用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統的制作方法

本發明屬于電動汽車電池更換領域，具體提供一種用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統。

背景技術：

隨著新能源汽車特別是純電動汽車技術的發展，電動汽車的能量提供一般分為兩種模式：一是充電模式，但充電時間比較長；另一種是換電模式，即，把電量用完的電池包拆下，換上充滿電的新電池包，達到迅速補充電能的目的。

但是，對于上述第二種模式，電池包和車體連接需要快換接頭/連接器作為換電接口。由于換電模式中電池包并不是始終與車身裝配在一起，在電池包存儲和運輸過程當中，快換接頭/連接器容易被外界污染物或灰塵進入，影響快換接頭/連接器本身的性能，比如造成電源連接器接觸電阻增大或液冷接頭堵塞，嚴重的甚至會造成快換接頭/連接器公母端無法插拔配合，影響電池包和電動汽車的正常工作。

相應地，本領域需要一種電池包快換接頭的密封裝置來解決上述問題。

技術實現要素：

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決電池包在運輸和儲存過程中，快換接頭/連接器長期暴露在外界時容易被污染物堵塞的問題，本發明提供了一種用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統，該全自動防塵系統包括：底座，所述底座設置在電池包的快換接頭處；防塵蓋板，所述防塵蓋板可滑動地安裝到所述底座上以便封閉或暴露所述快換接頭；電機，所述電機固定安裝在所述底座上，并且所述電機用于驅動所述防塵蓋板滑動；電源，所述電源用于為所述電機供電。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述全自動防塵系統還包括控制系統，所述控制系統分別與所述電源和所述電機電連接，并且所述控制系統用于控制所述電機驅動所述防塵蓋板滑動，并因此使所述防塵蓋板封閉或暴露所述快換接頭。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述底座上設置有第一傳感器，所述第一傳感器與所述控制系統電連接，所述第一傳感器用于監測電池包與電動汽車車身之間的距離。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述底座上還設置有第二傳感器，所述第二傳感器與所述控制系統電連接，當所述防塵蓋板完全封閉或完全打開時，所述第二傳感器將到位信號發送給所述控制系統。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述第二傳感器是壓力傳感器或測距傳感器。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述防塵蓋板上設置有齒條，所述電機的輸出軸上設置有齒輪，所述齒條與所述齒輪相嚙合。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述防塵蓋板上設置有凸臺，當所述防塵蓋板在所述底座上滑動至末端時，所述凸臺與所述壓力傳感器相抵觸。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述底座上設置有兩個壓力傳感器，所述兩個壓力傳感器分別設置在所述凸臺滑行的兩個末端位置處。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述全自動防塵系統包括兩個電機，所述兩個電機沿所述防塵蓋板的滑動方向對稱地設置在所述底座的兩側。

在上述全自動防塵系統的優選技術方案中，所述控制系統包括中央控制器和分別與所述中央控制器電連接的測距傳感器模塊、電機控制系統、壓力傳感器模塊，所述測距傳感器模塊與所述測距傳感器電連接，所述電機控制系統與所述電機電連接，所述壓力傳感器模塊與所述壓力傳感器電連接。

本領域技術人員能夠理解的是，在本發明的優選技術方案中，通過在電池包的快換接頭處設置底座，在底座上安裝防塵蓋板、測距傳感器、壓力傳感器以及驅動防塵蓋板滑動的電機，使得本發明的全自動防塵系統在電池包脫離電動汽車車身時，控制系統控制電機驅動防塵蓋板滑動對快換接頭/連接器自動密封，并通過壓力傳感器將防塵蓋板的密封到位信息反饋給控制系統，從而使電機停止旋轉；在電池包裝配到電動汽車車身上時，控制系統控制電機驅動防塵蓋板自動打開，并通過壓力傳感器將防塵蓋板的打開到位信息反饋給控制系統，從而使電機停止旋轉。因此，本發明的全自動防塵系統能夠有效地避免電池包因長期裸露在外界環境中而導致的快換接頭容易被污染物堵塞的問題。

附圖說明

圖1是本發明的用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統的效果示意圖；

圖2是本發明的防塵蓋板與電機嚙合連接的示意圖；

圖3是本發明的用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統在防塵蓋板打開時的示意圖；

圖4是本發明的用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統在防塵蓋板封閉時的示意圖；

圖5是本發明的用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統的邏輯控制原理圖。

具體實施方式

下面參照附圖來描述本發明的優選實施方式。本領域技術人員應當理解的是，這些實施方式僅僅用于解釋本發明的技術原理，并非旨在限制本發明的保護范圍。例如，雖然附圖中的各部件之間是按一定比例關系繪制的，但是這種比例關系非一成不變，本領域技術人員可以根據需要對其作出調整，以便適應具體的應用場合。

需要說明的是，在本發明的描述中，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方向或位置關系的術語是基于附圖所示的方向或位置關系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，還需要說明的是，在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域技術人員而言，可根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

如圖1所示，本發明的用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統包括：底座1、測距傳感器2、第一電機3、第一壓力傳感器4、防塵蓋板5、凸臺6、第二壓力傳感器7和第二電機10。需要指出的是，測距傳感器2是權利要求書中所述的第一傳感器，第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7是權利要求書中所述的第二傳感器。底座1與電池包的上蓋板8固定連接，優選地，采用螺栓固定連接的方式，或者本領域技術人員也可以采用其他連接方式將底座1和電池包的上蓋板8固定連接到一起，例如焊接、卡接等。在底座1安裝好的狀態下，上端蓋8上的快換接頭9被包圍在底座1內。

繼續參閱圖1，底座1上設置有兩個U型凹槽(圖中未標示)，用于安裝第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7；圖1中所示底座1的左側部分設置有一個安裝位(圖中未標示)，用于安裝測距傳感器2。底座1上還設置有滑槽(圖中未標示)，使得防塵蓋板5可滑動地安裝到底座1上，并且第一電機3和第二電機10沿防塵蓋板5的滑動方向對稱地安裝到底座1的兩側。優選地，第一電機3和第二電機10分別采用微型電機，以便減少安裝空間。

如圖1和圖2所示，按照圖2中的方位，防塵蓋板5的上下兩側分別設置有第一齒條51和第二齒條52，并且第一電機3和第二電機10的輸出軸上分別設置有齒輪(圖中未示出)，該齒輪能夠分別與第一齒條51和第二齒條52相嚙合；使得第一電機3和第二電機10分別通過齒輪齒條副驅動防塵蓋板5滑動。本領域技術人員能夠理解的是，第一電機3和第二電機10也可以只設置一個。同理，本領域技術人員也可以為防塵蓋板5配置三個及以上的驅動電機。本領域技術人員還能夠理解的是，防塵蓋板5與電機3、10之間的驅動方式，除了采用齒輪齒條副的方式外，還可以采用其他驅動方式，例如絲杠螺母副。

如圖2所示，凸臺6與防塵蓋板5的右端(圖2中防塵蓋板5的右端)固定連接，優選地，采用焊接。當電機3、10驅動防塵蓋板5完全打開和完全封閉時，凸臺6能夠與第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7發生碰撞，以便檢測防塵蓋板5的到位情況。優選地，凸臺6為圓柱體，或者本領域技術人員也可以根據實際情況將凸臺6設置成其他形狀。本領域技術人員能夠理解的是，也可以通過適當調整第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7的安裝位置，使其分別與密封蓋板5的兩端發生碰撞，從而省去凸臺6的設置。本領域技術人員還能夠理解的是，第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7也可以分別用接近開關來代替，當凸臺6靠近接近開關時電機3、10停止旋轉，當凸臺6遠離接近開關時電機3、10旋轉；第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7還可以用測距傳感器來替代，通過監測凸臺6與測距傳感器之間的距離來控制電機3、10的運轉。

如圖3所示，該圖示出了本發明的用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統中的密封蓋板5打開時的狀態。為了清楚起見，圖3中省略了密封蓋板5。

如圖4所示，該圖示出了本發明的用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統中的密封蓋板5封閉時的狀態。

如圖5所示，本發明的用于電動汽車快換接頭的全自動防塵系統還包括備用不間斷電源12和控制系統13，其中，控制系統13包括：中央控制器、測距傳感器模塊、電機控制系統和壓力傳感器模塊。備用不間斷電源12與中央控制器電連接，中央控制器又分別與測距傳感器模塊、電機控制系統和壓力傳感器模塊電連接，測距傳感器模塊又與測距傳感器2(圖5中測距傳感器)電連接，電機控制系統又分別與第一電機3(圖5中的電機1)和第二電機10(圖5中的電機2)電連接，壓力傳感器模塊又分別與第一壓力傳感器4(圖5中的壓力傳感器1)和第二壓力傳感器7(圖5中的壓力傳感器2)電連接。本領域技術人員能夠理解的是，所述控制系統和控制器可以采用任何適當的硬件或軟件形式，例如組合邏輯控制器、可編程控制器等，只要能夠實現本發明的控制目的即可。

當電池安裝在電動汽車上時，備用不間斷電源12與車載低壓供電電源11電連接，車載低壓供電電源11給備用不間斷電源12充電；車載低壓供電電源11也可以直接與中央控制器電連接，使備用不間斷電源12被短路。

下面結合圖1至圖5對本發明的全自動防塵系統的開閉以及控制原理作簡要說明。

當電池包脫離電動汽車車身時，全自動防塵系統與車載低壓供電電源11脫離連接，由備用不間斷電源12驅動全自動防塵系統，在電池包遠離電動汽車的過程中，測距傳感器2會不間斷地監測電池包的上蓋板8與電動汽車車身之間的距離并將信息發送給測距傳感器模塊，當這個距離大于例如50cm時，測距傳感器模塊會將信號發送給中央控制器，并由中央控制器控制電機控制系統驅動電機3、10旋轉，進而驅動防塵蓋板5滑動；當凸臺6撞擊到第二壓力傳感器7時，第二壓力傳感器7向壓力傳感器模塊發送信號，該信號由壓力傳感器模塊發送給中央處理器，并通過中央控制器控制電機控制系統，使電機3、10停止旋轉，此時防塵蓋板5封閉完畢，實現對快換接頭9的密封。

當電池包被裝上電動汽車車身時，隨著電池包不斷地接近電動汽車車身，測距傳感器2會不間斷地將監測到的距離信息傳遞給測距傳感器模塊，當電池包上蓋板8與電動汽車的距離小于等于例如50cm時，測距傳感器模塊會將信號發送給中央控制器，并由中央控制器控制電機控制系統驅動電機3、10旋轉，進而驅動防塵蓋板5滑動；當凸臺6撞擊到第一壓力傳感器4時，第一壓力傳感器4向壓力傳感器模塊發送信號，該信號由壓力傳感器模塊發送給中央處理器，并通過中央控制器控制電機控制系統，使電機3、10停止旋轉，此時防塵蓋板5打開完畢，可與電動汽車車身進行安裝。

本領域技術人員能夠理解的是，在電池包脫離電動汽車車身時，電機3、10驅動防塵蓋板5封閉的指令也可以不通過測距傳感器2發出，而是通過中央控制器檢測到車載低壓供電電源11與全自動防塵系統斷開連接時，中央控制器再控制電機控制系統驅動電機3、10旋轉，從而實現防塵蓋板5的封閉。

本領域技術人員還能夠理解的是，第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7發出信號時，電池包上蓋板8與電動汽車車身之間的距離并非一成不變，本領域技術人員可根據電機3、10的驅動防塵蓋板5滑動的速度、電池包靠近電動汽車時的速度等因素對該距離進行設定。

本領域技術人員進一步能夠理解的是，快換接頭9可以是液冷快換接頭，也可以是電源快換連接器，還可以是液冷快換接頭與電源連接器的組合體。

至此，已經結合附圖所示的優選實施方式描述了本發明的技術方案，但是，本領域技術人員容易理解的是，本發明的保護范圍顯然不局限于這些具體實施方式。在不偏離本發明的原理的前提下，本領域技術人員可以對相關技術特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術方案都將落入本發明的保護范圍之內。