CN112109565B - 一种电池包换电锁止装置及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池包换电锁止装置及电动汽车，属于电池更换技术领域。所述电池包换电锁止装置包括：固定件上开设有第一锁止槽；旋转轴朝向固定件的端部的周面上固定设置有第一锁止件，第一锁止件可嵌入第一锁止槽内，旋转轴朝向主轴的端部的周面上固定设置有第二锁止件；主轴朝向旋转轴的端面上开设有第二锁止槽，第二锁止件嵌入第二锁止槽内；旋转轴朝向主轴的端面可滑动式地设置在主轴内；锁止轴可转动式地穿过主轴；电池固定板设置在锁止轴与固定件之间，电池固定板可拆卸式与固定件连接。本发明电池包换电锁止装置及电动汽车操作简便，使用寿命长，避免振动噪声。

Description

一种电池包换电锁止装置及电动汽车
技术领域
本发明涉及电池更换技术领域，特别涉及一种电池包换电锁止装置及电动汽车。
背景技术
电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。
我国正在大力发展电动汽车产业，用户对续航里程的焦虑一直是难以攻克的难题。采用电池快换技术，一方面可以满足客户对续航里程的要求，另一方面也可解决运营用户的充电时间焦虑。
在现有技术中，出现的多种换电方式，如采用螺栓拧紧的快换方式，存在使用寿命上的缺陷，卡扣式锁紧方式存在振动噪声的缺陷。
发明内容
本发明提供一种电池包换电锁止装置及电动汽车，解决了或部分解决了现有技术中换电方式存在操作繁琐，使用寿命短，有振动噪声的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电池包换电锁止装置包括：固定件、旋转轴、主轴、电池固定板及锁止轴；所述固定件上开设有第一锁止槽；所述旋转轴朝向所述固定件的端部的周面上固定设置有第一锁止件，所述第一锁止件可嵌入所述第一锁止槽内，所述旋转轴朝向所述主轴的端部的周面上固定设置有第二锁止件；所述主轴朝向所述旋转轴的端面上开设有第二锁止槽，所述第二锁止件嵌入所述第二锁止槽内；所述旋转轴朝向所述主轴的端面可滑动式地设置在所述主轴内；所述锁止轴可转动式地穿过所述主轴；所述电池固定板设置在所述锁止轴与所述固定件之间，所述电池固定板可拆卸式与所述固定件连接。
进一步地，所述第一锁止槽由若干第一齿槽组成，所述第一锁止件由若干第一外齿组成；若干所述第一外齿与若干所述第一齿槽一一对应，所述第一外齿可嵌入相对应的第一齿槽内；若干所述第一齿槽等角度均匀间隔设置在所述固定件内。
进一步地，所述第二锁止槽由若干第二齿槽组成，所述第二锁止件由若干第二外齿组成；若干所述第二外齿与若干所述二齿槽一一对应，所述第二外齿可嵌入相对应的第二齿槽内；若干所述第二齿槽等角度均匀间隔设置在所述主轴内。
进一步地，所述固定件上开设有容纳槽及支撑槽；所述容纳槽与所述第一锁止槽连通，所述支撑槽与所述容纳槽连通；所述支撑槽的直径＞所述容纳槽的直径＞所述第一锁止槽的直径；所述旋转轴可滑动式地设置在所述容纳槽内。
进一步地，所述主轴朝向所述固定件的端面上固定设置有轴肩；所述轴肩设置在所述支撑槽内。
进一步地，所述旋转轴上固定设置有限位板；所述限位板设置在所述第一锁止件与所述第二锁止件之间；所述限位板设置在所述容纳槽内，所述限位板的直径与所述容纳槽的直径相匹配。
进一步地，所述旋转轴朝向所述主轴的端面通过弹性连接件设置在所述主轴内。
进一步地，所述旋转轴朝向所述固定板的端面上开设有凹槽；所述凹槽的边沿处设置有导向角。
进一步地，所述锁止轴的两端均固定设置有永磁体。
本申请还提供一种电动汽车，包括所述的电池包换电锁止装置。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于固定件上开设有第一锁止槽，旋转轴朝向固定件的端部的周面上固定设置有第一锁止件，第一锁止件可嵌入第一锁止槽内，旋转轴朝向主轴的端部的周面上固定设置有第二锁止件，主轴朝向旋转轴的端面上开设有第二锁止槽，第二锁止件嵌入第二锁止槽内，旋转轴朝向主轴的端面可滑动式地设置在主轴内，锁止轴可转动式地穿过主轴，电池固定板设置在锁止轴与固定件之间，电池固定板可拆卸式与固定件连接，所以，当进行换电时，将电池固定板由固定件上拆卸下来，顶动旋转轴，旋转轴在主轴内滑动，使第一锁止件脱离第一锁止槽，旋转旋转轴，旋转轴通过第二锁止件及第二锁止槽带动主轴转动，主轴带动锁止轴转动，使锁止轴与锁止位脱离，完成电池组件的解锁，当换电完成时，反向旋转旋转轴，旋转轴通过第二锁止件及第二锁止槽带动主轴反向转动，主轴带动锁止轴转动，使锁止轴到达锁止位，不再顶动旋转轴，旋转轴在主轴内滑动，使第一锁止件嵌入第一锁止槽，将旋转轴锁止，实现旋转轴径向转动的锁定，主轴处于轴向旋转约束状态，将电池固定板安装到固定件上，完成电池组件的锁定，操作简便，满足电池包的快速更换，使用寿命长，锁定牢靠，避免振动噪声。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电池包换电锁止装置的爆炸图；
图2为图1中电池包换电锁止装置的固定件的结构示意图；
图3为图1中电池包换电锁止装置的旋转轴的结构示意图；
图4为图1中电池包换电锁止装置的主轴的结构示意图；
图5为图1中电池包换电锁止装置的电池固定板的结构示意图；
图6为图1中电池包换电锁止装置的锁止轴的结构示意图。
具体实施方式
参见图1-6，本发明实施例提供的一种电池包换电锁止装置包括：固定件1、旋转轴2、主轴3、电池固定板4及锁止轴5。
固定件1上开设有第一锁止槽6。
旋转轴2朝向固定件1的端部的周面上固定设置有第一锁止件7，第一锁止件7可嵌入第一锁止槽6内，旋转轴2朝向主轴的端部的周面上固定设置有第二锁止件8。
主轴3朝向旋转轴2的端面上开设有第二锁止槽9，第二锁止件8嵌入第二锁止槽9内。
旋转轴2朝向主轴3的端面可滑动式地设置在主轴3内。
锁止轴5可转动式地穿过主轴3。
电池固定板4设置在锁止轴5与固定件1之间，电池固定板4可拆卸式与固定件1连接。
本申请具体实施方式由于固定件1上开设有第一锁止槽6，旋转轴2朝向固定件1的端部的周面上固定设置有第一锁止件7，第一锁止件7可嵌入第一锁止槽6内，旋转轴2朝向主轴的端部的周面上固定设置有第二锁止件8，主轴3朝向旋转轴2的端面上开设有第二锁止槽9，第二锁止件8嵌入第二锁止槽9内，旋转轴2朝向主轴3的端面可滑动式地设置在主轴3内，锁止轴5可转动式地穿过主轴3，电池固定板4设置在锁止轴5与固定件1之间，电池固定板4可拆卸式与固定件1连接，所以，当进行换电时，将电池固定板4由固定件1上拆卸下来，顶动旋转轴2，旋转轴2在主轴3内滑动，使第一锁止件7脱离第一锁止槽6，旋转旋转轴2，旋转轴2通过第二锁止件8及第二锁止槽9带动主轴3转动，主轴3带动锁止轴5转动，使锁止轴5与锁止位脱离，完成电池组件的解锁，当换电完成时，反向旋转旋转轴2，旋转轴2通过第二锁止件8及第二锁止槽9带动主轴反向转动，主轴3带动锁止轴5转动，使锁止轴5到达锁止位，不再顶动旋转轴2，旋转轴2在主轴3内滑动，使第一锁止件7嵌入第一锁止槽6，将旋转轴2锁止，实现旋转轴2径向转动的锁定，主轴3处于轴向旋转约束状态，将电池固定板4安装到固定件1上，完成电池组件的锁定，操作简便，满足电池包的快速更换，使用寿命长，锁定牢靠，避免振动噪声。
具体地，第一锁止槽6由若干第一齿槽6-1组成，第一锁止件7由若干第一外齿7-1组成；若干第一外齿7-1与若干第一齿槽6-1一一对应，第一外齿7-1可嵌入相对应的第一齿槽6-1内。
其中，通过第一外齿7-1嵌入相对应的第一齿槽6-1内，实现对旋转轴2径向转动的锁定，不干涉旋转轴2轴向动作。
若干第一齿槽6-1等角度均匀间隔设置在固定件1内，便于第一外齿7-1嵌入第一齿槽6-1内。
具体地，第二锁止槽9由若干第二齿槽9-1组成，第二锁止件8由若干第二外齿8-1组成；若干第二外齿8-1与若干二齿槽9-1一一对应，第二外齿8-1可嵌入相对应的第二齿槽9-1内。
其中，通过第二外齿8-1嵌入相对应的第二齿槽9-1内，当处于锁止状态时，第二外齿8-1与第二齿槽9-1配合，实现主轴3与旋转轴2轴向限位，防止主轴3转动导致锁止失效，同时，不干涉旋转轴2在主轴3内的滑动。
若干第二齿槽9-1等角度均匀间隔设置在主轴3内，便于第二外齿8-1嵌入第二齿槽9-1内。
具体地，固定件1上开设有容纳槽10及支撑槽11。
容纳槽10与第一锁止槽6连通，支撑槽11与容纳槽10连通。
支撑槽11的直径＞容纳槽10的直径＞第一锁止槽6的直径。
旋转轴2可滑动式地设置在容纳槽10内，使旋转轴2可在容纳槽10内动作。
主轴3朝向固定件1的端面上固定设置有轴肩12；轴肩12设置在支撑槽11内，通过支撑槽11支撑轴肩12，实现对主轴3的支撑，电池固定板4与固定件1夹住轴肩12，用于轴肩12、电池固定板4与固定件1之间在轴向方向相对位置的保持。
旋转轴2上固定设置有限位板13。
限位板13设置在第一锁止件7与第二锁止件8之间。
限位板13设置在容纳槽10内，限位板13的直径与容纳槽10的直径相匹配。
旋转轴2的限位板13可在固定件1的容纳槽10中上下移动，且限位板13外径尺寸大于固定件1的第一锁止槽6内径尺寸，用于限制旋转轴3从固定件1中轴向脱落。
具体地，旋转轴2朝向主轴1的端面通过弹性连接件14设置在主轴3内。
当进行换电，顶动旋转轴2时，旋转轴2朝向主轴1的端面压缩弹性连接件14，使第一锁止件7脱离第一锁止槽6，当换电完成时，不再顶动旋转轴2时，弹性连接件14伸展，弹性连接件14推动旋转轴2朝向主轴1的端面回到原位，使第一锁止件7嵌入第一锁止槽6，在无外力的情况下，旋转轴2在弹性连接件14的作用下与固定件1结合，完成旋转轴2的轴向转动的锁定。
弹性连接件14可以为弹簧。
具体地，旋转轴2朝向固定板1的端面上开设有凹槽15，用于接触换电设备的动力组件。其中，凹槽15可以为一字凹槽。
凹槽15的边沿处设置有导向角16，便于换电设备的动力组件进入。
具体地，锁止轴5的两端均固定设置有永磁体17。
其中，在锁止位设置有霍尔传感器，永磁体17与霍尔传感器相配合。当永磁体17到达霍尔传感器的位置时，霍尔传感器向换电设备的控制器发送到位信号，换电设备的控制器向换电设备的动力组件发送回位信号。
主轴3上开设有安装孔，锁止轴5的中部设置在主轴3内，锁止轴5与安装孔连接处设置有轴套18，可实现锁止轴5的自由转动。其中，垫片19与锁止轴5连接，通过垫片19对轴套18进行轴向限位。
具体地，电池固定板4的中部开设有中心孔20，中心孔20主要用于贯穿主轴3。
本申请还提供一种电动汽车，该电动汽车包括电池包换电锁止装置，该电动车的电池包换电锁止装置的具体结构参照上述实施例，由于本电池包换电锁止装置采用上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例技术方案所带来的有益效果，在此不再一一赘述。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种电池包换电锁止装置，其特征在于，包括：固定件、旋转轴、主轴、电池固定板及锁止轴；
所述固定件上开设有第一锁止槽；
所述旋转轴朝向所述固定件的端部的周面上固定设置有第一锁止件，所述第一锁止件可嵌入所述第一锁止槽内，所述旋转轴朝向所述主轴的端部的周面上固定设置有第二锁止件；
所述主轴朝向所述旋转轴的端面上开设有第二锁止槽，所述第二锁止件嵌入所述第二锁止槽内；
所述旋转轴朝向所述主轴的端面可滑动式地设置在所述主轴内；
所述锁止轴可转动式地穿过所述主轴；
所述电池固定板设置在所述锁止轴与所述固定件之间，所述电池固定板可拆卸式与所述固定件连接；
所述固定件上开设有容纳槽及支撑槽；
所述容纳槽与所述第一锁止槽连通，所述支撑槽与所述容纳槽连通；
所述支撑槽的直径＞所述容纳槽的直径＞所述第一锁止槽的直径；
所述旋转轴可滑动式地设置在所述容纳槽内；
所述旋转轴上固定设置有限位板；
所述限位板设置在所述第一锁止件与所述第二锁止件之间；
所述限位板设置在所述容纳槽内，所述限位板的直径与所述容纳槽的直径相匹配。
2.根据权利要求1所述的电池包换电锁止装置，其特征在于：
所述第一锁止槽由若干第一齿槽组成，所述第一锁止件由若干第一外齿组成；
若干所述第一外齿与若干所述第一齿槽一一对应，所述第一外齿可嵌入相对应的第一齿槽内；
若干所述第一齿槽等角度均匀间隔设置在所述固定件内。
3.根据权利要求1所述的电池包换电锁止装置，其特征在于：
所述第二锁止槽由若干第二齿槽组成，所述第二锁止件由若干第二外齿组成；
若干所述第二外齿与若干所述二齿槽一一对应，所述第二外齿可嵌入相对应的第二齿槽内；
若干所述第二齿槽等角度均匀间隔设置在所述主轴内。
4.根据权利要求1所述的电池包换电锁止装置，其特征在于：
所述主轴朝向所述固定件的端面上固定设置有轴肩；
所述轴肩设置在所述支撑槽内。
5.根据权利要求1所述的电池包换电锁止装置，其特征在于：
所述旋转轴朝向所述主轴的端面通过弹性连接件设置在所述主轴内。
6.根据权利要求1所述的电池包换电锁止装置，其特征在于：
所述旋转轴朝向所述固定板的端面上开设有凹槽；
所述凹槽的边沿处设置有导向角。
7.根据权利要求1所述的电池包换电锁止装置，其特征在于：
所述锁止轴的两端均固定设置有永磁体。
8.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的电池包换电锁止装置。
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