CN116118465A - 快换总成和换电车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快换总成和换电车辆，快换总成包括沿换电车辆宽度方向排布的至少两个电池包，每个所述电池包至少在相对的两侧边上设有多个锁止件，所述锁止件用于通过螺栓锁止方式与所述换电车辆上的锁止机构相配合，以锁止所述电池包。通过设置多个电池包，避免单个电池包的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件的承重要求，且在每个电池包上设置多个锁止件，提高电池包与换电车辆连接的牢固性和稳定性；另一方面，当其中一个电池包损坏时，其他电池包的存在保证了换电车辆的正常运行；同时设置多个电池包也利于电池包的标准化。另外，螺栓锁止方式简单可靠，使电池包和换电车辆连接可靠。

Description

快换总成和换电车辆

本专利申请要求以2022年7月15日提交的申请号为2022108370942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，特别涉及一种快换总成和换电车辆。

背景技术

近几年来，新能源汽车发展迅速，依靠蓄电池作为驱动能源的电动车辆，具有零排放，噪声小的优势，随着电动汽车的市场占有率和使用频率也越来越高，目前电动汽车中的电动商用车，如电动重型卡车、电动轻型卡车也开始逐渐出现在各自的应用场景中，同时也匹配建造了为电动卡车进行电池包更换的换电站。

由于电动卡车等商用车辆对电池包的容量需求较大，因此电池包的尺寸和重量一般将会较大，容易对换电造成影响，不利于电池包平稳安全地安装于电动车辆上；同时，由于电池包尺寸重量较大，相应也将需要电动车辆上设置承重能力更强的锁紧机构固定电池包。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术电动卡车内只能放置一个电池包的缺陷，提供一种快换总成和换电车辆。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种快换总成，包括沿换电车辆宽度方向排布的至少两个电池包，每个所述电池包至少在相对的两侧边上设有多个锁止件，所述锁止件用于通过螺栓锁止方式与所述换电车辆上的锁止机构相配合，以锁止所述电池包。

在本方案中，通过设置多个电池包，避免单个电池包的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件的承重要求，且在每个电池包上设置多个锁止件，提高电池包与换电车辆连接的牢固性和稳定性；多个电池包沿电动车辆的宽度方向布置，结构布置紧凑，能更好地利用车身纵梁之间和两侧的空间布置电池包，节省安装空间；另一方面，当其中一个电池包损坏时，其他电池包的存在保证了换电车辆的正常运行；同时设置多个电池包也利于电池包的标准化。另外，螺栓锁止方式简单可靠，使电池包和换电车辆连接可靠。

较佳地，所述锁止件包括螺栓，所述锁止机构包括螺母；或者，所述锁止件包括螺母，所述锁止机构包括螺栓；

所述螺栓与所述螺母之间可拆卸连接以实现将所述电池包独立锁止于所述换电车辆上。

在本方案中，通过螺栓和螺母实现可拆卸的螺栓锁止，结构简单可靠便于实现。

较佳地，所述螺栓或所述螺母设于所述电池包的中间位置，且所述螺栓或者所述螺母贯穿所述电池包。

在本方案中，螺栓或螺母设置在电池包的中间位置，便于通过一个螺栓锁止结构锁止电池包和换电车辆，使得载荷均匀分布在电池包上，有效避免了电池包的变形，提高了电池包的稳定性和抗震性能。螺栓或螺母贯穿电池包，即锁止贯穿了电池包，使得锁止可靠。

较佳地，所述螺栓或所述螺母浮动连接于所述电池包上。

在本方案中，浮动连接起到缓冲的作用，减少了螺栓或螺母与电池包之间的硬碰撞，防止换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或震动传递至电池包，从而减少了螺栓或螺母磨损和电池包损坏的情况。

较佳地，所述螺栓或所述螺母浮动连接于所述换电车辆上。

在本方案中，浮动连接起到缓冲的作用，减少了螺栓或螺母与换电车辆之间的硬碰撞，防止换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至车梁，从而减少了螺栓或螺母磨损和电池包损坏的情况。

较佳地，所述螺栓锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述螺栓和/或螺母以阻止所述螺栓与所述螺母之间相对旋转运动。

在本方案中，利用防转止退结构避免螺栓和螺母相对转动，保证锁止件和锁止机构锁止的之间的固定，提高了螺栓锁止的稳定可靠性。

较佳地，所述防转止退结构包括连接部，所述连接部具有内竖槽，所述螺栓的另一端设有花键段，所述内竖槽用于与所述花键段啮合以阻止所述螺栓相对所述螺母转动。

在本方案中，防转止退结构与螺栓连接，通过花键段和内竖槽的啮合以阻止螺栓相对螺母转动，简单可靠。螺纹段和花键段设置在螺栓上，结构紧凑。

较佳地，所述防转止退结构还包括相互啮合的内齿圈和外齿圈，所述连接部固定在所述外齿圈上；

所述内齿圈内具有内凸缘，所述内凸缘用于限制所述外齿圈在竖直方向向下运动。

在本方案中，内齿圈固定，通过内齿圈限制外齿圈转动，再通过外齿圈限制花键段转动，进而通过花键段限制螺纹段的转动，以实现阻止螺栓和螺母相互转动，使得防转止退可靠。内齿圈上设置内凸缘，用于限制外齿圈在竖直方向的运动，对螺栓起到竖直方向的限位作用，避免螺栓向下掉落。

较佳地，所述锁止件包括第一锁止件，所述第一锁止件设置于所述电池包沿所述换电车辆的宽度方向延伸的两侧边；

和/或，所述锁止件包括第二锁止件，所述第二锁止件设置于所述电池包沿所述换电车辆的长度方向延伸的两侧边。

在本方案中，利用第一锁止件和第二锁止件分别和锁止机构配合实现将电池包的四周固定安装于换电车辆上。

较佳地，所述锁止件包括多个所述第一锁止件，沿所述换电车辆的宽度方向，所述第一锁止件至少设置于所述电池包的两端；

和/或，所述锁止件包括多个所述第二锁止件，沿所述换电车辆的长度方向，所述第二锁止件至少设置于所述电池包的两端。

在本方案中，采用上述结构形式，相比设置在电池包的侧壁的中间区域，设置在两端有利于保证电池包和换电车辆连接的平稳性。

较佳地，所述快换总成还包括固定连接于所述换电车辆的快换支架，所述快换支架上设有所述锁止机构，多个所述电池包通过所述快换支架安装于所述换电车辆。

在本方案中，采用上述结构形式，一方面可以通过采用和电池包结构适配的快换支架，使得多个电池包的排布更合理，进而增大快换总成的空间利用率；另一方面，在快换支架上设置锁止机构，在生产加工时更方便，同时也降低对换电车辆结构的影响。

较佳地，所述快换支架包括至少两个容纳腔，每个所述容纳腔对应容纳有一个所述电池包，所述锁止机构设置于所述容纳腔的侧壁，与所述电池包侧边的锁止件配合，或所述锁止机构设于所述容纳腔的顶壁，与所述电池包顶部的锁止件配合。

在本方案中，设置容纳腔用来放置电池包，有利于减少快换总成沿换电车辆高度方向的高度，从而换电车辆的底盘无需预留较多空间给快换总成，提高空间利用率，同时也更便于后续电池包的拆装。

较佳地，所述快换支架包括沿所述换电车辆的宽度方向延伸的两个第一梁和沿所述换电车辆的长度方向延伸的多个第二梁，两个所述第一梁相对设置，所述第二梁的两端分别连接于两个所述第一梁，相邻所述第二梁与所述第一梁围合形成所述容纳腔；

优选的，所述锁止机构设于所述第一梁和/或所述第二梁的底部。

在本方案中，利用梁结构搭建快换支架并形成容纳腔，一方面有利于提高快换支架的稳固性，另一方面利用梁结构具有一定厚度的特点，便于后续开设容纳槽设置锁止机构。

较佳地，所述第一梁和/或所述第二梁的底部设有向下开口的容纳槽，所述容纳槽内设置有所述锁止机构。

在本方案中，容纳槽向下开口，当电池包自下向上逐渐靠近快换支架时，电池包上的锁止件可以自容纳槽的开口伸入容纳槽内，并和锁止机构配合实现锁止，将锁止机构设置于第一梁和第二梁内部的容纳槽内，相比设置在侧壁上，避免锁止机构占用容纳腔内的空间，容纳腔尺寸相同的情况下可以放置更大的电池包，当然若电池容量需求较小，也可以减小快换支架的尺寸使快换总成整体更轻小，且容纳槽可以保护锁止机构，防止受到外界的损坏。

较佳地，所述电池包的外周面设有朝远离所述电池包的方向延伸的凸出部，在所述电池包的高度方向上，所述快换支架底面的至少部分正投影与所述凸出部重合，所述凸出部用于限制所述电池包在所述电池包的高度方向上的移动。

在本方案中，由于锁止件和锁止机构配合后，锁止件和锁止机构内的锁止部件之间会具有间隙，如此将会导致电池包在电池包的高度方向上下晃动，采用上述结构形式，通过凸出部与快换支架的配合限制电池包的晃动，保证电池包与换电车辆连接的平稳性。

较佳地，所述锁止件设置在所述凸出部上。

在本方案中，将锁止件设置在限制电池包在高度方向上移动的凸出部上，结构稳定可靠，且不需要额外在电池包侧面为锁止件设置支架等安装结构。

较佳地，所述凸出部与所述快换支架的底面之间设有第一弹性件，当所述锁止件与所述锁止机构相配合，所述第一弹性件的上下端面分别抵接于所述快换支架和所述凸出部。

在本方案中，采用上述结构形式，避免了凸出部和快换支架之间的刚性碰撞，防止对电池包或快换支架造成损坏，保证了凸出部和快换支架的使用寿命。

较佳地，所述电池包顶面与所述换电车辆之间设有第二弹性件，当所述锁止件与所述锁止机构相配合，所述第二弹性件的上下端面分别抵接于所述电池包顶面与所述换电车辆。

在本方案中，采用上述结构形式，可以在电池包与换电车辆的纵梁或底盘之间设置第二弹性件，给电池包在电池包的高度方向一些可浮动量，同时避免电池包与换电车辆之间发生刚性碰撞而产生损坏，保证了电池包与换电车辆的使用寿命。

较佳地，所述凸出部沿所述电池包的周向环绕于所述电池包的外侧面。

在本方案中，采用上述结构形式，当安装电池包时，电池包四周的凸出部均能起到避免晃动的效果，一方面有利于提升凸出部防止电池包晃动的效果，另一方面能够保证电池包不会发生倾斜。

较佳地，所述电池包在相对的两侧边上设有至少一对导向块，所述导向块具有倾斜导向面，沿朝向所述锁止机构的方向，一对所述导向块的所述倾斜导向面逐渐相互靠近。

在本方案中，采用上述结构形式，在电池包自下向上逐渐靠近快换支架的过程中，导向块将电池包与容纳腔的位置对准，保证电池包上的锁止件和快换支架上的锁止机构能够顺利配合；另一方面由于导向块凸出于电池包的侧壁，当电池包位于容纳腔内时，导向块还能够减少电池包在水平方向上的晃动，进而保证电池包的平稳性。

较佳地，在所述电池包的高度方向上，所述锁止件设置于所述电池包的中线以下位置。

在本方案中，采用上述结构形式，将锁止件设置在电池包的重心以下的位置，有利于进一步提高电池包连接于快换支架后，电池包的平稳性；另一方面，电池包安装于快换支架后，电池包与地面的距离较大，为换电设备提供较大的通过空间，也便于后续对电池包进行拆卸、检修。

一种换电车辆，所述换电车辆包括车梁和如上述所述的快换总成，所述快换总成固定连接于所述换电车辆的车梁，以将至少两个所述电池包安装于所述换电车辆。

在本方案中，通过设置多个电池包，避免单个电池包的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件的承重要求，且在每个电池包上设置多个锁止件，提高电池包与换电车辆上连接的牢固性和稳定性；当其中一个电池包损坏时，其他电池包的存在保证了换电车辆的正常运行。另外，螺栓锁止方式简单可靠，使电池包和换电车辆连接可靠。

较佳地，所述快换总成包括有三个所述电池包，其中一个所述电池包位于所述换电车辆的两个车梁之间，另外两个所述电池包分别位于所述两个车梁的两侧。

在本方案中，采用上述结构形式，合理地利用了两个纵梁之间的空间放置第三个电池包，在不增大快换支架尺寸的情况下，进一步提升了电池包的容量，延长了换电车辆的续航。

较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

在本方案中，设置多个电池包的结构更加适合对电池包容量需求较大的电动卡车，避免单个电池包的体积重量过大。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过设置多个电池包，避免单个电池包的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件的承重要求，且在每个电池包上设置多个锁止件，提高电池包与换电车辆连接的牢固性和稳定性；多个电池包沿电动车辆的宽度方向布置，结构布置紧凑，能更好地利用车身纵梁之间和两侧的空间布置电池包，节省安装空间；另一方面，当其中一个电池包损坏时，其他电池包的存在保证了换电车辆的正常运行；同时设置多个电池包也利于电池包的标准化。另外，螺栓锁止方式简单可靠，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1的锁止组件的结构爆炸图。

图2为本发明实施例1的锁止组件的内齿圈、外齿圈和连接部的结构示意图。

图3为本发明实施例1的锁止组件的内齿圈和外齿圈啮合状态下的结构示意图。

图4为本发明实施例1的锁止组件的内齿圈和外齿圈啮合状态下的结构示意图。

图5为本发明实施例2的快换总成的结构示意图。

图6为本发明实施例2的电池包的结构示意图。

图7为本发明实施例2的支架组件的结构示意图。

图8为本发明实施例2的支架组件的另一视角的结构示意图。

图9为本发明实施例2的快换总成的截面结构示意图。

图10为本发明实施例2的换电车辆的结构示意图。

图11为本发明实施例2的包括三个电池包的快换总成的结构示意图。

附图标记说明

快换总成100

电池包1

锁止件11

第一锁止件111

凸出部12

第一弹性件13

导向块14

快换支架2

锁止机构21

容纳腔22

第一梁23

第二梁24

容纳槽25

快换车辆200

纵梁3

螺栓41

螺纹段411

花键段412

弹簧42

外壳43

内齿圈44

内齿441

内凸缘442

外齿圈45

外齿451

外凸缘452

连接部46

内竖槽461

外竖槽462

嵌凸缘463

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图5-图6所示，本实施例公开了一种快换总成100，快换总成包括沿换电车辆200宽度方向排布的至少两个电池包1，每个电池包1至少在相对的两侧边上设有多个锁止件11，锁止件11用于通过螺栓锁止方式与换电车辆200上的锁止机构21相配合，以锁止电池包1。

通过设置多个电池包1，避免单个电池包1的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件11的承重要求，且在每个电池包1上设置多个锁止件11，提高电池包与换电车辆连接的牢固性和稳定性；多个电池包1沿电动车辆200的宽度方向布置，结构布置紧凑，能更好地利用车身纵梁3之间和两侧的空间布置电池包1，节省安装空间；另一方面，当其中一个电池包1损坏时，其他电池包1的存在保证了换电车辆200的正常运行；同时设置多个电池包1也利于电池包的标准化。另外，螺栓锁止方式简单可靠，使电池包1和换电车辆200连接可靠。

其中，如图1-图4所示，锁止件11包括螺栓41，锁止机构21包括螺母(图中未示出)，螺栓41与螺母之间可旋转拆卸连接以实现将电池包1独立锁止于换电车辆200上。

进一步地，螺栓锁止方式的结构可以参见专利授权公告号CN114029903B。当然，螺栓锁止方式的具体结构形式不限定为专利授权公告号CN114029903B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，在本实施例中，螺栓41设置在电池包1上，螺母设置在换电车辆200上。优选的，螺栓41设于电池包1的中间位置，且所述螺栓41贯穿于电池包1。螺栓41设置在电池包1的中间位置，使得载荷均匀分布在电池包1上，有效避免了电池包1的变形，大大提高电池包1的稳定性和抗震性能。螺栓41贯穿电池包1，使得锁止可靠，有利于保证电池包1与换电车辆200连接的稳定性。

优选的，螺母浮动连接于换电车辆200上。浮动连接能够减少换电车辆200在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至用于连接锁止件11的支架上，进而使其受扭矩或是震动的影响减小。螺母的浮动连接使得在挂接电池包1的过程中，螺母可进行自我调节，进而使得螺栓41的螺纹段411可以与螺母实现配合连接。降低底盘整体制造精度以及电池包1的制造精度，并且在更换电池包1的过程中，其定位精度的要求也会降低，从而简化了生产工艺，提高了生产效率。在其他实施例中，螺栓41浮动连接于电池包1上，浮动连接能够减少换电车辆200在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至电池包1，进而使得电池包1受扭矩或是震动的影响减小。

在其他实施例中，将螺母设置在电池包1上，将螺栓41设置在换电车辆200上。优选的，螺母设于电池包1的中间位置，且螺母贯穿于电池包1。优选的，螺母浮动连接于电池包1上，或者，螺栓41浮动连接于换电车辆200上。

如图1-图4所示，锁止件11包括螺栓41、弹簧42、外壳43、内齿圈44、外齿圈45、连接部46，螺栓41的两端分别设有螺纹段411和花键段412，螺栓41上的螺纹段411用于与螺母进行螺纹连接；螺栓41上的花键段412用于与连接部46上的内竖槽461啮合，以通过限制连接部46的转动限制螺栓41的转动；螺纹段411设置在螺栓41的顶部，便于花键段412设置在螺栓41的另一端以和其他零部件相连接，使得结构紧凑。连接部46的嵌凸缘463嵌入外齿圈45的外凸缘452内，连接部46的外竖槽462与外齿圈45内周面相啮合，使连接部46和外齿圈45形成一个整体；外齿圈45的外齿451用于与内齿圈44的内齿441相啮合，通过限制内齿圈44的转动实现限制外齿圈45、连接部46、螺栓41的转动，内齿圈44、外齿圈45、连接部46形成了防转止退结构，用于限制螺栓41和螺母的相对转动；内齿圈44的内凸缘442用于与外齿圈45的外凸缘452相抵接以进行轴线限位；弹簧42的一端用于与外壳43内部的靠近螺纹段411的一端抵接，弹簧42的另一端用于与外齿圈45和连接部46这个整体的靠近螺纹段411的一端抵接；外壳43用于套在螺栓41、弹簧42、外齿圈45、内齿圈44、连接部46的外部。

螺栓41设置在外壳43内，对螺栓41其保护作用，防尘防水，同时还能避免螺栓41直接受到外力撞击导致锁止变形或带动螺母及螺母的连接结构受到冲击。螺栓41可相对外壳43沿竖直方向升降或旋转，外壳43约束了螺栓41的运动方向，以使螺栓41可以相对螺母做旋转运动以锁止和解锁。当电池包1沿竖直方向运动以安装或卸下时，螺栓41沿竖直方向升降，便于将电池包1运动的过程与锁止机构21和锁止件11竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。同时，螺栓41沿竖直方向升降，可避免螺栓41运动时与水平方向上的零部件干涉，使得结构紧凑。

将锁止机构21和锁止件11用在换电车辆200上进行电池包1的锁止时，将锁止机构21的螺母固定在换电车辆200上，将内齿圈44固定在电池包1上以将螺栓41连接在电池包1上。

在解锁时，利用专业的工具推动外齿圈45和连接部46这个整体，使外齿圈45和连接部46这个整体向远离内齿圈44的方向运动，以使外齿圈45脱离和内齿圈44的啮合，再通过旋转外齿圈45和连接部46这个整体，以带动螺栓41相对螺母转动，直至螺栓41从螺母脱离，实现电池包1和换电车辆200的解锁，弹簧42带动外齿圈45、连接部46和螺栓41回退。

在进行锁紧时，利用专业的工具推动外齿圈45和连接部46这个整体，使外齿圈45和连接部46这个整体向远离内齿圈44的方向运动，保证外齿圈45和内齿圈44脱离，再通过旋转外齿圈45和连接部46这个整体，以带动螺栓41相对螺母转动，直至满足螺栓41和螺母的锁紧扭矩，实现螺栓41和螺母的锁紧；取下工具，弹簧42将带动外齿圈45、连接部46、螺栓41退回，使外齿圈45和内齿圈44啮合，外齿圈45的外凸缘452抵接在内齿圈44的内凸缘442上，以限制螺栓41的转动和轴向移动；若外齿圈45不能和内齿圈44啮合，可轻微转动外齿圈45使能与内齿圈44啮合。

在本实施例中，内齿圈44固定在电池包上，内齿圈44、外齿圈45、连接部46组成的防转止退结构限制了螺栓41的转动。在锁止状态时，内齿圈44和外齿圈45啮合，限制螺栓41相对螺母的转动，且内齿圈44的内凸缘442用于限制外齿圈45的外凸缘452的移动，从未限制螺栓41相对螺母的移动。在其他实施例中，防转止退结构的结构可以不同于本实施例。在其他实施例中，可以使用带齿的零件插入螺栓41的花键段412，并将该带齿的零件固定在电池包上，或换电车辆上，以限制螺栓41相对螺母的转动，在解锁时再将该带齿的零件拆下。在其他实施例中，也可以采用螺钉代替该带齿的零件，使用螺钉抵紧螺栓41的螺纹段411以防止螺栓41转动。在其他实施例中，也可以采用现有技术中的能够实现防止螺栓41和螺母发生相对转动的结构作为防转止退结构。

在本实施例中，螺母固定在换电车辆200上，螺栓41与内齿圈44、外齿圈45、连接部46连接在电池包上。在其他实施例中，也可以将螺母与内齿圈44、外齿圈45、连接部46连接在一起固定在电池包1上，将螺栓41固定在换电车辆200上；具体地，可以直接把螺母的外周面加工出竖槽，以和连接部46的内竖槽461啮合。

如图6所示，在本实施例中，锁止件11包括第一锁止件111和第二锁止件(图中未示出)，第一锁止件111设置于电池包1沿换电车辆200的宽度方向延伸的两侧边，第二锁止件设置于电池包1沿换电车辆200的长度方向延伸的两侧边，利用第一锁止件111和第二锁止件分别和锁止机构21配合实现将电池包1的四周固定安装于换电车辆200上。在其他实施例中，可以仅在电池包1上设置第一锁止件111，或者也可以仅设置第二锁止件。其中，第一锁止件111与第二锁止件的具体结构均可采用上述的螺栓锁止结构。

具体的，锁止件11包括多个第一锁止件111和多个第二锁止件，沿换电车辆200的宽度方向，第一锁止件111至少设置于电池包1的两端，沿换电车辆200的长度方向，第二锁止件至少设置于电池包1的两端，相比设置在电池包1的侧壁的中间区域，设置在两端有利于保证电池包1和换电车辆200连接的平稳性。

如图7-图8所示，快换总成100还包括固定连接于换电车辆200的快换支架2，快换支架2上设有锁止机构21，多个电池包1通过快换支架2安装于换电车辆200，从而一方面可以通过采用和电池包1结构适配的快换支架2，使得多个电池包1的排布更合理，进而增大快换总成100的空间利用率；另一方面，在快换支架2上设置锁止机构21，在生产加工时更方便，同时也降低对换电车辆200结构的影响。

其中，快换支架2包括至少两个容纳腔22，每个容纳腔22对应容纳有一个电池包1，锁止机构21设置于容纳腔22的侧壁，与电池包1侧边的锁止件11配合，设置容纳腔22用来放置电池包1，有利于减少快换总成100沿换电车辆200高度方向的高度，从而换电车辆200的底盘无需预留较多空间给快换总成100，提高空间利用率，同时也更便于后续电池包1的拆装。

具体的，快换支架2包括沿换电车辆200的宽度方向延伸的两个第一梁23和沿换电车辆200的长度方向延伸的多个第二梁24，两个第一梁23相对设置，第二梁24的两端分别连接于两个第一梁23，相邻第二梁24与第一梁23围合形成容纳腔22。利用梁结构搭建快换支架2并形成容纳腔22，一方面有利于提高快换支架2的稳固性，另一方面利用梁结构具有一定厚度的特点，便于后续开设容纳槽25设置锁止机构21。

在本实施例中，第一梁23和第二梁24的底部设有向下开口的容纳槽25，容纳槽25内设置有锁止机构21，容纳槽25向下开口，当电池包1自下向上逐渐靠近快换支架2时，电池包1上的锁止件11可以自容纳槽25的开口伸入容纳槽25内，并和锁止机构21配合实现锁止，将锁止机构21设置于第一梁23和第二梁24内部的容纳槽25内，相比设置在侧壁上，避免锁止机构21占用容纳腔22内的空间，容纳腔22尺寸相同的情况下可以放置更大的电池包1，当然若电池容量需求较小，也可以减小快换支架2的尺寸使快换总成100整体更轻小，且容纳槽25可以保护锁止机构21，防止受到外界的损坏。

在其他实施例中，可以仅在第一梁23的底部设置容纳槽25以及锁止机构21，或者也可以仅在第二梁24的底部设置容纳槽25以及锁止机构21。

由于锁止件11和锁止机构21配合后，锁止件11和锁止机构21内的锁止部件之间会具有间隙，如此将会导致电池包1在电池包1的高度方向上下晃动，如图6、图9所示，为了保证电池包1与换电车辆200连接的平稳性，电池包1的外周面设有朝远离电池包1的方向延伸的凸出部12，在电池包1的高度方向上，快换支架2底面的至少部分正投影与凸出部12重合，通过凸出部12与快换支架2的配合限制电池包1在电池包1的高度方向上的晃动。

进一步，如图9所示，凸出部12与快换支架2的底面之间设有第一弹性件13，当锁止件11与锁止机构21相配合，第一弹性件13的上下端面分别抵接于快换支架2和凸出部12，从而避免了凸出部12和快换支架2之间的刚性碰撞，防止对电池包1或快换支架2造成损坏，保证了凸出部12和快换支架2的使用寿命。其中，第一弹性件13可以是橡胶、尼龙、海绵、弹簧等。

具体的，凸出部12沿电池包1的周向环绕于电池包1的外侧面，当安装电池包1时，电池包1四周的凸出部12均能起到避免晃动的效果，一方面有利于提升凸出部12防止电池包1晃动的效果，另一方面能够保证电池包1不会发生倾斜。在其他实施例中，凸出部12也可以为非连续状的，多个凸出部12间隔设置于电池包1的外侧面。

凸出部12还设有连通于锁止机构21的通孔(图中未示出)，通孔用于供解锁机构穿过，从而实现了电池包1高度方向上的限位后，避免凸出部12对解锁机构造成阻碍，以保证锁止件11与锁止机构21之间可以顺利解锁，从而保证了电池包1能够顺利拆卸。

电池包1顶面与换电车辆200之间设有第二弹性件(图中未示出)，当锁止件11与锁止机构21相配合，第二弹性件的上下端面分别抵接于电池包1顶面与换电车辆200，可以在电池包1与换电车辆200的纵梁3或底盘之间设置第二弹性件，给电池包1在电池包1的高度方向一些可浮动量，同时避免电池包1与换电车辆200之间发生刚性碰撞而产生损坏，保证了电池包1与换电车辆200的使用寿命。具体的，第二弹性件可以是橡胶、尼龙、海绵、弹簧等。

如图9所示，电池包1在相对的两侧边上设有至少一对导向块14，导向块14具有倾斜导向面，沿朝向锁止机构21的方向，一对导向块14的倾斜导向面逐渐相互靠近，在电池包1自下向上逐渐靠近快换支架2的过程中，导向块14将电池包1与容纳腔22的位置对准，保证电池包1上的锁止件11和快换支架2上的锁止机构21能够顺利配合；另一方面由于导向块14凸出于电池包1的侧壁，当电池包1位于容纳腔22内时，导向块14还能够减少电池包1在水平方向上的晃动，进而保证电池包1的平稳性。

在本实施例中，在电池包1的高度方向上，锁止件11设置于电池包1的中线以下位置。将锁止件11设置在电池包1的重心以下的位置，从而有利于进一步提高电池包1连接于快换支架2后，电池包1的平稳性；另一方面，电池包1安装于快换支架2后，电池包1与地面的距离较大，为换电设备提供较大的通过空间，也便于后续对电池包1进行拆卸、检修。

如图10所示，本实施例还公开了一种换电车辆200，换电车辆200包括纵梁3和如上述的快换总成100，快换总成100固定连接于换电车辆200的纵梁3，以将至少两个电池包1安装于换电车辆200。通过设置多个电池包1，避免单个电池包1的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件11的承重要求，且在每个电池包1上设置多个锁止件11，提高电池包1与换电车辆上连接的牢固性和稳定性；当其中一个电池包1损坏时，另一个电池包1的存在保证了换电车辆200的正常运行；同时设置多个电池包1也利于电池包的标准化。另外，螺栓锁止方式简单可靠，使电池包和换电车辆连接可靠。

如图10-图11所示，具体的，快换总成100包括有三个电池包1，其中一个电池包1位于换电车辆200的两个纵梁3之间，另外两个电池包1分别位于两个纵梁3的两侧，从而合理地利用了两个纵梁3之间的空间放置第三个电池包1，在不增大快换支架2尺寸的情况下，进一步提升了电池包1的容量，延长了换电车辆200的续航。

在本实施例中，换电车辆200为电动卡车，设置多个电池包1的结构更加适合对电池包容量需求较大的电动卡车，避免单个电池包1的体积重量过大。

在其他可选的实施例中，换电车辆200也可以为乘用车等其他车型，设置多个电池包1的结构可以减小单个电池包的体积重量，便于进行换电等操作。

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)

1.一种快换总成，其特征在于，包括沿换电车辆宽度方向排布的至少两个电池包，每个所述电池包至少在相对的两侧边上设有多个锁止件，所述锁止件用于通过螺栓锁止方式与所述换电车辆上的锁止机构相配合，以锁止所述电池包。

2.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括螺栓，所述锁止机构包括螺母；或者，所述锁止件包括螺母，所述锁止机构包括螺栓；

所述螺栓与所述螺母之间可拆卸连接以实现将所述电池包独立锁止于所述换电车辆上。

3.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述螺栓或所述螺母设于所述电池包的中间位置，且所述螺栓或者所述螺母贯穿所述电池包。

4.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述螺栓或所述螺母浮动连接于所述电池包上。

5.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述螺栓或所述螺母浮动连接于所述换电车辆上。

6.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述螺栓锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述螺栓和/或螺母以阻止所述螺栓与所述螺母之间相对旋转运动。

7.如权利要求6所述的快换总成，其特征在于，所述防转止退结构包括连接部，所述连接部具有内竖槽，所述螺栓的另一端设有花键段，所述内竖槽用于与所述花键段啮合以阻止所述螺栓相对所述螺母转动。

8.如权利要求7所述的快换总成，其特征在于，所述防转止退结构还包括相互啮合的内齿圈和外齿圈，所述连接部固定在所述外齿圈上；

所述内齿圈内具有内凸缘，所述内凸缘用于限制所述外齿圈在竖直方向向下运动。

9.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括第一锁止件，所述第一锁止件设置于所述电池包沿所述换电车辆的宽度方向延伸的两侧边；

和/或，所述锁止件包括第二锁止件，所述第二锁止件设置于所述电池包沿所述换电车辆的长度方向延伸的两侧边。

10.如权利要求9所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括多个所述第一锁止件，沿所述换电车辆的宽度方向，所述第一锁止件至少设置于所述电池包的两端；

和/或，所述锁止件包括多个所述第二锁止件，沿所述换电车辆的长度方向，所述第二锁止件至少设置于所述电池包的两端。

11.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述快换总成还包括固定连接于所述换电车辆的快换支架，所述快换支架上设有所述锁止机构，多个所述电池包通过所述快换支架安装于所述换电车辆。

12.如权利要求11所述的快换总成，其特征在于，所述快换支架包括至少两个容纳腔，每个所述容纳腔对应容纳有一个所述电池包，所述锁止机构设置于所述容纳腔的侧壁，与所述电池包侧边的锁止件配合。

13.如权利要求12所述的快换总成，其特征在于，所述快换支架包括沿所述换电车辆的宽度方向延伸的两个第一梁和沿所述换电车辆的长度方向延伸的多个第二梁，两个所述第一梁相对设置，所述第二梁的两端分别连接于两个所述第一梁，相邻所述第二梁与所述第一梁围合形成所述容纳腔。

14.如权利要求13所述的快换总成，其特征在于，所述第一梁和/或所述第二梁的底部设有向下开口的容纳槽，所述容纳槽内设置有所述锁止机构；

在所述锁止机构的位置处，至少在所述第一梁和/或所述第二梁靠近所述容纳腔的侧壁上开设有避让孔，所述避让孔沿所述锁止件的移动方向贯穿所述第一梁和/或所述第二梁的底部。

15.如权利要求11所述的快换总成，其特征在于，所述电池包的外周面设有朝远离所述电池包的方向延伸的凸出部，在所述电池包的高度方向上，所述快换支架底面的至少部分正投影与所述凸出部重合，所述凸出部用于限制所述电池包在所述电池包的高度方向上的移动。

16.如权利要求15所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件设置在所述凸出部上。

17.如权利要求15所述的快换总成，其特征在于，所述凸出部与所述快换支架的底面之间设有第一弹性件，当所述锁止件与所述锁止机构相配合，所述第一弹性件的上下端面分别抵接于所述快换支架和所述凸出部。

18.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述电池包顶面与所述换电车辆之间设有第二弹性件，当所述锁止件与所述锁止机构相配合，所述第二弹性件的上下端面分别抵接于所述电池包顶面与所述换电车辆。

19.如权利要求15所述的快换总成，其特征在于，所述凸出部沿所述电池包的周向环绕于所述电池包的外侧面。

20.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述电池包在相对的两侧边上设有至少一对导向块，所述导向块具有倾斜导向面，沿朝向所述锁止机构的方向，一对所述导向块的所述倾斜导向面逐渐相互靠近。

21.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，在所述电池包的高度方向上，所述锁止件设置于所述电池包的中线以下位置。

22.一种换电车辆，其特征在于，所述换电车辆包括纵梁和如权利要求1-21任意一项所述的快换总成，所述快换总成固定连接于所述换电车辆的纵梁，以将至少两个所述电池包安装于所述换电车辆。

23.如权利要求22所述的换电车辆，其特征在于，所述快换总成包括有三个所述电池包，其中一个所述电池包位于所述换电车辆的两个纵梁之间，另外两个所述电池包分别位于所述两个纵梁的两侧。

24.如权利要求22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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