[发明专利]基于位置监测的电动汽车快换式电池包的系统及电动汽车电池包快速更换的方法

权利要求书

1.一种基于位置监测的电动汽车快换式电池包的系统，其特征在于，包括电池包(17)、电池包安装侧板(22)、电池包安装底板(29)，电池包自动锁定装置(28)、电池包侧面支撑件(26)、位置监测装置(27)、电池包底部导轨(21)；电池包安装底板(29)焊接在电动汽车的二根纵梁上，为电池包(17)承重；电池包安装侧板(22)固接在电池包安装底板(29)上，为电池包(17)提供侧边支撑作用且提供高压插头(25)和低压插头(24)的安装位置；电池包(17)通过电池包支架(14)、导轮(15)、导轨(13)的导轨滑轮装置实现连接；电池包自动锁定装置(28)安装在电池包安装侧板(22)上，同时电池包(17)的安装侧设置有电池包自动锁定机构的安装槽(30)，电池包自动锁定装置(28)能够穿过安装槽(30)将电池包(17)固定在安装侧板(22)上，限制电池包(17)轴向移动；位置监测装置(27)用于监测电池包(17)的位置信息；电池包侧面支撑件(26)设置在安装侧板(22)上，用于抵住电池包(17)，确保电池包安装牢靠。

2.根据权利要求1所述的一种基于位置监测的电动汽车快换式电池包的系统，其特征在于，所述导轨滑轮装置中，电池包(17)的底部设置有二根平行的电池包支架(14)，安装底板(29)上焊接有二根平行的导轨(13)，导轨的截面为半工字型，通过电池包支架(14)上的导轮(15)，电池包(17)能够在导轨(13)中进行滑动，限制电池包(17)沿竖直方向转动和移动、沿纵向转动和移动以及沿轴向的转动五个自由度。

3.根据权利要求1所述的一种基于位置监测的电动汽车快换式电池包的系统，其特征在于，位置监测装置(27)设置在电池包安装侧板(22)上，包括距离传感器、控制器、电源模块、蜂蜜器和接插件锁定机构，控制器分别和距离传感器、电源模块、蜂蜜器和接插件锁定机构相连，位置监测装置(27)通过电源模块由蓄电池供电，电池包(17)安装到指定位置后，距离传感器监测到电池包(17)与安装侧板(22)的距离L1，若L1小于预设距离L2，控制器输出电池包安装完毕的信号到蜂鸣器和高低压接插件锁定机构，蜂鸣器发出声音报警，接插件锁定机构完成高低压接插件的锁止，电池包固定完毕且通电成功。

4.根据权利要求1所述的一种基于位置监测的电动汽车快换式电池包的系统，其特征在于，电池包侧面支撑件(26)一侧为圆形薄板的实心轴，实心轴与一个伺服电机连接，当电池包(17)固定且车辆运动时，伺服电机输出微小力矩使电池包侧面支撑件(26)牢牢抵住电池包(17)侧面。

5.根据权利要求1所述的一种基于位置监测的电动汽车快换式电池包的系统，其特征在于，电池包自动锁定装置(28)包括锁体(1)、内纹螺母(10)、双套层螺纹轴；

锁体(1)包括一个圆盘形顶板和沿该顶板一侧表面一体连接的空心轴结构锁身组成，该空心轴中间的空心截面为正六边形，该顶板上呈均匀方式设置紧固装置(5)，紧固装置(5)将锁体(1)与电动汽车电池包安装侧板(22)紧固连接，紧固装置(5)可为铆钉或螺栓连接；

锁身内腔同轴设置可沿轴向移动的内纹螺母(10)和单方向旋转的双套层螺纹轴；内纹螺母(10)为外面正六边形里面圆形的空心轴结构，内层设置凹形螺纹，一端抵住双套层螺纹轴外环的环形弹簧(4)，环形弹簧(4)另一端抵在顶板的内表面。

6.根据权利要求5所述的一种基于位置监测的电动汽车快换式电池包的系统，其特征在于，单方向旋转的双套层螺纹轴由内层中心轴(6)和外层螺纹套(8)组成；内层中心轴(6)为刚性管材，一端与顶板同轴连接的可旋转的轴承(2)固定连接，另一端固定连接用以抵住并锁定电池包的锁定板(12)；锁定板(12)为矩形平板结构，通过螺栓与中心轴(6)紧固连接为一体；中心轴(6)外表面设置四个凸起的互成90度角的短卡钉(7)，短卡钉(7)位于垂直于中心轴(6)的轴心的同一平面；锁体(1)顶板上方，内层中心轴(6)的顶端安装单方向转动的棘轮(3)；锁体(1)顶板下方，紧靠外层螺纹套上沿，内层中心轴外围每隔90度伸出一根短卡钉，用于套轴联动；紧靠外层螺纹套下沿，内层中心轴外围每隔90度伸出一根短卡钉；用以阻止外层螺纹套向下移动。