CN218320381U - 一种快速更换电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池拆装技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种快速更换电池装置，包括吊装架、电动葫芦、吊装夹具、底座和电池架；所述电动葫芦安装在所述吊装架上，用于吊装电池；所述吊装夹具与所述电动葫芦相连，用于夹持所述电池架；所述底座安装在车体上，所述电池架与所述底座可拆卸的相连；所述电池架内设有空腔，用于为电池提供安装位置；所述电池架上设有快插接头，分别连接电池和车体线路。本实用新型的结构简单，投资成本低；集成度高，操作方便简洁；电池的连接结构简单，无需确认电池的各种连接参数，兼容性好，能够适用于各类型的电池。

Description

一种快速更换电池装置

技术领域

本实用新型属于电池拆装技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种快速更换电池装置。

背景技术

目前，对新能源车辆的电量补给方案可分为充电和换电两种。其中，换电方案可以大大减少充电时间，无需占用大场地(车位)，且不会因在非理想环境下充电对车辆电池寿命带来不利影响，成为新能源工程车、重卡、场地车等车型能量补给的主流发展方向。

当前市场上主要通过换电站对车辆进行换电，然而目前的换电站仍存在诸多不足，例如兼容性差、系统复杂、投资成本高、需要对换电车辆进行状态确认和信息连接确认等。此外，现有的换电方案的换电效率无法满足实际应用的发展需求，还有待进一步提高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种快速更换电池装置，其技术方案如下：

一种快速更换电池装置，包括：吊装架、电动葫芦、吊装夹具、底座和电池架；所述电动葫芦安装在所述吊装架上，用于吊装电池；所述吊装夹具与所述电动葫芦相连，用于夹持所述电池架；所述底座安装在车体上，所述电池架与所述底座可拆卸的相连；所述电池架内设有空腔，用于为电池提供安装位置；所述电池架上设有快插接头，分别连接电池和车体线路。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述吊装架包括立柱和悬臂，所述悬臂安装在所述立柱的顶部；所述悬臂包括转轴、轨道梁和加强杆；所述转轴可转动的安装在所述立柱上，所述转轴的轴线与所述立柱的长度方向平行；所述轨道梁的一端安装在所述转轴的圆周面上、另一端为自由端，所述轨道梁上安装有所述电动葫芦；所述加强杆的一端安装在所述转轴的圆周面上、另一端连接所述轨道梁的自由端。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述吊装夹具包括夹具基体和安装在所述夹具基体上的夹具抓手；所述夹具基体的中部设有吊装梁，所述吊装梁与所述电动葫芦相连；所述夹具抓手位于所述夹具基体的两侧，所述夹具抓手呈J型，用于抓取所述电池架。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述夹具抓手为四个，分别位于所述夹具基体的四个边角处；四个所述夹具抓手呈左右对称且前后对称分布。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述夹具基体包括滑动配合的第一基体和第二基体；所述第一基体的顶面上设有滑槽，所述第二基体的顶面上设有导杆，所述导杆穿插在所述滑槽内，与所述滑槽滑动配合，用于调节所述夹具基体的长度。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述导杆上设有插销孔和活动销，所述插销孔为多个，沿所述导杆的长度方向呈等间隔设置，所述活动销穿插在所述插销孔内，用于阻碍所述第一基体与所述第二基体的相对滑动。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述夹具基体上设有传动机构，所述传动机构包括基座、摇杆和齿轮；所述基座安装在所述第一基体上，所述摇杆与所述基座可转动的相连；所述齿轮安装在所述摇杆上，所述齿轮的转动轴线与所述摇杆的转动轴线重合；所述导杆上设有多个可与所述齿轮相啮合的齿。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述底座包括底板和安装在所述底板上的燕尾扭锁；所述底板包括板体和支撑筋，所述支撑筋为多个，沿所述板体的长度方向等间隔分布；所述板体和所述支撑筋在相接处设有安装孔，所述安装孔用于通过螺栓连接车体；所述燕尾扭锁为四个，分布于所述板体的四个边角处。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述电池架包括架体和安装在所述架体上的角件、所述快插接头；所述架体呈长方体型，所述角件为八个，分别位于所述架体的八个边角上；所述快插接头位于所述电池架的一个侧壁上。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述架体包括框架和包覆在所述框架外侧的蒙皮；所述蒙皮在缝隙处设有密封条。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述快插接头包括充电接口和放电接口；所述充电接口和所述放电接口均与电池相连；所述充电接口用于外接充电线路为电池充电，所述放电接口用于连接车体供电。

如上所述的快速更换电池装置，进一步优选为：所述充电接口上设有防尘盖。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

本实用新型的快速更换电池装置的结构简单，投资成本低；将电池集成在电池架内，集成度高，在拆卸更换电池时将电池架整体拆卸更换即可，操作方便简洁；电池的连接结构简单，吊装时只需将快插接头的连接线路断开即可，无需确认电池的各种连接参数，兼容性好，能够适用于各类型的电池。

附图说明

图1为本实用新型的快速更换电池装置的连接示意图；

图2为本实用新型的底座和电池架的连接示意图；

图3为本实用新型的吊装夹具的结构示意图一；

图4为本实用新型的吊装夹具的结构示意图二。

图中：1-立柱；2-转轴；3-加强杆；4-轨道梁；5-电动葫芦；6-吊装夹具； 7-电池架；8-底座；9-架体；10-角件；11-充电接口；12-放电接口；13-燕尾扭锁；14-底板；15-夹具抓手；16-吊装梁；17-第一基体；18-导杆；19-滑槽；20-活动销；21-齿轮；22-摇杆；23-基座；24-第二基体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1至图4，其中，图1为本实用新型的快速更换电池装置的连接示意图；图2为本实用新型的底座和电池架的连接示意图；图3为本实用新型的吊装夹具的结构示意图一；图4为本实用新型的吊装夹具的结构示意图二。

如图1所示，本实用新型提供了一种快速更换电池装置，主要包括吊装架、电动葫芦5、吊装夹具6、底座8和电池架7。具体的，电动葫芦5安装在吊装架上，吊装夹具6与电动葫芦5相连。底座8安装在车体上，电池架 7与底座8可拆卸的相连。电池架7内设有空腔，用来为电池提供安装位置；电池架7上设有快插接头，分别连接电池和车体线路。

在本实用新型中，电池安装于电池架7内，电池通过快插接头连接车体线路，便于将电池与车体线路断开。电池架7与底座8可拆卸的相连，方便将电池架7由车体上拆下。在使用时，调节吊装架上的电动葫芦5，使得吊装夹具6夹持在电池架7上，通过操作电动葫芦5，能够将电池架7由车体上吊装下来，从而方便电池的快速更换。本实用新型的快速更换电池装置的结构简单，投资成本低，占地面积小；将电池集成在电池架7内，集成度高，在拆卸更换电池时将电池架7整体拆卸更换即可，操作方便简洁；电池的连接结构简单，吊装时只需将快插接头的连接线路断开即可，无需确认电池的各种连接参数，兼容性好，能够适用于各类型的电池。

作为对本实用新型的改进，如图1至图4所示，本实用新型还提供了如下改良方案：

如图1所示，在本实用新型中，吊装架包括立柱1和悬臂，悬臂安装在立柱1的顶部。具体的，悬臂包括转轴2、轨道梁4和加强杆3。其中，转轴 2可转动的安装在立柱1上，转轴2的轴线与立柱1的长度方向平行，在使用时悬臂可随工作人员的拖拽而绕转轴2转动，使用便捷、操作方便，无需专人负责，换电时车辆停放位置无精确要求。轨道梁4的一端安装在转轴2 的圆周面上、另一端为自由端，轨道梁4上设有轨道，轨道上安装有电动葫芦5，电动葫芦5可沿轨道滑动。加强杆3的一端安装在转轴2的圆周面上、另一端连接轨道梁4的自由端，加强杆3位于轨道梁4的上方，与轨道梁4、转轴2共同形成三角形稳定结构，能够提高悬臂的结构强度，承载能力强，可吊装大的电池架7。

如图3和图4所示，在本实用新型中，吊装夹具6包括夹具基体和安装在夹具基体上的夹具抓手15。其中，夹具基体设有吊装梁16，吊装梁16与电动葫芦5的吊钩相连。吊装梁16位于夹具基体的中部，在吊装时能够平衡夹具基体的受力。夹具抓手15位于夹具基体的两侧，能够夹持和抓取电池架 7。夹具抓手15呈J型，能够通过弯钩处勾连电池架7。

进一步的，在本实用新型中，夹具抓手15为四个，分别位于夹具基体的四个边角处，能够提高吊装夹具6与电池架7的连接强度。优选地，四个夹具抓手15呈左右对称，并且前后对称分布，在左右方向上，夹具抓手15的弯钩处呈相向设置，能够在电池架7的外侧抓取电池架7，方便往电池架7 上吊挂。

进一步的，在本实用新型中，夹具基体包括滑动配合的第一基体17和第二基体24。具体的，第一基体17的顶面上设有滑槽19，第二基体24的顶面上设有导杆18，导杆18穿插在滑槽19内，与滑槽19滑动配合，在使用时，通过滑动调节导杆18与滑槽19的配合长度，能够调节夹具基体的长度，从而适应不同长度的电池架7。作为优选，导杆18上设有插销孔和活动销20，活动销20穿插在插销孔内，插销孔为多个，沿导杆18的长度方向呈等间隔设置，不仅能够减轻导杆18的重量，还能够为活动销20提供卡接位置。当确定好滑槽19与导杆18的配合长度后，将活动销20插入与滑槽19最近的插销孔内，即可阻碍第一基体17与第二基体24的相对滑动，使得夹具基体在吊装时不发生长度变化，提高夹具基体使用时的可靠性。

进一步的，在本实用新型中，夹具基体上设有传动机构，传动机构包括基座23、摇杆22和齿轮21。具体的，基座23安装在第一基体17上，摇杆 22与基座23可转动的相连，例如可以通过轴承连接摇杆22和基座23，方便摇杆22转动。齿轮21通过键槽与键的配合固定安装在摇杆22上，并且齿轮 21的转动轴线与摇杆22的转动轴线重合。导杆18上设有多个可与齿轮21 相啮合的齿。在调节夹具基体的长度时，摇动摇杆22，摇杆22即可带动齿轮21旋转，齿轮21带动导杆18平动，从而能够使得第一基体17与第二基体24发生相对滑动，通过传动机构来调节夹具基体的长度，调节时方便、省力，只需转动摇杆22即可，使用者无需通过蛮力来直接拖拽第一基体17和第二基体24。

如图2所示，在本实用新型中，底座8包括底板14和安装在底板14上的燕尾扭锁13。其中，底板14包括板体和支撑筋，支撑筋为多个，沿板体的长度方向等间隔分布，能够减轻底板14的整体重量。板体和支撑筋在相接处设有安装孔，方便底板14与车体的连接，使用时，可以在安装孔处通过螺栓连接车体和底板14。燕尾扭锁13为四个，分布于板体的四个边角处，能够在电池架7的四个边角处固定电池架7，从而确保电池架7在车体上安装的可靠性。与此对应的，电池架7包括架体9和安装在架体9上的角件10、快插接头；快插接头位于电池架7的一个侧壁上。架体9呈长方体型，角件 10为八个，分别位于架体9的八个边角上。位于架体9底面的四个角件10 分别与四个燕尾扭锁13一一对应，安装于车体上时分别被燕尾扭锁13紧固；位于架体9顶面的四个角件10分别用于连接四个夹具抓手15，能够确保吊装时的可靠性。在本实用新型中，通过角件10和燕尾扭锁13的配合完成电池架7的锁止和拆卸，角件10和燕尾扭锁13均为标准件，无需单独设计开发，结构可靠性有保证，并且能够降低制作成本。

进一步的，在本实用新型中，架体9包括框架和包覆在框架外侧的蒙皮，能够减轻架体9的整体重量。并且，蒙皮与蒙皮在相接的缝隙处设有密封条，能够起到防尘、防水的作用。

进一步的，在本实用新型中，快插接头包括充电接口11和放电接口12。其中，充电接口11和放电接口12均与电池相连，充电接口11用于外接充电线路为电池充电，放电接口12用于连接车体供电。当电池架7安装在车体上、电池正常向车体供电时，仅放电接口12通过线路连接车体，充电接口11不连接线路。在更换电池时，断开放电接口12处的线路连接即可开始吊装电池架7。优选地，充电接口11上设有防尘盖，当电池正常供电时，防尘盖覆盖在充电接口11上，能够起到防水、防尘的作用。

如图1至图4所示，下面对本实用新型的工作过程做详细说明：

对于换电的新能源工程车、重卡、场地车等车辆，其动能来源于存放有电池的电池架7。电池架7的八个顶角处各焊接有一个角件10，电池架7的左端面布置有充电接口11和放电接口12。正常供电时，电池架7被底座8 固定。底座8设有四个与电池架7底部四个角件10对应的燕尾扭锁13，燕尾扭锁13通过焊接固定于底座8上。底座8上均布八个安装孔，八颗螺栓通过安装孔将底座8固定于车体上。当向车体上安装电池架7时，燕尾扭锁13 的操作手柄先置于非锁紧状态，待电池架7放妥当后，将燕尾扭锁13的操作手柄从右向左旋转至极限位置，燕尾扭锁13即可达到锁紧状态，将电池架7 底面的四个角件10锁死。

需要换电时，先将电池架7上快插接头处的线路断开，再将燕尾扭锁13 的操作手柄旋转至非锁紧状态。然后将吊装夹具6夹持在电池架7顶面的四个角件10上，用电动葫芦5的吊勾吊起吊装夹具6，将电池架7吊离底座8，放置在充电位即可完成电池架7的拆卸吊离。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种快速更换电池装置，其特征在于，包括：

吊装架、电动葫芦、吊装夹具、底座和电池架；

所述电动葫芦安装在所述吊装架上，用于吊装电池；

所述吊装夹具与所述电动葫芦相连，用于夹持所述电池架；

所述底座安装在车体上，所述电池架与所述底座可拆卸的相连；

所述电池架内设有空腔，用于为电池提供安装位置；

所述电池架上设有快插接头，分别连接电池和车体线路。

2.根据权利要求1所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述吊装架包括立柱和悬臂，所述悬臂安装在所述立柱的顶部；

所述悬臂包括转轴、轨道梁和加强杆；

所述转轴可转动的安装在所述立柱上，所述转轴的轴线与所述立柱的长度方向平行；

所述轨道梁的一端安装在所述转轴的圆周面上、另一端为自由端，所述轨道梁上安装有所述电动葫芦；

所述加强杆的一端安装在所述转轴的圆周面上、另一端连接所述轨道梁的自由端。

3.根据权利要求1所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述吊装夹具包括夹具基体和安装在所述夹具基体上的夹具抓手；

所述夹具基体的中部设有吊装梁，所述吊装梁与所述电动葫芦相连；

所述夹具抓手位于所述夹具基体的两侧，所述夹具抓手呈J型，用于抓取所述电池架。

4.根据权利要求3所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述夹具抓手为四个，分别位于所述夹具基体的四个边角处；

四个所述夹具抓手呈左右对称且前后对称分布。

5.根据权利要求3所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述夹具基体包括滑动配合的第一基体和第二基体；

所述第一基体的顶面上设有滑槽，所述第二基体的顶面上设有导杆，所述导杆穿插在所述滑槽内，与所述滑槽滑动配合，用于调节所述夹具基体的长度；

所述导杆上设有插销孔和活动销，所述插销孔为多个，沿所述导杆的长度方向呈等间隔设置，所述活动销穿插在所述插销孔内，用于阻碍所述第一基体与所述第二基体的相对滑动。

6.根据权利要求5所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述夹具基体上设有传动机构，所述传动机构包括基座、摇杆和齿轮；

所述基座安装在所述第一基体上，所述摇杆与所述基座可转动的相连；

所述齿轮安装在所述摇杆上，所述齿轮的转动轴线与所述摇杆的转动轴线重合；

所述导杆上设有多个可与所述齿轮相啮合的齿。

7.根据权利要求1所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述底座包括底板和安装在所述底板上的燕尾扭锁；

所述底板包括板体和支撑筋，所述支撑筋为多个，沿所述板体的长度方向等间隔分布；

所述板体和所述支撑筋在相接处设有安装孔，所述安装孔用于通过螺栓连接车体；

所述燕尾扭锁为四个，分布于所述板体的四个边角处。

8.根据权利要求1所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述电池架包括架体和安装在所述架体上的角件、所述快插接头；

所述架体呈长方体型，所述角件为八个，分别位于所述架体的八个边角上；

所述快插接头位于所述电池架的一个侧壁上。

9.根据权利要求8所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述架体包括框架和包覆在所述框架外侧的蒙皮；

所述蒙皮在缝隙处设有密封条。

10.根据权利要求1所述的快速更换电池装置，其特征在于：

所述快插接头包括充电接口和放电接口；

所述充电接口和所述放电接口均与电池相连；

所述充电接口用于外接充电线路为电池充电，所述放电接口用于连接车体供电；

所述充电接口上设有防尘盖。

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