專利名稱：一種全自動(dòng)電動(dòng)汽車電池更換站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車電池更換領(lǐng)域，具體涉及一種全自動(dòng)電動(dòng)汽車電池更換站。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車為一種清潔、環(huán)保型的綠色車輛，采用動(dòng)力蓄電池作為主要電源，電動(dòng)汽車的充電方式一般為依靠地面充電站或車載充電系統(tǒng)在車輛停駛的情況下對(duì)電池進(jìn)行充電。電動(dòng)汽車電池更換站是為電動(dòng)汽車快速更換電池箱并對(duì)電池箱進(jìn)行充電、管理的場(chǎng)所，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作過(guò)程對(duì)電動(dòng)汽車電池充電情況至關(guān)重要，目前的電池更換站大都采用設(shè)備分散布置，現(xiàn)場(chǎng)安裝的方式建設(shè)，一般都需要配套面積較大的廠房。建站周期長(zhǎng)，現(xiàn) 場(chǎng)安裝和調(diào)試工作繁重。充電機(jī)和電池箱對(duì)工作環(huán)境的要求較高，充電環(huán)境的控制是電池更換站設(shè)計(jì)中很關(guān)鍵的問(wèn)題。目前的電池更換站廠房面積大，充電區(qū)域開放于大環(huán)境中，充電環(huán)境的控制就比較困難，成本也比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種電池更換站，包括車輛停放區(qū)(I)、電池更換系統(tǒng)(2)、充電系統(tǒng)(3)、供電系統(tǒng)(4)和監(jiān)控系統(tǒng)(5);所述車輛停放區(qū)(I)用于停放待更換電池箱的電動(dòng)汽車；所述電池更換系統(tǒng)(2)為集成預(yù)裝式，用于為所述待更換電池箱的電動(dòng)汽車更換電池箱；所述充電系統(tǒng)(3)包括集成預(yù)裝的充電倉(cāng)，用于對(duì)所述待更換電池箱的電動(dòng)汽車更換下來(lái)的待充電電池箱進(jìn)行充電；所述供電系統(tǒng)(4)包括集成預(yù)裝的供電倉(cāng)，用于為所述電池更換站提供電源；所述監(jiān)控系統(tǒng)(5)包括集成預(yù)裝的監(jiān)控室，用于對(duì)所述電池更換系統(tǒng)
(2)、充電系統(tǒng)(3)和供電系統(tǒng)(4)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；所述車輛停放區(qū)(I)和所述充電系統(tǒng)(3)位于所述電池更換系統(tǒng)(2)的兩側(cè)。
本發(fā)明提供的第一優(yōu)選技術(shù)方案中所述車輛停放區(qū)(I)設(shè)有指示車輛進(jìn)入進(jìn)出的行駛方向的指示標(biāo)識(shí)(6)。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案中所述電池更換系統(tǒng)(2)包括集成預(yù)裝的電池更換設(shè)備(7)、電池傳輸設(shè)備(8)、電池堆垛設(shè)備(9);所述電池更換設(shè)備(7 )將從所述電動(dòng)汽車上卸載下來(lái)所述待充電電池箱通過(guò)所述電池傳輸設(shè)備(8)傳送給所述電池堆垛設(shè)備(9)；所述電池堆垛設(shè)備(9)將所述待充電電池箱裝載進(jìn)所述充電系統(tǒng)(3)，將從所述充電系統(tǒng)(3)上卸載下來(lái)的帶電電池箱通過(guò)所述電池傳輸設(shè)備(8)傳送給所述電池更換設(shè)備⑴；所述電池更換設(shè)備(7 )將所述帶電電池裝載入所述電動(dòng)汽車；所述電池更換設(shè)備(7)和所述電池堆垛設(shè)備(9)通過(guò)平移、升降、旋轉(zhuǎn)和傾斜角調(diào)整的方式裝載和卸載電池箱。
本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案中所述充電倉(cāng)包括集成預(yù)裝的充電機(jī)(10)、充電架(11)和暖通設(shè)備(12)，所述充電架(11)用于放置所述電池箱，所述充電機(jī)(10)對(duì)所述充電架(11)上的所述待充電電池箱進(jìn)行充電，所述暖通設(shè)備(12 )用于控制所述充電倉(cāng)里的溫度和濕度。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案中所述充電倉(cāng)包括視頻監(jiān)控、煙霧探測(cè)設(shè)備和通訊柜(13);所述視頻監(jiān)控和煙霧探測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)所述充電倉(cāng)的安全狀況并通過(guò)所述通訊柜
(13)傳送給所述監(jiān)控系統(tǒng)(5)。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案中所述供電倉(cāng)包括呈“目”字形排列的變壓器和開關(guān)柜(15)。本發(fā)明提供的第六優(yōu)選技術(shù)方案中所述監(jiān)控室包括配電系統(tǒng)監(jiān)控單元、充電系 統(tǒng)監(jiān)控單元、電池更換系統(tǒng)監(jiān)控單元和環(huán)境監(jiān)控單元，分別采集、存儲(chǔ)并處理來(lái)自電池更換系統(tǒng)(2)、充電系統(tǒng)(3)、供電系統(tǒng)(4)和環(huán)境監(jiān)控的數(shù)據(jù)，通過(guò)圖形化人機(jī)界面及語(yǔ)音報(bào)警功能監(jiān)控電池更換站各部分的運(yùn)行。本發(fā)明提供的第七優(yōu)選技術(shù)方案中所述電池更換站包括位于所述車輛停放區(qū)(I)和所述電池更換系統(tǒng)(2)之間的車輛升降定位系統(tǒng)(16)，所述車輛升降定位系統(tǒng)(16)配合所述電池更換系統(tǒng)(2)對(duì)所述電動(dòng)汽車進(jìn)行升降和定位。本發(fā)明提供的第八優(yōu)選技術(shù)方案中所述電池更換站包括電池箱應(yīng)急處理系統(tǒng)和消防設(shè)施單元，所述電池箱應(yīng)急處理系統(tǒng)用于在電池箱高溫、冒煙等嚴(yán)重事故時(shí)將事故電池箱轉(zhuǎn)移到安全的地方；所述消防設(shè)施單元用于對(duì)所述電池箱進(jìn)行消防處理。本發(fā)明提供的一種全自動(dòng)電動(dòng)汽車電池更換站的有益效果包括I、本發(fā)明提供的一種電池更換站，電池更換系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)采用預(yù)裝的集成和安裝模式，將大部分設(shè)備都在出廠之前預(yù)裝在各自的倉(cāng)體內(nèi)，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試的流程，縮短施工周期；充電環(huán)境獨(dú)立控制，整個(gè)系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性大大提高，可以安裝于室外；供電設(shè)備包含的供電倉(cāng)的防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP55，并且各個(gè)倉(cāng)內(nèi)在滿足安全距離的條件下盡量緊湊布置，壓縮倉(cāng)體的占地面積；2、電池箱的轉(zhuǎn)運(yùn)和更換流程簡(jiǎn)單并且全程自動(dòng)完成，縮短電池更換時(shí)間；3、充電倉(cāng)內(nèi)設(shè)有暖通設(shè)備、視頻監(jiān)控和煙霧探測(cè)設(shè)備，保證電池箱在適合的溫度和濕度的環(huán)境下完成充電，并實(shí)時(shí)監(jiān)控安全故障的發(fā)生；4、監(jiān)控系統(tǒng)采集、存儲(chǔ)并處理來(lái)自電池更換系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)控的數(shù)據(jù)，提供圖形化人機(jī)界面及語(yǔ)音報(bào)警功能，完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展現(xiàn)及下發(fā)控制命令，用以監(jiān)控電池更換站各部分的運(yùn)行，保證電池更換站安全可靠的運(yùn)行。5、待更換電池箱的電動(dòng)汽車的升降和移動(dòng)定位由專門的車輛升降定位系統(tǒng)完成，方便整個(gè)電池更換的操作；6、設(shè)置應(yīng)急處理單元和消防設(shè)施單元，保證緊急狀況下整個(gè)電池更換站的安全；7、電池更換站的所有設(shè)備的安裝面高度一致，安裝基礎(chǔ)簡(jiǎn)單，土建上無(wú)需挖深或抬高安裝基礎(chǔ)面，節(jié)省土建成本。


圖I為本發(fā)明提供的一種全自動(dòng)電動(dòng)汽車電池更換站的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明提供的電池更換系統(tǒng)和車輛升降定位系統(tǒng)的實(shí)施例的截面圖；圖3為本發(fā)明提供的充電倉(cāng)的實(shí)施例的俯視圖；圖4為本發(fā)明提供的供電系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的布置圖。其中I為車輛停放區(qū)；2為電池更換系統(tǒng)；3為充電系統(tǒng)；4為供電系統(tǒng)；5為監(jiān)控系統(tǒng)；6為指示標(biāo)識(shí)；7為電池更換設(shè)備；8為電池傳輸設(shè)備；9為電池堆垛設(shè)備；10為充電機(jī)；11為充電架；12為暖通設(shè)備；13為通訊柜；14為變壓器；15為開關(guān)柜；16為車輛升降定位系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I所示為本發(fā)明提供的一種全自動(dòng)電動(dòng)汽車電池更換站的實(shí)施例的示意圖，該電池更換站包括車輛停放區(qū)I、電池更換系統(tǒng)2、充電系統(tǒng)3、供電系統(tǒng)4和監(jiān)控系統(tǒng)5，車輛停放區(qū)I用于停放待更換電池的電動(dòng)汽車；電池更換系統(tǒng)2為集成預(yù)裝式，用于將帶電電池箱更換給待更換電池箱的電動(dòng)汽車，并將待充電的電池箱傳送給充電系統(tǒng)3 ;充電系統(tǒng)3包括集成預(yù)裝的充電倉(cāng)，用于對(duì)電池更換系統(tǒng)2將電動(dòng)汽車更換下來(lái)的待充電電池箱進(jìn)行充電；供電系統(tǒng)4包括集成預(yù)裝的供電倉(cāng)，用于為整個(gè)電池更換站提供電源；監(jiān)控系統(tǒng)5包括集成預(yù)裝的監(jiān)控室。其中，車輛停放區(qū)I和充電系統(tǒng)3位于電池更換系統(tǒng)2的兩側(cè)。車輛停放區(qū)I設(shè)有指示車輛進(jìn)入進(jìn)出的行駛方向的指示標(biāo)識(shí)6。如圖2所示為電池更換系統(tǒng)2和車輛升降定位系統(tǒng)16的截面示意圖，電池更換系統(tǒng)2包括電池更換設(shè)備7、電池傳輸設(shè)備8、電池堆垛設(shè)備9，其中，電池更換設(shè)備7位于靠近 車輛停放區(qū)I 一側(cè)，電池堆垛設(shè)備9位于靠近充電系統(tǒng)3的一側(cè)，電池傳輸設(shè)備8連接電池更換設(shè)備7和電池堆垛設(shè)備9，用于電池箱在電池更換設(shè)備7和電池堆垛設(shè)備9之間的傳輸，電池更換設(shè)備7和電池堆垛設(shè)備9通過(guò)平移、升降、旋轉(zhuǎn)和傾斜角調(diào)整的方式裝載和卸載電池箱。車輛升降定位系統(tǒng)16通過(guò)對(duì)待更換電池的車輛進(jìn)行升降、平移、定位等操作來(lái)完成和電池更換系統(tǒng)的配合工作。對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行電池更換的過(guò)程中車輛駛?cè)胲囕v升降定位系統(tǒng)的車輛定位平臺(tái)，平臺(tái)升起，并平移到指定位置；電池更換設(shè)備7將從電動(dòng)汽車上卸載下來(lái)待充電電池箱通過(guò)電池傳輸設(shè)備8傳送給電池堆垛設(shè)備；電池堆垛設(shè)備9將待充電電池箱裝載進(jìn)充電系統(tǒng)3，并將從充電系統(tǒng)3上卸載下來(lái)的帶電電池箱通過(guò)電池傳輸設(shè)備8傳送給電池更換設(shè)備7 ;電池更換設(shè)備(7)將帶電電池裝載入所述電動(dòng)汽車，完成對(duì)電動(dòng)汽車電池箱的更換。如圖3所示為充電倉(cāng)的實(shí)施例的俯視圖，充電系統(tǒng)3包含的充電倉(cāng)可以包括集成預(yù)裝的充電機(jī)10、充電架11和暖通設(shè)備12。充電架11用于放置電池箱，充電機(jī)11對(duì)充電架10上的待充電電池箱進(jìn)行充電，暖通設(shè)備控制充電倉(cāng)里的溫度和濕度在合適的范圍內(nèi)。充電倉(cāng)還可以包括視頻監(jiān)控、煙霧探測(cè)設(shè)備和通訊柜13，視頻監(jiān)控和煙霧探測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)充電倉(cāng)的安全狀況并通過(guò)通訊柜13傳送給監(jiān)控系統(tǒng)5，保證充電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。整個(gè)充電倉(cāng)在設(shè)置必要的遮雨設(shè)施后可直接安放于戶外，并且該充電倉(cāng)運(yùn)輸方便，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，倉(cāng)內(nèi)溫度濕度容易控制。如圖4所示為供電系統(tǒng)4和監(jiān)控系統(tǒng)5的布置圖。供電系統(tǒng)4包含的供電倉(cāng)包括變壓器14和開關(guān)柜15，變壓器14和開關(guān)柜15在供電倉(cāng)內(nèi)呈“目”字形排列，在滿足安全距離的條件下盡量緊湊布置，壓縮供電倉(cāng)倉(cāng)體的占地面積，供電倉(cāng)的防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP55，可直接安放于戶外。監(jiān)控系統(tǒng)5包含的監(jiān)控室包括配電系統(tǒng)監(jiān)控單元、充電系統(tǒng)監(jiān)控單元、電池更換系統(tǒng)監(jiān)控単元和環(huán)境監(jiān)控單元，采集、存儲(chǔ)并處理來(lái)自電池更換系統(tǒng)2、充電系統(tǒng)3、供電系統(tǒng)4和環(huán)境監(jiān)控的數(shù)據(jù)，提供圖形化人機(jī)界面及語(yǔ)音報(bào)警功能，完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展現(xiàn)及下發(fā)控制命令，用以監(jiān)控電池更換站各部分的運(yùn)行，保證電池更換站安全可靠的運(yùn)行。優(yōu)選的，本發(fā)明提供的一種電池更換站還可以包括電池箱應(yīng)急處理系統(tǒng)和消防設(shè)施単元，電池箱應(yīng)急處理系統(tǒng)用于在電池箱高溫、冒煙等嚴(yán)重事故吋，能迅速將事故電池箱轉(zhuǎn)移到安全的地方，消防設(shè)施單元用于對(duì)電池箱進(jìn)行消防處理。本發(fā)明提供的電池更換站，所有設(shè)備的安裝面高度一致，安裝基礎(chǔ)簡(jiǎn)單，土建上無(wú)需挖深或抬高安裝基礎(chǔ)面，節(jié)省土建成本。以上雖然根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但不僅限于此具體實(shí)施方 式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)此具體技術(shù)方案進(jìn)行的各種等同、變形處理，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)電動(dòng)汽車電池更換站，其特征在于，所述電池更換站包括車輛停放區(qū)(I)、電池更換系統(tǒng)(2 )、充電系統(tǒng)(3 )、供電系統(tǒng)(4)和監(jiān)控系統(tǒng)(5 );所述車輛停放區(qū)(I)用于停放待更換電池箱的電動(dòng)汽車；所述電池更換系統(tǒng)(2)為集成預(yù)裝式，用于為所述待更換電池箱的電動(dòng)汽車更換電池箱；所述充電系統(tǒng)(3)包括集成預(yù)裝的充電倉(cāng)，用于對(duì)所述待更換電池箱的電動(dòng)汽車更換下來(lái)的待充電電池箱進(jìn)行充電；所述供電系統(tǒng)(4)包括集成預(yù)裝的供電倉(cāng)，用于為所述電池更換站提供電源；所述監(jiān)控系統(tǒng)(5)包括集成預(yù)裝的監(jiān)控室，用于對(duì)所述電池更換系統(tǒng)(2)、充電系統(tǒng)(3)和供電系統(tǒng)(4)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；所述車輛停放區(qū)(I)和所述充電系統(tǒng)(3 )位于所述電池更換系統(tǒng)(2 )的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種電池更換站，其特征在于，所述車輛停放區(qū)(I)設(shè)有指示車輛進(jìn)入進(jìn)出的行駛方向的指示標(biāo)識(shí)(6 )。
3.如權(quán)利要求I所述的一種電池更換站，其特征在于，所述電池更換系統(tǒng)(2)包括集成預(yù)裝的電池更換設(shè)備(7)、電池傳輸設(shè)備(8)、電池堆垛設(shè)備(9);所述電池更換設(shè)備(7 )將從所述電動(dòng)汽車上卸載下來(lái)所述待充電電池箱通過(guò)所述電池傳輸設(shè)備(8)傳送給所述電池堆垛設(shè)備(9)；所述電池堆垛設(shè)備(9)將所述待充電電池箱裝載進(jìn)所述充電系統(tǒng)(3)，將從所述充電系統(tǒng)(3)上卸載下來(lái)的帶電電池箱通過(guò)所述電池傳輸設(shè)備(8)傳送給所述電池更換設(shè)備(7)；所述電池更換設(shè)備(7)將所述帶電電池裝載入所述電動(dòng)汽車；所述電池更換設(shè)備(7)和所述電池堆垛設(shè)備(9)通過(guò)平移、升降、旋轉(zhuǎn)和傾斜角調(diào)整的方式裝載和卸載電池箱。
4.如權(quán)利要求I所述的一種電池更換站，其特征在于，所述充電倉(cāng)包括集成預(yù)裝的充電機(jī)(10 )、充電架(11)和暖通設(shè)備(12 )，所述充電架(11)用于放置所述電池箱，所述充電機(jī)(10)對(duì)所述充電架(11)上的所述待充電電池箱進(jìn)行充電，所述暖通設(shè)備(12)用于控制所述充電倉(cāng)里的溫度和濕度。
5.如權(quán)利要求I所述的一種電池更換站，其特征在于，所述充電倉(cāng)包括視頻監(jiān)控、煙霧探測(cè)設(shè)備和通訊柜(13);所述視頻監(jiān)控和煙霧探測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)所述充電倉(cāng)的安全狀況并通過(guò)所述通訊柜(13)傳送給所述監(jiān)控系統(tǒng)(5 )。
6.如權(quán)利要求I所述的一種電池更換站，其特征在于，所述供電倉(cāng)包括呈“目”字形排列的變壓器(14)和開關(guān)柜(15)。
7.如權(quán)利要求I所述的一種電池更換站，其特征在于，所述監(jiān)控室包括配電系統(tǒng)監(jiān)控單元、充電系統(tǒng)監(jiān)控單元、電池更換系統(tǒng)監(jiān)控單元和環(huán)境監(jiān)控單元，分別采集、存儲(chǔ)并處理來(lái)自電池更換系統(tǒng)(2)、充電系統(tǒng)(3)、供電系統(tǒng)(4)和環(huán)境監(jiān)控的數(shù)據(jù)，通過(guò)圖形化人機(jī)界面及語(yǔ)音報(bào)警功能監(jiān)控電池更換站各部分的運(yùn)行。
8.如權(quán)利要求I所述的一種電池更換站，其特征在于，所述電池更換站包括位于所述車輛停放區(qū)(I)和所述電池更換系統(tǒng)(2)之間的車輛升降定位系統(tǒng)(16)，所述車輛升降定位系統(tǒng)(16)配合所述電池更換系統(tǒng)(2)對(duì)所述電動(dòng)汽車進(jìn)行升降和定位。
9.如權(quán)利要求I所述的一種電池更換站，其特征在于，所述電池更換站包括電池箱應(yīng)急處理系統(tǒng)和消防設(shè)施單元，所述電池箱應(yīng)急處理系統(tǒng)用于在電池箱高溫、冒煙等嚴(yán)重事故時(shí)將事故電池箱轉(zhuǎn)移到安全的地方；所述消防設(shè)施單元用于對(duì)所述電池箱進(jìn)行消防處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種全自動(dòng)電動(dòng)汽車電池更換站，包括車輛停放區(qū)1、電池更換系統(tǒng)2、充電系統(tǒng)3、供電系統(tǒng)4和監(jiān)控系統(tǒng)5；所述車輛停放區(qū)1和所述充電系統(tǒng)3位于所述電池更換系統(tǒng)2的兩側(cè)，所述供電系統(tǒng)4和所述監(jiān)控系統(tǒng)5位于所述車輛停放區(qū)1、所述電池更換系統(tǒng)2和所述充電系統(tǒng)3的同一側(cè)。電池更換系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)采用預(yù)裝的集成和安裝模式，將大部分設(shè)備都在出廠之前預(yù)裝在各自的倉(cāng)體內(nèi)簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試的流程，縮短施工周期；充電環(huán)境獨(dú)立控制，整個(gè)系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性大大提高。
文檔編號(hào)B60S5/06GK102700512SQ20121020413
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者儲(chǔ)毅, 姚騰飛, 孫廣明, 張如通, 張 浩, 徐石明, 牛榮義, 趙明宇, 路致遠(yuǎn), 金杰, 龔棟梁 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院