CN115556596A - 机动电池包、使用其的汽车及供电换电的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机动电池包、使用其的汽车及供电换电的方法，此方案可通过直接连接汽车上的主电池包作为增程电池包，在使用过程中，可以通过机动电池包的自主移动来实现与汽车上的电源输入装置的对接，从而有效方便地解决电动汽车使用者的电池续航能力的焦虑问题，同时，使用该机动电池包和汽车的供电换电方法能实现机动电池包在储电站或者远离储电站的地点进行方便供电或换电，避免了因电量不够或者未及时换电而导致在道路上的电池续航能力焦虑等的问题，此发明用于电动汽车领域。

Description

机动电池包、使用其的汽车及供电换电的方法

技术领域

本发明属于电动汽车领域，更具体而言，涉及机动电池包、使用其的汽车及供电换电的方法。

背景技术

由于节能环保的需要，各个国家都提倡发展新能源汽车，我国政府不但鼓励创新发展，并且还进行了补贴政策大力支持，使现在的电动汽车快速的发展。但是，由于受到动力电池的能量密度和容量的限制，充电设施也发展比较慢，以及其他多种情况，使得有时使用过程无法及时快速补充电源，从而形成续航焦虑，影响了电动汽车的普及使用。

现在有两种补充电源的方法，一种是连接充电桩充电补充，慢充时需要十小时左右充满，快充虽然能在一个小时内充满百分八十，但是在中途(如高速路的服务区)需要排队充电，特别是节假日有可能要排队几个小时；另一种是换电(电池包)补能，虽然能够几分钟完成操作，但是换电站的建设费用昂贵，各个厂家的电池包规格不同不能通用，需要换电时来回也要花费很多时间，费时费力，也是无法满足现在的人们的需求。

虽然现在电池技术发展很快，能量密度也有所提高，但是要达到比较长的续航，也必须增加电池包容量和体积重量，增加成本费用，增大体积重量影响驾驶性能和耗能。另外，电池还会受气候的变化影响性能，高温和低温都会造成储能的影响形成亏电现象，特别在低温时使用时会出现亏电超过一半电源，加上很多电动汽车标注的续航里程和实际的续航里程都有差距，使人们普遍对电动汽车形成续航焦虑失去了信心。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种机动电池包、使用其的汽车及供电换电的方法。

根据本发明的第一方面实施例，提供了机动电池包，其特征在于，包括电池包主体，所述电池包主体内设置有可充电及储电的动力电池，所述电池包主体设有若干组可带动所述电池包主体移动的电池滚轮和/或者电池齿轮，所述电池包主体上还设于连接所述动力电池的电池电机，所述电池电机通过所述电池包主体供电以驱动所述电池滚轮和/或者所述电池齿轮旋转以带动所述电池包主体移动，所述电池包主体上设有第一输出插口和第一输入插口。

根据本发明第一方面实施例机动电池包，所述电池包主体两侧设有对称设置的若干电池滚轮和电池齿轮，位于同一侧且同轴设置的一组所述电池滚轮和电池齿轮固定连接为一体，所述电池包主体两侧间同轴设置的所述电池滚轮和电池齿轮连接于同一轮轴。

一种使用权利上述机动电池包的汽车，包括车身主体和车身底盘，所述车身底盘内设有主电池包，所述车身底盘上铺设有水平设置的第一轨道，所述第一轨道的底部设有空槽，所述空槽内容纳有第二轨道，所述第二轨道可沿所述空槽内伸出以延长所述第一轨道，所述主电池包上设有第二输入插口。

根据本发明第二方面实施例汽车，所述第二轨道的底部设置有空槽和U型轨道，所述U型轨道的可隐藏或者伸出于所述空槽，所述第二轨道的下方还连接有可转动的U型支架，所述U型支架可打开以支撑所述第二轨道。

根据本发明第二方面实施例汽车，所述第一轨道上铺设有可与所述电池齿轮啮合的第一齿条，所述第二轨道上铺设有可与所述电池齿轮啮合的第二齿条，所述车身主体内还设有锁定机构，所述锁定机构可锁定所述机动电池包以防止所述机动电池包滚动。

根据本发明第二方面实施例汽车，所述锁定机构包括设置于所述第一轨道前端的前立柱和位于所述第一轨道后端的后立柱，各所述前立柱的顶部铰接有支杆，各所述支杆上设置有两个向下的锁定齿条，各所述后立柱的上端各设有朝向内侧的卡块，两所述支杆之间安装有活动盖板，两侧的所述支杆下压后分别卡入所述卡块的下方以锁定。

根据本发明第二方面实施例汽车，所述锁定机构包括铺设在所述第一轨道内的至少一段固定齿条，所述固定齿条的端部铰接有活动齿条，所述活动齿条的背侧连接有铰接支杆，所述活动齿条直立并于所述电池齿轮啮合以锁定所述机动电池包，所述铰接支杆的底端支撑于所述第一轨道内侧以锁定所述机动电池包。

根据本发明第二方面实施例汽车，位于所述第一轨道的前端还铺设有横向设置的横向固定板，所述横向固定板包括竖向设置的固定立板和连接于所述固定立板的顶部横向伸出的顶端凸块，所述第二输入插口设置于所述固定立板的中部。

根据本发明第二方面实施例汽车，所述车身底盘上设有升降座椅，所述升降座椅的底部为可容纳所述电池包主体的弓形框架，所述弓形框架的上方设有座椅升降机构，所述第一轨道的前端沿所述弓形框架的底部延伸至所述弓形框架的前端。

根据本发明第二方面实施例汽车，所述第一轨道和所述第二轨道上均设有可彼此相通的凹槽轨道，所述凹槽轨道内设有凹凸条纹，所述电池滚轮上设有可啮合所述凹凸条纹的滚轮条纹。

根据本发明第二方面实施例汽车，两侧的所述第二轨道间连接有移动升降架，所述移动升降架包括底架、安装于所述底架下方的移动轮和位于所述底架上方连接所述第二轨道的架体升降机构。

一种使用上述机动电池包和汽车进行供电换电的方法，包括：

1)、在汽车要经过的道路上，每间隔一段距离设置储电站，所述储电站内可充电和储存所述机动电池包；

2)、汽车根据所需行驶的里程，提前预约所述储电站的机动电池包作为增程电池包；

3)、所述机动电池包在汽车到达储电站前移动至更换点进行供电或换电准备；

4)、汽车下放所述第二轨道，在断开所述机动电池包连接后，所述机动电池包沿所述第一轨道和所述第二轨道退出，待更换的所述机动电池包通过电池电机驱动爬至所述车身底盘上方进行自动供电或换电。

根据本发明第三方面实施例供电换电的方法，其特征在于：所述步骤3)中，若电池更换点不在储电站内，可预约远程输送所述机动电池包至更换点，再通过所述机动电池包的电池电机驱动电池滚轮旋转进行供电或换电

本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

此机动电池包和汽车可通过直接连接汽车上的主电池包作为增程电池包，在使用过程中，可以通过机动电池包的自主移动来实现与汽车上的电源输入装置的对接，从而有效方便地解决电动汽车使用者的电池续航能力的焦虑问题，同时，使用该机动电池包和汽车的供电换电方法能实现机动电池包在储电站或者远离储电站的地点进行方便供电或换电，避免了因电量不够或者未及时换电而导致在道路上的电池续航能力焦虑等的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1是本发明实施例中第二轨道与第一轨道形成倾斜状态导轨且与机动电池包配合的状态示意图；

图2是本发明实施例中机动电池包的锁定状态示意图；

图3是本发明实施例中第二轨道与第一轨道形成倾斜状态导轨且与机动电池包锁定的状态示意图；

图4是本发明实施例中机动电池包伸入升降座椅底部的结构状态示意图；

图5是本发明实施例中母车中升降座椅的结构示意图；

图6是本发明实施例中机动电池包的锁定状态第二实施例示意图；

图7是本发明实施例中在整车状态下的机动电池包伸入升降座椅底部的结构示意图；

图8是本发明实施例中第二轨道的第二实施例结构示意图；

图9是本发明实施例中第二轨道的第三实施例结构示意图；

图10是本发明实施例中电池滚轮与第一轨道间的配合结构示意图；

图11是本发明实施例中机动电池包的锁定状态第三实施例示意图；

图12是本发明实施例中第二轨道底部的第二实施例结构示意图；

图13是本发明实施例中第二轨道底部的第三实施例结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方案。

参照图1至图13所示，本发明提供了一种机动电池包、汽车和使用该机动电池包、汽车过程中的供电换电的方法，该方案包括有汽车和能够方便进出汽车的车身主体1的机动电池包2，关键在于机动电池包2设置有能够承载机动电池包2移动的电池滚轮21或/和电池齿轮22，在车身主体1的一侧设置与电池滚轮21或/和电池齿轮22啮合的第一轨道3，以及与第一轨道3配合使用的第二轨道4，以方便机动电池包2进出车身主体1，机动电池包装置还设有锁定机构5，以使电池包2稳固地固定在第一轨道3上。

本实施例中的汽车举例用在三厢车(如轿车)，在车身主体1中间的车身底盘的下部设置一个固定的主电池包8，在后备厢里活动装置机动电池包2，在车身主体1的后备厢的后侧设置为可活动的后围板12(如设为铰接向下翻折或向一边或两边敞开)，使机动电池包2的进出轨道不受干涉。

机动电池包2内部装置动力电池，左右两侧各设置至少两个电池滚轮21，电池滚轮21还和电池齿轮22固定连为一体，经轮轴23与机动电池包2固定连接，还设置电池电机24以驱动电池滚轮21运行。电池电机24可以多种设置，如内置在机动电池包2内或设置在电池滚轮21内部(如轮毂电机)，由机动电池包2的内部电池提供电源。

本发明其中的一些实施例中，在机动电池包2的一侧设置一个控制器25(还可以配合一个遥控器更方便)，在机动电池包2的两侧前后的电池滚轮21中间位置，设置一个凸出的插口向上的第一插座26，第一插座26具有第一输出插口和第一输入插口。

在后备厢的车身底盘上固定连接两条平行的与车身主体1长度方向延伸的第一轨道3，或者车身底盘上设置两条与车身主体1宽度延伸的第一轨道3(图中未示)，第一轨道3的上端为与电池齿轮22啮合的第一齿条31，下部为一端开口的中空结构的空槽36，空槽36内部容纳第二轨道4，第二轨道4能够插进隐藏或伸出形成斜坡轨道，第二轨道4上面也是与电池齿轮22啮合的第二齿条41，未端用一条连接杆42固定连接两条第二轨道4。

锁定机构5是在第一轨道3的前部左右各设置一个前立柱52，经过转轴53活动连接支杆51，支杆51的两端对应前后两个电池齿轮22设置两个向下的锁定齿条54，中间对应机动电池包2的第一插座26上设置一个插头56，插头56连接电源线55内置在支杆51内部连接到车身主体1的内部，在第一轨道3的中部左右各设置一个后立柱57，上端朝向机动电池包2的一侧各设置一个三角形的卡块58，两边的支杆51上面还可以设置一个活动盖板13，以使装载的行李不会压到机动电池包2，同时，活动盖板13还能起到对机动电池包2进行散热的作用。

本发明中机动电池包的快速更换原理如下：

在车身主体1中间的车身底盘的下部的主电池包8电量不多时；或者主电池包8满电状态但是预计无法完成全部行程所需的电量时，就需要安装满电的机动电池包2。如机动电池包2在充电处或车身主体1附近，打开控制器25或所配备的遥控器，使机动电池包2上的电池电机24转动带动电池滚轮21转动，运载机动电池包2靠近车身主体1，进一步地，向上打开车身主体1上的后备厢上的后盖，接着向下翻折打开后备厢后的活动围板12，然后用手拉开第二轨道4未端的连接杆42，使第二轨道4顺着空槽36向后远离车身主体1的方向离开第一轨道3，接着第二轨道4未端的连接杆42接触地面形成斜坡状，进一步地校对机动电池包2上的两边电池滚轮21行进在两条第二轨道4的内侧，两边的电池齿轮22对准第二齿条41上，驱动电池滚轮21越过连接杆42，向上靠近车身主体1方向缓慢移动，接着越过第二轨道4进入第一轨道3，一直向前至机动电池包2的前端顶着两个前立柱52的后端，调节控制器25或遥控器使电池电机24停止转动并自锁住电池滚轮21。

进一步地，用手按压支杆51一边的活动端向下移动，支杆51带动前后两个锁定齿条54压住前后两个电池齿轮22，同时，支杆51中间下面的插头56插进机动电池包2的第一插座26上的输出插口，经过支杆内置的电源线向车身主体1输入电源，此时支杆51向下卡进中间的后立柱57上的卡块58，接着同样地操作另一边的支杆51；然后把第二轨道4插进第一轨道3的空槽36内，这样锁定机构5稳固地把机动电池包2固定在第一轨道3上，能够使机动电池包2在前后、左右、上下都不会移动或窜动。支杆51上盖上活动盖板13，可以使行李物品与机动电池包2隔开距离，也能使机动电池包2更好地散热，再把活动围板12向上立起固定位，关闭后备厢上的后盖。

在机动电池包2电源用尽后，需要取下或更换，向上打开车身主体1上的后备厢上的后盖，接着再次向下翻折打开后备厢后的活动围板12，然后用手拉开第二轨道4未端的连接杆42，使第二轨道4顺着空槽36向后远离车身主体1的方向离开第一轨道3，接着第二轨道4未端的连接杆42接触地面形成斜坡状，再用一只手按住后立柱57上端，另一只手按住支杆51活动端，用力向互相相反的方向掰开，使支杆51脱离卡块58的卡力，同时锁定齿条54也脱离电池齿轮22的限位卡力，插头56同样也随着脱离第一插座26，接着同样地操作另一边的支杆51后，再按住控制器25或遥控器使电池电机24向相反的方向转动，经过第一轨道3进入第二轨道4，电池滚轮21接触地面向远离车身主体1方向离开。

同时，本发明还提供了一种方便快速的进行机动电池包更换的汽车，具体如图3、4、5、6、7、8所示，包括设有车身主体1和能够方便进出车身主体1的机动电池包2，关键在于机动电池包2设置有能够承载机动电池包2移动的电池滚轮21或/和电池齿轮22，在车身主体1的内部一侧设置与电池滚轮21或/和电池齿轮22啮合的第一轨道3，以及与第一轨道3配合使用的第二轨道4，以方便机动电池包2进出车身主体1，机动电池包装置还设有锁定机构5，以使机动电池包2稳固地固定在第一轨道3上。

本实施例举例用在两厢车(如旅行车、suv或mpv)的后备厢里装置机动电池包2，与实施例1不同的是，本实施例可以实现机动电池包2的自动电动控制进出锁定或解锁(无需手动用力操作)。

与实施例1构造不同的是锁定机构5设置为在两边的第一轨道3的齿条分为一段固定第一齿条31和一段活动齿条32，活动齿条32一端经转轴35铰接固定第一齿条31，另一端铰接支杆51的一端，支杆51的另一端为活动端，能够在导轨59内滑动锁定，导轨59设置在第一轨道3的空槽36上面活动齿条32的下面，或者第一轨道3的旁边地板上，并由电机和车身主体1的控制器控制(图中未示)。

在后排座椅的后面底部设置一个横向固定板6，形状为侧面呈厂字形，顶端凸块能够套压在机动电池包2前面顶部，中间设置电源插头61，机动电池包2的第一插座26是设置在对应的位置。

本发明其中的一些实施例中，第二轨道4在下部增设小齿条44，在车身主体1的后端的第一轨道3的下面设置一个匹配的小齿轮10，小齿轮10连接电机运转并由车身主体1的控制器控制。

本实施例还可以进一步地把第二轨道4设置为可扩展廷长斜坡轨道的长度，以应对车身比较高的车身主体1，和比较长一点的机动电池包2在进入斜坡时不会引起托底。

在前述的两个第二轨道4设置为一端开口向后的空槽45，能够活动套进U型轨道46，和活动的U形支架47，U型支架47活动铰接在U型轨道46上，可以收起后靠拢U型轨道46一起进入空槽45隐藏，打开后能够更稳固支撑廷长的第二轨道4。

本实施例还可以进一步地把后排座椅设置为升降座椅7，升降座椅7底部的开口向后形成弓形框架72，上部为若干电动伸缩杆组成的座椅升降机构73，座椅升降机构73连接承托U形托件74，座垫71固定装置在U形托件74上，进一步地，把第一轨道3延长插进弓形框架72的底部；把横向固定板6和电源插头61设置比较低的高度，相应的机动电池包2的第一插座26是设置在对应的位置，这样在不用机动电池包2时横向固定板6不会影响座椅的降低幅度。

本实施例还可以进一步地把主电池包8设置为可沿车身长度方向前后可移动，在车身主体1的底盘设置空槽11，空槽11的上面朝下和下面朝上分别设置若干导轨81，电池包8的上面和下面相应地设置连接导轨81，由车身的控制器控制可前后移动并锁定。

参照图7，如果机动电池包2是装置在第三排的下方，还可以进一步地在活动盖板13连接若干支柱14，活动盖板13上可以活动装置第三排座椅。

在车身主体1中间的车身底盘的下部的主电池包8电量不多时；或者主电池包8满电状态但是预计无法完成全部行程所需的电量时，就需要安装满电的机动电池包2，如机动电池包2在充电处或车身主体1附近，打开控制器25或所配备的遥控器，使机动电池包2上的电池电机24转动带动电池滚轮21转动运载机动电池包2靠近车身主体1。

进一步地，向上打开车身主体1上的后备厢上的后盖，接着向下翻折打开后备厢后的活动围板12，然后用车身主体1的控制器或配置的遥控器打开控制小齿轮10向后转动，带动第二轨道4下面的小齿条44移动，使第二轨道4顺着空槽36向后远离车身主体1的方向离开第一轨道3，接着第二轨道4未端的连接杆42接触地面形成斜坡状，连接杆42的两端也可以设置两个微形的小轮子(图中未示)，进一步地校对机动电池包2上的两边电池滚轮21行进在两条第二轨道4的内侧，两边的电池齿轮22对准第二齿条41上，驱动电池滚轮21越过连接杆42，向上靠近车身主体1方向缓慢移动，接着越过第二轨道4进入第一轨道3，一直向前移动至机动电池包2的前端顶着横向固定板6的后端，使横向固定板6上的插头61稳固地插进机动电池包2前方的第一插座26的输出插口里面，厂字形的横向固定板6上的顶端凸块套压在机动电池包2前方的顶部。

进一步地，按住机动电池包2上的控制器或配置的遥控器使电机停止转动并自锁住电池滚轮21，接着用手按车身主体1上的控制器或配置的遥控器使电机转动带动锁定机构5上的支杆51，两边各两条支杆51都朝向电池齿轮22方向移动，向上抬起活动齿条32，使两边的两条活动齿条32都按相反的方向挤压住电池齿轮22，从而便机动电池包2在前方的厂字形的横向固定板6的凸块压力下，和四条活动齿条32的啮合挤压下，锁定机构5稳固地固定住机动电池包2在第一轨道3上，这样能够使机动电池包2在前后、左右、上下都不会移动或窜动，横向固定板6上的插头61经过电源线向车身主体1输入电源，接着盖上活动盖板13，可以使行李物品与机动电池包2隔开距离，也能使机动电池包2更好地散热。

再用车身主体1的控制器或配置的遥控器打开控制底盘上的主电池包8顺着导轨81向前移动，使车身主体1的前后承载重量平衡，接着控制小齿轮10向前转动，带动第二轨道4下面的小齿条44移动，使第二轨道4顺着空槽36向前靠近车身主体1的方向移动插进第一轨道3的空槽36内，把活动围板12向上立起固定住，再关闭后备厢上的掀背门。

在机动电池包2电源用尽后，需要取下或更换，向上打开车身主体1上的后备厢上的掀背门，接着再次向下翻折打开后备厢后的活动围板12，然后用车身主体1的控制器或配置的遥控器打开控制小齿轮10向后转动，带动第二轨道4下面的小齿条43移动，使第二轨道4顺着空槽36向后远离车身主体1的方向离开第一轨道3，接着第二轨道4未端的连接杆42接触地面形成斜坡状。

进一步地，用手按车身主体1上的控制器或配置的遥控器使电机转动带动锁定机构5上的支杆51活动，两边各两条支杆51都朝向电池齿轮22相反的方向滑动，向下拉动活动齿条32，使两边的两条活动齿条32都按相反的方向脱离对电池齿轮22的卡力，并且和固定第一齿条31一样呈水平形状连成一体，锁定机构5处于解锁状态，电池滚轮21可以自由转动。

进一步地，按住机动电池包2上的控制器25或配置的遥控器使电池电机24反向转动带动电池齿轮22顺着第一齿条31向车尾方向移动，此时的第一插座26同样也随着脱离插头61，电池齿轮22经过第一轨道3进入第二轨道4后，电池滚轮21接触地面向远离车身主体1方向离开，最后重新控制调节主电池包8顺着导轨81向后移动，使车身主体1的前后承载重量平衡。

本实施例如果在车身高度比较高或要安装比较长的机动电池包2，需要配置升降座椅7和U型轨道46时，要先控制升降座椅7升高和U型轨道46、U型支架47伸出固定住，其它的进出操作与上述相同。

另外，本实施例提出了一种方便快速更换机动电池包的汽车，如图9所示，包括车身主体1和能够方便进出车身主体1的机动电池包2，关键在于机动电池包2设置有能够承载机动电池包2移动的电池滚轮21或/和电池齿轮22，在车身主体1的内部一侧设置与电池滚轮21或/和电池齿轮22啮合的第一轨道3，以及与第一轨道3配合使用的第二轨道4，以方便机动电池包2进出车身主体1，机动电池包装置还设有锁定机构5，以使机动电池包2稳固地固定在第一轨道3上。

本实施例与实施例2不同的是把机动电池包2和第一轨道3设置在车身主体1的下部底盘的中间，可以只单独设置一个固定的开口朝向一侧的空槽11，机动电池包2和第一轨道3与第二轨道4以及锁定机构都设置在空槽11内，第二轨道4可以向一侧伸出形成斜坡，机动电池包2的电池滚轮21或/电池齿轮22至少设为4个(也可设6个或多个)，机动电池包2顺着轨道从侧面进出车身主体1，(比较适用小型汽车或微形汽车)。

本实施例还可以进一步地，把在车身主体1中间的车身底盘的下部设置为至少两个固定的开口朝向一侧或两侧的空槽11，内部装置两个(或两侧各两个或多个)独立的机动电池包2和配置的第一轨道3与第二轨道4以及锁定机构，各自独立设置在两个(或两侧多个)空槽11内，这样设置为多个的机动电池包2的体积和重量都大幅度减少，可以方便灵活地有时只装置一个使用，或者同时装置两个(或多个)同时使用。

本实施例还可以进一步地，把在车身主体1的中间底盘的下部设置为两个空槽11，其中一个为固定装置主电池包8，另一个开口朝向一侧的空槽11装置活动的机动电池包2和第一轨道3与第二轨道4以及锁定机构，各自独立设置在空槽11内，优选为固定装置主电池包8比机动电池包2大。比如机动电池包2的宽度为固定电池包8的二分之一，机动电池包2也可以设为车身两侧各一个。

本实施例的操作原理与实施例2基本相同，另外朝向一侧开口的空槽可以设置一个活动盖板，能够使机动电池包2更加稳固和美化外观。

本发明还同时提出了一种方便快速更换机动电池包的汽车，如图10、11所示，包括车身主体1和能够方便进出车身主体1的机动电池包2，关键在于机动电池包2设置有能够承载机动电池包2移动的电池滚轮21或/和电池齿轮22，在车身主体1的内部一侧设置与电池滚轮21或/和电池齿轮22啮合的第一轨道3，以及与第一轨道3配合使用的第二轨道4，以方便机动电池包2进出车身主体1，机动电池包装置还设有锁定机构5，以使机动电池包2稳固地固定在第一轨道3上。

本实施例与实施例2不同的是第一轨道3上面为与电池滚轮21啮合的凹槽轨道33，下部为中空结构的空槽36，空槽36内部容纳第二轨道4，第二轨道4能够插进隐藏或伸出形成斜坡轨道，第二轨道4上面也是与电池滚轮21啮合的凹槽轨道43，未端用一条连接杆42固定连接两条第二轨道4。

锁定机构5设置为在两边的第一轨道3的凹槽轨道33分为一段固定凹槽轨道33，一端经转轴35铰接活动凹槽轨道34，另一端铰接支杆51的一端，支杆51的另一端为活动端，能够在导轨59内滑动锁定，导轨59设在第一轨道3的活动凹槽轨道34的下面空槽36的上面，或者第一轨道3的旁边的地板上，并由电机和车身主体1的控制器控制(图中未示)。

本实施例的操作和实施例2基本相同，但要注意的是电池滚轮21的花纹要具有比效明显有深度的凹凸条纹，相应的第一轨道3和第二轨道4上的凹槽轨道也设置为适配的能互相啮合的有深度的凹凸条纹，才能在进出车身主体1的斜坡和锁定时能达到电池滚轮21与凹槽轨道33的啮合效果。

本发明还提出了一种方便快速更换机动电池包的汽车，如图12、13所示，与上述的各实施例基本相同，不同的是第二轨道4是设置在与车身主体1可以分离活动的移动升降架9上，移动升降架9由底架91、移动轮92和架体升降机构93组成的，可以手动或电动升降(图中未示)，本实施例还把第一轨道3的空槽36设置为开口向内相对的比较大的C形槽，能够把移动升降架9收缩后隐藏在两个C形槽内，比较适用于车身主体1底盘比较高的小汽车使用。

本实施例还可以进一步地，把第二轨道4分别设为两条内置在第一轨道3内，另两条设为外置的与车身主体1可以分离活动的移动升降架9上，移动升降架9由底架91、移动轮92和架体升降机构93组成的，可以手动或电动升降(图中未示)，还把底架91向后廷伸为固定连接两条立柱和横杆，以及立柱上增设一个控制器，只在两条立柱和底架连接处设置一条横梁，这样第二轨道的下部形成一个空置的空间，可以插进放置另一个比较小的移动升降架9，这样在充电时就可以一个移动升降架9的位置，可以同时放置两个或多个移动升降架9，大大的节省利用空间。

本实施例的移动升降架9上第二轨道4可以按需要设置为第二齿条41或凹槽轨道43(图中未画)，也可以是另外形状，只要可以配合第一轨道3适配上述的各实施例中的机动电池包2的电池滚轮21和电池齿轮22为一体的，或者单独的电池滚轮21，甚至可以只设置单独的电池齿轮22，只能配合升降架9使用，不能接触地面，在第二轨道4的一边应设置一个限位块比较安全。

移动升降架9升起后，第二轨道4与第一轨道3达到同样高度，靠拢后固定住，按住控制器25或遥控器使电池电机24向相反的方向转动，机动电池包2经过第一轨道3进入第二轨道4，移动升降架9可以托住机动电池包2，手动推动或电动推动至运离车身主体1的位置在升降架9上进行充电，既安全又方便，有些场所还可以把第二轨道4安装或套设在叉车的两条叉臂上形成移动升降架9，或者，把第二轨道4固定安装在中间设有通槽的托盘上，叉车的两条叉臂能非常方便快速插进托盘中的通槽，非常方便快捷地移动机动电池包2进行进出搬移。

本发明的机动电池包2和配合的轨道与锁定机构能够非常简单、方便、快速地安装或更换不同重量的机动电池包2，适用于所有的电动汽车的车型，基本上不用改变原来汽车的设计或构造，与现有技术的纯电动汽车相比能够减少大部分用车时间的车身重量，把现有的纯电动汽车的主电池包8设置为原来的三分之二，机动电池包2设置为三分之一大小，比如原主电池包8的行驶里程为600公里，那么重新设置主电池包8为400公里，机动电池包2为200公里，这样在大部分时间只使用400公里的电池包8，能够满足作为市区或短途使用，既能减少重量节能也能减小购买整车的成本，偶尔需要长时间使用或长途旅行，就可以很方便快速装上机动电池包2(可购买或租用)增程使用，这样的灵活设置也比现有的燃油增程电动汽车或混动汽车更加节能，因为这些具有燃油发动机和配套设备都永久地增加汽车的重量，并且也需要保养和维修等；相比现有的电动汽车需要充电同时必须占用一个停车位，本发明的机动电池包2是可以单独进行充电，占用很小的地方可以同时对几个或几十个机动电池包2进行充电，不但不受空间地形限制，而且更加安全，因为电动汽车的电池发生意外燃烧大部分是在充电时，这样既使有意外也不会影响涉及汽车，万一在车身主体1上使用的机动电池包2发生意外，也能快速控制移动离开车身主体1，使汽车和人员更加安全。

为了配合电动汽车能够方便快速地更换机动电池包2，在汽车所要经过的道路(如国道、省道或高速公路的服务区内)，分布间隔一段距离(如100公里或200公里)，设置一个简易的储电站(可充电存储充满电的机动电池包2)出租服务，配置多个机动电池包2进行充电，使用者如使用上述的同时装置有主电池包8和机动电池包2的车型时，准备行驶距离预计超过主电池包8的电量里程，就可以提前预约中途的简易储电站，到时就非常轻松快速地安装租用的机动电池包2，不管什么时候，不管主电池包8内的电量(电量多或满电)，只要装上机动电池包2，就手动设置或自动设置调为机动电池包2为主电池供电，主电池包8暂时断开为备用电池，这样的方法能够使电动汽车不受里程的限制，只要简易储电站设施配套分布广泛(极低成本、容易推广)，中途能够多次方便快捷更换机动电池包2，那么电动汽车就能够永不缺电。

同时，储电站还能够提供流动性置换机动电池包2的服务，电话预约或网络预约，储电站服务可以提供上门送机动电池包2快速安装，或者，电动汽车预计中途所要经过的地点，提前和储电站预约派送机动电池包2快速到中途方便安装，第二轨道4可以直接伸进小货车，小货车上的机动电池包2很方便地进入电动汽车的后备厢，当然也可以用移动升降架9间接安装，平时配合利用移动升降架9移动搬运机动电池包2，可以在电动汽车无法到达的地方(如小路或室内)进行充电后，推送到电动汽车停靠的位置进行安装；在有些偏远地区(如偏远地区的旅游区)中途，在节假日可以用货车装载多个机动电池包2，作为临时储电站进行增程加电服务，这样就能随时随地补足电源彻底消除续航焦虑。

使用者如使用上述的只装置一套机动电池包2在底盘的车型时(如小型车或微型车)，可以随时随地进行自助置换机动电池包2；在使用同时具有底盘固定电包8和机动电池包2的车型时，使用者也可以租用或购买一个机动电池包2，在市区或短途使用时只使用固定电池包8，需要长途旅行时装上，中途还可以方便地退出缺电的机动电池包2进行充电，回程再安装，或者中途双电池包同时快充，能够节省一半的时间。

此机动电池包和汽车能够应对电动汽车的低温亏电，如冬天在北方把机动电池包2储电站设在具有暖气的保温室内，快速安装在后备厢后，车身主体1就可以开着暖气，后排座椅后面相连的后背盖板设为可活动打开，这样相应地机动电池包2也得到保温不会亏电。

以上描述的实施例是机动电池包2可以设置在底盘下和后备厢上，也可以设置在纯电动汽车的前车头盖下(引擎仓)，当然，也可以同时设置这三个位置，都与上述的设置在后备厢相同的操作原理；主电池包8是设置在底盘中，可以设为固定安装或可前后滑动安装，可以进行快充或慢充，也可以是现有技术的能够在换电站进行更换的主电池包8。

以上各实施例的各个方面都可以在不存在相互排斥的情形下进行相互的组合或替换使用；另外：机动电池包2内部可以另设一个独立的小电池连接电池电机24供电，免得机动电池包2内的电源耗尽后无法驱动电池电机24，机动电池包2外壳应该设置比较厚重、结实、防震，这样才能稳固地承载整个机动电池包2的重量和运行，也可以在现有的普通电池包设置套设外壳安装轮子、轮轴、电机和控制器等，电池滚轮21至少有两个连接电池电机24为驱动轮，必要时还可以设置前方的两个电池滚轮21为可活动转向的转向轮；第一轨道3可以直接固定安装在车身主体1的后备厢的地板上(最好加固地板)，也可以设置若干条固定连接车身主体1两边的横梁承托第一轨道3，这样设置还可以进一步把第一轨道3的一边或两边设置为能够在横梁上横向移动，就可以调节适配安装宽度不同的机动电池包2；第二轨道4如果是活动设置在第一轨道3的空槽36内时(子母轨道)，必须设置一个限位槽和/或限位块(图中未示)，以免得第二轨道4拉出形成斜坡时完全脱离第一轨道3，第二轨道4如果需要装置U型轨道46也需要设置一个限位槽和/或限位块，第二轨道4如果是设置为与车身主体1分离使用的，除了以上的第二齿条41和凹槽43还可以用另外的形状，只要能配合第一轨道使用就可以，第二轨道4可以固定设在活动升降架9上，也可以多种设置，比如叉车上、小货车上或固定架上等等；锁定机构5可以如实施例1的手动锁定和实施例2的电动锁定控制外，还可以用另外的方式锁定；如果需要在控制器上配置遥控器，最好是整合在一个遥控器上可以遥控机动电池包2、升降座椅7和车身主体1上的活动轨道的各种电机运行，更加方便。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.机动电池包，其特征在于，包括电池包主体，所述电池包主体内设置有可充电及储电的动力电池，所述电池包主体设有若干组可带动所述电池包主体移动的电池滚轮和/或者电池齿轮，所述电池包主体上还设于连接所述动力电池的电池电机，所述电池电机通过所述电池包主体供电以驱动所述电池滚轮和/或者所述电池齿轮旋转以带动所述电池包主体移动，所述电池包主体上设有第一输出插口和第一输入插口。

2.根据权利要求1所述的机动电池包，其特征在于：所述电池包主体两侧设有对称设置的若干电池滚轮和电池齿轮，位于同一侧且同轴设置的一组所述电池滚轮和电池齿轮固定连接为一体，所述电池包主体两侧间同轴设置的所述电池滚轮和电池齿轮连接于同一轮轴。

3.一种使用权利要求2所述的机动电池包的汽车，其特征在于：包括车身主体和车身底盘，所述车身底盘内设有主电池包，所述车身底盘上铺设有水平设置的第一轨道，所述第一轨道的底部设有空槽，所述空槽内容纳有第二轨道，所述第二轨道可沿所述空槽内伸出以延长所述第一轨道，所述主电池包上设有第二输入插口。

4.根据权利要求3所述的汽车，其特征在于：所述第二轨道的底部设置有空槽和U型轨道，所述U型轨道的可隐藏或者伸出于所述空槽，所述第二轨道的下方还连接有可转动的U型支架，所述U型支架可打开以支撑所述第二轨道。

5.根据权利要求3或者4所述的汽车，其特征在于：所述第一轨道上铺设有可与所述电池齿轮啮合的第一齿条，所述第二轨道上铺设有可与所述电池齿轮啮合的第二齿条，所述车身主体内还设有锁定机构，所述锁定机构可锁定所述机动电池包以防止所述机动电池包滚动。

6.根据权利要求5所述的汽车，其特征在于：所述锁定机构包括设置于所述第一轨道前端的前立柱和位于所述第一轨道后端的后立柱，各所述前立柱的顶部铰接有支杆，各所述支杆上设置有两个向下的锁定齿条，各所述后立柱的上端各设有朝向内侧的卡块，两所述支杆之间安装有活动盖板，两侧的所述支杆下压后分别卡入所述卡块的下方以锁定。

7.根据权利要求5所述的汽车，其特征在于：所述锁定机构包括铺设在所述第一轨道内的至少一段固定齿条，所述固定齿条的端部铰接有活动齿条，所述活动齿条的背侧连接有铰接支杆，所述活动齿条直立并于所述电池齿轮啮合以锁定所述机动电池包，所述铰接支杆的底端支撑于所述第一轨道内侧以锁定所述机动电池包。

8.根据权利要求5所述的汽车，其特征在于：位于所述第一轨道的前端还铺设有横向设置的横向固定板，所述横向固定板包括竖向设置的固定立板和连接于所述固定立板的顶部横向伸出的顶端凸块，所述第二输入插口设置于所述固定立板的中部。

9.根据权利要求5所述的汽车，其特征在于：所述车身底盘上设有升降座椅，所述升降座椅的底部为可容纳所述电池包主体的弓形框架，所述弓形框架的上方设有座椅升降机构，所述第一轨道的前端沿所述弓形框架的底部延伸至所述弓形框架的前端。

10.根据权利要求3或者4所述的汽车，其特征在于：所述第一轨道和所述第二轨道上均设有可彼此相通的凹槽轨道，所述凹槽轨道内设有凹凸条纹，所述电池滚轮上设有可啮合所述凹凸条纹的滚轮条纹。

11.根据权利要求10所述的汽车，其特征在于：两侧的所述第二轨道间连接有移动升降架，所述移动升降架包括底架、安装于所述底架下方的移动轮和位于所述底架上方连接所述第二轨道的架体升降机构。

12.一种使用权利要求1至11所述的机动电池包和所述的汽车进行供电换电的方法，其特征在于，包括：

1)、在汽车要经过的道路上，每间隔一段距离设置储电站，所述储电站内可充电和储存所述机动电池包；

2)、汽车根据所需行驶的里程，提前预约所述储电站的机动电池包作为增程电池包；

3)、所述机动电池包在汽车到达储电站前移动至更换点进行供电或换电准备；

4)、汽车下放所述第二轨道，在断开所述机动电池包连接后，所述机动电池包沿所述第一轨道和所述第二轨道退出，待更换的所述机动电池包通过电池电机驱动爬至所述车身底盘上方进行自动供电或换电。

13.根据权利要求12所述的供电换电的方法，其特征在于：所述步骤3)中，若电池更换点不在储电站内，可预约远程输送所述机动电池包至更换点，再通过所述机动电池包的电池电机驱动电池滚轮旋转进行供电或换电。

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