一种电池包紧固装置、安装系统及部分换电方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池包紧固装置、安装系统及部分换电方法，其中装置包括至少一对相对设置的紧固机构；紧固机构包括固定板、第一摩擦片、弹性工件、连接杆、电磁铁和轴承；连接杆安装于轴承上，且其一端与固定板连接；弹性工件设置于固定板与轴承之间，且其处于压缩状态；第一摩擦片设置于固定板远离连接杆的一侧；电磁铁设置于连接杆的另一端，且间隔预设距离，电磁铁用于在通电时对连接杆产生吸力以克服弹性工件的弹力。通过控制电磁铁的电流变化即可实现电池包的紧固和拆卸，结构简单，安装和拆卸操作方便快捷，效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种电池包紧固装置、安装系统及部分换电方法
本专利技术涉及新能源汽车
，尤其涉及一种电池包紧固装置、安装系统及部分换电方法。
技术介绍
当前电动汽车换电中，由于需要更换质量体积较大的整个电池包，换电步骤繁琐，故需要在建设成本高，占地面积大的换电站中进行。为了解决换电步骤繁琐，需要在建设成本高，占地面积大的换电站中进行问题，中国专利202020086987.4提供了一种汽车电池模组更换装置及汽车电池模组，但该汽车电池模组更换装置结构繁琐，虽然相对于原有的换电方案更简单，但是其实现定位、安装、固定的结构较为复杂，其定位、安装、固定的过程操作繁琐，便捷性不佳。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电池包紧固装置、安装系统及部分换电方法，以解决现有的电池包更换装置中紧固机构结构繁琐、操作便捷性不佳的问题。第一方面，提供了一种电池包紧固装置，包括至少一对相对设置的紧固机构；所述紧固机构包括固定板、第一摩擦片、弹性工件、连接杆、电磁铁和轴承；所述连接杆安装于所述轴承上，且其一端与所述固定板连接；所述弹性工件设置于所述固定板与轴承之间，且其处于压缩状态；所述第一摩擦片设置于所述固定板远离所述连接杆的一侧；所述电磁铁设置于所述连接杆的另一端，且间隔预设距离，所述电磁铁用于在通电时对所述连接杆产生吸力以克服所述弹性工件的弹力。使用该电池包紧固装置时，紧固机构对称设置在电池包安装仓的两侧，轴承安装于车架上。在紧固电池包时，首先对电磁铁通电，电磁铁对连接杆产生的吸力使连接杆克服弹性工件的弹力产生位移，弹性工件被进一步压缩，同时带动固定板向两侧移动，此时将四周设置有第二摩擦片的配套电池包移动至电池包安装仓内，然后对电磁铁停止通电，固定板在弹性工件回弹力的作用下向电池包夹紧，此时第一摩擦片与电池包上的第二摩擦片压紧，使得电池包与固定板之间的竖直平面存在静摩擦力，确保电池包不会产生竖直平面内的位移，同时电池包水平方向相对侧均有来自弹性工件的压力，确保电池包不会产生水平方向的位移，可以非常好的将电池包紧固在电池包安装仓内。拆卸时，只需对电磁铁通电，驱使固定板向两侧移动，即可释放电池包，然后对电磁铁停止通电，即可完成拆卸。该电池包紧固装置结构简单，安装和拆卸操作方便快捷，效率高。进一步地，所述固定板包括壳体、设置于所述壳体内的缓冲板及多个压缩弹簧；所述壳体内部设置有多个用于放置多个所述压缩弹簧的凹槽，所述缓冲板上对应于所述凹槽的位置设置有用于放置所述压缩弹簧的通孔，所述压缩弹簧纵向设置于所述壳体内部的凹槽与所述缓冲板上对应的通孔形成的空间内；所述连接杆一端贯穿所述壳体的一侧壁与所述缓冲板连接。车辆行驶过程中，来自车架的振动会传递给连接杆，通过设置该结构的固定板，连接杆会将振动传递至缓冲板，缓冲板再将振动通过多个压缩弹簧对竖直方向的振动进行缓冲之后传给壳体，壳体再将振动传给电池包，便可以在振动从车架传导到电池包的整个过程中起到缓冲的作用。进一步地，所述固定板远离所述连接杆的一侧底部设置有水平向外延伸的支撑板。通过设置支撑板，可对电池包起到支撑的作用，克服电池包的自身重力，进一步增强紧固效果。进一步地，所述连接杆包括杆体及设置于杆体靠近所述电磁铁的一端的铁块；所述铁块的最大外径大于所述轴承的孔径。铁块的最大外径大于所述轴承的孔径可防止连接杆脱落，保证装置的稳定性。进一步地，所述弹性工件为压缩弹簧，且所述压缩弹簧套设于连接杆上。进一步地，在紧固电池包时，成对设置的所述紧固机构的电磁铁通入大小呈阶梯式下降的电流，直至为0；在拆卸电池包时，成对设置的所述紧固机构的电磁铁通入大小呈阶梯式增大的电流，直至达到预设电流值。在紧固电池包时，若直接断开电磁铁的电流，那么固定板会在巨大的弹力作用下在极短的时间内压在电池包上，则有可能会出现相对设置的紧固机构中的弹性工件形变量不一致导致的水平方向受力不平衡，让电池包无法固定在中心位置。在拆卸电池包时，若同时直接给电磁铁通上足够的电流，那么也可能在固定板离开电池包的过程中，出现电池包水平方向合力不为零的情况，使得电池包在水平方向上被挤压。在紧固电池包时，通过向成对设置的所述紧固机构的电磁铁通入大小呈阶梯式下降的电流，直至为0，可使相对设置的紧固机构中的弹性工件形变量保持一致，不发生突变，从而保证电池包被紧固在中心位置。拆卸时同理，通过向成对设置的所述紧固机构的电磁铁通入大小呈阶梯式增大的电流，直至达到预设电流值，使得相对设置的紧固机构中的弹性工件形变量保持一致，不会使得电池包在水平方向上被挤压。通过该电流控制方式，可实现电池包平顺地紧固和拆卸。进一步地，所述电池包紧固装置包括多对相对设置的所述紧固机构。考虑到电池包的体积大小、重量及车架空间等因素，根据实际情况设定紧固机构的对数。第二方面，提供了一种电池包安装系统，包括定位系统、升降装置、辅助固定装置及如上所述的电池包紧固装置；所述定位系统包括多个激光发射器和多个激光接收感应装置，所述多个激光发射器设置于车架上的电池包安装仓的顶部，所述多个激光接收感应装置设置于电池包的顶部，且所述多个激光接收感应装置与所述多个激光发射器的位置一一对应；所述升降装置设置于电池包的底部，用于控制电池包的升降；所述辅助固定装置包括设置于电池包外侧的第二摩擦片；所述电池包紧固装置设置于车架上的电池包安装仓的四周。使用该电池包安装系统时，首先多个激光发射器垂直向下发射激光，用户在激光的指引下，将电池包推动到对应位置，当多束激光与多个激光接收感应装置对应上时，则定位完成。然后电池包紧固装置中的电磁铁通电，使固定板产生位移；然后升降装置工作，驱使电池包上升预设距离，使电池包进入电池包安装仓里面；然后将电池包紧固装置中的电磁铁的电流断开或逐渐减小至零，固定板在弹性工件的作用下移动并将电池包夹紧；最后升降装置复位，使升降装置收回到电池包的底部，即完成安装工作。拆卸时，反向操作上述安装过程即可。进一步地，所述定位系统还包括与所述多个激光接收感应装置电连接的控制器，以及与所述控制电连接的报警模块；当所述控制器同时接收到所述多个激光接收感应装置发送的电信号时，发出报警信号给报警模块以发出提示。由于电池包安装仓设置于车底，在进行定位时，不便于判断是否准确定位，通过设置控制器和报警模块，控制器在同时接收到多个激光接收感应装置发送的电信号时，发出报警信号给报警模块，报警模块发出提示，以便于用户判断定位成功。第三方面，提供了一种部分换电方法，基于如上所述的电池包安装系统进行换电，双电池包电动汽车的主电池包固定于车架上，车架上还设置有副电池包安装仓；多个激光接收感应装置设置于副电池包顶部，第二摩擦片设置于副电池包的外侧，升降装置设置于副电池包的底部，多个激光发射器设置于副电池包安装仓的顶部，电池包紧固装置设置于副电池包安装仓的四周；过程包括：安装时，将副电池包移动至车底，并将多个激光接收感应装置与多个激光发射器垂直向下发射的激光对应，完成定位；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池包紧固装置，其特征在于，包括至少一对相对设置的紧固机构；/n所述紧固机构包括固定板、第一摩擦片、弹性工件、连接杆、电磁铁和轴承；/n所述连接杆安装于所述轴承上，且其一端与所述固定板连接；所述弹性工件设置于所述固定板与轴承之间，且其处于压缩状态；所述第一摩擦片设置于所述固定板远离所述连接杆的一侧；所述电磁铁设置于所述连接杆的另一端，且间隔预设距离，所述电磁铁用于在通电时对所述连接杆产生吸力以克服所述弹性工件的弹力。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池包紧固装置，其特征在于，包括至少一对相对设置的紧固机构；
所述紧固机构包括固定板、第一摩擦片、弹性工件、连接杆、电磁铁和轴承；
所述连接杆安装于所述轴承上，且其一端与所述固定板连接；所述弹性工件设置于所述固定板与轴承之间，且其处于压缩状态；所述第一摩擦片设置于所述固定板远离所述连接杆的一侧；所述电磁铁设置于所述连接杆的另一端，且间隔预设距离，所述电磁铁用于在通电时对所述连接杆产生吸力以克服所述弹性工件的弹力。


2.根据权利要求1所述的电池包紧固装置，其特征在于，所述固定板包括壳体、设置于所述壳体内的缓冲板及多个压缩弹簧；
所述壳体内部设置有多个用于放置多个所述压缩弹簧的凹槽，所述缓冲板上对应于所述凹槽的位置设置有用于放置所述压缩弹簧的通孔，所述压缩弹簧纵向设置于所述壳体内部的凹槽与所述缓冲板上对应的通孔形成的空间内；所述连接杆一端贯穿所述壳体的一侧壁与所述缓冲板连接。


3.根据权利要求1所述的电池包紧固装置，其特征在于，所述固定板远离所述连接杆的一侧底部设置有水平向外延伸的支撑板。


4.根据权利要求1所述的电池包紧固装置，其特征在于，所述连接杆包括杆体及设置于杆体靠近所述电磁铁的一端的铁块；所述铁块的最大外径大于所述轴承的孔径。


5.根据权利要求1所述的电池包紧固装置，其特征在于，所述弹性工件为压缩弹簧，且所述压缩弹簧套设于连接杆上。


6.根据权利要求1至5任一项所述的电池包紧固装置，其特征在于，在紧固电池包时，成对设置的所述紧固机构的电磁铁通入大小呈阶梯式下降的电流，直至为0；在拆卸电池包时，成对设置的所述紧固机构的电磁铁通入大小呈阶梯式增大的电流，直至达到预设电流值。


7.根据权利要求1所述的电池包紧固装置，其特征在于，所述电池包紧固装置包括多对相对设置的所述紧固机构。


8.一种电池包安装系统，其特征在于，包括定位系统、升降装置、辅助固定装置及...

【专利技术属性】
技术研发人员：周维，黄鹏，欧阳晓平，黄世富，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43