時(shí)間:2024-06-21 10:01:03來源:南京德克威爾自動(dòng)化有限公司
隨著電動(dòng)汽車占據(jù)了越來越多的汽車市場,越來越多的人將目光投向了與電動(dòng)汽車相關(guān)的方方面面。相比于燃油車的加油速度,電車充電速度慢導(dǎo)致的“里程焦慮”困擾著很多電車車主。
而在充電樁之外,有一種換電設(shè)備能夠解決這一痛點(diǎn),即換電站。換電服務(wù)只需要“3分鐘”,堪比燃油車加油速度!
在德克威爾產(chǎn)品和技術(shù)的支持下,該設(shè)施成為節(jié)約能源,成就可持續(xù)未來的優(yōu)秀產(chǎn)品。一起來看!
01、行業(yè)解析
換電站又稱共享換電柜、共享電池柜,電池交換站,顧名思義,是用來進(jìn)行電池更換的,是為電動(dòng)車的動(dòng)力電池提供快速更換的能源站。
換電是一種更快的電動(dòng)車充電方式,在這種方式下,不用將電動(dòng)車插入充電插座,而只需將充滿電的電池替換掉即可。
該過程非常簡單,用戶只需要從電動(dòng)車中取出現(xiàn)有電池,放入新充電的電池,最后付款,這樣就完成了使用換電模式為車輛充電的過程。整個(gè)更換過程僅需2-3分鐘,模仿了現(xiàn)有加油站的經(jīng)驗(yàn)。
02、換電站組成系統(tǒng)
1.換電站四大組成
換電站結(jié)構(gòu)可分為四部分:換電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、換電平臺(tái)及控制系統(tǒng)組成。
1.1換電系統(tǒng)
換電系統(tǒng)的作用是從電動(dòng)汽車上卸下虧電電池,運(yùn)送到電池倉中,并從電池倉中獲取滿電電池,運(yùn)送到換電平臺(tái)完成換電工作。
換電機(jī)器人是換電系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一。加解鎖平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)車輛電池包的更換與加解鎖功能,碼垛機(jī)用于運(yùn)輸和交換電池,鎖止鏈接組件可快速自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池與車身的鎖止和分離。
快換電連接器、液冷連接器、水連接器主要起連接作用。
1.2充電系統(tǒng)
換電站內(nèi)充電系統(tǒng)主要設(shè)備是充電倉,以集中充電,交流慢充的方式對更換下來的電池進(jìn)行充能。
充電系統(tǒng)中,電池箱體設(shè)計(jì)技術(shù)對環(huán)境控制、安全防護(hù)、鎖止及快速解鎖技術(shù)等有較高的要求。
1.3換電平臺(tái)
換電平臺(tái)包括換電集裝箱和停車底座,用于停放與定位電動(dòng)汽車。
目前的解決方案中,一種是采用下沉式的電動(dòng)汽車定位平臺(tái),這種設(shè)計(jì)是現(xiàn)在換電站常用的方式,但存在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)麻煩、部署施工時(shí)間長、需增設(shè)排水措施和無法搬遷等問題;另一種是將電動(dòng)汽車應(yīng)用頂升裝置抬起。
由于汽車懸架作用的存在,對頂升裝置的設(shè)計(jì)提出了一定的要求,換電模式對電動(dòng)汽車停車定位也有較高精度要求,一旦停車位置出現(xiàn)偏差,無法成功定位,將導(dǎo)致后續(xù)換電工作無法進(jìn)行。
1.4控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)與客戶設(shè)備通信,以及與換電站的協(xié)調(diào)設(shè)備進(jìn)行通信。簡單來說,控制系統(tǒng)接收來自客戶端設(shè)備的電池更換操作請求,從多個(gè)換電平臺(tái)中選擇一個(gè)執(zhí)行換電操作。
控制系統(tǒng)涉及電動(dòng)汽車的識(shí)別,已知的識(shí)別方式包括通過車載 RFID 識(shí)別,設(shè)置車牌識(shí)別裝置識(shí)別與人工識(shí)別。
03、現(xiàn)場痛點(diǎn)
1.體積:由于電池倉內(nèi)部空間狹小,電氣柜布局要求較為嚴(yán)格,所以對于I/O設(shè)備的安裝體積有要求,EX系列90×67×14mm左右的尺寸適配了該需求。
2.穩(wěn)定性:該項(xiàng)目由于工作特性,對于設(shè)備通信質(zhì)量和信號(hào)穩(wěn)定性要求極高,EX系列可以輕松適配該需求。
3.EMC等級(jí):在電池充電過程中,會(huì)產(chǎn)生一定的電磁干擾,對于通訊類產(chǎn)品影響較高,EX系列具備國標(biāo)A級(jí)性能,能夠勝任該工況。
總之,換電站對設(shè)備體積的要求,對數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都有著更高的要求,需要德克威爾產(chǎn)品滿足以下需求:
·支持Profinet的遠(yuǎn)程I/O;
·IO部分安裝體積小于20CM×15CM;
·EMC部分性能達(dá)到國標(biāo)A級(jí);
·對于外部信號(hào)進(jìn)行集中采集,且整體響應(yīng)時(shí)間不低于10ms;
04、德克威爾方案
主站:西門子151SP;
適用工藝段:換電站;
項(xiàng)目I/O配置: 單個(gè)換電站遠(yuǎn)程I/O13-15臺(tái),單臺(tái)數(shù)字量96-128個(gè)點(diǎn)左右;
項(xiàng)目概述:
該項(xiàng)目為新能源汽車智能換電站項(xiàng)目,操作流程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化處理、使用。信號(hào)點(diǎn)類型為數(shù)字量輸入輸出(EX-210H&EX-310H),主要承擔(dān)載車平臺(tái)升降機(jī)及轉(zhuǎn)盤到位信號(hào),其中升舉平臺(tái)信號(hào)要求響應(yīng)時(shí)間在20毫秒以內(nèi)。
車輛到位信號(hào)由定位傳感器和視覺系統(tǒng)協(xié)同組成,為底盤電池拆卸建立安全運(yùn)行環(huán)境。
德克威爾應(yīng)用優(yōu)勢:在原有西門子方案上實(shí)現(xiàn)無縫替換,體現(xiàn)國產(chǎn)品牌優(yōu)質(zhì)性能。
05、德克威爾EX系列卡片式I/O
產(chǎn)品特點(diǎn):
1.通信穩(wěn)定,響應(yīng)快,操作便捷,效率高;
2. 總線協(xié)議豐富,支持多種通訊協(xié)議,例如:EtherCAT、PROFINET、DeviceNet、CC-Link、 EtherNET/IP、Modbus-RTU、CC-Link IEF Basic等;
3. 信號(hào)類型豐富,可滿足工廠自動(dòng)化與過程自動(dòng)化控制。支持?jǐn)?shù)字量、模擬量、溫度模塊、編碼器模塊、自由通訊模塊;
4. 結(jié)構(gòu)緊湊,模塊體積小,單個(gè)I/O模塊最大支持32數(shù)字量信號(hào)點(diǎn);
5. 擴(kuò)展能力強(qiáng),單個(gè)適配器最大可擴(kuò)展32片I/O模塊,耦合器掃描速度快;
6. 簡單易用,標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌式安裝,直插式端子,免工具安裝。
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