CN111697179B - 一种锁止机构总成、锁止方法、解锁方法及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锁止机构总成、锁止方法、解锁方法及电动汽车，锁止机构总成包括：连接部件，连接部件与多个所述锁止机构本体连接；二次锁止机构，包括第一运动组件和第二运动组件，第一运动组件与连接部件固定连接，其中在所述第二运动组件处于第一锁止位置时，所述第一运动组件与所述第二运动组件抵靠；在所述第二运动组件枢转至第一解锁位置时，所述第二运动组件与所述第一运动组件分离，且在枢转所述第一运动组件的情况下，所述连接部件沿第一方向运动，多个所述锁止机构本体联动解锁。本发明的能够便捷如快换动力电池包等的待固定件的安装和拆卸过程，提高了待固定件的更换效率。

Description

一种锁止机构总成、锁止方法、解锁方法及电动汽车

技术领域

本发明涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种锁止机构总成、锁止方法、解锁方法及电动汽车。

背景技术

固定连接的两个部件中，若其中一个部件故障或无法正常使用时，需要对其进行更换。而现有技术中电动汽车的动力电池与车身一般为固定连接的两个部件，在动力电池的电量耗尽时，需要即刻进行充电，才能保证电动汽车的正常行驶，虽然目前各地均在不断完善充电设施，使得充电更加方便，但是，在用户时间紧迫的状况下，充电会浪费大量时间，然而采用更换电池的方式会节约用户时间。

目前，现有技术中电动汽车的动力电池与车身一般为焊接或螺栓连接，存在快换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

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锁止机构总成、锁止方法、解锁方法及电动汽车，解决了现有技术中存在的动力电池包的安装和拆卸过程复杂，耗时较长的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种锁止机构总成，包括：

连接部件，所述连接部件与多个所述锁止机构本体连接；

二次锁止机构，包括第一运动组件和第二运动组件，所述第一运动组件与所述连接部件固定连接；

其中，在所述第二运动组件处于第一锁止位置时，所述第一运动组件与所述第二运动组件抵靠；在所述第二运动组件枢转至第一解锁位置时，所述第二运动组件与所述第一运动组件分离，且在枢转所述第一运动组件的情况下，所述连接部件沿第一方向运动，多个所述锁止机构本体联动解锁。

可选的，所述第二运动组件包括：第一复位结构，通过所述第一复位结构，所述第二运动组件由所述第一解锁位置复位至所述第一锁止位置。

可选的，所述第一运动组件包括：第二复位结构，通过所述第二复位结构，所述第一运动组件复位至与所述第二运动组件相抵靠时的位置。

可选的，锁止机构总成还包括：用于检测所述第一运动组件位置的第一传感器和用于检测所述第二运动组件位置的第二传感器。

可选的，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锁止部插入的豁口；

所述棘爪与所述连接部件连接；

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；

在所述棘爪绕所述棘爪轴转动至与所述棘轮非卡接时，所述棘轮处于解锁状态。

可选的，所述棘爪上设有解锁操纵杆；

所述解锁操纵杆与所述连接部件固定连接。

可选的，锁止机构总成还包括：

多个第二连接杆，多个所述第二连接杆的第一端均设有开口，所述解锁操纵杆卡接在所述开口中；所述第二连接杆的远离所述第一端的第二端与所述连接部件固定连接。

可选的，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。

可选的，所述锁止机构本体还包括：微动开关；

在所述锁止状态时，所述棘轮接触所述微动开关，所述微动开关闭合；

在所述解锁状态时，所述棘轮与所述微动开关分离，所述微动开关断开。

可选的，所述锁止机构本体还包括：用于检测棘轮位置的检测装置；在棘轮处于锁止状态时，所述检测装置输出第一电信号；在棘轮处于解锁状态时，所述检测装置输出第二电信号。

依据本发明的另一个方面，提供了一种锁止机构总成的锁止方法，应用于如上所述的锁止机构总成，所述锁止方法包括：

控制所述第二运动组件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锁止机构本体相对运动，使快换动力电池包上的多个锁止部对应锁入多个锁止机构本体上；

控制所述第二运动组件枢转至与所述第一运动组件抵靠的位置。

依据本发明的另一个方面，提供了一种锁止机构总成的解锁方法，应用于如上所述的锁止机构总成，所述解锁方法包括：

控制所述第二运动组件由第一锁止位置枢转至第一解锁位置；并控制第一运动组件枢转，带动连接部件沿第一方向运动，使多个锁止机构本体同时进入解锁状态。

依据本发明的还一个方面，提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的锁止机构总成；其中，所述锁止机构总成安装在车辆的快换支架的至少一侧。

本发明的实施例的有益效果是：

上述方案中，通过将第一运动组件与所述第二运动组件分离，并枢转所述第一运动组件沿第一方向运动，带动连接部件沿第一方向运动至使多个所述锁止机构本体均进入解锁状态，能够实现联动解锁。在各锁止机构本体均处于锁止状态时，通过第一运动组件与第二运动组件抵靠，能够实现二次锁止，保证锁止状态的可靠性。在需要固定连接两个部件时，锁止机构总成与其中一个固定部件连接，进一步通过锁止机构总成将另一个待固定部件同时锁止固定在多个锁止机构本体上，实现两个固定部件的可拆卸连接，能够便捷安装和拆卸过程。

附图说明

图1表示本发明实施例的锁止机构总成的结构示意图；

图2表示本发明实施例的图1中A2处的局部放大示意图；

图3表示本发明实施例的图1中A1处的局部放大示意图；

图4表示本发明实施例的二次锁止机构的立体结构示意图；

图5表示本发明实施例的二次锁止机构的侧视示意图之一；

图6表示本发明实施例的二次锁止机构的侧视示意图之二；

图7表示本发明实施例的二次锁止机构的侧视示意图之三；

图8表示本发明实施例的第一运动组件的结构示意图；

图9表示本发明实施例的二次锁止机构的俯视示意图；

图10表示本发明实施例的锁止机构本体的结构示意图之一；

图11表示本发明实施例的锁止机构本体的结构示意图之二；

图12表示本发明实施例的锁止机构本体结构的爆炸示意图。

图13表示本发明实施例的锁止机构本体的解锁状态示意图；

图14表示本发明实施例的锁止机构本体的锁止态示意；

图15表示本发明实施例的护罩结构示意图；

图16表示本发明实施例的快换支架的结构示意图。

图17表示本发明实施例的图16中B处的局部放大示意图；

图18表示本发明实施例的快换动力电池包的结构示意图；

图19表示本发明实施例的图18中E处的局部放大示意图；

图20表示本发明实施例的快换支架与快换动力电池包的安装状态的主视示意图；

图21表示本发明实施例的快换支架与快换动力电池包的安装状态的侧视示意图；

图22表示本发明实施例的图21中C处的局部方法示意图；

图23表示本发明实施例的图21中D处的局部方法示意图。

附图标记说明：

1-快换动力电池包；

10-锁扣座；

11-锁扣环；

2-快换支架；

3-锁止机构本体；

31-下盖板；

311-棘轮轴；

312-棘爪轴；

315-第一螺栓安装孔；316-限位柱；

32-棘轮；

321-豁口；

322-斜面；

323-锁止面；

33-棘爪；

331-解锁操纵杆；

332-第二连接杆；

34-棘轮复位弹簧；

35-棘爪复位弹簧；

36-上盖板；

37-缓冲结构；

371-缓冲块；

372-缓冲块安装板；373-安装凹槽；

38-微动开关；

4-连接部件；

401-条形钣金片；

402-护罩；

41-固定板；

411-第一连接轴；

412-限位凹槽；

42-锁杆；

421-凸出部；

43-回转弹簧；

51-锁板；

511-第二连接轴；

52-连接板；

521-推动杆；

53-推动杆弹簧；

54-第三连接轴；

55-第一连接杆；

6-自恢复弹簧。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1至15所示，本发明的实施例提供了一种锁止机构总成，包括：连接部件4，与多个锁止机构本体3连接；

二次锁止机构，包括第一运动组件(如图4中Z1部分)和第二运动组件(如图4中Z2部分)，其中所述第一运动组件与所述连接部件4固定连接；

其中，在所述第二运动组件处于第一锁止位置时，所述第一运动组件与所述第二运动组件抵靠；在所述第二运动组件枢转至第一解锁位置时，所述第二运动组件与所述第一运动组件分离，且在枢转所述第一运动组件的情况下，所述连接部件4沿第一方向运动，多个所述锁止机构本体3联动解锁。

该实施例中，通过将第一运动组件与所述第二运动组件分离，并枢转所述第一运动组件，带动连接部件沿第一方向运动至使多个所述锁止机构本体3均进入解锁状态，能够实现联动解锁。在各锁止机构本体3均处于锁止状态时，通过将第二运动组件与第一运动组件抵靠，能够实现二次锁止，保证锁止状态的可靠性。

需要说明的是，在需要固定连接两个部件时，锁止机构总成与其中一个固定部件连接，进一步通过锁止机构总成将另一个待固定部件同时锁止固定在多个锁止机构本体3上，能够实现两个固定部件的可拆卸连接，便捷了安装和拆卸过程。

例如，在待固定物为快换动力电池包时，将所述机构总成固定在车身上，利用各锁止机构本体所具有的锁止状态和解锁状态，同时解锁锁止和解锁动力电池包，从而实现动力电池包与车身的可拆卸连接，能够便捷动力电池包的安装和拆卸过程，有效提高了动力电池包1的更换效率。

下面结合附图1、图4至9，对二次锁止机构进行介绍。

具体的，所述第二运动组件包括：第一复位结构，通过所述第一复位结构，所述第一运动组件由所述第一解锁位置复位至所述第一锁止位置。这样复位机构的复位作用力下，自然状态第二运动组件处于锁止状态，能够提高二次锁止状态的稳定性。

在一具体实施例中，所述第二运动组件包括：

固定板41，所述固定板41上设有第一连接轴411；

锁杆42，所述锁杆42与所述第一连接轴411转动连接，所述锁杆42在转动时，具有与所述第一运动组件抵靠的锁止状态和与所述第一运动组件分离的解锁状态；

其中，第一复位结构包括回转弹簧43，所述回转弹簧43的第一延伸端与所述固定板41连接，所述回转弹簧43的第二延伸端与所述锁杆42连接。

该实施例中，固定板41用于与固定部件连接，如快换支架2或者车身等。锁杆42在回转弹簧43的拉力作用下，自然状态时呈与第一运动组件抵靠的二次锁止状态，以阻止第一运动组件朝向第一方向运动解锁；在需要解锁时，推动锁杆42绕第一连接轴411转动至与第一运动组件分离，使第一运动组件能够沿着第一方向运动解锁。

其中，固定板41上设有螺纹孔和与所述螺纹孔对称的腰型孔，腰型孔对精度要求低，限位体上的腰型孔可以根据快换支架2上螺纹孔的位置的微调。具有容错性，便于安装。

具体的，所述固定板41上设有限位凹槽412，所述锁杆42靠近所述固定板41的一端设有凸出部421，所述凸出部421设于所述限位凹槽412内，且与所述限位凹槽412活动连接。

该实施例中，在回转弹簧43的拉力以及限位槽412和凸起结构421的共同作用下，一方面，限制了锁杆42的转动范围，避免无限制的绕圈转动导致回转弹簧43失去作用；另一方面，使锁杆42自然状态时保持在与第一运动组件抵靠的二次锁止状态，保持锁止状态的稳定性。

在一可选实施例中，所述第一运动组件包括：第二复位结构，通过所述第二复位结构，所述第一运动组件复位至与所述第二运动组件相抵靠时的位置。

具体的，所述第一运动组件还包括：

活动部件，所述第二运动组件处于锁止位置时，所述活动部件与所述第二运动组件抵靠；所述第二运动组件处于解锁位置时，所述活动部件与所述第二运动组件分离；以及

与所述活动部件连接的第一连接杆55。

具体的，所述活动部件包括：锁板51，所述锁板51上设有第二连接轴511；

与所述第二连接轴511转动连接的推动部；

设置于所述推动部上的第三连接轴54，所述第三连接轴54与所述第一连接杆55活动连接。

可选的，所述第一连接杆55与所述第三连接轴54连接的一端为U型叉或设置有长圆孔结构。其中，U型叉或者长圆孔的使第一连接杆55绕第三连接轴54微转调整，这样能够保证连接部件4能够沿着水平移动。

具体的，所述推动部包括：

连接板52，所述连接板52与所述第二连接轴511转动连接，且所述第三连接轴54设置于所述连接板52上；

所述连接板52上设有推动杆521，所述第二运动组件处于锁止位置时，所述推动杆521与所述第二运动组件抵靠。

该实施例中，锁板51在绕第二连接轴511朝第一方向运动时，通过连接结构带动连接部件4沿第一方向运动，从而带动各锁止机构本体3中的棘爪33与棘轮32分离，完成解锁。具体结合附图4。第一方向为朝向第二运动组件的方向。

进一步的，所述第二复位结构包括推动杆弹簧53，所述推动杆弹簧53绕过所述第二连接轴511的两端分别与所述锁板51和所述连接板52固定连接。

该实施例中，所述锁板51上设有孔位，推动杆弹簧53绕过第二连接轴511的第一延伸端与所述孔位固定连接，推动杆弹簧53绕过第二连接轴511的第二延伸端与所述连接板52固定连接。这样，在推动杆弹簧53的弹力作用下，自然状态下的推动杆521处于与第二运动组件抵靠的锁止位置；在第二运动组件与推动杆521分离的情况下，通过推动推动杆521沿第一方向运动，带动连接板52绕第二连接轴511转动一角度，从而通过连接结构带动连接部件4沿第一方向运动。完成解锁。

进一步的，锁止机构总成，还包括：用于检测所述第一运动组件位置的第一传感器和用于检测所述第二运动组件位置的第二传感器。

该实施例中，在第二传感器检测到所述第二运动组件由第一锁止位置枢转至第一解锁位置时，由第二传感器发送第一解锁信号至换电装置，其中，第一解锁信号用于指示锁止机构总成已完成一次解锁。在第一传感器检测到所述第一运动组件从与第二运动组件抵靠的第二锁止位置运动至第二解锁位置时，由第一传感器发送第二解锁信号，其中，第二解锁信号用于指示所述锁止机构总成完成二次解锁(多个锁止机构总成的联动解锁)。

这里，所述第一传感器和所述第二传感器的整体可分别设置于所述第一运动组件(如图4中Z1部分)和所述第二运动组件(如图4中Z2部分)上，也可部分设置于所述第一运动组件和所述第二运动组件，另外一部分可设置于其他结构上，以检测到所述第一运动组件和所述第二运动组件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的状态信号，辅助监测动力电池包的安装情况，保证安装可靠性，提高安全性。所述第一传感器和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，所述第一传感器和所述第二传感器为霍尔传感器，其磁钢部分设置于所述第一连接杆55和所述锁杆42上，其感应并发送信号的部分可设置于其他附近结构上。下面结合附图10至14，对锁止机构本体3进行介绍。

如图10至14所示，所述锁止机构本体3包括：棘轮32和棘爪33；

所述棘轮32的外缘设有豁口321，所述棘轮32与棘轮轴311转动连接；所述棘爪33与棘爪轴312转动连接；

所述棘爪33与所述连接部件连接；

在所述棘轮32转动至使所述豁口321处于锁止状态时，所述棘爪33转动至与所述棘轮32卡接；在所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32非卡接时，所述棘轮32处于解锁状态。

具体的，在所述棘轮32绕所述棘轮轴311转动至使所述豁口321处于锁止状态时，所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32卡接，阻止所述棘轮32转动解锁；在所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32分离时，所述棘轮32绕所述棘轮轴311转动至使所述豁口321处于解锁状态。

该实施例中，豁口321用于锁止收容待固定件上的锁止部，在棘轮32绕棘轮轴311转动时，豁口321的开口方向也随之改变，豁口321在随着棘轮32转动的过程中，具有能够将一待固定物连接固定的锁止位置和将一带固定物分离释放的解锁位置；进一步的，在豁口3212处于锁止位置时，通过一棘爪33卡接棘轮32，以固定锁止棘轮32，使豁口321维持在锁止位置，使锁止机构进入锁止状态。在需要解锁时，将棘爪33与棘轮32分离，棘轮32在失去棘爪32的限位作用后，绕棘轮轴311转动至使豁口321处于解锁位置，使得锁止机构进入解锁状态。通过锁止机构所具有的锁止状态和解锁状态，实现将待固定件与锁止机构可拆连接。

进一步的，所述锁止机构本体3还包括可拆卸连接的锁止部，所述锁止部用于与一待固定物连接。锁止机构本体3通过锁止和解锁锁止部，与待固定物可拆卸连接。

具体的，所述豁口321与所述锁止部相匹配；通过所述锁止部顶推所述棘轮32，带动所述棘轮32绕所述棘轮轴311转动至使所述锁止部进入所述豁口321；其中，在所述锁止部进入所述豁口321时，所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32卡接的锁止状态，阻止所述棘轮32转动至使所述锁止部从所述豁口321中释放；在所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32分离时，所述棘轮32绕所述棘轮轴311转动至使所述锁止部从所述豁口321中释放的解锁状态。

该实施例中，锁止部安装在待固定物上，在锁止部的推动下，锁止机构本体3中的棘轮32绕棘轮轴311转动，豁口321的开口方向也随之改变，豁口321在随着棘轮32转动的过程中，具有能够将锁止部连接固定的锁止位置(如图14所示)和将锁止部分离释放的解锁位置(如图15所示)。

其中，所述锁止部为与所述豁口321匹配的形状，即所述锁止部的直径与所述豁口321底部的弧度相适配，便于所述锁止部插伸入所述豁口321。另外，所述锁止部包括如锁扣环、多棱柱、圆柱等，只要所述豁口321与所述锁止部能够适配即可。

优选的，锁止部为锁扣环11。

需要指出的是，锁扣环11与锁轴或者轴杆等结构相比较而言，在锁止机构尺寸较小时，锁轴或者锁杆也相应越细，刚度不够，易变形或损坏，而锁扣环11的结构能够适应较小尺寸的锁止机构，不易损坏和变形，有助于提升快换动力电池包与锁止机构之间的连接刚度和可靠性。

具体的，所述锁扣环11包括构造为“U”型或者“几”型结构的弯折杆。相较于锁轴和锁杆的结构，环状结构有利于提升锁扣环11的整体刚度，提高快换动力电池包与车身连接的稳固性。

例如，所述弯折杆在“U”型或者“几”型结构的开口侧与所述快换动力电池包1的侧壁固定连接，形成一环状结构。

在一可选实施例中，所述豁口321的上端面设有向外倾斜延伸的斜面322；通过所述锁止部顶推所述斜面322，带动所述棘轮32绕所述棘轮轴311转动至使所述锁止部进入所述豁口321。

具体的，所述棘轮32的外缘设有锁止面323；在所述锁止部进入所述豁口321时，所述棘爪33与所述锁止面323卡接。

该实施例中，通过在棘轮32上设置锁止面323，能够与棘爪33上的接触面卡接，面与面的抵靠接触面积大，有效降低了棘轮32意外解锁风险，提高了锁止机构本体3在锁止状态的可靠性和稳定性。

在一可选实施例中，为了提高解锁操作的便捷性，所述棘爪33上设有解锁操纵杆331；所述解锁操纵杆331在远离所述棘爪33的一端与所述连接部件4固定连接。通过推动解锁操纵杆331，带动棘爪33与棘轮32的斜面322分离，失去棘爪33限位的棘轮32绕棘轮轴311转动至将锁止部从豁口321中释放，完成解锁。优选的，解锁操纵杆331可以为柱状结构，垂直设置于棘爪33的一端。

基于以上实施例，所述连接部件4包括：条形钣金片401，所述条形钣金片401在沿着长度方向上间隔设有多个安装孔，所述条形钣金片401通过所述安装孔与所述解锁操纵杆331连接。

具体的，所述锁止机构本体3还包括：第二连接杆332，所述第二连接杆332的第一端设有开口，所述解锁操纵杆331卡接在所述开口中；所述第二连接杆332的第二端与所述连接部件4固定连接。

例如，通过第二连接杆332一一对应的穿设条形钣金片401上的安装孔，解锁操纵杆331与连接部件4固定连接。这样，当推动连接部件沿第一方向运动时，将同时带动各棘爪33绕棘爪轴312转动至与棘轮32分离，从而完成联动解锁。

具体的，所述连接部件4为截面呈“U”型的钣金件。

该实施例中，截面呈“U”型钣金件结构能够提高连接部件的刚度，不易变形。

进一步的，所述锁止机构本体3还包括：下盖板31，所述棘轮轴311和所述棘爪轴312垂直设置在所述下盖板31上。

该实施例中，能够通过下盖板31将锁止机构固定在一固定件上，如车身上或者快换支架2的等固定物体上。具体的，所述下盖板31上设有至少一个第一螺栓安装孔315，通过螺栓穿设第一螺栓安装孔315，下盖板31与固定物体连接。

进一步的，所述锁止机构本体3还包括：上盖板36，所述上盖板36设有第一轴孔和第二轴孔；其中，所述棘轮轴311远离所述下盖板31的一端穿设所述第一轴孔、与所述上盖板36固定连接；所述棘爪轴312远离所述下盖板31的一端穿设所述第二轴孔、与所述上盖板36固定连接。

该实施例中，通过棘轮轴311和棘爪轴312分别穿设第一轴孔和第二轴孔，完成上盖板36与下盖板31的固定连接，使棘轮32和棘爪33收容于上盖板36和下盖板31形成的容置空间中，能够对棘轮32和棘爪33起到保护作用。

具体的，所述棘轮轴311和所述棘爪轴312为空心轴结构；所述棘轮轴311和所述棘爪轴312贯穿所述上盖板36和所述下盖板31设置。

该实施例中，空心轴结构的设计，在实现转动连接棘轮32和棘爪33的同时，还能够利用螺栓穿设该空心轴，实现将锁止机构本体3与固定物连接。

在一可选实施例中，所述锁止机构本体3还包括：棘爪复位机构，其中棘爪复位机构用于使所述棘爪33复位至与所述棘轮32卡接时的位置。

具体的，所述棘轮32绕所述棘轮轴311沿着第一时针方向转动时，推动所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32分离；在所述棘轮32沿着所述第一时针方向转动至使所述豁口321处于锁止状态时，所述棘爪33在棘爪复位弹簧35的弹力作用下复位至与所述棘轮32卡接。

作为一种实现方式，所述锁止机构本体3还包括：

棘轮复位弹簧34，所述棘轮复位弹簧34绕过所述棘轮轴311的两个延伸端分别与所述上盖板36和所述棘轮32固定连接；

棘爪复位弹簧35，所述棘爪复位弹簧35绕过所述棘爪轴312的两个延伸端分别与所述上盖板36和所述棘爪33固定连接。

该实施例中，棘轮复位弹簧34提供了棘轮32自动恢复解锁的外力；在棘爪33未对棘轮32进行限位锁止时，即在棘爪33与棘轮32分离时，在棘轮复位弹簧34的拉力作用下，棘轮32将沿着第一时针方向的反方向转动一定角度，实现将锁止部从豁口321中释放，完成自动解锁。棘爪复位弹簧35提供了棘爪33自动锁止棘轮32的外力；在棘轮32处于如图14所示的锁止状态时，棘爪33在棘爪复位弹簧35弹力的作用下，棘爪33绕棘爪轴312转动一角度，并与棘轮32卡接，实现对棘轮32的锁止固定。在向远离棘轮32的方向推动棘爪33，使棘爪33与棘轮32分离后，棘轮32即可沿第一时针方向的反方向转动解锁。该实施例中，棘爪复位弹簧35能够提供棘爪33自动锁止处于锁止状态的棘轮32的外力，使棘爪33自动锁止固定处于锁止状态下的棘轮32。

优选的，棘轮32在转动至解锁状态时，豁口321的开口方向为斜向下方向(如图13所示)，以实现在抬升安装待固定件时，便于施加推动斜面322以使棘轮32转动的外力。

在一可选实施例中，所述锁止机构本体3还包括：微动开关38；

在所述锁止状态时，所述棘轮32接触所述微动开关38，所述微动开关闭合；在所述解锁状态时，所述棘轮32与所述微动开关38分离，所述微动开关38断开。

该实施例中，微动开关可以为一个简单的电路。锁止机构本体3处于锁止状态时，微动开关38连通；锁止机构本体3处于解锁状态时，微动开关38断路。进一步的，通过控制器持续检测微动开关38的通断，来判断锁止机构本体3的锁止或解锁状态。具体的，所述下盖板31上固定连接有上述微动开关38。

在一可选实施例中，所述锁止机构本体3还包括：用于检测棘轮32位置的检测装置。

在棘轮32处于锁止状态时，检测装置输出第一电信号，以指示棘轮32锁止到位；在棘轮32处于解锁状态时，检测装置输出第二电信号，以指示棘轮32解锁。通过该实施例能够有效监测棘轮32的锁止或者解锁状态，保证锁止可靠性。

其中，检测装置可以为传感器，其工作原理是：在磁性物体接近所述检测装置时，所述检测装置的开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，实现磁性物体控制开关的通或断；优选地，当前有效动作距离为5mm。具体的，磁性物体可设于棘轮32上。

进一步的，为了避免棘轮32无限制的向上顶推微动开关38，造成微动开关38的损坏，所述下盖板31上设有限位柱316；在所述棘轮32绕所述棘轮轴311转动至使所述豁口321处于锁止状态时，所述棘轮32卡设在所述限位柱316于所述棘爪33之间，使锁止状态的棘轮32与微动开关38处于恰当的微触位置，以保护微动开关38。

在一可选实施例中，所述下盖板31和所述上盖板36上均设有开口朝下的缺口；在所述锁止状态时，所述缺口与所述豁口321合围形成一锁合孔。

在安装如快换动力电池包1等的待固定件时，待固定件上的锁止部穿设于缺口，缺口限制出了锁止部沿竖直方向的运动空间，避免在锁止锁止部的过程中，锁止部无限制的顶推棘轮32；进一步的，在如图14所示的锁止状态时，缺口与豁口一起将锁止部锁止固定在一锁合孔中，提高了锁止状态的可靠性。

在一可选实施例中，所述锁止机构本体3还包括：缓冲结构37，所述缓冲结构37包括：设置有拱形开口的缓冲块371和缓冲块安装板372；其中，所述缓冲块安装板372上设置有安装凹槽373，所述缓冲块371卡设于所述安装凹槽373内；所述缓冲块安装板372上在对应所述棘轮轴311和所述棘爪轴312的安装位置处设有第一安装孔和第二安装孔；通过所述棘轮轴311穿设所述第一安装孔，所述缓冲结构37与所述棘轮轴311固定连接；通过所述棘爪轴312穿设所述第二安装孔，所述缓冲结构37与所述棘爪轴312固定连接。

该实施例中，缓冲结构37起到了缓冲作用，能够有效避免锁止部的撞击力和摩擦力损坏棘轮32和下盖板31，延长了锁止机构总成的使用寿命。

应该指出，该缓冲结构37也可安装在下盖板上的缺口上，具体可以安装在缺口远离开口、且在所述锁止状态时靠近所述锁止部的一端。

在一可选实施例中，锁止机构总成还包括：自恢复弹簧6；所述自恢复弹簧6的第一延伸端与所述连接部件4连接，所述自恢复弹簧6的第二延伸端与至少一个所述锁止机构本体3连接；所述自恢复弹簧6处于沿所述第一方向的反方向拉动所述连接部件4的状态。

该实施例中，在各锁止机构本体3均处于解锁状态时，自恢复弹簧7提供了连接部件沿所述第一方向的反方向运动的作用力，在自恢复弹簧7的弹力拉动作用下，在连接部件4没有连接解锁装置的情况下，连接部件4能够依靠自恢复弹簧7提供的外力，沿所述第一方向的反方向运动，使连接部件自动回位至锁止状态时的位置。进一步的，在各锁止机构本体3均处于锁止状态时，由于自恢复弹簧7提供了连接部件4沿所述第一方向的反方向运动的作用力，能够给予连接部件4沿第一方向运动解锁的阻力，一定程度上避免非人为外力导致的连接部件沿第一方向运动，而带动多个棘爪33同时解锁的风险，有利于保证锁止机构总成的锁止状态的可靠性。

在一可选实施例中，为了对连接部件4进行保护，防止其受到外界的干扰，影响解锁功能，锁止机构总成还包括：护罩402，所述护罩402套设在所述连接部件4的外侧。优选的，护罩402包括至少两部分，以便于安装和拆卸过程。

具体的，护罩402的截面为倒置的“U”型，扣设在连接部件4上。

此外，本发明还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的锁止机构总成；其中，所述锁止机构总成安装在车辆的快换支架的至少一侧。

具体的，在用上述锁止机构总成连接快换动力电池包1时，作为一种实现方式，如图15至图21所示，车身底盘上安装快换支架2。

如图16中，快换支架2包括：围设形成一用于放置快换动力电池包1的安装空间，在快换支架2相对的两个外侧壁上分别连接上述锁止机构总成，从而通过锁止机构总成将所述快换动力电池包1同时锁止于快换支架2上，实现了所述快换动力电池包1通过快换支架2与车身可拆卸连接，能够有效的便捷快换动力电池包1的安装和拆卸过程，提高快换动力电池包1的更换效率。

具体的，如图17中，快换支架2的内侧壁上、在安装锁止机构本体3的位置处设有拱形开口，以容纳锁止部。拱形开口的靠近锁止部的一端也安装有上述缓冲结构37。实现在支架内侧和外侧同时进行减震保护，避免锁止部损伤快换支架，有利于提高快换支架2的使用寿命。

具体的，所述缓冲结构37包括：设置有拱形开口的缓冲块371和缓冲块安装板372；其中，所述缓冲块安装板372上设置有安装凹槽373，所述缓冲块371卡设于所述安装凹槽373内，缓冲块安装板372与快换支架2的内侧壁固定连接。

如图18和图19所示，作为一种实现方式，快换动力电池包1还包括：间隔设置在所述快换动力电池包1相对的两个侧壁上的多个锁扣座10；所述锁扣环11通过所述锁扣座10与所述快换动力电池包1的侧壁固定连接。

该实施例中，通过锁座10将锁扣环11固定在快换动力电池包1侧壁上，一方面能够提高锁扣环11与快换动力电池包1的连接稳固性，另一方面，在锁座10和快换动力电池包1的侧壁上设置螺栓孔，通过螺栓穿设螺栓孔将锁座10与快换动力电池包1固定连接，能够实现在锁扣环11损坏时，便于拆卸更换。

如图20所示，其示出的是快换支架2、快换动力电池包1与锁止机构总成的安装状态示意图。

进一步的，如图21至23所示，其示出的是锁止机构本体3和二次锁止机构在快换支架2上的安装状态示意图。

本发明还提供一种锁止机构总成的锁止方法，应用于如上所述的锁止机构总成，所述锁止方法包括：

控制所述第二运动组件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1和锁止机构本体3相对运动使快换动力电池包1上的多个锁止部对应锁入多个锁止机构本体3上；

控制所述第二运动组件枢转至与所述第一运动组件抵靠的位置，完成锁止操。

需要说明的是，快换动力电池1和锁止机构本体3的相对运动可以是快换动力电池1朝向锁止机构本体3靠近，例如，抬升安装动力电池包1；或者也可以是锁止机构本体3朝向快换动力电池1靠近，例如，先向上抬升电动汽车，快换动力电池包1不动，再降低电动汽车的高度，在电动汽车下降过程中，多个所述锁止部一一对应顶推各锁止机构本体，并锁入锁止机构本体中，完成对动力电池包1的锁止操作；或者还可以是快换动力电池1和锁止机构本体3两者同时相互靠近。

在一可选实施例中，上述方法还包括：

在接收到电池包安装信号时，控制所述第二运动组件由第一锁止位置枢转至第一解锁位置；

在接收到第一解锁信号时，通过枢转第一运动组件，带动连接部件4沿第一方向运动，使多个锁止机构本体3同时进入解锁状态；

在接收到第二解锁信号时，通过抬升快换动力电池包向上运动，使快换动力电池包上的多个锁止部对应锁入多个锁止机构本体3上；

在接收到所述锁止机构本体3上的微动开关38发送的锁止完成信号时，控制所述第二运动组件枢转至与所述第一运动组件抵靠的位置。

其中，所述第一解锁信号为所述第二运动组件由第一锁止位置枢转至第一解锁位置时，由第二传感器发送的；

所述第二解锁信号为所述第一运动组件从与第二运动组件抵靠的第二锁止位置运动至第二解锁位置时，由第一传感器发送的。

进一步的，本发明还提供一种锁止机构总成的解锁方法，应用于如上述的锁止机构总成，所述解锁方法包括：

控制所述第二运动组件由第一锁止位置枢转至第一解锁位置；并控制第一运动组件枢转，带动连接部件4沿第一方向运动，使多个锁止机构本体3同时进入解锁状态。

上述方案中，在待固定件为快换动力电池包1时，快换动力电池包1通过多个锁扣环11与安装在所述电动汽车上的锁止机构总成可拆卸连接，使得在动力电池电量不足时，能够实现快速更换快换动力电池包1，减少动力电池充电所耗费的时间，从而确保用户准时出行。

上述方案与市场现有动力电池快换机构相比较具有以下优势：

1、上锁解锁灵活，有较大容错性；

2、不受电池形状约束，锁止机构结构尺寸小，不占电池箱体空间。

3、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。

4、解锁与锁止的方式简单可靠。

具体的，在解锁快换动力电池包1时，利用快换站中的解锁装置顶升锁杆42，推动推动杆521带动连接板52转动，第一连接杆55带动连接部件4移动，进而拨动锁止机构本体3中的第二连接杆332，第二连接杆332的运动带动解锁操纵杆331运动，从而带动棘爪33绕棘爪轴312转动至与棘轮32分离，失去棘爪33限位的棘轮32在棘轮复位弹簧34的单利作用下转动至将锁止部从豁口321中释放的位置，实现联动解锁。

在锁止固定快换动力电池包1时，利用快换动力电池包1上的锁扣环11顶推棘轮32的斜面322，使棘轮32上的豁口321相对下盖板31转动一定角度，棘轮32的转动也带动棘爪33绕棘爪轴312转动一定角度，使棘爪33与棘爪限位块313分离，而当各锁扣环11均处于锁合在豁口321中的锁止状态时，在棘爪复位弹簧35的弹力和自恢复弹簧7的弹力的共同作用下，棘爪33立即回位至与棘爪限位块313抵挡，且棘爪33与棘轮32的锁止面323卡接的锁止状态，实现对棘轮32的锁止固定，完成快换动力电池包1的锁止动作，此时，棘轮32与微动开关38接触，传递锁止到位信号。

综上，上述方案所提供的方案锁止过程简单，且便于实现通用化，只需推动快换动力电池包垂直向上运动即可完成锁止，无需其他动作；而且通过微动开关38实时监测锁体状态，一旦脱锁，立即传递落锁信号，保证了可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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 (10)

1.一种锁止机构总成，其特征在于，包括：

连接部件（4），所述连接部件与多个锁止机构本体（3）连接；

二次锁止机构，包括第一运动组件和第二运动组件，所述第一运动组件与所述连接部件（4）固定连接；

其中，在所述第二运动组件处于第一锁止位置时，所述第一运动组件与所述第二运动组件抵靠；在所述第二运动组件枢转至第一解锁位置时，所述第二运动组件与所述第一运动组件分离，且在枢转所述第一运动组件的情况下，所述连接部件（4）沿第一方向运动，多个所述锁止机构本体（3）联动解锁

所述锁止机构本体（3）包括：棘轮（32）和棘爪（33）；

所述棘爪（33）上设有解锁操纵杆（331）；

所述解锁操纵杆（331）与所述连接部件（4）固定连接；

还包括：

多个第二连接杆（332），多个所述第二连接杆（332）的第一端均设有开口，所述解锁操纵杆（331）卡接在所述开口中；所述第二连接杆（332）的远离所述第一端的第二端与所述连接部件（4）固定连接；

所述锁止机构本体（3）还包括：棘爪复位机构，其中棘爪复位机构用于使所述棘爪（33）复位至与所述棘轮（32）卡接时的位置。

2.根据权利要求1所述的锁止机构总成，其特征在于，所述第二运动组件包括：第一复位结构，通过所述第一复位结构，所述第二运动组件由所述第一解锁位置复位至所述第一锁止位置。

3.根据权利要求1所述的锁止机构总成，其特征在于，所述第一运动组件包括：第二复位结构，通过所述第二复位结构，所述第一运动组件复位至与所述第二运动组件相抵靠时的位置。

4.根据权利要求1所述的锁止机构总成，其特征在于，还包括：用于检测所述第一运动组件位置的第一传感器和用于检测所述第二运动组件位置的第二传感器。

5.根据权利要求1所述的锁止机构总成，其特征在于，所述锁止机构本体（3）包括：棘轮（32）和棘爪（33）；

所述棘轮（32）的外缘设有供锁止部插入的豁口（321），所述棘轮（32）与棘轮轴（311）转动连接；所述棘爪（33）与棘爪轴（312）转动连接；

所述棘爪（33）与所述连接部件连接；

其中，在所述棘轮（32）转动至使所述豁口（321）处于锁止状态时，所述棘爪（33）转动至与所述棘轮（32）卡接；

在所述棘爪（33）转动至与所述棘轮（32）非卡接时，所述棘轮（32）处于解锁状态。

6.根据权利要求1所述的锁止机构总成，其特征在于，所述锁止机构本体（3）还包括：微动开关（38）；

在所述锁止状态时，所述棘轮（32）接触所述微动开关（38），所述微动开关闭合；

在所述解锁状态时，所述棘轮（32）与所述微动开关（38）分离，所述微动开关断开。

7.根据权利要求1所述的锁止机构总成，其特征在于，所述锁止机构本体（3）还包括：用于检测棘轮（32）位置的检测装置；

在棘轮（32）处于锁止状态时，所述检测装置输出第一电信号；在棘轮（32）处于解锁状态时，所述检测装置输出第二电信号。

8.一种锁止机构总成的锁止方法，其特征在于，应用于如权利要求 1至7任一项所述的锁止机构总成，所述锁止方法包括：

控制所述第二运动组件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锁止机构本体（3）相对运动，使快换动力电池包上的多个锁止部对应锁入多个锁止机构本体（3）上；

控制第二运动组件枢转至与第一运动组件抵靠的位置。

9.一种锁止机构总成的解锁方法，其特征在于，应用于如权利要求 1至7任一项所述的锁止机构总成，所述解锁方法包括：

控制第二运动组件由第一锁止位置枢转至第一解锁位置；并控制第一运动组件枢转，带动连接部件（4）沿第一方向运动，使多个锁止机构本体（3）同时进入解锁状态。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1至7任一项所述的锁止机构总成；

其中，所述锁止机构总成安装在车辆的快换支架的至少一侧。

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