一种换电用电池箱框架的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械和航空地面设施领域，具体而言，涉及一换电用电池箱框架。


背景技术：

2.随着中国乃至全球汽车电动化的日益发展，工程机械以及一些特殊领域的特种车辆也陆续实现了电动化，例如纯电动飞机牵引车、纯电动矿卡等，电动化范围在不断扩大的同时，应用场景也在不断的多样化复杂化，例如不同的设备或者车辆所能装载的电池电量不同，使用需求也存在截然不同的情况。
3.目前就出现一种矛盾的应用场景，车辆所能装载的最大电池电量不能满足车辆的使用需求，即在车辆使用过程中需要频繁的充电，充电时车辆就要停止工作，虽然目前充电时间较前几年缩短了很多，但仍需较长时间，仍会严重影响车辆的使用效率，很多厂家因此不得不购买大量的车辆来解决这种问题。
4.纯电动乘用车也有类似的续航焦虑问题，但近几年除了国家在大力发展公共充电桩外，各新能源汽车厂家也在积极研发和建设自己的换电站，例如蔚来汽车就在全国各城市陆续建设换电站。换电如同加油一样，能在几分钟内完成，即便将来电池充电技术有了很大突破，可以在几分钟内完成充电，但电力基础设施短时间内也无法满足众多大功率充电桩高功率持续运行，所以目前换电才是解决此类续航问题最为有效的措施。换电电池箱是换电系统的重要组成部分，换电电池箱中用于安装动力电池、灭火系统、电池管理系统的框架很重要，如何设计安全、稳定、可靠、安装方便的框架是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决如何设计安全、稳定、可靠、安装方便的用于换电电池箱的框架的技术问题，提供一种结构紧凑、安全、稳定、可靠、安装方便的换电用电池箱框架。
6.本发明提供一种换电用电池箱框架，换电用电池箱框架整体成规则长方体形，换电用电池箱框架包括框架主体、把接式纵梁、线缆固定杆、第一顶盖安装板、第二顶盖安装板、顶部防水板一、顶部防水板二、换电连接器安装板、灭火系统显示屏及手动开关安装板，框架主体内部设若干个安装层，每层均固定连接有四个电池把接耳座；框架主体侧面设有防撞梁；
7.框架主体的顶部设有上把接座，框架主体的底部设有下把接座，把接式纵梁的上端与上把接座通过螺钉连接，把接式纵梁的下端后与下把接座通过螺钉连接；
8.灭火系统显示屏及手动开关安装板与框架主体的侧面固定连接，灭火系统显示屏及手动开关安装板位于若干个安装层的第一层；线缆固定杆与框架主体连接；第一顶盖安装板与框架主体顶部的右侧连接，第二顶盖安装板与框架主体顶部的左侧连接，框架主体顶部设有左侧横梁和右侧横梁，第一顶盖安装板与框架主体顶部的右侧横梁之间存在间
距，第二顶盖安装板与框架主体顶部的左侧横梁之间存在间距；顶部防水板一与框架主体顶部的后侧连接，顶部防水板二与框架主体顶部的前侧连接；框架主体的侧面连接有若干个蒙皮把接螺柱；
9.框架主体底部设有四个导向定位锥形孔；
10.换电连接器安装板与框架主体的底部固定连接，换电连接器安装板连接有换电连接器。
11.优选地，框架主体的底部连接有锁止垫块安装座，锁止垫块安装座连接有锁止垫块。
12.优选地，框架主体的顶部连接有顶部防护板，框架主体的底部连接有若干个底部防护板。
13.优选地，框架主体内部设三个安装层。
14.本实用新型的有益效果是：(1)结构紧凑，可将动力电池及其管理系统和灭火系统紧凑的安装到框架内部；(2)安装便利，框架侧面中间纵梁为把接式，在安装电池或其他比较重的零部件时可以把纵梁拆下，使用叉车叉装；(3)箱体内部设有多处线缆固定杆，可有效固定箱体内众多的高压和低压线束，保证布线安全美观；(4)换电过程中框架底部四个锥孔具有导向定位功能，确保在换电过程中电池箱与电池箱底托准确对接，同时对接后锥孔与锥轴配合可有效固定电池箱；(5)框架顶部及底部设有防护板，在换电过程中可以有效保护箱体，防止箱体框架与吊具或者电池箱底托定位机构发生碰撞而损伤；(6)框架底部设有锁止垫块安装座，通过安装锁止垫块，可实现电池箱底托锁止电池箱，防止电池箱因车辆或设备颠簸而上下跳动。
15.本实用新型进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
16.图1是换电用电池箱框架的主视图；
17.图2是换电用电池箱框架的右视图；
18.图3是换电用电池箱框架的俯视图；
19.图4是换电用电池箱框架的轴测图；
20.图5是把接式纵梁被拆掉的示意图；
21.图6是图5中上把接座的示意图；
22.图7是图5中下把接座的示意图；
23.图8是顶盖与框架主体顶部连接，以及蒙皮与框架主体侧面连接的示意图。
24.图中符号说明：
25.1.框架主体，1-1.加强板，1-2.右侧横梁，1-3.左侧横梁，1-4.上把接座，1-5.下把接座，2.底部防护板，3.把接式纵梁，4.换电连接器安装座，5.导向定位锥形孔，6.锁止垫块安装座，7.灭火系统显示屏及手动开关安装板，8.第一顶盖安装板，9.蒙皮把接螺柱，10.顶部防水板一，11.防撞梁，12.顶部防护板，13.线缆固定杆，14.电池固定耳座，15.第二顶盖安装板；16.顶盖；17.蒙皮。
具体实施方式
26.以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
27.从图1、2和3可以看出，电池箱框架结构整体成规则长方体形，便于安装以及搬运。从图4中可以看出，框架主体1由方管和相关加强板焊接而成，八个棱角焊接处为加强框架整体强度均焊接了加强板1-1。框架主体1内部设多个安装层，每层均固定连接有4个电池把接耳座14，用于安装动力电池、电池管理系统以及灭火系统，两个电池把接耳座分布于一侧，另外两个电池把接耳座分布于另一侧；不同的应用场景可适当增加和减少层数，或者加大框架长宽尺寸以达到安装更多电池的目的；图4具体实施例是三层结构，最上层可安装重量较轻的电池管理系统以及电池灭火系统，下面两层可安装重量较大的动力电池，这样箱体重心低，稳定性好。框架主体1侧面设有防撞梁11，用于保护电池，避免在碰撞中撞到电池。
28.一般换电系统包含换电站、换电电池箱和换电车辆，换电车辆上会使用一箱电池，换电站内会安装多箱电池，具体站内电池箱数量需要依据换电车辆的数量和换电频率而定。为了使换电站以及车辆的外形尺寸较小，电池箱的外形尺寸就必须足够紧凑，所以电池箱框架内部与电池之间的间隙比较小，为了便于安装内部零部件，框架其中一侧面的纵梁设计为把接式，如图2、5、6和7所示，框架主体1的顶部设有上把接座1-4，框架主体1的底部设有下把接座1-5，上把接座1-4设有螺钉孔，下把接座1-5设有螺钉孔，螺钉穿过把接式纵梁3上端后与上把接座1-4的螺钉孔连接实现把接式纵梁3上端的固定，螺钉穿过把接式纵梁3下端后与下把接座1-5的螺钉孔连接实现把接式纵梁3下端的固定；这样安装箱内零部件的时候可以将把接式纵梁3拆下，用叉车将较重的电池依次叉装到箱内，待大件安装完后可将纵梁再装回。
29.灭火系统显示屏及手动开关安装板7与框架主体1的侧面固定连接，灭火系统显示屏及手动开关安装板7位于第一层，灭火系统显示屏及手动开关安装板7用于安装电池灭火系统的显示屏和手动开关，保证电池箱在车上和换电站内均能显示灭火系统信息以及手动启动灭火系统。多个线缆固定杆13与框架主体1连接，线缆固定杆13用于固定箱体内的线束，保证箱内布线安全美观。第一顶盖安装板8与框架主体1顶部的右侧连接，第二顶盖安装板15与框架主体1顶部的左侧连接，第一顶盖安装板8与框架主体1顶部的右侧横梁1-2之间存在一定间距，第二顶盖安装板15与框架主体1顶部的左侧横梁1-3之间存在一定间距，第一顶盖安装板8和第二顶盖安装板15用于支撑顶盖，参考图8，顶盖16从第一顶盖安装板8与框架主体1顶部的右侧横梁1-2之间的空间插入实现顶盖的抽拉式安装。结合防水挡板可保证箱体顶部不漏水。顶部防水板一10与框架主体1顶部的后侧连接，顶部防水板二与框架主体1顶部的前侧连接，顶部防水板一10和顶部防水板二位于顶盖16底面的下方，顶盖16上表面的雨水流到顶部防水板一10和顶部防水板二上从而避免雨水流入框架主体1内部。多个蒙皮把接螺柱9与框架主体1的侧面连接，蒙皮把接螺柱9用于安装箱体蒙皮使用。顶部防护板12与框架主体1的顶部连接，底部防护板2与框架主体1的底部连接，换电过程中，由于电池箱是柔性吊装，所以电池箱顶部容易受到吊具的碰撞，电池箱底部容易与底托碰撞，顶部防护板12和底部防护板2用于保护箱体框架，避免在换电过程中因碰撞而损伤。
30.框架主体1底部设有四个导向定位锥形孔5，用于使电池箱和电池箱底托精准对接，同时也起到了固定电池箱的作用。电池箱和底托精准对接主要是为了实现电池箱底部
和电池箱底托上的换电连接器准确对接(框架主体1的底部连接有换电连接器)，换电连接器就是电池箱和底托之间的电气接插件，它负责联通电池箱和车辆或者换电站之间的高压和低压线束。换电连接器安装板4与框架主体1的底部固定连接，换电连接器安装板4就是用来安装箱体底部的换电连接器，换电连接器安装在换电连接器安装板4上。锁止垫块安装座6用于安装电池箱的锁止垫块，锁止垫块与锁止垫块安装座6固定连接，通过安装锁止垫块，可实现电池箱底托锁止电池箱，防止电池箱因车辆或设备颠簸而上下跳动。
31.以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。