本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車電池更換領(lǐng)域，具體提供一種用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著新能源汽車特別是純電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車的能量提供一般分為兩種模式：一是充電模式，但充電時(shí)間比較長(zhǎng)；另一種是換電模式，即，把電量用完的電池包拆下，換上充滿電的新電池包，達(dá)到迅速補(bǔ)充電能的目的。

但是，對(duì)于上述第二種模式，電池包和車體連接需要快換接頭/連接器作為換電接口。由于換電模式中電池包并不是始終與車身裝配在一起，在電池包存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中，快換接頭/連接器容易被外界污染物或灰塵進(jìn)入，影響快換接頭/連接器本身的性能，比如造成電源連接器接觸電阻增大或液冷接頭堵塞，嚴(yán)重的甚至?xí)斐煽鞊Q接頭/連接器公母端無(wú)法插拔配合，影響電池包和電動(dòng)汽車的正常工作。

相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種電池包快換接頭的密封裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，即為了解決電池包在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中，快換接頭/連接器長(zhǎng)期暴露在外界時(shí)容易被污染物堵塞的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)，該全自動(dòng)防塵系統(tǒng)包括：底座，所述底座設(shè)置在電池包的快換接頭處；防塵蓋板，所述防塵蓋板可滑動(dòng)地安裝到所述底座上以便封閉或暴露所述快換接頭；電機(jī)，所述電機(jī)固定安裝在所述底座上，并且所述電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述防塵蓋板滑動(dòng)；電源，所述電源用于為所述電機(jī)供電。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)分別與所述電源和所述電機(jī)電連接，并且所述控制系統(tǒng)用于控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述防塵蓋板滑動(dòng)，并因此使所述防塵蓋板封閉或暴露所述快換接頭。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述底座上設(shè)置有第一傳感器，所述第一傳感器與所述控制系統(tǒng)電連接，所述第一傳感器用于監(jiān)測(cè)電池包與電動(dòng)汽車車身之間的距離。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述底座上還設(shè)置有第二傳感器，所述第二傳感器與所述控制系統(tǒng)電連接，當(dāng)所述防塵蓋板完全封閉或完全打開(kāi)時(shí)，所述第二傳感器將到位信號(hào)發(fā)送給所述控制系統(tǒng)。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述第二傳感器是壓力傳感器或測(cè)距傳感器。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述防塵蓋板上設(shè)置有齒條，所述電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有齒輪，所述齒條與所述齒輪相嚙合。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述防塵蓋板上設(shè)置有凸臺(tái)，當(dāng)所述防塵蓋板在所述底座上滑動(dòng)至末端時(shí)，所述凸臺(tái)與所述壓力傳感器相抵觸。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述底座上設(shè)置有兩個(gè)壓力傳感器，所述兩個(gè)壓力傳感器分別設(shè)置在所述凸臺(tái)滑行的兩個(gè)末端位置處。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)包括兩個(gè)電機(jī)，所述兩個(gè)電機(jī)沿所述防塵蓋板的滑動(dòng)方向?qū)ΨQ地設(shè)置在所述底座的兩側(cè)。

在上述全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述控制系統(tǒng)包括中央控制器和分別與所述中央控制器電連接的測(cè)距傳感器模塊、電機(jī)控制系統(tǒng)、壓力傳感器模塊，所述測(cè)距傳感器模塊與所述測(cè)距傳感器電連接，所述電機(jī)控制系統(tǒng)與所述電機(jī)電連接，所述壓力傳感器模塊與所述壓力傳感器電連接。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中，通過(guò)在電池包的快換接頭處設(shè)置底座，在底座上安裝防塵蓋板、測(cè)距傳感器、壓力傳感器以及驅(qū)動(dòng)防塵蓋板滑動(dòng)的電機(jī)，使得本發(fā)明的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)在電池包脫離電動(dòng)汽車車身時(shí)，控制系統(tǒng)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)防塵蓋板滑動(dòng)對(duì)快換接頭/連接器自動(dòng)密封，并通過(guò)壓力傳感器將防塵蓋板的密封到位信息反饋給控制系統(tǒng)，從而使電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)；在電池包裝配到電動(dòng)汽車車身上時(shí)，控制系統(tǒng)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)防塵蓋板自動(dòng)打開(kāi)，并通過(guò)壓力傳感器將防塵蓋板的打開(kāi)到位信息反饋給控制系統(tǒng)，從而使電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。因此，本發(fā)明的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)能夠有效地避免電池包因長(zhǎng)期裸露在外界環(huán)境中而導(dǎo)致的快換接頭容易被污染物堵塞的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的效果示意圖；

圖2是本發(fā)明的防塵蓋板與電機(jī)嚙合連接的示意圖；

圖3是本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)在防塵蓋板打開(kāi)時(shí)的示意圖；

圖4是本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)在防塵蓋板封閉時(shí)的示意圖；

圖5是本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的邏輯控制原理圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理，并非旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，雖然附圖中的各部件之間是按一定比例關(guān)系繪制的，但是這種比例關(guān)系非一成不變，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要對(duì)其作出調(diào)整，以便適應(yīng)具體的應(yīng)用場(chǎng)合。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方向或位置關(guān)系的術(shù)語(yǔ)是基于附圖所示的方向或位置關(guān)系，這僅僅是為了便于描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，還需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1所示，本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)包括：底座1、測(cè)距傳感器2、第一電機(jī)3、第一壓力傳感器4、防塵蓋板5、凸臺(tái)6、第二壓力傳感器7和第二電機(jī)10。需要指出的是，測(cè)距傳感器2是權(quán)利要求書(shū)中所述的第一傳感器，第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7是權(quán)利要求書(shū)中所述的第二傳感器。底座1與電池包的上蓋板8固定連接，優(yōu)選地，采用螺栓固定連接的方式，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其他連接方式將底座1和電池包的上蓋板8固定連接到一起，例如焊接、卡接等。在底座1安裝好的狀態(tài)下，上端蓋8上的快換接頭9被包圍在底座1內(nèi)。

繼續(xù)參閱圖1，底座1上設(shè)置有兩個(gè)U型凹槽(圖中未標(biāo)示)，用于安裝第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7；圖1中所示底座1的左側(cè)部分設(shè)置有一個(gè)安裝位(圖中未標(biāo)示)，用于安裝測(cè)距傳感器2。底座1上還設(shè)置有滑槽(圖中未標(biāo)示)，使得防塵蓋板5可滑動(dòng)地安裝到底座1上，并且第一電機(jī)3和第二電機(jī)10沿防塵蓋板5的滑動(dòng)方向?qū)ΨQ地安裝到底座1的兩側(cè)。優(yōu)選地，第一電機(jī)3和第二電機(jī)10分別采用微型電機(jī)，以便減少安裝空間。

如圖1和圖2所示，按照?qǐng)D2中的方位，防塵蓋板5的上下兩側(cè)分別設(shè)置有第一齒條51和第二齒條52，并且第一電機(jī)3和第二電機(jī)10的輸出軸上分別設(shè)置有齒輪(圖中未示出)，該齒輪能夠分別與第一齒條51和第二齒條52相嚙合；使得第一電機(jī)3和第二電機(jī)10分別通過(guò)齒輪齒條副驅(qū)動(dòng)防塵蓋板5滑動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，第一電機(jī)3和第二電機(jī)10也可以只設(shè)置一個(gè)。同理，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以為防塵蓋板5配置三個(gè)及以上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，防塵蓋板5與電機(jī)3、10之間的驅(qū)動(dòng)方式，除了采用齒輪齒條副的方式外，還可以采用其他驅(qū)動(dòng)方式，例如絲杠螺母副。

如圖2所示，凸臺(tái)6與防塵蓋板5的右端(圖2中防塵蓋板5的右端)固定連接，優(yōu)選地，采用焊接。當(dāng)電機(jī)3、10驅(qū)動(dòng)防塵蓋板5完全打開(kāi)和完全封閉時(shí)，凸臺(tái)6能夠與第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7發(fā)生碰撞，以便檢測(cè)防塵蓋板5的到位情況。優(yōu)選地，凸臺(tái)6為圓柱體，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際情況將凸臺(tái)6設(shè)置成其他形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，也可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7的安裝位置，使其分別與密封蓋板5的兩端發(fā)生碰撞，從而省去凸臺(tái)6的設(shè)置。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7也可以分別用接近開(kāi)關(guān)來(lái)代替，當(dāng)凸臺(tái)6靠近接近開(kāi)關(guān)時(shí)電機(jī)3、10停止旋轉(zhuǎn)，當(dāng)凸臺(tái)6遠(yuǎn)離接近開(kāi)關(guān)時(shí)電機(jī)3、10旋轉(zhuǎn)；第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7還可以用測(cè)距傳感器來(lái)替代，通過(guò)監(jiān)測(cè)凸臺(tái)6與測(cè)距傳感器之間的距離來(lái)控制電機(jī)3、10的運(yùn)轉(zhuǎn)。

如圖3所示，該圖示出了本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)中的密封蓋板5打開(kāi)時(shí)的狀態(tài)。為了清楚起見(jiàn)，圖3中省略了密封蓋板5。

如圖4所示，該圖示出了本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)中的密封蓋板5封閉時(shí)的狀態(tài)。

如圖5所示，本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車快換接頭的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)還包括備用不間斷電源12和控制系統(tǒng)13，其中，控制系統(tǒng)13包括：中央控制器、測(cè)距傳感器模塊、電機(jī)控制系統(tǒng)和壓力傳感器模塊。備用不間斷電源12與中央控制器電連接，中央控制器又分別與測(cè)距傳感器模塊、電機(jī)控制系統(tǒng)和壓力傳感器模塊電連接，測(cè)距傳感器模塊又與測(cè)距傳感器2(圖5中測(cè)距傳感器)電連接，電機(jī)控制系統(tǒng)又分別與第一電機(jī)3(圖5中的電機(jī)1)和第二電機(jī)10(圖5中的電機(jī)2)電連接，壓力傳感器模塊又分別與第一壓力傳感器4(圖5中的壓力傳感器1)和第二壓力傳感器7(圖5中的壓力傳感器2)電連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，所述控制系統(tǒng)和控制器可以采用任何適當(dāng)?shù)挠布蜍浖问?，例如組合邏輯控制器、可編程控制器等，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的控制目的即可。

當(dāng)電池安裝在電動(dòng)汽車上時(shí)，備用不間斷電源12與車載低壓供電電源11電連接，車載低壓供電電源11給備用不間斷電源12充電；車載低壓供電電源11也可以直接與中央控制器電連接，使備用不間斷電源12被短路。

下面結(jié)合圖1至圖5對(duì)本發(fā)明的全自動(dòng)防塵系統(tǒng)的開(kāi)閉以及控制原理作簡(jiǎn)要說(shuō)明。

當(dāng)電池包脫離電動(dòng)汽車車身時(shí)，全自動(dòng)防塵系統(tǒng)與車載低壓供電電源11脫離連接，由備用不間斷電源12驅(qū)動(dòng)全自動(dòng)防塵系統(tǒng)，在電池包遠(yuǎn)離電動(dòng)汽車的過(guò)程中，測(cè)距傳感器2會(huì)不間斷地監(jiān)測(cè)電池包的上蓋板8與電動(dòng)汽車車身之間的距離并將信息發(fā)送給測(cè)距傳感器模塊，當(dāng)這個(gè)距離大于例如50cm時(shí)，測(cè)距傳感器模塊會(huì)將信號(hào)發(fā)送給中央控制器，并由中央控制器控制電機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、10旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)防塵蓋板5滑動(dòng)；當(dāng)凸臺(tái)6撞擊到第二壓力傳感器7時(shí)，第二壓力傳感器7向壓力傳感器模塊發(fā)送信號(hào)，該信號(hào)由壓力傳感器模塊發(fā)送給中央處理器，并通過(guò)中央控制器控制電機(jī)控制系統(tǒng)，使電機(jī)3、10停止旋轉(zhuǎn)，此時(shí)防塵蓋板5封閉完畢，實(shí)現(xiàn)對(duì)快換接頭9的密封。

當(dāng)電池包被裝上電動(dòng)汽車車身時(shí)，隨著電池包不斷地接近電動(dòng)汽車車身，測(cè)距傳感器2會(huì)不間斷地將監(jiān)測(cè)到的距離信息傳遞給測(cè)距傳感器模塊，當(dāng)電池包上蓋板8與電動(dòng)汽車的距離小于等于例如50cm時(shí)，測(cè)距傳感器模塊會(huì)將信號(hào)發(fā)送給中央控制器，并由中央控制器控制電機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、10旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)防塵蓋板5滑動(dòng)；當(dāng)凸臺(tái)6撞擊到第一壓力傳感器4時(shí)，第一壓力傳感器4向壓力傳感器模塊發(fā)送信號(hào)，該信號(hào)由壓力傳感器模塊發(fā)送給中央處理器，并通過(guò)中央控制器控制電機(jī)控制系統(tǒng)，使電機(jī)3、10停止旋轉(zhuǎn)，此時(shí)防塵蓋板5打開(kāi)完畢，可與電動(dòng)汽車車身進(jìn)行安裝。

本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，在電池包脫離電動(dòng)汽車車身時(shí)，電機(jī)3、10驅(qū)動(dòng)防塵蓋板5封閉的指令也可以不通過(guò)測(cè)距傳感器2發(fā)出，而是通過(guò)中央控制器檢測(cè)到車載低壓供電電源11與全自動(dòng)防塵系統(tǒng)斷開(kāi)連接時(shí)，中央控制器再控制電機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、10旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)防塵蓋板5的封閉。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠理解的是，第一壓力傳感器4和第二壓力傳感器7發(fā)出信號(hào)時(shí)，電池包上蓋板8與電動(dòng)汽車車身之間的距離并非一成不變，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)電機(jī)3、10的驅(qū)動(dòng)防塵蓋板5滑動(dòng)的速度、電池包靠近電動(dòng)汽車時(shí)的速度等因素對(duì)該距離進(jìn)行設(shè)定。

本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步能夠理解的是，快換接頭9可以是液冷快換接頭，也可以是電源快換連接器，還可以是液冷快換接頭與電源連接器的組合體。

至此，已經(jīng)結(jié)合附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明的技術(shù)方案，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍顯然不局限于這些具體實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)相關(guān)技術(shù)特征作出等同的更改或替換，這些更改或替換之后的技術(shù)方案都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。