用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于工程車輛的電池組件，包括電池主體和支撐架，其中，所述支撐架設(shè)置于所述電池主體的底部，所述支撐架具有用于與為所述工程車輛更換電池的換電設(shè)備相連接的連接部。本實(shí)用新型還提供了一種用于放置該電池組件的電池艙，所述電池艙設(shè)置于所述工程車輛內(nèi)部，所述限位部為凹陷結(jié)構(gòu)，所述電池艙的底面設(shè)置有與所述凹陷結(jié)構(gòu)配合的凸起結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件和放置該電池組件的電池艙，在更換電池的時(shí)候方便裝卸和定位，從而提高工作效率。
【專利說明】
用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)工程機(jī)械主要以柴油為燃料，加重了環(huán)境污染，同時(shí)也嚴(yán)重浪費(fèi)能源。為了改善這一狀況，現(xiàn)在許多工程機(jī)械廠家投身開發(fā)新能源車輛，電池驅(qū)動(dòng)的方式已經(jīng)被應(yīng)用在工程機(jī)械領(lǐng)域中，這對于降低環(huán)境污染，節(jié)約能源具有十分重要的意義。
[0003]由于工程機(jī)械所需的功率一般較大，需要大容量的電池來驅(qū)動(dòng)，使得電池自身的體積和重量都很大。因受到當(dāng)前電池能量密度的限制，電池充電后的使用時(shí)間有限，電池能源耗盡后，車輛直接充電需要工程車輛去往固定充電的位置進(jìn)行充電，在充電期間無法工作，這大大降低了車輛的工作效率。因此，通過輔助裝置給工程車輛更換電池成為最經(jīng)濟(jì)最有效的途徑。
[0004]然而，對于這種體積大，質(zhì)量大的電池來說，如果采用吊裝的方式來進(jìn)行電池的裝卸，將限定電池的取出方式只能是自下而上，這就決定電池的上端除了覆蓋件不能有其他部件的安裝，而且在更換電池時(shí)，對于打開車輛上方覆蓋件的操作方便性要求較高;再者，出于對車輛整車布局的緊湊性要求越來越苛刻，電池的安裝空間具有一定的局限性，這對于電池在車輛上有限的空間內(nèi)的安裝定位實(shí)現(xiàn)起來較為困難，耗時(shí)也長;另外，吊裝作業(yè)只能在固定位置實(shí)現(xiàn)，靈活性較差。
[0005]針對以上狀況，設(shè)計(jì)實(shí)用新型一種靈活性高，安全性好，且能縮短更換電池時(shí)間的用于工程車輛電池更換的平臺是十分有必要的。這不但滿足了使用性能要求，還解決了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的弊端。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙，方便工程車輛進(jìn)行電池更換。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件，包括電池主體和支撐架，其中，所述支撐架設(shè)置于所述電池主體的底部，所述支撐架具有用于與為所述工程車輛更換電池的換電設(shè)備相連接的連接部。
[0008]優(yōu)選地，所述連接部構(gòu)造為筒形結(jié)構(gòu)，用于伸入所述換電設(shè)備的貨叉機(jī)構(gòu)。所述筒形結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)與所述貨叉機(jī)構(gòu)的叉腳的個(gè)數(shù)相匹配。
[0009]進(jìn)一步地，所述筒形結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為多個(gè)，在兩個(gè)相鄰的所述筒形結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有限位部。所述限位部的下表面設(shè)置有耐磨層。
[0010]另一方面，本實(shí)用新型的用于放置所述電池組件的電池艙，設(shè)置于所述工程車輛內(nèi)部，所述限位部為凹陷結(jié)構(gòu)，所述電池艙的底面設(shè)置有與所述凹陷結(jié)構(gòu)配合的凸起結(jié)構(gòu)。所述凹陷結(jié)構(gòu)的與所述凸起結(jié)構(gòu)的配合面上設(shè)置有耐磨層。
[0011]優(yōu)選地，所述凸起結(jié)構(gòu)為沿所述筒形結(jié)構(gòu)的延伸方向延伸的導(dǎo)軌，所述凹陷結(jié)構(gòu)為與所述導(dǎo)軌的延伸方向一致、形狀匹配的凹槽。所述導(dǎo)軌為三角形導(dǎo)軌，所述凹槽具有與所述三角形導(dǎo)軌的兩個(gè)斜面相貼合的兩個(gè)側(cè)壁。
[0012]進(jìn)一步地，所述三角形導(dǎo)軌的斜面上設(shè)置有耐磨層。
[0013]本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙，能夠克服大體積、大噸位的電池在裝卸過程中的運(yùn)輸和定位的困難，提高換電操作的方便性和靈活性，縮短電池的更換時(shí)間，從而提高使用這種電池組件和電池艙的工程車輛的工作效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的用于放置該電池組件的電池艙的立體結(jié)構(gòu)示意圖，只示出了其部分結(jié)構(gòu)；
[0016]圖3為本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件與放置該電池組件的電池艙配合時(shí)的不意圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件適用的換電設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖，只示出了其部分結(jié)構(gòu)；
[0018]圖5a、5b、5c、5d分別為使用本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙進(jìn)行更換電池時(shí)，拆卸電池的過程的步驟一、二、三、四的示意圖，其中為了清晰地示出貨叉機(jī)構(gòu)與電池組件的配合、以及電池組件與電池艙的配合，隱藏線以實(shí)線表示；
[0019]圖6a、6b、6c、6d、6e、6f分別為使用本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙進(jìn)行更換電池時(shí)，裝載電池的過程的步驟一、二、三、四、五、六的示意圖，其中為了清晰地示出貨叉機(jī)構(gòu)與電池組件的配合、以及電池組件與電池艙的配合，隱藏線以實(shí)線表示。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0021]圖1示出了本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件100，包括電池主體110和支撐架120。其中，支撐架120設(shè)置于電池主體110的底部，支撐架120具有連接部，該連接部用于與換電設(shè)備(例如，流動(dòng)換電車)相連接。圖2示出了本實(shí)用新型的電池艙200，其設(shè)置于工程車輛的內(nèi)部，用于放置圖1所示的電池組件100。
[0022]圖1示出電池組件100的支撐架120包括底座121以及在底座上形成的用作連接部的筒形結(jié)構(gòu)122，該筒形結(jié)構(gòu)122用于伸入如圖4所示的換電設(shè)備的貨叉機(jī)構(gòu)310。筒形結(jié)構(gòu)122的個(gè)數(shù)與貨叉機(jī)構(gòu)310的叉腳311的個(gè)數(shù)相匹配，例如，如圖4所示的貨叉機(jī)構(gòu)310具有兩個(gè)叉腳311，相應(yīng)地，支撐架120具有兩個(gè)筒形結(jié)構(gòu)122，并且這兩個(gè)筒形結(jié)構(gòu)122之間的距離與這兩個(gè)叉腳311之間的距離相匹配，以便于該貨叉機(jī)構(gòu)310的兩個(gè)叉腳311能夠伸入該支撐架120的兩個(gè)筒形結(jié)構(gòu)122之中，從而連接該電池組件100和換電設(shè)備。
[0023]可以理解的是，當(dāng)電池組件100適用的貨叉機(jī)構(gòu)310的叉腳311的個(gè)數(shù)為N個(gè)時(shí)，與之相匹配地，支撐架120的筒形結(jié)構(gòu)122的個(gè)數(shù)也為N個(gè)，并且各個(gè)筒形結(jié)構(gòu)122的設(shè)置位置和方向、以及各個(gè)筒形結(jié)構(gòu)122之間的距離，均需要與適用的貨叉機(jī)構(gòu)310相匹配。
[0024]當(dāng)筒形結(jié)構(gòu)122的個(gè)數(shù)為多個(gè)時(shí)，為了便于安裝電池組件100時(shí)的定位，在兩個(gè)相鄰的筒形結(jié)構(gòu)122之間設(shè)置有限位部。如圖1所示，該限位部優(yōu)選地為凹陷結(jié)構(gòu)123，用于與電池艙200的底面210上的凸起結(jié)構(gòu)相配合，起到對電池組件100的定位作用。
[0025]相應(yīng)地，如圖2所示，電池艙200具有底面210、側(cè)面220、以及背板230。底面210、兩個(gè)側(cè)面220和背板230共同形成用于放置電池組件100的空間。為了與電池組件100的支撐架120上形成的凹陷結(jié)構(gòu)123相配合，電池艙200的底面210設(shè)置有與該凹陷結(jié)構(gòu)123相配合的凸起結(jié)構(gòu)211。
[0026]如圖2所示，凸起結(jié)構(gòu)211為沿筒形結(jié)構(gòu)122的延伸方向延伸的導(dǎo)軌，凹陷結(jié)構(gòu)123為與導(dǎo)軌的延伸方向一致、形狀匹配的凹槽。圖2中示出的導(dǎo)軌為三角形導(dǎo)軌，相應(yīng)地，凹槽具有與該三角形導(dǎo)軌的兩個(gè)斜面相貼合的兩個(gè)側(cè)壁。凹陷結(jié)構(gòu)123與凸起結(jié)構(gòu)211配合在一起的狀態(tài)如圖3所示。
[0027]可以理解的是，導(dǎo)軌的形狀也可以為其他的常規(guī)形狀，例如梯形、“工字型”、“口字型”等，相應(yīng)地，凹槽的形狀也需要與導(dǎo)軌的形狀相匹配。
[0028]為了防止凹陷結(jié)構(gòu)123與凸起結(jié)構(gòu)211之間的磨損，在凹陷結(jié)構(gòu)123的下表面和/或凸起結(jié)構(gòu)211的上表面，即凹陷結(jié)構(gòu)123與凸起結(jié)構(gòu)211的接觸的表面上，設(shè)置有耐磨層124，如圖1、3所示，該耐磨層124可以為耐磨尼龍塊，以避免換電操作時(shí)凹陷結(jié)構(gòu)123與凸起結(jié)構(gòu)211之間的直接碰撞和摩擦，從而有效地保護(hù)了支撐架120和電池艙200的鋼材，使其不易損壞。
[0029]當(dāng)使用本實(shí)用新型的電池組件和電池艙的工程車輛的電池電量耗光時(shí)，需要對該工程車輛更換電池組件。更換電池組件時(shí)，需要先從該工程車輛上拆卸掉使用過的電池組件，然后再將充好電的電池組件裝載到該工程車輛上。
[0030]下面結(jié)合圖5a?5(!說明為使用本實(shí)用新型的電池組件和電池艙的工程車輛拆卸電池組件的過程。
[0031 ]步驟一，如圖5a所示，利用換電設(shè)備的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320 (如圖4所示)，將換電設(shè)備的貨叉機(jī)構(gòu)310運(yùn)動(dòng)到需要更換電池組件100的工程車輛停放的位置附近，調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320以調(diào)整貨叉機(jī)構(gòu)310的上下和左右位置，使得貨叉機(jī)構(gòu)310對準(zhǔn)電池組件100的支撐架120上的筒形結(jié)構(gòu)122;步驟二，如圖5b所示，調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320使得貨叉機(jī)構(gòu)310向前運(yùn)動(dòng)，從而伸入支撐架120上的筒形結(jié)構(gòu)122中；步驟三，當(dāng)貨叉機(jī)構(gòu)310伸入到位，如圖5c所示，調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320來提升貨叉機(jī)構(gòu)310，從而抬起電池組件100，使得電池組件100和工程車輛上的電池艙200分離;步驟四，如圖5d所示，調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320和換電設(shè)備，以向后運(yùn)動(dòng)貨叉機(jī)構(gòu)310和電池組件100，直到從工程車輛中取出電池組件100。電池組件100取出之后，可以通過調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320和換電設(shè)備，將電池組件100放置于地面或者運(yùn)輸至其他位置。
[0032]下面結(jié)合圖6a?6f說明為使用本實(shí)用新型的電池組件和電池艙的工程車輛裝載電池組件的過程。
[0033]步驟一，如圖6a所示，換電設(shè)備的貨叉機(jī)構(gòu)310承托著新的電池組件100，換電設(shè)備運(yùn)動(dòng)到需要加載電池的工程車輛的旁邊，然后調(diào)整換電設(shè)備和/或調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320與工程車輛的相對位置，使得電池組件100與電池艙200在豎直方向大致對齊;步驟二，向前移動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320以帶動(dòng)貨叉機(jī)構(gòu)310和電池組件100向前運(yùn)動(dòng)，逐步將電池組件100送入工程車輛內(nèi)，如圖6b所示，直至電池組件100的重心完全落在電池艙200上;步驟三，調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320來降低電池組件100的高度，使得電池組件100完全被電池艙200所支撐，如圖6c所示;步驟四，將換電設(shè)備或者運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320向后運(yùn)動(dòng)以抽出貨叉機(jī)構(gòu)310，如圖6d所示，貨叉機(jī)構(gòu)310抽出后，電池組件100在自重的作用下，調(diào)整位置和姿態(tài)，使得電池組件100的支撐架120上的凹陷結(jié)構(gòu)123與電池艙200的底面210上的凸起結(jié)構(gòu)211完全貼合，此時(shí)電池組件100和電池艙200的位置關(guān)系如圖3所示，電池組件100的姿態(tài)和位置已經(jīng)被完全調(diào)整適當(dāng)；步驟五，調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320，直到將貨叉機(jī)構(gòu)310調(diào)整到能夠抵觸到電池組件100的電池主體110或者支撐架120(為了不損害電池主體110，優(yōu)選為接觸支撐架120)，如圖6e所示，然后向前運(yùn)動(dòng)貨叉機(jī)構(gòu)310從而推動(dòng)電池組件100沿著電池艙200上的凸起結(jié)構(gòu)211向前移動(dòng)，直到電池組件100運(yùn)動(dòng)到位(例如，接觸到電池艙200的背板230);步驟六，將換電設(shè)備和/或調(diào)整運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)320向后運(yùn)動(dòng)，直至貨叉機(jī)構(gòu)310移出工程車輛，裝載過程完成。
[0034]本實(shí)用新型的用于工程車輛的電池組件及放置該電池組件的電池艙具有如下特點(diǎn)和有益效果:
[0035]I)在電池組件的支撐架上設(shè)置筒形結(jié)構(gòu)，便于換電設(shè)備的貨叉機(jī)構(gòu)伸入其中與電池組件連接，從而便于通過調(diào)整貨叉機(jī)構(gòu)的姿態(tài)來調(diào)整電池組件的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)電池組件的取出(拆卸)和安裝(裝載)。
[0036]2)在電池組件的支撐架上設(shè)置凹陷結(jié)構(gòu)，在電池艙的底面上設(shè)置與該凹陷結(jié)構(gòu)相配合的凸起結(jié)構(gòu)，使得在將電池組件安裝到電池艙時(shí)，該凹陷結(jié)構(gòu)和凸起結(jié)構(gòu)的配合能夠方便電池組件的定位和姿態(tài)調(diào)整，利于快速地將電池組件放置到位。
[0037]3)凸起結(jié)構(gòu)為沿筒形結(jié)構(gòu)的延伸方向延伸的導(dǎo)軌，凹陷結(jié)構(gòu)為與導(dǎo)軌的延伸方向一致、形狀匹配的凹槽，導(dǎo)軌和凹槽的配合不僅有定位的功能，還可以起到導(dǎo)向的作用，從而便于在安裝電池組件時(shí)通過水平推動(dòng)電池組件即可使得電池安裝到位，如圖6e所示的步驟?；诂F(xiàn)有電池組件和電池艙的結(jié)構(gòu)，安裝電池組件時(shí)，需要用貨叉機(jī)構(gòu)將電池組件運(yùn)送到電池艙的正上方，即垂直方向上電池組件與電池艙對正，之后再向下運(yùn)動(dòng)電池組件直至電池組件落在電池艙里被電池艙支撐。這種方法存在的問題是，由于電池艙通常設(shè)置在工程車輛的內(nèi)部，貨叉機(jī)構(gòu)需要承托著電池組件在工程車輛的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)到位，由于在工程車輛內(nèi)部視線被遮擋，操作人員通常要耗時(shí)很久才能將電池組件運(yùn)動(dòng)到位，而且過程中電池組件容易碰撞到工程車輛內(nèi)部的機(jī)構(gòu)導(dǎo)致電池組件或者這些機(jī)構(gòu)的損壞，工作效率低、風(fēng)險(xiǎn)大。而基于本實(shí)用新型的電池組件和電池艙的結(jié)構(gòu)，貨叉機(jī)構(gòu)只需要將電池組件運(yùn)動(dòng)到其重心完全落在電池艙上即可，不需要與電池艙完全對正，因此貨叉機(jī)構(gòu)不需要深入工程車輛內(nèi)部進(jìn)行操作，提高工作效率的同時(shí)降低了操作風(fēng)險(xiǎn)。
[0038]4)凹陷結(jié)構(gòu)與凸起結(jié)構(gòu)的配合面上設(shè)置有耐磨層，該耐磨層設(shè)置在凹陷結(jié)構(gòu)和/或凸起結(jié)構(gòu)上，首先可以防止凹陷結(jié)構(gòu)與凸起結(jié)構(gòu)之間的碰撞，例如在圖6c所示的步驟中，電池組件下降直到被電池艙支撐;其次可以防止凹陷結(jié)構(gòu)與凸起結(jié)構(gòu)之間的磨損，例如在圖6e所示的步驟中，電池組件沿導(dǎo)軌向前運(yùn)動(dòng)。
[0039]以上【具體實(shí)施方式】僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式，不能用于限定本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這些修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于工程車輛的電池組件，其特征在于，包括電池主體和支撐架，其中，所述支撐架設(shè)置于所述電池主體的底部，所述支撐架具有用于與為所述工程車輛更換電池的換電設(shè)備相連接的連接部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工程車輛的電池組件，其特征在于，所述連接部構(gòu)造為筒形結(jié)構(gòu)，用于伸入所述換電設(shè)備的貨叉機(jī)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于工程車輛的電池組件，其特征在于，所述筒形結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)與所述貨叉機(jī)構(gòu)的叉腳的個(gè)數(shù)相匹配。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于工程車輛的電池組件，其特征在于，所述筒形結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為多個(gè)，在兩個(gè)相鄰的所述筒形結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有限位部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于工程車輛的電池組件，其特征在于，所述限位部的下表面設(shè)置有耐磨層。6.—種用于放置權(quán)利要求4或5所述的電池組件的電池艙，其特征在于，所述電池艙設(shè)置于所述工程車輛內(nèi)部，所述限位部為凹陷結(jié)構(gòu)，所述電池艙的底面設(shè)置有與所述凹陷結(jié)構(gòu)配合的凸起結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池艙，其特征在于，所述凹陷結(jié)構(gòu)的與所述凸起結(jié)構(gòu)的配合面上設(shè)置有耐磨層。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池艙，其特征在于，所述凸起結(jié)構(gòu)為沿所述筒形結(jié)構(gòu)的延伸方向延伸的導(dǎo)軌，所述凹陷結(jié)構(gòu)為與所述導(dǎo)軌的延伸方向一致、形狀匹配的凹槽。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池艙，其特征在于，所述導(dǎo)軌為三角形導(dǎo)軌，所述凹槽具有與所述三角形導(dǎo)軌的兩個(gè)斜面相貼合的兩個(gè)側(cè)壁。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池艙，其特征在于，所述三角形導(dǎo)軌的斜面上設(shè)置有耐磨層。
【文檔編號】H01M2/10GK205542963SQ201620116318
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】伍學(xué)秋, 翁艷艷, 葉軍紅
【申請人】阿特拉斯科普柯(南京)建筑礦山設(shè)備有限公司