CN109411660A - 一种自动拆装的动力电池箱系统 - Google Patents

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周辉
时军辉
侯睿
董爱道
吕日新
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    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明涉及一种自动拆装的动力电池箱系统，包括底座和电池箱。该自动拆装的动力电池箱系统采用车载动力源实现电池箱的安装和分离，车载电池箱的快速导向、分级定位，实现导向轻便和精确定位的统一性，底座与车体采用弹性件连接的悬置机构，电池箱吸纳过程中，锁紧装置的锁舌在锁紧弹簧作用下弹出，并自动锁紧电池箱，电池箱发生安全故障或拆卸时，触发解锁装置的解锁触发器，分离弹簧将电池箱与底座，连接器插座和插头迅速分离，电池箱顺利脱离车体，消除安全隐患，避免事故进一步扩大。

Description

一种自动拆装的动力电池箱系统
技术领域
本发明属于新能源汽车和储能电站技术领域，涉及一种自动拆装的动力电池箱系统。
背景技术
目前新能源汽车节能、低噪声、零排放的环保优势，有逐步替代传统燃料汽车的趋势，太阳能、风能等洁净新能源的开发利用，全天候能源供应和快速补偿不平衡功率的需求，储能电池具有更高的技术可行性和经济价值，作为新能源汽车和电池储能核心部件的电池系统，快速拆装能够有效解决电池系统的续航能力、充电、安装、维护等难题，特别是电池系统出现安全故障时，电池箱能够迅速脱离车体，消除安全隐患，避免事故进一步扩大，同时，自动拆装的动力电池箱还支持未来手动或自动换电，减少未来换电机器人的复杂程度。
当前电池箱安装和拆卸基本采用人力的方式推进或拉出，固定采用螺纹紧固或手动插销的方式，劳工费力，生产效率极低。电池发生安全故障时，不便靠近，不能迅速隔离故障源，无法及时、有效地控制事故。
中国专利公开一种高安全性快换电池箱锁紧装置，包括端部开有一个定位孔和一个锁紧孔的电池箱滑轨、定位销、定位销壳体和预警弹簧；所述定位销包括分别与定位孔、锁紧孔配合的定位销壳体里端内，定位销壳体与电池箱滑轨固定连接，其结构简单，自动化程度较低。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种自动拆装的动力电池系统来解决上述问题。一种自动拆装的动力电池箱系统，包括底座和电池箱，
采用车载动力源实现所述电池箱的安装和分离；所述底座上设置底座一级导轨、
滚轮，电池箱装有与底座一级导轨配合的导轨槽，并配置成电池箱通过所述底
座一级导轨、滚轮、导轨槽初级定位和快速导向，逐级提高定位精度，车载电
池箱快速导向、分级定位，实现导向轻便和精确定位的统一性；所述底座通过
悬置机构悬置在装有自动拆装动力电池箱系统的车体上，并通过底座弹性件与
所述车体连接；底座装有锁紧装置、解除锁紧装置的解锁装置、与解锁装置配
合的分离装置和与锁紧装置配合的吸纳装置。
优选的是，所述车载动力源包括气动、液压、电动和弹簧中至少一种。
在上述任一方案优选的是，所述车载动力源采用气动气缸、液压气缸、电驱动和弹簧中至少一种。
在上述任一方案优选的是，所述底座上设置底座一级导轨、滚轮，电池箱装有与底座一级导轨配合的导轨槽，并配置成电池箱通过所述底座一级导轨、滚轮、导轨槽初级定位和快速导向。
在上述任一方案优选的是，所述底座上设置底座二级导轨，所述电池箱上设置电池箱导轨，并配置成使电池箱通过底座二级导轨和电池箱导轨二级定位。
在上述任一方案优选的是，所述底座装有定位销、连接器插座及其盲插孔，电池箱设有与底座上的定位销配合的定位销孔，还设有与连接器插座配合的连接器插头及其与盲插孔配合的盲插针，电池箱在连接器插座和连接器插头插合过程中，通过底座上设置的定位销和电池箱上设置的定位销孔，底座上设置的连接器插座盲插孔和电池箱上设置的连接器插头盲插针三级定位。
在上述任一方案优选的是，所述底座通过悬置机构悬置在装有自动拆装动力电池箱系统的车体上，并通过所述底座弹性件与所述车体连接。
在上述任一方案优选的是，所述底座弹性件包括橡胶、金属弹簧、空气弹簧中至少一种。
在上述任一方案优选的是，所述吸纳装置（3）包括车载动力源（20）和动力触发器（18），所述锁紧装置包括锁舌和锁紧弹簧，其当电池箱吸纳过程中，所述锁舌在吸纳装置挤压下因其弧面结构收回，让过吸纳装置后，在锁紧弹簧作用下弹出，并自动锁紧电池箱。
在上述任一方案优选的是，所述解锁装置包括连杆、解锁触发器和解锁杆，并配置成当电池箱发生安全故障或拆卸时，所述解锁杆触发解锁装置的解锁触发器，锁紧装置的锁舌收回。
在上述任一方案优选的是，所述解锁杆设置于电池箱的面板侧。
在上述任一方案优选的是，所述分离装置包括分离弹簧和弹簧固定架，分离弹簧在电池箱（2）发生安全故障或拆卸时将电池箱与底座及连接器插座和连接器插头迅速分离，电池箱顺利脱离车体。
在上述任一方案优选的是，底座（1）上至少设置一条底座导轨，电池箱（2）上至少设置一条电池箱导轨。
在上述任一方案优选的是，所述定位销置于所述底座的背板里侧且左右对称，所述定位销孔位于所述电池箱的背板侧且左右对称。
在上述任一方案优选的是，所述连接器插座置于所述底座的背板侧，所述连接器插头（位于所述电池箱的背板侧。
在上述任一方案优选的是，当所述电池箱入仓时，所述电池箱与所述滚轮接触；当所述电池箱入位后，所述电池箱悬浮在所述滚轮上。
与现有技术相比，本发明具有以下创新点：采用车载动力源实现电池箱的安装和分离，采用滚轮、导轨、定位销、连接器的插头和插座等快速导向、分级定位，实现导向轻便和精确定位的统一性；底座与车体采用弹性件连接的悬置机构，提高电池箱的安全性和可靠性；当电池箱在锁紧弹簧作用下，自动锁紧电池箱；当电池箱发生安全故障或拆卸时，使用解锁杆触发解锁装置的解锁触发器，分离弹簧将电池箱与底座，连接器插座和插头迅速分离，电池箱顺利脱离车体。
自动拆装动力电池箱通过采用以上的创新点能够有效解决电池系统的续航能力、充电、安装、维护等难题，特别是电池系统出现安全故障时，触发解锁装置，电池箱能够迅速脱离底座，消除安全隐患，避免事故进一步扩大，造成更大的损失。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图对实施例或现有技术中所需要使用的附图做详细的描述。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图和实施例获得其他的实施例，这些实施例都在本发明专利的权利要求书的保护范围之内。
图1为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的一优选实施例的立体图。
图2为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的如图1所示实施例拆去电池箱体后的立体图。
图3为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的吸纳装置和分离装置的一优选实施例的立体图。
图4为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的连接器插座的一优选实施例的立体图。
图5为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的连接器插头的的一优选实施例立体图。
图6为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的锁紧装置的一优选实施例的示意图。
图7为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的解锁装置的一优选实施例的示意图。
图8为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的图1所示实施例的电池箱入仓和解锁状态的示意图。
图9为按照本发明的自动拆装的动力电池箱系统的图1所示实施例的电池箱入位和锁紧状态的示意图。
图中：
1-底座 2-电池箱 3-吸纳装置 4-分离装置 5-锁紧装置 6-解锁装置 7-定位销 8、9-底座二级导轨 10-底座一级导轨 11-底座弹性件 12-滚轮 13-连接器插座14-定位销孔 15、16-电池箱导轨 17-导轨槽 18-动力触发器 19-连接器插头 20-车载动力源 21-分离弹簧 22、23-弹簧固定架 24-液路插针 25-高压插针 26、27-低压插针 28-定位盲插插孔 29-液路插孔 30--高压插孔 31、32-低压插孔 33-定位盲插插针 34-锁舌 35-锁紧弹簧 36-连杆 37-解锁触发器 38-解锁杆 39-防翻板。
具体实施方式
下面将结合附图，详细地描述本发明的各实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在本实施例中，如图1所示，一种自动拆装的动力电池箱系统，包括底座1和电池箱2。
在本实施例中，如图2所示，底座1上安装分离装置4、锁紧装置5、解锁装置6、定位销7、底座一级导轨（10）、二级导轨（8,9）、底座弹性件11、滚轮12及连接器插座13，其作用是承载电池箱2。电池箱2设有定位销孔14、电池箱导轨（15、16）、导向槽17、动力触发器18和连接器插头19。
在本实施例中，吸纳装置3包括车载动力源20和动力触发器18，车载动力源20采用电驱动装置，电池箱2的自动吸纳和分离通过该电驱动装置实现。
在本实施例中，分离装置4包括分离弹簧21和弹簧固定架（22、23）。
在本实施例中，导向定位件包括安装在底座1上的底座一级导轨（10）、底座二级导轨（8、9）、定位销7；安装在电池箱2的电池箱导轨（15、16）、定位销孔14、导向槽17；安装在模块化快换连接器上的定位盲插插孔28和定位盲插插针33。
在本实施例中，多级导向和定位采用滚轮12、底座一级导轨（10）、底座二级导轨（8、9）、定位销7等实现。
在本实施例中，底座1通过悬置机构悬置在装有自动拆装动力电池箱系统的车体上，并采用底座弹性件11与所述车体连接。
在本实施例中，通过底座1上设置的底座一级导轨10、滚轮12和电池箱上与底座一级导轨配合的的导轨槽17使电池箱2快速入位和导向，并初级定位，此时电池箱2在滚轮12上；电池箱2纳入过程中，通过底座二级导轨（8、9）和与底座二级导轨配合的电池箱导轨（15、16）二级定位；连接器插座13和连接器插头19插合过程中，通过底座1上设置定位销7和电池箱上与定位销7配合的定位销孔14，连接器插座盲插孔28和与连接器插座盲插孔配合的插头盲插针33三级定位，此时电池箱2悬浮在底座1上方，电池箱2与滚轮12不接触，通过滚轮、导轨、定位销等实现多级导向和定位，逐级提高定位精度。
在本实施例中，如图3所示，吸纳装置3包括车载动力源20和动力触发器18，车载动力源20采用电驱动动力源，电池箱2的自动吸纳和分离采用电动动力源装置实现，当电池箱2推入底座1一定距离时，触发动力触发器18，通过电动动力源装置，吸纳装置3自动将电池箱2入位。
在本实施例中，分离装置4包括分离弹簧21和弹簧固定架22、23，电池箱2发生安全故障或拆卸时，使用解锁杆38，触发解锁装置6的解锁触发器37，锁紧装置5的锁舌34收回，分离弹簧21将电池箱2与底座1，连接器插座13和连接器插头19迅速分离，分离弹簧21拉伸到位，电池箱2快速脱离底座1，避免事故蔓延，造成更大的损失。
在本实施例中，如图4，图5所示，连接器插座13包括液路插针24、高压插针25、低压插针26、低压插针27和定位盲插插孔28，连接器插头19包括液路插孔29、高压插孔30、低压插孔31、低压插孔32和定位盲插插针33。连接器插座13置于底座1的背板里侧，连接器插头19位于电池箱2的背板侧，连接器插座13和连接器插头19插合过程中，通过底座1上设置定位销7和电池箱上与定位销7配合的定位销孔14，连接器插座盲插孔28和与连接器插座盲插孔28配合的插头盲插针33实现。
在本实施例中，如图6所示，锁紧装置5包括锁舌34和锁紧弹簧35。电池箱2吸纳过程中，锁紧装置5的锁舌34在吸纳装置3挤压下因其弧面结构收回，让过吸纳装置3后，在锁紧弹簧35作用下弹出，并自动锁紧电池箱2；
在本实施例中，如图7所示， 解锁装置6包括连杆36、解锁触发器37和解锁杆38。电池箱发生安全故障或拆卸时，使用解锁杆38，触发解锁装置6的解锁触发器37，锁紧装置5的锁舌34收回，分离弹簧21将电池箱2与底座1，连接器插座13和插头19迅速分离，电池箱2顺利脱离车体。
在本实施例中，如图8所示，当电池箱2通过底座1设置的导轨10和电池箱2设置的导轨槽17入仓时，电池箱2在滚轮12上滑动。
在本实施例中，如图9所示，当电池箱2入位时，锁紧装置5的锁舌34在锁紧弹簧35作用下自动弹出，锁紧电池箱2，此时电池箱2悬浮在滚轮12上，不与滚轮2接触，避免车辆运行过程中滚轮12损坏，遇到电池系统发生故障时，电池箱2脱出时阻塞，影响电池箱2快速脱离。
实施例2
在本实施例中，一种自动拆装的动力电池箱系统，包括底座1和电池箱2。
在本实施例中，底座1用于安装分离装置4、锁紧装置5、解锁装置6、定位销7、底座一级导轨（8、9）、底座二级导轨10、底座弹性件11、滚轮12及连接器插座13，电池箱2设有与底座1定位销配合的定位销孔14、与底座一级导轨配合的导向槽17、与二级导轨（8、9）配合的导轨（15、16）、动力触发器18和与连接器插座13配合的连接器插头19。
在本实施例中，吸纳装置3包括车载动力源20和动力触发器18，车载动力源20采用气动气缸，电池箱的自动吸纳和分离通过气动气缸实现。
在本实施例中，通过底座1上设置的一级导轨10、滚轮12和电池箱2上的导轨槽17使电池箱2快速入位和导向，并初级定位，此时电池箱2与滚轮12接触；电池箱2通过底座1上设置的二级导轨（8、9）和电池箱上与底座二级导轨配合的电池箱导轨（15、16）二级定位；连接器插座13和连接器插头19插合过程中，通过底座1上设置定位销7和电池箱上设置的定位销孔14，连接器插座盲插孔28和与连接器插座盲插孔配合的插头盲插针33三级定位，定位精度逐级提高，此时电池箱2在底座1上，电池箱2与滚轮12不接触，电池箱2悬浮于滚轮12上方，通过滚轮12、导轨、定位销7等实现多级导向和定位，逐级提高定位精度。
在本实施例中，底座1通过悬置机构悬置在装有自动拆装动力电池箱系统的车体上，并采用底座弹性件11与所述车体连接。
在本实施例中，电池箱吸纳过程中，锁紧装置5的锁舌34在吸纳装置3挤压下因其弧面结构收回，让过吸纳装置3后，在锁紧弹簧35作用下弹出，并自动锁紧电池箱2；
在本实施例中，电池箱2发生安全故障或拆卸时，使用解锁杆38，触发解锁装置6的解锁触发器37，锁紧装置5的锁舌34收回，分离弹簧21将电池箱2与底座1，连接器插座13和连接器插头19迅速分离，电池箱2顺利脱离车体。
在本实施例中，当电池箱2通过底座1设置的一级导轨10和电池箱2设置的导轨槽17入仓时，电池箱在滚轮上滑动。
在本实施例中，当电池箱2入位时，锁紧装置5的锁舌34在锁紧弹簧35作用下自动弹出，锁紧电池箱2，此时电池箱2悬浮在滚轮12上，不与滚轮12接触，避免车辆运行过程中滚轮损坏，遇到电池系统发生故障时，电池箱脱出时阻塞，影响电池箱快速脱离。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例例的限制，上述实施例例和说明书中描述的是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所付的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种自动拆装的动力电池箱系统，包括底座（1）和电池箱（2），其特征在于：采用车载动力源（20）实现电池箱（2）的安装和分离。
2.根据权利要求1所述的自动拆装的动力电池箱系统，其特征在于：车载动力源（20）包括气动、液压、电动和弹簧中至少一种。
3.根据权利要求2所述的自动拆装的动力电池箱系统，其特征在于：车载动力源（20）采用气动气缸、液压气缸、电驱动和弹簧中至少一种。
4.一种自动拆装的动力电池箱系统，包括底座（1）和电池箱（2），其特征在于：底座（1）上设置底座一级导轨（10）、滚轮（12），电池箱（2）装有与底座一级导轨（10）配合的导轨槽（17），并配置成使电池箱（2）通过底座一级导轨（10）、滚轮（12）、电池箱（2）的导轨槽（17）初级定位和快速导向。
5.根据权利要求4所述的自动拆装的动力电池箱系统，其特征在于：底座（1）上还设置底座二级导轨（8、9），电池箱（2）上设置电池箱导轨（15、16），并配置成使电池箱（2）通过底座二级导轨（8、9）和电池箱导轨（15、16）二级定位。
6.根据权利要求4所述的自动拆装的动力电池箱系统，其特征在于：底座（1）装有定位销（7）、连接器插座（13）及其盲插孔（28），电池箱（2）设有与底座（1）上的定位销（7）配合的定位销孔（14），还设有与连接器插座（13）配合的连接器插头（19）及其与盲插孔（28）配合的盲插针（33），电池箱（2）在连接器插座（13）和连接器插头（19）插合过程中，通过底座（1）上设置的定位销（7）和电池箱（2）上设置的定位销孔（14），底座（1）上设置的连接器插座盲插孔（28）和电池箱（2）上设置的连接器插头盲插针（33）三级定位。
7.一种自动拆装的动力电池箱系统，包括底座（1）和电池箱（2），其特征在于底座（1）通过悬置机构悬置在装有自动拆装动力电池箱系统的车体上，并通过底座弹性件（11）与所述车体连接。
8.根据权利要求7所述的自动拆装的动力电池箱系统，其特征在于：底座弹性件（11）包括橡胶、金属弹簧、空气弹簧中至少一种。
9.一种自动拆装的动力电池箱系统，包括底座（1）和电池箱（2），其特征在于：底座（1）装有锁紧装置（5），解除锁紧装置（5）的解锁装置（6）、与解锁装置（6）配合的分离装置（4）和与锁紧装置（5）配合的吸纳装置（3）。
10.根据权利要求9所述的自动拆装的动力电池箱系统，其特征在于：吸纳装置（3）包括车载动力源（20）和动力触发器（18），锁紧装置（5）包括锁舌（34）和锁紧弹簧（35），其在电池箱（2）吸纳过程中，锁舌（34）在吸纳装置（3）挤压下因其弧面结构收回，让过吸纳装置（3）后，在锁紧弹簧（35）作用下弹出，并自动锁紧电池箱（2）。
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