CN112721720B - 电池机构、车辆和电池箱安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池机构、车辆和电池箱安装方法。电池机构包括电池箱和车载支架，还包括：第一定位部件，包括第一插接件和第一插接孔，所述第一插接件插接于所述第一插接孔；第二定位部件，包括卡头和卡座，所述卡座和卡头中的一个连接于所述电池箱，另一个连接于所述车载支架或车体，所述卡座设有朝向所述卡头的卡口，所述卡头卡接于所述卡座的卡口内。上述的电池机构、车辆和电池箱安装方法通过第一定位部件的第一插接件插接于第一插接孔内，实现沿X轴方向和Y轴方向定位固定电池箱；同时，通过第二定位部件的卡头卡入卡座的卡口以固定电池箱，从多个部位对电池箱进行固定，提高电池箱与车载支架的连接稳定性和可靠性。

Description

电池机构、车辆和电池箱安装方法

技术领域

本发明属于新能源设备领域，尤其是一种电池机构、车辆和电池箱安装方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

新能源车辆的电池箱具有电量高、体积大以及重量大的特点。对于快换电池箱，为使其具备较高的换电效率，其限位方式无法像充电式电池箱那样可以采用螺栓固定等可靠的限位方式，只能利用定位销、电池箱的重力来限制电池箱的位置，重卡在道路上快速运行的过程中，易使电池箱与重卡车体发生较大相对晃动并导致电连接器损坏甚至造成电池箱结构损坏，造成经济损失，影响新能源重卡正常运行。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种电池机构、车辆和电池箱安装方法，以提高电池箱与车载支架的连接可靠性。

一种电池机构，包括电池箱和车载支架，还包括：

第一定位部件，包括第一插接件和第一插接孔，所述第一插接件和第一插接孔中的一个设于所述电池箱，另一个设于所述车载支架，所述第一插接件插接于所述第一插接孔以沿水平面内的X轴方向和Y轴方向定位所述电池箱；

第二定位部件，包括卡头和卡座，所述卡座和卡头中的一个连接于所述电池箱，另一个连接于所述车载支架或车体，所述卡座设有朝向所述卡头的卡口，在所述第一定位部件中的第一插接件插入所述第一插接孔的过程中，所述卡头卡接于所述卡座的卡口内以将所述电池箱沿Y轴方向固定。

优选地，所述第一定位部件和第二定位部件中的一个于所述电池箱的底部连接于所述车载支架，另外一个于所述电池箱的顶部连接于所述车载支架。

优选地，还包括第三定位部件，所述第三定位部件包括：

第二插接件，设于连接插头，沿竖直方向延伸；

第二插接孔，设于连接插座，所述第二插接件插接于所述第二插接孔，使得所述连接插头对准所述连接插座以插接所述连接插头和连接插座。

优选地，还包括：限位件，设于所述车载支架，用于在所述电池箱通过所述第一定位部件、第二定位部件和第三定位部件定位后，对所述电池箱沿水平面内的X轴方向进行限位使得所述电池箱和所述车载支架之间保持在预设的偏差范围内。

优选地，所述限位件具有一坡面，当所述电池箱抵接所述坡面时，坡面导引所述电池箱在自重作用下以沿所述X轴方向运动以调整所述电池箱的位置。

优选地，所述第一定位部件包括两个第一插接孔，其中一个所述第一插接孔为圆形，另外一所述第一插接孔为沿所述X轴方向延伸的异形孔。

优选地，所述第三定位部件还包括弹性部件，所述连接插头通过所述弹性部件连接于所述电池箱或者车载支架；或者，所述连接插座通过所述弹性部件连接于所述电池箱或者车载支架。

一种车辆，包括车体和车厢，其特征在于，还包括所述的电池机构，所述电池机构设于所述车厢的下方；

所述电池机构还包括设于所述车厢的底部的车辆限位件，在所述车厢连接于所述车体并且位于所述电池机构的上方时，所述车辆限位件抵接于所述电池箱的顶面以沿竖直方向固定所述电池箱。

一种电池箱安装方法，包括：

在电池箱落入车载支架时，第一定位部件的第一插接件插接于第一插接孔内以沿水平面内的X轴方向、Y轴方向和沿Z轴的转动方向定位所述电池箱；

在所述第一定位部件的第一插接件插入所述第一插接孔的过程中，第二定位部件的卡头卡接于卡座的卡口内以将所述电池箱沿Y轴方向固定。

优选地，还包括：

第三定位部件的第二插接件插接于第二插接孔，使得连接插头对准连接插座以插接所述连接插头和连接插座；

限位件沿水平面内的X轴方向限位所述电池箱，使得所述电池箱和所述车载支架之间保持在预设的偏差范围内；

在车厢连接于车体并且位于所述电池箱的上方时，车辆限位件抵接于所述电池箱的顶面以沿竖直方向固定所述电池箱。

相较于现有技术，上述的电池机构、车辆和电池箱安装方法通过第一定位部件的第一插接件插接于第一插接孔内，实现沿X轴方向和Y轴方向定位固定电池箱；同时，通过第二定位部件的卡头卡入卡座的卡口以固定电池箱，实现从多个部位对电池箱进行固定，结构简单、可靠，可以改善电池箱在车辆移动过程中震动，提高电池箱与车载支架的连接稳定性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是车辆在安装车厢时的结构示意图；

图2是车辆不安装车厢的结构示意图。

图3是电池机构的结构示意图。

图4是电池箱的结构示意图。

图5是车载支架的结构示意图。

图6是图2中VI处的局部放大图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明内容的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于公开的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

各实施例中，为了便于描述而非限制本发明，本发明说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

图1是车辆在安装车厢20时的结构示意图，图2是车辆不安装车厢20的结构示意图。如图1和图2所示，车辆包括车体10、车厢20和电池机构30。本实施方式中，车辆可以是新能源电动卡车，车厢20可以以转动方式或者可拆卸的方式安装于车体10之上。电池机构30的数量为两个，对称地连接于车体10的两侧并且位于车厢20的下方，用于为车辆提供电能。

图3是电池机构30的结构示意图。如图3所示，电池机构30包括电池箱31和车载支架32，车载支架32连接于车体10，电池箱31活动地安装于车载支架32内。为了便于电池箱31的定位和限位，电池机构30包括第一定位部件、第二定位部件、第三定位部件和限位件323。第一定位部件用于沿X轴方向和Y轴方向对电池箱31进行定位和固定，限位件3231用于将电池箱31沿X轴方向进行限位，与第一定位部件配合实现对电池箱31和车载支架32的初步定位，第二定位部件用于与第一定位部件配合，实现在电池箱31对接安装于车载支架32后以固定电池箱31。第三定位部件用于对电池箱31和车载支架32的精准定位，实现连接插头314和连接插座325的精准对接。其中，连接插头314和连接插座325中之一设于电池箱31，另外一个设于车载支架32。本实施方式中，连接插头314设于电池箱31，连接插座325设于车载支架32。

图4是电池箱31的结构示意图，图5是车载支架32的结构示意图。第一定位部件包括多根第一插接件311和多个与第一插接件311对应的第一插接孔321。本实施方式中，如图4所示，电池箱31的底部设有两根第一插接件311，两根第一插接件311沿水平面内的X轴方向排列于所述电池箱31的底面并且沿远离所述电池箱31的方向(即沿图4示出的竖直方向朝下)延伸。

如图5所示，对应于第一插接件311，所述车载支架32的底面设有多个第一插接孔321。本实施方式中，第一插接孔321的数量为2个，沿水平面内的X轴方向排列。在所述电池箱31安装于所述车载支架32的过程中，所述第一插接件311插接于所述第一插接孔321以沿所述X轴方向和Y轴方向定位所述电池箱31。为了便于定位，防止因加工误差等因素导致所述第一插接件311定位不能同时插接于第一插接孔321内，两个第一插接孔321中的一个为圆形孔，另外一个为沿所述X轴方向延伸的异形孔，例如可以是椭圆形的异形孔，异形孔的长度方向沿X轴方向延伸，宽度方向的距离与圆形孔的内径相等，使得第一插接件311可以更为方便地插接于第一插接孔321内，实现在水平面内的X轴方向和Y轴方向的定位，校正电池箱31和车载支架32的相对位置。本实施方式中，第一插接孔321为2个，在另外一些实施方式中，第一插接孔321的数量于也可以大于两个，例如可以是3个，呈三角形布置。

图6是图2中VI处的局部放大图。如图1和图6所示，第二定位部件包括卡头313和卡座324。所述卡座324和卡头313中的一个连接于所述车载支架32，另一个连接于所述电池箱31。本实施方式中，电池箱31的上固定连接所述卡头313，并且卡头313凸出于电池箱31的侧壁。卡座324固定连接于车载支架32的上部，大体呈“U”型结构，卡座324设有朝向所述卡头313的卡口3241。在所述电池箱31抵接所述限位件323时，所述卡头313卡接于所述卡座324的卡口3241内以将所述电池箱31沿第二方向固定于所述车载支架32内。所述第二方向为水平面的Y轴方向，所述卡头313沿X轴方向延伸并且凸出于电池箱31的侧壁，卡座324沿Y轴方向延伸，在卡头313卡接于所述卡座324的卡口3241时，卡头313和卡座324形成“十”字型交错扣接结构，从而可以固定所述电池箱31，避免车辆快速行驶过程，所述电池箱31顶部沿X轴方向和Y轴方向产生剧烈晃动，影响连接器配合。

所述第一定位部件和第二定位部件中的一个于所述电池箱的底部连接于所述车载支架，另外一个于所述电池箱的顶部连接于所述车载支架。本实施方式中，由于第一定位部件的第一插接件311和第一插接孔321于电池箱31的底部固定电池箱31，第二定位部件的卡头313和卡座324于电池箱31的上部固定电池箱31，从而可以有效地提高电池箱31的连接可靠性，防止车辆因颠簸影响电池箱31的连接。

第三定位部件用于实现连接插头314和连接插座325的精准对位，其包括多个第二插接件312和多个与第二插接件312对应的第二插接孔322。

请重新参阅图3和图4，连接插头314连接于所述电池箱31的侧面，第二插接件312固定于连接插头314并且沿竖直方向向下延伸，数量为两个。本实施方式中，第二插接件312可以是中空的管件，兼做电池箱31的水连接插头314的插杆。如图3所示，多个第二插接孔322设于连接于所述车载支架32的侧面的连接插座325，使得所述第二插接件312可以沿从上至下插接于所述第二插接孔322。本实施方式中，所述第二插接孔322为连接器插的水连接插孔，在实现对电池箱31沿Y轴方向定位的同时，还可以实现与电池箱31的水连通，以对电池箱31进行冷却。通过第二定位部件的插接，可以对连接插头314和连接插座325精确对位，校正连接插头314与连接插座325的相对位置，确保连接器插接精度，所述连接插头314与所述连接插座325插接配合。

在一些实施方式中，所述第三定位部件还包括弹性部件(图中未示出)，所述连接插头314通过所述弹性部件连接于所述电池箱31或者车载支架32；或者，所述连接插座325通过所述弹性部件连接于所述电池箱31或者车载支架32。作为示例性的，连接插座325还可以包括连接杆、弹簧、插座安装板和插座底板，插座安装板设有螺纹孔。插座底板设有与螺纹孔对应的通孔。连接杆的端部具有外螺纹，穿过插座底板的通孔伸入螺纹孔内连接于插座安装板，使得连接杆与插座底板之间为活动连接，与插座安装板之间为螺纹固定连接。弹簧套设于连接杆的位于插座安装板和插座底板之间的部位以固定弹簧，并且弹簧的一端与所述插座底板抵接，另外一端与所述插座安装板抵接，使得所述插座安装板通过所述弹簧弹性连接于所述插座底板。在插座安装板受压时，弹簧沿连接杆被压缩，使得插座安装板可以相对插座底板倾斜或者移动。这样，连接插座325可以跟随插座安装板倾斜或者移动，实现弹性插接。

本领域技术人员理解，上述的弹性连接结构也可以类似的设置于连接插头314。例如，在一些实施方式中，类似的，所述连接插头314还包括插头底板、弹簧和连接杆。插头底板固定连接于电池箱1的侧面或者底面，所述连接杆一端插头安装板，另外一端连接于所述插头顶板，所述弹簧套设于所述连接杆，并且一端与所述插头底板抵接，另外一端与所述插头安装板抵接，使得所述插头安装板通过所述弹簧弹性连接于所述插头底板。这样，连接插头325可以跟随插头安装板倾斜或者移动，实现弹性插接。

限位件323用于在电池箱31定位于车载支架32时，将电池箱31沿水平面内的X轴方向进行限位，使得所述电池箱和所述车载支架之间的连接插头314和连接插座325在预设的偏差范围内。本实施方式中，包含多个限位件323，用于对电池箱31沿X轴方向进行限位。如图4所示，所述限位件323为4个，位于所述车载支架32的底部，分成2组，每组2个，分别设于车载支架32的底面内侧的两侧。所述限位件323具有一坡面3231，每组限位件323的坡面3231相对设置，均朝向电池箱31。在电池箱31位于车载支架32内时，限位件323的坡面3231抵触于电池箱31的底部，使得电池箱31在自重的作用下，在坡面3231的导引下沿水平面的X轴方向进行限位。在电池箱31完成安装后，在车辆的运行过程中，限位件323也可以对电池箱31因车辆剧烈晃动起到限位作用。本实施方式中，两组限位件323分别设于所述车载支架32的底面沿X轴方向的两侧，每组限位件323的两个限位件323分别以沿X轴方向排列，实现沿X轴方向对所述电池箱31进行限位，防止电池箱31与车载支架32沿X轴方向相对偏移。

此外，请重新参阅图1，如图1所示，所述车厢20的底部还设有车辆限位件21，车辆限位件21可以是方形柱体结构、也可以是柱状结构等。在所述车厢20连接于所述车体10并且位于所述电池机构30的上方时，所述车辆限位件21抵接于所述电池箱31的顶面，以沿竖直方向(Z轴方向)固定所述电池箱31。在需要换电时，车辆限位件21随车厢20起升，可解除对电池箱31的限位，以更换电池箱31。

以下详细描述利用上述的电池机构30实现电池箱31安装方法。

首先，在电池箱31从上至下装入车载支架32时，在水平面内沿X轴方向设置的第一插接件311插接于第一插接孔321内以沿所述X轴方向、Y轴方向和沿Z轴方向的转动方向定位所述电池箱31。通过第一定位部件的插接，使得第二插接件312与第二插接孔322处于预设的偏差范围内。

然后，电池箱31的底部抵触设于沿水平面内的X轴方向延伸并且连接于所述车载支架32底部的限位件323时，在电池箱31的自重作用下，所述限位件323得以沿X轴方向导引所述电池箱31，以对所述电池箱31进行限位。

接着，第二插接件312插接于第二插接孔322内，实现连接插头314与连接插座325精准插接配合。

在第一定位部件的第一插接件311插入所述第一插接孔321的过程中，连接于所述电池箱31的卡头313卡接于连接于车载支架32的卡座324的卡口3241，以对电池箱31的X轴方向和Y轴方向的限位，固定所述电池箱31。

最后，在车辆的车厢20安装于车体10并且位于所述电池箱31的上方时，连接于车厢20的朝向所述电池箱31的侧面的车辆限位件21抵接于所述电池箱31的顶面以沿竖直方向固定所述电池箱31，实现对电池箱31的定位和限位。

上述的电池机构、车辆和电池箱安装方法通过第一定位部件的第一插接件311插接于第一插接孔321内，实现沿X轴方向和Y轴方向定位电池箱31，同时，通过第二定位部件的卡头313卡入卡座324的卡口3241以固定电池箱31，从多个部位对电池箱31进行固定，结构简单、可靠，可以改善电池箱31在车辆移动过程中震动，提高电池箱31与车载支架32的连接稳定性和可靠性。

在安装过程中，还通过第一限位部件对电池箱31沿X轴方向进行限位，使得所述电池箱31和所述车载支架32之间的连接插头314和连接插座325在预设的偏差范围内，完成电池箱31和车载支架32的初步定位和安装，从而可以便于电池箱31与车载支架32的定位和安装，避免安装电池箱31的过程中因对接不准损害连接插头314和连接插座325。

在完成初步定位和安装后，第二定位部件的第二插接件312插接于第二插接孔322内，实现连接插头314和连接插座325的精准对位，以将连接插头314插接如连接插座325内，最后通过卡头313卡入卡座324的卡口3241以固定电池箱31，从而可以分层次地完成所述电池箱31的多级定位、多级限位，且结构简单、可靠，可以改善电池箱31在车辆移动过程中震动，提高电池箱31与车载支架32的连接稳定性和可靠性。

在所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，对于本领域技术人员而言，显然不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式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，可以对本发明的方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明的技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电池机构，包括电池箱和车载支架，其特征在于，还包括：

第一定位部件，包括第一插接件和第一插接孔，所述第一插接件和第一插接孔中的一个设于所述电池箱，另一个设于所述车载支架，所述第一插接件插接于所述第一插接孔以沿水平面内的X轴方向和Y轴方向定位所述电池箱；所述第一定位部件包括两个第一插接孔，其中一个所述第一插接孔为圆形，另外一所述第一插接孔为沿所述X轴方向延伸的异形孔；

第二定位部件，包括卡头和卡座，所述卡座和卡头中的一个连接于所述电池箱，另一个连接于所述车载支架或车体，所述卡座设有朝向所述卡头的卡口，在所述第一定位部件中的第一插接件插入所述第一插接孔的过程中，所述卡头卡接于所述卡座的卡口内以沿Y轴方向固定所述电池箱；

限位件，设于所述车载支架，用于在所述电池箱通过所述第一定位部件、第二定位部件定位后，对所述电池箱沿水平面内的X轴方向进行限位使得所述电池箱和所述车载支架之间保持在预设的偏差范围内；所述限位件具有一坡面，当所述电池箱抵接所述坡面时，坡面导引所述电池箱在自重作用下以沿所述X轴方向运动以调整所述电池箱的位置。

2.如权利要求1所述的电池机构，其特征在于，所述第一定位部件和第二定位部件中的一个于所述电池箱的底部连接于所述车载支架，另外一个于所述电池箱的顶部连接于所述车载支架。

3.如权利要求2所述的电池机构，其特征在于，还包括第三定位部件，所述第三定位部件包括：

第二插接件，设于连接插头，沿竖直方向延伸；

第二插接孔，设于连接插座，所述第二插接件插接于所述第二插接孔，使得所述连接插头对准所述连接插座以插接所述连接插头和连接插座。

4.如权利要求3所述的电池机构，其特征在于，所述第三定位部件还包括弹性部件，所述连接插头通过所述弹性部件连接于所述电池箱或者车载支架；或者，所述连接插座通过所述弹性部件连接于所述电池箱或者车载支架。

5.一种车辆，包括车体和车厢，其特征在于，还包括如权利要求1-4任一项所述的电池机构，所述电池机构设于所述车厢的下方；

所述电池机构还包括设于所述车厢的底部的车辆限位件，在所述车厢连接于所述车体并且位于所述电池机构的上方时，所述车辆限位件抵接于所述电池箱的顶面以沿竖直方向固定所述电池箱。

6.一种电池箱安装方法，其特征在于，包括：

在电池箱落入车载支架时，第一定位部件的第一插接件插接于第一插接孔内以沿水平面内的X轴方向、Y轴方向和沿Z轴的转动方向定位所述电池箱；其中，所述第一定位部件包括两个第一插接孔，其中一个所述第一插接孔为圆形，另外一所述第一插接孔为沿所述X轴方向延伸的异形孔；

在所述第一定位部件的第一插接件插入所述第一插接孔的过程中，第二定位部件的卡头卡接于卡座的卡口内以将所述电池箱沿Y轴方向固定；

限位件的坡面抵触于所述电池箱的底部以沿水平面内的X轴方向导引所述电池箱，使得所述电池箱和所述车载支架之间保持在预设的偏差范围内。

7.如权利要求6所述的电池箱安装方法，其特征在于，还包括：

第三定位部件的第二插接件插接于第二插接孔，使得连接插头对准连接插座以插接所述连接插头和连接插座；

限位件沿水平面内的X轴方向限位所述电池箱，使得所述电池箱和所述车载支架之间保持在预设的偏差范围内；

在车厢连接于车体并且位于所述电池箱的上方时，车辆限位件抵接于所述电池箱的顶面以沿竖直方向固定所述电池箱。

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