具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

请参阅图1至图5，为本发明一实施例提供的电池更换设备100，用于在预定轨道110上行走，该轨道110可以是工字型钢轨，根据实际需要按照直线及/或曲线铺设，实现电池包的搬运。本实施例中，电池更换设备100包括底座120、行进机构130、升降机构140、旋转机构150、水平调整机构160以及解锁机构170。

请参阅图1，其中，底座120作为基础，用于承载升降机构140、旋转机构150、水平调整机构160以及解锁机构170，底座120上设有行进机构130，行进机构130用于驱动底座120沿着轨道110行走，从而带动升降机构140、旋转机构150、水平调整机构160以及解锁机构170沿轨道110行走；解锁机构170可以设置在旋转机构160或升降机构140上，用于解除汽车底盘上的电池包的锁定状态，从而实现电池包的解锁；升降机构140设置在底座120上，升降机构140上设有旋转机构150和水平调整机构160，升降机构140用于带动旋转机构150和水平调整机构160升降，由于旋转机构150具有用于承载电池包的支撑件151，所以解锁机构170进行电池包解锁后，电池包位于支撑件151上，从而能够使旋转机构150带动电池包转动，由于旋转机构150和水平调整机构160连接，从而水平调整机构160再带动旋转机构150移动，进而能够带动电池包移动，旋转机构150和水平调整机构160具有合理紧凑的布局空间。

上述电池更换设备100，通过解锁机构170对汽车底盘上的电池包进行解锁，解锁之后的亏电电池包位于旋转机构150的支撑件151上，并通过行进机构130驱动底座120在轨道110上运动，以将解锁的亏电电池包运出，并再通过行进机构130驱动底座120将满电电池包运回至汽车所在位置进行更换，由于水平调整机构160和旋转机构150连接，在旋转机构150带动满电电池包转动定位的同时，能通过水平调整机构160带动电池在水平方向调整定位，从而完成电池的定位，再通过升降机构140将水平调整机构160、旋转机构150以及满电电池抬升后，满电电池包将汽车底部的解锁滑块顶开从而完成满电电池包的安装，把水平调整机构160、旋转机构150和电池包的总高度设定在预设的高度范围内，适应了汽车底盘的高度，从而使电池更换设备100有一个合理的布局空间，占用空间少。

请参阅图2，行进机构130包括第二驱动件131、第二传动组件132、滚轮133以及转轴134，第二传动组件132传动连接于第二驱动件131和转轴134之间，转轴134与底座120连接，滚轮133套设于转轴134上，并在第二驱动件131的驱动下相对预定轨道110滚动，以带动底座120相对预定轨道110移动，从而实现电池包的搬运。

其中，第二传动组件132包括第一皮带轮1321、第一同步带1322以及第二皮带轮1323。第一皮带轮1321设于第二驱动件131的输出轴上，第一同步带1322连接于第一皮带轮1321和第二皮带轮1323之间，第二皮带轮1323套设于转轴134上，从而通过第一皮带轮1321、第一同步带1322以及第二皮带轮1323将第二驱动件131的动力传递至转轴134上，进而带动套设于转轴134上的滚轮133转动，由此带动底座120在轨道110上行走。

此外，为了保证滚轮133在轨道110上行走的循迹稳定性，避免脱轨，在底座120上设有导向件121，导向件121用于限制滚轮133在轨道110上滚动。

具体地，本实施例中的导向件121为导向轮。其中，在本发明的一个实施例中，包括两条平行间隔设置的轨道110，因此本实施例中对应设有两对导向轮，每一对位于一条轨道110的内侧，并在行进机构130驱动时，导向轮可跟随转动。

请参阅图1与图3，升降机构140包括安装座141以及升降座142，旋转机构150和水平调整机构160设于安装座141上。从而通过升降座142驱动安装座141带动旋转机构150和水平调整机构160升降。

具体地，升降座142包括纵向件1421、抬升件1422、第三驱动件1423、第三传动组件1424以及转动件1425，纵向件1421设于底座120上，第三驱动件1423、第三传动组件1424以及转动件1425设于纵向件1421上，第三传动组件1424传动连接于第三驱动件1423和转动件1425之间，抬升件1422一端相对转动件1425转动连接，另一端与安装座141连接，以带动安装座141升降。

其中，第三传动组件1424以包括第三皮带轮14241、第二同步带14242以及第四皮带轮14243，其中第三皮带轮14241设于第三驱动件1423的输出轴上，第三驱动件1423为电机，第二同步带14242连接于第三皮带轮14241和第四皮带轮14243之间，第四皮带轮14243套设于转动件1425上，从而第三传动组件1424将动力传递至转动件1425上，驱动转动件1425转动，进而由转动件1425的转动带动抬升件1422做直线运动，使抬升件1422驱动安装座141升降。在优选实施方式中，采用丝杠机构将第三传动组件1424的旋转运动转换为抬升件1422的直线运动，即纵向件1421上设有竖向布置的丝杠，丝杠上配套的螺母固定在抬升件1422上，同时，为了保持抬升件1422运动过程的稳定性，纵向件1421上还设有至少一个导向滑轨，导向滑轨的部件组成以及安装方式已为本领域的技术人员知悉，在此不作赘述。

在本发明的一个实施例中，升降机构140包括两个升降座142，两个升降座142设于安装座141的相对两端，从而通过两个升降座142驱动安装座141升降，保证升降的平稳性。

请参阅图4，在本发明的一个实施例中，旋转机构150包括第四驱动件152、第四传动组件153、转动轮154以及支撑件151，第四传动组件153传动连接于第四驱动件152和转动轮154之间，转动轮154与支撑件151连接，电池包放置于支撑件151上。

其中，第四传动组件153包括第五皮带轮1531、第三同步带1532、第六皮带轮1533以及齿轮1534，第五皮带轮1531套设于第四驱动件152的输出轴上，第四驱动件152为电机，第三同步带1532连接于第五皮带轮1531和第六皮带轮1533之间，齿轮1534和第六皮带轮1533同轴设置，齿轮1534和转动轮154啮合，其中齿轮1534的直径大于第六皮带轮1533的直径，从而通过齿轮1534带动转动轮154缓速转动，实现转动轮154带动支撑件151上的电池包的平稳转动。

其中，请参阅图5，由于电池包具有硬质表面，放置于支撑件151上时，为避免支撑件151对电池包产生磨损，在支撑件151上还设有缓冲件1511，避免对电池包产生损坏。

具体地，本实施例中的缓冲件1511为橡胶垫，在其他实施例中，也可以设置海绵垫等柔性物质。

请继续参阅图4，在本发明的一个实施例中，水平调整机构160包括第一驱动件161、第一传动组件162以及转接组件163，第一驱动件161可以是电机，第一传动组件162传动连接于第一驱动件161和转接组件163之间，转接组件163包括固定件1631和连接件1632，固定件1631与第一传动组件162连接，连接件1632和固定件1631连接，且转动轮154相对连接件1632转动连接，从而第一驱动件161驱动固定件1631在水平方向移动，又由于连接件1632和固定件1631连接，转动轮154相对连接件1632转动连接，从而能够通过第一驱动件161驱动支撑件151在水平方向移动。

其中，第一传动组件162包括联轴器1621、丝杆1622以及连接板1623，连接板1623相对丝杆1622转动连接，从而连接板1623相对丝杆1622在水平方向上移动，连接板1623与固定件1631连接，从而由连接板1623的运动带动固定件1631的运动。

在本发明的一个实施例中，支撑件151呈环形，连接件1632以及固定件1631也呈环形，转动轮154位于固定件1631以及支撑件151之间，且转动轮154相对连接件1632转动连接。

此外，第一驱动件161和第一传动组件162均位于环形的支撑件151内，从而使水平调整机构160和旋转机构150占用空间少，空间布局紧凑，并且电池包位于旋转机构150的支撑件151上，同时覆盖于水平调整机构160上，保证水平调整机构160、旋转机构150以及电池包占用较少的空间，节约供应商的用地成本。

其中，为了使水平调整机构160驱动旋转机构150在水平方向上运动平稳，在安装座141上设有滑轨1411，固定件1631底部设有滑块16311，滑块16311相对滑轨1411滑动连接，从而在第一驱动件161驱动旋转机构150在水平方向上运动时能够沿着滑块16311运动，保证平稳性。

此外，本实施例中的滑轨1411与第一驱动件161平行设置，且两者均垂直于预定轨道110的延伸方向。

请参阅图5，解锁机构170设于旋转机构150上。解锁机构170包括安装轴171、第五驱动件172以及解锁件173，第五驱动件172可以是气缸，安装轴171与支撑件151连接，解锁件173在第五驱动件172的驱动下上升，从而解除汽车底盘上的电池包的锁定状态。

其中，本发明的一个实施例中，电池更换设备100包括四个安装轴171，每个安装轴的两端各设有一个第五驱动件172以及一个解锁件173。

上述电池更换设备100的使用过程为：将汽车按照垂直于轨道110的方向停靠，并使亏电电池包位于旋转机构150上方，调整旋转机构150，使八个解锁件173与汽车的锁止机构相对准，此时开启升降机构140，抬升安装座141上的旋转机构150和水平微调机构160，使解锁机构170对亏电电池包进行拆卸，亏电电池包被旋转机构150的支撑件151所支撑住，拆卸完成后升降机构140降低安装座141回到原位，此时行进机构130带动底座120上的旋转机构150、水平调整机构160、两个升降座142以及亏电电池包在预定轨道110上从汽车底盘下方移出，从而将亏电电池包从汽车底盘下运出，并更换上满电电池包后再通过行进机构130带动底座120上的旋转机构150、水平调整机构160、两个升降座142以及满电电池在在预定轨道110上移动返回至汽车底盘位置，水平调整机构160对旋转机构150和满电电池进行水平方向调整，旋转机构150带动满电电池转动，升降机构140带动满电电池包升起，满电电池包顶到汽车底盘上的锁止机构的滑块时，此时滑块收缩；满电电池包继续上升，此时满电电池包与滑块错位脱离，两者之间无相互作用力，汽车的锁止机构的滑块在弹簧的作用力下伸出托住满电电池包，从而实现锁止，如此，实现满电电池的安装，实现亏电电池和满电电池之间的更换。

上述电池更换设备100，底座120、升降机构140、旋转机构150、水平调整机构160以及解锁机构170集成为一体，布局紧凑，集成度高，减少了用地空间，其中电池更换设备100的兼容性强，应对不同的车型，只需更改解锁机构170，即可实现对不同汽车的电池的解锁，操作方便，成本低廉。

请参阅图6，本发明在第二实施例中还提供一种电池更换系统200，包括电池库210以及上述所述的电池更换设备100，电池更换设备100用于在电池更换地以及电池库210中之间进行电池转运。

此外，电池更换系统200还包括承载架220，承载架220用于承载汽车。其中，为了实现汽车300与电池更换设备100中的旋转机构150、水平调整机构160较精确的对准，还可以于承载架220上安装传感器和驱动件，传感器用于感应汽车300在承载架的停留位置，并通过驱动件驱动承载架220的位置变动，实现汽车300位置的对准。

由于轨道110与电池库210处于同一轴线上，可以理解地，汽车300的停留位置与电池库210的方向垂直，从而亏电电池拆卸下来后与电池库210的方向垂直，从而需要对亏电电池包进行90度的转动，以与电池库210的方位相对应。其中，对亏电电池包进行90度的转动的动作由旋转机构150完成。

可以理解地，行进机构130驱动底座120将满电电池包运回后，旋转机构150需对满电电池包转动90度后再安装至汽车底盘上。

上述电池更换系统200，包括电池更换设备100和电池库210的方式，使电池更换设备100直接在电池更换地与电池库210之间转运电池，不需设置其他的转运设备，设有承载架220对汽车进行初定位，方便对电池包的定位。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。