CN209870086U - 一种车辆换电装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆换电装置及车辆，涉及车辆领域。车辆换电装置包括电池框架和用于锁止和/或解锁电池包的多个锁止机构，电池框架内限定有用于容纳电池包的安装腔。每个锁止机构均包括锁止件和连接件。锁止件配置成绕第一固定转轴可枢转地连接于电池框架，且具有用于将电池包锁紧在安装腔内的锁止状态和用于释放电池包以允许电池包移出安装腔的解锁状态。连接件具有与电池框架相连的第一端和与锁止件相连的第二端，且可操作地运动以带动锁止件绕第一固定转轴转动，从而促使锁止件在锁止状态和解锁状态之间切换。本实用新型采用具有连接件和锁止件的锁止机构，结构简单，占用空间小，能够使电池包最大化，提高了车辆的续航能力。

Description

一种车辆换电装置及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，特别是涉及一种车辆换电装置及车辆。

背景技术

电动汽车换电技术对后期电动汽车的推广有着重大的影响，快换体系可以减少社会资源投入，更适合电动汽车产业链的健康发展。

目前电动车换电方式主要有3种，前后舱分箱换电方式(电池位于发动机舱或行李舱内部)，侧面抽拉换电方式(电池位于地板下面)，底盘整体换电方式(电池位于地板下面)。本实用新型属于底盘整体换电方式，现有技术中采用的换电机构，结构复杂，部件较多，更换电池比较繁琐。

实用新型内容

本实用新型第一方面的一个目的是要提供一种车辆换电装置，解决现有技术中换电装置结构复杂的问题。

本实用新型第一方面的进一步目的是要减少换电时间。

本实用新型第二方面的目的是要提供一种车辆。

根据本实用新型的第一方面，本实用新型提供一种车辆换电装置，包括：

设置于车身处的电池框架，所述电池框架内限定有用于容纳电池包的安装腔；以及

设置于所述电池框架处的多个锁止机构，用于锁止和/或解锁所述电池包，其中，每个所述锁止机构均包括：

锁止件，配置成绕第一固定转轴可枢转地连接于所述电池框架，且具有用于将所述电池包锁紧在所述安装腔内的锁止状态和用于释放所述电池包以允许所述电池包移出所述安装腔的解锁状态；和

连接件，具有与所述电池框架相连的第一端和与所述锁止件相连的第二端，且所述连接件配置成可操作地运动，以带动所述锁止件绕所述第一固定转轴转动，从而促使所述锁止件在所述锁止状态和所述解锁状态之间切换。

可选地，所述连接件的第一端与所述电池框架可枢转地连接，所述连接件的第二端与所述锁止件可枢转地连接，以使得所述连接件可操作地相对于所述电池框架转动，从而通过所述连接件的第二端带动所述锁止件绕所述第一固定转轴转动。

可选地，所述连接件包括绕动轴可枢转连接的第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆与所述电池框架绕第二固定转轴可枢转地连接，所述第二连接杆与所述锁止件绕动轴可枢转地连接。

可选地，

所述第一固定转轴形成在所述锁止件的底部；

所述锁止件用于与所述连接件相连的枢接点位于所述锁止件的顶部。

可选地，所述锁止件具有用于锁紧所述电池包的锁止部；

所述锁止部具有第一侧面和与所述第一侧面成第一角度的第二侧面；

所述锁止部的第一侧面在所述电池包处于锁止状态时与所述电池包的底面相抵接以限制所述电池包沿垂直方向移动，所述锁止部的第二侧面在所述电池包处于锁止状态时与所述电池包的侧面相抵接以限制所述电池包沿水平方向移动。

可选地，还包括：

驱动机构，用于驱动所述连接件运动，以带动所述锁止件绕所述第一固定转轴转动。

可选地，还包括：

抬举机构，用于在所述锁止件处于解锁状态时抬起并移动所述电池包。

可选地，还包括：

减震件，安装于所述车身与所述电池包之间，用于在所述电池包处于锁止状态防止所述电池包向所述车身所在方向移动。

可选地，多个所述锁止机构沿所述电池框架的四周均匀分布。

根据本实用新型的第二方面，本实用新型还提供一种车辆，所述车辆安装有所述的车辆换电装置。

本实用新型中所述连接件在受力后做运动时可以带动所述锁止件做枢转运动，从而促使所述锁止件对电池包解锁和锁止。本实用新型采用只具有连接件和锁止件的锁止机构，结构简单，占用空间小，能够使电池包最大化，提高了车辆的续航能力。

本实用新型中在所述驱动机构驱动所述连接件运动从而带动所述锁止件做枢转运动以使所述电池包解锁时，所述抬举机构抬起并移动所述电池包。本实用新型中的换电装置只需要一步就可以解锁电池包，节省了更换电池包的时间。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的电池包锁止状态的示意性结构图；

图2是根据本实用新型一个实施例的电池包解锁状态的示意性结构图；

图3是图1所示锁止机构的示意性局部放大视图；

图4是根据本实用新型一个实施例的锁止机构在电池框架上的位置分布图；

图5是根据本实用新型一个实施例的电池包安装位置的示意性结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用，而不能理解为对本实用的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

图1是根据本实用新型一个实施例的电池包锁止状态的示意性结构图，图2是根据本实用新型一个实施例的电池包解锁状态的示意性结构图，图3是图1所示锁止机构的示意性局部放大视图。如图1-3所示，在一个具体地实施例中，车辆换电装置包括电池框架3和多个锁止机构10。电池框架3设置于车身处并限定有用于容纳电池包的安装腔，多个锁止机构10设置于电池框架3处，用于锁止和/或解锁电池包6。其中，每个锁止机构10均包括锁止件5和连接件4。锁止件5配置成绕第一固定转轴8可枢转地连接于电池框架3，且具有用于将电池包6锁紧在安装腔内的锁止状态和用于释放电池包6以允许电池包6移出安装腔的解锁状态。连接件4具有与电池框架3相连的第一端和与锁止件相连的第二端，且连接件4配置成可操作地运动以带动锁止件5绕第一固定转轴8转动，从而促使锁止件5在锁止状态和解锁状态之间切换。采用机械类的锁止机构，不易失效，节省了电子类换电装置频繁更换的成本。

连接件4的第一端与电池框架3可枢转地连接，连接件4的第二端与锁止件5可枢转地连接，以使得连接件4可操作地相对于电池框架3转动，从而通过连接件4的第二端带动锁止件5绕第一固定转轴8转动。

在一个优选地实施例中，连接件4包括绕第一动轴可枢转连接的第一连接杆41和第二连接杆42，第一连接杆41与电池框架3绕第二固定转轴43可枢转地连接，第二连接杆42与锁止件绕第二动轴44可枢转地连接，也就是说，锁止件5在锁止位置和解锁位置之间切换的过程中，第一连接杆41绕第二固定轴43相对于电池框架3枢转、第一连接杆41和第二连接杆42绕动轴相对枢转、第二连接杆42和锁止件5绕动轴相对枢转，由此可见锁止机构10可以是双摇杆机构。其中，锁止件5用于与连接件4相连的枢接点位于锁止件5的顶部，也就是锁止件5与第二连接杆42相连接的枢接点位于锁止件5的顶部，第一固定转轴8形成在锁止件5的底部。第一连接杆41与电池框架3相连的一端形成连接件4的第一端，第二连接杆42与锁止件5相连的一端形成连接件4的第二端。其中，第一连接杆41与电池框架3之间、第一连接杆41与第二连接杆42之间、第二连接杆42与锁止件5之间都可以使用销子连接。

在一些替代性实施例中，连接件4还可以为其他可弯曲元件，例如弹簧、具有弹性的橡胶棒等。

进一步地，锁止件5具有用于锁紧电池包6的锁止部50。锁止部50具有第一侧面51和与第一侧面51成第一角度的第二侧面52，锁止部50的第一侧面51在电池包6处于锁止状态时与电池包6的底面相抵接以限制电池包6沿垂直方向移动，锁止部50的第二侧面52在电池包6处于锁止状态时与电池包6的侧面相抵接以限制电池包6沿水平方向移动。第一侧面51与第二侧面52之间的角度根据电池包6的侧面与电池包6的底面的角度来决定，例如，当电池包6的侧面与电池包6的底面之间的角度为90°时，锁止部50的第一侧面51与第二侧面52之间的角度也为90°。

车辆换电装置还包括驱动机构100和抬举机构200，驱动机构100用于驱动连接件4运动以带动锁止件5绕第一固定转轴8转动。抬举机构200用于在锁止件5处于解锁状态时抬起并移动电池包6。

图4是根据本实用新型一个实施例的锁止机构在电池框架上的位置分布图，图5是根据本实用新型一个实施例的电池包安装位置的示意性结构图。如图4-5所示，电池框架3可以与车身管梁2连接，车身管梁2与车辆上的地板1连接。在地板1与电池包6之间安装有减震件7，用于在电池包6处于锁止状态时防止电池包6向车身所在方向移动。多个锁止机构10沿电池框架3的四周均匀分布。锁止机构10的数量根据电池框架3的大小及电池包6的重量等变化。

当需要更换电池包6时，抬举机构200可以先将电池包6抬举到阈值高度，然后驱动机构100对连接件4施加向上的驱动力使得第一连接杆41绕第二固定轴43向电池框架3方向枢转、第一连接杆41和第二连接杆42绕动轴相对枢转、第二连接杆42和锁止件5绕动轴相对枢转，锁止件5绕第一固定转轴8向电池框架3方向做枢转运动，从而使得电池包6解锁。电池包6支撑在抬举机构200上，可通过抬举机构200将电池包6移走并卸下，完成了电池包6的拆卸。此时将新的电池包放置在抬举机构200上，通过抬举机构200将新的电池包抬起到阈值高度后，驱动机构100对连接件4施加向下的驱动力以使锁止件5绕第一固定转轴8做枢转运动恢复到锁止件5在电池包6锁止时的锁止状态，最后抬举机构200将新的电池包放下，当新的电池包的侧面与锁止部50的第二侧面52抵接，新的电池包的底面与卡爪50的第一侧面51抵接时新的电池包处于锁止状态，完成电池的更换。需要说明的是，新的电池包和电池包6具有相同的结构。另外，驱动机构100对连接件4向上施加驱动力的动作可以与抬举机构200将电池包6抬举的动作同时进行。可以减少更换电池包6的时间。

在另一个实施例中，抬举机构200将电池包6抬举到阈值高度后，驱动机构100对第一摇杆41与第二摇杆42之间连接的部件向上施加驱动力以使锁止件5绕第一固定转轴8做枢转运动，这里连接的部件可以为销子，采用这种方式可以减轻驱动机构100的工作压力。

在又一个实施例中，电池框架3具有沿朝向电池包6的凹槽11，凹槽11与锁止机构10一一对应，凹槽11具有朝向锁止件5的两个相对的侧面，连接件4和至少部分锁止件5位于凹槽11中。节省了空间，使得电池包最大化。

本实用新型中连接件在受力后做运动时可以带动锁止件做枢转运动，从而促使锁止件对电池包解锁和锁止。本实用新型采用只具有连接件和锁止件的锁止机构，结构简单，占用空间小，能够使电池包最大化，提高了车辆的续航能力。

本实用新型中在驱动机构驱动连接件运动从而带动锁止件做枢转运动以使电池包解锁时，抬举机构抬起并移动电池包。本实用新型中的换电装置只需要一步就可以解锁电池包，节省了更换电池包的时间。

本实用新型还提供了一种安装有上述任一实施例中的车辆换电装置的车辆，对于车辆换电装置，这里就不一一赘述。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种车辆换电装置，其特征在于，包括：

设置于车身处的电池框架，所述电池框架内限定有用于容纳电池包的安装腔；以及

设置于所述电池框架处的多个锁止机构，用于锁止和/或解锁所述电池包，其中，每个所述锁止机构均包括：

锁止件，配置成绕第一固定转轴可枢转地连接于所述电池框架，且具有用于将所述电池包锁紧在所述安装腔内的锁止状态和用于释放所述电池包以允许所述电池包移出所述安装腔的解锁状态；和

连接件，具有与所述电池框架相连的第一端和与所述锁止件相连的第二端，且所述连接件配置成可操作地运动，以带动所述锁止件绕所述第一固定转轴转动，从而促使所述锁止件在所述锁止状态和所述解锁状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的车辆换电装置，其特征在于，

所述连接件的第一端与所述电池框架可枢转地连接，所述连接件的第二端与所述锁止件可枢转地连接，以使得所述连接件可操作地相对于所述电池框架转动，从而通过所述连接件的第二端带动所述锁止件绕所述第一固定转轴转动。

3.根据权利要求1所述的车辆换电装置，其特征在于，

所述连接件包括绕动轴可枢转连接的第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆与所述电池框架绕第二固定转轴可枢转地连接，所述第二连接杆与所述锁止件绕动轴可枢转地连接。

4.根据权利要求1所述的车辆换电装置，其特征在于，

所述第一固定转轴形成在所述锁止件的底部；

所述锁止件的用于与所述连接件相连的枢接点位于所述锁止件的顶部。

5.根据权利要求1所述的车辆换电装置，其特征在于，所述锁止件具有用于锁紧所述电池包的锁止部；

所述锁止部具有第一侧面和与所述第一侧面成第一角度的第二侧面；

所述锁止部的第一侧面在所述电池包处于锁止状态时与所述电池包的底面相抵接以限制所述电池包沿垂直方向移动，所述锁止部的第二侧面在所述电池包处于锁止状态时与所述电池包的侧面相抵接以限制所述电池包沿水平方向移动。

6.根据权利要求1所述的车辆换电装置，其特征在于，还包括：

驱动机构，用于驱动所述连接件运动，以带动所述锁止件绕所述第一固定转轴转动。

7.根据权利要求1所述的车辆换电装置，其特征在于，还包括：

抬举机构，用于在所述锁止件处于解锁状态时抬起并移动所述电池包。

8.根据权利要求1所述的车辆换电装置，其特征在于，还包括：

减震件，安装于所述车身与所述电池包之间，用于在所述电池包处于锁止状态防止所述电池包向所述车身所在方向移动。

9.根据权利要求1所述的车辆换电装置，其特征在于，

多个所述锁止机构沿所述电池框架的四周均匀分布。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆安装有如权利要求1-9任一项所述的车辆换电装置。