CN113067065B - 一种电池模组快换结构及电池模组安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车技术领域，具体公开了一种电池模组快换结构及电池模组安装方法，电池模组快换结构用于将电池模组安装于车架，电池模组快换结构包括箱体、支架和定位机构，箱体用于安装电池模组；支架用于与车架连接；定位机构用于将箱体连接于支架上，箱体能够沿第一方向运动，以在解锁位置和锁紧位置之间切换，当箱体位于锁紧位置时，箱体通过定位机构安装于支架；当箱体位于解锁位置时，箱体能够脱离支架。本发明提供的电池模组快换结构通过箱体在第一方向移动以及定位机构，将箱体安装于支架或使箱体能够脱离支架，箱体不必通过螺钉连接于支架，从而快速地装卸箱体，进而快速地装卸与箱体连接的电池模组。

Description

一种电池模组快换结构及电池模组安装方法

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电池模组快换结构及电池模组安装方法。

背景技术

电动汽车以电代油，能够实现零排放与低噪声，是解决能源和环境问题的重要手段。对于换电类的电动汽车，需要定期或不定期地更换电池包，现有技术中，电池包一般通过螺栓连接于支架上，支架通过螺栓或焊接的方式连接于汽车底盘。但是，电池包的上述连接方式不便安装和拆卸，给电池包的更换带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池模组快换结构及电池模组安装方法，以解决电池模组安装和拆卸困难的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池模组快换结构，用于连接电池模组和车架，所述电池模组快换结构包括：

箱体，用于安装所述电池模组；

支架，用于与所述车架连接；

定位机构，用于将所述箱体连接于所述支架上，所述箱体能够沿第一方向运动，以在解锁位置和锁紧位置之间切换，当所述箱体位于所述锁紧位置时，所述箱体通过所述定位机构安装于所述支架；当所述箱体位于所述解锁位置时，所述箱体能够脱离所述支架。

作为优选，所述定位机构包括：

第一定位机构，用于限制所述箱体沿第二方向和竖直方向移动；

第二定位机构，用于限制所述箱体沿所述第一方向移动，所述第一方向、第二方向与所述竖直方向两两垂直。

作为优选，所述第一定位机构包括：

公插块，所述箱体和所述支架中的一个沿所述第二方向的两侧均间隔设置有多个公插块；

母插块，所述箱体和所述支架中的另一个沿第二方向的两侧均间隔设置有多个母插块，所述公插块能够沿竖直方向插设于相邻的两个所述母插块之间；所述母插块开设有插槽，所述公插块能够由所述第一方向插设于所述插槽，所述插槽能够限制所述公插块沿所述第二方向和竖直方向移动。

作为优选，所述公插块为榫头，以在所述箱体处于所述锁紧位置时，限制所述箱体沿所述第二方向移动。

作为优选，所述第二定位机构包括：

第一定位组件和第二定位组件，分别设置于所述支架和所述箱体中的一个沿所述第一方向的两端，所述第一定位组件和所述第二定位组件分别用于抵压所述支架和所述箱体中的另一个沿所述第一方向的两端。

作为优选，所述第一定位组件和所述第二定位组件均包括：

驱动件，连接于所述支架和所述箱体中的一个；

定位销，所述支架和所述箱体中的另一个开设有销孔，所述定位销连接于所述驱动件的输出端，所述驱动件用于驱动所述定位销沿所述第一方向移动，以使所述定位销插入或脱离所述销孔。

作为优选，沿所述第二方向间隔设置有两组所述第一定位组件和所述第二定位组件。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池模组安装方法，其特征在于，使用权利要求1-7任意一项所述的电池模组快换结构安装电池模组，所述电池模组安装方法包括：

步骤1、使箱体位于解锁位置；

步骤2、沿第一方向驱动所述箱体移动，使所述箱体位于锁紧位置；

步骤3、定位机构锁紧所述箱体。

作为优选，所述步骤1包括：

步骤11、沿水平方向调节箱体的位置，使所述箱体设置于解锁位置的上侧或下侧；

步骤12，沿竖直方向调节箱体的位置，使所述箱体位于解锁位置。

作为优选，所述定位机构包括第一定位机构和第二定位机构，所述第二定位机构包括第一定位组件和第二定位组件；

步骤2包括：所述第一定位组件抵接于所述支架和所述箱体中的另一个沿所述第一方向的一端，并向所述第二定位组件所在侧驱动所述支架滑动至锁紧位置，以使所述第一定位机构限制所述箱体沿第二方向和竖直方向移动；

步骤3包括：所述第二定位组件抵接所述支架和所述箱体中的另一个沿所述第一方向的另一端。

本发明的有益效果：

本发明提供的电池模组快换结构通过箱体在第一方向移动以及定位机构，将箱体安装于支架或使箱体能够脱离支架，箱体不必通过螺钉连接于支架，从而快速地装卸箱体，进而快速地装卸与箱体连接的电池模组。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电池模组快换结构的箱体和支架未连接的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的箱体位于解锁位置时电池模组快换结构的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本发明实施例提供的箱体位于锁紧位置时电池模组快换结构的结构示意图；

图5是图4中E-E处的剖视图；

图6是本发明实施例提供的箱体和公插块的结构示意图；

图7是图6中B处的局部放大图；

图8是本发明实施例提供的支架、母插块和第二定位机构的结构示意图；

图9是图8中D处的局部放大图；

图10是图6中C处的局部放大图。

图中：

1、箱体；11、销孔；

2、支架；21、顶壁；22、侧壁；

31、公插块；311、减重孔；32、母插块；321、插槽；

41、第一定位组件；411、驱动件；412、定位销；42、第二定位组件；

10、电池模组。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种电池模组快换结构，主要用于电动汽车中，以将电池模组10安装于车架，但不限于此，还可以用于其他需要安装电池模组10的交通工具中，以提高电池模组10的更换效率。

如图1-图4所示，本实施例提供的电池模组快换结包括箱体1、支架2和定位机构，其中，箱体1用于安装电池模组10，支架2用于与车架连接。定位机构用于将箱体1连接于支架2上。箱体1能够沿第一方向运动，以在解锁位置和锁紧位置之间切换，当箱体1位于锁紧位置时，箱体1通过定位机构安装于支架2；当箱体1位于解锁位置时，箱体1能够脱离支架2。

本实施例提供的电池模组快换结构通过箱体1在第一方向移动以及定位机构，将箱体1安装于支架2或使箱体1能够脱离支架2，箱体1不必通过螺钉连接于支架2，从而快速地装卸箱体1，进而快速地装卸与箱体1连接的电池模组10。

具体而言，在本实施例中，支架2包括两个侧壁22和两个顶壁21，两个顶壁21沿第一方向间隔设置，两个侧壁22沿第二方向间隔设置，第一方向与第二方向垂直，顶壁21和侧壁22连接形成长方形结构的支架2。箱体1安装于支架2后，位于长方形结构内。箱体1中可以设置多个电池模组10，箱体1与电池模组10形成电池包。箱体1可以为框架结构，也可以为封闭的结构。

定位机构包括第一定位机构和第二定位机构，第一定位机构用于限制箱体1沿第二方向和竖直方向移动。第二定位机构用于限制箱体1沿第一方向，第一方向、第二方向与竖直方向两两垂直。第一定位机构和第二定位机构通过限制箱体1沿三个相互垂直的方向移动，达到安装箱体1的目的。

如图6和图8所示，第一定位机构包括公插块31和母插块32，如图6所示，箱体1沿第二方向的两侧均间隔设置有多个公插块31，如图8所示，支架2沿第二方向的两侧均间隔设置有多个母插块32，可以理解的是，在其他实施例中，还可以是公插块31连接于支架2，母插块32连接于箱体1。

如图3所示，公插块31能够沿竖直方向插设于相邻的两个母插块32之间，以使箱体1位于解锁位置。如图4和图5所示，母插块32开设有插槽321，公插块31能够由第一方向插设于插槽321，以使箱体1位于锁紧位置，插槽321能够限制公插块31沿第二方向和竖直方向移动。

即本实施例中，通过将公插块31插入到相邻的两个母插块32之间，使箱体1能够进入到支架2中，然后通过沿第一方向移动箱体1，将公插块31插入到插槽321中，使插槽321限制公插块31沿第二方向和竖直方向移动。

如图5和图7所示，优选地，公插块31为榫头，由于榫头的根部尺寸小，而端部尺寸大，因此在箱体1处于锁紧位置时，榫头可以有效限制箱体1沿第二方向移动。

如图5所示，为了减轻电池模组快换结构的重量，公插块31上开设有减重孔311。

如图8所示，为了限制箱体1沿第一方向滑动，第二定位机构包括第一定位组件41和第二定位组件42。第一定位组件41和第二定位组件42分别设置于支架2沿第一方向的两端，第一定位组件41和第二定位组件42分别用于抵压箱体1沿第一方向的两端。箱体1的两端通过第一定位组件41和第二定位组件42抵压，从而限制箱体1沿第一方向移动。当然，在其他实施例中，可以是第一定位组件41和第二定位组件42分别设置于箱体1沿第一方向的两端，第一定位组件41和第二定位组件42分别用于抵压支架2沿第一方向的两端。

优选地，为提高箱体1的稳定性，沿第二方向间隔设置有两组第一定位组件41和第二定位组件42。

如图9和图10所示，更进一步地，第一定位组件41和第二定位组件42均包括驱动件411和定位销412。驱动件411连接于支架2，定位销412连接于驱动件411的输出端。箱体1上开设有销孔11，驱动件411用于驱动定位销412沿第一方向移动，以使定位销412插入或脱离销孔11。驱动件411优选为气缸或电缸。

本实施例中，第一定位组件41或第二定位组件42驱动箱体1沿第一方向移动，具体地，驱动件411驱动定位销412插到销孔11中，然后驱动件411的输出端伸出，定位销412推动支架2沿第一方向运动，直至箱体1运动至锁紧位置。箱体1通过第一定位组件41或第二定位组件42驱动既可以减轻员工的工作强度，也可以减少驱动源的数量。通过将定位销412插入销孔11中，在箱体1运动过程中，可以有效避免支架2与定位销412脱离，进而提高支架2运动的稳定性。

本实施例还提供了一种电池模组安装方法，该电池模组安装方法可以使用上述的电池模组快换结构安装电池模组10，电池模组安装方法包括：

步骤1、使箱体1位于解锁位置；即使得公插块31位于相邻的两个母插块32之间。

更进一步地，步骤1包括：

步骤11、如图1所示，沿水平方向调节箱体1的位置，使箱体1设置于解锁位置的上侧或下侧；即首先通过顶升装置等使箱体1位于支架2的上侧或下侧，然后在第一方向和第二方向上调节箱体1的位置，使公插块31位于相邻的两个母插块32之间的正上方或正下方。

步骤12，沿竖直方向调节箱体1的位置，使箱体1位于解锁位置。即通过顶升装置使箱体1上升或下降，从而使公插块31插入相邻的两个母插块32之间。

步骤2、沿第一方向驱动箱体1移动，使箱体1位于锁紧位置；即，于本实施例而言，沿第一方向驱动箱体1移动，使公插块31插入母插块32的插槽321中，插槽321限制公插块31沿竖直方向和第二方向移动，进而在沿竖直方向和第二方向锁紧箱体1。

其中，步骤2中沿第一方向驱动箱体1移动指，第一定位组件41抵接于支架2沿第一方向的一端，并向第二定位组件42所在侧驱动支架2滑动至锁紧位置，以使第一定位机构限制箱体1沿第二方向和竖直方向移动。

步骤3、使定位机构锁紧箱体1。具体地，步骤3包括：箱体1运动至锁紧位置，第二定位组件42抵接箱体1的另一端。第二定位组件42的驱动件411驱动定位销412插入箱体1的销孔11中，将箱体11限制在第一定位组件41和第二定位组件42的定位销412之间。

本实施例提供的电池模组安装方法能够实现电池模组10的快速拆装。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池模组快换结构，其特征在于，用于将电池模组(10)安装于车架，所述电池模组快换结构包括：

箱体(1)，用于安装所述电池模组(10)；

支架(2)，用于与所述车架连接；

定位机构，用于将所述箱体(1)连接于所述支架(2)上，所述箱体(1)能够沿第一方向运动，以在解锁位置和锁紧位置之间切换，当所述箱体(1)位于所述锁紧位置时，所述箱体(1)通过所述定位机构安装于所述支架(2)；当所述箱体(1)位于所述解锁位置时，所述箱体(1)能够脱离所述支架(2)；所述定位机构包括第一定位机构，用于限制所述箱体(1)沿第二方向和竖直方向移动；所述第一定位机构包括公插块(31)和母插块(32)，所述箱体(1)和所述支架(2)中的一个沿所述第二方向的两侧均间隔设置有多个公插块(31)；所述箱体(1)和所述支架(2)中的另一个沿第二方向的两侧均间隔设置有多个母插块(32)，所述公插块(31)能够沿竖直方向插设于相邻的两个所述母插块(32)之间；所述母插块(32)开设有插槽(321)，所述公插块(31)能够由所述第一方向插设于所述插槽(321)，所述插槽(321)能够限制所述公插块(31)沿所述第二方向和竖直方向移动。

2.根据权利要求1所述的电池模组快换结构，其特征在于，所述定位机构包括：

第二定位机构，用于限制所述箱体(1)沿所述第一方向移动，所述第一方向、所述第二方向与所述竖直方向两两垂直。

3.根据权利要求2所述的电池模组快换结构，其特征在于，所述公插块(31)为榫头，以在所述箱体(1)处于所述锁紧位置时，限制所述箱体(1)沿所述第二方向移动。

4.根据权利要求2-3任意一项所述的电池模组快换结构，其特征在于，所述第二定位机构包括：

第一定位组件(41)和第二定位组件(42)，分别设置于所述支架(2)和所述箱体(1)中的一个沿所述第一方向的两端，所述第一定位组件(41)和所述第二定位组件(42)分别用于抵压所述支架(2)和所述箱体(1)中的另一个沿所述第一方向的两端。

5.根据权利要求4所述的电池模组快换结构，其特征在于，所述第一定位组件(41)和所述第二定位组件(42)均包括：

驱动件(411)，连接于所述支架(2)和所述箱体(1)中的一个；

定位销(412)，所述支架(2)和所述箱体(1)中的另一个开设有销孔(11)，所述定位销(412)连接于所述驱动件(411)的输出端，所述驱动件(411)用于驱动所述定位销(412)沿所述第一方向移动，以使所述定位销(412)插入或脱离所述销孔(11)。

6.根据权利要求4所述的电池模组快换结构，其特征在于，沿所述第二方向间隔设置有两组所述第一定位组件(41)和所述第二定位组件(42)。

7.一种电池模组安装方法，其特征在于，使用权利要求1-6任意一项所述的电池模组快换结构安装电池模组(10)，所述电池模组安装方法包括：

步骤1、使箱体(1)位于解锁位置；

步骤2、沿第一方向驱动所述箱体(1)移动，使所述箱体(1)位于锁紧位置；

步骤3、定位机构锁紧所述箱体(1)。

8.根据权利要求7所述的电池模组安装方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤11、沿水平方向调节箱体(1)的位置，使所述箱体(1)设置于解锁位置的上侧或下侧；

步骤12，沿竖直方向调节箱体(1)的位置，使所述箱体(1)位于解锁位置。

9.根据权利要求8所述的电池模组安装方法，其特征在于，所述定位机构包括第一定位机构和第二定位机构，所述第二定位机构包括第一定位组件(41)和第二定位组件(42)；

步骤2包括：所述第一定位组件(41)抵接于所述支架(2)和所述箱体(1)中的另一个沿所述第一方向的一端，并向所述第二定位组件(42)所在侧驱动所述支架(2)滑动至锁紧位置，以使所述第一定位机构限制所述箱体(1)沿第二方向和竖直方向移动；

步骤3包括：所述第二定位组件(42)抵接所述支架(2)和所述箱体(1)中的另一个沿所述第一方向的另一端。

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