CN109818232A - 电池插拔机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池插拔机构，电池插拔机构适于设置在电池存放装置的与电池插入端相对的一端，电池插拔机构包括：电连接器安装架和位置调节组件。电连接器设置在电连接器安装架上，电连接器安装架上还设置有可以与动力电池上的驱动模块配合的传动模块。电连接器安装架与位置调节组件相连，并在位置调节组件的带动下沿第一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ移动，其中第一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ垂直。由此，通过位置调节组件对电连接器安装架相对动力电池的位置进行调节，以将动力电池的充电口与电连接器的位置对应，从而可以对动力电池进行充电，电池插拔机构可以快速地将充电口与电连接器对正，从而可以实现自动对动力电池充电，无需人为干涉。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车换电技术领域，尤其是涉及一种电池插拔机构。
背景技术
目前，汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素，为了治理汽车尾气，电动汽车已经被普及。而目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。通过换电站对电动汽车的动力电池进行快换。
相关技术中，换电站没有设置充电仓以对动力电池进行充电，从而导致换电站的动力电池数量有限，部分设置有充电仓的换电站需要人为将动力电池与电连接器相连，从而浪费大量的时间，而通过控制机械使得动力电池与电连接器配合的装置可靠性差，无法精确地将动力电池与电连接器配合。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种配合快速且稳定性好的电池插拔机构。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述电池插拔机构适于设置在电池存放装置的与电池插入端相对的一端，所述电池插拔机构包括：电连接器安装架，电连接器设置在所述电连接器安装架上，所述电连接器安装架上还设置有适于与动力电池上的驱动模块配合的传动模块；位置调节组件，所述电连接器安装架与所述位置调节组件相连，并在所述位置调节组件的带动下沿第一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ移动，其中所述第一方向Ⅰ和所述第二方向Ⅱ垂直。
根据本发明实施例的电池插拔机构，通过将电连接器连接在电连接器安装架上，并通过位置调节组件对电连接器安装架相对动力电池的位置进行调节，以将动力电池的充电口与电连接器的位置对应，从而可以对动力电池进行充电，电池插拔机构可以快速地将充电口与电连接器对正，从而可以实现自动对动力电池充电，无需人为干涉。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述位置调节组件包括：水平调节机构、竖直调节机构和浮动调节机构，所述水平调节机构可带动所述电连接器安装架沿所述第一方向Ⅰ移动，所述竖直调节机构可带动所述电连接器安装架沿所述第二方向Ⅱ移动，所述浮动调节机构用于对所述动力电池和所述电连接器之间的插接进行浮动调节。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述水平调节机构包括：第一导向部，所述第一导向部沿所述第一方向Ⅰ延伸；第一导向轴承，所述第一导向轴承固定在所述电连接器安装架上，且所述第一导向轴承套设在所述第一导向部上并可沿所述第一方向Ⅰ移动。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述竖直调节机构包括：第二导向部，所述第二导向部固定在所述电连接器安装架上，并设置在所述第一导向部的轴向两端，所述第二导向部沿所述第二方向Ⅱ延伸；第二导向轴承，所述第二导向轴承套设在所述第一导向部的轴向两端，所述第二导向轴承配合在所述第二导向部内并可沿所述第二方向Ⅱ移动。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述第一导向部构造为导杆，所述第二导向部构造为导向滑槽。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述传动模块包括：第一导轮、第二导轮和第三导轮，所述第一导轮竖直设置，所述第二导轮和所述第三导轮分别设置在所述第一导轮的两侧，并相对所述第一导轮倾斜设置。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述驱动模块构造为凸出所述动力电池上表面的凸块结构，所述第一导轮适于抵压在所述凸块结构的顶壁上，所述第二导轮和所述第三导轮分别抵压所述凸块结构的两个侧壁。
根据本发明实施例的电池插拔机构，电池插拔机构还包括：插拔机构支撑梁，所述插拔机构支撑梁支撑在所述电连接器安装架的底部，并适于与所述电池存放装置固定；前挡板和后挡板，所述前挡板和所述后挡板分别设置在所述电连接器安装架的前侧和后侧并围绕所述电连接器安装架设置，所述前挡板和所述后挡板与所述插拔机构支撑梁固定。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述前挡板和所述后挡板之间设置有浮动调节机构。
根据本发明实施例的电池插拔机构，所述浮动调节机构包括：导向连接杆，所述导向连接杆连接在所述前挡板和所述后挡板之间；导向滑管，所述导向滑管套设在所述导向连接杆上；弹性元件，所述弹性元件套设在所述导向连接杆上并夹设在所述后挡板和所述导向滑管之间。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的电池存放装置以及电池插拔机构的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的电池插拔机构的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的电池插拔机构与动力电池配合示意图；
图4是根据本发明实施例的电池插拔机构与动力电池的凸块结构配合示意图；
图5是根据本发明实施例的电池插拔机构的爆炸图；
图6是根据本发明实施例的电连接器安装架和位置调节组件的结构示意图。
附图标记：
电池存放装置302、电池插入端305、电池插拔机构307、电连接器安装架312、位置调节组件313、电连接器321、动力电池219、凸块结构2191、顶壁21911、侧壁21912、第一导向部322、第一导向轴承323、第二导向部324、第二导向轴承325、第一导轮326、第二导轮327、第三导轮328、插拔机构支撑梁329、前挡板330、后挡板331、浮动调节机构332、导向连接杆3321、导向滑管3322、弹性元件3323。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的电池插拔机构307。
根据本发明实施例的电池插拔机构307，电池插拔机构307适于设置在电池存放装置302的与电池插入端305相对的一端，电池插拔机构307包括：电连接器安装架312和位置调节组件313。
其中，电连接器321设置在电连接器安装架312上，电连接器安装架312上还设置有可以与动力电池219上的驱动模块配合的传动模块。电连接器安装架312与位置调节组件313相连，并在位置调节组件313的带动下沿第一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ移动，其中第一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ垂直。
进一步地，当动力电池219放置到电池存放装置302上时，可以通过电连接器321对动力电池219充电，在电池插拔机构307中，可以对电连接器321相对动力电池219的位置调节，以便于将动力电池219与电连接器321配合。
需要说明的是，当动力电池219放置到电池存放装置302上时，动力电池219的充电口不一定与电连接器321正对，从而需要对动力电池219相对电连接器321的位置调节。电连接器321与电连接器安装架312相连，位置调节组件313可以调节电连接器安装架312的位置以使得电连接器321与充电口对应。位置调节组件313可以对电连接器安装架312在相互垂直的第一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ进行调节，从而可以将充电口与电连接器321对应。
可以理解的是，由于第一方向Ⅰ和第二方向Ⅱ垂直设置，从而位置调节组件313对电连接器安装架312的位置调节更加灵活，便于将电连接器321与充电口对应配合。
根据本发明实施例的电池插拔机构307，通过将电连接器321连接在电连接器安装架312上，并通过位置调节组件313对电连接器安装架312相对动力电池219的位置进行调节，以将动力电池219的充电口与电连接器321的位置对应，从而可以对动力电池219进行充电，电池插拔机构307可以快速地将充电口与电连接器321对正，从而可以实现自动对动力电池219充电，无需人为干涉。
在本发明的一些实施例中，位置调节组件313包括：水平调节机构、竖直调节机构和浮动调节机构332，水平调节机构可带动电连接器安装架312沿第一方向Ⅰ移动，竖直调节机构可带动电连接器安装架312沿第二方向Ⅱ移动，浮动调节机构332用于对电池和电连接器321之间的插接进行浮动调节。
进一步地，水平调节机构可以对电连接器安装架312在水平方向的位置进行调节，竖直调节机构可以对电连接器安装架312在竖直方向的位置进行调节，从而可以将动力电池219的充电口与电连接器321对正，以便于件动力电池219与电连接器321对应配合。
具体地，浮动调节机构332可以在充电口与电连接器321插接配合时浮动，浮动调节的方式便于将电连接器321与充电口配合。
可以理解的是，在位置调节组件313对电连接器安装架312位置的调节过程中，电连接器安装架312相对动力电池219的位置进行调节，在调解过程中动力电池219的位置是以电连接器安装架312的位置为参照物，如：水平调节机构对电连接器安装架312在方向进行调节指的是电连接器安装架312相对动力电池219的位置在水平方向上发生变化。由此，可以更好地理解本申请中位置调节组件313相对电连接器安装架312的调节过程。
在本发明的一些实施例中，水平调节机构包括：第一导向部322和第一导向轴承323，第一导向部322沿第一方向Ⅰ延伸，第一导向轴承323固定在电连接器安装架312上，而且第一导向轴承323套设在第一导向部322上并可沿第一方向Ⅰ移动。
参照图2，具体地，当水平调节机构对电连接器安装架312的水平位置调节时，水平调节机构可以带动电连接器安装架312在第一方向Ⅰ移动。其中第一导向部322和第一导向轴承323配合，第一导向部322对第一导向轴承323的运动方向具有良好的导向作用。当第一导向轴承323相对第一导向部322移动时，第一导向轴承323可以带动电连接器安装架312与其同步运动，从而可以对电连接器安装架312在第一方向Ⅰ的位置进行调节。
在本发明的一些实施例中，竖直调节机构包括：第二导向部324和第二导向轴承325，第二导向部324固定在电连接器安装架312上，并设置在第一导向部322的轴向两端，第二导向部324沿第二方向Ⅱ延伸，第二导向轴承325套设在第一导向部322的轴向两端，第二导向轴承325配合在第二导向部324内并可沿第二方向Ⅱ移动。
参照图2，具体地，当竖直调节机构对电连接器安装架312的竖直位置调节时，竖直调节机构可以带动电连接器安装架312在第二方向Ⅱ移动。其中第二导向部324和第二导向轴承325配合，第二导向部324对第二导向轴承325的运动方向具有良好的导向作用。当第二导向轴承325相对第二导向部324移动时，第二导向轴承325可以带动电连接器安装架312与其同步运动，从而可以对电连接器安装架312在第二方向Ⅱ的位置进行调节。
在本发明一些可选的实施例中，第一导向部322构造为导杆，第二导向部324构造为导向滑槽。第一导向轴承323可以套设在第一导向部322，第二导向轴承325设置在导向滑槽的内侧，这样的结构使得水平调节机构和竖直调节机构的调节过程更加平稳，从而可以保证水平调节机构和竖直调节机构工作时的稳定性。
在本发明的一些实施例中，传动模块包括：第一导轮326、第二导轮327和第三导轮328，第一导轮326竖直设置，第二导轮327和第三导轮328分别设置在第一导轮326的两侧，并相对第一导轮326倾斜设置。
具体地，当第一导轮326与动力电池219止抵配合时，第一导轮326可以在动力电池219的作用下向上移动，从而可以对电连接器安装架312在竖直方向进行调节。第二导轮327和第三导轮328止抵配合在动力电池219时，第二导轮327和第三导轮328可以在动力电池219的作用下带动电连接器安装架312在水平方向移动，从而对电连接器安装架312在水平方向进行调节。
进一步地，第二导轮327和第三导轮328相对第一导轮326倾斜设置布置，由此第二导轮327和第三导轮328对动力电池219具有良好的导向作用，可以将动力电池219朝向第一导轮326的位置(即第二导轮327和第三导轮328之间)导向，从而保证传动装置与动力电池219的配合效果。
在本发明的一些实施例中，驱动模块构造为凸出动力电池219上表面的凸块结构2191，第一导轮326可以抵压在凸块结构2191的顶壁21911上，第二导轮327和第三导轮328分别抵压凸块结构2191的两个侧壁21912。
进一步地，第一导轮326、第二导轮327和第三导轮328对驱动模块相对电连接器安装架312的位置变化具有良好的导向作用。当驱动模块分别与第一导轮326、第二导轮327和第三导轮328配合时，驱动模块可以驱动第一导轮326向上移动；驱动模块可以驱动第二导轮327朝向远离第三导轮328的一侧运动；驱动模块可以驱动第三导轮328朝向远离第二导轮327的一侧运动。从而可以通过驱动模块驱动第一导轮326、第二导轮327和第三导轮328移动，进而带动电连接器安装架312运动。
在本发明的一些实施例中，电池插拔机构307还包括：插拔机构支撑梁329、前挡板330和后挡板331。插拔机构支撑梁329支撑在电连接器安装架312的底部，插拔机构支撑梁329可以与电池存放装置302固定，前挡板330和后挡板331分别设置在电连接器安装架312的前侧和后侧并围绕电连接器安装架312设置，前挡板330和后挡板331与插拔机构支撑梁329固定。
可以理解的是，插拔机构支撑梁329可以对电连接器安装架312起到良好的支撑作用，从而可以提升电连接器321安装支架在电池存放装置302中的可靠性。前挡板330和后挡板331可以起到进一步加强电连接器321安装支架可靠性的作用，而且当动力电池219与电连接器安装架312配合时，动力电池219可以止抵在前挡板330上，从而便于动力电池219相对电连接器安装架312的位置调节。
在本发明的一些实施例中，前挡板330和后挡板331之间设置有浮动调节机构332。当动力电池219与电连接器321配合时，动力电池219可以止抵在前挡板330上，并且动力电池219可以推动前挡板330以便于动力电池219与电连接器321插接配合，浮动装置的设置可以提升动力电池219与电连接器321配合的可靠性。
在本发明进一步的实施例中，浮动调节机构332包括：导向连接杆3321、导向滑管3322和弹性元件3323。导向连接杆3321连接在前挡板330和后挡板331之间，导向滑管3322套设在导向连接杆3321上，弹性元件3323套设在导向连接杆3321上并夹设在后挡板331和导向滑管3322之间。
具体地，导向连接杆3321对导向滑管3322具有良好的导向作用，导向滑管3322可以相对导向连接杆3321滑动，而且导向连接杆3321连接在前挡板330和后挡板331之间可以对前挡板330和后挡板331起到一定的支撑作用，从而提高前挡板330和后挡板331的配合强度。
进一步地，弹性元件3323与导向滑管3322止抵配合，从而可以在动力电池219不再止抵前挡板330时，使得浮动调节机构332复位。
根据本发明实施例的电池插拔机构307，通过位置调节组件313调节电连接器安装架312相对动力电池219的位置，以将动力电池219的充电口与电连接器321对应，并通过设置浮动调节机构332与动力电池219止抵配合而保证动力电池219与电连接器321的连接效果，电连接器321与动力电池219的配合方式简单方便，从而可以实现快速地将动力电池219与电池插拔机构307配合并对动力电池219充电。
在本发明的一些实施例中，电池存放装置302还包括：支撑架308，支撑架308包括：多个立柱309和连接在多个立柱309之间的用于支撑电池存放架304的横梁310。
进一步地，支撑架308的横梁310和多个立柱309之间限定出用于布置电池存放架304的空间，而且支撑架308对电池存放架304具有良好的固定支撑作用，从而可以将用于对动力电池充电的电池存放架304固定。
可以理解的是，当电池存放架304相对支撑架308固定时，电池存放架304的位置不易发生变化，而且在动力电池与电池存放架304配合时，便于动力电池的放入，从而可以提升电池存放装置302的可靠性，同时便于动力电池与电池存放装置302配合。
在本发明的一些实施例中，靠近电池转运装置400移动通道一侧的两根立柱309之间连接有加强梁311。加强梁311可以起到提升支撑架308结构强度的作用，从而可以提升电池存放装置302的可靠性。
进一步地，加强梁311连接在横梁310和立柱309之间，而且加强梁311倾斜设置，从而在支撑架308处形成由横梁310、立柱309以及加强梁311构成的三角形结构，三角型结构的稳定性好，不易变形，进而便于将动力电池与电池存放架304配合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电池插拔机构(307)，其特征在于，所述电池插拔机构(307)适于设置在电池存放装置(302)的与电池插入端(305)相对的一端，所述电池插拔机构(307)包括：
电连接器安装架(312)，电连接器(321)设置在所述电连接器安装架(312)上，所述电连接器安装架(312)上还设置有适于与动力电池(219)上的驱动模块配合的传动模块；
位置调节组件(313)，所述电连接器安装架(312)与所述位置调节组件(313)相连，并在所述位置调节组件(313)的带动下沿第一方向(Ⅰ)和第二方向(Ⅱ)移动，其中所述第一方向(Ⅰ)和所述第二方向(Ⅱ)垂直。
2.根据权利要求1所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，所述位置调节组件(313)包括：水平调节机构、竖直调节机构和浮动调节机构，所述水平调节机构可带动所述电连接器安装架(312)沿所述第一方向(Ⅰ)移动，所述竖直调节机构可带动所述电连接器安装架(312)沿所述第二方向(Ⅱ)移动，所述浮动调节机构用于对所述动力电池(219)和所述电连接器(321)之间的插接进行浮动调节。
3.根据权利要求2所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，所述水平调节机构包括：
第一导向部(322)，所述第一导向部(322)沿所述第一方向(Ⅰ)延伸；
第一导向轴承(323)，所述第一导向轴承(323)固定在所述电连接器安装架(312)上，且所述第一导向轴承(323)套设在所述第一导向部(322)上并可沿所述第一方向(Ⅰ)移动。
4.根据权利要求3所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，所述竖直调节机构包括：
第二导向部(324)，所述第二导向部(324)固定在所述电连接器安装架(312)上，并设置在所述第一导向部(322)的轴向两端，所述第二导向部(324)沿所述第二方向(Ⅱ)延伸；
第二导向轴承(325)，所述第二导向轴承(325)套设在所述第一导向部(322)的轴向两端，所述第二导向轴承(325)配合在所述第二导向部(324)内并可沿所述第二方向(Ⅱ)移动。
5.根据权利要求4所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，所述第一导向部(322)构造为导杆，所述第二导向部(324)构造为导向滑槽。
6.根据权利要求1所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，所述传动模块包括：第一导轮(326)、第二导轮(327)和第三导轮(328)，所述第一导轮(326)竖直设置，所述第二导轮(327)和所述第三导轮(328)分别设置在所述第一导轮(326)的两侧，并相对所述第一导轮(326)倾斜设置。
7.根据权利要求6所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，所述驱动模块构造为凸出所述动力电池(219)上表面的凸块结构(2191)，所述第一导轮(326)适于抵压在所述凸块结构(2191)的顶壁(21911)上，所述第二导轮(327)和所述第三导轮(328)分别抵压所述凸块结构(2191)的两个侧壁(21912)。
8.根据权利要求7所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，还包括：
插拔机构支撑梁(329)，所述插拔机构支撑梁(329)支撑在所述电连接器安装架(312)的底部，并适于与所述电池存放装置(302)固定；
前挡板(330)和后挡板(331)，所述前挡板(330)和所述后挡板(331)分别设置在所述电连接器安装架(312)的前侧和后侧并围绕所述电连接器安装架(312)设置，所述前挡板(330)和所述后挡板(331)与所述插拔机构支撑梁(329)固定。
9.根据权利要求8所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，所述前挡板(330)和所述后挡板(331)之间设置有浮动调节机构(332)。
10.根据权利要求9所述的电池插拔机构(307)，其特征在于，所述浮动调节机构(332)包括：
导向连接杆(3321)，所述导向连接杆(3321)连接在所述前挡板(330)和所述后挡板(331)之间；
导向滑管(3322)，所述导向滑管(3322)套设在所述导向连接杆(3321)上；
弹性元件(3323)，所述弹性元件(3323)套设在所述导向连接杆(3321)上并夹设在所述后挡板(331)和所述导向滑管(3322)之间。
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