CN112140863A - 电池包快换装置的锁止机构的解锁方法及电池包快换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包快换装置的锁止机构的解锁方法及电池包快换装置，用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法包括：当电池包安装柱进入所述锁止块的锁止槽的进口段或靠近锁舌部时，所述接触块通过快换设备的驱动带动所述联动结构向上运动以使所述锁销打开所述锁止槽。根据本发明的解锁方法可以提高更换电池包的效率，增强电池包快换装置的可靠性。

Description

电池包快换装置的锁止机构的解锁方法及电池包快换装置

本申请为“北京新能源汽车股份有限公司”于2015年08月20日提交的、申请号为“201510516282.5”、发明名称为“锁止机构以及具有其的电池包快换装置和车辆”的分案申请。

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种电池包快换装置的锁止机构的解锁方法及电池包快换装置。

背景技术

电动汽车动力电池迅速实现快换的关键在于快换装置如何设计，而快换装置的设计关键在于锁止机构的设计。锁止机构保证了当动力电池换到整车时，能够顺利解锁；当动力电池安装到位时，锁止机构能够迅速锁止，从而保证了电池快换的可靠性。

相关技术中，锁止机构均为单独结构，各锁止机构之间相互独立、互不干涉，由此导致快换装置整体结构复杂，成本高，体积大，侵占了动力电池包的设计空间，造成动力电池包体积减少，进而影响整个电动汽车的续驶里程。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，该解锁方法可以提高更换电池包的效率，增强电池包快换装置的可靠性。

本申请内还提出一种应用上述启闭方法的电池包快换装置。

根据本发明的用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，包括：当电池包安装柱进入所述锁止块的锁止槽的进口段或靠近锁舌部时，所述接触块通过快换设备的驱动带动所述联动结构向上运动以使所述锁销打开所述锁止槽。

根据本发明的一个实施例，当所述电池包安装柱进入所述锁止槽并接触所述锁止槽的槽壁的缓冲结构时，所述快换设备的伸缩机构向下缩回以使所述锁销关闭所述锁止槽。

根据本发明的一个实施例，所述伸缩机构向下缩回并与所述接触块脱离配合以带动所述联动结构。

根据本发明的一个实施例，当所述锁销关闭锁所述止槽后，所述联动杆止抵在多个锁止块的上表面。

根据本发明的一个实施例，所述联动杆在自身重力的作用下下转动以止抵在多个锁止块的上表面。

根据本发明的一个实施例，当锁销关闭锁止槽后，所述锁销完全容纳于联动杆内部的贯通槽、锁止块的锁销容纳槽以及锁止槽共同形成的容纳空间内。

根据本发明的一个实施例，所述接触块的高度小于或者等于锁止块的高度。

根据本发明的一个实施例，所述接触块位于相邻的两个所述锁止块之间。

根据本发明的一个实施例，所述接触块的下侧设置有适于与所快换设备配合的配合部，所述配合部构造为形成于所述接触块下表面的限位槽。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电池包快换装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的用于电池包快换装置的锁止机构的结构示意图，且锁销关闭锁止槽；

图3是根据本发明实施例的用于电池包快换装置的锁止机构的结构示意图，且锁销打开锁止槽；

图4是根据本发明实施例的锁止机构和电池包的结构示意图。

附图标记：

电池包快换装置1000；

锁止机构100；

锁止块10；锁止槽11；进口段12；

锁销20；锁销枢转结构21；锁销连接结构22；锁舌部23；

联动结构30；缓冲结构40；接触块50；

边框本体200；支撑块300；电池包400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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，也可以是电连接或可以互相通讯；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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考附图详细描述根据本发明实施例的用于电池包快换装置1000的锁止机构100。如图1所示，电池包快换装置1000可以包括边框本体200和锁止机构100，锁止机构100可以设置在边框本体200的内侧面上。

下面首先详细描述根据本发明实施例的锁止机构100。

结合图2和图3所示，本发明一些实施例的锁止机构100可以包括：多个锁止块10、多个锁销20和联动结构30。

如图2和图3所示，锁止块10上设置有锁止槽11，电池包上设置的电池包安装柱(图未示出)可以配合在锁止槽11内。多个锁销20与多个锁止块10分别对应，也就是说，锁销20与锁止块10的数量是一致的，例如参见图2的示例，锁销20与锁止块10均为3个，但不限于此。

锁销20的至少一部分位于对应的锁止块10的锁止槽11内，在图2和图3的示例中，锁销20是一部分位于锁止槽11内而另一部分从锁止槽11内延伸出的。联动结构30与多个锁销20相连，而且联动结构30设置成能够带动多个锁销20同步动作以使每个锁销20可打开或关闭对应的锁止槽11，换言之，通过联动结构30带动多个锁销20同步打开或关闭对应的锁止槽11，这样通过操作一个联动结构30可以实现对多个锁止槽11状态的切换，即根据本发明实施例的锁止机构100，其多个锁销20由一个联动结构30操作，这样可以大大简化锁止机构100的构造以及占用体积，且操作方便。

其中，电池包快换装置1000可以应用在车辆(例如电动汽车)上，电池包快换装置1000可以用于快速更换电池包400，锁止机构100可以锁止电池包400以将电池包400安装在电池包快换装置1000上以使得电池包400可以作为车辆的动力源。其中，如上所述，电池包400上设置有电池包安装柱(图未示出)，锁止机构100通过锁止电池包安装柱，即通过锁销20将电池包安装柱限制在锁止槽20内来实现限位，从而可以将电池包400安装在电池包快换装置1000上。

根据本发明的一个实施例，联动结构30可以设置成能够带动多个锁销20以每个锁销20各自的枢转轴线进行枢转。也就是说，在联动结构30带动多个锁销20绕各自的枢转轴线进行枢转运动时，锁销20可以打开或关闭对应的锁止槽11。

其中，当联动结构30带动锁销20打开锁止槽11时，电池包安装柱可以进入到锁止槽11内或者脱离锁止槽11。如图4所示，当联动结构30带动锁销20关闭锁止槽11时，锁销20可以将电池包安装柱限定在锁止槽11内，从而电池包400被安装在电池包快换装置1000上。当电池包安装柱进入到锁止槽11内，锁销20即可开始关闭锁止槽11，可以使得锁止机构100锁止过程迅速。

其中，需要说明的是，锁销20打开或关闭锁止槽11的部分可以为伸入锁止槽11的部分，具体地，如图2和图3所示，锁销20具有锁舌部23，锁舌部23随锁销20绕枢转轴线进行枢转以打开或关闭对应的锁止槽11。锁舌部23设在锁止槽11处，在电池包安装柱伸入锁止槽11后，锁舌部23关闭锁止槽11以将电池包400安装在电池包快换装置1000上。

如上所述，联动结构30与多个锁销20相连，从而联动结构30带动多个锁销20同时关闭或打开相对应的锁止槽11，也就是说，锁止机构100可以同时锁止多个电池包安装柱，可以使得电池包400在电池包快换装置1000上安装可靠。

同理，当电池包快换装置1000更换电池包400(即锁止机构100解锁电池包400)时，联动结构30带动锁销20打开锁止槽11，电池包安装柱可以脱离锁止槽11，从而电池包400可以从电池包快换装置1000拆卸下来。由此，电池包400拆卸过程简单。

根据本发明实施例的用于电池包快换装置1000的锁止机构100，通过设置联动结构30，可以实现多个锁销20同时关闭或打开相对应的锁止槽11，锁止机构100可以同时锁止多个电池包安装柱，可以使得电池包400在电池包快换装置1000上安装可靠。而且，锁止机构100结构简单，锁止过程迅速。

在本发明的一些示例中，如图2和图3所示，锁止机构100还可以包括：锁销枢转结构21，每个锁止块10上设置有锁销枢转结构21，锁销20可转动地套设在对应的锁销枢转结构21上，其中锁销枢转结构21的中心轴线构成上述的枢转轴线。换言之，锁销20在打开或关闭锁止槽11时，锁销20绕锁销枢转结构21的中心轴线(即枢转轴线)进行枢转运动。可选地，锁销枢转结构21可以为铆钉，铆钉将锁销20的一端安装在锁止块10上，而且锁销20可以绕铆钉的中心轴线进行枢转运动。由此，锁止机构100结构简单，而且锁销20和锁止块10连接可靠。

如图2和图3所示，锁止机构100还可以包括：多个锁销连接结构22，多个锁销连接结构22与多个锁销20分别对应，并且每个锁销20通过对应的锁销连接结构22连接在联动结构30上，以使联动结构30通过锁销连接结构22带动锁销20绕枢转轴线进行枢转。可选地，锁销连接结构22可以为铆钉，铆钉可以将锁销20的另一端安装在联动结构30上，其中，锁销20可以相对联动结构30转动运动。由此，锁止机构100结构简单，而且锁销20和联动结构30连接可靠。

进一步地，锁止块10上可以设置有锁销容纳槽(图未示出)，锁销20的一部分设置在锁销容纳槽内，而且锁销20的另一部分从锁销容纳槽内向上延伸出，而且锁销20的向上延伸出的部分可以通过锁销连接结构22与联动结构30相连。可以理解的是，锁销20可以穿过锁销容纳槽与联动结构30相连。通过设置锁销容纳槽，可以便于锁销20绕自身的枢转轴线转动。

在本发明的一些具体示例中，如图2和图3所示，锁止块10上还可以设置有进口段12，进口段12连通锁止槽11，锁销20具有锁舌部23，锁舌部23设置在锁止槽11与进口段12的交界处，锁舌部23用于打开或关闭锁止槽11。换言之，锁销20的锁舌部23可以连通锁止槽11和进口段12，以及断开进口段12和锁止槽11。在锁舌部23打开锁止槽11时，电池包安装柱可以通过进口段12进入到锁止槽11内，在锁舌部23关闭锁止槽11时，电池包安装柱被限定在锁止槽11内。

可选地，如图3所示，锁止槽11与进口段12构造为倒置的“L”形槽结构，而且进口段12连接在锁止槽11的一侧下方且朝下敞开。可以理解的是，朝向下方敞开的进口段12可以便于电池包安装柱从下方向上进入到进口段12，并且进入到锁止槽11内，以及可以便于电池包安装柱脱离锁止槽11和进口段12，也就是说，朝向下方敞开的进口段12可以便于电池包400的安装拆卸，可以提高电池包快换装置1000的安装拆卸电池包400的效率，提高车辆的性能，提高用户的使用体验。

其中，需要说明的是，锁止槽11和进口段12可以由锁止块10的结构限定出，可选地，锁止块10可以为一体成型件。由此，锁止块10结构简单且可靠，制造成本低。而且锁止块10可以通过铆钉固定连接在边框本体200上。铆钉的数量可以根据实际生产和安装需要进行设定。

优选地，如图3所示，进口段12的下端开口处的宽度可以大于进口段12的其余部分的宽度。由此，进口段12的下端开口的宽度可以大于进口段12的上端开口的宽度，当电池包快换装置1000安装电池包400时，下端开口的宽度较大的进口段12可以对电池包安装柱可以起到引导的作用，便于电池包安装柱进入到进口段12内，从而可以缩短电池包安装柱进入到锁止槽11内的时间，提高电池包快换装置1000的安装效率。具体地，如图2和图3所示，构成进口段12的锁止块10的两个侧壁可以大体成“八”字形分布。

在本发明的一些具体示例中，锁止槽11的槽壁的至少一部分上可以设置有缓冲结构40。其中，可选地，缓冲结构40可以设置在与锁舌部23相对应的锁止槽11的槽壁上，但是并不限于此，缓冲结构40还可以设置在与锁舌部23相邻的锁止槽11的槽壁上。需要说明的是，在车辆行驶过程中，由于驾驶员的操作(例如加速或者减速)或者路面的原因，导致电池包安装柱在锁止槽11内运动，电池包安装柱会与锁止槽11的侧壁发生碰撞和摩擦。通过设置缓冲结构40，可以缓解在车辆运动过程中电池包安装柱与锁止槽11的槽壁之间的碰撞以及摩擦，降低电池包安装柱和锁止块10的受损程度，从而可以延长锁止块10的使用寿命和电池包安装柱的使用寿命。优选地，缓冲结构40可以为橡胶垫，但并不限于此。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，锁止机构100还可以包括：接触块50，接触块50设置在联动结构30上，其中快换设备(图未示出)适于通过接触块50驱动联动结构30带动多个锁销20同步动作。快换设备可以将需要安装的电池包400输送到电池包快换装置1000上，其中，快换设备上可以设置有用于驱动接触块50的伸缩结构。

当安装电池包400时，快换设备带动电池包400从下向上运动逐渐靠近电池包快换装置1000，当电池包安装柱进入到进口段12或者靠近锁销20的锁舌部23时，快换设备上的伸缩结构可以驱动联动结构30向上运动，从而联动结构30可以带动多个锁销20绕各自的枢转轴线进行正方向枢转(设定锁销20打开锁止槽11时锁销20的枢转方向为正方向)，锁销20打开相对应的锁止槽11，电池包安装柱进入到相应的锁止槽11内，而且电池包安装柱可以在锁止槽11内从后向前运动。而且当电池包安装柱进入到锁止槽11且接触到缓冲结构40时，快换设备上的伸缩结构可以向下缩回，也就是说，伸缩结构不再止抵在接触块50上，从而接触块50和联动结构30可以带动多个锁销20绕各自的枢转轴线进行反方向枢转(设定锁销20关闭锁止槽11时锁销20的枢转方向为反方向)，锁销20的锁舌部23关闭锁止槽11以将电池包安装柱限定在锁止槽11内，从而可以完成电池包400安装在电池包快换装置1000上的过程。

可选地，接触块50与联动结构30可以为分体结构，接触块50可以整体设置在联动结构30的下方，而且可以位于两个锁止块10之间，从而可以降低锁止机构100占用电池包400的空间，提高电池包快换装置1000的空间利用率。其中，可选地，接触块50的高度可以小于或者等于锁止块10的高度，从而可以便于接触块50的设置，但是本发明并不限于此。

由此，通过设置接触块50，可以省略电池包安装柱顶开锁销20进入锁止槽11的过程，也就是说，电池包安装柱无需与锁销20的锁舌部23接触即可进入到锁止槽11内，从而可以降低电池包400的安装难度，提高电池包快换装置1000安装电池包400的效率，而且可以延长电池包安装柱和锁销20的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，联动结构30可以构造为长条形的联动杆。由此。多个锁销20和多个锁止块10可以在长条形的联动杆的长度方向上间隔开设置。可选地，联动杆可以位于多个锁止块10的上方。当锁销20关闭锁止槽11时，在锁销20和联动杆的重力作用下，锁销20可以快速关闭锁止槽11，从而可以使得锁止机构100锁止过程迅速。而且当锁销20关闭锁止槽11后，联动杆止抵在多个锁止块10的上表面上，至少一定程度上可以防止电池包安装柱将锁销20顶开以打开锁止槽11，进而可以提高锁止机构100的锁止可靠性。

可选地，如图2所示，锁止块10的厚度H1可以为10mm-15mm。优选地的，锁止块10的厚度H1可以为15mm。由此，当锁止机构100安装在边框本体200的内表面上时，所占用的空间较小，从而可以保证电池包400最大化设计的需要，最大限度地延长车辆的行驶里程。

可选地，锁止机构100用于安装在快换装置的边框本体200上，而且联动结构30与边框本体200之间的间隙为2mm-3mm。由此，可以有效防止联动结构30与边框本体200的接触，从而可以使得联动结构30可以自由运动，使得锁止机构100锁止可靠。优选地，联动结构30与边框本体200之间的间隙可以为2.4mm。

根据本发明实施例的电池包快换装置1000，包括：边框本体200和上述实施例的锁止机构100。锁止机构100安装在边框本体200上。可选地，如图1所示，边框本体200可以为矩形边框，锁止机构100可以为两组，而且两组锁止机构100分别设置在矩形边框的两长边(即图1所示的边框本体200的沿前后方向的边)的相对内侧面上。通过设置两个锁止机构100，可以保证电池包400在电池包快换装置1000上的安装可靠性。

其中，可选地，两个锁止机构100可以在边框本体200的两条长边上对称设置。但本发明并不限于此，两个锁止机构100可以在边框本体200的两条长边上相错设置，即在图1所示的前后方向上，两个锁止机构100间隔开设置。

根据本发明实施例的电池包快换装置1000，包括上述实施例的用于电池包快换装置1000的锁止机构100，电池包快换装置1000安装和拆卸电池包400效率高，而且安装电池包400的可靠性高。另外，电池包快换装置1000结构简单。

可选地，如图1所示，矩形边框的内侧面上还可以设置有支撑块300，支撑块300的构造与锁止块10的构造可以相同。电池包400上可以设置有与支撑快一一对应的电池包安装柱，当安装电池包400时，多个电池包安装柱分别进入到相对应的锁止块10的锁止槽11内或者相对应的支撑块300的槽内。由此，支撑块300可以起到辅助安装的作用，提高电池包400在电池包快换装置1000上的安装效率，提高电池包400在电池包快换装置1000上的安装可靠性。

根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的电池包快换装置1000。具有上述实施例的电池包快换装置1000的车辆的电池包400安装可靠，而且安装拆卸效率高，可以提高车辆的使用性能，提高用户的使用体验。

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发明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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，所述锁止机构包括：多个锁止块、多个锁销、联动结构以及接触块，所述联动结构构造为设置在锁止机构上方的长条形的联动杆，所述联动杆与所述锁止机构的多个锁销设置成围绕锁销连接结构枢转相连，且所述联动结构设置成能够带动所述多个锁销同步动作以使每个所述锁销可打开或关闭对应的锁止槽；其特征在于，所述解锁方法包括：当电池包安装柱进入所述锁止块的锁止槽的进口段或靠近锁舌部时，所述接触块通过快换设备的驱动带动所述联动结构向上运动以使所述锁销打开所述锁止槽。

2.根据权利要求1所述的用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，其特征在于，当所述电池包安装柱进入所述锁止槽并接触所述锁止槽的槽壁的缓冲结构时，所述快换设备的伸缩机构向下缩回以使所述锁销关闭所述锁止槽。

3.根据权利要求2所述的用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，其特征在于，所述伸缩机构向下缩回并与所述接触块脱离配合以带动所述联动结构。

4.根据权利要求1所述的用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，其特征在于，当所述锁销关闭所述止槽后，所述联动杆止抵在多个锁止块的上表面。

5.根据权利要求4所述的用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，其特征在于，所述联动杆在自身重力的作用下转动以止抵在多个锁止块的上表面。

6.根据权利要求1所述的用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，其特征在于，当锁销关闭锁止槽后，所述锁销完全容纳于联动杆内部的贯通槽、锁止块的锁销容纳槽以及锁止槽共同形成的容纳空间内。

7.根据权利要求1所述的用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，其特征在于，所述接触块的高度小于或者等于所述锁止块的高度。

8.根据权利要求1所述的用于电池包快换装置的锁止机构的解锁方法，其特征在于，所述接触块位于相邻的两个所述锁止块之间。

9.根据权利要求8所述的用于电池包快换装置的启闭方法，其特征在于，所述接触块的下侧设置有适于与所快换设备配合的配合部，所述配合部构造为形成于所述接触块下表面的限位槽。

10.一种电池包快换装置，其特征在于，包括：

锁止机构和快换设备，

所述锁止机构包括：多个锁止块；

多个锁销；

联动结构，所述联动结构构造为设置在锁止机构上方的长条形的联动杆，所述联动杆与所述锁止机构的多个锁销设置成围绕锁销连接结构枢转相连，且所述联动结构设置成能够带动所述多个锁销同步动作以使每个所述锁销可打开或关闭对应的锁止槽；以及

接触块；

所述快换装置根据权利要求1-9中任意一项所述的启闭方法启闭所述锁止槽。

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