CN111483346A - 一种真空换电装置及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池更换技术领域，具体是一种真空换电装置及电动汽车，包括真空组件和换气装置，所述真空组件包括上壳体、下壳体、压力传感装置、接气装置和密封件；所述上壳体设置在所述下壳体顶部，所述下壳体设有真空腔，所述真空腔用于内部形成真空状态，所述压力传感装置与所述真空腔通过所述上壳体连通，所述接气装置与所述真空腔通过所述上壳体连通，所述密封件用于密封所述上壳体和所述下壳体；所述换气装置用于对所述真空腔进行抽气或充气。本发明具有定位装置保证车辆行驶过程中，电池固定的可靠性，通过真空方式更换电池包，有效的缩短电池包更换时间，操作简单，成本降低。

Description

一种真空换电装置及电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种真空换电装置及电动汽车。
背景技术
在环境污染严重的今天，电动汽车因其具备零排放的特点，是我们当前全力发展的新型交通工具。但是受电池技术的限制，车辆充电时间长是制约电动车发展的一个重要因素。市场上的电动汽车五花八门，但是续航里程和充电体验得不到消费者的认可。现在的充电模式有快充和慢充2种：快充最快也需要30分钟，等待时间长，对电池的损害大，严重影响电池使用寿命；慢充比较保护电池但是等待时间太长，一次充电需要6到7小时，并且有用私人充电桩的数量较少。这种充电难，充电不方便的情况目前任然无法解决。
所以一种快速更换电池的解决方案就应运而生，在目前电动车电池电量耗完后，主要有快速更换电池以及整车带电池充电两种方式。快速更换电池相对整车带电池充电具有时间短、车辆购买成本低的优势。
目前快速更换电池有三种技术路线，分别存在以下问题：
1)一种是侧面换电，虽然整体结构简单，但仅限位电池安装侧面，缺乏车辆定位，电池与车身的固定不牢靠，锁扣存在间隙，电池在车辆快速运行中容易晃动，存在安全隐患；
2)第二种是分仓换电，这种换电方式是将电池分成2块，分别安装在汽车前舱和后仓，拆卸电池时就像拆卸发动机一样，虽然简单方便，便于人工操作，但是不利于自动化，机械程度低，而且将电池分开安装，拆卸时耗费时间过长不利于用户体验；
3)第三种是从汽车底部更换电池，目前底部换电有两种锁止方式：一种是采用联动锁止机构，操作简单但是容易出现故障，易卡死、不能拆卸和不能安装的故障，重则电池包掉落；一种是采用螺栓锁紧，这种方法结构简单，但是电池重量由螺栓承担，且力矩较大，在循环拆卸螺栓的情况下，螺栓容易疲劳损坏。
以上电池更换方式中的锁止机构都不同程度的存在以下问题：
(1)不能锁死。电池包被锁止之后，锁钩与锁扣之间仍存在间隙，从而使得车辆在行驶过程中，导致电池包晃动或者电池包掉落。
(2)可靠度不足。无论是螺纹锁紧还是卡扣锁止都存在寿命短，易疲劳损坏，如螺纹滑丝、卡扣不灵、卡扣卡滞等问题。
(3)换电设备复杂，拆装电池不方便，换电时间长。
综上所述，对于现在电动汽车的更换电池结构中存在的电池包固定可靠性差，电池包更换时间慢，操作复杂，电池包不能锁死等现象均需要解决，否者造成整车行驶过程中掉电等问题，影响行驶的安全性，影响电动汽车的行业前景和未来发展。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种真空换电装置，通过定位装置对电池包进行固定，无运动件受力，保证车辆行驶过程中，电池固定的可靠性，只具有真空组件，有效的缩短电池包更换时间，操作简单，减小人工费，成本降低。
为了解决上述问题，本发明提供一种真空换电装置，包括真空组件和换气装置，所述真空组件包括上壳体、下壳体、压力传感装置、接气装置和密封件；
所述上壳体设置在所述下壳体顶部，所述下壳体设有真空腔，所述真空腔内部用于形成真空空间，所述压力传感装置与所述真空腔通过所述上壳体连通，所述接气装置与所述真空腔通过所述上壳体连通，所述密封件用于密封所述上壳体和所述下壳体；
所述换气装置用于对所述真空腔进行抽气或充气。
具体地，所述上壳体靠近所述下壳体一侧设有凸台。
进一步地，所述下壳体包括内凹槽和外凹槽，所述外凹槽远离所述真空腔。
进一步地，所述内凹槽与所述凸台相互切合。
具体地，所述密封件包括内密封圈和外密封圈。
具体地，所述压力传感装置用于采集所述真空腔内的真空度。
具体地，所述接气装置与所述换气装置连通，所述接气装置用于所述真空腔的抽气或换气。
进一步地，所述换气装置为真空泵。
本发明还提供了一种电动汽车，包括定位装置、电池包和车身底板，其特征在于，还包括所述的真空换电装置，所述电池包设有若干个所述真空腔。
进一步地，所述定位装置为定位销，用于所述电池包与所述车身底板相互固定。
具体地，由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1)本发明的真空换电装置及电动汽车，通过定位装置对电池包进行固定，无运动件受力，保证车辆行驶过程中电池固定的可靠性。
2)本发明的真空换电装置及电动汽车，通过真空换电方式更换电池包，有效的缩短电池包更换时间，操作简单。
3)本发明的真空换电装置及电动汽车，只具有真空组件进行换电，换电设备简单，减小人工费，成本降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，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获得其它附图。
图1是本发明实施1所述的真空组件的结构图；
图2是本发明拆卸电池的原理图；
图3是本发明安装电池的原理图；
图4是本发明实施例2所述的电池汽车真空组件结构图；
图5是本发明实施例3所述的电池汽车真空组件结构图；
图中附图标记：1-真空组件，11-真空腔上壳体，12-真空腔下壳体，13-压力传感器，14-进出接气件，141-进气口，142-出气口，15-密封件，111-凸台，121-真空腔，122-内凹槽，123-外凹槽，151-内密封圈，152-外密封圈，2-真空泵，3-定位销，4-电池包，5-车身底板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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的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
如图1所示，本实施例提供了一种真空换电装置，包括和真空组件1和真空泵2。
如图1所示，所述真空组件1包括真空腔上壳体11、真空腔下壳体12、压力传感器13、进出接气件14和密封件15。
如图1所示，所述真空上壳体11设置在所述真空下壳体12的顶部，所述真空上壳体11用于密封所述真空腔下壳体12。
如图1所示，所述真空腔下壳体12设有真空腔121，所述压力传感器13与所述真空腔121通过所述真空腔上壳体11连通，所述压力传感器13用于持续采集所述真空腔121内的真空度，监控所述真空腔121是否处于真空状态。
如图1所示，所述进出接气件14与所述真空腔121通过所述真空腔上壳体11连通，所述进出接气件14与所述真空泵2连通，用于对所述真空腔121进行抽气或充气。
如图1所示，所述真空腔下壳体12包括内凹槽122和外凹槽123，所述外凹槽123远离所述真空腔121。
如图1所示，所述真空上壳体11靠近所述真空腔下壳体12一侧设有凸台111，所述内凹槽122与所述凸台111相互切合。
如图1所示，所述密封件15包括内密封圈151和外密封圈152，所述内密封圈151设置在所述内凹槽122内，所述内密封圈151用于密封所述内凹槽122与所述凸台111；所述外密封圈152设置在所述外凹槽123内，用于密封外凹槽123和所述真空腔上壳体11。
具体地，当拆卸电池时，持续对电池施加举升力，同时所述真空泵2通过所述进出接气件14对所述真空腔121进行持续充气，通过所述压力传感器13对所述真空腔121内部的压强进行监控，所述真空腔121内部的压强与外界大气压一致时，所述真空腔121未处于真空状态，所述电池掉落。
具体地，当安装电池时，持续对电池施加举升力，同时所述真空泵2通过所述进出接气件14对所述真空腔121进行抽真空，通过所述压力传感器13对所述真空腔121内部的压强进行监控，所述真空腔121内部的压强形成负大气压，所述真空腔121处于真空状态，电池通过大气压紧贴在车身底板上。
本发明实施例1中所述一种真空换电装置，具有真空组件，无运动件受力，电池固定的可靠性更强，结构简单，人工操作便捷，便于快速拆卸和安装电池，减少人工成本。
实施例2：
本实施例提供了一种电动汽车，包括定位销3、电池包4和车身底板5，还包括真空换电装置，所述真空换电装置包括真空组件1和真空泵2。
如图4所示，所述真空组件1包括真空腔上壳体11、真空腔下壳体12、压力传感器13、进出接气件14和密封件15。
如图4所示，所述真空上壳体11设置在所述真空下壳体12的顶部，所述真空上壳体11用于密封所述真空腔下壳体12。
具体地，所述真空腔下壳体12设有真空腔121，所述压力传感器13与所述真空腔121通过所述真空腔上壳体11连通，所述压力传感器13用于持续采集所述真空腔121内的真空度，监控所述真空腔121是否处于真空状态。
具体地，所述进出接气件14与所述真空腔121通过所述真空腔上壳体11连通，所述进出接气件14与所述真空泵2连通，用于对所述真空腔121进行抽气或充气。
具体地，所述真空腔下壳体12包括内凹槽122和外凹槽123，所述外凹槽123远离所述真空腔121。
具体地，所述真空上壳体11靠近所述真空腔下壳体12一侧设有凸台111，所述内凹槽122与所述凸台111相互切合。
具体地，所述密封件15包括内密封圈151和外密封圈152，所述内密封圈151设置在所述内凹槽122内，所述内密封圈151用于密封所述内凹槽122与所述凸台111；所述外密封圈152设置在所述外凹槽123内，用于密封外凹槽123和所述真空腔上壳体11。
如图4所示，所述定位销3设置在所述电池包4上，所述电池包4设有若干个所述真空腔下壳体12。
具体地，当拆卸所述电池包4时，持续对所述电池包4施加举升力，同时所述真空泵2通过所述进出接气件14对所述真空腔121进行持续充气，通过所述压力传感器13对所述真空腔121内部的压强进行监控，所述真空腔121内部的压强与外界大气压一致时，所述真空腔121未处于真空状态，所述电池包4掉落，所述电池包4拆卸。
具体地，当安装所述电池包4时，持续对所述电池包4施加举升力，同时所述真空泵2通过所述进出接气件14对所述真空腔121进行抽真空，通过所述压力传感器13对所述真空腔121内部的压强进行监控，所述真空腔121内部的压强形成负大气压，所述真空腔121处于真空状态，所述电池包4通过大气压紧贴在所述车身底板5上。
本发明实施例2中所述一种电动汽车，具有真空换电装置，无运动件受力，通过压力差保证电池包的固定，能够保证电动汽车在行驶过程中电池包固定的可靠性，结构简单，人工操作便捷，便于快速拆卸和安装电池，减少人工成本。
实施例3
本实施例提供了一种电动汽车，包括定位销3、电池包4和车身底板5，还包括真空换电装置，所述真空换电装置包括真空组件1和真空泵2。
如图5所示，所述真空组件1包括真空腔上壳体11、真空腔下壳体12、压力传感器13、进出接气件14和密封件15。
如图5所示，若干个所述真空腔上壳体11通过螺栓固定在所述车身底板5靠近所述电池包4一侧，相对应的若干个所述真空腔下壳体12通过所述螺栓固定在所述电池包4靠近所述车身底板5一侧。
如图5所示，所述真空腔下壳体12设有真空腔121，所述压力传感器13与所述真空腔121通过所述真空腔上壳体11连通，所述压力传感器13用于持续采集所述真空腔121内的真空度，监控所述真空腔121是否处于真空状态。
如图5所示，所述进出接气件14包括进气口141和出气口142，所述进气口141设置在所述真空腔下壳体12一端，所述出气口142设置在所述真空腔下壳体12的另一端，所述进出接气件14与所述真空泵2连通，用于对所述真空腔121进行抽气或充气。
如图5所示，所述真空腔下壳体12包括内凹槽122和外凹槽123，所述外凹槽123远离所述真空腔121。
如图5所示，所述真空上壳体11靠近所述真空腔下壳体12一侧设有凸台111，所述内凹槽122与所述凸台111相互切合。
如图5所示，所述密封件15包括内密封圈151和外密封圈152，所述内密封圈151设置在所述内凹槽122内，所述内密封圈151用于密封所述内凹槽122与所述凸台111；所述外密封圈152设置在所述外凹槽123内，用于密封外凹槽123和所述真空腔上壳体11。
具体地，当拆卸所述电池包4时，持续对所述电池包4施加举升力，同时所述真空泵2通过所述进气口141对所述真空腔121进行持续充气，通过所述压力传感器13对所述真空腔121内部的压强进行监控，所述真空腔121内部的压强与外界大气压一致时，所述真空腔121未处于真空状态，所述真空腔上壳体11与所述真空腔下壳体12分离，所述电池包4拆卸。
具体地，当安装所述电池包4时，持续对所述电池包4施加举升力，同时所述真空泵2通过所述出气口142对所述真空腔121进行抽真空，通过所述压力传感器13对所述真空腔121内部的压强进行监控，所述真空腔121内部的压强形成负大气压，所述真空腔121处于真空状态，所述真空腔上壳体11与所述真空腔下壳体12密封贴合，所述电池包4通过大气压紧贴在所述车身底板5上。
本发明实施例3与实施例2的区别在于：所述真空腔上壳体11设置在所述车身底板5外部，所述真空腔下壳体12设置在所述电池包4外部，便于拆卸电池包的同时也便于更换真空组件，所述进出接气件14包括所述进气口141和所述出气口142，可以延长使用寿命，减少更换进出接气件的频率，所述进气口141和所述出气口142设置在所述真空腔下壳体12两端，便于更换，操作简单。
本实施了3能够达到实施例2的技术效果，能够保证电动汽车在行驶过程中电池包固定的可靠性，人工操作便捷，便于快速拆卸和安装电池，降低成本。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种真空换电装置，其特征在于，包括真空组件(1)和换气装置(2)，所述真空组件(1)包括上壳体(11)、下壳体(12)、压力传感装置(13)、接气装置(14)和密封件(15)；
所述上壳体(11)设置在所述下壳体(12)顶部，所述下壳体(12)设有真空腔(121)，所述真空腔(121)内部用于形成真空空间，所述压力传感装置(13)与所述真空腔(121)通过所述上壳体(11)连通，所述接气装置(14)与所述真空腔(121)通过所述上壳体(11)连通，所述密封件(15)用于密封所述上壳体(11)和所述下壳体(12)；
所述换气装置(2)用于对所述真空腔(121)进行抽气或充气。
2.根据权利要求1所述的一种真空换电装置，其特征在于，所述上壳体(11)靠近所述下壳体(12)一侧设有凸台(111)。
3.根据权利要求2所述的一种真空换电装置，其特征在于，所述下壳体(12)包括内凹槽(122)和外凹槽(123)，所述外凹槽(123)远离所述真空腔(121)。
4.根据权利要求3所述的一种真空换电装置，其特征在于，所述内凹槽(122)与所述凸台(111)相互切合。
5.根据权利要求1所述的一种真空换电装置，其特征在于，所述密封件(15)包括内密封圈(151)和外密封圈(152)。
6.根据权利要求1所述的一种真空换电装置，其特征在于，所述压力传感装置(13)用于采集所述真空腔(121)内的真空度。
7.根据权利要求1所述的一种真空换电装置，其特征在于，所述接气装置(14)与所述换气装置(2)连通，所述接气装置(14)用于所述真空腔(121)的抽气或换气。
8.根据权利要求7所述的一种真空换电装置，其特征在于，所述换气装置(2)为真空泵。
9.一种电动汽车，包括定位装置(3)、电池包(4)和车身底板(5)，其特征在于，还包括上述如权利要求1-8任意一项所述的真空换电装置，所述电池包(4)设有若干个所述真空腔(121)。
10.根据权利要求9所述的一种电动汽车，其特征在于，所述定位装置(3)为定位销，用于所述电池包(4)与所述车身底板(5)相互固定。
CN201910132467.4A 2019-01-28 2019-02-22 一种真空换电装置及电动汽车 Pending CN111483346A (zh)

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