本发明专利技术属于新能源电动汽车技术领域，公开了一种动力电池的螺帽式快装装置和方法，动力电池的螺帽式快装装置包括固定在动力电池上的电池端组件和固定在车体上的车端组件，电池端组件，包括锁舌，锁舌上沿圆周方向间隔均布多个锁钩；车端组件包括锁座、导向柱、螺帽、波纹弹簧和驱动模块，导向柱穿设在锁座上并固定；螺帽的台阶孔套设在导向柱上并与导向柱活动连接，螺帽的锁孔与锁舌配合以锁止或解锁；波纹弹簧套设在导向柱上并止抵于导向柱和锁舌之间；驱动模块驱动螺帽转动至锁钩与锁槽对准，驱动模块与整车控制器通信连接。本发明专利技术简化了电池端组件；实现整车控制器对动力电池的锁止和解锁控制，利于简化换电设备和提高换电效率，通用性好。通用性好。通用性好。
【技术实现步骤摘要】
一种动力电池的螺帽式快装装置和方法
[0001]本专利技术涉及新能源电动汽车
，尤其涉及一种动力电池的螺帽式快装装置和方法。
技术介绍
[0002]新能源汽车具有绿色环保的优点，但续航一直是限制新能源汽车发展的最重要问题。目前，对电动汽车的动力电池的充电很难在短时间内完成，因此，目前保证新能源汽车能够在短时间补充电能的主要方案是“换电”。“换电”即将预先充满电的动力电池替换新能源汽车上的需要补充电能的动力电池，以达到快速补充电能的目的。
[0003]现有电动汽车换电机构均需要依托换电站专属换电设备，即换电站换电设备与换电结构相绑定，这种换电平台的通用性差，造成换电平台资源浪费；目前动力电池换电主要分为侧方换电和底部换电等方式，换电机构分为半固定螺栓紧固方式、棘轮卡扣方式及解锁连杆滑块方式等多种实现方式，卡接的机械寿命更高，但是机构复杂，锁止和解锁控制为手动操作，自动化不高，锁止可靠性较差。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种动力电池的螺帽式快装装置和方法，以解决动力电池安装机构复杂，锁止可靠性差的问题。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种动力电池的螺帽式快装装置，包括：
[0007]电池端组件，所述电池端组件固定在动力电池上，所述电池端组件包括锁舌，所述锁舌上沿圆周方向间隔均布多个锁钩；
[0008]车端组件，包括：
[0009]锁座，所述锁座固定在车体上，所述锁座沿竖直方向设有安装孔；/>[0010]导向柱，所述导向柱穿设在所述安装孔内并与所述锁座固定连接；
[0011]螺帽，所述螺帽设有沿所述竖直方向的台阶孔和锁孔，所述锁孔的内壁设有多个螺旋状锁槽，所述锁槽设有锁扣，所述台阶孔套设在所述导向柱上并与所述导向柱之间活动连接，当所述锁舌从下向上穿入所述锁孔时，所述锁钩能够沿所述锁槽滑动至所述锁扣处以锁止，或从所述锁扣处沿所述锁槽滑出以解锁；
[0012]波纹弹簧，套设在所述导向柱上，所述波纹弹簧的两端分别止抵于所述导向柱和所述锁舌；
[0013]驱动模块，所述驱动模块被配置为驱动所述螺帽转动至所述锁钩与所述锁槽对准，所述驱动模块与整车控制器通信连接。
[0014]可选地，所述锁扣为设于所述锁槽的末端的通孔，当所述锁钩锁止于所述锁扣内时，所述锁钩的重心低于所述锁槽的末端，且所述波纹弹簧抵接于所述锁钩。
[0015]可选地，所述导向柱包括基座，所述基座与所述导向柱的顶端螺纹连接，所述基座
与所述锁座固定连接并密封所述安装孔。
[0016]可选地，所述导向柱上设有限位环，所述限位环突出于所述导向柱的外周壁，所述螺帽的所述台阶孔套设在所述限位环和所述基座之间并能够绕所述导向柱转动，所述台阶孔的台阶面与所述限位环的端面相抵。
[0017]可选地，所述导向柱上设有环形槽，所述环形槽位于所述限位环的背离所述基座的一侧，所述波纹弹簧套设在所述环形槽内并抵接于所述环形槽和所述限位环之间。
[0018]可选地，所述驱动模块包括：
[0019]控制单元，所述控制单元与所述整车控制器通信连接，所述控制单元的输出端连接轨道杆的一端，所述轨道杆的另一端设有阻块；
[0020]滑块，所述滑块套设在所述轨道杆上并与所述轨道杆之间滑动连接，所述阻块与所述滑块之间设有弹性件，所述滑块连接于所述螺帽以驱动所述螺帽转动。
[0021]可选地，所述滑块的一侧为齿条，所述螺帽的外壁设有周向齿轮，所述齿条与所述周向齿轮啮合连接。
[0022]可选地，所述锁座设有安装槽，所述驱动模块位于所述安装槽内。
[0023]可选地，所述锁舌为筒状，所述锁舌穿设在所述导向柱和所述螺帽的所述锁孔之间的间隙内。
[0024]本专利技术还提供一种动力电池的螺帽式快装方法，根据所述动力电池的螺帽式快装装置，所述动力电池的螺帽式快装方法包括如下步骤：
[0025]动力电池锁止：
[0026]S11，托盘支撑在所述动力电池的下方，并向上托举所述动力电池至车端组件下方，使得锁舌对准锁孔；
[0027]S12，驱动模块驱动螺帽转动至锁槽与锁钩对准；
[0028]S13，所述托盘向上托举所述动力电池，所述锁钩在所述锁槽内滑动上升，所述螺帽随之转动，直到所述锁钩与所述锁扣卡接，所述波纹弹簧将所述锁钩压紧在所述锁扣内；
[0029]S14，所述动力电池锁止；
[0030]所述动力电池解锁：
[0031]S21，所述托盘支撑在所述动力电池下方并向上托举动力电池以克服所述波纹弹簧的弹力；
[0032]S22，所述驱动模块驱动螺帽反向转动，使得所述锁钩与所述锁槽对准并进入所述锁槽；
[0033]S23，所述锁钩在所述动力电池的重力作用下沿所述锁槽向下滑动，螺帽随之转动，直至所述锁钩脱离所述锁槽；
[0034]S23，所述动力电池解锁。
[0035]本专利技术的有益效果：
[0036]本专利技术的一种动力电池的螺帽式快装装置，包括电池端组件和车端组件，电池端组件包括锁舌，锁舌周向设置多个锁钩，结构简单，简化了电池端组件；车端组件包括螺帽，螺帽内具有锁槽，锁槽末端设置锁扣，锁舌沿锁槽滑动上升至锁扣位置时，锁舌能够在波纹弹簧的弹力和动力电池的自身重力的作用下限位在锁扣内，驱动机构仅在锁止前和解锁前对螺帽的初始位置进行对准控制，实现整车控制器对动力电池的锁止和解锁控制，锁止和
解锁的过程螺帽转动配合动力电池的升降运动，利于简化换电设备和提高换电灵活性，通用性好，便于普及推广。
[0037]本专利技术提供一种动力电池的螺帽式快换方法，能够不依托换电站专属换电设备，即在任何换电站、任何场合，只要有普通托盘托举和支撑动力电池升降，即可完成快速换电或者动力电池拆卸；并且为卡接式快换机构，换电速度快，机构简单，锁止可靠性较高，机械结构集成驱动模块，独立控制解锁动作，实现机电一体化的自解锁控制。
附图说明
[0038]图1是本专利技术的一种动力电池的螺帽式快装装置的整体结构示意图；
[0039]图2是本专利技术的一种动力电池的螺帽式快装装置的分解结构示意图；
[0040]图3是本专利技术的一种动力电池的螺帽式快装装置中螺帽仰视图；
[0041]图4是本专利技术的一种动力电池的螺帽式快装装置中螺帽内部展开示意图；
[0042]图5是本专利技术的一种动力电池的螺帽式快装装置中导向柱的结构示意图；
[0043]图6是本专利技术的一种动力电池的螺帽式快装装置中驱动模块与螺帽的驱动关系示意图。
[0044]图中：
[0045]1、电池端组件；11、锁舌；12、锁钩；
[0046]2、车端组件；21、锁座；211、安装孔；212、安装槽；213、后盖；
[0047]22、导向柱；221、基座；222、限位环；223、环形槽；
[0048]23、螺帽；231、台阶孔；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动力电池的螺帽式快装装置，其特征在于，包括：电池端组件(1)，所述电池端组件(1)固定在动力电池上，所述电池端组件(1)包括锁舌(11)，所述锁舌(11)上沿圆周方向间隔均布多个锁钩(12)；车端组件(2)，包括：锁座(21)，所述锁座(21)固定在车体上，所述锁座(21)沿竖直方向设有安装孔(211)；导向柱(22)，所述导向柱(22)穿设在所述安装孔(211)内并与所述锁座(21)固定连接；螺帽(23)，所述螺帽(23)设有沿所述竖直方向的台阶孔(231)和锁孔(232)，所述锁孔(232)的内壁设有多个螺旋状锁槽(233)，所述锁槽(233)设有锁扣(234)，所述台阶孔(231)套设在所述导向柱(22)上并与所述导向柱(22)之间活动连接，当所述锁舌(11)从下向上穿入所述锁孔(232)时，所述锁钩(12)能够沿所述锁槽(233)滑动至所述锁扣(234)处以锁止，或从所述锁扣(234)处沿所述锁槽(233)滑出以解锁；波纹弹簧(24)，套设在所述导向柱(22)上，所述波纹弹簧(24)的两端分别止抵于所述导向柱(22)和所述锁舌(11)；驱动模块(25)，所述驱动模块(25)被配置为驱动所述螺帽(23)转动至所述锁钩(12)与所述锁槽(233)对准，所述驱动模块(25)与整车控制器通信连接。2.根据权利要求1所述的动力电池的螺帽式快装装置，其特征在于，所述锁扣(234)为设于所述锁槽(233)的末端的通孔，当所述锁钩(12)锁止于所述锁扣(234)内时，所述锁钩(12)的重心低于所述锁槽(233)的末端，且所述波纹弹簧(24)抵接于所述锁钩(12)。3.根据权利要求1所述的动力电池的螺帽式快装装置，其特征在于，所述导向柱(22)包括基座(221)，所述基座(221)与所述导向柱(22)的顶端螺纹连接，所述基座(221)与所述锁座(21)固定连接并密封所述安装孔(211)。4.根据权利要求3所述的动力电池的螺帽式快装装置，其特征在于，所述导向柱(22)上设有限位环(222)，所述限位环(222)突出于所述导向柱(22)的外周壁，所述螺帽(23)的所述台阶孔(231)套设在所述限位环(222)和所述基座(221)之间并能够绕所述导向柱(22)转动，所述台阶孔(231)的台阶面与所述限位环(222)的端面相抵。5.根据权利要求4所述的动力电池的螺帽式快装装置，其特征在于，所述导向柱(22)上设有环形槽(223)，所述环形槽(223)位于所述限位环(222)的背离所述基座(221)的一侧，所述波纹弹簧...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙焕丽，赵豪儒，张占江，王振涛，裴小娟，吕晓谦，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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