[發明專利]電動商用車高效換電系統

在審

• 申請號: 202011337312.3
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112319303A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 陳維加
• 申請（專利權）人: 陳維加
• 主分類號: B60L53/80
• 分類號: B60L53/80;B60K1/04
• 代理公司: 蘇州科仁專利代理事務所(特殊普通合伙) 32301
• 代理人: 周斌

本發明公開了一種電動商用車高效換電系統，包括帶可更換電池包的電動商用車和換電站，其特征在于：電動商用車大梁底部設橫置的電池倉，其一端設倉門，而與倉門相對的另一端壁設同電池包插頭對接的連接插座；電池倉內部設倉內軌道同電池包滾輪配合；換電站包括換電小車和充電屋，換電小車上設置同電池包滾輪配合的架軌道，架軌道上設有電池包推拉機構；充電屋內設置充電立架，其上陣列設置單元格，格內設為電池包充電的充電樁，還設有將換電小車送至充電樁的換電小車輸送機構。本發明實現了不同噸位電動商用車的電池包規格標準化，由同一套換電設備更換，換電效率高，成本極低，易于推廣，徹底解決了電動商用車無法普及的問題。

技術領域

本發明涉及電動商用車高效換電系統。

背景技術

汽車油改電是國家減少大量石油進口的重大戰略方針，及節能減排、綠色發展的重要國策。與傳統汽車相比，電動汽車在行駛過程中可實現零排放，且噪音低，行駛成本遠低于傳統汽車。通過多年的努力，我國公交車油改電已穩步推進，而電動家用小型車也得到較快發展。

雖然國家出臺了多項電動汽車扶持政策，電動汽車也有著諸多優點，但電動汽車仍然無法全面推廣，其制約電動汽車全面推廣的根本原因在于電動汽車存在致命的弱點：行駛里程短、充電時間長。拋開目前電池包本身的技術發展瓶頸不說，重點最后都歸結為充電問題。目前電動轎車的模式有兩種：充電和換電。充電模式的問題：按目前電池技術在保證電池壽命的前提下需2小時充滿，這也是電動汽車不能替代燃油車的最根本問題；換電模式可以快速換電，但是存在著電池規格多、容量差異大、換電設備復雜、昂貴且規格不統一的諸多問題，因此無法得到普及應用。

商用車是在設計和技術特征上用于運送人員和貨物的汽車。商用車包含了所有的載貨汽車和9座以上的客車，如各式載重卡車、半掛牽引車及公交車、大巴和工程車輛等都屬于商用車的范疇。從技術架構上來說，其都包括大梁、動力系統、行駛系統和轉向系統。

相對家用小型車而言，占機動車保有量的12.13%，但同時占機動車用污染排放的48.14%以上的商用車實施電動化的問題更為突出，原因表現在如下幾個方面：

1）以現有電池技術為前提，考慮到電池的重量、體積、價格等因素，目前的電動商用車合理配置的電池充滿電行駛里程約在300km-400km，如果每次充電需要兩小時對于運輸車輛而言，貨運行業是無法接受的。

2）采用充電樁對車載電池包直充需要長時間占用一個停車位，而眾所周知，商用車本身占用的空間都要遠大于普通家用小型車，很難像家用小型車的充電站那樣大量建造和普及，導致電動商用車的充電需求很難實現。

3）對于大噸位的商用車而言，假如采用與目前電動家用小型車相同的充電方式，由于電動商用車的電量更大，充電電流也更大，與同樣要達到電動家用小型車續行里程400公里相比較，其電池包容量是電動家用小型車的10倍，充電電流也需要10倍于電動家用小型車，以現有國家標準直流充電槍充電，相同充電時間下，至少要6支充電槍才能滿足。這極大的增加了商用車的充電站建設投入，且實際操作也非常麻煩。這些都在很大程度上限制了電動商用車的普及和推廣。

為了解決上述商用車的油改電問題，目前唯一的解決方案就是采用換電模式。當然即使采用換電模式，也需要解決以下問題：

目前使用換電模式的商用車多為貨車，且均為一種換電設備僅服務于單一規格的商用車，且設備復雜、價格昂貴，導致商用車換電模式只能在有限的區域內應用，如港口和礦山等。而一般商用車在1-49噸之間，電池包規格多。因此無法推廣和普及。

要解決所有商用車電動化的問題，必須使用一種標準化的換電系統，包含可以給不同規格電池包充電的標準充電設備，以滿足對所有電動商用車的不同規格電池包的充換電，且充換電站采用無人化操作，標準化建設，投入成本低、管理成本低、建設周期短。如此全國只要建設一種標準化的無人充換電站，并多數量、全路網覆蓋，即可解決商用車油改電的問題，真正使得電動商用車得以普及和推廣。

發明內容