CN108437950B - 一种可更换电池的电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于电动汽车技术领域，公开了一种可更换电池的电动汽车，包括电动汽车主体、固定安装在所述电动汽车主体下底面的安装框以及可拆卸安装在所述安装框内的电池组件；所述电池组件包括矩形的框体、安装在所述框体内的蓄电池以及两个安装在所述框体两侧的撑杆组件；所述框体的下端对应所述从动轮和所述主动轮组件处安装有插销组件；所述框体上端固定连接有用于封闭所述框体的盖体。本发明在电动汽车在电量不足时通过直接更换电池组件，而不需要长时间等待进行充电，节省了车主的等待时间。

Description

一种可更换电池的电动汽车

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种可更换电池的电动汽车。

背景技术

电动汽车因其节能环保、经济、噪声小等特点在国内外有越来越多的使用群体，并且越来越多的电动汽车进入到各个家庭中。但电动汽车上的蓄电池所储存的电能有限，电动汽车充电桩过少，无法给电动汽车及时充电；而且电动汽车充电时间长，在蓄电池电能不足时，使电动汽车无法使用而给使用者的出行带来不便，对于急事出门或者出远门时，电动汽车则比普通燃油的汽车存在明显的不足；而对于行驶中的电动汽车，在蓄电池电能不足时，无法及时对蓄电池充电而导致电动汽车无法继续行驶。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种可更换电池的电动汽车。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种可更换电池的电动汽车，包括电动汽车主体、固定安装在所述电动汽车主体下底面的安装框以及可拆卸安装在所述安装框内的电池组件；

所述电池组件包括矩形的框体、安装在所述框体内的蓄电池以及两个安装在所述框体两侧的撑杆组件；

所述撑杆组件包括两根相互交叉的斜撑杆；一根所述斜撑杆的中部成型有沿所述斜撑杆长度方向的导槽；另一根所述斜撑杆上成型有与所述导槽滑动连接的导柱；一根所述斜撑杆的位于下方的一端安装有主动轮组件；另一根所述斜撑杆位于上方的一端安装有第二电机；所述第二电机的输出轴固定连接有螺杆；所述螺杆与该斜撑杆螺纹连接；安装有第二电机的所述斜撑杆的另一端转动连接有从动轮；

所述主动轮组件包括转动连接在所述斜撑杆上的转动轴；所述转动轴穿过所述斜撑杆的一端固定连接有行走轮；所述转动轴远离所述行走轮的一端成型有第三齿轮；

所述框体的下端对应所述从动轮和所述主动轮组件处安装有插销组件；所述插销组件包括离合轴和转动连接在所述离合轴端部的插销；所述框体的下底面分别安装有用于固定所述插销组件的第一固定座、第二固定座和第三固定座；所述离合轴的外侧成型有弹簧连接耳；所述弹簧连接耳朝向所述第一固定座处安装有第一弹簧；所述第一固定座成型有用于安装所述第一弹簧的弹簧安装孔；所述第一弹簧的两端分别固定连接在所述弹簧连接耳和所述弹簧安装孔上；所述插销包括水平设置的插板以及固定连接在所述插板上的第一磁铁；

对应所述主动轮组件的所述离合轴朝向所述撑杆组件的一端端部成型有轴端定位孔；所述轴端定位孔内等距成型于多个用于与所述第三齿轮传动连接的卡齿；对应所述主动轮组件的所述离合轴的中部固定连接有第二齿轮；所述框体下底面对应所述第二齿轮处成型有矩形的槽口；所述框体内底面安装有与所述第二齿轮啮合传动连接的第一齿轮以及用于驱动所述第一齿轮转动的第一电机；

所述框体上端固定连接有用于封闭所述框体的盖体；所述盖体的上端成型有用于容纳所述插销组件的横槽；所述横槽的位于中部的一端向内成型有插孔；所述插孔的上端安装有电磁铁；

所述安装框的下底面对应所述横槽固定连接有四个定位安装部；各个所述定位安装部内滑动连接有复位插板；所述复位插板上固定安装有铁块；所述复位插板位于外侧的一端安装有挡圈；所述挡圈与所述定位安装部之间还安装有复位弹簧；

所述安装框包括电动汽车主体下端的安装定位板；所述安装定位板的上端对应各个所述横槽成型有卡块插口；所述安装定位板上方左右两侧分别滑动连接有沿前后方向设置的固定卡条；所述固定卡条的两端分别向下成型有插入所述卡块插口中的卡块；所述卡块的下端成型有用于插入所述插孔中的定位横块；所述固定卡条侧面中部沿水平方向成型有导向插口；所述安装定位板的上端对应所述导向插口处固定连接有插接在所述导向插口内的导向板；

所述安装定位板的上端还固定连接有电动推杆；两个所述固定卡条上方分别转动连接有连接杆；两根所述连接杆的另一端分别与所述电动推杆的端部转动连接；

所述安装定位板的前端滑动连接有沿左右方向设置的挡板；所述挡板的一侧面成型有齿条；所述安装定位板上端对应所述齿条处安装有与所述齿条啮合的第四齿轮以及用于驱动所述第四齿轮的第四电机；

所述框体的下底面安装有与所述蓄电池连接的充电电极；所述盖体的上顶面安装有与所述蓄电池连接的输出电极；所述安装框下底面对应于所述输出电极处安装有电动汽车供电电极；

所述电池组件内安装有控制器；所述第一电机、所述第二电机、所述电磁铁、所述电动推杆、所述第四电机与控制器电连接。

作为优选方案：所述框体内还安装有双头电机；所述双头电机的两个输出轴沿水平方向朝向所述框体的左右两侧；所述双头电机的两个输出轴分别固定连接有横推连接轴；所述横推连接轴上套接有横推轴；所述横推轴包括朝向所述横推连接轴的主轴端以及与所述主轴端一体成型的连接端；所述主轴端的端部成型有容孔；所述容孔内成型有内螺纹；所述内螺纹的成型深度为所述容孔深度的一半；所述横推连接轴靠近端部处成型有与所述内螺纹螺纹连接的外螺纹；

所述连接端上套接有横推杆；所述横推杆的长度方向沿所述框体的长度方向；所述连接端上还成型有用于防止所述横推杆脱落的卡扣；

安装有主动轮组件的所述斜撑杆位于上方的一端固定连接有朝向所述框体设置的第一定位柱；所述第二电机朝向所述框体的一侧固定连接有第二定位柱；

所述框体的左右两侧对应所述第一定位柱和所述第二定位柱成型有定位孔；所述横推杆的两端分别成型有水平设置的安装孔；所述第一定位柱与所述第二定位柱穿过所述定位孔转动连接在所述安装孔内。

作为优选方案：所述主动轮组件还包括插接在所述转动轴内的铁销以及套接在所述转动轴外的卡圈；

所述转动轴位于所述第三齿轮的一端的中心成型有用于安装所述铁销的铁销安装孔；所述铁销外周等距成型有多个轴向安装孔；各个所述轴向安装孔内插接有定位销；所述定位销的另一端过盈连接在所述卡圈上；所述转动轴的侧壁成型有用于供所述定位销穿过并限制所述定位销运动方向的导向孔；所述卡圈朝向所述斜撑杆的一侧等距成型有多个卡头；所述斜撑杆朝向所述卡圈的一侧等距成型有多个卡孔；所述转动轴上还固定连接有用于罩住所述卡圈的罩体；所述罩体与所述卡圈之间安装有锥弹簧；

对应所述主动轮组件的所述离合轴的所述定位孔的内底面安装有第二磁铁。

作为优选方案：所述卡孔的数量为所述卡头数量的整数倍。

作为优选方案：所述安装框的前端下方成型有用于定位所述电池组件的挡板；所述挡板的左右两侧成型有斜向中间的导向斜面。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：当电动汽车更换电池组件时，将电动汽车停放至指定更换电池组件的地点并熄火，驾驶员通过终端控制电动汽车上的电池组件的双头电机使所述撑杆组件向框体两侧移出，并控制第二电机使撑杆组件向下撑开使行走轮与从动轮接触地面，先控制所述第四电机工作，将挡板下降至行程最下端；随后控制所述电动推杆工作，使两个所述固定卡条向左右两侧滑动从而将所述电池组件与所述安装框脱离，再次控制第二电机使撑杆组件收缩，控制双头电机使撑杆组件缩至框体两侧，此时所述卡齿与所述第三齿轮啮合，通过控制所述第一电机驱动电池组件移出电动汽车下方；随后工作人员或驾驶员控制待安装的电池组件移动至电动汽车下方，使电池组件的前端与所述挡板相抵，通过挡板完成电池组件的定位，依次将撑杆组件向两侧移出，将撑杆组件撑开，当电池组件撑起使电池组件的上端与安装框相抵时，此时电动汽车供电电极与所述输出电极相连通，控制所述电动推杆收缩，使所述固定卡条从左右两侧向中间滑动，使所述定位横块插入至所述插孔中；随后控制所述第四电机将挡板移动至行程的最上端，并将撑杆组件收缩，完成电池组件的更换，随后交换两个电池组件的控制终端即可。

所述电池组件充电时可以通过上下堆叠从而同时充电；所述电池组件在上下堆叠过程中相互脱离时，通过控制器控制位于最底下的电池组件的电磁铁通反向电流，使所述电磁铁的磁场方向与所述第一磁铁的磁场方向相反，则所述第一磁铁与所述电磁铁相斥，所述插板与所述插孔之间相互脱离，随后控制该电池组件上方的电池组件的撑杆组件向两侧移出后撑开，直至行走轮接触地面，控制位于最下方的电池组件的第一电机使该电池组件移出；则原先位于上方的电池组件变为最下方的电池组件，控制该电池组件使撑杆组件缩回后移回至框体两侧，完成电池组件的上下脱离；脱离过程中也可进行人工进行，将需要脱离的电池组件以及该电池组件下方的电池组件的电磁铁切换电流方向变换磁场方向，使电磁铁与第一磁铁相斥，手动移出电池组件。

电动汽车在电量不足时通过直接更换电池组件，而不需要长时间等待进行充电，节省了车主的等待时间；各个电池组件单独匹配控制终端，可以由两人分别操作被更换电池组件和待更换电池组件，节省更换时间；所述电池组件在安装至安装框或相互堆叠时，所述撑杆组件撑开与收缩的过程中，所述铁销与所述第二磁铁相互脱离，所述卡头插入所述卡孔中，所述转动轴与所述撑杆组件之间无相对转动，则行走轮与地面相对静止，能够使电池组件的位置不会因为驱动轮组件脱离离合轴而产生移动，从而保持电池组件位置的相对静止。

附图说明

图1是本发明安装电池组件时的过程示意图。

图2是电池组件的安装结构示意图。

图3是安装框的分解结构示意图。

图4是电池组件的分解结构示意图。

图5是插销组件的安装结构示意图。

图6是插销组件的分解结构示意图。

图7是第二电机的安装结构示意图。

图8是横推轴的结构示意图。

图9是主动轮组件的分解结构示意图。

图10是本发明冷却组件的连接框图。

图11是本发明散热器的结构示意图。

图12和图13是本发明散热器的分解结构示意图。

图14是本发明冷却泵的结构示意图。

图15是本发明冷却泵的剖视结构示意图。

图16是本发明冷却泵的分解结构示意图。

图17是本发明第一水轮、第二水轮及传动部件的结构示意图。

A、电动汽车主体；

1、电池组件；11、框体；112、蓄电池；113、散热口；114、槽口；115、充电电极；116、定位孔；1171、第一电机；1172、第一齿轮；118、第二固定座；119、第三固定座；110、第一固定座；1101、弹簧安装孔；12、盖体；121、横槽；1211、插孔；122、电磁铁；123、输出电极；13、双头电机；131、横推连接轴；1311、外螺纹；14、横推轴；141、主轴端；142、连接端；143、容孔；144、内螺纹；145、卡扣；15、横推杆；151、安装孔；16、撑杆组件；161、斜撑杆；1611、第一定位柱；1612、导槽；1613、卡孔；162、第二电机；1621、螺杆；1622、第二定位柱；163、导柱；164、从动轮；165、主动轮组件；1651、转动轴；16511、第三齿轮；16512、铁销安装孔；16513、导向孔；1652、铁销；16521、周向安装孔；1653、卡圈；16531、卡头；1654、定位销；1655、锥弹簧；1656、罩体；1650、行走轮；17、插销组件；171、离合轴；1711、轴端定位孔；17111、卡齿；17112、第二磁铁；1712、弹簧连接耳；1713、第一弹簧；1714、第二齿轮；172、插销；1721、插板；1722、第一磁铁；18、控制器；

2、安装框；21、安装定位板；212、导向板；213、卡块插口；22、固定卡条；221、卡块；2211、定位横块；222、导向插口；23、连接杆；24、挡板；241、齿条；242、导向板；25、电动推杆；26、电动汽车供电电极；271、第四齿轮；272、第四电机；

81、离心风叶；811、联动杆；

82、散热板；821、散热片；822、风叶安装腔；

83、散热座；831、散热通道；832、进液接头a；833、出液接头a；834、驱动盘安装腔；

84、水轮座；841、水轮安装腔；842、水轮定位轴；843、进水通道；844、出水通道；845、进液接头b；846、出液接头b；

85、驱动盘；86、密封盖；87、水轮；

91、冷却泵电机；911、盖板；

92、第一泵壳；921、第一进水接头；922、第一出水接头；92a、出水泵室；92b、进水泵室；

93、隔板；931、定位凸圈；

94、第二泵壳；941、第二进水接头；942、第二出水接头；943；转动杆；

95、第一水轮；951、传动套；9511、侧开口；

96、传动杆；960、弹簧定位杆；961、传动插片；

97、第二水轮；971、定心套环；972、传动插孔；

98、记忆合金弹簧；98a、不锈钢弹簧。

具体实施方式

实施例1

根据图1至图9所示，本实施例所述的一种可更换电池的电动汽车，包括电动汽车主体A、固定安装在所述电动汽车主体下底面的安装框2以及可拆卸安装在所述安装框下端的电池组件1。

所述电池组件包括矩形的框体11、安装在所述框体内的蓄电池112以及两个安装在所述框体两侧的撑杆组件16。

所述框体内还安装有双头电机13；所述双头电机的两个输出轴沿水平方向朝向所述框体的左右两侧；所述双头电机的两个输出轴分别固定连接有横推连接轴131；所述横推连接轴上套接有横推轴14；所述横推轴包括朝向所述横推连接轴的主轴端141以及与所述主轴端一体成型的连接端142；所述连接端的直径小于所述主轴端；所述主轴端的端部成型有容孔143；所述容孔内成型有内螺纹144；所述内螺纹的成型深度为所述容孔深度的一半；所述横推连接轴靠近端部处成型有与所述内螺纹螺纹连接的外螺纹1311。

所述连接端上套接有横推杆15；所述横推杆的长度方向沿所述框体的长度方向；所述连接端上还成型有用于防止所述横推杆脱落的卡扣145。

所述撑杆组件包括两根相互交叉的斜撑杆161；一根所述斜撑杆的中部成型有沿所述斜撑杆长度方向的导槽1612；另一根所述斜撑杆上成型有与所述导槽滑动连接的导柱163；两根所述斜撑杆既相互转动又相互滑动；一根所述斜撑杆位于上方的一端固定连接有朝向所述框体设置的第一定位柱1611；该所述斜撑杆的另一端安装有主动轮组件165；另一根所述斜撑杆位于上方的一端安装有第二电机162；所述第二电机的输出轴固定连接有螺杆1621；所述螺杆与该斜撑杆螺纹连接；所述第二电机朝向所述框体的一侧固定连接有第二定位柱1622；安装有第二电机的所述斜撑杆的另一端转动连接有从动轮164。

所述框体的左右两侧对应所述第一定位柱和所述第二定位柱成型有定位孔116；所述横推杆的两端分别成型有水平设置的安装孔151；所述第一定位柱与所述第二定位柱穿过所述定位孔转动连接在所述安装孔内；所述横推杆与所述撑杆组件的距离保持不变，即当所述双头电机工作时，通过所述横推轴带动所述横推杆沿所述框体的左右方向滑动，则所述斜撑组件也同步在所述框体的左右两侧滑动；由于所述第一定位柱与所述第二定位柱转动连接在所述安装孔中，同时通过所述定位孔的限制，因此所述横推杆在所述横推轴的作用下，其长度方向始终沿所述框体的长度方向。

所述主动轮组件包括转动连接在所述斜撑杆上的转动轴1651、插接在所述转动轴内的铁销1652以及套接在所述转动轴外的卡圈1653；所述转动轴穿过所述斜撑杆的一端固定连接有行走轮1650；所述转动轴远离所述行走轮的一端成型有第三齿轮16511；所述转动轴位于所述第三齿轮的一端的中心成型有用于安装所述铁销的铁销安装孔16512；所述铁销外周等距成型有多个轴向安装孔16521；各个所述轴向安装孔内插接有定位销1654；所述定位销的另一端过盈连接在所述卡圈上；所述转动轴的侧壁成型有用于供所述定位销穿过并限制所述定位销运动方向的导向孔16513；所述卡圈朝向所述斜撑杆的一侧等距成型有多个卡头16531；所述斜撑杆朝向所述卡圈的一侧等距成型有数量为所述卡头的整数倍的卡孔1613；所述转动轴上还固定连接有用于罩住所述卡圈的罩体1656；所述罩体与所述转动轴之间通过超声焊接固定；所述罩体的另一端相抵于所述斜撑杆；所述罩体与所述卡圈之间安装有锥弹簧1655；所述第三齿轮位于所述罩体的外部。所述锥弹簧初始状态下将所述卡圈推向所述斜撑杆，使所述卡头插入至所述卡孔中，当所述卡头插入所述卡孔中时，由于所述卡圈与所述定位销的限制使所述转动轴与所述斜撑杆之间无相对转动。

所述框体的下端对应所述从动轮和所述主动轮组件处安装有插销组件17；所述插销组件包括离合轴171和转动连接在所述离合轴端部的插销172；所述框体的下底面分别安装有用于固定所述插销组件的第一固定座110、第二固定座118和第三固定座119；所述第一固定座套接在所述离合轴靠近所述撑杆组件的端部；所述第二固定座套接在靠近所述离合轴的另一端处；所述第三固定座与所述插销滑动连接；所述离合轴的外侧成型有弹簧连接耳1712；所述弹簧连接耳朝向所述第一固定座处安装有第一弹簧1713；所述第一固定座成型有用于安装所述第一弹簧的弹簧安装孔1101；所述第一弹簧的两端分别固定连接在所述弹簧连接耳和所述弹簧安装孔上；所述插销包括水平设置的插板1721以及固定连接在所述插板上的第一磁铁1722。所述第一弹簧在不受力的状态下，所述插销组件位于朝向所述撑杆组件的一端。

对应所述主动轮组件的所述离合轴朝向所述撑杆组件的一端端部成型有轴端定位孔1711；所述轴端定位孔内等距成型于多个用于与所述第三齿轮传动连接的卡齿17111；所述定位孔的内底面安装有第二磁铁17112；当所述撑杆组件滑动至最靠近所述框体处时，所述主动轮组件的第三齿轮插接在所述轴端定位孔中并与所述卡齿啮合传动连接，所述铁销受第二磁铁吸引并压缩所述锥弹簧，使所述卡头与所述卡孔脱离，此时所述行走轮与所述斜撑杆能相对转动；对应所述主动轮组件的所述离合轴的中部固定连接有第二齿轮1714；所述框体下底面对应所述第二齿轮处成型有矩形的槽口114；所述槽口的宽度大于所述第二齿轮宽度的两倍；所述框体内底面安装有与所述第二齿轮啮合传动连接的第一齿轮1172以及用于驱动所述第一齿轮转动的第一电机1171；当所述第一弹簧在不受力的状态下，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合，通过所述第一电机驱动所述离合轴转动使所述卡齿带动所述第三齿轮转动实现驱动所述行走轮转动；当所述第一弹簧受拉后使所述离合轴滑动至行程的另一端，所述第一齿轮和所述第二齿轮相互脱离。

所述框体上端固定连接有用于封闭所述框体的盖体12；所述盖体的上端成型有用于容纳所述插销组件的横槽121；所述横槽的位于中部的一端向内成型有插孔1211；所述插孔的上端安装有电磁铁122。当两个所述电池组件上下堆叠时，位于上方的电池组件通过控制双头电机使所述撑杆组件向外滑动，同时控制所述第二电机工作通过螺杆推动斜撑杆，通过改变两个所述斜撑杆之间的夹角，从而将所述电池组件抬升；位于下方的电池组件的撑杆组件位于最靠近所述框体的两侧，该电池组件的主动轮上的第三齿轮与对应的所述卡齿相互啮合，通过所述第一电机控制所述主动轮转动，使位于下方的电池组件移动至位于上方的电池组件的正下方，随后控制位于上方的所述电池组件的第二电机反转，使两个所述电池组件相互贴合；此时控制位于下方的电磁铁通电，使该电磁铁产生的磁场方向与所述第一磁铁的磁场方向相同，则所述插板朝所述电磁铁滑动，所述插板插入所述插孔中；再次控制位于上方的电池组件的双头电机，将所述撑杆组件收缩至所述框体侧面，此时两个所述电池组件堆叠完成，位于下方的电池组件通过盖板上两侧的横槽限制位于上方的电池组件水平方向上的移动，通过插板插入插孔限制上下两个电池组件之间在竖直方向上固定连接。所述电磁铁与所述第一磁铁的吸引力大于所述第二磁铁与所述铁销之间的吸引力以及所述第一弹簧的弹力之和。

所述安装框包括电动汽车主体下端的安装定位板21；所述安装定位板的上端对应各个所述横槽成型有卡块插口213；所述安装定位板上方左右两侧分别滑动连接有沿前后方向设置的固定卡条22；所述固定卡条的两端分别向下成型有插入所述卡块插口中的卡块221；所述卡块的宽度与所述卡块插口的宽度相同；所述卡块的下端成型有用于插入所述插孔中的定位横块2211；所述固定卡条侧面中部沿水平方向成型有导向插口222；所述安装定位板的上端对应所述导向插口处固定连接有插接在所述导向插口内的导向板212。所述固定卡条通过所述导向板保持固定卡条滑动时的紧贴所述定位安装板的上表面，同时，配合所述卡块插口和所述卡块之间的形状限制，使所述固定卡条滑动时始终沿前后方向。

所述安装定位板的上端还固定连接有电动推杆25；两个所述固定卡条上方分别转动连接有连接杆23；两根所述连接杆的另一端分别与所述电动推杆的端部转动连接。当所述电动推杆收缩时，通过两根所述连接杆使两个所述固定卡条从左右两侧向内滑动，从而使所述横块插入所述插孔中，使所述电池组件固定连接在所述安装框下端。

所述安装定位板的前端滑动连接有沿左右方向设置的挡板24；所述挡板竖直穿过所述安装定位板；所述挡板的一侧面成型有齿条241；所述安装定位板上端对应所述齿条处安装有与所述齿条啮合的第四齿轮271以及用于驱动所述第四齿轮的第四电机272。所述第四电机通过所述第四齿轮与所述齿条啮合从而驱动所述挡板上下移动。

所述挡板左右两侧向后成型有用于引导所述电池组件定位的导向斜板242。

所述框体的下底面安装有与所述蓄电池连接的充电电极115；所述盖体的上顶面安装有与所述蓄电池连接的输出电极123；所述安装框下底面对应于所述输出电极处安装有电动汽车供电电极26。当所述电池组件安装在所述安装框内时，所述输出电极与所述电动汽车供电电极连接；当两个所述电池组件上下堆叠时，所述充电电极与所述输出电极连接。

所述框体远离所述挡板的一端侧壁成型有散热口113。

所述电池组件内安装有控制器18；所述控制器通过终端控制，所述控制器与终端无线通信连接；所述第一电机、所述第二电机、所述双头电机、所述电磁铁与控制器电连接；所述电动推杆、所述第四电机在所述电池组件安装在所述安装框下端时与控制器电连接。

进一步的，为防止所述电池组件中的蓄电池电量耗尽使所述电池组件自动掉落，所述输出电极与所述控制器电连接；当所述蓄电池的电量不足满电电量的5%时，电动汽车的总电量为蓄电池95%的总电量，通过控制器控制使所述蓄电池与所述输出电极之间断路。

当电动汽车更换电池组件时，将电动汽车停放至指定更换电池组件的地点并熄火，驾驶员通过终端控制电动汽车上的电池组件的双头电机使所述撑杆组件向框体两侧移出，并控制第二电机使撑杆组件向下撑开使行走轮与从动轮接触地面，先控制所述第四电机工作，将挡板下降至行程最下端；随后控制所述电动推杆工作，使两个所述固定卡条向左右两侧滑动从而将所述电池组件与所述安装框脱离，再次控制第二电机使撑杆组件收缩，控制双头电机使撑杆组件缩至框体两侧，此时所述卡齿与所述第三齿轮啮合，通过控制所述第一电机驱动电池组件移出电动汽车下方；随后工作人员或驾驶员控制待安装的电池组件移动至电动汽车下方，使电池组件的前端与所述挡板相抵，通过挡板完成电池组件的定位，依次将撑杆组件向两侧移出，将撑杆组件撑开，当电池组件撑起使电池组件的上端与安装框相抵时，此时电动汽车供电电极与所述输出电极相连通，控制所述电动推杆收缩，使所述固定卡条从左右两侧向中间滑动，使所述定位横块插入至所述插孔中；随后控制所述第四电机将挡板移动至行程的最上端，并将撑杆组件收缩，完成电池组件的更换，随后交换两个电池组件的控制终端即可。

所述电池组件充电时可以通过上下堆叠从而同时充电；所述电池组件在上下堆叠过程中相互脱离时，通过控制器控制位于最底下的电池组件的电磁铁通反向电流，使所述电磁铁的磁场方向与所述第一磁铁的磁场方向相反，则所述第一磁铁与所述电磁铁相斥，所述插板与所述插孔之间相互脱离，随后控制该电池组件上方的电池组件的撑杆组件向两侧移出后撑开，直至行走轮接触地面，控制位于最下方的电池组件的第一电机使该电池组件移出；则原先位于上方的电池组件变为最下方的电池组件，控制该电池组件使撑杆组件缩回后移回至框体两侧，完成电池组件的上下脱离；脱离过程中也可进行人工进行，将需要脱离的电池组件以及该电池组件下方的电池组件的电磁铁切换电流方向变换磁场方向，使电磁铁与第一磁铁相斥，手动移出电池组件。

电动汽车在电量不足时通过直接更换电池组件，而不需要长时间等待进行充电，节省了车主的等待时间；各个电池组件单独匹配控制终端，可以由两人分别操作被更换电池组件和待更换电池组件，节省更换时间；所述电池组件在安装至安装框或相互堆叠时，所述撑杆组件撑开与收缩的过程中，所述铁销与所述第二磁铁相互脱离，所述卡头插入所述卡孔中，所述转动轴与所述撑杆组件之间无相对转动，则行走轮与地面相对静止，能够使电池组件的位置不会因为驱动轮组件脱离离合轴而产生移动，从而保持电池组件位置的相对静止。

实施例2

结合图10至17所示，本实施例在实施例1的基础上做了如下改进：所述电池组件内安装有冷却组件，所述冷却组件包括有安装在框体内的用于吸收蓄电池所散发热量的集热管道，安装在散热口内侧面的散热器，以及用于驱动冷却液体在集热管路和散热器之间循环流动的冷却泵。

所述散热器包括有依次密封相连的散热板82、散热座83和水轮座84；所述散热座朝向散热板的端面上开设有散热通道831，所述散热通道整体呈图示的迂回布置的蛇管形状，所述散热座的侧面连接有进液接头a832和出液接头a833，所述进液接头a、出液接头a分别与散热通道的两端相连通。

所述散热板外端面均匀成型有散热片821，位于各个所述散热片中间的位置成型有一个圆槽形的风叶安装腔822，所述风叶安装腔内转动安装有一个离心风叶81。

所述散热座朝向水轮座的端面成型有驱动盘安装腔834，驱动盘安装腔内转动安装有一个驱动盘85，所述离心风叶通过联动杆与驱动盘同轴固定连接，所述联动杆穿过所述散热板和散热座；所述散热座朝向水轮座的端面密封连接有一个铝合金材质的密封盖86。

所述水轮座朝向散热座的端面上成型有圆槽形的水轮安装腔841，所述水轮安装腔内转动安装有一个通过磁力带动驱动盘转动，进而驱动离心风叶转动的水轮87。

所述水轮安装腔的内底部连接有一个与水轮转动连接的水轮定位轴842，所述水轮上沿周向等距固定安装有多个永磁铁a，所述驱动盘上对应各个永磁铁a的位置安装有与永磁铁a相吸的永磁铁b。

所述水轮中间为安装永磁铁a的圆盘体，圆盘体外周均匀连接有多个水轮叶片。

所述水轮座朝向散热座的端面上成型有与水轮安装腔相连通的进水通道843和出水通道844，所述进水通道843、水轮安装腔和出水通道844共同构成水轮驱动通道。所述进水通道与水轮安装腔连接处形成利于增大液体流速的缩口部；所述水轮座侧面分别连接有与进水通道相连通的进液接头b845，以及与出水通道相连通的出液接头b846。

所述冷却泵包括有第一泵壳92，转动安装在第一泵壳内的第一水轮95，与第一泵壳同轴连接的第二泵壳94，转动安装在第二泵壳内的第二水轮97，以及连接在第一泵壳上远离第二泵壳一端的用以驱动第一水轮转动的冷却泵电机91。

所述第一泵壳包括有用于安装所述第一水轮的出水泵室82a，以及连接在出水泵室远离冷却泵电机一端的进水泵室92b；所述冷却泵电机设有输出轴一端的端部连接有盖板911，所述盖板与出水泵室密封连接；所述出水泵室远离盖板一端的底面中间成型有通水口，所述出水泵室侧壁一体连接有第一出水接头922，所述进水泵室侧壁一体连接有第一进水接头921。

所述第一出水接头通过管道与集热管路的一端连接，集热管路的另一端通过管道与进液接头a连接，出液接头a通过管道与第一进水接头连接。所述第一泵壳、第一水轮以及冷却泵电机构成散热泵部。

所述第二泵壳与进水泵室之间密封连接有用于将第二泵壳与进水泵室隔开的隔板93；所述第二泵壳远离隔板的端面一体连接有第二进水接头941，所述第二泵壳侧壁一体连接有第二出水接头942。

所述第二出水接头通过管道与进液接头b连接，所述出液接头b通过管道与第二进水接头连接。所述第二泵壳、第二水轮、传动杆以及记忆合金弹簧构成水轮驱动泵部。需要说明的是，散热泵部、水轮驱动泵部仅是为了方便冷却组件功能的阐述，实质上记忆合金弹簧配合传动杆起到传动的作用，最终的动力源仍然是冷却泵电机。

所述第二进水接头中间通过支架连接有与第二水轮一端转动连接的转动杆943；所述第二水轮的一端成型有与转动杆转动配合连接的转动孔，另一端成型有一个定心套环971，所述隔板朝向第二水轮的端面上成型有与定心套环转动插接的定位凸圈931；所述第二水轮上位于定心套环中间的位置成型有“一”字形或“十”字形的传动插孔。

所述第一水轮一端与冷却泵电机的输出轴固定连接，第一水轮的另一端一体连接有一个管状的传动套951，所述传动套的内壁为多边形，且所述传动套的侧壁沿传动套长度方向成型有一个以上的侧开口9511。

所述传动套内滑动安装有一个多边形柱体形状的传动杆96，所述传动杆与传动套底端之间连接有一个记忆合金弹簧98；所述传动杆远离记忆合金弹簧的一端成型有与第二水轮上的传动插孔配合插接的传动插片961。所述传动杆的中部垂直连接有一个弹簧定位杆960，所述传动套外位于弹簧定位杆和隔板之间安装有一个不锈钢弹簧98a。

所述记忆合金弹簧在温度升高至设定值（比如45℃）时伸长，使传动插片插入传动插孔中，进而使第二水轮和第一水轮同步转动；所述记忆合金弹簧在温度低于设定值时在不锈钢弹簧弹力的作用下收缩，使传动插片与传动插孔脱离，第二水轮不转动。

所述冷却组件的工作原理是这样的，当电池组件内的温度较低时，所述记忆合金弹簧未达到相变温度，此时不锈钢弹簧的弹力大于记忆合金弹簧的弹力（或者说记忆合金弹簧此时并无弹力），此时传动杆的传动插片与第二水轮的传动插孔是脱离的，即此时冷却泵仅有散热泵部处于工作状态，冷却液在集热管路吸收热量后向散热器流动，在散热器被动冷却后被泵入散热泵部，然后再次流回到集热管路内，以此循环。

当电池组件内的温度升高至超过设定值时，记忆合金弹簧达到相变温度伸长，且记忆合金弹簧此时的弹力大于不锈钢弹簧的弹力，从而驱动传动杆向第二水轮方向移动，使传动插片插入传动插孔内，此时，第二水轮随着第一水轮同时转动，即水轮驱动泵部处于工作状态。此时，水轮驱动泵部与水轮驱动通道构成封闭回路，通过第二水轮驱动冷却液流动从而驱动水轮转动，水轮的转动再驱动离心风叶转动，使散热器处于主动散热状态，加速散热器的散热速度。

综上可见，该冷却组件仅通过一个冷却泵即可实现散热器的被动散热或主动散热两种工作模式，仅需要驱动一个冷却泵电机即可，无需复杂的控制电路、传感器等，系统稳定性高，免维护时间长。

需要说明的是，所述隔板中间设有供传动杆穿过的通孔，传动杆与隔板之间不需要密封，水轮驱动泵部和散热泵部内可同时使用变压器油作为冷却液。

Claims (5)

1.一种可更换电池的电动汽车，其特征在于：包括电动汽车主体、固定安装在所述电动汽车主体下底面的安装框以及可拆卸安装在所述安装框内的电池组件；

所述电池组件包括矩形的框体、安装在所述框体内的蓄电池以及两个安装在所述框体两侧的撑杆组件；

所述撑杆组件包括两根相互交叉的斜撑杆；一根所述斜撑杆的中部成型有沿所述斜撑杆长度方向的导槽；另一根所述斜撑杆上成型有与所述导槽滑动连接的导柱；一根所述斜撑杆的位于下方的一端安装有主动轮组件；另一根所述斜撑杆位于上方的一端安装有第二电机；所述第二电机的输出轴固定连接有螺杆；所述螺杆与该斜撑杆螺纹连接；安装有第二电机的所述斜撑杆的另一端转动连接有从动轮；

所述主动轮组件包括转动连接在所述斜撑杆上的转动轴；所述转动轴穿过所述斜撑杆的一端固定连接有行走轮；所述转动轴远离所述行走轮的一端成型有第三齿轮；

所述框体的下端对应所述从动轮和所述主动轮组件处安装有插销组件；所述插销组件包括离合轴和转动连接在所述离合轴端部的插销；所述框体的下底面分别安装有用于固定所述插销组件的第一固定座、第二固定座和第三固定座；所述离合轴的外侧成型有弹簧连接耳；所述弹簧连接耳朝向所述第一固定座处安装有第一弹簧；所述第一固定座成型有用于安装所述第一弹簧的弹簧安装孔；所述第一弹簧的两端分别固定连接在所述弹簧连接耳和所述弹簧安装孔上；所述插销包括水平设置的插板以及固定连接在所述插板上的第一磁铁；

对应所述主动轮组件的所述离合轴朝向所述撑杆组件的一端端部成型有轴端定位孔；所述轴端定位孔内等距成型于多个用于与所述第三齿轮传动连接的卡齿；对应所述主动轮组件的所述离合轴的中部固定连接有第二齿轮；所述框体下底面对应所述第二齿轮处成型有矩形的槽口；所述框体内底面安装有与所述第二齿轮啮合传动连接的第一齿轮以及用于驱动所述第一齿轮转动的第一电机；

所述框体上端固定连接有用于封闭所述框体的盖体；所述盖体的上端成型有用于容纳所述插销组件的横槽；所述横槽的位于中部的一端向内成型有插孔；所述插孔的上端安装有电磁铁；

所述安装框的下底面对应所述横槽固定连接有四个定位安装部；各个所述定位安装部内滑动连接有复位插板；所述复位插板上固定安装有铁块；所述复位插板位于外侧的一端安装有挡圈；所述挡圈与所述定位安装部之间还安装有复位弹簧；

所述安装框包括电动汽车主体下端的安装定位板；所述安装定位板的上端对应各个所述横槽成型有卡块插口；所述安装定位板上方左右两侧分别滑动连接有沿前后方向设置的固定卡条；所述固定卡条的两端分别向下成型有插入所述卡块插口中的卡块；所述卡块的下端成型有用于插入所述插孔中的定位横块；所述固定卡条侧面中部沿水平方向成型有导向插口；所述安装定位板的上端对应所述导向插口处固定连接有插接在所述导向插口内的导向板；

所述安装定位板的上端还固定连接有电动推杆；两个所述固定卡条上方分别转动连接有连接杆；两根所述连接杆的另一端分别与所述电动推杆的端部转动连接；

所述安装定位板的前端滑动连接有沿左右方向设置的挡板；所述挡板的一侧面成型有齿条；所述安装定位板上端对应所述齿条处安装有与所述齿条啮合的第四齿轮以及用于驱动所述第四齿轮的第四电机；

所述框体的下底面安装有与所述蓄电池连接的充电电极；所述盖体的上顶面安装有与所述蓄电池连接的输出电极；所述安装框下底面对应于所述输出电极处安装有电动汽车供电电极；

所述电池组件内安装有控制器；所述第一电机、所述第二电机、所述电磁铁、所述电动推杆、所述第四电机与控制器电连接。

2.如权利要求1所述的一种可更换电池的电动汽车，其特征在于：所述框体内还安装有双头电机；所述双头电机的两个输出轴沿水平方向朝向所述框体的左右两侧；所述双头电机的两个输出轴分别固定连接有横推连接轴；所述横推连接轴上套接有横推轴；所述横推轴包括朝向所述横推连接轴的主轴端以及与所述主轴端一体成型的连接端；所述主轴端的端部成型有容孔；所述容孔内成型有内螺纹；所述内螺纹的成型深度为所述容孔深度的一半；所述横推连接轴靠近端部处成型有与所述内螺纹螺纹连接的外螺纹；

所述连接端上套接有横推杆；所述横推杆的长度方向沿所述框体的长度方向；所述连接端上还成型有用于防止所述横推杆脱落的卡扣；

安装有主动轮组件的所述斜撑杆位于上方的一端固定连接有朝向所述框体设置的第一定位柱；所述第二电机朝向所述框体的一侧固定连接有第二定位柱；

所述框体的左右两侧对应所述第一定位柱和所述第二定位柱成型有定位孔；所述横推杆的两端分别成型有水平设置的安装孔；所述第一定位柱与所述第二定位柱穿过所述定位孔转动连接在所述安装孔内；所述双头电机与控制器电连接。

3.如权利要求1或2所述的一种可更换电池的电动汽车，其特征在于：所述主动轮组件还包括插接在所述转动轴内的铁销以及套接在所述转动轴外的卡圈；

所述转动轴位于所述第三齿轮的一端的中心成型有用于安装所述铁销的铁销安装孔；所述铁销外周等距成型有多个轴向安装孔；各个所述轴向安装孔内插接有定位销；所述定位销的另一端过盈连接在所述卡圈上；所述转动轴的侧壁成型有用于供所述定位销穿过并限制所述定位销运动方向的导向孔；所述卡圈朝向所述斜撑杆的一侧等距成型有多个卡头；所述斜撑杆朝向所述卡圈的一侧等距成型有多个卡孔；所述转动轴上还固定连接有用于罩住所述卡圈的罩体；所述罩体与所述卡圈之间安装有锥弹簧；

对应所述主动轮组件的所述离合轴的所述定位孔的内底面安装有第二磁铁。

4.如权利要求3所述的一种可更换电池的电动汽车，其特征在于：所述卡孔的数量为所述卡头数量的整数倍。

5.如权利要求1所述的一种可更换电池的电动汽车，其特征在于：所述安装框的前端下方成型有用于定位所述电池组件的挡板；所述挡板的左右两侧成型有斜向中间的导向斜面。

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