CN102263210A - 一种整体式、可快速更换电池的电动汽车动力电源储存装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整体式、可快速更换电池的电动汽车动力电源储存装置。各国对电动汽车的研究经历已久，已投入了大量的人力和财力，但是由于未能在电池的开发和利用上取得卓越的成效，严重的制约了电动汽车的使用和发展。为了让电池汽车能够早日大规模的投入使用，采用本发明将是一种能有效突破电池瓶颈的方法。该动力电源储存装置主要由四个部分组成，一部分是装置外壳，是一个由高强度材料构成的盒子，其特点是牢固、不变形。另一部分是蓄电池，其特点是比能量、比功率都较大，重量轻，体积小，储存安全，当前我们将选用目前最先进的锂离子电池及其聚合物，以后将根据电池的发展情况来调整。第三部分是更换电池时所用的工具。由于电池要储存很大的电量，目前条件下可能会做得比较大，所以需要配备合适的工具以提高效率，节省人力。第四部分是电池组管理系统，主要设备有电脑、仪表、指示灯及报警器等，是用来监测和管理电池的重要装置。

Description

一种整体式、可快速更换电池的电动汽车动力电源储存装置

所属技术领域

本发明专利涉及一种整体式、可快速更换电池的电动汽车动力电源储存装置，是一种新型的能有效突破电动汽车电池瓶颈的方法。

背景技术

随着石油、煤炭等一次能源的日益衰竭，人们正在探索寻找高效的替代能源。汽车是石油的消耗大户，如果能用其它能源车来替代汽油车，我国每年将至少节约20％的石油支出，可以使石油在国防、重工业等重要的领域多发挥其作用。电动汽车正是在这种背景下开始研发和生产的，然而电池的瓶颈效应制约着电动汽车的发展，在努力提高电池的性能的同时，为了让电池汽车能够早日大规模的投入使用，采用这种整体式、可快速更换电池的电动汽车动力电源储存装置也是一种能有效突破电池瓶颈的方法。

发明内容

整体式是指该动力电源储存装置在生产和使用中是一个相对独立的整体，除了将自身储存的电能输送给汽车，它可以灵活地安装在汽车上任何地方，同时还可以按统一的标准生产，为大规模生产和使用提供必要条件。该动力电源储存装置主要由四个部分组成，一部分是装置外壳，是一个由高强度材料构成的盒子，其特点是牢固、不变形。另一部分是蓄电池，其特点是比能量、比功率都较大，重量轻，体积小，储存安全，当前我们将选用目前最先进的锂离子电池及其聚合物，以后将根据电池的发展情况来调整。第三部分是更换电池时所用的工具。由于电池要储存很大的电量，目前条件下可能会做得比较大，所以需要配备合适的工具以提高效率，节省人力。第四部分是电池组管理系统，主要设备有电脑、仪表、指示灯及报警器等，是用来监测和管理电池的重要装置。

由于电动汽车的动力全部来自于电池储存的电能，因而在相同条件下电动汽车携带的电池组越多，行驶的路程就越远。如果只携带一个电池组，可能会由于用户的估计不足导致电能耗尽，汽车抛锚，还有可能造成电池组的过放电，严重影响电池的寿命。因而我们设计了两个独立的电池组，一个容量大的，作为主要的动力来源，安装在前后两组车轮之间，汽车座椅的下方，由于我们更换电池是在装置外壳的侧面出口进行，因而不会影响到车上乘客；另一个容量较小的，作为辅助电源，安装在汽车后备箱的底部，同样的，为了方便快捷，更换电池是在装置外壳的侧面、即汽车的后侧来进行。电池管理系统：电脑来管理、监测电池的使用情况，能显示剩余电量，对过放电、超温等故障能及时报警。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明专利作进一步说明。

图1是装置外壳各间隔及附件示意图

图2是电池单元结构示意图和背面视图

图中1.刀式弹簧，2.凸起的金属条，3.装置外壳侧面的出口门，4.门锁，5.操作机构，6.电池单元背面凹槽，7.单体电池，8.触头。

具体实施方式

各个部分的设计：

1、装置外壳

装置外壳是存放电池单元的地方，又是输送电能和提供电脑监测的电路通道。根据携带电池的数量多少，可将外壳分成数个间隔，每个间隔存放一个电池单元。每个间隔有：

(1)刀式弹簧，与其它部件一起固定电池单元，又是电池单元电路通道的组成部分。它位于装置外壳的出口对侧的内壁，如更换电池的出口在汽车的左侧，那它就在右侧的内壁。

(2)凸起的金属条，安装在外壳底部上，与电池单元底部的凹槽(6)相吻合，也是用来固定电池单元，防止其前后滑动；同时也起着电池单元更换的导向作用。

(3)装置外壳的出口门，是更换电池单元的通道，用于锁止电池单元，防止其从装置外壳的侧面滑出。

(4)门锁，安装在装置外壳的出口门上，它既可从车内打开，也可用钥匙打开，参照汽车加油门锁。

(5)安装于装置外壳内上壁的操作机构，转动机构把手，从上面将电池单元压住，往回转，松开。与出口门有闭锁功能，在机构把手未入位前，将关不上出口门。

2、电池单元

电池单元是若干个单体电池的集合，装置外壳的一个间隔只能存放一个电池单元，电池单元是由若干个单体电池(7)经串联和并联组成的，数量由单体电池(7)的容量以及驱动电机所需要的电压和电流来决定。数个电池单元并联组成一个电池组。电池单元的前端有一对触头(8)，工作时与刀式弹簧紧密接触，是沟通电池单元与装置外壳间电路通道的枢纽。电池单元的背面有一条凹槽(6)，工作时与凸起的金属条相吻合。

3、升降车

升降车是用来帮助更换电池的的工具，将需要更换的电池单元与新的电池单元分别放在不同的升降车上，要求每台升降车有若干个屉格用来存放电池单元。首先要调整好升降车屉格的高度，与装置外壳同高，利用滑板和滑销将要更换的电池单元从汽车的装置外壳里拉出来，然后重新调整下一个升降车屉格的高度，按顺序将电池单元从各间隔拉出，全部取出后，用另一个升降车将新的电池单元逐个推入到装置外壳内，操作方法与取出电池单元类同。升降车的每个屉格都有一块滑板和滑销，滑销用来将电池单元固定在滑板上，推拉滑板就能将电池单元从装置外壳的各个间隔放入或取出。

4、电池管理系统

电池管理系统由电脑、能反映剩余电量的仪表、正常工作指示灯、报警灯及报警蜂鸣器等组成。能够对所有电池进行实时监测和控制，并能在两个电池组之间进行切换。

Claims (5)

1.一种整体式、可快速更换电池的电动汽车动力电源储存装置，由装置外壳、电池单元、升降车及电池管理系统组成。其特征是：装置外壳与电池单元相互独立，而工作时是个整体，以便于更换电池单元。装置外壳是母体，起固定电池单元和为电池单元提供电路通道的作用；升降车用来帮助更换电池单元；电池管理系统将对电池进行监测和控制。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是：装置外壳有若干个间隔，每个间隔有刀式弹簧、凸起的金属条、出口门及门锁、操作机构等部件，其中刀式弹簧、凸起的金属条、出口门和操作机构一起固定电池单元；门锁可从车内打开，也可用钥匙打开；操作机构把手与出口门有闭锁功能，机构把手未入位时，出口门将关不上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是：电池单元是若干个单体电池的集合，数个电池单元并联组成一个电池组。每个电池单元的前端有一对触头，工作时与刀式弹簧紧密接触；背面有一个与前述凸起的金属条相吻合的凹槽。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是：每台升降车有数个屉格，屉格可调节高度，并设有滑板与滑销，滑销用来将电池单元固定在滑板上，滑板用来帮助将电池单元从装置外壳的各个间隔放入或取出。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征是：电池管理系统由电脑、能反映剩余电量的仪表、正常工作指示灯、报警灯及报警蜂鸣器等组成。对所有电池进行实时监测和控制，并可在两个电池组之间进行切换。

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