CN216331543U - 一种集成换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换电站技术领域，具体是一种集成换电站，包括充电集装箱和换电集装箱；充电集装箱包括第一集装箱、换电中转装置、充电装置、冷却装置和两个充电电池架，冷却装置、一个充电电池架、换电中转装置、另一个充电电池架和充电装置沿着第一集装箱的长度方向依次设置；换电集装箱包括第二集装箱和设置在第二集装箱内的换电装置，换电装置沿着第二集装箱的长度方向布置；充电集装箱和换电集装箱并排设置在待安装面上，以使得充电集装箱和换电集装箱能够完成更换电池并充电；本实用新型将充电集装箱中的装置通过结构优化、布置优化，使得充电集装箱高度集成；并集成换电站的位置灵活布置并且适应标准停车场的停车位，占用空间小，成本低。

Description

一种集成换电站

技术领域

本实用新型涉及换电站技术领域，特别涉及一种集成换电站。

背景技术

随着电动汽车的推广，如何及时有效地为电量不足的电动汽车提供电能补给已成为厂商和车主都非常关注的问题。当前市场上主流解决方案是采用充电模式，即在停车位配置AC慢充桩或者DC快充桩。但慢充模式需要长时间占用一个停车位进行充电，而快充模式充电电流大，是常规充电电流的十倍甚至几十倍，会降低动力电池组的循环寿命，且一般达不到满充状态。

换电站采用动力电池更换模式，直接用充满电的电池组更换能量已耗尽的电池组，在分钟级的时间内完成电能补给，因而是一种非常高效的电能补充方式。但现有换电站往往占地面积大，需要土建，模块化程度低，不利于维护，且一旦建成，规模无法再变化，多数需要现场安装调试，难以运输和快速投放。并且现有变电站还存在自动化程度低，有的甚至需要人工配合才能完成换电过程，耗时长且出错率高；并且，相关技术中，换电站的结构复杂、更换动力电池的效率低，在换电站中无法对动力电池进行检测，而且换电站的安全性一般。

虽能现有技术中存在可移动的电池快换***，实现无土建可运输，但现场还需另外铺设轨道并安装换电机器人，实际占地面积依然很大。此外，换电过程中整个换电站的内部是暴露的，没有防护措施保证其他人不误碰装置引起伤害或故障。再者，现存换电站通常不具备对电动汽车直接充电的功能。

基于现有技术存在的缺点，急需研究一种集成换电站，来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的提供了一种集成换电站，本实用新型将充电集装箱中的装置通过结构优化、布置优化，使得所述充电集装箱高度集成；并将充电集装箱和换电集装箱组合使用，使得所述集成换电站的位置可以灵活布置并且可以适应标准停车场的停车位，占用空间小，成本低。

本实用新型公开了一种集成换电站，包括充电集装箱和换电集装箱；

所述充电集装箱包括第一集装箱、换电中转装置、充电装置、冷却装置和两个充电电池架，所述冷却装置、一个所述充电电池架、所述换电中转装置、另一个所述充电电池架和充电装置沿着所述第一集装箱的长度方向依次设置；其中，所述充电电池架用于存储电池和对电池进行充电；

所述换电集装箱包括第二集装箱和设置在所述第二集装箱内的换电装置，所述换电装置沿着所述第二集装箱的长度方向布置；

所述充电集装箱和所述换电集装箱并排设置在待安装面上，以使得所述充电集装箱和所述换电集装箱能够完成更换电池并充电。

进一步地，所述冷却装置包括冷却管路和冷却箱，所述冷却管路和所述冷却箱相连通；

所述冷却管路设置在所述充电电池架上，以使得所述冷却管路能够给所述充电电池架上的电池进行降温。

进一步地，所述第一集装箱上设置有至少一个第一密封门，所述第二集装箱上设置有至少一个第二密封门；

所述第一密封门沿着所述第一集装箱的长度方向设置，所述第二密封门沿着所述第二集装箱的宽度方向设置。

进一步地，所述充电集装箱还包括消防装置，所述消防装置设置在所述冷却装置的下方，即所述冷却装置和所述消防装置沿着所述第一集装箱的高度方向布置。

进一步地，所述消防装置内包括消防箱、启动开关和用于容纳消防材料的容纳组件；

所述启动开关和所述容纳组件均设置在所述消防箱内部，且所述启动开关与所述容纳组件连接，所述启动开关能够控制所述容纳组件将容纳的消防材料覆盖在电池上。

进一步地，所述充电集装箱还包括控制装置，所述控制装置分别与所述充电装置、所述换电中转装置、所述冷却装置和所述消防装置电连接；

沿着所述第一集装箱的长度方向，依次设置有所述冷却装置、一个所述换电电池架、所述换电中转装置、另一个所述充电电池架、所述控制装置和所述充电装置。

进一步地，所述充电集装箱还包括隔板，所述隔板用于将所述冷却装置、一个所述换电电池架、所述换电中转装置、另一个所述充电电池架、所述控制装置和所述充电装置依次隔开。

进一步地，所述换电装置包括换电平台、定位组件、举升组件和解锁组件，所述定位组件、所述举升组件和所述解锁组件设置在所述换电平台上；

所述换电平台沿着所述第二集装箱的长度方向设置，所述定位组件用于对换电车辆的车辆进行定位，所述举升组件用于将换电车辆举升，所述解锁组件用于将车辆的电池解锁并取下或将电池装到车辆上并上锁。

进一步地，所述换电中转装置包括驱动件和移动组件，所述驱动件与所述移动组件连接，所述驱动件驱动所述移动组件将电池移动至所述充电电池架或将电池从所述充电电池架上取下。

进一步地，所述充电集装箱还包括充电桩，所述充电桩设置在所述第一集装箱内，所述充电桩与所述充电装置电连接；所述第一集装箱的侧壁上设置有所述充电桩相连的充电枪接口。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型将充电集装箱中的装置通过结构优化、布置优化，使得所述充电集装箱高度集成；并将充电集装箱和换电集装箱组合使用，使得所述集成换电站的位置可以灵活布置并且可以适应标准停车场的停车位，占用空间小，成本低。

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为本实施例所述集成换电站的结构图；

图2为本实施例所述充电集装箱的结构图；

图3为本实施例所述换电集装箱的结构图。

其中，图中附图标记对应为：

1-充电集装箱；2-换电集装箱；11-第一集装箱；12-换电中转装置；13-充电装置；14-充电电池架；15-冷却装置；16-消防装置；17-控制装置；21-第二集装箱；22-换电装置；221-换电平台；222-定位组件；223-举升组件；224-解锁组件。

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。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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，以便这里描述的本实用新型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。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术存在以下缺点：换电站采用动力电池更换模式，直接用充满电的电池组更换能量已耗尽的电池组，在分钟级的时间内完成电能补给，因而是一种非常高效的电能补充方式。但现有换电站往往占地面积大，需要土建，模块化程度低，不利于维护，且一旦建成，规模无法再变化，多数需要现场安装调试，难以运输和快速投放。并且现有变电站还存在自动化程度低，有的甚至需要人工配合才能完成换电过程，耗时长且出错率高。

针对现有技术的缺陷，本实用新型将充电集装箱中的装置通过结构优化、布置优化，使得所述充电集装箱高度集成；并将充电集装箱和换电集装箱组合使用，使得所述集成换电站的位置可以灵活布置并且可以适应标准停车场的停车位，占用空间小，成本低。

实施例1

参见附图1～图3，本实施例提供了一种集成换电站，包括充电集装箱1和换电集装箱2；

所述充电集装箱1包括第一集装箱11、换电中转装置12、充电装置13、冷却装置15和两个充电电池架14，所述冷却装置15、一个所述充电电池架14、所述换电中转装置12、另一个所述充电电池架14和充电装置13沿着所述第一集装箱11的长度方向依次设置；其中，所述充电电池架14用于存储电池和对电池进行充电；

所述换电集装箱2包括第二集装箱21和设置在所述第二集装箱21内的换电装置22，所述换电装置22沿着所述第二集装箱21的长度方向布置；

所述充电集装箱1和所述换电集装箱2并排设置在待安装面上，以使得所述充电集装箱1和所述换电集装箱2能够完成更换电池并充电。

需要说明的是：本实施例将充电集装箱中的装置通过结构优化、布置优化，使得所述充电集装箱高度集成；并将充电集装箱和换电集装箱组合使用，使得所述集成换电站的位置可以灵活布置并且可以适应标准停车场的停车位，占用空间小，成本低；且本集成换电站尺寸边界更友好，可适用停车场标准停车位等场景，使集成换电站的落站更加方便快捷，提升了换电站网格密度，深入用户生活并服务用户。

更需要说明的是：所述集成换电站放置在待安装面之前，需要对待安装面的处理，保证其水平度；之后只要将所述集成换电站放置在待安装面上即完成集成换电站的安装与布置，操作简单；且所述充电集装箱1和所述换电集装箱2并排设置在待安装面上时，所述充电集装箱1和所述换电集装箱2只需要占两个停车位的面积，占用空间小，节约了安装位置。

具体地，在待安装面上设置地基，将所述充电集装箱1和所述换电集装箱2依次放入地基上，即可完成对所述充电集装箱1和所述换电集装箱2的拼接，此时充电集装箱1和所述换电集装箱2之间精准定位。

还需要说明的是：在本实施例中所述第一集装箱11的长度与所述第二集装箱21的长度相等，以使得所述充电集装箱1和所述换电集装箱2在放置时，能够节省安装位置，达到占用空间最小的目的。

在一些可能的实施例中，一个所述冷却管路设置在一个所述充电电池架14上，另一个所述冷却管路设置在另一个所述充电电池架14上，一个所述冷却管路分别与所述冷却箱和另一个所述冷却管路连通，使得所述冷却箱能够给两个所述充电电池架14上充电的电池进行降温，从而保护正在充电的电池。

在一些可能的实施例中，所述第一集装箱11的宽度小于所述第二集装箱21的宽度，且所述第一集装箱11的高度和所述第二集装箱21的高度相等。

具体地，所述换电中转装置12主要负责完成新、旧换电电池的传送转运。

具体地，所述充电电池架14主要用于将车辆更换下来的电池进行存储、充电以及缓存，其中，在本实施例中所述充电电池架14层数设置为7层。

优选地，所述充电集装箱1还包括消防装置16，所述消防装置16设置在所述冷却装置15的下方，即所述冷却装置15和所述消防装置16沿着所述第一集装箱11的高度方向布置。

优选地，所述冷却装置15包括冷却管路和冷却箱，所述冷却管路和所述冷却箱相连通；

所述冷却管路设置在所述充电电池架14上，以使得所述冷却管路能够给所述充电电池架14上的电池进行降温。

在一些可能的实施例中，所述冷却管路包括多个冷却支路，多个所述冷却支路相互连通，所述冷却支路围绕着所述充电电池架14，使得所述冷却管路能够充分给充电的电池进行降温。

在一些可能的实施例中，所述冷却管路的数量为两个，一个所述冷却管路设置在一个所述充电电池架14上，另一个所述冷却管路设置在另一个所述充电电池架14上。

优选地，所述充电集装箱1还包括隔板，所述隔板用于将所述冷却装置15、一个所述换电电池架、所述换电中转装置12、另一个所述充电电池架14、所述控制装置17和所述充电装置13依次隔开。

优选地，所述第一集装箱11上设置有至少一个第一密封门，所述第二集装箱21上设置有至少一个第二密封门；

所述第一密封门沿着所述第一集装箱11的长度方向设置，所述第二密封门沿着所述第二集装箱21的宽度方向设置。

具体地，开设所述第二密封门能够便于换电车辆进出。

具体地，所述第一密封门的高度与所述第一集装箱11的高度相等，所述第二密封门的高度与所述第二集装箱21的高度相等。

在另一些可能的实施例中，所述第一集装箱11设置有六个第一密封门，六个所述第一密封门依次正对着所述冷却装置15、一个所述换电电池架14、所述换电中转装置12、另一个所述充电电池架14、所述控住装置17和所述充电装置13，使得所述冷却装置15、一个所述换电电池架14、另一个所述充电电池架14、所述控住装置17和所述充电装置13均能够通过第一密封门进行拆卸、更换等。

优选地，所述第一密封门的数量和所述第二密封门的数量根据实际需求设定，在此不进行限定。

优选地，所述第一密封门能够沿着所述第一集装箱11的长度方向移动，所述第二密封门能够沿着所述第二集装箱21的长度方向移动。

具体地，所述第一集装箱11上设置有第一滑槽，所述第一密封门能够沿着所述第一滑槽移动；所述第二集装箱21上设置有第二滑槽，所述第二密封门能够沿着所述第二滑槽移动。

在一些可能的实施例中，所述第一集装箱11设置一个第一密封门，所述第一密封门设置在正对所述换电中转装置12的位置；所述第二集装箱21设置一个第二密封门，所述第二密封门设置在正对所述定位组件222的位置，以使得所述换电中转装置12能够将电池从车辆上取下或将所述充电电池架14上的电池放置在车辆上。

优选地，所述消防装置16内包括消防箱、启动开关和用于容纳消防材料的容纳组件；

所述启动开关和所述容纳组件均设置在所述消防箱内部，且所述启动开关与所述容纳组件连接，所述启动开关能够控制所述容纳组件将容纳的消防材料覆盖在电池上。

具体地，所述消防材料为沙子或者防冻液。

在一些可能的实施例中，故障电池落入所述消防装置16内时，由于电池的自重启动所述启动开关。

在一些可能的实施例中，所述充电电池架14设置多层容纳结构，所述容纳结构用于容纳电池、对电池定位并对电池进行充电。

优选地，所述容纳结构的层数可根据所述第一集装箱11的高度和电池的厚度进行设定，也可根据实际需要进行设定，在此不对其进行限定。

优选地，所述消防箱与相邻的所述充电电池架14之间设置有导轨，充电电池架14最底层的容纳结构上的电池通过所述导轨滑入所述消防箱内；即当集成换电站内电池出现故障并产生消防问题时，故障电池将被传入消防箱内，避免引起更大的消防问题。

优选地，所述充电集装箱1还包括控制装置17，所述控制装置17分别与所述充电装置13、所述换电中转装置12、所述冷却装置15和所述消防装置16电连接；

沿着所述第一集装箱11的长度方向，依次设置有所述冷却装置15、一个所述换电电池架、所述换电中转装置12、另一个所述充电电池架14、所述控制装置17和所述充电装置13。

具体地，所述控制装置17集中布局，方便线束组装及定期维修，所述控制装置17处设置有空调，这可对所述控制装置17内的问题进行管控，保证控制设备能在适宜的工作环境内运行。

优选地，所述换电装置22包括换电平台221、定位组件222、举升组件223和解锁组件224，所述定位组件222、所述举升组件223和所述解锁组件224设置在所述换电平台221上；

所述换电平台221沿着所述第二集装箱21的长度方向设置，所述定位组件222用于对换电车辆的车辆进行定位，所述举升组件223用于将换电车辆举升，所述解锁组件224用于将车辆的电池解锁并取下或将电池装到车辆上并上锁。

具体地，所述换电平台221包括第一下坡道和第二下坡道，换电车辆通过第一下坡道移动至定位组件222位置处进行定位，并通过第二下坡道离开所述换电装置22。

在一些可能的实施例中，所述第二集装箱21沿着长度方向的两端均设置有第三密封门，换电车辆能够通过所述第三密封门进入或离开所述第二集装箱21内进行换电。

优选地，所述换电中转装置12包括驱动件和移动组件，所述驱动件与所述移动组件连接，所述驱动件驱动所述移动组件将电池移动至所述充电电池架14或将电池从所述充电电池架14上取下。

在一些可能的实施例中，所述换电中转装置12为RGV小车。

优选地，所述充电集装箱1还包括充电桩，所述充电桩设置在所述第一集装箱11内，所述充电桩与所述充电装置13电连接；所述第一集装箱11的侧壁上设置有所述充电桩相连的充电枪接口

虽然本实用新型已经通过优选实施例进行了描述，然而本实用新型并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种集成换电站，其特征在于，包括充电集装箱(1)和换电集装箱(2)；

所述充电集装箱(1)包括第一集装箱(11)、换电中转装置(12)、充电装置(13)、冷却装置(15)和两个充电电池架(14)，所述冷却装置(15)、一个所述充电电池架(14)、所述换电中转装置(12)、另一个所述充电电池架(14)和充电装置(13)沿着所述第一集装箱(11)的长度方向依次设置；其中，所述充电电池架(14)用于存储电池和对电池进行充电；

所述换电集装箱(2)包括第二集装箱(21)和设置在所述第二集装箱(21)内的换电装置(22)，所述换电装置(22)沿着所述第二集装箱(21)的长度方向布置；

所述充电集装箱(1)和所述换电集装箱(2)并排设置在待安装面上，以使得所述充电集装箱(1)和所述换电集装箱(2)能够完成更换电池并充电。

2.根据权利要求1所述的一种集成换电站，其特征在于，所述冷却装置(15)包括冷却管路和冷却箱，所述冷却管路和所述冷却箱相连通；

所述冷却管路设置在所述充电电池架(14)上，以使得所述冷却管路能够给所述充电电池架(14)上的电池进行降温。

3.根据权利要求1所述的一种集成换电站，其特征在于，所述第一集装箱(11)上设置有至少一个第一密封门，所述第二集装箱(21)上设置有至少一个第二密封门；

所述第一密封门沿着所述第一集装箱(11)的长度方向设置，所述第二密封门沿着所述第二集装箱(21)的宽度方向设置。

4.根据权利要求1所述的一种集成换电站，其特征在于，所述充电集装箱(1)还包括消防装置(16)，所述消防装置(16)设置在所述冷却装置(15)的下方，即所述冷却装置(15)和所述消防装置(16)沿着所述第一集装箱(11)的高度方向布置。

5.根据权利要求4所述的一种集成换电站，其特征在于，所述消防装置(16)内包括消防箱、启动开关和用于容纳消防材料的容纳组件；

所述启动开关和所述容纳组件均设置在所述消防箱内部，且所述启动开关与所述容纳组件连接，所述启动开关能够控制所述容纳组件将容纳的消防材料覆盖在电池上。

6.根据权利要求4所述的一种集成换电站，其特征在于，所述充电集装箱(1)还包括控制装置(17)，所述控制装置(17)分别与所述充电装置(13)、所述换电中转装置(12)、所述冷却装置(15)和所述消防装置(16)电连接；

沿着所述第一集装箱(11)的长度方向，依次设置有所述冷却装置(15)、一个所述换电电池架、所述换电中转装置(12)、另一个所述充电电池架(14)、所述控制装置(17)和所述充电装置(13)。

7.根据权利要求6所述的一种集成换电站，其特征在于，所述充电集装箱(1)还包括隔板，所述隔板用于将所述冷却装置(15)、一个所述换电电池架、所述换电中转装置(12)、另一个所述充电电池架(14)、所述控制装置(17)和所述充电装置(13)依次隔开。

8.根据权利要求7所述的一种集成换电站，其特征在于，所述换电装置(22)包括换电平台(221)、定位组件(222)、举升组件(223)和解锁组件(224)，所述定位组件(222)、所述举升组件(223)和所述解锁组件(224)设置在所述换电平台(221)上；

所述换电平台(221)沿着所述第二集装箱(21)的长度方向设置，所述定位组件(222)用于对换电车辆的车辆进行定位，所述举升组件(223) 用于将换电车辆举升，所述解锁组件(224)用于将车辆的电池解锁并取下或将电池装到车辆上并上锁。

9.根据权利要求8所述的一种集成换电站，其特征在于，所述换电中转装置(12)包括驱动件和移动组件，所述驱动件与所述移动组件连接，所述驱动件驱动所述移动组件将电池移动至所述充电电池架(14)或将电池从所述充电电池架(14)上取下。

10.根据权利要求1所述的一种集成换电站，其特征在于，所述充电集装箱(1)还包括充电桩，所述充电桩设置在所述第一集装箱(11)内，所述充电桩与所述充电装置(13)电连接；所述第一集装箱(11)的侧壁上设置有所述充电桩相连的充电枪接口。

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