一種可自動(dòng)拆裝動(dòng)力電池的電動(dòng)汽車及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車領(lǐng)域，涉及一種可拆裝動(dòng)力電池的電動(dòng)汽車，該電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池拆裝更換可由自動(dòng)化的機(jī)構(gòu)完成，無需人工體力參與。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大量燃油汽車的使用，所排放的尾氣是當(dāng)下中國(guó)及世界環(huán)境污染的一個(gè)重要因素，造成中國(guó)國(guó)內(nèi)多地霧霾現(xiàn)象嚴(yán)重。同時(shí)出于能源安全和能源多樣化的需求，發(fā)展電動(dòng)汽車是一個(gè)必然趨勢(shì)。并且隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的日益成熟，電動(dòng)汽車的動(dòng)力性和舒適性水平大大提高，個(gè)別高技術(shù)水平的汽車廠已經(jīng)制作出性能超過傳統(tǒng)燃油汽車的電動(dòng)汽車，續(xù)駛里程也很容易做到150?400公里以上，不論是城市內(nèi)短途代步還是城際旅行，電動(dòng)汽車都可以很好的滿足人們的需求。從產(chǎn)品可靠性和成本角度來講，電動(dòng)汽車已經(jīng)具備商業(yè)化大批量推廣的條件。
[0003]但是現(xiàn)在制約電動(dòng)汽車大批量推廣的一個(gè)很重要因素就是充電基礎(chǔ)設(shè)施不完備，個(gè)人用戶即便是采購(gòu)了電動(dòng)汽車，仍然面臨著找不到充電粧的風(fēng)險(xiǎn)。在高樓林立的城市和一個(gè)車位難求的現(xiàn)實(shí)停車環(huán)境中，單獨(dú)建設(shè)大量專門供電動(dòng)汽車使用的停車場(chǎng)存在征地和電網(wǎng)改造的重重困難。因此要發(fā)展電動(dòng)汽車，需要開拓思路，尋找新的解決電動(dòng)汽車充電問題的辦法。
[0004]換電站是一些城市正在嘗試的商業(yè)模式，擬解決電動(dòng)汽車充電時(shí)間長(zhǎng)，續(xù)駛里程短的難題，但是并沒有取得很好的效果，原因是多方面的，如電池組標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，只能完成特定品牌特定車型的電池更換，并且備用電池、充電站征地和電網(wǎng)改造的投入造成投資規(guī)模過大，換電成本過高，在私人用戶中無法得到推廣。
[0005]借鑒電動(dòng)自行車可以人工拆裝電池至住宅中充電的思路，如果能夠把電動(dòng)汽車的電池設(shè)計(jì)成可方便拆裝的形式，并可不需要人工體力付出即可方便容易的把電池組運(yùn)送到住宅中使用民用電進(jìn)行充電，充電后又可輕易的把電池組運(yùn)送到電動(dòng)汽車旁進(jìn)行自動(dòng)裝載，這樣將會(huì)很好的解決電動(dòng)汽車充電問題。查閱相關(guān)文獻(xiàn)，可拆裝電池的電動(dòng)汽車和可移動(dòng)的電池組系統(tǒng)成為研宄的熱點(diǎn)。如發(fā)明CN 102233824 A提到一種電動(dòng)汽車，為了增加續(xù)駛里程，在車輛后部加裝能夠提供附加電能的獨(dú)立能量供應(yīng)單元。但是這種加裝和拆卸都是要專業(yè)起重工具設(shè)備才能完成，使用不方便。并且提供附加電能的獨(dú)立能量供應(yīng)單元放置在車輛尾部，安全性差。在發(fā)明DE 198 32 873 Al中提到一種電動(dòng)車，其具備一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的能量供應(yīng)單元來為電動(dòng)車提供電能。其設(shè)計(jì)中至少一個(gè)能量供應(yīng)單元可拆卸，并且是安裝在車頂上的。該設(shè)計(jì)同樣存在兩個(gè)問題，一是置于車頂?shù)倪@種安裝，需要額外的專業(yè)起重工具設(shè)備才能完成，并且使用不方便；二是這種能量單元置于車頂，提高了整車的重心，存在很大的安全隱患的。發(fā)明CN 101992753 A涉及一種電動(dòng)汽車用自走電池車，該發(fā)明主要針對(duì)軍車等特種車輛快速更換電池目的而設(shè)計(jì)。發(fā)明的重點(diǎn)是一種電池車，而未描述清楚自走電池車和車輛本身之間的配合動(dòng)作，比如自走電池車如何進(jìn)入車體、如何固定、如何進(jìn)行電力和水電氣系統(tǒng)的斷開和連接。依據(jù)實(shí)施例來看，仍然需要大量人工體力干預(yù)整個(gè)電池車更換的過程。這種方式針對(duì)軍車等特殊用途車輛存在一定的合理性，但普通民用汽車仍然非常不方便。發(fā)明CN203020284U涉及到一種可以自行行動(dòng)的智能電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高超的智能化技術(shù)應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)自主移動(dòng)、自主人機(jī)交互、自主按電梯等復(fù)雜的高智商動(dòng)作，并提及電池車進(jìn)入車體的過程中存在“引導(dǎo)桿(9)”、“Y型引導(dǎo)槽(10)”和“卡槽(11)”，具有了一定的工程化應(yīng)用的考慮。但是對(duì)于車身如何配合電池系統(tǒng)進(jìn)入和退出，沒有交代清楚，對(duì)于發(fā)明中涉及的“牽引把手(15)”、“牽引線(20)”、“延長(zhǎng)導(dǎo)線(21)”如何使用，是否需要人工體力干預(yù)等問題沒有交代清楚。該專利主權(quán)項(xiàng)提到電池系統(tǒng)的“自我固定”，但發(fā)明中沒提到任何相關(guān)的部件。電池系統(tǒng)是通過“牽引線(20)”和“車載電機(jī)(18)”牽引進(jìn)入汽車車體的，對(duì)于如何退出車體沒有交代。該發(fā)明缺少工程應(yīng)用的周全考慮，推廣實(shí)施難度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的任務(wù)是保留至今多個(gè)相關(guān)發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的前提下，進(jìn)一步改善并創(chuàng)造性的提供一種可自動(dòng)拆裝動(dòng)力電池的電動(dòng)汽車及其控制方法。本發(fā)明重點(diǎn)考慮電動(dòng)汽車自動(dòng)拆裝動(dòng)力電池組的整個(gè)過程及整個(gè)過程中涉及的多項(xiàng)工程實(shí)際問題，周全地考慮達(dá)成相關(guān)功能的必需部件。
[0007]本發(fā)明電動(dòng)汽車包含一個(gè)動(dòng)力電池車系統(tǒng)，該動(dòng)力電池車系統(tǒng)包含行走機(jī)構(gòu)、行走變形機(jī)構(gòu)、動(dòng)力電池組、各種固定及電氣接口等部分，可以實(shí)現(xiàn)翻越各種障礙和爬樓梯等功能，在操作者遙控的基礎(chǔ)上，可以穿越地下車庫車位或地上車位和住宅之間的各種障礙，往返住宅和電動(dòng)汽車底盤下的動(dòng)力電池車安置腔之間，解決電動(dòng)汽車充電難的問題。為了讓動(dòng)力電池車系統(tǒng)順利的進(jìn)出動(dòng)力電池車安置腔，本發(fā)明設(shè)計(jì)了精確定位、升降、自動(dòng)鎖緊等多種功能的部件，考慮了各種電氣及冷卻接口的連接和斷開的問題。并且考慮到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，設(shè)置了第二電池組，當(dāng)動(dòng)力電池車系統(tǒng)已從整車上卸載的時(shí)候，用于短距離挪移整車和兼顧弱電系統(tǒng)的能量供給。
[0008]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、動(dòng)力電池車安置腔設(shè)置在汽車底盤的中地板和后地板位置，位于車體下方，當(dāng)車輛發(fā)生碰撞等事故的時(shí)候不容易碰到動(dòng)力電池組，系統(tǒng)安全性能大大提升。
[0010]2、本發(fā)明設(shè)計(jì)的汽車端動(dòng)力電池車定位系統(tǒng)和動(dòng)力電池車定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池車系統(tǒng)主動(dòng)自主進(jìn)入汽車底盤下方，自主通過機(jī)械導(dǎo)向槽進(jìn)行粗定位，自主通過定位夾頭進(jìn)行精確定位的功能，增加了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度及定位的精確度。
[0011]3、本發(fā)明考慮到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，創(chuàng)造性的提出了設(shè)置第二電池組，當(dāng)動(dòng)力電池車系統(tǒng)已從整車上卸載的時(shí)候，用于短距離挪移整車和兼顧弱電系統(tǒng)的能量供給。
[0012]4、本發(fā)明的動(dòng)力電池車系統(tǒng)配備有行走系統(tǒng)變形機(jī)構(gòu)，從而使動(dòng)力電池車系統(tǒng)的最大外圍輪廓可以縮小，從而可以最大化的利用動(dòng)力電池車安置腔的空間，配備盡可能多的電池。同時(shí)，可以通過變形增加動(dòng)力電池車系統(tǒng)的離地間隙，在動(dòng)力電池車系統(tǒng)行走時(shí)，增加其翻越障礙的能力，提高通過性，系統(tǒng)適用環(huán)境更廣。
[0013]5、本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了電力電池的自動(dòng)拆裝過程，全過程無需人工體力參與，大大優(yōu)化了用戶的使用體驗(yàn)，增加了使用的方便性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明電動(dòng)汽車軸測(cè)圖
[0015]圖2為發(fā)明電動(dòng)汽車透視軸測(cè)圖
[0016]圖3為發(fā)明電動(dòng)汽車下視圖1
[0017]圖4為發(fā)明電動(dòng)汽車下視圖2
[0018]圖5為發(fā)明動(dòng)力電池車安置腔蓋、導(dǎo)向?qū)к壖皧A緊塊
[0019]圖6為發(fā)明動(dòng)力電池車系統(tǒng)軸測(cè)圖
[0020]圖7為發(fā)明動(dòng)力電池車俯視圖1
[0021]圖8為發(fā)明動(dòng)力電池車俯視圖2
[0022]圖9為發(fā)明動(dòng)力電池車仰視圖
[0023]圖10為本發(fā)明電動(dòng)汽車部件層級(jí)關(guān)系框架圖
[0024]圖11為本發(fā)明中自動(dòng)拆卸動(dòng)力電池過程示意圖
[0025]圖12為本發(fā)明中自動(dòng)裝載動(dòng)力電池過程示意圖
[0026]圖中標(biāo)號(hào):1電動(dòng)汽車車身，100動(dòng)力電池車系統(tǒng)，101動(dòng)力電池車身，102行走系統(tǒng)，103行走系統(tǒng)變形機(jī)構(gòu)，104動(dòng)力電池車鎖緊接口系統(tǒng)，105動(dòng)力電池車電氣接口系統(tǒng)，1051動(dòng)力電池車端弱電控制信號(hào)接口