CN220884031U - 一种快换装置及无人车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快换装置及无人车，属于无人车技术领域。包括框架以及安装在框架上的自动换电机构；所述框架，用于承载电池，至少设有一个电池仓；所述自动换电机构，包括驱动件、电池托盘、电池压板以及联动组件，所述联动组件用于将驱动电池托盘的驱动力传递至所述电池压板并带动电池压板实现翻转。通过本实用新型提供的一种快换装置，自动换电机构带动电池托盘及其上方的电池自动移出和移入，同时能够通过联动组件将驱动电池托盘的驱动力传递至电池压板并带动电池压板实现翻转，进而实现对电池的限位和解锁，不仅提高了电池更换的速度，还确保了电池在运输过程中的稳定性和安全性，从而显著提高了无人车的运营效率和可靠性。

Description

一种快换装置及无人车

技术领域

本实用新型涉及一种快换装置及无人车，属于无人车技术领域。

背景技术

无人车是一种小型化的、自动驾驶的货运工具，用于进行物流和配送任务。这些车辆通常使用电动驱动系统，并配备了各种传感器、摄像头和导航设备，以实现自主导航和避障功能。

无人车用于在城市环境中进行快速、高效的配送。它们可以适应狭窄的道路和繁忙的交通条件，以提供更便捷的服务。这些车辆通常具有多层货物储存系统，可以容纳多个包裹或货物，并使用机械臂或自动提升装置来加载和卸载货物。

无人车的自动驾驶系统依赖于先进的感知技术和人工智能算法，以实时感知和解析周围环境，并做出相应的导航和行驶决策。它们可以识别交通标志、红绿灯、行人和其他车辆，并通过实时通信技术与交通基础设施或中央控制中心进行连接，以确保安全和协调的行驶。

无人车的应用潜力广泛，可以用于快递配送、餐饮外卖、零售配送等领域。它们可以在特定的时间段内进行预定交付，减少人力成本和配送时间，提高效率和客户满意度。此外，无人车还有助于减少道路拥堵、环境污染和交通事故风险，推动城市物流的可持续发展。

尽管无人车在技术和可行性方面已经取得了一定的进展，但在实际应用中仍然面临一些挑战。

现有技术的无人车大多采用固定式电池，固定式电池尺寸大且笨重，导致电池现场装配困难，需要配置一些特殊大型的装配工具,提高了现场装配费用和售后的费用；另外，固定式电池只能随车一起充电，充电时间影响车辆使用，为了方便白天工作，一般是晚上充电，晚上充电没有人看管存在安全隐患；因此固定电池满足不了24小时运营的需求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于，提供一种自动快换电池装置，实现了动力电池的便捷快换，解决了目前无人车固定式电池更换困难和手动快换电池速度慢的问题。

本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种快换装置，其特征在于，包括框架以及安装在框架上的自动换电机构；

所述框架，用于承载电池，至少设有一个电池仓；

所述自动换电机构，包括：

驱动件，安装于框架上，作为自动换电机构的动力源；

电池托盘，连接于驱动件的驱动端，用于托载电池；

电池压板，铰接安装于框架上，用于压紧或释放电池；

联动组件，一端与驱动件的驱动端连接，另一端与电池压板连接，用于将驱动电池托盘的驱动力传递至所述电池压板并带动电池压板实现翻转。

作为优选实例，所述联动组件包括：

拉索，一端与驱动件或电池托盘连接，另一端与电池压板连接，用于将驱动件的驱动力传递至电池压板；

限位架，安装于框架上，且与电池压板相对设置；

线弹簧，套接于限位架与电池压板之间的拉索外部，用于提供电池压板向外翻转的弹力。

作为优选实例，所述联动组件还包括至少一个导向滑轮，所述导向滑轮安装于电池托盘和/或框架上，用于改变拉索拉力的方向。

作为优选实例，所述联动组件还包括扭簧，所述扭簧安装于所述电池压板与框架的铰接处，扭簧与线弹簧配合共同作用实现电池压板的自动弹开。

作为优选实例，所述电池压板包括第一连接部、第二连接部以及至少一个限位部，所述限位部设有能够与电池壳体边角相贴合的内凹槽，所述限位部上方设有第一连接部，所述第一连接部与所述框架铰接，所述限位部下方设有第二连接部，所述第二连接部与所述联动组件连接。

作为优选实例，所述自动换电机构还包括滑动机构，所述滑动机构设置于电池托盘底部，用于使电池托盘往复滑动。

作为优选实例，所述滑动机构包括滑轨、滑块以及滚珠，所述滑轨安装于框架底部，所述滑块设置于滑轨内且滑块与所述电池托盘固定连接，所述滑块与所述滑轨之间设置有多个滚珠。

作为优选实例，所述框架上设有矩阵式分布的四个电池仓，四个电池仓分为开口相背设置的两对电池仓，每对电池仓之间还设置有电池仓立柱，所述驱动件安装于电池仓立柱下方，所述联动组件安装于顶板底部，每对电池仓之间由一压紧驱动件、一电池仓立柱以及一抽拉驱动件分隔。

作为优选实例，所述电池托盘后侧以及与后侧相邻的两侧均设置有挡边，电池托盘后侧设置有缓冲条，电池托盘前侧开放且电池中部设有允许所述电池仓立柱通过的开槽。

本实用新型还提供一种无人车，所述无人车上至少设有一个如上所述的快换装置。

本实用新型的有益效果是：

通过本实用新型提供的一种快换装置，在用于放置电池的框架上安装自动换电机构，安装于框架上的驱动件能够带动电池托盘及其上方的电池自动移出和移入，同时，驱动件能够通过联动组件将驱动电池托盘的驱动力传递至电池压板并带动电池压板实现翻转，进而实现对电池的限位和解锁，更换电池时，仅需启动驱动件工作，就可以快速将电池仓内的电池进行更换。不仅提高了电池更换的速度，还确保了电池在运输过程中的稳定性和安全性，从而显著提高了无人车的运营效率和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中快换装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中框架的组成结构示意图一；

图3为本实用新型实施例中框架的组成结构示意图二；

图4为本实用新型实施例中自动换电机构的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例中电池压板的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例中联动组件的立体结构示意图一；

图7为本实用新型实施例中联动组件的立体结构示意图二；

图8为本实用新型实施例中驱动件与电池托盘的连接关系示意图；

图9为本实用新型实施例中联动组件、电池托盘以及电池压板之间的连接关系示意图；

图10为本实用新型实施例中滑动机构的立体结构示意图；

图11为本实用新型实施例中电池托盘的立体结构示意图；

图12为本实用新型实施例中四个电池仓布局结构示意图；

图13为本实用新型实施例中快换装置的应用示意图。

图中：

1、框架；11、底盘车架总成；111、底板；112、顶板；113、侧板；12、上限位支架；13、电池仓；14、电池仓立柱；

2、自动换电机构；

21、驱动件；

22、电池托盘；221、挡边；222、开槽；223、第一连接部；224、缓冲条；

23、电池压板；231、第二连接部；232、第三连接部；233、限位部；234、内凹槽；

24、联动组件；241、拉索；242、滑轮架；243、限位架；244、导向滑轮；245、线弹簧；

25、压板连接件；

26、扭簧；

27、滑动机构；271、滑轨；272、滑块；273、滚珠；

3、电池；

4、自动换电开关。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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”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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

参考图1，本实用新型提供一种快换装置，能够用于无人车，实现无人车电池3的快速更换，具体的，它包括框架1以及安装于框架1上的自动自动换电机构2，框架1整体安装于无人车的车架上。

参考图1至图3，框架1是用于支撑和承载电池3的结构，框架1上至少有一个电池仓13，用于容纳电池3。本实施例中框架1上设置有四个矩阵式分布电池仓13，每次能够实现对四块电池3进行在线更换。

同时，框架1作为自动换电机构2的安装载体，用于安装自动换电机构2。

如图2与图3所示，框架1是由底盘车架总成11、上限位支架12以及电池仓立柱14组成，底盘车架总成11具体包括：

底板111：提供框架1的基础支撑，用于承载电池仓13和其他相关部件。

顶板112：与底板111结合，形成电池仓13的顶部，同时为电池3提供支撑。

两侧板113：与底板111和顶板112连接，将它们连接在一起，从而形成电池仓13的侧壁。这些侧板113还可以提供结构支撑，确保框架1的稳定性。

两个上限位支架12设置在两侧板113之间，上限位支架12位于电池仓13的内部，用于限制电池3在安装过程中的后向移动。也就是说，当电池3插入电池仓13时，上限位支架12会阻止电池3向后移动，确保电池3的位置准确。

另外，框架1上矩阵式分布着四个电池仓13。四个电池仓13被设计成一个2x2的矩阵，两个电池仓13位于框架1左侧，两个电池仓13位于框架1右侧，分别形成两对。这种布局可以有效地利用装置的空间。

每对电池仓13是开口相背设置的，每对电池仓13之间可能设置有电池仓立柱14，立柱位于电池仓13开口的正对位置。电池仓立柱14的作用一是将两个电池仓13分隔，另一方面可以是支撑电池3在插入过程中的位置，从而确保准确的对准和稳定的插入。

参考图1与图4，每对电池仓13之间都有一个自动换电机构2，自动换电机构2能够通过一个驱动件21同时实现对电池3的压紧释放以及电池3的抽出推入两个动作，且两个动作之间的工作时机为同步进行，如图4所示，自动换电机构2包括驱动件21、电池托盘22、电池压板23以及联动组件24，其中驱动件21与电池托盘22的第一连接部223之间连接并配合工作实现对电池3的抽出、推入电池仓13动作，驱动件21与联动组件24以及电池压板23之间配合工作实现对电池3的压紧与释放。

参考图5，作为本实用新型的一些实施方式，快换装置的电池压板23包括第二连接部231、第三连接部232以及至少一个限位部233。这些部分的连接关系和功能如下：

第二连接部231：位于电池压板23的上部，与框架1的顶部之间通过压板连接件25铰接。第二连接部231能够允许电池压板23围绕一个铰接点旋转，以实现翻转动作。

第三连接部232：位于电池压板23的下部，与联动组件24连接，能够允许电池压板23的限位部233在驱动件21的作用下进行升降运动。

限位部233：位于电池压板23的中间部分，至少设有一个能够与电池3壳体边角相贴合的内凹槽234，本实施例中，限位部233为左右两个对称设置，具备两个内凹槽234。内凹槽234的设计使得电池压板23能够与电池3壳体边角贴合，从而限制电池3在特定位置。这可以确保电池3在装置中的正确对准和限位。

电池压板23的设计可以实现以下效果：

第一连接部223和第二连接部231的连接设计允许电池压板23绕两个不同的点旋转和移动，从而实现了与框架1、电池压板23以及驱动件21之间的连接。

限位部233的内凹槽234使得电池压板23能够与电池3壳体边角紧密贴合，从而确保电池3在正确位置进行限位和固定，这样的设计在电池3更换过程中可以提供稳定的定位和压紧功能，从而确保电池3的安全和准确地安装在电池仓13中。

参考图6与图7，示出了联动组件24与驱动件21以及电池压板23之间的连接关系，联动组件24一端与驱动件21的驱动端连接，另一端与电池压板23连接，用于将驱动电池托盘22的驱动力传递至电池压板23并带动电池压板23实现翻转。

具体的，联动组件24包括：

拉索241：作为连接驱动件21和电池压板23的钢绳等绳索或连接线缆。拉索241的一端连接到驱动件21，具体的，通过与电池托盘22上的第一连接部223连接至驱动件21，另一端连接到电池压板23。拉索241的作用是传递驱动力，以便配合线弹簧245翻转电池压板23。

限位架243：限位架243是安装在框架1顶板112底部的部件，与电池压板23相对设置。用于限制线弹簧245的范围，确保线弹簧245只能在限位架243与电池压板23之间。

线弹簧245：线弹簧245是套接于限位架243与电池压板23之间的拉索241外部的组件。它的作用是提供电池压板23向外翻转的弹力。线弹簧245会储存能量，当释放时，会推动电池压板23向外翻转。

作为本实用新型的一些实施方式，联动组件24还包括两个导向滑轮244，其中一个导向滑轮244安装在电池托盘22上方的滑轮架242上，另一个导向滑轮244安装在限位架243上，两个导向滑轮244用于改变拉索241的拉力方向，将原本驱动件21的水平移动作用力，变向转换为施加到上方电池压板23的拉力以及线弹簧245弹力。

为本实用新型的一些实施方式，联动组件24还包括扭簧26，扭簧26安装在电池压板23与框架1的铰接处，具体的，扭簧26安装于电池压板23的第二连接部231处。扭簧26与线弹簧245协同作用，实现电池压板23的自动弹开。当扭簧26释放时，它会提供额外的弹力，有助于电池压板23以自动方式弹开实现翻转。

参考图8，驱动件21与电池托盘22以及滑动机构27共同组成自动抽拉结构，实现对电池3的抽出与推入，其中：

驱动件21：驱动件21的一端固定在框架1上，具体的，固定在电池仓立柱14内侧面上，另一端可以往复运动。驱动件21可以是一种线性驱动器，如电动推杆，通过电机的驱动使其产生往复运动。

电池托盘22：电池托盘22设置在电池仓13底部，电池托盘22的后侧固定有第一连接部223，第一连接部223与驱动件21的可往复运动的一端连接。电池托盘22的作用是容纳电池3，并在抽拉驱动件21的作用下，将电池3从电池仓13中抽出或推入。

滑动机构27：滑动机构27设置于电池托盘22底部，用于保证电池托盘22的往复滑动。这个滑动机构27可能采用轮子、滑块272或其他适合的机构，以确保电池托盘22在往复运动时保持稳定和平滑。

本实用新型实施例中驱动件21采用的是电动推杆，电动推杆的后端与电池仓立柱14连接，前端伸缩杆与电池托盘22连接，电动推杆是一种线性执行器，通过电机驱动，可以产生线性运动。在快换装置中，将电动推杆作为驱动件21，可以精确控制压紧力度和位置，从而实现电池3的稳定限位和释放。

电动推杆的工作原理如下：

电动推杆通过电机的旋转运动，将旋转运动转化为线性运动。电机通常连接到推杆的一个端部，而另一端则与电池压板23连接。

当电机转动时，电动推杆会伸出或缩回，从而将电池压板23向电池3施加压力或释放电池3。

采用电动推杆的优点如下：

精确控制：电动推杆可以通过电机控制以及传感器反馈来实现高度精确的线性运动，确保电池3的正确限位和释放。

自动化：电动推杆可以与其他控制系统集成，实现自动化的电池3更换过程，提高效率。

可编程性：通过调整电动推杆的控制参数，可以适应不同型号和尺寸的电池3。

参考图9，示出了驱动件21、联动组件24、电池托盘22以及电池压板23的连接关系，驱动件21电动推杆的伸缩杆与电池托盘22的第一连接部223连接，同时联动组件24的拉索241也与电池托盘22的第一连接部223连接，因此，驱动件21电动推杆的伸缩，能够同时满足两个动作的实现。

通过使用联动组件24和合理设计的机械结构，可以实现同时执行多个动作，从而提高系统的高效性和一致性，同时减少额外增加的电动执行机构的需求。联动设计可以降低系统的复杂性和成本，允许多个部件通过共享动力源或动力传递来协同工作，能够更有效地利用电动推杆，而不必为每个动作都增加单独的电动执行机构，这不仅节省了成本还降低了系统的维护和管理复杂性。

参考图8与图11，作为本实用新型的一些实施方式，电池托盘22后侧以及与后侧相邻的两侧均设置有挡边221，电池托盘22后侧设置有缓冲条224，用于缓冲电池3防止外壳磕碰，缓冲条224可以采用橡胶材质或塑料泡沫材质，也可以采用其他具有缓冲作用的材料制成，电池托盘22前侧开放且电池3中部设有开槽222，电池托盘22后侧设置有与驱动件21驱动端连接的第一连接部223。

挡边221设计：电池托盘22后侧以及与后侧相邻的两侧设置了挡边221。这些挡边221的作用是限位电池3底部的左右两侧以及后侧，确保电池3在托盘中的位置稳定。这种设计可以防止电池3在运动中摆动或移动。

前侧开放设计：电池托盘22的前侧是开放的，这使得电池托盘22在需要时可以方便地从电池仓13中取出。这种设计使得电池3的安装和取出变得更加便捷。

中部开槽222设计：电池托盘22的中部设有开槽222，这个开槽222的作用是适应电池仓立柱14。通过为立柱提供空间，可以避免电池仓立柱14挡住电池托盘22的移动。这确保了电池托盘22在限位和抽拉过程中的稳定运动。

参考图10，作为本实用新型的一些实施方式，滑动机构27包括滑轨271、滑块272以及滚珠273，滑轨271安装于框架1底部，滑块272设置于滑轨271内且滑块272与电池托盘22固定连接，滑块272与滑轨271之间设置有多个滚珠273。

当需要将电池3抽出电池仓13时，驱动件21被激活，通过往复运动将电池托盘22与电池3连接并抽出电池仓13。

电池托盘22的往复滑动由滑动机构27保证，确保电池3的平稳抽出。

当需要将电池3插入电池仓13时，驱动件21反向运动，将电池托盘22与电池3连接，并将电池3推入电池仓13。

同样地，滑动机构27保证了电池托盘22的稳定滑动，确保电池3的平稳插入。

参考图12与图13，作为本实用新型的一些实施方式，框架1上还设置有自动换电开关4，本实施例中，自动换电开关4安装在电池仓立柱14的前侧面上，自动换电开关4与驱动件21电性连接。

自动换电开关4为快换装置带来了一些优点和便利：

自动化控制：自动换电开关4的存在允许装置在电池3更换过程中进行自动控制。通过控制自动换电开关4，可以启动和停止驱动件21的动作，实现电池3的自动限位、压紧、抽出和插入。

一键操作：用户只需通过操作自动换电开关4，即可完成电池3的安装和取出。这种设计简化了操作步骤，使电池3更换过程变得更加方便和快捷。

安全性提升：自动换电开关4还可以与传感器和反馈系统结合，确保在电池3安装和取出过程中产生适当的压力和运动。这有助于防止过度压紧或抽拉，从而增加了整个操作的安全性。

可编程性：这样的设计还可以根据不同电池3型号和需求调整压紧和抽拉的参数。通过控制开关，可以实现不同操作模式的切换和调整。

参考图12，即四个电池仓13的布局结构示意图，作为本实用新型的一些实施方式，四个电池仓13两两组成一对，每对电池仓13分别设置在无人车的框架1左右两侧，每对电池仓13之间由一驱动件21、一电池仓立柱14、一联动组件24以及一电池压板23分隔，不需要加装额外的分隔件来对两块电池3之间进行分隔。每对电池仓13之间采用了一种不同寻常的设计，使得不需要额外的分隔件来对两块电池3之间进行分隔。以下是这种设计的好处：

节省空间和材料：传统上，分隔不同电池3之间需要添加额外的分隔件，这会增加材料成本并占用更多的空间。然而，在本实用新型设计中，采用了驱动件21、电池仓立柱14、联动组件24以及电池压板23来分隔电池仓13，这可以节省材料和空间，从而使装置更加紧凑和高效。

多功能组件：这种设计不仅实现了电池仓13之间的分隔，还将分隔功能与其他功能(如电池3限位、压紧和抽拉)结合在一起。这样的设计可以最大程度地利用各个组件的功能，提高了整个装置的效率和性能。

操作简便：没有额外的分隔件，这意味着在操作过程中不需要处理额外的零件。这样可以简化操作，减少可能的故障点，并减少了组装和维护的复杂性。

设计简洁性：这种设计突破了传统的思维模式，通过将不同功能整合在同一组件中，使得整个装置的设计更加简洁和紧凑。

参考图13，本实用新型提供了一种无人车，该无人车至少设有一个用于自动快速更换电池3的结构，该结构具有前文所描述的特点和优势。该结构可实现无人车电池3的快速自动更换，简化操作过程，提高工作效率和使用灵活性，并确保电池3的可靠固定和安全性。这种无人车的设计和配置使其适用于高效、快速和持续的物流运营。

通过本实用新型提供的一种快换装置，在用于放置电池3的框架1上安装自动换电机构2，安装于框架1上的驱动件21能够带动电池托盘22及其上方的电池3自动移出和移入，同时，驱动件21能够通过联动组件24将驱动电池托盘22的驱动力传递至电池压板23并带动电池压板23实现翻转，进而实现对电池3的限位和解锁，更换电池3时，仅需启动驱动件21工作，就可以快速将电池仓13内的电池3进行更换。不仅提高了电池3更换的速度，还确保了电池3在运输过程中的稳定性和安全性，从而显著提高了无人车的运营效率和可靠性。

工作原理：

当需要取出其中一块或多块电池3时，按动对应侧的电池仓立柱14上自动换电开关4按钮，驱动件21开始工作，电动推杆缩回，一方面带动电池托盘22以及电池3向外移出，另一方面，释放拉索241以及线弹簧245的弹力，电池压板23在线弹簧245与扭簧26的共同作用下，带动电池压板23向上翻转，此时电池3脱离电池压板23的限位，电动托盘移出动作与电池压板23翻转动作同步进行，当电池3完全移出电池仓13，工作人员只需手动拉出电池3并拔下电源线等线缆，即可实现电池3的快速更换。

当需要向无人车内放入充满电的电池3时，将手动将电池3放入电池托盘22上并插接电源线等线缆，再次按动自动换电开关4按钮，电动推杆由收缩状态变为伸长状态，此时，一方面，电池托盘22带动上方电池3向电池仓13内移动，另一方面，电动推杆伸长时会拉紧拉索241，拉索241会带动电池压板23向下翻转，此时电池3被电池压板23限位。

综上所述，通过自动控制电池3的限位与移动，可以将已用电池3迅速取出，同时将新电池3安装到位，以减少无人车的停机时间；相比传统的电池3更换方式，减少电池3在运行中的晃动和松动，降低潜在的安全风险；快速更换电池3的能力可以大大提高无人车的运行效率，无需等待电池3充电，可以立即更换新电池3，使无人车能够快速返回工作状态，减少停机时间并提高任务执行效率。

本实用新型提供的一种快换装置的设计旨在简化电池3更换的过程，通过自动化的方式实现电池3的安装、压紧和取出。本实用新型快换装置不仅可以应用于无人车，还可以在电动汽车、无人机、移动设备等领域具有应用前景。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种快换装置，其特征在于，包括框架(1)以及安装在框架(1)上的自动换电机构(2)；

所述框架(1)，用于承载电池(3)，至少设有一个电池仓(13)；

所述自动换电机构(2)，包括：

驱动件(21)，安装于框架(1)上，作为自动换电机构(2)的动力源；

电池托盘(22)，连接于驱动件(21)的驱动端，用于托载电池(3)；

电池压板(23)，铰接安装于框架(1)上，用于压紧或释放电池(3)；

联动组件(24)，一端与驱动件(21)的驱动端连接，另一端与电池压板(23)连接，用于将驱动电池托盘(22)的驱动力传递至所述电池压板(23)并带动电池压板(23)实现翻转。

2.根据权利要求1所述的一种快换装置，其特征在于，所述联动组件(24)包括：

拉索(241)，一端与驱动件(21)或电池托盘(22)连接，另一端与电池压板(23)连接，用于将驱动件(21)的驱动力传递至电池压板(23)；

限位架(243)，安装于框架(1)上，且与电池压板(23)相对设置；

线弹簧(245)，套接于限位架(243)与电池压板(23)之间的拉索(241)外部，用于提供电池压板(23)向外翻转的弹力。

3.根据权利要求2所述的一种快换装置，其特征在于，所述联动组件(24)还包括至少一个导向滑轮(244)，所述导向滑轮(244)安装于电池托盘(22)和/或框架(1)上，用于改变拉索(241)拉力的方向。

4.根据权利要求2所述的一种快换装置，其特征在于，所述联动组件(24)还包括扭簧(26)，所述扭簧(26)安装于所述电池压板(23)与框架(1)的铰接处，扭簧(26)与线弹簧(245)配合共同作用实现电池压板(23)的自动弹开。

5.根据权利要求1所述的一种快换装置，其特征在于，所述电池压板(23)包括第一连接部(223)、第二连接部(231)以及至少一个限位部(233)，所述限位部(233)设有能够与电池(3)壳体边角相贴合的内凹槽(234)，所述限位部(233)上方设有第一连接部(223)，所述第一连接部(223)与所述框架(1)铰接，所述限位部(233)下方设有第二连接部(231)，所述第二连接部(231)与所述联动组件(24)连接。

6.根据权利要求1所述的一种快换装置，其特征在于，所述自动换电机构(2)还包括滑动机构(27)，所述滑动机构(27)设置于电池托盘(22)底部，用于使电池托盘(22)往复滑动。

7.根据权利要求6所述的一种快换装置，其特征在于，所述滑动机构(27)包括滑轨(271)、滑块(272)以及滚珠(273)，所述滑轨(271)安装于框架(1)底部，所述滑块(272)设置于滑轨(271)内且滑块(272)与所述电池托盘(22)固定连接，所述滑块(272)与所述滑轨(271)之间设置有多个滚珠(273)。

8.根据权利要求1所述的一种快换装置，其特征在于，所述框架(1)上设有矩阵式分布的四个电池仓(13)，四个电池仓(13)分为开口相背设置的两对电池仓(13)，每对电池仓(13)之间还设置有电池仓立柱(14)，所述驱动件(21)安装于电池仓立柱(14)下方，所述联动组件(24)安装于顶板(112)底部，每对电池仓(13)之间由一压紧驱动件(21)、一电池仓立柱(14)以及一抽拉驱动件(21)分隔。

9.根据权利要求8所述的一种快换装置，其特征在于，所述电池托盘(22)后侧以及与后侧相邻的两侧均设置有挡边(221)，电池托盘(22)后侧设置有缓冲条(224)，电池托盘(22)前侧开放且电池(3)中部设有允许所述电池仓立柱(14)通过的开槽(222)。

10.一种无人车，其特征在于，所述无人车上至少设有一个如权利要求1至9中任意一项所述的快换装置。