CN116080594A - 插销式快换汽车电池包的快换方法 - Google Patents

插销式快换汽车电池包的快换方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种插销式快换汽车电池包的快换方法，涉及电动汽车的技术领域。本发明的插销式快换汽车电池包的快换方法，所述汽车设置有车身端锁开启机构，所述电池包包括设置在电池包侧端的电池端锁止机构，还设置有电池包举升机构和电池包预紧保护结构；所述电池包举升机构包括第一举升台和第二举升台，所述第二举升台上设置有与所述电池端锁止机构配合的电池端开启销和与所述车身端锁开启机构配合的车身端开启销，并且所述电池端开启销的高度高于所述车身端开启销的高度。本发明的快换方法通过电池包举升机构实现电池包与新能源车身的拆卸和锁紧过程，通过简单的升降控制即可实现电池包的快换和安装，显著缩短了电池包的更换时间。

Description

插销式快换汽车电池包的快换方法
技术领域
本发明涉及电动汽车的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种插销式快换汽车电池包的快换方法。
背景技术
电动汽车替代燃油车已经成为未来汽车发展的必然方向。虽然目前电动汽车的续航里程已经达到了500km-700km，但目前的电动汽车的电池充电时间通常比较长，而更换电池包成为解决充电时间长的一个有效方案。然而，电动汽车的电池包体积大、重量大，如果电池包与新能源车身的连接结构过于复杂，将导致换电效率低下，可靠性高。例如，利用螺栓紧固拆卸电池包的方式，存在拆卸复杂，更换效率低的问题；而如果采用电信号插销的装配结构，又需要单独的电系统结构，将导致成本显著增高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种插销式快换汽车电池包的快换方法。
本发明的插销式快换汽车电池包的快换方法，所述汽车设置有车身端锁开启机构，所述电池包包括设置在电池包侧端的电池端锁止机构，还设置有电池包举升机构和电池包预紧保护结构；所述电池包举升机构包括第一举升台和第二举升台，所述第二举升台上设置有与所述电池端锁止机构配合的电池端开启销和与所述车身端锁开启机构配合的车身端开启销，并且所述电池端开启销的高度高于所述车身端开启销的高度；
所述电池端锁止机构包括前堵盖、止位推杆、锁止弹簧、复位弹簧、后堵盖、电池端壳体、止位滑块和插销；所述前堵盖、止位推杆、止位滑块和后堵盖设置在所述电池端壳体内，所述止位滑块内设置有插销，所述插销的后端设置有锁止弹簧，所述止位滑块邻近所述后堵盖设置，所述止位滑块和后堵盖之间设置通过复位弹簧连接；所述止位推杆邻近所述前堵盖设置，所述止位推杆的下方设置有与所述电池端开启销配合的推杆斜面；所述电池端壳体的侧面上设置有允许所述插销通过的电池端壳体插销孔；
所述车身端锁开启机构包括车身端壳体，所述车身端壳体内设置有车身端推杆、前堵盖和后堵盖，所述车身端推杆设置在所述前堵盖和后堵盖之间，而所述车身端推杆与所述后堵盖之间通过复位弹簧连接，所述车身端推杆的下端设置有与所述车身端开启销配合的推杆斜面；并且所述车身端壳体的侧面上设置有允许所述插销通过的车身端壳体插销孔；
所述电池包预紧保护结构包括设置在电池包安装支架下表面的金属止位块和橡胶缓冲块。
所述电池包的安装方法如下：将开启销插入电池端锁止机构，止位推杆后退，电池端复位弹簧压缩，电池端锁机构打开；然后将所述电池包和第一举升台举升，电池包安装到位，在电池端锁止机构的电池端复位弹簧和车身端锁开启机构的车身端复位弹簧的作用下完成电池端锁止机构和车身端锁开启机构的复位锁紧，第一举升台和第二举升台同时落下，并将电池包举升机构复位回到初始位置；
所述电池包的拆卸方法如下：将第一举升台和第二举升台同时举升，当第一举升台与金属止位块接触时，第一举升台上升停止上升；第二举升台的插销插入电池端锁止机构，止位推杆后退，电池端复位弹簧压缩，电池端锁机构打开；第二举升台继续上升，车身端锁开启机构打开。
其中，所述车身端锁开启机构的打开过程如下：车身端开启销先接触车身端推杆，第二举升台继续上升，车身端推杆后退、车身端复位弹簧压缩，第二举升台继续升举后停止，车身端锁开启机构打开插销通过锁止弹簧的压缩回弹使得插销回退到电池端锁止机构中；随后第一举升台与第二举升台同时落下，恢复到初始位置，电池包拆卸完成。
其中，所述第二举升台设置在所述第一举升台的外周，并且所述第二举升台有多个并且对应所述电池端锁止机构和车身端锁开启机构设置。
其中，所述前堵盖固定在所述电池端壳体的前端，所述后堵盖固定在所述电池端壳体的后端。
其中，所述前堵盖、后堵盖和所述电池端壳体的下表面与电池包安装支架通过螺栓连接。
其中，所述电池包安装支架和所述电池端壳体的下表面上设置有允许所述电池端开启销通过的通孔。
其中，所述前堵盖和后堵盖与所述车身端壳体固定连接，而所述前堵盖、后堵盖和车身端壳体的下表面与车身侧通过紧固螺栓连接。
其中，所述车身侧和所述车身端壳体的下表面设置有允许所述车身端开启销通过的通孔。
其中，所述橡胶缓冲块内设置有预紧弹簧。
其中，所述橡胶缓冲块通过注塑预埋的紧固螺栓和螺母固定在所述电池包安装支架下表面。
与现有技术相比，本发明的插销式快换汽车电池包的快换方法具有以下有益效果：
本发明的快换方法通过电池包举升机构实现电池包与新能源车身的拆卸和锁紧过程，通过简单的升降控制即可实现电池包的快换和安装，显著缩短了电池包的更换时间。
附图说明
图1为实施例1的插销式快换汽车电池包与新能源车身的连接结构的布置位置图；
图2为实施例1的连接结构中的锁机构的外观示意图；
图3为实施例1的连接结构中的电池端锁止机构与车身端锁开启机构的配合示意图；
图4为实施例1的连接结构中的电池端锁止机构的内部截面示意图；
图5为实施例1的连接结构中的车身端锁开启机构的内部截面示意图；
图6为实施例1的连接结构中的电池端锁止机构的整体结构图；
图7为实施例1的连接结构中的电池端锁止机构的拆解结构图；
图8为实施例1的连接结构中的车身端锁开启机构的整体结构图；
图9为实施例1的连接结构中的车身端锁开启机构的拆解结构图；
图10为实施例1的连接结构中的电池包预紧保护机构的示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明的插销式快换汽车电池包的快换方法做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
图1示出了本实施例的插销式快换汽车电池包的快换方法中的连接结构中各部件的平面布置位置图。所述连接结构包括设置在电池包50侧端的电池端锁止机构10、设置在车身侧60的车身端锁开启机构20、电池包举升机构30和电池包预紧保护结构40。本发明的连接结构是通过弹簧的回弹，将电池端锁止机构10的插销插进车身端锁开启机构20的插销孔里，实现电池包的与车身的连接；电池包的四周设置有电池包预紧保护结构40，以保证电池包的紧固和稳定并且用于限位防止举升台的过分举升而压坏电池包预紧保护结构40中的减震橡胶和预紧弹簧；如图2所示，所述电池包举升机构30包括第一举升台(图中未示出)和第二举升台33，第一举升台用于电池包的托举，第一举升台和第二举升台配合实现电池包的安装拆卸，第二举升台和第一举升台。所述第一举升台为常规的举升结构，其用于电池包的托举，所述第二举升台33上设置有与所述电池端锁止机构10配合的电池端开启销31和与所述车身端锁开启机构20配合的车身端开启销32，所述电池端开启销31的高度高于所述车身端开启销32的高度。本发明通过设置第二举升台33，并且使得所述电池端开启销31的高度高于所述车身端开启销32的高度，从而可以达到延时的效果从而可以完成电池端和车身端的锁机构的依次动作。结合图3-9所示，所述电池端锁止机构10包括前堵盖11、止位推杆12、锁止弹簧13、电池端复位弹簧14、后堵盖15、电池端壳体16、止位滑块17和插销18。所述前堵盖11、止位推杆12、止位滑块17和后堵盖15设置在所述电池端壳体16内，所述止位滑块17内设置有插销18，所述插销18的后端设置有锁止弹簧13，所述止位滑块17邻近所述后堵盖15设置，所述止位滑块17和后堵盖15之间设置通过电池端复位弹簧14连接。所述止位推杆12邻近所述前堵盖11设置，所述前堵盖11通过螺栓固定在所述电池端壳体16的前端，所述后堵盖15通过螺栓固定在所述电池端壳体16的后端。所述前堵盖11、后堵盖15和所述电池端壳体16的下表面与电池包安装支架51通过紧固螺栓连接。所述止位推杆12的下方设置有与所述电池端开启销31配合的推杆斜面。如图4所示，所述电池包安装支架51和所述电池端壳体16的下表面上设置有允许所述电池端开启销31通过的通孔。所述电池端壳体16的侧面上设置有电池端插销孔。所述车身端锁开启机构20包括车身端壳体24，所述车身端壳体24内设置有车身端推杆25、前堵盖21和后堵盖22，所述车身端推杆25设置在所述前堵盖21和后堵盖22之间，而所述车身端推杆25与所述后堵盖22之间通过车身端复位弹簧23连接。所述前堵盖21和后堵盖22通过螺栓与所述车身端壳体24固定连接，而所述前堵盖21、后堵盖22和车身端壳体24的下表面与车身侧60通过紧固螺栓连接。所述车身端推杆25的下端设置有与所述车身端开启销32配合的推杆斜面。所述车身端壳体24上设置有允许所述插销通过的车身端插销孔。如图5所示，所述车身侧60和所述车身端壳体24的下表面设置有允许所述车身端开启销32通过的通孔。如图10所示，在所述电池包安装支架51的下表面设置有电池包预紧保护结构40，所述电池包预紧保护结构40包括设置在所述电池包安装支架51上表面的金属止位块41和橡胶缓冲块43，所述橡胶缓冲块43内设置有预紧弹簧42，所述橡胶缓冲块43通过注塑预埋的紧固螺栓44和螺母45固定在所述电池包安装支架51上表面。所述橡胶缓冲块43的高度大于所述金属止位块41的高度，可以使得所述橡胶缓冲块43首先与车身侧接触提供缓冲保护。所述电池包预紧保护结构40可以起到限制电池包举升高度的作用，可以保证电池包的举升高度相对稳定。在所述电池包安装支架51上表面设置的金属止位块41和橡胶缓冲块43可以给所述电池包提供缓冲保护，防止电池包发生磕碰等意外，在电池包与车身侧完成安装后为压紧作态增加电池锁止机构插销的锁紧力，防止电池包的脱开。
本实施例的插销式快换汽车电池包的快换方法如下：
电池包安装：开启销31插入电池端锁止机构，止位推杆12后退，电池端复位弹簧14压缩，电池端锁机构打开；然后将所述电池包和第一举升台举升，电池包上升并使得所述电池包预紧保护结构40中的橡胶缓冲块43、预紧弹簧42压缩，第一举升台触碰到金属止位块41后，电池包安装到位，在电池端锁止机构10的电池端复位弹簧14和车身端锁开启机构20的车身端复位弹簧23的作用下完成电池端锁止机构10和车身端锁开启机构20的复位锁紧，第一举升台和第二举升台同时落下，并将电池包举升机构复位回到初始位置。本实施例中，插销18通过锁止弹簧13的作用实现伸缩运动，车身端推杆25与插销18的接触面为斜面，车身端推杆25的移动可达到顶出插销18的效果。
电池包拆卸：首先将第一举升台和第二举升台同时举升，当第一举升台与金属止位块41接触时，第一举升台上升停止上升；第二举升台的插销31插入电池端锁止机构，止位推杆12后退，电池端复位弹簧14压缩，电池端锁机构打开；第二举升台33继续上升预设距离(例如25mm)通过车身端锁开启机构20打开。车身端锁开启机构20具体的打开过程如下，车身端开启销32先接触车身端推杆25，第二举升台33继续上升，车身端推杆25后退、车身端复位弹簧23压缩，第二举升台33继续升举预定距离(例如25mm)后停止，车身端锁开启机构打开插销18通过锁止弹簧13的压缩回弹使得插销回退到电池端锁止机构中；随后第一举升台与第二举升台33同时落下，恢复到初始位置，电池包拆卸完成。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：
所述汽车设置有车身端锁开启机构，所述电池包包括设置在电池包侧端的电池端锁止机构，还设置有电池包举升机构和电池包预紧保护结构；所述电池包举升机构包括第一举升台和第二举升台，所述第二举升台上设置有与所述电池端锁止机构配合的电池端开启销和与所述车身端锁开启机构配合的车身端开启销，并且所述电池端开启销的高度高于所述车身端开启销的高度；
所述电池端锁止机构包括前堵盖、止位推杆、锁止弹簧、复位弹簧、后堵盖、电池端壳体、止位滑块和插销；所述前堵盖、止位推杆、止位滑块和后堵盖设置在所述电池端壳体内，所述止位滑块内设置有插销，所述插销的后端设置有锁止弹簧，所述止位滑块邻近所述后堵盖设置，所述止位滑块和后堵盖之间设置通过复位弹簧连接；所述止位推杆邻近所述前堵盖设置，所述止位推杆的下方设置有与所述电池端开启销配合的推杆斜面；所述电池端壳体的侧面上设置有允许所述插销通过的电池端壳体插销孔；
所述车身端锁开启机构包括车身端壳体，所述车身端壳体内设置有车身端推杆、前堵盖和后堵盖，所述车身端推杆设置在所述前堵盖和后堵盖之间，而所述车身端推杆与所述后堵盖之间通过复位弹簧连接，所述车身端推杆的下端设置有与所述车身端开启销配合的推杆斜面；并且所述车身端壳体的侧面上设置有允许所述插销通过的车身端壳体插销孔；
所述电池包预紧保护结构包括设置在电池包安装支架下表面的金属止位块和橡胶缓冲块；
所述电池包的安装方法如下：将开启销插入电池端锁止机构，止位推杆后退，电池端复位弹簧压缩，电池端锁机构打开；然后将所述电池包和第一举升台举升，电池包安装到位，在电池端锁止机构的电池端复位弹簧和车身端锁开启机构的车身端复位弹簧的作用下完成电池端锁止机构和车身端锁开启机构的复位锁紧，第一举升台和第二举升台同时落下，并将电池包举升机构复位回到初始位置；
所述电池包的拆卸方法如下：将第一举升台和第二举升台同时举升，当第一举升台与金属止位块接触时，第一举升台上升停止上升；第二举升台的插销插入电池端锁止机构，止位推杆后退，电池端复位弹簧压缩，电池端锁机构打开；第二举升台继续上升，车身端锁开启机构打开。
2.根据权利要求1所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述车身端锁开启机构的打开过程如下：车身端开启销先接触车身端推杆，第二举升台继续上升，车身端推杆后退、车身端复位弹簧压缩，第二举升台继续升举后停止，车身端锁开启机构打开插销通过锁止弹簧的压缩回弹使得插销回退到电池端锁止机构中；随后第一举升台与第二举升台同时落下，恢复到初始位置，电池包拆卸完成。
3.根据权利要求1或2所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述第二举升台设置在所述第一举升台的外周，并且所述第二举升台有多个并且对应所述电池端锁止机构和车身端锁开启机构设置。
4.根据权利要求1或2所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述前堵盖固定在所述电池端壳体的前端，所述后堵盖固定在所述电池端壳体的后端。
5.根据权利要求4所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述前堵盖、后堵盖和所述电池端壳体的下表面与电池包安装支架通过螺栓连接。
6.根据权利要求1或2所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述电池包安装支架和所述电池端壳体的下表面上设置有允许所述电池端开启销通过的通孔。
7.根据权利要求1或2所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述前堵盖和后堵盖与所述车身端壳体固定连接，而所述前堵盖、后堵盖和车身端壳体的下表面与车身侧通过紧固螺栓连接。
8.根据权利要求1或2所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述车身侧和所述车身端壳体的下表面设置有允许所述车身端开启销通过的通孔。
9.根据权利要求1或2所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述橡胶缓冲块内设置有预紧弹簧。
10.根据权利要求9所述的插销式快换汽车电池包的快换方法，其特征在于：所述橡胶缓冲块通过注塑预埋的紧固螺栓和螺母固定在所述电池包安装支架下表面。
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