CN111703332B - 快换动力电池安装系统、锁止方法、解锁方法及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快换动力电池安装系统、锁止方法、解锁方法及电动汽车，包括：侧壁上设置有多个锁止部的快换动力电池包；快换支架；设置于快换支架上的锁止机构总成，锁止机构总成包括：锁止机构本体；可滑动连接于快换支架的钣金连接件，多个锁止机构本体通过钣金连接件联动解锁；至少一个与快换支架转动连接的二次锁止机构，且二次锁止机构处于锁止位置时，二次锁止机构与钣金连接件抵靠。本发明的技术方案，通过联动解锁多个锁止机构本体的钣金连接件以及二次锁止机构，使得本发明的快换动力电池安装系统结构简单，上锁和解锁过程灵活，锁止时快换动力电池包的安装稳定性高，提高了快换动力电池包的更换效率。

Description

快换动力电池安装系统、锁止方法、解锁方法及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种快换动力电池安装系统、锁止方法、解锁方法及电动汽车。

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进行发动。

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，为了避免过长的充电时间，主要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。现有技术中电动汽车的动力电池与车身一般为固定连接或螺栓连接，存在安装和卸载电池的过程复杂，耗时较长的问题。

发明内容

本发明实施例要达到的技术目的是提供一种快换动力电池安装系统、锁止方法、解锁方法及电动汽车，用以解决当前电动汽车充电设施不完善，且更换快换动力电池过程复杂、耗时时间较长的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种快换动力电池安装系统，包括：

快换动力电池包，快换动力电池包的侧壁上设置有多个锁止部；

快换支架；

设置于快换支架上的锁止机构总成，锁止机构总成包括：

锁止机构本体，锁止机构本体在锁止部插入时与锁止部锁止；

可滑动连接于快换支架的钣金连接件，多个锁止机构本体通过钣金连接件联动解锁；

至少一个二次锁止机构，二次锁止机构与快换支架转动连接，且二次锁止机构处于锁止位置时，二次锁止机构与钣金连接件抵靠，当二次锁止机构枢转至解锁位置时，二次锁止机构与钣金连接件分离。

优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构总成包括二次锁止复位结构，通过二次锁止复位结构，二次锁止机构由解锁位置复位至锁止位置。

具体地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体包括：棘轮和棘爪；

其中，棘轮的外缘设有供锁止部插入的豁口；

棘爪与钣金连接件连接；

在棘轮绕棘轮轴转动至豁口与锁止部锁止的锁止状态时，棘爪与棘轮卡接，在棘爪绕棘爪轴转动至与棘轮非卡接时，棘轮处于解锁状态。

优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体还包括：

用于复位棘爪至与棘轮卡接时的位置的棘爪复位结构。

具体地，如上所述的快换动力电池安装系统，棘爪在靠近棘轮的一侧设有一凸出的锁止面；

在锁止机构本体处于锁止状态时，锁止面抵靠豁口的内壁面。

优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体还包括：

微动开关；

在棘轮处于与锁止状态时，棘轮与微动开关接触。

优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体还包括：

用于检测棘轮位置的传感器。

具体地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体还包括：设置于棘爪上的解锁操纵杆；

钣金连接件上设置于解锁操纵杆对应的固定孔槽，且解锁操纵杆悬置于固定孔槽内。

进一步的，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构总成还包括：用于使钣金连接件恢复至与二次锁止机构相抵靠时的位置的钣金复位结构。

优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，钣金连接件上设置有第一限位块，在二次锁止机构处于锁止位置时，第一限位块在第一方向上与二次锁止机构抵靠。

具体地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体设置于快换支架面向快换动力电池包的一侧，钣金连接件设置于快换支架背向快换动力电池包的一侧。

本发明的另一优选实施例还提供了一种快换动力电池的锁止方法，应用如上所述的快换动力电池安装系统，包括：

控制二次锁止机构向解锁位置枢转；

控制快换动力电池包与锁止机构本体相对运动，使快换动力电池包上的锁止部向锁止机构本体插入；

控制二次锁止机构恢复至锁止位置。

本发明的又一优选实施例还提供了一种快换动力电池的解锁方法，应用如上所述的快换动力电池安装系统，包括：

控制二次锁止机构向解锁位置枢转；

驱动钣金连接件沿第一方向滑动，钣金连接件进一步带动多个锁止机构本体联动解锁。

本发明的再一优选实施例还提供了一种电动汽车，包括：如上所述的快换动力电池安装系统。与现有技术相比，本发明实施例提供的一种快换动力电池安装系统、锁止方法、解锁方法及电动汽车，至少具有以下有益效果：

本发明的技术方案，通过在快换动力电池包上设置锁止部，并在快换支架上设置对应的锁止机构总成，仅通过提升快换动力电池包即可使多个锁止部与锁止机构本体的上锁，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本体的解锁，同时通过设置与钣金连接件可锁止的二次锁止机构，进一步的保证快换电池包安装时的稳固；使得本发明的快换动力电池安装系统结构简单，上锁和解锁过程灵活，锁止时快换动力电池包的安装稳定性高，提高了快换动力电池包的更换效率。

附图说明

图1为本发明中快换动力电池安装系统的结构示意图之一；

图2为本发明中快换动力电池安装系统的结构示意图之二；

图3为本发明中快换动力电池包的结构示意图；

图4为图3中区域A处的局部放大示意图；

图5为本发明中快换支架的结构示意图；

图6为图5中区域B处的局部放大示意图；

图7为本发明中锁止机构总成的结构示意图之一；

图8为图7中区域C处的局部放大示意图；

图9为本发明中锁止机构总成的结构示意图之二；

图10为图9中区域D处的局部放大示意图；

图11为本发明中锁止机构本体的结构示意图之一；

图12为本发明中锁止机构本体的爆炸示意图；

图13为本发明中锁止机构本体的结构示意图之二。

【附图标记说明】

1、快换动力电池包；101、锁扣环；102、锁扣座；2、快换支架；201、第一主板；3、锁止机构本体；301、棘爪；3011、锁止面；302、棘轮；303、解锁操纵杆；304、上盖板；3041、条形通孔；305、下盖板；306、棘爪复位结构；307、棘轮复位结构；308、棘轮限位块；309、棘爪限位块；310、微动开关；311、减震块；4、钣金连接件；401、固定孔槽；402、第一限位块；403、第二限位块；404、长圆孔；5、二次锁止机构；501、转轴；6、二次锁止复位结构；7、钣金复位结构。

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。

参见图1至图13，本发明的一优选实施例提供了一种快换动力电池安装系统，包括：

快换动力电池包1，快换动力电池包1的侧壁上设置有多个锁止部；

快换支架2；

设置于快换支架2上的锁止机构总成，锁止机构总成包括：

锁止机构本体3，锁止机构本体3在锁止部插入时与锁止部锁止；

可滑动连接于快换支架2的钣金连接件4，多个锁止机构本体3通过钣金连接件4联动解锁；

至少一个二次锁止机构5，二次锁止机构5与快换支架2转动连接，且二次锁止机构5处于锁止位置时，二次锁止机构5与钣金连接件4抵靠，当二次锁止机构5枢转至解锁位置时，二次锁止机构5与钣金连接件4分离。

参见图1至图5，在本发明的一具体实施例中，快换动力电池安装系统包括快换支架2，快换支架2上设置有锁止机构总成，通过多个固定安装于快换动力电池包1上的锁止部以及设置于快换支架2的锁止机构总成，快换动力电池包1与快换支架2可拆卸连接，通过锁止机构总成于锁止部的锁止和释放对快换动力电池包1进行固定，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。

参见图5至图10，具体地，锁止机构总成包括：面向快换动力电池包1间隔设置的多个锁止机构本体3，且该锁止机构本体3与上述的锁止部相对应，在快换电池包1进行安装时，快换动力电池1上的锁止部向锁止结构本体3中插入，锁止机构本体3在锁止部插入后与锁止部锁止，实现锁止子机构总成与快换电池包1的锁止，完成对快换动力电池包1的固定安装。

参见图5至图10，进一步的，锁止机构总成还包括与快换支架2可滑动连接的钣金连接件4；钣金连接件4与多个锁止机构本体连接，当对快换动力电池包1进行拆卸时，可推动钣金连接件4沿第一方向滑动，此时钣金连接件4带动多个锁止机构本体3联动解锁状态，使快换动力电池包1处于可移动状态。

参见图9和图10，锁止机构总成还包括二次锁止机构5，在二次锁止机构5未受到竖直方向外力时，二次锁止机构5与钣金连接件4上抵靠，使得钣金连接件4因受到二次锁止机构5的抵靠而无法沿第一方向滑动，实现对钣金连接件4的锁止；当二次锁止机构5因受到竖直方向外力时，在竖直方向外力的作用下绕转轴501进行枢转，使二次锁止机构5与钣金连接件4分离，使得钣金连接件4可沿第一方向滑动，进而便于对锁止机构本体3进行解锁操作。即本发明通过二次锁止机构5对快换动力电池包1进行二次上锁，有利于避免钣金连接件4因车辆晃动等原因导致快换动力电池包1掉落的情况发生，保证快换动力电池包1安装的稳定性。其中，二次锁止机构5通过转轴501与快换支架2连接。

综上所述，本发明的技术方案，通过在快换动力电池包1上设置锁止部，并在快换支架2上设置对应的锁止机构总成，仅通过提升快换动力电池包1即可使多个锁止部与锁止机构本体3的上锁，通过沿第一方向推动钣金连接件4即可实现对应的多个锁止机构本体3的解锁，同时通过设置与钣金连接件4可锁止的二次锁止机构5，进一步的保证快换电池包1安装时的稳固；使得本发明的快换动力电池包1安装装置结构简单，上锁和解锁过程灵活，锁止时快换动力电池包1的安装稳定性高，提高了快换动力电池包1的更换效率。

参见图10，优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构总成包括二次锁止复位结构6，通过二次锁止复位结构6，二次锁止机构5由解锁位置复位至锁止位置。

在本发明的一具体实施例中，锁止机构总成包括：用于使二次锁止机构5由解锁位置复位至锁止位置的二次锁止复位结构6，在二次锁止机构5因绕转轴501枢转至解锁位置后，通过驱动二次锁止机构5或二次锁止机构5在自身复位机制下控制二次锁止机构5复位至锁止位置，有利于保证二次锁止机构的有效性。

优选地，二次锁止复位结构6为弹簧，包括但不限于扭转弹簧和拉伸弹簧，以拉伸弹簧为例，拉伸弹簧的一端与二次锁止机构5连接，另一端与快换支架2连接，当二次锁止机构5受到外力绕转轴501枢转至解锁位置时，拉伸弹簧被拉伸或压缩而产生弹性力，在二次锁止机构5受到的外力消失即解锁完毕时，二次锁止机构5在拉伸弹簧的弹性力的作用下绕转轴501枢转，恢复至与钣金连接件4抵靠的锁止状态，再次限制钣金连接件4沿第一方向滑动，有利于保证快换动力电池包1再次安装时，锁止机构本体3能正常进行锁止。可选地，拉伸弹簧在二次锁止机构5与钣金连接件4抵靠时可提供部分拉力，进一步保证二次锁止机构5与钣金连接件抵靠时的可靠性。

参见图12和图13，具体地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体3包括：棘轮302和棘爪301；

其中，棘轮302的外缘设有供锁止部插入的豁口；

棘爪301与钣金连接件4连接；

在棘轮302绕棘轮轴转动至豁口与锁止部锁止的锁止状态时，棘爪301与棘轮302卡接，在棘爪301绕棘爪轴转动至与棘轮302非卡接时，棘轮302处于解锁状态。

参见图12和图13，在本发明的一具体实施例中，锁止机构本体3至少包括：棘爪301以及棘轮302，其中，棘轮302的外缘设置有与锁止部相匹配的豁口，在抬升安装快换动力电池包1时，锁止部会逐渐插入豁口内并与豁口的内壁抵接，使锁止部顶推棘轮302绕棘轮轴转动，进而使豁口的朝向由斜向下向斜向上转动，当豁口的朝向转动至水平方向时，锁止部被锁在豁口内，棘爪301在棘轮302的推动下绕棘爪轴转动至与棘轮302卡接的状态，防止棘轮302回转，此时即便失去抬升力，锁止部也不会在重力作用下产生位移，使锁止机构本体3进入锁止状态，完成对快换动力电池包1的固定安装。

当对快换动力电池包1进行拆卸时，推动钣金连接件4沿第一方向滑动，此时钣金连接件4带动棘爪301绕棘爪轴转动，使得棘爪301转动至与棘轮302非卡接的状态，例如：与棘轮302分离或与棘轮302的外缘接触，此时棘轮302因没有了棘爪301的卡接，锁止部在快换动力电池包1重力的作用下，会带动棘轮302绕棘轮轴转动，使锁止部从豁口中释放，此时锁止机构本体3处于解锁状态，快换动力电池包1处于可移动状态，完成对对快换动力电池包1的拆卸。

参见图12和图13，优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体3还包括：

用于复位棘爪301至与棘轮302卡接时的位置的棘爪复位结构306。

参见图12和图13，在本发明的一具体实施例中，锁止机构本体3还包括棘爪复位结构306，棘爪复位结构306优选为弹簧，包括但不限于扭转弹簧和拉伸弹簧，以扭转弹簧为例，当锁止部顶推棘轮302转动并带动棘爪301转动时，扭转弹簧因发生形变而产生弹性力，当棘轮302转动至与棘爪301分离时，棘爪301在弹性力的作用下复位，使得棘爪301的部分位于棘轮302的豁口之间与棘轮302卡接，避免棘轮302回转，进而实现锁止机构本体3进入锁止状态。

参见图12和图13，可选地，锁止机构本体3还包括：用于复位棘轮30至豁口朝向锁止部插入方向的棘轮复位结构307，棘轮复位结构307包括但不限于扭转弹簧和拉伸弹簧，以扭转弹簧为例，当锁止部顶推棘轮302转动时扭转弹簧因发生形变而产生弹性力，当棘轮302不受锁止部的顶推力且不与棘爪301卡接时，棘轮302在扭转弹簧的弹性力的作用下复位，便于快换动力电池包1的解锁，同时有利于避免棘轮302在惯性力的作用下回位过多，导致无法再次安装快换动力电池包1的情况发生。

具体地，如上所述的快换动力电池安装系统，棘爪301在靠近棘轮302的一侧设有一凸出的锁止面3011；

在锁止机构本体3处于锁止状态时，锁止面3011抵靠豁口的内壁面。

参见图13，在本发明的一具体实施例中，棘爪301上设置有凸出的锁止面3011，通过该锁止面3011可以增加棘爪301的插入豁口中的长度，有利于保证卡接时稳固性。

可选地，豁口用于承受锁止部冲击的上壁面可设置有向外倾斜延伸的斜面，能对锁止部的插入进行导向，同时在棘轮302与棘爪301卡接时，棘轮302上的斜面与棘爪301上凸出的锁止面3011面接触，进一步提高卡接的稳定性，有利于阻止棘轮302转动，进而避免锁止部从豁口中释放。

参见图11至图13，优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体3还包括：

微动开关310；

在棘轮302处于与锁止状态时，棘轮302与微动开关310接触。

在本发明的一具体实施例中，锁止机构本体3还包括：微动开关310，且当锁止机构本体3处于锁止状态时，棘轮302与微动开关310接触连接，此时微动开关310因被触发而闭合，车辆检测到微动开关310闭合时，即可确定锁止机构本体3与锁止部锁锁止，便于车辆和用户获知已锁止到位，避免继续推动锁止部对棘轮302造成冲击。当棘轮302与微动开关310的接触连接断开时，会再次改变输出的电信号，用于指示解锁，通过监控微动开关310所输出的信号即可对快换动力电池包1的安装状态进行监控，保证锁止的可靠性。需要指出的是，为避免棘轮302无限制的顶推微动开关310，可在设置限位结构对棘轮302进行限位，使微动开关310与棘轮302具有适当的接触位置，进而保护微动开关310。

优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体3还包括：

用于检测棘轮302位置的传感器。

在本发明的一优选实施例中，在锁止机构本体3上还设置有检测棘轮302位置的传感器，传感器通过检测棘轮302是否转动至一预设固定位置来确定棘轮302是否与锁止部锁止。例如：棘轮302上设置于与传感器对应的凸起或凹槽，当棘轮302与锁止部锁止时，与传感器对应的凸起或凹槽会转动至预设固定位置，通过传感器检测预设固定位置处是否有对应的凸起或凹槽，即可确定棘轮302是否与锁止部锁止。

可选地，根据传感器的种类不同，将传感器的部分设置于该凸起或凹槽处，也属于本发明的保护范围，例如将磁场传感器的磁钢设置于该凸起或凹槽处。

参见图11至图13，优选地，在本发明的一具体实施例中，锁止机构本体3还包括有下盖板305，通过下盖板305，使得锁止结构本体3可以便捷的与快换支架2固定连接，其中，为便于锁止机构本体3的安装与拆卸，下盖板305与快换支架2之间通过螺栓连接，具体地，下盖板305相对的两侧设置有具有安装孔的安装部，通过所述安装部与快换支架2螺接，下盖板与快换支架2固定连接。

参见图12，在本发明的一具体实施例中，下盖板305上设有开口朝下的缺口；在锁止状态时，锁止部贯穿缺口，且缺口与豁口合围形成一锁合孔，将锁止部锁合在锁合孔中。对锁止部在竖直方向以及沿豁口的朝向均进行限制，提高锁止的可靠性。

参见图12，优选地，为对棘轮302的活动范围进行限制，可在下盖板305上设置对应棘轮302的锁止时的棘轮限位块308，在锁止机构本体3处于锁止状态时，棘轮302与棘轮限位块308抵靠，阻止棘轮302继续转动；可选地，为便于棘轮302与棘轮限位块308抵靠。在棘轮302上设置对应的突出体。

参见图12，优选地，为对棘爪301的活动范围进行限制，可在下盖板305上设置棘爪限位块309；使得在锁止状态或豁口内未插入锁止部时，棘爪限位块309对棘爪301进行限位，避免棘爪301因受到的棘轮302施加的压力或自身重力等的作用，而过度转动，保证锁止机构本体3的正常使用。

参见图7和图8，具体地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体3还包括：设置于棘爪301上的解锁操纵杆303；

钣金连接件4上设置于解锁操纵杆303对应的固定孔槽401，且解锁操纵杆303悬置于固定孔槽401内。

在本发明的一具体实施例中，棘爪301上设置有解锁操纵杆303，在推动钣金连接件4沿第一方向滑动时，钣金连接件4推动解锁操纵杆303移动，进而带动棘爪301绕棘爪轴转动，当棘爪301转动至与棘轮302分离的状态时，棘轮302因没有了棘爪301的卡接，锁止部在快换动力电池包1重力的作用下，会带动棘轮302绕棘轮轴转动，使锁止部从豁口中释放，完成对快换动力电池包1的解锁和拆卸。

参见图7和图8，钣金连接件4上设置有与解锁操纵杆303对应的固定孔槽401，解锁操纵杆303穿设快换支架2后悬置于固定孔槽401内，使解锁操纵杆303具有一定的活动空间，且受到钣金连接件4的限制，避免锁止机构本体3自解锁；同时，在对快换动力电池包1进行拆卸时，钣金连接件4沿第一方向滑动过程中，固定孔槽401的侧壁会逐渐靠近并最终为解锁操纵杆303提供沿第一方向的推力，使钣金连接件4带动棘爪301绕棘爪轴转动进行解锁。

参见图11或图12，在本发明的一具体实施例中，锁止机构本体3还包括：上盖板304；上盖板304与下盖板305之间形成有容纳腔，棘轮302和棘爪301设置于容纳腔内，有利于避免外界杂物夹杂在棘轮302和棘爪301之间，影响锁止机构本体3的正常功能的实现。其中，上盖板304与下盖板305之间可通过棘轮轴和棘爪轴等连接，也可使用单独的连接结构进行连接，例如：通过设置螺纹孔或通孔进行螺接、通过设置卡接结构进行卡接等。

参见图11和图12，进一步的，上盖板304在对应解锁操纵杆303的解锁活动位置处设有条形通孔3041；解锁操纵杆303远离棘爪301的一端穿过条形通孔3041和快换支架2，悬置于固定孔槽401内。使得解锁操纵杆303在棘爪301的带动下或钣金连接件4的带动下，可在该条形通孔3041内移动，有利于避免上盖板304对解锁操纵杆303的使用造成阻碍，保证锁止机构本体3的上锁和解锁功能的实现。

参见图11和图12，具体地，上盖板304设有开口朝下的拱形开口，有利于避免锁止部与上盖板304产生抵抗，影响对锁止部的正常上锁。

参见图11和图12，进一步的，在拱形开口的闭合处固定安装有减震块311，在锁止部上升过快时，通过该减震块311提供减震作用，减少甚至是避免锁止部对锁止机构本体3造成的冲击，以及进而造成的锁止机构本体3产生形变，从而保证锁止机构本体3的正常使用。

进一步的，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构总成还包括：用于使钣金连接件4恢复至与二次锁止机构5相抵靠时的位置的钣金复位结构7。

参见图7和图8，在本发明的一具体实施例中，锁止机构总成还包括：钣金复位结构7，用于将钣金连接件4恢复至与二次锁止机构5相抵靠时的位置，保证快换动力电池包1再次安装时，锁止机构本体3能正常进行锁止。优选地，钣金复位结构7为至少一个沿第一方向设置的拉伸弹簧，该拉伸弹簧的一端与快换支架2连接，另一端与钣金连接件4连接，在当钣金连接件4受到外力沿第一方向滑动对锁止机构本体3进行解锁时，拉伸弹簧7被拉伸或压缩，当锁止机构本体3解锁完毕且钣金连接件4不受外力时，在拉伸弹簧7的弹性力下恢复至与二次锁止机构5相抵靠时的位置。

参见图9和图10，优选地，如上所述的快换动力电池安装系统，钣金连接件4上设置有第一限位块402，在二次锁止机构5处于锁止位置时，第一限位块402在第一方向上与二次锁止机构5抵靠。

在本发明的一具体实施例中，钣金连接件4上设置有第一限位块402，在二次锁止机构5未受到竖直方向外力时，二次锁止部件5的第一端与第一限位块402抵靠，使得钣金连接件4因受到二次锁止部件5的抵靠而无法沿第一方向滑动，当二次锁止部件5因受到竖直方向外力时，在竖直方向外力的作用下进行旋转或滑动时，二次锁止部件5与第一限位块402分离，使钣金连接件4可沿第一方向滑动，进而便于对锁止机构本体3进行解锁操作。

参见图9和图10，优选地，钣金连接件4上还设置有一第二限位块403，当二次锁止机构5受到竖直方向外力转动到预设角度时，二次锁止机构5的第二端或第一端与第二限位块403抵靠，避免二次锁止机构5因转动角度过大对二次锁止机构5造成损伤，以及避免出现二次锁止机构5的第二端与第一限位块402抵靠或二次锁止机构5的第一端再次与第一限位块402抵靠，导致的无法解锁的情况出现。具体地，所述第二限位块403可以为一块状结构，也可为一板状结构。

参见图9和图10，在本发明的一优选实施例中，二次锁止机构5形成为“z”字形，包括：平行设置的第一横杆、第二横杆以及连接第一横杆和第二横杆的竖杆，其中，第一横杆远离所竖杆的一端面向第一限位块402；转轴501穿设第二横杆的中部与快换支架2连接。可选的第一横杆与竖杆之间通过弧面过渡。第一横杆的长度大于第二横杆的长度。

具体地，如上所述的快换动力电池安装系统，锁止机构本体3设置于快换支架2面向快换动力电池包1的一侧，钣金连接件4设置于快换支架2背向快换动力电池包1的一侧。

参见图5和图6，在本发明的一具体实施例中，锁止机构本体3和钣金连接件4分别设置于快换支架2的两侧，有利于避免锁止机构本体3和钣金连接件4在解锁和上锁时产生干涉，保证快换动力电池包1的正常安装与拆卸。而将锁止机构本体3设置于快换支架2面向快换动力电池包1的一侧，便于使快换动力电池包1上的锁止部插设于锁止机构本体3中。

参见图7和图8，在本发明的一优选实施例中，钣金连接件4上形成有多个长圆孔404，在螺栓穿设长圆孔404与快换支架2固定连接后，由于螺栓在长圆孔404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4与快换支架2的可滑动连接的实现，进而保证解锁功能的正常实现。

参见图5和图6，在本发明的一优选实施例中，快换支架2包括至少两个相对设置的第一主板201，第一主板201之间形成为容纳快换动力电池包1的容置空间，快换动力电池包1设置于容置空间内时，第一主板201的侧壁与快换动力电池包1的侧壁相匹配且间隔第一预设距离，便于快换动力电池包1的放入，同时为锁止机构本体3预留安装空间，保证锁止机构本体3与锁止部的配合连接。

参见图5，优选地，快换支架2还包括：连接两个第一主板201的第二主板，通过第二主板与第一主板201的连接使快换支架2形成为一环状结构，有利于保证快换支架2的结构强度；可选地，在第二主板上也可设置上述的锁止机构总成，进一步保证快换动力电池包1的安装稳定性。

参见图5和图7，在本发明的另一优选实施例中，钣金连接件4与第一主板201的侧壁相匹配，且钣金连接件4与主板201的侧壁之间间隔第二预设距离。使得快换支架2的侧壁无论是沿直线设置，还是沿曲线或折线等设置，均能保证钣金连接件4在沿第一方向滑动式，带动多个锁止机构本体3解锁。

参见图3和图4，在本发明的一具体实施例中，锁止部的结构为锁扣环101，通过锁扣环101与安装在车身上的所述快换支架2的锁止机构总成配合，实现了快换动力电池包1与车身的可拆卸连接，使得在快换动力电池包1电量不足时，可快速进行更换，减少快换动力电池包1充电所耗费的时间，从而确保用户准时出行。

值得说明的是，与锁轴或者轴杆等结构不同，在锁止机构本体3的尺寸较小时，锁轴也相应越细，刚度不够，易变形或损坏，而锁扣环101结构能够适应较小尺寸的锁止机构本体3，不易损坏和变形，有助于提升快换动力电池包1与锁止机构本体3之间的连接刚度和可靠性。

在本发明的一优选实施例中，锁止部还包括锁扣座102，锁扣环101通过锁扣座102与快换动力电池包1的侧壁固定连接，一方面，有利于保证锁扣环101与快换动力电池包1的连接稳固性，另一方面，锁扣座102与快换动力电池包1之间一般为螺接固定，便于对损坏的锁扣环101进行更换，保证快换动力电池包1安装的稳固性。

参见图3和图4，优选地，锁扣环101的弯折杆形成为“U”型或者“几”型结构，在保证锁扣环101与快换动力电池包1固定连接后，具有环状结构与锁止机构本体3连接外，还在开口侧提供有搭接部分，便于与电池包的侧壁固定连接。

本发明的另一优选实施例还提供了一种快换动力电池的锁止方法，应用如上所述的快换动力电池安装系统，包括：

控制二次锁止机构向解锁位置枢转；

控制快换动力电池包与锁止机构本体相对运动，使快换动力电池包上的锁止部向锁止机构本体插入；

控制二次锁止机构恢复至锁止位置。

在本发明的一具体实施例中，当利用上述的快换动力电池安装系统安装快换动力电池包时，为保证锁止机构本体可以使快换电池包上的锁止部插入，首先需要对快换动力电池安装系统进行二次锁止机构的解锁，以便钣金连接件可沿第一方向运动，具体为控制二次锁止机构向解锁位置枢转，使二次锁止机构与钣金连接件分离，避免因二次锁止机构阻止连接部件沿第一方向运动；并控制快换动力电池包与锁止机构本体相对运动，使锁止部向锁止机构本体插入进行安装，具体的控制快换动力电池包与锁止机构本体相对运动的过程可以为通过使快换动力电池包从电动汽车下方上升；或者，先使电动汽车先上升，待更换的快换动力电池包位于车底部，进而使电动汽车下降。具体地，锁止部向锁止机构本体插入时，锁止部会顶推锁止机构本体的棘轮，使棘轮绕棘轮轴转动，并带动棘爪绕棘爪轴转动，当锁止部锁入豁口中，且棘爪与棘轮卡接时，锁止机构本体进入锁止状态。此时棘轮与微动开关接触，使得微动开关因被触发而闭合，检测到微动开关闭合时可确定锁止机构本体与锁止部锁止；或者，当传感器检测到棘轮转动至预设固定位置即可确定锁止机构本体与锁止部锁止。进而为保证动力电池包安装的稳定性，还需控制二次锁止机构恢复至锁止位置，进行二次锁止。采用上述方法安装快换动力电池包时，仅需要使安装有锁止部的快换动力电池包与电动汽车相对运动即可实现自动上锁，其操作简单，提高了快换动力电池包的安装效率，进而有利于提高快换动力电池包的更换效率。

本发明的又一优选实施例还提供了一种快换动力电池的解锁方法，应用如上所述的快换动力电池安装系统，包括：

控制二次锁止机构向解锁位置枢转；

驱动钣金连接件沿第一方向滑动，钣金连接件进一步带动多个锁止机构本体联动解锁。

在本发明的一具体实施例中，当对安装于上述的快换动力电池安装系统中的快换动力电池包进行拆卸时，先控制二次锁止机构由锁止位置枢转至解锁位置，使得钣金连接件不再受到二次锁止机构的在第一方向上的阻挡；并驱动钣金连接件沿第一方向滑动，使钣金连接件进一步带动多个锁止机构本体联动解锁。锁止机构本体解锁后棘爪与棘轮处于非卡接状态，棘轮在快换动力电池包的重力或棘轮复位结构的弹性力作用下，具有向锁止部未插入时的状态切换的趋势，使得快换动力电池包可脱离锁止机构本体，表明快换动力电池包已解锁；可选地，当检测到微动开关由被触发而闭合的状态切换至未闭合状态，或者接收到传感器发送的棘轮转离预设固定位置时，即可准确确定快换动力电池包已解锁；采用上述方法拆卸快换动力电池包时，其操作简单，提高了快换动力电池包的拆卸效率，进而有利于提高快换动力电池包的更换效率。

需要说明的是，上述解锁方法和锁止方法的中进行控制或驱动的可以为一自动化的机械实现，还可以为工作人员通过操纵工具进行实现。

本发明的再一优选实施例还提供了一种电动汽车，包括：如上所述的快换动力电池安装系统。

在本发明的一具体施例中所提供的电动汽车，包括如上所述的快换动力电池安装系统，通过上述快换动力电池安装系统可实现快换动力电池包的高效率的更换，有利于避免当前因充电设施不完善导致的充电难问题，以及当前更换快换动力电池包操作复杂，耗时较长的问题。

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。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。

以上所述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技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种快换动力电池安装系统，其特征在于，包括：

快换动力电池包(1)，所述快换动力电池包(1)的侧壁上设置有多个锁止部；

快换支架(2)；

设置于所述快换支架(2)上的锁止机构总成，所述锁止机构总成包括：

锁止机构本体(3)，所述锁止机构本体(3)的棘轮(302)与所述锁止机构本体(3)的棘爪(301)配合，在所述锁止部插入时锁止所述锁止部；

可滑动连接于快换支架(2)的钣金连接件(4)，多个所述锁止机构本体(3)通过所述钣金连接件(4)联动解锁；

至少一个二次锁止机构(5)，所述二次锁止机构(5)与所述快换支架(2)转动连接，且所述二次锁止机构(5)处于锁止位置时，所述二次锁止机构(5)与所述钣金连接件(4)抵靠，阻止所述钣金连接件(4)在第一方向上滑动；当所述二次锁止机构(5)枢转至解锁位置时，所述二次锁止机构(5)与所述钣金连接件(4)分离，所述钣金连接件(4)可在第一方向上滑动；在推动所述钣金连接件(4)沿所述第一方向滑动时，所述钣金连接件(4)带动所述锁止机构本体(3)的棘爪(301)转动至与所述棘轮(302)非卡接的状态，实现对所述锁止部的解锁。

2.根据权利要求1所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述锁止机构总成包括二次锁止复位结构(6)，通过所述二次锁止复位结构(6)，所述二次锁止机构(5)由解锁位置复位至锁止位置。

3.根据权利要求1所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述棘轮(302)的外缘设有供所述锁止部插入的豁口；

所述棘爪(301)与所述钣金连接件(4)连接；

在所述棘轮(302)绕棘轮轴转动至所述豁口与所述锁止部锁止的锁止状态时，所述棘爪(301)与所述棘轮(302)卡接，在所述棘爪(301)绕棘爪轴转动至与所述棘轮(302)非卡接时，所述棘轮(302)处于解锁状态。

4.根据权利要求3所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述锁止机构本体(3)还包括：

用于复位所述棘爪(301)至与所述棘轮(302)卡接时的位置的棘爪复位结构(306)。

5.根据权利要求3所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述棘爪(301)在靠近所述棘轮(302)的一侧设有一凸出的锁止面(3011)；

在锁止机构本体(3)处于锁止状态时，所述锁止面(3011)抵靠所述豁口的内壁面。

6.根据权利要求3所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述锁止机构本体(3)还包括：

微动开关(310)；

在所述棘轮(302)处于与所述锁止状态时，所述棘轮(302)与所述微动开关(310)接触。

7.根据权利要求3所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述锁止机构本体(3)还包括：用于检测所述棘轮(302)位置的传感器。

8.根据权利要求3所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述锁止机构本体(3)还包括：设置于所述棘爪(301)上的解锁操纵杆(303)；

所述钣金连接件(4)上设置于所述解锁操纵杆(303)对应的固定孔槽(401)，且所述解锁操纵杆(303)悬置于所述固定孔槽(401)内。

9.根据权利要求1所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述锁止机构总成还包括：用于使所述钣金连接件(4)恢复至与所述二次锁止机构(5)相抵靠时的位置的钣金复位结构(7)。

10.根据权利要求1所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述钣金连接件(4)上设置有第一限位块(402)，在所述二次锁止机构(5)处于所述锁止位置时，所述第一限位块(402)在第一方向上与所述二次锁止机构(5)抵靠。

11.根据权利要求1所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，所述锁止机构本体(3)设置于所述快换支架(2)面向所述快换动力电池包(1)的一侧，所述钣金连接件(4)设置于所述快换支架(2)背向所述快换动力电池包(1)的一侧。

12.一种快换动力电池的锁止方法，应用如权利要求1至11任一项所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，包括：

控制所述二次锁止机构向所述解锁位置枢转；

控制所述快换动力电池包与所述锁止机构本体相对运动，使所述快换动力电池包上的所述锁止部向所述锁止机构本体插入；

控制所述二次锁止机构恢复至所述锁止位置。

13.一种快换动力电池的解锁方法，应用如权利要求1至11任一项所述的快换动力电池安装系统，其特征在于，包括：

控制所述二次锁止机构向所述解锁位置枢转；

驱动所述钣金连接件沿第一方向滑动，所述钣金连接件进一步带动多个所述锁止机构本体联动解锁。

14.一种电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求1至11任一项所述的快换动力电池安装系统。

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