[发明专利]一种集成式一体化电动汽车电池更换系统

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车充换电技术领域，具体涉及一种集成式一体化电动汽车电池更换系统。

背景技术

目前，世界社会经济发展面临着能源供应短缺、生态环境污染等严峻挑战。电动汽车以其节能、环保的优势，成为解决能源和环境问题的有效途径。发展电动汽车被世界各国普遍确立为保障能源安全和转型低碳经济的重要措施。

电动汽车电能供给方式主要有交流充电、直流充电和电池组快速更换3种典型方式。电池更换技术能有效地解决电动汽车对快速能源补给的需求，减少常规充电等待时间，间接延长驾驶里程。同时可以减少规模化大功率充电对电网造成的冲击，便于集中管理和维护电池，实现集中储能、梯次利用，降低电动汽车与电网互动技术的应用成本，优化能源配置。

典型电动商务车电池更换模式主要有自动侧向换电、自动顶部换电，电动乘用车电池更换模式主要有半自动后备箱换电、自动底盘换电、自动侧向换电。法国雷诺公司所研发的QUICKDROP系统，包括自动电池更换系统和半自动电池更换系统。韩国电子通信研究院建成一种换电电动公交车系统——Smart E-bus系统，目前正在韩国浦项市试点运营。在中国，以国家电网公司及相关车辆厂家为主体，积极推动换电技术在大型活动、公交和出租等领域的应用。2008年北京奥运会换电站及2010年上海世博会换电站、青岛薛家岛换电站、北京高安屯换电站、浙江充换电服务网络示范工程、苏沪杭城际互联示范项目，均应用到集成式一体化电动汽车电池更换系统。

但国内外集成式一体化电动汽车电池更换系统的构建尚处于起步和探索阶段，缺乏系统的理论方法及标准规范，尚没有功能完整、体系化、综合性、覆盖全面、高度概括了各种车型及更换方式的系统归类的集成式一体化电动汽车电池更换系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种集成式一体化电动汽车电池更换系统，采用对电动汽车电池更换站内外的设施进行系统归类的方法，构建一种具有结构划分清晰、运行性能卓越、配置模块化、功能智能化等优点，清晰定义各部分功能的模块化、分布式/智能化的集成式一体化电动汽车电池更换系统。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种集成式一体化电动汽车电池更换系统，所述系统包括电池更换子系统（1）、外部子系统（2）和辅助子系统（3）；所述外部子系统（2）为所述电池更换子系统（1）提供供电电源和服务对象，所述辅助子系统（3）用于全方位实时监控所述电池更换子系统（1），调节电池更换子系统（1）的温湿度，并提供消防。

所述电池更换子系统（1）包括电池箱子系统（1-1）、电池存储子系统（1-2）、电池运换子系统（1-3）、电池充电子系统（1-4）和车道子系统（1-5）；所述电池箱子系统（1-1）通过电池箱锁定机构与电池存储子系统（1-2）实现物理连接，同时通过数字通信链路与电池存储子系统（1-2）实现数据连接；

电池箱子系统（1-1）通过电池箱定位锁定机构与电池运换子系统（1-3）实现物理连接；

电池箱子系统（1-1）通过充放电插头与电池充电子系统（1-4）实现物理连接，同时通过CAN总线与电池充电子系统（1-4）实现数据连接。

所述外部子系统（2）包括供电子系统（2-1）、电池物流子系统（2-2）和电动汽车子系统（2-3）；

所述辅助子系统（3）包括监控子系统（3-1）、暖通子系统（3-2）和电池维护子系统（3-3）；

所述监控子系统（3-1）通过以太网或RS485总线与暖通子系统（3-2）实现数据连接，同时通过以太网与电池维护子系统（3-3）实现数据连接。

所述电池存储子系统（1-2）、电池运换子系统（1-3）和电池充电子系统（1-4）通过以太网和光纤与所述监控子系统（3-1）实现数据连接，所述车道子系统（1-5）通过以太网和GPRS/CDMA无线网络与所述监控子系统（3-1）实现数据连接；

所述电池箱子系统（1-1）通过维护检测时所需的耦合器与所述电池维护子系统（3-3）实现物理连接。

所述电池存储子系统（1-2）、电池运换子系统（1-3）、电池充电子系统（1-4）、车道子系统（1-5）、监控子系统（3-1）、暖通子系统（3-2）和电池维护子系统（3-3）共同构成电动汽车电池更换站；所述电池箱子系统（1-1）位于电动汽车电池更换站的边界。