一种电动车辆的制作方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别是涉及一种可方便拆卸动力电池的电动车辆。

背景技术：

现有技术中电动车辆的供电电池由于重量大，因此电池多采用不可拆卸的固定安装结构，导致电动车辆在充电或维护时只能通过整车进行。

针对这种情况，目前也出现一些将电动车辆的电池设置成可拆卸的安装结构，以在需要时将电池卸下进行单独移动。但此类拆卸一般是利用专门的设备对电池进行拆卸和安装，这不但使的电池拆装过程复杂，而且提高了使用成本，不利于由使用者个人操作。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种能够方便个人独立拆卸及移动电池的电动车辆。

本发明一个进一步的目的是要降低电动车辆拆卸后电池重新安装时的安装难度。

本发明另一个目的是要提供一种使电动车辆拆卸下电池可作为代步移动工具的电动车辆。

特别地，本发明提供了一种电动车辆，包括：

可分离地安装至所述电动车辆的预定安装位置的动力电池模块，包括：

壳体；

多个单体电池，布置在所述壳体内，并以预定的串联和/或并联方式相互连接成能够输出所述电动车辆需要的驱动电力；

安装在所述壳体处的滚轮和手柄，其布置成方便于在所述动力电力模块与所述电动车辆分离的状态下由使用者在地面上拖动所述动力电池模块；和

电力输出端口，用于与所述电动车辆的电力输入端口相联接，以向所述电动车辆提供所述驱动电力；和

安装至所述电动车辆并由其携带的升降装置，其构造成能够可释放地保持所述动力电池模块并将所述动力电池模块从处于或邻近地面的近地位置升高至所述预定安装位置；其中，所述近地位置的高度低至足以使得所述使用者能够在无需利用人力将所述动力电池模块抬高的情况下借助所述滚轮将所述动力电池模块推动至所述近地位置。

进一步地，所述升降装置设置成能够被一电力驱动源驱动。

进一步地，所述动力电池模块还包括柔性电缆，所述柔性电缆的长度设置成足以在所述动力电池模块处于所述近地位置时将所述动力电池模块的所述电力输出端口与所述车辆的所述电力输入端口进行电连接。

进一步地，所述升降装置包括保持座，用于接纳并保持所述动力电池模块；其中，所述电动车辆的所述电力输入端口包括形成在所述保持座的接收端电接触元件；所述动力电池模块的所述电力输出端口包括形成在所述壳体处的输出端电接触元件；当所述动力电池模块被移动至所述近地位置时，所述动力电池模块由所述保持座接纳并保持且所述接收端电接触元件与所述输出端电接触元件形成电接触。

进一步地，所述升降装置设置成还能被人力驱动。

进一步地，所述升降装置包括能够被手动操纵以在电力驱动位置和人力驱动位置之间移动的转换元件；其中，当所述转换元件处于所述电力驱动位置时，所述升降装置与所述电力驱动源联接；当所述转换元件处于所述人力驱动位置时，所述升降装置与所述电力驱动源的联接被断开，以允许所述升降装置被人力驱动。

进一步地，所述预定安装位置位于所述电动车辆的尾部的下侧或外侧。

进一步地，所述动力电池模块还包括用于控制所述动力电池模块的充电和/或放电的充放电控制电路。

进一步地，所述动力电池模块还包括调节电路，用于调节所述动力电池模块经由所述电力输出端口输出的电压和/或电流。

进一步地，所述动力电池模块还包括设置在所述壳体处的手动调节元件；其中，所述调节电路根据使用者对所述手动调节元件的操作进行所述调节。

进一步地，所述动力电池模块的所述电力输出端口包括多个子端口，所述多个子端口输出相互不同的电压和/或电流；和/或，所述多个子端口具有相互不同的接口型式。

进一步地，所述动力电池模块的电量不低于6KW·h，和/或所述动力电池模块的重量不高于50Kg。

进一步地，所述动力电池模块上设置有驱动电机，所述驱动电机能够驱动所述滚轮转动，在所述把手上设置有控制驱动电机转动快慢的开关。

进一步地，所述动力电池模块上设置有供使用者站立的脚踏板，以使使用者可站在所述动力电池模块上并驱动所述动力电池模块行进。

本发明的电动车辆由于安装了升降装置，因此能够不借助其它的安装设备即可完成自身动力电池的装卸。同时可拆卸的动力电池模块能够被使用者在不消耗太大力量的情况下进行移动。

进一步地，本发明的动力电池模块由于安装了驱动电机，因此能够实现自移动，并可作为代步的移动工具。

此外，本发明的电动车辆在动力电池模块电力耗尽后或出现故障而又无法就地处理时，可通过配送的方式由专门的服务机构提供相同型号的动力电池模块进行更换，提高电动车辆的生存能力。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例电动车辆结构示意图，其示出了从车辆的尾部看上去的电动车辆及其处于近地位置的升降装置；

图2是图1所示电动车辆的侧向视图，其中的电动车辆仅示出了其尾部的一部分，并且以局部剖视的方式示出了处于升降装置内的动力电池模块；

图3是根据本发明一个实施例的动力电池模块的结构示意图；

图4是图2所示动力电池模块放置在升降装置内的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的带有驱动电机的动力电池模块结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的带有脚踏板的动力电池模块结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明的电动车辆10包括可分离地安装至电动车辆10的预定安装位置的动力电池模块20。该动力电池模块20在图3中看得更清楚，其包括一个壳体21和安装在壳体21内的多个单体电池(图中未示出)。各单体电池在壳体21内以预定的串联和/或并联方式相互连接成能够输出电动车辆10需要的驱动电力。在壳体21上还安装有滚轮22和手柄23，该滚轮22和手柄23布置在方便于在动力电池模块20与电动车辆10分离的状态下由使用者在地面上拖动动力电池模块20移动的位置处。这样，该动力电池模块20整体上成形为带滚轮的行李箱的形式。滚轮可以设置在动力电池模块的底部的四周，以使动力电池模块在倾斜或直立状态下能够被平稳地移动。该手柄23可以形成为抽拉杆的形式，以使得该动力电池模块20整体上成形为一种拉杆行李箱的形式。在这种情况下，图3中所示的手柄23处于收缩状态，使用者可以将其向外拉出至例如图6所示的位置，以便于使用者调节手柄23的高度，从而适合于使用者例如在直立行走时方便地借助该手柄23拖动该动力电池模块20。

在动力电池模块20上还设置有电力输出端口，该电力输出端口用于与电动车辆10的电力输入端口相联接，以向电动车辆10提供驱动电力。如图2所示，动力电池模块20的电力输出端口可以包括形成在柔性电缆25的末端的电插头24，相应地，电动车辆10的电力输入端口可以包括用于与该电插头24配合连接的电插座14。在下文中可以看到，附加地或者可替换地，该动力电池模块20还可以具有其它形式的电力输出端口，如下文将要描述的输出端电接触元件26和电插座组27，以便于使用者在适合的场合中向电动车辆10或其它用电设备提供电力。

在电动车辆10上还安装有作为电动车辆10一部分的升降装置，其安装至电动车辆10并由其携带。该升降装置构造成能够可释放地保持动力电池模块20，并能够将动力电池模块20从处于或邻近地面的近地位置升高至所需要的预定安装位置。该近地位置是指动力电池模块20待被升降装置升起时所处的位置，其高度低至足以使得使用者能够在无需利用人力将动力电池模块20抬高的情况下借助滚轮22将动力电池模块20推动至该近地位置。在下文中将会描述该升降装置的示例性实施例，当然，该升降装置也可以采用现有技术中任何合适的结构。

本发明中的动力电池模块20能够方便地由使用者在电动车辆10处独立实现拆卸和安装，并将其移动远离或靠近电动车辆10，而不需要借助别的工作平台或移动工具。安装在电动车辆10上的升降装置可以方便地将动力电池模块20由电动车辆10上卸至能够被使用者轻易移动的位置处，降低了使用者的搬运强度。同样，在使用者将动力电池模块20移动到升降装置处时，也可以通过推动的方式轻易地将动力电池模块20放置在升降装置上，再由升降装置将动力电池模块20升高到电动车辆10的预定安装位置处，而无需再人力直接提起或搬动动力电池模块20。

进一步地，本发明中的升降装置可以设置成能够被一电力驱动源驱动。通过电力驱动源可以实现升降装置对动力电池模块20的自动装卸。参见图2，该电力驱动源可以是牵引电机12。

进一步地，如图2所示，在动力电池模块20上还可以设置有从动力电池模块20伸出的柔性电缆25。该柔性电缆25可以将动力电池模块20的电力传递至其末端处的电插头24。该柔性电缆25的长度可以设置成足以在动力电池模块20处于近地位置时将动力电池模块20的电插头24与电动车辆10的电插座14进行电连接。在要将动力电池模块20安装到电动车辆10时，可以将动力电池模块20移动至待升起的近地位置，然后借助柔性电缆25将电插头24插入到电动车辆10的电插座14，以为电动车辆10提供电力，并继而由电动车辆10为电力驱动源如牵引电机12提供电力，从而使得该电力驱动源能够驱动该升降装置。该柔性电缆25允许在将动力电池模块20安装回到电动车辆10的预定安装位置之前处于近地位置甚至更远处时就能为电动车辆10提供电力。这在该动力电池模块20是该电动车辆10的唯一电力源的情况下是特别有利的。否则，该升降装置则可能会因为没有电力供应而无法进行在电力驱动下的升降操作。

继续参考图2，该升降装置可以包括保持座30，该保持座30用于接纳并保持动力电池模块20。在该保持座30处可以形成有接收端电接触元件31并用作电动车辆10的电力输入端口。相应地，可以在动力电池模块20的壳体21处形成有输出端电接触元件26并用作动力电池模块20的电力输出端口。在要将动力电池模块20安装到电动车辆10上时，该升降装置的保持座30的下端处于接近地面40的位置。这样，由使用者将该动力电池模块20借助其滚轮22直接推入到保持座30内，并由保持座30接纳并保持，而无需用人力将动力电池模块20提起。此时，该动力电池模块20即处于近地位置。在将动力电池模块20推动至近地位置的过程中，动力电池模块20的输出端电接触元件26逐渐接近保持座30的接收端电接触元件31并最终与其形成电接触。在保持座30的升降过程中，电接触元件26和31始终保持它们之间的电接触。这样，动力电池模块20的电力则可以通过电接触元件26和31的电接触提供给电动车辆10，使得电动车辆10能够提供驱动升降装置所需的电力。与前文所述的利用柔性电缆25进行的电连接类似地，当前的电连接方案也可以在动力电池模块20处于近地位置的时候就能向该电动车辆10提供电力，这在该动力电池模块20是该电动车辆10的唯一电力源的情况下是特别有利的。需要理解的是，尽管在图2中同时示出了插头24与插座14的电连接方案以及电接触元件26与31的电连接方案，但是可以理解，在其它实施例中可以择一应用。

下面继续考虑该动力电池模块20是该电动车辆10的唯一电力源的情况。在升降装置将动力电池模块20将其从安装位置降低至近地位置并将动力电池模块20与升降装置分离之后，此时该动力电池模块20可能已经断开了与电动车辆10的电连接，而无法为电动车辆10提供电力以使得升降装置回复到其下降前的回收状态。为了方便使得已经卸下动力电池模块20的升降装置回到其回收状态，该升降装置还可以设置成能够被人力驱动的结构。这样，卸下动力电池模块20的升降装置可以在没有电力支持的情况下由使用者手动收回电动车辆10内，以恢复其回收状态。此外，在将动力电池模块20安装至电动车辆10时，如果此时升降装置处于其回收状态，也可以由使用者手动将其拉出至适合接收动力电池模块20的位置。由于使用者是在升降装置没有承载动力电池模块20的情况下对其进行手动操作的，因此这样的操作是容易且不费力的。

如图4所示，该升降装置可以包括能够被手动操纵以在电力驱动位置和人力驱动位置之间移动的转换元件17。当转换元件17处于电力驱动位置时，其使得升降装置与电力驱动源如牵引电机12联接；当转换元件17处于人力驱动位置时，其使得升降装置与电力驱动源如牵引电机12的联接被断开，以允许升降装置被人力驱动。示例性地，转换元件17可以是一个致动器，其可以使得升降装置与电力驱动源之间的传动连接部选择性地处于分开或接合的状态。

还需要理解的是，在电动车辆10还有其它电力源(如另外的蓄电池)的场合中，可以由其它电力源来为诸如牵引电机12的电力驱动源提供电力，以驱动升降装置。在这种情况下，当动力电池模块20处于近地位置时，其与电动车辆10之间可以没有电连接，并且在动力电池模块20被升高至预定安装位置时才与电动车辆10形成电连接。在该预定安装位置处，动力电池模块20与电动车辆10之间可以类似地采用前文所述的电缆连接方案或者电接触元件对的连接方案。此时，该升降装置也可以设置成不需要被人力驱动。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，安装槽11是该动力电池模块20的预定安装位置，该安装槽11可以位于电动车辆10的尾部的下侧。在其它实施例中，该动力电池模块20的预定安装位于也可以处于电动车辆的尾部的外侧。

在本发明的一个实施例中，动力电池模块20还可以包括用于控制动力电池模块20的充电和/或放电的充放电控制电路(图中未示出)。通过该充放电控制电路可以在动力电池模块20离开电动车辆10后利用电力输出端口作为接收电力输入的接口而与其它充电设备连接，为动力电池模块充电。同时也可以利用电力输出端口将动力电池模块的电力提供给除电动车辆10之外的其它用电设备。

进一步地，动力电池模块20还可以包括调节电路(图中未示出)，该调节电路用于调节动力电池模块20经由电力输出端口输出的电压和/或电流。通过调节电路可以使动力电池模块20能够同时作为其它用电设备的充电设备或供电设备。可以理解，在其它的实施例中，该动力电池模块20还可以设置手动调节元件。该调节电路可以根据使用者对手动调节元件的操作进行调节，以方便改变动力电池模块20的输出电压。

进一步地，在其它实施例中，该动力电池模块20还可以通过相应的接口与电动车辆10上的数据信号线路连接，以实现电动车辆10和动力电池模块20之间的数据交流。

在本发明的一个实施例中，动力电池模块20的电力输出端口可以包括电插座组27。如图2所示，该电插座组27可以包括多个子端口，这些子端口输出相互不同的电压和/或电流，并且可以具有相互不同的接口型式。通过上述结构可以使动力电池模块20离开电动车辆10后，能够为不同的用电设备提供不同的供电模式以及不同插头的插接，提高了动力电池模块20的使用范围。

为了能够向电动车辆10提供足够的电力，动力电池模块20的电量最好不低于6KW·h。同时，为了便于动力电池模块20的移动，同时适应轻量化的电动车辆10，该动力电池模块20的重量最好不高于50Kg。这样，考虑到动力电池模块20的能量密度及其安全性，其所使用的单体电池可以采用三元非聚合电池，如在锂离子中掺有锡锂钛氧化物的电池或掺有银钛合金的电池。此类电池安全性高，不易发生爆炸。本实施例的目的是要使电动车辆10在其动力电池模块20充满电的情况下，一次至少能够行驶60-80公里。现有动力电池针对一般的电动车辆10是1度电(KW·h)可以跑5-6公里，当电动车辆10采用轻量化技术时，则可以跑10公里左右，因此，动力电池模块20至少需要6KW·h电量才能在满足该电动车辆行驶要求的同时，也满足轻量化对动力电池模块重量的要求。

如图5所示，在本发明的一个实施例中，可以在动力电池模块20上设置驱动电机28，并且该驱动电机28能够驱动滚轮22转动。在把手23上可以设置控制驱动电机28工作的操纵元件(在图中画出并标号)，该操纵元件例如可以控制驱动电机28的开和关以及其输出转速的快慢。使用时，从升降装置卸下的动力电池模块20可以在使用者的控制下，直接利用动力电池模块20中的电力供驱动电机28工作，以在地面上移动该动力电池模块20，这减轻了使用者移动时的负担。同时采用了驱动电机28后也使得使用者能够移动重量更大的动力电池模块20。在图5中，滚轮22既可以被驱动电机28驱动转动，也可以在驱动电机28不工作且由使用者拉动动力电池模块20时在地面上滚动。在其它实施例中，由驱动电机28驱动的受驱轮可以不由滚轮22承担而另外提供。

如图6所示，在本发明的一个进一步实施例中，在动力电池模块20安装有驱动电机28的情况下(图中未示出)，动力电池模块20上可以设置供使用者站立的脚踏板28。这样，可以在使用者站在动力电池模块20上的情况下，由驱动电机28滚轮22转动，从而驱动动力电池模块20移动并带动使用者同时行进。在动力电池模块20的壳体21上可以设置容纳脚踏板28的容纳槽29，平时脚踏板28以可旋转的方式安装在容纳槽29内，当使用时，直接旋转脚踏板28至水平状态即可。本方案可使卸下的动力电池模块20成为一个独立的站立电动车的形式来作为使用者的代步工具，同时也方便了使用者对动力电池模块20本身的移动。在一些电动车辆10不能到达或是过不去的地方，该动力电池模块20也可以作为临时交通工具。

下面结合图1、2和4详细描述本发明中的升降装置的一种示例性结构。

在电动车辆10的尾部中间形成一个用于放置动力电池模块20的安装槽11，在安装槽11内设置保持座30。在安装槽11的侧壁处设置有电插座14、燕尾槽19、驱动齿轮13以及带动驱动齿轮13转动的牵引电机12。在保持座30与燕尾槽19对应的位置处设置形状与燕尾槽18相匹配的楔形滑轨18，与驱动齿轮13对应的位置处设置齿条16。在保持座30处还形成有接收端电接触元件31。在电动车辆10的处于安装槽11之外的合适位置处设置控制驱动齿轮13与牵引电机12脱离和接合的转换元件17。

动力电池模块20的壳体21上设置有把手23和滚轮22，并且具有作为电力输出端口的插头24、电插座组27和输出端电接触元件26。

在组装状态下，保持座30的滑轨18插入安装槽11上的燕尾槽19内，以将保持座30可竖向滑动地保持在安装槽11内。此时，驱动齿轮13与齿条16处于啮合状态。动力电池模块20处于保持座30内，其输出端电接触元件26与保持座30内的接收端电接触元件31插接形成电连接，从而使得动力电池模块20为电动车辆10提供电力。当然，可选择地，也可以通过可延伸的柔性电缆25末端的电插头24与安装槽11处的电插座14进行电连接。

在从电动车辆10上拆卸下动力电池模块20时，电动车辆10通过牵引电机12带动驱动齿轮13转动，驱动齿轮13通过与齿条16的啮合传动带动保持座30下降。当保持座30下降至接近或抵靠地面的位置时，使用者可利用把手23拉动动力电池模块20，以借助滚轮22将其从保持座30内拉出至地面。此时，由于动力电池模块20的向外移动，电接触元件26和31之间的电连接被断开。如果存在电插头24与电插座14之间的电连接，也可以由使用者手动断开。然后，如图4所示，使用者可以操纵转换元件17，使得安装驱动齿轮13的锥形齿轮13＇与传递牵引电机动力的锥形齿轮12＇相脱离，从而断开与牵引电机12的传动连接，再手动向上推动保持座30，将保持座30完全推回到安装槽11内。然后，再利用转换元件17控制锥形齿轮13＇与锥形齿轮12＇啮合，使驱动齿轮13重新被牵引电机12所控制，至此完成动力电池模块20的拆卸。

在安装动力电池模块20时，可以先将动力电池模块20的电插头24与安装槽11的电插座14连接，使电动车辆10能够有电力可驱动牵引电机12。通过牵引电机12将保持座30放至接近或抵靠地面的位置，再将动力电池模块20推入保持座30内。然后，在牵引电机12的驱动下，保持座30可完全进入安全槽11，至此完成动力电池模块20的重新安装。

在安装动力电池模块20时，也可以先利用转换元件17先将牵引电机12与驱动齿轮13脱离，然后手动将保持座30拉至接近或抵靠地面的位置。然后，使用者将动力电池模块20推入保持座30内，使输出端电接触元件26与保持座30内的接收端电接触元件31插接，以为电动车辆10提供电力。然后，使用者操纵转换元件17使驱动齿轮13与牵引电机12啮合，并由牵引电机12驱动保持座30回到安装槽11内。

本发明的动力电池模块的壳体上可以设置显示装置，当动力电池模块安装到安装槽内时，该显示装置朝向电动车辆的尾部方向，使得直接由外部可观察到。如电动车辆的安装槽设置有外保护壳，则其可以采用透明材料制作，以方便从外部观察到该显示设备。具体的显示设备可以是LED显示屏、LED灯或液晶屏等，该显示设备可以作为刹车灯使用，或用于显示一些设定的图案、logo等。在夜晚将动力电池模块从电动车辆上卸下而拖走时，该显示装置还可以作为照明灯用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。