CN113043901A - 换电装置及包含其的电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换电装置及包含其的电动汽车，所述换电装置包括电池包、安装支架和若干个锁定机构，所述锁定机构用于将电池包锁定于所述安装支架内，所述换电装置还包括至少一个限位机构，所述限位机构用于限制所述电池包在所述安装支架内沿所述电池包的宽度方向相对移动并使所述电池包沿所述电池包的厚度方向具有一定的位移量。所述电动汽车包括有如上所述的换电装置。本发明通过限位机构在满足电池包在其厚度方向上具有一定的位移量，且保证了电池包在安装支架内不会沿电池包的宽度方向移动，从而有效地实现了电池包在安装支架内不会产生位移现象，有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

Description

换电装置及包含其的电动汽车

技术领域

本发明涉及一种换电装置及包含其的电动汽车。

背景技术

在电动汽车中，电池包与安装支架之间通过多个锁止机构来将电池包锁紧于安装支架内。电池包上的锁轴先沿电池包的厚度方向移动并插入至锁基座的锁止槽内，之后锁轴沿电池包的长度方向移动，通过锁舌限制锁轴在锁止槽内，使得锁舌能够限制电池包上的锁轴沿电池包的长度方向移动。

多个锁止机构在锁止或者解锁的过程中，多个锁轴分别在多个锁止槽内存在着过渡配合，使得锁轴在电池包的厚度方向上需要能够调整移动，多个锁止机构会在电池包的厚度方向上存在多点相互敲劲的现象，从而限制电池包沿其厚度方向移动。因此，电池包在锁止或者解锁的过程中需要电池包在其厚度方向上满足一定的位移。同时，由于电池包需要更换的需要，电池包在沿其厚度方向移动并插入至安装支架时需要预留一定的间隙，且预留空间较大，电动汽车在行驶的过程中，使得电池包会沿其宽度方向产生位移，易产生晃动和摩擦，出现异响、磨损等不良现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有电池包会沿其宽度方向产生位移，易产生晃动和摩擦，出现异响、磨损等不良现象的缺陷，提供一种换电装置及包含其的电动汽车。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种换电装置，其包括电池包、安装支架和若干个锁定机构，所述锁定机构用于将电池包锁定于所述安装支架内，其特点在于，所述换电装置还包括至少一个限位机构，所述限位机构用于限制所述电池包在所述安装支架内沿所述电池包的宽度方向相对移动并使所述电池包沿所述电池包的厚度方向具有一定的位移量。

在本方案中，采用上述结构形式，若干个锁定机构在锁止或者解锁的过程中，通过限位机构在满足电池包在锁止或者解锁的过程中需要电池包在其厚度方向上具有一定的位移量，且保证了电池包在安装支架内不会沿电池包的宽度方向移动，从而有效地实现了电池包在安装支架内不会产生位移现象，有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

较佳地，所述限位机构包括至少一个限位部件和至少一个匹配部件，所述限位部件连接于所述安装支架内，所述匹配部件连接于所述电池包上，所述限位部件用于限制所述匹配部件在所述安装支架内沿所述电池包的宽度方向相对移动并使所述匹配部件沿所述电池包的厚度方向具有一定的位移量。

在本方案中，采用上述结构形式，通过限位部件用于限制匹配部件沿电池包的宽度方向相对移动并使匹配部件沿电池包的厚度方向具有一定的位移量，从而实现电池包在安装支架内能够沿电池包的宽度方向相对移动并使匹配部件沿电池包的厚度方向具有一定的位移量。

较佳地，所述限位部件具有滑移部，所述匹配部件连接于所述滑移部并能够在所述滑移部上沿所述电池包的厚度方向移动，且所述滑移部将限制所述匹配部件沿所述电池包的宽度方向移动。

在本方案中，采用上述结构形式，匹配部件将能够在滑移部上移动，通过滑移部将实现匹配部件沿电池包的厚度方向移动，同时，限制匹配部件沿电池包的宽度方向移动。

较佳地，所述滑移部包括相对设置并沿所述安装支架厚度方向延伸的第一侧面和第二侧面，所述匹配部件位于所述第一侧面和所述第二侧面之间，所述匹配部件上沿所述电池包的宽度方向的两侧分别用于抵靠在所述第一侧面和所述第二侧面上。

在本方案中，采用上述结构形式，通过第一侧面和第二侧面来实现匹配部件沿电池包的厚度方向移动而不能沿电池包的宽度方向移动。

较佳地，所述匹配部件上沿所述电池包的宽度方向的两侧之间的间距比所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距小于1mm以内。

在本方案中，采用上述结构形式，满足装配要求的情况下也能够有效避免了异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

较佳地，所述滑移部还包括连接所述第一侧面和所述第二侧面的上侧面、下侧面，所述第一侧面、所述上侧面、所述第二侧面和所述下侧面之间相互连接并围成一导向槽，所述匹配部件在所述导向槽内沿所述电池包的厚度方向移动。

在本方案中，采用上述结构形式，通过导向槽具有导向作用，使得匹配部件在导向槽内能够沿电池包的厚度方向移动而不能沿电池包的宽度方向移动，结构简单，加工制作方便。

较佳地，所述第一侧面和所述第二侧面均为平面，所述上侧面和所述下侧面均为平面或者曲面。

较佳地，所述匹配部件包括插入部，所述插入部插设于所述导向槽内。

较佳地，所述匹配部件还包括安装座，所述插入部固定或可拆卸安装于所述安装座的表面，所述安装座可拆卸地连接于所述电池包。

在本方案中，采用上述结构形式，匹配部件通过安装座连接在电池包上，便于匹配部件安装连接在电池包。

较佳地，所述安装座通过若干个螺栓连接于所述电池包；

和/或，所述安装座与所述插入部之间一体成型；

和/或，所述插入部中远离所述安装座的一端的具有第一导向部。

在本方案中，采用上述结构形式，便于调整、维护和更换匹配部件。

同时，使得匹配部件加工制作方便，且整体结构强度高，稳定性高。

另外，第一导向部起到导向作用，以确保插入部插入导向槽内，提高了限位机构的稳定性。

较佳地，所述滑移部包括有插入端和安装端，所述安装端固定安装于所述安装支架上，所述导向槽位于所述插入端上，所述插入端具有第二导向部，所述第二导向部连接于所述导向槽中靠近所述匹配部件的一侧，且所述第二导向部与所述第一导向部相匹配。

在本方案中，采用上述结构形式，便于调整、维护和更换限位部件。同时，第二导向部起到导向作用，以确保插入部插入导向槽内，提高了限位机构的稳定性。

较佳地，所述第一导向部的形状呈锥体、半圆体或者椭圆体；

和/或，所述第二导向部为锥形沉孔。

在本方案中，采用上述结构形式，结构简单，加工制作方便。

较佳地，所述导向槽的内侧面设有弹性件，所述弹性件抵靠于所述插入部的表面。

在本方案中，采用上述结构形式，弹性件抵靠于插入部的表面并会对插入部施加一定作用力，使得匹配部件在使用的过程中不易产生较大的偏移，有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

较佳地，所述弹性件为橡胶或者弹簧。

在本方案中，采用上述结构形式，结构简单，成本低。

较佳地，所述匹配部件连接于所述电池包中沿所述电池包的长度方向上的一侧。

较佳地，所述换电装置还包括若干个弹性机构，若干个所述弹性机构分别连接于所述电池包中沿所述电池包的宽度方向上的两侧，且所述弹性机构抵靠于所述安装支架。

在本方案中，采用上述结构形式，通过若干个弹性机构将会使得电池包将会抵靠于安装支架的内壁面，有效限制了电池包在安装支架内沿电池包的宽度方向移动，进一步有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

较佳地，所述弹性机构包括壳体、弹性部件和抵靠部件，所述壳体的一侧连接于所述电池包，所述壳体的另一侧具有通孔，所述弹性部件位于所述壳体内，所述抵靠部件的一端抵靠于所述弹性部件，所述抵靠部件的另一端穿过所述通孔并露出于所述壳体外，且所述抵靠部件的另一端抵靠于所述安装支架。

在本方案中，采用上述结构形式，通过弹性部件以保证电池包能够非常可靠地夹紧在安装支架中，且结构简单，组装方便。

一种电动汽车，其特点在于，其包括有如上所述的换电装置。

在本方案中，采用上述结构形式，有效地实现了电池包在安装支架内不会产生位移现象，有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的换电装置及包含其的电动汽车，通过限位机构在满足电池包在锁止或者解锁的过程中需要电池包在其厚度方向上具有一定的位移量，且保证了电池包在安装支架内不会沿电池包的宽度方向移动，从而有效地实现了电池包在安装支架内不会产生位移现象，有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的电动汽车的换电装置的分解结构示意图。

图2为本发明实施例的电动汽车的换电装置的安装支架的结构示意图。

图3为本发明实施例的电动汽车的换电装置的限位机构的结构示意图。

图4为图3沿A-A方向的剖视结构示意图。

图5为图3沿B-B方向的剖视结构示意图。

图6为本发明实施例的电动汽车的换电装置的弹性机构的结构示意图。

附图标记说明：

电池包 1

安装支架 2

锁定机构 3

锁基座 31

锁轴 32

限位机构 4

限位部件 41

滑移部 411

第一侧面 4111

第二侧面 4112

上侧面 4113

下侧面 4114

安装端 4115

插入端 4116

匹配部件 42

插入部 421

安装座 422

第一导向部 423

弹性件 43

弹性机构 5

壳体 51

弹性部件 52

抵靠部件 53

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

如图1至图6所示，本发明实施例的电动汽车包括有换电装置。该换电装置包括电池包1、安装支架2和若干个锁定机构3，锁定机构3用于将电池包1锁定于安装支架2内。锁定机构3包括有锁基座31和锁轴32，锁基座31安装设置在安装支架2，锁轴32安装设置在电池包1上。当电池包1安装固定在安装支架2内时，电池包1沿其厚度方向移动，此时锁轴32将插入至锁基座31的锁槽内，之后电池包1沿其长度方向移动，实现锁轴32锁定在锁基座31内，从而实现锁定机构3用于将电池包1锁定于安装支架2内。

换电装置还包括至少一个限位机构4，限位机构4用于限制电池包1在安装支架2内沿电池包1的宽度方向相对移动并使电池包1沿电池包1的厚度方向具有一定的位移量。若干个锁定机构3在锁止或者解锁的过程中，通过限位机构4在满足电池包1在锁止或者解锁的过程中需要电池包1在其厚度方向上具有一定的位移量，且保证了电池包1在安装支架2内不会沿电池包1的宽度方向移动，从而有效地实现了电池包1在安装支架2内不会产生位移现象，有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

限位机构4包括至少一个限位部件41和至少一个匹配部件42，限位部件41连接于安装支架2内，匹配部件42连接于电池包1上，限位部件41用于限制匹配部件42在安装支架2内沿电池包1的宽度方向相对移动并使匹配部件42沿电池包1的厚度方向具有一定的位移量。若干个锁定机构3在锁止或者解锁的过程中，电池包1通过匹配部件42将与安装支架2上的限位部件41相互配合，使得限位部件41用于限制匹配部件42沿电池包1的宽度方向相对移动并使匹配部件42沿电池包1的厚度方向具有一定的位移量，从而实现电池包1在安装支架2内能够沿电池包1的宽度方向相对移动并使匹配部件42沿电池包1的厚度方向具有一定的位移量。

限位部件41具有滑移部411，匹配部件42连接于滑移部411并能够在滑移部411上沿电池包1的厚度方向移动，且滑移部411将限制匹配部件42沿电池包1的宽度方向移动。匹配部件42将能够在滑移部411上移动，通过滑移部411将实现匹配部件42沿电池包1的厚度方向移动，同时，限制匹配部件42沿电池包1的宽度方向移动。

滑移部411包括相对设置并沿安装支架2厚度方向延伸的第一侧面4111和第二侧面4112，匹配部件42位于第一侧面4111和第二侧面4112之间，匹配部件42上沿电池包1的宽度方向的两侧分别用于抵靠在第一侧面4111和第二侧面4112上。第一侧面4111与第二侧面4112之间具有间隙，该间隙沿安装支架2的厚度方向，即该间隙沿电池包1的厚度方向移动，使得匹配部件42在该间隙内能够沿电池包1的厚度方向移动。同时，通过第一侧面4111和第二侧面4112分别抵靠于匹配部件42的两侧，匹配部件42上沿电池包1的宽度方向的两侧由于第一侧面4111和第二侧面4112的抵靠而不能产生沿电池包1的宽度方向移动，从而实现匹配部件42在第一侧面4111与第二侧面4112之间能够沿电池包1的厚度方向移动而不能沿电池包1的宽度方向移动。

匹配部件42上沿电池包1的宽度方向的两侧之间的间距比第一侧面4111与第二侧面4112之间的间距小于1mm以内。通过匹配部件42沿电池包1的宽度方向的厚度小于第一侧面4111与第二侧面4112之间的间距，使得匹配部件42能够插入至第一侧面4111和第二侧面4112之间，同时，匹配部件42与第一侧面4111的间隙或者匹配部件42与第二侧面4112的间距小于1mm以内，使得匹配部件42在电池包1的宽度方向上移动距离非常小，使得电池包1在锁止或者解锁于安装支架2内时满足装配要求的情况下也能够有效避免了异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。在本实施例中，匹配部件42沿电池包1的宽度方向的两侧之间的间距为17.5mm，第一侧面4111与第二侧面4112之间的间隙要小于18.5mm以内。匹配部件42在滑移部411内沿电池包1的厚度方向的位移量不作限定。

滑移部411还包括连接第一侧面4111和第二侧面4112的上侧面4113、下侧面4114，第一侧面4111、上侧面4113、第二侧面4112和下侧面4114之间相互连接并围成一导向槽，匹配部件42在导向槽内沿电池包1的厚度方向移动。通过导向槽具有导向作用，使得匹配部件42在导向槽内能够沿电池包1的厚度方向移动而不能沿电池包1的宽度方向移动，结构简单，加工制作方便。

第一侧面4111和第二侧面4112均沿电池包1的厚度方向上下延伸，使得第一侧面4111和第二侧面4112均为平面。上侧面4113和下侧面4114均可以为平面，也可以为曲面。在本实施例中，上侧面4113和下侧面4114均均为半圆弧面，通过上侧面4113和下侧面4114能够控制电池包1在安装支架2内沿电池包1的厚度方向的位移量。

匹配部件42包括插入部421，插入部421插设于导向槽内。匹配部件42通过插入部421插入至导向槽内，使得插入部421在第一侧面4111与第二侧面4112之间上下移动，通过上侧面4113、下侧面4114来控制插入部421上下位移量。

匹配部件42还包括安装座422，插入部421固定或可拆卸安装于安装座422的表面，安装座422可拆卸地连接于电池包1。匹配部件42通过安装座422连接在电池包1上，便于匹配部件42安装连接在电池包1。其中，安装座422自插入部421沿其径向方向向外延伸。

安装座422通过若干个螺栓连接于电池包1，便于调整、维护和更换匹配部件42。在本实施例中，安装座422与插入部421之间一体成型，使得匹配部件42加工制作方便，且整体结构强度高，稳定性高。

插入部421中远离安装座422的一端的具有第一导向部423。第一导向部423起到导向作用，以确保插入部421插入导向槽内，提高了限位机构4的稳定性。其中，第一导向部423的形状可以呈锥体、半圆体或者椭圆体，结构简单，加工制作方便，且利于插入部421能够插入于导向槽内并精确定位配合。

滑移部411包括有插入端4116和安装端4115，安装端4115固定安装于安装支架2上，导向槽位于插入端4116上，插入端4116具有第二导向部(图中未示出)，第二导向部连接于导向槽中靠近匹配部件42的一侧，且第二导向部与第一导向部423相匹配。安装端4115上具有多个安装孔，多个安装孔通过紧固螺钉使得限位部件41可拆卸地连接于安装支架2上，便于调整、维护和更换限位部件41。同时，第二导向部起到导向作用，以确保插入部421插入导向槽内，提高了限位机构4的稳定性。优选地，第二导向部为锥形沉孔，结构简单，加工制作方便。

导向槽的内侧面设有弹性件43，弹性件43抵靠于插入部421的表面。弹性件43抵靠于插入部421的表面并会对插入部421施加一定作用力，使得匹配部件42在使用的过程中不易产生较大的偏移，有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。其中，弹性件43的数量和位置不作限定，只要保证电池包1与安装支架2内锁止时，插入部421在导向槽内通过多个弹性件43将不会实现定位，从而不会产生偏移晃动。优选地，弹性件43可以为橡胶或者弹簧，结构简单，成本低。

匹配部件42连接于电池包1中沿电池包1的长度方向上的一侧。电池包1中沿电池包1的长度方向上的一侧也就是电池包1的宽边，通过匹配部件42与限位部件41相连接，使得电池包1的一侧边将不会沿电池包1的宽度方向产生晃动现象，同时也能够实现电池包1在安装支架2内能够沿电池包1的长度方向移动。在本实施例中，匹配部件42的数量为两个，由于电池端电连接器连接在电池包1中沿电池包1的长度方向上的一侧，两个匹配部件42与电池端电连接器连接在电池包1的同一侧边，且电池端电连接器位于两个匹配部件42之间，使得电池包1与安装支架2电连接稳定性更高。

换电装置还包括若干个弹性机构5，若干个弹性机构5分别连接于电池包1中沿电池包1的宽度方向上的两侧，且弹性机构5抵靠于安装支架2。电池包1中沿电池包1的宽度方向上的两侧也就是电池包1的两个长边，通过若干个弹性机构5将会使得电池包1的两个长边将会抵靠于安装支架2的内壁面，有效限制了电池包1在安装支架2内沿电池包1的宽度方向移动，进一步有效避免了换电装置产生异响、磨损等不良现象，大大提高了电动汽车的安全性能和使用寿命。

弹性机构5包括壳体51、弹性部件52和抵靠部件53，壳体51的一侧连接于电池包1，壳体51的另一侧具有通孔，弹性部件52位于壳体51内，抵靠部件53的一端抵靠于弹性部件52，抵靠部件53的另一端穿过通孔并露出于壳体51外，且抵靠部件53的另一端抵靠于安装支架2。弹性部件52将会对抵靠部件53施加朝向安装支架2的作用力，使得抵靠部件53紧密抵靠于安装支架2的内壁面上，通过弹性部件52以保证电池包1能够非常可靠地夹紧在安装支架2中，且结构简单，组装方便。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种换电装置，其包括电池包、安装支架和若干个锁定机构，所述锁定机构用于将电池包锁定于所述安装支架内，其特征在于，所述换电装置还包括至少一个限位机构，所述限位机构用于限制所述电池包在所述安装支架内沿所述电池包的宽度方向相对移动并使所述电池包沿所述电池包的厚度方向具有一定的位移量。

2.如权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述限位机构包括至少一个限位部件和至少一个匹配部件，所述限位部件连接于所述安装支架内，所述匹配部件连接于所述电池包上，所述限位部件用于限制所述匹配部件在所述安装支架内沿所述电池包的宽度方向相对移动并使所述匹配部件沿所述电池包的厚度方向具有一定的位移量。

3.如权利要求2所述的换电装置，其特征在于，所述限位部件具有滑移部，所述匹配部件连接于所述滑移部并能够在所述滑移部上沿所述电池包的厚度方向移动，且所述滑移部将限制所述匹配部件沿所述电池包的宽度方向移动。

4.如权利要求3所述的换电装置，其特征在于，所述滑移部包括相对设置并沿所述安装支架厚度方向延伸的第一侧面和第二侧面，所述匹配部件位于所述第一侧面和所述第二侧面之间，所述匹配部件上沿所述电池包的宽度方向的两侧分别用于抵靠在所述第一侧面和所述第二侧面上。

5.如权利要求4所述的换电装置，其特征在于，所述匹配部件上沿所述电池包的宽度方向的两侧之间的间距比所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距小于1mm以内。

6.如权利要求4所述的换电装置，其特征在于，所述滑移部还包括连接所述第一侧面和所述第二侧面的上侧面、下侧面，所述第一侧面、所述上侧面、所述第二侧面和所述下侧面之间相互连接并围成一导向槽，所述匹配部件在所述导向槽内沿所述电池包的厚度方向移动。

7.如权利要求6所述的换电装置，其特征在于，所述第一侧面和所述第二侧面均为平面，所述上侧面和所述下侧面均为平面或者曲面。

8.如权利要求6所述的换电装置，其特征在于，所述匹配部件包括插入部，所述插入部插设于所述导向槽内。

9.如权利要求8所述的换电装置，其特征在于，所述匹配部件还包括安装座，所述插入部固定或可拆卸安装于所述安装座的表面，所述安装座可拆卸地连接于所述电池包。

10.如权利要求9所述的换电装置，其特征在于，所述安装座通过若干个螺栓连接于所述电池包；

和/或，所述安装座与所述插入部之间一体成型；

和/或，所述插入部中远离所述安装座的一端的具有第一导向部。

11.如权利要求10所述的换电装置，其特征在于，所述滑移部包括有插入端和安装端，所述安装端固定安装于所述安装支架上，所述导向槽位于所述插入端上，所述插入端具有第二导向部，所述第二导向部连接于所述导向槽中靠近所述匹配部件的一侧，且所述第二导向部与所述第一导向部相匹配。

12.如权利要求11所述的换电装置，其特征在于，所述第一导向部的形状呈锥体、半圆体或者椭圆体；

和/或，所述第二导向部为锥形沉孔。

13.如权利要求8所述的换电装置，其特征在于，所述导向槽的内侧面设有弹性件，所述弹性件抵靠于所述插入部的表面。

14.如权利要求13所述的换电装置，其特征在于，所述弹性件为橡胶或者弹簧。

15.如权利要求2所述的换电装置，其特征在于，所述匹配部件连接于所述电池包中沿所述电池包的长度方向上的一侧。

16.如权利要求1所述的换电装置，其特征在于，所述换电装置还包括若干个弹性机构，若干个所述弹性机构分别连接于所述电池包中沿所述电池包的宽度方向上的两侧，且所述弹性机构抵靠于所述安装支架。

17.如权利要求16所述的换电装置，其特征在于，所述弹性机构包括壳体、弹性部件和抵靠部件，所述壳体的一侧连接于所述电池包，所述壳体的另一侧具有通孔，所述弹性部件位于所述壳体内，所述抵靠部件的一端抵靠于所述弹性部件，所述抵靠部件的另一端穿过所述通孔并露出于所述壳体外，且所述抵靠部件的另一端抵靠于所述安装支架。

18.一种电动汽车，其特征在于，其包括有如权利要求1-17中任意一项所述的换电装置。

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