CN213199508U - 一种具有余热利用功能的换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有余热利用功能的换电站，所述换电站包括电池仓区和充电机柜区，所述电池仓区内设有电池仓区空调，所述电池仓区与所述充电机柜区之间设有第一隔离件，所述第一隔离件设有第一换热孔，所述第一换热孔内设有第一换热风扇，所述换电站还包括第二隔离件，所述第二隔离件用于隔离所述电池仓区和所述换电站外部空间，所述第二隔离件设有第二换热孔，所述第二换热孔内设有第一排风扇。本实用新型的目的是提供一种具有余热利用功能的换电站，通过增设排风扇，可在春秋季利用排风扇与换电站外的空气进行换热，来降低电池仓和设备区的温度，通过在冬季时利用充电仓的余热给电池仓和设备区进行加热，高效节能，降低换电站的运营成本。

Description

一种具有余热利用功能的换电站

技术领域

本实用新型涉及到热管理技术领域，尤其涉及一种具有余热利用功能的换电站。

背景技术

随着环境污染，能源匮乏问题的日益严重，节能和环保已经成为工业发展的重要方向，由于国家政策的指引以及排放日益严苛，电动汽车受到空前重视及发展。但是制约电动汽车的续航和充电难问题一直得不到有效的解决。市场上的电动汽车五花八门，但是续航里程和充电体验得不到消费者的认可。现在的充电模式有快充和慢充两种；快充最快需要30分钟，等待时间长，对电池的损害大，严重影响电池使用寿命；慢充比较保护电池但是等待时间太长，一次充电需要6到7小时，并且拥有私人充电桩的数量较少。这种充电难，充电不方便的情况目前仍然无法解决。

所以一种电池快换的解决方案就应运而生，电池快换是将车上电量不足的电池快速拆卸下来，换上充满电的电池。电池包更换后涉及到换下来电量不足的电池快速充电需求，然而在不同温度下，电池的充电能力和充电效率相差很大，在高温环境下快充，电池温度上升较快，如果不能有效的控制电池温度，一方面易造成电池充电危险，另一方面，电池充电效率下降，充电时间延长影响电池充电效率。要保证电池充电效率高，需有合适的工作温度，过高或过低都会对其性能产生很大影响。换电站内的电池充放电仓需要空调维持其适宜的环境温度，设备区也需要空调维持其为维持事宜的环境温度，现有技术是利用空调对电池仓和设备区的环境进行调节，此种方案导致换电站的运营成本高。

因此，为解决上述问题，需要提供一种更加高效节能的具有余热利用功能的换电站。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有余热利用功能的换电站，通过增设排风扇，可在春秋季利用排风扇与换电站外的空气进行换热，来降低电池仓和设备区的温度，通过在冬季时利用充电仓的余热给电池仓和设备区进行加热，高效节能，降低换电站的运营成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种具有余热利用功能的换电站，所述换电站包括电池仓区和充电机柜区，所述电池仓区内设有电池仓区空调，所述电池仓区与所述充电机柜区之间设有第一隔离件，所述第一隔离件设有第一换热孔，所述第一换热孔内设有第一换热风扇，所述换电站还包括第二隔离件，所述第二隔离件用于隔离所述电池仓区和所述换电站外部空间，所述第二隔离件设有第二换热孔，所述第二换热孔内设有第一排风扇。

可选的，还包括电池仓区温度传感器、换电站外温度传感器和电池仓区温度控制器，所述电池仓区温度传感器设于所述电池仓区内，所述电池仓区温度传感器和所述换电站外温度传感器均与所述电池仓区温度控制器电连接，所述电池仓区温度控制器分别与所述电池仓区空调、所述第一换热风扇和所述第一排风扇电连接。

可选的，还包括第二排风扇，所述充电机柜区内设有充电机柜，隔离所述充电机柜区与所述换电站外部空间的墙体设有进风口和出风口，所述充电机柜设于靠近所述进风口的位置，所述第二排风扇设于所述出风口内。

可选的，还包括充电机柜区温度传感器和充电机柜区温度控制器，所述充电机柜区温度传感器设于所述充电机柜区内，所述充电机柜区温度传感器与所述充电机柜区温度控制器电连接，所述充电机柜区温度控制器与所述第二排风扇电连接。

可选的，所述第一换热风扇转动后的风向为由所述充电机柜区向所述电池仓区方向，所述第一排风扇转动后的风向为由所述电池仓区向所述换电站外部方向。

可选的，所述第二排风扇转动后的风向为由所述充电机柜区向所述换电站外部方向。

可选的，所述进风口和所述出风口内设有百叶窗。

可选的，所述换电站还包括设备区和第三隔离件，所述第三隔离件用于隔离所述充电机柜区与所述换电站外部空间，所述第三隔离件设有第三换热孔，所述第三换热孔内设有第三排风扇，所述设备区内设有设备区空调，所述设备区与所述充电机柜区之间设有第四隔离件，所述第四隔离件设有第四换热孔，所述第四换热孔设有第二换热风扇。

可选的，还包括设备区温度传感器、换电站外温度传感器和设备区温度控制器，所述设备区温度传感器设于所述设备区内，所述设备区温度传感器和所述换电站外温度传感器均与所述设备区温度控制器电连接，所述设备区温度控制器分别与所述设备区空调、所述第二换热风扇和所述第三排风扇电连接。

可选的，所述第三排风扇转动后的风向为由所述设备区向所述换电站外部方向，所述第二换热风扇转动后的风向为所述充电机柜向所述设备区方向。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型提供了一种换电站空调***及换电站，在春秋季时通过采用排风扇与换电站外的空气进行换热，并配合空调共同降低电池仓和设备区的温度，冬季时利用充电仓的余热给电池仓和设备区进行加热，高效节能，大大降低换电站的运营成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其它附图。

图1是本实用新型提供的一种具有余热利用功能的换电站的示意图。

图2是本实用新型提供的具有余热利用功能的换电站的电池仓区温度控制器和设备区温度控制器的具体连接关系示意图。

图3是本实用新型提供的具有余热利用功能的换电站的充电机柜区温度控制器的具体连接关系示意图。

其中，图中附图标记对应为：

1-换电站，2-电池仓区温度传感器，3-电池仓区空调，4-第一换热风扇，5-电池仓区，6-第一排风扇，7-设备区温度传感器，8-第二换热风扇，9-设备区空调，10-设备区，11-充电机柜区温度传感器，12-换电站外温度传感器，13-第三排风扇，14-进风口，15-充电机柜，16-出风口，17-第二排风扇，18-充电机柜区，19-电池仓区温度控制器，20-设备区温度控制器，21-充电机柜区温度控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本实用新型的目的是提供一种具有余热利用功能的换电站，通过增设排风扇，可在春秋季利用排风扇与换电站外的空气进行换热，来降低电池仓和设备区的温度，通过在冬季时利用充电仓的余热给电池仓和设备区进行加热，高效节能，降低换电站的运营成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

一种具有余热利用功能的换电站。换电站1包括电池仓区5和充电机柜区18，电池仓区5内设有电池仓区空调3，电池仓区5与充电机柜区18之间设有第一隔离件，第一隔离件设有第一换热孔，第一换热孔内设有第一换热风扇4，换电站1还包括第二隔离件，第二隔离件用于隔离电池仓区5和换电站1外部空间，第二隔离件设有第二换热孔，第二换热孔内设有第一排风扇6。电池仓区5内通过第一换热风扇4、第一排风扇6及电池仓区空调3共同配合实现对其内部空间温度控制。

进一步地，还包括电池仓区温度传感器2、换电站外温度传感器12和电池仓区温度控制器19，电池仓区温度传感器2设于电池仓区5内，电池仓区温度传感器2、换电站外温度传感器12均与电池仓区温度控制器19电连接，电池仓区温度控制器19分别与电池仓区空调3、第一换热风扇4和第一排风扇6电连接。电池仓区温度控制器通过根据电池仓区温度传感器2与换电站外温度传感器12检测到的温度，控制电池仓区空调、第一换热风扇4和第一排风扇6的开启和关闭，最终达到高效节能和降低换电站运营成本的目的。

进一步地，还包括第二排风扇17，充电机柜区18内设有充电机柜15，隔离充电机柜区18与换电站1外部空间的墙体设有进风口14和出风口16，充电机柜15设于靠近进风口14的位置，第二排风扇17设于出风口16内。进风口14和出风口16内设有百叶窗。本实施例中，如图，换电站1内设有2个充电机柜15和2个进风口14，且每个充电机柜15都对应设于靠近其中一个进风口14的位置，在其他实施例中，可以设置有多个充电机柜和进风口。第二排风扇17将空气从进风口14吸入，由出风口16排出，形成气流从而使充电机柜区降温。

进一步地，还包括充电机柜区温度传感器11和充电机柜区温度控制器21，充电机柜区温度传感器11设于充电机柜区18内，充电机柜区温度传感器11与充电机柜区温度控制器21电连接，充电机柜区温度控制器21与第二排风扇17电连接。充电机柜区温度控制器通过根据充电机柜区温度传感器检测到的温度信息来控制第二排风扇的开启和关闭。

进一步地，第一换热风扇4转动后的风向为由充电机柜区18向电池仓区5方向，第一排风扇6转动后的风向由电池仓区5向换电站1外部方向。通过第一换热风扇4将充电机柜区18内的热量带入电池仓区5内，即利用充电机柜区18的余热对电池仓区5进行加热，可以有效节省冬天气温过低开空调对电池仓区进行升温的成本。第二排风扇17转动后的风向为由充电机柜区18向换电站1外部方向。第二排风扇17通过由充电机柜区18向换电站1外部的气流将充电机柜区18内的热量散向换电站外。

进一步地，换电站1还包括设备区10和第三隔离件，第三隔离件用于隔离充电机柜区18与换电站1外部空间，第三隔离件设有第三换热孔，第三换热孔内设有第三排风扇13，设备区10内设有设备区空调9，设备区10与充电机柜区18之间设有第四隔离件，第四隔离件设有第四换热孔，第四换热孔设有第二换热风扇8。设备区10通过设备区空调9、第三排风扇13和第二换热风扇8共同配合实现设备区10内的温度控制。

进一步地，还包括设备区温度传感器7、换电站外温度传感器12和设备区温度控制器20，设备区温度传感器7设于设备区10内，设备区温度传感器7和换电站外温度传感器12均与设备区温度控制器20电连接，设备区温度控制器20分别与设备区空调9、第二换热风扇8和第三排风扇13电连接。设备区温度控制器20通过根据设备区温度传感器7、换电站外温度传感器12采集到的温度信息来控制设备区空调9、第二换热风扇8和第三排风扇13各自的开启和关闭。

进一步地，第三排风扇13转动后的风向为由设备区10向换电站1外部方向，第二换热风扇8转动后的风向为充电机柜15向设备区10方向。

本实施例的工作原理为：

表1-3分别为电池仓区温度控制逻辑、设备区温度控制逻辑和充电区温度控制逻辑，其中，电池仓区温度传感器检测到的温度为Ta，设备区温度传感器检测到的温度为Tb，换电站外温度传感器检测到的温度为Tc，充电机柜区温度传感器检测到的温度为Td。

表1电池仓区温度控制逻辑

温度范围	电池仓区空调	第一排风扇	第一换热风扇
				若Tc≥Ta＞T2	开启	关闭	关闭
若Ta＞T2≥Tc	关闭	开启	关闭
				若T1≤Ta≤T2	关闭	关闭	关闭
若Tc≤Ta＜T1	关闭	关闭	开启
				若Ta＜T1＜Tc	关闭	开启	开启

通过电池仓区空调、第一排风扇和第一换热风扇配合将电池仓区温度控制在[T1，T2]之内。如表1所示，当温度大小关系为Tc≥Ta＞T2时，则开启电池仓区空调，通过电池仓区空调降温；当温度大小关系为Ta＞T2≥Tc时，则开启第一排风扇，通过第一排风扇使电池仓内空气与换电站外空气换热，从而达到降温的目的；当温度大小关系为Tc≤Ta＜T1时，则控制第一换热风扇开启，通过利用充电仓的余热给电池仓进行加热；当温度大小关系为Ta＜T1＜Tc时，则控制第一排风扇和第一换热风扇开启，通过利用充电仓的余热给电池仓进行加热的同时，开启第一排风扇使电池仓内空气与换电站外空气交换换热，保证加热效率的同时也降低了换电站的运营成本。

表2设备区温度控制逻辑

温度范围	设备区空调	第三排风扇	第二换热风扇
				若Tc≥Tb＞T4	开启	关闭	关闭
若Tb＞T4≥Tc	关闭	开启	关闭
				若T1≤Tb≤T4	关闭	关闭	关闭
若Tc≤Tb＜T3	关闭	关闭	开启
				若Tb＜T3＜Tc	关闭	开启	开启

通过设备区空调、第三排风扇和第二换热风扇配合将设备区温度控制在[T3，T4]之内。如表2所示，当温度大小关系为Tc≥Tb＞T4，则开启设备区空调，通过设备区空调降温；当温度大小关系为Tb＞T4≥Tc，则开启第三排风扇，通过第三排风扇使电池仓内空气与换电站外空气换热，从而进行降温；当温度大小关系为Tc≤Tb＜T3，则开启第二换热风扇，通过利用充电仓余热给设备区进行加热；当温度大小关系为Tb＜T3＜Tc，则开启第三排风扇和第二换热风扇，通过利用充电仓的余热给设备区进行加热的同时，开启第三排风扇使设备区内空气与换电站外空气交换换热，保证加热效率的同时也降低了换电站的运营成本。

表3充电区温度控制逻辑

温度范围	第二排风扇
		若Ta＜T1或Tb＜T3且Td≤T5	关闭
若Td＞T5	开启

通过第二排风扇将充电区温度控制在充电区温度小于或等于T5的范围内。如表3所示，当温度大小关系为Td＞T5时，第二排风扇开启，通过第二排风扇将充电区空气与换电站外空气交换，进行换热，即对充电区进行降温。

本实用新型提供的实施例具有以下技术效果：

本实用新型提供了一种换电站空调***及换电站，在春秋季时通过采用排风扇与换电站外的空气进行换热，并配合空调共同降低电池仓和设备区的温度，冬季时利用充电仓的余热给电池仓和设备区进行加热，高效节能，大大降低换电站的运营成本。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，所述换电站(1)包括电池仓区(5)和充电机柜区(18)，所述电池仓区(5)内设有电池仓区空调(3)，所述电池仓区(5)与所述充电机柜区(18)之间设有第一隔离件，所述第一隔离件设有第一换热孔，所述第一换热孔内设有第一换热风扇(4)，所述换电站(1)还包括第二隔离件，所述第二隔离件用于隔离所述电池仓区(5)和所述换电站(1)外部空间，所述第二隔离件设有第二换热孔，所述第二换热孔内设有第一排风扇(6)。

2.根据权利要求1所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，还包括电池仓区温度传感器(2)、换电站外温度传感器(12)和电池仓区温度控制器(19)，所述电池仓区温度传感器(2)设于所述电池仓区(5)内，所述电池仓区温度传感器(2)、所述换电站外温度传感器(12)均与所述电池仓区温度控制器(19)电连接，所述电池仓区温度控制器(19)分别与所述电池仓区空调(3)、所述第一换热风扇(4)和所述第一排风扇(6)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，还包括第二排风扇(17)，所述充电机柜区(18)内设有充电机柜(15)，隔离所述充电机柜区(18)与所述换电站(1)外部空间的墙体设有进风口(14)和出风口(16)，所述充电机柜(15)设于靠近所述进风口(14)的位置，所述第二排风扇(17)设于所述出风口(16)内。

4.根据权利要求3所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，还包括充电机柜区温度传感器(11)和充电机柜区温度控制器(21)，所述充电机柜区温度传感器(11)设于所述充电机柜区(18)内，所述充电机柜区温度传感器(11)与所述充电机柜区温度控制器(21)电连接，所述充电机柜区温度控制器(21)与所述第二排风扇(17)电连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，所述第一换热风扇(4)转动后的风向为由所述充电机柜区(18)向所述电池仓区(5)方向，所述第一排风扇(6)转动后的风向为由所述电池仓区(5)向所述换电站(1)外部方向。

6.根据权利要求3所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，所述第二排风扇(17)转动后的风向为由所述充电机柜区(18)向所述换电站(1)外部方向。

7.根据权利要求3所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，所述进风口(14)和所述出风口(16)内设有百叶窗。

8.根据权利要求1所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，所述换电站(1)还包括设备区(10)和第三隔离件，所述第三隔离件用于隔离所述充电机柜区(18)与所述换电站(1)外部空间，所述第三隔离件设有第三换热孔，所述第三换热孔内设有第三排风扇(13)，所述设备区(10)内设有设备区空调(9)，所述设备区(10)与所述充电机柜区(18)之间设有第四隔离件，所述第四隔离件设有第四换热孔，所述第四换热孔设有第二换热风扇(8)。

9.根据权利要求8所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，还包括设备区温度传感器(7)、换电站外温度传感器(12)和设备区温度控制器(20)，所述设备区温度传感器(7)设于所述设备区(10)内，所述设备区温度传感器(7)和所述换电站外温度传感器(12)均与所述设备区温度控制器(20)电连接，所述设备区温度控制器(20)分别与所述设备区空调(9)、所述第二换热风扇(8)和所述第三排风扇(13)电连接。

10.根据权利要求8所述的一种具有余热利用功能的换电站，其特征在于，所述第三排风扇(13)转动后的风向为由所述设备区(10)向所述换电站(1)外部方向，所述第二换热风扇(8)转动后的风向为所述充电机柜(15)向所述设备区(10)方向。

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