CN105459975B - 一种电动汽车电池换机构置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
为解决电动汽车电池充电时间长、用户不能很好的维护电池的问题，本发明提供了一种电动汽车换电机构及其方法。所述换电机构，包括：锁紧机构(200)和接插机构(300)；所述接插机构(300)位于电池包(100)的前端，电池包(100)的左右两侧各有一套锁紧机构(200)，锁紧机构(200)对电池包(100)进行锁紧定位，使得电池包(100)固定在电动汽车底盘上。所述换电机构的使用方法，能够快速、安全、方便的实现对电动汽车电池的更换，节省了用户时间，同时，由于电池由电站同一管理，能更好的维护电池寿命。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车电池换电领域，具体涉及一种电动汽车电池换电机构及其使用方法。
背景技术
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于电动汽车具有对环境影响较小、能源利用效率高、无噪声等优点，其前景被广泛看好，但电动汽车的很多相关技术还不够成熟，其中，电池技术是最为重要的一点。
目前的电动汽车电池技术还处于初步阶段，充电技术无法实现在较短的时间内完成对电动汽车大容量的电池的快速充电，同时目前的电动汽车电池寿命较短，而普通用户无法做到科学的维护电池和适时的更换电池。将充电改为换电的方案则能解决这些问题，为此，本发明提供了一种电动汽车电池换电机构及其使用方法，用户只需将电动汽车开至换电站，只需几分钟的时间，就可以将枯竭的电池更换为充满电的电池，同时，电池由换电站统一维护和管理，电池的成本将被从整车中剥离出来，减少了购车成本。
发明内容
本发明提供一种电动汽车电池换电机构及其使用方法，以解决上述背景技术中电动汽车的电池技术问题。
本发明解决的技术问题通过以下技术方案来实现：
一种电动汽车换电机构，包括：锁紧机构200和接插机构300,其特征在于,所述接插机构300位于电池包100的前端，电池包100的左右两侧各有一套锁紧机构200，锁紧机构200对电池包100进行锁紧定位，使得电池包100固定在电动汽车底盘上。
进一步,所述锁紧机构200和接插机构300都采用普通碳刷直流电机驱动。
所述锁紧机构200由轨道201、联动板202、第一T块203、第一斜劈204、第二T块205、第二斜劈206、连接杆207、齿条208、两级减震齿轮209、锁紧机构电机210、第三T块211、第三斜劈212、轨道支撑件213组成；所述轨道201上安装有三个可滑动轨道支撑件213，所述轨道支撑件213上方是联动板202；所述轨道支撑件213上有四个螺栓b，所述螺栓b穿过联动板202与其上方对应的斜劈上的螺孔a连接，所述斜劈为第一斜劈204、第二斜劈206和第三斜劈212；所述联动板202上有3个矩形通孔，所述矩形通孔尺寸略大于T块尺寸，可分别使第一T块203、第二T块205和第三T块211穿过；所述第一T块203位于第一斜劈204右侧，所述第二T块205位于第二斜劈206右侧，所述第三T块211位于第三斜劈212右侧；所述第二斜劈206左端通过连接杆207与齿条208连接，所述齿条208底部与联动板202焊接，所述齿条208上方为两级减震齿轮209，所述两级减震齿轮209后侧连接有锁紧机构电机210。
所述接插机构300由接口法兰301、弹簧302、连接件保护壳303、接插电机304、螺杆305、粗定位柱306和插头307组成；所述接口法兰301位于电池包100前端，可与所述插头307连接；所述连接件保护壳303右端中部为插头307，所述插头307上下方均有一个粗定位柱306；所述连接件保护壳303内有两个弹簧302；所述连接件保护壳303左侧连接有螺杆305，所述螺杆305伸入到连接件保护壳303内部，所述螺杆305另一端与接插电机304连接。一种电动汽车换电机构使用方法,包括如下步骤:
一、数据配置阶段
车辆入位后,驾驶员按下换电触发开关,整车控制器自身判断车辆是否能够进入换电状态,如满足车辆换电状态,整车控制器给车辆换电控制器发送允许换电信号，车辆换电控制器向换电服务器发送能耗、剩余电量(SOC)和车辆识别代码；
二、逻辑判断阶段
车辆换电控制器在收到换电服务器和整车控制器发送的允许换电信息后，放可进行后续工作；
三、解锁阶段
车辆换电控制器先控制换电接插机构300脱离，当换电接插机构300脱离后，控制锁紧机构电机210进行解锁；
四、紧固阶段
当换电服务器向车辆换电控制器发送到位信息或允许换电信息后，换电控制器控制锁紧机构电机210将电池包100锁紧，锁紧后车辆换电控制器控制换电接插机构300执行机构到位；
五、结束阶段
车辆换电完成后，车辆换电控制器给整车控制器和换电服务器发送换电完成信号。
有益效果
本发明的有益效果为：
一种电动汽车电池换电机构，由锁紧机构和接插机构组成。锁紧机构的电机不承担电池包的重量，电池包的重量由位于其两侧的轨道承担，电池包的重力在其两侧轨道上均匀分布，同时使得车辆的中心也能分布的更为均匀，提高了电动汽车的安全性能
一种电动汽车电池换电机构的使用方法，电池与汽车之间的连接，采用了一个柔性粗定位的接插件，当电池装载时，随着电机控制连接件移动，汽车与电池的插头插座也随着锥形定位柱逐渐对准最后实现紧密结合。电池的安装与卸载是通过电机控制的，操作简单，能够快速实现电池的安装与卸载。
电池由电站统一管理和维护，增加的电池的利用率，能更好的维护电池，进而增长电池的使用寿命，同时用户购车时不必购买电池，减少了用户的购车成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明锁紧机构的结构示意图。
图3是本发明接插机构的结构示意图。
图4是本发明的斜劈结构图。
图5是本发明的T块结构图。
图6是本发明的导轨支撑件结构图。
图7是本发明的锁紧机构电机装配示意图。
100-电池包、200-锁紧机构、300-接插机构、201-轨道、202-联动板、203-第一T块、204-第一斜劈、205-第二T块、206-第二斜劈、207-连接杆、208-齿条、209-两级减震齿轮、210-锁紧机构电机、211-第三T块、212-第三斜劈、213-轨道支撑件、301-接口法兰、302-弹簧、303-连接件保护壳、304-接插电机、305-螺杆、306-粗定位柱、307-插头、a-螺孔、b-螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
一种电动汽车电池换电机构，由锁紧机构200和接插机构300组成。
一种电动汽车电池换电机构的使用方法，电池与汽车之间的连接，采用了一个柔性粗定位的接插件，当电池装载时，随着电机控制连接件移动，汽车与电池的插头插座也随着锥形定位柱逐渐对准最后实现紧密结合。电池由电站统一管理和维护，增加的电池的利用率，能更好的维护电池，进而增长电池的使用寿命，同时用户购车时不必购买电池，减少了用户的购车成本。
本发明工作主要包含如下步骤：
一、数据配置阶段
车辆入位后,驾驶员按下换电触发开关,整车控制器自身判断车辆是否可以进入换电状态,如满足车辆换电状态,整车控制器给车辆换电控制器发送允许换电信号；车辆换电控制器向换电服务器发送能耗、剩余电量(SOC)和车辆识别代码；
二、逻辑判断阶段
车辆换电控制器在收到换电服务器和整车控制器发送的允许换电信息后，放可进行后续工作；
三、解锁阶段
车辆换电控制器先控制换电接插件脱离，当换电接插件脱离后，控制锁紧机构电机进行解锁；
四、紧固阶段
当换电服务器向车辆换电控制器发送到位信息或允许换电信息后，换电控制器控制动力电池紧固电机将电池加紧，加紧后车辆换电控制器控制换电接插件执行机构到位；
五、结束阶段
车辆换电完成后，车辆换电控制器给整车控制器和换电服务器发送换电完成信号。
Claims (2)
1.一种电动汽车换电机构，包括：锁紧机构(200)和接插机构(300),其特征在于,所述接插机构(300)位于电池包(100)的前端，电池包(100)的左右两侧各有一套锁紧机构(200)，锁紧机构(200)对所述电池包(100)进行锁紧定位，使得所述电池包(100)固定在电动汽车底盘上，所述锁紧机构(200)由轨道(201)、联动板(202)、第一T块(203)、第一斜劈(204)、第二T块(205)、第二斜劈(206)、连接杆(207)、齿条(208)、两级减震齿轮(209)、锁紧机构电机(210)、第三T块(211)、第三斜劈(212)、轨道支撑件(213)组成；所述轨道(201)上安装有三个可滑动轨道支撑件(213)，所述轨道支撑件(213)上方是联动板(202)；每个所述轨道支撑件(213)上有四个螺栓(b)，所述螺栓(b)穿过联动板(202)与其上方对应的斜劈上的螺孔(a)连接，所述斜劈为第一斜劈(204)、第二斜劈(206)和第三斜劈(212)；所述联动板(202)上有3个矩形通孔，所述矩形通孔尺寸略大于T块尺寸，可分别使第一T块(203)、第二T块(205)和第三T块(211)穿过；所述第一T块(203)位于第一斜劈(204)右侧，所述第二T块(205)位于第二斜劈(206)右侧，所述第三T块(211)位于第三斜劈(212)右侧；所述第二斜劈(206)左端通过连接杆(207)与齿条(208)连接，所述齿条(208)底部与联动板(202)焊接，所述齿条(208)上方为两级减震齿轮(209)，所述两级减震齿轮(209)后侧连接有锁紧机构电机(210)，所述接插机构(300)由接口法兰(301)、弹簧(302)、连接件保护壳(303)、接插电机(304)、螺杆(305)、粗定位柱(306)和插头(307)组成；所述接口法兰(301)位于电池包(100)前端，可与所述插头(307)连接；所述连接件保护壳(303)右端中部为插头(307)，所述插头(307)上下方均有一个粗定位柱(306)；所述连接件保护壳(303)内有两个弹簧(302)；所述连接件保护壳(303)左侧连接有螺杆(305)，所述螺杆(305)伸入到连接件保护壳(303)内部，所述螺杆(305)的一端与接插电机(304)连接。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车换电机构的使用方法,其特征在于，包括如下步骤:
一、数据配置阶段
车辆入位后,驾驶员按下换电触发开关,整车控制器自身判断车辆是否能够进入换电状态,如满足车辆换电状态,整车控制器给车辆换电控制器发送允许换电信号；车辆换电控制器向换电服务器发送能耗、剩余电量和车辆识别代码；
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三、解锁阶段
车辆换电控制器先控制接插机构(300)脱离，当接插机构(300)脱离后，控制锁紧机构电机(210)进行解锁；
四、紧固阶段
当换电服务器向车辆换电控制器发送到位信息后，车辆换电控制器控制锁紧机构电机(210)将电池包(100)锁紧，锁紧后车辆换电控制器控制接插机构(300)执行机构到位；
五、结束阶段
车辆换电完成后，车辆换电控制器给整车控制器和换电服务器发送换电完成信号。
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