[发明专利]一种集群式电动汽车换电设施及换电方法

说明书

本发明提供一种集群式电动汽车换电设施及换电方法，至少包括两台换电柜组成的换电柜集群，其特点是：还包括换电柜集群控制系统或/和云平台分别与各换电柜通过有线或无线方式连接，用于控制各换电柜配合为一辆或多辆电动汽车换电。换电柜包括换电控制装置、换电柜本体和换电小车，换电小车自动与电动汽车对接取送更换电池，换电柜本体的柜体框架内设置若干电池仓位、充电装置及换电柜升降机构，换电柜升降机构与换电控制装置连接，用于与电池仓位自动对接并取送电池，换电小车与换电柜升降机构之间自动相互传送电池；换电柜本体的底部设置驶入换电小车的容纳空间。可以提高换电柜的利用率和电动汽车换电效率。

技术领域

本发明属于电动汽车电池更换站应用技术领域，具体说是一种集群式电动汽车换电设施及换电方法。

背景技术

目前，随着新能源汽车特别是纯电动汽车在全球的迅速推广普及，电动汽车充电速度慢，续航里程较短，便利性不足的问题日益突出，成为制约电动汽车日常使用体验和电动汽行业进一步发展的瓶颈。而更换汽车电池可以达到快速恢复电动汽车动力的需求，更符合传统汽车用户的使用习惯，是目前提高用户体验的最佳选择。

中国专利（专利号：201821749550.3）公开了一种具有电池仓的电动汽车，包括车体、底盘、电力驱动系统、驾驶室及控制系统，其特征是：所述的电力驱动系统包括电池仓，所述电池仓固定在所述底盘下部，所述电池仓为长方形腔体，一端为电池出入口，另一端内侧设置电池连接插座，所述的长方形腔体内设置电池自动推出及导入装置；所述电池仓的电池出入口朝向电动汽车行进的前方、后方或侧方；所述控制系统控制所述电池仓内的电池自动推出及导入装置动作。其电池仓可以自动推出其中的电池，也可自动导入电池，便于与充电设备的电池进行快速更换，提高电池的装卸效率。

与此同时，中国专利（专利号：201821749551.8）还公开了一种电动汽车换电柜，包括柜体、多个用于电池充电的充电位、充电电路及控制系统，其特征在于，所述柜体内的所述充电位上下设置成多层结构，每个所述充电位内设置一电池充电插座和电池移动装置，所述柜体正面设置电池出入口，在所述柜体内设置换电转换台，所述控制系统控制所述换电转换台自动接收送达的缺电电池，并送到空闲的所述充电位充电，接收从所述充电位输送出的满电电池，并输送到电动汽车换电柜外。

上述具有电池仓的电动汽车采用在汽车前端换电的技术方案，与之配套使用的电动汽车换电柜具有体积小、成本低的优点。但是，电动汽车换电柜的换电技术方案中，与换电电动汽车对接取送电池和从换电柜取送电池都是同一套机构，从工作流程和逻辑上来看是串行的，因此，换电时间长、效率低。

另外, 目前在一个换电站内通常会配置有多台电动汽车换电柜，但是，并不能发挥集群作用，现有电动汽车换电柜的换电方法通常都是由一台电动汽车换电柜同时只能为一辆电动汽车换电，而有的电动汽车换电柜则会有空闲。用一台电动汽车换电柜为一辆电动汽车换电，这会使换电时间比较长，有空闲的电动汽车换电柜也不能助一臂之力，这就造成换电柜的利用率较低和换电效率低的问题。

因此，亟待设计开发一种集群式电动汽车换电设施及换电方法，由至少两台换电柜组成集群式电动汽车换电设施，每台换电柜均配置两套不同的换电执行机构，分别用于与电动汽车对接取送电池和与换电柜对接取送电池，各换电柜及其配置的与电动汽车对接取送电池的换电执行机构可以相互配合，为同一辆电动汽车或多辆电动汽车换电，可以缩短换电时间，提高换电柜的利用率和换电效率。这是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种集群式电动汽车换电设施及换电方法，由至少两台换电柜组成集群式电动汽车换电设施，每台换电柜均配置两套不同的换电执行机构，分别用于与电动汽车对接取送电池和与换电柜对接取送电池，各换电柜及其配置的与电动汽车对接取送电池的换电执行机构可以相互配合，可为同一辆电动汽车或多辆电动汽车换电，可以缩短换电时间，提高换电柜的利用率和换电效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：