CN108437949A - 便于更换的电动汽车电池包系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种便于拆装的电动汽车电池包系统，包括电池包、运动轨道、锁定机构、充电接口组件和电池包抓取装置，电池包可滑动地设置在运动轨道上，电池包的前端设有与充电接口组件配合的充电接头，锁定机构用于锁定或解锁电池包，电池包抓取装置用于将电池包与运动轨道解锁并将电池包与运动轨道安装或分离。本实施例提供的便于更换的电动汽车电池包系统能有效对电池包进行固定，并能降低电池包安装到电动汽车上时冲击力对充电接口组件和电池包的充电接头的影响，同时降低了电池包在电动汽车运动过程中的晃动，提高了电动汽车行驶过程的安全性。本发明能够实现电池包的自动装卸，以及电池包的自动运输，有效地降低换电站的人工成本。

Description

便于更换的电动汽车电池包系统

技术领域

本发明实施例涉及电动汽车配件技术领域，尤其涉及一种便于更换的电动汽车电池包系统。

背景技术

近年来，随着新能源技术的不断发展，电动汽车的使用也越来越普遍，电动汽车利用电能进行驱动，是清洁、低碳、环保型的绿色车辆。

电动汽车利用充电电池来提供动力，为了提高电动汽车的行驶里程，充电电池的体积和重量往往比较大，这就导致在电动汽车行驶过程中，充电电池会出现晃动或震动，会对与充电电池电连接的充电接口产生冲击。对于某些可更换电池的电动汽车，采用电池通过滑轨滑进或者滑出汽车，在与充电接口对接时电池本身具有一定的速度，会对充电接口产生很大的冲击力。现有的充电接口没有设置缓冲机构，在电池长时间的晃动和冲击下，造成充电电池的充电接头和电动汽车的充电接口的损坏或者接触不良，使得其寿命减少，增加故障的几率，影响电动汽车在运行过程中的安全性和稳定性。

发明内容

本发明实施例的目的在于，提供一种便于更换的电动汽车电池包系统，能够有效降低充电电池安装或者使用时对充电接口的冲击，提高充电接口的可靠性及使用寿命。

本发明实施例提供了一种便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于，充电电池组件包括电池包、运动轨道、锁定机构和充电接口组件；电池包可滑动地设置在运动轨道上；充电接口组件设置在电池包和运动轨道的前端，电池包的前端设有与充电接口组件配合的充电接头；充电接口组件上设有用于对电池包进行导向的第一弹性导向机构；锁定机构设置在运动轨道上，锁定机构用于锁定或解锁电池包。

可选地，充电接口组件包括固定支架和充电接口，充电接口安装在固定支架的朝向电池包的侧面上；第一弹性导向机构位于充电接口的侧方；第一弹性导向机构包括导向柱、推块和第一弹性件；导向柱固定安装在固定支架上，推块套设在导向柱上，并可沿导向柱轴向移动，第一弹性件套设在导向柱上，并位于推块与固定支架之间；电池包的第一端面上设有可使导向柱部分插入的第一导向孔，第一导向孔的内径大于推块的内径。

可选地，充电接口包括接口主体和导向销；导向销固定在固定支架上；接口主体可滑动地套设在导向销上，电池包的充电接头处设有可使导向销插入的第二导向孔；接口主体还通过第二弹性导向机构与固定支架相连接，接口主体与电池包的充电接头电连接。

可选地，运动轨道包括第一导轨和第二导轨，沿长度方向，第一导轨和第二导轨上设置有滚轮组，电池包可滑动地设置在滚轮组上；滚轮组包括多个滚轮，多个滚轮之间设有限制电池包左右移动的弹性限位件。

可选地，锁定机构设置在第一导轨和第二导轨中的至少一个上。

可选地，锁定机构包括手柄、卡块、底座、导向座和弹性复位件；底座固定设置在第一导轨和/或第二导轨上；导向座与底座固定连接，导向座上设置有导向孔；卡块上设有导向轴，导向轴穿设在导向孔内，电池包上设有与卡块配合的锁定部，卡块通过插入锁定部对电池包进行锁定；弹性复位件套设在导向轴上，并位于导向座和卡块之间；手柄可转动地设置在底座上，手柄的一端与卡块相连接。

可选地，手柄的一端通过连接件与卡块相连接，连接件一端与手柄铰接，连接件上还设有连接杆，卡块上开设有连接孔，连接杆穿设在连接孔内；卡块包括连接部和卡合部，连接部和卡合部相互垂直设置，连接孔开设在连接部上；卡合部可卡合在锁定部的卡接槽中。

可选地，第一导轨的第一端和/或第二导轨的第一端内侧设置有限制电池包滑动的限位销，电池包上设有与限位销配合的定位部，限位销通过定位部阻挡电池包沿第一导轨和/或第二导轨运动。

可选地，电池包的后端面上设有抓取支架，所述抓取支架上设有抓取通孔，所述电池包抓取装置包括机械手和移动平台，所述机械手包括抓取臂、抓取销和驱动装置，所述驱动装置、抓取臂和抓取销均安装于移动平台上，所述抓取臂的其中一端与驱动装置连接，驱动装置带动驱动抓取臂张角调节，所述抓取销连接于所述抓取臂的另一端，所述抓取销具有插入所述抓取通孔的抓取位置和脱离所述抓取通孔的脱离位置。

可选地，所述电池包抓取装置还包括解锁机构，所述解锁机构连接于所述移动平台上，所述解锁机构包括连接臂、伸缩缸和按压板，所述连接臂的一端与移动平台相连接，所述伸缩缸与连接臂的另一端相连接，所述按压板连接于伸缩缸的活塞杆上，所述伸缩缸的活塞杆可在竖直方向上运动，带动按压板在竖直方向上运动，所述按压板下压，触碰电池包上的锁定机构实现解锁。

本实施例提供的便于更换的电动汽车电池包系统设置运动轨道，可以使电池包方便地推入和抽离；通过设置充电接口组件，并在充电接口组件上设置第一弹性导向机构可对电池包提供导向，保证电池包与充电接口组件的准确对接，并可有效缓冲电池包的充电接头与电动汽车的充电接口组件对接过程中以及电动汽车运动过程中电池包产生的冲击，可有效避免电池包的充电接头的损坏，能够保证电池包与充电接口组件的可靠电连接；此外第一弹性导向机构还可以限制电池包在电动汽车运动过程中的晃动，降低电池包产生的噪音，增强电动汽车行驶的稳定性；通过在运动轨道上设置锁定机构可以有效对电池包进行固定，防止在运动过程中电池包出现晃动，对电池包产生损坏，通过使用电池包抓取装置可以很快地对电池包进行更换，提高了工作效率，免去了大量的人工成本。

附图说明

图1是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的整体结构示意图；

图2是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的电池包的整体结构示意图；

图3是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的电池包另一角度的整体结构示意图；

图4是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的运动轨道和锁定机构的结构示意图；

图5是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的锁定机构安装在运动轨道上的结构示意图；

图6是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的锁定机构的结构示意图；

图7是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的锁定机构周围的部分结构示意图；

图8是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的锁定机构的卡块的结构示意图；

图9是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的锁定机构的底座的结构示意图；

图10是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的锁定机构的导向座的结构示意图；

图11是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的锁定机构的手柄和连接杆的结构示意图；

图12是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的充电接口组件的结构示意图；

图13是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的充电接口组件的第一弹性导向机构的结构示意图；

图14是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的充电接口组件的第一弹性导向机构的平面结构示意图；

图15是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的电池包的充电接头处的结构示意图；

图16是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的电池包的抓取支架处的结构示意图；

图17是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的机械手与抓取支架配合示意图；

图18是示出本发明实施例的便于更换的电动汽车电池包系统的解锁机构与锁定机构配合示意图。

附图标记说明：1、电池包；11、抓取支架；111、凸出块；112、容纳孔；12、定位部；13、充电接头；14、第一导向孔；15、第二导向孔；16、锁定部；2、运动轨道；21、第一导轨；22、第二导轨；23、滚轮组；231、滚轮；24、弹性限位件；25、限位销；3、锁定机构；31、手柄；32、卡块；321、导向轴；322、连接孔；323、连接部；324、卡合部；33、底座；34、导向座；341、导向孔；35、弹性复位件；36、连接杆；4、充电接口组件；41、固定支架；42、充电接口；421、接口主体；422、导向销；43、第一弹性导向机构；431、导向柱；432、推块；433、第一弹性件；44、第二弹性导向机构；51、机械手；511、移动平台；513、抓取销；515伸缩缸；516、导向限位件；5141、第一臂节；5142、第二臂节；60、解锁机构；61、连接臂；62、伸缩缸；63、按压板。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明实施例的示例性实施例。

本实施例中，电池包设有充电接头的一端为前方，设有抓取支架的一端为后方；图2中示出了本实施例的电池包在实际使用中的状态，上下方向以锁定部16和定位部12为例，锁定部16处于上方，定位部12处于下方。

本实施例提供一种便于更换的电动汽车电池包系统，其中充电电池组件包括电池包1、运动轨道2、锁定机构3和充电接口组件4；电池包1可滑动地设置在运动轨道2上；充电接口组件4设置在电池包1和运动轨道2的前端，电池包1的前端设有与充电接口组件4配合的充电接头13；充电接口组件4上设有用于对电池包1进行导向的第一弹性导向机构43；锁定机构3设置在运动轨道2上，锁定机构3用于锁定或解锁电池包1。

如图1所示，本实施例中运动轨道2设置在电池包支架上，电池包支架用于安装和固定电池包1，并实现电池包1与外部设备的电连接，以实现供电或者充电的功能。电池包支架可以安装在充电站的充电仓中，也可以安装在电动汽车内，或者其他需要安装电池包的设备中。下面以电池包1在电动汽车上的安装为例对本实施例的电池包1进行详细地说明。

如图1-图3所示，本实施例的充电电池为扁平状的长方体结构，充电接头13设置在电池包1的端面上，电池包1主体由第一壳体和第二壳体上下拼接形成，并且第一壳体和第二壳体在拼接处设有凸边，两个壳体的凸边形成凸缘，电池包1通过凸缘可滑动地设置在运动轨道2上。充电接口组件4与电池包1的充电接头13电连接，第一弹性导向机构43用于限制电池包1的前端运动，并进行电池包1在运动轨道2中的运动进行导向。锁定机构3通过对电池包1的凸缘进行锁定或解锁使电池包1锁定在运动轨道2上或使电池包1能在运动轨道2上自由移动。

优选地，所述电池包1两侧在凸缘以下分别具有侧面，侧面自上至下向内倾斜。对应地，例如，可在运动轨道2的内侧面设置多个弹性限位块侧面也为斜面，多个弹性限位块的斜面与第二壳体的左右两侧的斜面相接触，当将电池包1安装到运动轨道2上时，电池包1可在自身重力的作用下自动地与运动轨道2对中，有助于实现充电接头13的快速对准。多个弹性限位块还可以对电池包1的横向运动起到缓冲的作用

本实施例提供的便于更换的电动汽车电池包系统设置运动轨道2，可以使电池包1方便地推入和抽离；通过设置充电接口组件4，并在充电接口组件4上设置第一弹性导向机构43可对电池包1提供导向，保证电池包1与充电接口组件4的准确对接，并可有效缓冲电池包1的充电接头13与电动汽车的充电接口组件4对接过程中以及电动汽车运动过程中电池包1产生的冲击，可有效避免电池包1的充电接头13的损坏，能够保证电池包1与充电接口组件4的可靠电连接；此外第一弹性导向机构43还可以限制电池包1在电动汽车运动过程中的晃动，降低电池包1产生的噪音，增强电动汽车行驶的稳定性；通过在运动轨道2上设置锁定机构3可以有效对电池包1进行固定，防止在运动过程中电池包1出现晃动，对电池包1产生损坏。

可选地，充电接口组件4包括固定支架41和充电接口42，充电接口42安装在固定支架41的朝向电池包1的侧面上；第一弹性导向机构43位于充电接口42的侧方；第一弹性导向机构43包括导向柱431、推块432和第一弹性件433；导向柱431固定安装在固定支架41上，推块432套设在导向柱431上，并可沿导向柱431轴向移动，第一弹性件433套设在导向柱431上，并位于推块432与固定支架41之间；电池包1的第一端面上设有可使导向柱431部分插入的第一导向孔14，第一导向孔14的内径大于推块432的内径。

如图1和图12所示，固定支架41直接安装在电动汽车上，充电接口42通过螺栓组件安装在固定支架41上。如图13和图14所示，导向柱431为圆柱状，固定设置在固定支架41的支架上，第一弹性件433为弹簧，弹簧内径紧贴导向柱431外表面，正常状态下弹簧为松弛状态，推块432可以为圆柱状也可以为方形等其他形状。电池包1的第一端面上设有和第一弹性导向机构43相互配合的电池导向块，电池导向块上设有第一导向孔14，在电池包1安装到电动汽车上后，导向柱431的端部插入第一导向孔14中，推块432则与电池导向块的端面相贴合。在电池包1安装到电动汽车上时，电池包1因为在运动轨道2上滑动，所以会有一定速度，当运行到指定安装位置后，电池包1的电池导向块与第一弹性导向机构43相互作用，导向柱431插入到电池导向块的第一导向孔14中，推块432与电池导向块接触，电池包1的冲击力通过推块432传递给第一弹性件433，由第一弹性件433来缓冲电池包1的冲击力。另外，在电动汽车运行过程中，电池包1出现晃动时，由于导向柱431插入到电池包1的电池导向块的第一导向孔14中，所以导向柱431可以限制电池包1在上下、左右方向的晃动，而对于前后方向的晃动，电池导向块会将电池包1前后方向晃动的力传递给推块432，推块432将作用力传递给第一弹性件433，由第一弹性件433将作用力缓冲掉。

可选地，充电接口42包括接口主体421和导向销422；导向销422固定在固定支架41上；接口主体421可滑动地套设在导向销422上，电池包1的充电接头13处设有可使导向销422插入的第二导向孔15；接口主体421还通过第二弹性导向机构44与固定支架41相连接，接口主体421与电池包1的充电接头13电连接。

如图12和图15所示，以充电接口组件4应用到电动汽车上为例，接口主体421插入电池包1的充电接头13中。导向销422可以固定安装在固定支架上，电池包1的充电接头13处设有与导向销422相配合的第二导向孔15，当电池包1安装到电动汽车时，可以将第二导向孔15对准导向销422，电池包1可以根据导向销422的导向作用方便地安装到电动汽车上。另外，在电动汽车行驶过程中，导向销422也可以防止电池包1不断晃动而与充电接口组件4脱离，第二弹性导向机构44位于充电接口42四周，可以缓冲电池包1的充电接头13受到的冲击力，防止电池包1的充电接头13与充电接口42因冲击力作用而损坏或接触不良。

可选地，运动轨道2包括第一导轨21和第二导轨22，沿长度方向，第一导轨21和第二导轨22上设置有滚轮组23，电池包1可滑动地设置在滚轮组23上；滚轮组23包括多个滚轮231，多个滚轮231之间设有限制电池包1左右移动的弹性限位件24。

如图4所示，第一导轨21和第二导轨22对电池包1起到支撑作用，第一导轨21和第二导轨22相互平行地设置。为了保证电池包1支撑的稳定性，第一导轨21和第二导轨22的两个端部均通过连接板连接。沿着第一导轨21和第二导轨22的长度方向，还均匀地设置有滚轮组23，设置滚轮组23可以支撑电池包1的重量，减小电池包1在运动轨道2上运动时的摩擦力，能够更加方便地实现将电池包1安装或拆下的目的。另外，通过设置滚轮组23还可以有效地防止电池包1在第一导轨21和第二导轨22上发生磨损。

优选地，滚轮组23包括多个滚轮231，多个滚轮231沿着第一导轨21和第二导轨22的长度方向间隔均匀地设置。设置在多个滚轮231之间的弹性限位件24可以限制电池包1在宽度方向上的位移量。进一步地，弹性限位件24与多个滚轮231一一对应地设置。这样不仅可以起到限制电池包1在宽度方向上位移的目的，还可以防止电池包1与滚轮231的端面发生摩擦，防止电池包1以及滚轮231产生不必要的磨损。另外，使用弹性材料制成弹性限位件24还可以起到缓冲等作用，例如弹性限位件24可以由硅胶等弹性材料制成。

可选地，锁定机构3设置在第一导轨21和第二导轨22中的至少一个上。

如图4所示，锁定机构3可以单独设置第一导轨21或第二导轨22上，锁定机构3的设置位置也可以根据实际需要来进行确定。优选地，在第一导轨21和第二导轨22上均设置有锁定机构3。本实施例中在第一导轨21和第二导轨22的后端分别设置锁定机构3，以固定电池包1的两侧，保证电池包1与运动轨道2之间不会发生相对移动。

可选地，锁定机构3包括手柄31、卡块32、底座33、导向座34和弹性复位件35；底座33固定设置在第一导轨21和/或第二导轨22上；导向座34与底座33固定连接，导向座34上设置有导向孔341；卡块32上设有导向轴321，导向轴321穿设在导向孔341内，电池包1上设有与卡块32配合的锁定部16，卡块32通过插入锁定部16对电池包1进行锁定；弹性复位件35套设在导向轴321上，并位于导向座34和卡块32之间；手柄31可转动地设置在底座33上，手柄31的一端与卡块32相连接，手柄31另一端通过弹性件与底座33相连接，弹性件使得手柄31向上的弹力，使得手柄31具有向上的运动趋势。

如图5和图6所示，底座33用于承载整个锁定机构3并将锁定机构3的其他部件固定在第一导轨21和/或第二导轨22上。如图9所示，底座33上设置有至少一个安装孔，例如可在第一导轨21和/或第二导轨22上开设螺栓孔，然后用螺栓等连接件依次穿过底座33上的安装孔以及第一导轨21和/或第二导轨22上的螺栓孔将底座33安装在第一导轨21和/或第二导轨22上。在底座33靠近中间的位置还开设有能够容纳卡块32的卡接槽，在该卡接槽内，设置有用以固定卡块32与底座33相对位置的限位柱。这样一来，当卡块32置于该卡接槽内时，可以保证卡块32与底座33的相对位置是固定的，从而保证了该锁定机构3对电池包1的锁定效果。需要说明的是，当卡块32置于该卡接槽内时，在电池包1的箱体上与该锁定机构3相对应的位置设置有锁定部16，锁定部16设置在电池包的后部，锁定部16上开设有卡接槽。卡块32的两端具有一定的倾斜度，这样设置的目的在于便于卡块32沿着该倾斜的斜面滑入锁定部16上的卡接槽内，减小了阻力。锁定部16能够快速地实现电池包1主体在运动轨道2上的锁定或者解锁，可大幅提高电池包1的安装、拆卸和更换的效率，并使电池包1能够被牢固地固定，减少车辆运行中电池包1晃动产生的震动和冲击。

本实施例中设置锁定部16的目的在于锁定电池包1与电池包支架在前后方向上的相对位置，可防止电池包1在电池包1上前后滑动，保证电池包1的充电接头13与外部充电接口的可靠电连接，同时锁定部16也可以使电池包1牢固地固定在车辆内，不会因车辆运动而引起电池包1的晃动、冲击等等，干扰车辆的行驶。

另外，将锁定部16设置在电池包1的后部，一方面可实现电池包1后部的固定，这样可保证电池包1在前后位置均被可靠固定。另一方面，电池包1在安装到电动汽车内时，电池包1的前端深入到电动汽车的内部，电池包1的后部为面向操作人员和机械手的一侧，所以将锁定部16设置在电池包1的后部便于实现电池包1的锁定和解锁操作。

可选地，手柄31的一端通过连接件与卡块32相连接，连接件一端与手柄31铰接，连接件上还设有连接杆36，卡块32上开设有连接孔322，连接杆36穿设在连接孔322内；卡块32包括连接部323和卡合部324，连接部323和卡合部324相互垂直设置，连接孔322开设在连接部323上；卡合部324可卡合在锁定部16上的卡接槽内中。

如图11所示，手柄31通过连接件与卡块32连接，连接件铰接在手柄31的一端，其上还连接有连接杆36，连接杆36穿设在开设在连接部323上的连接孔322内。当下压手柄31的另一端，手柄31上连接有连接杆36的一端抬起，连接杆36进而带动卡块32向上移动，即达到了将卡块32从卡接槽结构内脱离的目的。

如图8所示，卡块32由连接部323和卡合部324组成，连接部323和卡合部324相互垂直地设置且卡合部324的宽度大于连接部323的宽度，即，卡块32的结构大致类似于一个倒置的“T”字型。将卡合部324的宽度设置成大于连接部323的宽度的目的在于，在卡合部324上需要设置安装导向轴321的导向轴321安装孔。在优选的实施方式中，在连接部323两侧分别设置有至少一个导向轴321安装孔。也就是说，在优选地实施方式中，导向轴321至少为两个，分别设置在导向轴321安装孔内，相应的，如图10所示，在导向座34上设置有与导向轴321数量相对应的导向孔341。

可选地，第一导轨21的第一端和/或第二导轨22的第一端内侧设置有限制电池包1滑动的限位销25，电池包1上设有与限位销25配合的定位部12，限位销25通过定位部12阻挡电池包1沿第一导轨21和/或第二导轨22运动。

如图7所示，定位部12上设有卡槽，卡槽的开口方向朝向前方，在电池包1沿运动轨道2运动过程中，限位销25可以插入定位部12中，设置限位销25的目的一方面在于通过定位部12限制电池包1在运动轨道2长度方向上的位移，另一方面可以起到对电池包1导向的作用。当限位销25卡接在定位部12内后，可以限制电池包1沿运动轨道2进一步向前运动，而且由于定位部12上卡槽的开口是向前的，所以限位销25位于卡槽内时，还可以限制电池包1在竖直方向上的运动，当电动汽车在运动过程中发生晃动时，限位销25可以对电池包1在竖直方向上和沿运动轨道方向上都能起到很好的限位作用。同样，当限位销25卡接在定位部12内后，也起到了对电池包1导向的作用，防止电池包1在安装的过程中，与支撑机构产生安装偏差。或者，也可以在第一导轨21和/或第二导轨22上设置一定位部12，相应的，在电池包1上设置一与定位部12对应的限位销25。当然，在其他一些实施方式中，也可以使用其他能够起到相同作用的结构来实现上述目的，例如使用螺栓固定等方式。

可选地，电池包1的后端面上设有抓取支架11。

如图16所示，电池包1在进行安装和卸载时，电池包抓取装置通过与抓取支架11相互配合，将电池包1推入或者抽离运动轨道2，便于实现电池包1装卸的自动化，大大提升了电池包1主体在运动轨道2上装卸的效率。

本实施例中通过将充电电池组件安装应用到电动汽车中，保证了电池包1在安装到电动汽车中时，电池包1与充电接口组件4的准确对接，并可有效缓冲电池包1的充电接头13与电动汽车的充电接口组件4对接过程中以及电动汽车运动过程中电池包1产生的冲击，可有效避免电池包1的充电接头13的损坏，能够保证电池包1与充电接口组件4的可靠电连接；此外第一弹性导向机构43和第二弹性导向机构44还可以限制电池包1在电动汽车运动过程中的晃动，降低电池包1产生的噪音，增强电动汽车行驶的稳定性；通过在运动轨道2上设置锁定机构3可以有效对电池包1进行固定，进一步保证了电动汽车在运动过程中电池包1出现晃动，对电池包1产生损坏。

如图17所示，电池包抓取装置包括移动平台511、机械手51和解锁机构60，所述机械手51和解锁机构60均安装于移动平台511上，移动平台511可实现三轴移动，用于调整机械手51和解锁机构60的位置，将机械手与安装支架11对准，并将解锁机构60与锁定机构3对准。

抓取支架11设置在电池包1的后部，且抓取支架11上设置有抓取通孔。机械手51包括抓取臂、抓取销513和伸缩缸515，所述抓取臂、抓取销513和伸缩缸515安装于移动平台511上，抓取臂的其中一端与伸缩缸515的活塞杆连接，通过活塞杆的伸缩可以驱动抓取臂运动，从而抓取臂的张角可调节，抓取销513与抓取臂的另一端相连接，并在抓取臂驱动下插入抓取通孔的抓取位置和脱离抓取通孔的脱离位置。

需要说明的是，本实施例中采用伸缩缸仅为优选方案，现有技术中任何能够实现抓取臂31张角调节的结构均应包括在本发明的思想中。例如，伸缩缸515可采用驱动电机和传动结构替代，驱动电机通过传动结构与抓取臂连接，通过驱动电机转动带动传动结构运动，从而实现抓取臂514的张开或闭合。传动结构可以是滚珠丝杆等能够将转动转化为直线运动的结构。

可选地，在本实施例中，抓取臂包括第一臂节5141和第二臂节5142，第一臂节5141的第一端和第二臂节5142的第一端通过第一铰接柱连接在伸缩缸515上。第一臂节5141的第二端铰接有其中一个抓取销513，第二臂节5142的第二端铰接有另一个抓取销513。

第一臂节5141和第二臂节5142通过第一铰接柱与连接，使得利用一个伸缩缸515就可以驱动两个臂节运动，从而实现控制两个抓取销513与被抓取电池包的接触或分离，这样既能够保证两个抓取销513与被抓取电池包配合，从而保证抓取电池包时的稳定性和可靠性，又能够减少伸缩缸515的数量，从而减少空间占用，使结构更加紧凑，还能够降低成本和重量。

在本实施例中，伸缩缸515为柱形杆件，其插入被抓取电池包的孔内，实现对电池包的抓取，这种结构的伸缩缸515结构简单便于生成，且抓取可靠性高。当然，在其他实施例中，抓取件32可以是其他结构，只要能够实现与被抓取电池包的配合即可。

可选地，电池包抓取装置还包括导向限位件516，导向限位件516固定设置在移动平台511，且导向限位件516上设置有供抓取销513穿过的导向孔。导向限位件516可以限定抓取销513运动的轨迹，从而使得抓取销513可以更加方便准确地与被抓取电池包配合，确保抓取的效率。

各抓取销513对应与一个导向限位件516配合，以便更好地限位抓取销513。导向孔内设置有保护垫圈。保护垫圈可以避免移动过程中磨损抓取销513，提高抓取销513的使用寿命。保护垫圈的材质可以橡胶等柔性耐磨材质。

可选地，为了便于与电池包抓取装置配合，实现高效快速地抓取电池包1，抓取支架11上设置有与电池包抓取装置的抓取销513配合的容纳孔112。进行电池包抓取时，抓取销513伸入该容纳孔112内，通过与抓取支架512的配合，实现与电池包的接触。

可选地，抓取支架11包括两个间隔设置的凸出块111，各凸出块111上均设置有容纳孔112。当然，在其他实施例中，容纳孔112可以通过其他方式形成，只要能够实现与机械手的配合即可。

如图18所示，电池包装卸系统还包括解锁机构60，解锁机构60连接于在移动平台511前部，解锁机构60具有使电池包上的锁定机构解锁的解锁位置。电池包1装入运动轨道2时，锁定机构3与电池包1上的锁定部16锁定。解锁机构60包括连接臂61和伸缩缸62和按压板63，连接臂61的一端与移动平台511相连接，伸缩缸62与连接臂61的另一端相连接，按压板63连接于伸缩缸62的的活塞杆上，伸缩缸62的活塞杆可在竖直方向上运动，带动按压板63在竖直方向上运动。当需要给电池包解锁时，活塞杆回缩，带动按压板63下压，触碰电池包1上的锁定机构3的开关，实现解锁。

本发明的电池包抓取装置及电池包运输系统具有如下效果：本实施例提供的便于更换的电动汽车电池包系统设置运动轨道，可以使电池包方便地推入和抽离；通过设置充电接口组件，并在充电接口组件上设置第一弹性导向机构可对电池包提供导向，保证电池包与充电接口组件的准确对接，并可有效缓冲电池包的充电接头与电动汽车的充电接口组件对接过程中以及电动汽车运动过程中电池包产生的冲击，可有效避免电池包的充电接头的损坏，能够保证电池包与充电接口组件的可靠电连接；此外第一弹性导向机构还可以限制电池包在电动汽车运动过程中的晃动，降低电池包产生的噪音，增强电动汽车行驶的稳定性；通过在运动轨道上设置锁定机构可以有效对电池包进行固定，防止在运动过程中电池包出现晃动，对电池包产生损坏；通过使用电池包抓取装置可以很快地对电池包进行更换，提高了工作效率，免去了大量的人工成本。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：包括电池包（1）、运动轨道（2）、锁定机构（3）、充电接口组件（4）和电池包抓取装置，所述电池包（1）可滑动地设置在所述运动轨道（2）上；所述充电接口组件（4）设置在所述电池包和所述运动轨道（2）的前端，所述电池包（1）的前端设有与所述充电接口组件（4）配合的充电接头（13），所述锁定机构（3）设置在所述运动轨道（2）上，用于锁定或解锁电池包（1），所述电池包抓取装置包括机械手和解锁机构，所述机械手用于将电池包（1）与滑动轨道（2）分离或安装，所述解锁机构用于将锁定机构（3）解锁。

2.根据权利要求1所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述充电接口组件（4）包括固定支架（41）和充电接口（42），所述充电接口（42）安装在所述固定支架（41）的朝向所述电池包（1）的侧面上；所述充电接口组件（4）上设有用于对所述电池包（1）进行导向的第一弹性导向机构（43），所述第一弹性导向机构（43）位于所述充电接口（42）的侧方；所述第一弹性导向机构（43）包括导向柱（431）、推块（432）和第一弹性件（433）；所述导向柱（431）固定安装在所述固定支架（41）上，所述推块（432）套设在所述导向柱（431）上，并可沿导向柱（431）轴向移动，所述第一弹性件（433）套设在所述导向柱（431）上，并位于所述推块（432）与所述固定支架（41）之间；所述电池包（1）的第一端面上设有可使所述导向柱（431）部分插入的第一导向孔（14），所述第一导向孔（14）的内径大于所述推块（432）的内径。

3.根据权利要求2所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述充电接口（42）包括接口主体（421）和导向销（422）；所述导向销（422）固定在所述固定支架（41）上；所述接口主体（421）可滑动地套设在所述导向销（422）上，所述电池包（1）的所述充电接头（13）处设有可使所述导向销（422）插入的第二导向孔（15）；所述接口主体（421）还通过第二弹性导向机构（44）与所述固定支架（41）相连接，所述接口主体（421）与所述电池包（1）的所述充电接头（13）电连接。

4.根据权利要求1所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述运动轨道（2）包括第一导轨（21）和第二导轨（22），沿长度方向，所述第一导轨（21）和所述第二导轨（22）上设置有滚轮组（23），所述电池包可滑动地设置在所述滚轮组（23）上；所述滚轮组（23）包括多个滚轮（231），多个所述滚轮（231）之间设有限制所述电池包（1）左右移动的弹性限位件（24）。

5.根据权利要求4所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述锁定机构（3）设置在所述第一导轨（21）和所述第二导轨（22）中的至少一个上。

6.根据权利要求4所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述锁定机构（3）包括手柄（31）、卡块（32）、底座（33）、导向座（34）和弹性复位件（35）；所述底座（33）固定设置在所述第一导轨（21）和/或所述第二导轨（22）上；所述导向座（34）与所述底座（33）固定连接，所述导向座（34）上设置有导向孔（341）；所述卡块（32）上设有导向轴（321），所述导向轴（321）穿设在所述导向孔（341）内，所述电池包（1）上设有与所述卡块（32）配合的锁定部（16），所述卡块（32）通过插入所述锁定部（16）对所述电池包（1）进行锁定；所述弹性复位件（35）套设在所述导向轴（321）上，并位于所述导向座（34）和所述卡块（32）之间；所述手柄（31）可转动地设置在所述底座（33）上，所述手柄（31）的一端与所述卡块（32）相连接。

7.根据权利要求6所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述手柄（31）的一端通过连接件与卡块（32）相连接，所述连接件一端与所述手柄（31）铰接，所述连接件上还设有连接杆（36），所述卡块（32）上开设有连接孔（322），所述连接杆（36）穿设在所述连接孔（322）内；所述卡块（32）包括连接部（323）和卡合部（324），所述连接部（323）和所述卡合部（324）相互垂直设置，所述连接孔（322）开设在所述连接部（323）上；所述卡合部（324）可卡合在所述锁定部（16）的卡接槽中。

8.根据权利要求1所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述第一导轨（21）的第一端和/或所述第二导轨（22）的第一端内侧设置有限制所述电池包（1）滑动的限位销（25），所述电池包（1）上设有与所述限位销（25）配合的定位部（12），所述限位销（25）通过所述定位部（12）阻挡所述电池包（1）沿所述第一导轨（21）和/或第二导轨（22）运动。

9.根据权利要求1所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述电池包（1）的后端面上设有抓取支架（11），所述抓取支架（11）上设有抓取通孔，所述电池包抓取装置包括机械手（51）和移动平台（511），所述机械手（51）包括抓取臂、抓取销（513）和驱动装置，所述驱动装置、抓取臂和抓取销（513）均安装于移动平台（511）上，所述抓取臂的其中一端与驱动装置连接，驱动装置带动驱动抓取臂张角调节，所述抓取销（513）连接于所述抓取臂的另一端，所述抓取销（513）具有插入所述抓取通孔的抓取位置和脱离所述抓取通孔的脱离位置。

10.根据权利要求9所述的便于更换的电动汽车电池包系统，其特征在于：所述电池包抓取装置还包括解锁机构（60），所述解锁机构（60）连接于所述移动平台（511）上，所述解锁机构（60）包括连接臂（61）、伸缩缸（62）和按压板（63），所述连接臂（61）的一端与移动平台（511）相连接，所述伸缩缸（62）与连接臂（61）的另一端相连接，所述按压板（63）连接于伸缩缸（62）的的活塞杆上，所述伸缩缸（62）的活塞杆带动按压板（63）运动，所述按压板（63）下压，触碰电池包（1）上的锁定机构（3）实现解锁。