换电设备及包括其的换电站的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车换电领域，特别涉及一种换电设备及包括其的换电站。


背景技术：

2.现在电动汽车越来越受到消费者的欢迎，电动汽车在电能使用完后需要充电，由于现在电池技术和充电技术的限制，电动汽车充满电需要花费较长的时间，不如汽车直接加油简单快速。因此，为了减少用户的等待时间，在电动汽车的电能快耗尽时更换电池是一种有效的手段。为了便于更换电池，满足越来越多的电动汽车的换电需求，需要建造换电站。
3.目前的换电站都是在换电车辆的换电位置和充电仓之间设置轨道，通过在轨道上移动的换电设备来进行电池的转运，换电设备能够取出换电车辆上的亏电电池并将其运输至充电仓进行充电，还能够将充电仓中满电电池运输至换电位置并安装在换电车辆上。由于换电位置和位于其一侧的充电仓之间只设置一个换电设备，因此对于只具有一个充电仓的换电站而言，换电设备取出换电车辆上的亏电电池和取出充电仓中满电电池的操作无法同时进行，从而导致换电站的换电效率较低。
4.为解决上述问题，技术人员特别设计了一种具有两个充电仓的换电站，两个充电仓分别设置在换电车辆换电位置的两侧，换电位置和任意一个充电仓之间均设置一个换电设备，在换电操作中，两个换电设备能够同时独立工作，分别进行取出换电车辆上的亏电电池和取出充电仓中满电电池的操作，从而提高换电效率。但是这种方法仅适用于具有两个充电仓的换电站，不适用于仅具有一个充电仓的换电站，而且这种方法需要配备两套换电设备的相关设备，换电站的占地面积也较大，大大增加建站成本。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中提高换电站的换电效率时容易增加建站成本的缺陷，提供一种换电设备及包括其的换电站。
6.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种换电设备，用于对电动汽车进行电池更换，所述换电设备包括沿水平方向间隔设置的第一平台和第二平台，所述第一平台用于拆卸所述电动汽车上的电池，所述第二平台用于将电池安装在所述电动汽车上，所述第一平台和所述第二平台均能够相对于所述电动汽车的换电位置进行沿水平方向的移动。
8.在本方案中，换电设备可以同时承载从电动汽车上拆下的亏电电池和预安装到电动汽车上的满电电池，在换电站检测到待更换电池的电动汽车之后，换电设备可以在第二平台上预先承载预安装到电动汽车上的满电电池后，再朝向电动汽车的换电位置移动，换电设备的第一平台先移动至电动汽车的换电位置并拆卸电动汽车上的亏电电池，亏电电池拆下后放置在第一平台上，随后换电设备的第二平台再移动至电动汽车的换电位置，将其承载的满电电池安装到电动汽车上，以此完成电动汽车的换电，提高换电效率。
9.相较于现有技术中的换电设备只能够同时承载一个电池而言，本方案在对电动汽车进行换电过程中，无需进行存放亏电电池和获取满电电池的操作，就能够连续进行电动汽车的电池的拆卸和安装，即使换电站只有一个充电仓也能够连续进行电动汽车的电池的拆卸和安装工作，大大缩短换电时间，提高换电效率。由此也可以不用为了缩短电池转运的时间而特地再设置一个充电仓，从而减小换电站的占地面积，降低建站成本。
10.较佳地，所述换电设备还包括水平驱动机构，所述水平驱动机构与所述第一平台和所述第二平台连接，所述水平驱动机构用于驱动所述换电设备沿水平方向的移动。
11.在本方案中，通过水平驱动机构驱动第一平台和第二平台沿水平方向的移动，使得第一平台或第二平台能够沿水平方向朝向靠近或远离电动汽车的换电位置方向移动。
12.较佳地，所述换电设备还包括水平移动平台，所述第一平台和所述第二平台均设置在所述水平移动平台上，并能够跟随所述水平移动平台沿水平方向移动，所述水平移动平台与所述水平驱动机构连接，所述水平驱动机构用于驱动所述水平移动平台沿水平方向的移动。
13.在本方案中，水平驱动机构通过驱动水平移动平台，进而能够同时驱动设置在水平移动平台上的第一平台和第二平台沿水平方向移动，水平移动平台同时还起到支撑第一平台和第二平台的作用。
14.较佳地，所述水平驱动机构设置在所述水平移动平台沿水平方向的首端或尾端，或，所述水平驱动机构设置在所述第一平台和所述第二平台之间。
15.在本方案中，提供几种水平驱动机构可以设置的位置，上述设置使得水平驱动机构能够不对第一平台和第二平台拆卸、安装电池的工作产生干涉，保证换电的可靠性。
16.较佳地，所述水平移动平台包括第一安装区域、第二安装区域和驱动安装区域，所述第一平台安装在所述第一安装区域内，所述第二平台安装在所述第二安装区域内，所述水平驱动机构安装在所述驱动安装区域内，所述驱动安装区域沿水平方向设置在所述第一安装区域远离所述第二安装区域的一端或所述第二安装区域远离所述第一安装区域的一端或所述第一安装区域与所述第二安装区域之间。
17.在本方案中，提供一种水平移动平台的结构，水平驱动机构设置在水平移动平台上，水平移动平台对水平驱动机构起到支撑作用，以保证水平驱动机构能够稳定提供驱动力。
18.较佳地，所述水平移动平台上设有至少两个驱动轮，两个所述驱动轮相对设置在所述水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧，所述驱动轮与所述水平驱动机构连接；
19.所述水平移动平台还设有多个支撑轮，多个所述支撑轮设置在所述水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧，所述支撑轮与所述驱动轮间隔设置。
20.在本方案中，驱动轮在水平驱动机构的驱动作用下旋转并沿水平方向移动，进而驱动与之相连的水平移动平台开始沿水平方向移动，驱动轮和支撑轮同时起到支撑水平移动平台的作用，支撑轮能够跟随驱动轮从动，从而保证整个水平移动平台都能够得到支撑，使水平移动平台受力均匀，移动更加平稳。
21.较佳地，所述水平移动平台包括第一水平移动平台和第二水平移动平台，所述第一平台设置在所述第一水平移动平台上，所述第二平台设置在所述第二水平移动平台上，所述第一水平移动平台和所述第二水平移动平台可拆卸连接。
22.在本方案中，上述设置能够实现第一平台和第二平台的单独使用，可以根据实际需求调整换电设备的具体结构，增大换电设备的适用范围。
23.较佳地，所述水平移动平台上设有至少两个驱动轮，两个所述驱动轮相对设置在所述第一水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧，或，两个所述驱动轮相对设置在所述第二水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧；
24.所述水平移动平台还设有多个支撑轮，多个所述支撑轮设置在所述第一水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧和所述第二水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧。
25.在本方案中，驱动轮既可以安装在第一水平移动平台上，也可以安装在第二水平移动平台上，通过第一水平移动平台与第二水平移动平台连接，以及设置在第一水平移动平台和第二水平移动平台上的支撑轮，无论驱动轮设置在第一水平移动平台还是第二水平移动平台，都能够驱动整个水平移动平台的移动。
26.较佳地，所述水平驱动机构包括第一水平驱动机构和第二水平驱动机构；所述第一水平驱动机构与所述第一水平移动平台连接，并用于驱动所述第一水平移动平台沿水平方向的移动；所述第二水平驱动机构与所述第二水平移动平台连接，并用于驱动所述第二水平移动平台沿水平方向的移动。
27.在本方案中，相较于通过一个功率较大的水平驱动机构同时驱动第一水平移动平台和第二水平移动平台，通过第一水平驱动机构和第二水平驱动机构分别驱动第一水平移动平台和第二水平移动平台沿水平方向的移动，使得可以选择功率更小的驱动机构作为第一水平驱动机构和第二水平驱动机构，从而降低成本。
28.较佳地，所述换电设备还包括水平行走控制传感器，所述水平行走控制传感器用于控制所述水平移动平台沿水平方向的移动。
29.在本方案中，水平行走控制传感器通过感应水平移动平台相对于地面的位置来判断第一平台或第二平台是否到达电动汽车的换电位置，当水平行走控制传感器感应到水平移动平台移动至对应位置时，水平移动平台停止移动，以防止水平移动平台移动过度导致的第一平台或第二平台与换电位置无法精确对准，提高换电的可靠性。
30.较佳地，所述水平行走控制传感器包括红外传感器和/或接近传感器和/或光电传感器和/或视觉传感器和/或测距仪。
31.在本方案中，提供几种水平行走控制传感器可以使用的结构，水平行走控制传感器通过感应水平移动平台相对于地面的位置来判断第一平台或第二平台是否到达电动汽车的换电位置，提高换电的可靠性。
32.较佳地，所述水平驱动机构包括皮带驱动机构和/或同步带驱动机构。
33.在本方案中，提供几种水平驱动机构可以使用的结构，上述结构形式的水平驱动机构一方面驱动精度高，能够提高第一平台或第二平台相对于换电位置的位置精度，保证第一平台能够准确拆卸电池或第二平台准确安装电池。另一方面，上述结构形式的水平驱动机构驱动效率高、节能效果好、结构更加紧凑。
34.较佳地，所述换电设备还包括升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述第一平台和所述第二平台连接，所述升降驱动机构用于驱动所述第一平台和所述第二平台沿竖直方向的升降。
35.在本方案中，通过升降驱动机构驱动第一平台和第二平台沿竖直方向的升降，使得第一平台和第二平台能够朝向靠近或远离电动汽车的方向移动，以通过第一平台拆卸电动汽车的电池，以及通过第二平台将电池安装到电动汽车上。
36.较佳地，所述换电设备还包括第一传动机构和第二传动机构；所述第一传动机构连接在所述升降驱动机构和所述第一平台之间，所述升降驱动机构通过所述第一传动机构驱动所述第一平台沿竖直方向的升降；所述第二传动机构连接在所述升降驱动机构和所述第二平台之间，所述升降驱动机构通过所述第二传动机构驱动所述第二平台沿竖直方向的升降。
37.在本方案中，升降驱动机构通过第一传动机构和第二传动机构分别将驱动力传递至第一平台和第二平台，以驱动第一平台和第二平台沿竖直方向的升降，第一平台和第二平台分别通过不同的传动机构传动驱动力，以使得第一平台和第二平台既可以同时升降，也可以独立升降。
38.较佳地，所述升降驱动机构包括第一升降驱动机构和第二升降驱动机构；所述第一升降驱动机构与所述第一平台连接，并用于驱动所述第一平台沿竖直方向的升降；所述第二升降驱动机构与所述第二平台连接，并用于驱动所述第二平台沿竖直方向的升降。
39.在本方案中，上述设置能够实现第一平台和第二平台独立的升降，即使在第一平台和第二平台单独使用的情况下，也能够保证第一平台和第二平台的功能完整，可以根据实际需求调整换设备的具体结构，增大换电设备的适用范围。
40.较佳地，所述升降驱动机构包括凸轮升降驱动机构和/或剪式升降驱动机构和/或液压缸升降驱动机构。
41.在本方案中，提供几种升降驱动机构可以使用的结构，上述结构的升降驱动机构结构简单，生产成本较低，且驱动精度高，能够保证第一平台和第二平台的升降精度。
42.较佳地，所述换电设备还包括水平移动平台，所述第一平台和所述第二平台均设置在所述水平移动平台上；所述升降驱动机构设置在所述水平移动平台沿水平方向的首端或尾端，或，所述升降驱动机构设置在所述第一平台和所述第二平台之间。
43.在本方案中，提供几种升降驱动机构可以设置的位置，上述设置能够使得升降驱动机构不对第一平台和第二平台拆卸、安装电池的工作产生干涉，保证换电的可靠性。
44.较佳地，所述换电设备还包括升降控制传感器，所述升降控制传感器设置在所述第一平台、所述第二平台或所述水平移动平台上，所述升降控制传感器用于控制所述第一平台和/或所述第二平台沿竖直方向的升降。
45.在本方案中，升降控制传感器通过感应第一平台、第二平台或水平移动平台相对于地面的高度来判断第一平台或第二平台是否升降至指定高度，当升降控制传感器感应到第一平台或第二平台升降至指定高度时，第一平台或第二平台停止升降，以防止第一平台或第二平台与电动汽车或换电设备的其他结构产生干涉，提高换电的可靠性。
46.较佳地，所述升降控制传感器包括红外传感器和/或接近传感器和/或光电传感器和/或视觉传感器和/或测距仪。
47.在本方案中，提供几种升降控制传感器可以使用的结构，升降控制传感器通过感应第一平台、第二平台或水平移动平台相对于地面的高度来判断第一平台或第二平台是否升降至指定高度，提高换电的可靠性。
48.较佳地，所述升降控制传感器包括光纤传感器，所述升降驱动机构通过凸轮控制所述第一平台、所述第二平台的升降，所述光纤传感器用于检测所述凸轮举升所述第一平台、所述第二平台时受到的压力。
49.在本方案中，提供一种升降控制传感器可以使用的结构，光纤传感器通过检测凸轮举升第一平台、第二平台时受到的压力来判断第一平台、第二平台是否升降至指定高度。
50.较佳地，所述换电设备还包括对位机构，所述第一平台和所述第二平台均设有所述对位机构，所述对位机构用于所述第一平台和所述第二平台相对于所述电动汽车的位置对准；
51.当所述第一平台上的所述对位机构或所述第二平台上的所述对位机构移动至第一对准位置时，所述第二平台上的所述对位机构或所述第一平台上的所述定位机构能够随动至相应的位置。
52.在本方案中，对位机构用于保证第一平台和第二平台在进行电池的拆装工作之前与电动汽车之间的位置对准精度，以保证第一平台能够准确拆卸电动汽车的亏电电池，第二平台能够准确将满电电池安装到电动汽车上，保证换电的可靠性。上述设置能够保证第一平台和第二平台都具有单独的对位机构，在进行电池的拆卸和安装工作之前都能够进行位置对准，进而能够实现第一平台和第二平台的独立工作，并且提高了换电效率。
53.较佳地，所述换电设备还包括解锁机构和/或电池推拉机构，所述第一平台和所述第二平台均设有所述解锁机构和/或所述电池推拉机构；
54.当所述第一平台上的所述解锁机构和/或所述电池推拉机构，或，所述第二平台上的所述解锁机构和/或所述电池推拉机构移动至第二对准位置时，所述第二平台上的所述解锁机构和/或所述电池推拉机构，或，所述第一平台上的所述解锁机构和/或所述电池推拉机构能够随动至相应的位置。
55.在本方案中，解锁机构用于与电动汽车上的锁止机构配合，以解锁电动汽车上的电池，电池推拉机构用于从电动汽车上取出亏电电池至第一平台上，或者将第二平台上的满电电池推向电动汽车以实现电池的安装。上述设置能够保证第一平台和第二平台都具有独立的解锁机构和/或电池推拉机构，以实现第一平台和第二平台的独立工作，并且提高了换电效率。
56.较佳地，所述换电设备还包括控制单元，所述控制单元与所述换电设备的水平驱动机构和/或升降驱动机构和/或所述第一平台和所述第二平台的对位机构和/或解锁机构和/或电池推拉机构电连接，所述控制单元用于控制所述水平驱动机构和/或所述升降驱动机构和/或所述对位机构和/或所述解锁机构和/或所述电池推拉机构的动作。
57.在本方案中，控制单元用于控制水平驱动机构、升降驱动机构、对位机构、解锁机构以及电池推拉机构中的一个或多个动作，使得换电设备的各部件能够精确工作，提高换电设备各部件之间的联动性。
58.一种换电站，所述换电站包括如上所述的换电设备。
59.在本方案中，提供一种换电设备的应用领域，换电设备用于为停靠在换电站内的电动汽车进行电池更换。
60.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的换电设备可以同时承载从电动汽车上拆下的亏电电池和预安装到电动汽车上的满电电池，在换电站检测到待更换电池的电
动汽车之后，换电设备可以在第二平台上预先承载预安装到电动汽车上的满电电池后，再朝向电动汽车的换电位置移动，换电设备的第一平台先移动至电动汽车的换电位置并拆卸电动汽车上的亏电电池，亏电电池拆下后放置在第一平台上，随后换电设备的第二平台再移动至电动汽车的换电位置，将其承载的满电电池安装到电动汽车上，以此完成电动汽车的换电，提高换电效率。相较于现有技术中的换电设备只能够同时承载一个电池而言，本实用新型在对电动汽车进行换电过程中，无需进行存放亏电电池和获取满电电池的操作，就能够连续进行电动汽车的电池的拆卸和安装，即使换电站只有一个充电仓也能够连续进行电动汽车的电池的拆卸和安装工作，大大缩短换电时间，提高换电效率。由此也可以不用为了缩短电池转运的时间而特地再设置一个充电仓，从而减小换电站的占地面积，降低建站成本。
附图说明
61.图1为本实用新型一实施例的换电站的立体结构示意图。
62.图2为本实用新型一实施例的换电站的内部结构示意图。
63.图3为本实用新型一实施例的充电仓的内部结构示意图。
64.图4为本实用新型一实施例的换电设备的立体结构示意图。
65.图5为本实用新型一实施例的换电设备的俯视结构示意图。
66.图6为本实用新型一实施例的水平移动平台的立体结构示意图。
67.图7为本实用新型一实施例的换电设备的另一立体结构示意图。
68.图8为本实用新型一个实施例的凸轮的立体结构示意图。
69.图9为本实用新型一个实施例的凸轮配合的结构示意图。
70.图10为本实用新型一个实施例的换电设备的部分结构示意图。
71.图11为本实用新型一实施例的第一平台的截面示意图。
72.附图标记说明：
73.换电平台11
74.充电仓12
75.充电架121
76.电池转运设备122
77.电动汽车13
78.第一平台21
79.第二平台22
80.水平驱动机构3
81.水平移动平台4
82.第一安装区域41
83.第二安装区域42
84.驱动安装区域43
85.升降驱动安装区域44
86.驱动轮51
87.支撑轮52
88.升降驱动机构6
89.升降驱动件61
90.第一传动机构71
91.传动轴711
92.主动轮712
93.第一从动轮713
94.第二从动轮714
95.第一传动带715
96.第二传送带716
97.凸轮717
98.第二传动机构72
99.凹槽81
100.光纤82
具体实施方式
101.下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
102.图1-图10根据本实用新型的一实施例示意了一种换电站。
103.如图1-图3所示，换电站包括用于承载待更换电池的电动汽车13的换电平台11、设置在换电平台11一侧并为电池充电的充电仓12、以及往返于换电平台11和充电仓12之间并用于拆卸和安装电动汽车13的电池的换电设备。换电站还可以包括监控室、储藏室等。
104.如图2所示，换电平台11用于承载待更换电池的电动汽车13，电动汽车13驶入并停靠在换电平台11上，由换电设备取出电动汽车13上待充电的亏电电池，并将从充电仓12取出的满电电池安装到电动汽车13上。换电设备在电动汽车13上安装完满电电池之后，电动汽车13的换电过程结束，电动汽车13可以驶离换电站，与此同时，换电设备可以将刚拆卸下来的亏电电池运输至充电仓12进行充电。
105.如图3所示，充电仓12中用于放置充电架121、电池转运设备122等设备，充电架121用于容纳电池并为亏电电池进行充电，电池转运设备122用于在换电设备和充电仓12之间转运电池，电池转运设备122将换电设备上的亏电电池存入充电仓12进行充电，并将充电仓12内的满电电池放置在换电设备上，用于电动汽车13的电池安装。
106.换电设备用于对电动汽车13进行电池更换，如图4和图5所示，换电设备包括沿水平方向间隔设置的第一平台21和第二平台22，第一平台21用于拆卸电动汽车13上的电池，第二平台22用于将电池安装到电动汽车13上，第一平台21和第二平台22均能够相对于电动汽车13的换电位置进行沿水平方向的移动。在其它实施方式中，也可将第一平台21用于安装电动汽车上的电池，第二平台用于拆卸电动汽车上的电池。
107.如图2和图5所示，第一平台21和第二平台22在水平方向上沿垂直于车辆行驶方向(图5中的x方向)间隔设置，第一平台21靠近换电平台11设置，第二平台22靠近充电仓12设置，第一平台21用于拆卸并承载电动汽车13上的亏电电池，第二平台22用于承载从充电仓12中取出的满电电池，第一平台21和第二平台22能够在水平方向上沿垂直于车辆行驶方向
进行沿水平方向的移动。
108.在其他可替代的实施方式中，第一平台21和第二平台22的位置也可以互换，即第一平台21设置靠近充电仓12设置，第二平台22靠近换电平台11设置。本实施例将第一平台21靠近换电平台11设置以及第二平台22靠近充电仓12设置，是为了让用于承载满电电池的第二平台与充电仓12之间的距离更近，缩短换电设备的移动行程。
109.在电动汽车13的换电过程中，换电设备可以同时承载从电动汽车13上拆下的亏电电池和预安装到电动汽车13上的满电电池，在换电站检测到待更换电池的电动汽车13之后，换电设备可以在第二平台22上预先承载预安装到电动汽车13上的满电电池后，再沿垂直于车辆行驶方向朝向电动汽车13的换电位置移动，第一平台21先移动至电动汽车13的换电位置，待第一平台21取下电动汽车13的亏电电池之后，第二平台22再朝向并移动至电动汽车13的换电位置，并将其承载的满电电池安装到电动汽车13上，以此完成电动汽车13的换电，提高换电效率。其中，本实施例中所指的电动汽车13的换电位置是指位于电动汽车13的正下方并与电动汽车13下部安装有电池的位置对应，能够供第一平台21进行拆卸电池和供第二平台22安装电池的位置。
110.相较于现有技术中的换电设备只能够同时承载一个电池而言，本实施例在对电动汽车13进行换电的过程中，无需进行先将取下的亏电电池存入充电仓12进行充电，再从充电仓12取出满电电池的操作，就能够连续进行电动汽车13的电池的拆卸和安装，即使换电站只有一个充电仓12也能够连续进行电动汽车13的电池的拆卸和安装工作，大大缩短换电时间，提高换电效率。由此也可以不用为了缩短电池转运的时间而特地再设置一个充电仓12，从而减小换电站的占地面积，降低建站成本。
111.在其他可替代的实施方式中，第一平台21和第二平台22也可以在水平方向上沿平行于车辆行驶方向间隔设置，此时第一平台21和第二平台22能够在水平方向上沿平行于车辆行驶方向进行沿水平方向的移动。本实施例将第一平台21和第二平台22设置成在水平方向上沿垂直于车辆行驶方向间隔设置并移动，是为了防止换电设备在水平移动过程中与电动汽车13的车轮产生碰撞而造成无法正常进行换电，保证换电的可靠性。
112.本实施例中所指的“垂直于车辆行驶方向”和“平行于车辆行驶方向”是指大致与车辆行驶方向垂直或平行，不仅仅包括完全的垂直和平行。
113.如图4所示，换电设备还包括水平驱动机构3，水平驱动机构3与第一平台21和第二平台22连接，水平驱动机构3用于驱动换电设备沿水平方向的移动，进而驱动第一平台21和第二平台22沿水平方向的移动，使得第一平台21或第二平台22能够在水平方向上沿垂直于车辆沿水平方向靠近或远离电动汽车13的换电位置移动，从而使换电设备能够连续进行电动汽车13的电池的拆卸和安装工作，提高换电效率。
114.如图4和图5所示，换电设备还包括水平移动平台4，第一平台21和第二平台22均设置在水平移动平台4上，并能够跟随水平移动平台4沿水平方向移动，水平移动平台4与水平驱动机构3连接，水平驱动机构3用于驱动水平移动平台4沿水平方向的移动。
115.具体地，如图4和图5所示，第一平台21和第二平台22均设置在水平移动平台4的上方，第一平台21和第二平台22的下端均与水平移动平台4连接，从而使第一平台21和第二平台22能够跟随水平移动平台4移动。水平驱动机构3用于驱动水平移动平台4在水平方向上沿垂直于车辆行驶方向移动，由于第一平台21和第二平台22也是在水平方向上沿垂直于车
辆行驶方向间隔设置，因此第一平台21和第二平台22能够在水平驱动机构3的驱动力下在水平方向上沿垂直于车辆行驶方向进行移动。此外，水平移动平台4同时还能够对第一平台21和第二平台22起到支撑的作用，增强第一平台21和第二平台22支撑电池的强度，提高电池承载的可靠性。
116.在其他可替代的实施方式中，若将第一平台21和第二平台22设置成在水平方向上沿平行于车辆行驶方向进行沿水平方向的移动，则水平驱动机构3是驱动水平移动平台4在水平方向上沿平行于车辆行驶方向进行移动。
117.如图5所示，水平驱动机构3设置在水平移动平台4沿水平方向的尾端，即靠近第二平台22的一端，以避免水平驱动机构3对第一平台21和第二平台22拆卸、安装电池的工作产生干涉，保证换电的可靠性。
118.在其他可替代的实施方式中，水平驱动机构3也可以设置在水平移动平台4沿水平方向的首端(靠近第一平台21的一端)或者设置在第一平台21和第二平台22之间，水平驱动机构3的设置位置应该避免对第一平台21和第二平台22拆卸、安装电池的工作产生干涉，以保证换电顺利进行。
119.如图6所示，水平移动平台4包括第一安装区域41、第二安装区域42和驱动安装区域43，第一平台21安装在第一安装区域41内，第二平台22安装在第二安装区域42内，水平驱动机构3安装在驱动安装区域43内，驱动安装区域43沿水平方向设置在第二安装区域42远离第一安装区域41的一端(水平移动平台4沿水平方向的尾端)。水平驱动机构3设置在水平移动平台4上，水平移动平台4对水平驱动机构3起到支撑作用，以保证水平驱动机构3能够稳定提供驱动力。
120.在其他可替代的实施方式中，若将水平驱动机构3设置在水平移动平台4沿水平方向的首端(靠近第一平台21的一端)，则用于容纳水平驱动机构3的驱动安装区域43沿水平方向设置在第一安装区域41远离第二安装区域42的一端(水平移动平台4沿水平方向的首端)。若将水平驱动机构3设置在第一平台21和第二平台22之间，则用于容纳水平驱动机构3的驱动安装区域43沿水平方向设置在第一安装区域41和第二安装区域42之间。
121.如图5所示，水平移动平台4上设有两个驱动轮51，两个驱动轮51相对设置在水平移动平台4垂直于其水平移动方向的两侧，驱动轮51与水平驱动机构3连接，驱动轮51在水平驱动机构3的驱动作用下旋转并在水平方向上沿垂直于车辆行驶方向移动，进而驱动与之相连的水平移动平台4开始沿水平方向移动。在其他可替代的实施方式中，驱动轮51的数量可以为更多个，具体可以根据实际需求进行设计，水平移动平台4垂直于其水平移动方向的两侧的驱动轮51的数量和位置优选对应相同，从而提高换电设备的为你顶星。
122.如图5所示，水平移动平台4还设有多个支撑轮52，多个支撑轮52设置在水平移动平台4垂直于其水平移动方向的两侧，水平移动平台4每一侧都设有多个支撑轮52，位于水平移动平台4同一侧的支撑轮52与驱动轮51间隔设置，位于水平移动平台4同一侧的多个支撑轮52也间隔设置。驱动轮51和支撑轮52同时起到支撑水平移动平台4的作用，支撑轮52能够跟随驱动轮51从动，从而保证整个水平移动平台4都能够得到支撑，使水平移动平台4受力均匀，移动更加平稳。
123.本实施例中的水平移动移动平台为一个整体，第一平台21和第二平台22均设置在一体的水平移动平台4上。在其他可替代的实施方式中，水平移动平台4可以包括第一水平
移动平台和第二水平移动平台，第一平台21设置在第一水平移动平台上并跟随第一水平移动平台进行水平方向的移动，第二平台22设置在第二水平移动平台上并跟随第二水平移动平台进行水平方向的移动，第一水平移动平台和第二水平移动平台可拆卸连接，从而能够实现第一平台21和第二平台22的单独使用，在仅需要用到第一平台21或第二平台22的情况下，可以将第一水平移动平台和第二水平移动平台进行拆分，根据实际需求调整换电设备的具体结构，增大换电设备的适用范围。
124.当采用上述可替代的实施方式，即水平移动平台4包括第一水平移动平台和第二水平移动平台时，两个驱动轮51可以相对设置在第一水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧，或两个驱动轮51可以相对设置在第二水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧。多个支撑轮52设置在第一水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧和第二水平移动平台垂直于其水平移动方向的两侧。由于第一水平移动平台和第二水平移动平台连接，且第一水平移动平台和第二水平移动平台的两侧均设置有多个支撑论，因此无论驱动轮51安装在第一水平移动平台上或第二水平移动平台上，即无论水平驱动机构3安装在第一水平移动平台上或第二水平移动平台上，都能够驱动整个水平移动平台4的移动。
125.本实施例中水平驱动机构3的数量为一个，在其他可替代的实施方式中，水平驱动机构3也可以包括第一水平驱动机构和第二水平驱动机构，第一水平驱动机构和第二水平驱动机构共同驱动整个水平移动平台4的移动。相较于通过一个功率较大的水平驱动机构3来驱动整个水平移动平台4而言，通过第一水平驱动机构和第二水平驱动机构共同驱动整个水平移动平台4的移动，能够选择功率更小的驱动机构作为第一水平驱动机构和第二水平驱动机构，从而降低成本。
126.在其他可替代的实施方式中，若通过第一水平移动平台和第二水平移动平台分别带动第一平台21和第二平台22的移动时，第一水平驱动机构与第一水平移动平台连接，并用于驱动第一水平移动平台沿水平方向的移动。第二水平驱动机构与第二水平移动平台连接，并用于驱动第二水平移动平台沿水平方向的移动。相较于通过一个功率较大的水平驱动机构3同时驱动第一水平移动平台和第二水平移动平台，通过第一水平驱动机构和第二水平驱动机构分别驱动第一水平移动平台和第二水平移动平台沿水平方向的移动，使得可以选择功率更小的驱动机构作为第一水平驱动机构和第二水平驱动机构，从而降低成本。此实施例下，可以在第一水平移动平台的两侧和第二水平移动平台的两侧均设置一组驱动轮51，第一水平移动平台两侧的驱动轮51与第一驱动机构连接，第二水平移动平台两侧的驱动轮51与第二驱动机构连接。
127.换电设备还包括水平行走控制传感器(图中未示出)，水平行走控制传感器用于控制水平移动平台4沿水平方向的移动。换电站的地面或者与地面保持相对静止的结构上设置有与水平行走控制传感器配合的感应点，通过水平行走控制传感器是否感应到对应的感应点来实现水平行走控制传感器感应水平移动平台4相对于地面的位置，从而来判断第一平台21或第二平台22是否到达电动汽车13的换电位置。当水平行走控制传感器感应到水平移动平台4移动至对应位置时，水平移动平台4停止移动，以防止水平移动平台4移动过度导致的第一平台21或第二平台22与换电位置无法精确对准，提高换电的可靠性。
128.本实施例中对水平行走控制传感器的设置位置、数量和类型没有具体描述，技术人员可以根据实际需求进行设计，水平行走控制传感器的设置位置和数量至少需要满足第
一平台21和第二平台22都能够相对于电动汽车13的换电位置的精准对位。技术人员可以选用现有技术中已有的传感器结构作为水平行走控制传感器，例如可以选用红外传感器、接近传感器、光电传感器、视觉传感器或测距仪，当水平行走控制传感器的数量为多个时，多个水平行走控制传感器可以采用相同或不同的结构，即可以选用红外传感器、接近传感器、光电传感器、视觉传感器或测距仪中的一个或多个作为水平行走控制传感器。
129.水平驱动机构3的具体结构以及如何驱动水平移动平台4沿水平方向移动属于本领域的现有技术，在此不做赘述。本领域技术人员可以选择皮带驱动机构或同步带驱动机构作为水平驱动机构3，皮带驱动和同步带驱动的方式一方面驱动精度高，能够提高第一平台21或第二平台22相对于换电位置的位置精度，保证第一平台21能够准确拆卸电池或第二平台22准确安装电池，另一方面驱动效率高、节能效果好、结构更加紧凑。在其他可替代的实施方式中，若水平驱动机构3包括第一水平驱动机构和第二水平驱动机构，则第一水平驱动机构和第二水平驱动机构可以选择不同类型的驱动机构作为水平驱动机构3，例如第一水平驱动机构可以选择皮带驱动机构，第二水平驱动机构可以选择同步带驱动机构，技术人员可以根据实际需求调整。
130.如图4和图5所示，换电设备还包括升降驱动机构6，升降驱动机构6与第一平台21和第二平台22连接，升降驱动机构6用于驱动第一平台21和第二平台22沿竖直方向的升降，以使第一平台21和第二平台22在竖直方向上能够朝向靠近或远离电动汽车13的方向移动，以通过第一平台21拆卸电动汽车13的电池，以及通过第二平台22将电池安装到电动汽车13上。
131.如图4和图5所示，换电设备还包括第一传动机构71和第二传动机构72，第一传动机构71连接在升降驱动机构6和第一平台21之间，升降驱动机构6通过第一传动机构71驱动第一平台21沿竖直方向的升降；第二传动机构72连接在升降驱动机构6和第二平台22之间，升降驱动机构6通过第二传动机构72驱动第二平台22沿竖直方向的升降。升降驱动机构6通过第一传动机构71和第二传动机构72分别将驱动力传递至第一平台21和第二平台22，以驱动第一平台21和第二平台22沿竖直方向的升降。
132.本实施例中的升降驱动机构6的数量为一个，第一平台21和第二平台22通过一个升降驱动机构6驱动升降，第一平台21和第二平台22在升降驱动机构6的驱动下同步升降。在其他可替代的实施方式中，由于第一平台21和第二平台22分别通过不同的传动机构传动驱动力，可以通过在换电设备中加设控制机构来控制升降驱动机构6单独驱动第一传动机构71或第二传动机构72，以实现第一平台21和第二平台22的独立升降。
133.在其他可替代的实施方式中，升降驱动机构6还可以包括第一升降驱动机构和第二升降驱动机构，第一升降驱动机构与第一平台21连接，并用于驱动第一平台21沿竖直方向的升降；第二升降驱动机构与第二平台22连接，并用于驱动第二平台22沿竖直方向的升降。第一平台21和第二平台22分别通过第一升降驱动机构和第二升降驱动机构实现独立的升降，即使在第一平台21和第二平台22单独使用的情况下，也能够保证第一平台21和第二平台22的功能完整，从而可以根据实际需求调整换设备的具体结构，增大换电设备的适用范围。
134.本实施例中的升降驱动机构6为凸轮升降驱动机构，凸轮升降驱动机构的详细结构和工作原理属于本领域的现有技术，在此不做详细描述，以下简述一下本实施例中的凸
轮升降驱动机构的基本结构和工作原理：
135.如图7-图10所示，第一平台21和水平移动平台4之间连接有可旋转的凸轮717。凸轮升降驱动机构包括升降驱动件61，升降驱动件61为旋转电机。第一传动机构71包括传动轴711、主动轮712、第一从动轮713、第二从动轮714和凸轮717，第一从动轮713设于主动轮712和第二从动轮714之间，主动轮712和第一从动轮713之间缠绕有第一传动带715，第一从动轮713和第二从动轮714之间缠绕有第二传动带716，第二从动轮714与凸轮717连接。升降驱动件61和传动轴711连接，传动轴711和主动轮712连接，升降驱动件61带动传动轴711转动，进而带动主动轮712转动，再依次带动第一从动轮713、第二从动轮714和凸轮717的转动，从而实现第一平台21的升降。
136.换电过程中，升降驱动件61带动传动轴711进行旋转，在第一传动机构71的作用下，通过凸轮717的旋转带动第一平台21的上升。水平移动平台4垂直于换电设备水平移动方向的两个相对的侧面上均要设置凸轮717及用于带动凸轮717转动的第一传动机构71，从而使第一平台21能够平稳升降。
137.第二平台22的第二传动机构72以及升降的原理和上述中第一平台21相同，在此不做赘述，升降驱动件61在第二传动机构72的作用下，通过凸轮717的旋转带动第二平台22的上升。在其他可替代的实施方式中，凸轮717可以采用其他的连杆结构代替，连杆结构不局限于杆状。
138.在其他可替代的实施方式中，也可以选用剪式升降驱动机构或液压缸升降驱动机构作为升降驱动机构6。当升降驱动机构6的数量为多个时，多个升降驱动机构6可以选用相同或不同的类型，即可以选用凸轮升降驱动机构、剪式升降驱动机构或液压缸升降驱动机构中的一种或多种作为升降驱动机构6。
139.如图4和图5所示，升降驱动机构6设置在第一平台21和第二平台22之间，便于升降驱动机构6同步或分别控制第一平台21、第二平台22的升降，减少传动机构的传动距离，同时避免升降驱动机构6对第一平台21和第二平台22拆卸、安装电池的工作产生干涉，保证换电的可靠性。具体地，如图6所示，水平移动平台4的第一安装区域41和第二安装区域42之间设置有升降驱动安装区域44，凸轮升降驱动机构安装在升降驱动安装区域44内，水平移动平台4对升降驱动机构6起到支撑的作用。
140.在其他可替代的实施方式中，升降驱动机构6也可以设置在水平移动平台4沿水平方向的首端(靠近第一平台21的一端)或尾端(靠近第二平台22的一端)，升降驱动机构6的设置位置应该避免对第一平台21和第二平台22拆卸、安装电池的工作产生干涉，以保证换电顺利进行。
141.换电设备还包括升降控制传感器(图中未示出)，升降控制传感器可以设置在第一平台21、第二平台22或水平移动平台4中的任意一个上，升降控制传感器用于控制第一平台21和/或第二平台22沿竖直方向的升降。换电站中设置有与升降控制传感器配合的感应点，升降控制传感器通过感应对应的感应点的位置，来实现感应第一平台21、第二平台22或水平移动平台4相对于地面的高度，从而判断第一平台21或第二平台22是否升降至指定高度。当升降控制传感器感应到第一平台21或第二平台22升降至指定高度时，第一平台21或第二平台22停止升降，以防止第一平台21或第二平台22与电动汽车13或换电设备的其他结构产生干涉，提高换电的可靠性。
142.本实施例中对升降控制传感器的设置位置、数量和类型没有具体描述，技术人员可以根据实际需求进行设计，升降控制传感器的设置位置和数量至少需要满足第一平台21和第二平台22都能够相对于电动汽车13的换电位置的精准对位。技术人员可以选用现有技术中已有的传感器结构作为升降控制传感器，例如可以选用红外传感器、接近传感器、光电传感器、视觉传感器或测距仪，当升降控制传感器的数量为多个时，多个升降控制传感器可以采用相同或不同的结构，即可以选用红外传感器、接近传感器、光电传感器、视觉传感器或测距仪中的一个或多个作为升降控制传感器。
143.在其他可替代的实施方式中，升降控制传感器还可以包括光纤传感器，升降驱动机构6通过凸轮717控制第一平台21、第二平台22的升降，光纤传感器用于检测凸轮717举升第一平台21、第二平台22时受到的压力来判断第一平台、第二平台是否升降至指定高度，凸轮717和/或第一平台21和/或第二平台22设有用于放置光纤的凹槽。图11示出一种在第一平台21上设置放置光纤82的凹槽81，通过检测第一平台21或第二平台22受到的压力来判断第一平台21、第二平台22是否升降至指定高度。或者也可以在凸轮717上设置用于放置光纤82的凹槽81，通过检测凸轮717受到的压力来判断第一平台21、第二平台22是否升降至指定高度。
144.换电设备还包括对位机构(图中未示出)，第一平台21和第二平台22均设有对位机构，对位机构用于第一平台21和第二平台22相对于电动汽车13的位置对准。当第一平台21上的对位机构移动至第一对准位置时，第二平台22上的对位机构能够随动至相应的位置。或者，当第二平台22上的对位机构移动至第一对准位置时，第一平台21上的定位机构能够随动至相应的位置。例如当第一平台21水平移动至电动汽车13的换电位置时，第二平台22相较于第一平台21远离电动汽车13的换电位置；当第二平台22移动水平移动至电动汽车13的换电位置时，第一平台21相较于第二平台22远离电动汽车13的换电位置。
145.对位机构用于保证第一平台21和第二平台22在进行电池的拆装工作之前与电动汽车13之间的位置对准精度，以保证第一平台21能够准确拆卸电动汽车13的亏电电池，第二平台22能够准确将满电电池安装到电动汽车13上，保证换电的可靠性。上述设置能够保证第一平台21和第二平台22都具有单独的对位机构，在进行电池的拆卸和安装工作之前都能够进行位置对准，进而能够实现第一平台21和第二平台22的独立工作，并且提高了换电效率。对位机构的具体结构和工作原理属于本领域的现有技术，在此不作赘述，本领域技术人员可以选用能够实现上述功能作为对位机构，例如对位机构可以为定位销、定位叉或其它可以实现定位功能的机构。
146.换电设备还包括解锁机构和/或电池推拉机构(图中未示出)，第一平台21和第二平台22均设有解锁机构和/或电池推拉机构。当第一平台21上的解锁机构和/或电池推拉机构移动至第二对准位置时，第二平台22上的解锁机构和/或电池推拉机构，能够随动至相应的位置。当第二平台22上的解锁机构和/或电池推拉机构移动至第二对准位置时，第一平台21上的解锁机构和/或电池推拉机构能够随动至相应的位置。例如由于本实施例中的第一平台21和第二平台22同时升降，因此在第一平台21带动解锁机构和/或电池推拉机构上升的过程中，第二平台22上的解锁机构和/或电池推拉机构也跟随第二平台22同步上升；在第一平台21带动解锁机构和/或电池推拉机构下降的过程中，第二平台22上的解锁机构和/或电池推拉机构也跟随第二平台22同步下降。
147.解锁机构用于与电动汽车13上的锁止机构配合，以解锁电动汽车13上的电池，电池推拉机构用于从电动汽车13上取出亏电电池至第一平台21上，或者将第二平台22上的满电电池推向电动汽车13以实现电池的安装。上述设置能够保证第一平台21和第二平台22都具有独立的解锁机构和/或电池推拉机构，以实现第一平台21和第二平台22的独立工作，并且提高了换电效率。
148.换电设备还包括控制单元(图中未示出)，控制单元与换电设备的水平驱动机构3、升降驱动机构6、第一平台21和第二平台22的对位机构、解锁机构、电池推拉机构中的一个或多个电连接，用于控制与之电连接的水平驱动机构3和/或升降驱动机构6和/或对位机构和/或解锁机构和/或电池推拉机构的动作，使得换电设备的各部件能够精确工作。
149.以下简述一下电动汽车13的换电过程：
150.电动汽车13驶入换电站并停靠在换电平台11上，换电设备初始停靠在充电仓12一侧，换电站监测到电动汽车13驶入，充电仓12内的电池转运设备122能够将对应的满电电池放置到换电设备的第二平台22上，随后换电设备向换电平台11移动。换电设备的第一平台21先移动至电动汽车13的换电位置，第一平台21在升降驱动机构6的驱动下上升拆卸电动汽车13的亏电电池，拆除的亏电电池放置在第一平台21上，随后第一平台21下降至初始位置。第二平台22在水平驱动机构3的驱动下沿水平方向移动至电动汽车13的换电位置，并在升降驱动机构6的驱动下上升，将其承载的满电电池安装到电动汽车13上，随后第二平台22下降至初始位置，以此完成一次换电。上述换电过程结束后，电动汽车13可以立刻驶出换电平台11，换电设备再朝向充电仓12移动，将第一平台21上的亏电电池存入充电仓12进行充电。
151.在一个换电站的较佳实施例中，换电站包括一个充电仓12、一个电池转运设备122，当换电设备的第二平台22从充电仓12获取满电电池后，换电设备从充电仓12向换电位置移动，第一平台21先移动到换电位置进行拆卸电动汽车的亏电电池，之后，换电设备继续移动，使第二平台22移动到换电位置进行安装满电电池，安装完成后，换电设备沿返回路径向充电仓12移动，以将第一平台21上的亏电电池放入充电仓12进行充电，电池转运设备122具有伸出机构，用于与换电设备交换电池，伸出机构伸出时延伸至第一平台21上以将亏电电池移入电池转运设备122上，或电池转运设备122底部具有避让区域，供空载的第二平台22穿过，便于伸出机构从第一平台21上取出亏电电池，或充电仓12内具有过渡机构，用于从第一平台21上取出亏电电池，或第一平台21、第二平台22底部具有旋转机构，用于当第二平台22移动到达充电仓12内时，旋转调整第一平台21、第二平台22的位置使得第一平台21与电池转运设备122进行电池的交换。
152.在另一个换电站的较佳实施例中，包括两个充电仓12、两个电池转运设备122，充电仓12沿垂直于车辆行驶方向分别位于换电位置的两侧，每个充电仓12内均设有电池转运设备122，当换电设备从第一充电仓内获取满电电池置于第二平台22上时，第一平台21移动到换电位置拆卸亏电电池，第二平台22将满电电池安装于电动汽车13上，换电设备继续移动到第二充电仓，第一平台21先到达第二充电仓内，第二充电仓内的电池转运设备122从第一平台21上获取亏电电池放置于充电架121上进行充电。
153.本实用新型中的换电站并不局限于图1所示的形式，本实用新型提供的换电设备也适用于在采用其他结构或布局的换电站。
154.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于装置或组件正常使用时的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
155.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。