本發(fā)明屬于電動汽車充換電領(lǐng)域，具體提供一種用于電動汽車的底盤式換電站及其換電方法。

背景技術(shù)：

目前，純電動汽車主要有整車充電和電池更換兩種能源補(bǔ)給模式。其中，給電動汽車整車充電時(shí)，交流慢充時(shí)間長，且停車場地受限制，直流快充功率大、充電時(shí)間短，但對電網(wǎng)沖擊較大，同時(shí)還會降低電池的使用壽命。采用換電模式，可以與電網(wǎng)互動做到有序充電，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的“調(diào)峰儲能”，提高電力設(shè)備的綜合利用效率，既能快速對電動汽車進(jìn)行能源補(bǔ)給，減少用戶等待時(shí)間，又不會損害電池壽命。因此，在我國一線城市的公共交通領(lǐng)域換電模式具有很高的推廣價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。

對電動汽車來講，采用電池在底盤的安裝方式，既有利于提高車輛的利用空間，又使電池與駕乘人員隔開，提高了安全性，同時(shí)也降低了車輛的重心，提高了車輛的操控性，因此底盤式電池更換技術(shù)成為電動汽車換電的發(fā)展方向。

但是，目前已建和在建的電動汽車底盤式電池?fù)Q電站，一般都采用堆垛機(jī)來進(jìn)行電池的轉(zhuǎn)運(yùn)，電池在車載狀態(tài)的放置方向和電池在站內(nèi)充電狀態(tài)的放置方向平行設(shè)置，需要占用較大的空間，即使采用預(yù)裝式集裝箱的方式，換電站的選址方面也受到很大限制，尤其給在地下停車庫內(nèi)建站帶來了巨大挑戰(zhàn)。因此，需要更加合理的電池?fù)Q電站布局來滿足實(shí)際應(yīng)用。

此外，由于電池底盤式安裝的電動汽車在國內(nèi)少數(shù)城市剛剛起步，人們對換電的車輛接受程度還不高，前期換電站的換電頻次不高是顯而易見的。如果在換電頻次不高的前提下，將換電站的設(shè)備一步建設(shè)到位，會造成資源的浪費(fèi)。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的換電站來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決現(xiàn)有電動汽車底盤式換電站占用空間大和一步建設(shè)到位造成資源浪費(fèi)的問題，本發(fā)明提供了一種用于電動汽車的底盤式換電站，該換電站包括：換電平臺，所述換電平臺用于停放和定位待換電的電動汽車；第一電池充電箱，所述第一電池充電箱可拆卸地固定到所述換電平臺的一側(cè)，所述第一電池充電箱用于存儲電池和對電池進(jìn)行充電；換電機(jī)器人，所述換電機(jī)器人能夠在所述第一電池充電箱和所述換電平臺之間移動，所述換電機(jī)器人用于將電動汽車上的乏電電池運(yùn)送到所述第一電池充電箱內(nèi)以及將所述第一電池充電箱內(nèi)的滿電電池安裝到電動汽車上。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述換電站還包括第二電池充電箱，所述第二電池充電箱可拆卸地固定到所述換電平臺的另一側(cè)，所述第二電池充電箱也用于存儲電池和對電池進(jìn)行充電，并且所述換電機(jī)器人也能夠在所述第二電池充電箱和所述換電平臺之間移動，以便將電動汽車上的乏電電池運(yùn)送到所述第二電池充電箱內(nèi)以及將所述第二電池充電箱內(nèi)的滿電電池安裝到電動汽車上。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，當(dāng)給電動汽車換電時(shí)，所述換電機(jī)器人將電動汽車的乏電電池卸載并旋轉(zhuǎn)90°后運(yùn)送至所述第一電池充電箱或所述第二電池充電箱內(nèi)進(jìn)行存放，以及將所述第一電池充電箱或所述第二電池充電箱內(nèi)的滿電電池取出并反方向旋轉(zhuǎn)90°安裝到電動汽車上。

將乏電電池和滿電電池旋轉(zhuǎn)90°再進(jìn)行替換，使車載狀態(tài)的電池與換電站內(nèi)充電狀態(tài)的電池相互垂直，能夠有效地減少第一電池充電箱和第二電池充電箱的占地面積。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述換電平臺上設(shè)置有：坡道，所述坡道沿電動汽車駛?cè)氲姆较蚺c所述換電平臺的一端樞轉(zhuǎn)連接，用于使電動汽車平滑地行駛到所述換電平臺上；滾筒組，所述滾筒組設(shè)置在所述換電平臺的停車底座上，用于沿電動汽車駛?cè)氲姆较蚬潭ê投ㄎ浑妱悠嚕煌茥U裝置，所述推桿裝置設(shè)置在所述換電平臺的側(cè)部，用于沿垂直于電動汽車駛?cè)氲姆较蚨ㄎ浑妱悠嚒?/p>

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述換電平臺上還設(shè)置有舉升機(jī)構(gòu)，所述舉升機(jī)構(gòu)用于將電動汽車沿垂直于地面的方向舉起并定位。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述舉升機(jī)構(gòu)包括前輪舉升機(jī)構(gòu)和后輪舉升機(jī)構(gòu)，所述前輪舉升機(jī)構(gòu)和所述后輪舉升機(jī)構(gòu)彼此獨(dú)立地協(xié)同工作，使得電動汽車在被舉升至換電位時(shí)電池的底面能夠處于水平狀態(tài)。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述滾筒組包括V型滾筒組和水平滾筒組，當(dāng)電動汽車被固定到所述換電平臺上時(shí)，其前輪位于所述V型滾筒組上，其后輪位于所述水平滾筒組上。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一電池充電箱和所述第二電池充電箱內(nèi)都設(shè)置有：充電架，所述充電架用于放置和存儲電池；充電機(jī)，所述充電機(jī)用于給電池充電。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一電池充電箱和所述第二電池充電箱內(nèi)還分別設(shè)置有升降機(jī)，所述升降機(jī)用于將所述換電機(jī)器人上的乏電電池轉(zhuǎn)載至所述充電架上，以及將所述充電架上的滿電電池轉(zhuǎn)載至所述換電機(jī)器人上。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述推桿裝置上設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，當(dāng)電動汽車駛?cè)胨鰮Q電平臺時(shí)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對電動汽車在行駛方向上起到導(dǎo)向作用。

在上述換電站的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第一電池充電箱和/或所述第二電池充電箱上設(shè)置有相互電連接的控制柜和操作屏，所述控制柜用于控制所述換電站的整體操作以便實(shí)現(xiàn)電動汽車換電功能；所述操作屏用于供操作人員對所述換電站和/或電動汽車換電過程進(jìn)行控制，以便使所述換電站能夠?qū)崿F(xiàn)手動、半自動或全自動操作。

在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于電動汽車的底盤式換電方法，該方法包括下列步驟：提供上述的換電站；換電平臺的可翻轉(zhuǎn)坡道放下；需要換電的電動汽車經(jīng)過可翻轉(zhuǎn)坡道行駛到換電平臺上，直至電動汽車的前輪進(jìn)入V型滾筒組、后輪承載在水平滾筒組上時(shí)停止，V型滾筒組對電動汽車進(jìn)行X方向的定位；換電平臺的推桿裝置對電動汽車進(jìn)行Y方向的定位；舉升機(jī)構(gòu)舉升電動汽車至預(yù)設(shè)高度，對電動汽車進(jìn)行Z方向的定位，同時(shí)使電池的底面保持水平；換電機(jī)器人移動到電動汽車底部并解鎖乏電電池，然后從換電平臺中移出，與升降機(jī)對接；換電機(jī)器人將乏電電池轉(zhuǎn)送到升降機(jī)上，升降機(jī)將乏電電池移入充電架進(jìn)行充電，同時(shí)或之后滿電電池從充電架移入升降機(jī)；換電機(jī)器人從升降機(jī)中取走滿電電池，并移動到電動汽車底部，將滿電電池安裝到電動汽車上。

在上述換電方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，在解鎖乏電電池之后，換電機(jī)器人將乏電電池旋轉(zhuǎn)90°。

在上述換電方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，在將滿電電池安裝到電動汽車上之前，換電機(jī)器人將滿電電池反方向旋轉(zhuǎn)90°。

在上述換電方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，在將滿電電池安裝到電動汽車上之后，換電機(jī)器人從電動汽車底部移動到升降機(jī)下方待命。

在上述換電方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，在換電機(jī)器人從電動汽車底部移動到升降機(jī)下方之后，舉升機(jī)構(gòu)下降并且推桿裝置收回。

在上述換電方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，在舉升機(jī)構(gòu)下降并且推桿裝置收回之后，電動汽車駛離換電平臺，翻轉(zhuǎn)坡道收起。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中，通過螺栓將第一電池充電箱和第二電池充電箱分別與換電平臺固定連接，并且換電機(jī)器人能夠同時(shí)服務(wù)于第一電池充電箱和第二電池充電箱，使得本發(fā)明的換電站能夠在電動汽車換電頻次較低時(shí)配置一個(gè)電池充電箱，在電動汽車換電的頻次較高時(shí)配置兩個(gè)電池充電箱，有效地避免了資源的浪費(fèi)。進(jìn)一步，換電機(jī)器人將乏電電池與滿電電池進(jìn)行替換時(shí)都會旋轉(zhuǎn)90°，使車載狀態(tài)的電池方向與換電站內(nèi)充電狀態(tài)的電池方向相互垂直，以此能夠在相同大小的電池充電箱內(nèi)存儲更多的電池，或者在存儲相同數(shù)量電池的情況下減小電池充電箱平行于電動汽車駛?cè)霌Q電平臺方向的長度。再者，通過舉升機(jī)構(gòu)將電動汽車舉起，換電機(jī)器人能夠在電動汽車的下方進(jìn)行換電，使得本發(fā)明的換電站只占據(jù)兩個(gè)或三個(gè)停車位，大大地減小了換電站的占地面積。

方案1、一種用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述換電站包括：

換電平臺，所述換電平臺用于停放和定位待換電的電動汽車；

第一電池充電箱，所述第一電池充電箱可拆卸地固定到所述換電平臺的一側(cè)，所述第一電池充電箱用于存儲電池和對電池進(jìn)行充電；

換電機(jī)器人，所述換電機(jī)器人能夠在所述第一電池充電箱和所述換電平臺之間移動，所述換電機(jī)器人用于將電動汽車上的乏電電池運(yùn)送到所述第一電池充電箱內(nèi)以及將所述第一電池充電箱內(nèi)的滿電電池安裝到電動汽車上。

方案2、根據(jù)方案1所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述換電站還包括第二電池充電箱，所述第二電池充電箱可拆卸地固定到所述換電平臺的另一側(cè)，所述第二電池充電箱也用于存儲電池和對電池進(jìn)行充電，并且所述換電機(jī)器人也能夠在所述第二電池充電箱和所述換電平臺之間移動，以便將電動汽車上的乏電電池運(yùn)送到所述第二電池充電箱內(nèi)以及將所述第二電池充電箱內(nèi)的滿電電池安裝到電動汽車上。

方案3、根據(jù)方案1或2所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，當(dāng)給電動汽車換電時(shí)，所述換電機(jī)器人將電動汽車的乏電電池卸載并旋轉(zhuǎn)90°后運(yùn)送至所述第一電池充電箱或所述第二電池充電箱內(nèi)進(jìn)行存放，以及將所述第一電池充電箱或所述第二電池充電箱內(nèi)的滿電電池取出并反方向旋轉(zhuǎn)90°安裝到電動汽車上。

方案4、根據(jù)方案1所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述換電平臺上設(shè)置有：

坡道，所述坡道沿電動汽車駛?cè)氲姆较蚺c所述換電平臺的一端樞轉(zhuǎn)連接，用于使電動汽車平滑地行駛到所述換電平臺上；

滾筒組，所述滾筒組設(shè)置在所述換電平臺的停車底座上，用于沿電動汽車駛?cè)氲姆较蚬潭ê投ㄎ浑妱悠嚕?/p>

推桿裝置，所述推桿裝置設(shè)置在所述換電平臺的側(cè)部，用于沿垂直于電動汽車駛?cè)氲姆较蚨ㄎ浑妱悠嚒?/p>

方案5、根據(jù)方案4所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述換電平臺上還設(shè)置有舉升機(jī)構(gòu)，所述舉升機(jī)構(gòu)用于將電動汽車沿垂直于地面的方向舉起并定位。

方案6、根據(jù)方案5所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述舉升機(jī)構(gòu)包括前輪舉升機(jī)構(gòu)和后輪舉升機(jī)構(gòu)，所述前輪舉升機(jī)構(gòu)和所述后輪舉升機(jī)構(gòu)彼此獨(dú)立地協(xié)同工作，使得電動汽車在被舉升至換電位時(shí)電池的底面能夠處于水平狀態(tài)。

方案7、根據(jù)方案4所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述滾筒組包括V型滾筒組和水平滾筒組，當(dāng)電動汽車被固定到所述換電平臺上時(shí)，其前輪位于所述V型滾筒組上，其后輪位于所述水平滾筒組上。

方案8、根據(jù)方案2所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述第一電池充電箱和所述第二電池充電箱內(nèi)都設(shè)置有：

充電架，所述充電架用于放置和存儲電池；

充電機(jī)，所述充電機(jī)用于給電池充電。

方案9、根據(jù)方案8所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述第一電池充電箱和所述第二電池充電箱內(nèi)還分別設(shè)置有升降機(jī)，所述升降機(jī)用于將所述換電機(jī)器人上的乏電電池轉(zhuǎn)載至所述充電架上，以及將所述充電架上的滿電電池轉(zhuǎn)載至所述換電機(jī)器人上。

方案10、根據(jù)方案4所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述推桿裝置上設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，當(dāng)電動汽車駛?cè)胨鰮Q電平臺時(shí)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對電動汽車在行駛方向上起到導(dǎo)向作用。

方案11、根據(jù)方案2所述的用于電動汽車的底盤式換電站，其特征在于，所述第一電池充電箱和/或所述第二電池充電箱上設(shè)置有相互電連接的控制柜和操作屏，所述控制柜用于控制所述換電站的整體操作以便實(shí)現(xiàn)電動汽車換電功能；所述操作屏用于供操作人員對所述換電站和/或電動汽車換電過程進(jìn)行控制，以便使所述換電站能夠?qū)崿F(xiàn)手動、半自動或全自動操作。

方案12、一種用于電動汽車的底盤式換電方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟：

提供方案2至11所述的換電站；

換電平臺的可翻轉(zhuǎn)坡道放下；

需要換電的電動汽車經(jīng)過可翻轉(zhuǎn)坡道行駛到換電平臺上，直至電動汽車的前輪進(jìn)入V型滾筒組、后輪承載在水平滾筒組上時(shí)停止，V型滾筒組對電動汽車進(jìn)行X方向的定位；

換電平臺的推桿裝置對電動汽車進(jìn)行Y方向的定位；

舉升機(jī)構(gòu)舉升電動汽車至預(yù)設(shè)高度，對電動汽車進(jìn)行Z方向的定位，同時(shí)使電池的底面保持水平；

換電機(jī)器人移動到電動汽車底部并解鎖乏電電池，然后從換電平臺中移出，與升降機(jī)對接；

換電機(jī)器人將乏電電池轉(zhuǎn)送到升降機(jī)上，升降機(jī)將乏電電池移入充電架進(jìn)行充電，同時(shí)或之后滿電電池從充電架移入升降機(jī)；

換電機(jī)器人從升降機(jī)中取走滿電電池，并移動到電動汽車底部，將滿電電池安裝到電動汽車上。

方案13、根據(jù)方案12所述的用于電動汽車的底盤式換電方法，其特征在于，在解鎖乏電電池之后，換電機(jī)器人將乏電電池旋轉(zhuǎn)90°。

方案14、根據(jù)方案13所述的用于電動汽車的底盤式換電方法，其特征在于，在將滿電電池安裝到電動汽車上之前，換電機(jī)器人將滿電電池反方向旋轉(zhuǎn)90°。

方案15、根據(jù)方案14所述的用于電動汽車的底盤式換電方法，其特征在于，在將滿電電池安裝到電動汽車上之后，換電機(jī)器人從電動汽車底部移動到升降機(jī)下方待命。

方案16、根據(jù)方案15所述的用于電動汽車的底盤式換電方法，其特征在于，在換電機(jī)器人從電動汽車底部移動到升降機(jī)下方之后，舉升機(jī)構(gòu)下降并且推桿裝置收回。

方案17、根據(jù)方案16所述的用于電動汽車的底盤式換電方法，其特征在于，在舉升機(jī)構(gòu)下降并且推桿裝置收回之后，電動汽車駛離換電平臺，翻轉(zhuǎn)坡道收起。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的用于電動汽車的底盤式換電站的側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明的用于電動汽車的底盤式換電站的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的用于電動汽車的底盤式換電站的主視圖；

圖4是本發(fā)明的用于電動汽車的底盤式換電站含換電車輛的俯視圖；

圖5是本發(fā)明的用于電動汽車的底盤式換電站擴(kuò)展后含換電車輛的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，雖然附圖中各部分之間是按一定比例關(guān)系繪制的，但是這種比例關(guān)系并非一成不變，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場合。

需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，還需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明的用于電動汽車的底盤式換電站包括：換電平臺1、第一電池充電箱2和換電機(jī)器人3。為了方便描述，現(xiàn)將電動汽車駛?cè)霌Q電平臺1的行駛方向記作X方向，將水平面內(nèi)與X方向垂直的方向記作Y方向，將垂直于水平面的方向記作Z方向。

如圖1所示，第一電池充電箱2在X方向上呈前后對稱結(jié)構(gòu)，并且第一電池充電箱2內(nèi)設(shè)置有：升降機(jī)21、充電架22和充電機(jī)23。充電架22在第一電池充電箱2內(nèi)兩側(cè)的端頭位置沿Z方向各設(shè)置一列，升降機(jī)21布置在兩個(gè)充電架22的中間位置，升降機(jī)21用于將電池沿X方向或Y方向分別放入兩側(cè)的充電架22中，以及將兩側(cè)充電架22上的電池沿X方向或Y方向取出。作為示例，充電機(jī)23可設(shè)置在每個(gè)充電架22的上方，用于給電池充電。

如圖1和圖2所示，在常態(tài)下，升降機(jī)21會停留在一定的高度，其下部預(yù)留一定的高度空間使換電機(jī)器人3能夠停靠在其中，當(dāng)需要換電時(shí)，換電機(jī)器人3可移動至換電平臺1內(nèi)。

如圖2所示，第一電池充電箱2設(shè)置在換電平臺1的一側(cè)，并且兩者之間可拆卸地固定連接，優(yōu)選地，兩者之間通過螺栓固定連接，使換電站安裝、拆卸以及維修時(shí)都比較方便，節(jié)約時(shí)間。進(jìn)一步，換電平臺1上設(shè)置有：可翻轉(zhuǎn)坡道11、V型滾筒組12、水平滾筒組13、推桿裝置14和舉升機(jī)構(gòu)15、16?？煞D(zhuǎn)坡道11共有四個(gè)，每兩個(gè)一組，沿X方向?qū)ΨQ地設(shè)置在換電平臺1的兩端，并且每個(gè)坡道11都與換電平臺1樞轉(zhuǎn)連接，當(dāng)坡道11放下時(shí)，其與換電平臺1共同組成電動汽車的行車通道，通過坡道11能夠?qū)㈦妱悠嚻骄彽匾龑?dǎo)至換電平臺1上；當(dāng)沒有電動汽車換電時(shí)，坡道11能夠收起，以便減少換電站的占地面積。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，兩組坡道11也可以只設(shè)置其中一組，使電動汽車從該組坡道11駛進(jìn)和駛出換電平臺1。進(jìn)一步，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體需要將坡道11設(shè)置成手動翻轉(zhuǎn)的形式或自動翻轉(zhuǎn)的形式。

繼續(xù)參閱圖2，V型滾筒組12和水平滾筒組13分別設(shè)置在換電平臺2的上表面。V型滾筒組12用于承載電動汽車的前輪并對其前輪在X方向上進(jìn)行定位，水平滾筒組13用于承載電動汽車的后輪。在圖2中，V型滾筒組12和水平滾筒組13的兩側(cè)分別設(shè)置有推桿裝置14，該推桿裝置14能夠沿Y方向分別推動電動汽車的前輪和后輪。由于V型滾筒組12和水平滾筒組13上的滾筒能夠自由轉(zhuǎn)動，所以推桿裝置14能夠很輕松地推動位于V型滾筒組12和水平滾筒組13上的電動汽車，并因此能夠?qū)﹄妱悠囋赮方向上進(jìn)行定位。進(jìn)一步，推桿裝置14上設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)141，以便電動汽車在進(jìn)入換電平臺1時(shí)能通過該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)141對其進(jìn)行導(dǎo)向和在Y方向上進(jìn)行初步的粗定位，進(jìn)而減少推桿裝置14在Y方向上推動電動汽車滑動的位移量。優(yōu)選地，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)141的兩端呈30°角向外打開，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體需要將角度做出適當(dāng)調(diào)整，并且其與推桿裝置14固定連接為一個(gè)整體，例如，通過螺栓連接、焊接等連接方式將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)141與推桿裝置14固定連接為一個(gè)整體。

進(jìn)一步參閱圖2，舉升機(jī)構(gòu)設(shè)置在換電平臺1上，并且舉升機(jī)構(gòu)包括前輪舉升機(jī)構(gòu)15和后輪舉升機(jī)構(gòu)16。優(yōu)選地，V型滾筒組12和位于圖2中左側(cè)的推桿裝置14設(shè)置在前輪舉升機(jī)構(gòu)15上，水平滾筒組13和位于圖2中右側(cè)的推桿裝置14設(shè)置在后輪舉升機(jī)構(gòu)16上。前輪舉升機(jī)構(gòu)15和后輪舉升機(jī)構(gòu)16既可同時(shí)升降也可單獨(dú)升降，以便保證電動汽車在Z方向被舉升至換電位置時(shí)電池底面能夠處于水平狀態(tài)。

如圖3所示，第一電池充電箱2還設(shè)置有相互電連接的控制柜24和操作屏25，控制柜24用于控制本發(fā)明的換電站與電動汽車進(jìn)行換電，操作屏25用于操作人員操作控制柜24，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)換電站所有動作都能夠被手動、半自動或全自動操作。

下面結(jié)合圖4簡要說明本發(fā)明的換電站與電動汽車換電時(shí)的方法與步驟。首先，將坡道11放下，使電動汽車能夠經(jīng)過其駛?cè)霌Q電平臺1，電動汽車通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)141使其前輪?？吭赩型滾筒組12上，使其后輪?？吭谒綕L筒組13上，并因此使得電動汽車在X方向上得以固定和定位。

其次，通過推桿裝置14將電動汽車在Y方向上進(jìn)行定位，通過前輪舉升機(jī)構(gòu)15和后輪舉升機(jī)構(gòu)16將電動汽車舉升至預(yù)設(shè)高度并在Z方向上對其進(jìn)行定位。

再次，換電機(jī)器人3移動至電動汽車底部并將電動汽車上的乏電電池解鎖，進(jìn)而換電機(jī)器人3帶動乏電電池下降并將其沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后移出，與升降機(jī)21在Y方向上進(jìn)行對接，乏電電池從換電機(jī)器人3移到升降機(jī)21上。

然后，升降機(jī)21上升或下將并將乏電電池沿X方向移入充電架22內(nèi)，充電機(jī)23對乏電電池進(jìn)行充電，與此同時(shí)或者在升降機(jī)21上的乏電電池被完全移入充電架22內(nèi)后，滿電電池從另一側(cè)的充電架22上被移入升降機(jī)21上，升降機(jī)21下將或上升到與換電機(jī)器人3對接的位置。換電機(jī)器人3從升降機(jī)21上取走滿電電池，并移動至電動汽車底部，進(jìn)一步將滿電電池沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°并將其舉升，使?jié)M電電池與電動汽車定位后將其鎖緊。

最后，升降機(jī)21升至預(yù)定位置，換電機(jī)器人3移動至第一電池充電箱2內(nèi)升降機(jī)21的下方，前輪舉升機(jī)構(gòu)15和后輪舉升機(jī)構(gòu)16下降，推桿裝置14收回，電動汽車駛離換電平臺1，坡道11收起，換電完成。

本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，在電動汽車換電的過程中，換電機(jī)器人3將電動汽車上的乏電電池順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°再轉(zhuǎn)送至第一電池充電箱2，將滿電電池逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°再安裝到電動汽車上；或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體需要使換電機(jī)器人3對乏電電池和滿電電池不做旋轉(zhuǎn)操作，例如，當(dāng)電動汽車的動力電池包水平方向的形狀為方形時(shí)。

本領(lǐng)域技術(shù)人能夠理解的是，換電機(jī)器人3將乏電電池從電動汽車上取下來之后旋轉(zhuǎn)90°再放入第一電池充電箱2內(nèi)，使得第一電池充電箱2內(nèi)的滿電電池與換電平臺1上的乏電電池相垂直，從而減小了第一電池充電箱2在X方向上的長度，有效地減少了第一電池充電箱2的占地面積，尤其是對于動力電池是矩形的電池。進(jìn)一步，通過舉升機(jī)構(gòu)將電動汽車舉升起來，使換電機(jī)器人3能夠移動至其下方換電，使得本發(fā)明的換電站整體上只占據(jù)兩個(gè)停車位的位置。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，充電架22上始終具有一個(gè)空的電池充電位或者具有一個(gè)電池放置位，以便升降機(jī)21能夠先將乏電電池放入該充電敬架22上，再將滿電電池從充電架22上取走；或者本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以適當(dāng)更改換電機(jī)器人3的結(jié)構(gòu)，使其能夠同時(shí)容納兩塊電池(滿電電池和乏電電池)。換電時(shí)，換電機(jī)器人3先將滿電電池運(yùn)送至電動汽車的下方，再將乏電電池從電動汽車上解鎖取下，進(jìn)而將滿電電池安裝到電動汽車上，最后將乏電電池運(yùn)送至第一電池充電箱2內(nèi)。

如圖5所示，當(dāng)電動汽車換電頻率較高，第一電池充電箱2內(nèi)的電池不能滿足換電要求時(shí)，還可以在與第一電池充電箱2對稱的換電平臺1的另一側(cè)設(shè)置第二電池充電箱4，優(yōu)選地，第二電池充電箱4與換電平臺1之間通過螺栓固定連接。進(jìn)一步，第一電池充電箱2和第二電池充電箱4相同，都是通過換電機(jī)器人3與電動汽車進(jìn)行換電作業(yè)的。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。