一种换电柜电池电子锁装置及换电柜的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种换电柜电池电子锁装置及换电柜。


背景技术：

2.近年来环保又省力的电动车逐渐成为人们的代步工具，然而电动车由于电池容量的原因，需要经常充电。为了就近对电池充电，现有技术中通常采用换电柜储藏备用电池用以电动车充电。由于电池的价格通常较高，为了防止不法分子的盗窃行为，各换电柜在正面的加锁柜门以外，换电柜的内部还设置有与电池后端相适配的电子二道锁，以防止在未授权的情况下的电池从换电柜中取出。但现有技术中的这种电子二道锁需要电池具有相适配的锁孔，仅适用于专用的电池，泛用能力较差。而且，用户在未读懂使用说明的情况下仅知道柜门的正面锁，所以在取出电池时可能会因为用力拉扯导致电池损坏。


技术实现要素：

3.本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种结构简单、适用性强、安全性高的换电柜电池电子锁装置及换电柜。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种换电柜电池电子锁装置，包括电池阻挡件，阻挡件驱动机构和控制器，所述电池阻挡件设置在电池移动路径上，所述阻挡件驱动机构用于驱动所述电池阻挡件运动，使其阻挡或离开电池移动路径；所述控制器的输出端与所述阻挡件驱动机构的控制端连接。
5.所述的一种换电柜电池电子锁装置，还包括行程检测开关，所述行程检测开关的输出端与所述控制器的输入端连接，用于检测所述电池阻挡件的移动行程。
6.所述阻挡件驱动机构包括减速电机、二连杆机构和连接平板，所述电机的控制端与所述控制器的输出端连接，所述电机的输出轴与所述二连杆机构的一端固定连接，所述二连杆机构的另一端与所述连接平板铰接，所述电池阻挡件固定设置在所述连接平板上。
7.所述的一种换电柜电池电子锁装置，还包括至少个导向杆，所述导向杆固定设置在电池仓仓壁上，并垂直并穿过所述连接平板。
8.所述电池阻挡件为板状结构，其设置在换电柜电池仓的侧壁、顶板或底板上。
9.此外，本实用新型还提供了一种换电柜，包括所述的一种换电柜电池电子锁装置。
10.所述换电柜上设置有多个电池仓，每个电池仓均设置有一个开口处，每个电池仓上均设置有所述的一种换电柜电池电子锁装置。
11.所述电池仓的侧壁、顶板或底板上设置有狭缝，所述阻挡件驱动机构用于驱动所述电池阻挡件沿垂直于狭缝所在平面方向的运动，使其进入或离开电池仓，进而阻挡或离开电池移动路径。
12.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型提供了一种换电柜电池电子锁装置及换电柜，在电池仓仓壁上设置电池阻挡件，使得电池在插入之后可以即刻
上锁，并且锁止装置和控制器连接通信，通过控制器控制锁止装置的连接与断开，在用户插入电池之后通过电池阻挡件对电池自动上锁，进行充电；在用户想取出电池的时候，通过在换电柜 app上输入用户信息，即可解锁电池阻挡件，取出电池。这样便无需对电池的结构做出调整，不需要做出相适配的锁孔，电池的外形兼容性高；而且让非法入侵的不法分子无法在打开柜门之后轻易取出电池，提高了电池柜的安全性。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例一提供的一种换电柜电池电子锁装置的结构示意图；
14.图2为本实用新型实施例一电池阻挡件的驱动原理示意图；
15.图3为图2的右视图；
16.图4为本实用新型实施例一提供的一种换电柜电池电子锁装置的电路结构原理图；
17.图5为本实用新型实施例二提供的一种换电柜的结构示意图。
18.图中，1为电池仓，2为电池移动路径，3为电池，4为电池阻挡件，5为阻挡件驱动机构，6为电池容纳空间，7为电池出入口，8为顶板，9为底板，10为侧板，11为狭缝，12 为减速电机，13为二连杆机构，14为输出轴，15为控制器，16为程检测开关，17为连接平板，18为导向杆。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.实施例一
21.如图1～4所示，本实用新型实施例提供了一种换电柜电池电子锁装置，包括电池阻挡件 4，阻挡件驱动机构5和控制器15，如图1所示，所述电池阻挡件4设置在电池移动路径上，用于阻挡电池的移动，如图2～3所示，所述阻挡件驱动机构5用于驱动所述电池阻挡件4运动，使其阻挡或离开电池移动路径；所述控制器15的输出端与所述阻挡件驱动机构5 的控制端连接。控制器15被配置为控制阻挡件驱动机构5驱动电池阻挡件4对电池移动路径2进行阻挡或解除阻挡。
22.在本实施例中，电池仓1的顶板、底板以及两侧板均位于电池移动路径的侧边。当电池阻挡件4在阻挡件驱动机构5的驱动下从侧面伸入电池移动路径时，电池的移动会受到阻挡，从而实现对电池移动路径的阻挡。当阻挡件驱动机构5将电池阻挡件4从电池移动路径中移出之后，即可解除对电池移动路径的阻挡。因此将电池阻挡件4设置在电池仓的电池出入口的附近，可通过电池阻挡件4对电池移动路径进行阻挡，以防止电池仓中的电池向外移动，从而实现换电柜电池锁的功能。
23.在本实施例中，阻挡件驱动机构5固定安装在电池仓底板9的外表面临近电池出入口7 的位置。底板9上开设有条形的狭缝11，狭缝11的开设位置与电池阻挡件4的安装位置相适配，狭缝11的长度和宽度分别大于电池阻挡件4的尺寸及厚度。
24.具体地，本实用新型中，阻挡件驱动机构5还可设置在电池仓1的顶板8、以及两侧板10上，此时，只需在电池仓对应的仓壁上设置狭缝，并将电池阻挡件4和阻挡件驱动机构5 设置在仓壁的对应位置处即可。
25.具体地，如图2～3所示，本实施例中，所述阻挡件驱动机构5包括减速电机12以及二连杆机构13，所述减速电机12的输出轴与所述二连杆机构的一端固定连接，所述二连杆机构的另一端与连接平板17铰接，所述减速电机12的控制端与所述控制器15的输出端连接，所述电池阻挡件与所述连接平板17固定连接。进一步地，所述阻挡件驱动机构5还包括至少两根导向杆18，所述导向杆18固定设置在电池仓1的仓板上，并垂直并穿过所述连接平板17。则以图3为例，当减速电机的输出轴14沿顺时针转动时，带动二连杆机构13 动作，二连杆机构13带动连接平板17沿导向杆18的方向向上运动，则电池阻挡件4也向上运动至电池仓的出口处，对电池进行阻挡。导向杆的数量，还可以为4根。对称设置在连接平板17上。
26.本实施例中，电池阻挡件4可以为半圆形，其底部与驱动机构5的输出端固定连接，也可以为其它形状，例如方形，椭圆形。
27.具体地，所述阻挡件驱动机构5还可以其它本领域公知的直线驱动机构，例如：减速电机与齿轮组的组合，减速电机与行星齿轮组的组合或者为直线电机。控制器15通过对控制阻挡件驱动机构5的控制，实现对电池阻挡件4的直线驱动。
28.具体地，如图4所示，本实施例中，当减速电机的开环控制精度较低时，换电柜电池电子锁装置还包括行程检测开关16和控制器，所述行程检测开关16的输出端与所述控制器15 的输入端连接，用于检测所述电池阻挡件4的移动行程。控制器15被配置为通过行程检测开关16检测电池阻挡件4的所在位置，并与行程检测开关16相配合，以控制所述电池阻挡件4的行程范围。本实施例中，行程检测开关16为微动开关。此外，所述控制器的输出端与所述阻挡件驱动机构5，用于控制所述阻挡件驱动机构5的运动，进而控制所述电池阻挡件4的移动。具体地，如图3所示，所述行程检测开关16设置在电子仓外侧，并位于电池阻挡件4解锁到位时的一侧。进一步地，本实施例中，行程检测开关16为微动开关。
29.具体地，如图5所示，本实施例中，需要电池阻挡件4对电池移动路径2进行阻挡时，阻挡件驱动机构5驱动电池阻挡件4旋转进入电池仓1的内部，以阻挡电池移动路径(如图 5中电池阻挡件4b所处的状态)。解除阻挡时，阻挡件驱动机构5驱动电池阻挡件4旋转，使其从电池仓1中移出，进入图2中电池阻挡件4a所处的状态。
30.实施例二
31.本实用新型实施例二提供了一种换电柜，包括实施例一所述的一种换电柜电池电子锁装置。具体地，如图5所示，所述换电柜上设置有多个电池仓1，每个电池仓1的内部设置有充电座。电池仓1的内部设置有用于容纳电池的容置空间，容置空间呈立方体。每个电池仓均设置有一个开口处，电池仓1的开口处设置有柜门，柜门上设置有电子锁。开口处作为电池出入口。电池移动路径自电池仓内部的容置空间向电池出入口延伸，电池移动路径的轴线与电池移动方向相互并行。电池出入电池仓的过程中，电池沿着电池移动路径移动。在电池阻挡件4不阻挡的情况下，电池移动路径的任意横截面的形状均满足电池的通过需求。电池移动路径并不仅限于电池仓的内部空间，电池移动路径还自电池仓的电池出入口向外延伸一定的距离，该距离根据电池的长度进行确定。电池移动路径的侧边指的是位于电池移动路径的边界外侧、且与电池移动路径的轴线并行的区域。每个电池仓上邻近开口处均
设置有实施例一所述的一种换电柜电池电子锁装置。
32.在一个实施例中，电池阻挡件4设置在电池移动路径2的侧边且临近电池出入口7的位置，阻挡件驱动机构5设置在电池仓1的外侧，电池仓1的侧壁临近电池出入口7的位置开设有供电池阻挡件4伸入电池移动路径2的狭缝11。阻挡电池移动路径2的过程中，阻挡件驱动机构5驱动电池阻挡件4通过狭缝11从侧面伸入电池移动路径2。解除阻挡的过程中，阻挡件驱动机构5驱动电池阻挡件4从电池移动路径2中移出。
33.在本实施例中，狭缝11是开设在电池仓1的底面。通过将电池阻挡件4设置在临近电池出入口7的位置，使得要取出电池3的人可以看到电池3被电池阻挡件4所阻挡，因此取电池的人在电池阻挡件4取消对电池移动路径2的阻挡之前，通常不会用力拉取电池3，从而避免电池3以及换电柜充电底座受到破坏。采用可见的电池阻挡件4还可使得盗窃者主动放弃盗窃电池的想法。此外，采用电池阻挡件4实现电池锁的功能，不需要在电池3上设置适配的锁孔，使得换电柜电池锁结构可用于各种形状的电池，具有较好的泛用性。
34.综上所述，本实用新型提供了一种换电柜电池电子锁装置及换电柜，通过在电池出入口的位置设置电池阻挡件，使得要取出电池的人可以看到电池被电池阻挡件所阻挡，因此取电池的人在电池阻挡件取消对电池移动路径的阻挡之前，通常不会用力拉取电池，从而避免电池以及换电柜充电底座受到破坏。此外，采用电池阻挡件实现电池锁的功能，不需要在电池上设置适配的锁孔，使得换电柜电池锁结构可用于各种形状的电池，具有较好的泛用性和兼容性。此外，在用户更换电池的过程中，通过换电柜app输入用户信息和开门指令打开柜门锁，同时控制器控制换电柜电池电子锁的阻挡件驱动机构来控制电池阻挡件解除阻挡。用户取出满电的电池，并将缺电的电池装入电池仓中进行充电。电池更换完成后，控制换电柜电池电子锁的电池阻挡件阻挡电池移动路径，同时锁上电池仓的柜门。若柜门未关或者由于机械控制故障存导致的伪关闭的状态下，换电柜电池电子锁结构的电池阻挡件，可以避免电池被盗，从而保证了电池和充电柜免受破坏或偷盗。
35.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。