CN117401603A - 一种电池升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电动力装置的布置或安装技术领域，具体涉及一种电池升降装置，包括框架、在框架内上下升降用于承载电池的平台和动力组件，框架内至少设置三组牵引组件；每组牵引组件包括设置于框架顶端的顶端换向轮组和设置于框架底座的底部换向轮组，顶端换向轮组和底部换向轮组之间传动绕设有闭环的连接带，动力组件传动连接每组牵引组件的顶端换向轮组或底部换向轮组；平台四周间隔设置与牵引组件一一对应的固定锚点；平台的各个固定锚点分别与对应牵引组件中同向运动的连接带部分固定连接实现平台上下升降。本装置解决了电池推进或拉出至平台边缘时因电池重量造成电池挂接处的承重力变大，容易造成挂接处以外远离电池的一侧翘起使电池滑落问题。

Description

一种电池升降装置

技术领域

本发明属于电动力装置的布置或安装技术领域，具体涉及一种电池升降装置。

背景技术

在储能领域，需要在预置仓的电池架中安装或拆卸储能电池，由于电池重量一般均在350千克左右，同时涉及电池的升降、推进等需求，安装拆卸难度大，且存在安装隐患。现有技术在施工现场，储能电池出现故障时需要从电池架的对应仓格中将电池拆出检修，由于电池重量重且仓格与电池尺寸接近，拆除难度极大，现实中往往需要采用叉车臂升起到对应仓格高度，准备接住电池，防止电池跌落，同时通过吊车向外拉电池，再通过人工辅助，由于电池重量大，仓格尺寸又与电池接近，吊车姿态很难调整到合适位置将电池顺利拉出，同时拉电池的施力方向若与仓格开口方向不匹配存在较大角度，还有可能损坏仓格和电池，同时叉车臂在拖住电池时还容易滑落，出现危险。

所以需要一种可承载电池的升降、推拉装置，便于储能类电池的快速安装和拆卸，降低安全风险及劳动强度。

申请公布号为CN117022191A的发明专利申请文件公开了一种车辆电池包更换装置，此装置包括框架、地轨、水平驱动装置，框架滑动连接在地轨上；框架上设有升降导轨，升降导轨上滑动连接有升降座。此装置的链条一端连接在升降座的一侧，另一侧绕过框架上设置的驱动轴上的齿轮连接配重体，能够实现电池的升降。但是，该方案若用于施工现场电池仓格中电池的取放，需要在电池升至对应位置后，进行水平输送电池，则当电池在推进或拉出至升降座的边缘时，容易出现以电池所在边缘处的挂接点为支点，升降座在支点外远离电池的一侧向上翘起，造成侧翻，导致电池滑落或位置偏移。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池升降装置，用以解决现有技术电池推进或拉出至升降座的边缘时由于电池重量造成升降座电池挂接处的承重力变大，容易造成升降座挂接处以外远离电池的一侧翘起使电池滑落或位置偏移的问题。

本发明的电池升降装置采用如下技术方案：一种电池升降装置，包括框架、在所述框架内上下升降用于承载电池的平台以及动力组件，所述框架内设置有至少三组牵引组件；每组牵引组件包括设置于所述框架顶端的顶端换向轮组和设置于所述框架底座的底部换向轮组，所述顶端换向轮组和底部换向轮组之间传动绕设有闭环的连接带，动力组件传动连接每组牵引组件的顶端换向轮组或底部换向轮组；所述平台四周间隔设置有与牵引组件对应的固定锚点；所述平台的各个固定锚点分别与对应牵引组件中同向运动的连接带部分固定连接，以实现平台在所述框架内上下升降。

本发明电池升降装置为改进的一种电池升降装置，本发明的电池升降装置在使用时，电池放在升降平台上，升降平台在框架主体中上下移动，当升至对应高度后在电池推进或拉出过程中，由于电池重量造成升降平台的受力不平衡，故升降平台容易侧翻，不稳定。本发明通过顶端换向轮组和底部换向轮组之间传动绕设有闭环连接带，升降平台的各个固定锚点与对应牵引组件中同向运动方向的连接带连接。升降平台在电池推进或拉出时，电池所在一端边缘处的连接带的固定锚点构成支点，位于靠近另一端处的闭环连接带在通过动力组件锁止后通过固定锚点能够对升降平台另一端施加向下的力，避免平台朝向电池所在一侧侧翻或倾斜，进而实现升降平台的安全稳定的将电池拉出或推进。

进一步地，所述的框架内设置四组牵引组件，所述平台四角位置分别设置与四组牵引组件的连接带一一对应的固定锚点。

进一步地，所述顶端换向轮组包括靠近框架立柱设置的顶部换向轮，所述底部换向轮组包括在垂直于底座方向上位于顶部换向轮正下方的四角换向轮组，以及与动力组件输出轴连接的主动轮；所述连接带传动绕过主动轮后经对应的四角换向轮组换向后再绕设在顶部换向轮上。

进一步地，所述四角换向轮组包括第一换向轮和第二换向轮，第一换向轮和第二换向轮在水平方向上的间距等于顶部换向轮的直径，所述的连接带传动绕设所述主动轮后的两个部分分别绕过对应的四角换向轮组的第一换向轮和第二换向轮，再竖直向上延伸并绕设在正上方的顶部换向轮上。

进一步地，在所述主动轮和对应的四角换向轮组间还设置有用于向下压紧连接带水平段的涨紧组件。

进一步地，所述的顶端换向轮组包括吊设在所述框架顶端的固定座，固定座内沿上下方向高度可调的设置有换向轮支撑座，所述固定座底面设置有用于将换向轮支撑座沿上下方向顶起的顶丝。

进一步地，所述动力组件包括双头电机，所述双头电机设置在底座中间，所述双头电机一端的输出轴驱动连接对应一侧的两个牵引组件，另一侧驱动连接另外两个牵引组件。

进一步地，所述框架的立柱上还设置有导轨槽，所述平台与导轨槽导向滑动装配。

进一步地，所述的框架四周还设置有斜向支撑于地面的侧撑结构。

进一步地，所述框架的底部设置有用于叉车臂伸入抬升的固定框。

附图说明

图1是本发明实施例的升降装置整体图；

图2是本发明实施例的顶端换向轮结构图；

图3是本发明实施例的升降平台结构图；

图4是本发明实施例的涨紧结构图；

图5是本发明其他实施方式中的三个连接部设置示意图；

图6是本发明其他实施方式中的四个连接部设置示意图。

图中：1、框架主体；2、升降平台；3、升降装置；101、立柱；102、底座；103、顶座；1021、保护挡板；1023、移动滑轮；1024、方形支架；1012、C型导轨；1013、支腿；1014、侧撑；1016、底部螺栓；1031、保护板；1032、顶部螺栓；301、动力组件；302、减速机；309、四角换向链轮组；302、双头电机；304、动力输出轴；305、主动链条轮；307、链条；3095、四角换向链轮组保护挡板；3091、第一换向链轮；3092、第二换向链轮；3094、换向链轮轴；310、顶端换向链轮组；3101、顶端换向链轮轴；3102、换向链轮支撑座；3103、换向链轮支撑防护板；3104、换向链轮固定座；3105、拧丝；3106、槽；308、涨紧结构；3081、支撑板；3082、压件；3083、第一压件；3084、第二压件；3085、压件轮轴；3086、滑动板；3087、拉孔；3088、轴销；3089、支撑板孔；202、连接部；203、连接孔；205、导轨滑轮；206、推杆；207、丝杠螺母机构；208、推进电机；209、同步带；210、几字形型材；211、两立板；401、第一连接部；402、第二连接部；403、第三连接部；404、电池移动侧；501、第四连接部；502、第五连接部；503、第六连接部；504、第七连接部；505、第二电池移动侧。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的电池升降装置，采用多个闭环的连接带在竖直方向通过电池平台周围多个固定锚点牵引承载电池的电池平台，这样本发明的电池升降装置在升起电池，并通过电池平台水平推动电池，以将电池送入电池架或电池仓时，能够保证升起的电池平台的平稳，闭环的连接带在与之啮合的主动轮刹停的情况下，能够从上下两个方向对电池平台提供拉力，当电池推到平台边缘时，所在边缘附近的连接带承受向下的拉力，同时这些连接带与平台连接的固定锚点形成支点，电池所在边缘有绕支点向下移动的趋势，而远离电池所在边缘的固定锚点形成杠杆另一端，有绕支点向上移动的趋势，现有技术采用带有配重类似电梯的提升牵引方式时，平台就有朝向这种趋势倾覆的风险，导致电池掉落。而本发明采用闭环连接带在上下方向牵引，当固定锚点有向上移动的趋势时，连接带向下也能提供拉力，防止平台倾覆，提高了电池抬升后水平移动的安全性。

本发明的电池升降装置的具体实施例一：

本发明的电池升降装置如图1所示，包括框架主体1、升降平台2、升降装置3。框架主体1包括立柱101、底座102、顶座103。

框架主体1为管状框架，框架主体在升降平台2的长度方向的两侧设置有立柱101。

升降装置3包括设置在底座102中间的动力组件301、和牵引组件。动力组件301的外部设有保护壳体，动力组件301设置在底座中间，动力组件301包括双头电机302和减速机303，减速机302两侧固定有动力输出轴304，动力输出轴304两端安装有主动链轮305。其通过双头电机302和减速机303的配合作用，增加扭矩，使链条带动升降平台稳定上下升降运动。牵引组件包括设置在底座102的四角换向链轮组309、设置在顶座103四角的顶端换向链轮组310以及动力输出轴304两端的主动链轮305。链条306绕设主动链轮305后绕过对应四角换向链轮组309再绕设在正上方对应的顶端换向链轮组310。其通过在框架的顶端和底座的四角设置顶端换向链轮组305和四角换向链轮组309，以及动力组件301设置在底座102中间，其通过一个动力组件301即可控制升降平台2的上下升降，易于控制，且设置在四角使链条306在竖直方向传动，使升降平台2在四个方向均匀受力保持稳定，进而使升降平台2在框架主体1内进行稳定的上下升降。

如图1所示四组四角换向链轮组309设置在底座102的四角。四角换向链轮组309包括第一换向链轮3091和第二换向链轮3092，第一换向链轮3091和第二换向链轮3092的换向链轮轴3094两端固定在四角换向链轮组保护挡板3095，第一换向链轮3091和第二换向链轮3092的水平间距与顶端四角换向链轮组310的直径相等。四组四角换向链轮组保护挡板3095垂直固定在底座102四角的竖方管上。链条306的一端绕过第一换向链轮3091且转换链条306的方向为垂直底座向上，链条306的另一端绕过第二换向链轮3092且转换链条306的方向为垂直底座102向上。通过四角换向链轮组的第一换向链轮3091和第二换向链轮3092使链条306的方向从水平方向转成垂直底座102向上，进而保证了链条306在竖直运动方向进行运动，进而实现连接链条306的升降平台2在竖直方向稳定上下升降。

顶端换向链轮组310设置在顶座103的四角，如图2所示顶端换向链轮组310的顶端换向链轮轴3101两端固定在换向链轮支撑座3102上，换向链轮支撑座3102的两侧安装有换向链轮支撑座防护板3103，换向链轮支撑防护板3103和换向链轮支撑座3102固定安装在换向链轮固定座3104，换向链轮固定座3104固定连接在靠近立柱的顶座103且在四角换向链轮组保护挡板3095的正上方。换向链轮固定座3104底部开设两行三列的拧丝3105，通过拧丝3105实现顶端换向链轮组310的升降，其解决了由于链条306的长期使用，造成链条306松动，通过拧丝实现顶端换向链轮组310的升降，进而使链条306涨紧。换向链轮固定座3104两侧设置用于支持链条竖直穿过的槽3106。绕过第一换向链轮和第二换向链轮的链条306的两端连接后绕设在顶端换向链轮组310上。

涨紧结构308设置在主动链轮305和四角换向链轮组309之间。如图4所示涨紧结构308包括支撑板3081和压件3082。压件3082包括第一压件3083、第二压件3084。第一压件3083和第二压件3084的压件轮轴3085连接滑动板3086，滑动板3086开有拉孔3087且滑动板3086通过轴销3088连接支撑板3081，如图1支撑板3081固定在底座102上且设置在主动链轮305和四角换向链轮组309中间，支撑板设有多个支撑板孔3089，压件3082的下侧与链条306接触，通过压件3082的自身重力或通过拉簧连接支撑板孔3089与滑动板的孔3087进行下压涨紧链条306。涨紧结构使链条306处于涨紧状态，使升降平台在升降过程当中进行稳定上下升降。

进一步，立柱101侧边上设置C型导轨1012，底座103的四周设置有保护挡板1021。顶座103上覆设保护板1031。框架主体1的底座103的四个角上方的立柱101上设置有支腿1013。支腿1013可以调节框架主体1的高度时升降平台2升降范围更大，不需要太高范围时可伸缩后节省空间。框架主体1的底座的四个角上方立柱101上设置有斜向支撑于地面的侧撑1014，侧撑1014可以通过底部螺栓1016进行调节框架主体1的平稳度，保证升降平台2的稳定平衡性。框架主体1的底座103的四个角下方竖梁上设置有移动滑轮1023，移动滑轮1023方便移动框架主体1到不同位置。框架主体1的底座102的下方的三根横管上的两边均对称设置有方形支架1024，方形支架1024方便叉车抬起框架主体1，方便远距离移动框架主体1，操作省力，使用方便。

进一步，升降平台2包括长方形底座以及底座边缘上沿长度方向设置的边板，如图1所示长方形底座102的四角外沿安装连接部202，连接部的平面开两个连接孔203用于与闭环链条306连接，四个连接部202的连接孔连接链条306同一运动方向的一侧。连接部202的侧面固定两个导轨滑轮205，导轨滑轮205安装在C型导轨1012内。由于C型导轨的约束作用，使升降平台在C型导轨1012内稳定上下升降。升降平台2位于框架主体1内部分沿长度方向悬伸出框架主体1，升降平台2用于支撑约束电池，升降平台2上设置有用于推动电池进舱的推进机构，推进机构上具有用于随电池姿态变化随之偏转以将电池推进电池舱的推进件，具体地，推进件如图3包括沿水平方向设置的推杆206，推杆206中部通过转轴转动安装在推进机构上，推杆206推动电池进舱，当电池推进过程与电池舱之间发生偏转时，推杆206可随电池姿态变化随之偏转，推杆206与电池表面始终贴合，确保有效快速的推进到位。

进一步，推进机构包括推进丝杠螺母机构207，推杆206设置在推进丝杠螺母机构207上，推进丝杠螺母机构207上连接有推进电机208，推进电机208与推进丝杠螺母机构207在推进方向并排设置在升降平台2上，推进丝杠螺母机构207与推进电机208之间通过同步带209连接，这种设置可以减少升降平台2的长度距离，合理利用空间。升降平台2上端两侧分别设置有沿推进方向的几字形型材210，几字形型材210包括两个竖直边保证支撑的支撑稳定，几字形型材210的开口端的折边与升降平台2装配连接，几字形型材210的闭口端端面平滑用于电池滑动，电池在其上移动过程中摩擦力小，保证电池在推进过程省力方便，移动稳定。几字形型材210上相远离的位置上设置有垂直于推进方向的两立板211，电池在几字形型材210导向滑动，电池位于两立板211内，两立板211约束电池行程轨迹，两立板211之间的距离略小于或等于电池舱的宽度，满足电池能够在垂直于推进方向上浮动和偏转，保证电池与推杆206在几字形型材210上滑动摩擦力小，确保推进过程省力高效。

本实施例中的连接部为权利要求中描述的固定锚点的一种最佳部件。

本发明的电池升降装置在具体使用时，将电池放在升降平台2上，升降装置驱动链条306移动，链条306连接升降平台2，升降平台2在框架主体1内上下升降。在电池推进和拉出时，链条306在与之啮合的主动链条轮305刹停，能够从上下两个方向对升降平台2提供拉力，当电池推到升降平台2边缘时，所在边缘附近的链条306承受向下的拉力，同时这些链条306与升降平台2连接的连接部形成支点，电池所在边缘有绕支点向下移动的趋势，而远离电池所在边缘的连接部202形成杠杆另一端，有绕支点向上移动的趋势，而闭环链条306在上下方向牵引，当连接部202有向上移动的趋势时，链条306向下也能提供拉力，防止升降平台2倾覆。

通过上述对本发明的电池升降装置的具体实施例一的描述，可以看出本发明的电池升降装置通过链条绕设在动力组件输出轴连接的主动链轮后绕过底四角换向链轮组后再绕设在正上方对应的顶端换向链轮组上。升降平台的各个连接部分别与同向运动的链条部分固定连接，以实现升降平台框架主体内上下升降。在推进或拉出电池时，采用闭环链条在上下方向牵引，当连接部有向上移动的趋势时，链条向下也能提供拉力，防止升降平台倾覆，提高了电池抬升后水平移动的安全性。

例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，牵引组件设置三组；每组牵引组件包括设置于框架顶端的顶端换向链轮组和设置于框架底座的底部换向链轮组，顶端换向链轮组和底部换向链轮组之间传动绕设有链条；动力组件连接所述的顶端换向链轮组或底部换向链轮组，如图5所示，在升降平台四周设置有三组连接部，第一连接部401和第二连接部402对称设置在升降平台2上靠近电池移动侧404的两侧，第三连接部403设置在升降平台2远离电池移动侧404的一侧。

例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，如图6所示，本实施例中有四个连接部，分别是第四连接部501、第五连接部502、第六连接部503和第七连接部504。第四连接部501和第五连接部502对称设置在升降平台2靠近本实施例中对应的第二电池移动侧505的两侧，第六连接部503和第七连接部504设置在升降平台2上远离第二电池移动侧505的一侧且间隔一定距离。

例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，动力组件包括四组，四组动力组件分别设置在底座的四角；四组链条分别绕设在对应的动力组件连接的主动链轮和正上方对应的顶部换向链轮上。

例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，动力组件包括两组，分别设置在底座的两侧；链条绕设在动力组件连接的主动链轮上后绕过同侧水平对应的四角换向链轮组再绕设在正上方对应的顶部换向链轮上。另一链条绕设在同一动力组件连接的主动链轮上后绕过同侧另一水平对应的四角换向链轮组再绕设在其正上方对应的顶部换向链轮上。同样，另两组链条也以以上方式绕设另一动力组件连接的主动链轮上后绕过同侧另一水平对应的四角换向链轮组再绕设在其正上方对应的顶部换向链轮上。

例如在其他实施方式中，与上述实施例一不同的是，采用同步带代替链条，主动链轮、换向链轮组和顶端换向链轮组均采用与同步带匹配的同步带轮。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池升降装置，包括框架、在所述框架内上下升降用于承载电池的平台以及动力组件，其特征在于，所述框架内设置有至少三组牵引组件；每组牵引组件包括设置于所述框架顶端的顶端换向轮组和设置于所述框架底座的底部换向轮组，所述顶端换向轮组和底部换向轮组之间传动绕设有闭环的连接带，动力组件传动连接每组牵引组件的顶端换向轮组或底部换向轮组；所述平台四周间隔设置有与牵引组件对应的固定锚点；所述平台的各个固定锚点分别与对应牵引组件中同向运动的连接带部分固定连接，以实现平台在所述框架内上下升降。

2.根据权利要求1所述的电池升降装置，其特征在于，所述的框架内设置四组牵引组件，所述平台四角位置分别设置与四组牵引组件的连接带一一对应的固定锚点。

3.根据权利要求2所述的电池升降装置，其特征在于，所述顶端换向轮组包括靠近框架立柱设置的顶部换向轮，所述底部换向轮组包括在垂直于底座方向上位于顶部换向轮正下方的四角换向轮组，以及与动力组件输出轴连接的主动轮；所述连接带传动绕过主动轮后经对应的四角换向轮组换向后再绕设在顶部换向轮上。

4.根据权利要求3所述的电池升降装置，其特征在于，所述四角换向轮组包括第一换向轮和第二换向轮，第一换向轮和第二换向轮在水平方向上的间距等于顶部换向轮的直径，所述的连接带传动绕设所述主动轮后的两个部分分别绕过对应的四角换向轮组的第一换向轮和第二换向轮，再竖直向上延伸并绕设在正上方的顶部换向轮上。

5.根据权利要求4所述的电池升降装置，其特征在于，在所述主动轮和对应的四角换向轮组间还设置有用于向下压紧连接带水平段的涨紧组件。

6.根据权利要求1所述的电池升降装置，其特征在于，所述的顶端换向轮组包括吊设在所述框架顶端的固定座，固定座内沿上下方向高度可调的设置有换向轮支撑座，所述固定座底面设置有用于将换向轮支撑座沿上下方向顶起的顶丝。

7.根据权利要求3所述的电池升降装置，其特征在于，所述动力组件包括双头电机，所述双头电机设置在底座中间，所述双头电机一端的输出轴驱动连接对应一侧的两个牵引组件，另一侧驱动连接另外两个牵引组件。

8.根据权利要求1所述的电池升降装置，其特征在于，所述框架的立柱上还设置有导轨槽，所述平台与导轨槽导向滑动装配。

9.根据权利要求1所述的电池升降装置，其特征在于，所述的框架四周还设置有斜向支撑于地面的侧撑结构。

10.根据权利要求1所述的电池升降装置，其特征在于，所述框架的底部设置有用于叉车臂伸入抬升的固定框。