重卡驶入自动化换电站的换电网络场景

换电网络

让车辆、电池与站点,在同一网络中有序流转

天链换电网络 TC-SWAP,一车·电·站三流协同,在电网约束下实现高可用、高效率的重卡能源服务。

车队与车位协同

预约、排队、识别、引导与车位调度。

电池资产全生命周期

身份、健康、状态、寿命、安全管理。

电力容量约束下充电

峰谷策略、容量约束、功率柔性分配。

多站协同与调度

跨站、跨区域网络级任务协同。

三流协同系统图

车辆流(蓝)
车队调度
与预约
→
到站
识别
→
身份验证
安全检查
→
进入换电区
定位
→
自动换电
机器人作业
→
离站验证
出站
电池流(绿)
在车电池
→
到站卸载
→
健康检测
→
分级入仓
→
安全充电
→
调度装车
能源流(橙)
电网
→
变配电
10kV
→
AC Bus
→
功率变换
→
BESS
→
充电仓
现场采集与控制(边缘)
→
站控系统 Site Controller
→
网络调度中心 Dispatch Center

一次完整的换电站访问旅程(示例:重卡)

  1. 预约与到站
    重卡到达换电站并完成预约确认

    预约车位与窗口

    预计到站 08:32

  2. 身份验证与安全检查
    车辆身份验证与安全检查

    车牌 / 车队 ID 识别

    安全检查通过

  3. 排队与定位
    重卡排队并引导至指定换电位

    分配车位 #B12

    入位受控

  4. 自动换电作业
    机器人为重卡自动换电

    机器人执行换电

    卸旧 → 装新

  5. 巡检验证
    换电后通信与绝缘检测

    通信与绝缘检测

    BMS 握手 · 冷却

  6. 离站反馈
    完成换电的重卡离站

    离站授权

    继续运输任务

异常路径(示例:电池异常)

  1. !检测异常
  2. □作业中止08:36:25
  3. ⊞运至隔离区08:36:25
  4. ⌕诊断检测08:37:10
  5. ⌁维修处理08:42:50
  6. ◇处置完成08:50 完成
换电站受控能源节点示意:涵盖车辆识别、换前待检、缓冲、换电、充电、配电与控制中心七个功能区
换电站不是仓库,而是受控的能源节点。七个功能区覆盖车辆入站、换电作业、电池补能、配电与站控。

电池健康与电量状态看板 单体状态与性能趋势

  1. 已装车使用
  2. 刷码入库
  3. 冷却
  4. 充电中
  5. 均衡中
  6. 可用待派
  7. 已回站
  8. 隔离
锂电池模组示意图
电池编号 BAT-24A-10876
额定容量 391 kWh
SOC 61%
SOH 95.2%
循环次数 318
最高温度 28.6°C
状态 正常

充电过程 / 温度趋势

SOC / 充电功率

充电任务调度:在电网容量约束下的智能排队

  • 车辆需求预测排队与用电
  • +
    可用电池库存策略与批次
  • +
    充电设备约束桩 / 枪口
  • +
    电池状态约束温度 / SOC
  • +
    电网容量限额 / 分时电价
  • +
    站内储能支持充放电策略

充电任务甘特图(下一个 6 小时)

09:3010:3011:3012:3013:30
桩-01
桩-02
桩-03
桩-04
桩-05
桩-06
桩-07
桩-08

站点功率预测与上限

  • 电网引入上限 1.20 MW
  • 储能放电上限
  • 站点功率上限
  • 预测负荷功率

异常电池闭环管理(安全优先)

  1. 异常检测温度 / 电压偏移 / 通讯异常
  2. 任务中止停止充放电 · 隔离电池
  3. 机器人转运送至隔离区
  4. 诊断检测深度检测与记录
  5. 维修 / 处置维修 / 更换 / 报废
  6. 结果闭环确认数据 · 状态更新
  7. 可追溯归档状态可追溯 · 可导出

身份追溯与事件记录

  1. 车辆身份车牌 / 车队 ID / VIN
  2. 电池身份BAT 编号 / 资产 ID
  3. 换电记录站点 / 库位 / 机器人操作
  4. 充电记录充电桩 / 枪口 / 会话 ID
  5. 质检记录检测 / 通讯 / 温度 / 结果
  6. 事件记录告警 / 异常 / 处置记录
  7. 追溯查询全链路可视化 / 导出报表

站点布局与安全分区

站点工程设计与布局

换电站站点工程实景

站点平面与安全间距

换电站鸟瞰布局与安全分区示意

设备清单

  1. 01BESS 电池柜(×4)
  2. 02PCS 变流器柜(×2)
  3. 03主配电柜
  4. 04充压器(1,500 kVA)
  5. 05维护通道(≥1.5m)
  6. 06消防通道(≥4.0m)
  7. 07电缆沟 / 桥架
  8. 08弱电与门禁

设计要点

设备间距
≥ 1.5 m
通道净宽
≥ 4.0 m
声学边界
≤ 55 dB(A)
防火分区
电池 / PCS 分区
环境温度
-20–50 ℃
防护等级
IP54 / 户外型

标准换电站

标准换电站重卡自动换电场景

单一站内闭环 / 标准计量

共享商业中庭

共享商业中庭换电场景

公共配电 / 分项计量 / 共享设施

多建筑园区

多建筑园区换电场景

多种用能 / 分区计量 / 分区控制

计量边界

  • 计费表(Revenue Meter)
  • 配电表(Feeder Meter)
  • PCS 交流侧(AC Meter)
  • 电池直流侧(DC Meter)

典型应用场景

城市环卫电动车队在换电站补能
城市环卫与市政车队 高频出勤 · 快速补能
干线物流重卡在换电站运营
干线物流与重卡 高利用率 · 规模化运营
港口集装箱运输车辆在换电站作业
港口 / 码头运输 高强度运营 · 集中调度
矿山工程车辆在换电站补能
矿山 / 工程场景 连续作业 · 网络化补能

依赖验证与测试:方案快速验证,交付更可靠

验证项 目标 测试方法 状态 记录编号
车辆身份识别 预约任务匹配 RFID / 车牌 通过 S35A-405-001
机器人定位 自动精准停靠 定位测试 通过 RBT-2405-002
电池健康检测 检测异常单体 BMS / SOC 通过 CBM-2405-003
充电功率控制 服从功率上限 峰值约束 通过 CHG-2405-004
异常隔离 故障闭环 故障模拟 通过 ABN-2405-005

扩展指标与核心 KPI

换电站利用率 车辆周转效率
峰值负荷削减 站内储能协同
电池周转效率 库存优化
99.6%成功率
换电成功率 全过程监控
网络可用率 多站自治协同
安全事件闭环 发现 · 隔离 · 追踪

NEXT STEP

围绕换电网络,梳理适用边界与交付路径

可根据现场负荷、并网条件、安装空间和运维要求,进一步确认方案配置与实施节奏。