TW202207514A - 可更換電池組 - Google Patents

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Abstract

多個方面涉及用於安裝在車輛上的電池組。該電池組可以包括細長電池架，該細長電池架包括佈置在其中的一個或多個電池單元。該電池組可以包括至少部分地包圍該細長電池架的管狀電池殼。該電池組可以包括頂部密封蓋，該頂部密封蓋密封該細長電池架的頂部部分。該電池組可以包括底部密封蓋，該底部密封蓋佈置在該細長電池架的底部部分。該電池組可以包括陰針插座，該陰針插座佈置在該細長電池架的底部部分的底部密封蓋上。

Description

可更換電池組
發明領域
本公開的各方面涉及用於安裝在車輛上的電池組。特別地，各實施例總體涉及一種用於車輛共用系統中使用的可更換電池組。
發明背景
車輛(比如電動踏板車)可以包括電池組。為了避免在操作期間由於電池組的充電而導致停機，期望具有可更換電池組，這樣能夠實現高效率的車隊運營。可更換電池組出現以下問題： - 電池組的物理尺寸大且重量重使更換變得複雜； - 由於頻繁斷開，可更換電池組的防水等級較低； - 電池殼強度不足，從而導致變形； - 結構設計中缺乏清晰的電池容量指示器。
因此，需要解決上述問題。
發明概要
各實施例涉及用於安裝在車輛上的電池組。該電池組可以包括細長電池架，該細長電池架包括佈置在其中的一個或多個電池單元。該電池組可以包括至少部分地包圍該細長電池架的管狀電池殼。該電池組可以包括頂部密封蓋，該頂部密封蓋密封該細長電池架的頂部部分。該電池組可以包括底部密封蓋，該底部密封蓋佈置在該細長電池架的底部部分。該電池組可以包括陰針插座，該陰針插座佈置在該細長電池架的底部部分的底部密封蓋上。
根據各實施例，該電池組可以進一步包括頂蓋，該頂蓋在細長電池架的頂部部分處形成第一防水密封。
根據各實施例，該電池組可以進一步包括佈置在該陰針插座上的底蓋。該底蓋可以可與該陰針插座和該底部密封蓋接合，以使該細長電池架的底部部分可觸及以插入至少一個陽插針。
根據各實施例，該電池組可以進一步包括可定位在該底蓋上的密封墊圈環。
根據各實施例，該電池組可以進一步包括電池容量指示器。該電池容量指示器可以定位在該細長電池架的頂部部分。
根據各實施例，該電池組可以進一步包括固定地包圍該細長電池架的底部部分的第一潤滑構件。該電池組可以進一步包括固定地包圍該細長電池架的頂部部分的第二潤滑構件。該第一潤滑構件和該第二潤滑構件中的一個或每一個可以具有套筒形式。該第一潤滑構件和該第二潤滑構件中的一個或每一個可以由自潤滑材料製成。
根據各實施例，該電池組可以進一步在該細長電池架的頂部部分上可樞轉拉環。
根據各實施例，該管狀電池殼可以包含鋁。該管狀電池殼可以包括一體式管狀段或由其組成。
各實施例涉及包括用於安裝在車輛上的電池組的套件。該套件可以包括如上所述的電池組。該套件可以進一步包括連接器，該連接器包括前端表面和從該前端表面伸出的至少一個陽插針。該至少一個陽插針可以被配置為與該陰針插座配合以提供電連接。該至少一個陽插針可以具有與該電池組的陰針插座互補的形狀。
根據各實施例，該套件的電池組可以進一步包括佈置在該陰針插座上的底蓋。該底蓋可以可與該陰針插座和該底部密封蓋接合，以使該細長電池架的底部部分可觸及以插入該至少一個陽插針。該底蓋因此可以使該底部部分能夠與該前端表面接合以形成第二防水密封。
根據各實施例，該套件的電池組可以進一步包括可定位在該底蓋上的密封墊圈環，以通過被壓在該前端表面和該陰針插座之間而與該前端表面形成第三防水密封。
各實施例涉及一種包括如上所述的電池組的車輛。該電動車輛可以是電動踏板車。該車輛可以進一步包括接收座。該接收座可以被配置為接納該電池組。該接收座可以進一步包括從前端表面伸出的至少一個陽插針。
各實施例涉及在車輛中用第二電池組更換第一電池組的方法。該第一電池組和該第二電池組中的每一個可以包括如本文所述的特徵。該方法可以包括從該車輛的接收座取回該第一電池組的第一步驟。該步驟可以通過使該第一電池組的陰針插座與從該接收座的前端表面伸出的至少一個陽插針斷開來進行。該方法可以包括使該第二電池組滑入到該車輛的接收座中的第二步驟。該方法可以包括使該第二電池組與該車輛接合的第三步驟。該步驟可以通過使從該接收座的前端表面伸出的至少一個陽插針與該第二電池組的陰針插座連接來進行。
各實施例涉及一種包括如上所述的車輛的車輛共用系統。
根據各實施例，該車輛共用系統可以進一步包括電池充電站，該電池充電站配置為對從車輛移除的電池組進行充電。
較佳實施例之詳細說明
本文描述了解決上述問題的電池組。本文所述的(多個)電池組可以是耐水的和/或防水的。以下詳細描述參考了附圖，附圖通過圖示的方式示出了可以實踐本披露的具體細節和實施例。足夠詳細地描述了這些實施例，以使本領域技術人員能夠實踐本披露。可以利用其他實施例並且可以在不脫離本披露的範圍的情況下進行結構改變和邏輯改變。各實施例不一定是相互排斥的，因為一些實施例可以與一個或多個其他實施例組合以形成新的實施例。
現在將參照各裝置和方法呈現用於車輛的電池組的幾個方面。圖1示出了根據各實施例的用於安裝在車輛上的電池組100的分解視圖。參考圖2，電池組100的形狀可以是具有兩個端部部分的細長物體。這兩個端部部分可以基本上互相平行，並且在彼此之間限定中間部段。換句話說，兩個端部部分可以彼此相對。兩個端部部分與中間部段一起可以形成圓柱、棱柱、或具有平坦邊緣的棱柱。電池組100的橫截面因此可以基本上是圓形或多邊形。多邊形可以具有n個邊，例如3個邊、4個邊等。如圖2和圖3所示，在一個示例中，多邊形具有四個邊，即，它是矩形。多邊形的邊緣可以是平坦邊緣。這種設計可以有助於更換電池組100，並且可以使電池組100適合於利用電池充電站510中的充電架進行集中充電。這種設計可以另外減少所需的空間，並且有助於運輸。側邊可以包括凹部或突起，或者可替代地，是基本平坦的。
電池組100可以包括細長電池架105。細長電池架105可以形成電池組100的主體。因此，細長電池架105的總體形狀可以與電池組100的總體形狀相同。因此，細長電池架105可以是具有兩個端部部分的細長物體。這兩個端部部分可以基本上互相平行，並且在彼此之間限定中間部段。換句話說，兩個端部部分可以彼此相對。兩個端部部分與中間部段一起可以形成圓柱、棱柱、或具有平坦邊緣的棱柱。細長電池架105的橫截面因此可以基本上是圓形或多邊形。多邊形的邊緣可以是平坦邊緣。多邊形可以具有n個邊，例如3個邊、4個邊、5個邊等。在一個示例中，多邊形具有四個邊，即，它是矩形。在該示例中，矩形具有平坦的邊緣。
細長電池架105的兩個端部部分在本文中可以被稱為頂部部分125和底部部分135。
頂部部分125與底部部分135之間的距離可以是電池組100或細長電池架105的最大尺寸(圖7)。
如圖3和圖4所示，一個或多個電池單元110可以佈置在細長電池架105中。因此，細長電池架105可以包括一個或多個電池單元110。細長電池架105的外部結構可以形成包圍一個或多個電池單元110的統一物品。這可以確保電池組100的一個或多個電池單元110在電池組100受到衝擊、碰撞、振動等時不會變松並且可以繼續正常工作。因此，細長電池架105可以提供抵抗衝擊和振動的能力，從而增加了一個或多個電池單元110的耐久性。
細長電池架105可以由阻燃且隔熱的材料製成。細長電池架105可以包括塑料。細長電池架105可以包括鎳板。
細長電池架105可以被配置為並且具有將兩個或多個電池單元110連接在一起的功能，並且使得能夠實現兩個或多個電池單元110之間的電連接。例如，兩個或多個電池單元110可以形成串聯連接、並聯連接或串聯-並聯連接。
電池組100中的一個或多個電池單元110可以通過細長電池架105固定在位。一個或多個電池單元110可以佈置在與電池架105的伸長平行的方向上。一個或多個電池單元110中的每一個電池單元可以具有最長尺寸(例如，電池單元長度)，該最長尺寸可以與細長電池架105的最長尺寸(例如，細長電池架長度)平行。
細長電池架105可以具有內部結構以包圍一個或多個電池單元110中的每一個電池單元。包圍一個或多個電池單元110中的每一個電池單元的內部結構可以使得一個或多個電池單元110中的兩個相鄰的電池可以間隔開一定距離，該距離被選擇為在約1.0 mm至大約5.0 mm之間、或在約2.0 mm至約4.0 mm之間，在約2.0 mm至約3.0 mm之間，例如約2.5 mm。有利地，通過維持一個或多個電池單元110的兩個相鄰電池之間的間隔，一個或多個電池單元110中的每一個電池單元都被物理隔離，這提高了電池組100的安全性。例如，如果一個或多個電池單元110之一例如由於過熱或燃燒而失效，這可以不影響剩餘的電池單元。
根據各實施例的電池組100可以提供一種結構解決方案以有助於更換用於車輛200(例如，電動踏板車)的電池。與其他解決方案相比，電池組100可以為一個或多個電池單元110提供良好保護。利用細長電池架105，實現了重量減輕的細長條形設計，這使得能夠容易地將電池組100組裝到車輛200上以及從車輛上拆卸。
管狀電池殼115可以至少部分地包圍細長電池架105。管狀電池殼115可以沿著中間部段包圍細長電池架105。因此，管狀電池殼115可以是具有兩個開口的細長物體，這兩個開口與細長電池架105的頂部部分125和底部部分135相適形。管狀電池殼115可以在細長電池架105的頂部部分125和底部部分135處的開口之間是中空的，即，在端面處的兩個開口可以在彼此之間限定腔體。腔體可以與細長電池架105相適形。例如，當由兩個端部部分界定的細長電池架105形成矩形棱柱時，管狀電池殼115可以具有矩形管的形狀。這確保了細長電池架105的頂部部分125和底部部分135可以是可接近的，而細長電池架105的中間部段可以被管狀電池組115包圍。
電池殼115的兩個開口與限定在兩者之間的腔體可以形成開放的圓柱、開放的棱柱或具有平坦邊緣的開放的棱柱。管狀電池殼115的橫截面因此可以基本上是環形或多邊形框架。多邊形框架的邊緣可以是平坦邊緣。多邊形框架可以具有n個邊，例如3個邊、4個邊、5個邊等。在一個示例中，多邊形框架具有四個邊，即，它是矩形框架。矩形框架具有邊緣平坦。
通過具有與細長電池架105相適形的腔體，管狀電池殼115可以協作地聯接細長電池架105或與細長電池架協作地聯接。特別地，細長電池架105可以滑動到或可定位在管狀電池殼115中。有利地，這可以允許將細長電池架105容易地插入和/或保持到管狀電池殼115中。此外，通過具有與細長電池架105相適形的腔體，這可以確保細長電池架105不會被錯誤地插入到管狀電池殼115中。
管狀電池殼115可以包含金屬。此金屬可以選自由以下組成的組：鋁、鐵、銅、鉻、鋅、鈦、錳、及其組合。
金屬可以是鋁合金。因此，鋁可以是管狀電池殼材料的主要成分，並且可以存在的量約大於50 wt%，或約大於70 wt%，或約大於90 wt%。在一個示例中，管狀電池殼材料是6061鋁合金。使用包含鋁的管狀電池殼115可以引起細長電池架105具有更高的固定性。管狀電池殼115可以包括一體式管狀段或由其組成。換句話說，管狀電池殼115可以是單體式管狀電池殼。
細長電池架105的頂部部分125可以由頂部密封蓋120密封。頂部密封蓋120可以具有與頂部部分125相適形的形狀。例如，當頂部部分125被確定形狀為具有平坦邊緣的矩形時，頂部密封蓋120可以具有與具有平坦邊緣的矩形相適形的形狀。
底部密封蓋130可以佈置在細長電池架105的底部部分135處。底部密封蓋130可以具有與底部部分135相適形的形狀。例如，當底部部分135被確定形狀為具有平坦邊緣的矩形時，底部密封蓋130可以具有與具有平坦邊緣的矩形相適形的形狀。
如圖3和圖4所示，包括一個或多個電池單元110的細長電池架105可以可定位在由管狀電池殼115、頂部密封蓋120和底部密封蓋130形成的腔體中。腔體內的間隙可以被均勻地填滿粘合劑，例如防水膠。這種設計可以有助於第一防水密封和第二防水密封保護電池組100的內部部件，使得電池組100能夠達到防水防塵IP67等級，從而提高電池組100的安全性和可靠性。
底部密封蓋130(除密封細長電池架105之外)可以特別允許進行電連接。例如，至少一根電線可以從細長電池架105上伸出，該電線可以被引導穿過底部密封蓋130，並且可以與底部密封蓋130另一側的陰針插座140相遇。
因此，陰針插座140可以佈置在細長電池架105的底部部分135處的底部密封蓋130上。例如，可以被引導穿過底部密封蓋130的至少一根電線可以與陰針插座140接合以提供陰針插座140與細長電池架105之間的電連接。另一方面，底部密封蓋130可以沿著不提供進入細長電池架105的通道的那些部分密封底部部分135。
陰針插座140可以附接到陰針保持器160，該陰針保持器可以設置在底部密封蓋130與陰針插座140之間。當電池組100安裝在車輛200上時，陰針插座140可以在細長電池架105與至少一個陽插針220之間形成電連接。陰針插座140可以包括具有集成在電池組100上的凹陷部分的設計。這樣可以避免損壞並防止短路。例如，通過在電池組100上沒有暴露的插針(插針可能彎曲和/或彼此連接，從而導致短路)，提供了增強的安全性。
如圖5A和圖5B所示，車輛200可以包括配置為接納電池組100的接收座210。接收座210可以包括伸出部分，該伸出部分可以是至少一個陽插針220。至少一個陽插針220可以可定位在接收座210的前端表面230上。至少一個陽插針220可以從至少一個陽插針保持器240伸出。當將電池組100安裝在車輛200上時，電池組100可以抵靠前端表面230並且通過插入式連接來進行連接，並且至少一個陽插針220可以與電池組100的陰針插座140連接。一旦車輛200(例如，電動踏板車)處於運行狀態，就可能需要定期更換電池組100。在更換期間，電池組100本身可以作為獨立部件被運輸、存儲、充電和管理。當在使用和操作過程中發生顛簸、跌落等時，陰針插座140由於其凹陷設計而不容易被操作者接觸到，這可以減小損壞的可能性。同時，通過使用陰針插座140，由於其凹陷設計，可以避免意外短路的危險，這是因為避免了電氣部件與其他異物尤其是導電材料(比如金屬)接觸。
陰針插座140可以實現用於電池充電、放電和資料通信的功能。陰針插座140還可以實現高耐水和/或防水等級。由於與至少一個陽插針220的協作式設計，陰針插座140可以另外提供輕而易舉的操縱。
電池組100可以進一步包括頂蓋145，該頂蓋在細長電池架105的頂部部分125處形成第一防水密封。頂蓋145可以被組裝或佈置在頂部密封蓋120上。頂蓋145可以利用固定裝置牢固地固定在頂部密封蓋120上。固定裝置可以包括至少一個螺釘、釘子、膠水、鉚釘或卡扣接頭、或其組合。管狀電池殼115和頂蓋145與頂部密封蓋120一起可以在細長電池架105的頂部部分125形成封閉的腔體。
電池組100可以進一步包括佈置在陰針插座140上的底蓋155。底蓋155可以利用固定裝置牢固地固定在底部密封蓋130上。固定裝置可以包括至少一個螺釘、釘子、膠水、鉚釘或卡扣接頭、或其組合。陰針插座140可以可定位在底蓋155與底部密封蓋130之間。因此，陰針插座140可以具有比底蓋155和底部密封蓋130小的矩形表面。底蓋155的邊緣可以具有包圍陰針插座140和底部密封蓋130的裙邊。換句話說，底蓋155可以類似于蓋子一樣包圍底部部分135，包括陰針插座140和底部密封蓋130。管狀電池殼115與底蓋155和底部密封蓋130一起可以在細長電池架105的底部部分135形成半封閉的腔體。
如所提到的，底蓋155可以與陰針插座140和底部密封蓋130接合。底蓋155、陰針插座140、以及底部密封蓋130之間的接合可以是固定接合。此外，接合可以足夠緊密。可以通過過盈配合(例如壓配合或摩擦配合)來實現緊密接合。另外或可替代地，可以通過在底蓋155、陰針插座140、以及底部密封蓋130之間使用粘合劑來實現緊密接合。另外或可替代地，可以通過對底蓋155、陰針插座140和底部密封蓋130進行模制以在形狀上對準來實現緊密接合。例如，底蓋155、陰針插座140、以及底部密封蓋130可以作為鉸接模具或通過使用模製件拼裝在一起。底蓋155、陰針插座140、以及底部密封蓋130之間的緊密接合可以提供耐水和/或防水接合。
細長電池架105的底部部分135可以提供用於插入至少一個陽插針220的通道。因此，底蓋155可以具有開口以允許至少一個陽插針220穿過。底蓋155因此可以使底部部分135能夠與前端表面230接合以形成第二防水密封。
如圖5B所示，電池組100可以另外包括密封墊圈環162。密封墊圈環162可以可定位在底蓋155上，例如，在底蓋155的外表面上。當電池組100位於車輛200的接收座210中時，密封墊圈環162可以形成第三防水密封。此第三防水密封可以通過將密封墊圈環162壓在前端表面230與陰針插座140之間來實現。由於結構設計，第二和第三防水密封確保了電池組100的高防水等級。因此，根據各實施例，通過在電池組100的斷開區域處採用第二和第三防水密封，電池組100可以實現IP67的防塵和防水等級。
根據各實施例，電池組100可以進一步包括保護電路模組180(PCM)。PCM 180可以包含電控制晶片和資料通信晶片。PCM 180可以可定位在細長電池架105頂部的細長側表面的至少一個細長側表面上。特別地，PCM 180可以焊接在細長電池架105上。PCM 180可以可定位在細長電池架105與管狀電池殼115之間。細長電池架105和管狀電池殼115因此可以形成凹部，PCM 180可以設置在該凹部中。
電池組100可以進一步包括電池容量指示器150。電池容量指示器150可以可定位在細長電池架105的頂部部分125處。根據各實施例，電池容量指示器150可以固定在頂蓋145上。有利地，此設計可以允許清楚地指示集成到電池組100設計中的電池容量。因此，此設計可以提高操作員隨時檢查電池組100的電池狀態的便利性，從而提高工作效率。
參考圖5A，電池容量指示器150和按鈕146可以被設計在頂蓋145的外側。按鈕146可以由任何合適的材料製成並且可以包含例如矽。
電池容量指示器150可以包括一個或多個(例如4個)光指示器191。光指示器191可以是LED燈。電池容量指示器150可以電聯接到PCM 180。電池容量指示器150可以包括印刷電路板(PCB)，光指示器191安裝在該印刷電路板上。在一個示例中，光指示器191形成條形指示器。通過檢查電池容量指示器150的光指示器191，可以清楚地看到一個或多個電池單元110的剩餘容量，這可以提高操作者判斷一個或多個電池單元110是否已充電的便利性。為了節省電池電量，電池容量指示器150可以被關閉並且保持在待機模式。如果操作員需要檢查一個或多個電池單元110的剩餘電池容量，則他可以按下按鈕146以開啟電池容量指示器150。在顯示電池容量的預定時間段(例如5秒)之後，電池容量指示器150可以再次關閉並保持在待機模式。
當對電池組100充電時，電池容量指示器150可以保持連續接通以持續地為操作者通知電池電力的狀態。當電池組100充滿電時，電池容量指示器150的光指示器191可以以預定頻率(例如2 Hz)閃爍。因此，可以告知操作員電池組100(即，一個或多個電池單元110中的全部電池單元)已充滿電。
根據各實施例，電池組100可以進一步包括固定地包圍細長電池架105的底部部分135的第一潤滑構件165。第一潤滑構件165可以是套筒的形式。根據各實施例，電池組100可以進一步包括固定地包圍細長電池架105的頂部部分125的第二潤滑構件170。第二潤滑構件170可以是套筒的形式。參考圖7，第一潤滑構件165和第二潤滑構件170可以安裝在電池組100的頂部部分125和底部部分135處，以將電池組100與接收座210分隔開，以便防止電池組100與接收座210之間的摩擦和堵塞，並且甚至防止由金屬異物引起的短路。滑動套筒(或潤滑構件)165、170可以由自潤滑絕緣材料(例如，尼龍)製成，這些材料不會引入金屬異物與接收座210接觸並且可以平滑地滑動，使得可以安全且方便地替換電池組100。
根據各實施例，第一和第二潤滑構件165、170可以被配置為耐用的，以便為操作員頻繁地移除和插入電池組100提供耐用性能。根據各實施例，第一和第二潤滑構件165、170可以被配置為可易於替換的，以便允許易於維護預防頻繁的使用以及磨損和損耗。
根據各實施例，第一和第二潤滑構件165、170可以被纏繞在電池組100的兩端，這可以減少在電池組100與外部物體之間的直接接觸。第一和第二潤滑構件可以保護電池組100並提高電池組100的可靠性。
根據各實施例，第一和第二潤滑構件165、170和電池組100可以被配置為模組化的並且具有通用構型。首先，第一和第二潤滑構件165、170可以在損壞後被拆卸並單獨更換，並且不需要替換整個電池組。其次，電池組100的頂部部分125和底部部分135處的第一和第二潤滑構件165、170可以互換以降低相同尺寸零件的操作和維護成本。第一和第二潤滑構件165、170可以緊固至電池組100的頂部部分125和底部部分135。緊固裝置可以是可移除的以允許第一和第二潤滑構件165、170互換。因此，緊固裝置可以包括至少一個螺釘、鈎-環緊固件、按鈕或卡扣連接、或其組合。
根據各實施例，電池組100可以被配置為包括可樞轉拉環175。根據各實施例，可樞轉拉環175可以是機械結構，該機械結構可以通過使用手指而不需要工具來容易地從車輛200的接收座210中取出電池組100。根據各實施例，可樞轉拉環175可以以永久方式固定在電池組100的頂部部分125上，以便始終不能與電池組100分離。根據各實施例，可樞轉拉環175可以被配置為可相對於頂部部分125樞轉，使得可樞轉拉環175可以在折疊取向與展開取向之間樞轉，在折疊取向下，可樞轉拉環175平行於電池組100頂部部分125，並且在展開取向下，可樞轉拉環175垂直於電池組100的頂部部分125表面，這可以允許手指插入可樞轉拉環175中以拉動電池組100。根據各實施例，可樞轉拉環175可以被配置為至少繞樞轉軸線樞轉，該樞轉軸線與沿可樞轉拉環175的圓周的點相切。根據各實施例，可樞轉拉環175可以被配置為圍繞樞轉軸線以0°至180°的角度範圍樞轉。
根據各實施例，電池組100可以進一步包括一個或多個橡膠密封194。一個或多個橡膠密封194可以位於底蓋155上。電池組100可以進一步包括一個或多個矽墊193。一個或多個矽墊193可以位於PCM 180和管狀電池殼115之間。電池組100可以進一步包括一個或多個標籤190。一個或多個標籤190可以位於管狀電池殼115的外表面上。電池組100可以進一步包括一個或多個導光管195。一個或多個導光管195可以位於頂蓋145的內表面上。
根據各實施例，提供了一種套件300，該套件包括如上所述的電池組100，並且套件300進一步包括連接器，該連接器包括前端表面230和從前端表面230伸出的至少一個陽插針220。至少一個陽插針220可以被配置為與陰針插座140配合以提供電連接。至少一個陽插針220可以具有與電池組100的陰針插座140互補的形狀。陰針插座140與車輛200的至少一個陽插針220一起可以是插入式連接，從而能夠容易且可靠地將電池組100插入車輛200和從車輛取出電池組。插入式連接可以是定制設計，其中針孔尺寸被設計為使得至少一個陽插針220可以僅沿一個特定方向插入到陰針插座140中。
套件300的電池組100可以進一步包括佈置在陰針插座140上的底蓋155，其中底蓋155與陰針插座140和底部密封蓋130接合，以使細長電池架105的底部部分135可觸及以插入至少一個陽插針220，並且其中底蓋155使底部部分135與從車輛200的前端表面230伸出的至少一個陽插針220接合，使得底蓋155與前端表面230形成第二防水密封，至少一個陽插針220從前端表面伸出。
套件300的電池組100可以進一步包括可定位在底蓋155上的密封墊圈環162，從而與前端表面230形成第三防水密封，至少一個陽插針220通過前端表面230與陰針插座140之間的壓力從前端表面伸出。
現在將參照圖5A和圖5B描述套件300的第二和第三防水密封。
電池組100的陰針插座140和接收座210的至少一個陽插針220可以被設計為在底部部分135具有雙重防水保護，以防止水流到插入式連接附近時發生電池短路。當電池組100連接到車輛200(例如，電動踏板車)的接收座210時，底蓋155的底部部分135可以抵靠在底部部分135上以密封，如圖6所示，在此稱為第二防水密封。當底蓋155的底端表面135與車輛200的接收座210的前端表面230被緊密壓緊時，至少一個陽插針220可以插入到陰針插座140中。當電池組100安裝在車輛200上時，密封墊圈環162(可以延伸到陰針插座140的凹陷部分中)可以被擠壓在前端表面230和陰針插座140之間以形成第三防水密封。
根據各實施例，提供了一種包括根據以上實施例的電池組100的車輛200。車輛200可以是電動踏板車。根據各實施例，電動踏板車可以被配置為要由使用者使用的車輛的形式，具有兩個或更多個輪子，被推進或者可以通過附接到電動踏板車的電動馬達被選擇性地推進。根據各實施例，電動踏板車可以被配置為用於將使用者從一個地點移動到另一個地點的個人交通運輸工具的形式。電動踏板車可以包括主體，該主體包括騎車者支撐平臺結構和聯接到騎車者支撐平臺結構的轉向柱。根據各實施例，騎行者支撐平臺結構可以被配置為支撐直接站立在騎行者支撐平臺結構的頂部上的騎行者。例如，騎行者支撐平臺結構可以是配置為用於騎行者站立的電動踏板車的甲板。根據各實施例，騎車者支撐平臺結構可以相對于地面水平對齊。根據各實施例，電動踏板車可以包括支撐主體的輪佈置。該輪佈置可以包括至少一個前輪和至少一個後輪。根據各實施例，輪裝置可以以使得主體升高到地面上方的方式支撐主體。因此，僅至少一個前輪和至少一個後輪可以與地面接觸。因此，電動踏板車可以通過至少一個前輪和至少一個後輪的旋轉或轉動而相對於地面移動。根據各實施例，至少一個前輪可以被配置為可通過轉向柱轉向。根據各實施例，轉向柱可以相對於騎車者支撐平臺結構沿向上方向延伸。根據各實施例，至少一個前輪可以聯接到轉向柱。根據各實施例，轉向柱可以包括前輪叉，該前輪叉固持至少一個前輪。
根據各實施例，車輛200可以包括接收座210。接收座210可以被配置為接納電池組100。接收座210可以是車輛200內的空隙。接收座210可以進一步包括前端表面230。前端表面230可以包括密封墊圈。
根據各實施例，提供了一種在車輛200中用第二電池組100B更換第一電池組100A的方法400。第一電池組100A和第二電池組100B中的每一個可以包括如本文所述的特徵。如圖8所示，方法400可以包括：第一步410，通過使第一電池組100A的陰針插座140與從接收座210的前端表面230伸出的至少一個陽插針220斷開而從車輛200的接收座210取出第一電池組100A；第二步420，使第二電池組100B滑入到車輛200的接收座210中；以及第三步430，通過使從接收座210的前端表面230伸出的至少一個陽插針220與第二電池組100B的陰針插座140連接而使第二電池組100B與車輛200接合。
根據各實施例，用第二電池組100B更換第一電池組100A的方法400可以是“拉插(pull and insert)”方法。由於該方法包括將被第二電池組100B更換的第一電池組100A，因此第一電池組100A可以未充滿電，而第二電池組100B可以已充滿電。
根據各實施例，提供了一種車輛共用系統500。車輛共用系統500可以包括根據以上實施例的車輛200。根據各實施例，車輛共用系統500可以包括用於共用車輛200使用(例如，電動踏板車共用)的系統設置。根據各實施例，共用系統可以包括多個車輛，這些車輛被部署在多個地點以供註冊騎車者通過網路通信(例如，通過使用移動手機應用的行動電話網路通信等)在現場容易地租用它，以便將車輛200用作交通運輸方式。車輛共用系統500可以進一步包括電池充電站510，該電池充電站配置為對從車輛200移除的電池組100進行充電。
在外殼組件、車輛、或方法中的一者的上下文中描述的實施例對於其他外殼組件、車輛、或方法是類似有效的。類似地，在外殼組件的上下文中描述的實施例對於車輛或方法是類似有效的，反之亦然。
在實施例的上下文中描述的特徵可以相應地適用於其他實施例中的相同或類似的特徵。即使未在這些其他實施例中明確地描述，在實施例的上下文中描述的特徵也可以相應地適用於其他實施例。此外，如針對實施例的上下文中的特徵所描述的添加和/或組合和/或替代可以相應地適用於其他實施例中的相同或類似的特徵。
在各實施例的上下文中，針對特徵或元素所使用的冠詞“一(a)”、“一個(an)”和“該(the)”包括對一個或多個特徵或元素的引用。
如本文所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關聯所列項中的任何和所有組合。
雖然已經參考特定實施例具體示出和描述了本披露，但是本領域技術人員應該理解，在不脫離如所附申請專利範圍所限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以在其中進行形式和細節的各種變化。因此，本發明的範圍由所附申請專利範圍指示，並且因此旨在涵蓋屬申請專利範圍的等同物的含義和範圍內的所有改變。
100:電池組 100A:第一電池組 100B:第二電池組 105:電池架 110:電池單元 115:管狀電池殼 120:頂部密封蓋 125:頂部部分 130:底部密封蓋 135:底部部分 140:陰針插座 145:頂蓋 146:按鈕 150:電池容量指示器 155:底蓋 160:陰針保持器 162:密封墊圈環 165:第一潤滑構件 170:第二潤滑構件 175:可樞轉拉環 180:保護電路模組 190:標籤 191:光指示器 193:矽墊 194:橡膠密封 195:導光管 200:車輛 210:接收座 220:陽插針 230:前端表面 300:套件 400:方法 410:第一步 420:第二步 430:第三步 500:車輛共用系統 510:電池充電站
當結合非限制性示例和附圖考慮時，參考詳細描述將更好地理解本發明，在附圖中： - 圖1示出了根據各實施例的用於安裝在車輛上的電池組的分解視圖； - 圖2示出了根據各實施例的電池組的示意圖，其中，第一潤滑構件和第二潤滑構件附接在電池組中； - 圖3示出了根據各實施例的電池組的示意圖，其中，一個或多個電池單元被示出為佈置在細長電池架中； - 圖4示出了根據各實施例的電池組的示意圖； - 圖5A和5B以兩個角度的側視圖示出了根據各實施例的電池組接合到接收座中的示意圖，其中一個角度是從頂部部分的角度截取的(圖5A)，並且另一個角度是從底部部分的角度截取的(圖5B)； - 圖6以側視圖示出了根據各實施例的與接收座接合的電池組的示意圖； - 圖7示出了根據各實施例的電池組的示意圖，其中以分解圖示出了第一潤滑構件和第二潤滑構件； - 圖8是示出了在車輛中用第二電池組更換第一電池組的方法的方法步驟的過程流程圖。
100:電池組
105:電池架
115:管狀電池殼
120:頂部密封蓋
130:底部密封蓋
140:陰針插座
145:頂蓋
155:底蓋
160:陰針保持器
165:第一潤滑構件
170:第二潤滑構件
175:可樞轉拉環
180:保護電路模組
190:標籤
191:光指示器
193:矽墊
194:橡膠密封
195:導光管

Claims (22)

  1. 一種用於安裝在車輛上的電池組，該電池組包括： 細長電池架，該細長電池架包括佈置在其中的一個或多個電池單元； 管狀電池殼，該管狀電池殼至少部分地包圍該細長電池架； 頂部密封蓋，該頂部密封蓋密封該細長電池架的頂部部分； 底部密封蓋，該底部密封蓋佈置在該細長電池架的底部部分處；以及 陰針插座，該陰針插座佈置在該細長電池架的底部部分的底部密封蓋上。
  2. 如請求項1所述的電池組，進一步包括頂蓋，該頂蓋在該細長電池架的頂部部分處形成第一防水密封。
  3. 如請求項1或2所述的電池組，進一步包括佈置在該陰針插座上的底蓋， 其中，該底蓋可與該陰針插座和該底部密封蓋接合，以使該細長電池架的底部部分可觸及以插入至少一個陽插針。
  4. 如請求項3所述的電池組，進一步包括可定位在該底蓋上的密封墊圈環。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的電池組，進一步包括電池容量指示器。
  6. 如請求項5所述的電池組，其中，該電池容量指示器可定位在該細長電池架的頂部部分上。
  7. 如請求項1至6中任一項所述的電池組，進一步包括固定地包圍該細長電池架的底部部分的第一潤滑構件。
  8. 如請求項1至7中任一項所述的電池組，進一步包括固定地包圍該細長電池架的頂部部分的第二潤滑構件。
  9. 如請求項8所述的電池組，其中，該第一潤滑構件和該第二潤滑構件中的一個潤滑構件或每一個潤滑構件具有套筒的形式、並且由自潤滑材料製成。
  10. 如請求項1至9中任一項所述的電池組，進一步包括在該細長電池架的頂部部分處的可樞轉拉環。
  11. 如請求項1至10中任一項所述的電池組，其中，該管狀電池殼包含鋁。
  12. 如請求項1至11中任一項所述的電池組，其中，該管狀電池殼包括一體式管狀段或由其組成。
  13. 一種包括用於安裝在車輛上的電池組的套件，該套件包括該電池組，該電池組包括： 細長電池架，該細長電池架包括佈置在其中的一個或多個電池單元； 管狀電池殼，該管狀電池殼至少部分地包圍該細長電池架； 頂部密封蓋，該頂部密封蓋密封該細長電池架的頂部部分； 底部密封蓋，該底部密封蓋佈置在該細長電池架的底部部分處；以及 陰針插座，該陰針插座佈置在該細長電池架的底部部分的底部密封蓋上， 並且該套件進一步包括： 連接器，該連接器包括前端表面和從該前端表面伸出的至少一個陽插針，該至少一個陽插針被配置為與該陰針插座配合以提供電連接，其中，該至少一個陽插針具有與該電池組的該陰針插座互補的形狀。
  14. 如請求項13所述的套件，其中，該電池組進一步包括佈置在該陰針插座上的底蓋， 其中，該底蓋可與該陰針插座和該底部密封蓋接合，以使該細長電池架的底部部分可觸及以插入該至少一個陽插針，並且其中，該底蓋使該底部部分可與該前端表面接合以形成第二防水密封。
  15. 如請求項14所述的套件，其中，該電池組進一步包括可定位在該底蓋上的密封墊圈環，以與該前端表面形成第三防水密封，該至少一個陽插針通過被壓在該前端表面與該陰針插座之間而從該前端表面伸出。
  16. 一種車輛，包括如請求項1至12中任一項所述的電池組或如請求項13至15中任一項所述的套件。
  17. 如請求項16所述的車輛，該車輛是電動踏板車。
  18. 如請求項16或17所述的車輛，進一步包括配置為接納電池組的接收座。
  19. 如請求項18所述的車輛，其中，該接收座進一步包括從前端表面伸出的至少一個陽插針。
  20. 一種在車輛中用第二電池組更換第一電池組的方法，該第一電池組和該第二電池組中的每一個電池組包括： 細長電池架，該細長電池架包括佈置在其中的一個或多個電池單元； 管狀電池殼，該管狀電池殼至少部分地包圍該細長電池架； 頂部密封蓋，該頂部密封蓋密封該細長電池架的頂部部分； 底部密封蓋，該底部密封蓋佈置在該細長電池架的底部部分處；以及 陰針插座，該陰針插座佈置在該細長電池架的底部部分的底部密封蓋上， 其中，該方法包括： 第一步，通過使該第一電池組的陰針插座與從該接收座的前端表面伸出的至少一個陽插針斷開而從該車輛的接收座取出該第一電池組， 第二步，使該第二電池組滑入到該車輛的接收座中，以及 第三步，通過使從該接收座的前端表面伸出的該至少一個陽插針與該第二電池組的陰針插座連接而使該第二電池組與該車輛接合。
  21. 一種車輛共用系統，包括如請求項16至19中任一項所述的車輛。
  22. 如請求項21所述的車輛共用系統，進一步包括電池充電站，該電池充電站配置為對從該車輛移除的電池組進行充電。
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