[發(fā)明專利]一種模塊化換電站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110310101.9
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112959917B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志海;張旭;韓磊;張志強(qiáng);王雷;楊全凱
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司;浙江吉智新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: B60L53/80
• 分類號: B60L53/80
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發(fā)明公開一種模塊化換電站，包括：至少一個充電倉、至少一個動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備；充電倉包括：充電單元、控制單元、堆垛機(jī)、堆垛機(jī)運行軌道、設(shè)置在堆垛機(jī)運行軌道兩側(cè)的充電架，控制單元分別與充電單元、堆垛機(jī)和動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備通信連接，控制單元用于控制動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備實現(xiàn)動力電池組的更換；充電架包括多個與堆垛機(jī)運行軌道平行的電池架，每個電池架能夠存放多組動力電池組；充電單元與每個電池架的充電接口連接，每個充電接口能與動力電池組連接以實現(xiàn)對應(yīng)的動力電池組充電；堆垛機(jī)能夠在堆垛機(jī)運行軌道上行駛并實現(xiàn)取放任一電池架上的任一動力電池組。本發(fā)明提供的模塊化換電站采用模塊化設(shè)計、統(tǒng)一接口，便于拓展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換電站技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模塊化換電站。

背景技術(shù)

電動汽車動力電池的電力補(bǔ)給方式一般分為帶車插充和更換電池兩種方式，其中插充方式有慢充和快充兩種模式。采用插充方式，存在如下缺陷：1、電池的初期投資成本較大，在一定程度上阻礙了電動汽車的普及；2、充電時間太長，至少要2～4小時，與普通汽車的加油相比，電動汽車補(bǔ)給能源所花費的時間太長，非常不便捷，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要。而快充模式對電池會有較大損傷，導(dǎo)致縮短電池的使用壽命。采用更換電池的方式可以有效避免插充方式存在的問題。而電池包更換需要借助于換電站才能實現(xiàn)電池快速更換,換電站則為電池快速更換的必要設(shè)備。

而目前市面上的換電站結(jié)構(gòu)復(fù)雜，充電、換電、電池轉(zhuǎn)運等功能集成在幾個集裝箱箱體內(nèi)，換電站整體成本高，后期拓展性差。

因此，亟需提供一種模塊化設(shè)計的換電站，能夠?qū)⒊潆姟Q電、電池轉(zhuǎn)運功能獨立出來，統(tǒng)一接口形式，按照換電站所處場景自由組合。后期換電站擴(kuò)容或縮小范圍，只需要增加模塊或減少/替換對應(yīng)模塊即可。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種模塊化換電站，包括：至少一個充電倉、至少一個動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備；

所述充電倉包括：充電單元、控制單元、堆垛機(jī)、堆垛機(jī)運行軌道、設(shè)置在所述堆垛機(jī)運行軌道兩側(cè)的充電架，其中，一側(cè)的充電架形成有至少一個供所述動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備通過的對接位，所述控制單元分別與所述充電單元、所述堆垛機(jī)和所述動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備通信連接，所述控制單元用于控制動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備實現(xiàn)動力電池組的更換；

所述充電架包括多個與所述堆垛機(jī)運行軌道平行的電池架，每個所述電池架能夠存放多組動力電池組；所述充電單元與每個所述電池架的充電接口連接，每個所述充電接口能與動力電池組連接以實現(xiàn)對應(yīng)的動力電池組充電；所述堆垛機(jī)能夠在所述堆垛機(jī)運行軌道上行駛并實現(xiàn)取放任一所述電池架上的任一動力電池組。

進(jìn)一步地、還包括：換電通道，所述換電通道設(shè)置在靠近所述對接位的一側(cè)，所述換電通道與所述控制單元通信連接，用于在車輛在換電通道指定位置時向所述控制單元發(fā)送指令。

進(jìn)一步地、所述充電倉還包括：冷卻單元，所述冷卻單元包括冷卻組件和冷卻管路，所述冷卻組件用于降低冷卻管路中的介質(zhì)的溫度，所述冷卻管路設(shè)置在所述充電架上，所述冷卻管路用于為所述充電架存放的動力電池組降溫。

進(jìn)一步地、所述堆垛機(jī)運行軌道兩側(cè)的充電架對稱設(shè)置有中轉(zhuǎn)位，所述中轉(zhuǎn)位設(shè)置有動力傳輸結(jié)構(gòu)，可將中轉(zhuǎn)位處的電池架上最下層的動力電池組按照豎直方向移出或移入。

進(jìn)一步地、所述動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備包括：舉升結(jié)構(gòu)、加解鎖結(jié)構(gòu)和定位結(jié)構(gòu)，所述舉升結(jié)構(gòu)用于實現(xiàn)所述換電通道上車輛的升降，所述加解鎖結(jié)構(gòu)用于與車輛固定動力電池組的固定結(jié)構(gòu)匹配實現(xiàn)動力電池組的更換，所述定位結(jié)構(gòu)用于確定動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備相對于所述換電通道和所述充電倉的位置。

進(jìn)一步地、所述換電通道包括：上坡道、水平車道和下坡道，所述水平車道設(shè)置有貫通的更換電池口，所述更換電池口靠近所述上坡道和所述下坡道的兩側(cè)對稱設(shè)置有加解鎖位和限位結(jié)構(gòu)，所述更換電池口下方有供動力電池轉(zhuǎn)運設(shè)備更換動力電池組的孔洞，所述加解鎖位與所述加解鎖結(jié)構(gòu)匹配。