CN219523861U - 多功能换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能换电站，该多功能换电站用于对电动机动车辆进行电池更换，该换电站包括供电动机动车辆停放以进行电池更换的停车平台、设置在停车平台至少任一侧的第一电池仓以及对电动机动车辆执行电池拆卸或安装的换电设备，第一电池仓内存储有用于供电动机动车辆进行电池更换的第一电池包，多功能换电站还包括电连接于第一电池仓的第二电池仓，第二电池仓内存放有用于供电动非机动车辆进行电池更换的第二电池包。本实用新型的多功能换电站在实现对电动机动车辆进行换电的同时，还可以实现对电动非机动车辆进行换电；节约非机动车辆换电的建站成本和占地面积。

Description

多功能换电站

本申请要求申请日为2022年2月24日的中国发明专利申请CN2022101731390的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本实用新型涉及电动机动车辆领域，特别涉及一种多功能换电站。

背景技术

目前，电动非机动车辆为人们的短途出行带来了极大便利，然而，当车辆亏电时，经常需要数小时进行充电，而且，充电方式很难实现统一规范，容易因充电发生安全事故。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电动非机动车辆存在的充电时间长、安全性低的缺陷，提供一种多功能换电站。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种多功能换电站，用于对电动机动车辆进行电池更换，该换电站包括供电动机动车辆停放以进行电池更换的停车平台、设置在所述停车平台至少任一侧的第一电池仓以及对所述电动机动车辆执行电池拆卸或安装的换电设备，所述第一电池仓内存储有用于供电动机动车辆进行电池更换的第一电池包，其特征在于，所述多功能换电站还包括电连接于所述第一电池仓的第二电池仓，所述第二电池仓内存放有用于供电动非机动车辆进行电池更换的第二电池包。

在本方案中，通过将用于对电动非机动车辆换电的第二电池仓与第一电池仓集成在一起，在实现对电动机动车辆进行换电的同时，还可以实现对电动非机动车辆进行换电，换电站的功能增加；同时，由于第二电池仓和第一电池仓共用同一个换电站的电源设备，可以节约非机动车辆换电的建站成本和占地面积。

较佳地，所述第一电池仓设置于所述停车平台沿所述电动机动车辆行驶方向的任意一侧，所述第一电池仓包括具有沿竖直方向设置的多个第一仓位的第一电池架，所述第二电池仓靠近所述第一电池架设置并且位于所述第一电池仓的覆盖范围内。

在本方案中，第二电池仓与第一电池架靠近设置，以利用第一电池架对第二电池仓提供一定的支撑，增加第二电池仓的整体强度，使第二电池仓的结构可以更加紧凑。同时，将第二电池仓设置在与第一电池仓相对的区域内，合理利用换电站原有的占地空间，使换电站整体结构布局合理、美观。

较佳地，所述第一电池仓内凹形成有供所述第二电池仓存放的容纳区，所述容纳区的任意侧壁上设有用于穿设电连接线路的贯穿孔。

在本方案中，如此结构，将第二电池仓设置在第一电池仓的平面区域内，可使得第二电池仓与第一电池仓结构更紧凑、更美观，将电连接线路穿设的贯穿孔开设在容纳区的侧壁上，缩短了电连接线路的距离，降低布线安装的难度。

较佳地，所述第二电池仓紧贴设置于所述第一电池仓的端部位置上，并且所述第二电池仓与所述停车平台的上坡道和/或下坡道相对。

在本方案中，该结构设置，使得第二电池仓远离停车平台的上坡道和下坡道，减少电动非机动车的换电对停车平台的干涉，可同时提高非机动车换电以及机动车换电的安全性。

较佳地，所述第二电池仓的取放口的朝向为与所述停车平台的行车方向相平行设置或相垂直且相背离设置。

在本方案中，该结构设置，第二电池包的取放位置相对远离停车平台，对非机动车换电时，减少非机动车的换电人员或者换电设备对停车平台的干扰与干涉，提高换电操作的安全性。

较佳地，所述第二电池仓包括具有矩阵排列的多个第二仓位的第二电池架，每个所述第二仓位的电池取放口处具有独立开闭的仓门。

在本方案中，该结构设置，第二电池包分别分布在多个第二仓位中，便于人员针对性取放，而且，在其中一个第二电池包损坏的情况下，不容易对其他第二仓位中的第二电池包产生影响，为各个第二电池的存放提供安全环境。

较佳地，所述第二电池仓的底部设有行走机构，以带动所述第二电池仓移动并远离所述第一电池仓。

在本方案中，该结构设置，通过行走机构带动第二电池仓移动，便于第二电池仓的运输等，无需吊装等操作；而且，第二电池仓能够灵活移动，便于根据实际需要随时调整第二电池仓的位置，也方便对第二电池仓进行检修和维护。

较佳地，所述第二电池仓朝向所述第一电池仓设置的背面可开闭设置有检修门，所述检修门在关闭状态下覆盖多个所述第二仓位。

在本方案中，检修门能覆盖多个仓位，实现对第二电池仓的封闭，使第二电池仓成为一个独立的封闭仓，便于第二电池仓的灵活设置；而且检修门设置在第二电池仓的背面且位于在第一仓位和第二仓位之间，避免对非机动车进行换电的人员在换电操作时将检修门误操打开，安全性更高。

较佳地，所述检修门朝向所述第二电池架的内侧壁上设有多个电连接模块，所述多个电连接模块分别与所述多个第二仓位一一对应设置，以与对应放置的第二电池包进行电连接。

在本方案中，该结构设置，检修门在关闭状态下覆盖多个仓位实现封闭的同时，第二电池包能通过检修门上的电连接模块进行充电，而且，打开检修门可使得多个电连接模块露出，便于对电连接模块检修，结构简单。

较佳地，所述第二电池仓的多个第二仓位均具有预设的倾斜角度，在每个所述第二仓位的靠近所述电连接模块的端部设有止挡机构，在所述检修门打开后，关闭所述止挡机构以使对应的所述第二仓位内的第二电池包快速脱离。

在本方案中，该结构设置，第二仓位的倾斜角度便于换电人员取放第二电池包，止挡机构对第二电池包进行限位，避免第二电池包放入第二仓位时与检修门发生碰撞，而且在检修门打开时，避免电池包直接脱落。

较佳地，所述多功能换电站还包括双向充电装置，所述双向充电装置连接于进线电源，所述第一电池包和所述第二电池包分别通过对应的电连接模块连接于所述双向充电装置，以使所述第一电池包向所述第二电池包放电；

或，所述第二电池包向所述第一电池包放电；或，所述第一电池包和/或所述第二电池包向电网供电。

在本方案中，该结构设置，当第二电池包可用电量不足时，而电网处于高负荷状态时或者根据实际经济性需求，可以通过控制双向充电装置使第一电池包向第二电池包充电，从而满足电动非机动车的换电需求；同样地，当第一电池包可用电量不足时，也可使第二电池包向第一电池包供电，来满足电动机动车的换电需求；另外，第一电池包和第二电池包可以作为储能装置，当电网处于低负荷状态时，通过电网对第一电池包和第二电池包充电，从而将能源储存在第一电池包和第二电池包内，当电网处于高负荷状态时，使第一电池包和第二电池包向电网供电，从而缓解电网的供电压力。

本实用新型还公开了一种多功能换电站的换电方法，应用于上述的多功能换电站，包括以下步骤：

响应第二换电请求，所述第二换电请求为对电动非机动车辆进行换电；

获取存放有满电的第二电池包的第二仓位；

控制所述第二仓位的仓门打开；

在所述第二仓位内的第二电池包被取出后关闭所述仓门。

在本方案中，在接收到电动非机动车的换电请求时，通过自动获取满电的第二电池包的第二仓位并控制仓门打开，实现对电动非机动车进行换电，提高换电效率。

较佳地，在所述获取存放有满电的第二电池包的第二仓位的步骤之前，还包括：

获取第二电池架上处于空闲状态的第二仓位，并控制打开该第二仓位的仓门；

在该第二仓位内被放入第二电池包后，控制关闭仓门。

在本方案中，相对于先取出满电的第二电池包，先将电动非机动车中亏电的第二电池包取出并放入第二仓位，再将满电的第二电池包取出进行换电，步骤简单合理，避免了第二电池包的中转存放，提高换电效率。

较佳地，在所述获取第二电池架上处于空闲状态的第二仓位的步骤之前，还包括：

获取电动非机动车辆的电池包型号；

获取与该电池包型号相同且处于空闲状态的第二仓位。

在本方案中，能够对具有多种型号的电动非机动车换电，且避免不同型号的第二电池包混用，保证换电的精准。

较佳地，在所述响应第二换电请求的步骤之前，还包括：

获取换电请求；

判断所述换电请求为第一换电请求或第二换电请求，所述第一换电请求为对电动机动车辆进行换电。

在本方案中，换电站通过对不同换电请求的判断，从而进行对电动机动车辆和电动非机动车辆进行换电，避免机动车辆和非机动车辆的误换电，保证换电的安全性和效率，实现整个换电站共用一套换电控制***，节约成本。

本实用新型的积极进步效果在于：通过将用于对电动非机动车辆换电的第二电池仓与第一电池仓集成在一起，在实现对电动机动车辆进行换电的同时，还可以实现对电动非机动车辆进行换电；第二电池仓和第一电池仓共用同一个换电站的辅助设备，节约非机动车辆换电的建站成本和占地面积。

附图说明

图1为本实用新型实施例的多功能换电站的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的多功能换电站的换方法流程图。

图3为本实用新型实施例的多功能换电站的立体结构示意图(一)。

图4a为本实用新型实施例的多功能换电站的立体结构示意图(二)。

图4b为本实用新型实施例的多功能换电站的局部结构示意图。

图4c为本实用新型实施例的第一电池仓的结构示意图。

图5为本实用新型实施例的第二电池仓的立体结构示意图(一)。

图6为本实用新型实施例的第二电池仓的立体结构示意图(二)。

图7为本实用新型实施例的第二电池仓的局部结构示意图。

附图标记说明

换电站100

停车平台10

第一电池仓20

第一电池架201

第一仓位202

端部203

换电设备30

第二电池仓40

第二电池架401

第二仓位402

行走机构403

检修门404

止挡机构405

行驶方向A

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例

如图1-图7所示，本实施例提供一种多功能换电站100，用于对电动机动车辆进行电池更换，该换电站100包括供电动机动车辆停放以进行电池更换的停车平台10、设置在停车平台10至少任一侧的第一电池仓20以及对电动机动车辆执行电池拆卸或安装的换电设备30，第一电池仓20内存储有用于供电动机动车辆进行电池更换的第一电池包，多功能换电站100还包括电连接于第一电池仓20的第二电池仓40，第二电池仓40内存放有用于供电动非机动车辆进行电池更换的第二电池包。

在本实施例中，多功能换电站100通过将用于对电动非机动车辆换电的第二电池仓40与第一电池仓20集成在一起，在实现对电动机动车辆进行换电的同时，还可以实现对电动非机动车辆进行换电；第二电池仓40和第一电池仓20共用同一个换电站100的辅助设备，节约非机动车辆换电的建站成本和占地面积。

另外，如图1所示，第二电池仓40的数量为四个，实际可以根据具体换电需求设置第二电池仓40的数量，不影响换电站100内的其他设施结构与操作即可，例如，如图3和4所示，换电站100在其中一侧的第一电池仓20的一侧设置有监控室，则在该区域内不再设置第二电池仓40。

如图3-图4c所示，第一电池仓20设置于停车平台10沿电动机动车辆行驶方向A的任意一侧，第一电池仓20包括具有沿竖直方向设置的多个第一仓位202的第一电池架201，第二电池仓40靠近第一电池架201设置并且位于第一电池仓20的覆盖范围内。通过第二电池仓40与第一电池架201靠近设置，第一电池架201能够对第二电池仓40提供一定的支撑，而且结构更紧凑，同时，将第二电池仓40设置在与第一电池仓20相对的区域内，合理利用换电站100原有的占地空间，使换电站100整体结构布局合理、美观。当然，在其他可替代的实施例中，第二电池仓40也可以相对远离第一电池仓20，即第二电池仓40不设置在第一电池仓20的覆盖范围内。

在另一种实施方式中，第一电池仓20内凹形成有供第二电池仓40存放的容纳区，容纳区的任意侧壁上设有用于穿设电连接线路的贯穿孔。第二电池仓40设置在第一电池仓20的平面区域内，使得第二电池仓40与第一电池仓20结构更紧凑、更美观，将电连接线路穿设的贯穿孔开设在容纳区的侧壁上，缩短了电连接线路的距离，降低安装难度。在其他可替代的实施例中，第一电池仓20也可以不开设向内凹陷的容纳区，第二电池仓40可以紧靠第一电池仓20的侧面设置。

如图3所示，第二电池仓40紧贴设置于第一电池仓20的端部203位置上，并且第二电池仓40与停车平台10的上坡道和/或下坡道相对。使得第二电池仓40远离停车平台10的上坡道和下坡道，减少电动非机动车的换电对停车平台10的干涉，提高换电的安全性。当然，在其他可替代的实施例中，第二电池仓40也可以不设置在第一电池仓20的端部203位置，即第二电池仓40可以设置在第一电池仓20的两个端部203之间的位置。

如图3和图5所示，第二电池仓40的取放口的朝向为与停车平台10的行车方向相平行设置或相垂直且相背离设置。第二电池包的取放位置相对远离停车平台10，对非机动车换电时，减少非机动车的换电人员或者换电设备30对停车平台10的干涉，提高操作的安全性。当然，在其他可替代的实施例中，第二电池仓40的取放口的朝向也可以与停车平台10的行车方向相垂直且相背离设置。

如图5所示，第二电池仓40包括具有矩阵排列的多个第二仓位402的第二电池架401，每个第二仓位402的电池取放口处具有独立开闭的仓门。第二电池包分别分布在多个第二仓位402中，便于取放，而且，其中一个第二电池包损坏，不容易对其他第二电池包产生影响，提高第二电池存放的安全性。

如图5和图6所示，第二电池仓40的底部设有行走机构403，以带动第二电池仓40移动并远离第一电池仓20。通过行走机构403带动第二电池仓40移动，便于第二电池仓40的运输等，无需吊装等操作；而且，第二电池仓40能够灵活移动，便于根据实际需要随时调整第二电池仓40的位置，也方便对第二电池仓40进行检修和维护。当然，在其他可替代的实施例中，第二电池仓40也可以不设置行走机构403。

如图6所示，第二电池仓40朝向第一电池仓20设置的背面可开闭设置有检修门404，检修门404在关闭状态下覆盖多个第二仓位402。检修门404能覆盖多个仓位，实现对第二电池仓40的封闭，使第二电池仓40成为一个独立的封闭仓，便于第二电池仓40的灵活设置；而且检修门404设置在第二电池仓40的背面且位于在第一仓位202和第二仓位402之间，避免被换电人员误操作而打开，安全性更高。当然，在其他可替代的实施例中，检修门404也可以设置在第二电池仓40的侧面。

具体地，在本实施例中，检修门404朝向第二电池架401的内侧壁上设有多个电连接模块(图中未示出)，多个电连接模块分别与多个第二仓位402一一对应设置，以与对应放置的第二电池包进行电连接。检修门404在关闭状态下覆盖多个仓位实现封闭的同时，第二电池包能通过检修门404上的电连接模块进行充电，而且，打开检修门404可使得多个电连接模块露出，便于对电连接模块检修。

如图7所示，第二电池仓40的多个第二仓位402均具有预设的倾斜角度，在每个第二仓位402的靠近电连接模块的端部203设有止挡机构405，在检修门404打开后，关闭止挡机构405以使对应的第二仓位402内的第二电池包快速脱离。第二仓位402的倾斜角度便于换电人员取放第二电池包，止挡机构405对第二电池包限位，避免第二电池包放入第二仓位402时与检修门404发生碰撞，而且在检修门404打开时，避免电池包直接脱落。

具体地，在本实施例中，多功能换电站100还包括双向充电装置，双向充电装置连接于进线电源，第一电池包和第二电池包分别通过对应的电连接模块连接于双向充电装置，以使第一电池包向第二电池包放电；

或，第二电池包向第一电池包放电；或，第一电池包和/或第二电池包向电网供电。当第二电池包可用电量不足时，而电网处于高负荷状态时或者根据实际经济性需求，可以通过控制双向充电装置使第一电池包向第二电池包充电，从而满足电动非机动车的换电需求；同样地，当第一电池包可用电量不足时，也可以第二电池包向第一电池包供电，来满足电动机动车的换电需求；另外，第一电池包和第二电池包可以作为储能装置，当电网处于低负荷状态，通过电网对第一电池包和第二电池包充电，从而将能源储存在第一电池包和第二电池包内，当电网处于高负荷状态时，使第一电池包和第二电池包向电网供电，从而缓解电网的供电压力。

具体地，双向充电装置具有整流状态和逆变状态，双向充电装置处于整流状态时，第一电池包或第二电池包进行充电；双向充电装置处于逆变状态时，第一电池包或第二电池包进行放电；控制器与双向充电装置连接，控制器用于控制双向充电装置在整流状态和逆变状态之间切换，以使第一电池包和第二电池包分别进行充电或放电。其中，双向充电装置的充电原理为现有技术，具体可以参考中国发明专利(专利申请号：2021234490606)，在此不再赘述。

如图2所示，本实施例还提供了一种多功能换电站100的换电方法，应用于上述任意方案的多功能换电站100，包括以下步骤：

步骤S101、响应第二换电请求，第二换电请求为对电动非机动车辆进行换电；

步骤S102、获取存放有满电的第二电池包的第二仓位402；

步骤S103、控制第二仓位402的仓门打开；

步骤S104、在第二仓位402内的第二电池包被取出后关闭仓门。

该方法，在接收到电动非机动车的换电请求时，通过自动获取满电的第二电池包的第二仓位402并控制仓门打开，实现对电动非机动车进行换电，提高换电效率。

具体在本实施例中，较为优选的，在执行步骤S102之前，还包括有以下步骤：获取第二电池架401上处于空闲状态的第二仓位402，并控制打开该第二仓位402的仓门；

在该第二仓位402内被放入第二电池包后，控制关闭仓门。

该较为优选的方法，相比于在对电动非机动车进行换电时先取出满电的第二电池包，先将电动非机动车中亏电的第二电池包取出并放入第二仓位402，再将满电的第二电池包取出进行换电，整体流程步骤更简单，还避免了第二电池包的中转过程中无处存放或者随意放置等问题，可提高换电效率。

具体在本实施例中，较为优选的，在获取第二电池架401上处于空闲状态的第二仓位402的步骤之前，还包括：

获取电动非机动车辆的电池包型号；

获取与该电池包型号相同且处于空闲状态的第二仓位402。

能够对具有多种型号的电动非机动车换电，且避免不同型号的第二电池包混用，保证换电的精准。

具体在本实施例中，较为优选的，在响应第二换电请求的步骤之前，还包括：获取换电请求；判断换电请求为第一换电请求或第二换电请求，第一换电请求为对电动机动车辆进行换电。

换电站100通过对不同换电请求的判断，从而进行对电动机动车辆和电动非机动车辆进行换电，避免机动车辆和非机动车辆的误换电，保证换电的安全性和效率，实现整个换电站共用一套换电控制***，节约成本。

本实施例的多功能换电站100在实现对电动机动车辆进行换电的同时，还可以实现对电动非机动车辆进行换电；节约非机动车辆换电的建站成本和占地面积。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制，除非文中另有说明。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种多功能换电站，用于对电动机动车辆进行电池更换，该换电站包括供电动机动车辆停放以进行电池更换的停车平台、设置在所述停车平台至少任一侧的第一电池仓以及对所述电动机动车辆执行电池拆卸或安装的换电设备，所述第一电池仓内存储有用于供电动机动车辆进行电池更换的第一电池包，其特征在于，所述多功能换电站还包括电连接于所述第一电池仓的第二电池仓，所述第二电池仓内存放有用于供电动非机动车辆进行电池更换的第二电池包。

2.如权利要求1所述的多功能换电站，其特征在于，所述第一电池仓设置于所述停车平台沿所述电动机动车辆行驶方向的任意一侧，所述第一电池仓包括具有沿竖直方向设置的多个第一仓位的第一电池架，所述第二电池仓靠近所述第一电池架设置并且位于所述第一电池仓的覆盖范围内。

3.如权利要求2所述的多功能换电站，其特征在于，所述第一电池仓内凹形成有供所述第二电池仓存放的容纳区，所述容纳区的任意侧壁上设有用于穿设电连接线路的贯穿孔。

4.如权利要求1所述的多功能换电站，其特征在于，所述第二电池仓紧贴设置于所述第一电池仓的端部位置上，并且所述第二电池仓与所述停车平台的上坡道和/或下坡道相对。

5.如权利要求4所述的多功能换电站，其特征在于，所述第二电池仓的取放口的朝向为与所述停车平台的行车方向相平行设置或相垂直且相背离设置。

6.如权利要求4所述的多功能换电站，其特征在于，所述第二电池仓包括具有矩阵排列的多个第二仓位的第二电池架，每个所述第二仓位的电池取放口处具有独立开闭的仓门。

7.如权利要求4所述的多功能换电站，其特征在于，所述第二电池仓的底部设有行走机构，以带动所述第二电池仓移动并远离所述第一电池仓。

8.如权利要求6所述的多功能换电站，其特征在于，所述第二电池仓朝向所述第一电池仓设置的背面可开闭设置有检修门，所述检修门在关闭状态下覆盖多个所述第二仓位。

9.如权利要求8所述的多功能换电站，其特征在于，所述检修门朝向所述第二电池架的内侧壁上设有多个电连接模块，所述多个电连接模块分别与所述多个第二仓位一一对应设置，以与对应放置的第二电池包进行电连接。

10.如权利要求9所述的多功能换电站，其特征在于，所述第二电池仓的多个第二仓位均具有预设的倾斜角度，在每个所述第二仓位的靠近所述电连接模块的端部设有止挡机构，在所述检修门打开后，关闭所述止挡机构以使对应的所述第二仓位内的第二电池包快速脱离。

11.如权利要求1所述的多功能换电站，其特征在于，所述多功能换电站还包括双向充电装置，所述双向充电装置连接于进线电源，所述第一电池包和所述第二电池包分别通过对应的电连接模块连接于所述双向充电装置，以使所述第一电池包向所述第二电池包放电；

或，所述第二电池包向所述第一电池包放电；或，所述第一电池包和/或所述第二电池包向电网供电。