一種可自動拆裝動力電池的電動汽車及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，涉及一種可拆裝動力電池的電動汽車，該電動汽車的動力電池拆裝更換可由自動化的機構(gòu)完成，無需人工體力參與。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大量燃油汽車的使用，所排放的尾氣是當下中國及世界環(huán)境污染的一個重要因素，造成中國國內(nèi)多地霧霾現(xiàn)象嚴重。同時出于能源安全和能源多樣化的需求，發(fā)展電動汽車是一個必然趨勢。并且隨著電動汽車技術(shù)的日益成熟，電動汽車的動力性和舒適性水平大大提高，個別高技術(shù)水平的汽車廠已經(jīng)制作出性能超過傳統(tǒng)燃油汽車的電動汽車，續(xù)駛里程也很容易做到150?400公里以上，不論是城市內(nèi)短途代步還是城際旅行，電動汽車都可以很好的滿足人們的需求。從產(chǎn)品可靠性和成本角度來講，電動汽車已經(jīng)具備商業(yè)化大批量推廣的條件。
[0003]但是現(xiàn)在制約電動汽車大批量推廣的一個很重要因素就是充電基礎(chǔ)設(shè)施不完備，個人用戶即便是采購了電動汽車，仍然面臨著找不到充電粧的風險。在高樓林立的城市和一個車位難求的現(xiàn)實停車環(huán)境中，單獨建設(shè)大量專門供電動汽車使用的停車場存在征地和電網(wǎng)改造的重重困難。因此要發(fā)展電動汽車，需要開拓思路，尋找新的解決電動汽車充電問題的辦法。
[0004]換電站是一些城市正在嘗試的商業(yè)模式，擬解決電動汽車充電時間長，續(xù)駛里程短的難題，但是并沒有取得很好的效果，原因是多方面的，如電池組標準不統(tǒng)一，只能完成特定品牌特定車型的電池更換，并且備用電池、充電站征地和電網(wǎng)改造的投入造成投資規(guī)模過大，換電成本過高，在私人用戶中無法得到推廣。
[0005]借鑒電動自行車可以人工拆裝電池至住宅中充電的思路，如果能夠把電動汽車的電池設(shè)計成可方便拆裝的形式，并可不需要人工體力付出即可方便容易的把電池組運送到住宅中使用民用電進行充電，充電后又可輕易的把電池組運送到電動汽車旁進行自動裝載，這樣將會很好的解決電動汽車充電問題。查閱相關(guān)文獻，可拆裝電池的電動汽車和可移動的電池組系統(tǒng)成為研宄的熱點。如發(fā)明CN 102233824 A提到一種電動汽車，為了增加續(xù)駛里程，在車輛后部加裝能夠提供附加電能的獨立能量供應單元。但是這種加裝和拆卸都是要專業(yè)起重工具設(shè)備才能完成，使用不方便。并且提供附加電能的獨立能量供應單元放置在車輛尾部，安全性差。在發(fā)明DE 198 32 873 Al中提到一種電動車，其具備一個或多個獨立的能量供應單元來為電動車提供電能。其設(shè)計中至少一個能量供應單元可拆卸，并且是安裝在車頂上的。該設(shè)計同樣存在兩個問題，一是置于車頂?shù)倪@種安裝，需要額外的專業(yè)起重工具設(shè)備才能完成，并且使用不方便；二是這種能量單元置于車頂，提高了整車的重心，存在很大的安全隱患的。發(fā)明CN 101992753 A涉及一種電動汽車用自走電池車，該發(fā)明主要針對軍車等特種車輛快速更換電池目的而設(shè)計。發(fā)明的重點是一種電池車，而未描述清楚自走電池車和車輛本身之間的配合動作，比如自走電池車如何進入車體、如何固定、如何進行電力和水電氣系統(tǒng)的斷開和連接。依據(jù)實施例來看，仍然需要大量人工體力干預整個電池車更換的過程。這種方式針對軍車等特殊用途車輛存在一定的合理性，但普通民用汽車仍然非常不方便。發(fā)明CN203020284U涉及到一種可以自行行動的智能電動汽車電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高超的智能化技術(shù)應用，可以實現(xiàn)自主移動、自主人機交互、自主按電梯等復雜的高智商動作，并提及電池車進入車體的過程中存在“引導桿(9)”、“Y型引導槽(10)”和“卡槽(11)”，具有了一定的工程化應用的考慮。但是對于車身如何配合電池系統(tǒng)進入和退出，沒有交代清楚，對于發(fā)明中涉及的“牽引把手(15)”、“牽引線(20)”、“延長導線(21)”如何使用，是否需要人工體力干預等問題沒有交代清楚。該專利主權(quán)項提到電池系統(tǒng)的“自我固定”，但發(fā)明中沒提到任何相關(guān)的部件。電池系統(tǒng)是通過“牽引線(20)”和“車載電機(18)”牽引進入汽車車體的，對于如何退出車體沒有交代。該發(fā)明缺少工程應用的周全考慮，推廣實施難度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的任務(wù)是保留至今多個相關(guān)發(fā)明優(yōu)點的前提下，進一步改善并創(chuàng)造性的提供一種可自動拆裝動力電池的電動汽車及其控制方法。本發(fā)明重點考慮電動汽車自動拆裝動力電池組的整個過程及整個過程中涉及的多項工程實際問題，周全地考慮達成相關(guān)功能的必需部件。
[0007]本發(fā)明電動汽車包含一個動力電池車系統(tǒng)，該動力電池車系統(tǒng)包含行走機構(gòu)、行走變形機構(gòu)、動力電池組、各種固定及電氣接口等部分，可以實現(xiàn)翻越各種障礙和爬樓梯等功能，在操作者遙控的基礎(chǔ)上，可以穿越地下車庫車位或地上車位和住宅之間的各種障礙，往返住宅和電動汽車底盤下的動力電池車安置腔之間，解決電動汽車充電難的問題。為了讓動力電池車系統(tǒng)順利的進出動力電池車安置腔，本發(fā)明設(shè)計了精確定位、升降、自動鎖緊等多種功能的部件，考慮了各種電氣及冷卻接口的連接和斷開的問題。并且考慮到實際應用場景，設(shè)置了第二電池組，當動力電池車系統(tǒng)已從整車上卸載的時候，用于短距離挪移整車和兼顧弱電系統(tǒng)的能量供給。
[0008]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0009]1、動力電池車安置腔設(shè)置在汽車底盤的中地板和后地板位置，位于車體下方，當車輛發(fā)生碰撞等事故的時候不容易碰到動力電池組，系統(tǒng)安全性能大大提升。
[0010]2、本發(fā)明設(shè)計的汽車端動力電池車定位系統(tǒng)和動力電池車定位系統(tǒng)可以實現(xiàn)動力電池車系統(tǒng)主動自主進入汽車底盤下方，自主通過機械導向槽進行粗定位，自主通過定位夾頭進行精確定位的功能，增加了系統(tǒng)的自動化程度及定位的精確度。
[0011]3、本發(fā)明考慮到實際應用場景，創(chuàng)造性的提出了設(shè)置第二電池組，當動力電池車系統(tǒng)已從整車上卸載的時候，用于短距離挪移整車和兼顧弱電系統(tǒng)的能量供給。
[0012]4、本發(fā)明的動力電池車系統(tǒng)配備有行走系統(tǒng)變形機構(gòu)，從而使動力電池車系統(tǒng)的最大外圍輪廓可以縮小，從而可以最大化的利用動力電池車安置腔的空間，配備盡可能多的電池。同時，可以通過變形增加動力電池車系統(tǒng)的離地間隙，在動力電池車系統(tǒng)行走時，增加其翻越障礙的能力，提高通過性，系統(tǒng)適用環(huán)境更廣。
[0013]5、本發(fā)明的另外一個優(yōu)點是實現(xiàn)了電力電池的自動拆裝過程，全過程無需人工體力參與，大大優(yōu)化了用戶的使用體驗，增加了使用的方便性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明電動汽車軸測圖
[0015]圖2為發(fā)明電動汽車透視軸測圖
[0016]圖3為發(fā)明電動汽車下視圖1
[0017]圖4為發(fā)明電動汽車下視圖2
[0018]圖5為發(fā)明動力電池車安置腔蓋、導向?qū)к壖皧A緊塊
[0019]圖6為發(fā)明動力電池車系統(tǒng)軸測圖
[0020]圖7為發(fā)明動力電池車俯視圖1
[0021]圖8為發(fā)明動力電池車俯視圖2
[0022]圖9為發(fā)明動力電池車仰視圖
[0023]圖10為本發(fā)明電動汽車部件層級關(guān)系框架圖
[0024]圖11為本發(fā)明中自動拆卸動力電池過程示意圖
[0025]圖12為本發(fā)明中自動裝載動力電池過程示意圖
[0026]圖中標號:1電動汽車車身，100動力電池車系統(tǒng)，101動力電池車身，102行走系統(tǒng)，103行走系統(tǒng)變形機構(gòu)，104動力電池車鎖緊接口系統(tǒng)，105動力電池車電氣接口系統(tǒng)，1051動力電池車端弱電控制信號接口