CN112208335B - 一种车载高压电池包外抛引导装置以及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载高压电池包外抛引导装置以及电动车，车载高压电池包外抛引导装置包括安装座总成、升降驱动单元和外抛引导单元，安装座总成用于与车辆的车体钢结构连接；升降驱动单元包括固定部分和升降部分；固定部分用于与车辆的车体钢结构连接，或者固定部分安装于安装座总成上；升降部分用于驱动外抛引导单元升降；外抛引导单元可升降地安装于安装座总成上，外抛引导单元包括外抛驱动机构和承托机构，承托机构用于承托高压电池包，承托机构通过外抛驱动机构驱动，而沿车辆前进方向的法向移动。该车载高压电池包外抛引导装置具备在竖直方向高度调整和水平方向快速抛落功能，可将自动脱落的故障高压电池包朝车辆两侧抛落，避免潜在隐患发生。

Description

一种车载高压电池包外抛引导装置以及电动车

技术领域

本申请属于电动车技术领域，具体涉及一种车载高压电池包外抛引导装置以及电动车。

背景技术

大型多轴电动车辆用储能系统采用高压(如600V)体制、分布式电源方案，由多个分散布置的动力电池组(即高压电池包)组成，并与对应高压配电盒相联，由高压配电盒内电源管理控制器实现能量管理和监控。

目前电动车电源管理控制器的各电池组控制模块具备对动力电池组进行实时监控及检测(如绝缘检测、热失控及燃烧报警等)的功能，在出现故障时能快速识别和定位故障电池组，必要时可自动切断故障回路进行安全保护。

高压电池包发生故障后，电池组控制模块虽能从高压配电盒处切断故障回路，但无法对故障的高压电池包进行处理，高压电池包在过压、过流、过温、绝缘电阻低等故障情况下仍存在漏电、起火、甚至爆炸的风险。尤其是使用环境特殊(路面环境差，存在冲击工况)的多轴特种越野电动车辆，故障的高压电池包在振动、冲击的行驶环境中，严重威胁行驶安全。

在行驶过程中，动力电池包在严重故障情况下通过电池抛弃系统实现安全脱落。高压电池包脱落后在重力和惯性力作用下运动，落入车体下方，车辆在行驶过程中可能碾压到脱落的故障电池包，威胁行驶安全。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种车载高压电池包外抛引导装置以及电动车，能够在车辆行驶过程中改变脱落后的高压电池包的落点，保证行驶安全。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种车载高压电池包外抛引导装置，包括安装座总成、升降驱动单元和外抛引导单元，其中：

所述安装座总成用于与车辆的车体钢结构连接；

所述升降驱动单元包括固定部分和升降部分；所述固定部分用于与车辆的车体钢结构连接，或者所述固定部分安装于所述安装座总成上；所述升降部分用于驱动所述外抛引导单元升降；

所述外抛引导单元可升降地安装于所述安装座总成上，所述外抛引导单元包括外抛驱动机构和承托机构，所述承托机构用于承托高压电池包，所述承托机构通过所述外抛驱动机构驱动，而沿车辆前进方向的法向移动。

可选的，所述升降驱动单元具体包括伸缩机构；所述伸缩机构包括缸体和活塞，所述缸体用于与车辆的车体钢结构连接，以构成所述固定部分；所述活塞构成所述升降部分。

可选的，所述升降驱动单元还包括升降引导机构，所述升降引导机构可升降地安装于所述安装座总成上，所述活塞和所述外抛引导单元均与所述升降引导机构连接。

可选的，所述升降驱动单元还包括升降补偿机构，所述升降补偿机构安装于所述升降引导机构上；

所述升降补偿机构包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、转轴、摇臂、传动臂、第一销轴和第二销轴，所述驱动电机通过安装支架安装于所述升降引导机构的侧面，所述主动齿轮安装于所述驱动电机的输出轴上、且与所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮安装于所述转轴的一端，所述转轴通过轴承安装于所述升降引导机构内部，所述摇臂的一端套装于所述转轴上、另一端通过所述第一销轴与所述传动臂的一端铰接，所述传动臂的另一端通过所述第二销轴与所述外抛引导单元铰接。

可选的，所述外抛引导单元包括同步带输送机和升降臂，所述同步带输送机安装于所述升降臂上，所述同步带输送机的驱动电机构成所述外抛驱动机构，所述同步带输送机的同步带构成所述承托机构。

可选的，所述升降臂为悬臂梁结构，所述升降臂的安装端通过导轨滑槽结构与所述升降引导机构可滑动地连接，并且，所述升降臂的安装端上设置有连接臂，所述传动臂的另一端通过所述第二销轴与所述连接臂铰接。

可选的，所述摇臂的铰接端上安装有第一定位销，所述第一定位销伸入所述第一销轴中；所述连接臂的铰接端上安装有第二定位销，所述第二定位销伸入所述第二销轴中。

可选的，所述伸缩机构为双作用液压缸，所述双作用液压缸上集成有位移传感器；

所述车载高压电池包外抛引导装置还包括行程检测传感器，所述行程检测传感器安装于所述升降臂上，所述行程检测传感器的检测面不高于所述承托机构的承托面，且所述行程检测传感器的检测面与所述承托机构的承托面之间的间距不超出所述行程检测传感器的检测范围。

可选的，所述车载高压电池包外抛引导装置还包括控制单元，所述控制单元包括外抛控制器、电机驱动控制器、电源开关、挡位开关、两个电磁换向阀和四个继电器K0、K1、K2、K3，其中：

所述电源开关与其中一个所述继电器K0的线圈通过导线串联，构成主控制电路；

所述外抛控制器通过所述继电器K0的常开触点与所述主控制电路并联，剩余三个所述继电器K1、K2、K3的线圈以并联的形式分别与所述外抛控制器电性连接；所述挡位开关、所述位移传感器与所述行程检测传感器分别与所述外抛控制器电性连接；

所述电机驱动控制器与所述外抛控制器通过CAN总线进行信息交互，所述电机驱动控制器通过所述继电器K3的常开触点与所述主控制电路并联，两个所述驱动电机分别与所述电机驱动控制器电性连接；

两个所述电磁换向阀分别通过所述继电器K1、K2的常开触点与所述主控制电路并联，两个所述电磁换向阀分别用于控制所述双作用液压缸的活塞伸缩和缩回。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种电动车，包括上述的车载高压电池包外抛引导装置，所述车载高压电池包外抛引导装置通过所述安装座总成与所述电动车的车架连接，且所述外抛引导单元位于所述电动车的高压电池包的下方。

由上述技术方案可知，本发明提供的车载高压电池包外抛引导装置，整体包括安装座总成、升降驱动单元和外抛引导单元，该装置通过安装座总成安装在所属车辆的车体钢结构上；升降驱动单元用于驱动外抛引导单元升降，升降驱动单元包括固定部分和升降部分，固定部分与车辆的车体钢结构连接或者安装于安装座总成上，升降部分用于带动外抛引导单元升降；外抛引导单元用于将脱离车体的故障高压电池包外抛、远离车体，外抛引导单元可升降地安装于安装座总成上，从而能够被升降驱动单元驱动而升降，当高压电池包发生故障需要外抛时，升降驱动单元驱动外抛引导单元上升，从而拖住故障高压电池包。外抛引导单元包括外抛驱动机构和承托机构，承托机构用于承托高压电池包，承托机构通过外抛驱动机构驱动，而沿车辆前进方向的法向移动。通过该外抛引导单元可以将脱落后的高压电池包朝车辆前进方向的法向抛落，从而改变脱落后的高压电池包的落点。

本发明提供的电动车配置有上述车载高压电池包外抛引导装置，且外抛引导单元位于电动车的高压电池包的下方，当高压电池包发生故障需要抛弃时，通过上述车载高压电池包外抛引导装置可将脱落后的故障高压电池包向车身两侧外抛，从而避免车辆在行驶过程中碾压到脱落的故障电池包，确保驾驶安全性。

与现有技术相比，本发明提供的车载高压电池包外抛引导装置以及电动车，能够改变脱落后的高压电池包的落点，将脱落后的故障高压电池包向车身两侧外抛，使得故障高压电池包快速远离车辆，避免潜在隐患发生。同时该车载高压电池包外抛引导装置在高压电池包安装时可用作快速装配使用，省去吊机起吊、人工对接接口等安装工序。

附图说明

图1为本发明实施例1中车载高压电池包外抛引导装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例1中车载高压电池包外抛引导装置的结构示意图二；

图3为图1的车载高压电池包外抛引导装置中安装座总成的结构示意图；

图4为图1的车载高压电池包外抛引导装置中伸缩机构的结构示意图；

图5为图1的车载高压电池包外抛引导装置中升降引导机构的结构示意图；

图6为图1的车载高压电池包外抛引导装置中升降补偿机构的局部结构示意图一；

图7为图1的车载高压电池包外抛引导装置中升降补偿机构的局部结构示意图二；

图8为图7的升降补偿机构中局部的剖视图；

图9为图1的车载高压电池包外抛引导装置中外抛引导单元的结构示意图；

图10为图1的车载高压电池包外抛引导装置中行程检测传感器的安装结构示意图；

图11为本发明实施例1中车载高压电池包外抛引导装置的控制电路框图。

附图标记说明：100-车载高压电池包外抛引导装置；10-安装座总成，11-安装板，12-连接板，13-限位板，14-滑槽；20-升降驱动单元，21-伸缩机构，211-液压缸，212-上支座，213-下支座，214-销轴，22-升降引导机构，221-连接座，222-空腔，223-连接板，224-立板，225-安装孔，226-通槽，23-升降补偿机构，231-驱动电机，232-主动齿轮，233-从动齿轮，234-转轴，235-摇臂，236-传动臂，237-第一销轴，2371-第一定位销，238-第二销轴，2381-第二定位销，239-安装支架；30-外抛引导单元，31-同步带输送机，311-主动带轮总成，313-从动带轮总成，312-同步带，32-升降臂，321-安装端，322-连接臂，323-主体；40-行程检测传感器，41-安装板。

图12为本发明实施例2中车载高压电池包外抛引导装置在电动车中的布置结构图。

附图标记说明：100-车载高压电池包外抛引导装置；200-车架；300-高压电池包。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

针对现有技术所存在的高压电池包脱落后在重力和惯性力作用下运动，落入车体下方，车辆在行驶过程中可能碾压到脱落的故障电池包，威胁行驶安全的技术问题，本发明提供一种车载高压电池包外抛引导装置，整体发明构思如下：

一种车载高压电池包外抛引导装置，包括安装座总成、升降驱动单元和外抛引导单元，安装座总成用于与车辆的车体钢结构连接；升降驱动单元包括固定部分和升降部分；固定部分用于与车辆的车体钢结构连接，或者固定部分安装于安装座总成上；升降部分用于驱动外抛引导单元升降；外抛引导单元可升降地安装于安装座总成上，外抛引导单元包括外抛驱动机构和承托机构，承托机构用于承托高压电池包，承托机构通过外抛驱动机构驱动，而沿车辆前进方向的法向移动。

本发明实施例提供的车载高压电池包外抛引导装置可应用于任意一种配置有高压电池包的电动车，可将自动脱落的故障高压电池包朝车辆两侧抛落，避免潜在隐患发生。下面根据一典型实施例对该车载高压电池包外抛引导装置的各个组件进行详细描述：

实施例1：

本发明实施例提供一种车载高压电池包外抛引导装置100，参见图1和图2，整体包括安装座总成10、升降驱动单元20和外抛引导单元30三个部分，安装座总成10用于与车辆的车体钢结构连接，在使用时，该装置通过安装座总成10安装在所属车辆的车体钢结构上。

由于外抛引导单元30在使用时需要进行升降运动，因此要求外抛引导单元30与车辆的车体钢结构之间能够产生相对移动。在一种实施方式中，安装座总成10与车体钢结构固定连接，外抛引导单元30与安装座总成10之间可相对滑动；在另一种实施例中，安装座总成10与车体钢结构滑动连接，外抛引导单元30与安装座总成10之间固定连接。本实施例采用第一种安装方式，即安装座总成10上设置有螺纹紧固件，通过螺纹紧固件可将安装座总成10固定安装于车体钢结构上。

具体的，本实施例中，安装座总成10的结构如图3所示，包括安装板11、连接板12和限位板13，安装板11可通过螺纹紧固件固定安装于车体钢结构上，连接板12与安装板11固定连接，限位板13固定安装于连接板12的底部，用于限制外抛引导单元30下降的极限位置。在连接板12上开设有滑槽14，用于实现滑动连接。

升降驱动单元20用于驱动外抛引导单元30升降，升降驱动单元20包括固定部分和升降部分，固定部分与车辆的车体钢结构连接或者安装于安装座总成10上，升降部分用于带动外抛引导单元30升降。升降驱动单元20可采用现有任一种可实现升降运动的机构或者多个可实现升降运动的机构的组合，具体结构本发明不做限制。

在一优选实施例中，升降驱动单元20具体包括伸缩机构21；伸缩机构21包括缸体和活塞，缸体用于与车辆的车体钢结构连接，以构成固定部分；活塞构成升降部分。伸缩机构21可采用液压缸、气缸或电动推杆，具体选型本发明不做限制。

本实施例中，伸缩机构21采用双作用液压缸，参见图4，升降驱动单元20包括液压缸211、上支座212和下支座213，上支座212可通过螺纹紧固件固定安装于车体钢结构上，液压缸211为双作用液压缸，液压缸211在安装时倒置，液压缸211的缸体底端通过销轴和向心关节轴承与上支座212铰接，液压缸211的活塞头部通过销轴214与下支座213铰接。为减缓振动，在液压缸211上下两端的销轴上均套装有减震套。

为方便连接，作为优选实施例，升降驱动单元20还包括升降引导机构22，升降引导机构22一方面与安装座总成10滑动连接，另一方面与外抛引导单元30连接，从而带动外抛引导单元30升降。参见图5，升降引导机构22的一端设置有连接座221，连接座221的内侧设置有滑槽，用于与安装座总成10的滑槽14相配合形成导轨滑槽机构，实现滑动连接，液压缸211的活塞通过下支座213与升降引导机构22固定连接。

考虑到不同型号的高压电池包的尺寸不同，对于小尺寸的高压电池包则需要升降驱动单元20具有较大的升降位移，为此，作为优选实施例，升降驱动单元20还包括升降补偿机构23，升降补偿机构23可在液压缸211达到极限位置时继续驱动外抛引导单元30上升，直至外抛引导单元30承托高压电池包。升降补偿机构23安装于升降引导机构22上，具体的，参见图5，升降引导机构22的另一端具有空腔222，可用于安装升降补偿机构23的相关附件，该空腔222是由两块连接板223与两块立板224合围而成，在立板224上设置有安装孔225，升降补偿机构23的相关附件通过安装孔225安装于空腔222中。在该升降引导机构22的端部设置有通槽226，供升降补偿机构23的相关附件伸出。

升降补偿机构23的结构参见图6至图8，升降补偿机构23包括驱动电机231、主动齿轮232、从动齿轮233、转轴234、摇臂235、传动臂236、第一销轴237和第二销轴238，驱动电机231通过安装支架239安装于升降引导机构22的侧面，主动齿轮232安装于驱动电机231的输出轴上、且与从动齿轮233啮合，从动齿轮233安装于转轴234的一端，转轴234通过轴承安装于升降引导机构22内部，摇臂235的一端套装于转轴234上、另一端通过第一销轴237与传动臂236的一端铰接，传动臂236的另一端通过通槽226伸出于升降引导机构22外，并通过第二销轴238与外抛引导单元30铰接。摇臂235的铰接端上安装有第一定位销2371，第一定位销2371伸入第一销轴237中；连接臂236的铰接端上安装有第二定位销2381，第二定位销2381伸入第二销轴238中。通过第一定位销2371和第二定位销2381实现升降限位。

外抛引导单元30用于将脱离车体的故障高压电池包外抛、远离车体，参见图1和图2，外抛引导单元30可升降地安装于安装座总成10上，从而能够被升降驱动单元20驱动而升降，当高压电池包发生故障需要外抛时，升降驱动单元20驱动外抛引导单元30上升，从而拖住故障高压电池包。外抛引导单元30包括外抛驱动机构和承托机构，承托机构用于承托高压电池包，承托机构通过外抛驱动机构驱动，而沿车辆前进方向的法向移动。通过该外抛引导单元30可以将脱落后的高压电池包朝车辆前进方向的法向抛落，从而改变脱落后的高压电池包的落点。

参见图9，本实施例中，外抛引导单元30包括同步带输送机31和升降臂32，同步带输送机31安装于升降臂32上，同步带输送机31的驱动电机构成外抛驱动机构，同步带输送机31的同步带构成承托机构。升降臂32为悬臂梁结构，升降臂32的安装端321通过导轨滑槽结构与升降引导机构22的通槽226外侧可滑动地连接，导轨滑槽的具体结构可参照升降引导机构22与安装座总成10的滑动连接结构，升降臂32的安装端上设置有连接臂322，传动臂322的另一端通过第二销轴238与连接臂236铰接。

参见图9，同步带输送机31安装在升降臂32的主体323上，同步带输送机31可采用现有的同步带输送机31，主要包括驱动电机、主动齿轮、主动带轮总成311、从动带轮总成313和同步带312，驱动电机通过安装支架安装于升降臂32主体323的侧面，主动齿轮安装于驱动电机的输出轴上、且与主动带轮总成311的大齿轮啮合，驱动电机和主动齿轮的结构可参照升降补偿机构23，从动带轮总成313根据需要可设置多个，本实施例的同步带输送机31中设置有两个从动带轮总成313，主动带轮总成311与从动带轮总成313表面均设置有齿，与同步带312内侧面的齿啮合，实现传动。

为检测外抛引导单元30的升降行程，本实施例中，双作用液压缸上集成有位移传感器，位移传感器优选磁致伸缩位移传感器B1，外抛引导单元30上安装有行程检测传感器40，如图1所示。参见图1和图10，行程检测传感器40通过安装板41安装于升降臂32上，行程检测传感器40的检测面不高于承托机构即同步带312的承托面，且行程检测传感器40的检测面与承托机构的承托面之间的间距不超出行程检测传感器40的检测范围。行程检测传感器40可以采用非接触式的接近开关(例如光电传感器)或者接触式的行程开关，本实施例中采用接近开关。

为实现自动化控制，本实施例中，该车载高压电池包外抛引导装置100还包括控制单元，参见图11，控制单元包括外抛控制器N1、电机驱动控制器N2、电源开关S0、挡位开关S1、两个电磁换向阀Y1、Y2和四个继电器K0、K1、K2、K3，其中：

电源开关S0与其中一个继电器K0的线圈通过导线串联，构成主控制电路，主控制电路上串联有熔断器F0；

外抛控制器N1通过继电器K0的常开触点K0与主控制电路并联，剩余三个继电器K1、K2、K3的线圈以并联的形式分别与外抛控制器N1电性连接；挡位开关S1、位移传感器B1与行程检测传感器40(以下记为B2)分别与外抛控制器N1电性连接；

电机驱动控制器N2与外抛控制器N1通过CAN总线进行信息交互，电机驱动控制器N2通过继电器K3的常开触点与主控制电路并联，并且该支路上串联有熔断器F1，两个驱动电机M1、M2(同步带输送机的驱动电机以及升降补偿机构的驱动电机)分别与电机驱动控制器N2电性连接；

两个电磁换向阀Y1、Y2分别通过继电器K1、K2的常开触点与主控制电路并联，并且该支路上串联有熔断器F2，两个电磁换向阀Y1、Y2分别用于控制双作用液压缸的活塞伸缩和缩回。

控制说明：

外抛控制器N1预留通信接口，其控制模式可根据上一层级控制设备选择外抛模式、装载模式。在装载模式时，驱动电机M2为开关点动控制。下面以外抛模式进行电气控制说明：

开启手动开关S0，继电器K0线圈得电使得继电器K0常开触点闭合，外抛控制器N1上电，通过磁致伸缩位移传感器B1检测当前高度值，检测有无接近开关B2信号，若有接近开关B2信号输入，则上升挡位失效，防止上升自损。

调整挡位开关S1至上升挡位，继电器K1常开触点闭合，使上升电磁阀Y1导通，外抛引导装置上升。上升过程中，外抛控制器N1通过检测磁致伸缩位移传感器B1信号，确定上升高度，同时检测接近开关B2信号，若接近开关B2有信号输入，继电器K1断开，上升电磁阀Y1关闭，上升停止。若升到液压缸211设定高位行程后，仍未检测到接近开关B2有信号输入，外抛控制器N1驱动继电器K3常开触点闭合，电机驱动控制器N2上电，同时通过CAN总线发送起动信号，使驱动电机M1起动，升降补偿机构23使外抛引导装置继续调整高度位置，直至检测到接近开关B2信号输入或到达预设的驱动电机M1驱动最大上升位移时，使驱动电机M1停止，并记录驱动电机M1驱动脉冲数。此时，外抛控制器N1判定外抛引导装置已稳定承托故障高压电池包。

调整挡位开关S1至下降挡位，继电器K2常开触点闭合，使下降电磁阀Y2导通，外抛引导装置下降。下降过程中，外抛控制器N1通过检测磁致伸缩位移传感器B1信号，监测下降高度，同时外抛控制器N1驱动继电器K3常开触点闭合，电机驱动控制器N2上电，同时通过CAN总线发送起动信号，使驱动电机M1起动，控制驱动电机M1按上升时记录的脉冲数反向控制电机M1使高度下降起始位置。外抛引导装置降至预设的低位后，通过CAN总线发送起动信号，使驱动电机M2起动，驱动电机M2带动传动带使高压电池包快速抛出。当外抛控制器N1检测到接近开关B2无信号输入时，外抛控制器N1通过CAN总线向电机驱动控制器N2发送停止信号，使驱动电机M2停止，继电器K3常开触点断开，电机驱动控制器N2下电。

调整挡位开关S1挡位至关闭挡位，外抛控制器N1通过磁致伸缩位移传感器B1信号检测当前高度值，并与初始位置高度值进行比较判断，自动控制相应的继电器K1或K2闭合，电磁阀Y1或Y2导通，使外抛引导装置上升或下降，在外抛引导装置回到初始位置后继电器断开，电磁阀关闭。具体控制内容为：若检测当前高度值小于初始位置高度值，则外抛控制器N1控制继电器K1常开触点闭合，使电磁阀Y1导通，使外抛引导装置上升至初始位置。若检测当前高度值大于初始位置高度值，则外抛控制器N1控制继电器K2常开触点闭合，使电磁阀Y2导通，使外抛引导装置下降至初始位置。

关闭电源开关S0，外抛控制器N1下电。

实施例2：

基于同样的发明构思，本实施例提供一种电动车，该电动车可以为现有任一款采用高压体制、分布式电源方案的大型多轴电动车，该电动车通过整车控制器控制整车的行驶状况，在驾驶室仪表台上设置有显示控制终端，驾驶员可通过显示控制终端获取车辆行驶过程中的关键数据，也可手动进行操作，例如控制车门开关、调节空调温度等。储能系统采用分布式电源方案，由多个分散布置的动力电池组(即高压电池包)组成，并与对应高压配电盒相联，由高压配电盒内的电源管理控制器实现能量管理和监控。

参见图12，本实施例提供的电动车配置有上述实施例1的车载高压电池包外抛引导装置100，车载高压电池包外抛引导装置100通过安装座总成10与电动车的车架200连接，且外抛引导单元30位于电动车的高压电池包300的下方。为方便控制，车载高压电池包外抛引导装置100采用液动控制方式，在该电动车的液压系统中设置两个专用于控制车载高压电池包外抛引导装置100的电磁阀Y1、Y2，外抛控制器N1可与电动车的整车控制器通过CAN总线进行信息交互，外抛控制器N1也可集成于电动车的整车控制器中，或者将电动车的整车控制器作为外抛控制器N1。挡位开关S1可设置于电动车的驾驶室仪表台上，由驾驶员根据实际情况判断是否外抛故障高压电池包。

本实施例的电动车的外抛操作原理如下：

装置层面：

安装座总成10与升降驱动单元20的升降引导机构22构成第一级升降机构，升降由液压缸211驱动，液压缸为双作用液压缸，集成磁致伸缩位移传感器。

升降引导机构22的两立板224与外抛引导单元30中的升降臂32构成第二级升降机构，升降由升降补偿机构23驱动。

安装座总成10中限位板13与升降驱动单元20的升降引导机构22构成第一级升降机构的机械下限位。

升降驱动单元20的传动臂236与外抛引导单元30的升降臂32通过销轴237、238构成第二级升降机构的机械下限位。

同步带输送机31由驱动电机通过带轮总成311、313驱动同步带312转动。

接近开关40的检测面略低与同步带上平面，在接近开关检测距离内同步带与高压电池包底部接触。

控制层面：

上升时，液压缸211收缩，使升降引导机构22带动外抛引导单元30相对安装总成向上移动，上升至接近开关40检测距离内时，接近开关40向外抛控制器N1发送信号使上升停止。若达到液压缸211最大上升行程(高位)，外抛控制器N1仍未检测到接近开关40信号，外抛控制器N1控制电机驱动器使驱动电机231起动，通过升降补偿机构23使外抛引导单元30相对升降引导机构22继续升高，直至检测到接近开关40信号，驱动电机231停止。

下降时，液压缸211伸长，使升降引导机构22带动外抛引导单元30相对安装总成向下移动。下降过程中外抛控制器N1控制电机驱动控制器N2使驱动电机231起动，按上升时记录的脉冲数反向控制电机转动，通过升降驱动单元20使外抛引导单元30相对升降引导机构22下降至起始位置。外抛引导单元30降至液压缸211最大下降行程或预设的低位后，控制驱动电机M2通过带轮总成311、313驱动同步带312快速将高压电池包300抛出，外抛控制器N1检测到无接近开关40信号输入时，驱动电机M2停止。

上述控制方式适用于采用顶面安装固定的高压电池包，即高压电池包的顶面与电动车的车架连接。对于侧面安装固定的高压电池包，即高压电池包的侧面与电动车的车架连接，则可根据实际需要选择设置或者取消升降补偿机构。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的车载高压电池包外抛引导装置以及电动车，通过控制器驱动继电器，进而控制电磁阀，使液压缸沿竖直方向上下移动以调整外抛引导装置的高度，设定高上升、关闭、下降三个挡位，对应液压缸的三个伸出量，同时使用电机和减速机组合动力源对高度进行调节以增大竖直方向上高度调整范围。采用磁致位移传感器实时检测高度值，使用接近开关反馈信号控制外抛引导装置的动作。使用另一组伺服电机和减速机组合动力源驱动同步带轮，通过传动带将脱落后的高压电池包水平朝车辆前进方向的法向抛落，尤其适用于使用环境特殊(路面环境差，存在冲击工况)的多轴特种越野车。

2)本发明提供的车载高压电池包外抛引导装置，利用外抛引导装置将自动脱落的故障高压电池包朝车辆两侧抛落，避免潜在隐患发生。同时该装置在高压电池包安装时可用作快速装配使用，省去使用吊机起吊、人工对接接口等安装工序。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种车载高压电池包外抛引导装置，其特征在于：包括安装座总成、升降驱动单元和外抛引导单元，其中：

所述安装座总成用于与车辆的车体钢结构连接；

所述升降驱动单元包括固定部分、升降部分、升降引导机构和升降补偿机构；所述固定部分用于与车辆的车体钢结构连接，或者所述固定部分安装于所述安装座总成上；所述升降部分用于驱动所述外抛引导单元升降；所述升降引导机构可升降地安装于所述安装座总成上，所述升降部分和所述外抛引导单元均与所述升降引导机构连接；所述升降补偿机构安装于所述升降引导机构上，所述升降补偿机构包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、转轴、摇臂、传动臂、第一销轴和第二销轴，所述驱动电机通过安装支架安装于所述升降引导机构的侧面，所述主动齿轮安装于所述驱动电机的输出轴上、且与所述从动齿轮啮合，所述从动齿轮安装于所述转轴的一端，所述转轴通过轴承安装于所述升降引导机构内部，所述摇臂的一端套装于所述转轴上、另一端通过所述第一销轴与所述传动臂的一端铰接，所述传动臂的另一端通过所述第二销轴与所述外抛引导单元铰接；

所述外抛引导单元包括同步带输送机和升降臂，所述升降臂可升降地安装于所述安装座总成上，所述同步带输送机安装于所述升降臂上，所述同步带输送机的驱动电机构成外抛驱动机构，所述同步带输送机的同步带构成承托机构，所述承托机构用于在所述升降驱动单元的驱动下上升而承托高压电池包，并通过所述外抛驱动机构驱动，而沿车辆前进方向的法向移动。

2.如权利要求1所述的车载高压电池包外抛引导装置，其特征在于：所述升降驱动单元具体包括伸缩机构；所述伸缩机构包括缸体和活塞，所述缸体用于与车辆的车体钢结构连接，以构成所述固定部分；所述活塞构成所述升降部分。

3.如权利要求2所述的车载高压电池包外抛引导装置，其特征在于：所述升降臂为悬臂梁结构，所述升降臂的安装端通过导轨滑槽结构与所述升降引导机构可滑动地连接，并且，所述升降臂的安装端上设置有连接臂，所述传动臂的另一端通过所述第二销轴与所述连接臂铰接。

4.如权利要求3所述的车载高压电池包外抛引导装置，其特征在于：所述摇臂的铰接端上安装有第一定位销，所述第一定位销伸入所述第一销轴中；所述连接臂的铰接端上安装有第二定位销，所述第二定位销伸入所述第二销轴中。

5.如权利要求3-4中任一项所述的车载高压电池包外抛引导装置，其特征在于：所述伸缩机构为双作用液压缸，所述双作用液压缸上集成有位移传感器；

所述车载高压电池包外抛引导装置还包括行程检测传感器，所述行程检测传感器安装于所述升降臂上，所述行程检测传感器的检测面不高于所述承托机构的承托面，且所述行程检测传感器的检测面与所述承托机构的承托面之间的间距不超出所述行程检测传感器的检测范围。

6.如权利要求5所述的车载高压电池包外抛引导装置，其特征在于：所述车载高压电池包外抛引导装置还包括控制单元，所述控制单元包括外抛控制器、电机驱动控制器、电源开关、挡位开关、两个电磁换向阀和四个继电器K0、K1、K2、K3，其中：

所述电源开关与其中一个所述继电器K0的线圈通过导线串联，构成主控制电路；

所述外抛控制器通过所述继电器K0的常开触点与所述主控制电路并联，剩余三个所述继电器K1、K2、K3的线圈以并联的形式分别与所述外抛控制器电性连接；所述挡位开关、所述位移传感器与所述行程检测传感器分别与所述外抛控制器电性连接；

所述电机驱动控制器与所述外抛控制器通过CAN总线进行信息交互，所述电机驱动控制器通过所述继电器K3的常开触点与所述主控制电路并联，两个所述驱动电机分别与所述电机驱动控制器电性连接；

两个所述电磁换向阀分别通过所述继电器K1、K2的常开触点与所述主控制电路并联，两个所述电磁换向阀分别用于控制所述双作用液压缸的活塞伸缩和缩回。

7.一种电动车，其特征在于：包括权利要求1-6中任一项所述的车载高压电池包外抛引导装置，所述车载高压电池包外抛引导装置通过所述安装座总成与所述电动车的车架连接，且所述外抛引导单元位于所述电动车的高压电池包的下方。

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