CN115117544A - 一种电动重型车辆电池支撑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动重型车辆电池支撑系统,包括支架和托座,支架包括左边杆和右边杆,左边杆和右边杆对应固定有竖向的左边框和右边框,左边框和右边框的内侧固定有电池支撑件,托座包括左边梁和右边梁,左边梁和右边梁之间固定有横梁,左边梁和右边梁的内侧分别设有锁紧机构,锁紧机构包括支耳、短摆臂、挤压臂和长摆臂,支耳固定在横梁上,短摆臂的下端与支耳铰接,挤压臂的一端与短摆臂的上端铰接,挤压臂的另一端固定有压块,长摆臂设有两个并对称分布在挤压臂的两侧,两个长摆臂的下端与横梁铰接,两个长摆臂的上半部与挤压臂的中部铰接,两个长摆臂的上端之间通过销轴铰接有驱动气缸。其具有结构紧凑、锁紧可靠、适应性强、安全性高的优点。

Description

一种电动重型车辆电池支撑系统
技术领域
本发明涉及一种支撑装置,具体涉及一种用于电动重型车辆的电池支撑系统。
背景技术
对于电动重型车辆,因电池组充电时间较长,本领域通常将电池组固定在支架上,并在车辆底盘上固定与支架配合的托座及锁紧机构,使用时将支架及电池组置于托座上并锁紧固定即可。当电量不足时,可直接将原来的支架及电池组拆下,并将充满电的支架及电池组安装到托座上,以实现快速更换电池组,避免影响车辆正常使用。但现有电动重型车辆的电池支撑装置存在结构复杂、锁紧不可靠、安全性差的问题,有待改进或完善。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于四连杆锁紧机构的电动重型车辆电池支撑系统,其具有结构紧凑、拆装方便、锁紧可靠、适应性强、安全性高的优点。
为解决现有技术存在的上述问题,本发明提供的一种电动重型车辆电池支撑系统,包括支架和托座,所述支架包括左边杆和右边杆,左边杆和右边杆之间固定有前后间隔分布的下横杆,左边杆和右边杆上对应固定有竖向的左边框和右边框,左边框和右边框之间固定有前后间隔分布的上横杆,左边框和右边框的内侧分别固定有采用角钢制作的电池支撑件,所述托座固定在车辆底盘上,托座包括对应处于左边杆和右边杆下侧的左边梁和右边梁,左边梁和右边梁之间固定有前后间隔分布的横梁,左边梁和右边梁的内侧分别设有锁紧机构,所述锁紧机构包括支耳、短摆臂、挤压臂和长摆臂,支耳固定在横梁上,短摆臂的下端通过销轴与支耳铰接,挤压臂的一端通过销轴与短摆臂的上端铰接,挤压臂的另一端固定有下压左边杆或右边杆的压块,长摆臂设有两个并对称分布在挤压臂的两侧,两个长摆臂的下端通过销轴与横梁铰接,两个长摆臂的上半部通过销轴与挤压臂的中部铰接,两个长摆臂的上端之间通过销轴铰接有驱动气缸。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述压块通过连接螺栓固定在挤压臂的端部,压块上设有安装连接螺栓的安装孔,安装孔为竖向的条形孔,挤压臂在压块的上侧位置设有调高支撑部,调高支撑部上设有安装调高螺栓的定位孔。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述压块的下端面为弧面,所述左边杆和右边杆上与压块对应的位置分别固定有垫块,垫块的下侧设有橡胶垫片,垫块的上侧面为外侧高于内侧的斜面。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述左边梁和右边梁内侧的锁紧机构分别沿前后方向间隔设置两个以上,左边梁和右边梁内侧的锁紧机构呈左右对称分布,对称分布的长摆臂对应与同一驱动气缸的活塞杆和缸体铰接,对称分布的挤压臂之间设有气弹簧,气弹簧的两端分别与对应的挤压臂和短摆臂之间的销轴连接。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述左边框和右边框的结构相同,左边框包括角立柱、纵连杆、中立柱和斜撑杆,角立柱设有两个并对应固定在左边杆的两端,纵连杆的两端对应与两个角立柱固定连接,中立柱的两端对应与纵连杆和左边杆固定连接,斜撑杆设有两个并对称分布在中立柱的两侧,斜撑杆的上端与中立柱的上端固定连接,斜撑杆的下端固定在左边杆上,两个斜撑杆下端之间的距离等于左边杆长度的1/2~2/3。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述左边框还包括辅助立柱、上斜杆和下斜杆,辅助立柱设有两个并对称分布在两个斜撑杆的外侧,辅助立柱的两端对应与纵连杆和左边杆固定连接,上斜杆设有两个并对称分布在两个斜撑杆的外侧,上斜杆的两端对应与辅助立柱和斜撑杆固定连接,下斜杆设有两个并对称分布在两个斜撑杆的内侧,下斜杆与上斜杆共线并使其两端对应与斜撑杆和左边杆固定连接。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述左边梁和右边梁之间还固定有前后间隔分布的辅助梁,左边梁和右边梁的下侧固定有前后间隔分布的两个支撑梁,两个支撑梁与左边梁和右边梁之间分别设有加强筋板。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述左边杆和右边杆的下侧分别固定有间隔分布的上垫板和辅助支撑脚,上垫板采用橡胶制作,辅助支撑脚包覆有橡胶;所述左边梁和右边梁的上侧分别固定有与上垫板对应的下垫板,所述垫块处于上垫板和下垫板的正上方。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述短摆臂的下端两侧分别设有支耳,所述挤压臂通过U型叉头与短摆臂铰接,U型叉头的两侧壁对应处于短摆臂的上端两侧。
进一步的,本发明一种电动重型车辆电池支撑系统,其中,所述左边框和右边框上的电池支撑件分别上下间隔设有多个,左边框和右边框上的电池支撑件呈左右对称分布,电池支撑件上设有多个固定孔,电池支撑件在固定孔的下侧位置设有连接螺母。
本发明一种电动重型车辆电池支撑系统与现有技术相比,具有以下优点:本发明通过设置支架和托座,使支架设置左边杆和右边杆,在左边杆和右边杆之间固定前后间隔分布的下横杆,在左边杆和右边杆上对应固定竖向的左边框和右边框,在左边框和右边框之间固定前后间隔分布的上横杆,并在左边框和右边框的内侧分别固定采用角钢制作的电池支撑件;将托座固定在车辆底盘上,使托座设置对应处于左边杆和右边杆下侧的左边梁和右边梁,在左边梁和右边梁之间固定前后间隔分布的横梁,并在左边梁和右边梁的内侧分别设置锁紧机构;让锁紧机构设置支耳、短摆臂、挤压臂和长摆臂,其中,支耳固定在横梁上,短摆臂的下端通过销轴与支耳铰接,挤压臂的一端通过销轴与短摆臂的上端铰接,挤压臂的另一端固定有下压左边杆或右边杆的压块,长摆臂设有两个并对称分布在挤压臂的两侧,两个长摆臂的下端通过销轴与横梁铰接,两个长摆臂的上半部通过销轴与挤压臂的中部铰接,两个长摆臂的上端之间通过销轴铰接有驱动气缸。由此就构成了一种结构紧凑、拆装方便、锁紧可靠、适应性强、安全性高的电动重型车辆电池支撑系统,在实际应用中,首先通过电池支撑件将电池组固定在支架上,然后将支架及电池组置于托座上并使左边杆和右边杆与左边梁和右边梁一一对应,接着通过驱动气缸推顶锁紧机构的长摆臂使压块挤压在左边杆和右边杆上,即可将支架锁紧固定在托座上;当电量不足时,通过驱动气缸拉拽长摆臂使锁紧机构解锁后,将原来的支架及电池组卸下,并将充满电的支架及电池组锁紧固定在托座上,即可实现快速更换电池组目的,以免影响车辆正常使用。本发明通过使支架设置左边杆和右边杆,使托座设置与左边杆和右边杆对应的左边梁和右边梁,提高了支撑稳定性和对接便利性,通过设置由支耳、短摆臂、挤压臂和长摆臂构成的四连杆锁紧机构,只需通过驱动气缸推拉长摆臂即可实现锁紧和解锁功能,且可有效增大锁紧力矩,提高了锁紧可靠性。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种电动重型车辆电池支撑系统作详细说明。
附图说明
图1为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统的正视图;
图2为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统的左视图;
图3为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统的轴测图;
图4为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统中托座的轴测图;
图5为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统中支架的正视图;
图6为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统中支架的左视图;
图7为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统中支架的轴测图;
图8为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统锁紧时的局部正视图;
图9为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统解锁时的局部正视图;
图10为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统锁紧时的局部轴测图;
图11为本发明一种电动重型车辆电池支撑系统解锁时的局部轴测图;
图12为图10中A位置的放大图;
图13为图11中B位置的放大图。
具体实施方式
首先需要说明的,本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述,以便于理解,并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。
如图1至图13所示本发明一种电动重型车辆电池支撑系统的具体实施方式,包括支架1和托座2。使支架1设置左边杆11和右边杆12,在左边杆11和右边杆12之间固定前后间隔分布的下横杆13,在左边杆11和右边杆12上对应固定竖向的左边框14和右边框15,在左边框14和右边框15之间固定前后间隔分布的上横杆16,并在左边框14和右边框15的内侧分别固定采用角钢制作的电池支撑件17。将托座2固定在车辆底盘上,使托座2设置对应处于左边杆11和右边杆12下侧的左边梁21和右边梁22,在左边梁21和右边梁22之间固定前后间隔分布的横梁23,并在左边梁21和右边梁22的内侧分别设置锁紧机构3。使锁紧机构3设置支耳31、短摆臂32、挤压臂33和长摆臂34,其中,支耳31固定在横梁23上,短摆臂32的下端通过销轴与支耳31铰接,挤压臂33的一端通过销轴与短摆臂32的上端铰接,挤压臂33的另一端固定有下压左边杆11或右边杆12的压块331,长摆臂34设有两个并对称分布在挤压臂33的两侧,两个长摆臂34的下端通过销轴与横梁23铰接,两个长摆臂34的上半部通过销轴与挤压臂33的中部铰接,两个长摆臂34的上端之间通过销轴铰接有驱动气缸35。
通过以上结构设置就构成了一种结构紧凑、拆装方便、锁紧可靠、适应性强、安全性高的电动重型车辆电池支撑系统,在实际应用中,首先通过电池支撑件17将电池组固定在支架1上,然后将支架1及电池组置于托座2上并使左边杆11和右边杆12与左边梁21和右边梁22一一对应,接着通过驱动气缸35推顶锁紧机构3的长摆臂34使压块331挤压在左边杆11和右边杆12上,即可将支架1锁紧固定在托座2上。当电量不足时,通过驱动气缸35拉拽长摆臂34使锁紧机构3解锁后,将原来的支架1及电池组卸下,并将充满电的支架1及电池组锁紧固定在托座2上,即可实现快速更换电池组目的,以免影响车辆正常使用。本发明通过使支架1设置左边杆11和右边杆12,使托座2设置与左边杆11和右边杆12对应的左边梁21和右边梁22,提高了支撑稳定性和对接便利性,通过设置由支耳31、短摆臂32、挤压臂33和长摆臂34构成的四连杆锁紧机构,只需通过驱动气缸35推拉长摆臂34即可实现锁紧和解锁功能,且可有效增大锁紧力矩,提高了锁紧可靠性。需要说明的是,本发明通常使左边框14和右边框15上的电池支撑件17分别上下间隔设置多个,并使左边框14和右边框15上的电池支撑件17采用对称设置方式;为提高拆装电池的便利性,本发明在电池支撑件17上设置了间隔分布的多个固定孔171,并使电池支撑件17在固定孔171的下侧位置设置了连接螺母172,以便通过固定孔171和连接螺母172安装固定电池。
作为优化方案,本发明使压块331采用了通过连接螺栓固定在挤压臂33端部的安装方式,其中,压块331上设有安装连接螺栓的安装孔3311,并使安装孔3311采用了竖向的条形孔结构,以便调节压块331的位置;同时,本发明使挤压臂33在压块331的上侧位置设置了调高支撑部332,在调高支撑部332上设置了安装调高螺栓(图中未示出)的定位孔3321。这一结构设置当压块331的高度位置确定后,利用在定位孔3321中通过螺纹安装的调高螺栓顶住压块331,可防止压块331上窜,增强了锁紧可靠性。需要说明的是,为保证压块331的安装稳固性,本发明通常将安装孔3311和定位孔3321分别间隔设置多个。作为优化方案,本发明使压块331的下端面采用了弧面,并在左边杆11和右边杆12上与压块331对应的位置分别固定了垫块4,在垫块4的下侧设置了橡胶垫片,且使垫块4的上侧面采用了外侧高于内侧的斜面。这一结构设置可有效避免挤压不实的现象,在锁紧过程中通过垫块4的斜面结构会使压块331越压越紧,增强了施力效果和锁紧可靠性,通过橡胶垫片可起到振动缓冲作用,有效减缓了锁紧机构磨损,延长了使用寿命,提高了安全性。
作为优化方案,本发明使左边梁21和右边梁22内侧的锁紧机构3分别沿前后方向间隔设置了两个,并使左边梁21和右边梁22内侧的锁紧机构3采用了左右对称设置方式,以提高锁紧的稳固性。同时,本发明使对称分布的锁紧机构3采用了同一驱动气缸35,即,对称分布的长摆臂34对应与同一驱动气缸35的活塞杆和缸体铰接,以节省驱动气缸使用数量,降低成本。本发明还在对称分布的挤压臂33之间设置了气弹簧36,并使气弹簧36的两端分别与对应的挤压臂33和短摆臂32之间的销轴连接。通过设置气弹簧36,一方面可提供辅助锁紧力,以免驱动气缸35的气压不足影响锁紧效果,另一方面可起到平衡协调作用,以使对称分布的锁紧机构3同步动作,提高了结构稳定性。需要指出的是,左边梁21和右边梁22内侧的锁紧机构3不限于分别间隔设置两个,还可以分别间隔设置三个或以上;左边梁21和右边梁22内侧的锁紧机构3也不限于对称设置方式,使各锁紧机构3分别单独设置驱动气缸同样可实现本发明的技术目的。
作为具体实施方式,本发明使左边框14和右边框15采用了相同的结构并使两者对称分布。左边框14具体包括角立柱141、纵连杆142、中立柱143和斜撑杆144,其中,角立柱141设有两个并对应固定在左边杆11的两端,纵连杆142的两端对应与两个角立柱141固定连接,中立柱143的两端对应与纵连杆142和左边杆11的中部固定连接,斜撑杆144设有两个并对称分布在中立柱143的两侧,斜撑杆144的上端与中立柱143的上端固定连接,斜撑杆144的下端固定在左边杆11上,两个斜撑杆144下端之间的距离等于左边杆11长度的1/2~2/3。这一设置的左边框14具有结构简单、重量轻、强度大的特点,通过设置对称分布的两个斜撑杆144,并使两个斜撑杆144下端之间的距离等于左边杆11长度的1/2~2/3,有利于提高支撑强度,减少材料用量,降低整体重量。作为具体实施方式,为提高支架1的结构和支撑强度,本发明还使左边框14设置了辅助立柱145、上斜杆146和下斜杆147,其中,辅助立柱145设有两个并对称分布在两个斜撑杆144的外侧,辅助立柱145的两端对应与纵连杆142和左边杆11固定连接,上斜杆146设有两个并对称分布在两个斜撑杆144的外侧,上斜杆146的两端对应与辅助立柱145和斜撑杆144固定连接,下斜杆147设有两个并对称分布在两个斜撑杆144的内侧,下斜杆147与上斜杆146共线并使其两端对应与斜撑杆144和左边杆11固定连接。作为具体实施方式,为提高托座2的结构和支撑稳定性,本发明在左边梁21和右边梁22之间固定了前后间隔分布的辅助梁24,在左边梁21和右边梁22的下侧固定了前后间隔分布的两个支撑梁25,并在两个支撑梁25与左边梁21和右边梁22之间分别设置了加强筋板。
作为具体实施方式,本发明在左边杆11和右边杆12的下侧分别固定了间隔分布的上垫板18和辅助支撑脚19,并使上垫板18采用橡胶制作,使辅助支撑脚19包覆橡胶;在左边梁21和右边梁22的上侧分别固定了与上垫板18对应的下垫板26,且使垫块4处于上垫板18和下垫板26的正上方。这一结构通过设置上垫板18、辅助支撑脚19和下垫板26可有效避免因水平误差致使支架1与托座2贴合不实的问题,提高了两者结合的紧密性,且在车辆行驶过程中可起到振动缓冲作用,提高了稳定性和安全性;通过使垫块4处于上垫板18和下垫板26的正上方位置,保证了锁紧施力效果。在实际应用中,本发明通常在短摆臂32的下端两侧分别设置支耳31,并使挤压臂33通过U型叉头333与短摆臂32铰接,且让U型叉头333的两侧壁对应处于短摆臂32的上端两侧,以提高结构和动作的稳定性。为便于对接定位,并防止锁紧时支架1相对托座2在水平方向上移动,本发明还在支架1的左边杆11和右边杆12内侧分别固定了限位块110,在限位块上设置了限位孔,并在托座2的左边梁21和右边梁22内侧分别固定了插入限位孔的限位柱27。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明请求保护范围进行限定,在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动重型车辆电池支撑系统,包括支架(1)和托座(2),其特征在于,所述支架(1)包括左边杆(11)和右边杆(12),左边杆(11)和右边杆(12)之间固定有前后间隔分布的下横杆(13),左边杆(11)和右边杆(12)上对应固定有竖向的左边框(14)和右边框(15),左边框(14)和右边框(15)之间固定有前后间隔分布的上横杆(16),左边框(14)和右边框(15)的内侧分别固定有采用角钢制作的电池支撑件(17),所述托座(2)固定在车辆底盘上,托座(2)包括对应处于左边杆(11)和右边杆(12)下侧的左边梁(21)和右边梁(22),左边梁(21)和右边梁(22)之间固定有前后间隔分布的横梁(23),左边梁(21)和右边梁(22)的内侧分别设有锁紧机构(3),所述锁紧机构(3)包括支耳(31)、短摆臂(32)、挤压臂(33)和长摆臂(34),支耳(31)固定在横梁(23)上,短摆臂(32)的下端通过销轴与支耳(31)铰接,挤压臂(33)的一端通过销轴与短摆臂(32)的上端铰接,挤压臂(33)的另一端固定有下压左边杆(11)或右边杆(12)的压块(331),长摆臂(34)设有两个并对称分布在挤压臂(33)的两侧,两个长摆臂(34)的下端通过销轴与横梁(23)铰接,两个长摆臂(34)的上半部通过销轴与挤压臂(33)的中部铰接,两个长摆臂(34)的上端之间通过销轴铰接有驱动气缸(35)。
2.根据权利要求1所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述压块(331)通过连接螺栓固定在挤压臂(33)的端部,压块(331)上设有安装连接螺栓的安装孔(3311),安装孔(3311)为竖向的条形孔,挤压臂(33)在压块(331)的上侧位置设有调高支撑部(332),调高支撑部(332)上设有安装调高螺栓的定位孔(3321)。
3.根据权利要求2所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述压块(331)的下端面为弧面,所述左边杆(11)和右边杆(12)上与压块(331)对应的位置分别固定有垫块(4),垫块(4)的下侧设有橡胶垫片,垫块(4)的上侧面为外侧高于内侧的斜面。
4.根据权利要求3所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述左边梁(21)和右边梁(22)内侧的锁紧机构(3)分别沿前后方向间隔设置两个以上,左边梁(21)和右边梁(22)内侧的锁紧机构(3)呈左右对称分布,对称分布的长摆臂(34)对应与同一驱动气缸(35)的活塞杆和缸体铰接,对称分布的挤压臂(33)之间设有气弹簧(36),气弹簧(36)的两端分别与对应的挤压臂(33)和短摆臂(32)之间的销轴连接。
5.根据权利要求4所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述左边框(14)和右边框(15)的结构相同,左边框(14)包括角立柱(141)、纵连杆(142)、中立柱(143)和斜撑杆(144),角立柱(141)设有两个并对应固定在左边杆(11)的两端,纵连杆(142)的两端对应与两个角立柱(141)固定连接,中立柱(143)的两端对应与纵连杆(142)和左边杆(11)固定连接,斜撑杆(144)设有两个并对称分布在中立柱(143)的两侧,斜撑杆(144)的上端与中立柱(143)的上端固定连接,斜撑杆(144)的下端固定在左边杆(11)上,两个斜撑杆(144)下端之间的距离等于左边杆(11)长度的1/2~2/3。
6.根据权利要求5所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述左边框(14)还包括辅助立柱(145)、上斜杆(146)和下斜杆(147),辅助立柱(145)设有两个并对称分布在两个斜撑杆(144)的外侧,辅助立柱(145)的两端对应与纵连杆(142)和左边杆(11)固定连接,上斜杆(146)设有两个并对称分布在两个斜撑杆(144)的外侧,上斜杆(146)的两端对应与辅助立柱(145)和斜撑杆(144)固定连接下斜杆(147)设有两个并对称分布在两个斜撑杆(144)的内侧,下斜杆(147)与上斜杆(146)共线并使其两端对应与斜撑杆(144)和左边杆(11)固定连接。
7.根据权利要求4所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述左边梁(21)和右边梁(22)之间还固定有前后间隔分布的辅助梁(24),左边梁(21)和右边梁(22)的下侧固定有前后间隔分布的两个支撑梁(25),两个支撑梁(25)与左边梁(21)和右边梁(22)之间分别设有加强筋板。
8.根据权利要求4所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述左边杆(11)和右边杆(12)的下侧分别固定有间隔分布的上垫板(18)和辅助支撑脚(19),上垫板(18)采用橡胶制作,辅助支撑脚(19)包覆有橡胶;所述左边梁(21)和右边梁(22)的上侧分别固定有与上垫板(18)对应的下垫板(26),所述垫块(4)处于上垫板(18)和下垫板(26)的正上方。
9.根据权利要求4所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述短摆臂(32)的下端两侧分别设有支耳(31),所述挤压臂(33)通过U型叉头(333)与短摆臂(32)铰接,U型叉头(333)的两侧壁对应处于短摆臂(32)的上端两侧。
10.根据权利要求4所述的一种电动重型车辆电池支撑系统,其特征在于,所述左边框(14)和右边框(15)上的电池支撑件(17)分别上下间隔设有多个,左边框(14)和右边框(15)上的电池支撑件(17)呈左右对称分布,电池支撑件(17)上设有多个固定孔(171),电池支撑件(17)在固定孔(171)的下侧位置设有连接螺母(172)。
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Denomination of invention: A battery support system for electric heavy-duty vehicles

Effective date of registration: 20231221

Granted publication date: 20230616

Pledgee: Shuangdun Branch of Anhui Changfeng Keyuan Village Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Shuangjie Electric Hefei Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980073148