CN219007794U - 一种具备电池应急处置装置的换电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具备电池应急处置装置的换电系统，属于换电站技术领域。该系统具体包括：换电模块，包括车辆停放平台、电池存放平台和电池转运装置，所述电池存放平台包括转运通道和位于所述转运通道旁侧的存放区域，所述电池转运装置用于在所述车辆停放平台和所述电池存放平台之间转运电池；电池应急处置装置，设置于所述车辆停放平台和/或所述转运通道和/或所述存放区域。本实用新型实施例在换电站内基于电池转运装置的搬运范围设置了电池应急处置装置，在换电站内有电池出现热失控现象时，能够将热失控的电池通过电池转运装置移动至电池应急处置装置内，消除了热失控电池带来的安全隐患。

Description

一种具备电池应急处置装置的换电系统

技术领域

本实用新型涉及换电站技术领域，尤其涉及一种具备电池应急处置装置的换电系统。

背景技术

随着新能源车辆的技术发展和应用，车辆补充能源的方式有了更丰富的拓展，在部分车辆上例如新能源重卡中采用了电池更换方式替代乘用车中采用的充电方式。这是因为与充电方式相比，电池更换方式能够在极短的时间完成车辆满电，并且不会影响电动汽车电池的使用寿命。

目前车辆进行电池更换时一般需要在专用的换电站进行，换电站一般包括对亏电电池进行充电并存储满电电池的电池存放平台，以及用于对电池进行运输的电池转运装置。电池存放平台里面存储有一定数量的动力电池，动力电池存在一定的安全隐患(比如发生热失控)，如果不在短时间内采取紧急处理措施，将会对整个换电站、周边建筑造成巨大的财产损失，甚至危及附近人员的生命安全。并且在车辆换电的整个过程中热失控是随机发生的，整个换电过程中都可能存在消防隐患，目前有些换电站中针对该问题采用的方案是使用换电设备将热失控的电池移出换电站，或者将电池放置于单独隔离的具备消防功能的充电仓中进行充电和收纳，然而换电站在工作时实际上业务是非常繁忙的，很多时候能够将热失控电池移出换电站的通道都处于被占用状态，而单独隔离的充电仓硬件成本高昂，且仅适用于电池较小的换电站，例如乘用车的换电站，对于重卡车辆的换电站由于电池体积非常大并不适用，因此目前的换电站中存在较大的消防隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具备电池应急处置装置的换电系统，基于电池转运装置的移动范围在车辆停放平台和/或转运通道和/或存放区域设置了电池应急处置装置，在换电站内有电池出现热失控现象时，能够将热失控的电池通过电池转运装置移动至电池应急处置装置内，消除了热失控电池带来的安全隐患。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是一种具备电池应急处置装置的换电系统，包括 ：

换电模块，包括车辆停放平台、电池存放平台和电池转运装置，所述电池存放平台包括转运通道和位于所述转运通道旁侧的存放区域，所述电池转运装置用于在所述车辆停放平台和所述电池存放平台之间转运电池；

电池应急处置装置，设置于所述电池转运装置的搬运范围内，用于接收热失控的电池。

可选的，在一些实施例中，所述电池应急处置装置设置于所述车辆停放平台和/或所述转运通道和/或所述存放区域。

可选的，在一些实施例中：

所述存放区域包括至少一个中转位和多个存放位，所述中转位设置于所述电池存放平台靠近所述车辆停放平台的一侧，在所述电池应急处置装置设置于所述存放区域时，所述电池应急处置装置设置于所述中转位和/或所述存放位 。

可选的，在一些实施例中：

所述电池转运装置包括顶吊机构、至少一组电池承载装置以及与所述电池承载装置对应的导向机构，所述电池承载装置上设置有电池承载架和/或所述电池应急处置装置，每个所述中转位上以及每个所述存放位上对应设置有一个所述电池承载架或一个所述电池应急处置装置，在所述电池承载装置沿所述导向机构的移动时，所述电池承载架和/或所述电池应急处置装置在所述转运通道和所述存放区域之间移动。

可选的，在一些实施例中：

所述电池应急处置装置的部分或全部下沉于所述电池存放平台的地平面以下。

可选的，在一些实施例中：

在所述电池应急处置装置设置于所述转运通道时，所述电池应急处置装置的顶部距离所述地平面的高度小于所述电池承载装置的底部距离所述地平面的高度。

可选的，在一些实施例中，所述电池应急处置装置包括：

消防箱，内置有灭火装置，所述灭火装置用于通过气体灭火剂和/或液体灭火剂和/或固体灭火剂对热失控的电池进行灭火；

和/或，应急转移装置，设置有自走机构，所述自走机构用于带动所述应急转移装置远离所述换电模块。可选的，在一些实施例中，所述电池应急处置装置包括：

第一容纳腔，所述第一容纳腔侧向开口，用于容纳电池；

封闭闸，用于封闭所述第一容纳腔。

可选的，在一些实施例中，所述电池应急处置装置包括：

第二容纳腔，所述第二容纳腔向上开口，用于容纳电池；

承载部，所述承载部位于所述第二容纳腔的上部，所述承载部处于第一位置时用于承载所述第二容纳腔上部的电池，所述承载部处于第二位置时电池能够落入所述第二容纳腔 。

可选的，在一些实施例中：

所述电池应急处置装置还包括消防盖，所述消防盖用于覆盖所述第二容纳腔的开口以封闭所述电池应急处置装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出了一种具备电池应急处置装置的换电系统，基于电池转运装置能够在车辆停放平台和电池存放平台之间实现电池搬运的能力，即电池转运装置能够将电池移动至车辆停放平台和/或转运通道和/或存放区域，在此基础上在电池转运装置的搬运范围内额外设置电池应急处置装置，在车辆换电过程中有发现存在热失控的电池时，能够通过电池转运装置将热失控的电池转运至电池应急处置装置进行处置，消除了换电过程中存在的安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种具备电池应急处置装置的换电系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的一种具备电池应急处置装置的换电系统的部分结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的一种具备电池应急处置装置的换电系统的部分结构示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的一种具备电池应急处置装置的换电系统结构示意图；

图5是本实用新型实施例二提供的一种具备电池应急处置装置的换电系统部分结构示意图；

图6是本实用新型实施例二提供的一种具备电池应急处置装置的换电系统部分结构示意图。

图中：

1、换电模块；11、车辆停放平台；12、电池存放平台；121、转运通道；122、存放区域；1221、中转位；1222、存放位；；13、电池转运装置；131、顶吊机构；132、电池承载装置；133、导向机构；134、电池承载架

2、电池应急处置装置；21、自走机构；22、第二容纳腔；23、承载部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

参见图1和图2，本实用新型实施例一提供了一种具备电池应急处置装置的换电系统，应用于换电站，其中图2为在图1的基础上去掉电池转运装置13后的换电系统结构示意图，具体的，该换电系统包括：

换电模块1，包括车辆停放平台11、电池存放平台12和电池转运装置13，所述电池存放平台12包括转运通道121和位于所述转运通道121旁侧的存放区域122，所述电池转运装置13用于在所述车辆停放平台11和所述电池存放平台12之间转运电池；

电池应急处置装置2，设置于所述电池转运装置13的搬运范围内，用于接收处置热失控的电池。

电池转运装置13的搬运范围覆盖了车辆停放平台11和电池存放平台12，也即在本实施例提供的换电系统中，电池应急处置装置2能够根据实际需要在车辆停放平台11、转运通道121和存放区域122中的一个或多个位置进行布置，在换电站正常工作时，待换电车辆开进车辆停放平台11，电池转运装置13将待换电车辆的亏电电池从车辆上搬运下来通过转运通道121移动至存放区域122进行充电，并将存放区域122中的满电电池转运并安装至待换电车辆，其中转运通道121是根据电池转运装置13的移动路径设置的空置通道，以保证电池转运装置13能够不受阻碍的移动电池。对于本实施例提供的电池应急处置装置2的三种放置位置，其中电池应急处置装置2设置于车辆停放平台11只能在特定条件下实现：在上述换电过程中，没有车辆占用车辆停放平台11时发现热失控的电池的情况下。而电池应急处置装置2设置于转运通道112能够满足任意情况下发现热失控电池的情况；电池应急处置装置2设置于存放区域122时需要根据电池转运装置13的运作逻辑对其进行位置的合理规划。并且根据电池出现热失控的频率可以调整电池应急处置装置2的数量，此处不再做具体说明。

本实施例提供一种具备电池应急处置装置的换电系统，基于电池转运装置能够在车辆停放平台和电池存放平台之间实现电池搬运的能力，即电池转运装置能够将电池移动至车辆停放平台和/或转运通道和/或存放区域，在此基础上在电池转运装置的搬运范围内额外设置电池应急处置装置，在车辆换电过程中有发现存在热失控的电池时，能够通过电池转运装置将热失控的电池转运至电池应急处置装置进行处置，消除了换电过程中存在的安全隐患。

实施例二

本实施例在前述实施例的基础上对实施例一提供的具备电池应急处置装置的换电系统做了进一步解释和补充，例如电池应急处置装置2设置于存放区域122时的具体位置等，具体的：

如图3所示，本实施例中，所述存放区域122包括至少一个中转位1221和多个存放位1222，所述中转位1221设置于所述电池存放平台12靠近所述车辆停放平台11的一侧，在所述电池应急处置装置2设置于所述存放区域122时，所述电池应急处置装置2设置于所述中转位1221和/或所述存放位1222。

本实施例中，在存放区域122中设置了中转位1221和存放位1222，其中中转位1221用于暂时存放亏电电池，部分或全部存放位1222设置有充电接口，已实现对电池的充电和长时间存放。在待换电车辆到达车辆停放平台11后，电池转运装置13将亏电电池从待换电车辆上取下并暂时放置于中转位1221，待电池转运装置13自存放位1222取出满电电池并安装至待换电车辆后，待换电车辆换电完成能够直接驶离，下一辆待换电车辆驶入，在车辆驶离驶入的的过程，电池转运装置13将亏电电池自中转位1221移动至存放位1222进行充电，从而提高换电站的工作效率。在本实施例中，电池应急处置装置2若设置于存放区域122，中转位1221和存放位1222均可以设置电池应急处置装置2。

更具体的，如图4所示，在一些实施例中，所述电池存放平台12包括顶吊机构131、至少一组电池承载装置132以及与所述电池承载装置132对应的导向机构133，所述电池承载装置132上设置有电池承载架134和/或所述电池应急处置装置2，每个所述中转位1221上以及每个所述存放位1222上对应设置有一个所述电池承载架134或一个所述电池应急处置装置2，在所述电池承载装置132在所述导向机构133轨道上移动时，所述电池承载架134和/或所述电池应急处置装置2在所述转运通道121和所述存放区域122之间移动。本实施例给出了电池应急处置装置2的一种具体设置方式：在本实施例中，电池转运装置13和电池承载装置132配合实现电池到电池存放平台12上指定位置的转运，电池承载架134和电池应急处置装置2均设置于存放区域122，在需要将电池搬运到电池承载架134或电池应急处置装置2时，电池承载装置132将电池承载架134或电池应急处置装置2移动到转运通道121上，电池转运装置13再将电池沿着转运通道121移动到所需要的电池承载架134或电池应急处置装置2所处位置。

下面对上述实施例的具体内容做进一步解释：电池承载架134是设置在电池承载装置132上且随着电池承载装置132一起移动的，如图4所示顶吊机构131在转运通道121内往复运动，而存放区域122位于转运通道121旁侧顶吊机构131无法到达，在需要向存放区域122搬运电池时，电池承载装置132将电池承载架134移动到转运通道121，此时顶吊机构131将电池放入电池承载架134上，自存放区域122搬运出电池同理；在设置了电池应急处置装置2的情况下，电池应急处置装置2有两种设置方式，第一种为安装在电池承载装置132上随电池承载装置132移动，以在需要向电池应急装置2搬运电池时将电池应急装置2移动至转运通道121（类似电池承载架134），第二种为固定在存放区域122，而电池承载装置132上设置有高于电池应急装置2的电池承载架134，在需要向电池应急处置装置2搬运电池时，先通过电池承载架134将电池自转运通道121移动到存放区域122的电池应急装置2上方，再由电池承载架134将电池落在电池应急装置2上，当然此处电池承载架134至少具备两种工作状态，一种用于承载电池，另一种用于落下电池，此处不做具体限定。

上述实施例提供了一种电池应急处置装置2移动设置的方式，在一些实施例中，电池应急处置装置2还可以采用固定设置，例如采用下沉基坑的方案：可选的，在一些实施例中，尤其针对电池应急处置装置2在车辆停放平台11和转运通道121中的设计方案（电池应急处置装置2设置于存放区域122的方案也可以采用下沉基坑的设计方案），考虑到部分电池的高度尺寸较大，将电池应急处置装置2进行下沉基坑设计，以增加电池应急处置装置2的深度，例如：所述电池应急处置装置2的部分或全部下沉于所述电池存放平台12的地平面以下。当电池应急处置装置2采用部分下沉式的设计时，为了避免其对电池正常转运过程的干扰，需要对其尺寸进行进一步约束，例如当部分下沉式的电池应急处置装置2设置于所述转运通道121时，所述电池应急处置装置2的顶部距离所述地平面的高度小于所述电池承载装置132的底部距离所述地平面的高度。应当说明的是，此处电池应急处置装置2的顶部距离地平面的高度小于电池承载装置132的底部距离地平面的高度指的是：电池承载装置132在导向机构133上移动时，会侵入到中转通道121，若在某个电池承载装置132的移动路径上设置了电池应急处置装置2，那么为了保证该电池承载装置132的移动不受阻碍，电池应急处置装置2必须保证不能阻挡电池承载装置2，即电池应急处置装置2与电池承载装置2可能重叠的部分需要满足二者间存在一定的高度差（也即满足电池应急处置装置2的顶部距离地平面的高度小于电池承载装置132的底部距离地平面的高度的可以是满足电池应急处置装置2和电池承载装置132的部分区域而非全部）。

前述实施例给出了电池应急处置装置2的位置实施方案，更具体的，在一些实施例中对电池应急处置装置2的具体结构也给出了进一步的解释，例如电池应急处置装置2中采用注水的水槽进行灭火，或者采用气体灭火装置等其他灭火装置进行灭火，具体的：

在一些实施例中，电池应急处置装置2在处置热失控的电池时能够采用就地处置和移走处置两种方式，在采用就地处置时，电池应急处置装置2可以采用消防箱，内置有灭火装置，所述灭火装置用于通过气体灭火剂和/或液体灭火剂和/或固体灭火剂对热失控的电池进行灭火，在采用移走处置时，电池应急处置装置2可以采用应急转移装置，如图5所示应急转移装置设置有自走机构21，所述自走机构21用于带动所述应急转移装置远离所述换电模块1。

更具体的，无论是采用消防箱还是采用应急转移装置，电池应急处置装置2都应该具备容纳及隔离处置热失控电池的能力，以避免对其他电池或设备造成破坏，在一些实施例中，电池应急处置装置2包括第一容纳腔和封闭闸，所述容纳腔侧向开口，用于容纳电池；封闭闸，用于封闭所述容纳腔。本实施例主要针对能够在转运通道121和存放区域122之间移动的电池应急处置装置2，这是因为电池能够通过电池转运装置13的带动从侧向开口转移进电池应急处置装置2，而下沉式的电池应急处置装置较难适用于通过侧向开口容纳电池。

在一些替代实施例中，如图6所示，所述电池应急处置装置2包括：第二容纳腔22，所述第二容纳腔22向上开口，用于容纳电池；承载部23，所述承载部23位于所述第二容纳腔22的上部，所述承载部23处于第一位置时用于承载所述第二容纳腔22上部的电池，所述承载部23处于第二位置时电池能够落入所述第二容纳腔22。可选的，在一些更具体的实施例中，所述电池应急处置装置2还包括消防盖，所述消防盖2用于覆盖所述第二容纳腔22的开口以封闭所述电池应急处置装置2。基于本实施例提供的电池应急处置装置2结构，优选的将电池应急处置装置2应用于中转位1221，这是因为在未出现热失控的电池时消防仓2能够通过承载部23承载电池起到中转的作用，因此在中转位1221并不会影响换电站工作效率，可选的，还能够将电池应急处置装置2应用于存放位1222，这样在未出现热失控的电池时电池应急处置装置2能够存放满电电池，对换电站的工作效率影响也较小。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于，包括：

换电模块（1），包括车辆停放平台（11）、电池存放平台（12）和电池转运装置（13），所述电池存放平台（12）包括转运通道（121）和位于所述转运通道（121）旁侧的存放区域（122），所述电池转运装置（13）用于在所述车辆停放平台（11）和所述电池存放平台（12）之间转运电池；

电池应急处置装置（2），设置于所述电池转运装置（13）的搬运范围内，用于接收处置热失控的电池。

2.根据权利要求1所述具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于：

所述电池应急处置装置（2）设置于所述车辆停放平台（11）和/或所述转运通道（121）和/或所述存放区域（122）。

3.根据权利要求2所述具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于：

所述存放区域（122）包括至少一个中转位（1221）和多个存放位（1222），所述中转位（1221）设置于所述电池存放平台（12）靠近所述车辆停放平台（11）的一侧，在所述电池应急处置装置（2）设置于所述存放区域（122）时，所述电池应急处置装置（2）设置于所述中转位（1221）和/或所述存放位（1222）。

4.根据权利要求3所述具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于：

所述电池转运装置（13）包括顶吊机构（131）、至少一组电池承载装置（132）以及与所述电池承载装置（132）对应的导向机构（133），所述电池承载装置（132）上设置有电池承载架（134）和/或所述电池应急处置装置（2），每个所述中转位（1221）上以及每个所述存放位（1222）上对应设置有一个所述电池承载架（134）或一个所述电池应急处置装置（2），在所述电池承载装置（132）沿所述导向机构（133）的移动时，所述电池承载架（134）和/或所述电池应急处置装置（2）在所述转运通道（121）和所述存放区域（122）之间移动。

5.根据权利要求1所述具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于：

所述电池应急处置装置（2）的部分或全部下沉于所述电池存放平台（12）的地平面以下。

6.根据权利要求1-5任一所述具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于，所述电池应急处置装置（2）包括：

消防箱，内置有灭火装置，所述灭火装置用于通过气体灭火剂和/或液体灭火剂和/或固体灭火剂对热失控的电池进行灭火；

和/或，应急转移装置，设置有自走机构（21），所述自走机构（21）用于带动所述应急转移装置远离所述换电模块（1）。

7.根据权利要求6所述具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于，所述电池应急处置装置（2）还包括：

第一容纳腔，所述第一容纳腔侧向开口，用于容纳电池；

封闭闸，用于封闭所述第一容纳腔。

8.根据权利要求6所述具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于，所述电池应急处置装置（2）还包括：

第二容纳腔（22），所述第二容纳腔（22）向上开口，用于容纳电池；

承载部（23），所述承载部位于所述第二容纳腔（22）的上部，所述承载部（23）处于第一位置时用于承载所述第二容纳腔（22）上部的电池，所述承载部（23）处于第二位置时电池能够落入所述第二容纳腔（22）。

9.根据权利要求8所述具备电池应急处置装置的换电系统，其特征在于：

所述电池应急处置装置（2）还包括消防盖，所述消防盖用于覆盖所述第二容纳腔（22）的开口以封闭所述电池应急处置装置。

Images