换电系统及换电方法与流程

1.本发明涉及换电技术领域，尤其涉及一种换电系统及换电方法。


背景技术：

2.随着保护环境、节约能源的需求日益增长，电动车辆已经成为汽车行业未来重要的发展方向。目前，电动车辆多采用安装动力电池包来为整车提供动力。众所周知，电动车辆的充电时间过长严重制约了电动车辆的发展，为了解决电动车辆的充电时间过长的问题，现有技术中多采用换电的形式对电动车辆的电池进行更换。将电动车辆上的亏电电池取下并将换电站的满电电池安装至电动车辆上，并在换电站对换下的亏电电池进行充电。
3.为提高换电效率，对换电站的换电装置的结构也进行了改进。但由于目前市场上的换电站所配置的电池的数量较少，以用于电动卡车的换电站为例，换电站所配置的电池的数量一般不多于10块。由于站内电池的充电速度较低，对于能量为282kw
·
h的电池，从电量为20％充电至电量为95％，需要一个小时。使得换电站在一个小时最多满足10台电动车辆的换电需求，换电站的服务能力较低。当换电站的待换电车辆较多、换电频次较高时，站内电池的充电速度无法满足运行需求，会出现电动车辆排队换电的情况，无法充分发挥高效率换电装置的优势。若直接增加换电站内所配置的电池的数量，势必会增加换电站的体积，导致换电效率降低，同样无法提升单个换电站的服务能力。
4.因此，如何解决现有技术中的换电站的服务能力低的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种换电系统及换电方法，用以解决现有技术中的换电站的服务能力低的缺陷。
6.本发明提供一种换电系统，包括：
7.换电站，包括换电装置、第一充电底座、充电机和通行道，所述第一充电底座设置有两组，两组所述第一充电底座沿第一方向分别设置于所述换电装置的两侧，每个所述第一充电底座上均对应设置有一个电池，所述充电机与所述第一充电底座电连接，所述通行道设置有两条，两条所述通行道沿第二方向分别设置于所述换电站的两侧；
8.运输部，所述运输部上设置有多个所述电池，所述运输部设置为能够驶入和驶出任意一条所述通行道。
9.根据本发明提供的一种换电系统，还包括多个第二充电底座，多个所述第二充电底座设置于所述运输部；
10.所述充电机外接有充电线，所述充电线能够与所述第二充电底座电连接。
11.根据本发明提供的一种换电系统，所述运输部设置有至少两台，各台所述运输部中的至少一者设置有所述第二充电底座。
12.根据本发明提供的一种换电系统，所述换电装置包括：
13.座体，设置于两组所述第一充电底座之间；
14.第一抓取机构和第二抓取机构，用于对所述电池实施抓取动作和释放动作，所述第一抓取机构与所述第二抓取机构并排设置在所述座体上，并且所述第一抓取机构的抓取方向与所述第二抓取机构的抓取方向相反；
15.第一驱动机构，设置为能够驱动所述座体绕竖直轴线回转、能够分别驱动所述第一抓取机构和所述第二抓取机构升降、且能够分别驱动所述第一抓取机构和所述第二抓取机构沿其抓取方向往复位移。
16.根据本发明提供的一种换电系统，每组所述第一充电底座沿第一圆弧分布，所述第一充电底座的长度方向沿所述第一圆弧的径向设置，两组所述第一充电底座所对应的所述第一圆弧的圆心重合，且所述第一圆弧的圆心位于所述座体的回转轴线上。
17.根据本发明提供的一种换电系统，每组所述第一充电底座沿第二圆弧分布，所述第一充电底座的长度方向沿所述第二圆弧的径向设置，两组所述第一充电底座所对应的所述第二圆弧的圆心沿所述第一方向具有间距；
18.所述座体设置为能够沿所述第一方向位移，所述换电装置还包括：
19.第二驱动机构，设置为能够驱动所述座体沿所述第一方向位移。
20.根据本发明提供的一种换电系统，每组所述第一充电底座沿直线分布，且每组所述第一充电底座的分布方向与所述第一方向相垂直。
21.根据本发明提供的一种换电系统，所述运输部包括承载部和用于带动所述承载部位移的牵引部，所述电池设置于所述承载部，所述牵引部与所述承载部可拆卸连接。
22.根据本发明提供的一种换电系统，所述承载部设置有至少两个，任意一个所述承载部均能够与所述牵引部可拆卸连接。
23.根据本发明提供的一种换电系统，所述电池包括第一电池和第二电池，所述第二电池的容量小于所述第一电池的容量。
24.根据本发明提供的一种换电系统，还包括：
25.充电桩，设置为能够与所述第二充电底座电连接。
26.本发明还提供一种换电方法，基于如上述的换电系统，所述换电方法包括：
27.将两条所述通行道均用作待换电车辆的停放区，利用所述换电装置和所述第一充电底座上的电池对任意一条所述通行道上的所述待换电车辆进行换电操作；
28.或者，将所述运输部停放于其中一条所述通行道，将另一条所述通行道用作所述待换电车辆的停放区，利用所述换电装置和所述运输部上的电池对所述待换电车辆进行换电操作。
29.根据本发明提供的一种换电方法，还包括：
30.在电价低谷时段，利用所述充电机对所述第一充电底座上的电池或所述运输部上的电池充电。
31.本发明提供的换电系统，包括换电站和运输部，其中，换电站包括换电装置、第一充电底座、充电机和通行道，第一充电底座设置有两组，两组第一充电底座沿第一方向分别设置于换电装置的两侧。每个第一充电底座上均对应设置有一个电池，两组第一充电底座均位于换电装置的工作范围内，利用换电装置可以抓取任意一个第一充电底座上的电池，也可以将电池放置在任意一个第一充电底座上。充电机与第一充电底座电连接，充电机通
过第一充电底座可以对电池进行充电。上述通行道设置有两条，两条通行道沿第二方向分别设置于换电装置的两侧。两条通行道上均可以停放待换电车辆，两条通行道上的待换电车辆的电池安装位置均可以位于换电装置的工作范围内，利用换电装置和第一充电底座上的电池可以对任意一条通行道上的待换电车辆进行换电。上述运输部能够驶入和驶出任意一条通行道，且运输部上设置有多个电池。运输部位于通行道上时，运输部上的电池位于换电装置的工作范围内，利用换电装置可以抓取运输部上的电池，也可以将电池放置在运输部上。将运输部停放在其中一条通行道上时，可以将待换电车辆停放在另一条通行道上，利用换电装置和运输部上的电池可以对待换电车辆进行换电。如此设置，本发明提供的换电系统可以实现两种换电模式，在待换电车辆较少时，可以实现双通行道换电模式，利用换电装置可以对任意一条通行道上的待换电车辆进行换电。在待换电车辆较多时，可以将运输部停放在其中一条通行道上，另一条通行道可以用于停放待换电车辆。运输部作为电池的储存、转运设备，增加了换电系统所配置的电池的数量，能够满足对较多数量的待换电车辆的换电需求，有效地提高了换电系统的服务能力。
32.而且运输部与换电站相对独立、分开设置，运输部对换电站的体积影响相对较小，相应地，能够保证较高的换电效率。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本发明提供的第一充电底座沿第二圆弧分布、利用充电机对第二充电底座上的部分电池进行充电时的换电系统的结构示意图；
35.图2是本发明提供的换电系统在两个通行道均用作待换电车辆的停放区时的结构示意图；
36.图3是本发明提供的换电系统在将运输部停放在通行道时的结构示意图；
37.图4是本发明提供的第一充电底座沿第一圆弧分布、利用充电桩对第二充电底座上的电池进行充电时的换电系统的结构示意图；
38.图5是本发明提供的第一充电底座沿直线分布、利用充电桩对第二充电底座上的电池进行充电时的换电系统的结构示意图；
39.图6是本发明提供的换电装置的结构示意图；
40.图7是本发明提供的换电装置的第一抓取机构和第二抓取机构均抓取电池时的结构示意图；
41.图8是本发明提供的运输部的结构示意图；
42.图9是本发明提供的与牵引部相分离之后的承载部的结构示意图。
43.附图标记：
44.1、换电装置；2、第一充电底座；3、充电机；4、通行道；5、电池；6、运输部；7、座体；8、第一抓取机构；9、第二抓取机构；10、第二驱动机构；11、承载部；12、牵引部；13、充电桩；14、待换电车辆；15、伸缩支腿；x、第一方向；y、第二方向。
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.下面结合图1至图9描述本发明实施例的换电系统。
47.如图1至图9所示，本发明实施例提供一种换电系统，包括换电站和运输部6。
48.具体来说，换电站包括换电装置1、第一充电底座2、充电机3和通行道4。
49.第一充电底座2设置有两组，两组第一充电底座2沿第一方向x分别设置于换电装置1的两侧。每个第一充电底座2上均对应设置有一个电池5，两组第一充电底座2均位于换电装置1的工作范围内，利用换电装置1可以抓取任意一个第一充电底座2上的电池5，也可以将电池5放置在任意一个第一充电底座2上。
50.充电机3与第一充电底座2电连接，充电机3通过第一充电底座2可以对电池5进行充电。充电机3可以设置多个，使充电机3与第一充电底座2一一对应。
51.上述通行道4设置有两条，两条通行道4沿第二方向y分别设置于换电装置1的两侧。第二方向y与第一方向x相互垂直。
52.两条通行道4上均可以停放待换电车辆14，两条通行道4上的待换电车辆14的电池安装位置均可以位于换电装置1的工作范围内，利用换电装置1和第一充电底座2上的电池5可以对任意一条通行道4上的待换电车辆14进行换电。
53.上述运输部6能够驶入和驶出任意一条通行道4。运输部6上设置有多个电池5，运输部6位于通行道4上时，运输部6上的电池5位于换电装置1的工作范围内，利用换电装置1可以抓取运输部6上的电池5，也可以将电池5放置在运输部6上。
54.需要说明的是，将运输部6停放在通行道4上时，需要使尽可能多的电池5位于换电装置1的工作范围内。当位于换电装置1的工作范围内的电池5均为亏电电池时，可以通过移动运输部6的位置，使运输部6上其余位置的满电状态的电池5位于换电装置1的工作范围内。当运输部6上的电池5均为亏电电池时，可以利用换电装置1交换运输部6上的电池5与第一充电底座2上的电池5，将亏电状态的电池5放置在第一充电底座2上，利用充电机3进行充电。
55.需要进一步说明的是，在对运输部6上的电池5进行充电时，可以选择在晚上电价低谷时段，也可以按需选择在任意时间点。
56.将运输部6停放在其中一条通行道4上时，可以将待换电车辆14停放在另一条通行道4上，利用换电装置1和运输部6上的电池5可以对待换电车辆14进行换电。
57.如此设置，本发明实施例提供的换电系统可以实现两种换电模式，在待换电车辆14较少时，可以实现双通行道换电模式，利用换电装置1可以对任意一条通行道4上的待换电车辆14进行换电。在待换电车辆14较多时，可以将运输部6停放在其中一条通行道4上，另一条通行道4可以用于停放待换电车辆14。运输部6作为电池5的储存、转运设备，增加了换电系统所配置的电池5的数量，能够满足对较多数量的待换电车辆14的换电需求，有效地提高了换电系统的服务能力。
58.而且运输部6与换电站相对独立、分开设置，运输部6对换电站的体积影响相对较
小，相应地，能够保证较高的换电效率。
59.另外，当待换电车辆14上用于与电池5连接的接口损坏、需要对接口进行维修时，或者待换电车辆14上其他位置损坏、需要吊起某个零部件才能进行维修时，可以将待换电车辆14停放至其中一条通行道4上，利用换电装置1将电池5或者需要吊起的零部件吊起，然后对待换电车辆14进行维修。
60.为方便对运输部6上的电池5进行充电，本发明实施例中，运输部6还包括第二充电底座，第二充电底座设置有多个。将第二充电底座设置在运输部6上。使换电站的充电机3外接充电线，将充电线与第二充电底座电连接，充电机3通过第二充电底座可以直接对运输部6上的电池5进行充电，如图1，可以避免在第一充电底座2与运输部6之间的搬运。
61.可以使换电站的每个充电机3都外接充电线，以提高对运输部6上的电池5的充电效率。
62.在对运输部6上的电池5进行充电时，可以将运输部6停放在其中一条通行道4上，也可以将运输部6停放在换电站的外部，如，将运输部6停放在充电机3远离换电装置1的一侧。
63.本实施例中，运输部6设置有至少两台，各台运输部6中的至少一者设置有上述第二充电底座，即，其中一部分运输部6上设置有第二充电底座，利用充电机3和第二充电底座对运输部6上的电池5进行充电，另一部分运输部6上不设置第二充电底座，通过将该运输部6上的电池5搬运至第一充电底座2上进行充电。如此，可以充分利用充电机3和第一充电底座2，减少第二充电底座的设置数量，可以降低换电系统的成本。
64.本发明实施例中，将换电装置1设置为双抓手换电装置的结构形式。
65.换电装置1包括座体7、第一抓取机构8、第二抓取机构9和第一驱动机构。
66.座体7设置于两组第一充电底座2之间，用于对第一抓取机构8和第二抓取机构9进行支撑。
67.第一抓取机构8和第二抓取机构9设置于座体7上，第一抓取机构8和第二抓取机构9中的任意一者均能够对电池5实施抓取动作和释放动作。将第一抓取机构8与第二抓取机构9并排设置在座体7上，并使第一抓取机构8的抓取方向与第二抓取机构9的抓取方向相反。
68.上述第一驱动机构能够驱动座体7绕竖直轴线回转、能够分别驱动第一抓取机构8和第二抓取机构9升降，且能够分别驱动第一抓取机构8和第二抓取机构9沿其抓取方向往复位移。
69.具体地，第一驱动机构包括用于驱动座体7回转的第一驱动组件、用于分别驱动第一抓取机构8和第二抓取机构9升降的第二驱动组件和用于分别驱动第一抓取机构8和第二抓取机构9沿其抓取方向往复位移的第三驱动组件。
70.需要说明的是，第一抓取机构8和第二抓取机构9的结构原理、第一驱动组件的结构原理、第二驱动组件的结构原理以及第三驱动组件的结构原理，对于本领域技术人员而言，为成熟的现有技术，此处不再赘述。
71.在利用换电装置1和第一充电底座2上的电池5进行换电时，可以在待换电车辆14停放在通行道4上之前，可以利用第一抓取机构8抓取第一充电底座2上的满电电池，然后使座体7绕竖直轴线回转，以使第二抓取机构9面向通行道4。当待换电车辆14停放好之后，利
用第二抓取机构9抓取待换电车辆14上的亏电电池，然后使座体7绕竖直轴线回转180度，使第一抓取机构8将满电电池安装至待换电车辆14上，从而完成换电操作，完成换电操作的车辆即可驶出该通行道4，下一待换电车辆14可以驶入该通行道4，或者另一通行道4已经有待换电车辆14停放好。之后使座体7回转，以使第二抓取机构9将亏电电池放置在第一充电底座2上，随即使第二抓取机构9抓取另一第一充电底座2上的满电电池，并对下一待换电车辆14或者另一通行道4上的待换电车辆14进行换电。
72.在利用换电装置1和运输部6上的电池5进行换电时，需要提前将运输部6停放至其中一条通行道4上，在待换电车辆14停放在另一条通行道4上之前，可以利用第一抓取机构8抓取运输部6上的满电电池，此时，第二抓取机构9正好面向另一通行道4。当待换电车辆14停放好之后，利用第二抓取机构9抓取待换电车辆14上的亏电电池，然后使座体7绕竖直轴线回转180度，使第一抓取机构8将满电电池安装至待换电车辆14上，从而完成换电操作，完成换电操作的车辆即可驶出该通行道4，下一待换电车辆14可以驶入该通行道4。之后使座体7回转180度，以使第二抓取机构9将亏电电池放置在运输部6上，随即使第二抓取机构9抓取运输部6上的另一满电电池，并对下一待换电车辆14进行换电。
73.如此设置，利用双抓手换电装置可以在待换电车辆14停放好之前先抓取满电电池，将待换电车辆14上的亏电电池取下之后，可以立即将满电电池安装至待换电车辆14上，充分利用时间，且减少了时间耽搁，可以极大地提高换电效率。
74.而且，利用第一抓取机构8先抓取第一充电底座2或运输部6上的满电电池之后，在第一充电底座2或运输部6的相应位置上即可产生空位，无需设置专门的中转架，能够减少换电站的占用空间。
75.一些实施中，使每组第一充电底座2均沿圆弧形分布，该圆弧形称为第一圆弧，第一充电底座2的长度方向沿第一圆弧的径向设置。两组第一充电底座2所对应的第一圆弧的半径相等，且圆心重合。第一圆弧的圆心位于座体7的回转轴线上，参照图2至图4。
76.在座体7回转过程中，第一抓取机构8和第二抓取机构9的抓取方向随之变化，均沿第一圆弧的径向。第一抓取机构8和第二抓取机构9转动至与第一充电底座2相对时，第一抓取机构8的抓取方向和第二抓取机构9的抓取方向均与第一充电底座2及电池5的放置方向一致。
77.在利用换电装置1和第一充电底座2上的电池5进行换电时，仅需要使座体7回转，能够避免座体7沿第一方向x的位移，可以简化换电装置1的结构，减少换电站的占地面积，使换电站的结构紧凑。
78.另一些实施例中，使每组第一充电底座2均沿第二圆弧分布，第一充电底座2的长度方向沿第二圆弧的径向设置。两组第一充电底座2所对应的第二圆弧的圆心沿第一方向x具有间距，具体地，可以使两组第一充电底座2所对应的第二圆弧的圆心沿第一方向x之间的距离大于第二圆弧的半径，参照图1。
79.两组第一充电底座2之间的距离相对较大，将运输部6停放在通行道4上时，可以使运输部6上更多的电池5正对于两组第一充电底座2之间的空间。在利用换电装置1和运输部6上的电池5进行换电时，可以减少对运输部6的移动次数。
80.此时，为确保换电装置1能够顺利抓取和释放两组第一充电底座2上的电池5以及运输部6上正对于两组第一充电底座2之间的空间的各个电池5，可以使座体7沿第一方向x
位移，以靠近或远离其中一组第一充电底座2。
81.此时，可以降低对待换电车辆14的停放位置的精度要求，更方便停车。
82.相应地，换电装置1还包括第二驱动机构10，利用第二驱动机构10驱动座体7沿第一方向x位移。
83.需要说明的是，第二驱动机构10的结构原理，对于本领域技术人员而言，为成熟的现有技术，此处不再赘述。
84.还有一些实施例中，可以使每组第一充电底座2沿直线分布，且第一充电底座2的长度方向沿第一方向x设置。每组第一充电底座2的分布方向与第一方向x相垂直，参照图5。
85.本发明实施例中，运输部6包括承载部11和牵引部12，电池5设置在承载部11，利用承载部11可以对电池5进行支撑。牵引部12与承载部11相连接，利用牵引部12可以带动承载部11位移。
86.上述运输部6可以直接选用普通载货汽车进行改装。
87.上述承载部11具有滚动轮，滚动轮在地面上滚动能够带动承载部11在地面上位移。具体地，上述承载部11可以为半挂车，而且半挂车的下方设置有伸缩支腿15，在半挂车位移至目标位置且牵引部12与半挂车相分离时，可以利用伸缩支腿15对半挂车进行支撑，确保承载部11的稳定。
88.上述牵引部12可以但不限于选用牵引车、自动导引运输车(英文简称为agv)或无人驾驶车辆等。
89.一些实施例中，将上述运输部6的牵引部12与承载部11设置为不可拆分的形式。
90.另一些实施例中，将牵引部12与承载部11可拆卸连接，在对承载部11上的电池5进行充电时，可以将牵引部12与承载部11脱离连接，使牵引部12用于其他的运输任务。
91.进一步实施例中，可以设置至少两个承载部11，任意一个承载部11均能够与牵引部12可拆卸连接，以使至少两个承载部11共用同一牵引部12，有利于减少牵引部12的数量，降低换电系统的成本。
92.当承载部11上的满电电池数量充足时，还可以利用牵引部12将该承载部11以及该承载部11上的电池5运输至其他的无源的移动换电站，以供无源的移动换电站使用。
93.本实施例中，设置两种不同容量的电池5，分别为第一电池和第二电池，第二电池的容量小于第一电池的容量。
94.可以将第一电池放置在第一充电底座2上，将第二电池放置在运输部6上。
95.当运输部6具有至少两个承载部11时，也可以在其中一部分承载部11上放置第二电池，在第一充电底座2上以及另一部分承载部11上放置第一电池。还可以在所有的承载部11上放置第二电池，在第一充电底座2上放置第一电池。
96.在白天对待换电车辆14进行换电时，可以利用第一电池对待换电车辆14进行换电。
97.在傍晚或夜间，待换电车辆14工作结束后，可以利用第二电池对待换电车辆14进行换电。从待换电车辆14上换下的第一电池放置在承载部11上，可以利用晚上、电价低谷时段对第一电池进行充电。第二天早上再将待换电车辆14上的小容量电池取下，将满电状态的大容量电池安装至待换电车辆14上。
98.如此，利用电价低谷时段对大容量电池集中充电，能够降低换电系统的平均购置
电价，从而降低换电系统的运营成本。
99.另外，小容量电池的成本要低于大容量电池的成本，即，第二电池的成本低于第一电池的成本。第二电池的设置，既满足了待换电车辆14的换电需求，又降低了换电系统的成本。
100.进一步实施例中，换电系统还包括充电桩13，充电桩13能够与第二充电底座电连接。可以利用充电机3对第二充电底座上的电池5进行充电，也可以利用充电桩13对第二充电底座上的电池5进行充电。充电桩13的设置可以缓解换电站的充电机3的充电压力。
101.可以将充电桩13与换电站集中设置于同一区域内，在需要利用充电桩13对运输部6上的电池5进行充电时，运输部6的行驶距离较短，可以降低运输成本，提高效率。
102.也可以将充电桩13设置在距离换电站较远的位置，在需要利用充电桩13对运输部6上的电池5进行充电时，利用运输部6将电池5运输至充电桩13附近即可，适用于面积相对较小的场地。
103.综上所述，本发明实施例中的换电系统实现了充电、储电、换电一体化补能的功能效果，具有较高的服务能力，且建造成本和运营成本均较低。
104.另一方面，本发明还提供一种基于上述任一实施例提供的换电方法。下文描述的换电方法与上文描述的换电系统可相互对应参照。
105.本发明实施例提供的换电方法包括：
106.将两条通行道4均用作待换电车辆14的停放区，在对待换电车辆14进行换电时，可以将待换电车辆14停放在任意一条通行道4上。然后，利用换电装置1和第一充电底座2上的电池5对停放在任意一条通行道4上的待换电车辆14进行换电操作。
107.或者，也可以将运输部6停放在其中一条通行道4，将另外一条通行道4用作待换电车辆14的停放区，在对待换电车辆14进行换电时，可以将待换电车辆14停放在该通行道4上。然后，利用换电装置1和运输部6上的电池5对待换电车辆14进行换电操作。
108.如此设置，本发明实施例提供的换电系统可以实现两种换电模式，在待换电车辆14较少时，可以实现双通行道换电模式，利用换电装置1可以对任意一条通行道4上的待换电车辆14进行换电。在待换电车辆14较多时，可以将运输部6停放在其中一条通行道4上，另一条通行道4可以用于停放待换电车辆14。运输部6作为电池5的储存、转运设备，增加了换电系统所配置的电池5的数量，能够满足对较多数量的待换电车辆14的换电需求，有效地提高了换电系统的服务能力。
109.本发明实施例中的换电方法的有益效果的推导过程与上述换电系统的有益效果的推导过程大体类似，故此处不再赘述。
110.进一步实施例中，对于第一充电底座2上的电池5以及运输部6上的电池5，可以选择在电价低谷时段，利用充电机3对其进行充电，能够降低换电系统的平均购置电价，从而降低换电系统的运营成本。
111.具体地，在白天对待换电车辆14进行换电时，可以利用大容量电池对待换电车辆14进行换电。
112.在傍晚或夜间，待换电车辆14工作结束后，可以利用小容量电池对待换电车辆14进行换电。从待换电车辆14上换下的大容量电池放置在运输部6上，利用晚上、电价低谷时段对大容量电池进行充电。第二天早上再将待换电车辆14上的小容量电池取下，将满电状
态的大容量电池安装至待换电车辆14上。如此，利用电价低谷时段对大容量电池集中充电，能够降低换电系统的平均购置电价，从而降低换电系统的运营成本。
113.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种换电系统，其特征在于，包括：换电站，包括换电装置、第一充电底座、充电机和通行道，所述第一充电底座设置有两组，两组所述第一充电底座沿第一方向分别设置于所述换电装置的两侧，每个所述第一充电底座上均对应设置有一个电池，所述充电机与所述第一充电底座电连接，所述通行道设置有两条，两条所述通行道沿第二方向分别设置于所述换电站的两侧；运输部，所述运输部上设置有多个所述电池，所述运输部设置为能够驶入和驶出任意一条所述通行道。2.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，还包括多个第二充电底座，多个所述第二充电底座设置于所述运输部；所述充电机外接有充电线，所述充电线能够与所述第二充电底座电连接。3.根据权利要求2所述的换电系统，其特征在于，所述运输部设置有至少两台，各台所述运输部中的至少一者设置有所述第二充电底座。4.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述换电装置包括：座体，设置于两组所述第一充电底座之间；第一抓取机构和第二抓取机构，用于对所述电池实施抓取动作和释放动作，所述第一抓取机构与所述第二抓取机构并排设置在所述座体上，并且所述第一抓取机构的抓取方向与所述第二抓取机构的抓取方向相反；第一驱动机构，设置为能够驱动所述座体绕竖直轴线回转、能够分别驱动所述第一抓取机构和所述第二抓取机构升降、且能够分别驱动所述第一抓取机构和所述第二抓取机构沿其抓取方向往复位移。5.根据权利要求4所述的换电系统，其特征在于，每组所述第一充电底座沿第一圆弧分布，所述第一充电底座的长度方向沿所述第一圆弧的径向设置，两组所述第一充电底座所对应的所述第一圆弧的圆心重合，且所述第一圆弧的圆心位于所述座体的回转轴线上。6.根据权利要求4所述的换电系统，其特征在于，每组所述第一充电底座沿第二圆弧分布，所述第一充电底座的长度方向沿所述第二圆弧的径向设置，两组所述第一充电底座所对应的所述第二圆弧的圆心沿所述第一方向具有间距；所述座体设置为能够沿所述第一方向位移，所述换电装置还包括：第二驱动机构，设置为能够驱动所述座体沿所述第一方向位移。7.根据权利要求4所述的换电系统，其特征在于，每组所述第一充电底座沿直线分布，且每组所述第一充电底座的分布方向与所述第一方向相垂直。8.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述运输部包括承载部和用于带动所述承载部位移的牵引部，所述电池设置于所述承载部，所述牵引部与所述承载部可拆卸连接。9.根据权利要求8所述的换电系统，其特征在于，所述承载部设置有至少两个，任意一个所述承载部均能够与所述牵引部可拆卸连接。10.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述电池包括第一电池和第二电池，所述第二电池的容量小于所述第一电池的容量。11.根据权利要求2所述的换电系统，其特征在于，还包括：充电桩，设置为能够与所述第二充电底座电连接。
12.一种换电方法，其特征在于，基于如权利要求1-11任一项所述的换电系统，所述换电方法包括：将两条所述通行道均用作待换电车辆的停放区，利用所述换电装置和所述第一充电底座上的电池对任意一条所述通行道上的所述待换电车辆进行换电操作；或者，将所述运输部停放于其中一条所述通行道，将另一条所述通行道用作所述待换电车辆的停放区，利用所述换电装置和所述运输部上的电池对所述待换电车辆进行换电操作。13.根据权利要求12所述的换电方法，其特征在于，还包括：在电价低谷时段，利用所述充电机对所述第一充电底座上的电池或所述运输部上的电池充电。

技术总结
本发明涉及换电技术领域，提供一种换电系统及换电方法，其中换电系统包括换电站和运输部，换电站包括换电装置、第一充电底座、充电机和通行道，第一充电底座设置有两组，两组第一充电底座沿第一方向分别设置于换电装置的两侧，每个第一充电底座上均对应设置有一个电池，充电机与第一充电底座电连接，通行道设置有两条，两条通行道沿第二方向分别设置于换电站的两侧；运输部上设置有多个电池，运输部设置为能够驶入和驶出任意一条通行道。如此设置，解决了现有技术中的换电站的服务能力低的问题。问题。问题。


技术研发人员：刘洁 张星 戴明亮
受保护的技术使用者：三一锂能有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/7/6