WO2023236919A1 - 换电站及换电方法 - Google Patents
换电站及换电方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023236919A1 WO2023236919A1 PCT/CN2023/098434 CN2023098434W WO2023236919A1 WO 2023236919 A1 WO2023236919 A1 WO 2023236919A1 CN 2023098434 W CN2023098434 W CN 2023098434W WO 2023236919 A1 WO2023236919 A1 WO 2023236919A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- battery
- charging
- communication port
- operation room
- power
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 116
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
Definitions
- the present application belongs to the technical field of power swap stations, and particularly relates to a power swap station and a power swap method.
- batteries are widely used in electrical devices, such as mobile phones, laptops, battery cars, electric cars, electric airplanes, electric ships, electric toy cars, electric toy ships, electric toy airplanes, electric tools, etc.
- the embodiment of the present application provides a power swap station and a power swap method to facilitate quick replenishment of electric energy.
- a first aspect of the embodiment of the present application provides a battery swap station, including a battery swap operation room and a battery compartment.
- the battery replacement operation room is used to replace batteries of electrical devices.
- the battery compartment is used to store and charge the battery.
- the battery compartment is provided with a communication port.
- the communication port connects the battery replacement operation room and the battery compartment.
- the communication port is used for the battery to enter and exit the place. Describe the battery compartment.
- the moving distance of the battery from the battery swap operation room to the battery compartment can be reduced. Further shortening, thereby improving the power exchange efficiency.
- a charging device in the battery compartment.
- the charging device includes a charging stand and a charging cabinet.
- the charging stand is used to store the battery.
- the charging cabinet is used to pass the battery through the charging cabinet.
- the charging base charges the battery.
- the battery replacement operation room and the battery compartment are arranged adjacent to each other along the first direction, and there are multiple charging stations arranged along the first direction.
- the communication port is provided on a side of the plurality of charging devices close to the battery replacement operation room, and the communication port is connected to at least part of the charging The seats face each other.
- the battery can be easily removed from the charging base and directly removed from the communication port, thereby shortening the moving distance of the battery from the charging base to the communication port.
- the communication opening is at least partially opposite to a gap between two rows of the charging stands.
- the first charging base is lower than or flush with the lower edge of the communication port.
- the second charging stand by arranging the second charging stand on the second floor, it can not only match the location of the communication port and shorten the distance between the second charging stand and the communication port, but also enable the second charging stand to be centrally located to facilitate the battery compartment. Internal wiring and charging cabinet arrangement.
- the charging cabinets can be set up in a centralized manner, which facilitates unified management and facilitates one-to-one correspondence between the charging cabinets and the charging base.
- the battery on the electrical device is disassembled and transferred to the battery compartment in the battery replacement operation room;
- the battery movement during the disassembly and assembly steps can be made simpler, the battery movement distance can be shortened, and the battery replacement efficiency can be improved.
- the battery replacement method further includes an adjustment step of adjusting the attitude of the battery at a position close to the communication port in the battery compartment, so that the battery is The battery is aligned with the electrical device located in the battery replacement operation room.
- Figure 1 is a schematic structural diagram of a vehicle provided by some embodiments of the present application.
- Figure 3 is a schematic structural diagram of the second layer of the power swap station provided by some embodiments of the present application.
- Figure 4 is a schematic structural diagram of the first layer of a power swap station provided by some embodiments of the present application.
- Figure 5 is a schematic structural diagram of a communication port provided by some embodiments of the present application.
- Figure 6 is a schematic structural diagram of a communication port provided by other embodiments of the present application.
- an embodiment means that a particular feature, structure or characteristic described in connection with the embodiment may be included in at least one embodiment of the present application.
- the appearances of this phrase in various places in the specification are not necessarily all referring to the same embodiment, nor are separate or alternative embodiments mutually exclusive of other embodiments. Those skilled in the art understand, both explicitly and implicitly, that the embodiments described herein may be combined with other embodiments.
- the battery mentioned in the embodiments of this application refers to a single physical module including one or more battery cells to provide higher voltage and capacity.
- the battery may include a battery module or a battery pack, or the like.
- the battery compartment 20 is used to store batteries and charge the stored batteries.
- the battery compartment 20 may be an independent house disposed within the battery swapping operation room 10 , or may be disposed in an independent house or factory outside the battery swapping operation room 10 .
- FIG. 4 is a schematic structural diagram of the first layer 201 of the power swap station provided by some embodiments of the present application.
- charging equipment is provided in the battery compartment 20.
- the charging equipment includes a charging base 301 and a charging cabinet 302.
- the charging base 301 is used to store the battery
- the charging cabinet 302 is used to charge the battery through the charging base 301. .
- the charging base 301 is used to connect to the bottom of the battery, and a charging connector can be provided on it.
- One end of the charging connector is electrically connected to the charging cabinet 302, and the other end is electrically connected to the battery when the battery is placed on it, for transmitting electric energy to the battery.
- the battery By arranging the charging stand 301 and the charging cabinet 302, the battery can be stored and the battery can be charged while being placed.
- the charging cabinet 302 also includes a power transformation structure for changing the voltage value or current value of the output electric energy, such as a transformer, etc.
- the battery replacement room 10 and the battery compartment 20 are arranged adjacent to each other along the first direction x, and there are multiple charging sockets 301 along the first direction x. arrangement.
- the battery By arranging the charging base 301 in the same direction as the battery compartment 20 and the battery replacement operation room 10 , the battery can be basically moved in a straight line between the battery replacement operation room 10 and the charging base 301 , which not only improves the stability of the battery during the battery replacement process.
- the moving distance also facilitates the installation of actuators for battery replacement.
- the first direction x is perpendicular to the plane where the communication port 1 is located.
- the charging base 301 is opposite.
- the communication port 1 is opposite to at least part of the charging stands 301 means that when the charging stands are arranged in multiple rows in the first direction, the communication port 1 can be located on the same straight line as at least one row of charging stands 301 from a bird's eye view.
- the communication port 1 may be located on the same straight line as all the charging stands 301 from a bird's eye view.
- multiple charging bases 301 are configured in two rows spaced apart along the second direction y, and the second direction y intersects the first direction x, Along the first direction x, the communication opening 1 is at least partially opposite to at least one row of charging bases 301 .
- the arrangement of the charging bases 301 in the battery compartment 20 can be optimized, which facilitates increasing the battery storage capacity of the battery compartment 20.
- the communication port 1 to face at least one row of charging bases 301 , can shorten the relative distance between part of the charging base 301 and the communication port 1, and improve the moving efficiency of the battery in the battery compartment 20.
- first direction x and the second direction y may be set at an angle, that is, the acute angle between the first direction x and the second direction y is 30° to 60°.
- first direction x is perpendicular to the second direction y.
- the communication opening 1 is at least partially opposite to the gap between the two rows of charging stands 301 .
- the interval refers to the vacant area between the two rows of charging bases 301 , which can be used for batteries to be moved within the battery compartment 20 .
- the battery compartment 20 includes a first layer 201 and a second layer 202 arranged along the vertical direction z.
- the first layer 201 is located below the second layer 202, vertically.
- the direction z is perpendicular to the first direction x and the second direction y.
- the communication port 1 is provided on the second layer 202.
- the charging base 301 includes the first charging base 304 closest to the communication port 1.
- the first charging base 304 is at least partially provided on 201 on the first floor.
- the first charging base 304 is at least partially disposed on the first layer 201 .
- the battery compartment 20 By arranging the battery compartment 20 as a two-layer structure, it not only expands the overall space of the battery compartment 20, but also facilitates the centralized installation of charging cabinets 302 and charging bases 301, which facilitates increasing the number of charging bases 301 and thereby increasing the battery capacity of the battery compartment 20.
- the communication port 1 on the second layer 202 the battery can have a certain height when it leaves the battery compartment 20, which facilitates the installation work after the battery enters the battery replacement operation room 10 and reduces the need for height adjustment. workload.
- Figure 5 is a schematic structural diagram of the communication port 1 provided by some embodiments of the present application.
- the first charging base 304 is lower than or flush with the lower edge of the communication port 1 .
- the structure that the peripheral side of the communication port 1 is higher than the lower edge of the communication port 1 can be reduced, so that the communication port 1 has a larger unobstructed space.
- the highest point on the first charging base 304 is lower than or flush with the lower edge of the communication port 1 .
- Figure 6 is a schematic structural diagram of the communication port 1 provided by other embodiments of the present application.
- the first charging base 304 is lower than the lower edge of the communication port 1 and is at least a preset distance L away. For placing the first charging base 304 Set the battery.
- the preset distance can be set based on the specific size of the battery stored in the battery compartment 20, which is usually the height of the battery.
- the space at the first charging base 304 can be further expanded, so that when the first charging base 304 is placed with the battery, it does not affect the posture adjustment of the battery at the communication port 1 .
- the second charging stand 301 By arranging the second charging stand 301 on the second layer 202, it can not only match the location of the communication port 1 and shorten the distance between the second charging stand 301 and the communication port 1, but also enable the second charging stand 301 to be centrally located for convenience.
- the wiring in the battery compartment 20 and the charging cabinet 302 are arranged.
- the second charging base 301 is higher than the lower edge of the communication port 1 in the vertical direction. By arranging the second charging base 301 higher than the lower edge of the communication port 1 , the battery's utilization rate of the space on the second layer 202 can be improved and the space occupied by the first layer 201 can be reduced.
- the charging cabinet 302 is at least partially placed on the first layer 201 and corresponds to the charging base 301 one-to-one.
- the charging cabinets 302 can be centrally erected to facilitate unified management, and can also facilitate one-to-one correspondence between the charging cabinets 302 and the charging base 301.
- the posture of the battery when it leaves the communication port 1 can be adapted to the electrical device in the battery replacement operation room 10, thereby improving the alignment accuracy between the battery and the electrical device, and facilitating the installation of the battery to the electrical device. This further reduces the battery installation time and improves battery replacement efficiency.
- the electrical device is a vehicle
- the tank where the battery is placed on the vehicle is connected to the battery.
- the direction in which the battery leaves from the communication port 1 can be parallel to the direction of the tank of the electrical device.
- a battery swap station including a battery swap operation room 10 and a battery compartment 20 .
- the battery replacement operation room 10 is used for battery replacement of electrical devices.
- the battery compartment 20 is used to store and charge the battery.
- the battery compartment 20 is provided with a communication port 1.
- the communication port 1 connects the battery replacement operation room 10 and the battery compartment 20.
- the communication port 1 is used for the battery to enter and exit the battery compartment 20.
- the battery replacement operation room 10 and the battery compartment 20 are arranged adjacently.
- the battery compartment 20 includes a compartment wall facing the battery replacement operation room 10, and the communication port 1 is provided on the compartment wall.
- the battery compartment 20 is provided with charging equipment.
- the charging equipment includes a charging base 301 and a charging cabinet 302.
- the power swapping station and the power swapping method of the embodiment of the present application by providing the communication port 1, it is possible to facilitate the movement of the battery between the power swapping operation room 10 and the battery compartment 20, and shorten the time between the battery swapping operation room 10 and the battery compartment 20.
- the moving distance between 20 battery compartments reduces the process time of battery replacement and improves battery replacement efficiency.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
一种换电站，换电站包括换电操作间（10）及电池仓（20）。换电操作间（10）用于对用电装置进行电池更换。电池仓（20）用于存放电池并对电池进行充电，电池仓（20）设置有连通口（1），连通口（1）连通换电操作间（10）和电池仓（20），连通口（1）用于供电池进出电池仓（20）。通过设置连通口（1），能够便于电池在换电操作间（10）及电池仓（20）间移动，缩短电池在换电操作间（10）到电池仓（20）间的移动距离，减少换电工作的流程时间，提高换电效率。还提供一种换电方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2022年06月06日提交的名称为“换电站及换电方法”的中国专利申请202210629097.7的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
本申请属于换电站技术领域，尤其涉及一种换电站及换电方法。
随着新能源技术发展，电池广泛用于用电装置，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
受电池容量的限制，用电装置需要频繁地充电，而充电又需要耗费时间，影响用户体验。
发明内容
本申请实施方式提供了一种换电站及换电方法，便于快速补充电能。
本申请实施方式的第一方面，提供了一种换电站，包括换电操作间及电池仓。所述换电操作间用于对用电装置进行电池更换。所述电池仓用于存放电池并对电池进行充电，所述电池仓设置有连通口，所述连通口连通所述换电操作间和所述电池仓，所述连通口用于供电池进出所述电池仓。
采用上述结构，通过设置连通口，能够便于电池在换电操作间及电池仓间移动，缩短电池在换电操作间到电池仓间的移动距离，减少换电
工作的流程时间，提高换电效率。
在本申请的一些实施方式中，所述换电操作间和所述电池仓相邻布置，所述电池仓包括朝向所述换电操作间的仓壁，所述连通口设置于所述仓壁。
采用上述结构，通过将换电操作间与电池仓相邻设置，并在电池仓包括朝向换电操作间的仓壁上设置连通口，能够使电池在换电操作间到电池仓间的移动距离进一步缩短，进而提高换电效率。
在本申请的一些实施方式中，所述电池仓内设置有充电设备，所述充电设备包括充电座和充电柜，所述充电座用于存放所述电池，所述充电柜用于通过所述充电座对所述电池进行充电。
采用上述结构，通过设置充电座及充电柜，能够对电池的进行存放，还在放置的同时对电池进行充电。
在本申请的一些实施方式中，所述换电操作间和所述电池仓沿第一方向相邻布置，所述充电座为多个并沿所述第一方向排列。
采用上述结构，通过将充电座排列方向与电池仓及换电操作间的排列方向同向，能够使电池在换电操作间至充电座间基本呈直线运动，不仅能够换电过程中电池的移动距离，也能够便于用于更换电池的执行机构架设。
在本申请的一些实施方式中，沿所述第一方向，所述连通口设置于所述多个充电设备靠近所述换电操作间的一侧，所述连通口与至少部分的所述充电座相对。
采用上述结构，通过将连通口与至少部分的充电座相对，能够便于电池从充电座上拆卸后，直接从连通口出移出，缩短了电池在充电座至连通口处的移动距离。
在本申请的一些实施方式中，多个所述充电座被配置为沿第二方向间隔设置的两排，所述第二方向与所述第一方向相交，沿所述第一方向，所述连通口至少部分与至少一排的所述充电座相对。
采用上述结构，通过将充电座设置为两排，能够优化电池仓内的充电座排布，便于提升电池仓对电池的存储量，其次，通过将连通口与至
少一排的充电座相对，能够缩短部分充电座与连通口的相对距离，提高电池在电池仓内的移动效率。
在本申请的一些实施方式中，沿所述第一方向，所述连通口至少部分与两排所述充电座之间的间隔相对。
采用上述结构，通过将连通口与间隔相对，不仅便于电池仓内的电池通过间隔进行移动或姿态调整，还平衡了电池仓内的各充电座到连通口的距离，整体上缩短了电池在电池仓内的移动距离。
在本申请的一些实施方式中，所述电池仓包括沿竖直方向布置的第一层和第二层，所述第一层位于所述第二层的下方，所述竖直方向与所述第一方向及所述第二方向相垂直，所述连通口设置于所述第二层，所述充电座包括距离所述连通口最近的第一充电座，所述第一充电座至少部分设置于所述第一层。
采用上述结构，通过将电池仓设置为两层结构，不仅扩容了电池仓的整体空间，还便于充电柜与充电座分别集中架设，便于提高充电座的设置数量，进而提高电池仓的电池存储量，其次，通过将连通口设置于第二层，能够使电池离开电池仓时，就具有一定高度，便于电池进入换电操作间后就可进行安装工作，减少高度调整的工作量。
在本申请的一些实施方式中，沿所述竖直方向，所述第一充电座低于或平齐于所述连通口的下边缘。
采用上述结构，通过将第一充电座设置为低于或平齐于连通口的下边缘，能够减少连通口周侧高于连通口下边缘的结构，使连通口处具有较大无遮挡空间，便于电池在连通口处进行姿态调整，以与换电操作间内形态各异的换电装置相配合，提高安装精度。
在本申请的一些实施方式中，沿所述竖直方向，所述第一充电座低于所述连通口的下边缘，且至少相距预设距离，用于在所述第一充电座放置所述电池。
采用上述结构，通过设置预设距离，能够进一步扩容第一充电座处的空间，使第一充电座处在放置电池时，也不影响电池在连通口处进行姿态调整。
在本申请的一些实施方式中，所述充电座还包括第二充电座，所述第二充电座放置于所述第二层。
采用上述结构，通过将第二充电座设置于第二层，不仅能够与连通口的设置位置相配合，缩短第二充电座至连通口的距离，还使第二充电座集中设置，便于电池仓内的走线及充电柜排布。
在本申请的一些实施方式中，沿所述竖直方向，所述第二充电座高于所述连通口的下边缘。
采用上述结构，通过将第二充电座设置为高于连通口的下边缘，能够提高电池对第二层空间的利用率，减少对第一层空间的占用。
在本申请的一些实施方式中，所述充电柜至少部分放置于所述第一层，并与所述充电座一一对应。
采用上述结构，通过将充电柜设置于第一层，能够使充电柜集中架设，便于统一管理，也能够便于充电柜与充电座一一对应。
本申请实施方式的第二方面，提供了一种换电方法，包括：
拆卸步骤，在换电操作间对用电装置上的电池进行拆卸并转移至电池仓中；
组装步骤，从所述电池仓提取电池并运输至所述换电操作间，对所述用电装置进行组装，所述换电操作间和所述电池仓通过连通口连通，所述电池通过所述连通口进出所述电池仓。
采用上述方案，通过设置连通口，能够使拆卸步骤及组装步骤中电池移动更加简洁，缩短电池的移动距离，进而提高电池更换效率。
在本申请的一些实施方式中，所述换电方法还包括，调整步骤，在将所述电池运送至电池仓内靠近所述连通口的位置对所述电池的姿态进行调整，以使所述电池对准位于所述换电操作间的用电装置。
采用上述方案，通过调整步骤，能够电池从连通口离开时的姿态，就与换电操作间内的用电装置相适配，提高电池与用电装置的对准精度，便于电池安装至用电装置，进而减少电池的安装耗时，提高电池更换效率。
与相关技术相比，本申请实施方式的换电站及换电方法中，通过设置连通口，能够便于电池在换电操作间及电池仓间移动，缩短电池在换
电操作间到电池仓间的移动距离，减少换电工作的流程时间，提高换电效率。
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施方式，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他的附图。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。
图2为本申请一些实施例提供的换电站的结构示意图。
图3为本申请一些实施例提供的换电站第二层的结构示意图。
图4为本申请一些实施例提供的换电站第一层的结构示意图。
图5为本申请一些实施例提供的连通口的结构示意图。
图6为本申请另一些实施例提供的连通口的结构示意图。
图7为本申请一些实施例提供的换电方法的流程示意图。
附图中：
1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；10、换电
操作间；20、电池仓；201、第一层；202、第二层；301、充电座；302、充电柜；303、冷却系统；304、第一充电座；1、连通口。
1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；10、换电
操作间；20、电池仓；201、第一层；202、第二层；301、充电座；302、充电柜；303、冷却系统；304、第一充电座；1、连通口。
下面将结合附图对本申请技术方案的实施方式进行详细的描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施方式的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。
在本文中提及“实施方式”意味着，结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施方式中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施方式，也不是与其它实施方式互斥的独立的或备选的实施方式。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施方式可以与其它实施方式相结合。
在本申请实施方式的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施方式的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施方式的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施方式和简化描述，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申请实施方式的限制。
在本申请实施方式的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施方式中的具体含义。
目前，随着电池技术的不断发展，电池的应用场景也不断增多，如何快速补充电池的电能成为限制电池推广的因素之一。根据电池本身储存能量的原理，电池需要周期性的补充电能，且电池通过充电的形式补充电能时间较长。故通过为用电装置直接更换电池，使用满电电池替换损耗电池，能够有效提高为用电装置补充电能的效率。
但是，申请人发现，直接更换电池的方式，引入了电池拆卸、安装及转运过程，由于电池本身自重较大，拆卸、安装及转运步骤实现困难，而通常换电操作间与电池仓之间存在一定距离，并不直接连接，故采用直接更换电池的方式耗时依旧较长。
基于以上考虑，为了提高电池的更换效率，本申请发明人经过深入研究，设计了一种换电站及换电方法，通过优化电池仓及换电操作间的架构布局，减少电池的转运距离，缩短转运耗时，提高更换效率。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，电池可以包括电池模块或电池包等。
本申请实施例公开的用于更换电池的换电站及换电方法可用于车辆。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。示例性地，用电装置可为重型卡车。
以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的用电装置为车辆为例进行说明。
如图1所示，图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
如图2所示，图2为本申请一些实施例提供的换电站的示意图。在本申请一些实施例中，提供了一种换电站，包括换电操作间10及电池仓20。换电操作间10用于对用电装置进行电池更换。电池仓20用于存放电池并对电池进行充电，电池仓20设置有连通口1，连通口1连通换电操作间10和电池仓20，连通口1用于供电池进出电池仓20。
换电操作间10用于放置用电装置，并提供工作空间，进行用电装置上的电池拆卸或安装工作。换电操作间10可以为封闭厂房，也可以半开放的停放平台。
电池仓20用于存放电池，并供对存放的电池进行充电。电池仓20可以为设置于换电操作间10内的独立房屋，也可以设置于换电操作间10外的独立房屋或厂房。
连通口1用于连通换电操作间10和电池仓20。连通口1可以为设置与换电操作间10和电池仓20间墙壁上的窗户、门洞等。
电池仓20可以保护电池，降低安全风险。通过设置连通口1，能够便于电池在换电操作间10及电池仓20间移动，缩短电池在换电操作间10到电池仓20间的移动距离，减少换电工作的流程时间，提高换电效率。
可选地，换电站还包括转运装置，转运装置用于转运电池，转运装置被配置为能够带动电池在停放平台和电池仓20之间移动，用于更换用电装置的电池。
可选地，换电站还包括轨道，转运装置可移动地设置于轨道。轨道用于引导转运装置移动，以使转运装置能够在停放平台和电池仓20之间移动。示例性地，轨道的一端延伸到电池仓20内，另一端延伸到停放平台。
可选地，电池仓20中设置有堆垛机，堆垛机用于将转运装置拆下的待充电电池转移到电池仓20的充电座进行充电，并将电池仓20存储的满充电池放置在转运装置上。
可选地，连通口1可以是一个，也可以是多个。
如图2及图3所示，图3为本申请一些实施例提供的换电站第二层202的结构示意图。在本申请的一些实施方式中，换电操作间10和电池仓20相邻布置，电池仓20包括朝向换电操作间10的仓壁，连通口1设置于仓壁。通过将换电操作间10与电池仓20相邻设置，并在电池仓20包括朝向换电操作间10的仓壁上设置连通口1，能够使电池在换电操作间10到电池仓20间的移动距离进一步缩短，进而提高换电效率。
可选地，换电操作间10为半开放的停放平台，连通口1与停放平台直接连通。
如图2至图4所示，图4为本申请一些实施例提供的换电站第一层201的结构示意图。在本申请的一些实施方式中，电池仓20内设置有充电设备，充电设备包括充电座301和充电柜302，充电座301用于存放电池，充电柜302用于通过充电座301对电池进行充电。
充电座301用于与电池底部相连接，其上可设置有充电接头，充电接头一端与充电柜302电连接，另一端在电池放置于其上时与电池电连接，用于向电池传输电能。
充电柜302用于为充电座301提供阈值电压、电力范围的电能，且充电柜302可自行发电，也可与外界电源相连接，并将电能传输至充电座301，阈值电压、电力范围是指，电池充电所需的电压、电力范围。
通过设置充电座301及充电柜302，能够对电池的进行存放，还在放置的同时对电池进行充电。
可选地，充电座301上还可设置有冷却接头，换电站还包括冷却系统303，冷却接头一端与冷却系统303相连接，另一端在电池放置于其上时与电池相连接，用于对电池的充电过程冷却。可选地，冷却系统303可采用液冷或气冷。
可选地，充电柜302中还包括变电结构，用于改变输出电能的电压值或电流值，例如，变压器等。
如图2及图3所示，在本申请的一些实施方式中，换电操作间10和电池仓20沿第一方向x相邻布置，充电座301为多个并沿所述第一方向x排列。
通过将充电座301排列方向与电池仓20及换电操作间10的排列方向同向，能够使电池在换电操作间10至充电座301间基本呈直线运动，不仅能够换电过程中电池的移动距离，也能够便于用于更换电池的执行机构架设。
可选地，第一方向x垂直于连通口1所处平面。
如图2及图3所示，在本申请的一些实施方式中，沿第一方向x，连通口1设置于多个充电设备靠近换电操作间10的一侧，连通口1与至少部分的充电座301相对。
连通口1与至少部分的充电座301相对指的是，充电座在第一方向上设置多排时，在俯视角度上，连通口1可与至少一排的充电座301位于同一直线上。可选地，充电座在第一方向上设置一排时，在俯视角度上，连通口1可与所有充电座301位于同一直线上。
通过将连通口1与至少部分的充电座301相对，能够便于电池从充电座301上拆卸后，直接从连通口1出移出，缩短了电池在充电座301至连通口1处的移动距离。
如图2及图3所示，在本申请的一些实施方式中，多个充电座301被配置为沿第二方向y间隔设置的两排，第二方向y与所述第一方向x相交，沿第一方向x，连通口1至少部分与至少一排的充电座301相对。通过将充电座301设置为两排，能够优化电池仓20内的充电座301排布，便于提升电池仓20对电池的存储量，其次，通过将连通口1与至少一排的充电座301相对，能够缩短部分充电座301与连通口1的相对距离，提高电池在电池仓20内的移动效率。
可选地，第一方向x与第二方向y可呈角度设置，即第一方向x与第二方向y的锐角夹角为30°至60°。可选地，第一方向x与第二方向y相垂直。
在本申请的一些实施方式中，沿第一方向x，连通口1至少部分与两排充电座301之间的间隔相对。
间隔指的是，位于两排充电座301之间的空置区域，可用于电池在电池仓20内移动使用。
通过将连通口1与间隔相对，不仅便于电池仓20内的电池通过间隔进行移动或姿态调整，还平衡了电池仓20内的各充电座301到连通口1的距离，整体上缩短了电池在电池仓20内的移动距离。
如图2所示，在本申请的一些实施方式中，电池仓20包括沿竖直方向z布置的第一层201和第二层202，第一层201位于第二层202的下方，竖直方向z与第一方向x及第二方向y相垂直，连通口1设置于第二层202，充电座301包括距离连通口1最近的第一充电座304，第一充电座304至少部分设置于第一层201。
第一充电座304至少部分设置于第一层201指的是，第一充电座304设置与第二层202，且第一充电座304设置位置可为下沉结构，使部分第一充电座304位于第一层201的空间中；还可以是，第一充电座304设置与第一层201，且第一充电座304设置位置可为上升结构或下沉结构，使部分第一充电座304位于第二层202或第一层201下方的空间中。
通过将电池仓20设置为两层结构，不仅扩容了电池仓20的整体空间，还便于充电柜302与充电座301分别集中架设，便于提高充电座301的设置数量，进而提高电池仓20的电池存储量，其次，通过将连通口1设置于第二层202，能够使电池离开电池仓20时，就具有一定高度，便于电池进入换电操作间10后就可进行安装工作，减少高度调整的工作量。
如图5所示，图5为本申请一些实施例提供的连通口1的结构示意图。在本申请的一些实施方式中，沿竖直方向z，第一充电座304低于或平齐于连通口1的下边缘。通过将第一充电座304设置为低于或平齐于连通口1的下边缘，能够减少连通口1周侧高于连通口1下边缘的结构，使连通口1处具有较大无遮挡空间，便于电池在连通口1处进行姿态调整，以与换电操作间10内形态各异的换电装置相配合，提高安装精度。
可选地，第一充电座304上的最高点低于或平齐于连通口1的下边缘。
如图6所示，图6为本申请另一些实施例提供的连通口1的结构示意图。在本申请的一些实施方式中，沿竖直方向z，述第一充电座304低于连通口1的下边缘，且至少相距预设距离L，用于在第一充电座304放
置电池。
预设距离可根基电池仓20内存放电池的具体尺寸设置，通常为电池的高度。
通过设置预设距离，能够进一步扩容第一充电座304处的空间，使第一充电座304处在放置电池时，也不影响电池在连通口1处进行姿态调整。
在本申请的一些实施方式中，充电座301还包括第二充电座301，第二充电座301放置于第二层202。
第二充电座301可以是指除第一充电座304以外的所有充电座301，也可以是指除第一充电座304以外的任一充电座301。
通过将第二充电座301设置于第二层202，不仅能够与连通口1的设置位置相配合，缩短第二充电座301至连通口1的距离，还使第二充电座301集中设置，便于电池仓20内的走线及充电柜302排布。
在本申请的一些实施方式中，沿竖直方向，第二充电座301高于连通口1的下边缘。通过将第二充电座301设置为高于连通口1的下边缘，能够提高电池对第二层202空间的利用率，减少对第一层201空间的占用。
可选地，第二充电座301上最高点高于连通口1的下边缘。
如图4所示，在本申请的一些实施方式中，充电柜302至少部分放置于第一层201，并与充电座301一一对应。通过将充电柜302设置于第一层201，能够使充电柜302集中架设，便于统一管理，也能够便于充电柜302与充电座301一一对应。
可选地，充电柜302可完全置于第一层201内，也可部分置于第一层201，部分置于第二层202，也可部分置于第一层201，部分置于第一层201下方。
如图7所示，图7为本申请一些实施例提供的换电方法的流程示意图。在本申请的一些实施方式中，提供了一种换电方法，包括：
S010、拆卸步骤，在换电操作间10对用电装置上的电池进行拆卸并转移至电池仓20中；
S020、组装步骤，从电池仓20提取电池并运输至换电操作间10，
对用电装置进行组装，换电操作间10和电池仓20通过连通口1连通，电池通过连通口1进出电池仓20。
通过设置连通口1，能够使拆卸步骤及组装步骤中电池移动更加简洁，缩短电池的移动距离，进而提高电池更换效率。
在本申请的一些实施方式中，步骤S020中还包括，调整步骤，在将电池运送至电池仓20内靠近连通口1的位置对电池的姿态进行调整，以使电池对准位于换电操作间10的用电装置。
通过调整步骤，能够电池从连通口1离开时的姿态，就与换电操作间10内的用电装置相适配，提高电池与用电装置的对准精度，便于电池安装至用电装置，进而减少电池的安装耗时，提高电池更换效率，如，用电装置为车辆时，由于车辆未停放至换电操作间10内的预设位置，使车辆上放置电池的槽体与电池从连通口1离开的方向间具有夹角，通过调整步骤可使电池从连通口1离开的方向与用电装置的槽体方向适配平行。
可选地，调整电池姿态可为以竖直方向为轴转动电池。
在本申请的一些实施方式中，提供了一种换电站，包括换电操作间10及电池仓20。换电操作间10用于对用电装置进行电池更换。电池仓20用于存放电池并对电池进行充电，电池仓20设置有连通口1，连通口1连通换电操作间10和电池仓20，连通口1用于供电池进出电池仓20。换电操作间10和电池仓20相邻布置，电池仓20包括朝向换电操作间10的仓壁，连通口1设置于仓壁。电池仓20内设置有充电设备，充电设备包括充电座301和充电柜302，充电座301用于存放电池，充电柜302用于通过充电座301对电池进行充电。换电操作间10和电池仓20沿第一方向相邻布置，充电座301为多个并沿第一方向排列。多个充电座301被配置为沿第二方向间隔设置的两排，第二方向与第一方向相交，沿第一方向，连通口1至少部分与两排充电座301之间的间隔相对。电池仓20包括沿竖直方向布置的第一层201和第二层202，第一层201位于第二层202的下方，竖直方向与第一方向及第二方向相垂直，连通口1设置于第二层202，充电座301包括距离连通口1最近的第一充电座304，第一充电座304至少部分设置于第一层201。沿竖直方向，第一充电座304低于连通口1的下
边缘，且至少相距预设距离，用于在第一充电座304放置电池。充电座301还包括第二充电座301，第二充电座301放置于第二层202。充电柜302放置于第一层201，并与充电座301一一对应。
与相关技术相比，本申请实施方式的换电站及换电方法中，通过设置连通口1，能够便于电池在换电操作间10及电池仓20间移动，缩短电池在换电操作间10到电池仓20间的移动距离，减少换电工作的流程时间，提高换电效率。
最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (15)
- 一种换电站，包括：换电操作间，用于对用电装置进行电池更换；电池仓，用于存放电池并对电池进行充电，所述电池仓设置有连通口，所述连通口连通所述换电操作间和所述电池仓，所述连通口用于供电池进出所述电池仓。
- 根据权利要求1所述的换电站，其中，所述换电操作间和所述电池仓相邻布置，所述电池仓包括朝向所述换电操作间的仓壁，所述连通口设置于所述仓壁。
- 根据权利要求1或2所述的换电站，其中，所述电池仓内设置有充电设备，所述充电设备包括充电座和充电柜，所述充电座用于存放所述电池，所述充电柜用于通过所述充电座对所述电池进行充电。
- 根据权利要求3所述的换电站，其中，所述换电操作间和所述电池仓沿第一方向相邻布置，所述充电座为多个并沿所述第一方向排列。
- 根据权利要求4所述的换电站，其中，沿所述第一方向，所述连通口设置于所述多个充电设备靠近所述换电操作间的一侧，所述连通口与至少部分的所述充电座相对。
- 根据权利要求4所述的换电站，其中，多个所述充电座被配置为沿第二方向间隔设置的两排，所述第二方向与所述第一方向相交，沿所述第一方向，所述连通口至少部分与至少一排的所述充电座相对。
- 根据权利要求6所述的换电站，其中，沿所述第一方向，所述连通口至少部分与两排所述充电座之间的间隔相对。
- 根据权利要求5-7中任一项所述的换电站，其中，所述电池仓包括沿竖直方向布置的第一层和第二层，所述第一层位于所述第二层的下方， 所述竖直方向与所述第一方向及所述第二方向相垂直，所述连通口设置于所述第二层，所述充电座包括距离所述连通口最近的第一充电座，所述第一充电座至少部分设置于所述第一层。
- 根据权利要求8所述的换电站，其中，沿所述竖直方向，所述第一充电座低于或平齐于所述连通口的下边缘。
- 根据权利要求9所述的换电站，其中，沿所述竖直方向，所述第一充电座低于所述连通口的下边缘，且至少相距预设距离，用于在所述第一充电座放置所述电池。
- 根据权利要求10所述的换电站，其中，所述充电座还包括第二充电座，所述第二充电座放置于所述第二层。
- 根据权利要求11所述的换电站，其中，沿所述竖直方向，所述第二充电座高于所述连通口的下边缘。
- 根据权利要求9-12中任一项所述的换电站，其中，所述充电柜至少部分放置于所述第一层，并与所述充电座一一对应。
- 一种换电方法，包括：拆卸步骤，在换电操作间对用电装置上的电池进行拆卸并转移至电池仓中；组装步骤，从所述电池仓提取电池并运输至所述换电操作间，对所述用电装置进行组装，所述换电操作间和所述电池仓通过连通口连通，所述电池通过所述连通口进出所述电池仓。
- 根据权利要求14所述的换电方法，其中，所述换电方法还包括：调整步骤，在将所述电池运送至电池仓内靠近所述连通口的位置对所述电池的姿态进行调整，以使所述电池对准位于所述换电操作间的用电装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210629097.7A CN117227562A (zh) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 换电站及换电方法 |
| CN202210629097.7 | 2022-06-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023236919A1 true WO2023236919A1 (zh) | 2023-12-14 |
Family
ID=89091675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2023/098434 WO2023236919A1 (zh) | 2022-06-06 | 2023-06-05 | 换电站及换电方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117227562A (zh) |
| WO (1) | WO2023236919A1 (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019165726A1 (zh) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | 蔚来汽车有限公司 | 电池库位、电池运输装置、电池储运系统和电池操作平台 |
| CN211684751U (zh) * | 2019-08-16 | 2020-10-16 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 换电站和换电站组 |
| CN212950234U (zh) * | 2020-05-15 | 2021-04-13 | 蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 | 换电站 |
| CN113479109A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-08 | 三一重工股份有限公司 | 电动车换电站 |
| CN214728296U (zh) * | 2021-04-12 | 2021-11-16 | 焱牛科技(江苏)有限公司 | 卡车换电站 |
| CN215097114U (zh) * | 2020-09-30 | 2021-12-10 | 湖南长峰重工科技有限公司 | 一种商用车与乘用车的两用换电站 |
| WO2021258942A1 (zh) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 | 换电平台、换电站和换电方法 |
| CN216331542U (zh) * | 2021-05-25 | 2022-04-19 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种小型换电站 |
| CN216886308U (zh) * | 2022-03-21 | 2022-07-05 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 换电站 |
| CN218112404U (zh) * | 2022-03-18 | 2022-12-23 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 换电站 |
-
2022
- 2022-06-06 CN CN202210629097.7A patent/CN117227562A/zh active Pending
-
2023
- 2023-06-05 WO PCT/CN2023/098434 patent/WO2023236919A1/zh unknown
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019165726A1 (zh) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | 蔚来汽车有限公司 | 电池库位、电池运输装置、电池储运系统和电池操作平台 |
| CN211684751U (zh) * | 2019-08-16 | 2020-10-16 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 换电站和换电站组 |
| CN212950234U (zh) * | 2020-05-15 | 2021-04-13 | 蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司 | 换电站 |
| WO2021258942A1 (zh) * | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 | 换电平台、换电站和换电方法 |
| CN215097114U (zh) * | 2020-09-30 | 2021-12-10 | 湖南长峰重工科技有限公司 | 一种商用车与乘用车的两用换电站 |
| CN214728296U (zh) * | 2021-04-12 | 2021-11-16 | 焱牛科技(江苏)有限公司 | 卡车换电站 |
| CN216331542U (zh) * | 2021-05-25 | 2022-04-19 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种小型换电站 |
| CN113479109A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-08 | 三一重工股份有限公司 | 电动车换电站 |
| CN218112404U (zh) * | 2022-03-18 | 2022-12-23 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 换电站 |
| CN216886308U (zh) * | 2022-03-21 | 2022-07-05 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 换电站 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117227562A (zh) | 2023-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106891865B (zh) | 用于电动汽车的底盘式换电站及其换电方法 | |
| WO2022110482A1 (zh) | 电动商用车的快捷换电系统 | |
| WO2019100656A1 (zh) | 电动汽车的自动换电平台和换电站 | |
| EP3707026B1 (en) | Multi charging station for a storage system and method thereof | |
| WO2021258942A1 (zh) | 换电平台、换电站和换电方法 | |
| CN210941429U (zh) | 一种换电站 | |
| CN102259639A (zh) | 一种可移动一体式车载动力电池快换系统 | |
| WO2023186012A1 (zh) | 换电系统及其充电机构 | |
| CN216331542U (zh) | 一种小型换电站 | |
| WO2023174302A1 (zh) | 换电站 | |
| JP2020513726A (ja) | 迅速な電力交換のための方法及びシステム | |
| CN210554714U (zh) | 新型充换电站 | |
| WO2023040114A1 (zh) | 充换电站 | |
| WO2023236919A1 (zh) | 换电站及换电方法 | |
| CN112277722A (zh) | 一种电动商用车高效换电站 | |
| WO2023185897A1 (zh) | 换电系统及其电池仓 | |
| CN217515002U (zh) | 换电系统及其电池仓 | |
| KR20220110626A (ko) | 전기자동차 배터리 교체시스템 | |
| CN221524400U (zh) | 一种可换电立体车库 | |
| WO2020113853A1 (zh) | 电池接驳装置、电池中转、升降和平移单元及充换电系统 | |
| CN218505676U (zh) | 一种换电站 | |
| CN217374212U (zh) | 一种高适配性的电池储存架和具有其的换电站 | |
| WO2023236918A1 (zh) | 充电仓和换电系统 | |
| CN214420250U (zh) | 模块化换电站 | |
| WO2023201508A1 (zh) | 电池换电的方法和换电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23819084 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |