电池安装结构以及车辆的制作方法

1.本公开涉及电池快换技术领域，具体地，涉及一种电池安装结构以及车辆。


背景技术：

2.随着物流行业的快速发展，通过无人驾驶技术配送货物节约了人力成本并且提高了配送效率，受到了物流行业的广泛关注，将无人驾驶技术运用在物流配送中也成为研究热点，无人车成为未来的发展趋势。
3.无人配送车配送货物需要尽可能长的运营时间，因而无人配送车对于电池包的容量需求就越高，由此无人配送车需要长时间充电以满足配送货物所需要的续航里程。为了避免无人配送车长时间充电而占车，可替换电池逐渐成为市场需求。因此，无人配送车支持快换电池设计，是提高无人配送车接单率/产能的一项重要措施。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种电池安装结构以及车辆，以简化替换电池的操作步骤，实现快速替换电池。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种电池安装结构，所述电池安装结构包括：电池托盘，用于可拆卸地安装电池；安装基体，具有用于容纳所述电池托盘的容纳空间，所述电池托盘通过安装口可拆卸地安装在所述容纳空间中；止挡件，活动地连接于所述电池托盘以具有将电池止挡在所述电池托盘中的止挡位置和能够对通过其与所述电池托盘的间隙更换电池的释放位置；弹性件，连接在所述电池托盘和所述止挡件之间，以为所述止挡件提供从所述止挡位置切换至所述释放位置的弹力；以及压紧件，固定设置在所述安装基体上并具有锁止状态和解锁状态，当所述电池托盘通过所述安装口安装在所述容纳空间内时，所述压紧件处于将所述止挡件锁止于所述止挡位置的锁止状态，当操作所述电池托盘通过所述安装口向所述容纳空间外移动时，能够使得所述压紧件进入解锁状态而解锁对所述止挡件的锁止，所述止挡件能够通过所述弹性件的弹力而运动到所述释放位置。
6.可选地，所述止挡件构造为挡板并且铰接于所述电池托盘的上部，在所述锁止状态，所述压紧件从上方抵压在所述挡板上，所述挡板从与所述电池托盘的铰接点朝向所述安装口延伸以用于在上方止挡所述电池，当所述电池托盘向所述容纳空间外移动而使所述压紧件进入所述解锁状态时，所述挡板能够脱离所述压紧件以通过所述弹性件的弹力朝向远离所述电池的方向转动而进入所述释放位置。
7.可选地，所述电池托盘具有底板和围绕在该底板的边缘的侧板，以围成用于容纳所述电池的安装腔，所述侧板和所述底板直接形成有供所述电池进入的开口，并且所述侧板的上边缘形成有朝上的敞口，远离所述开口的侧板的顶部朝向所述开口延伸有顶板，所述挡板铰接在该顶板上以在所述止挡位置与所述顶板共同覆盖所述敞口。
8.可选地，所述挡板通过铰链结构铰接于所述顶板，所述铰链结构包括连接轴以及铰接于所述连接轴的第一合页和第二合页，所述第一合页固定连接于所述顶板，所述第二
合页固定连接于所述挡板。
9.可选地，所述弹性件构造为扭簧，该扭簧套设在所述连接轴上，并且所述扭簧的一端固连于所述第一合页、另一端固连于所述第二合页。
10.可选地，所述挡板包括相连接的第一板段和第二板段，所述第一板段铰接于所述顶板，所述第二板段垂直设置于所述第一板段远离所述顶板的一侧，在所述止挡位置，所述第一板段沿横向延伸，所述第二板段沿纵向延伸，以用于将所述电池止挡在所述电池托盘内。
11.可选地，所述电池安装结构还包括导轨总成，所述导轨总成安装于所述安装基体并位于所述电池托盘的底部，所述电池托盘可沿所述导轨总成横向往复移动，以使所述压紧件在所述锁止状态和所述解锁状态之间切换。
12.可选地，所述导轨总成包括固定导轨、运动导轨以及锁止装置，所述固定导轨固定安装于所述安装基体，所述运动导轨滑动地安装在所述固定导轨上并与所述电池托盘固定连接，所述锁止装置用于可解锁地锁定所述运动导轨相对于所述固定导轨的运动。
13.可选地，所述锁止装置包括操作手柄，该操作手柄连接于所述运动导轨并具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述运动导轨能够相对于所述固定导轨沿所述纵向滑动，在所述第二位置，所述运动导轨相对于所述固定导轨位置固定。
14.在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括电池和上述电池安装结构，所述安装基体为用于连接到车辆的车身上的安装架或者为车辆底盘。
15.通过上述技术方案，当需要对电池进行更换时，可以拉动电池托盘从安装口向容纳空间外移动，在电池托盘移动的过程中，能够使得压紧件进入解锁状态而解锁对止挡件的锁止，止挡件通过弹性件的弹力而从止挡电池的止挡位置运动至释放电池的释放位置，即从图1所示的止挡位置切换至图2所示的释放位置，此时，作业人员便可以将电池从电池托盘中取出，如图3中所示。随后，在将满电的电池放入电池托盘的过程中，作业人员将电池放入电池托盘中，再将电池托盘从安装口推入安装基体的容纳空间中，在该过程中，通过压紧件使得止挡件克服弹性件的弹力从释放位置运动到止挡位置，并将止挡件锁止在止挡位置，以将电池止挡在电池托盘中。通过本公开提供的电池安装结构能够实现对电池的自动锁止，在电池托盘从安装口向容纳空间移动到位时，止挡件即可自动对电池进行锁止，并且在更换电池过程中，操作步骤少且简单，能够降低对运营人员的要求，防止车辆因需要长时间充电而处于占车状态，同时也能够支持未来机械自动化更换电池。
16.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
17.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
18.图1是本公开一种示例性实施方式提供的电池安装结构的结构示意图，其中，示出了止挡件处于止挡电池的止挡位置且压紧件处于将止挡件锁止于止挡位置的锁止状态；
19.图2是本公开一种示例性实施方式提供的电池安装结构的另一结构示意图，其中，示出了止挡件处于释放电池的释放位置且压紧件处于解锁对止挡件的锁止的解锁状态；
20.图3是本公开一种示例性实施方式提供的电池安装结构的另一结构示意图，其中，
示出了将电池从电池托盘上取下。
21.附图标记说明
[0022]1‑
导轨总成；11
‑
固定导轨；12
‑
运动导轨；13
‑
操作手柄；2
‑
电池托盘；20
‑
开口；21
‑
顶板；22
‑
底板；23
‑
侧板；3
‑
挡板；31
‑
第一板段；32
‑
第二板段；4
‑
压紧件；5
‑
铰链结构；100
‑
安装基体；101
‑
容纳空间；200
‑
电池。
具体实施方式
[0023]
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0024]
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应部件处于使用状态时在重力方向上相对的“上、下”，“内、外”是指相对于对应的部件自身轮廓而言的“内、外”，“远、近”是指相对于对应的部件的距离而言的“远、近”。另外，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
[0025]
根据本公开的具体实施方式，参考图1至图3中所示，提供一种电池安装结构，该电池安装结构包括：电池托盘2，用于可拆卸地安装电池200；安装基体100，具有用于容纳电池托盘2的容纳空间101，电池托盘2通过安装口可拆卸地安装在容纳空间101中；止挡件，活动地连接于电池托盘2以具有将电池200止挡在电池托盘2中的止挡位置和能够通过其与电池托盘2的间隙更换电池200的释放位置；弹性件，连接在电池托盘2和止挡件之间，以为止挡件提供从止挡位置切换至释放位置的弹力；以及压紧件4，固定设置在安装基体100上并具有锁止状态和解锁状态，当电池托盘2通过安装口安装在容纳空间101内时，压紧件4处于将止挡件锁止于止挡位置的锁止状态，当操作电池托盘2通过安装口向容纳空间101外移动时，例如拉动电池托盘移出时，能够使得压紧件4进入解锁状态而解锁对止挡件的锁止，止挡件能够通过弹性件的弹力而运动到释放位置。
[0026]
通过上述技术方案，当需要对电池200进行更换时，可以拉动电池托盘2从安装口向容纳空间101外移动，在电池托盘2移动的过程中，能够使得压紧件4进入解锁状态而解锁对止挡件的锁止，止挡件通过弹性件的弹力而从止挡电池200的止挡位置运动至释放电池200的释放位置，即从图1所示的止挡位置切换至图2所示的释放位置，此时，作业人员便可以将电池200从电池托盘2中取出，如图3中所示。随后，在将满电的电池200放入电池托盘2的过程中，作业人员将电池200放入电池托盘2中，再将电池托盘2从安装口推入安装基体100的容纳空间101中，在该过程中，通过压紧件4使得止挡件克服弹性件的弹力从释放位置运动到止挡位置，并将止挡件锁止在止挡位置，以将电池200止挡在电池托盘2中。通过本公开提供的电池安装结构能够实现对电池200的自动锁止，在电池托盘2从安装口向容纳空间101移动到位时，止挡件即可自动对电池200进行锁止，并且在更换电池200过程中，操作步骤少且简单，能够降低对运营人员的要求，防止车辆因需要长时间充电而处于占车状态，同时也能够支持未来机械自动化更换电池200。
[0027]
在此需要说明的是，本公开所提供的电池安装结构不仅限于车辆领域，还可以用于无人机等任意具有电池200装配需求的设备上，另外，还可以用于共享充电宝租赁设备，
本公开对此不作具体限制。
[0028]
在本公开提供的具体实施方式中，止挡件可以构造为挡板3并且铰接于电池托盘2的上部，在锁止状态，压紧件4从上方抵压在挡板3上，挡板3从与电池托盘2的铰接点朝向安装口延伸以用于在上方止挡电池200，以将电池200稳定地约束在电池托盘2中，当电池托盘2向容纳空间101外移动而使压紧件4进入解锁状态时，挡板3能够脱离压紧件4以通过弹性件的弹力朝向远离电池200的方向转动而进入释放位置。当需要对电池200进行更换时，可以拉动电池托盘2从安装口向容纳空间101外移动，在电池托盘2移动地过程中能够使得压紧件4进入解锁状态，挡板3能够脱离压紧件4，通过弹性件的弹力挡板3能够绕铰接点朝向远离电池200的方向转动(即绕铰接点向上转动)而进入释放位置，此时，电池200脱离挡板3的约束而能够将电池200从电池托盘2中取出。在将满电的电池200放入电池托盘2的过程中，作业人员将电池200放入电池托盘2中，再将电池托盘2从安装口推入安装基体100的容纳空间101中，在该过程中，当挡板3与电池托盘2的铰接点越过压紧件4时，压紧件4使得挡板3克服弹性件的弹力而绕铰接点朝向靠近电池200的方向转动(即绕铰接点向下转动)而进入止挡位置，并由压紧件4将挡板3锁止在止挡位置，以将电池200可靠地止挡在电池托盘2中。
[0029]
在本公开提供的具体实施方式中，电池托盘2可以具有底板22和围绕在该底板22的边缘的侧板23，以围成用于容纳电池200的安装腔，侧板23和底板22直接形成有供电池200进入的开口20，并且侧板23的上边缘形成有朝上的敞口，其中，在一种实施方式中，挡板3可以直接铰接于电池托盘2的远离开口20的侧板23上以在止挡位置覆盖上述敞口。在图1至图3所示出的实施例中，远离开口20的侧板23的顶部朝向开口20延伸有顶板21，挡板3铰接在该顶板21上以在止挡位置与顶板21共同覆盖敞口，通过这种设计方式既能够满足在释放位置更换电池200所需的操作空间，又能够缩短电池托盘2因更换电池200所需的移动行程。
[0030]
其中，挡板3可以通过铰链结构5铰接于顶板21，该铰接结构可以以任意合适的方式构造，例如铰接轴，挡板3与电池托盘2的顶板21分别连接在该铰接轴的两侧，以实现挡板3绕该铰接轴的转动，从而实现挡板3在止挡位置和释放位置之间切换。其中，在本公开的具体实施方式中，该铰链结构5可以包括连接轴以及铰接于连接轴的第一合页和第二合页，第一合页可以通过例如紧固件(如螺钉等)或者焊接等方式固定连接于顶板21，第二合页可以通过例如紧固件(如螺钉等)或者焊接等方式固定连接于挡板3，本公开对此不做具体限制。
[0031]
在本公开中，弹性件可以以任意合适的方式构造，例如弹簧或者扭簧等。在本公开提供的一种具体实施方式中，弹性件构造为扭簧，该扭簧套设在连接轴上，并且扭簧的一端固连于第一合页、另一端固连于第二合页，以在压紧件4处于解锁位置时对挡板3施加上卷力矩而绕铰接点向上转动而进入释放位置，此时作业人员能够直接提拉电池200而将电池200从电池托盘2中取出。
[0032]
在本公开提供的具体实施方式中，参考图1至图3中所示，挡板3包括相连接的第一板段31和第二板段32，第一板段31铰接于顶板21，第二板段32垂直设置于第一板段31远离顶板21的一侧，在止挡位置，第一板段31沿横向延伸，第二板段32沿纵向延伸，以用于将电池200止挡在电池托盘2内。在电池200安装在安装腔中处于止挡位置时，通过挡板3、侧板23、顶板21以及底板22对电池200进行限位、固定，以将电池200稳定且可靠的固定在电池托
盘2中。
[0033]
在本公开提供的具体实施方式中，为了在更换电池200的过程中便于操作电池托盘2进出安装口，电池安装结构还可以包括导轨总成1，参考图1至图3中所示，导轨总成1安装于安装基体100并位于电池托盘2的底部，电池托盘2可沿导轨总成1沿横向往复移动，以使压紧件4在锁止状态和解锁状态之间切换。当需要对电池200进行更换时，可以操作电池托盘2在导轨总成1上沿横向往复移动，以减少电池托盘2在移动过程中的摩擦阻力，便于作业人员操作。
[0034]
其中，导向总成可以以任意合适的方式构造，例如滑轨，在这种实施方式中，滑轨固定安装于安装基体100并且沿横向延伸，电池托盘2滑动地安装在滑轨上，以通过滑轨的引导在横向上往复移动。在本公开提供的具体实施方式中，导轨总成1可以包括固定导轨11、运动导轨12以及锁止装置，固定导轨11固定安装于安装基体100，运动导轨12滑动地安装在固定导轨11上并与电池托盘2固定连接，锁止装置用于可解锁地锁定运动导轨12相对于固定导轨11的运动。此外，在其它的实施方式中，导轨总成1还可以构造为设置在电池托盘2底部的滑轮，滑轮可以与安装基体100滚动接触，也能够实现减少电池托盘2与安装基体100之间的摩擦力的作用，以便于操作电池托盘2进出容纳空间101。
[0035]
当需要对电池200进行更换时，作业人员通过操作锁止装置以解锁运动导轨12相对于固定导轨11的运动，此时，作业人员可以拉动电池托盘2从安装口向容纳空间101外移动，在电池托盘2移动地过程中能够使得压紧件4进入解锁状态，挡板3能够脱离压紧件4，通过弹性件的弹力挡板3能够绕铰接点朝向远离电池200的方向转动(即绕铰接点向上转动)而进入释放位置，此时，电池200脱离挡板3的约束而能够将电池200从电池托盘2中取出。在将满电的电池200放入电池托盘2的过程中，作业人员将电池200放入电池托盘2中，再将电池托盘2从安装口推入安装基体100的容纳空间101中，在该过程中，当挡板3与电池托盘2的铰接点越过压紧件4时，压紧件4使得挡板3克服弹性件的弹力而绕铰接点朝向靠近电池200的方向转动(即绕铰接点向下转动)而进入止挡位置，并由压紧件4将挡板3锁止在止挡位置，以将电池200可靠地止挡在电池托盘2中，此时，作业人员通过操作锁止装置以锁定运动导轨12相对于固定导轨11的运动，以防止电池托盘2因意外(例如车辆在凹凸不平的路面上行驶所产生的颠簸等)而从安装口向容纳空间101外移动。
[0036]
在本公开提供的具体实施方式中，锁止装置可以以任意合适的方式构造，本公开对此不作具体限制。其中，为了便于解锁或锁定运动导轨12相对于固定导轨11的运动的操作，锁止装置可以包括操作手柄13，该操作手柄13连接于运动导轨12并具有第一位置和第二位置，在第一位置，运动导轨12能够相对于固定导轨11沿纵向滑动，参考图2和图3中所示，在第二位置，运动导轨12相对于固定导轨11位置固定，参考图1中所示。
[0037]
在此需要说明的是，导轨总成1为车辆中成熟的零部件(同座椅导轨总成1)，本领域技术人员知晓如何通过锁止装置解锁或锁定运动导轨12相对于固定导轨11的运动，因此本公开对此不作赘述。
[0038]
在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种车辆，车辆包括电池200和上述电池安装结构，安装基体100为用于连接到车辆的车身上的安装架或者为车辆底盘。本公开提供的车辆同样具有上述特点，为了避免重复，在此不再赘述。
[0039]
另外，在本公开提供的各种实施方式中，车辆可以为无人配送车、电动汽车、电动
助力车等等需要电池200驱动的车辆，本公开对此不作具体限制。
[0040]
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
[0041]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0042]
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。