换电站顶部防护装置及换电站的制作方法

1.本实用新型涉及换电领域，特别涉及一种换电站顶部防护装置及换电站。


背景技术：

2.现有电动汽车的电池包设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池包一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上。电池包可以被取下，以单独对电池包进行更换或充电操作。更换下的电池包充电完毕后，再重新安装在车辆上。
3.对于可换式的电池包安装方式，在对电动汽车进行换电时均是在换电站内进行。换电站包括箱体，换电站内存储有电池包，电池包、换电站的主要换电设备在电池包充电和保存时均需要箱体能够保温和防水。在现有技术中，箱体通常采用成品集装箱，换电站设备的安装施工限定在箱体内部空间中，施工难度大，效率低；现有成品集装箱作为箱体保温性差，不利于箱体内部温度的控制；再者，现有成品集装箱重量大，成本高，不利于大量推广使用。
4.另外，现有箱体的顶部防水效果比较有限。当水量比较大时，水容易倾泻而下或产生飞溅，当换电站周围有人员或电动汽车经过时，容易溅湿人员或电动汽车。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电站的箱体的顶部的强度和保温性能欠佳的缺陷，提供一种换电站顶部防护装置及换电站。
6.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种换电站顶部防护装置，其包括：
8.具有边框与中部加强组件的框架单元；
9.顶板，具有分别贴设于所述中部加强组件的顶面和底面的上层板和下层板，所述上层板、下层板与所述中部加强组件之间形成有多个空腔；
10.保温组件，填充于所述多个空腔内。
11.在本方案中，换电站顶部防护装置具有中部加强组件和保温组件，其中，中部加强组件能够起到加强作用，能够提高换电站的顶部的强度和刚度，防止在换电站顶部防护装置吊装和使用的过程中产生变形；保温组件能够提高换电站顶部防护装置的保温性能，从而便于换电站内部的温度调控。另外，保温组件嵌设在上层板、下层板与中部加强组件形成的多个空腔内，巧妙地利用了空间，无需另外为保温组件设置相应的限位或固定结构，减小了顶板厚度，增加了换电站内部可用空间。
12.优选地，所述换电站顶部防护装置还包括形成于所述边框的顶面上的排水结构，所述排水结构沿所述边框的长度方向延伸设置以进行排水。
13.在本方案中，通过排水结构能够对换电站的顶部的雨水进行排水，能够减少或防止雨水聚集，从而有利于减少或避免雨水倾泻而下或产生飞溅，有利于保护从下方通过的
人员或电动汽车。
14.优选地，所述排水结构包括由所述上层板所在平面朝向所述下层板所在平面凹陷形成的排水槽，所述排水槽的外侧壁从顶部至底部沿由外向内的方向倾斜设置以对水流进行缓冲，所述排水槽的内侧壁由所述顶板的边缘竖直向下延伸至其底壁。
15.在本方案中，排水槽采用上述结构设置，一方面，倾斜设置的排水槽能够对雨水起到缓冲作用，使得雨水不会直接倾泻而下，也不易飞溅，排水效果更佳，从而能够防止从换电站周边经过的人员或电动汽车被顶板上倾泻而下的雨水冲淋；另一方面，排水槽从顶板的边缘竖直向下延伸至其底壁，形成了挡水结构，有利于提高排水效果，并提供了中部加强组件的固定位置，有利于提高换电站顶部防护装置的整体强度。
16.优选地，所述排水结构还包括由所述上层板的边缘朝向所述排水槽内倾斜设置并具有预设长度的导流部。
17.在本方案中，导流部能够将雨水导流至排水槽中，使得更多的雨水快速且可靠地流入排水槽进行缓冲，有利于进一步防止雨水飞溅，使得当换电站周边有人员或电动汽车经过时，也不易溅湿人员或电动汽车。另外，折边形成的导流部还能够对上层板起到加强作用。
18.优选地，所述中部加强组件包括多个矩形管，所述多个矩形管沿换电站的长度方向间隔设置并且每个所述矩形管的两端分别连接于所述排水槽的内侧壁的外表面。
19.在本方案中，多个矩形管沿换电站的长度方向间隔设置，在换电站的长度方向均进行了加强，进一步提高了换电站的顶部的整体强度。矩形管为中空结构，重量较低，采用矩形管实现加强，能够在不过多影响整体重量的前提下实现较好的加强效果。另外，矩形管的两端连接于排水槽的内侧壁的外表面，也能够对排水槽进行加强，有利于提高换电站顶部防护装置的整体稳定性。
20.优选地，所述边框的底面形成有向内凹陷的容纳槽，所述容纳槽用于对安装于换电站的周侧的侧板的顶部进行固定或限位。
21.在本方案中，容纳槽能够对侧板的顶部进行固定或限位，也有利于提高换电站顶部防护装置与侧板的安装效率，也有利于提高两者连接的可靠性。
22.优选地，所述框架单元还具有设于相邻的两个所述边框的端角位置的安装座，所述安装座的底部预埋有螺纹孔以与换电站的立柱相固定连接。
23.在本方案中，在框架单元的对应的端角位置设置安装座，使得相邻的两个边框能够较为方便且可靠地连接，在换电站设备安装时，能够先完成换电站内部设备安装，然后再安装换电站顶部防护装置，完成箱体的拼装，由此，箱体不会限制换电站内部设备安装，有利于提高装配的灵活度和施工效率；而且连接后换电站顶部防护装置的整体强度也较高。另外，安装座的底部设置螺纹孔也便于与其底部的立柱进行连接。
24.优选地，所述安装座为中空结构，其顶面设有吊装孔并且其任意外侧面具有用于将吊装机构固定于所述吊装孔内的操作孔。
25.在本方案中，在安装座上设置有吊装孔，便于换电站顶部防护装置通过吊装孔实现吊装，且吊装位置均在框架单元的端角位置，也有利于保证吊装过程中的稳定性。
26.优选地，所述排水结构还包括设于所述安装座的周边区域的水流汇集部，所述水流汇集部延伸至与两侧的所述排水槽的底壁相连，所述上层板在与所述水流汇集部相对应
的区域设置有导流部，所述安装座在朝向所述水流汇集部的侧面上设有排水孔。
27.在本方案中，雨水自排水槽汇集到水流汇集部经排水孔流入安装座内部并经过操作孔排出，实现对雨水流向的引导，水流汇集至安装座内部又形成水流的缓冲，同样能够方式水流倾泻而出；设置排水孔还有利于排水槽中的积水的排空。另外，上层板与水流汇集部相对应位置处设置有导流部，使得雨水能够更快速且可靠地被引导至水流汇集部，从而能够更加快速且可靠地进行排水。
28.优选地，所述安装座的底壁上具有贯穿孔，所述贯穿孔用于连接外部排水装置以进行排水。
29.在本方案中，进入安装座的雨水还能够通过安装座底壁上的贯穿孔排出，引导排水路径并实现排水路径的隐蔽处理。
30.优选地，所述边框通过钣金件加工成型，并且所述导流部和所述排水槽通过对钣金件折弯后一体形成于所述边框的顶面上，或，所述容纳槽通过对钣金件折弯后一体形成于所述边框的底面上。
31.在本方案中，边框采用一体化钣金弯折成型，不仅结构简单可靠，强度高，而且便于生产制造，成本低。
32.优选地，所述边框还包括具有c型槽的c型连接件，所述c型连接件以c型槽开口朝向并贴合所述容纳槽固定设置；
33.所述边框还包括中间连接件，所述中间连接件的一端固定连接于所述c型槽的外侧壁上，并且另一端分别朝向两侧延伸以固定连接于所述排水槽的底壁的外表面上和所述下层板的底壁上。
34.在本方案中，c型连接件的一侧构成容纳槽的一侧，使得容纳槽能够更加可靠地对侧板的顶部进行限位，相当于c型连接件能够对边框起到加强作用。c型连接件朝向容纳槽固定，相当于能够至少部分包覆容纳槽，也能够减少整体占用的空间。另外，中间连接件对排水槽和下层板起到支撑作用，也能够提高换电站顶部防护装置整体稳定性。
35.优选地，所述c型连接件的内侧对应于所述容纳槽的内侧壁的端部上形成有朝向所述容纳槽内部延伸的折边，所述折边与所述容纳槽的底壁之间形成有用于安装密封条的安装槽。
36.在本方案中，一方面，折边能够提高钣金件的强度；另一方面，利用折边与容纳槽的底壁之间围成的空间来安装密封条，能够防止侧板在容纳槽中松动摇晃，提高换电站顶部防护装置与侧板连接处的防水效果。
37.优选地，所述上层板包括位于中部的波纹板和沿所述波纹板的四周向外延伸的水平连接板，所述导流部形成于所述水平连接板的边缘位置上。
38.在本方案中，波纹板不仅能够加强结构，也能够起到排水的作用，从而能够进一步提高换电站顶部防护装置的防水效果。上层板采用波纹板和水平连接板拼接的方式，通过水平连接板能够较为方便地实现上层板与边框等结构的连接。
39.一种换电站，所述换电站包括上述换电站顶部防护装置。
40.本实用新型的积极进步效果在于：
41.该换电站顶部防护装置具有中部加强组件和保温组件，其中，中部加强组件能够起到加强作用，能够提高换电站的顶部的强度和刚度，防止在换电站顶部防护装置吊装和
使用的过程中产生变形；保温组件能够提高换电站顶部防护装置的保温性能，从而便于换电站内部的温度调控。另外，保温组件嵌设在上层板、下层板与中部加强组件形成的多个空腔内，巧妙地利用了空间，无需另外为保温组件设置相应的限位或固定结构，减小了顶板厚度，增加了换电站内部的可用空间。
附图说明
42.图1为本实用新型实施例1的换电站顶部防护装置的第一部分结构示意图，其中，该图中隐藏了其中一个安装座。
43.图2为图1中a部分的放大结构示意图。
44.图3为本实用新型实施例1的换电站顶部防护装置的结构示意图。
45.图4为本实用新型实施例1的换电站顶部防护装置的第二部分结构示意图。
46.图5为图4中b部分的放大结构示意图。
47.图6为本实用新型实施例1的换电站顶部防护装置的第三部分结构示意图，其中，该图中示出了顶板的部分结构。
48.图7为本实用新型实施例1的换电站顶部防护装置的第四部分结构示意图，其中，该图中示出了矩形管与排水结构的连接。
49.图8为图7中c部分的放大结构示意图。
50.图9为本实用新型实施例1的换电站顶部防护装置中上层板的分解结构示意图。
51.图10为本实用新型实施例1的换电站顶部防护装置中边框与导流部、排水槽作为一体结构的示意图。
52.图11为本实用新型实施例1的换电站顶部防护装置中安装座的结构示意图。
53.图12为本实用新型一可替代实施例的换电站顶部防护装置中换电站顶部防护装置的部分结构示意图。
54.附图标记说明：
55.10边框
56.101容纳槽
57.102密封条
58.103中间连接件
59.104c型连接件
60.105折边
61.107折弯部
62.20顶板
63.201上层板
64.202下层板
65.203波纹板
66.204水平连接板
67.30保温单元
68.40排水槽
69.50导流部
70.60矩形管
71.70安装座
72.701吊装孔
73.702操作孔
74.703排水孔
75.704水流汇集部
具体实施方式
76.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。
77.实施例1
78.本实施例揭示一种换电站顶部防护装置，如图1-11所示，该换电站顶部防护装置包括框架单元、顶板20和保温组件。其中，框架单元具有边框10与中部加强组件，顶板20具有分别贴设于中部加强组件的顶面和底面的上层板201和下层板202，上层板201、下层板202与中部加强组件之间形成有多个空腔，保温组件填充于多个空腔内。
79.其中，换电站顶部防护装置具有中部加强组件和保温组件，其中，中部加强组件能够起到加强作用，能够提高换电站的顶部的强度和刚度，防止在换电站顶部防护装置吊装和使用的过程中产生变形；保温组件能够提高换电站顶部防护装置的保温性能，从而便于换电站内部的温度调控。另外，保温组件嵌设在上层板201、下层板202与中部加强组件形成的多个空腔内，巧妙地利用了空间，无需另外为保温组件设置相应的限位或固定结构，减小了顶板厚度，增加了换电站内部的可用空间。
80.在本实施例中，保温组件包括多个保温单元30，多个保温单元30对应填充在多个空腔内。其中，保温单元30可以采用任何可以适用于此的保温结构，包括但不限于保温棉。
81.在优选的实施方式中，换电站顶部防护装置还包括形成于边框10的顶面上的排水结构，排水结构沿边框10的长度方向延伸设置以进行排水。其中，通过排水结构能够对换电站的顶部的雨水进行排水，能够减少或防止雨水聚集，从而有利于减少或避免雨水倾泻而下或产生飞溅，有利于保护从下方通过的人员或电动汽车。
82.关于排水结构的具体结构设置，在示意性实施方式或优选的实施方式中，如图2、图5、图8和图10所示，排水结构包括由上层板201所在平面朝向下层板202所在平面凹陷形成的排水槽40，排水槽40的外侧壁从顶部至底部沿由外向内的方向倾斜设置以对水流进行缓冲，排水槽40的内侧壁由顶板20的边缘竖直向下延伸至其底壁。
83.其中，排水槽40采用上述结构设置，一方面，倾斜设置的排水槽40能够对雨水起到缓冲作用，使得雨水不会直接倾泻而下，也不易飞溅，排水效果更佳，从而能够防止从换电站周边经过的人员或电动汽车被顶板20上倾泻而下的雨水冲淋；另一方面，排水槽40从顶板的边缘竖直向下延伸至其底壁，形成了挡水结构，有利于提高排水效果，并提供了中部加强组件的固定位置，有利于提高换电站顶部防护装置的整体强度。
84.在另一优选的实施方式中，同样参照图2、图5、图8和图10，排水结构还包括由上层板201的边缘朝向排水槽40内倾斜设置并具有预设长度的导流部50。
85.其中，导流部50能够将雨水导流至排水槽40中，使得更多的雨水快速且可靠地流入排水槽40进行缓冲，有利于进一步防止雨水飞溅，使得当换电站周边有人员或电动汽车
经过时，也不易溅湿人员或电动汽车。另外，折边构成的导流部50还能够对上层板201起到加强作用。
86.关于中部加强组件的具体结构设置，作为示意性实施方式或优选的实施方式，如图1、图3、图4、图6和图7所示，中部加强组件包括多个矩形管60，多个矩形管60沿换电站的长度方向间隔设置并且每个矩形管60的两端分别连接于排水槽40的内侧壁的外表面。
87.其中，多个矩形管60沿换电站的长度方向间隔设置，在换电站的长度方向均进行了加强，进一步提高了换电站的顶部的整体强度。矩形管60为中空结构，重量较低，采用矩形管60实现加强，能够在不过多影响整体重量的前提下实现较好的加强效果。另外，矩形管60的两端连接于排水槽40的内侧壁的外表面，也能够对排水槽40进行加强，有利于提高换电站顶部防护装置的整体稳定性。
88.需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，中部加强组件还可以采用其他形式的结构，如矩形截面形状的实心结构、其他截面形状的中空结构或实心结构。
89.在另一优选的实施例中，如图2、图4-6和图8所示，边框10的底面形成有向内凹陷的容纳槽101，容纳槽101用于对安装于换电站的周侧的侧板的顶部进行固定或限位。
90.其中，容纳槽101能够对侧板的顶部进行固定或限位，也有利于提高换电站顶部防护装置与侧板的安装效率，也有利于提高两者连接的可靠性。
91.在另一优选的实施例中，如图1、图3、图7和图11所示，框架单元还具有设于相邻的两个边框10的端角位置的安装座70，安装座70的底部预埋有螺纹孔(图中未示出)以与换电站的立柱相固定连接。
92.其中，在框架单元的对应的端角位置设置安装座70，使得相邻的两个边框10能够较为方便且可靠地连接，在换电站设备安装时，能够先完成换电站内部设备安装，然后再安装换电站顶部防护装置，完成箱体的拼装，由此，箱体不会限制换电站内部设备安装，有利于提高装配的灵活度和施工效率；而且连接后换电站顶部防护装置的整体强度也较高。另外，安装座70的底部设置螺纹孔也便于与其底部的立柱进行连接。
93.参照图1、图3、图7和图11予以理解，安装座70为中空结构，其顶面设有吊装孔701并且其任意外侧面具有用于将吊装机构固定于吊装孔701内的操作孔702。
94.其中，在安装座70上设置有吊装孔701，便于换电站顶部防护装置通过吊装孔701实现吊装，且吊装位置均在框架单元的端角位置，也有利于保证吊装过程中的稳定性。
95.在另一优选的实施方式中，再次参照图1、图3、图7和图11予以理解，排水结构还包括设于安装座70的周边区域的水流汇集部704水流汇集部704延伸至与两侧的排水槽40的底壁相连，上层板201在与水流汇集部704相对应的区域设置有导流部50，安装座70在朝向水流汇集部704的侧面上设有排水孔703。
96.其中，排水孔703和操作孔702的配合还能够进一步提高换电站顶部防护装置的排水效果，具体地，雨水自排水槽40汇聚到水流汇集部704经由排水孔703流入安装座70内部并经过操作孔702排出，实现对雨水流向的引导，使得雨水能够更好地引导排出。水流汇集至安装座70内部又形成水流的缓冲，同样能够防止水流倾泻而出；设置排水孔703还有利于排水槽40中的积水的排空。
97.另外，上层板201与水流汇集部704相对应位置处设置有导流部50，使得雨水能够更快速且可靠地被引导至水流汇集部704，从而能够更加快速且可靠地进行排水。
98.需要说明的是，如前，操作孔702可充当排水孔，但排水孔又不局限于操作孔702。
99.在另一优选的实施方式中，安装座70的底壁上具有贯穿孔(图中未示出)，贯穿孔用于连接外部排水装置以进行排水。
100.其中，进入安装座的雨水还能够通过安装座底壁上的贯穿孔排出，引导排水路径并实现排水路径的隐蔽处理。
101.在另一优选的实施方式中，如图2、图4-6、图8和图10所示，边框10通过钣金件加工成型，并且导流部50和排水槽40通过对钣金件折弯后一体形成于边框10的顶面上，和/或，容纳槽101通过对钣金件折弯后一体形成于边框10的底面上。
102.其中，导流部50和排水槽40采用上述结构设置，使得换电站顶部防护装置的结构更加简单，边框采用一体化钣金弯折成型，不仅结构简单可靠，强度高，而且便于生产制造，成本低。
103.参照图2、图4-6、图8和图10予以理解，边框10还包括具有c型槽的c型连接件104，c型连接件104以c型槽开口朝向并贴合容纳槽101固定设置。边框10还包括中间连接件103，中间连接件103的一端固定连接于c型槽的外侧壁上，并且另一端分别朝向两侧延伸以固定连接于排水槽40的底壁的外表面上和下层板202的底壁上。
104.其中，c型连接件104的一端形成容纳槽101的一侧边，使得容纳槽101能够更加可靠地对侧板的顶部进行限位，并且c型连接件104能够对边框10起到加强作用。c型连接件104朝向容纳槽101固定，相当于能够至少部分包覆容纳槽101，也能够减少整体占用的空间。另外，中间连接件103对排水槽40和下层板202起到支撑作用，也能够提高换电站顶部防护装置整体稳定性。
105.另外，c型连接件104的内侧对应于容纳槽101的内侧壁的端部上形成有朝向容纳槽101内部延伸的折边105，折边与容纳槽101的底壁之间形成有用于安装密封条102的安装槽；并且一方面，折边能够提高钣金件的强度，另一方面，利用折边与容纳槽的底壁之间围成的空间来安装密封条，能够防止侧板在容纳槽中松动摇晃，提高换电站顶部防护装置与侧板连接处的防水效果。其中，在本实施例中，折边105是由紧贴c型连接件104的内侧壁设置的角钢形成的。
106.在可替代的实施例中，如图12所示，折边105是由c型连接件104本身向内弯折来形成的。
107.再次参照图2、图4-6、图8和图10予以理解，边框10还包括与c型连接件104靠近中部加强组件的一端连接的折弯部107，该折弯部107具有连接于c型连接件104的竖直部、与竖直部的末端连接的水平部。该折弯部107能够增强边框10的整体强度，也能够增加与顶部防护装置的底部相连接的结构的接触面积。
108.在一优选的实施方式中，如图1、图4、图5和图9所示，上层板201包括位于中部的波纹板203和沿波纹板203的四周向外延伸的水平连接板204，导流部50形成于水平连接板204的边缘位置上。
109.其中，波纹板203具有凹凸间隔的结构，因此，波纹板203也能够起到排水的作用，从而能够进一步提高换电站顶部防护装置的防水效果。上层板201采用波纹板203和水平连接板204拼接的方式，通过水平连接板204能够较为方便地实现上层板201与边框10等结构的连接。
110.需要说明的是，在可替代的实施方式中，波纹板203与水平连接板204也可以采用除了上述拼接方式以外的连接方式，如采用波纹板203和水平连接板204上下叠设的方式进行连接。
111.结合前面各优选实施方式，下面简述下本实施例中的排水方式。
112.本实施例中换电站顶部防护装置的排水主要包括以下三级：
113.第一级排水：通过上层板201的波纹板203中的凹部结构；
114.第二级排水：通过排水槽40缓冲，顶板20上的水直接流入排水槽40或经导流部50引导至排水槽40，排水槽40内的水主要是直接顺着排水槽40的边缘流出；
115.第三级排水：通过安装座70排出。
116.其中，关于第三级排水可以采用多种不同的实现方式，也可以集多种不同的实现方式于一身。具体地，第三级排水包括以下方式：
117.(1)水自排水槽汇集到水流汇集部704，经排水孔703流入安装座70内部并经过操作孔702排出。其中，在此，可以是直接通过操作孔702流出，也可以在操作孔702处连接排水管，通过该排水管将水排出；
118.(2)水自排水槽汇集到水流汇集部704，经排水孔703流入安装座70内部，经过安装座70底部外接的外部排水装置排出。
119.需要说明的是，上述第一级、第二级和第三级仅是为了便于描述而进行的区分，不代表排水的顺序。
120.该电站顶部防护装置具有中部加强组件和保温组件，其中，中部加强组件能够起到加强作用，能够提高换电站的顶部的强度和刚度，防止在换电站顶部防护装置吊装和使用的过程中产生变形；保温组件能够提高换电站顶部防护装置的保温性能，从而便于换电站内部的温度调控。另外，保温组件嵌设在上层板、下层板与中部加强组件形成的多个空腔内，巧妙地利用了空间，无需另外为保温组件设置相应的限位或固定结构，减小了顶板厚度，增加了换电站内部可用空间。
121.实施例2
122.本实施例还揭示了一种换电站，该换电站包括实施例1中的换电站顶部防护装置。其中，本实施例中与实施例1中相同的附图标记指代相同的元件。另外，该换电站还包括上述实施例1中的多个侧板(图中未示出)和多个立柱(图中未示出)，其中，多个立柱对应连接在对应的安装座70的底部，多个侧板对应连接在各边框10的底部，且侧板的顶部容纳在对应的边框10的容纳槽101内。
123.在优选的实施方式中，实施例1中的外部排水装置，如排水管，可以设置在立柱中，并通过立柱上的排水设置将雨水排出。如此设置，使得排水管内嵌在立柱内，能够保护排水管，也能够防止外接的排水管在换电的过程中对换电产生影响。
124.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。