本公开涉及纯电动汽车领域的一种换电底托、车辆及其换电方法。
背景技术:
1、车电分离式的电动车辆中,电池箱采用可拆卸安装的方式固定于车体上,电池箱可以随时取下并更换新的电池箱,这个过程称为换电。相较于充电模式,换电模式具有换电时间短、运营效率高、电池寿命长、充换电站建设难度低等特点,在能量补给、出行率方面都具有突出的优势,避免了用户长时间等待车辆充满电的过程,有利于新能源车辆的开发。具体地,换电型车辆中,电池箱通过锁止机构可拆卸地连接于车体上,用户在电池箱电量不足时开进换电站,换电站内的加解锁换电设备(站内rgv)能够将车辆上的亏电电池箱从车体上取下,并将满电的电池箱更换至车体上,完成快速换电过程,实现了随换随走。
2、换电类型的重卡车辆通常通过吊装的方式更换电池模块。车身纵梁上设置有换电底托,电池模块通过定位结构和锁止机构可拆卸安装于换电底托上。
3、中国专利文献(申请号202221091320.9、专利名称:一种换电底托以及换电站)公开的关于锁止结构是用以在电池包承托于所述支架时,竖直扣持于电池包框架,具体地,“锁止结构可转动安装于所述座体,且所述锁止结构包括分设于其转动中心两侧的驱动部以及锁止部述锁止部位于所述座体内,未伸出所述座体,在电池包下降过程中不会与电池包接触,此时所述驱动部处于伸出所述座体且向上翘起的状态。电池包继续下降,直至与所述驱动部抵接,开始推动所述驱动部向下绕其转动中心转动,此时所述锁止部同步绕其转动中心转动靠近电池包,直至电池包接触所述支架,且由所述支架支撑,此时所述锁止部卡扣至电池包框架的最下层的支撑骨架上,以限位电池包竖直向的活动”。但上述结构是通过电池包自身压在驱动部的承压板上,令锁止部反扣在框架的最下层的支撑骨架上完成自锁的,其实这种结构对电池包根本达不到锁定的作用,车辆行驶在环境恶劣、路面多坑洼的地方,电池包还是会发生跳动,在跳动时没有对承压板有压力,锁止部也达不到扣合的作用,锁止不牢固。
4、目前传统的换电底托应用到车辆上时,由于换电过程需要一定的换电空间,侧换或者吊装模式下,车辆货箱的帽檐将会影响换电空间,因为目前的重卡往往取消掉帽檐。但在无帽檐状态下,电池箱完全暴露,装载过程容易对电池箱造成不可修复的损坏,影响使用寿命。
5、因此,亟需一种结构简单、锁止方便,安全的换电底托、车辆及其锁止方式,以提高动力电池换电解锁效率和使用安全。
技术实现思路
1、鉴于以上内容,有必要公开一种换电底托、车辆及其换电方法,以克服背景技术中提到的缺陷。
2、一种换电底托,包括托架以及锁止机构,所述锁止机构包括钩挂件以及驱动机构,所述钩挂件滑动连接在所述托架上;所述钩挂件设置有钩部以及空腔,所述钩挂件连接有驱动杆,所述驱动杆与所述驱动机构连接;
3、当电池箱放置在所述托架上时,电池箱的底部锁止位嵌入至所述空腔中;所述驱动机构牵引所述钩挂件在所述托架上滑动,令所述钩部搭接或远离电池箱的底部锁止位,从而实现对电池箱的锁止。
4、更进一步地,所述驱动机构包括基座,所述基座纵向滑动连接在车架上;所述基座设置有导向孔,所述驱动杆滑动装配在所述导向孔中;所述导向孔包括左侧段以及右侧段,所述左侧段与所述右侧段平滑连通;所述基座升降时,所述驱动杆在所述左侧段与所述右侧段之间切换。
5、更进一步地,所述基座上铰接有拨杆,所述拨杆的一端与第二弹性件的一端连接,所述第二弹性件的另一端与连接在所述基座上;所述拨杆的上方设置有第二限位部,所述第二限位部固接在所述基座上,所述第二限位部限制所述拨杆远离所述第二弹性件的一端进一步往上转动;所述基座设置有第一限位部,所述拨杆的端部突出所述基座并往外延伸至所述第一限位部的上方。
6、更进一步地,所述托架设置有纵向的导向件,所述导向件的上端部呈圆锥状;包括第一弹性件,所述第一弹性件的下端与所述基座连接,所述第一弹性件的上端与车架连接。
7、一种车辆,包括车架、电池箱、货箱以及权利要求3或4所述的换电底托,所述托架固定在所述车架上,所述电池箱活动装配在所述托架上,所述货箱铰接在所述车架上。
8、更进一步地,包括举升装置,所述举升装置的一端与所述车架铰接,所述举升装置的另一端与所述货箱铰接,所述货箱的尾部铰接在所述车架上;所述举升装置对货箱进行举升或降落。
9、更进一步地,所述举升装置包括底座,所述底座的下端铰接在所述车架上;包括连杆件以及压杆件,所述连杆件的一端与所述底座铰接,所述连杆件的另一端与所述压杆件的中部铰接;所述压杆件的一端与所述车架铰接,当所述压杆件往下转动时,所述压杆件的另一端会压紧在所述第一限位部;当所述压杆件往上转动时,所述压杆件的另一端会与所述拨杆相接。
10、更进一步地,所述货箱设置有帽檐,所述帽檐的下底面设置限位件,当所述货箱降落至最低位时,所述限位件压紧在所述电池箱上。
11、一种具有换电底托车辆的的应用方法,包括以下:
12、(1)在车辆整车运行时:
13、举升装置以及锁止机构均处于初始状态,帽檐下底面的限位件压紧在电池箱上,钩挂件的钩部搭接在电池箱的底部锁止位上,达到对电池箱的锁紧;此时,压杆件的端部压紧在第一限位部而锁止所述电池箱;
14、(2)在换电状态时:
15、a.举升装置将货箱举升后,限位件脱离电池箱顶部,完成初步解锁;与此同时,举升装置带动连杆件以及压杆件运动,驱使基座向上移动,在解除对第一限位部压紧的同时,驱使钩挂件的钩部远离电池箱的底部锁止位;
16、b.随着举升角度的增大,钩挂件的钩部将逐渐脱离电池箱的底部锁止位,将电池箱解锁;随着举升角度的增大,压杆件将脱离拨杆的约束,基座在第一弹性件的作用下复位,钩挂件回到锁止状态;
17、(3)车辆自卸状态时:
18、货箱处在最大举升角度状态,此时已脱离换电区间,此时处于卸车状态;卸车结束后,货箱下落,随着货箱角度继续降低,压杆件将驱使拨杆转动,直至拨杆脱离压杆件,拨杆在第二弹性件的作用下复位,最后压杆件将搭接在第一限位部上,起到锁止作用,同时货箱的帽檐的限位件的也压接在电池箱顶部,达到遮挡、压紧以及锁止的作用。
19、更进一步地,通过设置导向孔的左侧段与右侧段之间的距离,当驱动杆位于右侧段时,钩部搭接在电池箱的底部锁止位上,当驱动杆位于左侧段时,钩部完全离开在电池箱的底部锁止位。
20、本发明的换电底托包括托架以及锁止机构,锁止机构包括钩挂件以及驱动机构,钩挂件设置有钩部以及空腔,当电池箱放置在托架上时,电池箱的底部锁止位嵌入至空腔中;驱动机构牵引钩挂件在托架上滑动,令钩部搭接或远离电池箱的底部锁止位,从而实现对电池箱的锁止,锁紧牢固;当将该换电底托应用至车辆时,用于货箱升降的举升装置能实现换电,在举升时同步完成电池箱的解锁,无需额外动力输入,又满足换电空间的需求,结构简单,可靠;充分利用了帽檐对电池箱的压紧以及保护作用;此外,还具备多重锁止作用,可靠性高,结构巧妙,创新性强。
1.一种换电底托,其特征在于,包括托架以及锁止机构,所述锁止机构包括钩挂件以及驱动机构,所述钩挂件滑动连接在所述托架上;所述钩挂件设置有钩部以及空腔,所述钩挂件连接有驱动杆,所述驱动杆与所述驱动机构连接;
2.根据权利要求1所述的一种换电底托,其特征在于,所述驱动机构包括基座,所述基座纵向滑动连接在车架上;所述基座设置有导向孔,所述驱动杆滑动装配在所述导向孔中;所述导向孔包括左侧段以及右侧段,所述左侧段与所述右侧段平滑连通;所述基座升降时,所述驱动杆在所述左侧段与所述右侧段之间切换。
3.根据权利要求2所述的一种换电底托,其特征在于,所述基座上铰接有拨杆,所述拨杆的一端与第二弹性件的一端连接,所述第二弹性件的另一端与连接在所述基座上;所述拨杆的上方设置有第二限位部,所述第二限位部固接在所述基座上,所述第二限位部限制所述拨杆远离所述第二弹性件的一端进一步往上转动;所述基座设置有第一限位部,所述拨杆的端部突出所述基座并往外延伸至所述第一限位部的上方。
4.根据权利要求3所述的一种换电底托,其特征在于,所述托架设置有纵向的导向件,所述导向件的上端部呈圆锥状;包括第一弹性件,所述第一弹性件的下端与所述基座连接,所述第一弹性件的上端与车架连接。
5.一种车辆,其特征在于,包括车架、电池箱、货箱以及权利要求3或4所述的换电底托,所述托架固定在所述车架上,所述电池箱活动装配在所述托架上,所述货箱铰接在所述车架上。
6.根据权利要求5所述的一种车辆,其特征在于,包括举升装置,所述举升装置的一端与所述车架铰接,所述举升装置的另一端与所述货箱铰接,所述货箱的尾部铰接在所述车架上;所述举升装置对货箱进行举升或降落。
7.根据权利要求6所述的一种车辆,其特征在于,所述举升装置包括底座,所述底座的下端铰接在所述车架上;包括连杆件以及压杆件,所述连杆件的一端与所述底座铰接,所述连杆件的另一端与所述压杆件的中部铰接;所述压杆件的一端与所述车架铰接,当所述压杆件往下转动时,所述压杆件的另一端会压紧在所述第一限位部;当所述压杆件往上转动时,所述压杆件的另一端会与所述拨杆相接。
8.根据权利要求7所述的一种车辆,其特征在于,所述货箱设置有帽檐,所述帽檐的下底面设置限位件,当所述货箱降落至最低位时,所述限位件压紧在所述电池箱上。
9.一种具有换电底托车辆的的应用方法,其特征在于,包括以下:
10.根据权利要求9所述的一种具有换电底托车辆的的应用方法,其特征在于,通过设置导向孔的左侧段与右侧段之间的距离,当驱动杆位于右侧段时,钩部搭接在电池箱的底部锁止位上,当驱动杆位于左侧段时,钩部完全离开在电池箱的底部锁止位。
