CN113386614A - 电池箱锁止与解锁装置和具有它的电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池箱锁止与解锁装置和具有它的电动汽车。该电池箱锁止与解锁装置包括：电池托架；电池箱，电池箱设置在电池托架上，且电池箱上设置有锁座；锁机构，锁机构包括锁头，锁头具有与锁座锁止配合的锁止状态以及与锁座分离的解锁状态；执行组件，执行组件用于驱动锁头在锁止状态和解锁状态之间转换。根据本发明实施例的电池箱锁止与解锁装置，锁机构的锁头以转动的方式实现在锁止状态和解锁状态之间转换，以对电池箱上的锁座进行锁止和解锁，转动锁头便于操作，且可靠性较高，从而有利于提升更换电池托架上的电池箱的效率，还可以保证锁头在锁止状态时对电池箱的固定效果，提升锁机构的可靠性。

Description

电池箱锁止与解锁装置和具有它的电动汽车
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种电池箱锁止与解锁装置和具有它的电动汽车。
背景技术
目前，电动汽车对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但电动汽车具有充电时间长的缺点，严重影响用户体验，在相关技术中，可通过更换电池包的方式对电动汽车进行换电，但固定电池包的车辆结构较为复杂，导致换电效率较低，不便于换电操作。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种电池箱锁止与解锁装置，可提升更换电池托架上的电池箱的效率。
本发明还提出了一种具有上述电池箱锁止与解锁装置的电动汽车。
根据本发明实施例的电池箱锁止与解锁装置包括：电池托架；电池箱，所述电池箱设置在所述电池托架上，且所述电池箱上设置有锁座；锁机构，所述锁机构包括锁头，所述锁头具有与所述锁座锁止配合的锁止状态以及与所述锁座分离的解锁状态，且所述锁头以转动的方式实现在所述锁止状态和所述解锁状态之间转换；执行组件，所述执行组件设置在所述电池托架上，所述执行组件包括：动力传递件和锁头连接件，所述动力传递件具有驱动部，所述锁头设置在所述锁头连接件上，且所述动力传递件用于带动所述锁头连接件运动，以使所述锁头在所述锁止状态和所述解锁状态之间转换。
根据本发明实施例的电池箱锁止与解锁装置，锁机构的锁头以转动的方式实现在锁止状态和解锁状态之间转换，以对电池箱上的锁座进行锁止和解锁，转动锁头便于操作，且可靠性较高，从而有利于提升更换电池托架上的电池箱的效率，还可以保证锁头在锁止状态时对电池箱的固定效果，提升锁机构的可靠性。
进一步地，所述锁头连接件包括：锁柄和锁连杆，所述锁头固定设置在锁连杆上，所述锁柄适于与所述锁连杆固定连接，所述动力传递件用于驱动所述锁柄运动，所述锁柄运动时带动所述锁连杆转动。
进一步地，所述锁座为多个，所述锁头与所述锁座一一对应，至少两个所述锁头固定设置在同一个所述锁连杆上，每个所述锁连杆均连接有所述锁柄。
进一步地，所述执行组件还包括：连接杆，所述动力传递件包括：驱动杆和驱动臂，所述驱动杆用于驱动所述驱动臂往复移动，所述驱动臂与所述连接杆枢转连接，所述锁柄与所述连接杆枢转连接。
进一步地，所述驱动杆包括：丝杠和螺母，所述丝杠可转动地设置于所述电池托架，所述螺母与所述丝杠螺接以沿所述丝杠往复移动，所述螺母连接有所述驱动臂。
进一步地，所述连接杆连接多个所述锁柄，所述锁柄驱动对应的所述锁连杆转动。
根据本发明的一些实施例，所述锁座包括：锁座支架、第一锁舌边和第二锁舌边，所述第一锁舌边与所述锁座支架连接，所述第二锁舌边与所述第一锁舌边连接且与所述锁座支架分离开，以在所述第二锁舌边与所述锁座支架之间形成锁止槽，所述锁止状态时，所述锁头至少部分地位于所述锁止槽内；所述解锁状态时，所述锁头从所述锁止槽内退出。
根据本发明的一些实施例，所述锁座设置在所述电池箱的第一端，所述电池箱的第二端设置有锁钩，所述电池托架上设置有锁槽，所述锁钩适于与所述锁槽插接配合，所述第一端和所述第二端为相对的两端。
进一步地，所述锁钩与所述锁槽插接配合后，再将所述锁头与所述锁座锁止。
根据本发明另一方面实施例的电动汽车，包括上述的电池箱锁止与解锁装置，所述电池托架固定在所述电动汽车的车架上。
所述电动汽车与上述的电池箱锁止与解锁装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是锁头为锁止状态时，电池箱锁止与解锁装置的示意图；
图2是锁头为解锁状态时，电池箱锁止与解锁装置的示意图；
图3是锁头为锁止状态时，锁头与锁座的示意图；
图4是锁头为解锁状态时，锁头与锁座的示意图；
图5是锁头和执行组件的示意图。
附图标记：
执行组件10、锁头1、第一锁止板11、第二锁止板12、连接部13、驱动杆2、丝杠21、把手211、螺母22、锁柄3、锁连杆4、管卡41、驱动臂5、连接杆6、电池箱20、锁座201、第一锁舌边2011、第二锁舌边2012、第三锁舌边2013、锁座支架2014、锁钩202、电池托架30、锁槽301、动力传递件40、锁头连接件50。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”、“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。
下面结合附图详细描述根据本发明实施例的电池箱锁止与解锁装置和具有它的电动车辆。
参照图1-图5所示，根据本发明实施例的电池箱锁止与解锁装置包括：电池托架30、电池箱20、锁机构和执行组件10，电池箱20设置在电池托架30上，且电池箱20上设置有锁座201，锁机构包括锁头1，锁头1具有与锁座201锁止配合的锁止状态以及与锁座201分离的解锁状态，锁头1与锁座201锁止配合时，锁座201被锁头1固定限位，从而实现电池箱20与电池托架30的固定，锁头1与锁座201分离时，锁头1不再对锁座201进行限位，电池箱20可从电池托架30上取出。
锁头1以转动的方式实现在锁止状态和解锁状态之间转换，从而有利于锁头1在锁止状态和解锁状态之间转换的操作，进而有利于更换电池托架30上的电池箱20的操作，另外，电池箱锁止与解锁装置在受到外部冲击和振动时，锁头1难以发生转动，从而有利于保证锁止状态的可靠性，避免锁头1对锁座201的锁止出现失效的问题。
参照图1和图2所示，执行组件10设置在电池托架30上，执行组件10包括：动力传递件40和锁头连接件50，动力传递件40具有驱动部，以便于通过外部驱动力作用于驱动部，实现动力传递件40的运动，驱动部可设置于电池托架30的下方，以防止外部冲击和振动影响驱动部。锁头1设置在锁头连接件50上，且动力传递件40用于带动锁头连接件50运动，以使锁头1在锁止状态和解锁状态之间转换，换言之，可通过执行组件10驱动锁头1在锁止状态和解锁状态之间转换，例如通过执行组件10驱动锁头1逆时针(如图2中箭头a所示的反方向)转动，可将锁止状态转换为解锁状态，通过执行组件10驱动锁头1顺时针转动(如图2中箭头a所示的方向)，可将解锁状态转换为锁止状态。
根据本发明实施例的电池箱锁止与解锁装置，锁机构的锁头1以转动的方式实现在锁止状态和解锁状态之间转换，以对电池箱20上的锁座201进行锁止和解锁，转动锁头1便于操作，且可靠性较高，从而有利于提升更换电池托架30上的电池箱20的效率，还可以保证锁头1在锁止状态时对电池箱20的固定效果，提升锁机构的可靠性。
参照图1、图2和图5所示，锁头连接件50包括：锁柄3和锁连杆4，锁头1固定设置在锁连杆4上，锁柄3适于与锁连杆4固定连接，动力传递件40用于驱动锁柄3运动，锁柄3运动时带动锁连杆4转动。具体地，锁连杆4通过管卡41可转动地固定在电池托架30一侧的侧壁上，锁头1与锁连杆4同步转动，锁柄3的第一端与锁连杆4固定连接，锁柄3的第二端被动力传递件40驱动，当动力传递件40驱动锁柄3的第二端向右运动时，锁连杆4被锁柄3驱动逆时针(如图2中箭头a所示的反方向)转动，从而实现锁头1由锁止状态转换为解锁状态。当动力传递件40驱动锁柄3的第二端向左运动时，锁连杆4被锁柄3驱动顺时针时(如图2中箭头a所示的方向)转动，从而实现锁头1由解锁状态转换为锁止状态。锁柄3具有一定的长度，锁柄3可增加驱动锁头1转动的力臂，从而有利于在转动锁头1时，减少动力传递件40的驱动力，以便于对锁头1在锁止状态和解锁状态之间转换的操作。
参照图1、图2和图5所示，锁座201为多个，锁头1与锁座201一一对应，多个一一对应的锁座201和锁头1可提升锁机构对电池箱20的固定效果，防止电池箱20在电池托架30上晃动。至少两个锁头1固定设置在同一个锁连杆4上，优选地，同一个锁连杆4的两端均设置有一个锁头1，以保证每个锁头1与锁座201锁止配合时，锁连杆4的两端受力平衡。执行组件10可包括多个锁连杆4，例如两个，以保证对电池箱20的固定效果，每个锁连杆4均连接有锁柄3，以增加驱动每个锁连杆4转动的力臂，从而有利于锁头1锁止状态和解锁状态之间转换的操作。
参照图1、图2和图5所示，执行组件10还包括：连接杆6，动力传递件40包括：驱动杆2和驱动臂5，驱动杆2用于驱动驱动臂5往复移动，驱动臂5与连接杆6枢转连接，锁柄3与连接杆6枢转连接，驱动臂5的往复移动可实现驱动锁柄3以及锁连杆4的往复转动，进而实现锁头1在锁止状态和解锁状态之间转换。
参照图1、图2和图5所示，驱动杆2包括：丝杠21和螺母22，丝杠21可转动地设置于电池托架30，螺母22与丝杠21螺接以沿丝杠21往复移动，螺母22连接有驱动臂5，螺母22可通过驱动臂5与连接杆6枢转连接，锁柄3与连接杆6枢转连接。
具体地，丝杠21的一端具有驱动部，驱动部可以是把手211，通过向不同方向转动把手211，可实现螺母22沿丝杠21左右移动，例如逆时针(如图5中箭头b所示的反方向)转动把手211，螺母22沿丝杠21向右运动，顺时针(如图5中箭头b所示的方向)转动把手211，螺母22沿丝杠21向左运动。
当螺母22沿丝杠21向右运动时，螺母22推动驱动臂5向右运动，驱动臂5推动连接杆6向右运动，连接杆6推动锁柄3的第二端向右运动，锁连杆4被锁柄3驱动逆时针(如图2中箭头a所示的反方向)转动，从而实现锁头1由锁止状态转换为解锁状态。
当螺母22沿丝杠21向左运动时，螺母22拉动驱动臂5向左运动，驱动臂5拉动连接杆6向左运动，连接杆6拉动锁柄3的第二端向左运动，锁连杆4被锁柄3驱动顺时针(如图2中箭头a所示的方向)转动，从而实现锁头1由解锁状态转换为锁止状态。
参照图5所示，连接杆6连接多个锁柄3，例如2个，锁柄3驱动对应的锁连杆4转动，从而实现每个锁柄3同步运动，以实现每个锁连杆4上的多个锁头1在状态转换时同步转动。
参照图3和图4所示，锁座201包括：锁座支架2014、第一锁舌边2011和第二锁舌边2012，可通过紧固件穿设锁座支架2014，以将锁座支架2014与电池箱20固定，第一锁舌边2011与锁座支架2014连接，第二锁舌边2012与第一锁舌边2011连接且与锁座支架2014分离开，且第二锁舌边2012与锁座支架2014相对设置，以在第二锁舌边2012与锁座支架2014之间形成锁止槽，锁止状态时，锁头1至少部分地位于锁止槽内；解锁状态时，锁头1从锁止槽内退出。
参照图3和图4所示，锁座201还包括：第三锁舌边2013，第三锁舌边2013与锁座支架2014连接，且第三锁舌边2013与第一锁舌边2011相对设置，锁头1为“H”型，锁头1包括第一锁止板11、第二锁止板12、以及连接第一锁止板11和第二锁止板12的连接部13，连接部13适于通过转动的方式进出锁止槽。锁头1与锁座201锁止配合时，锁头1处于锁止状态，连接部13位于锁止槽内，且连接部13同时与第一锁舌边2011、第二锁舌边2012、第三锁舌边2013贴合，此时，第一锁止板11和第二锁止板12对锁座201在前后方向进行限位，连接部13对锁座201在左右方向和上下方向进行限位，也就是说，锁头1与锁座201锁止配合时，可实现电池箱20与电池托架30的固定。
参照图1和图2所示，锁座201设置在电池箱20的第一端，电池箱20的第二端设置有锁钩202，电池托架30上设置有锁槽301，锁钩202适于与锁槽301插接配合，第一端和第二端为相对的两端，以实现在对电池箱20两端的固定，从而有利于提升电池箱20在电池托架30上的稳定性。
参照图1和图2所示，锁钩202与锁槽301插接配合后，再将锁头1与锁座201锁止，锁钩202与锁槽301插接配合时，锁头1与锁座201对齐，从而有利于锁头1与锁座201的锁止配合。
根据本发明另一方面实施例的电动汽车，包括上述实施例的电池箱锁止与解锁装置，电池托架30固定在电动汽车的车架上，以提升更换电动汽车电池箱的效率，电池箱锁止与解锁装置具有结构简单、加工工艺难度小、可靠性好等优点，通过电池箱锁止与解锁装置可实现快速更换电动汽车的电池箱，电池箱包括电池包，是电动汽车的主要动力来源，以通过更换电池箱使电动汽车快速补充电能，增强电动汽车的市场竞争力。
在一些具体实施例中，电动汽车更换电池箱的过程如下：
首先，换电设备与电动汽车对接，通过换电设备的解锁装置抓取位于电池托架底部的把手沿Y轴移动，带动驱动杆旋转，使锁头1由锁止状态转换为解锁状态。然后，换电设备将缺电的电池箱从电池托架30中拉出，将满电的电池箱推入电池托架30。最后，解锁装置带动驱动杆反向旋转，使锁头1由解锁状态转换为锁止状态。
另外，本发明实施例的电池箱锁止与解锁装置，可适用于电动物流车，从而有利于提升电动物流车的运行效率，改善电池箱的充电环境，提升电池箱的使用寿命。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，包括：
电池托架(30)；
电池箱(20)，所述电池箱(20)设置在所述电池托架(30)上，且所述电池箱(20)上设置有锁座(201)；
锁机构，所述锁机构包括锁头(1)，所述锁头(1)具有与所述锁座(201)锁止配合的锁止状态以及与所述锁座(201)分离的解锁状态，且所述锁头(1)以转动的方式实现在所述锁止状态和所述解锁状态之间转换；
执行组件(10)，所述执行组件(10)设置在所述电池托架(30)上，所述执行组件(10)包括：动力传递件(40)和锁头连接件(50)，所述动力传递件(40)具有驱动部，所述锁头(1)设置在所述锁头连接件(50)上，且所述动力传递件(40)用于带动所述锁头连接件(50)运动，以使所述锁头(1)在所述锁止状态和所述解锁状态之间转换。
2.根据权利要求1所述的电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，所述锁头连接件(50)包括：锁柄(3)和锁连杆(4)，所述锁头(1)固定设置在锁连杆(4)上，所述锁柄(3)适于与所述锁连杆(4)固定连接，所述动力传递件(40)用于驱动所述锁柄(3)运动，所述锁柄(3)运动时带动所述锁连杆(4)转动。
3.根据权利要求2所述的电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，所述锁座(201)为多个，所述锁头(1)与所述锁座(201)一一对应，至少两个所述锁头(1)固定设置在同一个所述锁连杆(4)上，每个所述锁连杆(4)均连接有所述锁柄(3)。
4.根据权利要求2所述的电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，所述执行组件(10)还包括：连接杆(6)，所述动力传递件(40)包括：驱动杆(2)和驱动臂(5)，所述驱动杆(2)用于驱动所述驱动臂(5)往复移动，所述驱动臂(5)与所述连接杆(6)枢转连接，所述锁柄(3)与所述连接杆(6)枢转连接。
5.根据权利要求4所述的电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，所述驱动杆(2)包括：丝杠(21)和螺母(22)，所述丝杠(21)可转动地设置于所述电池托架(30)，所述螺母(22)与所述丝杠(21)螺接以沿所述丝杠(21)往复移动，所述螺母(22)连接有所述驱动臂(5)。
6.根据权利要求4所述的电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，所述连接杆(6)连接多个所述锁柄(3)，所述锁柄(3)驱动对应的所述锁连杆(4)转动。
7.根据权利要求1所述的电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，所述锁座(201)包括：锁座支架(2014)、第一锁舌边(2011)和第二锁舌边(2012)，所述第一锁舌边(2011)与所述锁座支架(2014)连接，所述第二锁舌边(2012)与所述第一锁舌边(2011)连接且与所述锁座支架(2014)分离开，以在所述第二锁舌边(2012)与所述锁座支架(2014)之间形成锁止槽，所述锁止状态时，所述锁头(1)至少部分地位于所述锁止槽内；所述解锁状态时，所述锁头(1)从所述锁止槽内退出。
8.根据权利要求1或7所述的电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，所述锁座(201)设置在所述电池箱(20)的第一端，所述电池箱(20)的第二端设置有锁钩(202)，所述电池托架(30)上设置有锁槽(301)，所述锁钩(202)适于与所述锁槽(301)插接配合，所述第一端和所述第二端为相对的两端。
9.根据权利要求8所述的电池箱锁止与解锁装置，其特征在于，所述锁钩(202)与所述锁槽(301)插接配合后，再将所述锁头(1)与所述锁座(201)锁止。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电池箱锁止与解锁装置，所述电池托架(30)固定在所述电动汽车的车架上。
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