CN217158485U - 一种动力电池快换结构及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池快换结构，该快换结构包括动力电池以及与动力电池可拆卸连接的快换梁部件；快换梁部件包括安装梁以及穿钉；安装梁上开设有安装孔；动力电池上设置有与安装孔配合的安装部；动力电池通过安装梁上开设的安装孔以及穿钉与安装梁可拆卸连接。由于动力电池上设置有与安装梁的安装孔相配合的安装部，从而可以快速定位、固定动力电池与安装梁，相对现有技术中先通过螺栓定位，再依次固定螺栓，节省了安装时间。在需要卸下动力电池时，只需拆除穿钉即可，同样节约了拆卸时间。

Description

一种动力电池快换结构及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆设计与制造领域，尤其涉及一种动力电池快换结构及电动汽车。

背景技术

近年来，由于化石能源储备下降以及环境污染等问题日益凸显，促使汽车领域的技术人员开发化石燃料的替代能源，因此一些技术人员将研发方向转向了电动汽车领域，相继攻克了电动汽车领域的核心技术难题，使得电动汽车行业在世界范围内得到了飞速发展，尤其在国内，更是把电动汽车作为未来汽车行业的主要研发方向。

动力电池作为电动汽车的储能装置，不仅为电动汽车的动力系统提供能源，而且还为汽车的空调系统、影音娱乐设备以及车载控制器等电子设备提供驱动能源；特别是，近些年电动汽车的域控系统的概念被提出以及逐步应用，使得电动汽车的可扩展性增加，进一步丰富了车载电子设备。

然而，受到动力电池容量的限制，以及动力电池还需要向电动汽车上的电子电气元件供电，导致电动汽车续驶里程较短，并且相对燃油汽车的加油时间，电动汽车的动力电池充电需要更长的时间(每次充电至少需要几个小时)，使得电动汽车续驶里程短的缺点显得尤为突出。

针对上述情况，为了提高电动汽车的续驶里程，相关技术人员提出了更换动力电池的方案，目前电动汽车的动力电池一般通过螺栓紧固在车身上(如图5所示)，优点是紧固牢靠，但是拆装一次的时间较长。

有鉴于此，提出了本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供了一种动力电池的快换结构，以快速更换电动汽车的动力电池。

本实用新型提供的动力电池快换结构包括动力电池以及与所述动力电池可拆卸连接的快换梁部件；所述快换梁部件包括安装梁以及穿钉；所述安装梁上开设有安装孔；所述动力电池上设置有与所述安装孔配合的安装部；所述动力电池通过所述安装梁上开设的安装孔以及穿钉与所述安装梁可拆卸连接。

本申请中，快换梁部件可以为独立设计，并安装在车身上，也可以与车身集成设计。在需要更换动力电池时，通过拆除穿钉以卸下动力电池，相对现有技术中拆除螺栓，拆除穿钉会更节省时间，拆下原动力电池后，由于动力电池上设置有与安装梁的安装孔相配合的安装部，从而可以快速定位、固定动力电池与安装梁，相对现有技术中先通过螺栓定位，再依次固定螺栓，节省了安装时间。实现了动力电池快换的目的。

进一步地，由于动力电池和安装梁上设置有便于定位的安装部和安装孔，还方便利用自动化机械进行更换动力电池，这样可以进一步缩短更换动力电池的时间。

优选的所述快换梁部件包括至少1个安装梁以及至少1个穿钉；所述穿钉上设置有外螺纹；所述安装梁上设置有沿其长度方向的通孔，且所述通孔内设置有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

具体的，安装梁和与其配合的穿钉的数量可以相同，穿钉穿过沿安装梁的长度方向设置的通孔将安装梁与动力电池固定，为了保证安装梁与动力电池连接稳固，穿钉和安装梁的通孔上还设置有相互配合的外螺纹和内螺纹。

其中，为了保证穿钉的刚强度，穿钉材质应满足GB/T1591-2018低合金高强度结构钢。进一步地，为了满足穿钉与通孔的配合公差和互换性，穿钉和通孔的加工精度等级需要在IT7以上。

优选的，所述安装梁上至少设置有1个安装孔，且所述安装孔与所述通孔垂直相交；所述安装部上设置有穿钉孔，以使穿钉能够穿过所述通孔以及所述穿钉孔固定所述动力电池和所述安装梁。

安装梁上设置的安装孔与安装梁上的通孔垂直相交，且安装部上设置有与安装梁上的通孔同向的穿钉孔，从而穿钉能够穿过通孔以及设置在安装部上的穿钉孔，将安装梁与动力电池固定。

优选的，所述外螺纹设置在所述穿钉的两端；所述内螺纹设置在所述通孔的两端。

穿钉的外螺纹设置在其两端，其中间受力处光滑平整没有纹路，从而可以提高穿钉的机械强度，使穿钉能够承受更大的扭矩，而且还可以加快拆装穿钉的速度。进一步地，与穿钉的外螺纹配合的内螺纹设置在通孔的两端，在保证固定穿钉的情况下，可以节省一定的加工成本。

优选的，所述安装孔为通孔或盲孔。

安装孔可以为通孔，也可以为盲孔。优选为通孔，方便安装动力电池时，对安装孔位置进行除尘操作。

优选的，所述安装部设置在所述动力电池的侧面上；所述安装部的设置有穿钉孔的一端凸出于所述动力电池的顶面，另一端不凸出于所述动力电池的底面。

安装部的设置有穿钉孔的一端凸出于动力电池的顶面，从而安装部能够插入安装梁的安装孔中，再通过穿钉将安装梁与动力电池固定，完成更换新的动力电池的操作；安装部的另一端不凸出于动力电池的底面，可以降低动力电池与其它部件磕碰的风险。

优选的，所述快换梁部件包括2个所述安装梁以及2个与所述安装梁配合的所述穿钉；所述安装孔的数量至少为2个，且设置在2个所述安装梁上。

本方案中，可以采用2个同尺寸的安装梁以及2个穿钉，安装孔分别设置在2个安装梁上，从而2个安装梁与动力电池固定连接后，可以保证动力电池快换结构更稳固，在一个较为优选的方案中，安装孔的数量为6个，即每个安装梁上设置有3个安装孔。

优选的，所述安装部的数量至少为2个，且设置在所述动力电池的一组相对的侧面上。

本方案中，安装部的数量与安装孔的数量相对应，且设置在动力电池的一组相对的侧面上，从而易于维持动力电池在水平向的受力平衡。需要说明的是安装孔和安装部的数量可以为奇数也可以为偶数，只需保证易于维持动力电池在水平向的受力平衡，不限制具体的组合方式。

优选的，位于所述动力电池的一个侧面上的所述安装部对称分布。

在较为优选的方案中，安装部关于其所在侧面的垂直方向的轴线对称分布，由于安装部设置在动力电池一组相对的侧面上，在两个侧面的安装部均关于其所在侧面的垂直方向的轴线对称分布，更利于维持动力电池受力平衡。

本实用新型还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括上述的动力电池快换结构。

其中，快换梁部件可以为独立设计，并安装在车身上；也可以与车身做集成设计。

综上所述，本实用新型提供了一种动力电池快换结构，该快换结构包括动力电池以及快换梁部件；快换梁部件包括安装梁以及穿钉；安装梁上开设有安装孔；动力电池上设置有与安装孔配合的安装部；从而只需拆除穿钉就可以快速拆下动力电池，而且通过安装孔与安装部的配合可以快速定位动力电池的安装位置，并通过安装穿钉将动力电池与安装梁固定，实现快速更换动力电池的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的一种动力电池快换结构的轴测图；

图2为本实用新型实施例提供的一种动力电池快换结构的侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种安装梁的轴测图；

图4为本实用新型实施例提供的一种安装梁的三视图；

图5为现有技术中动力电池的安装图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

安装梁--101；穿钉--201；动力电池--301；安装部--401。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

针对电动汽车存在续驶里程短的缺点，相关技术人员提出了通过更换动力电池以提高其续驶里程，然而现有的方案中动力电池是通过螺栓固定的，拆装一次的时间较长，因此本实用新型提出了一种动力电池快换结构以提高更换动力电池的速度。

下面结合参考图1-图4进行说明，该快换结构包括动力电池301以及与动力电池301可拆卸连接的快换梁部件；快换梁部件包括安装梁101以及穿钉201；安装梁101上开设有安装孔；动力电池301上设置有与安装孔配合的安装部401；动力电池301通过安装梁101上开设的安装孔以及穿钉201与安装梁101可拆卸连接。

作为进一步的优选实施方案，在上述方案的基础之上，本实用新型的具体实施例中，还可以包括如下一项或者多项的增加或组合；

快换梁部件包括至少1个安装梁101以及至少1个穿钉201；穿钉201上设置有外螺纹；安装梁101上设置有沿其长度方向的通孔，且通孔内设置有与外螺纹相配合的内螺纹。或安装梁101上至少设置有1个安装孔，且安装孔与通孔垂直相交；安装部401上设置有穿钉孔，以使穿钉201能够穿过通孔以及穿钉孔固定动力电池301和安装梁101。或外螺纹设置在穿钉201的两端；内螺纹设置在通孔的两端。或安装孔为通孔或盲孔。或安装部401设置在动力电池301的侧面上；安装部401的设置有穿钉孔的一端凸出于动力电池301的顶面，另一端不凸出于动力电池301的底面。或快换梁部件包括2个安装梁101以及2个与安装梁101配合的穿钉201；安装孔的数量至少为2个，且设置在2个安装梁101上。或安装部401的数量至少为2个，且设置在动力电池301的一组相对的侧面上。或位于动力电池301的一个侧面上的安装部401对称分布。

在一个优选的实施例中，动力电池快换结构包括动力电池301以及与动力电池301可拆卸连接的快换梁部件；快换梁部件包括2个安装梁101以及2个穿钉201；穿钉201的两端设置有外螺纹，安装梁101上设置有沿其长度方向的通孔，且通孔的两端设置有与穿钉201的外螺纹相配合的内螺纹；每个安装梁101上设置有3个安装孔，安装孔与通孔垂直相交，且2个安装梁101上的安装孔相互对应；动力电池301的一个侧面上设置有3个安装部401，其相对的另一个侧面也设置有3个安装部401，安装部401的排列方式为1个位于侧面的中部，另外两个靠近侧面的两端，进一步地安装部401的一端凸出于动力电池301的顶面，另一端不凸出于动力电池301的底面，安装部401的凸出的一端设置有与安装梁101的通孔同向的穿钉孔，从而在安装部401通过安装孔的引导，插入安装孔后，可以通过穿钉201将动力电池301和安装梁101固定，当需要换下动力电池301时，只需拆除穿钉201即可，从而实现了快速更快动力电池301的目的。

在另一个优选的实施例中，动力电池快换结构包括动力电池301以及与动力电池301可拆卸连接的快换梁部件；快换梁部件包括2个安装梁101以及2个穿钉201；穿钉201的两端设置有外螺纹，安装梁101上设置有沿其长度方向的通孔，且通孔的两端设置有与穿钉201的外螺纹相配合的内螺纹；每个安装梁101上设置有3个安装孔，3个安装孔的设置方式为，1个位于安装梁101的中部，另外2个安装孔位于安装梁101的两端，安装孔与通孔垂直相交，且2个安装梁101上的安装孔相互对应；动力电池301的一个侧面上设置有1个安装部401，其与安装梁101中部的安装孔相对应，相对的另一个侧面设置有2个安装部401，2个安装部401与安装梁101两端的安装孔相对应，进一步地安装部401的一端凸出于动力电池301的顶面，另一端不凸出于动力电池301的底面，安装部401的凸出的一端设置有与安装梁101的通孔同向的穿钉孔，从而在安装部401通过安装孔的引导，插入安装孔后，可以通过穿钉201将动力电池301和安装梁101固定。

在一些实施例中，动力电池快换结构包括动力电池301以及与动力电池301可拆卸连接的快换梁部件；快换梁部件包括2个安装梁101以及2个穿钉201；穿钉201的两端设置有外螺纹，安装梁101上设置有沿其长度方向的通孔，且通孔的两端设置有与穿钉201的外螺纹相配合的内螺纹；其中一个安装梁101上设置有3个安装孔，3个安装孔的设置方式为1个安装孔位于中部，另外2个安装孔靠近安装梁101的两端，另一个安装梁101上设置有2个安装孔，2个安装梁101平行设置后，5个安装孔可以围成一个等腰梯形。进一步地安装孔与通孔垂直相交；动力电池301的一个侧面上设置有3个安装部401，其相对的另一个侧面设置有2个安装部401，安装部401的设置位置与安装孔的位置相对应，且安装部401的一端凸出于动力电池301的顶面，另一端不凸出于动力电池301的底面，安装部401的凸出的一端设置有与安装梁101的通孔同向的穿钉孔，从而在安装部401通过安装孔的引导，插入安装孔后，可以通过穿钉201将动力电池301和安装梁101固定。

在其他一些实施例中，动力电池快换结构包括动力电池301以及与动力电池301可拆卸连接的快换梁部件；快换梁部件包括1个呈“工”字形的安装梁101以及2个穿钉201，其中安装梁101包括2个的辅助梁和连接2个辅助梁的连接梁；这样的设计可以预先将辅助梁进行定位，以方便与动力电池301进行连接，穿钉201的两端设置有外螺纹，辅助梁上设置有沿其长度方向的通孔，且通孔的两端设置有与穿钉201的外螺纹相配合的内螺纹；每个辅助梁上设置有3个安装孔，安装孔与通孔垂直相交，且2个辅助梁上的安装孔相互对应；动力电池301的一个侧面上设置有3个安装部401，其相对的另一个侧面也设置有3个安装部401，安装部401的排列方式为1个位于侧面的中部，另外两个靠近侧面的两端，进一步地安装部401的一端凸出于动力电池301的顶面，另一端不凸出于动力电池301的底面，安装部401的凸出的一端设置有与辅助梁的通孔同向的穿钉孔，从而在安装部401通过安装孔的引导，插入安装孔后，可以通过穿钉201将动力电池301和辅助梁固定。

在一些较为优选的实施例中，动力电池快换结构包括动力电池301以及与动力电池301可拆卸连接的快换梁部件；快换梁部件包括2个安装梁101以及2个穿钉201；穿钉201的两端设置有外螺纹，安装梁101上设置有沿其长度方向的通孔，且通孔的两端设置有与穿钉201的外螺纹相配合的内螺纹；每个安装梁101上设置有2个安装孔，安装孔与通孔垂直相交，且2个安装梁101上的安装孔相互对应；动力电池301的一个侧面上设置有2个安装部401，其相对的另一个侧面也设置有2个安装部401，安装部401的排列方式为将侧面等分，进一步地安装部401的一端凸出于动力电池301的顶面，另一端不凸出于动力电池301的底面，安装部401的凸出的一端设置有与安装梁101的通孔同向的穿钉孔，从而在安装部401通过安装孔的引导，插入安装孔后，可以通过穿钉201将动力电池301和安装梁101固定。

本实用新型还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括上述的动力电池快换结构。其中，快换梁部件可以为独立设计，并安装在车身上，也可以与车身做集成设计；需要卸下动力电池时，只需拆除穿钉即可，然后可以通过安装部401与安装孔的引导，利用穿钉201固定新更换的动力电池301与安装梁101，实现快速更换动力电池301的目的。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.动力电池快换结构，其特征在于，

所述动力电池快换结构包括动力电池以及与所述动力电池可拆卸连接的快换梁部件；

所述快换梁部件包括安装梁以及穿钉；

所述安装梁上开设有安装孔；

所述动力电池上设置有与所述安装孔配合的安装部；

所述动力电池通过所述安装梁上开设的安装孔以及穿钉与所述安装梁可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池快换结构，其特征在于，

所述快换梁部件包括至少1个安装梁以及至少1个穿钉；

所述穿钉上设置有外螺纹；

所述安装梁上设置有沿其长度方向的通孔，且所述通孔内设置有与所述外螺纹相配合的内螺纹。

3.根据权利要求2所述的动力电池快换结构，其特征在于，

所述安装梁上至少设置有1个安装孔，且所述安装孔与所述通孔垂直相交；

所述安装部上设置有穿钉孔，以使穿钉能够穿过所述通孔以及所述穿钉孔固定所述动力电池和所述安装梁。

4.根据权利要求3所述的动力电池快换结构，其特征在于，

所述外螺纹设置在所述穿钉的两端；

所述内螺纹设置在所述通孔的两端。

5.根据权利要求3所述的动力电池快换结构，其特征在于，

所述安装孔为通孔或盲孔。

6.根据权利要求3所述的动力电池快换结构，其特征在于，

所述安装部设置在所述动力电池的侧面上；

所述安装部的设置有穿钉孔的一端凸出于所述动力电池的顶面，另一端不凸出于所述动力电池的底面。

7.根据权利要求3-6任一项所述的动力电池快换结构，其特征在于，

所述快换梁部件包括2个所述安装梁以及2个与所述安装梁配合的所述穿钉；

所述安装孔的数量至少为2个，且设置在2个所述安装梁上。

8.根据权利要求7所述的动力电池快换结构，其特征在于，

所述安装部的数量至少为2个，且设置在所述动力电池的一组相对的侧面上。

9.根据权利要求8所述的动力电池快换结构，其特征在于，

位于所述动力电池的一个侧面上的所述安装部对称分布。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括权利要求1-9任一项所述的动力电池快换结构。

Images