一种侧边具有伸缩功能的动力电池箱拆装系统及拆装方法与流程

1.本发明涉及汽车动力电池技术领域，具体地指一种侧边具有伸缩功能的动力电池箱拆装系统及拆装方法。


背景技术：

2.纯充电式电动汽车因续驶里程短、充电时间长等原因影响其推广。如果在电池电量耗尽完之后迅速将其拆卸，同时将预先充满电的电池快速装上，能保证车辆的持续运行，这是电动车发展的新方向。动力电池系统的快速更换可以在换电站借助换电设备来实现，那么动力电池箱在车身上采用什么样的固定方式可以实现电池箱自身的快速更换便是目前面临的问题，普通的螺栓连接显然满足不了动力电池快换的需求。如何利用现有的空间布置合理的锁止机构，既能达到电池安装、拆卸方便，固定点应力小、强度高、耐久性好，且能避免异响的固定方式是面临的技术难题。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种拆装方便、耐久性好的侧边具有伸缩功能的动力电池箱拆装系统及拆装方法。
4.为实现此目的，本发明所设计的侧边具有伸缩功能的动力电池箱拆装系统，包括车身底板总成、位于车身底板总成下方的电池箱体和可使所述电池箱体安装于所述车身底板总成下方或使所述电池箱体从所述车身底板总成下方解锁的电池箱拆装机构；其特征在于：所述电池箱体上设置有可与车身底板总成配合固定的抽屉式伸缩结构；其包括固定于所述电池箱体侧表面的固定盒体和与所述固定盒体配合、可相对于所述固定盒体向其内侧或外侧平移的滑动盒体，所述车身底板总成的底部开设有可与所述滑动盒体配合的电池箱定位卡槽，所述电池箱拆装机构包括可左右移动的拨叉框架和设置于所述拨叉框架上、用于驱动所述滑动盒体左右移动的拨叉杆，所述固定盒体和所述滑动盒体上分别开设有相互对应、可与拨叉杆配合、驱动所述滑动盒体滑动的拨叉滑槽和拨叉孔。
5.进一步的，所述固定盒体与所述滑动盒体之间固定连接有可使所述滑动盒体保持在所述固定盒体外侧、与所述车身底板总成配合的锁止位置或使所述滑动盒体保持在所述固定盒体内侧、与所述车身底板总成配合的解锁位置的位置保持结构。
6.进一步的，所述电池箱体的左右两侧中部表面分别固定有至少一个定位销支架，所述定位销支架上固定有至少一个垂直向上布置的定位销，所述车身底板总成的底部开设有可与所述定位销配合的定位孔。
7.进一步的，所述电池箱体的左右两侧表面分别固定有至少两个前后布置的所述抽屉式伸缩结构。
8.进一步的，所述固定盒体为固定于所述电池箱体表面、远离所述电池箱体一侧表面开设有与所述滑动盒体配合的过孔的长方体型盒体，所述滑动盒体为可滑动的设置于所述固定盒体内的长方体型盒体。
9.进一步的，所述位置保持结构包括处于压缩状态、下端固定于所述滑动盒体内、上端固定于所述固定盒体内的v型弹簧，所述滑动盒体上开设有与所述v型弹簧对应的弹簧过孔。
10.进一步的，所述固定盒体与所述滑动盒体之间连接有辅助所述滑动盒体滑动的导向结构，其包括垂直固定于所述固定盒体底部的限位销，所述滑动盒体的底部开设有与所述限位销配合的限位滑槽。
11.进一步的，所述电池箱拆装机构包括拆装框架和设置于所述拆装框架上方的两个所述拨叉框架，所述拆装框架的前后两侧分别设置有一个与所述拨叉框架配合、可使所述拨叉框架左右移动的框架滑道，所述拆装框架的中部设置有可驱动两个所述拨叉框架同时朝向所述拆装框架内侧移动或同时朝向所述拆装框架外侧移动的框架驱动结构。
12.更进一步的，所述框架驱动结构包括固定于所述拆装框架中部的驱动电机和与所述驱动电机连接的驱动齿轮，两个所述拨叉框架的内侧表面分别固定连接有一根与所述驱动齿轮啮合的从动齿条，两根所述从动齿条分别位于所述驱动齿轮的前后两侧，所述拆装框架上固定有前后布置、分别与两个所述从动齿条远离所述驱动齿轮一侧表面配合的限位滑轮。
13.一种侧边具有伸缩功能的动力电池箱拆装系统的拆装方法，它包括上述所述的侧边具有伸缩功能的动力电池箱拆装系统，电池箱托盘运动至车身底板总成下方，拖举电池箱体，电池箱拆装机构平移至电池箱托盘下方，所述拨叉杆依次插入所述拨叉滑槽和所述拨叉孔，拨叉杆向所述电池箱拆装机构内侧移动使所述滑动盒体移动至固定盒体内，电池箱体从车身底板总成上解锁，电池箱体下落至电池箱托盘上，电池箱托盘将电池箱体运走，另一电池箱托盘将满电的电池箱体运送至车身底板总成下方的电池箱装配位置，所述拨叉杆依次插入满电的电池箱体的所述拨叉滑槽和所述拨叉孔，拨叉杆向所述电池箱拆装机构外侧移动使所述滑动盒体移动至所述电池箱定位卡槽内，所述电池箱体与所述车身底板总成锁止。
14.本发明的有益效果是：通过电池箱的侧边的抽屉式伸缩结构将电池箱悬挂于车身底板总成两侧的卡槽内，抽屉式伸缩结构的伸缩可控，且配备有锁止机构，满足动力电池箱快速安装及拆卸的目的。电池箱每个吊挂点内都有一套锁止机构，由限位销和限位滑槽控制滑动盒体的移动范围，由具有向外扩张趋势的v型弹簧使滑动盒体被锁止在固定盒体的最内侧或最外侧，确保滑动盒体的锁止和解锁位置稳定，滑移操作简单，用时短，可实现动力电池箱的快速安装和快速拆卸。在电池箱的侧边顶部及侧边外侧布置缓冲结构，较好地解决了电池箱的抖动问题，有效避免了振动异响。通过电池箱拆装机构控制电池箱体的锁止机构的开启和关闭，达到快速拆换电池箱体的效果。伺服电机的顶端设置有齿轮，用来与拨叉框架对应位置的从动齿条匹配，带动拨叉框架同时向外侧运动，或者同时向内侧运动，实现电池箱上的锁止机构的开锁或关锁。电池箱拆装机构上设置有控制拨叉框架的框架滑道和限位滑轮，便于控制拨叉框架的左右滑动，驱动电机端部的驱动齿轮对左右拨叉框架上的从动齿条有挤压作用，驱动齿轮与前后的限位滑轮一起限制左右拨叉框架的运动轨迹，使拨叉框架保持沿y向来回往复运动。
附图说明
15.图1为本发明中动力电池箱拆装系统拆装的立体图；
16.图2为本发明中车身总成的立体图；
17.图3为本发明中电池箱体、电池箱托盘和电池箱拆装机构相对布置位置的立体图；
18.图4为本发明中动力电池箱的立体图；
19.图5为本发明中滑动盒体从固定盒体内滑出的动力电池箱的立体图；
20.图6为本发明中固定盒体与滑动盒体连接结构的立体图；
21.图7为本发明中固定盒体与滑动盒体连接结构的爆炸图；
22.图8为本发明中拨叉杆与滑动盒体配合的立体图；
23.图9为本发明中电池箱安装基座的立体图；
24.图10为本发明中电池箱拆装机构的立体图；
25.图11为本发明中拆装框架的立体图；
26.图12为本发明中拨叉框架的立体图；
27.其中，1—电池箱体，2—车身底板总成，3—定位销，4—固定盒体，5—滑动盒体，6—定位销支架，7—侧向限位块，8—v型弹簧，9—弹簧过孔，10—弹簧下支架，11—弹簧上安装槽，12—限位销，13—限位滑槽，14—拨叉杆，15—拨叉滑槽，16—拨叉孔，17—电池箱安装基座(17.1—基座框架，17.2—电池箱定位卡槽，17.3—柔性限位块)，18—连接器，19—缓冲块，20—限位销固定孔，21—电池箱拆装机构(21.1—拆装框架，21.2—框架滑道)，22—拨叉框架，23—驱动电机，24—驱动齿轮，25—从动齿条，26—限位滑轮，27—电池箱托盘，28—托盘定位杆，29—定位孔。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
29.如图1—12所示的侧边具有伸缩功能的动力电池箱拆装系统，包括车身底板总成2、位于车身底板总成2下方的电池箱体1、可使电池箱体1安装于车身底板总成2下方或使电池箱体1从车身底板总成2下方解锁的电池箱拆装机构21和用于托运电池箱体1的电池箱托盘27。
30.电池箱体1的左右两侧中部表面分别固定有一个定位销支架6，定位销支架6上固定有一个垂直向上布置的定位销3。电池箱体1的左右两侧表面分别固定有两个前后布置的抽屉式伸缩结构，抽屉式伸缩结构包括固定于电池箱体1侧表面的固定盒体4和与固定盒体4配合、可相对于固定盒体4向其内侧或外侧平移的滑动盒体5，固定盒体4为固定于电池箱体1表面、远离电池箱体1一侧表面开设有与滑动盒体5配合的过孔的长方体型盒体，滑动盒体5为可滑动的设置于固定盒体4内的长方体型盒体。固定盒体4与滑动盒体5之间连接有辅助滑动盒体5滑动的导向结构：包括垂直固定于固定盒体4底部的限位销12，滑动盒体5的底部开设有与限位销12配合的限位滑槽13。固定盒体4与滑动盒体5之间固定连接有可使滑动盒体5保持在固定盒体4外侧、与车身底板总成2配合的锁止位置或使滑动盒体5保持在固定盒体4内侧、与车身底板总成2配合的解锁位置的位置保持结构：包括处于压缩状态、下端固定于滑动盒体5内、上端固定于固定盒体4内的v型弹簧8，滑动盒体5上开设有与v型弹簧8对应的弹簧过孔9。滑动盒体5底部内表面上固定有弹簧下支架10，v型弹簧8的下端固定于弹
簧下支架10上，固定盒体4顶部开设有弹簧上安装槽11，弹簧上安装槽11内固定有转轴销，v型弹簧8的上端固定于转轴销上。v型弹簧8的两端具有向外扩张的趋势。在滑动盒体5从内向外移动的过程中v型弹簧8的两端距离由远及近，再由近及远。同样地，在滑动盒体5从外向内移动的过程中v型弹簧8的两端距离由远及近，再由近及远。故此，v型弹簧8凭借自身的两端具有扩张的趋势(即v型弹簧8始终处于压缩状态)，可始终推动滑动盒体5处于固定盒体4的最内侧或最外侧。固定盒体4和滑动盒体5上分别开设有相互对应、与拨叉杆14配合、驱动滑动盒体5滑动的拨叉滑槽15和拨叉孔16。固定盒体4顶部还固定有缓冲块19。
31.车身底板总成2的底部固定有电池箱安装基座17，如图9所示，电池箱安装基座17包括长方形的基座框架17.1，基座框架17.1的内侧表面开设有电池箱定位卡槽17.2，滑动盒体5设置于电池箱定位卡槽17.2内。基座框架17.1内固定有多个柔性限位块17.3，电池箱体1的侧表面固定有多个与柔性限位块17.3对应的侧向限位块7。
32.电池箱托盘27上设置有与定位孔29配合的托盘定位杆28，由电池箱托盘27承载电池箱体1。
33.电池箱拆装机构21包括拆装框架21.1和设置于拆装框架21.1上方的两个拨叉框架22，拆装框架21.1的前后两侧分别设置有一个与拨叉框架22配合、可使拨叉框架22左右移动的框架滑道21.2，拆装框架21.1的中部设置有可驱动两个拨叉框架22同时朝向拆装框架21.1内侧移动或同时朝向拆装框架21.1外侧移动的框架驱动结构，其包括固定于拆装框架21.1中部的驱动电机23和与驱动电机23连接的驱动齿轮24，两个拨叉框架22的内侧表面分别固定连接有一根与驱动齿轮24啮合的从动齿条25，两根从动齿条25分别位于驱动齿轮24的前后两侧，拆装框架21.1上固定有前后布置、分别与两个从动齿条25远离驱动齿轮24一侧表面配合的限位滑轮26。
34.基于上述侧边具有伸缩功能的动力电池箱拆装系统，所设计的拆装方法如下：电池箱托盘27运动至车身底板总成2下方，托盘定位杆28插入定位孔29内，电池箱拆装机构21平移至电池箱托盘27下方，拨叉杆14依次插入拨叉滑槽15和拨叉孔16，驱动电机23使驱动齿轮24转动，带动从动齿条25向拆装框架21.1内侧移动，同时拨叉杆14向电池箱拆装机构21内侧移动使滑动盒体5移动至固定盒体4内，电池箱体1从车身底板总成2上解锁，电池箱体1下落至电池箱托盘27上，电池箱托盘27将电池箱体1运走，另一电池箱托盘27将满电的电池箱体1运送至车身底板总成2下方的电池箱装配位置，拨叉杆14依次插入满电的电池箱体1的拨叉滑槽15和拨叉孔16，驱动电机23使驱动齿轮24转动，带动从动齿条25向拆装框架21.1外侧移动，同时滑动盒体5移动至电池箱定位卡槽17.2内，电池箱体1与车身底板总成2锁止。
35.本发明中，电池箱拆装机构21的驱动电机23控制着左右两个拨叉框架22的运动，并且实现了所有拨叉杆14的联动。换电方法简单易行，无需人力操作，只需发出控制指令信号即可完成换电过程。
36.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。