CN115782676A - 一种商用车中置式快换电池系统 - Google Patents

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郭海
徐江鹏
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Abstract

本发明公开一种商用车中置式快换电池系统，涉及车辆换电技术领域，包括移动电池包组件与电池包安装组件；所述移动电池包组件滑动拆卸安装于电池包安装组件；所述电池包安装组件包括车架、轨道机构与插座；所述轨道机构固定于车架上，所述插座安装于轨道机构的内端部；所述移动电池包组件包括电池包机构、高压箱与滚轮托架机构；所述电池包机构与高压箱均固定于滚轮托架机构上，所述高压箱与插座电力对接；本发明移动电池包组件滑动移出电池包安装组件，并充满电的移动电池包组件滑动安装至电池包安装组件上，电力耦合机构与高压箱电力对接，即完成安装，给车辆提供电源，可实现商用车辆的快速换电，持续运行，节省充电等待时间。

Description

一种商用车中置式快换电池系统
技术领域
本发明涉及车辆换电技术领域，具体涉及一种商用车中置式快换电池系统。
背景技术
目前新能源市场商用车电池包大部分为两侧挂架式固定安装，多为2或4个电池PACK箱体+高压箱组成，采用国标充电接口为电池包充电，充电的时间较长，充电时间约3-4小时，如需要充电的车辆较多时，造成排队充电等待现象，大大降低了运营效率。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速更换电池包的商用车中置式快换电池系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括移动电池包组件与电池包安装组件；所述移动电池包组件滑动拆卸安装于电池包安装组件；
所述电池包安装组件包括车架、轨道机构与插座；所述轨道机构固定于车架上，所述插座安装于轨道机构的内端部；
所述移动电池包组件包括电池包机构、高压箱与滚轮托架机构；所述电池包机构与高压箱均固定于滚轮托架机构上，所述高压箱与插座电力对接。
优选的，所述轨道机构包括多个轨道横梁、两个轨道垫板、两个导向条；多个所述轨道横梁并列固定于车架上，两个所述轨道垫板对称固定于多个轨道横梁的上侧，且两个所述轨道垫板沿车架的长度方向设置，两个所述导向条分别固定于两个轨道垫板的上侧。
优选的，所述轨道横梁的侧边具有第一翻边，且所述第一翻边为沿轨道横梁长度方向设置，所述轨道垫板两侧的侧边具有第二翻边，且所述第二翻边为沿轨道垫板长度方向设置；所述轨道横梁上开设有第一减重孔。
优选的，所述滚轮托架机构包括两个安装板、两个滑动架与连接架；两个所述滑动架分别固定于两个安装板的下侧，两个所述安装板通过连接架固定。
优选的，所述滑动架包括安装条与多个滚轮；安装条固定于安装板的下侧，多个所述滚轮均转动安装于安装条上，位于所述安装条端部相邻两个滚轮的间距小于位于安装条中部相邻两个滚轮的间距。
优选的，所述连接架包括多个横杆与多个斜杆，多个所述横杆的两端分别固定于两个安装条，所述斜杆的两端分别固定于端部的横杆与安装板。
优选的，所述轨道机构与滚轮托架机构的两侧分别共同设置有多个限位件，所述限位件包括C形限位块与限位销，所述C形限位块固定于轨道机构的外侧，所述限位销固定于滚轮托架机构的外侧，所述C形限位块的内侧加工有倒角。
优选的，所述电池包机构包括两个电池箱、连接板与两个支撑架；两个所述支撑架分别安装于两个电池箱的底部，所述连接板用于连接两个电池箱。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：
1、移动电池包组件滑动移出电池包安装组件，并充满电的移动电池包组件滑动安装至电池包安装组件上，电力耦合机构与高压箱电力对接，即完成安装，给车辆提供电源，可实现商用车辆的快速换电，持续运行，节省充电等待时间；
2、电池系统设置于车辆的中间位置，整车的重心集中，便于整车开发；电池系统高压输出与车辆高压输入距离近，减短线路，方便设计集成式开发，节省成本；
3、轨轨道机构与滚轮托架机构的配合可使得电池包机构车架上滑动，导向条与滚轮的配合配合可防止滚轮托架机构与电池箱水平方向的偏移，同时限位件起到上下限位作用，防止滚轮托架机构在移动的过程中产生跳动，确保了电池箱的平稳性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的爆炸结构示意图；
图3为图1中轨道机构的结构示意图；
图4为图3中轨道垫板的结构示意图；
图5为图3中轨道横梁的结构示意图；
图6为图1中滚轮托架机构的结构示意图；
图7为图1中电源组件的结构示意图；
图中数字表示：
1-车架；2-轨道机构；21-轨道垫板；211-第二翻边；22-轨道横梁；221-第一翻边；222-第一减重孔；23-导向条；24-C形限位块；3-滚轮托架机构；31-安装板；32-滑动架；321-安装条；322-滚轮；33-连接架；331-横杆；332-斜杆；34-限位销；4-电池包机构；41-电池箱；42-连接板；43-支撑架；5-高压箱；7-插座。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
一种商用车中置式快换电池系统，参照图1-2，包括移动电池包组件与电池包安装组件；移动电池包组件滑动拆卸安装于电池包安装组件，移动电池包组件可在电池包安装组件上滑动，进而对移动电池包组件进行拆装；
电池包安装组件包括车架1、轨道机构2与插座7；车架1固定于车辆底部，轨道机构2固定于车架1上，且轨道机构2沿着车架1的长度方向设置，插座7安装于轨道机构2的内端部；
移动电池包组件包括电池包机构4、高压箱5与滚轮托架机构3；电池包机构4与高压箱5均固定于滚轮托架机构3上，且电池包机构4与高压箱5电性连接，高压箱5与插座7电力对接；
参照图7，电池包机构4包括两个电池箱41、连接板42与两个支撑架43；两个支撑架43分别安装于两个电池箱41的底部，支撑架43的起到对电池箱41支撑的作用，连接板42用于连接两个电池箱41，连接板42的数量为2个，电池箱41与高压箱5电性连接。
本实施例中，在需要更换移动电池包组件时，将移动电池包组件滑动移出电池包安装组件，插座7与高压箱5分离，轨道机构2与滚轮托架机构3的配合可使得移动电池包组件顺畅的滑动，即可顺利的将移动电池包组件拆除，随后将充满电的移动电池包组件滑动安装至电池包安装组件上，插座7与高压箱5电力对接，即完成安装，给车辆提供电源，可实现商用车辆的快速换电，持续运行，节省充电等待时间。
实施例二
参照图6，滚轮托架机构3包括两个安装板31、连接架33、两个滑动架32，两个安装板31对称设置，两个安装板31的上侧均开设有多个均匀分布的固定孔，安装板31的下侧焊接有多个固定螺帽，且多个固定螺帽分别与多个固定孔一一对应，固定螺帽用来固定电池箱41；两个安装板31通过连接架33固定，连接架33包括多个横杆331、多个斜杆332，多个横杆331的两端分别固定于两个安装条321，斜杆332的两端分别固定于端部的横杆331与安装板31，换电一侧的斜杆332数量为4根，因横杆331与换电锁止连接，为抵抗横杆331所受的冲击力，可将换电所受的力，有效的抵消冲击，另一侧没有很强的冲击力起到加强作用就行，设置为2根。
参照图6，两个滑动架32分别固定于两个安装板31下侧，滑动架32包括安装条321与多个滚轮322，两个安装条321分别通过焊接固定于两个安装板31的下侧，多个滚轮322安装于安装条321，位于安装条321端部相邻两个滚轮322的间距小于位于安装条321中部相邻两个滚轮322的间距，电池箱41在进入轨道与滑出轨道时，两侧的滚轮322将会先接触轨道接触并受力，所以两侧的滚轮322需要承受更大的支撑力，因此两侧滚轮322排布的密度需大于中间部位的密度；多个滚轮322的外表面均开设有环形槽，环形槽的截面为U形结构，环形槽可与轨道进行配合滚动，并起到导向的作用，避免滚轮322与轨道脱离，为了降低整体的重量，安装板31、安装条321、连接架33均开设有多个第二减重孔。
实施例三
参照图3-5，轨道机构2包括多个轨道横梁22、两个轨道垫板21、两个导向条23，轨道横梁22、轨道垫板21以及导向条23均为不锈钢材料制成，不锈钢材料具有良好的耐磨性，使得轨道的耐磨性较强，多个轨道横梁22并列固定于车架1上，两个轨道垫板21固定于多个轨道横梁22的上侧，且两个轨道垫板21沿车架1的长度方向设置，轨道横梁22上开设有第一通孔，轨道垫板21开设有第二通孔，且第一通孔与第二通孔位置适配，且轨道横梁22和轨道垫板21通过螺纹件与车架1的车架1横梁固定，螺纹件穿过第一通孔与第二通孔，轨道横梁22的数量与车架1的车架1横梁的数量一致并对应；轨道横梁22的侧边具有第一翻边221，且第一翻边221为沿轨道横梁22长度方向设置，第一翻边221通过折弯形成，第一翻边221向下设置，将车架1横梁包裹住，可增加轨道横梁22的强度，防止轨道横梁22弯曲变形，轨道横梁22上开设有第一减重孔222，减轻轨道横梁22的重量。
参照图4，两个导向条23分别通过焊接固定于两个轨道垫板21的上侧，且导向条23位于轨道垫板21的中间位置，导向条23是由扁钢杆与半圆杆焊接而成，导向条23的上部分结构为半圆形，且圆形半径小于电池系统中的滚轮322内槽宽度，使得滚轮322可在轨道垫板21上一定的左右活动空间，增强轨道的定位功能，同时半圆形结构可减少滚轮322在轨道上的摩擦，使换电过程更顺畅，导向条23的端部具有倾斜面，且倾斜面位于电池系统进入至轨道中的一侧，在电池系统进入到轨道中时，避免滚轮322进入轨道时，与导向条23发生碰撞，轨道垫板21两侧的侧边具有第二翻边211，且第二翻边211为沿轨道垫板21长度方向设置，第二翻边211向上设置，第二翻边211可增加轨道垫板21整体的强度，避免轨道垫板21弯曲变形。
参照图3与图6，轨道机构2与滚轮托架机构3的两侧分别共同设置有多个限位件，限位件包括C形限位块24与限位销34，C形限位块24固定于轨道机构2的轨道横梁22外侧，限位销34固定于滚轮托架机构3的安装板31外侧，在滚轮托架机构3移动时，C形限位块24与限位销34的互相配合，起到上下限位作用防止滚轮托架机构3跳动，C形限位块24的内侧加工有倒角，倒角的设置可使得限位销34能更加容易的进入到C形限位块24内，减小误差。
以上仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种商用车中置式快换电池系统，其特征在于：包括移动电池包组件与电池包安装组件；所述移动电池包组件滑动拆卸安装于电池包安装组件；
所述电池包安装组件包括车架、轨道机构与插座；所述轨道机构固定于车架上，所述插座安装于轨道机构的内端部；
所述移动电池包组件包括电池包机构、高压箱与滚轮托架机构；所述电池包机构与高压箱均固定于滚轮托架机构上，所述高压箱与插座电力对接。
2.根据权利要求1所述的一种商用车中置式快换电池系统，其特征在于，所述轨道机构包括多个轨道横梁、两个轨道垫板、两个导向条；多个所述轨道横梁并列固定于车架上，两个所述轨道垫板对称固定于多个轨道横梁的上侧，且两个所述轨道垫板沿车架的长度方向设置，两个所述导向条分别固定于两个轨道垫板的上侧。
3.根据权利要求2所述的一种商用车中置式快换电池系统，其特征在于，所述轨道横梁的侧边具有第一翻边，且所述第一翻边为沿轨道横梁长度方向设置，所述轨道垫板两侧的侧边具有第二翻边，且所述第二翻边为沿轨道垫板长度方向设置；所述轨道横梁上开设有第一减重孔。
4.根据权利要求1所述的一种商用车中置式快换电池系统，其特征在于，所述滚轮托架机构包括两个安装板、两个滑动架与连接架；两个所述滑动架分别固定于两个安装板的下侧，两个所述安装板通过连接架固定。
5.根据权利要求4所述的一种商用车中置式快换电池系统，其特征在于，所述滑动架包括安装条与多个滚轮；安装条固定于安装板的下侧，多个所述滚轮均转动安装于安装条上，位于所述安装条端部相邻两个滚轮的间距小于位于安装条中部相邻两个滚轮的间距。
6.根据权利要求4所述的一种商用车中置式快换电池系统，其特征在于，所述连接架包括多个横杆与多个斜杆，多个所述横杆的两端分别固定于两个安装条，所述斜杆的两端分别固定于端部的横杆与安装板。
7.根据权利要求1所述的一种商用车中置式快换电池系统，其特征在于，所述轨道机构与滚轮托架机构的两侧分别共同设置有多个限位件，所述限位件包括C形限位块与限位销，所述C形限位块固定于轨道机构的外侧，所述限位销固定于滚轮托架机构的外侧，所述C形限位块的内侧加工有倒角。
8.根据权利要求1所述的一种商用车中置式快换电池系统，其特征在于，所述电池包机构包括两个电池箱、连接板与两个支撑架；两个所述支撑架分别安装于两个电池箱的底部，所述连接板用于连接两个电池箱。
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