充电仓、含其的充电架、换电站或储能站的制作方法

1.本实用新型涉及一种充电仓、含其的充电架、换电站或储能站。


背景技术：

2.现有技术中，储能站或换电站中通常设置有若干的充电仓对电池进行充电。位于充电仓内的电池是通过电池包转运装置进行搬运的，在电池包转运装置通过伸出机构将电池包摆放于充电仓的承载框架后，需在承载机构与电池包之间设置额外的避让结构以使伸出机构能够从充电仓内抽出，这类额外设置的避让结构会导致充电仓的结构复杂。同时，电池包转运装置还需设置较为复杂的移动轨迹才能避让位于电池包下方的充电仓的承载框架，进而导致电池包转运装置取放电池包的工序流程十分复杂。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的电池包转运装置从充电仓内取放电池包的工序复杂，还容易导致充电仓自身的结构复杂的缺陷，提供一种充电仓、含其的充电架、换电站或储能站。
4.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种充电仓，用于被电池包转运装置将电池包放置，所述充电仓包括：
6.承载机构，所述承载机构通过框架结构承载电池包，所述承载机构具有在所述电池包转运装置放置所述电池包至所述承载机构时供所述电池包转运装置的伸出机构进入的无框架空间。
7.该充电仓通过在承载机构上设置供电池包转运装置的伸出机构进入的无框架空间，可避免电池包转运装置在将电池包相对承载机构放置或取出时与承载机构发生干涉，同时节约了为避让电池包转运装置的伸出机构伸缩而预留的空间，从高度上缩小了充电仓所占的空间，此外还能够简化充电仓的结构以及电池包转运装置取放电池包工序流程。
8.较佳地，所述承载机构包括前承载框架和后承载框架，所述前承载框架和后承载框架共同承载所述电池包，所述前承载框架和所述后承载框架之间形成所述无框架空间，以通过分体设置框架的方式在承载机构上形成无框架空间。
9.较佳地，所述前承载框架的两侧分别设有第一对位机构，当所述电池包转运装置自上而下将所述电池包放置于所述承载机构时，所述第一对位机构与所述电池包的侧面的第二对位机构相配合，以实现所述电池包在所述承载机构上定位放置的目的。
10.较佳地，所述第一对位机构为导向叉，所述第二对位机构为对位块，所述对位块被设置为可配合定位于所述导向叉的两个叉部之间的卡槽内，以通过两个叉部对第二对位机构的水平位移产生限制，实现电池包相对承载机构定位的目的。
11.较佳地，所述导向叉的两个叉部中至少一个的顶部具有朝向所述导向叉内部的斜面或弧面，以利用该斜面或弧面形成对电池包的导向结构，通过叉部的内侧面与电池包的侧面相接触的方式对电池包的位置进行引导，可有效提高放置电池包的位置准确度。
12.较佳地，所述导向叉的叉部的顶部朝所述充电仓的外侧方向外翻，以在叉部的内侧形成对电池包的导向结构，实现电池包宽度方向的对位调整性，以精确定位放置在电池托架上。
13.较佳地，所述后承载框架的两侧分别设有第三对位机构，当所述电池包转运装置自上而下将所述电池包放置于所述承载机构时，所述电池包被限定放置于两个所述第三对位机构之间，通过第三对位机构的导向对位功能，使承载机构从两个导向对位点增加为具有四个导向对位点的导向对位面，增加电池包放置进入的对位精准性和成功率，实现电池包相对承载机构的水平定位。
14.较佳地，所述第三对位机构为片状结构，且所述第三对位机构的顶部朝所述充电仓的外侧方向外翻，以在第三对位机构的顶端内侧形成对电池包的导向结构，实现电池包宽度方向的对位调整性。
15.较佳地，所述前承载框架与所述后承载框架在远离所述电池包转运装置的伸出机构的进入侧处设有加强梁，该加强梁用于对前承载框架和后承载框架进行加强，以弥补分体设置框架结构带来的框架强度降低。
16.较佳地，所述加强梁的两端分别连接于所述前承载框架和所述后承载框架，或所述加强梁、所述前承载框架和所述后承载框架为一体，该结构设置提供了一种对承载机构进行加强的优选结构设置方案。
17.较佳地，所述充电仓还包括：
18.电连接机构，所述电连接机构设置于所述充电仓内，所述电连接机构用于在所述电池包被放置于所述承载机构后与所述电池包电连接，以实现向电池包充电的目的。
19.一种充电架，其包括：
20.如上所述的充电仓。
21.采用该结构的充电仓可在竖直方向缩小充电架的占用空间，或者在不增加充电架所占空间的基础上增加充电仓数量。
22.较佳地，所述充电架包括多个所述充电仓，多个所述充电仓呈矩阵分布，多个同一竖直方向的所述充电仓的所述无框架空间沿竖直方向相互连通，以方便电池包转运装置的伸出机构在放置电池包后向下运动并快速撤出对应的充电仓的区域。
23.较佳地，所述充电架还包括沿竖直方向延伸的固定柱，多个所述充电仓的所述承载机构分别连接于所述固定柱，以提高充电架的整体强度。
24.较佳地，多个所述承载机构的前承载框架沿竖直方向间隔连接于两根固定柱，多个所述承载机构的后承载框架沿竖直方向间隔连接于另外两根固定柱，以提高充电架的整体强度。
25.一种换电站或储能站，其包括如上所述的充电架。
26.该换电站或储能站的充电仓通过在承载机构上设置供电池包转运装置的伸出机构进入的无框架空间，可避免电池包转运装置在将电池包相对承载机构放置或取出时与承载机构发生干涉，或者节约了为避让电池包转运装置的伸出机构伸缩而预留的空间，从高度上缩小了换电站或储能站所占的空间，同时还能够简化充电仓的结构以及电池包转运装置取放电池包的工序流程，实现降低成本的目的。
27.较佳地，所述充电仓的所述承载机构包括前承载框架和后承载框架，所述前承载
框架和后承载框架共同承载所述电池包，所述前承载框架和所述后承载框架之间形成所述无框架空间，所述充电仓的电连接机构设置于所述前承载框架上；
28.所述前承载框架与所述后承载框架在远离所述电池包转运装置的伸出机构的进入侧处设有加强梁，所述加强梁的两端分别连接所述前承载框架和所述后承载框架，所述加强梁设置于所述换电站的内壁或所述储能站的内壁上。
29.通过将充电仓的承载机构与换电站或储能站的框架结构直接固定，进而保证承载机构的结构强度，使在承载机构上设置无框架空间不会对承载机构承载电池包的能力造成影响。
30.本实用新型的积极进步效果在于：
31.该充电仓、含其的充电架、换电站或储能站中，充电仓通过在承载机构上设置供电池包转运装置的伸出机构进入的无框架空间，可避免电池包转运装置在将电池包相对承载机构放置或取出时与承载机构发生干涉，同时还能够简化充电仓的结构以及电池包转运装置取放电池包的工序流程，实现降低成本的目的。
附图说明
32.图1为本实用新型一实施例的充电仓的结构示意图。
33.图2为本实用新型一实施例的承载机构的结构示意图。
34.图3为本实用新型一实施例的第一对位机构的结构示意图。
35.图4为图1中a部分的局部放大图。
36.图5为图1中b部分的局部放大图。
37.图6为本实用新型一实施例的第一承载台的结构示意图。
38.图7为本实用新型一实施例的安装座的结构示意图。
39.图8为本实用新型一实施例的第一承载台和安装座的组合状态示意图。
40.图9为本实用新型一实施例的定向装置的运动状态示意图。
41.图10为本实用新型一实施例的充电架的结构示意图。
42.图11为本实用新型一实施例的应急推出机构的电池包转移框架的结构示意图。
43.图12为本实用新型一实施例的储能站的局部内部结构示意图。
44.附图标记说明：
45.充电架100
46.充电仓10
47.承载机构1，无框架空间1a
48.前承载框架111
49.后承载框架112
50.加强梁113
51.第一承载台12，缓冲垫121，开口122
52.安装座131
53.滑轨装置132，立板1321，滑轮1322，滑槽1323
54.定向装置133，导向板1331，斜向槽1331a，限位杆1332
55.弹性装置14
56.导向装置15，导向杆151，导向孔152，限位件153
57.第一对位机构16，叉部161，卡槽162
58.第三对位机构17
59.电连接机构2
60.电池包30，第二对位机构301
61.应急仓50
62.应急推出机构60
63.基础框架603，电池包转移框架602，滚轮603
64.固定柱70
具体实施方式
65.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
66.本实用新型提供一种充电架100，其用于供电池包转运装置将电池包30放置使用，该充电架100包括承载机构1和电连接机构2。其中，承载机构1通过承载框架实现承载电池包30的目的，如图1和图2所示，该承载机构1具有在电池包转运装置放置电池包30到该承载机构1时供电池包转运装置的伸出机构(图中未示出)进入的无框架空间1a，而电连接机构2则设置在承载机构1上，电连接机构2用于在电池包30被放置在承载机构1上之后与电池包30进行电连接，以实现向电池包30充电的目的。
67.具体来说，电池包转运装置的伸出机构通常为设置于电池包30下表面的插板，当这类伸出机构将电池包30运送并向下放置在承载机构1上之后，伸出机构还能够继续向下运动以从该充电架100快速撤出，而不会和充电架100的其他部分发生干涉。因此，该充电仓10通过在承载机构1上设置供电池包转运装置的伸出机构进入的无框架空间1a，可避免电池包转运装置在将电池包30相对承载机构1放置或取出时与承载机构1发生干涉，同时还能够简化充电仓10的结构。从另一方面来说，该充电仓10通过在承载机构1上设置供电池包转运装置的伸出机构进入的无框架空间1a，可节约为避让电池包转运装置的伸出机构在电池包下发伸缩而预留的空间，从而在高度上缩小充电仓所占的空间。
68.也就是说，电池包转运装置的伸出机构仅需持续向下运动，就能够连续实现将电池包30放置在承载框架并从该充电架100撤出两个步骤，与之相对的，电池包转运装置的伸出机构也仅需持续向上运动，就能够连续实现进入该充电仓10并将电池包30从承载框架上取出两个步骤，因此还可有效简化取放电池包30的流程步骤。
69.以本实施例为例，该承载机构1的承载框架具体可包括前承载框架111和后承载框架112，前承载框架111和后承载框架112分布于电池包30的两端，以共同承载电池包30。上述的无框架空间1a形成于前承载框架111和后承载框架112之间形成的空隙处，电连接机构2设置于前承载框架111上，以通过分体设置框架的方式在承载机构1上形成无框架空间1a。
70.其中，如图2-图4所示，在前承载框架111的左右两侧分别设有第一对位机构16，而在电池包30的侧面对应于第一对位机构16的位置处设有第二对位机构301。当电池包转运装置自上而下将电池包30放置在承载机构1上时，第一对位机构16与电池包30上的第二对位机构301相互配合，实现电池包30在承载机构1上的定位放置的目的。
71.在本实施例中，如图3所示，第一对位机构16为导向叉，第二对位机构301为对位
块，对位块被设置为可配合定位在导向叉的两个叉部161之间的卡槽162内，以通过两个叉部161对第二对位机构301的水平位移产生限制，实现电池包30相对承载机构1定位的目的。其中，对于导向叉的叉部161而言，其顶部优选地可具有朝向导向叉内部方向设置的斜面或弧面，以利用上述斜面或弧面形成导向结构，通过叉部161的内侧面与电池包30的侧面相接触的方式对电池包30的位置进行引导，可有效提高放置电池包30的位置准确度和可靠度。另外，导向叉的叉部161的顶部也可朝充电仓10的外侧方向外翻，以同样在叉部161的内侧形成对电池包30的导向结构，实现电池包30宽度方向的对位调整性，以精确定位放置在承载框架上。
72.如图2所示，承载机构1还包括第三对位机构17，第三对位机构17分别设置在后承载框架112的左右两侧，第三对位机构17也同样用于对电池包30进行定位，以在电池包转运装置自上而下将电池包30放置在承载机构1上时，将电池包30限定放置在两个第三对位机构17之间的位置。在本实施例中，第三对位机构17为竖向设置的片状结构，且该第三对位机构17的顶部朝着充电仓10的外侧方向外翻，以在第三对位机构17的顶端内侧形成对电池包30的导向结构。通过第三对位机构17的导向对位功能，使承载机构1从两个导向对位点增加为具有四个导向对位点的导向对位面，增加电池包30放置进入的对位精准性和成功率，实现电池包30相对承载机构1的水平定位。
73.另外，前承载框架111和后承载框架112在远离于电池包转运装置的伸出机构的进入侧的位置处设有加强梁113，即加强梁113被设置在充电仓10的后侧，加强梁113的两端分别连接在前承载框架111和后承载框架112上，以用于对前承载框架111和后承载框架112同时进行加强，弥补分体设置框架结构带来的框架强度降低，同时，加强梁113所处位置避免了占用中间无框架空间1a的位置。在其他实施方式中，加强梁113也可直接与前承载框架111或后承载框架112一体成型，以提高固定效果。
74.如图5-图8所示，在承载机构1上具有第一承载台12，第一承载台12设置在承载框架上，而电连接机构2设置在第一承载台12上，电连接机构2能够在电池包30被放置在第一承载台12上后与电池包30电连接。通过将电连接机构2直接设置在用于供电池包30放置的第一承载台12上，可保证电池包30被摆放于第一承载台12上时，电连接机构2与电池包30之间相对位置的精度，以提高电连接机构2与电池包30对接的可靠性与准确性。在本实施例中，第一承载台12被设置在前承载框架111的上方。
75.此外，在第一承载台12上还设有用于驱动电连接机构2相对电池包30接插的推拉机构。当电池包30被放置在第一承载台12上后，推拉机构驱动电连接机构2与电池包30上的电连接器相电连接；而当电池包30相对第一承载台12被托起后，推拉机构驱动电连接机与电池包30上的电连接器相脱离，以通过设置推拉机构实现相对电池包30插拔电连接器的目的。
76.其中，在第一承载台12的上表面还可设置缓冲垫121，缓冲垫121用于与电池包30直接接触，以降低电池包30摆放于第一承载台12上时产生的冲击。优选地，该缓冲垫121与电池包30相接触的面可以是光滑面，以避免缓冲垫121与电池包30之间产生水平向的摩擦力。
77.其中，推拉机构可以是水平电动推拉机构，以通过向连接于电连接器的水平驱动器输入电力，实现带动电连接器实现水平往复运动进而相对电池包30实现插拔的目的。而
在本实施例中，推拉机构为斜向导向推拉机构，该斜向导向推拉机构包括安装座131，该安装座131形成于电连接机构2的壳体外表面上，安装座131通过滑轨装置132与第一承载台12连接，以与第一承载台12实现相对水平运动，并通过定向装置133与前承载框架111连接，以与前承载框架111实现相对斜向运动。滑轨装置132和定向装置133相互配合，以使电连接机构2可以往复移动，以在电池包30被放置在第一承载台12之后，利用电池包30对第一承载台12施加的重力作为驱动力，实现电连接机构2与电池包30上的电连接器相电连接或相脱离的目的。
78.具体来说，如图6-图8所示，滑轨装置132包括设置在第一承载台12两侧的立板1321，以及设置在安装座131的两侧侧面上的滑轮1322，在立板1321上对应滑轮1322的位置处开设有与该滑轮1322配合的沿水平方向延伸的滑槽1323，以使安装座131在安装至第一承载台12后，可通过滑槽1323相对第一承载台12沿水平方向移动。当然，滑轨装置132的结构也并不仅限于此，在其他实施例中，设置滑轮1322的对应位置处也可设置滑轨，以通过滑轨与立板1321上的滑槽1323进行配合，同样实现沿水平方向移动的目的。
79.而对于定向装置133，本实施例也提供了一种较为优选的实现结构。如图5和图9所示，该定向装置133可包括安装在安装座131上的带有斜向槽1331a的导向板1331，以及安装在前承载框架111上的呈水平设置的限位杆1332，斜向槽1331a沿着电连接机构2往电池包30靠近的方向向下倾斜，而限位杆1332则穿过上述的斜向槽1331a，以使第一承载台12上被放置有电池时利用电池包30的重力向下移动，并带动安装座131向下移动，使得安装座131沿着斜向槽1331a的延伸方向斜向下运动，以带动电连接机构2向靠近电池包30的方向移动而实现与电池包30上的电连接器相电连接的目的。以及在第一承载台12上电池包30被托起时向上移动，使得安装座131反向运动而带动电连接机构2向远离电池包30的方向移动，进而实现电池包30与电连接器相脱离的目的。其中，如图6所示，在第一承载台12的表面设有开口122，该开口122用于供位于上方的安装座131能够将其导向板1331向下升入，以通过其斜向槽1331a与固定在前承载框架111上的限位杆1332进行轴孔配合。
80.另外，承载机构1还包括有弹性装置14，该弹性装置14设置在前承载框架111和第一承载台12之间的位置处，弹性装置14用于使前承载框架111弹性支撑第一承载台12，以在电池包30相对第一承载台12脱离时，弹性装置14可使第一承载台12能回弹至原位置，以通过弹性装置14实现在取出电池包30时使第一承载台12向上运动的目的。
81.本实施例中，弹性装置14的数量为三个，且这三个弹性装置14之间呈三角形分布，即沿着非同一直线的方式布置在第一承载台12的下方，以对第一承载台12进行有效的弹性支撑，避免第一承载台12左右摆动。当然，若弹性装置14的数量多于三个，则对第一承载台12的支撑能力也会对应提升。
82.该承载机构1还包括导向装置15，该导向装置15用于对弹性装置14沿垂直方向弹性运动进行导向，以保证第一承载台12相对前承载框架111竖向运动，从而使前承载框架111沿垂直方向弹性支撑第一承载台12。具体来说，导向装置15包括设置在第一承载台12下方的导向杆151，以及开设在前承载框架111上表面的导向孔152，导向孔152与导向杆151对应设置，且导向杆151插入在导向孔152内，以通过导向孔152与导向杆151之间的精度配合，使第一承载台12仅能够沿竖向方向相对前承载框架111运动。同时，本实施例中的弹性装置14为压簧，其套设在导向杆151上，并位于导向孔152和第一承载台12之间，以利用压簧被压
缩时产生的回弹力，在电池包30脱离第一承载台12时带动第一承载台12向上复位。
83.另外，该导向装置15还包括有限位件153，限位件153设置正在导向杆151的下端位置处，当导向杆151插在导向孔152内时，限位件153位于前承载框架111的下方。当弹性装置14带动第一承载台12向上复位时，限位件153通过抵靠导向孔152下沿，以限制第一承载台12向上复位的位置极限，避免第一承载台12及与其相连的导向杆151向上运动并脱离导向孔152。
84.在前承载框架111上还可设置与第一承载台12相对应的到位传感器(图中未示出)，该到位传感器通过检测第一承载台12与承载框架之间沿竖直方向的相对位置，以判断承载框架是否承载有电池包30，在本实施例中，到位传感器具体为接近传感器，其检测端水平设置在第一承载台12的下方，并位于第一承载台12的一侧。当为金属材质的第一承载台12因电池包30的放置而向下运动时，第一承载台12靠近上述检测端，使到位传感器能够检测到第一承载台12的靠近数据，并以此为依据判断承载框架是否承载有电池包30。
85.本实用新型还提供一种充电架100，其采用如上所述的充电仓10，并且还具有与充电仓10的电连接机构2对接的充电机(图中未示出)，充电机用于向电连接机构2供电，以在电池包转运装置将电池包30放置在充电仓10之后，通过充电机向电池包30供电，实现充电目的。采用该结构的充电仓10可在竖直方向缩小充电架的占用空间，或者在不增加充电架100所占空间的基础上增加充电仓10数量。
86.此外，如图10所示，该充电架100还包括应急仓50以及设置在应急仓50内的应急推出机构60，应急仓50被布置于充电仓10的下方，其中，应急推出机构60包括基础框架603以及设置在基础框架603上的电池包转移框架602，其中，如图11所示，在基础框架603和电池包转移框架602之间设置有移动机构(包括滚轮603)，移动机构通过滑动或者滚动的形式使得电池包转移框架602在基础框架603上沿着电池包30的侧面方向移动。
87.该应急仓50通过应急推出机构60的转移框架可迅速将电池包30从基础框架603上移出，从而避免热失控的电池包30的燃烧甚至爆炸风险波及充电架100内的其他充电仓10上的电池包30。通过对电池包30对应设置的电池包转移框架602，可以迅速响应并及时移出热失控的电池包30，在最短时间内减少风险，提高充电架100的整体安全系数。
88.同时，在应急仓50的上方设有多个充电仓10，这些充电仓10呈矩阵分布，图10展示了在同一竖直方向上的多个充电仓10的具体结构，这些充电仓10的无框架空间1a之间沿着竖直方向相互连通，以方便电池包转运装置的伸出机构在放置电池包30后向下运动并快速撤出对应的充电仓10的区域。
89.此外，充电架100的两侧还包括沿竖直方向延伸的固定柱70，在同一竖直方向上设置的多个充电仓10的承载机构1分别连接至该固定柱70，该固定柱70还向下延伸并连接至应急推出机构60基础框架603，以提高充电架100的整体强度。本实施例中，由于承载机构1的承载框架分为前承载框架111和后承载框架112，因此，位于充电架100两侧的两根固定柱70分别固定至前承载框架111和后承载框架112。
90.此外，在承载框架与固定柱70的连接位置处还应设有加强板结构，在本实施例中，其具体为沿竖向方向设置的三角形加强板(图中未示出)，该加强板通过焊接的方式连接固定柱70以及前承载框架111或后承载框架112，以有效提升该充电架100沿竖直方向的结构刚度。
91.本实用新型还提供一种储能站，其采用如上所述的充电架100。该储能站的充电仓10通过在承载机构1上设置供电池包转运装置的伸出机构进入的无框架空间1a，可避免电池包转运装置在将电池包30相对承载机构1放置或取出时与承载机构1发生干涉，或者说节约了为避让电池包转运装置的伸出机构伸缩而预留的空间，从高度上缩小了换电站或储能站所占的空间，同时还能够简化充电仓10的结构以及电池包转运装置取放电池包30工序流程，实现降低成本的目的。如图12所示，其为储能站的局部结构示意图，其中，分别连接前承载框架111与后承载框架112加强梁113被固定于储能站的内壁1000a上，以使得充电仓10的承载机构1能够与储能站框架结构直接固定，进而保证承载机构1的结构强度，以保证在承载机构1上设置无框架空间1a不会对承载机构1承载电池包30的能力造成影响。
92.当然，在其他实施方式中，该充电架100还可被应用于换电站上，由于换电站与储能站在充电区域的结构十分相似，因此将充电架100设置于换电站内部的具体方案不再赘述。
93.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。