專利名稱：一種模塊化箱式充換電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車充換電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化箱式充換電站。
背景技術(shù)：
電動汽車，特別是純電動汽車，以電力為能源，具有排放低、能量使用效率高等優(yōu)點，是替代燃油汽車的主要選擇。在全球能源和環(huán)境問題日益突出的形勢下，發(fā)展電動汽車成為擺脫石油資源依賴、實現(xiàn)節(jié)能減排、緩解能源環(huán)境問題的重要途徑。電動汽車上的核心技術(shù)之一就是能源儲備及供給系統(tǒng)，蓄電池的使用及快速更換技術(shù)以及電動汽車充換電站技術(shù)成為電動汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)中充換電站等服務(wù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)出現(xiàn)的一些困難和問題，對整個運營服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)制約程度越來越大，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題包括一、城市用地緊張，電動汽車充換電站建設(shè)面臨著如何盡可能縮小占地面積、提高有效利用面積、優(yōu)化電動汽車服 務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的問題；二、電動汽車充換電站建設(shè)需歷經(jīng)前期的規(guī)劃選址、征地報批，中期的基礎(chǔ)建筑物建設(shè)，后期的設(shè)備安裝調(diào)試等三個基本階段，整體建設(shè)周期耗時較長；三、電動汽車動力電池受制于運行環(huán)境因素，而目前建設(shè)的充換電站電池充電存儲環(huán)境均不夠理想，還尚未做到良好的恒溫、低濕、通風和防塵效果，動力電池長期處于較為開放的環(huán)境當中，容易受季節(jié)性因素和車輛行駛損壞站內(nèi)潔凈環(huán)境的影響，致使電池狀態(tài)良好率較低，使用壽命較短，充放電效率不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種模塊化箱式充換電站，用于對電動汽車的電池進行更換，所述充換電站包括中心監(jiān)控室(I)、換電機器人(2)和充換電箱(3)，所述中心監(jiān)控室(I)監(jiān)控所述充換電站，所述換電機器人(2)位于充換電箱(3)與待更換電池的電動汽車之間，對該待更換電池的電動汽車之間的電池進行更換；所述充換電箱(3)內(nèi)部設(shè)置有電池存儲架(301)、充電機機柜(302)、監(jiān)控機柜(303)、配電機柜(304)、溫控系統(tǒng)(305)和檢修通道
(306);所述電池存儲架(301)用于存放電池；所述充電機機柜(302)用于對所述電池存儲架(301)上放置的電池進行充電；所述監(jiān)控機柜(303 )監(jiān)控所述充換電箱(3 )的內(nèi)部運行情況。本發(fā)明提供的第一優(yōu)選實施例中所述充換電箱(3)的箱體由六面體框架加板材構(gòu)成或者由標準工業(yè)箱體改裝而成，所述充換電箱(3)的上面、后面和兩個側(cè)面均設(shè)置有保溫層。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選實施例中所述電池存儲架(301)為長方體形框架結(jié)構(gòu)，平行設(shè)置于所述檢修通道(306)的一側(cè)，所述充電機機柜(302)、監(jiān)控機柜(303)和配電機柜(304 )位于一排，平行設(shè)置于所述檢修通道(306 )的另一側(cè)。本發(fā)明提供的第三優(yōu)選實施例中所述充換電箱(3)內(nèi)的所述充電機機柜(302)每兩個一組，背靠背相隔一定距離設(shè)置；所述溫控系統(tǒng)(305)包括空調(diào)、風機(307)、風機風罩(308)和隔板(309)；所述空調(diào)設(shè)置在所述檢修通道(306)的上方，所述風機(307)設(shè)置在兩個一組的充電機機柜(302)之間上方，所述兩個充電機機柜(302)之間的空間通過位于上方的風機風罩(308)和位于前面和后面的隔板(309)與所述充換電箱(3)的箱體內(nèi)部環(huán)境隔離；所述充電機機柜(302)的上方設(shè)有可切換風道的風道擋板；所述充電機機柜302里的充電機發(fā)出的熱量排放到所述兩個充電機機柜(302)之間的空間，當外界溫度大于30°C時，熱量通過風機(307)排出所述充換電箱(3)的箱體外，所述空調(diào)通過風道將冷風送入所述電池存儲架(301)和充電機機柜(302)的底部；當外界溫度小于0°C時，所述充電機機柜302里的充電機發(fā)出的熱量通過風機
(307)吹入所述充換電箱(3)箱體中；
所述溫控系統(tǒng)的啟停通過中心監(jiān)控室(I)自動進行或人工控制。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選實施例中所述充電機機柜(302)和電池存儲架(301)之間設(shè)置的檢修通道(306)為可活動地板，所述可活動地板相對地面有一定高度，所述檢修通道(306)的下方設(shè)置有用于走線的走線槽(310)，所述走線槽(310)覆蓋有多塊絕緣處理后的板材。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選實施例中所述電池存儲架(301)上設(shè)置有一個以上電池維護倉位(311)，所述充換電箱(3)箱體內(nèi)布置有與所述電池維護倉位(311)相連的均衡系統(tǒng)機柜(312)，所述換電機器人(2)將需要維護的電池取下裝入所述電池維護倉位(311)，通過所述均衡系統(tǒng)機柜(312)對所述需要維護的電池進行維護。本發(fā)明提供的第六優(yōu)選實施例中所述電池存儲架(301)的電池倉位靠近所述換電機器人(2) —側(cè)均設(shè)置有隔熱面板(313)，所述隔熱面板(313)通過彈簧軸(314)與電池倉位窗口的上沿固定，帶扭簧的翻轉(zhuǎn)，防蟲防塵并且有利于保持整個充換電箱(3)內(nèi)部的溫度。本發(fā)明提供的第七優(yōu)選實施例中所述監(jiān)控機柜(303)中的工業(yè)計算機通過本地工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)交換機、CANet轉(zhuǎn)換器、串口服務(wù)器與所述充電機機柜(302)中的其他設(shè)備連接，構(gòu)成箱內(nèi)智能監(jiān)控系統(tǒng)；控制整個充換電箱(3)內(nèi)的溫度和濕度在合適的范圍內(nèi)，控制換電機器人(2 )對電池箱的取放，為電動汽車更換電池，對電池箱進行維護。本發(fā)明提供的第八優(yōu)選實施例中所述充換電站采用功能區(qū)模塊化布置，還包括均采用標準箱體布置的備品庫(4)、箱式變電站(5)、結(jié)算辦公室(6)和更換車道。本發(fā)明提供的第九優(yōu)選實施例中所述更換車道的上方布置有簡易式桁架結(jié)構(gòu)的罩棚或者米用永久建筑。本發(fā)明提供的第十優(yōu)選實施例中所述箱式變電站(5)控制的供配電系統(tǒng)設(shè)置有電能監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括IOkV配電綜合保護系統(tǒng)、低壓智能儀表監(jiān)控系統(tǒng)、充電機監(jiān)控系統(tǒng)，全面監(jiān)視本工程高低壓系統(tǒng)的供電運行情況。本發(fā)明提供的第i^一優(yōu)選實施例中所述中心監(jiān)控室(I)控制的站級運行管理系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的管理信息系統(tǒng)平臺之上，采用分布式結(jié)構(gòu)，具有配電監(jiān)控、充電存儲監(jiān)控、電池更換調(diào)度管理、計量計費、安全防護、電池維護管理等功能于一體，并具備與上級運營及營銷結(jié)算系統(tǒng)接口能力；所述充換電箱(3)箱內(nèi)的監(jiān)控機柜(303)控制的監(jiān)控系統(tǒng)為所述站級運行管理系統(tǒng)的一個分支，統(tǒng)一管理控制智能充電箱箱內(nèi)各設(shè)施，并與本側(cè)電池更換設(shè)備進行信息溝通。本發(fā)明提供的第十二優(yōu)選實施例中所述充換電站還包括相關(guān)配套設(shè)施，所述相關(guān)配套設(shè)施包括照明設(shè)備、箱體保溫層、給排水系統(tǒng)、消防設(shè)施；所述照明設(shè)備包括由控制中心進行遙控開閉的正常照明和事故照明；所述消防設(shè)施包括消防給水和滅火設(shè)施、火災自動報警系統(tǒng)。本發(fā)明提供的一種模塊化箱式充換電站的有益效果包括I、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站系統(tǒng)適應(yīng)性強，配置和擴展性靈活，占地面積小，工作效率高，建設(shè)周期短，有利于大規(guī)模推廣和建設(shè)，系統(tǒng)自動化程度高，設(shè)備維護量較小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡潔，故障率低；2、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站電池庫與室外連通環(huán)節(jié)少，并輔以自動化溫/濕度控制手段，有效杜絕了溫度、灰塵等環(huán)境因素對電池充電/存儲的不利影響；3、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站具備工廠聯(lián)合調(diào)試能力，可有效保障產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)運行可靠性；4、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站的箱體可以使用現(xiàn)有的箱體改裝，也可以由·現(xiàn)有板材加工后拼接，構(gòu)成靈活，成本低廉，并且還可以根據(jù)充換電站的規(guī)模和功能需要，自由組合，節(jié)約設(shè)計和施工的周期；5、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站的智能充電箱內(nèi)部布局合理，專門留出的檢修通道既可以方便檢查維修，通道底部抬高一定距離，由多塊可以活動的經(jīng)過絕緣處理的板材鋪裝，還可以方便走線的施工，也便于檢查更換線路，簡化了施工工藝，以減少了施工強度和施工時間；6、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站的智能充電箱內(nèi)布置的工業(yè)空調(diào)可以制冷，軸流風機可以排熱，兩機柜之間的隔板和風罩則很好的將有限的空間分割成一個散熱的循環(huán)通道，最大效率的對充電機進行散熱；7、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站箱體外設(shè)置了多塊可以方便拆卸的保溫層，有利于箱內(nèi)的熱管理，也方便運輸；8、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站由于設(shè)計了箱外保溫層，在冬季箱內(nèi)溫度較低的情況下，通過對空調(diào)和風機的控制可以充分利用充電機熱量提高箱內(nèi)溫度，使得電池可以快速的在理想的溫度下進行充電和維護，對夏季的散熱也起到很好的維持作用；9、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站智能充電箱預留了電池維護倉位，可以方便快捷的對電池進行均衡性維護；10、本發(fā)明提供的模塊化箱式充換電站設(shè)置在電池倉窗口的擋板可以在不影響電池箱取放的情況下對整個充換電站進行隔熱、防塵和防蟲保護，結(jié)構(gòu)簡單，無須維護。


圖I為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的局部結(jié)構(gòu)內(nèi)視圖；圖4為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的局部結(jié)構(gòu)俯視圖5為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)右視圖；圖6為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的局部立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的正視圖；圖8為本發(fā)明提供的一種電池存儲架的內(nèi)部側(cè)視圖；圖9為本發(fā)明提供的監(jiān)控機柜控制整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明提供的一種模塊化箱式充換電站的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中；I為中心監(jiān)控室；2為換電機器人；3為充換電箱；4為備品庫；5為箱式變壓器；6為結(jié)算辦公室；301為電池存儲架；302為充電機機柜；303為監(jiān)控機柜；304為配電機柜；305為溫控系統(tǒng)；306為檢修通道；307風機；308為風機風罩；309為隔板；310為走線槽；311為電池維護倉位；312為均衡系統(tǒng)機柜；313為隔熱面板；314為彈簧軸。
具體實施例方式本發(fā)明提供的一種模塊化箱式充換電站，該充換電站包括中心監(jiān)控室I、換電機器人2和充換電箱3，該中心監(jiān)控室I監(jiān)控整個充換電站，換電機器人2位于充換電箱3和待更換電池的電動汽車之間，對該待更換電池的電動汽車之間的電池進行更換。如圖I為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖，充換電箱3的箱體的板由六面體框架構(gòu)成或者由標準工業(yè)箱體改裝而成，箱體外側(cè)除智能充電箱電池一側(cè)和底部外設(shè)置有保溫層。充換電箱3由多塊可拆卸的經(jīng)過保溫處理的活動板固定以標準箱體為設(shè)計載體時，在箱體的基礎(chǔ)上進行改裝和噴涂，加裝保溫層、嵌入電池存儲架301以及對箱體做密封處理。如圖2所示為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖，由圖2可知，該充換電箱3內(nèi)部設(shè)置有電池存儲架301、充電機機柜302、監(jiān)控機柜303、配電機柜304、溫控系統(tǒng)305和檢修通道306。電池存儲架301為長方體形框架結(jié)構(gòu)，用于存放電池，換電機器人2從該電池存儲架301上將充好電的電池取下將電動汽車的待更換電池更換下來，充電機機柜302對電動汽車更換下來的電池進行充電，該框架結(jié)構(gòu)的電池存儲架301平行設(shè)置于檢修通道306的一側(cè)，充電機機柜302、監(jiān)控機柜303和配電機柜304位于一排,平行設(shè)置于檢修通道306的另一側(cè)，監(jiān)控機柜303控制溫控系統(tǒng)305以及充換電箱箱體內(nèi)的各個設(shè)施，實現(xiàn)溫度控制和數(shù)據(jù)實時上傳。如圖3、圖4、圖5和圖6所示分別為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的局部結(jié)構(gòu)內(nèi)視圖、局部結(jié)構(gòu)俯視圖、內(nèi)部結(jié)構(gòu)右視圖和局部立體結(jié)構(gòu)示意圖，由圖3、圖4和圖6可知，溫控系統(tǒng)305包括空調(diào)、風機(307)、風機風罩(308)和隔板(309)，這幾部分協(xié)同工作，使箱體內(nèi)的溫度保持在電池適宜充電和存放的溫度范圍內(nèi)。充換電箱3內(nèi)的充電機機柜302每兩個一組，背靠背相隔一定距離設(shè)置，兩個一組的充電機機柜302之間上方設(shè)置有風機307，兩個充電機機柜302之間的空間通過位于上方的風機風罩308和位于前面和后面的隔板309與充換電箱3的箱體內(nèi)部環(huán)境隔離，充電機機柜302的上方設(shè)有可切換風道的風道擋板。于充電機的發(fā)熱量較大，所以外界溫度較高在高于30攝氏度以上時，所述充電機機柜302里的充電機發(fā)出的熱量排放到所述兩個充電機機柜302之間的空間，通過風機307排出所述充換電箱3的箱體外，所述空調(diào)通過風道將冷風送入所述電池存儲架301和充電機機柜302的底部。外界溫度較低在O攝氏度以下時，空調(diào)又不能制熱，充電機的發(fā)熱量必須回收利用，充電機機柜302里的充電機發(fā)出的熱量排放到所述兩個充電機機柜302之間的空間，通過風機307吹入所述充換電箱3箱體中，以保證充電箱內(nèi)部溫度適宜電池充電和存放。由圖3、圖5和圖6可知，充電機機柜302和電池存儲架301之間設(shè)置的檢修通道306為可活動地板，該可活動地板抬高一定的高度，檢修通道306的下方設(shè)置有用于走線的走線槽310，該走線槽310以多塊絕緣處理后的板材覆蓋。如圖7為本發(fā)明提供的一種充換電箱的實施例的正視圖，由圖7可知，電池存儲架301上設(shè)置有至少一個帶有均衡功能的電池維護倉位311，充換電箱3箱體內(nèi)布置有均衡系 統(tǒng)機柜312，該電池維護倉位311與均衡系統(tǒng)機柜相連，由換電機器人2將需要維護的電池取下裝入該電池維護倉位311，然后通過設(shè)置在后方的均衡系統(tǒng)機柜312對其進行維護。如圖8為本發(fā)明的電池存儲架的內(nèi)部側(cè)視圖，由圖8可知，電池存儲架301的電池倉位靠近換電機器人2—側(cè)的每個窗口均設(shè)置有隔熱面板313，該隔熱面板313具有防蟲防塵功能，隔熱面板313通過彈簧軸314與電池倉位窗口的上沿固定，帶扭簧的翻轉(zhuǎn)，不影響電池箱的取放，有利于保持整個充換電箱3內(nèi)部的溫度，同時提高了整個充換電箱3的保護性能。如圖9為本發(fā)明提供的監(jiān)控機柜控制整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖9可知，監(jiān)控機柜303通過網(wǎng)絡(luò)交換機控制連接充電機、開關(guān)采集器、溫控系統(tǒng)305、溫度/濕度傳感器、照明、UPS (Uninterruptible Power System,不間斷電源)、攝像頭和換電機器人2,控制整個充換電箱3內(nèi)的溫度和濕度在合適的范圍內(nèi)，維持整個充換電箱系統(tǒng)的運行，同時控制換電機器人2對電池箱的取放，為電動汽車更換電池，對電池箱進行維護，其中，網(wǎng)絡(luò)交換機通過CANet轉(zhuǎn)換器與充電機機柜302里的充電機連接，通過串口服務(wù)器與關(guān)采集器、溫控系統(tǒng)305、溫度/濕度傳感器、照明和UPS連接。本發(fā)明提供的一種模塊化箱式充換電站還可以包括備品庫4、箱式變壓器5和結(jié)算辦公室6，中心監(jiān)控室I、充換電箱3、備品庫4、箱式變電站5和結(jié)算辦公室6均采用標準箱體布置，充換電站的規(guī)?？梢愿鶕?jù)需要靈活組合和拼接，如圖10所示為本發(fā)明提供的一種模塊化箱式充換電站的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖10給出的一種模塊化箱式充換電站的實施例種包括均采用標準箱體布置的一個中心監(jiān)控室I、兩臺換電機器人2、兩個充換電箱3、一個備品庫4、一個箱式變電站5和一個結(jié)算辦公室6，中心監(jiān)控室I、一個充換電箱3和箱式變壓器5位于更換車道的一側(cè)，備品庫4、另一個充換電箱3和結(jié)算辦公室6位于更換車道的另一側(cè)，兩臺換電機器人2分別位于更換車道與兩個充換電箱之間，對電池箱進行更換，更換車道的上方布置罩棚，罩棚采用簡易式桁架結(jié)構(gòu)，建構(gòu)筑物基礎(chǔ)采用自然地基，磚砌支座；站區(qū)道路采用城市標準道路設(shè)計，布置道牙，并在一側(cè)布置路燈，機器人軌道基礎(chǔ)按照標準化設(shè)計，站區(qū)大門采用自動伸縮門。 箱式變電站5為整個充換電站提供進線電源，充換電站進線電源采用IOkV雙路供電，IOkV側(cè)采用單母線分段接線方式，或者選用就近的配電網(wǎng)絡(luò)進行O. 4kV饋線電源供給，站用電源由O. 4kV母線供電，設(shè)置雙回路供電，取自不同母線，通過交流配電箱分配給站內(nèi)照明、空調(diào)、風機、插座等設(shè)備供電。箱式變電站5控制充換電箱3形成的整個供配電系統(tǒng)包括開關(guān)，供電變壓器，中、低壓配電柜，有源濾波柜等。其中供電變壓器為帶保護罩的低損耗、節(jié)能型干式變壓器；高壓開關(guān)柜選用金屬鎧裝封閉型移開式開關(guān)柜并內(nèi)置固封極柱式真空斷路器、便于維護的模塊化分合閘操作機構(gòu)；低壓開關(guān)柜選用金屬封閉抽出式開關(guān)柜，部分開關(guān)設(shè)置分勵脫扣器，出線采用抽屜柜，其斷路器系普通塑殼斷路器或框架斷路器，低壓開關(guān)柜所有的斷路器均采用電子脫扣器。并且供配電系統(tǒng)設(shè)置有電能監(jiān)控管理系統(tǒng)，具體包括IOkV配電綜合保護系統(tǒng)、低壓智能儀表監(jiān)控系統(tǒng)、充電機監(jiān)控系統(tǒng)，全面監(jiān)視本工程高低壓系統(tǒng)的供電運行情況。O. 4kV接地系統(tǒng)采用變壓器中性點直接接地系統(tǒng)，采用TN-S接地方式。由中心監(jiān)控室I控制的站級運行管理系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的管理信息系統(tǒng)平臺之上，具有配電監(jiān)控、充電存儲監(jiān)控、電池更換調(diào)度管理、計量計費、安全防護、電池維護管理等功 能于一體，并具備與上級運營及營銷結(jié)算系統(tǒng)接口能力。其中充換電箱3箱內(nèi)監(jiān)控機柜303控制的監(jiān)控系統(tǒng)屬于站級運行管理系統(tǒng)的一個分支，統(tǒng)一管理控制智能充電箱箱內(nèi)各設(shè)施，并與本側(cè)電池更換設(shè)備進行信息溝通，具有自成一體的獨立更換運行能力。站級運行管理系統(tǒng)通過系統(tǒng)硬件實現(xiàn)，系統(tǒng)硬件由監(jiān)控核心服務(wù)器、值班員工作站、分控中心工作站、IOkV箱變DTU及測保、電能質(zhì)量監(jiān)測、計量部分、安防監(jiān)視部分、更換調(diào)度管理部分、智能設(shè)備管理、GPS時鐘、RFID射頻裝置等子設(shè)備綜合形成。其中核心服務(wù)器和值班員工作站向值班運行人員提供日常運行維護的人機交互界面和存儲管理運行數(shù)據(jù)，同時服務(wù)器具備向上級系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的功能和接口，可在通過網(wǎng)絡(luò)安全隔離之后與上級系統(tǒng)進行信息溝通；IOkV箱變DTU及測保負責換電站電源側(cè)IOkV箱變的測量、控制和繼電保護功能，并通過通訊接口接入監(jiān)控計算機系統(tǒng)；計量部分用以對運營中所發(fā)生的電量進行計量，并向結(jié)算中心提供數(shù)據(jù)接口 ；安防監(jiān)視利用網(wǎng)絡(luò)視頻探頭、溫煙感裝置和門禁周界告警裝置對全站的布點監(jiān)控向值班人員提供安全防護圖像及信息；更換管理監(jiān)控具備集成WMS (倉儲管理功能)、BMS (電池管理功能)、充電機監(jiān)控功能、機器人控制功能，運用用戶預先設(shè)定的管理策略和優(yōu)先級對電池更換過程進行管理、監(jiān)控和動作優(yōu)化；智能通信裝置完成與站內(nèi)可通信設(shè)備接入，通過各種現(xiàn)場總線接口管理和控制站內(nèi)各智能子設(shè)備；GPS時鐘系統(tǒng)負責向站內(nèi)各模塊和設(shè)備提供統(tǒng)一的時鐘信息；RFID射頻裝置用于車輛進站時的識別和更換車輛自動引導。本發(fā)明提供的一種模塊化箱式充換電站還包括一些相關(guān)配套設(shè)施，主要指照明設(shè)備、溫控系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防設(shè)施等，其中照明設(shè)備包括正常照明和事故照明，對監(jiān)控室、配電室、充換電間、主要屋內(nèi)通道裝設(shè)事故應(yīng)急照明，箱體內(nèi)照明可由控制中心進行遙控開閉；溫控系統(tǒng)主要包括溫濕度控制單元、空調(diào)系統(tǒng)和箱體保溫層，智能充電箱內(nèi)采用工業(yè)空調(diào)控制箱內(nèi)溫度、濕度，其他監(jiān)控室、備品庫采用普通空調(diào)；消防設(shè)施主要包括消防給水和滅火設(shè)施、火災自動報警系統(tǒng)。最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種模塊化箱式充換電站，用于對電動汽車的電池進行更換，其特征在于，所述充換電站包括中心監(jiān)控室(I)、換電機器人(2)和充換電箱(3)，所述中心監(jiān)控室(I)監(jiān)控所述充換電站，所述換電機器人(2)位于充換電箱(3)與待更換電池的電動汽車之間，對所述待更換電池的電動汽車之間的電池進行更換； 所述充換電箱(3 )內(nèi)部設(shè)置有電池存儲架(301)、充電機機柜(302 )、監(jiān)控機柜(303 )、配電機柜(304)、溫控系統(tǒng)(305)和檢修通道(306)； 所述電池存儲架(301)用于存放電池； 所述充電機機柜(302 )用于對所述電池存儲架(301)上放置的電池進行充電； 所述監(jiān)控機柜(303)監(jiān)控所述充換電箱(3)的內(nèi)部運行情況。
2.如權(quán)利要求I所述的充換電站，其特征在于，所述充換電箱(3)的箱體由六面體框架加板材構(gòu)成或者由標準工業(yè)箱體改裝而成，所述充換電箱(3)的上面、后面和兩個側(cè)面均設(shè)置有保溫層。
3.如權(quán)利要求I所述的充換電站，其特征在于，所述電池存儲架(301)為長方體形框架結(jié)構(gòu)，平行設(shè)置于所述檢修通道(306 )的一側(cè)，所述充電機機柜(302 )、監(jiān)控機柜(303 )和配電機柜(304)位于一排，平行設(shè)置于所述檢修通道(306)的另一側(cè)。
4.如權(quán)利要求I所述的充換電站，其特征在于，所述充換電箱(3)內(nèi)的所述充電機機柜(302)每兩個一組，背靠背相隔一定距離設(shè)置；所述溫控系統(tǒng)(305)包括空調(diào)、風機(307)、風機風罩(308)和隔板(309)； 所述空調(diào)設(shè)置在所述檢修通道(306)的上方，所述風機(307)設(shè)置在兩個一組的充電機機柜(302)之間上方，所述兩個充電機機柜(302)之間的空間通過位于上方的風機風罩(308)和位于前面和后面的隔板(309)與所述充換電箱(3)的箱體內(nèi)部環(huán)境隔離； 所述充電機機柜(302)的上方設(shè)有可切換風道的風道擋板； 所述充電機機柜(302)里的充電機發(fā)出的熱量排放到所述兩個充電機機柜(302)之間的空間，當外界溫度大于30°C時，熱量通過風機(307)排出所述充換電箱(3)的箱體外，所述空調(diào)通過風道將冷風送入所述電池存儲架(301)和充電機機柜(302)的底部； 當外界溫度小于0°C時，所述充電機機柜(302)里的充電機發(fā)出的熱量通過風機(307)吹入所述充換電箱(3)箱體中； 所述溫控系統(tǒng)的啟停通過中心監(jiān)控室(I)自動進行或人工控制。
5.如權(quán)利要求I所述的充換電站，其特征在于，所述充電機機柜(302)和電池存儲架(301)之間設(shè)置的檢修通道(306)為可活動地板，所述可活動地板相對地面有一定高度，所述檢修通道(306)的下方設(shè)置有用于走線的走線槽(310)，所述走線槽(310)覆蓋有多塊絕緣處理后的板材。
6.如權(quán)利要求I所述的充換電站，其特征在于，所述電池存儲架(301)上設(shè)置有一個以上電池維護倉位(311)，所述充換電箱(3)箱體內(nèi)布置有與所述電池維護倉位(311)相連的均衡系統(tǒng)機柜(312)，所述換電機器人(2)將需要維護的電池取下裝入所述電池維護倉位(311)，通過所述均衡系統(tǒng)機柜(312)對所述需要維護的電池進行維護。
7.如權(quán)利要求I所述的充換電站，其特征在于，所述電池存儲架(301)的電池倉位靠近所述換電機器人(2) —側(cè)均設(shè)置有隔熱面板(313)，所述隔熱面板(313)通過彈簧軸(314)與電池倉位窗口的上沿固定，帶扭簧的翻轉(zhuǎn)，防蟲防塵并且有利于保持整個充換電箱(3)內(nèi)部的溫度。
8.如權(quán)利要求1所述的充換電站，其特征在于，所述監(jiān)控機柜(303)中的工業(yè)計算機通過本地工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)交換機、CANet轉(zhuǎn)換器、串口服務(wù)器與所述充電機機柜(302)中的其他設(shè)備連接，構(gòu)成箱內(nèi)智能監(jiān)控系統(tǒng)；控制整個充換電箱(3)內(nèi)的溫度和濕度在合適的范圍內(nèi)，控制換電機器人(2 )對電池箱的取放，為電動汽車更換電池，對電池箱進行維護。
9.如權(quán)利要求I所述的充換電站，其特征在于，所述充換電站采用功能區(qū)模塊化布置，還包括均采用標準箱體布置的備品庫(4)、箱式變電站(5)、結(jié)算辦公室(6)和更換車道。
10.如權(quán)利要求9所述的充換電站，其特征在于，所述更換車道的上方布置有簡易式桁架結(jié)構(gòu)的罩棚或者采用永久建筑。
11.如權(quán)利要求9所述的充換電站，其特征在于，所述箱式變電站(5)控制的供配電系統(tǒng)設(shè)置有電能監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括IOkV配電綜合保護系統(tǒng)、低壓智能儀表監(jiān)控系統(tǒng)、充電機監(jiān)控系統(tǒng)，全面監(jiān)視本工程高低壓系統(tǒng)的供電運行情況。
12.如權(quán)利要求9所述的充換電站，其特征在于，所述中心監(jiān)控室(1)控制的站級運行管理系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的管理信息系統(tǒng)平臺之上，采用分布式結(jié)構(gòu)，具有配電監(jiān)控、充電存儲監(jiān)控、電池更換調(diào)度管理、計量計費、安全防護、電池維護管理等功能于一體，并具備與上級運營及營銷結(jié)算系統(tǒng)接口能力； 所述充換電箱(3)箱內(nèi)的監(jiān)控機柜(303)控制的監(jiān)控系統(tǒng)為所述站級運行管理系統(tǒng)的一個分支，統(tǒng)一管理控制智能充電箱箱內(nèi)各設(shè)施，并與本側(cè)電池更換設(shè)備進行信息溝通。
13.如權(quán)利要求9所述的充換電站，其特征在于，所述充換電站還包括相關(guān)配套設(shè)施，所述相關(guān)配套設(shè)施包括照明設(shè)備、箱體保溫層、給排水系統(tǒng)、消防設(shè)施； 所述照明設(shè)備包括由控制中心進行遙控開閉的正常照明和事故照明； 所述消防設(shè)施包括消防給水和滅火設(shè)施、火災自動報警系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種模塊化箱式充換電站，用于對電動汽車的電池進行更換，所述充換電站包括中心監(jiān)控室1、換電機器人2和充換電箱3，所述中心監(jiān)控室1監(jiān)控所述充換電站，所述換電機器人2位于充換電箱3與待更換電池的電動汽車之間，對所述待更換電池的電動汽車之間的電池進行更換；所述充換電箱3內(nèi)部設(shè)置有電池存儲架301、充電機機柜302、監(jiān)控機柜303、配電機柜304、溫控系統(tǒng)305和檢修通道306。本發(fā)明提供的一種模塊化箱式充換電站適應(yīng)性強，配置和擴展性靈活，占地面積小，工作效率高，建設(shè)周期短，有利于大規(guī)模推廣和建設(shè)，自動化程度高，設(shè)備維護量較小，結(jié)構(gòu)簡潔，故障率低。
文檔編號B60S5/00GK102923099SQ201210300688
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者余英, 王立濤, 李武峰, 嚴輝, 李翔, 李連更, 伍罡, 陳 光, 魏剛 申請人:北京國網(wǎng)普瑞特高壓輸電技術(shù)有限公司, 國家電網(wǎng)公司