專利名稱：電動車電能供應站的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動車電能供應站的實施方法和技術。
現有技術的各種電動車因造車理念的局限將蓄電池所有權歸屬于購車者，以及蓄電池容量的有限，使得各種電動車的運行里程在40公里-100公里的范圍內，一旦蓄電池電能耗盡，通常又需要充電3-8小時才能重新使用，如果蓄電池的電能在車輛運行途中耗盡，則給車主帶來更大的不便，要么請車來拖，要么棄車而去，而攜帶備用電池不僅增加成本而且也增大電動車自重和載重電能損耗，而且效果也不顯著；傳統燃油汽車解決長途運行中能源補給是通過在沿途加油站加油來完成的，燃氣汽車則是通過加液化氣來完成，加油加氣是可以在幾分鐘內完成的，因為油料是燃油汽車能量的載體，液化氣則是燃氣汽車能量的載體，而電動汽車要解決長途運行中能源補給，傳統的辦法是通過建立充電站來完成，但建立充電站就要首先解決給蓄電池快速充電的世界性難題，因為在幾分鐘之內為電動車蓄電池充足電必須采用大電流充電，但大電流充電不僅會縮短蓄電池的使用壽命，而且現有技術也很難做到在幾分鐘內為蓄電池充足電，這一技術難題全世界都正在努力解決但進展不大，如果電動車主在辦事途中需補充電能，而不得不花一兩個小時來等待，恐怕誰都寧愿不要這種交通工具了，因為這樣的技術不能滿足現代社會交通流的需要。而電動車電能的載體是蓄電池，在傳統觀念中，電動車的蓄電池的所有權歸電動車及車主所有，更換蓄電池的工作是只有在蓄電池反復充放電用舊老化之后才能得以買新換舊，這種觀念是根深蒂固不可動搖的，表現在電動車的制造上就是將電動車蓄電池固化在電動車車架上不易更換的位置上，蓄電池與車上的調速控制器和充電器的連接也是用螺釘或不便更換的接頭緊固連接的。
本發明的目的是克服現有技術的不足，打破傳統電動車電能供應模式，建立一種公用電能載體的新概念，提供一種電能載體蓄電池周轉站即電動車電能供應站，將傳統電動車一組蓄電池從新到舊所有權和使用權歸一個車主所有，改變為將裝有蓄電池組的一體化的蓄電池箱作為一種公用電能周轉載體，電動車主將一組快用完電的蓄電池箱G送往電能供應站，在電能供應站的蓄電池箱置換站點II出錢購買換回充足電的另一個蓄電池箱E，電能供應站收錢賣出充足電的蓄電池中的充電電能和一定數額的蓄電池折舊費、電站建設費及毛利潤，電能供應站負責充電、供應充足電的蓄電池箱E和蓄電池箱內的報廢蓄電池的回收工作，這種新的能源補充模式的提出，徹底擺脫了傳統電動車能量補充方式和方法，把電動車用完電后由車主回家耗費大量時間充電進行電能補充的工作交給了擁有大批量充電設備和蓄電池晝夜不間斷充電時間的電能供應站，實現了為電動車補充電能專職化、專業化、社會化的社會勞動角色的重新分工，實現了電動車補充能量的即時化，使得電動車能量的補充能像汽車那樣在短短的幾分鐘內完成，為電動車在城市的大規模普及創造了成熟的技術條件和物質基礎。在城市市區和城際間建立電動車電能供應網站，相鄰電能供應站間距小于蓄電池一次充足電后電動車的續行里程，從而避免了開發高容量和快速充電蓄電池投入大、費時長而收效微的難題，實現電動車運行里程無限延長，在城市和城際間普及環保無污染、廉價的電動車，取代污染嚴重耗費昂貴的機動車，為解決未來地球石油能源日漸枯竭導致的能源危機提供戰略決策和實用技術解決方案。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明
圖1為一個電動車電能供應站的構成和工作流程結構示意圖。
圖2為城際公路電動車電能供應網站的構成和沿路布局結構示意圖。
圖3為城市市區電動車電能供應網站的構成環城布局結構示意圖。
圖1為一個電動車電能供應站的構成和工作流程結構示意圖，圖中I為充電生產車間，II為電能供應站的蓄電池箱置換站點，III為蓄電池箱內報廢蓄電池生產回收車間，在充電生產車間I中，由220伏或110伏380伏等電壓的交流電源供電，通過高效率充電器A1、A2…Am對蓄電池箱B1、B2…Bn，C1、C2…Cn，D1、D2…Dn進行充電，直至對各電池箱充足電，將充足電的各蓄電池箱E送至蓄電池箱置換站點II，賣給公路上處于欠電狀態的電動車F交換蓄電池，補充電能，電動車F購買充足電的蓄電池箱E，并將欠電的蓄電池箱G留下，作為公共周轉蓄電池箱，電動車主支付蓄電池箱E中電能充電費和平均的蓄電池折舊費和一定比率的電能供應站建站費及供電毛利潤，電動車主支出的這一合計費用是行駛同樣里程的汽車油耗費用的三分之一至四分之一，蓄電池箱G由電能供應站的蓄電池箱置換站點II通過站內流程a送至充電生產車間I重新充電；蓄電池箱內的蓄電池應選擇高容量耐久可回收的環保蓄電池，如鋰離子蓄電池、鎳氫、鎳鎘蓄電池、鉛酸蓄電池等，充電器應采用高效率充電技術，如負脈沖組合快速充電技術及其它先進充電技術，一組蓄電池的循環重復充電次數達到300-1800次后，該組蓄電池逐漸老化報廢，報廢的蓄電池由電能供應站通過流程b送至蓄電池回收車間III，該車間主要負責對報廢蓄電池作無害化處理進行資源再利用或資源轉移處理。
圖2為城際公路電動車電能供應站的構成和沿路布局結構示意圖，圖中L1、L2…Li為公路沿線兩側分布的電能供應網站，L1、L2…Li中的各個電能供應站是由圖1所示的一個個電能供應站結構單元組成，它們沿公路兩側分布，相鄰兩個電能供應站的間距小于蓄電池一次充足電后電動車的續行里程，如現有技術的電動自行車續行里程為45-60公里，則公路同側相鄰兩電能供應站的間距選擇20-40公里，如果統一使用高容量蓄電池，并攜帶兩個蓄電池箱電動車續行里程提高到200公里，則相鄰電站的間距應選擇40-160公里，并在相鄰電能供應站間安裝應急欠電求助電話亭，并參照里程碑由電能供應站就近派車送換蓄電池箱，相鄰的電能供應站之間還可安裝排列太陽能和/或風能輔助供電充電系統以充分利用的公路兩旁空間和自然無償能源來降低電能供應站的供電成本，增產增收，當然上述輔助供電系統也可不安裝。
圖3為城市市區電動車電能供應網站的結構和環城布局結構示意圖，城市市區電能供應網站的基本單元仍然是圖1所示的一個電能供應站，各電能供應站(如圖中矩形框所示)沿城市市區各級環城公路兩側均勻分布并在連通各環城公路的慣通公路和市區中心縱橫主干道上適當分布電能供應站，以保證相鄰兩個電能供應站的間隔距離小于或等于電動車的最小續行里程或它的二分之一或三分之一或四分之一續行里程，以確保電動車可以隨時隨地方便的更換蓄電池箱，在市區內環線人口稠密區相鄰電能供應站間距應縮短為0.5-15公里，以方便市民隨時隨地更換蓄電池箱，市區的電能供應站中的充電生產車間I可與蓄電池箱置換站點II分開，由集中的充電生產車間分時段向蓄電池箱置換站點送取蓄電池箱E。蓄電池生產回收車間III也可與蓄電池箱置換站點分開，由集中的報廢蓄電池回收車間III對蓄電池箱中報廢蓄電池進行統一的無害化處理，或者報廢蓄電池回收車間與蓄電池生產車間合為一體，既對電能供應站提供新的蓄電池，又回收處理報廢蓄電池，對報廢蓄電池的無害化處理是針對蓄電池電解質以及各種金屬材料電極板的無害化處理、資源的再利用或資源的轉移處理以及對蓄電池外殼的翻新再利用等。
為了保證電能供應站運行的有序性、安全性，應對蓄電池外形進行統一規劃，設計統一尺寸，尤其是外形為長方體智能蓄電池手提箱或智能蓄電池集裝箱或蓄電池集裝箱形結構，智能蓄電池手提箱和智能蓄電池集裝箱內的供電充電電路上設置有智能充電供電控制器如以單板機CPU為核心的刷卡式或密碼式智能充電供電控制器，智能蓄電池手提箱和智能蓄電池集裝箱適用于社會公眾使用的各種兩輪、三輪電動車和電動汽車，蓄電池集裝箱適用于城市交通運輸公司內部各種電動汽車及電動汽車電能供應站使用。電能供應站還可對電動車主建立信用檔案，以防蓄電池電芯被私自惡意更換和惡意大電流放電，電能供應站的充電車間的充電器與各種蓄電池箱之間統一采用插頭、插座方式連接，以便迅速抽插補充電能。
本發明由于采用了全新的電動車供電技術和理念，從根本上打破了傳統觀念將蓄電池所有權歸屬購車者的局限，把電動車用完電后需費大量時間進行電能補充的工作交由電能供應站完成，使得電動車能夠在短短的幾分鐘內完成電能的補充，具體解決方案是將蓄電池與電動車從一而終的一一對應關系拆開，把電能載體的蓄電池放入社會電動車群體的大循環中，即一套蓄電池在不同時間可為社會上同類型的不同電動車供電，一輛電動車在不同時間可以使用不同蓄電池供電，而蓄電池的折舊費、回收費是在每次電池置換過程中累計完成的。兩輪電動自行車、兩輪電動車、三輪電動車、四輪電動汽車四種類型電動車的蓄電池類別之間尺寸可以不同，但同一類型電動車的蓄電池尺寸必須相同，實行標準化尺寸，如采用可整體手工或機械化操作搬移的、可一次性快速完成更換作業的智能化蓄電池手提箱或集裝箱或蓄電池集裝箱，以便在同類型的不同車輛中通用，在電動車電能供應站內電動汽車的蓄電池集裝箱或智能蓄電池集裝箱的更換采用叉車叉裝或吊車吊裝方式，或采用專用集裝箱搬運車或機械手、臂或機器人搬移安裝來更換。
本發明的最佳實施例之一為一個電動車電能供應站由充電生產車間I、蓄電池箱置換站點II、報廢蓄電池回收車間III結合構成，工作流程為充電生產車間I向蓄電池箱置換站點II供應充足電的蓄電池箱E，并接收蓄電池箱置換站點II送來的耗盡電的蓄電池箱G進行再充電。
本發明的最佳實施例之二為一個城際電動車供應網站，由相鄰兩站間隔距離為小于電動車續行里程，尤其是小于四輪電動汽車續行里程的二分之一的各個電動車電能供應站構成，各電能供應站之間可以安裝也可不安裝太陽能和/或風輪輔助電能充電器構成。
本發明的最佳實施例之三為一個城市市區電動車電能供應網站，相鄰兩站從市中心縱橫主干道、內環、二環間隔0.5-15公里，三環4-30公里，四環10-60公里，五環20-100公里，六環30-160公里即市區內環線往外環線間隔距離逐漸增大到兩輪、三輪、四輪電動車續行里程的四分之一、三分之一、二分之一構成城市市區電動車電能供應網站。由于蓄電池供電的電動車的生產制造技術難度和營運成本遠遠小于燃油機動車，而且運行過程中無尾氣污染、無燥聲污染，它們將會成為未來城市、城際的主要交通工具，因而具有極大的發展前景。
權利要求
1.一種電動車電能供應站，由充電生產車間I、蓄電池箱置換站點II、蓄電池生產回收車間III結合構成，其特征在于充電生產車間I將充足電的一體化的蓄電池箱E通過流程a送到蓄電池箱置換站點II，通過流程b接收置換點II送回的欠電蓄電池箱G進行充電，蓄電池箱置換站點II向社會電動車群體有償提供充足電能的公用能源載體蓄電池箱E，供電動車置換蓄電池快速置換補充電能，蓄電池生產回收車間III向充電生產車間I提供新產高容量、環保蓄電池箱，并回收報廢蓄電池作無害化處理和資源再利用及轉移。
2.按權利要求1所述的電動車電能供應站，其特征在于分布在城際公路兩側的各個電動車電能供應站單元構成的城際公路電動車電能供應網站中，相鄰兩個電能供應站的的間距小于電動車蓄電池一次充足電后的續行里程，尤其為0.5-160公里間距。
3.按權利要求1所述的電動車電能供應站，其特征在于分布在城市市區各環城公路及環城公路慣通公路和市區中心縱橫主干道兩側的各個電動車電能供應站單元構成的城市市區電動車電能供應網站中，市區中心縱、橫、放射慣通主干道、內環、二環線相鄰兩個電能供應站間距為0.5-15公里，由三環向外擴展，各環線上相鄰兩個電能供應站間隔距離為三環線4-30公里；四環線10-60公里；五環線20-100公里；六環線30-160公里。
4.按權利要求1或2或3所述的電動車電能供應站，其特征在于在相鄰兩個電能供應站之間安裝太陽能和/或風能輔助電能充電器，以及安裝應急欠電求助電話機、亭。
5.按權利要求1或2或3所述的電動車電能供應站，其特征在于城際和城市市區電動車電能供應網站的各個電能供應站的充電生產車間I和/或蓄電池生產回收車間III與蓄電池箱置換站點II分離，結合成一個或一個以上的大型充電車間I和/或蓄電池生產回收車間III，供集中統一充電并分時段向蓄電池箱置換站點II送取蓄電池，集中生產高容量環保蓄電池，集中回收無害化處理報廢蓄電池。
6.按權利要求1所述的電動車電能供應站，其特征在于充電生產車間I的充電器與蓄電池箱之間采用插頭—插座的快速抽插連接結構。
7.按權利要求1所述的電動車電能供應站，其特征在于公用能源載體的蓄電池箱體上安裝有與蓄電池正負極相連的充電插座或充電引線、插頭。
8.按權利要求1或7所述的電動車電能供應站，其特征在于在電動車電能供應站內使用的公用能源載體的蓄電池箱為智能蓄電池手提箱和/或智能蓄電池集裝箱和/或蓄電池集裝箱。
9.按權利要求1或2或3或4或7或8所述的電動車電能供應站，其特征在于兩輪或輕型三輪電動車使用智能蓄電池手提箱，在電動車電能供應站內由人手工更換智能蓄電池手提箱，電動汽車和大型三輪車使用蓄電池集裝箱或智能蓄電池集裝箱，在電動車電能供應站內由集裝箱吊車吊裝或集裝箱叉車叉裝或集裝箱搬運車安裝或機械手、臂或機器人來更換蓄電池集裝箱或智能蓄電池集裝箱。
10.按權利要求1所述的電動車電能供應站，其特征在于蓄電池箱置換站點II有償收取的電能費用內至少包含有電能充電費和平均的蓄電池折舊費和平均的電能供應站建站費。
全文摘要
一種電動車電能供應站，由充電生產車間工蓄I、電池置換站點II、蓄電池產回收車間III結合構成，打破了傳統電動車電能供應模式，建立了公用電能載體蓄電池周轉站的新概念，電動車用完電后在一分鐘內把用完電的蓄電池通過向電能供應站有償置換充足電的蓄電池進行電能補充，極大地縮短了電能補充時間，由各個電能供應站結合構成城市的電能供應網站能方便地為電動車隨時隨地的補充電能，為清潔環保的電動車在城市的普及提供了技術保證。
文檔編號B60S5/06GK1459396SQ02144150
公開日2003年12月3日 申請日期2002年10月6日 優先權日2002年5月23日
發明者劉奧宇 申請人:劉奧宇