[发明专利]一种电动车电池吐纳机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种吐纳机构，具体涉及一种纯电动车动力电池自动快换电池箱系统的电池吐纳机构。

背景技术

随着社会的发展，能源日益短缺、环境污染严重、全球气候变化潜在影响巨大，电力来源多元化、零排放的电动汽车成为未来汽车的发展方向。过去，车辆的动力能源主要来自石油产品和各种燃气，但是，随着油气资源的日趋减少以及噪声污染、大气污染、全球气候变暖等问题日益严重，开发和利用环保的替代能源、减少CO2排放成为人们的共识。在这种背景下，电能作为一种环保、高效、可靠的能源在车辆的动力供应中得到了广泛的应用，各种电动自行车、电动汽车、电动公交车、有轨电车等电动车辆成为未来交通运输车辆发展的一种趋势。但是以充电电池为动力的纯电动车辆普遍存在一个问题，普通车用电池充电时间需要数小时，无法像其它各种油汽燃料一样在加油站快速地完成能量补充，因此极大地限制了电动车辆的普及。

为了解决上述问题，申请号为200810006771.6的专利提出了一种快速更换大型蓄电池组的方法和装置，这些方法一般采用所谓的高压电池组或全压电池组作为更换单元，实现了整体电池组的快装和快卸，方便维护，扩大了续驶里程，适宜分体充电；但所述发明并没有实现自动化换装，由于动力电池多为锂离子聚合物电池，能量密度比较高，质量比较大，而且属于高压电范畴，采用人工操作存在一定的危险性。另外，现有的快换系统在进行电池更换完成后还需要大量的人工检查，可靠度不够等因素，因此换电时间比较长。

为了实现自动换装，申请号为20111015101.9的专利公开了一种电动汽车电池快速更换装置，包括固定在地面的轨道和与轨道滑动连接的机架，机架底部设有底座，机架顶部设有托台，底座和托台间设有升降机构，所述的电动汽车电池快速更换装置上还设有电池定位机构，包括校正臂和压力杆，该发明提供了一种结构紧凑，定位准确的电动汽车电池快速自动更换装置，能省事省力地完成电池更换工作；但是所述自动更换装置适用于从车底装卸电池的电动车辆，并不适用从车身侧面装卸的电动车辆，并且所述电池箱处于被动接受更换，更换效率仍然较低。

为了进一步提高更换电池箱的效率，申请号为20111009392.9的专利公开了一种更换电池箱的方法及换电夹具，其利用换电夹具承载电池箱，换电夹具安装在可移动的快换系统上，快换系统完成电池箱的转运；换电夹具通过无杆气缸将电池箱从电动汽车或充电架上拉出来，将电池箱从换电夹具上推入电动汽车或充电架上；换电夹具通过解锁气缸打开或锁紧电池箱；完成更换电池箱的过程；但上述夹具在更换电池箱过程中，直接作用于电池箱上，由于在客观上使电池的规格型号难以标准化，这样在更换过程中，尤其是在夹持时，容易发生夹持不稳或者无法夹持的情况发生，不能满足类似加油站的电能补充机构的需求；并且所述电池箱处于被动接受更换，仍然对自动化更换存在着一定差距。

为此，亟需设计一种新型的快换电池箱系统，其能采用自动更换模式，减小了大量人工操作带来的安全隐患，同时采用电池箱和快换机械手相结合的方式进行电池的快换，缩短了车辆的换电时间；并需设计一种纯电动车动力电池自动快换电池箱系统的电池吐纳机构，其能方便机械手将所述电池内箱准确的取出，提高电池内箱的装卸效率，并能保护电池箱的安全，避免了电池箱的不必要损坏。

发明内容

为了适应电池箱自动快速更换的需求，适应各种型号电池箱的自动快速更换需求，本发明提出了一种纯电动车动力电池自动快换电池箱系统，该系统通过气缸控制系统将电池外箱、电池内箱、电池箱锁止保持机构、电池吐纳机构、电池快换机械手通讯连接在一起，组成了一个自动化的纯电动车动力电池快换的电池箱系统，通过该系统可实现车辆的电池箱解锁、自动更换动力电池内箱、电池箱锁止，完成车辆动力电池的自动快速更换；其中所述通讯为有线通信或者无线通讯；所述气缸控制系统能完成人机交互，电池箱与机械手信息交换，控制锁止保持机构、电池吐纳机构；所述电池箱锁止保持机构能完成车辆运行时锁止保持功能，换电池箱时的解锁、锁止功能；所述电池吐纳机构能完成电池内箱的推出、拉入锁紧、接收定位功能；并且所述电池吐纳机构具有方便机械手将所述电池内箱准确迅速的取出的装置，以提高电池内箱的装卸效率。该电池箱系统的主要工作是以极短的时间辅助机械手完成更换纯电动商用车的动力电池，可实现多箱同时自动更换，例如满足公交车车载电池的快换需求。