[发明专利]基于换电式电动车辆的停车场充电系统和方法

说明书

本发明涉及一种以换电模式为基础的充电系统和方法，包括换电式电动车辆和具有换电功能的停车场；具有换电功能的停车场至少包括换电子系统、集中充电子系统、停车区域、运送装置；通过两次换电过程与快充系统的结合、实现换电式电动车辆的电池包专用模式，使得换电和快充两者的优势相互结合、取长补短；并且在进行换电操作时、第一时间启动全程热管理过程，保障电池包安全、高效的完成后续的充电过程。

技术领域

本发明涉及一种以换电模式为基础的充电系统和方法，通过两次换电过程与快充系统的结合、实现换电式电动车辆的电池包专用模式，使得换电和快充两者的优势相互结合、取长补短；并且在进行换电操作时、第一时间启动全程热管理过程，保障电池包安全、高效的完成后续的充电过程；属于电动车辆充电的技术领域。

背景技术

电动车辆的电能补给一直是一个关键性的问题。需要说明的是，换电式电动车辆的普及的必要条件是建立便利的多元化的“慢充”体系、以满足广大用户日常的电能补给的需求。同时，为了提升使用的便利性、仍然需要一些响应速度快的技术手段作为补充措施，现有的技术路线主要包括换电和快充两种，从现状看这两种技术路线相互对立、且各有优点和缺点。

在现有技术中，自动化换电设备单次更换电池包的时间约为60-90秒；对于电池包的装载、卸下、运送、充电和保养等等过程已经完全实现自动化。

换电模式的优点是：占地面积小；单次换电操作时间短；电池在站内充电安全性高；

换电模式的缺点是：电池包标准难以统一；电池包采用共享模式影响用户体验、且难以准确计量计费，只能采用如“按里程计费”、“包月收费”等变通的计费方式；换电站内需要大量自备电池包、拉高建设成本；通常采用充电速率(C-rate) 为1C以下的慢充、因此影响高峰时段的“电池包周转率”；换电站难以大面积分散布局、不利于解决长途出行的问题。

快充模式的优点是：灵活性好、可以分散布局以解决长途出行问题；充电速度较快、可以采用2C或更高的充电速率；电池权属明确；

快充模式的缺点是：充电功率大、对电网的友好性差；电池包在车载情况下充电、环境因素复杂、安全性相对较低；大规模的集中式快充站建设的要求高、成本高、占地面积大。

综上所述，如果能够将换电与快充有机的结合起来，相互取长补短，则有可能解决上述问题，给用户带来全新的体验。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明设计了一种以换电模式为基础的充电系统和方法，通过两次换电过程与快充系统的结合、实现换电式电动车辆的电池包专用模式，使得换电和快充两者的优势相互结合、取长补短；并且在进行换电操作时、第一时间启动全程热管理过程，保障电池包安全、高效的完成后续的充电过程。

本发明的技术方案是：基于换电式电动车辆的停车场充电方法，其特征在于：包括换电式电动车辆和具有换电功能的停车场；具有换电功能的停车场至少包括换电子系统、集中充电子系统、停车区域、运送装置；换电式电动车辆中包括作为第一动力源的能够进行换电操作的电池包；

所述的基于换电式电动车辆的停车场充电方法是：

S101，换电式电动车辆进入具有换电功能的停车场且有充电需求时，首先执行第一次换电过程：换电式电动车辆行驶到换电子系统处、通过换电子系统将待充电的电池包换下、并将电池包放置在运送装置之中；

S102，换电式电动车辆启动第二动力源行驶到停车区域中停车；

S103，由运送装置将待充电的电池包运送到集中充电子系统之中进行充电；

S104，完成充电后，由运送装置将已充电的电池包运送到换电子系统处；

S105，换电式电动车辆继续使用第二动力源行驶到换电子系统处，通过换电子系统将已充电的电池包装载到换电式电动车辆之中，然后离开；

其中，运送装置中还包括热管理模块，在S103、S104步骤中，由热管理模块对运送装置中的电池包进行全程热管理控制。