应急仓、充电架、电能站以及电池放置架的制作方法

本发明涉及一种应急仓、充电架、电能站以及电池放置架。

背景技术：

现有的换电站或者储能站内通常设置充电架以对大量的电池进行充电。目前的充电架内通常为单纯的充电仓，通过码垛机将电池存取于充电仓。但是电池在充电时会发热，如果发生热失控，单纯靠码垛机无法及时将热失控电池转移至站外，一旦一个电池产生燃烧甚至爆炸，则有可能导致其他的电池都被点燃甚至爆炸，由此造成了极大的安全隐患。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电站或者储能站的充电架内电池热失控后无法及时取出，存在波及大量电池燃烧甚至爆炸的缺陷，提供一种应急仓、充电架、电能站以及电池放置架。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于换电站或储能站的应急仓，所述应急仓包括基础框架以及设置在所述基础框架上的电池包转移框架，其中，所述基础框架和所述电池包转移框架之间设置有移动机构，所述移动机构通过滑动或者滚动的形式使得所述电池包转移框架在所述基础框架上沿着一电池包的侧面方向移动。

本发明中，通过电池包转移框架迅速将电池包从基础框架上移出，从而避免热失控的电池包的燃烧甚至爆炸风险波及充电仓内的其他的电池包。通过对电池包对应设置的电池包转移框架，可以迅速响应并及时移出热失控的电池包，在最短时间内减少风险。

较佳地，所述电池包转移框架在所述基础框架上沿着一电池包的侧面方向移动，以将所述电池包移出并脱离所述基础框架。可通过电池转运装置(码垛机)的伸出机构推动(与向充电仓伸出并放置电池包的方向一致)电池包转移框架，而使电池包转移框架移出应急仓。

较佳地，所述电池包转移框架包括用于承载所述电池包的承载部，所述承载部上设置有第一对位机构，所述电池包设置有第二对位机构，所述第一对位机构和所述第二对位机构互相配合从而在所述电池包的长度和/或宽度方向上将所述电池包限位于所述承载部上。第一对位机构和第二对位机构可以对电池包进行限位，使得电池包能够稳定的固定在电池包转移框架上。便于电池包转运装置将电池包放置在电池包转移框架上，同时在电池包转移框架的运动中，电池包也不容易掉落。

较佳地，所述电池包沿着上下方向被放置和移出所述电池包转移框架，其中，所述第一对位机构和所述第二对位机构沿着上下方向配合或者脱离。上下方向配合的第一对位机构和第二对位机构不影响电池包的取放，同时在电池包的平移过程中也对电池包进行限位固定。

较佳地，所述第一对位机构为导向叉或者对位块，所述第二对位机构为对应设置的对位块或者导向叉；其中，所述对位块卡入所述导向叉的两个叉之间的卡槽内进行配合，以在所述电池包的长度和宽度方向上对所述电池包限位。导向叉的两个叉卡在对位块的两侧，从而在电池包的长度方向上进行限位。同时导向叉在宽度方向上卡在电池包转移框架或者电池包的两侧，从而在电池包的宽度方向上进行限位。

较佳地，所述导向叉的两个叉中至少一个的顶部具有朝向所述导向叉内部的斜面或者弧面。此处设置的斜面或者弧面可以引导电池包顺畅地放置进或者移出电池包转移框。

较佳地，所述导向叉的两个叉顶部向所述应急仓的外侧方向外翻。外翻的导向叉提供电池包宽度方向的对位调整性，也使得承载机构的容差性更好，有利于电池包顺畅地移入或移出电池包转移框架。

较佳地，所述承载部的两侧分别设置有第三对位机构，所述第三对位机构和所述电池包的侧面互相配合从而在所述电池包的宽度方向上将所述电池包限位在所述承载部上。第三对位机构进一步对电池包限位。其中，在第一对位机构和第二对位机构在电池包的长度和宽度方向的两个维度限位的情况下，增设第三对位机构对电池包的宽度方向的一个维度限位，使两个对位点增加为具有四个对位点的对位面，增加电池包放置进入的对位精准性和成功率。

较佳地，所述第三对位机构的顶部向所述应急仓的外侧方向外翻。外翻的第三对位机构提供电池包宽度方向的对位调整性，也有利于电池包顺畅地移入或移出电池包转移框架。

较佳地，所述移动机构包括设置于所述基础框架上的轨道面以及设置于所述电池包转移框架上的滚轮或辊筒；或者所述移动机构包括设置于所述基础框架上的滚轮或辊筒以及设置于所述电池包转移框架上的轨道面。移动机构采用滚轮或辊筒与轨道面的配合，可以减少电池包转移框架与基础框架之间的滑动摩擦和零部件磨损，使电池包转移框架的移动更快速、顺畅。

较佳地，所述电池包转移框架包括前梁以及后梁，所述前梁和所述后梁分别通过所述移动机构与所述基础框架移动设置。在前梁和后梁上均设置移动机构，可使电池包转移框架更为平衡地在基础框架上移动。

较佳地，所述移动机构包括设置于所述前梁以及后梁的底部的轨道面以及设置于所述基础框架的前底架和后底架顶部与之相配合的滚轮或辊筒；或者所述移动机构包括设置于所述前梁以及后梁的底部的滚轮或辊筒以及设置于所述基础框架的前底架和后底架的顶部与之相配合的轨道面。移动机构设置在前、后梁与基础框架之间，且采用滚轮或辊筒与轨道面的配合，既可使电池包转移框架更为平衡地在基础框架上移动，还可以减少电池包转移框架与基础框架之间的滑动摩擦，使电池包转移框架的移动更快速、顺畅。

较佳地，所述移动机构还包括设置于所述前梁以及后梁的侧面的滚轮或辊筒，以及设置于所述基础框架的前侧架和后侧架侧面与之相配合的轨道面；或者所述移动机构还包括设置于所述前梁以及后梁的侧面的轨道面，以及设置于所述基础框架的前侧架和后侧架侧面与之相配合的的滚轮或辊筒。侧面设置的滚轮或辊筒有利于在电池包移出方向垂直的方向上进行限位，并在电池包移出方向上减少摩擦力。

较佳地，所述滚轮为槽轮，所述轨道面具有与所述槽轮的凹槽相配合的凸起或凸轨。侧面设置的滚轮通过槽轮中的凹槽与凸起或者凸轨配合，由此，凸起和凸轨在垂直方向上限位住滚轮，避免滚轮脱离。

较佳地，所述前梁的两侧分别设置有第一对位机构，所述电池包的两侧设置有第二对位机构，所述后梁的两侧分别设置有第三对位机构，所述电池包转移框架包括用于承载所述电池包的承载部，其中，所述第一对位机构和所述第二对位机构互相配合从而在所述电池包的长度和/或宽度方向上将所述电池包限位在所述承载部上，所述第三对位机构和所述电池包的侧面互相配合从而在所述电池包的宽度方向上将所述电池包限位在所述承载部上。

一种充电架，包括若干充电仓和具有所述应急仓。通过在充电架上设置应急仓，可以迅速响应并及时从充电架上移出热失控的电池包，在最短时间内减少充电架的整体风险。

较佳地，所述充电架还包括沿竖直方向延伸的固定柱；所述充电仓包括用于通过框架结构承载所述电池包的承载机构；所述充电仓的承载机构和所述应急仓的基础框架分别连接于所述固定柱。应急仓和充电仓共用一套固定柱，相当于应急仓仅占用一个充电仓的位置，无需另外设置固定柱安装应急仓，便于应急仓在充电架上的安装。

较佳地，所述承载机构中形成中空的无框架空间，所述无框架空间用于电池包转运装置的伸出机构伸入放置所述电池包。承载机构设置成中空的无框架空间可以在竖直方向上缩小两个充电仓之间的距离，以缩小充电架整体的占用空间。

一种电能站，所述电能站为换电站或储能站，所述电能站内设置有所述充电架，所述电能站靠近所述应急仓的侧壁上设置有可开闭式仓门，所述可开闭式仓门用于供承载有所述电池包的所述电池包转移框架移出所述电能站。在换电站或储能站内的充电架上设置应急仓，同时在站的侧壁对应应急仓的位置开设可开闭式仓门，可以在站内的电池包发生热失控时迅速地将电池包移出至站外，以避免热失控的电池包的燃烧甚至爆炸风险波及站内的其他的电池包和设施等。

较佳地，所述可开闭式仓门的内侧设置有缓冲条。通过设置缓冲条吸收电池包转移框架移出时对可开闭式仓门的撞击力，起到保护可开闭式仓门和/或电池包的作用。

较佳地，所述电能站的外侧设置有电池放置架，所述电池放置架与所述应急仓对应设置并分别位于所述可开闭式仓门的内外两侧，其中，所述电池放置架具有与所述应急仓相同的基础框架和移动机构。在站外设置电池放置架以方便处置推出至站外的电池包，电池放置架具有与所述应急仓相同的基础框架和移动机构，方便电池包转移框架直接从站内移至电池放置架上。

较佳地，所述电池放置架的移动机构和所述应急仓的移动机构在沿所述电池包移出方向上共线，从而使得所述电池包转移框架移动于所述电池放置架的基础框架和所述应急仓的基础框架之间。

一种电池放置架，用于设置在电能站的应急仓对应位置的站外侧，所述电池放置架具有所述应急仓的基础框架和移动机构。电池放置架上的基础框架可以快速承载从站内移出的通过电池包转移框架，以实现迅速地将电池包从基础框架上站内移至站外出，从而避免热失控的电池包的燃烧甚至爆炸风险波及站内充电仓内的其他的电池包。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过电池包转移框架迅速将电池包从基础框架上移出，从而避免热失控的电池包的燃烧甚至爆炸风险波及充电仓内的其他的电池包。可以迅速响应并及时移出热失控的电池包，在最短时间内减少风险。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的充电架的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的应急仓的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的基础框架的结构示意图。

图4为本发明较佳实施例的电池包转移框架的结构示意图。

图5为本发明较佳实施例的导向叉的立体结构示意图。

图6为本发明较佳实施例的导向叉的侧面结构示意图。

图7为本发明较佳实施例的电池包的限位结构示意图。

图8为本发明较佳实施例的应急仓与可开闭式仓门的位置示意图。

图9为本发明较佳实施例的电池放置架与可开闭式仓门的位置示意图。

图10为本发明较佳实施例的电池放置架的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-图10所示，本实施例公开了一种应急仓1、充电架、电能站以及电池放置架2。其中，如图1-图4所示，本实施例公开了一种用于换电站或储能站的应急仓1，应急仓1包括基础框架11以及设置在基础框架11上的电池包转移框架12，其中，基础框架11和电池包转移框架12之间设置有移动机构(包括滚轮31和滚轮32)，移动机构通过滑动或者滚动的形式使得电池包转移框架12在基础框架11上沿着一电池包8的侧面方向移动。

本发明中，通过电池包转移框架12迅速将电池包8从基础框架11上移出，从而避免热失控的电池包8的燃烧甚至爆炸风险波及充电仓4内的其他的电池包8。通过对电池包8对应设置的电池包转移框架12，可以迅速响应并及时移出热失控的电池包8，在最短时间内减少风险。

如图1、图7和图8所示，本实施例的电池包转移框架12在基础框架11上沿着一电池包8的侧面方向移动，以将电池包8移出并脱离基础框架11。基于现有的电池包转运装置的伸出机构通常在电池包8的宽度方向上伸缩，因此本实施例的电池包8的侧面方向具体为电池包8的宽度方向，在其他实施方式中，也可以设置为电池包8的长度方向。移动时，可通过电池转运装置(码垛机)的伸出机构推动(与向充电仓4伸出并放置电池包8的方向一致)电池包转移框架12，而使电池包转移框架12移出应急仓1。

如2和图4所示，本实施例的电池包转移框架12包括用于承载电池包8的承载部(包括前梁121以及后梁122)，承载部上设置有第一对位机构61，电池包8设置有第二对位机构62，第一对位机构61和第二对位机构62互相配合从而在电池包8的长度和/或宽度方向(本实施例中设置为同时在电池包8的长度和宽度方向)上将电池包8限位于承载部上。第一对位机构61和第二对位机构62可以对电池包8进行限位，使得电池包8能够稳定的固定在电池包转移框架12上。在电池包转移框架12的运动中，电池包8也不容易掉落。

本实施例中，电池包8沿着上下方向被放置和移出电池包转移框架12，其中，第一对位机构61和第二对位机构62沿着上下方向配合或者脱离。上下方向配合的第一对位机构61和第二对位机构62不影响电池包8的取放，同时在电池包8的平移过程中也对电池包8进行限位固定。

如图5、图6和图7所示，本实施例的第一对位机构61为导向叉，第二对位机构62为对应设置的对位块；其中，第二对位机构62的对位块卡入第一对位机构61的导向叉的两个叉612之间的卡槽611内进行配合，以在电池包8的长度和宽度方向上对电池包8限位。在其他实施例中，也可以设置为第一对位机构61为对位块，第二对位机构62为对应设置的导向叉；此外，也不排除其他的配合结构，比如插孔和插销的配合结构等。

如图5和图7所示，本实施例的第一对位机构61的导向叉的两个叉612卡在第二对位机构62的对位块的两侧，从而在电池包8的长度方向上进行限位。同时两个导向叉在宽度方向上卡在电池包转移框架12或者电池包8的两侧，从而在电池包8的宽度方向上进行限位。

如图5和图6所示，本实施例的第一对位机构61的导向叉的两个叉612的顶部具有朝向导向叉内部的斜面或者弧面。此处设置的斜面或者弧面可以引导电池包8顺畅地放置进或者移出电池包转移框架12。本实施例中，第一对位机构61的导向叉的两个叉612的顶部向应急仓1的外侧方向外翻。在其他实施方式中也可以设置为其中一个叉612具有朝向导向叉内部的斜面或者弧面，并向应急仓1的外侧方向外翻。此处外翻的导向叉使得承载机构的容差性更好，进一步有利于电池包顺畅地移入或移出电池包转移框架。

如图4和图7所示，本实施例的承载部的两侧分别设置有第三对位机构63，第三对位机构63和电池包8的侧面互相配合从而在电池包8的宽度方向上将电池包8限位在承载部上。第三对位机构63进一步对电池包8限位。其中，本实施例在第一对位机构61和第二对位机构62在电池包8的长度和宽度方向的两个维度限位的情况下，第三对位机构63仅对电池包8的宽度方向的一个维度限位，增加电池包8放置进入的成功率。使两个对位点增加为具有四个对位点的对位面，增加电池包放置进入的对位精准性和成功率。

本实施例中，第三对位机构63的顶部也设置为向应急仓1的外侧方向外翻。外翻的第三对位机构63同样具有使得承载机构的容差性更好的功能，有利于电池包8顺畅地移入或移出电池包转移框架12。

如图3和图4所示，本实施例的移动机构包括设置于电池包转移框架12上的前梁121以及后梁122的侧面和底面的轨道面，以及设置于基础框架11上的滚轮31和滚轮32(或辊筒)。在其他实施例中，移动机构也可以包括设置于电池包转移框架12上的滚轮或辊筒以及设置于基础框架11上的轨道面。移动机构采用滚轮31和滚轮32(辊筒)或与轨道面的配合，可以减少电池包转移框架12与基础框架11之间的滑动摩擦，使电池包转移框架12的移动更快速、顺畅。

如图3和图4所示，本实施例的电池包转移框架12包括前梁121以及后梁122，前梁121和后梁122分别通过移动机构与基础框架11移动设置。其中，基础框架11包括前基础框架111以及后基础框架112，分别与前梁121以及后梁122对应。在前梁121和后梁122上均设置移动机构，可使电池包转移框架12更为平衡地在基础框架11上移动。

如图3和图4所示，本实施例的移动机构包括设置于前梁121以及后梁122的底部的轨道面以及设置于基础框架11的前底架1111和后底架1121顶部与之相配合的滚轮31。在其他实施例中，移动机构也可以包括设置于前梁121以及后梁122的底部的滚轮或辊筒以及设置于基础框架11的前底架1111和后底架1121的顶部与之相配合的轨道面。移动机构设置在前梁121、后梁122与基础框架11之间，且采用滚轮或辊筒与轨道面的配合，既可使电池包转移框架12更为平衡地在基础框架11上移动，还可以减少电池包转移框架12与基础框架11之间的滑动摩擦，使电池包转移框架12的移动更快速、顺畅。

如图3和图4所示，本实施例的移动机构还包括设置于前梁121以及后梁122的侧面的滚轮32，以及设置于基础框架11的前侧架1112和后侧架1122侧面与之相配合的轨道面。侧面设置的滚轮32或辊筒有利于在电池包8移出方向垂直的方向上进行限位，并在电池包8移出方向上减少摩擦力。在其他实施例中，移动机构也可以包括设置于前梁121以及后梁122的侧面的轨道面，以及设置于基础框架11的前侧架1112和后侧架1122侧面与之相配合的的滚轮32或辊筒。

本实施例中，滚轮32优选为槽轮，轨道面具有与槽轮的凹槽相配合的凸起或凸轨。侧面设置的滚轮通过槽轮中的凹槽与凸起或者凸轨配合，由此，凸起和凸轨在垂直方向上限位住滚轮32，避免滚轮32脱离。

如图4所示，本实施例的前梁121的两侧分别设置有第一对位机构61，电池包8的两侧设置有第二对位机构62，后梁122的两侧分别设置有第三对位机构63，电池包转移框架12包括用于承载电池包8的承载部，其中，第一对位机构61和第二对位机构62互相配合从而在电池包8的长度和/或宽度方向上将电池包8限位在承载部上，第三对位机构63和电池包8的侧面互相配合从而在电池包8的宽度方向上将电池包8限位在承载部上。

如图1所示，本实施例还公开了一种充电架，包括若干充电仓4和具有应急仓1。本实施例的图1中充电架上的充电仓4和应急仓1位垂直方向排列，在其他实施方式中，可以设置为沿水平方向排列、阵列或者其他各种可选的排列方式排列。通过在充电架上设置应急仓1，可以迅速响应并及时从充电架上移出热失控的电池包8，在最短时间内减少充电架的整体风险。

本实施例中，应急仓1的基础框架11在电池包8的放入侧(电池包的放入侧通常指电池转运装置(码垛机)的伸出机构伸入到电池包转移框架12的入口侧)优选地设有限位块，所述限位块对应电池包转移框架12的前梁121和后梁122设置，起到防止电池包转移框架12从电池包8的放入侧滑出的情况发生。

如图1和图8所示，本实施例的充电架还包括沿竖直方向延伸的固定柱5；充电仓4包括用于通过框架结构承载电池包8的承载机构41；充电仓4的承载机构41和应急仓1的基础框架11分别连接于固定柱5。本实施例中，应急仓1和充电仓4共用一套固定柱5，相当于应急仓1仅占用一个充电仓4的位置，无需另外设置立柱安装应急仓1，便于应急仓1在充电架上的安装。

如图1所示，本实施例的用于承载电池包8的承载机构41中形成中空的无框架空间42，无框架空间42用于电池包8转运装置的伸出机构伸入放置电池包8。图1中所示的无框架空间42为大致的矩形。在其他实施方式中，可以根据需要设置为不同的形状。本实施例中，充电仓4的承载机构41设置成中空的无框架空间42，可以在竖直方向上缩小两个充电仓4之间的距离，以缩小充电架整体的占用空间。

本实施例还公开了一种电能站，电能站为换电站或储能站。如图8所示为电能站的内部示意图。电能站内设置有充电架，电能站靠近应急仓1的侧壁上设置有可开闭式仓门7，可开闭式仓门7用于供承载有电池包8的电池包转移框架12移出电能站。在换电站或储能站内的充电架上设置应急仓1，同时在站的侧壁对应应急仓1的位置开设可开闭式仓门7，可以在站内的电池包8发生热失控时迅速地将电池包8移出至站外，以避免热失控的电池包8的燃烧甚至爆炸风险波及站内的其他的电池包8和设施等。

如图8所示，本实施例的可开闭式仓门7的内侧设置有缓冲条71。在电池包8发生热失控时，电池包转移框架12带着电池包8一起推开可开闭式仓门7。此时，缓冲条71可以吸收一部分电池包转移框架12移出时对可开闭式仓门7的撞击力，减少推开时的冲击，起到保护可开闭式仓门7和/或电池包8的作用。

如图9所示为电能站的外部示意图，电能站的外侧设置有电池放置架2，电池放置架2与应急仓1对应设置并分别位于可开闭式仓门7的内外两侧，其中，电池放置架2具有与应急仓1相同的基础框架21和移动机构。在站外设置电池放置架2以方便处置推出至站外的电池包，电池放置架2具有与所述应急仓相同的基础框架21和移动机构，方便电池包转移框架12直接从站内移至电池放置架2上。

如图10所示，电池放置架2的基础框架21包括前基础框架211以及后基础框架212。电池包转移框架12从图8中的基础框架11移出至图9中的电池放置架2的基础框架21后，前梁121以及后梁122分别与前基础框架211以及后基础框架212对应。

如图10所示，电池放置架2的移动机构包括设置于前梁121以及后梁122的底部的轨道面以及设置于基础框架21的前底架2111和后底架2121顶部与之相配合的滚轮33。在其他实施例中，移动机构也可以包括设置于前梁121以及后梁122的底部的滚轮或辊筒以及设置于基础框架21的前底架2111和后底架2121的顶部与之相配合的轨道面。

如图10所示，电池放置架2的移动机构还包括设置于前梁121以及后梁122的侧面的滚轮32，以及设置于基础框架21的前侧架2112和后侧架2122侧面与之相配合的轨道面。侧面设置的滚轮32或辊筒有利于在电池包8移出方向垂直的方向上进行限位，并在电池包8移出方向上减少摩擦力。在其他实施例中，移动机构也可以包括设置于前梁121以及后梁122的侧面的轨道面，以及设置于基础框架21的前侧架2112和后侧架2122侧面与之相配合的的滚轮32或辊筒。

本实施例中，电池放置架2的移动机构和应急仓1的移动机构在沿电池包8移出方向上共线，从而使得电池包转移框架12可快速地移动于电池放置架2的基础框架21和应急仓1的基础框架11之间。

如图10所示，本实施例的一电池放置架2用于设置在电能站的应急仓1对应位置的站外侧，电池放置架2具有应急仓1的基础框架21和移动机构。电池放置架2的底部设置有容纳腔22，容纳腔22朝向远离可开闭式仓门7一侧倾斜。电池包8燃烧产生的坠落物掉落于容纳腔22，并远离可开闭式仓门7，从而增加了安全性。此外，为了防止电池包转移框架12被从站内推出时受到过大推力直接推离电池放置架的基础框架，在电池放置架的基础框架上优选设有限位板，限位板设置在电池放置架的基础框架远离电能站的一侧。

本发明电池放置架上的基础框架可以快速承载从站内移出的电池包转移框架，以实现迅速地将电池包从站内移至站外，从而避免热失控的电池包的燃烧甚至爆炸风险波及站内的其他电池包。迅速响应并及时移出热失控的电池包，可以在最短时间内减少电能站内的风险。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。