一种电池和动力车辆的制作方法

1.本实用新型涉及充放电设备，具体涉及一种电池和动力车辆。


背景技术：

2.随着外卖、快递行业的蓬勃发展，电动自行车、电动踏板车及电动摩托车等小型电动车以其机动性高、方便、快捷的特点得到很多用户的青睐。
3.外卖员、快递员以及共享电单车均对动力车辆的电池有较高频率的使用需求，而动力车辆所携带的电池容量一般较小，即便充满电量也难以支撑一天的行车需要，因此常常需要对电池进行换电或者充电。不同品牌或者不同型号的动力车辆的电池结构不同，因此换电时仅能通过具有相同结构的电池进行换电，降低了换电效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种电池和动力车辆，可以适用于不同的动力车辆，使用场景多样化，降低了成本，提高了换电效率。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池，所述电池包括：
6.电池内包组件；
7.外壳组件，设置在所述电池内包组件的外侧，所述外壳组件的顶部包括第一安装通孔，所述外壳组件的底部包括第二安装通孔；
8.底部接插件，固定在所述第二安装通孔内，所述底部接插件与所述电池内包组件电连接；
9.顶部接插件，固定在所述第一安装通孔内，所述顶部接插件与所述电池内包组件电连接。
10.进一步地，所述电池还包括远程通信模块，所述远程通信模块分别与所述电池内包组件、所述底部接插件和所述顶部接插件电连接。
11.进一步地，所述远程通信模块设置在所述外壳组件和所述电池内包组件之间。
12.进一步地，所述外壳组件的顶部还包括第三安装通孔；
13.所述电池还包括把手组件，固定在所述第三安装通孔内，所述远程通信模块与所述把手组件连接。
14.进一步地，所述把手组件的侧边凸设有第一连接板；
15.所述第三安装通孔的侧边设有与所述第一连接板配合连接的插槽，所述把手组件和所述外壳组件通过所述第一连接板和所述插槽固定连接。
16.进一步地，所述把手组件的侧边还设有第二连接板；
17.所述远程通信模块的一侧设有与所述第二连接板配合连接的卡槽，所述外壳组件内设有侧向开口的固定槽，所述远程通信模块的一侧通过所述卡槽与所述把手组件的所述第二连接板连接，所述远程通信模块的另一侧插入所述固定槽内。
18.进一步地，所述把手组件包括把手支架和设置于所述把手支架上方的把手。
19.进一步地，所述外壳组件的顶部向下凹陷形成具有侧向开口的凹槽，所述第一安装通孔位于所述凹槽内。
20.进一步地，所述顶部接插件具有防呆凸台，所述顶部接插件插入所述第一安装通孔内并通过所述防呆凸台与所述外壳组件固定连接；
21.所述第二安装通孔具有缺角，所述底部接插件具有与所述缺角配合的缺口。
22.进一步地，所述外壳组件包括：
23.第一外壳，包括位于所述第一外壳顶部的第一顶部开口和位于所述第一外壳底部的第一底部开口，所述第一安装通孔位于所述第一顶部开口的一侧；
24.第二外壳，包括位于所述第二外壳顶部的第二顶部开口和位于所述第二外壳底部的第二底部开口；
25.其中，所述第一外壳和所述第二外壳从所述电池内包组件的两侧相向连接在所述电池内包组件的外侧，所述第一顶部开口和所述第二顶部开口从所述把手组件的两侧连接形成与所述把手组件连接的第三安装通孔，所述第一底部开口和所述第二底部开口包围形成所述第二安装通孔。
26.进一步地，所述电池内包组件包括至少一个电芯、电池管理系统以及扣合在所述电芯和所述电池管理系统外侧的内壳，所述电池管理系统分别与所述电芯、所述顶部接插件和所述底部接插件连接。
27.进一步地，所述内壳的外侧沿纵向设有理线槽。
28.第二方面，本实用新型实施例提供了一种动力车辆，所述动力车辆包括：
29.车辆本体，具有车端接插件；
30.如第一方面所述电池，所述电池的顶部接插件或底部接插件与所述车端接插件连接供电。
31.本实施例的电池包括电池内包组件、外壳组件、底部接插件和顶部接插件；其中，电池内包组件设置在外壳组件内，顶部接插件固定在外壳组件的顶部，底部接插件固定在外壳组件的底部；顶部接插件和底部接插件均与电池内包组件电连接，用于通信和充放电。该电池通过同时设置两个接插件进行充放电和通信，使得电池可以适用于不同的动力车辆以及充电柜，满足多种不同的充放电需求和通信需求，减少了电池的生产成本，扩大了电池的使用范围，提高了换电效率。
附图说明
32.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
33.图1为本实用新型实施例的电池的结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例的电池的爆炸示意图一；
35.图3为本实用新型实施例的电池的爆炸示意图二；
36.图4为本实用新型实施例的电池的爆炸示意图三；
37.图5为本实用新型实施例的电池的爆炸示意图四；
38.图6为本实用新型实施例的电池的电路示意图；
39.图7为本实用新型另一实施例的动力车辆的结构示意图。
具体实施方式
40.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
41.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
42.同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
43.除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
44.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
45.图1-图6为本实施例的电池的结构示意图。电池用于给电动自行车、电动滑板车、电动摩托车等小型动力车辆供电。如图1-图5所示，电池包括电池内包组件1、外壳组件2、把手组件3、底部接插件4、顶部接插件5和远程通信模块6。其中，电池内包组件1设置在外壳组件2内，电池内包组件1分别与底部接插件4、顶部接插件5和远程通信模块6 电性连接，用于供电和通信。
46.把手组件3设置在外壳组件2的顶部，便于用户通过把手组件3移动该电池。顶部接插件5和底部接插件4分别设置在外壳组件2的顶部和底部且显露在外壳组件2的表面，用于与外界电源连接以给电池内包组件1充电和通信，或者与动力车辆连接给动力车辆供电和通信。远程通信模块6设置在所述外壳组件2和所述电池内包组件1之间，所述远程通信模块6用于收发电池位置信号以及电池内部信息，以便于对电池进行监控和定位防盗。所述电池内部信息包括电池电压信息、电流信息、电量信息等。
47.具体地，所述外壳组件2的顶部包括第一安装通孔2a和第三安装通孔2c，所述外壳组件2的底部包括第二安装通孔2b，如图2-图5所示。所述第三安装通孔2c与所述把手组件3适配，把手组件3固定在第三安装通孔2c内，如图1所示。其中，所述把手组件3的大小应当便于用户抓握。第一安装通孔2a设置在第三安装通孔2c的一侧，顶部接插件5 固定在所述第一安装通孔2a内且露出表面，如图1所示。第二安装通孔 2b与底部接插件4适配，底部接插件4固定在第二安装通孔2b内。
48.在本实施例中，所述外壳组件2包括第一外壳21和第二外壳22，如图1-图5所示。其中，第一外壳21和第二外壳22为相对侧面具有开口的结构，两者包围形成所述外壳组件2。
49.具体地，第一外壳21包括第一顶部开口23和第一底部开口24，如图2所示。第一顶部开口23位于所述第一外壳21的顶部，第一底部开口24位于所述第一外壳21的底部，且第一顶部开口23和第一底部开口 24均位于靠近第二外壳22的一侧。所述第一安装通孔2a位
于所述第一外壳21的顶部，且位于所述第一顶部开口23的一侧，如图3所示。
50.第二外壳22包括第二顶部开口25和第二底部开口26，如图3所示。第二顶部开口25位于所述第二外壳22的顶部，第二底部开口26位于所述第二外壳22的底部，且第二顶部开口25和第二底部开口26均位于靠近第一外壳21的一侧。其中，所述第一外壳21和所述第二外壳22相向连接后，所述第一顶部开口23和所述第二顶部开口25包围形成第三安装通孔2c，所述第一底部开口24和所述第二底部开口26包围形成所述第二安装通孔2b。
51.在一种优选实施例中，第一外壳21和第二外壳22为完全对称的两个壳体，分别从电池内包组件1的两侧相向移动抵接包覆在电池内包组件1的外侧。所述外壳组件2可以为具有任意截面形状的柱体结构，且该横截面具有对称轴。第一外壳21和第二外壳22沿该对称轴一分为二形成，由此可以减少壳体的生产成本。例如，所述外壳组件2可以为圆柱体、长方体、正方体等。在一种优选实施例中，所述第二安装通孔2b 和所述第三安装通孔2c位于所述外壳组件2的中心位置，第一顶部开口 23和第二顶部开口25完全对称，第一底部开口24和第二底部开口26 完全对称。
52.其中，所述第一外壳21和所述第二外壳22中一个设置有第一螺纹过孔，另一个对应设置为第一螺纹孔，如图3所示。第一外壳21和第二外壳22抵接后，螺钉等紧固件从外向内通过第一螺纹过孔和第一螺纹孔将两者锁付在一起。优选地，第一螺纹过孔和第一螺纹孔位于第一外壳 21外侧面靠近边缘的位置和第二外壳22外侧面靠近边缘的位置，可以避免电池内包组件1对两者连接时造成干扰。
53.进一步地，所述第一外壳21和所述第二外壳22中至少一个设置有第二螺钉过孔，电池内包组件1上设置第二螺纹孔，如图3所示。所述第一外壳21和所述第二外壳22从所述电池内包组件1的两侧相向连接在所述电池内包组件1的外侧后，螺钉等紧固件从外向内通过第二螺纹过孔和第二螺纹孔将电池内包组件1与外壳组件2紧固连接在一起，可以避免电池内包组件1在外壳组件2内晃动。优选地，所述第一外壳21 的内侧和所述第二外壳22的内侧分别设置有支撑架，通过支撑架与电池内包组件1配合固定。在其它实施例中，所述支撑架还可以替换为硅胶、橡胶等结构，以固定电池内包组件1。所述第一外壳21和所述第二外壳 22通过螺钉固定连接的方式以及外壳组件2与电池内包组件1的连接方式，可以便于电池拆解维修。
54.在本实施例中，所述第一外壳21的顶部向下凹陷形成具有侧向开口的凹槽2f，如图3所示。所述第一安装通孔2a位于所述凹槽2f内，顶部接插件5固定在第一安装通孔2a内。所述凹槽2f的开口可以用于排水，避免在顶部接插件5的周围积水对电池造成损坏。所述凹槽2f 为靠近远离第二外壳22的一侧。在其它实施例中，所述凹槽2f还可以靠近第一外壳21的任一侧面的边缘位置。
55.在一种优选实施例中，所述顶部接插件5沿周向向外凸设有防呆凸台51，如图3所示。所述防呆凸台51大于第一安装通孔2a。所述顶部接插件5插入所述第一安装通孔2a，防呆凸台51位于第一安装通孔2a 的外侧，由此可以控制顶部接插件5插入第一安装通孔2a内的长度，同时还可以防止顶部接插件5装反。进一步地，所述防呆凸台51设置有螺纹过孔，螺钉等紧固件从防呆凸台51穿过将顶部接插件5与第一外壳 21固定连接在一起，可以便于拆解维修。所述顶部接插件5的线束在外壳组件2与电池内包组件1之间与电池内包组件1的线束电连接。
56.在本实施例中，所述顶部接插件5为放电口。所述顶部接插件5用于与动力车辆的车端接插件7连接，使得电池为动力车辆供电。同时，顶部接插件5还可以将电池的位置信息、实时电量信息、电压信息、电流信息等发送给动力车辆，以便于动力车辆根据上述信息改变控制方式。所述顶部接插件5优选为软连接，可以与任何车型的动力车辆连接进行供电。
57.在其它实施例中，所述顶部接插件5还可以为充电口或者充放电口。所述顶部接插件5用于与充电柜或者充电桩连接，为电池本身充电和通信。
58.底部接插件4固定在所述第二安装通孔2b内，所述底部接插件4 的线束在外壳组件2与电池内包组件1之间与电池内包组件1的线束电连接。优选地，所述底部接插件4与所述外壳组件2通过螺钉等紧固件连接，可以便于拆解维修。
59.在本实施例中，所述底部接插件4为充电口。所述底部接插件4用于与充电柜或者充电桩连接，为电池本身充电。同时，底部接插件4还可以将电池的位置信息、实时电量信息、电压信息、电流信息等发送外部设备。
60.在其它实施例中，所述底部接插件4还可以为放电口或者充放电口。所述底部接插件4用于与动力车辆连接，为电池本身充电和通信。优选地，所述底部接插件4选用硬连接接口，可以适用于具有与其匹配电池仓的动力车辆，或者充电柜。
61.在一种优选实施例中，所述第二安装通孔2b具有缺角，所述底部接插件4具有与所述缺角配合的缺口41。所述缺口41可以作为底部接插件4的防呆特征，防止底部接插件4装反。所述缺角可以设置在第一底部开口24上或者第二底部开口26上。对应地，所述缺口41设置在底部接插件4与缺角相对应的位置，以使得底部接插件4可以插入第二安装通孔2b内进行固定。在本实施例中，所述顶部接插件5和所述底部接插件4可以为航空插头、品字形插头、二脚插头、三脚插头、圆形插头等可适配大多数外接充电设备的充电接口及动力车辆的接口，增加了电池的适配性。
62.所述把手组件3周向侧边分别凸设有第一连接板31，所述第三安装通孔2c的侧边设有与所述第一连接板31配合连接的插槽2d，如图3所示。所述把手组件3和所述外壳组件2通过所述第一连接板31和所述插槽2d固定连接，便于安装和拆解。
63.具体地，所述第一连接板31设置在把手组件3的四个侧边。多个插槽2d分别设置在第一外壳21的第一顶部开口23的周向侧边上以及第二外壳22的第二顶部开口25的周向侧边上，如图3所示。
64.第一外壳21和第二外壳22连接时，所述第一顶部开口23和所述第二顶部开口25从所述把手组件3的两侧相向移动连接，使得把手组件 3的第一连接板31可以插入第一外壳21的插槽2d和第二外壳22的插槽2d内，实现把手组件3与第一外壳21以及第二外壳22的限位连接。其中，所述把手组件3与第一外壳21以及第二外壳22的连接方式便于电池组装和拆卸维修。
65.在本实施例中，所述第一连接板31可以为由把手组件3侧边凸出的多个间隔设置的凸筋，所述插槽2d可以通过凸筋等包围形成。把手组件3的不同侧边的第一连接板31的形状可以相同或者不同，具体可以根据实际需求设置。
66.在其它实施例中，所述把手组件3还可以通过螺钉等紧固件的方式与外壳组件2固定连接。
67.在本实施例中，所述把手组件3包括把手支架33和设置于所述把手支架33上方的把手34，如图5所示。所述把手支架33与第三安装通孔2c适配。所述第一连接板31设置在把手支架33的周向侧面上。所述把手34露出所述外壳组件2的表面，便于用户移动电池。在本实施例中，所述把手34与所述把手支架33通过螺钉固定连接。在其它实施例中，所述把手34与所述把手支架33还可以一体成型。
68.远程通信模块6设置在所述外壳组件2和所述电池内包组件1之间，用于获取并发送该电池的位置信息。在本实施例中，所述远程通信模块 6位于所述把手组件3和所述电池内包组件1之间，所述远程通信模块6 与所述把手组件3固定连接，如图5所示。
69.在本实施例中，所述把手支架33的侧边还设有第二连接板32，如图4所示。所述第二连接板32为卡条。所述远程通信模块6的一侧设有与所述第二连接板32配合连接的卡槽61，如图4所示。所述远程通信模块6和所述把手支架33通过所述卡条插入所述卡槽61内实现连接，如图5所示。
70.进一步地，所述外壳组件2靠近远程通信模块6的一侧还设有侧向开口的固定槽2e，如图3所示。所述远程通信模块6的一侧通过所述卡槽61与所述把手组件3的所述第二连接板32连接，所述远程通信模块 6的另一侧插入所述固定槽2e内，可以避免电池晃动使得远程通信模块 6与把手支架33松开。在本实施例中，所述固定槽2e位于插槽2d的下方，使得外壳组件2既可以与把手组件3连接，还可以同时与远程通信模块6连接。
71.具体地，所述远程通信模块6先与把手支架33连接，然后将第一外壳21和第二外壳22从把手支架33的两侧相向移动连接。在此过程中，远程通信模块6的外侧插入固定槽2e内，把手支架33的第一连接板31 插入插槽2d内。
72.其中，所述远程通信模块6的线束分别与所述电池内包组件1的线束、所述底部接插件4的线束和所述顶部接插件5的线束电连接，如图 6所示。上述线束均位于外壳组件2与电池内包组件1之间的空间内。所述远程通信模块6用于对该电池进行定位。所述电池内包组件1将电池的电量信息、电压信息、电流信息等发送给远程通信模块6，所述远程通信模块6将上述信息以及位置信息以无线的方式发送给用户设备或者服务器。
73.在其它实施例中，远程通信模块6还可以设置在所述外壳组件2的外部，与外壳组件2固定连接。所述外壳组件2包括第一外壳21和第二外壳22，远程通信模块6与第一外壳21的外侧固定连接或者与第二外壳22的外侧固定连接。所述远程通信模块6的线束穿入外壳组件2内后与顶部接插件5的线束、底部接插件4的线束以及电池内包组件1的线束连接。
74.当顶部接插件5与动力车辆连接供电时，所述远程通信模块6还可以将获取的电池内部信息以及位置信息通过顶部接插件5传输给动力车辆，以便于用户查看或者通过动力车辆上传至服务器。当底部接插件4 与动力车辆或充电柜等连接时，所述电池内部信息可以直接通过底部接插件4传递给动力车辆或充电柜，远程通信模块6将位置信息通过底部接插件4传递给动力车辆或充电柜；或者，所述远程通信模块6将电池内部信息和位置信息通过底部接插件4传递给动力车辆或充电柜，如图 6所示。
75.在一种优选实施例中，所述电池内包组件1的外侧沿纵向设有理线槽11，如图4所示。所述理线槽11方便远程通信模块6的线束、电池内包组件1伸出的线束、顶部接插件5的线束以及底部接插件4的线束走线，以便于后续线路维修。
76.所述电池内包组件1包括至少一个电芯、电池管理系统以及扣合在所述电芯和所
述电池管理系统外侧的内壳。多个电芯之间可以串联或者并联。所述电池管理系统分别与所述电芯、所述顶部接插件5、所述底部接插件4和所述远程通信模块6电性连接，即电芯通过电池管理系统与顶部接插件5、底部接插件4和远程通信模块6电性连接，电池管理系统用于防止电芯出现过度充电和过度放电。在本实施例中，所述电池管理系统的出线口从内壳伸出，便于接线。
77.在其它实施例中，所述远程通信模块6还可以设置在外壳组件2和内壳之间，与内壳的外侧固定连接或者与外壳组件2的内侧固定连接。除此之外，所述远程通信模块6还可以设置在内壳内，与内壳固定连接。
78.所述内壳可以为由上下结构的两个壳体连接包围形成，或者由左右结构的两个壳体连接包围形成，或者可以由筒状结构加顶盖和底盖等的形式形成。所述理线槽11设置在内壳的纵向上，以使得多种线束走线清楚，保持电池内部整洁，便于安装和拆解。所述内壳的设置有利于减少电芯在外壳组件2内部被污染、腐蚀，增加电池的使用寿命。
79.在本实施例中，远程通信模块6包括控制单元、定位单元、通信单元、电源单元、充电电路以及箱体。其中，定位单元、通信单元分别与控制单元连接。电源单元分别连接控制单元、定位单元、通信单元，用于向其供电。所述充电电路连接电源单元和电芯，用于使得电芯和电源单元在满足一定条件下互相进行充电。控制单元、定位单元、通信单元、电源单元设置在箱体内，便于进行拆解和安装。
80.所述定位单元用于监控得到电池的位置信息，用于对电池进行防盗和追踪。所述定位单元可以通过全球定位系统(global positioning system， gps)定位，也可以通过无线方式进行定位。所述无线方式包括第二代移动通信技术(2g)、第三代移动通信技术(3g)、第四代移动通信技术 (4g)、第五代移动通信技术(5g)以及wifi等。所述通信单元与所述定位单元连接，用于输出位置信息。所述控制单元用于控制定位单元获取位置信息的时间间隔、发送位置信息的时间间隔以及接收外部指令获取位置信息等。进一步地，在本实施例中，当电源单元电量不足时，控制单元可以控制电芯向电源单元充电；或者当电芯电量不足时，控制单元可以控制电源单元向电芯充电。在其它实施例中，所述电芯还可以直接向控制单元、定位单元、通信单元供电。
81.本实施例的电池通过同时设置顶部接插件和底部接插件，使得电池可以适用于不同的动力车辆以及充电柜，满足多种不同的充放电需求和通信需求，减少了电池的生产成本，扩大了电池的使用范围，提高了换电效率。
82.图7为另一实施例的动力车辆的结构示意图。如图7所示，所述动力车辆包括车辆本体和电池，所述电池与上述实施例的电池结构相同在此不再赘述。所述车辆本体具有车端接插件7。所述车端接插件7可以为具有软性连接线的接头，便于用户将车端接插件7放置于电池的上方，与顶部接插件5电连接，向动力车辆供电和通信。所述供电方式可以适应于不同品牌、不同结构的动力车辆。
83.所述车端接插件7还可以设置为硬连接的接头，与底部接插件4电连接，向动力车辆供电和通信。例如，共享电单车可以统一设置有标准的电池仓，然后在电池仓的底部设置有硬连接的车端接插件7。本实施例的电池放入电池仓内后，底部接插件4与电池仓底部的车端接插件7 电连接，为动力车辆供电。同时还可以将电池固定在电池仓内。
84.本实施例的动力车辆可以通过与电池的顶部接插件或底部接插件连接进行供电，
由此可以满足动力车辆的不同充放电需求和通信需求，减少了电池的生产成本，扩大了电池的使用范围，提高了换电效率。
85.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。