一种模块化充换电站

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种模块化充换电站。

背景技术

对于电动汽车而言，当前主流的电能补给方案包括充电方案和电池更换方案。相对于充电方案，电池更换方案由于可以在很短的时间完成动力电池的更换，因此是电能补给的主要发展方向之一。

电池的更换一般在冲换电站内完成，相关技术中的充换电站虽然能够完成电池的更换，但是高度高、体积大、占地面积大，因此充换电站的设置场所具有较大的局限性。另外，相关技术中的充换电站一般是整体式结构，需要进行现场安装，安装施工效率低。

发明内容

为了解决充换电站设置场所受局限，且安装施工效率低的问题，本申请提供一种模块化充换电站。

本申请提供的一种模块化充换电站，涉及如下技术方案：

一种模块化充换电站，包括滑台，所述的滑台上从右往左依次设置有纵跨在所述滑台上的车辆提升单元和电池移载单元，所述电池移载单元的前侧或后侧设置有电池货架，所述车辆提升单元的前侧和后侧分别设置有前轮定位单元和后轮定位单元；

所述车辆提升单元的提升平台的下方设置有换电单元，且所述的提升平台上设置有用于容纳所述换电单元的第一避让孔。

通过采用上述技术方案，能够使整个充换电站整体呈现为模块化，这样在进行试机之后，只需要将整机拆分成不同的模块进行运输，在客户现场进行安装时，只需要对模块进行连接组装即可，极大的提高的客户现场的安装效率。与此同时，该方案整体占地面积小，至需要占用两个车位的空间，且整体布局规整，基本可与大部分场合中车位的布局相吻合，因此整体具有良好的通用性，设置场所不会受到局限。

可选的，所述的滑台包括底架，所述的底架包括分别位于所述换电单元前、后两侧的横梁，所述的横梁上滑动设置有第一托架，所述的底架上设置有用于驱动所述的第一托架左右移动的第一驱动机构；

当所述的换电单元下降到最低位置时，所述第一托架的上侧面位于所述换电单元的上方。

通过采用上述技术方案，能够实现电池在电池移载单元和车辆提升平台之间的转移，且该滑台整体结构紧凑，与换电单元、提升平台和电池移载单元配合紧密，有利于降低整体充换电站的体积，提高结构的紧凑性，更加适应场地小的应用场合。

可选的，所述的车辆提升单元包括提升平台，所述提升平台的左、右两端分别设置有纵跨在所述滑台上的提升架体，且所述的提升平台与所述的提升架体滑动连接，所述的提升架体和提升平台之间设置有用于带动所述的提升平台上下移动的第二驱动机构。

通过采用上述技术方案，通过在提升平台的两侧分别设置独立的提升架体，能够打破车辆高度的限制，适用于层高有限的应用场所。

可选的，所述的第二驱动机构包括转动设置于所述提升架体上的第二转轴和用于驱动所述第二转轴转动的第二驱动电机，所述的第二转轴上设置有第一提升轮，且所述的第一提升轮通过第一提升带与所述的提升平台相连。

通过采用上述技术方案，通过采用提升带来带动提升平台上下移动，能够保证提升平台上下移动的平稳性，同时也能够减小噪音，提高客户换电的舒适性和体验感。

可选的，所述的电池移载单元包括纵跨在所述滑台上的主架体，所述的主架体内滑动设置有移载部件，且所述的主架体和移载部件之间设置有用于带动所述的移载部件上下移动的第三驱动机构；

所述的移载部件包括移载架体，所述的移载架体包括第二连接架，所述第二连接架的上端和下端分别设置有第二顶架和第二托架；

所述的移载架体上位于所述的第二托架的上方滑动设置有移载手臂，所述的移载手臂和移载架体之间设置有用于驱动所述的移载手臂前后移动的第四驱动机构；

所述的移载手臂上设置有用于夹持电池的夹持组件。

通过采用上述技术方案，能够实现电池在电池货架和电池移载单元之间的转送，且该电池移载单元与其他部件之间配合紧密，有利于提高整体结构的紧凑型。

可选的，所述的第三驱动机构包括转动设置于所述主架体一侧的第三转轴和用于驱动所述第三转轴转动的第三驱动电机；

所述的第三转轴设置有驱动组件，所述的驱动组件包括第二提升轮、第二提升带、第三提升轮、第三提升带、第一过渡轮和第二过渡轮，其中所述的第二提升轮和第三提升轮固定设置于所述的第三转轴上，所述第二提升带的一端与所述的第二提升轮相连接，所述第二提升带的另一端绕过所述的第一过渡轮后与所述移载架体的近端连接，所述第三提升带的一端与所述的第三提升轮相连接，所述第三提升带的另一端绕过所述的第二过渡轮后与所述移载架体的远端连接。

通过采用上述技术方案，一方面所述的第三驱动机构采用提升带提升的方式，能够保证移载架体上下移动时的平稳性，同时还能够减小噪音，提高客户的换电体验。另一方面，所述第三驱动机构中的第三驱动电机、第三转轴等整体设置在主架体的一侧，能够有效降低电池移载单元的整体高度，更加适应高度有限制的应用场合。

可选的，所述的移载手臂包括一级伸缩臂和滑动设置于所述一级伸缩臂上的二级伸缩臂，所述的二级伸缩臂和一级伸缩臂之间设置有用于驱动所述的二级伸缩臂相对于所述的一级伸缩臂前后移动的第五驱动机构；

所述的第五驱动机构包括第三传动带和分别转动设置于所述一级伸缩臂前、后两端的第三带轮，所述移载架体的前端与所述的第三传动带固定连接，所述二级伸缩臂的后端部与所述的第三传动带固定连接。

通过采用上述技术方案，能够在不改变电池移载单元的整体尺寸的前提下提高移载手臂的行程，同时该第四驱动机构和第五驱动机构之间实现联动，仅需要第四驱动电机即可实现一级伸缩臂和移载架体之间的相对运动和二级伸缩臂和一级伸缩臂之间的相对运动，整体结构紧凑型好，且能够达到节能减耗的效果。

可选的，所述的前轮定位单元包括第一安装架体，所述的第一安装架体内设置有结构相同，且左右对称布置的前轮定位部件；

所述的前轮定位部件包括与第一安装架体滑动连接的第一滑板，所述的第一滑板上固定设置有定位辊组，所述的定位辊组包括两组斜向外上方倾斜布置的第一托辊组件，所述的第一安装架体上设置有用于避让所述定位辊组的第二避让孔，所述定位辊组的上方设置有与所述的第一滑板滑动连接的第一推板，所述的第一滑板上设置有用于驱动所述的第一推板的第六驱动机构；

两个所述的第一滑板通过过渡板相连，所述的过渡板和第一安装架体之间设置有用于驱动所述的过渡板前后移动的第七驱动机构。

通过采用上述技术方案，能够实现车辆在前后方向上的定位，且整体结构紧凑，呈现模块化结构，具有良好的通用性，能够应用于不同的应用场合。

可选的，所述的定位辊组的前、后两侧均设置有承托板，且所述第一托辊组件的外端与所述的承托板相连接。

通过采用上述技术方案，能够实现承托板和定位辊组之间的同步移动，从而填补所述定位辊组和第二避让孔之间的空隙。

可选的，所述的后轮定位单元包括第二安装架体，所述的第二安装架体内设置有两个结构相同，且左右对称布置的后轮定位部件；

所述的后轮定位部件包括第二托辊组件，且所述第二托辊组件前、后两端分别设置有用于支撑所述第二托辊组件的第二安装立板，所述的第二安装架体上设置有用于避让所述第二托辊组件的第三避让孔，所述的第二安装架体上滑动设置有纵跨在所述第二托辊组件上的第二推板，所述的第二安装架体和第二推板之间设置有用于驱动所述的第二推板左右滑动的第八驱动机构。

通过采用上述技术方案，与前定位部件协作，可以实现车辆在左右方向上的定位，整体结构紧凑，且呈现模块化结构，具有良好的通用性，能够应用于不同的应用场合。

综上所述，本申请包括以下至少一点有益技术效果：

1、该充换电站整个呈现为模块化，这样在进行试机之后，只需要将整机拆分成不同的模块进行运输，在客户现场进行安装时，只需要对模块进行连接组装即可，极大的提高的客户现场的安装效率。与此同时，该方案整体占地面积小，至需要占用两个车位的空间，且整体布局规整，基本可与大部分场合中车位的布局相吻合，因此整体具有良好的通用性，设置场所不会受到局限。

2、通过在提升平台的两侧分别设置独立的提升架体，能够打破车辆高度的限制，适用于层高有限的应用场所。

3、能够在不改变电池移载单元的整体尺寸的前提下提高移载手臂的行程，同时该第四驱动机构和第五驱动机构之间实现联动，仅需要第四驱动电机即可实现一级伸缩臂和移载架体之间的相对运动和二级伸缩臂和一级伸缩臂之间的相对运动，整体结构紧凑型好，且能够达到节能减耗的效果。

4、所述第三驱动机构中的第三驱动电机、第三转轴等设置在主架体的一侧，所述的第三转轴通过提升带来提升整体的移载部件，这样能够有效降低电池移载单元的整体高度，更加适应高度有限制的应用场合。

附图说明

图1为本充换电站的立体结构示意图；

图2为滑台单元和换电单元的位置关系示意图；

图3为滑台单元中用于驱动托板的移动传动机构的结构示意图；

图4为车辆提升单元的安装结构示意图；

图5为电池移载单元的立体结构示意图；

图6为电池移载单元的左视图；

图7为移载部件的立体结构示意图；

图8为图7中A部分的放大结构示意图；

图9为图7中B部分的放大结构示意图；

图10为移载架体的立体结构示意图；

图11为移载手臂的立体结构示意图；

图12为移载手臂的伸缩原理示意图；

图13为用于提升移载部件的驱动部分的结构示意图；

图14为前轮定位单元去掉第一安装架体后的立体结构示意图；

图15为前轮定位部件的爆炸视图；

图16为前轮定位部件的内部结构示意图；

图17为后轮定位部件的爆炸视图。

附图标记说明：1、滑台；111、横梁；12、第一托架；131、第一转轴；132、第一驱动电机；133、第一传动组件；134、第一主动带轮；135、第一传动带；136、第一从动带轮；14、第一连接架；

2、车辆提升单元；21、提升平台；211、第一夹紧组件；22、提升架体；221、纵梁；222、竖梁；231、第二转轴；232、第二驱动电机；233、第一提升轮；234、第一提升带；

3、电池移载单元；311、第一顶架；312、第一立架；32、移载部件；3211、第二连接架；3212、第二顶架；3213、第二托架；3214、第二立架；3215、第二夹紧组件；3216、第三夹紧组件；3217、第一导向柱；3218、第二导向柱；3219、承托辊；322、移载手臂；3221、一级伸缩臂；3222、二级伸缩臂；3223、夹持组件；3224、第三带轮；3225、第三传动带；3226、第二夹板；3227、第三夹板；3231、第四驱动电机；3232、第二主动带轮；3233、第二传动带；3234、第二从动带轮；3235、第一夹板；331、第三转轴；332、第三驱动电机；3331、第二提升轮；3332、第二提升带；3333、第三提升轮；3334、第三提升带；3335、第一过渡轮；3336、第二过渡轮；

4、电池货架；

51、第一安装架体；52、前轮定位部件；521、第一滑板；522、第一托辊组件；523、支撑架；524、第一推板；525、第一推顶架；5261、第一丝杠；5262、第六驱动电机；527、第一安装立板；5271、链条；5272、链轮；528、承托板；53、过渡板；541、第二丝杠；542、第二丝母；543、第七驱动电机；544、第二传动组件；

61、第二安装架体；62、后轮定位部件；621、第二托辊组件；622、第二安装立板；623、第二推板；6241、第三丝杠；6242、第三丝母；6243、第三滑板；6244、第八驱动电机；

7、换电单元；8、底座。

具体实施方式

以下结合附图1-17对本申请作进一步详细说明。

实施例一

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，上下方向为竖向。

如图1所示，一种模块化充换电站包括一沿左右方向布置的滑台1，所述的滑台1上从右往左依次设置有纵跨在所述滑台1上的车辆提升单元2和电池移载单元3。所述电池移载单元3的前侧或后侧设置有用盛放电池的电池货架4。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的电池货架4设置于所述电池移载单元3的前侧。所述车辆提升单元2的前侧设置有前轮定位单元，所述车辆提升单元2的后侧设置有后轮定位单元。所述车辆提升单元2的提升平台21的下方设置有换电单元7，且所述的提升平台21上设置有用于容纳所述换电单元7的第一避让孔，所述换电单元7的上端可以穿过所述的第一避让孔延伸至所述换电平台的上方，从而对车辆上的电池进行安装和拆卸。所述的前轮定位单元和后轮定位单元共同协作用于对车辆进行定位，从而使车辆上的电池能够正对换电单元7。

所述的换电单元7作为工装部件为可换单元，需要根据车型选择与车型相对应的换电单元7。所述的换电单元7为现有技术，现有的换电单元7包括升降平台，且所述的升降平台一般为剪叉式升降平台，所述的升降平台上设置有用于对电池进行安装和拆卸的换电组件。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的换电单元7采用现有技术中的换电单元7即可，在此不再对换电单元7的具体结构做过多赘述。

所述的电池货架4采用现有的具有充电功能的电池货架4即可，在此不再对电池货架4的具体结构做过多赘述。

如图2所示，所述的滑台1包括底架。所述的底架包括分别位于所述换电单元7前、后两侧且沿横向延伸的横梁111。两根所述的横梁111上均滑动设置有第一托架12，且当所述的换电单元7下降到最低位置时，所述第一托架12的上侧面位于所述换电单元7的上方。所述的第一托架12可沿所述的横梁111左右移动，且所述的滑台1还包括用于驱动所述的第一托架12左右移动的第一驱动机构。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第一托架12从上往下依次包括托板和底板，所述的底板和托板之间设置有支撑柱，所述支撑柱的上、下两端分别与所述的托板和底板固定连接。所述的底板通过直线导轨副与所述的横梁111滑动连接。

如图2和图3所示，所述的第一驱动机构包括第一驱动电机132和转动设置于所述底架一侧的第一转轴131，所述第一驱动电机132的动力输出轴通过第一传动组件133与所述的第一转轴131相连。优选的，所述的第一转轴131设置于所述底架的右侧，且所述第一传动组件133采用同步带传动。所述第一转轴131的前、后两端分别设置有第一主动带轮134，且两个所述的第一主动带轮134分别通过第一传动带135与转动设置于所述横梁111左端的第一从动带轮136相连。所述的底板与所述的第一传动带135固定连接。

作为一种具体实施方式，如图3所示，本实施例中所述的所述的第一传动带135为开式结构，所述第一传动带135的两端分别与所述的第一托架12的底板固定连接，即所述的第一传动带135和所述第一托架12的底板共同形成一闭环结构。

进一步地，为了保证所述第一托架12移动的同步性，如图2所示，两个所述的第一托架12之间位于所述第一托架12的左侧设置有第一连接架14，且所述第一连接架14的前、后两端分别与所述第一托架12的底板固定连接。所述的第一托架12和第一连接架14共同形成以开口朝向右侧的U型结构。

如图4所示，所述的车辆提升单元2包括用于承载车辆的提升平台21，所述的提升平台21上设置有用于容纳所述换电单元7的第一避让孔。所述提升平台21的左、右两端分别设置有纵跨在所述滑台1上的提升架体22。所述的提升平台21与所述的提升架体22滑动连接，且所述的提升架体22和提升平台21之间设置有用于带动所述的提升平台21上下移动的第二驱动机构。

所述的提升架体22包括一沿前后方向延伸的纵梁221，所述纵梁221的两端分别设置有用于支撑所述纵梁221的竖梁222。

作为一种具体实施方式，如图4所示，本实施例中所述提升平台21的左、右两端均伸入到所述的提升架体22内，且所述竖梁222的内侧面（以同一提升架体22中两竖梁222相对的一侧为内侧）分别通过滑动组件与所述的提升平台21滑动连接。所述的滑动组件包括固定设置于所述竖梁222内侧面上的导向板和设置于所述提升平台21上的导靴，所述的导靴与所述的导向板相配合，实现提升平台21和提升架体22之间的滑动连接。

如图4所示，所述的第二驱动机构包括一沿前后方向延伸的第二转轴231，且所述的第二转轴231通过轴承组件与所述的提升架体22转动连接。优选的，所述的第二转轴231设置于所述纵梁221的上侧面上，且通过轴承组件与所述的纵梁221转动连接。所述的提升架体22上设置有第二驱动电机232，且所述的第二转轴231与所述第二驱动电机232的动力输出轴相连。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第二驱动电机232采用空心轴电机，所述的第二转轴231沿前后方向贯穿所述的第二驱动电机232，且所述的第二驱动电机232位于所述第二转轴231的中部。

所述的第二转轴231上位于所述第二驱动电机232的前、后两侧分别固定设置有第一提升轮233，且所述的第一提升轮233通过第一提升带234与所述的提升平台21相连。所述第一提升带234的一端与所述的第一提升轮233固定连接，所述第一提升带234的另一端通过第一夹紧组件211与所述的提升平台21固定连接。优选的，所述的第一夹紧组件211位于所述纵梁221的正下方。

通过在提升平台21的两侧分别设置独立的提升架体22，相对于传统的龙门式结构，能够突破车身高度的限制。传统的龙门式结构，由于存在顶部框架，在车身被提升之后要避免车身与顶部框架碰撞，所以龙门架的结构要大于车身高度和提升高度之和。本申请在提升平台21的两侧设置独立的提升架体22，这样就不会受到车身高度的限制，能够适应层高交低的场所，例如地下车库等。

如图5和图6所示，所述的电池移载单元3包括纵跨在所述滑台1上的主架体。所述的主架体整体呈龙门式结构，包括第一顶架311，所述第一顶架311的前、后两端分别设置有用于支撑所述第一顶架311的第一立架312。两个所述的第一立架312之间设置有可相对于所述的主架体上下移动的移载部件32，且所述的主架体和移载部件32之间设置有用于带动所述的移载部件32上下移动的第三驱动机构。

如图7和图10所示，所述的移载部件32包括移载架体，所述的移载架体包括第二连接架3211，所述第二连接架3211的上端和下端分别设置有垂直于所述的第二连接架3211向右侧延伸的第二顶架3212和第二托架3213，所述的第二顶架3212、第二连接架3211和第二托架3213共同形成开口朝向右侧的C型结构。

进一步地，如图10所示，所述第二顶架3212的前、后两端分别设置有垂直于所述的第二顶架3212向下延伸的第二立架3214。

所述第二托架3213沿前后方向的尺寸小于滑台1中两个所述第一托架12之间的距离，两个所述第二立架3214之间的距离大于电池沿前后方向的尺寸，所述电池沿前后方向的尺寸大于两个所述第一托架12的外边缘（以两个第一托架12相对的一侧为内侧）之间的距离。

所述的移载架体通过滑动组件与所述的主架体滑动连接。所述的滑动组件包括固定设置于所述第一立架312内侧面（以两第一立架312相对的一侧为内侧）上的导向板，所述移载架体的第二立架3214的外侧面（以两第二立架3214相对的一侧为内侧）上固定设置有与所述的导向板相配合的导靴。

如图7和图13所示，所述的第三驱动机构包括设置于所述主架体一侧的第三转轴331，且所述的第三转轴331通过轴承组件与所述的主架体转动连接。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第三转轴331设置于所述主架体的前侧。

所述的主架体上设置有第三驱动电机332，且所述第三驱动电机332的动力输出轴与所述的第三转轴331相连。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第三驱动电机332采用空心轴电机，所述的第三转轴331沿左右方向贯穿所述的第三驱动电机332，且所述的第三驱动电机332位于所述第三转轴331的中部。

所述的第三转轴331上位于所述第三驱动电机332的左、右两侧分别设置有至少一组驱动组件。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第三转轴331上位于所述第三驱动电机332的左右两侧分别设置有一组驱动组件。

如图13所示，所述的驱动组件包括第二提升轮3331、第二提升带3332、第三提升轮3333、第三提升带3334、第一过渡轮3335和第二过渡轮3336。其中所述的第二提升轮3331和第三提升轮3333固定设置于所述的第三转轴331上。所述的第一过渡轮3335和第二过渡轮3336均固定设置于所述主架体的第一顶架311上，且分别位于所述主架体的前、后两端。所述第二提升带3332缠绕在所述的第二提升轮3331上，且所述第二提升带3332的一端与所述的第二提升轮3331固定连接，所述第二提升带3332的另一端从上方绕过所述的第一过渡轮3335后通过第二夹紧组件3215与所述移载架体的近端（沿垂直于所述第三转轴331的方向靠近所述第三转轴331的一端）固定连接。所述第三提升带3334缠绕在所述的第三提升轮3333上，且所述第三提升带3334的一端与所述的第三提升轮3333固定连接，所述第三提升带3334的另一端从上方绕过所述的第二过渡轮3336后通过第三夹紧组件3216与所述移载架体的远端（沿垂直于所述第三转轴331的方向远离所述第三转轴331的一端）固定连接。

进一步地，如图13所示，所述的第一顶架311上位于所述第二过渡轮3336的前侧设置有用于支撑所述第三提升带3334的第三过渡轮。优选的，所述的第一顶架311上位于所述第二过渡轮3336的前侧仅设置有一个所述的第三过渡轮，且所述的第三过渡轮与所述的第一过渡轮3335同轴布置。

进一步地，如图7和图8所示，所述的第二夹紧组件3215和第三夹紧组件3216均水平设置于所述的第二顶架3212上，且所述第二夹紧组件3215和第三夹紧组件3216的连接端均朝向外侧（以同一驱动组件中第二夹紧组件3215和第三夹紧组件3216相对的一侧为内侧）。

所述的第二顶架3212上位于所述第二夹紧组件3215的外侧设置有第一导向柱3217，且所述第二提升带3332的另一端从下侧绕过所述的第一导向柱3217后与所述的第二夹紧组件3215相连接。在所述第一导向柱3217的导向作用下，位于所述第一导向柱3217和第一过渡轮3335之间的第二提升带3332呈竖直状态，位于所述第一导向柱3217和第二夹紧组件3215之间的第二提升带3332呈水平状态。

所述的第二顶架3212上位于所述第三夹紧组件3216的外侧设置有第二导向柱3218，且所述第三提升带3334的另一端从下侧绕过所述的第二导向柱3218后与所述的第三夹紧组件3216相连接。在所述第二导向柱3218的导向作用下，位于所述第二导向柱3218和第二过渡轮3336之间的第三提升带3334呈竖直状态，位于所述第二导向柱3218和第三夹紧组件3216之间的第三提升带3334呈水平状态。

如图7和图11所示，所述的移载架体上位于所述的第二托架3213的上方设置有移载手臂322，所述的移载手臂322与所述的移载架体滑动连接，且所述的移载手臂322和移载架体之间设置有用于驱动所述的移载手臂322相对于所述的移载架体前后移动的第四驱动机构。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的移载手臂322滑动设置于所述第二顶架3212的下侧面上，且所述移载手臂322的悬空端穿过位于前侧的第二立架3214延伸至所述移载架体的前侧，位于前侧的第二立架3214上设置有允许所述的移载手臂322穿过的避让口。优选的，所述的第二立架3214包括垂直于所述的第二顶架3212向下延伸的第一边梁和垂直于所述的第二连接架3211向右侧延伸的第二边梁，所述第二边梁的右端与所述第一边梁的下端固定连接。所述的第一边梁、第二边梁、第二顶架3212和第二连接架3211共同形成呈方形框架结构的第二立架3214，所述的第二立架3214的中部空间即为所述的避让口。

如图7和图9所示，所述的第四驱动机构包括固定设置于所述第二顶架3212后端部的第四驱动电机3231，所述第四驱动电机3231的动力输出轴上固定设置有第二主动带轮3232，所述的第二主动带轮3232通过第二传动带3233与转动设置于所述第二顶架3212前端部的第二从动带轮3234相连接，且所述的第二传动带3233通过第一夹板3235与所述的移载手臂322相连接，所述的第一夹板3235限制了所述第二传动带3233和移载手臂322之间的相对运动。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的移载手臂322通过直线导轨副与所述的第二顶架3212滑动连接。优选的，所述的移载手臂322和第二顶架3212之间设置有两组沿前后方向延伸的直线导轨副，且所述的第四驱动机构位于两组所述的直线导轨副之间。

进一步地，为了在不增大电池移载单元3的沿前后方向的尺寸的前提下，增大用于移动电池的二级伸缩臂3222的行程，如图11所示，所述的移载手臂322采用可伸缩的机构。

如图11和图12所示，所述的移载手臂322包括一级伸缩臂3221和滑动设置于所述一级伸缩臂3221上的二级伸缩臂3222，所述的二级伸缩臂3222可以相对于所述的一级伸缩臂3221前后滑动。所述的二级伸缩臂3222和一级伸缩臂3221之间设置有用于驱动所述的二级伸缩臂3222相对于所述的一级伸缩臂3221前后移动的第五驱动机构。所述的第二传动带3233通过第一夹板3235与所述一级伸缩臂3221的后端部固定连接。

如图11所示，所述的二级伸缩臂3222的前、后两端分别设置有至少一组夹持组件3223，所述的夹持组件3223包括夹持气缸，且所述夹持气缸的活塞杆朝向外侧（以前后两夹持组件3223相对的一侧为内侧），所述夹持气缸的活塞杆上固定设置有夹持块。优选的，所述的夹持气缸采用旋转压紧气缸。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述二级伸缩臂3222的前、后两端均设置有两组夹持组件3223。所述的二级伸缩臂3222从前往后依次包括沿横向延伸的横向架体，两个所述的横向架体之间设置有沿纵向延伸的连接梁，所述连接梁的两端分别与所述的横向架体固定连接，所述的连接梁和横向架体共同形成工字型结构。所述横向架体的左、右两端均设置有夹持组件3223。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述二级伸缩臂3222通过直线导轨副与所述的一级伸缩臂3221滑动连接。

如图11和图12所示，所述的第五驱动机构包括分别转动设置于所述一级伸缩臂3221前、后两端的第三带轮3224，两个所述的第三带轮3224之间设置有第三传动带3225。所述第二顶架3212的前端通过第二夹板3226与所述的第三传动带3225固定连接，所述二级伸缩臂3222的后端部通过第三夹板3227与所述的第三传动带3225固定连接，且当所述的第一夹板3235移动至前端极限位置时，所述的第三夹板3227相对于一级伸缩臂3221移动至所述一级伸缩臂3221的前端极限位置。

优选的，所述的第三传动带3225设置于所述一级伸缩臂3221的左侧和/或右侧。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第五驱动机构仅包括一条第三传动带3225，且所述的第三传动带3225设置于所述一级伸缩臂3221的左侧。

在这里，所述的第五驱动机构并没有设置动力部件，而是通过与第四驱动机构之间的联动实现所述移载手臂322的两级伸缩，即只需要第四驱动电机3231便可以实现一级伸缩臂3221和第二顶架3212之间的滑动，以及二级伸缩臂3222和一级伸缩臂3221之间的滑动，降低了结构的复杂度和生产成本，同时达到了节能降耗的目的。

进一步地，为了减小电池移动过程中的摩擦力，如图7和图10所示，所述的第二托架3213上沿前后方向均布设置有多个承托辊3219，所述的第二立架3214上位于所述避让口的下边缘处设置有承托辊3219。

如图14所示，所述的前轮定位单元包括第一安装架体51，所述的第一安装架体51内设置有结构相同且左右对称布置的前轮定位部件52。

如图15所示，所述的前轮定位部件52包括能够相对于所述的第一安装架体51前后滑动的第一滑板521。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第一滑板521通过直线导轨副与所述的第一安装架体51滑动连接。优选的，所述的第一滑板521和第一安装架体51之间设置有两组直线导轨副。

所述的第一滑板521上位于所述第一滑板521的沿左右方向的中部设置有呈V型结构的定位辊组。所述的定位辊组包括两组斜向外上方倾斜布置的第一托辊组件522（以两组第一托辊组件522相对的一侧为内侧），且两个组所述的第一托辊组件522前后对称布置。所述第一托辊组件522的下方设置有支撑架523，且所述的第一托辊组件522通过所述的支撑架523与所述的第一滑板521固定连接。所述的第一安装架体51上设置有用于避让所述定位辊组的第二避让孔，即所述的定位辊组通过所述的第二避让孔裸露在外部。

所述的第二避让孔内位于所述定位辊组的上方设置有第一推板524，所述第一推板524的外侧（以两前轮定位部件52相对的一侧为内侧）固定设置有第一推顶架525，且所述的第一推顶架525通过直线导轨副与所述的第一滑板521滑动连接。所述的第一推顶架525和第一滑板521之间设置有用于驱动所述的第一推顶架525相对于所述的第一滑板521左右滑动的第六驱动机构。

如图15所示，所述的第六驱动机构包括一沿左右方向延伸的第一丝杠5261，且所述第一丝杠5261的两端分别通过轴承组件与所述的第一滑板521转动连接。所述第一滑板521的内端（以两前轮定位部件52相对的一侧为内侧）固定设置有第六驱动电机5262，且所述第六驱动电机5262的动力输出轴与所述第一丝杠5261的内端（以两前轮定位部件52相对的一侧为内侧）相连接。所述的第一推顶架525上固定设置有与所述的第一丝杠5261相配合的第一丝母。

作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第一推顶架525包括垂直于所述的第一推板524向外侧延伸的第一顶板，且所述的第一顶板通过连接块与所述的第二滑板滑动连接，所述的第二滑板通过直线导轨副与所述的第一滑板521滑动连接。

进一步地，由于所述的定位辊组在工作的过程中需要根据车型前后移动，因此所述的第二避让孔的沿前后方向的尺寸要大于所述定位辊组沿前后方向的尺寸。避免车辆在进入到充换电站的过程中车轮陷入定位辊组和第二避让孔后边缘之间的空隙内，如图1和图14所示，所述的定位辊组的前、后两侧均设置有承托板528。

作为一种具体实施方式，如图15和图16所示，所述的第一安装架体51上位于所述定位辊组的左、右两侧分别设置有第一安装立板527，且所述的第一安装立板527上设置有用于容纳所述第一滑板521的避让缺口。所述第一安装立板527的内侧面（以两第一安装立板527相对的一侧为内侧）上设置有链条5271，且所述的定位辊组位于所述链条5271的内部。所述的链条5271内位于所述定位辊组的外部设置有多个用于支撑所述链条5271的链轮5272，所述的链轮5272与所述的第一安装立板527转动连接。位于所述定位辊组上方的部分链条5271呈水平状态。所述定位辊组的前、后两侧均设置有多个承托板528，且位于最内侧（以靠近定位辊组的一侧为内侧）的承托板528与所述的第一托辊组件522的外端部（以两第一托辊组件522相对的一侧为内侧）固定连接，所述承托板528的两端分别与所述的链条5271固定连接。

这样，当所述的定位辊组前后移动时，就会通过定位辊组带动安装有承托板528的链条5271一起移动，所述的链轮5272发生转动，从而使承托板528始终能够填补位于定位辊组与第二避让孔前边缘和位于定位辊组和第二避让孔后边缘之间的空隙。

如图14所示，两个所述的前轮定位部件52之间设置有过渡板53，且所述第一滑板521的内端（以两前轮定位部件52相对的一侧为内侧）分别与所述的过渡板53固定连接。所述的过渡板53和第一安装架体51之间设置有用于驱动所述的过渡板53相对于所述的第一安装架体51前后移动的第七驱动机构。

所述的第七驱动机构包括沿前后方向延伸的第二丝杠541，所述的过渡板53上固定设置有与所述的第二丝杠541相配合的第二丝母542。所述的第一安装架体51上位于所述过渡板53的一侧设置有第七驱动电机543，且所述的第二丝杠541通过第二传动组件544与所述第七驱动电机543的动力输出轴相连。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第二传动组件544可以采用同步带传动或者齿轮传动。优选的，所述的第二传动组件544采用同步带传动。

如图1所示，所述的后轮定位单元包括第二安装架体61，所述的第二安装架体61内设置有两个结构相同，且左右对称布置的后轮定位部件62。

如图17所示，所述的后轮定位部件62包括第二托辊组件621，且所述第二托辊组件621前、后两端分别设置有用于支撑所述第二托辊组件621的第二安装立板622。所述第二安装立板622的上端与所述的第二托辊组件621固定连接，所述第二安装立板622的下端与所述的第二安装架体61固定连接。所述的第二安装架体61上设置有用于避让所述第二托辊组件621的第三避让孔，即所述的第二托辊组件621通过第三避让孔裸露在外部。

所述的第二安装架体61上设置有纵跨在所述第二托辊组件621上的第二推板623，且所述的第二推板623与所述的第二安装立板622或第二安装架体61滑动连接，所述的第二推板623可相对于所述的第二安装架体61左右滑动。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的第二推板623通过直线导轨副与所述的第二安装立板622的外侧面（以两第二安装立板622相对的一侧为内侧）滑动连接。所述的第二安装架体61和第二推板623之间设置有用于驱动所述的第二推板623相对于所述的第二安装架体61左右滑动的第八驱动机构。

作为一种具体实施方式，如图17所示，本实施例中所述的第八驱动机构包括设置于所述第二托辊组件621下方的沿横向延伸的第三丝杠6241，且所述第三丝杠6241的两端分别通过轴承组件与所述的第二安装架体61转动连接。所述的第三丝杠6241上设置有与所述的第三丝杠6241相配合的第三丝母6242。所述的第三丝母6242上固定设置有沿纵向延伸的第三滑板6243，且所述第三滑板6243的两端穿过所述的第二安装立板622后与所述的第二推板623固定连接。所述的第二安装架体61上固定设置有第八驱动电机6244，且所述第八驱动电机6244的动力输出轴与所述的第三丝杆相连接。

进一步地，所述的一种模块化充换电站还包括底座8，所述滑台1的底架与所述的底座8固定连接，所述车辆提升单元2的提升架体22与所述的底座8固定连接，所述电池移载单元3的主架体与所述的底座8固定连接，所述的第一安装架体51和第二安装架体61均与所述的底座8固定连接。

本申请实施例的实施原理为：

第一，第七驱动机构动作，根据车辆的型号调整定位辊组和换电单元7之间的距离，从而使定位辊组和换电单元7之间的距离与车辆前轮到电池之间的距离相等。

第二，车辆开到换电平台上，直至车辆的前轮被定位在定位辊组上。然后第六驱动机构和第八驱动就同时动作，在左右方向上对车辆进行对中，从而使换电单元7与车辆的电池对齐，即电池为换电单元7的正上方。

第三，提升单元的第二驱动机构动作，带动提升平台21上升，从而将车辆整体提起，然后换电单元7升高，对车辆上的电池进行拆卸。与此同时滑台1的第一驱动机构动作，带动第一托架12移动至所述换电单元7的前后两侧。

第四，电池拆卸完成之后，换电单元7下降，由于所述换电单元7下降到下限位置时，所述第一托架12的上侧面位于所述换电单元7的上方，因此最终所述的电池会由第一托架12承托，换电单元7的上侧面与所述的电池脱离。

第五，第一驱动机构动作，通过第一托架12带动被拆卸下来的电池向左侧移动。当所述的第一托架12移动至左侧极限位置时，所述电池移载单元3的第二托架3213会插入到所述电池的下方。

第六，第三驱动机构动作，带动移载部件32整体向上移动，直至第二托架3213与电池货架4中的某一层的空置的充电位对齐，与此同时夹持组件3223中的夹持气缸动作，所述的夹持组件3223对电池进行纵向夹紧。然后第四驱动电机3231动作，从而移载手臂322将待充电的电池移动到电池货架4中空置的充电位上。

第七，夹持组件3223中的夹持气缸动作，所述的夹持组件3223释放电池。然后第四驱动电机3231动作，带动移载手臂322缩回。然后第三驱动机构动作，带动移载部件32整体上下移动，直至所述第二托架3213与电池货架4中的某一放置有充电完成电池的充电位对齐，然后第四驱动电机3231动作，从而移载手臂322伸出。然后夹持组件3223中的夹持气缸动作，对该已充电完成的电池进行夹紧。然后第四驱动电机3231动作，将该充满电的电池移动到第二托架3213上。

第八，第三驱动机构动作，带动移载部件32整体向下移动，从而将该充电完成的电池放置在第一托架12上。然后第一驱动机构动作，将该电池移动到换电单元7的正上方。

第九，换电单元7升高，并将该电池安装到车辆上，完成换电操作。

实施例二

每个所述的第一托架12都通过两组直线导轨副与所述的横梁111滑动连接。所述的横梁111和底板之间设置有第四丝杠，且所述的第四丝杠位于两组直线导轨副之间。所述第四丝杠的两端分别通过轴承组件与所述的横梁111转动连接。所述的第四丝杠上设置有第四丝母，且所述第四丝母与所述第一托架12的底板固定连接。两根所述的第四丝杠之间设置有同步机构。所述的同步机构包括分别设置于所述第四丝杠右端的同步带轮，两个所述的同步带轮通过同步带相连，其中一根所述的第四丝杠通过联轴器与第一驱动电机132的动力输出轴相连。其余结构同实施例一。

实施例三

所述的第三转轴331转动设置于所述主架体的左侧。所述的第一过渡轮3335和第二过渡轮3336均固定设置于所述主架体的第一顶架311上，且分别位于所述主架体的左、右两端。

所述的第一顶架311上位于所述第二过渡轮3336的左侧设置有用于支撑所述第三提升带3334的第三过渡轮。优选的，所述的第一顶架311上位于所述第二过渡轮3336的左侧仅设置有一个所述的第三过渡轮，且所述的第三过渡轮与所述的第一过渡轮3335同轴布置。

所述的第二夹紧组件3215和第三夹紧组件3216均竖直设置，其中所述的第二夹紧组件3215固定设置于所述的第二连接架3211或第二顶架3212的左侧面上，所述的第三夹紧组件3216固定设置于所述第二顶架3212的右侧面上。其余结构同实施例一。

实施例四

所述的第四驱动机构包括固定设置于所述第二顶架3212前端的第四驱动电机3231，所述第四驱动电机3231的动力输出轴朝向下方，且所述第四驱动电机3231的动力输出轴穿过所述的第二顶架3212延伸至所述第二顶架3212的下方。所述第四驱动电机3231的动力输出轴上固定设置有第一齿轮，所述一级伸缩臂3221的上侧面上固定设置有与所述的第一齿轮相啮合的第一齿条。其余结构同实施例一。

实施例五

所述的第四驱动机构包括一沿前后方向延伸的第五丝杠，且所述第五丝杠的前、后两端分别通过轴承组件与所述的第二顶架3212转动连接。所述一级伸缩臂3221的后端部固定设置有与所述的第五丝杠相配合的第五丝母。所述的第二顶架3212上固定设置有第四驱动电机3231，且所述第四驱动电机3231的动力输出轴朝向后侧。所述第四驱动电机3231的动力输出轴通过第三传动组件与所述第五丝杠的后端部相连接。优选的，所述的第三传动组件采用齿轮传动、同步带转动或者链条传动。其余结构同实施例一。

实施例六

所述二级伸缩臂3222的连接梁的后端的左、右两侧分别固定设置有向上延伸的连接板，且所述的连接板通过焊接的方式与所述的连接梁固定连接。所述的一级伸缩臂3221被夹持在两个所述的连接板之间，且两个所述的连接板分别通过直线导轨副与所述的一级伸缩臂3221滑动连接。

所述的一级伸缩臂3221和连接梁之间设置有沿横向延伸的驱动轴，且所述驱动轴的两端分别与所述的连接板转动连接。所述的驱动轴上位于所述一级伸缩臂3221的左、右两侧分别设置有第二齿轮，所述一级伸缩臂3221的左侧面和右侧面上位于所述直线导轨副的下侧分别设置有与所述的第二齿轮相配合的第二齿条。位于后侧的横向架体上固定设置有第五驱动电机，且所述驱动轴的一端与所述第五驱动电机的动力输出轴相连。其余结构同实施例一。

实施例七

所述的第六驱动机构包括设置于两个所述支撑架523之间的第四传动带，且所述第四传动带的左、右两端分别与转动设置于所述第一滑板521上的第四带轮相连接。其中一个所述的第四带轮与固定设置于所述第一滑板521上的第六驱动电机5262的动力输出轴相连。优选的，所述的第六驱动电机5262位于所述定位辊组的内侧（以两前轮定位部件52相对的一侧为内侧）。

所述第一推板524的下侧设置有向下延伸的连接部，且所述连接部的下端穿过两个所述第一托辊组件522之间的间隙延伸至所述定位辊组的下方。所述连接部的下端通过焊接的方式固定设置有垂直于所述的第一推板524向外侧（以两前轮定位部件52相对的一侧为内侧）延伸的第二滑板，且所述的第二滑板和第一推板524之间设置有筋板。

所述的第一滑板521上位于两个所述的第四带轮之间固定设置有一安装板。所述的安装板包括位于所述第四传动带内部的腹板，所述腹板的前、后两端分别固定设置有垂直于所述的腹板向下延伸的翼板，且所述的翼板与所述的第一滑板521固定连接。所述的第二滑板通过直线导轨副与所述安装板的腹板滑动连接。所述的第四传动带为开式结构，且所述第四传动带的两端分别与所述第二滑板的左、右两端固定连接，所述的第二滑板和第四传动带共同形成闭环式结构。其余结构同实施例一。

实施例八

去掉所述的链轮5272和链条5271，所述定位辊组的前、后均只是设置有一个所述的承托板528，且所述承托板528的两端分别与所述的第一安装立板527滑动连接，所述的第一安装立板527上设置有用于容纳所述承托板528端部的导向槽。其余结构同实施例一。

实施例九

所述的第八驱动机构包括分别设置于所述第二推板623前、后两侧的第五传动带，所述第五传动带的左、右两端分别与转动设置于所述第二安装架体61上的第五带轮相连接。所述的第二推板623通过第四夹板与所述的第五传动带固定连接。位于内侧（以两后轮定位部件62相对的一侧为内侧）的两个第五带轮之间设置有第四转轴，所述的第四转轴可以带动两个位于内侧的第五带轮同步转动。所述的第二安装架体61上固定设置有第八驱动电机6244，所述第八驱动电机6244的动力输出轴与所述的第四转轴相连接。其余结构同实施例一。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。