电池包定位装置、充电仓、充电架和换电站的制作方法

文档序号:28166216发布日期:2021-12-24 22:31阅读:205来源:国知局

1.本发明涉及车辆充电领域,特别涉及一种电池包定位装置、充电仓、充电架和换电站。


背景技术:

2.目前,在充电站中,电池包被安放到充电仓的电池托架上时,是通过安装在电池托架的框架上的定位件实现电池托架与电池包之间的导向与定位功能的。
3.倘若电池包被换电设备从竖向方向放置到电池托架上时,由于与电池托架之间存在对位偏差,这一偏差通常是可通过定位件的导向斜面进行纠正的。在定位件对电池包进行纠偏时,纠偏产生的反作用力会作用在定位件与电池托架之间的连接处。在电池相对电池托架不断被取放的长期过程中,电池包作用于定位件上的作用力容易导致螺丝松动,导致定位件从框架上脱落,存在可靠性问题及安全隐患。


技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的定位件容易在长期使用过程中从电池托架的框架上脱落,存在可靠性问题及安全隐患的缺陷,提供一种电池包定位装置、充电仓、充电架和换电站。
5.一种电池包定位装置,其包括:
6.定位件,所述定位件呈叉状结构,所述定位件包括安装部和自所述安装部的顶部两侧分别向上凸伸的卡部,所述安装部用于将所述卡部连接在电池托架上,两个所述卡部之间形成用于卡接电池包定位部的卡槽;
7.限位件,所述限位件用于将所述安装部限位于所述电池托架上。
8.该电池包定位装置,通过设置限位件将定位件限位在电池托架上,以提高定位件相对电池托架安装的稳固性,避免定位件在长期使用过程中,由于电池包对定位件施加的持续作用力而导致定位件容易从电池托架上脱落的问题发生。
9.较佳地,所述电池包定位装置还包括第一连接件,所述第一连接件沿第一方向将所述安装部连接在所述电池托架上,所述限位件位于所述安装部相对所述电池托架的外侧;
10.当所述定位件沿与第一方向相反的第二方向运动时,所述限位件用于限位所述定位件,以避免定位件相对电池托架脱落。
11.较佳地,所述第一连接件沿第二方向凸出于所述安装部的表面;
12.当所述定位件沿第二方向运动时,所述限位件还用于向上抵接所述第一连接件。
13.采用上述结构设置,使得定位件在其卡槽受电池包重力而沿着第二方向做向下的翻转运动时,可通过限位件对凸出于安装部表面的第一连接件进行抵接,以利用限位件对相对电池托架松脱的定位件进行有效支撑。
14.较佳地,所述电池包定位装置还包括第二连接件,所述第二连接件沿第一方向将
所述安装部连接在所述电池托架上,所述限位件位于所述第一连接件和所述第二连接件之间。
15.采用上述结构设置,通过将限位件设置在第一连接件和第二连接件之间,以利用第一连接件和第二连接件实现对限位件定位的目的。
16.较佳地,所述第一连接件和所述第二连接件均沿第二方向凸出于所述安装部的表面,限位件卡设于所述第一连接件和所述第二连接件之间。
17.采用上述结构设置,通过将限位件卡设在第一连接件和第二连接件之间,可提高限位件与定位件、第一连接件和第二连接件的接触面积,以提高限位效果。同时,将限位件设置在第一连接件和第二连接件之间,以利用第一连接件和第二连接件实现对限位件定位的目的。
18.较佳地,两个所述卡部的顶端具有沿远离所述电池托架的方向向外翻折的第一导滑面。
19.采用上述结构设置,使第一导滑面能够起到导滑作用,以在转运装置在放置电池包至电池托架时,即便转运装置的伸出机构的伸出量存在偏差,电池包也会因放置在第一导滑面上而继续会向下滑移,使得电池包上的定位部插入至卡槽内,实现对电池包精确定位放置在电池托架,保证了电池包充电的稳定性。
20.较佳地,所述第一导滑面为斜面或者弧面。
21.采用上述结构设置,通过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托架上,结构简单,加工制作方便
22.较佳地,两个所述卡部中至少一个的相对面的顶端均具有第二导滑面。
23.采用上述结构设置,第二导滑面具有导滑作用,转运装置在放置电池包时,利用第二导滑面做导向对位后,能够保证电池包上的定位部正常顺利地插入至卡槽内,方便调整矫正。
24.较佳地,所述第二导滑面为斜面或者弧面。
25.采用上述结构设置,通过斜面或者弧面可以引导电池包顺畅地放置进或者移出卡槽,且结构简单,加工制作方便。
26.较佳地,所述限位件包括限位部和连接部,所述限位部通过所述连接部连接至所述电池托架,所述限位部位于所述安装部相对所述电池托架的外侧,以通过设置连接部,使得位于安装部外侧的限位部能够与电池托架连接固定。
27.较佳地,所述卡部相对所述安装部朝所述限位部的方向凸出;
28.所述限位部与所述安装部之间的间距被设置为:当所述定位件向下移动时,所述限位部的上表面能够与所述卡部相接触。
29.采用上述结构设置,在整个定位件与电池托架脱离而向下掉落时,限位部的上表面能够与卡部进行接触,将定位件临时地卡在电池托架和限位部之间,实现紧急临时固定的目的,以避免更严重的事态发生。
30.较佳地,所述连接部的数量为两个,两个所述连接部分别位于所述定位件的两侧,所述限位部的水平延伸的两端分别连接两个所述连接部,以提高连接部对限位部的连接牢固程度。
31.较佳地,所述连接部为l形板,所述l形板的一侧连接于所述电池托架,所述l形板
的另一侧形成有供所述限位部连接的接口,以提供一种容易制造的结构,实现相对简单地将限位部连接至电池托架的目的。
32.较佳地,两个所述连接部用于连接所述电池托架的一侧为一个整体,以提升电池托架在与连接部相连的一侧的整体厚度,进而提高电池托架在该位置处的结构强度,以提高定位件与电池托架的稳固性。
33.较佳地,所述限位部的两端具有朝所述连接部的方向弯折的折边,所述限位部通过所述折边可拆卸连接于所述连接部,以便于限位部相对连接部进行拆装。
34.一种充电仓,其包括:
35.电池托架,所述电池托架的框架侧表面安装有至少一个如上所述的电池包定位装置。
36.该充电仓通过在电池托架上设置限位件将定位件限位在电池托架上,以提高定位件相对电池托架安装的稳固性,避免定位件在长期使用过程中,由于电池包对定位件施加的持续作用力而导致定位件容易从电池托架上脱落的问题发生,可有效提升了充电仓的使用耐久和可靠性。
37.较佳地,所述卡槽的底面不高于所述电池托架的上表面。
38.采用上述结构设置,使得电池包定位于定位件时,电池包的重量能够通过电池托架的上表面进行承载,以避免电池包的重量通过卡槽的底面压在定位件上,有效降低定位件松动的发生概率。
39.一种充电架,其包括:
40.如上所述的充电仓,所述充电仓具有电连接机构;
41.充电机,所述充电机电连接于所述电连接机构。
42.该充电架通过在电池托架上设置限位件将定位件限位在电池托架上,以提高定位件相对电池托架安装的稳固性,避免定位件在长期使用过程中,由于电池包对定位件施加的持续作用力而导致定位件容易从电池托架上脱落的问题发生,可有效提升了充电架的使用耐久和可靠性。
43.一种换电站,其包括:如上所述的充电架。
44.通过在换电站中设置具有电池包定位装置的充电架,以实现对电池包精确定位放置在充电架的目的,确保电池包与充电架上的电连接装置的准确对位,保证换电站的电池包的充电稳定性。
45.本发明的积极进步效果在于:
46.该电池包定位装置、充电仓、充电架和换电站中,电池包定位装置通过设置限位件将定位件限位在电池托架上,以提高定位件相对电池托架安装的稳固性,避免定位件在长期使用过程中,由于电池包对定位件施加的持续作用力而导致定位件容易从电池托架上脱落的问题发生,有效提升了充电仓和充电架的使用耐久和可靠性。
附图说明
47.图1为本发明一实施例的充电架的结构示意图。
48.图2为本发明一实施例的电池托架的结构示意图。
49.图3为本发明一实施例的定位件的立体结构示意图。
50.图4为图2中a部分的局部放大图。
51.图5为本发明一实施例的限位部对定位件的限位状态示意图(一)。
52.图6为本发明一实施例的限位部对定位件的限位状态示意图(二)。
53.图7为本发明一实施例的限位部对定位件的限位状态示意图(三)。
54.图8为本发明一实施例的连接部与电池托架的连接关系示意图。
55.附图标记说明:
56.充电仓10
57.定位件1
58.安装部11
59.卡部12,第一导滑面121,第二导滑面122
60.卡槽13
61.第一连接件14
62.第二连接件15
63.限位件2
64.限位部21
65.连接部22,连接接口22a
66.电池托架3
67.前承载框架31
68.后承载框架32
69.无框架空间33
70.加强梁34
71.导向件4
72.第三导滑面41
73.框架体20
74.电池包30
75.定位部301
具体实施方式
76.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。
77.如图1和图2所示,本发明提供一种充电架,其包括框架体20和若干个充电仓10,这些充电仓10设置在框架体20内,并沿着高度方向依次排列设置,每个充电仓10都用于容纳一个电池包30,在充电仓10内具有电连接机构,用于与电池包30的对应接口进行对接,以实现对电池包30进行充电的目的。
78.每一个充电仓10内还包括电池托架3以及电池包定位装置,电池包定位装置安装在电池托架3的侧表面上。转运装置将电池包30放置在电池托架3上,电池包30上沿电池包30宽度方向延伸的两侧中的任一侧具有电连接机构,电池包30将通过电连接机构与供电电源相连接来实现对电池包30的充电。
79.本实施例中,如图3和图4所示,电池包定位装置包括定位件1以及限位件2。定位件
1用于定位电池包30,其包括呈叉状结构的卡件本体,卡件本体包括安装部11和自安装部11的顶部两侧向上凸伸的卡部12,安装部11用于将卡件本体连接在电池托架3上,两个卡部12的顶端具有沿远离电池托架3的方向向外翻折的第一导滑面121,两个卡部12之间形成用于卡接电池包30定位部301的卡槽13。
80.定位件1通过卡槽13卡接于电池包30的定位部301,从而有效限制电池包30沿其长度方向上移动,从而实现对电池包30在长度方向上的导向对位功能。同时,通过卡部12沿远离电池托架3的方向向外翻折的第一导滑面121,第一导滑面121起到导滑作用。转运装置在放置电池包30至电池托架3时,转运装置的伸出机构将沿电池包30的宽度方向移动并将电池包30伸入至电池托架3的上方,之后转运装置的伸出机构将向下移动并带动电池包30向下移动,转运装置的伸出机构的伸出量即便有偏差,电池包30也会因放置在第一导滑面121上而继续会向下滑移,使得电池包30上的定位部301插入至卡槽13内。通过定位件1实现了对电池包30的长度方向以及宽度方向上的导向对位功能,从而实现对电池包30精确定位放置在电池托架3,确保电池包30与充电架上的电连接装置的准确对位,从而保证充电的稳定性。其中,本实施例中,电池包30上的定位部301可以为定位块。
81.第一导滑面121为斜面或者弧面。通过斜面或者弧面可以引导电池包30顺畅地放置进或者移出电池托架3上,结构简单,加工制作方便。其中,安装部11上可以具有多个安装孔111,定位件1通过多个安装孔111连接在电池托架3上。
82.两个卡部12中至少一个的相对面的顶端均具有第二导滑面122。第二导滑面122具有导滑作用,转运装置在放置电池包30时,利用第二导滑面122做导向对位后,能够保证电池包30上的定位部301正常顺利地插入至卡槽13内,能够调整矫正。其中,第二导滑面122也可以为斜面或者弧面。通过斜面或者弧面可以引导电池包30顺畅地放置进或者移出卡槽,且结构简单,加工制作方便。
83.在本实施例中,定位件1分别连接于电池托架3上沿电池托架3长度方向延伸的两侧。从图4中可以看出,卡槽13的底面13a不高于电池托架3的上表面3a设置,使得电池包30放置在电池托架3上时,电池包30在其定位部301将插入至卡槽13内时,电池托架3通过其上表面3a与定位部301接触,以承载电池包30的重量,避免电池包30的重量通过卡槽13的底面13a压在定位件1上,导致定位件1容易松动的问题,以确保充电架上每个电池包30的准确放置以及稳定充电。
84.如图4所示,限位件2安装在定位件1的安装部11相对电池托架3的外侧位置,限位件2用于将安装部11限位在电池托架3上,以提高定位件1相对电池托架3安装的稳固性,避免定位件1在长期使用过程中,由于电池包30对定位件1施加的持续作用力而导致定位件1容易从电池托架3上脱落的问题发生。
85.具体的,本实施例中的限位件2包括限位部21和连接部22。其中,限位部21通过连接部22连接至电池托架3,限位部21位于安装部11相对于电池托架3的外侧位置。连接部22为位于定位件1的两侧,限位部21的水平延伸的两端分别连接于位于定位件1两侧的连接部22,以提高连接部22对限位部21的连接牢固程度。
86.如图3和图4所示,本实施例中设置在安装部11上的安装孔有四个,位于上侧的两个安装孔用于设置第一连接件14,位于下侧的两个安装孔用于设置第二连接件15。
87.第一连接件14和第二连接件15均为螺栓,并沿着第一方向b(即水平朝内的方向)
将安装部11拧紧固定在电池托架3上,限位件2位于第一连接件14和第二连接件15之间,以利用第一连接件14和第二连接件15实现对限位件2定位的目的。在此基础上,第一连接件14和第二连接件15具有相对安装部11表面凸出的端部,限位件2卡设在第一连接件14和第二连接件15的端部之间,以提高限位件2与定位件1、第一连接件14和第二连接件15的接触面积,进而提高限位件2对定位件1的限位效果。
88.其中,由于在本实施例中,第一连接件14和第二连接件15均为螺栓,第一连接件14和第二连接件15的端部为螺栓的旋紧端,因此,当限位件2卡设在螺栓的旋紧端上时,还能够通过限位件2与旋紧端的平面接触抵靠,实现对第一连接件14和第二连接件15的螺栓防松的目的,以进一步降低定位件1松脱的可能性。
89.如图5所示,当定位件1因电池包30持续取放产生的冲击作用力等因素而相对电池托架3发生松动时,定位件1会朝着与第一方向b相反的第二方向c运动,这时,由于限位部21位于安装部11相对电池托架3的外侧位置,因此能够有效限制定位件1的位移,以避免定位件1相对电池托架3脱落。限位部21通过连接部22连接于电池托架3,以将定位件1限定在电池托架3与限位部21之间的区域内。此时,即使第一连接件14、第二连接件15与电池托架3的连接产生松动,在第一连接件14和第二连接件15的支撑下,定位件1依旧无法从电池托架3与限位部21之间的区域向下掉落。
90.在第一连接件14和第二连接件15进一步松动的情况下,定位件1与电池托架3的间距进一步增大,此时,在定位件1的卡槽13受电池包30重力后,定位件1容易沿着第二方向c作向下的翻转移动。此时,如图6所示,相对安装部11表面凸出的第一连接件14的端部会抵靠在限位件2的上表面21a上,以通过限位件2向上抵接第一连接件14,进一步实现在定位件1松脱时对其进行支撑的作用。
91.另外,在本实施例中,卡部12是从安装部11的顶部朝限位部21的方向(即外侧方向)凸出的。在这一结构设置下,如图7所示,在包含第一连接件14和第二连接件15在内的所有紧固件都失效的情况下,整个定位件1会与电池托架3完全脱离,并向下掉落,此时,限位部21的上表面21a能够与卡部12进行接触并对其进行支撑,以将定位件1临时地卡在电池托架3和限位部21之间,实现紧急临时固定的目的,避免更严重的事态发生。
92.其中,为了使得限位部21与电池托架3之间的空间能够将定位件1的卡部12卡住,限位部21距电池托架3的间距不能过远。而限位部21相对电池托架3的最小间距即为安装部11的厚度,在此间距设置下,限位部21在定位件1正常使用时也与定位件1的表面保持接触。
93.如图8所示,位于定位件1一侧的限位部21呈l形板状,l形板的一侧连接在电池托架3上,而另一侧形成有供连接部22连接的连接接口22a,以通过相对简单的结构实现将限位部21连接至电池托架3的目的。这种通过钣金折弯方式形成的零件,相对容易制造和加工,以提供一种容易制造的结构,实现相对简单地将限位部21连接至电池托架3的目的。
94.本实施例中,连接部22用于供限位部21连接的连接接口22a为螺纹接口。如图4所示,在限位部21的两端位置也对应具有朝着连接部22方向弯折的折边,通过使用螺钉在穿过限位部21的折边上的通孔后再拧紧在连接部22的螺纹接口上,以实现将限位部21以可拆卸的方式固定在电池托架3上的目的。
95.如图8所示,本实施例中,位于定位件1两侧的连接部22的板状结构之间为一体成型的状态,使得两个连接部22通过同一表面固定在电池托架3,以提升电池托架3的框架结
构在该侧的厚度,进而可提高电池托架3在该位置的结构强度。其中,在连接部22上还应开设有若干连接孔(图上未示出),这些连接孔与定位件1上的安装孔111一一对应,用于供第一连接件14或第二连接件15穿过连接部22并固定在电池托架3上。
96.具体的,本实施例中的连接部22通过焊接的方式固定在电池托架3的侧表面上,以保证对电池托架3在该位置出的结构强度提升效果。
97.如图2所示,电池包定位装置还包括多个导向件4,这些导向件4的底端分别连接于电池托架3上沿电池托架3长度方向延伸的两侧,导向件4的顶部露出于电池托架3的上表面3a,且导向件4的顶部具有沿远离电池托架3的方向向外翻折的第三导滑面41。第三导滑面41具有导滑对位作用。转运装置的伸出机构将沿电池包30的宽度方向移动并将电池包30伸入至电池托架3的上方,之后转运装置的伸出机构将向下移动并带动电池包30向下移动,转运装置的伸出机构的伸出量即便有偏差,电池包30也会因放置在第三导滑面41上而继续会向下滑移,使得电池包30的两侧将会插入至若干个导向件4之间,实现电池包30宽度方向的对位调整性,以精确定位放置在电池托架3上。通过导向件4的导向对位功能,使单个电池托架3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,进一步增加电池包30放置进入的对位精准性和成功率,保证了电池包30充电的稳定性。
98.其中,第三导滑面41也可以为斜面或者弧面。通过斜面或者弧面可以引导电池包30顺畅地放置进或者移出电池托架3上,同时,结构简单,加工制作方便。
99.本实施例中,如图2所示,电池托架3包括前承载框架31和后承载框架32,前承载框架31和后承载框架32分别用于共同承载电池包30长度方向上的两端,前承载框架31和后承载框架32之间形成无框架空间33。无框架空间33用于在转运装置取放电池包30至承载机构时供转运装置的伸出机构进出,因此可以缩短竖直方向上电池托架3之间的距离,从而减少整个充电架的占用空间,又或者增加充电架上布置的充电仓的数量。
100.转运装置的伸出机构在放置或者取出电池包30时,通过无框架空间33能够用于供转运装置的伸出机构插入至电池包30的下方,且无框架空间33能够提供转运装置的伸出机构上下升降移动的空间,通过无框架空间33能够用于供转运装置的伸出机构上下升降以及沿电池包30的宽度方向水平移动,从而方便电池包30的取放。同时,结构简单,加工制作方便,且成本低。
101.其中,在本实施例中,在图2中示出的无框架空间33为大致的矩形。当然,在其他实施方式中,可以根据需要设置为不同的形状。
102.具体的,两个定位件1连接在前承载框架31的两侧,两个导向件4分别连接在后承载框架32的两侧。通过分别设在前承载框架31两侧的两个定位件1和后承载框架32两侧的两个导向件4,能够共同对电池包30起到导向对位作用,以有效避免了电池包30沿其长度方向以及宽度方向上产生偏移错位现象,大大提高了电池包30放置时与前承载框架31及后承载框架32之间对位的精准度。
103.该电池托架3还包括加强梁34,加强梁34的两端分别连接于前承载框架31和后承载框架32,且加强梁34位于前承载框架31和后承载框架32的远离转运装置的伸出机构的进入侧。通过加强梁34的两端分别连接于前承载框架31和后承载框架32,有效加强了电池托架3的整体结构强度,大大提高了充电架的稳定性。
104.本实施例还公开了一种换电站,该换电站包括如上所述的充电架。实现对电池包
精确定位放置在充电架上,以确保电池包与充电架上的电连接装置的准确对位,从而保证充电的稳定性。
105.本实施例还公开了一种储能站,该储能站包括如上所述的充电架。实现对电池包精确定位放置在充电架,以确保电池包与充电架上的电连接装置的准确对位,从而保证充电的稳定性。
106.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。
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