CN104175852A - 一种动力电池挂车*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种动力电池挂车***，包括安装有动力电池组件的车厢，所述车厢通过快速挂接机构挂接于电动主车体尾部，所述主车体尾部设有驱动车厢快速脱离主车体的快速分离机构。该动力电池挂车***可快速与主车挂接，也可快速脱离，主车可根据运营需要，以慢充的方式利用低价的夜间谷电，或空余时间充电，保护了电池寿命，随时满足运营里程的调度。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力电池挂车***，应用于纯电动城市公交车或插电式混合动力城市公交车。
背景技术
目前纯电动城市公交车或插电式混合动力城市公交车主要的充电方式有两种，即就车充电式和快速换电池组方式，前者的主要缺点是车载固定电池组与充电设施的配合存在诸多难以调和的矛盾，若车载电池的容量大时，将导致电池过重，行驶阻力增大，无效耗能增加，若车载电池容量小时，则2次充电之间的行驶里程短，导致需要布设更多的充电桩，成本增加。若采用大电流快速补电方式，则对电池寿命有严重不利影响，若采用小电流慢充方式，单车充电占用时间长，则需配备较多的备用车辆才能满足运营周转，另一方面，快速更换电池组的方式虽有利用夜间“谷电”充电、以一定的备份电池组完成周转的优势，但其缺点是大型换电站依靠自动化程度很高的专用设备，造价昂贵，即便在大城市也难于大量建设，同时更换电池组操作麻烦，费时费力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可快速与主车挂接，利于利用夜间谷电充电，也可快速脱离，使用方便，提高电池寿命的动力电池挂车***。
本发明采用以下方案实现：一种动力电池挂车***，包括安装有动力电池组件的车厢，所述车厢通过快速挂接机构挂接于电动主车体尾部，所述主车体尾部设有驱动车厢快速脱离主车体的快速分离机构。
进一步的，所述快速挂接机构包括由手柄控制摆动的锁钩和设于主车体尾部内的锁止板，锁钩的横向杆部铰接于所述车厢上并向前延伸至主车体尾部内，锁钩前端纵向钩部被设于锁止板上的卡槽限位以实现挂接；所述快速分离机构包括设于主车体尾部内的气缸和设于锁止板前方并可前后滑动的弹性压紧块，所述气缸活塞杆端部与所述锁止板连接，压紧块与锁止板通过斜面配合以推动锁止板与锁钩保持卡接。
进一步的，所述手柄一端固连于所述锁钩上与车厢的铰接处，手柄另一端设有限位销，车厢上设有一前一后的两个与所述限位销相配合的定位销孔。
进一步的，所述快速挂接机构包括由手柄控制转动的曲柄，曲柄一端铰接于车厢上，另一端与一连杆A的后端相铰接，连杆A前端与可在车厢上前、后滑动的滑杆后端相铰接，滑杆前端设有一对对称分布在滑杆上、下侧的抱爪，两抱爪后端各与一连杆B一端相铰接，连杆B另一端共同铰接于滑杆前端以使滑杆前、后滑动时驱动抱爪前端合拢或松开；所述主车体尾部设有连接板，所述连接板后侧固连有与所述抱爪的夹紧部相配合的牵引销，抱爪合拢后抱紧牵引销实现车厢与主车体的挂接。
进一步的，所述快速分离机构包括设于连接板前侧的锁定板、与锁定板锁定配合的锁定爪以及控制锁定爪开合的气缸，所述锁定爪由一对交叉铰接的夹臂组成，夹臂后端设有拐向内侧的钩部，所述锁定板前端设有与所述夹臂钩部钩接配合的锁定孔，夹臂前端各与一连杆C的一端相铰接，连杆C的另一端共同铰接于气缸活塞杆端部以使气缸活塞杆伸缩时驱动锁定爪的夹臂开合实现与锁定板的钩接或脱离。
进一步的，所述抱爪前部为拐向内侧的拐臂，拐臂前端设有半圆弧形抱箍，两抱爪合拢后两半圆弧形抱箍形成圆形抱箍以抱紧牵引销。
进一步的，所述手柄一端固连于所述曲柄上与车厢的铰接端，手柄另一端设有限位销，车厢上设有一前一后的两个与所述限位销相配合的定位销孔。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明针对“充电”和“换电”方式的缺点，提出电池挂车新颖产品，可快速与主车挂接，也可快速脱离，主车可根据运营需要，拖挂一节或多节电池挂车，电池拖车可分散于各始末车站，以慢充的方式利用低价的夜间谷电，或空余时间充电，保护了电池寿命，随时满足运营里程的调度；
（2）本发明装置可在紧急情况下（例如电池发生燃烧时），由主车控制，快速与电池拖车分离，保证主车安全；
（3）电池集中布置，提高了电池安装、维护、以及承受振动的环境条件，即有利于提高电池寿命，也降低了主车电池布置的难度。
附图说明
图1是本发明实施例1构造示意图；
图2是本发明实施例1中快速挂接机构示意图；
图3是本发明实施例1中快速分离机构示意图；
图4是本发明实施例2构造示意图；
图5是本发明实施例2中快速挂接机构示意图；
图6是图5的俯视图；
图7是本发明实施例2中快速分离机构示意图；
图中标号说明：1-动力电池组件、2-车厢、3-主车体、4-手柄、5-锁钩、6-锁止板、7-卡槽、8-气缸、9-压紧块、10-定位销孔、11-曲柄、12-连杆A、13-滑杆、14-抱爪、15-连杆B、16-连接板、17-牵引销、18-锁定板、19-锁定爪、20-锁定孔、21-连杆C。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
如图1~3示出本发明实施例1，一种动力电池挂车***，包括安装有动力电池组件1的车厢2，所述车厢2通过快速挂接机构挂接于电动主车体3尾部，所述主车体3尾部设有驱动车厢2快速脱离主车体3的快速分离机构，该主车体3为纯电动城市公交车车体或插电式混合动力城市公交车车体，其中快速挂接机构能够快速的实现车厢与主车体之间的挂架，而快速分离机构能够在紧急情况下，例如电池发生燃烧等，能够控制车厢与主车体迅速脱离，确保主车体安全。
在本实施例中，所述快速挂接机构包括由手柄4控制摆动的锁钩5和设于主车体3尾部内的锁止板6，锁钩5的横向杆部铰接于所述车厢2上并向前延伸至主车体3尾部内，锁钩5前端纵向钩部被设于锁止板6上的卡槽7限位以实现挂接；所述快速分离机构包括设于主车体3尾部内的气缸8和设于锁止板6前方并可前后滑动的弹性压紧块9，所述气缸8活塞杆端部与所述锁止板6连接，压紧块9与锁止板6通过斜面配合以推动锁止板6与锁钩5保持卡接；气缸8通过控制锁止板6上下运动，使锁止板6与锁钩之间实现脱离或卡接，在气缸8的供气***发生故障时，压紧块9在弹簧作用下，能够从压紧在锁止板上，并通过斜面的推力作用，使锁止板保持与锁钩卡接状态，防止车厢脱离主车体。
在本实施例中，为了使工作更加稳定可靠，所述快速挂接机构中设有多个平行设置且结构相同的锁钩5以及多个与锁钩配合使用的锁止板6，所有锁钩由同一连杆连接起来以实现同步运动，为了减少行驶中出现的噪声和冲击，在锁钩的钩部上设有弹性缓冲层。
在本实施例中，所述手柄4一端固连于所述锁钩5上与车厢2的铰接处，手柄4另一端设有限位销，车厢上设有一前一后的两个与所述限位销相配合的定位销孔10，手柄4摆动到相应工作时，通过限位销于定位销孔10配合以锁定手柄所在工位。
本实施例动力电池挂车***的工作过程：（1）电池车厢的快速挂接：手柄逆时针转动，将手柄的限位销插位于后方的定位销孔中，锁钩逆时针摆动，锁钩前端钩部扣入锁止板的卡槽内实现电池车厢与主车体的挂接；将手柄顺时针转动，将手柄的限位销销***位于前方的定位销孔中，则实现甩挂状态，电池车厢与主车体实现自由分离；（2）电池车厢的快速分离：气缸的活塞杆在常态下是伸出状态，在发生紧急状况时，活塞杆收缩，带动锁止板与锁钩脱离，使电池车厢快速与主车体分离。
如图4~7示出本发明实施例2，本实施例与实施例1的区别在于快速挂接机构和快速分离机构的工作原理不同，在本实施例中，所述快速挂接机构包括由手柄4控制转动的曲柄11，曲柄11一端铰接于车厢2上，另一端与一连杆A（12）的后端相铰接，连杆A（12）前端与可在车厢2上前、后滑动的滑杆13后端相铰接，滑杆13前端设有一对对称分布在滑杆13上、下侧的抱爪14，两抱爪14后端各与一连杆B（15）一端相铰接，连杆B（15）另一端共同铰接于滑杆13前端以使滑杆13前、后滑动时驱动抱爪14前端合拢或松开；所述主车体3尾部设有连接板16，所述连接板16后侧固连有与所述抱爪14的夹紧部相配合的牵引销17，抱爪14合拢后抱紧牵引销17实现车厢2与主车体3的挂接。
在本实施例中，所述快速分离机构包括设于连接板16前侧的锁定板18、与锁定板18锁定配合的锁定爪19以及控制锁定爪19开合的气缸8，所述锁定爪19由一对交叉铰接的夹臂组成，夹臂后端设有拐向内侧的钩部，所述锁定板18前端设有与所述夹臂钩部钩接配合的锁定孔20，夹臂前端各与一连杆C（21）的一端相铰接，连杆C（21）的另一端共同铰接于气缸8活塞杆端部以使气缸8活塞杆伸缩时驱动锁定爪19的夹臂开合实现与锁定板18的钩接或脱离，在发生紧急情况时，能够通过气缸控制电池车厢快速与主车体分离，确保主车体的安全；同时，在气缸的供气***出现故障时，锁定爪在牵引力作用下能够保持与锁定板18钩接，防止车厢脱离主车体。
在本实施例中，为了使工作更加稳定可靠，所述快速挂接机构中可以设置多对以气缸8活塞杆为对称轴进行对称分布的锁定爪以及与每个锁定爪配合使用的的锁定板和连杆C，气缸活塞杆端部垂直连接有过渡杆，所述连杆C铰接与过渡杆上以实现每个锁定爪的同步运动。
在本实施例中，所述抱爪前部夹紧部为拐向内侧的拐臂，拐臂前端设有半圆弧形抱箍，两抱爪合拢后两半圆弧形抱箍形成圆形抱箍以抱紧牵引销17，为了减少行驶中出现的噪声和冲击，在抱箍内侧设有弹性缓冲层。
在本实施例中，所述手柄4一端固连于所述曲柄11上与车厢的铰接端，手柄4另一端设有限位销，车厢上设有一前一后的两个与所述限位销相配合的定位销孔10。
本实施例动力电池挂车***的工作过程：（1）电池车厢的快速挂接：手柄逆时针转动，将手柄的限位销***位于后方的定位销孔中，带动滑杆向后运动，驱使抱爪14抱紧牵引销，电池车厢与主车体的挂接；手柄逆时针转动，将手柄的限位销***位于前方的定位销孔中，推动滑杆向前运动，驱使抱爪张开，实现甩挂状态，电池车厢与主车体实现自由分离；（2）电池车厢的快速分离：在正常情况下时，气缸活塞向前收缩运动，通过连杆C将锁定爪抱紧锁定板，使连接板与牵引车固接为一体，遇到紧急情况时，需要将车厢与主车体脱离时，由驾驶员按下通过气缸驱动活塞向后伸出运动，通过连杆C将锁定爪张开，使连接板与主车体自动分离，实现快速脱离。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种动力电池挂车***，其特征在于：包括安装有动力电池组件的车厢，所述车厢通过快速挂接机构挂接于电动主车体尾部，所述主车体尾部设有驱动车厢快速脱离主车体的快速分离机构。
2.根据权利要求1所述的动力电池挂车***，其特征在于：所述快速挂接机构包括由手柄控制摆动的锁钩和设于主车体尾部内的锁止板，锁钩的横向杆部铰接于所述车厢上并向前延伸至主车体尾部内，锁钩前端纵向钩部被设于锁止板上的卡槽限位以实现挂接；所述快速分离机构包括设于主车体尾部内的气缸和设于锁止板前方并可前后滑动的弹性压紧块，所述气缸活塞杆端部与所述锁止板连接，压紧块与锁止板通过斜面配合以推动锁止板与锁钩保持卡接。
3.根据权利要求2所述的动力电池挂车***，其特征在于：所述手柄一端固连于所述锁钩上与车厢的铰接处，手柄另一端设有限位销，车厢上设有一前一后的两个与所述限位销相配合的定位销孔。
4.根据权利要求1所述的动力电池挂车***，其特征在于：所述快速挂接机构包括由手柄控制转动的曲柄，曲柄一端铰接于车厢上，另一端与一连杆A的后端相铰接，连杆A前端与可在车厢上前、后滑动的滑杆后端相铰接，滑杆前端设有一对对称分布在滑杆上、下侧的抱爪，两抱爪后端各与一连杆B一端相铰接，连杆B另一端共同铰接于滑杆前端以使滑杆前、后滑动时驱动抱爪前端合拢或松开；所述主车体尾部设有连接板，所述连接板后侧固连有与所述抱爪的夹紧部相配合的牵引销，抱爪合拢后抱紧牵引销实现车厢与主车体的挂接。
5.根据权利要求4所述的动力电池挂车***，其特征在于：所述快速分离机构包括设于连接板前侧的锁定板、与锁定板锁定配合的锁定爪以及控制锁定爪开合的气缸，所述锁定爪由一对交叉铰接的夹臂组成，夹臂后端设有拐向内侧的钩部，所述锁定板前端设有与所述夹臂钩部钩接配合的锁定孔，夹臂前端各与一连杆C的一端相铰接，连杆C的另一端共同铰接于气缸活塞杆端部以使气缸活塞杆伸缩时驱动锁定爪的夹臂开合实现与锁定板的钩接或脱离。
6.根据权利要求4所述的动力电池挂车***，其特征在于：所述抱爪前部为拐向内侧的拐臂，拐臂前端设有半圆弧形抱箍，两抱爪合拢后两半圆弧形抱箍形成圆形抱箍以抱紧牵引销。
7.根据权利要求4所述的动力电池挂车***，其特征在于：所述手柄一端固连于所述曲柄上与车厢的铰接端，手柄另一端设有限位销，车厢上设有一前一后的两个与所述限位销相配合的定位销孔。
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