一种双侧穿越式快速更换电池的汽车电池舱室结构的制作方法

本发明涉及汽车电池领域，尤其涉及一种双侧穿越式快速更换电池的汽车电池舱室结构。

背景技术：

目前，电动汽车由于其环保节能的特点，正日益受市场青睐，传统汽车以汽油或者柴油作为动力能源，在加油站加油过程较短，相对方便，而电动汽车其充电时间长，如果在电池充电站等待电池充满电能再走，将耗费大量时间，且充电时，汽车长期间占用电池充电站，也会大大降低电池充电站的效率和利用率。

随着全球能源危机的不断加深、大气污染的日益恶劣，电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排及对传统石化能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势，但是，由于电动汽车的动力电池体积大、分量重，一般动力电池的重量达数十公斤，拆卸安装困难，搬运不灵活，因此，目前电动汽车的动力电池只能车载充电，充电很不方便，在此电动车日益普及之际，除了能车载充电以外，人们还希望电动汽车的动力电池能够拆卸更换。例如，在高速行驶时，当电动汽车的电量不足时，可以选择就近的电池更换站，快速的更换一个满电的电池，减少因排队等待以及充电的时间，而现有的电动汽车已不能满足人们的使用要求，电动汽车动力电池的装卸、搬运及充电困难问题，已经成为制约电动汽车普及应用的瓶颈问题。

申请号为cn201610125809.6的专利，公开了一种装有快速高效更换电池装置的电动汽车，包括有车体和更换电池装置，更换装置电池包括有支架、轴承座、转轴、放置板、蓄电池ⅰ、蓄电池ⅱ、电路接口、插座、旋转电机、滑轨、滑块、摇杆、连接杆、固定卡套和电路插头，电动汽车内座椅下端的车体内设有更换电池装置，更换电池装置内设有腔体。该专利达到了足以长时间支持电动汽车行驶、使用方便、操作简单的效果，避免了电动汽车的蓄电池电量不足，影响用户的正常工作。然而，汽车使用的动力电池不仅体积大，而且其重量比较的重，汽车在增加一块电池的同时，虽然可以提升汽车的续航能力，但是，却增加了汽车的载重，而且汽车的动力电池价格较高，不易普及。

申请号为cn201310656364.0的专利，公开了一种遥控液压汽车后背箱门自动开关装置，第一、第二液压油缸的缸体分别固设在汽车后背箱的左、右部底板上、活塞杆均固设在后背箱门上；第一、第二液压油缸均连接液压阀体总成，第一液压油缸的下腔回油、进油油管上分别设置回油、进油电磁阀、上腔回油、进油油管上分别设置回油、进油电磁阀；第二液压油缸的下腔回油、进油油管上分别设置回油、进油电磁阀、上腔回油、进油油管上分别设置回油、进油电磁阀；液压阀体总成连接液压油泵，液压油泵连接油箱，液压阀体总成和油箱之间设置单向阀；液压油泵、单向阀及所有电磁阀均连接中央控制模块，中央控制模块通过连接线束连接遥控接收装置，通过液压系统就可使后背箱门打开和关闭。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种双侧穿越式快速更换电池的汽车电池舱室结构，本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够利用电池更换站进行电池的快速更换，减少车主因充电而浪费大量时间，使得电动汽车的续航里程大幅增加，大大提升了电动汽车的续航能力。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种双侧穿越式快速更换电池的汽车电池舱室结构，包括车体以及设置在车体前部的电池，所述车体的前部设置有凹槽，所述凹槽上安装有连接车体的电池盖，所述电池盖的一侧与车体旋转连接，另一侧通过第一锁扣与车体连接；所述凹槽内设置有安装电池的支架，所述支架上设置有固定电池的第二锁扣，所述第二锁扣与驱动开关连接。

作为优选，所述第一锁扣包括连接车体的底座以及与底座滑动连接的锁杆，所述锁杆设置有锁舌，所述锁舌与锁杆内的复位弹簧以及驱动锁舌内缩的驱动机构连接。

作为优选，所述驱动机构包括滑轮以及与滑轮连接的拉绳，所述拉绳的一端与锁舌连接，另一端与第一磁吸件连接，所述第一磁吸件用于连接机械手上设置的第二磁吸件，所述第一磁吸件和第二磁吸件其中一个设置为铁件，另一个设置为强磁铁或电磁铁。采用此技术方案，由机械手上的电磁铁通电产生强磁，吸附第一磁吸件，使第一磁吸件移动，带动连接的拉绳，使拉绳连接的锁舌内缩，与电池盖上的锁槽分离。

作为优选，所述第二锁扣设置为电磁锁，所述电磁锁与驱动开关连接；所述驱动开关包括按压式开关和/或红外接收器。采用此技术方案，红外接收器用于接收机械手上设置的红外发光二极管发送的信号，并通过控制电路板控制电磁锁的通电或断电。

作为优选，所述车体位于第一锁扣的一侧设置有红外发光二极管，所述红外发光二极管与机器手上设置的第一红外接收器连接。采用此技术方案，有助于机械手的准确定位，方便机械手上的第二磁吸件移动到第一磁吸件的位置。

作为优选，所述支架的顶部设置有避让槽和姿态调整装置；所述姿态调整装置包括设置在支架两侧用于发送信号给机械手上的第二红外接收器的红外发光二极管，所述红外发光二极管至少设置有两个，且每个所述红外发光二极管所发出的信号调制码不同。采用此技术方案，能够控制机械手的准确安装位置和朝向；当机械手上的其中一个方向上的红外接收器接收到支架上的红外发光二极管发射的信号后，并调整机械手的方向，为了准确识别出支架安装电池的位置，在机械手上设置有多个红外接收器，用于接收支架上各个红外发光二极管发射的信号。其中，避让槽用于避让机械手的夹持部分。

作为优选，所述底座上还设置有挡块，所述挡块通过复位弹簧与锁杆连接，所述锁杆与拉杆连接。采用此技术方案，由拉杆带动锁杆，使锁杆连接的锁舌内缩与电池盖上的锁槽分离。

作为优选，所述支架内包裹有一层连接电池的橡胶垫。采用此技术方案，有助于抗冲击保护电池。

作为优选，所述电池盖位于第一锁扣的两侧设置有连接车体的驱动杆，所述驱动杆的一端与电池盖旋转连接，另一端车体旋转连接。采用此技术方案，由驱动杆控制电池盖的打开或关闭。

作为优选，所述驱动杆设置为电动液压驱动杆，所述电动液压驱动杆与第一锁扣连接。采用此技术方案，电动液压驱动杆的控制开关与第一锁扣的锁舌连接，当锁舌内缩时，驱动连接的控制开关，由控制开关控制电动液压驱动杆的伸出或缩回。

本发明的有益效果是：

1、本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够利用电池更换站进行电池的快速更换，减少车主因充电而浪费大量时间，使得电动汽车的续航里程大幅增加，大大提升了电动汽车的续航能力；

2、本发明设置的电池盖不仅可以由车主通过拉杆打开，而且可以由电池更换站上的机械手直接打开，有助于提升电池更换站的无人操作；

3、通过在支架中设置的多个红外发光二极管和在机械手上多个方向上设置的红外接收器，能够使机械手准确的移动在指定的安装或拆卸位置；使机械手的操作更加准确、快捷的拆卸、安装，提升机械手的工作效率，有助于电池更换站的电池更换，减少工人操作，实现无人操作更换电池。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明涉及的汽车俯视图；

图2是本发明涉及的汽车主视图；

图3是本发明涉及的凹槽示意图；

图4是本发明涉及的局部剖面结构示意图；

图5是本发明涉及的锁扣结构示意图。

图中标号说明：1、车体，2、电池，3、凹槽，4、电池盖，5、第一锁扣，6、支架，7、第二锁扣，8、驱动开关，9、红外发光二极管，10、避让槽，11、姿态调整装置，12、拉杆，13、橡胶垫，14、驱动杆，501、底座，502、锁杆，503、锁舌，504、复位弹簧，505、滑轮，506、拉绳，507、第一磁吸件，508、挡块，509、复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参照图1～图5所示，一种双侧穿越式快速更换电池的汽车电池舱室结构，包括车体1以及设置在车体1前部的电池2，所述车体1的前部设置有凹槽3，所述凹槽3上安装有连接车体1的电池盖4，所述电池盖4的一侧与车体1旋转连接，另一侧通过第一锁扣5与车体1连接；所述凹槽3内设置有安装电池的支架6，所述支架6上设置有固定电池的第二锁扣7，所述第二锁扣7与驱动开关8连接。

作为优选，所述第一锁扣5包括连接车体1的底座501以及与底座501滑动连接的锁杆502，所述锁杆502设置有锁舌503，所述锁舌503与锁杆502内的复位弹簧504以及驱动锁舌503内缩的驱动机构连接。

作为优选，所述驱动机构包括滑轮505以及与滑轮505连接的拉绳506，所述拉绳506的一端与锁舌503连接，另一端与第一磁吸件507连接，所述第一磁吸件507用于连接机械手上设置的第二磁吸件，所述第一磁吸件和第二磁吸件其中一个设置为铁件，另一个设置为强磁铁或电磁铁。采用此技术方案，由机械手上的电磁铁通电产生强磁，吸附第一磁吸件507，使第一磁吸件507移动，带动连接的拉绳506，使拉绳506连接的锁舌503内缩，与电池盖4上的锁槽分离。

作为优选，所述第二锁扣7设置为电磁锁，所述电磁锁与驱动开关8连接；所述驱动开关8包括按压式开关和/或红外接收器。采用此技术方案，红外接收器用于接收机械手上设置的红外发光二极管发送的信号，并通过控制电路板控制电磁锁的通电或断电。

作为优选，所述车体1位于第一锁扣5的一侧设置有红外发光二极管9，所述红外发光二极管9与机器手上设置的第一红外接收器连接。采用此技术方案，有助于机械手的准确定位，方便机械手上的第二磁吸件移动到第一磁吸件的位置。

作为优选，所述支架6的顶部设置有避让槽10和姿态调整装置11；所述姿态调整装置11包括设置在支架6两侧用于发送信号给机械手上的第二红外接收器的红外发光二极管，所述红外发光二极管至少设置有两个，且每个所述红外发光二极管所发出的信号调制码不同。采用此技术方案，能够控制机械手的准确安装位置和朝向；当机械手上的其中一个方向上的红外接收器接收到支架6上的红外发光二极管发射的信号后，并调整机械手的方向，为了准确识别出支架6安装电池的位置，在机械手上设置有多个红外接收器，用于接收支架6上各个红外发光二极管发射的信号。其中，避让槽10用于避让机械手的夹持部分。

作为优选，所述底座501上还设置有挡块508，所述挡块508通过复位弹簧509与锁杆502连接，所述锁杆502与拉杆12连接。采用此技术方案，由拉杆12带动锁杆502，使锁杆502连接的锁舌503内缩与电池盖4上的锁槽分离。

作为优选，所述支架6内包裹有一层连接电池2的橡胶垫13。采用此技术方案，有助于抗冲击保护电池2。

作为优选，所述电池盖4位于第一锁扣5的两侧设置有连接车体1的驱动杆14，所述驱动杆14的一端与电池盖4旋转连接，另一端车体1旋转连接。采用此技术方案，由驱动杆14控制电池盖4的打开或关闭。

作为优选，所述驱动杆14设置为电动液压驱动杆，所述电动液压驱动杆与第一锁扣5连接。采用此技术方案，电动液压驱动杆的控制开关与第一锁扣5的锁舌503连接，当锁舌503内缩时，驱动连接的控制开关，由控制开关控制电动液压驱动杆的伸出或缩回。

具体实施例：

实际使用时，将电动汽车停放在电池更换站的指定更换位置，由电池更换站上的机械手打开车体上第一锁扣，使电池盖开启，然后将支架上的第二锁扣打开，取出支架中缺电的电池，更换一个满电的电池。

机械手上的第一红外接收器感应车体上的红外发光二极管的位置，并调整机械手上的电磁铁移动到第一磁吸件的正面，然后，使电磁铁通电产生强磁，吸附第一磁吸件，使第一磁吸件连接的锁舌内缩与电池盖上的锁槽分离，电池盖在驱动杆的作用下自动打开；凹槽上的红外接收器接收到机械手上的红外信号时，使连接的电磁锁通电打开；机械手上的第二红外接收器感应移动支架上的红外发光二极管的位置，调整其机械手的位置，使机械手上的夹持装置移动到避让槽夹取支架内的电池，将支架内的旧电池或缺电的电池取出，更换一个新电池或满电的电池，从而实现了电池更换站的无人操作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。