锁止系统及包含其的快换支架组件的制作方法

本发明涉及电动汽车的换电领域，特别一种锁止系统及包含其的快换支架组件。

背景技术：

现有的电动车的电池包安装方式一般分为固定式和可换式，其中固定式的电池包一般固定在汽车上，充电时直接以汽车作为充电对象。而可换式的电池包，一般采用活动安装的方式，电池包可以随时取下并更换新的电池包。

在更换新的电池包的过程中，涉及到电池包的锁止和解锁。一般而言，电池包的左右两侧安装有锁轴；锁止装置固定在快换支架上以组装成快换支架组件，快换支架组件再一并安装到电动车的底盘上；锁轴与锁止装置配合，实现电池包的锁止。

现有的锁止装置中用到的锁止系统通常为一级锁止机构，一级锁止机构包括锁基座和锁舌，其中通过锁舌在锁基座内的运动来实现一级锁止机构在锁止状态和解锁状态之间的切换。但是，现有的锁止装置中缺少对一级锁止机构的保护机构，一级锁止机构易失效，进而易导致电池包松动或脱落。

从而，现有技术中的锁止装置具有一级锁止机构易失效、电池包易松动或脱落的缺陷。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的锁止装置具有一级锁止机构易失效、电池包易松动或脱落的缺陷，提供一种锁止系统及包含其的快换支架组件。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种锁止系统，用于电池包，所述锁止系统包括一级锁止机构，所述一级锁止机构具有锁止联动部和锁基座，所述锁基座设有一开口以及自所述开口延伸的一空腔，所述开口用于供安装于所述电池包的锁轴进入所述空腔，所述锁止联动部相对所述锁基座移动以打开或关闭所述开口，以解锁或锁止所述电池包，其特点在于，所述锁止系统还包括：

二级锁止机构，所述二级锁止机构设于所述锁止联动部的移动路径上，用于限制所述锁止联动部相对于所述锁基座的运动，以锁止所述电池包。

在本方案中，二级锁止机构能够限制锁止联动部相对于锁基座的运动，从而能够提高一级锁止机构的可靠性，减少或避免电池包脱落的现象的发生。

较佳地，所述锁止联动部包括锁舌和锁连杆，所述锁舌连接于所述锁连杆并能够相对于所述锁基座旋转，所述锁连杆用于在外力作用下带动所述锁舌旋转以解锁或锁止所述电池包；

所述二级锁止机构能够相对于所述锁连杆在第一位置和第二位置之间移动；

其中，当所述二级锁止机构位于所述第一位置时，所述二级锁止机构作用于所述锁连杆，以限制所述锁连杆相对于所述锁基座的运动；

当所述二级锁止机构位于所述第二位置时，所述二级锁止机构与所述锁连杆脱离，以允许所述锁连杆相对于所述锁基座的运动。

在本方案中，二级锁止机构作用于锁连杆既可以通过二级锁止机构的一部分压设于锁连杆的顶部实现，也可以通过二级锁止机构的一部分抵接于锁连杆的侧面实现。

较佳地，所述二级锁止机构设置于所述锁基座中与所述电池包的锁轴相对的一侧；

所述二级锁止机构包括：

第一下壳体，所述第一下壳体可拆卸连接于所述锁基座中与所述锁轴相对的一侧面，所述第一下壳体的内部具有第一容置腔，所述下壳体的侧壁具有与所述第一容置腔相连通的贯穿孔；

锁销，所述锁销位于所述第一容置腔内，且所述锁销穿设于所述贯穿孔，并能够在一伸出状态和一缩回状态之间切换；

其中，所述锁销处于所述伸出状态时，所述锁销位于所述第一位置；

所述锁销处于所述缩回状态时，所述锁销位于所述第二位置。

在本方案中，通过控制锁销的伸出和缩回来实现锁销在第一位置和第二位置之间的切换，结构简单，便于实现。

较佳地，所述二级锁止机构还包括：

动力销，所述动力销作用于所述锁销，所述动力销能够相对于所述锁销运动，以与所述锁销相接合或相分离；

第一电磁感应元件，所述第一电磁感应元件设于所述动力销，所述第一电磁感应元件用于在外部电磁设备的作用下，带动所述动力销施加给所述锁销沿所述锁销的缩回方向的作用力；

第一弹性元件，所述第一弹性元件连接于所述锁销远离所述空腔的一端，所述第一弹性元件抵接于所述锁销与所述第一容置腔的内壁面之间，所述第一弹性元件用于施加给所述锁销沿所述锁销的伸出方向的作用力；

其中，当所述第一电磁感应元件与所述外部电磁设备吸合时，所述动力销与所述锁销相分离，并施加给所述锁销沿所述缩回方向的作用力，以使所述锁销处于所述缩回状态；

当所述第一电磁感应元件与所述外部电磁设备分离时，所述第一弹性元件施加给所述锁销沿所述伸出方向的作用力，所述动力销与所述锁销相接合，以使所述锁销处于所述伸出状态。

在本方案中，当第一电磁感应元件与外部电磁设备吸合时，动力销朝着远离锁销的方向运动，并施加给锁销沿缩回方向的作用力，使得锁销缩回，锁销会挤压第一弹性元件，当动力销与锁销完全分离后，第一弹性元件向锁销提供回复力，使得锁销回到用于与动力销接合的位置。当第一电磁感应元件与外部电磁设备分离时，动力销朝着靠近锁销的方向运动，以与锁销接合，使得锁销处于伸出状态。另外，在本方案中，采用磁性吸合的方式来控制动力销与锁销的接合与分离，进而控制锁销的伸出与缩回，控制方法简单，且控制效率较高。

较佳地，所述锁销具有：

执行部，所述执行部用于作用于所述锁连杆的顶部；

连接部，所述连接部连接于所述执行部远离所述空腔的一端，所述连接部具有第二容置腔，所述第二容置腔用于容置所述动力销；

其中，所述第一弹性元件连接于所述连接部远离所述执行部的一端，所述第一弹性元件抵接于所述连接部与所述第一容置腔的内壁面之间，所述第一弹性元件施加给所述连接部沿所述伸出方向的作用力。

在本方案中，当动力销与锁销接合时，动力销靠近锁销的一端卡合于第二容置腔，属于内嵌式连接，占用的空间较少。

较佳地，所述动力销沿其高度方向具有首端和尾端，所述动力销的首端嵌设于所述第二容置腔，所述第一电磁感应元件设于所述动力销的尾端；

所述第二容置腔的内壁面上具有第一倾斜部，所述动力销的首端具有与所述第一倾斜部相适配的第二倾斜部；

其中，所述动力销与所述锁销相接合时，所述第一倾斜部贴合于所述第二倾斜部；

当所述动力销与所述锁销相分离时，所述第二倾斜部相对于所述第一倾斜部向下运动，并施加给所述锁销沿所述缩回方向的作用力，以使所述锁销处于所述缩回状态。

在本方案中，巧妙地利用第一倾斜部和第二倾斜部的配合，当动力销朝着远离锁销的方向运动时，第一倾斜部相对于第二倾斜部滑动，第一倾斜部施加给第二倾斜部的摩擦力可以分解为一沿缩回方向的分力，在该分力的作用下，锁销缩回。

较佳地，所述动力销的尾端套设有第二弹性元件，所述第二弹性元件施加给所述动力销沿靠近所述连接部的方向的作用力；

优选地，所述第二弹性元件施加给所述动力销的作用力大于所述动力销的重力。

在本方案中，当动力销与锁销接合时，第二弹性元件施加给动力销的作用力，能够使得动力销不会在重力的作用下掉落，从而能够进一步提高动力销与锁销接合的可靠性。当需要动力销朝着靠近锁销的方向运动时，第二弹性元件施加给动力销的作用力能够克服动力销的重力，从而使得动力销能够较为可靠地朝着靠近锁销的方向运动。

较佳地，所述二级锁止机构还包括上壳体，所述上壳体压设于并可拆卸连接于所述第一下壳体；

所述上壳体具有第四容置腔，所述第四容置腔内设有第一传感器；

所述执行部上设有第二电磁感应元件；

其中，所述第一传感器作用于所述第二电磁感应元件，以检测所述执行部处于所述伸出状态；

优选地，所述第四容置腔内还设有第二传感器，所述第二传感器作用于所述第二电磁感应元件，以检测所述执行部处于所述缩回状态；

优选地，所述第二电磁感应元件为磁钢。

在本方案中，与第一传感器相比，第二传感器更靠近动力销。通过第一传感器、第二传感器与第二电磁感应元件能够可靠地检测到锁销何时处于伸出状态、缩回状态，有利于实现一级锁止机构对电池包的解锁和锁止。

较佳地，所述二级锁止机构用于压设于所述锁连杆的中部。

在本方案中，二级锁止机构作用在锁连杆的中部有利于提高锁连杆的稳定性，有利于提高二级锁止机构作用在一级锁止机构上的可靠性，从而有利于提高一级锁止机构对电池包的锁止可靠性。

较佳地，所述一级锁止机构包括三个所述锁基座，所述锁连杆上连接有三个所述锁舌，三个所述锁舌与三个所述锁基座一一对应设置；

和/或，所述锁连杆朝向所述锁基座的一侧还设有解锁块，所述解锁块为自所述锁连杆向外形成的弧形凸起，所述解锁块的顶部为向所述锁连杆凹进的内弧槽；

和/或，所述锁止系统包括多个所述二级锁止机构，且多个所述二级锁止机构用于均匀压设于所述锁连杆的顶部。

本发明还提供一种快换支架组件，其特点在于，其包括快换支架和如上所述的锁止系统，所述锁基座和所述二级锁止机构分别连接于所述快换支架的同一边的相对两侧。

本发明还提供一种快换支架组件，其特点在于，其包括快换支架和如上所述的锁止系统，所述锁基座和所述二级锁止机构分别连接于所述快换支架的同一边的相对两侧；

所述快换支架上设有通孔，所述锁销通过所述通孔在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明公开的锁止系统包括二级锁止机构，该二级锁止机构能够限制锁止联动部相对于锁基座的运动，从而能够提高一级锁止机构的可靠性，减少或避免电池包脱落的现象的发生。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的快换支架组件的部分结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例的锁止系统中一级锁止机构的结构示意图。

图3为本发明一较佳实施例的锁止系统中二级锁止机构的整体结构示意图

图4为本发明一较佳实施例的锁止系统中二级锁止机构的截面结构示意图，其中，锁销处于伸出状态。

图5为本发明一较佳实施例的二级锁止机构的分解结构示意图。

图6为本发明一较佳实施例的二级锁止机构的另一截面结构示意图，其中，锁销处于缩回状态。

图7为本发明一较佳实施例的二级锁止机构中锁销的结构示意图。

图8为本发明一较佳实施例的二级锁止机构中动力销的结构示意图。

附图标记说明：

10二级锁止机构

101第一下壳体

1011第一容置腔

1012贯穿孔

102锁销

1021执行部

1022连接部

1023第二容置腔

1024第一倾斜部

1025凹陷部

1026第二电磁感应元件

103动力销

1031阻挡部

1032第二倾斜部

104第一电磁感应元件

105第一弹性元件

106第二弹性元件

107第二下壳体

1071第三容置腔

108上壳体

1081第四容置腔

1082第一传感器

1083第二传感器

20一级锁止机构

201锁止联动部

2011锁舌

2012锁连杆

202锁基座

203解锁块

30快换支架

301通孔

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本实施例揭示一种锁止系统及包含其的快换支架组件，用于实现电动汽车上的电池包的解锁和锁止。其中，快换支架组件包括快换支架和锁止系统，快换支架安装在电动汽车的底盘上。

参照图1和图2予以理解，锁止系统包括一级锁止机构20和二级锁止机构10。其中，一级锁止机构20具有锁止联动部201和锁基座202，锁基座202设有一开口以及自所述开口延伸的一空腔，所述开口用于供安装于所述电池包的锁轴(图中未标示出)进入所述空腔，所述锁止联动部相对所述锁基座移动以打开或关闭所述开口，以解锁或锁止所述电池包。二级锁止机构10设于锁止联动部201的移动路径上，用于限制锁止联动部201相对于锁基座202的运动，以锁止所述电池包。锁基座202和二级锁止机构10分别连接于快换支架30的同一边的相对两侧。

在本实施方式中，二级锁止机构能够限制锁止联动部相对于锁基座的运动，从而能够提高一级锁止机构的可靠性，减少或避免电池包脱落的现象的发生。

继续参照图1和图2予以理解，锁止联动部201包括锁舌2011和锁连杆2012，锁舌2011连接于锁连杆2012并能够相对于锁基座202旋转，锁连杆2012用于在外力作用下带动锁舌2011旋转以解锁或锁止所述电池包。二级锁止机构10能够相对于锁连杆2012在第一位置和第二位置之间移动。其中，当二级锁止机构10位于所述第一位置时，二级锁止机构10作用于锁连杆2012，以限制锁连杆2012相对于锁基座202的运动；当二级锁止机构10位于所述第二位置时，二级锁止机构10与锁连杆2012脱离，以允许锁连杆2012相对于锁基座202的运动。二级锁止机构10设置于锁基座202中与所述电池包的锁轴相对的一侧。

在本实施方式中，二级锁止机构作用于锁连杆通过二级锁止机构的一部分压设于锁连杆的顶部实现。在其他可替代的实施方式中，也可以通过二级锁止机构的一部分抵接于锁连杆的侧面实现。

参照图3-6予以理解，二级锁止机构10包括第一下壳体101和锁销102。第一下壳体101可拆卸连接锁基座30中与锁轴相对的一侧面，第一下壳体101的内部具有第一容置腔1011，下壳体的侧壁具有与第一容置腔1011相连通的贯穿孔1012。锁销102位于第一容置腔1011内，且锁销102穿设于贯穿孔1012，并能够在一伸出状态和一缩回状态之间切换。其中，锁销102处于伸出状态时，锁销102位于所述第一位置；锁销102处于缩回状态时，锁销102位于所述第二位置。通过控制锁销的伸出和缩回来实现锁销在第一位置和第二位置之间的切换，结构简单，便于实现。另外，如图1所示，快换支架30上设有通孔301，锁销102通过通孔301在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

参照图3-6予以理解，二级锁止机构10还包括动力销103、第一电磁感应元件104和第一弹性元件105。动力销103作用于锁销102，动力销103能够相对于锁销102运动，以与锁销102相接合或相分离。第一电磁感应元件104设于动力销103，第一电磁感应元件104用于在外部电磁设备的作用下，带动动力销103施加给锁销102沿锁销102的缩回方向的作用力。第一弹性元件105连接于锁销102远离空腔的一端，第一弹性元件105抵接于锁销102与第一容置腔1011的内壁面之间，第一弹性元件105用于施加给锁销102沿锁销102的伸出方向的作用力。其中，当第一电磁感应元件104与外部电磁设备吸合时，动力销103与锁销102相分离，并施加给锁销102沿缩回方向的作用力，以使锁销102处于缩回状态；当第一电磁感应元件104与外部电磁设备分离时，第一弹性元件105施加给锁销102沿伸出方向的作用力，动力销103与锁销102相接合，以使锁销102处于伸出状态。

在本实施方式中，当第一电磁感应元件104与外部电磁设备吸合时，动力销103朝着远离锁销102的方向运动，并施加给锁销102沿缩回方向的作用力，使得锁销102缩回，锁销102会挤压第一弹性元件105，当动力销103与锁销102完全分离后，第一弹性元件105向锁销102提供回复力，使得锁销102回到用于与动力销103接合的位置。当第一电磁感应元件104与外部电磁设备分离时，动力销103朝着靠近锁销102的方向运动，以与锁销102接合，使得锁销102处于伸出状态。另外，在本方案中，采用磁性吸合的方式来控制动力销103与锁销102的接合与分离，进而控制锁销102的伸出与缩回，控制方法简单，且控制效率较高。

参照图3-7予以理解，锁销102具有执行部1021和连接部1022。连接部1022连接于执行部1021远离空腔的一端，连接部1022具有第二容置腔1023，第二容置腔1023用于容置动力销103。其中，第一弹性元件105连接于连接部1022远离执行部1021的一端，第一弹性元件105抵接于连接部1022与第一容置腔1011的内壁面之间，第一弹性元件105施加给连接部1022沿伸出方向的作用力。当动力销103与锁销102接合时，动力销103靠近锁销102的一端卡合于第二容置腔1023，属于内嵌式连接，占用的空间较少。

本实施方式中，如图3-6所示，连接部1022的长度方向与动力销103的高度方向形成有第一夹角，且第一夹角等于90°，第二容置腔1023沿动力销103的高度方向延伸，以使动力销103相对于锁销102沿动力销103的高度方向运动。

需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，第一夹角也可设置为大于0°且小于90°之间的任意角度。

参照图3-6和图8予以理解，动力销103沿其高度方向具有首端和尾端，动力销103的首端嵌设于第二容置腔1023，第一电磁感应元件104设于动力销103的尾端。第二容置腔1023的内壁面上具有第一倾斜部1024，动力销103的首端具有与第一倾斜部1024相适配的第二倾斜部1032。其中，动力销103与锁销102相接合时，第一倾斜部1024贴合于第二倾斜部1032；当动力销103与锁销102相分离时，第二倾斜部1032相对于第一倾斜部1024向下运动，并施加给锁销102沿缩回方向的作用力，以使锁销102处于缩回状态。

在本实施方式中，巧妙地利用第一倾斜部1024和第二倾斜部1032的配合，当动力销103朝着远离锁销102的方向运动时，第一倾斜部1024相对于第二倾斜部1032滑动，第一倾斜部1024施加给第二倾斜部1032的摩擦力可以分解为一沿缩回方向的分力，在该分力的作用下，锁销102缩回。

参照图5和图8予以理解，第二容置腔1023的内壁面上还具有凹陷部1025，动力销103的首端具有与凹陷部1025相适配的凸出部。第二容置腔1023的内壁面上具有两个第一倾斜部1024，且两个第一倾斜部1024相对设置于凹陷部1025的两侧。

在本实施方式中，凹陷部1025能够对动力销103起到限位作用，有助于使得动力销103与锁销102的可靠接合，从而有助于实现锁销102的稳定伸出，从而有助于实现对锁轴的可靠锁止。

参照图4予以理解，第一电磁感应元件104嵌设于动力销103的尾端。如此设置使得第一电磁感应元件104不会在动力销103的外部额外占用空间，有利于提高空间利用率。另外，也有利于保护第一电磁感应元件104。

继续参照图3-6予以理解，动力销103的尾端套设有第二弹性元件106，第二弹性元件106施加给动力销103沿靠近连接部1022的方向的作用力；其中第二弹性元件106施加给动力销103的作用力大于动力销103的重力。在本实施方式中，当动力销103与锁销102接合时，第二弹性元件106施加给动力销103的作用力，能够使得动力销103不会在重力的作用下掉落，从而能够进一步提高动力销103与锁销102接合的可靠性。当需要动力销103朝着靠近锁销102的方向运动时，第二弹性元件106施加给动力销103的作用力能够克服动力销103的重力，从而使得动力销103能够较为可靠地朝着靠近锁销102的方向运动。

继续参照图2-6予以理解，二级锁止机构10还包括第二下壳体107，第二下壳体107连接于第一下壳体101的底部，第二下壳体107具有第三容置腔1071，第三容置腔1071与第一容置腔1011相连通，动力销103位于第三容置腔1071内。第二下壳体107的中心轴线与第一下壳体101的中心轴线之间形成有第二夹角，第二夹角等于第一夹角。

在本实施方式中，参照图4-6和图8予以理解，动力销103的外壁面上与第二弹性元件106的两端相对应的位置处均设有阻挡部1031，第二弹性元件106卡设于两阻挡部1031之间。也就是说，在本实施方式中，第二弹性元件106整体套设在动力销103的外壁面，且第二弹性元件106为弹簧。其中，阻挡部1031的主要作用是对第二弹性元件106进行定位，以限制第二弹性元件106沿动力销103的高度方向的运动。

在其他可替代的实施方式中，第二弹性元件106也可以一部分套设在动力销103的外壁面、另一部分抵接与第二下壳体107，即，动力销103的外壁面上与第二弹性元件106的一端相对应的位置处设有阻挡部1031，第二弹性元件106卡设于阻挡部1031与第二下壳体107之间。

继续参照图2-6予以理解，二级锁止机构10还包括上壳体108，上壳体108压设于并可拆卸连接于第一下壳体101。上壳体108能够对锁销102、动力销103等起到固定和保护作用。上壳体108具有第四容置腔1081，第四容置腔1081内设有第一传感器1082，执行部1021上设有第二电磁感应元件1026。其中，第一传感器1082作用于第二电磁感应元件1026，以检测执行部1021处于伸出状态。第四容置腔1081内还设有第二传感器1083，第二传感器1083作用于第二电磁感应元件1026，以检测执行部1021处于缩回状态。其中，与第一传感器1082相比，第二传感器1083更靠近动力销103。通过第一传感器1082、第二传感器2083与第二电磁感应元件1026能够可靠地检测到锁销102何时处于伸出状态、缩回状态，有利于实现一级锁止机构20对电池包的解锁和锁止。另外，在本实施方式中，第一电磁感应元件104和第二电磁感应元件1026均为磁钢。

在本实施方式中，锁止系统包括多个二级锁止机构，且多个二级锁止机构用于均匀压设于锁连杆的顶部。另外，在本实施方式中，二级锁止机构采用电磁吸合动力销的方式实现锁销的伸出和缩进，且锁销的伸出和缩进在同一直线方向上。在其他可替代的实施方式中，可以采用其他驱动方式(非电磁驱动方式)实现锁销的伸出和缩进，也可以将锁销的行动路径设置为曲线，也可以采用其他非锁销的结构，如曲柄机构、摇杆机构，来实现二级锁止机构在第一位置和第二位置之间的切换。

关于一级锁止机构，参照图1和图2予以理解，一级锁止机构20包括三个锁基座202，锁连杆201上连接有三个锁舌2011，三个锁舌2011与三个锁基座202一一对应设置。锁连杆201朝向锁基座202的一侧还设有解锁块203，解锁块203为自锁连杆201向外形成的弧形凸起，解锁块203的顶部为向锁连杆201凹进的内弧槽。在本实施方式中，二级锁止机构作用在锁连杆的中部有利于提高锁连杆的稳定性，有利于提高二级锁止机构作用在一级锁止机构上的可靠性，从而有利于提高一级锁止机构对电池包的锁止可靠性。

该锁止系统中的二级锁止机构能够限制锁止联动部相对于锁基座的运动，从而能够提高一级锁止机构的可靠性，减少或避免电池包脱落的现象的发生

在本发明的描述中，一个实施例可能配有多张附图，同一实施例中的同一部件的附图标记不一定在每一张附图中均标出；但是本领域技术人员应当理解，在对实施例中的某一张或多张附图进行描述的时候，可以结合该实施例中的其他附图加以理解；本领域技术人员应当理解，在未指明文字具体对应的是哪一张附图时，可以结合该实施例中的所有附图加以理解。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。