电动车、电力供应站及电动车的电力维持方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种提供电动车电力的电动车、电力供应站及电动车的电力维持方法。
【背景技术】
[0002]随着环保节能观念意识逐渐抬头，在交通车辆的技术领域中，减少能源消耗并降低污染废弃的排放，一直是各家车厂努力的目标之一，因此，具有节能减碳效能的混合式动力车(Hybrid Electric Vehicle, HEV)及纯电动车(Electric Vehicle, EV)的相关研究,也未曾停歇。根据日本 Japan Automobile Research Institute, JARI, FC.EV Center 的调查，一般汽油引擎车辆行驶能量消耗是电动车的3倍，另外在二氧化碳的排放，汽油引擎车辆(每公里汽车行驶)的排放量为电动车(电能转换)的4倍。因此，各家汽车厂商诸如日产(Nissan)、BMW、比亚迪及特斯拉(Tesla)等，皆陆续有生产纯电动车并于市场贩卖，虽尚未普及化，但亦逐渐受到市场的重视。
[0003]电动车辆在技术上所面临到最大的挑战即是提升电池的储能能力以及缩短电池的充电时间。为了要推动电动车马达所需的能量，电池本身必须具备能够提供长时间输出大电流的能力，且能够提供瞬间高电流的输出。因此，电池的容量必须有一定的水平，然而，要对具备如此大容量的电池能够快速的将其电能充满，则是电动车辆所面临的巨大挑战。
[0004]当电池的电量耗尽时，电动车辆必须停靠至具有充电装置的场所(例如家里或充电站)以对电池进行充电。然而，以现行市售在电池充满电能够行驶约150km的电动车辆为例，目前要将其电池充满电至少约耗时1.5小时，即便是以快充技术对电池进行充电至80%仍须耗时约30分钟的时间。也由于电能的补充不够便利，因此电动车辆的普及化，仍需在电池方面相当的努力。
[0005]因此，如何延长电动车辆用的电池的使用时间，以维持电动车的动力来源，且能具有易于充电的使用便利性，实属当前重要课题之一，亦仍系业界所要努力达成的目标。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够使电动车易于维持其动力来源的电动车、电力供应站及电动车的电力维持方法。
[0007]为达上述目的，本发明提供一种电动车的电力维持方法，包括下列步骤。步骤一由一主电池组提供一能量，以驱动一第一电动车移动至一第一电力供应站。步骤二于第一电力供应站，将一外型不同于主电池组的第一交换电池组，装载于第一电动车，并使第一交换电池组与第一电动车的主电池组电性连接，俾使第一交换电池组对主电池组充电。步骤三由主电池组驱动第一电动车移动至一第二电力供应站。步骤四于第二电力供应站，将第一交换电池组由第一电动车卸载。
[0008]依据本发明之一实施例，电力维持方法还包括一步骤，其于第一电力供应站或于第二电力供应站以一直流充电装置连接所述主电池组，以对所述主电池组进行充电，且所述充电动作可与交换电池组的装载及/或卸载动作同时进行。而对主电池组进行充电符合CHAdeMO, GB/T 20234、SAE J1772 Combo 及 IEC 62196 Combo 至少其中之一规范。
[0009]依据本发明之一实施例，其中，对主电池组进行充电的电流大于主电池组的标称容量的3倍。
[0010]依据本发明之一实施例，其中，当第一交换电池组在第一电力供应站由第一电动车上卸载后，还包括一步骤，其将一外型不同于主电池组的第二交换电池组装载于第一电动车，并使第二交换电池组与第一电动车的主电池组电性连接，以使第二交换电池组对主电池组充电。接着，电力维持方法还包括于第二电力供应站，对由第一电动车卸载的第一交换电池组进行充电，并于第二电力供应站，将充电后的第一交换电池组装载于一第二电动车。
[0011]依据本发明之一实施例，其中，第一交换电池组具有相互电性连接之一直流电源转换单元及两个以上电池。而第二电力供应站之一充电装置与直流转换单元电性连接，并经由直流电源转换单元而对各所述电池充电。
[0012]依据本发明之一实施例，其中，于第一交换电池组装载于第一电动车的时间，还包括在第一电力供应站对所述主电池组充电。
[0013]依据本发明之一实施例，其中，第一交换电池组具有相互电性连接之一直流电源转换单元及两个以上电池。而第二电力供应站之一充电装置与各所述电池电性连接，并直接对各所述电池充电。
[0014]依据本发明之一实施例，其中，第一交换电池组与第二交换电池组具有相同的外型及不同的容量。
[0015]依据本发明之一实施例，其中，第一电力供应站与第二电力供应站为同一电力供应站。
[0016]依据本发明之一实施例，其中，第一交换电池组包括一第一壳体、两个以上电池、一电源转换单元以及一第一连接单元。电池容置于第一壳体内，并相互电性连接。电源转换单元与所述些电池电性连接。第一连接单元包括一第一本体以及一第一端子。第一本体连接于第一壳体，第一端子至少部分包覆于第一本体内，并与电源转换单元电性连接。其中所述第一壳体、所述第一本体及所述第一端子的至少其中之二可相对移动。
[0017]依据本发明之一实施例，其中，第一交换电池组还包括一第二连接单元，其分别与第一壳体及一第二交换电池组连接。
[0018]另外，为达上述目的，本发明提供一种电动车，其具有一主电性连接器、一主电池组、一直流充电插座、一交换电池组容置空间以及一第一交换电池组。主电池组电性连接主电性连接器。直流充电插座与主电池组电性连接，并在接收一第一直流电源后将其传输至主电池组。交换电池组容置空间设置有一第一电性连接器，其用以与主电性连接器电性连接。第一交换电池组容置于交换电池组容置空间中，并与第一电性连接器电性连接。第一交换电池组经由第一电性连接器而提供一第二直流电源至主电池组。
[0019]依据本发明之一实施例，其中，第一直流电源及第二直流电源具有相同的电压。
[0020]依据本发明之一实施例，其中，电动车还包括一驱动模块,其与主电池组电性连接，并接收由主电池组所提供之一能量，借以驱动电动车。
[0021 ] 又，为达上述目的，本发明提供一种电动车用的电力供应站，其用以提供一电动车进行电力维持作业，电力供应站包括至少一第一交换电池组、一交换电池组装卸载装置、一直流/交流电源转换装置以及一交流/直流电源转换装置。交换电池组装卸载装置用以将第一交换电池组装载于一电动车或由电动车上卸载。交流/直流电源转换装置与第一交换电池组电性连接，并依据一第一交流电源而输出一第一直流电源以提供第一交换电池组充电。直流/交流电源转换装置分别与第一交换电池组及一电力电网电性连接，并将第一交换电池组输出之一第二直流电源转换为一第二交流电源而输出至所述电力电网。直流充电装置输出一第三直流电源以提供电动车之一主电池组充电。
[0022]依据本发明之一实施例，其中，直流充电装置与交流/直流电源转换装置电性连接，并依据交流/直流电源转换装置所输出的第一直流电源而输出第三直流电源。
[0023]依据本发明之一实施例，电力供应站还包括一直流/直流电源转换装置，其分别与一第二交换电池及直流充电装置电性连接。直流/直流电源转换装置并依据第二交换电池输出之一第四直流电源而输出第三直流电源。
[0024]依据本发明之一实施例，其中，第一交流电源由所述电力电网所输出。
[0025]本发明的有益效果为:本发明的一种电动车、电力供应站及电动车的电力维持方法，于电动车上设置一个空间以容置交换电池组，并由交换电池组对主电池组充电，以确保主电池组的容量在安全范围之内，而得以延长其使用时间。电动车可以行驶至电力供应站执行更换交换电池组的作业，而在更换的同时，电力供应站可以对主电池组进行基础充电。借此，电动车能够较有效率的延长期电力使用时间，并较易于维持其动力来源。