CN220009440U - 一种锁止装置及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种锁止装置及电动汽车。锁止装置包括第一锁合机构和第二锁合机构，第一锁合机构和第二锁合机构两者之一设于电动汽车的电动汽车、两者之另一设于电池包；第一锁合机构包括第一锁合件，第二锁合机构包括第二锁合件，第一锁合件或第二锁合件用于沿竖直方向移动锁止于电动汽车的电动汽车且移动过程中第一锁合件用于驱动第二锁合件旋转以使第二锁合件在与第一锁合件悬挂的锁止位置及与第一锁合件脱离的解锁位置切换。电动汽车包括电动汽车和可拆卸地安装于电动汽车的电池包。本申请用于实现第一锁合件和第二锁合件的锁合或解锁的第二锁合件的旋转运动由两者相对移动过程中通过第一锁合件和第二锁合件的配合带动实现，功耗少。

Description

一种锁止装置及电动汽车

技术领域

本申请属于电动汽车技术领域，具体涉及一种锁止装置及电动汽车。

背景技术

在日常生活中，汽车已经越来越多，而众多燃油车的使用不仅加重了一些不可再生资源的使用，尾气排放还污染了环境。面对传统能源日益供需失衡、全球气候变暖的严峻形势下，电动汽车作为一种新能源交通工具应运而生，电动汽车因噪声低、能源利用率高、无移动废气排放等优势，成为各国重点支持的战略性新兴产业之一。随着电动汽车进入市场，续航里程成为阻碍其发展的重要影响因素。借鉴传统汽车利用加油实现续航的方式，对于电动汽车而言，为亏电的电池包进行充电，或者直接对亏电的电池包进行拆卸以更换满电的电池包，成为增加电动汽车续航里程的重点研发方向。

现有的电池包和电动汽车之间的锁止装置大多通过半固定螺栓紧固方式、棘轮卡扣方式及连杆滑块方式等多种方式实现。而不论是何种固定方式，在换装电池包的过程中，用于实现电池包和电动汽车锁止的动态锁合部件均由相应的动力驱动部件带动，使其能够在锁止位置和解锁位置之间移动切换，即用于实现电池包和电动汽车锁止的动态锁合部件的移动需要配备相应的动力源才可实现，导致锁止机构复杂、锁止解锁效率低。

发明内容

本申请提供了一种锁止装置及电动汽车，以解决锁止机构复杂、锁止解锁效率低的问题。

本申请所采用的技术方案为：

一种锁止装置，用于将电池包锁止连接于电动汽车，包括第一锁合机构和第二锁合机构，所述第一锁合机构和所述第二锁合机构两者之一设于电动汽车、两者之另一设于电池包；所述第一锁合机构包括第一锁合件，所述第二锁合机构包括第二锁合件，所述第一锁合件或所述第二锁合件用于沿竖直方向移动锁止于电动汽车的电动汽车，且移动过程中所述第一锁合件用于驱动所述第二锁合件旋转以使第二锁合件在与所述第一锁合件悬挂的锁止位置及与所述第一锁合件脱离的解锁位置切换。

本申请中用于实现第一锁合件和第二锁合件的锁合或解锁的第二锁合件的旋转运动由两者沿竖直方向相对移动的过程中通过第一锁合件带动第二锁合件旋转实现，即无需为第二锁合件的旋转运动专门配备相应的动力单元，实现了第二锁合件旋转运动的非动力性驱动，不仅减少了功耗，而且省却了因需要设置相应的动力单元所造成的对安装空间和移动空间的需求，简化了电池包或电动汽车的结构设计，降低了制造成本和改装成本，提升了商业应用价值。

而且，本申请中第二锁合件的旋转运动与电池包换装时电池包的移动在时间顺序上至少部分同步，从而大幅提升了换电效率，缩减了用户的等待时长，提升了用户的换电体验。

相较于现有技术中，在对电池包进行换电时，需要对电池包进行两个方向甚至多于两个方向的换装方式而言，本申请中的电池包在被运输至与电动汽车对应的换电位置之后，只需沿竖直方向移动即可到达与电动汽车进行锁合或解锁的预设安装位置，避免了多向移动所带来的高功耗、动力驱动和传动装置复杂的问题且降低了换装过程中电池包换向对于电动汽车上与电池包对应的安装空间及换向过程中的运动空间的需求，从而减少了对电动汽车的改装要求，进而降低了应用本申请中的锁止装置对电池包进行换装的商业化难度。从另一个角度来说，本申请中电池包在到达换电位置后，只需沿竖直方向移动即可到达预设安装位置，可以大幅提升换电效率，减少换电车主的等待时长，提升用户体验度。

所述第二锁合件设有锁止槽，所述第一锁合件包括悬挂部，所述锁止槽与所述悬挂部的形状相匹配，所述锁止槽用于所述第二锁合件在所述锁止位置时与所述悬挂部配合以悬挂锁止。

本技术方案中，通过锁止槽与悬挂部的配合实现电池包的悬挂锁止，使得在电池包安装至电动汽车之后，能够藉由电池包自身的重力实现锁止槽与悬挂部的稳定配合，且锁止槽与悬挂部相互之间的止挡配合为电池包的稳固安装提供了保障，从而确保了电动汽车上电行驶过程中运行的可靠性和稳定性。

此外，采用悬挂搭载的形式将电池包锁止与电动汽车，相较于传统的螺钉连接而言，可以提升锁止后的自适应性，使得电池包和电动汽车锁止的过程中，能够通过锁止槽和悬挂部之间的配合实现锁止和解锁，从而降低了对于第一锁合件和第二锁合件的加工精度和装配精度的要求，有助于提升装配效率，从而提高换电效率，缩短用户的等待时长。

所述第一锁合件包括支撑部，所述悬挂部设于所述支撑部的一端，所述悬挂部沿水平延伸凸出所述支撑部以形成悬挂面，所述悬挂面用于与锁止槽的内壁平面接触。

本技术方案中，悬挂部沿水平方向凸出于支撑部以形成悬挂面，悬挂面与锁止槽的内壁之间形成平面接触，增大了悬挂部与锁止槽之间的接触面积，不仅解决了因应力集中而导致两者的接触处因超过其抗弯强度而发生变形的问题，延长了悬挂部和锁止槽的使用寿命，而且接触面积的增加悬挂部与锁止槽之间的摩擦力，提升了悬挂部与锁止槽之间配合的稳定性，从而提升了电池包安装的稳固性。

所述第二锁合机构还包括用于安装所述第二锁合件的锁基座，所述锁基座包括联动块和壳体，所述第二锁合件通过转轴与所述联动块转动连接，所述联动块相对所述壳体在第一位置和第二位置之间移动，以带动所述第二锁合件在外翻位置和闭合位置之间切换，当所述第二锁合件在所述外翻位置时，所述第一锁合件和所述第二锁合件可分离，当所述第二锁合件在闭合位置时，所述第一锁合件与第二锁合件配合锁止。

本技术方案中，通过设置联动块以带动第二锁合件动作，以使第二锁合件具有外翻位置和闭合位置，第二锁合件在联动块的带动下通过外翻或者向内收敛聚合，以实现其与第一锁合件的锁止或解锁，不仅使得整个第二锁合机构的结构的紧凑性更强，而且第一锁合件和第二锁合件在整体的锁止或解锁的过程第二锁合件对于运动空间的需求相对较小，从而降低了整个锁止装置对于安装空间和运动空间的需求，有助于降低本技术方案的商业化应用的难度。

所述第一锁合件用于带动所述联动块在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

本技术方案中，联动块的位置切换是由第一锁合件驱动实现的，即在电池包的安装过程中，通过电池包和电动车辆的相对移动即可实现第一驱动件对于联动块的驱动，进而实现对第二锁合件在外翻位置和闭合位置之间进行切换的驱动，电池包的移动与第二锁合件的位置的切换在时序上至少部分重合，从而提升了电池包的换装效率，缩短用户的等待时长，提升用户的体验度。

所述锁止装置还包括用于将所述联动块分别限定在所述第一位置和所述第二位置的位姿保持单元，所述联动块活动安装于所述壳体，所述位姿保持单元包括设于所述壳体的限位结构、以及与所述联动块转动连接的止挡件，所述限位结构包括能够分别与所述止挡件止挡配合的第一限位部和第二限位部；所述止挡件与所述第一限位部止挡配合以将所述联动块限制在所述第一位置；所述止挡件与所述第二限位部止挡配合以将所述联动块限制在所述第二位置。

通过设置位姿保持单元以对第二锁合件的锁止位置和解锁位置进行锁死，从而既保证了第二锁合件在锁止位置的稳定性和可靠性，避免在电动汽车的极端运行车况下第二锁合件与第一锁合件脱钩而导致电池包装配不稳，提升电池包装配后运行的可靠性和稳定性，也能够保证电池包与电动汽车解锁后，第二锁合件能够回复且保持在解锁位置，以使得下次安装时，第一锁合件和第二锁合件相对移动的过程中，第二锁合件能够迅速响应于第一锁合件的驱动而实现其由解锁位置向锁止位置的切换，有助于提升换电效率。

通过止挡件分别与第一止挡限位部和第二止挡限位部的止挡配合以将联动块分别限定在第一位置和第二位置，相较于其它的锁止方式而言，止挡配合的方式结构简单，且结构的紧凑性强，有助于实现第二锁合机构整体装配后的小型化，从而减少第二锁合机构对于安装空间以及运动空间的需求，进而有助于缩小电池包的体积或者有助于减少对于电动汽车进行改装的改装成本，提升利用本申请实现电动汽车换电的商业应用价值。

所述限位结构还包括设于所述壳体的内壁的导向滑槽，所述联动块沿竖直方向移动的过程中带动所述止挡件沿所述导向滑槽移动以在所述第一限位部和所述第二限位部之间移动。

通过设置导向滑槽，实现止挡件在第一限位部和第二限位部之间进行切换时的运动导向，保证了止挡件位置切换的顺畅性和平稳性，从而避免因卡顿而导致第二锁合件无法与第一锁合件进行锁合或解锁，保证了换装过程的顺利进行。

所述止挡件为凸轮转动机构，所述凸轮转动机构包括旋转轴、转盘和限位柱，所述转盘通过所述旋转轴连接于所述联动块，所述限位柱沿所述导向滑槽在所述第一限位部和所述第二限位部之间移动。

本技术方案中，止挡件的结构紧凑且功能集成，转盘的一端通过旋转轴与联动块转动连接，转盘的另一端通过限位柱沿导向滑槽滑移，从而既实现了联动块的运动导向，又实现了止挡件对于联动块在第一位置和第二位置处的锁止限定，充分利用了壳体内的空间，有助于第二锁合机构整体的小型化设计。

所述联动块设有与旋转轴止转配合的止转槽，以限定所述旋转轴的旋转角度。

本技术方案中，通过在联动块设止转槽以对旋转轴的旋转角度进行限定，避免旋转轴出现过度旋转的状况，保证了止挡件能够沿预设路径在导向滑槽内移动，从而确保了联动块能够在第一位置和第二位置之间顺畅切换，进而保证了第二锁合件能够在外翻位置和闭合位置稳定切换，实现了电池包拆装的顺利进行。

所述位姿保持单元还包括与所述联动块相连的复位件，所述复位件用于驱动所述联动块由所述第二位置回复至所述第一位置。

通过复位件驱动联动块有第二位置回复至第一位置，以通过联动块的移位辅助第二锁合件回复至待位位置和待位状态，使得下一次电池包换装时，第二锁合件能够随时处于与第一锁合件进行配合以实现锁止的状态，从而有助于提升换电效率。

所述复位件为具有弹性的结构，所述联动块处于所述第一位置时，所述复位件被压缩并储备弹性势能，所述止挡件与所述第一限位部脱离止挡时，所述复位件释放储备的弹性势能并驱动所述联动块向第二位置移动。

通过采用具有弹性性能的复位件实现对联动块由第一位置向第二位置的驱动，可以减少能源消耗，从而降低电池包换装过程中的功耗。

所述壳体具有与所述第二锁合机构适配的容腔，在所述锁止位置，所述第二锁合件的至少部分区域位于所述容腔内。

通过将第二锁合件的至少部分设置于壳体的容腔内部，可以使第二锁合机构的结构更加紧凑，减少第二锁合件对于安装空间的需求。此外，在锁止位置，第二锁合件的至少部分区域位于容腔的内部，可以通过容腔对第二锁合件实现限位，以避免电动汽车运行过程中因各种运行车况如颠簸、紧急转弯等而导致第二锁合件发生移位或晃动，从而提升了电池包在电动汽车上安装的稳固性，避免了因移位而对电池包与电动汽车的电连接处发生机械碰撞损伤等，既保证了换电车辆运行的可靠性和稳定性，又延长了电池包与电动汽车的电连接件的使用寿命。

所述第二锁合机构包括至少两个所述第二锁合件，至少两个所述第二锁合件对称设于所述联动块上。

通过至少两个第二锁合件实现对第一锁合件的合围抱紧，能够提升电池包和电动汽车锁合的稳定性，从而进一步提升了电动汽车运行的可靠性和稳定性。此外，通过设置至少两个第二锁合件，可以分散第二锁合件的受力，且增大第二锁合件与第一锁合件之间的接触面积，避免电池包装配后第一锁合件和第二锁合件的搭接位置处出现应力集中的现象，从而延长了第一锁合件和第二锁合件的使用寿命，降低了维修成本。

所述第二锁合机构还包括自锁件，在所述锁止位置，所述自锁件向所述第二锁合件施力以使所述第二锁合件保持在所述锁止位置。

通过设置自锁件使得第二锁合件在锁止位置时，能够保持在与第一锁合件进行锁紧的状态，避免第二锁合件因车辆颠簸等车况而发生自转导致第二锁合件与第一锁合件脱钩的现象发生，从而确保了电池包安装的稳固性，提升了电动汽车运行的可靠性和稳定性。

本申请还公开了一种电动汽车，包括电动汽车和电池包，还包括如上所述的锁止装置，所述电池包通过所述锁止装置可拆卸地安装于所述电动汽车。

由于采用上述结构，能够提升电动汽车的换电效率，减少用户的等待时长，愉悦用户体验。且在满足电动汽车使用的情况下，本申请中的锁止装置结构简单轻巧、操作方便、成本低廉、电池包锁止稳定可靠、空间利用率高，有利于电动汽车快速换电的推广使用。而且，本申请中第二锁合件在锁止位置和解锁位置的切换，是在电池包换装的过程中，通过第一锁合件和第二锁合件的相对运动由第一锁合件驱动第二锁合件绕第二方向旋转实现的。即本申请中第二锁合件的旋转运动是非动力性驱动方式，不仅减少了动力驱动部件的设置，减少了电池包换电过程中的功耗，而且电池包的移动与第二锁合件的旋转在时序上至少部分重合，从而大幅提升了换电效率，缩短了用户的等待时长，愉悦了用户体验。且第二锁合件旋转运动的非动力性驱动，降低了第二锁合机构对于安装空间和作业空间的需求，从而简化了电动汽车或电池包的结构设计，从而降低了利用本申请中的技术方案对电池包进行换装的商业化难度。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的有益效果为：

1.本申请中用于实现第一锁合件和第二锁合件的锁合或解锁的第二锁合件的旋转运动由两者在沿竖直方向的相对移动的过程中通过第一锁合件带动实现，即无需为第二锁合件的旋转运动专门配备相应的动力单元，不仅减少了功耗，而且省却了因需要设置相应的动力单元所造成的对安装空间和移动空间的需求，简化了电池包或电动汽车的结构设计，降低了制造成本和改装成本，提升了商业应用价值。

2.本申请中第二锁合件的旋转运动与电池包换装时电池包的移动在时间顺序上至少部分同步，从而大幅提升了换电效率，缩减了用户的等待时长，提升了用户的换电体验。

3.作为本申请的一种优选实施方式，对电动汽车的电池包进行换装时，在将电池包运输至与电动汽车对应的换电位置之后，只需沿竖直方向移动电池包即可使电池包到达与电动汽车进行锁合或解锁的预设安装位置，避免了多向移动所带来的高功耗、动力驱动和传动装置复杂的问题且降低了换装过程中电池包换向对于电动汽车上与电池包对应的安装空间及换向过程中的运动空间的需求，从而减少了对电动汽车的改装要求，进而降低了应用本申请中的锁止装置对电池包进行换装的商业化难度。

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为本申请一种实施方式下锁止装置的立体图；

图2为本申请一种实施方式下锁止装置的爆炸图；

图3为本申请一种实施方式下锁止装置的正视图；

图4为图3的A-A向剖视图；

图5为本申请一种实施方式下锁止装置的侧视图；

图6为图5的B-B向剖视图；

图7为本申请一种实施方式下止挡件处于第二位置时的状态示意图；

图8为本申请一种实施方式下壳体的剖视图。

其中，

1.第一锁合件、11.驱动面、12.悬挂面、13.悬挂部、14.支撑部；

2.第二锁合件、21.配合面、22.搭接面、23.锁止槽；

3.锁基座、31.联动块、32.止挡件、321.旋转轴、322.转盘、323.限位柱、33.复位件、34.壳体、341.容腔、342.第二限位部、343.第一限位部、344.导向滑槽。

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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及各实施例中的特征可以相互结合。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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。

如图1至图8所示，一种锁止装置，用于将电池包锁止连接于电动汽车，包括第一锁合机构和第二锁合机构，第一锁合机构和第二锁合机构两者之一设于电动汽车、两者之另一设于电池包；第一锁合机构包括第一锁合件1，第二锁合机构包括第二锁合件2，第一锁合件1或第二锁合件2用于沿竖直方向移动锁止于电动汽车的电动汽车，且移动过程中第一锁合件1用于驱动第二锁合件2旋转以使第二锁合件2在与第一锁合件1悬挂的锁止位置及与第一锁合件1脱离的解锁位置切换。

在本实施例中，第一锁合机构设于电动汽车，第二锁合机构设于电池包，在电池包的换装过程中，第二锁合件2随电池包沿竖直方向移动，且移动的过程中第一锁合件1用于驱动第二锁合件2旋转以与第一锁合件1锁合或解锁。在另一个实施方式中，第一锁合机构设于电池包，第二锁合机构设于电动汽车，在电池包换装的过程中，第一锁合件1随电池包沿竖直方向移动，且移动的过程中第一锁合件1用于驱动第二锁合件2旋转以与第一锁合件1锁合或解锁。

本申请中用于实现第一锁合件1和第二锁合件2的锁合或解锁的第二锁合件2的旋转运动由两者相对移动的过程中通过第一锁合件1带动第二锁合件2旋转实现，即无需为第二锁合件2的旋转运动专门配备相应的动力单元，实现了第二锁合件2旋转运动的非动力性驱动，不仅减少了功耗，而且省却了因需要设置相应的动力单元所造成的对安装空间和移动空间的需求，简化了电池包或电动汽车的结构设计，降低了制造成本和改装成本，提升了商业应用价值。

而且，本申请中第二锁合件2的旋转运动与电池包换装时电池包的移动在时间顺序上至少部分同步，从而大幅提升了换电效率，缩减了用户的等待时长，提升了用户的换电体验。

本实施例中，电池包沿竖直方向移动以与电动汽车锁合或解锁。且电池包沿竖直方向移动的过程中，第一锁合件1就能够与第二锁合件2配合实现对第二锁合件2的旋转驱动。即，采用本实施例中的技术方案对电池包进行换电时，电池包在被运输至与电动汽车对应的换电位置之后，只需沿第一方向移动即可到达与电动汽车进行锁合或解锁的预设安装位置，避免了多向移动所带来的高功耗、动力驱动和传动装置复杂的问题且降低了换装过程中电池包换向对于电动汽车上与电池包对应的安装空间及换向过程中的运动空间的需求，从而减少了对电动汽车的改装要求，进而降低了应用本申请中的锁止装置对电池包进行换装的商业化难度。从另一个角度来说，本申请中电池包在到达换电位置后，只需沿第一方向移动即可到达预设安装位置，可以大幅提升换电效率，减少换电车主的等待时长，提升用户体验度。

如图2和图6所示，第二锁合件2设有锁止槽23，第一锁合件1包括悬挂部13，锁止槽23与悬挂部13的形状相匹配，锁止槽23用于第二锁合件2在锁止位置时与悬挂部13配合以悬挂锁止。

本技术方案中，通过锁止槽23与悬挂部13的配合实现电池包的悬挂锁止，使得在电池包安装至电动汽车之后，能够藉由电池包自身的重力实现锁止槽23与悬挂部13的稳定配合，且锁止槽23与悬挂部13相互之间的止挡配合为电池包的稳固安装提供了保障，从而确保了电动汽车上电行驶过程中运行的可靠性和稳定性。

此外，采用悬挂搭载的形式将电池包锁止与电动汽车，相较于传统的螺钉连接而言，可以提升锁止后的自适应性，使得电池包和电动汽车锁止的过程中，能够通过锁止槽和悬挂部之间的配合实现锁止和解锁，从而降低了对于第一锁合件1和第二锁合件2的加工精度和装配精度的要求，有助于提升装配效率，从而提高换电效率，缩短用户的等待时长。

进一步地，第一锁合件1包括支撑部14，悬挂部13设于支撑部14的一端，悬挂部13沿水平延伸凸出支撑部14以形成悬挂面12，悬挂面12用于与锁止槽23的内壁平面接触。

本技术方案中，悬挂部13沿水平方向凸出于支撑部14以形成悬挂面12，悬挂面12与锁止槽23的内壁之间形成平面接触，增大了悬挂部13与锁止槽23之间的接触面积，不仅解决了因应力集中而导致两者的接触处因超过其抗弯强度而发生变形的问题，延长了悬挂部13和锁止槽23的使用寿命，而且接触面积的增加悬挂部13与锁止槽23之间的摩擦力，提升了悬挂部13与锁止槽23之间配合的稳定性，从而提升了电池包安装的稳固性。

作为优选，支撑部14与悬挂部13固定连接，例如支撑部14和悬挂部13分体成型之后再进行焊接固定，又如支撑部14和悬挂部14一体成型，从而提升了支撑部14和悬挂部13的连接强度，提升了第一锁合件的承受载荷的能力。

更为具体地，如图2和图3所示，第一锁合件1还具有与悬挂面12相连的驱动面11，第二锁合件2具有能够与驱动面11抵靠的配合面21，第一锁合件1和第二锁合件2相对移动的过程中，通过驱动面11抵顶配合面21以驱动第二锁合件2旋转。且第二锁合件2具有能够搭载于悬挂面12的搭接面22，在锁止位置，搭接面22搭载于悬挂面12，以实现第一锁合件1和第二锁合件2之间的悬挂布置。

通过第一锁合件1的驱动面11与第二锁合件2的配合面21的抵靠，以在第一锁合件1和第二锁合件2相对移动的过程中，通过相互抵靠的驱动面11和配合面21实现第二锁合件2的旋转，结构简单可靠，且两者相对移动和第二锁合件2的旋转同步进行，驱动面11和配合面21的配合不止实现了对第二锁合件2的驱动，还能够为第一锁合件1和第二锁合件2的相对移动提供导向，保证第二锁合件2位置切换的顺畅进行。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1至图8所示，第二锁合机构还包括用于安装第二锁合件2的锁基座3，锁基座3包括联动块31和壳体34，联动块31相对壳体34在第一位置和第二位置之间移动，以带动第二锁合件2在外翻位置和闭合位置之间切换，当第二锁合件2在外翻位置时，第一锁合件1和第二锁合件2可分离，当第二锁合件2在闭合位置时，第一锁合件1与第二锁合件2配合锁止。如图3所示，当联动块31在第一位置时，第二锁合件2处于外翻位置，即打开状态，第一锁合件1可与第二锁合件2脱离以解锁电池包，当联动块31在第二位置时，第二锁合件2处于闭合位置，即关闭状态，第一锁合件1与第二锁合件2悬挂锁止，此时，第一锁合件1的悬挂部13位于第二锁合件2的锁止槽23内，第二锁合件2限制第一锁合件脱离。

本技术方案中，通过设置联动块31以带动第二锁合件2动作，以使第二锁合件2具有外翻位置和闭合位置，第二锁合件2在联动块31的带动下通过外翻或者向内收敛聚合，以实现其与第一锁合件1的锁止或解锁，不仅使得整个第二锁合机构的结构的紧凑性更强，而且第一锁合件1和第二锁合件2在整体的锁止或解锁的过程第二锁合件2对于运动空间的需求相对较小，从而降低了整个锁止装置对于安装空间和运动空间的需求，有助于降低本技术方案的商业化应用的难度。

更进一步地，第一锁合件1用于带动联动块31在第一位置和第二位置之间移动。

本技术方案中，联动块31的位置切换是由第一锁合件1驱动实现的，即在电池包的安装过程中，通过电池包和电动车辆的相对移动即可实现第一驱动件1对于联动块31的驱动，进而实现对第二锁合件2在外翻位置和闭合位置之间进行切换的驱动，电池包的移动与第二锁合件2的位置的切换在时序上至少部分重合，从而提升了电池包的换装效率，缩短用户的等待时长，提升用户的体验度。

作为优选，如图4、图6至图8所示，锁止装置还包括用于将联动块31分别限定在第一位置和第二位置的位姿保持单元，联动块31活动安装于壳体34，位姿保持单元包括设于壳体34的限位结构、以及与联动块31转动连接的止挡件32，限位结构包括能够分别与止挡件32止挡配合的第一限位部343和第二限位部342；止挡件32与第一限位部343止挡配合以将联动块31限制在第一位置；止挡件32与第二限位部342止挡配合以将联动块31限制在第二位置。

通过设置位姿保持单元以对第二锁合件2的锁止位置和解锁位置进行锁死，从而既保证了第二锁合件2在锁止位置的稳定性和可靠性，避免在电动汽车的极端运行车况下第二锁合件2与第一锁合件1脱钩而导致电池包的装配不稳，提升电池包装配后运行的可靠性和稳定性，也能够保证电池包与电动汽车解锁后，第二锁合件2能够回复且保持在解锁位置，以使得下次安装时，第一锁合件1和第二锁合件2相对移动的过程中，第二锁合件2能够迅速响应于第一锁合件1的驱动而实现其由解锁位置向锁止位置的切换，有助于提升换电效率。

通过止挡件32分别与第一止挡限位部和第二止挡限位部的止挡配合以将联动块31分别限定在第一位置和第二位置，相较于其它的锁止方式而言，止挡配合的方式结构简单，且结构的紧凑性强，有助于实现第二锁合机构整体装配后的小型化，从而减少第二锁合机构对于安装空间以及运动空间的需求，进而有助于缩小电池包的体积或者有助于减少对于电动汽车进行改装的改装成本，提升利用本申请实现电动汽车换电的商业应用价值。

如图7和图8所示，第一限位部343的截面呈尖锥状，止挡件32随联动块31运动以到达第一限位部343的尖端部位时，通过第一限位部343的尖端部位对止挡件32进行限位，以避免其沿第一方向移动而将其锁止在第一位置，从而保证了第二锁合件2能够处于与第一锁合件1锁止的锁止位置；第二限位部342的截面亦呈尖锥状，止挡件32随联动块31运动以到达第二限位部342的尖端部位时，通过第二限位部342的尖端部位对止挡件32进行限位，以将第二锁合件2限制在解锁位置，使得第二锁合件2能够处在为下一次与第一锁合件1的配合进行随时待位的待位状态。

更进一步地，限位结构还包括设于壳体34的内壁的导向滑槽344，联动块31沿竖直方向移动的过程中带动止挡件32沿导向滑槽344移动以在第一限位部343和第二限位部342之间移动。通过设置导向滑槽344，实现止挡件32在第一限位部343和第二限位部342之间进行切换时的运动导向，保证了止挡件32位置切换的顺畅性和平稳性，从而避免因卡顿而导致第二锁合件2无法与第一锁合件1进行锁合或解锁，保证了换装过程的顺利进行。

本申请对于导向滑槽344的结构及其与止挡件32的配合不做限定，其可以采用下述实施例中的任意一种：

实施例1：导向滑槽344能够为止挡件32提供两个方向的回转引导。即止挡件32在由第一位置向第二位置切换时，止挡件32沿顺时针方向沿导向滑槽344旋转以实现位置的切换，在由第二位置向第一位置切换时，止挡件32逆时针旋转以实现位置切换，或者反过来，即止挡件32在由第一位置向第二位置切换时，止挡件32沿逆时针方向沿导向滑槽344旋转以实现位置的切换，在由第二位置向第一位置切换时，止挡件32顺时针旋转以实现位置切换。电池包的单次装配和拆除过程中，止挡件32通过两向运动实现位置的切换。

实施例2：如图8所示，导向滑槽344呈闭合的槽状结构，第二限位部342位于导向滑槽344内，且第一限位部343构成导向滑槽344的一部分，止挡件32随联动块31移动的过程中能够围绕导向滑槽344的闭合的槽状结构进行环槽移动，避免了单次的电池包安装和拆卸的过程中，止挡件32通过回转而实现位置的切换，使得止挡件32沿固定的顺时针或逆时针方向旋转即可实现位置的切换，从而避免了卡顿现象的发生，保证了止挡件32移动的顺畅性。

作为本申请的一种优选实施例，如图2和图7所示，止挡件32为凸轮转动机构，凸轮转动机构包括旋转轴321、转盘322和限位柱323，转盘322通过旋转轴321连接于联动块31，限位柱323沿导向滑槽344在第一限位部342和第二限位部343之间移动。

本技术方案中，止挡件32的结构紧凑且功能集成，转盘322的一端通过旋转轴321与联动块31转动连接，转盘322的另一端通过限位柱323沿导向滑槽344滑移，从而既实现了联动块31的运动导向，又实现了止挡件32对于联动块31在第一位置和第二位置处的锁止限定，充分利用了壳体34内的空间，有助于第二锁合机构整体的小型化设计。

联动块31设有与旋转轴321止转配合的止转槽，以限定旋转轴321的旋转角度。作为优选，止转槽的横截面呈半圆形，旋转轴的横截面亦呈半圆形，旋转轴321伸入止转槽以在止转槽内做固定角度范围的旋转。

本技术方案中，通过在联动块31设止转槽以对旋转轴321的旋转角度进行限定，避免旋转轴321出现过度旋转的状况，保证了止挡件32能够沿预设路径在导向滑槽344内移动，从而确保了联动块31能够在第一位置和第二位置之间顺畅切换，进而保证了第二锁合件2能够在外翻位置和闭合位置稳定切换，实现了电池包拆装的顺利进行。

作为本申请的一种优选实施方式，位姿保持单元还包括与联动块31相连的复位件33，复位件33用于驱动联动块31由第二位置回复至第一位置。

通过复位件33驱动联动块31有第二位置回复至第一位置，以通过联动块31的移位辅助第二锁合件2回复至待位位置和待位状态，使得下一次电池包换装时，第二锁合件2能够随时处于与第一锁合件1进行配合以实现锁止的状态，从而有助于提升换电效率。

作为优选，如图4和图6所示，复位件33为具有弹性的结构，联动块31处于第一位置时，复位件33被压缩并储备弹性势能，止挡件32与第一限位部342脱离止挡时，复位件33释放储备的弹性势能并驱动联动块31向第二位置移动。通过采用具有弹性性能的复位件33实现对联动块31由第一位置向第二位置的驱动，可以减少能源消耗，从而降低电池包换装过程中的功耗。在该实施例中，复位件33可以为弹簧或橡胶块等。

作为本申请的一种优选实施方式，如图1至图4所示，壳体34具有与第二锁合机构适配的容腔341，在锁止位置，第二锁合件2的至少部分区域位于容腔341内。

通过将第二锁合件2的至少部分设置于壳体34的容腔341内部，可以使第二锁合机构的结构更加紧凑，减少第二锁合件2对于安装空间的需求。此外，在锁止位置，第二锁合件2的至少部分区域位于容腔341的内部，可以通过容腔341对第二锁合件2实现限位，以避免电动汽车运行过程中因各种运行车况如颠簸、紧急转弯等而导致第二锁合件2发生移位或晃动，从而提升了电池包在电动汽车上安装的稳固性，避免了因移位而对电池包与电动汽车的电连接处发生机械碰撞损伤等，既保证了换电车辆运行的可靠性和稳定性，又延长了电池包与电动汽车的电连接件的使用寿命。

作为本申请的一种优选实施方式，第二锁合机构还包括自锁件，在锁止位置，自锁件向第二锁合件2施力以使第二锁合件2保持在锁止位置。通过设置自锁件使得第二锁合件2在锁止位置时，能够保持在与第一锁合件1进行锁紧的状态，避免第二锁合件2因车辆颠簸等车况而发生自转导致第二锁合件2与第一锁合件1脱钩的现象发生，从而确保了电池包安装的稳固性，提升了电动汽车运行的可靠性和稳定性。

本实施方式对于自锁件的结构形式不做限定，例如，自锁件可以为设置于用于实现第二锁合件2与联动块31的转动的转轴处的扭簧。通过扭簧的弹性力向第二锁合件2施力以使其能够保持在锁止位置。和/或，通过扭簧的弹性力用于驱动第二锁合件2朝向能够锁止的方向移动，以使第一锁合件1和第二锁合件2脱钩后，第二锁合件2处在下一次与第一锁合件1接触时，能够被第一锁合件1驱动以旋转的待位状态。

作为本申请的一种优选实施方式，第二锁合机构包括至少两个第二锁合件2，至少两个第二锁合件2对称设于联动块31上。如图3和图6所示，其给出了第二锁合机构包括两个第二锁合件2的具体示例，两个第二锁合件沿联动块31对称布置并分别与悬挂部13锁止或解锁。在未图示的示例中，第二锁合机构包括三个或者更多个第二锁合件，多个第二锁合件沿联动块31的周向等角度布置，并分别与悬挂部13锁止或解锁。

通过对称设于联动块31上的至少两个第二锁合件2实现对第一锁合件1的合围抱紧，能够提升电池包和电动汽车锁合的稳定性，从而进一步提升了电动汽车运行的可靠性和稳定性。此外，通过设置至少两个第二锁合件2，可以分散第二锁合件2的受力，且增大第二锁合件2与第一锁合件1之间的接触面积，避免电池包装配后第一锁合件1和第二锁合件2的搭接位置处出现应力集中的现象，从而延长了第一锁合件1和第二锁合件2的使用寿命，降低了维修成本。

本申请还公开了一种电动汽车，包括电动汽车和电池包，还包括如上的锁止装置，电池包通过锁止装置可拆卸地安装于电动汽车。

本申请对于第一锁合机构或第二锁合机构在电池包上的设置位置和设置数量不做限定，作为优选，在电池包上设置多个第一锁合机构或第二锁合机构，以提升电池包装配后的稳固性。

由于采用上述结构，能够提升电动汽车的换电效率，减少用户的等待时长，愉悦用户体验。且在满足电动汽车使用的情况下，本申请中的锁止装置结构简单轻巧、操作方便、成本低廉、电池包锁止稳定可靠、空间利用率高，有利于电动汽车快速换电的推广使用。而且，本申请中第二锁合件2在锁止位置和解锁位置的切换，是在电池包换装的过程中，通过第一锁合件1和第二锁合件2的相对运动由第一锁合件1驱动第二锁合件2绕第二方向旋转实现的。即本申请中第二锁合件2的旋转运动是非动力性驱动方式，不仅减少了动力驱动部件的设置，减少了电池包换电过程中的功耗，而且电池包的移动与第二锁合件2的旋转在时序上至少部分重合，从而大幅提升了换电效率，缩短了用户的等待时长，愉悦了用户体验。且第二锁合件2旋转运动的非动力性驱动，降低了第二锁合机构对于安装空间和作业空间的需求，从而简化了电动汽车或电池包的结构设计，从而降低了利用本申请中的技术方案对电池包进行换装的商业化难度。

作为本申请的一种优选实施方式，第一锁合机构设于换电车辆的电动汽车，第二锁合机构设于电池包，使得换装过程中，第二锁合机构能够随电池包的移动而移动，所有的动态部件集中设置于电池包，从而可以大幅降低换电车辆的改装成本。

下面以电动汽车为商用车，换电方式为底盘换电，第一锁合机构设于电动汽车，第二锁合机构设于电池包，换装时仅沿竖直方向移动电池包即可将电池包运送至预设安装位置为例，对本申请做进一步地详细说明：

在本示例中，在安装满电电池包时，将满电的电池包通过换电设备运输至商用车的下方，通过换电设备上的举升装置将满电的电池包向上举升，在将电池包向上举升的过程中，第二锁合件2触碰第一锁合件1，并在第一锁合件1和第二锁合件2的相对运动过程中带动第二锁合件2旋转，以使第二锁合件2与第一锁合件1锁合，实现满电电池包的安装。在拆卸亏电电池包时，通过换电设备继续举升电池包向下移动，第二锁合件2与第一锁合件1开始脱钩，并在第二锁合件2和第一锁合件1的相对运动过程中带动第二锁合件2旋转，第二锁合件2与第一锁合件1解除锁止，换电设备带动电池包下降以将电池包换下，重复上述满电电池包的安装过程即可实现电池包的换装。

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)

1.一种锁止装置，用于将电池包锁止连接于电动汽车，包括第一锁合机构和第二锁合机构，所述第一锁合机构和所述第二锁合机构两者之一设于电动汽车的电动汽车、两者之另一设于电池包；所述第一锁合机构包括第一锁合件，所述第二锁合机构包括第二锁合件，其特征在于，所述第一锁合件或所述第二锁合件用于沿竖直方向移动锁止于电动汽车的电动汽车，且移动过程中所述第一锁合件用于驱动所述第二锁合件旋转以使所述第二锁合件在与所述第一锁合件悬挂的锁止位置及与所述第一锁合件脱离的解锁位置切换。

2.根据权利要求1所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述第二锁合件设有锁止槽，所述第一锁合件包括悬挂部，所述锁止槽与所述悬挂部的形状相匹配，所述锁止槽用于所述第二锁合件在所述锁止位置时与所述悬挂部配合以悬挂锁止。

3.根据权利要求2所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述第一锁合件包括支撑部，所述悬挂部设于所述支撑部的一端，所述悬挂部沿水平延伸凸出所述支撑部以形成悬挂面，所述悬挂面用于与锁止槽的内壁平面接触。

4.根据权利要求1所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述第二锁合机构还包括用于安装所述第二锁合件的锁基座，所述锁基座包括联动块和壳体，所述第二锁合件通过转轴与所述联动块转动连接，所述联动块相对所述壳体在第一位置和第二位置之间移动，以带动所述第二锁合件在外翻位置和闭合位置之间切换，当所述第二锁合件在所述外翻位置时，所述第一锁合件和所述第二锁合件可分离，当所述第二锁合件在闭合位置时，所述第一锁合件与第二锁合件配合锁止。

5.根据权利要求4所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述第一锁合件用于带动所述联动块在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

6.根据权利要求4所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述锁止装置还包括用于将所述联动块分别限定在所述第一位置和所述第二位置的位姿保持单元，所述联动块活动安装于所述壳体，所述位姿保持单元包括设于所述壳体的限位结构、以及与所述联动块转动连接的止挡件，所述限位结构包括能够分别与所述止挡件止挡配合的第一限位部和第二限位部；所述止挡件与所述第一限位部止挡配合以将所述联动块限制在所述第一位置；所述止挡件与所述第二限位部止挡配合以将所述联动块限制在所述第二位置。

7.根据权利要求6所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述限位结构还包括设于所述壳体的内壁的导向滑槽，所述联动块沿所述竖直方向移动的过程中带动所述止挡件沿所述导向滑槽移动以在所述第一限位部和所述第二限位部之间移动。

8.根据权利要求7所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述止挡件为凸轮转动机构，所述凸轮转动机构包括旋转轴、转盘和限位柱，所述转盘通过所述旋转轴连接于所述联动块，所述限位柱沿所述导向滑槽在所述第一限位部和所述第二限位部之间移动。

9.根据权利要求8所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述联动块设有与旋转轴止转配合的止转槽，以限定所述旋转轴的旋转角度。

10.根据权利要求6所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述位姿保持单元还包括与所述联动块相连的复位件，所述复位件用于驱动所述联动块由所述第二位置回复至所述第一位置。

11.根据权利要求10所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述复位件为具有弹性的结构，所述联动块处于所述第一位置时，所述复位件被压缩并储备弹性势能，所述止挡件与所述第一限位部脱离止挡时，所述复位件释放储备的弹性势能并驱动所述联动块向第二位置移动。

12.根据权利要求6所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述壳体具有与所述第二锁合机构适配的容腔，在所述锁止位置，所述第二锁合件的至少部分区域位于所述容腔内。

13.根据权利要求4所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述第二锁合机构包括至少两个所述第二锁合件，至少两个所述第二锁合件对称设于所述联动块上。

14.根据权利要求1至13任一项所述的一种锁止装置，其特征在于，

所述第二锁合机构还包括自锁件，在所述锁止位置，所述自锁件向所述第二锁合件施力以使所述第二锁合件保持在所述锁止位置。

15.一种电动汽车，包括电动汽车和电池包，其特征在于，还包括如权利要求1至14任一项所述的锁止装置，所述电池包通过所述锁止装置可拆卸地安装于所述电动汽车。