一种用于无人驾驶车辆的快换电池仓及模块化快换电池系统

技术领域

本发明涉及一种，尤其涉及一种用于无人驾驶车辆的快换电池仓及模块化快换电池系统。

背景技术

随着社会科技的不断发展，汽车、自动化物流等领域均开始使用无人驾驶车辆。由此，无人驾驶车辆开始进入到人们的日常生产和生活之中。无人驾驶车辆由于其方便、节省人力、效率高等优点，在运输领域的使用占比逐日增加。

无人驾驶车辆一般采用电池组作为能源供给，当其电池组电量耗尽后需要进行充电补充。由于电池组的充电需要等待时间，而等待时间极大影响了无人驾驶车辆的工作效率，因此现有的电池组的充电补充方式一般采用快速换电模式。快速换电模式依托充换电站进行。

现有充换电站均通过将无人驾驶车辆的空电电池组取下，再更换满电电池组，而后再统一为空电电池组进行充电，且现有的充换电站均采用整体化设计方式，由此导致了现有的充换电站的适应性差，且体积重量大难以搬运，外形尺寸需要定制，在安装场地发生改变时容易受场地限制而淘汰。

发明内容

针对上述存在的问题，为了解决现有的整体式充换电站，占地面积大，系统适应性差，设计、施工过程中过于复杂，本发明的目的在于提供一种用于无人驾驶车辆的快换电池仓及模块化快换电池系统。

为实现上述目的，本发明在第一个方面提供了一种用于无人驾驶车辆的快换电池仓，包括电池组和与用于容纳电池组并和电池组电性连接的电池箱，电池箱和电池组通过快速连接组件可拆卸连接，快速连接组件包括固定设置于电池组外部的A端接头和设置于电池箱内侧用于与A端接头对接的B端接头。

可选的，电池箱内侧设置用于按压固定电池组的弹性压板。

可选的，弹性压板靠近电池箱箱底的一端垂直于弹性压板固定设置固定件，B端接头固定设置于连接件靠近电池组一侧。

可选的，电池箱内侧沿周向固定设置用于引导电池组进入电池箱内的导向机构。

可选的，导向机构包括沿周向固定设置于电池箱内壁的至少一个导向板，导向板靠近电池箱入口的位置设置楔形头。

可选的，导向板上开设供电池组嵌入的安装槽。

可选的，电池组的侧面固定设置方便外部机构抓取电池组的快速抓取机构。

可选的，快速抓取机构包括固定设置在电池组侧面的抓取件，抓取件的截面呈L形。

可选的，电池箱的外侧固定设置用于固定电池箱的固定钣金。

本发明在第二个方面提供了一种模块化快换电池系统，包括充换电站和车辆,充换电站和车辆均安装至少一个上述的快换电池仓。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明所提供的快换电池仓采用模块化设计，由电池组和电池箱这两个主要组成部分构成，电池组和电池箱通过快速连接组件实现快速连接和拆卸，由此方便了换电过程，且快速连接组件设置在电池箱的内部，大大减小了电池箱的体积，使得电池箱的外观形状为规则化，从而保证快换电池箱的轻量化及形状的规则化，便于在充换电站的建设和改造时，快速拆卸、移动快换电池仓，同时便于根据场地大小合理设计快换电池仓的数量和布局方式，大大提高了快换充电仓的系统适应性；

2、本发明提供的模块化快换电池系统，采用快换电池仓作为模块化构件，由于快换电池仓轻量化、外形规则化的特点，使得车辆及充换电站均能够采用快换电池仓作为核心构件，由此组成的快换电池系统能够采用模块化管理，降低了调试工作量，同时能够提高后续运行的稳定性。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本发明中快换电池仓的立体示意图；

图2是本发明中充电箱的立体示意图；

图3是本发明中弹性压板的第一立体示意图；

图4是本发明中弹性压板的第二立体示意图；

图5是本发明中电池组的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例

一种用于无人驾驶车辆的快换电池仓，参见图1至图5，包括电池组1和与用于容纳电池组1并和电池组1电性连接的电池箱，所述电池箱和电池组1通过快速连接组件5可拆卸连接，所述快速连接组件5包括固定设置于电池组1外部的A端接头51和设置于电池箱内侧用于与A端接头51对接的B端接头52。

具体的，参见图1、图2，电池箱为仅有一个入口的箱型体，电池箱的外形呈立方体形，由此电池箱能够整齐地堆叠排列，从而使得电池箱的占地面积能够保持在一个很小的数值。为了方便电池箱的固定安装，电池箱的外侧固定设置用于固定电池箱的固定钣金，通过固定钣金和紧固件的配合，电池箱能够方便地进行安装和拆卸，便于充换电站安装场地的建设和调整。

参见图1至图5，电池箱内侧沿周向固定设置用于引导电池组1进入电池箱内的导向机构3。导向机构3包括沿周向固定设置于电池箱内壁的至少一个导向板31，具体到本实施例中导向机构3由六块导向板31构成，导向板31为长方形的硬质直板，导向板31的长度与电池组1的长度契合。在安装电池组1时，电池组1的四个侧面和导向板31贴合。以电池组1为参照系，电池组1的上方和下方均分别设置两块导向板31，电池组1的左方和右方均分别设置一块导向板31。六块导向板31靠近电池箱入口的一端设置楔形头32，通过楔形头32能够在安装电池组1时起到导向作用，使得电池组1能够以正确的角度滑入至电池箱内，使得A端接头51和B端接头52能够准确地对接，防止A端接头51、B端接头52的连接针头损坏。

参见图2至图4，电池箱内侧设置用于按压固定电池组1的弹性压板4，具体到本实施例中，弹性压板4设置在电池组1的上方，电池组1上方的两块导向板31固定安装在弹性压板4靠近电池组1一面，弹性压板4的另一面设置有固定板41，弹性压板4通过固定板41和电池箱的内壁固定连接。电池组1下方的两块导向板31上开设与电池组1长度契合用于使电池组1在安装时卡入的安装槽33，安装槽33的位置为电池组1的正确安装位置，在安装时对电池组1起到限位作用。同时在弹性压板4的下压力作用下，电池组1能够稳定地固定在安装槽33中，防止电池组1从电池箱中脱出。

参见图1至图5，A端接头51设置在电池组1靠近箱底的一面，A端接头51和电池组1电性连接，A端接头51能够作为电池组1的输出端和输入端，同时B端接头52与电池箱电性连接且能够作为电池箱的输出端和输入端。弹性压板4靠近电池箱箱底的一端垂直于弹性压板4固定设置固定件53，固定件53为长方形板，固定件53向下方延伸，B端接头52固定设置于所述连接件靠近电池组1一侧。在安装时，当电池组1完全卡入到安装槽33时，A端接头51和B端接头52恰好完成对接。

参见图5，电池组1的侧面固定设置方便外部机构抓取电池组1的快速抓取机构。具体到本实施例中，快速抓取机构包括固定设置在电池组1侧面的抓取件11，抓取件11是L型硬板，抓取件11的截面呈L形。

电池箱的外侧固定设置用于固定电池箱的固定钣金，在安装时通过紧固件和固定钣金的配合，能够方便且快速地将电池箱固定安装在规划地安装区域。充电箱2、弹性压板4、电池组1的表面均涂覆有保护漆，保护漆形成的漆面能够提升抗磨性能、绝缘性能及防腐蚀能力。

本快换电池仓的电池组1和电池箱的具体安装方式为：

在安装时，电池组1借助于外部抓取机构抓取抓取件11，将电池组1送入到电池箱内，通过充电箱2内的导向板31、楔形头32和安装槽33形成导向定位，时电池组1准确地放置于充电箱2内，电池组1的B端接头52与弹性压板4上设置的A端接头51对接，实现电池组1的充电以及通讯，同时弹性压板4对电池组1施加压力，使电池组1稳定地卡入安装槽33内，由此固定电池组1。

对于快换电池仓的模块化应用，本实施例中还提供了一种模块化快换电池系统，包括充换电站和车辆,充换电站和车辆均安装至少一个上述的快换电池仓。在充换电站方面，可按照场地大小或使用需要，调整模块（快换电池仓）的数量以及其布局方式，使用所需数量的快换充电仓进行安装配置，从而组成一个充换电站。在车辆方面，同样按照车辆所需的能源攻击量及车辆的大小，调整调整模块（快换电池仓）的数量以及其布局方式，使用所需数量的快换充电仓进行安装配置，从而组成车辆的供给能源。

由此，充换电站和所有车辆上的快换电池仓形成一个模块化的快换电池系统，该系统采用模块化管理，便于降低电池仓的调试工作量，且能够提高后续系统运行的稳定性。该系统由于快换电池仓轻量化及规则化的特点，能够在保证满去需求的基础上，将体积和重量达到一个较小的数值。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。