CN218577494U - 快换支架及包含其的换电车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种快换支架及包含其的换电车辆，包括支架本体，所述支架本体至少设有沿车身长度方向间隔设置的锁止机构，所述锁止机构用于沿竖直方向以涨珠锁止方式锁止或解锁电池包，所述支架本体通过浮动单元连接于所述车身使得所述支架本体在竖向上相对所述车身可浮动。本实用新型通过快换支架的方式转接电池包，快换支架的支架本体与车身之间通过浮动单元可沿竖向相对浮动，以此减缓车身在扭曲或行驶在颠簸路况下车身所受扭矩增大或是震动直接传递至电池包带来的危害，提高电池包的使用寿命，通过涨珠锁止方式的锁止机构即可实现换电车辆的快速安装与拆卸，简化安装与拆卸方式，提高快换效率。

Description

快换支架及包含其的换电车辆

本申请要求申请日为2022年07月15日的中国专利申请2022108378041的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本实用新型涉及车辆换电技术领域，特别涉及一种快换支架及包含其的换电车辆。

背景技术

目前，对于电动车辆来说，电池包与电动车辆的车体之间一般采用固定式连接，电动车辆通过充电的形式补充电能；或者，也可以电池包与电动车辆的车体之间采用快换式连接，电动车辆通过快换电池包的形式补充电能。由于充电补能的方式耗时久，快换补能的方式相对更为便捷而日益受到重视。然而对于快换补能的电动车辆来说，电动车辆需设置一种电池包支架使得电池包可以快速的在电动车辆上进行拆装。电池包支架一般都是固定于电动车辆的车体上，也就是电池包支架和车体之间由于是刚性连接而导致车体在受力的情况下，力会传递给电池包支架进而再传递至电池包。

这种结构就会使得在电动车辆行驶过程中因转向或是颠簸所引起的车体扭曲通过刚性连接的方式直接传递至电池包支架和电池包，进而影响到电池包和电池包支架之间的连接，尤其是电池包支架上的锁止机构会因此而受损导致无法挂接电池包；或者，导致电池包受到扭矩而出现电池包形变、裂开甚至断路，影响电池包的性能，严重的甚至会使得车辆发生安全事故。并且，由于原本锁止机构设置有多个卡爪，在与电池包锁止或解锁时，需多个卡爪同时收缩或分离而导致电池包通过锁止机构连接于电池包支架时较为繁琐，导致电动车辆在换电时耗时长且效率低下。

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电池包支架与电动车辆之间刚性连接，电动车辆的车体因颠簸等原因影响到电池包和电池包支架之间的连接，导致电池包支架上的锁止机构受损而无法挂接电池包；或者带动电池包震动或是形变，进而影响电池包的性能的缺陷，提供一种快换支架及包含其的换电车辆。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种快换支架，包括支架本体，所述支架本体至少设有沿车身长度方向间隔设置的锁止机构，所述锁止机构用于沿竖直方向以涨珠锁止方式锁止或解锁电池包，所述支架本体通过浮动单元连接于所述车身使得所述支架本体在竖向上相对所述车身可浮动。

该电池包支架用于换电车辆，在支架本体上设置通过涨珠锁止方式锁止或解锁的锁止机构以连接电池包，使得电池包可以实现快换。同时，电池包支架通过浮动的方式连接于电动车辆上，可使得电动车辆所受颠簸或是扭曲等力被浮动单元抵消，进而减少甚至不再传递至电池包，以避免影响电池包和电池包支架之间的连接，确保锁止机构在使用过程的可靠性与稳定性。同时，还可实现减少扭矩传递至电池包，避免引起电池包震动或形变，提高了电池包的使用安全性，并且电池包不易受损，在此基础上，电池包的使用寿命增加，提高了经济性。

另外，在支架本体上设置通过涨珠锁止方式锁止或解锁的锁止机构以连接电池包，使得电池包通过竖直方向移动即可实现电池包与支架本体的快速安装与拆卸，从而简化了安装与拆卸方式，提高了快换效率。

较佳地，所述锁止机构包括涨珠组件，所述涨珠组件用于与所述电池包上的锁座相配合并通过所述涨珠锁止方式实现所述电池包和所述支架本体的锁止与解锁；

或者，所述锁止机构包括锁座，所述锁座用于与所述电池包上的涨珠组件相配合并通过所述涨珠锁止方式实现所述电池包和所述支架本体的锁止与解锁。

上述技术方案中，锁座用于与电池包上的涨珠组件配合，保证了电池包的连接稳定性，通过涨珠锁止方式使得电池包沿竖直方向连接于支架本体上，不仅节约了换电车辆上方的空间，而且电池包仅需沿着竖向方向移动即可实现电池包的连接与拆卸，更加符合电池包沿底盘换电的换电逻辑，提高了电池包的快速拆卸。

较佳地，所述涨珠组件或者所述锁座浮动连接于所述支架本体上。

上述技术方案中，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支架本体，进而使得支架本体受扭矩或是震动的影响减小。

较佳地，所述锁座具有开口朝向所述涨珠组件的锁止腔室，所述涨珠组件可伸入所述锁止腔室内并且所述涨珠组件的至少部分可与所述锁止腔室卡接以实现所述电池包和所述支架本体的锁止。

上述技术方案中，采用上述结构形式，通过涨珠组件和锁止腔室之间的卡接实现电池包和支架本体的锁止，便于操作，且锁止效果可靠。

较佳地，所述涨珠组件包括连接柱、锁止部和驱动部，所述锁止部设于所述连接柱内且所述连接柱设有容许所述锁止部的至少部分伸出的锁止孔，所述驱动部的至少部分设于所述连接柱内并可驱动所述锁止部在一锁止位置和一解锁位置之间移动；

当所述锁止部位于所述锁止位置时，所述锁止部至少部分伸出所述锁止孔并与所述锁止腔室的内侧壁卡接；

当所述锁止部位于所述解锁位置时，所述锁止部复位至所述连接柱的内部。

上述技术方案中，采用上述结构形式，连接柱的锁止孔为锁止部部分伸出连接柱提供了移动的通道，当进行电池包的锁止操作时，驱动部驱动锁止部部分伸出锁止孔并与锁止腔室的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包的解锁操作时，驱动部驱动锁止部复位至连接柱内部，以使锁止部和锁止腔室的内侧壁相分离，实现解锁，上述锁止和解锁操作简单方便，有利于提高电池包的锁止和解锁效率。

较佳地，所述驱动部包括驱动螺栓和位于所述驱动螺栓一端的驱动球，所述驱动球设置于所述连接柱内并与所述锁止部活动连接或相抵接，所述驱动螺栓部分穿设于所述连接柱内并可相对所述连接柱上下运动以使得所述驱动球可朝向所述锁止部一侧移动而带动所述锁止部移动至所述锁止位置或所述驱动球可远离所述锁止部一侧移动而带动所述锁止部移动至解锁位置。

上述技术方案中，采用上述结构形式，当进行电池包的锁止操作时，通过旋转驱动螺栓使其相对连接柱向靠近驱动球的方向移动，并不断推动驱动球向靠近锁止部的方向移动以带动锁止部部分伸出锁止孔并与锁止腔室的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包的解锁操作时，沿相反方向旋转驱动螺栓使其相对连接柱向远离驱动球的方向移动，驱动球在失去驱动螺栓的外力作用后，不对锁止部施加推动力，使得锁止部能够复位至连接柱内，实现解锁，通过驱动螺栓和驱动球的设置，使得涨珠组件与锁座的锁止和解锁更加方便。

较佳地，所述锁止部伸出所述锁止孔的部分具有朝向所述锁止腔室内侧壁的配合面，所述锁止腔室具有与所述配合面相对应的卡合面，所述配合面和所述卡合面的形状相匹配。

上述技术方案中，采用上述结构形式，通过锁止部的配合面和与其形状相匹配的卡合面之间的配合实现锁止部与锁止腔室的卡接，防止在锁止位置的锁止部脱离锁止腔室，卡接效果稳定。

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组件和/或所述锁座以阻止所述涨珠组件与所述锁座之间相对旋转运动。

上述技术方案中，采用上述结构形式，避免了涨珠组件与锁座配合时产生相对旋转，从而提高电池包与支架本体连接的安全性和可靠性。

较佳地，所述车身具有沿所述车身长度方向延伸的车梁，所述支架本体位于所述车梁下方，所述浮动单元设置于所述支架本体上方。

上述技术方案中，支架本体便于与电池包配合，保证了电池包的连接稳定性，浮动单元能够减少电动车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至支架本体，进而使得支架本体受扭矩或是震动的影响减小，且电池包不占用车身的上部空间，从而能够为电动车辆留出更多的载人载物的空间。

较佳地，所述浮动单元包括弹性件、连接件和限位件，所述连接件分别连接所述支架本体和所述车身，所述连接件的一端固定于所述支架本体和所述车身中的一个，所述连接件的另一端依次穿设于所述支架本体和所述车身中的另一个以及所述弹性件，且所述连接件的另一端的端部设置有限位件使得所述弹性件被限制在所述支架本体或所述车身与所述限位件之间。

上述结构设置，通过弹性件和连接件保证支架本体相对于车身的竖向浮动，通过限位件提高支架本体对于车身的竖向浮动的稳定性，避免支架本体脱离车身。

较佳地，所述车梁的底板设有贯穿孔以供所述连接件可活动地穿设，所述弹性件的下端抵靠于所述底板上，所述弹性件的上端与所述限位件抵接。

上述结构设置，通过将弹性件设于底板和限位件之间，避免车身所受的作用力直接传导至支架本体上，进而避免影响支架本体与电池包的连接，同时，支架本体能够在底板与限位件之间的范围内相对浮动。

较佳地，所述车梁的侧部设有安装板，所述安装板自所述车梁的侧部向外水平延伸，所述安装板上开设有通孔以供所述连接件可活动地穿设，所述弹性件的下端抵靠于所述安装板上，所述弹性件的上端与所述限位件抵接。

上述结构设置，通过安装板设于车梁的侧部，使得浮动单元位于车梁的外侧，避免将车梁的底板贯通以保证车梁的强度。

较佳地，所述车梁的侧部还设有固定支架，所述固定支架具有与所述车梁固定的固定部以及连接部，所述连接部与所述车梁的侧部之间形成有容纳区用于容纳所述安装板，所述安装板固定于所述固定支架上。

上述结构设置，安装板通过固定支架间接固定于车梁上，同时固定支架罩设于安装板的外部，对安装板和浮动单元起到保护作用，并且固定支架与车梁固定连接以此提高安装板的连接稳定性。

较佳地，所述固定支架上方设有盖板，所述盖板至少覆盖所述容纳区。

上述结构设置，设置盖板将容纳区的顶部进行封闭，进一步对安装板和浮动单元进行保护，以实现防尘或是防水功能。

较佳地，所述浮动单元还包括限位板，所述限位板设置于所述弹性件和限位件之间。

上述结构设置，通过限位板增大限位件与弹性件的接触面积，使得在电动车辆的车身因颠簸等原因受力时弹性件的受力均匀。

较佳地，所述浮动单元有多个，相邻的两个所述浮动单元形成一组浮动组件，同一组所述浮动组件的所述浮动单元共同连接于同一所述限位板。

上述结构设置，通过两个浮动单元形成一组浮动组件并共用一个限位板，使得浮动组件的结构紧凑，提高支架本体与车梁连接的稳定性，并且共用同一限位板能够减少安装步骤，提升安装效率。

较佳地，所述车梁有两个，每个所述车梁上均设有多个沿所述车身长度间隔设置的所述浮动组件以与所述支架本体相连。

上述结构设置，通过在两个车梁上均设置浮动组件以使得支架本体与车辆的连接更稳固。

一种换电车辆，所述换电车辆包括如上述所述的快换支架。

该换电车辆，其车身与电池包沿竖向挂接并且通过支架本体进行转接，实现电池包的快速换电，电池包通过支架本体与车身之间设置的浮动单元可相对竖向进行浮动，可使得电动车辆所受颠簸或是扭曲等力被浮动单元抵消，进而减少甚至不再传导至电池包，以此减缓电动车辆在受到转向而扭曲或是颠簸时扭矩或是震动传递至电池包进而影响电池包性能的情况。

较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

上述技术方案中，电动卡车的电池包体积大、重量重，使得在使用中遇到颠簸路况，更易影响电池包与电池包支架之间的连接并且电动卡车因装载货物使得自身扭曲时扭矩更大，即对于电池包的影响更大。因此使用带有浮动单元的电池包支架以减缓对于电池包以及电池包与电池包支架之间的连接的影响。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的快换支架在支架本体上设置通过涨珠锁止方式锁止或解锁的锁止机构以挂接电池包，使得电池包可以实现快换。通过电池包支架的方式转接电池包，实现电池包的快速换电，电池包支架的支架本体与车身之间通过浮动单元可沿竖向相对浮动，可使得电动车辆所受颠簸或是扭曲等力被浮动单元抵消，进而减少甚至不再传导至电池包，以此减缓车身在扭曲或行驶在颠簸路况下车身所受扭矩增大或是震动直接传递至电池包带来的危害，提高了电池包的使用安全性，并且电池包不易受损，在此基础上，电池包的使用寿命增加，提高了经济性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电动车辆的结构示意图。

图2为图1中C部分的局部放大图。

图3为本实用新型一实施例的车身、快换支架和电池包的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例的车身的局部结构示意图。

图5为本实用新型一实施例的支架本体结构示意图。

图6为本实用新型一实施例的浮动单元的局部放大图。

图7为本实用新型一实施例的支架本体的位置关系示意图。

图8为本实用新型一实施例的涨珠锁止结构的结构示意图。

图9为本实用新型一实施例的涨珠锁止结构的剖视图。

附图标记说明：

电动车辆100

锁止件300

涨珠组件31

连接柱311

锁止孔3111

锁止部312

驱动部313

驱动螺栓3131

驱动球3132

连接架23

电池包10

车梁20

车梁长度方向A

车辆宽度方向B

支架本体30

锁止机构40

锁座41

锁止腔室411

浮动单元50

弹性件1

连接件2

限位件3

安装板4

固定支架5

固定部51

连接部52

容纳区53

盖板54

限位板6

浮动组件7

具体实施方式

下面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所述的实施例范围之中。

本实用新型提供一种快换支架，可用于具体结构如图1所示的电动车辆100，电动车辆100具有沿前后方向平行设置的两根车梁20，用于连接电动车辆100的主要部件，例如悬挂、车轮等，电动车辆的电池包10也被安装在这两根车梁20的下方以便于可从电动车辆100的下方对其进行电池包10的快速更换，使得电池包10的更换更为快捷方便。本实施例中，电动车辆100为重型卡车或轻型卡车，当然，也可以应用于轿车等乘用车的车型上。本实施例的快换支架具体结构如图1、图5和图7所示，包括连接在电动车辆100的两根车梁20上的支架本体30，支架本体30为由型材焊接而成的框架式结构，各个锁止机构40采用涨珠锁止方式沿竖直方向进行锁止和解锁，并且至少沿车身长度方向间隔设置在支架本体30，具体的，可以是支架本体30的纵梁的侧壁上或下表面位置处，用于与电池包10进行锁止连接。本实施例中，锁止机构40采用涨珠锁止方式，使得电池包10可沿竖直方向移动并且电池包10上的涨珠仅需沿竖直方向靠近或远离即可实现电池包与锁止机构40的锁止和解锁，从而使得电池包10相对于支架本体30连接或脱离，通过竖直方向移动即可实现电池包与支架本体的快速安装与拆卸，从而简化了安装与拆卸方式，提高了快换效率，实现快速更换电池的目的。对于支架本体30的材料，也可以依据实际需求选择其他材料，比如板材、方管，并不限定于型材。

同时，支架本体30与车梁20之间沿竖直方向设有浮动单元50，浮动单元50用于将支架本体30转接至车梁20上，浮动单元50自身能够沿竖直方向浮动，当电动车辆100行驶在路况不佳的道路上引起颠簸或是转向角度大对于车梁20产生较大扭曲时会产生震动或是扭矩，通过在车梁20上设置浮动单元50，从而使得电池包10相对于车梁20可在竖向进行浮动，以抵消电动车辆在受到颠簸或是扭曲等力，进而减少甚至不再传递至电池包10，以避免影响电池包10和电池包支架之间的连接，确保锁止机构40在使用过程的可靠性与稳定性。同时，还可实现减少扭矩传递至电池包10而避免引起电池包10震动或形变，提高了电池包10的使用安全性，并且电池包10不易受损，在此基础上，电池包10的使用寿命增加。

其中，如图2所示，浮动单元50设置在支架本体30的上方以与车梁20连接，从而支架本体30位于车梁20的下方。电池包10则设置在支架本体30的下方，以便于换电设备(图中未示出)能够从电动车辆下方对电池包10进行拆装，也就是相对支架本体30的锁止机构40锁止或解锁该电池包10，实现电池包10的取放和转运。同时，可以充分利用车梁20下方的空间，而将车梁20上方空间用于载货等，使得电动车辆100上的空间利用更为合理。

在其他实施例中，支架本体30也可以设置车梁20的上方，浮动单元50设置在支架本体30的下方以与车梁20进行连接。

对于其他没有车梁的电动车辆100来说，支架本体30也可以是通过浮动单元50直接与车身或者车身的其他部件相连，从而使得支架本体30在竖向上可相对车身浮动。

锁止机构40的具体结构如图8和图9所示，支架本体30上设有多个锁止机构40，沿支架本体30的长度方向，锁止机构40至少分别位于支架本体30的两侧并间隔设置。在支架本体30的两侧多点设置锁止机构40，可以提高电池包10相对支架本体30及车梁20的连接可靠性和稳定性。在另一个实施例中，也可以设置多排锁止机构40，每排均具有沿支架本体30的长度方向间隔设置的多个锁止机构40，以进一步提升电池包的连接可靠性和稳定性。

当然，在其他实施例中，锁止机构40也可以沿着支架本体30的宽度方向设置于支架本体30的两侧，且每一侧锁止机构40间隔设置。

在本实施例中，锁止机构40包括锁座41，锁止件300包括涨珠组件31锁座41用于与电池包10上的涨珠组件31相配合并通过涨珠锁止方式实现电池包10和支架本体30的锁止与解锁。通过涨珠组件31和锁座41之间的配合实现电池包10和支架本体30之间的涨珠锁止，有利于提高锁止的可靠性和耐用性。

锁座41浮动连接于支架本体30上，例如通过弹簧连接至支架本体30上，浮动连接能够减少电动车辆100在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至支架本体30，进而使得支架本体30受扭矩或是震动的影响减小。

在其他实施例中，锁座41的顶面也可贴合于支架本体30的下端面焊接，以此提高锁座41连接于支架本体30的稳定性。锁座41与支架本体30之间还可设置有转接件，例如板材，通过转接件增大锁座41与支架本体30的接触面积，提高锁座41连接于支架本体30后的稳定性。

锁座41具有开口朝向涨珠组件31的锁止腔室411，涨珠组件31可伸入锁止腔室411内并且涨珠组件31的至少部分可与锁止腔室411卡接以实现电池包10和支架本体30的锁止。通过涨珠组件31和锁止腔室411之间的卡接实现电池包10和支架本体30的锁止，便于操作，且锁止效果可靠。

涨珠组件31包括连接柱311、锁止部312和驱动部313，锁止部312设于连接柱311内且连接柱311设有容许锁止部312的至少部分伸出的锁止孔3111，驱动部313的至少部分设于连接柱311内并可驱动锁止部312在一锁止位置和一解锁位置之间移动；当锁止部312位于锁止位置时，锁止部312部分伸出锁止孔3111并与锁止腔室411的内侧壁卡接；当锁止部312位于解锁位置时，锁止部312复位至连接柱311的内部。连接柱311的锁止孔3111为锁止部312部分伸出连接柱311提供了移动的通道，当进行电池包10的锁止操作时，驱动部313驱动锁止部312部分伸出锁止孔3111并与锁止腔室411的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包10的解锁操作时，驱动部313驱动锁止部312复位至连接柱311内部，以使锁止部312和锁止腔室411的内侧壁相分离，实现解锁，上述锁止和解锁操作简单方便，有利于提高电池包10的锁止和解锁效率。

驱动部313包括驱动螺栓3131和位于所述驱动螺栓3131一端的驱动球3132，驱动球3132设置于连接柱311内并与锁止部312活动连接或相抵接，驱动螺栓3131部分穿设于连接柱311内并可相对连接柱311上下运动以使得驱动球3132可朝向锁止部312一侧移动而带动锁止部312移动至锁止位置或驱动球3132可远离锁止部312一侧移动而带动锁止部312移动至解锁位置。当进行电池包10的锁止操作时，通过旋转驱动螺栓3131使其相对连接柱311向靠近驱动球3132的方向移动，并不断推动驱动球3132向靠近锁止部312的方向移动以带动锁止部312部分伸出锁止孔3111并与锁止腔室411的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包10的解锁操作时，沿相反方向旋转驱动螺栓3131使其相对连接柱311向远离驱动球3132的方向移动，驱动球3132在失去驱动螺栓3131的外力作用后，不对锁止部312施加推动力，使得锁止部312能够复位至连接柱311内，实现解锁，通过驱动螺栓3131和驱动球3132的设置，使得涨珠组件31与锁座41的锁止和解锁更加方便。

锁止部312伸出锁止孔3111的部分具有朝向锁止腔室411内侧壁的配合面，锁止腔室411具有与配合面相对应的卡合面，配合面和卡合面的形状相匹配。通过锁止部312的配合面和与其形状相匹配的卡合面之间的配合实现锁止部312与锁止腔室411的卡接，防止在锁止位置的锁止部312脱离锁止腔室，卡接效果稳定。

具体地，锁止部312选用锁止球，锁止球中伸出锁止孔3111部分的弧形面作为配合面，锁止腔室411的内侧壁上设置有与弧形面形状相匹配的配合的弧形凹槽作为卡合面。在另一实施例中，锁止部312选用锁止钢柱，锁止钢柱横向放置，使得锁止钢柱伸出锁止孔3111部分的弧面作为配合面，锁止腔室411的内侧壁上设置有弧形凹槽作为卡合面。当然，在其他实施例中，也可以将锁止钢珠竖向放置，使得锁止钢珠伸出锁止孔3111部分的弧面和两端面作为配合面，锁止腔室411的内侧壁上设置有U型凹槽作为卡合面。

优选地，驱动球3132中用于锁止部312(例如锁止球、锁止钢柱)相抵接的一面设有凹陷部，以增大驱动球3132和锁止部312的接触面积，以避免驱动球3132带动锁止部312运动的过程中，驱动球3132和锁止部312之间打滑。

涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，在本实施例中，在涨珠组件31上设置防转止退机构，具体的，防转止退结构连接于驱动螺栓3131上，使得涨珠组件31与锁座41配合锁定，将电池包10固定于支架本体30上之后，驱动螺栓3131被限制而无法转动，避免驱动螺栓3131发生转动而使得驱动球3132下移导致锁止部312回到解锁位置，从而提高电池包10与支架本体30连接的安全性和可靠性。在其他实施例中，也可以在锁座41上设置防转止退机构，或在锁座41和驱动螺栓3131上均设置防转止退机构。

在其他实施方式中，可以通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制驱动螺栓3131相对锁座41的转动的目的。

涨珠锁止方式的结构还包括连接架23，连接架23具有安装通孔，驱动部313安装于安装通孔内，连接架23连接于电池包10或支架本体30。驱动部313安装于连接架23的安装通孔内，通过连接架23将驱动部313安装于电池包10或支架本体30上，增加了驱动部313的安装牢固性，进而提高电池包10锁止的安全性。

另外，涨珠组件31也可以浮动连接于电池包10上，浮动连接能够减少电动车辆100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10，进而使得电池包10受扭矩或是震动的影响减小。

在另一实施例中，涨珠组件31和锁座41的安装位置可以互换，也就是锁止机构40包括涨珠组件31，涨珠组件31用于与电池包10上的锁座41相配合并通过涨珠锁止方式实现电池包10和支架本体30的锁止与解锁。其中，涨珠组件31浮动连接于支架本体30上，浮动连接能够减少电动车辆100在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至支架本体30，进而使得支架本体30受扭矩或是震动的影响减小。浮动单元50的具体结构包括有弹性件1、连接件2和限位件3，连接件2分别连接支架本体30和车梁20，连接件2的一端固定连接于支架本体30，连接件2的另一端依次穿过车梁20以及弹性件1，且连接件2的另一端的端部设置有限位件3。限位件3的径向截面尺寸大于弹性件1在同向上的截面尺寸，弹性件1的上下两端抵接于车梁20的上表面与限位件3的下表面以使得弹性件1避免与连接件2脱离，从而实现支架本体30通过浮动单元50沿竖直方向相对车梁20可浮动，以此减缓车梁20的震动或是扭矩传递至支架本体30并通过支架本体30传递至电池包10；同时，通过限位件3提高支架本体30对于车身的竖向浮动的稳定性，避免支架本体30脱离车身。

在本实施例的另一种实施方式中，连接件2的一端固定于车梁20上，连接件2的另一端依次穿过支架本体30和弹性件1，且连接件2的另一端的端部同样设置有限位件3，使得弹性件被限制在支架本体30与限位件3之间。

由于电动车辆100，尤其是电动卡车，所使用的电池包10体积大、重量重，仅依靠浮动单元50连接至车梁20上，则对于浮动单元50的承载能力要求较高。本实施例中，弹性件1采用弹簧系数为510Nm/mm的矩形弹簧，矩形弹簧具有承载力大，可以满足对电池包10的承载需求；其次，矩形弹簧的抗疲劳能力强，可以满足电池包10安装在电动车辆100上后在使用过程中高频率的转弯颠簸等造成矩形弹簧的高频次的弹性形变需求。

本实施例中，连接件2采用沿竖向延伸的连接杆，连接杆的一端部一体形成有限位件3，因限位件3的径向截面尺寸大于矩形弹簧的径向截面尺寸能避免连接杆与矩形弹簧脱离，两者配合以实现支架本体30相对车梁20浮动。在其他实施例中，限位件3可另外设置并固定在连接杆的一端。

在一个较佳实施例中，车梁20为中空结构或者U型结构，连接件2可以仅穿过车梁20位于下方的底板，使得弹性件1可以抵接于车梁20的底板的上表面和限位件3之间，以实现限位和浮动。具体地，车梁20具有沿水平方向延伸的底板，车梁20的底板设有贯穿孔以供连接件2可活动地穿设，连接件2的一端固定于支架本体30上，连接件2的另一端穿设于贯穿孔且弹性件1的上下两端分别抵接于底板的上表面与限位件3的下表面，以实现支架本体30通过浮动单元50相对于车梁20可竖向浮动。通过直接在车梁20的底板上设置贯穿孔供连接件2穿设，使得车身端结构简单，无需安装额外配件来实现与支架本体30的连接。

在另一个较佳实施例中，如图2、图3和图4所示，车梁20的侧部设有安装板4，安装板4为矩形板且安装板4与车梁20焊接连接并且安装板4的一端自车梁20的侧部向外水平延伸，安装板4上沿竖直方向开设有通孔，连接件2穿设于通孔内且弹性件1的下端位于安装部4的上表面，也就是说通过安装部4通过与弹性件1、连接件2的配合进而承载支架本体30，而弹性件1的上端还是抵接于限位件3的下表面，使得弹性件1被限制在安装板4与限位件3之间，连接件2通过限位件3防止脱离弹性件1，进一步防止脱离安装板4，以保证支架本体30与车梁20之间通过浮动单元50可沿竖向浮动，在此基础上，安装板4安装于车梁20侧部，使得车梁20的底板无需开孔而完整性未被破坏，从而保证了车梁20的结构强度。

在另一个较佳实施例中，如图3、图4和图6所示，车梁20的侧部设有固定支架5，固定支架5呈“U”型件且“U”型件的两端具有与车梁20固定的固定部51以及连接在两个固定部51之间的连接部52，固定部51沿车梁20的长度方向A延伸且贴合于车梁20的侧部，固定部51与车梁20螺栓连接，以此提高固定支架5与车梁20的连接稳定性以及便于维修更换，在其他实施例中，也可以采用焊接等其他固定方式。连接部52为“U”型件的“U”型底部且与“U”型件两端的固定部51一体成型，连接部52与车梁20的侧部之间形成有容纳区53。容纳区53内设置有安装板4，在本实施例中，安装板4可以不直接固定在车梁20上，安装板4通过固定于连接部52上，从而间接固定于车梁20的侧部。这样的结构设置，安装板4通过固定支架5间接且可拆卸的设置在车梁20，使得在安装板损坏的情况下便于维修更换；以及通过将连接部52罩设在安装板4的外侧，使得固定支架5可以对安装板4起到保护作用。同时，弹性件1、连接件2和限位件3均位于容纳区53内，容纳区53既提供了空间以保证浮动单元50沿竖向可浮动，又能够阻止粉尘、污水或杂物等沿水平方向进入浮动单元50，以此避免浮动单元50位于车梁20的外侧会受到室外环境中的粉尘或杂物的侵蚀，保证了浮动单元50，尤其是弹性件1能够正常工作，以支架本体30柔性连接车梁20代替支架本体30与车梁20刚性连接。

在其他实施例中，安装板4靠近车梁端与车梁20固定，而远离车梁20的一端与固定支架5的容纳区53的内壁固定连接，也就是说安装板4向车梁20的外侧延伸至容纳区53的内壁，即安装板4的一端与车梁20固定连接，安装板4的另一端通过固定支架5的固定部51与车梁20连接，以此避免安装板4为一端受力的悬臂结构，提高了安装板4的承载能力，在此基础上可以相应增加支架本体30上挂接的电池包10的容量，在此不做过多赘述。

进一步地，固定支架5的上方设有盖板54，盖板54沿水平方向设置，盖设于容纳区53的上方分别与车梁20的外侧和固定支架5贴合连接以使得容纳区53的上端通过盖板54封闭，容纳区53的下端通过安装板4封闭，以此提高容纳区53的密封性，并且通过盖板54沿竖向阻止粉尘、污水或是杂物进入容纳区53，避免弹性件1被杂物卡住而无法沿竖向做可回弹运动，保证了浮动单元50能够正常工作，并且防止污水侵蚀弹性件1而使得弹性件1的使用寿命缩短，提高了浮动单元50在实际使用过程中的经济性。在具体实施中，盖板54的尺寸不小于容纳区53尺寸，以至少覆盖容纳区53。

在本实施例中，浮动单元50还包括限位板6，限位板6为一水平方向设置的板结构，限位板6上开有圆孔且连接件2穿设于圆孔内，且限位板6的圆孔小于限位件3的径向截面以避免限位板6脱离。限位件3位于限位板6的上方且限位板6位于限位件3与弹性件1之间，也就是说弹性件1的上端抵接于限位板6的下表面，弹性件1的下端抵接于安装板4的上表面，通过限位板6增大与弹性件1的上端的接触面积，使得在电动车辆100的车身因颠簸等原因受力时弹性件1的受力均匀。同时，增大了接触面积能够使得弹性件1施加的向上的弹力能够扩散至限位板6上，也就是说通过限位板6增加对于弹性件1的限位性能，以使得浮动单元50更加牢靠，提高了浮动单元50的可重复使用率。

同时，为提高减缓车梁20的扭矩或是震动对于支架本体30以及电池包10的影响，本实施例中的浮动单元50设有多个，相邻的两个浮动单元50并排设置并形成一组浮动组件7，进一步地，两个浮动单元50即存在两个限位件3、两个弹性件1和两个连接件2，安装板4上对应浮动组件7开设有并排的两个通孔，容纳区53的尺寸相应容纳浮动组件7，而与安装板4同理的是，同一组浮动组件7的浮动单元50共同连接于同一限位板6上，同一限位板6上开设有并排的两个圆孔以便于连接件2穿入，以此避免针对同一组浮动组件7的两个浮动单元50单独设置安装板4和限位板6而带来的安装不便且单独设置固定支架5和盖板54进行防尘的成本提升问题，并且共用同一限位板6能够减少安装步骤，提升浮动单元50的安装效率。

可以理解的是，通过增加浮动单元50的方式，使得支架本体30的受力更加均匀，而增加浮动单元50的数量减少车梁20的扭矩或是震动传递至支架本体30进而传递至电池包10，提高支架本体30挂接电池包10的稳固性和可靠性。

在本实施例中，车梁20有两个，每个车梁20上均设有多个沿车梁20的长度方向A间隔设置的浮动组件7，例如5个浮动组件7，当然也可以选用其他数量的多个浮动组件7，其目的在于提高支架本体30与车梁20的连接稳定性，在通过支架本体30转接连接电池包10的基础上减缓车梁20的震动或是扭矩传递至支架本体30。

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 (19)

1.一种快换支架，其特征在于，包括支架本体，所述支架本体至少设有沿车身长度方向间隔设置的锁止机构，所述锁止机构用于沿竖直方向以涨珠锁止方式锁止或解锁电池包，所述支架本体通过浮动单元连接于所述车身使得所述支架本体在竖向上相对所述车身可浮动。

2.如权利要求1所述的快换支架，其特征在于，所述锁止机构包括涨珠组件，所述涨珠组件用于与所述电池包上的锁座相配合并通过所述涨珠锁止方式实现所述电池包和所述支架本体的锁止与解锁；

或者，所述锁止机构包括锁座，所述锁座用于与所述电池包上的涨珠组件相配合并通过所述涨珠锁止方式实现所述电池包和所述支架本体的锁止与解锁。

3.如权利要求2所述的快换支架，其特征在于，所述涨珠组件或者所述锁座浮动连接于所述支架本体上。

4.如权利要求2所述的快换支架，其特征在于，所述锁座具有开口朝向所述涨珠组件的锁止腔室，所述涨珠组件可伸入所述锁止腔室内并且所述涨珠组件的至少部分可与所述锁止腔室卡接以实现所述电池包和所述支架本体的锁止。

5.如权利要求4所述的快换支架，其特征在于，所述涨珠组件包括连接柱、锁止部和驱动部，所述锁止部设于所述连接柱内且所述连接柱设有容许所述锁止部的至少部分伸出的锁止孔，所述驱动部的至少部分设于所述连接柱内并可驱动所述锁止部在一锁止位置和一解锁位置之间移动；

当所述锁止部位于所述锁止位置时，所述锁止部至少部分伸出所述锁止孔并与所述锁止腔室的内侧壁卡接；

当所述锁止部位于所述解锁位置时，所述锁止部复位至所述连接柱的内部。

6.如权利要求5所述的快换支架，其特征在于，所述驱动部包括驱动螺栓和位于所述驱动螺栓一端的驱动球，所述驱动球设置于所述连接柱内并与所述锁止部活动连接或相抵接，所述驱动螺栓部分穿设于所述连接柱内并可相对所述连接柱上下运动以使得所述驱动球可朝向所述锁止部一侧移动而带动所述锁止部移动至所述锁止位置或所述驱动球可远离所述锁止部一侧移动而带动所述锁止部移动至解锁位置。

7.如权利要求5所述的快换支架，其特征在于，所述锁止部伸出所述锁止孔的部分具有朝向所述锁止腔室内侧壁的配合面，所述锁止腔室具有与所述配合面相对应的卡合面，所述配合面和所述卡合面的形状相匹配。

8.如权利要求2所述的快换支架，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组件和/或所述锁座以阻止所述涨珠组件与所述锁座之间相对旋转运动。

9.如权利要求1-8任一项所述的快换支架，其特征在于，所述车身具有沿所述车身长度方向延伸的车梁，所述支架本体位于所述车梁下方，所述浮动单元设置于所述支架本体上方。

10.如权利要求9所述的快换支架，其特征在于，所述浮动单元包括弹性件、连接件和限位件，所述连接件分别连接所述支架本体和所述车身，所述连接件的一端固定于所述支架本体和所述车身中的一个，所述连接件的另一端依次穿设于所述支架本体和所述车身中的另一个以及所述弹性件，且所述连接件的另一端的端部设置有限位件使得所述弹性件被限制在所述支架本体或所述车身与所述限位件之间。

11.如权利要求10所述的快换支架，其特征在于，所述车梁的底板设有贯穿孔以供所述连接件可活动地穿设，所述弹性件的下端抵靠于所述底板上，所述弹性件的上端与所述限位件抵接。

12.如权利要求10所述的快换支架，其特征在于，所述车梁的侧部设有安装板，所述安装板自所述车梁的侧部向外水平延伸，所述安装板上开设有通孔以供所述连接件可活动地穿设，所述弹性件的下端抵靠于所述安装板上，所述弹性件的上端与所述限位件抵接。

13.如权利要求12所述的快换支架，其特征在于，所述车梁的侧部还设有固定支架，所述固定支架具有与所述车梁固定的固定部以及连接部，所述连接部与所述车梁的侧部之间形成有容纳区用于容纳所述安装板，所述安装板固定于所述固定支架上。

14.如权利要求13所述的快换支架，其特征在于，所述固定支架上方设有盖板，所述盖板至少覆盖所述容纳区。

15.如权利要求10所述的快换支架，其特征在于，所述浮动单元还包括限位板，所述限位板设置于所述弹性件和限位件之间。

16.如权利要求15所述的快换支架，其特征在于，所述浮动单元有多个，相邻的两个所述浮动单元形成一组浮动组件，同一组所述浮动组件的所述浮动单元共同连接于同一所述限位板。

17.如权利要求16所述的快换支架，其特征在于，所述车梁有两个，每个所述车梁上均设有多个沿所述车身长度间隔设置的所述浮动组件以与所述支架本体相连。

18.一种换电车辆，其特征在于，所述换电车辆包括如权利要求1-17任意一项所述的快换支架。

19.如权利要求18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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