CN218448114U - 一种汽车导流及电池辅助更换装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车导流及电池辅助更换装置及汽车；包括电池外箱体、动力电池、推拉式电磁插销、步进电机、转动轴、合页以及风冷导流板；动力电池容置于电池外箱体内；所述电池外箱体左右侧壁分别对应穿设固定有至少一个推拉式电磁插销，该推拉式电磁插销的销杆穿过电池外箱体侧壁容置于电池外箱体内，并匹配插合于动力电池侧壁的盲孔内；电池外箱体右侧壁的敞口端面中部固定有步进电机；步进电机的两端分别转动连接有转动轴；转动轴的端部侧壁分别固定连接有合页；两合页的同侧下端面分别固定于风冷导流板内表面对应位置；本实用新型可通过调节外部流场将空气充分导入到电池下表面对其进行冷却，同时，该装置还可实现车内司机在换电站内自助换电的功能。

Description

一种汽车导流及电池辅助更换装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车导流及电池辅助更换装置及汽车。

背景技术

现阶段纯电及混动新能源汽车动力电池的主要冷却方式为液冷和风冷，当环境温度较高，纯电动汽车电池大功率放电产生较高热量的时候，普通风冷方式无法满足电池冷却需求，因此纯电动汽车的主要冷却方式为液冷。

汽车动力电池液冷的主要工作原理为：空调系统利用压缩机、冷凝器、膨胀阀、chiller(电机水冷机)等元件使系统中的制冷剂蒸发相变，这一相变过程需要吸收周围大量热量，此时可使chiller制冷剂侧温度快速降低，chiller低温的制冷剂侧会和其自身冷却液侧换热，使冷却液温度降低，低温冷却液在电池水冷板内循环流动，将电池产生的热量带走，从而起到给电池冷却的效果，从此过程可以发现，由于电动压缩机能耗通常为千瓦级别，且电池冷却路径长，导致电池冷却效率低，能耗高。

汽车动力电池通常布置在车辆底部，其整体结构为方形，车辆在高速行驶时会产生较大的空气阻力，影响车辆的整体续航。

当前汽车动力电池换电方式为：换电站内工作人员确认驾驶员将车辆停在换电区域后再手动操作换电机构，将车辆上的动力电池替换；通过换电站工作人员的操作更换动力电池，换电站就要增加人工成本，势必也会增加更换动力电池的成本。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种汽车导流及电池辅助更换装置，其可通过调节外部流场将空气充分导入到电池下表面对其进行冷却并降低车辆行驶时的风阻系数，提升整车续航，同时，该装置还可实现无需换电站内人员操作，车内司机在换电站内自助换电的功能，大大解放人力，提高换电效率。

本实用新型提供一种汽车导流及电池辅助更换装置，

包括电池外箱体、动力电池、推拉式电磁插销、步进电机、转动轴、合页以及风冷导流板；

电池外箱体为下端敞口的长方体箱体，动力电池容置于电池外箱体内；所述电池外箱体左右侧壁分别对应穿设固定有至少一个推拉式电磁插销，该推拉式电磁插销的销杆穿过电池外箱体侧壁容置于电池外箱体内，并匹配插合于动力电池侧壁的盲孔内，以限制动力电池在电池外箱体内的稳定性，还可实现动力电池在换电站的自助更换；

电池外箱体右侧壁的敞口端面中部固定有步进电机，以便于带动风冷导流板在水平至垂直的90°角范围内开合；

步进电机的两端分别转动连接有转动轴；

转动轴的端部侧壁分别固定连接有合页；

两合页的同侧下端面分别固定于风冷导流板内表面对应位置；

风冷导流板内表面可贴合于电池外箱体下端的敞口处，风冷导流板与电池外箱体下端敞口贴合，可以对容置于电池外箱体内的动力电池起保护作用，防止泥水溅射或石子磕碰动力电池，也可减小动力电池处的风阻；

风冷导流板可以以转动轴为轴由水平贴合于电池外箱体下端敞口位置旋转至与电池外箱体下端水平面的延长面垂直位置，便于更换动力电池，也可在车辆行驶过程中，根据动力电池升温情况，通过控制步进电机的旋转角度带动风冷导流板调整角度，通过风冷导流板角度的变换，调整由风冷导流板导向动力电池下端面的空气的流量和流速。

所述风冷导流板宽度方向整体呈中间下凹两端上翘的弧面结构，弧面结构的风冷导流板两上翘边分别设有水平面弯折边，两合页分别固定于风冷导流板对应的两水平面弯折边上，弧面结构作用之一是避让步进电机，作用之二是对吹向动力电池底部的空气的流向和流速进行调节。

风冷导流板内表面上突设有两条斜坡楞，以便将进入风冷导流板的空气沿斜坡面吹向动力电池下底面。

合页与风冷导流板之间为螺接或焊接固定。

电池外箱体左侧壁敞口下端面可拆卸固定有限位挡板，限位挡板与对位的动力电池下表面限位触接，以便进一步将动力电池限制在电池外箱体内，防止动力电池由电池外箱体脱落。

电池外箱体左右侧壁上对应的推拉式电磁插销之间连通有导线，以便对应的一对推拉式电磁插销在通电后销杆能同步回缩，解除对动力电池的限位。

所述每个推拉式电磁插销容置于防水保护壳体内，该防水保护壳体与对应的电池外箱体侧壁固定连接，导线穿过防水保护壳体与推拉式电磁插销电连接。

所述风冷导流板和合页的材质为金属。

对应合页一侧的电池外箱体上的每个推拉式电磁插销和对应的合页之间通过导线电连接，以便通过导电的金属风冷导流板从换电站的地面通电，再经过金属合页和导线的传导，将所有推拉式电磁插销通电，解除销杆对动力电池的限位，使动力电池可以自助更换。

本实用新型还提供一种汽车，包括汽车导流及电池辅助更换装置，还包括中控器，中控器通过导线与步进电机电连接，以便在车辆行进过程中，通过中控器控制步进电机带动风冷导流板对动力电池实现不同风量的风冷降温，还可在换电站换电过程中，通过中控器控制步进电机带动风冷导流板旋转至与地面垂直并接触通电，使推拉式电磁插销通电，解除对动力电池的限位固定，实现动力电池的自助更换。

有益效果

本实用新型可通过调节外部流场将空气充分导入到电池下表面对其进行冷却并降低车辆行驶时的风阻系数，提升整车续航，同时，该装置还可实现无需换电站内人员操作，车内司机在换电站内自助换电的功能，大大解放人力，提高换电效率。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型整体剖面结构示意图。

图3是本实用新型另一实施例整体结构示意图。

图4是本实用新型另一实施例整体剖面结构示意图。

图中：

1、电池外箱体；

2、动力电池；

3、推拉式电磁插销；

31、销杆；

4、步进电机；

5、转动轴；

6、合页；

7、风冷导流板；

71、水平面弯折边；

72、斜坡楞；

8、限位挡板；

9、防水保护壳体。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

参见图1-图2所示，一种汽车导流及电池辅助更换装置，

包括电池外箱体1、动力电池2、推拉式电磁插销3、步进电机4、转动轴5、合页6以及风冷导流板7；

电池外箱体1为下端敞口的长方体箱体，动力电池2容置于电池外箱体1内；所述电池外箱体1左右侧壁分别对应穿设固定有两个推拉式电磁插销3，该推拉式电磁插销3的销杆31穿过电池外箱体1侧壁容置于电池外箱体1内，并匹配插合于动力电池2侧壁的盲孔内；

电池外箱体1右侧壁的敞口端面中部固定有步进电机4；

步进电机4的两端分别转动连接有转动轴5；

转动轴5的端部侧壁分别固定连接有合页6；

两合页6的同侧下端面分别固定于风冷导流板7内表面对应位置；

风冷导流板7内表面可贴合于电池外箱体1下端的敞口处；

风冷导流板7可以以转动轴5为轴由水平贴合于电池外箱体1下端敞口位置旋转至与电池外箱体1下端水平面的延长面垂直位置。

所述风冷导流板7宽度方向整体呈中间下凹两端上翘的弧面结构，弧面结构的风冷导流板7两上翘边分别设有水平面弯折边71，两合页6分别固定于风冷导流板7对应的两水平面弯折边71上。

合页6与风冷导流板7之间为焊接固定。

电池外箱体1左右侧壁上对应的推拉式电磁插销3之间连通有导线。

所述每个推拉式电磁插销3容置于防水保护壳体9内，该防水保护壳体9与对应的电池外箱体1侧壁固定连接，导线穿过防水保护壳体9与推拉式电磁插销3电连接。

工作原理

参见图1-图2所示，汽车导流及电池辅助更换装置安装于车辆上，电池外箱体1一侧的两推拉式电磁插销3通过导线电连接于车辆中控器(图中未示出)上，步进电机4也通过导线电连接于车辆中控器上。

当车辆开始移动并运行一段时间后，驾驶者可通过驾驶台的中控屏查看动力电池2的升温情况，并通过车辆中控器对步进电机4发出旋转指令，带动风冷导流板7由初始贴合于电池外箱体1下端敞口处旋转一定角度，迎面风由步进电机4所在电池外箱体1侧壁处进入风冷导流板7，通过风冷导流板7导向动力电池2下底面处对动力电池2进行风冷却。

当车辆动力电池2的电力不足需要车辆开到换电站更换动力电池时，在换电站的换电平台上方驻车，驾驶者操控车辆中控器控制步进电机4带动风冷导流板7旋转至与地面垂直的角度，换电站的换电平台自动移到动力电池2下端并触接承托动力电池，驾驶者自行控制车辆中控器对车辆电池外箱体1一侧的两推拉式电磁插销3通电，由于另一侧的两推拉式电磁插销3分别与一侧的两推拉式电磁插销3通过导线电连接，此时，四个推拉式电磁插销3通电，四个推拉式电磁插销3的销杆31同时后撤，解除对动力电池2的限位固定，换电站的换电平台自动下移并更换满电的动力电池，换电站的换电平台自动将满电的动力电池移送至电池外箱体1内，此时驾驶者控制车辆中控器解除对四个推拉式电磁插销3的通电，四个推拉式电磁插销3的销杆31复位插合于对位且满电的动力电池的盲孔内，四个推拉式电磁插销重新对满电的动力电池限位固定，此时，换电站的换电平台自动移走，驾驶者再通过车辆中控器控制步进电机4带动风冷导流板7旋转至与电池外箱体1的敞口贴合，完成换电站的自主更换动力电池工作。

实施例2

参见图3-图4所示，一种汽车导流及电池辅助更换装置，其与实施例1不同之处在于，风冷导流板7内表面上突设有两条斜坡楞72。

电池外箱体1左侧壁敞口下端面可拆卸固定有限位挡板8，限位挡板8与对位的动力电池2下表面限位触接。

所述风冷导流板7和合页6的材质为金属。

对应合页6一侧的电池外箱体1上的每个推拉式电磁插销3和对应的合页6之间通过导线电连接。

工作原理

参见图3-图4所示，汽车导流及电池辅助更换装置安装于车辆上，步进电机4通过导线电连接于车辆中控器(图中未示出)上。

当车辆开始移动并运行一段时间后，驾驶者可通过中控屏查看动力电池2的升温情况，并通过车辆中控器对步进电机4发出旋转指令，带动风冷导流板7由初始贴合于电池外箱体1下端敞口处旋转一定角度，迎面风由步进电机4所在电池外箱体1侧壁处进入风冷导流板7，通过风冷导流板7导向动力电池2下底面处对动力电池2进行风冷却。

当车辆动力电池2的电力不足需要车辆开到换电站更换动力电池时，在换电站的换电平台上方驻车，驾驶者操控车辆中控器控制步进电机4带动风冷导流板7旋转至与电池外箱体1下底面夹角呈80°时，此时，风冷导流板7未与地面接触，换电站的换电平台自动移到动力电池2下端并触接承托动力电池，换电站的机械手臂自动拆卸下电池外箱体1下端限位挡板8的限位螺栓并取走限位挡板8，驾驶者通过车辆中控器控制步进电机4继续旋转使得风冷导流板7与地面供电设备垂直触接导电，由于风冷导流板7、合页6的材质均为导电金属，而对应的推拉式电磁插销3与合页6之间通过导线电连接，地面供电设备的电力通过风冷导流板7、合页6和导线电连接到四个推拉式电磁插销3内，此时，四个推拉式电磁插销3通电，四个推拉式电磁插销3的销杆31同时后撤，解除对动力电池2的限位固定，换电站的换电平台自动下移并更换满电的动力电池，换电站的换电平台自动将满电的动力电池移送至电池外箱体1内，此时驾驶者通过车辆中控器控制步进电机4回转至与电池外箱体1下底面夹角呈80°位置处，断开风冷导流板从地面供电设备处取电，也就断开了对四个推拉式电磁插销3的通电，四个推拉式电磁插销3的销杆31复位插合于对位的满电的动力电池的盲孔内，重新对满电的动力电池限位固定，此时，换电站的机械手臂自动将带限位螺栓的限位挡板8安装回电池外箱体上，进一步增强对动力电池的限位固定作用，换电站的换电平台自动移走，驾驶者再继续通过车辆中控器控制步进电机4带动风冷导流板7由与电池外箱体1下底面夹角呈80°位置旋转至与电池外箱体1的敞口贴合，完成换电站的自主更换动力电池工作。

实施例3

一种汽车，包括汽车导流及电池辅助更换装置，还包括中控器，中控器通过导线与步进电机电连接。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本实用新型保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：

包括电池外箱体(1)、动力电池(2)、推拉式电磁插销(3)、步进电机(4)、转动轴(5)、合页(6)以及风冷导流板(7)；

电池外箱体(1)为下端敞口的长方体箱体，动力电池(2)容置于电池外箱体(1)内；所述电池外箱体(1)左右侧壁分别对应穿设固定有至少一个推拉式电磁插销(3)，该推拉式电磁插销(3)的销杆(31)穿过电池外箱体(1)侧壁容置于电池外箱体(1)内，并匹配插合于动力电池(2)侧壁的盲孔内；

电池外箱体(1)右侧壁的敞口端面中部固定有步进电机(4)；

步进电机(4)的两端分别转动连接有转动轴(5)；

转动轴(5)的端部侧壁分别固定连接有合页(6)；

两合页(6)的同侧下端面分别固定于风冷导流板(7)内表面对应位置；

风冷导流板(7)内表面可贴合于电池外箱体(1)下端的敞口处；

风冷导流板(7)可以以转动轴(5)为轴由水平贴合于电池外箱体(1)下端敞口位置旋转至与电池外箱体(1)下端水平面的延长面垂直位置。

2.根据权利要求1所述的一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：所述风冷导流板(7)宽度方向整体呈中间下凹两端上翘的弧面结构，弧面结构的风冷导流板(7)两上翘边分别设有水平面弯折边(71)，两合页(6)分别固定于风冷导流板(7)对应的两水平面弯折边(71)上。

3.根据权利要求2所述的一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：风冷导流板(7)内表面上突设有两条斜坡楞(72)。

4.根据权利要求1所述的一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：合页(6)与风冷导流板(7)之间为螺接或焊接固定。

5.根据权利要求1所述的一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：电池外箱体(1)左侧壁敞口下端面可拆卸固定有限位挡板(8)，限位挡板(8)与对位的动力电池(2)下表面限位触接。

6.根据权利要求1所述的一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：电池外箱体(1)左右侧壁上对应的推拉式电磁插销(3)之间连通有导线。

7.根据权利要求6所述的一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：所述每个推拉式电磁插销(3)容置于防水保护壳体(9)内，该防水保护壳体(9)与对应的电池外箱体(1)侧壁固定连接，导线穿过防水保护壳体(9)与推拉式电磁插销(3)电连接。

8.根据权利要求7所述的一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：所述风冷导流板(7)和合页(6)的材质为金属。

9.根据权利要求8所述一种汽车导流及电池辅助更换装置，其特征在于：对应合页(6)一侧的电池外箱体(1)上的每个推拉式电磁插销(3)和对应的合页(6)之间通过导线电连接。

10.一种汽车，其特征在于：包含如权利要求1-9所述的汽车导流及电池辅助更换装置，还包括中控器，中控器通过导线与步进电机电连接。

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