TWM641123U - 電動車底盤電池匣自動更換裝置 - Google Patents

Abstract

本創作之電動車底盤電池匣自動更換系統，於電動車需要更換動力電池包時，電池匣自動更換裝置可以自動快速安全卸下電池包更換及自動快速恢復固定電池包在電動車底盤結構體上。

Description

電動車底盤電池匣自動更換裝置

本創作為電動車自動更換綠動力電池包技術領域，具體涉及電池匣構造裝置硬體組件，可以自動安全卸下更換電動車綠動力電池包及自動恢復固定電動車綠動力電池包在電動車底盤結構體上之技術與方法。

目前電動車的綠能電源供給方式以充電樁為大宗，而純電動車的綠能電源供給為現階段最主要重點之一，不論在家充電或者外出充電均面臨到充電時間的等待和大排長龍或不易尋得充電站等問題；所以為解決這些問題，在有關綠能電源供給方面的技術之外，現有更換電動車動力電池的電能補給方法，是需要新建龐大的更換電池作業硬體機構及複雜昂貴的機械設施而且設置地點不易尋得或有高昂租金及維修費用人事成本等問題。

綜論，更換電動車動力電池的綠能電力補給方案雖有上述缺失，但是更換電動車動力電池的綠電能補給，能快速免除等待時間如同傳統油車加油一般迅捷是其優點，如何擇其優勢，改善更換電動車動力電池的缺失為本創作最主要的目的。

電動車底盤電池匣裝置有一層不連續連結的集體框架結構固定於電動車底盤框架上為電動車底盤不可分的一部件(以下稱：底盤外框部件)及電池 匣裝置組件。電池匣裝置組件由框格結構用來固定電動車電池包、充電、續接電、訊息控制裝置、電池管理系統(BMS)、部分冷卻液系統裝置及自動收放輪裝置、安全彈扣裝置、吊掛孔等組成，供電動車動力電能所需；另電動車電池包由綠能電池模組含電池芯管控系統(BMS)組成；上述裝置或元件全部整合配置於電池匣裝置組件內成為單一獨立組件；本新型之電池匣裝置組件與底盤外框部件可卸下分離亦可鎖緊固定，俟該電池包電量不足時，底盤外框部件之插銷定位樁與固定螺栓透過驅動開關控制機電系統及鎖緊解開機械裝置，及鋼索鏈條吊掛裝置，可從電動車底盤外框部件結構上自動卸下電池匣裝置組件，更換另一組足量電能之電池匣裝置組件，再將其自動固定於電動車底盤外框部件結構上。(部分敘述內容於新型專利核准案公告號M633606說明書內有記載)

卸下虧電之電池匣裝置組件再由其他充電裝置(如太陽能板、專用充電電源等)繼續充電至足量電能為止，以便提供更換下次虧電之電池匣裝置組件之用，另外本電池匣裝置組件有裝置通訊網路連線裝置，可供遠端收集每一個電池匣裝置組件使用資訊與電力狀況。

電動車之底盤外框部件，配置有獨立電源裝置系統，其電量由電池管理系統(BMS)顯示於車內電控螢幕上，以便監控動力電源情況或通知更換電池匣處理。底盤外框部件之獨立電源裝置系統提供全部更換電池匣裝置組件自動卸下及恢復固定機電電能之用。

底盤外框部件結構邊緣框內隔出空間配置圓錐插銷定位樁與固定螺栓及其直流馬達之鎖緊解開機械裝置；圓錐插銷定位樁由鋼板連接，圓錐插銷定位樁2支中間留一孔洞供固定螺栓前段無礙通過，圓錐插銷定位樁與固定螺栓孔三者為同一直線不同位置之元件，經由驅動開關控制機電元件與解開鎖定警示元件指令，操作直流馬達正轉或逆轉(用於固定螺栓鬆脫或鎖緊動作)，並有顯示燈顯示於底盤外框部件上。

底盤外框部件結構邊緣框之圓錐插銷定位樁及固定螺栓，由驅動開關控制機電元件控制鎖緊解開機械裝置之直流馬達正轉或逆轉，使固定螺栓鎖緊固定電池匣裝置組件，或鬆脫卸下電池匣裝置組件為其功能。

電池匣裝置組件之框格結構，其結構外緣邊框有配置圓錐插銷固定孔、螺帽座、吊掛孔及自動收放輪裝置、安全彈扣裝置等元件及裝置，每組電池匣裝置組件至少有四組自動收放輪裝置及安全彈扣裝置、吊掛孔分置在電池匣裝置組件框格結構四邊框架上。

上述說明固定螺栓、圓錐插銷定位樁、直流馬達、鎖緊解開機械裝置、鋼索鏈條吊掛裝置及自動收放輪裝置、安全彈扣裝置、圓錐插銷固定孔、螺帽座、吊掛孔等元件裝置，是電動車底盤外框部件與電池匣裝置組件自動鎖緊固定及自動卸下使用之活動機械組件；每輛電動車底盤配置適當數量此等裝置或組件，分布配置於矩形底盤外框部件與電池匣裝置組件四邊框架上，統一由獨立電源裝置系統供電，由驅動開關控制機電元件控制操作程序，由解開鎖定警示元件顯示於車內電控螢幕及底盤外框部件上。

電動車底盤外框部件配置兩組鋼索鏈條吊掛裝置，位於底盤外框部件結構同向邊緣框架上為對面兩邊分置，每組單獨鋼索鏈條吊掛裝置內分成左右兩部件鋼索、鏈條、直線軸承等元件組與壹組減速直流馬達及其他零件，構成一組鋼索鏈條吊掛裝置，左右兩構件鋼索元件由減速直流馬達依不同轉向，同步正、逆轉動捲揚帶動鏈條元件，鏈條元件尾端(接近地面部分)附有倒鉤槽插銷之掛勾元件，操作時左右兩條鏈條元件可同步上、下動作；兩組鋼索鏈條吊掛裝置共四條鏈條元件，位於底盤外框部件同向邊框架上每邊各兩條鏈條元件，四條鏈條元件之倒鉤槽插銷掛勾元件均插入電池匣裝置組件安全彈扣裝置之吊掛孔內，啟動減速直流馬達正、逆轉動，捲揚鋼索帶動鏈條元件， 電池匣裝置組件即可產生自動上揚或下降移動的動作。

〔0011〕說明與搭配底盤外框部件之固定螺栓、圓錐插銷定位樁、鎖緊解開機械裝置，啟動直流馬達正、逆轉動，即可自動鎖緊固定上揚之電池匣裝置組件於底盤外框部件結構邊緣框上或鬆脫固定螺栓自動卸下電池匣裝置組件下降於地面；解開鎖定警示元件再將訊號顯示於車內電控螢幕及底盤外框部件顯示燈。

由上述〔0012〕說明得知電池匣裝置組件由電動車底盤外框部件自動卸下，降落接近地面之動作進行時，本創作之電池匣裝置組件有附輪子的四組自動收放輪裝置運作程序如下：第一步驟電池匣裝置組件鬆脫離開底盤外框部件動作之同時，電池匣裝置組件之自動收放輪裝置因下降移動而觸動啟動電子式或機械式的傳動元件，使原本收納於電池匣裝置組件隔間框的輪子鬆脫開關，一邊由鉸鏈元件連接，一邊重力垂下，輪子呈現向下開啟狀態，第二步驟因輪子的鉸鏈元件連接邊附有彈簧拉力將輪子往輪位座方向偏移，借由電池匣裝置組件下降移動，四個輪子接觸到地面後，壓迫輪子與輪位座接合固定，同時也壓觸安全彈扣裝置之控彈插銷棒，使吊掛孔內之掛勾插銷塊連動移開，使勾住鏈條元件之倒鉤槽插銷掛勾元件因吊掛孔內之彈簧彈力而瞬間彈開，致使四條鏈條元件含倒鉤槽插銷掛勾元件自動脫離電池匣裝置組件，也就是電池匣裝置組件落地後有四個輪子可支撐可單獨矗立且能被移動。

於電池匣裝置組件落地後，另外加上或內建輔助動力裝置與遙控方式裝置於電池匣裝置組件結構框上，就如同操作遙控汽車般簡單，換言之更換電池匣裝置組件的工作就能更加輕鬆方便了。

上述〔0011〕至〔0013〕說明本創作之電動車底盤電池匣裝置組件自動拆卸下降落地後可移動之技術方法，反之，電動車底盤電池匣裝置組件要裝上電動車底盤固定在底盤外框部件結構邊緣框架上的方法同〔0011〕、 [0012]內容說明。

由前述〔0011〕至〔0014〕說明內容知曉本創作之電動車底盤電池匣自動更換系統是由底盤外框部件上之鋼索鏈條吊掛裝置及電池匣裝置組件上之自動收放輪裝置及安全彈扣裝置所組成，各自分工搭配運作而形成一個自動更換電池匣裝置組件的操作系統。

由以上說明可知本創作最主要提供純電動車最經濟最有效的綠能電池更換方式與供應電源方法。本創作說明可以多量製作電池匣裝置組件供純電動車更換使用，因為電池匣裝置組件構造簡單所以成本低，不用花什麼錢就能夠達到純電動車有電的目的。也不用去排隊等很久的時間，電動車即可自動更換安裝電池匣裝置組件；所以不用建造昂貴的更換電動車動力電池硬體設施及作業機構與複雜的機械設備。

本領域技術人員能夠理解的是，如何解決現有更換電動車動力電池，綠色電能補給技術中的先前技術〔0002〕後段的缺失問題，使用本創作即可解決前述缺失達成使用目的。

1:電動車

2:鋼索鏈條吊掛裝置

3:底盤外框部件

4:電池匣裝置組件

21:鏈條元件

22:減速直流馬達

31:固定螺栓

41:螺帽座

5:自動收放輪裝置

6:吊掛孔

7:輪位座

51:傳動元件

52:鉸鏈元件

61:控彈插銷棒

62:掛勾插銷塊

下面參照附圖來描述本創作的電動車底盤電池匣自動更換系統內容。附圖中：圖1：電動車底盤外框部件與電池匣裝置組件配置接合含鋼索鏈條吊掛裝置立體圖。

圖2：電池匣裝置組件使用鏈條元件下降或上揚嵌入底盤外框部件鎖緊固定之側向斷面示意圖。

圖3：電池匣裝置組件之自動收放輪裝置與安全彈扣裝置、吊掛孔示意圖。

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本創作的實施方式，藉此對本創作如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施，本領域技術人員應當理解的是，這些實施方式僅僅用於解釋本創作的技術原理與方法，並非旨在限制本創作的保護範圈。例如，附圖中的矩形底盤外框部件之形狀，說明這種設置形狀非一成不變，本領域技術人員可以根據現實需求對其作出調整，以便適應具體的應用場合，例如矩形底盤外框部件3之形狀有可能非正矩形，或矩形邊或角為其他設備或零件需求而有不同變化或改變，進而延伸本創作之其他裝置或組件或元件亦相同意思，皆不違反本創作的保護範圍。另以更為具體的示例闡述本申請，在下文及上文的具體示例或說明中，可能有些用語、術語或名稱與本領域技術人員各自描述稱呼的可能不盡相同，但只要其實現的功能或其被應用的目的實質相同或類似，就可被理解為是等同或者說它們是相同的具體實現。

需要說明的是，在本創作的描述中，術語”中心”、”上”、”下”、”左”、”右”、”內”、”外”等指示的方向或位置，關於的術語是基於附圖所示的方向或位置關係這僅僅是為了便於描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件或組件必須具有特定型態的方位、樣式、以特定的方位構造型態和操作，因此不能理解為對本創作的限制。此外，術語”第一”，”第二”，”第三”，僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

還需要說明的是，在本創作的描述中，除非另有明確的規定和限定。術語”安裝”，”相連”，”連接”，應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域技術人員而言，可根據具體情況理解上述術語在本創作中的 具體含義。

另外，對於在本文所提及的實施例中予以描述或隱含的任意單個技術特徵，或者被顯示或隱含在各圖式中的任意單個技術特徴，本創作仍然允許在這些技術特徵(或其等同物)之間繼續進行任意組合或者刪減，從而應當認為這些根據本創作的其他更多實施例也是在本文的記載範圍之內。

首先以一個實施例來說明本創作實施態樣的技術運作系統與方法，並請同時參考〔圖式〕。

圖1說明電動車1之電池匣裝置組件4與電動車底盤外框部件3配置接合與鋼索鏈條吊掛裝置2組合方式的立體圖；每一輛車至少有2組鋼索鏈條吊掛裝置2配置於電動車底盤外框部件3上同向邊對面分置如圖1所示，每組單獨鋼索鏈條吊掛裝置2內分成左右兩部件鋼索元件、鏈條元件21、直線軸承等元件組與壹組減速直流馬達22及其他零件，構成一組鋼索鏈條吊掛裝置2，運作時每輛電動車共有四條鏈條元件21可上、下同步移動，四條鏈條元件21之倒鉤槽插銷掛勾均插入電池匣裝置組件4安全彈扣裝置之吊掛孔6內，如圖2所示使電池匣裝置組件4使用鏈條元件21下降或上揚嵌入底盤外框部件3，實現電池匣裝置組件4能自動上、下移動之目的。

使用時於車內依電控螢幕指示可控制鋼索鏈條吊掛裝置2之減速直流馬達22與鎖緊解開機械裝置直流馬達正或逆轉動，如圖3所示電池匣裝置組件4之自動收放輪裝置5與安全彈扣裝置、吊掛孔6示意圖，電池匣裝置組件4同向邊結構體邊框上有自動收放輪裝置及安全彈扣裝置；當電池匣裝置組件4下降移動到地面時，電池匣裝置組件4之四組自動收放輪裝置5會開啟，然後輪子放下，使輪子於著地時固接在自動收放輪裝置5之輪位座7上，同時也壓觸安全彈扣裝置之控彈插銷棒61，使之吊掛孔6內之掛勾插銷塊62同時移開，使勾住鏈條元件之倒鉤槽插銷掛勾因吊掛孔6內之彈簧彈力而瞬間彈開，使四條鏈條 元件含倒鉤槽插銷掛勾自動脫離電池匣裝置組件4，也就是使電池匣裝置組件於下降落地後有四個輪子可支撐可單獨矗立且能被移動。

當卸下虧電之電池匣裝置組件4被移開再由其他充電裝置(如太陽能板、專用充電電源等)繼續充電。

接下來將另一組足電量之電池匣裝置組件4移動至電動車底盤外框部件3下方，將四條鏈條元件21之倒鉤槽插銷掛勾均插入足電量之電池匣裝置組件4上安全彈扣裝置之吊掛孔6內，於車內依電控螢幕指示控制鋼索鏈條吊掛裝置2之減速直流馬達22達正或逆轉動，利用鎖緊解開機械裝置自動將上揚之電池匣裝置組件4鎖緊固定在電動車底盤外框部件3上。

本項技術特徵在於利用同型式不同電池匣裝置組件4，使用本創作電動車底盤電池匣自動更換裝置為工具將足電量之電池匣裝置組件4嵌入底盤外框部件3，使其自動鎖緊固定於底盤外框部件3結構體邊框上為技術手段，達成”自動恢復固定”電動車電池匣裝置組件4的目的。

以上描述電動車1之電池匣裝置組件4自動被卸下及被上升自動鎖緊固定於電動車1底盤外框部件3結構體邊框上之操作說明。由上述內容顯示得知本創作之可自動拆卸及自動恢復固定電動車1底盤電池匣裝置組件4的操作技術與方法，不用興建複雜昂貴的機械設施，即能完成電動車1自動更換綠能電池匣的功能，為本創作最主要的目的之一。

綜上所述，本說明書使用實例來公開本創作，結合附圖所示的實施方式描述了本創作的技術方案，使本領域的任何技術人員能夠實踐本創作，包括製作和使用任何裝置或系統以及執行任何所涵蓋的方法。本創作的專利保護範圍由申請專利範圍限定，並且可包括本領域的技術人員想出的其他實例或可以對相關技術特徵作出等同的更改或替換；如果此類其他實例具有與本申請專利範圍的字面語言並無不同的結構元件，或者如果他們包括與本申請專利範 圍的字面語言並無實質差別的等效結構元件，在不偏離本創作的技術原理的前提下，這些更改或替換之後的技術方案都將落入本創作的保護範圍之內。

1:電動車

2:鋼索鏈條吊掛裝置

21:鏈條元件

22:減速直流馬達

3:底盤外框部件

4:電池匣裝置組件

Claims (10)

1. 一種電動車底盤電池匣自動更換裝置，其特徵在於：所述電動車底盤電池匣自動更換裝置包括：鋼索鏈條吊掛裝置，配置於底盤外框部件上每輛電動車至少有兩組鋼索鏈條吊掛裝置用於起落電池匣裝置組件自動上下移動之功能；自動收放輪裝置及安全彈扣裝置，配置於每一組電池匣裝置組件框格結構四邊框架上及搭載於底盤外框部件上，配合底盤外框部件上運作之鋼索鏈條吊掛裝置、固定螺栓、圓錐插銷定位樁、鎖緊解開機械裝置，於車內電控螢幕控制啟動直流馬達正、逆轉動，用於自動鎖緊固定上揚之電池匣裝置組件於電動車底盤上或鬆脫固定螺栓自動卸下電池匣裝置組件降落於地面之功能。
2. 如請求項1所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述底盤外框部件，固定於電動車底盤框架結構上，所述底盤外框部件為不連續連結的集體框架結構，所述底盤外框部件，用於搭載電池匣裝置組件與配置鋼索鏈條吊掛裝置、獨立電源裝置系統、圓錐插銷定位樁及固定螺栓、鎖緊解開機械裝置等構件。
3. 如請求項1所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述電池匣裝置組件，為框格結構於落地後自動有四個輪子可支撐可單獨矗立，能於地面被移動之獨立組件，所述電池匣裝置組件，用於配置包括自動收放輪裝置、安全彈扣裝置、通訊網路連線裝置、外加輔助動力裝置與遙控方式。
4. 如請求項1所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述鋼索鏈條吊掛裝置，包含左右兩部件鋼索元件、鏈條元件、直線軸承、彈簧與倒鉤槽插銷掛勾等元件與壹組減速直流馬達及其他零件所組成，所述鋼索鏈條吊掛裝置，用於吊掛電池匣裝置組件上、下移動之用。
5. 如請求項4所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述左 右兩部件鋼索元件，由減速直流馬達依不同轉向，同步正、逆轉動捲揚帶動鏈條元件，所述左右兩部件鋼索元件，用於左右兩端鏈條元件含倒鉤槽插銷掛勾元件可上、下同步移動之用。
6. 如請求項4所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述倒鉤槽插銷掛勾元件，配置於下墬端鏈條元件尾端，每組鋼索鏈條吊掛裝置左右各有一條鏈條元件均含有倒鉤槽插銷掛勾元件，兩組鋼索鏈條吊掛裝置共四條鏈條元件共有四個所述倒鉤槽插銷掛勾元件，運作時倒鉤槽插銷掛勾元件之插銷均插入電池匣裝置組件四邊安全彈扣裝置之吊掛孔內，由掛勾插銷塊勾住倒鉤槽插銷掛勾元件，用於安全固定電池匣裝置組件可吊掛之用。
7. 如請求項1所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述自動收放輪裝置，配置於電動車輛縱向邊的電池匣裝置組件結構框架上四邊的輪位座之隔間框內，每組電池匣裝置組件至少有四組所述自動收放輪裝置，用於電池匣裝置組件於落地後自動有四個輪子可支撐可單獨矗立於地面，且能於地面被移動。
8. 如請求項1所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述安全彈扣裝置，包括吊掛孔、控彈插銷棒、傳動元件、掛勾插銷塊及彈簧等元件所組成，所述安全彈扣裝置配置於電動車輛縱向邊電池匣裝置組件結構框架上四邊自動收放輪裝置旁，電動車的每一組電池匣裝置組件至少有四組，所述安全彈扣裝置，用於四個輪子接觸到地面時，可自動壓觸安全彈扣裝置上之控彈插銷棒，連動吊掛孔內之掛勾插銷塊移動，使鏈條元件之倒鉤槽插銷掛勾瞬間彈開。
9. 如請求項8所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述吊掛孔與彈簧等元件，所述彈簧位於吊掛孔內部用於彈開倒鉤槽插銷掛勾，所述吊掛孔用於供鏈條元件之倒鉤槽插銷掛勾之插銷穿入，可安全吊掛電池匣裝 置組件之用。
10. 如請求項3所述電動車底盤電池匣自動更換裝置，其中，所述通訊網路連線裝置，用於供遠端收集電池匣裝置組件使用資訊與電力狀況。

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