CN107379950A - 一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于车身平台下侧固定有用于容纳电池的电池舱，所述电池舱包括框体，所述框体上固定有若干升降机构，所述升降机构包括作为液压动力部件的动力源和作为液压执行部件的液压缸，所述液压缸的伸缩杆竖向设置，所述液压缸缸体与所述车身平台相固定，所述伸缩杆与所述框体相固定，在所述动力源的作用下，所述液压缸的伸缩杆伸缩以使所述框体升降。本发明具有升降机构使用寿命更长、便于电池快换、安全性更高、操作方便、电动汽车的行驶行程更长的优点。

Description

一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台

技术领域

本发明涉及纯电动汽车领域，具体涉及一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台。

背景技术

随着近年能源和环境问题的日益突显，以汽油及柴油为能源的汽车受到了一定的限制及冲击；而电动汽车正好满足能源和环保的双重要求，这使得环保节能的电动汽车成为汽车行业的一种重要分支。电动汽车作为燃油型汽车最有前景的替代产品，成为行业研发的重点。

现有技术中，为便于电池的放入或取出，同时为了降低车体重心高度，将电池舱固定于车身平台下侧，通过升降机构进行电池舱的框体的升降。现有电动汽车存在以下问题：①以往电动汽车多通过千斤顶式升降机构实现电池舱框体的升降，千斤顶式升降机构的使用次数较少，仅为两百次，而电池更换频率较高，每隔两三个月就需要对千斤顶式升降机构进行更换，耗费较大，且十分麻烦；②电池舱框体的升降存在前后不同步的情况，即电池舱框体容易发生前后倾斜，不便于电池的快换；③电池舱框体没有安全可靠的锁止机构，容易发生误操作，以使电池舱框体上升或下降，使电动汽车行驶时存在安全隐患；④电池需要侧限位装置，否则容易从电池舱的框体脱出，现有侧限位装置多为手动操作，操作麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种升降机构使用寿命更长、便于电池快换、安全性更高、操作方便的具有匹配升降快换电池机构的车身平台。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案 ：一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，车身平台下侧固定有用于容纳电池的电池舱，所述电池舱包括框体，所述框体上固定有若干升降机构，所述升降机构包括作为液压动力部件的动力源和作为液压执行部件的液压缸，所述液压缸的伸缩杆竖向设置，所述液压缸缸体与所述车身平台相固定，所述伸缩杆与所述框体相固定，在所述动力源的作用下，所述液压缸的伸缩杆伸缩以使所述框体升降。

本发明通过液压缸进行电池舱框体的升降，较千斤顶式的升降机构而言使用寿命更长，无需进行升降机构的更换，使用成本较低；且本发明的升降机构在使用时更为稳定，能承载重量更大的电池舱，能承载数量更多的电池，以延长电动汽车的行程。进行本发明电池舱的框体的升降时，电控升降机构以使动力源为液压缸供油，液压缸的伸缩杆外伸，由于液压缸的缸体是固定在车身平台上下的，伸缩杆外伸以带动框体下降，此时可进行电池的更换，随后液压缸运作并使伸缩杆内缩，以使电池舱的框体上升。其中，本发明升降机构的结构较千斤顶式升降机构的结构更为简单，降低了造价成本。

作为优选，所述动力源包括电机、油泵，所述液压缸包括第一液压缸和第二液压缸，所述油泵通过油管与液压缸串联设置，油管包括油管一段、油管二段和油管三段，油泵的出油口通过油管一段与第一液压缸的进油口相连，所述第一液压缸的出油口通过油管二段与第二液压缸的进油口相连，第二液压缸的出油口通过油管三段与油泵的进油口相连，第一液压缸和第二液压缸分别设置于电池舱前侧和后侧，所述车身平台形成有向下贯穿车身平台并用于容纳所述动力源和液压缸的空腔。

本发明通过串联液压缸以使两个液压缸保持同步运动，以使电池舱的框体前后升降同步，电池舱框体不会发生前后倾斜，便于电池的快换。其中，将动力源和液压缸固定在车身平台的空腔内，使得电池舱框体上端面距离车身平台下端面的距离更短，以降低电动汽车中心，提高电动汽车行驶的稳定性。

作为优选，所述动力源配合有控制器，所述油泵的出油口和进油口分别设有一个压力传感器，所述液压缸固定有用于检测液压缸伸缩杆高度位置的两个液压缸用位置开关，两个液压缸用位置开关上下设置，所述控制器的控制过程为：启动电机，油泵出油口出油，液压缸的伸缩杆外伸或内缩，压力传感器的压力检测值均符合压力设定值并反馈信号，同时两个液压缸用位置开关均检测到伸缩杆到达设定位置并反馈信号，控制器控制电机停止运行以使油泵停止出油；压力传感器的压力检测值不符合压力设定值并反馈信号以报障，或液压缸用位置开关未检测到伸缩杆到达设定位置并反馈信号以报障，电机断电以使油泵停止出油。

上述设置以用于保证本发明升降机构的运行稳定，保证电池舱的框体前后同步移动；同时能提高电动汽车使用时的安全性，一旦有一个液压缸出现问题，或动力源出现问题，都能报障以提醒使用者进行检查维修，避免因升降机构的问题以致电动汽车存在运行隐患。

作为优选，所述框体与车身平台间设有框体锁止装置，所述框体锁止装置包括壳体，所述壳体内设有驱动电机、丝杆及螺纹配合在丝杆上的锁止滑块，所述丝杆的一端为联动端并与驱动电机的输出轴联动，驱动电机的输出轴转动以使丝杆转动，所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块沿丝杆轴线做直线运动，所述电池舱上固定有锁止柱，所述锁止滑块具有配合部及位于配合部两端的锁止部，以使所述锁止滑块呈U形，所述配合部的中部具有用于与丝杆螺纹固定的螺纹孔，所述配合部两端均向远离丝杆联动端的一侧延伸并形成有所述锁止部，所述锁止柱包括上段、中段和下段，所述中段的相对两侧均形成有对所述锁止部让位的让位槽，所述锁止滑块与所述锁止柱配合以使所述锁止部移动至所述让位槽内、所述锁止部位于上段与下段之间、所述中段位于两个锁止部之间。

框体锁止装置用于将上升到位的电池舱框体的固定，以避免因误操作所造成的电池舱框体上升或下降，避免因电池舱框体上下活动所致电动汽车行驶时安全隐患的发生。在动力源完全断电时，液压缸泄压，伸缩杆只能伸长不能缩短，框体锁止装置以保证车辆在行驶时液压缸不会受力，不需要通过液压缸进行电池舱框体的抬起固定，不需要时刻保持动力源通电，以降低电池的电量使用，以提高电动汽车的行驶行程，同时延长本发明升降机构的液压缸和电机的使用寿命。

进行本发明框体锁止装置的使用时，通过升降机构以使电池舱的框体上升，从而使锁止柱上升，待电池舱框体上升到位后，驱动电机通电以使丝杆转动，从而使锁止滑块沿丝杆向锁止柱侧移动，锁止滑块的锁止部配合在锁止柱中部的两侧，通过锁止部进行锁止柱的上下限位，若锁止柱向上移动，则使锁止柱下部上端面与锁止部下端面相抵，若锁止柱向下移动，则使锁止柱上部下端面与锁止部上端面相抵。

作为优选，所述锁止滑块由上锁止滑块和下锁止滑块构成，所述上锁止滑块和下锁止滑块均包括配合部及配合部两端的锁止部，所述螺纹孔设置于下锁止滑块的配合部，所述上锁止滑块与下锁止滑块之间设有第一弹性缓冲块，上锁止滑块和下锁止滑块通过紧固件固定并将所述第一弹性缓冲块限制在上锁止滑块与下锁止滑块之间，所述上锁止滑块锁止部远离配合部的一端形成有由丝杆联动端侧向丝杆另一端侧的向下延伸的第一斜坡结构；所述上锁止滑块锁止部上端面与锁止柱上段下端面形成有相互配合的第二斜坡结构，所述第一斜坡结构的斜坡面与上锁止滑块的第二斜坡结构的斜坡面平滑相接；所述上锁止滑块配合部远离丝杆联动端的一侧端面内凹形成有固定槽，所述固定槽向下贯穿所述上锁止滑块，所述固定槽内固定有第二弹性缓冲块，所述第二弹性缓冲块向远离丝杆联动端的一侧延伸，当所述锁止滑块与所述锁止柱配合，所述第二弹性缓冲块远离丝杆联动端的一侧端面与所述锁止柱的靠近丝杆的一侧端面相接触；所述壳体内固定有第三弹性缓冲块，所述锁止柱相对位于第三弹性缓冲块与第二弹性缓冲块之间，所述第三弹性缓冲块下端面形成有由下至上向锁止柱侧延伸的第三斜坡结构，所述锁止柱向上移动并与所述第三弹性缓冲块端面相接触。

其中，进行本发明框体锁止装置的使用时，锁止滑块向锁止柱移动，由于锁止滑块的上锁止滑块的斜坡结构，上锁止滑块与下锁止滑块间设有第一弹性缓冲块，且下锁止滑块与丝杆相对固定，上锁止滑块倾斜并使锁止滑块进入锁止柱的让位槽内，随后全部第一弹性缓冲块被压缩，并使上锁止滑块上端面与锁止柱上段下端面相抵，以保持锁止柱与锁止滑块的锁止稳定性。其中，第二弹性缓冲块和第三弹性缓冲块用于防止锁止柱左右窜动，以保证电池舱框体上下移动时的稳定性。

作为优选，所述壳体形成有上下贯穿的第一开口，所述壳体的外侧固定有呈环形的密封块，所述密封块形成有上下贯穿的第二开口，所述第二开口沿锁止柱横向截面的内缘形状与所述锁止柱下段横向截面外缘形状相同，所述锁止柱向上移动并依次穿过第二开口和第一开口并使所述锁止柱下段侧面与所述密封块内侧面相抵，所述锁止柱上段沿锁止柱轴线的径向截面外缘均位于所述锁止柱下段沿锁止柱轴线的径向截面外缘内侧。上述设置用于框体锁止装置的防水密封，以避免电动汽车行驶时，壳体入水以使驱动电机损坏。

作为优选，所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块前后移动，所述壳体内壁的左右相对两侧均形成有向内侧延伸的导向块，所述锁止滑块的左右侧面分别与所述壳体的左内侧面和右内侧面接触，所述锁止滑块的底面与所述导向块的上端面相接触；所述壳体内设有两个滑块用位置开关，两个滑块用位置开关沿丝杆轴向前后设置，当锁止柱与锁止滑块配合以保持锁止柱的上下位置时，两个滑块用位置开关的弹片均与所述锁止滑块相分离，当锁止柱与锁止滑块完全脱开时，两个滑块用位置开关的弹片均与所述锁止滑块接触。

其中，通过导向块的设置和壳体内壁的设置，以使锁止滑块端面定位，并通过导向块进行锁止滑块的导向，以防止丝杆转动时锁止滑块的转动。其中，通过滑块用位置开关确定锁止滑块的移动位置，以保证锁止柱与锁止滑块的锁止确定或完全脱开。

作为优选，所述电池舱的左右两侧均形成有若干电池用窗口，电池通过所述电池用窗口移动至所述电池舱内，车身平台下侧固定有若干电池侧限位装置，所述电池侧限位装置包括限位块和固定块，所述固定块固定于所述车身平台下侧，所述固定块上形成有配合槽，所述限位块位于所述配合槽内，且所述配合槽内设有压缩弹簧，所述限位块的一端为固定端，所述限位块的另一端为配合端，在所述压缩弹簧的作用下，限位块的配合端延伸至所述配合槽外，所述配合端形成有由下至上向电池舱侧延伸的第四斜坡结构；所述配合槽贯穿所述固定块的相对两端，所述固定块一侧固定有安装板，所述限位块的相对两侧均形成有向外延伸的限位凸起，所述固定块的配合槽内壁内凹形成有用于配合所述限位凸起的限位凹槽；所述安装板上形成有安装板凸起，所述安装板凸起位于所述配合槽内，所述压缩弹簧的一端套设在所述安装板凸起上，所述限位块的配合端形成有用于容纳压缩弹簧另一端的容纳槽。

完成电池更换后，升降机构带动电池舱的框体上升，电池的侧壁与限位块的配合端接触，由于限位块的配合端设有斜坡结构，限位块的配合端向配合槽内移动并使压缩弹簧压缩，在压缩弹簧的作用下，限位块的配合端与电池侧壁相抵，以避免电池侧向脱出框体的电池用窗口。其中，固定块和安装板的设置，便于限位块的装配，固定块的限位凹槽和限位块的限位凸起配合，以防止限位块脱离固定块。其中，电池侧限位装置不需要手动操作，均为自动操作，操作起来更方便。

作为优选，所述限位块和固定块均形成有一个贯穿孔，所述限位块的贯穿孔与所述固定块的贯穿孔同轴，以使所述压缩弹簧压缩；所述配合槽向下贯穿所述固定块；所述电池舱包括框体包括底板，所述底板上设有若干滚轮，所述滚轮通过滚轮固定件与所述底板固定，所述滚轮固定件包括顶板和侧板，所述顶板和侧板构成有底部开口的箱型结构，所述顶板形成有若干滚轮用窗口，所述滚轮的滚轮轴均延伸至侧板外，所述侧板形成有用于供所述滚轮轴通过的通孔，所述滚轮轴端部均固定有挡圈。

其中，可压住限位块的配合端以使限位块的贯穿孔与固定块的贯穿孔同轴，在贯穿孔内插入螺钉并配合螺母，以缩小限位块所占空间大小，以便于电池侧限位装置的流转运输。其中，滚轮的设置便于电池移动至电池舱框体内，或便于电池从电池舱框体内拿出。

作为优选，所述框体与车身平台间设有若干导向装置，所述导向装置包括竖向设置的导柱及套设在导柱外侧的导套，所述导套能相对所述导柱上下滑动，所述导柱下端与所述框体固定，所述导套上端与所述车身平台固定。通过导向装置进行电池舱框体的上下导向，以保证电池舱框体上下移动的稳定性，并能在使用数量更少的液压缸的情况下避免电池舱框体的倾斜。

本发明具有升降机构使用寿命更长、便于电池快换、安全性更高、操作方便、电动汽车的行驶行程更长的优点。且本发明的升降机构、框体锁止装置、电池侧限位装置均总成在车身平台，通过采用通用型车身平台，以使本发明适用于大部分轿车和SUV车型。

附图说明

图1为本发明的电池舱框体上升到位时的一种结构示意图；

图2为本发明的电池舱框体下降到位时的一种结构示意图；

图3为本发明的电池脱离电池舱框体的一种结构示意图；

图4为本发明的电池舱框体的一种结构示意图；

图5为本发明的升降机构的一种结构示意图；

图6为本发明的控制器的控制逻辑框图；

图7为本发明的升降机构的另一种结构示意图；

图8为本发明的框体锁止装置的一种结构示意图；

图9为本发明的框体锁止装置的一种剖视图；

图10为本发明的框体锁止装置的另一种剖视图；

图11为本发明的框体锁止装置的一种爆炸示意图；

图12为本发明的框体锁止装置的另一种爆炸示意图；

图13为本发明的锁止柱的一种结构示意图；

图14为本发明的电池侧限位装置的一种结构示意图；

图15为本发明的电池侧限位装置的一种剖视图；

图16为本发明的电池侧限位装置的一种爆炸示意图；

图17为本发明的导向装置的一种结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

由图1、图2、图3所示，本发明的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，车身平台下侧固定有用于容纳电池的电池舱，电池舱包括框体1，框体1上固定有升降机构，升降机构包括作为液压动力部件的动力源和作为液压执行部件的液压缸，动力源包括电机21和油泵20，液压缸包括第一液压缸22和第二液压缸23，液压缸的伸缩杆24竖向设置，液压缸缸体25与车身平台相固定，伸缩杆24下端与框体的底板11相固定，在动力源的作用下，液压缸的伸缩杆24伸缩以使框体1升降。

由图5、图6、图7所示，油泵20通过油管与液压缸串联设置，油管包括油管一段26、油管二段27和油管三段28，油泵20的出油口通过油管一段26与第一液压缸22的进油口相连，第一液压缸22的出油口通过油管二段27与第二液压缸23的进油口相连，第二液压缸23的出油口通过油管三段28与油泵20的进油口相连，第一液压缸22和第二液压缸23分别设置于电池舱框体1前侧和后侧，车身平台形成有向下贯穿车身平台并用于所述动力源和液压缸的空腔。

动力源配合有控制器，动力源上设有单向阀和电磁阀，油泵20的出油口和进油口分别设有一个压力传感器29，液压缸内部固定有用于检测液压缸伸缩杆24高度位置的两个液压缸用位置开关，两个液压缸用位置开关上下设置，控制器的控制过程为：启动电机21，油泵20出油口出油，液压缸的伸缩杆24外伸或内缩，压力传感器的压力检测值均符合压力设定值并反馈信号，同时两个液压缸用位置开关均检测到伸缩杆24到达设定位置并反馈信号，控制器控制电机21停止运行以使油泵20停止出油；压力传感器29的压力检测值不符合压力设定值并反馈信号以报障，或液压缸用位置开关未检测到伸缩杆24到达设定位置并反馈信号以报障，电机21断电以使油泵20停止出油。其中，压力传感器29、液压缸用位置开关均与仪表盘电连接，压力传感器29和液压缸用位置开关报障以使仪表盘的报警装置报警，报警装置包括蜂鸣器和/或信号灯。

由图1、图2、图3、图8、图9、图10、图11、图12所示，框体1与车身平台间设有框体锁止装置3，框体锁止装置3包括壳体30，壳体30内设有驱动电机31、丝杆32及螺纹配合在丝杆32上的锁止滑块，丝杆32的一端为联动端并与驱动电机31的输出轴联动，驱动电机31的输出轴转动以使丝杆32转动，丝杆32周向转动以使锁止滑块沿丝杆32轴线做直线运动。

由图9、图10、图11、图12所示，锁止滑块具有配合部33及位于配合部33两端的锁止部35，以使锁止滑块呈U形，配合部33的中部具有用于与丝杆32螺纹固定的螺纹孔36，配合部33两端均向远离丝杆32联动端的一侧延伸并形成有所述锁止部35。

由图13所示，电池舱框体1的底板11上固定有锁止柱40，锁止柱40包括上段41、中段42和下段43，中段42的相对两侧均形成有对锁止部35让位的让位槽44，锁止滑块与锁止柱40配合以使锁止部35移动至让位槽44内、锁止部35位于上段41与下段43之间、中段42位于两个锁止部35之间。其中，锁止柱40通过双头螺钉410与电池舱框体的底板11固定。

由图9、图10、图11、图12所示，锁止滑块由上锁止滑块37和下锁止滑块38构成，上锁止滑块37和下锁止滑块38均包括配合部33及配合部33两端的锁止部35，螺纹孔36设置于下锁止滑块37的配合部33，上锁止滑块37与下锁止滑块38之间设有U形的第一弹性缓冲块34，上锁止滑块37和下锁止滑块38通过紧固件固定并将第一弹性缓冲块34限制在上锁止滑块37与下锁止滑块38之间，上锁止滑块37锁止部35远离配合部33的一端形成有由丝杆联动端侧向丝杆另一端侧的向下延伸的第一斜坡结构39。上锁止滑块37锁止部35上端面与锁止柱40上段31下端面形成有相互配合的第二斜坡结构45，第一斜坡结构35的斜坡面与上锁止滑块37的第二斜坡结构45的斜坡面平滑相接。

上锁止滑块37配合部33远离丝杆32联动端的一侧端面内凹形成有固定槽46，固定槽46向下贯穿上锁止滑块37，固定槽46内通过紧固件固定有第二弹性缓冲块47，第二弹性缓冲块47向远离丝杆32联动端的一侧延伸，当锁止滑块与锁止柱40配合，第二弹性缓冲块47远离丝杆32联动端的一侧端面与锁止柱40的靠近丝杆32的一侧端面相接触。

壳体30内通过紧固件固定有第三弹性缓冲块48，锁止柱40相对位于第三弹性缓冲块48与第二弹性缓冲块47之间，第三弹性缓冲块48下端面形成有由下至上向锁止柱40侧延伸的第三斜坡结构，锁止柱40向上移动并与第三弹性缓冲块48端面相接触。

壳体30形成有上下贯穿的第一开口，壳体30的外侧固定有呈环形的密封块49，密封块49形成有上下贯穿的第二开口491，第二开口491沿锁止柱40横向截面的内缘形状与锁止柱40下段43横向截面外缘形状相同，锁止柱40向上移动并依次穿过第二开口491和第一开口并使锁止柱40下段43侧面与密封块49内侧面相抵，锁止柱上段41沿锁止柱轴线的径向截面外缘均位于锁止柱下段43沿锁止柱轴线的径向截面外缘内侧。

由图9、图10、图12所示，丝杆32周向转动以使锁止滑块前后移动，壳体30内壁的左右相对两侧均形成有向内侧延伸的导向块301，上锁止滑块37和下锁止滑块38的左右侧面分别与壳体30的左内侧面和右内侧面接触，下锁止滑块38的底面与导向块301的上端面相接触.

由图9所示，壳体30内设有两个滑块用位置开关302，两个滑块用位置开关302沿丝杆32轴向前后设置，当锁止柱40与锁止滑块配合以保持锁止柱40的上下位置时，两个滑块用位置开关302的弹片均与锁止滑块相分离，当锁止柱40与锁止滑块完全脱开时，两个滑块用位置开关302的弹片均与下锁止滑块的底面接触。

由图1、图2、图3、图4所示，电池舱的框体1左右两侧均形成有两个电池用窗口12，电池13通过电池用窗口12移动至电池舱内，车身平台下侧固定有若干电池侧限位装置5,。

由图14、图15、图16所示，电池侧限位装置5包括限位块51和固定块52，固定块52固定于所述车身平台下侧，固定块52上形成有配合槽53，限位块51位于配合槽53内，且配合槽53内设有压缩弹簧54，限位块51的一端为固定端511，限位块51的另一端为配合端512，在压缩弹簧54的作用下，限位块51的配合端512延伸至配合槽53外，配合端53形成有由下至上向电池舱框体1侧延伸的第四斜坡结构55。配合槽53贯穿固定块52的相对两端，固定块52一侧固定有安装板56，限位块51的相对两侧均形成有向外延伸的限位凸起513，固定块52的配合槽53内壁内凹形成有用于配合限位凸起513的限位凹槽57。安装板56上形成有安装板凸起58，安装板凸起58位于配合槽53内，压缩弹簧54的一端套设在安装板凸起58上，限位块51的配合端512形成有用于容纳压缩弹簧54另一端的容纳槽59。限位块51和固定块52均形成有一个贯穿孔50，限位块51的贯穿孔与固定块52的贯穿孔同轴，以使压缩弹簧54压缩。其中，配合槽53向下贯穿固定块52

由图4所示，电池舱框体的底板11上设有若干滚轮6，滚轮6通过滚轮固定件7与底板11固定，滚轮固定件7包括顶板和侧板，顶板和侧板构成有底部开口的箱型结构，顶板形成有若干滚轮用窗口，滚轮6的滚轮轴均延伸至侧板外，侧板形成有用于供滚轮轴通过的通孔，滚轮轴端部均固定有挡圈，且挡圈与侧板之间设有垫片，垫片套设在滚轮轴上。

由图1、图2、图3、图17所示，框体1与车身平台间设有若干导向装置8，导向装置8包括竖向设置的导柱81及套设在导柱外侧的导套82，导套82能相对导柱81上下滑动，导柱81下端与框体底板11固定，导套82上端与车身平台固定。其中导柱81上套设有滚珠导套，导套设置于滚珠导套外侧。其中，导柱下端与一导柱固定板83螺纹固定，导柱固定板83通过紧固件与框体1的底板11固定，导套82上端形成有向外侧延伸的导套固定部84，导套固定部84通过紧固件与车身平台下端面固定。

需要进行电池快换时，停车并按下用于操控升降机构的开关，动力源为液压缸供油，先使伸缩杆向上缩回一段距离，以使电池舱框体向上移动并带动锁止柱向上移动一段距离，以使框体锁止装置的锁止滑块上端面与锁止柱上段下端面分离，随后锁止滑块向丝杆的联动端移动，当锁止滑块下端面与两个滑块用位置开关的弹片接触后，液压缸的伸缩杆向下伸，以使固定在伸缩杆下端的电池舱的框体向下移动。

通过位置开关等得知电池舱框体下降到位后，通过液压缸本身自锁实现框体的上下固定，此时，电池侧限位装置位于电池舱框体的上侧，电池侧面没有限位，通过吸盘等工具将电池拖出，由于滚轮的设置，电池很容易就被拖出，随后通过推杆推动或人推的方式将充好电的电池推进电池舱框体的电池用窗口内。其中，当两个滑块用位置开关的弹片均与锁止滑块下端面接触时，两个滑块用位置开关均发射信号，以表示锁止解除；当两个滑块用位置开关的弹片均不与锁止滑块下端面接触时，滑块用位置开关的弹片均与锁止滑块相脱离，两个滑块用位置开关均发射信号，以表示成功锁止。

待电池通过电池用窗口推入电池舱框体内后，再次按下用于操控升降机构的开关，动力源为液压缸供油，液压缸的伸缩杆缩回，固定在伸缩杆下端的电池舱的框体向上移动，同时锁止柱向上移动并依次穿过密封块的第二开口、壳体的第一开口，以使锁止柱上端位于壳体内，并使锁止柱的一个侧面与第三弹性缓冲块端面相抵。

通过位置开关等得知电池舱的框体上升到位后，框体锁止装置的锁止滑块向锁止柱侧移动，并使呈U形的锁止滑块与锁止柱的让位槽配合，使锁止滑块的两个锁止部分别位于锁止柱的一个让位槽内。其中，当锁止滑块未与锁止柱配合锁止时，锁止滑块的上端面的高度位置是高于锁止柱上段下端面的高度位置的，由于第一弹性缓冲块、上锁止滑块的第一斜坡结构的存在，锁止滑块的上端面与锁止柱上段的下端面相抵、第一弹性缓冲块与锁止柱的另一个侧面相抵。

其中，当电池舱的框体上升时，电池的侧面与电池侧限位装置的限位块的配合端接触，并使限位块的配合端向固定块的配合槽内移动，在压缩弹簧的作用下，电池侧限位装置的限位块的配合端会一直与电池侧面相抵。

当锁止滑块下端面与两个滑块用位置开关的弹片脱离时，锁止柱已被锁止并发送电信号，升降机构的动力源断电并泄压，液压缸的伸缩杆不再对电池舱的框体施力，电池舱的框体挂在锁止滑块上，此时完成整个电池的快换。

本发明通过液压缸用于电池舱框体的升降，较千斤顶式的升降机构而言使用寿命更长，无需进行升降机构的更换，使用成本较低；且本发明的升降机构在使用时更为稳定，能承载重量更大的电池舱，能承载数量更多的电池，以延长电动汽车的行程。本发明通过液压缸串联，以使两个液压缸保持同步运动，以使电池舱的框体前后升降同步，电池舱框体不会发生前后倾斜，便于电池的快换。其中，将动力源和液压缸固定在车实平台的空腔内，使得电池舱框体上端面距离车身平台下端面的距离更短，以降低电动汽车中心，提高电动汽车行驶的稳定性。由于导向装置及框体锁止装置的第二弹性缓冲块、第三弹性缓冲块、密封块的设置，以防止电池舱框体晃动，以保证电池舱框体上下移动时的稳定性，同时密封块还用于电动汽车行驶时的框体锁止装置的防水密封。框体锁止装置用于将上升到位的电池舱框体的固定，以避免因误操作所造成的电池舱框体上升或下降，避免因电池舱框体上下活动所致电动汽车行驶时安全隐患的发生；动力源完全断电时，液压缸泄压，伸缩杆只能伸长不能缩短，框体锁止装置以保证车辆在行驶时液压缸不会受力，不需要通过液压缸进行电池舱框体的抬起固定，不需要时刻保持动力源通电，以降低电池的电量使用，以提高电动汽车的行驶行程，同时延长本发明升降机构的液压缸和电机的使用寿命。完成电池更换后，通过电池侧限位装置对电池进行侧限位，防止电池脱出电池舱的框体，电池侧限位装置不需要手动操作，操作起来更方便。本发明具有升降机构使用寿命更长、便于电池快换、安全性更高、操作方便、电动汽车的行驶行程更长的优点。且本发明的升降机构、框体锁止装置、电池侧限位装置均总成在车身平台，通过采用通用型车身平台，以使本发明适用于大部分轿车和SUV车型。

Claims (10)

1.一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于车身平台下侧固定有用于容纳电池的电池舱，所述电池舱包括框体，所述框体上固定有若干升降机构，所述升降机构包括作为液压动力部件的动力源和作为液压执行部件的液压缸，所述液压缸的伸缩杆竖向设置，所述液压缸缸体与所述车身平台相固定，所述伸缩杆与所述框体相固定，在所述动力源的作用下，所述液压缸的伸缩杆伸缩以使所述框体升降。

2.根据权利要求1所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述动力源包括电机、油泵，所述液压缸包括第一液压缸和第二液压缸，所述油泵通过油管与液压缸串联设置，油管包括油管一段、油管二段和油管三段，油泵的出油口通过油管一段与第一液压缸的进油口相连，所述第一液压缸的出油口通过油管二段与第二液压缸的进油口相连，第二液压缸的出油口通过油管三段与油泵的进油口相连，第一液压缸和第二液压缸分别设置于电池舱前侧和后侧，所述车身平台形成有向下贯穿车身平台并用于容纳所述动力源和液压缸的空腔。

3.根据权利要求2所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述动力源配合有控制器，所述油泵的出油口和进油口分别设有一个压力传感器，所述液压缸固定有用于检测液压缸伸缩杆高度位置的两个液压缸用位置开关，两个液压缸用位置开关上下设置，所述控制器的控制过程为：启动电机，油泵出油口出油，液压缸的伸缩杆外伸或内缩，压力传感器的压力检测值均符合压力设定值并反馈信号，同时两个液压缸用位置开关均检测到伸缩杆到达设定位置并反馈信号，控制器控制电机停止运行以使油泵停止出油；压力传感器的压力检测值不符合压力设定值并反馈信号以报障，或液压缸用位置开关未检测到伸缩杆到达设定位置并反馈信号以报障，电机断电以使油泵停止出油。

4.根据权利要求1所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述框体与车身平台间设有框体锁止装置，所述框体锁止装置包括壳体，所述壳体内设有驱动电机、丝杆及螺纹配合在丝杆上的锁止滑块，所述丝杆的一端为联动端并与驱动电机的输出轴联动，驱动电机的输出轴转动以使丝杆转动，所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块沿丝杆轴线做直线运动，所述电池舱上固定有锁止柱，所述锁止滑块具有配合部及位于配合部两端的锁止部，以使所述锁止滑块呈U形，所述配合部的中部具有用于与丝杆螺纹固定的螺纹孔，所述配合部两端均向远离丝杆联动端的一侧延伸并形成有所述锁止部，所述锁止柱包括上段、中段和下段，所述中段的相对两侧均形成有对所述锁止部让位的让位槽，所述锁止滑块与所述锁止柱配合以使所述锁止部移动至所述让位槽内、所述锁止部位于上段与下段之间、所述中段位于两个锁止部之间。

5.根据权利要求4所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述锁止滑块由上锁止滑块和下锁止滑块构成，所述上锁止滑块和下锁止滑块均包括配合部及配合部两端的锁止部，所述螺纹孔设置于下锁止滑块的配合部，所述上锁止滑块与下锁止滑块之间设有第一弹性缓冲块，上锁止滑块和下锁止滑块通过紧固件固定并将所述第一弹性缓冲块限制在上锁止滑块与下锁止滑块之间，所述上锁止滑块锁止部远离配合部的一端形成有由丝杆联动端侧向丝杆另一端侧的向下延伸的第一斜坡结构；

所述上锁止滑块锁止部上端面与锁止柱上段下端面形成有相互配合的第二斜坡结构，所述第一斜坡结构的斜坡面与上锁止滑块的第二斜坡结构的斜坡面平滑相接；

所述上锁止滑块配合部远离丝杆联动端的一侧端面内凹形成有固定槽，所述固定槽向下贯穿所述上锁止滑块，所述固定槽内固定有第二弹性缓冲块，所述第二弹性缓冲块向远离丝杆联动端的一侧延伸，当所述锁止滑块与所述锁止柱配合，所述第二弹性缓冲块远离丝杆联动端的一侧端面与所述锁止柱的靠近丝杆的一侧端面相接触；

所述壳体内固定有第三弹性缓冲块，所述锁止柱相对位于第三弹性缓冲块与第二弹性缓冲块之间，所述第三弹性缓冲块下端面形成有由下至上向锁止柱侧延伸的第三斜坡结构，所述锁止柱向上移动并与所述第三弹性缓冲块端面相接触。

6.根据权利要求4所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述壳体形成有上下贯穿的第一开口，所述壳体的外侧固定有呈环形的密封块，所述密封块形成有上下贯穿的第二开口，所述第二开口沿锁止柱横向截面的内缘形状与所述锁止柱下段横向截面外缘形状相同，所述锁止柱向上移动并依次穿过第二开口和第一开口并使所述锁止柱下段侧面与所述密封块内侧面相抵，所述锁止柱上段沿锁止柱轴线的径向截面外缘均位于所述锁止柱下段沿锁止柱轴线的径向截面外缘内侧。

7.根据权利要求4所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述丝杆周向转动以使所述锁止滑块前后移动，所述壳体内壁的左右相对两侧均形成有向内侧延伸的导向块，所述锁止滑块的左右侧面分别与所述壳体的左内侧面和右内侧面接触，所述锁止滑块的底面与所述导向块的上端面相接触；

所述壳体内设有两个滑块用位置开关，两个滑块用位置开关沿丝杆轴向前后设置，当锁止柱与锁止滑块配合以保持锁止柱的上下位置时，两个滑块用位置开关的弹片均与所述锁止滑块相分离，当锁止柱与锁止滑块完全脱开时，两个滑块用位置开关的弹片均与所述锁止滑块接触。

8.根据权利要求1所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述电池舱的左右两侧均形成有若干电池用窗口，电池通过所述电池用窗口移动至所述电池舱内，车身平台下侧固定有若干电池侧限位装置，所述电池侧限位装置包括限位块和固定块，所述固定块固定于所述车身平台下侧，所述固定块上形成有配合槽，所述限位块位于所述配合槽内，且所述配合槽内设有压缩弹簧，所述限位块的一端为固定端，所述限位块的另一端为配合端，在所述压缩弹簧的作用下，限位块的配合端延伸至所述配合槽外，所述配合端形成有由下至上向电池舱侧延伸的第四斜坡结构；

所述配合槽贯穿所述固定块的相对两端，所述固定块一侧固定有安装板，所述限位块的相对两侧均形成有向外延伸的限位凸起，所述固定块的配合槽内壁内凹形成有用于配合所述限位凸起的限位凹槽；

所述安装板上形成有安装板凸起，所述安装板凸起位于所述配合槽内，所述压缩弹簧的一端套设在所述安装板凸起上，所述限位块的配合端形成有用于容纳压缩弹簧另一端的容纳槽。

9.根据权利要求8所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述限位块和固定块均形成有一个贯穿孔，所述限位块的贯穿孔与所述固定块的贯穿孔同轴，以使所述压缩弹簧压缩；所述配合槽向下贯穿所述固定块；

所述电池舱包括框体包括底板，所述底板上设有若干滚轮，所述滚轮通过滚轮固定件与所述底板固定，所述滚轮固定件包括顶板和侧板，所述顶板和侧板构成有底部开口的箱型结构，所述顶板形成有若干滚轮用窗口，所述滚轮的滚轮轴均延伸至侧板外，所述侧板形成有用于供所述滚轮轴通过的通孔，所述滚轮轴端部均固定有挡圈。

10.根据权利要求1所述的一种具有匹配升降快换电池机构的车身平台，其特征在于所述框体与车身平台间设有若干导向装置，所述导向装置包括竖向设置的导柱及套设在导柱外侧的导套，所述导套能相对所述导柱上下滑动，所述导柱下端与所述框体固定，所述导套上端与所述车身平台固定。