CN102593385A

CN102593385A - 充换电双模蓄电池集装箱

Info

Publication number: CN102593385A
Application number: CN2011100090108A
Authority: CN
Inventors: 刘奥宇
Original assignee: HUBEI YUSI HIGH-NEW TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUBEI YUSI HIGH-NEW TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2012-07-18

Abstract

一种充换电双模蓄电池集装箱，由统一外形尺寸标准的长方体或正方体箱体、箱内蓄电池组、蓄电池组管理系统构成，在箱体上安装有快接和快分的动力电源供电充电、数据交换集成插座或插头或分体插座或插头，在箱体内部安装有智能供电充电管理控制电路，智能供电充电管理控制电路的工作电源由充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组(23)提供，构成充换电双模蓄电池集装箱。

Description

充换电双模蓄电池集装箱

技术领域：

本发明涉及一种电动汽车蓄电池集成技术领域。

背景技术：

现有技术的电动汽车电能供应技术要么在城市市区和城际间采用的是单纯的充电站和充电电路来给电动汽车充电，例如美国南加州在推广电动汽车的过程中就是单纯采用了充电站和充电电路技术，由于为每辆电动汽车充电的时间太长，影响了电动汽车的利用效率。结果导致电动汽车的推广受阻，最后不得不宣称纯电动车开发是一项商业失败！公开号为CN1212933A的“电动车辆蓄电池更换站”技术所采用的是对单体蓄电池的更换技术，具有对蓄电池更换速度慢、更换效率低的弊病；公开号为CN1217265A的“便于更换蓄电池的电动汽车及其方法”所公开的技术也是对车载多只蓄电池进行更换，蓄电池安装进电动汽车的蓄电池抽屉后，不能够进行在线充电，具有对蓄电池更换速度慢、更换效率低的弊病；而已有技术的更换蓄电池集装箱的电动车电能供应站，虽然城市市区和城际间采用的是快速更换蓄电池集装箱的技术，极大缩短了电动汽车电能补充时间，但是由于这种电动车电能供应站需要占用一定的场地来存放蓄电池集装箱，在城市市区内，大量兴建“蓄电池集装箱供应站”需要占用宝贵的土地资源，而且成本也比较高，给电动汽车的推广普及造成了一定的困扰，有待改进。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，突破传统电动汽车设计思维上电能补充方式单一化的局限，提供一种统一外形尺寸标准的、可换电可充电的充换电双模蓄电池集装箱，把原来单纯依靠在电动车电能供应站进行充电并更换蓄电池集装箱为电动汽车快速补充电能技术，和单纯依靠对电动汽车上的蓄电池组充电补充电能的技术，结合起来，创造出可换电可充电的充换电双模蓄电池集装箱技术。

本发明的充换电双模蓄电池集装箱是这样实现的，充换电双模蓄电池集装箱由顶部带吊装孔(耳)和/或平底和/或底部带叉装孔或支撑脚的统一外形尺寸标准的长方体或正方体箱体结构构成，箱体底部或侧面安装转轮或轮轨，与充换电站的充换电架和充换电电动汽车的蓄电池集装箱放置仓配套设置，当然箱体底部或侧面也可以不安装转轮或轮轨，箱体底部或侧面与充换电双模电动汽车的充换电双模蓄电池集装箱放置仓底之间留有供充换电网络的充换电站内换电设备的人工叉车或机器人叉车叉板装卸抽插用的叉装空间，如在平底结构的充换电双模蓄电池集装箱上的底部的设置有叉车叉装孔26，在充换电双模蓄电池集装箱的箱体上安装有接触式或非接触式刷、读卡器1、智能供电充电管理控制电路、蓄电池组23、快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头组成，其中，智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、大功率二极管7及大功率二极管的组合电路结合构成，或智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、充放电监测控制仪器24结合构成，智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、双向开关二极管或双向开关三极管或双向开关二极管或双向开关三极管的组合电路结合构成，接触式或非接触式刷、读卡器1既可以安装在蓄电池集装箱的箱体上，还可以安装在与蓄电池集装箱配套的换电电动汽车的车身上或安装在配套的充电设备上，智能读卡管理器5、电磁执行器6之间通过数据交换排线23、数据交换排线活动连接器3连接，安装在蓄电池集装箱上的接触式或非接触式刷、读卡器1与智能读卡管理执行器5之间通过数据交换排线23连接，蓄电池集装箱的正、负电极连接两根动力电缆线，两根动力电缆线接入电磁执行器6的电力输入接线柱，电磁执行器6的电力输出接线柱接电源供电/充电转换电路7，电磁执行器6为可控开关，电磁执行器由电磁铁或继电器构成，智能读卡管理器5根据读卡信息，经过对刷、读卡信息的识别、运算、判断、发出指令，通过放大器将指令信号放大并送入电磁执行器的线圈内，通电线圈通过电磁感应，控制电磁铁或继电器的铁芯产生吸合或断开动作从而带动与铁芯相连的电力开关闸刀或电力开关触点执行开关动作，接通或关断动力蓄电池集装箱的正电极或正、负电极电缆线的电路充电或断电，在动力蓄电池集装箱的正电极接大功率二极管7，向外单向供电，反向充电则截止，充电时，通过在接触式或非接触式刷、读卡器1上刷卡、智能读卡管理器5根据读卡信息，经过对刷、读卡信息的识别、运算、判断、认可后，发出指令，通过放大器将指令信号放大送入并驱动电磁执行器6(包含电磁铁或继电器)开通充电电路构成充换电双模蓄电池集装箱，充换电双模蓄电池集装箱还可以采取另外一种充电控制方式：在动力蓄电池集装箱的正、负电极电路上连接充放电监测控制仪器24，通过监测电流的流向或电压的高低，将信号传递给智能读卡管理器5，控制电路许可动力蓄电池集装箱进行正向放电，反向充电则截止，充电时，通过在接触式或非接触式刷、读卡器1上刷卡、智能读卡管理器5根据读卡信息，经过对刷、读卡信息的识别、运算、判断、认可后，发出指令，通过放大器将连通指令信号放大送入并驱动电磁执行器6(包含电磁铁或继电器)开通充电电路构成充换电双模蓄电池集装箱，实现对电动汽车供电、充电模式的智能控制、充电者身份识别、充电、供电数据统计，因此智能读卡管理器5内的智能芯片内至少必须写有充电次数累计程序、充电费用输入程序、充电计时控制程序、充电卡身份识别程序，还可写有：充电/供电状态识别程序、充电状态读卡合格连通电充电磁执行器6程序指令、读卡不合格切断电充电磁执行器6程序指令，供电状态连通供电电磁执行器6程序指令，如果接触式或非接触式刷、读卡器1安装在“充换电双模电动汽车”上，或接触式或非接触式刷、读卡器1安装在地面充电设备上，则充换电双模蓄电池集装箱的两根动力电缆线、动力蓄电池工作状态信号数据线、读卡信息数据线集成在充换电双模蓄电池集装箱箱体上的集成插座或插头内，构成2--60芯动力线、数据线集成插座或插头，并与“充换电双模电动汽车”上，或地面充电设备上对应连接的2--60芯集成插头或插座匹配连接，当然也可以将充换电双模蓄电池集装箱的动力电缆线、数据线分开制成分体插座或插头，安装在充换电双模蓄电池集装箱箱体上，动力电缆线、读卡信息数据线则通过安装在“充换电双模电动汽车”上的集成插头或插座或分体插头或插座、地面充电设备上的集成插头或插座或分体插头或插座进行匹配连接；如果接触式或非接触式刷、读卡器1安装在充换电双模蓄电池集装箱上，读卡信息数据线在充换电双模蓄电池集装箱内与刷、读卡器1的交换数据线连接，动力蓄电池工作状态信号数据线在智能蓄电池集装箱内与智能读卡管理器5的交换数据线连接，智能供电充电管理控制电路和接触式或非接触式刷、读卡器1的工作电源由充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组23提供，蓄电池组23提供的电压经过开关管、高频开关变压器、滤波整流电路处理后为接触式或非接触式刷、读卡器1和智能读卡管理器5提供工作电压构成充换电双模蓄电池集装箱。

在本发明的充换电双模蓄电池集装箱的一种智能读卡充电控制电路图中，由接触式或非接触式刷、读卡器1、智能供电充电管理控制电路、蓄电池组23、快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头组成，其中，智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、大功率二极管7或大功率二极管的组合电路结合构成，与箱内蓄电池组负极相连的负极插件9和与箱内蓄电池组正极相连的正极插件10固定在充换电双模蓄电池集装箱的快接和快分的集成插座或插头4或分体插座或插头8内，接触式或非接触式刷、读卡器1与智能供电充电管理控制电路中的智能读卡管理器5之间通过数据交换排线2、数据交换排线活动连接器3连接，快接和快分的集成插座或插头4或分体插座或插头8与电动汽车内蓄电池集装箱放置仓内集成插头或插座或分体插头或插座22匹配连接，蓄电池集装箱放置仓内集成插头或插座或分体插头或插座22与电动汽车车身上的供电充电转换插座25连接，充电时，充电设备16的充电插头或插座与车身上的供电充电转换插座25连接，充电设备供电正极15自动切断供电电路，由于大功率二极管7的单向导电特性，充电电流无法通过大功率二极管7进行充电，智能供电充电管理控制电路等待接触式或非接触式刷、读卡器1传递充电指令开启电池执行器6接通充电电路，给充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组进行充电，充电完毕分离充电插头与插座，车身上的供电充电转换插座25自动连接为供电电路，并向电动汽车的调速控制器11供电，通过调速控制器11控制输出电流驱动动力电动机12转动驱动电动汽车运行。

在本发明的充换电双模蓄电池集装箱的另外一种智能读卡充电控制电路图中，由接触式或非接触式刷、读卡器1、智能供电充电管理控制电路、蓄电池组23、快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头组成，其中，智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、充放电监测控制仪器24结合构成，与箱内蓄电池组负极相连的负极插件9和与箱内蓄电池组正极相连的正极插件10固定在充换电双模蓄电池集装箱的快接和快分的集成插座或插头4或分体插座或插头8内，接触式或非接触式刷、读卡器1与智能供电充电管理控制电路中的智能读卡管理器5之间通过数据交换排线2、数据交换排线活动连接器3连接，快接和快分的集成插座或插头4或分体插座或插头8与电动汽车内蓄电池集装箱放置仓内集成插头或插座或分体插头或插座22匹配连接，蓄电池集装箱放置仓内集成插头或插座或分体插头或插座22与电动汽车车身上的供电充电转换插座25连接，充电时，充电设备16的充电插头或插座与车身上的供电充电转换插座25连接，充电设备供电正极15自动切断供电电路，由于充放电监测控制仪器24根据程序编制正向电压接通电路供电、反向充电电压断路，等待、接收到刷、读卡连通充电指令后开启电磁执行器6接通充电电路，给充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组进行充电，充电完毕分离充电插头与插座，车身上的供电充电转换插座25自动连接为供电电路，并向电动汽车的调速控制器11供电，通过调速控制器11控制输出电流驱动动力电动机12转动驱动电动汽车运行。

本发明的“充换电双模蓄电池集装箱”同时与“充换电双模电动汽车”(申请号：)技术和“电动汽车充换电网络”(申请号：)技术及与“电动汽车充换电网络及其实施方法”(申请号：)技术紧密关联相互配套使用，不可人为分割！弥补了“使用蓄电池集装箱的电动汽车”只能通过单一的更换蓄电池集装箱方式来为电动汽车补充电能的方式的不足，和传统固定蓄电池组的电动汽车只能够通过单一的长时间充电来为电动汽车补充电能的不足，实现了电动汽车充电换电两种工作模式的快捷转换，为普及电动汽车提供了实用的技术支撑。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明：

图中1.接触式或非接触式刷、读卡器，2.数据交换线，3.数据交换线活动连接器，4.电动汽车车身上安装的动力电源、检测信号线集成插头或插座，5.智能读卡管理器，6.电磁执行器，7.大功率二极管，8.充换电双模蓄电池集装箱的动力电源插座或插头，9.插座或插头8的与充换电双模蓄电池集装箱的电源负极相连的负极插件，10.插座或插头8的与充换电双模蓄电池集装箱的电源正极相连的正极插件，11.调速控制器，12.动力电动机、13.供电/充电转换插头或插座的正极插件，14.充电设备供电负极，15.充电设备供电正极，16.充电设备，17.充电电缆，18.充电插头或插座手柄，19.供电/充电转换插头或插座的弹性可切换负极插件，20.充换电双模蓄电池集装箱放置仓内插头或插座的正极接线柱，21.电动汽车内充换电双模蓄电池集装箱放置仓内插头或插座的负极接线柱，22.电动汽车内与充换电双模蓄电池集装箱的动力电源插座或插头配套的插头或插座，23.充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组，24.充放电监测控制仪器，25.供电充电转换插座，26.平底结构的充换电双模蓄电池集装箱上底部的叉车叉装孔，27.充换电双模蓄电池集装箱箱体。

图1为本发明的充换电双模蓄电池集装箱的立体结构示意图；

图2为本发明的充换电双模蓄电池集装箱的一种智能读卡充电控制电路图；

图3为本发明的充换电双模蓄电池集装箱的另外一种智能读卡充电控制电路图。

具体实施方式：

图1所示的充换电双模蓄电池集装箱由箱体27的顶部带吊装孔(耳)和/或平底和/或底部带叉装孔或支撑脚的长方体或正方体箱体结构、箱体内部安装有蓄电池组23、安装有智能供电充电管理控制电路，智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、大功率二极管7结合构成或智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、充放电监测控制仪器24结合构成，箱体上安装有快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头，箱体内部蓄电池组的正极、负极分别与箱体上安装的快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头的动力正电极插件、负电极插件连接，箱体上安装有接触式或非接触式刷、读卡器1构成双模蓄电池集装箱，当然，箱体上也可以不安装接触式或非接触式刷、读卡器1，而是将接触式或非接触式刷、读卡器的电连接线集成在箱体上的集成插座或插头或分体插座或插头上构成充换电双模蓄电池集装箱。

图2为本发明的充换电双模蓄电池集装箱的一种智能读卡充电控制电路图，由接触式或非接触式刷、读卡器1、智能供电充电管理控制电路、蓄电池组23、快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头组成，其中，智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、大功率二极管7结合构成，与箱内蓄电池组负极相连的正极插件9和与箱内蓄电池组正极相连的负极插件10固定在充换电双模蓄电池集装箱的快接和快分的集成插座或插头或分体数据交换线插座或插头内，接触式或非接触式刷、读卡器1与智能供电充电管理控制电路中的智能读卡管理器5之间通过数据交换排线2、数据交换排线活动连接器3连接，快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头与电动汽车内蓄电池集装箱放置仓内集成插头或插座或分体插头或插座22匹配连接，蓄电池集装箱放置仓内集成插头或插座或分体插头或插座22与电动汽车车身上的供电充电转换插座25连接，充电时，充电设备16的充电插头或插座与车身上的供电充电转换插座25连接，充电设备供电正极15自动切断供电电路，由于大功率二极管7的单向导电特性，充电电流无法通过大功率二极管7进行充电，智能供电充电管理控制电路等待接触式或非接触式刷、读卡器1传递充电指令开启电池执行器6接通充电电路，给充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组进行充电，充电完毕分离充电插头与插座，车身上的供电充电转换插座25自动连接为供电电路，并向电动汽车的调速控制器11供电，通过调速控制器11控制输出电流驱动动力电动机12转动驱动电动汽车运行。

图3为本发明的充换电双模蓄电池集装箱的另外一种智能读卡充电控制电路图，由接触式或非接触式刷、读卡器1、智能供电充电管理控制电路、蓄电池组23、快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头组成，其中，智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器5、电磁执行器6、充放电监测控制仪器24结合构成，与箱内蓄电池组负极相连的正极插件9和与箱内蓄电池组正极相连的负极插件10固定在充换电双模蓄电池集装箱的快接和快分的集成插座或插头4或分体插座或插头8内，接触式或非接触式刷、读卡器1与智能供电充电管理控制电路中的智能读卡管理器5之间通过数据交换排线2、数据交换排线活动连接器3连接，快接和快分的集成插座或插头4或分体插座或插头8与电动汽车内蓄电池集装箱放置仓内集成插头或插座或分体插头或插座22匹配连接，蓄电池集装箱放置仓内集成插头或插座或分体插头或插座22与电动汽车车身上的供电充电转换插座25连接，充电时，充电设备16的充电插头或插座与车身上的供电充电转换插座25连接，充电设备供电正极15自动切断供电电路，由于充放电监测控制仪器24根据程序编制正向电压接通电路供电、反向充电电压断路，等待、接收到刷、读卡连通充电指令后开启电池执行器6接通充电电路，给双模蓄电池集装箱内的蓄电池组进行充电，充电完毕分离充电插头与插座，车身上的供电充电转换插座25自动连接为供电电路，并向电动汽车的调速控制器11供电，通过调速控制器11控制输出电流驱动动力电动机12转动驱动电动汽车运行。

Claims

1.一种充换电双模蓄电池集装箱，其特征是充换电双模蓄电池集装箱同时与“充换电双模电动汽车”技术和“电动汽车充换电网络”技术及与“电动汽车充换电网络及其实施方法”技术紧密关联相互配套使用，箱体的顶部带吊装孔(耳)和/或平底和/或底部设置有叉装孔或支撑脚的统一外形尺寸标准的长方体或正方体箱体、箱内蓄电池组、蓄电池组管理系统构成，在箱体上安装有快接和快分的动力电源供电充电、数据交换集成插座或插头或分体插座或插头，在箱体内部安装有智能供电充电管理控制电路，智能供电充电管理控制电路的数据交换线固定在充换电双模蓄电池集装箱的快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头内、与箱内蓄电池组(23)负极和正极相连的负极插件(9)和正极插件(10)固定在充换电双模蓄电池集装箱的快接和快分的集成插座或插头或分体插座或插头内，智能供电充电管理控制电路的工作电源由充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组(23)提供，构成充换电充换电双模蓄电池集装箱。

2.按权利要求1所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是箱体上安装有接触式或非接触式刷、读卡器(1)，接触式或非接触式刷、读卡器(1)的数据线与智能供电充电管理控制电路中的智能读卡管理器(5)连接，智能读卡管理器(5)的工作电源由充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组(23)提供。

3.按权利要求1或2所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是蓄电池组(23)提供的电压经过开关管、高频开关变压器、滤波整流电路处理后为接触式或非接触式刷、读卡器(1)和为智能读卡管理器(5)提供工作电压。

4.按权利要求1所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是智能供电充电管理控制电路内至少包含智能读卡管理器(5)、电磁执行器(6)，智能读卡管理器(5)内的智能芯片内写有充电次数累计程序、充电费用输入程序、充电计时控制程序、充电卡身份识别程序。

5.按权利要求1所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是智能供电充电管理控制电路内至少包含智能读卡管理器(5)、电磁执行器(6)，智能读卡管理器(5)内的智能芯片内写有充电/供电状态识别程序、充电状态读卡合格连通电充电磁执行器(6)程序指令、读卡不合格切断电充电磁执行器(6)程序指令，供电状态连通供电电磁执行器(6)程序指令。

6.按权利要求1或2或4或5所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是在箱体内部安装的智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器(5)、电磁执行器(6)、大功率二极管(7)或大功率二极管的组合电路结合构成，充电设备(16)的充电插头或插座与车身上的供电充电转换插座或插头(25)连接，供电充电转换插座或插头(25)插入充电插头或插座自动切断供电电路，智能供电充电管理控制电路接收接触式或非接触式刷、读卡器(1)传递充电指令，开启电磁执行器(6)接通充电电路，对充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组充电，充电完毕分离充电插头与插座，车身上的供电充电转换插座(25)自动连接为供电电路，并向电动汽车的调速控制器(11)供电。

7.按权利要求1或2或4或5所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是在箱体内部安装的智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器(5)、电磁执行器(6)、充放电监测控制仪器(24)结合构成，充电设备(16)的充电插头或插座与车身上的供电充电转换插座(25)连接，供电充电转换插座或插头(25)插入充电插头或插座自动切断供电电路，智能供电充电管理控制电路接收接触式或非接触式刷、读卡器(1)传递充电指令开启电磁执行器(6)接通充电电路，对充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组充电，充电完毕分离充电插头与插座，车身上的供电充电转换插座(25)自动连接为供电电路，并向电动汽车的调速控制器(11)供电。

8.按权利要求1或2或4或5所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是在箱体内部安装的智能供电充电管理控制电路由智能读卡管理器(5)、电磁执行器(6)、双向开关二极管或双向开关三极管或双向开关二极管或双向开关三极管的组合电路结合构成，充电设备(16)的充电插头或插座与车身上的供电充电转换插座(25)连接，供电充电转换插座或插头(25)插入充电插头或插座自动切断供电电路，智能供电充电管理控制电路接收接触式或非接触式刷、读卡器(1)传递充电指令开启电磁执行器(6)接通充电电路，对充换电双模蓄电池集装箱内的蓄电池组充电，充电完毕分离充电插头与插座，车身上的供电充电转换插座(25)自动连接为供电电路，并向电动汽车的调速控制器(11)供电。

9.按权利要求1所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是在平底结构的统一外形尺寸标准的长方体或正方体的充换电双模蓄电池集装箱上的底部设置有叉车叉装孔。

10.按权利要求1所述的充换电双模蓄电池集装箱，其特征是在统一外形尺寸标准的长方体或正方体充换电双模蓄电池集装箱的箱体底部留有供充换电网络的充换电站内换电设备的人工叉车或机器人叉车叉板装卸抽插用的叉装空间凹槽或留有箱体底部留有支撑脚。