一种小型换电站的制作方法

1.本发明涉及的是一种电动汽车的配电领域，具体地说，涉及一种小型换电站。


背景技术：

2.伴随着社会的快速发展，不可再生能源的短缺和环境污染已经成为继续解决的一个问题。汽车尾气排放是导致环境污染严重、温室效应增强的一个重要因素。新能源汽车具有噪音低、能源利用效率高以及无移动废气排放等优点，因此发展新能源汽车已成为大势所趋。
3.纯电动新能源汽车(以下简称电动汽车)已经发展成为新能源汽车中的佼佼者，而如何给电量不足的电动汽车有效的补给电量，也成为急需解决的问题。目前普遍的电量供给模式有充电模式和换电模式，其中充电模式主要有快速充电和充电桩两种，快速充电电流较大，将严重损害电池的寿命，充电桩充电时间过长，需要一定的等待时间。换电模式是以换代充，非常高效的完成电量补给，很好的避免了充电模式引起的电池寿命缩短和充电时间过长的问题，而且也省去了车主购买电池的费用。
4.现有提供换电服务的换电站一般占地面积较大、需要土建、模块化程度低、扩展程度低、不便于运输且自动化程度不高，且没有消防系统，无法处理出现异常的电池。
5.有鉴于此特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种小型换电站，其目的在于，可以处理换电过程中出现异常的电池，解决当前小型换电站不具备消防设备的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
8.一种小型换电站，包括，
9.换电中转装置，为框架结构；
10.平台，设于换电中转装置内，可沿换电中转装置上下移动；
11.多层电池架，换电中转装置旁侧设置；
12.消防搁架，电池架的旁侧设置，所述消防搁架上设有消防箱。
13.进一步，所述消防箱为方体结构，所述消防箱开设有电池内腔，所述电池内腔中设有干粉灭火器。
14.进一步，所述电池架与消防箱通过输送通道相连，所述输送通道包括多个滚筒形成的滚道。
15.进一步，所述换电中转装置的一侧可接驳agv小车，所述agv小车包括车身底座、辊筒输送装置和电池解锁平台；所述车身底座上部设置电池解锁平台，所述电池解锁平台的两端设置辊筒输送装置。
16.进一步，所述agv小车内部设置有升降机构，所述升降机构上端与电池解锁平台相
连，下端与车身底座相连。
17.进一步，所述平台上设有多个滚轴，所述滚轴朝向电池架方向水平排布。
18.进一步，所述电池架包括四根立柱，且设置有多个电池搁架，所述电池搁架安装有可对电池包进行充电的电缸。
19.进一步，所述电缸设置在电池搁架内的顶部，且可沿电池搁架水平和/或竖直方向滑动。
20.进一步，所述消防搁架的一侧设置有水冷机，所述水冷机相邻设置有相变柜，所述水冷机和相变柜与消防搁架上下堆叠设置。
21.进一步，与所述水冷机相邻设有控制柜，所述控制柜分别与电池架、换电中转装置、消防搁架、水冷机、相变柜电信号连接。
22.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
23.1、在小型换电站内设置有可接收热失控电池的消防搁架，使得小型换电站可以处理出现异常的电池包，避免出现火灾等其他突发情况。
24.2、小型换电站内设有相变柜，可以合理的利用空间布局，提高空间利用率，另外，相变柜没有设置在换电站外部，而是放置在小型换电站内部，可以减少成本。
25.2、本发明的换电站全自动无人操作，很大程度地了节省了人力、物力、财力，提高了换电效果，且减少了车主的等待时间。
26.3、本发明中的小型换电站，运输方便且无需土建，可以根据需要放置在任何地方；采用agv小车运输电池，运输灵活，从而实现了全自动智能一体化设备。
27.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
28.附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
29.图1是本发明实施例中小型换电站整体结构示意图；
30.图2是本发明实施例中中转装置结构示意图；
31.图3是本发明实施例中电池架结构示意图；
32.图4是本发明实施例中agv小车结构示意图。
33.附图中标号说明：1、换电站，10、换电中转装置，101、平台，102、升降装置，20、电池架，201、传输滚筒，202、电缸，203、电池搁架，40、相变柜，50、水冷机，60、控制柜，70、消防搁架，80、电池包，90、agv小车，901、辊筒输送装置，902、电池解锁平台，903、车身底座。
34.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但
不用来限制本发明的范围。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.如图1至图4所示，本发明涉及一种小型换电站，包括相邻设置的电池架20、换电中转装置10以及在电池架20和换电中转装置10之间往复运动的agv小车90。agv小车90可来回运动于电池架20和换电中转装置10之间，将电动汽车里的电池在电动汽车和平台101之间来回运输。
39.所述换电中转装置10为框架结构，换电中转装置10内设有平台101，所述平台101可沿换电中转装置10上下移动，所述换电中转装置10旁侧设有多层可搁放电池包80的电池架20，所述电池架20的旁侧设有可接收热失控电池的消防搁架70，消防搁架70与电池架20并排设置。通过在小型换电站1内设置了消防搁架70，可以有效避免对于异常电池或散热异常的电池包80能够通过消防搁架70实现全淹没灭火，避免出现明火或明火扩散，对于着火电池能快速扑灭明火，避免着火电池移转过程中危及正常电池或线路。
40.本发明实施例中，所述消防搁架70包括方体结构的消防箱，所述消防箱开设有可接纳电动汽车电池的内腔，所述消防箱与电池架20通过输送通道相连。通过在电池架20旁边设置了消防箱，缩短了热失控电池送到消防箱之间的距离，热失控电池可直接送到并排设置的消防箱内，避免火灾的发生，提高换电站1的安全性能。同时，本实施例中，消防箱可容纳多个电池。
41.根据本发明实施例中，消防搁架70设有消防箱，所述消防箱具有接纳电池包80的内腔以及开关所述内腔的门扇，所述内腔至少装有自动干粉灭火器；将电池包80从所述电池架20输送至设置在所述内腔中，自动干粉灭火器(图中未示出)，可以设置在消防箱的内腔的端部，与输送通道的端部相邻接。
42.消防箱由壳体围成，壳体通常由钢板制作，起到一定的防爆作用。自动干粉灭火器的开关位于消防箱的外侧，可以有手动灭火和自动灭火两个挡。根据实际需要，可以选择手动灭火或自动灭火。优选地，选择自动灭火，这样，操作较为简单方便。自动干粉灭火器已为成型的产品，可以从市场购得。
43.本发明实施例中，所述电池架20与消防箱通过输送通道相连，所述输送通道将电池架20上的热失控电池输送到消防箱内。本实施例中，输送通道使用的是多个滚筒组成的滚道运输，也可以使用皮带传送。
44.所述输送通道与换电站1的电池架20连接，以便接受电池，进行处理。所述输送通道包括由滚筒形成的滚道，以减少电池装入时的阻力。整个所述输送通道可以由均匀并排设置的滚筒形成。优选地，滚筒为被动转动，这样，无需电机等驱动机构就可以输送电池，节约设备和空间，节能环保。
45.进一步地，所述输送通道还包括支撑所述滚筒的电池平台，所述滚筒为被动转动的滚筒，这样可以节约动力。
46.本发明实施例中，消防箱的上部还设置有水冷机50，水冷机50与消防搁架70上下堆叠设置，在换电站1对电池进行充电的过程中，水冷机50可以将电池冷却，从而避免电池由于过热发生火灾。
47.电池架20包括四根立柱，且电池架20内部设置多层电池搁架203来进行电池充电。多个电池搁架203沿电池架20的长度方向上下设置，每一层的电池搁架203都安装有电缸202，对电池包80进行充电。
48.本实施例中，电缸202可沿着电池搁架203水平和/或竖直方向移动，从而最终找到正确的位置对电池包80进行充电，通过在电池搁架203上设置电缸202，可以合理的利用换电站1的结构空间，提高空间利用率，缩小换电站1整体的占用面积。
49.agv小车90往换电中转装置10处输送电池包80，多个电池搁架203的一侧设置控制柜60和配电柜，电池搁架203上设置电缸202。控制柜60对整个换电站1控制系统进行调节和控制，分别依靠相关程序发送相关指令给相应电机完成控制功能；配电柜主要对换电站1内所有设备电源进行合理配置；电缸202对电池搁架203中的各电池进行充电管理和调节，同时，水冷机50与相变柜40相邻设置，且与消防搁架70上下堆叠。通过在小型换电站1内部设置相变柜40，可以合理的利用空间布局，提高空间利用率，另外，相变柜40是把外面的市电转成小型换电站所需的用电，再通过配电柜合理分配。把相变柜40设置在小型换电站1内部，可以减少成本。
50.本实施例中，消防搁架70的外侧还设有空调，用于对整个换电站1进行温度调节。
51.如图3所示，电池架20还设有电池精定位装置、传输滚筒201、安装支架、电池粗定位装置和电缸202。电池架20为分层框架式，强度高，能承载较重的电池。电池精定位装置和传输滚筒201均设置在电池架20的电池搁架203中；电池精定位装置的下方设置传感器，所述传感器可以感应到电池包80的具体位置，当电池包80被输送到电池搁架上时，所述传感器将感应信息传输给电池粗定位装置，此时，控制电缸202沿着电池搁架203水平和/或上下移动，找到电池包80对应充电的位置，将电池包80夹持于电缸202与电池搁架203之间，对电池包80进行充电。
52.如图4所示，换电中转装置10包括框架和平台101。框架内设置平台101，平台101可沿着框架升降；框架上设置有升降装置102，平台101可通过升降装置102在框架上下运动。换电中转装置10起到中间辅助作用，主要是为了电池包80能出入不同列电池架20和高度不同的每个电池搁架203中。
53.所述升降装置102为链轮链条机构，平台101通过电机带动链轮链条机构沿着框架运动，实现平台101的上下动作。平台101上设置有滚轴，所述滚轴朝向电池架20方向水平排布，其主要依靠电机驱动转动，电机位置在空间允许下放置即可；滚轴主要用来输送电池包80，当agv小车90将亏电量电池对接给平台101上后，平台101通过高度调整再令滚轴滚动将电池包80输送电池架20的对应位置对电池包80就行充电，实现亏满电池的对接。
54.如图1和图4所示，agv小车90包括车身底座903、辊筒输送装置901和电池解锁平台902。车身底座903上部设置电池解锁平台902，电池解锁平台902的两端设置辊筒输送装置901。所述agv小车90内部设置有升降机构，所述升降机构上端与电池解锁平台902相连，下
端与车身底座903相连。agv小车90代替了传统的堆垛机形式，小巧灵活，可进行两向运动，其作用主要是在运输亏、满电池到换电中转装置10，以达到给电池汽车更换电池的目的。具体运动过程：当电动汽车进入换电站1内，换电工位准备待续后，agv小车90先运动到换电工位下方，将需要更换的电池包80输送到换电中转装置10对应接驳处，通过电池解锁平台902对电池包80进行解锁并取下电池包80，将电池包80通过辊筒输送装置901输送到平台101上，平台101通过滚轴将亏电电池运送到电池架20进行充电，将亏电的电池输送到平台101上时，此时agv小车90再从平台101上对接到满电电池，后再逆动作给电动汽车换上满电电池，agv小车90再回到初始位置。
55.该换电站1的换电流程如下：
56.首先整个换电站1通电开机，电动汽车入库，进入换电中转装置10的换电工位，电动汽车定位装置和电动汽车举升装置将电动汽车定位后举升，进入准备状态。换电中转装置10旁侧的agv小车90运动到换电工位取出亏电电池，再运动到换电中转装置10对接处，通过辊筒输送装置901将亏电电池运输到平台101上，然后通过换电中转装置10或者agv小车90高度调节，agv小车90对接到平台101的暂存位中的满电电池，此时agv小车90再次运动到换电工位将满电电池给电动汽车换上，同时框架内的平台101通过滚轴将电池包80输送到电池架20空缺电池搁架203位置，平台101运动到对应的电池搁架203位置，电池搁架203的对接口处有转动的传输滚筒201，电池通过传输滚筒201平稳的进入到了电池搁架203中，当电池稳定之后，电池搁架203上的电缸202开始移动，将电池包80夹持于电缸202与电池搁架203之间，对电池包80开始充电。
57.随后agv小车90回到初始位置，电动汽车驶离换电站1，电动汽车举升装置、电动汽车定位装置复位。
58.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。