CN110978980A - 一种汽车电池的锁止机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车电池的锁止机构，电池外框架上设有若干将电池轴锁止在电池外框架上的插销锁止单元；插销锁止单元分布在电池外框架的相对的两侧，插销锁止单元通过锁止锁块安装在电池外框架上，在锁止锁块上具有开口卡槽，开口卡槽的底部开口端位于锁止锁块的底部，插销轴可横移地安装在锁止锁块内，插销轴通过插入开口卡槽的方式封闭开口卡槽的底部开口端，用于将电池轴锁止在开口卡槽内，插销锁止单元之间通过联动装置进行联动，联动装置通过驱动插销轴进行横移，联动地解锁或锁止插销锁止单元，对新能源汽车电池进行自动定位、自动锁紧防止电池松动，从而解决新能源电池换电过程中的锁紧问题，满足新能源汽车快速换电过程。

Description

一种汽车电池的锁止机构
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其是一种汽车电池的锁止机构。
背景技术
新能源汽车包含混合动力、纯电动、燃料电池、其他新能源汽车等，纯电动汽车具有噪音低，能源利用率高、能源消耗地、零排放等特点。大力发展新能源汽车是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。
对于新能源电动汽车电池与车架的安装、定位及固定，这在自动化的换电站运行过程中，是一个十分重要的环节，既要保证电池在车架上的位置保持唯一性，以确保电动汽车在行驶过程中的可靠，又要保证电池在更换时的便捷性，因此，对电池在车架上的锁止的同时，还能方便解锁的机构是方案的设计关键。
现有的锁止机构无法保证各支承点受力的一致性及在动态载荷下的稳定性，从而有此造成车辆行驶过程中的电池跳动，稳定性能差，从而造成一些不可避免的系统性问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种电池包在车体上的稳定性，保证锁止机构对电池包的锁紧永久有效的汽车电池的锁止机构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车电池的锁止机构，包括设置在电池包侧面的若干电池轴和与车体一体或分体固定的电池外框架，电池外框架上设有若干将电池轴锁止在电池外框架上的插销锁止单元；插销锁止单元分布在电池外框架的相对的两侧，插销锁止单元包括锁止锁块和插销轴，插销锁止单元通过锁止锁块安装在电池外框架上，在锁止锁块上具有容许电池轴进入的开口卡槽，开口卡槽的底部开口端位于锁止锁块的底部，插销轴可横移地安装在锁止锁块内，插销轴通过插入开口卡槽的方式封闭开口卡槽的底部开口端，用于将电池轴锁止在开口卡槽内，插销锁止单元之间通过联动装置进行联动，联动装置通过驱动插销轴进行横移，联动地解锁或锁止插销锁止单元。
进一步的，联动装置在换电站的换电小车上的解锁驱动件的驱动下联动地解锁或锁止插销锁止单元。
进一步的，联动装置为连杆，同一侧的插销锁止单元之间通过连杆进行联动，插销锁止单元的插销轴与连杆连接，连杆上具有U型拨档槽件，换电小车的解锁驱动件在插入U型拨档槽件后通过横移动作拨动U型拨档槽件，U型拨档槽件带动连杆进行横移，连杆带动插销轴插入或拔出开口卡槽，将电池轴锁止或解锁在插销锁止单元。
进一步的，插销锁止单元上具有二次定位机构，二次定位机构包括止退销轴和弹簧，止退销轴和弹簧安装在锁止锁块的定位孔内，止退销轴在弹簧的驱动下向下伸出定位孔，阻挡在插销轴拔出开口卡槽的横移路径上，止退销轴在换电站的换电小车上的与解锁驱动件随动的二次解锁件的推动下缩回，让出插销轴拔出开口卡槽的横移路径，止退销轴靠近插销轴的外端部设置，在插销锁止单元解锁过程中用于在二次解锁件移离止退销轴时插销轴接替阻挡止退销轴伸出。
进一步的，当二次解锁件设置在解锁驱动件上进行随动时，二次定位机构位于临近解锁驱动件的插销锁止单元上。
进一步的，开口卡槽的顶部封闭端设置有在行驶过程中给电池包做缓冲作用的缓冲垫。
进一步的，电池外框架具有宽端、窄端以及宽端、窄端之间的拐角部，在宽端的两侧和窄端的两侧都设置有插销锁止单元，位于宽端的插销锁止单元之间通过一根连杆进行联动，位于窄端的插销锁止单元之间通过另一根连杆进行联动，宽端和窄端的两根连杆之间通过拐角部的软连杆进行联动。
进一步的，还包括导向板，导向板安装在电池包的侧面，用于在电池包顶升入电池外框架内时对电池包进行导向。
本发明的有益效果是，解决了背景技术中存在的缺陷，对新能源汽车换电功能的锁止机构，可以对新能源汽车电池进行自动定位、自动锁紧防止电池松动，从而解决新能源电池换电过程中的锁紧问题，满足新能源汽车快速换电过程。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明插销锁止单元与联动装置的结构示意图；
图3 是本发明图2与解锁驱动件、二次解锁件的装配图；
图4是本发明A处的局部放大图；
图5是本发明插销锁止单元的立体图；
图6是本发明插销锁止单元的剖视图；
图7是本发明具有二次定位机构的插销锁止单元的立体图；
图8是本发明具有二次定位机构的插销锁止单元的剖视图；
图9是本发明电池包的结构示意图。
图中：1. 电池包，2. 电池外框架，3. 电池轴，4. 锁止锁块，5.解锁驱动件，6. 插销轴移动槽，7. 二次解锁件， 8. 通孔，9. 缓冲垫，10. 插销轴，11. 连接螺栓，12.开口槽，13. 定位孔，16. 止退销轴，17. 弹簧，18. 紧定螺栓，19. U型拨档槽件，20. 直连杆，21. 软连杆，22. 短连杆，27. 开口卡槽，31.传感器，32. 导向板。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
（本申请中前后端是指电池包1窄端为后端，电池包1的宽端为前端。）
如图1～9所示的一种汽车电池的锁止机构，包括设置在电池包1侧面的若干电池轴3和与车体一体或分体固定的电池外框架2，电池外框架2上设有若干将电池轴3锁止在电池外框架2上的插销锁止单元，具体位于电池外框架2的内侧；插销锁止单元分布在电池外框架2的相对的两侧，插销锁止单元包括锁止锁块4和插销轴10，插销锁止单元通过锁止锁块4安装在电池外框架2的内侧，在锁止锁块4上具有容许电池轴3进入的开口卡槽27，开口卡槽27的底部开口端位于锁止锁块4的底部，锁止锁块4上开设有贯通的插销轴移动槽6，插销轴移动槽6与开口卡槽27之间为相互垂直交互设置，插销轴10通过插销轴移动槽6可横移地安装在锁止锁块4内，插销轴10通过插入开口卡槽27的方式封闭开口卡槽27的底部开口端，用于将电池轴3锁止在开口卡槽27内，插销锁止单元之间通过联动装置进行联动，联动装置通过驱动插销轴10进行横移，联动地解锁或锁止插销锁止单元。
联动装置在换电站的换电小车上的解锁驱动件5的驱动下联动地解锁或锁止插销锁止单元。
联动装置为连杆，同一侧的插销锁止单元之间通过连杆进行联动，插销锁止单元的插销轴10与连杆连接，连杆上具有U型拨档槽件19，换电小车的解锁驱动件5在插入U型拨档槽件19后通过横移动作拨动U型拨档槽件19，U型拨档槽件19带动连杆进行横移，连杆带动插销轴10插入或拔出开口卡槽27，将电池轴3锁止或解锁在插销锁止单元。
插销轴12通过连接螺栓11与连杆连接，锁止锁块4上还具有让位连接螺栓11的开口槽12，在联动解锁或锁止过程中连接螺栓11在开口槽12中滑动。
插销锁止单元上具有二次定位机构，二次定位机构包括止退销轴16和弹簧17，止退销轴16和弹簧17安装在锁止锁块的定位孔13内，定位孔13的上端口通过紧定螺栓18封闭，止退销轴16在弹簧17的驱动下从定位孔13的下端口伸出，阻挡在插销轴10拔出开口卡槽27的横移路径上，止退销轴16在换电站的换电小车上的与解锁驱动件5随动的二次解锁件7的推动下缩回，让出插销轴10拔出开口卡槽27的横移路径，二次解锁件7和止退销轴16靠近插销轴10的外端部设置，在插销锁止单元解锁过程中用于在二次解锁件7移离止退销轴16时插销轴10接替阻挡止退销轴16伸出。
在本实施例中，二次解锁件7设置在解锁驱动件5上进行随动时，二次定位机构位于临近解锁驱动件5的插销锁止单元上。
开口卡槽27的顶部封闭端设置缓冲垫9。
电池外框架2具有宽端、窄端以及宽端、窄端之间的拐角部，在宽端的两侧和窄端的两侧都设置有插销锁止单元，位于宽端的插销锁止单元之间通过一根直连杆20进行联动，位于窄端的插销锁止单元之间通过另一根短连杆22进行联动，直连杆20与短连杆22之间通过拐角部的软连杆21进行联动。
在电池包1的侧面还安装有导向板32，用于在电池包顶升入电池外框架2内时对电池包1进行导向。
插销锁止单元上还有若干传感器31，传感器31感应连杆12动作，将感应到的动作传至控制端。
具体的，在电池外框架2上配置有16个插销锁止单元以及2个U型拨档槽件19，其中2个插销锁止单元带二次定位机构，插销锁止单元分布在电池外框架2的相对的两侧，导向板32和电池轴3在电池包1的侧边上，在电池包1上顶过程中导向板32在实现导向的同时有利于提高电池包1与换电小车上数模板之间的配合速度，减少误差，两侧的U型拨档槽件19上的U型槽中同时插入解锁驱动件5,为两侧的插销锁止单元提供锁止或解锁的动力。
更换亏电的电池包的过程如下：
更换亏电的电池包是通过换电小车上升完成亏电电池包1的上顶，此时换电站的换电小车上的解锁驱动件5插入U型拨档槽件19的U型槽中，解锁驱动件5上的二次解锁件7将止退销轴16向上顶起。通过解锁驱动件5朝向电池包1前端移动，带动连接在U型拨档槽19上的连杆整体朝向电池包1前端移动，同时由于连杆连接连接螺栓11，连接螺栓11与插销轴10连接，进而带动插销轴10朝向电池包1前端移动，此时开口卡槽27的底部开口打开，电池轴3可从开口开槽27中移出，完成电池轴3的解锁，换电小车下降移去亏电电池包；
更换满电的电池包的过程如下：
首先，换电小车推举满电电池包上升到位后，同时换电站的换电小车上的解锁驱动件5插入U型拨档槽件19的U型槽中，解锁驱动件5朝向电池包1后端移动，带动连接在U型拨档槽件19上的连杆整体朝向电池包1后端移动，同时由于连杆连接连接螺栓11，连接螺栓11与插销轴10连接，进而带动插销轴10向电池包1后端移动，因此开口卡槽27的底部开口被插销轴25封闭，电池轴3卡在封闭后的开口卡槽27中，完成电池轴3的锁紧，最后解锁驱动件5和二次解锁件7随换电小车下降，止退销轴16在弹簧17的作用下向下伸出，此时止退销轴16阻挡在插销轴10拔出开口卡槽27的横移路径上，有效防止插销轴5在行驶过程中产生移动，电池包1锁紧稳定。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (8)

1.一种汽车电池的锁止机构，其特征在于：包括设置在电池包（1）侧面的若干电池轴（3）和与车体一体或分体固定的电池外框架（2），电池外框架（2）上设有若干将电池轴（3）锁止在电池外框架（2）上的插销锁止单元；
插销锁止单元分布在电池外框架（2）的相对的两侧，
插销锁止单元包括锁止锁块（4）和插销轴（10），插销锁止单元通过锁止锁块（4）安装在电池外框架（2）上，在锁止锁块（4）上具有容许电池轴（3）进入的开口卡槽（27），开口卡槽（27）的底部开口端位于锁止锁块（4）的底部，插销轴（10）可横移地安装在锁止锁块（4）内，插销轴（10）通过插入开口卡槽（27）的方式封闭开口卡槽（27）的底部开口端，用于将电池轴（3）锁止在开口卡槽（27）内，
插销锁止单元之间通过联动装置进行联动，联动装置通过驱动插销轴（10）进行横移，联动地解锁或锁止插销锁止单元。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电池的锁止机构，其特征在于：所述的联动装置在换电站的换电小车上的解锁驱动件（5）的驱动下联动地解锁或锁止插销锁止单元。
3.根据权利要求2所述的一种汽车电池的锁止机构，其特征在于：所述的联动装置为连杆，同一侧的插销锁止单元之间通过连杆进行联动，
插销锁止单元的插销轴（10）与连杆连接，连杆上具有U型拨档槽件（19），换电小车的解锁驱动件（5）在插入U型拨档槽件（19）后通过横移动作拨动U型拨档槽件（19），U型拨档槽件（19）带动连杆进行横移，连杆带动插销轴（10）插入或拔出开口卡槽（27），将电池轴（3）锁止或解锁在插销锁止单元。
4.根据权利要求2所述的一种汽车电池的锁止机构，其特征在于：所述的插销锁止单元上具有二次定位机构，二次定位机构包括止退销轴（16）和弹簧（17），止退销轴（16）和弹簧（17）安装在锁止锁块的定位孔（13）内，止退销轴（16）在弹簧（17）的驱动下向下伸出定位孔（13），阻挡在插销轴（10）拔出开口卡槽（27）的横移路径上，
止退销轴（16）在换电站的换电小车上的与解锁驱动件（5）随动的二次解锁件（7）的推动下缩回，让出插销轴（10）拔出开口卡槽（27）的横移路径，止退销轴（16）靠近插销轴（10）的外端部设置，在插销锁止单元解锁过程中用于在二次解锁件（7）移离止退销轴（16）时插销轴（10）接替阻挡止退销轴（16）伸出。
5.根据权利要求4所述的一种汽车电池的锁止机构，其特征在于：当二次解锁件（7）设置在解锁驱动件（5）上进行随动时，二次定位机构位于临近解锁驱动件（5）的插销锁止单元上。
6.根据权利要求1所述的一种汽车电池的锁止机构，其特征在于：所述的开口卡槽（27）的顶部封闭端设置缓冲垫（9）。
7.根据权利要求3所述的一种汽车电池的锁止机构，其特征在于：所述的电池外框架（2）具有宽端、窄端以及宽端、窄端之间的拐角部，在宽端的两侧和窄端的两侧都设置有插销锁止单元，位于宽端的插销锁止单元之间通过一根连杆进行联动，位于窄端的插销锁止单元之间通过另一根连杆进行联动，宽端和窄端的两根连杆之间通过拐角部的软连杆（21）进行联动。
8.根据权利要求1所述的一种汽车电池的锁止机构，其特征在于：还包括导向板（32），导向板（32）安装在电池包（1）的侧面，用于在电池包顶升入电池外框架（2）内时对电池包（1）进行导向。
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