CN219295190U - 电池架、充电装置及换电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池架、充电装置及换电站，在开口的相对两侧分别安装发射端和接收端。当电池通过开口放入腔室内的预设位置上时，发射端与接收端之间不存在遮挡，此时两者之间构建出稳定的信号通路。当电池的放置位置与预设位置发生偏离时，电池的部分会进入发射端与接收端之间，导致发射端与接收端之间信号通路被隔断。此时，意味着架本体上至少有一处电池的放置位置发生偏移，这样便于维护人员快速判断电池架上的电池是否处于放正状态。如此，电池架利用对射型检测组件，并将其分布于开口相对两侧，替代传统多个定位检测设备，在满足快速检测的需求下，具有结构简洁、设备成本低等优势。

Description

电池架、充电装置及换电站

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，特别是涉及电池架、充电装置及换电站。

背景技术

随着充电技术快速发展，大量的充电装置被广泛开发。为实现多组电池能同时充电，目前充电装置通常采用多仓结构的电池架，以同时容纳多组电池进行充电。

在充电中，需保证电池在电池架内处于预设位置上(即放正状态)。为此，传统电池架在每个仓内设置多个定位检测设备，以判断电池是否放正。然而，这种结构易导致充电装置结构复杂，设备成本高；同时，也不利于快速判断电池是否处于放正状态。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种电池架、充电装置及换电站，结构简洁、设备成本低；同时，能便于快速判断电池是否放正。

第一方面，本申请提供了一种电池架，用于放置电池，包括：架本体与检测组件，架本体设有具有开口的腔室，开口用于供电池通过以使电池放置于腔室内的预设位置上，检测组件包括发射端与接收端，发射端与接收端分别设置于开口的相对两侧，检测组件被配置为在电池沿朝开口的方向偏离预设位置时，发射端与接收端之间的信号通路被电池隔断。

上述的电池架，在开口的相对两侧分别安装发射端和接收端。当电池通过开口放入腔室内的预设位置上时，发射端与接收端之间不存在遮挡，此时两者之间构建出稳定的信号通路。当电池的放置位置与预设位置发生偏离时，电池的部分会进入发射端与接收端之间，导致发射端与接收端之间信号通路被隔断。此时，意味着架本体上至少有一处电池的放置位置发生偏移，这样便于维护人员快速判断电池架上的电池是否处于放正状态。如此，电池架利用对射型检测组件，并将其分布于开口相对两侧，替代传统多个定位检测设备，在满足快速检测的需求下，具有结构简洁、设备成本低等优势。

在一些实施例中，腔室为多个，多个腔室沿架本体的高度方向间隔设置，发射端与接收端沿架本体的高度方向间隔分布并位于多个开口的相对两侧。如此，将发射端与接收端分布在多个开口的相对两侧上，使得检测组件能同时检测多个电池的放置位置，这样在实现有效位置检测的同时，减少检测组件的投入，降低检测成本；同时，也有利于简化电池架结构，便于方便电池架的结构管理。

在一些实施例中，还包括分别设置于开口的相对两侧的两个安装座，发射端与接收端分别对应装设于两个安装座上，便于发射端和接收端分别进行固定，以确保检测组件稳定工作，提高检测结果的可靠性。

在一些实施例中，发射端与接收端中的至少一个被配置为在对应的安装座上调节位置。这样便于将发射端与接收端快速对准，提高检测组件的安装效率；同时，也有利于提高发射端与接收端之间的对准精度。

在一些实施例中，至少一个安装座上设有安装槽，安装槽沿架本体的长度方向延伸设置，发射端或接收端经由安装槽调节位置。如此设计，使得发射端或接收端在各自的安装座上沿架本体的长度方向进行位置调整。

在一些实施例中，安装座上均设有固定孔，固定孔用于供紧固件穿入，以将安装座固定在架本体上。如此，使得安装座稳定安装在架本体上，为检测组件的检测提供稳定环境。

在一些实施例中，安装座包括安装部及设于安装部上的连接部，连接部与安装部成夹角设置，安装部连接于架本体上，发射端与接收端分别装设于两个连接部上。

在一些实施例中，架本体包括第一侧架、第二侧架、以及间隔设于第一侧架与第二侧架之间的第一横梁和第二横梁，腔室位于第一横梁与第二横梁之间，发射端与接收端分别对应设于第一横梁、第二横梁上。如此设计，有利于提高架本体的结构强度，保证电池架结构稳定。

第二方面，本申请提供了一种充电装置，包括电池与以上任一项的电池架，电池放置于腔室内的预设位置上以进行充电。

第三方面，本申请提供了一种换电站，包括以上的充电装置。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例中所述的电池架结构示意图；

图2为图1中圈A处结构放大图；

图3为图1中圈B处结构放大图。

100、电池架；110、架本体；111、第一侧架；112、第二侧架；113、第一横梁；114、第二横梁；120、腔室；121、开口；130、检测组件；131、发射端；132、接收端；140、安装座；141、安装槽；142、固定孔；143、安装部；144、连接部。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。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在本申请实施例中的具体含义。

随着充电技术快速发展，大量的充电装置被广泛开发。为实现多组电池能同时充电，目前充电装置通常采用多仓结构的电池架，以同时容纳多组电池进行充电。

本发明人注意到，电池在电池架上需要放置在一定的位置上，若电池无法准确放置在预设位置上时，电池架上的充电插头无法与电池的接口对齐，导致电池无法进行充电。而至于电池是否处于预设位置上，若仅通过目测很难准确判断，导致电池的充电难以得到有效保障。

为了准确判断电池在电池架是否处于放正状态，申请人研究发现，可以在电池架上每个腔室外均设置定位检测设备，并与电池上的校准传感器构成检测系统。在检测过程中，当两者的对视距离达到预设距离时即可响应校准到位，以判断电池是否处于放正状态。然而，这种检测结构需要在电池架和电池上分别设置配套的检测设备，导致设备成本高；同时也导致电池架结构复杂，体积增大，结构管理变得杂乱。

基于以上考虑，为了解决电池充电过程中考虑电池位置放正检测采用定位检测设备和标准传感器设备而导致电池架的结构变得复杂、设备投入成本高等问题，发明人经过深入研究，设计了一种电池架，将发射端与接收端分别设置于开口的相对两侧；同时将检测组件配置为：在电池沿朝开口的方向偏离预设位置时，发射端与接收端之间的信号通路被电池隔断。

在这样的电池架中，在开口的相对两侧分别安装发射端和接收端。当电池通过开口放入腔室内的预设位置上时，发射端与接收端之间不存在遮挡，此时两者之间构建出稳定的信号通路。当电池的放置位置与预设位置发生偏离时，电池的部分会进入发射端与接收端之间，导致发射端与接收端之间信号通路被隔断。此时，意味着架本体上至少有一处电池的放置位置发生偏移，这样便于维护人员快速判断电池架上的电池是否处于放正状态。如此，电池架利用对射型检测组件，并将其分布于开口相对两侧，替代传统多个定位检测设备，在满足快速检测的需求下，具有结构简洁、设备成本低等优势。

本申请实施例公开的电池架可以但不限于用于车辆、船舶或飞行器等设备中电池的放置，对此，本申请不作具体限定，只需设备中的电池能放入该电池架上均可。其中，车辆可以为但不限于新能源汽车、电动摩托车、助力车、平衡车等。

根据本申请的一些实施例，请参考图1，本申请提供了一种电池架100，用于放置电池。电池架100包括：架本体110与检测组件130。架本体110设有具有开口121的腔室120，开口121用于供电池通过以使电池放置于腔室120内的预设位置上。检测组件130包括发射端131与接收端132，发射端131与接收端132分别设置于开口121的相对两侧。检测组件130被配置为在电池沿朝开口121的方向偏离预设位置时，发射端131与接收端132之间的信号通路被电池隔断。

预设位置是指电池放置在电池架100上的指定位置，当电池放置在预设位置上时，电池上的充电接口能与电池架100上的充电插头对接。而对于预设位置的确定方式可有多种方式，比如：电池架100具有定位柱或定位孔，以定位电池，此时电池在腔室120内所处的位置即为预设位置；或者，直接以充电接口与充电插头对接为参考进行确定，例如：电池放入腔室120过程中，直至其上的充电接口与电池架100上的充电插头对接时，该电池所处的位置即为预设位置等。

腔室120的数量可为一个，也可为多个。当腔室120的数量为多个时，全部的腔室120可成单排设计，比如：全部的腔室120在电池架100上成单行或单列间隔排列。当然，全部的腔室120也可成多排设计，即全部的腔室120在电池架100上成或近似成矩阵排布。需要说明的是，若全部的腔室120成多排设计时，每排的腔室120上均需对应配置至少一个检测组件130。

为表征出发射端131与接收端132之间的信号通路被隔断这一信息，可在电池架100上配置响应设备，比如：蜂鸣器、警示灯、显示器等。当信号通路被隔断时，该类响应设备以声音、灯光或文字等形式以提醒维护人员。也可通过终端设备(比如手机、计算机、平板电脑等)对电流变化进行监测，例如：若信号通路被隔断时，可根据该类终端设备上获取的检测组件130上的电流变化进行判断。而终端设备与检测组件130之间的通信连接可采用有线方式，也可采用无线模块，比如：WiFi模块、蓝牙模块等。当然，还可将检测组件130与充电装置中的控制模块电连接。比如：PLC(译为可编辑的逻辑控制器)等，如果信号能被接收端132接收，则不输出信号给PLC；如果发射出来的信号被遮挡，则输出信号给PLC，提示电池未放好。

另外，检测组件130可为但不限于红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器等。

在开口121的相对两侧分别安装发射端131和接收端132。当电池通过开口121放入腔室120内的预设位置上时，发射端131与接收端132之间不存在遮挡，此时两者之间构建出稳定的信号通路。当电池的放置位置与预设位置发生偏离时，电池的部分会进入发射端131与接收端132之间，导致发射端131与接收端132之间信号通路被隔断。此时，意味着架本体110上至少有一处电池的放置位置发生偏移，这样便于维护人员快速判断电池架100上的电池是否处于放正状态。如此，电池架100利用对射型检测组件130，并将其分布于开口121相对两侧，替代传统多个定位检测设备，在满足快速检测的需求下，具有结构简洁、设备成本低等优势。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图1，腔室120为多个。多个腔室120沿架本体110的高度方向H间隔设置，发射端131与接收端132沿架本体110的高度方向H间隔分布并位于多个开口121的相对两侧。

位于多个开口121的相对两侧，可理解为发射端131与接收端132之间具有多个腔室120。此时，发射端131与接收端132能同时检测多个腔室120内电池的放置位置。例如：任一个腔室120内的电池与预设位置发生偏离，即能隔断发射端131与接收端132之间的信号通路。当维护人员更正该电池的放置位置后，若还存在其他电池的放置位置发生偏离时，发射端131与接收端132之间的信号通路依然会处于隔断状态，此时维护人员可籍此，将全部的电池逐一纠正，直至发射端131与接收端132之间的信号通路重新导通。

当然，在实际设计时，可将发射端131与接收端132分别布置在全部开口121的相对两侧上。

将发射端131与接收端132分布在多个开口121的相对两侧上，使得检测组件130能同时检测多个电池的放置位置，这样在实现有效位置检测的同时，减少检测组件130的投入，降低检测成本；同时，也有利于简化电池架100结构，便于方便电池架100的结构管理。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图2与图3，电池架100还包括分别设置于开口121的相对两侧的两个安装座140，发射端131与接收端132分别对应装设于两个安装座140上。

安装座140在电池架100上的位置可允许调节，也可不允许调节。可允许调节是指安装座140能在电池架100上进行位置调节，比如：安装座140可在电池架100上进行滑动或转动调节等。不允许调节是指安装座140无法在电池架100上进行位置调整，比如：安装座140以焊接、铆接或一体成型等方式安装在电池架100上。同样，发射端131和接收端132分别在安装座140上的安装可为允许调节，也可为不可调节。

另外，需要说明的是，本申请的安装座140前面的“两个”并非限定电池架100上只有两个安装座140，而是与开口121的相对两侧相呼应的表述，本申请对安装座140的数量并不作限定，在电池架100上还可设置更多数量的安装座140。

通过安装座140，便于发射端131和接收端132分别进行固定，以确保检测组件130稳定工作，提高检测结果的可靠性。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图2与图3，发射端131与接收端132中的至少一个被配置为在对应的安装座140上调节位置。

发射端131和接收端132中，至少一个能进行位置调节。例如：发射端131能进行位置调节，接收端132处于固定，不能调节；或者，接收端132能进行位置调节，发射端131处于固定，不能调节；又或者，发射端131和接收端132均能进行位置调节。

将发射端131和接收端132中至少一个设计为可调节状态，允许对发射端131或接收端132的位置进行调节，这样便于将发射端131与接收端132快速对准，提高检测组件130的安装效率；同时，也有利于提高发射端131与接收端132之间的对准精度。

根据本申请一些实施例，可选地，请参考图2与图3，至少一个安装座140上设有安装槽141。安装槽141沿架本体110的长度方向L延伸设置，发射端131或接收端132经由安装槽141调节位置。

安装槽141沿架本体110的长度方向L延伸，呈或近似呈腰型槽。这样使得发射端131或接收端132在各自的安装座140上沿架本体110的长度方向L进行位置调整。当然，在另一些实施例中，安装座140上还可设置多个安装槽141，这样可将发射端131或接收端132固定在不同位置上的安装槽141，以改变发射端131或接收端132的安装位置。

将安装槽141沿架本体110的长度方向L延伸，使得发射端131或接收端132在各自的安装座140上沿架本体110的长度方向L进行位置调整，保证发射端131与接收端132精准对接，以提高检测结果精度。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图3，安装座140上均设有固定孔142。固定孔142用于供紧固件穿入，以将安装座140固定在架本体110上。

可选地，紧固件可为但不限于螺栓、销钉、铆钉等。

利用紧固件，使得安装座140稳定安装在架本体110上，为检测组件130的检测提供稳定环境，避免安装座140固定不稳而导致检测组件130易晃动，影响其检测结果。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图2，安装座140包括安装部143及设于安装部143上的连接部144。连接部144与安装部143成夹角设置。安装部143连接于架本体110上。发射端131与接收端132分别装设于两个连接部144上。

连接部144与安装部143之间成夹角设计，可改变连接部144与安装部143各自的延伸方向，避免连接部144和安装部143朝同一方向延伸，导致发射端131和接收端132安装不便。同时，连接部144与安装部143之间的夹角尽量为直角，这样对于检测组件130的安装更为便利。

可选地，连接部144与安装部143之间的连接方式可为但不限于螺栓连接、焊接、卡接、一体成型方式等。其中，一体成型方式可为注塑、挤压、冲压、折弯、压铸等工艺。

夹角设置的连接部144和安装部143，不仅方便安装座140固定在架本体110上；而且也方便发射端131或接收端132固定在安装座140上，提高安装效率。

根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图1，架本体110包括第一侧架111、第二侧架112、以及间隔设于第一侧架111与第二侧架112之间的第一横梁113和第二横梁114。腔室120位于第一横梁113与第二横梁114之间。发射端131与接收端132分别对应设于第一横梁113、第二横梁114上。

可选地，第一横梁113在第一侧架111和第二侧架112之间的连接方式可为但不限于螺栓连接、焊接、卡接、一体成型方式等。同时，第二横梁114在第一侧架111和第二侧架112之间的连接方式可为但不限于螺栓连接、焊接、卡接、一体成型方式等

将架本体110设计为第一侧架111、第二侧架112、第一横梁113和第二横梁114结构，有利于提高架本体110的结构强度，保证电池架100结构稳定。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种充电装置，包括电池与以上任一方案中的电池架100。电池放置于腔室120内的预设位置上以进行充电。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种换电站，包括以上的充电装置。

根据本申请的一些实施例，请结合图1至图3，本申请提供了一种电池仓外侧对射传感器，对射传感器的发射端131发出一道光束。如果光束能被接收端132接收，则不输出信号给PLC；如果发射出来的光束被遮挡，则输出信号给PLC，提示电池未放好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种电池架，用于放置电池，其特征在于，包括：

架本体，设有具有开口的腔室，所述开口用于供所述电池通过以使所述电池放置于所述腔室内的预设位置上；

检测组件，包括发射端与接收端，所述发射端与所述接收端分别设置于所述开口的相对两侧，所述检测组件被配置为在所述电池沿朝所述开口的方向偏离所述预设位置时，所述发射端与所述接收端之间的信号通路被所述电池隔断。

2.根据权利要求1所述的电池架，其特征在于，所述腔室为多个，多个所述腔室沿所述架本体的高度方向间隔设置，所述发射端与所述接收端沿所述架本体的高度方向间隔分布并位于多个所述开口的相对两侧。

3.根据权利要求1所述的电池架，其特征在于，还包括分别设置于所述开口的相对两侧的两个安装座，所述发射端与所述接收端分别对应装设于两个所述安装座上。

4.根据权利要求3所述的电池架，其特征在于，所述发射端与所述接收端中的至少一个被配置为在对应的所述安装座上调节位置。

5.根据权利要求4所述的电池架，其特征在于，至少一个所述安装座上设有安装槽，所述安装槽沿所述架本体的长度方向延伸设置，所述发射端或所述接收端经由所述安装槽调节位置。

6.根据权利要求3所述的电池架，其特征在于，所述安装座上均设有固定孔，所述固定孔用于供紧固件穿入，以将所述安装座固定在所述架本体上。

7.根据权利要求3所述的电池架，其特征在于，所述安装座包括安装部及设于所述安装部上的连接部，所述连接部与所述安装部成夹角设置，所述安装部连接于所述架本体上，所述发射端与所述接收端分别装设于两个所述连接部上。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电池架，其特征在于，所述架本体包括第一侧架、第二侧架、以及间隔设于所述第一侧架与所述第二侧架之间的第一横梁和第二横梁，所述腔室位于所述第一横梁与所述第二横梁之间，所述发射端与所述接收端分别对应设于所述第一横梁、所述第二横梁上。

9.一种充电装置，其特征在于，包括电池与权利要求1-8任一项所述的电池架，所述电池放置于所述腔室内的预设位置上以进行充电。

10.一种换电站，其特征在于，包括权利要求9所述的充电装置。

Images