专利名称：多动力电池并联充电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以实现多个动力电池并联充电的装置。
技术背景
目前，公知的换电式电动车辆的动力电池，大都是将许多单体电池按照一定规则 串并联后组成一个大的动力电池并安装于一个电池包内，如中国专利公告CN101559758公 开的那样。当动力电池中储存的电能耗尽时，可以到电池更换站更换一个充满电的动力电 池，从而避免插电式电动车辆需长时间充电所造成的诸多不便。但是，为了保证电动车辆具 有足够的动力和续驶能力，就必须配备体积和重量相当大的动力电池，需要借助复杂昂贵 的专用机电装备实施更换作业。
同时，将众多的动力电池集成在一个动力电池中，由于不同单体电池的性能之间 存在不一致性，在使用时容易产生起因于个别单体电池过充电或者过放电的动力电池组故 障。最糟糕的是，在电动车辆行驶途中出现动力电池组严重故障或者电能耗尽时，车辆使用 者将陷于难以摆脱的困境。
一个容易的代替方案是用若干个重量和体积小得多的动力电池取代上述的大动 力电池，将这样的小动力电池制作成适宜人力操作的结构和重量，更换动力电池时就不必 借助上述专用机电装备；当某一单体电池出现故障时，造成的损失至多涉及容纳它的小动 力电池；如果电动车辆行驶途中出现电能耗尽的情况，只要将所需数量的动力电池运送至 所述电动车辆处人工更换即可。
进一步地，可以考虑建设集中充电工厂专业从事动力电池的充电和日常保养，使 用专用的动力电池运送车辆将充满电的动力电池分送至各个电池更换站，电池更换站只需 具有一定的停车位和动力电池存放空间就可实施动力电池更换服务。
如此一来，如何实现动力电池在充电工厂和电池更换站内储放、短距离搬运、向运 输车辆装载以及动力电池与充电机之间电连接的快捷便利就成为需要解决的问题。
对单电池来讲，理想的充电方式是单个动力电池单独充电，但是将每个动力电池 都单独充电，需要众多的动力电池座，各动力电池座分散设置，占用了大量空间，而且，要先 将各个动力电池安装在动力电池座上，然后还要将各个动力电池座一一插设在与电源相连 的插座上，这是一项繁重的工作，费时费力，可操作性不强。发明内容
本发明的目的在于提供一种多动力电池并联充电装置，以解决现有技术中单个动 力电池单独充电时需要各个安装了动力电池的动力电池座一一插设在与电源相连的插座 上费时费力的问题，实现动力电池与充电机之间快捷便利的电连接。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种多动力电池并联充电装置，该多 动力电池并联充电装置包括竖向支撑架，竖向支撑架上固设有一个以上的横梁，横梁上排 设有一个以上的动力电池座，动力电池座包括一个支撑底座，支撑底座的板面上设置有用于与动力电池侧面上的固定结构互补卡接的卡装结构。
所述支撑底座的前端设置有用于与动力电池的电极接通的电插座，多动力电池并 联充电装置上设有一个集电基座，所述集电基座上设置有与各动力电池座的电插座相对应 的充电电插座，各充电电插座与各动力电池座的电插座之间电连有电缆。
所述卡装结构为沿支撑底座的前后方向延伸的型条。
所述的型条为燕尾形型条。
所述支撑底座的后端设置有用于与动力电池的后端挡止配合的止退装置。
所述止退装置包括板块状止退块，止退块的一端转动设置在支撑底座上，支撑底 座设置止退块的位置设置有供止退块完全嵌入的嵌设槽，支撑底座的下表面与嵌设槽的槽 底之间设置有弹性件，止退块通过一个侧面用于动力电池的后端挡止配合。
所述支撑底座的前部设置有用于与动力电池的前端挡止配合的前移限位结构。
所述前移限位结构为设置在支撑底座上的朝向支撑底座后端的限位台阶面。
所述的竖向支撑架的下部设置有万向行走轮。
所述的多动力电池并联充电装置为方形。
本发明的多动力电池并联充电装置包括竖向支撑架，竖向支撑架上固设有一个以 上的横梁，横梁上排设有一个以上的动力电池座，使用时将各个动力电池卡装在动力电池 座上，并通过将这个充电装置推到适配的集成充电插座上为充电装置上的各个电池充电， 这里所说的适配的集成充电插座为一个集成了多个插座的板状设备，其上的各个插座分别 与充电装置上的各个电池对应插接，这样，可以将一次将充电装置上的动力电池均插设在 插座上，实现各动力电池的同时并联充电，同时，将各个动力电池插座集成在一起减少了动 力电池座所占的空间，各个动力电池并联充电，各动力电池之间互不干涉，充电效率高，而 且，不会因某些动力电池的电阻大而浪费能量。
本发明的多动力电池并联充电装置上设有一个集电基座，所述集电基座上设置有 与各动力电池座的电插座相对应的充电电插座，各充电电插座与各动力电池座的电插座之 间电连有电缆，将众多的动力电池座集成在一起，并将各个动力电池座与一个集电基座上 充电插座电连，在充电时可以将该集电基座与适配的集成充电插头电连，通过一次插接既 可以将各个动力电池座与电源电连，实现各个动力电池的并联充电。
本发明的动力电池座通过与动力电池侧面上设置的燕尾槽相配合的燕尾形型条 将动力电池卡装在动力电池座上，燕尾槽与燕尾形型条之间的配合的定位精确，可以保证 卡装在动力电池座上的动力电池的正负极能准确的与动力电池座上的电插座电连。
本发明的支撑底座的后端设置有用于与动力电池的后端挡止配合的止退装置，止 推装置可以防止卡装在动力电池座上动力电池相对于动力电池座后移，致使电池的正负极 与动力电池座上的电插座脱离，防止动力电池没能充电的情况出现。
本发明的支撑底座的前部设置有用于与动力电池的前端挡止配合的前移限位结 构，前移限位结构可以防止动力电池相对于动力电池座过度前移损坏动力电池座上电插 座。
本发明的竖向支撑架的下部设置有万向行走轮，万向行走轮使得本发明的搬运方 便省力。
本发明的电池充电装置为方形，在长途运输时，可以将众多的多动力电池并联充电装置整齐的排放在工程车上，装运方便。
图1是本发明实施例1的结构示意图；图2是本发明实施例1装上动力电池后的一个视角的立体图； 图3是本发明实施例1装上动力电池后的另一个视角的立体图； 图4是图1中动力电池座的结构示意图；图5是本发明实施例1与适配的集成充电插座插合前的结构示意图； 图6是本发明实施例2装上动力电池后的一个视角结构示意图； 图7是本发明实施例2装上动力电池后的另一个视角结构示意图； 图8是图6中动力电池座的一种结构形式的示意图； 图9是图6中动力电池座的另一种结构形式的示意图； 图10是图6的动力电池座装上动力电池后的主视图； 图11是图10的右视图；图12是图8或9的动力电池座装夹动力电池时的示意图； 图13是图6中动力电池座的第三种结构形式的一种状态图； 图14是图6中动力电池座的第三种结构形式的另一种状态图； 图15是本发明实施例2与适配的集成充插头插接充电时的结构示意图； 图16是装配在本发明上的动力电池的一个视角的立体图； 图17是装配在本发明上的动力电池的另一个视角的立体图； 图18是装配在本发明上的动力电池的另一种结构形式的示意图； 图19是动力电池充换电系统的原理图； 图20使本发明装满动力电后通过工程车运输的示意图； 图21是使用动力电池的电动车辆行走电机驱动系统的示意图； 图22是动力电池座在电动车辆上的分布情况，以及动力电池在动力电池座上的装夹 情况的示意图。
具体实施方式
—种多动力电池并联充电装置的实施例1，在图1中，该多动力电池并联充电装置 5包括至少由四个竖向支撑架和四条底边构成的框架50，所述框架50上设置有多层排列的 成对横梁51，各层所述横梁51上排列有相同个数的动力电池座52，所述框架50底面的四 角设有四个的万向轮53，万向轮53与框架50之间设置有可以将万向轮锁紧的锁紧装置(锁 紧装置未画出)；框架50的上端面设置有吊耳54，吊耳M可以为两个，也可以为4个。在 本实施例中的框架也可以由竖向支撑架与横梁连接组成，不设置底边。
在图2、图3中，多动力电池并联充电装置5的动力电池座52上卡装有动力电池 1。
在图4中，动力电池座52包括一个支撑底座21，支撑底座21上有一个长度短于支 撑底座的燕尾形型条观，该燕尾形型条观的后端两侧和顶面均有倒角，支撑底座21的前端 具有防止动力电池1过度前移的挡止块四，支撑底座21的后端有一个止退装置25。
所述止推装置25由一个板块状止退块253，止退块253下面有一个板状弹性件 252，并且止退块253通过一个转轴251安装在支撑底座21上；止退块253可以绕转轴251 摆动，在无外力的自由状态下该止退块253由于板状弹性件的作用而弹起，当止退块253受 到下压的外力时，其本体缩入支撑底座21上的嵌设槽内，其上平面不高于支撑底座21的上 平面。这里的板状弹性件为现有技术中的板簧。
在图5中，当多动力电池并联充电装置5装满动力电池1后，会被运输到充电工厂 中，在充电工厂中的充电设备800上具有集成充电插座801，集成充电插座801上排列有数 量、结构以及位置与多动力电池并联充电装置5上的动力电池座52中的动力电池1上的电 插座相匹配的充电插座802，集成充电插座801设置在充电设备800上，充电设备800的多 路并联充电输出分别与各个充电插座802电连。充电时将多动力电池并联充电装置5对准 充电设备800上的集成充电插座801后推向充电设备800即可使全部动力电池1与充电插 座802准确、可靠插合。
一种多动力电池并联充电装置的实施例2，在图6、图7中，本实施例与实施例1的 区别在于本实施例的动力电池座2与实施例1的动力电池座的结构形式不同，同时，本实 施例中多动力电池并联充电装置5上还设置有集电基座55。
在图8中，动力电池座2与实施例1中图4所示的动力电池座的区别在于动力电 池座2的支撑底座21的前端具有电插座22，支撑底座21的前端具有防止动力电池1过度 前移的挡止块23，电插座22通过固定板固定在挡止块23的前部。本实施例中的动力电池 座2的其他结构与实施例1中的图4所示的动力电池座的结构相同。集电基座55上设置 有与各动力电池座的电插座22相对应的充电电插座550，各充电电插座550与各动力电池 座的电插座22之间电连有电缆。
本实施例中的动力电池座还可以采用图9的形式，在图9中，设置在支撑底座21 上燕尾形型条观为平行设置的两条，两条燕尾形型条观分别位于支撑底座的两侧。当然， 实施例1中的动力电池座上的型条也可以设置成这种形式的。
图10、图11是动力电池座装夹上动力电池后的结构示意图，图12表示的是向动 力电池座2上装夹动力电池的方法，当向动力电池装座2装夹动力电池1时，可先将动力电 池1的前端朝向动力电池座2的前端，并居中放在动力电池座2的支撑底座21的后段，此 时止退装置25的止推块被压下；然后将动力电池1上的燕尾槽与动力电池座2上的燕尾形 型条观对准，并借助燕尾形型条观上的倒角向前推动，直至如图10所示的那样动力 电池1的前端与动力电池座2前段的挡止块23接触时，动力电池座2上的电插座22刚好 完全插入动力电池1上的电插座12，同时动力电池座2后段的止退装置25的止推块弹起将 动力电池1完全固定。拆卸动力电池1时，只需先将动力电池座2后段的止退装置25的止 推块压下，随后将动力电池1拉出即可。
图13和图14所示的是实施例2中动力电池座的第三种结构形式，这种结构形式 的动力电池座的止进装置M和止退装置沈，与图8和图9所示的动力电池座2的止进装置 和止退装置有所不同。图13和图14中的止进装置M为突出于燕尾形型条观上平面的两 个圆柱销，止退装置沈包括一个长的圆轴沈3，圆轴沈3上固定安装一个横断面为阶梯形状 的止退件沈1，该止退件261在圆轴附近部分的厚度为其余部分的2倍左右，另有圆柱压缩 弹簧套在圆轴263上；在支撑底座21的后段开有一个横向居中的长方形通孔210，该长方形通孔210的两端面上均开有与所述圆轴263滑动配合的圆通孔，圆轴263安装于所述两 个圆通孔内，在支撑底座21的后段另有一个从支撑底座21的后端面连通至所述长方形通 孔210的长方形槽211。
向所述动力电池座2上装入或者拆下动力电池1之前，将止退装置沈的止退件 261平放如图14所示的状态就可以推拉动力电池1，装入动力电池后将止退件261竖起如 图13的状态就可固定动力电池1。
本领域的熟练技术人员易于理解，所述动力电池座2上的止进装置和止退装置除 了上述两实施例所述外，还可以有其他方案。
在图15中，当多动力电池并联充电装置5装满动力电池1后，会被运输到充电工 厂中，充电工厂中具有与多动力电池并联充电装置5适配的充电设备800，充电设备800具 有至少一个集成充电插头881，集成充电插头881上排列有数量、结构以及位置与集电基座 55的充电电插座550相匹配的充电插座882，每个充电插座882通过电缆与充电设备800相 连接，充电时将集成充电插头881上的各个充电插座882与多动力电池并联充电装置5上 的集电基座阳的各个充电电插座550对准插入即可。
图16和图17所示的为用于装配在动力电池座上的动力电池，该动力电池1具有 一个用铝合金或者其他金属或者工程塑料制成的、例如长400mm宽360mm厚180mm的大致 长方体外壳10，在外壳10的前端面100上有一个具有正负直流电极插孔的电插座12，在外 壳10的后端面101上有一个拉手13，在外壳10的底面110上有一个从外壳的后端面101 向前端面100延伸的等腰梯形断面的燕尾槽18，当然本领域的熟练技术人员易于理解燕尾 槽18的断面可以是其他几何形状；所述电插座12也可以是电插头后者是其他构造的接触 端子。为了方便人力搬运，参照GB12330—90的规定动力电池1的重量至多为Mkg，其输 出电压为安全电压，例如MV。
在图18中，作为一个改进方案，所述动力电池1的外壳10的顶面111和底面110 以及两个侧面112上可以设置多个条状突起15，以便提高动力电池的散热能力，该条状突 起15的方向可以为动力电池的长度方向也可以是动力电池的宽度方向。当然，所述条状突 起15也可以在动力电池1的外壳10的顶面111、底面110以及两个侧面112中的一个或者两个或者三个面上设置。
图19所示为动力电池充换电系统的一个较佳实施例，动力电池充换电系统包括 一个充电工厂80、适当分布于一个较广地域的多个动力电池更换站点81，以及在充电工厂 和各个动力电池更换站点以及不同的电动车辆间流通，通常情况下除非将动力电池1装入 应用动力电池1的电动车辆，动力电池1均被收纳于多动力电池并联充电装置中不必取出。ο
充电工厂最好建设在城镇郊外邻近高压输电线路的交通便利之处，一处充电工厂 能够向尽可能多的动力电池更换站点提供支持为佳，例如可以在一座小型城市郊外建一座 充电工厂，而将城市中以及城市周边的城际道路旁的每一处加油站设置为动力电池更换站 点，如此一来电动车辆普及所必需的充电基础设施的建设就可以简化为充电工厂的建设。
图20所示的是动力电池被保持在多动力电池并联充电装置中并通过工程车7进 行运输的结构示意图，一个多动力电池并联充电装置就可以放置多个动力电池，而一辆工 程车7又可以装载多个多动力电池并联充电装置，使得动力电池的运输与搬运十分便利。
图21示出了电动车辆的行走电机驱动系统的一个较佳实施例，至少包括分布安 装在电动车辆4各处的动力电池座2，数量至多与动力电池座2的数量相同的动力电池1， 将各个动力电池装配在动力电池座2中，从而将各个动力电池1串并联连接在一起(图21 仅显示了串联连接的情况)的串并联连接器61，连接各个动力电池座2与串并联连接器的 连接电缆60，驱动控制器62和至少一个走行驱动电机63。
在所述串并联连接器61中，至少每两个所述动力电池座2连同其上装夹的所述动 力电池1通过接线或者开关电路连接成一个动力电池组6，每至少两个所述动力电池组6经 由所述驱动控制器62同时或者分时为所述走行驱动电机63中的一个或者一组或者全部供 H1^ ο
作为一个改进方案，在所述电动车辆走行电机驱动系统中，所述驱动电机63可以 为两组每组至少包括一个驱动电机63，分为驱动电动车辆前轮的电机组、驱动电动车辆后 轮的电机组；电动车辆行驶中可以仅有驱动前轮的电机组工作，或者仅有驱动后轮的电机 组工作，或者所有电机组都工作，对应的电动车辆驱动方式分别为前轮驱动，后轮驱动或者 四轮驱动。
图22动力电池在电动车辆上的分布状态图，多个动力电池座2分别安装在电动车 辆4的前排座椅40下面、前排座椅靠背41后面、后排座椅43下面引擎舱44以及行李舱45 等处，将动力电池1装配在动力电池座2上就可快捷、准确地将动力电池1装入电动车辆4， 从而在电动车辆4上分布配置动力电池1。
需要指出的是本实施例的动力电池，动力电池座以及走行电机驱动系统除了用于 电动车辆外，还可以用于小型船舶，野外作业机械，专用车辆等其他机械系统。
权利要求
1.一种多动力电池并联充电装置，其特征在于该多动力电池并联充电装置包括竖向 支撑架，竖向支撑架上固设有一个以上的横梁，横梁上排设有一个以上的动力电池座，动力 电池座包括一个支撑底座，支撑底座的板面上设置有用于与动力电池侧面上的固定结构互 补卡接的卡装结构。
2.根据权利要求1所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述支撑底座的前 端设置有用于与动力电池的电极接通的电插座，多动力电池并联充电装置上设有一个集电 基座，所述集电基座上设置有与各动力电池座的电插座相对应的充电电插座，各充电电插 座与各动力电池座的电插座之间电连有电缆。
3.根据权利要求1所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述卡装结构为沿 支撑底座的前后方向延伸的型条。
4.根据权利要求3所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述的型条为燕尾 形型条。
5.根据权利要求2所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述支撑底座的后 端设置有用于与动力电池的后端挡止配合的止退装置。
6.根据权利要求4所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述止退装置包括 板块状止退块，止退块的一端转动设置在支撑底座上，支撑底座设置止退块的位置设置有 供止退块完全嵌入的嵌设槽，支撑底座的下表面与嵌设槽的槽底之间设置有弹性件，止退 块通过一个侧面用于动力电池的后端挡止配合。
7.根据权利要求1所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述支撑底座的前 部设置有用于与动力电池的前端挡止配合的前移限位结构。
8.根据权利要求6所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述前移限位结构 为设置在支撑底座上的朝向支撑底座后端的限位台阶面。
9.根据权利要求1所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述的竖向支撑架 的下部设置有万向行走轮。
10.根据权利要求1所述的多动力电池并联充电装置，其特征在于所述的多动力电池 并联充电装置为方形。
全文摘要
本发明涉及一种多动力电池并联充电装置，该多动力电池并联充电装置包括竖向支撑架，竖向支撑架上固设有一个以上的横梁，横梁上排设有一个以上的动力电池座，动力电池座包括一个支撑底座，支撑底座的板面上设置有用于与动力电池侧面上的固定结构互补卡接的卡装结构。本发明上设置有多个动力电池座，使用时将各个动力电池卡装在动力电池座上，并通过将这个充电装置推到适配的集成充电插座上为充电装置上的各个电池充电，这样，可以一次将充电装置上的动力电池均插设在插座上，实现各动力电池的同时并联充电，各个动力电池并联充电，互不干涉，充电效率高，而且，不会因某些动力电池的电阻大而浪费能量。
文档编号H02J7/00GK102044898SQ201010607290
公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年9月10日
发明者庄晨, 庄森, 禹茜 申请人:庄晨, 庄森, 禹茜