CN111791748A - 一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法 - Google Patents

一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于新能源汽车领域，尤其是涉及一种新能源汽车异常电池自动更换装置，包括壳体，所述壳体中设置有多个第一空腔，所述第一空腔的上端内顶面设置有电接板，且第一空腔的下端内顶面设置有与电接板相配合的弹性接板，所述电接板和弹性接板之间电性连接有电池，所述第一空腔连通有第二空腔和收纳腔，所述第二空腔中设置推动机构，且推动机构的输出端延伸至第一空腔中并固定连接有弧形推块。本发明可通过设置的第一电磁铁和第二电磁铁，在电池出现异常断电时，可以配合拉杆和推动机构，自动将异常电池进行剔除收纳，同时可以快速将备用电池与电路接通，有效的保证了行车安全。

Description

一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法
技术领域
本发明属于新能源汽车领域，尤其是涉及一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法。
背景技术
新能源汽车，又称代用燃料汽车，包括纯电动汽车、燃料电池电动汽车这类全部使用非石油燃料的汽车，也包括混合动力电动车、乙醇汽油汽车等部分使用非石油燃料的汽车。
现今的新能源电动汽车大多采用电池组供电，新能源电动汽车在使用的过程中，电池有可能发生异常情况，如外界温度过高、自身长时间工作、以及受到地面尖锐物的剐蹭等原因，导致电池发生损坏或断路，从而导致电池电池热失控，引起电池自燃，由于电池组中的电池一般是固定在一起的，不可分离，自燃的电池容易增加正常电池的温度，进一步增加了安全隐患，且异常的电池，如果得不到及时更换，整个电池组无法正常供电，会导致新能源电动汽车长时间滞留于马路上，容易引起安全事故。
为此，我们提出一种新能源电动汽车异常电池自动更换装置及其使用方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种新能源汽车异常电池自动更换装置，包括壳体，所述壳体中设置有多个第一空腔，所述第一空腔的上端内顶面设置有电接板，且第一空腔的下端内顶面设置有与电接板相配合的弹性接板，所述电接板和弹性接板之间电性连接有电池，所述第一空腔连通有第二空腔和收纳腔，所述第二空腔中设置推动机构，且推动机构的输出端延伸至第一空腔中并固定连接有弧形推块，所述弧形推块中套接有备用电池，所述收纳腔中滑动连接有拉杆，所述第二空腔的一侧内壁固定连接有第一电磁铁，且第一电磁铁与弹性接板电性连接，所述第一电磁铁与拉杆的滑动端相斥，所述拉杆远离第一电磁铁的一端延伸至第一空腔中并转动连接有两个与电池相匹配的弧形块，且弧形块与拉杆之间固定连接有第一拉伸弹簧，所述拉杆与收纳腔的内壁之间固定连接有复位弹簧，所述第一空腔的一侧内壁固定连接有第二电磁铁，所述第二电磁铁与弹性接板电性连接，且第二电磁铁与弧形块的端部相斥，所述拉杆上设置有传动机构，且传动机构的输出端与推动机构传动连接。
在上述的一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法中，所述推动机构包括螺纹套、转轴和螺杆，所述螺纹套和转轴均转动连接于第二空腔中，且螺纹套和转轴之间通过皮带轮组件进行传动，所述螺杆螺纹连接于螺纹套中，且螺杆与弧形推块固定连接。
在上述的一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法中，所述传动机构包括齿杆和齿轮，所述齿杆与拉杆固定连接，所述转轴的一端延伸至收纳腔中并与齿轮套接，且齿轮与齿杆相啮合。
在上述的一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法中，所述弧形推块上滑动连接有滑杆，且滑杆的一端固定连接有夹块，所述夹块与备用电池接触连接，所述滑杆与弧形推块之间固定连接有多个第二拉伸弹簧，且滑杆与第二电磁铁相吸。
一种新能源汽车异常电池自动更换装置的使用方法，该方法包括以下步骤：
S1、当电池出现异常发生断电时，此时第一电磁铁和第二电磁铁会同步断电消磁，拉杆与第一电磁铁间的斥力会消失，拉杆会在复位弹簧的拉力作用下被拉动，同时第二电磁铁和两个弧形块间的斥力会消失，两个弧形块会在第一拉伸弹簧的反作用力作用下夹紧电池，进而拉杆在运动的过程中会拉动电池进入收纳腔中；
S2、电池进入收纳腔中时，会处于悬空状态，在自身的重力作用下，会落入收纳腔的底部被收纳，另外，拉杆运动的过程中，会通过齿杆带动齿轮转动，齿轮会带动转轴转动，在皮带轮组件的传动作用下，转轴会带动螺纹套转动，进而螺杆会通过弧形推块推动备用电池运动；
S3、根据S2所述，备用电池会被推入电接板和弹性接板之间，与二者进行对接，此时电路重新被连通，第一电磁铁和第二电磁铁会重新通电生磁，拉杆会在第一电磁铁的斥力作用下，重新带动两个弧形块进入第一空腔中，在第二电磁铁的斥力作用下，两个弧形块会挤压第一拉伸弹簧重新展开，将备用电池套设于两个弧形块之间；
S4、根据S3所述，拉杆反向运动时，会通过齿杆带动齿轮反向转动，进而在转轴和第一皮带轮组件的配合下，会带动螺纹套反向转动，使的螺杆带动弧形块回位。
与现有的技术相比，一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法的优点在于：
1、本发明通过设置的拉杆和两个弧形块的配合，可以在电池出现异常断电时，将电池拉入收纳腔中进行收纳，使异常电池与正常电池隔开，有效的降低了安全隐患，另外设置的推动机构和弧形推块，可以配合电池的收纳，快速将备用电池快速推入电接板和弹性接板之间进行对接，保证电路的连通，使异常电池可以得到及时更换，有效提高了行车的安全性。
2、本发明通过设置第一电磁铁和复位弹簧的配合，可以在电池断电时，第一电磁铁会同步消磁，在复位弹簧的作用下，可以实现异常电池自动被拉入收纳腔中，提高了装置的便捷性。
3、本发明通过设置的第二电磁铁，可以在电池断电后，消除对两个弧形块的斥力作用，使两个弧形块可以在第一拉伸弹簧的拉动下，自动锁紧电池，便于配合拉杆的运动，将电池收纳至收纳腔中。
4、本发明通过设置的齿杆和齿轮的配合，可以配合拉杆的运动，带动转轴转动，进而可以使推动机构配合拉杆进行运动，将备用电池推入两个接板之间进行对接，避免了另外增设驱动设备所增加的生产成本，且提高了更换效率。
5、本发明通过设置滑杆和第二拉伸弹簧的配合，可以在第二拉伸弹簧的拉力作用下，使夹块夹持稳固备用电池，有效的保证了备用电池推送更换过程中的稳固性。
附图说明
图1是本发明提供的一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法实施例1的正视透视结构示意图；
图2是本发明提供的一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法实施例1的俯视透视结构示意图；
图3为图1中A处的放大结构示意图；
图4为图2中B处的放大结构示意图；
图5为图2中C处的放大结构示意图；
图6为图2中D处的放大结构示意图；
图7是本发明提供的一种新能源汽车异常电池自动更换装置及其使用方法实施例2的俯视透视结构示意图；
图8为图7中E处的放大结构示意图。
图中，1壳体、2第一空腔、3电接板、4弹性接板、5电池、6第二空腔、7收纳腔、8推动机构、81螺纹套、82转轴、83螺杆、9弧形推块、10备用电池、11拉杆、12第一电磁铁、13弧形块、14第一拉伸弹簧、15第二电磁铁、16传动机构、161齿杆、162齿轮、17皮带轮组件、18滑杆、19夹块、20第二拉伸弹簧、21复位弹簧。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例1
如图1-6所示，一种新能源汽车异常电池自动更换装置，包括壳体1，壳体1中设置有多个第一空腔2，第一空腔2的上端内顶面设置有电接板3，且第一空腔2的下端内顶面设置有与电接板3相配合的弹性接板4，弹性接板4的上表面具有一定的弧度，便于推送备用电池10挤压弹性接板4实现对接。
电接板3和弹性接板4之间电性连接有电池5，第一空腔2连通有第二空腔6和收纳腔7，第二空腔6中设置推动机构8，且推动机构8的输出端延伸至第一空腔2中并固定连接有弧形推块9，推动机构8包括螺纹套81、转轴82和螺杆83。
螺纹套81和转轴82均转动连接于第二空腔6中，且螺纹套81和转轴82之间通过皮带轮组件17进行传动，皮带轮组件17由两个皮带轮和皮带组成，螺杆83螺纹连接于螺纹套81中，且螺杆83与弧形推块9固定连接，通过设置的转轴82，可以配合传动机构16的传动，通过皮带轮组件17带动螺纹套81转动，进而通过螺纹套81的转动实现螺杆83的轴向运动，便于推动备用电池10，或带动弧形推块9回位。
弧形推块9中套接有备用电池10，弧形推块9通过连杆与第一空腔2的下端内顶面滑动连接，既可以保证弧形推块9运动的稳定性，又可以对螺杆83进行限位，避免螺杆83跟随螺纹套81同步转动。
收纳腔7中滑动连接有拉杆11，第二空腔6的一侧内壁固定连接有第一电磁铁12，且第一电磁铁12与弹性接板4电性连接，第一电磁铁12与拉杆11的滑动端相斥，拉杆11远离第一电磁铁12的一端延伸至第一空腔2中并转动连接有两个与电池5相匹配的弧形块13，且弧形块13与拉杆11之间固定连接有第一拉伸弹簧14，拉杆11与收纳腔7的内壁之间固定连接有复位弹簧21，第一空腔2的一侧内壁固定连接有第二电磁铁15，第二电磁铁15与弹性接板4电性连接，且第二电磁铁15与弧形块13的端部相斥，拉杆11上设置有传动机构16，且传动机构16的输出端与推动机构8传动连接，传动机构16包括齿杆161和齿轮162。
齿杆161与拉杆11固定连接，转轴82的一端延伸至收纳腔7中并与齿轮162套接，且齿轮162与齿杆161相啮合，通过设置的齿杆161和齿轮162的，可以配合拉杆11的运动，带动转轴82转动，进而带动螺纹套81转动，使备用电池10的推送，和异常电池5的收纳可以同步进行，有效的提高了更换效率，且避免了另外增设驱动设备所增加的使用成本。
当其中一个第一空腔2中的电池5出现异常发生断电时，此时第一电磁铁12和第二电磁铁15会同步断电消磁，拉杆11与第一电磁铁12间的斥力会消失，拉杆11会在复位弹簧21的拉力作用下被拉动，同时第二电磁铁15和两个弧形块13间的斥力会消失，两个弧形块13会在第一拉伸弹簧14的反作用力作用下夹紧电池5，进而拉杆11在运动的过程中会拉动电池5进入收纳腔7中，电池5进入收纳腔7中时，会处于悬空状态，在自身的重力作用下，会落入收纳腔7的底部被收纳，另外，拉杆11运动的过程中，会通过齿杆161带动齿轮162转动，齿轮162会带动转轴82转动，在皮带轮组件17的传动作用下，转轴82会带动螺纹套81转动，进而螺杆83会通过弧形推块9推动备用电池10运动，备用电池10会被推入电接板3和弹性接板4之间，与二者进行对接，此时电路重新被连通，第一电磁铁12和第二电磁铁15会重新通电生磁，拉杆11会在第一电磁铁12的斥力作用下，重新带动两个弧形块13进入第一空腔2中，在第二电磁铁15的斥力作用下，两个弧形块13会挤压第一拉伸弹簧14重新展开，将备用电池10套设于两个弧形块13之间，另外拉杆11反向运动时，会通过齿杆161带动齿轮162反向转动，进而在转轴82和第一皮带轮组件17的配合下，会带动螺纹套81反向转动，使的螺杆83带动弧形块13回位，后期，驾驶员可以驾驶能源汽车进行维修店，安装新的备用电池10，通过本装置的设置，可以使异常电池5快速被收纳，与正常电池5隔开，降低安全隐患，且本装置可实现对异常电池5的自动更换，使电池组可以继续保持供电，有效的保证了行车的安全。
实施例2
如图7-8所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：弧形推块9上滑动连接有滑杆18，且滑杆18的一端固定连接有夹块19，夹块19与备用电池10接触连接，滑杆18与弧形推块9之间固定连接有多个第二拉伸弹簧20，且滑杆18与第二电磁铁15相吸，通过设置的滑杆18和第二拉伸弹簧20的配合，可以在第二拉伸弹簧20的拉力作用下，使夹块19夹紧备用电池10，保证备用电池10推送对接过程中的稳固性，另外滑杆18和第二电磁铁15的配合，可以在第二电磁铁15重新通电生磁时，利用其磁力吸动滑杆18带动夹块19远离备用电池10，使备用电池10脱离夹持状态，便于螺杆83带动弧形推块9回程，避免回程过程中，拉动备用电池10，影响备用电池10的对接状态。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新能源汽车异常电池自动更换装置，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)中设置有多个第一空腔(2)，所述第一空腔(2)的上端内顶面设置有电接板(3)，且第一空腔(2)的下端内顶面设置有与电接板(3)相配合的弹性接板(4)，所述电接板(3)和弹性接板(4)之间电性连接有电池(5)，所述第一空腔(2)连通有第二空腔(6)和收纳腔(7)，所述第二空腔(6)中设置推动机构(8)，且推动机构(8)的输出端延伸至第一空腔(2)中并固定连接有弧形推块(9)，所述弧形推块(9)中套接有备用电池(10)，所述收纳腔(7)中滑动连接有拉杆(11)，所述第二空腔(6)的一侧内壁固定连接有第一电磁铁(12)，且第一电磁铁(12)与弹性接板(4)电性连接，所述第一电磁铁(12)与拉杆(11)的滑动端相斥，所述拉杆(11)远离第一电磁铁(12)的一端延伸至第一空腔(2)中并转动连接有两个与电池(5)相匹配的弧形块(13)，且弧形块(13)与拉杆(11)之间固定连接有第一拉伸弹簧(14)，所述拉杆(11)与收纳腔(7)的内壁之间固定连接有复位弹簧(21)，所述第一空腔(2)的一侧内壁固定连接有第二电磁铁(15)，所述第二电磁铁(15)与弹性接板(4)电性连接，且第二电磁铁(15)与弧形块(13)的端部相斥，所述拉杆(11)上设置有传动机构(16)，且传动机构(16)的输出端与推动机构(8)传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车异常电池自动更换装置，其特征在于，所述推动机构(8)包括螺纹套(81)、转轴(82)和螺杆(83)，所述螺纹套(81)和转轴(82)均转动连接于第二空腔(6)中，且螺纹套(81)和转轴(82)之间通过皮带轮组件(17)进行传动，所述螺杆(83)螺纹连接于螺纹套(81)中，且螺杆(83)与弧形推块(9)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车异常电池自动更换装置，其特征在于，所述传动机构(16)包括齿杆(161)和齿轮(162)，所述齿杆(161)与拉杆(11)固定连接，所述转轴(82)的一端延伸至收纳腔(7)中并与齿轮(162)套接，且齿轮(162)与齿杆(161)相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车异常电池自动更换装置，其特征在于，所述弧形推块(9)上滑动连接有滑杆(18)，且滑杆(18)的一端固定连接有夹块(19)，所述夹块(19)与备用电池(10)接触连接，所述滑杆(18)与弧形推块(9)之间固定连接有多个第二拉伸弹簧(20)，且滑杆(18)与第二电磁铁(15)相吸。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种新能源汽车异常电池自动更换装置的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、当电池(5)出现异常发生断电时，此时第一电磁铁(12)和第二电磁铁(15)会同步断电消磁，拉杆(11)与第一电磁铁(12)间的斥力会消失，拉杆(11)会在复位弹簧(21)的拉力作用下被拉动，同时第二电磁铁(15)和两个弧形块(13)间的斥力会消失，两个弧形块(13)会在第一拉伸弹簧(14)的反作用力作用下夹紧电池(5)，进而拉杆(11)在运动的过程中会拉动电池(5)进入收纳腔(7)中；
S2、电池(5)进入收纳腔(7)中时，会处于悬空状态，在自身的重力作用下，会落入收纳腔(7)的底部被收纳，另外，拉杆(11)运动的过程中，会通过齿杆(161)带动齿轮(162)转动，齿轮(162)会带动转轴(82)转动，在皮带轮组件(17)的传动作用下，转轴(82)会带动螺纹套(81)转动，进而螺杆(83)会通过弧形推块(9)推动备用电池(10)运动；
S3、根据S2所述，备用电池(10)会被推入电接板(3)和弹性接板(4)之间，与二者进行对接，此时电路重新被连通，第一电磁铁(12)和第二电磁铁(15)会重新通电生磁，拉杆(11)会在第一电磁铁(12)的斥力作用下，重新带动两个弧形块(13)进入第一空腔(2)中，在第二电磁铁(15)的斥力作用下，两个弧形块(13)会挤压第一拉伸弹簧(14)重新展开，将备用电池(10)套设于两个弧形块(13)之间；
S4、根据S3所述，拉杆(11)反向运动时，会通过齿杆(161)带动齿轮(162)反向转动，进而在转轴(82)和第一皮带轮组件(17)的配合下，会带动螺纹套(81)反向转动，使的螺杆(83)带动弧形块(13)回位。
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