CN111619395A - 快换结构总成及包含其的电动汽车 - Google Patents

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CN111619395A CN201910151484.2A CN201910151484A CN111619395A CN 111619395 A CN111619395 A CN 111619395A CN 201910151484 A CN201910151484 A CN 201910151484A CN 111619395 A CN111619395 A CN 111619395A
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Abstract

本发明公开了一种快换结构总成及包含其的电动汽车，所述快换结构总成包括电池包、换电支架和若干个锁止部件，若干个所述锁止部件均用于将所述电池包锁紧于所述换电支架内，以限制所述电池包在所述换电支架内沿X向和Z向上相对位移，所述快换结构总成还包括：至少一个Y向限位机构，所述Y向限位机构用于在所述锁止部件卡合固定后，以限制所述电池包在所述换电支架内沿Y向上相对移动。所述电动汽车包括有如上所述的快换结构总成。本发明通过Y向限位机构限制电池包在换电支架内沿Y向上相对运动，从而可靠地限制电池包产生左右位移，避免了电池包与换电支架之间产生碰撞造成的异响或磨损，大大提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。

Description

快换结构总成及包含其的电动汽车
技术领域
本发明涉及一种快换结构总成及包含其的电动汽车。
背景技术
在电动汽车中，X向指电动汽车的长度方向，Y向指电动汽车的宽度方向，Z向指与X向和Y向相垂直的方向。目前，快换电池包总成采用锁舌在X向限位，电池包上的锁轴在X向移动并插入至锁止槽内，通过锁舌限制锁轴在锁止槽内沿X向移动，且通过橡胶限位块弹性体做辅助，保证X向无间隙。在Z向上采用多点过渡配合，电池包上多点采用锁止机构与换电支架安装连接，锁轴直径为12mm，锁基座上的锁止槽高度为12.1mm，配合间隙为0-0.1mm，虽有一定的加工误差，实际误差0.1-0.3mm，两级误差装配使用，实际锁止机构配合使用中存在过定位限制的形式，势必在Z向上存在多点互相敲劲的现象，无形中导致Z向处于无间隙的状态，防止车辆行驶中Z向的振动。
电池包在Y向上由于换电的需要，电池包与换电支架需要一定的间隙，无间隙则电池包会卡在换电支架中间而无法换电。目前，电池包在Y向的侧面与换电支架之间的间隙为18mm，采用弹性限位块加死限位的形式，死限位宽度为17mm，弹性限位块弹性量为0-1.3mm，正常情况下弹性限位块压缩0.3mm(过盈)，电池包在Y向的左右两侧各1mm的可移动量。由于电动汽车在拐弯行驶等条件下，电池包自重约400KG左右，离心力会克服弹性体，使得电池包在Y向上产生左右位移，锁轴与锁基座间产生摩擦，出现异响等不良现象，影响正常驾驶感。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的电动汽车在拐弯行驶等条件下电池包会产生左右位移，出现异响等不良现象，影响正常驾驶感的缺陷，提供一种快换结构总成及包含其的电动汽车。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种快换结构总成，其包括电池包、换电支架和若干个锁止部件，若干个所述锁止部件均用于将所述电池包锁紧于所述换电支架内，以限制所述电池包在所述换电支架内沿X向和Z向上相对位移，其特点在于，所述快换结构总成还包括：
至少一个Y向限位机构，所述Y向限位机构用于在所述锁止部件卡合固定后，以限制所述电池包在所述换电支架内沿Y向上相对移动。
在本方案中，采用上述结构形式，通过Y向限位机构限制电池包在换电支架内沿Y向上相对运动，从而可靠地限制电池包产生左右位移，即使在拐弯行驶或者非平稳运行时，也能够避免了电池包与换电支架之间Y向上产生碰撞造成的异响或磨损，大大提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。
较佳地，所述Y向限位机构包括设置于所述电池包上的限位件和设置于所述换电支架上的固定件，所述限位件连接于所述固定件，以限制所述电池包在所述换电支架内沿所述Y向上相对移动。
在本方案中，采用上述结构形式，电池包通过限位件连接于换电支架上的固定件，有效加强了电池包与换电支架之间的连接强度，从而限制电池包在换电支架内沿Y向上相对移动。
较佳地，所述限位件包括有凸起部，所述凸起部的一端连接于所述电池包，且所述凸起部的另一端沿所述X向向外延伸凸起；
所述固定件包括有固定板，所述固定板的一侧连接于所述换电支架，所述固定板的另一侧具有向内凹陷的限位槽，所述凸起部插设于所述限位槽内。
在本方案中，采用上述结构形式，通过凸起部插入至限位槽内，增强了电池包在换电支架内沿Y向上的移动控制；同时，结构简单，加工制作方便。
较佳地，所述限位件还包括有法兰部，所述法兰部的一侧连接于所述电池包，所述凸起部连接于所述法兰部的另一侧；
或者，所述限位件与所述电池包之间一体成型。
较佳地，所述限位槽的形状呈喇叭状。
在本方案中，采用上述结构形式，通过喇叭状便于凸起部的插入至限位槽内，从而实现精确定位，且控制电池包在换电支架内沿Y向上的移动。
较佳地，所述固定板与所述换电支架之间一体成型；
或者，所述固定板通过紧固件连接于所述换电支架。
较佳地，所述凸起部的形状呈柱体或者锥体。
较佳地，所述凸起部朝向所述限位槽的一端具有第一导滑面。
在本方案中，采用上述结构形式，第一导滑面起到导向作用，以确保凸起部插入限位槽内，提高了快换结构总成的安装可靠性。
较佳地，所述限位件和所述固定件的数量为多个，且多个所述限位件与多个所述固定件之间一一对应，多个所述固定件均与车端电连接器位于所述换电支架的同一侧，多个所述限位件均与电池端电连接器位于所述电池包的同一侧，且多个所述限位件分别设置于所述电池端电连接器的两端。
在本方案中，采用上述结构形式，通过Y向限位机构能够加强了电池端电连接器与车端电连接器之间连接的稳定性，有效避免了电池端电连接器与车端电连接器在连接时在Y向上产生偏移错位现象，大大提高了快换结构总成的稳定性。
较佳地，所述快换结构总成还包括若干个弹性限位组件，若干个所述弹性限位组件的一端分别连接于所述电池包中沿所述Y向的两侧，若干个所述弹性限位组件的另一端均抵靠于所述换电支架的内壁面。
在本方案中，采用上述结构形式，弹性限位组件安装于电池包中沿Y向的两侧，以将电池包夹紧于换电支架内，弹性限位组件在电池包安装完成后在换电支架的Y向上起到夹紧的作用，从而实现电池包能够非常可靠地夹紧在换电支架中，进一步避免了电池包在换电支架内在Y向上产生碰撞造成的异响或磨损，大大提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。
较佳地，所述弹性限位组件包括：
安装壳，所述安装壳固设于所述电池包，所述安装壳的内部具有一容纳腔，所述安装壳的外侧面设有与所述容纳腔相连通的安装口；
限位部，所述限位部穿设于所述安装口，且所述限位部的外侧面沿所述Y向向外伸出所述安装口并抵靠于所述换电支架的内壁面；
弹性部件，所述弹性部件作用于所述限位部的内侧面，且在所述限位部和所述导向安装壳之间传递变化的力，用于提供一沿所述Y向向外的夹紧力给所述换电支架。
较佳地，所述安装壳的外侧面的顶部具有第二导滑面；
和/或，所述限位部中伸出所述安装口的顶部具有第三导滑面。
在本方案中，采用上述结构形式，通过第二导滑面、第三导滑面能够更好地起到导向作用，以确保电池包插入至换电支架内，并保证了弹性限位组件作用力于换电支架内。
较佳地，所述快换结构总成还包括多个卡扣限位组件，所述卡扣限位组件包括设置于所述电池包上的电池包卡扣限位件和设置于所述换电支架上的支架卡扣限位件，所述电池包卡扣限位件卡设于所述支架卡扣限位件，以限制所述电池包在所述换电支架内沿所述Y向上相对移动。
在本方案中，采用上述结构形式，通过卡扣限位组件进一步限制电池包在换电支架内沿Y向上相对运动，从而可靠地限制电池包产生左右位移，即使在拐弯行驶或者非平稳运行时，也能够避免了电池包与换电支架之间Y向上产生碰撞造成的异响或磨损，进一步提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。
较佳地，若干个所述电池包卡扣限位件分别固定于所述电池包中沿所述Y向的两侧，且所述电池包卡扣限位件与所述电池包的侧面之间具有电池包容纳空间；
若干个所述支架卡扣限位件与若干个所述电池包卡扣限位件一一对应，且所述支架卡扣限位件固定于所述换电支架的内壁面，所述支架卡扣限位件与所述换电支架的侧壁的内壁面之间具有支架容纳空间；
所述电池包卡扣限位件卡设于所述支架容纳空间，所述支架卡扣限位件卡设于所述支架容纳空间。
一种电动汽车，其特点在于，其包括有如上所述的快换结构总成。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的快换结构总成及包含其的电动汽车，通过Y向限位机构限制电池包在换电支架内沿Y向上相对运动，从而可靠地限制电池包产生左右位移，避免了电池包与换电支架之间产生碰撞造成的异响或磨损，大大提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1的快换结构总成的结构示意图。
图2为本发明实施例1的快换结构总成的分解结构示意图。
图3为本发明实施例1的快换结构总成的换电支架的结构示意图。
图4为本发明实施例1的快换结构总成的Y向限位机构的内部结构示意图。
图5为本发明实施例1的快换结构总成的弹性限位组件的内部结构示意图。
图6为本发明实施例1的快换结构总成的卡扣限位组件的结构示意图。
图7为本发明实施例2的快换结构总成的电池包的部分结构示意图。
图8为本发明实施例2的快换结构总成的换电支架的部分结构示意图。
附图标记说明：
电池包10
换电支架20
锁止部件30
Y向限位机构40
限位件41
凸起部411
法兰部412
第一导滑面413
固定件42
固定板421
限位槽422
弹性限位组件50
安装壳51
容纳腔511
安装口512
第二导滑面513
限位部52
第三导滑面521
卡扣限位组件60
电池包卡扣限位件61
电池包容纳空间611
支架卡扣限位件62
支架容纳空间621
X向100
Y向200
Z向300
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1至图6所示，本实施例的快换结构总成包括电池包10、换电支架20、若干个锁止部件30和至少一个Y向限位机构40，若干个锁止部件30均用于将电池包10锁紧于换电支架20内，以限制电池包10在换电支架20内沿X向100和Z向300上相对位移。在本实施方式中，锁止部件30采用锁轴和锁基座，若干个锁轴分别固定于电池包10的两侧，锁基座固定于换电支架20内。电池包10在换电支架20内能够沿Y向200移动，使得锁轴可以插入至锁基座内或者脱离至锁基座外。
Y向限位机构40用于在锁止部件30卡合固定后，以限制电池包10在换电支架20内沿Y向200上相对移动。通过Y向限位机构40限制电池包10在换电支架20内沿Y向200上相对运动，从而可靠地限制电池包10产生左右位移，即使在拐弯行驶或者非平稳运行时，也能够避免了电池包10与换电支架20之间Y向200上产生碰撞造成的异响或磨损，大大提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。
Y向限位机构40包括设置于电池包10上的限位件41和设置于换电支架20上的固定件42，限位件41连接于固定件42，以限制电池包10在换电支架20内沿Y向200上相对移动。电池包10通过限位件41连接于换电支架20上的固定件42，有效加强了电池包10与换电支架20之间的连接强度，从而限制电池包10在换电支架20内沿Y向200上相对移动。
限位件41包括有凸起部411，凸起部411的一端连接于电池包10，且凸起部411的另一端沿X向100向外延伸凸起；固定件42包括有固定板421，固定板421的一侧连接于换电支架20，固定板421的另一侧具有向内凹陷的限位槽422，凸起部411插设于限位槽422内。通过凸起部411插入至限位槽422内，增强了电池包10在换电支架20内沿Y向200上的移动控制；同时，结构简单，加工制作方便。
限位槽422的形状呈喇叭状。通过喇叭状便于凸起部411的插入至限位槽422内，从而实现精确定位，且控制电池包10在换电支架20内沿Y向200上的移动。其中，凸起部411的形状可以呈柱体，凸起部411的形状也可以呈锥体。只要求凸起部411能够插入于限位槽422内并精确定位配合。
凸起部411朝向限位槽422的一端具有第一导滑面413。第一导滑面413起到导向作用，以确保凸起部411插入限位槽422内，提高了快换结构总成的安装可靠性。
限位件41与电池包10之间一体成型。有效加强限位件41与电池包10之间的连接强度，且加工制作方便。
固定板421与换电支架20之间一体成型。有效加强固定板421与换电支架20之间的连接强度，且加工制作方便。
限位件41和固定件42的数量为多个，且多个限位件41与多个固定件42之间一一对应，多个固定件42均与车端电连接器位于换电支架20的同一侧，多个限位件41均与电池端电连接器位于电池包10的同一侧，且多个限位件41分别设置于电池端电连接器的两端。通过Y向限位机构40能够加强了电池端电连接器与车端电连接器之间连接的稳定性，有效避免了电池端电连接器与车端电连接器在连接时在Y向200上产生偏移错位现象，大大提高了快换结构总成的稳定性。
需要理解的是，在本实施例中，电池端电连接器和限位件41均设置于电池包10的前端，车端电连接器和固定件42均设置于换电支架20上的前端，其中，前端指的是靠近电动汽车的车头的一端，后端指的是靠近电动汽车的车尾的一端。
快换结构总成还包括若干个弹性限位组件50，若干个弹性限位组件50的一端分别连接于电池包10中沿Y向200的两侧，若干个弹性限位组件50的另一端均抵靠于换电支架20的内壁面。弹性限位组件50安装于电池包10中沿Y向200的两侧，以将电池包10夹紧于换电支架20内，弹性限位组件50在电池包10安装完成后在换电支架20的Y向200上起到夹紧的作用，从而实现电池包10能够非常可靠地夹紧在换电支架20中，进一步避免了电池包10在换电支架20内在Y向200上产生碰撞造成的异响或磨损，大大提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。
弹性限位组件50包括安装壳51、限位部52和弹性部件，安装壳51固设于电池包10，安装壳51的内部具有一容纳腔511，安装壳51的外侧面设有与容纳腔511相连通的安装口512；限位部52穿设于安装口512，且限位部52的外侧面沿Y向200向外伸出安装口512并抵靠于换电支架20的内壁面；弹性部件作用于限位部52的内侧面，且在限位部52和导向安装壳51之间传递变化的力，用于提供一沿Y向200向外的夹紧力给换电支架20。通过弹性部件以保证电池包10能够非常可靠地夹紧在换电支架20中，且结构简单，组装方便。
安装壳51的外侧面的顶部具有第二导滑面513。第二导滑面513沿安装壳51的厚度方向斜向内延伸至安装壳51的上端面，安装壳51的外侧面的顶部具有第二导滑面513，在将电池包10安装于换电支架20时，电池包10沿Z向300移动的过程中，第二导滑面513能够更好地起到导向作用，以确保电池包10插入至换电支架20内，并保证了弹性限位组件50作用力于换电支架20内。
限位部52中伸出安装口512的顶部具有第三导滑面521。第三导滑面521沿安装壳51的厚度方向斜向内延伸，在将电池包10安装于换电支架20时，电池包10沿Z向300移动的过程中，第三导滑面521的顶部能够更好地起到导向作用，以确保电池包10插入至换电支架20内，并保证了弹性限位组件50作用力于换电支架20内。
快换结构总成还包括多个卡扣限位组件60，卡扣限位组件60包括设置于电池包10上的电池包卡扣限位件61和设置于换电支架20上的支架卡扣限位件62，电池包卡扣限位件61卡设于支架卡扣限位件62，以限制电池包10在换电支架20内沿Y向200上相对移动。通过卡扣限位组件60进一步限制电池包10在换电支架20内沿Y向200上相对运动，从而可靠地限制电池包10产生左右位移，即使在拐弯行驶或者非平稳运行时，也能够避免了电池包10与换电支架20之间Y向200上产生碰撞造成的异响或磨损，进一步提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。
在本实施例中，卡扣限位组件60的数量为两个，且两个电池包卡扣限位件61分别设置于电池包10后端的两侧，两个支架卡扣限位件62分别设置于换电支架20内后端的两侧，电池包10与换电支架20之间的前端和后端分别通过Y向限位机构40和卡扣限位组件60实现定位，以限制电池包10的前端和后端都在换电支架20内沿Y向200上相对移动。其中，为了限制电池包10在换电支架20内沿Y向200产生相对移动，通过在电池包10的两端设置Y向限位机构40和卡扣限位组件60，在电池包10上沿Y向200上的两侧间隔设置多个弹性限位组件50，通过Y向限位机构40、弹性限位组件50和卡扣限位组件60同时限制电池包10在换电支架20内沿Y向200上相对运动，从而可靠地限制电池包10产生左右位移，即使在拐弯行驶或者非平稳运行时，也能够避免了电池包10与换电支架20之间Y向200上产生碰撞造成的异响或磨损，进一步提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。
若干个电池包卡扣限位件61分别固定于电池包10中沿Y向200的两侧，且电池包卡扣限位件61与电池包10的侧面之间具有电池包容纳空间611；若干个支架卡扣限位件62与若干个电池包卡扣限位件61一一对应，且支架卡扣限位件62固定于换电支架20的内壁面，支架卡扣限位件62与换电支架20的侧壁的内壁面之间具有支架容纳空间621；电池包卡扣限位件61卡设于支架容纳空间621，支架卡扣限位件62卡设于支架容纳空间621。在锁止部件30卡合固定后，电池包卡扣限位件61卡设于支架容纳空间621，同时，支架卡扣限位件62卡设于支架容纳空间621；在锁止部件30在拆卸脱离后，电池包卡扣限位件61也脱离出支架容纳空间621，同时，支架卡扣限位件62也脱离出支架容纳空间621。结构简单，使用方便。
本实施例还公开了一种电动汽车，该电动汽车包括如上所述的快换结构总成。通过Y向限位机构40限制电池包10在换电支架20内沿Y向200上相对运动，从而可靠地限制电池包10产生左右位移，即使在拐弯行驶或者非平稳运行时，也能够避免了电池包10与换电支架20之间Y向200上产生碰撞造成的异响或磨损，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。
实施例2
如图7和图8所示，本实施例2的快换结构总成结构与实施例1的相同部分不再复述，仅对不同之处作说明。在本实施例中，限位件41与电池包10之间为分体式结构，限位件41还包括有法兰部412，法兰部412的一侧连接于电池包10，凸起部411连接于法兰部412的另一侧。限位件41通过法兰部412连接在电池包10上，其中，法兰部412通过紧固件可拆卸地连接于电池包10，调整、维护和更换都非常方便。
固定板421与换电支架20之间为分体式结构，固定板421通过紧固件连接于换电支架20。调整、维护和更换固定件42都非常方便。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明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发明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发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种快换结构总成，其包括电池包、换电支架和若干个锁止部件，若干个所述锁止部件均用于将所述电池包锁紧于所述换电支架内，以限制所述电池包在所述换电支架内沿X向和Z向上相对位移，其特征在于，所述快换结构总成还包括：
至少一个Y向限位机构，所述Y向限位机构用于在所述锁止部件卡合固定后，以限制所述电池包在所述换电支架内沿Y向上相对移动。
2.如权利要求1所述的快换结构总成，其特征在于，所述Y向限位机构包括设置于所述电池包上的限位件和设置于所述换电支架上的固定件，所述限位件连接于所述固定件，以限制所述电池包在所述换电支架内沿所述Y向上相对移动。
3.如权利要求2所述的快换结构总成，其特征在于，所述限位件包括有凸起部，所述凸起部的一端连接于所述电池包，且所述凸起部的另一端沿所述X向向外延伸凸起；
所述固定件包括有固定板，所述固定板的一侧连接于所述换电支架，所述固定板的另一侧具有向内凹陷的限位槽，所述凸起部插设于所述限位槽内。
4.如权利要求3所述的快换结构总成，其特征在于，所述限位件还包括有法兰部，所述法兰部的一侧连接于所述电池包，所述凸起部连接于所述法兰部的另一侧；
或者，所述限位件与所述电池包之间一体成型。
5.如权利要求3所述的快换结构总成，其特征在于，所述限位槽的形状呈喇叭状。
6.如权利要求3所述的快换结构总成，其特征在于，所述固定板与所述换电支架之间一体成型；
或者，所述固定板通过紧固件连接于所述换电支架。
7.如权利要求3所述的快换结构总成，其特征在于，所述凸起部的形状呈柱体或者锥体。
8.如权利要求3所述的快换结构总成，其特征在于，所述凸起部朝向所述限位槽的一端具有第一导滑面。
9.如权利要求2所述的快换结构总成，其特征在于，所述限位件和所述固定件的数量为多个，且多个所述限位件与多个所述固定件之间一一对应，多个所述固定件均与车端电连接器位于所述换电支架的同一侧，多个所述限位件均与电池端电连接器位于所述电池包的同一侧，且多个所述限位件分别设置于所述电池端电连接器的两端。
10.如权利要求1所述的快换结构总成，其特征在于，所述快换结构总成还包括若干个弹性限位组件，若干个所述弹性限位组件的一端分别连接于所述电池包中沿所述Y向的两侧，若干个所述弹性限位组件的另一端均抵靠于所述换电支架的内壁面。
11.如权利要求10所述的快换结构总成，其特征在于，所述弹性限位组件包括：
安装壳，所述安装壳固设于所述电池包，所述安装壳的内部具有一容纳腔，所述安装壳的外侧面设有与所述容纳腔相连通的安装口；
限位部，所述限位部穿设于所述安装口，且所述限位部的外侧面沿所述Y向向外伸出所述安装口并抵靠于所述换电支架的内壁面；
弹性部件，所述弹性部件作用于所述限位部的内侧面，且在所述限位部和所述导向安装壳之间传递变化的力，用于提供一沿所述Y向向外的夹紧力给所述换电支架。
12.如权利要求11所述的快换结构总成，其特征在于，所述安装壳的外侧面的顶部具有第二导滑面；
和/或，所述限位部中伸出所述安装口的顶部具有第三导滑面。
13.如权利要求1所述的快换结构总成，其特征在于，所述快换结构总成还包括多个卡扣限位组件，所述卡扣限位组件包括设置于所述电池包上的电池包卡扣限位件和设置于所述换电支架上的支架卡扣限位件，所述电池包卡扣限位件卡设于所述支架卡扣限位件，以限制所述电池包在所述换电支架内沿所述Y向上相对移动。
14.如权利要求13所述的快换结构总成，其特征在于，若干个所述电池包卡扣限位件分别固定于所述电池包中沿所述Y向的两侧，且所述电池包卡扣限位件与所述电池包的侧面之间具有电池包容纳空间；
若干个所述支架卡扣限位件与若干个所述电池包卡扣限位件一一对应，且所述支架卡扣限位件固定于所述换电支架的内壁面，所述支架卡扣限位件与所述换电支架的侧壁的内壁面之间具有支架容纳空间；
所述电池包卡扣限位件卡设于所述支架容纳空间，所述支架卡扣限位件卡设于所述支架容纳空间。
15.一种电动汽车，其特征在于，其包括有如权利要求1-14中任意一项所述的快换结构总成。
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