一种电动汽车充换电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电动汽车充电与应用系统，包括如下几部分的功能和结构；车辆电池位置(1)、车辆的用电方式(2)、车载终端(3)、电池结构(4)、电池充电箱(5)、充换电站(6)、上位机服务器(7)、用户手机终端(8)、拆卸电池的助力吊装小车(9)，共享充电桩(10)通过各部分软硬件相结合，实现电动汽车应用更加人性化，合理化，为用户提供更好的用户体验。

An electric vehicle charging and changing system

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充换电系统
本专利技术属于汽车及电动车生产、制造、应用、维修、养护领域，关于电动汽车动力电池使用、更换、充电实际应用，特别涉及汽车及电动车的消费升级和适应市场需求。主要针对电动汽车，让电动汽车使用更便利、提升车主驾车满意度、有效推广电动汽车的普及与应用。增加汽车使用过程中的及时、高效、安全性，并保证电动汽车动力电池可再生资源及部件回收工作、减少对环境的破坏与污染。
技术介绍
目前车主使用电动汽车过程中充电难(不是没有充电桩，就是充电要排队)、充电慢(下班后排队3小时，充电4小时，朝九晚五的工作，成了24小时连轴转的折磨)、跑不远(以家为中心，画一个100公里半径的圆，超过这个距离，就要掂量一下)、回不来(不要说开车去西藏、新疆，就是去一次远一点的农家院，事先都要进行侦查、打听、询问，怕无处充电车辆趴窝)、易起火(经常在电视、网络上看到某地又有电动汽车充电过程中造成起火燃烧)、故障多(电池无法做到防水、防火、防磕碰，经常由此造成车主的损失)、电池贵(一旦电池失效了、损坏了，找4S店更换，就要接受一个天价，厂家又是振振有词，让车主有苦无处诉)、耗能高(假如一组电池能够跑100公里、两组就只能跑180、三组240、四组300。原因就是车辆自重从1吨到两吨，更多的动能只是在运输电池，如果单纯要求续航里程，将来还会出现3吨车、4吨车、乃至如同坦克、火车一样的巨无霸怪车，这样的电动车，已经完全偏离了党和国家关于新能源汽车保护环境、能耗、排放的要求)。本专利针对上述这些现象提出，本专利借助现今发达的网络，可以根据市场需求合理有效改善汽车的生产、销售、使用、维护、维修，以及最大限度有效保护生产者与每一个消费者的利益。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电动汽车用电及充换电系统具体方案如下：第一，关于汽车：电动汽车采用主电池与电池A、B、C辅助接口设计，主电池为出场时自带，可以支持汽车150-200公里城市代步使用，当用户主要使用场合为上下班、接送孩子等近距离活动时，则可以单独使用主电池完成，A、B接口在车辆的前机器盖中，C接口作为几乎用不到的电池接口位于车辆后备箱中，当需要出远门或者长距离行驶时，可以到任何电池更换网点租赁电池，安装在A、B、接口，当车辆用电系统发现A、B接口电池后会优先使用辅助接口电池电源，当A接口电池接通时，B口电池备用状态，当A路电池摘除或A路电池电能耗尽时B路自动接通，同样，当B路电池摘除或B路电池电能耗尽时A路电池自动接通。只需要实现在汽车电能耗尽前可行使距离范围内有地点进行充电、换电就可以了。如果长途或远距离形式，为了预防没电或没有电池更换，可以事先在后备箱中预备一到两个电池，可与C口对接，用电原则同样是当一路用光电后自动切换到A或B口，这样就有备无患了，到了换电站全部统一更换，继续行程。当接通外部电源进行充电时，电池系统会自动一一充至满电状态。A、B两组电池分别独立安装于前机器盖内易更换部位，这样的设计能够实现以下多方面优点：1、省时省力；便于更换，节省更换检修时间。前机器盖内安装动力电池，一来便于更换和检查电池状态，并且可以借用助力机器人完成更换工作。2、减少车辆造价、降低车辆购买价格；目前很多车辆为了片面追求续航里程，无限制的增加了电池数量，导致原本十五年只需要2-6组电池，成了十五年需要10-20组电池。可以极大减少购车款项支出，这样就可以区分出来，汽车是商品，电池是服务，充电也是服务。这样，电动汽车的售价就直接降低了一大块，有效促进居民购买能力与欲望。3、减少汽车电池事故及损失；提高电池防水、防撞性能，避免因车辆涉水或小磕碰造成电池绝缘的损坏，甚至引起车辆自燃事故。即使发生了主电池损坏，2组和5组的更换价格，任何人也都是一目了然的。4、减少资源消耗；由于减少了电池消耗，也就极大的减少了对制造电池资源的消耗、同时也减少了对电能的消耗，如果百公里耗电高，电力生产也是有污染和资源消耗的，如果高过了燃油车，那又怎么能叫做绿色出行呢。5、实现各种场合的实际应用；正常上下班，接送孩子，只需要一组电池就能够实现需求，当出远门或去外地时，就近租赁电池，安装在A、B接口，实现手机加装充电宝的增程效果。当任何一组耗尽后可就近租赁置换，保证行程无停顿，同时此设计尤其适用于城市出租、快递、邮政、公交、校车、公务用车等应用。6、减少置换电池时剩余电量给车主造成损失；双电池一用一备，可以实现每次置换电池时对剩余电量的管理，采用双电池就可以有效避免车主的损失。并且每次置换电池都是再用电池理想剩余电量了。7、减少电池正常使用过程中储能下降，电池报废时给车主造成的损失；当电池达到充电次数或使用年限后，储能下降是必然的，如果电池的费用由车主一次性支出，庞大的支出势必会对车主生活质量造成影响，所以，当减少了电池组使用量，又对在用的电池变销售为租赁，可以有效减少车主财务负担，并且系统会对因为正常使用的电池当储能下降，影响使用和车辆行驶时，进行主动淘汰，不会对使用中的车主造成损失和不必要的麻烦。8、废旧电池有序回收；在电池实现替换、租赁后，每节电池都可以实现有档可查，实现100％回收，实现可用资源的二次利用，实现污染物0流出。第二，关于电池：1、在不影响太大重量和体积的原则下，电池加装防护性更好的外壳，尽可能做到防水、防油、防轻微磕碰。2、保护外壳内加装散热、加热装置，在热带、寒带等地点也能够广泛使用。3、电池加装电压、电流、耗电量、位置大概续航里程等监控，保证未来汽车使用过程中更安全、高效。4、新型电池不断投放，未来电池储量高，充电快，寿命长，会让用户更满意，这样可以实现在不淘汰电动汽车的情况下不断提高车辆的行驶里程和电池性能。目前，尽管电动汽车的型号有几百种，但所使用的电池却只有几个厂家提供，如果在部分车型使用电池统一后，该车型由于电池替换的后顾之忧解决了，那么该车型的应用和销量势必会大幅提高，反过来又会促进更多的车型向电池标准化、统一规格、通用接口靠拢，电池由电池商提供，车辆由车厂提供，车是产品，电池是服务，就像现在的燃油车市场，又有哪家的燃油车销售时是带着15年的使用汽油销售的呢？车辆的使用会是15年，电池每隔2-3年就会有更新和提高，如果15年只使用同一个电池，续航能力、污染释放、电能消耗也都无法跟上制造技术的提高，又是否会有利于新能源汽车的应用呢？所以电池的置换将来必然会实现应用。那么，为了实现新能源汽车产业的提升就需要对电池的生产制造提出更高的要求。储能大、重量轻、易更换、能防水、更安全、高功效未来新能源汽车的产业提升，将更多的依赖电池性能的提升，储能大、重量轻，科研院所的新研究、新成果迅速转化，不断的打造中国的科研团队与制造技术，这样新产品可以快速投放市场，老旧电池迅速回收，即减少了资源浪费，又能使科研成果不断转化，更能够让车主驾乘的满意度不断提高。易更换、更防水，为了便于替换需要对电池外形有所改变，加装手柄及吊装孔，要便于手动或机械提升，提高更换速度，并且为了防止车辆淋雨或涉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车充换电系统，包括如下几部分的功能和结构；车辆电池位置(1)、车辆的用电方式(2)、车载终端(3)、电池结构(4)、电池充电箱(5)、充换电站(6)、上位机服务器(7)、用户手机终端(8)、拆卸电池的助力吊装小车(9)，共享充电桩(10)通过各部分软硬件相结合，实现电动汽车应用更加人性化，合理化。/n其特征在于，车辆电池位置(1)分为出厂配置与长途换装，车辆底盘配置电池为汽车出厂标配，可以实现城市内代步、短距离出行、当需要远距离出行时，前机盖内的A、B端口可以就近租赁更换电池组。车辆的用电方式(2)制定车内各组电池用电先A、B接口电池，后车带电池，充电先车带后A、B口原则。车载终端(3)通过检测接口显示每组电池的电流、电压、剩余电量、电池温度等数据并具有一定时间内的记录功能，以便厂家、维保、车管、保险等部门在某些特殊情况下进行查找分析原因、电池结构(4)除了电池本身防护功能的提高，还需要对每组电池电流、电压、电量、温度、位置等数据进行检测、记录功能，可以通过数据线在车辆终端(3)进行显示，而且可以通过独立的物联网把数据发送给电池服务商，以便准确掌握魅族电池状态，保证驾乘安全。电池充电箱(5)除了对亏电电池及时充电，保证下次使用，更多的是慢充电保护电池储电量、增加电池充放电次数、以及防止万一电池在充电过程中起火燃烧(目前再用车辆起火的最危险期90％以上都是在充电的时候发生的，充电箱内充电即使发生燃烧也不会造成车主车辆损失，避免事故扩大。充换电站(6)充电换电相结合，开发无人区、草原、沙漠、山区、林区的小型太阳能风能的可储能的充换电站、上位机服务器(7)实现对每组电池各种数据记录、比对、分析，实现对每个客户需求的响应、实现提供给交管等管理部门的数据实时更新、各种功能的增加与系统升级等。用户手机终端(8)实现对使用的电池数据、计划使用的电池的数据掌控，并通过上位机实现对客户充换电需求的响应，客户信息升级等功能。拆卸电池的助力吊装小车(9)因为动力电池比较沉重，更换过程中如果用力不当，很容易造成人体伤害以及磕碰车辆部件，所以每个环电站配备拆卸电池的助力吊装小车很有必要。共享充电桩(10)把民众或企业单位的自用充电桩充分利用起来，实现全民共建、共享。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充换电系统，包括如下几部分的功能和结构；车辆电池位置(1)、车辆的用电方式(2)、车载终端(3)、电池结构(4)、电池充电箱(5)、充换电站(6)、上位机服务器(7)、用户手机终端(8)、拆卸电池的助力吊装小车(9)，共享充电桩(10)通过各部分软硬件相结合，实现电动汽车应用更加人性化，合理化。
其特征在于，车辆电池位置(1)分为出厂配置与长途换装，车辆底盘配置电池为汽车出厂标配，可以实现城市内代步、短距离出行、当需要远距离出行时，前机盖内的A、B端口可以就近租赁更换电池组。车辆的用电方式(2)制定车内各组电池用电先A、B接口电池，后车带电池，充电先车带后A、B口原则。车载终端(3)通过检测接口显示每组电池的电流、电压、剩余电量、电池温度等数据并具有一定时间内的记录功能，以便厂家、维保、车管、保险等部门在某些特殊情况下进行查找分析原因、电池结构(4)除了电池本身防护功能的提高，还需要对每组电池电流、电压、电量、温度、位置等数据进行检测、记录功能，可以通过数据线在车辆终端(3)进行显示，而且可以通过独立的物联网把数据发送给电池服务商，以便准确掌握魅族电池状态，保证驾乘安全。电池充电箱(5)除了对亏电电池及时充电，保证下次使用，更多的是慢充电保护电池储电量、增加电池充放电次数、以及防止万一电池在充电过程中起火燃烧(目前再用车辆起火的最危险期90％以上都是在充电的时候发生的，充电箱内充电即使发生燃烧也不会造成车主车辆损失，避免事故扩大。充换电站(6)充电换电相结合，开发无人区、草原、沙漠、山区、林区的小型太阳能风能的可储能的充换电站、上位机服务器(7)实现对每组电池各种数据记录、比对、分析，实现对每个客户需求的响应、实现提供给交管等管理部门的数据实时更新、各种功能的增加与系统升级等。用户手机终端(8)实现对使用的电池数据、计划使用的电池的数据掌控，并通过上位机实现对客户充换电需求的响应，客户信息升级等功能。拆卸电池的助力吊装小车(9)因为动力电池比较沉重，更换过程中如果用力不当，很容易造成人体伤害以及磕碰车辆部件，所以每个环电站配备拆卸电池的助力吊装小车很有必要。共享充电桩(10)把民众或企业单位的自用充电桩充分利用起来，实现全民共建、共享。


2.电池位置(1)，与目前所使用的电池位置不同，目前在用电动汽车电池都在底部，这样很难进行检查、维护、更换，当更换为前机器盖和后备箱，就可以进行常规的检查和维护，保证更换更加方便，使用更便捷。新增加的电池更像是一块增程电池，就像是手机上的充电宝，既要保证汽车续航，还要做到给车内电池充电功能，并且，改变了车辆电池位置后，就为将来新能源汽车产业发展过程中的电池速换、车电分销、车辆是产品电池是服务，以及电池厂的产品可以直接面对车主和市场，更加有利于电池性能与服务的提高。
从目前其他车辆全部是底盘安装，改为电动汽车底部只留下1-2组电池，另外1-2组(A、B口电池)在车辆前机器盖内安装，预留一个端口(C)在后备箱中，采用A、B端口与车内用电回路连接，根据需要还可以预留C端口在后备箱中，同时车内应该有一个系统电池，这块电池只支持车辆的电脑CPU使用，目的是防止当动力电池电量耗空后，车辆的控制系统瘫痪。当车辆只是上下班或接送孩子上学放学，则使用单电池底盘内电池就够了，这样少拉、快跑、勤充电，每次充电量都很少，并且避免新车或电池到达使用寿命时，需要大量购买电池时花费的巨额资金，当需出远门跑长途时，则从系统内租赁一到二块电池，安装在前机器盖内，车辆采用新的用电方式。


3.车辆的用电方式(2)，与目前在用的车辆的用电区别在于每组独立充电、供电、避免一组损坏造成其他组电池短路，产生更大后果，并且需要租赁更换的电池全部安装在便于检修和更换的位置，这样才能保证车辆运行使用更加高效。
底盘内电池为充电优先，用电迟后，当A、B口采用优先使用在用电池组，即A口(或B)电池电量用到最低时自动切换到B口(或A)电池，当其中一块电池电量降低到设定预报值时，电池内的电量监控模块会向车载终端(3)和上位机服务器(7)发出信号，上位机服务器(7)会及时发出通知，通知车主用户手机终端(8)及时检查车载终端(3)剩余电量，根据当前电池A(或B)电量行驶里程和另一端口B(或A)能够续航里程，寻找下一充换电位置，预约充电换电，以便系统通知充换电站(6)服务部门预留充电口或电池，车辆必须预留一定耗电量，不能够超过当前几组电池最大续航里程，在此范围内车主自由选择某一充换电站(6)进行充电或换电。充换电站(6)同时具备充电和换电功能。需要换电时，打开前机器盖，拆出无电电池，然后把客户预约的满电电池安装在电池位置，核对电池数据、检查电池电量、完成换电，另外当车辆行驶时利用车辆惯性或动力通过发电机可以向底盘内电池充电，优先保证底盘内电池满电，以便于续航。


4.车载...

【专利技术属性】
技术研发人员：安震，
申请(专利权)人：安震，北京安泰创业新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11