电动汽车不停车十秒换电技术的制作方法

电动汽车更换电池技术

背景技术：

目前换电技术需要停车和大约三分钟时间来完成换电工作。目前一个面积为12.5米的车位装个充电桩需要很长时间才能充满一辆车。

技术实现要素：

电动汽车不停车十秒换电技术含标准化八角长方体电池技术，旋转充电换电站技术，电动汽车自动化电池箱三部分。

图1标准化八角长方体电池技术，此形状适合安装在电动汽车底部，适合快速换电，此电池前部是电源正负极刚性面，后部是弹性防撞面，电池前部和后部能抗住1米每秒以下的速度相互撞击。除了可更换电池外，电动汽车还配有一个小电池，能在更换八角长方体电池时给车辆提供动力。

102电池托盘设置有2cm高的电池前挡板和电池四角锁定装置，电池充电时，电池四角锁定装置会把电池牢牢捆在电池托盘上，只有转到地面换电那格时电池四角锁定装置才会打开。

106三角推进器具有一个推进面来把空电电池推入电池托盘，另外两个校正面和校正面外侧地面上的横向校正滚轮可配合汽车前端的301横向对正校正器使车辆横向对准轨道。

109换电车道入口的l形指示器能绕着l拐弯处旋转，当l的红色刚性长边竖起时代表充电电池没准备好，禁止驶入车道；当l形指示器旋转90度后绿色柔性短边升起时，说明电池准备就位，允许驶入车道，车辆驶过时，绿色柔性短边会自动探测车辆底盘高度，并微调托盘高度，使满电电池上表面离汽车底面保持2cm的距离。

图2旋转充电换电站技术，有点像地下旋转式停车厂，是把电池安装在旋转托盘上，可完成地面快速换电和地下恒温恒湿充电，此充电大部分在地下完成充电工作，能确保电池活性；单台充电站占用50平米地表面积，成本低，占地占空间位置少，适合集中管理电池充电，适合大规模推广应用。

电池旋转托盘支架顺时针旋转，电池厚度加上支架厚度为20厘米，每米高度可以安排10块电池，只要增加旋转支架高度就能增加这套设备可更换电池数量。

图3电动汽车自动化电池箱的核心是304左右可升降固定档条滑道，此滑道升起时能配合303电池前固定档条和308电池后固定三角档把电池固定在电池箱里；此滑道降下时，能随着车辆前进更换电池。303电池前固定档条设置有对应电池正负极的连接线和防水密封装置，此部件能前后移动30cm，接到换电指令时前移30cm与空电电池脱离；满电电池就位后后移30cm，插入正负极连接线并把满电电池沿304左右可升降固定档条滑道向后推并固定。

需要换电时，开车到附近换电站，看到换电车道入口处l形指示杆的绿杆升起时，驾驶员开车缓慢进入换电车道，驶过绿杆进入车道后，按下换电按钮后，301前端横向对正校正器会伸出寻找107轨道控制条移动贴合，确保304左右可升降固定档条滑道在降下换电时和107轨道控制条在同一直线运动。304左右可升降固定档条滑道降下空电电池。随着车辆向前行进，满电电池后端和空电电池前端接触，满电电池把空电电池往后推，直到满电电池占据301左右可升降固定档条滑道，空电电池脱离滑道。304左右可升降固定档条滑道在走完107轨道控制条时，受107轨道条末端缓坡抬起3cm影响，刚好使电池和电池托盘脱离接触且行进到电池箱位置。308电池后固定三角档上设置两个圆形按压按钮，当空电池经过三角档下方时，触发按压按钮，会使两块三角档在空电池脱离车体后下降5-10厘米，从而拦住满电电池。304左右可升降固定档条滑道升起，带动308电池后固定三角档升起，301轨道校正器收起。304左右可升降固定档条滑道升到顶，303电池前固定档条，往后移动，正负极插入，电池锁紧到电池箱里，汽车驶离换电站进入高速行驶状态。106三角推进器从地面弹出把空电池推入102电池托盘，空电池在托盘锁定，电动汽车旋转充电换电站旋转一格，把104下一个满电电池旋转到路面上解除锁定，空电池降入地下充电，106三角推进器复位，准备下一辆汽车驶入换电。

附图说明

图1电动汽车旋转充电换电站俯视图101充电换电站旋转电机轴、102电池托盘、103满电电池、104下一个满电电池、105空电电池托盘、106三角推进器、107轨道控制条、108横向校正滚轮、109车道入口的l形指示器。

图2电动汽车旋转充电换电站正视图201一组电池托盘电池和电池充电系统、202充电换电站旋转电机和铰链、203驶过换电站的电动汽车、204地面。

图3电动汽车自动化电池箱301横向对正校正器、302汽车前轮、303电池前固定档条、304左右可升降固定档条滑道、305车底电池箱和电池、306车体、307汽车后轮、308电池后固定三角档。

具体实施方式

现有的加油站、加气站、高速公路服务区或者政府同意建充电站的地方找50平米（大约四个车位的面积），开始挖坑，坑的深度视可换电电池数量而定，大约每米深可以容纳10块电池。

把电动汽车旋转充电换电站主体设备旋转托盘架安装在坑里，把外部电源引入坑内，经过配套变电设备后把电源连接到各个托盘上。

八角长方体电池，由于以前没有标准，我们就把乘用车电池包标准定为，长3.2米，宽1米，高0.15米，长方体切去的四角直角边长0.3米。每块电池体积大约为450l。

驾驶电动汽车和汽油车没有什么区别，没电了就去附近加油站加气站的换电车道，驶过充电站10秒钟后就可以满电出发，比加油都快。每个换电站、加油站和加气站根据自己站的特点，选择合适的设备套数和挖合适的深度的坑。

此类充电站是联网的，此类电站所用的电池是编号的，可迅速检测对应电池的已消耗电量完成计量收费，收费标准和燃油车持平，要让消费者得到开电动汽车的实惠（只用花几万买个带一个小电池加超级保值且省维修费的电动汽车壳子，开到附近加油站，加一块租来的可更换标准化满电电池），要让卖石油的，开高速公路的，电网，造汽车的，造电池的都赚到钱，同时国家也实现了能源安全和环保目标。此套技术能兼容未来无人驾驶汽车换电，也支持未来在自己家里自动充电，同时避免了分散式每个车位配个充电桩的不安全和设备浪费。我们需要一起合作，实现从加油三分钟到换电10秒钟的科技进化，电动汽车取代燃油车，为人类幸福生活而奋斗。

本文中所用数据仅为较佳实例，并非对本发明的任何限制；利用本文所述的技术方案，或本领域的技术人员在本技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本专利要求的保护范围。本文未述及之处适用于现有技术。

技术特征：

1.电动汽车不停车十秒换电技术含标准化八角长方体电池技术，旋转充电换电站技术，电动汽车自动化电池箱三部分。

2.标准化八角长方体电池技术，此形状适合安装在电动汽车底部，适合快速换电;除了可更换电池外，电动汽车还配有一个小电池，能在更换八角长方体电池时给车辆提供动力。

3.旋转充电换电站技术，是把电池安装在旋转托盘上，可完成地面快速换电和地下恒温恒湿充电的技术，此充电大部分在地下完成充电工作，能确保电池活性；单台充电站占用50平米地表面积，成本低，占地占空间位置小，适合集中管理电池充电，适合大规模推广应用。

4.电动汽车自动化电池箱的核心是左右可升降固定档条滑道，此滑道升起时能配合电池前固定档条和电池后固定三角档把电池固定在电池箱里；此滑道降下时受到前方推力能随着车辆前进使电池往后滑动更换电池。

5.横向对正技术，电动汽车前端横向对正校正器，三角推进器的两个校正面，铺设在三角推进器的两个校正面外侧地面上的横向校正滚轮，此三项设备配合车辆行进中横向校正对准。

6.纵向对准技术，通道入口处l形指示器绿色底盘高度测量仪来微调整旋转充换电站的旋转托盘高度来实现满电电池上表面和汽车底盘保持2厘米的距离。

7.需要换电时，进换电站，看到换电车道入口l形指示器绿色时，驶入车道打开换电开关，对准轨道控制条，左右可升降固定档条滑道降下空电池，车辆往前行驶过程中，利用满电电池尾部顶推空电电池头部，电池后固定三角档在空电池脱离车体时拦住满电电池，然后再升起左右可升降固定档条滑道，把满电电池固定在电动汽车自动化电池箱，从而在不停车十秒内完成换电操作。

技术总结
电动汽车不停车十秒换电技术含标准化八角长方体电池技术，旋转充电换电站技术，电动汽车自动化电池箱三部分。三项子技术搭配使用，实现从加油三分钟到换电10秒钟的科技进化，电动汽车取代燃油车。此技术让消费者得到开电动汽车的实惠，只用花几万买个带一个小电池加超级保值且省维修费的电动汽车壳子，开到附近加油站，加一块租来的可更换标准化满电电池，也让卖石油的，开高速公路的，电网，造汽车的，造电池的都赚到钱，同时国家也实现了能源安全和环保目标。此套技术能兼容未来无人驾驶汽车换电，也支持未来在自己家里自动充电，同时避免了分散式每个车位配个充电桩的不安全和设备浪费。我们需要一起合作，为人类幸福生活而奋斗。

技术研发人员：韩斌
受保护的技术使用者：韩斌
技术研发日：2020.01.21
技术公布日：2020.05.01