[发明专利]电池交换系统及其交换方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种车体的电池交换技术领域，具体而言是指一种可自动化作业、且交换迅速的电池交换系统及其交换方法，以提升电池的使用效率与寿命，以降低消费成本。

背景技术

为因应日渐枯竭的化石燃料与环境保护节能减碳的诉求，车体已被普遍认为是未来最具潜力的交通载具。然而车体续航力限制与电池充电耗时及不方便却成为车体发展的最大障碍。如何发展电能密度更高、更安全的电池与改善电池充电的方便性与时效变成车体是否能持续发展及普遍被接受的主要关键。

而目前市面上仍以铅酸电池为车体电池主流，主要因素在于技术成熟，价格远比其他类型电池便宜，但铅酸电池的重大缺点为过重、能量密度低，循环寿命短，而铅为重金属，制造及回收均赖妥善处理，未来将逐渐被限制使用，因此当锂电池技术成熟，被广泛应用于3C市场时，自然也可能替代铅酸电池，为车体重新开创市场的机会，其最大优点在能量密度高、循环寿命长，电池盒(Battery Box)设计为可抽取式，则车体可不需依赖充电环境，除机车轻量化外，亦提高操纵性及骑乘性能，延长续航距离。

但是，现有电池的成本极高，其通常占整个车体2～3成的价格，且其有一定的使用寿命，需不断的换购，同时其使用效能也会不断的衰减，影响到车体的续航力，消费者在成本考量又不会轻易换新，因此也增加了充电的次数，然不论是新电池或电池，要将电池充满均需一段时间，影响到使用车体的便利性，这些因素在无形间，都会影响到购置车体的意愿及推广；

而采用电池交换方案也许可以减轻消费者初购车体的负担，电池由电池交换营运公司拥有，利用消费者进行电池交换时缴费回收，电池使用年限越长，交换次数越多，营运公司获利越大。方便迅速地电池交换，可让消费者易于延长使用距离，省却等候充电时间。然目前所开发的电池交换站受限于车体各厂家、型式的不同，因此安装电池的位置也不同，甚至电池的型号及规格也有所不同，故通常需以人力拆装电池，再以人力将电池置入进行交换，如此将使整个交换作业无法自动化，而减缓了交换电池的速度、且造成电池交换的不便。

本案发明人鉴于上述车体的电池交换所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件电池交换系统及其交换方法。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种电池交换系统，藉以可一贯性的连续作业迅速完成电池交换，同时电池经专业的判别与保养，提升了电池的使用效能，可有效延长其续航力，并可省却等候充电时间。

本发明的次一目的是在于提供一种电池交换方法，其能快速进行电池交换，使电池可被重复使用，让电池被充分的运用，故可大幅降低消费者的电池购置成本。

可达成上述发明目的的电池交换系统，包括有：

一定位装置，该定位装置供车体置于其上，使车体于交换电池时提供固定及限位用；

一电池管理装置(battery management unit)，该电池管理装置是设于定位装置的一侧，电池管理装置可供收纳、管理多个电池及充饱电池；

一自动交换装置(Automatic exchange unit)，该自动交换装置是设于定位装置与电池管理装置之间，其可于车体上电池与电池管理装置上的充饱电池相互拆卸装配；

一辨识装置(recognition unit)，该辨识装置利用感测器取得车体资讯或电池产品资讯以判定其电池安装坐标位置、型号与产品资讯。

而该电池交换系统的交换方法包含有：

一车体定位步骤，其是将具电池的车体停放于定位装置的置换位置(replacement position)；

一判定电池产品资讯步骤，其是利用辨识装置搜寻与辨识电池的轮廓特征，或通过辨识装置取得一产品资讯，并根据该产品资讯判定该车体的电池安装坐标位置；

一拆卸电池步骤，其是利用自动交换装置将车体上电池予以卸下；

一存放电池步骤，其是将该电池放置于电池管理装置的充电室中进行电池检测或充电；

一选取充饱电池步骤，其是利用自动交换装置于电池管理装置的充饱电池室中选取已充饱电池；

一安装电池步骤，其是利用自动交换装置将充饱电池安装于车体上，最后完成整个电池的交换作业。

本发明是关于一种车体的电池交换技术，是一种可自动化作业，自动辨识车体的电池特性，而且自动卸下车体的电池与自动置放充电完成的电池的电池交换系统及其交换方法。