[发明专利]一种电动汽车的动力电池的更换系统及更换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车的动力电池的更换系统及更换方法，特别涉及一种位于电动汽车底部的动力电池的更换系统及更换方法，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。

目前多数电动汽车使用了动力电池，以方便设计、使用。动力电池为多块电池单体通过串联、并联或串并联的组合构成的成组电池，并包含以下一种或多种部件：安装固定电池的电池箱、相应的电池管理系统、其他辅助系统、部件。这些动力电池通常布置在前轴前、两轴间或后轴后。

电动汽车的充电方式一般为：依靠地面充电机或车载充电机在车辆停驶的情况下充电。作为车载停车充电方式的延伸，部分地区应用的双源无轨电车采用在线充电方式充电，即在车辆运行过程中，利用无轨电车弓网为车载蓄电池充电以备脱网时采用蓄电池电量行驶。停车充电方式车辆动力电池充电时间长、车辆利用率低、使用不方便。因此现在通常采用更换动力电池的方法为电动汽车提供源源不断的动力，即从电动汽车上取出用完的动力电池，然后把充好电的动力电池装入电动汽车。

目前，更换电动汽车的动力电池的方法是：汽车自然状态停放在指定的电池更换区域，使用自动设备从车辆的侧面取放动力电池。该方法的缺陷是只能更换位于电动汽车车身侧面的动力电池，主要适用于电动商用汽车，应用范围比较狭窄。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能更换布置复杂多样的动力电池的更换系统，特别是能更换布置在电动汽车底部的动力电池的更换系统，所述更换系统包括举升设备、举升支点、更换设备、和电池存放平台，其中：

所述举升设备为液压举升执行设备、电动举升执行设备或电液复合举升执行设备，用于将电动汽车固定支撑至轮胎离地的适当高度，所述适当高度满足所述更换设备的最小离地距离的要求；

所述举升支点为刚性部件，所述举升支点沿电动汽车中轴线两侧对称纵向布置，在举升时，所述举升支点直接支撑电动汽车的车身以保证更换电池过程中车身稳定；

所述更换设备从电动汽车取下布置在车身底盘下方的动力电池，将动力电池向下移动脱离车身，并存放于所述电池存放平台进行充电；

所述电池存放平台为框架结构或多层框架结构，用于提供动力电池存放功能和动力电池充电功能。

优选地，所述更换系统包括四个所述举升支点，其中的两个举升支点布置在所述电动汽车的前桥后，另两个举升支点布置在所述电动汽车的后桥前。

优选地，所述电池存放平台还包括充电动力线的接口、通讯线的接口和电池存放的锁止结构，进一步优选地，所述接口是插头、触点、连接器或引线。

优选地，所述电池存放平台还包括避让所述更换设备的缺口。

优选地，所述电池存放平台还包括温度传感器、烟雾传感器和灭火喷淋装置。

优选地，所述动力电池和电动汽车具有机械接口、电气接口和通讯接口。

优选地，所述动力电池与电动汽车连接和锁止通过人工手动方式打开、或者通过更换设备与动力电池间的机械或电气的通讯方式控制自动打开。

优选地，所述动力电池与电动汽车的电气接口和通讯接口通过自动脱开方式或手动方式解开。

本发明的另一个目的是提供一种利用所述更换系统更换电动汽车的动力电池的方法，包括以下步骤：

(1)使用举升设备将电动汽车举升至适当高度，所述适当高度满足所述更换设备的最小离地距离的要求，在举升时，举升支点直接支撑电动汽车的车身以保证更换电池过程中车身稳定；

(2)使用更换设备从电动汽车取下布置在车身底盘下方的动力电池，将动力电池向下移动脱离车身，并存放于电池存放平台进行充电；

(3)使用更换设备从电池存放平台中取出充好电的动力电池，将充好电的动力电池装入电动汽车中。

本发明所提供的用于更换电动汽车的动力电池的更换系统通过举升设备将电动汽车举升至一定高度，从而通过更换设备更换位于电动汽车底部的动力电池，同时该更换设备还能更换位于电动汽车车身侧面的动力电池，因此具有更广泛的使用范围。同时，该更换系统中的刚性举升支点能确保在更换动力电池时，电动汽车始终处于平稳的状态。

附图说明

图1为常见的电动汽车的构造示意图；