CN102806898A - 用于电动车的电池更换方法 - Google Patents

Abstract

用于电动车的电池更换方法，包括：（a）电动车开启电池安装模块的保护盖，并向电池充电站传送开启信号，电池安装模块安装在电动车的上部；（b）电动车释放预安装的电池的锁定单元，并向电池充电站传送解锁信号；（c）使用电池充电站中的图像传感器来确定并存储电池的安装位置；（d）当确认解锁信号时，电池充电站控制电池更换机械手的移动和操作，并从电池安装模块的电池基座中弹出预安装的电池；（e）电池充电站控制电池更换机械手的移动和操作以将准备好的充满电的电池移动到电池安装模块，并将充满电的电池安装到电池基座上；（f）从电池充电站向电动车传送电池安装完成信号；及（g）当确认电池的连接之后，电动车锁定充满电的电池。

Description

用于电动车的电池更换方法

相关申请

基于U.S.C.§119，本申请要求2011年6月1日递交的韩国专利申请10-2011-0052913的优先权，其全部公开内容结合与此作为参考。

技术领域

本发明的实施方式涉及电动车的电池更换，更特别地，涉及使得电动车的电池能够被简单、方便且快速地更换的技术。

背景技术

作为对于人类生活和社会经济活动而言必不可少的车辆来说，其实是利用例如汽油等有机能源来移动的移动装置。但是，有机能源是有限资源，并且随着时间流逝会不断耗尽，而且价格也在持续增长。

特别地，有机能源会排放出在使用的过程中污染环境的各种废气、以及大量作为导致全球变暖的主要因素的二氧化碳。因此，为了降低二氧化碳排放量，世界各国的所有工业都在进行各种研发活动。作为一种替换方式，已经开发出了使用电能作为能量源的电动车。

已开发的电动车包括纯电动车（电池动力的电动车）、具有电动机和发动机的混合电动车、燃料电池电动车等等。另外，为了开展电动车的振兴和推广，能够随时、在任何地方简单地实施充电的充电设施是很重要的，因此大量对于这个方面的研究正在进行中。

但是，与使用油（汽油、柴油等）或天然气等的车辆不同的是，电动车由于使用了插座插入式充电的电池，所以长时间的充电对司机来说是不方便的，并且对于运营充电设施的公司而言也降低了经济效益。

为了解决上述问题，近年来，提出一种充电技术，包括对电池进行预充电并更换充满电的电池而不是直接对电动车的电池充电的方法（下面简称为“电池更换方法”）。

这样的电池更换方法具有以下优点：当司机需要充电而来到电池充电站时，司机可以方便地以预充电的电池来替换他们之前使用的电池并配置上该预充电电池。

但是，在这种传统的电池更换方法中，由于电池更换是在电动车的底盘上进行的，所以更换系统必须安装在地下，因此缺点是使得安装并运营这样的更换系统变得非常昂贵。

另外，希望的是，在电动车沿着常规路线行驶的情况下，电池就能够被简单、快速地更换，而不需要留出一条行车通路。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种电池更换方法，使用该方法能够从电动车的上部更换电池，而不需要对车辆进行不方便的操作。

本发明的另一个实施方式提供了一种电池更换方法，使用该方法能够通过电动车与电池充电站之间的通信而自动执行电池更换任务，从而高效且方便地更换电池。

根据本发明的一个方面，提供一种用于电动车的电池更换方法，包括：（a）向所述电动车传送确认信号，该确认信号确认当该电动车进入电池充电站时该电动车的驶入位置；（b）降低安装在所述电池充电站的保护导向件以密封安装在所述电动车上部的电池安装模块，并向所述电动车传送密封确认信号；（c）使用所述电池充电站中的图像传感器来确定并存储所述电池安装模块中安装的电池的位置；（d）当从所述电动车传出电池的解锁信息时，通过控制所述电池充电站中的电池更换机械手的移动和操作以从电池安装模块的电池基座中弹出预安装的电池；（e）电池充电站控制所述电池更换机械手以将准备好的充满电的电池移动到电池安装模块的位置，并将所述充满电的电池安装到电池基座上；以及（f）从所述电池充电站向所述电动车传送安装完成信息。

根据本发明的另一方面，提供一种用于电动车的电池更换方法，包括：（a）所述电动车开启电池安装模块的保护盖，并向电池充电站传送开启信号，所述电池安装模块安装在所述电动车的上部；（b）所述电动车释放预安装的电池的锁定单元，并向所述电池充电站传送解锁信号；（c）使用所述电池充电站中的图像传感器来确定并存储所述电池的安装位置；（d）当确认所述解锁信号时，所述电池充电站控制电池更换机械手的移动和操作，并从电池安装模块的电池基座中弹出所述预安装的电池；（e）电池充电站控制所述电池更换机械手的移动和操作以将准备好的充满电的电池移动到电池安装模块，并将所述充满电的电池安装到电池基座上；（f）从电池充电站向所述电动车传送电池安装完成信号；以及（g）当确认了电池的连接之后，所述电动车锁定所述充满电的电池。

所述方法在步骤（a）之前还包括：（h）当电动车驶入电池充电站的主体时，所述电池充电站确认所述电动车是否是预订的车辆；以及（i）当电动车是预订的，向所述电动车传送驶入许可信号，以确认该电动车的电池类型，并准备好待在电动车中被更换的充满电的电池。

进一步，该方法在步骤（a）之前还包括：（j）当电动车驶入电池充电站时，确认驶入位置；以及（k）降低安装在电池充电站中的保护导向件以密封电池安装模块。

根据本发明的另一方面，还提供一种用于电动车的电池更换方法，包括：（a）所述电动车开启电池安装模块的保护盖，并向电池充电站传送开启信号，所述电池安装模块安装在所述电动车的上部；（b）释放预安装的电池的锁定单元，并向所述电池充电站传送解锁信号；（c）从所述电动车中移除所述预安装的电池，并将充满电的电池安装到电池安装模块上；（d）所述电动车接收来自电池充电站的安装完成信息；（e）所述电动车将安装的充满电的电池锁定，并向所述电池充电站传送锁定信号；以及（f）当从所述电池充电站接收到电池保护导向件的提升确认信号以及驶出许可信号时，由所述电动车存储电池更换信息并驶出电池充电站。

根据本发明的另一方面，提供一种用于采用了电池更换方法的电动车的电池充电站系统，包括：可充电电池，安装在所述电动车的电池安装模块上；电池充电站主体，以允许所述电动车自由进出电池充电站的方式形成，并且具有用于装载电池的电池装载单元；电池更换机械手，设置在所述电池充电站主体中，用以实际执行电池的更换操作；以及电池充电站控制单元，用于通过控制所述电池更换机械手来允许待被执行的电池更换操作。

所述电池充电站系统还包括：通信模块，用于从所述电动车接收关于电池更换的预订信息以及提供关于是否能更换电池的确认信息。

附图说明

如所附附图所示，从对本发明的优选实施方式的更为详细的描述中，本发明前面提到的以及其他特征和优点将更为明显，在不同的视图中相似的标记指代相同的部件。附图并不必须按照比例，是为了强调说明本发明的原理。在附图中：

图1是用于解释根据本发明的实施方式的用于电动车的电池更换系统的方框图；

图2是用于解释根据本发明的实施方式的用于电动车的电池更换系统的示意配置图；

图3是代表根据本发明的实施方式的用于电动车的电池更换系统的外部结构的立体图；

图4是代表当更换根据本发明的实施方式的用于电动车的电池更换系统中的电池时的外部结构的主要部分的展开立体图；

图5是解释根据本发明的实施方式的电池更换系统中的电池更换机械手和电池安装模块的结构和操作的示意图；以及

图6至图10是说明根据本发明的实施方式的用于电动车的电池更换方法的流程图。

具体实施方式

下面将参考显示出一些实施方式的附图来更加全面地描述各种实施方式。本发明的思想可能以不同形式实施，并不应当被限制为所列出的实施方式。相反，向本领域技术人员提供这些实施方式是为了充分、完整的公开并且全面覆盖本发明的思想。在附图中，层和区域的大小和相对大小可能被放大以示清楚。

下面，本发明的特定实施方式将参考附图描述。

图1是用于解释根据本发明的实施方式的用于电动车的电池更换系统的方框图，图2是用于解释根据本发明的实施方式的用于电动车的电池更换系统的示意配置图，图3是代表根据本发明的实施方式的用于电动车的电池更换系统的外部结构的立体图。

参考图1至图3，根据本发明的实施方式的用于电动车200的电池更换系统可以包括安装在电动车200的电池安装模块210上的可充电电池10、存放有充满电的电池并且执行电池更换操作的电池充电站主体20、电池更换机械手30、保护导向件40、允许通过控制所述电池更换机械手30来执行电池更换操作的电池充电站控制单元50、通信模块60以及电池装载单元70。该电池更换系统以电池更换方法的方式实施，通过该电池更换方法使得整个电池能够被更换从而基于机械手技术快速且精准地更换作为电动车200的能量源的电池。

图4是代表当更换根据本发明的实施方式的用于电动车200的电池更换系统中的电池时的外部结构的主要部分的展开立体图；图5是解释根据本发明的实施方式的电动车200的电池更换系统中的电池更换机械手30和电池安装模块210的结构和操作的示意图。

所述电池充电站主体20为在电动车200驶入该电池充电站之后实际执行更换电池10的操作的结构，并且该电池充电站主体20是以允许电动车200自由地进出电池充电站的方式形成。该电池充电站主体20包括用于装载电池10的电池装载单元70。

另外，如图2所示，根据该实施方式的电池充电站主体20被配置成包括：垂直主体21，在垂直方向上延伸并直到与路面接触；以及水平主体22，从垂直主体21的顶部开始面向路面在水平方向上延伸。因此，在恶劣天气环境（例如下雨、下雪等等）中也可以简单地执行电池更换操作。但是，只要电动车200能够驶入并驶出电池充电站并且可以简单地执行更换操作，并不限制电池充电站主体20的结构或类型。

另外，在垂直主体21与路面之间提供有供乘客使用的平台24，并且水平主体22的底部设置有用于取出电池10的至少一个出口。

特别地，电池充电站主体20包括保护导向件40，用于在电动车200驶入电池充电站时密封安装电池10的电池安装模块210，从而避免更换电池10时由于外部环境的改变所引起的不良效应。根据该实施方式的保护导向件40被配置成波纹管，在正在更换电池10时，该波纹管处于面向电池安装模块210折叠的状态，电池10在电池充电站主体20内部被安装，而在电池10更换完之后，该波纹管展开到原始位置。但是，只要在更换电池10的过程中，包括所述电池10在内的电池安装模块210能够得到有效地密封和保护，该保护导向件40可以以各种结构配置，没有限制。

另外，如图3和图4中所示，保护导向件40被配置成包括：密封膜，如安装在布置在所述水平主体22底部的所述出口中的柔性管；以及出入口驱动单元（未图示），能够在电池充电站控制单元50的控制下在垂直方向上操作密封膜。

电池更换机械手30设置在电池充电站主体20中用以实际执行电池10的更换操作。只要更换操作能够被有效地执行，任何能够应用于各种工业领域的传送机械手都可以被采用作为电池更换机械手30而没有限制。

例如，在该实施方式中，电池充电站主体20可以为近似于“┐”的形状。因此，该电池更换机械手30可以被配置成包括电池传送和安装机械手31以及电池弹出和装载机械手32，从而能够适用于电池充电站主体20的结构。

所述电池传送和安装机械手31可以为将之前安装在电动车200的电池安装模块210中的放电后的电池取出、然后传送并安装充电后的电池到电池安装模块210的机械手，所述充电后的电池从所述电池装载单元70弹出。而，电池弹出和装载机械手32可以为将存放在电池装载单元70中的充电后的电池10弹出并然后将该充电后的电池提供给电池传送和安装机械手31、或者从电池传送和安装机械手31接收放电后的电池并然后将其装载到电池装载单元70的机械手。

所述电池传送和安装机械手31和电池弹出和装载机械手32可以通过适当地布置至少一对机械手而被配置，取决于电池充电站主体20的大小、电池10的处理比例等等。

所述电池传送和安装机械手31可以被配置成包括：固定轨31a，安装在电池充电站主体20的上部；传送轨31b，安装成能在与固定轨31a正交的方向移动；升降轨31c，安装成能沿着传送轨31b的长度方向或者与传送轨31b的正交方向移动；以及夹持单元31d，安装在升降轨31c的底部以执行在更换电池10的过程中的锁定和解锁操作。此外，虽然固定轨31a、传送轨31b和升降轨31c在图中并没有详细显示，但是很明显地，产生动力以用于这些轨或施加动力给这些轨的驱动单元可以被包含在其中。

虽然在图2中示出了一个电池传送和安装机械手31，但是也可以设置多个电池传送和安装机械手。例如，可以通过两个传送和安装机械手来对一辆电动车200同时执行电池的分离和安装，从而以快速地实现电池的更换操作。

所述电池充电站控制单元50控制电池更换机械手30和保护导向件40以保证电池更换，所述电池充电站控制单元50可以以处理器、控制器或者控制编码来实施。

所述通信模块60用于与电动车200通信，可以应用例如码分多址（CDMA）、近场通信（NFC）、射频识别（RFID）或此类的通信方法。

所述数据库单元80可以存储存放在电池装载单元70中的电池的个数、充电状态、预订信息等，并且可以根据电池更换的操作和预订来更新。

另外，电池充电站100包括图像传感器（未图示）以及用于通过处理照片图像来执行识别安装在电动车200中的电池10的位置的处理的算法。该图像传感器可以被优选地安装在保护导向件40周围，例如安装在能够拍摄电池安装模块210的较佳位置。

参考图1和图5，电动车200包括其上安装有电池10的电池安装模块210。该电池安装模块210被安装在电动车200的框架（未图示）上，并且包括：电池基座211，所述电池10被安置在其上，电池基座211具有电连接到电池10的接头单元；多个固定单元212，用于将电池10固定到电池基座211上；以及保护盖213（见图2），被安装以密封电池基座211的一部分并且当更换所述电池10时被开启。

所述保护盖213可以被配置成具有各种类型，其中安置有电池10的电池基座211能够被有效地密封，并且当更换电池10时开启保护盖213以由所述夹持单元31d快速地执行更换电池10的操作。例如，保护盖213可以被配置成如图4所示的在电池基座211的前面和后面的方向关闭和开启的结构。另外，保护盖213可以优选地被配置成在如图2中简单示出的保护导向件40所环绕的内部空间中关闭和开启的结构，从而电池10尽可能少地暴露在外部环境中。

所述电池固定单元212可以被安装在电池基座211的边缘以执行锁定和解锁操作，从而固定或释放电池10。

下面，将详细描述根据图1至图5的电动车200的电池更换系统中的电池更换方法。

图6至图10为说明根据本发明的实施方式的用于电动车200的电池更换方法的流程图。

参考图6，在步骤S10中，电池充电站100监视存放在电池装载单元70中的电池10的状态、预订信息等。在步骤S11中，当电动车200驶入电池充电站100时，关于电池的标识信息或预订信息被传送到电池充电站100。关于电池的标识信息和/或预订信息从电动车200到电池充电站100的传送可以通过当电动车200驶入电池充电站100时由电池充电站请求而实现，或者通过电动车200的用户的指令实现，或者通过将对应的信息设置成可从电动车200传送而实现。

在步骤S 12中，所述电池充电站控制单元50可以通过核查电动车200的标识信息或预订信息来确认车辆是否已经被预订。在这种情况下，所述电池充电站控制单元50可以仅使用所传送的信息或者通过将所传送的信息与已经存储在数据库单元80中的信息进行比较来确认该车辆。

当确认该车辆已经被预订时，则在步骤S13中，电池充电站控制单元50传送一许可信号给电动车200，并且在步骤S14中允许该电动车200驶入更换位置。当不能确认预订信息时，在步骤S12-1、S12-2、S13中电池充电站控制单元50可以根据场地中是否能更换电池来传送所述许可信号以允许驶入或进入到等待模式。

当确定电动车200的驶入位置是在电池充电站100的常规位置时，在步骤S16中，保护导向件40可以下降使得电池的更换操作能够被稳定地执行，而不会暴露在保护导向件外部，并且关于这点的信息可以被发送到电动车200。而，当电动车200的驶入位置不是在常规位置，在步骤S17中可以向电动车200请求电动车200的重新驶入。

当在步骤S18中保护导向件40下降，则在步骤S19中，电池保护盖213由电动车200开启并且关于这点的信息被发送到电池充电站100。当电池充电站100没有接收到关于保护导向件40的下降的信息，或者确定保护导向件40没有下降，则在步骤S20中电池充电站控制单元50向电池充电站100请求保护导向件40下降。

当在步骤S21中确认保护盖213开启时，所述电池充电站100执行如图7所示的真正的电池更换操作。如果没有接收到关于开启的保护盖213的信息或者确定保护盖213没有开启，则在步骤S22中，该电池充电站控制单元50向电动车200请求保护盖213的开启。

参考图7，在步骤S23中，电池充电站100首先使用图像传感器（未图示）来识别电池10的位置，然后存储关于该位置的信息。

对于电池10的位置的确定可以通过分析使用图像传感器拍摄的图片以确定物体（电池）的位置的各种算法实施。

如果确定并存储了电池10的位置，则在步骤S24中，电池充电站100控制电池更换机械手30（电池传送和安装机械手31）的移动和位置。因此，电池10的分离和安装可以在所确定的电池位置处执行。

另一方面，为了更换电池，在步骤S25中关闭电动车200的点火装置，在步骤S26中释放电池固定单元212以从电池基座211中解锁电池，然后在步骤S27中该信息被发送给电池充电站100。

在步骤S28中，所述电池充电站100可以感应电池更换机械手30（电池传送和安装机械手31）的位置信息。在这种情况下，当所感应的位置对应于存放电池10的位置，则控制进入到下一更换步骤S29。另外，当所感应的位置不对应于存放电池10的位置，则在步骤S24和S25中，电池充电站100可以在控制电池更换机械手30（电池传送和安装机械手31）的移动和位置之后再次感测位置信息。

当在步骤S29中确定电池10被解锁，则在步骤S30中，所述电池充电站100控制电池更换机械手30（电池传送和安装机械手31）以将电池10从电池基座211中弹出，并且在步骤S31中发送关于这点的信息给电动车200。而如果确认电池10并没有被解锁，则在步骤S32中电池充电站100再次向电动车200请求电动车200解锁。

从电动车200中弹出的电池10被传送给电池弹出和装载机械手32，并在步骤S33中被安装到电池装载单元70的充电和存放单元以在步骤S34中执行充电和管理。

图8是说明根据本发明的实施方式的电动车200的电池更换方法中的电池安装方法的流程图。

参考图8，在步骤S40中，基于从电动车200接收的信息或者对应电动车200的预存预订信息，在电池充电站100中准备待被安装到对应电动车200上的充满电的电池10。

在步骤S41中，电池充电站100控制电池更换机械手（电池传送和安装机械手31）的移动和位置，并且在步骤S42中确认存放的电池10的位置信息。当在步骤S43中感测到电池更换机械手（电池传送和安装机械手31）的位置并且所感测的位置对应于存放电池10的位置，则在步骤S44中安装充满电的电池10之后，关于这点的信息被发送到电动车200。如果电池更换机械手30的位置并不对应于电池10的位置，则在步骤S41和S43中再次控制移动和位置并感测。

这里，由于电池10的分离和安装可以同时执行，因此应该注意到图7中流程和图8的流程不需要以接续的顺序执行。换句话说，当同时操作两个电池传送和安装机械手31时，一个机械手执行电池的分离操作，而另一个机械手执行电池的安装操作，从而充满电的电池的准备和分离过程能够同时完成。

参考图9，在步骤S46中，当接收到电池安装信息时，电动车200可以确认电池的连接状态是否良好。

如果电池的连接状态良好，则在步骤S47中通过电池固定单元212锁定电池10，并在步骤S48中将锁定信息发送给电池充电站100。

另一方面，如果电池的连接状态不好，则在步骤S49中向电池充电站100请求电池的重新安装。在这种情况下，当在步骤S50中接收到电池重新安装请求，则在步骤S51中电池充电站100执行电池的分离，并进行到图8中的步骤S41以在步骤S41至S45中再次执行重新安装。

在电池充电站100中，当在步骤S52中确认电池的锁定，则在步骤S53中电池更换完成信息被发送给电动车200。如果不能确认锁定，则在步骤S54中向电动车200请求电池锁定。

参考图10，当在步骤S55中接收到电池更换完成信息，则在步骤S56中电动车200关闭电池保护盖213，并且该信息被发送给电池充电站100。如果没有接收到电池更换完成信息，则在步骤S57中完成信息被发送给电池充电站100，并且在步骤S52和S53中电池充电站100确认电池的锁定以发送完成信息。

在步骤S58中，电池充电站100确认保护盖213的关闭信息，在步骤S59中提升保护导向件40并发送关于这点的信息给电动车200。如果确认保护盖213没有关闭，则在步骤S60中电池充电站100再次请求保护盖213的关闭。

如果在步骤S61中确定保护导向件40并没有提升，则在步骤S62中电动车200向电池充电站100请求保护导向件40的提升。

同时，在保护导向件40升起之后，在步骤S63中电池充电站100发送驶出许可信号给电动车200。当在步骤S64中接收到驶出许可信号时，在步骤S65中开启电动车200的点火装置，并且在步骤S66中电动车200存储电池更换信息并在步骤S67中驶出。

在电池充电站100中，在步骤S69中接收到驶出信息，存储所述电池更换信息，并且在步骤S70中更新存储在数据库80中的关于电池10的信息和预订信息。

根据本发明的思想，提供了一种电池更换方法，通过该方法电池能够从电动车的上部更换，而没有对车辆的操作有不方便之处。另外，该电池更换方法能够通过借助电动车和电池充电站之间的通信而自动执行电池更换任务，使得电池高效且方便地更换。

前面介绍的是示例性实施方式，但并不是作为限制。虽然已经介绍了几个实施方式，但是本领域普通技术人员能够容易地意识到可能对实施方式有各种改变，而实质上不脱离新颖的教导和优点。因此，所有这样的改变都属于权利要求书所定义的本发明的思想的范围之内。在权利要求中，装置+功能的表述意在覆盖本文描述的结构，以作为执行列举的功能，并不仅是结构上的等同并且还有等同的结构。

Claims (14)

1.一种用于电动车的电池更换方法，该方法包括：

（a）向所述电动车传送确认信号，该确认信号确认当该电动车进入电池充电站时该电动车的驶入位置；

（b）降低安装在所述电池充电站的保护导向件以密封安装在所述电动车上部的电池安装模块，并向所述电动车传送密封确认信号；

（c）使用所述电池充电站中的图像传感器来确定并存储所述电池安装模块中安装的电池的位置；

（d）当从所述电动车传出电池的解锁信息时，通过控制所述电池充电站中的电池更换机械手的移动和操作以从所述电池安装模块的电池基座中弹出预安装的电池；

（e）所述电池充电站控制所述电池更换机械手以将准备好的充满电的电池移动到所述电池安装模块的位置，并将所述充满电的电池安装到所述电池基座上；以及

（f）从所述电池充电站向所述电动车传送安装完成信息。

2.一种用于电动车的电池更换方法，该方法包括：

（a）所述电动车开启电池安装模块的保护盖，并向电池充电站传送开启信号，所述电池安装模块安装在所述电动车的上部；

（b）所述电动车释放预安装的电池的锁定单元，并向所述电池充电站传送解锁信号；

（c）使用所述电池充电站中的图像传感器来确定并存储所述电池的安装位置；

（d）当确认所述解锁信号时，所述电池充电站控制电池更换机械手的移动和操作，并从所述电池安装模块的电池基座中弹出所述预安装的电池；

（e）所述电池充电站控制所述电池更换机械手的移动和操作以将准备好的充满电的电池移动到所述电池安装模块，并将所述充满电的电池安装到所述电池基座上；

（f）从所述电池充电站向所述电动车传送电池安装完成信号；以及

（g）当确认了电池的连接之后，所述电动车锁定所述充满电的电池。

3.根据权利要求1或2所述的方法，在步骤（a）之前该方法还包括：

（h）当所述电动车驶入所述电池充电站的主体时，所述电池充电站确认所述电动车是否是预订的车辆；以及

（i）当所述电动车是预订的，向所述电动车传送驶入许可信号，以确认该电动车的电池类型，并准备好待在电动车中被更换的充满电的电池。

4.根据权利要求2所述的方法，在步骤（a）之前该方法还包括：

（j）当所述电动车驶入所述电池充电站时，确认驶入位置；以及

（k）降低安装在所述电池充电站中的保护导向件以密封所述电池安装模块。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤（d）包括：

（d-1）所述电池充电站控制所述电池更换机械手移动到所述电池的位置并定位在该电池上；以及

（d-2）当确认了所述电池的解锁信息时，控制所述电池更换机械手的操作，并从所述电池安装模块中弹出所述预安装的电池。

6.一种用于电动车的电池更换方法，该方法包括：

（a）所述电动车开启电池安装模块的保护盖，并向电池充电站传送开启信号，所述电池安装模块安装在所述电动车的上部；

（b）释放预安装的电池的锁定单元，并向所述电池充电站传送解锁信号；

（c）从所述电动车中移除所述预安装的电池，并将充满电的电池安装到所述电池安装模块上；

（d）所述电动车接收来自所述电池充电站的安装完成信息；

（e）所述电动车将安装的充满电的电池锁定，并向所述电池充电站传送锁定信号；以及

（f）当从所述电池充电站接收到电池保护导向件的提升确认信号以及驶出许可信号时，由所述电动车存储电池更换信息并驶出电池充电站。

7.根据权利要求6所述的方法，其中步骤（e）包括：

（e-1）当所述电池的连接不良时，所述电动车向所述电池充电站传送重新安装请求信号；

（e-2）所述电池充电站控制所述电池更换机械手的移动和操作以将具有不良连接的电池从所述电池基座中弹出；以及

（e-3）通过确认关于电池的安装位置的信息以及控制所述电池更换机械手的移动和操作来重新将所述电池安装到电池基座上。

8.一种用于采用了电池更换方法的电动车的电池充电站系统，该系统包括：

可充电电池，安装在所述电动车的电池安装模块上；

电池充电站主体，以允许所述电动车自由进出电池充电站的方式形成，并且具有用于装载电池的电池装载单元；

电池更换机械手，设置在所述电池充电站主体中，用以实际执行电池的更换操作；以及

电池充电站控制单元，用于通过控制所述电池更换机械手来允许待被执行的电池更换操作。

9.根据权利要求8所述的电池充电站系统，该系统还包括：

通信模块，用于从所述电动车接收关于电池更换的预订信息以及提供关于是否能更换电池的确认信息。

10.根据权利要求8所述的电池充电站系统，其中所述电池充电站主体包括：

保护导向件，用于当电动车驶入电池充电站时密封安装有电池的所述电池安装模块，从而避免由于更换电池时外界环境的改变所引起的不良效应。

11.根据权利要求10所述的电池充电站系统，其中所述保护导向件包括：

波纹管，当更换电池时，该波纹管通过面向电池安装模块折叠而被弹出，电池在电池充电站主体内部被安装，并且在完成电池更换之后该波纹管展开到原始位置。

12.根据权利要求10所述的电池充电站系统，其中所述电池充电站主体包括：

垂直主体，在垂直方向上延伸并直到与路面接触；以及

水平主体，从垂直主体的顶部开始面向路面在水平方向上延伸；

其中所述水平主体的底部设置有用于取出电池的至少一个出口，并且所述出口包括所述保护导向件。

13.根据权利要求8所述的电池充电站系统，其中所述电池更换机械手包括：

电池传送和安装机械手，用于将先前安装在电池安装模块中的放电后的电池取出，传送充电后的电池并将充电后的电池安装到电池安装模块，该充电后的电池从所述电池装载单元中弹出；以及

电池弹出和装载机械手，用于将存放在电池装载单元中的充电后的电池弹出并将充电后的电池提供给所述电池传送和安装机械手，或者从所述电池传送和安装机械手接收电池并装载到电池装载单元中。

14.根据权利要求13所述的电池充电站系统，其中所述电池传送和安装机械手包括：

固定轨，安装在所述电池充电站主体的上部；

传送轨，安装成能在与固定轨正交的方向移动；

升降轨，安装成能沿着所述传送轨的长度方向或者在与所述传送轨的正交方向移动；以及

夹持单元，安装在所述升降轨的底部以执行在更换电池的过程中的锁定和解锁操作。

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