[发明专利]一种电动汽车电池的快装快换系统及快装快换方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别是涉及电动汽车的电池快换快装系统及快装快换方法。

背景技术

电动汽车作为新能源汽车的代表具备经济、清洁等优点，但由于受电池能量的限制，续驶里程较低，从而限制了电动汽车的推广。为了延长电动汽车的续驶里程，可采用更换电池的方法。当电池电量不足时，可到充电站迅速更换一个充满电的电池包，电池更换时间控制在3分钟以内，与燃油汽车加油时间相近，从而既延长了续驶里程，又节省了时间。

并且电动汽车的电池包数量多、体积大、重量足，对电动汽车的性能至关重要，尤其电池的重量和体积严重影响电池的安装和拆卸性能，如果电池包的安装方式过于复杂，将造成生产线和售后维修效率低下，严重影响电动车的产业化，因此急需提出一种电池包的快速安装和拆卸的可靠方案。

目前现有的电池快换方案虽然提出了一些构想，但是结合实际仔细分析还存在不少的问题。例如专利号为CN200520052934.6的方案提出的在电池包下面加滚轮，侧面加手推柄，通过拉动手柄使电池包下面的滚轮在车体内滚动，更换电池时将电池包拉出来，换好后再推进去。该方案的缺陷第一在于汽车上往往没有这么大的空间使得电池包可以灵活的滑动，电动车上的电池组体积大，要实现滚轮滚动安装必须在地板上有不小于两倍电池包长度的平地板空间；该方案的缺陷第二在于电池包只能安装于汽车地板上方，受座椅、备胎等的影响电池安装空间有限；该方案的缺陷第三在于电池包的下方有滚轮，上方有压杆，使得电池包的高度显著增加，导致汽车离地间隙减小，室内布置紧张。因此该方案只能适用于某些特种车型，不能大量推广，尤其在轿车上难以实现。

发明内容

本发明提供一种切实可靠、简便易行的电池快装快换系统方案，既能保证电池包的快速更换与安装，又能适用于大多数汽车的布置要求。

本发明公开了一种电动汽车电池的快装快换系统，包括电池包、安装板以及设置在车体上的电池包保护框，其特征在于：安装板的四角各安装有一个吊环，保护框的四个角各安装一个锁体，其包括锁钩、锁钩驱动电机以及传感器，当电池包放置在安装板上与安装板一起被举升到车身下部时，举升上来的安装板上的吊环接触到锁钩的根部，引起锁钩绕其固定轴转动，从而穿过吊环，和电池包形成连接并锁定，将电池包固定在车身地板下。

进一步，所述驱动电机用于张开和锁紧锁钩，所述传感器采集锁钩的状态信号，当锁钩松开时进行报警。

进一步，四个驱动电机的驱动线束汇总成一个线束插件，当需要拆卸电池包时将插件与电源连接，电池包安装好后将插件拔下。

进一步，保护框的四角各设置有一个卡扣，安装板的四角各设置有一个卡槽，电池包安装好后将卡扣在卡槽里卡紧，防止电池包晃动。

进一步，所述安装板是铝合金板，或者是钣金冲压件。所述保护框可以是铝合金件，通过螺栓安装在车身地板下方的纵梁和横梁上；也可以与车身地板一体冲压成型。

进一步，电池包的电气连接采用撞针方式，电池包的上表面和车身的下表面固定有对接的插件，当电池包被举升托盘举升到车身正下方并定位好后随着举升托盘的抬高两个插件相互对插在一起，完成电气连接。

本发明还公开了一种电动汽车电池包的快装快换方法，其中电池包放置在安装板上，安装在车体上，车体上具有电池包保护框，安装板的四角各安装有一个吊环，保护框的四个角各安装一个锁体，锁体的锁钩穿过吊环，和电池包形成连接并锁定，其特征在于包括如下步骤：

1)、将车辆开到高台上定位；

2)、一个空的举升托盘沿导轨滑到车辆正下方；

3)、举升托盘上升托住电池包；

4)、连接锁钩驱动插件；

5)、发出控制信号驱动解锁机构将锁钩与吊环分开；

6)、举升托盘下降，沿导轨将电池包带走；

7)、拔下锁钩驱动插件；

8)、另一个举升托盘带着新的电池包滑到车辆正下方；

9)、举升托盘将电池包举升起来，吊环接触到锁钩的根部，引起锁钩绕固定轴转动，从而穿过吊环，和电池包形成连接并锁紧；

10)、托盘下降滑走，车辆下高台开走。

附图说明

图1、电池包外形图；

图2、电池包保护框及锁钩示意图；

图3：图2局部放大示意图；

图4、电池包、安装板与吊环示意图；

图5、电池包装好后三个方向示意图；

图6、卡扣示意图；

图7、电气连接方式示意图。

附图标记说明：