CN218577493U - 快换总成和换电车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种快换总成和换电车辆，快换总成包括沿换电车辆宽度方向排布的至少两个电池包，每个所述电池包至少在相对的两侧边上设有多个锁止件，所述锁止件用于通过涨珠锁止方式与所述换电车辆上的锁止机构相配合，以锁止所述电池包。通过设置多个电池包，避免单个电池包的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件的承重要求，且在每个电池包上设置多个锁止件，提高电池包与换电车辆连接的牢固性和稳定性；另一方面，当其中一个电池包损坏时，其他电池包的存在保证了换电车辆的正常运行；同时设置多个电池包也利于电池包的标准化。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

Description

快换总成和换电车辆

本专利申请要求以2022年7月15日提交的申请号为2022108378041的中国专利申请为优先权。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种快换总成和换电车辆。

背景技术

近几年来，新能源汽车发展迅速，依靠蓄电池作为驱动能源的电动车辆，具有零排放，噪声小的优势，随着电动汽车的市场占有率和使用频率也越来越高，目前电动汽车中的电动商用车，如电动重型卡车、电动轻型卡车也开始逐渐出现在各自的应用场景中，同时也匹配建造了为电动卡车进行电池包更换的换电站。

由于电动卡车等商用车辆对电池包的容量需求较大，因此电池包的尺寸和重量一般将会较大，容易对换电造成影响，不利于电池包平稳安全地安装于电动车辆上；同时，由于电池包尺寸重量较大，相应也将需要电动车辆上设置承重能力更强的锁紧机构固定电池包。

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电动卡车内只能放置一个电池包的缺陷，提供一种快换总成和换电车辆。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种快换总成，包括沿换电车辆宽度方向排布的至少两个电池包，每个所述电池包至少在相对的两侧边上设有多个锁止件，所述锁止件用于通过涨珠锁止方式与所述换电车辆上的锁止机构相配合，以锁止所述电池包。

在本方案中，通过设置多个电池包，避免单个电池包的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件的承重要求，且在每个电池包上设置多个锁止件，提高电池包与换电车辆连接的牢固性和稳定性；多个电池包沿换电车辆的宽度方向布置，结构布置紧凑，能更好地利用车身纵梁之间和两侧的空间布置电池包，节省安装空间；另一方面，当其中一个电池包损坏时，其他电池包的存在保证了换电车辆的正常运行；同时设置多个电池包也利于电池包的标准化。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

较佳地，所述锁止件包括涨珠，所述锁止机构包括锁座；

或者，所述锁止件包括锁座，所述锁止机构包括涨珠；

所述涨珠与所述锁座之间可拆卸连接以实现将电池包独立锁止于所述换电车辆上。

在本方案中，通过涨珠和锁座实现可拆卸的锁止，装拆方便快捷。

较佳地，所述涨珠或者所述锁座设于所述电池包的中间位置，且所述涨珠或者所述锁座贯穿于所述电池包。

在本方案中，涨珠或锁座设置在电池包的中间位置，便于通过一个涨珠锁止结构锁止电池包和换电车辆，使得载荷均匀分布在电池包上，有效避免了电池包的变形，提高了电池包的稳定性和抗震性能。涨珠或锁座贯穿电池包，即锁止贯穿了电池包，使得锁止可靠。

较佳地，所述涨珠或者锁座浮动连接于所述电池包上。

在本方案中，浮动连接起到缓冲的作用，减少了涨珠或锁座与电池包之间的硬碰撞，防止换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或震动传递至电池包，从而减少了涨珠或锁座磨损和电池包损坏的情况。

较佳地，所述涨珠或者锁座浮动连接于所述换电车辆上。

在本方案中，浮动连接起到缓冲的作用，减少了涨珠或锁座与换电车辆之间的硬碰撞，防止换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至车梁，从而减少了涨珠或锁座磨损和电池包损坏的情况。

较佳地，所述锁止件还包括驱动杆，所述涨珠设置在所述驱动杆的顶部，所述锁座具有锁止槽，所述驱动杆用于在外部机构的作用下沿竖直方向升降或旋转，以驱动所述涨珠抵接至所述锁止槽内锁止，或将所述涨珠退出所述锁止槽。

在本方案中，通过驱动部带动驱动杆沿竖直方向升降或旋转，以使得涨珠抵接在锁座上锁止或脱离锁座解锁，便于操作。

较佳地，所述涨珠包括驱动球和锁定球，所述驱动球设置在所述驱动杆的顶部，所述驱动球用于在所述驱动杆的驱动下沿竖直方向升降，并驱动所述锁定球进入所述锁止槽内锁止。

在本方案中，通过驱动球与锁定球的配合实现将涨珠锁止，结构简单可靠。

较佳地，所述锁止件还包括外壳，所述驱动杆设置在所述外壳内，并可相对所述外壳沿竖直方向升降或旋转。

较佳地，所述外壳具有沿竖直方向设置的第一通道，以及沿所述第一通道的周向设置的第二通道，且所述第二通道贯穿所述外壳并与所述第一通道相连通，所述驱动杆用于在所述第一通道内升降或旋转，以将所述锁定球从所第二通道推至所述锁止槽内锁止，或将所述锁定球退出所述锁止槽。

较佳地，所述锁定球的数量为多个，且多个所述锁定球沿所述驱动杆的周向均匀布置。

在本方案中，设置多个涨珠，多个涨珠沿驱动杆的周向均匀分布，均能使得涨珠和锁座锁止时受力均衡。

较佳地，所述涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述涨珠和/或锁座以阻止所述涨珠与所述锁座之间相对旋转运动。

在本方案中，利用防转止退结构避免涨珠和锁座相对转动，保证锁止件和锁止机构锁止的之间的固定，提高了涨珠锁止的稳定可靠性。

较佳地，所述防转止退结构通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制所述涨珠相对所述锁座的转动的目的。

较佳地，所述锁止件包括第一锁止件，所述第一锁止件设置于所述电池包沿所述换电车辆的宽度方向延伸的两侧边；

和/或，所述锁止件包括第二锁止件，所述第二锁止件设置于所述电池包沿所述换电车辆的长度方向延伸的两侧边。

在本方案中，利用第一锁止件和第二锁止件分别和锁止机构配合实现将电池包的四周固定安装于换电车辆上。

较佳地，所述锁止件包括多个所述第一锁止件，沿所述换电车辆的宽度方向，所述第一锁止件至少设置于所述电池包的两端；

和/或，所述锁止件包括多个所述第二锁止件，沿所述换电车辆的长度方向，所述第二锁止件至少设置于所述电池包的两端。

在本方案中，采用上述结构形式，相比设置在电池包的侧壁的中间区域，设置在两端有利于保证电池包和换电车辆连接的平稳性。

较佳地，所述快换总成还包括固定连接于所述换电车辆的快换支架，所述快换支架上设有所述锁止机构，多个所述电池包通过所述快换支架安装于所述换电车辆。

在本方案中，采用上述结构形式，一方面可以通过采用和电池包结构适配的快换支架，使得多个电池包的排布更合理，进而增大快换总成的空间利用率；另一方面，在快换支架上设置锁止机构，在生产加工时更方便，同时也降低对换电车辆结构的影响。

较佳地，所述快换支架包括至少两个容纳腔，每个所述容纳腔对应容纳有一个所述电池包，所述锁止机构设置于所述容纳腔的侧壁，与所述电池包侧边的锁止件配合，或所述锁止机构设于所述容纳腔的顶壁，与所述电池包顶部的锁止件配合。

在本方案中，设置容纳腔用来放置电池包，有利于减少快换总成沿换电车辆高度方向的高度，从而换电车辆的底盘无需预留较多空间给快换总成，提高空间利用率，同时也更便于后续电池包的拆装。

较佳地，所述快换支架包括沿所述换电车辆的宽度方向延伸的两个第一梁和沿所述换电车辆的长度方向延伸的多个第二梁，两个所述第一梁相对设置，所述第二梁的两端分别连接于两个所述第一梁，相邻所述第二梁与所述第一梁围合形成所述容纳腔；

优选的，所述锁止机构设于所述第一梁和/或所述第二梁的底部。

在本方案中，利用梁结构搭建快换支架并形成容纳腔，一方面有利于提高快换支架的稳固性，另一方面利用梁结构具有一定厚度的特点，便于后续开设容纳槽设置锁止机构。

较佳地，所述第一梁和/或所述第二梁的底部设有向下开口的容纳槽，所述容纳槽内设置有所述锁止机构。

在本方案中，容纳槽向下开口，当电池包自下向上逐渐靠近快换支架时，电池包上的锁止件可以自容纳槽的开口伸入容纳槽内，并和锁止机构配合实现锁止，将锁止机构设置于第一梁和第二梁内部的容纳槽内，相比设置在侧壁上，避免锁止机构占用容纳腔内的空间，容纳腔尺寸相同的情况下可以放置更大的电池包，当然若电池容量需求较小，也可以减小快换支架的尺寸使快换总成整体更轻小，且容纳槽可以保护锁止机构，防止受到外界的损坏。

较佳地，所述电池包的外周面设有朝远离所述电池包的方向延伸的凸出部，在所述电池包的高度方向上，所述快换支架底面的至少部分正投影与所述凸出部重合，所述凸出部用于限制所述电池包在所述电池包的高度方向上的移动。

在本方案中，由于锁止件和锁止机构配合后，锁止件和锁止机构内的锁止部件之间会具有间隙，如此将会导致电池包在电池包的高度方向上下晃动，采用上述结构形式，通过凸出部与快换支架的配合限制电池包的晃动，保证电池包与换电车辆连接的平稳性。

较佳地，所述锁止件设置在所述凸出部上。

在本方案中，将锁止件设置在限制电池包在高度方向上移动的凸出部上，结构稳定可靠，且不需要额外在电池包侧面为锁止件设置支架等安装结构。

较佳地，所述凸出部与所述快换支架的底面之间设有第一弹性件，当所述锁止件与所述锁止机构相配合，所述第一弹性件的上下端面分别抵接于所述快换支架和所述凸出部。

在本方案中，采用上述结构形式，避免了凸出部和快换支架之间的刚性碰撞，防止对电池包或快换支架造成损坏，保证了凸出部和快换支架的使用寿命。

较佳地，所述电池包顶面与所述换电车辆之间设有第二弹性件，当所述锁止件与所述锁止机构相配合，所述第二弹性件的上下端面分别抵接于所述电池包顶面与所述换电车辆。

在本方案中，采用上述结构形式，可以在电池包与换电车辆的纵梁或底盘之间设置第二弹性件，给电池包在电池包的高度方向一些可浮动量，同时避免电池包与换电车辆之间发生刚性碰撞而产生损坏，保证了电池包与换电车辆的使用寿命。

较佳地，所述凸出部沿所述电池包的周向环绕于所述电池包的外侧面。

在本方案中，采用上述结构形式，当安装电池包时，电池包四周的凸出部均能起到避免晃动的效果，一方面有利于提升凸出部防止电池包晃动的效果，另一方面能够保证电池包不会发生倾斜。

较佳地，所述电池包在相对的两侧边上设有至少一对导向块，所述导向块具有倾斜导向面，沿朝向所述锁止机构的方向，一对所述导向块的所述倾斜导向面逐渐相互靠近。

在本方案中，采用上述结构形式，在电池包自下向上逐渐靠近快换支架的过程中，导向块将电池包与容纳腔的位置对准，保证电池包上的锁止件和快换支架上的锁止机构能够顺利配合；另一方面由于导向块凸出于电池包的侧壁，当电池包位于容纳腔内时，导向块还能够减少电池包在水平方向上的晃动，进而保证电池包的平稳性。

较佳地，在所述电池包的高度方向上，所述锁止件设置于所述电池包的中线以下位置。

在本方案中，采用上述结构形式，将锁止件设置在电池包的重心以下的位置，有利于进一步提高电池包连接于快换支架后，电池包的平稳性；另一方面，电池包安装于快换支架后，电池包与地面的距离较大，为换电设备提供较大的通过空间，也便于后续对电池包进行拆卸、检修。

一种换电车辆，所述换电车辆包括车梁和如上述所述的快换总成，所述快换总成固定连接于所述换电车辆的车梁，以将至少两个所述电池包安装于所述换电车辆。

在本方案中，通过设置多个电池包，避免单个电池包的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件的承重要求，且在每个电池包上设置多个锁止件，提高电池包与换电车辆上连接的牢固性和稳定性；多个电池包沿换电车辆的宽度方向布置，结构布置紧凑，能更好地利用车身纵梁之间和两侧的空间布置电池包，节省安装空间。当其中一个电池包损坏时，其他电池包的存在保证了换电车辆的正常运行；同时设置多个电池包也利于电池包的标准化。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

较佳地，所述快换总成包括有三个所述电池包，其中一个所述电池包位于所述换电车辆的两个车梁之间，另外两个所述电池包分别位于所述两个车梁的两侧。

在本方案中，采用上述结构形式，合理地利用了两个纵梁之间的空间放置第三个电池包，在不增大快换支架尺寸的情况下，进一步提升了电池包的容量，延长了换电车辆的续航。

较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

在本方案中，设置多个电池包的结构更加适合对电池包容量需求较大的电动卡车，避免单个电池包的体积重量过大。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型通过设置多个电池包，避免单个电池包的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件的承重要求，且在每个电池包上设置多个锁止件，提高电池包与换电车辆连接的牢固性和稳定性；多个电池包沿换电车辆的宽度方向布置，结构布置紧凑，能更好地利用车身纵梁之间和两侧的空间布置电池包，节省安装空间；另一方面，当其中一个电池包损坏时，其他电池包的存在保证了换电车辆的正常运行；同时设置多个电池包也利于电池包的标准化。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的锁止组件的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的锁止组件的截面结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的锁止组件的仰视图。

图4为本实用新型实施例2的快换总成的结构示意图。

图5为本实用新型实施例2的电池包的结构示意图。

图6为本实用新型实施例2的支架组件的结构示意图。

图7为本实用新型实施例2的支架组件的另一视角的结构示意图。

图8为本实用新型实施例2的快换总成的截面结构示意图。

图9为本实用新型实施例2的换电车辆的结构示意图。

图10为本实用新型实施例2的包括三个电池包的快换总成的结构示意图。

附图标记说明

快换总成100

电池包1

锁止件11

第一锁止件111

凸出部12

第一弹性件13

导向块14

快换支架2

锁止机构21

容纳腔22

第一梁23

第二梁24

容纳槽25

换电车辆200

纵梁3

锁座41

连接件42

安装孔421

安装套组件43

第一安装套431

第二安装套432

锁止本体44

外壳441

外壳限位台阶4411

限位凸块4412

锁定球442

驱动杆443

驱动球444

安装套限位件45

第一限位台阶451

第二限位台阶452

限位凹槽4521

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。

如图4-图5所示(其中图5显示的是驱动杆443未伸出外壳441时的状态)，本实施例公开了一种快换总成100，包括沿换电车辆200宽度方向排布的至少两个电池包1，每个电池包1至少在相对的两侧边上设有多个锁止件11，锁止件11用于通过涨珠锁止方式与换电车辆200上的锁止机构21相配合，以锁止电池包1。

通过设置多个电池包1，避免单个电池包1的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件11的承重要求，且在每个电池包1上设置多个锁止件11，提高电池包与换电车辆连接的牢固性和稳定性；多个电池包1沿换电车辆200的宽度方向布置，结构布置紧凑，能更好地利用车身纵梁之间和两侧的空间布置电池包1，节省安装空间；另一方面，当其中一个电池包1损坏时，其他电池包1的存在保证了换电车辆200的正常运行；同时设置多个电池包1也利于电池包的标准化。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

如图1-图3所示，锁止件11安装于电池包1或换电车辆200，锁止机构21对应安装于换电车辆200或电池包1。

涨珠锁止方式的结构可以参见专利授权公告号CN210941321U，当然，涨珠锁止方式的具体结构形式不限定为专利授权公告号CN210941321U这一种结构形式，也可以为其他结构形式，具体可以不作限定。

具体的，在本实施例中，锁止机构21包括锁座41，锁座41内设有与所述锁止件11配合的锁止槽；锁止件11包括连接件42、安装套组件43和锁止本体44，连接件42用于连接电池包1或换电车辆200，连接件42具有安装孔421，安装套组件43套设于锁止本体44，锁止本体44通过安装套组件43安装于安装孔421，锁止本体44能够与锁止机构21的锁座41相对锁定或脱离。

锁止本体44包括外壳441、驱动杆443和涨珠，驱动杆443设置在外壳441内，并可相对外壳441沿竖直方向升降或旋转。涨珠包括驱动球444和若干锁定球442，驱动球444设置在驱动杆443的顶部，外壳441具有沿竖直方向设置的第一通道，以及沿第一通道的周向设置的第二通道，且第二通道贯穿外壳441并与第一通道相连通，驱动杆443位于外壳441的第一通道内，驱动杆443和驱动球444用于驱动锁定球442相对于外壳441在第一位置和第二位置之间移动，当锁定球442位于第一位置时，锁定球442部分伸出外壳441并与锁止机构21的锁座41锁定，当锁定球442位于第二位置时，锁定球442位于外壳441内且与锁止机构21的锁座41脱离。

安装套组件43包括第一安装套431和第二安装套432，第一安装套431的外表面设有第一螺纹段，第二安装套432内表面设有与第一螺纹段相匹配的第二螺纹段，以使第一安装套431与第二安装套432螺纹连接。

锁止件11还包括设置于第二安装套432的安装套限位件45，安装套限位件45包括第一限位台阶451和第二限位台阶452，锁止本体44的外壳441设有外壳限位台阶4411，外壳限位台阶4411设于第一限位台阶451和第二限位台阶452之间，第一限位台阶451和第二限位台阶452相对面之间的距离等于外壳限位台阶4411的厚度，进一步的，第二限位台阶452设有限位凹槽4521，外壳限位台阶4411设有限位凸块4412，限位凸块4412位于限位凹槽4521内以使得第二限位台阶452与外壳限位台阶4411配合连接。

本实施例涨珠式锁止的锁止组件4的锁止以及解锁过程如下：

当锁止件11与锁止机构21需要锁止时，往上拧驱动杆443，驱动杆443顶升驱动球444，驱动球444进一步驱动锁定球442伸出外壳441，从而锁定球442与锁止机构21的锁座41的台阶相互卡接锁定。

当锁止件11与锁止机构21需要解锁时，反向拧转驱动杆443使驱动杆443下降，进而可以依次解除驱动杆443对驱动球444的作用力、以及驱动球444对锁定球442的作用力，从而锁定球442与锁止机构21脱离实现解锁。

优选地，在本实施例中，第二限位台阶452通过螺钉固定在第一限位台阶451上以形成可拆卸连接，便于将外壳441的外壳限位台阶4411固定在第一限位台阶451和第二限位台阶452之间。

快换总成100还包括防转止退结构，防转止退结构连接于锁止件11和/或锁座41以阻止涨珠与锁座41之间相对运动。防转止退结构可避免在锁止位置涨珠相对锁座41的运动，保证锁止件11和锁止机构21锁止的可靠性，进而保证电池包1和换电车辆200连接的可靠性。

其中防转止退结构通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制涨珠相对锁座41的运动的目的。

在本实施例中，锁止件11设置在电池包1上，锁止机构21设置在换电车辆200上。在其他实施例中，锁止件11设置在换电车辆200上，锁止机构21设置在电池包1上。

具体的，锁止件11可以直接安装在电池包1上，或者锁止件11通过转接支架安装在电池包1上。

优选地，在本实施例中，锁止件11设置在电池包1的中间位置，且锁止件11贯穿于电池包1，使得载荷均匀分布在电池包1上，有效避免了电池包1的变形，大大提高电池包1的稳定性和抗震性能，并且有利于保证电池包1与换电车辆200连接的稳定性。在其他实施例中，锁止件11和锁止机构21也可以对应电池包1的其他位置，如图5所示，锁止件11设置在电池包1的长边侧壁上，使得安装方便，同时可避免因布置锁止件11而影响电池包1的结构形状。

优选地，在本实施例中，锁座41浮动地连接于换电车辆200上，浮动连接能够减少换电车辆200在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至换电车辆上用于连接电池包的支架，进而使其受扭矩或是震动的影响减小。降低底盘整体制造精度以及电池包1的制造精度，并且在更换电池包1的过程中，其定位精度的要求也会降低，从而简化了生产工艺，提高了生产效率。在其他实施例中，锁止件11浮动连接于电池包1上，浮动连接能够减少换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至电池包1，进而使得电池包1受扭矩或是震动的影响减小。

在其他实施例中，将锁座41设置在电池包1上，将锁止件11设置在换电车辆200上。优选的，锁座41设于电池包1的中间位置，且锁座41贯穿于电池包1。优选的，锁座41浮动连接于电池包1上，或者，锁止件11浮动连接于换电车辆200上。

优选地，锁止件11还设有驱动部(图中未示出)，通过驱动部带动驱动杆443沿竖直方向升降或旋转，以使得锁定球442抵接在锁座41上锁止或脱离锁座解锁，便于操作。

优选地，在本实施例中，驱动杆443和外壳441通过螺纹啮合，可使得驱动杆443沿竖直方向升降或旋转平稳，以使锁止和解锁过程平稳。

优选地，在本实施例中，通过驱动球444推动锁定球442至锁座41的锁止位置，驱动球444优选为实心球体，受力均衡且不易损坏，使得锁止简单可靠。在其他实施例中，也可以在驱动杆443中设置凹槽安装弹簧和锁定球442，在解锁状态时锁定球442压住弹簧位于驱动杆443周向的凹槽内，在锁定状态时驱动杆443的凹槽对应锁座41的锁止槽，锁定球442在弹簧弹力的作用下抵接在锁座41的锁止槽内。

优选地，在本实施例中，锁定球442的数量为四个，且沿驱动杆443的周向均于分布，使得锁止后受力均衡。

如图5所示，在本实施例中，锁止件11包括第一锁止件111和第二锁止件(图中未示出)，第一锁止件111设置于电池包1沿换电车辆200的宽度方向延伸的两侧边，第二锁止件设置于电池包1沿换电车辆200的长度方向延伸的两侧边，利用第一锁止件111和第二锁止件分别和锁止机构21配合实现将电池包1的四周固定安装于换电车辆200上。在其他实施例中，可以仅在电池包1上设置第一锁止件111，或者也可以仅设置第二锁止件。其中，第一锁止件111与第二锁止件的具体结构均可采用上述的涨珠锁止结构。

具体的，锁止件11包括多个第一锁止件111和多个第二锁止件，沿换电车辆200的宽度方向，第一锁止件111至少设置于电池包1的两端，沿换电车辆200的长度方向，第二锁止件至少设置于电池包1的两端，相比设置在电池包1的侧壁的中间区域，设置在两端有利于保证电池包1和换电车辆200连接的平稳性。

如图6-图7所示，快换总成100还包括固定连接于换电车辆200的快换支架2，快换支架2上设有锁止机构21，多个电池包1通过快换支架2安装于换电车辆200，从而一方面可以通过采用和电池包1结构适配的快换支架2，使得多个电池包1的排布更合理，进而增大快换总成100的空间利用率；另一方面，在快换支架2上设置锁止机构21，在生产加工时更方便，同时也降低对换电车辆200结构的影响。

其中，快换支架2包括至少两个容纳腔22，每个容纳腔22对应容纳有一个电池包1，锁止机构21设置于容纳腔22的侧壁，与电池包1侧边的锁止件11配合，设置容纳腔22用来放置电池包1，有利于减少快换总成100沿换电车辆200高度方向的高度，从而换电车辆200的底盘无需预留较多空间给快换总成100，提高空间利用率，同时也更便于后续电池包1的拆装。

具体的，快换支架2包括沿换电车辆200的宽度方向延伸的两个第一梁23和沿换电车辆200的长度方向延伸的多个第二梁24，两个第一梁23相对设置，第二梁24的两端分别连接于两个第一梁23，相邻第二梁24与第一梁23围合形成容纳腔22。利用梁结构搭建快换支架2并形成容纳腔22，一方面有利于提高快换支架2的稳固性，另一方面利用梁结构具有一定厚度的特点，便于后续开设容纳槽25设置锁止机构21。

在本实施例中，第一梁23和第二梁24的底部设有向下开口的容纳槽25，容纳槽25内设置有锁止机构21，容纳槽25向下开口，当电池包1自下向上逐渐靠近快换支架2时，电池包1上的锁止件11可以自容纳槽25的开口伸入容纳槽25内，并和锁止机构21配合实现锁止，将锁止机构21设置于第一梁23和第二梁24内部的容纳槽25内，相比设置在侧壁上，避免锁止机构21占用容纳腔22内的空间，容纳腔22尺寸相同的情况下可以放置更大的电池包1，当然若电池容量需求较小，也可以减小快换支架2的尺寸使快换总成100整体更轻小，且容纳槽25可以保护锁止机构21，防止受到外界的损坏。

在其他实施例中，可以仅在第一梁23的底部设置容纳槽25以及锁止机构21，或者也可以仅在第二梁24的底部设置容纳槽25以及锁止机构21。

由于锁止件11和锁止机构21配合后，锁止件11和锁止机构21内的锁止部件之间会具有间隙，如此将会导致电池包1在电池包1的高度方向上下晃动，如图5、图8所示，为了保证电池包1与换电车辆200连接的平稳性，电池包1的外周面设有朝远离电池包1的方向延伸的凸出部12，在电池包1的高度方向上，快换支架2底面的至少部分正投影与凸出部12重合，通过凸出部12与快换支架2的配合限制电池包1在电池包1的高度方向上的晃动。

其中，锁止件11设置在凸出部12上，将锁止件11设置在限制电池包1在高度方向上移动的凸出部12上，结构稳定可靠，且不需要额外在电池包1侧面为锁止件11设置支架等安装结构。

进一步，如图8所示，凸出部12与快换支架2的底面之间设有第一弹性件13，当锁止件11与锁止机构21相配合，第一弹性件13的上下端面分别抵接于快换支架2和凸出部12，从而避免了凸出部12和快换支架2之间的刚性碰撞，防止对电池包1或快换支架2造成损坏，保证了凸出部12和快换支架2的使用寿命。其中，第一弹性件13可以是橡胶、尼龙、海绵、弹簧等。

具体的，凸出部12沿电池包1的周向环绕于电池包1的外侧面，当安装电池包1时，电池包1四周的凸出部12均能起到避免晃动的效果，一方面有利于提升凸出部12防止电池包1晃动的效果，另一方面能够保证电池包1不会发生倾斜。在其他实施例中，凸出部12也可以为非连续状的，多个凸出部12间隔设置于电池包1的外侧面。

凸出部12还设有连通于锁止机构21的通孔(图中未示出)，通孔用于供解锁机构穿过，从而实现了电池包1高度方向上的限位后，避免凸出部12对解锁机构造成阻碍，以保证锁止件11与锁止机构21之间可以顺利解锁，从而保证了电池包1能够顺利拆卸。

电池包1顶面与换电车辆200之间设有第二弹性件(图中未示出)，当锁止件11与锁止机构21相配合，第二弹性件的上下端面分别抵接于电池包1顶面与换电车辆200，可以在电池包1与换电车辆200的纵梁3或底盘之间设置第二弹性件，给电池包1在电池包1的高度方向一些可浮动量，同时避免电池包1与换电车辆200之间发生刚性碰撞而产生损坏，保证了电池包1与换电车辆200的使用寿命。具体的，第二弹性件可以是橡胶、尼龙、海绵、弹簧等。

如图8所示，电池包1在相对的两侧边上设有至少一对导向块14，导向块14具有倾斜导向面141，沿朝向锁止机构21的方向，一对导向块14的倾斜导向面141逐渐相互靠近，在电池包1自下向上逐渐靠近快换支架2的过程中，导向块14将电池包1与容纳腔22的位置对准，保证电池包1上的锁止件11和快换支架2上的锁止机构21能够顺利配合；另一方面由于导向块14凸出于电池包1的侧壁，当电池包1位于容纳腔22内时，导向块14还能够减少电池包1在水平方向上的晃动，进而保证电池包1的平稳性。

在本实施例中，在电池包1的高度方向上，锁止件11设置于电池包1的中线以下位置。将锁止件11设置在电池包1的重心以下的位置，从而有利于进一步提高电池包1连接于快换支架2后，电池包1的平稳性；另一方面，电池包1安装于快换支架2后，电池包1与地面的距离较大，为换电设备提供较大的通过空间，也便于后续对电池包1进行拆卸、检修。

如图9所示，本实施例还公开了一种换电车辆200，换电车辆200包括纵梁3和如上述的快换总成100，快换总成100固定连接于换电车辆200的纵梁3，以将至少两个电池包1安装于换电车辆200。通过设置多个电池包1，避免单个电池包1的体积重量过大导致换电困难，降低对锁止件11的承重要求，且在每个电池包1上设置多个锁止件11，提高电池包1与换电车辆上连接的牢固性和稳定性；多个电池包1沿换电车辆的宽度方向布置，结构布置紧凑，能更好地利用车身纵梁之间和两侧的空间布置电池包，节省安装空间。当其中一个电池包1损坏时，另一个电池包1的存在保证了换电车辆200的正常运行；同时设置多个电池包1也利于电池包的标准化。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

如图9-图10所示，具体的，快换总成100包括有三个电池包1，其中一个电池包1位于换电车辆200的两个纵梁3之间，另外两个电池包1分别位于两个纵梁3的两侧，从而合理地利用了两个纵梁3之间的空间放置第三个电池包1，在不增大快换支架2尺寸的情况下，进一步提升了电池包1的容量，延长了换电车辆200的续航。

在本实施例中，换电车辆200为电动卡车，设置多个电池包1的结构更加适合对电池包容量需求较大的电动卡车，避免单个电池包1的体积重量过大。

在其他可选的实施例中，换电车辆200也可以为乘用车等其他车型，设置多个电池包1的结构可以减小单个电池包的体积重量，便于进行换电等操作。

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 (28)

1.一种快换总成，其特征在于，包括沿换电车辆宽度方向排布的至少两个电池包，每个所述电池包至少在相对的两侧边上设有多个锁止件，所述锁止件用于通过涨珠锁止方式与所述换电车辆上的锁止机构相配合，以锁止所述电池包。

2.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括涨珠，所述锁止机构包括锁座；或者，所述锁止件包括锁座，所述锁止机构包括涨珠；

所述涨珠与所述锁座之间可拆卸连接以实现将电池包独立锁止于所述换电车辆上。

3.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述涨珠或者所述锁座设于所述电池包的中间位置，且所述涨珠或者所述锁座贯穿于所述电池包。

4.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述涨珠或者锁座浮动连接于所述电池包上。

5.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述涨珠或者锁座浮动连接于所述换电车辆上。

6.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件还包括驱动杆，所述涨珠设置在所述驱动杆的顶部，所述锁座具有锁止槽，所述驱动杆用于在外部机构的作用下沿竖直方向升降或旋转，以驱动所述涨珠抵接至所述锁止槽内锁止，或将所述涨珠退出所述锁止槽。

7.如权利要求6所述的快换总成，其特征在于，所述涨珠包括驱动球和锁定球，所述驱动球设置在所述驱动杆的顶部，所述驱动球用于在所述驱动杆的驱动下沿竖直方向升降，并驱动所述锁定球进入所述锁止槽内锁止。

8.如权利要求7所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件还包括外壳，所述驱动杆设置在所述外壳内，并可相对所述外壳沿竖直方向升降或旋转。

9.如权利要求8所述的快换总成，其特征在于，所述外壳具有沿竖直方向设置的第一通道，以及沿所述第一通道的周向设置的第二通道，且所述第二通道贯穿所述外壳并与所述第一通道相连通，所述驱动杆用于在所述第一通道内升降或旋转，以将所述锁定球从所第二通道推至所述锁止槽内锁止，或将所述锁定球退出所述锁止槽。

10.如权利要求8所述的快换总成，其特征在于，所述锁定球的数量为多个，且多个所述锁定球沿所述驱动杆的周向均匀布置。

11.如权利要求2所述的快换总成，其特征在于，所述涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述涨珠和/或锁座以阻止所述涨珠与所述锁座之间相对旋转运动。

12.如权利要求11所述的快换总成，其特征在于，所述防转止退结构通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制所述涨珠相对所述锁座的转动的目的。

13.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括第一锁止件，所述第一锁止件设置于所述电池包沿所述换电车辆的宽度方向延伸的两侧边；

和/或，所述锁止件包括第二锁止件，所述第二锁止件设置于所述电池包沿所述换电车辆的长度方向延伸的两侧边。

14.如权利要求13所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件包括多个所述第一锁止件，沿所述换电车辆的宽度方向，所述第一锁止件至少设置于所述电池包的两端；

和/或，所述锁止件包括多个所述第二锁止件，沿所述换电车辆的长度方向，所述第二锁止件至少设置于所述电池包的两端。

15.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述快换总成还包括固定连接于所述换电车辆的快换支架，所述快换支架上设有所述锁止机构，多个所述电池包通过所述快换支架安装于所述换电车辆。

16.如权利要求15所述的快换总成，其特征在于，所述快换支架包括至少两个容纳腔，每个所述容纳腔对应容纳有一个所述电池包，所述锁止机构设置于所述容纳腔的侧壁，与所述电池包侧边的锁止件配合。

17.如权利要求16所述的快换总成，其特征在于，所述快换支架包括沿所述换电车辆的宽度方向延伸的两个第一梁和沿所述换电车辆的长度方向延伸的多个第二梁，两个所述第一梁相对设置，所述第二梁的两端分别连接于两个所述第一梁，相邻所述第二梁与所述第一梁围合形成所述容纳腔。

18.如权利要求17所述的快换总成，其特征在于，所述第一梁和/或所述第二梁的底部设有向下开口的容纳槽，所述容纳槽内设置有所述锁止机构；

在所述锁止机构的位置处，至少在所述第一梁和/或所述第二梁靠近所述容纳腔的侧壁上开设有避让孔，所述避让孔沿所述锁止件的移动方向贯穿所述第一梁和/或所述第二梁的底部。

19.如权利要求15所述的快换总成，其特征在于，所述电池包的外周面设有朝远离所述电池包的方向延伸的凸出部，在所述电池包的高度方向上，所述快换支架底面的至少部分正投影与所述凸出部重合，所述凸出部用于限制所述电池包在所述电池包的高度方向上的移动。

20.如权利要求19所述的快换总成，其特征在于，所述锁止件设置在所述凸出部上。

21.如权利要求19所述的快换总成，其特征在于，所述凸出部与所述快换支架的底面之间设有第一弹性件，当所述锁止件与所述锁止机构相配合，所述第一弹性件的上下端面分别抵接于所述快换支架和所述凸出部。

22.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述电池包顶面与所述换电车辆之间设有第二弹性件，当所述锁止件与所述锁止机构相配合，所述第二弹性件的上下端面分别抵接于所述电池包顶面与所述换电车辆。

23.如权利要求19所述的快换总成，其特征在于，所述凸出部沿所述电池包的周向环绕于所述电池包的外侧面。

24.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，所述电池包在相对的两侧边上设有至少一对导向块，所述导向块具有倾斜导向面，沿朝向所述锁止机构的方向，一对所述导向块的所述倾斜导向面逐渐相互靠近。

25.如权利要求1所述的快换总成，其特征在于，在所述电池包的高度方向上，所述锁止件设置于所述电池包的中线以下位置。

26.一种换电车辆，其特征在于，所述换电车辆包括纵梁和如权利要求1-25任意一项所述的快换总成，所述快换总成固定连接于所述换电车辆的纵梁，以将至少两个所述电池包安装于所述换电车辆。

27.如权利要求26所述的换电车辆，其特征在于，所述快换总成包括有三个所述电池包，其中一个所述电池包位于所述换电车辆的两个纵梁之间，另外两个所述电池包分别位于所述两个纵梁的两侧。

28.如权利要求26所述的换电车辆，其特征在于，所述换电车辆为电动卡车。

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