一种应用于双能源双电池组电动汽车的综合光伏发电及用户侧微电网储能一体式换电站架构制造技术

本发明专利技术涉及一种应用于双能源双电池组电动汽车的综合光伏发电及用户侧微电网储能一体式换电站架构。新能源电动汽车核心供电系统和电动汽车电池组便捷快速更换，具体包括主副电池双电池供电系统、光伏发电系统、用户侧微电网储能的综合换电站系统。本发明专利技术将双电池供电系统引入电动汽车，同时将双电池电动汽车与换电方式相结合；本发明专利技术将光伏发电和用户侧储能引入换电站，另一方面用户侧储能利用削峰填谷的收益方式盈利，同时减轻电网系统压力。通过本发明专利技术将光伏发电、用户侧储能、换电站三者共用电池系统，极大缩减了三者分开建设的成本，优化电动汽车推广方式，更有利于新能源环保产业的发展。保产业的发展。保产业的发展。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于双能源双电池组电动汽车的综合光伏发电及用户侧微电网储能一体式换电站架构


[0001]本专利技术涉及新能源电动汽车核心供电系统和电动汽车电池组便捷快速更换，具体为主副电池双电池供电系统、光伏发电系统、用户侧微电网储能的综合换电站系统。

技术介绍

[0002]当前随着全球环境日益恶化，各国相继推出环保节能政策，从纯电动汽车面世至今，电动汽车已发展出成熟的产业链，但是电动汽车的销量却很惨淡，其中原因主要三点：第一，电动汽车续航短的弊端给车主造成困扰；第二，电池成本居高不下同档次电动汽车比燃油车价格更加昂贵；第三，动力电池电池容量衰减严重，后期更换维护成本高，在非限购城市，消费者购买意愿普遍不高；解决以上难题的思路为：换电方式，电动汽车换电方案存在问题1：快换电池组方案可服务的产品单一，目前仅能服务于两三种电动汽车，现阶段推出换电服务的汽车厂商也仅能满足于本厂的某一款车型，而电动汽车整个行业上百种车型因大小不同、品牌不同、车体内部结构不同、电气化技术差异等致使整个汽车行业无法形成统一的标准，由某一汽车厂商制定的标准难以被其他竞品厂商接受，造成此方案难以大范围推广，因此换电方案需寻求一种新的技术兼容方案；电动汽车换电方案存在问题2：换电方案厂商现有的换电方案电池组安装于电动汽车底盘，电池组底面暴露于外部，电动汽车在不同路况如泥泞沙土路段，大量杂物附着在电池组外部，换电电动汽车在换电时，电池上附着的杂物随着换电站的装置散落于换电站内部机械结构中，电动汽车和换电站结构都是集成电气化机械结构，大量杂质进入会导致运行中安全事故发生，同时需要人工清理脏污，随着人工成本逐年增加，未来换电方案的推广必然向着高度自动化、智能化、无人化发展，因此需要一种新的技术方案解决电池组附着杂物的问题；从以上分析，电动汽车换电站虽然可以看作相对完美的解决方案，但是，换电站是集合电气化，智能控制，电池电芯在内的多元化集成化机械系统，，前期投资建设及设备成本高昂，因此换电站方案急需寻求一种新的建设技术思路降低成本；分布式光伏发电：光伏发电问题，除去光伏太阳能板的高成本外，其他组件如储能蓄能电池组也是必要的组成部分，储能电池组以磷酸铁锂寿命大致为8年左右，总成本回收周期大约为10年左右，因此光伏发电需与其他方案结合降低成本缩短回本周期；通过以上多种不同产业应用的综合分析，将换电站、用户侧储能、光伏发电综合一体化建设可以综合互补。

技术实现思路

[0003]（
①
专利号：2020100782907/电动汽车主副电池双电系统；
②
专利号：2020100782894/网格仓储式电动汽车换电站；上述专利为本专利专利权人在中国申请的同族专利，本专利引用（专利号：2020100782907和专利号：2020100782894）的两组专利全部内容），为了解决以上电动汽车行业的问题，专利技术了以下几种技术方法解决上述问题；1、现有的电动汽车换电方法技术分为两种，一种是将电动汽车电池组整体更换，此方
法如果要推广应用需要统一所有汽车行业车型的结构和电气化技术，第二种将电动汽车电池组分为多个单体，可对每个单体进行更换，同时可在电量需求不同情况下增加或减少单体数量，此方法将电池分为多个小型单体电池包，增加了电气化连接结构，影响力电动汽车电气化稳定运行，增加安全隐患，且因为操作复杂而无法进行无人化快速操作，难以推广；为了克服上述两种方法的弊端，专利技术了包括双能量（主+副）电池组电动汽车能量供应结构，电动汽车电池能量供应由两个电池能量供应单元供应，其中电动车整体电池组由一组主电池组+一组副电池包构成；进一步的双能量双电池组电动汽车双电池系统架构包括电动汽车VCU/BMS总控制单元、主电池组能量单元、副电池包能量单元总成、电动汽车动力单元电机部件、电动汽车充电单元、主电池组电信号接口、副电池包电信号接口；进一步的双电池系统架构包括：副电池包pack、分别安装于电动汽车和副电池包的独立液冷装置单元、独立电控BMS单元、中控协同控制单元、换电操作手动开关、充电单元等；进一步的副电池包能量单元总成包括副电池包/电池组总成下护板、副电池包/电池组、副电池包固定于电动汽车底盘锁固部件（自下而上）、副电池包固定于下护板锁固部件（自上而下）、副电池包与电动汽车底盘对接双向导向定位块/换电副电池包取放于电池包控制盒子对接导向定位块（两者为同一部件）、副电池包强电接口、副电池包弱电信号接口、副电池包液冷却管接口；优选的副电池包（电池包）位于电动汽车前后轮中央位置，为可更换结构；优选的主电池组按汽车生产厂商设计需求可分布于电动汽车任意固定位置，不可在换电站更换；优选的电池控制系统由总控制器+主电池组控制器+副电池包控制器（1+2）方式构成；优选的充电时由两种充电方式：
①
单独向主电池组充电
②
同时分别向主+副电池包充电，主副电池包充电时互相隔离，充电模式由电动汽车控制系统和充电模块控制，（较佳的电动汽车充电口安装有控制按钮，由电动汽车使用者在充电时选择性按需操作）；优选的电动汽车中控显示器用户交互单元向用户分别提示主电池组和副电池包电量；较佳的当双能量主副双电池组电动汽车未安装副电池包时，由电动汽车内部的主电池组单独向电动汽车供应电能，驱动电动汽车行驶；优选的双能量主副双电池组电动汽车生产厂家自行设计制定主电池组电能容量，主电池组电能容量在（1kw
·
h-100kw
·
h）之间，同时主电池组电能应满足电动汽车持续行驶续航里程在(1KM-100KM)之间；优选的副电池包内部装有非接触式射频识别(RFID)NFC芯片，储存电池组编码及识别码等信息；优选的副电池包单独设计配置散热系统(包括液冷方式和风冷散热方式和冷媒散热等方式)；优选的副电池包液冷却散热装置冷却液接口采用双通互锁结构，副电池包冷却液接口和电动汽车内部冷却液接口连接时互通，接口分开时闭锁，保证冷却液接口分开时冷却液不会泄漏；优选的副电池包带有碰撞自动弹出装置，当电动汽车发生碰撞时，副电池包与车体连接结构自动断开，防止电池组受撞击后燃烧、爆炸等对车体及车内人员造成二次伤害；优选的便捷换电副电池包使用分体式紧固膨胀螺栓固定于电动汽车底盘，后期按照螺
栓使用寿命和次数方便更换；优选的副电池包通信接口和电动汽车对应通信连接接口内置加密通信协议，当通信协议校验失败时，副电池包通电接口和电动汽车对应通电接口自动切断，副电池包将无法为车辆供电；优选的副电池包PACK独立液冷散热系统总成设置为电动汽车停车熄火时电动汽车内部冷却装置自动收回冷却液，当车辆进入换电站时，先停车熄火，电动汽车熄火时电动汽车内部冷却装置自动收回冷却液；优选的当车速低于一定速度时，冷却液也会自动收回；优选的当电动汽车启动，车辆车速达到一定速度副电池包开始大功率供电时，液冷系统再次启动； 优选的建设有远程数据监控平台(MGCC监控与调度管理单元包括中央控制系统)，通过每个副电池包内置通信芯片（进一步的包括GPS、北斗通信定位、GPRS、3rd-generation、3G、4th gener本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双能量主副双电池组电动汽车双电池系统架构，其特征在于，所述双能量主副双电池组电动汽车双电池系统包括电动汽车VCU/BMS总控制单元、主电池组能量单元、副电池包能量单元总成、电动汽车动力单元电机部件、电动汽车充电单元、主电池组电信号接口、副电池包电信号接口。2.根据权利要求1所述，其中，所述副电池包能量单元总成包括副电池包/电池组总成下护板、副电池包/电池组、副电池包固定于电动汽车底盘锁固部件（自下而上）、副电池包固定于下护板锁固部件（自上而下）、副电池包与电动汽车底盘对接双向导向定位块/换电副电池包取放于电池包控制盒子对接导向定位块（两者为同一部件）、副电池包强电接口、副电池包弱电信号接口、副电池包液冷却管接口。3.根据权利要求1所述，其中，所述双电池系统架构构成结构包括：主电池组、副电池包pack、分别安装于电动汽车和副电池包的独立液冷装置单元、独立电控BMS单元、中控协同控制单元、换电操作手动开关、充电单元等；所述双电池系统主电池组按汽车生产厂商设计需求可分布于电动汽车任意位置，固定位置，不可更换；所述副电池包（电池包）位于电动汽车前后轮中央位置，为可更换结构；所述副电池包统一适用所有电动汽车（前后轮中间位置体积大小、不侵占车内乘员空间）的副电池包体积大小，统一所有电动车副电池包使用标准，同时配备副电池包可升级电源管理模块，在此基础上各电动汽车生产厂商再根据不同车型大小调整主电池组大小、体积、形状、安装位置等。4.根据权利要求1所述，所述电动汽车VCU/BMS总控制单元电池控制系统由总控制器+主电池组控制器+副电池包控制器（1+2）方式构成。5.根据权利要求1—4任一项所述，所述双电池系统电动汽车中控显示器用户交互单元向用户分别提示主电池组和副电池包电量；所述双电池系统充电时有两种充电方式：
①
单独向主电池组充电
②
同时分别向主+副电池包充电，主副电池包充电时互相隔离，充电模式由电动汽车控制系统和充电模块控制，（所述电动汽车充电口安装有控制按钮，由电动汽车使用者在充电时选择性按需操作）；所述双电池系统当双能量主副双电池组电动汽车未安装副电池包时，由电动汽车内部的主电池组单独向电动汽车供应电能，驱动电动汽车行驶；所述双电池系统电动汽车生产厂家自行设计制定主电池组电能容量，主电池组电能容量在（1kw
·
h-100kw
·
h）之间，同时主电池组电能应满足电动汽车持续行驶续航里程在(1KM-100KM)之间。6.根据权利要求1所述，所述副电池包带有碰撞自动弹出装置，当电动汽车发生碰撞时，副电池包与车体连接结构自动断开，防止电池组受撞击后燃烧、爆炸等对车体及车内人员造成二次伤害；所述便捷换电副电池包使用分体式紧固膨胀螺栓固定于电动汽车底盘，后期按照螺栓使用寿命和次数方便更换。7.根据权利要求1—4任一项所述，所述副电池包内部装有非接触式射频识别(RFID)NFC芯片，储存电池组编码及识别码等信息；所述副电池包通信接口和电动汽车对应通信连接接口内置加密通信协议，当通信协议
校验失败时，副电池包通电接口和电动汽车对应通电接口自动切断，副电池包将无法为车辆供电；所述双电池系统电动汽车双电池系统架构建设有远程数据监控平台(MGCC监控与调度管理单元包括中央控制系统)，通过每个副电池包内置通信芯片（其中，所述包括GPS、北斗通信定位、GPRS、3rd-generation、3G、4th generation mobile communication technolog、5th generation mobile networks、5th generation wireless systems、5th-Generation、等蜂窝移动通信技术）网联系统上传电池组实时使用信息到数据中心，数据中心对每个电池组安全性进行监控；同时数据中心可通过此方法定位副电池包位置，保证电池组安全性；其中，所述副电池组内部装有防拆解报警装置，副电池包进行正常维修拆解前，需要在维修中心数据系统上报，如果未在系统上报维修信息进行拆解，则数据中心自动触发警报。...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClH零二J七三四，
申请(专利权)人：相玉泽，
类型：发明
国别省市：