CN105882432A - 电动车智能加电系统 - Google Patents

Abstract

一种电动车智能加电系统，包括电动汽车、智能电池替换车、大型电池替换站、小型电池替换站、电动摩托车。这种电动汽车智能加电系统能快捷地为电动汽车更换电池，以最快的速度为电动汽车补充电能，从而彻底解决目前电动车充电时间长、充电不方便、行驶里程短等缺点，采用这种电动车智能加电系统为电动汽车加电无需建设大量的充电桩，电动汽车的行驶将不受任何地域和条件的限制，为电动车走进千家万户扫除了最关键的障碍。

Description

电动车智能加电系统

所属技术领域

本发明涉及一种纯电动交通工具，其是一种电动车智能加电系统。

背景技术

众所周知，电动车是交通工具的发展方向，因为化石能源迟早有耗尽的时候。但电动车充电时间久、行驶里程短、加电不方便这几大问题至今仍然制约着电动车的推广和发展。插电式电动车需要安装海量的充电桩，如此海量的充电桩设置是任何国家不可接受的，尤其充电桩在农村或荒漠地区无法设置或无法大量设置，并且充电桩日晒雨淋极易老化损坏，因此插电式电动车只能在城市应用且实践证明使用极为不便，因为在时间极为宝贵的今天，没有人愿意坐在车上等上半小时充电。在插电式电动车的发展被证明是此路不通的情况下，能够快捷更换电池的电动车成为发展方向和必然选择。如果在电动车中设置能够运输替换电池进出电动车的装置进行电池的替换，就可以以最快捷的速度为电动车换装充满电能的替换电池，这样的设想无疑是大胆但却能够实现的。目前在市场上尚无单一的产品在电动车中设有可以进出电动车进行替换电池的装置，这就促使本发明的研发和申请。

发明内答

为了克服现今电动车依赖充电桩以及其他制约电动车快捷补充电能的问题，本发明提供一种电动车智能加电系统。该发明在电动车中设置智能电池车，替换电池置于智能电池车上并可以自动进出电动车进行电池的换装，因此完全能解决上述问题，为纯电动车走进千家万户扫除关键的障碍。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

为了达到上述目的，本发明的电动车智能加电系统的特征是电动车车体中设有分布式电池、替换电池和智能电池车，且替换电池置于智能电池车上，并且智能电池车进出车体进行替换电池的替换，包括：电动汽车、智能电池替换车、大型电池替换站、小型电池替换站、电动摩托车，其中所述电动汽车包括车体(1)、分布式电池(2)、替换电池(4)、智能电池车(3)、前舱智能电池车停靠平台或后舱智能电池车停靠平台、电源接驳装置、智能电池车及替换电池的固定闭锁装置、自动门或盖；所述智能电池替换车包括万向移动底盘(24)、升降装置(25)、升降底盘(10)、智能中转车(11)、充电及控制系统(12B)、寻的对接闭锁装置、替换电池、摩托车电池充电舱(12)、摩托车替换电池(12A)；所述大型电池替换站包括多个充电单元(14)、移动换装电梯(13)、智能电池替换车(8)、自产电源和电网电源(16)、多个替换电池；所述小型电池替换站包括路边建筑、智能电池替换车、自产电源和电网电源、替换电池；所述电动摩托车包括车体、备用电池、摩托车替换电池；所述智能电池替换车或大型电池替换站或路边电池替换站先期将电量不足的替换电池充满电量，并将电动汽车或电动摩托车上电量耗尽或电量严重不足的替换电池换下，将备好的充满电能的替换电池换上，从而快捷为电动汽车或电动摩托车补充电量。

所述电动汽车中设有替换电池和分布式电池，替换电池与分布式电池之间设有用电转换装置，替换电池电量耗尽或电量严重不足时用电转换装置转换为分布式电池供电模式，此时分布式电池接力替换电池为电动车提供电力；所述分布式电池是指在车体的任何可利用的空间设置多个位置状态固定的电池，以充分利用车体的有效空间存储电能，同时增加电池的散热面积和分散电池的分布，从而达到充分消除电池爆炸的风险的目的；所述分布式电池在车辆的装配过程中与零配件一并装配，位置状态固化。

所述电动汽车包括：车体(1)、分布式电池(2)、替换电池(4)、智能电池车(3)、智能电池车停靠平台(9)、电源接驳装置(6)、智能电池车及替换电池固定闭锁装置、自动门或盖(5)，其中所述智能电池车停靠平台与车体底盘一体相连或结构相连且其上设有对接导引装置；所述替换电池置于智能电池车上，并且智能电池车能在智能电池车停靠平台上移动或被固定闭锁，当智能电池车移动出智能电池车停靠平台时，智能电池车装载着电量耗尽或电力不足的替换电池与智能电池替换车进行对接并互换替换电池，当智能电池车重新回到智能电池车停靠平台时，智能电池车装载着充满电能的替换电池并与电源接驳装置进行对接；所述智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和置于智能电池车上的替换电池同时进行固定闭锁动作，或者同时对智能电池车和置于智能电池车上的替换电池进行解锁释放动作；所述替换电池、智能电池车和电源接驳装置上均设有电能接驳触头，替换电池通过电能接驳触头将电能传输给智能电池车，智能电池车通过电能接驳触头将电能传输给电源接驳装置，电源接驳装置将电能输送给电动车的供电系统；所述智能电池车在自动门或盖开启状态下运输替换电池进出智能电池车停靠平台并进行替换电池的替换动作；所述智能电池车与智能电池替换车交换替换电池的步骤是：(1)开启自动门或盖，打开智能电池车停靠平台上的对接导引装置；(2)智能电池替换车与智能电池车停靠平台对接并闭锁；(3)智能电池车运送电量严重不足的替换电池驶出智能电池车停靠平台，进入智能电池替换车中，同时实施与智能电池替换车上的智能中转车交互对接动作；(4)智能电池车停止移动，智能中转车与智能电池车解除交互对接状态，同时将电能耗尽或电能严重不足的替换电池从智能电池车上转移到智能中转车上；(5)智能电池替换车将先期充满电能的替换电池释放在智能电池车上，之后智能电池车从智能电池替换车中驶出，重新进入电动汽车的智能电池车停靠平台并完成必要对接动作，之后智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和新换入的替换电池进行固定闭锁，之后关闭智能电池车停靠平台上的对接导引装置，同时关闭自动门或盖，电动汽车完成电池替换作业；(6)智能电池替换车上的智能中转车将电量耗尽或电量严重不足的替换电池运送到规定位置，智能电池替换车的充电及控制系统对其进行充电。

所述智能电池替换车包括万向移动底盘(24)、升降装置(25)、升降平台(10)、充电及控制系统(12B)、寻的对接闭锁装置、替换电池、智能中转车(11)、摩托车电池充电舱(12)、摩托车替换电池(12A)，其中所述智能电池替换车的万向移动底盘或升降平台上设有寻的对接闭锁装置，寻的对接闭锁装置中设有响应启动装置；所述智能电池替换车的万向移动底盘或升降平台与电动汽车的应答对接步骤是：(1)电动汽车打开自动门或盖，使智能电池车停靠平台及其上的对接导引装置处于开启待对接状态，同时打开智能电池车停靠平台上的对接导引装置发出引导信号；(2)万向移动底盘或升降平台上的寻的对接闭锁装置在接收了对接导引装置发出的引导信号后启动万向移动底盘前往与智能电池车停靠平台对接，并完成对接及闭锁动作。

所述大型电池替换站包括多个充电单元、移动换装电梯、智能电池替换车、自产电源和电网电源、多个替换电池，其中所述多个替换电池置于多个充电单元中充电；所述充电单元中设有抓取推拉装置或对接推拉装置，且推拉装置将充满电量的替换电池推上第一升降台或第二升降台，或将电量严重不足的替换电池从第一升降台或第二升降台拉进充电单元中进行充电；所述移动换装电梯上设有第一升降台和第二升降台，且第一升降台和第二升降台上设有对接闭锁装置，移动换装电梯通过升降台上的对接闭锁装置自动与智能电池替换车对接，智能电池替换车把电量耗尽严重不足的替换电池推上第一升降台或第二升降台，之后将充满电量的替换电池拉到智能电池替换车上的相应位置，准备对进站的电动汽车进行换装；所述自产电源包括风电、太阳能电力或其他自发电能。

所述电动摩托车包括车体、备用电池、替换电池，其中所述备用电池与替换电池之间设有用电转换装置，电动摩托车在替换电池电量耗尽或电力严重不足状态下转换为备用电池供电模式，替换电池进入待替换状态；所述电动摩托车替换电池的替换采用机械臂抓取替换或人工替换的方式进行替换。

所述智能电池车包括接驳及驱动控制系统(3A)、第一臂形平板底盘(3C)和第二臂形平板底盘(3E)，其中第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间平行或基本平行，其中第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘分别与接驳及驱动控制系统一体连接或结构连接，并且接驳及驱动控制系统上设有主动轮或从动轮，第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘上设有主动轮或从动轮；所述智能中转车包括驱动及控制系统和平板底盘，智能中转车的平板底盘比智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘略高，所述智能中转车平板底盘与驱动及控制系统一体连接或结构连接，并且驱动及控制系统上设有主动轮或从动轮，平板底盘设有主动轮或从动轮；所述智能中转车的平板底盘的一端为楔形且设有挂钩，并且设有与挂钩相适应的挂钩卧槽，挂钩倒伏状态下卧在挂钩卧槽中，挂钩在非倒伏状态为站立状；所述智能电池车和所述智能中转车交换替换电池的步骤是：(1)智能中转车进入升降平台(10)上的指定位置，并且挂钩在弹簧的作用下处于立状，并且智能中转车处于刹车状态；(2)智能电池车装载着电量耗尽或电量严重不足的替换电池驶离电动汽车的智能电池车停靠平台，驶上智能电池替换车的升降平台(10)上，并使智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘分别处于智能中转车的平板底盘的两边，使智能中转车的平板底盘以插入的方式进入智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间，由于智能中转车的平板底盘比智能电池车第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘略高，从而使得平板底盘将替换电池从智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘抬离；(3)挂钩在智能中转车的平板底盘以插入智能电池车第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间时受替换电池的压力倒伏并卧在挂钩卧槽中，在穿过替换电池位置后解除替换电池的压力并恢复立状，从而进入对替换电池的钩挂态势，保护替换电池不脱离平板底盘；(4)智能电池车完成与智能中转车的交互对接；(5)智能中转车解除与智能电池车的交互对接状态，并且带走智能电池车上的替换电池，从而使智能电池车处于空置待接受充满电能的替换电池的状态。

所述智能电池替换车包括万向移动底盘(24)、升降装置(25)、升降平台(10)、充电及控制系统(12B)、寻的对接闭锁装置、替换电池、智能中转车(11)、摩托车电池充电舱(12)、摩托车替换电池，其中所述充电及控制系统中设有两套替换电池抓取机构，其中一套以抓取的方式存储一充满电量的替换电池并使之悬空，另一套空置；所述智能电池替换车与电动汽车的相应机构完成对接闭锁动作后，智能电池车装载着电量耗尽或严重不足的替换电池进入空置抓取机构下方，之后抓取机构将替换电池抓取提升，使智能电池车处于空置状态，之后智能电池车移动到存储有充满电量的替换电池的下方，之后抓取机构将充满电量的替换电池释放到智能电池车上，之后智能电池车驶离智能电池替换车，重新进入电动汽车。在这种智能电池替换车的设计中，智能电池替换车中无需设置智能中转车(11)，所述智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘合并为一个平板底盘。

所述前舱智能电池车停靠平台包括固定底座(27)、升降装置(28)、升降平台(29)、智能电池车及替换电池的固定闭锁装置，其中所述升降平台(29)设有自动对接闭锁装置(29A)和电源接驳装置(29B)；所述智能电池车(3)置于升降平台(29)上，替换电池置于智能电池车(3)上，并且智能电池车(3)的接驳及驱动控制系统(3A)与升降平台(29)的电源接驳装置(29B)接驳；所述智能电池车前舱停靠底盘与智能电池替换车对接互换替换电池的步骤如下：(1)打开前舱舱盖(26)，打开升降平台(29)上的自动对接闭锁装置(29A)；(2)智能电池替换车(8)与升降平台(29)对接并闭锁；(3)智能电池车运送电量严重不足的替换电池驶出升降平台(29)，进入智能电池替换车(8)中，同时实施与智能电池替换车上的智能中转车交互对接动作；(4)智能电池车停止移动，智能中转车与智能电池车解除交互对接状态，同时将电能耗尽或电能严重不足的替换电池从智能电池车上转移到智能中转车上；(5)智能电池替换车将先期充满电能的替换电池释放在智能电池车上，之后智能电池车从智能电池替换车中驶出，重新进入电动汽车的升降平台(29)并完成必要对接动作，之后智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和新换入的替换电池进行固定闭锁，之后关闭升降平台(29)上的对接导引装置，同时关闭前舱舱盖(26)，电动汽车完成电池替换作业；(6)智能电池替换车上的智能中转车将电量耗尽或电量严重不足的替换电池运送到规定位置，智能电池替换车的充电及控制系统对其进行充电。

这样，本发明就完美地解决了现今电动车充电时间长、行驶里程短、加电不方便等问题，电动汽车可以在任何地方快捷加电而无需受制于充电桩，由此本发明可以为社会创造巨大的就业机会和巨大的社会财富，同时可以极大的节约资源能源，保护环境，深刻地附合人类的千年发展规划和我国的科学发展路线。

本发明的有益效果是：

节能环保，为电动车产业化及大众化彻底扫除了目前电动车加电时间长、加电不方便、行驶里程不长这关键的三大障碍，电动汽车可以彻底告别充电桩而可以到任何地方快捷加电。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1是智能电池替换车和电动汽车对接并换装替换电池的示意图

图2是智能电池车停在智能电池车停靠平台上的示意图

图3是智能电池替换车的结构立体图

图4是智能电池车在升降平台上与智能中转车交互对接的图

图4A是智能电池车的结构立体图

图4B是智能中转车的结构立体图

图5是大型电池替换站的结构立体图

图6是小型电池替换站的结构立体图

图7是设有备用电池和替换电池的电动摩托车结构示意图

图8是智能电池替换车与前舱智能电池车停靠平台对接并进行替换电池的替换的示意图

图9是前舱智能电池车停靠平台结构示意图

图中1.车体，2.分布式电池，3.智能电池车，3A.接驳及驱动控制系统，3B.驱动轮，3C.第一臂形平板底盘，3D.从动轮，3E.第二臂形平板底盘，3F.从动轮，4.替换电池，5.自动门或盖，6.电源接驳装置，7.满电替换电池，8.智能电池替换车，9.智能电池车停靠平台，10.升降平台，11.智能中转车，11A.驱动及控制系统，11B.驱动轮，11C.平板底盘，11D.从动轮，11E.挂钩，11F.挂钩卧槽，12.摩托车电池充电舱，12A.摩托车替换电池，12B.充电及控制系统，13.移动换装电梯，13A.第一升降台，13B.第二升降台，13C.对接闭锁装置，14.充电单元，15.抓取推拉装置，16.自产电源，17.电网电源，18.路边建筑，19.自产电源或电网电源，20.电动车，21.备用电池，22.替换电池，23.电池舱舱盖，24.万向移动底盘，25.升降装置，26.前舱舱盖，27.固定底座，28.升降装置，29.升降平台，29A.自动寻的对接闭锁装置，29B.电源接驳装置。

具体实施方式

在图1中，这是智能电池替换车和电动汽车对接并换装替换电池的示意图。

图中车体(1)上设有分布式电池(2)、替换电池(4)、智能电池车(3)、智能电池车停靠平台(9)、电源接驳装置(6)、自动门或盖(5)以及智能电池车及替换电池固定闭锁装置。

智能电池替换车(8)先期将电量不足的替换电池充满电能使之成为满电替换电池(7)，智能电池替换车(8)在电动汽车打开自动门或盖(5)并完成与其上智能电池车停靠平台(9)完成对接闭锁后，智能电池车(3)驶上智能电池替换车(8)的升降平台(10)上，并完成替换电池的替换动作，从而快捷为电动汽车补充电能。

智能电池车与智能电池替换车交换替换电池的步骤是：

(1)开启自动门或盖(5)，打开智能电池车停靠平台(9)上的对接导引装置；

(2)智能电池替换车(8)与智能电池车停靠平台(9)对接；

(3)智能电池车(3)运送电量严重不足的替换电池(4)驶出智能电池车停靠平台(9)，并进入智能电池替换车(8)中，同时实施与智能电池替换车上的智能中转车交互对接动作；

(4)智能电池车停止移动，智能中转车(11)与智能电池车(3)解除交互对接状态，同时将电能耗尽或电能严重不足的替换电池(4)从智能电池车上运走；

(5)智能电池替换车(8)将先期充满电能的满电替换电池(7)放在智能电池车(3)上，之后智能电池车从智能电池替换车中驶出，重新进入电动汽车的智能电池车停靠平台并完成必要对接动作，之后智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和新换入的替换电池进行固定闭锁，之后关闭智能电池车停靠平台上的对接导引装置，同时关闭自动门或盖(5)，电动汽车完成电池替换作业；

(6)智能电池替换车上的智能中转车(11)将电量耗尽或电量严重不足的替换电池运送到规定位置，智能电池替换车的充电及控制系统对其进行充电。

在图2、图3中，这是智能电池车(3)停在智能电池车停靠平台(9)上的示意图、智能电池替换车的结构立体图以及二者的对接示意图。

图中智能电池车停靠平台与车体底盘一体相连或结构连接且设有对接导引装置。

替换电池置于智能电池车上，并且智能电池车能在智能电池车停靠平台上移动或固定闭锁。这样，电动汽车就能实现快捷加电，并在任何地方更换电池。

智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和置于智能电池车上的替换电池同时进行固定闭锁动作，或者同时对智能电池车和置于智能电池车上的替换电池进行解锁释放动作。

替换电池、智能电池车和电源接驳装置上均设有电能接驳触头，替换电池通过电能接驳触头将电能传输给智能电池车，智能电池车通过电能接驳触头将电能传输给电源接驳装置，电源接驳装置将电能输送给电动车的供电系统。

智能电池车在电动汽车自动门或盖开启状态下运输替换电池进出智能电池车停靠平台(9)并进行替换电池的替换动作。

图3中的智能电池替换车包括万向移动底盘(24)、升降装置(25)、升降平台(10)智能中转车(11)、充电及控制系统(12B)、寻的对接闭锁装置、替换电池(4)、摩托车电池充电舱(12)、摩托车替换电池(12A)。

智能电池替换车的升降平台(10)上设有寻的对接闭锁装置，寻的对接闭锁装置中设有响应启动装置。

智能电池替换车的升降平台(10)与电动汽车的应答对接步骤是：

(1)电动汽车打开自动门或盖，使智能电池车停靠平台及其上的对接导引装置处于待对接状态，同时打开对接导引装置发出引导信号。

(2)升降平台(10)上的寻的对接闭锁装置在接收了对接导引装置发出的引导信号后启动万向移动底盘(24)前往与智能电池车靠泊底盘对接，并完成对接及闭锁动作。

智能电池替换车上也可以不设置智能中转车，但在充电及控制系统中设置两套替换电池抓取机构，其中一套存储一充满电量的替换电池，另一套空置。

智能电池替换车与电动汽车完成对接闭锁动作后，智能电池车装载着电量耗尽或严重不足的替换电池进入升降平台(10)上的空置抓取机构下方，之后抓取机构将替换电池抓取并提升，使智能电池车处于空置状态，之后智能电池车移动到存储有充满电量的替换电池的下方，之后抓取机构将充满电量的替换电池释放到智能电池车上，之后智能电池车驶离智能电池替换车，重新进入电动汽车。

在图4中，这是智能电池车在升降平台上与智能中转车交互对接的图，其中图4A是智能电池车的结构立体图，图4B是智能中转车的结构立体图。

智能电池车(3)包括接驳及驱动控制系统(3A)、第一臂形平板底盘(3C)和第二臂形平板底盘(3E)。其中第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间平行或基本平行，并且第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘分别与驱动及控制系统一体连接或结构连接。驱动及控制系统上设有主动轮或从动轮，第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘上均设有主动轮或从动轮，驱动智能电池车移动。

智能中转车包括驱动及控制系统和平板底盘。智能中转车的平板底盘比智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘略高，平板底盘与驱动及控制系统一体连接或结构连接，驱动及控制系统上设有主动轮或从动轮，平板底盘设有主动轮或从动轮。

这样，当智能中转车和智能电池车交互对接时，替换电池自动从智能电池车的底盘上被智能中转车抬离。

智能中转车的平板底盘的一端为楔形且设有挂钩，并设有与挂钩相适应的挂钩卧槽，使挂钩倒伏状态卧在挂钩卧槽中，非倒伏状态为站立状。

智能电池车和智能中转车转移替换电池的步骤是：

(1)智能中转车进入升降平台(10)上的指定位置，并且挂钩处于立状，并且智能中转车处于刹车状态；

(2)智能电池车装载着电量耗尽或电量不足的替换电池驶离电动汽车的智能电池车停靠平台，驶上智能电池替换车的升降平台(10)上，并使智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘分别处于智能中转车的平板底盘的两边，使智能中转车的平板底盘以插入的方式进入智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间。由于智能中转车的平板底盘比智能电池车第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘略高，从而使得平板底盘将替换电池从智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘抬离；

(3)挂钩在智能中转车的平板底盘以插入智能电池车第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间时受替换电池的压力倒伏并卧在挂钩卧槽中，在穿过替换电池位置后解除替换电池的压力并恢复立状，从而进入对替换电池的钩挂态势，保护替换电池不脱离平板底盘；

(4)智能电池车完成与智能中转车的交互对接；

(5)智能中转车解除与智能电池车的交互对接状态，并且带走智能电池车上的替换电池，从而使智能电池车处于空置待接受新的替换电池的状态。

为了简化设计，降低设备成本，提高设备的使用可靠性，智能电池替换车可以不设置智能中转车，但在充电及控制系统中设有两套替换电池的抓取机构，其中一套存储一充满电量的替换电池，另一套空置。

智能电池替换车与电动汽车完成对接闭锁动作后，智能电池车装载着电量耗尽或严重不足的替换电池进入万向升降底盘上空置抓取机构下方，之后抓取机构将替换电池抓取提升，使智能电池车处于空置状态，之后智能电池车移动到存储有充满电量的替换电池的下方，之后抓取机构将充满电量的替换电池释放到智能电池车上，之后智能电池车驶离智能电池替换车，重新进入电动汽车。

在图5中，这是大型电池替换站的结构立体图。

大型电池替换站中设有充电单元(14)、移动换装电梯(13)、智能电池替换车(8)、自产电源和电网电源(16)、满电替换电池(7)。

电量缺乏的替换电池置于充电单元中充电。

充电单元中设有抓取推拉装置或对接推拉装置，启动抓取推拉装置可将充满电量的替换电池推上第一升降台或第二升降台，或将电量严重不足的替换电池从第一升降台或第二升降台拉进充电单元中进行充电。

在移动换装电梯上设有第一升降台和第二升降台，并且第一升降台和第二升降台上设有对接闭锁装置。移动换装电梯通过升降台上的对接闭锁装置自动与智能电池替换车对接，智能电池替换车把电量耗尽严重不足的替换电池推上第一升降台或第二升降台，之后将充满电量的替换电池转移到智能电池替换车上的相应位置，准备对进站的电动汽车进行换装。

所述自产电源包括风电、太阳能电力或其他自发电能。

在图6中，这是小型电池替换站的结构立体图。

凡是路边建筑都可以成为小型电池替换站，因为只需要一台智能电池替换车就可以实施电池更换和充电作业。这样就无需建设任何的充电桩，而电动汽车在任何地方都可以补充电量。

路边建筑接入自产电源风电、太阳能电力或其他自发电能。这样，小型电池替换站不但能在更换替换电池方面赚钱，并且在发电方面也能赚钱。

这样，路边建筑同时接入自产电源和电网电源，智能电池替换车接入自产电源和电网电源，使二者都能为替换电池供电。

这样，电动汽车需要替换电池时，只需停在小型电池替换站前，打开自动门或盖(5)，智能电池替换车就自动与电动汽车对接，从而快速更换电动汽车上电量严重不足的替换电池。

在图7中，这是电动摩托车的结构图。

电动摩托车车体中设有备用电池和替换电池。

备用电池与替换电池之间设有用电转换装置。电动摩托车行驶时首先使用替换电池中的电能。当电动摩托车中的替换电池电量耗尽或电力严重不足时转换为备用电池供电模式，替换电池进入待替换状态，电动摩托车进入电池替换站替换电池，实现快捷补充电量。

电动摩托车替换电池采用机械臂抓取替换或人工替换的方式进行替换。

在图8和图9中，这是智能电池替换车与前舱智能电池车停靠平台对接并进行替换电池的替换的示意图以及前舱智能电池车停靠平台结构示意图。

在图中，前舱智能电池车停靠平台包括固定底座(27)、升降装置(28)、升降平台(29)、智能电池车及替换电池的固定闭锁装置，其中升降平台(29)设有自动对接闭锁装置(29A)和电源接驳装置(29B)；所述智能电池车(3)置于升降平台(29)上，替换电池置于智能电池车(3)上，并且智能电池车(3)的接驳及驱动控制系统(3A)与升降平台(29)的电源接驳装置(29B)接驳。智能电池车前舱停靠底盘与智能电池替换车对接互换替换电池的步骤如下：

(1)打开前舱舱盖(26)，打开升降平台(29)上的自动对接闭锁装置(29A)；

(2)智能电池替换车(8)与升降平台(29)对接并闭锁；

(3)智能电池车运送电量严重不足的替换电池驶出升降平台(29)，进入智能电池替换车(8)中，同时实施与智能电池替换车上的智能中转车交互对接动作；

(4)智能电池车停止移动，智能中转车与智能电池车解除交互对接状态，同时将电能耗尽或电能严重不足的替换电池从智能电池车上转移到智能中转车上；

(5)智能电池替换车将先期充满电能的替换电池释放在智能电池车上，之后智能电池车从智能电池替换车中驶出，重新进入电动汽车的升降平台(29)并完成必要对接动作，之后智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和新换入的替换电池进行固定闭锁，之后关闭升降平台(29)上的对接导引装置，同时关闭前舱舱盖(26)，电动汽车完成电池替换作业；

(6)智能电池替换车上的智能中转车将电量耗尽或电量严重不足的替换电池运送到规定位置，智能电池替换车的充电及控制系统对其进行充电。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动车智能加电系统，其特征是电动车车体中设有分布式电池、替换电池和智能电池车，且替换电池置于智能电池车上，并且智能电池车进出车体进行替换电池的替换，包括：电动汽车、智能电池替换车、大型电池替换站、小型电池替换站、电动摩托车，

其中

所述电动汽车包括车体(1)、分布式电池(2)、替换电池(4)、智能电池车(3)、前舱智能电池车停靠平台或后舱智能电池车停靠平台、电源接驳装置、智能电池车及替换电池的固定闭锁装置、自动门或盖；

所述智能电池替换车包括万向移动底盘(24)、升降装置(25)、升降底盘(10)、智能中转车(11)、充电及控制系统(12B)、寻的对接闭锁装置、替换电池、摩托车电池充电舱(12)、摩托车替换电池(12A)；

所述大型电池替换站包括多个充电单元(14)、移动换装电梯(13)、智能电池替换车(8)、自产电源和电网电源(16)、多个替换电池；

所述小型电池替换站包括路边建筑、智能电池替换车、自产电源和电网电源、替换电池；

所述电动摩托车包括车体、备用电池、摩托车替换电池；

所述智能电池替换车或大型电池替换站或路边电池替换站先期将电量不足的替换电池充满电量，并将电动汽车或电动摩托车上电量耗尽或电量严重不足的替换电池换下，将备好的充满电能的替换电池换上，从而快捷为电动汽车或电动摩托车补充电量。

2.根据权利要求1所述的电动车智能加电系统，其特征在于：

所述电动汽车中设有替换电池和分布式电池，替换电池与分布式电池之间设有用电转换装置，替换电池电量耗尽或电量严重不足时用电转换装置转换为分布式电池供电模式，此时分布式电池接力替换电池为电动车提供电力；所述分布式电池是指在车体的任何可利用的空间设置多个位置状态固定的电池，以充分利用车体的有效空间存储电能，同时增加电池的散热面积和分散电池的分布，从而达到充分消除电池爆炸的风险的目的；所述分布式电池在车辆的装配过程中与零配件一并装配，位置状态固化。

3.根据权利要求1所述的电动车智能加电系统，其特征在于所述电动汽车包括：车体(1)、分布式电池(2)、替换电池(4)、智能电池车(3)、智能电池车停靠平台(9)、电源接驳装置(6)、智能电池车及替换电池固定闭锁装置、自动门或盖(5)，

其中

所述智能电池车停靠平台与车体底盘一体相连或结构相连且其上设有对接导引装置；

所述替换电池置于智能电池车上，并且智能电池车能在智能电池车停靠平台上移动或被固定闭锁，当智能电池车移动出智能电池车停靠平台时，智能电池车装载着电量耗尽或电力不足的替换电池与智能电池替换车进行对接并互换替换电池，当智能电池车重新回到智能电池车停靠平台时，智能电池车装载着充满电能的替换电池并与电源接驳装置进行对接；

所述智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和置于智能电池车上的替换电池同时进行固定闭锁动作，或者同时对智能电池车和置于智能电池车上的替换电池进行解锁释放动作；

所述替换电池、智能电池车和电源接驳装置上均设有电能接驳触头，替换电池通过电能接驳触头将电能传输给智能电池车，智能电池车通过电能接驳触头将电能传输给电源接驳装置，电源接驳装置将电能输送给电动车的供电系统；

所述智能电池车在自动门或盖开启状态下运输替换电池进出智能电池车停靠平台并进行替换电池的替换动作；

所述智能电池车与智能电池替换车交换替换电池的步骤是：

(1)开启自动门或盖，打开智能电池车停靠平台上的对接导引装置；

(2)智能电池替换车(8)与智能电池车停靠平台对接并闭锁；

(3)智能电池车运送电量严重不足的替换电池驶出智能电池车停靠平台，进入智能电池替换车(8)中，同时实施与智能电池替换车上的智能中转车交互对接动作；

(4)智能电池车停止移动，智能中转车与智能电池车解除交互对接状态，同时将电能耗尽或电能严重不足的替换电池从智能电池车上转移到智能中转车上；

(5)智能电池替换车将先期充满电能的替换电池释放在智能电池车上，之后智能电池车从智能电池替换车中驶出，重新进入电动汽车的智能电池车停靠平台并完成必要对接动作，之后智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和新换入的替换电池进行固定闭锁，之后关闭智能电池车停靠平台上的对接导引装置，同时关闭自动门或盖，电动汽车完成电池替换作业；

(6)智能电池替换车上的智能中转车将电量耗尽或电量严重不足的替换电池运送到规定位置，智能电池替换车的充电及控制系统对其进行充电。

4.根据权利要求1所述的电动车智能加电系统，其特征在于所述智能电池替换车包括万向移动底盘(24)、升降装置(25)、升降平台(10)、充电及控制系统(12B)、寻的对接闭锁装置、替换电池、智能中转车(11)、摩托车电池充电舱(12)、摩托车替换电池(12A)，

其中

所述智能电池替换车的万向移动底盘或升降平台上设有寻的对接闭锁装置，寻的对接闭锁装置中设有响应启动装置；

所述智能电池替换车的万向移动底盘或升降平台与电动汽车的应答对接步骤是：

(1)电动汽车打开自动门或盖，使智能电池车停靠平台及其上的对接导引装置处于开启待对接状态，同时打开智能电池车停靠平台上的对接导引装置发出引导信号；

(2)万向移动底盘(24)或升降平台(10)上的寻的对接闭锁装置在接收了对接导引装置发出的引导信号后启动万向移动底盘前往与智能电池车停靠平台对接，并完成对接及闭锁动作。

5.根据权利要求1所述的电动车智能加电系统，其特征在于所述大型电池替换站包括多个充电单元、移动换装电梯、智能电池替换车、自产电源和电网电源、多个替换电池，

其中

所述多个替换电池置于多个充电单元中充电；

所述充电单元中设有抓取推拉装置或对接推拉装置，且推拉装置将充满电量的替换电池推上第一升降台或第二升降台，或将电量严重不足的替换电池从第一升降台或第二升降台拉进充电单元中进行充电；

所述移动换装电梯上设有第一升降台和第二升降台，且第一升降台和第二升降台上设有对接闭锁装置，移动换装电梯通过升降台上的对接闭锁装置自动与智能电池替换车对接，智能电池替换车把电量耗尽严重不足的替换电池推上第一升降台或第二升降台，之后将充满电量的替换电池拉到智能电池替换车上的相应位置，准备对进站的电动汽车进行换装；

所述自产电源包括风电、太阳能电力或其他自发电能。

6.根据权利要求1所述的电动车智能加电系统，其特征在于所述电动摩托车包括车体、备用电池、替换电池，

其中

所述备用电池与替换电池之间设有用电转换装置，电动摩托车在替换电池电量耗尽或电力严重不足状态下转换为备用电池供电模式，替换电池进入待替换状态；

所述电动摩托车替换电池的替换采用机械臂抓取替换或人工替换的方式进行替换。

7.根据权利要求1所述的电动车智能加电系统，其特征在于：

所述智能电池车包括接驳及驱动控制系统(3A)、第一臂形平板底盘(3C)和第二臂形平板底盘(3E)，其中第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间平行或基本平行，其中第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘分别与接驳及驱动控制系统一体连接或结构连接，并且接驳及驱动控制系统上设有主动轮或从动轮，第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘上设有主动轮或从动轮；

所述智能中转车包括驱动及控制系统和平板底盘，智能中转车的平板底盘比智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘略高，所述智能中转车平板底盘与驱动及控制系统一体连接或结构连接，并且驱动及控制系统上设有主动轮或从动轮，平板底盘设有主动轮或从动轮；

所述智能中转车的平板底盘的一端为楔形且设有挂钩，并且设有与挂钩相适应的挂钩卧槽，挂钩倒伏状态下卧在挂钩卧槽中，挂钩在非倒伏状态为站立状；

所述智能电池车和所述智能中转车交换替换电池的步骤是：

(1)智能中转车进入升降平台(10)上的指定位置，并且挂钩在弹簧的作用下处于立状，并且智能中转车处于刹车状态；

(2)智能电池车装载着电量耗尽或电量严重不足的替换电池驶离电动汽车的智能电池车停靠平台，驶上智能电池替换车的升降平台(10)上，并使智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘分别处于智能中转车的平板底盘的两边，使智能中转车的平板底盘以插入的方式进入智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间，由于智能中转车的平板底盘比智能电池车第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘略高，从而使得平板底盘将替换电池从智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘抬离；

(3)挂钩在智能中转车的平板底盘以插入智能电池车第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘之间时受替换电池的压力倒伏并卧在挂钩卧槽中，在穿过替换电池位置后解除替换电池的压力并恢复立状，从而进入对替换电池的钩挂态势，保护替换电池不脱离平板底盘；

(4)智能电池车完成与智能中转车的交互对接；

(5)智能中转车解除与智能电池车的交互对接状态，并且带走智能电池车上的替换电池，从而使智能电池车处于空置待接受充满电能的替换电池的状态。

8.根据权利要求1所述的电动车智能加电系统，其特征在于所述智能电池替换车包括万向移动底盘(24)、升降装置(25)、升降平台(10)、充电及控制系统(12B)、寻的对接闭锁装置、替换电池、智能中转车(11)、摩托车电池充电舱(12)、摩托车替换电池，

其中

所述充电及控制系统中设有两套替换电池抓取机构，其中一套以抓取的方式存储一充满电量的替换电池并使之悬空，另一套空置；

所述智能电池替换车与电动汽车的相应机构完成对接闭锁动作后，智能电池车装载着电量耗尽或严重不足的替换电池进入空置抓取机构下方，之后抓取机构将替换电池抓取提升，使智能电池车处于空置状态，之后智能电池车移动到存储有充满电量的替换电池的下方，之后抓取机构将充满电量的替换电池释放到智能电池车上，之后智能电池车驶离智能电池替换车，重新进入电动汽车。

在这种智能电池替换车的设计中，智能电池替换车中无需设置智能中转车(11)，所述智能电池车的第一臂形平板底盘和第二臂形平板底盘合并为一个平板底盘。

9.根据权利要求1所述的电动车智能加电系统，其特征在于所述前舱智能电池车停靠平台包括固定底座(27)、升降装置(28)、升降平台(29)、智能电池车及替换电池的固定闭锁装置，

其中

所述升降平台(29)设有自动对接闭锁装置(29A)和电源接驳装置(29B)；所述智能电池车(3)置于升降平台(29)上，替换电池置于智能电池车(3)上，并且智能电池车(3)的接驳及驱动控制系统(3A)与升降平台(29)的电源接驳装置(29B)接驳；

所述智能电池车前舱停靠底盘与智能电池替换车对接互换替换电池的步骤如下：

(1)打开前舱舱盖(26)，打开升降平台(29)上的自动对接闭锁装置(29A)；

(2)智能电池替换车(8)与升降平台(29)对接并闭锁；

(3)智能电池车运送电量严重不足的替换电池驶出升降平台(29)，进入智能电池替换车(8)中，同时实施与智能电池替换车上的智能中转车交互对接动作；

(4)智能电池车停止移动，智能中转车与智能电池车解除交互对接状态，同时将电能耗尽或电能严重不足的替换电池从智能电池车上转移到智能中转车上；

(5)智能电池替换车将先期充满电能的替换电池释放在智能电池车上，之后智能电池车从智能电池替换车中驶出，重新进入电动汽车的升降平台(29)并完成必要对接动作，之后智能电池车及替换电池固定闭锁装置对智能电池车和新换入的替换电池进行固定闭锁，之后关闭升降平台(29)上的对接导引装置，同时关闭前舱舱盖(26)，电动汽车完成电池替换作业；

(6)智能电池替换车上的智能中转车将电量耗尽或电量严重不足的替换电池运送到规定位置，智能电池替换车的充电及控制系统对其进行充电。