一种电池仓及其组合装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池仓技术领域，尤其是指一种电池仓及其组合装置。


背景技术：

2.目前市场上的电动车电池容量较小，续航能力较低，而且电池在室内充电事故频发，因此通过换电池来满足出行需求可以有效地解决此类问题。户外换电柜和充电柜的使用逐渐得到推广，电池在电柜中存放的安全性和充电时外部环境的稳定性显得至关重要。
3.换电柜或充电柜的电池仓尺寸一般都要大于电池的尺寸，当柜体受到外力作用发生晃动和倾倒时，仓内存放的电池势必会发生运动，进而会对电池仓四周进行撞击，或导致正在充电的电池充电失败、导致电池自身结构损坏、导致电池仓变形，进而影响后续电池的使用。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池仓及其组合装置，可以实现电池在电池仓内的自锁功能，可以实现电池与电池仓的快速对接与分离，可以降低电池的损坏概率和风险系数。
5.为实现上述目的，本实用新型提供第一技术方案：
6.一种电池仓，所述电池仓内设置有自锁结构和滑动座，所述滑动座上连接有限位槽，所述自锁结构包括平衡杆和导杆，所述平衡杆的一端与所述导杆的一端相铰接，所述平衡杆可滑动且铰接在所述滑动座上，所述导杆的另一端可滑移地连接在所述限位槽中。
7.在本实用新型的一个实施例中，所述电池仓的底部设置有通孔，所述滑动座设置有两个且对称设置于所述通孔下方，所述滑动座内设置有滑动槽，所述平衡杆上设置有两个滑动柱且所述滑动柱相对于所述平衡杆对称设置，所述滑动柱可滑移地安装在所述滑动槽中。
8.在本实用新型的一个实施例中，所述滑动槽的底部形成有腔体，所述腔体内设置有导向柱，所述导向柱上穿设有弹簧，所述弹簧位于所述导向柱与所述腔体底面之间。
9.在本实用新型的一个实施例中，所述弹簧的原始自由长度大于所述滑动槽的长度。
10.在本实用新型的一个实施例中，所述滑动柱设置在所述平衡杆中部靠近所述平衡杆与所述导杆相铰接位置的一侧，且所述滑动柱呈圆柱形。
11.在本实用新型的一个实施例中，所述导杆的一端成球形，所述平衡杆的一端设置有球形槽，所述导杆的球形一端与所述球形槽相互连接形成球形铰链。
12.在本实用新型的一个实施例中，所述滑动座底部固定有限位板，所述限位槽设置在所述限位板上，所述导杆的另一端呈l形且可滑移地连接在所述限位槽中。
13.在本实用新型的一个实施例中，所述限位槽包括依次相互连接的第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域、第六区域和第七区域，所述第一区域与所述第二区域
的高度一致，所述第二区域、第三区域、第四区域、第五区域之间均设置有台阶，所述第三区域低于所述第二区域，所述第四区域低于所述第三区域，所述第五区域低于所述第四区域，所述第七区域高于所述第五区域，所述第六区域是所述第五区域到所述第七区域的斜坡过渡区域，各个区域的高度均低于所述限位板的上表面。
14.为实现上述目的，本实用新型提供第二技术方案：
15.一种电池仓组合装置，其特征在于：所述电池仓组合装置包括电池，所述电池可滑移地连接在所述电池仓内，所述电池上设置有凹槽，所述平衡杆的另一端设置有凸缘，所述凸缘插入或脱离所述凹槽。
16.在本实用新型的一个实施例中，所述凹槽的数量设置有两个且对称设置于所述电池的上下表面，且所述凹槽相对于所述电池底部边缘的距离h1与所述平衡杆的长度h2保持一致。
17.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
18.本实用新型所述的一种电池仓及其组合装置，当用户将电池放入电池仓的时候，电池推动平衡杆，平衡杆会在其与滑动座的铰接结构下转动，随着电池的继续推进，平衡杆的凸缘会插入电池仓底部的凹槽中，电池带动平衡杆在滑动座上继续向电池仓内移动，当导杆的端部在限位槽中到达相应的位置后，电池仓与电池之间便实现了自锁动作，即电池仓装置通过自锁结构实现了电池与电池仓之间的快速对接与分离；并且电池仓装置能够通过自锁结构将电池有效的锁在电池仓内，使电池不会相对于电池仓产生位移，保证了电池的安全，降低了电池的损坏概率和风险系数。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1是本实用新型的电池仓组合装置装入电池的结构示意图；
21.图2是图1中a处的局部放大结构示意图；
22.图3是本实用新型的电池仓组合装置未装入电池的结构示意图；
23.图4是本实用新型中电池结构示意图；
24.图5是本实用新型中电池仓的结构示意图；
25.图6是图5中b处的局部放大结构示意图；
26.图7是本实用新型中电池仓限位板的立体结构示意图；
27.图8是本实用新型中电池仓限位板的俯视图；
28.图9是本实用新型中电池仓平衡杆和导杆的结构示意图；
29.图10是本实用新型中电池仓自锁结构的剖视结构示意图；
30.图11是本实用新型中电池仓自锁结构处的剖视状态示意图。
31.说明书附图标记说明：
32.1、电池仓；11、滑动座；111、滑动槽；112、腔体；113、导向柱；114、弹簧；12、通孔；
33.2、电池；21、凹槽；
34.3、自锁结构；31、平衡杆；311、凸缘；312、滑动柱；313、球形槽；32、导杆；33、限位板；34、限位槽；341、第一区域；342、第二区域；343、第三区域；344、第四区域；345、第五区域；346、第六区域；347、第七区域。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.实施例一：
37.参照图1～图11所示，本实用新型的电池仓及其组合装置，电池仓1内设置有电池2，电池2与电池仓1之间设置有自锁结构3，电池仓1上设置有滑动座11，滑动座11上连接有限位槽34，自锁结构3包括平衡杆31和导杆32，平衡杆31的一端与导杆32的一端相铰接，平衡杆31的另一端设置有凸缘311，平衡杆31可滑动且铰接在滑动座11上，导杆32的另一端可滑移地连接在限位槽34中，电池2上设置有凹槽21。
38.本实用新型的电池仓及其组合装置，当用户将电池2放入电池仓1的时候，电池2推动平衡杆31，平衡杆31会在其与滑动座11的铰接结构下转动，随着电池2的继续推进，平衡杆31的凸缘311会插入电池仓1底部的凹槽21中，电池2带动平衡杆31在滑动座11上继续向电池仓1内移动，当导杆32的端部在限位槽34中到达相应的位置后，电池仓1与电池2之间便可以实现自锁动作，即电池仓1装置通过自锁结构3实现了电池2与电池仓1之间的快速对接与分离，并且电池仓组合装置能够通过自锁结构3将电池2有效的锁在电池仓1内，使电池2不会相对于电池仓1产生位移，保证了电池2的安全。
39.在其中一个实施方式中，电池仓1的底部设置有通孔12，滑动座11设置有两个且对称设置于通孔12下方，滑动座11内设置有滑动槽111，平衡杆31上设置有两个滑动柱312且滑动柱312相对于平衡杆31对称设置，滑动柱312可滑移地安装在滑动槽111中。
40.通孔12用于实现电池仓1底部凹槽21与平衡杆31上凸缘311的对接，提供了凹槽21与凸缘311的对接空间。在通孔12的下方设置两个滑动座11，两个滑动座11相对于通孔12沿电池2推入电池仓1方向的轴线对称设置，并且每个滑动座11上均设置一个滑动槽111，以便于有效的实现平衡杆31在滑动槽111中的往复运动。滑动柱312的轴线与平衡杆31的沿电池2推入电池仓1方向的轴线垂直设置，且滑动柱312也是设置两个，两个滑动柱312相对于平衡杆31对称设置。滑动柱312与滑动座11上的滑动槽111一一对应，一个滑动柱312插入一个滑动槽111中，另一个滑动柱312插入另一个滑动槽111中，这样，平衡杆31可以在滑动槽111中实现往复运动。
41.在其中一个实施方式中，滑动槽111的底部形成有腔体112，腔体112内设置有导向柱113，导向柱113上穿设有弹簧114，弹簧114位于导向柱113与腔体112底面之间。
42.电池仓组合装置在未工作也就是未插入电池2的情况下，平衡杆31应位于滑动槽111中远离腔体112的一端端部。为了平衡杆31能在滑动槽111中自动恢复到初始状态，需要在滑动槽111中安装弹簧114，利用弹簧114的弹力使得平衡杆31在不插入电池2的情况下能
够自动恢复到初始状态，也就是平衡杆31应位于滑动槽111上与腔体112相对的一端端部。滑动槽111底部的腔体112用于放置弹簧114，腔体112用于对弹簧114进行限位。为了弹簧114在腔体112底部受力压缩时不会产生歪斜，需要在腔体112底部设置导向柱113，防止弹簧114在腔体112底部受力压缩时产生歪斜。滑动柱312要在滑动槽111中实现往复滑动，弹簧114安装在滑动柱312与腔体112底面之间，这样弹簧114的一端抵在腔体112的底面，弹簧114的另一端抵在滑动柱312上，滑动柱312在弹簧114的弹力作用下自动位于滑动槽111上与腔体112相对的一端端部。
43.在其中一个实施方式中，弹簧114的原始自由长度大于滑动槽111的长度。
44.为了弹簧114在滑动槽111内能够有效的控制平衡杆31的滑动柱312位于滑动槽111上与腔体112相对的端部，当弹簧114安装在滑动柱312与腔体112的底面之间时，弹簧114的原始自由长度要大于滑动槽111的长度，即弹簧114在滑动槽111中要处于压缩状态，具有一定的预压力，这样才能保证弹簧114在滑动槽111内能够有效的控制平衡杆31的滑动柱312位于滑动槽111中远离腔体112的一端端部。此外，为了能够实现自锁功能，弹簧114的弹力要能够通过平衡杆31的凸缘311足以推动电池2在电池仓1内移动。
45.在其中一个实施方式中，滑动柱312设置在平衡杆31中部靠近平衡杆31上与导杆32相铰接位置的一侧。
46.在电池2推入电池仓1的时候，平衡杆31上设置有凸缘311的一端要低于电池仓1侧面的内壁面，否则电池2在推入电池仓1的时候，电池2会因为平衡杆31的凸缘311部位卡在电池仓1中而无法推入电池仓1内。因此，平衡杆31在电池2未推入电池仓1情况下的状态为：平衡杆31设置凸缘311的一端位于电池仓1侧面的内壁面以下，平衡杆31上与导杆32相铰接的一端位于电池仓1侧面的内壁面以上，如图3和图11所示。只有在这种状态下，当电池2推入电池仓1的时候，电池2的底面首先接触平衡杆31上与导杆32相铰接的一端，继续推进电池2的时候，电池2的侧面将平衡杆31上与导杆32相铰接的一端下压，平衡杆31绕着滑动柱312旋转，平衡杆31带有凸缘311的一端向上运动，凸缘311刚好插入电池2侧面的凹槽21中，其中，平衡杆31带有凸缘311的一端、平衡杆31的滑动柱312、平衡杆31上与导杆32相铰接的一端形成杠杆结构。在电池2充电完毕拉出电池仓1的时候，由于平衡杆31带有凸缘311的一端距离滑动柱312较远，因此平衡杆31带有凸缘311的一端相对于滑动柱312产生的力矩会大于平衡杆31另一端相对于滑动柱312产生的力矩，所以平衡杆31带有凸缘311的一端会借助其本身的重力自动下落到低于电池仓1侧面的内壁面的位置，如图3和图11所示，以便于凸缘311从凹槽21中脱离，进而使得电池2能够正常中电池仓1中脱出。
47.在其中一个实施方式中，滑动柱312呈圆柱形。
48.滑动柱312的作用有两个，一个是实现滑动柱312在滑动槽111内的往复滑动，另一个是实现平衡杆31围绕滑动柱312的转动，因此滑动柱312呈圆柱形，这样滑动柱312既能够在滑动槽111中实现往复运动，而且还能够实现平衡杆31围绕滑动柱312的转动。
49.在其中一个实施方式中，凹槽21的数量设置有两个且对称设置于电池2的侧面，且凹槽21相对于电池2底部边缘的距离h1与平衡杆31的长度h2保持一致。
50.在将电池2放入电池仓1进行充电的时候，需要将电池2带有凹槽21的一侧朝向自锁结构3的一侧，如果电池2只设置一个凹槽21，那么将不会起到防呆的作用。如果在电池2的表面设置多个凹槽21，那么便具有防呆效果，设计更为人性化。优选的，自锁结构3一般设
计在电池仓1的底面，一般的，将电池仓1位于最下方的面称为电池仓1的底面；电池2上相对于电池2把手的一面称为电池2的底面，那么根据电池2与电池仓1充电接口的结构，在电池2需要的侧面上均设置一个与凸缘311位置相对应的凹槽21，这样电池2正反都可以正常插入电池仓1完成充电动作。在电池2碰到平衡杆31上与导杆32相铰接的一端时，为了保证在平衡杆31的转动下凸缘311能够准确的插入到凹槽21中，凹槽21相对于电池2底部边缘的距离h1要与平衡杆31的长度h2保持一致，如图10所示，这样在平衡杆31转动到位后凸缘311才能正好插入到凹槽21中，便于电池2带着平衡杆31向电池仓1内部移动。
51.在其中一个实施方式中，导杆32的一端成球形，平衡杆31的一端设置有球形槽313，导杆32的球形一端与球形槽313相互连接形成球形铰链。
52.导杆32的运动是一个复合运动。导杆32的l形端部会在限位槽34内实现水平方向和竖直方向的复合运动，因此导杆32相对于平衡杆31要实现围绕铰接位置在水平平面和竖直平面内的复合转动，因此导杆32与平衡杆31的铰接采用球形铰链，这样能够满足导杆32的复合运动。在平衡杆31上与导杆32相铰接的一端设置球形槽313，在导杆32上与平衡杆31相铰接的一端设置成球形，导杆32上球形一端与球形槽313相适应，实现导杆32相对于平衡杆31的往复运动。并且导杆32的球形端部在球形槽313内实现球形铰接，在平衡杆31与导杆32的球形端之间形成拉力时，导杆32的球形端不会从球形槽313内脱出。
53.在其中一个实施方式中，滑动座11底部固定有限位板33，限位槽34设置在限位板33上，导杆32的另一端呈l形且可滑移地连接在限位槽34中。
54.限位槽34的位置要与滑动座11相固定，因此在滑动座11底部固定连接限位板33，将限位槽34设置在限位板33上，导杆32上与限位槽34配合的一端要设置成l形，方便导杆32的端部与限位槽34实现配合。导杆32与限位槽34的配合是关键的步骤，通过导杆32在限位槽34中的运动实现电池2与电池仓1的自锁动作。
55.在其中一个实施方式中，限位槽34包括依次相互连接的第一区域341、第二区域342、第三区域343、第四区域344、第五区域345、第六区域346和第七区域347，第一区域341与第二区域342的高度一致，第二区域342、第三区域343、第四区域344之间均设置有台阶，第三区域343高于第二区域342，第四区域344低于第三区域343，第五区域345低于第四区域344，第六区域346是第五区域345到第七区域347的斜坡过渡区域，各个区域的高度均低于限位板33的上表面。
56.当将电池2推入电池仓1的过程中，导杆32的l形端部在限位槽34中移动时，导杆32的l形端部首先从第一区域341滑动至第二区域342，然后从第二区域342滑动至第三区域343，由于第三区域343低于第二区域342，因此导杆32的l形端部只能从第二区域342滑动至第三区域343，不能从第三区域343滑动至第二区域342；当导杆32的l形端部到达第三区域343时，已经到达电池仓1的最里面，此时用户松开手，电池2便在滑动槽111内弹簧114的弹力下反向移动一段距离，使得导杆32的l形端部从第三区域343滑动至第四区域344，在此区域内，由于弹簧114始终处于压缩状态，弹簧114的弹力顶紧平衡杆31的滑动柱312，导杆32的l形端部被卡在限位槽34的第四区域344，因此平衡杆31处于固定状态，平衡杆31的凸缘311在凹槽21中处于静止状态，电池2在凸缘311的约束下便不会推动电池2产生移动，这样便实现了电池2在电池仓1内的上锁动作；在将电池2从电池仓1中取出的过程中，将电池2向电池仓1内推动，电池2凹槽21带动凸缘311移动，凸缘311带动平衡杆31移动，平衡杆31带动
导杆32移动，导杆32的l形端部从第四区域344进入第五区域345，当导杆32的l形端部移动到位后，用户将手松开，在弹簧114的弹力下，平衡杆31向电池仓1外移动，平衡杆31带动导杆32移动，由于第五区域345低于第四区域344，因此导杆32的l形端部只能从第五区域345经过第六区域346滑动至第七区域347；当电池2向外移动至与平衡杆31不接触时，平衡杆31带有凸缘311的一端利用其自身重力向下移动至低于电池仓1底面的位置，如图3和图11所示，凸缘311从凹槽21内脱离，用户直接将电池2从电池仓1内取出即可。
57.实施例二：
58.本实用新型的电池仓组合装置，具体工作流程如下：
59.电池2放入电池仓1流程：
60.用户需要将电池2放入电池仓1进行充电的时候，用户拿起电池2首先将电池2的底部放入电池仓1内，然后用手将电池2向电池仓1内部进行推动，在电池2向电池仓1内推动的过程中。电池2的底面首先接触平衡杆31上与导杆32铰接的一端，在电池2继续向电池仓1内移动时，平衡杆31上与导杆32铰接的一端被电池2的侧面下压，使得平衡杆31围绕滑动杆转动，此时滑动杆始终处于被弹簧114顶紧的状态，滑动杆只能转动，不能向其它位置移动；平衡杆31的凸缘311插入电池2侧面的凹槽21，继续移动电池2，电池2侧面的凹槽21会带动凸缘311进行移动，凸缘311带动平衡杆31在滑动槽111内滑动，平衡杆31带动导杆32移动，导杆32的l形端部从第一区域341滑动至第二区域342，然后从第二区域342滑动至第三区域343，当导杆32的l形端部在第三区域343移动到位时，用户无法再继续推动电池2，完成电池2放入电池仓1流程。
61.自锁流程：
62.当用户无法再继续推动电池2向电池仓1内移动时，用户松开手，电池2便在滑动槽111内弹簧114的弹力下反向移动一段距离，使得导杆32的l形端部从第三区域343滑动至第四区域344，在此区域内，由于弹簧114始终处于压缩状态，弹簧114的弹力顶紧平衡杆31的滑动柱312，导杆32的l形端部被卡在限位槽34的第四区域344，因此平衡杆31处于固定状态，平衡杆31的凸缘311在凹槽21中处于静止状态，电池2在凸缘311的约束下便不会推动电池2产生移动，这样便实现了电池2在电池仓1内的上锁动作。
63.电池2从电池仓1取出流程：
64.当需要将电池2从电池仓1中取出时，用户首先将电池2向电池仓1内推动，电池2凹槽21带动凸缘311移动，凸缘311带动平衡杆31移动，平衡杆31带动导杆32移动，导杆32的l形端部从第四区域344进入第五区域345，当导杆32的l形端部移动到位后，用户将手松开，在弹簧114的弹力下，平衡杆31向电池仓1外移动，平衡杆31带动导杆32移动，由于第五区域345低于第四区域344，因此导杆32的l形端部只能从第五区域345经过第六区域346滑动至第七区域347；当电池2向外移动至与平衡杆31不接触时，平衡杆31带有凸缘311的一端利用其自身重力向下移动至低于电池仓1侧面的内壁面的位置，凸缘311从凹槽21内脱离，如图3和图11所示，此时用户直接将电池2从电池仓1内取出即可，完成电池2从电池仓1取出流程。
65.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离
本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。