CN220076118U - 一种电池包锁止装置及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池包锁止装置及电动车辆，电池包锁止装置设置于电动车辆的车身上，锁止装置包括：外壳、锁件和传动单元，锁件和外壳均设置于外壳内，锁件能够直线移动以具有一锁紧位置和一解锁位置以切换实现电池包与车身的锁止和解锁，传动单元包括第一传动件和第二传动件，第二传动件设有滑块，锁件设有滑轨，第一传动件和第二传动件啮合传动以带动滑块在滑轨中移动并具有第一位置和第二位置，其中：在第一位置，滑块将锁件限定于锁紧位置；在第二位置，滑块将锁件限定于解锁位置。本申请所提供的锁止装置使得电池包可以自下而上安装至车身上，解决了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。

Description

一种电池包锁止装置及电动车辆

技术领域

本申请涉及电动车辆技术领域，具体涉及一种电池包锁止装置及电动车辆。

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

本申请提供了一种电池包锁止装置及电动车辆，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：

一种电池包锁止装置，设置于电动车辆的车身上，所述锁止装置包括外壳、锁件和传动单元，锁件和传动单元均设置于所述外壳内，所述锁件能够直线移动以具有一锁紧位置和一解锁位置以切换实现电池包与车身的锁止和解锁，传动单元包括第一传动件和第二传动件，所述第二传动件设有滑块，所述锁件设有滑轨，所述第一传动件和所述第二传动件啮合传动以带动所述滑块在所述滑轨中移动并具有第一位置和第二位置，其中：在所述第一位置，所述滑块将所述锁件限定于所述锁紧位置；在所述第二位置，所述滑块将所述锁件限定于所述解锁位置。

本技术方案中，锁止装置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，锁止装置设于电动车辆上，包括锁件和用于驱动锁件直线移动实现电池包解锁和锁止的传动单元，通过使第一传动件和第二传动件啮合传动，并通过滑块与滑轨的滑动配合实现锁件在锁紧位置和解锁位置切换，轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，有助于提升换电效率，同时，锁止装置结构简单，便于实现。其次，第一传动件和第二传动件啮合传动的方式，使得滑块在到达第一位置或第二位置后，第一传动件和第二传动件通过啮合能保持位置固定，不会产生相对滑动等导致滑块偏离第一位置或第二位置，使锁件稳定保持在锁紧位置或解锁位置，进而有助于提升电池包在车身锁止安装的稳定效果。在优选的实施例中，还可将锁件在车身纵梁的下方沿水平直线移动，电池包上用于与锁件配合的锁块安装在电池包的顶部，通过锁件和锁块的配合使电池包锁止安装在纵梁下方，换电时，满电电池自下向上安装，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。

较佳地，所述第一传动件包括设有内齿圈的第一齿轮，所述第一齿轮与所述外壳固定连接，所述第二传动件包括设有外齿圈的第二齿轮和固定于所述第二齿轮上且沿所述第二齿轮的径向延伸的连接轴，所述第二齿轮与所述第一齿轮偏心设置并且啮合，所述连接轴用于连接所述滑块，所述第二齿轮可相对所述外壳沿所述内齿圈转动以带动所述滑块移动。

本技术方案中，第一齿轮的内齿圈和第二齿轮的外齿圈啮合，第二齿轮和第一齿轮偏心设置，第一齿轮固定，第二齿轮啮合传动时绕内齿圈转动并带动其上通过连接轴连接的滑块同步活动进而实现锁件的位置切换。内齿圈和外齿圈啮合的方式结构简单、传动可靠，第二齿轮位于第一齿轮的内部，结构紧凑，占用空间小，对车身的安装空间的要求较小。

较佳地，所述锁件包括滑动部和锁止部，所述滑轨形成于所述滑动部，所述锁止部与所述滑动部固定连接并沿所述锁件的移动方向延伸以用于锁止电池包，所述外壳内固设有第一导向座，所述第一导向座与所述锁止部滑动连接以限制所述锁件的移动方向。

本技术方案中，通过第一导向座与锁止部滑动连接以限制锁件的移动方向，保证锁件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。

较佳地，所述锁件还包括导向部，所述导向部与所述滑动部固定连接，所述导向部和所述锁止部分别位于所述滑动部的两相对侧，所述外壳内固设有第二导向座，所述第二导向座与所述导向部滑动连接以与所述第一导向座共同限制所述锁件的移动方向。

本技术方案中，第二导向座与导向部滑动连接以与第一导向座共同限制锁件的移动方向，第一导向座和第二导向座一起更加稳定地支撑和导向锁件，且第一导向座和第二导向座分别位于滑动部的两侧，受力更加均匀，有助于减少锁件与第一导向座、第二导向座之间的应力集中，锁止或解锁的运行过程更加稳定可靠。

较佳地，所述导向部和所述锁止部的延伸方向设于同一直线上。

本技术方案中，导向部和锁止部位于同一条直线上，使锁件结构更加简单，易于加工成型，而且，还能减小锁件直线移动过程中分别施加于第一导向座和第二导向座的压力，进而减小第一导向座和第二导向座对锁件产生的摩擦阻力，使锁件直线移动更加顺滑流畅，还能减少锁件的磨损，提升使用寿命。

较佳地，所述滑轨为设置在所述滑动部上的滑槽，所述滑块的至少部分位于所述滑槽内且所述滑块的外周面与所述滑槽配合。

本技术方案中，通过滑块的外周面与滑槽配合，结构简单，传动可靠，还可以通过优化滑块外周面的结构减小滑块与滑槽之间的摩擦阻力，使机构运行更加流畅，驱动设备的能耗更小。

较佳地，所述外壳包括壳体和底板，所述底板用于安装所述锁件和所述传动单元，所述壳体绕设于所述底板四周。

本技术方案中，外壳由底板和绕设于底板四周的壳体构成，底板便于锁件和传动单元的安装，壳体可对内部安装的零部件形成防护，外壳可通过壳体整体扣合在车身上形成封闭式容纳腔，也可以设置能够打开或盖合壳体的端盖，防止外界尘土、污物等进入外壳内附着在锁件以及传动单元上而对装置运行产生阻碍。

较佳地，所述底板设有第一通孔供所述电池包上的锁块穿过所述底板，所述锁块具有锁止孔以便所述锁止部可伸入而实现锁止；或者，

所述底板设有与所述电池包上的锁块配合的容纳部，所述锁块具有锁止孔，所述容纳部具有与所述锁止孔对应的贯穿孔，所述锁止部同时伸入所述贯穿孔和所述锁止孔而实现锁止；或者，

所述壳体设有第二通孔，所述电池包上的锁块具有锁止孔，所述锁止部可伸出所述第二通孔并伸入与位于所述壳体外侧的所述锁块上的锁止孔内而实现锁止。

本技术方案中，提供了三种锁件与电池包锁止配合的具体方式，使得可根据具体不同车型、不同电池包等使用需求合理选用合适的锁止方式，以达到优化电池包快换设计。

较佳地，所述锁止部设有弹性结构体，所述弹性结构体具有凸出于所述锁止部的第一状态和隐藏于所述锁止部内的第二状态，所述锁止部与所述锁块锁止时，所述弹性结构体处于所述第一状态并与所述锁块止挡配合以将所述锁止部限定于与所述锁块配合的状态，所述锁件受所述传动单元驱动时，所述弹性结构体受力而进入所述第二状态使所述锁件能自所述锁止孔移出而与所述锁块解除配合。

本技术方案中，通过在锁止部设置弹性结构体，利用弹性结构体在凸出于锁止部的第一状态与锁块相抵实现对锁止部的位置限制，保证锁止部与锁块可靠配合，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锁件对电池包的可靠锁止。

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电池包锁止装置，所述电池包锁止装置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、空间利用率高，有利于电动车辆快速换电的推广使用。

较佳地，所述传动单元由电机驱动，所述电池包设有感应结构，所述锁件设有目标传感器以识别所述电池包的位置且在所述目标传感器与所述感应结构匹配时发送电信号给控制单元，使所述控制单元控制所述电机停止运行。

本技术方案中，通过目标传感器对感应结构的识别判定锁件是否与电池包配合到位，优化了控制单元对锁件的锁止和解锁的控制策略，更加简单、可靠。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的技术效果为：锁止装置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，锁止装置设于电动车辆上，包括锁件和用于驱动锁件直线移动实现电池包解锁和锁止的传动单元，通过使第一传动件和第二传动件啮合传动，并通过滑块与滑轨的滑动配合实现锁件在锁紧位置和解锁位置切换，轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，有助于提升换电效率，同时，锁止装置结构简单，便于实现。其次，第一传动件和第二传动件啮合传动的方式，使得滑块在到达第一位置或第二位置后，第一传动件和第二传动件通过啮合能保持位置固定，不会产生相对滑动等导致滑块偏离第一位置或第二位置，使锁件在锁紧位置或解锁位置的可靠性也得到保证，进而有助于提升电池包在车身锁止安装的稳定性。在优选的实施例中，还可将锁件在车身纵梁的下方沿水平直线移动，电池包上用于与锁件配合的锁块安装在电池包的顶部，通过锁件和锁块的锁止使电池包锁止安装在纵梁下方，换电时，满电电池自下向上安装，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。

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电池包锁止装置的结构示意图一；

图2为本申请实施例所提供的电池包锁止装置的结构示意图二；

图3为本申请实施例所提供的第一齿轮的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的第二齿轮的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的第二齿轮与摇杆所形成的装配组件的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的摇杆的剖视图；

图7为本申请实施例所提供的电池包锁止装置的结构示意图三；

图8为本申请实施例所提供的电池包锁止装置的结构示意图四；

图9为本申请实施例所提供的锁件的结构示意图；

图10为本申请实施例所提供的外壳的结构示意图；

图11为本申请实施例所提供的电池包的锁块和电池包锁止装置所形成的配合组件的结构示意图一；

图12为本申请实施例所提供的电池包的锁块和电池包锁止装置所形成的配合组件的结构示意图二。

附图标记：

1外壳，11壳体，12底板，121第一通孔；

2锁件，21滑动部，211滑轨，22锁止部，23导向部，24弹性结构体；

3第一齿轮，31内齿圈；

4第二齿轮，41外齿圈，42连接轴，43滑块；

5摇杆，51枢转轴，52传动轴；

6第一导向座；

7第二导向座；

8锁块。

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，提供了一种电池包锁止装置，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和图2所示，本申请所提供的一种电池包锁止装置，设置于电动车辆的车身上，锁止装置包括外壳1、锁件2和传动单元；锁件2设置于外壳1内，锁件2能够直线移动以具有一锁紧位置和一解锁位置以切换实现电池包与车身的锁止和解锁；传动单元设置于外壳1内，其包括第一传动件和第二传动件，第二传动件设有滑块43，锁件2设有滑轨211，第一传动件和第二传动件啮合传动以带动滑块43在滑轨211中移动并具有第一位置和第二位置，其中：在第一位置，滑块43将锁件2限定于锁紧位置；在第二位置，滑块43将锁件2限定于解锁位置。图1中示意性地绘出了滑块43位于第一位置并将锁件2限定于锁紧位置时的状态。

本申请中，锁止装置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，锁止装置设于电动车辆上，包括锁件2和用于驱动锁件2直线移动实现电池包解锁和锁止的传动单元，通过使第一传动件和第二传动件啮合传动，并通过滑块43与滑轨211的滑动配合实现锁件2在锁紧位置和解锁位置切换，轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，有助于提升换电效率，同时，锁止装置结构简单，便于实现。其次，第一传动件和第二传动件啮合传动的方式，使得滑块43在到达第一位置或第二位置后，第一传动件和第二传动件通过啮合能保持位置固定，不会产生相对滑动等导致滑块43偏离第一位置或第二位置，使锁件2稳定保持在锁紧位置或解锁位置，进而有助于提升电池包在车身锁止安装的稳定效果。例如，可以使电机等驱动装置与第二传动件传动连接，在将驱动装置停机后，第二传动件可保持位置固定，且在第一传动件和第二传动件的啮合状态下，第二传动件不会发生旋转和滑动，滑块43的位置被固定，锁件2在滑块43的限定下保持固定。

在优选的实施例中，还可将锁件2在车身纵梁的下方沿水平直线移动，电池包上用于与锁件2配合的配合结构设置在电池包的顶部，通过锁件2和电池包配合结构的配合使电池包锁止安装在纵梁下方，且通过锁件2和电池包的配合使锁件2作为挂接承载电池包的主要部件，便于通过使锁件2加粗设置、增大截面积等方式实现锁件2的结构优化，使锁件2具有非常高的结构强度来承载电池包。电池包锁止安装在纵梁下方，换电时，满电电池可自下向上安装，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。

关于第一传动件和第二传动件的具体结构，在优选的实施方式中，如图1至图4所示，可以使第一传动件包括设有内齿圈31的第一齿轮3，第一齿轮3与外壳1固定连接，第二传动件包括设有外齿圈41的第二齿轮4和固定于第二齿轮4上且沿第二齿轮4的径向延伸的连接轴42，第二齿轮4与第一齿轮3偏心设置并且啮合，连接轴42用于连接滑块43，第二齿轮4可相对外壳1沿内齿圈31转动以带动滑块43移动。

本领域技术人员能够理解的是，第一齿轮3的内齿圈31和第二齿轮4的外齿圈41啮合，第二齿轮4和第一齿轮3偏心设置，第一齿轮3固定，第二齿轮4啮合传动时绕内齿圈31转动并带动其上通过连接轴42连接的滑块43同步活动进而实现锁件2的位置切换，其中，第一位置为第二齿轮4在内齿圈31中与锁件2锁紧位置相对应的一个确定位置，第二位置为第二齿轮4在内齿圈31中与锁件2解锁位置相对应的另一个确定位置，第二齿轮4自第一位置朝向第二位置啮合旋转时使滑块43带动锁件2远离电池包移动而将电池包解锁，第二齿轮4自第二位置朝向第一位置啮合旋转时使滑块43带动锁件2朝向电池包移动而将电池包锁紧。内齿圈31和外齿圈41啮合的方式结构简单，传动可靠，第二齿轮4位于第一齿轮3的内部，结构紧凑，占用空间小，对车身的安装空间的要求较小。具体实施时，第一齿轮3与外壳1的固定方式包括但不限于螺钉连接、螺栓连接、胶粘连接、卡接连接等。滑块43与连接轴42一体成型，加工比较方便。

在本实施方式中，如图5至图8所示，可以使传动单元还包括摇杆5，摇杆5的一端设有枢转轴51，另一端设有与枢转轴51平行布置的传动轴52，枢转轴51穿设于第一齿轮3的中央并与外壳1枢转连接，传动轴52与第二齿轮4设置的中心孔连接。具体实施时，可以使驱动装置与枢转轴51连接，驱动装置带动枢转轴51相对于外壳1旋转，另一端的传动轴52带动第二齿轮4绕内齿圈31旋转。

在一优选的实施例中，如图2和图4所示，还可以使连接轴42凸出于第二齿轮4的轴端，传动轴52贯穿第二齿轮4的中心孔以及连接轴42的第一端，使得连接轴42随传动轴52的旋转而摆动，连接轴42的第二端与滑块43一体成型，从而滑块随连接轴42的摆动而在滑轨内移动并在第一位置和第二位置之间切换，滑块43沿第二传动件的轴向延伸。传动过程中，可通过连接轴42与锁件2抵接，因此连接轴42的设置能够避免锁件2与第二齿轮4以及第一齿轮3的端面接触，减少摩擦、磨损。

当然，在可替换的实施方式中，第一传动件和第二传动件也可采用其他的啮合传动方式使滑块43带动锁件2切换实现电池包与车身的锁止和解锁，例如齿圈与齿条啮合传动，两个外齿圈啮合传动等等。

关于锁件2的具体结构，在优选的实施方式中，如图1、图2和图9所示，可以使锁件2包括滑动部21和锁止部22，滑轨211形成于滑动部21，锁止部22与滑动部21固定连接并沿锁件2的移动方向延伸以用于锁止电池包，外壳1内固设有第一导向座6，第一导向座6与锁止部22滑动连接以限制锁件2的移动方向。

本领域技术人员能够理解的是，通过第一导向座6与锁止部22滑动连接以限制锁件2的移动方向，保证锁件2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。具体实施时，可以使第一导向座6贯穿设置有与锁止部22适配的导向孔，也可以设置与锁止部22适配的导向槽，使锁止部22与导向孔或导向槽滑动配合。

作为本实施方式下的一种优选实施例，如图1、图2和图9所示，可以使锁件2还包括导向部23，导向部23与滑动部21固定连接，导向部23和锁止部22分别位于滑动部21的两相对侧，外壳1内固设有第二导向座7，第二导向座7与导向部23滑动连接以与第一导向座6共同限制锁件2的移动方向。

本技术方案中，第二导向座7与导向部23滑动连接以与第一导向座6共同限制锁件2的移动方向，第一导向座6和第二导向座7共同承载锁件2，能够给予锁件2更稳定的支撑和导向，且第一导向座6和第二导向座7在滑动部21的两侧并承担锁件2运动时产生的力和力矩，受力更加均匀，有助于减少锁件2和第一导向座6、第二导向座7之间产生的应力集中，使锁件2在锁止或解锁的运行过程更加稳定可靠。具体实施时，第一导向座6、第二导向座7分别与外壳1的固定方式包括但不限于螺钉连接、螺栓连接、胶粘连接、卡接连接、一体成型等。

在导向部23和锁止部22分别位于滑动部21的两相对侧的基础上，优选地，如图9所示，可以使导向部23和锁止部22的延伸方向设于同一直线上。一方面，导向部23和锁止部22位于同一条直线上，使锁件2结构更加简单，易于加工成型，另一方面，相较于导向部23和锁止部22不在同一方向上延伸而言，导向部23和锁止部22位于同一条直线上还能减小锁件2直线移动过程中分别施加于第一导向座6和第二导向座7的压力，进而减小第一导向座6和第二导向座7对锁件2产生的摩擦阻力，使锁件2直线移动更加顺滑流畅，还能减少锁件2的磨损，提升使用寿命。

作为本实施方式下的一种优选实施例，如图9所示，滑轨211为设置在滑动部21上的滑槽，滑块43的至少部分位于滑槽内且滑块43的外周面与滑槽配合。通过滑块43的外周面与滑槽配合，结构简单，传动可靠，还可以通过优化滑块43外周面的结构减小滑块43与滑槽之间的摩擦阻力，使机构运行更加流畅，驱动设备的能耗更小，例如，在一优选的实施例中，如图2和图4所示，可以使滑块43为圆柱状，滑块43的外圆周面与滑轨211配合，降低摩擦，提高滑动的顺畅性。

关于外壳1的结构，在优选的实施方式中，如图1、图2和图10所示，可以使外壳1包括壳体11和底板12，底板12用于安装锁件2和传动单元，壳体11绕设于底板12四周。外壳1由底板12和绕设于底板12四周的壳体11构成，底板12便于锁件2和传动单元的安装，壳体11可对内部安装的零部件形成防护，外壳1可通过壳体11整体扣合在车身上形成封闭式容纳腔，也可以设置能够打开或盖合壳体11的端盖，防止外界尘土、污物等进入外壳1内附着在锁件2以及传动单元上而对装置运行产生阻碍。

此外，本申请对锁件2与电池包的锁紧配合方式不作限定，可根据具体不同车型、不同电池包等使用需求合理选用合适的锁止方式，以达到优化电池包快换设计，具体地，其可以采用以下实施例中的任意一种：

实施例1：如图10和图11所示，可以使底板12设有第一通孔121供电池包上的锁块8穿过底板12，锁块8具有锁止孔以便锁止部22可伸入而实现锁止。本实施例中，电池包的锁块8经第一通孔121进入外壳1内，锁件2在外壳1内与锁块8锁紧配合。

实施例2：还可以使底板设有与电池包上的锁块配合的容纳部，锁块具有锁止孔，容纳部具有与锁止孔对应的贯穿孔，锁止部同时伸入贯穿孔和锁止孔而实现锁止。具体地，容纳部可以自底板向上凹陷而形成，锁块与容纳部插装配合，通过容纳部对锁块进行定位，方便锁件实现锁止。

实施例3：还可以使壳体设有第二通孔，电池包上的锁块具有锁止孔，锁止部可伸出第二通孔并伸入与位于壳体外侧的锁块上的锁止孔内而实现锁止。本实施例中，锁件经第二通孔自外壳伸出，锁件在外壳的外部与锁块锁紧配合，锁块无需伸入外壳内即可与锁件配合。

优选地，前述所有实施例中均可进一步地使锁止部22设有弹性结构体，弹性结构体具有凸出于锁止部22的第一状态和隐藏于锁止部22内的第二状态，锁止部22与锁块8锁止时，弹性结构体处于第一状态并与锁块8止挡配合以将锁止部22限定于与锁块8配合的状态，锁件2受传动单元驱动时，弹性结构体受力而进入第二状态使锁件2能自锁止孔移出而与锁块8解除配合。

本领域技术人员能够理解的是，通过在锁止部22设置弹性结构体，利用弹性结构体在凸出于锁止部22的第一状态与锁块8相抵实现对锁止部22的位置限制，保证锁止部22与锁块8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锁件2容易发生剧烈晃动或惯性移动的情况下，弹性结构体与锁块8的止挡限位依然能够保证锁件2对电池包的可靠锁止。具体实施时，以前述底板12设有第一通孔121供电池包上的锁块8穿过底板12且锁块8具有锁止孔以便锁止部可伸入而实现锁止的实施例为例，如图9和图12所示，可以使弹性结构体24设于锁止部22远离滑动部21的一端的端部，包括止挡凸块和设于锁止部22和止挡凸块之间的弹簧，在锁止部22直线移动实现锁紧的过程中，止挡凸块因受到锁块8的力而进入第二状态并在锁止孔内滑动，此时弹簧被止挡凸块压缩，如图12所示，当止挡凸块自锁止孔滑出时，弹簧驱动止挡凸块凸出于锁止部22，并与锁块8止挡配合，防止锁止部22回退，解锁时，锁件2在传动单元作用下回退，止挡凸块再次受到锁块8的力而进入第二状态并在锁止孔内滑动，直至锁止部22脱离锁块8时，弹簧驱动止挡凸块凸出于锁止部22。

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电池包锁止装置，电池包锁止装置用于将电池包与车身锁紧和解锁。具体地，电池包锁止装置设于车身上，电池包上设有锁块，通过锁件和锁块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。在优选的实施例中，可以在车身两个纵梁的底部分别至少设置有一个电池包锁止装置，而电池包的两相对侧对应设置多个锁块，在实现底部换电的基础上，通过多个电池包锁止装置和锁块的的一一锁止配合将电池包可靠固定。具体换电时，可以通过换电小车预先承托住亏电电池，然后运行传动单元，在第一传动件和第二传动件的啮合传动下，滑块带动锁件朝向解锁位置移动实现亏电电池的解锁，亏电电池可以从纵梁上拆下并通过换电小车从纵梁下方移出，然后可以再通过换电小车携带满电电池移动至纵梁下方，使满电电池上的锁块移动至与锁件对应的位置后运行传动单元，在第一传动件和第二传动件的啮合传动下，滑块带动锁件朝向锁紧位置移动并与锁块配合，进而完成满电电池的锁止安装。

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、实施例中的电池包锁止装置，因此，电池包锁止装置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，可以使传动单元由电机驱动，电池包设有感应结构，锁件设有目标传感器以识别电池包的位置且在目标传感器与感应结构匹配时发送电信号给控制单元，使控制单元控制电机停止运行。本技术方案中，通过目标传感器对感应结构的识别判定锁件是否与电池包配合到位，优化了控制单元对锁件的锁止和解锁的控制策略，更加简单、可靠。例如，可以使感应结构为设于电池包设置的锁块的金属件，当锁件于锁块锁紧配合的过程中，目标传感器一旦识别金属件便可指示控制单元停机，表明锁件与锁块锁止到位。

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 (11)

1.一种电池包锁止装置，设置于电动车辆的车身上，其特征在于，所述锁止装置包括：

外壳；

锁件，其设置于所述外壳内，所述锁件能够直线移动以具有一锁紧位置和一解锁位置以切换实现电池包与车身的锁止和解锁；以及

传动单元，其设置于所述外壳内，包括第一传动件和第二传动件，所述第二传动件设有滑块，所述锁件设有滑轨，所述第一传动件和所述第二传动件啮合传动以带动所述滑块在所述滑轨中移动并具有第一位置和第二位置，其中：在所述第一位置，所述滑块将所述锁件限定于所述锁紧位置；在所述第二位置，所述滑块将所述锁件限定于所述解锁位置。

2.根据权利要求1所述的电池包锁止装置，其特征在于，

所述第一传动件包括设有内齿圈的第一齿轮，所述第一齿轮与所述外壳固定连接，所述第二传动件包括设有外齿圈的第二齿轮和固定于所述第二齿轮上且沿所述第二齿轮的径向延伸的连接轴，所述第二齿轮与所述第一齿轮偏心设置并且啮合，所述连接轴用于连接所述滑块，所述第二齿轮可相对所述外壳沿所述内齿圈转动以带动所述滑块移动。

3.根据权利要求1所述的电池包锁止装置，其特征在于，

所述锁件包括滑动部和锁止部，所述滑轨形成于所述滑动部，所述锁止部与所述滑动部固定连接并沿所述锁件的移动方向延伸以用于锁止电池包，所述外壳内固设有第一导向座，所述第一导向座与所述锁止部滑动连接以限制所述锁件的移动方向。

4.根据权利要求3所述的电池包锁止装置，其特征在于，

所述锁件还包括导向部，所述导向部与所述滑动部固定连接，所述导向部和所述锁止部分别位于所述滑动部的两相对侧，所述外壳内固设有第二导向座，所述第二导向座与所述导向部滑动连接以与所述第一导向座共同限制所述锁件的移动方向。

5.根据权利要求4所述的电池包锁止装置，其特征在于，

所述导向部和所述锁止部的延伸方向设于同一直线上。

6.根据权利要求3所述的电池包锁止装置，其特征在于，

所述滑轨为设置在所述滑动部上的滑槽，所述滑块的至少部分位于所述滑槽内且所述滑块的外周面与所述滑槽配合。

7.根据权利要求3至6任意一项所述的电池包锁止装置，其特征在于，

所述外壳包括壳体和底板，所述底板用于安装所述锁件和所述传动单元，所述壳体绕设于所述底板四周。

8.根据权利要求7所述的电池包锁止装置，其特征在于，

所述底板设有第一通孔供所述电池包上的锁块穿过所述底板，所述锁块具有锁止孔以便所述锁止部可伸入而实现锁止；或者

所述底板设有与所述电池包上的锁块配合的容纳部，所述锁块具有锁止孔，所述容纳部具有与所述锁止孔对应的贯穿孔，所述锁止部同时伸入所述贯穿孔和所述锁止孔而实现锁止；或者

所述壳体设有第二通孔，所述电池包上的锁块具有锁止孔，所述锁止部可伸出所述第二通孔并伸入与位于所述壳体外侧的所述锁块上的锁止孔内而实现锁止。

9.根据权利要求8所述的电池包锁止装置，其特征在于，

所述锁止部设有弹性结构体，所述弹性结构体具有凸出于所述锁止部的第一状态和隐藏于所述锁止部内的第二状态，所述锁止部与所述锁块锁止时，所述弹性结构体处于所述第一状态并与所述锁块止挡配合以将所述锁止部限定于与所述锁块配合的状态，所述锁件受所述传动单元驱动时，所述弹性结构体受力而进入所述第二状态使所述锁件能自所述锁止孔移出而与所述锁块解除配合。

10.一种电动车辆，其特征在于，包括车身、电池包和如权利要求1至9任意一项所述的电池包锁止装置，所述电池包锁止装置用于将所述电池包与所述车身锁紧和解锁。

11.根据权利要求10所述的电动车辆，其特征在于，

所述传动单元由电机驱动，所述电池包设有感应结构，所述锁件设有目标传感器以识别所述电池包的位置且在所述目标传感器与所述感应结构匹配时发送电信号给控制单元，使所述控制单元控制所述电机停止运行。