1 导言
电动汽车以其节能环保的长处得到了快速开展，但因为车载动力电池的能量密度尚不行抱负，电动汽车单次充电的续驶路程较短，而电池每次充电的时刻又太长，让电动汽车的运用和推广遭到严峻约束，因而，运用在电动汽车上的动力电池快速替换技能也成为了新动力范畴的研讨热门。
一同，因为现在电动汽车换电设备建造正处于演示、试点与推广阶段，相关的国家规范和行业规范正在研讨和拟定中。跟着一批电池替换站演示工程的建造和成功运营，电动汽车电池替换系统的规范化日益火急，商场对具有通用性的规范化快换电池模块的要求日益显着。为了支撑电动汽车电池替换站的规范建造，完善电动汽车充换电设备规范系统，具有通用性的规范化电池模块快换系统得到了更多的研讨。
2010年上海世博会期间，由北京理工大学研制的具有规范化电池模块的纯电动电池快换客车，选用会集充电与快速替换相结合的运转机制，为保证世博会电动客车可以有效地延伸运转运用时刻、扩展运转区域、添加运转路程、供给高效的运转服务供给了动力保证。上海世博会期间的电池快速替换形式，也为电动汽车充换电设备规范系统的建造，供给了必定的参阅。其间，电池替换机器人的运用尽管使得世博客车电池替换功率得到了大幅度进步，但一同也为“换电”形式添加了巨大的本钱。本文介绍一种根据轻型商用车渠道规划的具有规范化电池模块的新式电动汽车电池快速替换结构，在设备投入较少的情况下，完结车载动力电池的快速拆开与装置。
1. 电池箱上盖 2. 通讯线插座 3.电源总线插座 4. 螺栓锁止组织 5.电池箱下盖 6.固定销锁止组织
图1 电池箱外部结构示意图
1.电池箱下盖 2.电源总线和通讯线插座 3.压紧组织 4.规范化电池模块 5. 翻滚导向组织
图2 电池箱内部结构示意图
2 电池快速的结构完结
如图1、图2所示，电池箱的外壁设置有固定销锁止组织及螺栓锁止组织，其上部与车体焊接，完结电池箱与车体的衔接固定；电池箱上盖别离设置了动力电池电源总线插座和电池办理系统通讯线插座；电池箱内部设置有用于便利规范化电池模块装置的翻滚导向组织及约束规范化电池模块在电池箱体内运动的压紧组织，完结规范化电池模块在电池箱内的固定。
2.1 快速锁止组织
车载动力电池的在车辆运转进程中，随车体一同饱尝轰动与波动，因而，考虑快速替换的一同，锁紧组织必不可少。
图3 快速锁止组织结构示意图
在电池框侧壁设置有固定销锁止组织和螺栓锁止组织（图1、图3所示）。固定销锁止组织由上片、下片、固定销、限位绷簧、定位绷簧和锁止螺栓组成，上片和下片别离与车辆底盘和电池箱焊接，完结电池箱与车体的衔接固定，经过拉伸定位绷簧完结固定销与锁止螺栓的插销合作锁止，并经过限位绷簧避免车辆波动时电池箱的向上串动。
螺栓销锁止组织由上片、下片和锁止螺栓组成，上片和下片别离与车辆底盘和电池箱焊接，完结电池箱与车体的衔接固定，经过锁止螺栓和螺母的合作完结锁止功用。
2.2 翻滚导向组织
在电池框下片底面设置有翻滚导向组织（图2所示）。翻滚导向组织的左右两边设置有限位壁板，完结规范化电池模块的装置定位，并经过导向组织内部的万向球，减小规范化电池模块装置与拆开时前后移动的阻力，在规范化电池模块移动时，相互之间为滑动摩擦。
2.3 压紧组织
在电池框内部有压紧组织（图2、图4所示），用于规范化电池模块在电池箱内部的固定。压紧组织由固定基座、蝶形导向螺栓、楔形压紧块和滑动块组成。经过蝶形导向螺栓与固定基座的相对位移，带动楔形压紧块的上下运动，揉捏滑动块沿着固定基座的导轨左左右滑动，然后揉捏规范化电池模块相对电池箱内壁的移动，完结规范化电池模块的固定。
图4 压紧组织结构示意图
2.4 设置电源总线与电池办理系统通讯线路插座
电池箱上盖别离设置电源总线插座和电池办理系统通讯线路插座（图1、图2所示）。电动汽车上设有与所述插座合作的插头。在电池箱装置到位后，将电动汽车上的插头与电池箱上的电源总线插座、电池办理系统通讯线路插座快速插接即可；一同，电源线与通讯线分隔安置，可大大下降动力电流对通讯线路的搅扰。
2.5 规范化电池模块
图5 规范化电池模块示意图
本电池快换系统的动力电池模块规划规范化（图2、图5 所示），具有通用性和互换性，便利装置与撤除，可完结会集充电与快速替换的结合，对完善电动汽车充换电设备规范系统具有必定的参阅含义。
3 快速换电进程的详细施行
如图1、图2、图3、图4所示，在动力电池箱内部设有翻滚导向组织用于规范化电池模块的装置与取出，经过翻滚导向组织及左右两边设置的限位壁板，完结规范化电池模块的滑动和装置定位，并经过压紧组织揉捏规范化电池模块相对电池箱内壁的移动，完结规范化电池模块在电池箱内部的固定。
经过固定销锁止组织及螺栓锁止组织上片与车辆底盘、下片与电池箱侧壁的焊接，以及锁止螺栓与固定销的插销合作锁止、锁止螺栓与螺母的合作锁止完结动力电池箱与车体的衔接，并经过固定销锁止组织的限位绷簧避免车辆波动时电池箱的向上串动，整个电池箱装置完结。将电动汽车上的电源总线插头、电池办理系统通讯线插头与电池箱上盖的电源总线插座、电池办理系统通讯线插座快速插接，即可完结电池组替换。反其道而行，即可完结电池组的拆开。
整个进程动用的设备只要电池箱装卸车（或许叉车），其他环节只用手动即可。
4 定论
（1） 用翻滚导向组织、压紧组织及锁止组织进行电池箱的固定装置，结构简略，简单完结；
（2） 电池快速替换系统只需要添加电池的装卸设备：装卸车或许一般的叉车即可，不需要很大的资金投入就能完结电池的快速替换；
（3） 锁止组织不借助于外部动力源，只需操作者双手即能完结，结构老练，且本钱低价，易于在演示运营车辆中推广；
（4） 动力电池模块规划规范化，具有通用性和互换性，可完结会集充电与快速替换的结合，对完善电动汽车充换电设备规范系统具有必定的参阅含义，也为同类车型的相关系统开发供给学习。
