CN212587561U - 用于便携式换电电动车的换电柜控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于便携式换电电动车的换电柜控制系统包括具有柜体的换电柜，于柜体内设有可容纳动力电池包的多个电池仓体，动力电池包具有正极柱和负极柱，于各电池仓体上形成有负极端和正极端，于动力电池包上设有继电器，继电器的常开触点分设于正极柱和负极柱所在的侧面上，因动力电池包插装于电池仓体内，常开触点可闭合以使得正极柱与负极端连通，及负极柱与正极端连通；于电池仓体上设有具有母插接件和公插接件的若干个充电连接件，于母插接件和公插接件之间设有锁紧件，于公插接件上滑动设有防尘垫，且于公插接件上设有弹性复位件。本实用新型的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统可提高电连接的可靠性及动力电池包的灵活快换。

Description

用于便携式换电电动车的换电柜控制系统

技术领域

本实用新型涉及换电柜技术领域，特别涉及一种用于便携式换电电动车的换电柜控制系统。

背景技术

电动汽车以其节能环保的优点得到快速发展，但是，充电时间长、续航里程短，是制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车“换电模式”为解决该问题提供了研究方向，所谓换电，是指通过集中型充电站对大量电池集中存储、集中充电、统一配送，并在电池配送站内对电动汽车进行电池更换服务，或者集中充电、物流调配、换电服务于一体。目前，现有的快换式电动汽车上的动力电池包连接结构为机械锁紧结构，需要工作人员手动进行拆装才能完成快换动力电池包的安装，此方式存在动力电池包不便于拆装且劳动强度大，导致换电工作效率低下。另外，采用便于单独拆装的电池包进行充电时，需要考虑动力电池包和换电柜两者之间的电连接的稳定可靠性，因此使得设置在电池包和换电柜之间的充电连接件，在其结构和防尘性能上亦尤为重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，以可便于动力电池包的灵活更改及连接可靠，同时可提高充电时电连接可靠性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，包括具有柜体的换电柜，于所述柜体内设有可容纳动力电池包的多个电池仓体，所述动力电池包呈长方体状，于所述动力电池包的相对的侧面上分别构造有正极柱和负极柱，对应于所述正极柱和所述负极柱，于各所述电池仓体相对的侧壁上形成有负极端和正极端，于所述动力电池包上设有继电器及与所述继电器连接的供能装置，所述继电器的常开触点分设于所述正极柱和所述负极柱所在的侧面上，因所述动力电池包插装于所述电池仓体内，所述常开触点可闭合，而构成所述正极柱与所述负极端的连通，及所述负极柱与所述正极端的连通；

于所述电池仓体上设有用于构成对插装于所述电池仓体内的所述动力电池包充电的若干个充电连接件，所述充电连接件包括固连于所述电池仓体上的母插接件，和与所述母插接件插装连接的公插接件，且于所述母插接件和所述公插接件之间设有用于构成两者可相互锁紧的锁紧件；于所述公插接件上滑动设有防尘垫，且于所述公插接件上设有弹性复位件，所述防尘垫可随所述公插接件于所述母插接件上的插装，而相对于所述公插接件移动；且随所述公插接件和所述母插接件的分离，并因所述弹性复位件的弹性力而可封挡于所述公插接件的敞口处。

进一步的，于所述动力电池包上设有安装槽，所述继电器及所述供能装置设于所述安装槽内，所述供能装置的正极和负极分别与所述继电器的两个输入接线端连接。

进一步的，于所述安装槽的敞口处设有可开启的封盖。

进一步的，所述正极柱和所述负极柱均呈外凸的柱状。

进一步的，于所述动力电池包的设有所述正极柱和所述负极柱对应的侧面上构造有导向凹槽，所述常开触点设于所述导向凹槽的根部。

进一步的，对应于所述导向凹槽，于所述电池仓体上设有导向凸柱，因所述动力电池包插装于所述电池仓体，所述导向凸柱沿所述导向凹槽滑动，且所述导向凸柱的上表面顶紧所述常开触点，而构成所述常开触点的闭合。

进一步的，于所述导向凹槽的根部设有容纳槽，于所述容纳槽的根部设有所述继电器输出回路的抵接端，于所述常开触点与所述抵接端之间设有弹性件，因所述常开触点沿所述容纳槽的移动，所述弹性件压缩变形而可构成所述常开触点与所述抵接端的连接；并因所述弹性件的复位而可构成所述常开触点与所述抵接端的断开。

进一步的，于所述公插接件上构造有可容纳插头的容纳腔，所述防尘垫限位滑动于所述容纳腔内。

进一步的，所述锁紧件为转动设于所述公插接件上的锁紧套，于所述锁紧套上构造有定位凸块，对应于所述定位凸块，于所述母插接件上形成有限位槽，所述限位槽包括供所述定位凸块沿所述母插接件轴向导向插入的导向定位槽，及与所述导向定位槽连通的、并沿所述母插接件周向设置的卡槽，所述定位凸块因插装于所述导向定位槽而可转至所述卡槽，以构成所述公插接件于所述母插接件上的卡置定位。

进一步的，相对于设有定位凸块的一端，于所述锁紧套的另一端构造有转动凸缘，对应于所述转动凸缘，于所述公插接件的外周面上构造有沿所述公插接件周向设置的且呈环形状的转槽，所述转动凸缘转动设于所述转槽内。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统通过设置的动力电池包结构和电池仓体结构的插装配合，可使得在动力电池包插装到电池仓体中后正极柱和负极柱可与对应的负极端和正极端连通，以可实现动力电池包与电池仓体的快速连接。

另外，通过设置的继电器及常开触点的闭合，可使得动力电池包在插装于电池仓体的过程中，虽然正极柱与负极端已连接，负极柱与正极端已连接，但是由于常开触点未闭合，从而使得连接的电路处于未连通状态，待插装到位后，使得常开触点闭合，此时连接的电路连通，从而可保证插装及拆卸过程中的安全可靠。

此外，通过设置的锁紧件，可能够防止公插接件与母插接件插接后的松动脱落，从而可有效提高母插接件和公插接件之间电连接的可靠性，且便于拆装操作。通过设置的可滑动的防尘垫，可有效防止灰尘进入公插接件的内部，从而对公插接件起到防尘效果，同时具有较好的使用效果。

(2)设置的安装槽，以便于为继电器及供能装置提供安装基础。

(3)设置封盖，以可对敞口进行封挡，从而可有效防止灰尘进入安装槽，同时可对继电器及供能装置起到一定的保护作用。

(4)通过设置的导向凹槽及导向凸柱的配合，以可对动力电池包插装时起到较好的导向作用。另外，通过导向凸柱的上表面于设置在导向凹槽根部的常开触点抵接，可使得常开触点闭合，从实现电路的导通连接。

(5)通过弹性件弹性变形及复位，以有利于实现常开触点的闭合与断开，从而可快速实现电路的连接及断开，也即是便于实现动力电池包的快换及电连接的安全可靠。

(6)防尘垫滑动设于容纳有插头的容纳腔，以可对该容纳腔起到较好的防尘效果，从而可有效防止灰尘等污染插头，而可有效避免因灰尘堆积过多而产生短路等安全隐患的问题。

(7)通过设置的定位凸块及限位槽，可使得定位凸块沿导向定位槽插装于母插接件上，并可转动至卡槽内，从而使得公插接件卡置于母插接件上。

(8)设置转动凸缘与转槽内的转动配合，以便于实现锁紧套沿公插接件上的转动，从而便于定位凸块卡置于卡槽，或与卡槽解除卡置。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统中换电柜的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的动力电池包安装于电池仓体的结构示意图；

图3为图2的另一视角结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的电池仓体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的电池仓体的另一结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的动力电池包的结构示意图；

图7为图6的另一视角的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述的动力电池包的俯视图；

图9为图8的A-A剖视图；

图10为本实用新型实施例所述的插接件的结构示意图；

图11为本实用新型实施例所述的插接件的剖视图；

图12为本实用新型实施例所述的公插接件的结构示意图；

附图标记说明：

1-电池仓体，10-柜体，11-正极端，12-负极端，13-导向凸柱，14-散热孔；

2-动力电池包，21-提手，22-正极柱，23-负极柱，24-导向凹槽，241-常开触点，242-弹簧，243-抵接端，244-端盖，25-安装槽，26-继电器，27-供能装置， 29-封盖；

3-插接件，31-母插接件，311-插孔，312-导向定位槽，313-卡槽，32-公插接件，321-插头，322-转槽，33-锁紧套，331-定位凸块，332-转动凸缘，34-弹簧，35-防尘垫。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其一种示例性的结构如图1至图3所示，该用于便携式换电电动车的换电柜控制系统包括具有柜体10的换电柜，于柜体10内设有可容纳动力电池包2的多个电池仓体1，由图2结合图4至图8所示，动力电池包2呈长方体状，于动力电池包2 的相对的侧面上分别构造有正极柱22和负极柱23，对应于正极柱22和负极柱 23，于各电池仓体1相对的侧壁上形成有负极端12和正极端11，于动力电池包2上设有继电器26及与继电器26连接的供能装置，继电器26的常开触点 241分设于正极柱22和负极柱23所在的侧面上，因动力电池包2插装于电池仓体1内，常开触点241可闭合，而构成正极柱22与负极端12的连通，及负极柱23与正极端11的连通。

另外，于电池仓体1上设有用于构成对插装于电池仓体1内的动力电池包 2充电的若干个充电连接件，充电连接件包括固连于电池仓体1上的母插接件 31，和与母插接件31插装连接的公插接件32，且于母插接件31和公插接件32 之间设有用于构成两者可相互锁紧的锁紧件，于公插接件32上滑动设有防尘垫 35，且于公插接件32上设有弹性复位件，防尘垫35可随公插接件32于母插接件31上的插装，而相对于公插接件32移动；且随公插接件32和母插接件31 的分离，并因弹性复位件的弹性力而可封挡于公插接件32的敞口处。

本实施例中，为便于对各动力电池2进行通风散热，于各电池仓体1上形成有若干个散热孔14。为便于手持操作动力电池包2，于动力电池包2上设有提手21，从而便于动力电池包2的插装及快换。在此需说明的是，电池仓体1 上采用现有技术，将线路埋设于电池仓体1内部，并将负极端12和正极端11 外露以便于与正极柱22和负极柱23连接，此结构为成熟技术，在此不再赘述。另外，本实施例中正极柱22和负极柱23均呈外凸的柱状，对应的的负极端12 和正极端11呈凹陷的柱状，以可使得正极柱22与负极端12及负极柱23与正极端11更好的连接。

如图6和图7所示，于动力电池包2上设有继电器26及与继电器26连接的供能装置27，继电器26的常开触点241分设于正极柱22和负极柱23所在的侧面上，因动力电池包2插装于电池仓体内，常开触点241可闭合，而可使得正极柱22与负极端14的连通，及负极柱23与正极端13的连通。

在此需说明的是，供能装置27可采用干电池或是充电电池，以便于为继电器26提供电能，从而便于常开触点241的闭合，另外继电器26的型号可根据动力电池包的设计需要进行适当的规格型号的选择。此外继电器26的线路连接均采用现有技术中的连接方式，即供能装置27与继电器26的两个输入接线端连接，以构成控制回路，继电器26的两个输出接线端与动力电池包2的正极柱 22和负极柱23连接，以构成工作回路。

为便于继电器26及供能装置27提供安装基础，于动力电池包2上设有安装槽25，继电器26及供能装置27设于安装槽25内，其中供能装置27的正极和负极分别与继电器26的两个输入接线端连接。为防止灰尘进入安装槽25，于安装槽25的敞口处设有可开启的封盖29，同时可对继电器26及供能装置27 起到一定的保护作用。为便于手持操作动力电池包2，于动力电池包2上设有提手21，从而便于动力电池包2的插装及快换。

本实施例中，于动力电池包2的设有正极柱22和负极柱23对应的侧面上，构造有导向凹槽24，常开触点241设于导向凹槽24的根部。对应于导向凹槽 24，于电池仓体1上设有导向凸柱15，因动力电池包2插装于电池仓体1，导向凸柱15沿导向凹槽24滑动，且导向凸柱15的上表面顶紧常开触点241，而构成常开触点241的闭合。通过设置的导向凹槽24及导向凸柱15的配合，以可对动力电池包2插装时起到较好的导向作用。另外，通过导向凸柱15的上表面于设置在导向凹槽24根部的常开触点241抵接，可使得常开触点241闭合，从实现电路的导通连接。

具体的，结合图8和图9所示。于导向凹槽24的根部设有容纳槽，于容纳槽的根部设有继电器26输出线路的抵接端243，而常开触点241通过端盖244 封装于容纳槽内，且常开触点241可沿容纳槽移动，于常开触点241与抵接端 243之间设有弹性件，弹性件的两端分别抵紧容纳槽的底部及常开触点241，因常开触点241沿容纳槽的移动，弹性件压缩并弹性变形而可构成常开触点241 与抵接端243的连接；并因弹性件的复位而可构成常开触点241与抵接端243 的断开，从而可快速实现电路的连接及断开，也即是便于实现动力电池包2的快换及电连接的安全可靠。本实施例中，弹性件优选为弹簧242，弹簧242与常开触点241的抵接处做绝缘处理，另外端盖244的材质优选为绝缘材质。

在使用时，通过设置的继电器26及常开触点241的闭合，可使得动力电池包2在插装于电池仓体的过程中，虽然正极柱22与负极端14已连接，负极柱 23与正极端13已连接，但是由于常开触点241未闭合，从而使得连接的电路处于未连通状态，以可保证插装及拆卸过程中的安全可靠。当插装到位后，使得常开触点241闭合，此时连接的电路连通，从而可实现各动力电池包2的电连接。

本实施例中，如图10和图11所示，其中，于公插接件32上构造有与导电线连接的三个插头321，对应于各插头321，于母插接件31上形成有与导电线连接的三个插孔311，因对应的插头321和插孔311的插接，而可构成设于公插接件32上的导电线和设于母插接件31上的导电线的连通。本实施例的锁紧件为转动设于公插接件32上的锁紧套33，为便于实现公插接件32与母插接件 31连接的可靠性，于锁紧套33上构造有定位凸块331，对应于定位凸块331，于母插接件31上形成有限位槽，该限位槽包括供定位凸块331沿母插接件31 轴向导向插入的导向定位槽312。及与导向定位槽312连通的、并沿母插接件 31周向设置的卡槽313，定位凸块331因插装于导向定位槽312而可转至卡槽 313，以构成公插接件32于母插接件31上的锁止定位。

继续参看图10和图11所示，本实施例的定位凸块331为设于公插接件32 端部的并沿公插接件32周向对称布置的两个，对应于导向定位槽312为设于母插接件31端部的两个，在公插接件32插装于母插接件31的过程中，通过定位凸块331导向插装于导向定位槽312，然后经锁紧套33的转动，使得定位凸块 331卡置于卡槽313内，从而使得公插接件32与母插接件31插接牢固，并可有效防止公插接件32的松动脱落。

为便于实现锁紧套33的转动，结合图11和图12所示，相对于设有定位凸块331的一端，于锁紧套33的另一端构造有转动凸缘332，对应于转动凸缘332，于公插接件32的外周面上构造有沿公插接件32周向设置的且呈环形状的转槽 322，转动凸缘332转动设于转槽322内，从而使得锁紧套33可相对于公插接件32转动。

为防止灰尘进入公插接件32的内部，如图11和图12所示，于公插接件 32上滑动设有防尘垫35，且于公插接件32上设有弹性复位件，滑动防尘垫35 可随公插接件32于母插接件31上的插装，而相对于公插接件32移动；且随公插接件32和母插接件31的分离，并因弹性复位件的弹性力而可封挡于公插接件32的敞口处。

具体的，于公插接件32上构造有可容纳插头321的容纳腔，防尘垫35限位滑动于容纳腔内。其中容纳腔呈圆柱状，也即是容纳腔的纵截面呈圆形，该容纳腔于敞口端处的直径小于根部处的直径，从而在容纳腔的敞口端形成有沿公插接件32的径向凸起的凸台，弹性复位件设于凸台和容纳腔底部之间，从而能够对设置在容纳腔内的弹性复位件进行限位。

本实施例中，弹性复位件为套装于容纳腔内的弹簧34，弹簧34的一端固连于容纳腔的底部，另一端限位于成型在容纳腔的敞口端的限位端面上。在此需说明的是，防尘垫35可采用橡胶或塑料材质，其上形成有供插头321穿经的通孔，从而使得公插接件32能够顺利与母插接件31插接牢固可靠。

本实用新型的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，通过设置的动力电池包2结构和电池仓体1结构的插装配合，可使得在动力电池包2插装到电池仓体1中后正极柱22和负极柱23可与对应的负极端12和正极端11连通，以可实现动力电池包2与电池仓体1的快速连接。

另外，通过设置的继电器26及常开触点241的闭合，可使得动力电池包2 在插装于电池仓体1的过程中，虽然正极柱22与负极端12已连接，负极柱23 与正极端11已连接，但是由于常开触点241未闭合，从而使得连接的电路处于未连通状态，待插装到位后，使得常开触点闭合，此时连接的电路连通，从而可保证插装及拆卸过程中的安全可靠。

此外，通过设置的锁紧件，可能够防止公插接件32与母插接件31插接后的松动脱落，从而可有效提高母插接件31和公插接件32之间电连接的可靠性，且便于拆装操作。通过设置的可滑动的防尘垫35，可有效防止灰尘进入公插接件32的内部，从而对公插接件32起到防尘效果，并有着较好的使用效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，包括具有柜体(10)的换电柜，其特征在于，于所述柜体(10)内设有可容纳动力电池包(2)的多个电池仓体(1)，所述动力电池包(2)呈长方体状，于所述动力电池包(2)的相对的侧面上分别构造有正极柱(22)和负极柱(23)，对应于所述正极柱(22)和所述负极柱(23)，于各所述电池仓体(1)相对的侧壁上形成有负极端(12)和正极端(11)，于所述动力电池包(2)上设有继电器(26)及与所述继电器(26)连接的供能装置(27)，所述继电器(26)的常开触点(241)分设于所述正极柱(22)和所述负极柱(23)所在的侧面上，因所述动力电池包(2)插装于所述电池仓体(1)内，所述常开触点(241)可闭合，而构成所述正极柱(22)与所述负极端(12)的连通，及所述负极柱(23)与所述正极端(11)的连通；

于所述电池仓体(1)上设有用于构成对插装于所述电池仓体(1)内的所述动力电池包(2)充电的若干个充电连接件，所述充电连接件包括固连于所述电池仓体(1)上的母插接件(31)，和与所述母插接件(31)插装连接的公插接件(32)，且于所述母插接件(31)和所述公插接件(32)之间设有用于构成两者可相互锁紧的锁紧件；于所述公插接件(32)上滑动设有防尘垫(35)，且于所述公插接件(32)上设有弹性复位件，所述防尘垫(35)可随所述公插接件(32)于所述母插接件(31)上的插装，而相对于所述公插接件(32)移动；且随所述公插接件(32)和所述母插接件(31)的分离，并因所述弹性复位件的弹性力而可封挡于所述公插接件(32)的敞口处。

2.根据权利要求1所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：于所述动力电池包(2)上设有安装槽(25)，所述继电器(26)及所述供能装置(27)设于所述安装槽(25)内，所述供能装置(27)的正极和负极分别与所述继电器(26)的两个输入接线端连接。

3.根据权利要求2所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：于所述安装槽的敞口处设有可开启的封盖(29)。

4.根据权利要求1所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：所述正极柱(22)和所述负极柱(23)均呈外凸的柱状。

5.根据权利要求1所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：于所述动力电池包(2)的设有所述正极柱(22)和所述负极柱(23)对应的侧面上构造有导向凹槽(24)，所述常开触点(241)设于所述导向凹槽(24)的根部。

6.根据权利要求5所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：对应于所述导向凹槽(24)，于所述电池仓体(1)上设有导向凸柱(13)，因所述动力电池包(2)插装于所述电池仓体(1)，所述导向凸柱(13)沿所述导向凹槽(24)滑动，且所述导向凸柱(13)的上表面顶紧所述常开触点(241)，而构成所述常开触点(241)的闭合。

7.根据权利要求5所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：于所述导向凹槽(24)的根部设有容纳槽，于所述容纳槽的根部设有所述继电器(26)输出回路的抵接端(243)，于所述常开触点(241)与所述抵接端(243)之间设有弹性件，因所述常开触点(241)沿所述容纳槽的移动，所述弹性件压缩变形而可构成所述常开触点(241)与所述抵接端(243)的连接；并因所述弹性件的复位而可构成所述常开触点(241)与所述抵接端(243)的断开。

8.根据权利要求1所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：于所述公插接件(32)上构造有可容纳插头(321)的容纳腔，所述防尘垫(35)限位滑动于所述容纳腔内。

9.根据权利要求2所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：所述锁紧件为转动设于所述公插接件(32)上的锁紧套(33)，于所述锁紧套(33)上构造有定位凸块(331)，对应于所述定位凸块(331)，于所述母插接件(31)上形成有限位槽，所述限位槽包括供所述定位凸块(331)沿所述母插接件(31)轴向导向插入的导向定位槽(312)，及与所述导向定位槽(312)连通的、并沿所述母插接件(31)周向设置的卡槽(313)，所述定位凸块(331) 因插装于所述导向定位槽(312)而可转至所述卡槽(313)，以构成所述公插接件(32)于所述母插接件(31)上的卡置定位。

10.根据权利要求9所述的用于便携式换电电动车的换电柜控制系统，其特征在于：相对于设有定位凸块(331)的一端，于所述锁紧套(33)的另一端构造有转动凸缘(332)，对应于所述转动凸缘(332)，于所述公插接件(32)的外周面上构造有沿所述公插接件(32)周向设置的且呈环形状的转槽(322)，所述转动凸缘(332)转动设于所述转槽(322)内。

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