專(zhuān)利名稱(chēng)：一種模塊化箱式充換電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)，特別是純電動(dòng)汽車(chē)，以電力為能源，具有排放低、能量使用效率高等優(yōu)點(diǎn)，是替代燃油汽車(chē)的主要選擇。在全球能源和環(huán)境問(wèn)題日益突出的形勢(shì)下，發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)成為擺脫石油資源依賴(lài)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、緩解能源環(huán)境問(wèn)題的重要途徑。電動(dòng)汽車(chē)上的核心技術(shù)之一就是能源儲(chǔ)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(dòng)汽車(chē)充換電站技術(shù)成為電動(dòng)汽車(chē)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(wèn)題，對(duì)整個(gè)運(yùn)營(yíng)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)制約程度越來(lái)越大，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題包括一、城市用地緊張，電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的問(wèn)題；二、電動(dòng)汽車(chē)充換電站建設(shè)需歷經(jīng)前期的規(guī)劃選址、征地報(bào)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(gè)基本階段，整體建設(shè)周期耗時(shí)較長(zhǎng)；三、電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池受制于運(yùn)行環(huán)境因素，而目前建設(shè)的充換電站電池充電存儲(chǔ)環(huán)境均不夠理想，還尚未做到良好的恒溫、低濕、通風(fēng)和防塵效果，動(dòng)力電池長(zhǎng)期處于較為開(kāi)放的環(huán)境當(dāng)中，容易受季節(jié)性因素和車(chē)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。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供的一種模塊化箱式充換電站，用于對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電池進(jìn)行更換，所述充換電站包括中心監(jiān)控室(I)、換電機(jī)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(jī)器人(2)位于充換電箱(3)與待更換電池的電動(dòng)汽車(chē)之間，對(duì)該待更換電池的電動(dòng)汽車(chē)之間的電池進(jìn)行更換；所述充換電箱(3)內(nèi)部設(shè)置有電池存儲(chǔ)架(301)、充電機(jī)機(jī)柜(302)、監(jiān)控機(jī)柜(303)、配電機(jī)柜(304)、溫控系統(tǒng)(305)和檢修通道
(306);所述電池存儲(chǔ)架(301)用于存放電池；所述充電機(jī)機(jī)柜(302)用于對(duì)所述電池存儲(chǔ)架(301)上放置的電池進(jìn)行充電；所述監(jiān)控機(jī)柜(303 )監(jiān)控所述充換電箱(3 )的內(nèi)部運(yùn)行情況。本實(shí)用新型提供的第一優(yōu)選實(shí)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(biāo)準(zhǔn)工業(yè)箱體改裝而成，所述充換電箱(3)的上面、后面和兩個(gè)側(cè)面均設(shè)置
有保溫層。本實(shí)用新型提供的第二優(yōu)選實(shí)施例中所述電池存儲(chǔ)架(301)為長(zhǎng)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(jī)機(jī)柜(302 )、監(jiān)控機(jī)柜(303 )和配電機(jī)柜(304)位于一排，平行設(shè)置于所述檢修通道(306)的另一側(cè)。本實(shí)用新型提供的第三優(yōu)選實(shí)施例中所述充換電箱(3)內(nèi)的所述充電機(jī)機(jī)柜
(302)每?jī)蓚€(gè)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(fēng)機(jī)(307)、風(fēng)機(jī)風(fēng)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(fēng)機(jī)(307)設(shè)置在兩個(gè)一組的充電機(jī)機(jī)柜(302)之間上方，所述兩個(gè)充電機(jī)機(jī)柜(302)之間的空間通過(guò)位于上方的風(fēng)機(jī)風(fēng)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(jī)機(jī)柜(302)的上方設(shè)有可切換風(fēng)道的風(fēng)道擋板；所述充電機(jī)機(jī)柜302里的充電機(jī)發(fā)出的熱量排放到所述兩個(gè)充電機(jī)機(jī)柜(302)之間的空間，當(dāng)外界溫度大于30°C時(shí)，熱量通過(guò)風(fēng)機(jī)(307)排出所述充換電箱(3)的箱體外，所述空調(diào)通過(guò)風(fēng)道將冷風(fēng)送入所述電池存儲(chǔ)架(301)和充電機(jī)機(jī)柜(302)的底部；當(dāng)外界溫度小于0°C時(shí)，所述充電機(jī)機(jī)柜302里的充電機(jī)發(fā)出的熱量通過(guò)風(fēng)機(jī)
(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(guò)中心監(jiān)控室(I)自動(dòng)進(jìn)行或人工控制。本實(shí)用新型提供的第四優(yōu)選實(shí)施例中所述充電機(jī)機(jī)柜(302)和電池存儲(chǔ)架(301)之間設(shè)置的檢修通道(306)為可活動(dòng)地板，所述可活動(dòng)地板相對(duì)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(xiàn)的走線(xiàn)槽(310)，所述走線(xiàn)槽(310)覆蓋有多塊絕緣處理后的板材。本實(shí)用新型提供的第五優(yōu)選實(shí)施例中所述電池存儲(chǔ)架(301)上設(shè)置有一個(gè)以上電池維護(hù)倉(cāng)位(311)，所述充換電箱(3)箱體內(nèi)布置有與所述電池維護(hù)倉(cāng)位(311)相連的均衡系統(tǒng)機(jī)柜(312)，所述換電機(jī)器人(2)將需要維護(hù)的電池取下裝入所述電池維護(hù)倉(cāng)位(311)，通過(guò)所述均衡系統(tǒng)機(jī)柜(312)對(duì)所述需要維護(hù)的電池進(jìn)行維護(hù)。本實(shí)用新型提供的第六優(yōu)選實(shí)施例中所述電池存儲(chǔ)架(301)的電池倉(cāng)位靠近所述換電機(jī)器人(2) —側(cè)均設(shè)置有隔熱面板(313)，所述隔熱面板(313)通過(guò)彈簧軸(314)與電池倉(cāng)位窗口的上沿固定，帶扭簧的翻轉(zhuǎn)，防蟲(chóng)防塵并且有利于保持整個(gè)充換電箱(3)內(nèi)部的溫度。本實(shí)用新型提供的第七優(yōu)選實(shí)施例中所述監(jiān)控機(jī)柜(303)中的工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)本地工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、CANet轉(zhuǎn)換器、串口服務(wù)器與所述充電機(jī)機(jī)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(gè)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(jī)器人(2 )對(duì)電池箱的取放，為電動(dòng)汽車(chē)更換電池，對(duì)電池箱進(jìn)行維護(hù)。本實(shí)用新型提供的第八優(yōu)選實(shí)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(biāo)準(zhǔn)箱體布置的備品庫(kù)(4)、箱式變電站(5)、結(jié)算辦公室(6)和更換車(chē)道。本實(shí)用新型提供的第九優(yōu)選實(shí)施例中所述更換車(chē)道的上方布置有簡(jiǎn)易式桁架結(jié)構(gòu)的罩棚或者采用永久建筑。本實(shí)用新型提供的第十優(yōu)選實(shí)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(hù)系統(tǒng)、低壓智能儀表監(jiān)控系統(tǒng)、充電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，全面監(jiān)視本工程高低壓系統(tǒng)的供電運(yùn)行情況。本實(shí)用新型提供的第十一優(yōu)選實(shí)施例中所述中心監(jiān)控室(I)控制的站級(jí)運(yùn)行管理系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的管理信息系統(tǒng)平臺(tái)之上，采用分布式結(jié)構(gòu)，具有配電監(jiān)控、充電存儲(chǔ)監(jiān)控、電池更換調(diào)度管理、計(jì)量計(jì)費(fèi)、安全防護(hù)、電池維護(hù)管理等功能于一體，并具備與上級(jí)運(yùn)營(yíng)及營(yíng)銷(xiāo)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(jī)柜(303)控制的監(jiān)控系統(tǒng)為所述站級(jí)運(yùn)行管理系統(tǒng)的一個(gè)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(jìn)行信息溝通。本實(shí)用新型提供的第十二優(yōu)選實(shí)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(jìn)行遙控開(kāi)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(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供的一種模塊化箱式充換電站的有益效果包括1、本實(shí)用新型提供的模塊化箱式充換電站系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，配置和擴(kuò)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(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)量較小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，故障率低；2、本實(shí)用新型提供的模塊化箱式充換電站電池庫(kù)與室外連通環(huán)節(jié)少，并輔以自動(dòng)化溫/濕度控制手段，有效杜絕了溫度、灰塵等環(huán)境因素對(duì)電池充電/存儲(chǔ)的不利影響；3、本實(shí)用新型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(yùn)行可靠性；4、本實(shí)用新型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(jì)和施工的周期；5、本實(shí)用新型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(zhuān)門(mén)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(dòng)的經(jīng)過(guò)絕緣處理的板材鋪裝，還可以方便走線(xiàn)的施工，也便于檢查更換線(xiàn)路，簡(jiǎn)化了施工工藝，以減少了施工強(qiáng)度和施工時(shí)間；6、本實(shí)用新型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(fēng)機(jī)可以排熱，兩機(jī)柜之間的隔板和風(fēng)罩則很好的將有限的空間分割成一個(gè)散熱的循環(huán)通道，最大效率的對(duì)充電機(jī)進(jìn)行散熱；7、本實(shí)用新型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(yùn)輸；8、本實(shí)用新型提供的模塊化箱式充換電站由于設(shè)計(jì)了箱外保溫層，在冬季箱內(nèi)溫度較低的情況下，通過(guò)對(duì)空調(diào)和風(fēng)機(jī)的控制可以充分利用充電機(jī)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(jìn)行充電和維護(hù)，對(duì)夏季的散熱也起到很好的維持作用；9、本實(shí)用新型提供的模塊化箱式充換電站智能充電箱預(yù)留了電池維護(hù)倉(cāng)位，可以方便快捷的對(duì)電池進(jìn)行均衡性維護(hù)；10、本實(shí)用新型提供的模塊化箱式充換電站設(shè)置在電池倉(cāng)窗口的擋板可以在不影響電池箱取放的情況下對(duì)整個(gè)充換電站進(jìn)行隔熱、防塵和防蟲(chóng)保護(hù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)須維護(hù)。

圖1為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)內(nèi)視圖；圖4為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)俯視圖；[0040]圖5為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)右視圖；圖6為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)施例的局部立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)施例的正視圖；圖8為本實(shí)用新型提供的一種電池存儲(chǔ)架的內(nèi)部側(cè)視圖；圖9為本實(shí)用新型提供的監(jiān)控機(jī)柜控制整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實(shí)用新型提供的一種模塊化箱式充換電站的實(shí)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(jī)器人；3為充換電箱；4為備品庫(kù)；5為箱式變壓器；6為結(jié)算辦公室；301為電池存儲(chǔ)架；302為充電機(jī)機(jī)柜；303為監(jiān)控機(jī)柜；304為配電機(jī)柜；305為溫控系統(tǒng)；306為檢修通道；307風(fēng)機(jī)；308為風(fēng)機(jī)風(fēng)罩；309為隔板；310為走線(xiàn)槽；311為電池維護(hù)倉(cāng)位；312為均衡系統(tǒng)機(jī)柜；313為隔熱面板；314為彈簧軸。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型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1、換電機(jī)器人2和充換電箱3，該中心監(jiān)控室I監(jiān)控整個(gè)充換電站，換電機(jī)器人2位于充換電箱3和待更換電池的電動(dòng)汽車(chē)之間，對(duì)該待更換電池的電動(dòng)汽車(chē)之間的電池進(jìn)行更換。如圖1為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(guò)保溫處理的活動(dòng)板固定以標(biāo)準(zhǔn)箱體為設(shè)計(jì)載體時(shí)，在箱體的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝和噴涂，加裝保溫層、嵌入電池存儲(chǔ)架301以及對(duì)箱體做密封處理。如圖2所示為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)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(chǔ)架301、充電機(jī)機(jī)柜302、監(jiān)控機(jī)柜303、配電機(jī)柜304、溫控系統(tǒng)305和檢修通道306。電池存儲(chǔ)架301為長(zhǎng)方體形框架結(jié)構(gòu)，用于存放電池，換電機(jī)器人2從該電池存儲(chǔ)架301上將充好電的電池取下將電動(dòng)汽車(chē)的待更換電池更換下來(lái)，充電機(jī)機(jī)柜302對(duì)電動(dòng)汽車(chē)更換下來(lái)的電池進(jìn)行充電，該框架結(jié)構(gòu)的電池存儲(chǔ)架301平行設(shè)置于檢修通道306的一側(cè)，充電機(jī)機(jī)柜302、監(jiān)控機(jī)柜303和配電機(jī)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(jī)柜303控制溫控系統(tǒng)305以及充換電箱箱體內(nèi)的各個(gè)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)溫度控制和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳。如圖3、圖4、圖5和圖6所示分別為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)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(fēng)機(jī)(307)、風(fēng)機(jī)風(fēng)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(jī)機(jī)柜302每?jī)蓚€(gè)一組，背靠背相隔一定距離設(shè)置，兩個(gè)一組的充電機(jī)機(jī)柜302之間上方設(shè)置有風(fēng)機(jī)307，兩個(gè)充電機(jī)機(jī)柜302之間的空間通過(guò)位于上方的風(fēng)機(jī)風(fēng)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(jī)機(jī)柜302的上方設(shè)有可切換風(fēng)道的風(fēng)道擋板。于充電機(jī)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(shí)，所述充電機(jī)機(jī)柜302里的充電機(jī)發(fā)出的熱量排放到所述兩個(gè)充電機(jī)機(jī)柜302之間的空間，通過(guò)風(fēng)機(jī)307排出所述充換電箱3的箱體外，所述空調(diào)通過(guò)風(fēng)道將冷風(fēng)送入所述電池存儲(chǔ)架301和充電機(jī)機(jī)柜302的底部。外界溫度較低在O攝氏度以下時(shí)，空調(diào)又不能制熱，充電機(jī)的發(fā)熱量必須回收利用，充電機(jī)機(jī)柜302里的充電機(jī)發(fā)出的熱量排放到所述兩個(gè)充電機(jī)機(jī)柜302之間的空間，通過(guò)風(fēng)機(jī)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(jī)機(jī)柜302和電池存儲(chǔ)架301之間設(shè)置的檢修通道306為可活動(dòng)地板，該可活動(dòng)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(xiàn)的走線(xiàn)槽310，該走線(xiàn)槽310以多塊絕緣處理后的板材覆蓋。如圖7為本實(shí)用新型提供的一種充換電箱的實(shí)施例的正視圖，由圖7可知，電池存儲(chǔ)架301上設(shè)置有至少一個(gè)帶有均衡功能的電池維護(hù)倉(cāng)位311，充換電箱3箱體內(nèi)布置有均衡系統(tǒng)機(jī)柜312，該電池維護(hù)倉(cāng)位311與均衡系統(tǒng)機(jī)柜相連，由換電機(jī)器人2將需要維護(hù)的電池取下裝入該電池維護(hù)倉(cāng)位311，然后通過(guò)設(shè)置在后方的均衡系統(tǒng)機(jī)柜312對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。如圖8為本實(shí)用新型的電池存儲(chǔ)架的內(nèi)部側(cè)視圖，由圖8可知，電池存儲(chǔ)架301的電池倉(cāng)位靠近換電機(jī)器人2—側(cè)的每個(gè)窗口均設(shè)置有隔熱面板313，該隔熱面板313具有防蟲(chóng)防塵功能，隔熱面板313通過(guò)彈簧軸314與電池倉(cāng)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(gè)充換電箱3內(nèi)部的溫度，同時(shí)提高了整個(gè)充換電箱3的保護(hù)性能。如圖9為本實(shí)用新型提供的監(jiān)控機(jī)柜控制整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖9可知，監(jiān)控機(jī)柜303通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)控制連接充電機(jī)、開(kāi)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(jī)器人2,控制整個(gè)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(gè)充換電箱系統(tǒng)的運(yùn)行，同時(shí)控制換電機(jī)器人2對(duì)電池箱的取放，為電動(dòng)汽車(chē)更換電池，對(duì)電池箱進(jìn)行維護(hù)，其中，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過(guò)CANet轉(zhuǎn)換器與充電機(jī)機(jī)柜302里的充電機(jī)連接，通過(guò)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。本實(shí)用新型提供的一種模塊化箱式充換電站還可以包括備品庫(kù)4、箱式變壓器5和結(jié)算辦公室6，中心監(jiān)控室1、充換電箱3、備品庫(kù)4、箱式變電站5和結(jié)算辦公室6均采用標(biāo)準(zhǔn)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所示為本實(shí)用新型提供的一種模塊化箱式充換電站的實(shí)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(shí)施例種包括均采用標(biāo)準(zhǔn)箱體布置的一個(gè)中心監(jiān)控室1、兩臺(tái)換電機(jī)器人2、兩個(gè)充換電箱3、一個(gè)備品庫(kù)4、一個(gè)箱式變電站5和一個(gè)結(jié)算辦公室6，中心監(jiān)控室1、一個(gè)充換電箱3和箱式變壓器5位于更換車(chē)道的一側(cè),備品庫(kù)4、另一個(gè)充換電箱3和結(jié)算辦公室6位于更換車(chē)道的另一側(cè)，兩臺(tái)換電機(jī)器人2分別位于更換車(chē)道與兩個(gè)充換電箱之間，對(duì)電池箱進(jìn)行更換，更換車(chē)道的上方布置罩棚，罩棚采用簡(jiǎn)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(biāo)準(zhǔn)道路設(shè)計(jì)，布置道牙，并在一側(cè)布置路燈，機(jī)器人軌道基礎(chǔ)按照標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，站區(qū)大門(mén)采用自動(dòng)伸縮門(mén)。 箱式變電站5為整個(gè)充換電站提供進(jìn)線(xiàn)電源，充換電站進(jìn)線(xiàn)電源采用IOkV雙路供電，IOkV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式，或者選用就近的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行O. 4kV饋線(xiàn)電源供給，站用電源由O. 4kV母線(xiàn)供電，設(shè)置雙回路供電，取自不同母線(xiàn)，通過(guò)交流配電箱分配給站內(nèi)照明、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、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(gè)供配電系統(tǒng)包括開(kāi)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(hù)罩的低損耗、節(jié)能型干式變壓器；高壓開(kāi)關(guān)柜選用金屬鎧裝封閉型移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜并內(nèi)置固封極柱式真空斷路器、便于維護(hù)的模塊化分合閘操作機(jī)構(gòu)；低壓開(kāi)關(guān)柜選用金屬封閉抽出式開(kāi)關(guān)柜，部分開(kāi)關(guān)設(shè)置分勵(lì)脫扣器，出線(xiàn)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(kāi)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(hù)系統(tǒng)、低壓智能儀表監(jiān)控系統(tǒng)、充電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，全面監(jiān)視本工程高低壓系統(tǒng)的供電運(yùn)行情況。
O.4kV接地系統(tǒng)采用變壓器中性點(diǎn)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(jí)運(yùn)行管理系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的管理信息系統(tǒng)平臺(tái)之上，具有配電監(jiān)控、充電存儲(chǔ)監(jiān)控、電池更換調(diào)度管理、計(jì)量計(jì)費(fèi)、安全防護(hù)、電池維護(hù)管理等功能于一體，并具備與上級(jí)運(yùn)營(yíng)及營(yíng)銷(xiāo)結(jié)算系統(tǒng)接口能力。其中充換電箱3箱內(nèi)監(jiān)控機(jī)柜303控制的監(jiān)控系統(tǒng)屬于站級(jí)運(yùn)行管理系統(tǒng)的一個(gè)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(jìn)行信息溝通，具有自成一體的獨(dú)立更換運(yùn)行能力。站級(jí)運(yùn)行管理系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)硬件實(shí)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(cè)保、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、計(jì)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(shí)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(yùn)行人員提供日常運(yùn)行維護(hù)的人機(jī)交互界面和存儲(chǔ)管理運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)服務(wù)器具備向上級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的功能和接口，可在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全隔離之后與上級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行信息溝通；IOkV箱變DTU及測(cè)保負(fù)責(zé)換電站電源側(cè)IOkV箱變的測(cè)量、控制和繼電保護(hù)功能，并通過(guò)通訊接口接入監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；計(jì)量部分用以對(duì)運(yùn)營(yíng)中所發(fā)生的電量進(jìn)行計(jì)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?zé)煾醒b置和門(mén)禁周界告警裝置對(duì)全站的布點(diǎn)監(jiān)控向值班人員提供安全防護(hù)圖像及信息；更換管理監(jiān)控具備集成WMS (倉(cāng)儲(chǔ)管理功能)、BMS (電池管理功能)、充電機(jī)監(jiān)控功能、機(jī)器人控制功能，運(yùn)用用戶(hù)預(yù)先設(shè)定的管理策略和優(yōu)先級(jí)對(duì)電池更換過(guò)程進(jìn)行管理、監(jiān)控和動(dòng)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(guò)各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口管理和控制站內(nèi)各智能子設(shè)備；GPS時(shí)鐘系統(tǒng)負(fù)責(zé)向站內(nèi)各模塊和設(shè)備提供統(tǒng)一的時(shí)鐘信息；RFID射頻裝置用于車(chē)輛進(jìn)站時(shí)的識(shí)別和更換車(chē)輛自動(dòng)引導(dǎo)。本實(shí)用新型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(duì)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(jìn)行遙控開(kāi)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(kù)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(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種模塊化箱式充換電站，用于對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電池進(jìn)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(jī)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(jī)器人(2)位于充換電箱(3)與待更換電池的電動(dòng)汽車(chē)之間，對(duì)所述待更換電池的電動(dòng)汽車(chē)之間的電池進(jìn)行更換； 所述充換電箱(3 )內(nèi)部設(shè)置有電池存儲(chǔ)架(301)、充電機(jī)機(jī)柜(302 )、監(jiān)控機(jī)柜(303 )、配電機(jī)柜(304)、溫控系統(tǒng)(305)和檢修通道(306)； 所述電池存儲(chǔ)架(301)用于存放電池； 所述充電機(jī)機(jī)柜(302 )用于對(duì)所述電池存儲(chǔ)架(301)上放置的電池進(jìn)行充電； 所述監(jiān)控機(jī)柜(303)監(jiān)控所述充換電箱(3)的內(nèi)部運(yùn)行情況。
2.如權(quán)利要求1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，所述充換電箱(3)的上面、后面和兩個(gè)側(cè)面均設(shè)置有保溫層。
3.如權(quán)利要求1所述的充換電站，其特征在于，所述電池存儲(chǔ)架(301)為長(zhǎng)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(jī)機(jī)柜(302 )、監(jiān)控機(jī)柜(303 )和配電機(jī)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1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(jī)機(jī)柜(302)每?jī)蓚€(gè)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(fēng)機(jī)(307)、風(fēng)機(jī)風(fēng)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(fēng)機(jī)(307)設(shè)置在兩個(gè)一組的充電機(jī)機(jī)柜(302)之間上方，所述兩個(gè)充電機(jī)機(jī)柜(302)之間的空間通過(guò)位于上方的風(fēng)機(jī)風(fēng)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(jī)機(jī)柜(302)的上方設(shè)有可切換風(fēng)道的風(fēng)道擋板； 所述充電機(jī)機(jī)柜(302)里的充電機(jī)發(fā)出的熱量排放到所述兩個(gè)充電機(jī)機(jī)柜(302)之間的空間，當(dāng)外界溫度大于30°C時(shí)，熱量通過(guò)風(fēng)機(jī)(307)排出所述充換電箱(3)的箱體外，所述空調(diào)通過(guò)風(fēng)道將冷風(fēng)送入所述電池存儲(chǔ)架(301)和充電機(jī)機(jī)柜(302)的底部； 當(dāng)外界溫度小于0°C時(shí)，所述充電機(jī)機(jī)柜(302)里的充電機(jī)發(fā)出的熱量通過(guò)風(fēng)機(jī)(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(guò)中心監(jiān)控室(I)自動(dòng)進(jìn)行或人工控制。
5.如權(quán)利要求1所述的充換電站，其特征在于，所述充電機(jī)機(jī)柜(302)和電池存儲(chǔ)架(301)之間設(shè)置的檢修通道(306)為可活動(dòng)地板，所述可活動(dòng)地板相對(duì)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(xiàn)的走線(xiàn)槽(310)，所述走線(xiàn)槽(310)覆蓋有多塊絕緣處理后的板材。
6.如權(quán)利要求1所述的充換電站，其特征在于，所述電池存儲(chǔ)架(301)上設(shè)置有一個(gè)以上電池維護(hù)倉(cāng)位(311)，所述充換電箱(3)箱體內(nèi)布置有與所述電池維護(hù)倉(cāng)位(311)相連的均衡系統(tǒng)機(jī)柜(312)，所述換電機(jī)器人(2)將需要維護(hù)的電池取下裝入所述電池維護(hù)倉(cāng)位(311)，通過(guò)所述均衡系統(tǒng)機(jī)柜(312)對(duì)所述需要維護(hù)的電池進(jìn)行維護(hù)。
7.如權(quán)利要求1所述的充換電站，其特征在于，所述電池存儲(chǔ)架(301)的電池倉(cāng)位靠近所述換電機(jī)器人(2) —側(cè)均設(shè)置有隔熱面板(313)，所述隔熱面板(313)通過(guò)彈簧軸(314)與電池倉(cāng)位窗口的上沿固定。
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(jī)柜(303)中的工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)本地工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、CANet轉(zhuǎn)換器、串口服務(wù)器與所述充電機(jī)機(jī)柜(302)連接，構(gòu)成箱內(nèi)智能監(jiān)控系統(tǒng)；控制整個(gè)充換電箱(3)內(nèi)的溫度和濕度，控制換電機(jī)器人(2)對(duì)電池箱的取放，為電動(dòng)汽車(chē)更換電池，對(duì)電池箱進(jìn)行維護(hù)。
9.如權(quán)利要求1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，還包括備品庫(kù)(4)、箱式變電站(5)、結(jié)算辦公室(6)和更換車(chē)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(chē)道的上方布置有桁架結(jié)構(gòu)的罩棚。
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10kV配電綜合保護(hù)系統(tǒng)、低壓智能儀表監(jiān)控系統(tǒng)、充電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。
12.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(jìn)行遙控開(kāi)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(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種模塊化箱式充換電站，用于對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電池進(jìn)行更換，所述充換電站包括中心監(jiān)控室1、換電機(jī)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(jī)器人2位于充換電箱3與待更換電池的電動(dòng)汽車(chē)之間，對(duì)該待更換電池的電動(dòng)汽車(chē)之間的電池進(jìn)行更換；所述充換電箱3內(nèi)部設(shè)置有電池存儲(chǔ)架301、充電機(jī)機(jī)柜302、監(jiān)控機(jī)柜303、配電機(jī)柜304、溫控系統(tǒng)305和檢修通道306。本實(shí)用新型提供的一種模塊化箱式充換電站適應(yīng)性強(qiáng)，配置和擴(kuò)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(dòng)化程度高，設(shè)備維護(hù)量較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，故障率低。
文檔編號(hào)B60S5/00GK202896539SQ20122041884
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)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(yán)輝, 李翔, 李連更, 伍罡, 陳 光, 魏剛 申請(qǐng)人:北京國(guó)網(wǎng)普瑞特高壓輸電技術(shù)有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司