一種集成式一體化電動汽車電池更換系統的製作方法

2023-09-18 08:08:10 3

一種集成式一體化電動汽車電池更換系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種集成式一體化電動汽車電池更換系統，包括電池更換子系統（1）、外部子系統（2）和輔助子系統（3）；所述外部子系統（2）為所述電池更換子系統（1）提供供電電源和服務對象，所述輔助子系統（3）用於全方位實時監控所述電池更換子系統（1），調節電池更換子系統（1）的溫溼度，並提供消防。本發明提供的集成式一體化電動汽車電池更換系統，採用對電動汽車電池更換站內外的設施進行系統歸類的方法，構建一種具有結構劃分清晰、運行性能卓越、配置模塊化、功能智能化等優點，清晰定義各部分功能的模塊化、分布式/智能化的集成式一體化電動汽車電池更換系統。
【專利說明】一種集成式一體化電動汽車電池更換系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於電動汽車充換電【技術領域】，具體涉及一種集成式一體化電動汽車電池更換系統。
【背景技術】
[0002]目前，世界社會經濟發展面臨著能源供應短缺、生態環境汙染等嚴峻挑戰。電動汽車以其節能、環保的優勢，成為解決能源和環境問題的有效途徑。發展電動汽車被世界各國普遍確立為保障能源安全和轉型低碳經濟的重要措施。
[0003]電動汽車電能供給方式主要有交流充電、直流充電和電池組快速更換3種典型方式。電池更換技術能有效地解決電動汽車對快速能源補給的需求，減少常規充電等待時間，間接延長駕駛裡程。同時可以減少規模化大功率充電對電網造成的衝擊，便於集中管理和維護電池，實現集中儲能、梯次利用，降低電動汽車與電網互動技術的應用成本，優化能源配置。
[0004]典型電動商務車電池更換模式主要有自動側向換電、自動頂部換電，電動乘用車電池更換模式主要有半自動後備箱換電、自動底盤換電、自動側向換電。法國雷諾公司所研發的QUICKDR0P系統，包括自動電池更換系統和半自動電池更換系統。韓國電子通信研究院建成一種換電電動公交車系統——Smart E_bus系統，目前正在韓國浦項市試點運營。在中國，以國家電網公司及相關車輛廠家為主體，積極推動換電技術在大型活動、公交和出租等領域的應用。2008年北京奧運會換電站及2010年上海世博會換電站、青島薛家島換電站、北京高安屯換電站、浙江充換電服務網絡示範工程、蘇滬杭城際互聯示範項目，均應用到集成式一體化電動汽車電池更換系統。
[0005]但國內外集成式一體化電動汽車電池更換系統的構建尚處於起步和探索階段，缺乏系統的理論方法及標準規範，尚沒有功能完整、體系化、綜合性、覆蓋全面、高度概括了各種車型及更換方式的系統歸類的集成式一體化電動汽車電池更換系統。

【發明內容】

[0006]為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種集成式一體化電動汽車電池更換系統，採用對電動汽車電池更換站內外的設施進行系統歸類的方法，構建一種具有結構劃分清晰、運行性能卓越、配置模塊化、功能智能化等優點，清晰定義各部分功能的模塊化、分布式/智能化的集成式一體化電動汽車電池更換系統。
[0007]為了實現上述發明目的，本發明採取如下技術方案:
[0008]本發明提供一種集成式一體化電動汽車電池更換系統，所述系統包括電池更換子系統(I)、外部子系統(2)和輔助子系統(3);所述外部子系統(2)為所述電池更換子系統
(I)提供供電電源和服務對象，所述輔助子系統(3)用於全方位實時監控所述電池更換子系統(I)，調節電池更換子系統(I)的溫溼度，並提供消防。
[0009]所述電池更換子系統(I)包括電池箱子系統(1-1)、電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)、電池充電子系統(1-4)和車道子系統(1-5);所述電池箱子系統(1-1)通過電池箱鎖定機構與電池存儲子系統(1-2)實現物理連接，同時通過數字通信鏈路與電池存儲子系統(1-2)實現數據連接；
[0010]電池箱子系統(1-1)通過電池箱定位鎖定機構與電池運換子系統(1-3)實現物理連接；
[0011 ] 電池箱子系統(1-1)通過充放電插頭與電池充電子系統(1-4)實現物理連接，同時通過CAN總線與電池充電子系統(1-4)實現數據連接。
[0012]所述外部子系統(2 )包括供電子系統(2-1)、電池物流子系統(2-2 )和電動汽車子系統(2-3)；
[0013]所述輔助子系統(3)包括監控子系統(3-1)、暖通子系統(3-2)和電池維護子系統(3-3)；
[0014]所述監控子系統(3-1)通過乙太網或RS485總線與暖通子系統(3-2)實現數據連接，同時通過乙太網與電池維護子系統(3-3)實現數據連接。
[0015]所述電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)和電池充電子系統(1-4)通過乙太網和光纖與所述監控子系統(3-1)實現數據連接，所述車道子系統(1-5)通過乙太網和GPRS/CDMA無線網絡與所述監控子系統(3-1)實現數據連接；
[0016]所述電池箱子系統(1-1)通過維護檢測時所需的耦合器與所述電池維護子系統(3-3)實現物理連接。
[0017]所述電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)、電池充電子系統(1-4)、車道子系統(1-5)、監控子系統(3-1)、暖通子系統(3-2)和電池維護子系統(3-3)共同構成電動汽車電池更換站；所述電池箱子系統(1-1)位於電動汽車電池更換站的邊界。
[0018]所述供電子系統(2-1)通過單母線分段接線方式為電動汽車電池更換站提供雙迴路電源，具體通過饋線電源線和中低壓配電櫃的出線、塑殼斷路器與電動汽車電池更換站中的各個子系統實現物理連接；同時，所述供電子系統(2-1)通過乙太網與所述監控子系統(3-1)數據連接以實現數據信息交互；
[0019]所述電池物流子系統(2-2 )通過充放電插頭及電池箱鎖定機構與所述電池箱子系統(1-1)實現物理連接；
[0020]所述電動汽車子系統(2-3)通過充放電插頭與所述電池箱子系統(1-1)實現物理連接，並通過車輛定位機構與所述車道子系統(1-5)實現物理連接；同時，所述電動汽車子系統(2-3)通過CAN總線與所述電池箱子系統(1-1)實現數據連接，並通過GPRS/CDMA無線網絡與所述車道子系統(1-5)及監控子系統(3-1)分別實現數據連接。
[0021]所述電池箱子系統(1-1)包括電池箱殼、電池管理系統和多個電池單體；其中電池單體放置於電池箱殼內部，電池管理系統嵌入電池箱殼內，與多個電池單體通過數字通信鏈路進行數據信息交互，電池管理系統還通過數據接口和CAN總線與電池充電子系統(1-4)中的充電機進行實時通訊；
[0022]所述電池存儲子系統(1-2)包括電池存儲架、電池箱鎖定機構和環境監測設備；其中電池鎖止機構和環境監測設備均內置於電池存儲架中，電池存儲架通過電池箱鎖定機構與電池箱子系統(1-1)實現物理連接，環境監測設備通過乙太網與監控子系統(3-1)進行通訊；[0023]所述電池運換子系統(1-3)包括電池箱鎖定機構、電池箱定位鎖定機構、電池運輸設備和電池更換設備；所述電池運輸設備和電池更換設備通過電池箱鎖定機構和傳輸帶連接，實現電池箱鎖定和解鎖、電池箱安裝和拆卸以及電池箱轉運，電池更換設備通過電池箱定位鎖定機構與電池箱子系統(1-1)連接，並通過乙太網與監控子系統(3-1)連接；所述電池箱定位鎖定機構採用RFID紅外對標定位電池箱；
[0024]所述電池充電子系統(1-4)包括充電架、充電機和電池箱接口 ；其中充電機並列放置在充電架中，充電機與電池箱接口之間通過CAN總線連接；
[0025]所述車道子系統(1-5)包括車輛定位機構；所述車輛定位機構中的傳感器和執行器通過乙太網互相連接，並與監控子系統(3-1)進行通訊，還通過GPRS/CDMA無線網絡與電動汽車子系統(2_3)通訊。
[0026]所述供電子系統(2-1)進線電源採用雙路供電，單母線分段接線方式；其包括開關、供電變壓器、中/低壓開關櫃和有源濾波櫃；所述供電變壓器為低損耗、節能型乾式變壓器；所述中壓開關櫃選用金屬鎧裝封閉型移開式開關櫃，並內置固封極柱式真空斷路器；所述低壓開關櫃選用金屬封閉抽出式開關櫃，抽出式開關櫃的出線採用抽屜櫃，其斷路器為塑殼斷路器或框架斷路器，所述塑殼斷路器或框架斷路器均採用電子脫扣器；所述供電子系統(2-1)和監控子系統(3-1)通過乙太網進行通訊，監控子系統(3-1)控制供電子系統(2-1)獨立對每個子系統進行供電；
[0027]電池物流子系統(2-2 )包括僅用於在電動汽車電池更換站之間運輸電池的交通工具，以及使用裝載的電池箱為電動汽車電池更換站外的電動汽車充電的交通工具；
[0028]電動汽車子系統(2-3)包括電動汽車和智能車載終端；所述智能車載終端內置於電動汽車內部，用於顯示電池的荷電量信息；電動汽車子系統(2-3 )通過GPRS/CDMA無線網絡與監控子系統(3-1)通訊，用於識別車輛的身份信息。
[0029]所述監控子系統(3-1)包括數據獲取單元、數據處理模塊、數據存儲模塊、遙控模塊、通訊單元和人機界面；所述數據獲取單元採集數據信息，並將採集的數據信息上傳到數據處理模塊進行處理，處理結果存儲到數據存儲模塊，數據處理模塊和遙控模塊通過人機界面向終端設備發送指令，數據獲取單元、數據處理模塊、數據存儲模塊和遙控模塊之間均通過通訊單元實現數據信息互動；
[0030]所述暖通子系統(3-2)包括給排水系統、消防系統和溫控系統，給排水系統、消防系統和溫控系統均通過乙太網與監控子系統(3-1)實現數據連接；
[0031]所述電池維護子系統(3-3)包括電池檢測與維護設備，用於在線或離線觀測和維護電池箱；電池檢測與維護設備通過乙太網與監控子系統(3-1)實現數據連接。
[0032]與現有技術相比，本發明的有益效果在於:
[0033]1、本發明提供的電動汽車電池更換系統是一種模塊化、分布式/智能化、集中化的電動汽車電池更換系統，基於電動汽車電池更換站實體設施，按照對電動汽車電池更換站內外的設施系統歸類的方法，將其劃分為電池更換子系統，外部子系統，輔助子系統三個層次的子系統，結構清晰、層次明確，清晰地定義了各部分的功能。
[0034]2、本發明提供的電動汽車電池更換系統，內容涵蓋電池箱子系統、電池存儲子系統、電池運換子系統、電池充電子系統、車道子系統、供電子系統、電池物流子系統、電動汽車子系統、監控子系統、暖通子系統、電池維護子系統，全面覆蓋電動汽車、電動汽車充換電基礎設施、電池等，功能完整、高度概括了各種車型及更換方式，適用性好。
[0035]3、本發明提供的電動汽車電池更換系統，其電池更換子系統、外部子系統、輔助子系統之間，以及其內部各子系統之間，均通過物理連接和數據連接方式連接，支持與其他系統的數據交換和共享，實現各種設施及監控子系統的互聯互通，集電池、車載模塊、充電樁、充電機及堆垛機等設備與管理網絡於一體，使監控子系統可全面、快速、準確、直觀地掌握各種設施運行狀況，為電動汽車產業發展提供基礎技術支持。
[0036]4、本發明提供的電動汽車電池更換系統，其採用的技術和產品都是業界公認的主流，設計選型方便，而且滿足開放性的要求，可根據需要隨時增加、修改測量及控制參數。在底層技術標準上實現開放，採用模塊化建設模式，採用通用軟體開發平臺，支持多種硬體平臺，具備良好的開放性、實用性和可移植性，適應計算機技術和網絡技術發展的需求。
[0037]5、本發明提供的電動汽車電池更換系統，其各項功能保持相對獨立，有電池維護子系統，並且具備良好的擴展性和可伸縮性，擴容方便，滿足軟硬體功能擴充要求，並易於根據發展應用需要進行平穩完善和升級，配備有完善的可靠性措施設計，保證系統運行的高度可靠，滿足營銷關鍵應用的可靠性要求。
[0038]6、本發明提供的電動汽車電池更換系統，電網與供電子系統以及監控子系統之間有物理連接和數據連接，降低電動汽車與電網互動技術的應用成本，與智能電網技術緊密結合，為智能用電、電網規劃、電力調度、負荷控制、自動化、信息化等技術的發展提供了重要的參考和有力的支撐。
[0039]7、本發明提供的電動汽車電池更換系統，實用靈活、功能強大，便於推廣。隨著國家的重視，環保問題和能源短缺的日益突出，本發明提供的電動汽車電池更換系統也變得尤為重要，具有較高的應用價值和廣闊的應用前景，對推動電動汽車充換電【技術領域】的長足發展有著巨大的積極作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是集成式一體化電動汽車電池更換系統結構框圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
[0042]如圖1，所述集成式一體化電動汽車電池更換系統基於電動汽車電池更換站實體設施，按照對電動汽車電池更換站內外的設施進行系統歸類的方法，將其劃分為電池更換子系統(I)、外部子系統(2)、輔助子系統(3)三個層次的子系統，集電池更換子系統(I)、外部子系統(2)、輔助子系統(3)於統一平臺，覆蓋整個電池更換站、電動汽車、電網。
[0043]所述系統包括電池更換子系統(I)、外部子系統(2)和輔助子系統(3);所述外部子系統(2)為所述電池更換子系統(I)提供供電電源和服務對象，所述輔助子系統(3)用於全方位實時監控所述電池更換子系統(1)，調節電池更換子系統(I)的溫溼度，並提供消防。
[0044]所述電池更換子系統(I)包括電池箱子系統(1-1)、電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)、電池充電子系統(1-4)和車道子系統(1-5);所述電池箱子系統(1-1)通過電池箱鎖定機構與電池存儲子系統(1-2)實現物理連接，同時通過數字通信鏈路與電池存儲子系統(1-2)實現數據連接；
[0045]電池箱子系統(1-1)通過電池箱定位鎖定機構與電池運換子系統(1-3)實現物理連接；
[0046]電池箱子系統(1-1)通過充放電插頭與電池充電子系統(1-4)實現物理連接，同時通過CAN總線與電池充電子系統(1-4)實現數據連接。
[0047]所述外部子系統(2 )包括供電子系統(2-1)、電池物流子系統(2-2 )和電動汽車子系統(2-3)；
[0048]所述輔助子系統(3 )包括監控子系統(3-1)、暖通子系統(3-2 )和電池維護子系統(3-3)；
[0049]所述監控子系統(3-1)通過乙太網或RS485總線與暖通子系統(3_2)實現數據連接，同時通過乙太網與電池維護子系統(3-3)實現數據連接。
[0050]所述電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)和電池充電子系統(1-4)通過乙太網和光纖與所述監控子系統(3-1)實現數據連接，所述車道子系統(1-5)通過乙太網和GPRS/CDMA無線網絡與所述監控子系統(3-1)實現數據連接；
[0051]所述電池箱子系統(1-1)通過維護檢測時所需的耦合器與所述電池維護子系統(3-3)實現物理連接。
[0052]所述電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)、電池充電子系統(1-4)、車道子系統(1-5)、監控子系統(3-1)、暖通子系統(3-2)和電池維護子系統(3-3)共同構成電動汽車電池更換站；所述電池箱子系統(1-1)位於電動汽車電池更換站的邊界。
[0053]所述供電子系統(2-1)通過單母線分段接線方式為電動汽車電池更換站提供雙迴路電源，具體通過饋線電源線和中低壓配電櫃的出線、塑殼斷路器與電動汽車電池更換站中的各個子系統實現物理連接；同時，所述供電子系統(2-1)通過乙太網與所述監控子系統(3-1)數據連接以實現數據信息交互；
[0054]所述電池物流子系統(2-2 )通過充放電插頭及電池箱鎖定機構與所述電池箱子系統(1-1)實現物理連接；
[0055]所述電動汽車子系統(2-3)通過充放電插頭與所述電池箱子系統(1-1)實現物理連接，並通過車輛定位機構與所述車道子系統(1-5)實現物理連接；同時，所述電動汽車子系統(2-3)通過CAN總線與所述電池箱子系統(1-1)實現數據連接，並通過GPRS/CDMA無線網絡與所述車道子系統(1-5)及監控子系統(3-1)分別實現數據連接。
[0056]所述電池箱子系統(1-1)包括電池箱殼、電池管理系統和多個電池單體；其中電池單體放置於電池箱殼內部，電池管理系統嵌入電池箱殼內，與多個電池單體通過數字通信鏈路進行數據信息交互，電池管理系統還通過數據接口和CAN總線與電池充電子系統(1-4)中的充電機進行實時通訊；
[0057]所述電池存儲子系統(1-2)包括電池存儲架、電池箱鎖定機構和環境監測設備；其中電池鎖止機構和環境監測設備均內置於電池存儲架中，電池存儲架通過電池箱鎖定機構與電池箱子系統(1-1)實現物理連接，環境監測設備通過乙太網與監控子系統(3-1)進行通訊；
[0058]所述電池運換子系統(1-3)包括電池箱鎖定機構、電池箱定位鎖定機構、電池運輸設備和電池更換設備；所述電池運輸設備和電池更換設備通過電池箱鎖定機構和傳輸帶連接，實現電池箱鎖定和解鎖、電池箱安裝和拆卸以及電池箱轉運，電池更換設備通過電池箱定位鎖定機構與電池箱子系統(1-1)連接，並通過乙太網與監控子系統(3-1)連接；所述電池箱定位鎖定機構採用RFID紅外對標定位電池箱；
[0059]所述電池充電子系統(1-4)包括充電架、充電機和電池箱接口 ；其中充電機並列放置在充電架中，充電機與電池箱接口之間通過CAN總線連接；
[0060]所述車道子系統(1-5)包括車輛定位機構；所述車輛定位機構中的傳感器和執行器通過乙太網互相連接，並與監控子系統(3-1)進行通訊，還通過GPRS/CDMA無線網絡與電動汽車子系統(2_3)通訊。
[0061]所述供電子系統(2-1)進線電源採用雙路供電，單母線分段接線方式；其包括開關、供電變壓器、中/低壓開關櫃和有源濾波櫃；所述供電變壓器為低損耗、節能型乾式變壓器；所述中壓開關櫃選用金屬鎧裝封閉型移開式開關櫃，並內置固封極柱式真空斷路器；所述低壓開關櫃選用金屬封閉抽出式開關櫃，抽出式開關櫃的出線採用抽屜櫃，其斷路器為塑殼斷路器或框架斷路器，所述塑殼斷路器或框架斷路器均採用電子脫扣器；所述供電子系統(2-1)和監控子系統(3-1)通過乙太網進行通訊，監控子系統(3-1)控制供電子系統(2-1)獨立對每個子系統進行供電；
[0062]電池物流子系統(2-2 )包括僅用於在電動汽車電池更換站之間運輸電池的交通工具，以及使用裝載的電池箱為電動汽車電池更換站外的電動汽車充電的交通工具；
[0063]電動汽車子系統(2-3)包括電動汽車和智能車載終端；所述智能車載終端內置於電動汽車內部，用於顯示電池的荷電量信息；電動汽車子系統(2-3 )通過GPRS/CDMA無線網絡與監控子系統(3-1)通訊，用於識別車輛的身份信息。
[0064]所述監控子系統(3-1)包括數據獲取單元、數據處理模塊、數據存儲模塊、遙控模塊、通訊單元和人機界面；所述數據獲取單元採集數據信息，並將採集的數據信息上傳到數據處理模塊進行處理，處理結果存儲到數據存儲模塊，數據處理模塊和遙控模塊通過人機界面向終端設備發送指令，數據獲取單元、數據處理模塊、數據存儲模塊和遙控模塊之間均通過通訊單元實現數據信息互動；
[0065]所述暖通子系統(3-2)包括給排水系統、消防系統和溫控系統，給排水系統、消防系統和溫控系統均通過乙太網與監控子系統(3-1)實現數據連接；
[0066]所述電池維護子系統(3-3)包括電池檢測與維護設備，用於在線或離線觀測和維護電池箱；電池檢測與維護設備通過乙太網與監控子系統(3-1)實現數據連接。
[0067]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述系統包括電池更換子系統(I)、外部子系統(2)和輔助子系統(3);所述外部子系統(2)為所述電池更換子系統(I)提供供電電源和服務對象，所述輔助子系統(3)用於全方位實時監控所述電池更換子系統(I)，調節電池更換子系統(I)的溫溼度，並提供消防。
2.根據權利要求1所述的集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述電池更換子系統(I)包括電池箱子系統(1-1)、電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)、電池充電子系統(1-4)和車道子系統(1-5);所述電池箱子系統(1-1)通過電池箱鎖定機構與電池存儲子系統(1-2)實現物理連接，同時通過數字通信鏈路與電池存儲子系統(1-2)實現數據連接； 電池箱子系統(1-1)通過電池箱定位鎖定機構與電池運換子系統(1-3)實現物理連接； 電池箱子系統(1-1)通過充放電插頭與電池充電子系統(1-4)實現物理連接，同時通過CAN總線與電池充電子系統(1-4)實現數據連接。
3.根據權利要求2所述的集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述外部子系統(2)包括供電子系統(2-1)、電池物流子系統(2-2)和電動汽車子系統(2-3); 所述輔助子系統(3)包括監控子系統(3-1)、暖通子系統(3-2)和電池維護子系統(3-3)； 所述監控子系統(3-1 )通過乙太網或RS485總線與暖通子系統(3-2)實現數據連接，同時通過乙太網與電池維護子系統(3-3)實現數據連接。
4.根據權利要求3所述的集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)和電池充電子系統(1-4)通過乙太網和光纖與所述監控子系統(3-1)實現數據連接，所述車道子系統(1-5)通過乙太網和GPRS/CDMA無線網絡與所述監控子系統(3-1)實現數據連接； 所述電池箱子系統(1-1)通過維護檢測時所需的耦合器與所述電池維護子系統(3-3)實現物理連接。
5.根據權利要求3所述的集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述電池存儲子系統(1-2)、電池運換子系統(1-3)、電池充電子系統(1-4)、車道子系統(1-5)、監控子系統(3-1)、暖通子系統(3-2)和電池維護子系統(3-3)共同構成電動汽車電池更換站；所述電池箱子系統(1-1)位於電動汽車電池更換站的邊界。
6.根據權利要求5所述的集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述供電子系統(2-1)通過單母線分段接線方式為電動汽車電池更換站提供雙迴路電源，具體通過饋線電源線和中低壓配電櫃的出線、塑殼斷路器與電動汽車電池更換站中的各個子系統實現物理連接；同時，所述供電子系統(2-1)通過乙太網與所述監控子系統(3-1)數據連接以實現數據信息交互； 所述電池物流子系統(2-2)通過充放電插頭及電池箱鎖定機構與所述電池箱子系統(1-1)實現物理連接； 所述電動汽車子系統(2-3)通過充放電插頭與所述電池箱子系統(1-1)實現物理連接，並通過車輛定位機構與所述車道子系統(1-5)實現物理連接；同時，所述電動汽車子系統(2-3)通過CAN總線與所述電池箱子系統(1-1)實現數據連接，並通過GPRS/CDMA無線網絡與所述車道子系統(1-5)及監控子系統(3-1)分別實現數據連接。
7.根據權利要求2所述的集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述電池箱子系統(1-1)包括電池箱殼、電池管理系統和多個電池單體；其中電池單體放置於電池箱殼內部，電池管理系統嵌入電池箱殼內，與多個電池單體通過數字通信鏈路進行數據信息交互，電池管理系統還通過數據接口和CAN總線與電池充電子系統(1-4)中的充電機進行實時通訊； 所述電池存儲子系統(1-2)包括電池存儲架、電池箱鎖定機構和環境監測設備；其中電池鎖止機構和環境監測設備均內置於電池存儲架中，電池存儲架通過電池箱鎖定機構與電池箱子系統(1-1)實現物理連接，環境監測設備通過乙太網與監控子系統(3-1)進行通訊； 所述電池運換子系統(1-3)包括電池箱鎖定機構、電池箱定位鎖定機構、電池運輸設備和電池更換設備；所述電池運輸設備和電池更換設備通過電池箱鎖定機構和傳輸帶連接，實現電池箱鎖定和解鎖、電池箱安裝和拆卸以及電池箱轉運，電池更換設備通過電池箱定位鎖定機構與電池箱子系統(1-1)連接，並通過乙太網與監控子系統(3-1)連接；所述電池箱定位鎖定機構採用RFID紅外對標定位電池箱； 所述電池充電子系統(1-4)包括充電架、充電機和電池箱接口 ；其中充電機並列放置在充電架中，充電機與電池箱接口之間通過CAN總線連接； 所述車道子系統(1-5)包括車輛定位機構；所述車輛定位機構中的傳感器和執行器通過乙太網互相連接，並與監控子系統(3-1)進行通訊，還通過GPRS/CDMA無線網絡與電動汽車子系統(2_3)通訊。
8.根據權利要求3所述的集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述供電子系統(2-1)進線電源採用雙路供電，單母線分段接線方式；其包括開關、供電變壓器、中/低壓開關櫃和有源濾 波櫃；所述供電變壓器為低損耗、節能型乾式變壓器；所述中壓開關櫃選用金屬鎧裝封閉型移開式開關櫃，並內置固封極柱式真空斷路器；所述低壓開關櫃選用金屬封閉抽出式開關櫃，抽出式開關櫃的出線採用抽屜櫃，其斷路器為塑殼斷路器或框架斷路器，所述塑殼斷路器或框架斷路器均採用電子脫扣器；所述供電子系統(2-1)和監控子系統(3-1)通過乙太網進行通訊，監控子系統(3-1)控制供電子系統(2-1)獨立對每個子系統進行供電； 電池物流子系統(2-2)包括僅用於在電動汽車電池更換站之間運輸電池的交通工具，以及使用裝載的電池箱為電動汽車電池更換站外的電動汽車充電的交通工具； 電動汽車子系統(2-3)包括電動汽車和智能車載終端；所述智能車載終端內置於電動汽車內部，用於顯示電池的荷電量信息；電動汽車子系統(2-3 )通過GPRS/CDMA無線網絡與監控子系統(3-1)通訊，用於識別車輛的身份信息。
9.根據權利要求3所述的集成式一體化電動汽車電池更換系統，其特徵在於:所述監控子系統(3-1)包括數據獲取單元、數據處理模塊、數據存儲模塊、遙控模塊、通訊單元和人機界面；所述數據獲取單元採集數據信息，並將採集的數據信息上傳到數據處理模塊進行處理，處理結果存儲到數據存儲模塊，數據處理模塊和遙控模塊通過人機界面向終端設備發送指令，數據獲取單元、數據處理模塊、數據存儲模塊和遙控模塊之間均通過通訊單元實現數據信息互動；所述暖通子系統(3-2)包括給排水系統、消防系統和溫控系統，給排水系統、消防系統和溫控系統均通過乙太網與監控子系統(3-1)實現數據連接； 所述電池維護子系統(3-3)包括電池檢測與維護設備，用於在線或離線觀測和維護電池箱；電池檢測與維護設備通`過乙太網與監控子系統(3-1)實現數據連接。
【文檔編號】H02J7/00GK103825339SQ201410103537
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2014年3月19日
【發明者】劉暢, 夏露, 柏德勝, 胡進永, 李斌, 陳企楚, 林晶怡, 蔡亮, 孫忠誠, 李文, 鄭國太, 李 昊 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院