CN115817266A - 一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件及应用，用于电池仓内电池包的拆卸与安装，包括：公头，所述公头的底部与所述电池包固接，所述公头顶面固接有固定裙，所述公头上滑动接触有移动裙，所述固定裙和所述移动裙反向设置；母头，所述母头固接在所述电池仓内腔顶面，所述母头中部开设有通道，所述母头底部周向等间距设置有若干伸缩卡钳，所述伸缩卡钳分别与所述固定裙和所述移动裙滑动接触，所述母头的底面开设有连接孔，所述连接孔与所述通道连通。本发明大大减少了电动汽车换电时间，可以在电动汽车换电站中推广使用。

Description

一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件及应用

技术领域

本发明涉及电动汽车关键技术领域，特别是涉及一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件及应用。

背景技术

在全球变暖，石油危机以及环境污染问题的不断出现的情况下，全球都开始倡导低碳出行的理念，而传统燃油车明显违背了这一理念，所以新能源汽车慢慢的映入人们眼帘。新能源汽车的发展大大的减少了汽车尾气的排放，在很大一定程度上减少了环境污染问题。截至2021年5月底，据中国汽车工业协会，我国新能源汽车保有量约580万辆，约占全球新能源汽车总量的50％。其中纯电动汽车在新能源汽车中占比达到70％以上，然而随之而来的就是充电问题，有些品类汽车即使有超级快充也需要一个小时的充电时间，有些品类汽车则没有超级快充，充满电需要十几个小时或者更长，当出现紧急情况或长途驾驶时汽车没有电是特别困扰的一件事。

为了应对充电时间长以及行驶里程短的问题，电动汽车产业推出了给电动汽车换电池包的运营模式。但是因为成本和技术问题，换电站分布并不广泛，且换电程序繁琐让电动汽车驾驶员体验感较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件及应用，以解决现有技术存在的问题，能够快速的安装和拆卸电动汽车电池包，为驾驶员提供良好的驾驶体验。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，用于可拆卸连接电池仓和电池包，包括：

公头，所述公头的底部与所述电池包固接，所述公头顶面固接有固定裙，所述公头上滑动接触有移动裙，所述固定裙和所述移动裙反向设置；

母头，所述母头固接在所述电池仓内腔顶面，所述母头中部开设有通道，所述母头底部周向等间距设置有若干伸缩卡钳，所述伸缩卡钳分别与所述固定裙和所述移动裙滑动接触，所述母头的底面开设有连接孔，所述连接孔与所述通道连通。

优选的，所述伸缩卡钳包括连接轴，所述连接轴的一端固接有限位块，所述连接轴的另一端固接有支撑台，所述支撑台一侧底部设置为倾斜面，所述连接轴的外壁上套设有弹簧。

优选的，所述母头底部外壁周向等间距开设有若干伸缩孔，若干所述伸缩孔均与所述通道连通设置，所述支撑台位于所述伸缩孔内，所述伸缩孔孔口处外壁通过垫圈与所述限位块抵接，所述伸缩孔孔口处内壁的顶部和底部分别固接有定位块，所述弹簧的两端分别与所述定位块和所述支撑台抵接。

优选的，所述支撑台顶面固接有凸块，所述凸块的截面设置为等边三角形结构，所述固定裙底面周向等间距开设有若干裙底卡槽，所述裙底卡槽与所述凸块形状适配。

优选的，所述公头包括底座，所述底座的底部与所述电池包固接，所述底座的顶面固接有插接轴，所述插接轴设置为圆柱形结构，所述固定裙固接在所述插接轴的顶面，所述移动裙套设在所述插接轴上，且所述移动裙内壁与所述插接轴外壁滑动接触。

优选的，所述固定裙外径、所述移动裙外径、所述通道内径和所述连接孔内径相等。

优选的，所述固定裙裙边角度为40°-50°，所述移动裙裙边角度为25°-35°。

优选的，所述支撑台的前倾斜面与水平面夹角为25°-35°。

一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件的应用，用于所述电池仓和所述电池包的安装和拆卸。

一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件的使用方法，包括如下步骤：

安装步骤：

将电池包放置在电池仓的正下方，使母头和公头位置对应；向上推举电池包，使固定裙通过连接孔并与支撑台底部抵接；继续向上推举电池包，使弹簧压缩，支撑台向外移动，直至固定裙通过若干支撑台围成的固定区域后支撑台复位，并实现凸块与裙底卡槽的卡接后，完成安装；

拆卸步骤：

向上推举电池包，使支撑台底部与移动裙顶部抵接，凸块与裙底卡槽脱离，直至移动裙通过若干支撑台围成的固定区域；向下移动电池包，使支撑台顶部与移动裙底部抵接，且移动裙顶面和固定裙底面抵接，直至移动裙和固定裙依次通过若干支撑台围成的固定区域后，完成拆卸。

本发明公开了以下技术效果：本发明用于电动汽车电池仓中的电池包的快速安装与拆卸，提高了电动车司机长途驾驶和应对突发情况时驾车的体验；可快速简便更换电池包，可以减少换电站中的工作人员，减少换电站的成本从而可以设置更多换电站，分布更加广泛；本发明组件结构简单且安装方便，可以与电动汽车和电池包配套生产，在生产线和运输过程中大大缩短了操作周期，便于实现工业化生产和推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中电动汽车与电池包的整体结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明内部的结构示意图；

图4为本发明的剖视图；

图5为本发明中公头的结构示意图；

图6为本发明中裙底卡槽的结构示意图；

图7为本发明中母头的结构示意图；

图8为本发明中伸缩卡钳的结构示意图；

图9为本发明中凸块的结构示意图；

其中，1、电池仓；2、母头；3、公头；4、电池包；20、定位块；21、伸缩卡钳；22、凸块；23、支撑台；24、弹簧；25、连接轴；26、限位块；27、垫圈；28、通道；29、连接孔；210、伸缩孔；31、固定裙；32、插接轴；33、移动裙；34、底座；35、裙底卡槽。

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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-9，本发明提供一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，用于电池仓1和电池包4的拆卸与安装，包括：

公头3，公头3的底部与电池包4固接，公头3顶面固接有固定裙31，公头3上滑动接触有移动裙33，固定裙31和移动裙33反向设置；

母头2，母头2固接在电池仓1内腔顶面，母头2中部开设有通道28，母头2底部周向等间距设置有若干伸缩卡钳21，伸缩卡钳21分别与固定裙31和移动裙33滑动接触，母头2的底面开设有连接孔29，连接孔29与通道28连通。

在进行电池仓1和电池包4的安装时，将电池包4放置在电池仓1的正下方，使母头2和公头3位置对应；向上推举电池包4，使固定裙31通过连接孔29并与伸缩卡钳21底部抵接；继续向上推举电池包4，伸缩卡钳21向外移动，直至固定裙31通过若干伸缩卡钳21围成的固定区域后伸缩卡钳21复位完成安装；在进行拆卸时，继续向上推举电池包4，使伸缩卡钳21底部与移动裙33顶部抵接，直至移动裙33通过若干伸缩卡钳21围成的固定区域；向下移动电池包4，使伸缩卡钳21顶部与移动裙33底部抵接，且移动裙33顶面和固定裙31底面抵接，直至移动裙33和固定裙31依次通过若干伸缩卡钳21围成的固定区域后，完成拆卸。本发明用于电动汽车电池仓1中的电池包4的快速安装与拆卸，提高了电动车司机长途驾驶和应对突发情况时驾车的体验；可快速简便更换电池包4，可以减少换电站中的工作人员，减少换电站的成本从而可以设置更多换电站，分布更加广泛；本发明组件结构简单且安装方便，可以与电动汽车和电池包4配套生产，在生产线和运输过程中大大缩短了操作周期，便于实现工业化生产和推广。

进一步优化方案，伸缩卡钳21包括连接轴25，连接轴25的一端固接有限位块26，连接轴25的另一端固接有支撑台23，支撑台23一侧底部设置为倾斜面，连接轴25的外壁上套设有弹簧24。

将支撑台23的底面设置为倾斜面，可以实现在进行电池包4拆卸时移动裙33可以与支撑台23的倾斜面滑动接触，推动支撑台23，使弹簧24压缩，支撑台23后移，移动裙33通过。设置的限位块26实现对连接轴25的限位作用。

进一步优化方案，母头2底部外壁周向等间距开设有若干伸缩孔210，若干伸缩孔210均与通道28连通设置，支撑台23位于伸缩孔210内，伸缩孔210孔口处外壁通过垫圈27与限位块26抵接，伸缩孔210孔口处内壁的顶部和底部分别固接有定位块20，弹簧24的两端分别与定位块20和支撑台23抵接。

设置的定位块20对弹簧24起到限位作用，实现支撑台23的伸缩动作。

进一步优化方案，支撑台23顶面固接有凸块22，凸块22的截面设置为等边三角形结构，固定裙31底面周向等间距开设有若干裙底卡槽35，裙底卡槽35与凸块22形状适配。

伸缩卡钳21的支撑台23上方固接有与裙底卡槽35相对应的凸块22，当电池安装时裙底卡槽35与凸块22相配对增强电池包4安装的稳固性。

进一步优化方案，公头3包括底座34，底座34的底部与电池包4固接，底座34的顶面固接有插接轴32，插接轴32设置为圆柱形结构，固定裙31固接在插接轴32的顶面，移动裙33套设在插接轴32上，且移动裙33内壁与插接轴32外壁滑动接触。

设置的移动裙33在插接轴32上滑动接触，在进行电池包4拆卸时进行位移。

进一步优化方案，固定裙31外径、移动裙33外径、通道28内径和连接孔29内径相等。

进一步优化方案，固定裙31裙边角度为40°-50°，移动裙33裙边角度为25°-35°。

固定裙31裙边角度为45°，移动裙33裙边角度为30°。

进一步优化方案，支撑台23的前倾斜面与水平面夹角为25°-35°。

支撑台23的前倾斜面与水平面夹角为30°。

一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件的应用，用于电池仓1和电池包4的安装和拆卸。

一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件的使用方法，包括如下步骤：

安装步骤：

将电池包4放置在电池仓1的正下方，使母头2和公头3位置对应；向上推举电池包4，使固定裙31通过连接孔29并与支撑台23底部抵接；继续向上推举电池包4，使弹簧24压缩，支撑台23向外移动，直至固定裙31通过若干支撑台23围成的固定区域后支撑台23复位，并实现凸块22与裙底卡槽35的卡接后，完成安装；

向电动汽车电池仓1中安装电池包4时，公头3沿着连接孔29向通道28内部运动。起初，公头3与伸缩卡钳21没有发生接触时，弹簧24处于放松状态，伸缩卡钳21在母头2中处于伸出状态；而后，公头3继续向上运动，固定裙31跟伸缩卡钳21的支撑台23接触，由于固定裙31从上至下直径逐渐增大，伸缩卡钳21被挤压沿径向向外运动，弹簧24也逐步被压缩；最后，固定裙31通过伸缩卡钳21，伸缩卡钳21由于弹簧24力作用恢复至原来位置，此时伸缩卡钳21的支撑台23与固定裙31的底部接触形成支撑和限位作用，且支撑台23上的凸块22与固定裙31底部的裙底卡槽35相契合起到加固电池包4与电池仓1的连接作用，从而完成电池包4安装过程。

拆卸步骤：

向上推举电池包4，使支撑台23底部与移动裙33顶部抵接，凸块22与裙底卡槽35脱离，直至移动裙33通过若干支撑台23围成的固定区域；向下移动电池包4，使支撑台23顶部与移动裙33底部抵接，且移动裙33顶面和固定裙31底面抵接，直至移动裙33和固定裙31依次通过若干支撑台23围成的固定区域后，完成拆卸。

从电动汽车电池仓1拆卸电池包4时，继续向上托举电池包4，公头3沿着通道28继续向上运动，首先，伸缩卡钳21的支撑台23与固定裙31的底部脱离接触，此时伸缩卡钳21仍处于伸出状态；其次，伸缩卡钳21与移动裙33上部接触，随着公头3上升，伸缩卡钳21受弹簧24作用把移动裙33抵到插接轴32底部，由于受到底座34的限位作用，移动裙33不会再下降，此时伸缩卡钳21就会受到移动裙33的挤压沿径向向外运动；而后，移动裙33通过伸缩卡钳21，伸缩卡钳21由于弹簧24力作用恢复至原来位置；最后，向下拉出电池包4，伸缩卡钳21会支撑着移动裙33向上运动直至固定裙31处，因移动裙33为反向安装，从上至下直径逐渐减小，移动裙33与固定裙31相遇处两裙底面相配合，两裙部形成密切衔接的双斜面，此时继续向下取出电池包4，伸缩卡钳21的支撑台23平滑经过移动裙33与固定裙31两裙部斜面形成的双斜面不会受到约束，公头3顺利从母头2中脱离，从而完成电池包4的拆卸。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，用于电池仓(1)和电池包(4)的拆卸与安装，其特征在于，包括：

公头(3)，所述公头(3)的底部与所述电池包(4)固接，所述公头(3)顶面固接有固定裙(31)，所述公头(3)上滑动接触有移动裙(33)，所述固定裙(31)和所述移动裙(33)反向设置；

母头(2)，所述母头(2)固接在所述电池仓(1)内腔顶面，所述母头(2)中部开设有通道(28)，所述母头(2)底部周向等间距设置有若干伸缩卡钳(21)，所述伸缩卡钳(21)分别与所述固定裙(31)和所述移动裙(33)滑动接触，所述母头(2)的底面开设有连接孔(29)，所述连接孔(29)与所述通道(28)连通。

2.根据权利要求1所述的一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，其特征在于：所述伸缩卡钳(21)包括连接轴(25)，所述连接轴(25)的一端固接有限位块(26)，所述连接轴(25)的另一端固接有支撑台(23)，所述支撑台(23)一侧底部设置为倾斜面，所述连接轴(25)的外壁上套设有弹簧(24)。

3.根据权利要求2所述的一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，其特征在于：所述母头(2)底部外壁周向等间距开设有若干伸缩孔(210)，若干所述伸缩孔(210)均与所述通道(28)连通设置，所述支撑台(23)位于所述伸缩孔(210)内，所述伸缩孔(210)孔口处外壁通过垫圈(27)与所述限位块(26)抵接，所述伸缩孔(210)孔口处内壁的顶部和底部分别固接有定位块(20)，所述弹簧(24)的两端分别与所述定位块(20)和所述支撑台(23)抵接。

4.根据权利要求3所述的一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，其特征在于：所述支撑台(23)顶面固接有凸块(22)，所述凸块(22)的截面设置为等边三角形结构，所述固定裙(31)底面周向等间距开设有若干裙底卡槽(35)，所述裙底卡槽(35)与所述凸块(22)形状适配。

5.根据权利要求4所述的一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，其特征在于：所述公头(3)包括底座(34)，所述底座(34)的底部与所述电池包(4)固接，所述底座(34)的顶面固接有插接轴(32)，所述插接轴(32)设置为圆柱形结构，所述固定裙(31)固接在所述插接轴(32)的顶面，所述移动裙(33)套设在所述插接轴(32)上，且所述移动裙(33)内壁与所述插接轴(32)外壁滑动接触。

6.根据权利要求1所述的一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，其特征在于：所述固定裙(31)外径、所述移动裙(33)外径、所述通道(28)内径和所述连接孔(29)内径相等。

7.根据权利要求1所述的一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，其特征在于：所述固定裙(31)裙边角度为40°-50°，所述移动裙(33)裙边角度为25°-35°。

8.根据权利要求5所述的一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，其特征在于：所述支撑台(23)的前倾斜面与水平面夹角为25°-35°。

9.一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件的应用，根据权利要求1所述的一种可以快速更换电动汽车电池包的吊装组件，其特征在于：用于所述电池仓(1)和所述电池包(4)的安装和拆卸。

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