CN220138544U - 换电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种换电系统。包括机架以及多个电池包，多个所述电池包上下堆叠安装在所述机架上，且所述电池包上设有导向限位结构，所述导向限位结构适于与所述机架限位导向配合。本实用新型的换电系统，至少具有以下有益效果：电池包与机架通过导向限位结构在装配过程中进行导向限位，不仅提高了电池包的堆叠位置的定位可靠性，而且提高了装配效率，从而保证了换电系统的生产效率和质量。

Description

换电系统

技术领域

本实用新型属于动力电池技术领域，特别是涉及一种换电系统。

背景技术

随着电动新能源汽车的广泛应用，对新能源汽车的动力的要求也越来越高，尤其是在需要较大容量电池的车型，如重型卡车，动力要求更强，单个电池包无法满足动力要求，需要多个电池包组合使用。目前，多个电池包一般分别安装在机架上，但电池包在与机架的装配过程中存在装配位置定位不可靠的问题，尤其是电池包数量较多时，电池包装配不可靠会对换电系统的装配效率和质量造成影响。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种换电系统，用于解决现有技术中电池包装配定位不可靠的问题，以提升换电系统的装配效率和质量。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种换电系统，包括：

机架；以及

多个电池包，多个所述电池包上下堆叠安装在所述机架上，且所述电池包上设有导向限位结构，所述导向限位结构适于与所述机架限位导向配合。

可选的，所述机架包括底座和竖梁，所述电池包置于所述底座上，所述竖梁分布在所述电池包的背对的两侧，并与所述底座连接配合以对所述电池包限位。

可选的，所述电池包包括箱体，所述导向限位结构设置在所述箱体的背对的两侧，并与所述竖梁配合以限制所述电池包在水平方向上的移动。

可选的，所述箱体包括外壳和围设在所述外壳的外周的边梁，所述导向限位结构包括导向限位槽，所述导向限位槽设置在所述边梁上，并与所述竖梁在竖直方向上滑动配合。

可选的，所述电池包与所述竖梁之间通过连接组件紧固连接。

可选的，所述连接组件包括转接支架和连接紧固件，所述转接支架通过所述连接紧固件分别与所述电池包和所述竖梁紧固连接。

可选的，所述电池包还包括电池模组，所述箱体具有上开口，所述电池模组通过所述上开口容纳于所述箱体内，且位于上层的所述电池包的所述箱体封盖住位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口。

可选的，相邻的两层所述电池包的外周和/或中部处可拆卸的连接。

可选的，还包括电池断路单元，所述电池断路单元安装在所述底座内，并与设置在所述底座上的电能输出口电连接。

可选的，还包括蒙皮，所述蒙皮的至少部分罩设住所述电池包，并通过锁紧结构与所述电池包紧固连接。

如上所述，本实用新型的换电系统，至少具有以下有益效果：电池包与机架通过导向限位结构在装配过程中进行导向限位，不仅提高了电池包的堆叠位置的定位可靠性，而且提高了装配效率，从而保证了换电系统的生产效率和质量。

附图说明

图1为本实用新型的换电系统实施例一的局部结构示意图；

图2为图1中局部A的放大示意图；

图3为图1中换电系统的主视图；

图4为图1中电池包堆叠体的结构示意图；

图5为图4中局部B的放大示意图；

图6为图4中相邻两层电池包的爆炸示意图；

图7为图6中的电池包的爆炸示意图；

图8为图1中电池包与机架的第一装配状态的结构示意图；

图9为图1中电池包与机架的第二装配状态的结构示意图；

图10为本实用新型的换电系统实施例二的结构示意图。

零件标号说明

电池包1，箱体11，外壳111，上开口1111，边梁112，导向限位结构113，中间梁114，上盖12，避让口121，电池模组13，连接支架14，第一锁紧件15，第二锁紧件16，第三锁紧件17，机架2，底座201，竖梁202，连接组件3，转接支架301，第一转接部3011，第二转接部3012，弯折部3013，安装空间3014，连接紧固件302，电池断路单元4，蒙皮5，第一保温部501，第二保温部502，密封结构6。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

参见图1、图3、图6和图10，在一些可选实施例中，本申请提供一种换电系统，包括机架2和多个电池包1。换电系统除了包括上述部件外，还可以包括电池断路单元4和/或蒙皮5。

参见图1至图5、图8和图9，在一些可选实施例中，多个电池包1上下堆叠安装在机架2上，且电池包1上设有导向限位结构113，导向限位结构113适于与机架2限位导向配合。

可选的，多个电池包1上下堆叠形成电池包堆叠体；其中，电池包的数量可以为两个或两个以上。

可选的，机架2包括底座201和竖梁202，电池包1置于底座201上，竖梁202分布在电池包1的背对的两侧，并与底座201连接配合以对电池包1进行限位。优选的，机架2仅包括底座201和竖梁202，通过竖梁202与底座201配合便能实现对电池包堆叠体的支撑及限位，结构简单；其中，竖梁202的数量大于或等于两个，竖梁202可以对称设置在底座201的相对的两侧，竖梁202配合限制电池包1在电池包1的宽度方向上的移动，实现电池包1的初步限位，初步限位后，电池包1可以再通过连接组件3与竖梁202锁紧固定，提高电池包1安装的稳固性。具体的，竖梁202的数量可以为四个，四个竖梁202均布在底座201的相对的两侧，分布在同一侧的两个竖梁202沿电池包1的长度方向间隔布置，限位更加稳定。采用该结构设计的机架2，结构简单，电池包1与机架2的装配操作简单、方便、快速，提高了生产效率，降低了成本。

可选的，电池包1包括箱体11，导向限位结构113设置在箱体11的背对的两侧，并与竖梁202配合以限制电池包1在水平方向上的移动，即限制电池包1在电池包1的长度方向和宽度方向上的移动。进一步的，箱体11包括外壳111和围设在外壳111的外周的边梁112，导向限位结构113包括导向限位槽，导向限位槽设置在边梁112上，并与竖梁202在竖直方向上滑动配合；装配时，导向限位槽的槽口朝向竖梁202，第一个电池包1沿着竖梁202的轴向滑动下落置放在底座201上，其余电池包1沿着竖梁202的轴向滑动叠放在位于下一层的电池包1的顶部。

可选的，电池包1与竖梁202之间通过连接组件3紧固连接，紧固连接时，使得电池包1与竖梁202相对固定，电池包1无法移动，也就实现了电池包1在电池包1的高度方向上的限位；其中，竖梁202相背的两侧上均布置有连接组件3，也就是说同一个竖梁202的相背的两侧均通过连接组件3与电池包1紧固连接，使得结构强度更可靠。进一步的，连接组件3包括转接支架301和连接紧固件302，转接支架301通过连接紧固件302分别与电池包1和竖梁202紧固连接；其中，转接支架301可以与电池包1的外壳111连接，转接支架301包括与竖梁202对应的第一转接部3011，第一转接部3011的一端延伸弯折形成与外壳111对应的第二转接部3012，第一转接部3011和第二转接部3012上均设有安装孔，连接紧固件302穿过第一转接部3011上的安装孔将第一转接部3011与竖梁202紧固连接，连接紧固件302穿过第二转接部3012上的安装孔将第二转接部3012与外壳111紧固连接，第一转接部3011的相对的两侧延伸弯折形成弯折部3013，第一转接部3011、第二转接部3012和两个弯折部3013配合围成用于容纳连接紧固件302的安装空间3014，采用该结构设计的转接支架301不仅有利于保证转接支架301的结构强度，而且能够为连接紧固件302提供容纳空间，避免连接紧固件302与其它部件干涉，减少外部对连接紧固件302的干扰，提高连接的可靠性和稳定性。具体的，连接紧固件302可以为紧固螺栓。

上述实施例的换电系统，在电池包1上设置导向限位结构113，通过导向限位结构113与机架2配合实现电池包1的装配导向及限位，避免电池包1在堆叠过程中出现偏移，提高电池包1堆叠位置的定位可靠性和堆叠效率；具体的，导向限位结构113与竖梁202配合实现电池包1在水平方向上的移动限位，电池包1在竖直方向上能够灵活移动，以便电池包1能够快速堆叠定位，多个电池包1堆叠到位后，通过连接组件3将电池包1与机架2紧固连接，使得电池包1与机架2相对固定，保证了结构强度的可靠性，从而保证了换电系统的质量。

参见图1、图6和图7，在一些可选实施例中，电池包1还包括电池模组13，箱体11具有上开口1111，电池模组13通过上开口1111容纳于箱体11内，且位于上层的电池包1的箱体11封盖住位于下层的电池包1的箱体11的上开口1111；其中，至少位于顶层的电池包1的箱体11的上开口1111处安装有上盖12，即位于最上层的电池包1的箱体11的上开口1111处安装有上盖12，上一层的电池包1的箱体11可以替代下一层的电池包1的上盖12的作用，位于下层的电池包1的箱体11的上开口1111处可以根据需求选择是否安装上盖12，灵活性高。

可选的，各层电池包1的箱体11的上开口1111处均安装有上盖12，有利于提高封装效果，使得电池包1的堆叠更加稳定可靠。

可选的，仅位于最顶层的电池包1的箱体11的上开口1111处安装有上盖12，位于其它层的电池包1的箱体11的上开口1111处均未安装上盖12。简化了结构，有利于减少零部件，既能减轻重量，又能降低成本。

可选的，上开口1111设置在箱体11的外壳111上，位于上层的电池包1的外壳111叠放在位于下层的电池包1的外壳111上，并覆盖密封住位于下层的电池包1的外壳111的上开口1111。进一步的，相邻的两层电池包1之间可以通过密封结构6密封；具体的，密封结构6包括第一密封件，第一密封件位于相邻的两层电池包1的两个外壳111之间，第一密封件环绕位于下层的电池包1的壳体的上开口1111，相邻两层的电池包1的两个外壳111配合挤压第一密封件以形成密封，第一密封件可以为塑料垫圈，具有一定的弹性形变能力，密封性能好；或者，密封结构6包括凸台、凹槽和第一密封件，凸台设置在上层的电池包1的外壳111的底部下表面，凹槽设置在下层的电池包1的外壳111的顶部上表面，第一密封件安装在凹槽内，并环绕位于下层的电池包1的外壳111的上开口1111，凸台伸入凹槽与凹槽配合挤压第一密封件以形成密封，可以理解的是，凸台和凹槽的设置位置并非局限于上述列举位置，凸台和凹槽的设置位置可以根据需求对换，只要能够对应配合挤压第一密封件以形成密封即可，例如，凸台可以设置在下层的电池包1的外壳111的顶部上表面，凹槽设置在上层的电池包1外壳111的底部下表面。相邻两层电池包1的外壳111之间通过密封结构6密封，密封简单可靠，确保了相邻两层电池包1的两个外壳111之间的装配密封性，从而保证了换电系统整体结构的可靠性。

上述实施例的换电系统，上层的电池包1的箱体11封盖住下层的电池包1的箱体11，使得可以根据需求灵活选择是否设置上盖12，也有利于减少零部件数量，不仅减轻了重量，还提高了空间利用率、降低了成本，从而减轻换电系统的整体重量和降低整体成本；基于此，相邻的两层电池包1之间通过密封结构6密封，保证了密封效果，从而保证了换电系统的质量。

参见图1、图6和图7，在一些可选实施例中，相邻的两层电池包1的外周和/或中部处可拆卸的连接。其中，相邻的两层电池包1相互贴合，并能够在连接时将相邻的两层电池包1相对固定。

可选的，相邻的两层电池包1的两个箱体11的边梁112可以通过第一锁紧件15连接锁紧，当相邻的两个箱体11连接锁紧时，便实现了相邻的两层电池包1的外周连接，连接稳定可靠；箱体11内设有中间梁114，中间梁114可以设置在外壳111的壳底中部，中间梁114上可拆卸的连接有连接支架14，上盖12上设有与连接支架14对应的避让口121，连接支架14可以通过第二锁紧件16与中间梁114连接，中间梁114上还安装有第三锁紧件17，第三锁紧件17的一端穿过所在层电池包1的中间梁114和壳底，并与相邻下层的电池包1的连接支架14连接，实现了相邻两层电池包1的中部之间的连接，第一锁紧件15、第二锁紧件16、第三锁紧件17均可以为螺栓。

上述实施例的换电系统，相邻的两层电池包1之间可拆卸的连接，不仅能使得多个电池包1连接成为整体，提高整体结构的稳固性，而且拆装简单方便，电池包1与电池包1之间具备互换性，成组效率高，降低了成本；另外，相邻的两层电池包1的外周和/或中部连接，使得电池包1的结构强度更加可靠，从而进一步提升换电系统的可靠性。

参见图3，在一些可选实施例中，电池断路单元4安装在底座201内，并与设置在底座201上的电能输出口电连接。其中，电池断路单元4可以通过线束与电能输出口电连接或者直接插接电连接。电池断路单元4作为通断开关，对电能输出起到通断的作用，需要和电池包堆叠体及电能输出口电连接，将电池断路单元4安装在底座201内，节省了空间，尤其是与将电池断路单元4安装在电池包堆叠体的顶部相比，不仅充分利用了闲置空间，无需占用额外空间，还缩短了电池断路单元4与电能输出口之间的走线距离，降低了走线难度和减少了线束的消耗，节省了材料，降低了成本。

参见图10，在一些可选实施例中，蒙皮5的至少部分罩设住电池包1，并通过锁紧结构与电池包1紧固连接。其中，蒙皮5包括第一保温部501和第二保温部502，电池包堆叠体置于底座201上，第一保温部501罩住电池包堆叠体，第二保温部502安装在底座201上，并与第一保温部501配合围成容纳电池包堆叠体的密闭空间。

可选的，锁紧结构包括连接架和第四锁紧件，连接架通过第四锁紧件分别与电池包1的边梁112和蒙皮5紧固连接。进一步的，第四锁紧件可以为螺栓。

上述实施例的换电系统，蒙皮5直接与电池包连接，通过电池包为蒙皮5提供可靠支撑，使得蒙皮5具有可靠的结构强度，保证了蒙皮5的保温效果，降低了对机架2的结构要求，以便机架2能够采用简单的结构，在保证保温效果的同时简化了结构，降低了成本。

本实用新型的换电系统，通过电池包1上的导向限位结构113与机架2配合，辅助电池包1实现装配限位，定位快速方便，不仅保证了电池包1堆叠位置定位的可靠性，还提高了装配效率，从而保证了换电系统的装配效果和质量。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种换电系统，其特征在于，包括：

机架；以及

多个电池包，多个所述电池包上下堆叠安装在所述机架上，且所述电池包上设有导向限位结构，所述导向限位结构适于与所述机架限位导向配合。

2.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于：所述机架包括底座和竖梁，所述电池包置于所述底座上，所述竖梁分布在所述电池包的背对的两侧，并与所述底座连接配合以对所述电池包限位。

3.根据权利要求2所述的换电系统，其特征在于：所述电池包包括箱体，所述导向限位结构设置在所述箱体的背对的两侧，并与所述竖梁配合以限制所述电池包在水平方向上的移动。

4.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于：所述箱体包括外壳和围设在所述外壳的外周的边梁，所述导向限位结构包括导向限位槽，所述导向限位槽设置在所述边梁上，并与所述竖梁在竖直方向上滑动配合。

5.根据权利要求2至4任一项所述的换电系统，其特征在于：所述电池包与所述竖梁之间通过连接组件紧固连接。

6.根据权利要求5所述的换电系统，其特征在于：所述连接组件包括转接支架和连接紧固件，所述转接支架通过所述连接紧固件分别与所述电池包和所述竖梁紧固连接。

7.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于：所述电池包还包括电池模组，所述箱体具有上开口，所述电池模组通过所述上开口容纳于所述箱体内，且位于上层的所述电池包的所述箱体封盖住位于下层的所述电池包的所述箱体的所述上开口。

8.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于：相邻的两层所述电池包的外周和/或中部处可拆卸的连接。

9.根据权利要求2所述的换电系统，其特征在于：还包括电池断路单元，所述电池断路单元安装在所述底座内，并与设置在所述底座上的电能输出口电连接。

10.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于：还包括蒙皮，所述蒙皮的至少部分罩设住所述电池包，并通过锁紧结构与所述电池包紧固连接。