CN218385519U - 电池包组件及包含其的电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池包组件及包含其的电动车辆。电池包组件包括用于沿电动车辆的长度方向设置的多个电池包，每个电池包上设有多个电池端锁止机构，各电池包通过电池端锁止机构沿竖向挂接并独立锁止于电动车辆的车体的底部。电池包通过多个电池端锁止机构便能独立锁止于电动车辆的车体的底部，实现电池包锁定的方式较为简单。另外，电池包竖向挂接在电动车辆的车体的底部，电池包锁定的过程中可以仅进行竖向运动，即直上直下，运动方式比较简单，有利于提高电池包锁定的效率。本申请中的电池包采用沿车辆长度方向的分箱，在换电过程中不易产生偏载，而且仅挂载部分电池包的情况下也不会造成车辆的偏载，使用方式更加灵活，适用性更好。

Description

电池包组件及包含其的电动车辆

技术领域

本实用新型涉及电动车辆的换电领域，特别涉及一种电池包组件及包含其的电动车辆。

背景技术

现在，电动车辆越来越受到消费者的欢迎，在电动车辆普及的时代，换电作为解决电动车续航问题的可行办法之一，具有方便快捷的优点，目前已被广泛使用。而在换电时，除电池包本身的电池容量和安全因素之外，最重要的则是换电的成功率以及整个系统中换电部件的使用寿命。

电池包上安装有锁轴，电池包通过锁止机构和锁轴的配合锁定在电动车辆上，现有技术通过换电设备对电动车辆上的电池包进行更换。

然而，现有技术中，电动车辆通常采用整包换电，单个电池包的重量较大，对用于实现换电的换电设备的要求高，使用不灵活，且若需要更换电池包时，必须更换整个电池包。当电动车辆是重型卡车时，这些缺点尤为显著。另外，在对电池包进行锁定的过程中，锁轴通常是相对于锁止机构先上升到位再水平前进到位，即电池包的运动过程较为复杂，对换电设备的要求也会较高，也会影响电池包锁止的效率，进而影响电动车辆的换电效率。

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的缺陷，提供一种电池包组件及包含其的电动车辆。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池包组件，其包括用于沿电动车辆的长度方向设置的多个电池包，每个所述电池包上设有多个电池端锁止机构，各所述电池包通过所述电池端锁止机构沿竖向挂接并独立锁止于所述电动车辆的车体的底部。

在本方案中，与现有技术中将电池设计为一整个大的电池包(整包)相比，电池包组件的单个电池包的体积和重量更小，方便安装，同时降低了对换电设备的要求。各电池包分别通过多个电池端锁止机构独立锁止于电动车辆的车体的底部，实现电池包锁定的方式较为简单，而且也能够根据实际情况选择更换全部或部分电池包。另外，电池包沿竖向挂接在电动车辆的车体的底部，电池包更换的过程中可以仅进行竖向运动，即直上直下运动，运动方式比较简单，有利于提高电池包更换、锁定的效率。本申请中的电池包采用车辆长度方向(X向)分箱，相较于沿车辆宽度方向(Y向)分箱，X向分箱在换电过程中不易产生偏载，而且在电动车辆仅挂载部分电池包的情况下也不会造成车辆的偏载，使用方式更加灵活，适用性更好；另外，X向分箱也便于换电设备上的解锁机构沿着多个电池包之间的间隙进行解锁操作，换电设备从车辆侧面往返于车辆底部的过程中不会与电池包干涉。

优选地，多个所述电池端锁止机构设置于所述电池包的顶部，和/或，多个所述电池端锁止机构设置于所述电池包沿其长度方向和/或宽度方向的两侧。

在本方案中，电池端锁止机构可以根据实际需要设置在电池包的顶部和/或侧面。其中，将电池端锁止机构设置在电池包的顶部时，车端锁止机构与电池端锁止机构的锁止位置位于电池包的顶部。这样一来不会因为电池端锁止机构而增加电池包的宽度；二来，电池端锁止机构和车端锁止机构对位直接，便于换电设备将电池包换下；三来也使得快换支架的尺寸缩小成为可能，有利于快换支架和电池包的尺寸控制；另外，上述结构也使得电池端锁止机构之间的距离更小，电池包连接的精度方面更容易保证，更有利于电池包的顺利连接，进而提高换电效率。

将电池端锁止机构设置在电池包的侧面时电池包的锁止位置在侧部，不占用电池包高度方向的空间，有利于保证电动车辆的车体底部与地面的高度。另外，将锁止位置设置在侧部，可操作空间较大，也方便实现电池包的可靠锁定和解锁。电池端锁止机构既可以设置在电池包的长度方向的两侧，也可以设置在电池包的宽度方向的两侧，设置位置比较灵活，可以根据实际锁定或排布方式进行调整。特别是当所述电池端锁止机构设置于所述电池包的长度方向的两侧时，有更多的空间用于设置电池端锁止机构，即可以设置更多的电池端锁止机构，有利于提高锁止的可靠性。

将电池端锁止机构同时设置在电池包的顶部和侧面时，能够更好地起到对电池包限位作用，锁止更加可靠。

优选地，沿所述电池包的高度方向，多个所述电池端锁止机构位于所述电池包的侧面中部或中部以下。

在本方案中，将电池端锁止机构设置在电池包的侧面中部或中部以下，相较于将电池端锁止机构设置在电池包的侧面顶部和侧面底部，能够同时兼顾电池包的可靠性、锁止可靠性和解锁的方便性。具体地，若电池端锁止机构位于电池包的侧面顶部，锁定位置位于顶部或较高位置处时，电池包在锁止位置以下有较多的部分悬空，当电动车辆加速或急刹时，容易使电池包产生晃动，而且锁止位置较高时，不易在换电设备上布置解锁机构，解锁不方便。

优选地，所述电池端锁止机构包括锁轴，所述锁轴具有轴本体，所述轴本体的轴向方向沿水平方向向所述电池包外延伸，所述电池包通过所述轴本体沿竖向挂接并独立锁止于所述电动车辆的车体的底部。

在本方案中，轴本体的轴向方向垂直于锁轴的安装面，便于实现电池包的锁止和安装。

优选地，所述轴本体沿其轴向方向具有固定端和自由端，所述固定端与所述电池包的侧壁可拆卸连接，所述自由端沿水平方向向所述电池包外伸出。

在本方案中，固定端与电池包的侧壁可拆卸连接，无需依靠其他较为复杂的连接结构，有利于简化快换总成的结构，且方便根据实际需要进行随时拆卸。

优选地，所述电池包包括箱体和位于所述箱体内的电池本体；所述箱体为框架结构，所述框架结构中与所述固定端相对应的位置处设置有安装板，所述安装板上设有多个第一安装孔，所述固定端上设有多个第二安装孔，所述固定端通过穿过所述第二安装孔、所述第一安装孔的连接件可拆卸连接于所述安装板上。

在本方案中，箱体采用框架结构，能够在降低成本和减轻重量的基础上，可靠地支撑并保护电池本体。安装板的设置，既方便实现锁轴与箱体的连接，又能够增大固定端与箱体的接触面积，有利于提高锁轴与电池包的连接可靠性。另外，安装板的设置还能够起到增加箱体强度的作用。

优选地，所述电池包还设有电连接器，所述电连接器设置于所述电池包的顶部中间位置处。

在本方案中，采用上述结构设置，便于实现电连接器与车端电连接器进行电连接，也便于布线，将电连接器设置在晃动最小的电池包顶部中间位置处，使得电连接更加可靠。

本实用新型还提供一种电动车辆，其包括上述电池包组件和所述车体。

优选地，所述电动车辆的车体具有车身纵梁，所述电池包设于所述车身纵梁的下方，或，所述电池包部分位于所述车身纵梁的侧面并向上延伸，凸出于所述车身纵梁的底部。

在本方案中，根据实际设计需求，电池包可以位于车身纵梁的下方，也可以仅电池包的一部分位于车身纵梁的下方，设计比较灵活。

优选地，所述车体具有两个并列且间隔设置的所述车身纵梁，所述电池包部分向上延伸，从两个所述车身纵梁的外侧和/或两个所述车身纵梁之间凸出于所述车身纵梁的底部。

在本方案中，当电池包位于车身纵梁的下方时，电池包外形更加规整，方便电池包的拆装，拆装效率高；当电池包部分位于车身纵梁的侧面并向上延伸凸出于车身纵梁底部(即在车身纵梁侧面向上凸起)时，能够充分利用车身纵梁侧面的高度空间，增加电池容量，另外也能够适用于底盘较低的电动车辆，增大电池包的适用范围。

优选地，相邻的两个所述电池包之间间隔设置；

和/或，相邻的两个所述电池包之间设有缓冲件。

在本方案中，相邻的电池包间隔设置，能够防止电池包之间发生碰撞或摩擦，有利于保护电池包，提高电池包的使用寿命。相邻的电池包之间设置有缓冲件，能够防止电池包之间发生刚性碰撞，也有利于保护电池包，提高电池包的使用寿命，同时缓冲件还能在电池包更换时起到一定的导向作用。

优选地，所述电动车辆还包括设置于所述电动车辆的车体的底部的车端锁止机构，所述车端锁止机构包括锁止部，所述锁止部具有供所述电池端锁止机构的锁轴进入的通道，且能够使所述锁轴进入所述通道后竖直向上移动至锁定位置，所述锁止部对位于锁定位置的锁轴进行锁定。

在本方案中，在轴本体进入通道后到运动至锁定位置的过程中，轴本体均位于锁止部的通道内，有利于保证锁轴在锁止过程中的稳定性。另外，电池包的锁轴进入通道后，竖直向上运动直至在锁止位置处被锁定，电池包的运动过程较为简单，有利于提高换电效率。

优选地，所述车端锁止机构还包括锁本体，所述锁本体包括基板，所述基板的底部具有供所述锁轴进入的第一锁槽，所述第一锁槽的开口和所述通道的开口在解锁状态下至少部分重合以便于所述锁轴可同时进入和离开所述第一锁槽和所述通道，所述锁止部通过设置在所述基板上的第一连接轴相对于所述基板转动；

其中，当所述锁止部相对于所述基板转动到所述锁定位置时，所述锁轴被锁定在所述第一锁槽与所述通道围成的锁止空间内。

在本方案中，第一锁槽的设置不会影响锁轴进入通道内，第一锁槽的存在，便于实现锁轴的锁定。锁止部相对于基板可转动，锁轴进入通道后，当锁轴继续运动时，锁轴的运动能够带动锁止部相对于基板转动，当锁止部转动到锁定位置时，锁轴被锁定在上述锁止空间内，从而能够方便且可靠地对锁轴进行锁止。

优选地，沿着所述锁轴进入所述通道的方向，所述通道具有两个相对的侧壁，当所述锁轴进入所述通道后，所述锁轴与其中一个所述侧壁相接触，且所述锁轴继续沿锁止方向移动带动所述锁止部转动从而将所述锁轴限制在另一个所述侧壁和所述第一锁槽围成的所述锁止空间内。

在本方案中，采用上述结构设置，能够降低对第一锁槽和通道的结构要求，最终只要第一锁槽和另一个侧壁之间围成的锁止空间能够匹配锁轴的外径即可。

优选地，所述车端锁止机构还包括止动部，所述止动部通过设置在所述基板上的第二连接轴相对于所述基板转动，以与所述锁止部相接合或分离；

其中，当所述锁止部相对于所述基板转动到所述锁定位置时，所述止动部与所述锁止部相接合，以限制所述锁止部沿解锁方向转动从而实现锁止；

当所述止动部与所述锁止部分离，所述锁止部沿解锁方向由所述锁定位置转动到解锁位置从而实现解锁。

在本方案中，通过止动部和锁止部的接合和分离，便于实现锁止部在锁定位置和解锁位置之间的切换，既方便解锁，又能够可靠锁止。

优选地，所述锁止部为棘轮，所述止动部为止动爪，所述棘轮朝向所述止动爪的一侧沿周向依次设置有多个连接齿，多个所述连接齿中的其中一个为锁定到位齿；

其中，当所述棘轮转动到所述锁定位置时，所述止动爪卡设于所述锁定到位齿，以限制所述棘轮沿解锁方向运动；

当所述止动爪与其余的所述连接齿接合时，所述止动爪仅允许所述棘轮沿锁止方向继续运动直至所述止动爪卡设于所述锁定到位齿。

在本方案中，连接齿设置为多个，当止动爪与棘轮相卡合的位置不是锁定到位齿时，则棘轮能够继续运动进行自适应调整，直至止动部与锁定到位齿相卡合，有利于提高锁止可靠性。

优选地，所述电动车辆还包括导向机构，所述导向机构包括设置于所述电池包的导向件以及设置于所述电动车辆的车体的底部并与所述导向件相配合的导向配合件；

所述导向件至少设置于所述电池端锁止机构所在的电池包侧面；在所述电池端锁止机构所在的电池包侧面，所述导向件与所述电池端锁止机构间隔设置；

当所述电池包与所述电动车辆连接时，所述导向件与所述导向配合件先于所述电池端锁止机构与车端锁止机构配合连接。

在本方案中，导向机构的设置，便于实现快换总成与电动车辆的安装，且能够保证安装可靠性；导向件与电池端锁止机构间隔设置，使得电池包连接过程更加稳定；电池包连接时，导向先于锁止其作用，使得锁止更加顺利。

优选地，所述电动车辆还包括快换支架，所述快换支架连接于所述电动车辆的车体上，所述车端锁止机构安装于所述快换支架上。

在本方案中，电池包通过快换支架连接到电动车辆的车体上，连接方便，且有利于保护电池包。

优选地，所述快换支架为整体式快换支架，所述整体式快换支架对应于各所述电池包设有多个相应的电池包容纳区；或，所述快换支架包括多个分体式支架，多个所述分体式支架分别连接于所述车体上，并形成多个电池包容纳区。

在本方案中，根据实际设计需求，可以将快换支架设置为整体式快换支架，也可以将快换支架设置为分体式支架。其中，整体式支架可以整体容纳多个电池包，方便安装和拆卸。分体式快换支架使用更加灵活，当某一电池包需要更换或维护时，仅需拆卸对应的单个电池包即可。

优选地，所述电动车辆为电动卡车。

本实用新型的积极进步效果在于：

在该电池包组件中，与现有技术中将电池设计为一整个大的电池包(整包)相比，电池包组件的单个电池包的体积和重量更小，方便安装，同时降低了对换电设备的要求。各电池包分别通过多个电池端锁止机构独立锁止于电动车辆的车体的底部，实现电池包锁定的方式较为简单，而且也能够根据实际情况选择更换全部或部分电池包。另外，电池包沿竖向挂接在电动车辆的车体的底部，电池包更换的过程中可以仅进行竖向运动，即直上直下运动，运动方式比较简单，有利于提高电池包更换、锁定的效率。本申请中的电池包采用车辆长度方向(X向)分箱，相较于沿车辆宽度方向(Y向)分箱，X向分箱在换电过程中不易产生偏载，而且在电动车辆仅挂载部分电池包的情况下也不会造成车辆的偏载，使用方式更加灵活，适用性更好；另外，X向分箱也便于换电设备上的解锁机构沿着多个电池包之间的间隙进行解锁操作，换电设备从车辆侧面往返于车辆底部的过程中不会与电池包干涉。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的电动车辆的结构示意图。

图2为图1中A部分的放大结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的电池包的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1的电池包的部分结构示意图，其中，部分锁轴未示出。

图5为本实用新型实施例1的电池包与车端锁止机构配合的结构示意图。

图6为在图5示出的结构的基础上去除箱体的顶盖和部分电池本体的结构示意图。

图7为在图6示出的结构的基础上去除电池本体和其中一侧端盖的结构示意图。

图8为本实用新型实施例1的锁轴的结构示意图。

图9为本实用新型实施例2中车端锁止机构、锁轴与安装座连接的结构示意图。

图10为本实用新型实施例2的车端锁止机构与锁轴相配合的结构示意图。

图11为本实用新型实施例2的车端锁止机构的部分结构示意图，图中未示出盖板。

图12为本实用新型实施例2的车端锁止机构的另一部分结构示意图，图中未示出盖板。

图13为本实用新型实施例2的车端锁止机构的另一部分结构示意图，图中示出了锁止部和止动部配合的结构示意图。

图14为本实用新型实施例3的电池包的结构示意图。

附图标记说明：

1锁止装置

10锁轴

101锁轴安装部

1011第二安装孔

102限位部

1021倒角

20车端锁止机构

201锁止部

2011通道

2012连接齿

2013定位凸台

2014连接块

2015第一侧壁

2016第二侧壁

202锁本体

203基板

2031第一锁槽

2032第一连接轴

2033第二连接轴

2034连接柱

2035限位凸台

204盖板

2041第二锁槽

205止动部

2051牵引部

2052容置槽

2053第三安装孔

30解锁部

301牵引件

206第一复位件

207第二复位件

2车体

21车身纵梁

3快换支架

4安装座

41第四安装孔

5电池包

51箱体

52电池单体

53安装架

54凹陷结构

6安装板

61第一安装孔

7安装托架

8安装底板

9电连接器

11导向件

A长边延伸方向

B短边延伸方向

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

【实施例1】

如图1-7所示，本实施例揭示一种电池包组件及电动车辆。其中，电动车辆包括电池包组件及车体2。电池包组件包括用于沿电动车辆的长度方向设置的多个电池包5，每个电池包5上设有多个电池端锁止机构，各电池包5通过电池端锁止机构沿竖向挂接并独立锁止于电动车辆的车体2的底部。

在本实施方式中，电池包组件的单个电池包5的体积和重量更小，方便安装，同时降低了对换电设备的要求。各电池包5分部通过多个电池端锁止机构独立锁止于电动车辆的车体2的底部，实现电池包5锁定的方式较为简单，而且也能够根据实际情况选择更换全部或部分电池包。另外，电池包5沿竖向挂接在电动车辆的车体2的底部，电池包5更换的过程中可以仅进行竖向运动，即直上直下运动，运动方式比较简单，有利于提高电池包5更换、锁定的效率。本申请中的电池包5采用车辆长度方向(X向)分箱，相较于沿车辆宽度方向(Y向)分箱，X向分箱在换电过程中不易产生偏载，而且在电动车辆仅挂载部分电池包5的情况下也不会造成车辆的偏载，使用方式更加灵活，适用性更好；另外，X向分箱也便于换电设备上的解锁机构沿着多个电池包之间的间隙进行解锁操作，换电设备从车辆侧面往返于车辆底部的过程中不会与电池包干涉。

需要说明的是，多个电池端锁止机构可以设置在电池包5的顶部，多个电池端锁止机构也可以设置在电池包5沿其长度方向和/或宽度方向的两侧，多个电池端锁止机构还可以同时设置在电池包5的顶部或侧面。

也就是说，电池端锁止机构可以根据实际需要设置在电池包5的顶部或侧面。其中，将电池端锁止机构设置在电池包5的侧面时电池包5的锁止位置在侧部，不占用电池包5高度方向的空间，有利于保证电动车辆的车体2底部与地面的高度。另外，将锁止位置设置在侧部，可操作空间较大，也方便实现电池包5的可靠锁定和解锁。电池端锁止机构既可以设置在电池包5的长度方向的两侧，也可以设置在电池包5的宽度方向的两侧，设置位置比较灵活，可以根据实际锁定或排布方式进行调整。特别是当电池端锁止机构设置于电池包5的长度方向的两侧时，有更多的空间用于设置电池端锁止机构，即可以设置更多的电池端锁止机构，有利于提高锁止的可靠性。

在本实施例中，如图1-7所示，多个电池端锁止机构设置在电池包5沿长度方向的两侧，且多个电池端锁止机构位于电池包5的侧面顶部。

在优选的实施例中，多个电池端锁止机构设置在电池包5的侧面中部或中部以下。

其中，将电池端锁止机构设置在电池包5的侧面中部或中部以下，相较于将电池端锁止机构设置在电池包5的侧面顶部和侧面底部，能够同时兼顾电池包的可靠性、锁止可靠性和解锁的方便性。具体地，若电池端锁止机构位于电池包5的侧面顶部，锁定位置位于顶部或较高位置处时，电池包5在锁止位置以下有较多的部分悬空，当电动车辆加速或急刹时，容易使电池包5产生晃动，而且锁止位置较高时，不易在换电设备上布置解锁机构，解锁不方便。

具体到本实施例，如图3-7所示，电池包5的每一侧设置有四个电池端锁止机构，且电池端锁止机构包括锁轴10。在可替代的实施方式中，电池端锁止机构的数量可以设置为其他任意数量，只要能够满足锁止要求即可。

如图3、图4和图8所示，锁轴10具有轴本体，轴本体的轴向方向沿水平方向向电池包5外延伸，电池包5通过轴本体沿竖向挂接并独立锁止于电动车辆的车体2的底部。其中，轴本体的轴向方向垂直于锁轴10的安装面，便于实现电池包5的锁止和安装。

进一步地，轴本体沿其轴向方向具有固定端和自由端，固定端与电池包5的侧壁可拆卸连接，自由端沿水平方向向电池包5外伸出。其中，固定端与电池包5的侧壁可拆卸连接，无需依靠其他较为复杂的连接结构，有利于简化快换总成的结构，且方便根据实际需要进行随时拆卸。

参照图3-7予以理解，电池包5包括箱体51和位于箱体51内的电池本体；箱体51为框架结构，框架结构中与固定端相对应的位置处设置有安装板6，安装板6上设有多个第一安装孔61，固定端上设有多个第二安装孔1011，固定端通过穿过第二安装孔1011、第一安装孔61的连接件可拆卸连接于安装板6上。

在此，箱体51采用框架结构，能够在降低成本和减轻重量的基础上，可靠地支撑并保护电池本体。安装板6的设置，既方便实现锁轴10与箱体51的连接，又能够增大固定端与箱体51的接触面积，有利于提高锁轴10与电池包5的连接可靠性。另外，安装板6的设置还能够起到增加箱体51强度的作用。

需要说明的是，在本实施例中，箱体51的框架主体主要是由方管焊接而成，框架主体的外部覆设面板构成上述框架结构。其中，箱体51的安装板6、中部的电池单体52的安装托架7和底部的安装底板8均能够增加箱体51的整体强度。

如图3-5所示，电池包5还设有电连接器9，电连接器9设置于电池包5的顶部中间位置处。如此设置，便于实现电连接器9与车端电连接器9进行电连接，也便于布线，将电连接器9设置在晃动最小的电池包5顶部中间位置处，使得电连接更加可靠。

如图1所示，电动车辆的车体2具有车身纵梁21，电池包5设于车身纵梁21的下方。

在其他可替代的实施例中，电池包5也可以部分向上延伸，凸出于车身纵梁21的底部，此时电池包5仅部分位于车身纵梁21的下方。

也就是说，根据实际设计需求，电池包5可以位于车身纵梁21的下方，也可以仅电池包5的一部分位于车身纵梁21的下方，设计比较灵活。

进一步地，车体2具有两个并列且间隔设置的车身纵梁21，对于电池包5部分向上延伸的方案，电池包5可以从两个车身纵梁21的外侧和/或两个车身纵梁21之间凸出于车身纵梁21的底部。

也就是说，当电池包5位于车身纵梁21的下方时，电池包5外形更加规整，方便电池包5的拆装，拆装效率高；当电池包5部分位于车身纵梁21的侧面并向上延伸凸出于车身纵梁21底部(即在车身纵梁21侧面向上凸起)时，能够充分利用车身纵梁21侧面的高度空间，增加电池容量，另外也能够适用于底盘较低的电动车辆，增大电池包的适用范围。

进一步地，为了防止电池包5之间发生碰撞或摩擦，从而保护电池包5，以提高电池包5的使用寿命，将相邻的两个电池包5之间间隔设置。

当然，也可以在相邻的两个电池包5之间设有缓冲件，或者在将相邻的电池包5之间间隔设置的基础，再在相邻的两个电池包5之间设置缓冲件。

其中，相邻的电池包5之间设置有缓冲件，能够防止电池包5之间发生刚性碰撞，也有利于保护电池包5，提高电池包5的使用寿命，同时缓冲件还能在电池包5更换时起到一定的导向作用。

如图1-7所示，电动车辆还包括设置于电动车辆的车体2的底部的车端锁止机构20，车端锁止机构20与包括锁轴10的电池端锁止机构配合，以实现对电池包5的安装、锁定。

进一步地，如图1-2所示，电动车辆还包括快换支架3，快换支架3连接于电动车辆的车体2上，车端锁止机构20安装于快换支架3上。其中，电池包5通过快换支架3连接到电动车辆的车体2上，连接方便，且有利于保护电池包5。

图2所示的快换支架3为整体式快换支架3，整体式快换支架3对应于各电池包5设有多个相应的电池包5容纳区。其中，整体式支架可以整体容纳多个电池包5，方便安装和拆卸。

在其他可替代的实施例中，快换支架3也可以设置为包括多个分体式支架，多个分体式支架分别连接于车体2上，并形成多个电池包容纳区。分体式快换支架使用更加灵活，当某一电池包5需要更换或维护时，仅需拆卸对应的单个电池包5即可。

在本实施例中，电动车辆为电动卡车。另外，图1中示出的电动卡车上安装有三个电池包5，三个电池包5均沿电动卡车的长度方向间隔设置，即电池包5的长度方向对应于电池卡车的宽度方向。

在其他可替代的实施例中，电动车辆也可以是乘用车等其他类型的车辆。

在其他可替代的实施例中，根据不同的设计需求，电池包5的数量可以设置为其他任意数量。

如图3-7所示，电动车辆还包括导向机构，导向机构包括设置于电池包5的导向件11以及设置于电动车辆的车体2的底部并与导向件11相配合的导向配合件(图中未示出)。导向件11至少设置于电池端锁止机构所在的电池包5侧面；在电池端锁止机构所在的电池包5侧面，导向件11与电池端锁止机构间隔设置。当电池包5与电动车辆连接时，导向件11与导向配合件先于电池端锁止机构与车端锁止机构20配合连接。

其中，导向机构的设置，便于实现快换总成与电动车辆的安装，且能够保证安装可靠性。导向件11与电池端锁止机构间隔设置，使得电池包5连接过程更加稳定。电池包5连接时，导向先于锁止其作用，使得锁止更加顺利。

需要说明的是，为了防止刚性接触，上述导向配合件设置为弹性件。

本实施例中的车端锁止机构可以是任意能够实现电池包沿竖向(直上直下)挂接至电动车辆的车端锁止机构20，例如螺栓式锁止机构、涨珠式锁止机构、T型锁式锁止机构、钩挂式锁止机构等等。以下实施例2中提供一种车端锁止机构20，本实施例的车端锁止机构20不限于实施例2的特定的车端锁止机构20。

【实施例2】

如图9-13所示，本实施例提供一种可以应用到实施例1中的车端锁止机构20，该车端锁止机构20能够与实施例1中的包括锁轴10的电池端锁止机构配合，以实现对安装有锁轴10的电池包的锁定。其中，本实施例中的车端锁止机构20和实施例1中的锁轴10可构成锁止装置1。本实施例中与实施例1中相同的附图标记指代相同的元件。

参照图9-13和实施例1中的图8予以理解，车端锁止机构20包括锁止部201，锁止部201具有供锁轴10进入的通道2011，且能够使锁轴10进入通道2011后竖直向上移动至锁定位置，锁止部201对位于锁定位置的锁轴10进行锁定。锁轴10的自由端能够插入通道2011，锁轴10的固定端通过锁轴安装部101设于电池包5上，固定端设有限位部102以使得车端锁止机构20与锁轴安装部101之间保持间隙。

在本实施例中，在锁轴10进入通道2011后到运动至锁定位置的过程中，锁轴10均位于锁止部201的通道2011内，有利于保证锁轴10在锁止过程中的稳定性。另外，限位部102的设置能够对车端锁止机构20进行限位，且上述间隙的存在使得车端锁止机构20与锁轴安装部101不直接接触，相较于锁轴安装部101与车端锁止机构20相贴合的方案，该方案能够降低对锁轴安装部101与车端锁止机构20形位公差的要求。同时，可避免锁轴10的固定端与锁轴安装部101之间应力集中而导致锁轴10在使用过程中容易受损甚至断裂，从而提高了锁轴10的使用寿命以及提升了电池包5连接在电动车辆上的稳定性及安全性。

在本实施例中，锁轴安装部101为轴座，也就是，锁轴10通过轴座安装至电池包5上。限位部102的靠近固定端的一侧与锁轴安装部101贴合，限位部102的径向截面尺寸小于锁轴安装部101的径向截面尺寸。

如此设置，锁轴安装部101的径向尺寸相对较大，有利于增大锁轴安装部101与电池包5的接触面积，有利于提高锁轴10在电池包5上安装的可靠性。另外，限位部102的径向截面尺寸相对较小，也能够降低锁轴10的重量。

如图8所示，锁轴安装部101上沿周向方向设置有多个第二安装孔1011，锁轴安装部101通过穿过第二安装孔1011的连接件可拆卸连接于电池包5的箱体。具体地，图8示出了四个第二安装孔1011，四个第二安装孔1011沿周向方向均匀分布。在其他可替代的实施例中，第二安装孔1011的数量可根据实际需要进行设置。

在另一个实施例中，锁轴10直接安装于电池包5上，锁轴安装部101则可以是电池包5的箱体。

至少如图8所示，限位部102与固定端、自由端同轴设置并位于锁轴安装部101和自由端之间，限位部102的径向截面尺寸大于自由端的径向截面尺寸。如此设置，限位部102结构简单，将限位部102设置为与固定端、自由端同轴设置，锁轴10便于加工。另外，限位部102的截面尺寸大于自由端的截面尺寸，进一步使得限位部102与固定端相接的位置处的应力扩散，避免应力集中造成的风险。

进一步地，为了减少锁轴10与外部结构发生干涉的可能性，以利于保护锁轴10，避免锁轴10对外部结构带来损伤，限位部102中靠近自由端的一端沿周向方向均具有倒角1021。

如图9-13所示，车端锁止机构20还包括锁本体202，锁本体202包括基板203，基板203的底部具有供锁轴10进入的第一锁槽2031，第一锁槽2031的开口和通道2011的开口在解锁状态下至少部分重合以便于锁轴10能够同时进入和离开第一锁槽2031和通道2011，锁止部201通过设置在基板203上的第一连接轴2032连接于基板203上并可相对于基板203转动。其中，当锁止部201相对于基板203转动到锁定位置时，锁轴10被锁定在第一锁槽2031与通道2011围成的锁止空间内。

在本实施例中，第一锁槽2031的设置不会影响锁轴10进入通道2011内，第一锁槽2031的存在，便于实现锁轴10的锁定。锁止部201相对于基板203可转动，锁轴10进入通道2011后，当锁轴10继续运动时，锁轴10的运动能够带动锁止部201相对于基板203转动，当锁止部201转动到锁定位置时，锁轴10被锁定在上述锁止空间内，从而能够方便且可靠地对锁轴10进行锁止。

至少如图10-13所示，沿着锁轴10进入通道2011的方向，通道2011具有两个相对的侧壁，两个侧壁之间的间距不大于限位部102的径向截面尺寸，也就是，限位部102在径向上的直径大于两个侧壁的间距，从而确保限位部102在通道2011朝向电池包5的一侧，使得锁止部201与锁轴安装部101不贴合。如此设置，当锁轴10进入通道2011后，能够保证限位部102可靠地起作用，从而能够保证车端锁止机构20与锁轴安装部101之间保持有间隙。

当锁轴10进入通道2011后，锁轴10与其中一个侧壁(即第一侧壁2015)相接触，且锁轴10继续沿锁止方向移动带动锁止部201转动从而将锁轴10限制在另一个侧壁(即第二侧壁2016)和第一锁槽2031围成的锁止空间，限位部102位于通道2011朝向电池包5的一侧。如此设置，能够降低对第一锁槽2031和通道2011的结构要求，最终只要第一锁槽2031和另一个侧壁之间围成的锁止空间能够匹配锁轴10的外径即可。

如图9-13所示，车端锁止机构20还包括止动部205，止动部205通过设置在基板203上的第二连接轴2033连接于基板203上且相对于基板203转动，以与锁止部201相接合或分离。其中，当锁止部201相对于基板203转动到锁定位置时，止动部205与锁止部201相接合，以限制锁止部201沿解锁方向转动从而实现锁止。当止动部205与锁止部201分离，锁止部201沿解锁方向由锁定位置转动到解锁位置从而实现解锁。

在本实施例中，通过止动部205和锁止部201的接合和分离，便于实现锁止部201在锁定位置和解锁位置之间的切换，既方便解锁，又能够可靠锁止。

进一步地，如图11-13所示，锁止部201为棘轮，止动部205为止动爪，棘轮朝向止动爪的一侧沿周向依次设置有多个连接齿2012，多个连接齿2012中的其中一个为锁定到位齿。其中，当棘轮转动到锁定位置时，止动爪卡设于锁定到位齿，以限制棘轮沿解锁方向运动。当止动爪与其余的连接齿2012接合时，止动爪仅允许棘轮沿锁止方向继续运动直至止动爪卡设于锁定到位齿。

在本实施例中，连接齿2012设置为多个，当止动爪与棘轮相卡合的位置不是锁定到位齿时，则棘轮能够继续运动进行自适应调整，直至止动部205与锁定到位齿相卡合，有利于提高锁止可靠性。

需要说明的是，上述锁止方向即对应于实现电池包锁止时的运动方向，即用于使电池包沿着上下方向运动的方向。

为了便于复位，以方便实现解锁，车端锁止机构20还包括第一复位件206。其中，当锁止部201位于锁定位置时，第一复位件206处于弹性变形状态。当止动部205与锁止部201分离时，第一复位件206作用于锁止部201并向锁止部201提供沿解锁方向的回复力，以使得锁止部201自锁定位置运动到解锁位置。

作为优选的实施例，进一步地，第一复位件206为扭簧，锁止部201上设置有定位凸台2013和连接块2014，定位凸台2013与第一连接轴2032同轴设置并套设在第一连接轴2032的外部，扭簧套设在定位凸台2013的外部。扭簧的固定端固定在锁本体202上，扭簧的活动端连接到连接块2014上，连接块2014在定位凸台2013远离扭簧的固定端的一侧。

在此，采用扭簧作为第一复位件206，通过设置扭簧的预设角度，使得扭簧仅能在预设的范围内变形或恢复变形，从而能够防止锁止部201沿解锁方向运动过度，即出现开过头的现象。另外，定位凸台2013和连接块2014也便于实现扭簧的安装。

在可替代的实施例中，也可以采用除扭簧以外的其他结构作为复位件，如弹簧，只要能够实现上述复位功能即可。

如图9-13所示，为了便于实现止动部205与锁止部201的分离，以便于解锁锁轴10，车端锁止机构20还包括解锁部30，解锁部30作用于止动部205并向止动部205提供远离锁止部201的作用力，以使止动部205与锁止部201分离。

进一步地，解锁部30包括可活动地设置于基板203上的牵引件301，止动部205上设置有牵引部2051，牵引件301的第一端连接于牵引部2051，牵引件301的第二端用于与外部解锁装置连接以实现解锁。如此设置，解锁部30的结构简单，有利于简化车端锁止机构20的结构。

如图11-13所示，牵引部2051具有容置槽2052，牵引件301的第一端套设在牵引部2051上，容置槽2052内设置有限位件(图中未示出)，以防止牵引件301脱离容置槽2052。其中，牵引件301与牵引部2051的连接方式简单，且限位件能够对牵引件301的第一端进行限位，防止牵引件301在容置槽2052内运动，进而有利于保证解锁的可靠性和及时性。

需要说明的是，限位件可以为穿设于牵引部2051上的第三安装孔2053的螺钉(图中未示出)，该螺钉抵接于牵引件301的第一端，以限制牵引件301相对于容置槽2052移动。

如图11-13所示，车端锁止机构20还包括第二复位件207，第二复位件207设置在止动部205上。其中，当锁止部201位于解锁位置时，第二复位件207处于弹性变形状态。第二复位件207作用于止动部205并用于向止动部205提供靠近锁止部201的回复力。其中，第二复位件207的设置，便于在需要时实现止动部205和锁止部201的快速靠近，进而方便实现止动部205和锁止部201的接合，从而方便实现对锁轴10的锁定。

需要说明的是，与第一复位件206类似，第二复位件207也可以设置为扭簧，但也不局限于扭簧。

如图9和图10所示，锁本体202还包括与基板203相对设置的盖板204，盖板204的底部具有供锁轴10进入的第二锁槽2041，第二锁槽2041与第一锁槽2031相对设置，基板203和盖板204可拆卸。第一连接轴2032连接在基板203和盖板204之间。其中，车端锁止机构20位于基板203和盖板204之间，从而能够保护车端锁止机构20。另外，第二锁槽2041和第一锁槽2031相对设置，也能够保证盖板204的设置不会影响锁轴10进入锁止部201的通道2011。

进一步地，基板203上间隔设置有多个连接柱2034，连接柱2034的端部具有限位凸台2035，连接柱2034上设置有第一连接孔，盖板204上对应设置有多个第二连接孔。盖板204套设在连接柱2034的端部并抵靠在限位凸台2035上，盖板204通过穿过第二连接孔和第一连接孔的连接件连接于基板203。连接柱2034能够起到定位作用，便于实现盖板204和基板203的可靠连接。

具体到本实施例，如图2和图9所示，车端锁止机构20通过安装座4连接于快换支架3，其中，安装座4连接于盖板204背离基板203的一侧，且安装座4沿垂直于锁轴10的轴向方向的两端延伸出盖板204，如此设置，方便实现车端锁止机构20与快换支架3的连接。具体地，安装座4上设有多个第四安装孔41，安装座4通过多个第四安装孔41可拆卸连接于快换支架3。

下面简述下锁止机构20对锁轴10进行锁止的过程。

锁轴10沿着竖直方向向上运动，通过基板203的底部的第一锁槽2031和盖板204的第二锁槽2041进入锁止部201(棘轮)的通道2011，锁轴10在通道2011内继续向上运动，带动锁止部201相对于基板203转动，当锁轴10运动至锁定位置时，锁止部201对应位于其锁定位置，止动部205(止动爪)与锁止部201上的锁定到位齿卡合以限制锁止部201沿解锁方向运动，从而将锁止部201保持在锁定位置，锁轴10被锁定在通道2011的侧壁与第一锁槽2031围成的锁止空间内，以实现对锁轴10的锁定或锁止。

下面简述下锁止机构20在解锁部30的作用下对锁轴10进行解锁的过程。

通过操作外部解锁装置，使其作用于牵引件301的第二端，使得牵引件301的第一端作用于止动部205上的牵引部2051，使得止动部205与锁止部201上的锁定到位齿分离，解除了止动部205对锁止部201的运动限制，锁轴10因重力可沿竖直方向向下运动，进而带动锁止部201相对于基板203沿解锁方向转动，直至锁轴10在通道2011内运动到解锁位置，此时锁轴10继续向下而可脱离通道2011，进而实现了对锁轴10的解锁。

需要说明的是，本实施例中对外部解锁装置的结构不作具体限制，只要其能够可操作地对牵引件301的第二端施加动力，该动力使得牵引件301能够作用于止动部205的牵引部205并使止动部205与锁止部201的锁定到位齿分离即可。作为示意性实施例，外部解锁装置可以包括气缸或液压缸等。

【实施例3】

如图14所示，本实施例提供了另一种结构形式的电池包。本实施例中的电池包的结构与实施例1中的电池包的结构基本相同，不同之处主要在于：

本实施例中，电池端锁止机构设置在电池包的顶部。其中，本实施例与实施例1中相同的附图标记指代相同的元件。

具体地，电池包5的箱体51的顶部两侧设有朝向箱体51内部凹陷的凹陷结构54，两个凹陷结构54沿箱体51的长度方向(即长边延伸方向A)设置在箱体51的两侧。

电池端锁止机构安装固定在凹陷结构54上，从而将电池端锁止机构设置在箱体51的顶部，即两个电池端锁止机构被设在凹陷结构54内。利用凹陷结构54的竖向空间安装电池端锁止机构，可提高电池包5连接在电动车辆后的离地高度。

如图14所示，电池端锁止机构包括安装架53与锁轴10，锁轴10的两端均连接于安装架53，电池端锁止机构通过其锁轴10与车端锁止机构20配合将电池包锁止于快换支架上，锁轴10上受到的剪切力会通过其两端传递到安装架53上。

本实施例中，将电池端锁止机构和凹陷结构54沿箱体51的长边延伸方向A设在箱体51的两侧，当箱体51的质量较重时，相比于箱体51的宽度方向(即短边延伸方向B)设置，本实施例可更有效承载电池包5的整体重量，避免箱体51在其长边延伸方向A的中间位置处因没有电池端锁止机构的承载力而导致可能产生下垂或变形。将两个电池端锁止机构分布在箱体51的两侧，均衡箱体51的受力，有利于保证电池包5被承载时的平稳性。

在其他具体实施例中，当箱体51的质量较轻时，电池端锁止机构和凹陷结构54可以沿箱体51的短边延伸方向B设置。或者，当箱体51的体积较大且质量较重时，也可以沿箱体51的长边延伸方向A和箱体51的短边延伸方向B均设置有电池端锁止机构，从而能承载更大质量的电池包5。

在本实施例中环，将电池端锁止机构设置在电池包5的顶部时，车端锁止机构与电池端锁止机构的锁止位置位于电池包的顶部。这样一来不会因为电池端锁止机构而增加电池包5的宽度；二来，电池端锁止机构和车端锁止机构20对位直接，便于换电设备将电池包5换下；三来也使得快换支架3的尺寸缩小成为可能，有利于快换支架3和电池包的尺寸控制；另外，上述结构也使得电池端锁止机构之间的距离更小，电池包连接的精度方面更容易保证，更有利于电池包的顺利连接，进而提高换电效率。

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做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (20)

1.一种电池包组件，其特征在于，其包括用于沿电动车辆的长度方向设置的多个电池包，每个所述电池包上设有多个电池端锁止机构，各所述电池包通过所述电池端锁止机构沿竖向挂接并独立锁止于所述电动车辆的车体的底部。

2.如权利要求1所述的电池包组件，其特征在于，多个所述电池端锁止机构设置于所述电池包的顶部，和/或，多个所述电池端锁止机构设置于所述电池包沿其长度方向和/或宽度方向的两侧。

3.如权利要求2所述的电池包组件，其特征在于，沿所述电池包的高度方向，多个所述电池端锁止机构位于所述电池包的侧面中部或中部以下。

4.如权利要求3所述的电池包组件，其特征在于，所述电池端锁止机构包括锁轴，所述锁轴具有轴本体，所述轴本体的轴向方向沿水平方向向所述电池包外延伸，所述电池包通过所述轴本体沿竖向挂接并独立锁止于所述电动车辆的车体的底部。

5.如权利要求4所述的电池包组件，其特征在于，所述轴本体沿其轴向方向具有固定端和自由端，所述固定端与所述电池包的侧壁可拆卸连接，所述自由端沿水平方向向所述电池包外伸出。

6.如权利要求5所述的电池包组件，其特征在于，所述电池包包括箱体和位于所述箱体内的电池本体；所述箱体为框架结构，所述框架结构中与所述固定端相对应的位置处设置有安装板，所述安装板上设有多个第一安装孔，所述固定端上设有多个第二安装孔，所述固定端通过穿过所述第二安装孔、所述第一安装孔的连接件可拆卸连接于所述安装板上。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的电池包组件，其特征在于，所述电池包还设有电连接器，所述电连接器设置于所述电池包的顶部中间位置处。

8.一种电动车辆，其特征在于，其包括如权利要求1-7中任意一项所述的电池包组件和所述车体。

9.如权利要求8所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆的车体具有车身纵梁，所述电池包设于所述车身纵梁的下方，或，所述电池包部分位于所述车身纵梁的侧面并向上延伸，凸出于所述车身纵梁的底部。

10.如权利要求9所述的电动车辆，其特征在于，所述车体具有两个并列且间隔设置的所述车身纵梁，所述电池包部分向上延伸，从两个所述车身纵梁的外侧和/或两个所述车身纵梁之间凸出于所述车身纵梁的底部。

11.如权利要求8所述的电动车辆，其特征在于：

相邻的两个所述电池包之间间隔设置；

和/或，相邻的两个所述电池包之间设有缓冲件。

12.如权利要求8所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆还包括设置于所述电动车辆的车体的底部的车端锁止机构，所述车端锁止机构包括锁止部，所述锁止部具有供所述电池端锁止机构的锁轴进入的通道，且能够使所述锁轴进入所述通道后竖直向上移动至锁定位置，所述锁止部对位于锁定位置的锁轴进行锁定。

13.如权利要求12所述的电动车辆，其特征在于，所述车端锁止机构还包括锁本体，所述锁本体包括基板，所述基板的底部具有供所述锁轴进入的第一锁槽，所述第一锁槽的开口和所述通道的开口在解锁状态下至少部分重合以便于所述锁轴可同时进入和离开所述第一锁槽和所述通道，所述锁止部通过设置在所述基板上的第一连接轴相对于所述基板转动；

其中，当所述锁止部相对于所述基板转动到所述锁定位置时，所述锁轴被锁定在所述第一锁槽与所述通道围成的锁止空间内。

14.如权利要求13所述的电动车辆，其特征在于，沿着所述锁轴进入所述通道的方向，所述通道具有两个相对的侧壁，当所述锁轴进入所述通道后，所述锁轴与其中一个所述侧壁相接触，且所述锁轴继续沿锁止方向移动带动所述锁止部转动从而将所述锁轴限制在另一个所述侧壁和所述第一锁槽围成的所述锁止空间内。

15.如权利要求13所述的电动车辆，其特征在于，所述车端锁止机构还包括止动部，所述止动部通过设置在所述基板上的第二连接轴相对于所述基板转动，以与所述锁止部相接合或分离；

其中，当所述锁止部相对于所述基板转动到所述锁定位置时，所述止动部与所述锁止部相接合，以限制所述锁止部沿解锁方向转动从而实现锁止；

当所述止动部与所述锁止部分离，所述锁止部沿解锁方向由所述锁定位置转动到解锁位置从而实现解锁。

16.如权利要求15所述的电动车辆，其特征在于，所述锁止部为棘轮，所述止动部为止动爪，所述棘轮朝向所述止动爪的一侧沿周向依次设置有多个连接齿，多个所述连接齿中的其中一个为锁定到位齿；

其中，当所述棘轮转动到所述锁定位置时，所述止动爪卡设于所述锁定到位齿，以限制所述棘轮沿解锁方向运动；

当所述止动爪与其余的所述连接齿接合时，所述止动爪仅允许所述棘轮沿锁止方向继续运动直至所述止动爪卡设于所述锁定到位齿。

17.如权利要求8所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆还包括导向机构，所述导向机构包括设置于所述电池包的导向件以及设置于所述电动车辆的车体的底部并与所述导向件相配合的导向配合件；

所述导向件至少设置于所述电池端锁止机构所在的电池包侧面；在所述电池端锁止机构所在的电池包侧面，所述导向件与所述电池端锁止机构间隔设置；

当所述电池包与所述电动车辆连接时，所述导向件与所述导向配合件先于所述电池端锁止机构与车端锁止机构配合连接。

18.如权利要求12所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆还包括快换支架，所述快换支架连接于所述电动车辆的车体上，所述车端锁止机构安装于所述快换支架上。

19.如权利要求18所述的电动车辆，其特征在于，所述快换支架为整体式快换支架，所述整体式快换支架对应于各所述电池包设有多个相应的电池包容纳区；或，所述快换支架包括多个分体式支架，多个所述分体式支架分别连接于所述车体上，并形成多个电池包容纳区。

20.如权利要求8-19中任意一项所述的电动车辆，其特征在于，所述电动车辆为电动卡车。

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