CN105428562A - 一种电池仓、电池组件及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池仓，所述电池仓包括用于存放电池的仓体、用于与所述电池形成物理和电气连接的接头套件和封板，所述仓体的几何体形状为方体，所述仓体内设置有多个圆柱形孔洞，所述孔洞的两端洞口设置于所述仓体的两个对应面，所述接头套件设置于所述孔洞内的一端，与所述孔洞形成密封结构；所述封板用于遮盖远离接头套件一端的多个孔洞的洞口。本发明实施例提供的电池仓可以根据用电设备的不同需求，进行不同形式的堆叠或摆放使用，对安装空间没有固定的要求；通过改变电池仓内电池的数量，来实现电压和电容的改变，适用范围广；若电池出现损坏的情况，只替换或维修其中损坏的电池，不影响其他电池的使用，从而节约成本。

Description

一种电池仓、电池组件及电动车

技术领域

本发明涉及电气化设备的电池仓领域。

背景技术

随着社会现代化进程，越来越多的设备向电气化方向发展，一些大型的移动用电需求逐步显现。如电动车或者移动应急供电设备等，目前解决移动用电需求的技术有以下的特点：大规模的电池串联并联组合成成块状的电池组，直接供给设备用电，并需配备电池管理系统，只能提供单一的容量和电压等级，而且对安装空间也有相对固定的要求，更换时间长，且不具备普遍推广适用性。因此，如何使电池更换简便，容量和电压等级可以随着设备不同用电需求而改变，使电池具有普遍适用性成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有电池组只能提供单一容量和电压等级的技术问题，本发明提供一种电池仓，使用电容量和电压等级可以随着设备的不同用电需求而改变。本发明的具体技术方案如下：

一种电池仓，包括封板、用于存放电池的仓体、用于与所述电池连接的接头套件，所述仓体的几何体形状为方体，所述仓体内设置有多个圆柱形孔洞，所述孔洞的两端洞口设置于所述仓体的两个对应面，所述接头套件设置于所述孔洞内，与所述孔洞形成密封结构；所述封板用于遮盖远离接头套件一端的多个孔洞的洞口。

进一步的，所述孔洞内设有滑动装置，所述滑动装置设置于所述孔洞的内壁。

进一步的，所述接头套件包括电气接头、推动装置和外圈接头，所述外圈接头的形状为圆柱形缸体，所述电气接头的形状为圆板，所述电气接头和所述推动装置设置于所述外圈接头内，所述推动装置一端与所述外圈接头连接，所述推动装置的另一端与所述电气接头相连接，所述电气接头与所述电池连接。

进一步的，所述推动装置为弹簧或电动推杆。

进一步的，所述电气接头上设置有环形导电极，所述电气接头通过所述环形导电极与所述电池上的环形导电极电气连接。

进一步的，所述接头套件还包括锁定机构，所述锁定机构设置于所述外圈接头上，所述锁定机构用于固定所述电池，并与所述电池形成物理连接。

进一步的，所述锁定机构为滚珠卡扣装置，所述滚珠卡扣装置用于与设置于所述电池上的卡槽相配合，所述滚珠卡扣装置中的滚珠卡入所述电池的卡槽，固定所述电池。

进一步的，所述锁定机构为有弯折角度的长条形金属骨架，多条所述金属骨架形成一圆台形空间，多条所述金属骨架将所述电池的一端固定于所述圆台形空间内。

一种电池组件，电池仓和电池，所述电池包括外套筒、设置在套筒内的电芯和与电芯连接的接头，所述电池接头设置于所述外套筒的一端，所述电池接头上设置有卡槽，所述卡槽用于与所述电池仓的所述锁定机构相配合使所述电池与所述接头套件形成物理连接，所述电池接头的顶部设置有环形导电极，所述环形导电极用于与所述电池仓的所述电气接头的环形导电极形成电气连接。

一种电动车，包括电池组件、驱动电动机、传动装置和行驶装置，所述电池组件为电动汽车的驱动电动机提供电能，所述驱动电动机通过所述传动装置驱动所述行驶装置工作。

相较于现有技术，本发明提供一种电池仓主要有益效果在于：本发明提供的电池仓，通过将标准化的电池置于所述电池仓内，电池仓可以根据用电设备的不同需求，进行不同形式的堆叠或摆放使用，对安装空间没有固定的要求，适用范围广；通过改变电池仓内电池的数量，或对电池的串联或并联来实现电压和电容的改变，适用范围广；若电池出现损坏的情况，只替换或维修其中损坏的电池，不影响其他电池的使用，从而节约成本。

附图说明

图1为本发明实施例1电池仓的立体图。

图2为本发明实施例1电池仓的俯视图。

图3为本发明实施例1接头套件的侧视剖面图。

图4为本发明实施例1接头套件的主视图。

图5为本发明实施例1电气接头的立体图。

图6为本发明实施例2接头套件的侧视剖面图。

图7为本发明实施例2滚珠支架的示意图。

图8为本发明实施例4电池组件的立体图。

图9为本发明实施例4电池的侧视剖面图。

图10为本发明实施例5电池的侧视剖面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

实施例1

参阅图1-图5。

本发明提供一种电池仓，所述电池仓包括仓体1、接头套件2和封板3，所述仓体1的几何体形状为方体，所述仓体1内设置有用于存放电池的多个圆柱形孔洞4，所述圆柱形孔洞4的直径相同，所述孔洞4的两端洞口设置于所述仓体1的两个对应面，所述接头套件2用于与所述电池形成物理和电气连接，所述接头套件2固定设置于所述孔洞4内的一端，与所述孔洞4形成密封结构；所述封板3设置于远离接头套件2的一端，用于遮盖多个孔洞4的洞口。打开封板3，所述电池从设置有封板3的一端进入，关闭封板3，所述电池被封闭于所述电池仓内，所述封板3具有防水的作用。

进一步的，所述接头套件2包括电气接头21、电动推杆27、外圈接头23、滚珠卡扣装置25、压力传感器29和控制器24，所述外圈接头23的形状为圆柱形缸体，所述电气接头21的形状为圆板，所述电气接头21和所述推动装置设置于所述外圈接头23内，所述推动装置的一端与所述外圈接头23连接，所述推动装置的另一端与所述电气接头21相连接。所述控制器24设置于所述外圈接头23内。

在设置有接头套件2的一端，所述仓体1上设置有多个接线柱5，所述接线柱5与所述孔洞4内所述接头套件2的位置相对应，所述接线柱5用于使与所述电气接头21连接的导线从所述仓体1接出。

所述滚珠卡扣装置25设置于所述外圈接头23开口端内壁，所述滚珠卡扣装置用于与设置于所述电池上的卡槽相配合，固定所述电池，使所述接头套件2与所述电池形成物理连接；

所述控制器24用于控制所述电动推杆27的伸缩；所述电池在外部推力作用下，所述电池设置有卡槽的一端进入到所述外圈接头23内部，当到达特定位置，所述滚珠卡扣装置25中的滚珠卡入所述电池的卡槽内，所述电池被所述锁定装置锁定，所述接头套件2与所述电池形成物理连接，所述电动推杆27与所述电气接头21相连接处设置有压力传感器29，所述压力传感器29检测到压力达到第一预置值时，所述控制器24控制所述电动推杆27推动所述电气接头21向所述电池的方向移动，所述电动推杆27推动所述电气接头21与所述电池形成电气连接，所述电气接头21上设置有环形导电极211，所述环形导电极211为两个不同半径，设置于同一垂直面的铜环，所述电气接头21通过所述环形导电极211与所述电池上相对应的环形导电极形成电气连接。当压力传感器29检测到的压力达到第二预置值时，所述控制器24控制所述电动推杆27停止向所述电气接头21方向推动，所述电气接头21通过所述环形导电极211与所述电池上相对应的环形导电极形成紧密的电气连接，所述第一预置值小于所述第二预置值。

所述孔洞4内壁涂有润滑涂料(图中未示)，所述润滑涂料用于减少所述电池进入所述孔洞4时产生的摩擦力，方便所述电池进出所述孔洞4。

实施例2

请参阅图6和图7，再次参阅图1和图2。

本发明提供一种电池仓，所述电池仓包括仓体1、接头套件2和封板3，所述仓体1的几何体形状为方体，所述仓体1内设置有用于存放电池的圆柱形孔洞4，所述孔洞4的两端洞口设置于所述仓体1的两个对应面，所述接头套件2用于与所述电池形成物理和电气连接，所述接头套件2固定设置于所述孔洞4内的一端，与所述孔洞4形成密封结构；所述封板3设置于远离接头套件2的一端，用于遮盖多个孔洞4的洞口。打开封板3，所述电池从设置有封板3的一端进入，关闭封板3，所述电池被封闭于所述电池仓内，所述封板3可以起到防水的作用。

所述孔洞4可以一排布置，也可以多排布置，每一排的孔洞4数量可以为2-10个。

进一步的，所述接头套件2包括电气接头21、弹簧26、外圈接头23、锁定装置、控制器24和电机22，所述外圈接头23的形状为圆柱形缸体，所述电气接头21的形状为圆板，所述电气接头21和所述弹簧26设置于所述外圈接头23内，所述弹簧26的一端与所述外圈接头23相连接，所述弹簧26的另一端与所述电气接头21相连接。

所述锁定装置为有弯折角度的多条长条形金属骨架28，所述金属骨架28设置于所述外圈接头23开口端，所述电池的一端设置有电池接头，所述电池接头为圆台形，所述圆台形电池接头的顶部设置有环形导电极，所述圆台形电池接头的顶部半径大于底部半径，所述电池接头的顶部的环形导电极与所述电气接头21形成电气连接，所述电池接头的底部设置有卡槽。

所述金属骨架28分为前臂281和后壁282，所述后壁282与所述外圈接头23相连接，所述前臂281和后壁282铰连接，所述电池接头的底部外壁设置有卡槽，所述前臂281的顶端连接有钢丝绳，所述钢丝绳(图中未示)用于牵拉所述前臂281，使所述前臂281与所述后壁282形成弯折角度，所述钢丝绳的另一端与电机22相连接，所述电机22设置于所述外圈接头23内，所述电气接头21与所述弹簧26连接处设置有压力传感器29，所述电池在外部推力作用下，所述电池进入所述多条金属骨架28形成的空间范围内，所述电池接头向所述电气接头21方向挤压，所述压力传感器29检测到压力达到第一预置值时，所述控制器24控制所述电机22转动，所述电机22带动所述钢丝绳向内牵拉所述前臂281，所述前臂281形成一圆台形空间，并将所述圆台形电池接头固定于内，多条所述金属骨架28插入所述电池接头上的卡槽，使所述接头套件2将所述电池接头固定，并与所述电池接头形成物理连接，同时，多条金属骨架28紧贴所述圆台形电池接头的侧壁，从而对所述电池接头有向所述电气接头21方向的压力，所述电气接头21挤压弹簧26，使弹簧26发生弹性形变，所述弹簧26对所述电气接头21有向电池接头方向的推力，从而使所述电气接头21和所述电池接头进行紧密的电气连接。

所述孔洞4内壁设有滚珠支架7，所述滚珠支架7设置于所述孔洞4内壁，所述滚珠支架7包括圆筒形支架和滚珠，所述圆筒形支架内设有多条用于放置所述滚珠的通道，所述通道相互平行，每条通道的垂直方向上设置有多个孔，所述滚珠固定在所述孔的位置，所述孔的直径小于所述滚珠的直径，所述孔的直径可以为所述滚珠的直径的四分之一。

所述滚珠支架7用于减小所述电池进入所述孔洞4时产生的摩擦力，方便所述电池6进出所述孔洞4；所述支架可以为塑料材料制作而成，所述滚珠支架7还用于在移动用电设备的运动过程中缓冲所述电池对所述仓体1的冲击力。

实施例3

请再次参阅图1和图2。

本发明提供一种电池仓，所述电池仓包括仓体1、接头套件2和封板3，所述仓体1的几何体形状方体，所述仓体1内设置有用于存放电池的多个圆柱形孔洞4，所述孔洞4的两端洞口设置于所述仓体1的两个对应面，所述接头套件2用于与所述电池形成物理和电气连接，所述接头套件2设置于所述孔洞4内的一端，与所述孔洞4形成密封结构；所述封板3设置于远离接头套件2的一端，用于遮盖多个孔洞4的洞口。打开封板3，所述电池从设置有封板3的一端进入，关闭封板3，所述电池被封闭于所述电池仓内，所述封板3可以起到防水的作用。

所述仓体1由轻质铝材料或合成材料制作而成。

在所述孔洞4内固定设置一个圆筒，所述圆筒远离所述洞口的一端封闭，所述接头套件2设置于所述圆筒内，使所述接头套件2可以在所述圆筒的空间内沿所述圆筒内壁移动，可以理解的是：所述用电设备为电动车，在所述电动车运动的过程会产生加速度，则所述接头套件2在所述圆筒的空间内做活塞运动，可通过所述接头套件2缓冲电池的冲击力并回收该部分机械动能，而且，可以根据用电设备的需要调整电池所处于电池仓中的空间位置，从而达到调整整体电池仓重心的效果。

实施例4

请参阅图8和图9，再次参阅图3和图4。

在实施例1-4的基础上，本发明提供一种电池组件；所述电池组件包括电池仓和电池6；

所述电池仓包括仓体1、接头套件2和封板3，所述仓体1的几何体形状为方体，所述仓体1内设置有用于存放电池的多个圆柱形孔洞4，所述圆柱形孔洞4的直径相同，所述孔洞4的两端洞口设置于所述仓体1的两个对应面，所述接头套件2用于与所述电池形成物理和电气连接，所述接头套件2固定设置于所述孔洞4内的一端，与所述孔洞4形成密封结构；所述封板3设置于远离接头套件2的一端，用于遮盖多个孔洞4的洞口。打开封板3，所述电池从设置有封板3的一端进入，关闭封板3，所述电池被封闭于所述电池仓内，所述封板3具有防水的作用。

进一步的，所述接头套件2包括电气接头21、电动推杆27、外圈接头23、锁定装置和控制器24，所述外圈接头23的形状为圆柱形缸体，所述电气接头21的形状为圆板，所述电气接头21和所述推动装置设置于所述外圈接头23内，所述推动装置的一端与所述外圈接头23连接，所述推动装置的另一端与所述电气接头21相连接。所述控制器24设置于所述外圈接头23内。

在设置有接头套件2的一端，所述仓体1上设置有多个接线柱5，所述接线柱5与所述孔洞4内所述接头套件2的位置相对应，所述接线柱5用于使与所述电气接头21连接的导线从所述仓体1接出。

所述电池6包括外套筒61、电芯62和电池接头63，所述电芯62设置在所述外套筒61内，所述电池接头63与所述电芯62相连接，所述电池接头63为圆柱形，所述电池接头63设置于所述外套筒61的一端。所述电池接头63上设置有卡槽632。

所述锁定装置为滚珠卡扣装置25，所述滚珠卡扣装置25设置于所述外圈接头23开口端内壁，所述滚珠卡扣装置25与设置于所述电池接头63上的卡槽632相配合，固定所述电池，使所述接头套件2与所述电池接头63形成物理连接；

所述推动装置为电动推杆27，所述控制器24用于控制所述电动推杆27的伸缩；所述电池6在外部推力作用下，所述电池接头63进入到所述外圈接头23内部，当到达特定位置，所述滚珠卡扣装置25中的滚珠卡入所述电池接头63的卡槽632内，所述电池6被锁定，所述接头套件2与所述电池6形成物理连接，所述电动推杆27与所述电气接头21相连接处设置有压力传感器29，所述压力传感器29检测到压力达到第一预置值时，所述控制器24控制所述电动推杆27推动所述电气接头21向所述电池接头63的方向移动，并与所述电池接头63压紧，电气接头21与所述电池接头63形成电气连接，所述电气接头21上设置有环形导电极211，所述环形导电极211为两个不同半径，设置于同一垂直面的铜环，所述电气接头21通过所述环形导电极211与所述电池接头63上相对应的环形导电极631形成电气连接。当压力传感器29检测到的压力达到第二预置值时，所述电动推杆27停止向所述电气接头21方向推动，所述电气接头21与所述电池接头63形成紧密的电气连接。所述第一预置值小于所述第二预置值。

实施例5

请参阅图10，再次参阅图6和图8。

在实施例1-4的基础上，本发明提供一种电池组件；所述电池组件包括电池仓和电池6；

所述电池仓包括仓体1、接头套件2和封板3，所述仓体1的几何体形状为方体，所述仓体1内设置有用于存放电池的多个圆柱形孔洞4，所述圆柱形孔洞4的直径相同，所述孔洞4的两端洞口设置于所述仓体1的两个对应面，所述接头套件2用于与所述电池形成物理和电气连接，所述接头套件2固定设置于所述孔洞4内的一端，与所述孔洞4形成密封结构；所述封板3设置于远离接头套件2的一端，用于遮盖多个孔洞4的洞口。打开封板3，所述电池从设置有封板3的一端进入，关闭封板3，所述电池被封闭于所述电池仓内，所述封板3具有防水的作用。

进一步的，所述接头套件2包括电气接头21、弹簧26、外圈接头23、锁定装置和控制器24，所述外圈接头23的形状为圆柱形缸体，所述电气接头21的形状为圆板，所述电气接头21和所述推动装置设置于所述外圈接头23内，所述推动装置的一端与所述外圈接头23连接，所述推动装置的另一端与所述电气接头21相连接。所述控制器24设置于所述外圈接头23内。

在设置有接头套件2的一端，所述仓体1上设置有多个接线柱5，所述接线柱5与所述孔洞4内所述接头套件2的位置相对应，所述接线柱5用于使与所述电气接头21连接的导线从所述仓体1接出。

所述电池6包括外套筒61、电芯62和电池接头63，所述电芯62设置在所述外套筒61内，所述电池接头63与所述电芯62相连接，所述电池接头63为圆台形，所述电池接头63设置于所述外套筒61的一端。所述圆台形电池接头的顶部设置有环形导电极631，所述圆台形电池接头的顶部半径大于底部半径，所述圆台形电池接头63底部设置有卡槽632。

所述锁定装置为有弯折角度的多条长条形金属骨架28，所述金属骨架28设置于所述外圈接头23开口端。

所述金属骨架28分为前臂281和后壁282，所述后壁282与所述外圈接头23相连接，所述前臂281和后壁282铰连接，所述电池接头63的底部外壁设置有卡槽632，所述前臂281的顶端连接有钢丝绳，所述钢丝绳(图中未示)用于牵拉所述前臂281，使所述前臂281与所述后壁282形成弯折角度，所述钢丝绳的另一端与电机22相连接，所述电机22设置于所述外圈接头23内，所述电气接头21与所述弹簧26连接处设置有压力传感器29，所述电池6在外部推力作用下，进入所述多条金属骨架28形成的空间范围内，所述电池接头63向所述电气接头21方向挤压，所述压力传感器29检测到压力达到第一预置值时，所述控制器24控制所述电机22转动，所述钢丝绳向内牵拉所述前臂281，所述前臂281形成一个圆台形空间，并将所述圆台形电池接头63固定于内，多条所述金属骨架28插入所述卡槽632，使所述多功能接头将所述电池接头63固定，并与所述电池接头63形成物理连接，同时，多条金属骨架28紧贴所述圆台形电池接头63的侧壁，从而对所述电池接头63有向所述电气接头21方向的压力，所述电气接头21挤压弹簧26，使弹簧26发生弹性形变，所述弹簧26对所述电气接头21有向电池接头63方向的推力，从而使所述电气接头21上的环形导电极211与所述电池63接头上的环形导电极631电气连接。所述压力传感器检测到压力达到第二预置值时，所述控制器24控制所述电机22停止转动，所述电气接头21与所述电池接头63形成紧密的电气连接。

实施例6

在实施例5和实施例6的基础上，本发明提供一种电动车，包括实施例5中或实施例6中的电池组件、驱动电动机、传动装置、行驶装置和电动机调速控制装置，所述电池组件为电动汽车的驱动电动机提供电能，所述电池组件为所述驱动电动机提供电能，所述驱动电动机将所述电池组件的电能转化为机械能，所述驱动电动机通过所述传动装置驱动所述行驶装置工作。所述电动机调速控制装置用于控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。行驶装置用于将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。所述行驶装置由车轮、轮胎和悬架等组成。

本发明实施例的有益效果，所述电池组件可以标准化生产，通过所述电池组件为所述电动车提供电能，根据不同电动车型号的需求，选择不同数量的电池组件的堆叠或摆放使用，适用范围广；若电池出现损坏的情况，只替换或维修其中损坏的电池，不影响其他电池的使用，从而节约成本。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种电池仓，其特征在于，包括封板、用于存放电池的仓体、用于与所述电池连接的接头套件，所述仓体的几何体形状为方体，所述仓体内设置有多个圆柱形孔洞，所述孔洞的两端洞口设置于所述仓体的两个对应面，所述接头套件设置于所述孔洞内，与所述孔洞形成密封结构；所述封板用于遮盖远离接头套件一端的多个孔洞的洞口。

2.根据权利要求1所述的电池仓，其特征在于，所述孔洞内设有滑动装置，所述滑动装置设置于所述孔洞的内壁。

3.根据权利要求1所述的电池仓，其特征在于，所述接头套件包括电气接头、推动装置和外圈接头，所述外圈接头的形状为圆柱形缸体，所述电气接头的形状为圆板，所述电气接头和所述推动装置设置于所述外圈接头内，所述推动装置的一端与所述外圈接头连接，所述推动装置的另一端与所述电气接头相连接，所述电气接头与所述电池连接。

4.根据权利要求3所述的电池仓，其特征在于，所述推动装置为弹簧或电动推杆。

5.根据权利要求3所述的电池仓，其特征在于，所述电气接头上设置有环形导电极，所述电气接头通过所述环形导电极与所述电池上的环形导电极电气连接。

6.根据权利要求3所述的电池仓，其特征在于，所述接头套件还包括锁定机构，所述锁定机构设置于所述外圈接头上，所述锁定机构用于固定所述电池，并与所述电池形成物理连接。

7.根据权利要求6所述的电池仓，其特征在于，所述锁定机构为滚珠卡扣装置，所述滚珠卡扣装置用于与设置于所述电池上的卡槽相配合，所述滚珠卡扣装置中的滚珠卡入所述电池的卡槽，固定所述电池。

8.根据权利要求6所述的电池仓，其特征在于，所述锁定机构为有弯折角度的长条形金属骨架，多条所述金属骨架形成一圆台形空间，多条所述金属骨架将所述电池的一端固定于所述圆台形空间内。

9.一种电池组件，其特征在于，包括电池和1-8任一权利要求所述的电池仓，所述电池包括外套筒、设置在所述外套筒内的电芯和与电芯连接的电池接头，所述电池接头设置于所述外套筒的一端，所述电池接头上设置有卡槽，所述卡槽用于与所述电池仓的所述锁定机构相配合使所述电池与所述接头套件形成物理连接，所述电池接头的顶部设置有环形导电极，所述环形导电极用于与所述电池仓的所述电气接头的环形导电极形成电气连接。

10.一种电动车，其特征在于，包括权利要求9所述的电池组件、驱动电动机、传动装置和行驶装置，所述电池组件为电动汽车的驱动电动机提供电能，所述驱动电动机通过所述传动装置驱动所述行驶装置工作。