换电站的制作方法

1.本技术属于换电设备领域，具体涉及一种换电站。


背景技术：

2.目前对新能源车辆的电能补给方式主要有充电和换电两种，换电方式是将车辆用完或即将用完的电池取出并放入充电站进行充电，同时将满电电池放入车辆内，满足车辆继续工作的要求。
3.现有技术中，采用换电机器人对车辆的电池进行更换，换电机器人将车辆的电池箱在车辆和电池架之间移动。
4.但是，换电机器人只能实现移动电池的功能，假如换电车辆进入换电工位时，车身停放偏斜，则该换电机器人不能对车辆的电池进行精确定位，从而导致换电失败。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种换电站，能够解决现有技术中换电站的的问题。
6.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
7.本技术实施例提供了一种换电站，包括转移装置，所述转移装置用于转移电池，以更换所述车辆的电池：
8.所述转移装置包括载货台、移料机构和调节机构，所述载货台用于承载电池，所述移料机构用于将电池转移至所述载货台，或者将电池搬离所述载货台，所述调节机构与所述载货台连接，所述调节机构用于调节所述载货台上的电池朝向。
9.在本技术实施例中，转移装置的设置用于将电池在车辆和载货台之间移动，以实现更换车辆电池的功能。载货台的设置用于承载电池。移料机构的设置用于将电池转移至载货台，或者将电池搬离载货台。调节机构与载货台相连，具体用于调节承载在载货台上的电池朝向。上述转移装置能够实现调节电池朝向的功能，解决了电池在安装过程中，由于电池朝向与车辆安装电池的位置不匹配造成的碰撞问题，提高换电成功率，提高换电安全性的有益效果。换电站和充电机集成为一整套充电系统模块，方便运输转运安装，消除了一定的安全隐患。
附图说明
10.图1是本技术实施例中换电站的结构示意图；
11.图2是本技术实施例中换电站去掉顶棚的结构示意图；
12.图3是本技术实施例中车辆及第二定位组件的结构示意图；
13.图4是本技术实施例中电池及车身大梁的俯视图；
14.图5是本技术实施例中电池俯视图；
15.图6是本技术实施例中电池侧视图；
16.图7是本技术实施例中辅监控室与充电集装箱的结构示意图；
17.图8是本技术实施例中主监控室与充电集装箱的结构示意图；
18.图9是本技术实施例中充电集装箱的正视图；
19.图10是本技术实施例中充电集装箱的侧视图；
20.图11是本技术实施例中换电通道的结构示意图；
21.图12是本技术实施例中转移装置的结构示意图；
22.图13是本技术实施例中单个充电仓正视图；
23.图14是本技术实施例中单个充电仓侧视图；
24.图15是本技术实施例中消防应急系统第一位置示意图；
25.图16是本技术实施例中消防应急系统第二位置示意图；
26.图17是本技术实施例中电池与托梁支架第一位置示意图；
27.图18是本技术实施例中电池与托梁支架第二位置示意图。
28.附图标记说明：
29.10、转移装置；101、载货台；102、移料机构；103、调节机构；104、框架本体；105、行走机构；106、升降机构；107、第一定位组件；
30.20、换电通道；201、引导防护栏；202、第二定位组件；203、限位组件；
31.30、顶棚；301、光伏组件；
32.40、监控室；401、主监控室；402、辅监控室；
33.50、消防应急系统；504、消防灭火箱；
34.60、配电系统；
35.70、站控系统；
36.80、充电集装箱；801、充电仓；802、电池；8021、取电支架；8022、定位导向销轴；
37.90、车辆；901、托梁支架。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
40.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的换电站进行详细地说明。
41.参见图1至图18，本技术的实施例提供了一种换电站，包括转移装置10，所述转移装置10用于转移电池802，以更换所述车辆90的电池802：
42.所述转移装置10包括载货台101、移料机构102和调节机构103，所述载货台101用
于承载电池802，所述移料机构102用于将电池802转移至所述载货台101，或者将电池802搬离所述载货台101，所述调节机构103与所述载货台101连接，所述调节机构103用于调节所述载货台101上的电池802朝向。
43.在本技术实施例中，转移装置10用于转移电池802。具体地，移料机构102将车辆90或者充电仓801的电池802转移值载货台101上，或将载货台101上的电池802搬离载货台101并转移至车辆90或者充电仓801，实现电池802的转移。载货台101具体用于放置电池802。调节机构103具体用于调整放在在载货台101上的电池802朝向，使得电池802能够无碰撞的安装在车辆90上，解决了电池802在安装过程中，由于电池802朝向与车辆90安装电池802的位置不匹配造成的碰撞问题，提高换电成功率，提高换电安全性的有益效果。
44.可选地，在本技术实施例中，所述调节机构103为回转机构，所述回转机构与所述载货台101上的电池802抵接或者可拆卸地连接，所述回转机构用于带动所述载货台101上的电池802旋转，以调节电池802朝向。
45.在本技术实施例中，回转机构的设置具体用于带动载货台101上的电池802旋转，改变电池802的朝向，通过改变电池802的朝向实现电池802在进行安装时与车辆90安装电池802的位置相适配，进而达到无碰撞安全安装的目的。
46.需要说明的是，载货台101可以与水平面重合，回转机构带动载货台101上的电池802在空间上围绕某一点或某一轴做圆周运动，电池802可以是围绕电池802中心转动，也可以是围绕电池802的某一边转动。电池802朝向是以电池802靠近车辆90的一面为基准面，通过回转机构调节电池802靠近车辆90的一面的朝向。实现电池802旋转改变电池802朝向的结构也可以是升降机构106，通过调节电池802升高或降低电池802某一面的高度，达到改变电池802朝向的目的。
47.可选地，在本技术实施例中，所述回转机构为转盘、推拉杆机构或齿轮齿条机构中的至少一者；
48.其中，所述转盘设置于所述载货台101上，所述转盘处于所述载货台101上的电池802下方，所述转盘带动电池802旋转；
49.所述推拉杆机构或所述齿轮齿条机构处于所述载货台101上的电池802周侧，所述推拉杆机构或所述齿轮齿条机构能够施加改变电池802朝向的力矩。
50.在本技术实施例中，转盘的设置具体用于带动电池802旋转，电池802的旋转角度能够改变电池802原本的朝向，使得电池802能够无碰撞的安装在车辆90上，解决了电池802在安装过程中，由于电池802朝向与车辆90安装电池802的位置不匹配造成的碰撞问题，提高换电成功率，提高换电安全性的有益效果。
51.具体地，实现调整电池802朝向的机构可以是转盘、推拉杆机构或齿轮齿条机构。转盘是一个能够承载电池802的圆盘状结构，可以通过适配的驱动机构带动转盘旋转，以实现对电池802朝向的改变。其中，驱动机构可以包括驱动电机，可以通过驱动电机与转盘的直接连接来带动转盘转动；驱动机构还可以包括对应的传动结构，驱动结构可以包括齿轮组、传动带等。
52.推拉杆机构或齿轮齿条机构所施加的力矩，是由处于力臂位置(能够产生上述力矩的力臂位置，力矩具有两个力臂)的两个机构(可以分别为推拉杆机构或齿轮齿条机构中的一者)来施加，力矩的作用可以迫使电池802进行旋转，从而改变电池802朝向；也可以将
推拉杆机构或齿轮齿条机构替换为液压缸、气缸或电缸等，只要可以通过力矩迫使电池802转动即可。本实施例对此不作任何限定。
53.可选地，在本技术实施例中，所述移料机构102为伸缩叉机构，所述伸缩叉机构用于将调节朝向后的电池802移动至所述载货台101，或者将调节朝向后的电池802搬离所述载货台101。
54.在本技术实施例中，伸缩叉机构的设置具体用于将调节朝向后的电池802从充电集装箱80移动至载货台101，并在移动装置移动至车辆90处，通过伸缩叉机构伸缩，以将电池802放置于车辆90。
55.具体地，伸缩叉机构本体结构，以及滑动设于本体结构上的叉臂结构。叉臂结构可以相对于本体结构滑动，叉臂结构可以滑动到叉臂结构相对于本体结构不同的配合位置，以便于通过叉臂结构对电池802进行叉取搬运。
56.可选地，在本技术实施例中，所述转移装置10还包括框架本体104、行走机构105、升降机构106和第一定位组件107；
57.所述框架本体104用于安装所述载货台101、所述移料机构102和所述调节机构103；
58.所述行走机构105与所述框架本体104连接，所述行走机构105带动所述框架本体104移动；
59.所述升降机构106与所述载货台101连接，所述升降机构106带动所述载货台101沿所述框架本体104上下升降；
60.所述第一定位组件107安装于所述框架本体104、所述行走机构105或所述载货台101上，所述第一定位组件107用于检测所述框架本体104、所述行走机构105或所述载货台101的移动位置。
61.在本技术实施例中，框架本体104的设置具体用于安装载货台101、移料机构102和调节机构103，将载货台101及上述机构通过框架本体104连接在一起。行走机构105的设置用于实现带动设置在框架本体104上的一些列机构在轨道上移动。升降机构106与载货台101相连，用于带动载货台101在框架本体104上上下移动。第一定位组件107的设置用于检测设置有第一定位组件107的机构的移动位置。
62.具体地，移动装置是换电的主要执行装置，具备升降、行走、回转和伸缩叉双向伸出功能，并且可以对车辆90换电电池802和充电仓801进行精准定位。移动装置通过行走机构105行走至预设换电工位，同时升降机构106也执行升降至预设电池802高度的位置，第一定位组件107通过对移动装置上的框架本体104、行走机构105或载货台101上，进行精准定位，进而确定移动装置的移动位置。通过对移动装置位置的确定，以达到后续无碰撞换电的目的，进而提高换电成功率，提高换电安全性。
63.需要说明的是，第一定位组件107可以是传感器、激光测距仪或摄像头，本实施例对此不作任何限定。
64.可选地，在本技术实施例中，所述车辆90通过换电通道20进入所述换电站，所述换电通道20两侧分别设置有引导防护栏201和第二定位组件202；
65.所述引导防护栏201用于限制所述车辆90的行驶区域，所述第二定位组件202用于确定所述车辆90的停放位置。
66.在本技术实施例中，引导防护栏201的设置用于将限制车辆90的行驶区域，将车辆90引导进入换电通道20。当车辆90进入由换电通道20进入换电站，并进行换电操作之前，第二定位组件202的设置用于检测车辆90停放的换电工位。进而实现对车辆90定位，以达到后续无碰撞换电的目的，进而提高换电成功率，提高换电安全性。电池802托梁支架与车身大梁固定连接，电池802通过若干个定位导向销与电池802托梁支架完成电池802的导向及定位。
67.具体地，引导防护栏201可以是金属材质、塑料材质或橡胶材质，本实施例对此不作任何限定。第二定位组件202可以是传感器、声波检测仪、电磁波检测仪或摄像头，本实施例对此不作任何限定。
68.需要说明的是，电池802由钢结构框架、标准电池802包系统、水冷机组、换电浮动连接器、定位导向销轴8022、取电支架8021组成。标准电池802板系统由标准电池802包通过串并连接实现所需要的电量与电压组合。水冷机组控制电池802包系统运行在预设的温度区间。取电支架8021为移动装置提供叉取位置。若干个定位导向销轴8022中，其中一个销轴与电池802托梁支架孔为配合精定位，其余销轴为导向限位。
69.可选地，在本技术实施例中，所述换电通道20设置有限位装置，所述限位装置和所述第二定位组件202配合设置，用于检测所述车辆90的停放位置。
70.在本技术实施例中，限位装置的设置用于对车辆90轮胎进行定位，车辆90到位后，由第二定位组件202对到位后的进行检测，已确认车辆90轮胎是否到位，实现对车辆90停放位置定位的有益效果。
71.具体地，第二定位装置可以是传感器，由第一传感器、第二传感器和第三传感器最终确定车辆90轮胎是否到位，当第一传感器和第三传感器无检测信号，第二传感器有检测信号时，判断为车辆90到位。
72.需要说明的是，限位装置可以是车辆90减速带、车轮定位器或挡车器，本实施例对此不作任何限定。
73.可选地，在本技术实施例中，还包括顶棚30，所述顶棚30上设置有光伏组件301，所述光伏组件301用于吸收并存储太阳能。
74.在本技术实施例中，顶棚30的设置具体用于保护换电站内的设备避免受天气因素而导致的损坏；在顶棚30上设置光伏组件301具体用于吸收太阳能，并将吸收的太阳能转化为电能，将转化后的电能存储，由太阳能转化的电能能够为换电站提供日常工作需要的电能，也可以直接用于给电池802充电，上述设置达到了减少换电站对外部供电系统的需求，在节约能源的同时还保护了换电站内的设备。
75.可选地，在本技术实施例中，还包括：监控室40，所述监控室40相对设置于所述换电通道20两侧，所述监控室40与所述换电集装量相邻，所述监控室40包括主监控室401和辅监控室402；
76.消防应急系统50，所述消防应急系统50设置于所述换电通道20两侧，所述消防应急系统50与所述换电集装箱相邻，所述消防应急系统50包括至少一个消防灭火箱504；
77.配电系统60，所述配电系统60为所述换电站提供电力；
78.站控系统70，所述站控系统70用于控制所述换电站。
79.在本技术实施例中，主监控室401的设置具体用于供工作人员进行必要的换电操
作和视频监控系统，供工作人员对换电过程及站内安全进行监控，主监控室401内放置站端控制系统和工作电脑；辅监控室402的设置具体用于存放维修工具及必要的备品备件，同时留有空间供工作人员进行休息。
80.消防应急系统50的设置用于执行消防灭火操作，包括传感器和消防灭火箱504。充电仓801内设置有温感传感器和烟感传感器，当检测到充电仓801中的电池802发生异常情况，站控系统70控制充电集装箱80立即中断充电连接，并对移动装置发出指令将发生异常情况的电池802转运至消防灭火箱504。消防灭火箱504设置在换电通道20两侧。
81.配电系统60的设置具体用于为整个换电站的设备与充电机提供电力，配件系统采用集装箱机构，由变压器、进线柜、出线柜、计量柜、配电柜组成。
82.站控系统70采用以太网监控制转移装置10、消防应急系统50、配电系统60等。
83.具体地，消防应急装置对称布置在换电通道20两侧，每个充电仓801顶部设置温度传感器和烟雾传感器，当传感器的检测值超过预设值时，即发出报警并准备启动消防应急处理，转移装置10将出现故障电池802取出，并转移至消防应急装置的升降台，升降台与结构框架采用导轨滑块机构连接，可以在油缸的作用下，将升降台下降至消防密闭仓，其中升降台的顶板与密闭仓形成密封。从而达到消防隔离的效果，同时可以外接气雾灭火剂进行灭火。该密闭仓的需耐火参数至少为1250℃，30
‑
60分钟。
84.配电系统60包括对称布置与换电通道20两侧的配电柜，每一个配电柜包括若干根电源线，分别对应各自侧边的若干个充电机和转移装置10和监控室40。
85.站控系统70对转移装置10、消防应急系统50、充电集装箱80(包括换电电池802状态、温度、电压、电流等)进行数据采集、监控、并发出必要的指令。
86.需要说明的是，设置有光伏组件301的顶棚30也可以通过光伏发电储能后供给换电站用电，节约整个换电站的用电需求。
87.可选地，在本技术实施例中，还包括充电集装箱80，所述充电集装箱80设置在所述换电通道20两侧，所述充电集装箱80包括充电仓801，所述框架本体104设置于所述充电集装箱80顶部。
88.在本技术实施例中，充电集装箱80的设置具体用于将充电仓801与充电功能集合为一体的方便运输、吊装、安装的集装箱模块，适用于需要移站需求的换电应用场景。充电集装箱80采用集装箱结构，外侧布置上下两层充电仓801，内侧存放充电机，每台充电机可对应两个充电仓801。
89.具体地，每个独立的充电仓801都用防火板隔离为独立空间、电池802与电池802仓导向定位由换电电池802上导向销与电池802支架上销孔完成，每个充电仓801设置有位置检测点，使得转移装置10可以准确的找到每个仓位位置，进行电池802的存取动作。充电仓801上还设置有浮动连接器，电池802通过浮动连接器与设置在充电集装箱中的充电机电连接，并实现与充电机之间的通讯。每个充电仓801顶部设置温度传感器和烟雾传感器，对充电仓801的工作环境进行实时检测，当检测值超过预设值时，即发出报警并准备启动消防应急处理。充电机与集装箱安装侧位置设置有百叶窗，为充电机在工作时提供排风需求。充电集装箱80顶部有吊装接口，方便吊装转运。
90.需要说明的是，充电集装箱80内部由防火板隔断，防火板前端为双层充电仓801、防火板后端为充电机及其他电气控制柜。并利用充电集装箱80顶部钢结构完成天轨安装支
架结构。
91.在换电过程中，行走机构105行走至车辆90停放位置，伸缩叉机构中的叉臂结构相对于本体结构滑动伸出并伸出预设长度与电池802上的取电支架8021抵接，叉臂结构带动需充电电池802抬高预设高度，叉臂结构缩回至中位，从车辆90电池802托梁支架中取出需充电电池802，行走机构105根据站控系统70的指示行走至预设充电仓801，传感器确认到达预设充电仓801，行走方向和提升方向均确认后，伸缩叉机构伸出一定长度，升降机构106调整高度，叉臂结构将需充电电池802放置至充电仓801，放置需充电电池802后，货叉缩回至中位。此时，需充电电池802已经放在在充电仓801中。转移装置10根据站控系统70的指示，通过行走机构105行走至预设充电仓801，伸缩叉中的叉臂结构伸出预设长度，叉臂结构与设置在电池802仓中的满电电池802取电支架8021抵接，叉臂结构带动满点电池802抬高一定高度，叉臂结构缩回至中位，从充电仓801中将满电电池802移动至载货台101，站控系统70获得车辆90停放情况信息并指示回转机构带动载货台101旋转，改变电池802的朝向，叉臂机构伸出预设长度与满电电池802上的取电支架8021抵接，叉臂结构带动满电电池802抬高预设高度，叉臂结构缩回至中位，从载货台101上中取出满电电池802，移动装置根据站控系统70的指示行走至车辆90停放位置，将满电电池802通过4个定位导向销与电池802托梁支架完成电池802结构的导向定位，然后浮动连接器电池802端与浮动连接器托梁支架901端开始导向，并实现电池802与车辆90之间的电连接，至此，完成换电过程。
92.在换电站中，转移装置10的设置用于将电池802在车辆90和载物台之间移动，以实现更换车辆90电池802的功能。载物台的设置用于承载电池802。移料机构102的设置用于将电池802转移至载物台，或者将电池802搬离载物台。调节机构103与载物台相连，具体用于调节承载在载物台电池802的朝向。上述转移装置10能够实现调节电池802朝向的功能，解决了电池802在安装过程中，由于电池802朝向与车辆90安装电池802的位置不匹配造成的碰撞问题，提高换电成功率，提高换电安全性的有益效果。换电站和充电机集成为一整套充电系统模块，方便运输转运安装，消除了一定的安全隐患。
93.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
94.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。