CN106779110A - 一种移动机械电池互换装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种移动机械电池互换装置及方法。主要内容是将移动机械电源动力装置安装座与互换电池体分离，换装座固定在机体上，互换电池体作为互换件由第三方充电服务商提供；生产方对换装座与互换电池体分别进行规格标准化设计，以达到不同品牌的机子在同型号互换电池体之间的互换循环使用。互换电池体由充换电服务提供商提供租赁服务，系统设有相关环节的数据在线处理装置负责处理相关数据。消费者在行驶途中需充电时可就近到附近的电池充电站快速换装已充好电的互换电池体无需等待，然后按月结算相关费用即可。本发明有效克服了现有电动汽车充电时间过长的难题。

Description

一种移动机械电池互换装置及方法

相关申请

本专利申请要求优先权日分别为2016年12月31日中国国家专利局受理的申请号分别为201611272213.5的发明专利申请、201621495976.1的实用新型专利申请的优先权。

技术领域

本发明属于新能源应用技术、信息技术领域。

背景技术

随着近年来经济的发展，交通物流与人们的出行需求越来越旺。目前中国汽车拥有量的增长速度和汽车保有量双双跃居世界第一，然而汽车尾气的排放促使环保形势却越来越严峻，每到冬季雾霾总是不期而遇严重影响人们的生活与健康。人们渴望碧水蓝天，希望能最大限度的消减雾霾产生的根源，其中一个重要的方面就是推广新能源零排放汽车，电动汽车是目前新能源汽车发展主要方向，同时其它移动机械如飞行器、水中航行器等都有从传统的化石能源改用电能的趋势，但目前推广颇为困难，究其原因主要是移动机械充电不便尤其是电动汽车充电的充电桩没能普及，充电接口不通用、充电时间过长等原因。消费者在出行途中充一次电最起码也需等待2小时而续航里程也就在200多公里，消费者体验非常差，问题不解决电动汽车的普及将是一句空话，雾霾治理成效也将大打折扣。

中国专利局公布了一则专利号为CN201620355737.X的实用新型专利：《一种用于更换电动汽车电池的模块化汽车电池箱装置》是一种利用更换电池来解决充电问题的装置；同时中国专利局还公布了一则专利号为CN201210231072.8的《用于电动车的电池更换式充电站系统》的发明专利和申请号为CN201510629702.0的《电动车的充换电架构及方法》发明等涉及电池更换技术，但现在的问题出现了：汽车的有效活动范围很大，在这个大的范围内如何保证沿途随时都有充好电的相同规格型号的电池可供更换，要全国各地的大量的每一个换装点都备齐各种型号车型的充电电池以等待车主上门更换这显然不现实，因为这将占用大量的资金与其它有效资源并在大部份时间处于闲置状态，同时更换电池过程中原电池或其中的剩余电量这对消费者来说是他的一笔财产如何处理才能让消费感觉方便又公平？被换上的电池如何计费？电池中有多少有效电量需要付费？在换电池过程中如何结算付费才能让消费者放心满意？同时前述CN201620355737.X专利技术换装时需利用叉车将电池装入汽车后尾部操作不便不利于普及；而CN201210231072.8的充电站方案结构复杂需建设专用自动化系统成套设备其投资大。现有技术都没有解决上述问题，不解决上述问题使用换装电池来取代充电桩就不可能普及并使之成为一种真正大众化的移动机械能源供电方式。这会使化石能源汽车始终保持一个巨大数目的社会拥有量其环境污染的难题仍将继续存在，雾霾也难以根除。而环保已成为全社会的共识，社会急切需要一种结构简单、操作便捷易于普及的电动汽车能源加注及数据处理方法，使整个充电、换装、充用电系统各环节数据处理实时高效，管理者的管理与消费者的费用结算方便又放心，让电动汽车无论走到哪里都能就近到附近的换充站快速加注能源而勿需等待，现代电子信息技术特别是互联网信息技术的发展给我们解决以上问题提供了一条新途径。

发明内容

本发明所要解决的问题是：发明一种电池互换装置及方法，应用于汽车、起重运输机械、工程机械、飞行器、水上航行器等移动机械的能源装置。本发明对该装置进行标准系列化互换结构设计并将其电源体与安装座分离形成两个独立部分(安装座属于移动机械的一部份，而电源体即本发明所称的互换电池体则作为独立的部件可由第三方专业服务机构提供，用户租赁使用)并采用一种易于快速换装的结构技术方案同时设置与之配套的数据处理装置负责处理互换电池体在充放电以及换装过程中产生的各类数据为商家提供数据支持。互换电池体及移动机械设备生产厂家按这个统一的标准结构及规格尺寸进行生产从而达到不同品牌或不同产品之间互换电池体在同一型号间的互换循环使用。将互换电池体分离出来可实现电池换装服务商业化、社会化同时通过现代网络系统在线搜集服务过程中的相关数据并处理这些大数据，电动汽车的能源加注就有可能像目前的汽车加油一样由第三方专业机构来提供能源换装加注并在数分钟内完成，其中的电池换装能源加注及其日常维护交由第三方的专业机构来完成，与消费者分离。移动机械在能源用尽需要补充能量时不再采用现行的利用充电桩进行长达2个多小时的充电作业方法，而是采用一种快速换装能源体的方法，即由路网各网点的专业供换站将原互换电池体取出再将充满电的互换电池体快速换上去，消费者在大数据的支持下只需按月结算电费与电池租赁折旧费、换装服务费即可，甚至还可实现在线支付，这样消费者的能源补充在几分钟之内即可完成勿需等待，整个系统快捷高效。本专利不在需要社会耗用大量的资金与场地占用去建立庞大的遍布全国各路边沿线充电服务区、各停车场、各闹市区的充电桩及电网，也不用花巨资去改造现有各住宅小区扩建充电桩及供电网，各位车主也不用自己携带备用电池，汽车使用单位也不用投资建立自己的电池换装点，给消费者的感觉就像现在的加油站加油一样便利，同时电动汽车由于互换电池体与机主的分离会使其售价大幅降低。综上所述的这些利好会促进电动零排放汽车快速普及，其社会投资的成本与现行的充电桩充电的方法相比将大大降低，这是一条普及推广电动汽车的有效途径，并可推广到其它移动机械，由于其零排放的特性对环保的贡献与综合社会效益就可想而知，贡献非常显著。本发明将通过以下的技术方案得以实现：

一种移动机械电池互换方法涉及一种电池应用技术尤其涉及一种电池更换装置，其特征在于：对移动机械所用的能源电池进行组合集成，使之成为可互换循环使用的具有标准形状及规格的整体结构标准电源供电体即互换电池体；或在互换电池体内集成有一只或多只能源电池或者还集成有电路检测控制装置或数据处理装置或安全保护装置等；或对移动机械的能源装置包括互换电池体、互换电池体安装装置、安装导向装置等采用互换性便捷换装结构或者还包括对互换电池体定位或固定装置采用互换性便捷换装结构；或对互换电池体结构型式、规格和安装外型尺寸进行标准规格系列化设计，可供2家及以上的多家生产企业或品牌的产品采用；或互换电池体生产者按该标准生产；或者互换电池体安装装置的生产者或使用者按该标准生产或配置与之配套的安装装置；或不同品牌的产品或同一品牌的不同规格型号的产品或不同的生产者按同一规格尺寸生产电池互换体及其配套装置；所述的安装外形尺寸包含：边长或者半径或者高度尺寸；或者包含固定、定位装置的型式、尺寸或者固定装置的位置尺寸；所述规格包含形状或额定输出电压或额定电流等；所述安全保护装置或包括：高强度壳体组合保护装置、输出电流异常的自我保护装置、充电保护装置、受异常外力时电流输出自我保护装置，互换电体体内温度异常时自我保护装置等之一或其任意组合。

一种移动机械电池互换方法其特征在于：将移动机械的互换电池体与安装装置分离，安装装置或安装导向装置作为移动机械机体的一部份，互换电池体作为互换性更换件在移动机械需要充电时可由第三方机构提供已加注电能的互换电池体进行互换使用性更换；所述分离是指实现结构上的分离和已加注能源的互换电池体提供者与机子所有权人相分离，即已加注能源的互换电池体作为相对独立的互换性更换件与机子所有权人相分离由第三方提供者提供。

一种移动机械电池互换方法其特征或在于：移动机械使用互换电池体互换装入的方式补充能源；或对移动机械进行互换电池体互换装入操作。

一种移动机械电池互换方法其特征或在于：或利用车载记录装置记录主机或电池体身份数据或电池体更换数据或电池体能源消耗数据，或读取或记录这些相关数据；或将这些数据上传至网络服务器，或从服务器上读取或下载这些相关数据；或在电池体生产、维护、充电、换装、使用整个流程过程中将该流程过程相关数据上传至网络服务器，或浏览、处理、下载或拷贝服务器中所记录的这些数据，这些数据还包括相关费用及结算数据；

一种移动机械电池互换装置涉及一种电池应用技术尤其涉及一种电池更换装置，其特征在于该装置包含：互换电池体装置、电池体互换安装座装置、互换电池体与移动机械主机的电路接通装置等装置之一或其任意组合；或者包含互换电池体换装导向装置或互换电池体定位固定装置或互换电池体压紧装置或互换电池体压紧托盘装置或数据处理装置等；所述数据处理装置包含：移动机械主机数据处理装置、电池体信息处理装置、电池体充电数据处理装置、电池体换装或放电能源消耗数据处理装置等之一或其任意组合或者还包含移动机械电池换装服务费数据处理装置、服务提供商数据处理装置、电池体换装服务费及日常维护费收费标准数据处理装置、电池体租赁折旧费收取标准数据处理装置、电价收费标准数据处理装置、商家应收费数据处理装置、消费者信息反馈投诉处理数据处理装置、商家账户数据处理装置、在线费用结算装置等装置之一或其任意组合；或者所述数据处理装置包含车载相关数据处理装置、网络相关数据处理装置等之一或其任意组合；或者网络相关数据处理装置包含相关数据上传装置、相关数据存储处理装置、相关数据显示装置、在线交费结算装置等之一或其任意组合；或在数据处理装置中显示或存储处理有如下数据内容或相关数据单元的数据之一或其任意组合：电池体身份数据、充换电服务机构信息数据、电池体充电数据、电池体能源消耗数据、移动机械换装电池体电能消耗数据、换装电池体充放电发生时间节点数据、换装电池体电能消耗主机身份信息数据、移动机械主机信息数据、电池体更换使用前电量数据、电池体使用更换下来时的剩余电能数据、电池体换装数据、消费者交费结算数据、服务提供商应收费用数据、在线费用结算数据、消费反馈及投诉处理数据等；或所述换装导向装置采用沿互换电池体四周导向或采用圆角或倒角导入结构或在电池体上设置斜度；或所述的电池互换装置含有托盘转轴装置或转轴限位装置，或含有托盘支撑装置；或所述互换电池体外壳上设置有凹槽或孔；或所述电池体互换安装座装置设置有凸台，或者在凸台内设置电路接通装置，或在互换电池体装置对应部位设置凹槽，或者在凹槽内设置有电路接通装置；或所述的电池互换装置或包含互换电池体滑槽装置；滑槽装置或包含凹槽，凹槽内装有滑体装置；或所述的互换电池体换装导向装置或电池体互换安装座或互换电池体外壳采用导热材料或导热轻质材料；或对电池体壳体或其保护装置采用高强度材料；或换装导向装置与互换电池体之间采用接触式或小间隙安装方式或对导向装置进行开孔或分段或镂空；或者换装导向装置或互换电池体安装座或它们的组合体整体与移动机械之间采用可拆卸方案，实现与移动机械主机机体之间的可拆卸；或者所述电池互换装置或采用压板压紧或将压板设置在互换电换体的凹槽内或含有压板转轴装置或含有压紧装置的安全锁紧装置；或所述电路接通装置包含电流接通装置、弹簧压紧装置或将电流接通装置设置在电池体的下方或压紧装置的对面位置。

本发明所述的移动机械其特征在于：是指汽车、起重运输机械、工程机械、轨道机械、水面或水中航行器、飞行器、农业机械、工业机械等可移动的机电设备。

本发明所述互换性或指移动机械在进行电池体换装补充能源时不同生产厂家生产的电池体或不同厂家或品牌的移动机械产品或同一品牌的移动机械选用了同一规格型号的电池体，同一规格型号的电池体任选其一不经过挑选或修配或拆卸就能换装到移动机械的电池安装位置，并能满足使用功能需要。

附图说明

图1是正六面A型带固定定位装置型互换电池体尺寸分布示意图；

图2是正六面斜度带固定定位装置B型互换电池体尺寸分布示意图；

图3是圆柱C型带固定定位装置互换电池体尺寸分布示意图；

图4是圆柱带斜度D型互换电池体基本尺寸分布示意图；

图5是圆柱斜度带固定定位装置D型互换电池体尺寸分布示意图；

图6是水平方向装入式E型互换电池体基本尺寸分布示意图；

图7是A型互换电池体安装示意图主视图；

图8是A型互换电池体安装示意图俯视图；

图9是图11中吊环A-A向局部剖视放大图；

图10是图11中压块处B-B向局部剖视放大图；

图11是B型、D型带斜度互换电池体安装示意图；

图12是圆柱类C型互换电池体安装示意图；

图13是六面体型互换电池体互换型安装座示意图；

图14是圆型互换电池体互换型安装座示意图；

图15是水平换装E型互换电池体使用带限位装置的托板进行换装的示意图；

图16是水平换装E型互换电池体安装装配示意图；

图17是水平换装E型互换电池体使用带支撑的托板进行换装的示意图；

图18是换装托板上的滑体装置示意图；

图19是整体安装座结构的工作示意图；

图20是水平换装E型整体安装座结构的工作示意图；

图21是互换电池体安装时电流接通装置接通方案示意图；

图22是导向装置镂空分段的从上换装型方案示意图；

图23是导向装置镂空分段的从水平向换装型方案示意图；

图24是利用升降移动托盘装置进行水平换装的工作示意图；

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，以便于更清楚地阐明本发明的精神，但本发明并不局限于这些实施例。

对移动机械所用的动力系统的电源装置进行结构分离，分离成电池体互换座装置和互换电池体，其中电池体互换座装置与移动机械机体相连即作为移动机械机体的一部份，而互换电池体则作为通用互换件由社会服务机构提供换装与维护保养服务。其中互换电池体及其配套的电池体互换座装置需进行标准系列化设计达到不同品牌、不同产品、或不同生产厂家的产品的互换电池体同型号间相互换装循环使用的要求，包括对其外型结构及其安装、固定的结构形式及尺寸、额定输出电压、额定电流等进行标准系列化设计，即对不同形状规格及安装结构进行标准、系列化设计，互换电池体按照这样的标准进行生产，电池安装装置进行与之配套便捷的互换换装结构设计与生产，移动机械生产厂家按本标准设计用电电路及负载，并配合该体系中的其它服务机构建立与之配套的数据采集、记录、互联网数据传输、服务器数据处理、数据显示等功能的数据处理系统从而达到不同生产厂家的产品都能实现相应规格的电池体互换换装并操作便捷，为社会第三方机构提供换装充电服务创造技术基础条件，从而达到移动机械能源加注的方便快捷勿需等待的目的。

在移动机械的母体内设置可以放置互换电池体的凹槽空间或安装平台及其配套的固定装置与电路装置，并设置电池互换装置，电池互换装置包含互换电池体、电池体互换安装装置及安装导向装置、电路联接装置、数据处理装置等，或者还可以在电池互换装置上设置导向结构如斜度、圆角或倒角，还可在互换电池体上设置起吊夹持装置以提高换装的便捷性。互换电池体作为一个独立的电源供电体，其自成系统内部集成有：由一只或多只能源电池、安全保护装置等，还集成有由集成电路芯片、主板及其附件等与电路组成的电路检测控制装置与数据处理装置等。其中电路检测装置负责检测电池体输出输入电压、电流的异常情况，并采集输入(充电)、输出(使用时的放电)电能数据；数据记录装置则记录这些数据与电池体本身的身份数据，并设置有一个数据输出接口，通过这个接口实现与外界数据的交互，当互换电池体换装时可将电池内数据输出至移动机械主机系统或上传至远程服务器；安全保护装置分为机械物理保护与电路信息保护几部分，机械物理保护主要通过高强度外壳及加强装置等构成的抵抗外力的保护装置以及散热系统如强制送风或排风装置、通风口，壳体采用导热材料加强散热效果等措施，信息保护是当数据出现异常时自动启动保护措施，如当壳体内部温度超警界值时启动强制排风或主动降低输出功率等方式保护互换电池体的安全；或者当检测装置检测到机体受异常外力冲击如撞车时自动切断输出电流防止主机电路因撞击短路引发事故，充电时如果检测到充电电压或电流超出警界值时自动切断输入电路，防止出现事故等。

作为移动机械电池互换方法及装置的有机组成部分，需要设置使用为之配套的数据处理装置及方法来处理互换过程中产生的相关数据，包括：车载电源数据记录装置、电池充电数据记录装置、互联网网站平台数据处理服务器与数据库系统，或者还包含专用数据读取上传装置等。其中车载电源数据记录装置由移动机械生产厂家在生产主机时将其集成到主机内作为主机装置的一部份，负责记录处理电源装置数据，包括：电池体更换记录、被更换电池体的身份数据(如互换电池体的身份编码，通过电池互换体数据接口获取)、互换电池体能源消耗数据(通过现有技术安装在主机中的电能计量单元获取，见CN201210231072.8的《用于电动车的电池更换式充电站系统》)、及时间接点数据等，这些数据在汽车换装电池体时由换装机构工作人员负责采集可借助专用数据采集上传设备采集上传或利用工作PC台式电脑通过网站平台的客户端录入页面录入上传，上传可通过互联网或移动互联网或物联网(统称为现代网络)上传网站平台服务器数据库或由主机系统在换装电池体时通过现代网络自动上传至平台服务器数据库；电池充电数据记录装置设置在电池换充服务机构这一侧，在建设充电装置的同时增设充电数据记录装置，在充电过程中记录充电池体身份信息、充电数据、充电时间节点、充电机构信息(如充电机构身份编码、充电地点信息)、所充地区的电价信息等，在充电完成后由充电机构借助专用数据采集上传设备采集上传或利用工作PC台式电脑通过网站平台的客户端录入页面录入上传，通过现代网络上传网站平台服务器。同时将这些数据通过互换电池体数据交互接口写入互换电池体的数据记录装置内；互联网网站平台数据处理服务器与数据库系统，是一个综合的数据服务处理系统平台，主要包含以下几个部份：网络客户端：为用户提供数据显示输出供消费者浏览及消费信息反馈，数据交互处理供服务机构如充换站浏览收取服务费并上传收费信息、供电商如电力公司浏览查收电费等，网站平台服务器信息处理系统，是一个大型的数据库系统及操作平台，处理各种电池充放电互换过程中数据包含各类：主机信息、互换电池体信息、充电数据、放电数据、换装数据、服务费收费标准信息、电价信息、收费数据(通过放电数据与电价自动计算得出)、商家之间的结算数据、消费者反馈及投诉处理数据等。具体地说在平台数据库建设时，可以使用SQL数据库开发平台建立数据库系统，在数据库中设置以下的数据记录表配合平台处理相关数据：

移动机械主机信息记录表此处取名为car表，由移动机械机主通过本网站平台主机注册页面进行网上注册上传相关数据产生，该表设置以下数据记录字段：jid字段用于记录主机的注册id号，coid字段用于记录主机的车牌号，manc字段用于记录机子所有者的身份证件类别分为身份证、护照、团体组织企事业单位机构代码、mancode字段用于记录机主身份编码如个人身份证号码、团体的机构代码等，tel字段用于记录联系电话，name用于记录机主名称或姓名，email字段用于记录其邮箱地址；pass字段用于记录信息查询时的登录密码，pb字段用于记录为找回密码所设的问题，Answ字段用于记录该问题的答案。机主在购买或以其它方式取得移动机械的支配权后可以通过本专利网站平台的客户端的主机注册页面进行注册登记，产生一条该表记录后即可接受相关数据服务，机主则通过机载系统或手持移动终端设备如手机或PC电脑访问本专利的网站平台的信息查询页面，输入主机注册号或机子的车牌号和密码即可查看本机的换充数据与交费信息，还可通过网站平台的收费系统进行在线交费或移动支付进行交费，其在线交费系统可借助现有技术的电商平台收费技术或移动支付技术来实现。

服务提供商信息记录表此处取名为station表由服务提供商通过本网站平台服务提供商注册页面进行网上注册上传相关数据产生，该表设置以下数据记录字段：hid字段用于记录服务提供商注册id号，mancode字段用于记录其营业执照编码，name用于记录机构名称；sort字段用于记录服务提供商的类别分为换充电站服务商、电力供应公司等，tel用于记录联系电话，email字段用于记录其邮箱地址，addr字段用于记录其详细地址，pass字段用于记录信息查询时的登录密码，pb字段用于记录为找回密码所设的问题，Answ字段用于记录该问题的答案；

电池体信息记录表此处取名为cellb表，由电池体生产厂家或服务提供商等通过本网站平台互换电池体注册页面进行网上注册上传相关数据产生，设置以下数据记录字段：tid字段用于记录电池体在本网站平台登记的id号，coid字段用于记录电池体的身份编码，由生产厂家在生产时向管理方进行网上注册产生后在注册时提交，madename字段用于记录该电池体的生产者名称，madecode用于记录生产者的组织机构代码，zulan字段用于记录电池体的额定储电容量；V字段用于记录电池体的额定输出电压值，I字段用于记录电池体的额定输出电流值，type字段用于记录电池体的规格型号，作为用户选用时的参考依据；cont字段用于记录电池体的其它说明信息，mtime字段用于记录电池体的生产出厂日期；code字段用于记录互换电池体给出的厂家类别代码由厂家机构代码与产品类别号组成，用于制定不同质量规格的产品的租赁折旧费的依据，因为不同生产厂家或不同质量标准的互换电池体它的供电能力与性能不一样会导致用户充电频率与行车里程和安全保护指标不一样，则其租赁折旧费的收费标准就不一样，请参见电池体租赁折旧费收取标准数据记录表。

电池体充电数据记录表此处取名为incd表，对每一只互换电池体充电一次数据上传记录一次，设置以下数据记录字段：id字段用于记录数据记录序号，tid字段用于记录电池体的在本网站平台登记id号对应cellb表的tid字段，coid字段用于记录电池体的身份编码，q字段用于记录本次充电电能数量，time字段用于记录本次充电时间，eid字段用于记录本次充电电能的供电公司注册id对应station表hid字段，hid字段用于记录换充电站服务机构在本网站平台的注册id号对应station表的hid字段；addr字段用于记录充电操作发生地的详细地址；

电池体换装放电能源消耗数据记录表此处取名为outcd表，在互换电池体卸下和装入时数据分别上传产生该表的两条记录一条卸下，一条装入记录，此表设置以下数据记录字段：cid字段用于记录数据记录序号，tid字段用于记录电池体的在本网站平台的登记id号对应电池体信息记录表即cellb表的tid字段，coid字段用于记录电池体的身份编码，sort字段用于记录操作类别分为装入、卸下两类，Jid字段用于记录被操作移动机械主机的登记id号对应car表的Jid字段，coid字段用于记录移动机械主机的车牌号，addr字段用于记录此次操作详细地址；hid字段用于记录操作换充电站服务机构的登记号对应station表hid字段，q2字段用于记录此次被卸下的互换电池体被消耗能电数量，time字段用于记录此次操作的发生时间，q3用于记录被卸电池体剩余电量，q1用于记录新换装上的互换电池体起始电量，qf字段用于记录此次换装服务费数额，qflag字段用于记录此次换装服务费收取情况(0表示还未收取，1表示已收取)，qe字段用于记录此次电能消费费用，qeflag字段用于记录此次电费收取情况(0表示还未收取，1表示已收取)；qv字段用于记录此次换装作业对互换电池体日常维护费的收取数额，qvflag字段用于记录此次日常维护费收取情况(0表示还未收取，1表示已收取)，qz字段用于记录此次互换电池体租赁折旧费数额，qzflag字段用于记录此次互换电池体租赁折旧费收取情况(0表示还未收取，1表示已收取)；

电池体换装服务费及日常维护费收费标准数据记录表此处取名为felsd表，由电池体服务管理价格机构或网站平台管理者等通过本网站平台电池体换装服务费及日常维护费标准数据管理页面进行网上录入上传，设置以下数据记录字段：id字段用于记录数据序号，type字段用于记录电池体的型号类别，qf字段用于记录换装服务费的收费标准，qv字段用于记录每次换装对互换电池体日常维护费的收取标准，time用于记录此次数据发布时间。

电池体租赁折旧费收取标准数据记录表此处取名为zjiu表，由电池体服务管理价格机构或网站平台管理者或电池体服务者等通过本网站平台电池体租赁折旧费收取标准数据管理页面进行网上录入上传，设置以下数据记录字段：id字段用于记录数据序号，type字段用于记录电池体的型号类别，code字段用于记录互换电池体厂家给出的类别代码由厂家机构代码与产品类别号组成，qz字段用于记录每次换装服务对互换电池体租赁折旧费收取标准，time用于记录此次数据发布时间，outname字段用于记录价格发布单位的名称

电价收费标准数据记录表此处取名为eya表，由电价管理部门或网站平台管理者等通过本网站电价收取标准数据管理页面进行网上录入上传设置以下数据记录字段：id字段用于记录数据序，q字段用于记录正常电价，q1用于记录高峰电价，q2用于记录低峰电价，s字段用于记录电价标准执行的所在省份直辖市，time字段用于记录收费标准的发布时间；

移动机械动力电池服务费数据记录表此处取名为cfee表，每发生一次换装服务记录一次即系统在上传费用数据时需同时在电池体换装放电数据记录表即outcd表和本表进行相关数据记录并保持对应关系，本表设置以下数据记录字段：id字段用于记录数据序号，cid字段用于记录换装作业的id号对应outcd表的cid字段，jid字段用于记录移动机械主机的登记id号对应car表的jid字段，qf字段用于记录本次换装服务费数额，qflag字段用于记录此次换装服务费收取情况(0表示还未收取，1表示已收取)，qe字段用于记录此次电能消费费用，qeflag字段用于记录此次电费收取情况(0表示还未收取，1表示已收取)；qv字段用于记录此次换装作业对互换电池体日常维护费的收取数额，qvflag字段用于记录此次日常维护费收取情况(0表示还未收取，1表示已收取)，qz字段用于记录此次互换电池体租赁折旧费数额，qzflag字段用于记录此次互换电池体租赁折旧费收取情况(0表示还未收取，1表示已收取)；time字段用于记录此次换装服务操作的发生时间；

商家应收费数据记录表此表取名为baln表，包含以下数据记录字段：id字段用于记录数据序号，aid字段用于记录商家在本网站的结算账号，qm字段用于记录本月累计应收金额，m字段用于记录该月所属的年月值，time字段用于记录发布时间，cont字段用于记录备注说明，f字段用于记录所属金额是否通过银行交割，0表示未交割，1表示已完成交割。

消费者信息反馈投诉及处理数据记录表此表取名为dosu表(由行政管理方或网站经营管理方负责处理)，该表设置以下数据记录字段：id字段用于记录数据序号，cont字段用于记录投诉内容、hid字段用于记录被投诉的商家在本网站的注册帐号，由系统根据投诉页面的对应的服务事项自动产生或投诉人手动输入，named字段用于记录被投诉单位的名称，Jid字段用于记录投诉人所属的主机id号、jname字段用于记录投诉人姓名，jtel用于记录投诉人联系电话，c字段用于记录投诉处理意见、jtime用于记录投诉时间等。投诉信息及其处理意见投诉人可以通过网站平台的投诉页面在登录进入后进行查阅。

商家账户信息记录表此处取名为ac表，此表数据由商家在注册后补充提交银行相关账户信息时建立，包含以下数据字段：aid字段用于记录数据序号即该商家在本网站的结算账号，eid字段用于记录商家在本网站平台的注册帐号，bname字段用于记录其开户行名称，acno用于记录其在开户行中的账号；

在网站平台的客户端设置移动机械能源服务缴费数据显示界面，按每一辆主机显示每个月的应缴费总数及其明细及交费信息，供主机机主交费时参考，同时在收费机构的网站客户端设置按输入的移动机械车牌号显示该机子未缴费月份的应交费数据及其明细，商家按每月汇总总额收取费用，然后点击每月的收讫按扭，则系统自动将数据库系统中的相关事项的的收费标识改为1表示已收取费用。具体涉及到cfee表、outcd表等表的相关字段。

互换电池体换装服务提供商通过本专利网站平台的客户端注册登记，系统便在数据库的服务提供商信息记录表即station表中产生一条该表记录，该商家即可在其提供电池互换体更换加注电能服务的过程中将其相关数据上传至本网站服务器数据库，并可通过本专利的网站平台客户端访问网站平台的服务商信息查询页面查询其自身业务的相关数据：如按月的服务明细信息、汇总信息如本月累计换装服务费、互换电池体租赁折旧费总计、产生的应收电费及电量总计，充电耗电数量等，并可接受本专利网站平台的费用在线结算服务，即商家不用自行收费，每月网站平台在消费者结账后会自动将属于该商家的业务收入数据计算出来发布在平台所开设的账户中，网站管理方依据这些数据即可将相应数据的款项通过银行打入到其预设的银行账户中完成费用交割。

电力供应商通过本专利网站平台的客户端注册登记即在服务提供商信息记录表station表中产生一条该表记录，则对应的用户充电服务商(如此处的互换电池体换装服务提供商)消费的电能数据即可通过充电控制系统将充电消耗电能数据上传至网站平台服务器数据库中，电力公司即可查看这些数据还可按充电站分类显示，系统每月自动将该电力公司的电能应收费数据按充电站归类显示并显示汇总数，还可利用网站平台的费用在线结算系统进行在线结算交割，即商家不用自行收费，每月网站平台在消费者结账后会自动将属于该商家的业务收入数据计算出来并发布在平台所开设的帐户中，网站管理方依据这些数据即可将相应数据的款项通过银行转入其预设的银行账户中。

互换电池体可由互换电池体换装服务提供商经营，也可由第三方专业公司提供租赁服务，系统已将互换电池体的租赁服务折旧费专门列出单独统计，便于日后的费用结算。

服务商或管理机构可以利用网站平台的数据查看模块将每个互换电池体的充放电数据明细调出来或每个主机的充放电明细调出来或每个充换电站在一个时间内的服务数据调出。

为保证不同厂家的移动机械产品之间实现电源供电体的通用互换性需对电源供电体的规格、结构形式与装配尺寸进行标准化统一设计：如下表所示并对相应的外形、规格及安装装配尺寸作出规范，在互换电池体的底部或其压紧装置的对面设置起定位和固定作用的凸台凹槽结构，并在凸台凹槽结构内安排电流接通装置。将安装座设置成凸台，在凸台内安装电路接通装置，该装置的上端设置有电流接触片如图13、图14所示的件8，在互换电池体对应部位安排凹槽结构，凹槽内含有电路接触片件20与电池内容的电源线路相连，工作时件20与件8在互换电池体压力与弹簧力双重作用下始终保持接触使电路接通其工作示意图如图21所示，接触片与电池体内的电源线路接通。电池体凹槽如图1、图2、图3所示，将互换电池体电流接触片设置在凹槽内在电池体的搬运与储存过程中相对安全，不需要采用特殊的保护措施可以节约成本提高方便性。以下各表是互换电池体标准的几种规格型号，分别对其外型尺寸长、宽、高、斜度或圆柱体直径和其装配圆角、定位结构与位置尺寸及外型统一规范设计成多个规格系列，移动机械产品设计者可根据需要选用任一规格，表中从第二行开始由字母与数字组成的代码代表具体的数值：

1、六面体互换电池体普通A型如下表，表中第一行各符号的含义如图1所示：

A型尺寸系列

2、六面体带斜度B型电池体如下表，表中第一行各符号的含义如图2所示：

B型尺寸系列

3、普通圆柱型C型电池体如下表，表中第一行各符号的含义如图3所示：

C型尺寸系列

4、圆柱带斜度型D型电池体如下表，表中第一行各符号的含义参见图4，带固定定位装置的如图5所示，k为固定压板槽的宽度：

D型尺寸系列

以上为从上方换装互换电池体的设计方案，适用于汽车、起重运输机械、工程机械、农业机械、水中航行器等；

以下为从水平方向换装的互换电池体的设计方案，适用于公共汽车、大巴、工程机械、农业机械、飞行器等。

5、水平方向换装式E型电池体如下表，表中第一行各符号的含义如图6所示：

E型尺寸系列

以上是对互换电池体规格、外形及安装定位尺寸进行标准化设计方案，互换电池体生产厂家按以上标准生产，移动机械主机生产厂家则依据该标准选配互换电池体设计制作与之配套的安装装置确保同一型号的互换电池体可以互相交换使用，其中互换电池体外壳、导向装置均可采用高强度的导热材料或高强度导热轻质材料如铝合金、铜合金、纳米材料、其它复合材料等制作以利于互换电池体换热及安全使用的强度要求，为了提高换热效果还可采用将导向装置侧壁开孔槽或镂空分段的方案如图22、图23所示，互换电池体外壳亦可留出通孔作为强排送风的出口。以下是互换电池体装置(简称电池体)的具体实现形式：

1、选用正六面体互换电池体方案如图7所示，图8为其俯视图，图9为其顶部吊耳处局部剖视放大图、图10为其顶部压板处局部剖视放大图。在移动机械机体上设置互换电池体换装导向装置件1通过固定螺栓件5实现与机体的可拆卸固定连接；设置压板锁紧装置件2为一种勾锁起自动限位锁紧作用可选用钥匙结构的成品，换装时互换电池体换装到安装座压下压板时它就自动锁住与互换电池体底部的凸台凹槽结构共同对互换电池体起到定位固定的作用；在电池体上部设置有吊耳或把手装置件3，该吊装装置设有转轴结构，使用时将其转到立起位置便于勾挂或握持，不用时收起位于电池体顶部凹槽内；在导向装置上设置有互换电池体压板装置件4，压板装置的尾部设有件24的转轴结构如图21所示，当压板压紧时压板位于互换电池体顶部的凹槽内，与互换电池体的底部的凸凹固定结构一起形成锁紧固定效果；为安全起见本装置还设置有压板锁紧栓11，确保在任何情况下互换电池体都不会从机体上滑脱；件5为导向装置固定螺栓负责实现与基体的可拆卸固定连接；件6为电池体互换安装座，在安装座上设置有与互换电池体配套的凸凹结构起着对互换电池体的固定定位作用，件23为电池体定位凸台，在此凸台结构内设置有电路接通装置件8，件8与导线件10连通，本处采用导体接触片接触接通式(同时在互换电池体对应位置处设置接触片，工作时件8与该接触片件20接触将电流接通)在接通装置接触片下方则装有弹簧件9，确保接触片在电池体重力或压紧力与弹簧弹力作用下始终保持接触良好；设置件7为安装底座固定螺栓，安装底座通过此螺栓实现与机体的可拆卸固定连接；其中件8为电流接通装置；件9为弹簧装置；件10为导线；件11为锁紧栓；件12为压板转轴轴套装置，件24为压板转轴(图21所示)，该压板装置可提高互换电池体换装压紧的便捷性。

图13为六面体型互换电池体安装座，图14为圆柱型互换电池体安装座底座，这种底座配合本发明的换装导向装置可提高电池换装的便捷性，换装时将原电池吊出来再将新电池体放进去即到位再将压板压下旋上锁紧栓即可，整个换装过程在1-2分钟之内即可完成，比传统的花费数小时充电桩充电效率高多了。

图11为B型互换电池体与D型互换电池体带斜度结构的安装示意图，由于结构带有换装的导向斜度，因此换装将更便捷高效。

2、圆柱形互换电池体方案如图12所示；其各部件的名称与前述内容一致。圆柱型电池体方案可用在一些空间受限的特殊机子上，如各种具有艺术美感的空间受限的机子上以充分利用产品的空间。设计这种类型的互换电池体可以为移动机械设计者提供更大的选择空间。

以上为从上方换装的实现方案，从上换装型在实际生产时在互换电池体的上部可设置带转轴结构的吊耳，换装时打开电池体压板件4，用起吊装置通过互换电池体的顶部吊耳将其吊出，小型的互换电池体则可以通过人力拎持快速取出，然后将充满电的互换电池体沿主机上的导向口放进去再放下锁紧压板件4即可。

以下介绍从水平方向换装电池体的实现方案：

3、图15为使用E型互换电池体从水平方向换装的具体实现方案：图16为其装配示意图，换装时将利用电池体顶部的吊耳将电池体置于兼作压板与托盘的件21上方，带有转轴的托盘被转轴限位装置件16限位于水平位置，托盘与安装底座内都含有定位凹槽，凹槽内含有滑体装置件13(通过螺钉与凹槽连接固定)，滑体装置上装有滚珠如图18所示，互换电池体可以很轻松地推进安装腔，安装腔对面侧壁含有起固定定位作用的凸台23，凸台内含有电流接通装置与电池体的凹槽及其内部的电流接通装置对应，安装腔下底部有导向定位凹槽，与互换电池体下部的凸台对应，安装时将互换电池体推入到位后可以自动轻松地实现限位再将压板收起盖上压紧，压紧时锁扣装置件15自动锁上，再旋紧安全压紧栓14即可，整个换装过程不会超过3分钟，比传统方式的加油时间还快。取出时卸下压紧栓件14，打开锁扣装置件15，放下压板通过电池体横向拉手19将电池体拉出(参见图6、图17所示)置于托盘上等待调换新的互换电池体。其中件13为滑体装置，件14为托盘压紧装置，件15为托盘锁紧装置，件16为托盘限位装置，件19电池体拉手，件20电池体凹槽内的电流接触片，21为压紧托盘，件22为互换电池体，件23为电池体互换安装座的上电池体固定定位凸台装置。

图17则显示一种托盘使用支撑装置的实现方案。该装置取消了转轴限位装置而改用托盘支撑装置件17。换装电池体时将兼作压板与托盘的件21放下用支撑装置件17支撑使之保持水平，然后按前述方式换装即可。

图24则显示一种利用移动升降工具实现换装的技术方案，换装时移动升降体移至机体旁对准放下压板的定位导向凹槽将原电池体拉出然后换上新的电池体推入压紧即可。件18为升降可移动式托盘装置。

4、图19则显示了一种整体导向安装座结构的从上方换装实现方案，该方案将安装底座与导向装置合二为一，是本发明的另一种实现方案。

5、图20则显示了一种整体导向安装座结构的水平换装实现方案，该方案将安装底座与导向装置合二为一，是本发明的另一种实现方案。

6、图22是导向装置镂空分段式的从上换装型实现方案示意图，采用该方案导向装置通过螺栓与基体固定，镂空的部份利用空气自然流动或强制式流动来加强互换电池体的散热效果，操作也很方便，同时还可以提高制作的工艺性与降低生产成本；图23则是导向装置镂空分段式从水平方向换装型实现方案示意图。

从上所述可看出本申请实施例结构简单操作便捷且易于推广，其投入的社会综合成本低，是普及有利于环保的零排放电动汽车最佳实现方式，其对环保的贡献可想而知，意义非常重大。

以上所述的本申请实施方式仅仅是对本发明精神作举例性的说明，并不构成对本申请保护范围的限定，任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换、补充与改进等均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (7)

1.一种移动机械电池互换方法涉及一种电池应用技术尤其涉及一种电池更换装置，其特征在于：对移动机械所用的能源电池进行组合集成，使之成为可互换循环使用的具有标准形状及规格的整体结构标准电源供电体即互换电池体；或在互换电池体内集成有一只或多只能源电池或者还集成有电路检测控制装置或数据处理装置或安全保护装置等；或对移动机械的能源装置包括互换电池体、互换电池体安装装置、安装导向装置等采用互换性便捷换装结构或者还包括对互换电池体定位或固定装置采用互换性便捷换装结构；或对互换电池体结构型式、规格和安装外型尺寸进行标准规格系列化设计，可供2家及以上的多家生产企业或品牌的产品采用；或互换电池体生产者按该标准生产；或者互换电池体安装装置的生产者或使用者按该标准生产或配置与之配套的安装装置；或不同品牌的产品或同一品牌的不同规格型号的产品或不同的生产者按同一规格尺寸生产电池互换体及其配套装置；所述的安装外形尺寸包含：边长或者半径或者高度尺寸；或者包含固定、定位装置的型式、尺寸或者固定装置的位置尺寸；所述规格包含形状或额定输出电压或额定电流等；所述安全保护装置或包括：高强度壳体组合保护装置、输出电流异常的自我保护装置、充电保护装置、受异常外力时电流输出自我保护装置，互换电体体内温度异常时自我保护装置等之一或其任意组合。

2.一种移动机械电池互换方法其特征在于：将移动机械的互换电池体与安装装置分离，安装装置或安装导向装置作为移动机械机体的一部份，互换电池体作为互换性更换件在移动机械需要充电时可由第三方机构提供已加注电能的互换电池体进行互换使用性更换；所述分离是指实现结构上的分离和已加注能源的互换电池体提供者与机子所有权人相分离，即已加注能源的互换电池体作为相对独立的互换性更换件与机子所有权人相分离由第三方提供者提供。

3.一种移动机械电池互换方法其特征或在于：移动机械使用互换电池体互换装入的方式补充能源；或对移动机械进行互换电池体互换装入操作。

4.一种移动机械电池互换方法其特征或在于：或利用车载记录装置记录主机或电池体身份数据或电池体更换数据或电池体能源消耗数据，或读取或记录这些相关数据；或将这些数据上传至网络服务器，或从服务器上读取或下载这些相关数据；或在电池体生产、维护、充电、换装、使用整个流程过程中将该流程过程相关数据上传至网络服务器，或浏览、处理、下载或拷贝服务器中所记录的这些数据，这些数据还包括相关费用及结算数据。

5.一种移动机械电池互换装置涉及一种电池应用技术尤其涉及一种电池更换装置，其特征在于该装置包含：互换电池体装置、电池体互换安装座装置、互换电池体与移动机械主机的电路接通装置等装置之一或其任意组合；或者包含互换电池体换装导向装置或互换电池体定位固定装置或互换电池体压紧装置或互换电池体压紧托盘装置或数据处理装置等；

所述数据处理装置包含：移动机械主机数据处理装置、电池体信息处理装置、电池体充电数据处理装置、电池体换装或放电能源消耗数据处理装置等之一或其任意组合或者还包含移动机械电池换装服务费数据处理装置、服务提供商数据处理装置、电池体换装服务费及日常维护费收费标准数据处理装置、电池体租赁折旧费收取标准数据处理装置、电价收费标准数据处理装置、商家应收费数据处理装置、消费者信息反馈投诉处理数据处理装置、商家账户数据处理装置、在线费用结算装置等装置之一或其任意组合；或者所述数据处理装置包含车载相关数据处理装置、网络相关数据处理装置等之一或其任意组合；或者网络相关数据处理装置包含相关数据上传装置、相关数据存储处理装置、相关数据显示装置、在线交费结算装置等之一或其任意组合；或在数据处理装置中显示或存储处理有如下数据内容或相关数据单元的数据之一或其任意组合：电池体身份数据、充换电服务机构信息数据、电池体充电数据、电池体能源消耗数据、移动机械换装电池体电能消耗数据、换装电池体充放电发生时间节点数据、换装电池体电能消耗主机身份信息数据、移动机械主机信息数据、电池体更换使用前电量数据、电池体使用更换下来时的剩余电能数据、电池体换装数据、消费者交费结算数据、服务提供商应收费用数据、在线费用结算数据、消费反馈及投诉处理数据等；

或所述换装导向装置采用沿互换电池体四周导向或采用圆角或倒角导入结构或在电池体上设置斜度；或所述的电池互换装置含有托盘转轴装置或转轴限位装置，或含有托盘支撑装置；或所述互换电池体外壳上设置有凹槽或孔；

或所述电池体互换安装座装置设置有凸台，或者在凸台内设置电路接通装置，或在互换电池体装置对应部位设置凹槽，或者在凹槽内设置有电路接通装置；

或所述的电池互换装置或包含互换电池体滑槽装置；滑槽装置或包含凹槽，凹槽内装有滑体装置；

或所述的互换电池体换装导向装置或电池体互换安装座或互换电池体外壳采用导热材料或导热轻质材料；或对电池体壳体或其保护装置采用高强度材料；或换装导向装置与互换电池体之间采用接触式或小间隙安装方式或对导向装置进行开孔或分段或镂空；或者换装导向装置或互换电池体安装座或它们的组合体整体与移动机械之间采用可拆卸方案，实现与移动机械主机机体之间的可拆卸；

或者所述电池互换装置或采用压板压紧或将压板设置在互换电换体的凹槽内或含有压板转轴装置或含有压紧装置的安全锁紧装置；

或所述电路接通装置包含电流接通装置、弹簧压紧装置或将电流接通装置设置在电池体的下方或压紧装置的对面位置。

6.如权利要求1、2、3、4、5所述的移动机械其特征在于：是指汽车、起重运输机械、工程机械、轨道机械、水面或水中航行器、飞行器、农业机械、工业机械等可移动的机电设备。

7.如权利要求1、2所述互换性：或指移动机械在进行电池体换装补充能源时不同生产厂家生产的电池体或不同厂家或品牌的移动机械产品或同一品牌的移动机械选用了同一规格型号的电池体，同一规格型号的电池体任选其一不经过挑选或修配或拆卸就能换装到移动机械的电池安装位置，并能满足使用功能需要。