CN113442780A

CN113442780A - 一种电动车便携式通用换电系统及其使用方法

Info

Publication number: CN113442780A
Application number: CN202010225042.0A
Authority: CN
Inventors: 李瑞东
Original assignee: Shanghai Moquan Network Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Moquan Network Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-09-28

Abstract

本发明公开了一种电动车便携式通用换电系统及其使用方法，该系统包括换电管理系统模块、手机APP操作模块和换电柜模块，换电管理系统模块包括换电网点监控管理单元、电池库存管理单元、电池管理单元、充电管理单元、电能管理单元、养护回收管理单元、数据管理中心单元、调度物流管理单元；手机APP操作模块用于注册会员、添加车辆、位置定位与换电网点的匹配、电池预约、线路导航、电池的更换、费用的支付；换电柜模块用于进行电池包的存储、对亏电电池的充电、以及实现将换电柜内电池的信息上传到云端。本发明实现了快速的自助换电，降低了新能源电动车的换电成本；同时可匹配两轮、三轮和四轮电动车换电，实现一站多车型匹配。

Description

一种电动车便携式通用换电系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及电动车能源补充技术领域，特别是涉及一种二轮和四轮均可使用的电动车便携式通用换电系统及其使用方法。

背景技术

当前新能源汽车蓬勃发展，且已占有相当的市场份额，受潜在市场的推动，在潜客未接受任何教育之前，有13.3％的潜客倾向选择“换电版”模式，选择的主要原因集中在“电池”与“续航里程”两个因素。

现有市场上主要有两类换电系统：

一类换电系统，需要建立大型换电站，其投资巨大，不利于规模扩张，而且政策上新增土地获批难、布局规划难，盈利回收时间长；如重庆力帆投资6000万建立换电站，满足每天2000辆换电车辆进行换电需求；如奥动新能源换电站单个换电站的建设成本约300万元。

二类换电系统，采用半机械化式换电方式，换电耗时耗力；且需要工作人员现场指挥，车辆需要升降装置起抬，车辆盘打开机械式手臂取出电池并安装；其运营成本较高，人力和机械都需要较高成本。

可见现有的换电系统，换电站建设成本高，需要大量的电池和机械设备装置；投资成本高，运营成本和人力成本也相当高，换电需要专业技术人员操作，不够简捷便利；换电站模式下的电池很难在不同车型上通用，电池，电压的标准化不统一；无法实现二轮和四轮车通用；投资回报率低，周期长。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种电动车便携式通用换电系统及其使用方法，其能够实现快速的自助换电，降低了新能源电动车的换电成本；且同时可匹配两轮、三轮和四轮电动车换电，实现了一站多车型匹配，提高了换电站的使用率，降低了成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种电动车便携式通用换电系统，其包括换电管理系统模块、手机APP操作模块和换电柜模块，所述换电管理系统模块与手机APP操作模块和换电柜模块均相连；其中，所述换电管理系统模块包括换电网点监控管理单元、电池库存管理单元、电池管理单元、充电管理单元、电能管理单元、养护回收管理单元、数据管理中心单元、调度物流管理单元；所述手机APP操作模块用于注册会员、添加车辆、位置定位与换电网点的匹配、电池预约、线路导航、电池的更换、费用的支付；所述换电柜模块用于进行电池包的存储、对亏电电池的充电、以及实现将换电柜内电池的信息上传到云端，所述电池包包括两轮车用电池包、三轮车用电池包和四轮车用电池包，且两轮电池包、三轮电池包与四轮电池包并联于换电柜中，且两轮车用电池包、三轮车用电池包与四轮车用电池包接口一致。

优选的方案，所述换电管理系统模块中，所述换电网点监控管理单元是指对每个充换电网点进行实时监控管理，监管网点及电池信息，进行网点的新增、弃用、信息编辑、查询的管理操作，以及进行电池配置、电量状态的查询；所述电池管理单元是指对电池的入库、出库、使用、养护、回收全生命周期的监管，及基础静态信息的查询、电池电量、充放电次数、电池衰竭信息的管理；所述电能管理单元是指对各网点电能计量计费报表信息的统计输出；所述数据管理中心单元是对整个换电系统所有数据进行统计输出，所述数据管理中心单元包括规则中心、数据中心、决策中心和管理中心，所述规则中心包括各种基础资料的编码和信息处理规则，所述数据中心用于进行数据的集中与交换，所述决策中心是信息管理、分析辅助决策，所述管理中心可查看所有地区的电池与网点实时信息；所述电池库存管理单元是根据各地区运营公司需求采购电池、提供各区域电池储备数据；所述充电管理单元，是指充电网点对亏电电池包进行充电时，平台同步电池充电信息，给到车主APP，包含未充电信息；所述养护回收管理单元，是指通过维护中心对不良电池组进行维护保养，平台同步维护保养电池信息，跟踪电池流向，便于回收再利用，其包括回收中心，回收中心对废旧电池进行回收，集中处理，平台监控回收电池包信息；所述调度物流管理单元，是用于物流中心完成地区内电池包运输配送，且平台跟踪电池物流信息。

进一步优选的方案，所述换电柜模块包括换电柜，所述换电柜作为换电电池包的存储柜，每个网点会在换电柜中存放一定数量的电池。

更进一步优选的方案，换电柜还作为亏电电池的充电箱，每一个存储柜都设有充电装置，用于对亏电电池进行充电。

所述换电柜提供智能屏，用做APP用户扫码开柜取电的二维码载体，并在智能屏中投放广告。

所述换电柜实施上报换电柜内电池的信息到云端，所述信息包含电池电量信息、电池编号、电池充电信息。

本申请还提供了一种电动车便携式通用换电系统的使用方法，其包括以下步骤：

S1、搭建一个换电管理系统，用于完成电池的采购、调度、信息、充电管理单元；

S2、布局线下换电柜，换电柜采用智能屏，用于用户的换电操作，通过扫码开柜存取电池；

S3、设置手机APP，用于用户寻找换电柜、导航、预约、扫码、支付操作；

S4、两轮用户、三轮用户或者四轮车主用户，在电动车需要换电时，打开换电APP，系统会根据车主位置，自动推荐附近换电柜信息，所述换电柜信息包含位置与电池信息；

S5、车主根据APP提供的信息预约已经充满电的电池，然后驱车导航前往；

S6、车主到达换电柜后，自行取出车内需要换电的电池；

S7、车主通过手机APP扫码开柜，将亏电的电池存放入换电柜，接上充电；并支付预约的电池包费用，取出满电电池，放入车内完成换电。

其中，步骤S1中电池包采用两轮电动车接口、三轮电动车接口和四轮电动车接口，动力电池匹配两轮电动车接口、三轮电动车接口，并联电池组。步骤S2中换电柜布置在居民区、商业街、景点、商场附近的合理位置。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果为：

1、本发明实现了快速的自助换电，降低了新能源电动车的换电成本；且同时可匹配两轮、三轮和四轮电动车换电，实现一站多车型匹配，提高换电站的使用率，降低了成本。

2、本申请实现了两轮电动车电池接口、三轮电动车电池接口和四轮电动车电池接口的统一，并通过将两轮车用电池包、三轮车用电池包与四轮车用电池包并联的方式，实现了单电池包的驱动电压统一，实现了单电池包两轮、三轮和四轮的通用。

3、本申请通过云端数据管理，双用户终端(APP&换电柜)实现线上查询、预约、支付，到线下自助取换电操作，使用方便，提高了换电效率。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：

图1为本发明一种电动车便携式通用换电系统的整体结构示意图；

图2为本发明一种电动车便携式通用换电系统中换电管理系统模块的功能框架图；

图3为本发明一种电动车便携式通用换电系统中手机APP操作模块的功能框架图；

图4为本发明一种电动车便携式通用换电系统中换电柜模块的功能框架图；

图5为本发明一种电动车便携式通用换电系统的使用方法流程图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本申请一种电动车便携式通用换电系统，如图1所示，其包括换电管理系统模块、手机APP操作模块和换电柜模块，所述换电管理系统模块与手机APP操作模块和换电柜模块均相连。

如图2所示，换电管理系统模块包含数据信息与业务管理：

1.换电网点监控管理单元，对每个充换电网点进行实时监控管理，监管网点及电池信息；网点新增、弃用、信息编辑、查询等管理操作，电池配置、电量状态查询等。

2.电池管理单元，对电池的入库、出库、使用、养护、回收全生命周期的监管，以及基础静态信息的查询，电池电量，充放电次数，电池衰竭等信息的管理。

3.电能管理单元，对各网点电能计量计费报表等信息的统计输出。

4.数据管理中心单元，对整个换电系统所有数据进行统计输出，包括：

规则中心：各种基础资料的编码和信息处理规则；

数据中心：数据的集中与交换；

决策中心：信息管理、分析辅助决策；

管理中心：可查看所有地区的电池与网点实时信息。

5.电池库存管理单元，根据各地区运营公司需求采购电池，平台提供各区域电池储备数据。

6.充电管理单元，网点充电对亏电电池包进行充电，平台同步电池充电信息，给到车主APP，包含未充电信息。

7.养护回收管理单元，维护中心对不良电池组进行维护保养，平台同步维护保养电池信息，跟踪电池流向，便于回收再利用。回收中心，对废旧电池进行回收，集中处理，平台监控回收电池包信息。

8.调度物流管理单元，物流中心完成地区内电池包运输配送，平台跟踪电池物流信息。

如图3所示，手机APP操作过程详细说明如下：

1、首先在应用商店下载换电APP，打开APP注册会员，然后添加车辆，两轮、三轮或者四轮电动车；当车辆需要换电的时候，打开APP，云端系统会根据用户当前的位置信息，给用户推荐可匹配的换电网点。

2、用户根据推荐的换电网点信息，选择适用的数量电池预约。

3、根据云端提供的网点位置信息，手机导航至换电网点。

4、网点智能柜手机APP扫码开柜门，首先把自己亏电的电池放入充电柜，再把自己预约的满电电池取出，支付后放入到车内即可。

如图4所示，换电柜操作过程详细说明如下：

1、换电柜作为换电电池包的存储柜，每个网点首先会在换电柜中存放一定数量的电池。

2、换电柜作为亏电电池的充电箱，每一个存储柜都可以对亏电电池进行充电。

3、换电柜提供智能屏，用做APP用户扫码开柜取电的二维码载体，并可投放广告。

4、换电柜实施上报换电柜内电池的信息到云端，包含电池电量信息，电池编号，电池充电信息。

本发明的换电系统的实现方法，如图5包括如下步骤：

A.首先搭建一个换电管理系统(即电池溯源管理系统)，可以完成电池的采购、调度、信息、充电等管理；电池包采用两轮电动车接口，三轮电动车接口，四轮电动车接口，动力电池匹配两轮电动车接口、三轮电动车接口，并联电池组。

B.布局线下换电柜，在居民区、商业街、景点、商场附近合理位置布局线下换电柜，采用智能屏，用户用于换电操作，扫码开柜存取电池。

C.开发手机APP，用于用户寻找换电柜、导航、预约、扫码、支付等操作。

D.两轮用户、三轮用户或者四轮电动车车主用户，在电动车需要换电的时候，打开换电APP，系统会根据车主位置，自动推荐附近换电柜信息，包含位置与电池信息。

E.车主根据APP提供的信息预约已经充满电的电池，然后驱车导航前往。

F.到达换电柜后，自行取出车内需要换电的电池，四轮电动车、三轮电动车取换电和两轮电动车一样简单。

G.手机APP扫码开柜，把亏电的电池存放入换电柜，接上充电；并支付预约的电池包费用，取出满电电池，放入车内完成换电。

本发明换电系统能够实现快速的自助换电，降低了新能源电动车的换电成本；且同时可匹配两轮、三轮电动车换电，实现了一站多车型匹配，提高了换电站的使用率，降低了成本。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种电动车便携式通用换电系统，其特征在于，其包括换电管理系统模块、手机APP操作模块和换电柜模块，所述换电管理系统模块与手机APP操作模块和换电柜模块均相连；其中，所述换电管理系统模块包括换电网点监控管理单元、电池库存管理单元、电池管理单元、充电管理单元、电能管理单元、养护回收管理单元、数据管理中心单元、调度物流管理单元；所述手机APP操作模块用于注册会员、添加车辆、位置定位与换电网点的匹配、电池预约、线路导航、电池的更换、费用的支付；所述换电柜模块用于进行电池包的存储、对亏电电池的充电、以及实现将换电柜内电池的信息上传到云端，所述电池包包括两轮车用电池包、三轮车用电池包和四轮车用电池包，且两轮电池包、三轮电池包与四轮电池包并联于换电柜中；且两轮车用电池包、三轮车用电池包与四轮车用电池包接口一致。

2.根据权利要求1所述的一种电动车便携式通用换电系统，其特征在于，所述换电管理系统模块中，所述换电网点监控管理单元是指对每个充换电网点进行实时监控管理，监管网点及电池信息，进行网点的新增、弃用、信息编辑、查询的管理操作，以及进行电池配置、电量状态的查询；所述电池管理单元是指对电池的入库、出库、使用、养护、回收全生命周期的监管，及基础静态信息的查询、电池电量、充放电次数、电池衰竭信息的管理；所述电能管理单元是指对各网点电能计量计费报表信息的统计输出；所述数据管理中心单元是对整个换电系统所有数据进行统计输出，所述数据管理中心单元包括规则中心、数据中心、决策中心和管理中心，所述规则中心包括各种基础资料的编码和信息处理规则，所述数据中心用于进行数据的集中与交换，所述决策中心是信息管理、分析辅助决策，所述管理中心可查看所有地区的电池与网点实时信息；所述电池库存管理单元是根据各地区运营公司需求采购电池、提供各区域电池储备数据；所述充电管理单元，是指充电网点对亏电电池包进行充电时，平台同步电池充电信息，给到车主APP，包含未充电信息；所述养护回收管理单元，是指通过维护中心对不良电池组进行维护保养，平台同步维护保养电池信息，跟踪电池流向，便于回收再利用，其包括回收中心，回收中心对废旧电池进行回收，集中处理，平台监控回收电池包信息；所述调度物流管理单元，是用于物流中心完成地区内电池包运输配送，且平台跟踪电池物流信息。

3.根据权利要求1所述的一种电动车便携式通用换电系统，其特征在于，所述换电柜模块包括换电柜，所述换电柜作为换电电池包的存储柜，每个网点会在换电柜中存放一定数量的电池。

4.根据权利要求3所述的一种电动车便携式通用换电系统，其特征在于，换电柜还作为亏电电池的充电箱，每一个存储柜都设有充电装置，用于对亏电电池进行充电。

5.根据权利要求3所述的一种电动车便携式通用换电系统，其特征在于，所述换电柜提供智能屏，用做APP用户扫码开柜取电的二维码载体，并在智能屏中投放广告。

6.根据权利要求4所述的一种电动车便携式通用换电系统，其特征在于，所述换电柜实施上报换电柜内电池的信息到云端，所述信息包含电池电量信息、电池编号、电池充电信息。

7.一种电动车便携式通用换电系统的使用方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、搭建一个换电管理系统，用于完成电池的采购、调度、信息、充电管理；

S6、车主到达换电柜后，自行取出车内需要换电的电池；

8.根据权利要求7所述的一种电动车便携式通用换电系统的使用方法，其特征在于，步骤S1中电池包采用两轮电动车接口、三轮电动车接口和四轮电动车接口，动力电池匹配两轮电动车接口、三轮电动车接口，并联电池组。