CN116160836A - 快换总成、换电车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换电领域，提供一种快换总成、换电车辆，该换电车辆包括该快换总成。该快换总成包括快换支架和电池包，快换支架和电池包通过T型旋转锁止方式可拆卸连接，电池包为多个且沿着同一方向排布，电池包与快换支架之间设有第一缓冲结构。通过将电池包进行分包设置，降低单个电池包的重量，且便于电池包的维修和更换；通过设置第一缓冲结构，以保护电池包；通过快换支架和电池包可拆卸地连接，便于将电池包取下以进行电池包或快换支架的修理，或进行电池包的更换；旋转锁止的方式简单可靠，通过T型的结构进行旋转锁止，便于通过锁止后限制T型的结构的转动以使锁止可靠。

Description

快换总成、换电车辆

本申请要求申请日为2022年07月15日的中国专利申请2022108370919的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及换电领域，特别涉及一种快换总成、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。

由于可换式安装的电池包与快换支架之间为可拆卸式的锁止方式，故电池包和快换支架不会完全锁死，从而在换电车辆颠簸或惯性因素的情况下，电池包在惯性作用下容易与快换支架产生猛烈碰撞，导致电池包损坏。特别是对于大型车辆而言，由于大型车辆对电池包的容量需求较高，因此电池包更大更重，更容易与快换支架产生碰撞，造成电池包的损坏。

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电池包与快换支架产生碰撞，而导致电池包容易损坏的缺陷，提供一种快换总成、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，包括快换支架和通过T型旋转锁止方式可拆卸连接在所述快换支架上的电池包，所述电池包为多个且沿着同一方向排布，所述电池包与所述快换支架之间设有第一缓冲结构。

在本方案中，第一缓冲结构可以在电池包和快换支架之间起到缓冲作用，避免由于换电车辆运行时的颠簸或惯性因素导致电池包与快换支架猛烈撞击的情况，对电池包起到保护作用。同时对电池包进行分包设置，降低单个电池包的重量，当单个电池包出现损坏时，只需要对应修理或更换损坏的电池包。多个电池包沿着同一方向排布，使得结构紧凑。电池包可拆卸地连接在快换支架上，便于将电池包取下以进行电池包或快换支架的修理，或进行电池包的更换。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，即使电池包和快换支架连接可靠。

较佳地，所述快换总成还包括锁止件和锁止机构，通过所述锁止件和所述锁止机构的相互配合实现所述电池包和换电车辆的T型旋转锁止，当所述锁止件或所述锁止机构中的一个设于所述电池包上时，所述锁止件或所述锁止机构中的另一个设于换电车辆上。

在本方案中，快换支架安装在换电车辆上，电池包安装在快换支架上，通过锁止件和锁止机构两部分配合实现T型旋转锁止，结构简单。通过锁止件和锁止机构配合实现电池包和换电车辆的锁止，以实现电池包和换电车辆的可靠连接。

较佳地，所述锁止件包括T型锁杆，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，所述锁止机构包括锁座，所述锁止件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，挂接部旋转以使挂接部锁止在锁座的锁止位置，即使锁止件锁止在锁座上。通过T型锁杆的轴本体和挂接部的相对位置设置，便于通过锁座限制挂接部的转动以实现T型锁杆在锁座上的锁座。同时，通过挂接部与轴本体的相对位置设置，便于把持挂接部以转动T型锁杆。

较佳地，所述锁止件包括两个挂接部，两个所述挂接部分别自所述轴本体的一端沿相反方向延伸；

或者，所述锁止件包括三个挂接部，三个所述挂接部分别自所述轴本体的一端沿不同的方向延伸，且三个所述挂接部之间具有夹角。

在本方案中，挂接部的数量为多个，便于在锁止后通过限制挂接部的转动以防止自动解锁。两个挂接部沿相反方向延伸，使得锁止后锁止可靠且受力均衡。挂接部的数量为三个，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。

较佳地，所述锁止件还包括防松部，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，防松部可避免在锁止位置T型锁杆相对锁座的转动，保证锁止件和锁止机构锁止的可靠性，进而保证电池包和快换支架连接的可靠性。

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；

和/或，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，基座约束了T型锁杆的运动方向。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型锁杆沿竖直方向升降，可避免T型锁杆运动时与水平方向上的零部件干涉，使得结构紧凑。

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，挂接部在连接通道内向上移动，直至挂接部移动至与卡持部对应的位置处后，挂接部再旋转锁止在卡持部，以实现T型锁杆在锁座上的锁止，结构简单可靠便于实现。挂接部沿竖直方向向上移动，便于在电池包拆卸时将电池包运动的过程与T型锁杆和锁座竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。

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；

和/或，所述连接通道与所述挂接部形状相匹配。

在本方案中，卡持部上的导向面与水平面具有一定的角度，以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，多个所述电池包沿换电车辆的车身的长度方向或宽度方向排布。

在本方案中，电池包沿车身的长度方向或宽度方向排布便于电池包的安装与拆卸。

较佳地，相邻的所述电池包之间设有第二缓冲结构。

在本方案中，第二缓冲结构用于避免电池包与电池包之间碰撞。

较佳地，所述快换支架沿换电车辆的车身的长度方向或宽度方向上具有多个开口朝下的电池容纳槽，每个所述电池容纳槽容纳一个所述电池包，且每个所述电池包与对应的所述电池容纳槽之间均设有所述第一缓冲结构。

在本方案中，一个电池容纳槽容纳一个电池包，使得每个电池包均具有独立的安装空间，不会相互碰撞或者挤压。

较佳地，所述快换总成还包括锁止机构和锁止件，所述锁止机构和所述锁止件分别设置于每个所述电池容纳槽内和每个所述电池包的长边和/或短边侧壁上，所述锁止件和所述锁止机构沿竖直方向配合通过T型旋转锁止方式实现将所述电池包可拆卸连接于所述快换支架上。

在本方案中，锁止机构和锁止件可保证电池包和快换支架的连接稳定性。电池容纳槽的开口向下，在安装电池包时，电池包和电池容纳槽沿竖直方向相对运动，举锁止机构和锁止件沿竖直方向配合锁止，便于将电池包和电池容纳槽竖向相对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。锁止件和锁止机构对应电池包的侧壁，避免因设置锁止件和锁止机构影响快换总成的整体高度，使得换电总成结构紧凑，便于快换总成在换电车辆上的布置。

较佳地，所述锁止件的数量为多个，多个所述锁止件间隔设置在所述电池包的两侧长边和/或短边侧壁上。

在本方案中，锁止件和锁止机构锁止后，锁止件能起到支撑电池包的作用，锁止件间隔设置在电池包的两侧，进一步提高电池包和快换支架的连接稳定性。

较佳地，所述电池包的长边侧壁上设有多个所述第一缓冲结构。

在本方案中，在电池包上设置多个第一缓冲结构，能够实现电池包的多处防撞，进一步防止电池包出现损坏。

较佳地，所述电池包的短边侧壁上也设有所述第一缓冲结构，且所述电池包的长边侧壁上所述第一缓冲结构的数量多于所述电池包的短边侧壁上所述第一缓冲结构的数量。

在本方案中，在电池包的四周间隔设置第一缓冲结构，可对电池包四周均起到缓冲保护作用，可避免由于车辆晃动、减速等造成电池包移动，从而导致电池包与快换支架直接碰撞的情况发生，缓冲效果更佳。而且由于安装锁止件的长边所受到的冲击力较大，通过在该侧设置更多第一缓冲结构，以保证缓冲效果好。

较佳地，所述电池包的侧壁和/或顶部上设有多个第三缓冲结构，所述第三缓冲结构用于竖直方向的缓冲。

在本方案中，在电池包的侧壁和/或顶部设置第三缓冲结构以进行竖直方向的缓冲，避免竖直方向的冲击造成电池包的移动或与车辆上的其他结构碰撞。在电池包的顶部设置第三缓冲结构，竖向冲击的缓解效果好，在电池包的侧壁设置第三缓冲结构，以减少或避免占用竖向空间导致快换总成的竖向尺寸变大，便于电池包在车辆上的安装。电池包和电池容纳槽之间设有第一缓冲结构以缓解水平方向的冲击，再设置第三缓冲结构以缓解竖直方向的冲击，形成对电池包的多向缓冲保护，缓冲效果更佳。

较佳地，所述锁止件设置于所述电池包的长边侧壁的中下部。

在本方案中，通过将锁止件设置在电池包的中下部，使得电池包与快换支架的连接点下移，从而提高电池包锁止在快换支架上后的稳定性。

较佳地，所述锁止件与所述第一缓冲结构在高度方向上至少部分重叠。

在本方案中，由于锁止件处受到的冲击力较大，通过锁止件与第一缓冲结构在高度方向上至少部分重叠，以提高锁止件处的缓冲效果，保证电池包和快换支架的连接稳定性。

较佳地，所述锁止件与所述第一缓冲结构位于同一高度。

在本方案中，能够进一步保证锁止件处的缓冲效果，保证电池包和快换支架的连接稳定性。

较佳地，所述第一缓冲结构包括弹性构件，所述弹性构件连接于所述电池包或所述快换支架上。

在本方案中，弹性构件用于防止电池包和快换支架之间刚性碰撞，实现弹性缓冲，限制电池包相对于快换支架的移动，防止电池包损坏。

较佳地，所述第一缓冲结构还包括限位构件，所述限位构件与所述弹性构件一一对应设置且分别设置在所述电池包与所述快换支架上；

当所述电池包安装在所述快换支架上后，所述弹性构件抵住所述限位构件。

在本方案中，通过限位构件与弹性构件配合，进一步限制电池包相对于快换支架的移动，防止电池包损坏。

较佳地，所述电池包的顶部上设有电池端水接头，所述快换支架上设有车端水接头，当所述电池包连接在所述快换支架上后，所述电池端水接头与所述车端水接头对接连通。

在本方案中，将电池端水接头安装在电池包的顶部，能够避免电池端水接头占用电池包侧部的空间。当电池包通过在竖直方向向上运动安装在换电车辆上时，电池端水接头与车端水接头在竖直方向对接连通可以与电池包托举过程相结合，提高电池包的安装效率。

较佳地，所述电池包的顶部上设有电池端电连接器，所述快换支架上设有车端电连接器，当所述电池包连接在所述快换支架上后，所述电池端电连接器与所述车端电连接器对接连通。

在本方案中，将电池端电连接器安装在电池包的顶部，能够避免电池端电连接器占用电池包侧部的空间。当电池包通过在竖直方向向上运动安装在换电车辆上时，电池端电连接器与车端电连接器在竖直方向对接连通可以与电池包托举过程相结合，提高电池包的安装效率。

一种换电车辆，设有前述任一技术方案中所述的快换总成。

在本方案中，快换总成安装在换电车辆上，用于为换电车辆供电。

较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

较佳地，所述换电车辆还包括车梁，所述快换支架与所述换电车辆的车梁连接，所述电池包位于所述车梁的下方，所述电池包从所述换电车辆的底部通过T型旋转锁止方式竖向安装在所述快换支架上。

在本方案中，快换总成从下至上安装在快换支架上，进而安装在换电车辆的车梁上。

本发明的积极进步效果在于：

通过设置第一缓冲结构，可以在电池包和快换支架之间起到缓冲作用，避免由于车辆运行时的颠簸或惯性因素导致电池包与快换支架猛烈撞击的情况，以保护电池包；通过将电池包进行分包设置，降低单个电池包的重量，且便于电池包的维修和更换，通过将多个电池包沿着同一方向排布，使得快换总成结构紧凑；通过快换支架和电池包可拆卸地连接，便于将电池包取下以进行电池包或快换支架的修理，或进行电池包的更换；旋转锁止的方式简单可靠，通过T型的结构进行旋转锁止，便于通过锁止后限制T型机构的转动以使锁止可靠。

附图说明

图1为本发明实施例1的换电车辆的立体结构示意图。

图2为本发明实施例1的电池包的立体结构示意图。

图3为本发明实施例1的电池包的俯视结构示意图。

图4为本发明实施例1的第一缓冲结构的结构示意图。

图5为本发明实施例1的弹性构件的立体结构示意图。

图6为本发明实施例1的限位构件的立体结构示意图。

图7为本发明实施例1的锁止组件的爆炸图。

图8为本发明实施例1的锁止组件在锁止状态下的结构示意图。

图9为本发明实施例1的锁止组件在解锁状态下的结构示意图。

图10为本发明实施例1的锁止组件在锁止状态下的另一视角示意图。

图11为本发明实施例1的锁止组件在锁止状态下的俯视图。

图12为本发明实施例1的锁止件透视图。

图13为本发明另一实施例的锁止组件的爆炸图。

图14为本发明实施例2的电池包的结构示意图。

附图标记说明：

换电车辆 1

长度方向 Y、宽度方向 X、高度方向 Z

快换支架 11

电池容纳槽 111

电池包 12

车梁 13

第一缓冲结构 2

弹性构件 21

安装部 211

安装孔 2111

突起部 212

上倾斜面 2121

下倾斜面 2122

左倾斜面 2123

右倾斜面 2124

自由端 213

卡合部 214

限位构件 22

定位面 221

导向面 222

连接面 223

底壁部 224

侧壁部 225

滑动通道 226

弧面 231

下弧面 232

上弧面 233

弧形导引面 234

锁止组件 3

锁止机构 31

锁座 311

卡持部 312

锁止件 32

T型锁杆 321

轴本体 3211

挂接部 3212

基座 322

电池端水接头 41

电池端电连接器 42

车端电连接器 43

转接支架 5

具体实施方式

实施例1

如图1-图3所示，本实施例公开了一种快换总成，包括快换支架11和可拆卸连接在快换支架11上的电池包12，快换支架11安装在换电车辆1上，用于实现电池包12与换电车辆1的连接，电池包12为矩形体且用于为换电车辆1供电。其中，图1示意了电池包12在换电车辆1上的安装。

如图1所示，本实施例中的电池包12的数量为三个，三个电池包12沿车身的宽度方向(X方向)排布，方便电池包12的安装与拆卸。本实施例对电池包12进行分包设置，降低单个电池包12的重量，当单个电池包12出现损坏时，只需要对应修理或更换损坏的电池包12。

在其他可替代的实施方式中，多个电池包12也可以沿非车身的宽度方向的同一方向排布，例如车身的长度方向(Y方向)，以方便电池包12的安装与拆卸。

如图1-图3所示，电池包12与快换支架11之间设有第一缓冲结构2，第一缓冲结构2可以在电池包12和快换支架11之间起到缓冲作用，避免由于换电车辆1运行时的颠簸或惯性因素导致电池包12与快换支架11猛烈撞击的情况，对电池包12起到保护作用。其中，图2和图3中的电池包12仅示意了电池包12的大致轮廓，其中省略了锁止件。

具体地，快换支架11沿车身的宽度方向上具有三个开口朝下的电池容纳槽111，每个电池容纳槽111容纳一个电池包12，使得每个电池包12均具有独立的安装空间，不会相互碰撞或者挤压。每个电池包12与对应的电池容纳槽111之间均设有第一缓冲结构2，以保证每个电池包12都相对于快换支架11起到缓冲作用，进一步防止电池包12的损坏。

在其他可替代的实施方式中，若多个电池包12沿车身的长度方向排布，则快换支架11在车身的长度方向上设置多个电池容纳槽111。

如图4-图6所示，第一缓冲结构2包括弹性构件21和限位构件22，弹性构件21和限位构件22的数量相同且均为多个，弹性构件21与限位构件22一一对应设置，弹性构件21均连接在电池容纳槽111的内侧壁上，限位构件22均连接在电池包12的外侧壁上。当电池包12安装在快换支架11上后，弹性构件21抵住限位构件22。弹性构件21的材料为弹性材料，弹性构件21用于防止电池包12和快换支架11之间刚性碰撞，实现弹性缓冲，通过限位构件22与弹性构件21配合，限制电池包12相对于快换支架11的移动，防止电池包12损坏。

在其他可替代的实施方式中，也可以限位构件22均连接在电池容纳槽111的内侧壁上，弹性构件21均连接在电池包12的外侧壁上。或者，也可以在电池容纳槽111上的内侧壁上连接部分弹性构件21和部分限位构件22，在电池包12的外侧壁上连接对应的部分限位构件22和部分弹性构件21。

如图4-图6所示，弹性构件21包括安装部211和突起部212，安装部211用于将弹性构件21安装于电池容纳槽111的内侧壁，突起部212相对于安装部211朝向远离电池容纳槽111的内侧壁的方向延伸凸起。突起部212朝向电池容纳槽111的一面形成有凹槽，当弹性构件21安装于快换支架11时，突起部212与电池容纳槽111的内壁面之间具有该凹槽限定的间隙。当电池包12安装于快换支架11内时，突起部212朝向电池容纳槽111的内侧壁变形。

突起部212具有相对设置的自突起部212的突起端向安装部211倾斜设置的上倾斜面2121和下倾斜面2122，以及相对设置的自突起部212的突起端向安装部211方向倾斜设置的左倾斜面2123和右倾斜面2124，这些倾斜面使得突起部212具有较好的弹性以及较佳的导向性。通过在突起部212设置上下倾斜面2122和左右倾斜面2124，当电池包12安装于快换支架11的过程中，便于弹性构件21和限位构件22之间的接触导引，降低二者之间相对移动过程中的阻力，提高电池包12装卸的效率。

如图4、图5所示，在本实施例中，弹性构件21包括沿着竖直方向(Z方向)分布的两个突起部212，安装部211设于相邻的两个突起部212之间，通过设置多个突起部212，可以较好地保证其弹性。在其他可替代的实施方式中，突起部212的数量也可以为一个或更多个，安装部211可以设置在相邻的两个突起部212之间，也可以设置在弹性构件21的端部。

如图5所示，弹性构件21的上端为自由端213，自由端213连接于突起部212的上倾斜面2121的一侧。自由端213可以为与电池容纳槽111的内壁面贴合的板状结构，或者，自由端213可以与电池容纳槽111的具有一定间隙的板状结构。

如图5所示，弹性构件21的下端设有卡合部214，卡合部214形成为朝向换电车辆1的电池容纳槽111的内侧壁弯折，卡合部214用于与电池容纳槽111的内侧壁卡合。可选择地，卡合部214可以形成为勾状，其勾住电池容纳槽111的内侧壁的下表面，从而方便弹性构件21相对于电池容纳槽111定位安装，也进一步限制弹性构件21相对于快换支架11的移动。卡合部214与突起部212的连接处为弧面231，当限位构件22从弹性构件21的下方卡入时，该弧面231便于限位构件22的卡入，防止弹性构件21底部结构对限位构件22向上运动的干涉。

在其他可替代的实施方式中，卡合部214也可以形成其他能够与电池容纳槽111的内侧壁卡合的形状。进一步地，可以在快换支架11的内侧壁设置对应的凹槽等以与卡合部214接合。

在其他可替代的实施方式中，也可以不设置卡合部214，从而使得弹性构件21的上下两端均为自由端213。或者，卡合部214也可以设置在弹性构件21的上端，而弹性构件21的下端为自由端213。或者，弹性构件21的上下两端均可设置卡合部214。

如图4、图5所示，安装部211上设置有安装孔2111，紧固件穿设于安装部211上的安装孔2111与快换支架11连接。在其他可替代的实施方式中，也可以通过其他方式将安装部211与快换支架11固定。

如图6所示，限位构件22包括定位面221和导向面222，定位面221用于抵靠弹性构件21，导向面222自定位面221向外延伸突起。具体地，本实施例中的限位构件22包括两个导向面222，两个导向面222分别相对设于定位面221的两侧，并沿竖直方向延伸，导向面222和定位面221之间形成供弹性构件21滑入的滑动通道226。导向面222与定位面221之间设有连接面223，连接面223为弧形面，以方便加工并且使得导向面222平滑地延伸到定位面221。

在其他可替代的实施方式中，限位构件22还可以包括三个以上的导向面222，以促进对弹性构件21的导向。

如图6所示，限位构件22包括底壁部224和设于底壁部224的两侧的侧壁部225，导向面222为侧壁部225的相对的两个表面，两个侧壁部225和底壁部224围成在竖直方向上延伸的滑动通道226。侧壁部225沿竖直方向的底部和顶部设有下弧面232和上弧面233，用于引导限位构件22与快换支架11上的弹性构件21抵靠限位，便于限位构件22进入电池包12与快换支架11之间的间隙中。底壁部224的底部和顶部设置有弧形导引面234，便于与弹性构件21相互接触引导其抵接于定位面221。

如图6所示，上弧面233和下弧面232不但形成沿车身的宽度方向延伸的弧度，还形成沿车身的长度方向的弧度，通过将限位构件22即侧壁部225以及底壁部224的各个边沿或角度设置为弧面231结构，一方面便于限位构件22与弹性构件21之间的接触导引，减少二者之间的磨损，另一方面，便于限位构件22进入电池包12与快换支架11之间的狭小空间，避免引电池包12与快换支架11因微小的位置偏差导致限位构件22无法进入快换支架11与电池包12之间的间隙，从而导致电池包12安装效率低。

在电池包12装入快换支架11时，限位构件22在竖直方向上移动，弹性构件21被限位构件22挤压而产生形变。其中弹性构件21的突起部212上下倾斜面2122用于引导限位构件22与弹性构件21的突起部212挤压限位，减少限位构件22上下移动过程中对突起部212的摩擦磨损，使限位构件22上下移动顺畅，弹性构件21的卡合部214朝向快换支架11方向弯折，利于限位构件22向上移动与弹性构件21的突起部212挤压限位，避免干涉限位构件22的向上移动。弹性构件21的左右倾斜面2124与限位构件22的侧壁部225配合，利于弹性构件21进入限位构件22内。

在其他实施例中，第一缓冲结构2也可以和本实施例的结构不同，只要能缓解电池包12和快换支架11之间的冲击即可。在其他实施例中，第一缓冲结构2也可以只包括弹性构件21。

在其他可替代的实施方式中，本实施例中的第一缓冲结构2还可以是中国实用新型专利CN202022876046.3或中国实用新型专利CN202022876031.7中的定位模块。定位模块可以单独设置在电池包12或快换支架11上，定位模块用于在电池包12和快换支架11竖直挂接时起到导向和缓冲的作用。具体地，在电池包12托举的过程中，定位模块能够对电池包12相对于快换支架11的水平位置进行导向，提高电池包12相对于快换支架11的定位效果，提升两者的稳定性，避免换电车辆1行驶过程中，由于电池包12和快换支架11之间的间隙导致电池包12左右晃动，保证电池包12安装的稳定性和安全性。

在其他可替代的实施方式中，本实施例中的第一缓冲结构2还可以是中国实用新型专利CN201821166612.8中的定位组件和解锁部件。定位组件可以单独设置在电池包12或快换支架11上，定位组件用于在电池包12和快换支架11竖直挂接时起到导向和缓冲的作用，解锁部件与定位组件配合，实现定位组件的复位以及对电池包的进一步导向、限位。具体地，在电池包12托举的过程中，通过定位组件与解锁部件的配合，共同对电池包12在车身的长度方向和宽度方向上的位置进行引导和限位，提高电池包12相对于快换支架11的定位效果。

进一步地，相邻的电池包12之间设有第二缓冲结构，用于避免由于车辆运行时的颠簸或惯性因素导致电池包12与电池包12之间碰撞。第二缓冲结构为具有弹性的泡沫材料，第二缓冲结构设置在电池包12的靠近相邻电池包12一侧的侧壁上。在本实施例中，第二缓冲结构与第一缓冲结构2相同。在其他实施例中，第二缓冲结构也可以为其他具有缓冲作用的结构。

进一步地，在电池包12的侧壁和/或顶部上设有多个第三缓冲结构以进行竖直方向上的缓冲，第三缓冲结构可以抵接快换支架11或车梁13。电池包12和电池容纳槽111之间设有第一缓冲结构2以缓解水平方向的冲击，再设置第三缓冲结构以缓解竖直方向的冲击，形成对电池包12的多向缓冲保护，缓冲效果更佳。第三缓冲结构的具体结构可以和第一缓冲结构2的结构相同，只是相对电池包12的安装方位进行适应性调整，使得第三缓冲结构能缓解竖直方向的冲击。在其他实施例中，第三缓冲结构也可以为其他具有缓冲作用的结构，如橡胶结构、弹簧结构等具有弹性的结构，也可以是现有技术中其他能用于能缓解竖直方向冲击的结构。

在本实施例中，电池包12和快换支架11通过T型旋转锁止方式可拆卸连接，T型旋转锁止方式对应的结构具体如图7-图12所示，该T型旋转锁止方式的结构用于电池包12和快换支架11的可拆卸连接。

T型旋转锁止方式对应的结构为锁止组件3，锁止组件3包括锁止件32和锁止机构31，通过锁止件32和锁止机构31的相互配合实现电池包12和快换支架11的T型旋转锁止。当锁止件32或锁止机构31中的一个设于电池包12上时，锁止件32或锁止机构31中的另一个设于快换支架11上。在本实施例中，锁止件32设置在电池包12上，锁止机构31设置在快换支架11上。在其他实施例中，可以将锁止件32设置在快换支架11上或换电车辆1的车梁13上，将锁止机构31设置在电池包12上。

具体的，锁止件32可以直接安装在电池包12的侧壁上或安装在电池包12的法兰边上，或者锁止件32通过转接支架5(见实施例2的图14)安装在电池包12上。转接支架5可以是整体式的，多个锁止件32安装在同一个转接支架5上；转接支架5也可以是分体式的，一个转接支架上安装一个锁止件32。

如图7-图12所示，锁止件32包括T型锁杆321和基座322，锁止机构31包括锁座311和卡持部312。其中，T型锁杆321包括轴本体3211，轴本体3211的一端具有向外延伸的挂接部3212。锁止件32通过挂接部3212旋转锁止于锁座311的锁止位置。挂接部3212旋转以使挂接部3212锁止在锁座311的锁止位置，即使锁止件32锁止在锁座311上。通过T型锁杆321的轴本体3211和挂接部3212的相对位置设置，便于通过锁座311限制挂接部3212的转动以实现T型锁杆321锁止在锁止组件31的锁座311上。

如图7所示，锁止件32包括两个挂接部3212，两个挂接部3212分别自轴本体3211的一端沿相反方向延伸。两个挂接部3212沿相反方向延伸，使得锁止后锁止可靠且受力均衡。

在其他实施例中，挂接部3212的数量也可以和本实施例不同。如图13所示，在其他实施例中，锁止件32包括三个挂接部3212，三个挂接部3212分别自轴本体3211的一端沿不同的方向延伸，且三个挂接部3212之间具有夹角。挂接部3212的数量为三个，三个挂接部3212之间具有夹角，便于在锁止后通过限制挂接部3212的转动以防止自动解锁，使锁止可靠且受力均衡，进一步提高锁止的稳定性，更优选地，三个挂接部3212沿轴本体3211的周向均匀分布，当然，在其他可替代的实施例中，挂接部3212也可以为大于三个的其他数量。挂接部3212的数量为多个，便于在锁止后通过限制挂接部3212的转动以防止自动解锁。

具体地，锁止件32还包括防松部，其设于轴本体3211的另一端，防松部用于在挂接部3212位于锁座311的锁止位置时限制挂接部3212相对锁座311的转动。防松部可避免在锁止位置T型锁杆321相对锁座311的转动，保证锁止件32和锁止机构313锁止的可靠性，进而保证电池包12和快换支架11连接的可靠性。

在本实施例中，防松部为螺母，与轴本体3211相啮合实现防松。在其他实施例中，防松部也可以与本实施例的结构不同，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3212相对锁座的转动的目的。

具体地，锁止件32还包括基座322，T型锁杆321设于基座322内，并可相对基座322沿竖直方向升降或旋转。基座322约束了T型锁杆321的运动方向。当电池包12沿竖直方向运动以安装或卸下时，T型锁杆321沿竖直方向升降，便于将电池包12运动的过程与锁止机构31和锁止件32竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。同时，T型锁杆321沿竖直方向升降，可避免T型锁杆321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321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3212沿竖直方向升降或旋转。

在本实施例中，T型锁杆321沿竖直方向升降。在其他实施例中，T型锁杆321也可以沿水平方向或其他方向进行升降或旋转，只要能实现电池包12和快换支架11的可拆卸连接即可。

具体地，锁座311具有沿竖直方向延伸的连接通道，以及与连接通道相邻设置的卡持部312，连接通道用于供挂接部3212沿竖直方向向上移动至与卡持部312对应的位置处，挂接部3212通过旋转锁止于卡持部312上。

在本实施例中，挂接部3212在连接通道内向上移动，直至挂接部3212移动至与卡持部312对应的位置处后，挂接部3212再旋转锁止在卡持部312，以实现T型锁杆321在锁座311上的锁止，结构简单可靠便于实现。挂接部3212沿竖直方向向上移动，便于在电池包12拆卸时将电池包12运动的过程与T型锁杆321和锁座311竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。

具体地，卡持部312还设有导向面，导向面自连接通道斜向上或斜向下设置。卡持部上的导向面与水平面具有一定的角度，以便于卡持部312和挂接部3212在锁止后形成斜面自锁，使得锁止可靠。

在本实施例中，为了便于挂接部3212在连接通道内移动，提高锁止效率，连接通道与挂接部形状相匹配。

根据电池包12的长、宽尺寸，锁止机构31设置在快换支架11的电池容纳槽111内，锁止件32设置在电池包12的长边和/或短边侧壁上。每个电池容纳槽111和每个电池包12上都对应设置有多组一一对应设置的锁止机构31和锁止件32，多个锁止机构31沿换电车辆1的车身的长度方向间隔设置在电池容纳槽111的两侧内侧壁上，多个锁止件32间隔设置在电池包12的两侧长边和/或短边侧壁上，从而从电池包12的两侧支撑电池包12。锁止件32和锁止机构31沿竖直方向(Z方向)配合实现将电池包12可拆卸连接于快换支架11上，保证电池包12和快换支架11的连接稳定性，同时将竖向托举电池包12的过程与竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。本实施例将锁止件32安装在电池包12的长边侧壁上，是因为电池包12的长边侧壁能够安装锁止件32的空间更多，从而可以安装更多数量的锁止件32，进一步提高电池包12和快换支架11的连接稳定性。在其他实施例中，锁止件32也可以安装在电池包12的短边侧壁上。

优选地，锁止件32还设置于每个电池包12的中间区域，锁止件32分布于电池包12的边缘区域和中间区域，使得载荷均匀分布在电池包12的各处，有效避免了电池包12的变形，大大提高电池包12的稳定性和抗震性能。具体地，位于中间区域的锁止件32贯穿设于电池包12内。增大锁止件32与电池包12之间受力区域，提高锁止件32与电池包12连接的强度，减少锁止件32与电池包12脱落的风险。

本实施例中的锁止件32安装在电池包12的长边侧壁的上部，从而能够缩短电池包12在安装过程中的举升行程，也避免电池包12与换电车辆1上的其他结构产生干涉。在其他可替代的实施方式中，锁止件32也可以设置于电池包12的长边侧壁的中下部，从而使得电池包12与快换支架11的连接点下移，从而提高电池包12锁止在快换支架11上后的稳定性。

如图2、图3所示，电池包12的四周侧壁上均设有第一缓冲结构2。在本实施例中，锁止件32与第一缓冲结构2位于同一高度，即锁止件32和第一缓冲结构2在竖直方向上位于电池包12的同一高度位置上，其中，本实施例中所指的锁止件32与第一缓冲结构2位于同一高度并非是指锁止件32的上端与第一缓冲结构2的上端齐平，或者锁止件32的下端与第一缓冲结构2的下端齐平，而是指锁止件32的上下两端位于第一缓冲结构2上下两端形成的区域内，或者第一缓冲结构2的上下两端位于锁止件32上下两端形成的区域内。对电池包12四周均起到缓冲保护作用，可避免由于换电车辆1晃动、减速等造成电池包12移动，导致电池包12与快换支架11直接碰撞的情况发生，保证电池包12和快换支架11的连接稳定性。

在其他可替代的实施方式中，锁止件32与第一缓冲结构2在高度方向上也可以仅部分重叠，即锁止件32部分位于第一缓冲结构2的上方，或者第一缓冲结构2部分位于锁止件32的上方，以提高锁止件32处的缓冲效果，保证电池包12和快换支架11的连接稳定性。

具体地，电池包12的长边侧壁上设有多个第一缓冲结构2，电池包12的短边侧壁上设有一个第一缓冲结构2，在电池包12上设置多个第一缓冲结构2，能够实现电池包12的多处防撞，进一步防止电池包12出现损坏。而且由于安装锁止件32的长边所受到的冲击力较大，如图2、图3所示，电池包12的长边侧壁上第一缓冲结构2的数量多于电池包12的短边侧壁上第一缓冲结构2的数量，以保证缓冲性能。

在其他可替代的实施方式中，也可以在电池包12的短边侧壁上设置多个第一缓冲结构2，或者在电池包12的长边侧壁上设置一个第一缓冲结构2，或者仅在电池包12的长边侧壁或短边侧壁上设置第一缓冲结构2。

如图1-图3所示，本实施例进一步公开了电池包12的顶部上设有电池端水接头41，快换支架11上设有车端水接头(图中未示出)，当电池包12连接在快换支架11上后，电池端水接头41与车端水接头对接连通。快换支架11上的车端水接头与换电车辆1的冷却系统连接，冷却液能够通过电池端水接头41和车端水接头流入电池包12内，对电池包12进行冷却或保温，保证电池包12的温度始终保持在正常范围之内，从而保证电池包12的正常供电。

本实施例将电池端水接头41安装在电池包12的顶部，相较于传统技术中将电池端水接头41安装在电池包12的侧壁上而言，能够避免电池端水接头41占用电池包12侧部的空间，同时电池端水接头41与车端水接头在竖直方向对接连通可以与电池包12的托举过程相结合，提高电池包12的安装效率。

如图1-图3所示，本实施例进一步公开了电池包12的顶部上设有电池端电连接器42，快换支架11上设有车端电连接器43，当电池包12连接在快换支架11上后，电池端电连接器42与车端电连接器43对接连通。快换支架11上的车端电连接器43与换电车辆1的电路控制单元连接，从而实现电池包12与换电车辆1的电连接，使得电池包12能够为换电车辆1进行供电。

本实施例将电池端电连接器42安装在电池包12的顶部，相较于传统技术中将电池端电连接器42安装在电池包12的侧壁上而言，能够避免电池端电连接器42占用电池包12侧部的空间，同时电池端电连接器42与车端电连接器43在竖直方向对接连通可以与电池包12的托举过程相结合，提高电池包12的安装效率。

如图1所示，本实施例公开了一种换电车辆1，换电车辆1上设有快换总成，快换总成用于为换电车辆1进行供电。

如图1所示，本实施例中的换电车辆1为电动卡车，电动卡车的底盘位置处具有车梁13，快换支架11安装在车梁13上，电池包12安装在快换支架11上并位于车梁13的下方，以避免与车梁13产生干涉。其中，快换支架11可以通过螺纹连接等方式固定在车梁13的侧面。

换电过程中，换电设备进入电动卡车的底盘位置，从电动卡车的底部竖向安装和拆卸电池包12，从而将电池包12安装到快换支架11上，或者将电池包12从快换支架11上拆卸下来，实现电动卡车的换电操作。其中，竖向是指换电车辆1的高度方向(Z方向)。

实施例2

本实施例2与实施例1不同之处在于电池包12上锁止件32与第一缓冲结构2的排布，对于相同的部分不再复述，仅就不同部分进行描述。

如图14所示，锁止件32对应电池包12的长边侧壁设置，在电池包12的短边侧壁上设置多个第一缓冲结构2，从而对电池包12起到良好的缓冲功能。当然，锁止件32也可以安装在电池包12的短边侧壁上，电池包12的短边侧壁上设置的第一缓冲结构2数量也可以多于电池包12的长边侧壁上设置的第一缓冲结构2数量，从而对电池包12起到良好的缓冲功能。

在本实施例中，锁止件32通过转接支架5安装在电池包12的长边侧壁，转接支架5为整体式结构，多个锁止件32安装在同一个转接支架5上，转接支架5的数量少，减少加工和安装的工作量；整体式的转接支架5还便于安装换电车辆1的其他结构；整体式的转接支架为空心或有槽的结构时，还可以在转接支架5内部走线或布置管路。其他实施例中，转接支架5也可以为分体式结构，一个转接支架5对应一个锁止件32，分体式的转接支架5结构尺寸小，重量轻，占用空间小。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于装置或组件正常使用时的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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内。

Claims (27)

1.一种快换总成，其特征在于，包括快换支架和通过T型旋转锁止方式可拆卸连接在所述快换支架上的电池包，所述电池包为多个且沿着同一方向排布，所述电池包与所述快换支架之间设有第一缓冲结构。

2.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锁止件和锁止机构，通过所述锁止件和所述锁止机构的相互配合实现所述电池包和换电车辆的T型旋转锁止，当所述锁止件或所述锁止机构中的一个设于所述电池包上时，所述锁止件或所述锁止机构中的另一个设于换电车辆上。

3.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括T型锁杆，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，所述锁止机构包括锁座，所述锁止件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所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括两个挂接部，两个所述挂接部分别自所述轴本体的一端沿相反方向延伸；

或者，所述锁止件包括三个挂接部，三个所述挂接部分别自所述轴本体的一端沿不同的方向延伸，且三个所述挂接部之间具有夹角。

5.如权利要求3所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件还包括防松部，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。

6.如权利要求5所述的快换总成，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实现限制所述挂接部相对所述锁座的转动的目的。

7.如权利要求3所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括基座，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；

和/或，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。

8.如权利要求3所述的快换总成，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。

9.如权利要求8所述的快换总成，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；

和/或，所述连接通道与所述挂接部形状相匹配。

10.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，多个所述电池包沿换电车辆的车身的长度方向或宽度方向排布。

11.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，相邻的所述电池包之间设有第二缓冲结构。

12.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述快换支架沿换电车辆的车身的长度方向或宽度方向上具有多个开口朝下的电池容纳槽，每个所述电池容纳槽容纳一个所述电池包，且每个所述电池包与对应的所述电池容纳槽之间均设有所述第一缓冲结构。

13.如权利要求12所述的快换总成，其特征在于，所述快换总成还包括锁止机构和锁止件，所述锁止机构和所述锁止件分别设置于每个所述电池容纳槽内和每个所述电池包的长边和/或短边侧壁上，所述锁止件和所述锁止机构沿竖直方向配合通过T型旋转锁止方式实现将所述电池包可拆卸连接于所述快换支架上。

14.如权利要求13所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件的数量为多个，多个所述锁止件间隔设置在所述电池包的两侧长边和/或短边侧壁上。

15.如权利要求14所述的快换总成，其特征在于，所述电池包的长边侧壁上设有多个所述第一缓冲结构。

16.如权利要求15所述的快换总成，其特征在于，所述电池包的短边侧壁上也设有所述第一缓冲结构，且所述电池包的长边侧壁上所述第一缓冲结构的数量多于所述电池包的短边侧壁上所述第一缓冲结构的数量。

17.如权利要求14-16中任一项所述的快换总成，其特征在于，所述电池包的侧壁和/或顶部上设有多个第三缓冲结构，所述第三缓冲结构用于竖直方向的缓冲。

18.如权利要求13所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件设置于所述电池包的长边侧壁的中下部。

19.如权利要求13所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件与所述第一缓冲结构在高度方向上至少部分重叠。

20.如权利要求13所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件与所述第一缓冲结构位于同一高度。

21.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述第一缓冲结构包括弹性构件，所述弹性构件连接于所述电池包或所述快换支架上。

22.如权利要求21所述的快换总成，其特征在于，所述第一缓冲结构还包括限位构件，所述限位构件与所述弹性构件一一对应设置且分别设置在所述电池包与所述快换支架上；

当所述电池包安装在所述快换支架上后，所述弹性构件抵住所述限位构件。

23.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述电池包的顶部上设有电池端水接头，所述快换支架上设有车端水接头，当所述电池包连接在所述快换支架上后，所述电池端水接头与所述车端水接头对接连通。

24.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述电池包的顶部上设有电池端电连接器，所述快换支架上设有车端电连接器，当所述电池包连接在所述快换支架上后，所述电池端电连接器与所述车端电连接器对接连通。

25.一种换电车辆，其特征在于，设有如权利要求1-24中任一项所述的快换总成。

26.如权利要求25所述的换电车辆，其特征在于，所述换电车辆为电动卡车。

27.如权利要求25所述的换电车辆，其特征在于，所述换电车辆还包括车梁，所述快换支架与所述换电车辆的车梁连接，所述电池包位于所述车梁的下方，所述电池包从所述换电车辆的底部通过T型旋转锁止方式竖向安装在所述快换支架上。

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