一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架

1.本技术涉及配电的电路装置技术领域，尤其是涉及一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架。


背景技术：

2.近几年来，共享电单车作为城市交通系统中的重要组成部分，共享电单车行业也在快速发展。共享电单车行业的发展在使我们出行更加便利的同时，对环境也做出了很大的贡献。
3.目前，共享电单车系统存在的问题是：电单车的电池的容量有限，电单车在运营系统中不能主动充电，所有的电量补充只能依靠运营商安排电池更换作业车进行电池更换。电池更换作业车在特别设置的电池站装载充满电的专用电池后，前往有更换电池需求的停车点进行作业并回收电量不足的电池，完成作业返回电池站卸载回收的电池，再重新装载充满电的电池。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：现有的电池更换作业车多为普通三轮车，工作人员需要手动装卸电池，给电池充电也需要手动一块一块的充电，工作非常劳累；同时工作人员在装卸电池的时候也非常容易分不清满电的电池和电量不足的电池，导致作业效率极其低下。


技术实现要素：

5.为了改善共享电单车更换电池的作业效率低的问题，本技术提供一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架。
6.本技术提供的一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架采用如下的技术方案：一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架，包括底座和设置在所述底座上的柜体，所述柜体上设置有若干独立的用于存放电池的充电单柜，所述充电单柜上设置有用于显示电池电量的电量指示器，所述底座上设置有用于同时给若干所述充电单柜中的电池进行充电的充电接口。
7.通过采用上述技术方案，底座放置在柜体上，电池通过若干充电单柜放置在底座上，电量指示器可现实对应的充电单柜内的电池是否有电，便于工作人员快速拿取有电的电池进行更换。当柜体的充电单柜上全部都是没有电的电池时，通过充电接口同时对若干电池进行同时充电，改善了对电池逐一充电而导致的共享电单车更换电池的作业效率低的问题。
8.可选的，所述柜体转动安装在所述底座上，所述底座上设置有用于限制所述柜体自由转动的定位件。
9.通过采用上述技术方案，柜体转动安装在底座上，使得工作人员可根据自身的站立方向转动柜体，从而便于快速拿取有电的电池进行更换，改善了共享电单车更换电池的
作业效率低的问题。
10.可选的，所述充电单柜内设置有用于阻碍电池自所述充电单柜中滑脱的限位柱，所述限位柱由导电材质制成，且所述限位柱与所述充电接口电连接。
11.通过采用上述技术方案，限位柱可使得电池被平稳存放在充电单柜中，同时限位柱也可用于对电池进行充电，具有多种功能。
12.可选的，所述柜体上设置有用于对若干所述充电单柜进行散热处理的散热组件。
13.通过采用上述技术方案，在同时对柜体上的若干电池进行充电时，若干电池会产生热量，为实现安全充电，散热组件可对电池充电过程中产生的热量进行散热处理，保障了充电的安全性。
14.可选的，所述底座上设置有连接件，所述底座通过所述连接件可拆连接在电池更换作业车上。
15.通过采用上述技术方案，底座通过连接件可拆连接在电池更换作业车上，使得当底座上的若干电池完成充电后，可将底座通过连接件与电池更换作业车连接，电池更换作业车将若干电池运往需要更换电池的共享电单车处，减少电池的转运次数，提高共享电单车更换电池的作业效率。当底座上的若干电池需要充电时，只需要将底座从电池更换作业车上拆下，通过充电接口对若干电池进行同时充电，缩短对若干电池接通电源充电的时间，提高共享电单车更换电池的作业效率。
16.可选的，所述底座上设置有多个万向轮，所述底座上设置有用于驱使所述万向轮朝远离地面方向运动的伸缩件。
17.通过采用上述技术方案，万向轮的设置使得底座转运更加便捷，进而提高共享电单车更换电池的作业效率。伸缩件的设置使得当底座与电池更换作业车连接后，万向轮在伸缩件的作用下朝远离地面的方向运动，使得万向轮不与地面接触，减少电池更换作业车在转运时，万向轮产生的损坏，有助于延长万向轮的使用寿命。
18.可选的，所述底座上于所述柜体的侧边竖直安装有侧板，所述侧板上开设有竖向布设的滑槽，所述滑槽内滑移设置有滑块，所述侧板上设置有用于驱使所述滑块滑移的升降组件；所述侧板上贯穿开设有投料孔，所述滑块上滑移设置有支撑板，所述底座上设置有用于驱使所述支撑板朝远离所述柜体方向滑移的第一驱动件，所述滑块上设置有用于驱使所述支撑板朝靠近所述柜体方向滑移的第二驱动件，所述支撑板上设置有用于将电池推进所述充电单柜内的推动组件。
19.通过采用上述技术方案，滑块在升降组件的驱使下沿滑槽升降滑移连接在侧板上，支撑板在第一驱动件和第二驱动件的作用下滑移架设在滑块上。当升降组件驱使滑块运动至投料孔处时，第一驱动件驱使支撑板朝远离柜体方向滑移，使得支撑板部分运动至侧板远离柜体的一侧，此时工作人员可将没有电的电池放置在支撑板上。随后启动升降组件和第二驱动件，第二驱动件驱使支撑板带动没有电的电池朝靠近柜体方向运动，同时升降组件将滑块提升至空的充电单柜处，接着启动推动组件，推动组件将没有电的电池推送至充电单柜内，实现对电池的自动送入，减少工作人员寻找空的充电单柜的时间，使得电池被快速且主动送入充电单柜中进行存放，提高共享电单车更换电池的作业效率。
20.可选的，所述支撑板上设置有用于对电池位置进行校准的校准组件。
21.通过采用上述技术方案，校准组件可对放入到支撑板上的电池进行位置的校准，使得当升降组件将滑块提升至空的充电单柜处时，电池在校准组件的作用下被调整至与充电单柜对正，使得电池被快速送入充电单柜中，提高共享电单车更换电池的作业效率。
22.可选的，所述充电单柜上设置有用于将电池推出的出料组件。
23.通过采用上述技术方案，当需要换用有电的电池时，升降组件驱使滑块运动至电量指示器工作的充电单柜处，此时启动出料组件，出料组件将有电的电池推出充电单柜，使得有电的电池位于滑块的支撑板上，支撑板可将电池从投料孔传出，使得工作人员快速拿取电池进行更换，提高共享电单车更换电池的作业效率。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.底座放置在柜体上，电池通过若干充电单柜放置在底座上，电量指示器可显示对应的充电单柜内的电池是否有电，便于工作人员快速拿取有电的电池进行更换；2.当柜体的充电单柜上全部都是没有电的电池时，通过充电接口同时对若干电池进行同时充电，改善了对电池逐一充电而导致的共享电单车更换电池的作业效率低的问题；3.校准组件可对放入到支撑板上的电池进行位置的校准，使得当升降组件将滑块提升至空的充电单柜处时，电池在校准组件的作用下被调整至与充电单柜对正，使得电池被快速送入充电单柜中，提高共享电单车更换电池的作业效率；4.底座通过连接件可拆连接在电池更换作业车上，使得当整个柜体上均是没有电的电池时，可直接将该底座从电池更换作业车上取下，然后换取另一个承载有有电电池的底座与电池更换作业车连接，使得工作人员无需等待柜体中的电池被充满电，从而提高了共享电单车更换电池的作业效率。
附图说明
25.图1是本技术实施例中底座、柜体和电池更换作业车的结构示意图。
26.图2是本技术实施例一中底座、柜体、充电单柜、电量指示器、充电接口、限位柱、散热组件和连接件的结构示意图。
27.图3是本技术实施例一中柜体的剖视结构示意图。
28.图4是本技术实施例二中充电接口、连接件、侧板、后挡板和顶板的结构示意图。
29.图5是本技术实施例二中侧板和顶板的剖视结构示意图，主要用于展示柜体和升降组件。
30.图6是图5中a部分的放大示意图。
31.图7是本技术实施例二中支撑板、校准组件和斜面槽的结构示意图。
32.图8是本技术实施例二中柜体的剖视结构示意图，主要用于展示出料组件。
33.附图标记：1、底座；2、柜体；3、充电单柜；4、电量指示器；5、充电接口；6、定位件；7、限位柱；8、散热组件；81、风扇；82、滤网；9、连接件；10、电池更换作业车；11、万向轮；12、伸缩件；13、侧板；14、滑槽；15、滑块；16、升降组件；17、投料孔；18、支撑板；19、第一驱动件；21、推动组件；22、校准组件；23、出料组件；231、推板；232、气缸；24、控制系统；25、滑轨；26、导向条；27、后挡板；28、透气格栅；29、手柄；30、按钮；31、拉杆；32、散热孔；33、顶板；34、旋转电机；35、斜面槽；36、转动环；37、转动块；38、安装槽；39、探头。
具体实施方式
34.以下结合附图1-8对本技术作进一步详细说明。
35.实施例一：本技术实施例一公开一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架。参照图1，一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架包括底座1和设置在底座1上的圆柱形柜体2。柜体2上设置有若干独立的用于存放电池的充电单柜3，在本技术实施例中，柜体2上的充电单柜3沿柜体2的周向间隔设置有八列，且每列充电单柜3沿柜体2高度方向间隔设置有六个。充电单柜3上设置有用于显示电池电量的电量指示器4，电量指示器4具体为指示灯，当充电单柜3中的电池有电时，指示灯亮起。底座1上设置有用于同时给若干充电单柜3中的电池进行充电的充电接口5。
36.工作人员可根据电量指示器4快速拿取有电的电池进行更换，同时充电单柜3可用于存放没有电的电池，当柜体2上全部都是没有电的电池时，工作人员可通过充电接口5同时对若干没有电的电池进行充电。
37.为便于对柜体2和柜体2上若干电池进行快速转运并充电，参照图1和图2，底座1呈方形，底座1上安装有控制系统24，底座1的一端设置有用于与电池更换作业车10可拆连接的连接件9、另一端通过螺钉竖直安装有后挡板27。在本技术实施例中，连接件9设置为电磁铁，电磁铁与控制系统24电控连接，电池更换作业车10的后端设置有供底座1和柜体2插入的腔室，腔室内壁上铆接有与电磁铁磁性相吸的磁性贴片。后挡板27上安装有透气格栅28，透气格栅28上安装有用于控制电磁铁磁性强弱的按钮30，透气格栅28上还设置有用于将底座1和柜体2从电池更换作业车10的腔室中抽出的手柄29。
38.为进一步将底座1和柜体2从电池更换作业车10的腔室中快速抽出，参照图1和图2，底座1两侧的侧壁上均安装有导向条26，电池更换作业车10的腔室两侧内壁上均安装有与导向条26滑移适配的滑轨25，底座1的四个边角处均分别安装有万向轮11。底座1在滑轨25和导向条26的导向作用下，通过万向轮11滑移插入到电池更换作业车10的腔室中，为减少电池更换作业车10在转运电池时，万向轮11与地面接触而产生的磨损，底座1上设置有用于驱使万向轮11朝远离地面方向运动的伸缩件12。在本技术实施例中，伸缩件12设置为电动推杆，万向轮11通过电动推杆升降连接在底座1上，电动推杆与控制系统24电控连接。
39.为便于工作人员站在马路的一侧快速拿取电池，参照图2和图3，柜体2转动架设在底座1上，同时底座1上设置有用于限制柜体2自由转动的定位件6。在本技术实施例中，底座1上焊接固定有转动环36，柜体2的底部一体成型设置有圆柱状的转动块37，转动块37同轴转动设置在转动环36中。定位件6为固定套接在转动块37上的橡胶圈，橡胶圈的外圈与转动环36内壁抵接。柜体2上于相邻两列充电单柜3之间开设有凹槽，柜体2上于凹槽内通过螺钉固接有拉杆31。工作人员可根据自身的站立方向，通过拉杆31并克服橡胶圈与转动环36内壁之间的摩擦驱使柜体2转动，从而便于快速拿取有电的电池进行更换。
40.为使得电池被较为稳定地放置在充电单柜3中，参照图2和图3，充电单柜3内安装有两个与电池底部滑移适配的凸条，两个凸条间隔粘接在充电单柜3靠近地面一侧的内壁上，且凸条的长度方向与电池插入充电单柜3的方向一致。充电单柜3靠近地面一侧的内壁上开设有凹孔，凹孔位于两个凸条之间，充电单柜3于凹孔内设置有与电池底部插孔插接适配的限位柱7，限位柱7由具有导电性能的材质制成，且限位柱7与充电接口5电连接。当限位
柱7插入到电池底部的插孔中后，充电接口5接通电源，此时即可对充电单柜3中的电池进行充电。
41.充电单柜3于凹孔内嵌设有弹簧，弹簧的一端与凹孔内底壁固接、另一端与限位柱7固接，限位柱7在弹簧的作用下一端滑移插接在凹孔中。在本技术实施例中，限位柱7远离弹簧一端的边沿设置有圆角，电池通过限位柱7的圆角可推动限位柱7在凹孔中朝向弹簧方向运动。在其他实施例中，限位柱7由磁性且具有导电性能的材质制成，凹孔的内底壁中固定安装有电磁铁块，电磁铁块与控制系统24电控连接。控制系统24通过控制电磁铁块对限位柱7的磁力大小，从而驱使限位柱7在凹孔中朝向弹簧方向运动。
42.由于电池在充电时会产生大量的热量，故参照图2和图3，柜体2内设置有空腔，若干充电单柜3的内壁上开设有与空腔连通的散热孔32。柜体2的顶部开设有与空腔连通的通孔，柜体2于通孔处设置有用于对若干充电单柜3进行散热处理的散热组件8。散热组件8包括两个滤网82和设置在两个滤网82之间的风扇81，风扇81与控制系统24电控连接，两个滤网82对通孔进行遮挡。启动风扇81，风扇81通过空腔和散热孔32将充电单柜3中的热量排出，有效降低柜体2内的温度。
43.本技术实施例一中一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架的实施原理为：将带有有电电池的柜体2通过电磁铁安装在电池更换作业车10上，电池更换作业车10将电池运转至需要更换电池的共享电单车处。首先工作人员通过按动按钮30，使得电磁铁的磁性降低，通过手柄29将底座1和柜体2从电池更换作业车10的腔室中抽出，此时伸缩件12驱使万向轮11朝地面方向运动并滚动抵接在地面上，柜体2运动至电池更换作业车10外。
44.接着工作人员将没有电的电池从共享电单车上取下，然后根据电量指示器4并通过拉杆31驱使柜体2转动，将有电的电池从充电单柜3中抽出并安装在共享电单车上。
45.然后工作人员将没有电的电池插入到空的充电单柜3中，随着电池的插入，限位柱7被挤压到凹孔中，当电池上的插孔与限位柱7对齐时，限位柱7在弹簧的作用下自动插接到电池的插孔内。
46.最后再将底座1通过电磁铁与电池更换作业车10连接，使得电池更换作业车10可带动柜体2运输至下一个需要更换电池的共享电单车处。
47.当柜体2的充电单柜3上全部都是没有电的电池时，将底座1与电池更换作业车10分离，通过充电接口5同时对若干电池进行同时充电。并将充好电的若干电池以及柜体2、底座1通过电磁铁与电池更换作业车10连接。
48.实施例二：参照图4和图5，实施例二与实施例一的区别在于电池的取放方式。底座1上于柜体2的侧边竖直安装有侧板13，侧板13设置有两个，且两个侧板13分别通过铆钉垂直铆接在后挡板27的两侧。底座1上于两个侧板13之间竖直安装有前挡板，前挡板位于底座1远离后挡板27的一端。前挡板、后挡板27和两个侧板13之间通过铆钉扣设固定有顶板33，柜体2位于前挡板、后挡板27、两个侧板13和底座1共同围合形成的腔体中，且柜体2通过旋转电机34转动安装在底座1上，旋转电机34与控制系统24电控连接。使得下雨天时，柜体2不会被雨水淋湿，有助于雨天情况下，工作人员仍可进行共享电单车电池的更换作业。
49.参照图4和图5，侧板13靠近地面的一侧贯穿开设有投料孔17，侧板13上开设有竖向布设的滑槽14，滑槽14设置有两个，两个滑槽14分别位于投料孔17的两侧。两个滑槽14之
间滑移架设有滑块15，侧板13上设置有用于驱使滑块15滑移的升降组件16。
50.参照图5和图6，升降组件16包括转动安装在侧板13内壁上的丝杆、安装在侧板13内壁上的导向杆和安装在侧板13内壁上的电机。丝杆和导向杆的长度方向与滑槽14的长度方向一致，且丝杆和导向杆分别位于投料孔17的两侧。滑块15上开设有与丝杆螺纹适配的螺纹通孔和与导向杆滑移适配的光滑通孔。电机通过电机座安装在侧板13的内壁上，电机的输出轴通过联轴器与丝杆的一端同轴固接，且电机与控制系统24电控连接。
51.参照图6和图7，滑块15上焊接固定有两个安装条，两个安装条沿丝杆和导向杆的布设方向间隔设置，且安装条的长度方向与投料孔17所在平面垂直设置。滑块15上滑移设置有支撑板18，支撑板18底壁开设有与安装条滑移适配的安装槽38，安装槽38靠近柜体2的一端为闭合设置、远离柜体2的一端为开口设置，支撑板18通过安装槽38和安装条朝靠近/远离柜体2方向滑移安装在滑块15上。支撑板18靠近柜体2的一端嵌设有探头39，探头39与控制系统24电控连接。底座1上设置有用于驱使支撑板18朝远离柜体2方向滑移的第一驱动件19，第一驱动件19设置为压簧，压簧位于安装条靠近柜体2的一侧，且压簧的一端与安装槽38端壁固接、另一端与安装条固接。当压簧处于原长时，支撑板18位于侧板13靠近柜体2的一侧。
52.参照图5和图6，滑块15上设置有用于驱使支撑板18朝靠近柜体2方向滑移的第二驱动件，第二驱动件为垂直固定安装在底座1上的驱动杆，驱动杆位于支撑板18下方，且驱动杆位于滑块15靠近柜体2的一侧。支撑板18底部开设有斜面槽35，斜面槽35位于安装槽38靠近柜体2的一侧，且斜面槽35的槽底高度朝远离安装槽38方向逐渐增大。驱动杆与斜面槽35的槽底壁活动抵接，且驱动杆靠近支撑板18的一端设置为半球体状。
53.当需要将没有电的电池放入到充电单柜3中时，控制系统24驱使电机启动，电机驱使丝杆转动，丝杆驱使滑块15带动支撑板18朝驱动杆方向运动，当滑块15运动至投料孔17处时，滑块15继续带动支撑板18朝底座1方向运动，此时驱动杆通过与斜面槽35的槽底壁抵接，推动支撑板18朝远离柜体2方向运动，使得支撑板18部分运动至侧板13远离柜体2的一侧，此时工作人员可将没有电的电池放置在支撑板18上。
54.接着控制系统24驱使电机反转，电机通过丝杆和滑块15驱使带有电池的支撑板18朝远离底座1方向运动，当支撑板18不再与驱动杆抵接时，支撑板18在压簧的作用下朝柜体2方向运动，此时支撑板18位于侧板13靠近柜体2的一侧。当支撑板18上的探头39监测到充电单柜3中没有电池时，探头39通过控制系统24驱使电机停止工作，此时支撑板18上的电池与该充电单柜3等高。
55.为实现将支撑板18上的电池自动送入到充电单柜3中，参照图6，支撑板18上设置有用于将电池推进充电单柜3内的推动组件21，推动组件21包括转动嵌设在支撑板18上的两条皮带线和用于驱使两条皮带线同步转动的第一动力件，第一动力件为链轮驱动系统，第一动力件与控制系统24电控连接。皮带线位于支撑板18远离驱动杆的一侧，且皮带线远离驱动杆的一侧凸出支撑板18上表面设置。电池放置在支撑板18上，启动第一动力件，第一动力件驱使两个皮带线同步转动，两条皮带线将电池朝充电单柜3内输送。
56.为使得电池被快速送入充电单柜3内，参照图6和图7，支撑板18上设置有用于对电池位置进行校准的校准组件22，校准组件22包括沿皮带线输送方向滑移设置在支撑板18上的校准板和用于驱使校准板往复滑移的第二动力件，第二动力件为嵌设在支撑板18内的丝
杆螺纹副，第二动力件与控制系统24电控连接。
57.当将没有电的电池放置在支撑板18上时，控制系统24驱使第一动力件反向启动，第一动力件通过皮带线驱使电池朝靠近校准板方向运动，使得校准板对电池的摆放角度进行校正，同时也避免了电池从支撑板18的端部滑落；当支撑板18停止在对应的充电单柜3处时，控制系统24驱使第一动力件启动，同时控制系统24驱使第二动力件启动，电池在第一动力件、皮带线、第二动力件和校准板的共同作用下被快速推送至充电单柜3中进行存放。
58.为实现将充电单柜3中的电池自动输送至支撑板18上，参照图8，充电单柜3上设置有用于将电池推出的出料组件23，出料组件23包括滑移设置在充电单柜3中的推板231和安装在柜体2空腔内的气缸232，气缸232的活塞杆穿设充电单柜3内壁并与推板231固接，气缸232推动推板231沿电池插拔的方向滑移，气缸232与控制系统24电控连接。
59.当支撑板18运动至电量指示器4亮起的充电单柜3处时，控制系统24驱使气缸232启动，气缸232通过推板231将有电的电池推送至支撑板18上，同时控制系统24驱使第一动力件启动，第一动力件通过皮带线驱使电池朝靠近校准板方向运动，使得电池被稳定存放在支撑板18上。支撑板18将有电的电池从投料孔17输出，便于工作人员快速拿取电池进行更换。
60.本技术实施例二中一种用于电单车电池组快速更换系统的电池架的实施原理为：将底座1从电池更换作业车10的上拆下，控制系统24通过旋转电机34驱使柜体2将有电的电池转动至开设有投料孔17的侧板13方向。然后通过控制系统24驱使升降组件16启动，升降组件16驱使支撑板18运动至电量指示器4亮起的充电单柜3处时，控制系统24驱使出料组件23和推动组件21启动，有电的电池在出料组件23和推动组件21的共同作用下被稳定承托在支撑板18上。随后控制系统24驱使升降组件16运动，升降组件16驱使支撑板18朝靠近第二驱动件方向运动，当支撑板18运动至投料孔17处时，第二驱动件驱使支撑板18朝远离柜体2方向运，使得支撑板18将有电的电池传输至侧板13远离柜体2的一侧，此时工作人员可将有电的电池取下更换。
61.工作人员将换下的没电的电池放置在支撑板18上，控制系统24驱使支撑板18朝远离底座1方向运动，第一驱动件19驱使支撑板18带动没有电的电池运动至侧板13靠近柜体2的一侧，同时控制系统24驱使校准组件22启动，校准组件22对电池的位置进行校准。当控制系统24驱使支撑板18运动至空的充电单柜3处时，控制系统24通过推动组件21和校准组件22驱使没有电的电池自动插入到充电单柜3中，即可完成对电池的自动取放。
62.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。