CN115306227B - 一种电磁锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电磁锁装置，包括锁体，锁栓以及电磁驱动装置，所述锁体设置有至少一端开口的安装腔，所述安装腔的侧壁设置有第一锁腔，所述第一锁腔内设置锁块，所述锁块活动安装于所述第一锁腔，且所述锁块具有能够自复位的锁止位置，在所述锁止位置时，所述锁块的一端显露出所述第一锁腔；所述锁栓自所述锁体的开口端可活动地设置在所述安装腔，在其活动行程上具有锁止位置，所述锁栓的侧部设置有第二锁腔；所述电磁驱动装置包括设于所述第二锁腔内设置有电磁线圈。本发明提供的技术方案能够利用设定大小的外接电能作用于相关电磁驱动装置产生错位移动来控制锁块之间的相对移动，最终实现电磁锁的锁止及防错。

Description

一种电磁锁装置

技术领域

本发明涉及一种换电电池包装置技术领域，尤其是一种电磁锁装置。

背景技术

电磁锁因其反应迅速，能够为快速换电池包提供关键条件，所以受到行业青睐，而在汽车行业电池包存在被盗的风险，因此电磁锁也逐渐被应用于电池包。

目前电磁锁是利用电生磁的原理，当电流通过硅钢片时，电磁锁会产生强大的吸力紧紧的吸住吸附铁板达到锁门的效果。只要小小的电流电磁锁就会产生莫大的磁力。这种锁在强磁场的环境中容易被触发，特别是充电桩、充电站这些需要大电流工作的环境；此外，如果有人强制通入大电流，就可以解锁电池包，存在一定的防盗风险。而为解决这些防错及防盗问题，当前行业的技术是通过增加包含芯片的控制器，成本较高。

现有电磁锁存在如下缺点：通入电流即可解锁，不能很好的实现防盗、防错功能。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种电磁锁装置，旨在能够利用不同大小的外接电能激发的磁场作用在不同位置作用于相关磁性元件产生错位移动来控制不同模块间的相对移动，最终实现换电电池包的锁止及防错；在执行器端实现防错功能的同时具备以往由控制器才能实现的防盗功能。

为实现上述目的，本发明提出一种电磁锁装置，包括：

锁体，其设置有至少一端开口的安装腔，所述安装腔的侧壁设置有第一锁腔，所述第一锁腔内设置锁块，所述锁块活动安装于所述第一锁腔，且所述锁块具有能够自复位的锁止位置，在所述锁止位置时，所述锁块的一端显露出所述第一锁腔；

锁栓，自所述锁体的开口端可活动地设置在所述安装腔，在其活动行程上具有锁止位置，所述锁栓的侧部设置有第二锁腔电磁驱动装置，包括设于所述第二锁腔内设置有电磁线圈；

在所述锁栓处于所述锁止位置时，所述第二锁腔与所述第一锁腔相对应，所述锁块处于锁止位置，且其一端伸入至所述第二锁腔，在所述电磁线圈通以对应的解锁驱动电压，所述电磁驱动装置驱动所述锁块回缩至所述第一锁腔内。

可选地，所述第一锁腔、所述第二锁腔、所述锁块和所述电磁驱动装置一一对应设置为多个；

所述锁块包括上锁块和下锁块，每个所述锁腔里的所述锁块大小不同，对应的驱动力不同。

可选地，所述锁块通过第一弹性件弹性伸缩安装于所述第一锁腔中，所述第一弹性件用以将所述锁块锁止至所述锁止位置。

可选地，所述电磁驱动装置还包括驱动块，所述驱动块中设置有磁性部，所述驱动块活动安装在所述第二锁腔中，所述驱动块可以驱动所述锁块到达解锁位置，在所述驱动解锁位置时，所述锁块与所述第二锁腔的开口端齐平；

所述电磁线圈在通以设定大小的电压时，驱动所述锁块处于所述驱动解锁位置。

可选地，所述多个电磁驱动装置的电磁线圈通的解锁驱动电压不等。

可选地，所述锁栓的外端设置有接电部，所述接电部通过导电线与所述线圈接通以输入电压。

可选地，还包括电压解锁装置，所述电压解锁装置设有电触头，所述电触头用以接触锁栓上的接电部，接通电压解锁。

可选地，所述锁栓与锁体之间设有第二弹性件，解锁时驱动所述锁栓向远离锁体方向弹出。

本发明还提出一种换电电池包装置，所述换电电池包装置包括电磁锁装置，所述电磁锁装置包括锁体，其设置有至少一端开口的安装腔，所述安装腔的侧壁设置有第一锁腔，所述第一锁腔内设置锁块，所述锁块活动安装于所述第一锁腔，且所述锁块具有能够自复位的锁止位置，在所述锁止位置时，所述锁块的一端显露出所述第一锁腔；锁栓，自所述锁体的开口端可活动地设置在所述安装腔，在其活动行程上具有锁止位置，所述锁栓的侧部设置有第二锁腔电磁驱动装置，包括设于所述第二锁腔内设置有电磁线圈；在所述锁栓处于所述锁止位置时，所述第二锁腔与所述第一锁腔相对应，所述锁块处于锁止位置，且其一端伸入至所述第二锁腔，在所述电磁线圈通以对应的解锁驱动电压，所述电磁驱动装置驱动所述锁块回缩至所述第一锁腔内。

本发明还提出一种汽车，包括所述换电电池包装置，所述换电电池包装置包括电磁锁装置，所述电磁锁装置包括锁体，其设置有至少一端开口的安装腔，所述安装腔的侧壁设置有第一锁腔，所述第一锁腔内设置锁块，所述锁块活动安装于所述第一锁腔，且所述锁块具有能够自复位的锁止位置，在所述锁止位置时，所述锁块的一端显露出所述第一锁腔；锁栓，自所述锁体的开口端可活动地设置在所述安装腔，在其活动行程上具有锁止位置，所述锁栓的侧部设置有第二锁腔电磁驱动装置，包括设于所述第二锁腔内设置有电磁线圈；在所述锁栓处于所述锁止位置时，所述第二锁腔与所述第一锁腔相对应，所述锁块处于锁止位置，且其一端伸入至所述第二锁腔，在所述电磁线圈通以对应的解锁驱动电压，所述电磁驱动装置驱动所述锁块回缩至所述第一锁腔内。

本发明的技术方案中，第一锁腔内设置锁块，第二锁腔内设置有电磁线圈，当电磁线圈通入设定的电压时，电磁驱动装置驱动所述锁块回缩至所述第一锁腔内，从而解锁，当电磁线圈通入输入非设定电压时，电磁线圈产生的电磁力不能将锁块推动到解锁位置，解锁失败，本方案利用设定大小的外接电能作用于相关电磁驱动装置产生错位移动来控制不同锁块的相对移动，最终实现电磁锁的锁止及防错；在执行器端实现防错功能的同时具备以往由控制器才能实现的防盗功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的电磁锁装置的一实施例的平面示意图；

图2为图1中电磁锁解锁时的平面示意图；

图3为图1中的电磁锁锁栓弹出的立体示意图；

图4为图1中的电磁锁解锁失败的示意图；

图5为图1中的电磁锁驱动块极性的示意图。

本发明提供的实施例附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	电磁锁装置	21	接电部
1	锁体	22	第二锁腔
				11	安装腔	3	电磁驱动装置
12	第一锁腔	31	电磁线圈
				121	锁块	32	驱动块
121a	上锁块	4	电压解锁装置
				121b	下锁块	41	电触头
122	第一弹性件	5	第二弹性件
				2	锁栓	200	换电电池包装置

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

电磁锁因其反应迅速，能够为快速换电池包提供关键条件，所以受到行业青睐，而在汽车行业电池包存在被盗的风险，因此电磁锁也逐渐被应用于电池包。目前电磁锁是利用电生磁的原理，当电流通过硅钢片时，电磁锁会产生强大的吸力紧紧的吸住吸附铁板达到锁门的效果。只要小小的电流电磁锁就会产生莫大的磁力。这种锁在强磁场的环境中容易被触发，特别是充电桩、充电站这些需要大电流工作的环境；此外，如果有人强制通入大电流，就可以解锁电池包，存在一定的防盗风险。而为解决这些防错及防盗问题，当前行业的技术是通过增加包含芯片的控制器，成本较高。现有电磁锁存在如下缺点：通入电流即可解锁，不能很好的实现防盗、防错功能，鉴于此，本发明要对电磁锁进行改进设计，以使电磁锁实现防盗防错的功能，图1至图4为本发明提供的电磁锁的一实施例。

本发明提出一种电磁锁装置，请参阅图1，该电磁锁装置100包括锁体1，锁栓2，以及电磁驱动装置3，所述锁体1设置有至少一端开口的安装腔11，所述安装腔11的侧壁设置有第一锁腔12，所述第一锁腔12内设置锁块121，所述锁块121活动安装于所述第一锁腔12，且所述锁块121具有能够自复位的锁止位置，在所述锁止位置时，所述锁块121的一端显露出所述第一锁腔12；锁栓2自所述锁体1的开口端可活动地设置在所述安装腔11，在其活动行程上具有锁止位置，所述锁栓2的侧部设置有第二锁腔22；电磁驱动装置3包括设于所述第二锁腔22内的电磁线圈31；在所述锁栓2处于所述锁止位置时，所述第二锁腔22与所述第一锁腔12相对应，所述锁块121处于锁止位置，且其一端伸入至所述第二锁腔22，在所述电磁线圈31通以对应的解锁驱动电压，所述电磁驱动装置3驱动所述锁块121回缩至所述第一锁腔12内。

于本实施例中，锁体1侧壁设有第一锁腔12，锁块121活动安装于第一锁腔12内，锁栓2侧壁设有第二锁腔22，第二锁腔22内设有电磁驱动装置3，第一锁腔12和第二锁腔22相对应，当通入对应的解锁驱动电压时，电磁驱动装置3驱动锁块121在锁腔内运动到解锁位置，锁栓2成功解锁。在未施加正确电压时，锁体1无法到达解锁位置，解锁失败；在遇到外界干扰磁场时，锁块121移动位置不对，不能被解锁，驱动电压与锁块121所需推力一一对应的关系，做为密码设置在换电站换电时的输入，既防错，又防盗。

为了更为精确的控制输入电压，起到密码解锁的功能，于本实施例中，请参阅图1图2，所述第一锁腔12、所述第二锁腔22、所述锁块121和所述电磁驱动装置3一一对应设置为多个，所述第一锁腔12、所述第二锁腔22和所述电磁驱动装置3分别优选设置为3个，锁块121设置为6个，即每个锁腔内设置两个锁块121，上锁块121a和下锁块121b，各锁腔内的上锁块121a大小一致，下锁块121b长度和质量不同，当然也可以设置成每个锁腔里的上锁块121a和下锁块121b彼此之间各不相同，因此每个锁腔内的锁块121运动到解锁位置时，各锁块所需的驱动力不同，所需的输入电压也就各不相同，当各锁腔内电磁线圈31输入所需的设定电压时，驱动块32推动上锁块121a和下锁块121b一起向锁腔侧壁运动，当上锁块121a的底端和下锁块121b的上端运动到与第一锁腔12的开口端齐平时，到达解锁位置，实现解锁。在无解锁电流输入时，两者自然下移至下锁腔底部，阻止锁栓2移动，实现锁止。该设计方案根据不同的下锁块121b设置，各锁块所需的驱动力不同，各锁腔内输入的解锁电压值随之改变，当外界出现非设定电压或者遇到干扰磁场时，上锁块121a和下锁块121b在电磁驱动装置的作用下运动，但无法到达解锁位置，而不能解锁，起到精准的防错、防盗的作用。

于本实施例中，如图1-2所示，所述锁块121通过第一弹性件122伸缩安装于第一锁腔12，第一弹性件122为弹簧等具有弹力的部件，第一弹性件122一端连接锁块121，另一端连接第一锁腔12的顶壁，第一弹性件122可以带动锁块121在锁腔内运动，当通入解锁电压时，锁块121在驱动组件的驱动下，向第一锁腔12运动，第一弹性件122被压缩；当切断电压时，锁块121在弹簧的弹力作用下向第二锁腔22运动，实现锁止。

可以理解的是，在电磁锁安装位置合适的情况下，将电磁锁竖直安装，可以省去弹性件，锁块121在重力的作用下实现自动落锁的功能，当通入解锁电压时，电磁驱动装置3克服重力将锁块121退到解锁位置，切断电压后，锁块121在重力作用下，向第二锁腔22运动。

在本实施例中，请参阅图1-2，所述电磁驱动装置3还包括驱动块32，所述驱动块32的材料不做限制，于本实施例中，所述驱动块32为磁铁，在电磁线圈通电后，产生电磁场，磁铁受到电磁力被驱动，带动锁块运动，所述驱动块32活动安装在所述第二锁腔22中，所述驱动块32可以驱动锁块到达解锁位置，在所述驱动解锁位置时，所述锁块121与所述第二锁腔22的开口端齐平。在电磁线圈31通入设定大小的电压时，电磁线圈31产生的电磁力推动磁铁运动，磁铁推动锁块121一起向第一锁腔12的侧壁运动，运动到锁块121的底端与第一锁腔12开口端齐平时，即达到解锁位置。

可以理解的是，所述驱动块32可以与下锁块121b分开设置，也可以设置为一体，下锁块121b与驱动块32固定连接在一起，或者省去驱动块32，下锁块121b为可磁化的材料或者磁性材料，只要在电磁线圈通电后，可以被驱动，即在本方案的保护范围内。

在本实施例中，请参阅图1至图3，所述锁栓2的外端设置有接电部21，所述接电部21通过导电线与所述电磁线圈31连接，将从接电部21输入的电压导入电磁线圈31，产生电磁场。所述接电部21为可导电的电触头41，同时接电部21裸露在外的部分设置为绝缘材料，起触摸防触电的作用。

在本实施例中，请参阅图3图4，所述电磁锁装置100还包括电压解锁装置4，所述电压解锁装置4可向外输出特定电压，所述电压解锁装置4设有电触头41，电压解锁装置4通过电触头41与锁栓2的接电部21相接触，接通电压，将电流输入到电磁线圈31。当然所述电磁解锁装置内部可以设有电压转换装置，通过导线或插头将普通的电压输入，经过电压转换装置转换为设定的电压，然后通过电触头41与锁栓2的接电部21相接触，接通电压解锁。在接电部21非正常接电，未施加正确的电压时，输入电流产生的电磁力无法将锁体1推动到解锁位置，解锁失败；在遇到外界干扰磁场时，锁块121移动位置不对，也不能被解锁。

可以理解的是，所述驱动块32的极性方向不做限制，在本实施例的另一个方案中，请参考图5，位于中间锁腔内的驱动块与其他驱动块极性相反，这种设置使得该装置在遇到外界干扰磁场时，锁块121的移动方向相反，更加安全的保证了装置不被解锁，更好的防盗。

在本实施例中，请参阅图1，所述锁栓2与锁体1之间设有第二弹性件5，所述第二弹性件5为弹簧等具有弹力的部件，所述第二弹性件5的一端固定在锁体1上，另一端固定在锁栓2的靠近外端处。当电磁线圈31通过接电部21输入设定电压时，电磁线圈31产生的电磁力推动锁块121运动到解锁位置，此时锁栓2在第二弹性件5的弹力作用下，将锁栓2弹出，实现解锁；当没有设定电压输入时，将锁栓2推到所述锁止位置，此时第一锁腔12和第二锁腔22相对应，锁块121的一端运动到显露出第一锁腔12，即锁块121卡在第一锁腔12和第二锁腔22相接触的端口，阻止锁栓2移动，弹簧被压缩，实现锁止。

本发明还提出一种换电电池包装置，请参阅图1-图3，包括电磁锁装置100，所述电磁锁装置100集成在所述换电电池包装置200壳体上，所述换电电池包装置200上设有锁孔，当所述锁栓2处于锁止位置时，所述锁栓2卡到所述锁孔里，将所述换电电池包装置200锁定，当所述锁栓2处于解锁位置时，所述锁栓2从锁孔中退出，所述换电电池包装置200解锁可被打开，所述电磁锁装置100具体参照上述实施例。由于所述换电电池包装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种汽车，包括所述换电电池包装置，所述换电电池包装置具体参照上述实施例，由于所述汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电磁锁装置，其特征在于，包括：

锁体，其设置有至少一端开口的安装腔，所述安装腔的侧壁设置有第一锁腔，所述第一锁腔内设置锁块，所述锁块活动安装于所述第一锁腔，且所述锁块具有能够自复位的锁止位置，在所述锁止位置时，所述锁块的一端显露出所述第一锁腔；

锁栓，自所述锁体的开口端可活动地设置在所述安装腔，在其活动行程上具有锁止位置，所述锁栓的侧部设置有第二锁腔；

电磁驱动装置，包括设于所述第二锁腔内的电磁线圈；

在所述锁栓处于所述锁止位置时，所述第二锁腔与所述第一锁腔相对应，所述锁块处于锁止位置，且其一端伸入至所述第二锁腔，在所述电磁线圈通以对应的解锁驱动电压，所述电磁驱动装置驱动所述锁块回缩至所述第一锁腔内；

所述第一锁腔、所述第二锁腔、所述锁块和所述电磁驱动装置一一对应设置为多个；

所述锁块包括上锁块和下锁块，每个所述锁腔里的所述锁块大小不同，对应的驱动力不同。

2.如权利要求1所述的电磁锁装置，其特征在于，所述锁块通过第一弹性件弹性伸缩安装于所述第一锁腔中，所述第一弹性件用以将所述锁块复位至所述锁止位置。

3.如权利要求1所述的电磁锁装置，其特征在于，所述电磁驱动装置还包括驱动块，所述驱动块活动安装在所述第二锁腔中，所述驱动块可以驱动所述锁块到达解锁位置，在所述解锁位置时，所述锁块与所述第二锁腔的开口端齐平；

所述电磁线圈在通以设定大小的电压时，驱动所述锁块处于所述解锁位置。

4.如权利要求3所述的电磁锁装置，其特征在于，所述多个电磁驱动装置的电磁线圈通的解锁驱动电压不等。

5.如权利要求1所述的电磁锁装置，其特征在于，所述锁栓的外端设置有接电部，所述接电部通过导电线与所述电磁线圈接通以输入电压。

6.如权利要求5所述的电磁锁装置，其特征在于，还包括电压解锁装置，所述电压解锁装置设有电触头，所述电触头用以接触锁栓上的接电部，接通电压解锁。

7.如权利要求1所述的电磁锁装置，其特征在于，所述锁栓与锁体之间设有第二弹性件，解锁时驱动所述锁栓向远离锁体方向弹出。

8.一种换电电池包装置，其特征在于，所述换电电池包装置包括如权利要求1-7任意一项所述的电磁锁装置。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8所述的换电电池包装置。