CN220263066U - 一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，包括机翼电池包组件以及撑杆电池包组件，所述机翼电池包组件包括有对称设置的机翼前梁以及机翼后梁，所述机翼前梁以及机翼后梁相对面两端分别对称设有同一电池包左侧翼肋以及电池包右侧翼肋，所述机翼前梁、机翼后梁、电池包左侧翼肋以及电池包右侧翼肋相对面之间位置处嵌设有同一机翼电池包，所述机翼电池包顶部四周分别设有用于固定机翼电池包的前梁安装支架、电池包左侧肋安装支架。本实用新型提高了电池包安装拆卸效率，降低了操作成本，在保证安装支架和连接结构刚度和强度的要求时，安装支架结构简单重量轻，电池包安全性有保障，满足电池包可重复安装拆卸的需求。

Description

一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构

技术领域

本实用新型涉及eVTOL飞行器技术领域，尤其涉及一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构。

背景技术

随着航空技术的发展和人类生活需求的提升，电动垂直起降(eVTOL)飞行器应运而生，它兼顾直升机和固定翼飞机的性能，既能垂直起降，降低起降场地需求，又能提供较长的行程和较快飞行速度，安全可靠，结构简单，能源清洁，噪音小。

eVTOL飞行器的动力源自电池提供的电能带动螺旋桨转动产生的升力，传统飞机为燃油机，动力来自燃油发动机，这是eVTOL飞行器和传统飞行器的主要区别。由于电动飞机近几十年的发展，电池技术近几年的快速提升，eVTOL飞行器行业迅速兴起和发展。目前的电池技术还不能够实现长续航，为实现检修和更换需求，快速安装拆卸技术成为了重要研究课题。

eVTOL飞行器发展历程短，电池包安装缺乏经验，适航没有成熟的相关条款。基于目前的电池技术，满足飞行需求，必须将多个电池以串联或者并联的方式连接为电池组，外部用提供足够刚度和强度的材料包裹为电池包结构，所以电池包本身重量大，安装拆卸困难，同时由于航空器对重量十分敏感，电池包的安装结构需要进行轻量化设计。飞行器在载荷作用下结构发生变形，电池包的安装结构需要足够的刚度保证电池包不会因结构变形而被挤压或破坏。传统油动系统操作难度大，维护要求高，对操作人员的技能要求较高，油机内部结构比较复杂，维护保养要求比较高；油箱在坠撞过程中容易泄露，导致火灾或爆炸的发生，给乘客的生命安全带来极大风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，在满足强度和刚度的要求下安装结构重量足够轻，能够实现反复快速安装拆卸，准确定位，操作空间大，操作简单等需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，包括机翼电池包组件以及撑杆电池包组件，所述机翼电池包组件包括有对称设置的机翼前梁以及机翼后梁，所述机翼前梁以及机翼后梁相对面两端分别对称设有同一电池包左侧翼肋以及电池包右侧翼肋，所述机翼前梁、机翼后梁、电池包左侧翼肋以及电池包右侧翼肋相对面之间位置处嵌设有同一机翼电池包，所述机翼电池包顶部四周分别设有用于固定机翼电池包的前梁安装支架、电池包左侧肋安装支架、后梁安装支架以及电池包右侧肋安装支架，所述前梁安装支架与机翼前梁相适配，所述电池包左侧肋安装支架与电池包右侧翼肋相适配，所述后梁安装支架与机翼后梁相适配，所述电池包右侧肋安装支架与电池包左侧翼肋相适配，所述撑杆电池包组件包括有撑杆前框，所述撑杆前框内部嵌设有撑杆电池包，所述撑杆电池包两端分别设有用于固定撑杆电池包的电池包前安装支架以及电池包后安装支架，所述撑杆电池包侧边设有两侧纵梁。

优选的，机翼电池包底部设有机翼电池包底板，所述机翼电池包底板四角均嵌设有外六角螺母，所述机翼电池包顶部四角均设有外六角螺栓，所述外六角螺栓与外六角螺母相适配。

通过以上技术方案：利用外六角螺栓穿过机翼电池包与机翼电池包底板四角的外六角螺母进行螺栓固连，对机翼电池包进行固定，降低安装难度，提高安装速度。

优选的，前梁安装支架、电池包左侧肋安装支架、后梁安装支架以及电池包右侧肋安装支架均开设有若干安装孔，所述安装孔内部均设有内螺纹，所述安装孔与前梁安装支架、电池包左侧肋安装支架、后梁安装支架以及电池包右侧肋安装支架之间均设有加强筋。

通过以上技术方案：利用加强筋对安装孔与前梁安装支架、电池包左侧肋安装支架、后梁安装支架以及电池包右侧肋安装支架进行强度加固，避免后期变形，提高电池包安装后的稳定性。

进一步的，后梁安装支架右端开设有定位孔，所述机翼电池包底板右侧下部开设有电池包安装定位孔，所述电池包安装定位孔与定位孔位于同一轴心线。

通过以上技术方案：利用安装定位孔与定位孔对机翼电池包的位置进行初步定位，便于后期螺栓的固定。

再进一步的，安装孔均螺纹插设有沉头螺栓。

通过以上技术方案：利用沉头螺栓固定，螺栓不会凸起，使用的同时也增加美观度。

优选的，电池包后安装支架与机翼前梁连接有同一前梁连接点，所述撑杆电池包底部设有撑杆电池包底板，所述撑杆电池包底板长度方向两侧螺纹插设有若干电池包侧边螺栓，所述撑杆电池包底板靠近前梁连接点一端等距离分布有多个后侧托板螺母，所述撑杆电池包底板靠近电池包前安装支架一端等距离分布有若干前侧托板螺母。

通过以上技术方案：利用后侧托板螺母以及前侧托板螺母对撑杆电池包进行螺固，提高安装稳定性。

本实用新型的有益效果为：

1.电池包安装支架结构简单，重量轻，提供足够的刚度和强度保证电池包和相连机体结构的安全性；

2.电池包结构参与机翼载荷传递，与机翼协调变形，安装支架无需预留变形空间，降低了工艺装配难度；

3.安装支架安装孔带有螺纹，直接用螺栓加螺纹胶的方式固定，方便反复拆卸；

4.安装支架和地板设有定位孔，能够保证安装过程中，孔位一一对应，快速固定螺栓，凡是显露于外表面的螺栓均用沉头螺栓，保证外观质量；

5.安装紧固件均为标准件，无需定制、复杂的安拆工具和大量人员，操作成本低。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构的机翼电池包及安装结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构的机翼电池包安装支架结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构的机翼电池包底板结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构的机翼电池包安装结构外侧结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构的撑杆电池包及安装结构示意图；

图6为本实用新型提出的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构的撑杆电池包安装支架结构示意图；

图7为本实用新型提出的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构的撑杆杆电池包底板结构示意图。

图中：1、前梁安装支架；2、机翼前梁；3、电池包左侧翼肋；4、机翼电池包；5、机翼后梁；6、电池包右侧翼肋；7、电池包左侧肋安装支架；8、定位孔；9、后梁安装支架；10、电池包右侧肋安装支架；11、加强筋；12、机翼电池包底板；13、电池包安装定位孔；14、沉头螺栓；15、外六角螺栓；16、撑杆前框；17、电池包前安装支架；18、撑杆电池包；19、两侧纵梁；20、电池包后安装支架；21、前梁连接点；22、前侧托板螺母；23、撑杆电池包底板；24、电池包侧边螺栓；25、后侧托板螺母。

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。

实施例1，参照图1至图4，一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，机翼电池包组件以及撑杆电池包组件，机翼电池包组件包括有对称设置的机翼前梁2以及机翼后梁5，机翼前梁2以及机翼后梁5相对面两端分别对称设有同一电池包左侧翼肋3以及电池包右侧翼肋6，机翼前梁2、机翼后梁5、电池包左侧翼肋3以及电池包右侧翼肋6相对面之间位置处嵌设有同一机翼电池包4，机翼电池包4顶部四周分别设有用于固定机翼电池包4的前梁安装支架1、电池包左侧肋安装支架7、后梁安装支架9以及电池包右侧肋安装支架10，前梁安装支架1与机翼前梁2相适配，电池包左侧肋安装支架7与电池包右侧翼肋6相适配，后梁安装支架9与机翼后梁5相适配，电池包右侧肋安装支架10与电池包左侧翼肋3相适配，撑杆电池包组件包括有撑杆前框16，撑杆前框16内部嵌设有撑杆电池包18，撑杆电池包18两端分别设有用于固定撑杆电池包18的电池包前安装支架17以及电池包后安装支架20，撑杆电池包18侧边设有两侧纵梁19。

在具体实施方式中，请参阅图3以及图4，机翼电池包4底部设有机翼电池包底板12，机翼电池包底板12四角均嵌设有外六角螺母，机翼电池包4顶部四角均设有外六角螺栓15，外六角螺栓15与外六角螺母相适配，利用外六角螺栓15穿过机翼电池包4与机翼电池包底板12四角的外六角螺母进行螺栓固连，对机翼电池包进行固定，降低安装难度，提高安装速度。

具体的，请参阅图2以及图4，前梁安装支架1、电池包左侧肋安装支架7、后梁安装支架9以及电池包右侧肋安装支架10均开设有若干安装孔，安装孔内部均设有内螺纹，安装孔与前梁安装支架1、电池包左侧肋安装支架7、后梁安装支架9以及电池包右侧肋安装支架10之间均设有加强筋11，利用加强筋11对安装孔与前梁安装支架1、电池包左侧肋安装支架7、后梁安装支架9以及电池包右侧肋安装支架10进行强度加固，避免后期变形，提高电池包安装后的稳定性。

具体的，请参阅图2以及图3，后梁安装支架9右端开设有定位孔8，机翼电池包底板12右侧下部开设有电池包安装定位孔13，电池包安装定位孔13与定位孔8位于同一轴心线，利用安装定位孔13与定位孔8对机翼电池包12的位置进行初步定位，便于后期螺栓的固定。

具体的，请参阅图4，安装孔均螺纹插设有沉头螺栓14，利用沉头螺栓14固定，螺栓不会凸起，使用的同时也增加美观度，沉头螺栓14固定孔位，并涂抹螺纹胶防松。

具体的，请参阅图5至图7，电池包后安装支架20与机翼前梁2连接有同一前梁连接点21，撑杆电池包18底部设有撑杆电池包底板23，撑杆电池包底板23长度方向两侧螺纹插设有若干电池包侧边螺栓24，撑杆电池包底板23靠近前梁连接点21一端等距离分布有多个后侧托板螺母25，撑杆电池包底板23靠近电池包前安装支架17一端等距离分布有若干前侧托板螺母22，利用后侧托板螺母25以及前侧托板螺母22对撑杆电池包18进行螺固，提高安装稳定性。

通过以上实施方式可以得到以下具体技术效果：将机翼电池包4和撑杆电池包18分别置于可升降推车平台，在机翼电池包底板12的电池包安装定位孔13和后梁安装支架9的定位孔8上插入定位柱，定位柱同时贯穿升降平台的定位孔，防止孔位错动，保证机翼电池包4在推入机翼过程中安装孔位的对应精度，将机翼电池包4推至指定位置后，先固定机翼电池包底板12四角的孔位，机翼电池包底板12四角安装孔位做下陷，采用外六角螺母固定，弹簧垫圈防松，然后依次用外六角螺栓15固定其余孔位，并涂抹螺纹胶防松，待全部螺栓紧固完成，降下安装平台并移开，撑杆电池包18采用相同方式，升降平台将撑杆电池包18推至撑杆电池包底板23和支架螺栓孔对应状态，继续推进撑杆电池包底板23与撑杆结构完全吻合，固定所有安装螺栓，完成安装后移走升降平台车。

拆卸机翼电池包4和撑杆电池包18时，拆卸方式相同，将升降平台推至电池包下侧，缓缓上升平台直至电池包底板与平台间无间隙，断开电池包所有线缆，拆卸下所有紧固螺栓，升降平台将电池包运至规定位置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，包括机翼电池包组件以及撑杆电池包组件，其特征在于，所述机翼电池包组件包括有对称设置的机翼前梁(2)以及机翼后梁(5)，所述机翼前梁(2)以及机翼后梁(5)相对面两端分别对称设有同一电池包左侧翼肋(3)以及电池包右侧翼肋(6)，所述机翼前梁(2)、机翼后梁(5)、电池包左侧翼肋(3)以及电池包右侧翼肋(6)相对面之间位置处嵌设有同一机翼电池包(4)，所述机翼电池包(4)顶部四周分别设有用于固定机翼电池包(4)的前梁安装支架(1)、电池包左侧肋安装支架(7)、后梁安装支架(9)以及电池包右侧肋安装支架(10)，所述前梁安装支架(1)与机翼前梁(2)相适配，所述电池包左侧肋安装支架(7)与电池包右侧翼肋(6)相适配，所述后梁安装支架(9)与机翼后梁(5)相适配，所述电池包右侧肋安装支架(10)与电池包左侧翼肋(3)相适配，所述撑杆电池包组件包括有撑杆前框(16)，所述撑杆前框(16)内部嵌设有撑杆电池包(18)，所述撑杆电池包(18)两端分别设有用于固定撑杆电池包(18)的电池包前安装支架(17)以及电池包后安装支架(20)，所述撑杆电池包(18)侧边设有两侧纵梁(19)。

2.根据权利要求1所述的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，其特征在于，所述机翼电池包(4)底部设有机翼电池包底板(12)，所述机翼电池包底板(12)四角均嵌设有外六角螺母，所述机翼电池包(4)顶部四角均设有外六角螺栓(15)，所述外六角螺栓(15)与外六角螺母相适配。

3.根据权利要求2所述的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，其特征在于，所述前梁安装支架(1)、电池包左侧肋安装支架(7)、后梁安装支架(9)以及电池包右侧肋安装支架(10)均开设有若干安装孔，所述安装孔内部均设有内螺纹，所述安装孔与前梁安装支架(1)、电池包左侧肋安装支架(7)、后梁安装支架(9)以及电池包右侧肋安装支架(10)之间均设有加强筋(11)。

4.根据权利要求3所述的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，其特征在于，所述后梁安装支架(9)右端开设有定位孔(8)，所述机翼电池包底板(12)右侧下部开设有电池包安装定位孔(13)，所述电池包安装定位孔(13)与定位孔(8)位于同一轴心线。

5.根据权利要求4所述的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，其特征在于，所述安装孔均螺纹插设有沉头螺栓(14)。

6.根据权利要求5所述的一种eVTOL飞行器的电池包快速装拆结构，其特征在于，所述电池包后安装支架(20)与机翼前梁(2)连接有同一前梁连接点(21)，所述撑杆电池包(18)底部设有撑杆电池包底板(23)，所述撑杆电池包底板(23)长度方向两侧螺纹插设有若干电池包侧边螺栓(24)，所述撑杆电池包底板(23)靠近前梁连接点(21)一端等距离分布有多个后侧托板螺母(25)，所述撑杆电池包底板(23)靠近电池包前安装支架(17)一端等距离分布有若干前侧托板螺母(22)。