CN116118464A - 电池包及换电车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包及换电车辆，电池包包括：箱体；设置在箱体顶部的锁止件，所述锁止件通过安装架安装于所述箱体顶部；当所述电池包锁止于换电车辆的过程中，通过所述电池包的所述锁止件自下而上移动并通过T型旋转锁止方式锁止于换电车辆的锁止机构上。在本方案中，将锁止件设在箱体的顶部，使得位于下方的电池包端的锁止件可以与位于上方的电动车辆的车端锁止机构在空间上处于相对的位置，实现了直上直下的锁止和解锁方式，提高了锁止和解锁的效率；相对于将锁止件设在箱体底部或靠近底部，将锁止件设在箱体顶部，更有效地减小行驶过程中电池包在顶部受到的振动冲击。通过T型旋转方式进行锁止使电池包和换电车辆连接可靠。

Description

电池包及换电车辆

本专利申请要求以2022年7月15日提交的申请号为2022108370919的中国专利申请为优先权。

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池包及换电车辆。

背景技术

现有电动汽车的电池包安装方式一般分为固定式安装和可换式安装，其中固定式安装的电池包一般固定在汽车上；而可换式安转的电池包一般采用活动安装的方式，电池包可以随时取下，以进行更换或充电，在更换或充电完毕后，再安装到车体上。

对于可换式安装的电池，在安装后，由于安装不牢固或是车辆行驶道路颠簸等外界因素，电池可能会出现掉落的情况，电池一旦掉落，对于行驶中的车辆而言将是十分危险的，直接威胁到车上人员的人身安全。因此，如何将电池牢固锁定在车辆上且进行电池包的高效拆装是现阶段为保证安全亟需解决的问题。现有技术中，电动汽车上的电池包都是设置在车梁的上方，导致电动汽车的重心偏上，从而行驶稳定性较差，而且通过整个电池包对车辆进行供电，重量较重，当需要对电池包进行更换时，目前采用顶吊设备对电池包进行更换，电池包容易晃动而难以与电动汽车对准，导致电池包更换比较困难，进而锁止与解锁的效率较低。

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对于电动重卡或轻卡车辆将电池包放置在车体导致换电成本高、换电不便的缺陷，提供一种电池包及换电车辆。

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，所述电池包包括：

箱体；

设置在所述箱体顶部的锁止件，所述锁止件通过安装架安装于所述箱体顶部；

当所述电池包锁止于换电车辆的过程中，通过所述电池包的所述锁止件自下而上移动并通过T型旋转锁止方式锁止于换电车辆的锁止机构上。

在本方案中，将锁止件设在箱体的顶部，使得位于下方的电池包端的锁止件可以与位于上方的电动车辆的车端锁止机构在空间上处于相对的位置，实现了直上直下的锁止和解锁方式，提高了锁止和解锁的效率；相对于将锁止件设在箱体底部或靠近底部的情况，将锁止件设在箱体的顶部，更有效地减小行驶过程中电池包在顶部受到的振动冲击。另外，旋转锁止的方式简单可靠，通过T型旋转方式进行锁止，便于通过锁止后限制T型旋转的结构的转动以使锁止可靠，即使电池包和换电车辆连接可靠。

较佳地，所述锁止件包括T型锁杆，所述锁止机构包括锁座；

或者，所述锁止件包括锁座，所述锁止机构包括T型锁杆；

所述T型锁杆与所述锁座之间可拆卸连接以实现将电池包独立锁止于所述换电车辆上。

在本方案中，通过T型锁杆与锁座的配合实现电池包和换电车辆的T型旋转锁止，结构简单可靠便于实现。

较佳地，所述T型锁杆包括轴本体，还包括自所述轴本体的一端向外延伸的至少一个挂接部，所述T型锁杆通过所述挂接部旋转锁止于所述锁座的锁止位置。

在本方案中，挂接部自轴本体的一端向外延伸，当T型锁杆旋转时，挂接部也随之转动，使得挂接部在锁止位置和解锁位置之间转动，从而使得T型锁杆能够锁止与锁座上，或与锁座解锁。

较佳地，所述T型锁杆包括两个挂接部，所述两个挂接部分别自所述轴本体的一端沿相反方向延伸。

在本方案中，T型锁杆包括沿相反方向延伸的两个挂接部，使得T型锁杆能够在两处部位与锁座接触，增加T型锁杆与锁座的接触面积，提升锁止的稳定性。另外，两个挂接部沿着相反方向延伸，能够提升锁止的均衡性；并且，当解锁时其中一个挂接部转动到位时，另一个挂接部也随之转动到位，提升解锁的效率。

较佳地，所述T型锁杆包括三个挂接部，所述三个挂接部分别自所述轴本体的一端沿不同的方向延伸，且所述三个挂接部之间具有夹角。

在本方案中，T型锁杆包括三个挂接部，三个挂接部之间具有夹角，便于在锁止后通过限制挂接部的转动以防止自动解锁，使锁止可靠且受力均衡，能够进一步提升锁止的稳定性，使得电池包与电动车辆之间的锁止更为稳定可靠。

较佳地，所述T型锁杆还包括防松部，设于所述轴本体的另一端，所述防松部用于在所述挂接部位于所述锁座的锁止位置时限制所述挂接部相对所述锁座的转动。

在本方案中，通过设置防松部，能够避免T型锁杆在锁止时的意外转动，提升锁止的可靠性，使得电池包和电动车辆之间的电连接的稳定性得以提升。

较佳地，所述防松部通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制所述挂接部相对所述锁座的转动的目的。

较佳地，所述锁止件包括T型锁杆，所述锁止机构包括锁座；其中，所述锁止件还包括基座，所述T型锁杆设于所述基座内，并可相对基座沿竖直方向升降或旋转。

在本方案中，基座约束了T型锁杆的运动方向，使T型锁杆能够相对基座升降或旋转，通过配置基座用于容纳T型锁杆的腔室的朝向，使得T型锁杆能够沿着竖直方向运动，提升锁止和解锁的准确度。

较佳地，所述T型锁杆还设有驱动部，所述驱动部用于在外部驱动机构的作用下带动所述挂接部沿竖直方向升降或旋转。

在本方案中，驱动部能够在外部驱动机构的作用下带动T型锁杆运动，从而实现T型锁杆与锁座的解锁和锁止。

较佳地，所述锁座具有沿竖直方向延伸的连接通道，以及与所述连接通道相邻设置的卡持部，所述连接通道用于供所述挂接部沿竖直方向向上移动至与所述卡持部对应的位置处，所述挂接部通过旋转锁止于所述卡持部上。

在本方案中，连接通道能够供挂接部沿着竖直方向移动至卡持部，从而提升挂接部锁止与卡持部的准确性，提升锁止过程的流畅度；挂接部能够旋转锁止在卡持部上，使电池包竖直向上移动便实现了锁止，该锁止方式简单，能够提升锁止的可靠性。

较佳地，所述卡持部还设有导向面，所述导向面自所述连接通道斜向上或斜向下设置。

在本方案中，通过导向面能够将挂接部自连接通道导向至卡持部处，卡持部上的导向面与水平面具有一定的角度，便于卡持部和挂接部在锁止后形成斜面自锁，使得锁止可靠。

较佳地，所述连接通道与所述挂接部形状相匹配。

在本方案中，采用以上结构，使得挂接部能够在连接通道内移动，有利于锁止或解锁的顺利进行。

较佳地，所述锁座包括外基座和内卡座，所述内卡座和所述外基座螺纹连接，所述内卡座上设有锁槽。

在本方案中，通过在内卡座上设置锁槽与T型锁杆配合，使得T型锁杆在沿其轴向转动时可以同时沿竖直方向升降。

较佳地，所述锁止件包括T型锁杆，所述锁止机构包括锁座；其中，所述锁止件包括至少两根所述T型锁杆，且至少两根所述T型锁杆沿着所述箱体的同一方向间隔排布。

在本方案中，锁止件采用至少两根T型锁杆，相对于只有一根T型锁杆的情况，有更多的T型锁杆承载电池包，有利于电池包被承载的可靠性和平稳性。将至少两根T型锁杆沿着箱体的同一方向间隔排布，保证电池包在箱体的同一方向上有更多的T型锁杆承载电池包的重力，采用间隔排布，平衡了电池包在不同位置处的受力，提高了锁止件承载电池包的可靠性。

较佳地，每个所述锁止件的所述T型锁杆沿所述箱体的长边延伸方向间隔设置。

在本方案中，相比于箱体的短边延伸方向，箱体的长边延伸方向承载了电池包更多的重量，将每个锁止件的T型锁杆沿箱体的长边延伸方向间隔设置，更多地承载了电池包的重量，避免箱体在其长边延伸方向的中间位置处，因没有T型锁杆的承载力而导致可能产生下垂或变形，从而提高锁止件承载电池包的可靠性。

较佳地，任意所述T型锁杆之间相互平行设置，且所述T型锁杆的轴向沿垂直于所述箱体的长边延伸方向设置。

在本方案中，任意T型锁杆之间相互平行设置，使得T型锁杆的水平角度统一，从而使得锁止机构与锁止件进行直上直下运动时，各个锁止机构和对应锁止件的配对角度统一，减小出现配对故障的可能性。

较佳地，所述箱体的上表面设有凹陷结构，所述锁止件设在所述凹陷结构之中，所述T型锁杆与所述安装架的连接位置不高于所述箱体的上表面。

在本方案中，锁止件设置于箱体上表面的凹陷结构内，相比于将T型锁杆设置于箱体的上表面，当T型锁杆与电动车辆上的锁止机构锁止时，能够使得电池包的重心更靠近锁止机构，提升连接的稳定性，也能增大电池包与地面之间的距离，便于外部换电设备进入电动车辆下方进行换电操作。

较佳地，所述凹陷结构为沿所述箱体的长边延伸方向设在所述箱体的两侧的台阶。

在本方案中，将箱体的两侧的台阶作为凹陷结构，便于箱体的加工。另外，将凹陷结构设置于箱体的长边处，使得锁止件能够沿着箱体的长边设置，从而能够更多地承载电池包的重量，提升锁止件对电池包的承载能力和锁止的可靠性。

较佳地，所述凹陷结构包括台阶底面和台阶侧壁，所述锁止件的所述安装架的高度不大于所述台阶侧壁的高度，所述安装架的宽度不大于所述台阶底面的宽度。

在本方案中，将安装架的高度设置为不大于台阶侧壁的高度，使得在安装架处于箱体的顶部表面以下，且将安装架的宽度设置为不大于台阶底面的宽度，使得安装架处于箱体的侧面以内，从而安装架不突出侧面也不突出顶部表面，进而安装架不与周边结构产生干扰。

较佳地，所述电池包还包括解锁孔，所述解锁孔对应所述锁止件的位置设置，所述解锁孔用于供外部设备穿过以对所述锁止件进行解锁或锁止操作。

在本方案中，解锁装置等外部设备可以从解锁孔过以作用于锁止件，从而实现电池包的锁止或解锁。

较佳地，所述电池包还包括缓冲件，所述缓冲件设置在所述电池包的侧面上。

在本方案中，相对于箱体的上下表面方向(即顶升电池包的方向)，当电池包安装在电动车辆上后，箱体的侧面(即水平方向)受到的振动更大，即箱体容易与电动车辆发生碰撞，将缓冲件沿顶升电池包的方向设在箱体的侧面上，有效缓冲电池包在水平方向上的振动；并可以根据不同振动缓冲的需要，设在箱体的一个或多个侧面上。

较佳地，所述缓冲件为多个，且多个所述缓冲件沿至少一个水平方向设置在所述箱体上；

当所述箱体的同一表面上设有多个所述缓冲件时，多个所述缓冲件间隔设置。

在本方案中，当箱体的同一表面上设有多个缓冲件时，将多个缓冲件间隔设置，平衡电池包的不同位置处受到的振动冲击，提高了缓冲效果。

较佳地，沿顶升所述电池包的方向，所述缓冲件设置在所述电池包的上部。

在本方案中，尽量提高缓冲件的设置高度，以使在水平方向上缓冲件被设置位于电池包与电动车辆之间，从而实现电池包与电动车辆之间的缓冲，减少了电动车辆的相关配合结构向下延伸的体积，降低了成本。

较佳地，所述缓冲件周设在所述箱体的侧面。

在本方案中，缓冲件周设在箱体的侧面上，使得在车辆的行驶方向和垂直于行驶方向的车辆侧面均有缓冲件，实现了在多个水平方向上缓冲电动车辆与电池包之间的碰撞，对电池包保护更全面。

较佳地，所述电池包还包括用于与所述换电车辆的车端电连接器连通的电池包端电连接器，沿顶升所述电池包的方向，所述电连接器设在所述箱体的上表面或侧面上。

在本方案中，将电池端电连接器设在箱体的侧面上时，可以满足侧面连接电连接器的需要；而将电池端电连接器沿顶升电池包的方向设在箱体的上表面时，电池端电连接器与电动车辆上对应的车端电连接器形成竖向相对的位置关系，将电池包举升过程与电连接器的竖向连接过程相结合，使得可以采用直上直下运动方式既满足电池包锁止和解锁，也同时实现电连接器的插拔，提高电池包安装效率。

较佳地，所述电池包还包括用于与所述换电车辆上的车端接水口连接的电池包端接水口，沿顶升所述电池包的方向，所述电池包端接水口设在所述箱体的上表面或侧面上。

在本方案中，将电池端接水口设在箱体的侧面上时，可以满足侧面连接接水口的需要；而将电池端接水口沿顶升电池包的方向设在箱体的上表面时，电池端接水口与电动车辆上对应的车端接水口形成竖向相对的位置关系，将电池包举升过程与接水口的竖向连接过程相结合，使得可以采用直上直下运动方式既满足电池包锁止和解锁，也同时实现接水口的插拔，提高电池包安装效率。

一种换电车辆，所述换电车辆包括车身、快换支架、锁止机构和如上所述的电池包，所述快换支架连接于所述车身，且所述锁止机构设置于所述快换支架上，所述电池包通过其T型锁杆通过T型旋转锁止方式与所述锁止机构可拆卸连接于所述快换支架上。

在本方案中，该电动车辆通过采用上述电池包，实现了直上直下的锁止和解锁方式；提高了锁止件连接的可靠性，减小了电池包的振动，也提高了锁止件的寿命。另外，旋转锁止的方式简单可靠，通过T型旋转方式进行锁止，便于通过锁止后限制T型旋转的结构的转动以使锁止可靠，即使电池包和换电车辆连接可靠。

较佳地，所述换电车辆包括多个所述电池包，多个所述电池包沿着所述换电车辆的长度方向排布，并且所述电池包的长边垂直于所述换电车辆的长度方向。

在本方案中，将多个电池包沿着电动车辆的长度方向排布，并且电池包的长边垂直于电动车辆的长度方向，充分利用了车辆的长度方向具有较大的空间，可以排布更多的电池包，提高了空间的利用率和电池包的容量。将电池包的长边垂直于电动车辆的长度方向，使得箱体上具有较大面积的长边侧面，能够用于承载车辆行驶方向上电池包受到的冲击，有利于对电池包的保护。

较佳地，所述电池包位于所述快换支架的下方。

在本方案中，将电池包设置在快换支架的下方，使得位于上方的快换支架的锁止机构与位于下方的电池包的锁止件形成上、下的相对位置，该电动车辆通过采用上述电池包，实现了一个具体的直上直下的锁止和解锁方式，从而实现了从车辆底部换电的方式。

较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

在本方案中，采用上述电池包的电动卡车，实现了直上直下的锁止和解锁方式。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的T型旋转锁止方式的结构、快换电池和换电车辆，能够实现将电池包通过电池包托架安装于电动车辆的下方的车梁上，从而能够从电动车辆底部进行电池包拆装，可以有效解决现有技术中电动重卡或轻卡车辆将电池包放置在车体上方导致换电成本高、换电不便的技术问题；并且快换电池的单个电池包的体积和重量更小，方便安装，同时降低了对换电设备的要求。另外，旋转锁止的方式简单可靠，通过T型旋转方式进行锁止，便于通过锁止后限制T型旋转的结构的转动以使锁止可靠，即使电池包和换电车辆连接可靠。

附图说明

图1为本发明实施例3提供的一种电动车辆的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种箱体的俯视视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种箱体的仰视视角的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的锁止组件爆炸图；

图5为本发明实施例1的锁止机构结构示意图；

图6为本发明实施例1的锁止组件的结构示意图；

图7为本发明实施例1的锁止件和锁座的示意图；

图8为本发明实施例1的锁止组件俯视图；

图9为本发明实施例1的锁止件和基座的透视图；

图10为本发明实施例2的另一锁止件结构状态的锁止组件爆炸图；

图11为本发明实施例提供的缓冲件与限位结构的结构示意图；

图12为本发明实施例的弹性构件的立体结构示意图；

图13为本发明实施例的弹性构件的正视图；

图14为本发明实施例的弹性构件的侧视图。

附图标记说明

电池包1，箱体2，长边111，短边112，台阶22，台阶底面221，台阶侧壁222，解锁孔23，安装架3，

锁止组件100，锁止件200，T型锁杆21，轴本体211，挂接部212，防松部213，基座22，外基座2211，内卡座2212，锁槽2213，锁止机构300，锁座31，连接通道32，卡持部33，导向面331，

缓冲件20，限位构件101，弹性构件201，安装部203，安装孔204，突起部2111，上倾斜面2112，下倾斜面2113，左倾斜面2114，右倾斜面2115，自由端218，卡合部219，

电池端电连接器4，电池端接水口5，大梁7，快换支架8。

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

本发明实施例提供了一种电池包1，如图1所示，电池包1用于与电动车辆连接，并对电动车辆供电。电池包1设置于车辆的底部，从而外部换电设备能够进入电动车辆的底部，便于换电操作。

如图2所示，电池包1包括：箱体2；设置在箱体2顶部的锁止件200，锁止件200通过安装架3安装于箱体2顶部；

当电池包1锁止于换电车辆的过程中，通过电池包1的锁止件200自下而上移动并通过T型旋转锁止方式锁止于换电车辆的锁止机构300上。

在本实施例中，将锁止件200设在箱体2的顶部，使得位于下方的电池包1端的锁止件200可以与位于上方的电动车辆的车端锁止机构300在空间上处于相对的位置，实现了直上直下的锁止和解锁方式，提高了锁止和解锁的效率；相对于将锁止件200设在箱体2底部或靠近底部的情况，将锁止件200设在箱体2的顶部，更有效地减小行驶过程中电池包1在顶部受到的振动冲击。另外，旋转锁止的方式简单可靠，通过T型旋转方式进行锁止，便于通过锁止后限制T型旋转的结构的转动以使锁止可靠，即使电池包1和换电车辆连接可靠。

本实施例公开了一种T型旋转锁止方式的结构，该T型旋转锁止方式的结构可以参见专利公开号CN114523833A的相关方案记载，当然，T型旋转锁止方式的具体结构形式不限定为专利公开号CN114523833A这一种结构形式，也可以为其他结构形式，具体可以不作限定。

例如，作为一种较佳地实施方式，本实施例中提供一种较为优选的T型旋转锁止方式的结构，具体如图4-图9所示一种锁止组件100，其应用于上述T型旋转锁止方式中的锁止件200和锁止机构300，通过锁止件200和锁止机构300的相互配合实现电池包1和电动车辆的T型旋转锁止，锁止件200与锁止机构300分别为T型锁杆21与锁座31；锁止件200与锁止机构300的具体种类可以根据电池包1与电动车辆的实际情况选择，可以锁止件200为T型锁杆21，锁止机构300为锁座31，也可以为锁止件200为锁座31，锁止机构300为T型锁杆21。当T型锁杆21与锁座31中的一个设于电池包1上时，T型锁杆21与锁座31中的另一个设于电动车辆上。T型锁杆21与锁座31之间可拆卸连接以实现将电池包1独立锁止于所述换电车辆上。从而，通过T型锁杆21与锁座31的配合实现电池包1和换电车辆的T型旋转锁止，结构简单可靠便于实现。

具体地，在本实施例中，如图2所示，为锁止件200为T型锁杆21，并设置于电池包1的箱体2顶部时的结构示意图。相应地，锁止机构300为锁座31，并设置于电动车辆上(图中未示出)，具体地，锁座31设置于快换支架8上，并位于电动车辆的底部。

如图4所示，T型锁杆21包括轴本体211，还包括自轴本体211的一端向外延伸的至少一个挂接部212，T型锁杆21通过挂接部212旋转锁止于锁座31的锁止位置。如图5、图7和图8所示，挂接部212旋转至锁座31的锁止位置，并抵靠在锁座31上，实现了T型锁杆21与锁座31的锁止，使得电池包1与电动车辆连接。如图6所示，挂接部212旋转至锁座31的解锁位置处，挂接部212能够升降移动脱离锁座31，实现了T型锁杆21与锁座31的解锁，使得电池包1能够与电动车辆脱离。

如图9所示，T型锁杆21包括两个挂接部212，两个挂接部212分别自轴本体211的一端沿相反方向延伸。使得T型锁杆21能够在两处部位与锁座31接触，增加T型锁杆21与锁座31的接触面积，提升锁止的稳定性。另外，两个挂接部212沿着相反方向延伸，能够提升锁止的均衡性；并且，当解锁时其中一个挂接部212转动到位时，另一个挂接部212也随之转动到位，提升解锁的效率。

具体地，如图9所示，两个挂接部212均设置于轴本体211的顶部，两个挂接部212的延伸方向均与轴本体211的轴线方向垂直，使得挂接部212与锁座31之间的接触面积更大，使得锁止更为稳定。其中，如图9所示，轴本体211为圆柱状结构，挂接部212为矩形柱状结构。如图2所示，挂接部212也可以为圆柱状结构。

具体地，T型锁杆21还包括防松部213，防松部213设于轴本体211的另一端，防松部213用于在挂接部212位于锁座31的锁止位置时限制挂接部212相对锁座31的转动。通过设置防松部213，能够避免T型锁杆21在锁止时的意外转动，提升锁止的可靠性，使得电池包1和电动车辆之间的电连接的稳定性得以提升。

其中，在本实施例中，防松部213为螺母，与轴本体211相啮合实现防松。在其他可选的实施例中，防松部213还可以通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制挂接部212相对锁座31的转动的目的。

如图4、图5、图6和图9所示，锁止件200还包括基座22，T型锁杆21设于基座22内，并可相对基座22沿竖直方向升降或旋转。基座22约束了T型锁杆21的运动方向，使T型锁杆21能够相对基座22升降或旋转，通过配置基座22用于容纳T型锁杆21的腔室的朝向，使得T型锁杆21能够沿着竖直方向运动，提升锁止和解锁的准确度。

具体地，基座22为具有贯穿孔的筒状结构，以供T型锁杆21穿过其中，从而基座22约束了T型锁杆21的运动方向。当电池包沿竖直方向运动以安装或卸下时，T型锁杆21沿竖直方向升降，便于将电池包运动的过程与锁止机构和锁止件竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。同时，T型锁杆21沿竖直方向升降，可避免T型锁杆21运动时与水平方向上的零部件干涉，使得结构紧凑。

在本实施方式中，T型锁杆21还设有驱动部(图中未示出)，驱动部用于在外部驱动机构的作用下带动挂接部212沿竖直方向升降或旋转。

如图7、图8和图9所示，锁座31具有沿竖直方向延伸的连接通道32，以及与连接通道32相邻设置的卡持部33，连接通道32用于供挂接部212沿竖直方向向上移动至与卡持部33对应的位置处，挂接部212通过旋转锁止于卡持部33上。具体地，卡持部33沿着水平方向布置，挂接部212在连接通道32内移动，移动至与卡持部33对应的高度处旋转，并挂接在卡持部33上，如图5、图7和图8所示。如图6所示，当挂接部212转动至与连接通道32相对的位置处，能够沿着连接通道32向下移动，以脱离锁座31实现解锁。其中，连接通道32与挂接部212形状相匹配，使得挂接部212能够在连接通道32内移动，有利于锁止或解锁的顺利进行。

优选地，卡持部33还设有导向面331，导向面331自连接通道32斜向上或斜向下设置。通过导向面331能够将挂接部212自连接通道32导向至卡持部33处，卡持部33上的导向面331与水平面具有一定的角度，便于卡持部33和挂接部212在锁止后形成斜面自锁，使得锁止可靠。

进一步地，基座22包括外基座2211和内卡座2212，内卡座2212和外基座2211螺纹连接，内卡座2212上设有锁槽2213与T型锁杆21配合，使得T型锁杆21在沿其轴向转动时可以同时沿竖直方向升降。其中，锁槽2213的形状可以根据T型锁杆21的运动路径确定，本实施例中可以优选为螺旋状凹槽。

如图2所示，电池包1相对的两侧均设有锁止件200，当电池包1与电动车辆锁止时，电池包1相对的两侧均能够与电动车辆连接，从而在两侧承载电池包1的重力，平衡了电池包1的整体受力情况，提高了电池包1与电动车辆连接的可靠性。在其他实施例中，锁止件200也可以设置于电池包1的其他位置处，比如设置于电池包1的中间位置处。

如图2所示，锁止件200包括至少两根T型锁杆21，且至少两根T型锁杆21沿着箱体2的同一方向间隔排布。相对于只有一根T型锁杆21的情况，有更多的T型锁杆21承载电池包1，有利于电池包1被承载的可靠性和平稳性。将至少两根T型锁杆21沿着箱体2的同一方向间隔排布，保证电池包1在箱体2的同一方向上有更多的T型锁杆21承载电池包1的重力，采用间隔排布，平衡了电池包1在不同位置处的受力，提高了锁止件200承载电池包1的可靠性。

如图2所示，每个锁止件200的T型锁杆21沿箱体2的长边111延伸方向间隔设置。相比于箱体2的短边112延伸方向，箱体2的长边111延伸方向承载了电池包1更多的重量，将每个锁止件200的T型锁杆21沿箱体2的长边111延伸方向间隔设置，更多地承载了电池包1的重量，避免箱体2在其长边111延伸方向的中间位置处，因没有锁杆的承载力而导致可能产生下垂或变形，从而提高锁止件200承载电池包1的可靠性。

如图2所示，任意T型锁杆21之间相互平行设置。任意T型锁杆21之间相互平行设置，使得T型锁杆21的水平角度统一，从而使得锁止机构300与锁止件200进行直上直下运动时，各个锁止机构300和对应锁止件200的配对角度统一，减小出现配对故障的可能性。

如图2所示，T型锁杆21的轴向沿垂直于箱体2的长边111延伸方向设置。

进一步地，如图2所示，每侧的锁止件200均设有四个T型锁杆21，并沿着电池包1的长度方向均匀间隔设置。相应地，根据电池包1的体积大小或重量，可以相应地调节T型锁杆21的数量；例如，当电池包1的体积较小或其短边112延伸方向也设置有锁止件200时，根据需要，也可以只在锁止件200的两端分别设置一个T型锁杆21，即只有两个T型锁杆21。并且，T型锁杆21的间隔排布距离可以根据T型锁杆21的数量、电池包1的重力分布、箱体2的尺寸等因素做相应地调节；T型锁杆21的轴向也可能沿平行于箱体2的长边111延伸方向设置，此时只需要对应调整锁止机构300的设置角度即可，此处不再赘述。

如图2所示，两侧锁止件200的T型锁杆21一一对应设置，从而两侧的锁止件200形成对称结构。当电池包1与电动车辆锁止和解锁时，两侧锁止件200的动作一致，提升解锁和锁止效率以及可靠性。

如图2所示，箱体2的上表面设有凹陷结构，锁止件200设在凹陷结构之中，T型锁杆21与安装架3的连接位置不高于箱体2的上表面。相比于将T型锁杆21设置于箱体2的上表面，当T型锁杆21与电动车辆上的锁止机构300锁止时，能够使得电池包1的重心更靠近锁止机构300，提升连接的稳定性，也能增大电池包1与地面之间的距离，便于外部换电设备进入电动车辆下方进行换电操作。

如图2所示，凹陷结构为沿箱体2的长边111延伸方向设在箱体2的两侧的台阶22。相对于在箱体2的其他位置设置凹陷结构，将箱体2两侧的台阶22作为凹陷结构，便于箱体2的加工。在其他实施例中，根据具体结构的需要，凹陷结构也可能开设在箱体2的中间位置或其他位置，而不是箱体2的两侧的台阶22。

其中，如图2所示，凹陷结构包括台阶底面221和台阶侧壁222，锁止件200的安装架3的高度不大于台阶侧壁222的高度，安装架3的宽度不大于台阶底面221的宽度，从而将锁止件200安置于凹陷结构内且安装架3不突出于箱体2的顶面和侧面，避免安装架3与周边结构产生干扰。

如图2所示，每个T型锁杆21均具有对应的安装架3，当T型锁杆21存在问题时，能够灵活维修或者更换相应的安装架3。安装架3为长条状结构，并连接于台阶底面221，使得T型锁杆21的安装连接位置与T型锁杆21的受力方向一致，提升连接的稳定性。

在其他实施方式，安装架3可以为电池包1的一部分，比如为台阶底面221，从而能够将T型锁杆21直接与电池包1连接，能够简化结构，同时减小T型锁杆21在竖直方向上占用的空间，使得结构更为紧凑。在其他实施方式，多个T型锁杆21的安装架3可以为整体结构，比如为长条的板状结构，在安装装配时，能够将T型锁杆21先与安装架3连接，在与电池包1整体连接，从而能够提升安装效率。

如图3所示，电池包1还包括解锁孔23，解锁孔23对应锁止件200的位置设置，解锁孔23用于供外部设备穿过以对锁止件200进行解锁或锁止操作。解锁装置等外部设备可以从解锁孔23过以作用于锁止件200，从而实现电池包1的锁止或解锁。

具体地，在每个T型锁杆21的对应位置处，电池包1均具有解锁孔23，该解锁孔23沿着竖直方向延伸并贯穿电池包1的上下表面，以供外部换电设备能够对T型锁杆21进行操作，以实现解锁和锁止。

在一种实施方式中，如图2所示，电池包1还包括缓冲件20，缓冲件20设置在电池包1的侧面上。相对于箱体2的上下表面方向(即顶升电池包1的方向)，当电池包1安装在电动车辆上后，箱体2的侧面(即水平方向)受到的振动更大，即箱体2容易与电动车辆发生碰撞，将缓冲件20沿顶升电池包1的方向设在箱体2的侧面上，有效缓冲电池包1在水平方向上的振动；并可以根据不同振动缓冲的需要，设在箱体2的一个或多个侧面上。

缓冲件20周设在箱体2的侧面。缓冲件20周设在箱体2的侧面上，使得在车辆的行驶方向和垂直于行驶方向的车辆侧面均有缓冲件20，实现了在多个水平方向上缓冲电动车辆与电池包1之间的碰撞，对电池包1保护更全面。

具体地，缓冲件20为多个，且多个缓冲件20沿至少一个水平方向设置在箱体2上；当箱体2的同一表面上设有多个缓冲件20时，多个缓冲件20间隔设置。平衡电池包1的不同位置处受到的振动冲击，提高了缓冲效果。

如图2所示，缓冲件20设置于电池包1短边112的侧面上，具体地，在电池包1的两个短边112侧面上均设有两个缓冲件20，两个缓冲件20间隔至于短边112的两端，从而能够抵抗电池包1长度方向上受到的冲击。在其他实施方式中，缓冲件20还可以设置于电池包1长边111的侧面(图中未示出)上，并且在电池包1的两个长边111侧面上均设有多个缓冲件20，从而能够抵抗电池包1宽度方向上受到的冲击。在其他实施方式中，电池包1的两个长边111侧面和两个短边112侧面均可设置缓冲件20，具体不再赘述。

如图2所示，沿顶升电池包1的方向，缓冲件20设置在电池包1的上部。尽量提高缓冲件20的设置高度，以使在水平方向上缓冲件20被设置位于电池包1与电动车辆之间，从而实现电池包1与电动车辆之间的缓冲，减少了电动车辆的相关配合结构向下延伸的体积，降低了成本。

在另一种实施方式中，缓冲件20设置在电池包1的顶面上，从而有效缓冲电池包1在竖直方向上的振动；缓解电池包1与换电车辆在竖直方向上的冲击；并可以根据振动缓冲的需要，设在箱体2顶面的各个位置处设置缓冲件。

在又一种实施方式中，在电池包1的侧面和顶面均设置缓冲件20，从而有效缓冲电池包1在水平方向和竖直方向上的振动。

其中，如图11、图12、图13和图14所示，缓冲件20包括弹性构件201与限位构件101，当电池包1连接在电动车辆后，弹性构件201与限位构件101抵接。

弹性构件201包括安装部203和突起部2111，安装部203用于将弹性构件201安装于快换支架8的内侧壁，突起部2111相对于安装部203朝向远离快换支架8的内侧壁的方向延伸凸起。突起部2111朝向快换支架8的一面形成有凹槽，当弹性构件201安装于快换支架8时，突起部2111与快换支架8的内侧壁之间具有该凹槽限定的间隙。当电池包1安装于快换支架8内时，突起部2111朝向快换支架8的内侧壁变形。

突起部2111具有相对设置的自突起部2111的突起端向安装部203倾斜设置的上倾斜面2112和下倾斜面2113。

突起部2111还具有相对设置的自突起部2111的突起端向安装部203方向倾斜设置的左倾斜面2114和右倾斜面2115。

这些倾斜面使得突起部2111具有较好的弹性以及较佳的导向性，以缓冲电池包11受到的碰撞冲击。

在本实施例中，弹性构件201包括沿着竖直方向分布的两个突起部2111。安装部203设于相邻的两个突起部2111之间。

通过设置多个突起部2111，可以较好地保证其弹性。但是本发明并不局限于此，突起部2111的数量可以根据实际需要设置，可以设置为一个，也可以设置为三个以上，突起部2111的数量并不影响其功能的实现。

在本实施例中，弹性构件201的上端为自由端218，自由端218连接于突起部2111的上倾斜面2112的一侧。自由端218可以为与快换支架8内侧壁贴合的板状结构，或者，自由端218可以与快换支架8具有一定间隙的板状结构。弹性构件201的下端设有卡合部219，卡合部219用于与快换支架8的内侧壁卡合。

如图13所示，卡合部219形成为朝向电动汽车的快换支架8的内侧壁弯折。可选择地，卡合部219可以形成为勾状，其勾住快换支架8的内侧壁的下表面，从而方便弹性构件201相对于快换支架8定位安装，也进一步限制弹性构件201相对于快换支架8的移动。卡合部219与突起部2111的连接处为弧面，当限位构件101从弹性构件201的下方卡入时，该弧面便于限位构件101的卡入，防止弹性构件201底部结构对限位构件101向上运动的干涉。

在其他实施例中，卡合部219也可以形成其他能够与快换支架8的内侧壁卡合的形状。可选地，可以在快换支架8的内侧壁设置对应的凹槽等以与卡合部219接合。

在其他实施例中，卡合部219可以设置在弹性构件201的上端，而弹性构件201的下端为自由端218。或者，弹性构件201的上下两端均可设置卡合部219。

可选择地，也可以不设置卡合部219，从而使得弹性构件201的上下两端均为自由端218。

安装部203上设置有安装孔204，弹性构件201通过螺纹构件固定于快换支架8的内侧壁。可选择地，也可以通过其他方式将安装部203与快换支架8固定。

在本实施例中，弹性构件201采用金属材质，在其他实施例中，缓冲件20也可以采用其他能缓冲效果的结构形式，缓冲件20也可以采用其他弹性材质。

如图2所示，该电池包1还包括用于与快换支架8的车端电连接器(图中未显示)连通的电池端电连接器4，沿顶升电池包1的方向，电池端电连接器4设在箱体2的上表面。该电池包1还包括用于与快换支架8上的车端接水口5(图中未显示)连接的电池端接水口5，沿顶升电池包1的方向，电池端接水口5设在箱体2的上表面。

将电池端电连接器4、电池端接水口5设在箱体2的侧面上时，可以满足侧面连接电连接器4、接水口5的需要；而将电池端电连接器4、电池端接水口5沿顶升电池包1的方向设在箱体2的上表面时，电池端电连接器4、电池端接水口5与电动车辆上对应的车端电连接器或车端接水口形成竖向相对的位置关系，将电池包1举升过程与电连接器、接水口的竖向连接过程相结合，使得可以采用直上直下运动方式，既满足电池包1加解锁，也同时实现电连接器、接水口的插拔，提高电池包1安装效率。在其他实施例中，电池端电连接器4和电池端接水口5根据对应的车端电连接器和车端接水口在车辆上的具体结构和位置，也可能分别设在箱体2的不同表面，适应具体结构和位置调整的需要。

实施例2

本发明还提供了另一种实施方式，本实施例与实施例1中各个结构之间的区别在于锁止件200的结构不同，具体地，本实施例中的T型锁杆21的挂接部212的数量与其不同。如图10所示，T型锁杆21包括三个挂接部212，三个挂接部212分别自轴本体211的一端沿不同的方向延伸，且三个挂接部212之间具有夹角。T型锁杆21包括三个挂接部212，三个挂接部212之间具有夹角，便于在锁止后通过限制挂接部212的转动以防止自动解锁，使锁止可靠且受力均衡，能够进一步提升锁止的稳定性，使得电池包1与电动车辆之间的锁止更为稳定可靠。

具体地，轴本体211为圆柱状结构，三个挂接部212均设置于轴本体211的顶部，且绕着轴本体211的周向均匀设置。在其他可替代的实施例中，挂接部212也可以为大于三个的其他数量，挂接部212的数量为多个，便于在锁止后通过限制挂接部212的转动以防止自动解锁。

实施例3

本发明实施例还提供了一种换电车辆，如图1所示，换电车辆包括车身、快换支架8、锁止机构300和如上实施例1或2中的电池包1，快换支架8连接于车身，且锁止机构300设置于快换支架8上，电池包1通过其T型锁杆21通过T型旋转锁止方式与锁止机构300可拆卸连接于快换支架8上。该电动车辆通过采用上述电池包1，实现了直上直下的锁止和解锁方式；提高了锁止件200连接的可靠性，减小了电池包1的振动，也提高了锁止件200的寿命。另外，旋转锁止的方式简单可靠，通过T型旋转方式进行锁止，便于通过锁止后限制T型旋转的结构的转动以使锁止可靠，即使电池包1和换电车辆连接可靠。

如图1所示，换电车辆包括多个电池包1，多个电池包1沿着换电车辆的长度方向排布，并且电池包1的长边111垂直于换电车辆的长度方向。充分利用了车辆的长度方向具有较大的空间，可以排布更多的电池包1，提高了空间的利用率和电池包1的容量。将电池包1的长边111垂直于电动车辆的长度方向，使得箱体2上具有较大面积的长边111侧面，能够用于承载车辆行驶方向上电池包1受到的冲击，有利于对电池包1的保护。

进一步地，电池包1位于快换支架8的下方。

将电池包1设置在快换支架8的下方，使得位于上方的快换支架8的锁止机构300与位于下方的电池包1的锁止件200形成上、下的相对位置，该电动车辆通过采用上述电池包1，实现了一个具体的直上直下的锁止和解锁方式，从而实现了从车辆底部换电的方式。

具体地，换电车辆为电动卡车。快换支架8设置于车辆的车梁7上。

与乘用车相比，电动卡车所需的能量更大，电池包1的供电量和体积也更大。当对电动卡车进行换电操作时，通过采用上述电池包1，实现了直上直下的锁止和解锁方式，从而能够简化锁止和解锁步骤，不但能够提升换电效率，而且也能避免过多的换电步骤导致电池包1在换电过程中的晃动，提升换电的可靠性；再者也能减小外部换电设备在换电时的能量消耗。

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 (30)

1.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括：

箱体；

设置在所述箱体顶部的锁止件，所述锁止件通过安装架安装于所述箱体顶部；

当所述电池包锁止于换电车辆的过程中，通过所述电池包的所述锁止件自下而上移动并通过T型旋转锁止方式锁止于所述换电车辆的锁止机构上。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述锁止件包括T型锁杆，所述锁止机构包括锁座；

或者，所述锁止件包括锁座，所述锁止机构包括T型锁杆；

所述T型锁杆与所述锁座之间可拆卸连接以实现将电池包独立锁止于所述换电车辆上。

3.如权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述T型锁杆包括轴本体，还包括自所述轴本体的一端向外延伸的至少一个挂接部，所述T型锁杆通过所述挂接部旋转锁止于所述锁座的锁止位置。

4.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述T型锁杆包括两个挂接部，所述两个挂接部分别自所述轴本体的一端沿相反方向延伸。

5.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述T型锁杆包括三个挂接部，所述三个挂接部分别自所述轴本体的一端沿不同的方向延伸，且所述三个挂接部之间具有夹角。

6.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述T型锁杆还包括防松部，设于所述轴本体的另一端，所述防松部用于在所述挂接部位于所述锁座的锁止位置时限制所述挂接部相对所述锁座的转动。

7.如权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述防松部通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式以限制所述挂接部相对所述锁座的转动。

8.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述锁止件包括T型锁杆，所述锁止机构包括锁座；

其中，所述锁止件还包括基座，所述T型锁杆设于所述基座内，并可相对所述基座沿竖直方向升降或旋转。

9.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述T型锁杆还设有驱动部，所述驱动部用于在外部驱动机构的作用下带动所述挂接部沿竖直方向升降或旋转。

10.如权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述锁座具有沿竖直方向延伸的连接通道，以及与所述连接通道相邻设置的卡持部，所述连接通道用于供所述挂接部沿竖直方向向上移动至与所述卡持部对应的位置处，所述挂接部通过旋转锁止于所述卡持部上。

11.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述卡持部还设有导向面，所述导向面自所述连接通道斜向上或斜向下设置。

12.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述连接通道与所述挂接部形状相匹配。

13.如权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述锁座包括外基座和内卡座，所述内卡座和所述外基座螺纹连接，所述内卡座上设有锁槽。

14.如权利要求2所述的电池包，其特征在于：所述锁止件包括T型锁杆，所述锁止机构包括锁座；

其中，所述锁止件包括至少两根所述T型锁杆，且至少两根所述T型锁杆沿着所述箱体的同一方向间隔排布。

15.如权利要求14所述的电池包，其特征在于：每个所述锁止件的所述T型锁杆沿所述箱体的长边延伸方向间隔设置。

16.如权利要求14所述的电池包，其特征在于：任意所述T型锁杆之间相互平行设置，且所述T型锁杆的轴向沿垂直于所述箱体的长边延伸方向设置。

17.如权利要求2所述的电池包，其特征在于：

所述箱体的上表面设有凹陷结构，所述锁止件设在所述凹陷结构之中，所述T型锁杆与所述安装架的连接位置不高于所述箱体的上表面。

18.如权利要求17所述的电池包，其特征在于：所述凹陷结构为沿所述箱体的长边延伸方向设在所述箱体的两侧的台阶。

19.如权利要求18所述的电池包，其特征在于：

所述凹陷结构包括台阶底面和台阶侧壁，所述锁止件的所述安装架的高度不大于所述台阶侧壁的高度，所述安装架的宽度不大于所述台阶底面的宽度。

20.如权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述电池包还包括解锁孔，所述解锁孔对应所述锁止件的位置设置，所述解锁孔用于供外部设备穿过以对所述锁止件进行解锁或锁止操作。

21.如权利要求1所述的电池包，其特征在于：

所述电池包还包括缓冲件，所述缓冲件设置在所述电池包的侧面上。

22.如权利要求21所述的电池包，其特征在于：所述缓冲件为多个，且多个所述缓冲件沿至少一个水平方向设置在所述箱体上；

当所述箱体的同一表面上设有多个所述缓冲件时，多个所述缓冲件间隔设置。

23.如权利要求21所述的电池包，其特征在于：沿顶升所述电池包的方向，所述缓冲件设置在所述电池包的上部。

24.如权利要求21所述的电池包，其特征在于：所述缓冲件周设在所述箱体的侧面。

25.如权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述电池包还包括用于与所述换电车辆的车端电连接器连通的电池包端电连接器，沿顶升所述电池包的方向，所述电连接器设在所述箱体的上表面或侧面上。

26.如权利要求1所述的电池包，其特征在于：所述电池包还包括用于与所述换电车辆上的车端接水口连接的电池包端接水口，沿顶升所述电池包的方向，所述电池包端接水口设在所述箱体的上表面或侧面上。

27.一种换电车辆，其特征在于：所述换电车辆包括车身、快换支架、锁止机构和如权利要求1-26中任一项所述的电池包，所述快换支架连接于所述车身，且所述锁止机构设置于所述快换支架上，所述电池包通过其T型锁杆通过T型旋转锁止方式与所述锁止机构可拆卸连接于所述快换支架上。

28.如权利要求27所述的换电车辆，其特征在于：所述换电车辆包括多个所述电池包，多个所述电池包沿着所述换电车辆的长度方向排布，并且所述电池包的长边垂直于所述换电车辆的长度方向。

29.如权利要求27所述的换电车辆，其特征在于：所述电池包位于所述快换支架的下方。

30.如权利要求27-29中任一项所述的换电车辆，其特征在于：所述换电车辆为电动卡车。

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