電動(dòng)汽車(chē)電池更換站設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、電動(dòng)汽車(chē)電池更換站設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第一篇總的部分1 設(shè)計(jì)依據(jù) 國(guó)家電網(wǎng)公司電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施典型設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)電池更換站技術(shù)導(dǎo)則Q GDW 486-2010電動(dòng)汽車(chē)電池更換站設(shè)計(jì)規(guī)范Q GDW 487-2010 電 動(dòng) 汽 車(chē) 充 電 站 及 電 池 更 換 站 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 技 術(shù) 規(guī) 范 Q GDW 488-2010電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)充電站通用要求Q/GDW 236-2009電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)充電站布置設(shè)計(jì)導(dǎo)則Q/GDW 237-2009電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)充電站供電系統(tǒng)規(guī)范Q/GDW 238-2009電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則Q/GDW47820102 主要設(shè)計(jì)原則以“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)用優(yōu)先，合理布點(diǎn)，超

2、前謀劃”為原則，與城市發(fā)展規(guī)劃和交通規(guī)劃有機(jī)結(jié)合，建設(shè)適合某旅游開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)際、節(jié)能環(huán)保、 高效實(shí)用的電動(dòng)汽車(chē)換電設(shè)施，形成科學(xué)合理的電動(dòng)汽車(chē)換電配套設(shè)施布局，服務(wù)電動(dòng)汽車(chē)新興行業(yè)發(fā)展，為消費(fèi)者提供高效節(jié)能的配套設(shè)施，展示國(guó)家電網(wǎng)公司責(zé)任央企形象，提高電能占終端能源消費(fèi)比重和能源利用效率，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展。3 . 服務(wù)對(duì)象及服務(wù)需求某換電站服務(wù)于某客車(chē)有限公司生產(chǎn)的純電動(dòng)公交車(chē)， 數(shù)量 為30臺(tái)。純電動(dòng)公交車(chē)全部采用快速更換電池方式運(yùn)行 ,電池由 電動(dòng)汽車(chē)廠家成套提供。純電動(dòng)公交車(chē)的理論滿載續(xù)航里程為100公里，純電動(dòng)公交車(chē)路線一周約為30公里（針對(duì)某旅游開(kāi)發(fā)區(qū)旅游線路），所以 一輛純電

3、動(dòng)公交車(chē)換電后可運(yùn)行 2-3圈；純電動(dòng)公交車(chē)的平均時(shí) 速為30公里/小時(shí)，即一輛大巴運(yùn)行約3小時(shí)需要進(jìn)行一次換電 服務(wù)；站內(nèi)充電機(jī)平均充電電流按0.3C考慮， 站內(nèi)充電機(jī)平均充電電流按 0.3C （C=360 AH）考慮，單箱電池充電時(shí)間 約為3小時(shí)；當(dāng)多輛大巴集中換電時(shí)，以每輛車(chē)綜合換電時(shí)間15分鐘計(jì)， 當(dāng)換到第18車(chē)次時(shí)，第1車(chē)次的電池箱充電全部完成，故電池 箱備用率即為18/30=0.6,故電池箱數(shù)量為30X 10X 0.6=180。根據(jù)以上計(jì)算可得出某換電站需要1個(gè)自動(dòng)換電工位，為了預(yù)防機(jī)器人維護(hù)及損壞而造成整個(gè)換電站癱瘓的突發(fā)情況，某換電站配備了一個(gè)手動(dòng)換電工位， 另配置了手動(dòng)堆垛及

4、換電設(shè)備 及備用電池暫存架具體配置如下：自動(dòng)換電工位配置120臺(tái)電池箱專用直流充 電機(jī)（DC3U90V; 0150A）、2組電池架（電池架分 6層，每 組可放置60個(gè)電池箱），配備1套電池更換設(shè)備（含自動(dòng)堆垛 設(shè)備、自動(dòng)換電設(shè)備各2套，手動(dòng)堆垛設(shè)備、手動(dòng)換電設(shè)備各 2套），同時(shí)配置有相應(yīng)的綜合監(jiān)控、安防、計(jì)量系統(tǒng)及電池檢測(cè) 維護(hù)設(shè)備。手動(dòng)換電工位配置 60臺(tái)電池箱專用直流充電機(jī)（DC30-90V; 0150A）、1組電池架（電池架分 6層，每組可放置 60個(gè)電池箱），配備1 套電池更換設(shè)備（含手動(dòng)換電設(shè)備2 套、自動(dòng)堆垛設(shè)備1 套， 手動(dòng)堆垛設(shè)備1 套） ， 同時(shí)配置有相應(yīng)的綜合監(jiān)控、安防、計(jì)

5、量系統(tǒng)及電池檢測(cè)維護(hù)設(shè)備。4站區(qū)自然條件某換電站位于某旅游開(kāi)發(fā)區(qū)彩宇廣場(chǎng)東北側(cè)彩宇大街與102國(guó)道交匯處，此處為某開(kāi)發(fā)區(qū)與經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的交通要道，交通便利，車(chē)流 量較大，是換電站發(fā)揮較高效率的理想地段。某換電站地理坐標(biāo)為東經(jīng) 125度21分，北緯43度52分，所在位 置海拔高度為204米，為亞歐大陸中溫帶半干燥半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)， 年平均氣溫4.7 C ,平均最高氣溫為 28.3 C,平均最低氣溫-22.4 C , 絕對(duì)最高氣溫38.8 ,絕對(duì)最低氣溫-34.9 C；平均相對(duì)濕度69%年 降水量600毫米左右。5設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍：某換電站10kV電源、進(jìn)站道路，建筑本體（建筑內(nèi)道 路、給排水、消防

6、、采暖）、換電站配電室配電裝置、換電站換電區(qū) 域及其監(jiān)控系統(tǒng)、站用交直流系統(tǒng)、工程概算以及生產(chǎn)輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)。6主要用地指標(biāo)序 號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)量1站區(qū)內(nèi)總建筑面積2 m2460.952站區(qū)圍墻內(nèi)用地面積2 m36423建筑局度m11.6第二篇建設(shè)方案1 某換電站總平面布置某換電站包括換電功能區(qū)、配電室、停車(chē)區(qū)、營(yíng)業(yè)服務(wù)區(qū)組成。換電功能區(qū)、配電室設(shè)置在本體建筑一層，營(yíng)業(yè)服務(wù)區(qū)設(shè)置在二層， 停車(chē)區(qū)設(shè)在室外，進(jìn)站道路的東南側(cè)。2 某換電站供配電系統(tǒng)方案（一）外電源方案1、10kV主電源引自彩云66kV變電站10kV企聯(lián)線新設(shè)環(huán)網(wǎng)柜，電 纜長(zhǎng)0.56km 2根，采用ZR-YJLV22-8.7/15-

7、3 X85電纜，電纜運(yùn)行方 式為一用一備。本工程將彩云66kV變電站10kV企聯(lián)線在新設(shè)10kV環(huán)網(wǎng)柜位置斷開(kāi)，環(huán)網(wǎng)柜為兩進(jìn)三出全絕緣、全密閉 SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜 兩個(gè)進(jìn)線單元，一個(gè)接彩云66kV變電站側(cè)電纜，一個(gè)接企聯(lián)開(kāi)關(guān)站側(cè) 電纜；三個(gè)配出單元，一個(gè)斷路器配出單元接某換電站，其余兩個(gè)配出單元預(yù)留。2、 10kV 備用電源引自某66kV 變電站所帶10kV 新城線兆基E 區(qū)中壓開(kāi)關(guān)站，電纜長(zhǎng) 5.14km X2根，采用 YJLV22-8.7/15-3 M85及 ZR-YJLV22-8.7/15-3 X85電纜，電纜運(yùn)行方式為一用一備。本次設(shè)計(jì)在兆基E區(qū)中壓開(kāi)關(guān)站內(nèi)增加1臺(tái)KYN28

8、A-12型高壓配出柜，內(nèi)裝固封極柱式真空斷路器，參數(shù)為630A， 31.5 kA 。（二）站內(nèi)供電系統(tǒng)（ 1）站內(nèi)供電系統(tǒng)電池更換站供電系統(tǒng)主要包括10kV開(kāi)關(guān)柜、變壓器、低壓配電柜、有源濾波、站用電源等組成部分。換電站所配套設(shè)置的配電室為雙電源供電方式，主、備電源設(shè)計(jì)總?cè)萘烤鶠?000kVA（2000kVA2）。配電站電氣設(shè)備一次設(shè)備配置如下：2臺(tái)10kV干式非晶合金低損耗變壓器 ，容量均為2000kVA12面10kV高壓開(kāi)關(guān)柜，型號(hào)為KYN28A-1翌,其中包括2面進(jìn)線柜，2面主受柜，2面PT肖諧柜，2面計(jì)量柜，2面配出柜，2面母聯(lián)柜；16面0.4kV低壓開(kāi)關(guān)柜，型號(hào)為GC型，其中包括6面

9、有源濾波柜，2面主受柜，7面配出柜，1面母聯(lián)柜。3面直流屏，參數(shù)為200Ah,直流220V。配出柜配出回路電纜型號(hào)及長(zhǎng)度詳見(jiàn)材料表。（ 2）配電變壓器的選擇參照國(guó)家電網(wǎng)公司電動(dòng)汽車(chē)電池更換站的設(shè)計(jì)要求，本電動(dòng)汽車(chē)電池更換站高壓側(cè)選用雙路10kV進(jìn)線電源，配置2臺(tái)低空載損耗的干式配電變壓器?？紤]到電池更換站用電容量很大，2 臺(tái)變壓器采用常供方式，每臺(tái)變壓器正常情況承擔(dān)二分之一的站用負(fù)載。電池更換站配電變壓器容量計(jì)算：配電變壓器容量（ SN ） 選擇主要根據(jù)充電設(shè)施內(nèi)充電機(jī)的輸入容量（ 用 S表示，根據(jù)充電機(jī)的輸出功率（P）進(jìn)行折算）、充電機(jī)數(shù)量（ND、充電機(jī) 同時(shí)系數(shù)（Kx）及變壓器最佳負(fù)荷率（

10、m）,功率因數(shù)（cos ）決定?？紤]到充電設(shè)施配電系統(tǒng)安裝了有源濾波無(wú)功補(bǔ)償裝置，cos 可以達(dá)到0.95，充電機(jī)容量折算采用如下簡(jiǎn)易算法：S P /（cos * ）（ 1.1 ）式（ 1.1 ）中， 為充電機(jī)工作效率，高頻開(kāi)關(guān)整流充電機(jī)取0.9。1.2)配電容量為：SNKx ( SSe )/ m充電機(jī)同時(shí)系數(shù)（ K x） 由充電機(jī)使用情況和數(shù)量決定，考慮到電池更換站充電機(jī)使用頻率很高，并取一定的裕量，該值取1.0 。m為變壓器負(fù)荷率，取0.8。Se為除去充電機(jī)外其它充電設(shè)施用總負(fù)荷容量，可按照1套電池更換設(shè)備共80KW 1臺(tái)電池檢測(cè)及維護(hù)設(shè)備20KW其他監(jiān)控、照明、空調(diào)和辦公用電負(fù)荷等150

11、KW計(jì)算。由于本換電站共需180臺(tái)功率為13KW（具體計(jì)算見(jiàn)下文）的直流充電機(jī)，根據(jù)上述數(shù)據(jù)可計(jì)算配電變壓器總?cè)萘繛椋簊N 1.0 180 13/（0.9v0.95） 80 20 150/（0.8） 3733KVA因此，選擇容量為2臺(tái)2000KVA勺變壓器。（ 3）高壓開(kāi)關(guān)柜選擇本設(shè)計(jì)10kV高壓開(kāi)關(guān)柜采用金屬鎧裝中置柜，型號(hào)為KYN28A-121,柜內(nèi)配置固封極柱式真空斷路器，機(jī)械壽命30000 次，便于維護(hù)的模塊化分合閘操作機(jī)構(gòu)，額定短路開(kāi)斷電流開(kāi)斷次數(shù)50 次。斷路器額定電流選擇630A開(kāi)關(guān)柜具有充裕的電纜連接空間、完善可靠的五防聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)以及短路關(guān)合能力快速的合閘接地開(kāi)關(guān)。（ 4）低壓開(kāi)

12、關(guān)柜選擇0.4kV 側(cè)采用單母線分段的接線方式，設(shè)主受柜、有源濾波柜，配出柜及分段聯(lián)絡(luò)柜。本站配置2 面主受柜、7 面配出柜、6 面有源濾波柜及1 面母線聯(lián)絡(luò)柜。低壓柜采用GC鋰抽屜柜進(jìn)線開(kāi)關(guān)采用框架斷路器，具有完善的三段式保護(hù)、上下級(jí)配合功能。出線開(kāi)關(guān)根據(jù)斷路器的容量，額定工作電流 630A及以下的斷路器，采用普通塑殼斷路器。低壓斷路器配置輔助觸點(diǎn)和報(bào)警觸點(diǎn)，以便和綜自系統(tǒng)配合工作。0.4kV接地系統(tǒng)采用變壓器中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，采用TN-S接地方式,接地電阻應(yīng)不大于4QO （ 5）有源濾波的選擇電動(dòng)汽車(chē)充電站屬于諧波源負(fù)荷，會(huì)產(chǎn)生諧波電流注入公用電網(wǎng)，影響電網(wǎng)電能質(zhì)量水平。因此需要采取措施

13、抑制其諧波電流注入，以確保電能質(zhì)量和電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。a 諧波考核標(biāo)準(zhǔn)諧波監(jiān)測(cè)點(diǎn)為充電設(shè)施接入點(diǎn)，考核標(biāo)準(zhǔn)依據(jù) GB/T14549-1993電能 質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波及GB/Z17625.6-2003電磁兼容 限值 對(duì)額定電流大 于16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電流的限制等規(guī)定。b 諧波治理原則諧波治理工程應(yīng)按照“同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收、同時(shí)投運(yùn)”的原則進(jìn)行。本設(shè)計(jì)方案采用有源濾波技術(shù)在低壓母線集中補(bǔ)償。c 配置原則按照充電機(jī)在交流電源輸入端產(chǎn)生的諧波電流含有率（取輸出電壓范圍內(nèi)的最大值），確定 APF補(bǔ)償電流為290A根據(jù)確定的補(bǔ)償容量，兼顧經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的前提下，每套A

14、PF容量增加適當(dāng)?shù)膫溆萌萘浚糜跓o(wú)功功率的柔性補(bǔ)償，確定選擇每套有源濾波的容量為300A,站內(nèi)供配置2套（每套3面柜）。（ 6）站用電源的選擇0.4kV 母線供電，設(shè)置雙回路供電，取自不同 母線，通過(guò)交流配電箱分配給站內(nèi)照明、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、插座等設(shè)備供電。直流電源系統(tǒng)：選用直流屏，直流母線采用單母線接線。直流系統(tǒng)充 電裝置采用智能化整流電源模塊，具備顯示、上傳直流系統(tǒng)狀態(tài)量的功能。 綜合考慮保護(hù)裝置、總控等需要直流電源的用電設(shè)備和不間斷電源的供電 設(shè)備用電需求，直流電源電池容量確定為200AH配置2臺(tái)整流電源模塊及 主監(jiān)控、絕緣檢測(cè)等裝置，共需配置兩面柜。不間斷電源系統(tǒng)：監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置不停電電源，

15、不停電電源采用直流電 源和逆變電源組成。不停電電源的容量選擇確定為3kVA監(jiān)控系統(tǒng)站控層采用交流不停電電源（UPS）供電，容量確定為3kVA3充電系統(tǒng)站內(nèi)充電系統(tǒng)包括充電機(jī)和充電架，在設(shè)計(jì)中提出充電機(jī)的選型及 相關(guān)電氣性能參數(shù)、充電機(jī)與充電架的布置。3.1充電機(jī)選型及性能參數(shù)根據(jù)與車(chē)廠交流所得結(jié)果，見(jiàn)下表電池型號(hào)磷酸鐵鋰電池單節(jié)電池3.2V 90AH單節(jié)放電終止電壓2.5V單節(jié)充電終止電壓3.6V電池裝箱方式2并14申、2并8申電池箱個(gè)數(shù)/車(chē)10景區(qū)內(nèi)所用車(chē)輛的單箱電池電壓為 50V60V,充電截止電壓為55V-70V ,考慮到一定的裕量，充電機(jī)電壓調(diào)節(jié)范圍選擇為30V90V。單體電池容量為1

16、80Ah成組后總?cè)萘?60AH最大充電電流在120A左右。考慮到一定的裕量，充電機(jī)最大充電電流選擇150A充電機(jī)的主要性能參數(shù)如下：a工作環(huán)境溫度：-20 C+50Cb相對(duì)濕度：5%95%c 柜體防護(hù)等級(jí)：IP54d 輸入電壓：380VAC 10%,50 1Hze輸出電壓范圍：DC30V 90Vf 最大輸出電流：150Ag 直流輸出功率：最大13.5KWh 充電方式：充電預(yù)處理、恒流- 恒壓、智能充電i輸入功率因數(shù)：0.95 （半載以上）j效率：A90%（半載以上）k輸出電壓誤差：w 1% （在電源和負(fù)載波動(dòng)范圍內(nèi)）l輸出電流誤差：%（A30A）,X.3A （30A）m輸出電壓紋波：80022

17、60 （長(zhǎng)X寬X高）充電機(jī)柜內(nèi)，每個(gè)充電機(jī)柜放置 6 臺(tái)充電機(jī)。本電池更換站共180 臺(tái)充電機(jī)，因此需要配置30 面充電機(jī)柜。3.3 充電機(jī)主要功能充電機(jī)具有根據(jù)電池管理系統(tǒng)（BMS和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，動(dòng) 態(tài)調(diào)整充電參數(shù)、自動(dòng)完成充電過(guò)程的功能。充電機(jī)具備通過(guò)CAN接口與電池管理系統(tǒng)通信的功能，獲得電池箱參數(shù)及充電電池的狀態(tài)參數(shù)。充電機(jī)具備通過(guò)以太網(wǎng)或 CAN接口與監(jiān)控系統(tǒng)通信的功能，用于將電 池信息、充電機(jī)信息上傳到電池更換站監(jiān)控系統(tǒng)，并接收來(lái)自監(jiān)控系統(tǒng)的指令。充電機(jī)能判斷電池箱是否連接正確。與電池箱正確連接后，充電機(jī)才能允許啟動(dòng)充電過(guò)程。當(dāng)充電機(jī)檢測(cè)到與電池箱的連接不正常時(shí)，必須立即

18、停止充電。充電機(jī)具有待機(jī)、充電、充滿等狀態(tài)指示，并將此信息送至充電架。充電機(jī)能夠顯示直流電壓、直流電流等必要的信息。充電機(jī)故障時(shí)有相應(yīng)的告警信息。充電機(jī)具有實(shí)現(xiàn)外部手動(dòng)控制的輸入設(shè)備，可對(duì)充電機(jī)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。充電機(jī)具備交流輸入過(guò)欠壓保護(hù)、交流輸入過(guò)流保護(hù)、直流輸出過(guò)壓保護(hù)、直流輸出過(guò)流保護(hù)、內(nèi)部過(guò)溫保護(hù)等功能。3.4 充電架帶有充電接口的立體支架, 可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池箱進(jìn)行存、充電、 監(jiān)控等功能。具備符合標(biāo)準(zhǔn)電池箱要求的安裝位置，具有良好的穩(wěn)固性、承重能力、絕緣能力、可擴(kuò)展性等，滿足大規(guī)模電池箱充電和存儲(chǔ)的需求。電池箱連接器：電池箱聯(lián)接器插頭布置在電池架的后側(cè)，集成在充電架上，實(shí)現(xiàn)充電、通訊、控制等

19、功能。溫控及報(bào)警等配件：電池架上配置有必要的溫度控制設(shè)備及報(bào)警等附 件，包括風(fēng)扇、煙感等設(shè)備。電池箱狀態(tài)指示燈：指示架子中電池箱的電量狀態(tài)，包括滿電狀態(tài)、充電狀態(tài)、待充狀態(tài)和待維護(hù)狀態(tài)等。 充電架的重量：500kg/列。電池箱總成重量：電池箱的總重加上充電架的重量。(10個(gè)電池架為例)支撐腳數(shù)量：11列*2,共計(jì)38個(gè)。單個(gè)支撐點(diǎn)承 重 1100kg。支撐腳接觸面直徑：60mm4電池更換系統(tǒng)4.1 電池更換系統(tǒng)組成電池更換系統(tǒng)是電池更換站的核心組成部分，由堆垛設(shè)備、換電設(shè)備、 暫存架、電池箱以及連接器等組成。4.2 電池更換系統(tǒng)的邊界條件現(xiàn)對(duì)本設(shè)計(jì)方案的前期邊界條件做界定：(1)本方案中的堆垛

20、設(shè)備為全自動(dòng)、智能化的高精度工業(yè)機(jī)器人，要 求實(shí)現(xiàn)無(wú)人介入、自主識(shí)別工作。(2)本方案采取獨(dú)立的換電設(shè)備與堆垛設(shè)備方式，電池的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程通 過(guò)電池暫存架(臨時(shí)存放臺(tái))實(shí)現(xiàn)。換電設(shè)備與堆垛設(shè)備完成相對(duì)單一獨(dú) 立的工作。(3)在完整實(shí)現(xiàn)電池更換的前提下，場(chǎng)地布局力求節(jié)約、合理、可擴(kuò) 展。(4)電池箱要求：電池箱技術(shù)參數(shù)表如下：物理尺寸W:840 H:330 L:870承載重量300Kg環(huán)境溫度-10 50 c沖擊負(fù)荷50Kgf識(shí)別方式RFID電池箱抓取方式為機(jī)械勾手采取硬接觸方式進(jìn)行推拉動(dòng)作，解鎖使用鍥形狀勾手插入進(jìn)行推壓解鎖，電池箱開(kāi)鎖機(jī)構(gòu)如圖所示（此為 Bus側(cè)用）； 另外前后各有2個(gè)小拉環(huán)，為

21、堆垛機(jī)器人機(jī)械手使用。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司電動(dòng)汽車(chē)電池更換站技術(shù)導(dǎo)則和電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，平均每輛車(chē)的電池更換時(shí)間要控制在10分鐘以內(nèi)，考慮到實(shí)際運(yùn)行中的一些不可控因素，以嚴(yán)格要求考慮，電池更換的凈時(shí)間要控 制在8分鐘以內(nèi)（基于單側(cè)5箱電池計(jì)算）。4.3 換電區(qū)的平面布置換電區(qū)沿車(chē)輛進(jìn)出運(yùn)行方向?qū)ΨQ分布，中間為車(chē)輛?？繀^(qū)，兩側(cè)依次 分布換電機(jī)器人及其導(dǎo)軌，電池暫存架，堆垛機(jī)器人及電池充電存儲(chǔ)區(qū)， 靠北側(cè)集中布置為換電站的高低壓配電、APF及直流屏等設(shè)備。4.4 電池更換系統(tǒng)的工作流程整個(gè)過(guò)程為：將電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)到指定位置，由機(jī)器人將汽車(chē)兩側(cè)上的電 池逐個(gè)卸下，再將準(zhǔn)備好已充滿電的電池，推入汽車(chē)內(nèi)，

22、完成更換。另一 機(jī)器人將更換下的電池逐個(gè)搬入電池架進(jìn)行充電。EJLZJEJBDHKKmBDE電池更換裝置示意圖（以電動(dòng)汽車(chē)一側(cè)為例）4.5 電池箱及連接器（1）電池箱指由若干單體電池、箱體、電池管理系統(tǒng)及相關(guān)安裝結(jié)構(gòu)件（設(shè)備） 等組成的成組電池，具備符合標(biāo)準(zhǔn)的電池箱結(jié)構(gòu)、電池箱監(jiān)控設(shè)備（電池電壓、內(nèi)阻、溫度、充放電電量、電池箱身份識(shí)別、充放電過(guò)程管理等）、 電池箱接插件、電池箱環(huán)控設(shè)備等。a實(shí)現(xiàn)防火、防水、防塵、溫控、防震、動(dòng)力可靠傳輸、容量可調(diào)、電安全防護(hù)要求等性能。與機(jī)械、人配合可以實(shí)現(xiàn)抽屜式快裝快卸。力求 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、使用安全。b通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、使用安

23、全。c實(shí)現(xiàn)了防火、防水、防塵、溫控、防震、動(dòng)力可靠傳輸、容量可調(diào)、電安全防護(hù)要求等性能。d設(shè)計(jì)機(jī)械鎖止機(jī)構(gòu)，增加了予緊力與鎖止?fàn)顟B(tài)觀察孔，配合機(jī)械手可進(jìn)行快裝快卸。性能本力榮結(jié)論鎖止機(jī)構(gòu)機(jī)械鎖止機(jī)構(gòu)，具備予 緊力與鎖止?fàn)顟B(tài)反光膜 觀察孔，配置機(jī)械手、 兼顧人工快速操作提圖J安全與方便性，提圖J抗 震性能，異常情況方便方便拆卸 和維修散熱性米用后置離心風(fēng)機(jī)與溫 度顯示，提高風(fēng)壓和流 量可與車(chē)身空調(diào)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)可靠的 熱管理，提高前面板的密封性能材質(zhì)結(jié)構(gòu)鎰鋼管骨架與絕緣防腐 蒙皮結(jié)構(gòu)提高電安全性和承載強(qiáng)度，更利 于搬運(yùn)和儲(chǔ)存，避免了內(nèi)箱體下 支撐鍍金過(guò)薄易變形的問(wèn)題電池兼容與成 組緊固方法考慮了多種

24、電池的兼容 性。多節(jié)電池整體與內(nèi) 箱體緊固可裝載20度電量，減少單體電池 的震動(dòng)，避免連接件的松動(dòng)箱體結(jié)構(gòu)降低了內(nèi)箱體高度，外 箱體可與整車(chē)廠車(chē)身骨 架配合，增加整體強(qiáng)度 減少重量。沒(méi)有更多的 輪系傳動(dòng)，減少了重量。尺寸更合理，重量更輕導(dǎo)軌與對(duì)電池 的支撐內(nèi)箱體設(shè)微型定向與支 撐導(dǎo)軌，提高了強(qiáng)度， 外箱體設(shè)置滾輪的抽屜 式傳輸方式對(duì)內(nèi)箱體設(shè)計(jì)了四銷(xiāo)定位彈性鎖 止方法，保證電池組空間三軸方 向的可靠鎖止接插件浮動(dòng)接插件在軌道和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)保證卜能可靠 保證電力的傳輸前面板安全顯 示功能報(bào)警與匹配閾值設(shè)置、 控制策略、相關(guān)顯示及 報(bào)警系統(tǒng)，24小時(shí)不間 斷蜂鳴報(bào)警、溫度、絕 緣及電量燈光顯示、SOC

25、的精度校止方法新增了在前面板的顯示功能(2)電池箱連接器蓄電池箱在換電站或在汽車(chē)上安裝及運(yùn)行時(shí)存在插入誤差及使用中的振動(dòng)，本連接器是一種在振動(dòng)中能可靠連接、同時(shí)在振動(dòng)時(shí)連接器具有X、Y、Z軸向位移的連接器、分離后連接器可自動(dòng)恢復(fù)到初始位置的一種新型 連接器。電池箱連接器在四個(gè)角的位置使用了壓縮彈簧，所以能夠長(zhǎng)期維持浮 動(dòng)功能，而且四個(gè)壓縮彈簧可以獨(dú)立準(zhǔn)確控制各個(gè)方向壓縮行程。四個(gè)壓 縮彈簧還能夠保證正常位置位置的復(fù)位功能，同時(shí)通過(guò)圓錐面配合，能夠 準(zhǔn)確自動(dòng)定心。電池箱連接器的插座裝配在內(nèi)箱上，插座的安裝板與內(nèi)箱是浮動(dòng)的， 插頭裝在外箱上，通過(guò)導(dǎo)向銷(xiāo)的導(dǎo)向，保證連接器能夠準(zhǔn)確插合，插合后 插頭和

26、插座形成一個(gè)整體，該整體和外框形成一個(gè)整體，該整體與內(nèi)箱之 間是一個(gè)軟連接，有一定的浮動(dòng)量，在振動(dòng)過(guò)程中保護(hù)了連接器及連接器 的核心部件一一插針和插孔。電池箱連接器的示意圖如下所示：4.6 堆垛機(jī)器人堆垛機(jī)器人的設(shè)計(jì)是電池更換站設(shè)計(jì)的核心之一，堆垛機(jī)器人也是電池更換站中最為主要和關(guān)鍵的設(shè)備。其與電池箱、電池架的配合，整體平面結(jié)構(gòu)的布置，與電動(dòng)車(chē)輛之間的配合、電池更換的實(shí)現(xiàn)方式以及整體所需時(shí)間都是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，技術(shù)要求嚴(yán)格。外形尺寸：2000mm(L)*4500mm(H)*1800mm(W)工作半徑：1000mm設(shè)備重量：2000kg設(shè)備功率： 20kW導(dǎo)軌長(zhǎng)度：不小于電池架長(zhǎng)度地面要求：

27、5mm/m 芝0mm南長(zhǎng)4.7 換電機(jī)器人同堆垛機(jī)器人一樣，換電機(jī)器人的設(shè)計(jì)是電池更換站設(shè)計(jì)的核心之一，也是電池更換站中最為主要和關(guān)鍵的設(shè)備。其與電池箱、電池架的配合，整體平面結(jié)構(gòu)的布置，與電動(dòng)車(chē)輛之間的配合、電池更換的實(shí)現(xiàn)方式以及整體所需時(shí)間都是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，技術(shù)要求嚴(yán)格。外形尺寸：2000mm(L)*1800mm(H)*1400mm(W)工作半徑：1200mm設(shè)備重量：1600kg設(shè)備功率： 20kW導(dǎo)軌長(zhǎng)度：不小于暫存架和電動(dòng)汽車(chē)長(zhǎng)度地面要求：5mm/im總長(zhǎng)20mm4.8 暫存架暫存架作為堆垛機(jī)器人和更好機(jī)器人交互的立體支架，具有良好的穩(wěn)固性、承重能力、絕緣能力、可擴(kuò)展性等，滿足

28、電池箱暫存的需求。堆垛機(jī)器人把充電架上充好電的電池箱搬運(yùn)至?xí)捍婕埽⑶野褧捍婕苌洗潆姷碾姵叵浒徇\(yùn)至充電架。換電機(jī)器人把電動(dòng)汽車(chē)上的電池箱搬運(yùn)至?xí)捍婕?，并且把暫存架上充好電的電池箱搬運(yùn)至電動(dòng)汽車(chē)上。 暫存架的物理尺寸：為保證暫存架的容量以及操作的便捷性，本方案中暫存架設(shè)計(jì)高度為1層，共放置7個(gè)電池箱。暫存架的重量：1000kg。電池箱總成重量：300kg*7+暫存架重量。支撐腳數(shù)量：16個(gè)，單個(gè)支撐點(diǎn)承重150kg支撐腳接觸面直徑：60mm暫存架的示意圖如下所示：4.9 應(yīng)急電池更換方案為了保證電池更換站運(yùn)行的長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠，保障在換點(diǎn)電設(shè)備發(fā)生 意外故障停運(yùn)或換電站內(nèi)停電無(wú)法運(yùn)行等突發(fā)情況下

29、依然可以進(jìn)行換電服 務(wù)，需要設(shè)計(jì)應(yīng)急電池更換方案。在本方案設(shè)計(jì)中，提出手動(dòng)應(yīng)急電池更換方案：a為換電機(jī)器人提供雙路工作電源，換電機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電源切換功可以使用遙控或操作機(jī)b換電機(jī)器人和電池堆垛機(jī)可以切換至遙控模式下, 構(gòu)完成人為控制下的換電過(guò)程。c 將配置 4 臺(tái)手動(dòng)換電裝置，3 臺(tái)手動(dòng)堆垛裝置，2 個(gè)應(yīng)急暫存架保證在全失電情況下可以完成全手動(dòng)方式的換電。4.10 換電區(qū)的安全防護(hù)半自動(dòng)（手動(dòng)）電池更換設(shè)備采用機(jī)械助力方式，單人可輕松快捷完成電池箱的更換，該設(shè)備提供了一種低成本的電池箱更換方案，可用于電池配送站、電池更換站等應(yīng)用場(chǎng)合。（1） 功能特點(diǎn)：a 體積小巧堅(jiān)固，采用液壓助力機(jī)構(gòu)，

30、靈活易用；b 具有助力操作解鎖機(jī)構(gòu)，使電池箱取出操作簡(jiǎn)單易行；c 設(shè)置可前后移動(dòng)的操作平臺(tái)，便于和電動(dòng)汽車(chē)電池箱對(duì)位、存?。籨 操作平臺(tái)設(shè)置鎖定機(jī)構(gòu)，確保搬運(yùn)操作過(guò)程中的設(shè)備安全。（2） 技術(shù)參數(shù)：a 升降動(dòng)作：速率0.05 米 /秒；b 有效工作高度：350-950mm；c 有效負(fù)載：300 公斤。4.11 換電區(qū)的安全防護(hù)本設(shè)計(jì)方案中的電池堆垛機(jī)器人的自動(dòng)化程度高，運(yùn)行速度快，需要措施來(lái)保證設(shè)備和人身的安全：（ 1）在主要設(shè)備工作場(chǎng)地四周設(shè)置防護(hù)的圍擋和提示標(biāo)志。（ 2）換電工作場(chǎng)地的門(mén)安裝自動(dòng)感應(yīng)裝置，在發(fā)現(xiàn)門(mén)在換電設(shè)備工作時(shí)候開(kāi)啟，換電設(shè)備就會(huì)啟動(dòng)保護(hù)功能，停止工作，起到防誤保護(hù)功能，

31、4.12 電池檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備根據(jù)本站內(nèi)電池箱數(shù)量及更換站間運(yùn)行安排，綜合考慮更換站規(guī)模、人員配置等因素，確定本電池更換站配備1 套電池箱檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備，設(shè)置專門(mén)的電池檢測(cè)與維護(hù)間，以放置電池檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備，并進(jìn)行電池的保養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)工作。檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備能重新標(biāo)定單體電池實(shí)際容量，最大誤差不超過(guò)5。檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備能檢測(cè)單體電池內(nèi)阻，最大誤差不超過(guò)5。檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備能檢測(cè)電池箱和單體電池絕緣性能，最大誤差不超過(guò)5。檢測(cè)與維護(hù)設(shè)備能對(duì)電池箱中的單體電池進(jìn)行單獨(dú)充放電，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單體電池的維護(hù)操作。5 監(jiān)控系統(tǒng)方案5.1 電池更換站綜合監(jiān)控后臺(tái)(1) 后臺(tái)構(gòu)成電池更換站監(jiān)控后臺(tái)由1 臺(tái)服務(wù)器及5 臺(tái)

32、工作站組成，服務(wù)器與工作站之間通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。電池更換站監(jiān)控系統(tǒng)作為電池更換站自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，主要包括電池更換站監(jiān)控后臺(tái)、充電機(jī)控制系統(tǒng)、配電系統(tǒng)監(jiān)控、電池更換監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、安防系統(tǒng)及通訊管理機(jī)等。電池更換站監(jiān)控后臺(tái)主要完成采集、處理、存儲(chǔ)來(lái)自充電機(jī)及配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，提供圖形化人機(jī)界面及語(yǔ)音報(bào)警功能，完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展現(xiàn)及下發(fā)控制命令，用以監(jiān)控充電機(jī)及配電系統(tǒng)的運(yùn)行；除配電站監(jiān)控SCADA功能外，還提供針對(duì)電池更換站系統(tǒng)的諸如智能負(fù)荷調(diào)控等高級(jí)應(yīng)用功能，為電池更換站安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障手段。充電機(jī)控制系統(tǒng)是充電機(jī)的一部分，是充電機(jī)的控制中心和通信樞紐。負(fù)責(zé)與電池更換站后臺(tái)系

33、統(tǒng)交換數(shù)據(jù)；完成充電機(jī)的充電控制；與BMS通信獲取電池狀態(tài)和運(yùn)行信息；完成充電過(guò)程的聯(lián)動(dòng)控制。配電系統(tǒng)監(jiān)控負(fù)責(zé)針對(duì)電池更換站配電系統(tǒng)的監(jiān)控及保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)通信管理機(jī)與電池更換站后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換。電池更換監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，但需要充電機(jī)控制系統(tǒng)的信息支持；同時(shí)也要為后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)提供必要的狀態(tài)信息。通信管理機(jī)是電池更換站監(jiān)控系統(tǒng)的通信核心，負(fù)責(zé)配電系統(tǒng)監(jiān)控、電池更換站監(jiān)控后臺(tái)、安防系統(tǒng)、電池更換監(jiān)控系統(tǒng)及充電機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換；負(fù)責(zé)向安防系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)警信號(hào)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)；負(fù)責(zé)向電池更換站上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)本站相關(guān)信息。(2) 后臺(tái)功能a) 數(shù)據(jù)采集功能采集充電機(jī)工作狀態(tài)、溫度、故障信號(hào)、功

34、率、電壓、電流等；采集電池組溫度、SOC端電壓、電流、電池連接狀態(tài)、電池故障信號(hào)等；采集電動(dòng)汽車(chē)電池更換站配電系統(tǒng)監(jiān)控上傳的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、保護(hù)信號(hào)、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等。b) 控制調(diào)節(jié)功能向充電機(jī)下發(fā)控制命令，遙控充電機(jī)起停、校時(shí)、緊急停機(jī)等；控制配電系統(tǒng)斷路器及開(kāi)關(guān)的合分。c) 數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)具備充電機(jī)和配電系統(tǒng)的越限報(bào)警、故障統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)處理功能；系統(tǒng)對(duì)站內(nèi)數(shù)據(jù)根據(jù)性質(zhì)、重要性進(jìn)行分類(lèi)，當(dāng)數(shù)據(jù)量大時(shí)，可以根據(jù)預(yù)定策略，選擇或自動(dòng)屏蔽信息，保證重要信息的實(shí)時(shí)上送；系統(tǒng)具備對(duì)配電系統(tǒng)、充電機(jī)和電池箱遙測(cè)、遙信、報(bào)警事件等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和查詢功能。d) 事件記錄具備

35、操作記錄、系統(tǒng)故障記錄、充電運(yùn)行參數(shù)異常記錄、電池組參數(shù)異常記錄等功能；可以對(duì)遙信變位、遙測(cè)越限、遙控操作、系統(tǒng)核心組件啟停等事件按時(shí)間、類(lèi)型、裝置等分類(lèi)檢索。e) 人機(jī)操作與圖形編輯系統(tǒng)提供實(shí)用靈活、功能強(qiáng)大的畫(huà)面編輯工具；用戶可在線編輯、修改任意畫(huà)面，如接線圖、曲線圖、棒形圖等；支持光影、多種格式的圖形文件、可定義運(yùn)動(dòng)軌跡的動(dòng)畫(huà)并提供多層多平面支持；系統(tǒng)可以顯示主接線圖、曲線圖( 電壓、負(fù)荷曲線)、遙測(cè)棒圖、系統(tǒng)運(yùn)行工況圖( 包括充電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、通道狀態(tài)) 、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表格等不同種類(lèi)的畫(huà)面；圖形界面支持多窗口顯示，畫(huà)面可進(jìn)行無(wú)級(jí)縮放、平滑移動(dòng)，具備導(dǎo)航功能；系統(tǒng)提供專用圖形插件完成充電機(jī)及電

36、池組的監(jiān)控功能；系統(tǒng)提供圖形化操作完成充電機(jī)的各種遙控操作。f) 報(bào)警處理提供圖形、文字、語(yǔ)音等報(bào)警方式以及相應(yīng)的報(bào)警處理功能。g) 通信功能系統(tǒng)采用CAN RS232 RS485或工業(yè)以太網(wǎng)方式與充電機(jī)通信；系統(tǒng)能夠通過(guò)以太網(wǎng)、串口、 GPR濤通信方式與監(jiān)控中心等上級(jí)系統(tǒng)通信。h) 用戶管理和權(quán)限管理系統(tǒng)根據(jù)需要，規(guī)定操作員對(duì)各種業(yè)務(wù)活動(dòng)的使用范圍、操作權(quán)限等。i) 報(bào)表管理與打印功能使用數(shù)據(jù)庫(kù)和報(bào)表系統(tǒng)的接口函數(shù)庫(kù)，用戶可以方便地定義各類(lèi)日?qǐng)?bào)、月報(bào)及年報(bào)，并具有定時(shí)召喚打印等功能。j) 系統(tǒng)維護(hù)與系統(tǒng)自檢具備方便的數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形界面、系統(tǒng)參數(shù)等維護(hù)工具；系統(tǒng)核心進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和自動(dòng)重啟等

37、系統(tǒng)自診斷功能。k) 可擴(kuò)展性系統(tǒng)具備較強(qiáng)的擴(kuò)展能力，可以很好地完成不同類(lèi)型充電機(jī)的接入；系統(tǒng)強(qiáng)大的可伸縮性，可以滿足電動(dòng)汽車(chē)電池更換站規(guī)模不斷擴(kuò)容的要求；支持與計(jì)費(fèi)系統(tǒng)接口，可以與營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)連接，獲取并為計(jì)量計(jì)費(fèi)提供實(shí)時(shí)電價(jià)等信息。l) GPS 對(duì)時(shí)系統(tǒng)可以接受GPS同步時(shí)鐘對(duì)時(shí)，也可對(duì)站內(nèi)各個(gè)充電機(jī)及智能裝置 對(duì)時(shí)，保證系統(tǒng)時(shí)間的一致性。m) 充電信息管理存儲(chǔ)并統(tǒng)計(jì)分析電池箱充電及運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)，包括充電次數(shù)、充電起止時(shí)間、充電電量等。記錄分析動(dòng)力電池組及電池單體每次充電的相關(guān)充電數(shù)據(jù)，包括充電電流電壓變化曲線，電池組溫度，SO考。n) 車(chē)輛及電池箱臺(tái)帳管理車(chē)輛臺(tái)帳信息管理，用于存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)車(chē)型配

38、置信息、配備電池組型號(hào)參 數(shù)、更換維護(hù)電池組的記錄等信息。電池箱臺(tái)帳信息管理，用于存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)電池組的型號(hào)參數(shù)、使用時(shí)間、 維護(hù)記錄等信息。o） 電動(dòng)汽車(chē)電池更換站智能負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)電池更換站的最大容量，當(dāng)站內(nèi)用電負(fù)荷超過(guò)設(shè)定定值時(shí)告警，并可依據(jù)預(yù)定策略閉鎖充電機(jī)，降低充電機(jī)功率，確保電動(dòng)汽車(chē)電池更換站的安全運(yùn)行；（ 3）系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)a） 系統(tǒng)容量指標(biāo)可監(jiān)控保護(hù)測(cè)控裝置數(shù)量：100可監(jiān)控充電機(jī)數(shù)量：100b） 系統(tǒng)可靠性指標(biāo)模擬量測(cè)量綜合誤差：99.99%平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF : A8760小時(shí)c） 系統(tǒng)實(shí)時(shí)性指標(biāo)數(shù)據(jù)采樣掃描周期：1秒10秒系統(tǒng)控制操作響應(yīng)時(shí)間（從按執(zhí)行鍵到充（放）

39、電機(jī)執(zhí)行）：10秒畫(huà)面調(diào)用時(shí)間：3秒畫(huà)面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新時(shí)間：5秒 30秒實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)時(shí)間：3秒歷史數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)時(shí)間：UchIa、Ib、Ic、UaUbUc、F、P、Q COS ；14路遙信；1 路遙控（遙跳、遙合）；以太網(wǎng)、RS485/CANU（3） 10kV電壓并列裝置（CEV1300-D2304A ,裝置主要含以下功能：兩段母線（單母分段）電壓投切及并列（保護(hù)及計(jì)量分開(kāi)）。（4） 4） 變 壓器保護(hù)測(cè)控裝置，裝置主要含以下功能：三段式復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)（低壓、負(fù)序電壓和方向可單獨(dú)投退），低壓側(cè)零序電流保護(hù)；反時(shí)限過(guò)電流；超溫告警或跳閘（告警和跳閘可單獨(dú)投退）；過(guò)負(fù)荷告警；低頻低壓減載。1

40、 路交流遙測(cè)：Uab、Ubc、Ia、 Ib、 Ic 、Ua、Ub、Uc、3U0、F、P、Q、COS ； 16路遙信；24路保護(hù)轉(zhuǎn)遙信；1路遙控（遙跳、遙合）；以太網(wǎng)、RS485/CANU（5）通訊管理裝置（CEV1300-D8009用于全站配電系統(tǒng)通訊樞紐。該裝置需提供包括232、 CAN、 422/485、以太網(wǎng)口等通訊口，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的通訊管理功能，與其它系統(tǒng)通訊完成數(shù)據(jù)的共享，并具備向遠(yuǎn)方控制中心上傳信號(hào)的功能與接口。（6）公用測(cè)控裝置（CEV1300-D2243GH需完成0.4kV進(jìn)線側(cè)、負(fù)荷 側(cè)電流、電壓和相關(guān)信號(hào)的采集及進(jìn)線和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的遙控功能。 CEV1300-D2243GHM控裝置

41、可提供128路遙信量采集功能，29路交流模擬 量采集功能，18 路遙控輸出。5.3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控室設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī) 1臺(tái)，在監(jiān)控柜內(nèi)設(shè)置PMC-1380I訊 管理機(jī) 1 臺(tái)。在GC鋰低壓柜中低壓饋出回路配置三項(xiàng)多功能電度表型號(hào)為PMC-53M（帶漏電火災(zāi)報(bào)警功能），配置漏電流 CT及溫感元器件，帶漏電火災(zāi)報(bào)警 功能。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)可以測(cè)量及采集電壓、 電流、功率、功率因數(shù)、電量、 漏電流及溫度信號(hào)。5.4 計(jì)量系統(tǒng)（1）系統(tǒng)概述圖計(jì)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖計(jì)量系統(tǒng)由關(guān)口電表、交流電表（含三相表與單相表）、用電采集終端、 工作站和服務(wù)器組成。電動(dòng)汽車(chē)電池更換站內(nèi)由用電采集終端負(fù)責(zé)采集各個(gè)關(guān)口

42、電表、交流 電表的實(shí)時(shí)電量信息，通過(guò)本地工業(yè)以太網(wǎng)與工作站通訊，將整個(gè)電動(dòng)汽 車(chē)電池更換站的總電量傳送到后臺(tái)進(jìn)行處理，并把電量信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中；通過(guò)用電采集終端完成與用電信息采集系統(tǒng)或上級(jí)監(jiān)控中心的通信，確保上級(jí)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取電動(dòng)汽車(chē)電池更換站內(nèi)的電量信息。(2) 系統(tǒng)功能計(jì)量系統(tǒng)主要功能如下：a) 對(duì)時(shí)功能1) 終端對(duì)時(shí)：系統(tǒng)可以自動(dòng)或手工進(jìn)行時(shí)鐘召測(cè)或?qū)K端設(shè)備進(jìn)行對(duì)時(shí)，可自定義最大和最小對(duì)時(shí)閥值，當(dāng)時(shí)鐘偏差在最大和最小對(duì)時(shí)閥值之間時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)對(duì)終端設(shè)備對(duì)時(shí)，當(dāng)時(shí)鐘偏差大于最大對(duì)時(shí)閥值時(shí)，系統(tǒng)可進(jìn)行時(shí)鐘偏差告警，當(dāng)時(shí)鐘偏差小于最小對(duì)時(shí)閥值時(shí)，系統(tǒng)不對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行對(duì)時(shí)。2) 電表

43、校時(shí)：系統(tǒng)可以自動(dòng)或手工進(jìn)行時(shí)鐘召測(cè)或?qū)﹄娔鼙磉M(jìn)行校時(shí)。b) 運(yùn)行狀況管理1) 系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)終端、電能表以及通信信道等運(yùn)行情況，記錄故障發(fā)生時(shí)間，故障現(xiàn)象等信息，并建立相應(yīng)的維護(hù)記錄。2) 系統(tǒng)可以以圖形方式實(shí)時(shí)顯示選擇監(jiān)測(cè)的終端、電表的運(yùn)行情況。3) 終端、電能表發(fā)生參數(shù)變更、時(shí)鐘超差或電能表故障等狀況時(shí)，按事件記錄要求記錄發(fā)生的時(shí)間和異常數(shù)據(jù)。c) 數(shù)據(jù)查詢1) 系統(tǒng)支持按照充電機(jī)、時(shí)段等查詢計(jì)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史日數(shù)據(jù)、歷史月數(shù)據(jù)等。2) 系統(tǒng)支持表格、圖形(曲線、棒圖)的多種展現(xiàn)形式。d) 電能量統(tǒng)計(jì)功能1） 電能量曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)當(dāng)完成電能量示數(shù)曲線的入庫(kù)后，根據(jù)電能量示數(shù)曲線計(jì)算電能量

44、曲線， 并在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電能量示數(shù)曲線或電能量曲線異常時(shí)，生成相關(guān)的告警事件。2） 日電能量統(tǒng)計(jì)（總、各費(fèi)率）當(dāng)完成日電能量示值（總、 各費(fèi)率） 入庫(kù)后， 根據(jù)日電能量示值（總、各費(fèi)率）計(jì)算日總電能量（總、各費(fèi)率）。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電能量示值或日總電能量數(shù)據(jù)異常時(shí)，生成相關(guān)的告警事件。3） 月電能量統(tǒng)計(jì)（總、各費(fèi)率）當(dāng)完成月電能量示值（總、 各費(fèi)率） 入庫(kù)后， 根據(jù)月電能量示值（總、各費(fèi)率）計(jì)算日總電能量（總、各費(fèi)率）。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電能量示值或月總電能量數(shù)據(jù)異常時(shí)，生成相關(guān)的告警事件。4） 用電量匯總用電量匯總包括以下統(tǒng)計(jì)匯總項(xiàng)目：i. 總用電量匯總統(tǒng)計(jì)按照時(shí)間要素（日、月、年、任意時(shí)段）將計(jì)算對(duì)

45、象（全站、充電機(jī)等）統(tǒng)計(jì)總電能量。ii. 費(fèi)率時(shí)段電量匯總統(tǒng)計(jì)按照時(shí)間要素（日、月、年、任意時(shí)段）將計(jì)算對(duì)象（全站、充電機(jī)等）統(tǒng)計(jì)各費(fèi)率時(shí)段電能量，并統(tǒng)計(jì)各費(fèi)率時(shí)段電能量的比重。iii. 總用電量統(tǒng)計(jì)分布按照時(shí)間要素（日、月、年、任意時(shí)段）將計(jì)算對(duì)象（全站、充電機(jī)等）統(tǒng)計(jì)總電能量中各個(gè)計(jì)算分量的分布情況。iv. 費(fèi)率時(shí)段電量統(tǒng)計(jì)分布按照時(shí)間要素（日、月、年、任意時(shí)段）將計(jì)算對(duì)象（全站、充電機(jī)等）統(tǒng)計(jì)各費(fèi)率時(shí)段電能量中各個(gè)計(jì)算分量的分布情況。用電量匯總通過(guò)自定義計(jì)算公式，由計(jì)算公式的統(tǒng)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)。f） 電能質(zhì)量分析1) 電壓越限統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)電壓越上、下限時(shí)間，計(jì)算超上限率、超下限 率、電壓合格率，

46、生成相關(guān)的合格率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2) 功率因數(shù)越限統(tǒng)計(jì)：設(shè)定相應(yīng)的功率因數(shù)分段定值，統(tǒng)計(jì)各分段定 值內(nèi)的時(shí)間；統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間段內(nèi)的功率因數(shù)最大值、最小值。3) 諧波越限統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)電流總及各次諧波電流日最大值及發(fā)生時(shí)間， 統(tǒng)計(jì)電壓總及各次諧波電壓含有率及總畸變率日最大值及發(fā)生時(shí)間，以及電流電壓諧波日統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并可對(duì)諧波異常事件進(jìn)行查詢 和告警。(3) 計(jì)量方式電動(dòng)汽車(chē)電池更換站內(nèi)計(jì)量方式主要有以下幾種：1)網(wǎng)供計(jì)量：高供高計(jì)，在10kV側(cè)設(shè)置計(jì)量裝置，電度表準(zhǔn)確度等級(jí)為有功 0.5S 和無(wú)功 2.0 級(jí)，電壓互感器等級(jí)為0.2 級(jí)，電流互感器等級(jí)為0.2S級(jí)；電表通過(guò)RS485/CA噂通訊方式實(shí)時(shí)傳輸信

47、息到用電采集終端。網(wǎng)供計(jì)量方式適用于獨(dú)立核算用戶建立的電動(dòng)汽車(chē)電池更換站所用電量的計(jì)量。2) 在直流充電機(jī)交流側(cè)設(shè)置三相多功能交流電度表，并通過(guò) RS485/CAN通訊方式將計(jì)量信息傳遞給用電采集終端，并通過(guò)用電采集終端上傳給電動(dòng)汽車(chē)電池更換站監(jiān)控系統(tǒng)或上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存每個(gè)充電機(jī)的計(jì)量數(shù)據(jù)。5.5 安防系統(tǒng)監(jiān)控(1) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)a) 安防監(jiān)控系統(tǒng)由電動(dòng)汽車(chē)電池更換站視頻監(jiān)控和監(jiān)控中心組成；b) 電動(dòng)汽車(chē)電池更換站視頻監(jiān)控由圖像監(jiān)控系統(tǒng)、安防報(bào)警系統(tǒng)、門(mén) 禁系統(tǒng)組成；c) 監(jiān)控中心由視頻管理服務(wù)器和統(tǒng)一平臺(tái)監(jiān)控軟件組成，實(shí)現(xiàn)管轄所有區(qū)域內(nèi)前端充電設(shè)備的圖像監(jiān)控、安防報(bào)警、門(mén)禁等功能；d

48、)電動(dòng)汽車(chē)電池更換站圖像監(jiān)控系統(tǒng)由 RVU攝像機(jī)、連接電纜、聯(lián) 動(dòng)控制設(shè)備、供電設(shè)備、站端監(jiān)控終端等組成；e) 電動(dòng)汽車(chē)電池更換站安防報(bào)警系統(tǒng)由報(bào)警主機(jī)、紅外對(duì)射報(bào)警器、煙感報(bào)警器、連接電纜等組成；f) 電動(dòng)汽車(chē)電池更換站門(mén)禁系統(tǒng)由門(mén)禁控制器、讀卡器、開(kāi)門(mén)按鈕、 電磁力鎖、連接電纜等組成。(2) 電動(dòng)汽車(chē)電池更換站視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能a） 實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。與電動(dòng)汽車(chē)電池更換站監(jiān)視區(qū)的智能設(shè)備配合，實(shí)現(xiàn)防盜、防火功能，對(duì)設(shè)備、場(chǎng)地、休息室、值班室、營(yíng)業(yè)窗口等進(jìn)行 監(jiān)視。b） 報(bào)警功能報(bào)警類(lèi)別：站端智能設(shè)備狀態(tài)變化及故障報(bào)警、消防報(bào)警、消防主機(jī)通信故障報(bào)警、防盜報(bào)警、溫濕度報(bào)警、門(mén)禁報(bào)警

49、、非法闖入及畫(huà)面異動(dòng)報(bào)警、圖像設(shè)備故障報(bào)警等。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，能自動(dòng)切換至相應(yīng)攝像機(jī)，有預(yù)置位的應(yīng)自動(dòng)切換至指定預(yù)置位，電動(dòng)汽車(chē)電池更換站視頻處理單元或數(shù)字錄像機(jī)能自動(dòng)進(jìn)行存盤(pán)錄像，同時(shí)傳送報(bào)警信息和相關(guān)圖像，并自動(dòng)在地理圖上提示報(bào)警位置及類(lèi)型，聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備，如啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)照明、警笛等。相關(guān)設(shè)備啟動(dòng)后，應(yīng)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉；支持一點(diǎn)報(bào)警多個(gè)攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)和多點(diǎn)設(shè)備聯(lián)動(dòng)。視頻處理單元應(yīng)能對(duì)站內(nèi)攝像機(jī)進(jìn)行自檢和故障報(bào)警。畫(huà)面異動(dòng)報(bào)警的變化率可設(shè)置。電動(dòng)汽車(chē)電池更換站內(nèi)同時(shí)發(fā)生多點(diǎn)報(bào)警時(shí)，按報(bào)警級(jí)別高低優(yōu)先和時(shí)間優(yōu)先的原則顯示存貯，先上傳嚴(yán)重報(bào)警點(diǎn)的圖像，同等級(jí)別的報(bào)警按時(shí)間優(yōu)先，其它報(bào)警點(diǎn)的報(bào)警信息不得

50、丟失和誤報(bào)；報(bào)警信息應(yīng)有時(shí)標(biāo)，精確到秒級(jí)。報(bào)警信息應(yīng)該和錄像數(shù)據(jù)相結(jié)合，可由報(bào)警信息檢索回放相應(yīng)的圖像錄像。c） 控制功能操作人員能對(duì)任一攝像機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)視角、方位、焦距調(diào)整；對(duì)于帶預(yù)置位云臺(tái)，操作人員能直接進(jìn)行云臺(tái)的預(yù)置和操作，光圈、景深應(yīng)為自動(dòng)調(diào)整。具有可控制設(shè)備的機(jī)械保護(hù)措施，在控制云臺(tái)等設(shè)備時(shí)（自動(dòng)狀態(tài)），系統(tǒng)應(yīng)具有定時(shí)功能。保證控制的唯一性，同一時(shí)刻只允許一個(gè)操作人員控制同一控制對(duì)象。接入門(mén)禁系統(tǒng)，可以在監(jiān)控中心由具有權(quán)限的人員遙控開(kāi)啟門(mén)鎖，也能在站內(nèi)刷卡開(kāi)門(mén)。復(fù)歸消防主機(jī)及其它智能設(shè)備。d） 圖像錄像管理站端的視頻處理單元或數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)可對(duì)非重要區(qū)域的監(jiān)控點(diǎn)（即攝像機(jī)

51、）實(shí)現(xiàn)報(bào)警前（至少15 秒鐘）、報(bào)警后（至少5 分鐘）錄像存貯，對(duì)重要區(qū)域的監(jiān)控點(diǎn)可設(shè)定長(zhǎng)時(shí)間（至少10 天）的自動(dòng)循環(huán)錄像存貯，所有監(jiān)控點(diǎn)級(jí)別可設(shè)定。站端 RVU5須具備同時(shí)對(duì)至少16路視頻信號(hào)的實(shí)時(shí) 錄像功能。e） 系統(tǒng)對(duì)時(shí)功能從站端標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源或監(jiān)控中心獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，進(jìn)行系統(tǒng)對(duì)時(shí)。(3) 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)a） 環(huán)境要求海拔高度： 99%同屏同時(shí)可監(jiān)看電動(dòng)汽車(chē)電池更換站的個(gè)數(shù)：4個(gè)監(jiān)控中心的監(jiān)控終端（工作站）圖像控制切換響應(yīng)時(shí)間：800X 600系統(tǒng)時(shí)鐘精度： 30000 小時(shí)系統(tǒng)平均維護(hù)時(shí)間MTTR： 0.5 小時(shí)計(jì)算機(jī)CPLl荷率平均：30%監(jiān)控畫(huà)面顯示與實(shí)際事件發(fā)生時(shí)間差： 0.5 秒事件報(bào)警到系統(tǒng)自動(dòng)記錄相應(yīng)畫(huà)面時(shí)間差： 1 秒各報(bào)警探頭報(bào)警到后臺(tái)信息顯示時(shí)間差： 1 秒各報(bào)警探頭報(bào)警到監(jiān)控中心顯示時(shí)間差： 3 秒(4) 系統(tǒng)的配置準(zhǔn)則a) 系統(tǒng)配置一般準(zhǔn)則一般由攝像機(jī)、紅外報(bào)警器、煙感報(bào)警器、門(mén)禁系統(tǒng)、輔助燈光、聲光報(bào)警器、連接電纜、監(jiān)控屏柜、嵌入式硬盤(pán)錄像機(jī)、液晶顯示