第一批電動汽車出現(xiàn)在1880年初，在法國和英國。到了世紀(jì)之交，“電氣”占據(jù)了蒸汽和碳?xì)浠衔锶紵娲吩趧倓偲鸩降钠囀袌?，由于其安靜和干凈的操作，以及優(yōu)越的性能。

值得注意的是，這些早期的電動汽車與目前的技術(shù)相差甚遠(yuǎn)。鉛酸蓄電池是由法國的Gaston Plante發(fā)明的，它在1881為第一輛電動汽車提供動力，但它仍然是最常用的牽引電池。Thomas Edison是電動汽車的積極推動者，他一直保持著一個更好的“即將來臨”電池。電動汽車的電池相關(guān)的限制，特別是不足的范圍和長的充電時間，導(dǎo)致電動汽車在1910后的下降，今天仍然有問題。第一個實際的解決方案涉及車輛電池交換的各種方法。

電池交換涉及車輛電池與充電電池的物理交換，借助于一些外部機制。雖然已經(jīng)展示了許多用于電池交換的半自動化手段，但我們至今還沒有意識到任何完全自動化的機制。

在1920之后，電池電力推進僅在零排放勢在必行的應(yīng)用中流行，例如叉車和采礦車輛，或者間歇性或安靜的操作是可行的，例如高爾夫車、牛奶車和一些城市公共汽車。

1970年初，美國的第一次和平時期的石油短缺是政府為電動汽車研究提供能源獨立和減少污染的動機。在20世紀(jì)70年代中期，對電池交換的興趣似乎也得到了更新。1978英國的一項研究估計，在給定的行駛距離下，電池更換的總成本將是石油的兩倍。

在日本，已經(jīng)建造和測試了一些電池電動公交客車，它們已經(jīng)為電池更換引入了一些手段。三菱、Hino和五十鈴都開發(fā)了自動換電池設(shè)備。四輛三菱ME460客車在日本Kobe沿五條公交線路行駛，累計行駛里程為1975公里至1979公里，總里程為322000公里。在京都，另一輛三菱巴士服務(wù)23公里的路線，每天更換電池數(shù)次，以覆蓋服務(wù)日。日野BT 900和五十鈴EV 05分別部署在名古屋和大阪的類似服務(wù)中（8）。在美國，一個實驗性的“巴特隆”巴士由1970世紀(jì)中期的BoeErgor汽車車身工程建造并測試，它使用了一種側(cè)面加載方案來方便手動更換電池組。

電動叉車的電池更換已經(jīng)很好地建立起來了。通常，三個電池補充每輛車，兩個電池充電，而一個在服務(wù)。半自動傳輸設(shè)備是可用的。

在車輛電池交換領(lǐng)域，發(fā)明人一直活躍，特別是在1970之后，超過40個相關(guān)的美國專利備案。在早期的專利中，Paul Hafer在1973發(fā)布了一種通過滑出式托盤裝置將電池裝入車輛側(cè)面的裝置，并向Friedhelm Kappei（FRG）發(fā)布了1974項專利，該專利描述了一種電池箱，在其下側(cè)有滾輪，其接合軌道在電動車輛的側(cè)空腔中。對電池接口標(biāo)準(zhǔn)的需求似乎首次被引用于N. J. Kruschandl的1992項英國專利中，該專利申請了一種快速釋放的電池加載/卸載機構(gòu)，其使用標(biāo)準(zhǔn)化的電池組與車載能量管理儀相結(jié)合的信息交換系統(tǒng)。

電池更換與快速充電比較
在電池技術(shù)沒有重大突破的情況下，實際上只有兩種方法來擴大電池電動汽車的范圍：汽車電池的快速充電，或者電池交換，一個放電電池組與充電電池的完全交換。混合冰/電推進系統(tǒng)和燃料電池是電池電動汽車的有前途的替代品，但在本討論中沒有考慮，因為它們通常用碳?xì)淙剂现匦绿畛涠皇菑碾娋W(wǎng)充電。

快速充電在機械化方面具有優(yōu)勢。它不限制車輛的設(shè)計需要對電池的外部訪問；電池可以被最佳地放置在車輛中以最好地利用空間，而不是包含在一個或幾個模塊中；不需要外部機械設(shè)備；以及熟悉的“填充”概念。快速充電技術(shù)一直是研究的熱點，報告有重大改進。例如，日產(chǎn)（日本）報告說，他們的“超級快速充電系統(tǒng)”能夠在6分鐘內(nèi)將鎳鎘電池充電到40%容量，或者在12分鐘內(nèi)將鉛酸電池充電到相同容量。

自動電池更換的技術(shù)特點
自動電池交換過程通常需要以下功能的機械化：

車輛相對于交換設(shè)備的定位，或者相對于車輛的定位。
放電電池的電斷開。
電池與車輛插座脫離接觸。
電池的物理移除。
將舊電池從替代電池的插入路徑轉(zhuǎn)移到存儲/充電隊列中。或者，車輛可以重新定位以插入電池。
脫機更換電池。
將替換電池插入車輛中。
物理參與和安全更換電池插座。
更換電池的電氣連接。
更換或固定交換設(shè)備以允許車輛離開。

車輛電池交換方法已使用超過100年，用來克服電池的范圍和充電時間限制。商業(yè)可行性的主要障礙是依賴于基礎(chǔ)設(shè)施的電池交換和車輛外充電。

由于快速電池接入的設(shè)計規(guī)定，可更換電池EVS的安全性比固定電池EV大。還必須考慮與電池交換自動化設(shè)備有關(guān)的安全問題。