CN216720963U - 一种电池包充换电电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池包充换电电柜，包括：柜体，内设有若干层充电仓；集水板，并具有一最低点，且在最低点处开设有一漏水孔；所述集水板固定连接于所述柜体内，且一一对应位于所述充电仓底部，并在下方将充电仓底部覆盖；排水管，和各个漏水孔连接；喷淋管，一一对应固定于每层所述充电仓的上方；烟雾报警器，一一对应固定于每层所述充电仓的上方。集水板可在电池包底部将水兜住汇集后从漏水孔经排水管排出，避免上层电池包附着的水掉落到下层电池包的插头上而引发短路等安全隐患。烟雾报警器可在柜体内因短路等因素引起烟雾火灾等情况时，发出报警提出，而喷淋管则可对火灾等危险情况进行喷淋灭火，从而起到安全保护作用。

Description

一种电池包充换电电柜

【技术领域】

本实用新型涉及电池包充换电技术领域，特别是一种电池包充换电电柜。

【背景技术】

目前，新能源汽车充电耗时还比较长。因此，行业内出现了换电技术，即将亏电的电池包更换成满电电池包，而无需等待亏电电池包充满，只需花费更换电池包的时间。新能源汽车换电站是快速换电领域的重要举措，有效解决了消费者对充电时间长的抱怨，充电安全性担忧等问题。

而充换电电柜则是换电站的重要一环，其用于将亏电电池包充满电，并存储满电电池包，等待更换亏电电池包。

由于充换电电柜是对新能源汽车使用后亏电的电池包进行充电，而新能源汽车在行驶过程中，会碰到雨天或积水路段，电池包上容易附着水，在充电过程中容易滴落到下一层电池包上，可能会进入电池包的插头内，在充电时造成短路等安全隐患，再加上电池包充电本身存在一定的危险性。

因此，提升充换电电柜的安全防护措施尤为重要。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种电池包充换电电柜，可将电池包上附着的水收集排走，并具有烟雾报警，消防喷淋等安全防护措施，提升了安全性。

本实用新型是这样实现的：一种电池包充换电电柜，包括：

柜体，内设有若干层充电仓；

集水板，和所述充电仓数量相等，所述集水板的顶面为下凹的曲面，并具有一最低点，且在最低点处开设有一漏水孔；所述集水板固定连接于所述柜体内，且一一对应位于所述充电仓底部，并在下方将充电仓底部覆盖；

排水管，和各个漏水孔连接，且所述排水管的排水口穿设于所述柜体外；

喷淋管，和所述充电仓的数量相等，并一一对应固定于每层所述充电仓的上方，且所述喷淋管位于所述充电仓上方的部位开设有若干喷淋孔；

烟雾报警器，和所述充电仓的数量相等，并一一对应固定于每层所述充电仓的上方。

进一步地，每层所述充电仓包括：

固定框架，设有一列水平的无动力输送辊筒，且位于所述无动力输送辊筒的两侧上方对称设有导向轮组；所述固定框架固定于所述柜体内，并位于所述集水板上方，且呈水平布置；

侧边定位机构，包括定位驱动装置、侧边定位件及定位安装支架；所述定位安装支架固定连接于所述固定框架的一侧；所述定位驱动装置固定连接于所述定位安装支架，且输出端连接于所述侧边定位件；

侧边限位机构，包括限位驱动装置、侧边限位件及限位安装支架；所述限位安装支架固定连接于所述固定框架的另一侧；所述限位驱动装置固定连接于所述限位安装支架，且输出端连接于所述侧边限位件；其中，所述侧边限位件和侧边定位件沿X轴相向布置；

Y轴末端限位件，固定连接于所述固定框架上；

第一检测装置，固定连接于所述固定框架上，用于检测电池包和Y轴末端限位件是否定位到位；

自动充电接头装置，包括自动插头、插头驱动装置、第一插头支座及第二插头支座；所述第一插头支座活动动地连接于所述第二插头支座；所述插头驱动装置固定连接于所述第二插头支座，且输出端连接于所述第一插头支座；所述自动插头固定连接于所述第一插头支座；

第二检测装置，固定于所述固定框架，用于检测电池包是否超高或翘起歪斜。

进一步地，所述第一检测装置为接近开关。

进一步地，所述第二检测装置为光电对射传感器，有两个，并呈对角线交叉布置。

本实用新型的优点在于：本实用新型提供了一种电池包充换电电柜，包括：柜体，内设有若干层充电仓；集水板，并具有一最低点，且在最低点处开设有一漏水孔；所述集水板固定连接于所述柜体内，且一一对应位于所述充电仓底部，并在下方将充电仓底部覆盖；排水管，和各个漏水孔连接；喷淋管，一一对应固定于每层所述充电仓的上方；烟雾报警器，一一对应固定于每层所述充电仓的上方。集水板可在电池包底部将水兜住汇集后从漏水孔经排水管排出，避免上层电池包附着的水掉落到下层电池包的插头上而引发短路等安全隐患。烟雾报警器可在柜体内因短路等因素引起烟雾火灾等情况时，发出报警提出，而喷淋管则可对火灾等危险情况进行喷淋灭火，从而起到安全保护作用。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种电池包充换电电柜的立体图一。

图2是本实用新型一种电池包充换电电柜的立体图二。

图3是本实用新型的柜体、集水板等零部件的结构示意图一。

图4是本实用新型的柜体、集水板等零部件的结构示意图二。

图5是本实用新型的柜体、集水板等零部件的爆炸图。

图6是图4中A处的局部放大示意图。

图7是图5中B处的局部放大示意图。

图8是本实用新型的充电仓的立体图一。

图9是本实用新型的充电仓的立体图二。

图10是本实用新型的充电仓的爆炸图一。

图11是本实用新型的充电仓的爆炸图二。

图12是本实用新型的自动充电接头装置的立体图。

图13是本实用新型的自动充电接头装置的爆炸图。

附图标记说明：

柜体1，充电仓11，固定框架111，无动力输送辊筒1111，导向轮组1112，侧边定位机构112，定位驱动装置1121，侧边定位件1122，定位安装支架1123；侧边限位机构113，限位驱动装置1131、侧边限位件1132，限位安装支架1133；Y轴末端限位件114；第一检测装置115；自动充电接头装置116，自动插头1161，插头驱动装置1162，第一插头支座1163，第二插头支座1164；第二检测装置117，发射器1171，接收器1172；

集水板2，漏水孔21，

排水管3，排水口31；

喷淋管4，喷淋孔41，

烟雾报警器5。

【具体实施方式】

在对本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述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保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

本实用新型实施的总体构思如下：

(1)集水板2可在电池包底部将水兜住汇集后从漏水孔21经排水管3排出，避免上层电池包附着的水掉落到下层电池包的插头上而引发短路等安全隐患。烟雾报警器5可在柜体1内因短路等因素引起烟雾火灾等情况时，发出报警提出，而喷淋管4则可对火灾等危险情况进行喷淋灭火，从而起到安全保护作用。

(2)每层所述充电仓11包括固定框架111、侧边定位机构112、侧边限位机构113、Y轴末端限位件114、第一检测装置115、自动充电接头装置116和第二检测装置117，可实现自动化充换电。

请参阅图1至图13所示。

一种电池包充换电电柜，包括：

柜体1，内设有若干层充电仓11；

集水板2，和所述充电仓11数量相等，所述集水板2的顶面为下凹的曲面，并具有一最低点，且在最低点处开设有一漏水孔21，从而使得集水板2将上面的电池包滴落的水汇集，并从漏水孔21进入所述排水管3，最终排出柜体外，而不会滴落到下一层的电池包的插头上，避免因电池包携带水而造成安全隐患；所述集水板2固定连接于所述柜体1内，且一一对应位于所述充电仓11底部，并在下方将充电仓11底部覆盖，从而使得上方的电池包滴落的水全部落入集水板2上，由集水板2进行汇集排走；

排水管3，和各个漏水孔21连接，且所述排水管3的排水口31穿设于所述柜体1外；

喷淋管4，和所述充电仓11的数量相等，并一一对应固定于每层所述充电仓11的上方，且所述喷淋管4位于所述充电仓11上方的部位开设有若干喷淋孔41；在具体一实施例中，所述喷淋管4穿设在所述柜体1的顶部，便于和消防管道对接，在具体实施中，可用干冰进行喷淋，在喷淋管4内输送干冰，有火情时，通过喷干冰进行灭火。

烟雾报警器5，和所述充电仓11的数量相等，并一一对应固定于每层所述充电仓11的上方。所述烟雾报警器5可对柜体1内的火情进行监测，即使发现危险情况，便于及时处理。

每层所述充电仓11包括：

固定框架111，设有一列水平的无动力输送辊筒1111，且位于所述无动力输送辊筒1111的两侧上方对称设有导向轮组1112；所述固定框架111固定于所述柜体1内，并位于所述集水板2上方，且呈水平布置；在具体实施中，由其它自动化辅助设备将电池包放置到无动力输送辊筒111上，辊筒设置，便于电池包从入口推入到位。导向轮组1112的设置可对电池包入柜进行导向，且滚轮可降低摩擦，便于电池包入柜。

侧边定位机构112，包括定位驱动装置1121、侧边定位件1122及定位安装支架1123；所述定位安装支架1123固定连接于所述固定框架111的一侧；所述定位驱动装置1121固定连接于所述定位安装支架1123，且输出端连接于所述侧边定位件1122，在具体一实施例中，所述侧边定位件1122采用仿形件，其和电池包预定的定位孔形状相匹配；在具体一实施例中，所述定位驱动装置1121采用气缸；

侧边限位机构113，包括限位驱动装置1131、侧边限位件1132及限位安装支架1133；所述限位安装支架1133固定连接于所述固定框架111的另一侧；所述限位驱动装置1131固定连接于所述限位安装支架1133，且输出端连接于所述侧边限位件1132；其中，所述侧边限位件1132和侧边定位件1122沿X轴相向布置；在具体一实施例中，所述侧边限位件1132也采用仿形件，其和电池包预定的定位孔形状相匹配；在具体一实施例中，所述限位驱动装置1131采用气缸。

Y轴末端限位件114，固定连接于所述固定框架111上；在末端对电池包进行定位和限位；

第一检测装置115，固定连接于所述固定框架111上，用于检测电池包和Y轴末端限位件114是否定位到位；

自动充电接头装置116，包括自动插头1161、插头驱动装置1162、第一插头支座1163及第二插头支座1164；所述第一插头支座1163活动动地连接于所述第二插头支座1164；所述插头驱动装置1162固定连接于所述第二插头支座1164，且输出端连接于所述第一插头支座1163；所述自动插头1161固定连接于所述第一插头支座1163；在具体一实施例中，插头驱动装置1162可采用气缸；在具体实施中所述自动插头1161可采用公头或母头，可根据电池包上的插头进行布置，若电池包上为母头，则所述自动插头1161则为相匹配的公头，反之亦然。

第二检测装置117，固定于所述固定框架，用于检测电池包是否超高或翘起歪斜。

所述第一检测装置115为接近开关。

所述第二检测装置117为光电对射传感器，有两个，并呈对角线交叉布置。其工作原理为：光电对射传感器包括发射器1171和接收器1172，发射器和接收器呈一对角线布置，正常情况发射器发出的光电信号会被接收器接收，若电池包超高或翘起歪斜，则会将光电信号阻挡，而使得接收器无法接收到信号。如图8所示，两个光电对射传感器呈交叉的对角线布置，而发射器1171和接收器1172的位置可互换。

具体一使用方式：

每层充电仓11对应一喷淋管4，在每根喷淋管4的入口处分别连接电磁阀，各个电磁阀再连接于干冰供给装置；

通过现有自动化辅助设备抓取电池包推入柜体内；如自动化辅助设备可采用机械手抓取，通过视觉装置进行拍照对位置定位等。

将机械手、视觉装置、所述烟雾报警器5、电磁阀、定位驱动装置1121、限位驱动装置1131、第一检测装置115、插头驱动装置1162、自动插头1161及第二检测装置117分别通信连接于PLC，进行统一控制。

预设好工作程序，使用时：

充换电流程：

当新能源汽车的电池包亏电需要换电时，将亏电电池包卸下，并置于预定的位置；另一方面，取出柜体1内满电电池包重新装到新能源汽车上；最后将亏电电池包入柜进行充电；具体如下：

1、当新能源汽车的电池包亏电需要换电时，将亏电电池包卸下，并置于预定的位置；

2、PLC控制机械手移动到满电仓位。

3、PLC控制机械手将满电电池包拉出柜体1。

4、最后将满电电池包装到新能源汽车上即可，新能源汽车可开走。

5、PLC控制机械手移动至预定的位置，后控制视觉装置进行拍照确定亏电电池包的位置；

6、PLC控制机械手抓取亏电电池包，后移动至柜体入口处预定的位置；

7、PLC控制机械手将亏电电池推入到空的充电仓11的无动力输送辊筒111上；当电池包后端抵住Y轴末端限位件114，到位后被第一检测装置115检测到，反馈信号给PLC；

8、PLC再控制定位驱动装置1121和限位驱动装置1131的活塞杆伸出，将侧边定位件1122和侧边限位件1132插入到电池包两侧预设的定位孔内，完成定位；

9、PLC再控制插头驱动装置1162的活塞杆向下缩回，带动自动插头1161插入到电池包的插头内；

10、PLC再将自动插头1161接通电源，对电池包进行充电；

11、完成充电后，PLC将自动插头1161断电，并控制插头驱动装置1162的活塞杆伸出复位，自动插头1161和电池包分离，并控制定位驱动装置1121和限位驱动装置1131的活塞杆缩回复位，侧边定位件1122和侧边限位件1132和电池包分离。

亏电电池包入柜后，如果因行驶过程中溅到或淋雨等附着了水，则水滴落到下方的集水板2，集水板2将水兜住汇集后从漏水孔21经排水管3排出，避免上层电池包附着的水掉落到下层电池包的插头上而引发短路等安全隐患。

若柜体1内某层充电仓11的电池包发生短路等问题，而引起爆炸、烟雾、火灾等情况，会产生烟雾，被烟雾报警器5感应到，则反馈信号给PLC，PLC控制对应的电磁阀将对应的喷淋管接通干冰，对柜体1内进行喷干冰灭火，从而及时发现安全隐患，及时处理，起到安全保护作用。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种电池包充换电电柜，其特征在于：包括：

柜体，内设有若干层充电仓；

集水板，和所述充电仓数量相等，所述集水板的顶面为下凹的曲面，并具有一最低点，且在最低点处开设有一漏水孔；所述集水板固定连接于所述柜体内，且一一对应位于所述充电仓底部，并在下方将充电仓底部覆盖；

排水管，和各个漏水孔连接，且所述排水管的排水口穿设于所述柜体外；

喷淋管，和所述充电仓的数量相等，并一一对应固定于每层所述充电仓的上方，且所述喷淋管位于所述充电仓上方的部位开设有若干喷淋孔；

烟雾报警器，和所述充电仓的数量相等，并一一对应固定于每层所述充电仓的上方。

2.如权利要求1所述的一种电池包充换电电柜，其特征在于：每层所述充电仓包括：

固定框架，设有一列水平的无动力输送辊筒，且位于所述无动力输送辊筒的两侧上方对称设有导向轮组；所述固定框架固定于所述柜体内，并位于所述集水板上方，且呈水平布置；

侧边定位机构，包括定位驱动装置、侧边定位件及定位安装支架；所述定位安装支架固定连接于所述固定框架的一侧；所述定位驱动装置固定连接于所述定位安装支架，且输出端连接于所述侧边定位件；

侧边限位机构，包括限位驱动装置、侧边限位件及限位安装支架；所述限位安装支架固定连接于所述固定框架的另一侧；所述限位驱动装置固定连接于所述限位安装支架，且输出端连接于所述侧边限位件；其中，所述侧边限位件和侧边定位件沿X轴相向布置；

Y轴末端限位件，固定连接于所述固定框架上；

第一检测装置，固定连接于所述固定框架上，用于检测电池包和Y轴末端限位件是否定位到位；

自动充电接头装置，包括自动插头、插头驱动装置、第一插头支座及第二插头支座；所述第一插头支座活动动地连接于所述第二插头支座；所述插头驱动装置固定连接于所述第二插头支座，且输出端连接于所述第一插头支座；所述自动插头固定连接于所述第一插头支座；所述第二插头支座固定于所述固定框架，并和所述

第二检测装置，固定于所述固定框架，用于检测电池包是否超高或翘起歪斜。

3.如权利要求2所述的一种电池包充换电电柜，其特征在于：所述第一检测装置为接近开关。

4.如权利要求2所述的一种电池包充换电电柜，其特征在于：所述第二检测装置为光电对射传感器，有两个，并呈对角线交叉布置。

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