一种重载卡车充换电系统及方法与流程

1.本发明涉及新能源车辆技术领域。


背景技术：

2.目前在电动卡车领域存在换电和充电两种模式。换电模式的换电站配备有充电装置、多组电池箱及多组充电工位。在专用换电装置的作用下，将已放电的电池箱取下，放入充电工位上，将已经充电的电池箱，装到电动卡车上。充电模式的电池箱采用固定式结构，电动卡车放电完成后，只能到充电站使用充电枪进行充电。
3.目前换电模式的电动卡车，是能够在短时间(一般在5分钟内)完成电池箱的更换，由于换电时间短，完成特定任务量的情况下，需要的车辆数量少。但是需要建设过程中外线部分距离远、投资金额大，且需要配备专用充电装置、多组电池箱及多组充电工位，投入额外的资金，占用一定的土地面积，并有一定的运维费用。
4.目前充电模式的电动卡车，可利用现有充电桩，不需要额外投资，充电桩占地面积及运维费用也较低；充电模式电动卡车利用现有充电桩即可实现充电，不需要额外投资。但是在目前技术条件下，一般充电时间约1h；由于充电时间长，完成特定任务量的情况下，需要的车辆数量多。
5.这两种模式都对电动重载卡车资金投入及运营效率造成困扰，前者换电站建设过程中外线部分距离远、投资金额大，且需要配备专用充电装置、多组电池箱及多组充电工位，投入额外的资金，占用额外土地；后者充电时间长，完成特定任务量的情况下，需要的车辆数量多。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种换电重载卡车电池箱充换电系统，包括：
7.充电站，充电站设置有充电设备、若干充电桩、转运车停车充电位；
8.换电站，换电站设置有xyz向移动换电机器人、双停车道、行架；
9.转运车，电池箱转运车设置有若干电池箱放置架。
10.本发明的另外一个目的是提供一种重载卡车换电方法，其换电步骤包括：
11.s3，换电机器人将电动重载卡车上亏电量的电池箱吊装至转运车上电池箱空位a中，然后换电机器人就近吊起转运车上满电电池箱至电动重载卡车上，换电完成的卡车开走，此时转运车上出现另一个电池箱空位b；
12.s4，另一辆亏电量的卡车驶进换电站，重复执行s3步骤。
13.本发明提供的系统和方法的优势在于：
14.(1)充电站可放置在工作区域中心，同时为多个换电站电池箱提供充电服务；换电站可就近放置在各重载卡车工作点附近以实现快速换电服务。
15.(2)能够在短时间(一般在5分钟内)完成电池箱的更换，由于换电时间短，完成特
定任务量的情况下，需要的车辆数量少。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
17.图1为换电重载卡车充电站和换电站分开布置的系统示意图。
18.图中：1为充电站，2为换电站，3为转运车；201为xyz向移动换电机器人，202为双向车道，203为行架，301为电池箱放置架。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
20.如图1所示，一种重载卡车充换电系统，其包括：
21.充电站1，充电站设置有充电设备、若干充电桩、转运车停车充电位；其用于为电池箱转运车上的电池箱充电。
22.换电站2，换电站设置有xyz向移动换电机器人201、双停车道202、行架203；其用于将换电重载卡车上的电池箱卸下后装到电池箱转运车的电池箱放置架上；和用于将电池箱转运车上电池箱卸下后装到换电重载卡车上，实现换电重载卡车的电池箱换电过程。
23.转运车3，转运车设置有若干电池箱放置架301；其用于停在充电站里为充电中的电池箱提供载运；和在充电站和换电站之间的运输电池箱；和在换电站里为换电重载卡车提供电池箱和承载换下的电池箱。
24.上述实施例中，若干个电池箱放置在电池箱转运车上，转运车停在充电站充电停车位，电池箱在电池箱装运车上完成充电作业；充电作业完成后，转运车将满电电池箱运送至换电站：
25.若待换电载重卡车的数量大于或等于转运车上最大电池箱数量，具体换电方法，包括：
26.s1，转运车与电动重载卡车同时停在换电站双停车道指定位置；
27.s2，xyz向移动换电机器人将转运车上其中1个满电电池箱吊装至电池箱中转架，此时转运车上出现1个电池箱空位a；
28.s3，换电机器人将电动重载卡车上亏电量的电池箱吊装至转运车上电池箱空位a中，然后换电机器人就近吊起转运车上满电电池箱至电动重载卡车上，换电完成的卡车开走，此时转运车上出现另一个电池箱空位b；
29.s4，另一辆亏电量的卡车驶进换电站，重复执行s3步骤；
30.s5，直至转运车上满电电池箱用完，再有一辆电动重载卡车进站换电，使用电池箱中转架上的满电电池箱换电，换电完成后卡车驶出；或
31.转运车上满载亏电量电池箱，由换电站开往充电站为电池箱充电。
32.s6，另一辆转运车运送满电电池箱进入换电站，以此循环下去实现换电功能。
33.s7，完成换电的转运车运送亏电量电池箱至充电站，电池箱无需卸下，转运车停在指定充电停车位，连接充电桩进行充电作业。
34.电池箱转运车在充电站与换电站之间循环运送满电电池箱和亏电量电池箱，实现充电站与换电站同时工作同时运转。
35.若待换电载重卡车的数量小于电池箱转运车上最大电池箱数量，电池箱转运车装载电池箱数量等于待换电重载开车的数量，具体换电方法包括：
36.s1，电池箱转运车与电动重载卡车同时停在换电站双停车道指定位置；
37.s2，电池箱转运车上至少有1个电池箱空位a；
38.s3，换电机器人将电动重载卡车上亏电量的电池箱吊装至电池箱转运车上电池箱空位a中，然后换电机器人就近吊起转运车上满电电池箱至电动重载卡车上，换电完成的卡车开走，此时转运车上出现另一个电池箱空位b；
39.s4，另一辆亏电量的卡车驶进换电站，重复执行s3步骤；
40.s5，直至电动重载卡车都换电完成后卡车驶出。此时转运车上均为亏电量电池箱，然后转运车由换电站开往充电站为电池箱充电。
41.完成换电的转运车运送亏电量电池箱至充电站，电池箱无需卸下，转运车停在指定充电停车位，连接充电桩进行充电作业。电池箱转运车在充电站与换电站之间循环运送满电电池箱和亏电量电池箱，实现充电站与换电站同时工作同时运转。
42.本实施例中，两种电站在不同区域同时运营。充电站设置在工作区域中心，充电设备集中运营、统一管理，实现安全高效；换电站可就近设置在重载卡车工作点附近，灵活方便。换电站仅提供快速换电功能，减少线缆设备及土地开发投入，同时增加电动重载卡车工作半径。一座充电站可同时为多座换电站电池箱提供充电服务。
43.本发明提供的系统和方法的优势在于：
44.(1)充电站可放置在工作区域中心，同时为多个换电站电池箱提供充电服务；换电站可就近放置在各重载卡车工作点附近以实现快速换电服务。
45.(2)能够在短时间(一般在5分钟内)完成电池箱的更换，由于换电时间短，完成特定任务量的情况下，需要的车辆数量少。
46.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。