一種用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及電動汽車動力電池更換設備技術領域，提供一種用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，包括電池箱體，以及設置在電動汽車底盤下的框形支架，以及連接電動汽車低壓信號、高壓電路的快換接插件，所述電池箱體兩側均設有一排圓柱形吊點，所述支架兩側設有與前述吊點相對應的固定機構，所述支架上還設有一鎖止機構，所述鎖止機構包括解鎖連桿，所述連桿上均勻設置有一排可旋轉鎖舌與固定機構相連。本發明通過車輛底盤換電方式，實現對安裝在車輛底部的電池換電。該換電系統具有機械結構簡單、緊湊、可靠的特點，集成了快換接插件、固定機構、鎖止機構等部件，可實現動力電池快速安裝和拆卸，能兼容不同規格、不同型號的動力電池系統。
【專利說明】
一種用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統
技術領域
[0001]本發明涉及電動汽車動力電池更換設備技術領域，尤其涉及一種用于電動汽車的整體式動力電池更換系統。
【背景技術】
[0002]電動汽車充電時間長、續駛里程短、使用不方便是影響電動汽車大規模商業化運營的主要因素，通常采用電池快充技術或電池快換技術，實現對電池電量的快速補充。
[0003]電池快充技術是指使用超過1C(C為電池容量)倍率對動力電池持續充電，電池快充時間通常在I小時以內，且電池快充受電池溫度、電池單體電壓影響較大，更為嚴重的是，大規模電池快充對電網造成巨大沖擊，且快充過程中電池發熱較大，電池加速老化，快充技術不僅增加了電池的使用成本，還將增加電池和電網的維護改造成本。
[0004]電池快換技術實現動力電池的快速更換，但由于換電系統對安裝尺寸和定位要求較高，電池換電技術目前只適用于個別型號的電動公交車、電動卡車和乘用車，尚未實現通用化。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是針對以上技術問題，提供一種用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，通過車輛底盤換電方式，實現對安裝在車輛底部的電池換電。該換電系統具有機械結構簡單、緊湊、可靠的特點，集成了快換接插件、固定機構、鎖止機構等部件，可實現動力電池快速安裝和拆卸，能兼容不同規格、不同型號的動力電池系統。
[0006]本發明的技術問題主要通過下述技術方案得以解決:
[0007]—種用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，包括電池箱體，以及設置在電動汽車底盤下的框形支架，以及連接電動汽車低壓信號、高壓電路的快換接插件，所述快換接插件包括設置在支架上的接插件插頭、設置在電池箱體上的接插件插座，所述接插件插頭與接插件插座通過彈簧端子快速連接或斷開，當電池安裝到位后，高低壓接插件彈簧端子與接插件插頭、接插件插座緊密結合，實現電池高低壓信號、高壓電路與整車的低壓信號、尚壓電路的聯通。
[0008]具體的，所述電池箱體兩側均設有一排圓柱形吊點，所述支架兩側設有與前述吊點相對應的固定機構。所述固定機構設有吊點進出的縱向通道，縱向通道頂端一側還設有橫向通道，實現電池安裝或拆卸必須經過兩個連續的縱向通道和橫向通道的位移，確保電池安裝可靠。
[0009]具體的，所述支架上還設有一鎖止機構，所述鎖止機構包括解鎖連桿，所述連桿上均勻設置有一排可旋轉鎖舌與固定機構相連，所述鎖舌底部設有拉緊彈簧連接固定機構其縱向通道出入口的一側，所述鎖舌底部一側還設有限位突起，所述固定機構上設有限位突起運行的活動溝槽。
[0010]具體的，所述固定機構上設有傳感器，所述傳感器為電池位置檢測傳感器，通過檢測鎖舌的位置來確定電池是否安裝固定好，電池位置檢測傳感器檢測電池上到位，電池鎖止到位，并將信號傳給整車控制器;快換接插件通過彈簧端子，實現低壓信號、高壓電路的快速連接或斷開，快換接插件采用內嵌式密封圈，實現IP67以上的防護等級；電池位置檢測傳感器通過無線供電和發射方式，實現快換電池與快換設備的通訊。
[0011]具體的，所述縱向通道出入口較寬，往內逐漸變窄。
[0012]具體的，所述橫向通道最終端底部設有終止凹槽。當電池安裝時，吊點先沿著縱向通道向上運動，當運動到上方止點時，再沿橫向通道運動，當運動到橫向通道終點時，鎖舌落下，吊點被固定在電池固定機構內終止凹槽處。
[0013]具體的，所述連桿下端設有與其垂直的頂桿。當頂桿被頂起時，解鎖連桿帶動鎖舌運動，實現解鎖。
[0014]電池安裝的流程:電池沿縱向通道移動到快換支架的上鎖止點(電池吊點沿縱向通道移動到終點，然后沿橫向通道運動至終止凹槽，停止運動，鎖止機構落鎖，此時電池被固定在快換支架上。
[0015]電池拆卸的流程:頂桿向上推動，解鎖連桿被頂起并向上移動后，電池固定機構內部鎖止機構被打開，電池吊點先沿橫向通道移動，再沿著縱向通道移動，電池被拆卸下來。
[0016]本發明的有益效果是:本發明通過集成在整體式快換支架上的快換接插件、電池固定機構、電池鎖止機構，實現電池的快速定位、安裝、機械鎖止、拆卸等。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的俯視圖；
[0018]圖2是本發明的左視圖；
[0019]圖3是本發明中拉緊彈簧張開時固定機構與鎖舌的結構示意圖；
[0020]圖4是本發明中拉緊彈簧縮緊時固定機構與鎖舌的結構示意圖。
[0021 ]圖中:1.支架;2.電池箱體;3.快換接插件;31.接插件插頭;32.彈貪端子;33.接插件插座;4.固定機構;41.縱向通道;42.橫向通道;43.活動溝槽;44.終止凹槽;5.傳感器;6.鎖止機構;61.連桿;62.頂桿;63.鎖舌;64.拉緊彈簧；65.限位突起;7.吊點。
【具體實施方式】
[0022]下面通過實施例，并結合附圖1-4，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
[0023]—種用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，包括電池箱體2，以及設置在電動汽車底盤下的框形支架1，以及連接電動汽車低壓信號、高壓電路的快換接插件3，所述快換接插件3包括設置在支架I上的接插件插頭31、設置在電池箱體2上的接插件插座33，所述接插件插頭31與接插件插座33通過彈簧端子32快速連接或斷開，當電池安裝到位后，高低壓接插件彈簧端子32與接插件插頭31、接插件插座33緊密結合，實現電池高低壓信號、高壓電路與整車的低壓信號、高壓電路的聯通。
[0024]所述電池箱體2兩側均設有一排圓柱形吊點7，所述支架I兩側設有與前述吊點7相對應的固定機構4。所述固定機構4設有吊點7進出的縱向通道41，縱向通道41頂端一側還設有橫向通道42，實現電池安裝或拆卸必須經過兩個連續的縱向通道41和橫向通道42的位移，確保電池安裝可靠。
[0025]所述支架I上還設有一鎖止機構6，所述鎖止機構6包括解鎖連桿61，所述連桿61上均勻設置有一排可旋轉鎖舌63與固定機構4相連，所述鎖舌4底部設有拉緊彈簧64連接固定機構4其縱向通道41出入口的一側，所述鎖舌4底部一側還設有限位突起65，所述固定機構4上設有限位突起65運行的活動溝槽43。
[0026]所述固定機構4上設有傳感器5，本實施例中該傳感器5設在鎖舌63活動部位，也可設在終止凹槽44位置。傳感器5為電池位置檢測傳感器5，可通過檢測鎖舌63的位置來確定電池是否安裝固定好。電池位置傳感器5檢測電池上到位，電池鎖止到位，并將信號傳給整車控制器;快換接插件3通過彈簧端子32，實現低壓信號、高壓電路的快速連接或斷開，快換接插件3采用內嵌式密封圈，實現IP67以上的防護等級;位置傳感器3通過無線供電和發射方式，實現快換電池與快換設備的通訊。
[0027]所述縱向通道41出入口較寬，往內逐漸變窄。所述橫向通道42最終端底部設有終止凹槽44。當電池安裝時，吊點7先沿著縱向通道41向上運動，當運動到上方止點時，再沿橫向通道42運動，當運動到橫向通道42終點時，鎖舌63落下，吊點7被固定在電池固定機構4內終止凹槽44處。所述連桿61下端設有與其垂直的頂桿62 ο當頂桿62被頂起時，解鎖連桿61帶動鎖舌63運動，實現解鎖。
[0028]本實施例中，支架I四周設有十六個螺栓與汽車底盤固定，解鎖連桿61為兩根且兩根之間還通過一橫桿相連。
[0029]本實施例只是本發明示例的實施方式，對于本領域內的技術人員而言，在本發明公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本發明上述【具體實施方式】所描述的結構，因此前面描述的方式只是優選方案，而并不具有限制性的意義，凡是依本發明所作的等效變化與修改，都在本發明權利要求書的范圍保護范圍內。
【主權項】
1.一種用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，包括電池箱體，以及設置在電動汽車底盤下的框形支架，以及連接電動汽車低壓信號、高壓電路的快換接插件，所述快換接插件包括設置在支架上的接插件插頭、設置在電池箱體上的接插件插座，所述接插件插頭與接插件插座通過彈簧端子快速連接或斷開，其特征在于:所述電池箱體兩側均設有一排圓柱形吊點，所述支架兩側設有與前述吊點相對應的固定機構，所述固定機構設有吊點進出的縱向通道，縱向通道頂端一側還設有橫向通道，電池安裝或拆卸經過兩個連續的縱向通道和橫向通道的位移，所述支架上還設有一鎖止機構，所述鎖止機構包括解鎖連桿，所述連桿上均勻設置有一排可旋轉鎖舌與固定機構相連，所述鎖舌底部設有拉緊彈簧連接固定機構其縱向通道出入口的一側，所述鎖舌底部一側還設有限位突起，所述固定機構上設有限位突起運行的活動溝槽。2.根據權利要求1所述的用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，其特征在于:所述固定機構上設有傳感器，所述傳感器為電池位置檢測傳感器，通過檢測鎖舌的位置來確定電池是否安裝固定好，電池位置檢測傳感器檢測電池上到位，電池鎖止到位，并將信號傳給整車控制器;快換接插件通過彈簧端子，實現低壓信號、高壓電路的快速連接或斷開，快換接插件采用內嵌式密封圈，實現IP67以上的防護等級；電池位置檢測傳感器通過無線供電和發射方式，實現快換電池與快換設備的通訊。3.根據權利要求1所述的用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，其特征在于:所述縱向通道出入口較寬，往內逐漸變窄。4.根據權利要求1所述的用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，其特征在于:所述橫向通道最終端底部設有終止凹槽，當電池安裝時，吊點先沿著縱向通道向上運動，當運動到上方止點時，再沿橫向通道運動，當運動到橫向通道終點時，鎖舌落下，吊點被固定在電池固定機構內終止凹槽處。5.根據權利要求1所述的用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，其特征在于:所述連桿下端設有與其垂直的頂桿。6.根據權利要求1所述的用于電動汽車的通用化整體式電池更換系統，其特征在于:所述電池箱體安裝時，電池箱體沿縱向通道移動到支架的上鎖止點，電池吊點沿縱向通道移動到終點，然后沿橫向通道運動至終止凹槽，停止運動，鎖止機構落鎖，此時電池箱體被固定在快換支架上；電池箱體拆卸時，頂桿向上推動，解鎖連桿被頂起并向上移動后，電池固定機構內部鎖止機構被打開，電池吊點先沿橫向通道移動，再沿著縱向通道移動，電池被拆卸下來。
【文檔編號】H01M2/10GK105857048SQ201610298104
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】李亞輝
【申請人】臻昊(北京)新能源科技有限公司