CN115485160A - 用于车辆上的能量存储系统的安装系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将能量存储系统安装到车辆的框架的安装系统。所述安装系统包括能量存储系统支架组件、框架安装式支架组件以及锁定机构,所述锁定机构包括滑动锁组件,所述滑动锁组件能够在打开位置与闭合位置之间平移,从而锁定所述能量存储系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆上的能量存储系统的安装装置,特别地,涉及一种快速滑动锁机构。
本发明可以应用于重型车辆,诸如卡车、公共汽车和工作机。尽管将针对牵引车单元来描述本发明,但是本发明不限于这种特定车辆,而是也可以用于诸如重型建筑设备的其它车辆。
背景技术
汽车领域的最近发展已经集中于电驱动解决方案;诸如卡车、公共汽车和建筑设备的重型车辆也是如此。这推动了对围绕这些类型车辆的驱动传动系、能量存储、构造和组装的新解决方案的需求。通常,重型车辆常常根据具体情况被专门设计,或者根据车辆的功能和类型而在车辆上安装了许多不同的配件。例如,能量存储系统(例如电池)通常很重,并且在汽车应用中占用大量体积。这对于每天长时间运行且具有重载荷的重型车辆而言尤其如此。此外,由于这些类型的车辆涉及较小的制造系列、通常是专门设计的解决方案和重型设施,因此这些车辆需要在制造期间容易组装,但也容易维护和修理。
安装诸如电池的能量存储系统或其它配件的的另一方面是安全问题。存在的问题在于,如果车辆发生事故,则安装在车辆内或车辆上的不同部件是否被稳固地安装并且以可预测的方式运行。因而,需要对能量存储系统等进行安全处理。
因而,需要有效且可靠的解决方案,以在制造和维修车辆期间安装车辆的不同部件。如今经常使用的安装解决方案提供了繁琐的过程,并且在安装程序和安装布置方面相当复杂。例如,CN 209141934公开了一种用于电动汽车的电池的固定锁定装置,特别是一种电动锁定装置。
发明内容
本发明的目标在于避免上述缺点中的至少一些缺点,并且提供改进的用于将能量存储系统或其它配件单元安装到车辆框架的系统、装置和方法。因而,本发明的目标在于提供用于将能量存储系统或配件单元安装到重型车辆的框架的系统和方法。根据本发明的第一方面,所述目标通过根据权利要求1的系统来实现,其中提供了用于将至少一个能量存储系统ESS安装到车辆框架的安装系统。所述安装系统包括至少一个ESS支架组件,所述至少一个ESS支架组件被附接到ESS,所述支架组件包括被附接到支架框架的垫块和凸块止挡件,其中,所述凸块止挡件被布置成:当锁定机构处于打开位置时,所述凸块止挡件装配在所述锁定机构中的开口中。此外,所述系统包括至少一个框架安装式支架,所述至少一个框架安装式支架包括凹部,所述凹部被布置成接收垫块并且限制所述ESS支架组件在水平平面中的移动,并且所述框架安装式支架进一步包括引导装置,所述引导装置用于使所述锁定机构能够在水平方向上平移并且限制所述锁定机构在竖直方向上的移动,以便在锁定位置中时通过限制所述凸块止挡件在竖直方向上的移动而在竖直方向上锁定所述ESS支架组件。
所述垫块可以包括被布置成至少部分地装配在所述凹部中的突出形状,并且所述垫块的突出形状可以包括锥形、球形或凸形形状中的一种形状。所述凹部可以包括具有向内接收形状的腔室,所述腔室被布置成在水平平面内以锁定方式接收所述垫块。所述向内接收形状可以包括凹形或倒锥形形状中的一种形状,以与垫块的突出形状配合。通过使用所述突出形状和所述接收形状,提供了在水平平面内的稳固且刚性的安装。
在所述安装系统中,所述锁定机构可以包括滑动锁组件,所述滑动锁组件包括伸长板,所述伸长板具有至少一个开口,所述至少一个开口用于在所述锁定机构处于打开位置时接收所述凸块止挡件。所述滑动锁组件能够在闭合位置和打开位置之间平移。所述锁定机构可以进一步包括致动器,所述致动器使所述滑动锁组件在打开位置和锁定位置之间移动。所述滑动锁组件的使用提供了稳固且高效的锁定机构。
所述引导装置可以被布置成接收安装在所述锁定机构上的至少一个引导单元。所述引导装置为所述滑动锁板关于所述框架安装式支架组件的转向和限制移动提供了有利的解决方案。
在本发明的另一方面中,提供了一种车辆,所述车辆包括安装系统。
本发明的又一方面提供了一种用于将至少一个能量存储系统ESS安装到车辆框架上的方法。该方法包括如下步骤:将ESS支架组件移动到滑动锁的开口中;将ESS侧向移动到在框架安装式支架的上方的位置中;降低所述ESS,使得所述ESS支架组件安置在所述框架安装式支架上,其中,所述框架安装式支架在水平方向上锁定所述ESS支架组件;以及将所述滑动锁平移到闭合位置,从而在竖直方向上锁定所述ESS支架组件。
通过提供根据本发明的系统和方法,其包括ESS和框架的支架组件,提供了将ESS在水平方向上快速、高效且稳固地安装到车辆框架的优点。通过使用所述滑动锁组件,在竖直方向上提供了进一步的稳固安装。
本发明的其它优点和有利特征在以下描述中以及在从属权利要求中公开。
附图说明
参考附图,下文是对作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。
在附图中:
图1是具有安装系统的车辆的示意图;
图2是具有安装系统的车辆框架的详细示意图;
图3是安装系统的一部分的详细示意性3D视图;
图4是安装系统的一部分的详细示意性3D视图;
图5是用于安装系统的滑动锁的示意性3D视图;
图6是使用安装系统的配件单元的示意性安装程序;
图7是安装系统的3D概述图;
图8是安装系统的侧视图;并且
图9是控制单元的示意性框图。
具体实施方式
在图1中,附图标记10总体上指示重型车辆。示例车辆被示出为被布置成用于接收挂车的卡车,但是其它类型的卡车、公共汽车、工作机和建筑设备也可以适用于本解决方案。这种情况下,所述车辆配备有配件单元20,所述配件单元20被附接到车辆的框架11。配件单元位于车辆的前轮12和后轮13之间,并且利用安装系统15被安装到框架11。应注意,安装系统可以位于不同于前轮和后轮之间的车辆的其它位置处。配件单元20例如可以是能量存储系统(ESS),诸如电池组20。
图2示出了使用安装系统15被安装到框架11的能量存储系统的更详细视图。ESS可以包括一个单个模块或多个模块,所述多个模块彼此相邻地附接在一起以形成连续单元。安装系统15包括三个主要部分,所述三个主要部分中的一个部分在图3中示出,其示出了能量存储系统(ESS)支架组件50。ESS支架组件包括:支架框架51,所述支架框架51被布置成被紧固到ESS;中央ESS支架保持件54,所述中央ESS支架保持件54被附接到ESS支架框架51或与ESS支架框架51成一体;凸块止挡件52;以及垫块53。凸块止挡件可以被设计成诸如金属的硬质材料,或者被设计成诸如橡胶或塑料材料的较软材料。垫块在被装配在框架安装式组件的接收腔室中时限制ESS在水平方向上的移动。垫块可以由诸如金属的硬质材料或者诸如橡胶或塑料材料的较软材料制成。
ESS支架组件被布置成被放置在框架安装式支架组件30上,所述框架安装式支架组件30被布置成被装配在车辆框架11上;在图4中示出了所述框架安装式支架组件。所述框架安装式支架组件包括:支撑结构31,所述支撑结构31被布置成被装配在车辆10的框架11上,例如通过一个或多个螺钉或类似的紧固元件被装配在车辆10的框架11上;锁板33;接收腔室35,所述接收腔室35被布置成接收ESS支架组件50的垫块53。接收腔室35的结构优选地被布置成接收垫块53,以使垫块稳固地安置在接收腔室中。这可以例如以如下方式设置:如果垫块具有锥形形状,则接收腔室可以是倒锥形。更一般地,垫块53包括突出形状,诸如锥形、球形或凸形形状,并且接收腔室35包括向内的接收形状,诸如凹形或倒锥形形状。
所述框架安装式支架组件30被进一步布置成接收滑动锁组件40,所述滑动锁组件40包括滑动锁板41、至少一个引导单元42、801、802、803以及至少一个开口45,所述至少一个开口45被布置成当滑动锁组件处于打开位置时接收凸块止挡件52。滑动锁组件40能够在车辆的纵向方向上平移,但在其它方向上被支撑结构31和锁板33限制移动。如图8中所示,所述至少一个引导单元42、801、802、803被布置成由所述框架安装式支架组件的引导装置805引导。在滑动锁组件处于闭合位置时,凸块止挡件52将在竖直方向上遇到滑动锁板,因而在竖直方向上受到限制。优选地,在滑动锁组件处于打开位置时,凸块止挡件52以一些合适余量装配在滑动锁组件的开口45中,并且该开口然后延伸到所述框架安装式支架组件的区域中。
现在参考图5,滑动锁组件40可以被连接到致动器60,所述致动器60在打开位置和闭合位置之间致动滑动锁板41。所述致动器可以包括手动操作,在该手动操作中,操作者例如通过转动曲柄(未示出)、螺丝刀或者通过用于机械地操作致动器的其它手段来手动操作致动器,该手动操作被转换成锁板的线性移动。可选地,致动器是电驱动且电控的、气动驱动的或液压驱动的。用于对所述致动进行控制的控制站可以被放置在车辆的任何合适位置处,例如被放置在靠近ESS定位的控制箱中、车辆外部的适于操作且操作者容易接近的一些位置处或者车辆车舱内。以这种方式,操作者可以方便且安全地远程打开或锁定安装系统。
当要安装(和拆卸)ESS(或任何其它配件单元)时,关于图6a至图6e以下述步骤601至605描述了操作。在图6中,仅示出了ESS支架组件的一部分,即,仅示出了中央ESS支架保持件、凸块止挡件52和垫块53的一部分;然而,应理解,ESS支架组件在该操作期间被附接到ESS。如下文中将在以下步骤中描述的,当ESS要被安装到车辆时,ESS被放置在车辆的下方,然后被升高到安装位置。
在第一步骤601中,开始将ESS安装到车辆上的操作,滑动锁组件40被平移到打开位置,即,开口45相对于所述框架安装式支架组件30以如下方式被放置,使得凸块止挡件52将装配在开口45中并且能够平移到所述框架安装式支架组件的区域中,如步骤602中所示。之后,在步骤603中,降低ESS支架组件50,以便将垫块53设置成安置在所述框架安装式支架组件30的腔室35中。所述腔室在水平方向上限制垫块的移动并且进而限制ESS的移动。在步骤604中,滑动锁40被平移到闭合和锁定位置,即,开口45被移动到所述框架安装式支架的区域的外部。在步骤605中,ESS支架组件在竖直方向上被限制,即,凸块止挡件52被锁定在滑动锁板41的下方。
如图7中所示,安装系统15可以包括多个框架安装式支架组件30和多个ESS支架组件,其中在平移到闭合锁定位置的同时,一个公共滑动锁组件40锁定每一个ESS支架组件。
图8给出了安装系统的截面侧视图的更详细视图。所述框架安装式支架组件30使用至少一个螺钉810或类似的紧固元件被附接到框架。所述框架安装式支架组件包括支撑结构820,所述支撑结构820的腔室35为一体部分。滑动锁组件40在框架安装式支架组件中的引导装置805中平移,并且滑动锁组件40可选地包括引导单元801、802、803,所述引导单元801、802、803包括弹性材料,所述弹性材料例如具有预定摩擦系数,以在滑动装置中进行平滑的引导。在图9a中,开口45被设定在打开位置中,在该打开位置中,所述开口被设置在所述框架安装式支架组件的区域中,即,ESS支架组件的凸块止挡件能够在向上方向上移动,并且向外平移离开所述框架安装式支架或向内移入到所述框架安装式支架中。在图9b中,开口45被设定在闭合位置中,即,开口在所述框架安装式支架组件的区域的外部,并且ESS支架组件的凸块止挡件51不能在竖直方向上移动并且移出所述框架安装式支架组件,这是因为锁板41将阻碍在朝向锁板41的方向上的移动。
应注意,已经鉴于ESS支架组件(和ESS)被移入或移出安装位置而描述了本发明,但是可替代地,ESS支架组件和框架安装式组件可以互换,使得ESS支架组件被构造被安装到车辆的框架,并且框架安装式组件设计被安装在ESS上。因而,术语“向上”和“向下”相应地互换并且仅是参考的问题。
如上文讨论的,滑动锁组件可以包括致动器60,所述致动器60在打开位置与闭合位置之间对滑动锁板41进行致动。致动器的操作可以通过包括控制电路901的控制单元100来控制,所述控制电路901可以是模拟类型或数字类型或这些类型的组合。控制电路可以经由通信接口905被连接到用户控制界面(未示出)。当控制电路接收到要操作致动器的信号时,该电路直接向致动器或向功率调节装置(未示出)输出控制信号或功率信号。功率调节装置例如可以是用于为致动操作提供能量的向电致动器(包括驱动锁定机构的电动马达)提供电功率的开关、用于提供液压流体的阀或者提供气动介质的阀。控制单元可以接收来自操作者的信号,例如来自车辆车舱内的用户界面或来自位于车辆上的其它位置的用户界面,所述用户界面例如是位于方便操作者的位置处(例如位于车辆车舱后方)且具有良好的操作视觉概览的致动控制按钮。
应理解,安装系统已经被描述为ESS支架组件被布置在ESS上,并且框架安装式支架组件被布置在车辆的框架上,但所述组件可以是反过来布置的,即,具有凸块止挡件和垫块的ESS支架组件可以是框架安装式支架组件的一部分,并且腔室、引导装置等被安装在ESS支架组件上。
应理解,本发明不限于上文所述和附图中所示的实施例;而是,本领域技术人员将认识到,可以在所附权利要求的范围内做出许多修改和变型。
Claims (11)
1.一种用于将至少一个能量存储系统(20)ESS安装到车辆框架(11)的安装系统(15),其特征在于,所述安装系统包括:
-至少一个ESS支架组件(50),所述至少一个ESS支架组件(50)被附接到所述ESS,所述支架组件(50)包括被附接到支架框架(51)的垫块(53)和凸块止挡件(52),其中,所述凸块止挡件被布置成:当锁定机构(40)处于打开位置时,所述凸块止挡件装配在所述锁定机构(40)中的开口(45)中;和
-至少一个框架安装式支架(30),所述至少一个框架安装式支架(30)包括凹部(35),所述凹部(35)被布置成接收所述垫块(53)并且限制所述ESS支架组件在水平平面中的移动,并且所述至少一个框架安装式支架(30)进一步包括引导装置(805),所述引导装置(805)用于使所述锁定机构能够在水平方向上平移并且限制所述锁定机构在竖直方向上的移动,以便在闭合位置中时通过限制所述凸块止挡件在所述竖直方向上的移动而在所述竖直方向上锁定所述ESS支架组件。
2.根据权利要求1所述的安装系统,其中,所述垫块(53)包括被布置成至少部分地装配在所述凹部(35)中的突出形状。
3.根据权利要求2所述的安装系统,其中,所述垫块(53)的所述突出形状包括锥形、球形或凸形形状中的一种形状。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的安装系统,其中,所述凹部(35)包括具有向内接收形状的腔室,所述腔室被布置成在水平平面内以锁定方式接收所述垫块。
5.根据权利要求4所述的安装系统,其中,所述向内接收形状包括凹形或倒锥形形状中的一种形状。
6.根据上述权利要求中的任一项所述的安装系统,其中,所述锁定机构(40)包括滑动锁组件,所述滑动锁组件包括伸长板(41),所述伸长板(41)具有至少一个开口(45),所述至少一个开口(45)用于在所述锁定机构处于打开位置时接收所述凸块止挡件(52)。
7.根据权利要求6所述的安装系统,其中,所述滑动锁组件能够在打开位置和闭合位置之间平移。
8.根据上述权利要求中的任一项所述的安装系统,其中,所述锁定机构进一步包括致动器(60),所述致动器(60)被布置成使所述滑动锁组件在所述打开位置和所述闭合位置之间移动。
9.根据上述权利要求中的任一项所述的安装系统,其中,所述引导装置被布置成接收安装在所述锁定机构(40)上的至少一个引导单元(801、802、803)。
10.一种车辆,包括根据上述权利要求中的任一项所述的安装系统。
11.一种用于将至少一个能量存储系统(20)ESS安装到车辆框架(11)的方法,其特征在于如下步骤:
-将ESS支架组件移动(601)到滑动锁的开口中;
-将所述ESS侧向移动(602)到在框架安装式支架的上方的位置中;
-降低(603)所述ESS,使得所述ESS支架组件安置在所述框架安装式支架上,其中,所述框架安装式支架在水平方向上锁定所述ESS支架组件;
-将所述滑动锁平移(604)到闭合位置,从而在竖直方向上锁定(605)所述ESS支架组件。
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