电池包卡紧装置、电池包存储仓以及换电站的制作方法

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种电池包卡紧装置以及带有这样的电池包卡紧装置的电池包存储仓以及换电站。

背景技术：

现有的工业生产大部分是自动化生产结构，产品的加工、组装等各种作业步骤都需要快速、可靠且高效的传输和作业机构来完成。特别是在电动汽车电池包的传输和换电领域中，目前的电池充电技术无法实现像加油一样在几分钟内完成充电，因此，更换电池包成为目前高效便捷的电动汽车电能补充的方法。越来越多地采用自动换电站为电动汽车通过将亏电电池包更换为满电电池包的方式来补充电能。

存在一种嵌入式自动换电平台，其将整个换电小车布置在地面以下，地面上方仅留一个槽用于槽底部的电池更换。也有一种自动换电平台的换电小车沿换电位置的高度方向在各个电池包存储位置之间升降，从而放置或取下电池包，并且行驶于各个换电位置之间。

尽管目前已经出现了多种换电装置或平台，但是它们仍然存在电池包定位耗时较长、定位精确度较低、电池包存储不方便、设备复杂程度高以及不易制造和维护等问题。所以，很有必要针对包括上述这些情况在内的现有问题或弊端进行充分研究，以便加以改进。

技术实现要素：

本发明提出一种电池包卡紧装置，其能够简单、高效地对电池包进行卡紧和松开操作，从而便于电池包的存储和取出。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，包括：

卡紧块，用于卡紧电池包；

驱动马达，用于驱动所述卡紧块；以及

连杆，用于将所述驱动马达的动力传递至所述卡紧块。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，所述电池包卡紧装置包括第一支架，其用于承载所述电池包。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，所述第一支架具有横向架和竖向架，所述横向架和所述竖向架形成用于存储所述电池包的侧部。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，在所述侧部上相应于所述电池包的每条边各设有保护块。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，所述连杆穿过所述第一支架将所述驱动马达的动力传递至所述卡紧块。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，在所述第一支架与所述连杆之间设有导向轴套，用于引导所述连杆的运动。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，在一个侧部中，在每个横向架的两个端部处各设有一个卡紧块。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，在所述第一支架上设有导轨，所述卡紧块能够沿着所述导轨滑动。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，在所述卡紧块处固定连接有滑块，所述滑块能够在所述导轨中滑动。

根据本发明一个方面提出的电池包卡紧装置，所述卡紧块的形状匹配于所述电池包的外形轮廓。

本发明还提出一种带有这样的电池包卡紧装置的电池包存储仓。由于该电池包存储仓带有根据本发明的电池包卡紧装置，因此能够具有如上面所述的优点。

此外，本发明提出一种带有这样的电池包卡紧装置的换电站。由于该换电站带有根据本发明的电池包卡紧装置，因此能够具有如上面所述的优点。

本发明的有益效果包括：电池包卡紧装置能够简单、高效地对电池包进行卡紧和松开操作，缩短操作时间，提高电池包的存储和取出效率；而且电池包卡紧装置结构紧凑，降低了对于场地空间的要求。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1示意性显示了包含根据本发明一个实施方式提出的电池包卡紧装置的电池包存储仓；

图2示意性显示了图1中的存储仓，其中存储有电池包；

图3示意性显示了图1中的电池包卡紧装置的局部放大图；

图4示意性显示了图1中的电池包存储仓与位于其下的平台的一个工作状态。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

在下面的描述中，为不同构造的实施例描述了各种参数和部件，这些具体的参数和部件仅作为示例而不对本申请的实施例做出限制。

根据本发明的一实施方式结合图1、图2和图3示出，其中可看出：电池包卡紧装置包括：卡紧块1，用于卡紧电池包7；驱动马达2，用于驱动所述卡紧块1；以及连杆3，用于将所述驱动马达2的动力传递至所述卡紧块1。所述卡紧块1在所述驱动马达2的驱动下，与所述电池包7、例如其外轮廓作用，将卡紧力作用于所述电池包7，所述电池包7因此能够在该卡紧力的作用下被卡紧在所述卡紧装置处。根据本发明的电池包卡紧装置能够简单、高效地对电池包进行卡紧和松开操作，缩短操作时间，提高电池包的存储和取出效率；而且电池包卡紧装置结构紧凑，降低了对于场地空间的要求。

所述电池包卡紧装置包括第一支架4，其用于承载所述电池包7。所述电池包卡紧装置还可以包括第二支架9，第二支架9用于为第一支架4提供支撑。所述第一支架4具有横向架41和竖向架42，所述横向架41和所述竖向架42形成用于存储所述电池包7的侧部5。更详细来讲，在所给出的电池包卡紧装置的实施例中，在所述第一支架4上总共设置有三个侧部5，并且这些侧部5是环绕着旋转轴线44在周向方向上进行均匀布置的，即这三个侧部5的外形轮廓将使得第一支架4的纵向截面基本上形成为一个等边三角形形状。每一个侧部5均示范性地仅设置了一个电池仓位用来存储电池，该电池仓位被构造成具有平面形状，这样的平面是与第一支架4的旋转轴线44相平行的。在使用该电池包卡紧装置时，当启动动力装置来驱动第一支架4围绕着旋转轴线44进行旋转后，以上这些侧部5将随着这种旋转运动而进行旋转，从而使得位于各侧部5上的相应电池仓位以及可能已存储就位的电池能被置于周向方向上的不同位置处。

参考图2可以看出，在所述侧部5上相应于所述电池包7的每条边各设有保护块51，所述保护块51位于所述横向架41和所述竖向架42的中部位置，能够对所述电池包7进行限位作用。所述保护块51能够在电池包7从所述电池仓位中卸下或者装入所述电池仓位的过程中用于对所述电池包7的移动进行引导，并且能够对所述电池包7进行粗定位。此外所述保护块51还能够起到应急保护的作用，例如当设备故障或失效时，所述保护块51能够将所述电池包7保持在原来的位置中，避免电池包7意外的跌落，从而保护了财产与人员的安全。

在一个侧部5中，在每个横向架41的左右两个端部处各设有一个卡紧块1。通过一个横向架41上的相对布置的两个卡紧块1，能够固定住所述电池包7的一个边。通过一个电池仓位的上下两个横向架41上的共计四个卡紧块1，能够牢固地对所述电池包7进行卡紧和定位。

所述连杆3穿过所述第一支架4将所述驱动马达2的动力传递至所述卡紧块1。通过这种方式，便利了所述驱动马达2与所述卡紧块1的灵活布置，所述驱动马达2与所述卡紧块1可以布置在所述电池包卡紧装置的电池仓位下方，而不必位于竖向架42的两侧，从而节省了布置空间，并且避免所述驱动马达2与其它零件在运动过程中产生干涉。如图3所示，所述驱动马达2与所述卡紧块1布置在所述电池包卡紧装置的电池仓位下方，同时位于竖向架42的右侧，所述连杆3两次穿过所述第一支架4将所述驱动马达2的动力传递至所述卡紧块1，该布置结构紧凑，且所述驱动马达2的动力能够方便地传递至所述卡紧块1。所述驱动马达2与所述第一支架4固定连接，所述驱动马达2例如可以构造为线性电机。优选地，所述驱动马达的转矩可以通过螺纹螺杆传动机构来传递，该传动方式有自锁功能，能防止夹紧机构在电池包的翻转过程中松开。在所述第一支架4与所述连杆3之间设有导向轴套6，用于引导所述连杆3的运动，确保所述连杆3在运动过程中保持在设定的方向上，有利于所述卡紧块1准确、快速地对电池包7进行卡紧。

在所述第一支架4上设有导轨43，所述卡紧块1能够沿着所述导轨43滑动。在所述卡紧块1处固定连接有滑块（图中未示出），所述滑块能够在所述导轨43中滑动。例如，所述滑块能够与所述卡紧块1构造成一体。所述卡紧块1的形状匹配于所述电池包7的外形轮廓，从而所述卡紧块1能够快速、准确地卡紧所述电池包7。所述导轨43与所述滑块可以构造成一体，形成用于所述卡紧块1的安装和导向单元。

在可选情形下，为了方便进行电池换电操作，可以将侧部5在围绕着旋转轴线44旋转的周向方向上的最低位置选择作为换电位置。也就是说，当将电池包卡紧装置的第一支架4旋转至该换电位置时就可以进行电池换电操作。利用所述电池包卡紧装置可以对电池包7进行的操作包括：将电池移入到第一支架4的侧部5的电池仓位中进行存储并充电，以及将已充电的电池从电池仓位移除以便将其随后安装到车辆上。下面参考图4来阐释电池包存储仓与位于其下的平台8的工作过程。

将电池包7移入到第一支架4的侧部5的电池仓位中的示例性的过程是：首先使位于所述电池包卡紧装置下方的平台8（该平台8上放置有待存储的电池包7）上升到预定位置；接着，平台8继续上升，通过平台上的定位销插入第一支架4的定位孔实现精确定位，精确调整所述平台8使得所述电池包7与所述电池包卡紧装置的卡紧块1的位置相匹配；最后，所述电池包卡紧装置的卡紧块1在驱动马达2的作用下夹紧，使所述电池包7顺利地存储在所述电池仓位中。存储在所述电池仓位中的电池包7能够随着所述电池包卡紧装置进行旋转。该过程例如可以用于将经使用而损耗的电池包7存储在电池仓位中，并且对该电池包7进行更新。

将已充电的电池从电池仓位移除的示例性的过程是：首先使位于所述电池包卡紧装置下方的平台8（该平台8已准备好放置电池包7）上升到预定位置；接着，平台8继续上升，通过平台上的定位销插入第一支架4的定位孔实现精确定位，精确调整所述平台8使得所述电池包7与所述平台8的位置相匹配；最后，所述电池包卡紧装置的卡紧块1在驱动马达2的作用下松开，从而卸下所述电池包7，电池包7由于重力作用承载在所述平台8上。该过程例如可以用于将更新后的电池包7更换到车辆上。

如前所述，采用本发明技术方案成功克服了现有技术中所存在的弊端和不足之处，其尤其能够根据工作现场情况相当灵活且紧凑地布置相应装备来实现快速换电，并且可以有效降低设备投资成本，增强系统整体的空间利用率和可扩展性，这对于进一步推广使用新能源汽车、促进环境保护等均具有重要意义。

本发明还包括一种电池包存储仓，带有前述的任意一项或多项实施方式的电池包卡紧装置，其因此带有的技术特征以及具有的技术效果相应于前面的描述，故在此不再赘述。示例性地，所述电池包存储仓是一种旋转架，其还可包括支架组件、传动装置和动力装置等。

本发明还包括一种换电站，带有前述的任意一项或多项实施方式的电池包卡紧装置，其因此带有的技术特征以及具有的技术效果相应于前面的描述，故在此不再赘述。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。