CN115556618A - 电动车辆及快换组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车辆，电动车辆包括车梁和电池单元，电池单元包括沿着车梁的宽度方向并列设置的多个电池包；相邻两个电池包之间设有连接单元，连接单元位于电池包的上表面上方，且位于车梁的一侧，连接单元用于将电池单元与车梁可拆卸连接。采用本发明，能够对大重量的电动车辆进行供电；降低了电池单元的整体高度；适应大重量的电动车辆的换电需求，提高了大尺寸电池包与车梁连接的安全性和稳定性，避免因电池单元的中间区域缺少支撑导致电池单元发生变形；电池包的承重点与车梁相配合，简化了电池单元与车梁之间的连接结构，提高了车梁对电池包的承载强度，适应多种外型尺寸的电池单元的安装和拆卸。

Description

电动车辆及快换组件

本申请要求申请日为2021年12月26日的中国专利申请CN2021116067637的优先权、申请日为2021年12月26日的中国专利申请CN2021116067815的优先权、以及申请日为2021年11月30日的中国专利申请CN2021114443838的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及一种电动车辆，尤其涉及一种具有快换电池单元的电动车辆及快换组件。

背景技术

对于大重量的电动车辆，比如货运卡车，需要配置更多的电池包以对电动车辆进行供电。

现有技术中的电动车辆，电池包安装于车辆底部的方式，一般通过在电池包的侧壁设置锁轴，将锁轴挂接于电动车辆底部的车身支架上实现，而对于供电需求较大的电动车辆需配备大容量的电池包，这就需要增大电池包尺寸以安装更多的电芯，这种侧壁设置锁轴的方式导致电池包的锁止支撑点与车梁距离较远，支撑强度差，电池包的中间区域缺少支撑易导致电池包变形或从车身支架上脱落。

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现有技术中的大尺寸的电池包支撑强度差且易从车身支架上脱落的缺陷，提供一种电动车辆及快换组件。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电动车辆，所述电动车辆包括车梁和电池单元，所述电池单元包括沿着所述车梁的宽度方向并列设置的多个电池包；

相邻两个所述电池包之间设有连接单元，所述连接单元位于所述电池包的上表面上方，且位于所述车梁的一侧，所述连接单元用于将所述电池单元与所述车梁可拆卸连接。

在本方案中，电池单元具有多个电池包，能够对大重量的电动车辆进行供电；并且电池单元的多个电池包沿着车梁的宽度方向并列设置，使得电池包能够平铺设置，降低了电池单元的整体高度；而通过在电池包之间设置连接单元，能够将电池单元与电动车辆的车梁可拆卸连接，以适应大重量的电动车辆的换电需求，提高了大尺寸电池包与车梁连接的安全性和稳定性，避免因电池单元的中间区域缺少支撑导致电池单元发生变形、支撑强度差或从车辆上脱落；将连接单元突出于电池包的上表面，使得连接单元便于安装于车梁的侧壁，使电池包的承重点与车梁相配合，简化了电池单元与车梁之间的连接结构，提高了车梁对电池包的承载强度，适应多种外型尺寸的电池单元的安装和拆卸，通过上述电池包的设置方式，能够在车梁下方预留换电设备承载电池包进出车梁底部的高度，避免了抬高车辆或在地面上挖坑的情形。

较佳地，所述电动车辆还包括设于所述车梁上的锁止单元，所述锁止单元具有锁止容纳腔，所述锁止容纳腔位于所述车梁的侧壁的一侧，所述锁止容纳腔用于将所述连接单元锁止于车梁上。

在本方案中，锁止容纳腔位于车梁的一侧，当连接单元与锁止容纳腔连接时，电池单元通过连接单元连接于车梁的一侧，提高了车梁对电池包的承载强度，同时预留出电池包下表面距离底面的距离，为换电设备进入车辆下方进行换电操作留出更多的空间，换电设备仅需将电池单元向下移动较短的距离即可避让车梁及锁止单元，以沿水平方向进出车梁的底部，为换电设备承载电池进出车梁底部预留充分的空间，避免车辆上的部件干涉换电设备进出车辆的底部。

较佳地，所述锁止单元包括锁基座，所述锁基座内设有所述锁止容纳腔，所述锁基座连接于所述车梁的侧壁上。

在本方案中，通过锁基座进行锁止，便于对锁基座进行结构改动以适应连接单元的结构，避免对车身大梁的结构进行改动，能够提升锁止的稳定性和可靠性。

较佳地，所述锁基座通过支架安装于所述车梁上，所述支架与所述车梁的侧壁连接，所述锁基座设于所述支架与所述车梁相背离的一侧。

在本方案中，锁止单元可以通过支架安装于车梁上，便于将多个锁基座以及电连接器等快换机构集成到支架上，实现快换机构的整体安装与拆卸，能够简化安装步骤和流程，提升制造效率，提高了电池单元与不同车型车梁的适配性，避免因车型不同而导致大梁或电池单元的改动。

较佳地，所述支架连接于所述车梁间相背离的侧壁上，且所述支架的顶部不超出所述车梁的顶部。

在本方案中，支架连接于两个车梁间相背离的侧壁上，从而避免与车梁之间的部件产生干涉，也能便于安装支架。支架的顶部不超出车梁的顶部，能够避免与车梁上方的部件产生干涉。从而能够减小对电动车辆本身的改动，提升了支架与不同车辆的适配性。

较佳地，所述锁基座安装于所述车梁的侧壁上。

在本方案中，锁基座可以直接安装于车梁的侧壁上，或者也可以配以相应的安装座，将锁基座安装于车梁的侧壁上。使得安装灵活，在不影响与连接单元连接结构的前提下，能够适应不同的车梁的结构以及安装位置需求。

较佳地，所述连接单元包括锁轴和轴支架，所述锁轴自所述轴支架的侧壁向朝向所述锁止容纳腔的方向延伸。

在本方案中，通过轴支架能够实现锁轴的安装，锁止单元能够对锁轴进行锁止从而将电池单元与车梁相连。

较佳地，所述轴支架朝向所述锁基座的侧壁上设有导向部，所述导向部的表面与支架的表面或所述车梁的表面贴合。

在本方案中，通过导向部能够对电池单元在锁止和解锁过程中的移动进行导向，从而提升锁止过程或解锁过程中的稳定性。

较佳地，所述连接单元还包括立柱，所述立柱自所述电池单元的底部向上延伸，所述轴支架安装于所述立柱上。

在本方案中，电池单元的底部本身作为承载内部电芯的载体，结构强度较高，通过立柱将锁轴和电池单元的底部连接，将锁轴的支撑力传递到电池单元的底部，利用电池单元底部自身的承载作用，进一步提升锁轴的支撑强度和连接单元的连接强度。

较佳地，所述锁基座包括锁止槽，所述锁止容纳腔位于所述锁止槽内，所述锁止槽用于挂接所述锁轴。

较佳地，所述锁基座还包括开口槽，所述开口槽与所述锁止槽相连通，所述开口槽用于供所述锁轴进入所述锁止槽并锁止于所述锁止容纳腔内。

在本方案中，通过开口槽和与其连通的锁止槽，锁轴能够自开口槽进入锁止槽并最终锁止于锁止容纳腔内，该锁止步骤简单，能够提升锁止效率和成功率。

较佳地，用于将锁基座安装于所述车梁上的支架的上方具有上弯折部，当锁轴位于锁止槽内时，所述锁轴的中心与所述上弯折部之间的距离大于所述锁轴的中心与所述轴支架上表面之间的距离。

在本方案中，能够避免支架的上弯折部干涉锁轴在锁止槽内的竖直方向移动。

较佳地，所述支架的下方还具有下弯折部，所述下弯折部与所述车梁的底面连接，当锁轴位于锁止槽内时，所述锁轴的中心与所述下弯折部之间的距离小于所述锁轴的中心与所述电池包的上表面之间的距离；

或，所述锁轴的中心与所述车梁底面之间的距离小于所述锁轴的中心与所述电池包的上表面之间的距离。

在本方案中，能够避免支架的下弯折部或车梁干涉锁轴在锁止槽内的竖直方向移动。

较佳地，所述锁止单元还包括锁舌，所述锁舌与所述锁基座可转动连接，以打开或关闭所述开口槽。

在本方案中，通过锁舌能够将锁轴限制于锁基座内，实现锁止单元对锁轴锁止的稳定性。

较佳地，所述锁止单元至少包括两个锁基座，每个所述锁基座均转动连接有锁舌，所述锁止单元还包括锁连杆，所述锁连杆与所述多个锁舌可转动连接。

在本方案中，通过锁连杆能够解锁多个锁舌，提升解锁效率，也能避免多个锁舌分别解锁导致解锁时间不一致而致使解锁失败。

较佳地，所述锁舌具有延伸至锁基座外侧的解锁部。

在本方案中，锁舌可以具有解锁部，通过外部设备对解锁部施加作用力，从而能够对单个锁舌进行解锁。在具体实施时，单个锁舌可以具有该解锁部，以对锁舌进行解锁，从而该具有解锁部的锁舌以及锁基座可以作为锁止单元的二级锁止部件，从而当具有锁连杆的锁止部件失效时，仍能锁轴进行锁止，避免锁止失效，提升锁止单元对连接单元的锁止能力。

较佳地，所述电池单元还包括解锁杆，所述解锁杆与所述解锁部或所述锁连杆相对设置，并用于推动所述解锁部或所述锁连杆转动，以使所述锁舌打开或者闭合所述开口。

在本方案中，通过解锁杆能够对解锁部或锁连杆进行动作，从而打开或者闭合开口槽，当解锁杆作用于解锁部或锁连杆时，锁舌打开开口槽，连接单元能够从锁止单元中移动出来。

较佳地，多个所述锁轴和多个所述锁基座均沿着所述车梁的长度方向布置。

在本方案中，通过上述结构，将电池包支撑点与车梁相对应，提高车梁对电池包的支撑强度，提升连接的稳定性。

较佳地，所述连接单元包括螺纹连接件、T型挂接件中的至少一个，所述螺纹连接件用于将电池单元螺纹连接于车梁上，所述T型挂接件用于将电池单元旋转卡合于车梁上。

较佳地，所述电池单元包括第一电连接器，所述第一电连接器位于所述电池单元的外侧壁。

在本方案中，通过第一电连接器能够与车辆对应的接口插接，以使电池包对电动车辆进行供电。

较佳地，所述电池单元包括用于容纳电池包的电池腔，所述连接单元设置于相邻两个所述电池腔之间，相邻两个所述电池腔之间还设有通孔，所述通孔用于供连接所述电池包的导线穿过；所述第一电连接器设置于任一所述电池腔的外侧壁。

在本方案中，电池包设置于电池腔内，并在电池腔内通过导线连接，以形成具有一个第一电连接器的输出端，使得电池单元形成为一个整体。

较佳地，所述电池单元还包括壳体和盖板，所述壳体内间隔设有多个隔板，所述隔板之间形成所述电池腔；每个所述电池腔的腔口处均设有所述盖板。

较佳地，所述电动车辆还包括第二电连接器，所述第二电连接器布置于所述车梁的宽度方向上，所述第二电连接器用于与所述第一电连接器连接，以使所述电池单元对所述电动车辆供电。

在本方案中，通过上述结构，在电池包拆装的过程中，便于对接第一电连接器和第二电连接器，以形成电连接。

较佳地，设有锁基座的支架包括纵向支架和横向支架，所述纵向支架连接于所述车梁上，所述横向支架连接于所述纵向支架之间，所述横向支架上设置有所述第二电连接器。

在本方案中，通过上述结构的支架，当其被安装于车梁上后，能够将锁止单元和电连接器同时整体安装于车梁上，避免各个部件单独安装而反复调试对准，也能够提升安装效率。

较佳地，所述横向支架位于所述车梁下方，所述纵向支架连接于所述车梁的侧壁。

在本方案中，横向支架位于车梁下方，能够避让车梁，避免干涉；纵向支架连接车梁的侧壁，能够增大连接面积，利用车梁的刚度，提升连接的稳定性。

较佳地，所述横向支架至少覆盖所述电池单元端部的部分区域。

在本方案中，能够在对接时，为电连接器之间的连接提供支撑。

较佳地，所述电池单元包括侧部电池包，所述电池包设于所述车梁的外侧。

在本方案中，能够避免与车梁内部的结构产生干涉。

较佳地，所述电池单元还包括中部电池包，所述中部电池包设于两个所述侧部电池包之间，且位于所述车梁下方。

在本方案中，设置中部电池包能够提升供电能力，或者在提供相同的供电能力的情形下，通过设置中部电池包能够减小电池单元的厚度。另外，中部电池包设置于车梁下方，能够避免与两个车梁之间的部件干涉。

较佳地，所述侧部电池包内设有避让口，用于避让所述电动车辆的传动轴。

一种快换组件，所述快换组件应用于如上述的电动车辆中；

所述快换组件包括锁止单元和电池单元，所述锁止单元用于与所述车梁连接，所述电池单元包括多个电池包，与所述车梁对应的相邻两个所述电池包之间设有连接单元，所述连接单元与所述锁止单元相配合。

本发明的积极进步效果在于：电池单元具有多个电池包，能够对大重量的电动车辆进行供电；并且电池单元的多个电池包沿着车梁的宽度方向并列设置，使得电池包能够平铺设置，降低了电池单元的整体高度；而通过在电池包之间设置连接单元，能够将电池单元与电动车辆的车梁可拆卸连接，以适应大重量的电动车辆的换电需求，提高了大尺寸电池包与车梁连接的安全性和稳定性，避免因电池单元的中间区域缺少支撑导致电池单元发生变形、支撑强度差或从车辆上脱落；将连接单元突出于电池包的上表面，使得连接单元便于安装于车梁的侧壁，使电池包的承重点与车梁相配合，简化了电池单元与车梁之间的连接结构，提高了车梁对电池包的承载强度，适应多种外型尺寸的电池单元的安装和拆卸，通过上述电池包的设置方式，能够在车梁下方预留换电设备承载电池包进出车梁底部的高度，避免了抬高车辆或在地面上挖坑的情形。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电动车辆的结构示意图；

图2为本发明实施提供的电动车辆下方设有换电设备的结构示意图；

图3为图1中电动车辆的电池单元被去除后的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种锁止单元和支架连接的结构示意图；

图5为图4中锁止单元和支架连接的主视示意图；

图6为本发明实施例提供的一种锁止单元的平面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种电池单元的结构示意图；

图8为图7的局部放大图；

图9为本发明实施例提供的一种电池单元的结构示意图，其中，一侧的侧部电池包、部分壳体和部分盖板被去除；

图10本发明实施例提供的电动车辆另一种的锁止单元和连接单元的结构示意图，此时锁止单元和连接单元锁止在一起；

图11本发明实施例提供的电动车辆另一种的连接单元的结构示意图；

图12本发明实施例提供的电动车辆另一种的锁止单元的结构示意图；

图13本发明实施例提供的电动车辆另一种的连接单元的结构示意图。

图14本发明实施例提供的电动车辆另一种的锁止单元和连接单元的结构示意图，此时锁止机构和锁连接结构锁止在一起。

附图标记说明

电动车辆1

车梁10

电池单元20

电池包21

侧部电池包211

中部电池包212

第一电连接器22

电池腔23

通孔24

壳体25

盖板26

隔板27

连接单元30

锁轴31

轴基座311

轴本体312

轴支架32

上沿板321

导向部33

立柱34

锁止单元40

锁止容纳腔41

锁基座42

锁止槽421

开口槽422

锁舌43

凸起部431

锁连杆44

解锁部46

支撑基座47

支架50

纵向支架51

支架本体511

上弯折部512

下弯折部513

横向支架52

第二电连接器53

连接柱54

换电设备2

锁止座801

第一开孔802

挂接部803

第一螺纹部804

挂接杆903

第二螺纹部904

第二开孔905

锁止件906

安装壳907

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。

本发明实施例提供了一种电动车辆1，如图1所示，电动车辆1包括车梁10和电池单元20，电池单元20包括沿着车梁10的宽度方向并列设置的多个电池包21；相邻两个电池包21之间设有连接单元30，连接单元30位于电池包21的上表面上方，且位于车梁10的一侧，连接单元30用于将电池单元20与车梁10可拆卸连接。

在具体实施时，如图1所示，电动车辆1具有沿着车辆长度方向延伸且沿着车辆的宽度方向间隔设置的两个车梁10，该车梁10的宽度方向与电动车辆1的宽度方向相同。电池单元20具有多个电池包21，多个电池包21提供的电能能够对比如卡车等大重量的电动车辆1进行供电。并且电池单元20的多个电池包21沿着车梁10的宽度方向并列设置，使得电池包21能够平铺设置，降低了电池单元20的整体高度。

通过在电池包21之间设置连接单元30，能够将电池单元20与电动车辆1的车梁10可拆卸连接，以适应大重量的电动车辆1的换电需求，提高了大尺寸电池单元20与车梁10连接的安全性和稳定性，避免因电池单元20的中间区域缺少支撑导致电池单元20发生变形、支撑强度差或从车辆1上脱落。并且，在对大重量的电动车辆1进行换电时，能够对电池单元20整体进行更换，以适应大重量的电动车辆1的快换需求。通过上述电池单元20的设置方式，如图2所示，能够在车梁10下方预留换电设备2承载电池包进出车梁底部的高度，避免了抬高车辆或在地面上挖坑的情形。

将连接单元30位于电池包21的上表面上方，使得连接单元30便于安装于车梁10的侧壁，使电池单元20的承重点与车梁10相配合，简化了电池单元20与车梁10之间的连接结构，提高了车梁10对电池单元20的承载强度，适应多种外型尺寸的电池单元20的安装和拆卸。可以理解的是，连接单元30位于电池包21的上表面上方，可以是连接单元30中用于与车梁10连接的相应部件位于电池包21的上表面，比如用于与车梁10连接的锁轴31位于电池包21的上表面；连接单元30也可以具有位于电池包21上表面以下的结构，比如连接单元30与电池单元20底部连接的立柱34等结构件。

作为一种较佳地实施方式，如图3所示，电动车辆1还包括设于车梁10上的锁止单元40，锁止单元40具有锁止容纳腔41，锁止容纳腔41位于车梁10的侧壁的一侧，锁止容纳腔41用于将连接单元30锁止于车梁10上。

如图3所示，锁止容纳腔41位于车梁10的一侧，连接单元30用于与锁止容纳腔41连接的部件位于电池包21上表面的上方，当连接单元30与锁止容纳腔41连接时，电池单元20通过连接单元30连接于车梁10的一侧，且可位于车梁10的下方，从而提高了车梁10对电池包21的承载强度，同时预留出电池包21下表面距离底面的距离，为换电设备2进入车辆下方进行换电操作留出更多的空间；换电设备2仅需将电池单元20向下移动较短的距离即可避让车梁10及锁止单元40，以沿水平方向进出车梁10的底部，为换电设备2承载电池进出车梁10底部预留充分的空间，避免车辆1上的部件干涉换电设备2进出车辆1的底部。还可以避免与两个车梁10之间的部件产生干涉。

在具体实施时，锁止容纳腔41可以采用多种结构形式，比如锁止容纳腔41可以设于锁基座42上，也可以直接在支架50上设置锁止容纳腔41，下面将以锁止容纳腔41设于锁基座42为例进行具体地说明，但是不应将其局限于下述的实施方式中。

作为一种较佳地实施方式，如图3-图5所示，锁止单元40包括锁基座42，锁基座42内设有锁止容纳腔41，锁基座42连接于车梁10的侧壁上。

通过设置锁基座42形成锁止容纳腔41，便于对锁基座42进行结构改动以适应连接单元30的结构；并且，通过在车梁10上加装锁基座42，能够避免对车身大梁的结构进行改动，也能够对现有的电动车辆1进行改装；另外，锁基座42连接于车梁10上，能够利用车梁10的刚度承重电池单元20的重量，使得锁止更为稳定和可靠。

在具体实施时，锁基座42与车梁10的连接方式也可以根据实际情况采用多种方式，下面将给出一些可行的实施方式，但是不应将其局限于下述的实施方式中。

作为一种较佳地实施方式，如图3-图5所示，锁基座42可以通过支架50安装于车梁10上，支架50与车梁10的侧壁连接，锁基座42设于支架50与车梁10相背离的一侧。

在具体实施时，可以将一侧车梁10上的锁基座42都设置于支架50上，从而通过将支架50安装于车梁10上便可在一侧车梁10上安装需安装于其上的所有锁基座42。另外，支架50可以形成在车梁10两侧，从而通过安装支架50便可以将两侧车梁10上需安装的所有锁基座42安装于两侧的车梁10上，还可以提高电池单元20与不同车型车梁10的适配性，避免因车型不同而导致大梁或电池单元20的改动。其外，还可以将车辆的电连接器等快换机构集成在支架50上，实现快换机构的整体安装与拆卸，能够简化安装步骤和流程，提升安装效率。在对现有的电动车辆1进行改装时，可以先将锁基座42组装至支架50上，然后直接在车梁10上加装具有锁基座42的支架50，能够节约电动车辆1的改装时间，提升制造及改装效率。

如图3和图4所示，支架50的两个侧面，一个侧面与车梁10的侧壁连接，另一个侧面连接有锁基座42。另外，在不与车梁10内部的部件干涉的前提下，支架50可以与车梁10的外侧壁连接，也可以与车梁10的内侧壁连接。

作为一种较佳地实施方式，如图3所示，支架50连接于车梁10间相背离的侧壁上，即外侧壁上，且支架50的顶部不超出车梁10的顶部。

支架50连接于两个车梁10间相背离的侧壁上，从而避免与车梁10之间的部件产生干涉，适应不同车辆的安装需求，也能便于安装支架50。支架50的顶部不超出车梁10的顶部，能够避免与车梁10上方的部件产生干涉。从而能够减小对电动车辆1本身的改动，提升了支架50与不同车辆的适配性。

如图3和图4所示，支架50可以包括纵向支架51，当支架50安装于车梁10上后，纵向支架51沿着车梁10的长度方向延伸。纵向支架51可以包括支架本体511、上弯折部512和下弯折部513，上弯折部512和下弯折部513分别与支架本体511的上端和下端连接，并且沿着相反的方向延伸。其中，下弯折部513沿着朝向车梁10的方向延伸，上弯折部512沿着背离车梁10的方向延伸。下弯折部513和支架本体511均可用于与车梁10连接，具体地，下弯折部513可与车梁10的底部连接，支架本体511可与车梁10的侧壁连接，从而能够提升支架50与车梁10的连接性能，进而也能够将支架50的受力分散至车梁10上。上弯折部512则可位于锁基座42的上方，从而能够保护锁基座42。

作为另一种较佳地实施方式，锁基座42安装于车梁10的侧壁上。

结合图3-图5，可以理解的是，锁基座42可以直接安装于车梁10的侧壁上，比如锁基座42上设有穿孔，并通过紧固件与车梁10的对应位置连接。或者，也可以匹配相应的安装座，将锁基座42安装于车梁10的侧壁上。将锁基座42直接与车梁10侧壁连接，或者通过安装座与侧壁连接，可以根据锁止需求灵活安装锁基座42从而，在不影响与连接单元30连接结构的前提下，能够适应不同的车梁10的结构以及安装位置需求。另外，可以通过一个安装座将单个锁基座42或同时将多个锁基座42安装于车梁10的侧壁，在同一车梁10上，可以设置多个安装座。

作为一种较佳地实施方式，如图7和图8所示，连接单元30包括锁轴31和轴支架32，锁轴31自轴支架32的侧壁向朝向锁止容纳腔41的方向延伸。

在具体实施时，如图7所示，轴支架32设于相邻两个电池包21之间，且位于电池包21上表面以上处。锁轴31可以具有轴基座311和轴本体312，轴本体312自轴基座311的表面延伸；轴本体312穿过轴支架32，并通过轴基座311与轴支架32连接。

作为一种较佳地实施方式，如图7和图8所示，轴支架32朝向锁基座42的侧壁上设有导向部33，导向部33的表面与支架50的表面或车梁10的表面贴合。从而提升锁止过程或解锁过程中的稳定性。

作为一种较佳地实施方式，如图9所示，连接单元30还包括立柱34，立柱34自电池单元20的底部向上延伸，轴支架32安装于立柱34上。

如图9所示，相邻两个电池包21之间设有多个立柱34，轴支架32安装于立柱34上，且位于电池包21上表面以上。轴支架32还包括上沿板321，上沿板321设于立柱34的顶部，轴基座311位于上沿板321的下方。从而，电池单元20的底部本身作为承载内部电芯的载体，结构强度较高，通过立柱34将锁轴31和电池单元20的底部连接，将锁轴31的支撑力传递到电池单元20的底部，利用电池单元20底部自身的承载作用，进一步提升锁轴31的支撑强度和连接单元30的连接强度。立柱34与电池单元20底部之间还可以具有加强结构。

作为一种较佳地实施方式，如图5和图6所示，锁基座42包括锁止槽421，锁止容纳腔41位于锁止槽421内，锁止槽421可用于挂接锁轴31。

在具体实施时，锁轴31能够进入锁止槽421并被锁止于锁止容纳腔41内。如图4所示，两侧的车梁10均连接有锁止槽421，当电池单元20与车梁10连接后，两侧车梁10上的锁止槽421能够对对应的连接单元30上的锁轴31进行锁止，相比于单侧锁止，能够使得锁止更为稳定，也能够将受力分散至两侧。

作为一种较佳地实施方式，如图5所示，锁基座42还包括开口槽422，开口槽422与锁止槽421相连通，开口槽422用于供锁轴31进入锁止槽421并锁止于锁止容纳腔41内。

在具体实施时，通过开口槽422和与其连通的锁止槽421，锁轴31能够自开口槽422进入锁止槽421并最终锁止于锁止容纳腔41内，具体地，如图5所示，开口槽422沿着竖直方向延伸，锁止槽421沿着水平方向延伸，在电池单元20安装于车梁10的过程中，从而电池单元20在换电设备2的举升作用下，电池单元20的锁轴31能够沿着竖直方向向上移动并通过开口槽422移动至锁止槽421与开口槽422的交界处，再在换电设备2的作用下，锁轴31沿着水平方向移动进入锁止槽421的锁止容纳腔41内，相应地，该电池单元20的解锁可以具有与锁止步骤相反的步骤。该锁止步骤及解锁步骤简单，能够提升锁止或解锁的效率和成功率。

作为一种较佳地实施方式，如图3和图4所示，用于将锁基座42安装于车梁10上的支架50的上方具有上弯折部512，当锁轴31位于锁止槽421内时，锁轴的中心与上弯折部512之间的距离大于锁轴31的中心与轴支架32上表面之间的距离。

从而，能够避免支架50的上弯折部512干涉锁轴31在锁止槽421内的竖直方向移动。

作为一种较佳地实施方式，如图3和图4所示，支架50的下方还具有下弯折部513，下弯折部513与车梁10的底面连接，当锁轴31位于锁止槽421内时，锁轴31的中心与下弯折部513之间的距离小于锁轴31的中心与电池包21的上表面之间的距离；从而能够避免支架50的下弯折部513干涉锁轴31在锁止槽421内的竖直方向移动。

作为另一种较佳地实施方式，锁止槽421的锁止中心与车梁10底面之间的距离小于锁轴31的中心与电池包21的上表面之间的距离。从而能够避免车梁10干涉锁轴31在锁止槽421内的竖直方向移动。

作为一种较佳地实施方式，如图4和图5所示，锁止单元40还包括锁舌43，锁舌43与锁基座42可转动连接，以打开或关闭开口槽422。

在具体实施时，如图5所示，锁舌43具有能够阻断开口槽422和锁止槽421之间连通的凸起部431，当凸起部431阻断开口槽422和锁止槽421时，凸起部431和锁止槽421之间的空间形成锁止容纳腔41。当锁舌43转动远离锁基座42时，凸起部431能够随之转动使得开口槽422和锁止槽421连通。

作为一种较佳地实施方式，如图5所示，锁止单元40至少包括两个锁基座42，每个锁基座42均转动连接有锁舌43，锁止单元40还包括锁连杆44，锁连杆44与多个锁舌43可转动连接。通过锁连杆44能够解锁多个锁舌43，提升解锁效率，也能避免多个锁舌43分别解锁导致解锁时间不一致而致使解锁失败。

作为一种较佳地实施方式，锁止单元40包括复位件，复位件的一端连接于锁连杆上，另一端连接于快换支架或车梁10上。

可以理解的是，在锁连杆向下复位运动过程中，复位件能够对锁连杆44施加作用力，能够加速锁连杆44复位运动并带动连接于锁连杆44上的锁舌43转动，以关闭开口槽，从而在锁止过程时，能够实现自动锁止。如图所示，在具体实施时，复位件可以为弹簧，弹簧能够对锁连杆44施加弹性力，加速锁连杆44复位，即恢复至凸起部431阻断开口槽和锁止槽连通的位置处。

作为另一种较佳地实施方式，如图5所示，锁舌43具有延伸至锁基座42外侧的解锁部46。通过外部设备直接对解锁部46施加作用力，从而能够对单个锁舌43进行解锁。

对于以上的两种实施方式，锁止单元40可以具有其中的任意一种，或同时具有两种。当锁止单元40既包括具有锁连杆44的锁舌43，又包括具有解锁部46的锁舌43时，两者可以构成一级锁止机构和二级锁止机构；具体地，通过锁连杆44连接的多个锁舌43，其可以作为一级锁止机构，对电池单元20进行一级锁止；具有解锁部46的单个锁舌43，其可以作为二级锁止机构，从而当具有一级锁止机构失效时，仍能锁轴31进行锁止，避免锁止失效，提升锁止单元40对连接单元30的锁止可靠性。

作为一种较佳地实施方式，电池单元20还包括解锁杆，解锁杆与解锁部46或锁连杆44相对设置，并用于推动解锁部46或锁连杆44转动，以使锁舌43打开开口，当无解锁杆作用时，锁连杆或锁舌复位至初始状态，即锁舌关闭开口槽。

在具体实施时，解锁杆可以位于连接单元30中，并与解锁部46或锁连杆44相对的位置处。通过解锁杆能够对解锁部46或锁连杆44进行动作，从而打开或者闭合开口槽422，当解锁杆作用于解锁部46或锁连杆44时，锁舌43打开开口槽422，连接单元30能够从锁止单元40中移动出来。

在具体实施时，如图4和图5所示，锁止单元40还可以包括支撑基座47，连接单元30可以包括支撑轴，支撑基座47与锁基座42具有类似的结构，支撑轴可以与锁轴31具有类似的结构。但相比于锁基座42，支撑基座47内未设置锁舌43，在换电设备2的作用下，支撑轴可以进入支撑基座47内，并被支撑基座47支撑，增加锁止单元40与连接单元30的连接点，减小单个连接点的受力。

作为一种较佳地实施方式，如图3-4所示，多个锁轴31和多个锁基座42均沿着车梁10的长度方向布置。从而将电池包21支撑点与车梁10相对应，提高车梁10对电池包21的支撑强度，提升连接的稳定性。

作为一种较佳地实施方式，连接单元30包括螺纹连接件、T型挂接件中的至少一个，螺纹连接件用于将电池单元20螺纹连接于车梁10上，T型挂接件用于将电池单元20旋转卡合于车梁10上。

具体的，在螺纹连接方式中，如图10和图11所示，锁止单元40包括锁止座801，锁止座801具有沿竖直方向延伸的第一开孔802，第一开孔802内设有第一螺纹部804，该第一螺纹部804为内螺纹，连接单元30包括安装壳907和锁止件906，该安装座907内沿竖直方向延伸的第二开孔905，锁止件906竖向设置在第二开孔905内，该锁止件906可相对于安装壳907在竖直方向移动且锁止件906上设有与第一螺纹部804相配合的第二螺纹部，第二螺纹部904能够与第一螺纹部804啮合，从而实现锁止单元40与连接单元30的锁止和解锁。

在其他具体实施例中，在旋转卡合方式中，如图12、图13和图14所示，锁止单元40包括锁止座801，锁止座801具有沿竖直方向延伸的第一开孔802，该锁止座801内设有挂接部803，锁止座801具有挂接腔，第一开孔802与挂接腔连通，且挂接座803位于挂接腔底部，本实施例中，第一开孔802为方形孔，且挂接部803位于第一开孔802的两侧，连接单元30包括锁止件906，该锁止件906的上端设有沿水平方向延伸的挂接杆903，该挂接杆903为柱状体且水平设置在锁止件906的顶部，锁止杆903与解锁杆906共同构成T型结构。

当挂接杆903处于第一位置时，挂接杆903能够穿过第一开孔802并进入锁止座801的挂接腔内，当位于挂接腔内的挂接杆903旋转至第二位置时，挂接杆903能够挂接于限位部803上，从而使得锁止单元40与连接单元30相对锁止固定。

作为一种较佳地实施方式，如图7和图9所示，电池单元20包括第一电连接器22，第一电连接器22位于电池单元20的外侧壁。

在对电池单元2020进行更换时，通过插接对准一个第一电连接器2221便可实现电连接；从而能够简化电连接的步骤，提升电池单元20与车梁10连接的效率。

作为一种较佳地实施方式，如图9所示，电池单元20包括用于容纳电池包21的电池腔23，连接单元30设置于相邻两个电池腔23之间，相邻两个电池腔23之间还设有通孔24，通孔24用于供连接电池包21的导线穿过；第一电连接器22设置于任一电池腔23的外侧壁。

在具体实施时，电池单元20可以包括多个电池包21，每个电池包21可以设置于对应的电池腔23内，并且电池腔23之间可以在部分位置处连通，从而便于将多个电池包21连接在一起，并形成具有一个第一电连接器22的输出端；另外，电池包21之间的布线连接在电池单元20内部进行，使得电池单元20外部结构平整统一。

作为一种较佳地实施方式，如图7和图9所示，电池单元20还包括壳体25和盖板26，壳体25内间隔设有多个隔板27，隔板27之间形成电池腔23；每个电池腔23的腔口处均设有盖板26。

在具体实施时，通过壳体25和盖板26的结构形式，能够将多个电池包21形成一个电池单元20整体；此外，通过盖板26盖设于壳体25的相应位置，能够避让连接单元30的位置。如图9所示，相邻两个电池包21之间具有两个隔板27，两个隔板27之间设有上述任一实施方式的连接单元30。

作为一种较佳地实施方式，如图3和图4所示，电动车辆1还包括第二电连接器53，第二电连接器53布置于车梁10的宽度方向上，第二电连接器53用于与第一电连接器22连接，以使电池单元20对电动车辆1供电。

其中，第二电连接器53还与电动车辆1上相应的线路连接，从而在具体实施时，将第一电连接器22与第二电连接器53连接便可使得电池单元20与车梁10实现电连接。

作为一种较佳地实施方式，如图1-图4所示，设有锁基座42的支架50包括纵向支架51和横向支架52，纵向支架51连接于车梁10上，横向支架52连接于纵向支架51之间，横向支架52上设置有第二电连接器53。

如图3和图4所示，纵向支架51和横向支架52之间可以通过连接柱54连接，纵向支架51的端部和横向支架52的端部分别与连接柱54的不同侧面连接。横向支架52一方面能够用于安装第二电连接器53，当其被安装于车梁10上后，能够将锁止单元40和电连接器同时整体安装于车梁10上，避免各个部件单独安装而反复调试对准，也能够提升安装效率；另一方面能够加强两个纵向支架51之间的连接强度，使得支架50整体的结构强度得到提升。在具体实施时，可以在纵向支架51的两端均设置横向支架52，在其中一个横向支架52上设置第二电连接器53，由此形成了矩形的框架结构，进一步提升支架50整体的结构强度；也可以如图4所示，在纵向支架51的一端设置横向支架52，形成U形的框架结构，从而纵向支架51的延伸端部可以根据车梁10的结构形状更好地贴合于车梁10的侧壁上。

作为一种较佳地实施方式，如图1和图3所示，横向支架52位于车梁10下方，纵向支架51连接于车梁10的侧壁。从而，能够避让车梁10，避免干涉；纵向支架51连接车梁10的侧壁，能够增大连接面积，利用车梁10的刚度，提升连接的稳定性。

作为一种较佳地实施方式，如图3和图4所示，横向支架52至少覆盖电池单元20端部的部分区域。从而能够在对接时，为电连接器之间的连接提供支撑。

作为一种较佳地实施方式，如图1、图7和图9所示，电池单元20包括侧部电池包211，电池包21设于车梁10的外侧。从而，能够避免与车梁10内部的结构产生干涉。

作为一种较佳地实施方式，如图1、图7和图9所示，电池单元20还包括中部电池包212，中部电池包212设于两个侧部电池包211之间，且位于车梁10下方。

在具体实施时，设置中部电池包212能够提升供电能力，或者在提供相同的供电能力的情形下，通过设置中部电池包212能够减小电池单元20的厚度。另外，中部电池包212设置于车梁10下方，能够避免与两个车梁10之间的部件干涉。

作为一种较佳地实施方式，中电池包212内设有避让口，用于避让电动车辆1的传动轴。

本发明实施例还提供了一种快换组件，快换组件应用于如上述的电动车辆1中；

快换组件包括锁止单元40和电池单元20，锁止单元40用于与车梁10连接，电池单元20包括多个电池包21，与车梁10对应的相邻两个电池包21之间设有连接单元30，连接单元30与锁止单元40相配合。

可以理解的是，快换组件中的锁止单元40可以采用以上任一实施方式中的锁止单元40，电池单元20也可以采用以上任一实施方式中的电池单元20。通过该快换组件，能够改装已有的电动车辆1，使得原本固定式的直充电池变为可拆卸的电池单元20，从而能够快速更换电动车辆1上的亏电电池单元20，也能快速将满电电池单元20安装至电动车辆1上。

采用上述实施例中技术方案，充分利用车梁下方的高度空间，在换电设备2对电池单元进行拆卸时，空载的换电设备2可以直接进入电池单元的下方空间，且不与电动车辆的底部产生干涉；在换电设备2对电池单元进行安装时，承载有电池单元的换电设备2也可以直接进入车梁的下方进行换电，且不与电动车辆的底部产生干涉。整个过程中，既不需要举升车身，也不需要设置下沉式空间或挖坑用于供换电设备2进出，降低换电站的建站成本、时间和难度，降低对建站场地的要求，提高换电的效率。上述实施例中的技术方案尤其适用于重卡、轻卡等商用车。

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 (29)

1.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括车梁和电池单元，所述电池单元包括沿着所述车梁的宽度方向并列设置的多个电池包；

相邻两个所述电池包之间设有连接单元，所述连接单元位于所述电池包的上表面上方，且位于所述车梁的一侧，所述连接单元用于将所述电池单元与所述车梁可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆还包括设于所述车梁上的锁止单元，所述锁止单元具有锁止容纳腔，所述锁止容纳腔位于所述车梁的侧壁的一侧，所述锁止容纳腔用于将所述连接单元锁止于车梁上。

3.如权利要求2所述的电动车辆，其特征在于，所述锁止单元包括锁基座，所述锁基座内设有所述锁止容纳腔，所述锁基座连接于所述车梁的侧壁上。

4.如权利要求3所述的电动车辆，其特征在于，所述锁基座通过支架安装于所述车梁上，所述支架与所述车梁的侧壁连接，所述锁基座设于所述支架与所述车梁相背离的一侧。

5.如权利要求4所述的电动车辆，其特征在于，所述支架连接于所述车梁间相背离的侧壁上，且所述支架的顶部不超出所述车梁的顶部。

6.如权利要求3-5中任一项所述的电动车辆，其特征在于，所述连接单元包括锁轴和轴支架，所述锁轴自所述轴支架的侧壁向朝向所述锁止容纳腔的方向延伸。

7.如权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，所述轴支架朝向所述锁基座的侧壁上设有导向部，所述导向部的表面与支架的表面或所述车梁的表面贴合。

8.如权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，所述连接单元还包括立柱，所述立柱自所述电池单元的底部向上延伸，所述轴支架安装于所述立柱上。

9.如权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，所述锁基座包括锁止槽，所述锁止容纳腔位于所述锁止槽内，所述锁止槽用于挂接所述锁轴。

10.如权利要求9所述的电动车辆，其特征在于，所述锁基座还包括开口槽，所述开口槽与所述锁止槽相连通，所述开口槽用于供所述锁轴进入所述锁止槽并锁止于所述锁止容纳腔内。

11.如权利要求9所述的电动车辆，其特征在于，用于将锁基座安装于所述车梁上的支架的上方具有上弯折部，当所述锁轴位于锁止槽内时，所述锁轴的中心与所述上弯折部之间的距离大于所述锁轴的中心与所述轴支架上表面之间的距离。

12.如权利要求11所述的电动车辆，其特征在于，所述支架的下方还具有下弯折部，所述下弯折部与所述车梁的底面连接，当锁轴位于锁止槽内时，所述锁轴的中心与所述下弯折部之间的距离小于所述锁轴的中心与所述电池包的上表面之间的距离；

或，所述锁轴的中心与所述车梁底面之间的距离小于所述锁轴的中心与所述电池包的上表面之间的距离。

13.如权利要求10所述的电动车辆，其特征在于，所述锁止单元还包括锁舌，所述锁舌与所述锁基座可转动连接，以打开或关闭所述开口槽。

14.如权利要求13所述的电动车辆，其特征在于，所述锁止单元至少包括两个锁基座，每个所述锁基座均转动连接有锁舌，所述锁止单元还包括锁连杆，所述锁连杆与所述多个锁舌可转动连接。

15.如权利要求13所述的电动车辆，其特征在于，所述锁舌具有延伸至锁基座外侧的解锁部。

16.如权利要求14或15所述的电动车辆，其特征在于，所述电池单元还包括解锁杆，所述解锁杆与所述解锁部或所述锁连杆相对设置，并用于推动所述解锁部或所述锁连杆转动，以使所述锁舌打开或者闭合所述开口。

17.如权利要求6所述的电动车辆，其特征在于，多个所述锁轴和多个所述锁基座均沿着所述车梁的长度方向布置。

18.如权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述连接单元包括螺纹连接件、T型挂接件中的至少一个，所述螺纹连接件用于将电池单元螺纹连接于车梁上，所述T型挂接件用于将电池单元旋转卡合于车梁上。

19.如权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述电池单元包括第一电连接器，所述第一电连接器位于所述电池单元的外侧壁。

20.如权利要求19所述的电动车辆，其特征在于，所述电池单元包括用于容纳电池包的电池腔，所述连接单元设置于相邻两个所述电池腔之间，相邻两个所述电池腔之间还设有通孔，所述通孔用于供连接所述电池包的导线穿过；所述第一电连接器设置于任一所述电池腔的外侧壁。

21.如权利要求20所述的电动车辆，其特征在于，所述电池单元还包括壳体和盖板，所述壳体内间隔设有多个隔板，所述隔板之间形成所述电池腔；每个所述电池腔的腔口处均设有所述盖板。

22.如权利要求20所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆还包括第二电连接器，所述第二电连接器布置于所述车梁的宽度方向上，所述第二电连接器用于与所述第一电连接器连接，以使所述电池单元对所述电动车辆供电。

23.如权利要求22所述的电动车辆，其特征在于，设有锁基座的支架包括纵向支架和横向支架，所述纵向支架连接于所述车梁上，所述横向支架连接于所述纵向支架之间，所述横向支架上设置有所述第二电连接器。

24.如权利要求23所述的电动车辆，其特征在于，所述横向支架位于所述车梁下方，所述纵向支架连接于所述车梁的侧壁。

25.如权利要求23所述的电动车辆，其特征在于，所述横向支架至少覆盖所述电池单元端部的部分区域。

26.如权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，所述电池单元包括侧部电池包，所述电池包设于所述车梁的外侧。

27.如权利要求26所述的电动车辆，其特征在于，所述电池单元还包括中部电池包，所述中部电池包设于两个所述侧部电池包之间，且位于所述车梁下方。

28.如权利要求26所述的电动车辆，其特征在于，所述中部电池包内设有避让口，用于避让所述电动车辆的传动轴。

29.一种快换组件，其特征在于，所述快换组件应用于如权利要求1-28中任一项所述的电动车辆中；

所述快换组件包括锁止单元和电池单元，所述锁止单元用于与所述车梁连接，所述电池单元包括多个电池包，与所述车梁对应的相邻两个所述电池包之间设有连接单元，所述连接单元与所述锁止单元相配合。

Images