CN113400914A - 电池包锁定装置、托架总成、电动汽车及电池包的锁止方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包锁定装置、托架总成、电动汽车及电池包的锁止方法，电池包锁定装置用于将电池包锁定或解锁于托架上，电池包锁定装置包括设置于托架的第一锁定单元，第一锁定单元能够在第一状态和第二状态之间切换；当第一锁定单元处于第一状态时，电池包能够沿第一方向进出托架；当第一锁定单元处于第二状态时，第一锁定单元限制电池包沿第一方向离开托架。该电池包锁定装置，通过在电池包在进入托架后将第一锁定单元切换至第二锁定状态，使得电池包相对于托架的位置被第一锁定单元固定，从而实现在电池包放置于托架的过程中将电池包固定于托架的目的，以有效降低将电池包安装并固定于托架上的流程复杂程度与步骤繁琐程度。

Description

电池包锁定装置、托架总成、电动汽车及电池包的锁止方法

技术领域

本发明涉及一种电池包锁定装置、托架总成、电动汽车及电池包的锁止方法。

背景技术

现有电动汽车的电池设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上，电池可以被取下，以单独进行更换或充电操作，在更换下的电池充电完毕后，再安装在车辆上。

现有技术中，电池的更换方式包括手动、自动等各种手段，不论哪一种手段，在电池安装与车辆的托架时，托架均需要将电池锁定在托架上，由于电池体积大、重量重，通常要采用多点锁定的方式来实现，对于锁定机构而言，如何能够快速、方便地将电池锁定或解锁于车辆托架是现有技术人员研发的重点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中将电池包安装于托架的流程复杂、步骤繁琐的缺陷，提供一种电池包锁定装置、托架总成、电动汽车及电池包的锁止方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池包锁定装置，其用于将电池包锁定或解锁于托架上，所述电池包锁定装置包括设置于托架的第一锁定单元，所述第一锁定单元能够在第一状态和第二状态之间切换；

当所述第一锁定单元处于第一状态时，电池包能够沿第一方向进出所述托架；

当所述第一锁定单元处于第二状态时，所述第一锁定单元限制所述电池包沿所述第一方向离开所述托架。

该电池包锁定装置，通过在电池包在进入托架后将第一锁定单元切换至第二锁定状态，使得电池包相对于托架的位置被第一锁定单元固定，从而实现在电池包放置于托架的过程中将电池包固定于托架的目的，以有效降低将电池包安装并固定于托架上的流程复杂程度与步骤繁琐程度。

较佳地，所述电池包具有电连接插座，所述电连接插座用于与所述托架上的电连接插头接插并电连接；

所述电池包与所述托架的电连接方向与所述第一方向相同，使得电池包在进入托架并被第一锁定单元固定于托架的同时，还能够同步完成托架与电池包之间的电连接。

较佳地，当所述第一锁定单元处于第二状态时，所述第一锁定单元用于在所述电池包与所述托架电连接时限制所述电池包沿所述第一方向相对所述托架产生位移，以避免电池包在托架内沿第一方向发生位移而影响电池包与托架之间的电连接效果。

较佳地，所述第一锁定单元包括：

固定件，所述固定件设置于所述托架；

活动件，所述活动件连接于所述固定件，并相对所述固定件可活动，以在第一状态和第二状态之间切换，使得活动件对电池包相对托架的进出状态进行限制。

较佳地，当所述电池包进入所述托架时，所述电池包的侧壁对所述活动件施加推力，使所述活动件沿第二方向朝远离所述电池包的方向移动，并切换至第一状态。

通过上述的结构设置，可有效避免活动件所处的位置状态影响电池顺利进入托架。

较佳地，所述活动件朝向所述电池包的一侧表面设有导向结构，当所述电池包进入所述托架时，所述电池包的侧壁与所述导向结构接触，并沿所述第二方向对所述活动件施加推力，以使活动件沿第二方向远离电池包，并切换至第一状态。

较佳地，所述第一锁定单元还包括驱动器，所述驱动器连接于所述活动件；

在所述电池包进入所述托架之前，所述驱动器带动所述活动件切换至第一状态，以使得电池包能够顺利地进入托架。

较佳地，当所述电池包到达第一锁定位置时，所述活动件切换至第二状态；当所述电池包到达第二锁定位置时，所述电池包与位于第二状态的所述活动件沿所述第一方向相抵接。

上述结构设置，使得在将电池包推入托架的外力被撤销后，可通过电池包与活动件相抵接的方式，使电池包沿第一方向完全定位于托架上，避免电池包在托架内产生水平窜动。

较佳地，所述活动件用于与所述电池包相抵接的表面具有凹凸结构，所述凹凸结构与所述电池包的外侧表面的表面形状相匹配，以使得电池包在移至第二锁定位置后，活动件与电池包的表面可通过凹凸结构相匹配，进而提高活动件对电池包的固定效果。

较佳地，所述固定件沿所述第二方向设有滑动槽，所述活动件沿所述滑动槽在第一状态和第二状态之间切换，使滑动槽能够限制活动件除第二方向以外的运动自由度。

较佳地，所述第二方向与所述第一方向的朝向不同，以避免电池包在托架内部沿第一方向的位移对活动件沿第二方向的状态切换造成影响。

较佳地，所述第二方向与所述第一方向的夹角在45度-90度之间，以避免电池包在托架内部沿第一方向位移时对活动件的作用力在沿第二方向产生的分力对活动件的状态切换造成影响。

较佳地，所述电池包具有电连接插座，所述电连接插座用于与所述托架电连接，所述电池包与所述托架的电连接方向与所述第一方向相同；

当所述电池包与所述托架电连接，且所述活动件切换至第二状态时，所述活动件的表面与所述电池包的外侧表面相接触，使得电池包在进入托架并被第一锁定单元固定于托架的同时，还能够同步完成托架与电池包之间的电连接，并通过切换至第二状态的活动件来保持托架与电池包之间一直处于电连接状态。

较佳地，当所述电池包与所述托架电连接，且所述活动件切换至第二状态时，所述活动件的另一表面与所述电池包的旁侧表面相接触，以进一步提高活动件与电池包之间的固定、定位效果。

较佳地，所述第一锁定还包括弹性件，所述弹性件用于沿所述第二方向朝所述活动件施加弹性力，以使所述活动件在不受外力作用时保持处于第二状态。

上述结构设置，在电池包进入托架后，电池包的侧壁向活动件施加的推力消失，因此活动件在弹性件的作用下移动至第二状态，以在无需外接干预的情况下实现将电池包锁定在托架内的目的。

较佳地，所述弹性件为压簧，以通过被压缩后的回弹力将活动件推动至第二状态。

较佳地，所述第一锁定单元还包括连杆，所述连杆活动连接于所述活动件，所述连杆在外力作用下带动所述活动件从第二状态移动至第一状态，以实现电池包相对托架解锁的目的。

较佳地，所述第一锁定单元还包括驱动器，所述驱动器用于驱动所述连杆带动所述活动件从第二状态移动至第一状态，以控制活动件将电池包解锁于托架。

较佳地，所述连杆的末端向下凸出于所述托架的下表面，所述驱动器为举升机或码垛机，所述驱动器位于所述托架的下方，所述驱动器的升降平台向上抬升并推动所述连杆的末端，以带动所述活动件从第二状态移动至第一状态。

上述结构设置，通过利用现有换电设备中存在举升机或码垛机来兼具解锁的功能，以进一步简化电池包锁定装置的解锁流程复杂程度。

较佳地，所述驱动器的升降平台在向上推动所述连杆的末端之后与所述托架的下表面相接触，以进一步实现将托架(以及与托架相连的电动汽车)抬起的目的，提高各部件的兼用度。

较佳地，所述连杆能够沿外力的传递方向被压缩，以在活动件无法切换至第一状态时储存作用力，并在活动件可以切换至第一状态时释放，以带动活动件移至第一状态，实现解锁目的。

一种托架总成，其包括托架和如上所述的电池包锁定装置。

该托架总成中的电池包锁定装置，在电池包在进入托架后将其第一锁定单元切换至第二锁定状态，使得电池包相对于托架的位置被第一锁定单元固定，从而实现在电池包放置于托架的过程中将电池包固定于托架的目的，以有效降低将电池包安装并固定于托架上的流程复杂程度与步骤繁琐程度。

较佳地，所述第一锁定单元设置于所述托架供所述电池包沿所述第一方向进入所述托架的入口处，以便于第一锁定单元在切换至第二状态时能够限制电池包从入口处离开托架。

较佳地，所述电池包锁定装置包括两个所述第一锁定单元，两个所述第一锁定单元分别设置于所述托架的左右两侧，以提高电池包锁定装置对电池包的锁定效果。

较佳地，所述电池包锁定装置还包括第二锁定单元，所述第二锁定单元设置于所述托架，所述第二锁定单元用于限制所述电池包沿除所述第一方向以外的方向相对所述托架产生位移，避免电池包沿着除第一方向以外的其他方向脱离托架，使得第一锁定单元能够有效地将电池包锁定在托架上。

较佳地，所述第二锁定单元还包括：

承载导轮，所述承载导轮设置于所述托架用于承载所述电池包的托架底板上，所述承载导轮相对所述电池包的下表面可滚动；

导向导轮，所述导向导轮设置于所述托架的两侧，所述导向导轮相对所述电池包的侧表面可滚动。

上述结构设置，可在电池包位于托架内时，限制电池包沿除第一方向以外的其他方向移动。

较佳地，所述托架通过紧固件固定于电动汽车的底盘大梁表面，使得托架总成安装于电动汽车时能够保持稳固性。

一种电动汽车，其包括如上所述的托架总成。

该电动汽车中，托架总成的电池包锁定装置在电池包在进入托架后将其第一锁定单元切换至第二锁定状态，使得电池包相对于托架的位置被第一锁定单元固定，从而实现在电池包放置于托架的过程中将电池包固定于托架的目的，以有效降低将电池包安装并固定于托架上的流程复杂程度与步骤繁琐程度。

较佳地，所述托架总成的托架通过紧固件固定于所述电动汽车的底盘大梁表面，使得托架总成安装于电动汽车时能够保持稳固性，避免托架总成在电动汽车行驶时产生振动。

较佳地，所述电动汽车的底盘具有并列设置的左大梁和右大梁；

所述托架总成设于左大梁、右大梁上，以进一步提高托架总成的安装稳固性。

较佳地，所述托架总成的托架的底板横梁一体成型，所述底板横梁固定于所述左大梁和所述右大梁的下侧表面，以进一步提高托架总成的安装稳固性。

一种电池包的锁止方法，所述电池包的锁止方法使用如上所述的电池包锁定装置，所述电池包的锁止方法包括以下步骤：

控制所述第一锁定单元处于第一状态；

控制所述电池包沿第一方向移动至所述托架内；

控制所述第一锁定单元处于第二状态。

较佳地，在控制所述第一锁定单元处于第二状态的步骤之后还包括以下步骤：

控制所述电池包沿第一方向朝移动，并抵靠于所述第一锁定单元。

本发明的积极进步效果在于：

电池包锁定装置在电池包在进入托架后将其第一锁定单元切换至第二锁定状态，使得电池包相对于托架的位置被第一锁定单元固定，从而实现在电池包放置于托架的过程中将电池包固定于托架的目的，以有效降低将电池包安装并固定于托架上的流程复杂程度与步骤繁琐程度。

附图说明

图1为本发明的实施例1的电池包锁定装置的结构示意图。

图2为图1中C部分的局部放大示意图。

图3为本发明的实施例1的第一锁定单元的锁定流程示意图(一)。

图4为本发明的实施例1的第一锁定单元的锁定流程示意图(二)。

图5为本发明的实施例1的第一锁定单元的锁定流程示意图(三)。

图6为本发明的实施例1的第一锁定单元的解锁流程示意图(一)。

图7为本发明的实施例1的第一锁定单元的解锁流程示意图(二)。

图8为本发明的实施例1的第一锁定单元的解锁流程示意图(三)。

图9为本发明的实施例1的托架总成的局部结构示意图。

图10为本发明的实施例1的电动汽车的底盘与托架总成的连接关系示意图。

图11为本发明的实施例2的活动件与电池包的接触关系示意图。

图12为本发明的实施例2的连杆的运动状态示意图(一)。

图13为本发明的实施例2的连杆的运动状态示意图(二)。

附图标记说明：

第一锁定单元1

固定件11，滑动槽111

活动件12，杆部12a

导向结构121，凹凸结构122

连杆13，末端13a，压簧131

升降平台141

承载导轮21

导向导轮22

电池包3，侧壁31

托架4，下表面4a

托架底板42

托架侧板43

底板横梁44

托架总成20

电动汽车车体5，左大梁51，右大梁52

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本发明提供一种电池包3锁定装置，其用于将电池包3锁定或解锁于托架4上，该电池包3锁定装置包括设置在托架4上的第一锁定单元1，第一锁定单元1能够在第一状态和第二状态之间进行切换。

具体来说，当第一锁定单元1处于第一状态时，电池包3能够沿着某一方向进出托架4；而当第一锁定单元1处于第二状态时，第一锁定单元1能够限制电池包3沿从该方向离开托架4。

该电池包3锁定装置，通过在电池包3在进入托架4后将第一锁定单元1切换至第二锁定状态，使得电池包3相对于托架4的位置被第一锁定单元1固定，从而实现在电池包3放置于托架4的过程中将电池包3固定于托架4的目的，以有效降低将电池包3安装并固定于托架4上的流程复杂程度与步骤繁琐程度。

在本实施例中，如图1所示，电池包3锁定装置包括两个第一锁定单元1，这两个第一锁定单元1分别被设置在托架4的左右两侧，并处于电池包3进入托架4的开口位置处，以提高电池包3锁定装置对电池包3的锁定效果。

其中，电池包3进出托架4的某一方向为图中的第一方向A，且电池包3锁定装置的第一锁定单元1设置在托架4供电池包3进出的入口位置处。此外，在电池包3的背面设置有电连接插座(图中未示出)，该电连接插座用于与托架4上的电连接插头(图中未示出)接插并电连接，该电连接的方向与电池包3进出托架4的第一方向A相同，以使得电池包3在进入托架4并被第一锁定单元1固定于托架4的同时，能够同步完成托架4与电池包3之间的电连接，以同时实现托架4与电池包3的物理连接与电连接的目的。

如图2所示，本实施例中的第一锁定单元1具体包括固定件11和活动件12。其中，固定件11被固定在托架4上，而活动件12则与固定件11保持连接，活动件12能够相对固定件11活动，以在第一状态和第二状态之间进行切换，使得活动件12对电池包3相对托架4的进出状态可以进行限制。

活动件12能够沿第二方向B在第一状态和第二状态之间进行切换，该第二方向B与第一方向A的朝向并不相同，以避免电池包3在托架4内部沿第一方向A的位移对活动件12沿第二方向B的状态切换造成影响。优选地，第二方向B与第一方向A的夹角应在45度-90度之间，以避免电池包3在托架4内部沿第一方向A位移时对活动件12的作用力沿第二方向B产生的分力对活动件12的状态切换造成影响，进而在电池包3被锁定在托架4内时，避免电池包3沿第一方向A作用于活动件12而导致活动件12解锁的情况发生。

在本实施例中，如图3-图5所示，其为电池包3进入托架4时，活动件12的状态切换过程。从图3可以看出，第二方向B垂直于第一方向A。同时，在活动件12处于第二状态的情况下，电池包3沿着第一方向A进入托架4的过程中，电池包3的侧壁31能够对活动件12的表面施加推力，以使活动件12沿着第二方向B朝远离电池包3的方向移动，并切换至第一状态，进而使得活动件12不论在哪一个状态，都不会影响电池包3顺利进入托架4。

具体来说，在活动件12朝向电池包3的一侧表面上设有导向结构121，该导向结构121呈圆弧形，在电池包3进入托架4的过程中，电池包3的侧壁31与该导向结构121相接触，并沿第二方向B对活动件12施加推力，使得活动件12沿第二方向B远离电池包3，并切换至第一状态。

在其他实施方式中，第一锁定单元1还包括有驱动器，驱动器连接于活动件12，以在电池包3进入托架4之前，通过驱动器带动活动件12切换至第一状态，以同样使得电池包3能够顺利地进入托架4。当然，本实施例中利用电池包3对活动件12上的导向结构121接触而产生的分力来使活动件12切换至第一状态，相比上述设置驱动器来进行切换的更简便、直接。

如图4所示，本实施例中，电池包3在沿第一方向A被推至与托架4上的电连接插头实现接插时处于第一锁定位置(即图4中电池包3所在位置)，此时电池包3的电连接插座与托架4的电连接插头处于相互压紧状态，电池包3离开活动件12，活动件12在没有电池包的推力作用下能够切换至第二状态，以限制电池包3离开托架4。

在此之后，如图5所示，在撤去将电池包3推紧在托架4上的作用外力后，电池包3与托架4的电连接插头之间的压紧力被释放，使电池包3位移至第二锁定位置(即图5中电池包3所在位置)，此时，电池包3与处于第二状态的活动件12之间沿着第一方向A相抵接，以使得在将电池包3推入托架4的外力被撤销之后，通过电池包3与活动件12相抵接的方式，电池包3上设有第一抵接面，活动件12上设有第二抵接面，第一抵接面和第二抵接面相互卡合，实现电池包沿第一方向A以及垂直于第一方向A上的限位，将电池包3沿第一方向A完全定位于托架4上，避免电池包3在托架4内产生水平窜动，以在电池包3与托架4电连接时，通过第一锁定单元1实现限制电池包3沿第一方向A相对托架4产生位移的目的。同时，这种限制位移的方案还能保证托架4与电池包3之间一直处于电连接状态，提高电连接的可靠性。

优选地，第一抵接面设有凹限部，第二抵接面上设有凸起部，凸起部与凹陷部形状相匹如图4和图5所示以使得电池包3移至第二锁定位置之后，活动件12与电池包3的表面通过上述的凹凸结构122相匹配，提高活动件12对电池包3的固定效果。当然，在其他实施例中，活动件12与电池包3沿第一方向A相抵接的表面也可以是完全平面的结构，在活动件12移动至第二状态时，这种平面结构也同样能够限制电池包3沿第一方向A离开托架4。在其它实施方式中，凹凸结构122的凹陷部和凸起部的设置对象也可交换设置。

另外，如图2所示，固定件11沿着第二方向B设有一滑动槽111，活动件12下端的杆部12a设置在滑动槽111内，以沿着滑动槽111在第一状态和第二状态之间切换，使滑动槽111能够限制活动件12除第二方向B以外的运动自由度。

其中，为了使电池包3在完全进入托架4后，活动件12能够移动至第二状态，本实施例中提供了一下方案：第一锁定还包括有弹性件(图中未示出)，该弹性件的一端连接于活动件12下端的杆部12a，并沿着第二方向B朝活动件12施加弹性力，使活动件12在不受外力作用时保持处于第二状态。通过上述的结构设置，在电池包3在完全进入托架4后，电池包3的侧壁31向活动件12施加的推力消失，因此活动件12在弹性件的作用下自动移动至第二状态，以在无需外接干预的情况下将电池包3锁定在托架4内。本实施例中，弹性件可以为压簧131，以通过被压缩后的回弹力将活动件12推动至第二状态。

如图6-图8所示，其为本实施例中电池包3锁定装置将电池包3解锁于托架4的流程示意图。电池包3锁定装置通过第一单元将电池包3解锁于托架4的流程与第一单元将电池包3锁定于托架4的流程大致相同。如图6所示，当电池包3被锁定在托架4内，并位于第二锁定位置时，电池包3的端面与活动件12上表面的凹凸结构122相抵接。

如图7所示，外部的电池包3取放机构将电池包3沿第一方向A推动至第一锁定位置，以使活动件12能够沿第二方向B移动至第一状态，以将电池包3沿第一方向A移出托架4的开口被打开。之后，如图8所示，电池包3在外部的电池包3取放机构的作用下，沿第一方向A被移出托架4，实现电池包3相对托架4的解锁。

其中，在解锁流程中，活动件12沿第二方向B从第二状态移动至第一状态并不能够如同锁定流程中那样，利用电池包3的侧壁31推动活动件12进行状态切换的方式实现。因此，在本实施例中，第一锁定单元1还包括有连杆13和驱动器，驱动器通过连杆13间接连接于活动件12。在驱动器的驱动下，连杆13带动活动件12从第二状态移动至第一状态，以在解锁流程中使电池包3能够沿第一方向A移出托架4。其中，驱动器可采用现有技术中运动机构来实现带动活动件12移动的目的。当驱动器为直线运动机构时，连杆13仅起到连接作用，以用于向活动件12传递直线位移；当驱动器为旋转运动机构时，连杆13则还起到了改变运动方向的作用，以用于将旋转位移通过机械结构改为直线位移，例如采用凸轮机构等。由于这些连杆13结构均属于现有技术的范畴，因此在此不再赘述。

另外，在其他实施例中，若电池包3与活动件12的接触面并非凹凸结构122，在解锁流程中，也可以不必先将电池包3推至第一锁定位置，即：电池包3在第二锁定位置时，活动件12就能够沿第二方向B切换至第一状态，以使电池包3能够移出托架4，实现解锁。

本发明还提供一种托架总成20，其包括如上所述的托架4和电池包3锁定装置，其中，电池包3锁定装置还包括第二锁定单元，第二锁定单元设置在托架4上，该第二锁定单元用于限制电池包3沿除第一方向A以外的其他方向相对托架4产生位移，避免电池包3沿着除第一方向A以外的其他方向脱离托架4，以使得第一锁定单元1能够有效地将电池包3锁定在托架4上。

如图9所示，本实施例中，第二锁定单元具体包括设置在托架底板42上的承载导轮21和设置在托架侧板43上的导向导轮22，其中，承载导轮21用于承载电池包3，且承载导轮21可相对电池包3的下表面滚动，导向导轮22则与电池包3的侧表面接触，并可相对该侧表面滚动，以在电池包3位于托架4内时，限制电池包3沿除第一方向A以外的其他方向移动。

本发明还提供一种电动汽车，其采用如上所述托架总成20。如图10所示，电动汽车车体5下方具有底盘，底盘包括并列设置的左大梁51和右大梁52，两个托架总成20分别设置在左大梁51和右大梁52的外侧，且开口向外，以用于供电池包3从两侧安装于车体下部。托架总成20通过紧固件实现与底盘的固定，以保证托架总成20安装在电动汽车上时的稳固性，避免托架总成20在电动汽车行驶时产生振动。

另外，两个托架总成20的托架4的底板横梁44为一体成型的结构，该底板横梁44固定在左大梁51和右大梁52的下侧表面上，以进一步提高托架总成20的安装稳固性。

本发明还提供一种电池包的锁止方法，该电池包的锁止方法使用如上所述的电池包3锁定装置，通过将第一锁定单元1在第一状态和第二状态之间切换，以实现电池包3锁定或解锁于托架4的目的。

实施例2

本实施例还提供一种电池包3锁定装置，其结构与实施例1提供的电池包3锁定装置的结构大致相同，不同之处在于，在本实施例中，如图11所示，在电池包3相对于托架4电连接，且活动件12将电池包3锁定于托架4的状态下，活动件12在切换至第二状态时，活动件12在通过沿第一方向A的表面的凹凸结构122与电池包3相接触并锁定以外，该活动件12沿第二方向B一侧的表面也同样与电池包3的侧壁31相接触，以限制电池包3沿垂直于第一方向A的自由度，以进一步提高活动件12与电池包3之间的固定、定位效果。

另外，如图12和图13所示，其为本实施例中的连杆13的运动示意图。本实施例中，连杆13的末端13a向下凸出于托架4的下表面4a，驱动器具体为举升机或者码垛机，该驱动器位于托架4的下方，且驱动器的升降平台141向上抬升并推动连杆13的末端13a，以带动活动件12移动，并从第二状态移动至第一状态。该电池包3锁定装置，通过利用举升机或码垛机作为驱动器来带动活动件12切换状态，以利用现有存在的换电设备来兼具解锁的功能，以进一步简化电池包3锁定装置的解锁流程复杂程度。

如图13所示，在升降平台141向上推动连杆13的末端13a后，升降平台141还持续上升，并与托架4的下表面4a接触，以进一步实现将托架4(以及与托架4相连的电动汽车)抬起的目的。

其中，在现有的电池包3拆卸流程中，举升机或码垛机是在将托架4抬起之后，再将电池包3从托架4上取下的。因此，在这一解锁流程顺序下，当举升机或码垛机向上推动连杆13时，由于电池包3与活动件12之间还通过凹凸结构122相连，活动件12并不能够被切换至第一状态。因此，在本实施例中，连杆13还应当能够沿外力的传递方向被压缩，以将举升机或码垛机的作用力通过压缩的方式储存于连杆13中，并在电池包3与活动件12的凹凸结构122相脱离时释放压缩产生的位移，带动活动件12切换至第一状态，实现解锁目的。

具体来说，本实施例中，通过在连杆13的中间位置设置压簧131的方式来实现作用力的存储目的。当然，在其他实施方式中，还可采用现有技术中的其他方式实现连杆13沿作用力方向的压缩，具体结构在此不再赘述。

另外，本实施例中，图12和图13所示的连杆13的结构仅为说明示意之用。

本发明还提供一种电池包的锁止方法，其具体包括以下步骤：

1、将电池包3沿第一方向A移动至托架4的入口位置处。在本实施例中，是通过电池取放机构将电池包3沿第一方向A移动至托架4的入口位置处。

2、控制第一锁定单元1处于第一状态，以打开电池包3进出托架4的通道。在本实施例中，通过驱动器带动第一锁定单元1的活动件12切换至第一状态，或通过电池包3的侧壁对第一锁定单元1的活动件12沿第二方向B施加推力，使活动件12沿第二方向B朝远离电池包3的方向移动，并切换至第一状态。

3、控制电池包3沿第一方向A移动至托架4内，即：电池包3位于本实施例中的第一锁定位置。在本实施例中，电池取放机构会继续移动电池包3朝接近托架4的电连接插头的方向移动，并到达第一锁定位置，使得电连接插头之间形成压紧状态。

4、控制第一锁定单元1处于第二状态，以关闭电池包3进出托架4的通道。在本实施例中，当电池包3到达第一锁定位置后，活动件12在没有电池包的推力作用下，或者在驱动器驱动下切换至第二状态，以实现关闭电池包3进出托架4的通道的目的。

5、控制电池包3沿第一方向A朝靠近第一锁定单元1的方向移动，是电池包3与活动件12相抵靠，即：电池包3位于本实施例中的第二锁定位置。在本实施例中，在撤去将电池包3推紧在托架4上的作用力后，电池包3与托架4之间的压紧力推动电池包3反向移动至第二锁定位置，使得电池包3与第一锁定单元沿第一方向A相互抵接，以将电池包3完全固定在托架4上。

该电池包的锁止方法在电池包进入托架后将其第一锁定单元切换至第二锁定状态，使得电池包相对于托架的位置被第一锁定单元固定，从而实现在电池包放置于托架的过程中将电池包固定于托架的目的，以有效降低将电池包安装并固定于托架上的流程复杂程度与步骤繁琐程度，并且有效提升了电池包固定于托架的牢固程度，以保证电池包固定的可靠性。

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 (33)

1.一种电池包锁定装置，其用于将电池包锁定或解锁于托架上，其特征在于，所述电池包锁定装置包括设置于托架的第一锁定单元，所述第一锁定单元能够在第一状态和第二状态之间切换；

当所述第一锁定单元处于第一状态时，电池包能够沿第一方向进出所述托架；

当所述第一锁定单元处于第二状态时，所述第一锁定单元限制所述电池包沿所述第一方向离开所述托架。

2.如权利要求1所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述电池包具有电连接插座，所述电连接插座用于与所述托架上的电连接插头接插并电连接；

所述电池包与所述托架的电连接方向与所述第一方向相同。

3.如权利要求2所述的电池包锁定装置，其特征在于，当所述第一锁定单元处于第二状态时，所述第一锁定单元用于在所述电池包与所述托架电连接时限制所述电池包沿所述第一方向相对所述托架产生位移。

4.如权利要求1所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述第一锁定单元包括：

固定件，所述固定件设置于所述托架；

活动件，所述活动件连接于所述固定件，并相对所述固定件可活动，以在第一状态和第二状态之间切换。

5.如权利要求4所述的电池包锁定装置，其特征在于，当所述电池包进入所述托架时，所述电池包的侧壁对所述活动件施加推力，使所述活动件沿第二方向朝远离所述电池包的方向移动，并切换至第一状态。

6.如权利要求5所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述活动件朝向所述电池包的一侧表面设有导向结构，当所述电池包进入所述托架时，所述电池包的侧壁与所述导向结构接触，并沿所述第二方向对所述活动件施加推力。

7.如权利要求4所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述第一锁定单元还包括驱动器，所述驱动器连接于所述活动件；

在所述电池包进入所述托架之前，所述驱动器带动所述活动件切换至第一状态。

8.如权利要求5或7任一项所述的电池包锁定装置，其特征在于，当所述电池包到达第一锁定位置时，所述活动件切换至第二状态；当所述电池包到达第二锁定位置时，所述电池包与位于第二状态的所述活动件沿所述第一方向相抵接。

9.如权利要求8所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述活动件用于与所述电池包相抵接的表面具有凹凸结构，所述凹凸结构与所述电池包的外侧表面的表面形状相匹配。

10.如权利要求5所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述固定件沿所述第二方向设有滑动槽，所述活动件沿所述滑动槽在第一状态和第二状态之间切换。

11.如权利要求5所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述第二方向与所述第一方向的朝向不同。

12.如权利要求11所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述第二方向与所述第一方向的夹角在45度-90度之间。

13.如权利要求5所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述电池包具有电连接插座，所述电连接插座用于与所述托架电连接，所述电池包与所述托架的电连接方向与所述第一方向相同；

当所述电池包与所述托架电连接，且所述活动件切换至第二状态时，所述活动件的表面与所述电池包的外侧表面相接触。

14.如权利要求13所述的电池包锁定装置，其特征在于，当所述电池包与所述托架电连接，且所述活动件切换至第二状态时，所述活动件的另一表面与所述电池包的旁侧表面相接触。

15.如权利要求5所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述第一锁定还包括弹性件，所述弹性件用于沿所述第二方向朝所述活动件施加弹性力，以使所述活动件在不受外力作用时保持处于第二状态。

16.如权利要求15所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述弹性件为压簧。

17.如权利要求4所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述第一锁定单元还包括连杆，所述连杆活动连接于所述活动件，所述连杆在外力作用下带动所述活动件从第二状态移动至第一状态。

18.如权利要求17所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述第一锁定单元还包括驱动器，所述驱动器用于驱动所述连杆带动所述活动件从第二状态移动至第一状态。

19.如权利要求18所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述连杆的末端向下凸出于所述托架的下表面，所述驱动器为举升机或码垛机，所述驱动器位于所述托架的下方，所述驱动器的升降平台向上抬升并推动所述连杆的末端，以带动所述活动件从第二状态移动至第一状态。

20.如权利要求19所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述驱动器的升降平台在向上推动所述连杆的末端之后与所述托架的下表面相接触。

21.如权利要求17-20任一项所述的电池包锁定装置，其特征在于，所述连杆能够沿外力的传递方向被压缩。

22.一种托架总成，其特征在于，其包括托架和如权利要求1-21任一项所述的电池包锁定装置。

23.如权利要求22所述的托架总成，其特征在于，所述第一锁定单元设置于所述托架供所述电池包沿所述第一方向进入所述托架的入口处。

24.如权利要求22所述的托架总成，其特征在于，所述电池包锁定装置包括两个所述第一锁定单元，两个所述第一锁定单元分别设置于所述托架的左右两侧。

25.如权利要求22所述的托架总成，其特征在于，所述电池包锁定装置还包括第二锁定单元，所述第二锁定单元设置于所述托架，所述第二锁定单元用于限制所述电池包沿除所述第一方向以外的方向相对所述托架产生位移。

26.如权利要求25所述的托架总成，其特征在于，所述第二锁定单元还包括：

承载导轮，所述承载导轮设置于所述托架用于承载所述电池包的托架底板上，所述承载导轮相对所述电池包的下表面可滚动；

导向导轮，所述导向导轮设置于所述托架的两侧，所述导向导轮相对所述电池包的侧表面可滚动。

27.如权利要求22所述的托架总成，其特征在于，所述托架通过紧固件固定于电动汽车的底盘大梁表面。

28.一种电动汽车，其特征在于，其包括如权利要求22所述的托架总成。

29.如权利要求28所述的电动汽车，其特征在于，所述托架总成的托架通过紧固件固定于所述电动汽车的底盘大梁表面。

30.如权利要求29所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车的底盘具有并列设置的左大梁和右大梁；

所述托架总成设于左大梁、右大梁上。

31.如权利要求30所述的电动汽车，其特征在于，所述托架总成的托架的底板横梁一体成型，所述底板横梁固定于所述左大梁和所述右大梁的下侧表面。

32.一种电池包的锁止方法，其特征在于，所述电池包的锁止方法使用如权利要求1所述的电池包锁定装置，所述电池包的锁止方法包括以下步骤：

控制所述第一锁定单元处于第一状态；

控制所述电池包沿第一方向移动至所述托架内；

控制所述第一锁定单元处于第二状态。

33.如权利要求32所述的电池包的锁止方法，其特征在于，在控制所述第一锁定单元处于第二状态的步骤之后还包括以下步骤：

控制所述电池包沿第一方向朝移动，并抵靠于所述第一锁定单元。

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