目录 第一章电动汽车机械式换电装置的现状和前景3 1.1开发电动汽车机械式换电装置的目的3 1.2开发电动汽车机械式换电装置的意义3 1.3国内外换电装置的开发现状4 1.3.1以色列4 1.3.2中国4 第二章机械式换电装置设计方案4 2.1换电对象参数4 2.2现行换电站车辆定位方式5 2.2.1现行电动汽车定位方式5 2.2.2现行电动汽车定位方式的不足6 2.3现行换电站电池的定位方式6 2.3.1现行电动汽车电池的定位方式6 2.3.2现行电动汽车电池定位方式的不足7 2.4本设计方案原理简述7 2.4.1车辆定位方案简述7 2.4.2电池定位方案简述11 2.5在完成车辆及电池定位后，对换电过程的简述12 第三章车辆第一步定位机构的设计计算14 3.1换电装置第一步定位机构功能介绍14 3.1.1电动机14 3.1.2二级直齿轮减速器14 3.1.3链轮驱动机构14 3.1.4滑移链板15 3.1.5换电平台纵向定位板及缓冲弹簧15 3.2换电装置第一步定位各机构的设计计算16 3.2.1电动机的选型16 3.2.2滑移链板及链轮的设计计算16 3.2.3二级直齿轮减速器的设计计算18 3.2.4纵向定位板上缓冲弹簧的设计计算22 第四章车辆第二步定位机构的设计计算23 4.1车辆第二步定位机构功能的介绍24 4.1.1纵向滑移门24 4.1.2举升液压缸及举升支撑板24 4.1.3纵向定位液压缸25 4.2车辆第二步定位机构的设计计算25 4.2.1纵向滑移门的设计计算25 4.2.2举升液压缸的设计计算28 4.2.3对纵向定位液压缸的设计计算30 第五章电池定位机构的设计计算31 5.1电池定位机构的详述31 5.1.1被动定位液压缸31 5.1.2叉剪升降机构32 5.1.3球铰33 5.1.4三块被动定位板35 5.2换电装置电池定位机构的设计计算36 5.2.1被动定位液压缸的设计计算36 5.2.2叉剪升降机构的设计计算38 5.2.3三块被动定位板的设计计算42 5.2.4对球铰的设计计算43 参考资料46 第一章电动汽车机械式换电装置的现状和前景 1.1开发电动汽车机械式换电装置的目的 据统计，42%的环境污染物来源于燃油汽车的排放。随着社会的发展,人类所需的能源量越来越大,尤其是对石油的需求量更大.然而,当今世界石油储备量日趋减少。因此为了我们下一代的发展和保护现在的环境，我们必须使用其他能源来取代石油。而电动汽车以其低噪声，零排放，电力能源清洁无污染等为特色，成为取代内燃机汽车作为下一代新型交通工具的必然选择。 然而电池更换技术发展的相对落后却成为限制电动汽车发展的瓶颈，现阶段为了解决此问题广大科技人员提出了许多的方案，其中建立专门的电动汽车换电站是众多方案中可行性最好的并且已经付诸实际。但由于占地面积大，成本高，而且对于司机的驾驶技术要求较高导致换电站工作效率低，因此不易于推广。开发电动汽车机械式换电装置的目的不仅是为了给换电站的换电服务提供软、硬件上的技术支持，而且能够提高工作效率、降低成本、易于推广，因此对于节能减排具有重要意义。 1.2开发电动汽车机械式换电装置的意义 电动汽车机械式换电装置与传统的换电装置相比有如下优点： （1）采用机械式换电装置，降低对软件的依赖，节约成本、便于维护； （2）具有良好的定位装置，对于驾驶员的开车技术要求不高，能够提高换电站工作效率； （3）采用机械式换电装置，工作可靠，再与控制软件结合能够实现流水线式工作,一次可以更换完电动汽车的四节电池，效率高。 （4）由于不依赖于驾驶员的开车技术，而且工作效率高，工作稳定，因此能够减小占地面积，这在地价较高的大城市也易于推广。 1.3国内外换电装置的开发现状 1.3.1以色列 针对电动汽车电池充电时间长久这一问题，Better Place通过建设一个电池更换站网络提供了解决办法。电池更换站的智能机器人系统可以用新电池更换电量耗尽的电池、对电池进行冷却和为库存电池充电，此外还管理复杂的物流，以确保每辆电动车辆在到达更换站时都能获得充满电的电池。 在Better Place电池更换站处，驾驶者只需将车驶入某个车道，其余的事情都将由电池更换站来完成。当汽车沿着某条输送带前进的同时，车辆下方的自动更换台将与电池的正下方对齐、冲洗车底、启动电池释放过程并从车上卸下电池。电量耗尽的电池被放到一个用于充电、监测并准备用于另一车辆的存放架上。随后会将一块充满电的电池吊装到等候的汽车中。这个更换过程所用的时间比在加油站加油时停留的时间短，并且驾