CN220009419U - 一种用于电池包快换的锁止机构及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于电池包快换的锁止机构及电动车辆，锁止机构被配置为能够将电池包锁止于电动车辆的车身上，所述锁止机构包括第一锁件和解锁单元，第一锁件设于车身上并用于与电池包上的第二锁件配合以对电池包进行锁止和解锁，解锁单元包括传动件和驱动组件，所述传动件与所述第一锁件至少部分相连，所述驱动组件能够驱动所述传动件绕一转动轴线往复摆转，使所述传动件带动所述第一锁件沿直线移动以与所述第二锁件相配合或解除配合。本申请所提供的锁止机构通过传动件摆转带动第一锁件与第二锁件配合而实现电池包的解锁或锁止，轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，换电难度大大降低，有助于提升换电效率。

Description

一种用于电池包快换的锁止机构及电动车辆

技术领域

本申请涉及电动车辆技术领域，具体涉及一种用于电池包快换的锁止机构及电动车辆。

背景技术

电动车辆具有零排放、低噪音、运营和维护性价比高等优点，越来越受到用户的青睐。电动车辆使用的能源为自身搭载的电池包提供的电能，电动车辆在电能使用完后需要充电。电动车辆的电池包设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池包一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而直接以车辆作为充电对象对电池包进行充电存在充电时间长的问题，换电模式的出现为解决当前电池包面临的问题提供了新的活力，可换式的电池包一般通过可拆卸的方式被固定在车辆上，电池包可以被快速取下，以单独进行更换操作，也就是车辆上可直接安装上预先充满电的电池，而被拆下的已亏电的电池则单独进行充电操作待充满电后可安装于后续换电的车辆上，由此，使得车辆可在非常短的时间内即可更换上满电电池以使车辆迅速完成续航补能。特别地，对于重型卡车而言，由于其本身的结构及装载需求等的原因，重型卡车上往往配备的大容量的大电池，这种大电池的充时间更久，因此重型卡车用换电模式进行补能更为便捷。在换电型重型卡车中，需要采用锁止机构将电池包固定，在需要换电时，又需要锁止机构解除对电池包的固定。

可换式的电池包，均普遍固定在车身纵梁的上方，利用纵梁来实现对电池包的支撑作用，由于车身纵梁在电动车辆上所处位置相对地面较高，而且电池包重量较重，使得电池包的重心较高，相对车辆的稳定性较差，从而影响车辆行驶的安全性，并且占驾驶员后方较大空间，对司机的驾驶体验较差，另外，由于电池包设置在纵梁上方，只能通过吊装结构对电池包进行更换，而采用吊装结构，换电站整体建筑较高，占地面积大，维护成本高且安全性差。

实用新型内容

本申请提供了一种用于电池包快换的锁止机构及电动车辆，使得电池包可以自下而上安装至车身上，以解决上述电动车辆采用吊装方式安装电池包带来的安全性、稳定性等问题。

本申请所采用的技术方案为：

一种用于电池包快换的锁止机构，被配置为能够将电池包锁止于电动车辆的车身上，所述锁止机构包括第一锁件和解锁单元，第一锁件设于车身上并用于与电池包上的第二锁件配合以对电池包进行锁止和解锁，解锁单元包括传动件和驱动组件，所述传动件与所述第一锁件至少部分相连，所述驱动组件能够驱动所述传动件绕一转动轴线往复摆转，使所述传动件带动所述第一锁件沿直线移动以与所述第二锁件相配合或解除配合。

本技术方案中，锁止机构可实现电池包与电动车辆的车身锁紧或解锁而实现电池包的快换。其中，第一锁件设于车身上，因传动件与第一锁件至少部分相连，当驱动组件驱动传动件绕一转动轴线往复摆转时，使传动件可以带动第一锁件直线移动，传动件往一方向摆转时可带动第一锁件朝向第二锁件移动并与第二锁件配合而实现电池包的锁止，传动件往相反的方向摆转时可带动第一锁件远离第二锁件移动并解除与第二锁件的配合而实现电池包的解锁，且传动件的往复摆转容易控制和实现，从而轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，换电难度大大降低，有助于提升换电效率，在满足电动车辆使用的情况下，解锁单元整体结构简单轻巧、操作方便、成本低廉、传动有效可靠，有利于车辆快速换电的推广使用。

较佳地，所述传动件设有第一啮合部，所述第一锁件包括传动轴以及与所述传动轴端部相连的锁止部，所述传动轴设有第二啮合部，所述第一啮合部与所述第二啮合部啮合连接，所述锁止部用于锁止电池包。

本技术方案中，传动件和第一锁件通过第一啮合部与第二啮合部实现啮合连接，啮合传动简单、有效且可靠稳定，易于实现传动件的往复摆转。当传动件停止摆转后，传动件和第一锁件通过啮合能保持位置相对固定，不会产生相对滑动或错位等移动而导致第一锁件将电池包错误解锁，使第一锁件稳定保持在将电池包锁止的位置，进而有助于提升电池包在车身锁止安装的稳定效果。

较佳地，所述传动轴的横截面的面积大于所述锁止部的横截面的面积。

本技术方案中，传动轴的横截面的面积大于锁止部的横截面的面积，即传动轴相对于锁止部的加粗设置，一方面，便于第二啮合部在传动轴的外周的加工成型，另一方面，还可利用传动轴的端部限位第一锁件的位置，使锁止部与电池包可靠配合，避免传动轴与电池包产生配合或干涉。

较佳地，所述第二啮合部为沿所述传动轴的轴向延伸的齿条，所述第一啮合部为扇形齿圈，所述第一锁件与所述传动件通过所述齿条和所述扇形齿圈啮合连接。

本技术方案中，第一锁件与传动件通过齿条和扇形齿圈啮合连接，在此基础上，扇形齿圈往复摆转即可通过与齿条的啮合传动带动第一锁件直线移动，相较于通过齿轮与齿条啮合而言，扇形齿圈结构更简单，加工成本更低。

较佳地，所述传动件包括传动部和连接部，所述传动部与所述第一锁件连接，所述传动部和所述连接部固定连接且所述传动部靠近所述连接部一端通过连接轴安装于所述车身上，所述传动部和所述连接部分别位于所述连接轴的两相对侧并以所述连接轴的中心为转动轴线可相对所述连接轴转动。

本技术方案中，传动件通过传动部与第一锁件连接，并通过连接部与驱动组件连接，传动部和连接部分别位于连接轴的两相对侧，使连接部可作为带动传动部摆转的转动臂结构，相较于驱动组件直接与传动部连接而驱动传动部摆转而言，驱动组件通过连接部间接驱动传动部摆转，延长了转动力臂，驱动更加省力，也为驱动组件与传动件的组装提供更大的空间，安装更加方便。

较佳地，所述驱动组件包括旋转件和连杆，所述旋转件能够绕其中心轴线旋转，所述连杆的一端与所述旋转件的一偏心位置铰接，另一端与所述连接部铰接，所述旋转件旋转时通过所述连杆带动所述传动件摆转。

本技术方案中，旋转件和连杆构成曲柄摇杆式传动机构，将旋转件的旋转通过连杆转化为传动件的往复摆转，传动有效可靠。在一优选的实施例中，可以通过电机驱动旋转件旋转，利用电驱实现电池包解锁和锁止，解放人工，促进智能自动化换电的发展，提升换电效率和换电安全。

较佳地，所述旋转件为盘状或轮状结构。

本技术方案中，旋转件为盘状或轮状结构，结构简单，旋转件的中心可以与用于驱动其旋转的驱动电机连接，旋转件的外周可以与连杆铰接。

较佳地，所述锁止机构还包括锁座，所述锁座具有水平方向的开口，所述第二锁件能经所述开口插入所述锁座内，所述锁座位于上方的顶壁设有第一锁孔以便所述第一锁件在竖直方向上直线移动并进出所述第一锁孔而与所述第二锁件相配合或解除配合。

本技术方案中，提供了一种第一锁件竖直移动实现与第二锁件锁止或解锁的实施例，第一锁件竖直移动，占用车身水平方向上的空间较小，利于车身水平方向上的结构布置。第二锁件沿水平方向移动进入锁座，使电池包与锁座的对接配合更加方便快捷。

较佳地，所述第二锁件设有与所述第一锁孔对应的第一锁槽，所述第一锁件向下穿过所述第一锁孔后插装在所述第一锁槽内实现与所述第二锁件的锁止。

本技术方案中，第一锁件与第一锁孔和第一锁槽同时配合时实现与第二锁件的锁止，锁止可靠。

较佳地，所述锁止机构还包括锁座，所述锁座具有水平方向的开口，所述第二锁件能经所述开口插入所述锁座内，所述锁座与所述开口相邻或相对一侧的侧壁设有第二锁孔以便所述第一锁件在水平方向上沿直线移动并进出所述第二锁孔而与所述第二锁件相配合或解除配合。

本技术方案中，提供了一种第一锁件水平移动实现与第二锁件锁止或解锁的实施例，第一锁件水平移动，占用车身竖直方向上的空间较小，利于车身竖直方向上的结构布置。

较佳地，所述第二锁件设有与所述第二锁孔对应的第二锁槽，所述第一锁件沿水平向移动并穿过所述第二锁孔后插装在所述第二锁槽内。

本技术方案中，第一锁件与第二锁孔和第二锁槽同时配合时实现与第二锁件的锁止，锁止可靠。

较佳地，所述第一锁件在靠近所述锁座的一端设有弹性结构体，所述弹性结构体具有凸出于所述第一锁件的第一状态和隐藏于所述第一锁件内的第二状态，所述第一锁件与所述第二锁件配合锁止时，所述弹性结构体处于所述第一状态并与所述锁座的内壁止挡配合以将所述第一锁件限定于与所述第二锁件配合状态，所述第一锁件受解锁单元驱动时，所述弹性结构体受力而进入所述第二状态使得所述第一锁件能移出而与所述第二锁件解除配合。

本技术方案中，通过在第一锁件设置弹性结构体，利用弹性结构体在凸出于第一锁件的第一状态与锁座内部止挡配合实现对第一锁件的位置限制，保证第一锁件与锁座、第二锁件的可靠配合，使电动车辆在应对复杂路况或急刹车、急转弯等情况下依然能够保证第一锁件对电池包的可靠锁止，避免第一锁件自发解锁。

较佳地，所述第一锁件在远离所述锁座的一端设有相对设置的连接座和限位凸台，所述连接座固定于车身上，所述第一锁件可被限制在连接座内并沿直线移动，所述限位凸台和所述第一锁件上与所述传动件相连的部分相邻，所述第一锁件还套设有弹性件，所述弹性件位于所述连接座与所述限位凸台之间。

本技术方案中，通过连接座限制第一锁件的直线移动，保证第一锁件稳定可靠地进行直线移动，避免第一锁件发生其他方向的偏移而在锁紧或解锁的过程中出现卡顿。限位凸台和连接座之间设置弹性件，可以利用弹性件将第一锁件在与第二锁件解锁的位置自动复位至与第二锁件相配合的位置。

本申请所提供的一种电动车辆，包括车身、电池包和如前所述的用于电池包快换的锁止机构，所述锁止机构用于将所述电池包与所述车身锁紧和解锁。

由于采用上述结构，轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，在满足电动车辆使用的情况下，结构简单轻巧、操作方便、成本低廉、电池包锁止稳定可靠，有利于电动车辆快速换电的推广使用。

较佳地，所述电动车辆包括多个所述锁止机构，所述车身宽度方向上的两相对侧均设有至少一个所述锁止机构。

本技术方案中，通过多个锁止机构将电池包锁止在车身上，有助于电池包与车身之间受力的均衡分配，减少应力集中，同时，多个锁止机构同时作用保证了电池包与车身锁止的稳固效果。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的技术效果为：锁止机构可实现电池包与电动车辆的车身锁紧或解锁而实现电池包的快换。其中，第一锁件设于车身上，因传动件与第一锁件至少部分相连，当驱动组件驱动传动件绕一转动轴线往复摆转时，使传动件可以带动第一锁件直线移动，传动件往一方向摆转时可带动第一锁件朝向第二锁件移动并与第二锁件配合而实现电池包的锁止，传动件往相反的方向摆转时可带动第一锁件远离第二锁件移动并解除与第二锁件的配合而实现电池包的解锁，从而轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，换电难度大大降低，有助于提升换电效率，在满足电动车辆使用的情况下，解锁单元整体结构简单轻巧、操作方便、成本低廉、传动有效可靠，有利于车辆快速换电的推广使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例所提供的用于电池包快换的锁止机构与第二锁件锁止配合的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的用于电池包快换的锁止机构与第二锁件锁止配合的剖视图；

图3为本申请实施例所提供的用于电池包快换的锁止机构的爆炸图；

图4为本申请实施例所提供的用于电池包快换的锁止机构的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的第一锁件的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的传动件的结构示意图；

图7为本申请实施例所提供的第二锁件的结构示意图；

图8为图2中A处结构的局部放大图。

附图标记：

1第一锁件，11传动轴，111第二啮合部，12锁止部，13弹性结构体，14限位凸台；

2第二锁件，21第一锁槽；

3传动件，31传动部，311第一啮合部，312枢转孔，32连接部；

4旋转件；

5连杆；

6锁座，61第一锁孔；

7连接座。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请中，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，还可以是通信；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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本申请的实施例中，提供了一种用于电池包快换的锁止机构，为便于说明和理解，本申请所提供的下述内容，均是在图示产品结构基础上进行的阐述。当然，本领域技术人员可以理解的是，上述结构仅作为一种具体的示例和示意性的说明，并不能构成对于本申请所提供技术方案的具体限定。此外，本申请还提供了一种电动车辆，电动车辆可以为重卡、轻卡等商用车，当然，还可以为其他的电动车型。

如图1至图4所示，本申请所提供的一种用于电池包快换的锁止机构，被配置为能够将电池包锁止于电动车辆的车身上，锁止机构包括第一锁件1和解锁单元，第一锁件1设于车身上并用于与电池包上的第二锁件2配合以对电池包进行锁止和解锁，解锁单元包括传动件3和驱动组件，传动件3与第一锁件1至少部分相连，驱动组件能够驱动传动件3绕一转动轴线往复摆转，使传动件3带动第一锁件1沿直线移动以与第二锁件2相配合或解除配合。

本申请中，锁止机构可实现电池包与电动车辆的车身锁紧或解锁而实现电池包的快换。其中，第一锁件1设于车身上，因传动件3与第一锁件1至少部分相连，当驱动组件驱动传动件3绕一转动轴线往复摆转时，使传动件3可以带动第一锁件1直线移动，传动件3往一方向摆转时可带动第一锁件1朝向第二锁件2移动并与第二锁件2配合而实现电池包的锁止，传动件3往相反的方向摆转时可带动第一锁件1远离第二锁件2移动并解除与第二锁件2的配合而实现电池包的解锁，且传动件3的往复摆转容易控制和实现，从而轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，换电难度大大降低，有助于提升换电效率，在满足电动车辆使用的情况下，解锁单元整体结构简单轻巧、操作方便、成本低廉、传动有效可靠，有利于车辆快速换电的推广使用。

需要说明的是，本申请对传动件3和第一锁件1的连接方式不作限定，其包括但不限于齿轮齿条啮合传动连接、曲柄滑块传动连接、滚珠丝杠传动连接、凸轮机构传动连接。此外，本申请对第一锁件1的直线移动的方向不作限定，在一优选的实施例中，其可以在水平面上做直线移动，例如，其可以沿车身长度方向或宽度方向上水平移动实现电池包的解锁和锁止，又如，其还可以在竖直面上做直线移动，即第一锁件1上下移动实现电池包的解锁和锁止。为便于加工、安装和结构运行，本申请示意性地绘示了第一锁件1整体呈杆状结构的实施例，但并不能对本申请造成限定，其还可根据实际需求设计为其他形状的结构。此外，本申请对驱动组件驱动传动件3往复摆转的方式不作限定，例如，驱动组件可以通过曲柄摇杆等摆转副的方式驱动传动件3往复摆转。

作为本申请的一种优选实施方式，如图5所示，可以使传动件3设有第一啮合部311，第一锁件1包括传动轴11以及与传动轴11端部相连的锁止部12，传动轴11设有第二啮合部111，第一啮合部311与第二啮合部111啮合连接，锁止部12用于锁止电池包。

本领域技术人员能够理解的是，传动件3和第一锁件1通过第一啮合部311与第二啮合部111实现啮合连接，啮合传动简单、有效且可靠稳定，易于实现传动件3的往复摆转。当传动件3停止摆转后，传动件3和第一锁件1通过啮合能保持位置相对固定，不会产生相对滑动或错位等移动而导致第一锁件1将电池包错误解锁，使第一锁件1稳定保持在将电池包锁止的位置，进而有助于提升电池包在车身锁止安装的稳定效果。在优选的示例中，可以使锁止部12与传动轴11一体连接，锁止部12远离传动轴11的一端设置倒角，通过倒角的导向效果便于锁止部12与电池包的锁止。

进一步地，可以使传动轴11的横截面的面积大于锁止部12的横截面的面积。即传动轴11相对于锁止部12的加粗设置，一方面，便于第二啮合部111在传动轴11的外周的加工成型，另一方面，还可利用传动轴11的端部限位第一锁件1的位置，使锁止部12与电池包可靠配合，避免传动轴11与电池包产生配合或干涉。

关于第一啮合部311和第二啮合部111产生啮合的结构，作为一种优选实施例，如图4至图6所示，可以使第二啮合部111为沿第一锁件1的轴向延伸的齿条，第一啮合部311为扇形齿圈，第一锁件1与传动件3通过齿条和扇形齿圈啮合连接。第一锁件1与传动件3通过齿条和扇形齿圈啮合连接，在此基础上，扇形齿圈往复摆转即可通过与齿条的啮合传动带动第一锁件1直线移动，相较于通过齿轮与齿条啮合而言，扇形齿圈结构更简单，加工成本更低。

关于传动件3的具体结构，作为本申请的一种优选实施方式，如图6所示，本申请前述所有实施方式和实施例均可进一步地使传动件3包括传动部31和连接部32，传动部31与第一锁件1连接，传动部31和连接部32固定连接且传动部31靠近连接部32一端通过连接轴安装于车身上，传动部31和连接部32分别位于连接轴的两相对侧并以连接轴的中心为转动轴线可相对连接轴转动。

本技术方案中，传动件3通过传动部31与第一锁件1连接，则可以将扇形齿圈设置于传动部31，例如，如图6所示，本申请示意性地绘示了传动部31呈扇形结构，扇形齿圈设置于传动部31的周沿上。传动部31靠近连接部32一端通过连接轴(图中未绘示)安装于车身上，具体实施时，可以在传动部31设置枢转孔312，通过枢转孔312与连接轴枢转连接。传动件3通过连接部32与驱动组件连接，且传动部31和连接部32分别位于连接轴的两相对侧，使连接部32可作为带动传动部31摆转的转动臂结构，相较于驱动组件直接与传动部31连接而驱动传动部31摆转而言，驱动组件通过连接部32间接驱动传动部31摆转，延长了转动力臂，驱动更加省力，也为驱动组件与传动件3的组装提供更大的空间，安装更加方便。

进一步地，如图1至图4所示，可以使驱动组件包括旋转件4和连杆5，旋转件4能够绕其中心轴线旋转，连杆5的一端与旋转件4的一偏心位置铰接，另一端与连接部32铰接，旋转件4旋转时通过连杆5带动传动件3摆转。

本领域技术人员能够理解的是，通过旋转件4绕其中心轴线360度旋转，在旋转件4旋转过程中通过连杆5带动传动件3摆转，使得旋转件4、连杆5与传动件3一起构成曲柄摇杆式传动机构，将旋转件4的旋转通过连杆5转化为传动件3的往复摆转，传动有效可靠。在一优选的实施例中，可以通过电机驱动旋转件4旋转，利用电驱实现电池包解锁和锁止，解放人工，促进智能自动化换电的发展，提升换电效率和换电安全。

如图1所示，本申请示意性地绘示了旋转件4为轮状结构的实施例，结构简单，旋转件4的中心可以与用于驱动其旋转的驱动电机连接，旋转件4的外周可以与连杆5铰接。作为可替换的实施例，也可以使旋转件为盘状结构，例如，旋转件可以为圆盘结构。

关于电池包在车身上的安装方式，其包括但不限于以下实施例：

实施例1：如图1至图4所示，可以使锁止机构还包括锁座6，锁座6具有水平方向的开口，开口可以是沿车身长度方向位于锁座的一侧或两侧，第二锁件2能经开口插入锁座6内，锁座6位于上方的顶壁设有第一锁孔61以便第一锁件1在竖直方向上直线移动并进出第一锁孔而与第二锁件2相配合或解除配合。本实施例中，提供了一种第一锁件1竖直移动实现与第二锁件2锁止或解锁的实施例，第一锁件1竖直移动，占用车身水平方向上的空间较小，利于车身水平方向上的结构布置。第二锁件2沿水平方向移动进入锁座6，使电池包与锁座6的对接配合更加方便快捷，锁座6与第二锁件2的配合给予电池包可靠的承载，还可以通过增大第二锁件2和锁座6的配合面积提升锁止机构的载荷上限，尤其使锁止机构满足吨级重量级的电池包承载。

在本实施例中，如图2、图3和图7所示，可以使第二锁件2设有与第一锁孔61对应的第一锁槽21，第一锁件1向下穿过第一锁孔61后插装在第一锁槽21内实现与第二锁件2的锁止，锁止时，第一锁件1与第一锁槽21的配合限制第二锁件2水平移动而从锁座6脱出，锁止可靠稳定。在优选的示例中，可以使锁座6的开口处和/或第二锁件2的边沿设有倒角，通过倒角的导向作用便于第二锁件2插入锁座6内。

具体换电时，可以通过换电小车承载满电电池，并将满电电池举升至一预设高度后使满电电池上的第二锁件与锁座的开口对应，并通过换电小车带动满电电池水平移动，使第二锁件水平进入锁座内并被锁座所承载，然后通过驱动组件和传动件的传动带动第一锁件竖直向下移动穿经第一锁孔后插入第一锁槽内实现第一锁件与锁座以及第二锁件的锁止配合，进而实现锁止机构对满电电池的锁止，需要拆下亏电电池时，通过驱动组件和传动件的传动带动第一锁件竖直向上移动从第一锁槽抽出，进而与第二锁件解除配合，实现锁止机构对亏电电池的解锁，并通过换电小车承载亏电电池水平移动以使第二锁件从锁座的开口脱出，再由换电小车带动亏电电池下降并运走。

实施例2：可以使锁止机构还包括锁座，锁座具有水平方向的开口，开口沿车身长度方向位于锁座的一侧，第二锁件能经开口插入锁座内，锁座与开口相邻或相对一侧的侧壁设有第二锁孔以便第一锁件在水平方向上沿直线移动并进出第二锁孔而与第二锁件相配合或解除配合。区别于前述实施例1中第一锁件1竖直移动的方式，本实施例中，提供了一种第一锁件水平移动实现与第二锁件锁止或解锁的实施例，第一锁件水平移动，占用车身竖直方向上的空间较小，利于车身竖直方向上的结构布置。

进一步地，可以使第二锁件设有与第二锁孔对应的第二锁槽，第一锁件沿水平向移动并穿过第二锁孔后插装在第二锁槽内。具体换电时，可以通过换电小车承载满电电池，并将满电电池举升至一预设高度后使满电电池上的第二锁件与锁座的开口对应，并通过换电小车带动满电电池水平移动，使第二锁件水平进入锁座内并被锁座所承载，然后通过驱动组件和传动件的传动带动第一锁件沿第一方向水平移动穿经第二锁孔后插入第二锁槽内实现第一锁件与锁座以及第二锁件的锁止配合，进而实现锁止机构对满电电池的锁止，需要拆下亏电电池时，通过驱动组件和传动件的传动带动第一锁件沿与第一方向相反的方向水平移动从第二锁槽抽出，进而与第二锁件解除配合，实现锁止机构对亏电电池的解锁，并通过换电小车承载亏电电池水平移动以使第二锁件从锁座的开口脱出，再由换电小车带动亏电电池下降并运走。

作为一种优选实施例，前述实施例1和实施例2均可进一步地使锁座设置于车身纵梁的底部，电池包在车身纵梁的下方沿水平移动实现第二锁件与锁座的配合，使电池包锁止安装在纵梁下方，换电时，满电电池在纵梁下方安装，实现底盘换电，具有以下优点：电池包处于纵梁的下方，能够有效降低电池包的重心，增加电池包的安装稳定性，使车辆平稳性、安全性具有较大的提升；同时，结构紧凑，空间利用率高，尤其是车身竖直方向上的空间；另外，通过底盘换电，降低了换电过程中的故障风险，提高了安全性，并且底盘换电系统占地面积小，换电站推广成本低，可利用换电小车在车身下方实现电池包的快换。

作为一种优选实施例，前述实施例1和实施例2均可进一步地使第一锁件在靠近锁座的一端设有弹性结构体，弹性结构体具有凸出于第一锁件的第一状态和隐藏于第一锁件内的第二状态，第一锁件与第二锁件配合锁止时，弹性结构体处于第一状态并与锁座的内壁止挡配合以将第一锁件限定于与第二锁件配合状态，第一锁件受解锁单元驱动时，弹性结构体受力而进入第二状态使得第一锁件能移出而与第二锁件解除配合。

本领域技术人员能够理解的是，通过在第一锁件设置弹性结构体，利用弹性结构体在凸出于第一锁件的第一状态与锁座止挡配合实现对第一锁件的位置限制，保证第一锁件与锁座以及第二锁件可靠配合，尤其在电动车辆应对复杂路况或急刹车、急转弯等使电池包和第一锁件容易发生剧烈晃动或惯性移动的情况下，弹性结构体与锁座的止挡限位依然能够保证第一锁件对电池包的可靠锁止。具体实施时，以前述锁座6位于上方的顶壁设有第一锁孔61以便第一锁件1在竖直方向上直线移动以与第二锁件2相配合或解除配合的实施例为例，如图2、图5和图8所示，可以使弹性结构体13设于锁止部12，在锁止部12直线向下移动实现锁紧的过程中，弹性结构体13因受到锁座6的力而进入第二状态并在第一锁孔61内滑动，如图2和图8所示，当弹性结构体13自第一锁孔61滑出时，弹性结构体13自动凸出于锁止部12，并与锁座6止挡配合，锁止部12插入第二锁件2的第一锁槽21内，弹性结构体13与锁座6的止挡防止锁止部12向上回退，解锁时，第一锁件1在传动件3带动下向上移动，弹性结构体13再次受到锁座6的力而进入第二状态并在第一锁孔61内滑动，直至锁止部12脱离锁座6时，弹性结构体13重新凸出于锁止部12，具体实施时，可以使弹性结构体13包括止挡凸块和设于锁止部12和止挡凸块之间的弹簧，利用弹簧的弹性力驱动止挡凸块凸出于锁止部12并与锁座6止挡配合，止挡凸块受锁座6挤压时缩入锁止部12内并压缩弹簧。进一步，还可以将第一锁孔61设置凸型结构，具体地，如图8所示，可以使第一锁孔61的上部朝向中央凸起设置以减小其与第一锁件1之间的配合间隙，防止第一锁件1左右晃动，而第一锁孔61的下部构成容纳弹性结构体13的避让空间，弹性结构体13可以在该避让空间内处于第一状态并与第一锁孔61的凸起结构相抵，从而限制第一锁件1向上移动。

作为一种优选实施例，如图1至图6所示，前述实施例1和实施例2均可进一步地使第一锁件1在远离锁座6的一端设有相对设置的连接座7和限位凸台14，连接座7固定于车身上，第一锁件1可被限制在连接座7内并沿直线移动，限位凸台14和第一锁件1上与传动件3相连的部分相邻，第一锁件1还套设有弹性件，弹性件位于连接座7与限位凸台14之间。

本领域技术人员能够理解的是，限位凸台14和第一锁件1上与传动件3相连的部分相邻，则在前述第一锁件1包括第二啮合部111和锁止部12的基础上，可以使限位凸台14设于第二啮合部111的一端，且限位凸台14和锁止部12分别位于第二啮合部111的两端。可以将连接座7固定于车身上，连接座7设有与第一锁件1滑动配合的导向孔，通过导向孔限制第一锁件1的直线移动，保证第一锁件1稳定可靠地进行直线移动，避免发生其他方向的偏移而在锁紧或解锁的过程中出现卡顿。限位凸台14和连接座7之间设置弹性件，可以利用弹性件将第一锁件1与第二锁件2解锁的位置自动复位至与第二锁件2相配合的位置。以前述锁座6位于上方的顶壁设有第一锁孔61以便第一锁件1在竖直方向上直线移动以与第二锁件2相配合或解除配合的实施例为例，当利用传动件3带动第一锁件1向上移动实现解锁后，可以利用弹性件驱使第一锁件1自动向下移动回落，本申请未对弹性件进行绘示，在优选的实施例中，可以使弹性件为弹簧，弹簧套设于第一锁件并夹在限位凸台14和连接座7之间。

本申请所提供的一种电动车辆，包括车身、电池包和如前所述的用于电池包快换的锁止机构，锁止机构用于将电池包与车身锁紧和解锁。具体地，可以将锁止机构整体设于车身上，通过锁止机构的第一锁件和电池包上设置的第二锁件的锁止实现电池包在车身上的可拆卸安装以实现电池包的快换。

需要说明的是，由于本申请提供的电动车辆包括上述任意一项实施方式、实施例中的用于电池包快换的锁止机构，因此，用于电池包快换的锁止机构所具有的有益效果均是本申请提供的电动车辆所包含的，在此不做赘述。

进一步地，可以使电动车辆包括多个锁止机构，车身宽度方向上的两相对侧均设有至少一个锁止机构。在优选的实施例中，可以使多个锁止机构的至少一个锁止机构的第一锁件设置于车身两个纵梁的其中一个上，至少另一个锁止机构的第一锁件设于另一纵梁上，而电池包的两相对侧对应设置多个第二锁件，在实现底部换电的基础上，通过多个第一锁件和第二锁件的一一锁止配合将电池包可靠固定。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种用于电池包快换的锁止机构，被配置为能够将电池包锁止于电动车辆的车身上，其特征在于，所述锁止机构包括：

第一锁件，其设于车身上，用于与电池包上的第二锁件配合以对电池包进行锁止和解锁；以及

解锁单元，其包括传动件和驱动组件，所述传动件与所述第一锁件至少部分相连，所述驱动组件能够驱动所述传动件绕一转动轴线往复摆转，使所述传动件带动所述第一锁件沿直线移动以与所述第二锁件相配合或解除配合。

2.根据权利要求1所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述传动件设有第一啮合部，所述第一锁件包括传动轴以及与所述传动轴端部相连的锁止部，所述传动轴设有第二啮合部，所述第一啮合部与所述第二啮合部啮合连接，所述锁止部用于锁止电池包。

3.根据权利要求2所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述传动轴的横截面的面积大于所述锁止部的横截面的面积。

4.根据权利要求3所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述第二啮合部为沿所述传动轴的轴向延伸的齿条，所述第一啮合部为扇形齿圈，所述第一锁件与所述传动件通过所述齿条和所述扇形齿圈啮合连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述传动件包括传动部和连接部，所述传动部与所述第一锁件连接，所述传动部和所述连接部固定连接且所述传动部靠近所述连接部一端通过连接轴安装于所述车身上，所述传动部和所述连接部分别位于所述连接轴的两相对侧并以所述连接轴的中心为转动轴线可相对所述连接轴转动。

6.根据权利要求5所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述驱动组件包括旋转件和连杆，所述旋转件能够绕其中心轴线旋转，所述连杆的一端与所述旋转件的一偏心位置铰接，另一端与所述连接部铰接，所述旋转件旋转时通过所述连杆带动所述传动件摆转。

7.根据权利要求6所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述旋转件为盘状或轮状结构。

8.根据权利要求1所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述锁止机构还包括锁座，所述锁座具有水平方向的开口，所述第二锁件能经所述开口插入所述锁座内，所述锁座位于上方的顶壁设有第一锁孔以便所述第一锁件在竖直方向上直线移动并进出所述第一锁孔而与所述第二锁件相配合或解除配合。

9.根据权利要求8所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述第二锁件设有与所述第一锁孔对应的第一锁槽，所述第一锁件向下穿过所述第一锁孔后插装在所述第一锁槽内实现与所述第二锁件的锁止。

10.根据权利要求1所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述锁止机构还包括锁座，所述锁座具有水平方向的开口，所述第二锁件能经所述开口插入所述锁座内，所述锁座与所述开口相邻或相对一侧的侧壁设有第二锁孔以便所述第一锁件在水平方向上沿直线移动并进出所述第二锁孔而与所述第二锁件相配合或解除配合。

11.根据权利要求10所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述第二锁件设有与所述第二锁孔对应的第二锁槽，所述第一锁件沿水平向移动并穿过所述第二锁孔后插装在所述第二锁槽内。

12.根据权利要求9或11所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述第一锁件在靠近所述锁座的一端设有弹性结构体，所述弹性结构体具有凸出于所述第一锁件的第一状态和隐藏于所述第一锁件内的第二状态，所述第一锁件与所述第二锁件配合锁止时，所述弹性结构体处于所述第一状态并与所述锁座的内壁止挡配合以将所述第一锁件限定于与所述第二锁件配合状态，所述第一锁件受解锁单元驱动时，所述弹性结构体受力而进入所述第二状态使得所述第一锁件能移出而与所述第二锁件解除配合。

13.根据权利要求9或11所述的用于电池包快换的锁止机构，其特征在于，

所述第一锁件在远离所述锁座的一端设有相对设置的连接座和限位凸台，所述连接座固定于车身上，所述第一锁件可被限制在连接座内并沿直线移动，所述限位凸台和所述第一锁件上与所述传动件相连的部分相邻，所述第一锁件还套设有弹性件，所述弹性件位于所述连接座与所述限位凸台之间。

14.一种电动车辆，其特征在于，包括车身、电池包和如权利要求1至13任意一项所述的用于电池包快换的锁止机构，所述锁止机构用于将所述电池包与所述车身锁紧和解锁。

15.根据权利要求14所述的电动车辆，其特征在于，

所述电动车辆包括多个所述锁止机构，所述车身宽度方向上的两相对侧均设有至少一个所述锁止机构。