CN212447085U - 一种快换动力电池包及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快换动力电池包及电动汽车，快换动力电池包包括：电池包本体；多个锁扣环，间隔固定在所述电池包本体对的两个侧壁上，其中，所述相对的两个侧壁沿着车辆的纵向方向延伸；所述电池包本体通过多个所述锁扣环与安装在车身上的快换支架可拆卸连接。本实用新型的方案，通过在电池包本体上设置多个锁扣环，可以实现电池包本体通过多个锁扣环与车身上的锁止机构可拆卸的连接，最终实现快换动力电池包与车身的可拆卸连接，在动力电池电量不足时，方便快捷的更换电池箱，确保用户安全出行。而且锁扣环的结构设计有助于提升快换动力电池包与锁止机构之间的连接刚度和可靠性，能够适应较小尺寸的锁止机构。

Description

一种快换动力电池包及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车结构技术领域，尤其是涉及一种快换动力电池包及电动汽车。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于车载电源存储的电量有限，导致电动汽车的续驶里程远不及传统燃油车辆，在车载电源的电量耗尽时，需要即刻进行充电，虽然目前各地均在不断完善充电设施，使得充电更加方便，但是，在用户时间紧迫的状况下，充电会浪费大量时间，然而采用更换电池的方式会节约用户时间，因此，如何快速更换电池成为目前亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种快换动力电池包及电动汽车，解决了现有技术中快换动力电池充电时间过长，影响用户准时出行的问题。

依据本实用新型的一个方面，提供了一种快换动力电池包，包括：

电池包本体；

多个锁扣环，间隔固定在所述电池包本体相对的两个侧壁上；

其中，所述相对的两个侧壁沿着车辆的纵向方向延伸。

可选的，所述电池包本体的上端面还设有电插接件；

所述电插接件用于与电动汽车进行电连接。

可选的，快换动力电池包还包括：

多个锁扣座，间隔设置在所述电池包本体相对的两个侧壁上；

所述锁扣环通过所述锁扣座与所述电池包本体的侧壁固定连接。

可选的，所述锁扣环包括构造为“U”型或者“几”型结构的弯折杆；

所述弯折杆在“U”型或者“几”型结构的开口侧与所述电池包本体的侧壁固定连接，形成一环状结构。

可选的，所述电池包本体相对的两个侧壁的外壁上还间隔设置有多个定位块。

可选的，所述定位块为方体结构；

所述方体结构的其中一面与所述电池包本体的侧壁固定连接。

可选的，所述电池包本体在沿着车辆的纵向方向延伸的两个外侧壁分别具有一弯折部。

依据本实用新型的另一个方面，提供一种电动汽车，包括如上所述的快换动力电池包，所述快换动力电池包通过多个锁扣环与安装在所述电动汽车上的快换支架可拆卸连接。

本实用新型的实施例的有益效果是：

上述方案中，通过在电池包本体上设置多个锁扣环，可以实现电池包本体通过多个锁扣环与车身上的快换支架可拆卸的连接，在动力电池电量不足时，方便快捷的更换电池箱，确保用户安全出行。而且该锁扣环结构能够适应较小尺寸的锁止机构，不易损坏和变形，有助于提升快换动力电池包与锁止机构之间的连接刚度和可靠性。

附图说明

图1表示本实用新型实施例的快换动力电池包的结构示意图；

图2表示本实用新型实施例的图1中的F处局部放大示意图；

图3表示本实用新型实施例的电插接件的结构示意图；

图4表示本实用新型实施例的快换动力电池包与快换支架连接的示意图之一；

图5表示本实用新型实施例的快换动力电池包与快换支架连接的示意图之二；

图6表示本实用新型实施例的快换支架的结构示意图之一；

图6a表示本实用新型实施例的图3的左半部分结构放大图示意图；

图6b表示本实用新型实施例的图3的右半部分结构放大图示意图；

图7表示本实用新型实施例的快换支架的结构示意图之二；

图7a表示本实用新型实施例的图7的左半部分结构放大图示意图；

图7b表示本实用新型实施例的图7的右半部分结构放大图示意图；

图8表示本实用新型实施例的锁止机构本体、连接部件和解锁机构的连接示意图之一；

图8a表示本实用新型实施例的图8的左半部分结构放大图示意图；

图8b表示本实用新型实施例的图8的右半部分结构放大图示意图；

图9表示本实用新型实施例的锁止机构本体、连接部件和解锁机构的连接示意图之二；

图9a表示本实用新型实施例的图9的左半部分结构放大图示意图；

图9b表示本实用新型实施例的图9的右半部分结构放大图示意图；

图10表示本实用新型实施例的图8至图8b中E1处的结构放大示意图；

图11表示本实用新型实施例的图8和图8a中D1处的结构放大示意图；

图12表示本实用新型实施例的图8和图8a中D1处结构的爆炸示意图；

图13表示本实用新型实施例的图5至图7b中A2处的结构放大示意图；

图14表示本实用新型实施例的图5至图6a、图7及图7a中B处的结构放大示意图之一；

图15表示本实用新型实施例的图5至图6a、图7及图7a中B处的结构放大示意图之二；

图16表示本实用新型实施例的图6和图6a中C处的结构放大示意图；

图17表示本实用新型实施例的图6至图6a、图7及图7a中A1处的结构放大示意图；

图18表示本实用新型实施例的图8和图8a中G1处结构的爆炸示意图；

图19表示本实用新型实施例的锁止机构本体的解锁状态示意图；

图20表示本实用新型实施例的锁止机构本体的锁止状态示意图之一；

图21表示本实用新型实施例的锁止机构本体的第一爆炸示意图；

图22表示本实用新型实施例的锁止机构本体的第二爆炸示意图；

图23表示本实用新型实施例的锁止机构本体的锁止状态示意图之二；

图24表示本实用新型实施例的锁止机构本体的锁止状态示意图之三。

附图标记说明：

1-电池包本体1；

10-锁扣座；

11-锁扣环；

12-定位块；

13-电插接件；

2-快换支架；

21-第一板体；

22-翻边；

221-螺栓；

3-锁止机构本体；

31-下盖板；

311-棘轮轴；

312-棘爪轴；

313-棘爪限位块；

314-缺口；

315-第一螺栓安装孔；

316-第一限位块；

32-棘轮；

321-豁口；

322-斜面；

33-棘爪；

331-解锁操纵杆；

332-锁止面；

34-棘轮复位弹簧；

35-棘爪复位弹簧；

36-上盖板；

361-条形通孔；

362-拱形开口；

37-减震块；

38-微动开关；

4-软轴；

41-直线轴承；

42-支撑钣金块；

43-连接钣金片；

5-二次锁体；

51-第一安装孔；

52-弹性件；

53-限位柱；

61-二次拨块；

611-凸轴；

62-滑轨；

63-直线滑块；

64-橡胶块；

65-传感器；

7-自恢复弹簧。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种快换动力电池包，包括：

电池包本体1；

多个锁扣环11，间隔固定在所述电池包本体1相对的两个侧壁上；其中，所述相对的两个侧壁沿着车辆的纵向方向延伸。

该实施例中，通过在电池包本体1沿着车辆的纵向方向延伸的两个相对的侧壁的外壁上设置多个锁扣环11，能够实现通过多个锁扣环11与安装在车身上的所述快换支架2或者锁止机构等快换结构配合，将电池包本体1与车身可拆卸连接，使得在动力电池电量不足时，能够快速更换快换动力电池包，从而减少动力电池充电所耗费的时间，确保用户准时出行。

值得说明的是，与锁轴或者轴杆等结构不同，在锁止机构尺寸较小时，锁轴也相应越细，刚度不够，易变形或损坏，而锁扣环结构能够适应较小尺寸的锁止机构，不易损坏和变形，有助于提升动力电池包与锁止机构之间的连接刚度和可靠性。

具体的，如图1和图2所示，快换动力电池包还包括：

多个锁扣座10，间隔设置在所述电池包本体1相对的两个侧壁上；

所述锁扣环11通过所述锁扣座10与所述电池包本体1的侧壁固定连接。

该实施例中，通过锁座10将锁扣环11固定在电池包本体1侧壁上，一方面能够提高锁扣环11与电池包本体1的连接稳固性，另一方面，在锁座10和电池包本体1上设置螺栓孔，通过螺栓穿设螺栓孔将锁座10与电池包本体1固定连接，能够实现在锁扣环11损坏时，便于拆卸更换。

具体的，所述锁扣环11包括构造为“U”型或者“几”型结构的弯折杆；

所述弯折杆在“U”型或者“几”型结构的开口侧与所述电池包本体1的侧壁固定连接，形成一环状结构。相较于锁轴和锁杆的结构，环状结构有利于提升锁扣环11的整体刚度，提高快换动力电池包与车身连接的稳固性。

进一步的，所述电池包本体1相对的两个侧壁的外壁上还间隔设置有多个定位块12。

该实施例中，定位块12用于实现对电池包本体1定位，避免在电动汽车行驶过程中所述电池包本体1在所述快换支架2中晃动，延长了快换动力电池包和快换支架2的使用寿命。

具体的，所述定位块12为方体结构；所述方体结构的其中一面与所述电池包本体1的侧壁固定连接。

可选的，所述电池包本体1在沿着车辆的纵向方向延伸的两个外侧壁分别具有一弯折部14。通过在电池包本体1的外侧壁包络设置弯折部14，在电池包安装在快换支架2内时，能够与快换支架2形成的弯折壁对应安装，从而能够起到避免快换动力电池包的前后晃动。

优选的，所述电池包本体1的上端面还设有电插接件13；所述电插接件13用于与电动汽车进行电连接。

具体的，如图3所示，电池包本体1的一端的中部具有一延伸的突出结构，所述突出结构的上表面开设有一电插接件安装槽，所述电插接件13固定于所述电插接件安装槽中。该实施例通过将所述电插接件13固定于所述电插接件安装槽，使得所述电插接件13形成为直上直下的安装结构，便于与快换动力电池包的更换结构适配，实现了在更换快换动力电池包之后，快速实现快换动力电池包与电动汽车的控制系统的连接。

而且，电插接件13设置在电池包上部，被保护在电动汽车内部，避免行车过程中被灰尘，水渍、雪等影响，避免了换电过程的电连接的故障率。

本实用新型还提供一种电动汽车，包括如上所述的快换动力电池包，所述快换动力电池包通过多个锁扣环11与安装在所述电动汽车上的快换支架2可拆卸连接。

该实施例中，快换动力电池包通过多个锁扣环11与安装在所述电动汽车上的快换支架2可拆卸连接，使得在动力电池电量不足时，能够实现快速更换动力电池包，减少动力电池充电所耗费的时间，从而确保用户准时出行。

具体的，请参阅图4至图5，其分别示出的是本实用新型实施例的动力电池包的快换支架2与动力电池包连接状态的主视和侧视示意图。具体的，如图6至图7b所示的快换动力电池包的快换支架的示意图，所述快换支架2包括：第一板体21、多个锁止机构本体3、连接部件和二次锁止部件；

其中，所述第一板体21围设形成一用于放置所述电池包本体1的安装空间；

多个锁止机构本体3间隔设置在所述第一板体21相对的两个侧壁上，并通过多个所述锁扣环11与所述电池包本体1可拆卸连接；

所述连接部件设置于所述第一板体21的外侧壁，且与多个所述锁止机构本体3连接；

所述二次锁止部件与所述第一板体21活动连接，在所述锁扣环11均进入锁止于所述锁止机构本体3上的锁止状态时，所述二次锁止部件进入抵靠所述连接部件的二次锁止状态，阻止所述连接部件沿第一方向运动；

在所述二次锁止部件处于与所述连接部件分离的解锁状态时，在推动所述连接部件沿所述第一方向运行的情况下，所述电池包本体1自多个所述锁止机构本体3上解锁。

该实施例中，通过第一板体21与车身固定连接，并将所述第一板体21围设成容纳快换动力电池包的容置空间(安装空间)，另外，在所述第一板体21的侧壁上设置多个锁止机构本体3，从而将所述快换动力电池包同时锁止于多个所述锁止机构本体3上，实现了所述快换动力电池包通过动力电池包的快换支架2与车身连接；进一步的，利用连接部件将多个锁止机构本体3连接，能够实现通过连接部件带动快换动力电池包自多个锁止机构本体3上同时解锁，提高了解锁的便捷性，最终实现了与车身可拆卸的连接；同时，在处于同时锁止于多个所述锁止机构本体3上的锁止状态时，利用二次锁止部件抵靠连接部件进行二次锁止，阻止连接部件运动，避免了连接部件的活动带动锁止机构本体3松脱解锁。该实施例的结构简单、解锁和上锁操作便捷、且可靠性较高，在利用其进行固定锁止时，能够有效的便捷的安装和拆卸过程，提高的更换效率。

进一步的，所述连接部件上设置有用于与解锁装置连接的解锁机构，在所述解锁装置沿所述第一板体21的侧壁推动所述解锁机构的情况下，所述解锁机构带动所述连接部件沿所述第一方向运动，所述锁扣环11自所述锁止机构本体上解锁；其中，

在所述锁止状态时，所述二次锁止部件与所述解锁机构抵靠；

在所述解锁状态时，所述二次锁止部件与所述解锁机构分离。

该实施例中，通过在连接部件上设置与解锁装置连接的解锁机构，实现在解锁时可以利用解锁装置推动解锁机构运动，以带动自多个锁止机构本体3上同时解锁，提高了解锁的便捷性。

可选的，在图5至图6a、图7及图7a中的B处示出有解锁机构在第一板体21上的安装状态的示意图；图8图8a中的D1处示出有解锁机构与连接部件的连接状态的正视示意图；图9和图9a中的D2处示出有解锁机构与连接部件的连接状态的俯视示意图。

具体的，如图11、图12、图14及图15所示，所述解锁机构包括：

用于与解锁装置连接的二次拨块61，固定连接在所述连接部件上；

滑轨62，设置在所述快换支架2上、且与所述二次拨块61对应的位置；

所述二次拨块61与所述滑轨62滑动连接；

在推动所述二次拨块61沿所述滑轨62滑动的情况下，所述连接部件沿所述第一方向运动，带动所述电池包本体1自多个所述锁止机构本体3上解锁；

其中，在所述锁扣环11均分别处于锁止于多个所述锁止机构本体3上的锁止状态时，所述二次锁止部件处于抵靠所述二次拨块61的二次锁止状态，以阻止所述连接部件沿所述第一方向运动；

在所述解锁状态时，所述二次锁止部件与所述二次拨块61分离。

该实施例中，滑轨62可以为一带有凹槽的滑动轨道结构，二次拨块61设于轨道凹槽中滑动；滑轨62也可为一滑块结构，滑动穿设于二次拨块61设置。通过将二次拨块61固定连接在所述连接部件上，并为二次拨块61设置滑轨62，限制了二次拨块61的运动轨迹，实现二次拨块61沿着滑轨62的轨迹滑动，在提高二次拨块61运动可靠性的同时，避免二次拨块61沿着其他运动轨迹活动，而导致锁止和解锁过程异常的问题发生，提高了解锁和锁止过程的可靠性。

进一步的，所述解锁机构还包括：与所述二次拨块61固定连接的直线滑块63；

所述直线滑块63上设有滑道；

所述滑轨62置于所述滑道中，与所述直线滑块63滑动连接。

该实施例中，通过在二次拨块61固定连接直线滑块63，再通过直线滑块63与滑轨62滑动连接，能够进一步提高二次拨块61运动轨迹的精确性。

优选的，所述解锁机构还包括：

橡胶块64，所述橡胶块64与所述快换支架2连接；

其中，在所述锁止状态或者所述二次锁止状态时，所述橡胶块64抵靠在所述二次拨块61远离所述二次锁止部件的一端。

该实施例中，橡胶块64为二次拨块61提供了缓冲和限位作用，一方面限制了二次拨块61在锁止状态时的位置，另一方面橡胶材质避免了对二次拨块61的碰撞损坏，延长了二次拨块61的使用寿命。

优选的，所述解锁机构还包括：

磁块，所述磁块设置在所述二次拨块61上；

传感器65，所述传感器65安装在与设置有所述磁块的所述二次拨块61处于所述二次锁止状态时相对应的位置；

其中，在所述二次锁止状态时，所述传感器输出一电信号。

该实施例中，传感器65通过线束和插接件13与所述外部的控制器电连接，且可由电动汽车为所述传感器65供电。其中，若本实用新型实施例中包含两个及两个以上的传感器65时，多个传感器65串联后与所述外部的控制器电连接，在多个所述传感器65输出的电信号均为表征已二次锁止到位的电信号时，确定所述的状态为二次锁止到位。通过该方案，能够有效检测的二次锁止状态，保证锁止状态可靠性。

需要说明的是，所述传感器65的原理是：在磁性物体接近所述传感器65时，所述传感器65的开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，实现磁性物体控制开关的通或断；优选地，当前有效动作距离为5mm。

可选的，在图6和图6a中的C处示出的是二次锁止部件在快换支架2上的安装状态的示意图；图8和图8a中的D1处示出有二次锁止部件与解锁机构的连接状态的正视示意图；图9和图9a中的D2处示出有二次锁止部件与解锁机构的连接状态的俯视示意图。

具体的，如图11、图12及图16所示局部放大图，所述二次锁止部件包括二次锁体5；

所述二次锁体5上设有第一安装孔51；

所述快换支架2上设有第二安装孔；

通过转轴穿设所述第一安装孔51和所述第二安装孔，所述二次锁体5与所述快换支架2转动连接。

该实施中，二次锁体5安装在如图6所示的第一板体21的内侧壁；解锁机构安装在如图6所示的第一板体21的外侧壁，在二次锁止状态时，二次锁体5绕转轴旋转至与二次拨块61抵接的状态，实现对二次拨块61的锁止固定，避免二次拨块61沿第一方向滑动解锁。

具体的，如图16中，二次拨块61上设有一凸轴611，第一板体21上设有用于凸轴611往复运动通孔，凸轴611穿设该滑动通孔凸出设置，在二次锁止状态时，二次锁体5绕转轴旋转后与该凸轴611抵接，实现对二次拨块61的固定锁止，避免二次拨块61运动解锁。

进一步的，如图16中，所述二次锁止部件还包括：弹性件52和限位柱53；

所述弹性件52的第一延伸端与所述二次锁体5固定连接，所述弹性件的第二延伸端与所述快换支架2连接；

在所述二次锁止状态时，所述二次锁体5在所述弹性件52拉动下与所述限位柱53抵靠。

该实施例中，在弹性件52的拉力和限位柱53的限位作用下，自然状态下的二次锁体5即处于如图16所示的二次锁止状态，在需要解锁时，利用解锁装置顶起二次锁体5绕转轴转动至与凸轴611分离，即，可利用解锁装置推动凸轴向二次锁体5方向运动，即可实现带动二次拨块61和连接部件沿第一方向运动，将快换动力电池包自多个锁止机构本体3上解锁。

如图8至图15所示，作为一种实现方式，所述连接部件包括多根软轴4；

相邻的两个所述锁止机构本体3之间通过所述软轴4连接。

该实施例中，通过软轴4将间隔设置在快换支架2上的多个锁止机构本体3串接，软轴4能够更好的适应不同包络形状快换动力电池包和快换支架2，不用单独根据不同的快换动力电池包的包络形状定制不同的连接部件。再有，针对如图1中所示的形状不规则的快换动力电池包，可以利用软轴4设计成如图9所示的连接部件，在需要拐弯的部分，软轴能够更好的适应弯曲的弧度，不影响解锁和锁止过程中连接部件的往复运动。

进一步的，如图8至图11以及图13所示，所述软轴4套设有直线轴承41；所述直线轴承41通过支撑钣金块42与所述快换支架2连接。

该实施例中，直线轴承41为多个，软轴4穿设直线轴承41活动设置，多个直线轴承41限制出了软轴4的活动轨迹，进一步利用支撑钣金块42将直线轴承41固定在第一板体21或者车身等固定件上。该实施例有效提高了软轴4运动过程中的可靠性，有利于提高解锁和锁止过程中软轴4的运动可靠性，避免如软轴4异常移位导致的解锁和锁止过程异常情况的发生。

在图6至图7b中的A1和A2处示出的是锁止机构本体3在第一板体21上的安装状态的示意图；图8至图8b中的E1处示出有锁止机构本体3与连接部件的连接状态的正视示意图；图9至图9b中的E2处示出有锁止机构本体3与连接部件的连接状态的俯视示意图。

下面结合图10、图13以及图19至图24，介绍锁止机构本体3与第一板体21的连接关系以及锁止机构本体3的结构。应当指出，图13在对应图6中A处的局部放大图时未绘出锁扣环11，锁止机构本体3连接锁扣环11的状态图可参见图17、图23和图24。

具体的，如图19至图24中，所述锁止机构本体3包括：

棘轮32、棘爪33，其中，所述棘轮32与一棘轮轴311转动连接，所述棘爪33与一棘爪轴312转动连接；

所述棘轮32的外缘设有与所述锁扣环11相匹配的豁口321，通过所述锁止扣环11顶推所述棘轮32，带动所述棘轮32绕所述棘轮轴311沿第一时针方向转动一角度，使所述锁扣环11进入所述豁口321；

其中，在所述锁扣环11进入所述豁口321时，所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32卡接的锁止状态，阻止所述棘轮32转动至使所述锁扣环11从所述豁口321中释放；

所述连接部件与多个所述棘爪33相连接，在推动所述连接部件沿第一方向运动的情况下，同时带动多个所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32分离，所述棘轮32绕所述棘轮轴312转动至使所述锁扣环11从所述豁口321中释放的解锁状态。

该实施例中，棘轮32与棘轮轴311转动连接，在棘轮32相对棘轮轴311沿着第一时针方向转动一定角度时，能够利用棘轮上的豁口321锁住锁扣环11，实现锁止固定快换动力电池包；通过推动所述连接部件沿所述第一方向运动，同时带动各棘爪33与棘轮32分离，各棘轮32绕棘轮轴311沿着第一时针方向的反方向转动一定角度，同时将对应的锁扣环11从豁口321的开口处释放，实现解锁快换动力电池包，从而实现了快换动力电池包与多个锁止机构本体3可拆卸连接。

优选的，所述豁口321的上端面设有向外倾斜延伸的斜面322；

在所述锁扣环11顶推所述斜面322的情况下，带动所述棘轮32相对所述下盖板31沿第一时针方向转动，所述锁止机构本体3将所述锁扣环11锁止在豁口321中。

该实施例中，在豁口321的一侧面设有向外倾斜延伸的斜面322，该斜面322一方面可以提供锁扣环11顶推棘轮32沿第一时针方向转动的顶推面，通过锁扣环11顶推斜面322，带动棘轮32转动一定角度；另一方面，在顶推棘轮32转动一定角度时，带动豁口321随之转动一定角度，因斜面322倾斜设置在豁口321一侧的开口端，在抬升安装快换动力电池包时，利用锁扣环11顶推斜面322，能够实现在棘轮32沿第一时针方向转动一定角度后，锁扣环11沿着斜面322滑入豁口321中，完成对锁扣环11的锁止，便捷了锁止过程，提高了锁止效率；更进一步的，棘爪33与下盖板31活动连接，在所述锁止状态时，斜面322还可作为与棘爪33卡接的抵靠面，阻止所述棘轮32沿所述第一时针方向的反方向转动，实现了锁止固定棘轮32，避免棘轮32转动解锁，具有限位锁止作用。

更进一步的，所述棘爪33在靠近所述棘轮32的一侧设有一凸出的锁止面332；在所述锁止状态时，所述锁止面332抵靠所述斜面322，阻止所述棘轮32转动至使所述锁扣环11从所述豁口321中释放。

该实施例中，通过棘轮32上的斜面322与棘爪33上的锁止面332配合，面与面的抵靠接触面积大，有效降低了棘轮32意外解锁风险，提高了锁止机构本体3在锁止状态的可靠性和稳定性。同时，在利用外力将棘爪33与棘轮32分离时，所述棘轮32沿所述第一时针方向的反方向运动，实现所述锁扣环11从所述豁口321中释放，使快换动力电池包自多个锁止机构本体3上解锁。

优选的，所述锁扣环11为与所述豁口321匹配的形状，即所述锁扣环11与所述豁口321底部的弧度相适配，便于所述锁扣环11插伸入所述豁口321。另外，所述锁扣环11还可以是其他形状，如多棱柱等锁轴，只要与所述豁口321适配即可。需要指出，在锁止机构本体3的结构较小时，锁扣环11的环状结构能够有效保证刚度，降低变形或者损坏的风险。

应当指出，在如图19至20所示的锁止机构本体3中，上述第一时针方向为逆时针方向。可以理解，若棘轮32在右侧而棘爪33在左侧时，上述第一时针方向为顺时针方向。

进一步的，为了提高解锁操作的便捷性，所述棘爪33上、在远离所述棘爪轴312的一端设有延伸到所述锁止机构本体外的解锁操纵杆331；

所述解锁操纵杆331在远离所述棘爪33的一端与所述连接部件固定连接。

该实施例中，通过推动解锁操纵杆331，带动棘爪33与棘轮32的斜面322分离，失去棘爪33限位的棘轮32绕棘轮轴311沿着第一时针方向的反方向转动，将锁扣环11从豁口321中释放，完成解锁。

优选的，解锁操纵杆331可以为柱状结构，垂直设置于棘爪33的一端。

具体的，如图10和图13所示，所述连接部件包括连接钣金片43；

所述连接钣金片43上设有通孔；

所述解锁操纵杆331贯穿所述通孔，与所述连接钣金片43固定连接。

进一步的，相邻的两个所述连接钣金片43之间通过连接部件中的软轴4固定连接。

该实施例中，连接钣金片43和软轴4可以通过螺栓固定连接。

进一步的，如图8a、图9a、图17和图18所示，快换支架2还包括：自恢复弹簧7；

其中，图8和图8a中的G1处示出有自恢复弹簧7与连接部件的连接状态的正视示意图；图9和图9a中的G2处示出有自恢复弹簧7与连接部件的连接状态的俯视示意图；

具体的，所述自恢复弹簧7的第一延伸端与所述第一板体21连接，所述自恢复弹簧7的第二延伸端与所述连接部件连接；

所述自恢复弹簧7处于沿所述第一方向的反方向拉动所述连接部件的状态。

该实施例中，在各锁止机构本体3均处于解锁状态时，自恢复弹簧7提供了连接部件沿所述第一方向的反方向运动的作用力，在自恢复弹簧7的弹力拉动作用下，连接部件在没有连接解锁装置的情况下，能够沿所述第一方向的反方向运动，使连接部件自动回位至锁止状态时的位置。进一步的，在各锁止机构本体3均处于锁止状态时，由于自恢复弹簧7提供了连接部件沿所述第一方向的反方向运动的作用力，能够给予连接部件沿第一方向运动解锁的阻力，一定程度上避免非人为外力导致的连接部件沿第一方向运动，而带动多个锁止机构本体同时解锁的风险，有利于保证锁止状态的可靠性。

具体的，如图17所示，所述自恢复弹簧7的第一延伸端与所述第一板体21连接，所述自恢复弹簧7的第二延伸端与所述连接钣金片43连接，自恢复弹簧7拉动其自身连接的连接钣金片43，带动其他锁体上通过软轴4连接的连接钣金片43联动，从而带动各解锁操纵杆331联动，解锁操纵杆331的运动带动各棘爪33自动回位至与棘爪限位块313抵挡、且棘爪33与棘轮32卡接的锁止状态，完成锁止操作。

在一可选实施例中，为了保护棘轮32和棘爪33的运动不受外界环境干扰，影响锁止机构的可靠性和稳定性，同时也为了提高锁止机构的使用寿命，所述棘轮32和所述棘爪33分别对应设置于一上盖板36与下盖板31之间形成的容纳腔中；

多个所述下盖板31间隔设置在所述第一板体21上。

具体的，如图19至图22所示，所述下盖板31弯折形成有一容纳槽；

所述容纳槽上扣合有上盖板36，所述上盖板36与所述下盖板31之间形成一容纳腔，所述棘轮32和所述棘爪33置于所述容纳腔中。如图23和图24所示，为具有上盖板36的锁止机构本体3的立体结构示意图和正视示意图，图中，上盖板36与下盖板31配合，将棘轮32和棘爪33置于形成的容纳腔中，能够起到保护棘轮32和棘爪33的作用。

进一步的，基于上述实施例，为了便于解锁操作，所述上盖板36在对应所述解锁操纵杆331的解锁活动位置处设有条形通孔361；

所述解锁操纵杆331是设置在所述棘爪33上、且远离所述棘爪轴312的一端的部件；

所述解锁操纵杆331远离所述棘爪33的一端穿过所述条形通孔361凸出设置。

进一步的，如图19至22所示，所述下盖板31设有开口朝下的缺口314；

在所述锁止状态时，所述锁扣环11贯穿所述缺口314，且所述缺口314与所述豁口321围合形成一锁合孔，将锁扣环11锁合在所述锁合孔中。

该实施例中，下盖板31设有开口朝下的缺口314，在安装动力电池包时，快换动力电池包上的锁扣环11穿设于缺口314，缺口314限制出了锁扣环11沿竖直方向的运动空间，避免在锁止固定锁扣环11的过程中，锁扣环11无限制的顶推棘轮32；进一步的，在如图20所示的锁止状态时，缺口314与豁口321一起将锁扣环11锁止固定在一锁合孔中，提高了锁止状态的可靠性。

在一可选实施例中，为了实现棘爪33能够自动复位锁止处于锁止位置的棘轮32，所述棘轮32绕所述棘轮轴311沿着所述第一时针方向转动时，能够推动所述棘爪33绕所述棘爪轴312转动至与所述棘轮32分离；

在所述棘轮32沿着所述第一时针方向转动至使所述豁口321处于锁止状态时，所述棘爪33在棘爪复位弹簧35的弹力作用下复位至与所述棘轮32卡接。

体的，在本实用新型一可选实施例中，所述锁止机构本体3还包括：

下盖板31，所述下盖板31间隔设置在所述第一板体21上；所述棘轮轴311和所述棘爪轴312设置在所述下盖板31上；通过所述棘轮轴311穿设所述棘轮32上设有的第一轴孔，所述棘轮32与所述下盖板31转动连接；通过所述棘爪轴312穿设所述棘爪33上设有的第二轴孔，所述棘爪33与所述下盖板31转动连接。

该实施例中，利用下盖板31上设有的棘轮轴311，穿设棘轮32上设有的第一轴孔，实现了棘轮32与下盖板31之间的转动连接；利用下盖板31上的棘爪轴312穿设棘爪33上的第二轴孔，实现棘爪33与下盖板31的转动连接；在棘爪相对下盖板31转动时，使棘爪具有与棘轮32卡接的锁住状态和与棘轮32分离的解锁状态。

进一步的，基于上述实施例，所述锁止机构本体3还包括：

棘轮复位弹簧34，所述棘轮复位弹簧34的第一端与所述下盖板31固定连接，所述棘轮复位弹簧34的第二端与所述棘轮32固定连接。

该实施例中，棘轮复位弹簧34提供了棘轮32自动恢复解锁的外力；在棘爪33未对棘轮32进行限位锁止时，即，在棘爪33与棘轮32分离时，在棘轮复位弹簧34的拉力作用下，棘轮32将沿着第一时针方向的反方向转动一定角度，实现将锁扣环11从豁口321中释放，完成快换动力电池包子多个锁止机构本体3上自动解锁。

优选的，棘轮32在转动至解锁状态时，豁口321的开口方向为斜向下方向(如图19所示)，以实现在抬升安装快换动力电池包时，便于施加推动斜面322以使棘轮32转动的外力。

基于上述实施例，优选的，所述下盖板31上、在对应所述棘轮32的处于锁止状态的位置和处于解锁状态的位置处分别设有第一限位块316和第二限位块；

在所述锁止状态时，所述棘轮32夹设在所述第一限位块316与所述棘爪33之间抵靠；

在所述解锁状态时，所述第二限位块与所述棘轮32抵靠。

该实施例中，为了限制棘轮32在锁止状态的位置，在下盖板31上设置了第一限位块316，在棘轮32处于如图20所示的锁止状态时，第一限位块316与棘轮32的一凸起结构卡接，以抵挡棘轮32的继续转动，第一限位块316与棘爪33一起，将棘轮32限制在如图20所示的锁止状态；进一步的，为了使棘轮32在解锁状态时，豁口321呈一斜向下的开口方向(如图19所示的解锁状态)，以便于对锁扣环11进行锁止，该实施例在下盖板31上设置了第二限位块(图未示出)，通过第二限位块抵靠棘轮32，使棘轮32保持在如图17所示的解锁状态。

进一步的，基于上述实施例，所述锁止机构本体3还包括：

棘爪复位弹簧35，所述棘爪复位弹簧35的第一端与所述下盖板31固定连接，所述棘爪复位弹簧35的第二端与所述棘爪33固定连接。

该实施例中，棘爪复位弹簧35提供了棘爪33自动锁止棘轮32的外力；在棘轮32处于如图20所示的锁止状态时，棘爪33在棘爪复位弹簧35弹力的作用下，棘爪33绕棘爪轴312转动一角度，并与棘轮33卡接，实现对棘轮32的锁止固定。在向远离棘轮32的方向推动棘爪33，使棘爪33与棘轮32分离后，棘轮32即可沿第一时针方向的反方向转动解锁。该实施例中，棘爪复位弹簧35能够提供棘爪33自动锁止处于锁止状态的棘轮32的外力，使棘爪33自动锁止固定处于锁止状态下的棘轮32。

优选的，所述下盖板31上固定连接有棘爪限位块313；

所述棘爪限位块313抵挡在所述棘爪33远离所述棘爪轴312并靠近所述棘轮32的一侧端，以阻止所述棘爪33转动。

该实施例中，通过棘爪限位块313限制了棘爪33的转动范围，在棘爪复位弹簧35的弹力作用下，自然状态下的棘爪33即呈与棘爪限位块313抵靠的位置状态(如图20所示)；这样，在锁扣环11推升棘轮32的过程中，带动棘轮32沿第一时针方向转动时，棘轮32在转动时推动棘爪33绕棘爪轴312转动，使棘爪33与棘爪限位块313分离，而在棘轮32处于如图20所示的锁止状态时，棘爪33在弹力的作用下自动回位为与棘爪限位块313抵靠位置，并卡接棘轮32，实现锁止棘轮32。

优选地，如图19至图24中，所述下盖板31上固定连接有微动开关38；

在所述锁止状态时，所述棘轮32接触所述微动开关38。

该实施例中，在棘轮32处于锁止状态时，棘轮32接触微动开关38，微动开关38输出一电信号，以指示棘轮32锁止到位；在棘轮32与微动开关38分离时，微动开关38输出一电信号，以指示棘轮32解锁。通过该实施例能够有效监测棘轮32的锁止或者解锁状态，保证锁止可靠性。

应当指出，为了避免棘轮32无限制的向上顶推微动开关，造成微动开关38的损坏，应通过第一限位块316对处于锁止状态的棘轮32进行限位，使锁止状态的棘轮32与微动开关38处于恰当的微触位置，以保护微动开关38。

进一步的，如图19至图24所示，所述下盖板31相对的两侧端分别设有至少一个第一螺栓安装孔315；

通过螺栓穿设所述第一螺栓安装孔315，所述下盖板31与所述快换支架2连接。

该实施例中，在下盖板31相对的两侧端分别设有至少一个第一螺栓安装孔315，通过螺栓穿设下盖板31上设置的第一螺栓安装孔315，实现下盖板31与快换支架2等固定件连接。

作为一种实现方式，如图19至图22所示，所述上盖板36设有开口朝下的拱形开口362；

所述锁扣环11穿设于所述拱形开口362。

该实施例中，拱形开口362与下盖板31的缺口314对应，用于贯穿设置锁扣环11。该实施例有效增长了锁扣环11锁入锁止机构本体3的长度，能够提高锁止可靠性，避免脱锁。

进一步的，如图23和图24所示，所述拱形开口362包括有远离开口，且在所述锁止状态时靠近所述锁扣环11的第一端；

所述第一端连接有减震块37。

该实施例中，减震块37起到了缓冲作用，能够有效避免锁扣环11的撞击力和摩擦力损坏锁止机构本体3，延长了锁止机构的使用寿命。

应该指出，该减震块37也可安装在下盖板上的缺口314上，具体可以安装在缺口314远离开口、且在所述锁止状态时靠近所述锁扣环11的一端。

需要说明的是，上述实施例中的棘轮32和棘爪33与下盖板31的距离较近，将减震块37安装在上盖板36上，可避免棘轮32和棘爪33与下盖板31的间距过大。该方案能够有效缩短快换动力电池包与快换支架2之间的间距。

优选的，如图6、图7和图13所示，所述第一板体21在安装所述锁止机构本体3的位置设有通孔；

所述锁止机构本体3贯穿所述通孔设置。

该实施例中，通孔也可以为如图13中所示的下部与外界连通的缺口槽结构。下盖板31的两侧端部通过多个第一螺栓安装孔315与第一板体21的外侧壁连接，使上盖板36靠近第一板体21的外侧壁，下盖板31的容纳槽的槽底靠近第一板体21的内侧壁，这样，锁止机构本体3即可贯穿第一板体21的侧壁设置。此结构设计能够减少动电池包的快换支架2的侧壁厚度，实现在锁止固定快换动力电池包时，锁止机构本体3能更贴近第一本体21，避免占用较多空间，也避免锁止机构本体3与第一板体21之间的缝隙过大。

可选的，如图6至图6b所示，所述第一板体21的两侧面的顶部还设置有翻边22，所述翻边22上开设有多个与车身连接的第二螺栓安装孔。通过穿设于所述第二螺栓安装孔的螺栓221，快换动力电池包的快换支架2与所述车身连接。

上述方案与市场现有动力电池快换机构相比较，具有以下优势：

1、电池包的容纳空间更大了，纵向方向上的尺寸可以增加，上锁解锁灵活，有较大容错性。

2、解锁和锁止过程中不需要再车辆前后方向上进行运动，减少了换电时间。

3、不受电池形状约束，锁止结构尺寸小，不占电池箱体空间；

4、拆卸方式简单可靠，便于任何形状外观电池包进行推广应用，利于换电站接口统一。而且解锁与锁止方式简单，可靠。

本实施例提供一种快换动力电池包的锁止方法，应用于如上所述的快换动力电池安装系统，在锁止快换动力电池包1的过程中，所述方法包括：

控制限制组件枢转至与滑动组件分离，完成一次解锁；

控制所述快换动力电池1和锁止机构本体3相对运动，所述快换动力电池包1上的多个所述锁止部一一对应顶推各锁止机构本体3，使所述多个锁止部同时锁入所述锁止机构本体3中，完成一次锁止操作；

通过控制限制组件枢转至与滑动组件抵靠，完成二次锁止操作。

需要说明的是，快换动力电池1和锁止机构本体3的相对运动可以是快换动力电池1朝向锁止机构本体3靠近，例如，抬升安装动力电池包1；或者也可以是锁止机构本体3朝向快换动力电池1靠近，例如，先向上抬升电动汽车，快换动力电池包1不动，再降低电动汽车的高度，在电动汽车下降过程中，多个所述锁止部一一对应顶推各锁止机构本体，并锁入锁止机构本体中，完成对动力电池包1的锁止操作；或者还可以是快换动力电池1和锁止机构本体3两者同时相互靠近。

本实施例提供一种快换动力电池包的解锁方法，应用于如上所述的快换动力电池安装系统，在解锁快换动力电池包1的过程中，所述方法包括：

控制限制组件枢转至与滑动组件分离，完成一次解锁；

在一次解锁完成后，通过推动所述滑动组件沿第一方向滑动，连接部件带动多个锁止机构本体3同时解锁所述快换动力电池包1。

具体的，在解锁快换动力电池包时，利用快换站中的解锁装置顶升二次锁体5，推动二次拨块61和直线滑块63沿着滑轨62移动，二次拨块61的移动带动软轴4沿第一方向运动，进而推动多个棘爪33上的解锁操纵杆331，解锁操纵杆331在推力作用下，带动多个锁止机构本体3上的棘爪33均绕各棘爪轴312转动至与棘轮32分离的解锁状态，失去棘爪33限位的棘轮32沿第一时针方向的反方向转动，将锁扣环11从豁口321中释放，实现联动解锁。

在锁止固定快换动力电池包时，利用快换动力电池包上的锁扣环11顶升棘轮32，使棘轮32上的豁口321也相对下盖板31转动一定角度，棘轮32的转动也带动棘爪33绕棘爪轴312转动一定角度，使棘爪33与棘爪限位块313分离，而当各锁扣环均处于锁合在豁口321中的锁止状态时，在棘爪复位弹簧35的弹力和自恢复弹簧7的弹力的共同作用下，棘爪33立即回位至与棘爪限位块313抵挡，且棘爪33与棘轮32卡接的锁止状态，实现对棘轮32的锁止固定，完成快换动力电池包的锁止动作。

综上，该实施例所提供的方案锁止和解锁过程简单，且便于实现通用化，只需推动快换动力电池包垂直向上运动即可完成锁止，无需其他动作；而且通过微动开关38和传感器65实时监测锁体状态，一旦脱锁，立即传递落锁信号，保证了可靠性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或可以互相通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种快换动力电池包，其特征在于，包括：

电池包本体(1)；

多个锁扣环(11)，间隔固定在所述电池包本体(1)相对的两个侧壁上，其中，所述相对的两个侧壁沿着车辆的纵向方向延伸。

2.根据权利要求1所述的快换动力电池包，其特征在于，所述电池包本体(1)的上端面还设有电插接件(13)；

所述电插接件(13)用于与电动汽车进行电连接。

3.根据权利要求1所述的快换动力电池包，其特征在于，还包括：

多个锁扣座(10)，间隔设置在所述电池包本体(1)相对的两个侧壁上；

所述锁扣环(11)通过所述锁扣座(10)与所述电池包本体(1)的侧壁固定连接。

4.根据权利要求1或3所述的快换动力电池包，其特征在于，所述锁扣环(11)包括构造为“U”型或者“几”型结构的弯折杆；

所述弯折杆在“U”型或者“几”型结构的开口侧与所述电池包本体(1)的侧壁固定连接，形成一环状结构。

5.根据权利要求1所述的快换动力电池包，其特征在于，所述电池包本体(1)相对的两个侧壁的外壁上还间隔设置有多个定位块(12)。

6.根据权利要求5所述的快换动力电池包，其特征在于，所述定位块(12)为方体结构；

所述方体结构的其中一面与所述电池包本体(1)的侧壁固定连接。

7.根据权利要求1所述的快换动力电池包，其特征在于，所述电池包本体(1)在沿着车辆的纵向方向延伸的两个外侧壁分别具有一弯折部。

8.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的快换动力电池包，所述快换动力电池包通过多个锁扣环(11)与安装在所述电动汽车上的快换支架可拆卸连接。

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