电动汽车换电站技术规划

商务计划书

（草稿）

1.    对“虚拟电池”的产权规则的设计和财务运作    2

2.    电池和汽车的身份识别芯片设计    3

3.    电池，汽车，换电站，系统主机的物联网设计    4

4.    电池机械外形和汽车的卡槽设计    5

5.    换电站的车辆卡位，自动摘取，装填电池的机械设计。    6

6.    换电站电池传送带和充电仓设计。    7

7.    换电站整站设计。    8

8.    电池和汽车的电接口设计。    9

9.    电池的设计生产    10

10.    电池的回收，拆解，利用    11

11.    整车设计，生产    12

12.    实验室设置    13

1.

对“虚拟电池”的产权规则的设计和财务运作

每个“车主”或者“车”所拥有的电池不是某一个确定的电池，而是对一个“虚拟电池”的产权。这个“虚拟电池”有两个特性：一，有一个冗余系数。二，有规定的充电次数“年龄”。

一个电池在用，就必定有一个电池在换电站里充电待命备用。如果世界上只有一辆电动车，那么就必须有两个电池配合使用，这时冗余系数是2。但是对一个系统而言，当100辆车在用的时候，可能只有10个电池在待命备用。这时冗余系数是1.1。冗余系数的实质是电池平均在车时间和换电站充电时间的比值。比如，平均一个电池在车时间是173.5小时（考虑到其中会有几次在车主家中的隔夜慢充），而换电站充电时间是4小时。那么冗余系数就是：（4+173.5）/173.5=1.02305476，那么当一个系统有1,000,000辆车时，系统应备电池应该是1,023,054块。当然，应当留出一点提前量以备应对正常波动下的峰值，和维修备份等。比如，在上述情况下，准备103万块电池。

电池的寿命，在一个流通系统下，必须用法定次数而不是自然寿命，因为在流通情况下，电池寿命的折损不由个人影响而长短，而是系统内的合力作用而成。在这种认识下，比如当确定一个电池的寿命是1000次充电次数时，必须能够确定“虚拟电池”的产权主所拥有的“虚拟电池”的寿命，也就是说，必须能够对“虚拟电池”的产权主对任意一个入网的现实电池的充电行为进行跟踪计数，这包括在自家车库的充电。因此，虚拟电池的产权规则的设计是必须考虑周到的。

一个车主，入网到系统内，必须缴纳电池的押金和使用费，费用缴纳的模式，使用费扣减的方法，资金的运作，是必须进行设计和精算的。这是一个金融和财务运作的课题。

2.

电池和汽车的身份识别芯片设计

因为车主可以去换电站换电池，也可以在夜晚在自家隔夜慢充，为避免对电池以劣换好，电池和汽车的身份识别芯片的设计也是非常重要的。

既要身份识别，又要有些其他功能：

1.充电次数统计：

2.身份芯片不可拆卸：

3.电池、汽车、家用充电机和系统主机间的物联网构建：

3.

电池，汽车，换电站，系统主机的物联网设计

当电池快要没电的时候，必须在汽车仪表上显示，必须同时帮助驾驶员寻找换电站，与换电站通讯了解电池余量，并与周围其他车辆进行云计算，避免换电站被超量预订，发生“轮空”，确定好了目标换电站后，计算里程，并导航。

每次自行充电，电池或家用充电机或汽车（最终根据合理性确定是谁来负责）必须与系统主机通讯，扣减“虚拟电池”寿命。

电池的交换同时具有社交性，社会性和媒体传播特性，也可以用物联网系统的平台加载第三方应用，获取更多附加值。

4.

电池机械外形和汽车的卡槽设计

电池和汽车的结合必须象集装箱和集卡的结合那样，有国际统一的标准，能够双盲互换。合适的卡榫结构是关键，必须能够可靠的结合和固定，需要时方便的脱离。同时考虑到汽车的安全性和运动载荷设计。比如在车祸时能够起到缓冲作用，比如类似发动机安全设计那样能够自动下沉，在车祸发生翻滚时，脱离或者固定，使得汽车失去翻滚惯性，避免破损或挤压乘员。在高速运动时，必须得到稳定性好的载荷设计和重心设计。

5.

换电站的车辆卡位，自动摘取，装填电池的机械设计。

车辆进入换电站，必须能够迅速和方便的进入换电工位，基本的考虑是最后的定位是靠外部设备，汽车只需大致进入一个范围，然后外部定位设备通过轮胎卡位或者特别设计的第三定位装置测定或直接抓取车辆，进入准确工位。工位坐标应当是x，y两维坐标，高度由换电机械手自适应。这样便于车厂对车的创意设计和切掉因轮胎胎压和悬挂载荷造成的高度误差。也可以采用车不动，而机械手根据车身的定位点随动的方式。

为了提高用户的满意度，电池摘取和装填应该是同时进行，也就是说，是队列型结构，而不是堆栈型结构。装填和摘取是同向运动，而不能是逆向。这样可以省一半的时间。车辆进入换电站，在标准时间内完成换电并驶离。这个标准时间应该是1分钟以内，并且随着技术的提高而进一步缩短。

电池的对外接口：

1.与车辆对接的固定卡榫

2.与车辆对接的馈电接口

3.与充电站对接的充电接口

4.与抓取机械手对接的固定接口

5.无线的物联网接口

6.

换电站电池传送带和充电仓设计。

电池取下后用传送装置，传送带或者吊轨送到充电仓充电。

充电仓的电气设计，机械设计和安全设计（通风冷却，防火）

7.

换电站整站设计。

课题:

进出站匝道，换电工位区域，传送带，充电仓区域，变电站总和设计

8.

电池和汽车的电接口设计。

课题：

1.电池和汽车的电接口附属于机械接口，可以随机械接口的卡入灵敏的接触。

2.电气接口脱离时避免电弧。

3.充电接口和馈电接口可以是一个，也可以分开，哪种更适合。

4.充电接口必须是按基电池分段的，每个基电池有自己的充电电极，同时电池芯片实时监控各个基电池的充放电曲线，对失效的基电池及时诊断，发出更换提示。

5.更换基电池的财务处理和相应财务模型。

9.

电池的设计生产

课题：

1.设计电池的标准物理外形，普通车用一块，豪华车用两块。

2.当技术升级时，电池增加电容量，但是物理外形不变。技术升级导致入网电池有优劣之分，这种情况下的财务模型设计。

3.电池的身份识别芯片，基电池的实时监控诊断，物联网芯片，还有那些功能芯片？

4.电池发生车祸破损时，溢出液的无害化处理。

5.电池的对外接口：

●与车辆对接的固定卡榫

●与车辆对接的馈电接口

●与充电站对接的充电接口

●与抓取机械手对接的固定接口

●无线的物联网接口

10.

电池的回收，拆解，利用

（本子课题是辅助性的环节，还没多想，暂空）

11.

整车设计，生产

（另起文件撰述）

12.

实验室设置

实验室设置原则：

●功能设计为龙头，技术实现为辅助。

●功能设计通过互联网全球发包，组成动态虚拟的实验室。

●软件的技术实现通过互联网全球发包，组成动态虚拟的实验室。

●硬件的技术实现设立本地实验室。

●各功能设计采用项目经理制度，项目经理是召集人。

⏹在互联网发包的项目，项目经理负责发包，审核，付酬，管理虚拟团队。

⏹牵涉到本地实验室的项目，项目经理负责从专业方向的团队中取人，组建动态团队，完成项目后还人。

●专业方向技术团队分：芯片，电子，机械，结构，整车5个，每个专业方向技术团队有技术带头人负责业务提升，团队管理等工作。