本发明涉及车辆动力电池充换电领域，具体涉及一种电动车辆充换电系统及方法。
背景技术：
电动车辆一般采用充电和换电两种形式补充电量，充电采用充电桩高压快速充电和慢充形式对固定电池包充电，而换电是较充电用时更短更高效的形式。以换电为例，目前电动汽车的换电方式是通过人力拆卸，然后用人力、叉车或机械臂的形式把使用过的车载动力电池搬运出去，再把充过电的动力电池搬运进车体安装。还有就是用升降机、轨道导轨、堆垛机和控制系统等自动化设备完成顶起、电池拆卸、搬运、安装的车辆换电过程。以上两种换电方式均存在人力或搬运设备对电池重量举升力的要求，负重过大有时难以举升，同时在电池整体拆卸过程、来回搬运和定位安装工序也非常复杂繁琐，对人员、场地和设备要求很高，严重制约了电动汽车换电的大规模应用。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服了现有技术的不足，提供不受电池重量限制、不需要对动力电池整体拆解、搬运和安装的一种电动车辆充换电系统及充换电方法，使得更换电池能够像燃油机动车加油一样的方便快捷。
本发明采用的技术方案是：一种电动车辆充换电系统，所述充换电系统包括链条电池组、已充电电池盘、驱动控制箱和车载待充电电池盘：
其中，所述链条电池组用于固定、排列和输送圆柱型电池，由链板组件和充当链销的圆柱型电池装配形成，分别置于已充电电池盘和车载待充电电池盘内，在换电时和驱动控制箱内的引导链及卡扣链接，形成连通的链条电池组线；所述已充电电池盘设置于车体外部，用于在外部充电并等待向车体内提供已充电的链条电池组；所述驱动控制箱设置于车体外部，用于连接和利用传感器和电机及控制模块系统控制已充电电池盘和车载待充电电池盘内的链条电池组；所述车载待充电电池盘设置于车体内部，用于在车载时充电或安置、使用从已充电电池盘转来的链条电池组，车载待充电电池盘里的链条电池组为电动车辆的动力电池源。
进一步的，所述已充电电池盘和车载待充电电池盘结构相同，由四层方板层叠，均有四个同轴导柱孔可沿螺口导柱上下滑动，外两层为车身安装板，其中一安装板还增设多个星型绝缘转子，伸出过两安装板中间位置，用于支撑链条电池组，同时使其更容易绕转；中间两层为绝缘板，绝缘板相对面各有对应排列的金属导电片、总正极端或总负极端、电线及连接端子、开合机构，在换电动作前绝缘板被开合机构撑开方便链条电池组运动；换电完毕工作状态时松开开合机构使两绝缘板被上下弹簧施以合力，使得金属导电片压紧链条电池组，使并联串联的电路接通并待启动，此时也可以作待充电状态。
进一步的，所述驱动控制箱主要由链轮、传感器和电机及控制模块系统、张紧轮、引导链及卡扣、星型绝缘转子组成，链条电池组经引导链及卡扣链接形成链条电池组线，由传感器和电机及控制模块系统设定并控制链条电池组线的运动速度和启停位置，星型绝缘转子起支撑和绕转作用，张紧轮行程决定车辆停放的靠近位置，由限位槽约束。
本发明还根据电动车辆充换电系统提供了一种充换电方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：
(1)首先用传动链板组件把圆柱型电池套接装配形成链条状串，使之成为链条电池组，其中圆柱型电池充当链条连接销和传动销；
(2)用充换电系统中的已充电电池盘和车载待充电电池盘装置中的开合机构把各自电池盘中上下绝缘板撑开；
(3)把链条电池组置在所述充换电系统的各装置中，利用多个星型绝缘转子的撑起和限位作用布置整个可运动路线，同时套接在张紧轮上；
(4)把驱动控制箱的引导链及卡扣链接链条电池组形成链条电池组，并调节张紧轮在限位槽中位置，使电池组线适当紧绷；
(5)启动驱动控制箱让电机驱动链轮带动链条组线运动，利用传感器和电机及控制模块系统完成启停和位置定位；
(6)把已充电电池盘和车载待充电电池盘的开合机构合拢，使绝缘板上的两内面金属导电片和链条电池组中的电池正负极贴合；
(7)移除传动链及卡扣和链条电池组的连接，换电目标完成，通过总正极端和总负极端向车体供电；
(8)合拢后的已充电电池盘或车载待充电电池盘也可以单独接入外部电源充电。
本发明很好的解决了人力或叉车吊装及常规充换电站自动化设备更换整体电池的不足，不受电池重量限制，不需要来回搬运，不需要反复拆卸和安装，链条电池组装配一次就可长期使用，使得更换电池能够像燃油机动车加油一样的方便快捷，成本低效率高具有很大的应用价值和推广优势。
附图说明
图1为本发明的一种电动车辆充换电系统工作流程示意图；
图2为本发明结构相同的车载待充电、已充电电池盘结构示意图。
图中，传动链板组件1、车载待充电电池盘2、已充电电池盘3、链轮4、传感器和电机及控制模块系统5、张紧轮6、驱动控制箱7、电池盘下安装板8、电池盘下绝缘板9、电池盘上绝缘板10、电池盘上安装板11、开合机构12、圆柱型电池13、限位槽14、总正极端15、总负极端16、电线及连接端子17、螺口导柱18、压缩弹簧19、金属导电片20、星型绝缘转子21、引导链及卡扣22、链条电池组23。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
参见图1和图2，一种电动车辆充换电系统，所述充换电系统包括：
链条电池组23，所述链条电池组23用于固定、排列和输送圆柱型电池13，由传送链板组件1和充当链销的圆柱型电池13装配而成，链条电池组分别置于已充电电池盘3和车载待充电电池盘2内，换电时和驱动控制箱7内的引导链及卡扣22连接，形成链条电池组线；
所述已充电电池盘3设置于车体外部，用于在外部充电并等待向车体内提供已充电的链条电池组23；所述驱动控制箱7设置于车体外部，用于连接和利用传感器和电机及控制模块系统5控制已充电电池盘3和车载待充电电池盘2内的链条电池组23；所述车载待充电电池盘2设置于车体内部，用于在车载时充电或安置、使用从已充电电池盘3转来的链条电池组23，此时车载待充电电池盘里的链条电池组23为电动车辆的动力电池源。
所述已充电电池盘3和车载待充电电池盘2结构相同，由四层方板层叠，均有四个同轴导柱孔可沿螺口导柱18上下滑动，外两层为车身下安装板8和上安装板11，其中下安装板8还增设多个星型绝缘转子21，伸出过两安装板中间位置，用于支撑链条电池组23，同时使其更容易绕转；中间两层为下绝缘板9和上绝缘板10，绝缘板相对面各有对应排列的金属导电片20、总正极端15或总负极端16、电线及连接端子17，在换电动作前下绝缘板9和上绝缘板10被开合机构12撑开方便链条电池组23运动；工作状态时松开开合机构12，两绝缘板被上下弹簧19施以合力，使得金属导电片20压紧链条电池组23，使并联串联的电路接通并待启动，此时也可以作待充电状态。
所述驱动控制箱7主要由链轮4、传感器和电机及控制模块系统5、张紧轮6、引导链及卡扣22和多个星型绝缘转子21组成，链条电池组23经引导链及卡扣22连接形成链条电池组线，由传感器和电机及控制模块系统5设定并控制链条电池组线的运动速度和启停位置，星型绝缘转子21起支撑和绕转作用，张紧轮行程决定车辆停放的靠近位置，由限位槽约束。张紧轮6行程决定车辆停放的靠近位置，由限位槽14约束。
为达到上述发明目的，本发明还根据本电动车辆充换电系统提供了一种充换电方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：
(1)首先用传动链板组件1把圆柱型电池13套接装配形成链条状串，使之成为链条电池组23，其中圆柱型电池13充当链条连接销和传动销；
(2)用电线及连接端子17连接上绝缘板10和下绝缘板9上的金属导电片20相应一端，作为串联，
(3)用充换电系统中的已充电电池盘3和车载待充电电池盘2的开合机构12把各自电池盘中上绝缘板10和下绝缘板9撑开；
(4)把链条电池组23安置在所述充换电系统的各装置中，利用多个星型绝缘转子21的撑起和限位作用布置整个可运动路线，同时套接在张紧轮6上；
(5)把驱动控制箱的引导链及卡扣22连接链条电池组形成链条电池组23，并调节张紧轮6在限位槽14中位置，使电池组23线适当紧绷；
(6)启动驱动控制箱7让电机驱动链轮4带动链条组线运动，利用传感器和电机及控制模块系统5完成启停和位置定位；
(7)把已充电电池盘3和车载待充电电池盘2的开合机构12合拢，使绝缘板上的两内面金属导电片20和链条电池组23中的电池正负极贴合；
(8)移除传动链及卡扣22和链条电池组的连接，换电目标完成，通过总正极端15和总负极端16向车体供电；
(9)合拢后的已充电电池盘3或车载待充电电池盘2也可以单独接入外部电源充电。
综上所述，本发明的内容并不限于上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之类提出的其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。