一种拼接式换电站的装配方法与流程

本发明涉及电动汽车换电领域，特别涉及一种钢混结构换电站的装配方法。

背景技术：

1、电动汽车具有零排放、低噪音、运营和维护都十分经济等优点，越来越受到用户的青睐。电动汽车使用的能源为自身搭载的动力电池组提供的电能，电动汽车在电能使用完后需要充电。由于现有的电池技术和充电技术的限制，电动汽车充满电需要花费较长时间，不如燃油汽车直接加油简单快速。因此，为了减少用户的等待时间，在电动汽车的电能快耗尽时更换电池是一种有效的手段。为了便于给电动汽车更换电池，满足电动汽车的换电需求，需要建造换电站，随着电动汽车的快速普及，需要建造更多的换电站来满足需求。

2、现有技术中，例如cn214034956u中公开了一种箱体式换电站，该箱体式换电站首先需要在换电站使用现场建造地基，需要在技术人员在地基上对各个部件进行定位、安装以及现场调试等工作，地基的建造过程较为麻烦，且地基上的设备安装精度较低，增加了人力成本，降低了建站速度。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电站设备安装地基建造麻烦，安装精度以及安装效率较低的缺陷，提供一种拼接式换电站的装配方法。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种拼接式换电站的装配方法，包括：

4、制备底板，所述底板由钢筋混凝土预先制得；

5、将所述底板安装至使用场地的预设位置处；

6、在所述底板上安装充电设备组件与换电设备组件；

7、在所述底板上安装换电站外壳。

8、在本方案中，换电站采用钢筋混凝土预制底板，可以在工厂内预先将底板制备完成后再运输至换电站使用场地，换电站中的设备可以直接安装在预制底板上，预制混凝土底板相比于现场建造的地基尺寸精度更高，设备安装位置更加准确，减少了在换电站的使用现场的地基建造工作，简化换电站的建造工艺，有效缩短了换电站的建造时间和人力成本。并且底板采用混凝土预制，强度高，能够稳定支撑整个换电站，保证换电站的稳定性。

9、较佳地，所述制备底板的步骤包括：

10、制备底板模具；

11、在所述底板模具中铺设钢筋；

12、向所述底板模具中浇筑混凝土，以得到所述底板。

13、在本方案中，在预制钢筋混凝土底板时，通过底板模具浇筑成型，便于在底板模具中预设各个设备的安装位置及相应安装结构，从而可以有效提高换电站中各个设备的安装精度。

14、较佳地，在向所述底板模具中浇筑混凝土的步骤之前，所述制备底板的步骤还包括：

15、在所述底板模具中间隔预设距离放置减重材料。

16、在本方案中，在混凝土预制底板中设置减重材料，可以防止底板重量过大，从而可以便于底板的运输和安装，也能防止底板过重导致使用场地发生地面沉降的情况。

17、较佳地，所述换电设备组件包括穿梭车与轨道，所述轨道用于供穿梭车在换电位置和原始位置之间移动，所述制备底板的步骤还包括：

18、在所述底板中预埋所述轨道，和/或在所述底板中预设轨道安装槽；

19、其中，所述轨道超出底板表面预设高度；和/或在所述轨道两侧与所述底板之间设制预设深度的间隙。

20、在本方案中，换电站穿梭车用于进行电动汽车与换电站中的电池交换，在底板上的轨道可以引导穿梭车的移动方向，在预制底板之时预埋轨道可以提高轨道的安装强度，减少现场安装调试工作；而在底板中设置轨道安装槽，不直接将轨道与底板一起成型，则可以便于现场对轨道的位置进行调整，避免预埋轨道发生位置误差的情况。

21、较佳地，在所述底板上安装充电设备组件与换电设备组件的步骤包括：

22、安装所述穿梭车，使穿梭车的底部车轮位于所述轨道上。

23、在本方案中，穿梭车的车轮位于超出底板表面的轨道，或者车轮边缘卡在轨道两侧与底板之间的间隙处，可以避免穿梭车移动时发生脱轨等情况，防止穿梭车偏移行进路线，保持穿梭车在轨道上移动的稳定性。

24、较佳地，所述底板为分体结构，所述底板包括多块分体板，所述轨道包括相应的多条分体轨道，所述制备底板的步骤包括：

25、在至少一块所述分体板中预埋所述分体轨道；

26、在未预埋分体轨道的所述分体板中预设所述轨道安装槽。

27、在将所述底板安装至使用场地的预设位置处的步骤之后，所述方法还包括：

28、将所述分体轨道置于所述轨道安装槽内，并与预埋的所述分体轨道相对准；

29、通过压板将所述分体轨道固定在所述轨道安装槽内。

30、在本方案中，底板由多个分体板拼接而成，可以避免单个底板体积重量过大导致难以运输、容易损坏的缺点，单个分体板运输方便，且发生损坏后也能够进行单独分体板的更换，降低后期维修成本。在其中至少一块分体板中预埋分体轨道，而在其余分体板中预设轨道安装槽，从而兼顾了轨道的安装强度和对准难度，提高了分体轨道安装的灵活性。

31、在采用分体底板结构时，可以将部分分体板中的轨道进行预埋，其余分体板设置轨道安装槽，在底板上安装轨道时，将其与预埋轨道相对准，使得多块分体板中的轨道不会出现偏差，实现穿梭车在多块分体板的轨道上可以顺畅移动。

32、较佳地，所述换电设备组件包括感应元件，所述感应元件用于对所述穿梭车定位，所述制备底板的步骤包括：

33、在所述底板中预设感应元件安装槽；

34、在所述底板上安装充电设备组件与换电设备组件的步骤包括：

35、将所述感应元件安装在感应元件安装槽内。

36、在本方案中，底板上还设置有便于穿梭车定位的感应元件，在预制底板时预设感应元件安装槽，可以提高感应元件的安装位置精度，且安装槽也对感应元件提供保护，防止感应元件被损坏。

37、较佳地，所述充电设备组件包括电池架，所述制备底板的步骤包括：

38、在所述底板上预设电池架安装孔；

39、在所述底板上安装充电设备组件与换电设备组件的步骤包括：

40、将所述电池架底部的法兰与所述电池架安装孔固定连接。

41、在本方案中，电池架用于承载需要充电的电池，在预制底板时预设电池架安装孔，安装孔与电池架底部的法兰相配合，可以保证电池架的安装结构牢固稳定，且提高电池架的安装精度和安装效率。

42、较佳地，所述换电站还包括控制柜，所述方法还包括：

43、将所述控制柜固定在所述电池架的横梁上。

44、在本方案中，控制柜用于控制换电站内的设备的运行，将控制柜固定在电池架上，可以使电池架起到支撑控制柜的作用，使得控制柜的安装结构牢固稳定，另外也能够使电池架和控制柜之间的布局更加紧凑，不需要额外设置控制柜的安装固定结构，以节约换电站的内部空间。

45、较佳地，所述换电设备组件包括电池转运设备，所述制备底板的步骤包括：

46、在所述底板中预设所述电池转运设备的安装台面；

47、在所述底板上安装充电设备组件与换电设备组件的步骤包括：

48、将所述电池转运设备的底部固定在所述安装台面上。

49、在本方案中，电池转运设备用于在电池架和穿梭车之间转运电池，在预制底板时预设电池转运设备的安装台面，安装台面与电池转运设备底部相配合，对电池转运设备起到限位和固定的作用，可以保证电池转运设备的安装结构牢固稳定，提高电池转运设备的安装精度和安装效率。

50、较佳地，在所述底板中预设所述电池转运设备的安装台面的步骤包括：

51、在所述底板上预设第一凹陷部与第二凹陷部；

52、其中，所述第一凹陷部用于所述电池转运设备的轿厢安装，所述第二凹陷部用于所述电池转运设备的驱动部安装，沿所述底板的宽度方向所述第二凹陷部设于所述第一凹陷部的一侧或两侧，所述第一凹陷部的底面高度高于所述第二凹陷部的底面且低于所述底板的上表面。

53、在本方案中，底板上预设的电池转运设备安装台面分别与电池转运设备的轿厢以及驱动部相配合，使得电池转运设备的各部分底面在安装台面上均能得到支撑，提高电池转运设备的安装精度和稳定性，且能够使得电池转运设备的安装位置整体下调，便于取放位置低下的电池，有利于电池架中最下面的电池仓的位置可以设置为更低，从而有效利用充电仓内的高度空间。

54、较佳地，所述方法还包括：

55、将所述电池转运设备的顶部框架与所述换电站的电池架立柱固定连接。

56、在本方案中，电池转运设备除了底部与安装台面固定，顶部还通过框架与电池架固定，从而使得电池转运设备与电池架形成一个整体，以减少电池转运设备在电池架上转运电池时出现的震动等情况，进一步提高电池转运设备的安装强度和稳定性。

57、较佳地，所述充电设备组件包括充电柜，所述制备底板的步骤包括：

58、在所述底板中预设充电柜安装孔；

59、在所述底板上安装充电设备组件与换电设备组件的步骤包括：

60、将所述充电柜底部的法兰与所述充电柜安装孔固定连接；

61、将充电模块安装至所述充电柜内；

62、分别将充电模块与所述换电站中的母排以及电池架上的电连接器进行电连接。

63、在本方案中，充电柜用于承载对电池进行充电的充电模块，在预制底板时预设充电柜安装孔，安装孔与充电柜底部的法兰相配合，可以保证充电柜的安装结构牢固稳定，且提高充电柜的安装精度和安装效率。先将充电模块安装至充电柜内，再连接充电模块与母排以及电池架上的电连接器，防止充电模块发生移动导致电连接松动、断开等情况。

64、较佳地，所述换电站还包括开关柜，所述制备底板的步骤包括：

65、在所述底板上预设线束孔与开关柜安装孔；

66、所述在底板上安装充电设备组件与换电设备组件的步骤包括：

67、将所述开关柜对准所述线束孔，并将所述开关柜底部的法兰与所述开关柜安装孔固定连接；

68、将所述换电站的供电线穿过所述线束孔连接至所述开关柜。

69、在本方案中，开关柜用于控制设备通电情况，在预制底板时预设开关柜安装孔以及线束孔，安装孔与开关柜底部的法兰相配合，线束孔便于开关柜的导线穿过，从而可以便于开关柜的固定和连线，提高开关柜的安装效率。

70、较佳地，所述换电站外壳为无底面集装箱结构，所述制备底板的步骤包括：

71、在底板周围预设台阶面，在所述台阶面上预设外壳安装孔；

72、所述在底板上安装换电站外壳的步骤包括：

73、将所述换电站外壳吊装至所述底板上，使所述换电站外壳的底部横梁置于所述台阶面上；

74、将所述底部横梁与所述外壳安装孔固定连接。

75、在本方案中，换电站外壳采用一体式的集装箱箱体连接强度高，顶面和侧面之间没有间隙，防水、防尘性能较好，不用进行拼接的工序，可以提高换电站的装配效率，底板上还预设有集装箱底部横梁配合的台阶面，可以方便换电站外壳在底板上的快速定位，限制换电站外壳在水平方向上的移动，提高换电站箱体的安装效率和定位精度，并且还能防止水从底板与换电站外壳的缝隙进入换电站内部，提高换电站外壳的防水性能。

76、较佳地，所述底板为分体结构，所述底板包括多块分体板，所述换电站包括多个分体壳体，所述在底板上安装换电站外壳的步骤包括：

77、在至少一块所述分体板上安装所述分体壳体。

78、在本方案中，为防止整个换电站外壳体积过大导致集装箱制造运输困难且容易损坏，当采用分体结构的底板时，换电站外壳也相应为分体的集装箱壳体，从而可以将换电站外壳分为多个分体壳体运输至使用场地，以减小运输及安装难度。

79、较佳地，所述分体板包括第一分体板与第二分体板，其中，所述换电站的换电通道位于所述第一分体板，第二分体板沿所述底板的长度方向设置于第一分体板的一侧或两侧，所述在底板上安装换电站外壳的步骤包括：

80、在所述第二分体板上安装所述分体壳体，以得到所述换电站的充电仓。

81、在本方案中，由于换电通道上的部分可以不设置集装箱外壳，因此在安装分体壳体时，可以仅在两侧设置充电仓位置的分体板上安装分体壳体。

82、较佳地，所述分体板的至少一侧设有底板连接部，将所述底板安装至使用场地的预设位置处的步骤包括：

83、将所述第一分体板吊装至所述预设位置处；

84、将所述换电站的充电仓吊装至所述第一分体板的一侧或两侧；

85、通过所述底板连接部将所述第二分体板与所述第一分体板固定连接。

86、在本方案中，当底板采用多个分体板结构时，分体板上设置有可与相邻分体板配合的连接部，以便于分体板之间的固定连接，防止分体板之间发生相对移动。

87、较佳地，所述制备底板的步骤还包括：

88、在所述底板中预设所述吊装孔，所述吊装孔成对设置，分别位于所述底板的相对两侧；

89、将所述底板安装至使用场地的预设位置处的步骤包括：

90、在所述吊装孔中安装吊装件，通过吊装件将所述底板吊装至预设位置处。

91、在本方案中，在预制底板时预设吊装孔便于安装吊装件进行吊装，且吊装孔在底板的相对两侧成对设置，保证吊装时的平衡，防止吊装时底板出现倾斜等情况，提高吊装的稳定性。

92、较佳地，在将所述底板安装至使用场地的预设位置处的步骤之前，所述方法还包括：

93、对预设位置的地面进行预处理。

94、在本方案中，换电站内的换电设备需要安装在水平坚固的地面上，否则将影响其使用寿命，因此在安装换电站底板之前需要对使用场地预设位置处的地面进行预处理，从而可以保证换电站安装后的水平度和稳定性面，延长换电站设备的使用寿命。

95、较佳地，所述对预设位置的地面进行预处理的步骤包括：

96、对预设位置的地面进行线缆管预埋；

97、对预设位置的地面进行找平处理。

98、在本方案中，换电站中的开关柜以及其他设备还需要连接市电线缆，因此在对地面进行找平前，还可以先埋设线缆管，以便于换电站连接市电，防止供电线缆发生损坏，埋设线缆管后对地面进行找平处理，为换电站提供水平坚固的安装地面。

99、较佳地，所述换电站还包括基座，所述基座用于承载所述换电站，将所述底板安装至使用场地的预设位置处的步骤包括：

100、将所述基座铺设至预设位置的地面上；

101、吊装所述底板至所述基座上方，使所述底板的下表面与所述基座的上表面贴合。

102、在本方案中，基座用于换电站整体的安装，换电站的底板安装在基座上，以提高换电站的水平度以及支撑强度，减小对使用场地地面的要求，提高换电站的装配效率。

103、较佳地，所述基座由钢筋混凝土预先制得，所述基座的制备方法包括：

104、制备基座模具；

105、在所述基座模具中铺设钢筋；

106、向所述基座模具中浇筑混凝土，以得到所述基座。

107、在本方案中，基座采用钢筋混凝土预制，强度高，能够稳定支撑整个换电站，保证换电站的稳定性，而且钢筋混凝土的材料低碳、用钢量少、成本低，进一步降低建站成本。

108、较佳地，所述基座的上表面具有第一限位部，所述制备底板的步骤包括：

109、在底板的下表面预制与所述第一限位部相配合的第二限位部；

110、所述吊装所述底板至所述基座上方，使所述底板的下表面与所述基座的上表面贴合的步骤包括：

111、通过所述第一限位部与所述第二限位部将所述基座与所述底板相对准。

112、在本方案中，通过在预制底板的顶面以及基座的底面分别设置相配合的限位部，便于底板和基座的对准，防止底板与基座发生相对位移，提高换电站的安装精度和稳定性。

113、较佳地，所述基座为分体结构，所述基座为分体结构，所述基座包括多块基座模块，所述基座模块的至少一侧的设置有基座连接部；所述换电站包括换电区和与所述换电区相邻的充电区，所述基座模块包括对应所述换电区的第一基座模块和对应所述充电区的第二基座模块，所述第二基座模块沿所述基座的长度方向设置于所述第一基座模块的一侧或两侧，将所述基座铺设至预设位置的地面上的步骤包括：

114、将所述第一基座模块吊装至所述预设位置的地面上；

115、将所述第二基座模块吊装至所述第一基座模块的一侧或两侧；

116、通过所述基座连接部将所述第二基座模块与所述第一基座模块固定连接。

117、在本方案中，基座由多个基座模块拼接而成，可以避免单个基座体积重量过大导致难以运输、容易损坏的缺点，单个基座模块运输方便，且发生损坏后也能够进行单独基座模块的更换，降低后期维修成本。基座模块上设置有可与相邻基座模块配合的连接部，以便于基座模块之间的固定连接，以防止基座模块之间发生相对移动。

118、较佳地，所述换电站还包括上坡道与下坡道，所述基座的制备方法还包括：

119、沿所述基座的宽度方向，在所述第一基座模块的两侧分别预制延长部用于设置上坡道和下坡道。

120、在本方案中，上坡道和下坡道便于电动汽车通过换电通道，上坡道和下坡道可以在制备基座时与基座一体成型，从而提高了上下坡道的结构强度，也无需再将坡道与基座进行对准，提高换电站的装配效率。

121、较佳地，所述换电站还包括举升机构，所述举升机构用于升降换电车辆进行换电，所述制备底板的步骤包括：

122、在所述底板上预设举升机构容纳槽；

123、在所述底板上安装充电设备组件与换电设备组件的步骤包括：

124、在所述举升机构容纳槽内安装所述举升机构。

125、在本方案中，举升机构用于举升电动汽车，在制备底板时可以预制举升机构的容纳槽，容纳槽可以提高举升机构的定位精度，且可以防止举升机构在非举升状态下超出底板表面，阻碍电动汽车进入换电通道。

126、较佳地，所述举升机构包括举升平台以及设置在举升平台下方的驱动装置，所述驱动装置为液压缸，所述换电站还包括液压站，所述液压站用于为所述液压缸提供动力源以驱动所述举升平台升降，所述制备底板的步骤包括：

127、在所述底板上预设液压站安装槽以及液压管连接通道；

128、在所述底板上安装充电设备组件与换电设备组件包括：

129、将液压管的一端穿过所述液压管连接通道并连接于所述液压缸的输入口；

130、将液压站安装于液压站安装槽内，并与所述液压管的另一端相连接。

131、在本方案中，液压站为液压缸提供升降的动力，使得举升机构能够稳定地实现电动汽车的升降，在预制底板预设预设液压站安装槽以及液压管连接通道，便于液压站的安装以及液压管的连接，可以提高液压站的定位精度以及安装效率。

132、较佳地，所述换电站还包括风控调温设备，所述风控调温设备包括安装框架，所述换电站外壳上具有风控调温设备安装部，在所述底板上安装换电站外壳的步骤之后，所述方法还包括：

133、将所述风控调温设备吊装于所述换电站的换电通道上方：

134、将所述风控调温设备的安装框架与所述风控调温设备安装部固定连接。

135、在本方案中，风控调温设备用于调整换电站内的温度以及实现空气流通，温度调节设备通过框架安装固定在充电仓的换电站外壳上，实现模块化，便于与外部设备快速装配，并可以与充电仓的外壳共同形成换电站的顶部，由于风控调温设备设置在换电通道的上方，可遮蔽下方电动汽车的换电通道，避免换电通道受到日晒雨淋，提高用户换电体验。

136、较佳地，所述换电站还包括风道，所述风道包括位于风控调温设备中的第一管段以及位于所述换电站外壳内的第二管段，所述方法还包括：

137、通过风道连接部件将所述风道的所述第一管段与所述第二管段相连通。

138、较佳地，所述风控调温设备包括空调模块以及风机模块，所述风道包括连接于所述空调模块的空调出风管道与空调回风管道，以及连接于所述风机模块的热风管道。

139、在本方案中，通过管道伸缩的方式实现风道中第一管段和第二管段之间的断开和连接，使得可以在将风控调温设备与换电站外壳安装固定后，再连通两者之间的风道，提高风道的安装效率和灵活性。

140、较佳地，所述风控调温设备上设置有排水口，所述制备底板的步骤包括：

141、在所述底板上预设排水孔；

142、在将所述风控调温设备的安装框架与所述风控调温设备安装部固定连接的步骤之后，所述方法还包括：

143、将所述排水口通过排水管连接至所述底板排水孔。

144、在本方案中，风控调温设备上设置有排水口以排出落在风控调温设备中的雨水以及空调冷凝水等液体，在制备底板时预设与风控调温设备排水口对应的排水孔，风控调温设备的液体经过排水管从底板排水孔中流出，从而实现将液体排出换电站之外。

145、较佳地，所述换电站还包括第一通道门，所述卷帘门用于换电站中换电通道口的开闭，所述方法还包括：

146、将所述第一通道门固定在所述安装框架沿所述换电通道长度方向的两端。

147、在本方案中，第一通道门用于实现换电通道的打开和关闭，将第一通道门安装在风控调温设备的框架上，可以提高第一通道门的安装强度，且由于风控调温设备设置在换电通道的上方，无需再将第一通道门与换电通道相对准，提高了第一通道门的安装效率。

148、较佳地，所述换电站还包括第二通道门，所述第二通道门用于换电站中穿梭车进出通道口的开闭，所述通道口开设于所述换电站外壳朝向换电通道的一侧，在所述底板上安装换电站外壳的步骤之后，所述方法还包括：

149、将所述第二通道门的支架固定在所述换电站外壳上。

150、在本方案中，第二通道门用于实现穿梭车进出通道的打开和关闭，将第二通道门固定在换电站外壳上，可以提高第二通道门的安装强度，也无需在换电站内额外设置第二通道门的安装部件，节省换电站的内部空间。

151、本发明的积极进步效果在于：换电站采用钢筋混凝土预制底板，可以在工厂内预先将底板制备完成后再运输至换电站使用场地，换电站中的设备可以直接安装在预制底板上，预制混凝土底板相比于现场建造的地基尺寸精度更高，设备安装位置更加准确，减少了在换电站的使用现场的地基建造工作，简化换电站的建造工艺，有效缩短了换电站的建造时间和人力成本。并且底板采用混凝土预制，强度高，能够稳定支撑整个换电站，保证换电站的稳定性。