CN112721719A - 电池更换充电系统 - Google Patents

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Abstract

一种电池更换充电系统，其充电塔子系统包括多个用于承载电池的充电座，及充电塔设备。充电塔设备包括充电塔机构及输送机构。充电塔机构包括内部界定出上下延伸的移送通道的充电塔，及沿移送通道延伸设置的充电轨道，位于移送通道内之充电座能导接所述充电轨道的电力来对电池充电。所述输送机构能将充电座移送入所述移送通道，使充电座沿所述移送通道位移。通过所述充电塔子系统之充电塔设备的结构设计，能配合多个充电座来储藏大量的电池，且能在储藏移送所述充电座的过程中对所述电池进行充电。是一种相当创新且方便实用的电池更换充电系统设计。

Description

电池更换充电系统
技术领域
本发明涉及一种充电系统，特别是涉及一种用于更换一电动车之电池并对电池进行充电的电池更换充电系统。
背景技术
充电式电池的应用已从一般小型电子装置领域扩展至电动车辆领域，目前许多车厂都已经投入大量资源在开发纯电力驱动车辆。但是这类电动车辆的发展目前面临一个问题，那就是电池充电问题，电动车辆采用之电池的蓄电量远大于一般小型电子设备使用的电池，所需的充电时间相对较长，很难保证电动车辆每次使用时的电池剩余电量都可以满足当前所需的车程距离，且受限于目前的电池充电效能与充电技术限制，也很难在短时间内立刻将电动车辆的电池充满电。
为了改善此问题，目前对电动机车的电池使用方式是采用充电站更换式设计，使用者可至充电站自行更换电池。但是因为电动机车的电池较小，一般人尚能搬动更换，而四轮电动车辆的电池相当大且重，通常重达数十公斤到数百公斤，非唯一般人有办法拆装搬运。此外，由于用于四轮车辆的电池体积庞大，要如何设计一个可有效容纳大量之大型电池的电池更换站也是一大问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能改善背景技术的至少一个缺点的电池更换充电系统。
本发明电池更换充电系统，适用于对多个电池进行充电与储藏。所述电池更换充电系统包含充电塔子系统，所述充电塔子系统包括多个用于分别承载所述电池且能导接电力以对各自的电池充电的充电座，及至少一充电塔设备。所述至少一充电塔设备包括充电塔机构及输送机构。
所述充电塔机构包括内部界定出上下延伸且用于容置所述充电座之移送通道的充电塔，及沿所述移送通道长向延伸设置在所述充电塔的充电轨道，所述充电轨道能供位于所述移送通道内之所述充电座信号连接以导接对电池充电所需电力。所述输送机构安装在所述充电塔，并能被驱动而将所承载之所述充电座移送入所述移送通道，使被送入所述移送通道的所述充电座推动已位于所述移送通道内之其它充电座沿所述移送通道长向位移。
本发明所述的电池更换充电系统，所述输送机构包括推送装置及第一挡靠装置，所述推送装置能用于承载被送入所述移送通道之每一充电座，并能被驱动而将所承载之所述充电座移送通过所述第一挡靠装置，使被移送之所述充电座信号连接所述充电轨道，并推动已位于所述移送通道内之其它充电座位移，所述第一挡靠装置能供所述推送装置移送之所述充电座单向通过地挡阻于所述充电座的位移路径上。
本发明所述的电池更换充电系统，所述移送通道具有上下延伸且前后间隔的上移区间与下移区间，及分别连通于所述上移区间与所述下移区间之顶端间与底端间的上通区间与下通区间，所述推送装置安装在所述下通区间而位于所述上移区间下方，所述第一挡靠装置挡靠在所述上移区间容置的所述充电座下方，所述输送机构还包括安装在所述充电塔的第二挡靠装置，及设置于所述下通区间的承载装置，所述第二挡靠装置能被驱动而在能承载挡阻所述下移区间容装之所述充电座的挡阻状态，及能使所述下移区间内之所述充电座下移通过的打开状态间变化，所述承载装置能被驱动升高以承载所述下移区间内的所述充电座，并能被驱动下降而将所承载之所述充电座的最下方一个往下移送至所述下通区间。
本发明所述的电池更换充电系统，所述上移区间与所述下移区间都呈上下直立延伸状，所述充电座上下堆叠地设置在所述上移区间与所述下移区间内，所述输送机构还包括设置在所述充电塔，且能被驱动而在输送状态与打开状态间变化的上输送装置，所述上输送装置变化至所述输送状态时，会突伸入所述上通区间内以承载被往上推入所述上通区间内之所述充电座，并能被驱动而在所述上通区间内前后输送所承载之所述充电座，所述上输送装置变化至所述打开状态时，会释放所承载之所述充电座。
本发明所述的电池更换充电系统，所述充电塔子系统还包括至少一个设置在所述下通区间的下通输送设备，所述至少一下通输送设备能用于承载所述承载装置往下移送之所述充电座，并能被驱动而将所承载之所述充电座往所述充电塔外移送。
本发明所述的电池更换充电系统，所述充电塔子系统包括多个前后依序排列设置的充电塔设备，每一充电塔设备之所述承载装置还能被驱动而将所承载之所述充电座往后平移输送至相邻之另一充电塔设备的所述推送装置上。
本发明所述的电池更换充电系统，所述充电塔设备左右排列成两排，且左右相邻的两个充电塔设备的结构前后相反，所述至少一下通输送设备左右延伸设置在左右相邻之两个充电塔设备的所述下通区间，能用于承接其中一充电塔设备的所述承载装置往下释放的每一充电座，并能被驱动而将所承载所述充电座横移输送至其中另一充电塔设备的所述推送装置，使所述充电座能被所述推送装置往上推移进入对应之所述上移区间内。
本发明所述的电池更换充电系统，每一充电座具有用于承载电池的座本体、安装在所述座本体并用于撷取对应之所述充电轨道之电力的取电模块，及安装在所述座本体且会以所述取电模块撷取之电力对所述电池充电的充电控制模块。
本发明所述的电池更换充电系统，每一充电座之所述取电模块通过无线感应方式撷取所述充电轨道之电力。
本发明所述的电池更换充电系统，每一充电轨道具有两个间隔平行且沿对应之所述移送通道长向延伸设置，而用于相配合输出电力的电极片，每一充电座之所述取电模块具有两个用于分别电连接接触所述电极片以相配合导接电力的导电件，且所述导电件能被所述座本体带动而沿所述电极片长向位移。
本发明所述的电池更换充电系统，每一电极片具有沿对应之所述移送通道的所述上移区间上下延伸的上升段、沿对应之所述下移区间上下延伸的下降段，及前后延伸连接于所述上升段与所述下降段之顶端间且位于所述上通区间内的衔接段，每一充电座之所述取电模块还包括能转动地左右轴向安装在所述座本体的转轴，所述导电件分别安装在所述转轴的径向相背两侧，所述导电件能经由所述转轴相对所述电极片旋转位移，而使两者之轴心连线在具有不同之上下倾斜角度的第一倾斜状态与第二倾斜状态间变化，所述导电件位于所述第一倾斜状态时，能被所述座本体带动而自所述上升段往后位移至所述衔接段，所述导电件位于所述第二倾斜状态时，能被所述座本体带动而自所述衔接段往下位移至所述下降段。
本发明所述的电池更换充电系统，每一充电座之所述取电模块还包括安装在所述座本体且连结于所述转轴之驱转器，所述驱转器能被控制以驱转所述转轴，使所述转轴传动所述导电件在所述第一倾斜状态与所述第二倾斜状态间变换。
本发明所述的电池更换充电系统，每一充电塔机构还具有两个能弹性变形地设置在所述充电塔的挡阻模块，其中一挡阻模块位于对应之所述上通区间内，而间隔位于下方之所述衔接段底侧，且会于每一充电座被往后移送通过时，对所述取电模块用于靠抵于下方之所述衔接段的所述导电件产生弹性挡阻，驱使所述导电件经由所述转轴相对所述座本体旋转，而自所述第一倾斜状态变换至所述第二倾斜状态，其中另一挡阻模块设置在对应之所述下通区间内，而位于所述承载装置往后移送之所述充电座的位移路径上，能用于弹性挡阻位移通过之所述充电座的所述取电模块，驱使所述取电模块的所述导电件自所述第二倾斜状态变换至所述第一倾斜状态。
本发明所述的电池更换充电系统，适用于更换被安装在电动车上的电池，所述电池更换充电系统还包含电池更换子系统，所述电池更换子系统包括能被驱动而将所承载的充电座移送入所述移送通道的输入机构、用于承载所述电动车的平移机构，及设置在所述输入机构之所述充电座输送路径上的电池拆除机构，所述平移机构能被驱动而沿其长向平移输送所承载的所述电动车，所述电池拆除机构能被驱动而将未承载电池的充电座往上推移连结于所述平移机构承载的所述电动车上的所述电池，并驱使所述电池脱离被驱动平移之所述电动车，且所述电池拆除机构并能被驱动而将已承接所述电池的所述充电座往下移送释放在所述输入机构。
本发明所述的电池更换充电系统，所述充电塔子系统还包括至少一个设置在所述下通区间的下通输送设备，所述至少一下通输送设备能用于承载所述承载装置往下移送之所述充电座，并能被驱动而将所承载之所述充电座往所述充电塔外移送，所述电池更换子系统还包括用于承接所述下通输送设备往外移送出所述充电塔的所述充电座的输出机构，及电池安装机构，所述电池安装机构能被驱动而将所述输出机构承接之所述充电座往上推移至所述电动车的平移路径上，使所述充电座承载之所述电池安装于相对平移的所述电动车上，所述电池安装机构还能被驱动而传动所述充电座往下脱离已安装在所述电动车的所述电池。
本发明所述的电池更换充电系统，所述电池安装机构能被驱动而将已无承载电池的所述充电座下移释放在所述输出机构上，电池更换子系统还包括用于承载所述输出机构输送之已无承载电池的所述充电座的循环补位机构，所述循环补位机构能被驱动而将所承接之所述充电座移送至所述输入机构，所述输入机构能被驱动而将所述充电座移送至所述电池拆除机构。
本发明的功效在于：通过该充电塔子系统之所述充电塔设备的结构设计，能配合所述充电座来储藏大量的电池，且可在储藏移送所述充电座的过程中，经由所述充电座持续对所述电池进行充电。是一种相当创新且方便实用的电池更换充电系统设计。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是一不完整的立体示意图，示意说明本发明电池更换充电系统的实施例；
图2是一立体分解图，说明用于供电池安装的充电座结构；
图3是一个俯视图，说明该实施例之架构；
图4是一不完整的侧剖视图，说明第一承载装置承载电动车的情况；
图5是沿图3之B-B线的前剖视图，说明该第一承载装置承载该电动车的情况；
图6是沿图3之A-A线的前剖视图，说明循环补位机构；
图7是类似图5之动作示意图，说明该循环补位机构在输出机构与输入机构间移送充电座的情况；
图8是一不完整的侧剖视图，说明充电座被移送入充电塔子系统的情况；
图9是一个不完整的前剖视图，说明推送装置将该充电座往上推升入移送通道，且上输送装置被驱动变化至输送状态；
图10是一不完整的前剖视图，说明承载装置往上升高承载多个充电座的情况；
图11是类似图10之视图，说明该承载装置下降并承载充电座的情况；
图12是一不完整的前剖视动作示意图，说明下通输送设备在两个充电塔间左右输送充电座的情况；
图13是类似图5之视图，说明该第一承载装置将该电动车往下放置在第一横移装置上，且电池拆除机构将充电座推升连结于该电动车之电池；
图14类似图13之视图，说明该第一横移装置将该电动车横移向电池安装机构；
图15是类似图14之视图，说明该电动车与该电池安装机构承载之该充电座上的电池连结；
图16是类似图15之视图，说明第二承载装置将该电动车往上抬升脱离该第一横移装置；
图17是一不完整的侧视示意图，说明充电座之取电模块被挡阻模块驱动，而自第一倾斜状态变化至第二倾斜状态；
图18是一个不完整的侧视示意图，说明充电座之该取电模块被另一个挡阻模块驱动，而自该第二倾斜状态变化至该第一倾斜状态；
图19是一个不完整的侧剖视动作示意图，说明承载装置将承载之该充电座往前输送至输出机构的情况；及
图20是一立体分解图，说明该充电座之另一实施态样。
具体实施方式
在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
参阅图1、2、4，本发明电池更换充电系统100的一实施例，适用于信号连接一控制系统(图未示)，可被该控制系统控制运作，以对安装在一电动车900上的一个电池902进行自动化更换作业，以及对更换取得之电池902进行收纳容置与充电。在本实施例中，该电动车900为四轮电动车辆，其底部具有一个用于供电池902横向拆装的电池座901，以及两个左右延伸且前后间隔平行的承载条903，但是实施时该电动车900类型不以四轮车辆为限。该电池更换充电系统100包含多个充电座2、一个电池更换子系统3，及一个充电塔子系统4。为方便说明，在以下实施例中，是以该电动车900的车头所指方向定义为后方，并据此定义出以下实施例中的左右方向。
参阅图2、6，所述充电座2是可被移动地堆叠储藏在该充电塔子系统4中，且被移出该充电塔子系统4外的每一充电座2可在该电池更换子系统3中被移动。每一充电座2包括一个用于承载一个电池902的座本体21、一个安装在该座本体21且用于撷取对应的电池902的充电电力的取电模块22，及一个安装在该座本体21且信号连接该取电模块22的充电控制模块23。该充电控制模块23会与该座本体21承载之该电池902电连接，并会为以该取电模块22取得之电力对该电池902充电。由于该充电控制模块23会对电池902充电为现有技术且方式众多，因此不再详述。
参阅图2、17、18，在本实施例中，该充电座2之该取电模块22具有一个可转动地左右轴向安装在该座本体21之转轴221，及两个相间隔地分别设置在该转轴221之径向相背两侧的导电件222。所述导电件222可经由该转轴221之转动而相对该座本体21转动，进而使两者间之轴心连线L在第一倾斜状态与第二倾斜状态间变化，于该第一倾斜状态时，所述导电件222之轴心位置是呈前高后低状，该轴心连线L之水平夹角(θ)为45°，于往该第二倾斜状态变化时，两者会经由该转轴221相对该座本体21旋转90°，两者之轴心相对位置会变成前低后高状，该轴心连线L之水平夹角(θ)为135°。
参阅图1、3、4，该电池更换子系统3是设置在该充电塔子系统4前侧，是嵌置于地面904下，可用于承载并移动该电动车900，以及用于承载并移动所述充电座2。该电池更换子系统3包括前后延伸且左右间隔设置的一个输入机构31与一个输出机构32、一个左右延伸跨越该输入机构31与该输出机构32之上方的平移机构33、一个安装在该输入机构31与该平移机构33交接处的电池拆除机构34、一个安装在该输出机构32与该平移机构33交接处的电池安装机构35，及一左右延伸设置在该输入机构31与该输出机构32前端间的循环补位机构36。
该输入机构31可沿其长向往后输送所承接的每一充电座2，可将所承载之每一充电座2输送进入该充电塔子系统4。该输出机构32可用于承接该充电塔子系统4输出之每一充电座2，并可沿其长向往前输送该充电座2。在本实施例中，该输入机构31与该输出机构32都为滚轴式输送设备，各具有两个前后延伸且左右间隔，并由多个左右轴向之滚轴301前后排列构成的输送轨道30，且会以所述输送轨道30供要输送之该充电座2的该座本体21往下跨置，所述滚轴301可被驱转而相配合前后输送所承载之该充电座2。但是实施时，在本发明之其它实施态样中，所述输送轨道30也可改成以传动皮带运转来承载与输送所承载之该充电座2的态样，由于可供充电座2左右跨置并可前后输送所承载之该充电座2的该输入机构31与该输出机构32的类型众多，因此实施时不以上述态样为限。
参阅图3、4、5，该平移机构33具有一个左右延伸跨越设置在该输入机构31与该输出机构32之上方的第一横移装置331，及左右间隔设置且前后延伸跨越该第一横移装置331的一个第一承载装置333与一个第二承载装置334。
该第一承载装置333与该第二承载装置334可用于承载电动车900。该第一承载装置333是设置在该输入机构31上方，而与地面904等高，可用于承载沿该输入机构31往后驶入的电动车900，并可被驱动下降高度，而将所承载之该电动车900释放在该第一横移装置331上。该第二承载装置334是设置在该输出机构32上方，可被驱动上升而将该第一横移装置331上的该电动车900往上抬升至与地面904等高，使该电动车900可倒车至地面904而驶离。由于该第一承载装置333与该第二承载装置334可被驱动升降以释放或承载电动车900的结构设计众多，因此不再详述。
该第一横移装置331具有两个左右延伸且前后间隔平行的横移轨道332，可以所述横移轨道332承载该第一承载装置333往下释放的该电动车900，也就是以所述横移轨道332分别供该电动车900的所述承载条903靠抵，并可被驱动而以所述横移轨道332往右输送该电动车900，将该电动车900横移输送至该输出机构32上方，而位于该第二承载装置334上方，以便该第二承载装置334将该电动车900往上抬升。
该电池拆除机构34可被驱动而相对该输入机构31上下升降，可被驱动上升以承接该输入机构31承载之该充电座2，并将该充电座2往上推移至被该第一承载装置333释放在该第一横移装置331上的该电动车900底部，使该充电座2与安装在该电动车900底部的该电池902连结在一起，而于该电动车900被驱动横移向该输出机构32时，驱使该电池902相对横移脱离该电动车900。当该充电座2已承载拆除自该电动车900的该电池902时，该电池拆除机构34可被驱动下降，而将已承载电池902的该充电座2释放在该输入机构31上。此时，该输入机构31可被驱动而将该充电座2往后输送至该充电塔子系统4。
该电池安装机构35可被驱动而相对该输出机构32上下升降，可被驱动升高而承接该输出机构32承载之该充电座2，并将该充电座2往上推移至该电动车900被横移输送路径上，使该充电座2上的电池902嵌装于相对横移的该电动车900上。当该充电座2上的电池902已嵌装在该电动车900时，该电池安装机构35可被驱动下降，而使该充电座2脱离已安装在该电动车900的该电池902，并将已无承载电池902的该充电座2释放在该输出机构32上。此时，该输出机构32可被驱动而将该充电座2往前输送至该循环补位机构36。
参阅图3、6、7，该循环补位机构36包括一个左右延伸设置在该输入机构31前端与该输出机构32前端的第二横移装置361，及分别安装在该第二横移装置361左右两端部的一个第一升降装置363与一个第二升降装置364。该第二横移装置361的高度低于该输入机构31与该输出机构32，具有两个左右延伸且前后间隔平行的横移轨道362。该第一升降装置363与该第二升降装置364低于该第二横移装置361。该第一升降装置363可被驱动上升而高出该第二横移装置361，并升高至与该输出机构32等高度，可用于承接该输出机构32输送之该充电座2，且可被驱动下降而将所承接之该充电座2释放在该第二横移装置361上。该第二横移装置361可被驱动而将所承接之该充电座2往左移送至该第二升降装置364上方。该第二升降装置364可被驱动上升以承接该第二横移装置361上之该充电座2，并将该充电座2往上抬升至与该输入机构31等高，且可被驱动而将所承载之该充电座2输送进入该输入机构31，再经由该输入机构31将已无承载电池902的该充电座2移送至该电池拆除机构34上方，以供准备用于拆除下一辆电动车900之电池902。
在本实施例中，该第二横移装置361与该第二升降装置364用于输送该充电座2的结构设计类似该输入机构31与该输出机构32，不再详述。
参阅图1、6、8，该充电塔子系统4包括多个前后左右相连的充电塔设备5，及多个左右延伸且前后间隔地设置在所述充电塔设备5底部间的下通输送设备8。
所述充电塔设备5可用于相配合输送并储存多个已承载电池902的充电座2，且可对所述充电座2提供对电池902充电所需的电力。所述充电塔设备5的其中之一是紧邻该输入机构31后端，可用于承接来自输入机构31的充电座2。所述充电塔设备5的其中另一是紧邻该输出机构32后端，可用于将充电座2输出至该输出机构32。其余充电塔设备5则前后排列设置在前述两个充电塔设备5后方。排列位于该输入机构31一侧(以下定义为左侧)的所述充电塔设备5之结构相同，排列位于该输出机构32一侧(以下称为右侧)的所述充电塔设备5之结构相同，但是与位于左侧之所述充电塔设备5的结构前后相反，也就是说，左右相邻的两个充电塔设备5的结构是呈前后相反设置状。其中，左侧之所述充电塔设备5是用于相配合将该输入机构31送入之所述充电座2往后输送储藏，右侧之所述充电塔设备5是用于相配合往前输送所储藏之所述充电座2，并将所述充电座2逐一输出至该输出机构32。为方便说明，以下只以紧邻该输入机构31之该充电塔设备5为例进行结构说明。
该充电塔设备5包括一个充电塔机构6，及一个安装在该充电塔机构6内的输送机构7。该充电塔机构6具有一个内部界定出一移送通道610的充电塔61、一个沿该移送通道610长度方向延伸设置在该充电塔61的充电轨道62，及两个间隔设置在充电塔61且外露在该移送通道610中的挡阻模块63。
该充电塔61之该移送通道610具有前后间隔且上下直立延伸的一个上移区间611与一个下移区间612，及前后延伸地分别连通在该上移区间611与该下移区间612之顶端间与底端间的一个上通区间613与一个下通区间614。
该充电轨道62具有两个间隔平行并用于相配合输出电力的电极片621。每一电极片621具有分别沿该上移区间611与该下移区间612上下直立延伸的一个上升段622与一个下降段623，及一个前后延伸连接于该上升段622与该下降段623之顶端间且位于该上通区间613内的衔接段624。
其中一个挡阻模块63是外露在该上通区间613内，且可被往下弹性顶推变形地间隔设置在下方衔接段624底侧。另一个挡阻模块63是外露在该下通区间614之后端部顶侧，且可被往上弹性顶推变形。关于所述挡阻模块63之作用容后说明。
参阅图8、9、10，该输送机构7包括分别外露在该上移区间611与该下移区间612之底端部中的一个第一挡靠装置73与一个第二挡靠装置74、设置在该下通区间614内且分别相对位于该上移区间611与该下移区间612下方的一个推送装置71与一个承载装置72，及一安装在该充电塔61顶侧的上输送装置75。
该第一挡靠装置73为可使充电座2往上单向位移通过的装置，包括四个前后左右对称安装在该充电塔61，且左右相向突伸外露在该上移区间611底端中的挡块731，所述挡块731可被该推送装置71往上推送之每一个充电座2顶推而相对该充电塔61枢转一预定角度，以使该充电座2可被往上推移通过而进入该上移区间611，且会于脱离该充电座2之上移抵推后，往下枢转复位而挡阻于该充电座2下方，并可相配合供已往上通过之该充电座2往下靠抵定位，而用于相配合承载上下层叠储藏在该上移区间611内的所有充电座2。
该第二挡靠装置74具有多个前后左右对称安装在该充电塔61，并外露在该下移区间612底端中的挡块741，且该第二挡靠装置74可被控制而在挡阻状态与打开状态间变化。当该第二挡靠装置74位于该挡阻状态时，所述挡块741是左右相向突伸入该下移区间612内(如图11)，而可用于相配合承载上下层叠储藏在该下移区间612内的多个充电座2，当该第二挡靠装置74被驱动变化至该打开状态时(如图10)，所述挡块741会相对该充电塔61枢转或内缩，以使位于该下移区间612内的所述充电座2可下移通过而进入该下通区间614内。
该推送装置71可用于承接被该输入机构31送入该充电塔61的每一充电座2，且可被驱动升高而将所承载之该充电座2往上推移通过该第一挡靠装置73，使往上移送之该充电座2推移已位于该上移区间611的其它充电座2，并可被驱动下降，以使通过该第一挡靠装置73的该充电座2往下叠靠在所述挡块731上。
该承载装置72可被驱动升高，而往上推移该下移区间612内的所述充电座2，使最下方之该充电座2往上脱离该第二挡靠装置74，并可于该第二挡靠装置74变化至该打开状态时被驱动下降，使最下方的该充电座2下移通过该第二挡靠装置74，使其余充电座2被恢复至该挡阻状态的该第二挡靠装置74挡阻在该下移区间612内。该承载装置72还可被驱动而将所承载之该充电座2往后移送至相邻之另一充电塔设备5的该推送装置71上。在本实施例中，该承载装置72可往后平移输送该充电座2的结构设计类似该输入机构31与该输出机构32，不再详述。
该上输送装置75具有两个左右间隔且前后延伸的输送模块751，且可被驱动而相对该充电塔61在输送状态与打开状态间变化。当该上输送装置75变化至该输送状态时(如图9)，所述输送模块751是左右相向移入该上通区间613内，而可用于承载被往上推移进入该上通区间613内的一个充电座2，且可被驱动而将所承载之该充电座2往后移送至相对位于该下移区间612上方的位置。而于变化至该打开状态时(如图11)，所述输送模块751会左右相背位移离开该上通区间613，而不再承载该充电座2。在本实施例中，所述输送模块751可往后平移输送该充电座2的结构设计类似该输入机构31与该输出机构32，不再详述。
参阅图8、12，所述下通输送设备8是分别位于左右相邻的所述充电塔设备5间，以下只以设置在最前方两个左右相邻的充电塔设备5间的该下通输送设备8为例进行说明。该下通输送设备8具有两个左右延伸且前后间隔平行的横移轨道81，是左右延伸设置于对应之两充电塔61的所述下通区间614，并延伸通过左侧充电塔设备5的该承载装置72与右侧充电塔设备5的该推送装置71，可用于承接该承载装置72往下释放的每一充电座2，并可被驱动而将所承载该充电座2往右横移输送至右侧之该充电塔61的该推送装置71上方，使该充电座2可被该推送装置71往上推移进入上方之该上移区间611内。在本实施例中，所述下通输送设备8可往右平移输送该充电座2的结构设计类似该输入机构31与该输出机构32，不再详述。
参阅图1、4，本发明电池更换充电系统100使用时，可由该控制系统控制运作，以对该电动车900执行电池更换作业。以下就该电池更换充电系统100的运作方式进行说明。
参阅图4、5、13，当该电动车900行驶至该平移机构33的该第一承载装置333上时，驱使该第一承载装置333下降以将该电动车900释放在该第一横移装置331上，并驱使该电池拆除机构34往上推移所承载之充电座2，使该充电座2上移连结于该电动车900底部的电池902。
参阅图14、15、16，然后，驱使该第一横移装置331往右输送该电动车900，使连结于该充电座2的该电池902脱离该电动车900，并将该电动车900移送至该输出机构32与该第二承载装置334上方。于此同时，驱使该电池安装机构35将已承载有电池902的一个充电座2往上推移至该电动车900的位移路径上，使该电动车900与该充电座2上的电池902连结，并驱使该电池安装机构35带动该充电座2下降而脱离电池902，此时，驱使该第二承载装置334将该电动车900往上抬升至与地面904等高，使该电动车900可倒车驶离该第二承载装置334。
参阅图4、6、7，紧接着，驱使该电池安装机构35下降，将已无电池902的该充电座2释放在该输出机构32，并驱使该输出机构32将该充电座2往前输送至该循环补位机构36的该第一升降装置363，再驱使该第一升降装置363将该充电座2往下释放在该第二横移装置361上，并驱使该第二横移装置361将该充电座2左移至该第二升降装置364位置，再驱使该第二升降装置364将该充电座2往上顶升至与该输入机构31等高，并将充电座2往后输送入该输入机构31，再由该输入机构31将该充电座2往后移送至该电池拆除机构34上方，以供用于拆离另一电动车900之电池902。
参阅图8、9、17，在该电池拆除机构34将已连结电池902之该充电座2往下释放在该输入机构31上时，驱使该输入机构31将该充电座2往后移送入对应之该充电塔设备5。
左侧最前方之该充电塔设备5会以该推送装置71承接该输入机构31输送之该充电座2，并将所承接之该充电座2往上推移通过该第一挡靠装置73，然后下降释放该充电座2，使该充电座2往下叠靠在该第一挡靠装置73上，并使该充电座2以处于该第一倾斜状态的所述导电件222分别电连接接触所述电极片621之所述上升段622的前后相背侧面，用于导接所述电极片621并以其提供之电力对所承载之该电池902充电。
当该上移区间611内已上下堆满预定量的充电座2时，最上方之该充电座2会被新移入该上移区间611的该充电座2往上推移进入该上通区间613。然后，驱使该上输送装置75变化至该输送状态以承接被移入该上通区间613之该充电座2，并驱使该上输送装置75将该充电座2往后移送至该下移区间612上方。当所述导电件222位于该第一倾斜状态时，可被该座本体21带动而自所述上升段622往后位移至所述衔接段624。
在该上输送装置75往后移送该充电座2期间，该充电座2会先以处于该第一倾斜状态的所述导电件222持续电连接于所述衔接段624。当该充电座2被往后移送通过对应之该挡阻模块63时，靠抵于下方该衔接段624的该导电件222会被该挡阻模块63挡阻，致使所述导电件222经由该转轴221相对该座本体21旋转而变换至该第二倾斜状态，进而能被该座本体21带动而自所述衔接段624段往下位移至所述下降段623。
参阅图10、11、12，接着，驱使该承载装置72上升并往上推移该下移区间612内的所述充电座2，直至于最上方之该充电座2已靠抵于该上通区间613内的该充电座2，然后驱使该上输送装置75变化至该打开状态，且驱使该第二挡靠装置74变化至该打开状态，并驱使该承载装置72下降，使所承载之最下方的该充电座2下移通过该第二挡靠装置74而进入该下通区间614后，驱使该第二挡靠装置74恢复至该挡阻状态，以承载留在该下移区间612内之其余充电座2。
当该承载装置72已承载该充电座2时，可选择控制该承载装置72执行两种输送作业。其中一种输送作业，是控制该承载装置72将所承载之该充电座2往下释放在对应之该下通输送设备8上，然后驱使该下通输送设备8将该充电座2往右移送至右侧相邻之另一充电塔设备5，再驱使该另一充电塔设备5之该推送装置71将该下通输送设备8上的该充电座2往上推移进入该上移区间611内，并以相同于左侧该充电塔设备5的方式上下堆叠储藏所述充电座2，并逐一往前输送所述充电座2。
参阅图8、11、18，另一种输送作业，是控制该承载装置72将该充电座2往后输送至后方相邻之另一个充电塔设备5的该推送装置71上，以于该另一充电塔设备5中以相同方式继续上下堆叠输送所述充电座2，并使每一充电座2在移送过程中继续对承载之该电池902充电。
该承载装置72被控制往后输送该充电座2时，该充电座2会以所述导电件222处于该第二倾斜状态的姿态被往后输送至下一个充电塔设备5，上方之该导电件222会后移触碰位于该下通区间614顶侧的该挡阻模块63，致使所述导电件222经由该转轴221相对该座本体21旋转变换至该第一倾斜状态，然后驱使该挡阻模块63弹性变形而后移越过该挡阻模块63，进而被往后输送至下一个充电塔设备5的该下通区间614，而能在下一个充电塔设备5被继续输送进行充电。由于在下一个充电塔设备5中的移送方式与前述相同，不再赘述。
参阅图1、3、19，当要驱使紧邻该输出机构32之该充电塔设备5往前输出已承载电池902的其中一个充电座2时，可驱使对应之该承载装置72上升以承载该下移区间612内的所述充电座2，并驱使对应之该第二挡靠装置74变换至该打开状态。然后，驱使该承载装置72下降，使最下方之该充电座2下移通过该第二挡靠装置74而位移入该下通区间614，接着，再驱使该第二挡靠装置74恢复至该挡阻状态，以承载留在该下移区间612内的其余充电座2。最后，驱使该承载装置72将所承载之该充电座2往前输送出该充电塔61而进入该输出机构32上，再控制该输出机构32将所承接的该充电座2往前移送至该电池安装机构35上方，以供准备对下一辆电动车900更换电池902使用。
在本实施例中，该充电塔子系统4包括左右两排充电塔设备5，但是实施时，在本发明之其它施态样中，也可改为只前后排列设置一排或只具有单一个充电塔设备5，并通过所述下通输送设备8来将前后排列成一排的所述充电塔设备5或单一充电塔设备5中的所述充电座2逐一往外移送至该输出机构32上。由于在两平移输送设备间移送物件为现有技术，因此不再详述。
在本发明之另一实施态样中，也可左右并排设置多个充电塔设备5，而可在所述充电塔设备5间移送所述充电座2，并对所述充电座2承载之所述电池902进行充电，且可对所述电池902进行分类储存，例如将需花费较多充电时间的电池902或者是大蓄电量的电池902，特别移送至较为远离该输出机构32的充电塔设备5储存，使需花费较少充电时间的电池902、较小蓄电量的电池902，或者是更换频率较高的电池902在邻近该输出机构32的几个充电塔设备5间移送，以方便取用。
参阅图8，此外，在本实施例中，是在左右相邻的两个充电塔设备5间设置一个下通输送设备8，但是实施时，在本发明之其它实施态样中，也可在左右相邻的两个充电塔设备5间设置两个前后间隔的下通输送设备8，也就是在前后两组左右相邻的该推送装置71与该承载装置72间都设置一个下通输送设备8，并可通过控制所述充电塔设备5之所述推送装置71、所述承载装置72与所述下通输送设备8的运作，在所述移送通道610间上下左右相配合移送所述充电座2，而有助于较快充电完成的电池902可被优先移出至该输出机构32。
参阅图17、18、20，另外，每一充电座2之该取电模块22之所述导电件222是通过所述挡阻模块63的挡阻作用而在该第一倾斜状态与该第二倾斜状态间变化，进而可沿所述电极片621之上下弯折路径移动并导接电力，但是实施时，在本发明之另一实施态样中，可不设置所述挡阻模块63，使该取电模块22还进一步包括一个用于驱动该转轴221转动，以传动所述导电件222在上述两种倾斜状态变化的驱转器223。
再者，在本实施例中，是将每一充电座2设计成直接电连接接触该充电轨道62的方式来取得电力，但是实施时，在本发明之其它实施态样中，可将该充电轨道62设计成可无线供给电力类型，而将该取电模块22对应设计成可无线感应取得该充电轨道62之电力的类型。
必须特别说明的是，在本实施例中，每一充电塔61之该移送通道610是设计成可供所述充电座2以上下堆叠的方式进行储藏与移送，可通过上下储藏方式来减少该充电塔61所需占用的平面空间，但是实施时，在本发明之其它实施态样中，该充电塔61之该移送通道610不以使所述充电座2直接上下堆叠设置为限，也可将该移送通道610的该上移区间611与该下移区间612设计成上下螺旋延伸状，可用于供所述充电座2沿螺旋延伸之移送通道610依序排列且相抵靠地被移送。
综上所述，通过该充电塔子系统4之所述充电塔设备5的结构设计，可配合所述充电座2来储藏大量的电池902，且可在储藏移送所述充电座2的过程中，经由所述充电座2持续对所述电池902进行充电。并可通过该电池更换子系统3的结构设计，可方便且快速地提供可用之电池902，且可用于自动化进行该电动车900之电池902的拆换作业，是一种相当创新且方便实用的电池更换充电系统100设计。因此，确实能达成本发明的目的。
惟以上所述者，只为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，都仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (16)

1.一种电池更换充电系统，适用于对多个电池进行充电与储藏，所述电池更换充电系统包含多个用于分别承载所述电池且能导接电力以对各自的电池充电的充电座，及充电塔子系统，其特征在于：所述充电塔子系统包括至少一用于容装并输送所述充电座的充电塔设备，所述至少一充电塔设备包括充电塔机构及输送机构，所述充电塔机构包括内部界定出上下延伸且用于容置所述充电座之移送通道的充电塔，及沿所述移送通道长向延伸设置在所述充电塔的充电轨道，所述充电轨道能供位于所述移送通道内之所述充电座信号连接以导接对电池充电所需电力，所述输送机构安装在所述充电塔，并能被驱动而将所承载之所述充电座移送入所述移送通道，使被送入所述移送通道的所述充电座推动已位于所述移送通道内之其它充电座沿所述移送通道长向位移。
2.根据权利要求1所述的电池更换充电系统，其特征在于：所述输送机构包括推送装置及第一挡靠装置，所述推送装置能用于承载被送入所述移送通道之每一充电座，并能被驱动而将所承载之所述充电座移送通过所述第一挡靠装置，使被移送之所述充电座信号连接所述充电轨道，并推动已位于所述移送通道内之其它充电座位移，所述第一挡靠装置能供所述推送装置移送之所述充电座单向通过地挡阻于所述充电座的位移路径上。
3.根据权利要求2所述的电池更换充电系统，其特征在于：所述移送通道具有上下延伸且前后间隔的上移区间与下移区间，及分别连通于所述上移区间与所述下移区间之顶端间与底端间的上通区间与下通区间，所述推送装置安装在所述下通区间而位于所述上移区间下方，所述第一挡靠装置挡靠在所述上移区间容置的所述充电座下方，所述输送机构还包括安装在所述充电塔的第二挡靠装置，及设置于所述下通区间的承载装置，所述第二挡靠装置能被驱动而在能承载挡阻所述下移区间容装之所述充电座的挡阻状态，及能使所述下移区间内之所述充电座下移通过的打开状态间变化，所述承载装置能被驱动升高以承载所述下移区间内的所述充电座，并能被驱动下降而将所承载之所述充电座的最下方一个往下移送至所述下通区间。
4.根据权利要求3所述的电池更换充电系统，其特征在于：所述上移区间与所述下移区间都呈上下直立延伸状，所述充电座上下堆叠地设置在所述上移区间与所述下移区间内，所述输送机构还包括设置在所述充电塔，且能被驱动而在输送状态与打开状态间变化的上输送装置，所述上输送装置变化至所述输送状态时，会突伸入所述上通区间内以承载被往上推入所述上通区间内之所述充电座，并能被驱动而在所述上通区间内前后输送所承载之所述充电座，所述上输送装置变化至所述打开状态时，会释放所承载之所述充电座。
5.根据权利要求4所述的电池更换充电系统，其特征在于：所述充电塔子系统还包括至少一个设置在所述下通区间的下通输送设备，所述至少一下通输送设备能用于承载所述承载装置往下移送之所述充电座，并能被驱动而将所承载之所述充电座往所述充电塔外移送。
6.根据权利要求5所述的电池更换充电系统，其特征在于：所述充电塔子系统包括多个前后依序排列设置的充电塔设备，每一充电塔设备之所述承载装置还能被驱动而将所承载之所述充电座往后平移输送至相邻之另一充电塔设备的所述推送装置上。
7.根据权利要求6所述的电池更换充电系统，其特征在于：所述充电塔设备左右排列成两排，且左右相邻的两个充电塔设备的结构前后相反，所述至少一下通输送设备左右延伸设置在左右相邻之两个充电塔设备的所述下通区间，能用于承接其中一充电塔设备的所述承载装置往下释放的每一充电座，并能被驱动而将所承载所述充电座横移输送至其中另一充电塔设备的所述推送装置，使所述充电座能被所述推送装置往上推移进入对应之所述上移区间内。
8.根据权利要求6所述的电池更换充电系统，其特征在于：每一充电座具有用于承载电池的座本体、安装在所述座本体并用于撷取对应之所述充电轨道之电力的取电模块，及安装在所述座本体且会以所述取电模块撷取之电力对所述电池充电的充电控制模块。
9.根据权利要求8所述的电池更换充电系统，其特征在于：每一充电座之所述取电模块通过无线感应方式撷取所述充电轨道之电力。
10.根据权利要求8所述的电池更换充电系统，其特征在于：每一充电轨道具有两个间隔平行且沿对应之所述移送通道长向延伸设置，而用于相配合输出电力的电极片，每一充电座之所述取电模块具有两个用于分别电连接接触所述电极片以相配合导接电力的导电件，且所述导电件能被所述座本体带动而沿所述电极片长向位移。
11.根据权利要求10所述的电池更换充电系统，其特征在于：每一电极片具有沿对应之所述移送通道的所述上移区间上下延伸的上升段、沿对应之所述下移区间上下延伸的下降段，及前后延伸连接于所述上升段与所述下降段之顶端间且位于所述上通区间内的衔接段，每一充电座之所述取电模块还包括能转动地左右轴向安装在所述座本体的转轴，所述导电件分别安装在所述转轴的径向相背两侧，所述导电件能经由所述转轴相对所述电极片旋转位移，而使两者之轴心连线在具有不同之上下倾斜角度的第一倾斜状态与第二倾斜状态间变化，所述导电件位于所述第一倾斜状态时，能被所述座本体带动而自所述上升段往后位移至所述衔接段，所述导电件位于所述第二倾斜状态时，能被所述座本体带动而自所述衔接段往下位移至所述下降段。
12.根据权利要求11所述的电池更换充电系统，其特征在于：每一充电座之所述取电模块还包括安装在所述座本体且连结于所述转轴之驱转器，所述驱转器能被控制以驱转所述转轴，使所述转轴传动所述导电件在所述第一倾斜状态与所述第二倾斜状态间变换。
13.根据权利要求11所述的电池更换充电系统，其特征在于：每一充电塔机构还具有两个能弹性变形地设置在所述充电塔的挡阻模块，其中一挡阻模块位于对应之所述上通区间内，而间隔位于下方之所述衔接段底侧，且会于每一充电座被往后移送通过时，对所述取电模块用于靠抵于下方之所述衔接段的所述导电件产生弹性挡阻，驱使所述导电件经由所述转轴相对所述座本体旋转，而自所述第一倾斜状态变换至所述第二倾斜状态，其中另一挡阻模块设置在对应之所述下通区间内，而位于所述承载装置往后移送之所述充电座的位移路径上，能用于弹性挡阻位移通过之所述充电座的所述取电模块，驱使所述取电模块的所述导电件自所述第二倾斜状态变换至所述第一倾斜状态。
14.根据权利要求3或4所述的电池更换充电系统，其特征在于：适用于更换被安装在电动车上的电池，所述电池更换充电系统还包含电池更换子系统，所述电池更换子系统包括能被驱动而将所承载的充电座移送入所述移送通道的输入机构、用于承载所述电动车的平移机构，及设置在所述输入机构之所述充电座输送路径上的电池拆除机构，所述平移机构能被驱动而沿其长向平移输送所承载的所述电动车，所述电池拆除机构能被驱动而将未承载电池的充电座往上推移连结于所述平移机构承载的所述电动车上的所述电池，并驱使所述电池脱离被驱动平移之所述电动车，且所述电池拆除机构并能被驱动而将已链接所述电池的所述充电座往下移送释放在所述输入机构。
15.根据权利要求14所述的电池更换充电系统，其特征在于：所述充电塔子系统还包括至少一个设置在所述下通区间的下通输送设备，所述至少一下通输送设备能用于承载所述承载装置往下移送之所述充电座，并能被驱动而将所承载之所述充电座往所述充电塔外移送，所述电池更换子系统还包括用于承接所述下通输送设备往外移送出所述充电塔的所述充电座的输出机构，及电池安装机构，所述电池安装机构能被驱动而将所述输出机构承接之所述充电座往上推移至所述电动车的平移路径上，使所述充电座承载之所述电池安装于相对平移的所述电动车上，所述电池安装机构还能被驱动而传动所述充电座往下脱离已安装在所述电动车的所述电池。
16.根据权利要求15所述的电池更换充电系统，其特征在于：所述电池安装机构能被驱动而将已无承载电池的所述充电座下移释放在所述输出机构上，电池更换子系统还包括用于承载所述输出机构输送之已无承载电池的所述充电座的循环补位机构，所述循环补位机构能被驱动而将所承接之所述充电座移送至所述输入机构，所述输入机构能被驱动而将所述充电座移送至所述电池拆除机构。
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