固定机构、充电架组件及包含其的换电站的制作方法

1.本实用新型涉及车辆换电领域，特别涉及一种固定机构、充电架组件及包含其的换电站。


背景技术：

2.现在电动汽车越来越受到消费者的欢迎，电动汽车使用的能源基本上为电能，电动汽车在电能使用完后需要充电，由于现在电池技术和充电技术的限制，电动汽车充满电需要花费较长的时间，不如燃油汽车直接加油简单快速。因此，为了减少用户的等待时间，在电动汽车的电能快耗尽时更换电池是一种有效的手段。为了便于给电动汽车更换电池，满足电动汽车的换电需求，需要建造换电站，随着电动汽车的快速普及，需要建造更多的换电站来满足需求。
3.电池在换电站内充电时存在因过热而燃烧的风险，为检测这种特殊情况，会在充电架的特定位置布置测温光纤对电池上的测温点进行持续测温。目前，测温光纤相对充电架的固定方式较为简单，通过扎带等塑料制的捆绑工具将测温光纤捆绑固定在充电架的架体表面，由于充电架处于高温、高湿的环境，且扎带需要承载测温光纤的所有重量，因此，在长期使用过程中，扎带易老化而磨损或断裂，导致对电池进行持续测温的功能失效，存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中对电池进行测温的功能容易失效，存在安全隐患的缺陷，提供一种固定机构、充电架组件及包含其的换电站。
5.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种固定机构，其安装于充电架上，所述固定机构上设有一容纳槽，所述容纳槽包括：
7.承载面，所述承载面用于承载测温光纤；
8.左限位面和右限位面，所述左限位面和右限位面对向设置，且均位于所述承载面的上方，所述左限位面和右限位面用于限制所述测温光纤脱离所述容纳槽。
9.该固定机构，利用容纳槽的承载面、左限位面和右限位面分别实现对测温光纤的承载和限位，以通过承载和限位的方式对测温光纤进行固定，增进测温光纤相对充电架连接固定的可靠性。
10.较佳地，所述固定机构包括固定件，所述容纳槽设置于所述固定件上，所述固定件对应于所述左限位面或所述右限位面的一端向上延伸并连接于所述充电架。
11.提供一种优选结构设置方案，使固定机构的结构简单，便于制造，且成本较低。
12.较佳地，所述固定机构包括：
13.固定件，所述容纳槽设置于所述固定件上，所述固定件对应于所述左限位面或所述右限位面的一端向上延伸；
14.连接件，所述连接件的上端连接于所述充电架，所述连接件的下端向下延伸并连接于所述固定件。
15.通过该结构设置，连接件能够相对向下远离充电架的架体，以通过使所固定的测温光纤更靠近电池测温点，提高测温准确程度。
16.较佳地，所述连接件的下端位于所述容纳槽的外侧。
17.通过该结构设置，避免连接件相对固定件的连接会占据容纳槽上方空间，对测温光纤放入容纳槽造成影响。
18.较佳地，所述连接件设置为与所述充电架和/或所述固定件可拆卸连接。
19.通过该结构设置，有利于固定机构的更换与维护，同时可根据需要适配不同高度的充电单元，以确保可以对电池准确测温。
20.较佳地，所述固定机构还包括，所述限位件与所述固定件可拆卸连接，所述限位件至少从所述左限位面的上端延伸至所述右限位面的上端。
21.通过该结构设置，可避免在运输等摇晃振动的场景下，测温光纤受向上的惯性力而朝上脱离容纳槽，从固定件上掉出。
22.较佳地，所述限位件为柔性固定件，所述柔性固定件可拆卸地至少设置于所述左限位面上端和所述右限位面上端之间。
23.较佳地，所述左限位面和所述右限位面的上端相对于所述承载面沿竖直方向的尺寸被设置为：当所述测温光纤容置于所述承载面上时，所述左限位面和所述右限位面的上端均高于所述测温光纤的上表面。
24.通过该结构设置，可降低测温光纤因受到的惯性力而向上脱离容纳槽的概率；同时，左限位面和右限位面的上端位置也对限位件的设置位置进行限制，由于左限位面和右限位面的上端均高于测温光纤的上表面，可避免包括扎带在内的各种限位件与测温光纤接触，进而避免测温光纤对限位件施加作用力及反作用力，因此还能够降低扎带的老化速度。
25.较佳地，所述固定件在所述左限位面或所述右限位面上还设有贯通孔，所述柔性固定件穿于所述贯通孔内。
26.在左限位面或右限位面上开设贯通孔，通过将柔性固定件，例如扎带，穿入贯通孔的方式实现柔性固定件相对固定件的可靠固定。
27.较佳地，所述左限位面相对所述右限位面的水平间距大于等于所述测温光纤的宽度。
28.通过该结构设置，提高固定件的容纳槽对测温光纤的固定效果，避免测温光纤难以放入容纳槽中的情况发生。
29.较佳地，所述容纳槽采用金属材质制成。
30.容纳槽由金属材质制成，使用耐久度更高，不会发生老化失效等情况。
31.一种充电架组件，其包括充电架，所述充电架组件还包括：
32.如上所述的固定机构；
33.测温光纤，所述测温光纤设置于所述固定机构的所述容纳槽内。
34.该充电架组件通过在充电架上设置固定机构，利用容纳槽的承载面、左限位面和右限位面分别实现对测温光纤的承载和限位，以通过承载和限位的方式对测温光纤进行固定，增进测温光纤相对充电架连接固定的可靠性。
35.较佳地，各所述固定机构沿所述测温光纤在所述充电架上的布置方向依次设置，每根所述测温光纤分别设置在至少三个所述固定机构的所述容纳槽内。
36.通过该结构设置，设置至少三个固定机构对测温光纤进行多点连接固定，使测温光纤相对充电架的位置保持准确可靠。
37.较佳地，所述充电架上具有若干个充电单元，各所述充电单元在所述充电架内沿竖直方向堆叠布置，各所述充电单元内均设有所述测温光纤和所述固定机构，所述充电单元所对应的所述固定机构连接于上侧相邻接的所述充电单元的电池承载结构的侧面或下方。
38.通过该结构设置，便于固定机构在充电架内的布置和连接。
39.较佳地，所述充电架上具有若干个充电单元，各所述充电单元在所述充电架内沿竖直方向堆叠布置，各所述充电单元内均设有所述测温光纤和所述固定机构，位于最上方的所述充电单元所对应的所述固定机构连接于所述充电架的顶部框架。
40.通过该结构设置，便于最上方的充电单元的固定机构在充电架内的布置和连接。
41.较佳地，所述充电架上具有若干个充电单元，各所述充电单元内均设有所述测温光纤和所述固定机构，每个所述充电单元内均对应设有至少两根所述测温光纤，两根所述测温光纤沿所述充电单元的长度方向分布于所述充电单元的两端。
42.通过该结构设置，实现多点测温。目前，不同的电池包上的测温点的位置不尽相同，在充电架的充电单元能够兼容不同尺寸规格的电池包的情况下，在充电单元首尾两端位置分别设置测温光纤可以覆盖所有的测温点位置，提高测温可靠性。
43.较佳地，所述充电架对应于每个所述充电单元的电池承载结构均包括：相对独立的前承载部和后承载部，所述前承载部和所述后承载部分别沿所述充电单元的长度方向分布于所述充电单元的两端；
44.至少一根所述测温光纤设置于所述前承载部的上方，至少一根所述测温光纤设置于所述后承载部的上方。
45.通过该结构设置，提供一种具体的实施方案，便于测温光纤在充电单元内进行布置，并能够覆盖较大的测温范围。
46.一种换电站，其包括如上所述的充电架组件。
47.该换电站通过在充电架组件上布置固定机构，利用其固定机构上设置容纳槽，以承载和限位的方式对测温光纤进行固定，提高了测温光纤相对充电架连接固定的可靠性；另外，使用耐久度更高，不会出现老化失效等情况，可靠性较高、能够降低维护频次。
48.本实用新型的积极进步效果在于：
49.该固定机构、充电架组件及包含其的换电站中，固定机构利用容纳槽的承载面、左限位面和右限位面分别实现对测温光纤的承载和限位，以通过承载重量的方式对测温光纤进行固定，增进测温光纤相对充电架连接固定的可靠性。另外，使用耐久度更高，不会出现老化失效等情况，可靠性较高、能够降低维护频次。
附图说明
50.图1为本实用新型的实施例1的换电站的换电模块的结构示意图。
51.图2为本实用新型的实施例1的充电架组件的结构示意图。
52.图3为本实用新型的实施例1的充电架组件的局部结构示意图(一)。
53.图4为本实用新型的实施例1的固定机构的固定件的结构示意图。
54.图5为本实用新型的实施例1的固定件的使用状态示意图。
55.图6为本实用新型的实施例1的充电架组件的局部结构示意图(二)。
56.图7为本实用新型的实施例1的固定件与限位件的组合状态示意图。
57.图8为本实用新型的实施例1的充电架组件的局部结构示意图(三)。
58.图9为本实用新型的实施例2的充电架组件的结构示意图。
59.图10为图9中a部分的局部放大图。
60.附图标记说明：
61.充电架模块 100，底板 101
62.充电架组件 10
63.充电架 1，顶部框架 1a，立柱 1b，横梁 1c
64.充电单元 11
65.电池承载结构 12，前承载部 12a，后承载部 12b
66.固定机构 2
67.固定件 21
68.容纳槽 21a
69.承载面 21b
70.左限位面 21c
71.右限位面 21d
72.贯通孔 21e
73.连接件 22
74.限位件 23
75.测温光纤 3
76.电池转运设备 20
具体实施方式
77.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
78.实施例1
79.本实用新型提供一种换电站，其中，换电站的充电仓内的充电架模块100的结构如图1所示，包括设置在两侧的充电架组件10以及位于两个充电架组件10之间的电池转运设备20。其中，充电架组件10与电池转运设备20分别固定在换电站的底板101上。
80.如图2所示，每个充电架组件10包括充电架1以及安装在充电架1上的辅助部件，例如测温光纤3。充电架1为框架结构，主要由设置在端角位置处的四根立柱1b、沿水平方向分别连接各立柱1b的横梁1c，以及设置在充电架1的顶部位置，分别连接四根立柱1b顶部的顶部框架1a所组成，通过在该框架结构的每一层设置电池承载结构12以形成沿竖直方向堆叠布置的供电池存放的充电单元11。当电池放置在各充电单元11上之后，设置在充电单元11内的电连接机构与电池的充电端对接，实现充电目的。其中，每一层的电池承载结构12均由分别设置在左右两侧的前承载部12a和后承载部12b组成，前承载部12a和后承载部12b分别
用于承载电池的左右两端，中间留出的镂空部分用于供电池转运设备20的电池取放模块的伸出机构伸入，实现电池相对充电单元11的取放。而电池充电过程中，有可能出现一些故障或意外情况，进而引发换电站内得安全问题，因此需要在充电架1上布设测温光纤以时时检测电池温度以确保及时发现潜在风险，以便及时处置。
81.如图3所示，在充电架1上还设置有固定机构2，固定机构2通过设置在其表面的容纳槽21a固定测温光纤3。对于每一层的充电单元11，在前承载部12a和后承载部12b一侧处均设置有三个固定机构2，通过这三个固定机构2沿一直线方向设置，以用于同时承载固定设置于该侧的测温光纤3。其中，设置三个固定机构2对测温光纤3进行多点连接固定，使测温光纤3相对充电架1的位置保持准确可靠。在其他实施例中，还可以设置更多数量的固定机构2对单根测温光纤3进行固定，以提高固定效果。
82.另外，对于每一层的充电单元11，在前承载部12a和后承载部12b处均分别设有测温光纤3对放置在该充电单元11内的电池进行测温检测，即：对于一个充电单元11，通过至少在充电单元11的两端位置处分别设置测温光纤3，以便于这些测温光纤3在充电单元11覆盖较大的测温范围，以兼容放置在该充电单元11内的不同型号的电池，在不同型号电池的测温点不同的情况下，保证测温可靠性。当然，在其他实施例中，也可以在每一层的充电单元11内设置三个以上的测温光纤3，以进一步提高测温覆盖范围，确保测温可靠性。
83.在本实施例中，固定机构2的具体结构如图4和图5所示，固定机构2包括有固定件21，用于固定测温光纤3的容纳槽21a设置在该固定件21上，容纳槽21a具体包括承载面21b、左限位面21c和右限位面21d。其中，承载面21b作为容纳槽21a的底部，用于承载测温光纤3，而左限位面21c和右限位面21d对向设置，且均设置在承载面21b的上方，形成容纳槽21a的两侧。如图5所示，左限位面21c和右限位面21d用于限制该测温光纤3沿水平方向脱离容纳槽21a。通过上述结构设置，使得该固定机构2利用容纳槽21a的承载面21b、左限位面21c和右限位面21d分别实现对测温光纤3的承载和限位，以通过承载和限位的方式对测温光纤3进行固定，增进测温光纤3相对充电架1连接固定的可靠性。其中，左限位面21c相对右限位面21d的水平间距应大于或等于测温光纤3的宽度，以便于测温光纤3的放入。为了使测温光纤3相对容纳槽21a的可靠安装，本实施例中的左限位面21c相对右限位面21d的水平距离应当等于测温光纤3的宽度，以便测温光纤3和容纳槽21a采用间隙配合的方式，最大限度地保证容纳槽21a对测温光纤3的定位能力。
84.由于充电架1包括若干沿竖直方向堆叠布置的充电单元11，为了使得测温光纤可以准确的检测到电池温度，将固定件21设置于电池所在充电单元11的上侧相邻接的充电单元11的前承载部12a和/或后承载部12b的侧面或下方。本实施例中，固定件21对应于左限位面21c向上延伸，其上端通过焊接等方式可靠地固定在前承载部12a或者后承载部12b的下表面处(参见图3或图6)，以实现相对电池承载结构12的连接，且结构简单，便于制造和安装。这种设置方式，使得固定机构2可以自上方的充电单元向下延伸，使其尽量接近电池，从而使得固定机构2上承载的测温光纤与电池的距离相对较近以确保对电池温度检测的准确性。
85.在其他实施例中，固定件21的上端也可以通过可拆卸的方式固定于前承载部12a或者后承载部12b上，以提高可维护性。
86.另外，本实施例中具有容纳槽21a的固定件21应当采用金属材质制成，以提高使用
耐久度，避免在长期使用时引起老化失效等不利情况。
87.该固定机构2还包括有限位件23，通过限位件23相对固定件21的连接，以限制测温光纤3从容纳槽21a的开口处脱离固定件21，以避免在运输等摇晃振动的场景下，测温光纤3受向上的惯性力而朝上脱离容纳槽21a，从固定件21上掉出。其中，本实施例中提供一种成本较低、结构简单的限位件23设置方案：具体如图7所示，本实施例中，限位件23采用柔性材质制成，具体为扎带，通过将扎带以上下环绕的方式固定在固定件21上，以部分封闭容纳槽21a位于左限位面21c上端至右限位面21d上端之间的开口，避免测温光纤3受向上的惯性力而朝上脱离容纳槽21a。同时，由于测温光纤3的主要重量已经被固定件21所承载，因此测温光纤3不会对扎带持续施加较大的作用力，扎带的使用耐久度能够得到保证。
88.本实施例中，如图4所示，在固定件21的左限位面21c的表面设有贯通孔21e。如图7所示，包括扎带在内的柔性的限位件23在相对固定件21安装时会穿在该贯通孔21e内，以实现限位件23相对固定件21的可靠固定，这种定位方式结构简单、便于加工。并且，限位件23采用扎带这种呈柔性的固定材料，即使在长期使用过程中产生老化，由于限位件23并不承载测温光纤3的重量，因此也不会对测温光纤3的可靠固定产生影响。另外，在限位件23老化后，工作人员可通过更换的方式进行维护。由于限位件23相对固定件21的拆装简单，因此也便于后期维护。此外，在本实施例中，如图7所示，不论是固定件21的左限位面21c和还是右限位面21d的上端均高于测温光纤3的上表面设置，即：本实施例中的左限位面21c或右限位面21d相对承载面21b向上延伸的高度h1应当大于测温光纤3的厚度h2。这种结构设置方案至少存在以下两个好处：
89.首先，将左限位面21c和右限位面21d的上端均设置为高于测温光纤3的上表面，可提高左限位面21c和右限位面21d对测温光纤3的限位能力，避免测温光纤3在未安装限位件23时，因外部晃动等以外因素而从固定件21上脱落。
90.此外，由于左限位面21c和右限位面21d的上端均高于测温光纤3的上表面，可避免包括扎带在内的各种限位件23与测温光纤3接触，进而避免测温光纤3对限位件23施加作用力及反作用力，因此还能够降低扎带等限位件23的老化速度，提高使用耐久。
91.如图3和图8所示，本实施例中，由于充电架1最上层的充电单元11只有充电架1的顶部框架1a，而顶部框架1a与最上层的充电单元11的距离较远，因此，设置在最上层的充电单元11的固定机构2的结构与设置在其他层的充电单元11内的固定机构2的结构不同。设置在最上层的充电单元11的固定机构2的结构如图8所示，该固定机构2除了包括固定件21以外，还包括连接件22，该连接件22的上端连接在充电架1的顶部框架1a的连接梁上，连接件22的下端向下延伸并连接在固定件21。通过该结构设置，连接件22能够相对向下远离充电架1的顶部框架1a，使得固定件21可以靠近最上层的充电单元11以使得所固定的测温光纤3更靠近电池测温点。即，对于最上层的充电单元11这类上部框架的上下间距较大的情况下，通过设置连接件22向下延伸，可提高固定件21所固定的测温光纤3对电池进行测温的准确程度。其中，如图8所示，连接件22的下端是连接于固定件21的容纳槽21a的外侧位置处的，具体是连接在固定件21的左限位面21c的外侧表面处。通过该结构设置，可以避免连接件22相对固定件21的连接占据容纳槽21a上方空间，对测温光纤3放入容纳槽21a造成影响。另外，连接件22的上端设置有连接法兰22a的结构，该连接法兰22a表面形成的螺栓通孔22b与充电架1的顶部框架1a的连接梁侧表面通过螺栓实现可拆卸连接，以便于上述具有连接件
22的固定结构相对充电架1能够进行拆卸和更换，因此，相较于其他层的充电单元11处的固定结构，位于最上层的充电单元11处的固定结构更便于更换与维护。当然，在其他实施例中，位于其他层的充电单元11处的固定结构也可通过现有技术中存在的结构实现相对充电架1的可拆卸连接，或者，在固定结构中，连接件22的下端相对固定件21之间也可通过螺栓连接等方式实现可拆卸的连接，以进一步提高该固定结构的可维修性。
92.实施例2
93.本实施例提供一种换电站，其结构与实施例1中提供的换电站的结构大致相同，不同之处在于，如图9所示，本实施例中，充电架组件的充电架1中，各个充电单元11之间沿竖直放向的间距较大，使得当前层的充电单元11上放置的电池与上一层的充电单元11的电池承载结构12的距离较远，因此，本实施例中设置在电池承载结构12上的固定机构2均还包括连接件22，通过连接件22从上一层的充电单元11的电池承载结构12处向下延伸，使得固定机构2对应的固定件21尽可能靠近下一层的充电单元11内的电池。
94.其中，本实施例中固定在电池承载结构12下方的固定机构2的结构如图10所示。固定机构2安装在电池承载结构12的前承载部12a一侧的结构示意图。从图10中可以看出，本实施例中的连接件22的结构与实施例1中固定在充电架的顶部框架处的连接件的结构相似，连接件22的上端固定在电池承载结构12的前承载部12a的一根连接梁的侧表面上，连接件22的下端向下延伸，并与固定件21相连，对于该前承载部12a，沿直线方向分布有三个固定件21，用于同时承载和定位测温光纤。
95.本实施例中，在各充电单元11的上下间距较大的情况下，固定机构2通过设置连接件22，使得固定件21能够相对靠近下方充电单元11内的电池，进而提高检测电池温度的响应速度。
96.当然，在其他实施例中，连接件本身还可以具备沿高度方向调节长度的能力，使得安装在连接件下方的固定件相对充电单元中电池的高度位置可根据需要对应调节，以进一步提升检测效果。其中，使连接件本身具备长度调节能力的相关机械结构，属于现有技术的范畴，因此在此不再过多赘述。