电动汽车换电及储能站制造技术

本发明专利技术揭示了一种电动汽车换电及储能站，包括车辆停放区、电源模块，电池架、电池包装卸装置、充电模块、储能模块、运输装置和控制模块，所述电池包装卸装置设置于车辆停放区和所述运输装置之间；所述运输装置设置于所述电池包装卸装置和所述电池架之间，用于在电池包装卸装置和所述电池架之间双向地运输电池包；所述充电模块分别与所述储能模块和所述电源模块相连接；所述储能模块还与所述电源模块相连接；所述控制模块与电源模块和储能模块相连接，用于控制由所述电源模块或所述储能模块向所述充电模块供电。本发明专利技术能够实现电池包的自动装卸，以及电池包的自动运输，有效地降低换电站的人工成本，还可以有效地降低对电网的冲击。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车换电及储能站
本专利技术涉及电动车辆换电领域，主要涉及一种电动汽车换电及储能站。
技术介绍
随着电动汽车的推广，如何及时有效地为电量不足的电动汽车提供电能补给已成为厂商和车主都非常关注的问题。当前市场上主流解决方案是采用充电模式，在停车位配置AC慢充桩或者DC快充桩。但慢充模式需要长时间占用一个停车位进行充电，而快充模式充电电流大，是常规充电电流的十倍甚至几十倍，会降低动力电池组的循环寿命，且充电一般不达到满充状态。而电动汽车换电及储能站采用动力电池包更换模式，直接用充满电的电池包更换能量已耗尽的电池包，在分钟级的时间内完成电能补给，因而是一种非常高效的电能补充方式。但是，现有电动汽车换电及储能站中，电池包的装卸、运输都由人工操作完成，由于电池包的重量很重，现有产品均在200kg以上，装卸和搬运比较困难，需要耗费大量的人工，人力成本非常高，并且作业速度和效率都比较低，影响电动汽车换电及储能站的工作效率。此外，现有电动汽车换电及储能站均采用电网电力直接为电池包进行充电，当需充电的电池包数量很多时，会增加电网的负荷，尤其是在用电高峰时段，会给电网造成很大的冲击。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电动汽车换电及储能站，能够自动地实现电池包的装卸、运输操作，并且有效解决电动汽车换电及储能站对电网冲击的问题。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：本专利技术实施例提供一种电动汽车换电及储能站，包括车辆停放区、电源模块，电池包装卸装置、充电模块、储能模块、运输装置和控制模块；其中，电池包装卸装置设置在车辆停放区和运输装置之间；运输装置用于在电池包装卸装置和充电模块之间双向地运输电池包；充电模块分别与储能模块和电源模块相连接；储能模块还与电源模块相连接；控制模块用于控制由电源模块或储能模块向充电模块供电。可选地，控制模块还用于控制由储能模块向电源模块供电。可选地，电源模块包括双向AC/DC转换单元和直流母线，双向AC/DC转换单元连接在直流母线和电网之间；充电模块和储能模块分别与直流母线相连接。可选地，储能模块包括储能电池单元和充放电单元；充放电单元连接在储能电池单元和直流母线之间。可选地，充电模块包括充电单元和充电仓；充电单元连接在充电仓与直流母线之间。可选地，控制模块用于控制双向AC/DC转换单元的转换方向，以及充放电单元的充电和放电。可选地，所述充电仓和所述储能电池单元均设置在所述电池架上。可选地，所述电池架设有两个以上，各个电池架平行地设置，相邻的所述电池架之间设有所述运输装置和堆垛机构，所述充电仓及储能电池单元分别位于堆垛机构的两侧的电池架上。可选地，还包括温度调节装置，温度调节装置设置在电池架中，用以调节储能电池单元和充电仓的温度。可选地，所述储能电池单元为旧的充电仓中的电池包。本专利技术实施例提供的电动汽车换电及储能站，通过设置电池包装卸装置、运输装置，能够实现电池包的自动装卸，以及电池包的自动运输，可大幅降低电动汽车换电及储能站的人工需求，减少电动汽车换电及储能站的工作人员数量，有效地降低电动汽车换电及储能站的人工成本。并且，可直接将预先已充好电的电池包直接替换进车辆，而后再对从车辆上取下的电池包进行充电，大大节省了充电时间；此外，本专利技术兼具AC/DC双向转换功能和储能功能，能够对在电网的用电低谷期储存电能，在电网的用电高峰期使用储能模块为电池包充电，缓解城市能源紧张，可以有效地降低对电网的冲击；充电区及储能区分列堆垛机构两侧，堆垛机构可以完成充电仓以及储能电池单元的电池包的装卸和更换，减低成本，提高效率；本专利技术中充电仓内的电池包与储能电池单元规格一致，储能电池单元选用旧的充电仓内的电池包，使得旧电池包得到了梯次利用，增加了旧电池包的利用率，同时也可以大大降低电动汽车换电及储能站的建站成本。附图说明图1为本专利技术实施例的电动汽车换电及储能站的整体布置图；图2为本专利技术实施例的电动汽车换电及储能站的电气系统的示意图；附图标号说明：1、车辆停放区；2、电池包装卸装置；3、运输装置；4、DC/DC充放电机柜；5、电池架；6、高压配电房；7、AC/DC机房；8、管理机房；9、操控机房；10、消防设备区；11、直流母线；20、储能模块；21、充放电单元；22、储能电池单元；30、充电模块；31、充电单元；32、充电仓；40、电网；50、双向AC/DC转换单元；60、控制模块。具体实施方式下面结合附图1和图2对本专利技术实施例的电动汽车换电及储能站进行详细描述。如图1所示，本实施例涉及一种电动汽车换电及储能站，包括车辆停放区1、电池包装卸装置2、运输装置3、电池架5、电源模块、充电模块30、储能模块20、控制模块60，其中，电池架5上存放电池包，电池包装卸装置2设置在车辆停放区1和运输装置3之间；运输装置3设置于电池包装卸装置2和电池架5之间，用于在电池包装卸装置2和电池架5之间双向地运输电池包；充电模块30用于对电池架5上的电池包进行充电，充电模块30分别与储能模块20和电源模块相连接；储能模块20还与电源模块相连接；控制模块60与电源模块和储能模块20相连接，用于控制由电源模块或储能模块20向充电模块30供电。具体地，车辆停放区1靠近公路，并与公路平行地设置，这样可便于车辆从公路上驶入电动汽车换电及储能站或者从电动汽车换电及储能站行驶到公路上。本实施例中的电动汽车换电及储能站设有一个车辆停放区1，电源模块，电池包装卸装置2、电池架5、充电模块30、储能模块20、运输装置3和控制模块60等均布置在车辆停放区1的远离公路的一侧，电动汽车换电及储能站整体沿大致与公路垂直的方向布置。这样布置电动汽车换电及储能站整体呈窄长型，可以有效减少电动汽车换电及储能站的宽度。此处所说的宽度方向为与公路平行的方向，所说的长度方向指的是与公路垂直的方向。这样，当需要在城市内大量的布设电动汽车换电及储能站时，无需很宽的店面宽度即可满足建立电动汽车换电及储能站的需求，有利于沿道路大量的布设电动汽车换电及储能站，降低电动汽车换电及储能站的建站用地要求。可选地，电池包装卸装置2为换电机器人。换电机器人可实现电动汽车的定位，电池包的识别，电池包的拆卸与安装等。换电机器人可识别电动汽车上电池包的位置，将电池包从电动车上拆卸并移动到运输装置3上；还可将运输装置3上的电池包安装到电动汽车上。可代替人工的电池包装卸。换电机器人可采用机器手或者任何适于移动电池包的设备。可选地，运输装置3包括至少一条传送带，优选为两条。这样运输装置3可至少实现在电池包装卸装置2和电池架5之间双向地运输电池包，即将充好电的电池包从电池架5处运送到电池包装卸装置2处以便将电池包安装到电动汽车上；同时运输装置3将电池包装卸装置2从电动汽车上拆卸下来的电量不足的电池包运输到电池架5上，并由充电模块30为其充电。可选地，电池架5至少设有两个，可以采用多层多列的框架结构，相邻电池架5之间设有堆垛机构。堆垛机构的作用可以是对电池架5上的电池包进行自动地装卸和更换，有助于进一步降低人工成本，缩短作业时间，提高作业效率。充电模块30的充电仓32及储能模块20的储能电池单元22分列堆垛机构两侧的电池架5，堆垛机构可以完成充电仓32的电池包以及储能电池单元22的装卸和更换，不需要为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车换电及储能站，其特征在于：包括车辆停放区、电源模块、电池架、电池包装卸装置、充电模块、储能模块、运输装置和控制模块，所述电池包装卸装置设置于车辆停放区和所述运输装置之间；所述运输装置设置于所述电池包装卸装置和所述电池架之间，用于在电池包装卸装置和所述电池架之间运输电池包；所述电源模块和电网相连接，所述充电模块分别与所述储能模块和所述电源模块相连接；所述储能模块还与所述电源模块相连接；所述控制模块与电源模块和储能模块相连接，用于控制由所述电源模块或所述储能模块向所述充电模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车换电及储能站，其特征在于：包括车辆停放区、电源模块、电池架、电池包装卸装置、充电模块、储能模块、运输装置和控制模块，所述电池包装卸装置设置于车辆停放区和所述运输装置之间；所述运输装置设置于所述电池包装卸装置和所述电池架之间，用于在电池包装卸装置和所述电池架之间运输电池包；所述电源模块和电网相连接，所述充电模块分别与所述储能模块和所述电源模块相连接；所述储能模块还与所述电源模块相连接；所述控制模块与电源模块和储能模块相连接，用于控制由所述电源模块或所述储能模块向所述充电模块供电。2.根据权利要求1所述的电动汽车换电及储能站，其特征在于：所述控制模块还用于控制由所述储能模块向所述电源模块供电。3.根据权利要求2所述的电动汽车换电及储能站，其特征在于：所述电源模块包括双向AC/DC转换单元和直流母线，所述双向AC/DC转换单元连接在直流母线和电网之间；所述充电模块和所述储能模块分别与所述直流母线相连接，所述控制模块与双向AC/DC转换单元相连接，用于控制所述双向AC/D...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓东，马克明，帅凯，杨永顺，
申请(专利权)人：宁波利维能储能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33