CN110015105A - 充电站系统 - Google Patents

Abstract

本发明充电站系统，使用公共电池单元，电池单元提前在充电站充满电。当电动力汽车电量不足时即可驶向充电站，直接更换满电量的电池，从而转移了目前电动力汽车充电时间过长的问题。通过此途径可以巧妙解决目前电动力汽车因自身充电时间过长无法普及的情况，以完全替代传统燃油汽车，完全实现汽车行业零排放无污染。

Description

充电站系统

技术领域

本发明充电站系统，是一个纯电动力汽车电力快速补充的系统。本发明提供一种解决电动力汽车等待充电时间过长的巧妙途径，为电动力汽车快速补充电力。致力于推广电动力汽车的普及范围，为打造绿色生活尽一份力。

背景技术

现在随着人们生活水平的提高，以及对环保日渐重视。人们开始逐步要求绿色、零排放生活。

在汽车领域，人们已经解决了传统燃油汽车的尾气无毒排放问题，实现了尾气排放基本无有害气体。但是无毒排放并不代表所排放的气体无污染。燃油汽车燃烧化石燃料所排放的大量二氧化碳是导致地球温室效应的元凶。

想想看，地球仍然还有84.4% 人口属于发展中国家或贫困国家。这些人中的大多数在不久的将来也会像中国走向快速发展道路，越来越多的人们将富裕起来，人们便会考虑购置汽车，选择更方便的出行工具。在未来，将会有越来越多的汽车行驶在马路上，向空气排放着大量的二氧化碳。

人们开始追求电动力汽车，在未来使用核电力等清洁能源的情况下，以尽可能完全实现零排放，节能环保的生活。然而目前电动力汽车均因为充电时间过长、使用不方便、安全因素等问题，无法在社会普及。

本发明，致力于实现电动力汽车的普及，零排放，没有任何污染。为绿色环保、为世界的美好明天尽一份力。

发明内容

本发明要解决的是使电动力汽车在电力耗尽时，其电力能够快速补充。本项目能够确保其电力补充时间快于传统燃油汽车加油时间。

介于目前的科技水平，电池能量密度最高且技术成熟，可工业化大规模生产的属于锂聚合物电池，然而其充电时间过于漫长。目前的可充电电池也没有任何一款能够快速充电达到人们满意的。人们致力于缩短电池充电时间，虽然略有成果，但是其充电时间任然是以小时计算的。

介于此，本发明另辟蹊径：

建立充电站系统。电动力汽车使用公共电池单元，电动力汽车电池单元作为一种公共资源，电池由充电站提前充满。当电动力汽车本身的电池电力即将用尽时，电动力汽车驶向最近的充电站进行更换满电量电池，电量耗尽的电池进入充电站充电，电量充满后可再次供其他车辆使用。

本项目将漫长的充电过程交给充电站系统，而电动力汽车则直接更换充满电的电池。

附图说明

图1 为本充电站系统的简易示意图。图中标号①为充电柜，标号②为电池单元。

图2为充电柜的简易示意图。图中标号③为充电柜立体示意图，标号④为电池单元。

图3 为电量耗尽的小汽车即将到达充电站的情形。图中标号⑤为小汽车电池组。

图4为小汽车更换电池组的操作步骤示意图。图中标号⑥为从充电站提取3个电池单元组合成该型号小轿车所需电池组的步骤，标号⑦为将满电量电池组装入小汽车电池槽中的步骤，标号⑧为小汽车耗尽电量的电池组进入充电站充电的步骤。

图5 为电量耗尽的公交车即将到达充电站的情形。图中标号⑨为公交车电池组。

图6 为公交车更换电池组的操作步骤示意图。图中标号⑩为从充电站提取6个电池单元组合成公交车所需电池组的步骤，标号⑪为将满电量电池组装入公交车电池槽中的步骤，标号⑫为公交车耗尽电量的电池组进入充电站充电的步骤。

具体实施方式

下面结合附图具体的介绍本充电站系统的构造及运行原理。

一、充电站的构造。充电站由一定数量的充电柜组成（图1中标号①），而充电柜则又能容纳若干数量的电池单元（图1中标号②），并能对电池单元进行充电。为确保每辆电动力汽车在充电站更换电池时，都有充足的电池进行更换。每个充电站需最低储备附近用户电动力汽车数量两倍以上的电池，以确保，公共电池单元循环无阻碍。

二、统一的电池组标准。为了通用性，为了最好的兼容性，以及资源的最节省。充电站所有的电池单元统一标准，并可以按照特定的数量进行组合为电池组，如图3标号⑤及图5标号⑨所示。以兼容不同类型的电动力车辆，包括将来可能可以实际投入使用的电动力重型工程车，以及军用特种车辆：坦克。

三、充电站的运行原理。电池单元由充电站提前充电，当电动力汽车本身的电池组电力不足时，电动力汽车驶向最近的充电站更换满电量的电池组。电量耗尽的电池进入充电站充电，电量充满后可再次供其他车辆使用。接下来以小汽车和公交车的情形来详细的解释充电站的运行原理。当小汽车电量不足（图3）即将驶向充电站时，通过云平台提前告知目的地充电站，充电站即提前提取3个满电量电池单元组合为小轿车所需的电池组（如图4标号⑥的步骤）。当小轿车到达时，无需等待即可将小轿车中电量不足的电池组取出，并给小汽车装入提前准备好的满电量电池组（如图4标号⑦的步骤），小汽车即可由低电量变为满电量，且更换过程将会比传统的汽车加油时间更短。小汽车的低电量电池随即拆分为3个单独的电池单元，并放入充电柜中进行充电（如图4标号⑧的步骤）。当公交车电量不足（图5）即将驶向充电站更换电池组时，其操作与小汽车的电池组更换步骤相同（如图6中的步骤）。

四、建立资源云平台。为了加快对电动力汽车更换电池组的速度，应充分利用电量不足的汽车驶向充电站的时间。因此可以利用云平台，电动力汽车驶向充电站的过程中便提前告知目的地充电站，充电站根据相应的车辆型号提前为其准备好电池组。同时，为了使项目更快的普及，以及资源的最节省，本系统需要利用云平台收集基本数据。通过附近用户数量和使用习惯等信息，来更好的明确充电站储备电池与电动力汽车之间的数量关系。

优势:

此项目思维另辟蹊径，其优势也是巨大的。相比较传统电动力汽车，需要将电源插在车身进行充电，也就意味着你得先等着充满足够的电量才能使用。而本项目的思维优势有四点。

优势一：是将充电过程留给后台（充电站），以消除用户等待电池充电过程。介于电池的充电速度短时间内无法取得令人满意的突破，因此需额外准备更多的电池，以保证循环。

优势二：此系统兼容力强，长远时间内无法被淘汰，即使将来充电技术能够取得较大的突破，只需更新电池资源，仍然能被本系统容纳。我相信假如在不远的将来新的充电技术能够保证使用 10 分钟充满能够行驶 500 公里的电动力汽车的电池电量，在急用的时候人们仍然会觉得充电时间过于漫长。充电技术能够达到 2、3 分钟充满电动力汽车恐怕会让人不可思议，而且这样的技术恐怕是遥不可及的。

优势三：传统充电汽车需要建设更为大量的充电桩等设施，这样的充电桩容易损坏，寿命不长，浪费社会支援，且存在安全因素。最主要的是范围狭窄无法普及，我相信用户肯定不敢开着这样的充电汽车去野外郊游。而充电站系统将会普及到世界各地，包括乡村，致力于建造与加油站一样的覆盖密度。

优势四：充电站系统将致力于提供更加完美、方便的体验。利用云平台，用户在驶向充电站时通过云平台提前告知充电站，云平台获取用户离充电站的距离和电动力汽车的型号，以及时组装用户所需的电池组。

Claims (2)

1.本发明充电站系统，其特征在于：充电站使用公共电池单元，当电动力汽车电量不足时即可驶向充电站，直接更换满电量的电池。

2.权利要求1所述的电池单元全部为统一标准（尺寸、电压以及容量），并且以电池单元可按任意数量组合为电池组的方式兼容各类型号的电动力汽车。