一种基于1500V电池系统的商用车换电站技术方案

本发明专利技术涉及换电技术领域，具体为一种基于1500V电池系统的商用车换电站，包括充电机、监控室、换电机器人、水平导轨、换电通道、充电仓、1500V电池系统、外观雨棚和通道屋檐，充电机用于给1500V电池系统充电，监控室位于换电站的左侧，水平导轨位于换电站右侧，换电机器人通过滑轮架设在水平导轨之上，换电机器人用于抓取1500V电池系统进行换电，充电仓位于水平导轨之下，充电仓与充电机连接，1500V电池系统位于充电仓内，外观雨棚架设于换电站之上，通道屋檐位于换电通道之上，本发明专利技术通过与1500V电池系统适配的充电仓和换电机器人的设置，能够实现对1500V电池系统进行充电和换电，安装调试方便，占地面积小。占地面积小。占地面积小。

【技术实现步骤摘要】
一种基于1500V电池系统的商用车换电站


[0001]本专利技术公开涉及换电
，特别涉及一种基于1500V电池系统的商用车换电站。

技术介绍

[0002]随着我国经济的发展和世界经济的发展，能源越来越紧张，气候变化的问题日益严重，世界各国以全球协约的方式减排温室气体。2020年9月，中国在联合国大会上向世界宣布了2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。在这一背景下，我国大力推进新能源的开发利用，新能源车市场开始爆发增长，新能源商用车也在逐步推广。
[0003]然而，相比传统的燃油车，新能源车最大的痛点在于补能效率太低，提高新能源车补能效率的有效途径之一是增大电池容量，电池系统的容量和电压增大后，原有的充换电站补能满足对高压大容量电池系统的充换电需求，市场亟需与高压大容量电池匹配的换电站。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于1500V电池系统的商用车换电站，以解决上述存在的问题。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于1500V电池系统的商用车换电站，包括充电机、监控室、换电机器人、水平导轨、换电通道、充电仓、1500V电池系统、外观雨棚和通道屋檐，所述充电机与高压电网连接，所述充电机用于给1500V电池系统充电，所述监控室位于换电站的左侧，所述水平导轨位于所述监控室右侧，所述换电机器人位于所述水平导轨之上，所述充电仓位于所述水平导轨之下，所述1500V电池系统位于所述充电仓之内，所述外观雨棚架设于换电站之上，所述通道屋檐位于所述换电通道之上；所述1500V电池系统由电池箱组成，所述1500V电池系统串并联方式为九串两并，所述1500V电池系统可调电压范围为1080V至1576.8V，所述1500V电池系统充电电流为1C,所述1500V电池系统温度调节方式包括电加热和液冷冷却，所述1500V电池系统顶部设有左横梁和右横梁，所述1500V电池系统的左横梁和右横梁用于所述换电机器人进行抓取；所述充电机充电功率为1268kW,所述充电机充电电流为456A；所述换电机器人包括移动吊具和移动小车总成，所述移动吊具包括支架、防摇摆杆、第一连杆、第二连杆、第一锁止组件、第二锁止组件、驱动电缸、固定板、回转勾爪、长度导向和顶杆；所述移动小车总成设置在所述移动吊具上方，所述移动小车总成包括固定架、防摇摆套、卷扬机、电动机和滑轮；所述移动吊具的固定板和所述移动小车总成通过所述卷扬机的吊索连接；所述换电机器人设有视觉传感器和激光测距传感器，所述视觉传感器和所述激光测距传感器用于换电时所述换电机器人对所述1500V电池系统进行精确定位，所述移动吊具的负载为3吨。
[0006]通过采用上述技术方案，所述充电仓和所述1500V电池系统位于所述水平导轨之下，所述换电机器人位于所述水平导轨之上，减小所述换电站的占地面积；在进一步的实施例中，所述1500V电池系统包括防护外壳、电池支架、电池箱、液冷系统、高压模块、电连接器、系统模块、定位销、粗导向、精导向和锁止结构，所述防护外壳为长方体，所述电池支架分为五列五层，所述电池箱由48个标称电压为3.2V的磷酸铁锂离子电池串联组成，所述液冷系统包含左液冷系统和右液冷系统，所述左液冷系统位于所述1500V电池系统的左侧顶部，所述右液冷系统位于所述1500V电池系统的右侧顶部，所述高压模块位于所述1500V电池系统的第三列电池箱上面，所述系统模块位于所述高压模块下面，所述定位销位于所述高压模块下面，所述粗导向位于所述防护外壳下侧，所述精导向位于所述防护外壳下侧，所述锁止结构包括内侧锁止结构和外侧锁止结构，所述外侧锁止结构和所述内侧锁止结构对称，所述外侧锁止结构位于第三列电池箱外侧，所述内侧锁止结构位于第三列电池箱内侧；通过采用上述技术方案，所述1500V电池系统由电池箱先串联后并联组成，电池系统电压高，驱动电机的能力更强，电池系统储存的电能更多，续航能力更强，高度与宽度比小，安全性更高，在重载下坡急刹等紧急情况下也不会翻倒，不会影响到司机室，司机安全性更有保障；在进一步的实施例中，所述1500V电池系统的锁止结构包括解锁头、转轴连杆、转轴、重力连杆、压簧、锁止销连杆、锁止销和锁止销导向套，所述解锁头上端与所述防护外壳连接，所述解锁头下端与所述转轴连杆一侧相连，所述转轴固定在所述电池支架的中间骨架上，所述转轴连杆的另一侧与所述重力连杆相连，所述重力连杆另一侧与所述压簧相连，所述重力连杆底端与两根锁止销连杆相连，与所述重力连杆相连的两根锁止销连杆是对称的，所述锁止销连杆一侧与所述重力连杆活动相连，另一侧与所述锁止销相连，所述锁止销的另一端与锁止销导向套相连，所述锁止销导向套与所述精导向相连；通过采用上述技术方案，所述换电机器人更换电池系统时，向下按压解锁头，由此带动转动连杆绕着转轴转动，重力连杆向上运动，重力连杆带动锁止销连杆向上运动，锁止销与所述锁止销导向套分离，锁止机构解锁，所述换电机器人安装电池系统时，上拨解锁头，由此带动转动连杆绕着转轴转动，重力连杆向下运动，由此带动锁止销连杆运动，锁止销连杆带动锁止销卡入锁止销导向套，锁止机构锁住，采用机械锁，锁止机构在电池系统端，解锁设备在换电机器人回转勾爪端，车端无需增加其他动力即可进行锁住和解锁，锁止机构不需要与站端交互，使用轻松；在进一步的实施例中，所述监控室包含系统控制柜和系统监控系统，所述系统控制柜控制伺服电机、视觉系统、传感器、指示灯和按钮，所述系统控制柜将换电站的实时运行转台上传给所述系统监控系统；通过采用上述技术方案，所述监控室能实时监控所述换电站的充电机、充电仓和换电机器人的运行情况，能够保障换电过程的安全性，所述监控室能对换电站的运行情况等进行记录和统计，方便查询；在进一步的实施例中，所述换电通道方向与所述换电站长度方向平行，所述换电通道地面设有指引线，所述换电通道地面设有侧向定位标记，所述换电通道地面安装有减速带；
通过采用上述技术方案，车辆驶入换电站的换电通道时，能够更加精准地停在换电区域，减少换电机器人的调试时间，节约时间成本；在进一步的实施例中，所述换电通道采用钢筋混凝土浇筑，所述换电站采用承重式一体式底板，所述换电站架设于6个承重桩上；通过采用上述技术方案，一体式底板结构，换电机器人、水平导轨、充电机、充电仓等一体式，可以调试安装后发货，落站简单，无需二次定位调试，建站时仅使用6个承重桩，成本低，安装方便；在进一步的实施例中，所述换电站换电包括如下步骤：步骤一）预先录入车辆信息，车牌识别，识别车辆之后开闸放行使车进入换电站，监控室工作人员指导车辆司机将车辆停在充电区域；步骤二）换电机器人通过视觉传感器定位车辆上电池箱的位置，换电机器人回转勾爪上的激光测距传感器对1500V电池系统表面进行测距，换电机器人回转勾爪移动相应距离，回转勾爪将车辆上的1500V电池系统摘下；步骤三）换电机器人抓取换电站中充满电的1500V电池系统，将满电的1500V电池系统放置在车辆上；步骤四）车辆结束换电，车辆驶离换电站。
[0007]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于1500V电池系统的商用车换电站，其特征在于：包括充电机（1）、监控室（2）、换电机器人（3）、水平导轨（4）、换电通道（5）、充电仓（6）、1500V电池系统（7）、外观雨棚（8）和通道屋檐（9），所述充电机（1）用于给1500V电池系统（7）充电，所述监控室（2）位于换电站左侧，所述监控室（2）用于对换电站运行情况进行监控，所述水平导轨（4）位于换电站右侧，所述水平导轨（4）位于所述监控室（2）右侧，所述换电机器人（3）位于所述水平导轨（4）之上，所述换电机器人（3）用于抓取所述1500V电池系统（7）从而进行换电，所述充电仓（6）位于所述水平导轨（4）之下，所述1500V电池系统（7）位于所述充电仓（6）之内，所述外观雨棚（8）架设于换电站之上，所述通道屋檐（9）位于所述换电通道（5）之上；所述1500V电池系统（7）由电池箱组成，所述1500V电池系统（7）串并联方式为九串两并，所述1500V电池系统（7）可调电压范围为1080V至1576.8V，所述1500V电池系统（7）充电电流为1C,所述1500V电池系统（7）温度调节方式包括电加热和液冷冷却，所述1500V电池系统（7）顶部设有左横梁和右横梁，所述1500V电池系统（7）的左横梁和右横梁用于所述换电机器人（3）进行抓取；所述充电机（1）充电功率为1268kW,所述充电机（1）充电电流为456A；所述换电机器人（3）包括移动吊具和移动小车总成，所述移动吊具包括支架、防摇摆杆、第一连杆、第二连杆、第一锁止组件、第二锁止组件、驱动电缸、固定板、回转勾爪、长度导向和顶杆；所述移动小车总成设置在所述移动吊具上方，所述移动小车总成包括固定架、防摇摆套、卷扬机、电动机和滑轮；所述移动吊具的固定板和所述移动小车总成通过所述卷扬机的吊索连接；所述换电机器人（3）设有视觉传感器和激光测距传感器，所述视觉传感器和所述激光测距传感器用于换电时所述换电机器人（3）对所述1500V电池系统（7）进行精确定位，所述移动吊具的负载为3吨。2.根据权利要求1所述的一种基于1500V电池系统的商用车换电站，其特征在于所述1500V电池系统包括防护外壳（10）、电池支架（11）、电池箱（12）、液冷系统（13）、高压模块（14）、电连接器（15）、系统模块（16）、定位销（17）、粗导向（18）、精导向（19）和锁止结构（20），所述防护外壳（10）为长方体，所述电池支架（11）分为五列五层，所述电池箱（12）由48个标称电压为3.2V的磷酸铁锂离子电池串联组成，所述液冷系统（13）包含左液冷系统（131）和右液冷系统（132），所述左液冷系统（131）位于所述1500V电池系统的左侧顶部，所述右液冷系统（132）位于所述1500V电池系统的右侧顶部，所述高压模块（14）位于所述1500V电池系统的第三列电池箱上面，所述系统模块（16）位于所述高压模块（14）下面，所述定位销（17）位于所述高压模块（14）下...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛新林，
申请(专利权)人：苏州多能多新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：