АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ

Полезная модель относится к конструкции литий-ионной аккумуляторной батареи, предназначенной для замены штатной свинцово-кислотной батареи вилочного электропогрузчика.
Литий-ионная аккумуляторная батарея превосходит свинцово-кислотную батарею практически по всем рабочим характеристикам. Длительный срок службы литий-ионной аккумуляторной батареи, высокая удельная плотность заряда, малое время заряда, широкий диапазон рабочих температур, экологичность - это весомые причины, из-за которых штатные свинцово-кислотные батареи повсеместно заменяют на литий-ионные аккумуляторные батареи.
В вилочных электропогрузчиках аккумуляторная батарея является составной частью противовеса. При замене штатной свинцово-кислотной батареи на литий-ионную, обладающую значительно меньшими габаритами и массой, последнюю снабжают балластом для доведения ее массы до массы штатной свинцово-кислотной батареи.
Из описания патентной заявки CN 112002840 A, МПК B60L 50/64, публ. 27.11.2020 г., известна конструкция литий-ионной аккумуляторной батареи для электропогрузчика, включающая внешний корпус, соответствующий габаритным размерам свинцово-кислотной батареи, внутреннее пространство которого разбито перегородками на несколько камер. В одной из камер расположен аккумуляторный модуль, включающий в себя корпус с аккумуляторными ячейками и устройством управления аккумуляторной батареей, а в других камерах установлены балластные блоки.
Указанная выше конструкция аккумуляторной батареи пригодна для использования только в электропогрузчиках с аккумуляторным отсеком, габаритные размеры которого строго соответствуют габаритным размерам этой аккумуляторной батареи.
Из описания патента CN 215793202 U, МПК B60L50/60, B66F 9/075, Н01М 10/42, публ. 11.02.2022 г., известна конструкция литий-ионной аккумуляторной батареи для электропогрузчика, включающая балластное устройство, в состав которого входят корпус балластного устройства с размещенными в нем чугунными балластными брусками, и аккумуляторный модуль, который включает в себя корпус аккумуляторного модуля с аккумуляторными ячейками и устройством управления.
Недостатками указанной выше аккумуляторной батареи является отсутствие устройства адаптации для надежного фиксирования аккумуляторной батареи между стенками аккумуляторного отсека вилочного электропогрузчика и невозможность точного набора массы балластными брусками.
За ближайший аналог взята конструкция аккумуляторной батареи для вилочного электропогрузчика, известная из описания патента US 9908431 B2, МПК B60K 1/04, B60L 11/18, Н01М 10/613, Н01М 10/625, Н01М 10/6556, Н01М 2/10, Н01М 2/14, публ. 06.03.2018 г.
Конструкция ближайшего аналога включает в себя балластное устройство, в состав которого входят корпус балластного устройства с размещенными в нем металлическими балластными пластинами, и аккумуляторный модуль, который включает в себя корпус аккумуляторного модуля с аккумуляторными ячейками и устройством управления. Аккумуляторный модуль в ближайшем аналоге размещен в корпусе балластного устройства.
Недостатком ближайшего аналога является отсутствие устройства адаптации для надежного фиксирования аккумуляторной батареи между стенками аккумуляторного отсека вилочного электропогрузчика в случае, если габаритные размеры аккумуляторного отсека электропогрузчика превышают габаритные размеры аккумуляторной батареи.
Задачей заявляемой полезной модели является создание конструкции аккумуляторной батареи для электропогрузчика, которая отличается от известных наличием устройства адаптации для надежного фиксирования литий-ионной аккумуляторной батареи между стенками аккумуляторного отсека вилочного электропогрузчика в случае, если габаритные размеры аккумуляторного отсека электропогрузчика превышают габаритные размеры аккумуляторной батареи.
Технические результаты, на достижение которых направлена полезная модель, заключаются:
в расширении применяемости литий-ионной аккумуляторной батареи для вилочных электропогрузчиков различных производителей и моделей за счет обеспечения надежного фиксирования малогабаритной аккумуляторной батареи в просторном аккумуляторном отсеке электропогрузчика;
в повышении надежности фиксирования литий-ионной аккумуляторной батареи в аккумуляторном отсеке электропогрузчика.
Указанные выше технические результаты достигаются в аккумуляторной батарее, в состав которой входят балластное устройство с корпусом балластного устройства и металлическими балластными пластинами, размещенными в корпусе балластного устройства, а также аккумуляторный модуль с корпусом аккумуляторного модуля, аккумуляторные ячейки и устройство управления аккумуляторной батареей, размещенными в корпусе аккумуляторного модуля.
Технические результаты достигаются тем, что
балластное устройство расположено в нижней части аккумуляторной батареи;
аккумуляторный модуль с аккумуляторными ячейками и устройством управления аккумуляторной батареей расположен в верхней части аккумуляторной батареи;
аккумуляторная батарея снабжена устройством адаптации для фиксирования батареи относительно стенок аккумуляторного отсека электропогрузчика;
устройство адаптации расположено между корпусом балластного устройства и корпусом аккумуляторного модуля и соединено с каждым из корпусов посредством резьбовых соединений;
устройство адаптации выполнено в виде металлической прямоугольной в плане рамы, с отверстиями, выполненными в боковых стенках рамы, и снабжено:
выдвижными резьбовыми стержневыми элементами, установленными в отверстиях, а также упорными пластинами, расположенными параллельно к поверхностям боковых стенок рамы и соединенными с торцами выдвижных резьбовых стержневых элементов;
средствами фиксирования резьбовых стержневых элементов и связанных с ними упорных пластин в выбранном относительно рамы положении, выполненными в виде гаек.
Полезная модель поясняется следующими изображениями.
На фиг. 1 схематично изображена аккумуляторная батарея в сборе.
На фиг. 2 схематично изображен аккумуляторный модуль.
На фиг. 3 схематично изображено балластное устройство.
На фиг. 4 схематично изображено устройство адаптации.
На фиг. 5 схематично изображено устройство адаптации с выдвинутыми упорными пластинами.
Позициями на изображениях обозначены:
1 - аккумуляторная батарея;
2 - аккумуляторный модуль;
3 - аккумуляторные ячейки;
4 - балластное устройство;
5 - устройство адаптации;
6 - монтажные проушины аккумуляторного модуля;
7 - монтажные проушины балластного устройства;
8 - металлические балластные пластины;
9 - пластина прижимного устройства;
10 - рама устройства адаптации;
11, 15 - упорная пластина;
12, 13, 16 - выдвижные резьбовые стержневые элементы;
14, 17 - стопорные резьбовые стержневые элементы;
18 - гайки.
Полезная модель может быть реализована в конструкции аккумуляторной батареи 1, включающей в себя (см. фиг. 1):
балластное устройство 4, в состав которого входят металлический корпус с монтажными проушинами 7 и металлические балластные пластины 8, а также - аккумуляторный модуль 2, в состав которого входят металлический корпус с монтажными проушинами 6 и расположенные в корпусе аккумуляторные ячейки 3 и устройство управления аккумуляторной батареей.
Для реализации полезной модели выполняют следующие изменения в конструкции аккумуляторной батареи.
Балластное устройство 4 (см. фиг. 1, 3) располагают в нижней части аккумуляторной батареи. Это позволяет понизить центр тяжести аккумуляторной батареи и повысить надежность фиксирования аккумуляторной батареи в аккумуляторном отсеке электропогрузчика.
Аккумуляторный модуль 2 с аккумуляторными ячейками 3 и устройством управления аккумуляторной батареей (см. фиг. 1, 2) располагают в верхней части аккумуляторной батареи. Это позволяет обеспечить сохранность электронных устройств аккумуляторной батареи и повысить удобство эксплуатации аккумуляторной батареи.
Аккумуляторную батарею снабжают устройством 5 адаптации для фиксирования батареи относительно стенок аккумуляторного отсека электропогрузчика.
Устройство 5 адаптации располагают между корпусом балластного устройства 4 и корпусом аккумуляторного модуля 2. Место расположения устройства адаптации позволяет надежно зафиксировать литий-ионную аккумуляторную батарею в аккумуляторном отсеке электропогрузчика.
Преимуществом выбора места расположения устройства адаптации является повышенное удобство эксплуатации.
Устройство 5 адаптации механически соединяют с монтажными проушинами 7 корпуса балластного устройства и монтажными проушинами 6 корпуса аккумуляторного модуля посредством резьбовых соединений.
Деление конструкции аккумуляторной батареи на функционально завершенные части, соединенные разъемно, позволяет снизить время изготовления аккумуляторной батареи, усовершенствовать отдельные части батареи независимо друг от друга, хранить, доставлять и заменять части аккумуляторной батареи независимо друг от друга, использовать части конструкции в разных технических проектах.
Устройство 5 адаптации (см. фиг. 4) выполняют в виде металлической, прямоугольной в плане рамы 10, с отверстиями, сформированными в боковых стенках рамы 10.
При этом первая часть отверстий являются крепежными и служат для соединения рамы 10 устройства 5 адаптации с монтажными проушинами 7 корпуса балластного устройства 4 и монтажными проушинами 6 корпуса аккумуляторного модуля 2.
Вторая часть отверстий предназначена для взаимодействия с выдвижными резьбовыми стержневыми элементами 12, 13, 16 и, опционально, со стопорными резьбовыми стержневыми элементами 14, 17.
Устройство адаптации снабжено:
выдвижными резьбовыми стержневыми элементами 12, 13, 16, установленными в соответствующих отверстиях;
упорными пластинами 11, 15, расположенными параллельно боковым стенкам рамы и соединенными с торцами выдвижных резьбовых стержневых элементов 12, 13, 16; и
средствами фиксирования выдвижных резьбовых стержневых элементов и связанных с ними упорных пластин в выбранном относительно рамы положении, выполненными в виде гаек 18.
В варианте исполнения устройство 5 адаптации может быть дополнительно снабжено стопорными резьбовыми стержневыми элементами 14, 17, установленными в отверстиях боковых стенок рамы 10, которые, упираясь в средние части упорных пластин 11, 15, фиксируются с помощью гаек 18.
Для рационального использования пространства внутри рамы 10 и возможности выдвижения упорных пластин за пределы рамы на маскимальное расстояние отверстия под выдвижные резьбовые стержневые элементы располагают на противолежащих боковых стенках рамы несоосно, на разных высотах; при этом пары выдвижных резьбовых стержневых элементов, соединенные с соответствующими упорными пластинами, не мешают взаимному перемещению.
Части аккумуляторной батареи могут производиться и храниться отдельно.
При получении заказа на замену штатной свинцово-кислотной батареи вилочного электропогрузчика в корпусе аккумуляторного модуля 2 монтируют требуемое количество аккумуляторных ячеек 3, а в корпус балластного устройства 4 укладывают необходимое количество металлических балластных пластин 8.
Затем собирают аккумуляторную батарею.
При этом сначала присоединяют к балластному устройству устройство 5 адаптации. Для этого устройство 5 адаптации располагают над балластным устройством 4 и соединяют эти устройства с помощью резьбовых пар болт-гайка, при этом болты пропускают через отверстия в раме 10 устройства 5 адаптации и отверстия в проушинах 7 корпуса балластного устройства 4.
Затем с помощью прижимного устройства, которое может быть механически соединено с рамой 10 устройства 5 адаптации (как это показано на фиг. 4) или, в варианте реализации, с корпусом балластного устройства 4, прижимают ко дну корпуса балластного устройства 4 металлические балластные пластины 8.
В состав прижимного устройства входят прижимная пластина 9, снабженная резьбовыми отверстиями, а также прижимные болты, завернутые в упомянутые резьбовые отверстия пластины 9.
К верхней части устройства 5 адаптации присоединяют аккумуляторный модуль 2. Для этого болты пропускают через отверстия в раме 10 устройства 5 адаптации и отверстия в проушинах 6 корпуса аккумуляторного модуля 2, а затем навинчивают на концы болтов гайки 18.
Из рамы 10 устройства 5 адаптации выдвигают упорные пластины, соединенные с соответствующими выдвижными резьбовыми стержневыми элементами, и фиксируют выдвижные резьбовые стержневые элементы и связанные с ними упорные пластины с помощью гаек, навернутых на выдвижные резьбовые стержневые элементы.
В варианте исполнения устройства 5 адаптации, которое может быть дополнительно снабжено стопорными резьбовыми стержневыми элементами 14, 17, установленными в отверстиях боковых стенок рамы 10, указанные стопорные элементы упирают в средние части упорных пластин 11, 15 и фиксируют с помощью гаек 18.
Аккумуляторную батарею 1 в сборе устанавливают в аккумуляторный отсек вилочного электропогрузчика вместо штатной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи.
Аккумуляторную батарею используют в составе вилочного электропогрузчика известным образом.
Благодаря применению в составе аккумуляторной батареи устройства адаптации стало возможным использование аккумуляторной батареи в вилочных электропогрузчиках, отличающихся размерами аккумуляторного отсека в достаточно широких пределах.
Расположение устройства адаптации в средней части аккумуляторной батареи позволяет повысить надежность фиксирования аккумуляторной батареи в аккумуляторном отсеке электропогрузчика и исключить повреждение электрических элементов аккумуляторной батареи в процессе эксплуатации.
В ходе проведенных патентных исследований установлена мировая новизна предлагаемого технического решения.
Изготовление и эксплуатация опытного образца подтвердили промышленную применимость полезной модели и ее соответствие заявленным техническим результатам.