阅读说明：本技术 新能源汽车电池快速更换体系 (New energy automobile battery quick replacement system ) 是由 沈忱 于 2019-03-14 设计创作，主要内容包括：本发明为“新能源汽车电池快速更换体系”。其涉及新能源汽车技术领域,旨在提供一种新的设计方案,来解决现有方案中制约新能源汽车充电时间长、续航里程短等一系列问题。本发明采用的方案核心为：以“站点式服务”快速更换供能电池的模式来代替用户自主寻找充电桩进行长时间充电。通过统一供能电池制式和建立“电池更换站”的方式来达到新能源汽车电池快速更换的效果。本方案在增加新能源汽车续航里程、提高电池充电安全性、报废电池的统一回收等方面具有显著的进步性与优势,对新能源汽车的发展和推广具有不可代替的作用。(The invention relates to a new energy automobile battery quick replacement system. The novel energy automobile charging device relates to the technical field of new energy automobiles, and aims to provide a novel design scheme to solve a series of problems of long charging time, short endurance mileage and the like of the new energy automobile in the existing scheme. The core of the scheme adopted by the invention is as follows: the mode of 'site type service' quick replacement energy supply battery replaces the user to independently look for and fills electric pile and charge for a long time. The effect of quickly replacing the batteries of the new energy automobile is achieved by unifying the energy supply battery system and establishing a battery replacement station. The scheme has remarkable progress and advantages in the aspects of increasing the endurance mileage of the new energy automobile, improving the charging safety of the battery, uniformly recovering the scrapped battery and the like, and has irreplaceable effect on the development and popularization of the new energy automobile.)

新能源汽车电池快速更换体系

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，是解决新能源汽车应用和推广过程中已有难题的一种技术方案。

背景技术

随着生活水平提高，全球汽车数量日益庞大，而汽车尾气作为破坏大气的首要元凶也受到了人们的广泛关注。在资源与环境的双重压力下，改变现有汽车能源供应模式势在必行。新能源汽车应运而生。

随着我国汽车行业电动化的普及，新能源汽车已经连续3年位居全球产销第一。而在快速发展过程中，新能源汽车的短板不断显现并始终未能得到有效改善，严重制约其推广和普及。其中主要存在的问题有：1、新能源汽车电池续航能力弱，不能长途行车；2、充电桩不普及，充电时间长、安全隐患大；3、电池寿命短，更换费用高；4、报废车辆电池回收难，污染环境；5、承载能力有限。

上述问题严重掣肘新能源汽车产业发展，只有优先解决以上问题，才能让新能源汽车行业健康快速的发展，同时实现环境资源的可持续。

发明内容

为解决新能源汽车供能等一系列问题，本发明采用的方案为：以“站点式服务”快速更换供能电池的模式来代替用户自主寻找充电桩进行长时间充电。

为实现上述方案，需把握两个关键点。第一、新能源汽车的电池需在已有的基础上做成“能源柱”的形态，以达到快速更换的目的；第二、“站点”的设置在固定区域内需达到一定的密度要求，以满足庞大的用户群体的更换需求。

针对第一点，我们所称的“能源柱”即是对新能源汽车现有供能电池外形的调整，它可体现为圆柱形、方柱形，包括但不限于其他类似变体。之所以要求为柱体，第一、是为其能更好地融合汽车机身，节约空间；第二、留出较小的横截面，方便人员从外部抽出卸下，完成快速更换；第三、柱体形态能更好地满足“蜂窝式”统一充电的需求。“能源柱”不属于车主，由专门机构或汽车公司进行“租赁服务”。在该“租赁服务”中，专门机构或公司不收取额外的电池租赁费用。新能源汽车用户仅需在“站点”更换电池时支付相应的电池费(费用计算包括电池的养护费、充能费等相加的合理数值)即可。所有的能源柱采用制式的样式，可选择全品牌统一制式或者全国统一制式，由专门的部门或机构对生产的每一块能源柱进行编号归档，以便于“能源柱”统一的管理、维修、报废、回收等。

针对第二点，我们所称的“站点”即是一个个类似于汽车加油站的对新能源汽车进行集中快速更换电池的场所。为满足各类客户群体需求，“电池更换站”的设置在数量、密度以及功能配置上都有所要求。首先，在数量和密度上，需根据相对区域内新能源汽车的数量以及分布来设置。为达到新能源汽车长途行车的目的，在高速道路上开设“电池更换站”必不可少。其次，从功能配置上来说，每一个“电池更换站”的设计需要达到能够安全存放供能电池的要求，并且需要对大量的供能电池进行集中、统一地充电和维护。因为如之前所述，供能电池即“能源柱”都采用统一制式，所以，每一位新能源汽车车主，在电池即将要没电时，都可以就近驾驶到“电池更换站”进行电池更换，为接下来的旅途做准备。

本发明主要针对新能源私家车的出行问题：解决了新能源汽车现有的续航能力弱，充电时间长，电池更换费用高等一系列问题，同时能够对报废电池的进行统一回收，对环境保护做出了贡献。其与现有的方案相比，能够达到明显的技术效果，具有实质性的特点和进步。

附图说明

图1是本发明能源柱的位置示意图；

图2是本发明能源柱的示意图。

具体实施方式

本发明是基于“快速更换”的核心理念而衍生设想出来的一整套方案流程。本方案从物理上动态地解决了新能源汽车续航里程短，充电时间长等弊端。无论是在当下提升供能电池蓄电量的瓶颈期还是在未来电池研究上有重大突破的情况下，本方案均具有其不可替代的优势与作用。

本方案的第一步也是至关重要的一步即是统一新能源汽车的供电电池——“能源柱”。只有将所有新能源私家车的电池统一至一种或少量几种型号之内，才能达到在电池更换站快速更换适配电池的目的。并且，统一制式的电池无论是在安全性论证上还是在本身续航能力的考量上都能达到当前科技所具有的最高水平。如图1所示，是能源柱的位置示意图。它本身形状以及在车身的位置，能最大程度地方便人员进行拆卸、安装。电池本身具有不可忽视的安全隐患和环境危害。每一个“能源柱”拥有自己的生产编号，以便于工作人员进行维护、检修、回收，将安全隐患和环境危害控制在最小的限度内。由于“能源柱”并不属于车主，而是有专门的部门进行发行，车主亦无需对达到使用年限的电池进行缴费更换。通过电池“租赁服务”，由“电池更换站”向新能源汽车用户收取合适的更换电池费用，预想下庞大的用户群体和频繁的更换频率也将给“电池商”带来可观的经济效益。

本方案第二步是“电池更换站”的建设。“电池更换站”是一个集电池的统一充电、简单修理和保养等多功能于一体的站点。为便于更多的用户能及时地快速地更换汽车电池，“电池更换站”必须形成一张大规模的网络。在本方案的预设中，最便捷的方法即是在原有的加油站上进行改建。在加油站的基础上增加电池更换模块，使加油站功能扩张。使用旧能源的汽车仍可以在改建后的加油站给自己的油箱加满油，而新能源汽车用户在电量即将耗尽时也可以前往“加油站”，此时加油站提供的服务不再是加油或者充电，而是相当于给我们的汽车直接“更换油箱”。在“电池更换站”对供能电池进行统一充电，充电时的环境、电压、电流都可以得到保障。同时，和现有的新能源汽车相比，为提高充电效率而使用的高电压、高电流的充电方式，极大的提高了电池的放电能力和使用寿命。原先新能源汽车长达十几个小时的充电时间以及仅几百公里的续航里程，现在仅需几分钟就可以轻松解决。

以上所述描述了本方法发明的基本原理、主要特征以及优点所在。其核心在于“供能电池的快速更换”。在实际操作中，所有基于此核心的变换，即在不脱离本发明核心的前提下，仅在细节处做了一些改变的都属于本方法发明的保护范围。