CN207348508U - 集装箱换电站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集装箱换电站，其包括：全功能集装箱和充电集装箱；全功能集装箱内设有相邻的换电室和充电室，换电室与充电室通过一进出通道连通，换电室用于更换车辆的电池，充电室用于存放车辆的电池并给车辆的电池充电；充电集装箱连接于全功能集装箱并与充电室连通；充电集装箱用于为车辆的电池充电。该集装箱换电站集换电和批量化充电功能于一体，实现了换电站的多功能化和集成化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种集装箱换电站。
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，人们研制出了天然汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动汽车以替代燃油型汽车。而其中最具有应用前景的是电动汽车。
目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。
直充式目前主要使用在一些小型车，例如，出租车和家用轿车等。作为直充式的电动车，目前采用的是利用在地面建设的充电桩来堆车辆进行充电。可是充电桩不仅不便于管理，而且随着电动车日益普及，难以实现集中对电动车进行充电管理。
快换式目前主要应用于公交系统，通过快换站对电动公交车的车载动力电池进行快换，从而实现电动公交车的在线连续运营。但是，目前的快换站均存在功能单一、模块松散的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术功能单一、模块松散的缺陷，提供一种多功能且集成化的集装箱换电站。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种集装箱换电站，其包括：全功能集装箱和充电集装箱；
全功能集装箱内设有相邻的换电室和充电室，换电室与充电室通过一进出通道连通，换电室用于更换车辆的电池，充电室用于存放车辆的电池并给车辆的电池充电；
充电集装箱连接于全功能集装箱并与充电室连通；
充电集装箱用于为车辆的电池充电。
优选地，充电集装箱相对于全功能集装箱垂直放置。
优选地，充电室的第一侧设置进出通道，充电室的第二侧开放并通向充电集装箱，第一侧与第二侧相邻。
优选地，集装箱换电站还包括：换电小车、码垛机和第一充电架；
换电小车设于全功能集装箱内，并能够在换电室和充电室之间来回移动，换电小车用于对换电室内车辆上的电池进行更换；
第一充电架设于充电室内；
码垛机用于在第一充电架和换电小车之间转运电池，，码垛机能够在充电室和充电集装箱之间往复移动。
优选地，第一充电架包括充电仓、新仓和旧仓；
充电仓用于给车辆的电池充电，新仓用于存放充满电的车辆的电池，旧仓用于存放从车辆上取下的电池。
优选地，充电室内还设有一第一配电柜和主控柜，第一配电柜用于给第一充电架供电，主控柜用于给换电小车和码垛机供电。
优选地，集装箱换电站还包括：第二充电架和码垛机；
第二充电架设于充电集装箱中，第二充电架上设有多个充电仓；
码垛机用于取放第二充电架上的电池，码垛机能够在充电室和充电集装箱之间往复移动并在充电室和第二充电架之间转运电池。
优选地，第二充电架位于码垛机的移动路线的两侧。
优选地，充电集装箱内设有一第二配电柜，第二配电柜用于给第二充电架供电。
优选地，第二配电柜设于第二充电架的远离全功能集装箱的一侧。
优选地，全功能集装箱内还设有监控室，换电室位于监控室和充电室之间；监控室中设有一监控设备，监控设备用于监控换电室、充电室以及充电集装箱的工作状态。
本实用新型的积极进步效果在于：该集装箱换电站集换电和批量化充电功能于一体，实现了换电站的多功能化和集成化。
附图说明
图1为根据本实用新型的优选实施例的集装箱换电站的立体结构示意图。
图2为根据本实用新型的优选实施例的集装箱换电站的内部平面结构示意图。
图3为根据本实用新型的优选实施例的集装箱换电站的分解结构示意图。
图4为根据本实用新型的优选实施例的集装箱换电站的部分立体结构示意图。
图5为图4中的A部分的放大结构示意图。
图6为根据本实用新型的优选实施例的集装箱换电站的部分安装结构示意图。
附图标记说明：
10 集装箱换电站
20 全功能集装箱
21 换电室
22 充电室
221 第一配电柜
222 主控柜
223 第一充电架
23 监控室
231 监控设备
24 换电小车
25 码垛机
26 接口
30 充电集装箱
31 第二充电架
32 第二配电柜
33 开口
41 第一角件
42 第二角件
500 定位导向机构
510 导向销
511 第二底座
512 导向柱
520 导向定位座
521 第一底座
522 导向定位板
523 导向定位槽
61 第一轨道
62 第二轨道
63 连接轨道
70 快速夹钳
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
如图1-2所示，集装箱换电站10包括：全功能集装箱20和充电集装箱30。
全功能集装箱20内设有相邻的换电室21和充电室22，换电室21与充电室22通过一进出通道连通，换电室21用于更换车辆的电池，充电室22用于存放车辆的电池并给车辆的电池充电。全功能集装箱20内还设有监控室23，换电室21位于监控室23和充电室22之间；监控室23中设有一监控设备231，监控设备231用于监控换电室21、充电室22以及充电集装箱30的工作状态。在本实施例中，在换电室21旁边设有监控室23，监控室23内设置有各个监控设备231，以便就近实时监控换电室21内的情况。
可选择地，也可以不设置监控室23，而将监控设备231设置于换电室21和充电室22内或集装箱换电站10外部。
充电集装箱30连接于全功能集装箱20并与充电室22连通；充电集装箱30用于为车辆的电池充电。充电集装箱30通过全功能集装箱20上的接口26与全功能集装箱20连通。充电集装箱30的一侧具有开口33，该开口33与全功能集装箱20的接口26对接。在本实施例中，充电集装箱30相对于全功能集装箱20垂直放置。充电室22的一侧设置进出通道，接口26设置在与该侧相邻的侧面上，如图2所示。
如图3所示，全功能集装箱20和充电集装箱30通过设于全功能集装箱20的接口26的四个角的第一角件41和设于充电集装箱30的开口33的四个角的第二角件42的相互锁紧而相互连接。第一角件41和第二角件42之间可拆卸地连接有桥锁(图中未示出)，该桥锁使得第一角件41和第二角件42相互锁紧，从而全功能集装箱20的接口26与充电集装箱30的开口33对接并且全功能集装箱20和充电集装箱30之间相互固定。第一角件41与第二角件42之间通过桥锁可拆卸连接，从而能够非常便捷地实现全功能集装箱20与充电集装箱30之间的拆装。
如图4-5所示，集装箱换电站内还设有定位导向机构500，用以使得全功能集装箱20中的第一轨道61和充电集装箱30中的第二轨道62在同一直线上对接，保证第一轨道61和第二轨道62的对接精度，从而使得全功能集装箱20和充电集装箱30合拢形成完整的集装箱换电站后，下述的码垛机25可以平稳地从第一轨道61移动至第二轨道62，以完成在充电室和第二充电架之间转运电池的操作。第一轨道61和第二轨道62之间还设有一连接轨道63，连接轨道63的两端分别连接于第一轨道61和第二轨道62，这样使得码垛机25能够更加平稳可靠地通过第一轨道61和第二轨道62的对接处。
定位导向机构500包括第一定位导向组件和第二定位导向组件。第一定位导向组件可拆卸连接于全功能集装箱20的底面、靠近接口26的位置。第二定位导向组件可拆卸连接于充电集装箱30的底面、靠近开口33的位置，并与第一定位导向组件相卡接。
第一定位导向组件为导向销510，第二定位导向组件为导向定位座520。
导向定位座520具有供导向销510抵靠卡入的导向定位槽523。其中，导向定位座520包括第一底座521和导向定位板522，第一底座521的底部连接于充电集装箱30的底面。导向定位板522的一端连接于第一底座521的顶部，导向定位板522的另一端具有向充电集装箱30的内部凹进的导向定位槽523，导向销510抵靠于导向定位槽523的槽底。导向定位槽523包括依次设置的导滑槽和限位口，导向销510抵靠于限位口的底部，在导向销510从导向定位槽523内滑出的方向上，导滑槽的宽度逐渐增大。
另外，所述导向销510包括有第二底座511和导向柱512，所述导向销510的第二底座511的底部连接于全功能集装箱20的底面，导向柱512连接于导向销510的第二底座511的顶部，导向柱512抵靠于导向定位槽523的槽底。
可选择地，第一导向组件和第二导向组件的结构可以互换。
在本实施例中，所述集装箱换电站包括两个所述定位导向机构500，两个定位导向机构500的第一定位导向组件分别位于第一轨道61的两侧，两个定位导向机构500的第二定位导向组件分别位于第二轨道62的两侧。在轨道的两侧分别设置两个定位导向机构500，使得第一轨道61和第二轨道62的对接更加快速、准确。当然，本领域的技术人员也可以根据需要设置定位导向机构500的数量。
如图6所示，第一定位导向组件与第二定位导向组件可以通过快速夹钳70实现相互卡接，从而快捷地实现全功能集装箱20和充电集装箱30之间的相对定位。
在本实施例中，充电集装箱30垂直连接于全功能集装箱20的侧面。可选择地，充电集装箱30也可以与全功能集装箱20连接成“一”字形，或者设置在全功能集装箱20的上方或下方。
当充电集装箱30设置在全功能集装箱20的上方或下方时，在上下方向上铺设码垛机25的移动轨道，码垛机25沿着该移动轨道将电池转运到设于全功能集装箱20的上方或下方的充电集装箱30中，或设置升降机以升降所述码垛机25，使其能够将电池转运到设于全功能集装箱20的上方或下方的充电集装箱30中。
全功能集装箱20内设有：换电小车24、码垛机25和第一充电架223。
换电小车24能够在换电室21和充电室22之间来回移动。第一充电架223设于充电室22内。码垛机25用于在第一充电架223和换电小车24之间转运电池，将第一充电架223上充满电的电池转运至换电小车24上，以及将换电小车24上待充电的电池转运至第一充电架223上，码垛机25能够在充电室22和充电集装箱30之间往复移动。
第一充电架223包括充电仓、新仓和旧仓。充电仓用于给车辆的电池充电，新仓用于存放充满电的车辆的电池，旧仓用于存放从车辆上取下的电池。
充电室22内还设有一第一配电柜221和主控柜222，第一配电柜221用于给第一充电架223供电，主控柜222用于给换电小车24和码垛机25供电。
充电集装箱30中设有第二充电架31。第二充电架31设于充电集装箱30中，第二充电架31上设有多个充电仓。码垛机25也能够取放第二充电架31上的电池，并能够在第一充电架223和第二充电架31之间转运电池。
第一充电架223和第二充电架31均位于码垛机25的移动路线的两侧。码垛机25可以分别从两侧的充电架上取放电池，提高了集装箱换电站10的空间利用率。
充电集装箱30内设有一第二配电柜32，第二配电柜32用于给第二充电架31供电。充电集装箱30相对于全功能集装箱20是单独配电的，其充电过程不受全功能集装箱20的影响。
第二配电柜32设于第二充电架31的远离全功能集装箱20的一侧。第二配电柜32与第一配电柜221分离开，较为安全，且不会由于增加了第二配电柜32而增加码垛机25的行驶路程。
第一充电架223和第二充电架31上均设有检测装置，该检测装置检测第一充电架223和第二充电架31的工作状态，监控设备231接收检测装置发出的工作状态数据并根据该工作状态数据向码垛机25发送执行指令。具体地，检测装置可以检测到第一充电架223上的空的旧仓，并将信号传输到监控设备231，监控设备231根据接收的信号控制码垛机25将从换电小车24接收到的电池运送到相应的空的旧仓。检测装置还可以检测到第二充电架31和第二充电架31的充电仓上的电池是否充满或是否有空的充电仓，并将信号传输到监控设备231，监控设备231根据接收到的信号，控制码垛机25将充满电的电池从充电仓运送到新仓或将未充电的电池从旧仓运送到充电仓。监控设备231根据需要选择控制码垛机25将电池放入第一充电架223或第二充电架31的充电仓中充电。优选地，监控设备231控制码垛机25优先将电池放入第一充电架223的充电仓中充电。
以下简要描述集装箱换电站10的换电流程。
车辆通过上坡道(图2中未示意上下坡道)驶入换电室内的夹车道，换电小车24进入夹车道中将车辆的电池卸下，并将卸下的电池从换电室21运送到充电室22并将电池转移到码垛机25，码垛机25将电池放入充电架上的旧仓，并从新仓上取出充满电的电池，将充满电的电池转移到换电小车24，换电小车24接收到充满电的电池后，将电池从充电室22运送到换电室21，并将充满电的电池装到车辆上。车辆装上充满电的电池后，从下坡道驶出全功能集装箱20。在码垛机25将充满电的电池转移给换电小车24后，码垛机25根据监控设备231发出的指令，将旧仓中的电池放入第一充电架223或第二充电架31的充电仓中进行充电。
该集装箱换电站10集换电和批量化充电功能于一体，实现了换电站的多功能化和集成化。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (11)
1.一种集装箱换电站，其特征在于，其包括：全功能集装箱和充电集装箱；
所述全功能集装箱内设有相邻的换电室和充电室，所述换电室与所述充电室通过一进出通道连通，所述换电室用于更换车辆的电池，所述充电室用于存放车辆的电池并给车辆的电池充电；
所述充电集装箱连接于所述全功能集装箱并与所述充电室连通；
所述充电集装箱用于为车辆的电池充电。
2.如权利要求1所述的集装箱换电站，其特征在于，所述充电集装箱相对于所述全功能集装箱垂直放置。
3.如权利要求2所述的集装箱换电站，其特征在于，所述充电室的第一侧设置所述进出通道，所述充电室的第二侧开放并通向所述充电集装箱，所述第一侧与所述第二侧相邻。
4.如权利要求1所述的集装箱换电站，其特征在于，所述集装箱换电站还包括：换电小车、码垛机和第一充电架；
所述换电小车设于所述全功能集装箱内，并能够在所述换电室和充电室之间来回移动，所述换电小车用于对所述换电室内车辆上的电池进行更换；
所述第一充电架设于所述充电室内；
所述码垛机用于在所述第一充电架和所述换电小车之间转运电池，所述码垛机能够在所述充电室和所述充电集装箱之间往复移动。
5.如权利要求4所述的集装箱换电站，其特征在于，所述第一充电架包括充电仓、新仓和旧仓；
所述充电仓用于给车辆的电池充电，所述新仓用于存放充满电的车辆的电池，所述旧仓用于存放从车辆上取下的电池。
6.如权利要求4所述的集装箱换电站，其特征在于，所述充电室内还设有一第一配电柜和主控柜，所述第一配电柜用于给所述第一充电架供电，所述主控柜用于给所述换电小车和码垛机供电。
7.如权利要求1所述的集装箱换电站，其特征在于，所述集装箱换电站还包括：第二充电架和码垛机；
所述第二充电架设于所述充电集装箱中，所述第二充电架上设有多个充电仓；
所述码垛机用于取放所述第二充电架上的电池，所述码垛机能够在所述充电室和所述充电集装箱之间往复移动并在所述充电室和第二充电架之间转运电池。
8.如权利要求7所述的集装箱换电站，其特征在于，所述第二充电架位于所述码垛机的移动路线的两侧。
9.如权利要求7所述的集装箱换电站，其特征在于，所述充电集装箱内设有一第二配电柜，所述第二配电柜用于给所述第二充电架供电。
10.如权利要求9所述的集装箱换电站，其特征在于，所述第二配电柜设于所述第二充电架的远离所述全功能集装箱的一侧。
11.如权利要求1所述的集装箱换电站，其特征在于，所述全功能集装箱内还设有监控室，所述换电室位于所述监控室和所述充电室之间；所述监控室中设有一监控设备，所述监控设备用于监控所述换电室、充电室以及充电集装箱的工作状态。
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