TWM570241U - 儲能單元的可調節安裝元件 - Google Patents

Abstract

本新型創作涉及換電領域，具體涉及一種儲能單元的可調節安裝元件。本新型創作旨在解決由於換電過程中存在累計誤差而導致的換電效率低的問題。儲能單元的可調節安裝元件包括第一對接件和第二對接件。第一對接件與第二對接件的其中一個能夠與待安裝部配合連接，另一個能夠與儲能單元配合連接；並且第一對接件、第二對接件中的一個能夠相對於另一個在設定範圍內移動，以調節儲能單元與待安裝部之間的相對位置。通過第一對接件與第二對接件中的一個相對於另一個在設定範圍內移動的設置方式，使得可調節安裝元件能夠吸收換電過程中的累計誤差，提升換電效率。

Description

儲能單元的可調節安裝元件

本新型創作涉及一種換電領域，具體涉及一種儲能單元的可調節安裝元件。

隨著新能源汽車的普及，如何有效地為能量不足的汽車提供快速有效地能量補給成為車主和各大廠商非常關注的問題。以電動汽車為例，當前主流的電能補給方案包括充電方案和電池更換方案。其中電池更換方案是直接用滿電電池更換電動汽車的虧電電池。相對於充電方案，電池更換方案由於可以在很短的時間完成更換且對動力電池的使用壽命沒有明顯的影響，因此是電能補給的主要發展方向之一。電池更換方案一般是在充換電站內完成。具體而言，充換電站內配置有充電架和換電平臺以及在充電架和換電平臺之間的運載滿電/虧電電池的換電小車，即通過換電小車完成對停於換電平臺上的電動汽車進行電池更換。換電小車可以通過定位機構對動力電池進行定位，並使動力電池上的安裝結構（如螺栓）與焊接於汽車車身上的對接結構（如與螺栓對應的螺母）對應連接的方式，完成為電動汽車安裝滿電電池的動作。

然而上述電池更換方案存在的主要問題在於：由於動力電池尺寸較大，使得與動力電池上的安裝結構對應的對接結構橫跨汽車車身的多個位置，累計誤差較大。又由於對接結構是以焊接的方式固定於汽車的車身，無法減小或消除上述累計誤差，再加上換電小車自身的定位精度也存在誤差，這就決定了換電小車在進行動力電池的安裝時，往往需要幾次、甚至多次定位後才能完成動力電池的安裝。解決此類問題的方式之一是提升換電小車的定位精度，但換電小車作為充換電站內的換電系統中的一部分，其內部結構複雜，且涉及到的相關系統較多，所以改進難度大、改進成本相對較高。正是由於上述原因，導致了換電小車不能快速有效地為電動汽車更換動力電池，降低了換電服務的服務品質。

相應地，本領域需要一種新的儲能單元的安裝元件來解決上述問題。

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決由於換電過程中存在累計誤差而導致的換電效率低的問題，本新型創作提供了一種儲能單元的可調節安裝元件，該可調節安裝元件包括第一對接件、第二對接件，所述第一對接件與所述第二對接件的其中一個能夠與待安裝部配合連接，另一個能夠與所述儲能單元配合連接；並且所述第一對接件、第二對接件中的一個能夠相對於另一個在設定範圍內移動，以調節所述儲能單元與所述待安裝部之間的相對位置。

在上述儲能單元的可調節安裝元件的一實施例中，所述第一對接件包括設有開口的容納腔，所述第二對接件的一端插設於所述容納腔中，所述開口限定了所述第二對接件在所述設定範圍的移動。

在上述儲能單元的可調節安裝元件的一實施例中，所述第一對接件具有底板以及至少一對翻邊，所述一對翻邊分別形成於所述底板面對面的兩側，並且所述一對翻邊在自由端相向延伸，與所述底板圍成所述容納腔。

在上述儲能單元的可調節安裝元件的一實施例中，所述一對翻邊在自由端分別設有凹進部，其中一個所述翻邊的所述凹進部與另一個所述翻邊的所述凹進部圍成所述開口。

在上述儲能單元的可調節安裝元件的一實施例中，所述第一對接件與第二對接件中的其中一個還包括用於配合連接的對接結構；所述對接結構設有可供螺栓穿過的對接孔，所述對接孔在供所述螺栓穿入的一端設有導向孔，沿所述螺栓的穿入方向，所述導向孔的孔徑成縮小趨勢。

在上述儲能單元的可調節安裝元件的一實施例中，所述對接結構用於與所述儲能單元連接。

在上述儲能單元的可調節安裝元件的一實施例中，所述第一對接件與所述第二對接件中的其中一個還包括用於配合連接的對接底板。

在上述儲能單元的可調節安裝元件的一實施例中，所述對接底板用於與所述待安裝部連接。

在上述儲能單元的可調節安裝元件的一實施例中，所述待安裝部為汽車的車身或充換電站的充電架，所述儲能單元為動力電池。

本領域技術人員能夠理解的是，在本新型創作的各實施例中，儲能單元的可調節安裝元件包括第一對接件和第二對接件。第一對接件與第二對接件的其中一個能夠與待安裝部配合連接，另一個能夠與儲能單元配合連接；並且第一對接件、第二對接件中的一個能夠相對於另一個在設定範圍內移動，以調節儲能單元與待安裝部之間的相對位置。通過第一對接件與第二對接件中的一個相對於另一個在設定範圍內移動的設置方式，使可調節安裝元件能夠吸收儲能單元與待安裝部安裝時的累計誤差，從而儲能單元能夠快速有效地安裝於待安裝部。

下面參照附圖來描述本新型創作的優選實施方式。本領域技術人員應當理解的是，這些實施方式僅僅用於解釋本新型創作的技術原理，並非旨在限制本新型創作的保護範圍。例如，雖然附圖中的第一對接底板的安裝孔數量為兩個，但是這種數量關係非一成不變，本領域技術人員可以根據需要對其作出調整，以便適應具體的應用場合。

需要說明的是，在本新型創作的描述中，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水準”、“內”、“外”等指示的方向或位置關係的術語是基於附圖所示的方向或位置關係，這僅僅是為了便於描述，而不是指示或暗示所述裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本新型創作的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，還需要說明的是，在本新型創作的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域技術人員而言，可根據具體情況理解上述術語在本新型創作中的具體含義。

在此提出的示例性實施方式，通過提供一種動力電池的可調節安裝元件，來克服現有技術中換電小車在為新能源汽車更換動力電池時，由於換電過程中存在累計誤差而導致的換電效率低等缺陷。具體而言，通過可調節安裝元件以無需拆卸的方式固定在電動汽車車身或者充電架上，並且可調節安裝元件上具有可以與動力電池的安裝螺栓匹配連接的對接孔的方式，完成動力電池在電動汽車的車身或者充電架上的安裝固定。

首先參照圖1和圖3A，圖1是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的結構示意圖，圖3A是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的一種優選實施方式的安裝過程示意圖一。如圖1所示，本新型創作提供了一種動力電池的可調節安裝元件，該可調節安裝元件主要包括第一對接件1與第二對接件2。其中，第一對接件1可以固定連接於待安裝部，第二對接件2可以在第一對接件1的設定範圍內移動並且與動力電池配合連接。也就是說，第二對接件2可以在第一對接件1的設定範圍內移動以調整動力電池與待安裝部之間的相對位置，吸收換電過程中的累計誤差，從而使動力電池更加快速的連接到待安裝部。需要說明的是，待安裝部可以是電動汽車的車身4（參見圖3A）。設定範圍可以是在動力電池安裝的允許誤差範圍內，允許第二對接件2移動的範圍。也就是說，可調節安裝元件的第一對接件1可以固定連接於車身4上，在第一對接件1固定好後，第二對接件2可以相對於第一對接件1在設定的範圍內移動，並且此移動能夠通過吸收累計誤差的方式，使動力電池在允許的誤差範圍內固定於車身4上的安裝位置。本領域人員可以理解的是，也可以將該可調節安裝元件設置於與電動汽車的車身4等同的待安裝部，如在充換電站內的充電架也採用通過懸掛式固定電池的情形下，充電架上固定單個動力電池的倉結構的頂部也可以視作待安裝部。

進一步參照圖1，第二對接件2主要包括第二對接底板21以及設置於第二對接底板21的可供螺栓穿過的的對接結構22，動力電池上設置有與該對接結構22對應匹配的安裝結構3（參見圖3A），在安裝結構3伸入對接結構22的情形下，安裝結構3可以通過與對接結構22配合連接的方式使動力電池固定於安裝位置。優選地，對接結構22可以為帶有螺紋孔的螺母。對應的安裝結構3可以為與螺紋孔匹配螺接的螺栓。當然，對接結構22與安裝結構3的形式並不唯一，本領域技術人員可以根據具體應用環境對其形式作出調整，只要該形式可以滿足對接結構22與安裝結構3匹配連接後可以使動力電池固定於安裝位置的條件即可。需要說明的是，對接結構22與第二對接底板21可以但不限於一體成型結構。

如圖3A所示，為了提高安裝結構3和對接結構22的配合連接成功率，還可以在對接結構22靠近第二對接底板21的一端設置導向孔23，並且該導向孔23的孔徑沿螺栓的穿入方向成縮小趨勢，如按圖3A中方位所示的從下至上漸縮的環形導向孔等。這樣一來，在安裝結構3與對接結構22進行配合連接的過程中，只要安裝結構3的頂端接觸到環形導向孔，便可以順利完成安裝結構3與對接結構22的配合連接。顯然，導向孔23的設置形式並非唯一，本領域技術人員在基於本新型創作原理的前提下，還可以對其作出調整，只要該形式能夠滿足沿對接結構22的孔遠離第二對接底板21的方向為漸縮孔的條件即可。如導向孔23還可以是截面為梯形的導向孔或只在一個或兩個方向上漸縮的楔形導向面等。

接下來參照圖2和圖3A，圖2是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的俯視圖。如圖2所示，第一對接件1主要包括第一對接底板11以及設有開口的容納腔。其中第一對接底板11上開設有安裝孔14，第一對接件1可以通過該安裝孔14固定連接於電動汽車的車身4。在第一對接件1通過安裝孔14固定連接於電動汽車的車身4後，第二對接件2可以在容納腔的設定範圍內移動。如前所述，通過該移動可以使動力電池的安裝結構3與第二對接件2的對接結構22配合連接。優選地，安裝孔14可以為設置於第一對接底板11左右兩側的兩個螺紋孔（按圖2方位），第一對接底板11可以通過螺栓或螺釘等連接方式固定於電動汽車的車身4。當然，本領域技術人員可以理解的是，動力電池的安裝結構3若想伸入第二對接件2的對接結構22中，第一對接底板11對應對接結構22的孔的位置需要開設有通孔。優選地，該通孔的直徑大於環形導向孔23最下端的直徑。

如圖2和圖3A所示，在一種優選的實施方式中，該容納腔可以由如下特徵圍設形成：

第一對接底板11面對面的兩側延伸出一對翻邊12，且一對翻邊12在自由端相向延伸。第一對接底板11與相向延伸的一對翻邊12圍設形成該容納腔，且一對翻邊12的自由端分別設有凹進部，兩個凹進部圍成上述開口。其中，第二對接件2的第二對接底板21容納於該容納腔，並且第二對接底板21可以在容納腔內移動。其中，第二對接件2的對接結構22伸出開口，並且對接結構22可以在開口內移動。

按照圖2所示方位，第一對接底板11可以為大致成長方形的底板，該長方形底板上下兩側分別按大致豎直向下和大致豎直向上的方向延伸出一對相向的翻邊12，第一對接底板11、一對翻邊12圍設形成上述容納腔，並且兩個相向的翻邊12的自由端（按圖2方位，自由端分別為上翻邊的下端和下翻邊的上端）分別開設有大致成矩形的凹口，兩個凹口圍設形成一個完整的矩形開口。其中，第二對接底板21容納於容納腔中，對接結構22伸出矩形開口，並且矩形開口可以限制對接結構22在水準方向和豎直方向的移動。此外，翻邊12在垂直於第一對接底板11的方向上的尺寸也可以大於第二對接底板21的厚度（參照圖3A）。在這種情形下，第二對接件2沿軸向也可以在容納腔內產生一定的位移量。

本領域技術人員能夠理解的是，雖然上述第一對接底板11大致為長方形，但這並非旨在限制本新型創作的範圍，在不偏離本新型創作原理的基礎上，可以對此做出調整，如正方形或圓形的第一對接底板11等。同樣地，一對翻邊12的設置位置及設置方式也並不唯一，仍按照圖2方位所示，一對翻邊12也可以分別設置於第一對接底板11的左右兩側，或者分別設置於上下、以及左右兩側。也就是說，第一對接底板11的形狀、翻邊12的設置位置以及設置形狀、設置數量都可以適當調整，只要其滿足能夠圍設成大致呈環形的開口，並且該開口能防止第二對接件2脫出容納腔的條件即可。

下面結合圖3A和圖3B來闡述本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的工作原理。其中圖3B是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的一種優選實施方式的安裝過程示意圖二。如圖3A和圖3B所示，使用本新型創作的動力電池的可調節安裝元件進行動力電池安裝時，其安裝過程可以是：

首先，安裝元件的第一對接件1通過第一對接底板11的兩個安裝孔14固定連接在電動汽車的車身4上。其次，換電小車移動並定位至動力電池的安裝位置在允許誤差範圍內的投影位置（沿豎直方向），並將動力電池舉升至安裝位置附近。然後，換電小車繼續舉升動力電池，在動力電池被繼續舉升的過程中，動力電池上的安裝結構3接觸到安裝元件的螺紋孔的導向孔23。隨著動力電池被進一步舉升，第二對接件2在安裝結構3施加的大致向上的力的作用下在第一對接件1的容納腔內水準移動，直至安裝結構3與螺紋孔大致達到同軸狀態後停止移動。最後，通過鎖緊工具的加鎖動作，使同軸狀態的安裝結構3與螺紋孔完成配合連接，即將動力電池固定連接於車身4的安裝位置。

當然，圖1至圖3B所述的可調節安裝元件只是本新型創作的一種優選的實施方式，並非旨在限制本新型創作的保護範圍。在不偏離本新型創作原理的基礎上，本新型創作的可調節安裝元件的實施方式還可以是：

1、第一對接件1與第二對接件2的容納關係互換。即容納腔設於第二對接件2，並且第一對接件1設置有用於插入容納腔中的插入件17，第二對接件2能夠在插入件17的設定範圍內移動。

2、第一對接件1與第二對接件2的連接關係互換。即第一對接件1上設置有與動力電池的安裝結構3連接的對接結構22，第二對接件2的第二對接底板21固定連接於電動汽車車身4。

參照圖4，圖4是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的另一種優選實施方式的示意圖，即第一對接件1與第二對接件2的容納關係互換的實施方式示意圖。如圖4所示，第二對接底板21的左右兩側沿分別延伸出一對相向的翻邊，即圖示的第一翻邊部分15和第二翻邊部分16。第二對接底板21、第一翻邊部分15和第二翻邊部分16圍設形成容納腔，並且兩個相向的翻邊的自由端（按圖4方位，自由端分別為左側第二翻邊部分16的右端和右側第二翻邊部分16的左端）分別開設有大致成矩形的凹口，兩個凹口圍設形成一個完整的矩形開口。此外，第一對接底板11上還設置有插入件17，該插入件17插入容納腔中，以限定第二對接件2的移動範圍。

本領域技術人員可以理解的是，上述圖4所示的實施方式也只是本新型創作的一種可能的實施方式。在不偏離本新型創作原理的情形下，第二對接底板21的形狀、插入件17的設置形式、第一翻邊部分15以及第二翻邊部分16的設置位置以及設置形狀、設置數量都可以適當調整，只要其總的原則滿足能夠圍設成大致呈環形的開口，並且該開口能允許第二對接件2在插入件17的設定範圍內移動的條件即可。

綜上所述，本新型創作的動力電池的可調節安裝元件主要包括第一對接件1和第二對接件2，並且可調節安裝元件還形成有容納腔，該容納腔允許第二對接件2在第一對接件1的設定範圍內移動，並且該移動可以使動力電池在允許誤差範圍內快速安裝至車身4的安裝位置。通過可調節安裝元件，尤其是將第二對接件2設置為可相對於第一對接件1移動的設置方式，使得充換電站在提供換電服務時，可調節安裝元件可以在允許誤差範圍內迅速吸收誤差，從而使換電小車快速有效地為電動汽車更換動力電池，提高了服務品質。而且，這樣的設置方式不僅結構簡單，易於實現，還能夠節省換電小車的改造成本，甚至在同等安裝精度的前提下，可以降低換電小車的定位精度，即可以間接地降低換電小車的成本。

此外，上述實施方式只是以可調節安裝元件的實施方式是以待安裝部為車身4的方式進行闡述的，並非旨在限制本新型創作的保護範圍。以上述一實施方式為例，第一對接件1的安裝位置並非只限於車身4，其還可以安裝於動力電池上。在這種情況下，第一對接件1可以通過第一對接底板11上的安裝孔14固定於動力電池上（如通過螺栓或螺釘等連接方式固定），在固定好後，第二對接件2可以相對於第一對接件1在設定的範圍內移動以吸收累計誤差。相應地，車身4上設置有與第二對接件2的具有孔的對接結構22對應匹配的安裝結構3，並且在安裝結構3伸入對接結構22的情形下，安裝結構3可以通過與對接結構22配合連接的方式使動力電池固定於車身4上的安裝位置。

至此，已經結合附圖所示的各實施例描述了本新型創作的技術方案，但是，本領域技術人員容易理解的是，本新型創作的保護範圍顯然不局限於這些具體實施方式。在不偏離本新型創作的原理的前提下，本領域技術人員可以對相關技術特徵作出等同的更改或替換，這些更改或替換之後的技術方案都將落入本新型創作的保護範圍之內。

1‧‧‧第一對接件
11‧‧‧第一對接底板
12‧‧‧翻邊
14‧‧‧安裝孔
15‧‧‧第一翻邊部分
16‧‧‧第二翻邊部分
17‧‧‧插入件
2‧‧‧第二對接件
21‧‧‧第二對接底板
22‧‧‧對接結構
23‧‧‧導向孔
3‧‧‧安裝結構
4‧‧‧車身

[圖1] 是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的結構示意圖。 [圖2] 是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的俯視圖。 [圖3A]是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的一種優選實施方式的安裝過程示意圖一。 [圖3B]是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的一種優選實施方式的安裝過程示意圖二。 [圖4] 是本新型創作的動力電池的可調節安裝元件的另一種種優選實施方式的示意圖。

Claims (9)

1. 一種儲能單元的可調節安裝元件，包括一第一對接件以及一第二對接件，其中： 該第一對接件與該第二對接件的其中一個能夠與一待安裝部配合連接，另一個能夠與該儲能單元配合連接；並且 該第一對接件、該第二對接件中的一個能夠相對於另一個在一設定範圍內移動，以調節該儲能單元與該待安裝部之間的相對位置。
2. 如請求項1所述的儲能單元的可調節安裝元件，其中該第一對接件包括設有一開口的一容納腔，該第二對接件的一端插設於該容納腔中，該開口限定了該第二對接件在該設定範圍的移動。
3. 如請求項2所述的儲能單元的可調節安裝元件，其中該第一對接件具有一底板以及至少一對翻邊，該對翻邊分別形成於該底板面對面的兩側，並且 該對翻邊在自由端相向延伸，與該底板圍成該容納腔。
4. 如請求項3所述的儲能單元的可調節安裝元件，其中該對翻邊在自由端分別設有一凹進部，其中一個該翻邊的該凹進部與另一個該翻邊的該凹進部圍成該開口。
5. 如請求項1所述的儲能單元的可調節安裝元件，其中該第一對接件與該第二對接件中的其中一個還包括用於配合連接的一對接結構； 該對接結構設有可供一螺栓穿過的一對接孔，該對接孔在供該螺栓穿入的一端設有一導向孔，沿該螺栓的穿入方向，該導向孔的孔徑成縮小趨勢。
6. 如請求項5所述的儲能單元的可調節安裝元件，其中該對接結構用於與該儲能單元連接。
7. 如請求項1所述的儲能單元的可調節安裝元件，其中該第一對接件與該第二對接件中的其中一個還包括用於配合連接的一對接底板。
8. 如請求項7所述的儲能單元的可調節安裝元件，其中該對接底板用於與該待安裝部連接。
9. 如請求項1所述的儲能單元的可調節安裝元件，其中該待安裝部為汽車的一車身或充換電站的一充電架，該儲能單元為一動力電池。