箱形装置及包含其的换电站或储能站的制作方法

1.本实用新型涉及一种箱形装置及包含其的换电站或储能站。


背景技术：

2.随着新能源在近几年的高速发展，储能领域得到了世界各国的重视，无论是电动汽车还是储能站都得到了长足的发展。
3.目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。其中快换式因其具有电动化、网联化、智能化和共享化的特点，解决了目前电动汽车加电续航和电池寿命问题而备受追捧。但是快换式需要通过借助于换电站才能实现电池快速更换。目前，换电站主要包括换电室和充电室(也可以叫做充电箱)，电动汽车停放在换电室内进行换电，换电机器人穿梭于换电室与充电室之间，以实现换电室与电动汽车之间电池包的更换。
4.无论是换电站或储能站都需要安装布置充电室，为了缩短现场的施工工期，现在的充电室很多都采用集装箱，即在集装箱内预先安装好充电架，然后将装有充电架的集装箱运输至现场进行安装，这样可以大大加快现场安装的速度。但是由于道路运输对集装箱的长度、高度和宽度都有一定限制，集装箱式的换电站或储能站都具有占地面积大、土地租用成本高等问题。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有的缺陷，提供一种箱形装置及包含其的换电站或储能站。
6.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种箱形装置，用于换电站或储能站，所述箱形装置包括：
8.箱体，所述箱体包括围合设置的位于周向四面的侧板和位于底面的底板；
9.充电架，所述充电架设于所述箱体内，所述充电架包括多个立柱及横梁，所述立柱的底部与所述底板相连接，所述立柱的顶部通过所述横梁与所述侧板相连接。
10.在本方案中，箱形装置包括箱体及充电架，结构简单。充电架的立柱及横梁均与箱体相连接，充电架更加稳定可靠。箱体的顶部留空，不设置顶板，从而箱形装置能够与置于其上的其他箱形装置等装置或设备相连通并实现高度方向上的延伸能力，空间的相通能够便于换电设备或电池转运设备沿箱形装置的高度方向无阻碍地移动，高度的延伸能够使得换电站或储能站容纳更多的电池包、更多种类的电池包，进而提高换电站或储能站的整体效率、运营能力和多车型兼容性。
11.较佳地，所述箱体内设有至少一组充电架，每组所述充电架包括四个所述立柱；
12.所述横梁包括：
13.至少一个第一横梁，每个所述第一横梁均沿第一方向与两个所述立柱连接，所述第一方向为沿所述箱体的长度方向；
14.和/或，至少一个第二横梁，每个所述第二横梁均沿第二方向与两个所述立柱连
接，所述第二方向为沿所述箱体的宽度方向。
15.在本方案中，充电架结构简单，利用第一横梁、第二横梁与箱体相连接，更加稳定可靠。
16.较佳地，所述箱形装置还包括加强顶梁，所述加强顶梁连接于两个斜对角的所述立柱之间。
17.在本方案中，加强顶梁能够进一步提高充电架的整体性、稳定性及承载能力。
18.较佳地，所述充电架包括：
19.两个对称且间隔设置的立片，每个所述立片均包括两个立柱，两个所述立片之间设有用于承载电池包的承载框架；
20.两个第一横梁，分别与两个所述立片之中相对设置的两个立柱的顶端相连接，且每个所述第一横梁的两端均与所述侧板相连接。
21.在本方案中，两个承载框架之间的间隔用于供电池包转运装置的伸出机构伸入取放电池包，从而节约了为避让电池包转运装置的伸出机构伸缩而预留的空间，从高度上缩小了充电仓所占的空间，进而能够在箱形装置整体高度不变的情况下设置更多层的充电仓为更多的电池包进行充电；而由于充电架包括两个分体独立的立片，在两个立片相对的立柱的顶端设置第一横梁并与侧板相连，可以使得充电架更加稳定可靠。
22.较佳地，每个所述立片的两个立柱的顶端之间还分别连接有连接横梁；
23.两个所述连接横梁与两个所述第一横梁围成四边形框架；
24.和/或，每个所述连接横梁的两端均延伸所述侧板，且所述连接横梁与所述侧板相连接。
25.在本方案中，通过连接横梁和第一横梁围成一四边形框架能够提高立片之间的稳固性，提高充电架乃至整个箱形装置的可靠性。连接横梁与侧板相连接，从而使得立片通过连接横梁固定至侧板，进而能够提高立片的稳定性及可靠性。
26.较佳地，所述充电架还包括若干加强支架，所述立柱通过加强支架连接于所述侧板。
27.在本方案中，加强支架能够进一步提高立柱的稳定性，从而提高充电架的可靠性。
28.较佳地，所述充电架还包括若干伸缩连接件，所述伸缩连接件的第一端连接于所述侧板，所述伸缩连接件的第二端可伸缩地连接于所述第一横梁、所述第二横梁和/或所述加强支架。
29.在本方案中，伸缩连接件能够降低充电架的制造及安装的精度要求，能够便于充电架安装至箱体内，也能提高充电架的稳固性。
30.较佳地，所述伸缩连接件的第二端设有第一固定孔，所述第一横梁、所述第二横梁和/或所述加强支架上设有与所述第一固定孔相应的第二固定孔，所述充电架还包括固定件，所述固定件穿设于所述第一固定孔和所述第二固定孔，以使所述伸缩连接件相对于所述立片固定。
31.在本方案中，通过固定孔和固定件实现伸缩连接件和第一横梁、第二横梁及加强支架之间的连接，结构简单，能够简化伸缩连接件的安装，提高伸缩连接件的稳定性及可靠性。
32.较佳地，所述伸缩连接件的第二端还设有第一导向件，所述第一横梁、所述第二横
梁和/或所述加强支架上设有与所述第一导向件相应的第二导向件，所述第一导向件与所述第二导向件相配合，以使所述伸缩连接件沿预设方向伸缩。
33.在本方案中，通过设置互相配合的第一导向件与第二导向件，从而能够保证伸缩连接件在伸缩过程能够沿预设方向伸缩，简化安装，提高伸缩连接件的稳定性及可靠性。
34.较佳地，所述固定件包括螺栓组件、插销件；
35.和/或，所述第一导向件和所述第二导向件分别为导向槽、导向凸起中的一种，所述导向槽的长度方向与所述伸缩连接件的伸缩方向一致；所述导向凸起插设于所述导向槽，以使所述伸缩连接件沿预设方向伸缩。
36.在本方案中，螺栓组件、插销件能够简单高效地实现固定。互相配合的导向槽、导向凸起实现导向的同时，结构简单、可靠。
37.较佳地，所述伸缩连接件的第二端具有插入孔，所述第一横梁、所述第二横梁和/或所述加强支架的端部通过所述插入孔连接于所述伸缩连接件；
38.或者，所述第一横梁、所述第二横梁和/或所述加强支架设有具有开口的容纳腔，所述伸缩连接件的第二端通过所述容纳腔连接于所述第一横梁、所述第二横梁或所述加强支架。
39.在本方案中，通过将伸缩连接件和第一横梁、第二横梁或加强支架中一个设置成中空结构，结构简单，方便对接，且成本低。
40.较佳地，每个所述立片设有第一承载框架，两个所述立片的第一承载框架相对设置，以承载电池包。
41.在本方案中，两个相对设置的第一承载框架之间的间隔用于供电池包转运装置的伸出机构伸入取放电池包，从而节约了为避让电池包转运装置的伸出机构伸缩而预留的空间，从高度上缩小了充电仓所占的空间，进而能够在高度不变的情况下设置更多层的充电仓为更多的电池包进行充电，从而提高单个箱形装置的电池包容量。
42.较佳地，所述充电架还包括若干立柱加强梁；所述立柱加强梁连接于同一所述立片的两个所述立柱；和/或，
43.所述立柱加强梁连接于两个所述立片各自前侧和/或背侧的两个所述立柱，所述前侧为所述电池包进出所述充电架的侧面，所述背侧为所述充电架上相对于前侧的侧面。
44.在本方案中，立柱加强梁能够提高充电架整体的稳定性和强度。
45.较佳地，所述立柱加强梁沿斜向连接于两个所述立柱。
46.在本方案中，沿斜向交叉设置的立柱加强梁能够进一步提高充电架的稳定性及可靠性。
47.较佳地，所述充电架还包括若干承载框架加强梁；所述承载框架加强梁沿背侧和/或前侧连接于两个所述第一承载框架。
48.在本方案中，承载框架加强梁能够提高两个立片之间的连接强度，从而提高充电架的稳定性及可靠性。
49.较佳地，所述承载框架加强梁与所述立柱加强梁为同一部件。
50.在本方案中，提高充电架稳定性及可靠性的前提下，能够简化支撑件的零部件。
51.较佳地，同一所述立片设有多个所述第一承载框架，多个所述第一承载框架之间平行间隔设置；
52.所述充电架沿所述立柱竖向以每间隔预设数量的第一承载框架设置有全承载框架，所述全承载框架包括相对设置的两个所述承载框架，以及在背侧和前侧分别连接于相对的两个所述承载框架的两个所述承载框架加强梁，两个所述承载框架加强梁分别与背侧和前侧的所述立柱承载梁为同一部件。
53.在本方案中，多个第一承载框架能够放置更多的电池包，提高充电架的容量，以提高换电站的效率。多个全框承载框架间隔一个全承载框架，在保证充电架容量的同时，尽可能提高充电架的强度及稳定性。
54.较佳地，所述充电架还包括若干与所述立柱相应设置的连接法兰，所述立柱通过所述连接法兰设于所述箱体的底板。
55.在本方案中，连接法兰能够简化立柱的安装步骤，减少立柱安装过程对底板造成的损伤。
56.较佳地，所述立柱的顶部设有第一连接机构，所述第一连接机构用于与所述箱体上方的另一所述箱形装置的箱体内的立柱底部实现可拆装式连接；和/或；
57.所述横梁上设有第二连接机构，所述第二连接机构用于与所述箱体上方的另一所述箱形装置的箱体内的横梁实现可拆装式连接。
58.在本方案中，第一连接机构及第二连接机构便于与其他的箱形装置的相应部件相连接，降低装配难度，提高组装效率。
59.一种换电站或储能站，其包括如上所述的箱形装置。
60.在本方案中，换电站或储能站包括上述箱形装置，能够提高换电站或储能站的电池包的容量，提高换电站或储能站的运行效率。
61.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
62.本实用新型的积极进步效果在于：
63.本实用新型的箱形装置包括箱体及充电架，结构简单。充电架的立柱及横梁均与箱体相连接，充电架更加稳定可靠。箱体的顶部留空，不设置顶板，从而箱形装置能够与置于其上的其他空间相连通并实现高度方向上的延伸，空间的相通能够便于换电设备沿箱形装置的高度方向无阻碍地移动，高度的延伸能够使得换电站或储能站容纳更多的电池包，进而提高换电站或储能站的整体效率。
附图说明
64.图1为本实用新型一个实施例的箱形装置的结构示意图。
65.图2为图1中的箱形装置剖视的结构示意图。
66.图3为图1中的箱形装置另一剖视的结构示意图。
67.图4为图1中的箱形装置内的充电架的结构示意图。
68.图5为图1中的一组充电架的结构示意图。
69.图6为图5中充电架局部a的结构示意图。
70.图7为图1中的伸缩连接件的结构示意图。
71.附图标记说明：
72.箱形装置1100
73.箱体1200
74.侧板1210
75.底板1220
76.充电架1300
77.立片1301
78.立柱1310
79.横梁1320
80.第一横梁1321
81.立柱加强梁910
82.承载框架920
83.第一承载框架921
84.承载框架加强梁922
85.全承载框架923
86.加强支架930
87.第二固定孔931
88.伸缩连接件940
89.第一端941
90.第二端942
91.第一固定孔943
92.连接法兰950
93.第一连接机构960
具体实施方式
94.下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在实施例的范围之中。
95.如图1-图7所示，本实施例为一种箱形装置1100，用于换电站或储能站，箱形装置1100包括箱体1200和充电架1300，箱体1200包括围合设置的位于周向四面的侧板1210和位于底面的底板1220；充电架1300设于箱体1200内，充电架1300包括多个立柱1310及横梁1320，立柱1310的底部与底板1220相连接，立柱1310的顶部通过横梁1320与侧板1210相连接。
96.本实施例的箱形装置1100包括箱体1200及充电架1300，结构简单。充电架1300的立柱1310及横梁1320均与箱体1200相连接，充电架1300更加稳定可靠，也能够容纳更多的电池包。箱体1200的顶部留空，不设置顶板，从而箱形装置1100能够与置于其上的其他箱形装置1100等装置或设备相连通并实现高度方向上的延伸能力，空间的相通能够便于换电设备或电池转运设备沿箱形装置1100的高度方向无阻碍地移动，高度的延伸能够使得换电站或储能站容纳更多的电池包、更多种类的电池包，进而提高换电站或储能站的整体效率、运营能力和多车型兼容性。
97.作为一种实施方式，箱体1200内可以设有至少一组充电架1300，每组充电架1300包括四个立柱1310；横梁1320包括至少一个第一横梁1321，每个第一横梁1321均沿第一方
向与两个立柱1310连接，第一方向为沿箱体 1200的长度方向；横梁1320还可以同时或单独包括至少一个第二横梁，每个第二横梁均沿第二方向与两个立柱1310连接，第二方向为沿箱体1200的宽度方向。本实施中，充电架1300结构简单，利用第一横梁1321、第二横梁与箱体1200相连接，更加稳定可靠。作为一种具体的实施方式，图1中的箱形装置1100包括两组充电架1300，每组充电架1300均包括4个立柱1310及两个第一横梁1321，在其他实施例中，还可以设置第二横梁。
98.为了提高稳定性，箱形装置1100还可以包括加强顶梁，加强顶梁连接于两个斜对角的立柱1310之间。加强顶梁能够进一步提高充电架1300的整体性、稳定性及承载能力。
99.作为一种具体的实施方式，充电架1300还可以包括两个对称且间隔设置的立片1301和两个第一横梁1321，每个立片1301均包括两个立柱1310，两个立片1301之间设有用于承载电池包的承载框架920；两个第一横梁1321 分别与两个立片1301之中相对设置的两个立柱1310的顶端相连接，且每个第一横梁1321的两端均与侧板1210相连接。两个承载框架920之间的间隔用于供电池包转运装置的伸出机构伸入取放电池包，从而节约了为避让电池包转运装置的伸出机构伸缩而预留的空间，从高度上缩小了充电仓所占的空间，进而能够在箱形装置1100整体高度不变的情况下设置更多层的充电仓为更多的电池包进行充电；而由于充电架1300包括两个分体独立的立片 1301，在两个立片1301相对的立柱1310的顶端设置第一横梁1321并与侧板1210相连，可以使得充电架1300更加稳定可靠。
100.在其他实施例中，每个立片1301的两个立柱1310的顶端之间还可以分别连接有连接横梁；两个连接横梁与两个第一横梁1321围成四边形框架；每个连接横梁的两端也可以同时或单独均延伸侧板1210，且连接横梁与侧板 1210相连接。通过连接横梁和第一横梁1321围成一四边形框架能够提高立片1301之间的稳固性，提高充电架1300乃至整个箱型装置1100的可靠性。连接横梁与侧板1210相连接，从而使得立片1301通过连接横梁1320固定至侧板1210，进而能够提高立片1301的稳定性及可靠性。
101.在本实施例中，充电架1300还可以包括若干加强支架930，立柱1310 通过加强支架930连接于侧板1210。加强支架930能够进一步提高立柱1310 的稳定性，从而提高充电架1300的可靠性。
102.如图4、图5及图7所示，充电架1300还可以包括若干伸缩连接件940，伸缩连接件940的第一端941连接于侧板1210，伸缩连接件940的第二端942可伸缩地连接于第一横梁1321、第二横梁或加强支架930中的一个或多个。伸缩连接件940能够降低充电架1300的制造及安装的精度要求，能够便于充电架1300安装至箱体1200内，也能提高充电架1300的稳固性。
103.如图7所示，伸缩连接件940的第二端942可以设有第一固定孔943，第一横梁1321、第二横梁或加强支架930上均可以设有与第一固定孔943相应的第二固定孔931，充电架1300还包括固定件，固定件穿设于第一固定孔 943和第二固定孔931，以使伸缩连接件940相对于立片1301固定。通过第一固定孔943、第二固定孔和固定件实现伸缩连接件940和第一横梁1321、第二横梁及加强支架930之间的连接，结构简单，能够简化伸缩连接件940 的安装及使用方式，提高伸缩连接件940的稳定性及可靠性。
104.为了便于导向，伸缩连接件940的第二端942还可以设有第一导向件，第一横梁1321、第二横梁或加强支架930上均可以设有与第一导向件相应的第二导向件，第一导向件
与第二导向件相配合，以使伸缩连接件940沿预设方向伸缩。通过设置互相配合的第一导向件与第二导向件，从而能够保证伸缩连接件940在伸缩过程能够沿预设方向伸缩，简化安装，能够提高伸缩连接件940的稳定性及可靠性。
105.作为一种具体的实施方式，固定件可以包括螺栓组件、插销件。第一导向件和第二导向件分别为导向槽、导向凸起中的一种，导向槽的长度方向与伸缩连接件940的伸缩方向一致；导向凸起插设于导向槽，以使伸缩连接件 940沿预设方向伸缩。螺栓组件、插销件能够简单高效地实现固定。互相配合的导向槽、导向凸起实现导向的同时，结构简单、可靠。螺栓组件可以插入第一固定孔943及第二固定孔931中，从而同时实现固定及导向的作用。
106.作为一种实施方式，伸缩连接件940的第二端942可以具有插入孔，第一横梁1321、第二横梁或加强支架930中的一个或多个的端部通过插入孔连接于伸缩连接件940。或者，第一横梁1321、第二横梁或加强支架930中的一个或多个可以设有具有开口的容纳腔，伸缩连接件940的第二端942通过容纳腔连接于第一横梁1321、第二横梁或加强支架930。本实施例中，通过将伸缩连接件940和第一横梁1321、第二横梁或加强支架中一个设置成中空结构，结构简单，方便对接，且成本低。伸缩连接件940，或者第一横梁1321、第二横梁及加强支架930的主体部分可以直接采用中空结构的钢材，以便供与之对插连接的另一部件插入中空部分，结构简单，方便对接，且成本低。
107.每个立片1301设有第一承载框架921，两个立片1301的第一承载框架 921相对设置，以承载电池包。两个相对设置的第一承载框架921之间的间隔用于供电池包转运装置的伸出机构伸入取放电池包，从而节约了为避让电池包转运装置的伸出机构伸缩而预留的空间，从高度上缩小了充电仓所占的空间，进而能够在高度不变的情况下设置更多层的充电仓为更多的电池包进行充电，从而提高单个箱形装置1100的电池包容量。
108.充电架1300还可以包括若干立柱加强梁910；立柱加强梁910连接于同一立片1301的两个立柱1310；立柱加强梁910还可以同时或单独连接于两个立片1301各自前侧或背侧中的两个立柱1310，前侧为电池包进出充电架1300的侧面，背侧为充电架1300上相对于前侧的侧面。立柱加强梁910 能够进一步提高充电架1300的稳定性和强度。
109.如图4及图5所示，立柱加强梁910可以沿斜向连接于两个立柱1310。沿斜向交叉设置的立柱加强梁910能够进一步提高充电架1300的稳定性及可靠性。
110.充电架1300还可以包括若干承载框架加强梁922；承载框架加强梁922 沿背侧或前侧连接于两个第一承载框架921。承载框架加强梁922能够提高两个立片1301之间的连接强度，从而进一步提高充电架1300的稳定性及可靠性。
111.在本实施例中，载框架加强梁922与立柱加强梁910为同一部件。本实施例在提高充电架1300稳定性及可靠性的前提下，能够简化支撑件的零部件。
112.作为一种实施方式，同一立片1301设有多个第一承载框架921，多个第一承载框架921之间平行间隔设置；充电架1300沿立柱1310竖向以每间隔预设数量的第一承载框架921设置有全承载框架923，全承载框架923包括相对设置的两个承载框架920，以及在背侧和前侧分别连接于相对的两个承载框架920的两个承载框架加强梁922，两个承载框架加强梁922分别与背侧和前侧的立柱1310承载梁为同一部件。多个第一承载框架921能够放置更多的电池包，提高充电架1300的容量，以提高换电站的效率。多个第一承载框架921间隔一个全承载框架923，在保证充电架容量的同时，尽可能提高充电架1300的强度及稳定性。
113.如图4及图5所示，充电架1300还可以包括若干与立柱1310相应设置的连接法兰950，立柱1310通过连接法兰950设于箱体1200的底板1220。连接法兰950能够简化立柱1310的安装步骤，减少立柱1310安装过程对底板1220造成的损伤。
114.在本实施例中，立柱1310的顶部还可以设有第一连接机构960，第一连接机构960用于与箱体1200上方的另一箱形装置1100的箱体1200内的立柱1310底部实现可拆装式连接。横梁1320上也可以同时或单独设有第二连接机构，第二连接机构用于与箱体1200上方的另一箱形装置1100的箱体 1200内的横梁1320实现可拆装式连接。第一连接机构960及第二连接机构便于与其他的箱形装置1100的相应部件相连接，降低装配难度，提高组装效率。如图6所示，第一连接机构960和第二连接机构均可以为匹配设置的轴/孔的一个，图6中显示了孔，相应地可以由轴插入该孔，以实现连接。
115.本实施例还可以为一种换电站或储能站，其包括如上所述的箱形装置 1100。换电站或储能站包括上述箱形装置1100，能够提高换电站或储能站的电池包的容量，提高换电站或储能站的运行效率。
116.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。