CN109869017B - 换电站的功能仓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换电站的功能仓。所述功能仓实现换电站对电动汽车的动力电池进行更换的控制，所述功能仓的第一侧通过换电通道与换电仓连通，所述功能仓的第二侧通过电池转运通道与充电仓连通；其中，所述功能仓的长度延伸方向与所述电动汽车的行驶方向一致，所述换电通道和所述电池转运通道连通形成横向于所述电动汽车的行驶方向的贯穿通道。由此，通过将功能仓设置在充电仓和换电仓之间以更好地实现动力电池的运输，而且将电池转运通道以及换电通道横向于电动汽车的形式方向设置以合理地节省空间，使得换电仓和充电仓与功能仓的配合更加紧凑，同时便于电动汽车驶入和驶出换电仓。

Description

换电站的功能仓

技术领域

本发明涉及新能源电动汽车换电技术领域，尤其是涉及一种换电站的功能仓。

背景技术

目前，汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素，为了治理汽车尾气，电动汽车已经被普及。而目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。通过换电站对电动汽车的动力电池进行快换。

相关技术中，换电站的结构复杂、更换动力电池的效率低，在换电站中无法对动力电池进行检测，而且换电站的安全性一般。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出可靠性高的功能仓。

根据本发明实施例的换电站的功能仓，所述功能仓实现换电站对电动汽车的动力电池进行更换的控制，所述功能仓的第一侧通过换电通道与换电仓连通，所述功能仓的第二侧通过电池转运通道与充电仓连通；其中，所述功能仓的长度延伸方向与所述电动汽车的行驶方向一致，所述换电通道和所述电池转运通道连通形成横向于所述电动汽车的行驶方向的贯穿通道。

根据本发明实施例的功能仓，通过将功能仓设置在充电仓和换电仓之间以更好地实现动力电池的运输，而且将电池转运通道以及换电通道横向于电动汽车的形式方向设置以合理地节省空间，使得换电仓和充电仓与功能仓的配合更加紧凑，同时便于电动汽车驶入和驶出换电仓。

根据本发明的一些实施例，所述功能仓还包括应急舱和电气室，所述应急舱和所述电气室分别设置在所述贯穿通道的相对两侧，其中，所述应急舱用于对异常的动力电池进行应急处理，所述电气室用于对所述换电站供电。

根据本发明的一些实施例，功能仓还包括：监控室，所述监控室紧邻所述应急舱设置，所述监控室用于对所述换电站进行监测和控制。

根据本发明的一些实施例，所述应急舱内设置有防爆装置，所述防爆装置用于对动力电池进行监测，并对异常的动力电池进行应急处理。

根据本发明的一些实施例，所述防爆装置包括：防爆舱，所述防爆舱具有可容纳动力电池的半封闭腔体；翻转机构，所述翻转机构设置在所述防爆舱的顶部外周内侧边缘，用于支撑动力电池；当动力电池发生故障时，所述翻转机构使所述电池落入所述防爆舱内。

根据本发明的一些实施例，所述防爆装置还包括：灭火装置，所述灭火装置设置在所述防爆舱的上方，用于在所述电池落入所述防爆舱内后对所述电池进行灭火。

根据本发明的一些实施例，所述电气室内设置有至少一个配电柜，所述配电柜用于对换电移动装置和电池转运装置供电。

根据本发明的一些实施例，功能仓还包括：通风系统，所述通风系统包括：第一通风装置和第二通风装置，所述第一通风装置靠近所述电气室设置，所述第二通风装置设置在所述应急舱内。

根据本发明的一些实施例，所述第一通风装置具有进风道、第一出风道和第二出风道，所述进风道的进风口通向所述电气室，所述第一出风道和所述第二出风道均与所述进风道的远离所述进风口的一端相连，且所述第一出风道的出风口通向所述充电仓，所述第二出风道的出风口与外界连通。

根据本发明的一些实施例，所述第一出风道和所述第二出风道垂直，且所述进风道的末端与所述第一出风道和所述第二出风道之间设置有转换阀。

根据本发明的一些实施例，述第一出风道的出风口处安装有轴流风扇，所述第二出风道的出风口以及所述第二通风装置的出风口处安装有离心风扇。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的换电站的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的功能仓的俯视图；

图3是根据本发明实施例的功能仓和充电仓的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的第一通风装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的防爆装置的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的防爆装置的爆炸图。

附图标记：

换电站1000、

换电仓100、功能仓200、充电仓300、电池转运通道301、

应急舱202、电气室203、监控室204、防爆舱206、翻转机构208、配电柜209、第一通风装置210、第二通风装置211、防爆装置212、第一出风道213、第二出风道214、轴流风扇215、离心风扇216、灭火支架217、灭火装置218、动力电池219。

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。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的换电站1000的功能仓200。

根据本发明实施例的换电站1000的功能仓200，功能仓200实现换电站1000对电动汽车的动力电池219进行更换的控制，功能仓200的第一侧通过换电通道与换电仓100连通，功能仓200的第二侧通过电池转运通道301与充电仓300连通；其中，功能仓200的长度延伸方向与电动汽车的行驶方向一致，换电通道和电池转运通道301连通形成横向于电动汽车的行驶方向的贯穿通道。

可以理解的是，换电仓100可以用于停放电动汽车，并在换电仓100内对电动汽车更换动力电池219；充电仓300可以用于存放动力电池219，从电动汽车取下的动力电池219可以存放在充电仓300，通过充电仓300对动力电池219充电，而且充电仓300中的动力电池219可以取出并安装至电动汽车中以对电动汽车的动力电池219更换。

进一步地，功能仓200设置在换电仓100和充电仓300之间，而且功能仓200与换电仓100和充电仓300均处于连通的状态，从而可以将充电仓300的动力电池219通过电池转运通道301运送至换电仓100。

其中，换电通道与电池转运通道301相连通，而且换电通道和电池转运通道301横向于电动汽车在换电仓100中的行驶方向，从而可以充分地利用换电仓100、功能仓200的空间，节省换电通道和电池转运通道301占用的空间，而且这样的结构便于动力电池219的传输，在更换电池后便于电动汽车驶离换电仓100。

根据本发明实施例的功能仓200，通过将功能仓200设置在充电仓300和换电仓100之间以更好地实现动力电池219的运输，而且将电池转运通道301以及换电通道横向于电动汽车的形式方向设置以合理地节省空间，使得换电仓100和充电仓300与功能仓200的配合更加紧凑，同时便于电动汽车驶入和驶出换电仓100。

在本发明的一些实施例中，功能仓200还包括应急舱202和电气室203，应急舱202和电气室203分别设置在贯穿通道的相对两侧，其中，应急舱202用于对异常的动力电池219进行应急处理，电气室203用于对换电站1000供电。

可以理解的是，换电站1000需要电能来维持运转，从而通过在功能仓200设置电气室203以满足换电站1000对电能的需求。

进一步地，换电站1000通过设置应急舱202以对动力电池219进行检测，当应急舱202检测的动力电池219损坏或存在安全隐患时，需要对该动力电池219进行应急处理，以防止危险发生，从而可以提升换电站1000的安全性以及可靠性。

在本申请的一些实施例中，功能仓200还包括：监控室204，监控室204紧邻应急舱202设置，监控室204用于对换电站1000进行监测和控制，从而可以监测换电站1000的运行状态，通过监控室204对换电站1000控制以保证换电站1000运行顺利。

可以理解的是，监控室204可以对换电仓100、应急舱202、电气室203、充电仓300等空间进行监控，还可以对充电仓300中的动力电池219的充电状态进行检测，以保证换电站1000处于正常运行状态，当监控到异常参数或存在安全隐患时，可以及时发现问题以减小损失。

在本发明的一些实施例中，应急舱202内设置有防爆装置212，防爆装置212用于对动力电池219进行监测，并对异常的动力电池219进行应急处理。

可以理解的是，当动力电池219异常时，将存在安全隐患，需要第一时间对动力电池219进行应急处理，防爆装置212的可靠性高，通过防爆装置212对动力电池219进行处理可以提高检测以及应急处理的可靠性和安全性。

在本发明的一些实施例中，防爆装置212包括：防爆舱206和翻转机构208，防爆舱206具有可容纳动力电池219的半封闭腔体；翻转机构208设置在防爆舱206的顶部外周内侧边缘，用于支撑动力电池219；当动力电池219发生故障时，翻转机构208使电池落入防爆舱206内。

可以理解的是，在对动力电池219检测的过程中，需要将动力电池219支撑设置在翻转机构208上，并根据动力电池219的状态实现不同的操作。当动力电池219处于正常状态（即可正常使用）时，翻转机构208持续支撑动力电池219；当动力电池219处于异常状态时（即存在安全隐患或无法正常使用）时，翻转机构208翻转以使动力电池219落入防爆舱206中。

进一步地，防爆舱206的可靠性高，从而适于通过防爆舱206对异常状态的动力电池219进行应急处理，从而可以有效地提升应急舱202的可靠性。

在本发明进一步的实施例中，防爆装置212还包括：灭火装置218，灭火装置218设置在防爆舱206的上方，用于在动力电池219落入防爆舱206内后对动力电池219进行灭火。

可以理解的是，当动力电池219落入防爆舱206内时，说明动力电池219存在安全隐患，动力电池219可能发生燃烧或爆炸等现象，通过灭火装置218可以及时且有效地解决动力电池219燃烧的问题，提升防爆装置212的安全性和可靠性。

在本发明的一些实施例中，电气室203内设置有至少一个配电柜209，配电柜209用于对换电移动装置和电池转运装置供电。

可以理解的是，配电柜209对换电站1000中的多个装置起到保护、监视和控制的作用，从而配电柜209对换电站1000可以起到监测以及供电的作用，在保证换电站1000正常运转的前提下，提升换电站1000的可靠性以及安全性。

在本发明的一些实施例中，功能仓200还包括：通风系统，通风系统包括：第一通风装置210和第二通风装置211，第一通风装置210靠近电气室203设置，第二通风装置211设置在应急舱202内。

可以理解的是，电气室203用于对换电站1000供电，在电气室203中温度较高，由此需要设置第一通风装置210对电气室203起到通风、降温的作用，以保证电气室203内的温度满足工作需求，从而可以提升电气室203的可靠性以及安全性。

进一步地，应急舱202用于处理异常的动力电池219，当动力电池219燃烧时将释放出大量的热，通过设置第二通风装置211可以对应急舱202起到良好的通风、降温作用，从而可以提升应急舱202的安全性。

在本发明进一步的实施例中，第一通风装置210具有进风道、第一出风道213和第二出风道214，进风道的进风口通向电气室203，第一出风道213和第二出风道214均与进风道的远离进风口的一端相连，而且第一出风道213的出风口通向充电仓300，第二出风道214的出风口与外界连通。

进一步地，电气室203内的热量可以通过进风道的进风口排向第一出风道213的出风口和第二出风道214的出风口。当电气室203内的热量排向第二出风道214的出风口时，可以对电气室203起到良好的降温效果；当电气室203内的热量排向第一出风道213的出风口时，可以将热量传递至充电仓300，从而可以提升充电仓300内的温度。

需要说明的是，在动力电池219的充电过程中需要保证充电环境的温度，在合适的温度下可以保证动力电池219的充电效果和使用寿命。当换电站1000可以布置在室外环境中，充电仓300内的温度将受到外界环境因素的影响，外界温度低将导致充电仓300内的温度低，影响动力电池219的充电效果，同时不利于动力电池219的存放，通过将电气室203内的热量传递至充电仓300可以防止充电仓300内的温度过低而影响动力电池219的充电效果，同时可以合理地利用电气室203内的热量，节省不必要能源的浪费。

可以理解的是，这里的“不必要能源”指的是：单独在充电仓300中设置装置并对装置供电以保证充电仓300内环境的温度所消耗的能源。

具体地，通过第一通风装置210可以根据实际的使用需求，将电气室203内的热量可以单独向外界传递，还可以将电气室203内的热量单独向充电仓300内传递，还可以将电气室203内的热量同时向外界和充电仓300内传递。

在本发明的一些实施例中，第一出风道213和第二出风道214垂直，而且进风道的末端与第一出风道213和第二出风道214之间设置有转换阀。由于第一出风道213和第二出风道214相互垂直设置，由此便于将第一出风道213与充电仓300内的空间连通、将第二出风道214与外界连通。

进一步地，可以通过调节转换阀以对第一通风装置210内部的连通关系进行调节，如：通过调节转换阀将进风道与第二出风道214连通，进风道不与第一出风道213连通，此时电气室203与外界连通；通过调节转换阀将进风道与第一出风道213连通，进风道不与第二出风道214连通，此时电气室203与充电仓300连通；通过调节转换阀将第一出风道213和第二出风道214同时与进风道连通，此时电气室203与充电仓300连通，电气室203也与外界连通。

在本发明的一些实施例中，第一出风道213的出风口处安装有轴流风扇215，第二出风道214的出风口以及第二通风装置211的出风口处安装有离心风扇216。

可以理解的是，轴流风扇215与离心风扇216的出风方向不同，在第一出风道213的出风口设置轴流风扇215以更好地将由进风道进入第一通风装置210的热量输送至充电仓300。

进一步地，轴流风扇215通过轴流风机驱动，轴流风机的电机通常布置在轴流风机的内部，离心风扇216通过离心风机驱动，离心风机的电机通常布置在离心风机的抽风筒外，从而在第一出风道213和第二出风道214分别设置轴流风扇215和离心风扇216以更好地满足第一通风装置210的出风需求。

在本发明的一些实施例中，应急舱202还包括：灭火装置218，灭火装置218设置在防爆舱206的上方，在动力电池219落入防爆舱206内后对动力电池219释放灭火介质。可以理解的是，动力电池219存在一定的安全隐患，灭火装置218可以将灭火介质填充在防爆舱206内，由此可以有效地防止动力电池219燃烧，提高应急舱202的安全性。

在本发明进一步的实施例中，灭火装置218包括：沙箱、锁止杆和驱动装置，沙箱的底部设置有相对扣合的且可相对沙箱侧壁翻转的两个翻板，锁止杆与沙箱的端壁配合，并可沿锁止杆的轴向方向移动，锁止杆的下端止抵支撑在两个翻板的交界处。驱动装置具有锁舌，锁舌与锁止杆锁止配合。

具体地，沙箱用于存放灭火介质，当沙箱的两个翻板翻转时，沙箱中的灭火介质可以落入防爆舱206中。锁止杆对翻板具有锁止作用，当锁止杆与沙箱的端壁配合时，由于锁止杆处于锁止状态，锁止杆的下端止抵两个翻板的交界处，翻板无法打开。

进一步地，驱动装置用于与锁止杆锁止配合，当驱动装置不驱动时，驱动装置对锁止杆起到锁止作用，沙箱的两个翻板也将无法打开；当驱动装置驱动时，驱动装置的锁舌不再与锁止杆锁止配合，锁止杆可以相对沙箱移动，沙箱的两个翻板在重力或其他驱动动力的作用下打开，使得沙箱中的灭火介质落入防爆舱206中。

可选地，灭火装置218布置在灭火支架217上。

在本发明的一些实施例中，应急舱202内还设置有紧急通风设备。当动力电池219燃烧时，将会产生大量的有害气体和热量等，并且需要将有害气体等物质及时排出应急舱202，通过紧急通风设备可以将应急舱202内的气体和热量快速地排出，以保证应急舱202的安全性。

进一步地，防爆舱206的可靠性高，从而适于通过防爆舱206对异常状态的动力电池219进行应急处理，从而可以有效地提升应急舱202的可靠性

在本发明的描述中，需要理解的是，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，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种换电站的功能仓（200），其特征在于，所述功能仓（200）实现换电站（1000）对电动汽车的动力电池进行更换的控制，所述功能仓（200）的第一侧通过换电通道与换电仓（100）连通，所述功能仓（200）的第二侧通过电池转运通道（301）与充电仓（300）连通；其中，所述功能仓（200）的长度延伸方向与所述电动汽车的行驶方向一致，所述换电通道和所述电池转运通道（301）连通形成横向于所述电动汽车的行驶方向的贯穿通道；

所述功能仓（200）还包括应急舱（202）和电气室（203），所述应急舱（202）和所述电气室（203）分别设置在所述贯穿通道的相对两侧；

所述应急舱（202）内设置有防爆装置（212），所述防爆装置（212）用于对动力电池（219）进行监测，并对异常的动力电池（219）进行应急处理；

所述防爆装置（212）包括：

防爆舱（206），所述防爆舱（206）具有可容纳动力电池的半封闭腔体；

所述防爆装置（212）还包括：

灭火装置，所述灭火装置设置在所述防爆舱（206）的上方，用于在所述动力电池（219）落入所述防爆舱（206）内后对所述动力电池（219）进行灭火。

2.根据权利要求1所述的功能仓（200），其特征在于，所述应急舱（202）用于对异常的动力电池进行应急处理，所述电气室（203）用于对所述换电站（1000）供电。

3.根据权利要求2所述的功能仓（200），其特征在于，还包括：监控室（204），所述监控室（204）紧邻所述应急舱（202）设置，所述监控室（204）用于对所述换电站（1000）进行监测和控制。

4.根据权利要求1所述的功能仓（200），其特征在于，翻转机构（208），所述翻转机构（208）设置在所述防爆舱（206）的顶部外周内侧边缘，用于支撑动力电池（219）；

当动力电池（219）发生故障时，所述翻转机构（208）使所述电池（219）落入所述防爆舱（206）内。

5.根据权利要求2所述的功能仓（200），其特征在于，所述电气室（203）内设置有至少一个配电柜（209），所述配电柜（209）用于对换电移动装置和电池转运装置供电。

6.根据权利要求2所述的功能仓（200），其特征在于，还包括：通风系统，所述通风系统包括：第一通风装置（210）和第二通风装置（211），所述第一通风装置（210）靠近所述电气室（203）设置，所述第二通风装置（211）设置在所述应急舱（202）内。

7.根据权利要求6所述的功能仓（200），其特征在于，所述第一通风装置（210）具有进风道、第一出风道（213）和第二出风道（214），所述进风道的进风口通向所述电气室（203），所述第一出风道（213）和所述第二出风道（214）均与所述进风道的远离所述进风口的一端相连，且所述第一出风道（213）的出风口通向所述充电仓（300），所述第二出风道（214）的出风口与外界连通。

8.根据权利要求7所述的功能仓（200），其特征在于，所述第一出风道（213）和所述第二出风道（214）垂直，且所述进风道的末端与所述第一出风道（213）和所述第二出风道（214）之间设置有转换阀。

9.根据权利要求7所述的功能仓（200），其特征在于，所述第一出风道（213）的出风口处安装有轴流风扇（215），所述第二出风道（214）的出风口以及所述第二通风装置（211）的出风口处安装有离心风扇（216）。