CN115431828A - 适用于不同长度的电池包的快换支架及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于不同长度的电池包的快换支架及电动汽车。适用于不同长度的电池包的快换支架用于将电池包连接到电动汽车的底部，并由相对设置的两根边梁和前梁组成，两根所述边梁位于所述前梁的两端。所述前梁上安装有用于与所述电池包上的电池端电连接器电连接的车端电连接器。所述边梁上设有与所述电池包的锁连接结构配合实现锁止的锁止机构。该快换支架未设置后梁，因此利用该快换支架可以将相同宽度且不同长度的电池包安装在电动汽车上，增多快换支架能够匹配的电池包的规格，进而能够提高快换支架的兼容性。

Description

适用于不同长度的电池包的快换支架及电动汽车

技术领域

本发明涉及换电领域，特别涉及一种适用于不同长度的电池包的快换支架及电动汽车。

背景技术

目前，汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素，为了治理汽车尾气，人们研制出了天然气汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动汽车以替代燃油型汽车。目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。由于受充电时间和地点的限制，目前很多新能源电动汽车逐步采用快速更换电池的模式进行能源补给。

电动汽车在更换电池时，换电设备从电动汽车上取下亏电电池并将亏电电池转送至电池转运设备，电池转运设备将亏电电池转送至电池仓进行充电。之后，电池转运设备再从电池仓取出满电电池并将满电电池转送至换电设备，由换电设备将满电电池安装到电动汽车上。

其中，满电电池安装到电动汽车是通过将满电电池安装到位于电动汽车底部的快换支架上，快换支架上设有用于电池的电池端电连接器电连接的车端电连接器，同时，快换支架上还设有用于与电池包上的锁连接结构配合实现锁止电池的锁止机构。

在现有技术中，快换支架配合使用的电池包外形设计为与其形状匹配的框架结构，即包括相对设置的两边梁以及位于两边梁之间的前梁和后梁，即前梁、边梁、后梁、边梁依次首尾连接。也就是说，快换支架为周向方向封闭的框架结构，当电池包连接在快换支架上后，电池包位于框架结构形成的中空区域内。但是这种快换支架由于呈环状，因此该快换支架只能安装固定能够放置于前述中空区域内的电池包，这种快换支架不能放置不同规格的电池包，导致快换支架的兼容性较差。

发明内容

本发明要解决是现有技术中快换支架不能放置不同规格的电池包，导致其兼容性较差的技术问题，提供一种适用于不同长度的电池包的快换支架及电动汽车。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种适用于不同长度的电池包的快换支架，用于将电池包连接到电动汽车的底部，所述适用于不同长度的电池包的快换支架由相对设置的两根边梁和前梁组成，两根所述边梁位于所述前梁的两端；

所述前梁上安装有用于与所述电池包上的电池端电连接器电连接的车端电连接器；

所述边梁上设有与所述电池包的锁连接结构配合实现锁止的锁止机构。

在本方案中，该快换支架没有设置后梁，因此利用该快换支架可以将相同宽度且不同长度的电池包安装在电动汽车上，增多快换支架能够匹配的电池包的规格，进而能够提高快换支架的兼容性。

优选地，两根所述边梁远离所述前梁的一端之间具有预设距离，所述预设距离大于等于所述电池包的宽度。

在本方案中，在两根边梁远离前梁的一端之间设置有大于或等于电池包的宽度的预设距离，保证电池包的一部分可以容纳在两根边梁远离所述前梁的一端之间。

优选地，所述前梁的两端与对应侧的所述边梁的端部之间具有间隙。

在本方案中，前梁的两端与边梁的端部之间存在间隙，即快换支架为分体式结构，可以将快换支架的两根边梁和前梁分别安装到电动汽车的底部对应位置，提高快换支架安装在电动汽车上的安装精度，从而有利于保证电池包与快换支架之间的安装精度，即保证电池包可以顺利地安装在快换支架上。同时，可以根据电动汽车的不同底盘结构灵活安装快换支架。

优选地，所述边梁包括相互连接的沿着所述边梁的长度方向延伸的第一安装部与第二安装部，所述第二安装部用于与电动汽车的底部连接，所述锁止机构设置于所述第一安装部靠近所述电池包的端面上；

所述第一安装部远离所述电池包的端面与所述第二安装部远离电动汽车的底部的端面中的至少一个面上铺设第一加强板。

在本方案中，设置第一加强板能够提高第一安装部和/或第二安装部的强度，防止第一安装部和第二安装部在实际使用过程中因强度不足而变形，进而实现锁止机构的可靠安装和/或提高第二安装部与电池汽车的底部安装的可靠性。

优选地，所述边梁与所述第一加强板的截面形状均呈倒L型，所述第一安装部与所述第二安装部相互垂直，所述第一加强板自所述第一安装部远离所述电池包的端面延伸至所述第二安装部远离电动汽车的底部的端面。

在本方案中，呈倒L型的第一加强板能够同时加强第一安装部与第二安装部的结构强度，使边梁的整体受力更均匀。

优选地，所述第一加强板远离所述边梁的端面上设有局部加强罩，所述局部加强罩与所述第一加强板之间形成空腔。

在本方案中，局部加强罩通过与第一加强板之间形成有空腔能够提高其所在位置处的局部强度。另外，在满足强度需求的基础上，能够减少边梁的重量，有利于实现快换支架的轻量化。

优选地，所述空腔自所述第一安装部延伸至第二安装部。

在本方案中，局部加强罩同时第一安装部远离电池包的端面和第二安装部远离电动汽车的端面，从而能够进一步同时加强第一安装部和第二安装部处的结构强度，局部加强罩能够提供更佳的强度加强。

优选地，所述局部加强罩上开设有第一通孔，所述第一加强板上开设有第二通孔，所述第二安装部上开设有第三通孔，所述空腔内设有支撑筒，所述支撑筒的两端分别与所述局部加强罩、所述第一加强板连接，且所述支撑筒、第一通孔、第二通孔与第三通孔同轴设置。

在本方案中，支撑筒支撑在第一加强板和局部加强罩的内壁之间，防止第二安装部与电动汽车的底部连接时由于连接处的局部受力过大而发生变形或被压溃。

优选地，每根所述边梁上间隔设有至少两个所述局部加强罩。

在本方案中，边梁上局部加强罩的数量为至少两个，使得局部加强罩能够提供更佳的强度加强效果。

优选地，所述边梁与前梁由钣金制成；

或，所述边梁由钣金制成，所述横梁通过一体铸造而成。

在本方案中，当边梁和前梁均由钣金制成，质量较轻且可以根据实际应用场景和需求做成相应的形状。边梁由钣金制成，且前梁通过一体铸造制成时，其中边梁质量较轻且可以根据实际应用场景和需求做成相应的形状，前梁由于是一体铸造而成，其尺寸精度较高，当换电时，电池端电连接器和车端电连接器对插，两者可以精确对准实现耦合。

优选地，所述前梁还设有两个与电池包配合使用的液冷组件，两个所述液冷组件分别位于所述车端电连接器的两侧。

在本方案中，液冷组件与电池包上的液冷组件对接后连通，从而对电池包进行冷却，防止电池包温度过高，有利于提高电池包的使用寿命。

优选地，所述前梁还包括与电动汽车连接的两组挂耳，每组所述挂耳包括两个挂耳且分别位于对应位置处的所述液冷组件的两侧。

在本方案中，通过在液冷组件的两侧设置挂耳并通过挂耳与电动汽车的底部连接，从而避免由于前梁在使用过程中收到冲击导致变形，进而导致液冷组件无法与电池包上的液冷组件耦合。满足液冷组件与电池包上的液冷组件对接耦合的精度要求。

优选地，所述边梁和所述前梁均由型材制成。

在本方案中，快换支架的各梁均由型材制成，在保证结构强度达到使用要求的前提下，快换支架的制作减少焊接步骤等加工步骤，缩短工期。由于无需另外焊接较多的用于保证强度的加强件，不存在较多焊缝，边梁与前梁的尺寸精度较高，从而快换支架与电池包的安装精度满足要求。

优选地，所述边梁包括相互连接的沿着所述边梁的长度方向延伸的第一本体与用于与电动汽车的底部连接的第二本体，所述第一本体连接有所述锁止机构，所述第一本体开设有第一型腔，所述第二本体开设有第二型腔，所述第一型腔和第二型腔均沿着所述边梁的长度方向延伸。

在本方案中，第一型腔和第二型腔的设置，有利于提高边梁的结构强度。

优选地，所述第一本体靠近电池包的端面开设有用于安装所述锁止机构的第一安装孔，所述第一安装孔与所述第一型腔相连通；

所述第二本体靠近电动汽车的端面开设有用于与所述电动汽车的底部连接的第二安装孔，所述第二安装孔与所述第二型腔相连通。

在本方案中，通过第一安装孔和第二安装孔来分别实现第一本体靠近电池包的端面与锁止机构的安装、第二本体与电动汽车的底部的安装。

优选地，所述第二型腔内设有加强套筒，所述加强套筒与所述第二安装孔同轴设置且所述加强套筒的两端与所述第二型腔的相对的两个内壁连接。

在本方案中，当采用连接组件将边梁连接在电动汽车底部的底盘下方时，加强套筒可以加固第二本体在连接组件处的结构强度，避免该处受力过大而变形或损坏。

优选地，所述边梁还包括第二加强板，所述第一本体、所述第二本体和所述第二加强板之间围成沿着所述边梁的长度方向延伸的容纳型腔，所述容纳型腔的至少一部分用于穿设线束。

在本方案中，第二加强板的设置有利于进一步提高边梁的强度，同时设置容纳型腔供线束穿过，用于保护线束，保证可靠的通信连接。

优选地，所述第二加强板上开设有第一避让孔，所述第一避让孔用于使所述容纳型腔与外部连通，并用于将传感器安装于所述第一本体上。

在本方案中，第一避让孔的设置为传感器提供了安装空间，便于实现传感器的可靠安装。

优选地，所述边梁的端部设有封板，所述封板遮挡所述容纳型腔、第一型腔和第二型腔中的至少一种。

在本方案中，封板能够减少风吹入边梁中相应的型腔内产生风哨，从而能够降低噪音。

优选地，所述第一型腔为多个且沿着竖直方向排布；

和/或，

所述第二型腔为多个且沿着水平方向排布。

在本方案中，第一型腔和第二型腔均为多个，有利于进一步提高边梁的强度。另外，多个第二型腔沿水平方向排布，在提高第二本体的结构强度的基础上，减少了第二本体在竖直方向占用的空间，多个第一型腔沿竖直方向排布，在提高第一本体的结构强度的基础上，减少了第一本体在水平方向占用的空间，综合以上，减少边梁占用的空间。

优选地，所述前梁的两端设有封板。

在本方案中，前梁的两端也设有封板，封板能够减少风吹入前梁的型腔内产生风哨，从而能够降低噪音。

优选地，所述前梁还设有两个与电池包配合使用的液冷组件，两个所述液冷组件分别位于所述车端电连接器的两侧。

在本方案中，液冷组件能够对电池包进行冷却，防止电池包温度过高，有利于提高电池包的使用寿命。

优选地，所述前梁还设有高压插接件，所述高压插接件与所述车端电连接器连通，且所述高压插接件的线缆连接端朝向电动汽车的后方延伸。

在本方案中，当电动汽车的供电系统位于电动汽车的后部时，通过该高压插接件将线缆导向后方，从而便于线缆与电动汽车的供电系统连接。

一种电动汽车，其包括上述适用于不同长度的电池包的快换支架。

本发明的积极进步效果在于：

该快换支架没有设置后梁，因此利用该快换支架可以将相同宽度且不同长度的电池包安装在电动汽车上，增多快换支架能够匹配的电池包的规格，进而能够提高快换支架的兼容性。当其设置在电动汽车上时，电动汽车可以适配更多规格的电池包，从而提高电动汽车的兼容性。

附图说明

图1为本发明实施例1的适用于不同长度的电池包的快换支架的结构示意图。

图2为本发明实施例1的适用于不同长度的电池包的快换支架中边梁的结构示意图。

图3为本发明实施例1的适用于不同长度的电池包的快换支架中边梁的部分结构示意图，图中未示出第一安装部和第二安装部。

图4为图3中A部分的放大结构示意图。

图5为本发明实施例1的适用于不同长度的电池包的快换支架中前梁的结构示意图。

图6为本发明实施例3的适用于不同长度的电池包的快换支架的结构示意图。

图7为本发明实施例2的适用于不同长度的电池包的快换支架中边梁的结构示意图。

图8为本发明实施例2的适用于不同长度的电池包的快换支架中边梁的另一结构示意图。

图9为本发明实施例2的适用于不同长度的电池包的快换支架中边梁的另一结构示意图。

图10为本发明实施例3的适用于不同长度的电池包的快换支架中边梁的结构示意图。

图11为图10中B部分的放大结构示意图，图中与图10的边梁方向方向不同。

图12为本发明实施例3的适用于不同长度的电池包的快换支架中边梁的另一结构示意图。

图13为图12中C部分的放大结构示意图。

图14为图12中D部分的放大结构示意图。

图15为本发明实施例3的适用于不同长度的电池包的快换支架中前梁的结构示意图。

附图标记说明：

100边梁；10第一安装部；20第二安装部；201第三通孔；30第一加强板；301第二通孔；40局部加强罩；401第一通孔；402锁止避让孔；50空腔；501支撑筒；60第一本体；601第一型腔；602第一安装孔；603第三安装孔；70第二本体；701第二型腔；702第二安装孔；80封板；110第二加强板；1101第一避让孔；1102第二避让孔；1103第三避让孔；120线束；130容纳型腔；140第一加强隔板；150第二加强隔板；160第三加强隔板；200前梁；2001加强型腔；2002第一避让口；2003第二避让口；300车端电连接器；400锁止机构；4001一级锁止机构；4002二级锁止机构；4003支撑座；500第一传感器；600第二传感器；700液冷组件；800挂耳；900高压插接件。

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的实施例范围之中。

【实施例1】

如图1-5所示，本实施例揭示一种适用于不同长度的电池包的快换支架的具体实施方式，用于将电池包连接到电动汽车的底部，包括由相对设置的两根边梁100和前梁200组成，两根边梁100位于前梁200的两端。前梁200上安装有用于与电池包上的电池端电连接器电连接的车端电连接器300。边梁100上设有与电池包的锁连接结构配合实现锁止的锁止机构400。两根边梁100远离前梁200的一端之间具有预设距离，预设距离大于等于电池包的宽度。

在本实施例中，如图1所示，两根边梁100的延伸方向相互平行，且前梁200位于在边梁100的其中一端(即图1中的边梁100的上端)。

其中，锁止机构设置在边梁100相互靠近的端面上，电池包的锁连接结构为锁轴，该锁轴设置在电池包的沿着其长度方向延伸的侧壁上，当电池包被锁止安装在快换支架上时，电池包位于两根边梁100之间，此时，锁轴位于锁止机构内，此时电池包的长度方向平行于边梁100的延伸方向。

本实施例中，锁止机构400包括一级锁止机构4001、二级锁止机构4002和支撑座4003。一级锁止机构4001和二级锁止机构4002用于与电池包上的锁连接结构配合使用，以对电池包进行锁定，本实施例中，锁连接结构为设置在电池包的侧部的锁轴。具体的，一级锁止机构4001包括三个锁基座和一根锁连杆，每个锁基座上设有用于容纳锁轴的锁槽，且每个锁基座上转动设有锁舌用于启闭锁轴进入锁槽的开口，三个锁基座上的锁舌与同一根锁连杆转动连接。二级锁止机构4002包括一个锁基座，锁基座上设有用于容纳锁轴的锁槽，且锁基座上转动设有锁舌用于启闭锁轴进入锁槽的开口。支撑座4003包括一个锁基座，锁基座上设有用于容纳锁轴的锁槽。支撑座4003对电池包的锁连接结构起到支撑作用。其中，二级锁止机构4002在一级锁止机构4001失效时还可以实现电池包的锁止功能。

在本实施方式中，该快换支架没有设置后梁，相当于边梁100和前梁200围成了沿周向方向具有开口的框架结构，即类似“门”字型结构。其中，开口是设置在两根边梁100远离前梁200的一端(即图1的边梁100的下端)，因此利用该快换支架可以将相同宽度且不同长度的电池包安装在电动汽车上，增多快换支架能够匹配的电池包的规格，进而能够提高快换支架的兼容性。

需要说明的是，前梁200与相对设置的两边梁100围成的具有开口的框架可以是的分体式的，也可以是一体式的。其中，对于分体式的框架结构，前梁200与边梁100并不连接；对于一体式的框架结构，前梁200与边梁100是连接的。其中，图1中示出的即为分体式的框架结构。

其中，对于一体式的框架结构，边梁100与前梁200之间可以但不局限于采用例如焊接连接的方式实现。

下面，结合图1-5描述本实施例公开的一种分体式的框架结构的具体结构。

具体请参见图1，前梁200的两端与对应侧的边梁100的端部之间具有间隙。可以将快换支架的两根边梁和前梁分别安装到电动汽车的底部对应位置，提高快换支架安装在电动汽车上的安装精度，从而有利于保证电池包与快换支架之间的安装精度，即保证电池包可以顺利地安装在快换支架上。

如图1与图2所示，边梁100包括相互连接的沿着边梁100的长度方向延伸的第一安装部10与第二安装部20，第二安装部20用于与电动汽车的底部连接，锁止机构400设置于第一安装部10靠近电池包的端面上。第一安装部10远离电池包的端面与第二安装部20远离电动汽车的底部的端面中的至少一个面上铺设第一加强板30。

具体的，边梁100与第一加强板30的截面形状均呈倒L型，第一安装部10与第二安装部20均呈板状且相互垂直，第一加强板30自第一安装部10远离电池包的端面延伸至第二安装部20远离电动汽车的底部的端面，其中，第一加强板30与第一安装部10、第二安装部20通过焊接连接，该第一加强板30用于加强铺设其的第一安装部10与第二安装部20的强度。

需要说明的是，也可以将第一加强板30在第一安装部10和第二安装部20的两部分设为相对独立的两个结构，即第一加强板30的一个结构铺设在第一安装部10，第一加强板30的另一个结构铺设在第二安装部20上，此处不再赘述。

如图2-3所示，第一加强板30包括多个间隔设置的子加强板，且多个子加强板在边梁100的延伸方向上的长度不同。但在其他可替代的实施方式中，第一加强板30也可以为一个整体的板件。

结合图1与图2所示，其中一根边梁100的第一加强板30上间隔设置有一个第一传感器500和一个第二传感器600，其中，第一传感器500和第二传感器600均为霍尔传感器，该霍尔传感器与磁钢搭配使用。其中，用于触发第一传感器500的磁钢设置在一级锁止机构4001的锁连杆上，第一传感器500设置在第一加强板30靠近一级锁止机构4001的位置处，当一级锁止机构4001处于解锁状态时，锁连杆上的磁钢正好移动到第一传感器500的触发范围内，从而触发第一传感器500，进而判定一级锁止机构4001打开成功。

用于触发第二传感器600的磁钢设置在换电设备上的定位叉上，第二传感器600设置在第一加强板30靠近二级锁止机构4002的位置处，当二级锁止机构4002的二级锁舌被定位叉向上顶起且处于解锁状态时，定位叉上的磁钢正好移动到第二传感器600的触发范围内，从而触发第二传感器600，进而判定二级锁止机构4002打开成功，并用于检测在换电操作之前，电动汽车是否已经断电，当该第二传感器600被触发时，检测到电动汽车仍处于通电状态，则会强制切断供电，以保证电池包和电动汽车的安全。

另一根边梁100上仅在对应的相同位置设有第一传感器500，作用与前述相同，此处不再赘述。

为了进一步提高边梁100的结构强度，如图2-4所示，优选地，第一加强板30远离边梁100的端面上设有局部加强罩40，局部加强罩40与第一加强板30之间形成空腔50，且空腔50自第一安装部10延伸至第二安装部20，即局部加强罩同时第一安装部远离电池包的端面和第二安装部远离电动汽车的端面，从而能够进一步同时加强第一安装部和第二安装部处的结构强度。

本实施例中，如图2所示，每根边梁100上设有四个间隔设置的局部加强罩40，且每个局部加强罩40的结构并不相同，每个局部加强罩40用于加强对应位置处的结构强度。其根据边梁100的各个部分结构强度要求及边梁100安装在电动汽车上后相邻结构的设置有关，在其他具体实施方式中，可以根据加强需求进行适应性设置，此处不作限制。

为防止第二安装部与电动汽车的底部连接时由于连接处的局部受力过大而发生变形或被压溃，如图2-4所示，局部加强罩40上开设有第一通孔401，第一加强板30上开设有第二通孔301，第二安装部20上开设有第三通孔201，空腔50内设有支撑筒501，支撑筒501的两端分别与局部加强罩40、第一加强板30连接，且支撑筒501、第一通孔401、第二通孔301与第三通孔201同轴设置，通过螺栓组件将边梁100连接在电动汽车底部的底盘上，具体的，螺栓自下而上依次穿过第一通孔401、支撑筒501、第二通孔301与第三通孔201后与前述底盘通过螺母锁紧。本实施例中，支撑筒501为圆形筒状结构，支撑筒501的两端分别抵住局部加强罩40的内壁与第一加强板30并焊接固定，从而实现支撑筒501的牢固固定。需要说明的是，若某个局部加强罩40对应的第二安装部20处并不存在通过螺栓组件将边梁100连接到电动汽车上，那这个局部加强罩40上就无需开设第一通孔401，第一加强板30上无需开设有第二通孔301，第二安装部20上无需开设有第三通孔201，且不设置支撑筒501。

在其他具体实施方式中，局部加强罩40的数量不局限于本示例，也可以是其他数量，比如一个、两个、三个、五个甚至更多，局部加强罩40设置的位置也可根据实际需求进行设定。

另外，需要的说明的是，如图2与图3所示，当第一加强板30上与锁止机构400对应的位置处设置设有局部加强罩40时，为了不影响锁止机构400与第一安装部10、第一加强板30的安装，该处的局部加强罩40上设置有锁止避让孔402，锁止避让孔402的设置使得空腔50与外部相连通，同时可以减轻边梁100的重量。

现结合图1和图5，对前梁200的结构进行阐述。

如图5所示，前梁200还设有两个与电池包配合使用的液冷组件700，两个液冷组件700分别位于车端电连接器300的两侧。当液冷组件700与电池包上的液冷组件700对接连通后，能够对电池包进行冷却，防止电池包温度过高，有利于提高电池包的使用寿命。

前梁200还包括与电动汽车连接的两组挂耳800，每组挂耳800包括两个挂耳800且分别位于对应位置处的液冷组件700的两侧。在本实施例中，如图5所示，该挂耳800通过螺栓组件与电动汽车底部的底盘连接，从而实现前梁与前述底盘的连接。

前梁200还设有高压插接件900，高压插接件900与车端电连接器300连通，且高压插接件900的线缆连接端朝向电动汽车的后方延伸。从而能够适配于电动汽车的供电系统设置于车身后部的情况，将线缆导向至电动汽车的后方。

在其他具体实施方式中，若电动汽车的供电系统设置于车身前部，则无需设置该高压接插件900，此处不再赘述。

关于边梁100和前梁200的材质，在本实施例中，边梁100由钣金制成，前梁200通过一体铸造而成，具体的，边梁100由钣金件拼焊而成，前梁200为铝材一体铸造而成，即挂耳800与前梁200为一体成型的。

在其他具体实施方式中，边梁100与前梁200也可以均由钣金制成，即均采用钣金件拼焊而成，此处不再赘述。

本实施例还公开一种电动汽车，该电动汽车包括本实施例中的适用于不同长度的电池包的快换支架，该快换支架连接在电动汽车底部的底盘上。

【实施例2】

如图7-9所示，本实施例揭示另一种适用于不同长度的电池包的快换支架的具体实施方式，用于将电池包连接到电动汽车的底部，包括由相对设置的两根边梁100和前梁200组成，两根边梁100位于前梁200的两端。前梁200上安装有用于与电池包上的电池端电连接器电连接的车端电连接器300。边梁100上设有与电池包的锁连接结构配合实现锁止的锁止机构400。两根边梁100远离前梁200的一端之间具有预设距离，预设距离大于等于电池包的宽度。其中，本实施例中与实施例1中相同的附图标记指代相同的元件。

本实施例中的边梁100和前梁200均由型材制成且均由铝质的。且边梁100的截面形状呈L型，实施例3中边梁100的截面形状呈类三角形(具体将在实施例3中进行具体论述)。本实施例的快换支架的排布位置以及前梁200的结构请参照图6予以理解。

如图6-9所示，边梁100包括相互连接的沿着边梁100的长度方向延伸的第一本体60与用于与电动汽车的底部连接的第二本体70，第一本体60连接有锁止机构400，本实施例中的锁止机构400与实施例1的锁止机构400相同，第一本体60开设有第一型腔601，第二本体70开设有第二型腔701，第一型腔601和第二型腔701均沿着边梁100的长度方向延伸。如图7-9所示，为了实现第一本体60与锁止机构400的连接，以及第二本体70与电动汽车底部的底盘的连接，第一本体60靠近电池包的端面开设有用于安装锁止机构400的第一安装孔602，第一安装孔602与第一型腔601相连通。第二本体70靠近电动汽车的端面开设有用于与电动汽车的底部连接的第二安装孔702，第二安装孔702与第二型腔701相连通。本实施例中，锁止机构400通过第一安装孔602与紧固件连接在第一本体60，第二本体70通过第二安装孔702与紧固件连接在电动汽车底部的底盘上。

图9中还示出了第三安装孔603，第三安装孔603开设在第一本体60远离电池包的端面上，该第三安装孔603与第一型腔601相连通，以将传感器安装在第一本体60上。本实施例中的传感器与实施例1的中第一传感器500与第二传感器600的结构、安装位置相同。

下面结合图8-9，对第一安装孔602和第二安装孔702进行阐述。

如图9所示，为了便于实现对锁止机构400的安装，使得固定锁止机构400的紧固件以及安装紧固件的安装工具通过，第一安装孔602自第一本体60的靠近电池包的端面延伸至第一本体60的远离电池包的另一端面，即第一安装孔602贯穿第一本体60。

相应地，如图8所示，为了便于将快换支架的边梁100安装至电动汽车底部的底盘，供将边梁100安装至底盘上的紧固件以及安装紧固件的安装工具通过，第二安装孔702自第二本体70的靠近电动汽车的底部的端面延伸至第二本体70的远离电动汽车的底部的另一端面，即第二安装孔702贯穿第二本体70。

更优的，为了增加第二安装孔702处的结构强度，第二型腔701内设有呈圆筒状的加强套筒，加强套筒与第二安装孔702同轴设置且加强套筒的两端与第二型腔701的相对的两个内壁连接，本实施例中，加强套筒的两端抵住第二型腔701的相对的两个内壁并焊接固定。当采用连接组件将边梁100连接在底盘下方时，加强套筒可以加固第二本体70在连接组件处的结构强度，避免该处受力过大而变形或损坏。

为了进一步提高边梁100的结构强度，可以将第一型腔601设置为多个且沿着竖直方向排布，和/或，将第二型腔701设置为多个且沿着水平方向排布。如图7所示，本实施例中，第一型腔601设有三个且在竖直方向排布且位于同一直线上，第二型腔701设有四个，且在水平方向排布且位于同一直线上，从而使得边梁100的占用空间减小。

在其他具体实施方式中，第一型腔601与第二型腔701的数量不局限于本示例，也可以是其他数量，根据实际情况决定，此处不作限制。

为了减少风吹入边梁100的第一型腔601和第二型腔701内产生风哨，从而降低噪音，边梁100的两端设有封板80，以遮挡第一型腔601和第二型腔701。

本实施例中的前梁200的截面形状呈类三角形的结构。在此，结合图15所示的实施例3中的前梁200进行阐述。由图15可知，前梁200内设有沿着前梁200的延伸方向延伸的加强型腔2001，从而使得前梁200达到使用工况下的强度要求。为了实现前梁200与电动汽车底部的底盘的连接，在前梁200上设置连接孔，前梁200通过螺栓组件与连接孔配合连接在底盘上。

参照边梁100，为了能够减少风吹入前梁200的相应的加强型腔2001内产生风哨，从而降低噪音，前梁200的两端设有封板，封板将所有加强型腔2001都盖住。

本实施例中前梁200的结构与图6中所示的前梁200结构相同，且前梁上设有液冷组件700与车端电连接器300。具体地，如图6和图15所示，前梁200还设有两个与电池包配合使用的液冷组件700，两个液冷组件700分别位于车端电连接器300的两侧。其中，液冷组件700能够对电池包进行冷却，防止电池包温度过高，有利于提高电池包的可靠性和使用寿命。

如图15所示，前梁200上开设有用于避让车端电连接器300的第一避让口2002，从而为车端电连接器300提供安装空间，并开设有第二避让口2003，用于方便液冷组件700安装在前梁200上。[1]

另外，前梁200还设有高压插接件900，高压插接件900与车端电连接器300连通，且高压插接件900的线缆连接端朝向电动汽车的后方延伸，本实施例中的高压插接件900与实施例1中的高压插接件900作用和原理相同。

如实施例1中所描述的，作为具有开口的框架结构，快换支架也可设置为一体式的。

对于一体式的快换支架，两边梁100与前梁200连接可以焊接连接，也可以通过一个中间连接件进行连接，或者两种连接方式相结合。其中，采用中间连接件进行连接的方式具体为，中间连接件的一端伸入边梁100的第一型腔601内，中间连接件的另一端伸入前梁200的加强型腔2001内，中间连接件的两端分别与边梁100和前梁200的对应位置处通过螺栓组件可拆卸连接。此时，若要进一步提高边梁100和前梁200在连接处的强度，可在前梁200和边梁100的邻接的位置处再进行焊接。

本实施例还公开一种电动汽车，该电动汽车包括本实施例中的适用于不同长度的电池包的快换支架，该快换支架连接在电动汽车底部的底盘上。

【实施例3】

如图6、图10-15所示，本实施例揭示了另一种适用于不同长度的电池包的快换支架，本实施例中的快换支架与实施例2中的快换支架的结构基本相同，不同之处主要在边梁100的具体结构。其中，本实施例中与实施例2中相同的附图标记指代相同的元件。

如图6、图10-15所示，为了进一步提高边梁100的强度，边梁100还包括第二加强板110，第一本体60、第二本体70和第二加强板110之间围成沿着边梁100的长度方向延伸的容纳型腔130，容纳型腔130的至少一部分用于穿设线束120。此处的线束120为用于与实施例1中所描述的传感器连接的线束120，从而保护线束120，保证可靠的通信连接。

其中，需要说明的是，本实施例各图中所示的第二加强板110沿着边梁100的长度方向延伸，以实现整体的结构强度加强。

本实施例中，本实施例各图中所示的第二加强板110的两端是连接在第一本体60和第二本体70之间，具体的，第二加强板110的两端是连接在第一本体60和第二本体70相互远离的端部，从而使得边梁100的截面形状呈类三角形。但在其他可替代的实施例中，第二加强板110的两端也可分别连接到第一本体60与第二本体70的其他位置。

本实施例中的传感器的结构、类别与原理与实施例2相同，但是传感器设置的位置与实施例2中的不同，本实施例的第一本体60并未开设第三安装孔603，而是将传感器设置在第一本体60远离锁止机构的端面上，为了方便传感器的安装，如图12和图14所示，第二加强板110上开设有第一避让孔1101，第一避让孔1101用于使容纳型腔130与外部连通，并用于将传感器安装于第一本体60上。其中，第一避让孔1101的设置为传感器提供了安装空间，便于实现传感器的可靠安装。

需要说明的是，第一避让孔1101的数量和开设位置根据传感器的数量和安装位置进行适应性调整。

如图11-12所示，第二加强板110上开设有与第一安装孔同轴设置的第二避让孔1102，第二避让孔1102用于使第一型腔601、容纳型腔130均与外部环境连通，并用于供将锁止机构400安装于第一本体60上的紧固件穿过。

如图12-14所示，第二加强板110上开设有与第二安装孔702同轴设置的第三避让孔1103，第三避让孔1103用于使第二型腔701、容纳型腔130均与外部环境连通，并用于供将第二本体70安装在电动汽车的底部上的第二连接组件穿过。

需要说明的是，如图12和图14所示，为了尽量减少避让孔的空间占用，部分第三避让孔1103与第一避让孔1101重合，如其中一个第三避让孔1103设置在某一个第一避让孔1101内。

在另一优选的实施例中，为了进一步提高边梁100的强度，如图10-11所示，容纳型腔130内设有第一加强隔板140，第一加强隔板140用于将容纳型腔130分为多个沿边梁100的长度方向延伸的容纳子型腔，至少一个容纳子型腔用于穿设线束120。在此，通过设置第一加强隔板140进一步将容纳型腔130分隔为多个容纳子型腔，有利于进一步提高边梁100的强度。

需要说明的是，第一加强隔板140的数量和形状不作限制，具体根据实际需求而定。

如图6所示，为了降低噪音，边梁100的端部设有封板80，封板80同时遮挡容纳型腔130、第一型腔601与第二型腔701。其中，封板80能够减少风吹入前述型腔内产生风哨，从而能够降低噪音。

在其他具体实施方式中，封板80也可以遮挡容纳型腔130、第一型腔601与第二型腔701中的至少一种或两种，同样可以起到降低噪音的作用，此处不再赘述。

进一步地，为了不影响线束120穿出容纳型腔130，封板80上开设有用于供线束120穿过的第四避让孔。第四避让孔的设置使得封板80既能够较大程度地降低噪音，又不影响线束120伸入容纳型腔130内。

需要说明的是，若封板80无需线束120穿过，则封板80无需开设第四避让孔。

参照实施例2中所描述的，快换支架可以是一体式结构，同样可以采用中间转接件。其中，对于一体式结构的快换支架中，边梁100与前梁200的连接可以采用任何可以适用于此的连接方式，作为示意性实施例，边梁100与前梁200通过中间连接件配合螺栓组件实现可拆卸连接。

需要说明的是，除了边梁100与前梁200中用于与中间连接件配合插接的型腔外，边梁100与前梁200其余型腔用封板80遮挡，以实现良好的降噪功能。

本实施例还公开一种电动汽车，该电动汽车包括本实施例中的适用于不同长度的电池包的快换支架，该快换支架连接在电动汽车底部的底盘上。

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 (24)

1.一种适用于不同长度的电池包的快换支架，用于将电池包连接到电动汽车的底部，其特征在于，所述适用于不同长度的电池包的快换支架由相对设置的两根边梁和前梁组成，两根所述边梁位于所述前梁的两端；

所述前梁上安装有用于与所述电池包上的电池端电连接器电连接的车端电连接器；

所述边梁上设有与所述电池包的锁连接结构配合实现锁止的锁止机构。

2.如权利要求1所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，两根所述边梁远离所述前梁的一端之间具有预设距离，所述预设距离大于等于所述电池包的宽度。

3.如权利要求1所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述前梁的两端与对应侧的所述边梁的端部之间具有间隙。

4.如权利要求3所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述边梁包括相互连接的沿着所述边梁的长度方向延伸的第一安装部与第二安装部，所述第二安装部用于与电动汽车的底部连接，所述锁止机构设置于所述第一安装部靠近所述电池包的端面上；

所述第一安装部远离所述电池包的端面与所述第二安装部远离电动汽车的底部的端面中的至少一个面上铺设第一加强板。

5.如权利要求4所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述边梁与所述第一加强板的截面形状均呈倒L型，所述第一安装部与所述第二安装部相互垂直，所述第一加强板自所述第一安装部远离所述电池包的端面延伸至所述第二安装部远离电动汽车的底部的端面。

6.如权利要求5所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述第一加强板远离所述边梁的端面上设有局部加强罩，所述局部加强罩与所述第一加强板之间形成空腔。

7.如权利要求6所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述空腔自所述第一安装部延伸至第二安装部。

8.如权利要求7所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述局部加强罩上开设有第一通孔，所述第一加强板上开设有第二通孔，所述第二安装部上开设有第三通孔，所述空腔内设有支撑筒，所述支撑筒的两端分别与所述局部加强罩、所述第一加强板连接，且所述支撑筒、第一通孔、第二通孔与第三通孔同轴设置。

9.如权利要求6所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，每根所述边梁上间隔设有至少两个所述局部加强罩。

10.如权利要求1所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述边梁与前梁均由钣金制成；

或，所述边梁由钣金制成，所述前梁通过一体铸造而成。

11.如权利要求1-10中任意一项所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述前梁还设有两个与电池包配合使用的液冷组件，两个所述液冷组件分别位于所述车端电连接器的两侧。

12.如权利要求11所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述前梁还包括与电动汽车连接的两组挂耳，每组所述挂耳包括两个挂耳且分别位于对应位置处的所述液冷组件的两侧。

13.如权利要求1所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述边梁和所述前梁均由型材制成。

14.如权利要求13所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述边梁包括相互连接的沿着所述边梁的长度方向延伸的第一本体与用于与电动汽车的底部连接的第二本体，所述第一本体连接有所述锁止机构，所述第一本体开设有第一型腔，所述第二本体开设有第二型腔，所述第一型腔和第二型腔均沿着所述边梁的长度方向延伸。

15.如权利要求14所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述第一本体靠近电池包的端面开设有用于安装所述锁止机构的第一安装孔，所述第一安装孔与所述第一型腔相连通；

所述第二本体靠近电动汽车的端面开设有用于与所述电动汽车的底部连接的第二安装孔，所述第二安装孔与所述第二型腔相连通。

16.如权利要求15所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述第二型腔内设有加强套筒，所述加强套筒与所述第二安装孔同轴设置且所述加强套筒的两端与所述第二型腔的相对的两个内壁连接。

17.如权利要求14所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述边梁还包括第二加强板，所述第一本体、所述第二本体和所述第二加强板之间围成沿着所述边梁的长度方向延伸的容纳型腔，所述容纳型腔的至少一部分用于穿设线束。

18.如权利要求17所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述第二加强板上开设有第一避让孔，所述第一避让孔用于使所述容纳型腔与外部连通，并用于将传感器安装于所述第一本体上。

19.如权利要求17所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述边梁的端部设有封板，所述封板遮挡所述容纳型腔、第一型腔和第二型腔中的至少一种。

20.如权利要求14所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述第一型腔为多个且沿着竖直方向排布；

和/或，

所述第二型腔为多个且沿着水平方向排布。

21.如权利要求14所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述前梁的两端设有封板。

22.如权利要求13-21中任意一项所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，其特征在于，所述前梁还设有两个与电池包配合使用的液冷组件，两个所述液冷组件分别位于所述车端电连接器的两侧。

23.如权利要求1所述的适用于不同长度的电池包的快换支架，所述前梁还设有高压插接件，所述高压插接件与所述车端电连接器连通，且所述高压插接件的线缆连接端朝向电动汽车的后方延伸。

24.一种电动汽车，其特征在于，其包括如权利要求1-23中任意一项所述的适用于不同长度的电池包的快换支架。

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