CN115912528A - 换电设备及换电系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种换电设备及换电系统。换电设备包括：移动底座，用于承载电池，电池具有用于传输电能的连接器；防护装置，设置于移动底座并用于防护连接器，防护装置包括驱动机构和覆盖件，驱动机构用于驱动覆盖件运动，以覆盖或敞开连接器。本申请的换电设备在转运过程中，覆盖件在驱动机构的作用下，实现自动保护电池的连接器，有效提高电池的安全性和连接器的使用寿命。

Description

换电设备及换电系统

技术领域

本申请涉及用电设备换电技术领域，具体而言，涉及一种换电设备及换电系统。

背景技术

随着新能源技术发展，使用电池的设备增多，用电设备电能告罄时，常通过连接充电设备的方式补充电能。同时，也有通过更换电池的方式快速补充电能，通常情况下，需要专用的换电设备更换电池。

换电设备将用电设备上的亏电电池(即，待充电电池)拆下并转运至充电设备以补充电能，并将满电电池(即，充满电的电池)转运至用电设备处安装。在转运过程中，电池暴露在外，容易受损，电池安全性降低。

发明内容

本申请旨在提供一种换电设备及换电系统，以解决现有技术中的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种换电设备，其包括：

移动底座，用于承载电池，所述电池具有用于传输电能的连接器；

防护装置，设置于所述移动底座并用于防护所述连接器，所述防护装置包括驱动机构和覆盖件，所述驱动机构用于驱动所述覆盖件运动，以覆盖或敞开所述连接器。

本申请技术方案中，移动底座上设置防护装置，在移动底座转运电池的过程中，防护装置的驱动机构驱动覆盖件覆盖电池的连接器，覆盖件保护连接器，以免连接器进灰、进水；在转运到位后，驱动机构驱动覆盖件从连接器上移开，以便于电池从移动底座上离开。本申请的换电设备在转运过程中，覆盖件在驱动机构的作用下，实现自动保护电池的连接器，有效提高电池的安全性和连接器的使用寿命。

在本申请的一种实施例中，所述防护装置具有伸出状态和收回状态，在所述伸出状态，所述覆盖件伸出所述移动底座以用于覆盖所述连接器；在所述收回状态，所述覆盖件收回至所述移动底座。

在上述技术方案中，驱动机构驱动覆盖件离开电池的连接器，并驱动覆盖件收回移动底座，使得换电设备整体占用的空间较小。

在本申请的一种实施例中，所述移动底座具有容纳空间，在所述收回状态，所述覆盖件的至少部分位于所述容纳空间。

在上述技术方案中，覆盖件收起时，至少部分处于容纳空间中，仅有局部露出或不露出至移动底座外部，换电设备结构更紧凑，实现减小换电设备的占用的空间，还起到保护覆盖件的作用，避免覆盖件与外物干涉受损。

在本申请的一种实施例中，在所述收回状态，所述覆盖件位于所述移动底座的侧面；在所述伸出状态，所述覆盖件位于所述移动底座的上方。

在上述技术方案中，覆盖件收起在移动底座的侧面，不占用移动底座的上方空间，将电池放置于移动底座上时，不需要考虑避让覆盖件，如此设置不影响电池取放。另外，换电设备在将电池向上安装至用电设备时，位于侧面的覆盖件不容易干涉用电设备。

在本申请的一种实施例中，所述驱动机构的一端安装于所述移动底座，所述覆盖件连接于所述驱动机构的另一端。

在上述技术方案中，覆盖件直接通过驱动机构连接于移动底座，连接结构简单。

在本申请的一种实施例中，所述驱动机构包括驱动件、第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端分别铰接于所述移动底座，所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端分别铰接于所述覆盖件，所述驱动件用于驱动所述第一连杆绕所述第一连杆与所述移动底座的铰接点转动。

在上述技术方案中，移动底座、第一连杆、覆盖件和第二连杆依次铰接构成四连杆机构，以简单的结构保证覆盖件按照设定路线平稳运动，确保覆盖件覆盖连接器。

在本申请的一种实施例中，所述驱动机构还包括第一转轴，所述第一连杆的一端通过所述第一转轴铰接于所述移动底座，所述第一转轴固定于所述第一连杆，所述驱动机构还包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿轮固定于所述第一转轴，所述驱动件用于驱动所述齿条移动以通过所述齿轮带动所述第一连杆摆动。

在上述技术方案中，通过齿轮、齿条将直线运动转化为转动，进而带动第一连杆摆动以驱动覆盖件，采用普通的气缸、电缸等即可实现驱动，无需使用大扭矩的转动驱动设备，对驱动设备的要求低。

在本申请的一种实施例中，所述驱动机构还包括相互配合的滑轨和滑块，所述滑块固定连接于所述移动底座，所述齿条固定连接于所述滑轨。

在上述技术方案中，滑轨和滑块配合导向，使齿条移动稳定，保证驱动效果。

在本申请的一种实施例中，所述覆盖件为罩状件，以用于罩设在所述连接器上。

在上述技术方案中，罩状结构全方位遮蔽连接器，实现全面防护，安全性高。

在本申请的一种实施例中，所述覆盖件包括顶板、端板和两个侧板，两个所述侧板连接于所述顶板的相对两侧，所述端板设置于所述顶板的一端且连接于所述顶板和两个所述侧板，所述覆盖件的与所述顶板相对的一侧以及与所述端板相对的一侧均呈敞开状态。

在上述技术方案中，罩状结构除了具有与顶板相对的开口外，还具有与端板相对的开口，覆盖件伸出移动底座覆盖连接器的过程中，与端板相对的一侧需要越过连接器以到达连接器的另一侧，通过在该侧设置开口，避免罩状结构与连接器干涉。由于不会干涉，覆盖件的运动路径能够设置得相对靠近移动底座，防护装置所需的工作空间相对较小，便于在空间狭小的车底工作。

在本申请的一种实施例中，所述换电设备还包括：

第一检测单元，被配置为检测所述防护装置处于所述伸出状态时输出第一信号；和/或

第二检测单元，被配置为检测所述防护装置处于所述收回状态时输出第二信号。

在上述技术方案中，通过设置第一检测单元和第二检测单元，以获取覆盖件的状态信息，以便及时排除异常，保证电池在转运过程中的安全性。

第二方面，本申请实施例提供一种换电系统，其包括：

换电平台；

电池取放设备；

上述本申请第一方面提供的换电设备，所述换电设备在所述换电平台和所述电池取放设备之间移动，以运送电池。

本申请提供的换电系统，其换电设备在移动过程中通过防护装置保护连接器，电池不容易受损。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的换电系统的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的换电设备的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的换电设备的覆盖件覆盖电池连接器的结构示意图；

图4为本图3的A-A剖面图；

图5为防护装置收回状态立体示意图；

图6为防护装置收回状态主视示意图；

图7为防护装置伸出状态立体示意图；

图8为防护装置伸出状态主视示意图；

图9为防护装置收回状态俯视示意图；

图10为防护装置伸出状态下第一连杆和第二连杆的模拟杆件示意图；

图11为防护装置由平行四边形连杆机构转化为三角形连杆机构时的示意图；

图12为防护装置收回状态下第一连杆和第二连杆的模拟示意图；

图13为覆盖件的结构示意图；

图14为第一检测装置触发状态结构分解图；

图15为第二检测装置触发状态图。

图标：1000-换电设备；2000-电池；2001-连接器；3000-换电平台；3001-避让口；4000-电池取放设备；4001-货叉；100-移动底座；110-底座本体；120-容纳空间；130-第三连杆；131-限位凸台；140-弹性复位件；200-防护装置；210-驱动件；211-连接件；2121-第一连杆；2122-第二连杆；2123-第一转轴；2131-齿条；2132-齿轮；2133-滑轨；2134-滑块；220-覆盖件；221-顶板；222-端板；223-侧板；224-第一开口；225-第二开口；300-第一检测单元；400-第二检测单元；α-顺时针方向；β-逆时针方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

随着新能源技术发展，使用电池的设备增多，用电设备电能告罄时，常通过连接充电设备的方式补充电能，例如电动车辆可以连接充电桩充电。相比连接充电桩等充电设备来补充电能的方式，更换电池能够更快实现补充电能，目前也有专门用于更换电池的换电系统，换电系统设置有电池取放设备和可移动的换电设备。电池取放设备用于将电池放置在换电设备上，或取走换电设备上的电池，并将电池转移至充电设备上充电。换电设备搭载电池并在用电设备和电池取放设备之间移动，即在用电设备和电池取放设备之间转运电池，并将电池安装于用电设备，或将用电设备上的电池拆下。在电池安装于用电设备上时，电池的连接器与用电设备的连接器插接配合，以将电能输出至用电设备；在电池充电时，电池的连接器与充电设备的连接器插接配合，以向电池输出电能。

有时电池连接于用电设备上时会出现短路现象，电池在连接于充电设备进行充电时也存在短路现象，导致安全风险；有时也会出现与用电设备和充电设备电连接不良，导致电池不能正常输出或输入电能。发明人发现，以上现象多是由于电池的连接器进水、进灰等原因造成的。发明人注意到，在换电设备转运电池的过程中，电池的连接器一般是暴露的，容易进灰或进水，进灰容易导致电连接不良，进水容易导致短路，进水还使得灰尘更容易粘附于连接器，影响连接稳定，导致电池的安全性降低、电流输送稳定性降低。

鉴于此，本申请提供一种换电设备，换电设备包括移动底座和防护装置，防护装置设置于移动底座并用于防护连接器，防护装置包括驱动机构和覆盖件，驱动机构用于驱动覆盖件运动，以覆盖或敞开连接器。在转运电池的过程中，驱动机构驱使覆盖件覆盖连接器，以免连接器进灰、进水；在转运完成后，例如换电设备及电池到达用电设备的电池安装位置处时，驱动机构驱动覆盖件离开电池，使连接器重新暴露，以便将电池的连接器与用电设备的电流输入端口连接。从而，本申请的换电设备在转运过程中，覆盖件在驱动机构的作用下，实现自动保护电池的连接器，有效缓解连接器进水、进灰的问题，提高电池的安全性和电流输送稳定性。

需要说明的是，电池安装位是指用电设备上形成的用于容纳电池的空间，例如，车辆的底盘上形成的向上凹进的凹槽，该凹槽作为电池安装位，以用于容纳电池，用电设备的连接器设置于电池安装位。

本申请实施例公开的换电设备及换电系统，可以但不限于用于更换车辆的电池，还可以用于更换船舶、飞行器等其他用电设备的电池，如电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等。其中电动玩具可以包括固定式或移动式，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具可以包括固定式或移动式，例如，电动机床、电动清扫车等等；航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下以用电设备是车辆为例，对换电设备及换电系统进行说明。

请参照图1，换电系统包括换电设备1000和电池取放设备4000。

换电系统还包括充电设备(图中未示出)，充电设备用于存放电池2000并给电池2000充电。电池取放设备4000可以是机器人、垛机等装置，电池取放设备4000设有货叉4001(货叉4001也可以替换为机械臂)，利用货叉4001将换电设备1000上的亏电电池2000取走并放入充电设备回收，并将满电的电池2000从充电设备取出并放在换电设备1000上。

换电设备1000在车辆和电池取放设备4000之间移动，换电设备1000拆卸车辆上的亏电电池2000运送至电池取放设备4000，电池取放设备4000将亏电电池2000从换电设备1000上取走并放入充电设备，并从充电设备取出满电电池2000放到换电设备1000上，换电设备1000再将满电电池2000转运至车辆，并安装于车辆。

当用电设备为移动式的设备时，如为车辆时，换电系统还可以包括换电平台3000，用于停放车辆。换电设备1000在换电平台3000和电池取放设备4000之间移动。换电平台3000用于使车辆整体抬升，车辆位于换电平台3000的上方，换电平台3000形成有避让口3001，车辆的电池2000安装位(图中未示出)对应避让口3001，换电设备1000停放在车辆避让口3001下方，换电设备1000上的电池2000穿过避让口3001安装至车辆的电池2000安装位，或者车辆的电池2000安装位上的电池2000拆卸后穿过避让口3001落在换电设备1000上。

如图2所示，换电设备1000包括移动底座100和防护装置200。移动底座100用于承载电池2000，电池2000具有用于传输电能的连接器2001。防护装置200设置于移动底座100并用于防护连接器2001，防护装置200包括驱动机构和覆盖件220，驱动机构用于驱动覆盖件220运动，以覆盖或敞开连接器2001。

移动底座100是用于在电池取放设备4000和车辆之间移动的装置，也是用于在转运过程中承载电池2000的装置，换句话说，移动底座100在电池取放设备4000和车辆之间移动以转运电池2000。移动底座100可以是通过马达驱动的小车，小车沿设定路径在电池取放设备4000和车辆之间移动，电池取放设备4000和车辆之间可以设置轨道以设定路径，小车安装于轨道并沿轨道移动。

电池2000位于移动底座100上时，电池2000的连接器2001通常朝上，以便与车辆底盘上的电池2000安装位的连接器2001连接。

防护装置200是用于保护电池2000的连接器2001的装置，防护装置200设置在移动底座100上。移动底座100承载电池2000移动于电池取放设备4000和车辆之间时，防护装置200保护电池2000的连接器2001免受外界的灰尘、水等物质污染。

覆盖件220是防护装置200用于覆盖连接器2001的部件。覆盖件220覆盖连接器2001是指，防护装置200通过覆盖件220至少遮挡连接器2001的上方端面，以免连接器2001用于连接用电设备和充电设备的一端接触水，例如下雨时覆盖件220能够保护连接器2001不会被淋湿，当连接器2001的上方端面有开口时，防止水从开口处进入连接器2001的内部。覆盖件220敞开连接器2001是指，覆盖件220从连接器2001的上方移开，以便连接器2001连接用电设备和充电设备。

驱动机构是用于向覆盖件220提供动力的部件，实现覆盖件220在覆盖连接器2001的位置和敞开连接器2001的位置之间的切换。

本申请技术方案中，移动底座100上设置防护装置200，防护装置200的驱动机构驱动覆盖件220覆盖电池2000的连接器2001，在移动底座100转运电池2000的过程中覆盖件220保护连接器2001，以免连接器2001进灰、进水；在转运到位后，驱动机构驱动覆盖件220从连接器2001上移开，以便于电池2000从移动底座100上离开。本申请的换电设备1000在转运过程中，覆盖件220在驱动机构的作用下，实现自动保护电池2000的连接器2001，有效提高电池2000的安全性和连接器2001的使用寿命。

结合图2、图3和图4所示，在本申请的一种实施例中，防护装置200具有伸出状态和收回状态，在伸出状态，覆盖件220伸出移动底座100以用于覆盖连接器2001；在收回状态，覆盖件220收回至移动底座100。

换句话说，驱动机构能够驱动覆盖件220伸出或收回。在电池2000放置到移动底座100上后，驱动机构驱动覆盖件220伸出以覆盖在电池2000的连接器2001上；在移动底座100将电池2000转运到位后，驱动机构驱动覆盖件220收回至移动底座100，为电池2000从移动底座100上离开让出空间。

在上述技术方案中，驱动机构驱动覆盖件220离开电池2000的连接器2001，并驱动覆盖件220收回移动底座100，使得换电设备1000整体占用的空间较小。

本申请对于防护装置200的数量不做限制，在一种实施例中，移动底座100上设置有一个防护装置200；在另一种实施例中，移动底座100上设置有两个防护装置200，两个防护装置200可以关于移动底座100对称设置，以分别对移动底座100上承载的两个电池2000进行防护，或者对一个电池2000的两个连接器2001进行防护。

如图4所示，在本申请的一种实施例中，移动底座100具有容纳空间120，在收回状态，覆盖件220的至少部分位于容纳空间120。

上述容纳空间120为移动底座100外轮廓内的空间，当移动底座100位于容纳空间120内时，覆盖件220嵌入移动底座100。

在上述技术方案中，覆盖件220收起时，至少部分处于容纳空间120中，仅有局部露出或不露出至移动底座100外部，换电设备1000结构更紧凑，实现减小换电设备1000的占用的空间，还起到保护覆盖件220的作用，避免覆盖件220与外物干涉受损。

在本申请的一种实施例中，结合图4、图5、图6所示，在伸出状态，覆盖件220位于移动底座100的上方；结合图4、图7、图8所示，在收回状态，覆盖件220位于移动底座100的侧面。

移动底座100通常包括顶面、底面和侧面，顶面和底面在重力方向上相对，顶面用于放置电池2000，底面设置行走轮，侧面位于顶面和底面之间且连接顶面和底面。在收回状态，驱动机构将覆盖件220收回至移动底座100的侧面。在伸出状态，驱动机构将覆盖件220抬升至电池2000的上方，并从上方覆盖电池2000的连接器2001。

在上述技术方案中，覆盖件220收起在移动底座100的侧面，不占用移动底座100的上方空间，将电池2000放置于移动底座100上时，不需要考虑避让覆盖件220，如此设置不影响电池2000取放。另外，换电设备1000在将电池2000向上安装至用电设备时，位于侧面的覆盖件220不容易干涉用电设备。

在其他实施例中，在收回状态，覆盖件220也可以位于移动底座100的顶面或底面，本申请对此不做限制。

如图4所示，在本申请的一种实施例中，驱动机构的一端安装于移动底座100，覆盖件220连接于驱动机构的另一端。

在上述技术方案中，驱动机构类似于机械臂，覆盖件220连接于驱动机构的输出端，能够便于覆盖件220在驱动机构的驱动下完成多个自由度的运动，以实现对连接器2001的覆盖和敞开。

如图9所示，在本申请的一种实施例中，驱动机构包括驱动件210、第一连杆2121和第二连杆2122，第一连杆2121的一端和第二连杆2122的一端分别铰接于移动底座100，第一连杆2121的另一端和第二连杆2122的另一端分别铰接于覆盖件220，驱动件210用于驱动第一连杆2121绕第一连杆2121与移动底座100的铰接点转动。

在上述技术方案中，移动底座100、第一连杆2121、覆盖件220和第二连杆2122依次铰接，第一连杆2121为主动件，第一连杆2121带动覆盖件220和第二连杆2122转动，第一连杆2121和第二连杆2122对覆盖件220形成约束，保证了覆盖件220的运动平稳性，确保了覆盖件220每次覆盖的位置一致性，不会对连接器2001造成干涉。

进一步地，在本申请的一种实施例中，结合图4、图7、图9所示，移动底座100包括底座本体110、第三连杆130和弹性复位件140，第三连杆130和第一连杆2121均铰接于底座本体110且二者的铰接轴线共线，第二连杆2122的一端铰接于覆盖件220，第二连杆2122的另一端铰接于第三连杆130，弹性复位件140用于将第三连杆130保持在初始位置。

如图10所示，在防护装置200从伸出状态向收回状态运动的过程中，第一连杆2121、覆盖件220第二连杆2122和第三连杆130首先组成平行四边形连杆机构，第一连杆2121在顺时针转动过程中，覆盖件220的角度保持不变，覆盖件220仅平移不转动；如图11所示，当第一连杆2121顺时针转动至与第三连杆130抵接时，第一连杆2121带动第三连杆130克服弹性复位件140的弹性力顺时针转动，此时连杆机构由平行四边形连杆机构退化为三角形连杆机构，如图12所示，连杆机构整体跟随第三连杆130绕第三连杆130与底座本体110的铰接轴线做旋转转动，覆盖件220的角度发生改变。

本申请实施例中所说的顺时针为图中示出的顺时针方向α，防护装置200从收回状态向伸出状态运动的过程中，第一连杆2121沿逆时针方向β转动，连杆机构由三角形连杆机构转化为平行四边形连杆机构。

进一步地，第三连杆130上设置有限位凸台131，当第一连杆2121顺时针转动至与限位凸台131抵接时，第一连杆2121带动第三连杆130克服弹性复位件140的弹性力顺时针转动，此时连杆机构由平行四边形连杆机构退化为三角形连杆机构。

进一步地，弹性复位件140可以为扭簧，扭簧的一端抵接于第三连杆130，另一端抵接于底座本体110，从而将第三连杆130保持在初始位置。

在本申请的一种实施例中，驱动机构还包括第一转轴2123，第一连杆2121的一端通过第一转轴2123铰接于移动底座100，第一转轴2123固定于第一连杆2121，驱动机构还包括相互啮合的齿轮2132和齿条2131，齿轮2132固定于第一转轴2123，驱动件210用于驱动齿条2131移动以通过齿轮2132带动第一连杆2121摆动。

第一转轴2123可以通过焊接或一体成型方式固定于第一连杆2121。齿轮2132可以通过过盈配合或一体成型的方式固定在第一转轴2123上，齿条2131与齿轮2132啮合，当驱动件210驱动齿条2131沿其延伸方向移动时，齿条2131带动齿轮2132转动，以使第一连杆2121摆动，从而带动覆盖件220运动。

在上述技术方案中，通过齿轮2132、齿条2131将直线运动转化为转动，进而带动第一连杆2121摆动以驱动覆盖件220，采用普通的气缸、电缸等即可实现驱动，无需使用大扭矩的转动驱动件210，对驱动件210的要求低。

进一步地，驱动机构还包括连接件211，驱动件210的输出端通过连接件211与齿条2131连接。

在本申请的一种实施例中，驱动机构还包括相互配合的滑轨2133和滑块2134，滑块2134固定连接于移动底座100，齿条2131固定连接于滑轨2133。

在上述技术方案中，滑块2134固定于移动底座100，滑轨2133沿齿条2131的延伸方向延伸且与滑块2134形成滑动配合，当驱动件210驱动齿条2131移动时，滑轨2133和滑块2134发生相对滑动，通过滑轨2133和滑块2134配合导向，使齿条2131移动稳定，保证驱动效果。

如图13所示，在本申请的一种实施例中，覆盖件220为罩状件，以用于罩设在连接器2001上。

上述罩状件是指具有容纳空间120和与容纳空间120连通的开口的部件，在上述技术方案中，罩状结构全方位遮蔽连接器2001，实现全面防护，安全性高。

在本申请的一种实施例中，覆盖件220包括顶板221、端板222和两个侧板223，两个侧板223连接于顶板221的相对两侧，端板222设置于顶板221的一端且连接于顶板221和两个侧板223，覆盖件220的与顶板221相对的一侧以及与端板222相对的一侧均呈敞开状态。

在上述技术方案中，罩状结构除了具有与顶板221相对的第一开口224外，还具有与端板222相对的第二开口225，覆盖件220伸出移动底座100覆盖连接器2001的过程中，与端板222相对的一侧需要越过连接器2001以到达连接器2001的另一侧，通过在该侧设置开口，避免罩状结构与连接器2001干涉。由于不会干涉，覆盖件220的运动路径能够设置得相对靠近移动底座100，防护装置200所需的工作空间相对较小，便于在空间狭小的车底工作。

如图14和图15所示，在本申请的一种实施例中，换电设备1000还包括：第一检测单元300，被配置为检测防护装置200处于伸出状态时输出第一信号；和/或第二检测单元400，被配置为检测防护装置200处于收回状态时输出第二信号。

如图14所示，当防护装置200切换至伸出状态时，第一检测单元300检测到防护装置200伸出到位，则输出第一信号，以向控制系统反馈覆盖件220已经覆盖在连接器2001上，可以开始电池2000的转运。如图15所示，当防护装置200切换至收回状态时，第二检测单元400检测到防护装置200收回到位，则输出第二信号，以向控制系统反馈覆盖件220已经从连接器2001上移开,可以将电池2000从移动底座100上取走。

具体地，第一检测单元300和第二检测单元400可以为到位传感器，第一检测单元300和第二检测单元400均安装在底座本体110上。第一检测单元300用于检测连接件211，当连接件211运动到与防护装置200的伸出状态对应的位置时，连接件211触发第一检测单元300输出第一信号。第二检测单元400用于检测第二连杆2122，当第二连杆2122运动到与防护装置200的收回状态对应的位置时，第二连杆2122触发第二检测单元400输出第二信号。

在上述技术方案中，通过设置第一检测单元300和第二检测单元400，以获取覆盖件220的状态信息，以便及时排除异常，保证电池2000在转运过程中的安全性。

本申请实施例还提供一种换电系统，其包括换电平台3000、电池取放设备4000和本申请实施例的换电设备1000。

换电平台3000用于承载待换电池2000的用电设备。换电设备1000在换电平台3000和电池取放设备4000之间移动，以运送电池2000。电池取放设备4000可以是机器人、垛机等装置，电池取放设备4000设有货叉4001(货叉4001也可以替换为机械臂)，利用货叉4001将换电设备1000上的亏电电池2000取走并放入充电设备回收，并将满电的电池2000从充电设备取出并放在换电设备1000上。

根据本申请的一些实施例，参见图2-图15所示，本申请提供了一种换电设备1000，换电设备1000包括移动底座100和防护装置200，防护装置200设置于移动底座100并用于防护连接器2001，防护装置200包括驱动机构和覆盖件220，驱动机构用于驱动覆盖件220运动，以覆盖或敞开连接器2001。驱动机构包括驱动件210、第一转轴2123、齿轮2132、齿条2131、滑轨2133、滑块2134、第一连杆2121和第二连杆2122，移动底座100包括底座本体110、第三连杆130和弹性复位件140。第一连杆2121的一端和第三连杆130的一端均铰接于底座本体110且二者的铰接轴线共线，第一连杆2121的另一端铰接于覆盖件220，第二连杆2122的一端铰接于覆盖件220，第二连杆2122的另一端铰接于第三连杆130。弹性复位件140为扭簧，扭簧的一端抵接于第四连杆，另一端抵接于底座本体110，从而将第四连杆保持在初始位置。第一转轴2123固定于第一连杆2121。齿轮2132固定在第一转轴2123上，齿条2131与齿轮2132啮合。驱动件210为气缸，气缸的输出端通过连接件211与齿条2131连接。滑块2134固定连接于底座本体110，齿条2131固定连接于滑轨2133，滑块2134与滑块2134相互配合。覆盖件220包括顶板221、端板222和两个侧板223，两个侧板223连接于顶板221的相对两侧，端板222设置于顶板221的一端且连接于顶板221和两个侧板223，覆盖件220的与顶板221相对的一侧以及与端板222相对的一侧均呈敞开状态。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种换电设备，其特征在于，包括：

移动底座，用于承载电池，所述电池具有用于传输电能的连接器；

防护装置，设置于所述移动底座并用于防护所述连接器，所述防护装置包括驱动机构和覆盖件，所述驱动机构用于驱动所述覆盖件运动，以覆盖或敞开所述连接器。

2.根据权利要求1所述的换电设备，其特征在于，所述防护装置具有伸出状态和收回状态，在所述伸出状态，所述覆盖件伸出所述移动底座以用于覆盖所述连接器；在所述收回状态，所述覆盖件收回至所述移动底座。

3.根据权利要求2所述的换电设备，其特征在于，所述移动底座具有容纳空间，在所述收回状态，所述覆盖件的至少部分位于所述容纳空间。

4.根据权利要求2或3所述的换电设备，其特征在于，在所述收回状态，所述覆盖件位于所述移动底座的侧面；在所述伸出状态，所述覆盖件位于所述移动底座的上方。

5.根据权利要求1-4任一项所述的换电设备，其特征在于，所述驱动机构的一端安装于所述移动底座，所述覆盖件连接于所述驱动机构的另一端。

6.根据权利要求1-5任一项所述的换电设备，其特征在于，所述驱动机构包括驱动件、第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端分别铰接于所述移动底座，所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的另一端分别铰接于所述覆盖件，所述驱动件用于驱动所述第一连杆绕所述第一连杆与所述移动底座的铰接点转动。

7.根据权利要求6所述的换电设备，其特征在于，所述驱动机构还包括第一转轴，所述第一连杆的一端通过所述第一转轴铰接于所述移动底座，所述第一转轴固定于所述第一连杆，所述驱动机构还包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿轮固定于所述第一转轴，所述驱动件用于驱动所述齿条移动以通过所述齿轮带动所述第一连杆摆动。

8.根据权利要求7所述的换电设备，其特征在于，所述驱动机构还包括相互配合的滑轨和滑块，所述滑块固定连接于所述移动底座，所述齿条固定连接于所述滑轨。

9.根据权利要求1-8任一项所述的换电设备，其特征在于，所述覆盖件为罩状件，以用于罩设在所述连接器上。

10.根据权利要求9所述的换电设备，其特征在于，所述覆盖件包括顶板、端板和两个侧板，两个所述侧板连接于所述顶板的相对两侧，所述端板设置于所述顶板的一端且连接于所述顶板和两个所述侧板，所述覆盖件的与所述顶板相对的一侧以及与所述端板相对的一侧均呈敞开状态。

11.根据权利要求2-4中的任一项所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括：

第一检测单元，被配置为检测所述防护装置处于所述伸出状态时输出第一信号；和/或

第二检测单元，被配置为检测所述防护装置处于所述收回状态时输出第二信号。

12.一种换电系统，其特征在于，包括：

换电平台；

电池取放设备；

如权利要求1-11任一项所述的换电设备，所述换电设备在所述换电平台和所述电池取放设备之间移动，以运送电池。

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