CN216033703U - 电池包的解锁机构及锁止机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包的解锁机构及锁止机构。该解锁机构包括：锁扣件和连接件；所述锁扣件在其枢转点可枢转地连接于电池包托架，所述连接件的第一端部可枢转地连接于所述锁扣件的一端，所述连接件的第二端部朝向所述电池包托架的底面延伸，所述连接件在外力作用下带动所述锁扣件围绕所述枢转点沿第一方向转动以解锁电池包，所述连接件在无外力作用下带动所述锁扣件围绕所述枢转点沿与第一方向相反的第二方向转动以锁止电池包。该解锁机构通过连接件带动锁扣件枢转即可实现电池包的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该解锁机构可以简单方便地将电池包安装于托架。

Description

电池包的解锁机构及锁止机构

本申请要求申请日为2020/8/4的中国专利申请2020216006348的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本实用新型涉及电动车领域，特别涉及一种电池包的解锁机构及锁止机构。

背景技术

现有电动汽车的电池设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上，电池可以被取下，以单独进行更换或充电操作，在更换下的电池充电完毕后，再安装在车辆上。

现有技术中，电池的更换方式包括手动、自动等各种手段，不论哪一种手段，在电池安装与车辆的托架时，托架均需要将电池锁定在托架上，由于电池体积大、重量重，通常要采用多点锁定的方式来实现，对于锁定机构而言，如何能够快速、方便地将电池锁定或解锁于车辆托架是现有技术人员研发的重点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中将电池包安装于托架的流程复杂、步骤繁琐的缺陷，提供一种电池包的解锁机构及锁止机构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池包的解锁机构，其包括：锁扣件和连接件；

所述锁扣件在其枢转点可枢转地连接于电池包托架，所述连接件的第一端部可枢转地连接于所述锁扣件的一端，所述连接件的第二端部朝向所述电池包托架的底面延伸，

所述连接件在外力作用下带动所述锁扣件围绕所述枢转点沿第一方向转动以解锁电池包，所述连接件在无外力作用下带动所述锁扣件围绕所述枢转点沿与第一方向相反的第二方向转动以锁止电池包。

本技术方案具有如下有益效果：该解锁机构通过连接件带动锁扣件枢转即可实现电池包的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该解锁机构可以简单方便地将电池包安装于托架。

优选地，所述锁扣件连接于所述电池包托架的安装部，所述安装部具有面向所述电池包的第一表面，所述第一表面设置有电连接器。

该进一步技术方案具有如下有益效果：锁扣件与电连接器设置于同一表面，从而在锁止电池包的同时，保证电池包的电接口可以稳定地连接于电连接器。

优选地，所述锁扣件在垂直于所述第一表面的平面内转动。

该进一步技术方案具有如下有益效果：锁扣件通过在垂直于所述第一表面的平面内转动可以有效锁定电池包。

优选地，所述安装部中设置有通孔，所述锁扣件插入所述通孔中，所述枢转点设于所述通孔中，所述枢转点设有固定于所述通孔中的转轴。

该进一步技术方案具有如下有益效果：锁扣件设于通孔中，可以确保锁扣件在一个平面内枢转，而不易偏转。

优选地，安装部上设有锁座，锁座内设有供电池包锁轴锁定的锁槽，锁扣件设于锁槽上方，电池包锁轴位于锁槽内的锁定位置时，所述转轴的轴心距离所述电池包的中心水平距离大于所述锁轴的中心距离所述电池包的中心的水平距离。

该进一步技术方案具有如下有益效果：避免锁扣件在锁轴朝向脱出锁槽的方向运动时使得锁扣件朝向第一方向枢转。

优选地，所述连接件包括第一连杆和第二连杆；

所述第一连杆的一端可枢转地连接于所述锁扣件的驱动端；

所述第一连杆的另一端连接于所述第二连杆，所述第二连杆用于在外力作用下带动所述第一连杆运动。

该进一步技术方案具有如下有益效果：连接件由多个连杆构成，方便连接件的设置，而不会干涉电池包托架原本的结构。

优选地，所述第一连杆与所述锁扣件可旋转地连接。

该进一步技术方案具有如下有益效果：通过第一连杆与锁扣件可旋转地连接可以方便将第一连杆的上下运动，转化为锁扣件的旋转运动。

优选地，所述第二连杆具有朝向托架底部的弯折部。

该进一步技术方案具有如下有益效果：通过设置弯折部，可以方便其与运送装置的解锁部件接合。

优选地，所述第二连杆包括水平延伸的第一水平部和第二水平部以及连接部，所述第一水平部分别连接于所述连接部的上端和所述第一连杆，所述第二水平部连接于所述连接部的下端。

该进一步技术方案具有如下有益效果：水平部更易于被接合和托起，从而方便连接件被抬起。

优选地，所述第二连杆朝向所述电池包托架的中部延伸。

该进一步技术方案具有如下有益效果：所述第二连杆朝向所述电池包托架的中部延伸，可以方便第二连杆的设置，避免与车架的其他构件产生干涉。

优选地，所述第二连杆朝向所述电池包托架的两侧延伸。

该进一步技术方案具有如下有益效果：提供一种第二连杆的优选设置。

一种电池包的锁止机构，设于电池包托架上，所述锁止机构与如上所述的解锁机构配合以锁止或解锁电池包；

所述锁止机构包括用于供电池包锁轴沿Y向进入并锁定的锁槽，所述锁扣件设于所述锁槽上方，所述锁扣件沿X向围绕枢转点转动以打开或关闭锁槽开口，以解锁或锁止电池包；

其中，X向和Y向相互垂直。

该技术方案具有如下有益效果：该锁止机构通过锁槽与解锁机构配合，通过连接件带动锁扣件枢转即可实现电池包的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该锁止机构可以简单方便地将电池包锁止于托架。

一种电池包的锁止方法，所述电池包的锁止方法使用如上所述的解锁机构，所述锁止方法包括如下步骤：

控制电池包沿Y向进入电池包托架；

驱动锁扣件绕所述枢转点沿着第二方向枢转。

该技术方案具有如下有益效果：该锁止方法通过连接件带动锁扣件枢转即可实现电池包的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，可以简单方便地将电池包锁止于托架。

一种电池包的解锁方法，所述解锁方法使用如上所述的解锁机构，所述解锁方法包括如下步骤：

控制所述连接件运动，以带动所述锁扣件绕着所述枢转点沿着所述第一方向枢转；

将电池包从所述电池包托架拖出。

该技术方案具有如下有益效果：该解锁方法通过连接件带动锁扣件枢转即可实现电池包的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，可以简单方便地将电池包相对于托架解锁。

本实用新型的积极进步效果在于：该解锁机构通过连接件带动锁扣件枢转即可实现电池包的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该解锁机构可以简单方便地将电池包安装于托架。该电池包的锁止机构和锁止方法具有上述相同效果。

附图说明

图1为根据本实用新型的一实施例的电动汽车的车架的立体结构示意图。

图2为根据本实用新型的一实施例的电动汽车的车架的侧视结构示意图。

图3为沿着图2中的A-A线截取的车架的截面结构示意图。

图4为图3中的B部分的放大结构示意图。

图5为根据本实用新型的一实施例的解锁机构的立体结构示意图。

图6为根据本实用新型的一实施例的锁扣件的平面结构示意图。

图7为根据本实用新型的一实施例的锁止机构的立体结构示意图。

图8为根据本实用新型的一实施例的电池包的后视结构示意图。

图9为根据本实用新型的一实施例的解锁机构与锁止机构的配合示意图。

图10为根据本实用新型的一实施例的第一状态下的解锁机构与锁止机构的配合示意图。

图11为根据本实用新型的一实施例的第二状态下的解锁机构与锁止机构的配合示意图。

图12为根据本实用新型的一实施例的第三状态下的解锁机构与锁止机构的配合示意图。

图13为根据本实用新型的一实施例的第四状态下的解锁机构与锁止机构的配合示意图。

附图标记说明：

车架100

电池包101

后壁1011

锁轴103

接口104

电池包托架111

电连接器112

第一表面113

解锁机构121

锁扣件123

驱动端124

第一凹陷部125

第二凹陷部126

突起部127

第一枢转点128

第二枢转点129

限位部130

连接件131

第一连杆133

第二连杆134

第一水平部136

第二水平部137

连接部138

安装部151

通孔153

锁座154

外壁1541

倾斜导向面155

下导向面1551

上导向面1552

锁槽156

通道口157

转轴158

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。

图1根据本实用新型的一实施例示意了一电动汽车的车架100。

如图2所示，车架100上设有电池包托架111，电池包托架111上用于放置有可相对于电池包托架111锁定和解锁的电池包101。

如图3-4所示，电池包托架111上设置有解锁机构121以解锁和锁定电池包101。

如图5所示，解锁机构121包括：锁扣件123和连接件131。

锁扣件123在第一枢转点128可枢转地连接于电池包托架111，连接件131的第一端部可枢转地连接于锁扣件123的一端，连接件131的第二端部朝向电池包托架111的底面(向下)延伸，连接件131在外力作用下带动锁扣件123围绕第一枢转点128沿顺时针方向(参见图11的第一方向X1)转动以解锁电池包101，连接件131在无外力作用下带动锁扣件123围绕枢转点沿与顺时针方向相反的逆时针方向(参见图13的第二方向X2)转动以锁止电池包101。

如图6所示，锁扣件123具有第一枢转点128和第二枢转点129，在第一枢转点128，锁扣件123与电池包托架111连接，更具体地，与下述的安装部151连接，在第二枢转点129，锁扣件123与连接件131连接。第一枢转点128设于第二枢转点129的右方。锁止电池包时，第一枢转点128高于第二枢转点129。

锁扣件123具有第一凹陷部125、突起部127和第二凹陷部126。第一凹陷部125靠近第一枢转点128，第二凹陷部126靠近第二枢转点129，突起部127形成于第一凹陷部125和第二凹陷部126之间。在拆卸电池包时，锁扣件123顺时针转动至解锁位置(如图11所示)后，锁轴103从锁槽156取出时，第一凹陷部125用于避让锁轴，使电池包锁轴更顺畅的从锁槽中离开。在安装电池包时，锁扣件123逆时针转动至锁止位置(如图13所示)，此时锁轴103位于锁槽156中，第二凹陷部126位于锁槽156的上方以便形成容纳锁轴103的空间。可选择地，若锁槽156本身的容纳空间足够，第二凹陷部126也可省略。突起部127位于第一凹陷部125和第二凹陷部126之间，用于在锁扣件123移动到解锁位置时，阻止锁轴103越过锁槽156向左运动，并且在锁扣件123移动到锁止位置时，阻止锁轴103从锁槽156中脱出朝向锁槽156上方的右侧运动。

锁扣件123连接于电池包托架111的安装部151，安装部151具有面向电池包101的第一表面113，第一表面113设置有电连接器112。该电连接器112用于电连接于电池包101，具体地，与电池包101的接口104接合。锁扣件123与电连接器112设置于同一表面，从而在锁止电池包101的同时，保证电池包101的电接口104可以稳定地连接于电连接器112。

在本实施例中，安装部151为如图7所示的安装于车架100和电池包托架111的单独的构件。但是本实用新型并不局限于此，安装部151也可以相对于车架100或电池包托架111一体成型。

锁扣件123在垂直于第一表面113的平面(垂直于图中的前后方向的表面)内转动。锁扣件123通过在垂直于第一表面113的平面内转动可以有效锁定电池包101。

安装部151中设置有通孔153，锁扣件123插入通孔153中，枢转点设于通孔153中，枢转点设有固定于通孔153中的转轴158。锁扣件123设于通孔153中，可以确保锁扣件123在一个平面内枢转，而不易偏转。

连接件131包括第一连杆133和第二连杆134。

第一连杆133的一端可枢转地连接于锁扣件123的驱动端124。

第一连杆133的另一端连接于第二连杆134，第二连杆134用于在外力作用下带动第一连杆133运动。

第一连杆133与锁扣件123可旋转地连接。通过第一连杆133与锁扣件123可旋转地连接可以方便将第一连杆133的上下运动，转化为锁扣件123的旋转运动。

第二连杆134包括水平延伸的第一水平部136和第二水平部137以及连接部138，第一水平部136分别连接于连接部138的上端和第一连杆133，第二水平部137连接于连接部138的下端。水平部更易于被接合和托起，从而方便连接件131被抬起。

在其他实施例中，第二连杆134还可以形成为具有朝向托架底部的其他形态的弯折部。通过设置弯折部，可以方便其与运送装置的解锁部件接合。

第二水平部137用于与运送电池包101的运送装置的解锁部件接合，解锁部件在电池包101的锁轴103被推入下述的锁槽156中之前与第二水平部137接合，将连接件131抬起，以使得锁扣件123沿着顺时针方向枢转。解锁部件可以是具有与水平部接触滑动的倾斜面的伸缩件，也可以是能够上下移动以抬起第二水平部137的升降构件。

在本实施例中，第二连杆134朝向电池包托架111的中部延伸。第二连杆134朝向电池包托架111的中部延伸，可以方便第二连杆134的设置，避免与车架100的其他构件产生干涉。

可选择地，第二连杆134可以朝向电池包托架111的两侧的延伸。

如图8所示，锁止机构设于电池包托架111上，锁止机构与如上的解锁机构121配合以锁止或解锁电池包101。

在本实施例中，锁止机构为上述的安装部151。但是本实用新型并不局限于此，在其他实施例中，锁止机构可以相对于安装部151单独设置。

锁止机构设有锁座154，锁座154内设有供电池包101锁轴103锁定的锁槽156。锁槽156用于供电池包101的锁轴103沿左右方向(Y向)进入并锁定，锁扣件123设于锁槽156上方，锁扣件123沿上下方向(X向)围绕枢转点转动以打开或关闭锁槽156开口，以解锁或锁止电池包101。结合图4，锁座154上锁槽156的开口处设有倾斜导向面155，用于引导锁轴103进入锁槽156内，包括上导向面1552和下导向面1551。在本实施例中，设有两个锁座154，其中位于上方的锁座154的右侧边的下部形成了从上向下倾斜引导锁轴103的上导向面1552，以避免位于上方的锁座154干涉要进入下方的锁座154的锁轴103。

锁止机构沿着前后方向和第一表面113设有多个，以稳定地锁止电池包101。

如图9所示，电池包101的锁轴103设于电池包101的左侧与电池包101的电连接器112位于同一表面。

以下根据图10-13说明解锁机构121的工作方式。

图10-13为解锁机构121与锁轴103的锁止流程的四个不同状态。

如图10所示，在第一状态下，锁轴103并未被推入锁槽156中，解锁机构121处于锁定状态，解锁机构121的突起部127位于锁槽156的右侧(锁轴103插入的一侧)上方，使得锁轴103无法从锁槽156的右侧上方进入锁槽156。

如图11所示，在第二状态下，锁轴103并未被推入锁槽156中，解锁机构121处于解锁状态。连接件131被抬起，从而抬起锁扣件123的左端。锁扣件123绕着第一枢转点128顺时针转动，从而突起部127从锁槽156的上方的右侧移动到左侧，让开了锁槽156上方右侧的通道口157，且第一凹陷部125避让所述通道口157，使锁轴103进入锁槽156过程中不会受到锁扣件123的干涉。此时，锁轴103可以沿着图11中的位于锁槽156的右方的倾斜导向面155进入通道口157，通过通道口157进入锁槽156。

如图12所示，在第三状态下，锁轴103被推入但是尚未进入锁槽156，解锁机构121处于解锁状态。锁轴103进入通道口157，由于突起部127的阻挡，锁轴103不能进入锁槽156上方的左侧空间，而第一凹陷部125移动到锁槽156的上方，进一步打开了锁槽156上方右侧的通道口157。随着电池包101被推入电池包托架111，锁轴103抵接于第一凹陷部125。当锁轴103到达锁槽156上方时，电池包101的用于安装锁轴103的后壁1011与锁座154的外壁1541相互抵靠，锁座154的外壁1541为朝向电池包101的一侧。

如图13所示，第四状态下，锁轴103进入锁槽156，解锁机构121处于锁定状态。此时，电池包101相对于图12的电池包101在重力作用下向下运动，从而锁轴103从上方移动到下方，落入锁槽156中。接着随着连接件131的向下运动，锁扣件123绕着第一枢转点128逆时针运动，从而突起部127向右运动，移动到锁槽156的上方的右侧，封锁通道口157，锁轴103被锁定于锁扣件123的第二凹槽部和锁槽156之间的空间中。

图10-13为电池包101锁止电池包托架111上的四个状态。电池包101相对于电池包托架111解锁的顺序为图10-13显示的反向顺序。

如图13所示，在电池包101的锁轴103位于锁槽156内的锁定位置时，转轴158的轴心距离电池包101的中心水平距离L₁大于锁轴103的中心距离电池包101的中心的水平距离L₂。这样，在锁定状态下，锁轴103由于电池包101的震动或非预想的移动而朝向上方移动时，由于转轴158的轴心距离电池包101的中心水平距离大于锁轴103的中心距离电池包101的中心的水平距离即锁轴103的中心位于转轴158的轴心的右方，锁轴103会使得锁扣件123逆时针运动，但是锁扣件123的左端的限位部130抵接于通孔153的内壁，使得锁扣件123无法逆时针运动，从而锁轴103不会从锁槽156脱出，而是被稳定地锁定于锁槽156中。

该解锁机构121通过连接件131带动锁扣件123枢转即可实现电池包101的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该解锁机构121可以简单方便地将电池包101安装于托架。

本实施例还提供一种电池包101的锁止方法。电池包101的锁止方法使用如上的解锁机构121，锁止方法包括如下步骤：

控制电池包101沿左右方向(Y向)进入电池包托架111；

驱动锁扣件123绕枢转点沿着逆时针方向枢转。

本实施例还提供一种电池包101的解锁方法，解锁方法使用如上的解锁机构121，解锁方法包括如下步骤：

控制连接件131运动，以带动锁扣件123绕着枢转点沿着顺时针方向枢转；

将电池包101从电池包托架111拖出。

本领域的技术人员应当理解的是，本申请中的“电池包101”并不特指包裹状电池，其也可以为箱状或盒状的电池组，“电池包101”可以不仅仅是电池单元的集合，也可以配备其他必要零配件例如上述的锁柱或冷却单元、缓冲单元等。

在本实用新型的描述中，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。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型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实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种电池包的解锁机构，其特征在于，其包括：锁扣件和连接件；

所述锁扣件在其枢转点可枢转地连接于电池包托架，所述连接件的第一端部可枢转地连接于所述锁扣件的一端，所述连接件的第二端部朝向所述电池包托架的底面延伸，

所述连接件在外力作用下带动所述锁扣件围绕所述枢转点沿第一方向转动以解锁电池包，所述连接件在无外力作用下带动所述锁扣件围绕所述枢转点沿与第一方向相反的第二方向转动以锁止电池包。

2.如权利要求1所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述锁扣件连接于所述电池包托架的安装部，所述安装部具有面向所述电池包的第一表面，所述第一表面设置有电连接器。

3.如权利要求2所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述锁扣件在垂直于所述第一表面的平面内转动。

4.如权利要求3所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述安装部中设置有通孔，所述锁扣件插入所述通孔中，所述枢转点设于所述通孔中，所述枢转点设有固定于所述通孔中的转轴。

5.如权利要求4所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述安装部上设有锁座，所述锁座内设有供电池包锁轴锁定的锁槽，所述锁扣件设于锁槽上方，在所述电池包锁轴位于锁槽内的锁定位置时，所述转轴的轴心距离所述电池包的中心水平距离大于所述锁轴的中心距离所述电池包的中心的水平距离。

6.如权利要求1所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述连接件包括第一连杆和第二连杆；

所述第一连杆的一端可枢转地连接于所述锁扣件的驱动端；

所述第一连杆的另一端连接于所述第二连杆，所述第二连杆用于在外力作用下带动所述第一连杆运动。

7.如权利要求6所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述第一连杆与所述锁扣件可旋转地连接。

8.如权利要求6所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述第二连杆具有朝向托架底部的弯折部。

9.如权利要求8所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述第二连杆包括水平延伸的第一水平部和第二水平部以及连接部，所述第一水平部分别连接于所述连接部的上端和所述第一连杆，所述第二水平部连接于所述连接部的下端。

10.如权利要求6所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述第二连杆朝向所述电池包托架的中部延伸。

11.如权利要求6所述的电池包的解锁机构，其特征在于，所述第二连杆朝向所述电池包托架的两侧延伸。

12.一种电池包的锁止机构，设于电池包托架上，其特征在于，所述锁止机构与如权利要求1-11中任一项所述的解锁机构配合以锁止或解锁电池包；

所述锁止机构包括用于供电池包锁轴沿Y向进入并锁定的锁槽，所述锁扣件设于所述锁槽上方，所述锁扣件沿X向围绕枢转点转动以打开或关闭锁槽开口，以解锁或锁止电池包；

其中，X向和Y向相互垂直。

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