一种电池包的换电装置及用电装置的制作方法-半岛BOB·(中国)官方网站

文档序号:34131600发布日期:2023-11-28阅读:412来源:国知局


1.本技术涉及电池包换电技术领域,种电置及装置作方具体涉及一种电池包的池包换电装置及用电装置。


背景技术:

2.现有技术中,换电装的制新能源车辆等用电装置上的用电电池包换电机构,主要是种电置及装置作方采用一套丝杆螺母换电机构,其中螺母在转动的池包过程带动t形锁杆上下运动,从而将电池包紧固在车架上或松开。换电装的制由于功能需求和安装等问题,用电t形锁杆的种电置及装置作方杆径受到限制,不能随意增大杆径,池包且为了满足电池包反复拆装,换电装的制t形锁杆上的用电螺纹采用粗牙(不能采用牙距为1mm,或者更小的种电置及装置作方牙距)。从而使得带动t形锁杆的池包危险截面直径偏小,由于固定电池包的换电装的制压紧力较大,导致带动t形锁杆的使用寿命不长,存在断裂的风险。
3.并且在现有技术中,由于壳体与t形锁杆的装配原因,换电机构的壳体的上表面的装配孔为异形孔,来保证t形锁杆能够装入壳体内,但异形孔密封难度高,无法使用圆形密封圈防止外部的液体侵入壳体内。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本技术提供了一种电池包的换电装置用于解决上述电池包换电机构的锁杆寿命不长,存在断裂的风险的技术问题。
5.为实现上述目的,发明人提供了一种电池包的换电装置,包括:
6.分体式锁杆,包括杆体和锁头,所述杆体的第二端的直径大于所述杆体的第一端的直径,所述第一端的外周设置有第一螺纹,所述锁头与所述第一端通过所述第一螺纹连接,所述第二端的外周设置有第二螺纹,所述第二螺纹的直径大于所述第一螺纹;
7.旋转驱动套,与所述第二螺纹螺纹连接,所述旋转驱动套可相对所述分体式锁杆周向旋转,以驱动所述分体式锁杆沿轴向移动以锁紧或松开所述电池包;
8.壳体,设置于所述杆体的外侧,用于限制所述杆体随所述旋转驱动套周向旋转。
9.在一些技术方案中,所述第二螺纹的芽距大于所述第一螺纹的芽距。
10.在一些技术方案中,所述壳体上设置有限位凹槽,所述限位凹槽在所述壳体上向所述杆体的轴向延伸,且沿周向弯曲预设角度;
11.所述杆体的侧面设置有向外侧凸出的凸台,所述凸台插入所述限位凹槽内;
12.当所述分体式锁杆由所述旋转驱动套驱动沿轴向移动时,由所述凸台与所述限位凹槽配合使所述分体式锁杆旋转预定角度,以使所述锁头锁紧所述电池包的安装角。
13.在一些技术方案中,所述限位凹槽沿周向弯曲的所述预设角度为90度。
14.在一些技术方案中,所述限位凹槽包括沿周向螺旋延伸90度的螺旋段和位于所述螺旋段底部沿所述轴向延伸的直线段。
15.在一些技术方案中,所述旋转驱动套远离所述分体式锁杆的一端设置有传动结构以连接驱动装置,所述传动结构包括外正多边形结构、十字形结构、米字形结构、内正多边形中的任意一种。
16.在一些技术方案中,所述旋转驱动套可旋转的设置于所述壳体内,所述旋转驱动套远离所述分体式锁杆的一端从所述壳体的底部的第一通孔伸出以连接驱动装置,所述分体式锁杆从所述壳体的顶部第二通孔伸出;所述第一通孔和所述第二通孔均为圆形通孔且均设置有环形密封圈。
17.在一些技术方案中,所述杆体的侧面对称的设置有两个所述凸台;
18.所述壳体为空心柱状壳体,所述壳体的下段的内径大于所述壳体的上段的内径,所述限位凹槽位于所述壳体的上段,所述杆体由所述壳体的底部向上插入壳体,所述凸台经由所述壳体的下段卡入所述限位凹槽内。
19.为解决上述技术问题,本技术又提供了另一技术方案:
20.一种工程用电装置,所述工程用电装置设置有以上任意一项技术方案所述的电池包的换电装置以固定电池包。
21.在一些技术方案中,所述工程用电装置包括工程运输车辆。
22.区别于现有技术,上述技术方案电池包的换电装置中采用了分体式锁杆,分体式锁杆包括杆体和锁头,杆体第一端通过直径较小的第一螺纹与锁头连接;杆体的第二端采用直径较大的第二螺纹与旋转驱动套螺纹连接,从而使锁杆只需要传递压紧力的第一螺纹采用直径较小的细牙,从而提高第一螺纹的危险截面的面积,降低了危险截面的应力,提高了杆体与锁头之间的抗拉寿命;而杆体的第二端采用直径较大的第二螺纹,即第二螺纹相对第一螺纹为粗芽螺纹,从而可以提高了第二螺纹的耐磨性。
23.在一些实施例中,分体式锁杆采用从壳体的底部朝上安装,保证了壳体的顶部和底部的通孔均为圆孔,使得可以采用圆形密封圈来保证密封性。
24.上述发明内容相关记载仅是本技术技术方案的概述,为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本技术的技术方案,进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施,并且为了让本技术的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解,以下结合本技术的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
25.附图仅用于示出本发明具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等,并不能认为是对本技术的限制。
26.在说明书附图中:
27.图1为具体实施方式所述换电装置的立体结构示意图;
28.图2为具体实施方式所述换电装置的隐藏锁头后的立体结构示意图;
29.图3为具体实施方式所述换电装置的隐藏锁头和壳体后的立体结构示意图;
30.图4为具体实施方式所述换电装置的轴向剖面视图;
31.图5为具体实施方式所述换电装置的轴向剖面视图;
32.图6为具体实施方式所述壳体的俯视图;
33.上述各附图中涉及的附图标记说明如下:
34.100、换电装置;
35.10、分体式锁杆;101、锁头;102、杆体;103、第一螺纹;104、第二螺纹;105、凸台;
36.20、壳体;21、限位凹槽;211、螺旋段;212、直线段;23、通孔;“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如,所述“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体设置;其可以是机械连接,也可以是电连接,也可以是通信连接;其可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本技术所属技术领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述用语在本技术实施例中的具体含义。
49.请参阅图1至图6,本实施例一种电池包的换电装置及用电装置。用电装置通过电池包为其供电,所述电池包内设置有多个电池模组或电池单体,多个电池模组或电池单体通过串联、并联或混联的方式电连接在一起。电池包通过换电装置100固定于用电装置上,当需要更换电池包时,换电装置100松开电池包,使电池包可以被换电平台或换电机械手臂从用电装置上取下,然后将满电的另一个电池包安装于用电装置的电池包装配位置,最后通过所述换电装置100锁紧电池包。一个用电装置上可以设置有多个所述换电装置100,在电池包的壳体外周设置有多个安装角,换电装置100的锁头压紧安装角将电池包锁紧在安装支架50上。
50.所述用电装置可以为重卡等工程运输车辆,也可以是混凝土搅拌车、吊车等其他功能的由电池包提供电能的新能源工程车辆。
51.如图1和图2所示,为一实施例中所述电池包的换电装置100的结构示意图,所述电池包的换电装置100包括:分体式锁杆10、旋转驱动套30和壳体20。
52.其中,所述分体式锁杆10包括杆体102和锁头101,所述杆体102用于带动锁头101移动,如图4所示,所述锁头101用于与电池包的安装角接触以压紧或松开电池包的安装角40。安装角40处设置有凹槽41,当分体式锁杆锁向电池包方向移动时,锁头101卡入凹槽41内。
53.如图3所示,所述旋转驱动套30用于通过周向旋转以驱动杆体102沿向伸缩移动,所述杆体的第二端的直径大于所述杆体的第一端的直径,所述第一端的外周设置有第一螺纹103,所述锁头与所述第一端通过所述第一螺纹103连接,所述第二端的外周设置有第二螺纹,所述第二螺纹的直径大于所述第一螺纹;其中,所述第二螺纹的芽距大于所述第一螺纹的芽距。
54.旋转驱动套30与所述第二螺纹104螺纹连接,所述旋转驱动套30可相对所述分体式锁杆周向旋转,以驱动所述分体式锁杆沿轴向移动以锁紧或松开所述电池包;所述旋转驱动套30与杆体102相连的一端设置连接孔,连接孔的内壁设置有与第二螺纹适配的第三螺纹,所述第三螺纹为内螺纹,第二螺纹为外螺纹,当旋转驱动套30朝第一方向旋转时(第一方向可以是顺时针方向也可以是逆时针方向),所述第二螺纹和第三螺纹相互旋入,使分体式锁杆向旋转驱动套30所在方向移动,从而锁紧电池包,当旋转驱动套30朝第二方向旋转时(第二方向为第一方向的反方向),第二螺纹与第三螺纹相互旋出,从而使分体式锁杆远离旋转驱动套30移动,从而使分体式锁杆松开电池包以进行电池包更换。所述旋转驱动套30远离所述分体式锁杆的一端与驱动电机等驱动装置连接,以驱动旋转驱动套30旋转,通过旋转驱动套30驱动分体式锁杆10锁紧或松开电池包。
55.壳体20设置于所述杆体的外侧,用于限制所述杆体随所述旋转驱动套周向旋转。换电装置100通过壳体20固定安装于用电装置上的电池包安装位置的周围,在壳体20上设置有安装孔,并通过螺栓穿过安装孔将换电装置100固定于用电装置上。以工程运输车辆为
例,电池包安装于工程运输车辆的底盘上,工程运输车辆的底盘上围绕电池包设置有多个换电装置100,每个换电装置100对应设置有一个驱动电机,驱动电机与旋转驱动套30与动力连接以带动旋转驱动套30正向旋转或反向旋转。
56.在本实施例中,换电装置100采用分体式锁杆,其中杆体采用了变径式结构,与锁头连接的第一端的直径小于与旋转驱动套连接的第二端的直径,从而使设置于第一端上的第一螺纹的直径小于设置于第二端上的第二螺纹的直径,因此第一螺纹与第二螺纹相对而为细芽,例如第一螺纹采用m18x1的螺纹,反之第二螺纹相对第一螺纹而言为粗芽,比如第二螺纹采用m24x2.5的螺纹,即第一螺纹的螺纹大小和芽距均小于第二螺纹。从而使杆体102上传递压紧力的第一端上的第一螺纹的危险截面的有效面积增大,提高杆体与锁头之间的抗拉强度,而杆体上除了要传递压紧力的同时还要保证螺纹牙的耐磨性的第二螺纹采用大直径螺纹,即第二螺纹为粗芽且芽距更大,因此可以提高与旋转驱动套旋转时的耐磨性。
57.如图1、图2、图4和图5所示,在一实施例中,所述壳体20上设置有限位凹槽21,所述限位凹槽21在所述壳体上向所述杆体的轴向延伸,且沿周向弯曲预设角度。所述杆体102的侧面设置有向外侧凸出的凸台105,所述凸台105插入所述限位凹槽21内;当所述分体式锁杆10由所述旋转驱动套30驱动沿轴向移动时,由所述凸台105与所述限位凹槽21配合使所述分体式锁杆10旋转预定角度,以使所述锁头101锁紧所述电池包的安装角。
58.优选的,所述限位凹槽沿周向弯曲的所述预设角度为90度。
59.如图2所示,所述限位凹槽21包括沿周向螺旋延伸90度的螺旋段211和位于所述螺旋段底部沿所述轴向延伸的直线段212。当所述分体式锁杆移动到一定位置,所述凸台105位于所述螺旋段211内时,受限位凹槽21与凸台105的作用,此时分体式锁杆10被驱动沿轴向移动的同时沿周向旋转,从而使杆体第一端上的锁头也随之同步旋转。从而避免因振动或其他外界因素导致分体式锁杆锁紧失效。
60.如图3所示,所述旋转驱动套远离所述分体式锁杆的一端设置有传动结构31以连接驱动装置,在驱动装置上设置有与传动结构31对应的连接套筒,传动结构31插入连接套筒与驱动装置传动连接。其中,所述传动结构包括外正多边形结构、十字形结构、米字形结构、内正多边形中的任意一种。优选的,在本实施例中,所述传动结构31为外六角连接头。
61.如图4、图5所示和图6所示,在一实施例中,所述旋转驱动套30可旋转的设置于所述壳体20内,所述旋转驱动套30远离所述分体式锁杆10的一端从所述壳体20的底部的第一通孔伸出以连接驱动装置,所述分体式锁杆10从所述壳体20的顶部第二通孔伸出;所述第一通孔和所述第二通孔均为圆形通孔且均设置有环形密封圈。
62.在本实施例中,所述杆体102的侧面对称的设置有两个所述凸台105;并且所述壳体20为空心柱状壳体,所述壳体20的下段的内径大于所述壳体的上段的内径,所述限位凹槽21位于所述壳体的上段,所述杆体102由所述壳体的底部向上插入壳体20,所述凸台经由所述壳体的下段卡入所述限位凹槽内。
63.在本实施例中,换电装置100的分体式锁杆采用上装式结构,即先将锁头101从杆体102上取下,然后将杆体102从下向上插入壳体20内,使杆体102的第一端(即顶端)从壳体20的顶部的圆形的通孔23伸出,然后再将锁头101安装于杆体102的第一端与第一螺纹连接。因此在本实施例中,壳体20顶部和底部的通孔均可设置为圆形通孔,因此采用圆形密封
圈即可对壳体进行有效密封,可避免液体、粉尘等进入壳体20内,从而可以有效延长换电装置100的使用寿命并保证其工作可靠性。
64.最后需要说明的是,尽管在本技术的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述,但并不能因此限制本技术的专利保护范围。凡是基于本技术的实质理念,利用本技术说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案,以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等,均包括在本技术的专利保护范围之内。
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