支架组件及包括其的电动车辆的制作方法

本发明涉及汽车换电领域，特别涉及一种支架组件及包括其的电动车辆。

背景技术：

1、现有电动车辆的电池包设置方式一般分为固定式和快换式，其中，固定式电池一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而快换式的电池包一般通过活动安装的方式被固定在车辆的托架上。电池包可以被取下，以单独对电池箱进行更换或充电操作。更换下的电池包充电完毕后，再重新安装在车辆上。

2、现有技术的车辆托架体积较大，占用了车辆下方的大量空间，导致可供电池包设置的空间较小，影响设置的电池包的容量，从而影响电动车辆的续航能力。此外，车辆托架的重量较重，不利于电动车辆的轻量化，同样会造成电动车辆续航能力的降低。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中车辆托架体积大、重量重的缺陷，提供一种支架组件及包括其的电动车辆。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种支架组件，用于将电池包安装到电动车辆上，所述支架组件包括两个车梁和车身支架，所述车梁上设有多个锁止机构用于连接所述电池包，所述车身支架包括至少一个连接于两个所述车梁之间的连接板。

4、在本技术方案中，在车梁上设置锁止机构，无需采用笨重的托架，有利于支架组件结构的简单化和轻量化，锁止机构的布置也更为灵活，而且降低了支架组件的整体加工难度。锁止机构设置有多个，可以共同作用锁止单个整块电池包，从而可靠地固定电池包；多个锁止机构也可以形成多个锁止组，例如，每四个锁止机构形成一个锁止组，每个锁止组可以独立锁止一个电池包，从而使得支架组件可以固定多个独立的小电池包，相比于一整块大电池包，每个独立的小电池包的体积和重量较小，用于取放、运输电池包的换电设备可以采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本。因此，这样的设计使得支架组件的兼容性强，灵活度高，可依实际需求匹配整块的大电池包或者多个独立小电池包。同时设置多个连接板连接在两个车梁支架，对车梁起到加固作用，提高车梁承载电池包的能力。

5、较佳地，沿所述车梁的长度方向，每个所述车梁上间隔设置有多个所述锁止机构；和/或，其中一个所述车梁上的所述锁止机构的设置位置与另一个所述车梁上的所述锁止机构相对应。

6、在本技术方案中，锁止机构在车梁上间隔设置，使得电池包的载荷较为均匀地传递给车梁，载荷分布较为均匀，有利于牢靠锁止，还避免车梁局部载荷集中，造成对车梁的损伤；两个车梁上的锁止机构位置对应，使得两个车梁的载荷分布较为一致，避免出现一头沉的情况，影响车辆的正常运行和使用寿命。

7、较佳地，所述车身支架还包括多个子支架，分别于设置所述连接板的两侧，每个所述子支架上均设有所述锁止机构。

8、在本技术方案中，子支架为锁止机构提供安装面，以利于锁止机构可靠安装于车梁上；子支架可以位于连接板在车辆宽度方向上的两侧，也可以位于连接板在车辆长度方向上的两侧，或二者兼有，这几种布置方式都可以使得连接板位于锁止机构的内侧，使得锁止机构的彼此间距较大，有利于对电池包的可靠锁止。

9、较佳地，沿所述车梁的长度方向，多个所述子支架间隔设置于所述车梁的侧壁上，所述子支架与所述连接板相对独立；或，所述子支架与所述连接板相连。

10、在本技术方案中，子支架位于车梁的侧壁，不会占用车梁下方的空间，腾出来的空间可以设置更大体积的电池包，以利于电动车辆的续航；在某些实施方式中，子支架与连接板彼此独立、相对位置可调，具有较好的灵活性，以适配不同的电动车辆以及不同的电池包；在其他的某些实施方式中，子支架与连接板彼此连接，可以降低后续的装配难度，同时，支架组件的整体刚度和强度也有所提升。

11、较佳地，所述连接板与两个所述车梁的连接处位于两个沿所述车梁的长度方向相邻的所述子支架之间。

12、在本技术方案中，车梁长度方向相邻的两个子支架的间距较大，这使得锁止机构的间距也较大，从而有利于锁止机构对于电池包的可靠锁止。

13、较佳地，所述连接板上设有车端电连接器，所述车端电连接器朝向所述电池包以便于与所述电池包进行电连接。

14、在本技术方案中，车端电连接器设置在连接板上，当电池包自下方安装到支架组件上时，电池包上的电池端电连接器能够与车端电连接器电连接，车端电连接器连接在电池包的中部，不容易出现载荷不平衡的问题，且车端电连接器被两侧的车梁保护，使得车端电连接器相对安全，有利于延长电连接器的使用寿命。

15、较佳地，所述连接板上还设置有定位机构，所述定位机构至少有两个，分别位于所述车端电连接器的两侧。

16、在本技术方案中，定位机构的间距较大，对于电池的定位效果更好，扭矩承载大，定位机构也更容易与电池上的定位装置对位。定位机构优选为定位销，定位销朝向电池包延伸，当电池包安装到支架组件上时，能够插入电池包上的定位孔。

17、较佳地，所述子支架包括沿竖直方向延伸的安装板，所述锁止机构设置于所述安装板的下部。

18、在本技术方案中，安装板为锁止机构提供安装面，竖直延伸的安装板能够较好地承载竖直方向上的电池包载荷；锁止机构在安装板的下部，较为靠近电池包，连接较为牢固，也防止电池包与子支架或车梁干涉。

19、较佳地，所述安装板向下伸出于所述车梁，所述锁止机构自所述车梁向下凸出。

20、在本技术方案中，锁止机构突出于车梁，锁止机构的位置更加靠近电池，这样设置，使得电池包与锁止机构的配合位置位于车身大梁的下方，能够防止电池与车身大梁干涉，电池包也无需设计向上伸出的连接结构，电池包的外形较为规整，便于收纳存储。

21、较佳地，所述子支架包括自所述安装板的端部沿水平方向延伸的转接板、设置于所述转接板的端部并沿竖直方向延伸的第一固定板，所述第一固定板用于与所述车梁连接。

22、在本技术方案中，第一固定板竖直延伸，因此可以与同样是竖直延伸的车梁的侧面固定。安装板与第一固定板之间存在间隔，二者通过转接板连接，上述间隔可以为第一固定板与车辆的连接、以及安装板与锁止机构的连接提供安装空间，以降低安装难度。在某些实施方式中，安装板也可以直接连接到车梁的侧面。

23、较佳地，所述子支架包括自所述安装板沿水平方向延伸的第二固定板，所述第二固定板位于所述第一固定板下方并用于与所述车梁连接。

24、在本技术方案中，第二固定板可以与车梁的水平表面固定，该水平表面可以是车梁的上下表面，也可以是位于车梁内的水平表面。通过第一固定板与第二固定板的组合，可以充分利用车梁提供的安装面，从而使得子支架能够牢固固定到车梁上，提高了电池包安装的可靠性。

25、较佳地，所述车身支架还包括延伸支架，所述延伸支架沿两个所述车梁外侧向外延伸，所述延伸支架设有所述锁止机构。

26、在本技术方案中，通过设置延伸支架，使得锁止机构沿车身宽度方向上的间距增大，有利于锁止机构与电池包的对位，也有利于锁止机构可靠锁定电池包，从而提高换电可靠性。

27、较佳地，所述延伸支架的外端部不超过所述电动车辆的车身。

28、在本技术方案中，延伸支架不会从车身的宽度方向上伸出，避免出现车辆超限的问题，影响车辆通过性，提高安全性。

29、较佳地，所述锁止机构靠近所述延伸支架边缘。

30、在本技术方案中，锁止机构越靠近边缘，锁止稳定性就越好，对于锁止机构的安装精度要求也越低，但锁止机构的位置不会超出延伸支架的边缘，以免锁止机构从电动车辆的侧面伸出，造成车辆超限问题。

31、较佳地，所述锁止机构包括第一锁止部和第二锁止部，所述第一锁止部可转动设置并具有锁槽；

32、所述第一锁止部被配置为当所述第一锁止部转动至锁止位置时，可阻止位于所述锁槽内的所述电池包的锁轴向下移动，以对所述锁轴锁止以连接所述电池包；

33、所述第二锁止部被配置为当所述第一锁止部转动至所述锁止位置时可阻止所述第一锁止部转动，以使所述第一锁止部保持在锁止位置。

34、在本技术方案中，第一锁止部实现对锁止件的锁止的同时，第二锁止部对第一锁止部进行限位，锁止方便、可靠，有利于提升电池包安装和拆卸的效率，利于实现电池包的快速更换。

35、一种电动车辆，所述电动车辆包括电池包和如前所述的支架组件，所述电池包通过所述锁止机构连接于所述车梁上所述电。

36、在本技术方案中，通过应用上述支架组件，使得电动车辆安装电池包的兼容性强，灵活度高，可依实际需求匹配整块的大电池包或者多个独立小电池包。电动车辆上的多个锁止机构可以共同作用锁止单个整块电池包，从而可靠地固定电池包；或者，多个锁止机构形成多个锁止组，使得电动车辆可以安装有多个独立的电池包，可以根据需要在电动车辆上安装不同数量的电池包，相比于一整块大电池包，每个独立的电池包的体积和重量较小，用于取放、运输电池包的换电设备可以采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本。另外，由于上述支架组件结构小巧、简单，电动车辆的底部无需设置车辆托架，电池包可以安装到车梁上，节约出来的空间可以用于放置更大体积的电池包，从而提高了电动车辆的续航能力；另外，由于无需安装车辆托架，因此电动车辆的总重量也有所下降，降低了电能的消耗，进一步提高了续航能力，延长了换电周期。

37、较佳地，所述电池包有多个，各所述电池包沿所述电动车辆的车身宽度方向和/或车身长度方向排布并独立锁止于所述车梁上。

38、在本技术方案中，电动车辆有多个电池包，在电池包沿电动车辆的长度方向排布的情况下，电动车辆左右侧的负载基本平衡，有利于电动车辆的运行寿命；在电池包沿电动车辆的宽度方向排布的情况下，在进行换电操作时，换电装置行驶的路径较短，有利于缩短换电时间，提高换电效率。

39、较佳地，所述电动车辆包括设置于所述连接板上的车端电连接器，所述电池包的顶部设置有电池端电连接器，所述车端电连接器与所述电池端电连接器位置对应。

40、在本技术方案中，车端电连接器与电池端电连接器都位于电动车辆中线附近，连接时载荷较为平衡，有利于连接稳定性。

41、较佳地，所述电动车辆为电动卡车。

42、在本技术方案中，电动卡车运行中所需要的功率和总能量都较大，因此需要适配较大体积的电池，通过上述设置，无需采用笨重的托架，有利于支架组件结构的简单化和轻量化，锁止机构的布置也更为灵活，而且降低了支架组件的整体加工难度。

43、本发明的积极进步效果在于：本发明的支架组件，能够以简单小巧的结构，将锁止机构连接到车梁上，锁止机构的布置更为灵活，而且降低了支架本体的整体加工难度；设置多个连接板连接在两个车梁支架，对车梁起到加固作用，同时，连接板的连接也较为可靠；多个锁止机构还可以形成多个锁止组，从而使得支架组件可以固定多个独立的电池包，提高电池布置的灵活性。由于各个电池包的锁止是独立的，因此可以根据需要在电动车辆上安装不同数量的电池包，相比于一整块大电池包，每个独立的电池包的体积和重量较小，用于取放、运输电池包的换电设备可以采用小体积、小功率的设计，从而降低了换电成本。本发明的电动车辆，通过应用上述支架组件，使得电动车辆安装电池包的兼容性强，灵活度高，可依实际需求匹配整块的大电池包或者多个独立小电池包。电动车辆上的多个锁止机构可以共同作用锁止单个整块电池包，从而可靠地固定电池包；或者，多个锁止机构形成多个锁止组，使得电动车辆可以根据需要在电动车辆上安装不同数量的电池包，可以使用成本较低的换电设备运输电池，从而降低了换电成本。另外，由于上述支架组件结构小巧、简单，使得电动车辆的整体重量较轻，因此有利于电动车辆的续航能力。