一种兼容式换电站总成、控制系统及换电方法与流程

本发明涉及换电站，特别是涉及一种兼容式换电站总成、控制系统及换电方法。

背景技术：

1、对于使用电池作为动力源或动力源之一的车辆而言，对动力电池进行充电需要耗费较长的时间，在充电期间，车辆无法投入使用，换电站能够对车辆进行动力电池的更换，能够将电量耗尽的动力电池拆下，换上满电的动力电池，相较于传统的充电过程，节省了大量的时间，提升了车辆使用的便利性。

2、由于不同的车型动力电池的形状、规格及解锁方式不同，现有的换电站仅能够支持同种类型的动力电池更换，增加了换电站的投入成本，且局限性较大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种兼容式换电站总成、控制系统及换电方法，能够实现使用不同类型动力电池的车辆的换电，具有良好的兼容性，换电简单，操作方便，能够实现高效率换电。

2、本发明提供一种兼容式换电站总成，包括：

3、车辆换电区，用于停放待换电车辆，所述车辆换电区包括一换电位置；

4、电池存放区，位于所述车辆换电区在左右方向的至少一侧，所述电池存放区用于存放至少两种不同种类的动力电池，所述电池存放区至少包括两个存储空位；

5、输送轨道，所述输送轨道包括换电段及取电段，所述换电段用于与所述换电位置配合，所所述取电段与所述换电段沿左右方向连接；

6、至少两个换电装置，与待换电车辆的动力电池类型对应的所述换电装置位于所述输送轨道上，所述换电装置能够将动力电池在所述换电段及所述换电位置之间输送，且能够通过所述取电段与所述电池存放区实现动力电池的取放。

7、在一实施例中，所述电池存放区包括位于所述车辆换电区左侧的至少一个第一电池架及位于所述电池换电区右侧的至少一个第二电池架，所述第一电池架内存放有第一动力电池，所述第二电池架内存放有第二动力电池，所述输送轨道沿左右方向延伸，所述换电装置包括第一换电机构和第二换电机构，所述第一换电机构用于实现第一动力电池的加解锁，并将第一动力电池在所述换电位置及所述第一电池架之间输送，所述第二换电机构用于实现第二动力电池的加解锁，并将第二动力电池在所述换电位置及所述第二电池架之间输送。

8、在一实施例中，所述输送轨道还包括交换段，所述交换段位于所述取电段远离所述换电段的一侧，且与所述取电段沿左右方向连接，或，所述交换段位于所述换电段及所述取电段之间，且与所述换电段及所述取电段连接，所述交换段用于使与待换电车辆配合的所述换电装置能够在换电段及取电段上运动。

9、在一实施例中，所述取电段的下方设有第一避让区，所述交换段的下方设有第二避让区，所述第一避让区及所述第二避让区用于容纳所述换电装置，所述第一避让区及所述第二避让区内设有举升机构，所述举升机构用于使所述换电装置在上下方向上运动。

10、在一实施例中，所述取电段及所述交换段包括沿前后方向间隔分布的第一导轨及第二导轨，以及与所述第一导轨及所述第二导轨配合的调节机构，所述调节机构用于调节所述第一导轨及所述第二导轨的前后间距。

11、在一实施例中，所述换电装置包括与所述输送轨道滑配的导向件，所述导向件包括在前后方向上具有第一间距的第一导向件，以及在前后方向上具有第二间距的第二导向件，不同的所述换电装置的所述第二导向件的所述第二间距不同，所述调节机构用于调节所述第一导轨及所述第二导轨的前后间距，以使所述输送轨道与所述第二导向件配合。

12、在一实施例中，所述电池存放区包括位于所述车辆换电区左侧或右侧的第一电池架和第二电池架，所述第一电池架及所述第二电池架位于所述车辆换电区的同一侧，且所述第一电池架及所述第二电池架位于所述输送轨道的前后两侧，所述换电装置包括第一换电机构和第二换电机构，所述第一换电机构用于实现第一动力电池的加解锁，并将第一动力电池在所述换电位置及所述第一电池架之间输送，所述第二换电机构用于实现第二动力电池的加解锁，并将第二动力电池在所述换电位置及所述第二电池架之间输送。

13、本发明还提出一种兼容式换电站总成的控制系统，应用于上述的兼容式换电站总成，包括通信连接的总控单元、识别单元及换电控制单元，识别单元用于识别待换电车辆的类型信息及其动力电池的种类信息，并将类型信息及种类信息发送至总控单元，总控单元接收类型信息及种类信息，并向换电控制单元发送指令，换电控制单元与车辆换电区及换电装置通信连接，换电控制单元用于向车辆换电区发送控制指令，以根据类型信息调节待换电车辆的位置，换电控制单元用于向换电装置发送控制指令，以根据种类信息使对应的换电装置投入使用。

14、在一实施例中，换电控制单元包括定位控制单元、调节控制单元和交换控制单元，定位控制单元与车辆换电区的前轮定位机构及后轮定位机构通信连接，以调节待换电车辆的位置，调节控制单元与交换控制单元通信连接，调节控制单元与输送轨道的调节机构通信连接，交换控制单元用于根据动力电池的种类信息向举升机构发送控制指令，以使对应的换电装置投入使用，交换控制单元向调节控制单元发送控制指令，调节控制单元用于向输送轨道的调节机构发送控制指令，以调节输送轨道的位置。

15、本发明还提出一种兼容式换电站总成的换电方法，应用于上述的兼容式换电站总成，或应用于上述的兼容式换电站总成的控制系统，包括如下步骤：

16、s1、车辆识别：识别待换电车辆的类型，及其动力电池的种类；

17、s2、车辆调节：对位于车辆换电区的待换电车辆的位置进行调节，使待换电车辆的动力电池的位置与换电位置配合；

18、s3、换电：根据待换电车辆的动力电池的种类信息，确定投入使用的换电装置，通过换电装置对待换电车辆进行换电操作。

19、本发明的有益效果在于：

20、设置车辆换电区，能够对待换电车辆的位置进行调节，以适用于不同类型的车辆的换电，提升了换电站总成的适用性；

21、设置电池存放区，能够存放至少两种不同类型的动力电池，可根据不同待换电车辆的动力电池种类选取对应的动力电池，并通过换电装置实现换电操作，提升了适用范围，且电池存放区布设于车辆换电区在左右方向的至少一侧，结构紧凑，减小了换电站总成的占地面积，有利于节约资源；

22、设置输送轨道，能够运送不同类型的换电装置，可根据待换电车辆的动力电池的种类，选取对应的换电装置，并通过输送轨道实现动力电池的输送及待换电车辆的换电操作，具有良好的兼容性，提升了车辆使用者的使用体验。

技术特征：

1.一种兼容式换电站总成，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的兼容式换电站总成，其特征在于，所述电池存放区包括位于所述车辆换电区(10)左侧的至少一个第一电池架(21)及位于所述车辆换电区(10)右侧的至少一个第二电池架(22)，所述第一电池架(21)内存放有第一动力电池，所述第二电池架(22)内存放有第二动力电池，所述输送轨道(30)沿左右方向延伸，所述换电装置(40)包括第一换电机构(41)和第二换电机构(42)，所述第一换电机构(41)用于实现第一动力电池的加解锁，并将第一动力电池在所述换电位置(11)及所述第一电池架(21)之间输送，所述第二换电机构(42)用于实现第二动力电池的加解锁，并将第二动力电池在所述换电位置(11)及所述第二电池架(22)之间输送。

3.根据权利要求1所述的兼容式换电站总成，其特征在于，所述输送轨道(30)还包括交换段(33)，所述交换段(33)位于所述取电段(32)远离所述换电段(31)的一侧，且与所述取电段(32)沿左右方向连接，或，所述交换段(33)位于所述换电段(31)及所述取电段(32)之间，且与所述换电段(31)及所述取电段(32)连接，所述交换段(33)用于使与待换电车辆配合的所述换电装置(40)能够在换电段(31)及取电段(32)上运动。

4.根据权利要求3所述的兼容式换电站总成，其特征在于，所述取电段(32)的下方设有第一避让区(34)，所述交换段(33)的下方设有第二避让区(35)，所述第一避让区(34)及所述第二避让区(35)用于容纳所述换电装置(40)，所述第一避让区(34)及所述第二避让区(35)内设有举升机构，所述举升机构用于使所述换电装置(40)在上下方向上运动。

5.根据权利要求4所述的兼容式换电站总成，其特征在于，所述取电段(32)及所述交换段(33)包括沿前后方向间隔分布的第一导轨(301)及第二导轨(302)，以及与所述第一导轨(301)及所述第二导轨(302)配合的调节机构，所述调节机构用于调节所述第一导轨(301)及所述第二导轨(302)的前后间距。

6.根据权利要求5所述的兼容式换电站总成，其特征在于，所述换电装置(40)包括与所述输送轨道(30)滑配的导向件(403)，所述导向件(403)包括在前后方向上具有第一间距的第一导向件(403a)，以及在前后方向上具有第二间距的第二导向件(403b)，不同的所述换电装置(40)的所述第二导向件(403b)的所述第二间距不同，所述调节机构用于调节所述第一导轨(301)及所述第二导轨(302)的前后间距，以使所述输送轨道(30)与所述第二导向件(403b)配合。

7.根据权利要求3至6任一项所述的兼容式换电站总成，其特征在于，所述电池存放区包括位于所述车辆换电区(10)左侧或右侧的第一电池架(21)和第二电池架(22)，所述第一电池架(21)及所述第二电池架(22)位于所述车辆换电区(10)的同一侧，且所述第一电池架(21)及所述第二电池架(22)位于所述输送轨道(30)的前后两侧，所述换电装置(40)包括第一换电机构(41)和第二换电机构(42)，所述第一换电机构(41)用于实现第一动力电池的加解锁，并将第一动力电池在所述换电位置(11)及所述第一电池架(21)之间输送，所述第二换电机构(42)用于实现第二动力电池的加解锁，并将第二动力电池在所述换电位置(11)及所述第二电池架(22)之间输送。

8.一种兼容式换电站总成的控制系统，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的兼容式换电站总成，包括通信连接的总控单元(50)、识别单元(51)及换电控制单元(52)，识别单元(51)用于识别待换电车辆的类型信息及其动力电池的种类信息，并将类型信息及种类信息发送至总控单元(50)，总控单元(50)接收类型信息及种类信息，并向换电控制单元(52)发送指令，换电控制单元(52)与车辆换电区(10)及换电装置(40)通信连接，换电控制单元(52)用于向车辆换电区(10)发送控制指令，以根据类型信息调节待换电车辆的位置，换电控制单元(52)用于向换电装置(40)发送控制指令，以根据种类信息使对应的换电装置(40)投入使用。

9.根据权利要求8所述的兼容式换电站总成的控制系统，其特征在于，换电控制单元(52)包括定位控制单元(521)、调节控制单元(522)和交换控制单元(523)，定位控制单元(521)与车辆换电区(10)的前轮定位机构(12)及后轮定位机构(13)通信连接，以调节待换电车辆的位置，调节控制单元(522)与交换控制单元(523)通信连接，调节控制单元(522)与输送轨道(30)的调节机构通信连接，交换控制单元(523)用于根据动力电池的种类信息向举升机构发送控制指令，以使对应的换电装置(40)投入使用，交换控制单元(523)向调节控制单元(522)发送控制指令，调节控制单元(522)用于向输送轨道(30)的调节机构发送控制指令，以调节输送轨道(30)的位置。

10.一种兼容式换电站总成的换电方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的兼容式换电站总成，或应用于权利要求8或9所述的兼容式换电站总成的控制系统，包括如下步骤：

技术总结一种兼容式换电站总成、控制系统及换电方法，其中换电站总成包括车辆换电区，用于停放待换电车辆，所述车辆换电区包括一换电位置；电池存放区，位于所述车辆换电区在左右方向的至少一侧，所述电池存放区用于存放至少两种不同类型的动力电池；输送轨道，位于所述车辆换电区及所述电池存放区之间，所述输送轨道包括换电段及取电段，所述换电段用于与所述换电位置配合，所所述取电段与所述换电段沿左右方向连接；至少两个换电装置，与待换电车辆的动力电池类型对应的所述换电装置位于所述输送轨道上，所述换电装置能够将动力电池在所述换电段及所述换电位置之间输送，且能够通过所述取电段与所述电池存放区实现动力电池的取放，具有良好的适用性。技术研发人员：林永,马广团受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20