CN116533820A - 动力电池、快换支架和电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池、快换支架和电动车辆，动力电池安装于电动车辆，动力电池包括电池框架、电池包和至少两排沿所述电动车辆的长度方向间隔设置锁轴组件；所述电池包设置于所述电池框架内部，所述锁轴组件均设置于所述电池框架上，其中，每排所述锁轴组件沿电动车辆的宽度方向排布；所述电池框架用于沿所述电动车辆的宽度方向移动，以使所述锁轴组件锁止或解锁于所述电动车辆上的锁止机构，以实现锁止或解锁所述动力电池；只需在汽车宽度方向上移动，即可将动力电池解锁或锁止于电动车辆，操作方便快捷；由于此方向行程较短，拆装方便，本装置总体结构简单，便于拆装维护。

Description

动力电池、快换支架和电动车辆

技术领域

本发明涉及电动车辆电池快换相关领域，特别涉及一种动力电池、快换支架和电动车辆。

背景技术

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，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动力电池更换的换电站。

由于电动卡车等商用电动车辆对动力电池的容量需求较大，现在存在可换电池的汽车，能够短时间内快速为电动车辆补充电能，可拆卸的动力电池需承受来自电动车辆的震动和冲击，因此，现有的动力电池通常可拆卸地设置于车底盘的内腔中，以增强对动力电池的保护，降低动力电池脱离电动车辆的风险，但是这种设置不利于快速拆卸和安装动力电池，另外，现有的动力电池与电动车辆底盘的连接结构较为复杂，也增加了拆装难度，并且动力电池上的连接结构会占用框架内用于容纳电池包的空间，导致可容纳的电池包的数量较少，进而导致电动车辆的续航里程短。另外现有的动力电池在拆卸安装的过程中会额外占用大梁底部长度方向上的空间。

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动力电池上的连接结构会占用框架内用于容纳电池包的空间，导致可容纳的电池包的数量较少的缺陷。

本发明为解决上述技术问题，提供一种动力电池、快换支架和电动车辆。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种动力电池，其安装于电动车辆，动力电池包括电池框架、电池包和至少两排沿所述电动车辆的长度方向间隔设置锁轴组件；所述电池包设置于所述电池框架内部，所述锁轴组件均设置于所述电池框架上，其中，每排所述锁轴组件沿电动车辆的宽度方向排布；所述电池框架用于沿所述电动车辆的宽度方向移动，以使所述锁轴组件锁止或解锁于所述电动车辆上的锁止机构，以实现锁止或解锁所述动力电池。

在本方案中，锁轴组件设置于所述电池框架上，不占用电池框架的内部空间，空间利用率高，提升了电池包的容纳空间和数量，提高了电动车辆的续航里程；由于锁轴组件的排列方向沿电动车辆宽度方向，以此限定动力电池的拆卸方向为汽车宽度方向，只需在该方向上移动，即可将动力电池解锁或锁止于电动车辆，操作方便快捷，在拆卸安装动力电池的过程中不会额外占用大梁底部长度方向上的空间，并且动力电池在电动车辆的宽度方向上受到的冲击较小，进而可以提高锁止机构的使用寿命；另外，使用至少两排锁轴组件以将动力电池锁止于电动车辆，锁定稳定，提高了动力电池与电动车辆连接的可靠性。

较佳的，所述电池框架的边缘设置至少一排所述锁轴组件。

在本方案中，由于锁定的位置位于电池框架的边缘，因此，锁轴组件能够使得动力电池承载更大的扭力，锁止稳定性得到提高，提高了抗冲击能力。

较佳的，靠近所述电池框架中心设置至少一排所述锁轴组件。

在本方案中，靠近电池框架中心受力更大，在靠近电池框架中心设置至少一排锁轴组件，增加了锁轴组件总体的承载能力，提高了锁止稳定性。

较佳的，每排所述锁轴组件包括至少两组所述锁轴组件，且电动车辆的大梁的同侧至少设置一组所述锁轴组件。

在本方案中，大梁的同侧设置至少一组锁轴组件，使锁轴组件受力均衡，从而延长锁轴组件的使用寿命。

较佳的，所述电池框架包括多根横梁，所述锁轴组件设置在所述横梁上。

在本方案中，横梁用于支撑电池框架，从而增强电池框架的抗冲击能力，将锁轴组件设置在横梁上，不占用电池框架的内部空间，空间利用率高，提升了电池包的容纳空间和数量，提高了电动车辆的续航里程。

较佳的，所述横梁沿所述电动车辆的长度方向间隔排布，所述横梁将所述电池框架分隔成多个电池容纳腔。

在本方案中，电池容纳腔用于放置电池包，横梁沿电动车辆长度方向排布，沿电动车辆宽度方向，提升了动力电池的抗冲击能力，在电动车辆长度方向亦保持有良好的抗冲击能力。

较佳的，所述电池框架包括多根纵梁，并沿所述电动车辆的宽度方向间隔排布，所述纵梁将所述电池框架分隔成多个电池容纳腔。

在本方案中，通过设置多个纵梁将电池框架分隔成多个电池容纳腔，每个电池容纳腔内的电池包的独立性更好，并且纵梁增强了电池框架的抗冲击能力。

较佳的，所述锁轴组件包括安装座和锁轴，所述安装座安装于所述电池框架顶部，所述锁轴的两端连接于所述安装座，所述锁轴用于与所述锁止机构相配合。

在本方案中，锁轴卡于锁止机构，即可完成锁止，锁轴组件结构简单可靠，便于更换和维护。

较佳的，所述动力电池还包括电池包电连接器和电池包水冷连接器，且均安装于所述电池框架的一侧。

在本方案中，由于电池包电连接器和电池包水冷连接器位于动力电池包移动的方向上，因此，动力电池移动的过程即可完成对电池包电连接器和电池包水冷连接器的连接，连接过程方便快捷。

较佳的，所述动力电池还包括承托板和若干附加电池包，所述承托板设于所述电池框架顶部并与所述电池框架形成双层结构，所述承托板用于承载上层的所述附加电池包，若干所述附加电池包沿所述电动车辆的长度方向排列。

在本方案中，采用双层结构设计，充分利用空间，增加了电池总体容量，有利于延长电动汽车的单次充电的行驶里程。

一种快换支架，其用于连接于电动车辆的大梁以安装动力电池，所述快换支架包括支架本体和至少两排沿所述电动车辆的长度方向间隔设置的锁止机构，所述支架本体安装于所述大梁，其中，所述锁止机构设置在所述支架本体上，每排所述锁止机构沿所述电动车辆的宽度方向排布；所述锁止机构用于配合所述动力电池的锁轴组件沿所述电动车辆的宽度方向的移动，以使所述锁轴组件锁止或解锁于所述锁止机构，以锁止或解锁所述动力电池。

在本方案中，快换支架用于连接电动车辆和动力电池，无需对电动车辆的结构做出更改，快换支架连接方便，安装灵活；另外，采用至少两排锁止机构并沿车辆宽度排布，只需在车辆宽度方向上移动，即可将动力电池解锁或锁止于快换支架，操作方便快捷，在拆卸安装动力电池的过程中不会额外占用大梁底部长度方向上的空间，并且动力电池在电动车辆的宽度方向上受到的冲击较小，进而可以提高锁止机构的使用寿命。使用至少两排锁止机构以将动力电池锁止于电动车辆，锁定稳定，提高了动力电池与电动车辆连接的可靠性。

较佳的，靠近所述支架本体中心设置至少一排所述锁止机构。

在本方案中，靠近支架本体中心受力更大，在靠近支架本体中心设置至少一排所述锁止机构，可以增加了锁止机构总体的承载能力，提高了锁止稳定性。

较佳的，所述支架本体的边缘设置至少一排所述锁止机构。

在本方案中，由于锁定的位置位于快换支架的边缘，因此，锁止机构能够使得动力电池承载更大的扭力，锁止稳定性得到提高，提高了抗冲击能力。

较佳的，每排所述锁止机构包括至少两组所述锁止机构，所述大梁的同侧设置至少一组所述锁止机构。

在本方案中，大梁的同侧设置至少一组锁止机构，使锁止机构受力均衡，提高动力电池的锁止稳定性。

较佳的，至少一排所述锁止机构包括一级锁和/或二级锁。

较佳的，所述支架本体两边缘分别设置一排所述锁止机构，分布于大梁的一侧的所述锁止机构为一级锁，分布于大梁的另一侧的所述锁止机构为二级锁；

或，位于一个对角线上的所述锁止机构为一级锁，位于另一个对角线上的所述锁止机构为二级锁。

在本方案中，两排锁止机构远离支架本体的中央，可增加锁止机构对动力电池锁定的稳定性，吊装更加牢固，动力电池的抗冲击能力更好，不易脱离快换支架，在大梁两侧分别设置一级锁和二级锁，可以防止过约束，并且可以提高解锁的可操作性。

采用对角锁止和对角挂接的方式，有利于避免过定位的情况发生，防止过约束，锁止更加均衡、稳定。

较佳的，靠近所述支架本体中心设置两排所述锁止机构，其中，分布于大梁的一侧的所述锁止机构为一级锁，分布于大梁的另一侧的所述锁止机构为二级锁；

位于一个对角线上的所述锁止机构为一级锁，位于另一个对角线上的所述锁止机构为二级锁。

在本方案中，靠近支架本体中心受力更大，在靠近支架本体中心设置两排的锁止机构，提高了锁止稳定性，在大梁两侧分别设置一级锁和二级锁，可以防止过约束，并且可以提高解锁的可操作性。

采用对角锁止和对角挂接的方式，有利于避免过定位的情况发生，防止过约束，锁止更加均衡、稳定。

在支架本体两边缘以及靠近支架本体中心分别设置四排所述锁止机构，以提高锁止机构的挂载能力，能够挂载更重的动力电池，另外，增加了一级锁和二级锁的设计，可进一步提高锁止结构对动力电池锁止的稳定性，防止过约束，动力电池更难以脱离锁止机构，承受冲击的能力更强。

较佳的，所述一级锁包括第一锁槽和第一锁舌，在锁止状态时，所述第一锁舌伸入至所述第一锁槽内并用于阻挡所述锁轴组件脱离出所述第一锁槽，且所述第一锁舌抵靠所述锁轴组件；

和/或，所述二级锁包括第二锁槽和第二锁舌，在锁止状态时，所述第二锁舌伸入至所述第二锁槽内并用于阻挡所述锁轴组件脱离出所述第二锁槽，且所述第二锁舌与所述锁轴组件之间具有间隙。

在本方案中，一级锁用于锁住锁轴，二级锁用于挂载锁轴，使得在一级锁失效之后可以通过二级锁阻挡锁轴组件脱离，从而对动力电池起到很好的保护作用，防止动力电池掉落，提高安全性。同时，第二锁舌与锁轴组件之间具有间隙，防止多个锁止机构与锁轴组件相抵接导致过定位，避免过约束，提高了电动车辆的安全稳定性。

较佳的，所述支架本体为分体式，包括有两个分体支架，且两个所述分体支架分别连接于所述大梁的两侧。

在本方案中，支架本体分体，使得每个分体支架重量和体积较小，方便分别安装和拆卸，便于后续维护。

较佳的，所述快换支架还包括电连接器和水冷连接器，所述电连接器和所述水冷连接器均设置在所述支架本体沿所述电动车辆宽度方向远离所述大梁的一侧。

在本方案中，电连接器和水冷连接器设置在动力电池活动的方向上，方便与动力电池上的电连接器和水冷连接器对接，从而一次性完成动力电池的挂载和水电连接，动力电池更换过程高效便捷。

较佳的，所述支架本体包括支架框和若干间隔分布的支架梁，若干所述支架梁平行且沿所述电动车辆宽度方向延伸，并且两端与所述支架框连接。

在本方案中，支架梁支撑于支架框的内部，增强了支架框的抗冲击能力。

较佳的，所述支架本体还包括罩壳，所述罩壳安装在所述支架框上且沿所述电动车辆长度方向延伸，所述罩壳内形成走线腔，所述支架框和/或所述支架梁内具有走线通道，所述走线通道连通所述走线腔。

在本方案中，线缆容纳于走线腔和走线通道内，不易受外部环境侵扰，保护效果好，延长了线缆使用寿命。

一种电动车辆，其包括大梁、动力电池、快换支架和沿所述电动车辆的长度方向间隔设置的至少两排锁止机构；所述快换支架安装在所述大梁上，所述锁止机构设置在所述快换支架上，其中，每排所述锁止机构沿所述电动车辆的宽度方向排布；所述动力电池通过至少两排所述锁止机构连接于所述快换支架，所述动力电池相对所述快换支架沿所述电动车辆的宽度方向移动，以使所述动力电池锁止或解锁于所述快换支架。

在本方案中，动力电池通过锁止结构可方便快捷的更换，以快速补充电动车辆的能源，电动车辆的续航里程得到快速恢复。由于锁止机构的排列方向沿电动车辆宽度方向，以此限定动力电池的拆卸方向为汽车宽度方向，只需在该方向上移动，即可将动力电池解锁或锁止于电动车辆，操作方便快捷，在拆卸安装动力电池的过程中不会额外占用大梁底部长度方向上的空间，并且动力电池在电动车辆的宽度方向上受到的冲击较小，进而可以提高锁止机构的使用寿命；另外，使用至少两排锁止机构以将动力电池锁止于电动车辆，锁定稳定，增强了动力电池与电动车辆连接的可靠性。

较佳的，所述动力电池包括上下两层电池包，其中上层所述电池包沿所述大梁长度方向排布。

在本方案中，两侧电池包的设计，有利于充分利用空间，增加电池容量，延长电动车辆的续航里程。

较佳的，上层所述电池包包括位于所述大梁中间的所述电池包，所述动力电池上的锁轴组件在所述锁止机构内沿所述电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程中，所述大梁不干涉上层所述电池包的移动。

在本方案中，避免上层中间的电池包在沿电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程中干涉到大梁，以使保证锁止过程顺利完成。

较佳的，上层所述电池包包括位于所述大梁至少一侧的所述电池包，所述动力电池上的锁轴组件在所述锁止机构内沿所述电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程中，所述大梁和/或所述快换支架不干涉上层所述电池包的移动。

在本方案中，避免上层两侧的电池包在沿电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程中干涉到大梁和/或快换支架，以使保证锁止过程顺利完成。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：锁轴组件设置于电池框架上，不占用电池框架的内部空间，空间利用率高，提升了电池包的容纳空间和数量，提高了电动车辆的续航里程；由于锁轴组件和锁止机构的排列方向沿电动车辆宽度方向，以此限定动力电池的拆卸方向为汽车宽度方向，只需在该方向上移动，即可将动力电池解锁或锁止于电动车辆，操作方便快捷，在拆卸安装动力电池的过程中不会额外占用大梁底部长度方向上的空间，并且动力电池在电动车辆的宽度方向上受到的冲击较小，进而可以提高锁止机构的使用寿命；另外，使用至少两排锁轴组件和锁止机构以将动力电池锁止于电动车辆，锁定稳定，提高了动力电池与电动车辆连接的可靠性。

附图说明

图1为本发明动力电池安装于大梁的结构示意图。

图2为图1的前视图。

图3为本发明动力电池脱离于快换支架的结构示意图。

图4为本发明快换支架的结构示意图。

图5为本发明锁止机构排布的一种实施例。

图6为本发明锁止机构排布的另一实施例。

图7为本发明锁止机构排布的另一实施例。

图8为本发明中动力电池的结构示意图。

图9为图8中动力电池底面的结构示意图。

附图标记说明：

大梁10

快换支架20

分体支架21

支架框22

支架梁23

罩壳24

侧板25

动力电池30

电池包31

电池框架32

横梁33

第一镂空结构34

第二镂空结构35

加强筋36

锁止机构40

锁轴组件50

锁轴51

安装座52

第一连接器组件61

第二连接器组件62

电动车辆长度方向X

电动车辆宽度方向Y

第一对角线V1

第二对角线V2

第三对角线V3

第四对角线V4

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

实施例一

本实施例为一种电动车辆，如图1-图6所展示，其包括车辆本体、大梁10、快换支架20、动力电池30和沿电动车辆的长度方向间隔设置的至少两排锁止机构40；快换支架20安装在大梁10上，具体的，可采用螺栓组件连接快换支架20和大梁10。锁止机构40设置在快换支架20上，其中，每排锁止机构40沿电动车辆的宽度方向排布，如图1所示，其中Y所指方向为电动车辆的宽度方向。动力电池30通过至少两排锁止机构40连接于快换支架20，动力电池30相对快换支架20沿电动车辆的宽度方向移动，以使动力电池30锁止或解锁于快换支架20。

在本实例中，由于锁止机构40的排列方向沿电动车辆宽度方向，以此限定动力电池30的拆卸方向为汽车宽度方向，只需在该方向上移动，即可将动力电池30解锁或锁止于电动车辆，操作方便快捷，在拆卸安装动力电池30的过程中不会额外占用大梁底部长度方向上的空间，并且动力电池30在电动车辆的宽度方向上受到的冲击较小，可以提高锁止机构40的使用寿命；另外，使用至少两排锁止机构40以将动力电池30吊挂于电动车辆，锁定稳定，提高了动力电池与电动车辆连接的可靠性，且总体结构简单，相较于现有的容纳腔式的锁定方案，本装置更便于拆装维护。

需要说明的是，锁止机构40的排数越多，越有利于加强对动力电池30的锁止，但结构复杂度也随之增加，因此需要根据实际需要设计锁止机构40的排列数量，在本实施例中，共有两排锁止机构40，在保证其具有良好的负载能力的前提下，降低总体零件数量，提高可靠性，降低制造成本。在其他实施例中，还可选用四排锁止机构40。

优选的，快换支架20包括支架本体和至少两排沿电动车辆的长度方向间隔设置的锁止机构40，如图1所示，其中X所指为电动车辆的长度方向，支架本体安装于电动车辆的大梁10，其中，锁止机构40设置在支架本体上，每排锁止机构40沿电动车辆的宽度方向排布。另外，动力电池30上设置有若干锁轴组件50，并且锁轴组件50与锁止机构40一一对应，以方便锁轴组件50配合锁止机构40，实现锁止或解锁。

在本实例中，快换支架20用于连接电动车辆和动力电池30，无需对电动车辆的结构做出更改，快换支架20连接方便，安装灵活。

支架本体具有若干横梁，锁止机构设置在横梁上，至少一排锁止机构40包括一级锁和/或二级锁，同一根横梁上设置有不同类型的锁止机构，分别是一级锁和二级锁，其中一级锁将锁轴牢牢锁定，二级锁与锁轴之间形成活动间隙，两种类型的锁止机构配合使用有利于防止过约束。

靠近支架本体中心设置至少一排锁止机构40。靠近支架本体中心受力更大，在靠近支架本体中心设置至少一排锁止机构40，可以增加了锁止机构总体的承载能力，提高了锁止稳定性。

优选地，如图5所示，在快换支架20的中间位置设置两排锁止机构40，靠近第一连接器组件61的锁止机构40设置为一级锁，远离第一连接器组件61的锁止机构40设置为二级锁。

在本实施例中，每排锁止机构40包括两组锁止机构40，两组锁止机构40分别位于大梁10两外侧。

靠近支架本体中心设置两排锁止机构40，每排中有两组相互远离的锁止机构40；分布于大梁10的一侧的锁止机构40为一级锁，分布于大梁10的另一侧的锁止机构40为二级锁，靠近支架本体中心受力更大，在靠近支架本体中心设置两排的锁止机构，提高了锁止稳定性，在大梁10两侧分别设置一级锁和二级锁，可以防止过约束，并且可以提高解锁的可操作性。

在其他实施例中，在中心两排的锁止机构40中，采用交叉挂接-锁止的排布方式，位于一个对角线上，即如图6中V3所在方向的两组锁止机构40包括一级锁，用于供锁轴组件50挂接或锁止，位于另一个对角线上，即如图6中V4所在方向的两组锁止机构40包括二级锁，用于供锁轴组件50锁止或挂接，采用对角锁止和对角挂接的方式，有利于避免过定位的情况发生，防止过约束，锁止更加均衡、稳定。

具体实施时，动力电池30上的锁轴组件50采用上述相同的布局，即，远离电池框架32中心的两边缘分别设置一排锁轴组件50，以实现锁轴组件50与锁止机构40一一对应。

如图5所示，具体的，每排锁止机构40具有四个锁止机构40，且两两一组，一组的两个锁止机构40相互靠近，两组锁止机构40相互远离并设置在电动车辆大梁10的两侧；本实施例中，两组锁止机构40相对于大梁10对称分布，以使锁止机构40受力均衡。

在本实例中，两排锁止机构40远离支架本体的中央，可增加锁止机构40对动力电池30锁定的稳定性，吊装更加牢固，动力电池30的抗冲击能力更好，不易脱离快换支架20，同一排的锁止机构包括一级锁和二级锁，有利于避免过定位的情况发生，锁止更加均衡、稳定。

在其他实施例中，可以根据实际情况，调整锁止机构40的位置。

优选的，支架本体的边缘设置至少一排锁止机构40，增加了锁止机构40的排数，分摊了单个锁止机构40的负荷，增加了锁止机构40总体的承载能力，提高了锁止稳定性。由于锁定的位置位于快换支架20的边缘，因此，锁止机构40能够使得动力电池30承载更大的扭力，锁止稳定性得到提高，提高了抗冲击能力。

如图6所示，支架本体上设置有四排锁止机构40，分别为边缘两排和中心两排，这四排锁止机构40共同作用，可大大提高对动力电池30的挂载能力，锁止更加牢固。靠近支架本体中心设置两排锁止机构40，每排中有两组相互远离的锁止机构40；分布于大梁10的一侧的锁止机构40为一级锁，分布于大梁10的另一侧的锁止机构40为二级锁，靠近支架本体中心受力更大，在靠近支架本体中心设置两排的锁止机构，提高了锁止稳定性，在大梁10两侧分别设置一级锁和二级锁，可以防止过约束，并且可以提高解锁的可操作性。优选的，靠近第一连接器组件61的一侧设置为一级锁，远离第一连接器组件61的一侧设置为二级锁。

在其他实施例中，在中心两排的锁止机构40和边缘的两排锁止机构40中，均采用交叉挂接-锁止的排布方式，位于一个对角线上，即如图6中V3所在方向的两组锁止机构40包括一级锁或二级锁，用于供锁轴组件50锁止或挂接，位于另一个对角线上，即如图6中V4所在方向的两组锁止机构40包括二级锁或一级锁，用于供锁轴组件50挂接或锁止，如图6中V1所在方向的两组锁止机构40包括一级锁或二级锁，用于供锁轴组件50锁止或挂接，位于另一个对角线上，即如图6中V4所在方向的两组锁止机构40包括二级锁或一级锁，用于供锁轴组件50挂接或锁止，采用对角锁止和对角挂接的方式，有利于避免过定位的情况发生，防止过约束，锁止更加均衡、稳定。

在本实例中，通过设置中心和边缘四排锁止机构40，以提高锁止机构40的挂载能力，能够挂载更重的动力电池30，另外，增加了一级锁和二级锁的设计，可进一步提高锁止结构对动力电池30锁止的稳定性，防止过约束，动力电池30更难以脱离锁止机构40，承受冲击的能力更强。

在其他实施例中，支架本体上设置有三排锁止机构40，边缘两排形成交叉挂接-锁止的排布方式，中间一排锁止机构40起到加固锁止的作用。

在其他实施例中，支架本体中间还可为多排锁止机构40，快换支架20的锁轴组件50靠近电池框架32中心多排锁轴组件50，使得锁轴组件50与锁止机构40一一对应。

在其他实施例中，如图7所示，快换支架20的两边缘分别设置一排锁止机构40，每排锁止机构40包括至少两组锁止机构40，大梁10的同侧设置至少一组锁止机构40。分布于大梁的一侧的锁止机构40为一级锁，分布于大梁的另一侧的锁止机构40为二级锁，两排锁止机构40远离支架本体的中央，可增加锁止机构40对动力电池30锁定的稳定性，吊装更加牢固，动力电池30的抗冲击能力更好，不易脱离快换支架20，在大梁10两侧分别设置一级锁和二级锁，可以防止过约束，并且可以提高解锁的可操作性。或者，两排锁止机构40中，采用交叉挂接-锁止的排布方式，位于一个对角线上，即图7中V1所在方向上的两组锁止机构40为一级锁，用于供锁轴组件50挂接或锁止，位于另一个对角线上，即图7中V2所在方向上的两组锁止机构40为二级锁，用于供锁轴组件50锁止或挂接，采用对角锁止和对角挂接的方式，有利于避免过定位的情况发生，防止过约束，锁止更加均衡、稳定。

一级锁包括第一锁槽和第一锁舌，第一锁槽具有用于供锁轴51通过的第一开口，第一锁舌在第一锁槽内活动，以封闭或打开第一开口，从而锁止或解锁锁轴51。二级锁包括第二锁槽和第二锁舌，第二锁槽具有用于供锁轴51通过的第二开口，第二锁舌在第二锁槽内活动，以封闭或打开第二开口。

一级锁与二级锁的不同在于锁舌的结构，在锁止状态时，第一锁舌伸入至第一锁槽内并用于阻挡锁轴51脱离出第一锁槽，且第一锁舌抵靠锁轴51，第二锁舌伸入至第二锁槽内并用于阻挡锁轴51脱离出第二锁槽，且第二锁舌与锁轴51之间具有间隙。

一级锁用于锁住锁轴51，一级锁用于挂载锁轴51，使得在一级锁失效之后可以通过二级锁阻挡锁轴51脱离，从而对动力电池起到很好的保护作用，防止动力电池掉落，提高安全性。同时，第二锁舌与锁轴51之间具有间隙，防止多个锁止机构40与锁轴51相抵接导致过定位，避免过约束，提高了电动车辆的安全稳定性。

如图1所示，优选的，支架本体为分体式，包括有两个分体支架21，且两个分体支架21分别连接于大梁10的两侧。具体的，分体支架21的侧面与大梁的侧面通过焊接或螺栓组件连接。

在本实例中，支架本体分体，使得每个分体支架21重量和体积较小，方便分别安装和拆卸，便于后续维护。

优选的，快换支架20还包括电连接器和水冷连接器，电连接器和水冷连接器均设置在支架本体沿电动车辆宽度方向远离大梁10的一侧。

如图3所示，具体实施时，快换支架20的侧面设置有侧板25，侧板25上安装有第一连接器组件61，第一连接器组件61包括有电连接器和水冷连接器。

在本实例中，电连接器和水冷连接器设置在动力电池30活动的方向上，而且，随着动力电池30沿电动车辆宽度方向移动，动力电池30一端的电池包电连接器和电池包水冷连接器与快换支架20上的电连接器和水冷连接器逐渐靠近，直至相互连接，从而一次性完成动力电池30的挂载和水电的连接，动力电池30更换过程高效便捷。

如图4所示，优选的，支架本体包括支架框22和若干间隔分布的支架梁23，若干支架梁23平行且沿电动车辆宽度方向延伸，并且两端与支架框22连接。

具体的，支架框22包括四根钢梁，四根钢梁之间焊接形成长方形的支架框22，支架梁23将支架框22中间的大空间分隔为多个小空间，小空间内可根据需要放置电池包31，以增加对空间的利用率，同时提高动力电池30整体的能量密度。钢梁为由铁皮弯折形成的“凹”字形，以减轻支架框整体重量。

在本实例中，支架梁23支撑于支架框22的内部，增强了支架框22的抗冲击能力。

如图4所示，优选的，支架本体还包括罩壳24，罩壳24安装在支架框22上且沿电动车辆长度方向延伸，罩壳24内形成走线腔，支架框22和/或支架梁23内均具有走线通道，走线通道连通走线腔。

在本实例中，快换支架20上连接于电连接器和水冷连接器的线缆均通过走线腔和走线通道，线缆容纳于走线腔和走线通道内，不易受外部环境侵扰，保护效果好，延长了线缆使用寿命。

实施例二

图8-图9所展示为本发明一种动力电池的实施例，其大部分特征与实施例一的动力电池保持一致，其部分特征如下：

如图8所示，在本实施例中，动力电池30包括电池框架32、电池包31和至少两排沿电动车辆的长度方向间隔设置锁轴组件50；电池包31设置于电池框架32内部，锁轴组件50均设置于电池框架32上，其中，每排锁轴组件50沿电动车辆的宽度方向排布。电池框架32用于沿电动车辆的宽度方向移动，以使锁轴组件50锁止或解锁于电动车辆上的锁止机构40，以实现锁止或解锁动力电池30。

锁轴组件50设置于电池框架32上，不占用电池框架32的内部空间，空间利用率高，提升了电池包的容纳空间和数量，提高了电动车辆的续航里程；由于锁轴组件50的排列方向沿电动车辆宽度方向，以此限定动力电池30的拆卸方向为汽车宽度方向，只需在该方向上移动，即可将动力电池30解锁或锁止于电动车辆，操作方便快捷；另外，使用至少两排锁轴组件50以将动力电池30锁止于电动车辆，锁定稳定，提高了动力电池30与电动车辆连接的可靠性。

具体的，锁轴组件50的排布与实施例一中快换支架20的锁止机构40一一对应。

靠近电池框架32中心设置至少一排锁轴组件50，靠近电池框架中心受力更大，上述设置增加了锁轴组件总体的承载能力，提高了锁止稳定性。在本实施例中，如图5所示，靠近电池框架32中心设置两排锁轴组件50。

在其他实施例中，电池框架32的边缘设置至少一排锁轴组件50。具体的，如图7所示，电池框架32的两边缘分别设置一排锁轴组件50，由于锁定的位置位于电池框架的两个边缘，因此，两排锁轴组件50能够使得动力电池30承载更大的扭力，锁止稳定性得到提高，提高了抗冲击能力。

在其他实施例中，电池框架32在中心设置两排锁轴组件50，并在电池框架的边缘设置两排锁轴组件50，以使电池框架32上一共具有四排锁轴组件50，如图6所示，能够承受大载荷，抗冲击能力更强。

在本实例中，动力电池30包外侧套有电池框，用于保护内部的电池包31，增加动力电池30的抗冲击能力，而且，电池框架32上直接设置锁轴组件50，结构简单可靠，便于拆装维护。

优选的，每排锁轴组件50包括至少两组锁轴组件50，且电动车辆的大梁10的同侧至少设置一组锁轴组件50，并与锁止机构40相互对应。

在本实施例中，具体的，如图8所示，锁轴组件50与锁止机构40相对应设置，每排锁轴组件50具有四个锁轴组件50，且两两一组分为两组，每组两个锁轴组件50相互靠近，两组锁轴组件50相互远离并设置在电动车辆大梁10的两侧，本实施例中，两组锁轴组件50相对于大梁10对称分布，以使动力电池30受力均衡，从而延长锁轴组件50的使用寿命。

电池框架32包括多根横梁33，锁轴组件50设置在横梁33上。具体的，横梁33与锁轴组件50通过焊接、铆接或螺栓连接起来。将锁轴组件50设置在横梁33上，不占用电池框架32的内部空间，空间利用率高，提升了电池包的容纳空间和数量，提高了电动车辆的续航里程。

优选的，锁轴组件50的宽度不超横梁33的宽度，锁轴组件50不占用电池框架32宽度方向的空间，不会占用电池框架32内容纳电池包的空间，进而保证了电池包31的容纳空间和数量。

在本实例中，横梁33用于支撑电池框架32，从而增强电池框架32的抗冲击能力。

优选的，横梁33沿电动车辆的长度方向间隔排布，横梁33将电池框架32分隔成多个电池容纳腔。

如图8所示，具体的，电池容纳腔的形状为适应电池包31外形的长方体，以使电池包31充分填充于电池容纳腔中，充分利用空间，减小动力电池30占用体积。

在本实例中，电池容纳腔用于盛放电池包31，横梁33沿电动车辆长度方向排布，沿电动车辆宽度的一个方向上，提升了动力电池30的抗冲击能力，在电动车辆长度方向亦保持有良好的抗冲击能力。

具体实施时，电池包31与电池容纳腔的底面连接，两者之间可采用胶体粘结、螺栓组件连接、卡扣连接中的一种或多种连接方式。

如图9所示，在本实施例中，电池框架32和横梁33上具有若干第一镂空结构34，用于减重；电池框架32的底部开设有第二镂空结构35，且底部设有若干加强筋36，以增强电池框架32的强度。

在其他实施例中，电池框架32包括多根纵梁，并沿电动车辆的宽度方向间隔排布，纵梁将电池框架32分隔成多个电池容纳腔。

在本实例中，纵梁增强了电池框架32的抗冲击能力。

优选的，锁轴组件50包括安装座52和锁轴51，安装座52安装于电池框架32顶部，锁轴51的两端连接于安装座52，锁轴51用于与锁止机构40相配合。

在本实例中，锁轴51卡于锁止机构40，即可完成锁止，锁轴组件50结构简单可靠，便于更换和维护。

如图8所示，锁轴组件50通过安装座52独立安装于电池框架32上，能够提升动力电池30与电动车辆锁止连接时的支撑强度，也方便对单个锁轴组件50进行位置的调整。

具体地，安装座52采用铸造成型，加工周期变短，有利于提升生产效率，方便调整，并且铸造成型有利于提升固定座的良品率。另外，铸造材料强度优于钣金材料，有利于保证安装座52的结构强度，进而提高锁轴组件50的强度。在其他的实施例中，安装座521可以是通过板材焊接而成。

优选的，动力电池30还包括电池包电连接器和电池包水冷连接器，且均安装于电池框架32的一侧。

在本实例中，电池框架32的侧面安装有第二连接器组件62，第二连接器组件62包括有电池包电连接器和电池包水冷连接器，由于第二连接器组件62位于动力电池30包移动的方向上，因此，随着动力电池30移动并挂载到电动车辆上，因此可同时完成动力电池30的安装和第一连接器组件61与第二连接器组件62的连接，连接过程方便快捷。

实施例三

本实施例为动力电池和电动车辆，其大部分特征与实施例一的电动车辆和实施例二的动力电池保持一致，区别如下：

在本实施例中，动力电池30还包括承托板和若干附加电池包，承托板设于电池框架32顶部并与电池框架32形成双层结构，承托板用于承载上层的附加电池包，若干附加电池包沿电动车辆的长度方向排列。

在本实例中，承托板与电池框架32组成双层结构，充分利用空间，增加了电池总体容量，有利于延长电动汽车的单次充电的行驶里程。

优选的，动力电池包括上下两层电池包，其中上层电池包沿大梁10长度方向排布。

在本实例中，两侧电池包的设计，有利于充分利用空间，增加电池容量，延长电动车辆的续航里程。

优选的，上层电池包包括位于大梁10中间的电池包，大梁10中间的电池包与位于锁止路径上的大梁10的横向间隙大于动力电池30上的锁轴组件50在锁止机构40内自解锁位置沿电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程，也即锁轴组件50在锁止机构40内沿电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程中，大梁10不干涉大梁10中间电池包的移动。

如图1所示，具体的，大梁10包括有两个长条板和连接件，两个长条板对立设置，连接件连接于两个长条板的上端，中间一排的电池包设置在两长条板之间，电池包的侧面与位于锁止路径上的条板的侧面形成有上述的横向间隙。

在本实例中，动力电池30沿电动车辆宽度移动至锁止位置的锁止行程中，避免上层中间的电池包干涉到大梁10，以使保证锁止过程顺利完成。

上层电池包包括位于大梁10至少一侧的电池包，优选的，上层电池包包括位于大梁10外侧的电池包，大梁10外侧的电池包与位于锁止路径上的大梁10和/或快换支架20侧壁的横向间隙大于动力电池30上的锁轴组件50在锁止机构40内自解锁位置沿电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程，即，锁轴组件50在锁止机构40内沿电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程中，大梁10和/或快换支架20不干涉大梁10外侧电池包的移动。具体的，位于大梁10外侧的上层电池包与位于锁止路径上的长条板外侧或快换支架20侧壁之间形成的间隙即为上述的横向间隙。

在本实例中，动力电池30沿电动车辆宽度移动至锁止位置的锁止行程中，避免上层外侧的电池包干涉到大梁10和/或快换支架20，以使保证锁止过程顺利完成。

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 (26)

1.一种动力电池，安装于电动车辆，其特征在于：其包括电池框架、电池包和至少两排沿所述电动车辆的长度方向间隔设置锁轴组件；

所述电池包设置于所述电池框架内部，所述锁轴组件均设置于所述电池框架上，其中，每排所述锁轴组件沿电动车辆的宽度方向排布；

所述电池框架用于沿所述电动车辆的宽度方向移动，以使所述锁轴组件锁止或解锁于所述电动车辆上的锁止机构，以实现锁止或解锁所述动力电池。

2.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述电池框架的边缘设置至少一排所述锁轴组件。

3.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：靠近所述电池框架中心设置至少一排所述锁轴组件。

4.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：每排所述锁轴组件包括至少两组所述锁轴组件，且电动车辆的大梁的同侧至少设置一组所述锁轴组件。

5.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述电池框架包括多根横梁，所述锁轴组件设置在所述横梁上。

6.如权利要求5所述的动力电池，其特征在于：所述横梁沿所述电动车辆的长度方向间隔排布，所述横梁将所述电池框架分隔成多个电池容纳腔。

7.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述电池框架包括多根纵梁，并沿所述电动车辆的宽度方向间隔排布，所述纵梁将所述电池框架分隔成多个电池容纳腔。

8.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述锁轴组件包括安装座和锁轴，所述安装座安装于所述电池框架顶部，所述锁轴的两端连接于所述安装座，所述锁轴用于与所述锁止机构相配合。

9.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述动力电池还包括电池包电连接器和电池包水冷连接器，且均安装于所述电池框架的一侧。

10.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述动力电池还包括承托板和若干附加电池包，所述承托板设于所述电池框架顶部并与所述电池框架形成双层结构，所述承托板用于承载所述附加电池包，若干所述附加电池包沿所述电动车辆的长度方向排列。

11.一种快换支架，其用于连接于电动车辆的大梁以安装动力电池，其特征在于：所述快换支架包括支架本体和至少两排沿所述电动车辆的长度方向间隔设置的锁止机构，所述支架本体安装于所述大梁，其中，所述锁止机构设置在所述支架本体上，每排所述锁止机构沿所述电动车辆的宽度方向排布；所述锁止机构用于配合所述动力电池的锁轴组件沿所述电动车辆的宽度方向的移动，以使所述锁轴组件锁止或解锁于所述锁止机构，以锁止或解锁所述动力电池。

12.如权利要求11所述的快换支架，其特征在于：靠近所述支架本体中心设置至少一排所述锁止机构。

13.如权利要求11所述的快换支架，其特征在于：所述支架本体的边缘设置至少一排所述锁止机构。

14.如权利要求12或13所述的快换支架，其特征在于：每排所述锁止机构包括至少两组所述锁止机构，所述大梁的同侧设置至少一组所述锁止机构。

15.如权利要求12或13所述的快换支架，其特征在于：至少一排所述锁止机构包括一级锁和/或二级锁。

16.如权利要求15所述的快换支架，其特征在于：靠近所述支架本体中心设置两排所述锁止机构；其中，分布于所述大梁的一侧的所述锁止机构为一级锁，分布于所述大梁的另一侧的所述锁止机构为二级锁；

或，位于一个对角线上的所述锁止机构为一级锁，位于另一个对角线上的所述锁止机构为二级锁。

17.如权利要求15所述的快换支架，其特征在于：所述支架本体两边缘分别设置一排所述锁止机构，分布于所述大梁的一侧的所述锁止机构为一级锁，分布于所述大梁的另一侧的所述锁止机构为二级锁；

或，位于一个对角线上的所述锁止机构为一级锁，位于另一个对角线上的所述锁止机构为二级锁。

18.如权利要求16或17所述的快换支架，其特征在于：所述一级锁包括第一锁槽和第一锁舌，在锁止状态时，所述第一锁舌伸入至所述第一锁槽内并用于阻挡所述锁轴组件脱离出所述第一锁槽，且所述第一锁舌抵靠所述锁轴组件；

和/或，所述二级锁包括第二锁槽和第二锁舌，在锁止状态时，所述第二锁舌伸入至所述第二锁槽内并用于阻挡所述锁轴组件脱离出所述第二锁槽，且所述第二锁舌与所述锁轴组件之间具有间隙。

19.如权利要求11所述的快换支架，其特征在于：所述支架本体为分体式，包括有两个分体支架，且两个所述分体支架分别连接于所述大梁的两侧。

20.如权利要求11所述的快换支架，其特征在于：所述快换支架还包括电连接器和水冷连接器，所述电连接器和所述水冷连接器均设置在所述支架本体沿所述电动车辆宽度方向远离所述大梁的一侧。

21.如权利要求11所述的快换支架，其特征在于：所述支架本体包括支架框和若干间隔分布的支架梁，若干所述支架梁平行且沿所述电动车辆宽度方向延伸，并且两端与所述支架框连接。

22.如权利要求21所述的快换支架，其特征在于：所述支架本体还包括罩壳，所述罩壳安装在所述支架框上且沿所述电动车辆长度方向延伸，所述罩壳内形成走线腔，所述支架框和/或所述支架梁内具有走线通道，所述走线通道连通所述走线腔。

23.一种电动车辆，其特征在于：其包括大梁、动力电池、快换支架和沿所述电动车辆的长度方向间隔设置的至少两排锁止机构；

所述快换支架安装在所述大梁上，所述锁止机构设置在所述快换支架上，其中，每排所述锁止机构沿所述电动车辆的宽度方向排布；

所述动力电池通过至少两排所述锁止机构连接于所述快换支架，所述动力电池相对所述快换支架沿所述电动车辆的宽度方向移动，以使所述动力电池锁止或解锁于所述快换支架。

24.如权利要求23所述的电动车辆，其特征在于：所述动力电池包括上下两层电池包，其中上层所述电池包沿所述大梁长度方向排布。

25.如权利要求24所述的电动车辆，其特征在于：上层所述电池包包括位于所述大梁中间的所述电池包，所述动力电池上的锁轴组件在所述锁止机构内沿所述电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程中，所述大梁不干涉上层所述电池包的移动。

26.如权利要求24所述的电动车辆，其特征在于：上层所述电池包包括位于所述大梁至少一侧的所述电池包，所述动力电池上的锁轴组件在所述锁止机构内沿所述电动车辆的宽度方向移动至锁止位置的锁止行程中，所述大梁和/或所述快换支架不干涉上层所述电池包的移动。