CN113815480B - 一种新能源汽车换电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车换电系统，包括，取电组件，包括取电腔和取电件，所述取电腔两侧设置有方槽，所述方槽底部设置有通槽，所述通槽底部设置有圆槽；取电件包括触动套环和导电柱，所述触动套环嵌于所述方槽中，所述导电柱设置于所述通槽中，所述触动套环套设于所述导电柱一端，所述导电柱一端设置有限位板，所述限位板嵌于所述圆槽中；换电组件，包括电池、放置件和外拆件，所述电池固定于所述放置件上，所述外拆件套于所述放置件两侧，所述电池两边设置有导电槽；本发明通过外拆件和放置件先行触发取电件动作，并在导电槽与导电柱位置对应时触发导电柱弹出实现电性连接，效率高且安全。

Description

一种新能源汽车换电系统

技术领域

本发明涉及换电系统的技术领域，尤其涉及一种新能源汽车换电系统。

背景技术

伴随着社会的快速发展，不可再生能源的短缺和环境污染已经成为当今社会亟需解决的一个社会问题；导致当今社会环境污染严重、温室效应增强的一个重要因数是汽车尾气排放，而新能源汽车具有噪音低、能源利用效率高以及无移动废气排放等优点，因此发展新能源汽车已为大势所趋。

新能源汽车中，发展最为突出的是纯电动新能源汽车，孕育而生的便有电动汽车电池充换电站的出现。电池充换电站作为电动汽车的主要能源供给服务机构，它可为电动汽车动力电池提供充电和换电服务。目前充电服务的充电模式主要有快速充电和充电桩两种，但这两种充电模式将严重损害电池的寿命；而换电服务是以换代充，很好的避免了目前快速充电和充电桩充电引起的电池寿命缩短问题，而换电过程中，由于电池体积大且笨重，通常需要机器操作，而电池装上后电路的连通却需要人工操作以确保线路连通，效率不高。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：现有换电过程效率太低，且机器难以识别线路是否连通的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车换电系统，包括，

取电组件，包括取电腔和取电件，所述取电腔两侧设置有方槽，所述方槽底部设置有通槽，所述通槽底部设置有圆槽；取电件包括触动套环和导电柱，所述触动套环嵌于所述方槽中，所述导电柱设置于所述通槽中，所述触动套环套设于所述导电柱一端，所述导电柱一端设置有限位板，所述限位板嵌于所述圆槽中；

换电组件，包括电池、放置件和外拆件，所述电池固定于所述放置件上，所述外拆件套于所述放置件两侧，所述电池两边设置有导电槽。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述圆槽内侧壁设置有螺旋槽，圆槽内侧壁沿轴向设置有直槽,所述直槽端部与螺旋槽端部相通。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述限位板圆周外侧设置有凸球，所述凸球嵌于所述螺旋槽中。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述导电柱上设置有环槽和轴向槽，所述轴向槽与所述环槽相通。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述触动套环内壁设置有第一嵌杆，所述第一嵌杆嵌于所述环槽中；

所述触动套环一端设置有斜面，所述触动套环另一端通过第一弹簧与所述方槽底部连接。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述圆槽中设置有推板，所述推板通过第二弹簧与所述圆槽底部连接。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述取电腔底部设置有插槽，所述放置件包括底板和对称设置于底板上的两个侧板，电池固定于所述底板上，所述侧板紧贴电池两边设置。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述侧板上设置有第一宽槽和第一窄槽，所述第一宽槽和第一窄槽相通，所述第一宽槽中于与第一窄槽相通处设置有第一挡块。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述外拆件包括外扩板和横板，所述横板连接外扩板端部，所述横板上设置有把手，所述外扩板设置于所述侧板外侧。

作为本发明所述的的一种优选方案，其中：所述外扩板上设置有第二宽槽和第二窄槽，所述第二宽槽和第二窄槽相通，所述第二窄槽中与第二宽槽相通处设置有第二挡块。

本发明的有益效果：本发明通过外拆件和放置件先行触发取电件动作，并在导电槽与导电柱位置对应时触发导电柱弹出实现电性连接，效率高且安全。

附图说明

图1为电池装入取电腔中的剖面图；

图2为换电组件的爆炸结构示意图；

图3为取电腔的结构示意图；

图4为取电件的爆炸结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，“包含A、B和/或C”是指包含A、B、C三者中任1个或任2个或3个。

应当理解，在本发明中，“与A对应的B”、“与A相对应的B”、“A与B相对应”或者“B与A相对应”，表示B与A相关联，根据A可以确定B。根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。A与B的匹配，是A与B的相似度大于或等于预设的阈值。

取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

实施例1

参照图1~4，本实施例提供了一种新能源汽车换电系统，包括，

取电组件100，包括取电腔101和取电件102，取电腔101两侧设置有方槽101a，方槽101a底部设置有通槽101b，通槽101b底部设置有圆槽101c；取电件102包括触动套环102a和导电柱102b，触动套环102a嵌于方槽101a中，导电柱102b设置于通槽101b中，触动套环102a套设于导电柱102b一端，导电柱102b一端设置有限位板102b-1，限位板102b-1嵌于圆槽101c中；

换电组件200，包括电池201、放置件202和外拆件203，电池201固定于放置件202上，外拆件203套于放置件202两侧，电池201两边设置有导电槽201a。

在本实施例中，取电腔101为设置于新能源汽车内用于放置电池的腔室结构，取电件102设置于取电腔101中用于与放置于取电腔101中的电池201电连接，实现取电应用；更进一步的，取电件102设置于取电腔101两侧的部件，其成对设置，分别用于与电池201的正负极连接，应说明的是，取电件102为有条件的触发动作，具体条件为电池201放置到位后，取电件102动作与电池201实现连接。

应说明的是，方槽101a为设置于取电腔101侧壁的方形结构的槽，其底部中心处设置有通槽101b和圆槽101c，通槽101b连通圆槽101c和方槽101a，通槽101b和圆槽101c均为圆形截面的槽结构。

更进一步的，触动套环102a为外围形状是方形，内侧形状为圆形槽的结构，导电柱102b和限位板102b-1均为圆柱结构，触动套环102a套设于导电柱102b上，且触动套环102a嵌于方槽101a中，因此方槽101a被限定不可转动，其仅可在方槽101a内直线移动；导电柱102b嵌于通槽101b中，其一端处于方槽101a中，该端与触动套环102a连接，导电柱102b另一端处于圆槽101c中，该端设置有限位板102b-1，限位板102b-1嵌于圆槽101c中，因此导电柱102b可在通槽101b中相对于触动套环102a转动。

应说明的是，导电柱102b和限位板102b-1的外层均为导电材料，触动套环102a为绝缘材料，较佳的，汽车内的取电触点设置于图3所示圆槽101c的右侧面边缘处，在导电柱102b弹出时限位板102b-1与该触点接触，同时导电柱102b与电池201电极触点接触，实现电性连接。

进一步的，圆槽101c内侧壁设置有螺旋槽101d，圆槽101c内侧壁沿轴向设置有直槽101e,直槽101e端部与螺旋槽101d端部相通；限位板102b-1圆周外侧设置有凸球102b-2，凸球102b-2嵌于螺旋槽101d中。

应说明的是，螺旋槽101d处于圆槽101c的中间位置，其两端均不与圆槽101c两端接触，具体的，参照图3，螺旋槽101d左边空间为推板101f和第二弹簧101g预留位置，右边则为被弹出的限位板102b-1预留位置，且直槽101e一端从螺旋槽101d端部触发，两者相通，也即凸球102b-2可从螺旋槽101d中移动至直槽101e中，更进一步的，初始状态下，凸球102b-2处于起点c处，其在拐点d处进入直槽101e，并在被弹出后沿直槽101e移动至终点e处。

导电柱102b上设置有环槽102b-3和轴向槽102b-4，轴向槽102b-4与环槽102b-3相通；触动套环102a内壁设置有第一嵌杆102a-1，第一嵌杆102a-1嵌于环槽102b-3中；触动套环102a一端设置有斜面102a-2，触动套环102a另一端通过第一弹簧102a-3与方槽101a底部连接。

应说明的是，环槽102b-2设置于导电柱102b中部，其为设置于导电柱102b外侧面的环形槽结构，轴向槽102b-4与环槽102b-3相通，也即第一嵌杆102a-1可从环槽102b-3中移动到轴向槽102b-4中。

较佳的，轴向槽102b-4与凸球102b-2位置对应，第一嵌杆102a-1位置与直槽101e。

圆槽101c中设置有推板101f，推板101f通过第二弹簧101g与圆槽101c底部连接；推板101f和第二弹簧101g用于将导电柱102b弹出。

具体的，初始状态下，推板101f处于压缩状态，对推板101f有向外的推力，凸球102b-2处于起点c处，此时第一嵌杆102a-1不与轴向槽102b-4对应，当向方槽101a中推触动套环102a，第一嵌杆102a-1在环槽102b-3中推动导电柱102b沿其轴线方向移动，导电柱102b移动过程中，由于凸球102b-2在螺旋槽101d中移动，移动过程中导电柱102b转动，同时第一嵌杆102a-1在环槽102b-3中移动，当凸球102b-2移动至拐点d处时第一嵌杆102a-1位置与轴向槽102b-4位置对应；推板101f在第二弹簧101g的推力下推动导电柱102b弹出。

更进一步的，取电腔101底部设置有插槽101h，放置件202包括底板202a和对称设置于底板202a上的两个侧板202b，电池201固定于底板202a上，侧板202b紧贴电池201两边设置；侧板202b上设置有第一宽槽202b-1和第一窄槽202b-1，第一宽槽202b-1和第一窄槽202b-1相通，第一宽槽202b-1中于与第一窄槽202b-1相通处设置有第一挡块202b-3。

外拆件203包括外扩板203a和横板203b，横板203b连接外扩板203a端部，横板203b上设置有把手203c，外扩板203a设置于侧板202b外侧；外扩板203a上设置有第二宽槽203a-1和第二窄槽203a-2，第二宽槽203a-1和第二窄槽203a-2相通，第二窄槽203a-2中与第二宽槽203a-1相通处设置有第二挡块203a-3。

应说明的是，底板嵌于插槽101h中，在固定时，将外拆件203放置于放置件202外侧相互固定，且外拆件203可拆卸，具体的，参照图2，侧板202b上在A处设置有板条，外扩板203a上B处设置有条形槽，板条可嵌入条型槽中使外拆件203和放置件202为一体，应说明的是，外拆件203和放置件202可选择的固定为一体或分开，具体实现效果的结构为现有，不再赘述。

装入时，第一挡块202b-3首先接触斜面102a-2,并推动触动套环102a移动，触动套环102a越过第一挡块202b-3后与第二挡块203a-3接触，当触动套环102a被挤到与第二挡块203a-3侧面对应时，导电柱102b被弹出嵌入导电槽201a中，此时可以将外拆件203取出，取出外拆件203触动套环102a在第一弹簧102a-3作用下向外弹嵌入第一窄槽202b-1中，同时第一挡块202b-3将触动套环102a阻挡，限制其向外移动。

应说明的是，圆槽101c底部设置有电磁阀，限位板102b-1为磁性材料，在要拆下电池201时，开启电磁阀，将导电柱102b吸回，断开电路连接。

插入外扩件203，触动套环102a被挤入方槽101a中，此时可将电池201以及放置件202和外扩件203推出取电腔101中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种新能源汽车换电系统，其特征在于：包括，

取电组件（100），包括取电腔（101）和取电件（102），所述取电腔（101）两侧设置有方槽（101a），所述方槽（101a）底部设置有通槽（101b），所述通槽（101b）底部设置有圆槽（101c）；取电件（102）包括触动套环（102a）和导电柱（102b），所述触动套环（102a）嵌于所述方槽（101a）中，所述导电柱（102b）设置于所述通槽（101b）中，所述触动套环（102a）套设于所述导电柱（102b）一端，所述导电柱（102b）一端设置有限位板（102b-1），所述限位板（102b-1）嵌于所述圆槽（101c）中；

换电组件（200），包括电池（201）、放置件（202）和外拆件（203），所述电池（201）固定于所述放置件（202）上，所述外拆件（203）套于所述放置件（202）两侧，所述电池（201）两边设置有导电槽（201a）；

所述圆槽（101c）内侧壁设置有螺旋槽（101d），圆槽（101c）内侧壁沿轴向设置有直槽（101e）,所述直槽（101e）端部与螺旋槽（101d）端部相通；

所述限位板（102b-1）圆周外侧设置有凸球（102b-2），所述凸球（102b-2）嵌于所述螺旋槽（101d）中；

所述导电柱（102b）上设置有环槽（102b-3）和轴向槽（102b-4），所述轴向槽（102b-4）与所述环槽（102b-3）相通；

所述触动套环（102a）内壁设置有第一嵌杆（102a-1），所述第一嵌杆（102a-1）嵌于所述环槽（102b-3）中；

所述触动套环（102a）一端设置有斜面（102a-2），所述触动套环（102a）另一端通过第一弹簧（102a-3）与所述方槽（101a）底部连接。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车换电系统，其特征在于：所述圆槽（101c）中设置有推板（101f），所述推板（101f）通过第二弹簧（101g）与所述圆槽（101c）底部连接。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车换电系统，其特征在于：所述取电腔（101）底部设置有插槽（101h），所述放置件（202）包括底板（202a）和对称设置于底板（202a）上的两个侧板（202b），电池（201）固定于所述底板（202a）上，所述侧板（202b）紧贴电池（201）两边设置。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车换电系统，其特征在于：所述侧板（202b）上设置有第一宽槽（202b-1）和第一窄槽（202b-1），所述第一宽槽（202b-1）和第一窄槽（202b-1）相通，所述第一宽槽（202b-1）中于与第一窄槽（202b-1）相通处设置有第一挡块（202b-3）。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车换电系统，其特征在于：所述外拆件（203）包括外扩板（203a）和横板（203b），所述横板（203b）连接外扩板（203a）端部，所述横板（203b）上设置有把手（203c），所述外扩板（203a）设置于所述侧板（202b）外侧。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车换电系统，其特征在于：所述外扩板（203a）上设置有第二宽槽（203a-1）和第二窄槽（203a-2），所述第二宽槽（203a-1）和第二窄槽（203a-2）相通，所述第二窄槽（203a-2）中与第二宽槽（203a-1）相通处设置有第二挡块（203a-3）。

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