CN220865195U - 一种电池包锁止机构及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包锁止机构及电动车辆，包括锁止机构包括锁座、配合部、锁止部以及驱动部，锁座设于电动车辆上，配合部设于电池包上，驱动部设于电动车辆或设于电池包转运装置上；其中，锁座开设有锁槽，锁槽与配合部相配合；驱动部驱动锁止部移入或移出锁槽的开口，以锁止或解锁配合部；电池包通过锁止机构可拆卸连接于电动车辆。通过采用上述的电池包锁止机构，通过驱动锁止部移入或移出锁槽的开口实现电池包的解锁和锁止，换电操作便捷，在保证电池包安装结构稳定可靠的同时能够有效提升换电效率。且当驱动部设置在电动车辆上时，换电设备无需设置复杂的解锁机构，简化了换电设备的结构及换电流程，便于在有限的操作空间内实施。

Description

一种电池包锁止机构及电动车辆

技术领域

本实用新型涉及电动车辆换电技术领域，具体涉及一种电池包锁止机构及电动车辆。

背景技术

随着国家对新能源汽车的大力支持，电动重卡逐渐进入市场，为了在短时间内增加电动车辆的续航里程，电动车辆的换电成为日益重要的问题。对于电动车辆来说，一般采用充电的方式进行补能，但是对于电动卡车等大型车辆，由于自身重量以及载重的需求，所配备的电池包容量较大，所以在进行充电补能时需要等待较长的时间，不利用电动卡车的商业使用。因此，使用换电的方式对此类电动车辆进行补能更加符合使用需求，便于实现在短时间内提升续航里程。

在相关技术中，电动车辆的电池包在安装或拆卸过程中，一般是通过螺栓等部件进行固定，继而导致在对电池包进行安装或拆卸时，需要换电设备上设置有相应的解锁机构对其进行锁止或解锁，这就导致了换电设备的结构和功能较为复杂，换电设备对电池包的驱动控制较为复杂，在有限的操作空间内操作困难，进而导致电池包的更换便捷性相对较差，容易发生故障和损坏，成本较高，更换效率也相对较慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池包锁止机构及电动车辆，用以解决现有锁止机构复杂容易导致换电效率低以及容易使得车辆底盘结构复杂影响车辆通过率的问题。

为实现上述目的，本申请采用了以下方案:

第一方面，本申请提供了一种电池包锁止机构，其包括锁座、配合部、锁止部以及驱动部，所述锁座设于电动车辆上，所述配合部设于所述电池包上，所述驱动部设于所述电动车辆或设于电池包转运装置上；其中，所述锁座开设有锁槽，所述锁槽与所述配合部相配合；所述驱动部驱动所述锁止部移入或移出所述锁槽的开口，以锁止或解锁所述配合部。

采用上述方案，通过驱动锁止部移入或移出锁槽的开口实现电池包的解锁和锁止，换电操作便捷，在保证电池包安装结构稳定可靠的同时能够有效提升换电效率。且当驱动部设置在电动车辆上时，换电设备无需设置复杂的解锁机构，简化了换电设备的结构及换电流程，便于在有限的操作空间内实施。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述锁止部包括主体以及与所述主体相连接的锁舌，所述锁舌与所述锁槽对应设置，所述锁槽与所述配合部相配合，所述驱动部驱动所述锁止部沿水平方向移动，使所述锁舌移入所述锁槽的开口作用于所述配合部，以限制所述配合部与所述锁槽在竖直方向上发生相对移动，以将所述电池包锁止与所述电动车辆上；或所述锁舌移出所述锁槽的开口，以解除对所述配合部与所述锁槽在竖直方向上发生相对移动的限制，以将所述电池包从所述电动车辆上解锁。

采用上述方案，采用锁舌的结构简单紧凑，有利于充分利用电动车辆的安装空间，且锁止机构的锁止动作简单高效，有利于提升换电效率。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述锁座还设置有导向结构，所述主体通过所述导向结构与所述锁座配合连接。

采用上述方案，通过导向结构与锁座之间的配合能够对前述主体和锁舌的移动进行限位导向，有利于提升锁舌与锁槽之间的配合精度，方便锁舌与锁槽之间的定位配合，提升换电效率。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述导向结构为设置在所述锁座上的导向槽，且所述导向槽具有与所述主体外壁形状相适应的内壁，所述主体穿过所述导向槽与所述导向槽配合。

采用上述方案，导向槽可以设置有多个，一方面能够通过多个导向槽的设置提升导向精度，另一方面也能够通过多个导向槽的设置提升主体及整个锁止部与锁座之间连接的稳定性。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述导向槽的内壁与所述主体之间还设置有润滑件。

采用上述方案，润滑件的设置则方便锁止部相对导向槽移动实现与锁槽的锁止配合或解锁，有利于提升装配效率，避免出现锁止部与导向槽卡死而影响锁止或解锁的问题。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述润滑件包括设置在所述导向槽的内壁上的滚轮、滚珠以及滑辊中的至少一种。

滚轮或滚珠或滑辊结构简单，设置方便、润滑效果良好且具有良好的承重能力，在保证润滑效果的同时能够保证导向槽的承载能力。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述驱动部包括动力源以及与所述动力源相连接的连接件；且所述主体还具有与所述连接件相配合的连接部，所述动力源驱动所述连接件，以带动所述连接部移动，以使所述锁止部移入或移出所述锁槽的开口。

采用上述结构，驱动部与锁止部之间的驱动结构结构简单，且通过连接件的设置能够避免整个驱动结构在车辆轴向及竖直方向上的尺寸过大，有利于整个驱动结构的紧凑设计，充分利用车辆纵梁或电池包上的安装空间。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述动力源包括气缸、液压缸以及电机中的至少一种。

在上述方案中，动力源的形式不受限制，可根据需求灵活设置，气缸、电机、液压缸等能够直接输出直线运动，且其反应速度快、到位率高、锁止可靠，使得锁止部能够快速高效地封闭或打开锁槽的开口，有利于提升换电效率。当采用气缸或液压缸时，其驱动简单、体积小、成本较低，有利于减小对电动车辆的空间占用，防止与周围结构发生干涉。当采用电机时，可以直接利用电动车辆的电池提供电能。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述连接件为沿竖直方向设置的连接板，所述连接部为沿竖直方向开口向下的连接槽且所述连接槽的开口处设置有导向面；所述连接板能够沿竖直方向插入所述连接槽中，以使得所述连接件与所述连接部相配合。

采用上述方案，将驱动部设置在电池包转运装置上能够充分利用电池包转运装置的安装空间，避免将驱动部设置在电动车辆上导致其底盘结构复杂而导致车辆通过率低；且上述方案中连接板与连接槽的结构简单，配合方便可靠，使用成本低，导向面的设置也进一步方便连接板与连接槽之间的定位配合，有利于提升换电效率。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述电池包锁止机构还包括复位件，所述复位件分别与所述锁座及所述锁止部相连接；当所述电池包处于解锁状态时，所述锁止部在所述复位件的作用下沿水平方向相对所述锁座移动使得所述锁舌移入所述锁槽的开口。

采用上述结构，当驱动部与锁止部脱离配合时，复位件的设置能够保证前述锁舌始终伸入锁槽的开口内封闭锁槽，从而避免锁舌使用过程中移动导致配合部从锁槽内脱出，避免电池包出现单侧或整体掉落的风险。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述复位件为弹性件，当所述电池包处于解锁状态时，所述弹性件处于弹性形变状态。

在上述方案中，弹性件具有反应迅速、成本低、效率高的优点，且其径向尺寸可选，方便与锁座及所述锁止部配合且不会导致锁座及所述锁止部之间配合结构径向尺寸的过度增加，结构紧凑，安装、维护、更换方便。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述锁座与所述电动车辆的纵梁相连接；沿所述纵梁的延伸方向，所述锁槽及所述锁舌设置有多个且所述锁槽与所述锁舌一一对应设置；多个所述锁舌连接于一个所述主体上。

采用上述结构，能够充分的利用车辆纵梁上的安装空间，且上述结构在竖直方向上的尺寸较小，有利于提升车辆的通过率；另外，锁槽及锁舌对应设置有多个有利于提升锁座的承载能力，且相对单设一组锁槽与锁舌而言，能够避免单组锁槽与锁舌失效就导致电池包脱落的风险。

作为本申请的一个优选的实施方式，所述主体还包括限位部，所述限位部设置在所述主体的一端或设置在所述主体的两端，所述定位部与所述锁槽的侧壁相配合以限制所述锁止部在水平方向的移动行程。

采用上述结构能够对锁止部的移动行程进行限制，避免行程过大导致整个锁止部从导向槽中脱出；且采用上述结构能够方便的判断锁止部是否移动到位以使得锁舌能够将配合部稳定锁止在锁槽内部。

第二方面，本申请还公布了一种电动车辆，其应用了如上所述的电池包锁止机构，电池包通过上述电池包锁止机构可拆卸安装于电动车辆上。

在上述方案中，通过驱动锁止部移入或移出锁槽的开口实现电池包的解锁和锁止，换电操作便捷，在保证电池包安装结构稳定可靠的同时能够有效提升换电效率。且当驱动部设置在电动车辆上时，换电设备无需设置复杂的解锁机构，简化了换电设备的结构及换电流程，便于在有限的操作空间内实施。

由于采用了上述技术方案，本申请取得的有益效果为：

通过采用上述方案，通过驱动锁止部移入或移出锁槽的开口实现电池包的解锁和锁止，换电操作便捷，在保证电池包安装结构稳定可靠的同时能够有效提升换电效率。且当驱动部设置在电动车辆上时，换电设备无需设置复杂的解锁机构，简化了换电设备的结构及换电流程，便于在有限的操作空间内实施。

附图说明

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

图1为一个示例中电池包与电池包锁止机构及车辆的纵梁的配合结构示意图；

图2锁止机构与车辆的纵梁的连接示意图；

图3为锁止机构的结构示意图；

图4为电池包与锁止机构的配合示意图。

部件和附图标记列表：

1电池包，11锁块；

2纵梁；

3锁止机构，31锁座，311锁槽，321锁舌，322主体，33导向结构，341动力源，342连接件，343连接部，35复位件，36限位部。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图1-4所示，本申请公开了一种电池包锁止机构3，在一个示例中锁止机构3包括锁座31、配合部、锁止部以及驱动部，锁座31设于电动车辆上，配合部设于电池包1上，驱动部设于电动车辆或设于电池包1转运装置上；其中，锁座31开设有锁槽311，锁槽311与配合部相配合；驱动部驱动锁止部移入或移出锁槽311的开口，以锁止或解锁配合部。

采用上述方案，通过驱动锁止部移入或移出锁槽311的开口实现电池包1的解锁和锁止，换电操作便捷，在保证电池包1安装结构稳定可靠的同时能够有效提升换电效率。且当驱动部设置在电动车辆上时，换电设备无需设置复杂的解锁机构，简化了换电设备的结构及换电流程，便于在有限的操作空间内实施；同时，上述方案中锁座31与配合部之间的配合结构简单可靠且通过锁止部的设置能够进一步提升电池包1装配结构的稳定性，使得电池包1稳固的装配的电动车辆上；且采用上述结构仅需要设置驱动部一个动力源341来实现电池包1与锁止机构3之间的锁止装配，使得整个锁止机构3结构更加简单，成本更低

具体的，继续参照图3及图4所示，锁止部包括主体322以及与主体322相连接的锁舌321，锁舌321与锁槽311对应设置，锁槽311与配合部相配合，驱动部驱动锁止部沿水平方向移动，使锁舌321移入锁槽311的开口作用于配合部，以限制配合部与锁槽311在竖直方向上发生相对移动，以将电池包1锁止与电动车辆上；或锁舌321移出锁槽311的开口，以解除对配合部与锁槽311在竖直方向上发生相对移动的限制，以将电池包1从电动车辆上解锁。采用上述方案，锁舌321结构简单紧凑，有利于充分利用电动车辆纵梁2及底盘的安装空间；且锁止机构3的锁止动作简单高效，有利于提升换电效率。

作为本示例的一个优选实施方式，锁座31还设置有导向结构33，主体322通过导向结构33与锁座31配合连接。通过导向结构33与锁座31之间的配合能够对前述主体322和锁舌321的移动进行限位导向，有利于提升锁舌321与锁槽311之间的配合精度，方便锁舌321与锁槽311之间的定位配合，提升换电效率。优选的，导向结构33为设置在锁座31上的导向槽，且导向槽具有与主体322外壁形状相适应的内壁，主体322穿过导向槽与导向槽配合。采用上述方案，导向槽可以设置有多个，一方面能够通过多个导向槽的设置提升导向精度，另一方面也能够通过多个导向槽的设置提升主体322及整个锁止部与锁座31之间连接的稳定性。

优选的，导向槽的内壁与主体322之间还设置有润滑件。润滑件的设置方便锁止部相对导向槽移动实现与锁槽311的锁止配合或解锁，有利于提升装配效率，避免出现锁止部与导向槽卡死而影响锁止或解锁的问题。具体的，润滑件可以为设置在导向槽的内壁上的滚轮或滚珠或滑辊。滚轮或滚珠或滑辊结构简单，设置方便、润滑效果良好且具有良好的承重能力，在保证润滑效果的同时能够保证导向槽的承载能力。这里需要说明的是，本申请中的润滑件并不局限于上述举例，其也可以采用更多不同的润滑方式或润滑结构，本申请对此并不做具体限定。

进一步地，参照图3所示，驱动部包括动力源341以及与动力源341相连接的连接件342；且主体322还具有与连接件342相配合的连接部343，动力源341驱动连接件342，以带动连接部343移动，以使锁止部移入或移出锁槽311的开口。采用上述结构，驱动部与锁止部之间的驱动结构结构简单，且通过连接件342的设置能够避免整个驱动结构在车辆轴向及竖直方向上的尺寸过大，有利于整个驱动结构的紧凑设计，充分利用车辆纵梁2或电池包1上的安装空间；另外，气缸、电机、液压缸等能够直接输出直线运动，且其反应速度快、到位率高、锁止可靠，使得锁舌321能够快速高效地封闭或打开锁槽311，有利于提升装配效率进而提升换电效率。

这里需要说明的是，在上述方案中，动力源341的形式不受限制，可根据需求灵活设置，例如可以采用气缸、电机、液压缸等，能够直接输出直线运动，且其反应速度快、到位率高、锁止可靠，使得锁止部能够快速高效地封闭或打开锁槽311的开口，有利于提升换电效率。当动力源341采用气缸或液压缸时，其驱动简单、体积小、成本较低，有利于减小对电动车辆的空间占用，防止与周围结构发生干涉。当动力源341采用电机时，可以直接利用电动车辆的电池提供电能。

进一步地，参照图3及图4所示，连接件342为沿竖直方向设置的连接板，连接部343为沿竖直方向开口向下的连接槽且连接槽的开口处设置有导向面；连接板能够沿竖直方向插入连接槽中，以使得连接件342与连接部343相配合。采用这种结构，将驱动部设置在电池包1转运装置上能够充分利用电池包1转运装置的安装空间，避免将驱动部设置在电动车辆上导致其底盘结构复杂而导致车辆通过率低；且上述方案中连接板与连接槽的结构简单，配合方便可靠，使用成本低，导向面的设置也进一步方便连接板与连接槽之间的定位配合，有利于提升换电效率。

作为本申请的一个优选的实施方式，电池包锁止机构3还包括复位件35，复位件35分别与锁座31及锁止部相连接；当电池包1处于解锁状态时，锁止部在复位件35的作用下沿水平方向相对锁座31移动使得锁舌321移入锁槽311的开口。当驱动部与锁止部脱离配合时，复位件35的设置能够保证前述锁舌321始终伸入锁槽311的开口内封闭锁槽311，从而避免锁舌321使用过程中移动导致配合部从锁槽311内脱出，避免电池包1出现单侧或整体掉落的风险。优选的，复位件35为弹性件，当电池包1处于解锁状态时，弹性件处于弹性形变状态。弹性件如弹簧、弹性复合材料等具有反应迅速、成本低、效率高的优点，且其径向尺寸可选，方便与锁座31及锁止部配合且不会导致锁座31及锁止部之间配合结构径向尺寸的过度增加，结构紧凑，安装、维护、更换方便。

作为本申请的一个优选的实施方式，参照图2及图3所示，锁座31与电动车辆的纵梁2相连接；沿纵梁2的延伸方向，锁槽311及锁舌321设置有多个且锁槽311与锁舌321一一对应设置；多个锁舌321连接于一个主体322上。在一个示例中，主体322还包括限位部36，限位部36设置在主体322的一端或设置在主体322的两端，定位部与锁槽311的侧壁相配合以限制锁止部在水平方向的移动行程，

采用上述结构，能够充分的利用车辆纵梁2上的安装空间，且上述结构在竖直方向上的尺寸较小，有利于提升车辆的通过率；另外，锁槽311及锁舌321对应设置有多个有利于提升锁座31的承载能力，且相对单设一组锁槽311与锁舌321而言，能够避免单组锁槽311与锁舌321失效就导致电池包1脱落的风险；且通过限位部36能够对锁止部的移动行程进行限制，避免行程过大导致整个锁止部从导向槽中脱出；同时采用上述结构能够方便的判断锁止部是否移动到位以使得锁舌321能够将配合部稳定锁止在锁槽311内部。

本申请还提供了一种电动车辆，其应用了上述的电池包锁止机构3，电池包1通过锁止机构3可拆卸安装于于电动车辆上。进行换电操作时，首先通过电池包转运设备将电池包1转运至纵梁2及电池包锁止机构3的下方，使电池包1上的锁块11与锁槽311在竖直方向上对应，然后将电池包1抬升使锁块311沿竖直竖直方向进入锁槽311中，再通过动力源341带动锁舌321相对锁槽311移动将锁块11锁紧在锁槽311中实现对电池包1的锁止固定。

通过采用上述的电池包锁止机构3，通过驱动锁止部移入或移出锁槽311的开口实现电池包1的解锁和锁止，换电操作便捷，在保证电池包安装结构稳定可靠的同时能够有效提升换电效率。且当驱动部设置在电动车辆上时，换电设备无需设置复杂的解锁机构，简化了换电设备的结构及换电流程，便于在有限的操作空间内实施。上述电池包锁止机构3在车辆轴向及竖直方向上的尺寸较小、结构紧凑，有利于简化底盘结构，提升车辆通过率。

本实用新型所保护的技术方案，并不局限于上述实施例，应当指出，任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合，在本实用新型的保护范围内。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (14)

1.一种电池包锁止机构，其特征在于，包括：所述锁止机构包括锁座、配合部、锁止部以及驱动部，所述锁座设于电动车辆上，所述配合部设于所述电池包上，所述驱动部设于所述电动车辆或设于电池包转运装置上；其中，所述锁座开设有锁槽，所述锁槽与所述配合部相配合；所述驱动部驱动所述锁止部移入或移出所述锁槽的开口，以锁止或解锁所述配合部。

2.如权利要求1所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述锁止部包括主体以及与所述主体相连接的锁舌，所述锁舌与所述锁槽对应设置，所述锁槽与所述配合部相配合，所述驱动部驱动所述锁止部沿水平方向移动，使所述锁舌移入所述锁槽的开口作用于所述配合部，以限制所述配合部与所述锁槽在竖直方向上发生相对移动，以将所述电池包锁止与所述电动车辆上；或所述锁舌移出所述锁槽的开口，以解除对所述配合部与所述锁槽在竖直方向上发生相对移动的限制，以将所述电池包从所述电动车辆上解锁。

3.如权利要求2所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述锁座还设置有导向结构，所述主体通过所述导向结构与所述锁座配合连接。

4.如权利要求3所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述导向结构为设置在所述锁座上的导向槽，且所述导向槽具有与所述主体外壁形状相适应的内壁，所述主体穿过所述导向槽与所述导向槽配合。

5.如权利要求4所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述导向槽的内壁与所述主体之间还设置有润滑件。

6.如权利要求5所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述润滑件包括设置在所述导向槽的内壁上的滚轮、滚珠以及滑辊中的至少一种。

7.如权利要求2所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述驱动部包括动力源以及与所述动力源相连接的连接件；且所述主体还具有与所述连接件相配合的连接部，所述动力源驱动所述连接件，以带动所述连接部移动，以使所述锁止部移入或移出所述锁槽的开口。

8.如权利要求7所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述动力源包括气缸、液压缸以及电机中的至少一种。

9.如权利要求7所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述连接件为沿竖直方向设置的连接板，所述连接部为沿竖直方向开口向下的连接槽且所述连接槽的开口处设置有导向面；所述连接板能够沿竖直方向插入所述连接槽中，以使得所述连接件与所述连接部相配合。

10.如权利要求2所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述电池包锁止机构还包括复位件，所述复位件分别与所述锁座及所述锁止部相连接；当所述电池包处于解锁状态时，所述锁止部在所述复位件的作用下沿水平方向相对所述锁座移动使得所述锁舌移入所述锁槽的开口。

11.如权利要求10所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述复位件为弹性件，当所述电池包处于解锁状态时，所述弹性件处于弹性形变状态。

12.如权利要求2所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述锁座与所述电动车辆的纵梁相连接；沿所述纵梁的延伸方向，所述锁槽及所述锁舌设置有多个且所述锁槽与所述锁舌一一对应设置；多个所述锁舌连接于一个所述主体上。

13.如权利要求2所述的电池包锁止机构，其特征在于，所述主体还包括限位部，所述限位部设置在所述主体的一端或设置在所述主体的两端，所述限位部与所述锁槽的侧壁相配合以限制所述锁止部在水平方向的移动行程。

14.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的电池包锁止机构，电池包通过所述锁止机构可拆卸连接于所述电动车辆。