CN112757884B - 一种新能源汽车结构及供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新能源汽车结构及供电方法，包括底盘、电池组、电池组固定模块、供电接触模块、供电逻辑模块和供电控制模块；电池组的顶面沿第一方向阵列设置有两个以上的电极，正电极和负电极交替阵列设置；供电接触模块包括至少一列弹性接触头，每一列弹性接触头沿第二方向设置，在每一列弹性接触头中至少一个弹性接触头与一个正点极接触、至少一个弹性接触头与一个负电极接触；供电逻辑模块基于预设逻辑对若干个输入端的输入电流进行处理并在供电逻辑模块输出预设电压。该新能源汽车结构及供电方法，在精度要求较低的固定结构下实现电池组的高适应性供电方法，有利于普及换电式新能源汽车的使用。

Description

一种新能源汽车结构及供电方法

技术领域

本发明涉及到新能源汽车领域，具体涉及到一种新能源汽车结构及供电方法。

背景技术

目前市面上的新能源汽车的能源补充方式主要为充电和换电两种方式，对于采用换电方式的新能源汽车而言，电池一般设置在汽车的底盘下方，在换电站中通过机械手等设备进行更换。一方面，若需要保证电池固定牢固紧密，现有技术下一般将电池仓与电池的配合间隙设置得很小，以保证电池在安装于电池仓后，电池上相应的电池接口能够与电池仓中所配套的接口连接，但过小的配合间隙会导致换电作业对车辆的停车位置、换电设备的设备精度等具有很高的要求；另一方面，若增加电池仓与电池的配合间隙，现有技术下依靠电池仓与电池的紧配实现电池固定的电池固定方式，会导致汽车在汽车运动过程中容易产生松动，产生安全隐患，而且很大可能受操作精度的影响，电池在更换时由于未固定在理想的位置，导致电池与电池仓的配套接口无法形成连接，需要进行二次操作。

由此可见，要提高换电式新能源汽车的普及，需要更为合理的电池组固定结构以及更为合理的供电电路。

发明内容

为了克服现有换电式新能源汽车结构的缺陷，本发明提供了一种新能源汽车结构及供电方法，在精度要求较低的固定结构下实现电池组的高适应性供电方法，保证电池组的供电不受电池组的固定精度影响，有利于普及换电式新能源汽车的使用。

相应的，本发明提供了、一种新能源汽车结构，包括底盘、电池组、电池组固定模块、供电接触模块、供电逻辑模块和供电控制模块；

所述底盘具有开口方向朝向底部的电池仓，所述电池组基于所述电池组固定模块固定在所述电池仓中，或所述电池组基于所述电池组固定模块和所述电池仓的侧壁的配合固定在所述电池仓中；

所述电池组的顶面沿第一方向阵列设置有两个以上的电极，所述两个以上的电极包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述正电极和所述负电极交替阵列设置；

所述供电接触模块包括至少一列弹性接触头，每一列所述弹性接触头沿第二方向设置，在每一列弹性接触头中至少一个弹性接触头与一个正点极接触、至少一个弹性接触头与一个负电极接触；

所述供电逻辑模块的若干个输入端分别与任一个弹性接触头的尾部电性连接，所述供电逻辑模块的输出端与所述供电控制模块的输入端电性连接；

所述供电逻辑模块基于预设逻辑对若干个输入端的输入电流进行处理并在所述供电逻辑模块输出预设电压。

可选的实施方式，所述电池组固定模块包括若干组油缸固定组件；所述若干组油缸固定组件中的任一组油缸固定组件包括油缸和固定夹片，所述固定夹片设置在对应油缸的推杆上；

所述若干组油缸固定组件包围设置在所述电池仓四周，所述若干组油缸固定组件中的任一组油缸固定组件的推杆的推出方向朝向所述电池仓。

可选的实施方式，每一列所述接触头组件设置在一块条状支板上，所述条状支板的轴线沿第二方向设置。

可选的实施方式，所述供电逻辑模块包括处理组件、若干路支路和对应于每一路支路的控制输出组件；

若干路支路中的任一路支路的输入端与所对应的弹性接触头电性连接，若干路支路中的任一路支路的输出端基于所述控制输出组件控制与正极输出端、负极输出端或空端电性连接；

所述处理组件具有若干个检测口，所述若干个检测口中的任一检测口电性连接至所对应的支路上，所述处理组件基于支路的电极信息控制所述控制输出组件。

可选的实施方式，所述供电控制模块的输入端包括一组正极总输入端和一组负极总输入端；

若干组所述控制输出组件的正极输出端基于串联或并联方式汇集成一组正极总输出端，若干组所述控制输出组件的负极输出端基于串联或并联方式汇集成一组负极总输出端；

所述正极总输入端与所述正极总输出端连接，所述负极总输出端与所述负极总输入端电性连接。

可选的实施方式，所述供电控制模块的输入端包括若干组输入接线模组，所述若干组输入接线模块中的任一组输入接线模块包括一个正极分输入端和一个负极分输入端；

一个所述正极分输入端与一个所述正极输出端电性连接，一个所述负极分输入端与一个所述负极输出端电性连接。

相应的，本发明提供了一种新能源汽车供电方法，基于以上任一项所述的新能源汽车结构实现，包括：

基于所述供电模块的输入端的结构设计所述供电逻辑模块的输出端的结构和所述供电逻辑模块的控制逻辑；

基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上。

可选的实施方式，基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上包括：

每一条所述支路上设置有取样点，所述取样点信号连接至处理组件中；

所述处理组件基于所述取样点的信号判断所述弹性接触头所对应的电极的极性。

可选的实施方式，基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上包括：

在所述供电控制模块的输入端包括一组正极总输入端和一组负极总输入端时，若干组所述控制输出组件的正极输出端基于串联或并联方式汇集成一组正极总输出端，若干组所述控制输出组件的负极输出端基于串联或并联方式汇集成一组负极总输出端所述正极总输入端与所述正极总输出端连接，所述负极总输出端与所述负极总输入端电性连接；

在所述供电控制模块的输入端包括若干组输入接线模组，所述若干组输入接线模块中的任一组输入接线模块包括一个正极分输入端和一个负极分输入端时，一个所述正极分输入端与一个所述正极输出端电性连接，一个所述负极分输入端与一个所述负极输出端电性连接。

综上，本发明实施例提供了一种新能源汽车结构及供电方法，通过对系能源汽车供电控制模块前的电路改进以及相应的结构改进，可克服换电式结构的新能源汽车的换电精度要求高等缺点，对提高换电式结构的新能源汽车的普及具有一定意义。

附图说明

图1示出了本发明实施例的新能源汽车物理结构示意图；

图2示出了本发明实施例的新能源汽车的电路结构示意图；

图3示出了本发明实施例的电池组的结构示意图；

图4示出了本发明实施例的供电接触模块结构示意图；

图5示出了本发明实施例的供电逻辑模块电路结构示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例的新能源汽车物理结构示意图，图2示出了本发明实施例的新能源汽车的电路结构示意图。

本发明实施例提供了一种新能源汽车结构，包括底盘1、电池组3、电池组固定模块、供电接触模块4、供电逻辑模块和供电控制模块。具体的，由于本发明实施例的底盘1结构仅涉及到电池仓区域的改进，因此，在附图中仅示出底盘1关于电池仓区域的结构。

具体的，所述底盘具有开口方向朝向底部的电池仓，所述电池组3基于所述电池组固定模块固定在所述电池仓中，或所述电池组基于所述电池组固定模块和所述电池仓的侧壁的配合固定在所述电池仓中；在本发明实施例中，电池仓的侧壁负责电池组一个方向上的限位，电池组固定模块负责电池组一个方向上的限位。具体的，本发明实施例的所述电池组固定模块包括若干组油缸固定组件2；所述若干组油缸固定组件2中的任一组油缸固定组件2包括油缸201和固定夹片202，所述固定夹片202设置在对应油缸201的推杆上；所述若干组油缸固定组件2包围设置在所述电池仓四周，所述若干组油缸固定组件2中的任一组油缸固定组件2的推杆的推出方向朝向所述电池仓。具体的，所述固定夹片截面为C型结构，可对电池仓内的电池组进行就夹持定位。具体的，电池仓的侧壁下端开口设置有导向倒角，在换电时，油缸2的推杆回缩，电池可自由从电池仓能沿竖直方向运动，待新电池更换更换后，油缸2的推杆伸出，对电池继进行夹持定位。由于油缸的保压能力较好，在控制元件(保压阀等)可靠的条件下，油缸的状态保持能力可靠；在本发明实施例中，各组油缸固定组件2的运动之间并不需要特定的配合，只需运动到位后对电池组保持夹紧即可，实施难度较低。

图3示出了本发明实施例的电池组的结构示意图。

所述电池组3的顶面沿第一方向阵列设置有两个以上的电极301，所述两个以上的电极包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述正电极和所述负电极交替阵列设置。现有的可更换式的电池组一般只具有一组正电阻和负电极，这就对电池组与电池仓的配合精度提出了很高的要求，本发明实施例以一方向阵列的方式设置多组正电极和负电极，以提高电池仓内的供电接触模块与电池组的接触成功概率。

图4示出了本发明实施例的供电接触模块结构示意图。

所述供电接触模块包括至少一列弹性接触头402，每一列所述弹性接触头402沿第二方向设置，在每一列弹性接触头402中至少一个弹性接触头402与一个正点极接触、至少一个弹性接触头与一个负电极接触。在本发明实施例中，每一列所述弹性接触头402设置在一块条状支板401上，所述条状支板401的轴线沿第二方向设置。具体的，为了便于电性连接，弹性接触头的尾部的连接线汇总为排线403。

参照附图图2，所述供电逻辑模块的若干个输入端分别与任一个弹性接触头的尾部电性连接，所述供电逻辑模块的输出端与所述供电控制模块的输入端电性连接；所述供电逻辑模块基于预设逻辑对若干个输入端的输入电流进行处理并在所述供电逻辑模块输出预设电压。首先，供电控制模块为现有新能源汽车的供电控制模块，本发明实施例对供电控制模块前的供电电路进行改进；具体的，供电接触模块上的多个弹性接触头402中的若干个弹性接触头402分别与电池组的电极(正电极或负电极)接触，通过供电逻辑模块对弹性接触头402与供电控制模块之间的连接进行控制，使在电池组与供电接触模块的多种配合方式下，供电控制模块的输入端都能够得到合适的输入电压(包括电压值和电压极性)，从而降低了对电池组的固定精度要求，具有良好的使用便利性。

具体的，针对于电池组与供电接触模块的多种配合方式，供电逻辑模块最基本的功能需求是识别弹性接触头402的极性并稳定控制输出的电压极性。

图5示出了本发明实施例的供电逻辑模块电路结构示意图，具体的，供电逻辑模块中包括处理组件和若干组的控制输出组件，同时还具有若干个输入口和输出口，附图图5中仅以一组输入口、输出口、控制输出组件为例进行说明。

具体的，所述供电逻辑模块包括处理组件、若干路支路和对应于每一路支路的控制输出组件；

若干路支路中的任一路支路的输入端与所对应的弹性接触头电性连接，若干路支路中的任一路支路的输出端基于所述控制输出组件控制与正极输出端、负极输出端或空端电性连接；

所述处理组件具有若干个检测口，所述若干个检测口中的任一检测口电性连接至所对应的支路上，所述处理组件基于支路的电极信息控制所述控制输出组件。

相应的，对应于供电控制模块的不同类型，供电逻辑模块与供电控制模块的连接方式也会有一定的差异性。

具体的，若所述供电控制模块的输入端包括一组正极总输入端和一组负极总输入端；

若干组所述控制输出组件的正极输出端基于串联或并联方式汇集成一组正极总输出端，若干组所述控制输出组件的负极输出端基于串联或并联方式汇集成一组负极总输出端；

所述正极总输入端与所述正极总输出端连接，所述负极总输出端与所述负极总输入端电性连接。

具体的，若所述供电控制模块的输入端包括若干组输入接线模组，所述若干组输入接线模块中的任一组输入接线模块包括一个正极分输入端和一个负极分输入端；

一个所述正极分输入端与一个所述正极输出端电性连接，一个所述负极分输入端与一个所述负极输出端电性连接。、

具体的，关于供电逻辑模块中的若干组控制输出组件的输出端如何进行输出(宏观表现为供电逻辑模块的对外输出情况)，可进一步通过处理组件实现控制，具体的，针对串联、并联、独立输出三种情况，分别设置若干组输出控制电路，通过电子开关选择的方式，将控制输出组件的输出端按需连接至不同的输出控制电路中，从而实现灵活调节供电逻辑模块不同的对外输出方式，该实施方式有利于现有的新能源汽车进行结构改进，改进难度低，实施成本低。

相应的，本发明还提供了一种新能源汽车供电方法，基于以上任一项所述的新能源汽车结构实现，包括：

S101：基于所述供电模块的输入端的结构设计所述供电逻辑模块的输出端的结构和所述供电逻辑模块的控制逻辑；

S102：基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上。

具体的，针对需要改进结构的新能源汽车，通过新能源汽车的现有供电控制结构反方向倒推供电逻辑模块的控制逻辑，从而实现对现有新能源汽车的供电方法进行改进。

具体的，基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上包括：

每一条所述支路上设置有取样点，所述取样点信号连接至处理组件中；

所述处理组件基于所述取样点的信号判断所述弹性接触头所对应的电极的极性。

具体的，基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上包括：

在所述供电控制模块的输入端包括一组正极总输入端和一组负极总输入端时，若干组所述控制输出组件的正极输出端基于串联或并联方式汇集成一组正极总输出端，若干组所述控制输出组件的负极输出端基于串联或并联方式汇集成一组负极总输出端所述正极总输入端与所述正极总输出端连接，所述负极总输出端与所述负极总输入端电性连接；

在所述供电控制模块的输入端包括若干组输入接线模组，所述若干组输入接线模块中的任一组输入接线模块包括一个正极分输入端和一个负极分输入端时，一个所述正极分输入端与一个所述正极输出端电性连接，一个所述负极分输入端与一个所述负极输出端电性连接。

综上，本发明实施例提供了一种新能源汽车结构及供电方法，通过对系能源汽车供电控制模块前的电路改进以及相应的结构改进，可克服换电式结构的新能源汽车的换电精度要求高等缺点，对提高换电式结构的新能源汽车的普及具有一定意义。

以上对本发明实施例所提供的一种新能源汽车结构及供电方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种新能源汽车结构，其特征在于，包括底盘、电池组、电池组固定模块、供电接触模块、供电逻辑模块和供电控制模块；

所述底盘具有开口方向朝向底部的电池仓，所述电池组基于所述电池组固定模块固定在所述电池仓中，或所述电池组基于所述电池组固定模块和所述电池仓的侧壁的配合固定在所述电池仓中；

所述电池组的顶面沿第一方向阵列设置有两个以上的电极，所述两个以上的电极包括至少一个正电极和至少一个负电极，所述正电极和所述负电极交替阵列设置；

所述供电接触模块包括至少一列弹性接触头，每一列所述弹性接触头沿第二方向设置，在每一列弹性接触头中至少一个弹性接触头与一个正点极接触、至少一个弹性接触头与一个负电极接触；

所述供电逻辑模块的若干个输入端分别与任一个弹性接触头的尾部电性连接，所述供电逻辑模块的输出端与所述供电控制模块的输入端电性连接；

所述供电逻辑模块基于预设逻辑对若干个输入端的输入电流进行处理并在所述供电逻辑模块输出预设电压；

所述供电逻辑模块包括处理组件、若干路支路和对应于每一路支路的控制输出组件；

若干路支路中的任一路支路的输入端与所对应的弹性接触头电性连接，若干路支路中的任一路支路的输出端基于所述控制输出组件控制与正极输出端、负极输出端或空端电性连接；

所述处理组件具有若干个检测口，所述若干个检测口中的任一检测口电性连接至所对应的支路上，所述处理组件基于支路的电极信息控制所述控制输出组件；

所述供电控制模块的输入端包括一组正极总输入端和一组负极总输入端；

若干组所述控制输出组件的正极输出端基于串联或并联方式汇集成一组正极总输出端，若干组所述控制输出组件的负极输出端基于串联或并联方式汇集成一组负极总输出端；

所述正极总输入端与所述正极总输出端连接，所述负极总输出端与所述负极总输入端电性连接；

所述供电控制模块的输入端包括若干组输入接线模组，所述若干组输入接线模块中的任一组输入接线模块包括一个正极分输入端和一个负极分输入端；

一个所述正极分输入端与一个所述正极输出端电性连接，一个所述负极分输入端与一个所述负极输出端电性连接。

2.如权利要求1所述的新能源汽车结构，其特征在于，所述电池组固定模块包括若干组油缸固定组件；所述若干组油缸固定组件中的任一组油缸固定组件包括油缸和固定夹片，所述固定夹片设置在对应油缸的推杆上；

所述若干组油缸固定组件包围设置在所述电池仓四周，所述若干组油缸固定组件中的任一组油缸固定组件的推杆的推出方向朝向所述电池仓。

3.如权利要求1所述的新能源汽车结构，其特征在于，每一列所述接触头组件设置在一块条状支板上，所述条状支板的轴线沿第二方向设置。

4.一种新能源汽车供电方法，其特征在于，基于权利要求1至3任一项所述的新能源汽车结构实现，包括：

基于所述供电控制模块的输入端的结构设计所述供电逻辑模块的输出端的结构和所述供电逻辑模块的控制逻辑；

基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上。

5.如权利要求4所述的新能源汽车供电方法，其特征在于，基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上包括：

每一条所述支路上设置有取样点，所述取样点连接至处理组件中；

所述处理组件基于所述取样点的信号判断所述弹性接触头所对应的电极的极性。

6.如权利要求5所述的新能源汽车供电方法，其特征在于，基于所述控制逻辑和供电逻辑模块的输出端的结构分别将每一个弹性接触头的尾部电性连接至所述供电逻辑模块的输出端上包括：

在所述供电控制模块的输入端包括一组正极总输入端和一组负极总输入端时，若干组所述控制输出组件的正极输出端基于串联或并联方式汇集成一组正极总输出端，若干组所述控制输出组件的负极输出端基于串联或并联方式汇集成一组负极总输出端，所述正极总输入端与所述正极总输出端连接，所述负极总输出端与所述负极总输入端电性连接；

在所述供电控制模块的输入端包括若干组输入接线模组，所述若干组输入接线模块中的任一组输入接线模块包括一个正极分输入端和一个负极分输入端时，一个所述正极分输入端与一个所述正极输出端电性连接，一个所述负极分输入端与一个所述负极输出端电性连接。

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