CN113561840A - 一种快换式动力电池箱拆装***及拆装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快换式动力电池箱拆装***及拆装方法，包括车身底板总成、可安装于车身底板总成下方的电池箱体和可使电池箱体安装于车身底板总成下方或使电池箱体从车身底板总成下方解锁的电池箱拆装机构；车身底板总成的底部铰接连接有多个十字形卡钩，其包括垂直铰接连接于车身底板总成底部的转轴和垂直固定连接于转轴左右两侧的横杆，电池箱体上设置有多个顶部开设有可与十字形卡钩配合的十字形孔的锁扣壳体，锁扣壳体内铰接连接有可与十字形卡钩配合的旋转壳体，电池箱拆装机构包括多根可驱动旋转壳体转动的拨叉杆。通过拨叉杆转动旋转壳体，驱动十字形卡钩轴向转动实现电池箱的锁止机构的开启和关闭，达到电池箱快速拆换的效果。

Description

一种快换式动力电池箱拆装***及拆装方法
技术领域
本发明涉及汽车动力电池技术领域，具体地指一种快换式动力电池箱拆装***及拆装方法。
背景技术
纯充电式电动汽车因续驶里程短、充电时间长等原因影响其推广。如果在电池电量耗尽完之后迅速将其拆卸，同时将预先充满电的电池快速装上，能保证车辆的持续运行，这是电动车发展的新方向。动力电池***的快速更换可以在换电站借助换电设备来实现，那么动力电池箱在车身上采用什么样的固定方式可以实现电池箱自身的快速更换便是目前面临的问题，普通的螺栓连接显然满足不了动力电池快换的需求。如何利用现有的空间布置合理的锁止机构，既能达到电池安装、拆卸方便，固定点应力小、强度高、耐久性好，且能避免异响的固定方式是面临的技术难题。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种安装拆卸方便、结构强度高的快换式动力电池箱拆装***及拆装方法。
为实现此目的，本发明所设计的快换式动力电池箱拆装***，包括车身底板总成、可安装于车身底板总成下方的电池箱体和可使所述电池箱体安装于所述车身底板总成下方或使所述电池箱体从所述车身底板总成下方解锁的电池箱拆装机构；其特征在于：所述车身底板总成的底部铰接连接有多个十字形卡钩，其包括垂直铰接连接于所述车身底板总成底部的转轴和垂直固定连接于所述转轴左右两侧的横杆，所述电池箱体上设置有多个顶部开设有可与所述十字形卡钩配合的十字形孔的锁扣壳体，所述锁扣壳体内铰接连接有可与所述十字形卡钩配合的旋转壳体，所述电池箱拆装机构包括多根可驱动所述旋转壳体转动的拨叉杆。
进一步的，所述电池箱体的左右两侧中部分别设置有至少一个定位销支架，所述定位销支架顶部垂直固定有至少一根定位销，所述车身底板总成的底部开设有可与所述定位销配合的定位孔。
进一步的，所述电池箱体的左右两侧分别对称设置有一组吊挂支架，每组所述吊挂支架均包括对称设置于所述电池箱体前后两侧的至少一个所述吊挂支架，每个所述吊挂支架内均固定有至少一个所述锁扣壳体，所述吊挂支架的顶部开设有与所述十字形孔对应的十字形过孔。
进一步的，所述吊挂支架内设置有可使所述旋转壳体保持在与所述十字形卡钩配合的锁止位置或使所述旋转壳体保持在与所述十字形卡钩配合的解锁位置的位置保持结构；所述位置保持结构包括处于压缩状态的V型弹簧，所述V型弹簧的两端分别固定于所述吊挂支架内和所述旋转壳体上。
进一步的，所述吊挂支架顶部垂直固定有弹簧转轴，所述V型弹簧的一端固定于所述弹簧转轴上，另一端固定于所述旋转壳体的底部，所述车身底板总成的底部开设有可与所述弹簧转轴配合的转轴定位孔。
进一步的，所述电池箱拆装机构包括长方形的固定框架，所述固定框架的四个转角处分别固定有一个用于驱动所述旋转壳体转动拨叉杆结构，其包括固定于所述固定框架上的拨叉杆支架和垂直穿过所述拨叉杆支架、可轴向转动的拨叉轴，所述拨叉轴的底部同轴固定有拨叉齿轮，所述拨叉轴的顶面垂直固定连接有所述拨叉杆，所述旋转壳体的底部开设有与所述拨叉杆顶端配合的拨叉杆定位孔，所述固定框架上设置有用于驱动所述拨叉齿轮转动的驱动装置。
进一步的，所述拨叉轴的顶部同轴固定有一个底面窄、顶面宽的锥形支座，所述锥形支座的顶面垂直固定有至少两根所述拨叉杆，所述旋转壳体的底面开设有至少两个所述拨叉杆定位孔。
进一步的，所述驱动装置包括固定于所述固定框架上的驱动电机和通过所述驱动电机驱动、可左右移动的移动框架，所述移动框架为通过收尾相连的四根框架杆固定而成的长方形框架，位于所述移动框架前后两侧的所述框架杆的左右两端分别固定有一个可与所述拨叉齿轮啮合的驱动齿条，所述固定框架的前后两侧分别固定有一个与所述框架杆配合、可使所述框架杆左右移动的滑道。
进一步的，所述移动框架前部或后部的所述框架杆的中部固定有电机齿条，所述驱动电机连接有与所述电机齿条啮合的电机齿轮。
一种快换式动力电池箱拆装***的拆装方法，包括上述所述的快换式动力电池箱拆装***，电池箱托盘运动至车身地板总成下方，拖举电池箱体，电池箱拆装机构平移至电池箱托盘下方，拨叉杆驱动旋转壳体转动，使十字形卡钩转动至与所述十字形孔平行的解锁位置，十字形卡钩从锁扣壳体内解锁，电池箱体下落至电池箱托盘上，电池箱托盘将电池箱体运走，另一电池箱托盘将满电的电池箱体运送至车身底板总成下方的电池箱装配位置，十字形卡钩穿过锁扣壳体***旋转壳体内，拨叉杆驱动旋转壳体转动，使十字形卡钩转动至与所述十字形孔垂直的锁止位置，所述电池箱体与所述车身底板总成锁止。
本发明的有益效果是：通过拨叉杆转动旋转壳体，驱动十字形卡钩轴向转动实现电池箱的锁止机构的开启和关闭，达到电池箱快速拆换的效果。电池箱拆装机构采用齿轮齿条的联动结构实现各电池箱吊挂点处的旋转壳体的同步转动，控制电池箱的各吊挂点同步锁止或解锁，结构设计巧妙，同步性好。通过V型弹簧的外扩力推动旋转壳体处于小范围转动的两个极端，使电池箱保持在锁止或解锁状态，结构稳定性好。
附图说明
图1为本发明中快换式动力电池箱拆装***的立体图；
图2为本发明中十字形卡钩与车身纵梁连接的立体图；
图3为本发明中电池箱体的立体图；
图4为本发明中吊挂支架的结构立体图；
图5为本发明中电池箱托盘的立体图；
图6为本发明中电池箱拆装机构的立体图；
图7为本发明中拨叉轴的结构立体图；
图8为本发明中固定框架的立体图；
图9为本发明中移动框架的立体图；
其中，1—车身底板总成，2—电池箱体，3—电池箱拆装机构(3.1—固定框架，3.2—拨叉杆支架，3.3—拨叉轴，3.4—拨叉齿轮，3.5—锥形支座)，4—十字形卡钩(4.1—转轴，4.2—横杆)，5—锁扣壳体，6—旋转壳体，7—定位销支架，8—定位销，9—吊挂支架，10—十字形过孔，11—V型弹簧，12—弹簧转轴，13—拨叉杆定位孔，14—驱动电机，15—移动框架，16—驱动齿条，17—滑道，18—电机齿条，19—电机齿轮，20—电池箱托盘，21—限位杆，22—限位孔，23—连接器，24—车架纵梁，25—拨叉杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1—9所示的快换式动力电池箱拆装***，包括车身底板总成1、可安装于车身底板总成1下方的电池箱体2和可使电池箱体2安装于车身底板总成1下方或使电池箱体2从车身底板总成1下方解锁的电池箱拆装机构3。
车身底板总成1的底部铰接连接有四个十字形卡钩4，其包括垂直铰接连接于车身底板总成1底部的转轴4.1和垂直固定连接于转轴4.1左右两侧的横杆4.2。电池箱体2的左右两侧分别对称设置有一组吊挂支架9，每组吊挂支架9均包括对称设置于电池箱体2前后两侧的一个吊挂支架9，每个吊挂支架9内均固定有一个锁扣壳体5，吊挂支架9的顶部开设有与十字形孔对应的十字形过孔10，锁扣壳体5内铰接连接有可与十字形卡钩4配合的旋转壳体6。吊挂支架9内设置有可使旋转壳体6保持在与十字形卡钩4配合的锁止位置或使旋转壳体6保持在与十字形卡钩4配合的解锁位置的位置保持结构：包括处于压缩状态的V型弹簧11，V型弹簧11的两端分别固定于吊挂支架9内和旋转壳体6上，吊挂支架9顶部垂直固定有弹簧转轴12，V型弹簧11的一端固定于弹簧转轴12上，另一端固定于旋转壳体6的底部，车身底板总成1的底部开设有可与弹簧转轴12配合的转轴定位孔。V型弹簧11的两端在旋转壳体6转动的过程中，V型弹簧11的两个连接点间距由大到小，再由小到大，利用V型弹簧11自身的扩张力将十字形卡钩4锁止在两个极端，实现电池箱体2处于锁止状态或解锁状态两个极端位置。
电池箱体2的左右两侧中部分别设置有一个定位销支架7，定位销支架7顶部垂直固定有一根定位销8，车身底板总成1的底部开设有可与定位销8配合的定位孔。
电池箱拆装机构3包括长方形的固定框架3.1，固定框架3.1的四个转角处分别固定有一个用于驱动旋转壳体6转动拨叉杆结构：包括固定于固定框架3.1上的拨叉杆支架3.2和垂直穿过拨叉杆支架3.2、可轴向转动的拨叉轴3.3，拨叉轴3.3的底部同轴固定有拨叉齿轮3.4，拨叉轴3.3的顶面同轴固定有一个底面窄、顶面宽的锥形支座3.5，锥形支座3.5的顶面垂直固定有两根拨叉杆25，旋转壳体6的底部开设有与拨叉杆25顶端配合的两个拨叉杆定位孔13，固定框架3.1上设置有用于驱动拨叉齿轮3.4转动的驱动装置：包括固定于固定框架3.1上的驱动电机14和通过驱动电机14驱动、可左右移动的移动框架15，移动框架15为通过收尾相连的四根框架杆固定而成的长方形框架，位于移动框架15前后两侧的框架杆的左右两端分别固定有一个可与拨叉齿轮3.4啮合的驱动齿条16，固定框架3.1的前后两侧分别固定有一个与框架杆配合、可使框架杆左右移动的滑道17。移动框架15前部的框架杆的中部固定有电机齿条18，驱动电机14连接有与电机齿条18啮合的电机齿轮19。
基于上述快换式动力电池箱拆装***的拆装方法是：电池箱托盘20运动至车身地板总成1下方，限位杆21***限位孔22内，拖举电池箱体2，电池箱拆装机构3平移至电池箱托盘20下方，拨叉杆5驱动旋转壳体6转动，使十字形卡钩4转动至与十字形孔平行的解锁位置，十字形卡钩4从锁扣壳体5内解锁，电池箱体2下落至电池箱托盘20上，电池箱托盘20将电池箱体2运走，另一电池箱托盘20将满电的电池箱体2运送至车身底板总成1下方的电池箱装配位置，十字形卡钩4穿过锁扣壳体5***旋转壳体6内，拨叉杆25驱动旋转壳体6转动，使十字形卡钩4转动至与十字形孔垂直的锁止位置，电池箱体2与车身底板总成1锁止。
本发明通过拨叉杆25转动旋转壳体6，驱动十字形卡钩4轴向转动实现电池箱的锁止机构的开启和关闭，达到电池箱快速拆换的效果。电池箱拆装机构采用齿轮齿条的联动结构实现各电池箱吊挂点处的旋转壳体的同步转动，控制电池箱的各吊挂点同步锁止或解锁，结构设计巧妙，同步性好。通过V型弹簧11的外扩力推动旋转壳体6处于小范围转动的两个极端，使电池箱保持在锁止或解锁状态，结构稳定性好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种快换式动力电池箱拆装***，包括车身底板总成(1)、可安装于车身底板总成(1)下方的电池箱体(2)和可使所述电池箱体(2)安装于所述车身底板总成(1)下方或使所述电池箱体(2)从所述车身底板总成(1)下方解锁的电池箱拆装机构(3)；其特征在于：所述车身底板总成(1)的底部铰接连接有多个十字形卡钩(4)，其包括垂直铰接连接于所述车身底板总成(1)底部的转轴(4.1)和垂直固定连接于所述转轴(4.1)左右两侧的横杆(4.2)，所述电池箱体(2)上设置有多个顶部开设有可与所述十字形卡钩(4)配合的十字形孔的锁扣壳体(5)，所述锁扣壳体(5)内铰接连接有可与所述十字形卡钩(4)配合的旋转壳体(6)，所述电池箱拆装机构(3)包括多根可驱动所述旋转壳体(6)转动的拨叉杆(25)。
2.如权利要求1所述的快换式动力电池箱拆装***，其特征在于：所述电池箱体(2)的左右两侧中部分别设置有至少一个定位销支架(7)，所述定位销支架(7)顶部垂直固定有至少一根定位销(8)，所述车身底板总成(1)的底部开设有可与所述定位销(8)配合的定位孔。
3.如权利要求1所述的快换式动力电池箱拆装***，其特征在于：所述电池箱体(2)的左右两侧分别对称设置有一组吊挂支架(9)，每组所述吊挂支架(9)均包括对称设置于所述电池箱体(2)前后两侧的至少一个所述吊挂支架(9)，每个所述吊挂支架(9)内均固定有至少一个所述锁扣壳体(5)，所述吊挂支架(9)的顶部开设有与所述十字形孔对应的十字形过孔(10)。
4.如权利要求3所述的快换式动力电池箱拆装***，其特征在于：所述吊挂支架(9)内设置有可使所述旋转壳体(6)保持在与所述十字形卡钩(4)配合的锁止位置或使所述旋转壳体(6)保持在与所述十字形卡钩(4)配合的解锁位置的位置保持结构；所述位置保持结构包括处于压缩状态的V型弹簧(11)，所述V型弹簧(11)的两端分别固定于所述吊挂支架(9)内和所述旋转壳体(6)上。
5.如权利要求3所述的快换式动力电池箱拆装***，其特征在于：所述吊挂支架(9)顶部垂直固定有弹簧转轴(12)，所述V型弹簧(11)的一端固定于所述弹簧转轴(12)上，另一端固定于所述旋转壳体(6)的底部，所述车身底板总成(1)的底部开设有可与所述弹簧转轴(12)配合的转轴定位孔。
6.如权利要求1所述的快换式动力电池箱拆装***，其特征在于：所述电池箱拆装机构(3)包括长方形的固定框架(3.1)，所述固定框架(3.1)的四个转角处分别固定有一个用于驱动所述旋转壳体(6)转动拨叉杆结构，其包括固定于所述固定框架(3.1)上的拨叉杆支架(3.2)和垂直穿过所述拨叉杆支架(3.2)、可轴向转动的拨叉轴(3.3)，所述拨叉轴(3.3)的底部同轴固定有拨叉齿轮(3.4)，所述拨叉轴(3.3)的顶面垂直固定连接有所述拨叉杆(25)，所述旋转壳体(6)的底部开设有与所述拨叉杆(25)顶端配合的拨叉杆定位孔(13)，所述固定框架(3.1)上设置有用于驱动所述拨叉齿轮(3.4)转动的驱动装置。
7.如权利要求6所述的快换式动力电池箱拆装***，其特征在于：所述拨叉轴(3.3)的顶部同轴固定有一个底面窄、顶面宽的锥形支座(3.5)，所述锥形支座(3.5)的顶面垂直固定有至少两根所述拨叉杆(25)，所述旋转壳体(6)的底面开设有至少两个所述拨叉杆定位孔(13)。
8.如权利要求7所述的快换式动力电池箱拆装***，其特征在于：所述驱动装置包括固定于所述固定框架(3.1)上的驱动电机(14)和通过所述驱动电机(14)驱动、可左右移动的移动框架(15)，所述移动框架(15)为通过收尾相连的四根框架杆固定而成的长方形框架，位于所述移动框架(15)前后两侧的所述框架杆的左右两端分别固定有一个可与所述拨叉齿轮(3.4)啮合的驱动齿条(16)，所述固定框架(3.1)的前后两侧分别固定有一个与所述框架杆配合、可使所述框架杆左右移动的滑道(17)。
9.如权利要求8所述的快换式动力电池箱拆装***，其特征在于：所述移动框架(15)前部或后部的所述框架杆的中部固定有电机齿条(18)，所述驱动电机(14)连接有与所述电机齿条(18)啮合的电机齿轮(19)。
10.一种快换式动力电池箱拆装***的拆装方法，其特征在于：它包括上述权利要求1—9中任意一项所述的快换式动力电池箱拆装***，电池箱托盘(20)运动至车身地板总成(1)下方，拖举电池箱体(2)，电池箱拆装机构(3)平移至电池箱托盘(20)下方，拨叉杆(5)驱动旋转壳体(6)转动，使十字形卡钩(4)转动至与所述十字形孔平行的解锁位置，十字形卡钩(4)从锁扣壳体(5)内解锁，电池箱体(2)下落至电池箱托盘(20)上，电池箱托盘(20)将电池箱体(2)运走，另一电池箱托盘(20)将满电的电池箱体(2)运送至车身底板总成(1)下方的电池箱装配位置，十字形卡钩(4)穿过锁扣壳体(5)***旋转壳体(6)内，拨叉杆(25)驱动旋转壳体(6)转动，使十字形卡钩(4)转动至与所述十字形孔垂直的锁止位置，所述电池箱体(2)与所述车身底板总成(1)锁止。
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