CN111660864A - 一种换电锁止装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池更换技术领域，具体是一种换电锁止装置，包括电池包支架、锁止装置、驱动装置和换电平台；所述电池包支架用于固定电池包；所述锁止装置包括锁止销和锁杆，所述锁止销一端与所述电池包支架连接，所述锁止销另一端与所述锁杆卡合；所述驱动装置包括传动件和转动轴，所述传动件用于控制所述锁止销移动，所述传动件固定在所述转动轴上，所述转动轴固定在所述电池包支架上；所述换电平台用于控制电池包升降。本发明换电锁止装置采用销式固定方式，避免锁止方式的失效风险，提高了锁止装置的可靠性，结构简单，成本低，能够实现快速换电，节约换电时间。

Description

一种换电锁止装置
技术领域
本发明涉及电池更换技术领域，特别涉及一种换电锁止装置。
背景技术
随着经济的发展和社会的进步，人们对身边生活的环境越来越重视，保护环境的意识越来越强，因此许多环保能源、清洁能源的合理使用逐渐本重视，安排在日程。传统燃油汽车作为人们出行的重要工具，其尾气排放问题一直为大众所关注，尾气的排放导致大量的污染，而纯电动能源汽车的出现很好的解决了传统燃油汽车的尾气排放污染环境问题，纯电动能源汽车具有零排放能够清洁环保的巨大优势，得到世界许多国家的重视，我国也越来越重视纯电动能源汽车的研发，不断出台各种政策扶植纯电动能源汽车行业的发展。
纯电动能源汽车的问题在于，与传统燃油车相比，纯电动能源汽车的续航公里数表现一直较差，而且纯电动能源汽车在补充电能的速度上也存在问题，纯电动能源汽车充电的便利性上与传统燃油车差距很大，传统的燃油汽3-5分钟左右时间就可补充燃油，而纯电动能源汽车需要很长的时间，此问题限制了纯电动能源汽车的发展。
为了解决纯电动能源汽车的充电速度的便利性问题，以电池快速更换方法为核心的换电方案应运而生，此换电方式有着媲美传统燃油车的能量补充速度，对应于传统燃油车的加油站，换电方式中换电站的运营，使的电池有充足时间进行慢充充电，减少了快充方式对于电池寿命的损害。但是，换电方式的运营也面临着一些难题。首先，车载动力电池包为保证一定续航里程，在现有电池的能力密度较低的情况下，需提升电池重量，因此无法手工操作更换电池，需要借助一定的专业设备；其次，电池与车身主要通过开闭件类似的锁止机构连接，需要保证定位的精确性和可靠性，满足多次拆装的需求。
目前快速换电方式大部分采用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。
从汽车底部更换电池的核心在于换电锁止装置，所以需要提供一种换电锁止装置具有换电周期短，安装可靠，可模块化、多车型共用等优点，才能有效的解决了现在纯电动能源汽车的换电过程中存在的问题。
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换电锁止装置，采用销式固定方式，避免锁止方式的失效风险，提高了锁止装置的可靠性，结构简单，成本低，能够实现快速换电，节约换电时间。
为了解决上述问题，本发明提供一种换电锁止装置包括电池包支架、锁止装置、驱动装置和换电平台；
所述电池包支架用于固定电池包；
所述锁止装置包括锁止销和锁杆，所述锁止销一端与所述电池包支架连接，所述锁止销另一端与所述锁杆卡合；
所述驱动装置包括传动件和转动轴，所述传动件用于控制所述锁止销移动，所述传动件固定在所述转动轴上，所述传动件固定在所述转动轴上，所述转动轴固定在所述电池包支架上；
所述换电平台用于控制电池包升降。
进一步地，所述锁止销远离所述电池包支架一端设有凹槽。
进一步地，所述锁杆包括横杆和竖杆，所述竖杆用于支撑所述横杆。
进一步地，所述横杆与所述凹槽相互卡合。
进一步地，所述驱动装置还包括紧固机构，所述紧固机构用于紧固所述转动轴。
进一步地，所述紧固机构设置在所述转动轴靠近所述换电平台一端。
进一步地，所述换电平台包括托盘和顶杆，所述托盘中间部分设有凸台，所述顶杆设置在所述凸台两侧。
进一步地，所述顶杆与所述竖杆连接，所述顶杆用于顶起所述锁杆。
本发明另一方面保护一种电动汽车，包括电池包，还包括所述的换电锁止装置，所述电动汽车设有若干所述换电锁止装置
进一步地，所述电池包两侧对称设置所述换电锁止装置。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1)本发明所述的换电锁止装置，结构简单，成本低，能够实现快速换电，节约换电时间。
2)本发明所述的换电锁止装置，采用销式固定方式，避免锁止方式的失效风险。
3)本发明所述的换电锁止装置，采用销式固定方式，避免锁止方式的松动，结构牢固，提高了锁止装置的可靠性。
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是本发明实施例提供的一种换电锁止装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电动汽车的结构示意图。
图中：1-电池包支架，2-锁止装置，21-锁止销，22-锁杆，211-凹槽，221-横杆，222-竖杆，3-驱动装置，31-传动件，32-转动轴，33-紧固机构，4-换电平台，41-托盘，42-顶杆，411-凸台，5-电池包，6-定位销，61-主定位销，62-辅助定位销。
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，本实施例提供一种换电锁止装置，包括电池包支架1、锁止装置2、驱动装置3和换电平台4，所述电池包支架1呈长方型，所述电池包支架1用于固定电池包。
如图1所示，所述锁止装置2包括锁止销21和锁杆22，所述锁止销21一端与所述电池包支架1连接，所述锁止销21远离所述电池包支架1一端设有凹槽211，所述凹槽211开口朝上设置，所述锁杆22包括横杆221和竖杆222，所述横杆221与所述凹槽211卡合，所述竖杆222设置在所述横杆221内侧，所述竖杆222用于支撑所述横杆221。
如图1所示，所述驱动装置3包括传动件31、转动轴32和紧固机构33，所述传动件31为齿轮，所述传动件31与所述锁止销21相互啮合，所述传动件31固定在所述转动轴32上，所述传动件31用于驱动所述锁止销21进入或拔出，所述转动轴32一端固定在所述电池包支架1上，所述转动轴32另一端固定在所述换电平台4上，所述转动轴32用于带动所述传动件31转动，所述紧固机构33设置在所述转动轴32靠近所述换电平台4一端，所述紧固机构33用于紧固所述转动轴32。
如图1所示，所述换电平台4包括托盘41和顶杆42，所述托盘41中间部分设有凸台411，所述凸台411用于托举电池包，所述顶杆42设置在所述凸台411两侧，所述顶杆42与所述竖杆222连接，所述顶杆42用于推动所述锁杆22升降。
具体地，当拆卸电池包时，所述换电平台4空载上述至电池包底部，所述凸台411与电池包底部贴合，托住电池包，所述换电平台4上升过程，顶起所述锁杆22，所述横杆221顶起脱离所述凹槽211，所述锁止销21处于解锁状态，所述紧固机构33通过电动机松动，所述紧固机构33带动所述转动轴32旋转，所述旋转轴32转动带动所述传动件31转动，所述传动件31与所述锁止销21啮合，所述传动件31逆时针旋转带动所述锁止销21转出，电池包处于解锁状态，所述托盘装置4带动电池包下降，电池包拆卸完成。
具体地，当安装电池包时，所述换电平台4托举电池包底部上升，所述换电平台4上升过程，顶起所述横杆221，所述紧固机构33通过电动机拧紧，所述紧固机构33带动所述转动轴32旋转，所述旋转轴32转动带动所述传动件31转动，所述传动件31与所述锁止销21啮合，所述传动件31顺时针旋转带动所述锁止销21转进所述电池包支架1，电池包处于锁止状态，所述换电平台4下降，所述横杆221落下，所述横杆221与所述凹槽211卡合，所述横杆221用弹簧压紧，所述锁止销21处于锁止状态，电池包安装完成。
本实施例提供了一种换电锁止装置，采用销式固定方式，避免锁止方式的失效风险，提高了锁止装置的可靠性，结构简单，成本低，能够实现快速换电，节约换电时间。
实施例2
本实施例2提供一种换电锁止装置，包括电池包支架1、锁止装置2、驱动装置3和换电平台4，所述电池包支架1呈长方型，所述电池包支架1用于固定电池包。
具体地，所述锁止装置2包括锁止销21和锁杆22，所述锁止销21一端与所述电池包支架1连接，所述锁止销21远离所述电池包支架1一端设有凹槽211，所述凹槽211开口朝上设置，所述锁杆22包括横杆221和竖杆222，所述横杆221与所述凹槽211卡合，所述竖杆222设置在所述横杆221内侧，所述竖杆222用于支撑所述横杆221
具体地，所述驱动装置3包括传动件31、转动轴32和紧固机构33，所述传动件31包括第一齿轮311、第二齿轮312和齿条313，所述第一齿轮311设置在所述锁止销21上，所述第二齿轮312固定在所述转动轴32上，所述第一齿轮311与所述第二齿轮312通过所述齿条313传动。
具体地，所述转动轴32另一端固定在所述换电平台4上，所述转动轴32用于带动所述传动件31转动，所述紧固机构33设置在所述转动轴32靠近所述换电平台4一端，所述紧固机构33用于紧固所述转动轴32。
具体地，所述换电平台4包括托盘41和顶杆42，所述托盘41中间部分设有凸台411，所述凸台411用于托举电池包，所述顶杆42设置在所述凸台411两侧，所述顶杆42与所述竖杆222连接，所述顶杆42用于推动所述锁杆22升降
具体地，当拆卸电池包时，所述换电平台4空载上述至电池包底部，所述凸台411与电池包底部贴合，托住电池包，所述换电平台4上升过程，顶起所述锁杆22，所述横杆221顶起脱离所述凹槽211，所述锁止销21处于解锁状态，所述紧固机构33通过电动机松动，所述紧固机构33带动所述转动轴32旋转，所述旋转轴32转动带动所述第二齿轮312转动，所述第二齿轮312逆时针转动，所述第二齿轮312通过所述齿条313带动所述第一齿轮311转动，所述第一齿轮311带动所述所述锁止销21转出，电池包处于解锁状态，所述托盘装置4带动电池包下降，电池包拆卸完成。
具体地，当安装电池包时，所述换电平台4托举电池包底部上升，所述换电平台4上升过程，顶起所述横杆221，所述紧固机构33通过电动机拧紧，所述紧固机构33通过电动机松动，所述紧固机构33带动所述转动轴32旋转，所述旋转轴32转动带动所述第二齿轮312转动，所述第二齿轮312顺时针转动，所述第二齿轮312通过所述齿条313带动所述第一齿轮311转动，所述第一齿轮311带动所述所述锁止销21转进所述电池包支架1，电池包处于锁止状态，所述换电平台4下降，所述横杆221落下，所述横杆221与所述凹槽211卡合，所述横杆221用弹簧压紧，所述锁止销21处于锁止状态，电池包安装完成。
本实施例2与实施例1的区别在于，所述传动件3包括第一齿轮311、第二齿轮312和齿条313，安装或拆卸电池包，通过一根齿条带动多组锁止装置同时进行，能够减少安装步骤，节省时间，同时能够达到实施例1的相同技术效果。
实施例3
本实施例提供一种电动汽车，包括电池包5和8个换电锁止装置，所述换电锁止装置包括电池包支架1、锁止装置2、驱动装置3和换电平台4，所述电池包5设置在所述电池包支架1内，所述电池包支架1用于固定所述电池包5，所述电池包支架1呈长方型。
具体地，所述锁止装置2包括锁止销21和锁杆22，所述锁止销21一端与所述电池包支架1连接，所述锁止销21远离所述电池包支架1一端设有凹槽211，所述凹槽211开口朝上设置，所述锁杆22包括横杆221和竖杆222，所述横杆221与所述凹槽211卡合，所述竖杆222设置在所述横杆221内侧，所述竖杆222用于支撑所述横杆221。
具体地，所述驱动装置3包括传动件31、转动轴32和紧固机构33，所述传动件31与所述锁止销21相互啮合，所述传动件31固定在所述转动轴32上，所述传动件31用于驱动所述锁止销21进入或拔出，所述转动轴32一端固定在所述电池包支架1上，所述转动轴32另一端固定在所述换电平台4上，所述转动轴32用于带动所述传动件31转动，所述紧固机构33设置在所述转动轴32靠近所述换电平台4一端，所述紧固机构33用于紧固所述转动轴32。
具体地，所述换电平台4包括托盘41和顶杆42，所述托盘41中间部分设有凸台411，所述凸台411用于托举所述电池包5，所述顶杆42设置在所述凸台411两侧，所述顶杆42与所述竖杆222连接，所述顶杆42用于推动所述锁杆22升降。
如图2所示，所述电池包5顶部设有定位销6，所述定位销6包括主定位销61和辅助定位销62，8个所述换电锁止装置设置所述电池包5对称两侧。
具体地，当拆卸所述电池包5时，所述换电平台4空载上述至所述电池包5底部，所述凸台411与所述电池包5底部贴合，托住所述电池包5，所述换电平台4上升过程，顶起所述锁杆22，所述横杆221顶起脱离所述凹槽211，所述锁止销21处于解锁状态，所述紧固机构33通过电动机松动，所述紧固机构33带动所述转动轴32旋转，所述旋转轴32转动带动所述传动件31转动，所述传动件31与所述锁止销21啮合，所述传动件31逆时针旋转带动所述锁止销21转出，所述电池包5处于解锁状态，所述换电平台4带动所述电池包5下降，所述电池包5拆卸完成。
具体地，当安装所述电池包5时，所述换电平台4托举所述电池包5底部上升，所述电池包5通过所述定位销6与车身框架定位，所述换电平台4上升过程，顶起所述横杆221，所述紧固机构33通过电动机拧紧，所述紧固机构33带动所述转动轴32旋转，所述旋转轴32转动带动所述传动件31转动，所述传动件31与所述锁止销21啮合，所述传动件31顺时针旋转带动所述锁止销21转进所述电池包支架1，所述电池包5处于锁止状态，所述换电平台4下降，所述横杆221落下，所述横杆221与所述凹槽211卡合，所述横杆221用弹簧压紧，所述锁止销21处于锁止状态，所述电池包5安装完成。
本实施例提供了一种电动汽车，包括换电锁止装置，所述换电锁止装置采用销式固定方式，避免锁止方式的失效风险，提高了锁止装置的可靠性，保证电动汽车行驶过程中安全性，所述换电锁止装置结构简单，成本低，能够实现快速换电，节约换电时间。
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，本实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)

1.一种换电锁止装置，其特征在于，包括电池包支架(1)、锁止装置(2)、驱动装置(3)和换电平台(4)；
所述电池包支架(1)用于固定电池包；
所述锁止装置(2)包括锁止销(21)和锁杆(22)，所述锁止销(21)一端与所述电池包支架(1)连接，所述锁止销(21)另一端与所述锁杆(22)卡合；
所述驱动装置(3)包括传动件(31)和转动轴(32)，所述传动件(31)用于控制所述锁止销(21)移动，所述传动件(31)固定在所述转动轴(32)上，所述转动轴(32)固定在所述电池包支架(1)上；
所述换电平台(4)用于控制电池包升降。
2.根据权利要求1所述的一种换电锁止装置，其特征在于，所述锁止销(21)远离所述电池包支架(1)一端设有凹槽(211)。
3.根据权利要求1所述的一种换电锁止装置，其特征在于，所述锁杆(22)包括横杆(221)和竖杆(222)，所述竖杆(222)用于支撑所述横杆(221)。
4.根据权利要求3所述的一种换电锁止装置，其特征在于，所述横杆(221)与所述凹槽(211)相互卡合。
5.根据权利要求1所述的一种换电锁止装置，其特征在于，所述驱动装置(3)还包括紧固机构(33)，所述紧固机构(33)用于紧固所述转动轴(32)。
6.根据权利要求5所述的一种换电锁止装置，其特征在于，所述紧固机构(33)设置在所述转动件(32)靠近所述换电平台(4)一端。
7.根据权利要求6所述的一种换电锁止装置，其特征在于，所述换电平台(4)包括托盘(41)和顶杆(42)，所述托盘(41)中间部分设有凸台(411)，所述顶杆(42)设置在所述凸台(411)两侧。
8.根据权利要求7所述的一种换电锁止装置，其特征在于，所述顶杆(42)与所述竖杆(222)连接，所述顶杆(42)用于顶起所述锁杆(22)。
9.一种电动汽车，包括电池包(5)，其特征在于，还包括如权利要求1-8项中任意一项所述的换电锁止装置，所述电动汽车设有若干所述换电锁止装置。
10.根据权利要求9所述的一种电动汽车，所述电池包(5)两侧对称设置所述换电锁止装置。
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