本发明专利技术是一种兼具车端控制的电池快装装置、车辆及方法。包括锁钩机构、锁杆机构、锁止判定机构和锁止控制机构。在需要更换电池包时，托盘或举升类移动支架、推车、移动换电车/箱等设备托起并抵消电池包重力；然后车端控制解锁电池包与整车的连接；车端控制锁止机构的控制器/传感器执行换电解锁动作，实现电池包与整车分离；电池包与整车分离后，待更换的电池包被托起安装在电池包安装位置，车端控制锁止机构的控制器/传感器再次执行换电锁紧动作，即可实现电池包与整车的锁紧连接。本发明专利技术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，只要有普通托盘即可完成快速换电或者电池拆卸，换电速度快，机构简单，锁止可靠性较高。靠性较高。靠性较高。
【技术实现步骤摘要】
一种兼具车端控制的电池快换装置、车辆以及方法
[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，具体的说是一种兼具车端控制的电池快装装置、车辆及方法。
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，降低换电平台的通用性，造成换电平台资源浪费；目前电池包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，锁止可靠性较差。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种兼具车端控制的电池快装装置、车辆及方法，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，只要有普通托盘即可完成快速换电或者电池拆卸；并且换电速度快，机构简单，锁止可靠性较高，解决了需要依托换电站专属换电设备的问题。
[0005]本专利技术技术方案结合附图说明如下：
[0006]本专利技术实施例提供了一种兼具车端控制的电池快换装置，包括锁钩机构1、锁杆机构2、锁止判定机构3和锁止控制机构4；
[0007]所述锁钩机构1固定在整车端，包括设置在外壳内的底座11、锁钩12、连杆13、阻尼限位块14、第一弹簧15和固定轴16；所述连杆13固定在底座11上；所述连杆13的两端通过固定轴16与两个锁钩12的上端连接；所述第一弹簧15的两端与锁钩12上端的内侧固定；所述锁钩12以固定轴16作为中心轴自由旋转；所述连杆13的下端设置有阻尼限位块14；
[0008]所述锁杆机构2固定在电池包端，包括锁杆底座21、锁栓22和限位块23；所述锁栓22安装在锁杆底座21中；所述限位块23设置在锁栓22的一端，与锁杆底座21的凹槽配合，对锁栓22进行限位；
[0009]所述锁止判定机构3包括锁止判定机构外壳31和设置在锁止判定机构外壳31内的传感器探头32和第一电路板；所述传感器探头32固定在底座11上，与第一电路板连接；所述第一电路板固定在底座11后面板上，引出电路与锁止控制机构4，实现信号互通，实时反馈锁钩12位置信号，判定锁紧、解锁是否到位；
[0010]所述锁止控制机构4包括锁止控制机构外壳41和设置在锁止控制机构外壳41内部的锁杆42、第二弹簧、永磁体和第二电路板；所述锁止控制机构4安装在底座11的后面板上；所述第一电路板和第二电路板连接；所述第二电路板与控制器连接，接收控制器和传感器
探头32发出的控制执行指令；所述锁杆42尾部有电磁铁结构，产生的电磁能够与永磁体产生电磁相吸作用，电磁吸力能抵消并压缩第二弹簧。
[0011]进一步的，所述连杆13呈“工”字型。
[0012]进一步的，所述锁栓22的一侧为方形带凹槽结构，与锁杆底座21配合，实现4个方向上自由度的限制；所述锁栓22的另一侧为圆柱形结构，与锁钩12的下端配合，实现电池包端与整车端的锁止连接。
[0013]进一步的，所述限位块23呈“T”字型。
[0014]进一步的，所述传感器探头32包括解锁判定探头321和锁紧判定探头322；解锁状态时解锁判定探头321反馈解锁到位信息，当锁钩12复位后，遮挡锁紧判定探头322时，锁紧判定探头322反馈锁止到位信息。
[0015]进一步的，所述锁钩12的下端为弧形凹槽121；所述弧形凹槽121的下端设置有导向结构111。
[0016]进一步的，所述锁止控制机构4在接收到来至控制器或传感器探头32发出的控制执行指令时，锁杆42尾部的电磁铁结构产生电磁并与锁止控制模块外壳41内部的永磁体产生电磁相吸作用，电磁吸力抵消并压缩第二弹簧，锁杆42退回到锁止控制模块外壳41内部，锁杆42前端面低于底座11的前面板；此时与锁钩12的弧型凹槽121解除接触配合，对锁钩12进行解除限制旋转，保证锁钩12处于解锁状态，即实现电池包端与整车端脱离连接。
[0017]本专利技术实施例提供了一种车辆，包括一种兼具车端控制的电池快换装置。
[0018]本专利技术实施例还提供了一种兼具车端控制的电池快换方法，通过一种兼具车端控制的电池快换装置实现，包括解锁过程和锁紧过程；
[0019]所述解锁过程如下：
[0020]整车开始进行快速换电时，锁杆42退回，对锁钩12进行解除限制旋转，托盘类支架下移，带动电池包下移，同时固定在电池包端的锁栓22下移，锁钩12的倒钩结构受到来自锁栓22向下的力，致使锁钩12受力发生旋转并压缩第一弹簧15；锁栓22随电池包向下移动，脱离锁钩12后，电池包端与整车端实现分离；
[0021]所述锁紧过程如下：
[0022]整车开始进行快速换电时，待换电池包上移，定位上移到预定位置，锁栓22与锁钩12的弧形凹槽121接触，并推动锁钩12旋转，压缩第一弹簧15；随着锁栓22继续上移，待锁栓22到达预定位置时并与阻尼限位块14接触，此时，锁栓22与锁钩21的弧形凹槽121分离，锁钩12受第一弹簧弹力15作用下复位。
[0023]进一步的，在解锁过程和锁紧过程完成后，进行0次或1次或2次自检；
[0024]所述自检的具体过程如下：
[0025]检查高压电路状态是否满足阈值要求；
[0026]检查低压电路状态是否满足阈值要求；
[0027]检查绝缘、耐压状态是否满足阈值要求；
[0028]检查温度状态是否满足阈值要求。
[0029]本专利技术的有益效果为：
[0030]本专利技术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，只要有普通托盘即可完成快速换电或者电池拆卸；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。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1为本专利技术所述一种兼具车端控制的电池快换装置的整体结构示意图；
[0033]图2为本专利技术所述一种兼具车端控制的电池快换装置中锁钩机构、锁止判定机构和锁止控制机构的一个角度示意图；
[0034]图3为本专利技术所述一种兼具车端控制的电池快换装置中锁钩机构、锁止判定机构和锁止控制机构的另一个角度示意图；
[0035]图4为本专利技术所述一种兼具车端控制的电池快换装置中锁杆机构的结构示意图；
[0036]图5为本专利技术所述一种兼具车端控制的电池快换装置中锁杆机构在解锁状态的结构示意图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种兼具车端控制的电池快换装置，其特征在于，包括锁钩机构(1)、锁杆机构(2)、锁止判定机构(3)和锁止控制机构(4)；所述锁钩机构(1)固定在整车端，包括设置在外壳内的底座(11)、锁钩(12)、连杆(13)、阻尼限位块(14)、第一弹簧(15)和固定轴(16)；所述连杆(13)固定在底座(11)上；所述连杆(13)的两端通过固定轴(16)与两个锁钩(12)的上端连接；所述第一弹簧(15)的两端与锁钩(12)上端的内侧固定；所述锁钩(12)以固定轴(16)作为中心轴自由旋转；所述连杆(13)的下端设置有阻尼限位块(14)；所述锁杆机构(2)固定在电池包端，包括锁杆底座(21)、锁栓(22)和限位块(23)；所述锁栓(22)安装在锁杆底座(21)中；所述限位块(23)设置在锁栓(22)的一端，与锁杆底座(21)的凹槽配合，对锁栓(22)进行限位；所述锁止判定机构(3)包括锁止判定机构外壳(31)和设置在锁止判定机构外壳(31)内的传感器探头(32)和第一电路板；所述传感器探头(32)固定在底座(11)上，与第一电路板连接；所述第一电路板固定在底座(11)后面板上，引出电路与锁止控制机构(4)，实现信号互通，实时反馈锁钩(12)位置信号，判定锁紧、解锁是否到位；所述锁止控制机构(4)包括锁止控制机构外壳(41)和设置在锁止控制机构外壳(41)内部的锁杆(42)、第二弹簧、永磁体和第二电路板；所述锁止控制机构(4)安装在底座(11)的后面板上；所述第一电路板和第二电路板连接；所述第二电路板与控制器连接，接收控制器和传感器探头(32)发出的控制执行指令；所述锁杆(42)尾部有电磁铁结构，产生的电磁能够与永磁体产生电磁相吸作用，电磁吸力能抵消并压缩第二弹簧。2.根据权利要求1所述的一种兼具车端控制的电池快换装置，其特征在于，所述连杆(13)呈“工”字型。3.根据权利要求1所述的一种兼具车端控制的电池快换装置，其特征在于，所述锁栓(22)的一侧为方形带凹槽结构，与锁杆底座(21)配合，实现4个方向上自由度的限制；所述锁栓(22)的另一侧为圆柱形结构，与锁钩(12)的下端配合，实现电池包端与整车端的锁止连接。4.根据权利要求1所述的一种兼具车端控制的电池快换装置，其特征在于，所述限位块(23)呈“T”字型。5.根据权利要求1所述的一种兼具车端控制的电池快换装置，其特征在于，所述传感器探头(32)包括解锁判定探头(321)和锁紧判定探头(32...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵豪儒，翟旭亮，张占江，王振涛，曹云飞，荣常如，
申请(专利权)人：一汽模具制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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