换电站的制作方法

1.本发明涉及电动汽车充换电技术领域，尤其涉及一种换电站。


背景技术：

2.当前，我国新能源汽车产业快速发展，迎合各地对于重卡治污的迫切需求，重卡电动化正成为交通领域大气治污与绿色低碳发展的重要组成部分。
3.相较于充电模式，换电模式具有换电时间短、运营效率高、电池寿命长等特点，且针对重卡重资产、高出行率等属性，换电模式在能量补给、出行率方面都具优势。目前市场上出现了匹配各种重卡车型的换电站，但是由于重卡运营场景主要在矿场、钢厂、港口等地方，具有短期运输的特点，存在在一定时间段里需要更换运输场地等情况，所以对于换电站是否能够快速组装落站或者拆卸转移，提出了更高的要求。


技术实现要素：

4.本发明提供的换电站，可以提高换电站的组装效率和拆卸效率。
5.根据本发明的一方面，提供了一种换电站，该换电站包括：n个集装箱组、n套电气设备、一个主控柜和n-1个分控柜,其中，n≥2，n为正整数；
6.每一所述集装箱组内分别设置一套所述电气设备；
7.一所述集装箱组内设置有所述主控柜，其余所述集装箱组内分别设置一所述分控柜；
8.所述主控柜与每一所述分控柜以及所述主控柜所在的所述集装箱组内的电气设备连接，所述主控柜用于为每一所述分控柜以及与所述主控柜连接的所述电气设备供电；
9.所述分控柜与其所在的所述集装箱组内的电气设备连接，所述分控柜用于为与其连接的所述电气设备供电；
10.所述主控柜还用于控制与其连接的所述电气设备的工作状态，以及通过所述分控柜控制与所述分控柜连接的所述电气设备的工作状态。
11.可选的，本实施例提供的换电站还包括与所述集装箱组数量相等的换电机器人；
12.每一所述集装箱组内分别设置一所述换电机器人；
13.所述主控柜与每一所述换电机器人连接，所述主控柜用于为每一所述换电机器人的供电并控制每一所述换电机器人的工作状态。
14.可选的，每套所述电气设备均包括多个充电机和辅助单元；
15.所述充电机用于为待充电电池充电以及获取所述待充电电池的充电信息；
16.所述辅助单元包括照明子单元、散热子单元和监控子单元中的至少一种；
17.在包括所述分控柜的集装箱组内，所述充电机和所述辅助单元均与所述分控柜连接，所述分控柜用于为所述辅助单元和所述充电机供电，所述充电机将所述充电信息通过所述分控柜发送至所述主控柜；
18.在包括所述主控柜的集装箱组内，所述充电机和所述辅助单元与所述主控柜连
接，所述主控柜用于为所述辅助单元和所述充电机供电，所述充电机直接将所述充电信息发送至所述主控柜。
19.可选的，本实施例提供的换电站还包括网络机柜和站控电脑；
20.所述站控电脑通过所述网络机柜与所述主控柜连接。
21.可选的，所述主控柜的第一端通过第一电源线与每一所述分控柜的第一端连接；
22.所述主控柜的第二端通过第一超五网线与每一所述分控柜的第二端连接；
23.所述主控柜的第三端通过第二超五网线与每一所述分控柜的第三端连接；
24.所述主控柜的第四端通过第二电源线与每一所述分控柜的第四端连接；
25.所述主控柜的第五端通过第三电源线与每一所述分控柜的第五端连接；
26.所述主控柜的第六端通过io线与每一所述分控柜的第六端连接。
27.可选的，所述主控柜用于控制与其连接的每一所述充电机的工作状态，以及通过所述分控柜控制与所述分控柜连接的每一所述充电机的工作状态。
28.可选的，与所述主控柜在同一集装箱组内的每一所述充电机通过第四电源线和第三超五网线与所述主控柜连接；
29.与所述分控柜在同一集装箱组内的每一所述充电机通过所述第四电源线和所述第三超五网线与所述分控柜连接。
30.可选的，每一所述集装箱组包括至少两个层叠设置的集装箱；
31.每一所述集装箱内分别设置有多个所述充电机。
32.可选的，每一所述集装箱组内包括停车通道；
33.所述停车通道用于停放待换电车辆。
34.可选的，n个所述集装箱组沿所述集装箱组的长度方向上排列。
35.根据本发明的另一方面，提供了另一种换电站，该换电站包括：包括：n个集装箱组、n套电气设备、n个主控柜,其中，n≥2，n为正整数；
36.每一所述集装箱组内分别设置一套所述电气设备和一个所述主控柜；
37.所述主控柜与其所在的所述集装箱组内的电气设备连接，所述主控柜用于为与其连接的所述电气设备供电并控制与其连接的所述电气设备的工作状态。
38.本实施例提供一种换电站，该换电站中的一个集装箱组内设置有主控柜，其余集装箱组内分别设置一分控柜，每一分控柜均与主控柜连接，主控柜用于为每一分控柜供电，分控柜用于为与其连接的电气设备供电。主控柜无需与换电站中所有的电气设备连接，主控柜可以通过分控柜控制其余集装箱组内的电气设备的工作状态。在需要组装换电站时，只需连接主控柜与分控柜即可实现换电站内的所有电气设备被供电，也可实现主控柜通过分控柜控制其余集装箱组内的电气设备的工作状态，无需多条线缆跨集装箱组使主控柜与其余集装箱组内的电气设备直接连接。在需要拆卸换电站时，只需断开主控柜与分控柜的连接即可，无需断开每套电气设备与分控柜连接的线缆。综上，本实施例提供的换电站，可以提高换电站的组装效率和拆卸效率。
39.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
41.图1是根据本发明实施例提供的一种换电站的结构示意图；
42.图2是根据本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图。
具体实施方式
43.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
44.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
45.图1是根据本发明实施例提供的一种换电站的结构示意图，图2是根据本发明实施例提供的又一种换电站的结构示意图，参考图1和图2，本实施例提供的换电站包括n个集装箱组110、n套电气设备120、一个主控柜130和n-1个分控柜140,其中，n≥2，n为正整数；每一集装箱组110内分别设置一套电气设备120；一集装箱组110内设置有主控柜130，其余集装箱组内分别设置一分控柜140；主控柜130与每一分控柜140以及主控柜140所在的集装箱组110内的电气设备120连接，主控柜130用于为每一分控柜140以及与主控柜130连接的电气设备120供电；分控柜140与其所在的集装箱组110内的电气设备120连接，分控柜140用于为与其连接的电气设备120供电；主控柜130还用于控制与其连接的电气设备120的工作状态，以及通过分控柜140控制与分控柜140连接的电气设备120的工作状态。
46.具体的，其余集装箱组为换电站中除包括主控柜130的集装箱组外的集装箱组。主控柜130可以与外接电源连接，外接电源用于为主控柜130供电。每一集装箱组110内的电气设备120的种类可以相同。每套电气设备120中包括多个器件，示例性的，电气设备120可以包括充电机、照明灯、风扇和交换机等。主控柜130可以控制换电站中每套电气设备120的工作状态，示例性的，电气设备120包括充电机，充电机用于为待充电电池充电，主控柜130可以通过分控柜140控制与分控柜140连接的充电机向待充电电池充电的时间。
47.本实施例在其余集装箱组内设置分控柜140，在分控柜140与主控柜130连接后，通过分控柜140向与分控柜140连接的电气设备120供电，即分控柜140从主控柜130中获取电能，再将电能传输至与其连接的电气设备120中。其余集装箱组内的电气设备120无需直接
与主控柜130连接并可正常工作。主控柜130可以通过分控柜140控制其余集装箱组内的电气设备120的工作状态。可见，与分控柜140在同一集装箱组110内的电气设备120无需直接与主控柜130连接，从而无需为与分控柜140连接的电气设备120设置多条线缆跨集装箱组110与主控柜130连接，减少了线缆的铺设面积，降低线缆因磨损产生短路或断路的风险。在移动换电站时，需要拆卸换电站从而方便移动，本实施例提供的换电站在被拆卸时，只需断开主控柜130与每一分控柜140的连接即可，无需断开分控柜140与其连接的电气设备120之间的线缆。在组装换电站时，只需将主控柜130与每一分控柜140进行连接即可，无需将设置有分控柜140的集装箱组110内的电气设备120与主控柜130连接，大大提高了换电站的组装效率和拆卸效率。
48.需要说明的是，图1和图2只是示例性的画出换电站包括两个集装箱组110，在实际应用中，可以根据实际需求设置集装箱组110的数量。
49.本实施例提供一种换电站，该换电站中的一个集装箱组内设置有主控柜，其余集装箱组内分别设置一分控柜，每一分控柜均与主控柜连接，主控柜用于为每一分控柜供电，分控柜用于为与其连接的电气设备供电。主控柜无需与换电站中所有的电气设备连接，主控柜可以通过分控柜控制其余集装箱组内的电气设备的工作状态。在需要组装换电站时，只需连接主控柜与分控柜即可实现换电站内的所有电气设备被供电，也可实现主控柜通过分控柜控制其余集装箱组内的电气设备的工作状态，无需多条线缆跨集装箱组使主控柜与其余集装箱组内的电气设备直接连接。在需要拆卸换电站时，只需断开主控柜与分控柜的连接即可，无需断开每套电气设备与分控柜连接的线缆。综上，本实施例提供的换电站，可以提高换电站的组装效率和拆卸效率。
50.可选的，继续参考图2，本实施例提供的换电站还包括与集装箱组110数量相等的换电机器人150；每一集装箱组110内分别设置一换电机器人150；主控柜130与每一换电机器人150连接，主控柜130用于为每一换电机器人150的供电并控制每一换电机器人150的工作状态。
51.具体的，在每一集装箱组110内分别设置一换电机器人150，当多个集装箱组110内分别停有待换电车辆时，多个换电机器人150可以同时工作，从而实现多辆待换电车辆同时换电，缩短了换电时间，提高了换电效率。
52.主控柜130向每一换电机器人150供电，以使每一换电机器人150可以正常工作。主控柜130还用于控制每一换电机器人150的工作状态，示例性的，当待换电车辆进入集装箱组110内时，主控柜130控制相应的换电机器人150开始进行换电，具体控制过程为：主控柜130控制换电机器人150从待换电车辆中取出亏电电池，然后控制换电机器人150将亏电电池放入到电气设备120中进行充电，再控制换电机器人150将一满电电池放入到待换电车辆中，从而完成换电。
53.每一换电机器人150包括桁架机器人、桁架吊具以及定位相机，桁架机器人用于拿取满电电池或亏电电池，桁架吊具用于使桁架机器人上升或下降，定位相机用于确定换电机器人150所在的位置，防止换电机器人150在换电站内发生碰撞，并确定满电电池及亏电电池的位置，以便换电机器人150更准确的拿取满电电池和亏电电池。不同集装箱组110内的换电机器人150之间可以相互连接并进行信息交互，与主控柜130在同一集装箱组110内的桁架机器人可以通过四根线缆与主控柜130连接，这四根线缆分别是电源线缆、伺服通信
电缆、柔性电源线以及柔性信号线，其余集装箱组110内的桁架机器人可以通过三根线缆与主控柜130连接，这三根线缆分别是电源线缆、柔性电源线以及柔性信号线，与主控柜130在同一集装箱组110内的桁架机器人与其他桁架机器人可以通过伺服通信电缆连接，主控柜130还可以通过超六类网线与每一换电机器人150中的定位相机连接。
54.可选的，继续参考图2，每套电气设备120均包括多个充电机121和辅助单元122；充电机121用于为待充电电池充电，以及获取待充电电池的充电信息；辅助单元122包括照明子单元、散热子单元和监控子单元中的至少一种；在包括分控柜140的集装箱组110内，充电机121和辅助单元122均与分控柜140连接，分控柜140用于为辅助单元122和充电机121供电，充电机121将充电信息通过分控柜140发送至主控柜130；在包括主控柜130的集装箱组110内，充电机121和辅助单元122与主控柜130连接，主控柜130用于为辅助单元122和充电机121供电，充电机121直接将充电信息发送至主控柜130。
55.具体的，充电机121可以计算待充电电池的充电时长，并根据充电时长确定计费信息。充电信息可以包括待充电电池的充电电量、soc、soh及计费信息等。主控柜130可以获取换电站中与充电机121连接的待充电电池的充电信息，主控柜130还用于根据待充电电池的充电信息控制相应的充电机121的工作状态，示例性的，主控柜130可以根据充电信息通过分控柜控制充电机121向待充电电池的充电电流大小。
56.辅助单元122还可以包括温度检测单元，温度检测单元用于检测集装箱组110内的温度，照明子单元包括照明灯，散热子单元包括风扇，监控子单元包括监控器，监控器用于拍摄集装箱组110内的画面，监控子单元可以起到安防作用。分控柜140与辅助单元122可以通过两根线缆连接，其中一根线缆用于为辅助单元122供电，另一根线缆用于与辅助单元122进行信息交互。同样的，主控柜130与辅助单元122也是通过两根线缆连接，其中一根线缆用于为辅助单元122供电，另一根线缆用于与辅助单元122进行信息交互。
57.可选的，继续参考图2，本实施例提供的换电站还包括网络机柜160和站控电脑170；站控电脑170通过网络机柜160与主控柜130连接。
58.具体的，站控电脑170用于监控待换电车辆进入换电站后的位置，并将待换电车辆的位置通过网络机柜160发送至主控柜130。
59.可选的，继续参考图2，主控柜130的第一端s1通过第一电源线与每一分控柜140的第一端t1连接；主控柜130的第二端s2通过第一超五网线与每一分控柜140的第二端t2连接；主控柜130的第三端s3通过第二超五网线与每一分控柜140的第三端t3连接；主控柜130的第四端s4通过第二电源线与每一分控柜140的第四端t4连接；主控柜130的第五端s5通过第三电源线与每一分控柜140的第五端t5连接；主控柜130的第六端s6通过io线与每一分控柜140的第六端t6连接。
60.具体的，当需要组装换电站时，只需将主控柜130的第一端s1至第六端s6与分控柜140的第一端t1至第六端t6通过合适的线缆对应连接即可，当需要拆卸换电站时，只需将主控柜130的第一端s1至第六端s6与分控柜140的第一端t1至第六端t6相应断开即可。每一分控柜140内包括稳压器，主控柜130可以通过第一电源线向分控柜140传输稳压器所需的电信号，第一电源线可以是ups电源线，分控柜140可以通过第一超五网线向主控柜130传输每一充电机121获取的待充电电池的充电信息，分控柜140可以通过第二超五网线向主控柜130传输监控子单元拍摄的画面信息，主控柜130可以通过第二电源线向分控柜140传输辅
助单元122所需的电信号，第二电源线可以是24v电源线，主控柜130可以通过第三电源线向分控柜140传输充电机121所需的电信号，第三电源线可以是220v电源线，主控柜130通过io线向与分控柜140连接的照明子单元和散热子单元发送控制信号，以控制照明子单元中的照明灯的工作状态，还用于控制散热子单元中的风扇的工作状态。
61.可选的，主控柜用于控制与其连接的每一充电机的工作状态以及与每一分控柜连接的每一充电机的工作状态。
62.具体的，主控柜可以控制每一充电机输出的电流大小及电压大小。
63.可选的，继续参考图2，与主控柜130在同一集装箱组110内的每一充电机121通过第四电源线和第三超五网线与主控柜130连接；与分控柜140在同一集装箱组110内的每一充电机121通过第四电源线和第三超五网线与分控柜140连接。
64.具体的，第四电源线可以传输充电机121所需的电源信号，第三超五网线可以传输充电信息。
65.可选的，每一集装箱组包括至少两个层叠设置的集装箱；每一集装箱内分别设置有多个充电机。
66.具体的，在设置相同数量的充电机的条件下，与单层集装箱组相比，包括至少两个层叠设置的集装箱组的占地面积更少，因此，本实施例提供的换电站可以减小集装箱组的占地面积。
67.可选的，继续参考图1，每一集装箱组110内包括停车通道111；停车通道111用于停放待换电车辆。
68.具体的，待换电车辆停到集装箱组110内的停车通道111中，可以缩短换电机器人的移动路径，减少换电时间，进一步加快换电效率，每一集装箱组110内分别设置一停车通道111，可以使多辆待换电车辆同时进行换电，另外，可以通过拆卸换电站后只留一个集装箱组110，便于换电站从多停车通道到单停车通道的转换。
69.可选的，继续参考图1，n个集装箱组110沿集装箱组110的长度方向上排列。
70.具体的，多个集装箱组110沿集装箱组110的长度方向上依次排列，便于集装箱组110的组装和拆卸。
71.本实施例提供了又一种换电站，该换电站包括n个集装箱组、n套电气设备、n个主控柜,其中，n≥2，n为正整数；每一集装箱组内分别设置一套电气设备和一个主控柜；主控柜与其所在的集装箱组内的电气设备连接，主控柜用于为与其连接的电气设备供电并控制与其连接的电气设备的工作状态。
72.具体的，在每一集装箱组内分别设置一主控柜，使主控柜与其所在的集装箱组内的电气设备供电并控制电气设备的工作状态。每一集装箱组内的主控柜分别与外接电源连接，各集装箱组内的主控柜无需相互连接，在进行换电站拆卸时，只需断开每一主控柜与外接电源的连接即可，在进行换电站组装时，只需将每一集装箱组内的主控柜与外接电源连接即可，本实施例提供的换电站，依然可以提高换电站的组装效率和拆卸效率。本实施例中的每一集装箱组内分别设置一停车通道和一换电机器人，换电机器人与其所在的集装箱组内的主控柜连接，主控柜控制与其连接的换电机器人的工作状态。
73.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明
的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。