阅读说明：本技术 一种组合适配换电系统、方法及装置 (System, method and device for appropriate power distribution and conversion ) 是由 张军 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：组合适配器内的电池组合方式可以是串联,也可以是并联,还可以是串并联或者是并串联,还可以是单个电池通过组合适配器给用电设备供电；所述组合适配器的外形尺寸还可以根据用电设备电池仓的大小来变换配置；这样就可以满足不同电压需求,还可以满足不同功率变化需求；电动车厂家只需配备适合本厂车辆的组合适配器就能快速把车变成换电车,而不必改动车体的机械及电器结构；出售时只计算裸车价格,而不用顾及动力电池的供应；电池去充换电柜处租赁获取的方式对用户来说就没有电池寿命的担心了；这种电池通用及可控充电的电池租用方式既解决了电池的兼容性问题,也很好的解决了安全隐患、续航及电池寿命等问题。(The battery combination mode in the combination adapter can be in series connection, parallel connection, series-parallel connection or parallel-parallel connection, or a single battery supplies power to the electric equipment through the combination adapter; the external dimension of the combined adapter can be changed and configured according to the size of the battery compartment of the electric equipment; therefore, different voltage requirements can be met, and different power change requirements can also be met; an electric vehicle manufacturer can quickly change a vehicle into a power change vehicle only by equipping a combined adapter suitable for the vehicle of the manufacturer without changing the mechanical and electrical structure of the vehicle body; only the price of the bare car is calculated when the car is sold, and the supply of a power battery is not considered; the method for leasing and acquiring the battery at the battery charging and replacing cabinet has no worry about the service life of the battery for users; the battery renting mode for the universal and controllable charging of the battery solves the compatibility problem of the battery, and well solves the problems of potential safety hazard, endurance, battery service life and the like.)

一种组合适配换电系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及一种二次电池的充换电领域，尤其涉及一种利用组合适配器来满足换电的系统、方法及装置。

背景技术

随着电动车的普及，电动车已经成为人们日常短途出行的重要交通工具，但用户在使用中有很多问题。

安全隐患，电动车充电引发火灾的事件屡见不鲜，引起政府管理部门的高度关注与重视，怎样安全的充电，杜绝火灾事故的发生，不仅是电动车用户的难题也成为政府部所关心的问题。国家各城市同时推出了相关法规严令禁止在室内、楼道、小区内通过接线板充电,以杜绝火灾的发生。

里程焦虑，电动车充电一直是电动车出行的首要问题，那么在日常使用中如遇车辆没电去哪里充电，充多长时间，充电站距离多远，如果是共享电动车，到半路没有电了，怎么找电池，怎么处置车辆。

不良充电对电池的影响，电池分为铅酸电池和锂电池，电池充电分为慢充和快充，同时不同的类型电池寿命不一样，充电模式不一样，不当的充电会影响电池寿命。

为解决传统电动车充电的痛点，换电柜应运而生，真正做到随到→随换→随走。换电柜从产品形态上看，非常类似“共享充电宝”+“智能快递柜”的组合，使用方式同共享充电宝，用户扫码支付押金取电池使用，使用完后将老电池还回取新电池。从产品形态上看，类似快递柜，每个电池都放在一个一个的柜门里面，通过控制每个柜门的开启来完成电池的借、还。

但换电电池跟市场上现有电动车的匹配，因受制于电动车的用电规格不一，电动车电池仓的大小形状不同而难以大面积推广。以两轮电动车为例，动力电池电压有24V，36V、48V、60V、72V等，而相应的驱动电机功率有240W，350W，500W，800W，1200W等多种规格，对应的保护电流也不尽相同；电池仓的形状尺寸，大包车跟小包车以及国标车相比较也是千差万别。在存量市场：电动车满大街都是，这种差异化的需求限制了换电电池的广泛使用。在增量市场：每个生产厂家的技术体系都是长期积累而来，各有壁垒；更有车辆使用场景及用途不一样对车辆的要求也不尽相同；所以想要所有厂家生产的新电动车全部统一用一种规格的电池来解决目前的换电市场也困难重重。

目前的换电企业，有的是按照用户对电池的不同需求，提供多种不同电压规格的电池和充换电柜，换电体系复杂；还有的是只提供一种满足外卖快递用户电压规格的电池及充换电柜；这种模式用户面窄不能产生规模化效应。

发明内容

为了解决背景技术中所述换电电池的兼容及通用性问题，本发明提供一种用组合适配器的变换来满足不同用电规格需求的换电系统、方法及装置。

本发明第一方面在于提供一种组合适配换电系统，包括在同一换电场景下规格尺寸统一的电池和充换电柜，还包括把所述电池组装后给用电设备供电的组合适配器。所述电池和所述充换电柜电连接的时候是用来给电池充电的；所述电池和所述组合适配器电连接的时候是用来给用电设备提供电源的；

所述电池在所述组合适配器内的组合方式可以是串联，也可以是并联，还可以是串并联或者是并串联，还可以是单个电池通过组合适配器给用电设备供电；所述组合适配器的外形尺寸还可以根据用电设备电池仓的大小、宽窄、高矮的不同来变换配置；这样就可以满足如12V、24V、36V、48V、60V、72V等用电电压需求，还可以满足不同驱动功率如120W、250W、350W、800W、1200W、2000W等变化需求。

在一些实施例中，由于电池随意获取、无序串并联的使用，会出现电池容量及电压和电阻等特性逐渐分化不同的情况；所以，所述充换电柜增加了电池分组模块，所述电池分组模块至少包含电池内阻检测机构；所述电池分组模块基于所述内阻检测机构检测的电池内阻数据把所述电池分成至少两组。

进一步，所以所述充换电柜还包括电池分组执行模块，所述电池分组执行模块包括和每个电池出入口配套的电池锁止及取用指示器，所述电池锁止及取用指示器在所述电池分组模块管理下指示用户对所述电池进行在人工辅助下的接收和发放，并对所述电池进行相应的锁止和解锁；在用户的每单次用电请求操作中，所述电池分组执行模块只从所述电池分组模块所划分组项的单一组项内放出所述电池给组合适配器使用；这样就能做到电池有序的串并联的使用，保证每个串联盒内及每个并联组内的电池保持性能的一致，也可以做到把性能不达标的旧电池统一转移到储能站去发挥余热。

在一些实施例中，所述电池为长矩形电池；相对应的所述组合适配器还包括长矩形电池便携串联盒及与之活动电联接的长矩形电池并联座，所述长矩形电池并联座通过与之电连接的用电设备连接口供电给用电设备；所述长矩形电池便携串联盒能很方便的把电池从用电设备中快速转移到充换电柜内。

在一些实施例中，所述电池为方矩形电池；相对应的所述组合适配器还包括方矩形电池便携串联盒及与之活动电联接的方矩形电池并联座，所述方矩形电池并联座通过与之电连接的所述用电设备连接口供电给用电设备；所述方矩形电池便携串联盒能很方便的把电池从用电设备中快速转移到充换电柜内。

在一些实施例中，所述电池为圆柱形电池；相对应的所述组合适配器还包括圆柱形电池便携串联盒及与之活动电联接的圆柱形电池并联座，所述圆柱形电池并联座通过与之电连接的所述用电设备连接口供电给用电设备；所述圆柱形电池便携串联盒能很方便的把电池从用电设备中快速转移到充换电柜内。

在一些实施例中，所述电池标称电压为3V～36V，额定容量为5A·h～20A·h，所述电池至少一个外表面上设置有至少一组包含正极和负极的快速联接口，所述快速联接口为所述电池充电和放电的通道。

在一些实施例中，所述电池标称电压为3V～36V，额定容量为5A·h～20A·h，所述电池至少一个外表面上设置有至少二组都包含有正极和负极的快速联接口，所述快速联接口中的第一组正极和负极为所述电池以标称电压以及额定容量充电和放电的通道，所述快速联接口中的另外一组正极和负极为所述电池以二分之一标称电压以及一至两倍的额定容量放电的通道。

在一些实施例中，所述组电池标称电压为12V，额定容量为10～15A·h。

在一些实施例中，所述组电池标称电压为24V，额定容量为10～15A·h。

本发明第二方面在于提供适用于上述系统的一种组合适配换电方法，包括：先检测确认用电设备的额定电压、额定功率及电池仓的形状尺寸等数据后，再设定换电管理软件APP的账号及该账号所对应的单次换电所使用电池的数量值权限，以及配置与用电设备尺寸规格相匹配的组合适配器；

进一步，一种组合适配换电方法还包括：在电池充换电运行中最少检测电池内阻值数据信息，把所述数据按规则分成至少两组；

进一步，一种组合适配换电方法还包括：在检测数据划分组项后，限定每单次用电请求操作中从所述单一组项内对电池进行解锁动作的同时放出电池；

进一步，确认电池为长矩形电池，以账号对应的电压值限定在长矩形电池便携串联盒内组合的电池数量，以账号对应的功率值限定长矩形电池并联座的组合数量；

进一步，确认电池为方矩形电池，以账号对应的电压值限定在方矩形电池便携串联盒内组合的电池数量，以账号对应的功率值限定方矩形电池并联座的组合数量；

进一步，确认电池为圆柱形电池，以账号对应的电压值限定在圆柱形电池便携串联盒内组合的电池数量，以账号对应的功率值限定圆柱形电池并联座的组合数量；

进一步，确认电池标称电压为3V～36V，额定容量为5A·h～20A·h，以及确定用一组包含正极和负极的快速联接口输入和输出；

进一步，确定电池的标称电压为3V～36V，额定容量为5A·h～20A·h，以及确定用二组包含正极和负极的快速联接口输入和输出，其中一组是以电池的标称电压和额定容量输入和输出，另外一组是以电池二分之一的标称电压和一至两倍的额定容量输出；

进一步，确认电池标称电压为12V，额定容量为10～15A·h；

进一步，确认电池标称电压为24V，额定容量为10～15A·h。

本发明第三方面在于提供一种服务于上述系统及方法的一种充换电柜装置，包括：柜体、人机交换器及射频感应器；通过电池分组模块的指令，电池分组执行模块可以在移动的状态下，通过所述柜体表面设置的与所述电池分组执行模块数量相同的电池出入口接收或放出电池。

进一步的，所述电池分组执行模块包括电池取用装置，所述电池取用装置包括相互配合联动的安装有电池充电座的移动链条、链轮及电缆旋转分配器；所述移动链条在所述链轮的带动下，通过所述电缆旋转分配器的供电，把空位的所述电池充电座移动到对准所述柜体表面设置的所述电池出入口后，由人工把单颗电池***；所述移动链条在链轮的带动下，通过电缆旋转分配器的供电，把电池充电座内完全充电的电池移动到对准所述柜体表面设置的所述电池出入口处，再由人工取出单颗电池并组装到组合适配内；所述电池充电座在移动的状态下也能对电池进行充电及检测。

在一些实施例中，电池取用装置还包括移动分插机构和分插动力滑轨；所述移动链条在所述链轮的带动下，通过所述电缆旋转分配器的供电，把空位的所述电池充电座移动到对准所述柜体表面设置的所述电池出入口后，由所述移动分插机构和所述分插动力滑轨相互在另外两个空间维度移动配合把单颗电池从组合适配器中取出并***到所述电池充电座内；所述移动链条在所述链轮的带动下，通过所述电缆旋转分配器的供电，把所述电池充电座内完全充电的所述电池移动到对准所述柜体表面设置的所述电池出入口处，由所述移动分插机构和所述分插动力滑轨相互在另外两个空间维度移动配合把单颗电池从所述电池充电座内取出并***到所述组合适配器中，这样重复进行完成所述组合适配器内所有单颗电池的自动组合；所述电池充电座在移动的状态下也能对所述电池进行充电及检测。

更进一步的，一种充换电柜装置还包括：监控摄像头负责安全、广告屏负责宣讲和告知，所述电池分组模块还包括电池内阻检测机构、电池电压检测机构、电池容量检测机构，所述三组机构给所述电池进行性能检测，为所述电池分组模块提供数据。

本发明提供的技术方案，具有如下优点。

1、利用可变换的组合适配器来满足不同用电规格需求的换电市场，在同一换电场景下的电池和充换电柜能做到规格和尺寸统一，节约社会资源。

2、电池分组模块全面监控，利用电池电压检测机构在电池从用电设备处转换到充换电柜时，就对收回的同批次电池的开路电压做检测，记录最不均衡者；电池在同样的环境温度下充电到相同条件数值电压后，对本批次电池在发放出去时的开路电压再做检测，也记录最不均衡者；此时体现出来的电压差距，就是本批次的电池电压不一致数据。电池分组模块利用电池内阻检测机构对收回的同批电池在同样的环境温度下充电到相同条件数值电压后，对本批次电池做直流阻抗检测，记录最不均衡者；此时体现出来的电阻差距，就是本批次的电池电阻不一致数据。电池分组模块利用电池容量检测机构对收回的同批电池在同样的环境温度下充电到相同条件数值电压后，对本批次电池做容量检测，记录最不均衡者；此时体现出来的电池容量差距，就是本批次的电池容量不一致数据。电池分组方法是采用静态和动态相结合的方式；静态分选，如上所述静态采集到关注的参数样本后，用聚类法使得参数相近的自然归类，将参数样本按照自然筛选出来的数据中心凝聚成若干组；动态分选，基于电池恒流充电过程中，电压、容量、内阻、时间曲线作为分类对象，利用统计学算法，把曲线特征划分组别并进行分类；在用户的每单次用电请求操作中，电池分组执行模块只从电池分组模块所划分组项的单一组项内放出电池给组合适配器使用；这样就能做到电池有序的串并联的使用，保证每个串联盒内及每个并联组内的电池保持性能的一致，也可以做到把性能不达标的旧电池统一转移到储能站去发挥余热。

3.组合适配器可以做成便携形式串并联盒，能在用电设备和充换电柜之间快速转换，并结合本发明提供的一种充换电柜装置自动的组装，做到轻松快捷换电。

4.电动车厂家只需配备适合该车的组合适配器就能把车变成换电车，而不必改动车体的其它机械及电器结构；出售时只计算裸车价格，而不用管动力电池的供应；电池去充换电柜处租赁获取的方式对用户来说就无所谓电池寿命了；这样可控充电租用电池的方式既解决了电池的兼容及通用性问题，也很好的解决了安全隐患 、续航及电池寿命等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

及技术方案，下面将对具体实施方式所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为本发明的第1和2实施例的组合适配换电系统示意图；

图2为本发明的第1实施例中电池及快速联接口示意图；

图3为本发明的第1实施例中组合适配器示意图；

图4为本发明的第1实施例中组合适配器串并联变换示意图；

图5为本发明的第1实施例中组合适配器外形尺寸变换示意图；

图6为本发明的第2实施例中充换电柜电池分组模块示意图；

图7为本发明的第2实施例中电池出入口及电池锁止及取用指示器示意图；

图8为本发明的第3实施例中长矩形电池及相应的串联盒和并联座示意图；

图9为本发明的第4实施例中方矩形电池及相应的串联盒和并联座示意图；

图10为本发明的第5实施例中圆柱形电池及相应的串联盒和并联座示意图；

图11为本发明的实施例引用的单颗电池电压选型表；

图12为本发明的实施例引用的单颗电池容量选型表；

图13为本发明的第3实施例中长矩形对应图17用电设备例示意图；

图14为本发明的第4实施例中方矩形对应图17用电设备例示意图；

图15为本发明的第5实施例中圆柱形对应图17用电设备例示意图；

图16为本发明中实施例引用的12V优选方案对应图17用电设备性能表；

图17为本发明所有实施例中共同引用的用电设备案例示意图；

图18为本发明中实施例引用的24V优选方案对应图17用电设备性能表；

图19为本发明中实施例引用的24V多输出优选方案对应图17用电设备性能表；

图20为本发明的第12和13实施例的充换电柜装置示意图；

图21为本发明的第12和13实施例中充换电柜装置电池分组模块示意图；

图22为本发明的第12实施例中充换电柜装置半自动分组执行模块示意图；

图23为本发明的第13实施例中充换电柜装置自动分组执行模块示意图。

图中：1、电池；2、组合适配器；3、充换电柜；4、快速联接口；

11、长矩形电池；12、方矩形电池；13、圆柱形电池；14、用电设备连接口；

21、长矩形电池便携串联盒；22、方矩形电池便携串联盒；23、圆柱形电池便携串联盒；211、长矩形电池并联座；221、方矩形电池并联座；231、圆柱形电池并联座；

31、柜体；32、电池出入口；33、电池充电座；34、电池分组模块；35、电池分组执行模块；

311、人机交换器；312、监控摄像头；313、射频感应器；314、广告屏；

341、电池内阻检测机构；342、电池电压检测机构；343、电池容量检测机构；

351、电池锁止及取用指示器；352、电池取用装置；

3521、移动链条；3522、链轮；3523、移动分插机构；3524、分插动力滑轨；3525、充电电缆旋转分配器；

A、滑板车及便携式交通工具；B、电动自行车；C、轻便二轮电动车；D、电动摩托车；E、电动三轮车；F、低速电动车及电动汽车；G、户外电动工具；R、人工。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、 “上”、 “下”、 “左”、 “右”、 “竖直”、“水平”、 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、 “第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种组合适配换电系统，如图1所示电池1***充换电柜3内，相互电连接后用于给电池1充电；用电设备需要用电时，把电池1从充换电柜3中取出并组装到组合适配器2内；如图3和图4所示组合适配器2内的电池1组合方式可以是串联，也可以是并联，还可以是串并联或者是并串联，还可以是单个电池通过组合适配器给用电设备供电。

同一换电场景下，规格尺寸统一的电池1组装在组合适配器2内的数量大于等于1，结合图11及图12表格选好方案后，如图16和图18及19的表格所示的优选例，并结合图13、14、15所示组合适配器2的优选例实施形状理解，电池1具体数量根据用电设备不同的额定电压及额定功率要求变化；如图5所示并结合图17所示的用电设备例理解，组合适配器2的外形尺寸对应不同用电设备的电池仓大小而改变配置。

这样就可以满足各种设备电压如12V、24V、36V、48V、60V、72V等变化的情况，还可以满足不同驱动功率如120W、250W、350W、800W、1200W、2000W等变化需求。

实施例2

本实施例提供一种组合适配换电系统，与实施例1中提供的换电系统相比，不同之处在于：由于电池随意获取、无序串并联的使用，会出现电池容量及电压和电阻特性逐渐分化不同的情况，电池的不一致性是一个不断累积的过程，时间越长单颗电池之间产生的差异越大；本实施例是在实施例一的基础上增加了电池性能检测分组的功能，以此来保证此换电方式的良好运行。如图6所示，充换电柜3包括电池分组模块34，所述电池分组模块34至少包含电池内阻检测机构341；利用电池内阻检测机构对收回的同批次电池在同样的环境温度下充电到相同条件数值电压后，对本批次电池做直流阻抗检测，记录到关注的参数样本后，用聚类法使得参数相近的自然归类，将参数样本按照自然筛选出来的数据中心凝聚成至少两组。

更进一步如图7所示，电池分组执行模块35包括和每个电池出入口32配套的电池锁止及取用指示器351；并结合图1和图6所示，电池锁止及取用指示器351在电池分组模块34管理下，指示用户对电池1进行在人工R辅助下的接收和发放，并对电池1进行相应的锁止和解锁动作；在用户的每单次用电请求操作中，电池分组执行模块35只从电池分组模块34所划分的单一组项内放出电池1给用户的组合适配器2使用。

实施例3

本实施例提供一种组合适配换电系统，是在实施例1或实施例2的基础上确定了电池1及组合适配器2的一种变形；如图8和图13所示，电池1为长矩形电池11，相对应的还包括长矩形电池便携串联盒21及与之活动电联接的长矩形电池并联座211，长矩形电池并联座211通过与之电连接的用电设备连接口14供电给用电设备；具体参照图13和17中的A－G对照理解，本实施例能满足相对应的用电设备的需求；长矩形电池便携串联盒21能很方便的把电池1从用电设备中快速转移到充换电柜3内。

实施例4

本实施例提供一种组合适配换电系统，是在实施例1或实施例2的基础上确定了电池1及组合适配器2的另一种变形；如图9和图14所示，电池1为方矩形电池12；相应的所述组合适配器2还包括方矩形电池便携串联盒22及与之活动电联接的方矩形电池并联座221，所述方矩形电池并联座221通过与之电连接的所述用电设备连接口14供电给用电设备；具体参照图14与17中的A－G对照理解，本实施例能满足相对应的用电设备的需求；方矩形电池便携串联盒22能很方便的把电池1从用电设备中快速转移到充换电柜3内。

实施例5

本实施例提供一种组合适配换电系统，是在实施例1或实施例2的基础上确定了电池1及组合适配器2的另一种变形；如图10和图15所示，电池1为圆柱形电池13；相应的所述组合适配器2还包括圆柱形电池便携串联盒23及与之活动电联接的圆柱形电池并联座231，所述圆柱形电池并联座231通过与之电连接的所述用电设备连接口14供电给用电设备；具体参照图15与17中的A－G对照理解，本实施例能满足相对应的用电设备的需求；圆柱形电池便携串联盒23能很方便的把电池1从用电设备中快速转移到充换电柜3内。

实施例6

本实施例提供一种组合适配换电系统，是在实施例1至5任意一实施例的基础上确定了电池1规格的一种变形；如图11和图12所示，图11的表格中单电池标称电压选型方案是以用电设备常用直流电池电电压为依据；图12的表格中电池额定容量选型方案是以用电设备通常所需的最小容量为依据；以用最少的组合满足多数需求的原则，本实施例确定电池1的标称电压为3V～36V，额定容量为5A·h～20A·h，如图2所示的电池1同其它设备电连接后进行充电和放电的通道是一组包含正极和负极的快速联接口4。

实施例7

本实施例提供一种组合适配换电系统，是在实施例1至5任意一实施例的基础上确定了电池1规格的另外一种变形；如图11和图12所示，图11的表格中单电池标称电压选型方案是以用电设备常用直流电池电电压为依据；图12的表格中电池额定容量选型方案是以用电设备通常所需的最小容量为依据；以用最少的组合满足多数需求的原则，本实施例确定电池1的标称电压为3V～36V，额定容量为5A·h～20A·h，如图2所示的电池1同其它设备电连接后进行充电和放电的通道是二组都包含有正极和负极的快速联接口4，其中一组是以电池的标称电压和额定容量输入和输出，另外一组是以电池二分之一的标称电压和一至两倍的额定容量输出。

实施例8

本实施例提供一种组合适配换电系统，是在实施例6基础上确定了电池1的电气规格的另一种变形；如图11和图12所示，图11的表格中单电池标称电压选型方案是以用电设备常用直流电池电电压为依据，以用最少的组合满足多数需求为原则，本实施例选用表中方案三；图12的表格中电池额定容量选型方案是以用电设备通常所需的最小容量为依据，以用最少的组合满足多数需求为原则，本实施例选用表中方案三至五；如图16所示性能表并具体参照图17中的A－G对比理解，本实施例确定电池1的标称电压为12V，额定容量为10～15A·h。

实施例9

本实施例提供一种组合适配换电系统，是在实施例6的基础上确定了电池1的电气规格的另一种变形；如图11和图12所示，图11的表格中单电池标称电压选型方案是以用电设备常用直流电池电电压为依据，以用最少的组合满足多数需求的原则，本实施例选用表中方案四；图12的表格中电池额定容量选型方案是以用电设备通常所需的最小容量为依据，以用最少的组合满足多数需求的原则，本实施例选用表中方案三至五；如图18所示性能表并具体参照图17中的A－G对比理解，本实施例确定电池1的标称电压为24V，额定容量为10～15A·h。

实施例10

本实施例提供一种组合适配换电系统，是在实施例7的基础上确定了电池1规格的另外一种变形；如图11和图12所示，图11的表格中单电池标称电压选型方案是以用电设备常用直流电池电电压为依据，以用最少的组合满足多数需求的原则，本实施例选用表中方案三和四的综合方案；图12的表格中电池额定容量选型方案是以用电设备通常所需的最小容量为依据，以用最少的组合满足多数需求的原则，本实施例选用表中方案三至五；以用最少的组合满足多数需求的原则，如图19所示性能表并具体参照图17中的A－G对比理解，本实施例确定电池1的标称电压为24V，额定容量为10～15A·h；更进一步，如图19所示优选例电池1包含二组都具有正极和负极的快速联接口4；其中一组是以24V的标称电压和12Ah的额定容量输入和输出，另外一组是以电池二分之一的标称电压12V和一至两倍的额定容量12－24Ah输出。

实施例11

本实施例提供一种组合适配换电方法，适用于上面所述的换电系统，结合图1－7所示，方法包括，

1、申请使用流程：

步骤S11：线下服务点确认用户用电设备的额定电压及额定功率后办理相关合规手续及身份录入；

步骤S12：用户获得换电管理软件APP的账号及该账号所对应的单次换电所使用电池1的数量值权限；

步骤S13：用户获得与用电设备尺寸规格相匹配的组合适配器2；

2、获取电池流程：

步骤S21：APP操作/扫二维码操作“取电开关”，系统起动“取电”程序；

步骤S22：充换电柜3面板上的电池锁止及取用指示器351通知用户取用那一颗电池1并放开锁止机构；

步骤S23：用户取出电池1并***到组合适配器2内，再操作“取电开关”进行下一个电池的取出；

步骤S24：重复步骤S22至S23，直至相应帐户权限的电池数量全部取出，“取电”程序终止；

步骤S25：用户把组合适配器移至用电设备内，并通过用电设备连接口给用电设备供电，用电开始；以上所有步骤在规定时间内仍未完成，系统则发出错误报警信息并提前终止程序；以上所有步骤中电池分组执行模块35会限定电池锁止及取用指示器351只从单一组项内放出电池1给用户的组合适配器2使用；

3、换电流程：

步骤S31：用户使用手机APP定位最近的充换电柜3，导航到达；

步骤S32：APP操作/扫二维码操作“换电开关”，系统起动“换电”程序，同时组合适配器2内的BMS电池管理系统上报该换电批次内的电池1用电管理数据；

步骤S33：用户从组合适配器2内取出一颗待充电电池1按电池锁止及取用指示器351提示将待充电电池1放入指定的空置充电电池出入口32内；

步骤S34：系统检测确认该电池1已放置好后电池锁止及取用指示器351锁止电池，并通知用户取用那一颗完全充电的电池1并放开锁止机构；

步骤S35：用户从充换电柜3取该电池1并***到组合适配器2中刚取出的空位内，换电柜3系统确认该电池完全取出后电池锁止及取用指示器351提示该空置充电电池出入口32可以接受***电池1；

步骤S36：重复步骤S33至S35，直至该用户账号对应的电池数量全部取出，“换电”程序终止；以上所有步骤在规定时间内仍未完成，系统则发出错误报警信息并提前终止程序；以上所有步骤中电池分组执行模块35会限定电池锁止及取用指示器351只从单一组项内放出电池1给用户的组合适配器2使用；换电完成系统通过充电和检测后对该批次电池1分组；

4、暂存或退还电池流程：

步骤S41：APP操作/扫二维码操作“暂存或退还开关”，系统起动“暂存或退还”程序；同时组合适配器2内的BMS电池管理系统上报该暂存或退还批次内的电池1用电管理数据；

步骤S42：用户从组合适配器2内取出一颗待暂存或退还电池1按电池锁止及取用指示器351提示将待暂存或退还电池1放入指定的空置充电电池出入口32内；

步骤S43：系统检测确认该电池1已放置好后电池锁止及取用指示器351锁止电池1，并通知用户下一个空置充电电池出入口32可以接受***电池；

步骤S44：用户从组合适配器2取出下一颗电池1并***到电池锁止及取用指示器351提示的空置充电电池出入口32内；

步骤S45：重复步骤S43至S44，直至该用户账号对应的电池数量全部放回，“暂存或退还”程序终止；以上所有步骤在规定时间内仍未完成，系统则发出错误报警信息并提前终止程序；流程完成后系统通过充电和检测后对该批次电池分组；用户放回电池后在规定时间内到线下服务点办理注销程序后电池为退还，否则为暂存；

5、回收退役电池流程：

步骤S51：用户使用手机APP定位有退役电池的充换电柜3，导航到达；

步骤S52：APP操作/扫二维码操作“回收开关”，系统起动“回收”程序；

步骤S53：充换电柜3面板上的电池锁止及取用指示器351通知用户回收那一颗电池1并放开锁止机构，用户取出电池；

步骤S53：系统确认该回收电池1完全取出后下一个电池锁止及取用指示器351提示下一个应回收取出的电池1，回收完该用户权限内的所有待回收电池1后“回收”程序终止；以上所有步骤在规定时间内仍未完成，系统则发出错误报警信息并提前终止程序；

步骤S54：用户把回收来的退役电池在规定时间内送到线下服务点后得到相应的回报，如果超过规定时间该用户帐号锁定。

实施例12

本实施例提供一种服务于上述系统和方法的一种充换电柜装置，如图20和图21所示，柜体31中电池分组执行模块35通过电池分组模块34的指令，可以在移动的状态下，通过柜体31表面设置的与电池分组执行模块35数量相同的电池出入口32接收或放出电池1；进一步的，电池分组执行模35包括电池取用系统352，如图22所示，电池取用系统352包括相互配合联动的安装有电池充电座33的移动链条3521、链轮3522及电缆旋转分配器3525；移动链条3521在链轮3522的带动下，通过电缆旋转分配器3525的供电，把空位的电池充电座33移动到对准柜体31表面设置的电池出入口32后，由人工R把单颗电池1***；移动链条3521在链轮3522的带动下，通过电缆旋转分配器3525的供电，把电池充电座33内完全充电的电池1移动到对准柜体31表面设置的电池出入口32处，再由人工R取出单颗电池1并组装到组合适配2内；电池充电座33在移动的状态下也能对电池进行充电及检测；更进一步柜体31还包括，人机交换器311及射频感应器313，监控摄像头312负责安全、广告屏314负责宣讲和告知，所述电池分组模块34还包括电池内阻检测机构341、电池电压检测机构342、电池容量检测机构343，所述三组机构给电池1进行性能检测，为电池分组模块34提供数据，电池分组执行模块35会基于电池分组模块34的限定只从单一组项内放出电池1给用户的组合适配器2使用。

实施例13

本实施例提供一种充换电柜装置，是在实施例12的分组执行模块35基础上增加另外两个空间维度的机构，做到自动组装电池到组合适配器2内;如图23所示,电池分组执行模块35还包括移动分插机构3523和分插动力滑轨3524；移动链条3521在链轮3522的带动下，通过电缆旋转分配器3525的供电，把空位的电池充电座33移动到对准柜体31表面设置的电池出入口32后，由移动分插机构3523和所述分插动力滑轨3524相互在另外两个空间维度移动配合把单颗电池1从组合适配器2中取出并***到电池充电座33内；移动链条3521在链轮3522的带动下，通过电缆旋转分配器3525的供电，把电池充电座33内完全充电的电池1移动到对准柜体31表面设置的电池出入口32处，由移动分插机构3523和分插动力滑轨3524相互在另外两个空间维度移动配合把单颗电池1从电池充电座33内取出并***到组合适配器2中，这样重复进行完成组合适配器2内所有单颗电池1的自动组合；电池充电座33在移动的状态下也能对电池进行充电及检测;进一步柜体31还包括人机交换器311及射频感应器313，监控摄像头312负责安全、广告屏314负责宣讲和告知，电池分组模块34还包括电池内阻检测机构341、电池电压检测机构342、电池容量检测机构343，所述三组机构给电池1进行性能检测，为电池分组模块34提供数据；电池分组执行模块35会基于电池分组模块34的限定只从单一组项内放出电池1给用户的组合适配器2使用。

以上，仅为本发明的较佳具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。