CN220577039U - 电池快换锁装置和新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电池快换锁装置和新能源汽车，电池快换锁装置包括棘轮、棘爪和连接杆，通过使连接杆和棘爪联动，棘爪的第一止挡块离开第一锁止块的运动的第一路径时，连接杆的第二止挡块进入第一锁止块的第一路径，使得第一锁止块在脱离第一止挡块后会被第二止挡块阻挡，由此有利于将电池快换锁装置设置为通过两个或两个以上的步骤才能解锁，避免一次操作即可解锁造成的容易因为误操作造成电池快换锁装置意外解锁的情况发生，有利于保证新能源汽车使用的安全性。同时，电池快换锁装置通过连接杆和棘爪的联动以及各部件之间的合理位置布置，通过一个部件的运动可以带动其他相关部件的运动，有利于提升操作的便利性。

Description

电池快换锁装置和新能源汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种电池快换锁装置和新能源汽车。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车，新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车等。其中，纯电动汽车或其他设置动力电池并以电能作为全部动力或部分动力的新能源汽车发展迅速，人们对于新能源汽车使用的便捷性要求越来越高。为了解决充电过程中无法使用汽车的问题，可更换动力电池的换电型新能源汽车逐渐成为新能源汽车的发展趋势。目前换电型新能源车辆上设置的动力电池的锁止机构存在一些不足，一些锁止机构安全性考虑不足、解锁过程存在因为误操作产生安全隐患；一些锁止机构为了满足安全要求而将解锁方式设置得过于复杂，不便于用户操作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电池快换锁装置和新能源汽车，在保证电池解锁过程安全性的同时满足用户进行解锁操作的便利性要求。

第一方面，本实用新型实施例提供一种电池快换锁装置，包括棘轮、棘爪和连接杆；所述棘轮具有第一锁止块，所述棘轮绕第一转轴转动时，所述第一锁止块沿第一路径运动，所述第一路径具有沿第一旋转方向依次设置的第一接触位置、第一止挡位置、第二接触位置、第二止挡位置和解锁位置；棘爪设置在所述棘轮的一侧，所述棘爪具有第一止挡块，所述棘爪绕第二转轴转动时，所述第一止挡块在所述第一止挡位置和第一释放位置之间运动，所述第一释放位置离开所述第一路径，所述第二转轴与所述第一转轴间隔设置；连接杆与所述棘爪联动连接，所述连接杆具有第二止挡块，所述连接杆绕第三转轴转动时，所述第二止挡块在所述第二止挡位置和第二释放位置之间运动，所述第二释放位置离开所述第一路径，所述第二止挡位置设置在所述第一止挡位置和所述解锁位置之间，所述第三转轴与所述第一转轴和所述第二转轴间隔设置；其中，所述第一锁止块位于所述第一接触位置且所述第一止挡块位于所述第一止挡位置时，所述第一锁止块与所述第一止挡块相抵接；所述第一锁止块位于所述第二接触位置且所述第二止挡块位于所述第二止挡位置时，所述第一锁止块与所述第二止挡块相抵接；所述第一止挡块位于所述第一止挡位置时，所述第二止挡块位于所述第二释放位置；以及所述第一止挡块位于所述第一释放位置时，所述第二止挡块位于所述第二止挡位置。

在一种实施方式中，所述棘轮还具有第二锁止块，所述第二锁止块与所述第一锁止块间隔设置；所述棘轮转动时，所述第二锁止块沿第二路径运动，所述第二路径与所述第一路径部分重合；所述第二锁止块位于所述第一接触位置且所述第一止挡块位于所述第一止挡位置时，所述第二锁止块与所述第一止挡块相抵接。

在一种实施方式中，所述第二锁止块位于所述第一接触位置时，所述第一锁止块位于所述第二接触位置与所述解锁位置之间。

在一种实施方式中，电池快换锁装置还包括锁壳，所述棘轮、所述棘爪和所述连接杆设置在所述锁壳中并分别与所述锁壳转动连接，所述锁壳具有第一开口，所述棘轮还具有锁槽，所述锁槽具有第二开口；所述第一锁止块位于所述解锁位置时，所述第二开口与所述第一开口相对；所述第二锁止块位于所述第一接触位置时，所述棘轮的外壁至少部分遮挡所述第一开口。

在一种实施方式中，所述连接杆还具有操作端，所述电池快换锁装置还包括操作件，与所述锁壳移动连接，所述操作件具有相对的第一端和第二端，所述第一端露出所述锁壳，所述第二端与所述操作端连接，所述第一端与所述操作端之间的连线不通过所述第三转轴。

在一种实施方式中，电池快换锁装置还包括第一复位件，与所述棘轮连接，驱动所述棘轮绕所述第一旋转方向转动。

在一种实施方式中，电池快换锁装置还包括第二复位件以及/或者第三复位件；第二复位件与所述棘爪连接，驱动所述棘爪绕第二旋转方向转动，所述第二旋转方向与第一旋转方向相反；第三复位件与所述连接杆连接，驱动所述连接杆绕所述第一旋转方向转动。

在一种实施方式中，所述棘爪还具有限位块，所述限位块与所述第一止挡块之间具有预设的夹角，所述限位块具有第一端面；所述连接杆具有限位槽，所述限位槽的槽口具有收缩部，所述限位槽的宽度大于所述限位块的宽度，所述限位块设于所述限位槽中，所述连接杆转动时，所述收缩部与所述第一端面相推挤并沿所述第一端面运动。

在一种实施方式中，所述电池快换锁装置还包括位置检测装置；所述第一锁止块在所述解锁位置时，所述棘轮触发所述位置检测装置；所述第一锁止块在所述第一接触位置时，所述位置检测装置不被触发。

在一种实施方式中，所述位置检测装置设置在所述棘轮的外侧，所述位置检测装置包括微动开关，所述微动开关包括触发件，所述棘轮具有触发面和避让槽，所述避让槽的槽壁与所述触发面相接，所述触发面到所述第一转轴的距离大于所述避让槽到所述第一转轴的距离；所述第一锁止块在所述第一接触位置时，所述触发件脱离所述触发面并与所述避让槽的槽底间隔相对；所述第一锁止块从所述第一接触位置向所述第二接触位置运动时，所述触发件离开所述避让槽并与所述触发面相接触。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种新能源汽车，包括如第一方面所述的电池快换锁装置。

本实用新型实施例提供了一种电池快换锁装置和新能源汽车，电池快换锁装置包括棘轮、棘爪和连接杆，通过使连接杆和棘爪联动，棘爪的第一止挡块离开第一锁止块的运动的第一路径时，连接杆的第二止挡块进入第一锁止块的第一路径，使得第一锁止块在脱离第一止挡块后会被第二止挡块阻挡，由此有利于将电池快换锁装置设置为通过两个或两个以上的步骤才能解锁，避免一次操作即可解锁造成的容易因为误操作造成电池快换锁装置意外解锁的情况发生，有利于保证新能源汽车使用的安全性。同时，电池快换锁装置通过连接杆和棘爪的联动以及各部件之间的合理位置布置，通过一个部件的运动可以带动其他相关部件的运动，有利于提升操作的便利性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型一个实施例的电池快换锁装置在解锁状态下的示意图；

图2是本实用新型一个实施例的电池快换锁装置在全锁状态下的示意图；

图3是本实用新型一个实施例的电池快换锁装置在第一锁止块与第二止挡块抵接时的示意图；

图4是本实用新型一个实施例的电池快换锁装置在半锁状态下的示意图；

图5是本实用新型一个实施例的电池快换锁装置在半锁状态和解锁状态之间转变的过程中一个状态的示意图；

图6是本实用新型实施例的电池快换锁装置的棘轮的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的电池快换锁装置的棘爪的结构示意图；

图8是本实用新型实施例的电池快换锁装置的连接杆的结构示意图。

附图标记说明：

S1-第一路径；10-锁壳；11-第一开口；20-棘轮；21-第一锁止块；22-第二锁止块；23-锁槽；24-第二开口；25-触发面；26-避让槽；30-棘爪；31-第一止挡块；32-限位块；33-第一端面；40-连接杆；41-第二止挡块；42-操作端；43-限位槽；44-收缩部；50-微动开关；51-触发件；60-第一复位件；70-第二复位件；80-第三复位件；90-操作件；100-锁栓；110-第一转轴；120-第二转轴；130-第三转轴。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

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；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，除非另有明确的限定。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。

除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1至图5是本实用新型一些实施例中的电池快换锁装置的在不同工作状态下的示意图。参照图1至图5，本实用新型实施例的电池快换锁装置包括棘轮20和棘爪30，棘爪30设置在棘轮20的一侧。图6是棘轮20的结构示意图，图7是棘爪30的结构示意图。参照图1至图7，棘轮20具有第一锁止块21，棘爪30具有与第一锁止块21对应的第一止挡块31。棘轮20能够绕第一转轴110转动，棘爪30能够绕第二转轴120转动。在一种实施方式中，第一转轴110和第二转轴120之间具有预定的间隔，第一转轴110和第二转轴120基本平行设置。

棘轮20绕第一转轴110转动时，第一锁止块21沿第一路径S1运动。第一路径S1具有沿第一旋转方向依次设置的第一接触位置、第一止挡位置和解锁位置。在本实施例中，第一旋转方向为图1至图5中的顺时针方向，但是应当理解的是，第一旋转方向并不仅限于顺时针方向，也可以根据需要将第一旋转方向选择为逆时针方向。棘爪30转动时，第一止挡块31可以进入和离开第一路径S1。可选地，棘爪30转动时，第一止挡块31在第一止挡位置和第一释放位置之间运动，其中第一释放位置离开第一路径S1。例如，图1、图2、图4和图5示出了第一止挡块31位于第一止挡位置的状态，图3示出了第一止挡块31位于第一释放位置的状态。当第一止挡块31位于第一止挡位置时，棘轮20绕第一转轴110沿第一旋转方向转动的过程中，第一锁止块21能够被第一止挡块31阻挡而无法继续沿第一旋转方向转动，此时第一锁止块21所处的位置为第一接触位置。也就是说，参照图2，当第一锁止块21位于第一接触位置且第一止挡块31位于第一止挡位置时，第一锁止块21与第一止挡块31相抵接，由此，电池快换锁装置可以实现锁止。而当第一止挡块31位于第一释放位置时，由于第一止挡块31离开第一路径S1，因此棘轮20转动的过程中，第一锁止块21可以顺利通过第一止挡位置。

在本实用新型实施例中，电池快换锁装置具有全锁状态和解锁状态。参照图2，在全锁状态下，第一锁止块21位于第一接触位置，第一止挡块31位于第一止挡位置，第一锁止块21与第一止挡块31相抵接，此时棘轮20不能继续沿第一旋转方向转动。参照图1，在解锁状态下，第一锁止块21位于解锁位置。

电池快换锁装置还包括可以锁壳10，棘轮20和棘爪30设置在锁壳10中并分别与锁壳10转动连接。锁壳10可以是一个独立于电池快换锁装置所在的新能源汽车的其他部件的单独的壳体，或者也可以是与新能源汽车中的其他部件共用的壳体。参照图1和图2，锁壳10具有第一开口11，第一开口11可以供对应的锁栓100通过而进入或退出电池快换锁装置。参照图1、图2和图6，棘轮20还具有锁槽23，锁槽23具有第二开口24，第二开口24可以供对应的锁栓100通过而进入或退出锁槽23。如图1所示，当第一锁止块21位于解锁位置时，第二开口24与第一开口11相对，锁栓100可以通过第一开口11和第二开口24。上锁时，可以使锁栓100依次通过第一开口11和第二开口24进入锁槽23，然后可以使锁栓100推动棘轮20沿与第一旋转方向相反的方向(例如图1至图5中的逆时针方向)转动，第二开口24逐渐偏离第一开口11，直至第一锁止块21从解锁位置运动到第一接触位置后与位于第一止挡位置的第一止挡块31抵接，使电池快换锁装置进入全锁状态。如图2所示，在全锁状态下，第二开口24与第一开口11之间的夹角较大，例如可以为90°或大于90°，锁槽23的侧壁阻挡锁栓100从第一开口11脱出。

如图1至图5所示，在一些实施例中，电池快换锁装置包括第一复位件60，第一复位件60与棘轮20连接，用于驱动棘轮20绕第一转轴110沿第一旋转方向转动。在全锁状态向半锁状态转变的过程中，当第一止挡块31位于第一释放位置时，棘轮20可以在第一复位件60的作用下绕第一转轴110沿第一旋转方向转动而从第一接触位置向第二接触位置运动。当第一止挡块31通过了第一接触位置后，并且在第二止挡块41位于第二释放位置时，棘轮20可以在第一复位件60的作用下继续沿第一旋转方向转动。

如图1至图5所示，在一些实施例中，电池快换锁装置包括第二复位件70，第二复位件70与棘爪30连接，用于驱动棘爪30绕第二旋转方向转动，第二旋转方向与第一旋转方向相反，在图1至图5中，第二旋转方向为逆时针方向。由此，第二复位件70使棘爪30具有从第一止挡位置沿第二旋转方向向第一释放位置旋转的趋势。在电池快换锁装置处于全锁状态下第一锁止块21与第一止挡块31抵接时，第二复位件70还能为第一止挡块31提供支撑力以保证对第一止挡块31的阻挡效果。

在本实用新型实施例中，电池快换锁装置还具有半锁状态。在半锁状态下，第一锁止块21的位置在第一接触位置和解锁位置之间，并且第一开口11尚未运动到与第二开口24相对的位置，锁槽23的侧壁仍能阻挡锁栓100从第一开口11脱出。电池快换锁装置在从全锁状态转变至解锁状态的过程中，需要经过半锁状态。也就是说，用户在需要对电池快换锁装置进行解锁时，需要执行两次操作，先使电池快换锁装置从全锁状态转变到半锁状态，再使电池快换锁装置从半锁状态转变到解锁状态。这样可以使解锁过程满足电动汽车换电安全要求，相比一次操作完成解锁的方案可以更好地避免由于误操作造成的电池松动脱落等危险。

与实现半锁状态的功能相关的具体配置可以根据电池快换锁装置的使用环境和操作需要等选择适合的方式，本实用新型实施例提供一种可行的实现方式。在本实用新型实施例中，电池快换锁装置还包括连接杆40，连接杆40可以设置在锁壳10内。连接杆40可以绕第三转轴130转动，可选地，第三转轴130可以与第一转轴110和第二转轴120基本相平行。第一路径S1还具有第二接触位置和第二止挡位置，第二接触位置和第二止挡位置位于第一止挡位置和解锁位置之间，并且第二接触位置位于第一止挡位置和第二止挡位置之间。参照图3，图3中的第一锁止块21位于第二接触位置。也就是说，第一止挡块31在从第一接触位置沿第一旋转方向向解锁位置运动的过程中，需要依次经过第一接触位置、第一止挡位置、第二接触位置、第二止挡位置和解锁位置。连接杆40具有第二止挡块41，当连接杆40转动时，第二止挡块41可以在第二止挡位置和第二释放位置之间运动。其中，第二释放位置离开第一路径S1。图1、图2、图4和图5示出了第二止挡块41位于第二释放位置的状态，图3示出了第二止挡块41位于第二止挡位置的状态。当第二止挡块41位于第二止挡位置时，棘轮20绕第一转轴110沿第一旋转方向转动的过程中，当第一锁止块21运动至第二接触位置时，第一锁止块21能够被第二止挡块41阻挡而无法继续沿第一旋转方向运动。而第二锁止块22位于所述第一接触位置时，棘轮20的外壁至少部分地遮挡第一开口11，锁槽23的侧壁阻挡锁栓100从第一开口11脱出。

连接杆40与棘爪30联动连接，连接杆40和棘爪30二者中的一者转动时，可以带动二者中的另一者转动。当第一止挡块31从第一止挡位置向第一释放位置运动时，第二止挡块41从第二释放位置向第二止挡位置运动；当第二止挡块41从第二止挡位置向第二释放位置运动时，第一止挡块31从第一释放位置向第一止挡位置运动。优选地，如图1、图2、图4和图5所示，当第一止挡块31位于第一止挡位置时，第二止挡块41位于第二释放位置；如图3所示，当第一止挡块31位于第一释放位置时，第二止挡块41位于第二止挡位置。这样，在第一止挡块31从第一止挡位置移动至第一释放位置时，第二止挡块41移动到第二止挡位置对第一锁止块21进行阻挡，可以避免第一锁止块21直接通过第二接触位置到达解锁位置而使电池快换锁装置从全锁状态直接转换为解锁状态。

在一种可选的实现方式中，可以利用第一锁止块21与第二止挡块41相抵接实现电池快换锁装置的半锁。也就是说，参照图3，当第一锁止块21位于第二接触位置且第二止挡块41位于第二止挡位置时，可以使第二止挡块41停留在第二止挡位置对第一锁止块21进行阻挡，由此，电池快换锁装置可以实现半锁。在需要从半锁状态解锁时，进行预设的进一步操作，使连接杆40转动，第二止挡块41从第二止挡位置运动到第二释放位置，棘轮20可以继续沿第一旋转方向旋转，实现解锁。

在另一种可选的实现方式中，如图1-图6所示，棘轮20还具有第二锁止块22，第二锁止块22与第一锁止块21间隔设置。棘轮20转动时，第二锁止块22沿第二路径运动，第二路径与第一路径S1有部分重合的区域。第二路径与第一路径S1重合的区域包括第一接触位置。如图4所示，当第二锁止块22位于第一接触位置且第一止挡块31位于第一止挡位置时，第二锁止块22与第一止挡块31相抵接，阻挡棘轮20继续沿第一旋转方向转动。参照图3，当第一锁止块21运动到第二接触位置并与第二止挡位置处的第二止挡块41抵接时，第二锁止块22尚未到达第一接触位置，这样可以在第一止挡块31移动到第一释放位置而使第一锁止块21从第一接触位置沿第一旋转方向运动的过程中，第二止挡块41能够对第一锁止块21进行阻挡，不会发生由于棘轮20转动太快而使第一止挡块31尚未回复到第一止挡位置时第二锁止块22就已经通过了第一止挡位置的情况。而第二锁止块22位于第一接触位置时，第一锁止块21位于第二接触位置与解锁位置之间，并且此时棘轮20的锁槽23的第二开口24与第一开口11之间的夹角较大，锁槽23的侧壁阻挡锁栓100从第一开口11脱出，实现半锁。也就是说，在电池快换锁装置从全锁状态转变为半锁状态的过程中，第一锁止块21先脱离第一止挡块31，然后第一锁止块21与第二止挡块41抵接，接下来第一锁止块21脱离第二止挡块41，最后第二锁止块22与第一止挡块31抵接。

参照图1至图5，在一些实施例中，电池快换锁装置包括第三复位件80，第三复位件80与连接杆40连接，驱动连接杆40绕第一旋转方向转动。在未对电池快换锁装置施加外力的情况下，第三复位件80使连接杆40保持在第二止挡块41位于第二释放位置的姿态，并进而使棘爪30保持在第一止挡块31位于第一止挡位置的姿态，有利于在电池快换锁装置在全锁状态下对锁栓100实现牢固的锁定。

由于棘爪30和连接杆40联动连接，当棘爪30在第二复位件70的驱动下转动时可以带动连接杆40对应地转动，而当连接杆40在第三复位件80的驱动下转动时可以带动棘爪30对应地转动。因此，电池快换锁装置可以设置第二复位件70或者第三复位件80，可以实现对于棘爪30和连接杆40的驱动。优选地，电池快换锁装置既设置第二复位件70也设置第三复位件80，可以为棘爪30和连接杆40的转动提供更充足的驱动力以及在全锁状态下实现对锁栓100的牢固锁定。

上述的第一复位件60、第二复位件70、第三复位件80的具体形式和在电池快换锁装置中的设置方式可以根据设置空间大小、对于驱动力的要求或其他实际应用场景需求进行选择，例如第一复位件60、第二复位件70或第三复位件80可以是拉伸弹簧、扭簧、磁吸引组件，等等。第二复位件70或第三复位件80与第一复位件60选择同一种形式的机构或不同形式的机构。例如第一复位件60、第二复位件70和第三复位件80可以是扭簧。第一复位件60套设在第一转轴110外，并且一端可以与锁壳10连接，另一端可以与棘轮20连接，由此第一复位件60作用于棘轮20可以使棘轮20具有绕第一转轴110沿第一旋转方向运动的趋势。第二复位件70套设在第二转轴120外，并且一端可以与锁壳10连接，另一端可以与棘爪30连接，由此第二复位件70作用于棘爪30可以使棘爪30具有绕第二转轴120沿第二旋转方向运动的趋势。第三复位件80套设在第三转轴130外，并且一端可以与锁壳10连接，另一端可以与连接杆40连接，由此第三复位件80作用于连接杆40可以使连接杆40具有绕第三转轴130沿第一旋转方向运动的趋势。

棘爪30和连接杆40的联动可以通过多种不同的方式实现，例如可以通过机械连接、接触连接或其他方式实现，本实用新型实施例对棘爪30和连接杆40的具体联动连接方式不作过多的限制。在一种实施方式中，参照图7，棘爪30还具有限位块32，限位块32与第一止挡块31之间具有预设的夹角。可选地，限位块32与第一止挡块31之间的夹角可以大于90度，有利于减少棘爪30和棘轮20之间的干涉。参照图1至图5以及图8，连接杆40具有限位槽43，限位块32设于限位槽43中，连接杆40转动时，限位槽43的内壁与限位块32互相推挤，实现棘爪30和连接杆40的联动。限位槽43的宽度大于限位块32的宽度，使得限位块32在限位槽43中能够进行一定幅度的摆动，以适应棘爪30和连接杆40在转动过程中二者之间的相对位置变化。可选地，限位槽43的槽口具有收缩部44，也即限位槽43的槽口处的宽度发生收缩，可以对限位块32进行限位，避免限位块32脱离限位槽43。限位块32具有第一端面33，棘爪30和连接杆40转动时，收缩部44与第一端面33相推挤并沿第一端面33运动。

解锁的操作可以通过用户人工操作实现，例如可以施加一定的外力拨动连接杆40或棘爪30使其转动，按照一定的顺序使连接杆40和棘爪30运动，使得棘轮20在第一复位件60的驱动下沿第一旋转方向转动并使第一锁止块21顺利通过第一止挡位置、第二接触位置和第二止挡位置，最终到达解锁位置。在一些实施例中，连接杆40还具有操作端42，电池快换锁装置还包括操作件90。操作件90与锁壳10可相对移动地连接，操作件90具有相对的第一端和第二端，其中第一端露出锁壳10以供用户进行操作，第二端与操作端42连接。第一端与操作端42之间的连线偏离第三转轴130，或者说，第一端与操作端42之间的连线或连线的延长线不通过第三转轴130，这样可以保证通过操作件90输入的力可以顺利驱动连接杆40转动。通过操作第一端，可以使第二端带动连接杆40运动，并进而带动棘爪30转动。在本实施例中，操作件90与连接杆40可以设置为可分离的方式，以适应连接杆40转动时与操作件90的接触位置的浮动。由于在未对电池快换锁装置施加外力时，连接杆40处于第二止挡块41位于第二释放位置的状态，可以将操作件90设置为可以通过推动或拉动操作件90带动连接杆40向第一旋转方向转动。例如，在本实施例中，用户通过向锁壳10内推动操作件90可以带动连接杆40沿第一旋转方向转动，并进而带动棘爪30沿第二旋转方向转动；用户在撤去对操作件90的推力后，在第二复位件70以及/或者第三复位件80的作用下，连接杆40和棘爪30反向转动复位，使第一止挡块31保持在第一止挡位置，第二止挡块41保持在第二释放位置。

在一些实施例中，电池快换锁装置还包括位置检测装置。位置检测装置可以检测棘轮20的位置，以确定电池快换锁装置的状态。位置检测装置的具体检测远离可以根据实际应用的需要选择适当的方式，例如可以采用磁场检测、光学检测、接触式检测、扭力检测等方式实现。位置检测装置可以检测并用于确定棘轮20的一个或多个位置，具体可以根据需要任意设置，例如可以用于确定第一锁止块21是否处于解锁位置、第一接触位置或第二接触位置。在一种实施方式中，第一锁止块21在解锁位置时，棘轮20触发位置检测装置；而第一锁止块21在第一接触位置时，位置检测装置不被触发。可选地，位置检测装置可以仅在第一锁止块21位于第一接触位置、或者比第一接触位置沿与第一旋转方向相反的方向更远离解锁位置的其他位置时不被触发，由此，当位置检测装置不被触发时，可以确定电池快换锁装置实现全锁。

在一种实施方式中，如图1至图5所示，位置检测装置设置在棘轮20的外侧。位置检测装置包括微动开关50，微动开关50包括触发件51，棘轮20具有触发面25，当棘轮20转动到预定的位置时，触发面25与触发件51相接触并挤压触发件51，使得微动开关50被触发。棘轮20还具有避让槽26，避让槽26的槽壁与触发面25相接，避让槽26到第一转轴110的距离小于触发面25到第一转轴110的距离，使得触发件51与避让槽26相对时，微动开关50不会被触发。在一个实施例中，参照图2，第一锁止块21在第一接触位置时，触发件51脱离触发面25并与避让槽26的槽底间隔相对，此时微动开关50不被触发。而当第一锁止块21从第一接触位置沿着第一旋转方向向第二接触位置运动的过程中，触发件51离开避让槽26并与触发面25相接触，并且直至第一锁止块21运动到解锁位置使电池快换锁装置处于解锁状态时，触发件51仍保持与触发面25的接触。由此，微动开关50未被触发可以表征电池快换锁装置处于全锁状态；微动开关50被触发时可以表征电池快换锁装置未处于全锁状态，或者说可能处于半锁状态或解锁状态。这样可以实现对电池快换锁装置的状态的监测。

下面结合图1至图5对本实用新型实施例的电池快换锁装置的使用过程进行说明。

上锁过程：电池快换锁装置在解锁状态下(参照图1)，将电池上设置的锁栓100与第一开口11对准并插入，锁栓100与锁槽23的内壁抵接并推动棘轮20绕第一转轴110沿图中的逆时针方向转动。在此过程中，电池快换锁装置可以依次经过图5、图4、图3中所示的状态，最终到达图1中所示的全锁状态。由于电池快换锁装置在未受外力时，第二止挡块41位于第二释放位置，第一锁止块21和第二锁止块22可以顺畅地通过第二止挡位置和第二接触位置。在外部的推力的作用下，第一锁止块21和第二锁止块22在沿图中的逆时针方向运动与第一止挡块31接触时，可以推动棘爪30沿图中的顺时针方向转动，使第一止挡块31到达第一释放位置，由此第一锁止块21和第二锁止块22可以顺利通过第一止挡位置。而当第一锁止块21和第二锁止块22通过第一止挡位置后，棘爪30在第二复位件70的作用下沿图中的逆时针方向(即第二旋转方向)转动，使第一止挡块31复位至第一止挡位置。当第一锁止块21未运动到第一接触位置时，位置检测装置始终保持被触发的状态，表征电池快换锁装置尚未到达全锁状态。

解锁过程：电池快换锁装置在全锁状态下(参照图2)，向锁壳10内推动伸入锁壳10的操作件90。操作件90推动连接杆40沿图中的逆时针方向转动，如图3所示，第二止挡块41运动至第二止挡位置；在此过程中，限位槽43的内壁推挤限位块32，带动棘爪30沿图中的顺时针方向转动，使第一止挡块31运动至第一释放位置，第一锁止块21从第一接触位置经过第一止挡位置到达第二接触位置，被第二止挡块41阻挡棘轮20继续沿图中的顺时针方向(即第一旋转方向)转动。此时撤去对操作件90的推力，在第三复位件80的作用力以及第二复位件70对棘爪30的作用力转递至连接杆40的作用力下，连接杆40沿图中的顺时针方向转动复位，参照图4，第二止挡块41从第二止挡位置运动至第二释放位置，同时棘爪30在连接杆40的限位槽43内壁的推动下和第二复位件70的作用力下沿图中的逆时针方向复位，使第一止挡块31运动至第一止挡位置，第一锁止块21通过第二止挡位置，而第二锁止块22被第一止挡块31所阻挡，电池快换锁装置进入半锁状态。在电池快换锁装置从图3的状态转变为图4的状态的过程中，连接杆40的操作端42将操作件90朝着锁壳10外推出一段距离。此时再次向锁壳10内推动操作件90，使连接杆40沿图中的逆时针方向转动，第二止挡块41运动至第二止挡位置，连接杆40推动棘爪30沿图中的顺时针方向转动，第一止挡块31运动至第一释放位置，第二锁止块22顺利通过第一止挡位置到达第二接触位置。然后撤去对操作件90的推力，在第三复位件80的作用力以及第二复位件70对棘爪30的作用力转递至连接杆40的作用力下，连接杆40沿图中的顺时针方向转动复位，参照图5，第二止挡块41从第二止挡位置运动至第二释放位置，第一止挡块31运动至第一止挡位置，第二锁止块22顺利通过第二止挡位置，连接杆40的操作端42将操作件90朝着锁壳10外推出一段距离。棘轮20在第一复位件60的作用力下继续沿图中的顺时针方向转动，使第一锁止块21到达解锁位置，锁槽23的第二开口24与锁壳10的第一开口11相对，电池快换锁装置进入解锁状态，锁栓100可以顺利地从电池快换锁装置移出。

由此可见，通过对操作件90的两次推动和释放即可实现对电池快换锁装置的解锁，操作方便可靠。并且在电池快换锁装置处于全锁状态下，如果仅对操作件90进行一次推动和释放，电池快换锁装置会从全锁状态进入半锁状态，此时锁栓100无法脱出，并且位置检测装置被触发，新能源汽车上的相应控制电路可以根据位置检测装置的信号执行相应的控制，对用户进行提醒，由此可以充分避免由于误操作造成电池快换锁装置意外解锁的情况发生。

本实用新型实施例还涉及一种新能源汽车，该新能源汽车应用了上文至少部分实施例中的电池快换锁装置。新能源汽车具有换电功能，其具有可由用户执行操作更换的动力电池。电池快换锁装置的设置位置根据动力电池在新能源汽车上安装的位置确定，例如可以固定在新能源汽车的底盘处。动力电池上设有与电池快换锁装置对应的锁栓100，例如与棘轮20上的锁槽23对应的锁栓100。通过将动力电池上的锁栓100与电池快换锁装置连接，并使电池快换锁装置进入全锁状态对锁栓100进行锁定，可以对动力电池进行稳固的固定。当需要更换电池时，用户对电池快换锁装置进行预定的操作使电池快换锁装置进行解锁状态，可以快速地将动力电池卸下并进行更换。新能源汽车上的控制电路可以与电池快换锁装置的位置检测装置电连接，并可以根据位置检测装置的触发情况进行相应的控制，例如通过交互装置使用户了解电池快换锁装置的状态。通过应用上文至少部分实施例中的电池快换锁装置，使得用户在使用换电型的新能源汽车时，能够避免由于误操作使电池快换锁装置解锁而造成危险，保证了新能源汽车的使用安全性，同时，对电池快换锁装置的解锁操作也较为简单快捷。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。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保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池快换锁装置，其特征在于，包括：

棘轮，所述棘轮具有第一锁止块，所述棘轮绕第一转轴转动时，所述第一锁止块沿第一路径运动，所述第一路径具有沿第一旋转方向依次设置的第一接触位置、第一止挡位置、第二接触位置、第二止挡位置和解锁位置；

棘爪，设置在所述棘轮的一侧，所述棘爪具有第一止挡块，所述棘爪绕第二转轴转动时，所述第一止挡块在所述第一止挡位置和第一释放位置之间运动，所述第一释放位置离开所述第一路径，所述第二转轴与所述第一转轴间隔设置；以及

连接杆，与所述棘爪联动连接，所述连接杆具有第二止挡块，所述连接杆绕第三转轴转动时，所述第二止挡块在所述第二止挡位置和第二释放位置之间运动，所述第二释放位置离开所述第一路径，所述第二止挡位置设置在所述第一止挡位置和所述解锁位置之间，所述第三转轴与所述第一转轴和所述第二转轴间隔设置；

其中，所述第一锁止块位于所述第一接触位置且所述第一止挡块位于所述第一止挡位置时，所述第一锁止块与所述第一止挡块相抵接；

所述第一锁止块位于所述第二接触位置且所述第二止挡块位于所述第二止挡位置时，所述第一锁止块与所述第二止挡块相抵接；

所述第一止挡块位于所述第一止挡位置时，所述第二止挡块位于所述第二释放位置；以及

所述第一止挡块位于所述第一释放位置时，所述第二止挡块位于所述第二止挡位置。

2.根据权利要求1所述的电池快换锁装置，其特征在于，所述棘轮还具有第二锁止块，所述第二锁止块与所述第一锁止块间隔设置；

所述棘轮转动时，所述第二锁止块沿第二路径运动，所述第二路径与所述第一路径部分重合；

所述第二锁止块位于所述第一接触位置且所述第一止挡块位于所述第一止挡位置时，所述第二锁止块与所述第一止挡块相抵接。

3.根据权利要求2所述的电池快换锁装置，其特征在于，所述第二锁止块位于所述第一接触位置时，所述第一锁止块位于所述第二接触位置与所述解锁位置之间。

4.根据权利要求2所述的电池快换锁装置，其特征在于，电池快换锁装置还包括锁壳，所述棘轮、所述棘爪和所述连接杆设置在所述锁壳中并分别与所述锁壳转动连接，所述锁壳具有第一开口，所述棘轮还具有锁槽，所述锁槽具有第二开口；

所述第一锁止块位于所述解锁位置时，所述第二开口与所述第一开口相对；

所述第二锁止块位于所述第一接触位置时，所述棘轮的外壁至少部分遮挡所述第一开口。

5.根据权利要求4所述的电池快换锁装置，其特征在于，所述连接杆还具有操作端，所述电池快换锁装置还包括：

操作件，与所述锁壳移动连接，所述操作件具有相对的第一端和第二端，所述第一端露出所述锁壳，所述第二端与所述操作端连接，所述第一端与所述操作端之间的连线不通过所述第三转轴。

6.根据权利要求1所述的电池快换锁装置，其特征在于，还包括：

第一复位件，与所述棘轮连接，驱动所述棘轮绕所述第一旋转方向转动。

7.根据权利要求6所述的电池快换锁装置，其特征在于，还包括：

第二复位件，与所述棘爪连接，驱动所述棘爪绕第二旋转方向转动，所述第二旋转方向与第一旋转方向相反；以及/或者

第三复位件，与所述连接杆连接，驱动所述连接杆绕所述第一旋转方向转动。

8.根据权利要求1所述的电池快换锁装置，其特征在于，所述棘爪还具有限位块，所述限位块与所述第一止挡块之间具有预设的夹角，所述限位块具有第一端面；

所述连接杆具有限位槽，所述限位槽的槽口具有收缩部，所述限位槽的宽度大于所述限位块的宽度，所述限位块设于所述限位槽中，所述连接杆转动时，所述收缩部与所述第一端面相推挤并沿所述第一端面运动。

9.根据权利要求1所述的电池快换锁装置，其特征在于，所述电池快换锁装置还包括位置检测装置；

所述第一锁止块在所述解锁位置时，所述棘轮触发所述位置检测装置；以及

所述第一锁止块在所述第一接触位置时，所述位置检测装置不被触发。

10.根据权利要求9所述的电池快换锁装置，其特征在于，所述位置检测装置设置在所述棘轮的外侧，所述位置检测装置包括微动开关，所述微动开关包括触发件，所述棘轮具有触发面和避让槽，所述避让槽的槽壁与所述触发面相接，所述触发面到所述第一转轴的距离大于所述避让槽到所述第一转轴的距离；

所述第一锁止块在所述第一接触位置时，所述触发件脱离所述触发面并与所述避让槽的槽底间隔相对；

所述第一锁止块从所述第一接触位置向所述第二接触位置运动时，所述触发件离开所述避让槽并与所述触发面相接触。

11.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的电池快换锁装置。