CN111688466B - 快换电池包安装装置、锁止方法、解锁方法和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快换电池包安装装置、锁止方法、解锁方法和电动汽车。所述快换电池包安装装置包括快换支架以及设置于快换支架上的锁止机构总成，快换支架包括至少相对设置的两个第一主板；锁止机构总成包括多个锁止机构本体，固定安装于第一主板上；与第一主板可滑动连接的钣金连接件，钣金连接件沿第一方向运动时带动多个锁止机构本体联动解锁；与第一主板转动连接的至少一个二次锁止机构，二次锁止机构与钣金连接件抵靠时，限制钣金连接件沿第一方向运动。本发明通过滑动钣金连接件带动整体锁止机构本体与快换支架联动解锁的方案，结构简单、操作便捷、可靠性高，能够便捷动力电池包的安装和拆卸过程，提高了动力电池包的更换效率。

Description

快换电池包安装装置、锁止方法、解锁方法和电动汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种快换电池包安装装置、锁止方法、解锁方法和电动汽车。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，且符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在动力电池中的电来发动。目前市场上的电动汽车还有续航里程较短的普遍缺陷，续驶里程远远不及常规动力车型，使电动汽车的使用范围受到了很大的限制。

为了避免过长的充电时间，可以选择更换电动汽车动力电池的方法来解决以上问题，当动力电池的电量不足时，可到充电站直接更换一个充满电的电池包。目前，电动汽车的动力电池与车身一般为焊接或螺栓连接，存在动力电池包的安装和拆卸过程复杂，耗时较长的问题。因此，如何快速更换电池成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种快换电池包安装装置、锁止方法、解锁方法和电动汽车，以解决了存在动力电池包的安装和拆卸过程复杂，耗时较长的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种快换电池包安装装置，其包括快换支架以及设置于所述快换支架上的锁止机构总成，其特征在于，所述快换支架包括至少相对设置的两个第一主板；

所述锁止机构总成包括：

多个锁止机构本体，固定安装于所述第一主板上；

与所述第一主板可滑动连接的钣金连接件，所述钣金连接件沿第一方向运动时带动多个所述锁止机构本体联动解锁；

与所述第一主板转动连接的至少一个二次锁止机构，所述二次锁止机构与钣金连接件抵靠时，限制所述钣金连接件沿第一方向运动。

进一步地，所述锁止机构本体包括：棘轮和棘爪；

所述棘轮的外缘设有供快换动力电池包的锁止部插入的豁口；

所述棘爪设置所述棘轮的相对位置；

其中，在所述棘轮转动至使所述豁口处于锁止状态时，所述棘爪转动至与所述棘轮卡接；

在所述棘爪转动至与所述棘轮非卡接时，所述棘轮处于解锁状态。

进一步地，所述锁止机构本体还包括：棘爪复位机构，其中棘爪复位机构用于使所述棘爪复位至与所述棘轮卡接时的位置；

微动开关，其中在所述锁止状态时，所述棘轮接触所述微动开关。

进一步地，所述锁止机构本体还包括：用于检测棘轮位置的第二传感器。

进一步地，所述棘爪上设置有解锁操纵杆，在推动所述钣金连接件沿所述第一方向滑动时，所述钣金连接件推动所述解锁操纵杆移动，带动所述棘爪转动至与所述棘轮分离的状态。

进一步地，所述钣金连接件包括：

与所述锁止机构本体的解锁操纵杆对应的固定孔槽，所述解锁操纵杆穿设所述第一主板后悬置于所述固定孔槽内，在推动所述钣金连接件沿所述第一方向滑动时，所述固定孔槽的侧壁推动所述解锁操纵杆移动。

进一步地，所述钣金连接件还包括：

至少一个钣金复位弹簧，所述钣金复位弹簧的一端与所述钣金连接件固定连接，另一端与所述第一主板固定连接。

进一步地，所述钣金连接件还包括：

至少一个限位结构，所述限位结构与所述二次锁止机构的第一端抵靠的第一锁止位置时，限制所述钣金连接件沿第一方向运动；

枢转至所述二次锁止机构的第一端与所述限位结构分离的第一解锁位置，所述钣金连接件沿第一方向运动。

进一步地，所述二次锁止机构包括：

运动部件，所述运动部件通过一连接轴与所述第一主板可旋转连接；

复位弹簧，所述复位弹簧朝向所述运动部件与所述限位结构抵靠的第一锁止位置对所述运动部件施力。

进一步地，所述二次锁止机构还包括：用于检测所述限位结构和所述运动部件之间的位置的传感器。

进一步地，所述快换支架包括：

所述第一主板具有向另一第一主板弯折的弯折部，所述第一主板位于所述弯折部两侧的部分平行。

进一步地，所述快换支架包括：至少一个垂直所述第一主板设置的第二主板，所述第二主板位于所述第一主板的一端且与所述第一主板固定连接。

进一步地，所述第一主板包括：面向另一所述第一主板的侧板，以及垂直于所述侧板设置的顶板和底板；

其中，所述锁止机构本体设置于所述侧板面向另一所述第一主板的一侧。

进一步地，所述钣金连接件与所述侧板相匹配，且所述钣金连接件与所述侧板之间设有预设距离。

本发明实施例还提供一种电动汽车，包括如上所述的快换电池包安装装置。

本发明实施例还提供一种快换动力电池包锁止方法，应用如上所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述方法包括：

驱动所述二次锁止机构的运动部件与限位结构由第一锁止位置枢转至第一解锁位置；

控制所述快换动力电池和所述锁止机构本体相对运动，以使得所述快换动力电池包上的锁止部对应锁入所述锁止机构本体；

控制所述运动部件恢复至所述第一锁止位置。

本发明实施例还提供一种快换动力电池包解锁方法，应用如上所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述方法包括：

驱动所述二次锁止机构的运动部件与限位结构分离，由第一锁止位置枢转至第一解锁位置，控制所述钣金连接件沿第一方向运动，带动锁止机构本体联动解锁。

本发明的有益效果是：

通过在快换电池包安装装置的快换支架上设置对应的锁止机构总成，锁止机构总成包括多个锁止机构本体、至少一个二次锁止机构以及钣金连接件，其中，二次锁止机构的设置提高了动力电池包的安装稳定性，且在二次锁止机构解锁后仅通过与锁止机构主体上锁，通过沿第一方向推动钣金连接件即可实现对应的多个锁止机构主体的解锁，实现联动解锁，使得本发明的结构简单、操作便捷、且可靠性较高，能够便捷进行动力电池包的安装和拆卸过程，有利于提高动力电池包的更换效率，便于实现换电站的标准化和通用化。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的快换电池包安装装置的俯视图；

图2表示本发明实施例提供的快换电池包安装装置的应用示意图；

图3表示本发明实施例提供的锁止机构总成的结构示意图；

图4表示本发明实施例提供的快换电池包安装装置的轴测图；

图5表示本发明实施例提供的锁止机构总成的俯视图；

图6表示本发明实施例提供的第一侧板的俯视图；

图7表示本发明实施例提供的二次锁止机构的俯视放大图；

图8表示本发明实施例提供的锁止机构总成的正视图；

图9表示图8中A处的放大图；

图10表示本发明实施例提供的锁止机构本体的正视图；

图11表示本发明实施例提供的锁止机构本体的爆炸图；

图12表示本发明实施例提供的弯折部的结构示意图；

图13表示本发明实施例提供的第一主板的结构示意图。

附图标记说明：

1-快换支架；11-第一主板；12-第二主板；111-侧板；112-顶板；113-底板；114-弯折部；12-第二主板；2-锁止机构总成；21-锁止机构本体；211-解锁操纵杆；212-棘轮；2121-豁口；2122-棘轮轴；213-棘爪；2131-棘爪轴；214-棘爪复位机构；2141-棘轮复位机构；215-微动开关；216上盖板；217-下盖板；218-缓冲结构；22-钣金连接件；221-固定孔槽；222-限位结构；223-钣金复位弹簧；224-第二限位块；225-凸起方块；23-二次锁止机构；231-运动部件；232-复位弹簧；233-第一部分；234-第二部分；235-第三部分；3-快换动力电池包。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

本发明实施例提供一种快换电池包安装装置，其包括快换支架1以及设置于所述快换支架1上的锁止机构总成2，所述快换支架1包括至少相对设置的两个第一主板11；

所述锁止机构总成2包括：

多个锁止机构本体21，固定安装于所述第一主板11上；

与所述第一主板11可滑动连接的钣金连接件22，所述钣金连接件22沿第一方向运动时带动多个所述锁止机构本体21联动解锁；

与所述第一主板11转动连接的至少一个二次锁止机构，所述二次锁止机构与钣金连接件22抵靠时，限制所述钣金连接件22沿第一方向运动。

在本发明的一具体实施例中，快换电池包安装装置包括快换支架1，快换支架1上设置有锁止机构总成2，通过多个固定安装于快换动力电池包3上的锁止部以及设置于快换支架1的锁止机构总成，快换动力电池包3与快换支架1可拆卸连接，通过锁止机构总成2于对快换动力电池包3的锁止部的锁止和释放，相较于螺栓连接等形式更加便捷，且有利于保证连接的稳定性。

具体地，锁止机构总成2包括：面向快换动力电池包3间隔设置的多个锁止机构本体21，且多个所述锁止机构本体21与快换动力电池包3的锁止部配合连接，实现对快换动力电池包3的上锁。其中，多个所述锁止机构本体21与所述钣金连接件22的存在一种相对关系，当所述钣金连接件22沿第一方向运动时，实现联动解锁；所述锁止机构总成2还包括至少一个二次锁止机构23，所述二次锁止机构23与钣金连接件22抵靠时，限制所述钣金连接件22沿第一方向运动，形成二次锁止，实现快换电池包安装装置的二次锁止，提高了锁止状态的可靠性，避免意外解锁的风险。

结合图2、图8至图11所示，在本发明一具体实施例中，所述锁止机构本体21包括：棘轮212和棘爪213；

所述棘轮212的外缘设有供快换动力电池包的锁止部插入的豁口2121；

所述棘爪13设置所述棘轮12的相对位置；

其中，在所述棘轮212转动至使所述豁口处于锁止状态时，所述棘爪213转动至与所述棘轮212卡接；

在所述棘爪213转动至与所述棘轮212非卡接时，所述棘轮212处于解锁状态。

该实施例中，所述锁止机构本体21至少包括：棘爪213以及棘轮212，其中，棘轮212的外缘设置有与锁止部相匹配的豁口2121，在安装快换动力电池包时，快换动力电池包的锁止部会逐渐插入豁口2121内并与豁口2121的内壁抵接，使锁止部顶推棘轮212绕棘轮轴2122转动，进而使豁口2121的朝向由斜向下向斜向上转动，当豁口2121的朝向转动至水平方向时，所述锁止部被锁在豁口2121内，棘爪213在棘轮212的推动下绕棘爪轴2131转动至与棘轮212卡接的状态，防止棘轮212回转，此时所述锁止部也不会在重力作用下产生位移，使锁止机构本体21进入锁止状态，完成对动力电池包1的固定安装。进一步地，在所述棘爪213转动至与所述棘轮212非卡接时，所述锁止部从所述豁口2121内释放，所述棘轮212处于解锁状态。

具体地，所述锁止机构本体21还包括：所述棘爪213上设置有解锁操纵杆211，在推动所述钣金连接件22沿所述第一方向滑动时，所述钣金连接件22推动所述解锁操纵杆211移动，带动所述棘爪213转动至与所述棘轮212分离的状态。

该实施例中，棘爪213上设置有解锁操纵杆211，在推动钣金连接件22沿第一方向滑动时，钣金连接件22推动解锁操纵杆211移动，进而带动棘爪213绕棘爪轴2131转动，当棘爪213转动至与棘轮212分离的状态时，棘轮212因没有了棘爪213的卡接，会带动棘轮212绕棘轮轴2122转动，使快换动力电池包的锁止部从豁口2121中释放，完成对快换动力电池包的解锁和拆卸。

进一步地，所述钣金连接件22包括：

与所述锁止机构本体21的解锁操纵杆211对应的固定孔槽221，所述解锁操纵杆211穿设所述第一主板11后悬置于所述固定孔槽221内，在推动所述钣金连接件22沿所述第一方向滑动时，所述固定孔槽221的侧壁推动所述解锁操纵杆211移动。

该实施例中，钣金连接件22上设置有与锁止机构本体21对应的固定孔槽221，解锁操纵杆211穿设所述第一主板11后悬置于所述固定孔槽221内，使解锁操纵杆211具有一定的活动空间，当对快换动力电池包进行安装时，避免对解锁操纵杆211及其连接的棘爪213的运动进行限制，保证安装过程的顺利进行，同时，在对快换动力电池包进行拆卸时，固定孔槽221的侧壁会逐渐靠近并最终为解锁操纵杆211提供沿第一方向的推力，使钣金连接件22带动棘爪213绕棘爪轴2131转动进行解锁。

具体地，如上所述的快换电池包安装装置，还包括至少一个钣金复位弹簧223，钣金复位弹簧223的一端与钣金连接件22固定连接，另一端与快换支架1固定连接。

该实施例中，钣金连接件22在第一方向上通过至少一个钣金复位弹簧223与快换支架1固定连接，使得当钣金连接件22受到外力沿第一方向滑动对锁止机构本体21进行解锁时，钣金复位弹簧223被拉伸或压缩，当锁止机构本体21解锁完毕且钣金连接件22不受外力时，在钣金复位弹簧223的弹性力下恢复原位，保证快换动力电池包再次安装时，锁止机构本体21能正常进行锁止。

优选的，如图4至图9所示，所述钣金连接件22包括：

至少一个限位结构222，所述限位结构222位于与所述二次锁止机构23抵靠的第一锁止位置时，限制所述钣金连接件22沿第一方向运动；

枢转至所述二次锁止机构23与所述限位结构222分离的第一解锁位置，所述钣金连接件22可沿第一方向运动。

具体地，所述二次锁止机构23包括：

可旋转的运动部件231，所述运动部件231通过一连接轴所述钣金连接件22连接；

复位弹簧232，所述复位弹簧232朝向所述运动部件231与所述限位结构222抵靠的第一锁止位置对所述运动部件231施力。

该实施例中，在二次锁止机构23未受到外力时，所述二次锁止机构23的第一端与钣金连接件22上设置的限位结构222抵靠，使得钣金连接件22因受到所述二次锁止机构23的锁止而无法沿第一方向滑动，当所述二次锁止机构23因受到外力的作用下进行旋转或滑动时，所述二次锁止机构23与所述限位结构222分离，使钣金连接件22可沿第一方向滑动，进而便于对锁止机构本体21进行解锁操作。即本发明通过二次锁止部件23进行二次上锁，有利于避免所述钣金连接件22因晃动等原因导致快换动力电池包掉落的情况发生，保证快换电池包安装的稳定性。

优选的，所述钣金连接件22上还设置有一第二限位块224。其中，在所述二次锁止机构23受到外力沿所述第一时针方向转动第一预设角度时，所述二次锁止机构23的第二端与所述第二限位块224抵靠，所述二次锁止机构23的第一端与所述限位结构222分离，其中所述第二端与所述第一端相对设置。

该实施例中，钣金连接件22上还设置的第二限位块224，当所述二次锁止机构23受到外力沿所述第一时针方向转动第一预设角度时，所述二次锁止机构23的第二端与所述第二限位块224抵靠，避免所述二次锁止机构23因转动角度过大对所述二次锁止机构23造成损伤，以及避免出现所述二次锁止机构23的第二端与限位结构221抵靠，导致的无法解锁的情况出现。优选的第一时针方向为逆时针方向。

进一步地，所述二次锁止机构23呈“Z”字型。所述二次锁止机构23包括：第一部分233、第二部分234和第三部分235；

所述第一部分233和所述第三部分235平行设置；

所述第二部分234与所述第一部分233和所述第三部分235分别连接；

其中，所述第三部分235远离所述第二部分234的一端面向所述限位结构222；

所述第二部分234和所述第三部分235呈弧形过渡。

该实施例中，所述二次锁止机构23的第三部分235抵靠所述限位结构222，且处于所述限位结构222和第二限位块224之间时，限制了所述钣金连接件22的运动轨迹，达到二次锁止的目的，所述二次锁止机构23沿第一时针方向弧形旋转第一预设角度，所述第一预设角度小于90°，所述二次锁止机构23的第一部分233与所述第二限位块224抵靠时处于二次解锁状态，所述第二限位块224的作用，限制了所述二次锁止机构23的运动轨迹，保证了钣金连接件22不会移动距离过长和运动可靠性；提高了二次解锁和锁止过程的可靠性。

进一步地，所述第二限位块224为阶梯式限位块，其中，所述第二限位块224的高度大于所述限位结构222的高度。

在本发明的一具体实施例中，所述第二限位块224穿设快换支架1与其连接。通过所述第二限位块224分别与快换支架1的连接，起到一个所述锁止机构总成2与快换支架1的固定作用，也保证了运动过程中不会发生掉落侧现象发生。

可选的，所述钣金连接件22上远离所述限位结构222和所述第二限位块224的位置设置有多个凸起方块225；

其中，所述凸起方块225的高度大于所述限位结构222的高度。

该实施例中，所述钣金连接件22上还设置多个与快换支架1连接的凸起方块225，所述凸起方块225保证了所述钣金连接件22和快换支架1的间距，保证所述钣金连接件22的滑动平稳，且保持有与锁体机构本体21穿设的空间。

可选的，本实施例中的钣金连接件22上设有多个工艺孔，该工艺孔便于钣金连接件22的加工和上工装过程，提高了安装和加工效率。

优选的，钣金连接件22上形成有多个长圆孔，通过螺栓穿设长圆孔与快换支架1固定连接，钣金连接件22与快换支架1可滑动连接。该实施例中，在螺栓穿设长圆孔与快换支架1固定连接后，由于螺栓在长圆的长度方向上具有相对的活动空间，有利于保证钣金连接件22与快换支架1的可滑动连接的实现，进而保证解锁功能的正常实现。

具体地，所述二次锁止机构23还包括：用于所述限位结构222和所述运动部件231之间的位置的传感器；

在所述第一锁止位置时，所述传感器输出一电信号。

需要说明的是，通过传感器可检测所述运动组件231的位置，判断二次锁止机构23是否解锁，其中当检测到所述运动部件231与所述限位结构222处于分离的第一解锁位置时，确定二次锁止机构23解锁。当检测到所述运动部件231与所述限位结构222处于抵靠的第一锁止位置时，确定二次锁止机构23锁止。上述解锁状态、锁止状态均可通过传感器发送相应的电信号，确定二次锁止机构23的当前状态。

这里，所述传感器以检测到所述二次锁止机构23的解锁信号或锁止信号为准，供车端或换电站端的控制装置检测到所述二次锁止机构23的状态信号，辅助监测快换动力电池包的安装情况，保证安装可靠性，提高安全性。所述传感器可选为霍尔传感器，还可为其他类型的传感器，例如，所述传感器为霍尔传感器，其磁钢部分设置于所述运动部件231或限位结构222上，其感应并发送信号的部分可设置于其他附近结构上。

上述快换电池包安装装置可以通过二次锁止机构23进行限制所述锁止机构总成2的运动。当所述二次锁止机构23处于解锁位置，即所述运动部件231与所述限位结构222抵靠的第一解锁位置时，可以通过钣金连接件2实现对多个锁止机构本体21的联动解锁。下面再次结合图2、图8至图11进一步地说明锁止机构本体21的结构。

本发明一具体实施例中，所述锁止机构本体1还包括：

棘爪复位机构211，其中所述棘爪复位机构211用于使所述棘爪213复位至与所述棘轮212卡接时的位置；

需要说明的是，所述棘爪复位机构211使得当棘轮212转动至与棘爪213卡接的第三锁止位置时，此时，棘爪213在棘爪复位结构211的作用下向与棘轮12卡接时的第四锁止位置复位，使棘爪与棘轮卡接，完成锁止。同理，优选的，所述棘轮处设有棘轮复位机构2111。优选地，棘爪复位结构211或棘轮复位机构具体为弹簧，包括但不限于拉伸弹簧和扭转弹簧，以扭转弹簧为例，在棘轮212向第三锁止位置转动时，推动棘爪213以及扭转弹簧沿第二时针方向转动，使扭转弹簧产生形变力，当棘轮转动至锁舌与锁孔相对应的第三锁止位置，因棘爪213只受到扭转弹簧的形变力，因此使得棘爪213沿与第二时针方向相反的方向转动，将锁舌插入锁孔中，实现棘爪与棘轮的卡接。

具体地，所述锁止机构本体21还包括：

微动开关215，其中，在所述锁止状态时，所述棘轮212接触所述微动开关215。

需要说明的是，当棘轮212与所述棘爪213卡接时，棘轮212上对应的凸起与微动开关215接触，使得微动开关215处于连通，所述锁止机构本体21处于锁止状态时，所述微动开关215处于连通，所述锁止机构本体21处于解锁状态时，所述微动开关215处于断路，通过检测微动开关215的状态便于用户获知已锁止到位，避免继续推动锁止部对棘轮造成冲击。

进一步地，所述锁止机构本体21还包括：用于检测棘轮212位置的第二传感器。

需要说明的是，通过第二传感器可检测锁止机构本体21的棘轮的位置，判断所述锁止机构本体21是否解锁，其中当检测到棘轮212和棘爪213处于非卡接状态时，确定锁止机构本体21解锁。这里，所述第二传感器可以设置所述棘轮上，也可以一部分设置所述棘轮上，另外一部分可设置于其他结构上，以检测到所述锁止机构本体21的解锁信号或锁止信号为准，供车端或换电站端的控制装置检测到所述锁止机构本体21的状态信号，辅助监测快换动力电池包的安装情况，保证安装可靠性，提高安全性。所述第二传感器可选为霍尔传感器，还可为其他类型的传感器，例如，所述第二传感器为霍尔传感器，其磁钢部分设置于所述棘轮上，其感应并发送信号的部分可设置于其他附近结构上。

本发明一优选实施例中，所述锁止机构本体21还包括：下盖板217；

所述下盖板217间隔设置在所述第一主板11上。所述棘轮212通过所述棘轮轴2122设置于所述下盖板217上，所述棘爪213通过所述棘爪轴2131设置于所述下盖板217上，所述棘轮轴2122和所述棘爪轴2131均为转动连接。使得所述棘轮轴2122和所述棘爪轴2131的相对位置固定，避免在单独安装所述棘轮轴2122和所述棘爪轴2131时因安装误差导致棘轮212和棘爪213无法实现锁止。

在本发明的另一优选实施例中，锁止机构本体21还包括：上盖板216，所述上盖板216形成为一盖体，且扣设与下盖板217上，与下盖板217固定连接，使得上盖板216与下盖板217之间形成容纳棘轮212和棘爪213的容置空间，对棘轮212和棘爪213进行保护，避免受到外界物质的冲击。

在本发明的一优选实施例中，所述锁止机构本体21还包括：至少一个缓冲结构218，其中缓冲结构218与棘爪轴2131和棘轮轴2122的一端固定连接，其可以设置在棘轮242沿棘轮轴2422的两侧中的至少一侧。

进一步地如图4和图13所示，所述第一主板11包括：面向另一所述第一主板11的侧板111，以及垂直于所述侧板111设置的顶板112和底板113；其中，所述锁止机构本体21设置于所述侧板111面向另一所述第一主板11的一侧，所述钣金连接件21设置于所述侧板111背向另一所述第一主板11的一侧。

该实施例中，所述第一主板11包括面向快换动力电池包3的侧壁设置的侧板111，以及垂直所述侧板111且沿背离所述快换动力电池包3的一侧延伸的顶板112和底板113，其中，侧板111面对所述快换动力电池包3的侧壁设置，便于为所述快换动力电池包3提供安装位置，保证所述快换动力电池包3在快换支架1上的安装。所述锁止机构本体21面向所述快换动力电池包3设置，便于为所述快换动力电池包3锁止及解锁。

进一步地，所述钣金连接件22与所述侧板相匹配，且所述钣金连接件22与所述侧板之间设有预设距离。

需要说明的是，钣金连接件22与所述第一主板11的的侧板111相匹配，且间隔预设距离，使得快换支架1的的侧板111无论是沿直线设置，还是沿曲线或折线等设置，均能保证钣金连接件22在沿第一方向滑动式，带动多个锁止机构本体21解锁。使得本发明的快换电池包安装装置不受快换动力电池包的形状限制。

更进一步的，所述快换支架1包括：至少一个垂直所述第一主板11设置的第二主板12，所述第二主板12位于所述第一主板11的一端且与所述第一主板11固定连接。

需要说明的是，快换支架1包括至少一个垂直所述第一主板11设置的所述第二主板12，优选地采用两个第二主板12与两个第一主板11构成一框架，有利于提高快换支架1的稳定性。

如图1和图12所示，所述快换支架1包括：

所述第一主板11具有向另一第一主板11弯折的弯折部114，所述第一主板11位于所述弯折部两侧的部分平行。

该实施例中，所述快换支架1形成为凸字型，且第一主板1上设置有与快换动力电池包相匹配的弯折部114。通过弯折部114可对所述快换动力电池包进行定位，保证所述快换电池包安装时方向的正确性，且能对所述快换动力电池包在第一方向上进行限位。

本发明的另一优选实施例还提供了一种快换动力电池包锁止方法，应用如上所述的快换电池包安装装置，所述方法包括：

驱动所述二次锁止机构的运动部件与限位结构由第一锁止位置枢转至第一解锁位置；

控制所述快换动力电池和所述锁止机构本体相对运动，以使得所述快换动力电池包上的锁止部对应锁入所述锁止机构本体；

控制所述运动部件恢复至所述第一锁止位置。

该实施例中，在锁止过程中，当接收到快换动力电池包安装信号时，控制所述解锁装置将所述二次锁止机构与所述限位结构分离，控制所述快换动力电池和所述锁止机构本体相对运动，以使得所述快换动力电池包上的锁止部对应锁入所述锁止机构本体。

具体地，通过控制所述快换动力电池和所述锁止机构本体相对运动，这里的相对运动可以为以下三种方式其中任意一种，第一种方式为：所述快换动力电池朝向所述锁止机构本体运动，所述锁止机构本体相对所述快换动力电池处于静止状态；第二种方式为：所述快换动力电池相对所述锁止机构本体处于静止状态，所述锁止机构本体朝向所述快换动力电池运动；第三种方式为：所述快换动力电池和所述锁止机构本体4朝向相互靠近的方向运动。

需要说明的是，所述第一种方式具体为控制所述快换动力电池包抬升，利用上升力使快换动力电池包上的锁止部向锁止机构本体插入，当检测到所述锁止机构本体的第二传感器发送的锁止完成信号，或者，检测到微动开关闭合时，可确定锁止机构本体与所述快换动力电池包锁止，此时，停止对快换动力电池包的相对抬升。

进一步地，所述锁止机构本体安装于所述快换电池包安装装置上，所述快换电池包安装装置与电动汽车的车身固定连接，所述第二种方式具体为抬升电动汽车，所述快换动力电池相对所述锁止机构本体处于静止状态，再通过降低车身的高度，以使得所述快换动力电池包上的锁止部对应锁入所述锁止机构本体，当检测到所述锁止机构本体的第二传感器发送的锁止完成信号，或者，检测到微动开关闭合时，可确定锁止机构本体与所述快换动力电池包锁止。所述第三种方式结合前两种方式实施，这里不做具体解释。

进一步地，将所述运动组件恢复至与所述与限位结构抵靠的第一锁止位置，即可再次实现二次锁止机构的锁止。本发明通过双重锁止有利于提高快换动力电池包安装的稳定性。

本发明实施例还提供了一种快换动力电池包的解锁方法，应用如上所述的锁止机构总成，快换动力电池包上安装多个锁止部，所述方法包括：

当接收到快换动力电池包拆卸信号时，驱动所述二次锁止机构的运动部件与限位结构分离的由第一锁止位置枢转至第一解锁位置，控制所述钣金连接件沿第一方向运动，带动锁止机构本体联动解锁。

该实施例在解锁过程中，控制所述二次锁止机构与所述限位结构分离的第一解锁位置，控制所述钣金连接件沿第一方向运动，使锁止机构本体处于解锁状态；解锁完成后，当接收到所述锁止机构本体上的第二传感器发送的一次解锁完成信号时，或者，检测到微动开关闭合时，控制所述二次锁止机构恢复至所述第一端与所述限位结构抵靠的第一锁止位置。

本发明的另一优选实施例还提供了一种电动汽车，包括如上所述的快换电池包安装装置。

本发明的一优选实施例中的电动汽车包括上述的快换电池包安装装置，与现有的快换电池包安装装置相比，具有以下优势：

1、电池包的容纳空间更大了，纵向方向上的尺寸可以增加，上锁解锁灵活，有较大容错性。

2、解锁和锁止过程中不需要再车辆前后方向上进行运动，动力电池包仅仅相对于电动汽车做上升或者下降的运动方式进行安装和拆卸，减少了换电时间。

3、不受电池形状约束，锁止结构尺寸小，不占电池箱体空间；

4、拆卸方式简单可靠，便于任何形状外观电池包进行推广应用，利于换电站接口统一。而且解锁与锁止方式简单，可靠。

此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种快换电池包安装装置，其包括快换支架（1）以及设置于所述快换支架（1）上的锁止机构总成（2），其特征在于，所述快换支架（1）包括至少相对设置的两个第一主板（11）；

所述锁止机构总成（2）包括：

多个锁止机构本体（21），固定安装于所述第一主板（11）上；

与所述第一主板（11）可滑动连接的钣金连接件（22），所述钣金连接件（22）沿第一方向运动时带动多个所述锁止机构本体（21）联动解锁；

与所述第一主板（11）转动连接的至少一个二次锁止机构，所述二次锁止机构与钣金连接件（22）抵靠时，限制所述钣金连接件（22）沿第一方向运动；

其中，所述锁止机构本体（21）包括：棘轮（212）、棘爪（213）以及解锁操纵杆（211），所述解锁操纵杆（211）设置在所述棘爪（213）上，所述棘爪（213）设置所述棘轮（212）的相对位置；

其中，所述二次锁止机构包括：运动部件（231），所述运动部件（231）通过一连接轴与所述第一主板（11）可旋转连接；当所述运动部件（231）旋转至与所述钣金连接件（22）分离的位置，所述钣金连接件（22）能够沿第一方向滑动以推动所述解锁操纵杆（211）移动，带动所述棘爪（213）转动至与所述棘轮（212）分离的状态；

其中，所述二次锁止机构还包括：

复位弹簧（232），所述复位弹簧（232）朝向所述运动部件（231）的第一端与所述钣金连接件（22）的限位结构（222）抵靠的第一锁止位置对所述运动部件（231）施力。

2.根据权利要求1所述的快换电池包安装装置，其特征在于，

所述棘轮（212）的外缘设有供快换动力电池包的锁止部插入的豁口；

其中，在所述棘轮（212）转动至使所述豁口处于锁止状态时，所述棘爪（213）转动至与所述棘轮（212）卡接；

在所述棘爪（213）转动至与所述棘轮（212）非卡接时，所述棘轮（212）处于解锁状态。

3.根据权利要求2所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述锁止机构本体（21）还包括：棘爪复位机构（214），其中棘爪复位机构（214）用于使所述棘爪（213）复位至与所述棘轮（212）卡接时的位置；

微动开关（215），其中在所述锁止状态时，所述棘轮（212）接触所述微动开关（215）。

4.根据权利要求2所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述锁止机构本体（21）还包括：用于检测棘轮（212）位置的第二传感器。

5.根据权利要求1所述的快换电池包安装装置，其特征在于，在推动所述钣金连接件（22）沿所述第一方向滑动时，所述钣金连接件（22）推动所述解锁操纵杆（211）移动，带动所述棘爪（213）转动至与所述棘轮（212）分离的状态。

6.根据权利要求5所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述钣金连接件（22）包括：

与所述锁止机构本体（21）的解锁操纵杆（211）对应的固定孔槽（221），所述解锁操纵杆（211）穿设所述第一主板（11）后悬置于所述固定孔槽（221）内。

7.根据权利要求1所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述钣金连接件（22）还包括：

至少一个钣金复位弹簧（223），所述钣金复位弹簧（223）的一端与所述钣金连接件（22）固定连接，另一端与所述第一主板（11）固定连接。

8.根据权利要求1所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述钣金连接件（22）还包括：

至少一个限位结构（222），所述限位结构（222）处于与所述二次锁止机构的第一端抵靠的第一锁止位置时，限制所述钣金连接件（22）沿第一方向运动。

9.根据权利要求8所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述二次锁止机构还包括：用于检测所述限位结构（222）和所述运动部件（231）之间的位置的传感器。

10.根据权利要求1所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述快换支架（1）包括：

所述第一主板（11）具有向另一第一主板（11）弯折的弯折部，所述第一主板（11）位于所述弯折部两侧的部分平行。

11.根据权利要求1所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述快换支架（1）包括：至少一个垂直所述第一主板（11）设置的第二主板（12），所述第二主板（12）位于所述第一主板（11）的一端且与所述第一主板（11）固定连接。

12.根据权利要求1所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述第一主板（11）包括：面向另一所述第一主板（11）的侧板，以及垂直于所述侧板设置的顶板和底板；

其中，所述锁止机构本体（21）设置于所述侧板面向另一所述第一主板（11）的一侧。

13.根据权利要求12所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述钣金连接件（22）与所述侧板相匹配，且所述钣金连接件（22）与所述侧板之间设有预设距离。

14.一种电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求1至13任一项所述的快换电池包安装装置。

15.一种快换动力电池包锁止方法，应用如权利要求1至13任一项所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述方法包括：

驱动所述二次锁止机构的运动部件与限位结构由第一锁止位置枢转至第一解锁位置；

控制快换动力电池和所述锁止机构本体相对运动，以使得所述快换动力电池包上的锁止部对应锁入所述锁止机构本体；

控制所述运动部件恢复至所述第一锁止位置。

16.一种快换动力电池包的解锁方法，应用如权利要求1至13任一项所述的快换电池包安装装置，其特征在于，所述方法包括：

驱动所述二次锁止机构的运动部件与限位结构分离，由第一锁止位置枢转至第一解锁位置，控制所述钣金连接件沿第一方向运动，带动锁止机构本体联动解锁。

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