一种车端快换电系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及新能源汽车技术领域，公开了一种车端快换电系统及方法，包括电池、车身、电机及控制器以及对称设置于电池两侧的电池端锁销、车端加解锁机构、拉线和车端加解锁装置；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；并且为卡接式快换机构，换电速度快，锁止可靠性较高，提升整包安全性。提升整包安全性。提升整包安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种车端快换电系统及方法


[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，尤其涉及一种车端快换电系统及方法。

技术介绍

[0002]目前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。
[0003]在众多快换电装置中，如何在整车布置，特别是车端换电如何在整车实现同步解锁及实现控制解锁是一个难题。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提出了一种车端快换电系统及方法，其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；并且可沿用现有车身结构。
[0005]本专利技术的一种车端快换电系统及方法，包括电池、车身、电机及控制器以及对称设置于电池两侧的电池端锁销、车端加解锁机构、拉线和车端加解锁装置；
[0006]电池每侧设置有至少两个电池端锁销和至少两个车端加解锁机构、拉线、电池、以及车端加解锁装置、车身以及电机及控制器；
[0007]同侧的每个车端加解锁机构可与对应的电池端锁销锁合；还包括拉线，每个车端加解锁机构分别固定连接于同侧的拉线上，拉线控制至少两个车端加解锁机构联动对电池端锁销进行加解锁；
[0008]同侧的至少两个电池端锁销分别对应至少两个车端加解锁机构的位置固定在电池的一侧侧壁上；
[0009]同侧的至少两个车端加解锁机构固定设置于对应的车端加解锁装置上；该车端加解锁装置固定于车身一侧上；
[0010]电机及控制器固定于车身上，两侧的拉线端部分别连接于电机及控制器上，以实现对两侧的车端加解锁机构和电池端锁销进行加解锁操作。
[0011]每侧的所述车端加解锁装置包括结构梁、定位孔装置、螺栓、位移传感器；结构梁上端面长度方向上分别套接固定有至少两个车端加解锁机构，结构梁通过螺栓螺合固定于车身下端面一侧，结构梁下端面向下突设有定位销，定位孔装置固定于同侧相邻的两个电池端锁销之间的电池侧壁上，且定位销插合固定于定位孔装置上端面上，定位孔装置的设置是为了使套接于结构梁上的车端加解锁机构能准确的与电池端锁销加解锁；位移传感器对应套接于首个车端加解锁机构后端的结构梁上端面上；位移传感器和电机及控制器电连接于整车控制器上。
[0012]每侧的所述车端加解锁装置还包括密封罩环、罩盖、防尘罩；密封罩环套接于每个
车端加解锁机构下端且扣合于车端加解锁机构所在的结构梁下端面处，其作用是防止异物灰尘进入车端加解锁机构内，影响车端加解锁机构与电池端锁销加解锁；每个车端加解锁机构后端的结构梁下端面处开设有人工解锁孔，罩盖对应固定于该人工解锁孔上；防尘罩为侧端敞口的长方体容置槽，防尘罩将对应一侧的至少两个电池端锁销以及定位孔装置罩设于其槽体内，防尘罩的敞口端固定于对应一侧的电池侧壁上，该防尘罩的上端面对应于每个电池端锁销位置以及对应于定位销位置分别开设有缺失孔，防尘罩的作用是防止灰尘及异物附着在电池端锁销以及定位孔装置上，从而影响车端加解锁机构与电池端锁销加解锁以及影响定位销插合定位在定位孔装置中。
[0013]每个所述车端加解锁机构包括加解锁本体、一对锁钩、一对第一弹簧、驱动轴、一对机械加解锁销、第一限位销；所述加解锁本体整体为四棱柱体，其上端面开设有纵向拉线槽，四棱柱体前侧壁的纵向拉线槽端面的左右两侧分别开设有一个机械销盲孔，平行于纵向拉线槽的四棱柱体左右两侧壁间水平贯穿有椭圆形的驱动轴限位孔，该驱动轴限位孔分别贯穿纵向拉线槽和一对机械销盲孔，驱动轴限位孔所在的四棱柱体左右两侧壁下方分别对应突设有锁钩旋转轴，一对第一弹簧分别容置于一对机械销盲孔内，左右一对机械加解锁销分别对应触接于一对第一弹簧末端并分别容置于一对机械销盲孔内，左右一对锁钩分别转动连接于锁钩旋转轴上，驱动轴依次转动穿过右锁钩上端、驱动轴限位孔右端、右机械加解锁销、纵向拉线槽、左机械加解锁销、驱动轴限位孔左端、右锁钩上端，驱动轴左端部被第一限位销插合限位固定，拉线同向悬设于纵向拉线槽内，拉线中部与露设于纵向拉线槽内的驱动轴垂向固定连接，驱动轴可沿驱动轴限位孔长度方向前后水平滑动，一对锁钩分别以一对锁钩旋转轴为轴同步转动，一对锁钩的下部钩体分别对应可与同一个电池端锁销锁合。
[0014]每个所述锁钩由一体成型的钩柄和钩体构成，钩体与电池端锁销锁合，钩柄和钩体连接部设有锁钩转轴孔，锁钩转轴孔转动套接于锁钩旋转轴上，钩柄上端设有驱动轴穿设孔，驱动轴穿设孔转动套接于驱动轴上。
[0015]驱动轴由长圆柱体构成，长圆柱体一端端面设有限位帽，长圆柱体另一端侧壁上开设有驱动轴限位穿孔，长圆柱体侧壁中部水平向开设有拉线固定孔，限位帽与右锁钩上端外侧面限位触接，第一限位销插合于驱动轴限位穿孔内，将左锁钩上端限位，悬设于纵向拉线槽内的拉线中部穿设固定于拉线固定孔内，驱动轴的限位帽和右锁钩之间以及第一限位销和左锁钩之间的长圆柱体上分别夹设套接有一个垫圈。
[0016]每个机械加解锁销为短圆柱体，该短圆柱体后端侧壁上水平向开设有穿孔，驱动轴转动穿设套接于穿孔内。
[0017]车端加解锁机构还包括有第二弹簧、锁销压紧装置、一对锁销压紧装置限位块、四颗压紧螺栓、一对第二限位销；锁销压紧装置整体为上端开口的筒体，筒体对向的侧壁对应开设有锁销压紧装置限位槽孔；所述加解锁本体下端面向内凹设有锁销压紧装置容置盲孔，四棱柱体前后侧壁对应于锁销压紧装置容置盲孔侧壁位置分别匹配开设有锁销压紧装置限位孔以及压紧螺栓螺合孔；第二弹簧容置于锁销压紧装置的筒体内，第二弹簧和锁销压紧装置共同容置于锁销压紧装置容置盲孔内，第二弹簧上端和下端分别触接于锁销压紧装置容置盲孔的内顶壁处和锁销压紧装置内底壁处，锁销压紧装置可在锁销压紧装置容置盲孔内上下移动，锁销压紧装置下端面可触接于对应的电池端锁销上，锁销压紧装置限位
块表面突设有限位销轴，锁销压紧装置限位块两端分别设有固定孔，一对锁销压紧装置限位块的限位销轴分别穿过四棱柱体前后侧壁上的锁销压紧装置限位孔，并分别容置于锁销压紧装置的锁销压紧装置限位槽孔内，一对锁销压紧装置限位块分别通过压紧螺栓与四棱柱体前后侧壁触接螺合固定；每个锁钩旋转轴端部侧壁上穿设固定有一个第二限位销；锁销压紧装置的内底壁上突设有定位凸柱，第二弹簧下端套接于定位凸柱上。
[0018]所述加解锁本体的前后侧壁的上部分别水平延伸有衔接凸块，纵向拉线槽和一对机械销盲孔在衔接凸块分别上水平延伸。；每个所述衔接凸块的左右侧壁分别水平延伸出挡块；每个挡块上端面向下设有缺失槽，每个缺失槽上开设有衔接孔。
[0019]每个所述电池端锁销包括固定块和销轴，固定块固定于电池的侧壁上，一对锁钩的下部钩体可同步锁合于对应的销轴上。
[0020]所述结构梁上对应每个车端加解锁机构设有限位凹槽，该限位凹槽槽底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车端快换电系统，其特征在于：包括电池(4)、车身(6)、电机及控制器(7)以及对称设置于电池(4)两侧的电池端锁销(1)、车端加解锁机构(2)、拉线(3)和车端加解锁装置(5)；电池(4)每侧设置有至少两个电池端锁销(1)、至少两个车端加解锁机构(2)、拉线(3)以及车端加解锁装置(5)；同侧的每个车端加解锁机构(2)可与对应的电池端锁销(1)锁合；每个车端加解锁机构(2)分别固定连接于同侧的拉线(3)上，拉线(3)控制至少两个车端加解锁机构(2)联动对电池端锁销(1)进行加解锁；同侧的至少两个电池端锁销(1)分别对应至少两个车端加解锁机构(2)的位置固定在电池(4)的一侧侧壁上；同侧的至少两个车端加解锁机构(2)固定设置于对应的车端加解锁装置(5)上；该车端加解锁装置(5)固定于车身(6)一侧；电机及控制器(7)固定于车身(6)上，两侧的拉线(3)端部分别连接于电机及控制器(7)上。2.根据权利要求1所述的一种车端快换电系统，其特征在于：每侧的所述车端加解锁装置(5)包括结构梁(5.1)、定位孔装置(5.2)、螺栓(5.3)、位移传感器(5.4)；结构梁(5.1)上端面长度方向上分别套接固定有至少两个车端加解锁机构(2)，结构梁(5.1)通过螺栓(5.3)螺合固定于车身(6)下端面一侧，结构梁(5.1)下端面向下突设有定位销(5.1.1)，定位孔装置(5.2)固定于同侧相邻的两个电池端锁销(1)之间的电池(4)侧壁上，且定位销(5.1.1)插合固定于定位孔装置(5.2)上端面上；位移传感器(5.4)对应套接于首个车端加解锁机构(2)后端的结构梁(5.1)上端面上；位移传感器(5.4)和电机及控制器(7)电连接于整车控制器上。3.根据权利要求2所述的一种车端快换电系统，其特征在于：每侧的所述车端加解锁装置(5)还包括密封罩环(5.5)、罩盖(5.6)、防尘罩(5.7)；密封罩环(5.5)套接于每个车端加解锁机构(2)下端且扣合于车端加解锁机构(2)所在的结构梁(5.1)下端面处；每个车端加解锁机构(2)后端的结构梁(5.1)下端面处开设有人工解锁孔(5.1.2)，罩盖(5.6)对应固定于该人工解锁孔(5.1.2)上；防尘罩(5.7)为侧端敞口的长方体容置槽，防尘罩(5.7)将对应一侧的至少两个电池端锁销(1)以及定位孔装置(5.2)罩设于其槽体内，防尘罩(5.7)的敞口端固定于对应一侧的电池(4)侧壁上，该防尘罩(5.7)的上端面对应于每个电池端锁销(1)位置以及对应于定位销(5.1.1)位置分别开设有缺失孔(5.7.1)。4.根据权利要求3所述的一种车端快换电系统，其特征在于：每个所述车端加解锁机构(2)包括加解锁本体(2.1)、一对锁钩(2.2)、一对第一弹簧(2.3)、驱动轴(2.4)、一对机械加解锁销(2.5)、第一限位销(2.6)；所述加解锁本体(2.1)整体为四棱柱体，其上端面开设有纵向拉线槽(2.1.1)，四棱柱体前侧壁的纵向拉线槽(2.1.1)端面的左右两侧分别开设有一个机械销盲孔(2.1.2)，平行于纵向拉线槽(2.1.1)的四棱柱体左右两侧壁间水平贯穿有椭圆形的驱动轴限位孔(2.1.3)，该驱动轴限位孔(2.1.3)分别贯穿纵向拉线槽(2.1.1)和一对机械销盲孔(2.1.2)，驱动轴限位孔(2.1.3)所在的四棱柱体左右两侧壁下方分别对应突设有锁钩旋转轴(2.1.4)，一对第一弹簧(2.3)分别容置于一对机械销盲孔(2.1.2)内，左右一对机械加解
锁销(2.5)分别对应触接于一对第一弹簧(2.3)末端并分别容置于一对机械销盲孔(2.1.2)内，左右一对锁钩(2.2)分别转动连接于锁钩旋转轴(2.1.4)上，驱动轴(2.4)依次转动穿过右锁钩(2.2)上端、驱动轴限位孔(2.1.3)右端、右机械加解锁销(2.5)、纵向拉线槽(2.1.1)、左机械加解锁销(2.5)、驱动轴限位孔(2.1.3)左端、右锁钩(2.2)上端，驱动轴(2.4)左端部被第一限位销(2.6)插合限位固定，拉线(3)同向悬设于纵向拉线槽(2.1.1)内，拉线(3)中部与露设于纵向拉线槽(2.1.1)内的驱动轴(2.4)垂向固定连接，驱动轴(2.4)可沿驱动轴限位孔(2.1.3)长度方向前后水平滑动，一对锁钩(2.2)分别以一对锁钩旋转轴(2.1.4)为轴同步转动，一对锁钩(2.2)的下部钩体分别对应可与同一个电池端锁销(1)锁合；每个所述锁钩(2.2)由一体成型的钩柄(2.2.1)和钩体(2.2.2)构成，钩体(2.2.2)与电池端锁销(1)锁合，钩柄(2.2.1)和钩体(2.2.2)连接部设有锁钩转轴孔(2.2.3)，锁钩转轴孔(2.2.3)转动套接于锁钩旋转轴(2.1.4)上，钩柄(2.2.1)上端设有驱动轴穿设孔(2.2.4)，驱动轴穿设孔(2.2.4)转动套接于驱动轴(2.4)上；驱动轴(2.4)由长圆柱体构成，长圆柱体一端端面设有限位帽(2.4.1)，长圆柱体另一端侧壁上开设有驱动轴限位穿孔(2.4.2)，长圆柱体侧壁中部水平向开设有拉线固定孔(2.4.3)，限位帽(2.4.1)与右锁钩(2.2)上端外侧面限位触接，第一限位销(2.6)插合于驱动轴限位穿孔(2.4.2)内，将左锁钩(2.2)上端限位，悬设于纵向拉线槽(2.1.1)内的拉线(3)中部穿设固定于拉线固定孔(2.4.3)内，驱动轴(2.4)的限位帽(2.4.1)和右锁钩(2.2)之间以及第一限位销(2.6)和左锁钩(2.2)之间的长圆柱体上分别夹设套接有一个垫圈(2.12)；每个机械加解锁销(2.5)为短圆柱体，该短圆柱体后端侧壁上水平向开设有穿孔(2.5.1)，驱动轴(2.4)转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振涛，曹恒访，赵豪儒，吴小平，张占江，邱胜国，赵慧超，肖申，裴小娟，曹云飞，
申请(专利权)人：博众精工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：