CN216793897U - 一种换电用电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种换电用电池箱，其为了解决如何研制用于换电站的使用更加快速、方便的电池箱的技术问题，其包括电池箱框架、换电连接器总成、动力电池、电池底托、顶层电器件底托、电池管理系统、电池灭火系统和电池箱顶盖，电池箱框架的顶部设有横梁，电池箱框架的底部设有四个锥形孔，电池管理系统和电池灭火系统分别与顶层电器件底托连接，动力电池与电池底托连接，换电连接器总成与电池箱框架的底部连接，电池箱顶盖从电池箱框架的侧面抽拉式连接；电池箱框架的四个面均连接有蒙皮。本实用新型可广泛应用于各类纯电动设备或车辆。

Description

一种换电用电池箱

技术领域

本实用新型涉及工程机械和航空地面设施领域，具体而言，涉及一种用于各类纯电动设备或车辆的换电用电池箱。

背景技术

随着中国乃至全球汽车电动化的日益发展，工程机械以及一些特殊领域的特种车辆也陆续实现了电动化，例如纯电动飞机牵引车、纯电动矿卡等，电动化范围在不断扩大的同时，应用场景也在不断的多样化复杂化，例如不同的设备或者车辆所能装载的电池电量不同，使用需求也存在截然不同的情况。

目前就出现一种矛盾的应用场景，车辆所能装载的最大电池电量不能满足车辆的使用需求，即在车辆使用过程中需要频繁的充电，充电时车辆就要停止工作，虽然目前充电时间较前几年缩短了很多，但仍需较长时间，仍会严重影响车辆的使用效率，很多厂家因此不得不购买大量的车辆来解决这种问题。

纯电动乘用车也有类似的续航问题，但近几年除了国家在大力发展公共充电桩外，各新能源汽车厂家也在积极研发和建设自己的换电站，例如蔚来汽车就在全国各城市陆续建设换电站。换电如同加油一样，能在几分钟内完成，即便将来电池充电技术有了很大突破，可以在几分钟内完成充电，但电力基础设施短时间内也无法满足众多大功率充电桩高功率持续运行，所以目前换电才是解决此类续航问题最为有效的措施。因此，研制用于换电站的使用更加快速、方便的电池箱是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型为了解决如何研制用于换电站的使用更加快速、方便的电池箱的技术问题，提供一种结构紧凑，安装、使用更快速、方便的换电用电池箱。

本发明提供一种换电用电池箱，包括电池箱框架、换电连接器总成、动力电池、电池底托、顶层电器件底托、电池管理系统、电池灭火系统和电池箱顶盖，电池箱框架的顶部设有横梁，电池箱框架的底部设有四个锥形孔，顶层电器件底托与电池箱框架固定连接，电池底托与电池箱框架固定连接，顶层电器件底托位于电池底托的上方，电池管理系统和电池灭火系统分别与顶层电器件底托连接，动力电池与电池底托连接，换电连接器总成与电池箱框架的底部连接，动力电池通过导线与电池管理系统连接，换电连接器总成包括高压连接件和低压连接件，高压连接件、低压连接件分别通过电线与电池管理系统连接；电池箱顶盖从电池箱框架的侧面抽拉式连接；电池箱框架的正面连接有正面蒙皮，电池箱框架的背面连接背面蒙皮，电池箱框架的左侧面连接有左侧面蒙皮，电池箱框架的右侧面连接有右侧面蒙皮；左侧面蒙皮的上部设有小侧门，小侧门正对电池灭火系统。

优选地，正面蒙皮分为上下两部分，背面蒙皮分为上下两部分，左侧面蒙皮分为上下两部分，右侧面蒙皮分为上下两部分，小侧门设于左侧面蒙皮的上部分。

优选地，电池箱顶盖的中间高，两侧低；电池箱顶盖的两侧设有翻边，电池箱框架顶部设有L型挡水板，翻边与L型挡水板互锁。

优选地，锁止垫块与电池箱框架的底部连接。

本实用新型的有益效果是：(1)箱体结构紧凑，将动力电池及其管理系统和灭火系统紧凑的集成到箱体内部；可应用于各类换电车辆或设备上。(2)顶部留有起吊梁，吊装便利。(3)与电池箱底托对接时具有三级导向定位功能，可准确实现电池箱和电池箱底托换电连接器的对接，且电池箱底托可有效固定住电池箱。(4)蒙皮根据维修便利性分割成多块，便于后续维修保养。(5)顶盖为抽拉式顶盖，安装便利，且防水效果好。(6)电池箱内部零部件采用分层式安装，每层可单独装配好后再装装入箱内，装配效率高。

本实用新型进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是换电用电池箱的主视图；

图2是换电用电池箱的左视图；

图3是换电用电池箱的俯视图；

图4是换电用电池箱顶部视角三维示意图；

图5是换电用电池箱底部视角三维示意图；

图6是换电用电池箱的内部布局示意图；

图7是换电用电池箱的抽拉式顶盖安装示意图；

图8是换电用电池箱的顶盖安装后与箱体形成的防水结构示意图；

图9是换电连接器总成的结构示意图；

图10是一对换电连接器对接示意图。

图中符号说明：

1.小侧门，2.换电连接器总成，3.电池箱框架，3-1.横梁，3-2.锥形孔，4.动力电池，5.电池底托，6.锁止垫块，7.顶层电器件底托，8.电池管理系统，9.电池灭火系统，10.蒙皮，11.电池箱顶盖。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、2和3可以看出，换电用电池箱整体成规则长方体形，箱体外部无任何突出零部件，这种外形非常适合需要经常被搬运的换电工况。同时，电池箱框架3的顶部未被蒙皮覆盖，电池箱框架3的顶部设有横梁3-1，横梁3-1可直接作为起吊梁，不仅结构简单，而且起吊便利。从图4中可以看出，箱体一侧面设有小侧门1，通过打开小侧门1可以直接看到电池灭火系统8的显示屏以及手动启动开关，这样当遇到紧急情况时，无论电池箱是安装在车上或是在换电站内，或是被吊出维修时，都可以直接打开小侧门手动启动灭火装置，保证电池箱在任何地方都能快速消除安全隐患。

图5中，位于电池箱框架3底部的换电连接器总成2用于连接将电池箱与车辆或是换电站连接。换电连接器总成2包括用于动力电池4充放电的高压连接件2-1，以及低压连接件2-2；高压连接件2-1、低压连接件2-2分别通过电线与电池管理系统8连接。动力电池通过导线与电池管理系统8连接。当电池箱放置到位后，电池箱中的高低压便通过换电连接器总成与车辆或者换电站建立了连接。

为实现换电连接器总成2的准确对接，电池箱和车辆或换电站中的电池箱底托对接时具有三级定位导向功能，从图5中可以看出，电池箱框架3一直延伸到整个电池箱最底部，框架内部形成规则矩形，此矩形与和车辆或换电站中的电池箱底托相应矩形形成一级粗定位导向功能。电池箱框架3底部的四个锥形孔3-2与电池箱底托上的四个锥轴形成二级定位导向功能。从图10中可以看出，换电连接器分公头和母头，自身就带有定位轴及定位孔，即对接时换电连接器本身就带有定位导向功能，可实现第三级精定位导向功能。

图6为电池箱内部示意图，从图6中可以看出换电电池箱内部零部件主要分三层布置，最上面一层布置的是电池管理系统8和电池灭火系统9，二者通过顶层电器件底托7承托，顶层电器件底托7与电池箱框架 3固定连接，电池管理系统8和电池灭火系统9是现有技术，不再赘述；下面两层为动力电池4，为避免动力电池受到箱体变形而产生应力集中，每一小箱电池均通过强度较高的电池底托5与箱体间接连接，电池底托5 与电池箱框架3固定连接，动力电池4与电池底托5固定连接；另外，每一层均可先在箱外完成组装，然后再整体装入箱内，装配便利且效率较高。不同应用场景可适当增加层数，或增加电池箱长宽尺寸，以达到增加电池电量或增加例如电池散热系统等其他配套设施的目的。锁止垫块6池箱框架3的底部连接，在整个电池箱安装到车辆上后，电池箱底托上会有锁舌伸出，锁舌会紧紧压在锁止垫块6上从而防止车辆运行时电池箱上下跳动。

从图1-4和7可以看出，电池箱虽然外形规则，但其每一个侧面的蒙皮没有做成一整张，而是分成两下两部分，目的是为后期维修保养便利，因为上部是主要控制系统所在层，所以上部的蒙皮尺寸设计的较小，在需要维修时可非常便利的将外蒙皮拆卸掉。也就是说，正面蒙皮与电池箱框架3的正面连接，背面蒙皮与电池箱框架3的背面连接，左侧面蒙皮与电池箱框架3的左侧面连接，右侧面蒙皮与电池箱框架3的右侧面连接。左侧面蒙皮的上部分设有小侧门1。

图7为电池箱顶盖11的安装示意图，电池箱顶盖11是通过抽拉的方式从电池箱框架3侧面安装，安装便利。同时电池箱顶盖11整体结构为中间高，两侧低，且两侧带有翻边11-1，安装后与电池箱框架顶部的L 型挡水板3-3互锁，如图8所示，如此配合后，顶部不仅不易积水，而且可以有效防止雨水进入箱内。

以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种换电用电池箱，其特征是，包括电池箱框架、换电连接器总成、动力电池、电池底托、顶层电器件底托、电池管理系统、电池灭火系统和电池箱顶盖，所述电池箱框架的顶部设有横梁，所述电池箱框架的底部设有四个锥形孔，所述顶层电器件底托与电池箱框架固定连接，所述电池底托与电池箱框架固定连接，所述顶层电器件底托位于电池底托的上方，所述电池管理系统和电池灭火系统分别与顶层电器件底托连接，所述动力电池与电池底托连接，所述换电连接器总成与电池箱框架的底部连接，所述动力电池通过导线与电池管理系统连接，所述换电连接器总成包括高压连接件和低压连接件，所述高压连接件、低压连接件分别通过电线与电池管理系统连接；所述电池箱顶盖从电池箱框架的侧面抽拉式连接；所述电池箱框架的正面连接有正面蒙皮，电池箱框架的背面连接背面蒙皮，电池箱框架的左侧面连接有左侧面蒙皮，电池箱框架的右侧面连接有右侧面蒙皮；所述左侧面蒙皮的上部设有小侧门，所述小侧门正对电池灭火系统。

2.根据权利要求1所述的换电用电池箱，其特征在于，所述正面蒙皮分为上下两部分，所述背面蒙皮分为上下两部分，左侧面蒙皮分为上下两部分，所述右侧面蒙皮分为上下两部分，所述小侧门设于左侧面蒙皮的上部分。

3.根据权利要求1或2所述的换电用电池箱，其特征在于，所述电池箱顶盖的中间高，两侧低；电池箱顶盖的两侧设有翻边，所述电池箱框架顶部设有L型挡水板，所述翻边与L型挡水板互锁。

4.根据权利要求1或2所述的换电用电池箱，其特征在于，所述电池箱框架的底部连接有锁止垫块。

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