用于电动汽车的快速更换电池模块的装置的制作方法

本发明属于新能源汽车技术领域，具体地说是一种用于电动汽车的快速更换电池模块的装置。

背景技术

现有汽车大部分仍以燃烧石油为主，汽车燃烧石油对空气环境的污染和破换，造成现有的城市环境雾霾天气频现。近几年国内对新能源汽车的关注和投入越来越大。目前国内的新能源汽车主要包括纯电动汽车、各种混合动力汽车、lng汽车（liquefiednaturalgas，即液化天然气）、燃料电池汽车等，其中尤以纯电动汽车和混合动力汽车为主导。纯电动汽车目前多以大能量的锂离子电池为能源，然而限于技术的局限，锂离子电池的续驶里程和充电时间仍然无法完全满足人们对汽车的使用需求，目前国内的主要解决措施通常是采取定点建立大功率的充电站。其中充电站又以快速充电和快速更换电池两种方式运营。其中各有利弊，快速更换电池这种方式通常采用高科技的自动机械手臂，辅以人工控制和维护的方式实现。此种方式资金投入巨大。另外大容量的锂离子电池组通常装在体积较大的锂电池箱里形成电池模块，现有的电池模块安装在电动汽车底部，电池模块的安装与拆卸较为不便，电动公交车等运营车往往没有足够的时间进行充电，因此需要对电池模块方便的拆卸与安装，目前的设备难以做到电池模块的自动拆卸、充电与安装等操作。

技术实现要素：

本发明提供一种用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，包括坑体、电动汽车和多个电池模块，坑体内固定安装两根立柱，两根立柱相邻的一侧均固定安装椭圆环，两个椭圆环相互平行，椭圆环包括两个竖向的长直部和两个半圆环部组成，两个椭圆环相对的面上均开设椭圆环型槽轨，两个立柱上下两端之间均安装链板辊，上部的链板辊与上部的半圆环部同轴，下部的链板辊与下部的半圆环部同轴，两个链板辊之间通过链板连接，链板左侧设有数个上下均匀分布的竖板，相邻的两个竖板的端部铰接连接，竖板的前后两端中间均固定安装滑块，滑块均配合插入到对应的椭圆环型槽轨内部，竖板的内侧与链板的外侧均通过第一连接块固定连接，其中一个链板辊的转轴由动力装置驱动，竖板能随链板的转动沿椭圆环型槽轨的方向移动，竖板外侧面下侧靠近前后两端处均固定安装液压杆，液压杆与对应的竖板垂直，竖板的外侧面靠近上端处固定安装横板，液压杆的活动杆的外端设有竖管，竖管的下端与液压杆的活动杆的外端铰接连接，液压杆的活动杆的外端面开设盲孔，盲孔内均设有第一电动伸缩杆，竖管侧面开设长条透槽，竖管内均设有柱状滑块，第一电动伸缩杆的活动杆的外端穿过对应的长条透槽后与对应的柱状滑块侧部交接连接，柱状滑块能沿对应的竖管长度方向来回滑动，液压杆的活动杆的上部均设有横向的支撑杆，支撑杆的左端与液压杆的活动杆的外端上部通过第二连接块固定连接，支撑杆与液压杆平行，电动汽车位于坑体上部左侧，电动汽车底部设有盛放电池模块的箱体，箱体朝向电动汽车侧部的一端开口，箱体内底部固定安装横向的放置板，放置板顶面的前后两侧对称开设第一长条凹槽，第一长条凹槽与液压杆平行，两个第一长条凹槽之间的距离与安装与同一个竖板上的两根液压杆之间的距离相等，电池模块底面的前后两侧对称开设两条第二长条凹槽，两条第二长条凹槽之间的距离与安装与同一个竖板上的两根液压杆之间的待更换的电池模块，与箱体不同高度的竖板上的两根液压杆上侧均设有正在充电的电池模块，竖板的外侧均固定安装充电插头，充电插头能与电池模块上的充电插口插接配合，支撑杆均位于对应的第二长条凹槽内并与其顶面接触配合。

如上所述的用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，所述的电池模块的左端面前后两侧均开设固定插槽，竖管上端侧部均固定安装插柱，插住能与对应的插槽插接配合。

如上所述的用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，所述的电池模块的左端设有供电插口，箱体内左侧壁固定安装供电插头，供电插头能与供电插口插接配合。

如上所述的用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，所述的箱体内顶部靠近电池模块左端处固定安装第一限位板，箱体右端开口处设有电池模块的固定装置。

如上所述的用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，所述的液压杆的固定杆的左端上部均固定安装弧形支撑块，弧形支撑块的内凹面朝上，支撑杆底面与对应的弧形支撑块的内凹面接触配合。

如上所述的用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，所述的充电插头通过横向的第二电动伸缩杆安装在竖板的侧部。

如上所述的用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，所述的横板的前后两端底部均固定安装限位长条板，横板右端底部固定安装第二限位板，第二限位板与正在充电的电池模块的右端面接触配合。

本发明的优点是：本发明可以帮助电动汽车方便快速的进行电源模块的更换。电动汽车需要更换电池时需要将汽车停靠到坑体上部左侧指定的位置，此时通过链板的转动使上部为设有电池模块的两根液压杆调整到与第一长条凹槽相同高度的位置，然后打开箱体右端口的封闭装置，该两根液压杆上的两根第一电动伸缩杆伸出推动对应的柱状滑块沿对应的竖管移动，该过程可以使该竖管绕其铰接处转动并最终达到水平的状态，然后该两根液压杆的活动杆伸出带动对应的竖管同时深入到对应的第一长条凹槽内部，此时该液压杆上的支撑杆伸入到箱体内的待更换的电池模块底部的第二长条凹槽内部，当液压杆的活动杆的端部到达电池模块的内端位置时第一电动伸缩杆收缩使得竖管重新复位到竖直状态，然后在动力装置的驱动下使液压杆上移一小段距离使得箱体内的电池模块从放置板表面升起，此时两根支撑杆对该电池模块其全部的支撑作用，然后该两根液压杆收缩带动电池模块从箱体开口端移出，该电池模块随液压杆的收缩最终可以使该电池模块上的充电插口与对应的充电插头插接配合，此时该电池模块开始充电，然后链板转动带动已经充满电的电池模块移动到与箱体相对应的高度的位置，然后支撑该电池模块的液压杆的活动杆伸出到第一长条槽内，当该电池模块到达箱体内指定的位置后通过链板的移动使液压杆下移一小段距离使该电池模块的底面与放置板顶面接触，然后该液压杆端部的竖管打开到水平的状态，然后该液压杆收缩复位，然后通过工作人员对箱体内新放入的已经充满电的电池模块进行位置的调整与固定等操作后完成电池模块的更换，通过本发明可以基本完成电池模块的自动化拆卸、充电与安装，从电动汽车上取下的电池模块可以实现自动插接充电，整个更换过程效率高，可以降低工作人员更换电池模块的难度，本发明结构简单，建设成本低，有利于电动汽车的推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的a向视图的放大图；图3是图1的ⅰ部的局部放大图；图4是图1的ⅱ部的局部放大图；图5是图1的ⅲ部的局部放大图；图6是沿图5的b-b线的剖视图的放大图；图7是图5的ⅳ部的局部放大图；图8是图6的ⅴ部的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

用于电动汽车的快速更换电池模块的装置，如图所示，包括坑体1、电动汽车2和多个电池模块16，坑体1内固定安装两根立柱3，两根立柱3相邻的一侧均固定安装椭圆环4，两个椭圆环4相互平行，椭圆环4包括两个竖向的长直部41和两个半圆环部42组成，两个椭圆环4相对的面上均开设椭圆环型槽轨5，两个立柱3上下两端之间均安装链板辊6，上部的链板辊6与上部的半圆环部42同轴，下部的链板辊6与下部的半圆环部42同轴，两个链板辊6之间通过链板7连接，链板7左侧设有数个上下均匀分布的竖板8，相邻的两个竖板8的端部铰接连接，竖板8的前后两端中间均固定安装滑块9，滑块9均配合插入到对应的椭圆环型槽轨5内部，竖板8的内侧与链板7的外侧均通过第一连接块18固定连接，其中一个链板辊6的转轴由动力装置驱动，竖板8能随链板7的转动沿椭圆环型槽轨5的方向移动，竖板8外侧面下侧靠近前后两端处均固定安装液压杆9，液压杆9与对应的竖板8垂直，竖板8的外侧面靠近上端处固定安装横板10，液压杆9的活动杆的外端设有竖管11，竖管11的下端与液压杆9的活动杆的外端铰接连接，液压杆9的活动杆的外端面开设盲孔12，盲孔12内均设有第一电动伸缩杆13，竖管11侧面开设长条透槽14，竖管11内均设有柱状滑块15，第一电动伸缩杆13的活动杆的外端穿过对应的长条透槽14后与对应的柱状滑块15侧部交接连接，柱状滑块15能沿对应的竖管11长度方向来回滑动，液压杆9的活动杆的上部均设有横向的支撑杆17，支撑杆17的左端与液压杆9的活动杆的外端上部通过第二连接块19固定连接，支撑杆17与液压杆9平行，电动汽车2位于坑体1上部左侧，电动汽车2底部设有盛放电池模块16的箱体20，箱体20朝向电动汽车2侧部的一端开口，箱体20内底部固定安装横向的放置板21，放置板21顶面的前后两侧对称开设第一长条凹槽22，第一长条凹槽22与液压杆9平行，两个第一长条凹槽22之间的距离与安装与同一个竖板8上的两根液压杆9之间的距离相等，电池模块16底面的前后两侧对称开设两条第二长条凹槽23，两条第二长条凹槽23之间的距离与安装与同一个竖板8上的两根液压杆9之间的待更换的电池模块16，与箱体20不同高度的竖板8上的两根液压杆9上侧均设有正在充电的电池模块16，竖板8的外侧均固定安装充电插头27，充电插头27能与电池模块16上的充电插口24插接配合，支撑杆17均位于对应的第二长条凹槽23内并与其顶面接触配合。本发明可以帮助电动汽车2方便快速的进行电源模块16的更换。电动汽车2需要更换电池时需要将汽车停靠到坑体上部左侧指定的位置，此时通过链板7的转动使上部为设有电池模块16的两根液压杆9调整到与第一长条凹槽22相同高度的位置，然后打开箱体20右端口的封闭装置，图中未示出，该两根液压杆9上的两根第一电动伸缩杆13伸出推动对应的柱状滑块15沿对应的竖管11移动，该过程可以使该竖管11绕其铰接处转动并最终达到水平的状态，然后该两根液压杆9的活动杆伸出带动对应的竖管11同时深入到对应的第一长条凹槽22内部，此时该液压杆9上的支撑杆17伸入到箱体20内的待更换的电池模块16底部的第二长条凹槽23内部，当液压杆9的活动杆的端部到达电池模块16的内端位置时第一电动伸缩杆13收缩使得竖管11重新复位到竖直状态，然后在动力装置的驱动下使液压杆9上移一小段距离使得箱体20内的电池模块16从放置板21表面升起，此时两根支撑杆17对该电池模块16其全部的支撑作用，然后该两根液压杆9收缩带动电池模块16从箱体20开口端移出，该电池模块16随液压杆9的收缩最终可以使该电池模块16上的充电插口24与对应的充电插头27插接配合，此时该电池模块16开始充电，然后链板7转动带动已经充满电的电池模块16移动到与箱体20相对应的高度的位置，然后支撑该电池模块16的液压杆9的活动杆伸出到第一长条槽22内，当该电池模块16到达箱体20内指定的位置后通过链板7的移动使液压杆9下移一小段距离使该电池模块16的底面与放置板21顶面接触，然后该液压杆9端部的竖管11打开到水平的状态，然后该液压杆9收缩复位，然后通过工作人员对箱体20内新放入的已经充满电的电池模块16进行位置的调整与固定等操作后完成电池模块16的更换，通过本发明可以基本完成电池模块16的自动化拆卸、充电与安装，从电动汽车2上取下的电池模块16可以实现自动插接充电，整个更换过程效率高，可以降低工作人员更换电池模块的难度，本发明结构简单，建设成本低，有利于电动汽车的推广。

具体而言，如图所示，本实施例所述的电池模块16的左端面前后两侧均开设固定插槽25，竖管11上端侧部均固定安装插柱26，插住26能与对应的插槽25插接配合。通过插住26与对应的插槽25插接配合可以使电池模块16随液压杆9的收缩从箱体20内抽出时更加的稳定，减少电池模块16掉落的可能性。

具体的，如图所示，本实施例所述的电池模块16的左端设有供电插口27，箱体20内左侧壁固定安装供电插头28，供电插头28能与供电插口27插接配合。通过该设计可以更加方便的电池模块16与电动汽车2之间的电连接，将电池模块16送入到箱体20内可以自动完成电池模块16与电动汽车2之间的插接，更加有利于电池模块16更换的效率。

进一步的，如图所示，本实施例所述的箱体20内顶部靠近电池模块16左端处固定安装第一限位板29，箱体20右端开口处设有电池模块16的固定装置。通过该设计可以保证电动汽车2运行过程中电池模块16的稳定，保证供电插头28能与供电插口27插接配合不易松动。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的液压杆9的固定杆的左端上部均固定安装弧形支撑块30，弧形支撑块30的内凹面朝上，支撑杆17底面与对应的弧形支撑块30的内凹面接触配合。通过弧形支撑块30对支撑杆17进行支撑，可以保证支撑杆17不易因电池模块16的重力而变形。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的充电插头34通过横向的第二电动伸缩杆31安装在竖板8的侧部。通过第二电动伸缩杆31的工作可以方便的控制充电插头34与对应的充电插口24的插接与分离，当电池模块16充电完成后可以使充电插头34与对应的充电插口24分离，避免电能的浪费。

更进一步的，如图所示，本实施例所述的横板10的前后两端底部均固定安装限位长条板32，横板10右端底部固定安装第二限位板33，第二限位板33与正在充电的电池模块16的右端面接触配合。限位长条板32可以对正在充电的电池模块16的前后方向进行限定，第二限位板33可以对正在充电的电池模块16的左右方向进行限定，保证正在充电的电池模块16随竖板8上下移动时保证位置的稳定，从而保证充电插口24与充电插头34插接的稳定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。