CN114274830B - 换电装置及换电站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种换电装置及换电站。换电装置包括车架、行走机构、平移机构、第一抓取机构和第二抓取机构。行走机构设于车架，平移机构可移动的设置于所述车架上，所述平移机构沿垂直于所述第一轨道的延伸方向移动，第一抓取机构、第二抓取机构与平移机构连接。本发明提供的换电装置，通过在同一车架上设置第一抓取机构和第二抓取机构，换电装置可以通过一个往复过程完成满电电池、亏电电池的运送，由此可以简化换电装置的调度程序，缩短车辆等待时间，提升换电站的换电效率。

Description

换电装置及换电站

技术领域

本发明涉及换电设备技术领域，尤其涉及一种换电装置及换电站。

背景技术

随着电池技术的发展，新能源重型车辆正在逐渐推广。由于充电耗时长，充好电的电池需要利用换电站与车辆上的亏电电池进行更换，如何快速地更换电池是目前换电站亟待解决的问题。

目前，重卡换电采用小车顶换的方式，其具有结构简单可靠的特点，市场上有多家公司采用。但是，市场上顶换的小车都只有一套换电装置，小车从车上抓取亏电电池后需要先送回充电仓位，再从另一仓位抓取一满电电池送到车上装好，效率不高。采用两个换电小车可以提高效率，但是需要利用控制系统来避免两个小车碰撞，分别控制两个小车顺利的抓取和放置电池，控制复杂，同时布置两套驱动也增加了投资成本。

发明内容

本发明提供一种换电装置及换电站，用以解决现有技术中利用小车抓取电池换电导致的换电效率低，控制复杂的缺陷，实现一次换电完成，提高工作效率，换电控制方便。

本发明提供一种换电装置，包括：

车架；

行走机构，所述行走机构设于所述车架，以使所述车架沿第一轨道运动；

平移机构，所述平移机构可移动的设置于所述车架上，所述平移机构沿垂直于所述第一轨道的延伸方向移动；

第一抓取机构，所述第一抓取机构与所述平移机构连接；

第二抓取机构，所述第二抓取机构与所述平移机构连接。

根据本发明提供的一种换电装置，所述第一抓取机构、所述第二抓取机构与所述平移机构均可转动地连接；

所述换电装置还包括：

回转机构，所述回转机构与所述第一抓取机构、所述第二抓取机构连接，以使所述第一抓取机构、所述第二抓取机构同步转动。

根据本发明提供的一种换电装置，所述回转机构包括传动齿轮，所述传动齿轮位于所述第一抓取机构和所述第二抓取机构之间，且所述传动齿轮与所述第一抓取机构、所述第二抓取机构均啮合，当所述传动齿轮转动时，所述传动齿轮带动所述第一抓取机构、所述第二抓取机构同步转动。

根据本发明提供的一种换电装置，所述第一抓取机构包括吊具支架和伸缩抓手，所述伸缩抓手与所述吊具支架连接，且所述伸缩抓手位于所述吊具支架的下方，所述伸缩抓手可伸缩，以适于抓取电池，所述吊具支架与所述车架可枢转地连接，且所述吊具支架与所述传动齿轮啮合。

根据本发明提供的一种换电装置，所述吊具支架与所述平移机构之间设有回转支承。

根据本发明提供的一种换电装置，所述伸缩抓手为多个，多个所述伸缩抓手均匀分布在所述吊具支架下方。

根据本发明提供的一种换电装置，所述回转机构包括推杆，所述推杆的一端与所述第一抓取机构可转动地连接，所述推杆的另一端与所述第二抓取机构可转动地连接，当所述第一抓取机构转动时，所述推杆带动所述第二抓取机构同步转动。

根据本发明提供的一种换电装置，所述第一抓取机构的构造和所述第二抓取机构的构造相同。

根据本发明提供的一种换电装置，所述行走机构包括：多个第一车轮，每个所述第一车轮设于所述车架，且所述第一车轮适于沿所述第一轨道滚动；第一驱动单元，所述第一驱动单元与多个所述第一车轮中的至少一个驱动连接。

根据本发明提供的一种换电装置，所述车架包括：

主框架，所述主框架与行走机构连接，所述主框架沿第一方向运动；

第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动所述平移机构移动。

本发明还提供一种换电站，包括：

存储仓，所述存储仓适于对电池充电；

车道，车辆适于停驻在所述车道上；

横梁，所述横梁与所述存储仓的立柱连接，所述横梁的至少部分位于所述车道的上方，所述横梁上设有第一轨道；

换电装置，所述换电装置为如上所述的换电装置，所述换电装置中的车架适于沿所述第一轨道移动，所述换电装置中的第一抓取机构和第二抓取机构适于抓取所述存储仓内的电池、或者抓取停驻在车道上的车辆上的电池。

根据本发明提供的一种换电站，还包括移动装置，所述电池适于放置在所述移动装置上，所述存储仓包括存储区和过道区，所述过道区位于所述存储区的一侧，当所述换电装置移动到所述存储仓上方时，所述过道区位于所述换电装置的正下方，所述移动装置在所述存储区和所述过道区之间移动。

根据本发明提供的一种换电站，所述存储区包括间隔开的两个，所述过道区位于两个所述存储区之间。

根据本发明提供的一种换电站，所述存储仓为两个，所述车道位于两个所述存储仓之间。

根据本发明提供的一种换电站，所述移动装置包括第二轨道、充电底座、第二车轮和第四驱动单元，所述第二车轮转动沿所述第二轨道运动，所述第二车轮转动设置于所述充电底座的底部，所述第四驱动单元与所述第二车轮驱动连接。

本发明提供的换电装置，通过在同一车架上设置第一抓取机构和第二抓取机构，换电装置可以通过一个往复过程完成满电电池、亏电电池的运送，由此可以简化换电装置的调度程序，缩短车辆等待时间，提升换电站的换电效率。

附图说明

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。

图1是本发明提供的换电站的俯视图；

图2是图1中的换电站的局部结构示意图；

图3是本发明提供的换电站的主视图；

图4是图3中的换电站的局部结构示意图；

图5是本发明提供的换电装置的侧视图；

图6是图5中的换电站的局部结构示意图；

图7是本发明提供的换电站的立体图；

图8是本发明提供的换电站的另一视角的立体图；

图9是图8中的换电站中的换电装置的放大图；

图10是车辆停驻在换电站内的状态图，其中车辆按照标准状态停驻在换电站内，即车辆在其前后方向上的中心线与车道的中心线平行，换电装置无需调整角度即可完成换电操作；

图11是图10中的换电装置的两个吊具支架与传动齿轮配合的结构示意图，其中两个吊具支架的中心线位于同一直线上；

图12是图10中的换电装置的两个吊具支架与推杆配合的示意图，其中，推杆连接在两个吊具支架之间，以限定两个吊具支架转动的角度，其中两个吊具支架的中心线位于同一直线上；

图13是车辆停驻在换电站内的状态图，其中车辆未按照标准状态停驻在换电站内，车辆在其前后方向上的中心线与车道的中心线具有夹角，换电装置需要调整角度后可完成换电操作；

图14是图13中的换电装置的两个吊具支架与传动齿轮配合的结构示意图，换电装置的两个吊具支架的中心线相不共线；

图15是图13中的换电装置的两个吊具支架与推杆配合的示意图，其中，推杆连接在两个吊具支架之间，在推杆的限定下，两个吊具支架同步转动，换电装置的两个吊具支架的中心线相不共线；

附图标记：

换电装置100，

车架110，主框架111，平移机构112，第二驱动单元113，

行走机构120，第一车轮121，第一驱动单元122，

第一抓取机构130，吊具支架131，伸缩抓手132，回转支承133，

第二抓取机构140，

回转机构150，传动齿轮151，推杆152，第三驱动单元153，

换电站200，

存储仓210，存储区211，过道区212，

车道220，

横梁230，第一轨道231，

移动装置240，第二轨道241，充电底座242，第二车轮243，第四驱动单元244，

电池300，车辆400。

具体实施方式

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。

下面结合图1-图15描述本发明的换电装置100及换电站200。需要说明的是，换电站200是为电动汽车、电动工程车的电池300提供充电和更换的能源站。电池300充电时，电池300并不装载在车辆400上，而是在换电站200内完成充电。电池300的换电操作是指车辆400在进入换电站200后，通过将车辆400的亏电电池300取下，并更换另一组满电电池300。也可以简单地理解为车电分离。

参见图1，根据本发明实施例的换电站200，包括存储仓210、车道220、横梁230和换电装置100。换电站200可以为新能源乘用车换电，也可以为电动工程车(例如重卡、挖掘机等)换电，也即下文所述的车辆可以为新能源乘用车，也可以为电动工程机械。

具体而言，存储仓210适于对电池300充电。可以理解的是，车辆400在换电站200进行更换电池300时，车辆400上的亏电电池300被取下后，可以放到存储仓210内，以进行充电，而已经在存储仓210内充满电的满电电池300，可以放到车辆400上，以为车辆400提供电源。

参见图3和图5所示，车辆400适于停驻在车道220上。当然，车辆400可以停驻在车道220的靠近存储仓210的位置处，以方便换电装置100为车辆400更换电池300。参见图3和图4所示，横梁230与存储仓210的顶部连接，例如，横梁230与存储仓210的立柱的上端连接。横梁230的至少部分位于车道220的上方。横梁230上设有第一轨道231，也即横梁230可以用于支撑第一轨道231。换电装置100适于沿横梁230上的第一轨道231移动，也即第一轨道231限定出换电装置100的运动轨迹，方便换电装置100移动到目标位置。例如，参见图2所示，第一轨道231沿X方向延伸，换电装置100可以沿X方向运动。

进一步地，结合图7-图9所示，换电装置100可以包括车架110、行走机构120、平移机构112、第一抓取机构130和第二抓取机构140。

其中，参见图7和图8所示，行走机构120设于车架110，以使车架110可以沿第一轨道231顺畅地运动。需要说明的是，车架沿第一轨道运动时，如果车架与第一轨道直接接触，二者之间存在较大的摩擦力，而且存在运动不畅的风险，而通过设置行走机构120，行走机构120可以作为中间传动部件，用以减小车架110与第一轨道231之间的摩擦力，同时行走机构120也可以作为驱动部件，为车架110的运动提供动力源。第一轨道231沿第一方向延伸，车架110可以沿第一方向运动。

结合图7和图9所示，平移机构112与第一抓取机构130和第二抓取机构140均连接。在一些示例中，车架110可以包括：主框架111和第二驱动单元113。其中，主框架111与行走机构120连接，主框架111沿第一方向运动，平移机构112与主框架111可移动地连接，平移机构112沿第二方向运动，第一方向和第二方向垂直，第二驱动单元113用于驱动平移机构112移动。

这里需要解释的是，平移机构112可以在两个相互垂直的方向上运动，也即在主框架111的带动下，平移机构112沿第一方向运动；在第二驱动单元113的驱动下，平移机构112沿第二方向运动。例如，参见图7，第一方向可以为X方向，第二方向可以为Y方向，这样可以通过两个方向上的调节，使第一抓取机构130、第二抓取机构140能够对准车辆400上的电池安装位、或者移动装置240，从而达到精准取放电池300的目的。进一步地，平移机构112水平固定于主框架111，第一抓取机构130和第二抓取机构140设置于平移机构112的底部。

第一抓取机构130、第二抓取机构140均具有抓取电池300和释放电池300的作用，例如，第一抓取机构130和第二抓取机构140适于抓取存储仓210内的满电电池300、或者抓取停驻在车道220上的车辆400上的亏电电池300。第一抓取机构130、第二抓取机构140均可以为机械手或者电磁吸盘等结构。

这里还需要说明的是，当同一换电装置100上同时设置第一抓取机构130、第二抓取机构140时，且当换电装置100的初始位置在车辆400上方时，换电过程可以为：

第一步，换电装置100的第一抓取机构130将车辆400上的亏电电池300取出，此时换电装置100可以带着亏电电池300返回到存储仓210，第一抓取机构130将亏电电池300放入到存储仓210内，存储仓210对亏电电池300进行充电；同时，换电装置100的第二抓取机构140可以抓取存储仓210内的满电电池300；

第二步，换电装置100可以带着满电电池300移动到车辆400位置处，第二抓取机构140可以将满电电池300放入到车辆400上，以完成换电。

当然，当换电装置100的初始位置在存储仓210上方时，换电过程可以为：

第一步，换电装置100的第一抓取机构130从存储仓210抓取满电电池300后，换电装置100可以带动满电电池300移动到车道220的上方；

第二步，换电装置100的第二抓取机构140可以将车辆400上的亏电电池300取出，第一抓取机构130将满电电池300安装到车辆400上，换电装置100可以带着亏电电池300返回到存储仓210，第二抓取机构140将亏电电池300释放到存储仓210内，存储仓210可以对亏电电池300充电。

这样，换电装置100通过一个往复过程即完成了满电电池300、亏电电池300的运送，由此可以简化换电装置100的调度程序，缩短车辆400等待时间，提升换电站200的换电效率。

当车辆的驾驶员停车时，车辆未按照标准状态停驻在车道内，车辆的中心轴线偏离车道的中心轴线，也即车头朝向与前侧方向具有锐角，这样导致待更换的电池姿态与第一抓取机构、第二抓取机构的抓取角度不相同，如果对第一抓取机构、第二抓取机构的抓取角度不做调整，第一抓取机构、第二抓取机构无法实现精准抓取电池。

针对这一问题，第一抓取机构130、第二抓取机构140与车架110可转动地连接，这样方便第一抓取机构130、第二抓取机构140调整抓取电池300的角度。需要说明的是，车架110在沿第一轨道231运动时，车架110可以带动第一抓取机构130和第二抓取机构140运动，即第一抓取机构130和第二抓取机构140沿着第一轨道231可以同步运动，这样便于将第一抓取机构130、第二抓取机构140移动到目标位置处；同时，第一抓取机构130、第二抓取机构140相对于车架110又可以转动，这样，当目标电池300的放置位置存在倾斜状态(或者电池300在水平方向上具有转角)时，通过调整第一抓取机构130、第二抓取机构140的转角，可以使第一抓取机构130、第二抓取机构140能够对准电池300，以达到精准抓取的目的。

参见图9所示，换电装置100还包括回转机构150，回转机构150与第一抓取机构130、第二抓取机构140连接，回转机构150可以使第一抓取机构130、第二抓取机构140同步转动。一方面，回转机构150可以驱动第一抓取机构130、第二抓取机构140转动，使经过调整转角后的第一抓取机构130、第二抓取机构140与电池300能够对准；另一方面，回转机构150还可以使第一抓取机构130、第二抓取机构140同步转动，也即回转机构150进行一次调节，即可对第一抓取机构130、第二抓取机构140同步调整，从而可以缩短换电装置100的调姿过程，简化换电程序。

例如，参见图13所示，当车辆400的驾驶员停驻到车道220内时，车辆400未按照标准状态停驻在换电站200内，车辆400的中心轴线偏离车道220的中心轴线，在对该车辆400进行换电时，以换电装置100的初始位置在存储仓210上方为例，整个换电过程可以为：

换电准备阶段：换电装置100的第一抓取机构130从存储仓210抓取满电电池300后，换电装置100可以带动满电电池300移动到车道220的上方，等待车辆400驶入车道220；

取亏电电池300：待换电车辆400驶入车道220，由于车辆400停稳后的位置相对于理想位置存在偏差，根据车辆400电池300的实际位置，对第二抓取机构140位置进行调整。这里，可以先对换电装置100在第一轨道231的相对位置进行调整；然后再利用回转机构150调整第二抓取机构140的回转角度，从而达到第二抓取机构140完全对准亏电电池300的目的，此时驱动第二抓取机构140运动，第二抓取机构140可准确地抓住亏电电池300。第二抓取机构140抓住亏电电池300后，可将电池300提起。

换满电电池300：调整换电装置100在第一轨道231的相对位置，使第一抓取机构130沿着第一轨道231移动到车辆400上方，由于在调整第二抓取机构140的回转角度的同时，第一抓取机构130的回转角度同步进行了调整，也即第一抓取机构130的转角与第二抓取机构140的转角相同，此时无需调整第一抓取机构130的回转角度，仅将第一抓取机构130调整到车辆400的正上方即可，第一抓取机构130将满电电池300放入到车辆400的电池安装位即可完成对车辆400的换电。

收尾阶段：换电装置100带动被第二抓取机构140抓取的亏电电池300移动到存储仓210，第二抓取机构140将亏电电池300放回到存储仓210内，使亏电电池300进行充电。

由此，换电站200完成换电。

当然，当车辆400的驾驶员停驻到车道220内时，车辆400按照标准状态停驻在换电站200内，车辆400的中心轴线与车道220的中心轴线延伸方向相同，在对该车辆400进行换电时，无需对第一抓取机构130、第二抓取机构140的转角进行调整。例如，参见图10所示，以换电装置100的初始位置在存储仓210上方为例，整个换电过程可以为：

换电准备阶段：换电装置100的第一抓取机构130从存储仓210抓取满电电池300后，换电装置100可以带动满电电池300移动到车道220的上方，等待车辆400驶入车道220；

取亏电电池300：待换电车辆400驶入车道220，由于车辆400停驻位在标准位置，可以仅对换电装置100与第一轨道231的相对位置进行调整即可，也即将第一抓取机构130或第二抓取机构140调整到车辆400电池安装位的正上方即可，无需调整第一抓取机构130、第二抓取机构140的转角。具体地，第二抓取机构140完全对准亏电电池300，此时驱动第二抓取机构140可准确抓住亏电电池300。第二抓取机构140抓住亏电电池300后，可将电池300提起。

换满电电池300：调整换电装置100在第一轨道231的相对位置，使第一抓取机构130沿着第一轨道231移动到车辆400上方，第一抓取机构130将满电电池300放入到车辆400的电池安装位即可完成对车辆400的换电。

收尾阶段：换电装置100带动被第二抓取机构140抓取的亏电电池300移动到存储仓210，第二抓取机构140将亏电电池300放回到存储仓210内，使亏电电池300进行充电。

由此，换电站200完成换电。

通过设置第一抓取机构130和第二抓取机构140、并且在第一抓取机构130和第二抓取机构140之间设置回转机构150，第一抓取机构130、第二抓取机构140完能够进行同步转动，这样不但可以简化换电装置100的姿态调整过程，而且换电装置100可以通过一个往复过程完成满电电池300、亏电电池300的运送，由此可以简化换电装置100的调度程序，缩短车辆400等待时间，提升换电站200的换电效率。

在一些实施例中，换电站200还可以包括控制器，用于对换电装置100、电池300的充放电进行控制。具体地，控制器主要用于控制换电站200的工作状态，其包括第一抓取机构130、第二抓取机构140和回转机构150的动作以及各个提供动力的驱动单元的运转等，控制器可采用PLC编程等进行控制。

根据本发明的一些实施例，参见图4所示，换电站200还可以包括移动装置240，电池300适于放置在移动装置240上。移动装置240可以在存储仓210内运动，从而移动装置240可以到第一抓取机构130或第二抓取机构140的正下方，以用于承接第一抓取机构130或第二抓取机构140放下的电池300，或者用于为第一抓取机构130或第二抓取机构140运送电池300。

进一步地，存储仓210包括存储区211和过道区212，过道区212位于存储区211的一侧，当换电装置100移动到存储仓210上方时，换电装置100的正下方即为过道区212。移动装置240在存储区211和过道区212之间移动，以在存储区211和过道区212之间运送电池300。这样，当需要为换电装置100提供满电电池300时，参见图4和图6所示，装有满电电池300的移动装置240可以将满电电池300运送到过道区212内，以供换电装置100抓取；当需要承接亏电电池300时，空载的移动装置240可以从存储仓210移动到过道区212，换电装置100可以将亏电电池300放置在移动装置240上，收到亏电电池300后，移动装置240可以带着亏电电池300运动到存储区211。移动装置240移动到存储区211内的预定位置时，亏电电池300可以在移动装置240上直接充电，待充满电后，可以作为满电电池300供换电站200更换。

进一步地，参见图4所示，移动装置240可以包括第二轨道241、充电底座242、第二车轮243和第四驱动单元244。其中，第二车轮243转动沿第二轨道241运动，第二车轮243转动设置于充电底座242的底部，第四驱动单元244与第二车轮243驱动连接。需要说明的是，充电底座242具有充电接口，电池300放置在充电底座242上后，当充电底座242运动到存储区211后，换电站200即可对电池300进行充电。第二轨道241可以限定充电底座242的运动轨迹，方便控制充电底座242运动。

在一些实施例中，参见图1和图7所示，存储区211可以包括间隔开的两个，过道区212位于两个存储区211之间。由此，不但可以缩短移动装置240的移动距离，还可以提升存储仓210的电池300的存量。为了可以进一步提升存储仓210的电池300存量，根据本发明的一些实施例，结合图7和图8所示，存储仓210为两个，车道220位于两个存储仓210之间。

根据本发明的一些实施例，结合图9所示，回转机构150包括传动齿轮151，传动齿轮151位于第一抓取机构130和第二抓取机构140之间，且传动齿轮151与第一抓取机构130、第二抓取机构140均啮合，使得第一抓取机构130和第二抓取机构140的回转同步进行，并且可以保证角度调节同步。当传动齿轮151转动时，传动齿轮151可以带动第一抓取机构130、第二抓取机构140同步转动。

根据本发明的一些实施例，参见图4所示，回转机构150还包括第三驱动单元153，第三驱动单元153与第一抓取机构130连接，以驱动第一抓取机构130转动。第三驱动单元153作为第一抓取机构130、第二抓取机构140回转的动力来源，第三驱动单元153可以与第一抓取机构130和第二抓取机构140中的至少一个直接驱动连接，当然，第三驱动单元153可以与第一抓取机构130和第二抓取机构140中的至少一个间接驱动连接。

这里还需要说明的是，第三驱动单元153也可以直接驱动传动齿轮151转动，这样第一抓取机构130和第二抓取机构140也可以实现同步转动。

根据本发明的一些实施例，参见图9所示，第一抓取机构130的构造和第二抓取机构140的构造相同。一方面，方便控制第一抓取机构130、第二抓取机构140的同步运动；另一方面，还可以简化换电装置100的构造，减少零部件的存储数量，降低生产成本。

结合图9、图11以及图12所示，根据本发明的一些实施例，第一抓取机构130可以包括吊具支架131和伸缩抓手132，伸缩抓手132与吊具支架131连接，且伸缩抓手132位于吊具支架131的下方，伸缩抓手132可伸缩，以适于抓取电池300，吊具支架131与车架110可枢转地连接，且吊具支架131与传动齿轮151啮合。进一步地，吊具支架131可以与平移机构112可枢转地连接。

进一步地，如图11所示，第一抓取机构130的吊具支架131和第二抓取机构140的吊具支架131的相邻侧壁上形成圆弧面，且在圆弧面上形成与传动齿轮151齿型匹配的齿圈，第三驱动单元153通过传动齿轮151分别与两个吊具支架131驱动连接。

参见图12、图15所示，根据本发明的另一些实施例，回转机构150可以包括推杆152，推杆152的一端与第一抓取机构130可转动地连接，推杆152的另一端与第二抓取机构140可转动地连接。进一步地，推杆152的两端可以与对应的吊具支架131可转动地连接。当第一抓取机构130转动时，推杆152带动第二抓取机构140同步转动。此时，推杆152可以限定第一抓取机构130、第二抓取机构140的角速度，达到使第一抓取机构130和第二抓取机构140同步转动的目的。例如，推杆152与第一抓取机构130可通过铰接的方式连接，推杆152与第二抓取机构140也可通过铰接的方式连接。在一些示例中，参见图12和图15所示，推杆152可以为直杆。这里，第三驱动单元153可以与第一抓取机构130或第二抓取机构140连接，这样第三驱动单元153可以通过驱动其中一个抓取机构即可满足第一抓取机构130或第二抓取机构140同步运动的条件。

进一步地，参见图9及图12所示，吊具支架131与车架110之间设有回转支承133，由此可以提升吊具支架131转动的灵敏度。推杆152的一端与吊具支架131连接位置偏离回转支承133的回转轴线。这样，便于利用推杆152限定吊具支架131的转动角度。参见图11和图14所示，吊具支架131为平板。为了提升第一抓取机构130和第二抓取机构140的稳定性，参见图9所示，伸缩抓手132可以为多个，多个伸缩抓手132均匀分布在吊具支架131下方。通过在吊具支架131上设置多个伸缩抓手132，可以保证电池300抓取平稳性，避免在抓取机构移动过程中电池300发生摇晃导致电池300磕碰的现象。

伸缩抓手132可以为机械式抓手，且包括机械臂和抓手两部分，伸缩抓手132可以在控制器的控制下完成高度方向的伸缩以及抓紧和释放动作，伸缩抓手132的伸缩动作则由机械臂的伸缩完成，抓紧和释放动作由抓手完成，电池300的顶部应配置有用于伸缩抓手132抓取的拉杆。伸缩抓手132的工作过程为：当伸缩抓手132抓取电池300时，则向下伸长抓取电池300；抓取完毕后，则向上收缩；当伸缩抓手132放置电池300时，则向下伸长并释放电池300。

根据本发明的一些实施例，结合图2所示，行走机构120可以包括：第一驱动单元122和多个第一车轮121。其中，每个第一车轮121设于车架110，且第一车轮121适于沿第一轨道231滚动，第一驱动单元122与多个第一车轮121中的至少一个驱动连接。在本实施例中，利用第一驱动单元122提供驱动力，带动第一车轮121转动，从而驱动车架110沿着第一轨道231行走，在存储仓210和车道220的上方进行往复运送电池300。

应当理解的是，上述的第一驱动单元122、第三驱动单元153和第四驱动单元244可采用电机或其他动力装置；第二驱动单元113可采用伸缩油缸或其他动力装置。例如，伸缩油缸的一端固定于车架的内壁上，另一端固定在平移机构上的侧壁上，通过伸缩油缸的伸缩来驱动平移机构的移动。本发明的驱动单元不局限于上述电机或油缸。

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。

Claims (14)

1.一种换电装置，其特征在于，包括：

车架；

行走机构，所述行走机构设于所述车架，以使所述车架沿第一轨道运动；

平移机构，所述平移机构可移动的设置于所述车架上，所述平移机构沿垂直于所述第一轨道的延伸方向移动；

第一抓取机构，所述第一抓取机构与所述平移机构连接；

第二抓取机构，所述第二抓取机构与所述平移机构连接；

所述第一抓取机构、所述第二抓取机构与所述平移机构均可转动地连接；

所述换电装置还包括：

回转机构，所述回转机构与所述第一抓取机构、所述第二抓取机构连接，以使所述第一抓取机构、所述第二抓取机构同步转动。

2.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述回转机构包括传动齿轮，所述传动齿轮位于所述第一抓取机构和所述第二抓取机构之间，且所述传动齿轮与所述第一抓取机构、所述第二抓取机构均啮合，当所述传动齿轮转动时，所述传动齿轮带动所述第一抓取机构、所述第二抓取机构同步转动。

3.根据权利要求2所述的换电装置，其特征在于，所述第一抓取机构包括吊具支架和伸缩抓手，所述伸缩抓手与所述吊具支架连接，且所述伸缩抓手位于所述吊具支架的下方，所述伸缩抓手可伸缩，以适于抓取电池，所述吊具支架与所述车架可枢转地连接，且所述吊具支架与所述传动齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的换电装置，其特征在于，所述吊具支架与所述平移机构之间设有回转支承。

5.根据权利要求3所述的换电装置，其特征在于，所述伸缩抓手为多个，多个所述伸缩抓手均匀分布在所述吊具支架下方。

6.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述回转机构包括推杆，所述推杆的一端与所述第一抓取机构可转动地连接，所述推杆的另一端与所述第二抓取机构可转动地连接，

当所述第一抓取机构转动时，所述推杆带动所述第二抓取机构同步转动。

7.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述第一抓取机构的构造和所述第二抓取机构的构造相同。

8.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述行走机构包括：

多个第一车轮，每个所述第一车轮设于所述车架，且所述第一车轮适于沿所述第一轨道滚动；

第一驱动单元，所述第一驱动单元与多个所述第一车轮中的至少一个驱动连接。

9.根据权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述车架包括：

主框架，所述主框架与行走机构连接，所述主框架沿第一方向运动；

第二驱动单元，所述第二驱动单元用于驱动所述平移机构移动。

10.一种换电站，其特征在于，包括：

存储仓，所述存储仓适于对电池充电；

车道，车辆适于停驻在所述车道上；

横梁，所述横梁与所述存储仓的立柱连接，所述横梁的至少部分位于所述车道的上方，所述横梁上设有第一轨道；

换电装置，所述换电装置为根据权利要求1-9中任一项所述的换电装置，所述换电装置中的车架适于沿所述第一轨道移动，所述换电装置中的第一抓取机构和第二抓取机构适于抓取所述存储仓内的电池、或者抓取停驻在车道上的车辆上的电池。

11.根据权利要求10所述的换电站，其特征在于，还包括移动装置，所述电池适于放置在所述移动装置上，

所述存储仓包括存储区和过道区，所述过道区位于所述存储区的一侧，当所述换电装置移动到所述存储仓上方时，所述过道区位于所述换电装置的正下方，所述移动装置在所述存储区和所述过道区之间移动。

12.根据权利要求11所述的换电站，其特征在于，所述存储区包括间隔开的两个，所述过道区位于两个所述存储区之间。

13.根据权利要求10所述的换电站，其特征在于，所述存储仓为两个，所述车道位于两个所述存储仓之间。

14.根据权利要求11所述的换电站，其特征在于，所述移动装置包括第二轨道、充电底座、第二车轮和第四驱动单元，所述第二车轮转动沿所述第二轨道运动，所述第二车轮转动设置于所述充电底座的底部，所述第四驱动单元与所述第二车轮驱动连接。