阵列式换电站

本申请要求申请日为2022年4月7日的中国发明专利申请CN2022103641609的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及换电站的领域，尤其涉及一种阵列式换电站。

背景技术

近几年来，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，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，但现有的换电站占地面积较大，建站周期长，成本高，无法满足短时间内快速批量化建站的需求，且对于车密度少、运营压力小的区域，存在换电资源浪费的情形，同时，现有的换电站无法根据当地换电车密度的大小以及建站场地的条件进行适应性的调配换电工位，以满足不同区域换电车密度的差异性需求，无法快速地对换电工位的数量进行运营能力的匹配调整，此外，现有的换电站与其它能源供给站的结合方式较单一，仅仅在现有的能源供给站的附近增设换电站，并没有进行有效的融合，以形成效率更高、占地面积更小、集约化程度更高的综合能源供给站。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，提供一种阵列式换电站。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种阵列式换电站，其包括若干微型换电站，所述微型换电站包括车辆停放装置、充电架和换电装置；

所述车辆停放装置用于供车辆停靠定位以进行电池的更换，所述充电架用于对电池进行充放电，所述换电装置用于对车辆上的电池进行更换；

若干所述微型换电站呈阵列布局；每个所述微型换电站交错且相背设置；相邻两个所述微型换电站的车辆驶入驶出方向相反。

在本方案中，通过微型换电站对车辆进行换电，微型换电站呈阵列布局，使得若干微型换电站布置得较为规整，有利于换电站的整体布局和车辆驶入驶出路线的设计；每个微型换电站交错且相背设置，能够使得每列微型换电站的整体宽度减小，使得换电站的布局紧凑；同时车辆从相背的两个微型换电站的两侧分别驶入微型换电站进行换电，使得车辆有足够的空间驶入每个微型换电站；相邻两个微型换电站的车辆的驶入和驶出方向相反，微型换电站两侧的车辆从不同的路径驶入微型换电站，避免了车辆拥堵。

较佳地，所述微型换电站还包括电池升降装置，所述电池升降装置用于从所述充电架上取放所述电池。

在本方案中，通过电池升降装置可以在竖向上从充电架上多处取放电池，使得充电架可以竖向存放多个电池，提升了充电架的电池存储能力。

较佳地，所述微型换电站还包括一微型箱体，所述电池升降装置和所述充电架都被放置在所述微型箱体中，每个所述微型箱体两侧面对齐。

在本方案中，电池升降装置和充电架均集成于微型箱体中，使得电池升降装置、充电架及相关线缆等呈模块化设置，微型充电站更为紧凑和美观，同时微型箱体能够对电池升降装置和充电架起到一定的防护作用；每个微型箱体的两侧面对齐，使得同一列微型换电站中，所有的微型箱体的一侧均位于同一平面内，所有微型箱体的另一侧均位于另一平面内，由此使得每一列微型换电站均较为规整，结构紧凑。

较佳地，至少每两个所述微型箱体相互抵靠，所述微型换电站的车辆停放装置朝外设置。

在本方案中，至少每两个微型箱体相互抵靠，在使得结构紧凑、节省微型箱体占地面积的同时，相互抵靠的两个微型箱体之间相互支撑，能够提高微型箱体的结构强度；车辆停放装置朝外设置，以便于车辆驶入车辆停放装置进行换电。

较佳地，相互抵靠的所述微型箱体之间的箱板相通以共用同一个所述电池升降装置，两个所述微型换电站各自的充电架分列在电池升降装置两侧。

在本方案中，相互抵靠的微型箱体之间的箱板相通，使得抵靠的微型箱体之间相互连通，使得若干个微型箱体连通形成一整个大的箱体，在节省箱体侧板的板材的同时，使得微型箱体安装更方便，结构更紧凑合理，同时相通的两个箱体使得两个相邻的微型换电站能够共用一个电池升降装置，两个微型换电站的充电架分列于电池升降装置的两侧，共同使用一个电池升降装置进行电池取放，节省微型换电站的成本，降低微型换电站的占地面积。

较佳地，相互抵靠的所述微型箱体对应的所述微型换电站形成阵列单元，每两个相邻的所述阵列单元之间间隔2-5米。

在本方案中，相互抵靠的微型箱体对应的微型换电站组成一个阵列单元，相邻的两个阵列单元之间间隔2～5米，使得各阵列单元换电时车辆有足够的空间驶入驶出，阵列式换电站的整体布局更合理。

较佳地，相邻两列所述微型换电站的相邻近的车辆停放装置之间至少部分重叠布置。

在本方案中，阵列式换电站可布置多列微型换电站，由于车辆停放装置的尺寸大于一般所停放的车辆尺寸，两列微型换电站的相邻近的车辆停放装置之间可以有部分区域重叠布置，从而在满足车辆停放需求的同时，进一步减少阵列式换电站的占地面积。

较佳地，多个所述微型换电站至少可为两种或以上车型换电，每个所述微型换电站独立为一种车型换电，每个所述微型换电站具有匹配该车型的换电小车、车辆定位装置、充电架、电池升降装置和/或换电电池。

在本方案中，该阵列式换电站的多个微型换电站可为两种以上车型换电，提升了该阵列式换电站的适用性。每个微型换电站独立为一种车型换电，从而避免反复调节每个微型换电站的换电参数；同时便于规划设计每种车型的驶入驶出路线，便于阵列式换电站的整体布局。每个微型换电站设置与对应车型匹配的换电小车、车辆定位装置、充电架、电池升降装置和/或换电电池，以满足对应车型的换电需求。

较佳地，不同车型具有卡扣式锁止机构、螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型式锁止机构、挂接式锁止机构、扣接式锁止机构中的至少一种，其中的不同的所述微型换电站具有与上述多种锁止机构相配合的解锁机构。

在本方案中，不同的微型换电站具有与卡扣式锁止机构、螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型式锁止机构、挂接式锁止机构、扣接式锁止机构中的多种锁止机构相配合的解锁机构，以满足具有不同锁止机构的车辆的电池解锁需求，进而实现对不同车型的车辆的换电，提高阵列式换电站的适用性。

较佳地，不同车型的换电方式为底盘换电、侧向换电、顶吊换电、分箱换电中的一种，其中的不同的所述微型换电站具有与上述换电方式相适应的换电装置。

在本方案中，不同的微型换电站具有与底盘换电、侧向换电、顶吊换电、分箱换电等换电方式相适应的换电装置，使得阵列式换电站能够满足采用上述换电方式的各种车型的车辆的换电需求，提升阵列式换电站的适用性。

较佳地，不同车型为乘用车、微面、轻卡或重卡，多个微型换电站中至少有一个可为上述车型中的一个进行换电。

在本方案中，多个微型换电站中至少有一个可为乘用车、微面、轻卡或重卡中的一个进行换电，从而使得该阵列式换电站的服务面更广，适用性更好。

较佳地，所述阵列式换电站还包括至少一个预留工位，所述预留工位用于扩充为预设车型的微型换电站。

在本方案中，阵列式换电站通过设置至少一个预留工位，以在未来设置满足未来车型换电需求的微型换电站，进而使得阵列式换电站能够适应换电车辆的更新发展，使得该阵列式换电站不易被淘汰，提升阵列式换电站的使用年限。

较佳地，所述充电架包括位于地面以下的第一地下充电架，所述电池升降装置包括上下贯通地面的支架，以及可在所述支架中上下升降的电池取放机构。

在本方案中，通过将第一地下充电架设置在地下，使得电池能够在地下位置进行充电，以缩减该微型换电站在地面以上区域所占据的空间尺寸，使得微型换电站在具备较高电池存储能力的同时，微型换电站的占地面积和地面以上的空间占据程度均较低。

较佳地，所述电池升降装置露出地面以上的距离为50-100cm，所述电池升降装置露出地面以上的部分用于使所述电池取放机构从对应的换电装置或电池输送装置取放电池，以及在所述电池取放机构下降到地面以下之后与所述第一地下充电架的充电仓位进行电池取放。

在本方案中，限制电池升降装置露出地面以上的距离为50-100cm，以满足电池取放机构从换电装置或电池输送装置上取放电池及电池取放机构下降到地面以下之后在第一地下充电架的充电仓进行电池取放的地上和地下的第一电池取放机构的空间操作需求，同时避免电池升降装置的高度过大造成重心过高，同时减少电池升降装置在地面上的部分的占用空间。

较佳地，所述充电架还包括位于地面以下的第二地下充电架，所述第二地下充电架在所述电池升降装置相对所述第一地下充电架的对侧。

在本方案中，通过设置第二地下充电架，增加微型换电站的电池存储能力，同时第二地下充电架在电池升降装置相对第一地下充电架的对侧，电池升降装置能够分别朝两侧方向相对第一地下充电架和第二地下充电架取放电池，节省电池升降装置的成本，减小微型换电站的占用空间。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的阵列式换电站通过多个微型换电站阵列式布局，微型换电站交错设置，使得每列微型换电站的宽度较小，阵列式换电站的布局合理，结构紧凑，占用空间小。同时相邻两个微型换电站的车辆驶入驶出方向相反，使得各微型换电站的车辆进行换电时互不影响，避免了车辆拥堵。

附图说明

图1为本发明一实施例的阵列式换电站的布局示意图(一)。

图2为本发明的实施例1的微型换电站的布局示意图(一)。

图3为本发明的实施例1的微型换电站的布局示意图(二)。

图4为本发明的一实施例的阵列式换电站的布局示意图(二)。

图5为本发明的实施例2的阵列式换电站的布局示意图。

图6为本发明的实施例3的阵列式电站的布局示意图。

图7为本发明的实施例4的微型换电站的布局示意图。

图8为本发明的实施例4的阵列式换电站的布局示意图。

图9为本发明的实施例5的阵列式换电站的布局示意图(一)。

图10为本发明的实施例5的阵列式换电站的布局示意图(二)。

图11为本发明的实施例6的阵列式换电站的布局示意图(一)。

图12为本发明的实施例6的阵列式换电站的布局示意图(二)。

图13为本发明的实施例9的微型换电站的布局示意图(一)。

图14为本发明的实施例9的微型换电站的布局示意图(二)。

图15为本发明的实施例9的微型换电站的布局示意图(三)。

图16为本发明的实施例9的微型换电站的布局示意图(四)。

图17为本发明的实施例9的微型换电站的布局示意图(五)。

图18为本发明的实施例9的微型换电站的布局示意图(六)。

附图标记说明：

阵列式换电站1000

微型换电站100

车辆停放装置10

车轮定位机构11

电池升降装置20

伸缩机构21

导轨22

充电架30

第一充电架30a

第二充电架30b

第一地下充电架30e

第二地下充电架30f

电池交接区31

充电仓位32

换电装置40

电池更换机构41

电池输送机构42

微型箱体60

车辆200

电池300

阵列单元400

驶入驶出方向A

电池运送方向B

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

实施例1

本实施例公开了一种阵列式换电站1000，参照图1，该阵列式换电站1000包括若干微型换电站100，若干微型换电站100呈阵列式布局。

参照图1至图3，每个微型换电站100均包括车辆停放装置10、充电架30和换电装置40。

车辆停放装置10用于承载和定位车辆200，使得车辆200的停车位置相对微型换电站100保持准确，提高换电成功率。

充电架30用于存放电池300及为电池300充电。换电装置40往返于车辆200，用于更换车辆200上的电池300。

其中，充电架30上设置有多个充电仓位32，每个充电仓位32均能够定位和放置电池300，当电池300放置在其中时，充电机构与电池300进行对接，实现充电目的。

本实施例中，多个充电仓位32沿高度方向均布于充电架30。此外在其他的实施例中，充电仓位32也可采用其他合适的布置方式。

在本实施例中，微型换电站100还包括电池升降装置20。电池升降装置20用于在充电架30上取放电池300。此外，在其他实施例中，微型换电站100中也可以不额外设置电池升降装置20，而是在充电架30的充电仓位31上设置输送装置，使得各充电仓位31之间具有输送电池300的功能，实现电池300的转运；或者还可以采用具有升降功能的换电装置40来实现充电仓位31之间的电池300的转运，该换电装置40兼具电池拆卸与安装以及电池转运功能。

本实施例中，车辆停放装置10、充电架30和电池升降装置20沿着垂直于微型换电站100的车辆200的驶入驶出方向A依次布置。

电池升降装置20具有用于取放电池300的伸缩机构21，伸缩机构21的伸缩方向与换电装置40的电池300运送方向B相平行。电池升降装置20通过其伸缩机构21拿取电池300和放置电池300，实现沿高度方向运送电池300的目的。同时，为确保电池升降装置20能够沿竖直方向运送电池，电池升降装置20具有可沿竖直方向移动的升降机构。伸缩机构21设于该升降机构上，以匹配充电架30上不同高度位置的充电仓位32，升降机构可以为链轮链条、齿轮齿条升降机构。

在本实施例中，伸缩机构21包括驱动单元、伸缩单元，伸缩单元具有伸缩功能，伸缩单元承载电池300，驱动单元能够驱动伸缩单元伸缩，带动电池300伸出或缩回，以便于取放电池。在可替代的实施例中，伸缩机构21还可以选择其他具有伸缩功能的机构。

换电装置40往返于车辆停放装置10和电池升降装置20之间，换电装置40用于在车辆200停在车辆停放装置10之后从车辆200底部取下亏电的电池300，并载着取下的电池300，将电池300运送至靠近于电池升降装置20的位置处，电池升降装置20在拿取送过来的电池300之后通过上升的方式将电池300送至充电架30的某一个充电仓位32中，之后，电池升降装置20再从另一个充电仓位32中将满电的电池300取出，通过下降的方式将电池300送至换电装置40，最后通过换电装置40将满电的电池300运送至车辆200底部，将电池300安装在车辆200上，实现快速换电的目的。

本实施例中，由于在车辆停放装置10和电池升降装置20之间设有充电架30，使得换电装置40在运送电池的过程中会经过充电架30，因此，该充电架30在与换电装置40的电池运送方向B重叠的位置处设置有电池交接区31，电池交接区31位于充电架30的底部，电池交接区31用于供换电装置40所运送的电池停靠，使得电池升降装置20能够在该处交接电池，这种换电站的布局可以使得站体的结构更加紧凑。

具体的，换电装置40相对于车辆停放装置10、电池升降装置20和充电架30的布置位置如图2所示。在本实施例中，换电装置40是沿着直线方向往返输送电池300的，使得电池300的输送路径最短。

本实施例中的换电装置40可采用换电小车在行驶坑道内往复行驶的方式，以实现相对车辆200取放电池300，以及在车辆停放装置10和电池升降装置20运送电池300的目的。当然，其他实施例中，换电装置40也可以采用任何其他现有技术中存在的其他结构来实现更换电池300和水平运输电池300的目的。

该微型换电站100的结构布局紧凑，电池升降装置20和充电架30的数量以及占据的水平空间均相对较少，满足在特定区域设置换电站的目的。

参照图2，在本实施例中，电池升降装置20和充电架30都被放置在一个微型箱体60中。

其中，微型箱体60呈矩形结构且靠近车辆停放装置10的一侧设置。电池升降装置20和充电架30均集成于微型箱体60中，使得电池升降装置20、充电架30及相关线缆等呈模块化设置，微型充电站100更为紧凑和美观，同时微型箱体60能够对电池升降装置20和充电架30起到一定的防护作用。

本实施例中，微型箱体60的占地面积小于10平方米。

参照图1和图4，本实施例的阵列式换电站1000通过微型换电站100对车辆200进行换电，微型换电站100呈阵列布局，使得若干微型换电站100布置得较为规整，有利于阵列式换电站1000的整体布局和车辆200驶入驶出路线的设计。

该阵列式换电站1000包括一列、两列或多列微型换电站100。每一列微型换电站100中，每个微型换电站100之间交错且相背设置，使得每列微型换电站100的整体宽度减小，阵列式换电站1000的布局紧凑。

参照图1，本实施例中，相邻两列微型换电站100之间间隔设置，即相邻两列微型换电站100中，相互靠近的两个微型换电站100的车辆停放装置10互不干涉，有利于车辆200驶入驶出各微型换电站100的车辆停放装置10。

并且，在本实施例中，每一列微型换电站100中，每个微型箱体60的两侧面对齐，使得同一列微型换电站100中，所有的微型箱体60的一侧均位于同一平面内，所有微型箱体60的另一侧均位于另一平面内，由此使得每一列微型换电站100均较为规整，结构紧凑。

在本实施例中，相邻的每两个微型箱体60之间相互抵靠、相互连接。由此使得每列微型换电站100的结构紧凑、节省微型箱体60占地面积的同时，相互抵靠的两个微型箱体60之间相互支撑，能够提高微型箱体60的结构强度。

其中，相互抵靠的微型箱体60之间的箱板相通，使得每一列的多个微型换电站100共用一个微型箱体60。抵靠的微型箱体60之间相互连通，若干个微型箱体60连通形成一整个大的箱体，在节省箱体侧板的板材的同时，使得微型箱体60安装更方便，结构更紧凑合理。

优选地，相邻两个微型换电站100的车辆200驶入驶出方向A相反，且每个微型换电站10的车辆停放装置10朝外设置，以便于车辆200驶入车辆停放装置10进行换电。车辆200从相背的两个微型换电站100的两侧分别驶入微型换电站100进行换电，使得车辆200有足够的空间驶入每个微型换电站100。相邻两个微型换电站100的车辆200的驶入和驶出方向相反，微型换电站100两侧的车辆200从不同的路径驶入微型换电站100，避免了车辆200拥堵。

实施例2

本实施例还提供一种阵列式换电站1000，其车辆停放装置10、充电架30、电池升降装置20、换电装置40和微型箱体60等部件的结构与实施例1大致相同，其不同之处在于：

参照图5，在本实施例中，相通的两个微型箱体60使得两个相邻的微型换电站100能够共用一个电池升降装置20，两个微型换电站100的充电架30分列于电池升降装置20的两侧，共同使用一个电池升降装置20进行电池300的取放，节省微型换电站100的成本，降低微型换电站100的占地面积。

具体的，本实施例中，相邻两个交错的微型换电站100中，共用的电池升降装置20位于两个微型换电站100的充电架30之间。电池升降装置20还包括横向移动机构，以驱动伸缩机构21横向行走，从而实现电池升降装置20在两个微型换电站100的充电架30上取放电池。

本实施例中横向移动机构设置于电池升降装置20的升降机构上，伸缩机构21设置于横向移动机构上，从而升降机构和横向移动机构配合，使得伸缩机构21能够在升降机构及横向移动机构运动的平面内选点，进而该充电架30除竖向设置的充电仓31外，也可横向设置多个充电仓31，进一步提高充电架30的电池存储能力。

此外，在另一实施例中，对于一列依次紧靠抵接的多个微型换电站100，还可以使得多个微型换电站100共用同一电池升降装置20，进一步降低阵列式换电站1000的占地面积和建造成本。

实施例3

本实施例还提供一种阵列式换电站1000，其车辆停放装置10、充电架30、电池升降装置20、换电装置40和微型箱体60等部件的结构可采用实施例1或实施例2中的结构，其不同之处在于：

参照图6，本实施例中，相邻两列微型换电站100的相邻近的车辆停放装置10之间至少部分重叠布置。由于车辆停放装置10的尺寸大于所停放的车辆200尺寸，两列微型换电站100的相邻近的车辆停放装置10之间可以有部分区域重叠布置，重叠的这些车辆停放装置10可以同时停放车辆200。

从而在满足车辆200停放需求的同时，进一步减少阵列式换电站1000的占地面积。

具体的，本实施例中，相邻两列微型换电站100中，相向的车辆停放装置10发生重叠。重叠部分具体为相向的车辆停放装置10的两个角。从而在使得结构紧凑的同时，不影响车辆停放装置10上的车辆举升机构、车轮定位机构11等工作。

实施例4

本实施例还提供一种阵列式换电站1000，其车辆停放装置10、换电装置40和微型箱体60等部件的结构可采用实施例1至实施例3中的结构，其不同之处在于：充电架30及电池升降装置20的结构及布置方式。

参照图7，本实施例中，充电架30包括位于地面以下的第一地下充电架30e，电池升降装置20包括上下贯通地面的支架，以及可在支架中上下升降的电池取放机构。通过将第一地下充电架30e设置在地下，使得电池300能够在地下位置进行充电，以缩减该微型换电站100在地面以上区域所占据的空间尺寸，使得微型换电站100在具备较高的电池存储能力的同时，微型换电站100的占地面积和地面以上的空间占据程度均较低。采用该微型换电站100的地下阵列式换电站1000更加节省地面空间，利于换电站的建造和推广。

其中，该电池取放机构包括伸缩机构和升降机构，该伸缩机构和升降机构与实施例1中类似，此处不再赘述。

优选地，电池升降装置20露出地面以上的距离为50-100cm，该高度不应过高，电池升降装置20露出地面以上的部分用于从换电装置40或电池300输送装置上取放电池300所需的空间即可。电池升降装置20在下降到地面以下之后与第一地下充电架30e的充电仓位32进行电池300取放，使得电池300在地下被充电。

本实施例中，第一地下充电架30的上端完全位于地下，仅电池升降装置20的上端露出地面。在其他实施例中，第一地下充电架30e的上端可以露出于地面。

更优选地，充电架30还包括位于地面以下的第二地下充电架30f，以增加微型换电站100的电池300存储能力。第二地下充电架30f在电池升降装置20相对第一地下充电架30的对侧，电池升降装置20能够分别朝两侧方向相对第一地下充电架30e和第二地下充电架30f取放电池300，节省电池升降装置20的成本，减小微型换电站100的占用空间。

其中，第一地下充电架30e也完全位于地下，因此车辆停放装置10和电池升降装置20之间的距离也可以设置得更近，进一步降低微型换电站100的占地面积。

更优选地，参照图8，基于该地下式的微型换电站100，阵列式换电站1000中，交错布置的相邻两个微型换电站100共用同一电池升降装置20，第一地下充电架30e和第二地下充电架30f分设于电池升降装置20的两侧。

电池升降装置20的电池取放机构还包括横向移动机构，横向移动机构设置于升降机构，由此使得伸缩机构可在支架中上下及横向移动，以实现在两个微型换电站100的第一地下充电架30e和/或和第二地下充电架30f中取放电池。

本实施例中，横向移动机构与实施例2中类似，此处不再赘述。

实施例5

本实施例还提供一种阵列式换电站1000，其车辆停放装置10、换电装置40和微型箱体60等部件的结构可采用实施例1、实施例2、实施例3和实施例4中的结构，其不同之处在于：

参照图9，本实施例中，相互抵靠的微型箱体60对应的微型换电站100形成阵列单元400，每两个相邻的阵列单元400之间间隔2-5米，使得各阵列单元400换电时车辆200有足够的空间驶入驶出，阵列式换电站1000的整体布局更合理。

本实施例中，每个阵列单元400均包括交错设置的两个微型换电站100，两个微型换电站100的微型箱体60相通(即共用一个完整的微型箱体60)，每一个微型换电站100的车辆停放装置10均朝外设置，车辆200行驶在该阵列单元400的两侧，选择对应的微型换电站100进行换电。

此外，在其他的实施例中，每个阵列单元400也可包括三个或三个以上依次抵靠的微型换电站100。

优选地，如图10所示，每个阵列单元400中，两个微型换电站100共用一个电池升降装置20，两个微型换电站100各自的充电架30分列在电池升降装置20的两侧，以降低阵列式换电站1000的电池升降装置20数量，节约成本，节约占地空间。

优选地，每个阵列单元400的两个微型换电站100的车辆200驶入驶出方向相反。

实施例6

本实施例还提供了一种阵列式换电站1000，其与实施例5中的阵列式换电站1000大致相同，其不同之处在于：

参照图11和图12，本实施例中，阵列式换电站1000包括若干阵列单元400，使得阵列式换电站1000更为灵活。每个阵列单元400包括背靠背设置的两个微型换电站100，以使该两个微型换电站100共用一个电池升降装置20，即每个阵列单元400使用一个升降装置，降低了电池升降装置20数量，节约成本，节约占地空间。

参照图11，本实施例中，微型换电站100中的车辆停放装置10、充电架30和电池升降装置20沿垂直于车辆驶入驶出方向A依次设置，背靠背设置的两个微型换电站100的车辆停放装置10设置在其所在的阵列单元400的两侧，充电架30及电池升降装置20位于两个车辆停放装置10之间，即每个阵列单元400的两个微型换电站100的车辆停放装置10朝外设置，该种布局更为紧凑合理，使得在每个阵列单元400的两侧进行换电，行驶在阵列单元400的两侧的车辆200，可以选择与其行驶方向相对应的微型换电站100进行换电，车辆200需要进行换电时路线规划更为合理。

本实施例中，相邻的阵列单元400之间，对应的微型箱体60两侧面相对齐，使得同一列微型换电站100中，所有的微型箱体60的一侧均位于同一平面内，所有微型箱体60的另一侧均位于另一平面内，由此使得每一列微型换电站100均较为规整，结构紧凑。

在本实施例中，每两个相邻的阵列单元400之间间隔2-5米，以便于各个阵列单元400上需要换电或以换过电的车辆200的驶入驶出，各车辆200之间互不干扰。

在本实施例中，每个阵列单元400的两个微型换电站100的车辆200驶入驶出方向相反。每个阵列单元400中车辆200驶入驶出方向相反使得来自不同方向的车辆200分别按各自通道驶入驶出微型换电站100，互不干扰，避免车辆200拥堵。

实施例7

本实施例在实施例1至实施例6提供的阵列式换电站1000的基础上，还提供一种阵列式换电站1000，该该阵列式换电站1000可以至少为两种及以上的车型进行换电，以提高这种阵列式或交错式的多车型换电站的兼容性。

本实施例中的阵列式或交错式的多车型换电站实现为两种及以上的车型进行换电的方式为：所采用的每个微型换电站100可以独立为一种车型换电，例如位于同侧的微型换电站100可以为型号a的车辆200进行换电，另一侧的微型换电站100可以为型号b的车辆200进行换电。每个微型换电站100独立为一种车型换电，从而避免反复调节每个微型换电站100的换电参数；同时便于规划设计每种车型的驶入驶出路线，便于阵列式换电站1000的整体布局。

具体的，每个微型换电站100具有匹配该车型的换电小车、车辆定位装置、充电架30、电池升降装置20或进行换电的电池300，以满足对应车型的换电需求。

更具体的，不同车型具有卡扣式锁止机构、螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型式锁止机构、挂接式锁止机构、扣接式锁止机构中的至少一种，其中的不同的微型换电站100分别具有与上述多种锁止机构相配合的解锁机构，以满足具有不同锁止机构的车辆200的电池300解锁需求，进而实现对不同车型的车辆200的换电，提高阵列式换电站1000的适用性。

另外，微型换电站100对于不同车型的换电方式为底盘换电、侧向换电、顶吊换电、分箱换电中的一种，其中的不同微型换电站100应当具有与上述换电方式相适应的换电装置40，使得阵列式换电站1000能够满足采用上述换电方式的各种车型的车辆200的换电需求，提升阵列式换电站1000的适用性。

另外，不同车型为乘用车、微面、轻卡或重卡，多个微型换电站100中至少有一个可为上述车型中的一个进行换电，从而使得该阵列式换电站1000的服务面更广，适用性更好。

另外，阵列式或交错式的多车型换电站还应包括至少一个预留工位，可扩充为预设车型的微型换电站100，以在未来设置满足未来车型换电需求的微型换电站100，进而使得阵列式换电站1000能够适应换电车辆200的更新发展，使得该阵列式换电站1000不易被淘汰，提升阵列式换电站1000的使用年限。

实施例8

本实施例还提供一种阵列式换电站1000，基于上述实施例1-7提供的阵列式换电站1000中，所不同之处在于：

本实施例中，换电装置40包括解锁组件、定位组件、水平移动组件、竖直升降组件中的至少一个。确保换电装置40能够成功相对车辆200更换电池300，以及成功运送电池300。

其中，解锁组件用于对换电车辆200上的电池300进行解锁，以便拆卸下电池300。车辆200上设有锁止机构，电池300通过锁止机构锁定连接于车辆200上，锁止机构可以为卡扣锁止机构、T型旋转锁止机构、螺栓锁止机构、涨珠锁止机构、插销锁止机构、挂接式锁止机构中的一种，解锁组件为能够对上述锁止机构中的至少一种进行解锁的机构，解锁组件可直接作用于上述锁止机构，或通过作用于电池300上的过渡解锁机构间接对锁止机构进行解锁操作，换电装置40在进行更换电池操作时，换电装置通过水平移动组件移动至车辆200的底部，竖直升降组件上升解锁组件至与锁止机构解锁点相配合的高度，解锁组件对锁止机构进行解锁操作，换电装置40带动拆卸下来的电池300离开车辆底部。在竖直升降组件上升解锁组件过程中，通过定位组件实现与车辆200底部的对位，便于解锁组件准确解锁。

定位组件包括定位杆或定位叉，定位杆与定位孔配合，定位叉的顶部具有定位槽，定位槽与车辆200上的定位座相配合。定位孔可设置在电池300上或车辆200的底盘上，通过杆与孔的配合实现定位。例如，定位杆能够当换电装置40移动至拆电池位置时对准电池300上的定位孔以对电池300进行定位。例如，两个定位杆能够在换电装置40处于拆电池位置时对准车辆200的底盘上的限位孔以使换电装置40与车辆200保持相对固定定位，定位叉通过定位槽与车辆200上的定位座卡合定位，定位槽的槽内壁与定位座的形状相匹配。

水平移动组件为同步带驱动机构、齿轮齿条驱动机构、链轮链条驱动机构中的一种，通过上述驱动机构带动换电装置40在车辆停放装置10和充电架30之间移动。

竖直升降组件为剪式升降机构、凸轮升降机构、刚性链升降机构中的一种，通过上述竖直升降组件带动解锁组件竖直升降。当然，在其他实施例中，可以为竖直设置的丝杆，丝杆上螺纹连接有滑块，通过丝杆转动带动滑块上升或下降。

本实施例中，在车辆停放装置10上靠近电池升降装置20的一侧设有车轮定位机构11，车轮定位机构11用于定位车辆200的车轮，使车辆200停靠于车辆停放装置10上的预设范围内进行电池300的更换，确保车辆200在车辆停放装置10上的停车位置更准确。

本实施例中的车轮定位机构11仅仅设置于车辆停放装置10靠近电池升降装置20的一侧，远离于电池升降装置20的一侧不设置车辆停放装置10，使得本实施例中的车辆停放装置10仅仅定位车辆200的左前轮和左后轮。这种结构设置，使得车辆停放装置10的右侧空间被完全放开，使得车辆停放装置10在未停车辆200时可以具备其他用途，例如，供车辆200行驶通过等，使微型换电站100得结构更加紧凑。当然，在其他的实施例中，也可在车辆停放装置10的两侧均设置车轮定位机构11。

车轮定位机构11包括X向定位机构和/或Y向定位机构，分别用于带动车轮沿X向、Y向移动定位，X向定位机构包括V型槽定位机构和/或拖链机构，Y向移动机构包括对中机构，对中机构用于从车轮内侧或外侧推动车轮进行定位。通过在X向和Y向同时设置定位机构，提高车轮定位的定位效果。当然，在另外的实施例中，也可只设置X向定位机构和Y向定位机构中的任意一个。其中V型槽定位机构用于供车辆的至少一个车轮进入以实现X方向的定位，拖链机构可以和V型槽定位机构配合使用，也可单独使用，拖链机构用于拖动V型槽沿X方向移动，或拖动车轮下方的可移动承载机构沿X方向移动，以实现车辆200沿X方向的移动定位，对中机构包括驱动机构和连接驱动机构端部的推杆机构，推杆机构用于接触车轮的轮毂部分，在驱动机构的驱动下推动车轮沿Y方向移动，以实现车辆200沿Y方向的移动定位，其中，X方向为沿车辆200的长度方向，Y方向为沿车辆200的宽度方向，通过车轮定位机构对车辆200的姿态的调整，便于车辆200与下方的换电装置40处于相配合的位置，进行电池的更换。

此外，车辆停放装置10包括用于举升车辆200的车辆举升机构以及供换电装置40在车辆停放装置10和电池升降装置20之间往返的行使驶坑道。本实施例中，车辆举升机构和行驶使坑道均可形成在载车平台内。

本实施例中，车辆举升机构可以举升车轮或车辆支架，具体的举升机构可以为剪式举升机构、刚性链举升机构或其他可以实现高度方向上抬升车辆的机构。

实施例9

在上述实施例1至实施例8提供的阵列式换电站1000中，微型换电站100的其它具体结构如下所述：

如图13所示，微型换电站100包括车辆停放装置10、电池升降装置20和充电架30，沿着垂直于微型换电站100的车辆200的驶入驶出方向A，车辆停放装置10、电池升降装置20和充电架30依次布置。

具体在本实施例中，电池升降装置20的数量为一个，充电架30的数量为一列。

此外，在一个其他的实施例中，如图14和图15所示，微型换电站100在沿垂直于车辆200驶入驶出方向A依次设置的车辆停放装置10和微型箱体60，在微型箱体60内，沿平行于车辆200驶入驶出方向A依次设置电池升降装置20和充电架30，图14和图15的区别在电池升降装置20和充电架30的设置方位不同。以图14为例，电池升降装置20设置在充电架30靠近车辆200驶入侧的一侧。以图15为例，电池升降装置20设置在充电架30靠近车辆200驶出侧的一侧。

在一个其他的实施例中，如图16所示，充电架30的数量为两个，分别为第一充电架30a和第二充电架30b，微型换电站100沿着垂直于车辆200驶入驶出方向A依次设置的车辆停放装置10、第一充电架30a、电池升降装置20和第二充电架30b，这种结构布局，可增加单个微型换电站100的电池储存数量，电池升降装置20、第一充电架30a和第二充电架30b都被放置在微型箱体60中。本实施例中，微型箱体60的占地面积优选地，小于12平方米，当然在其他实施例中，微型箱体60的尺寸可以根据所需充电架30以及电池升降装置20的具有尺寸进行相应的调整。

在一个其他的实施例中，如图17所示，充电架30沿着平行于车辆200驶入驶出方向A并排设置有两列充电架单元，即第一充电架30a和第二充电架30b，电池升降装置20具有可行走于至少两列充电架单元之间的行走装置，使得电池升降装置20通过水平移动的方式相对两列充电架单元取放电池。

优选地，在电池升降装置20的底部或顶部设置有导轨22，导轨22安装在微型箱体60的表面，电池升降装置20通过电机驱动滚轮在导轨22上滚动的方式，实现在两列充电架单元之间移动的目的。

优选地，电池升降装置20、两列充电架单元，都被放置在微型箱体60中。本实施例中，微型箱体60的占地面积小于12平方米，当然在其他实施例中，微型箱体60的尺寸可以根据所需充电架30以及电池升降装置20的具有尺寸进行相应的调整。

优选地，微型换电站100中，电池升降装置20与充电架30是等宽的，方便结构设计和制造。

优选地，在电池升降装置20的四端角位置处具有4个立柱，其中，靠近充电架30的2个立柱被复用为该充电架30的立柱，以简化立柱数量，实现减重降本目的。

优选地，电池升降装置20和充电架30的立柱共同构成微型箱体60的骨架或者支撑柱，即微型箱体60的箱体侧面或顶面可以直接安装在电池升降装置20的立柱，或者充电架30的立柱上，使得微型箱体60的结构更加简单，降低成本。同时，微型箱体60与电池升降装置20和充电架30的连接关系更加紧密。最后，微型箱体60的占地尺寸可以进一步被控制，使得微型箱体60的占地尺寸等于或接近电池升降装置20和充电架30的占地面积。

优选地，车辆停放装置10包括沿车辆200驶入驶出方向A延伸的载车平台，载车平台的占地面积应当等于或大于车辆200的占地面积，车辆200在换电过程中完全被承载于载车平台上。本实施例中，沿着车辆200的驶入驶出方向，载车平台长度应当大于微型箱体60的长度。具体的，载车平台的长度与微型箱体60的长度比例为1.1-1.5之间。

优选地，充电架30具备同时兼容放置1-3种不同规格电池的能力，具体的，对充电架30内充电仓位32的尺寸设计应当具备足够的冗余度，使得3种不同外形尺寸规格的电池300均能够被放置在充电仓位32的下表面处。

优选地，每一个充电架30沿竖直方向应当具有3-10个充电仓位32，以在有限的占地面积下承载更多电池，单个充电架30的充电仓位32数量控制在10个以以下，以便于设计、加工和制造。优选地，在本实施例中，换电装置40还可以采用以下结构：如图18所示，换电装置40包括固定在车辆停放装置10上的电池更换机构41和设置于电池更换机构和电池升降装置20之间的电池输送机构42。其中，电池更换机构41用于相对车辆200拆装电池，电池输送机构用于在电池更换机构和电池升降装置20之间传输电池。这种换电装置40的结构方案结构相对简单，运送电池的效率高。

优选地，电池输送机构42为辊筒、皮带或倍速链，通过带传动的方式运送电池。本实施例中的电池输送机构42为辊筒。

优选地，电池升降装置20上也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对电池输送机构42取放电池。优选地，充电架30的每个微型箱体60内也设有辊筒、皮带或倍速链，用于相对电池升降装置20取放电池。

本实施例中，电池更换机构41上还设有过渡传输机构，过渡传输机构用于与电池输送机构配合进行电池的传输。

另外，需要明确说明的是：本发明各实施例涉及的附图中所示的车辆停放装置10、电池升降装置20、充电架30、换电装置40和微型箱体60的外形尺寸和形状仅仅用于说明书示意，展示微型换电站100的内部布局。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明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发明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发明的保护范围。