純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，包括安裝在汽車內(nèi)用于存放電池組、與汽車內(nèi)的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的電池組載體；與電池組載體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信的為電池組載體更換電池的電池組更換設(shè)備以及接收所述電池組更換設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)信息、為電池組更換設(shè)備提供多種類型的電池組的充電存儲(chǔ)設(shè)備。將電池組載體存放在汽車的后備箱內(nèi)為汽車的正常行駛提供電池組，采用電池組更換設(shè)備與電池組載體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，當(dāng)電池組載體內(nèi)的電池沒有電時(shí)電池組更換設(shè)備為其選擇正確的電池型號(hào)然后自動(dòng)更換電池不需要人工參與，充電存儲(chǔ)設(shè)備為電池組更換設(shè)備提供多種類型的電池，保證電池的正常供應(yīng)。
【專利說明】
純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電池組充電控制領(lǐng)域，尤其涉及一種純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了解決汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染人們研究了純電動(dòng)汽車，目前純電動(dòng)汽車采用電池組作為動(dòng)力源，固定安裝在車內(nèi)，在行駛時(shí)輸出電能給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，電池組電量不足時(shí)可以通過外部充電設(shè)備為電池組充電。由于各個(gè)汽車品牌生產(chǎn)的純電動(dòng)汽車外觀、性能、尺寸等方面設(shè)計(jì)的不同，純電動(dòng)汽車的充電方式和設(shè)備也有一定區(qū)別，一種外部充電設(shè)備未必能滿足所有不同結(jié)構(gòu)和性能的電動(dòng)汽車，導(dǎo)致現(xiàn)有的充電設(shè)備的通用性不強(qiáng)，由于現(xiàn)階段電池行業(yè)技術(shù)水平受一定限制，純電動(dòng)汽車都普遍存在充電時(shí)間久，續(xù)航短，充電環(huán)境要求特殊等現(xiàn)象。因此基于上述現(xiàn)象造成純電動(dòng)汽車沒有得到廣大用戶的接受和使用。因此如何解決純電動(dòng)汽車充電時(shí)間長、充電設(shè)備通用性不強(qiáng)、續(xù)航里程短、充電環(huán)境要求多等導(dǎo)致純電動(dòng)汽車不實(shí)用很難推廣并被接受的問題就是十分重要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型公開了一種純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)包括安裝在汽車內(nèi)用于存放電池組、與汽車內(nèi)的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的電池組載體；
[0004]接收所述電池組載體傳送的數(shù)據(jù)信息、為電池組載體更換電池組的電池組更換設(shè)備;
[0005]接收所述電池組更換設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)信息、為電池組更換設(shè)備提供多種類型的電池組的充電存儲(chǔ)設(shè)備，所述充電存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)有多種待用的電池組。
[0006]所述電池組載體包括用于存放電池組的容納空間，所述電池組載體還包括與其內(nèi)部的控制單元相連接的:提供電能傳輸通道的電能輸入接口和電能輸出接口、將電池組載體的工作狀態(tài)信息實(shí)時(shí)傳送至汽車控制系統(tǒng)與汽車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)交換接口、與電池組更換設(shè)備相對(duì)接的更換固定接口、與電池組更換設(shè)備進(jìn)行信號(hào)通信的紅外定位器和無線識(shí)別裝置、電池組斷開按鈕(、固定電池組的電池組鎖止裝置、觸發(fā)電池組鎖止裝置開始工作的固定觸發(fā)器和控制電池組載體與容納空間內(nèi)的可移動(dòng)電池通斷的電池組連接接
□ O
[0007]電池組載體的容納空間包括容納腔體I和容納腔體II。
[0008]所述電池組更換設(shè)備包括電池組容納區(qū)域和與電池組載體的總控制端數(shù)據(jù)通信的收發(fā)單元，所述電池組載體的總控制端至少連接有一個(gè)執(zhí)行電池組更換操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0009]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手臂，所述機(jī)械手臂上設(shè)置有信號(hào)接收器，所述機(jī)械手臂的端部連接有與更換固定接口配合工作的固定機(jī)械臂和觸發(fā)電池組斷開按鈕工作的機(jī)械臂，所述固定機(jī)械臂上連接有定位接收器，所述機(jī)械手臂上還連接有拆裝機(jī)械臂。
[0010]所述電池組更換設(shè)備還包括與其設(shè)置在同一水平面上用于停放車輛的定位設(shè)備，所述定位設(shè)備與電池組更換設(shè)備數(shù)據(jù)通信。
[0011]所述電池組容納區(qū)域包括收納腔I和收納腔II。
[0012]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，在生產(chǎn)汽車時(shí)根據(jù)車型設(shè)計(jì)的需要選擇適合的電池組載體，可以將其設(shè)置在汽車的后背箱內(nèi)為汽車的正常行駛提供電池組。采用電池組更換設(shè)備與電池組載體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，當(dāng)車輛沒有電時(shí)，車輛行駛到指定有電池組更換設(shè)備的位置，啟動(dòng)更換功能按鈕后，電池組載體發(fā)送識(shí)別信號(hào)被電池組更換設(shè)備獲取，電池組更換設(shè)備通過預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)判斷應(yīng)提供的電池然后自動(dòng)更換電池不需要人工參與，充電存儲(chǔ)設(shè)備為電池組更換設(shè)備提供多種類型的電池，保證電池的正常供應(yīng)。充電存儲(chǔ)設(shè)備在充電站內(nèi)存儲(chǔ)了大量的不同規(guī)格的電池組，并自動(dòng)為電池組充電，充電完成后，斷開電池組充電備用，在充電存儲(chǔ)設(shè)備收到電池組更換設(shè)備指令時(shí)，為電池組更換設(shè)備提供新電池組，并將更換下來的饋電電池組放到充電站內(nèi)進(jìn)行充電動(dòng)作。該系統(tǒng)適用于所有使用了本發(fā)明中電池組載體的汽車品牌，不影響車輛的設(shè)計(jì)，可以快速的對(duì)不同汽車品牌的純電動(dòng)汽車的電池組進(jìn)行快速更換。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型中電池組載體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型中電池組更換設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型中電池組更換設(shè)備的工作狀態(tài)圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型中電池組更換設(shè)備的工作狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
[0019]如圖1-圖4所示的一種純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，包括安裝在汽車內(nèi)用于存放電池組、與汽車內(nèi)的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的電池組載體，與電池組載體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信的為電池組載體更換電池的電池組更換設(shè)備，在更換電池組時(shí)，需要將電池組更換設(shè)備的機(jī)械手臂21伸入到車內(nèi)才能工作，為了順利更換而且不碰觸損壞車輛，所以在更換電池組時(shí)，電池組更換設(shè)備只要獲取了電池組載體信息就會(huì)知道該提供什么樣的電池組以及機(jī)械手臂21應(yīng)該保持什么樣的狀態(tài)去更換，并且不影響汽車的設(shè)計(jì)、可以為各種型號(hào)車輛的電池組載體更換電池組。該系統(tǒng)還包括接收電池組更換設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)信息、為電池組更換設(shè)備提供多種類型的電池組的充電存儲(chǔ)設(shè)備，所述充電存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)有多種待用的電池組。
[0020]如圖1所示的電池組載體，包括用于存放電池組的容納空間，容納空間包括容納腔體1200和容納腔體11201。容納腔體1200用來放置一個(gè)集成在電池組載體上的小容量電池組，容納腔體II201用來放置可以自由拆卸的大容量電池組。容納腔體II201內(nèi)的電池組通過電能輸出接口 5為車輛提供電能，容納腔體II201內(nèi)電池組電量低至預(yù)定最低值時(shí)(即車輛沒電不能繼續(xù)行駛)容納腔體1200內(nèi)的小容量電池組作為應(yīng)急電源繼續(xù)為車輛提供動(dòng)力。
[0021]電池組載體還包括與其內(nèi)部的控制單元相連接的:電能輸入接口4和電能輸出接口 5、數(shù)據(jù)交換接口 6、更換固定接口 7紅外定位器8、無線識(shí)別裝置9、電池組斷開按鈕10、電池組鎖止裝置11、固定觸發(fā)器12和電池組連接接口 13。所述電池組斷開按鈕10觸發(fā)電池組鎖止裝置11和電池組連接接口 13的工作動(dòng)作。通過電能輸入接口 4為容納空間內(nèi)的電池組充電處理。汽車內(nèi)部的控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)交換接口 6與該電池組載體數(shù)據(jù)通信、對(duì)電池組載體進(jìn)行控制工作，電池組載體將其工作狀態(tài)信息實(shí)時(shí)傳送至汽車內(nèi)部的控制系統(tǒng)中。電池組載體四周設(shè)計(jì)了更換固定接口 7，用來和電池組更換設(shè)備上固定機(jī)械臂20進(jìn)行連接，作用是實(shí)現(xiàn)電池組載體和電池組更換設(shè)備的正確連接，并保證在更換過程中不會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)導(dǎo)致車輛位移從而影響不能準(zhǔn)確安裝或拆卸。紅外定位器8設(shè)置在更換固定接口 7上，紅外定位器8順著電池組載體平面向上發(fā)射定位信號(hào)并被電池組更換設(shè)備的固定機(jī)械臂20的定位接收器22接收，保證了電池組載體的電池組更換固定接口7和電池組更換設(shè)備的固定機(jī)械臂21準(zhǔn)確連接。
[0022]容納腔體II201的內(nèi)四壁上設(shè)計(jì)了多個(gè)電池組鎖止裝置11，可拆卸電池組正確安裝到位后電池組鎖止裝置11彈出，對(duì)電池組進(jìn)行固定。容納腔體II201底部設(shè)計(jì)了電池組連接接口 13，可拆卸電池組正確安裝到位后電池組連接接口 13彈出與電池組連接，從而實(shí)現(xiàn)電池組和電池組載體的連接。
[0023]進(jìn)行電池組更換時(shí)，電池組更換設(shè)備的機(jī)械臂25觸發(fā)電池組斷開按鈕10，這時(shí)電池組鎖止裝置11縮回不再固定電池組，電池組連接接口 13縮回?cái)嚅_電池組載體和容納腔體II201內(nèi)的電池組的連接。電池組載體的容納腔體II201底部設(shè)計(jì)了電池組固定觸發(fā)器12，電池組被拆卸后自動(dòng)彈出，當(dāng)新電池組安裝到位后電池組固定觸發(fā)器12會(huì)縮回到原始位置并首先觸發(fā)電池組鎖止裝置11彈出鎖定電池組，然后觸發(fā)電池組連接接口 13伸出實(shí)現(xiàn)電池組載體和容納腔體II201內(nèi)新電池組的連接。
[0024]進(jìn)一步的，電池組更換設(shè)備包括電池組容納區(qū)域和與電池組載體的總控制端數(shù)據(jù)通信的收發(fā)單元29，所述電池組更換設(shè)備的總控制端至少連接有一個(gè)執(zhí)行電池組更換操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。所述電池組容納區(qū)域包括收納腔128和收納腔II23。收納腔128用于存放新電池組即有電待用的電池組，收納腔1123用于臨時(shí)存放更換下來的饋電電池組，在待機(jī)期間將饋電電池組運(yùn)送至充電存儲(chǔ)設(shè)備。
[0025]如圖2所示，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手臂21，機(jī)械手臂21上設(shè)置有信號(hào)接收器24，機(jī)械手臂21的端部連接有與更換固定接口 7配合工作的固定機(jī)械臂20和觸發(fā)電池組鎖止裝置11工作的機(jī)械臂25。機(jī)械手臂21可伸縮、上下左右移動(dòng)、和一定角度水平轉(zhuǎn)動(dòng)。固定機(jī)械臂20上連接有定位接收器22，機(jī)械手臂21上還連接有拆裝機(jī)械臂26。
[0026]如圖3和圖4所示，該電池組更換設(shè)備還包括與其設(shè)置在同一水平面上用于停放車輛的定位設(shè)備27，定位設(shè)備27與電池組更換設(shè)備數(shù)據(jù)通信。當(dāng)需要更換電池組時(shí)，將車輛停放在定位設(shè)備27上，啟動(dòng)更換電池功能后，電池組載體的紅外定位器8發(fā)射一條沿著車尾方向發(fā)射的定位信號(hào)，電池組更換設(shè)備向定位設(shè)備下達(dá)命令，定位設(shè)備在水平面上沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，直至電池組更換設(shè)備獲取到定位信號(hào)，并命令定位設(shè)備27在定位信號(hào)與電池組更換設(shè)備垂直時(shí)(即車尾正對(duì)著電池組更換設(shè)備時(shí))停止旋轉(zhuǎn)，這時(shí)的狀態(tài)和位置最適合電池組更換設(shè)備更換電池組，即完成了電池組載體和電池組更換設(shè)備連接前的最佳待工狀態(tài)(即電池組更換設(shè)備通過預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)調(diào)整機(jī)械臂狀態(tài)后，整體左右簡單調(diào)節(jié)后即可準(zhǔn)確的開始更換工作。無線識(shí)別裝置9發(fā)射信號(hào)被電池組更換設(shè)備接收，通過預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)電池組更換設(shè)備了解到目標(biāo)車輛信息，查詢到電池組載體信息和對(duì)應(yīng)的電池組信息(如電池組載體類型、所需電池組規(guī)格、目標(biāo)車型品牌、尺寸、離地高度、后備箱開口尺寸等)調(diào)整自己的對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)備工作狀態(tài)開始進(jìn)行電池組的更換。
[0027]工作狀態(tài)下:電池組載體通過數(shù)據(jù)交換接口6實(shí)時(shí)向車輛控制系統(tǒng)反應(yīng)狀態(tài)，需要充電時(shí)，將車輛行駛到定位設(shè)備27，熄火后打開后備箱，取出妨礙更換工作的物品，駕駛?cè)藛?dòng)“充電按鈕”，車輛通過數(shù)據(jù)交換接口6對(duì)電池組載體發(fā)送命令，無線識(shí)別裝置9開始發(fā)射數(shù)據(jù)并被電池組更換設(shè)備接收，電池組更換設(shè)備接收信號(hào)了解車輛和電池組載體信息通過預(yù)存數(shù)據(jù)分析后調(diào)整機(jī)械手臂21的位置、紅外定位器8發(fā)射定位信號(hào)被電池組更換設(shè)備捕捉，定位設(shè)備27旋轉(zhuǎn)使車輛尾部垂直于電池組更換設(shè)備，紅外定位器8發(fā)射定位信號(hào)被定位接收器22捕捉，通過定位固定機(jī)械臂20準(zhǔn)確捕捉到待工作位置、并與更換固定接口 7連接，機(jī)械臂25到達(dá)預(yù)定位置后伸縮機(jī)械臂25電池組斷開按鈕10關(guān)閉，這時(shí)電池組鎖止裝置11和電池組連接接口 13與容納腔體II201內(nèi)的電池組斷開連接，電池組固定觸發(fā)器12自動(dòng)彈出，電池組更換設(shè)備通過拆裝機(jī)械臂26將電池組取出后送至收發(fā)單元29，收發(fā)單元29將舊電池組送至收納腔1123。并將收納腔128內(nèi)通過電池組更換設(shè)備接收信號(hào)分析后發(fā)送指令到充電存儲(chǔ)設(shè)備，由充電存儲(chǔ)設(shè)備提供對(duì)應(yīng)型號(hào)的滿電電池組然后通過拆裝機(jī)械臂26送至容納腔體II201內(nèi)上方并準(zhǔn)確放置到容納腔體II201內(nèi)，電池組安裝到位后電池組固定觸發(fā)器12會(huì)被電池組壓回到原始位置，觸發(fā)電池組鎖止裝置11，電池組連接接口 13伸出與新電池組連接。電池組更換結(jié)束后，無線識(shí)別裝置9發(fā)射完成信號(hào)，電池組更換設(shè)備獲取后收回拆裝機(jī)械臂26，固定機(jī)械臂20、機(jī)械手臂21調(diào)整到待機(jī)狀態(tài)，等待下次更換，電池組更換設(shè)備內(nèi)的舊電池組被送至充電站通過充電存儲(chǔ)設(shè)備自動(dòng)識(shí)別，并為其充電，待滿電后，斷開充電，移動(dòng)至待用位置。
[0028]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝在汽車內(nèi)用于存放電池組、與汽車內(nèi)的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的電池組載體； 接收所述電池組載體傳送的數(shù)據(jù)信息、為電池組載體更換電池組的電池組更換設(shè)備； 接收所述電池組更換設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)信息、為電池組更換設(shè)備提供多種類型的電池組的充電存儲(chǔ)設(shè)備，所述充電存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)有多種待用的電池組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，其特征還在于:所述電池組載體包括用于存放電池組的容納空間，所述電池組載體還包括與其內(nèi)部的控制單元相連接的:提供電能傳輸通道的電能輸入接口(4)和電能輸出接口(5)、將電池組載體的工作狀態(tài)信息實(shí)時(shí)傳送至汽車控制系統(tǒng)與汽車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)交換接口(6)、與電池組更換設(shè)備相對(duì)接的更換固定接口(7)、與電池組更換設(shè)備進(jìn)行信號(hào)通信的紅外定位器(8)和無線識(shí)別裝置(9)、電池組斷開按鈕(10)、固定電池組的電池組鎖止裝置(11)、觸發(fā)電池組鎖止裝置(11)開始工作的固定觸發(fā)器(12)和控制電池組載體與容納空間內(nèi)的可移動(dòng)電池通斷的電池組連接接口(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，其特征還在于:電池組載體的容納空間包括容納腔體I(200)和容納腔體II(201)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，其特征還在于:所述電池組更換設(shè)備包括電池組容納區(qū)域和與電池組載體的總控制端數(shù)據(jù)通信的收發(fā)單元(29)，所述電池組載體的總控制端至少連接有一個(gè)執(zhí)行電池組更換操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，其特征還在于:所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括機(jī)械手臂(21)，所述機(jī)械手臂(21)上設(shè)置有信號(hào)接收器(24)，所述機(jī)械手臂(21)的端部連接有與更換固定接口(7)配合工作的固定機(jī)械臂(20)和觸發(fā)電池組斷開按鈕(10)工作的機(jī)械臂(25)，所述固定機(jī)械臂(20)上連接有定位接收器(22)，所述機(jī)械手臂(21)上還連接有拆裝機(jī)械臂(26)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，其特征還在于:所述電池組更換設(shè)備還包括與其設(shè)置在同一水平面上用于停放車輛的定位設(shè)備(27)，所述定位設(shè)備(27)與電池組更換設(shè)備數(shù)據(jù)通信。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的純電動(dòng)汽車電池組更換系統(tǒng)，其特征還在于:所述電池組容納區(qū)域包括收納腔I (28)和收納腔II (23)。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK205468990SQ201620276725
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】韓東方
【申請人】韓東方