一种换电电池包、换电站和换电兼容方法与流程

1.本发明属于新能源汽车换电技术领域，具体属于一种换电电池包、换电站和换电兼容方法。


背景技术：

2.新能源汽车作为环保型汽车受到广泛关注，随着新能源汽车的普及，对新能源汽车各方面的要求也越来越高，尤其是如何为电量不足的新能源汽车快速提供有效的能量补给一直是新能源行业内急需解决的问题。在诸多的补能方式中，换电(更换电池)方式是一种快速、方便、安全的解决方案，换电操作需要在换电站中完成，换电站的建设周期长，费用高，且当前市场由于每个新能源汽车主机厂生产的电池包尺寸差异很大，甚至同一个主机厂，不同车型之间的电池包尺寸、锁止点位置也存在巨大差异，导致了现有的换电站只能为某一指定款车型换电，为此产生了很大的换电局限性，对换电业务的推广造成极大不便，换电站的运营也受到了极大的挑战。
3.综上所述，现有技术中存在换电站运营不饱和、单站服务单款电池包的存在局限性，换电费用高的问题。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种换电电池包、换电站和换电兼容方法，解决当前换电站运营不饱和、单站服务单款电池包的局限性及由此导致的换电费用高的现状，适用于同一个换电站可以实现为不同尺寸的换电电池包提供换电服务。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种换电电池包，所述换电电池包的锁止点位置在y向沿中心对称线分布，并且与换电站上长圆孔的位置相对应；
7.锁止点位置满足公式：l-c≤l≤l+c；
8.式中，l为锁止点距离换电电池包中心对称线的距离；c为长圆孔内部的位移距离；
9.多个不同尺寸规格的换电电池包的锁止点在y向分布数量相同；在x向相邻锁止点的间距相同；锁止点孔位大小相同。
10.优选的，多个不同尺寸规格的换电电池包的锁止机构的尾部啮合结构尺寸相同。
11.优选的，多个不同尺寸规格的换电电池包的锁止点在x方向的数量不相同。
12.优选的，多个不同尺寸规格的换电电池包中锁止点位置在y向沿中心对称线尺寸差值小于等于2c。
13.一种换电站，包括换电升降平台；
14.所述换电升降平台上设置有若干加解锁装置；
15.所述加解锁装置设置在换电站上长圆孔内部，并沿长圆孔进行移动；
16.所述加解锁装置在y向分布数量与上述任意一项所述换电电池包的锁止点在y向分布数量相同；所述加解锁装置用于固定换电电池包。
17.优选的，所述加解锁装置沿z向向下伸缩至换电升降平台水平面以下。
18.优选的，当换电电池包的锁止机构数量少于换电升降平台上的加解锁装置时，多余的加解锁装置伸缩至换电升降平台的水平面以下。
19.一种换电兼容方法，包括以下过程，
20.当不同尺寸规格的换电电池包进入换电站进行换电操作时，换电升降平台z向向上移动，加解锁装置全部伸出，同时加解锁装置y向移动至指定位置，满足换电电池包上锁止点位置要求；
21.当加解锁装置头部结构与不同尺寸规格的换电电池包锁止机构的尾部结构完全啮合后，完成不同尺寸规格的换电电池包锁止机构的加解锁动作，即完成不同尺寸规格的换电电池包和车身之间的拆卸和安装。
22.优选的，加解锁装置伸出数量与换电电池包锁止点数量位置相同，其余加解锁装置伸缩至换电升降平台的水平面以下。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
24.本发明提供一种换电电池包，通过限定多个不同尺寸规格的换电电池包上锁止点位置，控制电池包尺寸在某一可调范围内，并配合换电站升降平台，可实现一款换电站为不同尺寸规格的电池包提供换电服务，提高站端收益，降低用户端的换电成本，解决当前换电站运营不饱和、单站服务单款电池包的局限性及由此导致的换电费用高的现状，为换电业务的广泛推广提供助力。
25.本发明提供一种换电站，通过将换电升降平台上的加解锁装置在y向上位置可调，在x向上相邻间距一致，换电方向z向上，加解锁装置可按需伸缩，且x-y位置分布与换电电池包锁止位置匹配，提高换电电池包与换电站之间的兼容性，用于为不同尺寸规格的电池包提供换电服务，提高站端收益，降低用户端的换电成本。
附图说明
26.图1是本发明提及的电池包a、电池包b的结构及尺寸示意图；
27.图2是本发明提及的电池包锁止机构的尾部结构及截面形状示意图；
28.图3是本发明提及的加解锁装置头部结构及截面形状示意图；
29.图4是本发明提及的换电站内的换电升降平台加解锁装置分布示意图；
30.图5是本发明提及的电池包b换电时换电站内的换电升降平台加解锁装置分布示意图；
31.图6是本发明提及的电池包a换电时换电站内的换电升降平台加解锁装置分布示意图。
具体实施方式
32.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
33.为了方便表述，在此指定车辆行驶方向为x向，水平面内与之垂直的视为y向，与x-y平面垂直的视为z向：
34.本发明的实施例提供了几种不同尺寸规格的换电电池包，为了方便表述，这里展
示两种不同轮廓尺寸的换电电池包(电池包a、电池包b)。
35.电池包a锁止点位置在y向沿中心对称线尺寸要求:l-c≤la≤l+c。
36.电池包b锁止点位置在y向沿中心对称线尺寸要求:l-c≤lb≤l+c。
37.电池包a、电池包b锁止点在y向数量相同。
38.电池包a、电池包b锁止点孔位大小一致。
39.电池包a、电池包b锁止机构的尾部啮合结构、尺寸一致。
40.电池包a、电池包b锁止点位置在x向尺寸要求:对于两种可兼容换电的不同尺寸电池包，对其在x向相邻孔间距要求一致，即，ha＝hb＝h。
41.电池包a、电池包b锁止点位置在y向沿中心对称线尺寸差值：il
a-lbi≤2c，以便实现电池包y向尺寸的差异。
42.电池包a、电池包b锁止点数量在x方向不要求一致，以便实现电池包x向尺寸的差异。
43.第二方面，本发明的实施例提供了一种可兼容不同尺寸电池包换电的换电站，尤其是一种站内的换电升降平台。
44.换电站内的换电升降平台上含有若干加解锁装置。
45.换电站内的换电升降平台上的加解锁装置数量及分布与可兼容电池包锁止机构数量多的保持一致。
46.换电站内的换电升降平台上的加解锁装置沿z向向下可完全伸缩至换电平台水平面以下。
47.换电站给可兼容电池包换电且电池包所含锁止机构数量少于换电升降平台上的加解锁装置时，多余的加解锁装置伸缩至换电平台水平面以下。
48.换电站内的换电升降平台上的加解锁装置头部的啮合结构与换电电池包锁止机构的尾部啮合结构完全匹配，使两者之间不得产生相对轴向转动。
49.换电站内的换电升降平台上的加解锁装置头部的啮合结构可沿换电电池包锁止机构的尾部啮合结构轴向移动。
50.换电站内的换电升降平台上的加解锁装置y向分布沿中心对称线尺寸可沿y向移动调节:l-c≤l
平台
≤l+c。
51.换电站内的换电升降平台上的加解锁装置x向分布要求相邻间距与电池包锁止机构相邻间距一致，即，h
平台＝
ha＝hb＝h。
52.第三方面，本发明的实施例还提供了不同尺寸电池包换电兼容方法，包含有的满足要求的换电电池包、换电站。
53.实施例一：
54.本实施例提供了几种不同尺寸规格的换电电池包，为了方便表述，这里展示两种不同轮廓尺寸的换电电池包(电池包a、电池包b)，在此指定车辆行驶方向为x向，水平面内与之垂直的视为y向。
55.如图1所示，本实施例的电池包a锁止点位置在y向沿中心对称线尺寸要求:l-c≤la≤l+c，电池包b锁止点位置在y向沿中心对称线尺寸要求:l-c≤lb≤l+c，电池包a、电池包b锁止点在y向数量相同，图示中表达的实施案例在y向数量均为2个，电池包a、电池包b锁止点孔位大小一致，且不同规格电池包锁止机构的尾部啮合结构、尺寸要求一致，如图2所示，
图2中仅表达尾部结构，对锁止机构其余部分结构不做描述，电池包a、电池包b锁止点位置在y向沿中心对称线尺寸差值：il
a-lbi≤2c，以便实现电池包y向尺寸的差异。
56.如图1所示，本实施案例的电池包a、电池包b锁止点位置在x向尺寸要求:对于两种可兼容换电的不同尺寸电池包，对其在x向相邻孔间距要求一致，即，ha＝hb＝h。为了实现电池包x向尺寸的差异，电池包a、电池包b锁止点数量在x方向不要求一致，图示的实施案例，电池包a的x向单侧3个锁止点，电池包b的x向单侧5个锁止点，实际运用案例中可按照具体情况分析，此处不再赘述。
57.实施例二：
58.本实施例提供了一种可兼容不同尺寸电池包换电的换电站，尤其是一种站内的换电升降平台。
59.如图4所示，实施例换电站内的换电升降平台上含有若干加解锁装置，加解锁装置数量及分布与可兼容电池包锁止机构数量多的保持一致，在此实施案例中与电池包b锁止机构数量及分布保持一致，即10处加解锁装置，且加解锁装置沿z向向下可完全伸缩至换电平台水平面以下。换电升降平台上的加解锁装置y向分布沿中心对称线尺寸可沿y向移动调节:l-c≤l
平台
≤l+c。x向分布要求相邻间距与电池包锁止机构相邻间距一致，即，h
平台＝
ha＝hb＝h。且解锁装置头部的啮合结构与换电电池包锁止机构的尾部啮合结构完全匹配，使两者之间不得产生相对轴向转动，但加解锁装置头部的啮合结构可沿换电电池包锁止机构的尾部啮合结构轴移动。图2与图3所表达的只是多种结构中的某一种，属相关领域的技术人员同样可以想到只要是轴向凹凸形状互补的头部、尾部结构，都可实现限制两者的轴向转动，但不限制两者之间的轴向移动的功能。
60.实施例三：
61.本实施例提供了一种不同尺寸电池包换电兼容方法，包含有满足上述要求的换电电池包、换电站。兼容方法具体实施如下：
62.当本实施案例的电池包b进换电站进行换电操作时，换电升降平台z向向上移动，且10处加解锁装置全部伸出，如图5所示，同时加解锁装置y向移动至指定位置，满足l
平台
＝lb，当加解锁装置头部结构与电池包b锁止机构的尾部结构完全啮合后，可实现电池包b锁止机构的加解锁动作，即可完成电池包b和车身之间的拆卸和安装。
63.当本实施案例的电池包a进换电站进行换电操作时，换电升降平台z向向上移动，此时编号为1、2、9、10这四把加解锁装置伸缩至换电平台水平面以下，编号为3、4、5、6、7、8这六把加解锁装置全部伸出，如图6所示，同时这6把加解锁装置y向移动至指定位置，满足l
平台
＝la，当加解锁装置头部结构与电池包a锁止机构的尾部结构完全啮合后，可实现电池包a锁止机构的加解锁动作，即可完成电池包a和车身之间的拆卸和安装。
64.至此，可实现一款换电站给多种规格电池包换电的效果。
65.以上所述仅为本发明的一种优选实施技术方案而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种换电电池包，其特征在于，所述换电电池包的锁止点位置在y向沿中心对称线分布，并且与换电站上长圆孔的位置相对应；锁止点位置满足公式：l-c≤l≤l+c；式中，l为锁止点距离换电电池包中心对称线的距离；c为长圆孔内部的位移距离；多个不同尺寸规格的换电电池包的锁止点在y向分布数量相同；在x向相邻锁止点的间距相同；锁止点孔位大小相同。2.根据权利要求1所述的一种换电电池包，其特征在于，多个不同尺寸规格的换电电池包的锁止机构的尾部啮合结构尺寸相同。3.根据权利要求1所述的一种换电电池包，其特征在于，多个不同尺寸规格的换电电池包的锁止点在x方向的数量不相同。4.根据权利要求1所述的一种换电电池包，其特征在于，多个不同尺寸规格的换电电池包中锁止点位置在y向沿中心对称线尺寸差值小于等于2c。5.一种换电站，其特征在于，包括换电升降平台；所述换电升降平台上设置有若干加解锁装置；所述加解锁装置设置在换电站上长圆孔内部，并沿长圆孔进行移动；所述加解锁装置在y向分布数量与权利要求1-4任意一项所述换电电池包的锁止点在y向分布数量相同；所述加解锁装置用于固定换电电池包。6.根据权利要求5所述的一种换电站，其特征在于，所述加解锁装置沿z向向下伸缩至换电升降平台水平面以下。7.根据权利要求6所述的一种换电站，其特征在于，当换电电池包的锁止机构数量少于换电升降平台上的加解锁装置时，多余的加解锁装置伸缩至换电升降平台的水平面以下。8.一种换电兼容方法，其特征在于，包括以下过程，当不同尺寸规格的换电电池包进入换电站进行换电操作时，换电升降平台z向向上移动，加解锁装置全部伸出，同时加解锁装置y向移动至指定位置，满足换电电池包上锁止点位置要求；当加解锁装置头部结构与不同尺寸规格的换电电池包锁止机构的尾部结构完全啮合后，完成不同尺寸规格的换电电池包锁止机构的加解锁动作，即完成不同尺寸规格的换电电池包和车身之间的拆卸和安装。9.根据权利要求8所述的一种换电兼容方法，其特征在于，加解锁装置伸出数量与换电电池包锁止点数量位置相同，其余加解锁装置伸缩至换电升降平台的水平面以下。

技术总结
本发明公开了一种换电电池包、换电站和换电兼容方法，换电电池包的锁止点位置在Y向沿中心对称线分布，并且与换电站上长圆孔的位置相对应；多个不同尺寸规格的换电电池包的锁止点在Y向分布数量相同；在X向相邻锁止点的间距相同；锁止点孔位大小相同。一种换电站，包括换电升降平台；换电升降平台上设置有若干加解锁装置；加解锁装置设置在换电站上长圆孔内部，并沿长圆孔进行移动；加解锁装置在Y向分布数量与换电电池包的锁止点在Y向分布数量相同；加解锁装置用于固定换电电池包。解决当前换电站运营不饱和、单站服务单款电池包的局限性及由此导致的换电费用高的现状，适用于同一个换电站可以实现为不同尺寸的换电电池包提供换电服务。电服务。电服务。


技术研发人员：何昌娇 宋开通 谢堃 王亚东 朱剑峰
受保护的技术使用者：奇瑞新能源汽车股份有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/6/27