一种纯电动重卡动力电池换电框[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211139083 U(45)授权公告日 2020.07.31

(21)申请号 201921666342.1(22)申请日 2019.09.30

(73)专利权人 中电骏途新能源科技有限公司

地址 610306 四川省成都市青白江区城厢

镇鸿泰大道189号3栋1层07号(72)发明人 姜文　

(74)专利代理机构 成都坤伦厚朴专利代理事务

所(普通合伙) 51247

代理人 杨敬禹(51)Int.Cl.

B60L 53/80(2019.01)H01M 2/10(2006.01)B60S 5/06(2019.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图3页

(54)实用新型名称

一种纯电动重卡动力电池换电框(57)摘要

本实用新型具体涉及新能源汽车技术领域，目的是提供一种可快速更换的电池框，并避免冲击损坏内外框间的电力连接口，采用的技术方案是一种纯电动重卡动力电池换电框，包括内框和外框；内外框为可拆分结构，内框设置有与内框内部电池电性连接的插接件公头，外框设置有与车辆内部电缆连接的插接件母头，同时采用多级导向定位，并采用气缸推拉的方式，完成车辆电池框的快速换电，本实用新型具有快速换电，避免框体合并时冲击损坏内外框间的电力连接口等有益效果。

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权　利　要　求　书

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1.一种纯电动重卡动力电池换电框,其特征在于：包括内框(1)和外框(2)；所述的外框(2)固定在车辆底盘驾驶室后车架上，外框(2)上竖直方向对称设置有若干锥形导向柱(22)；

所述的内框(1)由层叠布置的电池安装筐(15)构成，电池安装筐(15)内部具有可容纳电池的空间，最底层所述电池安装筐(15)上沿着锥形导向柱(22)对应位置设置有锥形导向管(11)；所述外框(2)各边内侧固定有若干导向块(23)，导向块(23)顶面为朝各边外的斜面，导向块(23)外壁紧贴于最底层电池安装筐(15)底部框架内侧；

每个所述的电池安装筐(15)顶部设置有平底斜锥(13)，其底部对应位置设置有与平底斜锥(13)相配合的斜锥槽；所述上下层电池安装筐(15)之间通过平底斜锥(13)连接在一起构成内框(1)。

2.根据权利要求1所述的一种纯电动重卡动力电池换电框，其特征在于：所述内框(1)呈长方体或立方体形框架式结构，电池安装筐(15)由若干管状部件焊接在一起，内框(1)底部安装有插接件公头(12)；所述的外框(2)呈方形，所述外框(2)下部相应于插接件公头(12)位置设置有插接件母头(24)；插接件公头(12)用于同内框(1)内的电池电连接，插接件母头(24)连接有向车辆输电的电缆。

3.根据权利要求2所述的一种纯电动重卡动力电池换电框，其特征在于：所述外框(2)下部竖直设置有气缸(21)；所述气缸(21)一端固定连接在插接件母头(24)底部，另一端固定连接在固定板(26)上表面，所述固定板(26)下表面固定连接在外框(2)的纵梁上，所述插接件母头(24)与固定板(26)之间设置有限位杆(25)。

4.根据权利要求3所述的一种纯电动重卡动力电池换电框，其特征在于：所述限位杆(25)上端呈更粗的台阶状，限位杆(25)杆身穿过插接件母头(24)，下与固定板(26)固定连接。

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说　明　书

一种纯电动重卡动力电池换电框

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技术领域

[0001]本实用新型属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种纯电动重卡动力电池换电框。

背景技术

[0002]随着社会经济的不断发展，国家对环保的要求越来越高，但占比全国汽车总量3％的燃油重卡排放了占比50％的氮氧化物和颗粒物等污染物，近几年国家大力发展新能源汽车，由于纯电动汽车具有零排放、低噪音等优势，纯电动技术路线在乘用车及客车已占据主要地位，而纯电动重卡还处于起步阶段。

[0003]国内现有纯电动重卡动力电池框都是采用螺栓等固定在车辆车架上，需要补电时将整车停至充电桩旁，由于纯电动重卡载电量大需要补电2-4小时，期间车辆无法运行，占用大量场地和严重影响车辆运营效率甚至不符合场景需求，如采用快充技术，补电时间可缩短至1-2小时，还是无法满足大多数场景对车辆补电时间的需求，且会造成动力电池寿命快速衰减，由于以上原因造成纯电动重卡推广存在很大难度。发明内容

[0004]针对现有纯电动重卡补电时间长及动力电池出现故障时需车辆停运维修的问题，本实用新型目的是提供一种纯电动重卡动力电池换电框，内框紧固性良好，且能实现车辆底盘与动力电池分离，在5分钟内完成动力电池更换，提高车辆运营效率。[0005]为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种纯电动重卡动力电池换电框，包括内框和外框；一种纯电动重卡动力电池换电框,包括内框和外框；所述的外框固定在车辆底盘驾驶室后车架上，外框上竖直方向对称设置有若干锥形导向柱；所述的内框由层叠布置的电池安装筐构成，电池安装筐内部具有可容纳电池的空间，最底层所述电池安装筐上沿着锥形导向柱对应位置设置有锥形导向管；所述外框各边内侧固定有若干导向块，导向块顶面为朝各边外的斜面，导向块外壁紧贴于最底层电池安装筐底部框架内侧；每个所述的电池安装筐顶部设置有平底斜锥，其底部对应位置设置有与平底斜锥相配合的斜锥槽；所述上下层电池安装筐之间通过平底斜锥连接在一起构成内框。[0006]优选的：所述内框呈长方体或立方体形框架式结构，电池安装筐由若干管状部件焊接在一起，内框底部安装有插接件公头；所述的外框呈方形，所述外框下部相应于插接件公头位置设置有插接件母头；插接件公头用于同内框内的电池电连接，插接件母头连接有向车辆输电的电缆。[0007]优选的：所述外框下部竖直设置有气缸；所述气缸一端固定连接在插接件母头底部，另一端固定连接在固定板上表面，所述固定板下表面固定连接在外框的纵梁上，所述插接件母头与固定板之间设置有限位杆。[0008]优选的：所述限位杆上端呈更粗的台阶状，限位杆杆身穿过插接件母头，下与固定板固定连接。

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本实用新型具有以下有益效果：采用本实用新型所述的一种纯电动重卡动力电池

换电框，车辆底盘与动力电池可分离，框体采用平底斜锥层叠，能保证层叠形成的内框连接紧密，采用两级导向准确定位，同时在内外框合并后，采用气缸推拉插接件母头，减少因内框与外框之间的电力接口属于易损件，在安装和拆卸内框时无法承受较大的冲击，避免冲击的同时实现自动、快速拆装，能在动力电池内、外框相对位置误差较大情况下快速完成车辆换电，在5分钟内可完成动力电池更换，避免纯电动重卡补电长时间停运，提高车辆运行效率；由于车辆底盘与动力电池可分离，动力电池故障时也可快速更换备用动力电池，车辆无需停运维修。

附图说明

[0010]图1为本发明的结构示意图；[0011]图2为外框结构示意图；

[0012]图3为外框与内框安装示意图；

[0013]图4为锥形导向管与锥形导向柱局部放大示意图；[0014]图5电池安装筐堆叠组装示意图；[0015]图6为插接件公母头连接示意图。[0016]图中：1-内框；2-外框；11-锥形导向管；12-插接件公头；13-平底斜锥；14-螺钉；15-电池安装筐；21-气缸；22-锥形导向柱；23-导向块；24-插接件母头；25-限位柱；26-固定板；27-螺钉。具体实施方式

[0017]如图1所示的，一种纯电动重卡动力电池换电框，包括内框1和外框2：[0018]所述的外框固定在车辆底盘驾驶室后车架上，所述的外框2呈方形，外框2各边内侧焊接有若干导向块23，所述导向块23为柱形，其顶面为朝向各外边的斜面，内框1在下降时可沿外框2四周的导向块23上的斜截面滑动，以此对外框2与内框1的纵向及横向进行第一次粗定位，并在内框1下降到位后，可起到固定作用；进一步的，所述外框2上侧对称设置有若干锥形导向柱22；

[0019]所述的电池安装筐15由若干管状部件焊接在一起，构成一长方体或立方体形，电池安装筐15顶部可通过焊接或其他固定方式固定连接平底斜锥13，其上端电池安装筐15底部对应位置开有可容纳平底斜锥13的斜锥槽。可以理解的是，下层的电池安装筐15可通过平底斜锥13放置于上层的电池安装筐15内来实现不同层的电池筐15的固定，以便限制不同层的安装筐15的相对位移，电池安装筐15层框体内部可根据其所构成的支撑空间来安装固定动力电池组及线束。[0020]进一步的，所述内框1有插接件公头12，插接件公头12安装位置可根据实际情况选择安装在内框1底部任一处，插接件公头12可固定在内框1的纵梁上，插接件公头12与内框1中的动力电池组电性连接，所述外框2对应于内框1上的插接件公头12位置处设置有插接件母头24，插接件母头24与车辆内部的输送电缆电性连接，插接件母头24底部固定连接有气缸21的活动端，所述气缸21固定端与固定板26固定连接，固定板26可与外框2的纵梁固定连接在一起，所述插接件母头24上滑动连接有限位杆25，限位杆25穿过插接件母头24的一端

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呈更粗台阶状，台阶状端可卡入插接件母头24台阶状凹槽内，限位杆25的细端杆身穿过插接件母头24，与固定板26固定连接在一起。可以理解的是，气缸21推拉时，固定板26固定不动，气缸21缓慢推动插接件母头24向上运动，当运动到与插接件公头12相连接后，限位杆25台阶状一端与插接件母头24凹槽相接触，从而限制插接件母头24继续向上运动破坏电性连接头，控制气缸21的活动行程，完成两者之间的电性连接，防止插接头因框体闭合时承受较大冲击而损坏。

[0021]在内框1底部对应于锥形导向柱22位置处安装有锥形导向管11，所述锥形导向柱22长度长于锥形导向管11，在内框1下降的同时，锥形导向柱22可穿过锥形导向管11，并与锥形导向管11接触配合，以此对外框2和内框1进行第二次精定位配合，完成对卡车电池箱准确插接，确保定位精确。所述外框2四角处开设有螺纹孔，内框1与外框2可通过螺钉27或其他连接方式固定连接在一起。

[0022]本实用新型内框1安装方式为：

[0023]将下层的电池安装筐15通过其上端设置的平底斜锥13放入上层对应位置电池安装筐15的斜锥槽内，准确放入后,便形成内框1。[0024]本实用新型气缸21的工作方式为：[0025]在内筐1下降到位后，人工启动按钮，启动气缸21推动插接件母头24缓慢向上运动，在气缸21推动到插接件母头24插接件公头12相连接时，限位杆25台阶状一端与插接件母头24凹槽相接触，从而限制插接件母头24继续向上运动，从而控制气缸21的活动行程。[0026]本实用新型换电时的具体工作方式为：[0027](1)将带有外框2的车辆停至换电地点，采用吊装工具将内框1吊至外框2上方后缓慢下降。[0028](2)当内框1下部横梁接触到导向块23导向斜面后，内框1继续下降沿着斜面滑动自动进行位置调整，并初步定位，保证锥形导向柱22能插入进锥形导向管11。[0029](3)内框1继续下降，锥形导向柱22插入进锥形导向管11，并沿着锥形导向管11的锥形斜面进一步调整位置精度，当内框1无法下降时，插接件公头12与插接件母头24恰好准确连接在一起。[0030](4)内框1下降到位后，旋入螺钉27锁紧内框1与外框2，保证内框1与外框2连接牢固、可靠。[0031](5)人工启动气缸21按钮，启动气缸21推动插接件母头24缓慢向上运动，在推动到插接件母头24插接件公头12相连接时，限位杆25台阶状一端与插接件母头24凹槽相接触，限制插接件母头24继续向上运动，关闭气缸21，便完成电池的快速更换。

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说　明　书　附　图

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图1

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图3

图4

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图5

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