CN105196852B - 动力电池快换设备以及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池快换设备以及具有其的车辆，动力电池快换设备包括：托盘，所述托盘适于带动所述动力电池安装至电池安装载体上或与所述电池安装载体脱离；检测件，所述检测件用于检测所述托盘的位置；控制器，所述控制器分别与所述托盘和所述检测件相连以根据所述检测件的检测值控制所述托盘移动。根据本发明的动力电池快换设备，可以使得动力电池快速更换。

Description

动力电池快换设备以及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种动力电池快换设备以及具有该快换设备的车辆。

背景技术

在纯电动汽车的使用过程中，续驶里程一直是用户最关心的问题，决定续驶里程的关键因素在于动力电池的能量，而由于电芯技术瓶颈的问题，目前大多电芯的体积比能量都比较低，这意味着若要增大动力电池总能量就需要占用更大的空间，在纯电动汽车的设计过程中，可布置电池系统的空间也很局限。并且，动力电池能量和续驶里程两个参数间又不是线性关。因此，单纯一味的增加动力电池能量不能从根本上解决续驶里程短的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种动力电池快换设备，动力电池快换设备可以使得动力电池快速更换。

本发明进一步地提出了一种车辆。

根据本发明实施例的动力电池快换设备，包括：托盘，所述托盘适于带动所述动力电池安装至电池安装载体上或与所述电池安装载体脱离；检测件，所述检测件用于检测所述托盘的位置；控制器，所述控制器分别与所述托盘和所述检测件相连以根据所述检测件的检测值控制所述托盘移动。

根据本发明的动力电池快换设备，通过设置检测件和控制器，可以使得控制器根据检测件的检测值控制托盘的移动，从而控制器可以控制托盘完成动力电池的安装或者拆卸，进而可以提高动力电池的安装拆卸的效率，提高用户的便利性。

另外，根据本发明的动力电池快换设备还可以具有以下区别技术特征：

在本发明的一些示例中，所述控制器根据所述检测件的检测值控制所述托盘沿第一路线移动以带动所述动力电池脱离所述电池安装载体；所述控制器根据所述检测件的检测值控制所述托盘沿第二路线移动以带动所述动力电池安装至所述电池安装载体上。

在本发明的一些示例中，所述托盘沿所述第一路线移动时依次经过第一位置和第二位置；所述检测件检测到所述托盘位于所述第一位置时，所述控制器控制所述托盘移动至所述第二位置，所述检测件检测到所述托盘位于所述第二位置时，所述控制器控制所述托盘移动以带动所述动力电池脱离所述电池安装载体，所述托盘位于所述第二位置时，所述托盘与所述动力电池固定连接。

在本发明的一些示例中，所述托盘沿竖直方向从所述第一位置移动至所述第二位置。

在本发明的一些示例中，所述动力电池快换设备还包括：锁止机构，所述锁止机构与所述控制器相连，所述检测件检测到所述托盘位于所述第二位置时，所述控制器根据所述检测件的检测值控制所述锁止机构解锁以将所述动力电池与所述电池安装载体解锁。

在本发明的一些示例中，所述托盘沿所述第二路线移动时依次经过第三位置、第四位置和第五位置；所述检测件检测到所述托盘位于所述第三位置时，所述控制器控制所述托盘带动所述动力电池移动至所述第四位置，所述检测件检测到所述托盘位于所述第四位置时，所述控制器控制所述托盘移动至所述第五位置时，所述检测件检测到所述托盘位于所述第五位置时，所述控制器控制所述托盘移动以脱离所述动力电池，所述托盘位于所述第五位置时，所述动力电池安装到所述电池安装载体上。

在本发明的一些示例中，所述托盘沿水平方向从所述第四位置移动至所述第五位置。

在本发明的一些示例中，所述动力电池快换设备还包括：锁止机构，所述锁止机构与所述控制器相连，所述检测件检测到所述托盘位于所述第五位置时，所述控制器根据所述检测件的检测值控制所述锁止结构锁止以将所述动力电池锁止到所述电池安装载体上。

在本发明的一些示例中，所述检测件为无线传感器且与所述控制器通过无线信号通讯。

根据本发明的车辆，包括：动力电池；电池安装载体；所述的动力电池快换设备，所述检测件固定在所述电池安装载体上，所述托盘适于带动所述动力电池安装至所述电池安装载体上或与所述电池安装载体脱离。

根据本发明的车辆，包括上述的动力电池快换设备，动力电池快换设备包括检测件和控制器，控制器可以根据检测件的检测值控制托盘的移动，从而控制器可以控制托盘完成动力电池的安装或者拆卸，进而可以提高动力电池的安装拆卸的效率，提高用户的便利性。

附图说明

图1是根据本发明实施例的车辆的结构示意图。

附图标记：

检测件10；电池安装载体20；动力电池30；车辆100。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的动力电池快换设备。

根据本发明实施例的动力电池快换设备可以包括：托盘(图未示出)、检测件10和控制器(图未示出)。托盘适于带动动力电池30安装至电池安装载体20上或与电池安装载体20脱离。可以理解的是，托盘可以用于将动力电池30安装在电池安装载体20上，以及可以用于将动力电池30从电池安装载体20上拆卸下来以进行充电。

检测件10用于检测托盘的位置。控制器分别与托盘和检测件10相连以根据检测件10的检测值控制托盘移动。其中，需要说明的是，检测件10的检测值即为检测件10检测到的托盘的位置。可以理解的是，检测件10检测托盘的位置，并且将托盘的位置信息传输给控制器，控制器可以控制托盘完成动力电池30的安装或者拆卸。

由此，根据本发明实施例的动力电池快换设备，通过设置检测件10和控制器，可以使得控制器根据检测件10的检测值控制托盘的移动，从而控制器可以控制托盘完成动力电池30的安装或者拆卸，保证动力电池30的快速更换，提高用户的便利性。

下面详细描述根据本发明实施例的动力电池快换设备的工作原理。

动力电池30的拆卸过程：控制器根据检测件10的检测值控制托盘沿第一路线移动以带动动力电池30脱离电池安装载体20。托盘沿第一路线移动时依次经过第一位置和第二位置。检测件10检测到托盘位于第一位置时，控制器控制托盘移动至第二位置，具体地，托盘沿竖直方向从第一位置移动至第二位置。检测件10检测到托盘位于第二位置时，控制器控制托盘移动以带动动力电池30脱离电池安装载体20，托盘位于第二位置时，托盘与动力电池30固定连接。

下面结合具体实施实例详细描述动力电池30的拆卸过程。

车辆100驶入充电站，控制器控制托盘运动到车辆100的底盘下方，具体地，托盘运动到动力电池30和电池安装载体20的正下方(即第一位置)，检测件10检测到托盘运动到第一位置，将检测值传输给控制器，控制器控制托盘竖直向上运动到第二位置，托盘处在第二位置时，托盘与动力电池30固定连接。可选地，托盘上可以设有定位销和定位凹槽中的一个，动力电池30上可以设有定位销和定位凹槽中的另一个，定位销适于与定位凹槽配合。可以理解的是，通过定位销和定位凹槽的配合，动力电池30可以固定连接在托盘上，从而动力电池30可以与托盘同步运动。检测件10检测到托盘处在第二位置时，检测件10将检测值传输给控制器，控制器控制托盘运动，从而可以使得动力电池30和托盘远离电池安装载体20。具体地，托盘可以带动动力电池30向后运动12mm后，完成动力电池30与电池安装载体20的脱离，然后控制器控制托盘竖直向下运动后原路返回，最后充电站的机械手将动力电池30抓起并放置在搁置支架上，完成动力电池30的拆卸过程。

其中，需要说明的是，动力电池快换设备还可以包括：锁止机构，锁止机构与控制器相连，检测件10检测到托盘位于第二位置时，控制器根据检测件10的检测值控制锁止机构解锁以将动力电池30与电池安装载体20解锁。当锁止结构将动力电池30与电池安装载体20解锁后，托盘才可以带动动力电池30向后运动以将动力电池30与电池安装载体20脱离。锁止机构可以包括多个锁块，动力电池30上可以设置有多个安装柱，当多个安装柱分别伸入多个锁块内时，锁块锁止安装柱；当锁块解锁安装柱时，安装柱可以从锁块内脱离，从而电池安装载体20解锁动力电池30。

动力电池30的安装过程：控制器根据检测件10的检测值控制托盘沿第二路线移动以带动动力电池30安装至电池安装载体20上。托盘沿第二路线移动时依次经过第三位置、第四位置和第五位置。检测件10检测到托盘位于第三位置时，控制器控制托盘带动动力电池30移动至第四位置，检测件10检测到托盘位于第四位置时，控制器控制托盘移动至第五位置时，检测件10检测到托盘位于第五位置时，控制器控制托盘移动以脱离动力电池30，托盘位于第五位置时，动力电池30安装到电池安装载体20上。可选地，托盘沿水平方向从第四位置移动至第五位置。

下面结合具体实施例详细描述动力电池30的安装过程。

充电站内的机械手将动力电池30从搁置支架上抓起，并且放置在托盘上，其中，通过定位销和定位凹槽的配合，动力电池30可以固定连接在托盘上。控制器控制托盘运动到动力电池30和电池安装载体20的正下方(即第三位置)，检测件10检测到托盘处在第三位置时，检测件10将检测值传输给控制器，控制器控制托盘竖直向上运动到第四位置。检测件10检测到托盘位于第四位置后，检测件10将检测值传输给控制器，控制器控制托盘向前运动12mm后至第五位置，动力电池30的插接件可以与车辆100上的电极盒完成对接，从而完成动力电池30的安装过程。

检测件10检测到托盘处在第五位置后，检测件10将检测值传输给控制器，控制器控制托盘原路返回。或者控制器控制托盘竖直向下运动，然后返回。

其中，需要说明的是，检测件10检测到托盘位于第五位置时，控制器根据检测件10的检测值控制锁止结构锁止以将动力电池30锁止到电池安装载体20上。

可选地，检测件10可以为无线传感器，而且无线传感器与控制器通过无线信号通讯。

根据本发明实施例的车辆100，包括动力电池30、电池安装载体20和上述实施例的动力电池快换设备。如图1所示，检测件10可以固定在电池安装载体20上，托盘适于带动动力电池30安装至电池安装载体20上或与电池安装载体20脱离。其中，电池安装载体20可以为车辆100的底盘，或者电池安装载体20可以为支架，支架通过焊接等连接方式固定在车辆100的底盘上。

根据本发明实施例的车辆100，包括上述实施例的动力电池快换设备，动力电池快换设备包括检测件10和控制器，控制器可以根据检测件10的检测值控制托盘的移动，从而控制器可以控制托盘完成动力电池30的安装或者拆卸，保证动力电池30的快速更换，提高用户的便利性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种动力电池快换设备，其特征在于，包括：

托盘，所述托盘适于带动所述动力电池安装至电池安装载体上或与所述电池安装载体脱离；

检测件，所述检测件用于检测所述托盘的位置；

控制器，所述控制器分别与所述托盘和所述检测件相连以根据所述检测件的检测值控制所述托盘移动，其中，

所述控制器根据所述检测件的检测值控制所述托盘沿第一路线移动以带动所述动力电池脱离所述电池安装载体；

充电站内的机械手将动力电池从搁置支架上抓起，并且放置在所述托盘上，所述控制器根据所述检测件的检测值控制所述托盘沿第二路线移动以带动所述动力电池安装至所述电池安装载体上；

所述托盘沿所述第一路线移动时依次经过第一位置和第二位置；

所述托盘运动到所述动力电池和所述电池安装载体的正下方，所述检测件检测到所述托盘位于所述第一位置时，所述控制器控制所述托盘移动至所述第二位置，所述检测件检测到所述托盘位于所述第二位置时，所述控制器控制所述托盘移动以带动所述动力电池脱离所述电池安装载体，所述托盘位于所述第二位置时，所述托盘与所述动力电池固定连接，所述控制器控制所述托盘竖直向下运动后原路返回，充电站的机械手适于将所述动力电池抓起并放置在搁置支架上。

2.根据权利要求1所述的动力电池快换设备，其特征在于，所述托盘沿竖直方向从所述第一位置移动至所述第二位置。

3.根据权利要求1所述的动力电池快换设备，其特征在于，还包括：锁止机构，所述锁止机构与所述控制器相连，所述检测件检测到所述托盘位于所述第二位置时，所述控制器根据所述检测件的检测值控制所述锁止机构解锁以将所述动力电池与所述电池安装载体解锁。

4.根据权利要求1所述的动力电池快换设备，其特征在于，所述托盘沿所述第二路线移动时依次经过第三位置、第四位置和第五位置；

所述检测件检测到所述托盘位于所述第三位置时，所述控制器控制所述托盘带动所述动力电池移动至所述第四位置，所述检测件检测到所述托盘位于所述第四位置时，所述控制器控制所述托盘移动至所述第五位置时，所述检测件检测到所述托盘位于所述第五位置时，所述控制器控制所述托盘移动以脱离所述动力电池，所述托盘位于所述第五位置时，所述动力电池安装到所述电池安装载体上。

5.根据权利要求4所述的动力电池快换设备，其特征在于，所述托盘沿水平方向从所述第四位置移动至所述第五位置。

6.根据权利要求4所述的动力电池快换设备，其特征在于，还包括：锁止机构，所述锁止机构与所述控制器相连，所述检测件检测到所述托盘位于所述第五位置时，所述控制器根据所述检测件的检测值控制所述锁止结构锁止以将所述动力电池锁止到所述电池安装载体上。

7.根据权利要求1所述的动力电池快换设备，其特征在于，所述检测件为无线传感器且与所述控制器通过无线信号通讯。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

动力电池；

电池安装载体；

根据权利要求1-7中任一项所述的动力电池快换设备，所述检测件固定在所述电池安装载体上，所述托盘适于带动所述动力电池安装至所述电池安装载体上或与所述电池安装载体脱离。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述托盘上设有定位销和定位凹槽中的一个，所述动力电池上设有所述定位销和所述定位凹槽中的另一个，所述定位销适于与所述定位凹槽配合。