CN111845440A - 一种换电站及换电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换电站及换电系统，所述换电站包括：第一换电箱、第二换电箱、第三换电箱和第四换电箱；第一换电箱、第二换电箱、第三换电箱和第四换电箱相互平行设置，其中，第一换电箱和第四换电箱沿第三换电箱宽度方向设置；第一换电箱内设有冷却机构，冷却机构用于冷却车辆更换的电池包；第二换电箱设置第一换电箱和第三换电箱之间，第二换电箱内设有第一驱动机构，第一驱动机构用于驱动换电站对车辆的电池包进行换电；第三换电箱内设有换电机构，换电机构用于更换车辆的电池包；第四换电箱内设有维修机构，维修机构用于维修换电站；本发明能够整体规划布局，对每个换电箱内设备布置高度集成，提高换电站的共用性更高和组装效率。

Description

一种换电站及换电系统

技术领域

本发明涉及换电技术领域，特别涉及一种换电站及换电系统。

背景技术

随着电动汽车的推广，为电动汽车快速、安全地补充能源已成为一个广受关注的问题。目前主流的解决方案是采用充电桩为电动车充电，通过快充的方式补电，普遍需要1-2小时的充电时间，速度较慢，且长时间快充对电池寿命影响较大，如果使用慢充，则耗时6-10小时，等待时间更长，这也成为电动汽车推广上的一个难点。

电动汽车快速补能的另一个研究方向是动力电池快换技术是换电站，换电站普遍由换电仓和充电仓两大核心部分组成，下分为车辆导引装置、车辆换电系统、电池转运系统、电池充电系统、站内冷却系统、整站控制及网络系统等组成。目前市场上的换电站以固定建筑或集装箱式结构为主，其中，集装箱式结构又因基建投入少，设备集成化程度高，投放简单等原因占有明显优势。

但是，集装箱式换电站，受限于国家运输法规限制，其单个运输尺寸受到限制，故而当前集装箱式换电站普遍需要多个集装箱来组装才能满足整套换电、充电服务；多个集装箱组装带来的落站工作量增加，以及组装过程中装配误差对设备精度会带来不可预估的影响。不同区域对换电站运营能力的需求不同，换电站需适应不同市场环境，并且不同配置的换电站布局不同，会造成换电站组装组装难度增加及换电站成本增加。

因此上述问题是本领域技术人员需要解决的。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种换电站及换电系统，能够对换电站布局进行整体规划，使换电站集装箱尺寸更加统一，集装箱内设备布置高度集成，换电站不同配置间的共用性更高，同时又能提高换电站落地组装效率。

为了解决上述问题，本发明提供一种换电站，包括：第一换电箱、第二换电箱、第三换电箱和第四换电箱；

所述第一换电箱、所述第二换电箱、所述第三换电箱和所述第四换电箱相互平行设置，其中，所述第一换电箱和所述第四换电箱沿所述第三换电箱宽度方向设置；

所述第一换电箱内设有冷却机构，所述冷却机构用于冷却车辆更换的电池包；

所述第二换电箱设置第一换电箱和所述第三换电箱之间，所述第二换电箱内设有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动换电站对车辆的电池包进行换电；

所述第三换电箱内设有换电机构，所述换电机构用于更换车辆的电池包；

所述第四换电箱内设有维修机构，所述维修机构用于维修换电站。

进一步地，所述第一换电箱的长度、所述第二换电箱的长度、所述第三换电箱的长度和所述第四换电箱的长度一致。

进一步地，所述第一换电箱、所述第二换电箱、所述第三换电箱和所述第四换电箱依次连通。

进一步地，所述第一换电箱和所述第二换电箱内均设有电池存储机构。

进一步地，所述冷却机构设置在所述第一换电箱中的所述电池存储机构一侧，所述电池存储机构另一侧设有第二驱动机构。

进一步地，所述第一驱动机构设置在所述第二换电箱中的所述电池存储机构的一侧，所述电池存储机构的另一侧设有控制机构，其中，所述第一驱动机构与所述第二驱动机构共同设置在同一个区域内。

进一步地，所述第一换电箱内还包括：堆垛机构，所述堆垛机构沿所述第一换电箱的长度方向设置，所述堆垛机构用于堆垛电池包。

进一步地，所述换电机构包括浮动平台组件和坡道，所述坡道沿所述第三换电箱的长度方向贯通，所述浮动平台组件设置在所述坡道上。

进一步地，所述第四换电箱内还设有举升机构，所述举升机构用于换电使辅助车辆托举车辆。

本发明还保护了一种换电系统，包括上述任意一项所述的换电站，所述换电站根据配置与其他换电站共用第一换电箱、第二换电箱和第三换电箱。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)发明的一种换电站及换电系统，通过合理布局，将换电站划分为不同的区域，换电站设备更加集中，使设备更易管理。

2)发明的一种换电站及换电系统，将充电机与对应的电池架集中于一个换电箱内，同时将换电系统集中另一换电箱内，提高了换电站的集成度，在工厂内可完成绝大部分组装工作，且不同配置的换电站的相同设备布局位置保持一致，更易组装；

3)发明的一种换电站及换电系统，将所有控制设备集中布置于一个设备区，方便维护人员维修；

4)发明的一种换电站及换电系统，换电站设备集中布置于四个换电箱，不同配置的换电站共用其中三个换电箱，并且设备的布置保持一致，最大程度的减小集装箱的差异、零部件的种类，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的换电站的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第一换电箱的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第二换电箱的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第三换电箱的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的第四换电箱的结构示意图；

其中，1-第一换电箱，2-第二换电箱，3-第三换电箱，4-第四换电箱，5-冷却机构，6-第一驱动机构，7-换电机构，71浮动平台组件，711-浮动平台，712-举升平台，72-坡道，8-维修机构，9-电池存储机构，10-第二驱动机构，11-堆垛机构，12-举升机构，13-控制机构，14-分水器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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设备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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例一

本实施例一提供了一种换电站，如图1-5所示，包括：第一换电箱1、第二换电箱2、第三换电箱3和第四换电箱4；

所述第一换电箱1、所述第二换电箱2、所述第三换电箱3和所述第四换电箱4相互平行设置，其中，所述第一换电箱1和所述第四换电箱4沿所述第三换电箱3宽度方向设置；

所述第一换电箱1内设有冷却机构5，所述冷却机构5用于冷却车辆更换的电池包；

所述第二换电箱2设置第一换电箱1和所述第三换电箱3之间，所述第二换电箱2内设有第一驱动机构6，所述第一驱动机构6用于驱动换电站对车辆的电池包进行换电；

所述第三换电箱3内设有换电机构7，所述换电机构7用于更换车辆的电池包；

所述第四换电箱4内设有维修机构8，所述维修机构8用于维修换电站。

具体地，所述第一换电箱1的长度、所述第二换电箱2的长度、所述第三换电箱3的长度和所述第四换电箱4的长度一致，使保证同一个尺寸，便于后续的运输和组装。

进一步地，所述第一换电箱1、所述第二换电箱2、所述第三换电箱3和所述第四换电箱4依次连通。

具体地，所述第一换电箱1和所述第二换电箱2内均设有电池存储机构9。其中，所述第一换电箱1中的所述电池存储机构9具有三个存储架，所述第二换电箱2中的所述电池存储机构9具有两个存储架。

进一步地，所述第一换电箱1中的所述电池存储机构9沿着所述第一换电箱1的长度方向设置；所述冷却机构5设置在所述第一换电箱1中的所述电池存储机构9一侧，所述电池存储机构9另一侧设有第二驱动机构10。

进一步地，所述第二换电箱2中的所述电池存储机构9沿着所述第二换电箱2的长度方向设置；所述第一驱动机构6设置在所述第二换电箱2中的所述电池存储机构9的一侧，所述电池存储机构9的另一侧设有控制机构13，其中，所述第一驱动机构6与所述第二驱动机构10共同设置在同一个区域内。

进一步地，所述第一驱动机构6与所述第二驱动机构10共同设置在同一个区域为单独隔断区域，为了使电池包充电，充电机与其对应的电池架较近且位于同一集装箱，线束长度更短，线束组装方便。

具体地，所述第一换电箱1未与所述第二换电箱2连接的一侧设有分水器14，所述分水器14用于为所述冷却机构5提供冷却液。

一些实施例中，所述第一换电箱1内还包括：堆垛机构11，所述堆垛机构11沿所述第一换电箱1的长度方向设置，所述堆垛机构11用于堆垛电池包，能够保证堆垛机的安装精度，同时堆垛机可在出厂前完成在集装箱内的装配、调试，可降低落站的工作量。

具体地，所述换电机构7包括浮动平台组件71和坡道72，所述坡道72沿所述第三换电箱3的长度方向贯通，所述浮动平台组件71设置在所述坡道72上。

进一步地，所述浮动平台组件71包括浮动平台711和举升平台712，所述举升平台712设置在所述浮动平台711两侧，所述坡道72分为上坡道和下坡道，所述上坡道和所述下坡道无明显区别，所述换电机构7用于换电车辆在此第三换电箱内完成车辆的定位、校正、举升、电池的更换和传送。

一些实施例中，所述第四换电箱4内还设有举升机构12，所述举升机构12用于换电使辅助车辆托举车辆。

一些实施例中，所述换电站还包括控制机构13，所述控制机构13单独设置在一个区域，与其他机构相互隔开，一方面控制设备集中布局，方便相关线束组装，控制设备维修、定期维护更加方便；另一方面设备控制区内布置有空调，可对控制设备区的温度进行管控，保证控制设备能在适宜的工作环境内运行。

进一步地，所述控制机构13所在的区域设置在第一换电箱1和第二换电箱2中，为两者共同区域。

本发明还提供了一种换电系统，其特征在于，包括上述任意一项所述的换电站，所述换电站根据配置与其他换电站共用第一换电箱1、第二换电箱2和第三换电箱3，所述换电站设备集中布置于四个换电箱，不同配置的换电站共用其中三个集装箱，并且设备的布置保持一致，最大程度的减小集装箱的差异、零部件的种类，节约成本。

本实施例一提供了一种换电站及换电系统，通过合理布局，将换电站划分为不同的区域，换电站设备更加集中，使设备更易管理，并且将充电机与对应的电池架集中于一个换电箱内，同时将换电系统集中另一换电箱内，提高了换电站的集成度，在工厂内可完成绝大部分组装工作，且不同配置的换电站的相同设备布局位置保持一致，更易组装。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种换电站，其特征在于，包括：第一换电箱(1)、第二换电箱(2)、第三换电箱(3)和第四换电箱(4)；

所述第一换电箱(1)、所述第二换电箱(2)、所述第三换电箱(3)和所述第四换电箱(4)相互平行设置，其中，所述第一换电箱(1)和所述第四换电箱(4)沿所述第三换电箱(3)宽度方向设置；

所述第一换电箱(1)内设有冷却机构(5)，所述冷却机构(5)用于冷却车辆更换的电池包；

所述第二换电箱(2)设置第一换电箱(1)和所述第三换电箱(3)之间，所述第二换电箱(2)内设有第一驱动机构(6)，所述第一驱动机构(6)用于驱动换电站对车辆的电池包进行换电；

所述第三换电箱(3)内设有换电机构(7)，所述换电机构(7)用于更换车辆的电池包；

所述第四换电箱(4)内设有维修机构(8)，所述维修机构(8)用于维修换电站。

2.根据权利要求1所述的一种换电站，其特征在于，所述第一换电箱(1)的长度、所述第二换电箱(2)的长度、所述第三换电箱(3)的长度和所述第四换电箱(4)的长度一致。

3.根据权利要求2所述的一种换电站，其特征在于，所述第一换电箱(1)、所述第二换电箱(2)、所述第三换电箱(3)和所述第四换电箱(4)依次连通。

4.根据权利要求1所述的一种换电站，其特征在于，所述第一换电箱(1)和所述第二换电箱(2)内均设有电池存储机构(9)。

5.根据权利要求4所述的一种换电站，其特征在于，所述冷却机构(5)设置在所述第一换电箱(1)中的所述电池存储机构(9)一侧，所述电池存储机构(9)另一侧设有第二驱动机构(10)。

6.根据权利要求5所述的一种换电站，其特征在于，所述第一驱动机构(6)设置在所述第二换电箱(2)中的所述电池存储机构(9)的一侧，所述电池存储机构(9)的另一侧设有控制机构(11)，其中，所述第一驱动机构(6)与所述第二驱动机构(10)共同设置在同一个区域内。

7.根据权利要求1所述的一种换电站，其特征在于，所述第一换电箱(1)内还包括：堆垛机构(11)，所述堆垛机构(11)沿所述第一换电箱(1)的长度方向设置，所述堆垛机构(11)用于堆垛电池包。

8.根据权利要求1所述的一种换电站，其特征在于，所述换电机构(7)包括浮动平台组件(71)和坡道(72)，所述坡道(72)沿所述第三换电箱(3)的长度方向贯通，所述浮动平台组件(71)设置在所述坡道(72)上。

9.根据权利要求1所述的一种换电站，其特征在于，所述第四换电箱(4)内还设有举升机构(12)，所述举升机构(12)用于换电使辅助车辆托举车辆。

10.一种换电系统，其特征在于，包括如权利要求1-9项中任意一项所述的换电站，所述换电站根据配置与其他换电站共用第一换电箱(1)、第二换电箱(2)和第三换电箱(3)。

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