[发明专利]一种电动汽车电池更换装置及其更换方法

权利要求书

1.一种电动汽车电池更换装置，其特征在于：包括输送带一(1)、输入检测装置(2)、输送带二(3)、待充电区(4)、输送带三(5)、充电装置(6)、输送带四(7)和壳体(8)，壳体(8)入口处安装有输送带一(1)，输送带一(1)内端连接到输送带二(3)，输送带一(1)上方安装有电池的电压、电流以及温度的输入检测装置(2)，输送带二(3)尾端连接到待充电区(4)入口，待充电区(4)出口连接有输送带三(5)，输送带三(5)上方安装有充电装置(6)，输送带三(5)的另一端连接到电池存放区(9)的入口，电池存放区(9)出口连接有输送带四(7)，输送带四(7)另一端连接到壳体(8)出口，输送带四(7)上方安装输出检测装置(13)，充电装置连接有电度计量装置。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池更换装置，其特征在于：输入检测装置(2)或输出检测装置(13)包括两伸缩探针(10)，两伸缩探针(10)连接有电压检测电路和电流检测电路，两伸缩探针(10)上端均分别连接到各个电动推杆(11)上，电动推杆(11)固定连接在壳体(9)上，伸缩探针(10)伸出后可对接到电池正负极。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车电池更换装置，其特征在于：输入检测装置(2)或输出检测装置(13)还包括红外温度探测器(12)，红外温度探测器(12)固定连接在电动推杆(11)外壳上，其探头正对电池。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池更换装置，其特征在于：待充电区(4)设置有机械手，机械手能够将待充电电池放置到待充电区(4)。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池更换装置，其特征在于：充电装置(6)包括两充电夹(14)，每个充电夹(14)连接到气缸(15)的气缸杆(16)上，气缸(15)的气缸体(17)固定连接在壳体(8)上，两充电夹(14)采用气动手指，分别通过电缆连接到充电模块，充电模块连接到电源。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车电池更换装置，其特征在于：充电装置为插电式充电装置，插电式充电装置还安装有光伏发电装置、风力发电装置、手摇式发电装置和自行车脚蹬式发电装置。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种电动汽车电池更换装置的更换方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)测试待换电池的放电特性，采用待换电池同型号的标准新电池的内阻的0.33-1.5倍的串接电阻连接到待换电池的两极，放电1.5秒，测试放电1.5秒内的电压U'和电流I'的电压电流曲线；

(2)测试被换电池充电8—24小时后恢复电压V'；

(3)采用待换电池同型号的标准新电池的内阻的1.5倍的串接电阻连接到待换电池的两极，测试放电1.5秒过程的电池温度T"变化曲线，采用红外温度探测器探测温度最高值；

(4)测试待换电池的放电1.5秒过程的内阻曲线，并获得待换电池的1.5秒时实际内阻r'；

(5)计算电池的价格，价格系数计算模型如下：

F＝(U'/U+V'/V+I'/I+(T"×T₂)/(T_新×T₁)+r/r'+K)/6；

上式中，U为待换电池同型号新电池放电1.5秒时放电电压，

V为被换电池同型号的新电池充电8—24小时后恢复电压，

I为待换电池同型号新电池放电1.5秒时放电电流，

T_新为待换电池同型号新电池放电1.5秒时温度，

T₂为待换电池未充放电的温度，

T₁为待换电池同型号新电池未充放电的温度，

r为待换电池同型号新电池放电1.5秒时的内阻，

K为电池的时间损耗系数；

通过上述价格系数计算模型计算前一个电池的价格和被更换的后一个电池的价格：

P_q＝P₁×F₁+电费

P_h＝P₂×F₂

上式中，P_q和P_h分别为需要更换的前一个电池的实际价格和被更换的后一个电池的实际价格，P₁和P₂分别为需要更换的前一个充电电池新买时的价格和被更换的后一个充电电池新买时的价格，F₁和F₂分别为需要更换的前一个电池的价格系数和被更换的后一个电池的价格系数；

(6)根据步骤(5)计算实际需要支付或获得的费用P_实为：P_实＝P_q-P_h，P_实数值为正时，需要支付费用，为负时，获得费用。

8.根据权利要求7所述的一种电动汽车电池更换装置的更换方法，其特征在于：电池的时间损耗系数K为：生产出厂日期t’与当时放入的时间t的差值，差值为6个月以内K为1，差值为6个月至12个月K为0.998，差值为12个月至18个月K为0.994，差值为18个月至24个月K为0.989，差值为24个月至30个月K为0.983，差值为30个月至36个月K为0.976，差值为36个月至42个月K为0.968，差值为42个月至48个月K为0.959，差值为48个月至54个月K为0.949，差值为54个月至60个月K为0.938，差值为60个月至66个月K为0.926，差值为66个月至72个月K为0.913，差值为72个月至78个月K为0.897，差值为78个月至84个月K为0.879，差值为84个月至90个月K为0.857，差值为90个月至96个月K为0.831。