CN201530303U - 电动客车的动力电池箱机构及其电池箱更换系统 - Google Patents

电动客车的动力电池箱机构及其电池箱更换系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种电动客车的动力电池箱机构，所述动力电池箱机构包括：在底盘前部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在前桥的左后方和右后方；在底盘后部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在后桥的左后方和右后方；每个骨架结构均装配有大小相同的电池箱，所述骨架结构和所述电池箱之间通过屉式结构连接，以使所述电池箱从所述骨架结构上的滑道上方便地抽出与推入。该动力电池箱机构通过在底盘的前部和后部均匀、对称地布置电池箱，使得电动客车的前后轴载荷分配均衡，从而提高了操纵稳定性；而且电池箱被布置在底盘的前部和后部即不会挤压乘用空间，也不会过度占用气泵、空调压缩机等部件的空间。

Description

电动客车的动力电池箱机构及其电池箱更换系统
技术领域
本实用新型涉及一种动力电池箱机构，特别涉及一种电动客车的动力电池箱机构，属于电动汽车领域。
背景技术
电动汽车作为清洁、环保型绿色车辆，受到世界各国政府以及汽车生产商的极大关注，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的电动汽车必将成为21世纪的重要交通工具。其中，以纯电动汽车经历了较长阶段的发展，技术日臻成熟，相关的技术检测标准体系已经完善，并在美、日、欧等国家和地区得到商业化的推广应用，特别是在市政特殊用车、固定线路的公交车、公务车队用车和私人用车领域。
其中，纯电动客车由于电池组数量多，占用空间大，给整车的总体布置带来很大困难。目前，充电动客车采用了后置电池箱、在车厢内部布置电池箱等方法，结果导致了电池箱不能被方便、快速地更换；轴荷分配不合理，车辆重心偏后影响操作稳定性；后舱被电池占用导致气泵、空调压缩机的部件分散布置，制冷效果差，维护困难；乘用空间被压缩；骨架结构强度比传统车弱。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电池箱布局合理的动力电池箱机构，所述动力电池箱机构包括：
在底盘前部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在前桥的左后方和右后方；
在底盘后部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在后桥的左后方和右后方；
每个骨架结构均装配有大小相同的电池箱，所述骨架结构和所述电池箱之间通过屉式结构连接，以使所述电池箱从所述骨架结构上的滑道上方便地抽出与推入。
优选地，底盘后部的左、右两侧各装配有1个骨架结构，每个骨架结构中装配有2～4个电池箱，其中：当装配有2个电池箱时，该2个电池箱并排布置或上下布置；当装配有3个电池箱时，该3个电池箱以L形或反L形的形状布置；当装配有4个电池箱时，该4个电池箱以“田”字的形状布置。
优选地，所述电池箱上安装有自动锁止结构，用于自动地连接在所述骨架结构中。
优选地，所述电池箱的动力线和信号线具有自动插接线机构。
优选地，所述骨架结构上设置有一对滑道和搭桥柱座；所述滑道上安装有滑轮，以使所述电池箱从所述滑道上方便地抽出与推入，所述搭桥柱座方便于更换所述电池箱。
本实用新型的另一个目的是提供一种包括电动客车的动力电池箱机构的电池箱更换系统，所述电池箱更换系统包括：动力电池箱机构、电池箱更换设备和充电架；其中：
所述动力电池箱机构包括：在底盘前部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在前桥的左后方和右后方；在底盘后部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在后桥的左后方和右后方；每个骨架结构均装配有大小相同的电池箱，所述骨架结构和所述电池箱之间通过屉式结构连接，以使所述电池箱从所述骨架结构上的滑道上方便地抽出与推入；
所述电池箱更换设备包括：“田”字格式的两个伸缩臂，一个伸缩臂将所述骨架结构中装配的电池箱拉出与推入，另一个伸缩臂将所述充电架中的电池箱拉出与推入；每个伸缩臂上设有搭桥柱和推拉装置，所述搭桥柱用于对接所述骨架结构和充电架，所述推拉装置用于将电池箱推拉至所述伸缩臂上；
所述充电架包括电池舱架，所述电池舱架用于放置电池箱。
优选地，所述动力电池箱机构和充电架分别设置有搭桥柱座，以便与所述伸缩臂的搭桥柱对接。
优选地，所述电池箱更换设备的左、右部各设有2个工位。
优选地，所述电动客车设有车辆定位系统，用于自动循迹找到并定位电池箱的更换位置。
优选地，所述电池箱更换设备还设置有旋转平台，所述旋转平台能够以0～360°旋转。
本实用新型所提供的电动客车的动力电池箱机构通过在底盘的前部和后部均匀、对称地布置电池箱，使得电动客车的前后轴载荷分配均衡，从而提高了操纵稳定性；而且电池箱被布置在底盘的前部和后部即不会挤压乘用空间，也不会过度占用气泵、空调压缩机等部件的空间，影响制冷效果以及气泵、空调压缩机等部件的维护。同时，骨架结构与电池箱之间通过屉式结构连接，从而电池箱能方便地从骨架结构中抽出和推入骨架结构中，实现了电池箱的快速更换，因此具有操作简便，保养维修方便，续驶里程长的优点。
附图说明
图1为本实用新型的电动客车的动力电池箱机构的主视图；
图2为本实用新型的电动客车的动力电池箱机构的俯视图；
图3为在四个工位同时更换电池箱的俯视图；
图4为从车头往后看四个工位同时更换电池箱的示意图；
图5为从车尾往前看四个工位同时更换电池箱的示意图；
图6为图3的沿A-A方向的剖视图；
图7为图3的沿B-B方向的剖视图。
附图标记说明如下：
第1批电池箱1、第2批电池箱2、第3批电池箱3、第4批电池箱4、客车车体5、电池箱更换设备6、伸缩臂7、充电架8。
具体实施方式
为使贵审查员能进一步了解本实用新型的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非限定本实用新型。
请参见图1和图2，图1为本实用新型的电动客车的动力电池箱机构的主视图，图2为本实用新型的电动客车的动力电池箱机构的俯视图。如图1和图2所示，本实用新型所提供的动力电池箱机构包括：在底盘前部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在前桥的左后方和右后方；在底盘后部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在后桥的左后方和右后方；每个骨架结构均装配有大小相同的电池箱1-4，所述骨架结构和所述电池箱1-4之间通过屉式结构连接，以使所述电池箱1-4从所述骨架结构上的滑道上方便地抽出与推入。所述动力电池箱机构通过在底盘的前部和后部均匀、对称地布置电池箱，使得电动客车的前后轴载荷分配均衡，从而提高了操纵稳定性；而且电池箱被布置在底盘的前部和后部即不会挤压乘用空间，也不会过度占用气泵、空调压缩机等部件的空间，影响制冷效果以及气泵、空调压缩机等部件的维护。
作为本实用新型的一种优选实施方式，可以根据电动客车的载客量、行驶里程等实际情况，装配不同数目的电池箱。例如在底盘后部的左、右两侧各装配有1个骨架结构，每个骨架结构中装配有2～4个电池箱。其中，当装配有2个电池箱时，该2个电池箱并排布置或上下布置；当装配有3个电池箱时，该3个电池箱以L形或反L形的形状布置；当装配有4个电池箱时，该4个电池箱以“田”字的形状布置。当然，如果底盘后部有足够空间可以利用的话，可以在底盘后部的左、右两侧各装配有2个、甚至更多的骨架结构，每个骨架结构中以上述方式装配有2～4个电池箱。同时，在底盘前部的左、右两侧也可以各装配1个或多个骨架结构，每个骨架结构中以上述方式装配有2～4个电池箱。当电动客车只需行驶较近的距离时，每个骨架结构只需装配2个电池箱，这样不仅能满足电动客车对动力的需求，还能因装配较少的电池箱而减少车身的重量。
作为本实用新型的另一种优选实施方式，在所述骨架结构上设置有一对滑道和搭桥柱座。安装上一对滑道后可以在一定程度上减少电池箱1-4与所述骨架结构之间的摩擦力，但是还不能十分方便的将电池箱1-4从所述骨架结构中抽出或者推入到所述骨架结构中。为了解决这个问题，可以在所述滑道上安装滑轮，通过所述滑轮的滚动可以极大地减少电池箱1-4与所述滑道之间的摩擦力，这样只需要施加很小的力就可以将电池箱1-4从所述骨架结构中抽出或者推入到所述骨架结构中。在所述骨架结构上设置搭桥柱座是为了便于更换电池箱。在用于更换电池箱的伸缩臂上设置有搭桥柱和推拉装置，所述骨架结构上的搭桥柱座可以与所述伸缩臂的搭桥柱对接，这样的对接比将所述伸缩臂的搭桥柱直接对接到所述骨架结构上更稳固，从而便于所述推拉装置将电池箱1-4推拉至所述伸缩臂上。
作为本实用新型的另一种优选实施方式，在电池箱1-4上安装有自动锁止结构，将电池箱1-4推入所述骨架结构后，所述自动锁止结构可以自动地将电池箱1-4连接并固定在所述骨架结构中。这是因为当路况较差时，该电动客车的底盘会随之颠簸，电池箱1-4可能会从所述骨架结构中掉落。在电池箱1-4上安装自动锁止结构后可以避免这种现象发生，因此当电动客车的电池箱具有自动锁止结构时，该电动客车可以在各种路况的路面上行驶，扩大了其应用范围。
作为本实用新型的另一种优选实施方式，电池箱1-4的动力线和信号线具有自动插接线机构，将电池箱1-4推入所述骨架结构后，所述自动插接线机构能自动使电池箱1-4的动力线和信号线与电驱动系统的连接端口连接，从而使电池箱1-8处于工作状态，而无需人工启动。
请参见图3、图4和图5，图3为在四个工位同时更换电池箱的俯视图，图4为从车头往后看四个工位同时更换电池箱的示意图，图5为从车尾往前看四个工位同时更换电池箱的示意图。本实用新型还提供了一种包括所述电动客车的动力电池箱机构的电池箱更换系统，如图3、图4、图5所示，所述电池箱更换系统包括：动力电池箱机构、电池箱更换设备6和充电架8。其中，所述动力电池箱机构包括：在底盘前部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在前桥的左后方和右后方；在底盘后部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在后桥的左后方和右后方；每个骨架结构均装配有大小相同的电池箱1-4，所述骨架结构和所述电池箱1-4之间通过屉式结构连接，以使所述电池箱1-4从所述骨架结构上的滑道上方便地抽出与推入。
所述电池箱更换设备6包括：“田”字格式的两个伸缩臂7，一个伸缩臂7将所述骨架结构中装配的电池箱1-4拉出与推入，另一个伸缩臂7将所述充电架中的电池箱拉出与推入；每个伸缩臂7上设有搭桥柱和推拉装置，所述搭桥柱用于对接所述骨架结构和充电架8，所述推拉装置用于将电池箱1-4推拉至所述伸缩臂7上。
所述充电架8包括电池舱架，所述电池舱架用于放置电池箱。
作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述电动客车设有车辆定位系统，用于自动循迹找到并定位电池箱的更换位置。在该电池箱更换系统的电池箱更换设备6中还可以设置有旋转平台，该旋转平台能够以0～180°旋转，最好能够以0～360°旋转。当电池箱更换设备6从骨架结构中取出用完的电池箱，并从充电架8上的电池舱架中取出充好电的电池箱时，可通过旋转平台进行180°旋转，将充好电的电池箱推入骨架结构，并将用完的电池箱推入电池舱架。
本实用新型的电池箱更换系统通过以下方式进行工作：当电动车辆进站停到指定位置后，电池箱更换系统自动循迹找到车体一侧的电池箱的位置，以上步骤通过车辆定位系统完成，如果不使用车辆定位系统，则需要人工完成上述步骤。同时电池箱更换系统的两个伸缩臂分别对正车体上的骨架结构和充电架上的电池舱架，并将伸缩臂从托架上伸出一段距离使伸缩臂上的搭桥柱分别插入骨架结构和电池舱架，使伸缩臂上的滚轮平面分别与骨架结构和电池舱架上的滚轮平面保持一致。然后伸缩臂上的推拉装置将电池箱拉至伸缩臂上，此时电池箱更换系统中的举升臂将根据拉动电池箱时车体高度的变化来调整托架的高度，使伸缩臂的滚轮平面始终与骨架结构和电池舱架上的滚轮平面保持一致。在电池箱被拉出后，伸缩臂和电池箱一同回到伸缩臂在托架上的原始位置。此时另一侧的伸缩臂以同样的方式从电池舱架上取出已充好电的电池箱，旋转平台进行180度旋转，将充好电的电池箱与车上的骨架结构对正。同时伸缩臂重复取电池箱的动作，伸动伸缩臂，将搭桥柱插入骨架结构，再将充好电的电池箱推入骨架结构内。此时，电池箱的自动锁止结构自动地将电池箱连接并固定在骨架结构中，自动插接线机构自动地使电池箱的动力线和信号线与电驱动系统的连接端口连接，从而使电池箱处于工作状态。另一侧伸缩臂也同时将更换下来的电池箱推入充电架上的电池舱架中，然后伸缩臂缩回到在托架上的原始位置。由此可见，本实用新型所提供的电池箱更换系统在不需要人力的情况下，依靠电池箱更换设备完成了电池箱的快速更换。
作为本实用新型的另一种优选实施方式，动力电池箱机构和充电架8上分别设置有搭桥柱座，以便与伸缩臂7的搭桥柱对接。这样的对接比将伸缩臂7上的搭桥柱直接对接到骨架结构和充电架上的电池舱架上更稳固，从而便于推拉装置将电池箱1-4推拉至伸缩臂7上。
作为本实用新型的另一种优选实施方式，在该电池箱更换系统的电池箱更换设备6的左、右部各设有2个工位。这样在更换电动客车的电池箱时，在电动客车的左右两侧各设置一个电池箱更换设备6，一次可以更换四个电池箱，从而加快了更换电池的速度。
需要声明的是，上述实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供的技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本实用新型的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种电动客车的动力电池箱机构，其特征在于，所述动力电池箱机构包括：
在底盘前部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在前桥的左后方和右后方；
在底盘后部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在后桥的左后方和右后方；
每个骨架结构均装配有大小相同的电池箱(1、2、3、4)，所述骨架结构和所述电池箱(1、2、3、4)之间通过屉式结构连接，以使所述电池箱(1、2、3、4)从所述骨架结构上的滑道上方便地抽出与推入。
2.根据权利要求1所述的动力电池箱机构，其特征在于，底盘后部的左、右两侧各装配有1个骨架结构，每个骨架结构中装配有2～4个电池箱，其中：装配有2个电池箱，则该2个电池箱并排布置或上下布置；装配有3个电池箱，则该3个电池箱以L形或反L形的形状布置；装配有4个电池箱，则该4个电池箱以“田”字的形状布置。
3.根据权利要求2所述的动力电池箱机构，其特征在于，所述电池箱(1、2、3、4)上安装有自动锁止结构，用于自动地连接在所述骨架结构中。
4.根据权利要求3所述的动力电池箱机构，其特征在于，所述电池箱(1、2、3、4)的动力线和信号线具有自动插接线机构。
5.根据权利要求1，2或3所述的动力电池箱机构，其特征在于，所述骨架结构上设置有一对滑道和搭桥柱座；所述滑道上安装有滑轮，以使所述电池箱从所述滑道上方便地抽出与推入，所述搭桥柱座方便于更换所述电池箱。
6.一种包括权利要求1～5任一所述的电动客车的动力电池箱机构的电池箱更换系统，其特征在于，所述电池箱更换系统包括：动力电池箱机构、电池箱更换设备(6)和充电架(8)；其中：
所述动力电池箱机构包括：在底盘前部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在前桥的左后方和右后方；在底盘后部的左、右两侧分别装配有骨架结构，所述骨架结构设置在后桥的左后方和右后方；每个骨架结构均装配有大小相同的电池箱(1、2、3、4)，所述骨架结构和所述电池箱(1、2、3、4)之间通过屉式结构连接，以使所述电池箱(1、2、3、4)从所述骨架结构上的滑道上方便地抽出与推入；
所述电池箱更换设备(6)包括：“田”字格式的两个伸缩臂(7)，一个伸缩臂(7)将所述骨架结构中装配的电池箱(1、2、3、4)拉出与推入，另一个伸缩臂(7)将所述充电架中的电池箱拉出与推入；每个伸缩臂(7)上设有搭桥柱和推拉装置，所述搭桥柱用于对接所述骨架结构和充电架(8)，所述推拉装置用于将电池箱(1、2、3、4)推拉至所述伸缩臂(7)上；
所述充电架(8)包括电池舱架，所述电池舱架用于放置电池箱。
7.根据权利要求6所述的电池箱更换系统，其特征在于，所述动力电池箱机构和充电架(8)分别设置有搭桥柱座，以便与所述伸缩臂(7)的搭桥柱对接。
8.根据权利要求6所述的电池箱更换系统，其特征在于，所述电池箱更换设备(6)的左、右部各设有2个工位。
9.根据权利要求6或7所述的电池箱更换系统，其特征在于，所述电动客车设有车辆定位系统，用于自动循迹找到并定位电池箱的更换位置。
10.根据权利要求6或8所述的电池箱更换系统，其特征在于，所述电池箱更换设备(6)还设置有旋转平台，所述旋转平台能够以0～360°旋转。
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