一种吊装换电式运载车辆的制作方法

    专利2022-07-07  93


    本申请涉及换电技术领域,特别涉及一种吊装换电式运载车辆。



    背景技术:

    节能、环保和安全一直是汽车发展的主旋律,而电动化、智能化、网联化和共享化是实现的手段。但是,由于目前电动汽车的行驶里程较短,但充电桩的数量少,这在一定程度上影响电动汽车的推广和应用。

    现有技术中有些解决方案采用增加充电桩的数量满足充电需求,还有一些解决方案是采用可拆卸更换动力电池;前者充电时间过长,对于日行驶里程较短的乘用车是一个好的技术方案,而对于重型车辆这种需求动力电池容量大的商用车不适用;后者对乘用车和商用车均适用,但仍然存在动力电池重心过高、安装不可靠且难以快速更换的问题。例如,上海玖行能源科技有限公司的《具备换目电和充电功能的载重卡车及其供电方法》专利中公开的方案为将长方体电池箱固定于车辆上,但该电池箱存在重心过高不稳定的问题;《吊装换电式集装箱agv运输车》专利中公开了用电池箱框架设置于两个电池分箱的上方,再将电池框架通过定位机构设于纵梁上,但该电池箱结构与定位结构均过于复杂,成本较高且安装不够稳定。



    技术实现要素:

    本申请要解决是现有技术中动力电池重心过高、安装不可靠且难以快速更换的技术问题。

    为解决上述技术问题,本申请公开了一种吊装换电式运载车辆,包括电池箱,其截面呈倒凹字型,通过锁止装置以马鞍状安装在运载车辆的纵梁上,所述电池箱包括电池和电池框架。

    进一步地,倒凹字型结构的所述电池箱,由镜像对称的两个分体式设置的倒l型电池分箱组成。

    进一步地,还包括:

    防倾斜装置,所述防倾斜装置贴紧抵触于驾驶室侧的所述电池框架,所述防倾斜装置固定在运载车辆上。

    进一步地,所述电池框架包括第一支架、第二支架、第三支架;

    所述第一支架和所述第三支架分别垂设于所述第二支架的两端,所述第二支架横向水平固定于所述纵梁顶部。

    进一步地,所述锁止装置包括第一锁止部和第二锁止部;

    所述第一锁止部设于所述第二支架的外侧面;

    所述第二锁止部设于所述纵梁的顶端;

    所述第二支架通过所述第一锁止部与所述第二锁止部配合锁止的方式固定于纵梁顶部。

    进一步地,所述第一锁止部包括多个第一锁止件;所述多个第一锁止件围绕所述第二支架的外侧面设置;

    所述第二锁止部包括多个第二锁止件;所述多个第二锁止件与所述多个第一锁止件一一对应设置。

    进一步地,所述锁止装置还包括紧固件;

    所述第一锁止件包括锁止通孔;所述第二锁止件包括与所述锁止通孔匹配的锁止柱;所述锁止柱能够贯穿所述锁止通孔并与所述紧固件配合连接;

    或;

    所述第一锁止件包括第一锁止通孔;所述第二锁止件包括第二锁止通孔;所述紧固件穿过依次所述第一锁止通孔和所述第二锁止通孔并与所述第二锁止通孔配合连接。

    进一步地,所述第一锁止件包括第一锁体和锁止组件;所述第二锁止件包括第二锁体;

    所述锁止组件包括驱动杆、顶出钢柱和两个锁止钢柱;

    所述第一锁体设有与锁止组件构匹配的锁止腔体,顶出钢柱和两个锁止钢柱均设于锁止腔体内;锁止腔体设有第一开口和与第一开口相对的第二开口;

    所述第一锁体能够伸入所述第二锁体内部,所述驱动杆能够伸入锁止腔体内控制所述顶出钢柱的位置;

    所述驱动杆通过控制所述顶出钢柱的位置使得所述顶出钢柱将两个锁止钢柱分别顶出所述第一开口和所述第二开口与所述第二锁体的内壁卡接实现锁止;或所述驱动部通过控制所述顶出钢柱的位置使得两个锁止钢柱保持在所述第二锁体内实现解锁。

    进一步地,所述防倾斜装置包括支撑部,所述支撑部的一端与车辆固定连接,所述支撑部的另一端与所述电池框架抵接。

    进一步地,所述支撑部包括至少一个倾斜设置的支撑杆。

    采用上述技术方案,本申请具有如下有益效果:

    本申请提供的吊装换电式运载车辆中电池箱采用倒凹字型机构,且倒凹字型机构的中间部位与纵梁连接,能够有效降低电池箱的重心其次设置有防倾斜装置,能够防止刹车时,电池箱向前倾倒;有效增加电池箱的稳定性;另外能够通过锁住结构进行快速锁止和分离,实现电池箱的快速更换。

    附图说明

    为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本申请实施例一种电池箱的结构示意图。

    图2为本申请实施例一种电池箱的俯视结构示意图。

    图3为本申请实施例一种电池箱的立体示意图。

    图4为本申请实施例一种电池箱的在车身的位置分布示意图。

    图5为现有技术中电池箱在车身的位置分布示意图。

    图6为本申请实施例一种锁止装置的示意图。

    图7为本申请实施例一种安装支架的示意图。

    图8为本申请实施例一种电池箱与安装支架配合的示意图。

    以下对附图作补充说明:

    1-电池箱;11-第一支架;12-第二支架;13-第三支架;2-纵梁;3-第一锁止部;31-第一锁体;32-驱动杆;33-锁止钢柱;34-顶出钢柱;4-第二锁止部;41-第二锁体;51-第一安装支架;52-第二安装支架;53-第三安装支架;54-第一固定槽;55-第二固定槽。

    具体实施方式

    下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

    此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且,术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

    本申请实施例公开一种吊装换电式运载车辆,该车辆包括电池箱1,请参见图1-3,图1为电池箱1的结构示意图,图2为电池箱的俯视图;图3为该电池箱的立体示意图;如图1-3所示,该电池箱1截面呈倒凹字型结构,通过锁止装置以马鞍状安装在运载车辆的纵梁2上;所述电池箱1包括电池和电池框架。其中,马鞍状就是凹字型电池箱倒扣在纵梁上,纵梁支撑电池箱的凹部;如图4所示,图4为本申请实施例中一种电池箱与纵梁配合的示意图;将电池箱1设置为采用倒凹字型结构,且倒凹字型结构的中间部位与纵梁2顶部连接,两侧与纵梁2侧部连接;该设置与现有技术中的(如图5所示)电池箱为方体结构,且整体设于车身上相比,能够有效降低电池箱1的重心,且电池箱1的其中一部分设于纵梁上,能够有效增加电池箱1的稳定性。

    本申请实施例中,电池箱的个数为一个或多个,可以根据需求设置。

    本申请实施例中,倒凹字型结构的所述电池箱1,由镜像对称的两个分体式设置的倒l型电池分箱组成。本申请实施例中,电池箱1可以为两个倒l型电池分箱组成,其中,两个电池分箱可以为两个倒l型电池分箱和分别设于两个倒l型电池外部的的两个电池框架组成,两个倒l型电池连接在一起,两个倒l型电池外部的的两个电池框架也连接在一起;

    本申请实施例中,一种可实施的方案中,该电池箱1中的电池为一体化倒凹字型电池,该电池框架也为倒凹字型框架;该凹型电池设于该倒凹字型框架内。另一种可实施的方案中,电池为一体化倒凹字型电池,电池框架为两个分体的l型框架组合而成。

    本申请实施例中,还包括:防倾斜装置,所述防倾斜装置贴紧抵触于驾驶室侧的所述电池框架,所述防倾斜装置固定在运载车辆上。

    所述防倾斜装置可以包括支撑部,所述支撑部的一端与车辆固定连接,所述支撑部的另一端与所述电池框架抵接。

    一种可实施的方案中,所述支撑部可以包括至少一个倾斜设置的支撑杆,可实施的,支撑杆可以支撑于电池箱1的凹字形结构的中间凹部区域即电池框架的第二支架处,支撑杆的一端与纵梁连接,支撑杆的另一端与电池框架连接。

    能够将受力点集中,有效防止电池箱倾斜;可实施的,所述支撑杆也可以设置为多个支撑杆均匀支撑于所述电池箱1的各个区域,例如,电池框架的第二支架12的两个外侧面,第一支架11和第三支架13的两个外侧面,使得受力点分布均匀,能够更好地进行支撑。

    可实施的,所述支撑杆与电池箱1连接的一端可以设置支撑平面,该支撑平面与电池箱1框架抵接,设置为平面的原因为既能保证防倾斜,也能保证电池箱1在锁止装置解锁后能直接更换,不用增加多余步骤解除防倾斜斜部与电池框架之间的连接;可实施的,所述支撑杆平面上可以设至摩擦部,增加支撑杆与电池框架之间的摩擦力,提高防倾斜性能,

    可实施的,支撑杆与电池框架呈三角设置,即支撑杆倾斜抵接电池框架。

    另一种可实施的方案中,所述支撑部可以为直角三角形支撑块,所述三角形支撑块的其中一个直角边与车辆连接,该三角形支撑块的另个直角边与电池框架连接。可实施的,支撑块与电池框架连接的一端也可以设置摩擦部。

    本申请实施例中,支撑部可以在电池框架的向前倾倒或向后倾倒的方向均设置,前后方的防倾斜装置的一端可设置于车辆的纵梁上;可以在向左倾倒或向右倾倒的方向也设置,左右方设置的防倾斜装置可以一端与电池框架的第一支架或第三支架连接,另一端可以与车辆连接,可实施的,可以与下述安装支架连接,可实施的,安装支架向垂直于纵梁的方向延伸出的延长支架连接。该设置能够防止车辆在刹车或加速时的倾倒,也能防止车辆在侧翻时电池箱1的倾倒,通过防止电池框架向多个方向的倾倒,保证电池箱1固定的稳定性,在一定程度上提升安全性。

    本申请实施例中,所述电池框架可以一体式设置;也可以分体式设置,通过后续组装将电池安装于电池框架内;

    本申请实施例中,电池框架可以为倒凹型框架,具体的,所述电池框架可以包括第一支架11、第二支架12、第三支架13;

    所述第一支架11和所述第三支架13分别垂设于所述第二支架12的两端,所述第二支架12横向水平固定于所述纵梁2顶部,所述第一支架11和所述第三支架13相对设于所述车辆纵梁2的两侧;

    本申请实施例中,还包括锁止装置;

    所述锁止装置包括第一锁止部3和第二锁止部4;

    所述第一锁止部3设于所述第二支架12的外侧面;所述第二锁止部4设于所述纵梁2的顶端;

    所述第二支架12通过所述第一锁止部3与所述第二锁止部4配合锁止的方式固定于纵梁2顶部。将锁止装置设于电池箱1的侧面,相对于锁止装置设于电池箱1底面,能够增加电池箱1的锁止稳定性;例如,若锁止装置设于底面,在电池箱1收到冲击时,容易倾斜并带断锁止框架,也会发生直接脱离锁止的情况;当锁止装置设于电池箱1侧面,能够保证锁止稳定性,也具有能防止电池箱1倾斜的效果。本申请实施例中,纵梁上部承载有电池箱1的凹部区域的电池,相对于现有技术中,纵梁顶部只与框架连接的方案相比,能够进一步增加电池箱1的稳定性,现有技术中,将电池箱1垂设于纵梁两侧的方案中,在车辆紧急刹等突发情况下,因电池箱1并未支架与纵梁相连只是通过中间连接框架,容易产生晃动,造成安全隐患。

    本申请实施例中,所述第一锁止部3包括多个第一锁止件;所述多个第一锁止件围绕所述中间部的外侧面设置;例如,可以设置四个第一锁止件,设于所述倒凹型电池框架的第二支架12的外侧面,每个侧面均设有两个第一锁止件;可实施的,也可以根据需求增加锁止件的数量。

    所述第二锁止部4包括多个第二锁止件;所述多个第二锁止件与所述多个第一锁止件一一对应设置。

    本申请实施例中,所述锁止装置的设置方案有多种,下边举例介绍其中的几种:

    第一种可实施的方案中,锁止装置还可以包括紧固件;所述第一锁止件包括锁止通孔;所述第二锁止件包括与所述锁止通孔匹配的锁止柱;所述锁止柱能够贯穿所述锁止通孔并与所述紧固件配合连接;其中,所述紧固件可以为固定螺母;所述锁止柱的顶端设有与所述螺母匹配的螺纹。

    本申请实施例中,锁止通孔的长度可以与电池框架的第二支架12的长度相当,能进一步增加锁止稳定性。

    第二种可实施的方案中,锁止装置包括紧固件;所述第一锁止件包括第一锁止通孔;所述第二锁止件包括第二锁止通孔;所述紧固件穿过依次所述第一锁止通孔和所述第二锁止通孔并与所述第二锁止通孔配合连接。其中,所述第二锁止通孔内设有内螺纹,所述紧固件为带有外螺纹的螺栓。

    第三种可实施的方案中,如图6所示,所述第一锁止件包括第一锁体31和锁止组件;

    所述第二锁止件包括第二锁体41;

    所述锁止组件包括驱动杆32、顶出钢柱34和两个锁止钢柱33;

    所述第一锁体设31有与锁止组件构匹配的锁止腔体,顶出钢柱34和两个锁止钢柱33均设于锁止腔体内;锁止腔体设有第一开口和与第一开口相对的第二开口;

    所述第一锁体31能够伸入所述第二锁体41内部,所述驱动杆32能够伸入锁止腔体内控制所述顶出钢柱34的位置;

    所述驱动杆32通过控制所述顶出钢柱34的位置使得所述顶出钢柱34将两个锁止钢柱33分别顶出所述第一开口和所述第二开口与所述第二锁体41的内壁卡接实现锁止;或所述驱动杆32通过控制所述顶出钢柱34的位置使得两个锁止钢柱33保持在所述第二锁体42内实现解锁。

    本申请实施例中,所述第一锁体31设有导向部,所述导向部为所述卡接部的外壁逐渐向内渐缩形成。本申请实施例中的锁止装置结构简单且成本较低。

    本申请实施例中,还可以包括额外的安装支架,如图7所示,所述安装支架固定于车辆纵梁2顶部,上述提到的第二锁止件均可以设于所述安装支架上;图8为电池箱与安装支架的示意图;

    一种可实施的方案中,安装支架倒凹字型支架,包括第一安装支架51、第二安装支架52和第三安装支架53,所述第二安装支架52固定于纵梁2顶部;所述第一安装支架51和所述第三安装支架53分别垂设于所述第二安装支架52的两端,并相对位于所述纵梁2的两侧;上述提到的第二锁止件均可以设于u所述第二安装支架52的顶部。

    所述电池箱1通过电池框架上的锁止装置与所述第二安装支架52连接;所电池框架的第一支架11和第三支架13分别设于所述第一安装支架51和所述第三安装支架53上。

    第一安装支架51上设有第一固定槽54,所述第三安装支架53设有第二固定槽;电池框架的第一支架11通过所述第一固定槽54固定于所述第一支架11上;电池框架的第三支架13通过所述第二固定槽55固定于所述第三支架13上。两个固定槽的尺寸基本能够刚好容纳电池框架的两个支架,固定槽的设置可以防止电池箱1的倾斜,增加稳定性。

    所述安装支架可以包括第一受力部,第一受力部包括第一支撑件和第二支撑件;所述第一支撑件的一端和所述第二支撑件的一端分别与所述第二安装支架52的两侧连接;

    所述拉杆部包括第一拉杆和第二拉杆,所述第一拉杆的一端和所述第二拉杆的一端分别与所述第一支撑件的另一端和所述第二支撑件的另一端连接;所述第一拉杆的另一端和所述第二拉杆的另一端分别与所述电池框架两个相对的外侧面连接;

    所述电池框架内也可以设有第二受力部,所述第二受力部包括交叉设置的第三拉杆和第四拉杆;所述第三拉杆的一端和所述第四拉杆的一端均与所述电池框架的第一支架11顶端连接,所述第三拉杆的另一端伸出第一支架11外部并所述第一拉杆的另一端连接并呈直线设置,所述第四拉杆的另一端伸出第一支架11的外部并与所第二拉杆的另一端连接并呈直线设置。拉杆共线能够起到支撑作用,能够实现动力电池受力的合理性,增加电池箱的稳定性,且能够防止电池箱倾倒。

    本申请提供的吊装换电式运载车辆中电池箱1采用倒凹字型机构,且倒凹字型机构的中间部位与纵梁2连接,能够有效降低电池箱1的重心其次设置有防倾斜装置,能够防止刹车时,电池箱1向前倾倒;有效增加电池箱1的稳定性;另外能够通过锁止装置进行快速锁止和分离,实现电池箱1的快速更换。

    最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:在本发明的精神和原则之内,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。


    技术特征:

    1.一种吊装换电式运载车辆,其特征在于,包括电池箱(1),其截面呈倒凹字型,通过锁止装置以马鞍状安装在运载车辆的纵梁(2)上,所述电池箱(1)包括电池和电池框架。

    2.根据权利要求1所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,还包括:防倾斜装置,所述防倾斜装置贴紧抵触于驾驶室侧的所述电池框架,所述防倾斜装置固定在运载车辆上。

    3.根据权利要求1所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,其特征在于,截面呈倒凹字型的所述电池箱(1),由镜像对称的两个分体式设置的倒l型电池分箱组成。

    4.根据权利要求1所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,所述电池框架包括第一支架(11)、第二支架(12)、第三支架(13);

    所述第一支架(11)和所述第三支架(13)分别垂设于所述第二支架(12)的两端,所述第二支架(12)横向水平固定于所述纵梁(2)顶部。

    5.根据权利要求4所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,

    所述锁止装置包括第一锁止部(3)和第二锁止部(4);

    所述第一锁止部(3)设于所述第二支架(12)的外侧面;

    所述第二锁止部(4)设于所述纵梁(2)的顶端;

    所述第二支架(12)通过所述第一锁止部(3)与所述第二锁止部(4)配合锁止的方式固定于所述纵梁(2)顶部。

    6.根据权利要求5所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,所述第一锁止部(3)包括多个第一锁止件;所述多个第一锁止件围绕所述第二支架(12)的外侧面设置;

    所述第二锁止部(4)包括多个第二锁止件;所述多个第二锁止件与所述多个第一锁止件一一对应设置。

    7.根据权利要求6所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,所述锁止装置还包括紧固件;

    所述第一锁止件包括锁止通孔;所述第二锁止件包括与所述锁止通孔匹配的锁止柱;所述锁止柱能够贯穿所述锁止通孔并与所述紧固件配合连接;

    或;

    所述第一锁止件包括第一锁止通孔;所述第二锁止件包括第二锁止通孔;所述紧固件依次穿过所述第一锁止通孔和所述第二锁止通孔并与所述第二锁止通孔配合连接。

    8.根据权利要求6所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,所述第一锁止件包括第一锁体和锁止组件;所述第二锁止件包括第二锁体;

    所述锁止组件包括驱动杆、顶出钢柱和两个锁止钢柱;

    所述第一锁体设有与锁止组件构匹配的锁止腔体,顶出钢柱和两个锁止钢柱均设于锁止腔体内;锁止腔体设有第一开口和与第一开口相对的第二开口;

    所述第一锁体能够伸入所述第二锁体内部,所述驱动杆能够伸入锁止腔体内控制所述顶出钢柱的位置;

    所述驱动杆通过控制所述顶出钢柱的位置使得所述顶出钢柱将两个锁止钢柱分别顶出所述第一开口和所述第二开口与所述第二锁体的内壁卡接实现锁止;或所述驱动部通过控制所述顶出钢柱的位置使得两个锁止钢柱保持在所述第二锁体内实现解锁。

    9.根据权利要求2所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,所述防倾斜装置包括支撑部,所述支撑部的一端与车辆固定连接,所述支撑部的另一端与所述电池框架抵接。

    10.根据权利要求9所述的吊装换电式运载车辆,其特征在于,所述支撑部包括至少一个倾斜设置的支撑杆。

    技术总结
    本申请提供一种吊装换电式运载车辆,包括电池箱,其截面呈倒凹字型,通过锁止装置以马鞍状安装在运载车辆的纵梁上,电池箱包括电池和电池框架;本申请提供的吊装换电式运载车辆中电池箱采用倒凹字型机构,且倒凹字型机构的中间部位与纵梁连接,能够有效降低电池箱的重心,其次设置有防倾斜装置,能够防止刹车时,电池箱向前倾倒;有效增加电池箱的稳定性;另外能够通过锁止装置进行快速锁止和分离,实现电池箱的快速更换。

    技术研发人员:李书福
    受保护的技术使用者:浙江吉利控股集团有限公司;浙江吉利新能源商用车集团有限公司
    技术研发日:2020.11.10
    技术公布日:2021.03.12

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