具有温度调节功能的换电站及储能站

技术领域

本发明涉及换电站和储能站技术领域，尤其涉及一种具有温度调节功能的换电站及储能站。

背景技术

换电站是一种为电动汽车用户提供快速更换电池的服务站，从车上取下亏电电池并替换安装上满电电池，取下的亏电电池在换电站内进行充电。

目前，换电站是由国电电网直接供电，而站内设备众多，耗电量大，尤其是用电高峰期时，对电网会造成较大冲击，导致电网负荷太大。

另外，换电站内储备有大量电池以供电动汽车换电使用，从车辆上换下来的亏电电池需要在站内进行充电，为了使电池的性能维持在最佳状态，在换电站内布置了多个空调进行站内温度调节，保证换电站内部温度控制在适宜范围内。但是，由于换电站空间大，空调控温不均匀，导致温度调节效果不好，而且，多个空调运行还需要额外消耗大量电能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种具有温度调节功能的换电站及储能站。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种具有温度调节功能的换电站，其特点在于，包括：

换电站本体；

太阳能光伏发电单元，至少设置在所述换电站本体的顶面上，用于将光能转化为电能；和/或，

温度调节单元，固定在所述换电站本体上，通过对所述换电站本体内部与外部进行热量交换从而对所述换电站本体内部的温度进行调节。

本方案中，通过太阳能光伏发电单元将换电站本体接触到的太阳能转化为电能，一方面减缓了用电高峰时换电站对电网造成的负荷和冲击、另一方面对换电站内部的温度调节起到一定作用；再通过温度调节单元调节换电站本体内部的温度，使换电站内的温度维持在适宜状态下，保证换电站内的设备都处于最佳性能，提高了换电站的安全性。

优选地，所述温度调节单元包括复数个半导体制冷片，

所述换电站本体的任意侧面上设有至少一个安装开口，所述换电站在所述安装开口处嵌有若干均匀排布的所述复数个半导体制冷片。

本方案中，通过若干半导体制冷片对换电站本体的内部进行温度控制调节，具有制冷和制热无污染，可靠性高的优点。

优选地，所述太阳能光伏发电单元为柔性薄膜状，并且设置在所述换电站本体的非开口处。

本方案中，柔性薄膜状的太阳能光伏发电单元便于铺设在换电站本体上，柔性薄膜状的结构可以适当弯曲，因此太阳能光伏发电单元的两端可从顶部自然弯曲垂下来，从而便于安装和使用。而且将薄膜状的太阳能光伏发电单元安装在换电站本体的所有外壁上，能够增加接收太阳光的面积，从而转换得到更多的电能供换电站使用。

优选地，所述换电站还包括角度调节单元，所述调节单元设置在所述换电站本体的侧面上，并用于调节对应的所述太阳能光伏发电单元的朝向。

本方案中，通过角度调节单元调整太阳能光伏发电单元最大化地吸收太阳光，从而充分利用换电站本体周围的光能。

优选地，所述复数个半导体制冷片之间为并联设置，并且该复数个半导体制冷片朝向所述换电站本体内部的一面均为冷端或热端。

本方案中，将半导体制冷片并联设置，从而便于更换和维修。

优选地，所述换电站还包括电极切换单元，该电极切换单元用于对所述复数个半导体制冷片的正极和负极进行切换。

本方案中，半导体制冷片的正极和负极可以进行切换，从而可实现对换电站本体内进行制冷和制热的切换，便于根据不同季节温度情况对换电站内的温度进行更好地调节。

优选地，所述电极切换单元包括第一继电器和第二继电器；

所述第一继电器的两个触点接通，所述第二继电器的两个触点断开时，所述半导体制冷片朝向所述换电站本体内部的一面为热端；

所述第一继电器的两个触点断开，所述第二继电器的两个触点接通时，所述半导体制冷片朝向所述换电站本体内部的一面为冷端。

本方案中，通过第一继电器和第二继电器实现对半导体制冷片的冷端和热端的切换，操作便捷灵活。

优选地，每个所述半导体制冷片具有第一端子和第二端子；

所述太阳能光伏发电单元具有正极输出端和负极输出端；

所述第一继电器的一个触点的两端分别连接所述正极输出端和所述第一端子，所述第一继电器的另一个触点的两端分别连接所述负极输出端和所述第二端子；

所述第二继电器的一个触点的两端分别连接所述正极输出端和所述第二端子，所述第二继电器的另一个触点的两端分别连接所述负极输出端和所述第一端子。

优选地，所述半导体制冷片的两端分别设有散热单元。

本方案中，通过散热单元扩散半导体制冷片对应面上的热气或冷气，以加快半导体制冷片与换电站本体内部和外部的热交换速度，从而提升了对换电站本体内部的温控效果。

优选地，所述散热单元为散热片和/或风扇。

优选地，所述换电站本体包括充电仓，至少部分半导体制冷片位于所述充电仓处。

本方案中，优选将部分制冷片半导体设置在充电仓处，有针对性地调控充电仓处内的温度，能够快速解决充电仓处热量集中的问题，从而进一步提升温控效果。

一种具有温度调节功能的储能站，其特点在于，包括：

储能站本体；

太阳能光伏发电单元，至少设置在所述储能站本体的顶面上，用于将光能转化为电能；和/或，

温度调节单元，固定在所述储能站本体上，通过对所述储能站本体内部与外部进行热量交换从而对所述储能站本体内部的温度进行调节。

本方案中，通过太阳能光伏发电单元将储能站本体接触到的太阳能转化为电能，一方面减缓了用电高峰时储能站对电网造成的负荷和冲击、另一方面对储能站内部的温度调节起到一定作用；再通过温度调节单元调节储能站本体内部的温度，使储能站内的温度维持在适宜状态下，保证储能站内的设备都处于最佳性能，提高了储能站的安全性。

优选地，所述温度调节单元包括复数个半导体制冷片，

所述储能站本体的任意侧面上设有至少一个安装开口，所述储能站在所述安装开口处嵌有若干均匀排布的所述复数个半导体制冷片。

本方案中，通过若干半导体制冷片对储能站本体的内部进行温度控制调节，具有制冷和制热无污染，可靠性高的优点。

优选地，所述太阳能光伏发电单元为柔性薄膜状，并且设置在所述储能站本体的非开口处。

本方案中，柔性薄膜状的太阳能光伏发电单元便于铺设在储能站本体上，柔性薄膜状的结构可以适当弯曲，因此太阳能光伏发电单元的两端可从顶部自然弯曲垂下来，从而便于安装和使用。而且将薄膜状的太阳能光伏发电单元安装在储能站本体的所有外壁上，能够增加接收太阳光的面积，从而转换得到更多的电能供储能站使用。

优选地，所述储能站还包括角度调节单元，所述调节单元设置在所述储能站本体的侧面上，并用于调节对应的所述太阳能光伏发电单元的朝向。

本方案中，通过角度调节单元调整太阳能光伏发电单元最大化地吸收太阳光，从而充分利用储能站本体周围的光能。

优选地，所述复数个半导体制冷片之间为并联设置，并且该复数个半导体制冷片朝向所述储能站本体内部的一面均为冷端或热端。

本方案中，将半导体制冷片并联设置，从而便于更换和维修。

优选地，所述储能站还包括电极切换单元，该电极切换单元用于对所述复数个半导体制冷片的正极和负极进行切换。

本方案中，半导体制冷片的正极和负极可以进行切换，从而可实现对储能站本体内进行制冷和制热的切换，便于根据不同季节温度情况对储能站内的温度进行更好地调节。

优选地，所述电极切换单元包括第一继电器和第二继电器；

所述第一继电器的两个触点接通，所述第二继电器的两个触点断开时，所述半导体制冷片朝向所述储能站本体内部的一面为热端；

所述第一继电器的两个触点断开，所述第二继电器的两个触点接通时，所述半导体制冷片朝向所述储能站本体内部的一面为冷端。

本方案中，通过第一继电器和第二继电器实现对半导体制冷片的冷端和热端的切换，操作便捷灵活。

优选地，每个所述半导体制冷片具有第一端子和第二端子；

所述太阳能光伏发电单元具有正极输出端和负极输出端；

所述第一继电器的一个触点的两端分别连接所述正极输出端和所述第一端子，所述第一继电器的另一个触点的两端分别连接所述负极输出端和所述第二端子；

所述第二继电器的一个触点的两端分别连接所述正极输出端和所述第二端子，所述第二继电器的另一个触点的两端分别连接所述负极输出端和所述第一端子。

优选地，所述半导体制冷片的两端分别设有散热单元。

本方案中，通过散热单元扩散半导体制冷片对应面上的热气或冷气，以加快半导体制冷片与储能站本体内部和外部的热交换速度，从而提升了对储能站本体内部的温控效果。

优选地，所述散热单元为散热片和/或风扇。

优选地，所述储能站本体包括充电仓，至少部分半导体制冷片位于所述充电仓处。

本方案中，优选将部分制冷片半导体设置在充电仓处，有针对性地调控充电仓处内的温度，能够快速解决充电仓处热量集中的问题，从而进一步提升温控效果。

本发明的积极进步效果在于：

本发明中，通过太阳能光伏发电单元将换电站本体或储能站本体接触到的光能转化为电能，一方面减缓了用电高峰时换电站或储能站对电网造成的负荷和冲击、另一方面对换电站或储能站内部的温度调节起到一定作用；再通过温度调节单元调节换电站本体或储能站本体内部的温度，使其维持在适宜状态下，保证换电站或储能站内的所有设备都处于最佳性能状态，提高了换电站或储能站的安全性。

附图说明

图1为本发明一实施例的温度调节系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例的温度调节系统的结构示意图；

图3为本发明一实施例的电极切换单元的电路示意图；

图4为本发明一实施例的温度调节单元的局部结构示意图；

图5为本发明一实施例的温度调节单元的局部结构示意图；

图6为本发明一实施例的半温度调节单元的局部结构示意图；

图7为本发明一实施例的温度调节单元的局部结构示意图。

附图标记说明：

太阳能光伏发电单元 1

温度调节单元 2

半导体制冷片 21

第一端子 211

第二端子 212

散热单元 22

换电站本体 3

电线 4

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在下述的实施例范围之中。

请参阅图1，本发明提供一种具有温度调节功能的换电站，包括：

换电站本体3；

太阳能光伏发电单元1，至少设置在换电站本体3的顶面上，用于将光能转化为电能；和/或，

温度调节单元2，固定在换电站本体3上，通过对换电站本体3内部与外部进行热量交换从而对换电站本体3内部的温度进行调节。

具体地，换电站本体3理解为换电站的主体部分，换电站本体3内部具有一定空间，该空间可通过门、窗等与外部连通。换电站本体3可采用基于集装箱式换电站的现有技术实现。

太阳能光伏发电单元1用以吸收太阳能并转化为电能，为换电站本体3中部分需要电能的零部件进行供电，从而减缓用电高峰时电网的负荷。换电站本体3至少在其顶部安装有太阳能光伏发电单元1，诚然，换电站本体3的侧部也可以同时安装太阳能光伏发电单元1，从而充分利用投射到换电站本体3上的太阳光。

温度调节单元2用以对换电站本体3内部的温度进行调节，例如将换电站本体3内部的温度调低或者调高。温度调节单元2可设置在换电站本体3的顶部和侧部，图1中以设置在换电站本体3的侧部为例进行了示意，但该图不是对本发明要求保护的范围的限制。

在一个方案中，换电站至少包括换电站本体3和太阳能光伏发电单元1，其中，太阳能光伏发电单元1产生的电能，减缓了用电高峰时换电站对电网造成的负荷和冲击。

在另一个方案中，换电站至少包括换电站本体3和温度调节单元2，其中，温度调节单元2调控换电站本体3内部的温度，使换电站本体3内部的温度维持在适宜范围内，从而使换电站内的设备尤其是电池包处于在最佳性能状态，提高了换电站的安全性。

在又一个方案中，换电站同时包括换电站本体3、太阳能光伏发电单元1及温度调节单元2，既减缓了用电高峰时换电站对电网造成的负荷和冲击，又通过调节换电站本体3内部温度维持在适宜范围内，提高了换电站的安全性。另外，本方案中，温度调节单元2的电源优选由太阳能光伏发电单元1提供。

请参阅图2，在一个实施例中，上述的温度调节单元2包括复数个半导体制冷片21，换电站本体3的任意侧面上设置有至少一个安装开口，换电站在安装开口处嵌接有若干均匀排布的复数个半导体制冷片21。

具体地，本实施例对温度调节单元2进一步阐述，本实施例以上述的任一包括有温度调节单元2的方案为基础。

温度调节单元2具体为若干半导体制冷片21，通过半导体制冷片21来实现换电站本体3内部的温度调节。半导体制冷片21又称热泵，采用现有成熟产品，该处不对其结构进行详述。

半导体制冷片21的数量可结合换电站本体3内部对温控的功率的需求而定。一个安装开口处可设置多个半导体制冷片21，以节约温度调节单元2的安装成本和安装时间等。

安装开口的位置可结合换电站本体3内部对温控的需求而定，例如，设置在对温控要求较高的地方。安装开口的大小可结合换电站本体3对温控的需求、单个半导体制冷片21的功率等因素进行设定。

由此可知，本发明实施例通过若干半导体制冷片21对换电站本体3的内部进行温度调节，具有制冷和制热无污染，可靠性高的优点；另外，在同时具有太阳能光伏发电单元1的方案中，半导体制冷片21的能量源可经由太阳能光伏发电单元1提供，进一步提高了温度调节系统的环保性。

进一步地，换电站本体3包括充电仓，至少部分半导体制冷片21位于充电仓处。

具体地，由于充电操作通常在充电仓内进行，会导致充电仓内的温度热量聚集严重，因此优选将部分制冷片半导体设置在充电仓处，有针对性地调控充电仓处内的温度，较好地解决了充电仓处热量聚集的问题，从而进一步提升温控效果。

进一步地，太阳能光伏发电单元1为柔性薄膜状，并且设置在换电站本体3的非开口处。

具体地，柔性薄膜状的太阳能光伏发电单元1便于铺设在换电站本体3的所有外壁上，柔性薄膜状的结构可以适当弯曲，因此太阳能光伏发电单元1的两端可从顶部自然弯曲垂下来，从而便于安装和使用。而且，换电站本体3的所有外壁的非开口处都设有太阳能光伏发电单元1，可以充分的利用太阳光能。

柔性薄膜状可体现在太阳能光伏发电单元1的光伏组件上，例如光伏组件基于薄膜太阳能电池实现。诚然，柔性薄膜状的太阳能光伏发电单元1可基于现有技术实现。

换电站本体3上设有多个开口区域，该些开口处可安装有可开合的构件，开口区域例如门、窗所在区域，换电站本体3的非开口处即为避开开口区域的部分。考虑到换电站本体3的开口区域一般具有特定的用途，因此，在安装太阳能光伏发电单元1的时候，优选避开开口区域。

由上述可知，本发明实施例通过将太阳能光伏发电单元1设置在非开口处，实现了在不影响换电站本体3的原工作需求的同时，最大化地利用了投射到换电站本体3表面的太阳光能。

进一步地，换电站还包括角度调节单元(图中未示意)，角度调节单元设置在换电站本体3的侧壁上，并用于调节对应的太阳能光伏发电单元1的朝向，从而更充分地吸收太阳光能。

具体地，考虑到在某些时段太阳光无法投射到换电站本体3的侧壁上，因此，在该些时段中，太阳能光伏发电单元1的位于换电站本体3的侧壁的部分如果不调整角度，则无法有效工作。

角度调节单元可采用现有技术实现，例如可移用控制窗户相对于房屋的开合角度和关闭的推拉机构。

本发明实施例通过角度调节单元调整太阳能光伏发电单元1的角度，使得位于换电站本体3侧壁的部分能够朝向太阳，从而提高了太阳能光伏发电单元1的发电量。

进一步地，请参阅图3-7，复数个半导体制冷片21之间为并联设置，并且该复数个半导体制冷片21朝向换电站本体3内部的一段均为冷端或热端。

具体地，半导体制冷片21之间并联设置，即各半导体制冷片21相互独立地工作，从而可根据换电站本体3对功率的需求设置相应数量的半导体制冷片21，并便于维护过程中增、减和更换半导体制冷片21。

每个半导体制冷片21均具有冷端和热端，且冷端和热端位于半导体制冷片21的相对的两端。本发明实施例中，在同一时段内，半导体制冷片21朝向换电站内部的一端统一为热端，或者统一为冷端，避免了一部分半导体制冷片21向换电站本体3内制热，另一部分半导体制冷片21向换电站本体3内制冷的情况，维持所有半导体制冷片21的制冷或制热的统一性，便于进行温度调控。

进一步地，请继续参阅图3，换电站还包括电极切换单元，该电极切换单元用于对半导体制冷片21的正极和负极进行切换。

具体地，电极切换单元同时电连接太阳能光伏发电单元1和半导体制冷片21，其中，太阳能光伏发电单元1相当于电源，并为半导体制冷片21进行供电，本发明实施例通过电极切换单元实现对换电站本体3内制冷和制热的切换。

进一步地，请继续参阅图3，电极切换单元包括第一继电器KA1和第二继电器KA2；当第一继电器KA1的两个触点接通，第二继电器KA2的两个触点都断开时，半导体制冷片21朝向换电站本体3内部的一面为热端；第一继电器KA1的两个触点断开，第二继电器KA2的两个触点接通时，半导体制冷片21朝向换电站本体3内部的一面为冷端。

具体地，第一继电器KA1和第二继电器KA2用以实现半导体制冷片21的冷端和热端的切换，其中，第一继电器KA1的两个触点均闭合，且第二继电器KA2的两个触点均断开为一个工况，第一继电器KA1的两个触点均断开，且第二继电器KA2的两个触点均闭合为另一个工况。

进一步地，请继续参阅图3-5，每个半导体制冷片21具有第一端子211和第二端子212；太阳能光伏发电单元1具有正极输出端和负极输出端；第一继电器的一个触点的两端分别连接正极输出端和第一端子211，第一继电器的另一个触点的两端分别连接负极输出端和第二端子212；第二继电器的一个触点的两端分别连接正极输出端和第二端子212，第二继电器的另一个触点的两端分别连接负极输出端和第一端子211。

电池件的正极经由电线4连接第一继电器KA1的一个触点和第二继电器KA2的一个触点，电池件的负极经由电线4连接第一继电器KA1的另一个触点和第二继电器KA2的另一个触点。而该第一继电器KA1的一个触点和该第二继电器KA2的一个触点经由电线4分别连接了半导体制冷片21的第一端子211和第二端子212；该第一继电器KA1的另一个触点和该第二继电器KA2的另一个触点经由电线4分别连接半导体制冷片21的第二端子212和第一端子211。从而实现了半导体制冷片21的冷端和热端的切换。

进一步地，请继续参阅图4-7，半导体制冷片21的两端分别设有散热单元22。散热单元22用于扩散半导体制冷片21上的热气或冷气，以加快半导体制冷片21与换电站本体3内部和外部的热交换速度，从而提升了换电站本体3内部的温控效果。

另外，同一安装开口可对应两件散热单元22，其中一件朝向换电站本体3内部，另一件朝向外部。散热单元22均可固定在换电站本体3上，例如可在散热单元22的四周通过紧固件连接换电站本体3。若干半导体制冷片21固定在朝向换电站本体3内部的散热单元22上。

进一步地，散热单元22为散热片和/或风扇，其中，散热片和风扇均可采用现有技术实现，图6-7以散热片为例进行了简单示意，但该些图不是对本发明保护范围的限制。

本发明还提供一种具有温度调节功能的储能站，储能站的结构与上述实施例中的换电站结构相同，此处不再赘述。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围内。