电池自动锁止和解锁装置及换电系统的制作方法

1.本实用新型涉及换电系统技术领域，尤其涉及一种电池自动锁止和解锁装置及换电系统。


背景技术：

2.目前，市场上车辆动力电池需要通过一种锁止装置与底座进行锁止或解锁，当电池无需更换时，电池通过该锁止装置与底座锁止，当电池需要更换时，电池通过该锁止装置与底座解锁。锁止装置的锁止或解锁均需要单独配备动力源，动力源带动锁止机构进行电池与底座的锁止或解锁，解锁或锁止命令则需要通过换电站与需要换电的车辆进行通信才能执行。
3.因此，现有技术中的电池锁止装置存在两个弊端：1、电池锁止装置的工作需要额外动力，造成能源消耗，且动力结构复杂，可靠性差，成本高；2、换电站与车辆建立通信需要一定的时间，还会受到信号不良的影响造成通信失败情况的发生，影响换电成功率及效率。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种电池自动锁止和解锁装置及换电系统，用以解决现有技术中电池锁止装置需要额外动力来源，结构复杂，成本高，且锁止和解锁工作受到通信信号影响的缺陷，通过一种自动锁止和解锁装置实现电池与底座之间的自动锁止和解锁。
5.本实用新型提供一种电池自动锁止和解锁装置，包括：
6.电池框，所述电池框为中空结构；
7.推拉机构，所述推拉机构沿所述电池框的高度方向设置于所述电池框的中空结构内，且一端设有用于与电池抓取装置接触的驱动端；
8.第一弹性复位机构，所述第一弹性复位机构沿所述推拉机构的高度方向连接于所述推拉机构与所述电池框之间；
9.锁钩，所述锁钩铰接于所述电池框，且与所述推拉机构铰接；
10.锁止底座，所述锁钩通过所述推拉机构驱动转动从而与所述锁止底座锁止或解锁。
11.根据本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，所述推拉机构包括推拉杆，所述推拉杆的第一端通过所述第一弹性复位机构连接于所述电池框，所述推拉杆的第二端与所述锁钩铰接。
12.根据本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，还包括第二弹性复位机构，所述推拉机构还包括连接板和触板，所述第二弹性复位机构与所述第一弹性复位机构平行设置，且所述第二弹性复位机构连接于所述连接板与所述电池框之间，所述连接板垂直固定于所述推拉杆的第一端，所述驱动端为固定于所述连接板上的所述触板，所述触板由所述电池框伸出，用于与所述电池抓取装置接触。
13.根据本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，所述第一弹性复位机构和
所述第二弹性复位机构为弹簧或弹片。
14.根据本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，所述电池框设有第一通孔，所述触板的一端由所述第一通孔伸出所述电池框。
15.根据本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，还包括第一转轴和第二转轴，所述锁钩设有供所述第一转轴穿过的通孔和供所述第二转轴穿过的通孔，所述锁钩通过第一转轴铰接于所述电池框，所述锁钩通过所述第二转轴与所述推拉机构铰接。
16.根据本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，所述锁钩设有第一钩部，所述锁止底座设有与所述第一钩部适配的第二钩部。
17.根据本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，所述电池框设有第二通孔，所述锁钩的第一钩部由所述第二通孔伸出所述电池框，用于与所述锁止底座锁止或解锁。
18.根据本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，还包括底梁，所述锁止底座固定于所述底梁上。
19.本实用新型还提供一种换电系统，包括：本实用新型的电池自动锁止和解锁装置。
20.本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，锁钩通过推拉机构带动转动从而与锁止底座之间能够形成锁止和解锁状态，推拉机构则由电池抓取装置和第一弹性复位机构控制进行升降运动。当进行换电操作时，电池抓取装置与推拉机构的驱动端接触并带动其上升，使得锁钩解锁；在换电前或换电完成后，第一弹性复位机构提供弹性力，并通过推拉机构带动锁钩，使其锁止。利用本实用新型的电池自动锁止和解锁装置，当需要换电时实现电池的自动解锁，当无需换电或换电结束后实现电池的自动锁止，本装置结构简单，无需外部额外动力，仅使用了电池抓取装置的提升力和第一弹性复位机构的弹性力，降低了能源消耗，降低换电成本，且本装置无需建立通信连接即可进行自动锁止和解锁，提高了换电成功率和效率。
21.进一步地，本实用新型还提供一种换电系统，其采用了上述电池自动锁止和解锁装置，其无需外部额外能源驱动，降低能源消耗，降低换电成本，且无需建立通信连接就可以完成电池的自动锁止和解锁，提高了换电成功率和效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型提供的电池自动锁止和解锁装置的结构示意图；
24.图2是本实用新型提供的推拉机构、第一弹性复位机构、第二弹性复位机构和电池抓取装置的连接示意图；
25.图3是本实用新型提供的锁钩与锁止底座之间配合的结构示意图；
26.图4是本实用新型提供的锁钩与锁止底座之间锁止时的连接示意图；
27.图5是本实用新型提供的锁钩与锁止底座之间解锁时的连接示意图；
28.附图标记：
29.1：电池框；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3：第一弹性复位机构；
ꢀꢀ
4：锁钩；
30.5：锁止底座；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6：第二弹性复位机构；
ꢀꢀ
7：电池抓取装置；
31.8：底梁；
32.201：推拉杆；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
202：连接板；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
203：触板；
33.401：第一转轴；
ꢀꢀꢀꢀ
402：第二转轴；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
403：第一钩部；
34.501：第二钩部。
具体实施方式
35.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.下面结合图1至图5描述本实用新型的一种电池自动锁止和解锁装置。该电池自动锁止和解锁装置包括：电池框1、推拉机构、第一弹性复位机构3、锁钩4和锁止底座5。
37.其中，电池框1为电池的外框架，其为中空结构；
38.推拉机构沿电池框1的高度方向设置于电池框1的中空结构内，且一端设有用于与电池抓取装置7(即抓手)接触的驱动端；第一弹性复位机构3，第一弹性复位机构3沿推拉机构的高度方向连接于推拉机构与电池框1之间；锁钩4铰接于电池框1，且与推拉机构铰接；锁钩4通过推拉机构驱动转动从而与锁止底座5锁止或解锁。
39.推拉机构可以沿电池框1的高度方向进行升降运动，推拉机构的升降运动主要由电池抓取装置7和第一弹性复位机构3进行控制。具体地，当电池抓取装置7接触到推拉机构的驱动端并将其向上提起时，推拉机构能够克服自重和第一弹性复位机构3产生的弹性力并向上移动，从而带动锁钩4转动并由锁止底座5脱离，此为解锁状态(如图5所示)；当电池抓取装置7由驱动端脱离时，推拉机构在其自重和第一弹性复位机构3的弹性力推动下向下移动，且第一弹性复位机构3提供的弹性力能够提供一定的锁紧力，从而带动锁钩4转动并与锁止底座5锁止，此为锁止状态(如图4所示)。进一步地，第一弹性复位机构3提供的弹性力能够加强锁钩4的锁止，避免车辆振动导致的锁钩4由锁止底座5脱落的现象。
40.在本实施例中，当电池无需更换时，第一弹性复位机构3提供的弹性力转化为锁钩4与锁止底座5之间的锁止力，保持电池锁止状态；当电池需要更换时，电池抓取装置7与推拉机构的驱动端接触，并提供向上提起的力，推拉机构提升并带动锁钩4转动，从而使得锁钩4从锁止底座5中脱离，电池解锁；当电池抓取装置7将电池放置好后，锁钩4在第一弹性复位机构3提供的弹性力的作用下又恢复为锁止状态。
41.本实用新型提供的一种电池自动锁止和解锁装置，锁钩4通过推拉机构带动转动从而与锁止底座5之间能够形成锁止和解锁状态，推拉机构则由电池抓取装置7和第一弹性复位机构3控制进行升降运动。当进行换电操作时，电池抓取装置7与推拉机构的驱动端接触并带动其上升，使得锁钩4解锁；在换电前或换电完成后，第一弹性复位机构3提供弹性力，并通过推拉机构带动锁钩4，使其锁止。利用本实用新型的电池自动锁止和解锁装置，当需要换电时实现电池的自动解锁，当无需换电或换电结束后实现电池的自动锁止，本装置
结构简单，无需外部额外动力，仅使用了电池抓取装置7的提升力和第一弹性复位机构3的弹性力，降低了能源消耗，降低换电成本，且本装置无需建立通信连接即可进行自动锁止和解锁，提高了换电成功率和效率。
42.在本实用新型的其中一个实施例中，推拉机构包括推拉杆201，推拉杆201的第一端通过第一弹性复位机构3连接于沿长度方向的电池框1，推拉杆201的第二端与锁钩4铰接。在本实施例中推拉机构采用推拉杆201，推拉杆201主要承担传递力的功能，推拉杆201的升降移动可以带动锁钩4转动，从而在锁止和解锁两种状态间切换。
43.在本实用新型的其中一个实施例中，该电池自动锁止和解锁装置还包括第二弹性复位机构6，推拉机构还包括连接板202和触板203，第二弹性复位机构6与第一弹性复位机构3平行设置，且第二弹性复位机构6连接于连接板202与电池框1之间，连接板202垂直固定于推拉杆201的第一端，驱动端为固定于连接板202上的触板203，触板203由电池框1伸出，用于与电池抓取装置7接触。在本实施例中，第一弹性复位机构3和第二弹性复位机构6均提供弹性力，利用连接板202将二者连接起来，连接板202可利用二者提供的弹性力压在沿长度方向的电池框1(即图1中沿水平方向的电池框1)的内侧，触板203由电池框1伸出，电池抓取装置7与触板203接触，提供上升力，连接板202、推拉杆201在触板203带动下上升。在本实施例中，只有当第一弹性复位机构3和第二弹性复位机构6同时收缩时，推拉杆才可以上升；当只有一个弹性复位机构收缩时，由于连接板202垂直固定于推拉杆201的作用，导致推拉杆201无法上升，避免了意外解锁的发生，保证锁止可靠。
44.在本实用新型的其中一个实施例中，第一弹性复位机构3和第二弹性复位机构6为弹簧或弹片，本实施例优选为压力弹簧。应当理解的是，依据实际使用情况，第一弹性复位机构3和第二弹性复位机构6也可以采用其他弹性部件代替，本实用新型不局限于此。
45.在本实用新型的其中一个实施例中，电池框1设有第一通孔，触板203的一端由第一通孔伸出电池框1。在本实施例中，由于推拉杆和连接板202均位于电池框1内，触板203需要与电池抓取装置7接触，因此在电池框1上开设有第一通孔，以便触板203伸出。
46.在本实用新型的其中一个实施例中，该电池自动锁止和解锁装置还包括第一转轴401和第二转轴402，锁钩4设有供第一转轴401穿过的通孔和供第二转轴402穿过的通孔，锁钩4通过第一转轴401铰接于电池框1，锁钩4通过第二转轴402与推拉机构铰接。在本实施例中，锁钩4自身可以绕第一转轴401转动，而推拉杆201为升降运动，推拉杆201与锁钩4之间通过第二转轴402转动连接，以使得锁钩4被推动旋转。
47.在本实用新型的其中一个实施例中，锁钩4设有第一钩部403，锁止底座5设有与第一钩部403适配的第二钩部501。在本实施例中，第一钩部403与第二钩部501为对应设置，二者可实现互锁，即锁钩4与锁止底座5之间的锁止是通过第一钩部403与第二钩部501的卡接实现。
48.在本实用新型的其中一个实施例中，电池框1设有第二通孔，锁钩4的第一钩部403由第二通孔伸出电池框1，用于与锁止底座5锁止或解锁。在本实施例中，由于推拉杆201位于电池框1内部，且与锁钩4连接，锁钩4则需要伸出与锁止底座5锁止或解锁，因此在电池框1上设有供锁钩4的第一钩部403穿过的第二通孔。
49.在本实用新型的其中一个实施例中，该电池自动锁止和解锁装置还包括底梁8，锁止底座5固定于底梁8上。在本实施例中，底梁8的作用为固定锁止底座5，沿底梁8的长度方
向可以设置多个锁止底座5，以便与多个不同的电池实现自动锁止或解锁。
50.本实用新型还提供一种换电系统，包括：上述实施例的电池自动锁止和解锁装置。该换电系统可应用于多种作业机械的换电操作，例如：重型卡车、吊车或起重机等。
51.本实用新型提供的一种换电系统，其采用了上述电池自动锁止和解锁装置，其无需外部额外能源驱动，降低能源消耗，降低换电成本，且无需建立通信连接就可以完成电池的自动锁止和解锁，提高了换电成功率和效率。
52.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。