CN113199950B

CN113199950B - 载具电池的充电装置与充电系统

Info

Publication number: CN113199950B
Application number: CN202110675443.0A
Authority: CN
Inventors: 陈增尧
Original assignee: Typical Factory Ltd
Current assignee: Typical Factory Ltd
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2021-06-17
Publication date: 2023-02-28
Anticipated expiration: 2041-06-17
Also published as: JP2022013742A; JP7095161B2; CN113199950A; PH12021050294A1

Abstract

本发明提供一种载具电池的充电装置与充电系统，其中，充电装置用以对第一电池或第二电池充电。充电系统用以承载不同规格的载具电池。充电装置包括箱体、第一连接器、第二连接器以及牵引杆。第一电池或第二电池适于容置在箱体内。第一连接器设置于箱体内且沿第一移动路径往复移动，第一连接器适配且对接第一电池。第二连接器设置于箱体内且沿第二移动路径往复移动，第二连接器适配且对接第二电池。第一移动路径异于第二移动路径。牵引杆连接第一连接器与第二连接器，以使第一连接器与第二连接器同步移动。

Description

载具电池的充电装置与充电系统

技术领域

本发明涉及一种载具电池的充电装置与充电系统。

背景技术

随着环保意识的抬头，能够节能减碳、降低噪音以及提高消耗能源转化效率的电动车辆是现今社会交通工具的节能趋势，以通过电力取代汽油，减少燃烧汽油而产生的空气污染。

现有常见的电动车辆，其续航力是凭借车载电池所提供的电力，因此每航行一段距离必须至充电站充电或交换电池。

再者，每一厂牌电动车辆所适用的电池规格不同，例如电压可能为12V、48V或其他，例如不同的电池种类、容量、体积形状等，各车厂各自拥有攸关安全的三大主导件，车体动力系统、电池与充电器组，因此单一规格的电池并无法适用于不同品牌或自家品牌改款的各种电动车辆。同时，因应电动车辆国际充电连接器标准规格的不同，不同充电连接器具有不同的针脚数与定义，保守且安全的作法是各品牌服务自己的电池。如此一来，各自营运的模式致使电池交换成本过高与难以普遍化，且使用者必须花时间寻找特定充电站更换电池，因此常会发生续航力不足尚未到达充电站时电动车辆即没有电力，而造成使用上的不便，且使电动车辆的实用性大打折扣。

此外，电池也常见于一般家用或生产装置的动力来源，因此也会面临需要充电或更换电池的情境，若无对应的设施，也同样会造成使用者的不便，因而降低电池的实用性。

发明内容

本发明是针对一种载具电池的充电装置与充电系统，以分别对不同规格的载具电池进行充电。

根据本发明的实施例，载具电池的充电装置用以对第一电池或第二电池充电。充电装置包括箱体、第一连接器、第二连接器以及牵引杆。第一电池或第二电池适于容置在箱体内。第一连接器设置于箱体内且沿第一移动路径往复移动，第一连接器适配且对接第一电池。第二连接器设置于箱体内且沿第二移动路径往复移动，第二连接器适配且对接第二电池。第一移动路径异于第二移动路径。牵引杆连接第一连接器与第二连接器，以使第一连接器与第二连接器同步移动。

根据本发明的实施例，载具电池的充电系统包括设置在地面上的基座与多个充电装置，用以对至少两种型式的电池进行充电。其中各充电装置用以对两种型式的电池分别进行充电，所述两种型式的电池包括第一电池与第二电池。各充电装置包括箱体、第一连接器以及第二连接器。箱体堆叠在基座上，第一电池或第二电池适于容置在箱体内。第一连接器可移动地设置于箱体内，第一连接器用以适配且对接第一电池，第二连接器可移动地设置于箱体内，第二连接器用以适配且对接第二电池。各箱体具有彼此邻接的多个侧板所形成的各种形状柱面，侧板分别相对于地面呈倾斜，而矩形柱面的延伸轴向相对于地面呈倾斜，置入箱体的第一电池或第二电池的相邻两表面抵压于相邻的两侧板。

根据本发明的实施例，载具电池的充电装置，用以对第一电池或第二电池充电，载具电池的充电装置包括箱体、第一连接器、第二连接器、第一楔形件以及第二楔形件。第一电池或第二电池适于容置在箱体内。第一连接器固设于箱体的底部，第一连接器用以适配且对接第一电池，第二连接器可移动地设置于箱体内，第二连接器用以适配且对接第二电池。第一楔形件可移动地设置于箱体的侧板，且位于第二电池移入箱体的移动路径上，第二楔形件与第二连接器同步可移动地设置于箱体，第一楔形件与第二楔形件互在彼此的移动路径上。

基于上述，载具电池的充电装置与充电系统通过将不同规格的第一连接器与第二连接器可移动地设置于箱体内，并以牵引杆连接二者以让其达到同步驱动的效果，进而在对应不同规格的第一电池或第二电池时，充电装置与充电系统能提供对应的连接器以进行充电，而将非对应规格的连接器移离，使进入箱体的电池不会与连接器产生干涉。

再者，为了将所述不同规格电池加以定位，上述的充电装置与充电系统通过箱体的倾斜设置，包括箱体的侧板分别相对于所在的地面呈倾斜，以及由侧板组成的矩形柱面的延伸轴向也相对于所在地面呈倾斜，进而使电池置入箱体后，能与相邻两侧板抵压并对位，通过箱体的内轮廓与电池的外轮廓的搭配，以及电池本身的重力，而达到让电池沿着倾斜的两侧板顺利对位并对接至与其对应的连接器进行充电。

各箱体是由彼此邻接的多个侧板所形成的各种形状柱体，在此借用矩形柱体说明。在彼此堆叠的这些箱体中，位于最底层的箱体藉助基座所具有的V形槽的限制，而使箱体在直角坐标X-Y-Z上呈稳定的放置，同时也形成让其他箱体能堆叠其上的V形槽。在此，V形槽的限制包括箱体由侧板组成的矩形面相对于地面呈倾斜，以使置入箱体的第一电池或第二电池的相邻两表面能抵压于箱体的相邻两侧板，由于箱体是紧靠在V形槽上，受重力影响，电池于箱体内，可达到在X-Y平面上的定位效果。同时，此举也限制该矩形平面沿Z轴延伸，形成箱体的矩形柱面并相对于地面呈倾斜。如此一来，受重力影响加上V形槽的倾斜而对箱体内的电池形成分向力，促使电池沿箱体的两侧板，轻缓地滑至底部的连接器，以使连接器对位并插入电池而达到充电的目的。

据此，载具电池的充电装置与充电系统可作为多款电池能源交换模式，其能提供用户相对应的充电选择，且因每个箱体在不同时段下，能分别容纳两种不同规格的电池，故充电装置与充电系统能据以提高其适用范围，也就是依据本案所提供的充电装置的机构来搭配组合，而使充电系统成为不同规格的载具电池都可选择利用的多种充电机制的集成者。

基于尊重包容沿用不改造原有不同规格的电池与原有充电连接器和原有的充电单元，使能清楚界定原厂的安全责任，且考虑到未来改款时软硬件平台的永续再利用，进一步为提升该系统内通用箱体的使用率，甚且不同时段可在通用箱体内让两款不同电池使用，正是本发明载具电池的充电装置与充电系统，要解决的课题。

附图说明

图1A是依据本发明一实施例的充电系统的前视图；

图1B是图1A的充电系统的侧视图；

图1C与图1D示出不同实施例的基座；

图1E是图1A的充电系统的相关构件电性关系图；

图2是充电系统的其中两个充电装置与电池的使用示意图；

图3A与图3B是充电装置于不同状态的俯视图；

图4是充电装置于不同连接器处的局部剖视图；

图5A至图5C以局部剖视示出充电装置的楔形驱动组件的运动示意图；

图6是依据本发明另一实施例无牵引杆的充电装置的俯视图。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1A是依据本发明一实施例的充电系统的前视图。图1B是图1A的充电系统的侧视图。图2是充电系统的其中两个充电装置与电池的使用示意图。同时，提供与充电装置对应的直角坐标X-Y-Z以利于后续的构件描述。

需先说明的是，本发明的充电装置与系统，在尊重原厂规格前提下所述电池组、连接器与充电单元皆是由车厂把关提供。本发明容许电池组的材料进步，如快充电池、固态电池等，电池组改款、充电器单元的充电效率设变与连接器的国际规格变动等，都不影响本发明，堪称可适用规格变化的弹性化充电装置与充电系统。充电装置与系统是摆放于固定/特定的公众场所、自宅或社区用户给不同用户进行充电交换电池使用。不过，依电动化设备所使用的电池组(Battery Pack)大小有悬殊差异，本发明针对电池组的容置空间，有必要依设备种类不同，所使用的电池组大小来加以归类。本发明的充电装置与系统所采用的容置空间大于几种预定电池的长度、宽度、深度(或称高度)尺寸，依产品别加以归类，同一类产品所使用的箱体大小空间是一样的，也就是说该类产品的充电装置与系统所采用通用箱体的尺寸大小相同。所举的实施例，用以充电的对象是以电动载具所使用的二次锂电池组，适用于中国台湾标准CNS15387与CNS15424-1，是采用抽取交换式电池，且几种不同规格的预定电池可归成一类，订出可容纳该类电池组的通用箱体，适用于本发明的充电装置与系统。

请同时参考图1A、图1B与图2，在本实施例中，载具电池的充电系统100包括设置在地面200上的基座120与多个充电装置110。各充电装置110用以对第一电池A或第二电池B充电。各充电装置110的箱体116依序堆叠在基座120上，且各箱体116具有彼此邻接的多个侧板(在此依序定义为第一侧板W1、第二侧板W2、第三侧板W3与第四侧板W4)所形成的矩形柱面。在此，直角坐标X-Y-Z对应于充电装置110的箱体116，如图所示，Z轴对应于箱体116的深度，而X轴与Y轴对应于箱体116的长、宽，也就是相当于本实施例的直角坐标X-Y-Z，并藉助基座120的V形槽，使箱体116的矩形柱面相对于地面200三轴向皆呈倾斜。

需说明的是，如前所述各充电装置110用以对两种不同型式的电池(第一电池A、第二电池B)进行充电，而对于载具电池的充电系统100而言，设计者可依据需求而让其具备能对至少两种型式的电池进行充电，也就是说，这些充电装置110各自适用的电池组的型式不必然相同，进而能提高载具电池的充电系统100的适用范围。再者，这些充电装置110利用外形轮廓一致的箱体116堆叠于基座120上，形成非一体化结构，因用户需求的变化，可弹性且机动地调配堆叠箱体116的数量与箱体116内不同规格的电池组。在此，随着基座120的V形槽往横向持续的追加，这些箱体116跟著由下往上地堆叠；刚好形成底层的基座120的V形槽的数量与左右斜外侧的各边箱体116数量，摆满时一定是等数量且构成一规则的可等边也可非等边稳固的立体三角形结构。基座120上的V形槽自第1槽，等差为1累加到第K槽，所叠加的该些充电装置110呈等差级数递增，总数S_k为：

在本实施例中，通过多个侧板皆平行于Z轴且相对于地面200呈倾斜，而所形成的各种形状柱面，其中如本实施例中矩形柱面的延伸轴向(平行于Z轴)也相对于地面200呈倾斜，进而使置入箱体116的第一电池A或第二电池B的相邻两表面皆抵压于相邻的两侧板。如图1A所示，第一侧板W1与第二侧板W2邻接形成面对于地面200的下方尖角侧缘，第三侧板W3与第四侧板W4邻接形成背对于地面200的另一上方尖角侧缘，整个箱体116与第一电池A或第二电池B通过电池外形轮廓与电池本身重力g1的影响，第一电池A和其它预定电池相比的最大长边是为第二侧板的边长W2与第二电池B和其它预定电池相比的最大长边是为第一侧板W1的边长，个别抵压于第二侧板W2与第一侧板W1，如此箱体116会取得一最大的容纳空间；且倾斜箱体的第一侧板W1与第二侧板W2用以限制电池组相对于底板W5上连接器对接的位置。换句话说，由于箱体116相对于重力g1呈现不同的倾斜状态(如图1A与图1B所示)，故无论是第一电池A或第二电池B，其置入箱体116后皆能通过上述相邻表面与第二侧板W2、第一侧板W1而达到抵压对齐与定位。在此所谓对齐与定位，即是让第一电池A或第二电池B的母端连接器能对应至预置在箱体116的公端连接器，而得以顺利充电。

进一步地说，本实施例的基座120具呈齿状而具有多个V形槽，在图1A中，部分箱体116承载于所述V形槽，且对于位于V形槽的箱体116而言，其第一侧板W1与第二侧板W2抵靠在V形槽的表面。如此，对于位于相邻两V形槽的两箱体116而言，其相邻的第三侧板W3与第四侧板W4形成另一V形槽，用以承载另一箱体116，进而使这些充电装置110的箱体116在基座120上成等差级数递增而堆叠。

图1C与图1D示出不同实施例的基座。请先参考图1C，基座121由多个基座单元121a所组成，而在图1D中，基座122则是由多个基座单元122a所组成。由此可知，本实施例的基座可采图1A所示的一体式结构或采图1C与图1D所示的组合式结构，且在图1C与图1D所示的状态下，使用者可依据箱体116的数量而组装对应数量的基座单元121a或122a，其中各基座单元121a或122a可为中空结构，并通过键槽嵌合或螺孔锁固而组装在一起。

此外，请再参考图1A，本实施例的充电系统100还包括消防模块130，其包括消防单元131、节点132以及管路133，其中消防单元131用以提供灭火材，其经由各箱体配属的传感器(未示出)，信号检测出某一箱体内的电池充电异常，除了自动关断该电池的专用电源开关外，同时感测监视反馈信号给管理中心，若电池已失控继续燃烧等，则管路133将灭火材传送至发生异常的节点132上，并关断充电系统100的充电电源与做必要消防措施如喷洒灭火材等。在此，节点132设置于每个箱体116的顶部角落处，也就是在每个箱体116的最高处，据以让节点132喷出的灭火材能有较大喷洒范围与最佳化的灭火效果。同时，也因本实施例的箱体116是如图1B所示的后倾状态，因此还能造成喷洒出的灭火材藉助重力而从箱体116的后侧(即图1B所示右侧)经由管道(未示出)流出箱体116，而避免对图1B左侧处的使用者造成影响。此外，在其他未示出的实施例中，如图1B所示的充电系统中，箱体116于其后侧(图1B所示右侧)结构强度低于箱体116的其他部分，以利于通过弱化结构而作为电池发生异常，甚至产生爆炸时箱底侧的爆破出口并配置导流管收集灭火材等流入中空基座121a、122a的小储槽内，也能有效地保护位于箱体116前侧(图1B所示左侧)的使用者。再者，本发明的充电系统100还包括设置在箱体116后侧扣接锁固防盗的支撑组件400，其包括背板410与补强肋420，除用以容置电源模块300与缆线310之外，其主要能提供箱体116后倾的效果；因此背板410可为孔状式的导引板，当弱化结构的箱底被爆破后，该背板410具缓冲导引兼防护用。

请再参考图1B，在此还需说明的是，本实施例在未安装时，箱体116是与支撑组件400、基座120分开，箱体116是采无倾斜的安全平放，安装时才在现场结合，且支撑组件400涵盖至箱体116的上方，完全的依靠住，且支撑组件400与基座120涵盖箱体116的重心范围，是一牢固的能稳定于地面的安全结构，即使发生地震，因整体结构完整，不会倾覆压到人，故而本实施例着眼于安全的特色结构，不会产生公共的安全危害。再者，若安装环境允许，支撑组件400也可承靠于建筑物的墙边，以提高对箱体116的支撑性。

图1E是图1A的充电系统的相关构件电性关系图。请参考图1A与图1E，在本实施例中，电源模块300还包括彼此电性连接的控制单元320、电池读取单元330与充电器组340，其中充电器组340包括不同规格的充电单元，以对应连接不同规格的连接器。简单地说，电池读取单元330经由充电器组340以致充电装置110内不同规格的连接器皆为各电池厂商所提供的，其中电池读取单元330整合有电池读取器、电池工作数据、感测器与电池识别数据等信息，以利于控制单元320对于充电装置110内的各个电池进行监控。

再者，控制单元320还电性连接至消防模块130，其通过电池读取单元330、充电器组340以至于连接器而直接感测电池在充电时是否存在异常，或通过消防模块130设置在各箱体116的传感器而感测箱体116内是否存在异常，而据以在异常发生时能进行对应的充电控制(例如切断电源控制)并启动消防模块。

图3A与图3B是充电装置于不同状态的俯视图，在此仅示出箱体内部环境作为说明。图4是充电装置于不同连接器处的剖视图。在此为避免箱体轮廓混淆，因此于图3A及图3B的简单示意图示出出相关的连接器，并在图4中配合直角坐标X-Y-Z的对照说明。请同时参考图3A、图3B与图4，本实施例的充电装置110还包括第一连接器111、第二连接器112以及牵引杆115。第一电池A或第二电池B适于容置在箱体116内。第一连接器111设置于箱体116内且沿第一移动路径L1往复移动，第一连接器111适配且对接第一电池A。第二连接器112设置于箱体116内且沿第二移动路径L2往复移动，第二连接器112适配且对接第二电池B。第一移动路径L1异于第二移动路径L2。牵引杆115连接第一连接器111与第二连接器112，以使第一连接器111与第二连接器112同步移动。

请参考图3B，在本实施例中，充电装置110还包括缓冲档C1～C4，其中缓冲档C1、C2能对应第二电池B的轮廓，缓冲档C3、C4能对应第一电池A的轮廓。在此，缓冲档C1～C4分别作为第一电池A或第二电池B移入箱体116的缓冲支撑之用，同时缓冲档C1、C2能与第二连接器112形成支撑平面，缓冲档C3、C4能与第一连接器111形成支撑平面。

如图2与图4所示，牵引杆115的相对两端分别枢接于第一连接器111与第二连接器112。再者，箱体116还包括顶板W6与底板W5，以配合前述第一侧板W1、第二侧板W2、第三侧板W3与第四侧板W4而形成立体空间，其中顶板W6是如图2所示的箱体门，其通过铰链111c与搭配铰链111c对向侧的电子扣件(未显示)，连接顶板W6与第四侧板W4，通过铰链111c与连接件111b连接顶板W6与第三侧板W3或第一侧板W1，以封闭或开启箱体116的开口111a，在此，连接件111b可以是链件或缓冲伸缩杆等，其长度可依欲使顶板W6所造成开口111a的开启尺寸而对应地调整。当第一电池A或第二电池B经由开口111a置入箱体116后，用户驱动顶板W6以关闭开口111a，同时确保第一电池A或第二电池B能与对应的第一连接器111或第二连接器112完成对接的动作。

反之，当第一电池A或第二电池B充完电之后，且使用者的许可信号被接受后，电子扣件同意开启，即能掀开顶板W6而开启开口111a，以让使用者经由开口111a取出第一电池A或第二电池B。再者，充电装置110还包括移动板W8、W9以及第一轨道113与第二轨道114，分别设置于底板W5上。第一连接器111设置于移动板W9，而移动板W9可移动地耦接于第一轨道113而形成第一移动路径L1，第二连接器112设置于移动板W8，而移动板W8可移动地耦接于第二轨道114而形成第二移动路径L2。同时，前述关于“箱体116于其后侧结构强度低于箱体116的其他部分”，即是指箱体116的底板W5的结构强度小于第一侧板W1、第二侧板W2、第三侧板W3、第四侧板W4与顶板W6。

充电装置110内置符合原厂的电池组，还包括弹性件117、楔形驱动组件118、原厂的连接器与原厂充电规格的充电器单元于箱体116外的电源模块300内，如图1B所示设置在基座120与充电装置110的后方，经由缆线310电性连接至箱体116内的第一连接器111与第二连接器112。如图3A与图4所示，弹性件117的一端连接在第一连接器111的移动板W9，而移动板W9则是可移动地耦接于第一轨道113。弹性件117的另一端与箱体116的第一侧板W1连接。如图3B所示，弹性件117恒驱动第一连接器111移至其与第一电池A的对接位置等待。

此外，所有的组件与移动等都在A、B电池进入路径的下方位置，图5A至图5C示出充电装置的楔形驱动组件的运动示意图，其以局部剖视示出第二电池B进入箱体116时，楔形驱动组件118的运动状态。在本实施例中，楔形驱动组件118包括第一楔形件118a与第二楔形件118b，分别位于第二轨道114上方，第一楔形件118a可移动地设置于箱体116的第四侧板W4，且位于第二电池B沿着Z轴向移入箱体116的移动路径上。如前所述，第二连接器112的移动板W8可移动地耦接于第二轨道114，而第二楔形件118b同样设置于所述移动板W8，以与第二连接器112一同沿第二轨道114来回移动，也就是一同沿着Y轴向移动，且因牵引杆115的牵引，使第一连接器111可同步移动于第一轨道113上。当第二电池B移入箱体116时，通过第一楔形件118a与第二楔形件118b的楔面彼此贴合，第一楔形件118a沿Z轴移动而使第二楔形件118b沿Y轴，也就是相当于驱使第二连接器112移至对应第二电池B的充电位置(如图5B所示)，待第二电池B完全置入后，如图5C所示，即能顺利地使第二连接器112对接第二电池B。

另一方面，如图4所示，第一连接器111相对于底板W5的高度虽然低于第二连接器112相对于底板W5的高度，为避免连接器与电池造成结构干涉，因此需要链接在第一连接器111与第二连接器112之间作为牵引用的牵引杆115，并配合楔形驱动组件118的推动，将两款连接器分别对应所属的两款电池，让电池进入时移动与推开另一连接器于移动路径上，并与已定位的连接器充电。

基于上述，第一连接器111、第二连接器112、第一轨道113、第二轨道114、弹性件117以及楔形驱动组件118的对应设置关系，在本实施例中，当第二电池B置入箱体116时，第二电池B能通过楔形驱动组件118而同步驱动第一连接器111、牵引杆115与第二连接器112，且同时让弹性件117变形。也就是说，如图5A转换至图5B的过程，当第二电池B置入箱体116时，其会沿Z轴抵压第一楔形件118a而使其降下(朝负Z轴方向移动)，进而使第一楔形件118a抵压第二楔形件118b而使其朝负Y轴方向移动，也相当于同时驱动第二连接器112朝负Y轴方向移动，并经由牵引杆115驱动第一连接器111朝负X轴方向移动，而使充电装置110从图3B所示状态转换为图3A所示状态。如此，第二连接器112因此被推至其能与第二电池B的对接位置，同时第一连接器111则已被推离其与第一电池A的对接位置而不与第二电池B干涉。同时，弹性件117因第一连接器111移离的缘故而变形并蓄积足以复位的弹力。

接着，当第二电池B移离箱体116后，弹性件117的复归弹力即能驱动第一连接器111复位，也就是让第一连接器111移至其能与第一电池A的对接定位点等候，而将第二连接器112从其与第二电池B的对接定位点推离，即，转换至图3B所示状态，则此时所搭配的充电装置110的连接器111的状态是等待与移入箱体116的第一电池A进行充电。在此，第一楔形件118a的移动路径(沿Z轴)正交于第二楔形件118b的移动路径(沿Y轴)，其相当于第一轨道113正交于第二轨道114，而于X-Y平面上，前述的第一动作路径L1、第二动作路径L2与第二楔形件118b的动作路径彼此平行。

请再参考图5A至图5C，在本实施例中，箱体116最下方的固定框W7，上方的底板W5是呈现可调整的状态，亦即管理者能进一步地依据电池的尺寸而预先对应调整底板W5在箱体116内的高低位置。在此，底板W5的可调性是通过底部的固定框W7(或固定板)与选择适当尺寸的衬垫W51、W52而进行电池对接调整。

图6是依据本发明另一实施例的充电装置的俯视图。请参考图6，在本实施例中，第一连接器411固设于箱体内而用以对接第一电池E，第二连接器412可移动地设置于箱体内而用以对接第二电池F。换句话说，本实施例仅第二连接器412作为可移动构件，其是可移动地设置于轨道413，以让第二连接器412在图中所示两个位置之间来回移动。再者，第一连接器411在箱体底部的正投影，位于置入箱体的第二电池F在箱体底部的正投影的范围之外，因此第一连接器411并不会对第二电池F移入箱体造成干涉。在此，第二连接器412可移动地设置于轨道413，且通过弹性件117与箱体连接。据此，当第一电池E置入时，第二连接器412受弹性件117牵引而处于图中上方位置，因此是位于第一电池E的范围之外，故第一电池E能顺利地与第一连接器411对接。当置入第二电池F时，第二连接器412即会被驱动移至图中下方位置，以利于与第二电池F对接，并因此使弹性件117变形，而第一连接器411仍在第二电池F的范围之外，故不影响第二电池F。

在本实施例中，第二连接器412的相关驱动手段即如前述实施例的第二连接器112，而第二电池F置入箱体的驱动手段也如图5A至图5C所示，其同样通过楔形驱动组件而完成将第二连接器412推至与第二电池F对接的位置，充电完成后，当第二电池F移离箱体116后，也同样通过弹性件117的复归弹力，将第二连接器412拉离上述与第二电池F对接的定位点，其中所示出两个第二连接器412即是代表其移动至不同位置，在此便不再赘述。

请再参考图1A，在本实施例中，正因充电系统100是以多个充电装置110所组合，针对多种不同规格电池加以配对，每两种组成一个充电装置110，整个充电系统100，所通用的箱体是同一箱体116，依据各种不同规格电池两种配一组，将不同组的充电装置110予以混搭集成整个充电系统100，因此可依据需求而配置不同规格的充电装置110。正如图3A、图3B所示的充电装置110用以容纳、承载不同规格的第一电池A与第二电池B，而图6所示的充电装置则能容纳、承载不同规格的第一电池E与第二电池F，当然也可包含两种不同规格电池，进入箱体时，不会和另一方连接器产生干涉对撞，所以不需额外的机构，是属固定于对接定位点的两个固定式连接器，由此所构成的充电系统100，便能随时依据电池规格的不同，而提供对应的充电装置。

在此由于所采用的是各车厂认可的电池、连接器与充电器，混搭深具弹性考虑，意思是指在同一个电池充电系统中，可将不同的材料种类电池组，如二次锂电池组、快充电池组、固态电池组等；还有也可将不同设备种类如交通载具、堆高机、AGV、AI、无人机等，所用的电池组，只要电池组大小能够被本发明充电装置的通用箱体容积空间所容纳，就可进入本发明的充电装置内，混搭组成充电系统，而且不限于固定/特定公众区/社区民宅，也可用于工厂生产区，可使电动化生产设备于电力不足时，不用停机等待充电，可提升设备利用率与增加设备充电装置的充电交换次数。

综上所述，在本发明的上述实施例中，载具电池的充电装置与充电系统通过将不同规格的第一连接器与第二连接器可移动地设置于箱体内，并以牵引杆连接二者以让其达到同步驱动的效果，进而在对应不同规格的第一电池或第二电池时，充电装置与充电系统能提供对应的连接器以进行充电，而将非对应规格的连接器推离，使之不干涉电池的进出位置。

再者，为了配合所述不同规格的电池，上述的充电装置与充电系统通过基座V形槽的限制，使外形轮廓一致的箱体堆叠于基座上，而形成一致性的倾斜设置，包括箱体的侧板分别相对于所在的地面呈倾斜，以及由侧板组成的矩形柱面的延伸轴向也相对于所在地面呈倾斜，进而使电池置入箱体后，能与相邻两侧板抵压并对位，而利用箱体的轮廓与电池本身的重力达到让电池沿着两侧板顺利对位并对接至与其对应的连接器进行充电。

此外，第一连接器与第二连接器通过牵引杆而得以同步被驱动，以让充电装置在同一时间内仅有一个连接器能位于相配电池的对接位置，而另一连接器则被推离。也就是说，在同一时间内，所移入的电池仅有一个连接器具备能对位充电的能力。

据此，载具电池的充电装置与充电系统基于尊重沿用不改造载具车厂原有不同规格的电池与原有充电连接器和原有的充电单元，使能清楚界定原载具车厂的安全责任，让使用者安全有保障的利用该充电系统；且为提升充电装置的使用率，不同时段可容纳两种不同规格电池的充电机制使用，考虑采用可包容多款电池的通用箱体，旨在能永续沿用该载具电池的充电装置与充电系统，于面临改款、不同品牌与特殊种类电池的适用范围，同时多款载具电池的充电装置具弹性的混搭组合，可规则的堆叠出多款载具电池的充电系统。上述重视原车厂既有规格的安全责任，并从通用箱体、连接器移动机构、电池燃烧意外的消防模块与爆炸力往后减震缓冲防护上所表现的新意，一来可减少重新改造原功能的浪费，二来永续再使用可兼容并蓄多款，扮演管理多款功能的整合角色。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种载具电池的充电装置，其特征在于，用以对第一电池或第二电池充电，包括:

箱体，所述第一电池或所述第二电池适于容置在所述箱体内；

第一连接器，设置于所述箱体内且适于沿第一移动路径往复移动，所述第一连接器用以适配且对接所述第一电池；

第二连接器，设置于所述箱体内且适于沿第二移动路径往复移动，所述第二连接器用以适配且对接所述第二电池，其中所述第一移动路径异于所述第二移动路径；以及

牵引杆，连接所述第一连接器与所述第二连接器，以使所述第一连接器与所述第二连接器同步移动，当所述第一连接器移至其与所述第一电池的对接位置时，所述第二连接器移离其与所述第二电池的对接位置，而当所述第二连接器移至其与所述第二电池的对接位置时，所述第一连接器移离其与所述第一电池的对接位置。

2.根据权利要求1所述的载具电池的充电装置，其特征在于，还包括电源模组，电性连接所述第一连接器与所述第二连接器。

3.根据权利要求1所述的载具电池的充电装置，其特征在于，还包括弹性件，连接在所述第一连接器与所述箱体之间，所述弹性件恒驱动所述第一连接器移至其与所述第一电池的对接位置。

4.根据权利要求3所述的载具电池的充电装置，其特征在于，还包括第一楔形件与第二楔形件，所述第一楔形件可移动地设置于所述箱体的侧板，且位于所述第二电池移入所述箱体的移动路径上，所述第二楔形件可移动地设置于所述箱体的移动板，且位于所述牵引杆的移动路径上，而所述第一楔形件与所述第二楔形件互在彼此的移动路径上，其中所述第二电池移入所述箱体时通过所述第一楔形件与所述第二楔形件而同步驱动所述第一连接器、所述牵引杆与所述第二连接器，且变形所述弹性件，其中所述第一楔形件的移动路径正交于所述第二楔形件的移动路径，且所述第二楔形件位于所述第二移动路径上，所述第一移动路径与所述第二移动路径位于同一平面且彼此正交。

5.根据权利要求4所述的载具电池的充电装置，其特征在于，所述箱体具有彼此相对的开口与底板，所述第一电池或所述第二电池适于经由所述开口移入所述箱体，所述载具电池的充电装置还包括第一轨道与第二轨道，分别设置于所述底板，所述第一连接器可移动地耦接于所述第一轨道而形成所述第一移动路径，所述第二连接器可移动地耦接于所述第二轨道而形成所述第二移动路径，所述载具电池的充电装置还包括第一楔形件与第二楔形件，分别位于所述第二轨道上方，所述第一楔形件可移动地设置于所述箱体的侧板，所述第二楔形件可移动地设置于所述移动板，所述第一楔形件与所述第二楔形件互在彼此的移动路径上移动，所述第二楔形件与所述牵引杆互在彼此的牵引路径上移动。

6.根据权利要求1所述的载具电池的充电装置，其特征在于，所述箱体具有彼此相对的开口与底板，所述第一电池或所述第二电池适于经由所述开口移入所述箱体，所述第一移动路径与所述第二移动路径在所述底板的正投影彼此正交。

7.根据权利要求1所述的载具电池的充电装置，其特征在于，所述箱体具有彼此相对的开口与底板，所述第一电池或所述第二电池适于经由所述开口移入所述箱体，所述第一连接器相对于所述底板的高度不同于所述第二连接器相对于所述底板的高度。

8.一种载具电池的充电系统，其特征在于，包括设置在地面上的基座与多个充电装置，用以对至少两种型式的电池进行充电，其中各所述充电装置用以对两种型式的电池分别进行充电，所述两种型式的电池包括一第一电池与一第二电池，各所述充电装置包括:

箱体，堆叠在所述基座上，所述第一电池或所述第二电池适于容置在所述箱体内；

第一连接器，可移动地设置于所述箱体内，所述第一连接器用以适配且对接所述第一电池；以及

第二连接器，可移动地设置于所述箱体内，所述第二连接器用以适配且对接所述第二电池，

其中各所述箱体具有彼此邻接的多个侧板所形成的各种形状柱面，所述多个侧板分别相对于所述地面呈倾斜，而所述形状柱面的延伸轴向相对于所述地面呈倾斜，置入所述箱体的所述第一电池或所述第二电池的相邻两表面抵压于相邻的两侧板。

9.根据权利要求8所述的载具电池的充电系统，其特征在于，所述多个侧板包括依序邻接的第一侧板、第二侧板、第三侧板与第四侧板，所述第一侧板与所述第二侧板邻接形成面对所述地面的尖角侧缘，所述第三侧板与所述第四侧板邻接形成背对所述地面的另一尖角侧缘，所述第一电池或所述第二电池的所述相邻两表面抵压于所述第一侧板与所述第二侧板。

10.根据权利要求9所述的载具电池的充电系统，其特征在于，所述基座呈锯齿状而具有多个V形槽，至少部分所述多个箱体承载于所述多个V形槽，且位于各所述V形槽的所述箱体，所述第一侧板与所述第二侧板抵压于所述V形槽的表面，其中位于相邻两V形槽的两箱体，其相邻的所述第三侧板与所述第四侧板形成另一V形槽，以承载另一箱体。

11.根据权利要求10所述的载具电池的充电系统，其特征在于，位于底层所述基座的所述多个V形槽的数量与位于左右斜外侧的各边的所述多个箱体的数量，摆满时一定是等数量且构成一规则的等边或非等边稳固的立体三角形结构，所述多个V形槽自第1槽，等差为1累加到所述底层的第K槽，所叠加的所述多个充电装置在所述基座上呈等差级数递增而堆叠，总数S_k为：

12.根据权利要求8所述的载具电池的充电系统，其特征在于，还包括至少一电源模块，电性连接所述多个充电装置的所述多个第一连接器与所述多个第二连接器。

13.根据权利要求8所述的载具电池的充电系统，其特征在于，所述充电装置还包括牵引杆，连接所述第一连接器与所述第二连接器，以使所述第一连接器与所述第二连接器同步移动，当所述第一连接器移至其与所述第一电池的对接位置时，所述第二连接器移离其与所述第二电池的对接位置，而当所述第二连接器移至其与所述第二电池的对接位置时，所述第一连接器移离其与所述第一电池的对接位置，其中所述充电装置还包括弹性件，连接在所述第一连接器与所述箱体之间，所述弹性件恒驱动所述第一连接器移至其与所述第一电池的对接位置。

14.根据权利要求13所述的载具电池的充电系统，其特征在于，所述充电装置还包括第一楔形件与第二楔形件，所述第一楔形件可移动地设置于所述箱体的侧板，且位于所述第二电池移入所述箱体的移动路径上，所述第二楔形件可移动地设置于所述箱体的移动板，且位于所述牵引杆的移动路径上，而所述第一楔形件与所述第二楔形件互在彼此的移动路径上，所述第二电池移入所述箱体时通过所述第一楔形件与所述第二楔形件而同步驱动所述第一连接器、所述牵引杆与所述第二连接器，且变形所述弹性件。

15.根据权利要求8所述的载具电池的充电系统，其特征在于，所述箱体具有彼此相对的开口与底板，所述第一电池或所述第二电池适于经由所述开口移入所述箱体，所述载具电池的充电装置还包括第一轨道与第二轨道，分别设置于所述底板，所述第一连接器可移动地耦接于所述第一轨道，所述第二连接器可移动地耦接于所述第二轨道，其中所述第一轨道正交于所述第二轨道，其中所述充电装置还包括第一楔形件与第二楔形件，分别位于所述第二轨道上方，所述第一楔形件可移动地设置于所述箱体的侧板，所述第二楔形件、所述第二连接器与所述第二轨道一体移动地设置于所述底板，所述第一楔形件与所述第二楔形件互在彼此的牵引路径上移动。

16.根据权利要求8所述的载具电池的充电系统，其特征在于，所述箱体具有彼此相对的开口与底板，所述第一电池或所述第二电池适于经由所述开口移入所述箱体，所述第一连接器相对于所述底板的高度不同于所述第二连接器相对于所述底板的高度。

17.一种载具电池的充电装置，其特征在于，用以对第一电池或第二电池充电，所述载具电池的充电装置包括：

第一连接器，固设于所述箱体的底部，所述第一连接器用以适配且对接所述第一电池；

第二连接器，可移动地设置于所述箱体内，所述第二连接器用以适配且对接所述第二电池；

第一楔形件，可移动地设置于所述箱体的一侧板，且位于所述第二电池移入所述箱体的移动路径上；以及

第二楔形件，与所述第二连接器同步可移动地设置于所述箱体，所述第一楔形件与所述第二楔形件互在彼此的移动路径上。

18.根据权利要求17所述的载具电池的充电装置，其特征在于，所述第一连接器在所述箱体底部的正投影，位于置入所述箱体的所述第二电池在所述箱体底部的正投影的范围之外。

19.根据权利要求17所述的载具电池的充电装置，其特征在于，还包括弹性件，连接在所述第二连接器与所述箱体之间，所述弹性件恒驱动所述第二连接器移离其与所述第二电池的对接位置，所述第二电池移入所述箱体并通过所述第一楔形件与所述第二楔形件而驱动所述第二连接器对接所述第二电池的同时也变形所述弹性件。