[发明专利]一种模块化换电站

说明书

本发明公开一种模块化换电站，包括：至少一个充电仓、至少一个动力电池转运设备；充电仓包括：充电单元、控制单元、堆垛机、堆垛机运行轨道、设置在堆垛机运行轨道两侧的充电架，控制单元分别与充电单元、堆垛机和动力电池转运设备通信连接，控制单元用于控制动力电池转运设备实现动力电池组的更换；充电架包括多个与堆垛机运行轨道平行的电池架，每个电池架能够存放多组动力电池组；充电单元与每个电池架的充电接口连接，每个充电接口能与动力电池组连接以实现对应的动力电池组充电；堆垛机能够在堆垛机运行轨道上行驶并实现取放任一电池架上的任一动力电池组。本发明提供的模块化换电站采用模块化设计、统一接口，便于拓展。

技术领域

本发明涉及换电站技术领域，尤其涉及一种模块化换电站。

背景技术

电动汽车动力电池的电力补给方式一般分为带车插充和更换电池两种方式，其中插充方式有慢充和快充两种模式。采用插充方式，存在如下缺陷：1、电池的初期投资成本较大，在一定程度上阻碍了电动汽车的普及；2、充电时间太长，至少要2～4小时，与普通汽车的加油相比，电动汽车补给能源所花费的时间太长，非常不便捷，远远不能满足人们的需要。而快充模式对电池会有较大损伤，导致缩短电池的使用寿命。采用更换电池的方式可以有效避免插充方式存在的问题。而电池包更换需要借助于换电站才能实现电池快速更换,换电站则为电池快速更换的必要设备。

而目前市面上的换电站结构复杂，充电、换电、电池转运等功能集成在几个集装箱箱体内，换电站整体成本高，后期拓展性差。

因此，亟需提供一种模块化设计的换电站，能够将充电、换电、电池转运功能独立出来，统一接口形式，按照换电站所处场景自由组合。后期换电站扩容或缩小范围，只需要增加模块或减少/替换对应模块即可。

发明内容

本发明提供一种模块化换电站，包括：至少一个充电仓、至少一个动力电池转运设备；

所述充电仓包括：充电单元、控制单元、堆垛机、堆垛机运行轨道、设置在所述堆垛机运行轨道两侧的充电架，其中，一侧的充电架形成有至少一个供所述动力电池转运设备通过的对接位，所述控制单元分别与所述充电单元、所述堆垛机和所述动力电池转运设备通信连接，所述控制单元用于控制动力电池转运设备实现动力电池组的更换；

所述充电架包括多个与所述堆垛机运行轨道平行的电池架，每个所述电池架能够存放多组动力电池组；所述充电单元与每个所述电池架的充电接口连接，每个所述充电接口能与动力电池组连接以实现对应的动力电池组充电；所述堆垛机能够在所述堆垛机运行轨道上行驶并实现取放任一所述电池架上的任一动力电池组。

进一步地、还包括：换电通道，所述换电通道设置在靠近所述对接位的一侧，所述换电通道与所述控制单元通信连接，用于在车辆在换电通道指定位置时向所述控制单元发送指令。

进一步地、所述充电仓还包括：冷却单元，所述冷却单元包括冷却组件和冷却管路，所述冷却组件用于降低冷却管路中的介质的温度，所述冷却管路设置在所述充电架上，所述冷却管路用于为所述充电架存放的动力电池组降温。

进一步地、所述堆垛机运行轨道两侧的充电架对称设置有中转位，所述中转位设置有动力传输结构，可将中转位处的电池架上最下层的动力电池组按照竖直方向移出或移入。

进一步地、所述动力电池转运设备包括：举升结构、加解锁结构和定位结构，所述举升结构用于实现所述换电通道上车辆的升降，所述加解锁结构用于与车辆固定动力电池组的固定结构匹配实现动力电池组的更换，所述定位结构用于确定动力电池转运设备相对于所述换电通道和所述充电仓的位置。

进一步地、所述换电通道包括：上坡道、水平车道和下坡道，所述水平车道设置有贯通的更换电池口，所述更换电池口靠近所述上坡道和所述下坡道的两侧对称设置有加解锁位和限位结构，所述更换电池口下方有供动力电池转运设备更换动力电池组的孔洞，所述加解锁位与所述加解锁结构匹配。