换电站和阵列式换电站的制作方法

本发明涉及一种换电站和阵列式换电站。

背景技术：

1、近几年来，由于石油资源日益紧张，环保概念被大力宣传并且环保意识普遍得到提升。由此，新能源汽车发展迅速，依靠蓄电池作为驱动能源的电动车辆，具有零排放，噪声小的优势，随着电动汽车的市场占有率和使用频率也越来越高，其中，换电车型由于能够快速换电，用于为换电车型的电动汽车提供电池更换场所的换电站也越来越普及。

2、现有技术中的换电站内部的设备可能存在布局不合理，导致换电站的占地面积较大，建造的条件和成本都比较高；并且现有的换电站通常需要举升汽车进行换电，换电过程较为麻烦且具有一定的安全隐患、换电的效率也比较低；当换电站建在车流量少、换电站运营压力小的区域，换电站内部的设备可能存在过剩，导致换电资源浪费的情形。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电站换电工位较少，换电工位的布局不合理，整体效率较低的缺陷，提供一种换电站和阵列式换电站。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种换电站，所述换电站包括充电架、电池转运设备、载车平台和换电设备；

4、在垂直于车辆的行车方向上，所述换电站依次设置所述充电架、所述电池转运设备和所述载车平台；所述换电设备在所述电池转运设备和所述载车平台之间输送电池。

5、在本方案中，载车平台能够供车辆停靠，充电架能够为亏电电池进行充电，电池转运设备能够对充电架上的电池进行取放，换电设备能够在电池转动设备和载车平台之间输送电池，从而将充电架上的充电完成的电池，经电池转运设备取出，并通过换电设备移动至载车平台处；或者，将车辆上拆卸下来的亏电电池，经换电设备移动至电池转运设备，再通过电池转运设备存放至充电架内，从而实现车辆上电池的更换。另外，充电架、电池转运设备和载车平台在垂直于车辆的行车方向上布置，布局更加合理，能够减少电池包更换过程中换电设备的移动距离，使得电池包更换效率更高。

6、较佳地，所述换电站包括地基，所述充电架、所述电池转运设备和若干个所述载车平台均设置在所述地基上。

7、在本方案中，地基对充电架、电池转运设备和载车平台起到了承载及固定作用。地基为充电架、电池转运设备和载车平台提供了安装空间，便于充电架、电池转运设备和载车平台的安装及固定。在地基上同时设置移动通道、电池转运设备安装区和载车平台安装区，使得换电设备、电池转运设备和载车平台能够集成到地基上，方便换电站的批量化生产，缩短建站周期，降低建站成本。

8、较佳地，所述地基包括：

9、移动通道，所述移动通道用于所述换电设备沿水平方向移动；

10、充电架安装区，所述充电架设置于所述充电架安装区，所述充电架安装区设置于所述移动通道的一侧；

11、电池转运设备安装区，所述电池转运设备设置于所述电池转运设备安装区，所述电池转运设备安装区设置于所述移动通道的一侧。

12、在本方案中，换电设备可在地基中沿移动通道进行移动，移动轨迹不会发生偏离。充电架安装区用于设置充电架；电池转运设备安装区用于设置电池转运设备，便于充电架和电池转运设备的安装。上述设置布局合理，且充电架和电池转运设备的设置不会干涉换电设备的移动，且便于电池在换电设备和电池转运装置之间的搬运，从而简化换电站的布局，便于换电站的建造。

13、较佳地，所述地基还包括载车平台安装区，所述载车平台安装区向下凹陷，所述载车平台安装于所述载车平台安装区时，所述载车平台的表面不超出所述地基。

14、在本方案中，车辆驶入载车平台时不会受到干涉，或者不需要设置额外的上下车辆行驶坡面，便于换电站的设置，同时方便车辆通行，提高了用户体验。下凹的结构还能够对载车平台起到在地基上快速定位的作用，提高安装效率，而且不用单独在地基上设置定位结构，降低成本。凹陷的结构还能够对载车平台进一步起到限位的作用。

15、较佳地，沿垂直于车辆的行车方向上，所述充电架安装区、所述电池转运设备安装区和所述载车平台安装区相连通。

16、在本方案中，车辆停靠在载车平台后，通过换电设备拆下亏电电池，通过电池转运设备将亏电电池搬运至充电架进行充电，同时电池转运设备将满电电池搬运至换电设备，通过换电设备将满电电池安装到车辆上。充电架安装区、电池转运设备安装区和载车平台安装区相连通，能够便于电池转运设备对电池进行搬运，有利于换电站的工作效率。

17、较佳地，在所述地基中，所述载车平台安装区的深度小于所述电池转运设备安装区的深度。

18、在本方案中，上述设置使得载车平台能够安装在地基上，不会陷入移动通道内。不需要进行举升换电设备，就能够实现电池在换电设备和电池转运设备之间的搬运，有利于换电设备的工作效率。

19、较佳地，所述载车平台包括电池更换口，

20、所述电池更换口在垂直于车辆的行车方向上的长度超过车辆的左右车轮的内侧距离；

21、和/或，所述电池更换口在所述车辆的行车方向上的长度超过前后车轮内侧距离。

22、在本方案中，通过使电池更换口在两个维度方向上的长度分别大于前后车轮以及左右车轮的内侧距离，使得电池更换的空间更为充足，降低了电池更换的难度，且可允许电动车辆采用更大体积的电池包，通过这种载车平台的设计，电池更换过程变得更加方便和快捷，为电动车辆的使用和维护提供了更大的灵活性和便利性。

23、较佳地，所述载车平台包括移动门和移动门驱动装置，移动门安装于所述电池更换口处，用于关闭或者打开所述电池更换口；所述移动门驱动装置与所述移动门连接并用于驱动所述移动门的移动；

24、所述移动门驱动装置包括水平驱动装置和/或竖直驱动装置，所述竖直驱动装置驱动所述移动门沿竖直方向移动，所述水平驱动装置驱动所述移动门沿水平方向移动。

25、在本方案中，移动门可以沿竖直方向和水平方向分别移动，这两种驱动装置可以根据实际情况灵活应用，移动门的打开或者关闭更为灵活，提高了系统的适用性和可靠性。

26、较佳地，所述移动门驱动装置包括第一液压缸和第一液压缸，所述第一液压缸套设于所述第一液压缸。

27、在本方案中，采用液压缸提供动力，易于控制，并且可以进行无极调速，具有过载保护功能，与机械传动相比，移动门驱动装置的布置更为灵活，并且结构简单，驱动力大，相比其他驱动装置成本更低。第一液压缸套设于第一液压缸，能够提升驱动门驱动装置的行程，并减小占用空间，可以在有限的空间内实现更大范围的水平移动，提高设备的适应性和效率。

28、较佳地，所述换电设备包括下部框架，所述换电设备还包括长度调节机构和/或宽度调节机构；

29、所述长度调节机构用于带动所述下部框架沿车辆行车方向移动；

30、所述宽度调节机构用于调节所述下部框架在垂直于车辆的行车方向上的宽度。

31、在本方案中，通过设置长度调节结构和宽度调节结构，提高了换电设备在长度方向和宽度方向上的位置调整范围和定位精度，可以适配更多的车型和更多规格的电池包，通用性更好。

32、较佳地，所述下部框架包括沿水平位移方向间隔设置第一框架和第二框架；所述宽度调节机构设置在所述第一框架和所述第二框架的间隔处，所述宽度调节机构包括两个分别与所述第一框架和所述第二框架连接的输出端，所述宽度调节机构通过所述输出端带动所述第一框架和所述第二框架移动。

33、在本方案中，将下部框架分为间隔分布的第一框架和第二框架，能够减小空间占用，结构更为紧凑，并且为宽度调节机构提供了安装空间。通过宽度调节机构可以控制第一框架和第二框架之间的间隔距离，进而可以匹配适配更多的车型和更多规格的电池包，通用性更广。

34、较佳地，所述换电设备包括所述上部框架，所述上部框架包括设置在所述第一框架上部的第三框架和设置在所述第二框架上部的第四框架。

35、在本方案中，上述设置使得上部框架的分布于下部框架分布相匹配，空间利用率高。

36、较佳地，所述换电设备还包括液压油箱和/或电控装置，所述液压油箱和/或所述电控装置设置在所述下部框架的同一侧。

37、在本方案中，液压油箱和/或电控装置设置下部框架的同一侧，只需占用一侧的空间，结构紧凑，空间利用率高。

38、一种阵列式换电站，所述阵列式换电站包括若干个上述的换电站；

39、每个所述换电站包括充电模块和载车平台；在垂直于车辆的行车方向上，所述充电模块设置于所述载车平台的一侧；所述充电模块包括充电架和电池转运设备。

40、在本方案中，载车平台能够供车辆停靠，充电架能够为亏电电池进行充电，电池转运设备能够对充电架上的电池进行取放，换电设备能够在电池转动设备和载车平台之间输送电池，从而将充电架上的充电完成的电池，经电池转运设备取出，并通过换电设备移动至载车平台处；或者，将车辆上拆卸下来的亏电电池，经换电设备移动至电池转运设备，再通过电池转运设备存放至充电架内，从而实现车辆上电池的更换。另外，充电架、电池转运设备和载车平台在垂直于车辆的行车方向上布置，能够减少电池包更换过程中的移动距离，电池包更换效率更高，布局更加合理。通过设置若干个换电站，增加换电的工位，能够容纳更多的车辆同时进行换电，从而提升阵列式换电站的换电效率。

41、较佳地，在车辆的行车方向上，所述阵列式换电站包括若干个平行设置的所述换电站。

42、在本方案中，上述布局规整，方便车辆停靠在载车平台并进行换电，车辆换电过程更为有序，换电站的充电架、电池转运设备、载车平台和换电设备之间不容易产生干涉，有利于换电站的合理布局。

43、较佳地，所述载车平台包括移动门和电池更换口，所述移动门安装于所述电池更换口处，用于关闭或者打开所述电池更换口；

44、所述移动门包括的相对可分离的第一移动部和第二移动部，所述第一移动部和所述第二移动部在垂直于车辆的行车方向沿相反方向水平移动，将电池更换口打开或者关闭。

45、在本方案中，移动门的第一移动部和第二移动部相对可分离，降低了单块移动门的尺寸，使其更加轻便、灵活，同时也降低了单块移动门的开闭行程，减小了对移动门支撑和驱动的要求，提高了移动门的使用寿命和可靠性。另外，移动门的分体设置，使得维护和更换变得更加容易和方便，可以降低维护和更换的成本和时间，提高了整个系统的可维护性和可靠性。当换电站在车辆的行车方向上平行设置时，在车辆的行车方向上相邻的两个换电站的载车平台的移动门之间不会发生干涉，能够同时打开或者关闭，使得换电站在车辆的行车方向上的规格更小，有利于多个换电站紧凑设置，空间利用率高。

46、较佳地，所述换电站包括地基，所述地基包括移动通道，所述移动通道用于所述换电设备沿水平方向移动，多个所述换电站的所述地基的所述移动通道平行设置。

47、在本方案中，多个移动通道平行设置，对车辆行车方向上占据空间小，当换电站在车辆的行车方向上平行设置时，使得阵列式换电站在车辆的行车方向上的规格更小，优化阵列式换电站的布局，有利于减少占地面积，空间利用率高。

48、较佳地，沿垂直于车辆的行车方向上，两个相对设置的所述换电站的所述地基的所述移动通道相连通。

49、在本方案中，移动通道用于换电设备沿水平方向移动，通过上述设置，两个相对设置的换电站能够共用换电设备，从而降低换电站的制造成本。

50、较佳地，所述换电站包括箱体，所述充电模块被容纳于所述箱体内。

51、在本方案中，箱体为充电模块起到了保护作用，充电模块不会受到外部恶劣环境的影响，如在雨雪天气，仍能正常工作，有利于换电站的运营，并且大大减少了换电站的维护成本，提高了充电模块的使用寿命。

52、较佳地，沿行车方向或垂直于行车方向上，任意相邻载车平台的间距或载车平台与充电模块的间距大于预设间隙，以使任意载车平台上的车辆驶出或驶入。

53、在本方案中，位于载车平台上的车辆与前后方的车辆距离以及左右充电模块、车辆的距离可以满足该车辆直接开出来，不需要来回调整车辆的位置。

54、本发明的积极进步效果在于：载车平台能够供车辆停靠，充电架能够为亏电电池进行充电，电池转运设备能够对充电架上的电池进行取放，换电设备能够在电池转动设备和载车平台之间输送电池，从而将充电架上的充电完成的电池，经电池转运设备取出，并通过换电设备移动至载车平台处；或者，将车辆上拆卸下来的亏电电池，经换电设备移动至电池转运设备，再通过电池转运设备存放至充电架内，从而实现车辆上电池的更换。另外，充电架、电池转运设备和载车平台在垂直于车辆的行车方向上布置，布局更加合理，能够减少电池包更换过程中换电设备的移动距离，使得电池包更换效率更高。