CN102700512B - 一种全自动电动汽车电池更换站 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全自动电动汽车电池更换站，包括车辆停放区（1）、电池更换系统（2）、充电系统（3）、供电系统（4）和监控系统（5）；所述车辆停放区（1）和所述充电系统（3）位于所述电池更换系统（2）的两侧，所述供电系统（4）和所述监控系统（5）位于所述车辆停放区（1）、所述电池更换系统（2）和所述充电系统（3）的同一侧。电池更换系统、充电系统、供电系统和监控系统采用预装的集成和安装模式，将大部分设备都在出厂之前预装在各自的仓体内简化现场安装和调试的流程，缩短施工周期；充电环境独立控制，整个系统的环境适应性大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车电池更换领域，具体涉及一种全自动电动汽车电池更换站。
背景技术
电动汽车为一种清洁、环保型的绿色车辆，采用动力蓄电池作为主要电源，电动汽车的充电方式一般为：依靠地面充电站或车载充电系统在车辆停驶的情况下对电池进行充电。
电动汽车电池更换站是为电动汽车快速更换电池箱并对电池箱进行充电、管理的场所，整个系统的运作过程对电动汽车电池充电情况至关重要，目前的电池更换站大都采用设备分散布置，现场安装的方式建设，一般都需要配套面积较大的厂房。建站周期长，现场安装和调试工作繁重。
充电机和电池箱对工作环境的要求较高，充电环境的控制是电池更换站设计中很关键的问题。目前的电池更换站厂房面积大，充电区域开放于大环境中，充电环境的控制就比较困难，成本也比较高。
发明内容
本发明提供的一种电池更换站，包括车辆停放区（1）、电池更换系统（2）、充电系统（3）、供电系统（4）和监控系统（5）；所述车辆停放区（1）用于停放待更换电池箱的电动汽车；所述电池更换系统（2）为集成预装式，用于为所述待更换电池箱的电动汽车更换电池箱；所述充电系统（3）包括集成预装的充电仓，用于对所述待更换电池箱的电动汽车更换下来的待充电电池箱进行充电；所述供电系统（4）包括集成预装的供电仓，用于为所述电池更换站提供电源；所述监控系统（5）包括集成预装的监控室，用于对所述电池更换系统（2）、充电系统（3）和供电系统（4）进行实时监控；所述车辆停放区（1）和所述充电系统（3）位于所述电池更换系统（2）的两侧。
本发明提供的第一优选技术方案中：所述车辆停放区（1）设有指示车辆进入进出的行驶方向的指示标识（6）。
本发明提供的第二优选技术方案中：所述电池更换系统（2）包括集成预装的电池更换设备（7）、电池传输设备（8）、电池堆垛设备（9）；
所述电池更换设备（7）将从所述电动汽车上卸载下来所述待充电电池箱通过所述电池传输设备（8）传送给所述电池堆垛设备（9）；
所述电池堆垛设备（9）将所述待充电电池箱装载进所述充电系统（3），将从所述充电系统（3）上卸载下来的带电电池箱通过所述电池传输设备（8）传送给所述电池更换设备（7）；
所述电池更换设备（7）将所述带电电池装载入所述电动汽车；
所述电池更换设备（7）和所述电池堆垛设备（9）通过平移、升降、旋转和倾斜角调整的方式装载和卸载电池箱。
本发明提供的第三优选技术方案中：所述充电仓包括集成预装的充电机（10）、充电架（11）和暖通设备（12），所述充电架（11）用于放置所述电池箱，所述充电机(10)对所述充电架（11）上的所述待充电电池箱进行充电，所述暖通设备（12）用于控制所述充电仓里的温度和湿度。
本发明提供的第四优选技术方案中：所述充电仓包括视频监控、烟雾探测设备和通讯柜（13）；所述视频监控和烟雾探测设备监测所述充电仓的安全状况并通过所述通讯柜（13）传送给所述监控系统（5）。
本发明提供的第五优选技术方案中：所述供电仓包括呈“目”字形排列的变压器（14）和开关柜（15）。
本发明提供的第六优选技术方案中：所述监控室包括配电系统监控单元、充电系统监控单元、电池更换系统监控单元和环境监控单元，分别采集、存储并处理来自电池更换系统（2）、充电系统（3）、供电系统（4）和环境监控的数据，通过图形化人机界面及语音报警功能监控电池更换站各部分的运行。
本发明提供的第七优选技术方案中：所述电池更换站包括位于所述车辆停放区（1）和所述电池更换系统（2）之间的车辆升降定位系统(16)，所述车辆升降定位系统(16)配合所述电池更换系统（2）对所述电动汽车进行升降和定位。
本发明提供的第八优选技术方案中：所述电池更换站包括电池箱应急处理系统和消防设施单元，所述电池箱应急处理系统用于在电池箱高温、冒烟等严重事故时将事故电池箱转移到安全的地方；所述消防设施单元用于对所述电池箱进行消防处理。
本发明提供的一种全自动电动汽车电池更换站的有益效果包括：
1、本发明提供的一种电池更换站，电池更换系统、充电系统、供电系统和监控系统采用预装的集成和安装模式，将大部分设备都在出厂之前预装在各自的仓体内，简化现场安装和调试的流程，缩短施工周期；充电环境独立控制，整个系统的环境适应性大大提高，可以安装于室外；供电设备包含的供电仓的防护等级达到IP55，并且各个仓内在满足安全距离的条件下尽量紧凑布置，压缩仓体的占地面积；
2、电池箱的转运和更换流程简单并且全程自动完成，缩短电池更换时间；
3、充电仓内设有暖通设备、视频监控和烟雾探测设备，保证电池箱在适合的温度和湿度的环境下完成充电，并实时监控安全故障的发生；
4、监控系统采集、存储并处理来自电池更换系统、充电系统、供电系统和环境监控的数据，提供图形化人机界面及语音报警功能，完成系统的数据展现及下发控制命令，用以监控电池更换站各部分的运行，保证电池更换站安全可靠的运行。
5、待更换电池箱的电动汽车的升降和移动定位由专门的车辆升降定位系统完成，方便整个电池更换的操作；
6、设置应急处理单元和消防设施单元，保证紧急状况下整个电池更换站的安全；
7、电池更换站的所有设备的安装面高度一致，安装基础简单，土建上无需挖深或抬高安装基础面，节省土建成本。
附图说明
图1为本发明提供的一种全自动电动汽车电池更换站的实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的电池更换系统和车辆升降定位系统的实施例的截面图；
图3为本发明提供的充电仓的实施例的俯视图；
图4为本发明提供的供电系统和监控系统的布置图。
其中1为车辆停放区；2为电池更换系统；3为充电系统；4为供电系统；5为监控系统；6为指示标识；7为电池更换设备；8为电池传输设备；9为电池堆垛设备；10为充电机；11为充电架；12为暖通设备；13为通讯柜；14为变压器；15为开关柜；16为车辆升降定位系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示为本发明提供的一种全自动电动汽车电池更换站的实施例的示意图，该电池更换站包括车辆停放区1、电池更换系统2、充电系统3、供电系统4和监控系统5，车辆停放区1用于停放待更换电池的电动汽车；电池更换系统2为集成预装式，用于将带电电池箱更换给待更换电池箱的电动汽车，并将待充电的电池箱传送给充电系统3；充电系统3包括集成预装的充电仓，用于对电池更换系统2将电动汽车更换下来的待充电电池箱进行充电；供电系统4包括集成预装的供电仓，用于为整个电池更换站提供电源；监控系统5包括集成预装的监控室。其中，车辆停放区1和充电系统3位于电池更换系统2的两侧。
车辆停放区1设有指示车辆进入进出的行驶方向的指示标识6。
如图2所示为电池更换系统2和车辆升降定位系统16的截面示意图，电池更换系统2包括电池更换设备7、电池传输设备8、电池堆垛设备9，其中，电池更换设备7位于靠近车辆停放区1一侧，电池堆垛设备9位于靠近充电系统3的一侧，电池传输设备8连接电池更换设备7和电池堆垛设备9，用于电池箱在电池更换设备7和电池堆垛设备9之间的传输，电池更换设备7和电池堆垛设备9通过平移、升降、旋转和倾斜角调整的方式装载和卸载电池箱。车辆升降定位系统16通过对待更换电池的车辆进行升降、平移、定位等操作来完成和电池更换系统的配合工作。对电动汽车进行电池更换的过程中：车辆驶入车辆升降定位系统的车辆定位平台，平台升起，并平移到指定位置；电池更换设备7将从电动汽车上卸载下来待充电电池箱通过电池传输设备8传送给电池堆垛设备；电池堆垛设备9将待充电电池箱装载进充电系统3，并将从充电系统3上卸载下来的带电电池箱通过电池传输设备8传送给电池更换设备7；电池更换设备（7）将带电电池装载入所述电动汽车，完成对电动汽车电池箱的更换。
如图3所示为充电仓的实施例的俯视图，充电系统3包含的充电仓可以包括集成预装的充电机10、充电架11和暖通设备12。充电架11用于放置电池箱，充电机11对充电架10上的待充电电池箱进行充电，暖通设备控制充电仓里的温度和湿度在合适的范围内。充电仓还可以包括视频监控、烟雾探测设备和通讯柜13，视频监控和烟雾探测设备监测充电仓的安全状况并通过通讯柜13传送给监控系统5，保证充电系统的安全运行。整个充电仓在设置必要的遮雨设施后可直接安放于户外，并且该充电仓运输方便，安装调试简单，仓内温度湿度容易控制。
如图4所示为供电系统4和监控系统5的布置图。
供电系统4包含的供电仓包括变压器14和开关柜15，变压器14和开关柜15在供电仓内呈“目”字形排列，在满足安全距离的条件下尽量紧凑布置，压缩供电仓仓体的占地面积，供电仓的防护等级达到IP55，可直接安放于户外。
监控系统5包含的监控室包括配电系统监控单元、充电系统监控单元、电池更换系统监控单元和环境监控单元，采集、存储并处理来自电池更换系统2、充电系统3、供电系统4和环境监控的数据，提供图形化人机界面及语音报警功能，完成系统的数据展现及下发控制命令，用以监控电池更换站各部分的运行，保证电池更换站安全可靠的运行。
优选的，本发明提供的一种电池更换站还可以包括电池箱应急处理系统和消防设施单元，电池箱应急处理系统用于在电池箱高温、冒烟等严重事故时，能迅速将事故电池箱转移到安全的地方，消防设施单元用于对电池箱进行消防处理。
本发明提供的电池更换站，所有设备的安装面高度一致，安装基础简单，土建上无需挖深或抬高安装基础面，节省土建成本。
以上虽然根据附图对本发明的实例进行了详细说明，但不仅限于此具体实施方式，本领域的技术人员根据此具体技术方案进行的各种等同、变形处理，也在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种全自动电动汽车电池更换站，其特征在于，所述电池更换站包括车辆停放区（1）、电池更换系统（2）、充电系统（3）、供电系统（4）和监控系统（5）；
所述车辆停放区（1）用于停放待更换电池箱的电动汽车；
所述电池更换系统（2）为集成预装式，用于为所述待更换电池箱的电动汽车更换电池箱；
所述充电系统（3）包括集成预装的充电仓，用于对所述待更换电池箱的电动汽车更换下来的待充电电池箱进行充电；
所述供电系统（4）包括集成预装的供电仓，用于为所述电池更换站提供电源；
所述监控系统（5）包括集成预装的监控室，用于对所述电池更换系统（2）、充电系统（3）和供电系统（4）进行实时监控；
所述车辆停放区（1）和所述充电系统（3）位于所述电池更换系统（2）的两侧；
所述电池更换系统（2）包括集成预装的电池更换设备（7）、电池传输设备（8）、电池堆垛设备（9）；
所述电池更换设备（7）将从所述电动汽车上卸载下来所述待充电电池箱通过所述电池传输设备（8）传送给所述电池堆垛设备（9）；
所述电池堆垛设备（9）将所述待充电电池箱装载进所述充电系统（3），将从所述充电系统（3）上卸载下来的带电电池箱通过所述电池传输设备（8）传送给所述电池更换设备（7）；
所述电池更换设备（7）将所述带电电池装载入所述电动汽车；
所述电池更换设备（7）和所述电池堆垛设备（9）通过平移、升降、旋转和倾斜角调整的方式装载和卸载电池箱；
所述电池更换站包括位于所述车辆停放区（1）和所述电池更换系统（2）之间的车辆升降定位系统(16)，所述车辆升降定位系统（16）配合所述电池更换系统（2）对所述电动汽车进行升降和定位；
所述车辆停放区（1）设有指示车辆进入进出的行驶方向的指示标识（6）；
所述充电仓包括集成预装的充电机（10）、充电架（11）和暖通设备（12），所述充电架（11）用于放置所述电池箱，所述充电机(11)对所述充电架（11）上的所述待充电电池箱进行充电，所述暖通设备（12）用于控制所述充电仓里的温度和湿度；
所述充电仓包括视频监控、烟雾探测设备和通讯柜（13）；所述视频监控和烟雾探测设备监测所述充电仓的安全状况并通过所述通讯柜（13）传送给所述监控系统（5）；
所述供电仓包括呈“目”字形排列的变压器（14）和开关柜（15）；
所述监控室包括配电系统监控单元、充电系统监控单元、电池更换系统监控单元和环境监控单元，分别采集、存储并处理来自电池更换系统（2）、充电系统（3）、供电系统（4）和环境监控的数据，通过图形化人机界面及语音报警功能监控电池更换站各部分的运行；
所述电池更换站包括电池箱应急处理系统和消防设施单元，所述电池箱应急处理系统用于在电池箱高温、冒烟等严重事故时将事故电池箱转移到安全的地方；所述消防设施单元用于对所述电池箱进行消防处理。
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