CN117774660A - 一种车用电池包防松锁止装置及换电车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车用电池包防松锁止装置及具有电池包防松锁止装置的换电车辆。锁止装置包括第一锁合件、第二锁合件及防松件,第一锁合件和第二锁合件两者之一设于换电车辆、两者之另一设于电池包，防松件设于换电车辆或电池包，第一锁合件和第二锁合件螺纹连接；防松件能够相对于第二锁合件动作，防松件位于第一位置时作用于第一锁合件和/或第二锁合件以保持第二锁合件和第一锁合件的锁止状态，防松件位于第二位置时解除对第一锁合件和/或第二锁合件的作用。本申请的锁止装置通过防松件对锁合件的移动进行限制，防止锁合件在锁定状态下发生移动，使电池包的安装更加牢固，提高车辆行驶过程中电池包与换电车辆锁合的稳定性。

Description

一种车用电池包防松锁止装置及换电车辆

技术领域

本申请属于车辆换电技术领域，具体涉及一种车用电池包防松锁止装置及换电车辆。

背景技术

随着国家对新能源汽车的大力支持，电动重卡逐渐进入市场，为了在短时间内增加换电车辆的续航里程，换电车辆的换电成为日益重要的问题。对于换电车辆来说，一般采用充电的方式进行补能，但是对于电动卡车等大型车辆来说，由于自身重量以及载重的需求，所配备的电池包容量较大，所以在进行充电补能时需要等待较长的时间，不利于电动卡车的商业使用。因此，使用换电的方式对此类换电车辆进行补能更加符合使用需求，便于实现在短时间内提升续航里程。

在相关技术中，电池包一般通过螺栓或卡扣等锁合件安装于换电车辆，而锁定件通常通过移动的方式对电池包进行固定，由于换电车辆在行驶过程中可能会出现颠簸等情况，从而使得锁合件容易受车身震动的影响而发生松动，使得电池包无法保持在锁定状态，导致电池包与换电车辆的连接稳定性较差。

此外，现有技术中公开了一种电池包安装螺栓保护装置，包括与电池包下壳体连接的下壳体支架以及设置于下壳体支架上的第一加强结构和第二加强结构，下壳体支架具有让螺栓穿过的安装孔。第一加强结构位于下壳体支架的底部，用于承受侧面撞击产生的冲击负荷，第二加强结构位于电池包下壳体的底部，第二加强结构具有能让螺栓穿过的通孔。该电池包安装螺栓保护装置通过在电池包下壳体支架上设置第一加强结构和第二加强结构，有效增加了下壳体支架的强度，保护螺栓的结构安全，降低螺栓出现变形和断裂的风险，但该电池包安装螺栓保护装置无法解决行车过程中螺栓结构在汽车行驶过程中带来的震动所导致的位移和自旋。因此，如何设计一款能够在锁合紧固后达到防松的机构是十分必要的。

发明内容

本申请提供了一种车用电池包防松锁止装置及换电车辆，以防止电池包与换电车辆的锁合件发生松脱，保证电池包与换电车辆的连接安全可靠。

本申请所采用的技术方案为：

一种车用电池包防松锁止装置，包括第一锁合件、第二锁合件及防松件,第一锁合件和第二锁合件两者之一设于换电车辆、两者之另一设于电池包，防松件设于换电车辆或电池包，第一锁合件和第二锁合件螺纹连接，且第二锁合件可相对于第一锁合件转动以与第一锁合件锁止或解锁；防松件能够相对于第二锁合件动作，防松件位于第一位置时作用于第一锁合件和/或第二锁合件以保持第二锁合件和第一锁合件的锁止状态，防松件位于第二位置时解除对第一锁合件和/或第二锁合件的作用。

通过上述技术方案，通过第一锁合件和第二锁合件的锁止与解锁来实现换电车辆与电池包的连接与脱离，使电池包的安装更为快捷，缩短了用户的等待时长，提升了用户的换电体验。此外，当电池包安装完毕后，即第一锁合件与第二锁合件锁止时，防松件对第一锁合件和/或第二锁合件产生限制作用，防止锁合件在锁定状态下发生移动，以限制第一锁合件与第二锁合件无法由锁止状态向解锁状态切换，使电池包的安装更加牢固，确保换电车辆与电池包锁合的稳定性，从而提升换电车辆运行的可靠性和稳定性。由于螺纹连接容易受震动而产生反向自旋，影响换电车辆与电池包连接的稳定性，故现有技术中通常采用其他不易因换电车辆振动而影响锁止状态的锁止装置来实现电池包与换电车辆的连接，这些锁止装置通常结构复杂，换电速度慢，本申请中设置的防松件使得电池包与换电车辆可采用结构简单且便捷的螺纹连接方式而无需担心连接松脱的问题，简化了锁止装置的结构复杂程度，降低了锁止装置的生产成本。

优选地，防松件和第二锁合件共同设置于换电车辆或电池包，且防松件位于第一位置时作用于第二锁合件以保持第二锁合件和第一锁合件的锁止状态。

通过上述技术方案，本申请将第二锁合件及防松件设置于换电车辆和电池包的两者之一，即将全部可动部件设置于换电车辆和电池包的两者之一，当电池包和换电车辆到达预设的换装位置时，只需单方面驱动设于电池包的第二锁合件和防松件，或者单方面驱动设于换电车辆的第二锁合件和防松件，即可实现电池包的更换，模块化程度更高，控制更加便利。例如，当防松件和第二锁合件均设于电池包时，第二锁合件的转动和防松件的动作均可由换电设备实现，动力来源和控制来源单一，方便操作和控制。此外，换电车辆和电池包的两者之另一仅需设置不动的第一锁合件有利于提高电池包对于不同车型的适配性。

优选地，电池包沿第一方向移动以与换电车辆锁合或解锁，防松件沿第一方向移动以实现在第一位置和第二位置的切换，且在第一位置，防松件与第二锁合件止挡配合以限制第二锁合件的转动。

通过上述技术方案，防松件沿第一方向移动，从而在第一位置与第二位置间切换以实现对第二锁合件的锁止与解锁，相较于防松件沿与第一方向垂直的方向移动或沿其他方向移动以在第一位置与第二位置间切换，本实施方式下防松件的工作路径与第二锁合件的工作路径方向相同，均沿第一方向，一方面使得锁止装置的布局更加紧凑，优化了锁止装置的结构设计，有助于锁止装置的小型化；另一方面，防松件与第二锁合件的锁止方向相同有助于提升动力响应的及时性，提升防松件对第二锁合件的限制效果。

而且，该技术方案中的电池包沿第一方向移动即可实现与换电车辆的锁合或解锁，相较于现有技术中，在对电池包进行换电时，需要对电池包进行两个方向甚至多于两个方向的换装方式而言，本技术中的电池包在被运输至与换电车辆对应的换电位置之后，只需沿所述第一方向移动即可到达与换电车辆进行锁合或解锁的目标位置，避免了多向移动所带来的高功耗、动力驱动和传动装置复杂的问题，且降低了换装过程中电池包换向对于换电车辆上与电池包对应的安装空间及换向过程中的运动空间的需求，从而减少了对换电车辆的改装要求，进而降低了应用本技术方案中的锁止装置对电池包进行换装的商业化难度。从另一个角度来说，本技术方案中电池包在到达换电位置后，只需沿所述第一方向移动即可到达目标位置，可以大幅提升换电效率，减少换电车主的等待时长，提升用户体验度。

此外，本技术方案中，防松件的移动方向、第二锁合件的锁止方向及电池包与换电车辆的换装方向均沿第一方向，从而减少了电池包换装过程中对于其它方向的空间需求，简化了换电流程和换电难度。

优选地，防松件设有供第二锁合件穿过的通孔，且防松件的内壁设有止转部，第二锁合件的外壁设有与止转部适配的第一配合部；防松件位于第一位置时，止转部和第一配合部沿第一方向插接配合。

通过上述技术方案，设置于防松件内壁的止转部与设置于第二锁合件外壁的第一配合部互相配合以限制第二锁合件的反向旋转，一方面，防松件与第二锁合件在第一方向上的运动路径有重叠，优化了锁止装置的结构设计，使得锁止装置的结构更加紧凑。另一方面，防松件与第二锁合件沿第一方向插接配合，插接配合的方向恰好与第二锁合件旋转的轴线方向平行，两者插接配合后，可以大幅降低行车过程中防松件在对第二锁合件的反向旋转产生限制时所发出的噪声及产生的振动，且防松件与第二锁合件包裹贴合，可以有效减少行车过程中因车辆振动带来的二者间的相对位移，为防松件对第二锁合件的限制提供了保障。

优选地，锁止装置还包括单向转动件，防松件通过单向转动件与换电车辆或电池包转动连接，单向转动件仅可沿第二锁合件的锁止方向移动。

通过上述技术方案，设置分别与防松件和换电车辆或电池包转动连接的单向转动件，在对电池包进行安装时，当第二锁合件与第一锁合件拧紧连接后，单向转动件能够对防松件限制以使防松件不能产生反向旋转，以限制与防松件连接的第二锁合件无法反向旋转，确保第二锁合件与第一锁合件间锁合的稳定性，确保换电车辆与电池包连接的稳定性。

优选地，单向转动件设有与防松件适配的安装孔，且单向转动件的内壁设有安装部，防松件的外壁设有第二配合部，安装部与第二配合部过盈配合。

通过上述技术方案，可实现单向转动件与防松件的分体式设计，便于在进行电池包的解锁时，将防松件与单向转动件分离后驱动防松件由第一位置切换到第二位置，使第二锁合件能够朝与第一锁合件分离的方向旋转，以完成电池包与换电车辆的分离，便于对电池包进行拆卸。其次，安装部与第二配合部过盈配合，使得防松件在第一位置时，能够通过其与单向转动件的相对定位，并藉由单向转动件的反向自锁的特性实现对第二锁合件的锁止，确保行车过程中电池包与换电车辆锁合的稳定性。

优选地，第二锁合件固定连接有棘轮，防松件为与棘轮适配的棘爪，防松件位于第一位置时棘爪插入棘轮的齿内，防松件位于第二位置时棘爪自棘轮的齿内脱出。

通过上述技术方案，当电池包安装完毕后，防松件处于第一位置，此时棘轮与棘爪相互配合以限制防松件的旋转，从而限制与防松件相连的第二锁合件，使其无法朝与第一锁合件脱离的方向旋转，棘轮配合棘爪的设计较为简单，安装方便，为行车过程中电池包与换电车辆锁合的稳定性提供了保障。

优选地，锁止装置还包括用于将第二锁合件和防松件固定于换电车辆或电池包的定位机构，定位机构包括与第二锁合件相连且能够随第二锁合件移动的定位板、及与定位板相连的定位柱，换电车辆或电池包设有与定位柱适配的导向孔，定位板通过定位柱悬吊于换电车辆或电池包。

通过上述技术方案，当第二锁合件处于锁合状态时，防松件处于第一位置并通过定位机构固定于换电车辆或电池包上，第二锁合件在防松件的限制下无法朝与第一锁合件脱离的方向旋转，从而保障行车过程中电池包与换电车辆锁合的稳定。此外，定位机构还设有定位柱，定位柱在为定位板提供定位的同时，还能为定位板的移动提供移动导向，提升了换电效率。

优选地，定位柱朝向定位板的投影和第二锁合件朝向定位板的投影呈直线型排布；或者，定位柱有多个，且多个定位柱沿第二锁合件的周向间隔排布。

通过上述技术方案，定位柱朝向定位板的投影和第二锁合件朝向定位板的投影呈直线型排布能够增加防松件与定位板连接的稳固性，避免在第二锁合件旋转拧动时产生力矩；设置多个沿第二锁合件的周向间隔排布的定位柱能进一步提升防松件与定位板连接的稳固性，定位柱的间隔排布能够均衡优化定位机构的布局，使换电过程更加流畅。

优选地，锁止装置还包括套置于定位柱的复位件，复位件位于定位板与换电车辆或电池包之间；第二锁合件与第一锁合件解锁后，复位件作用于定位板以使防松件回复至第一位置。

通过上述技术方案，由于第二锁合件在防松件的作用下无法反向旋转以与第一锁合件分离，因此在进行电池包的拆卸前需先将定位机构沿第一方向顶出以使防松件与第二锁合件脱离，通过设置复位件，在定位机构与防松件脱离过程中，复位件储备弹性势能，在第二锁合件与第一锁合件解除锁止后，复位件储备的弹性势能得以释放以通过驱动定位板移动，使防松件回复至能够与第二锁合件配合以防止第二锁合件反转的位置，提升了换电效率。

优选地，第二锁合件包括主体部及与主体部连接的止挡部，在第二锁合件与第一锁合件锁止时，止挡部与换电车辆或电池包抵顶以限制第二锁合件的移动。

通过上述技术方案，当第二锁合件与第一锁合件锁止时，止挡部与车辆或电池包抵顶，以为第二锁合件是否达到锁止位置提供更为直观的反馈，当止挡部与换电车辆或电池包抵顶时，停止继续拧紧第二锁合件，防止过度拧紧导致第一锁合件和第二锁合件的永久变形。

优选地，电池包沿第一方向移动以与换电车辆锁合或解锁，第二锁合件绕与第一方向垂直的第二方向旋转以与第一锁合件锁止或解锁。

通过上述技术方案，第二锁合件的旋转方向不仅局限于第一方向，还可绕与第一方向垂直的第二方向旋转，使得承载电池包的换电设备能够从多个方向对换电车辆进行换电工作，减少了车辆换电的空间限制。

本申请还提供了一种换电车辆，包括电池包以及如上所述的车用电池包防松锁止装置，电池包通过车用电池包锁止装置可拆卸地安装于换电车辆。

通过上述技术方案，防松件对第一锁合件和/或第二锁合件产生限制作用，防止锁合件在锁定状态下发生移动，能够提升换电车辆与电池包连接的稳固性，确保车辆在行驶过程中不会因车辆的颠簸、晃动等因素影响电池包与换电车辆的锁合，确保行车安全。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的有益效果为：

1.本申请通过第一锁合件与第二锁合件的锁止或分离来实现电池包与换电车辆的安装与拆卸，待电池包安装于换电车辆后，防松件能够对第一锁合件和/或第二锁合件产生限制，使第一锁合件和/或第二锁合件无法朝与另一锁合件分离的方向运动，确保车辆运动过程中电池包不会因车辆的颠簸、晃动等发生脱落。

2.本申请将第二锁合件及防松件设置于换电车辆和电池包的两者之一，即将全部可动部件设置于换电车辆和电池包的两者之一，当电池包和换电车辆到达预设的换装位置时，只需单方面驱动设于电池包的第二锁合件和防松件，或者单方面驱动设于换电车辆的第二锁合件和防松件，即可实现电池包的更换，模块化程度更高，控制更加便利。例如，当防松件和第二锁合件均设于电池包时，第二锁合件的转动和防松件的动作均可由换电设备实现，动力来源和控制来源单一，方便操作和控制。此外，换电车辆和电池包的两者之另一仅需设置不动的第一锁合件有利于提高电池包对于不同车型的适配性。

3.锁止装置还包括套置于定位柱的复位件，复位件位于定位板与换电车辆或电池包之间；第二锁合件与第一锁合件解锁后，复位件作用于定位板以使防松件回复至第一位置。由于第二锁合件在防松件的作用下无法反向旋转以与第一锁合件分离，因此在进行电池包的拆卸前需先将定位机构沿第一方向上顶以使防松件与第二锁合件脱离，通过设置复位件，在定位机构与防松件脱离过程中，复位件储备弹性势能，在第二锁合件与第一锁合件解除锁止后，复位件储备的弹性势能得以释放以通过驱动定位板移动，使防松件回复至能够与第二锁合件配合以防止第二锁合件反转的位置，提升了换电效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一种实施方式下的电池包防松锁止装置的结构示意图一，且其示出了防松件位于第一位置时电池包防松锁止装置的状态；

图2为图1的A部放大图；

图3为本申请一种实施方式下的电池包防松锁止装置的结构示意图二，且其示出了防松件位于第二位置时电池包防松锁止装置的状态；

图4为图3的B部放大图；

图5为本申请一种实施方式下的第二锁合件的结构示意图；

图6为本申请一种实施方式下的防松件的结构示意图；

图7为本申请一种实施方式下的单向转向件的结构示意图。

其中，

1第一锁合件；

2第二锁合件、201第一配合部、202主体部、203止挡部；

3防松件、301止转部、302第二配合部；

4复位件；

5单向转动件、501安装部；

6通孔；

7安装孔；

8定位机构、801定位板、802定位柱、803导向孔；

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及各实施例中的特征可以相互结合。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-图7所示，一种车用电池包防松锁止装置，包括第一锁合件1、第二锁合件2及防松件3,第一锁合件1和第二锁合件2两者之一设于换电车辆、两者之另一设于电池包，防松件3设于换电车辆或电池包，第一锁合件1和第二锁合件2螺纹连接，且第二锁合件2可相对于第一锁合件1转动以与第一锁合件1锁止或解锁；防松件3能够相对于第二锁合件2动作，防松件3位于第一位置时作用于第一锁合件1和/或第二锁合件2以保持第二锁合件2和第一锁合件1的锁止状态，防松件3位于第二位置时解除对第一锁合件1和/或第二锁合件2的作用。

如上所述，本申请对于第一锁合件1和第二锁合件2的设置位置不做限定：在一种实现方式中，第一锁合件1设于换电车辆，第二锁合件2设于电池包；在另一种实现方式中，第一锁合件1设于电池包，第二锁合件2设于换电车辆。

本申请对于用于驱动第二锁合件动作的驱动源不做限定：

当第一锁合件1设于换电车辆的车身，第二锁合件2设于电池包时，作为优选，驱动源来自于换电设备。

当第一锁合件1设于电池包，第二锁合件2设于换电车辆时，驱动源可以来自于换电设备，也可以来自于换电车辆本身。

而且，本申请对于防松件3的作用对象不做限定：在一个示例中，防松件3作用于第一锁合件1以限制第一锁合件1的旋转，从而将第一锁合件1限定在与第二锁合件2锁止的状态；在另一个示例中，防松件3作用于第二锁合件2以限制第二锁合件2的旋转，从而将第二锁合件2限定在与第一锁合件1锁止的状态；在又一个示例中，防松件3同时作用于第一锁合件1和第二锁合件2以分别限制第一锁合件1和第二锁合件2的旋转，以将第一锁合件1和第二锁合件2限定在相互锁止的状态。

通过第一锁合件1和第二锁合件2的锁止与解锁来实现车辆与电池包的连接，使电池包的安装更为快捷，缩短了用户的等待时长，提升了用户的换电体验。此外，当电池包安装完毕后，即第一锁合件1与第二锁合件2锁止时，防松件3对第一锁合件1和/或第二锁合件2产生限制作用，以限制第一锁合件1与第二锁合件2无法由锁止状态向解锁状态切换，确保换电车辆与电池包锁合的稳定性，从而提升换电车辆运行的可靠性和稳定性。由于螺纹连接容易受震动而产生反向自旋，影响换电车辆与电池包连接的稳定性，故现有技术中通常采用其他锁止装置来实现电池包与换电车辆的连接，这些锁止装置通常结构复杂，换电速度慢，本申请中设置的防松件3使得电池包与换电车辆可采用结构简单且便捷的螺纹连接方式而无需担心连接松脱的问题，简化了锁止装置的结构复杂程度，降低了锁止装置的生产成本。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1、图2、图5所示，防松件3和第二锁合件2共同设置于换电车辆或电池包，且防松件3位于第一位置时作用于第二锁合件2以保持第二锁合件2和第一锁合件1的锁止状态。本实施方式将第二锁合件2及防松件3设置于换电车辆和电池包的两者之一，即将全部可动部件设置于换电车辆和电池包的两者之一，当电池包和换电车辆到达预设的换装位置时，只需单方面驱动设于电池包的第二锁合件2和防松件3，或者单方面驱动设于换电车辆的第二锁合件2和防松件3，即可实现电池包的更换，模块化程度更高，控制更加便利。例如，当防松件3和第二锁合件2均设于电池包时，第二锁合件2的转动和防松件的动作均可由换电设备实现，动力来源和控制来源单一，方便操作和控制。此外，换电车辆和电池包的两者之另一仅需设置不动的第一锁合件1有利于提高电池包对于不同车型的适配性。

本实施方式对于防松件3的结构形式不做限定，其可以采用以下实施例中的任一种：

实施例一：第二锁合件2固定连接有棘轮，防松件3为与棘轮适配的棘爪，防松件3位于第一位置时棘爪插入棘轮的齿内，防松件3位于第二位置时棘爪自棘轮的齿内脱出。当电池包安装完毕后，防松件3处于第一位置，此时棘轮与棘爪相互配合以限制防松件3的旋转，从而限制与防松件3相连的第二锁合件2，使其无法朝与第一锁合件1脱离的方向旋转。

实施例一利用棘轮棘爪的单向运动，使得在第一位置，棘爪插入棘轮的齿内而阻止棘轮的转动，进而阻止第二锁合件2的转动。棘轮配合棘爪的设计较为简单，安装方便，为行车过程中电池包与换电车辆锁合的稳定提供了保障。

实施例二：电池包沿第一方向移动以与换电车辆锁合或解锁，防松件3沿与第一方向垂直的第二方向移动或沿第一方向外的其他方向移动以实现在第一位置和第二位置的切换，且在第一位置，防松件3与第二锁合件2止挡配合以限制第二锁合件2的转动。

实施例三：如图1、图2、图5所示，电池包沿第一方向移动以与换电车辆锁合或解锁，防松件3沿第一方向移动以实现在第一位置和第二位置的切换，且在第一位置，防松件3与第二锁合件2止挡配合以限制第二锁合件2的转动。防松件3沿第一方向移动，从而在第一位置与第二位置间切换以实现对第二锁合件2的锁止与解锁，相较于实施例二中防松件3沿与第一方向垂直的方向移动或沿第一方向外的其他方向移动以在第一位置与第二位置间切换，本实施方式下防松件3的工作路径与第二锁合件2的工作路径方向相同，均沿第一方向，一方面使得锁止装置的布局更加紧凑，优化了锁止装置的结构设计，有助于锁止装置的小型化；另一方面，防松件3与第二锁合件2的锁止方向相同有助于提升动力响应的及时性，提升防松件3对第二锁合件2的限制效果。此外，本实施例三中，防松件3的移动方向、第二锁合件2的锁止方向及电池包与换电车辆的换装方向均沿第一方向，从而减少了电池包换装过程中对于其它方向的空间需求，简化了换电流程和换电难度。

不论是实施例二，还是实施例三，电池包均为沿第一方向移动即可与换电车辆锁合或解锁，相较于现有技术中，在对电池包进行换电时，需要对电池包进行两个方向甚至多于两个方向的换装方式而言，实施例二和实施例三中的电池包在被运输至与换电车辆对应的换电位置之后，只需沿所述第一方向移动即可到达与换电车辆进行锁合或解锁的目标位置，避免了多向移动所带来的高功耗、动力驱动和传动装置复杂的问题，且降低了换装过程中电池包换向对于换电车辆上与电池包对应的安装空间及换向过程中的运动空间的需求，从而减少了对换电车辆的改装要求，进而降低了应用本技术方案中的锁止装置对电池包进行换装的商业化难度。从另一个角度来说，实施例二和实施例三中电池包在到达换电位置后，只需沿所述第一方向移动即可到达目标位置，可以大幅提升换电效率，减少换电车主的等待时长，提升用户体验度。

上述实施例三对于防松件3与第二锁合件2的配合方式不做限定，其可以采用以下示例中的任一种：

示例一：如图1、图2、图5、图6所示，防松件3设有供第二锁合件2穿过的通孔6，且防松件3的内壁设有止转部301，第二锁合件2的外壁设有与止转部301适配的第一配合部201；防松件3位于第一位置时，止转部301和第一配合部201沿第一方向插接配合。设置于防松件3内壁的止转部301与设置于第二锁合件2外壁的第一配合部201互相配合以限制第二锁合件2的反向旋转，一方面，防松件3与第二锁合件2在第一方向上的运动路径有重叠，进一步优化了锁止装置的结构设计，使得锁止装置的结构更加紧凑。另一方面，防松件3与第二锁合件2沿第一方向插接配合，插接配合的方向恰好与第二锁合件旋转的轴线方向平行，两者插接配合后，可以大幅降低行车过程中防松件3在对第二锁合件2的反向旋转产生限制时不会所发出噪声及产生的振动，且防松件3与第二锁合件2包裹贴合，可以有效减少行车过程中因车辆振动带来的二者间的相对位移，为防松件3对第二锁合件2的限制提供了保障。

作为优选，防松件3的内壁沿其周向等间隔布置有多个止转部301，如两个、三个甚至更多个，第二锁合件2的外壁设有与止转部301同等数量的第一配合部201，通过增加止转部301和第一配合部201的数量，可以增加防松件3与第二锁合件2的接触面积，避免应力集中的现象发生，从而既提升了防松件3与第二锁合件2锁止状态的稳定性，又延长了两者的使用寿命。

更进一步地，止转部301和/或第一配合部201设有导引斜面，以引导防松件3和第二锁合件2沿第一方向的插接配合，提升防松件3和第二锁合件2的装配效率。

示例二：如图1、图5、图6所示，锁止装置还包括单向转动件5，防松件3通过单向转动件5与换电车辆或电池包转动连接，单向转动件5仅可沿第二锁合件2的锁止方向移动。设置分别与防松件3和换电车辆或电池包转动连接的单向转动件5，在对电池包进行安装时，当第二锁合件2与第一锁合件1拧紧连接后，单向转动件5能够对防松件3限制以使防松件3不能产生反向旋转，以限制与防松件3连接的第二锁合件2无法反向旋转，确保第二锁合件2与第一锁合件1间锁合的稳定性，确保换电车辆与电池包连接的稳定性。

作为本示例二下的一种优选方式，如图1、图5-图7所示，单向转动件5设有与防松件3适配的安装孔7，且单向转动件5的内壁设有安装部501，防松件3的外壁设有第二配合部302，安装部501与第二配合部302过盈配合。单向转动件5与防松件3的分体式设计，便于在进行电池包的解锁时，将防松件3与单向转动件分离后驱动防松件3由第一位置切换到第二位置，使第二锁合件2能够朝与第一锁合件1分离的方向旋转，以完成电池包与换电车辆的分离，便于对电池包进行拆卸。其次，安装部501与第二配合部302过盈配合，使得防松件3在第一位置时，能够通过其与单向轴承的相对定位，并藉由单向轴承的反向自锁的特性实现对第二锁合件2的锁止，确保行车过程中电池包与换电车辆锁合的稳定性。

更进一步地，单向转动件5的内壁沿其周向等间隔布置有多个安装部501，防松件3的外壁设有与安装部501数量相等且相适配的第二配合部302，通过增加安装部501和第二配合部302的数量，可以增加防松件3与单向转动件5的接触面积，避免应力集中的现象发生，从而既提升了单向转动件5对防松件3的限位效果，又延长了两者的使用寿命。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1、图5所示，锁止装置还包括用于将第二锁合件2和防松件3固定于换电车辆或电池包的定位机构8，定位机构8包括与第二锁合件2相连且能够随第二锁合件2移动的定位板801、及与定位板801相连的定位柱802，换电车辆或电池包设有与定位柱802适配的导向孔803，定位板801通过定位柱802悬吊于换电车辆或电池包。当第二锁合件2处于锁合状态时，防松件3处于第一位置并通过定位机构8固定于换电车辆或电池包上，第二锁合件2在防松件3的限制下无法朝与第一锁合件1脱离的方向旋转，从而保障行车过程中电池包与换电车辆锁合的稳定。此外，定位机构8还设有定位柱802，定位柱802在为定位板801提供定位的同时，还能为定位板801的移动提供移动导向，提升了换电效率。

本实施方式对于定位柱802的排布方式不做限定，其可以采用以下实施例中的任一种：

实施例一：如图1、图5所示，定位柱802朝向定位板801的投影和第二锁合件2朝向定位板801的投影呈直线型排布。定位柱802朝向定位板801的投影和第二锁合件2朝向定位板801的投影呈直线型排布能够进一步增加防松件3与定位板801连接的稳固性，避免第二锁合件2旋转时产生力矩。

实施例二：定位柱802有多个，且多个定位柱802沿第二锁合件2的周向间隔排布。设置多个沿第二锁合件2的周向间隔排布的定位柱802能够提升防松件3与定位板801连接的稳固性。更进一步地，多个定位柱802沿第二锁合件2的周向等间隔排布。

本实施方式对于电池包与换电车辆分离后防松件3与第二锁合件2的复位方式不做限定，其可以采用以下示例中的任一种：

示例一：由于第二锁合件2在防松件3的作用下无法反向旋转以与第一锁合件1分离，因此在进行电池包的拆卸前需先将定位机构8沿第一方向顶出以使防松件3与第二锁合件2脱离，待电池包与换电车辆分离后，通过独立的复位机构驱动防松件3移动，以使防松件3回复至能够与第二锁合件2配合以防止第二锁合件2反转的位置。

示例二：如图1、图5所示，锁止装置还包括套置于定位柱802的复位件4，复位件4位于定位板801与换电车辆或电池包之间；第二锁合件2与第一锁合件1解锁后，复位件4作用于定位板801以使防松件3回复至第一位置。由于第二锁合件2在防松件3的作用下无法反向旋转以与第一锁合件1分离，因此在进行电池包的拆卸前需先将定位机构8沿第一方向顶出以使防松件3与第二锁合件2脱离，通过设置复位件4，在定位机构8与防松件3脱离过程中，复位件4储备弹性势能，在第二锁合件2与第一锁合件1解除锁止后，复位件4储备的弹性势能得以释放以通过驱动定位板801移动，使防松件3回复至能够与第二锁合件2配合以防止第二锁合件2反转的位置，相较于示例一，本示例无需手动将防松件3复位，省却了车主的人工操作，提升了换电效率。

作为优选，复位件4为套置于定位柱802的复位弹簧。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1、图2、图5所示，第二锁合件2包括主体部202及与主体部202连接的止挡部203，在第二锁合件2与第一锁合件1锁止时，止挡部203与换电车辆或电池包抵顶以限制第二锁合件2的移动。当第二锁合件2与第一锁合件1锁止时，止挡部203与车辆或电池包抵顶，以为第二锁合件2是否达到锁止位置提供更为直观的反馈，当止挡部203与换电车辆或电池包抵顶时，停止继续拧紧第二锁合件2，防止过度拧紧导致第一锁合件1和第二锁合件2出现损坏。

作为优选，如图5所示，止挡部203与主体部202一体固定连接，且止挡部沿主体部202的外周横向凸出。

作为本申请的一种优选实施方式，电池包沿第一方向移动以与换电车辆锁合或解锁，第二锁合件2绕与第一方向垂直的第二方向旋转以与第一锁合件1锁止或解锁。第二锁合件2的旋转方向不仅局限于第一方向，还可绕与第一方向垂直的第二方向旋转，使得承载电池包的换电设备能够从多个方向对换电车辆进行换电工作，减少了车辆换电的空间限制。

需要说明的是，上述各实施方式和实施例均对于第一方向不做具体限定，其取决于换电车辆的换电方式。以换电车辆的换电方式为底盘换电或顶部分箱换电为例，第一方向指的是上下方向。以换电车辆的换电方式为侧方换电为例，第一方向指的是水平方向。

本申请还提供了一种换电车辆，包括电池包以及如上所述的车用电池包防松锁止装置，电池包通过车用电池包锁止装置可拆卸地安装于换电车辆。采用本申请中的技术方案连接换电车辆与电池包，可使两者之间连接的稳固性强，换电流程顺畅，换电速度快，在车辆行驶过程中电池包不会因车辆的颠簸、晃动等因素与车辆发生脱落，为行车安全提供了保障。

换电车辆的换电方式为底盘换电，第一锁合件1设于换电车辆，第二锁合件2设于电池包，防松件3采用上述示例一对第二锁合件2进行止挡限位，换装时仅沿上下方向移动电池包即可将电池包运送至预设安装位置为例，对本申请做进一步地详细说明：

在本示例中，在将换电车辆的亏电电池包取下后，将满电的电池包通过换电设备运输至换电车辆的下方，通过换电设备上的举升装置将满电的电池包向上举升至换电车辆上的换电位置，并通过换电设备上的第一驱动单元驱动防松件3向上移动以与第二锁合件2脱离，通过换电设备上的第二驱动单元驱动第二锁合件2旋转以使第二锁合件2到达与第一锁合件1锁合的位置，此时将第一驱动单元对防松件3的举升消除，防松件3向下移动并与第二锁合件2插接配合以实现对第二锁合件2的止挡限位，并将第二锁合件2限定在与第一锁合件1的锁止状态，实现满电电池包的装配。随着换电车辆的续航里程的增加，当电池包亏电时，将换电车辆驶至换电站的预设换电位置，通过换电设备的第一驱动单元驱动防松件3向上移动以与第二锁合件2脱离并解除对第二锁合件2的锁止，通过换电设备上的第二驱动单元驱动第二锁合件2反向旋转以使第二锁合件2与第一锁合件1解锁，然后通过换电设备上的举升装置承托馈电电池包，以将亏电电池包取下并移出。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，包括第一锁合件、第二锁合件及防松件,所述第一锁合件和所述第二锁合件两者之一设于换电车辆、两者之另一设于电池包，所述防松件设于换电车辆或电池包，所述第一锁合件和所述第二锁合件螺纹连接，且所述第二锁合件可相对于第一锁合件转动以与第一锁合件锁止或解锁；所述防松件能够相对于所述第二锁合件动作，所述防松件位于第一位置时作用于所述第一锁合件和/或所述第二锁合件以保持所述第二锁合件和所述第一锁合件的锁止状态，所述防松件位于第二位置时解除对所述第一锁合件和/或所述第二锁合件的作用。

2.根据权利要求1所述的一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，

所述防松件和所述第二锁合件共同设置于所述换电车辆或所述电池包，且所述防松件位于第一位置时作用于所述第二锁合件以保持所述第二锁合件和所述第一锁合件的锁止状态。

3.根据权利要求2所述的一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，

所述电池包沿第一方向移动以与换电车辆锁合或解锁，所述防松件沿所述第一方向移动以实现在所述第一位置和所述第二位置的切换，且在所述第一位置，所述防松件与所述第二锁合件止挡配合以限制所述第二锁合件的转动；

优选的，所述防松件设有供所述第二锁合件穿过的通孔，且所述防松件的内壁设有止转部，所述第二锁合件的外壁设有与所述止转部适配的第一配合部；所述防松件位于第一位置时，所述止转部和所述第一配合部沿所述第一方向插接配合。

4.根据权利要求3所述的一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，

所述锁止装置还包括单向转动件，所述防松件通过所述单向转动件与所述换电车辆或电池包转动连接，所述单向转动件仅可沿所述第二锁合件的锁止方向移动；

优选的，所述单向转动件设有与所述防松件适配的安装孔，且所述单向转动件的内壁设有安装部，所述防松件的外壁设有第二配合部，所述安装部与所述第二配合部过盈配合。

5.根据权利要求2所述的一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，

所述第二锁合件固定连接有棘轮，所述防松件为与所述棘轮适配的棘爪，所述防松件位于第一位置时所述棘爪插入所述棘轮的齿内，所述防松件位于第二位置时所述棘爪自所述棘轮的齿内脱出。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，

所述锁止装置还包括用于将所述第二锁合件和所述防松件固定于所述换电车辆或所述电池包的定位机构，所述定位机构包括与所述第二锁合件相连且能够随所述第二锁合件移动的定位板、及与所述定位板相连的定位柱，所述换电车辆或所述电池包设有与所述定位柱适配的导向孔，所述定位板通过所述定位柱悬吊于所述换电车辆或所述电池包。

7.根据权利要求6所述的一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，

所述定位柱朝向所述定位板的投影和所述第二锁合件朝向所述定位板的投影呈直线型排布；或者，

所述定位柱有多个，且多个所述定位柱沿所述第二锁合件的周向间隔排布。

8.根据权利要求6所述的一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，

所述锁止装置还包括套置于所述定位柱的复位件，所述复位件位于所述定位板与所述换电车辆或所述电池包之间；所述第二锁合件与所述第一锁合件解锁后，所述复位件作用于所述定位板以使所述防松件恢复至所述第一位置。

9.根据权利要求1所述的一种车用电池包防松锁止装置，其特征在于，

所述第二锁合件包括主体部及与所述主体部连接的止挡部，在所述第二锁合件与所述第一锁合件锁止时，所述止挡部与所述换电车辆或所述电池包抵顶以限制所述第二锁合件的移动；

和/或，所述电池包沿第一方向移动以与换电车辆锁合或解锁，所述第二锁合件绕与所述第一方向垂直的第二方向旋转以与所述第一锁合件锁止或解锁。

10.一种换电车辆，其特征在于，包括电池包以及如权利要求1至9任一项权利要求所述的车用电池包防松锁止装置，所述电池包通过所述车用电池包锁止装置可拆卸地安装于所述换电车辆。