本實(shí)用新型屬于電動汽車充換電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動汽車小型自動充換電站。

背景技術(shù)：

隨著電動汽車的推廣，如何及時有效地為電量不足的電動汽車提供電能補(bǔ)給已成為廠商和車主都非常關(guān)注的問題。當(dāng)前市場上主流解決方案是采用充電模式，在停車位配置AC慢充樁或者DC快充樁。但慢充模式需要長時間占用一個停車位進(jìn)行充電，而快充模式充電電流大，是常規(guī)充電電流的十倍甚至幾十倍，會降低動力電池組的循環(huán)壽命，且充電一般不達(dá)到滿充狀態(tài)。而換電站采用動力電池更換模式，直接用充滿電的電池組更換能量已耗盡的電池組，在分鐘級的時間內(nèi)完成電能補(bǔ)給，因而是一種非常高效的電能補(bǔ)充方式。

但是，現(xiàn)有換電站往往占地面積大，需要土建，模塊化程度低，不利于維護(hù)，且一旦建成，規(guī)模無法再變化。對于地下停車場景，由于高度十分有限，現(xiàn)有的換電站無法建立，而地下停車在城市中尤其是中心區(qū)域和各大商圈都是主要的停車方式。

因此，本領(lǐng)域需要一種小型化、可快速投運(yùn)的換電站，來解決上述換電站存在的占地面積大、一旦建成規(guī)模無法變化等問題。

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)有換電站占地面積大，模塊化程度低，不利于維護(hù)，且一旦建成規(guī)模無法在變化的問題，本實(shí)用新型提供了一種電動汽車小型自動充換電站。該電動汽車小型自動充換電站包括換電平臺、充電平臺、換電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，所述換電平臺、所述充電平臺和所述換電系統(tǒng)分別與所述控制系統(tǒng)連接，所述換電平臺包括換電集裝箱和容納在換電集裝箱中用于停放車輛的停車底座，所述充電平臺包括充電集裝箱和容納在充電集裝箱中用于對動力電池充電以及存儲的充電架，所述換電系統(tǒng)包括用于對所述停車底座上停放的車輛的動力電池進(jìn)行更換的換電小車，所述控制系統(tǒng)用于管理和控制所述換電平臺、所述充電平臺和所述換電系統(tǒng)的工作，所述換電小車能夠在所述換電平臺與所述充電平臺之間自由穿梭，并且能夠從所述充電架上直接取出電池和將換下的電池直接放回所述充電架上。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述充電架包括至少一個電池存儲模塊，每個所述電池存儲模塊包括充電層、存儲層和移動層，所述充電層中設(shè)置有給電池充電的充電機(jī)，所述存儲層用于存放電池，所述移動層中設(shè)置有第一導(dǎo)軌，所述換電小車能夠沿所述第一導(dǎo)軌在水平方向上運(yùn)動。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述充電架還包括與所述電池存儲模塊相鄰設(shè)置的起降機(jī)模塊，所述起降機(jī)模塊中設(shè)置有第二導(dǎo)軌，所述換電小車能夠沿所述第二導(dǎo)軌在水平方向上運(yùn)動，并且所述第二導(dǎo)軌能夠在豎直方向上帶動所述換電小車運(yùn)動。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，該電動汽車小型自動充換電站還包括設(shè)置在所述換電平臺和所述充電平臺之間的第三導(dǎo)軌，所述換電小車能夠沿所述第三導(dǎo)軌在所述換電平臺與所述充電架之間移動，并且當(dāng)所述第二導(dǎo)軌下降到最低位置時，所述第二導(dǎo)軌便與所述第三導(dǎo)軌對接起來，使得所述換電小車能夠從所述第三導(dǎo)軌移動到所述第二導(dǎo)軌上。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述控制系統(tǒng)包括充換電控制模塊、通信模塊和人機(jī)交互界面，所述充換電控制模塊用于控制所述換電平臺、所述換電系統(tǒng)和所述充電平臺的工作；所述通信模塊用于與云服務(wù)系統(tǒng)通訊并實(shí)時上傳充換電站的狀態(tài)；所述人機(jī)交互界面用于用戶與所述控制系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述換電小車包括車座、設(shè)置在車座底部用于沿所述第三導(dǎo)軌運(yùn)動的滾輪、設(shè)置在車座頂部的舉升機(jī)、安裝在所述舉升機(jī)上用于承載動力電池的換電舉升平臺和安裝在所述換電舉升平臺上的電池加解鎖機(jī)構(gòu)，所述電池加解鎖機(jī)構(gòu)用于對電動汽車的動力電池進(jìn)行定位、解鎖以及鎖定動力電池到電動汽車。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述換電平臺還包括設(shè)置在所述停車底座上的汽車定位系統(tǒng)和舉升裝置，所述汽車定位系統(tǒng)用于對停放在所述停車底座上的車輛進(jìn)行定位，所述舉升裝置用于對停放在所述停車底座上的車輛進(jìn)行升降。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述汽車定位系統(tǒng)包括引導(dǎo)電動汽車駛向所述換電平臺的引導(dǎo)斜坡、用于檢測電動汽車白車身位置的傳感器以及用于驅(qū)動電動汽車輪胎移動來調(diào)整電動汽車位置的驅(qū)動裝置，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述傳感器檢測到的信息指示所述驅(qū)動裝置執(zhí)行操作。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述傳感器包括設(shè)置在所述換電平臺前后方向上的四個位置傳感器和設(shè)置在所述換電平臺兩側(cè)的四個超聲波傳感器，當(dāng)電動汽車沿所述引導(dǎo)斜坡駛向所述換電平臺后，所述位置傳感器用于檢測白車身相對于所述換電平臺前后方向的位置，并通過指示燈指示司機(jī)對電動汽車進(jìn)行前后微調(diào)，所述超聲波傳感器用于檢測白車身相對于所述換電平臺兩側(cè)沿的位置，并將檢測到的信息實(shí)時發(fā)送給所述控制系統(tǒng)。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述汽車定位系統(tǒng)還包括減速定位帶，當(dāng)電動汽車沿所述引導(dǎo)斜坡駛向所述換電平臺時，所述減速定位帶用于輔助電動汽車進(jìn)行前后方向的粗定位。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述舉升裝置包括起升立柱和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述起升立柱并帶動電動汽車升降。

在上述電動汽車小型自動充換電站的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述換電平臺還包括安全裝置，所述安全裝置包括設(shè)置在所述換電平臺出入口的安全道閘和信號燈、設(shè)置在所述換電平臺四個角上用于防止事故發(fā)生的防護(hù)立柱、設(shè)置在所述換電平臺四周的護(hù)欄和起警示作用的警示燈。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，由于本實(shí)用新型的充電架具有分層式模塊結(jié)構(gòu)，使得換電小車在充電架內(nèi)部自由穿梭并且能夠直接從充電架上取放電池，因此，本實(shí)用新型能夠最大程度地節(jié)省充電平臺的空間。同時，由于換電小車能夠直接從充電架上取放電池，無需任何中間機(jī)構(gòu)的輔助，使得本實(shí)用新型能夠最大程度地簡化電池取放結(jié)構(gòu)并相應(yīng)地簡化操作程序。此外，本實(shí)用新型的小型自動充換電站包括換電平臺、充電平臺、換電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個部分，換電平臺占據(jù)一個車位大小，并通過將電動汽車舉升到一定高度來進(jìn)行換電操作，從而，該換電站在不需要進(jìn)行土建的情況下即可對電動汽車進(jìn)行換電操作。另外，通過控制系統(tǒng)對整個換電站進(jìn)行管控，實(shí)時傳遞換電站當(dāng)前各種設(shè)備及電池狀態(tài)到云服務(wù)系統(tǒng)，有利于統(tǒng)一管理維護(hù)。綜上所述，本實(shí)用新型的技術(shù)方案占地面積小，可靈活布置在現(xiàn)有城市的地面停車場、地下以及其他各種適宜停車的環(huán)境，進(jìn)行快速換電。

方案1、一種電動汽車小型自動充換電站，包括換電平臺、充電平臺、換電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，所述換電平臺、所述充電平臺和所述換電系統(tǒng)分別與所述控制系統(tǒng)連接，所述換電平臺包括換電集裝箱和容納在換電集裝箱中用于停放車輛的停車底座，所述充電平臺包括充電集裝箱和容納在充電集裝箱中用于對動力電池充電以及存儲的充電架，所述換電系統(tǒng)包括用于對所述停車底座上停放的車輛的動力電池進(jìn)行更換的換電小車，所述控制系統(tǒng)用于管理和控制所述換電平臺、所述充電平臺和所述換電系統(tǒng)的工作，其特征在于，所述換電小車能夠在所述換電平臺與所述充電平臺之間自由穿梭，并且能夠從所述充電架上直接取出電池和將換下的電池直接放回所述充電架上。

方案2、根據(jù)方案1所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述充電架包括至少一個電池存儲模塊，每個所述電池存儲模塊包括充電層、存儲層和移動層，所述充電層中設(shè)置有給電池充電的充電機(jī)，所述存儲層用于存放電池，所述移動層中設(shè)置有第一導(dǎo)軌，所述換電小車能夠沿所述第一導(dǎo)軌在水平方向上運(yùn)動。

方案3、根據(jù)方案2所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述充電架還包括與所述電池存儲模塊相鄰設(shè)置的起降機(jī)模塊，所述起降機(jī)模塊中設(shè)置有第二導(dǎo)軌，所述換電小車能夠沿所述第二導(dǎo)軌在水平方向上運(yùn)動，并且所述第二導(dǎo)軌能夠在豎直方向上帶動所述換電小車運(yùn)動。

方案4、根據(jù)方案3所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，該電動汽車小型自動充換電站還包括設(shè)置在所述換電平臺和所述充電平臺之間的第三導(dǎo)軌，所述換電小車能夠沿所述第三導(dǎo)軌在所述換電平臺與所述充電架之間移動，并且當(dāng)所述第二導(dǎo)軌下降到最低位置時，所述第二導(dǎo)軌便與所述第三導(dǎo)軌對接起來，使得所述換電小車能夠從所述第三導(dǎo)軌移動到所述第二導(dǎo)軌上。

方案5、根據(jù)方案4所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括充換電控制模塊、通信模塊和人機(jī)交互界面，所述充換電控制模塊用于控制所述換電平臺、所述換電系統(tǒng)和所述充電平臺的工作；所述通信模塊用于與云服務(wù)系統(tǒng)通訊并實(shí)時上傳充換電站的狀態(tài)；所述人機(jī)交互界面用于用戶與所述控制系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。

方案6、根據(jù)方案5所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述換電小車包括車座、設(shè)置在車座底部用于沿所述第三導(dǎo)軌運(yùn)動的滾輪、設(shè)置在車座頂部的舉升機(jī)、安裝在所述舉升機(jī)上用于承載動力電池的換電舉升平臺和安裝在所述換電舉升平臺上的電池加解鎖機(jī)構(gòu)，所述電池加解鎖機(jī)構(gòu)用于對電動汽車的動力電池進(jìn)行定位、解鎖以及鎖定動力電池到電動汽車。

方案7、根據(jù)方案1至6中任一項(xiàng)所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述換電平臺還包括設(shè)置在所述停車底座上的汽車定位系統(tǒng)和舉升裝置，所述汽車定位系統(tǒng)用于對停放在所述停車底座上的車輛進(jìn)行定位，所述舉升裝置用于對停放在所述停車底座上的車輛進(jìn)行升降。

方案8、根據(jù)方案7所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述汽車定位系統(tǒng)包括引導(dǎo)電動汽車駛向所述換電平臺的引導(dǎo)斜坡、用于檢測電動汽車白車身位置的傳感器以及用于驅(qū)動電動汽車輪胎移動來調(diào)整電動汽車位置的驅(qū)動裝置，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述傳感器檢測到的信息指示所述驅(qū)動裝置執(zhí)行操作。

方案9、根據(jù)方案8所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述傳感器包括設(shè)置在所述換電平臺前后方向上的四個位置傳感器和設(shè)置在所述換電平臺兩側(cè)的四個超聲波傳感器，當(dāng)電動汽車沿所述引導(dǎo)斜坡駛向所述換電平臺后，所述位置傳感器用于檢測白車身相對于所述換電平臺前后方向的位置，并通過指示燈指示司機(jī)對電動汽車進(jìn)行前后微調(diào)，所述超聲波傳感器用于檢測白車身相對于所述換電平臺兩側(cè)沿的位置，并將檢測到的信息實(shí)時發(fā)送給所述控制系統(tǒng)。

方案10、根據(jù)方案9所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述汽車定位系統(tǒng)還包括減速定位帶，當(dāng)電動汽車沿所述引導(dǎo)斜坡駛向所述換電平臺時，所述減速定位帶用于輔助電動汽車進(jìn)行前后方向的粗定位。

方案11、根據(jù)方案10所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述舉升裝置包括起升立柱和驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述起升立柱并帶動電動汽車升降。

方案12、根據(jù)方案11所述的電動汽車小型自動充換電站，其特征在于，所述換電平臺還包括安全裝置，所述安全裝置包括設(shè)置在所述換電平臺出入口的安全道閘和信號燈、設(shè)置在所述換電平臺四個角上用于防止事故發(fā)生的防護(hù)立柱、設(shè)置在所述換電平臺四周的護(hù)欄和起警示作用的警示燈。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的俯視圖；

圖2是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的系統(tǒng)構(gòu)成圖；

圖3是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的換電小車的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的充電架側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的換電小車在充電架和換電平臺之間移動時的俯視示意圖，為了清楚起見省略了圖中A端的換電平臺；

圖6A是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的電池存儲模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6B是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的電池存儲模塊的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6C是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的起降機(jī)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的換電平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來描述本實(shí)用新型的優(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實(shí)用新型的技術(shù)原理，并非旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。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。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，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實(shí)用新型的限制。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。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，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)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

本實(shí)用新型的目的是提供一種小型化的自動充換電站，該自動充換電站包括換電平臺、充電平臺、換電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。其中，換電平臺占據(jù)一個停車位大小，充電平臺通過分層式模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的充電架，并配合能夠自由穿梭于充電架內(nèi)部并且能夠直接從充電架上取放電池的換電小車，能夠最大程度地節(jié)省充電平臺的空間以及簡化電池取放的機(jī)構(gòu)和操作程序。因此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)將換電站靈活設(shè)置在現(xiàn)有城市的地面停車場、地下以及其他各種適宜停車的環(huán)境的。下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。

首先參照圖1，圖1是本實(shí)用新型的換電站的俯視圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站主要包括兩大部分：換電平臺1和充電平臺2。盡管圖1中沒有示出，本實(shí)用新型的換電站實(shí)際上還包括換電系統(tǒng)和控制整個換電站操作的控制系統(tǒng)。換電平臺1包括換電集裝箱10，該換電集裝箱10用于將換電平臺1的其他裝置納入其中，以使換電平臺1整體上更簡潔整齊，用于停放車輛的停車底座也容納在該換電集裝箱10內(nèi)。充電平臺2包括充電集裝箱20，該充電集裝箱20用于將充電平臺2的其他裝置納入其中，以使充電平臺2整體上更簡潔整齊，用于對動力電池充電以及存儲的充電架也容納在該充電集裝箱內(nèi)。進(jìn)一步地，換電平臺1的停車底座上設(shè)置有汽車定位系統(tǒng)和舉升裝置，當(dāng)電動汽車需要進(jìn)行換電時，待換電的電動汽車停放在換電平臺1的停車底座上，通過汽車定位系統(tǒng)對停放在停車底座上的電動汽車進(jìn)行定位，定位完成后，通過舉升裝置將電動汽車舉升到一定高度，然后由換電系統(tǒng)對電動汽車進(jìn)行換電，并將換下的電池運(yùn)送到充電平臺2的電池架上。具體地，參閱圖5，換電系統(tǒng)包括換電小車30，該換電小車30能夠?qū)ν７旁谕＼嚨鬃系碾妱悠嚨膭恿﹄姵剡M(jìn)行更換。具體而言，參照圖3，該圖是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的換電小車30的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，換電小車30包括車座301、設(shè)置在車座301底部的滾輪302、設(shè)置在車座301頂部的舉升機(jī)303、安裝在舉升機(jī)303上用于承載動力電池的換電舉升平臺304和安裝在換電舉升平臺304上的電池加解鎖機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，該電池加解鎖機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對電動汽車的動力電池進(jìn)行定位、解鎖以及鎖定動力電池到電動汽車的功能。當(dāng)電動汽車通過舉升裝置上升到一定高度后，換電小車30運(yùn)動到電動汽車底部，舉升機(jī)303帶動換電舉升平臺304上升，使換電舉升平臺304能夠托住電池底部，然后由電池加解鎖機(jī)構(gòu)對電池進(jìn)行解鎖操作，解鎖后，電池隨換電舉升平臺304下降，換電小車30將電池運(yùn)送到充電平臺2的充電架上進(jìn)行充電。

接下來參照圖4，圖4是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的充電架的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本實(shí)施例中以兩層充電架結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，該充電架采用的是分層模塊化設(shè)計(jì)，能夠通過擴(kuò)展以及收縮來滿足不同換電站面積和容量的需求，因此，本實(shí)施例中僅僅是作為示例說明，并不用于限定本實(shí)用新型的充電架結(jié)構(gòu)。該充電架包括電池存儲模塊211和起降機(jī)模塊212。具體地，參照圖6A、6B和6C，電池存儲模塊211包括最上面的充電層、中間的存儲層和最下面的移動層，其中，充電層中設(shè)置有給電池充電的充電機(jī)，存儲層用于存放電池，移動層中設(shè)置有第一導(dǎo)軌2111，換電小車能夠沿該第一導(dǎo)軌2111在水平方向上運(yùn)動。其中第一導(dǎo)軌2111有兩種結(jié)構(gòu)，分別為圖6A所示能夠在四個水平方向上運(yùn)動的第一導(dǎo)軌2111和圖6B所示的在兩個水平方向上運(yùn)動的第一導(dǎo)軌2111。起降機(jī)模塊212與電池存儲模塊211相鄰設(shè)置，起降機(jī)模塊212中設(shè)置有第二導(dǎo)軌2121，換電小車30能夠沿第二導(dǎo)軌2121在兩個或四個水平方向上運(yùn)動，并且第二導(dǎo)軌2121能夠在豎直方向上帶動換電小車運(yùn)動。因此，當(dāng)換電小車30將電池運(yùn)送到充電平臺2的充電架時，換電小車30能夠直接移動到充電架內(nèi)，將換下的電池直接放回充電架上并從充電架上直接取出電池。具體而言，以兩層結(jié)構(gòu)充電架為例，首先換電小車30沿第二導(dǎo)軌2121移動到起降機(jī)模塊212內(nèi)，第二導(dǎo)軌2121帶動換電小車30上升到第二層，然后，換電小車30從第二導(dǎo)軌2121移動到第一導(dǎo)軌2111上，進(jìn)入電池存儲模塊211內(nèi)，并將電池放置在存儲層，通過充電機(jī)對該電池進(jìn)行充電。最后取出充電架內(nèi)的滿電電池，并沿第一導(dǎo)軌2111返回到第二導(dǎo)軌2121上，接著借助第二導(dǎo)軌2121的升降功能返回地面。

接下來參照圖5，圖5是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的換電小車在充電架和換電平臺之間移動時的俯視示意圖，為了清楚起見省略了圖中A端的換電平臺。如圖5所示，A端為換電平臺1(圖中未示出)，B端為充電架，A端和B端之間設(shè)置有第三導(dǎo)軌4，換電小車能夠通過設(shè)置在車座301底部的滾輪302沿第三導(dǎo)軌4在換電平臺1與充電架之間移動，并且當(dāng)?shù)诙?dǎo)軌2121下降到最低位置時，第二導(dǎo)軌2121便與第三導(dǎo)軌4對接起來，使得換電小車能夠從第三導(dǎo)軌4移動到第二導(dǎo)軌2121上。換電小車在A端時將電動汽車的低電量動力電池取下，之后運(yùn)動到B端并移動到第二導(dǎo)軌2121上，進(jìn)而進(jìn)入充電架，將低電量電池放到充電架上進(jìn)行充電，取下滿電電池后再沿第三導(dǎo)軌4運(yùn)動回A端進(jìn)行電池的安裝，完成整個換電過程。由于換電平臺1和充電平臺(也即充電架)之間設(shè)置的第三導(dǎo)軌4，實(shí)現(xiàn)了換電小車在換電平臺1與充電平臺之間的自由穿梭。

返回去參閱圖2，圖2是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的系統(tǒng)構(gòu)成圖。該圖中示出了本實(shí)用新型的換電站的各個單元的主要機(jī)構(gòu)。如圖2所示，電動汽車小型自動充換電站包括換電平臺1、充電平臺2、換電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，換電平臺1、充電平臺2和換電系統(tǒng)分別與控制系統(tǒng)連接?？刂葡到y(tǒng)包括充換電控制模塊、通信模塊和人機(jī)交互界面，用戶可以通過人機(jī)交互界面操作控制系統(tǒng)對該電動汽車小型自動充換電站進(jìn)行管理，同時該控制系統(tǒng)能夠通過通信模塊與上層云服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，從而實(shí)時地將電動汽車小型自動充換電站當(dāng)前的各種設(shè)備及電池狀況上傳到云服務(wù)系統(tǒng)。通信模塊通過互聯(lián)網(wǎng)與上層云服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行連接。充換電控制模塊用于控制換電平臺、充電平臺和換電系統(tǒng)中每個構(gòu)件的操作。換電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)換電平臺1和充電平臺2之間的電池更換。換電平臺1包括汽車定位系統(tǒng)、舉升裝置和安全裝置。其中，安全裝置包括設(shè)置在換電平臺1出入口的安全道閘和信號燈、設(shè)置在換電平臺1四個角上用于防止事故發(fā)生的防護(hù)立柱、設(shè)置在換電平臺1四周的護(hù)欄和起警示作用的警示燈。汽車定位系統(tǒng)用于對換電平臺停放車輛進(jìn)行定位，包括引導(dǎo)斜坡、減速定位帶、位置傳感器、超聲波傳感器、驅(qū)動裝置，通過上述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對電動汽車的定位。舉升裝置包括起升立柱和驅(qū)動機(jī)構(gòu)。換電平臺1的具體結(jié)構(gòu)參照圖7進(jìn)行說明。

圖7是本實(shí)用新型的電動汽車小型自動充換電站的換電平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，汽車定位系統(tǒng)的具體定位過程如下：首先電動汽車沿引導(dǎo)斜坡駛向換電平臺1的停車底座，然后在減速定位帶輔助下進(jìn)行前后方向的粗定位，該減速定位帶包括設(shè)置在換電平臺1前方用于限定前輪的兩個減速帶和設(shè)置在換電平臺后方用于限定后輪的兩個減速帶。再然后通過位置傳感器檢測白車身的位置，該位置傳感器設(shè)置在四個位置，分別為位于白車身前沿的白車身前沿檢測傳感器I和白車身前沿檢測傳感器II以及位于白車身后沿的白車身后沿檢測傳感器I白車身后沿檢測傳感器II。通過這四個位置的傳感器檢測白車身位置，并通過指示燈提示司機(jī)對電動汽車進(jìn)行前后位置的微調(diào)，調(diào)整到位后司機(jī)熄火離開車子。最后通過超聲波傳感器檢測白車身距離左右兩側(cè)的距離。同樣地，該超聲波傳感器設(shè)置在四個位置，分別位于白車身右沿的白車身右沿檢測傳感器I和白車身右沿檢測傳感器II以及位于白車身左沿的白車身左沿檢測傳感器I和白車身左沿檢測傳感器II。通過這四個位置的超聲波傳感器檢測白車身距離左右兩側(cè)的距離，由驅(qū)動裝置對電動汽車進(jìn)行左右方向的調(diào)整。該驅(qū)動裝置分別為設(shè)置在換電平臺前后用于驅(qū)動電動汽車前輪胎和后輪胎的白車身左右偏移驅(qū)動裝置。電動汽車停在起升平臺上，減速定位帶也設(shè)置在該起升平臺上，起升平臺與起升立柱連接，起升立柱設(shè)置在換電平臺的四個角上，驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動起升立柱并帶動起升平臺升降，從而將電動汽車舉升到一定高度，使換電小車能夠運(yùn)動到汽車底部完成換電操作。該驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以通過滾珠絲桿的方式傳遞驅(qū)動力，當(dāng)然也可以是其他合適的結(jié)構(gòu)作為傳動副。

綜上所述，該電動汽車小型自動充換電站的工作過程如下：電動汽車沿引導(dǎo)斜坡倒車進(jìn)入換電平臺，通過汽車定位系統(tǒng)被自動調(diào)整到一定的位置，換電系統(tǒng)從充電平臺獲取充滿電的動力電池，移動到電動汽車下方，進(jìn)行電池更換，然后將取下的低電量電池送入充電平臺開始充電。換電完畢后，電動汽車正向駛出換電平臺。整個換電過程由控制系統(tǒng)進(jìn)行管控，控制系統(tǒng)與上層云服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行通信與信號交互，實(shí)時傳遞站點(diǎn)當(dāng)前各種設(shè)備及電池狀態(tài)。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本實(shí)用新型的原理的前提下，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)方案都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。