CN202524119U - 一种乘用电动汽车集中充换电站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种乘用电动汽车集中充换电站，包括至少一个充换电单元，每个充换电单元均包括一个转运平台，转运平台的一端用于与卸车码头的转运车尾部对接，转运平台的另一端设有充电架，转运平台用于将转运车中的、装有未充满电池的转运箱与充电架上的、装有已充满电池的转运箱交换位置，充电架上设有至少一组充电位，以及在充电位之间转运电池、将电池移入移出转运箱的穿梭机；所述每个充电位均对应设有一个充电机。本实用新型的充换电单元布置合理、节省空间、自动化程度高、工作效率高，有利于乘用电动车商业化、产业化发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种乘用电动汽车集中充换电站。
背景技术
作为新能源战略和智能电网的重要组成部分，以及国务院确定的战略性新兴产业之一，电动汽车将逐渐成为中国汽车工业和能源产业发展的重点。电动乘用车具有工作效率高、低噪音、行驶平稳和不依赖石油等诸多优点，是电动汽车产业化发展的一个重大方面和方向。
乘用电动汽车集中充换电站是为电动乘用车运行提供能量补给，是乘用电动车的重要基础支撑系统，也是乘用电动车商业化、产业化过程中的重要环节。
目前技术建设的电动乘用车集中充电站电池转运系统大多采用手动或半自动设备，转运箱转运、装卸困难，转运时间长，电池周转时间长、效率较低。
实用新型内容
本实用新型提出一种乘用电动汽车集中充换电站，用于解决现有充换电站工作效率低下的问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案是：一种乘用电动汽车集中充换电站，包括至少一个充换电单元，每个充换电单元均包括一个转运平台，转运平台的一端用于与卸车码头的转运车尾部对接，转运平台的另一端设有充电架，转运平台用于将转运车中的、装有未充满电池的转运箱与充电架上的、装有已充满电池的转运箱交换位置，充电架上设有至少一组充电位，以及在充电位之间转运电池、将电池移入移出转运箱的穿梭机；所述每个充电位均对应设有一个充电机。
所述乘用电动汽车集中充换电站还包括配电系统，配电系统包括连接高压线路的高压开关柜，高压开关柜通过变压器连接低压配电柜，低压配电柜连接交流馈电柜，交流馈电柜输出连接所述各充电机，各充电机安装在充电机柜中。
所述乘用电动汽车集中充换电站还包括用于自动控制充换电过程的监控系统。
本实用新型的充换电单元对应卸车码头设有多个出口，每个出口对应一个充换电单元，每个充换电单元均包括转运平台和充电架等，每个充换电单元能够实现将已充满的电池送入转运车，将未充满的电池送到充电架上，在转运过程中，移出充电架的电池装入转运箱，转运箱中的电池装入充电架上的充电位；如此完成充换电过程。所以本实用新型的充换电单元布置合理、节省空间、自动化程度高、工作效率高，有利于乘用电动车商业化、产业化发展。
附图说明
图1为本发明的供配电系统示意图；
图2为本发明的充电系统示意图；
图3为本发明的监控系统结构示意图；
图4为本发明的工艺布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图4所示的乘用电动汽车集中充换电站，包括三个充换电单元，每个充换电单元均包括一个转运平台，转运平台的一端用于与卸车码头的转运车尾部对接，转运平台的另一端设有充电架，转运平台用于将转运车中的、装有未充满电池的转运箱与充电架上的、装有已充满电池的转运箱交换位置，充电架上设有至少一组充电位，以及在充电位之间转运电池、将电池移入移出转运箱的穿梭机；所述每个充电位均对应设有一个充电机。
所述乘用电动汽车集中充换电站还包括配电系统，配电系统包括连接高压线路的高压开关柜，高压开关柜通过变压器连接低压配电柜，低压配电柜连接交流馈电柜，
所述乘用电动汽车集中充换电站还包括用于自动控制充换电过程的监控系统。
在空间上，上述充换电单元被划分为供配电区、集中充电转运区和综合办公区。
供配电区的配电系统如图1-图2所示：包含10kV高压开关柜、干式变压器、0.4kV低压开关柜。由外部提供一路10kV电源，将高电压转化为低电压为整个集中充换电单元提供电源。交流电源由0.4kV低压开关柜分配至交流馈电柜。
集中充电转运区包括上述三个充换电单元，每个单元上配置1 套穿梭机（换电设备）、480个充电位充电架、480 台3kW分箱 充电机、480 箱乘用车电池箱及附件、一套转运平台、四台转运箱以及对应设置的一辆专用转运车。
集中充电转运区的充电系统包括：交流馈电柜、分箱充电机柜、就地监控柜组成。
交流馈电柜由0.4kV低压开关柜引入一回0.4kV交流电源，每个充电机柜由交流馈电柜引入两回AC380V电源，由充电机机柜内部提供分配回路，为每一台充电机提供电源。
充电机将交流电源整流输出为直流电源，为动力电池提供电能补充。充电机通过CAN 总线和电池管理系统通信，接收电池管理系统的电池数据，充电过程中根据电池管理系统的数据控制充电电流，保证单体电池电压不超过上限，同时当电池管理系统发出电池严重故障信息后能自动停止充电。
充电机具有就地和远方控制功能，
充电机通过就地监控和充电站监控系统连接，在监控室后台计算机上能完成信息的采集、处理、遥控等所有功能。
充电机具有故障报警功能，能向监控系统发送故障信息。
充电机具有输入欠压、输入过压、输出短路、电池反接、输出过压、过温、电池故障和电池过充等保护功能。
全自动转运系统：包括自动穿梭机、充电架、转运平台、转运箱及附件。
自动多穿梭机用于在充电架和周转仓之间交换整组电池。
可同时更换四箱电池，自动化程度高。
穿梭机采用齿轮齿条行走，包含行走机构、提升机构、输入输出机构、插座压入与拔出机构、机械对接机构和锁止操作机构等部分做成。
行走机构采用齿轮齿条行走，定位准确。
提升机构采用框式结构，齿轮齿条提升，运行平稳，定位准确。
机械对接机构可使穿梭机执行机构与充电架暂时形成刚性联接，在进行插座压入操作时，其四组插座同时压入需要较大的推力，对接机构可使两部分的作用力转化成机构间直接的内力，从而降低了大结构间的作用力和刚性要求，提高了作业精度和可靠性。
插座压入与拔出机构，与托盘输入输出机构相配合，通过与托盘相应位置实现可靠卡紧，利用气动小行程机构施加作用力。气动机构的力学特性可保证插拔力具有一定弹性，控制环节少，可靠性和安全性均优于电动结构。
锁止操作机构，采用气动机构推动托盘架的纯机械锁止器，大大降低了系统的布线和控制规模，提高了安全性。
全部动作由伺服电机驱动，换电动作平稳。
充电架
充电架单列分为八层共32个充电位，存储容量为32箱电池。
每个充电位安装独立的烟雾报警器，单列存储架的烟雾报警器信息进行汇总，通过RS485通信接口接入充电站监控系统。
每个充电位安装红、黄、绿三个信号灯分别指示“充电”、“充满”、和“待机”状态。
每个充电位均配置充电连接器，用以与电池箱连接器对接，对电池进行充电。
每个充电位安装完善的定位锁止机构，保证电池箱可靠连接。
转运平台
转运平台用于对转箱进行位置交换。
转运平台由滚筒输送机、链板输送机、顶升移载机组成。
滚筒输送机将转运箱进行横向移动；
顶升移载机将转运箱顶升起来，能够进行纵向移动；
链板输送机将转运箱进行纵向向移动；
转运箱
转运箱主要用于装载电池，便于转运车辆运输。
转运箱具有完善的锁止机构，保证电池箱运输中可靠。
综合办公区：由监控系统、办公单元组成。
监控系统：由监控系统软件、数据服务器、WEB服务器、监控工作站、网络交换机、通信设备等组成，设备布置安装于设备间、监控室。
监控系统能够实现对充换电站的配电监控、充电全过程监控、转运全过程监控、安防监控、控等多层次全方位的监控管理。监控后台可以对充换电过程实现自动化操控，如图3所示。
监控系统能够实现电池身份标识与自动感知，利用物联网技术,建立动力电池的全寿命周期管理。
能够实现从车辆进站到出站的自动化管理。
具备数据处理及报表生成功能。
能够与电网调度、上级运营管理系统传递基础运营数据，并接受其管控信息和统一调度。
办公单元主要有：办公室、会议室、卫生间等功能单元组成。为工作人员办公休息场所。
运行流程为：供电系统为整个电池集中充电单元提供电源，充电系统将交流整流变换成直流对充电架上电池进行充电，充满电的电池进入换电序列，当装载转运箱的配送车停靠转运码头后，自动转运系统将装满需充电电池的转运箱卸到转运平台上，将装满充满电池的转运箱由转运平台装到转运车上，自动穿梭机将电池从转运箱上卸下放入电池充电架补充能量，充满电的电池更换到转运箱上，等待配送。监控系统实时接收整个过程的运行数据，实现数据的存储、处理、显示、查询、告警等功能。
电动汽车集中充换电单元更换流程如下：
1) 转运车辆停靠：装载有转运箱（装满需充电电池箱）的转运车辆停靠卸车码头，尾部与转运平台对接。
2) 转运箱自动装卸：启动卸车程序，将转运箱（装需充电电池箱）送入交换平台，同时自动送入2箱转运箱（装充满电的电池箱）至转运车；
3) 电池箱更换：自动穿梭机水平运动，将需充电电池箱由转运箱送入充电架，机上的机械手将电池推入充电位并可靠锁止，同时穿梭机取出充好电的电池箱，送到转运箱内，并锁止；自动穿梭机反复运行，直至2态转运箱都换好等待下一循环。
4) 电池箱充电：监控系统检测到需充电电池箱就位，自动启动充电机开始对电池充电。
Claims (3)
1.一种乘用电动汽车集中充换电站，其特征在于，包括至少一个充换电单元，每个充换电单元均包括一个转运平台，转运平台的一端用于与卸车码头的转运车尾部对接，转运平台的另一端设有充电架，转运平台用于将转运车中的、装有未充满电池的转运箱与充电架上的、装有已充满电池的转运箱交换位置，充电架上设有至少一组充电位，以及在充电位之间转运电池、将电池移入移出转运箱的穿梭机；所述每个充电位均对应设有一个充电机。
2.根据权利要求1所述的一种乘用电动汽车集中充换电站，其特征在于，所述乘用电动汽车集中充换电站还包括配电系统，配电系统包括连接高压线路的高压开关柜，高压开关柜通过变压器连接低压配电柜，低压配电柜连接交流馈电柜，交流馈电柜输出连接所述各充电机，各充电机安装在充电机柜中。
3.根据权利要求1所述的一种乘用电动汽车集中充换电站，其特征在于，所述乘用电动汽车集中充换电站还包括用于自动控制充换电过程的监控系统。
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| CN2012201198711U CN202524119U (zh) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 一种乘用电动汽车集中充换电站 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111806268A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-23 | 博众精工科技股份有限公司 | 自动充电站系统以及运行方式 |
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2012
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