电池包及换电车辆的制作方法

本发明涉及电动汽车，特别涉及一种电池包及换电车辆。

背景技术：

1、现有电动汽车的电池包安装方式一般分为固定式安装和可换式安装，其中固定式安装的电池包一般固定在汽车上；而可换式安转的电池包一般采用活动安装的方式，电池包可以随时取下，以进行更换或充电，在更换或充电完毕后，再安装到车体上。

2、对于可换式安装的电池，在安装后，由于安装不牢固或是车辆行驶道路颠簸等外界因素，电池可能会出现掉落的情况，电池一旦掉落，对于行驶中的车辆而言将是十分危险的，直接威胁到车上人员的人身安全。因此，如何将电池牢固锁定在车辆上且进行电池包的高效拆装是现阶段为保证安全亟需解决的问题。现有技术中，电动汽车上的电池包都是设置在车梁的上方，导致电动汽车的重心偏上，从而行驶稳定性较差，而且通过整个电池包对车辆进行供电，重量较重，当需要对电池包进行更换时，目前采用顶吊设备对电池包进行更换，电池包容易晃动而难以与电动汽车对准，导致电池包更换比较困难，进而锁止与解锁的效率较低。

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对于电动重卡或轻卡车辆将电池包放置在车体导致换电成本高、换电不便的缺陷，提供一种电池包及换电车辆。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种电池包，所述电池包包括：

4、箱体；

5、设置在所述箱体顶部的锁止件，所述锁止件包括安装架与锁轴，所述锁轴的两端均连接于所述安装架；

6、当所述电池包锁止于换电车辆的过程中，通过所述电池包的所述锁轴自下而上移动并通过涨珠锁止方式锁止于换电车辆的锁止机构上。

7、在本方案中，将锁止件设在箱体的顶部，使得位于下方的电池包端的锁止件可以与位于上方的换电车辆的车端锁止机构在空间上处于相对的位置，实现了直上直下的锁止和解锁方式，提高了锁止和解锁的效率；相对于将锁止件设在箱体底部或靠近底部的情况，将锁止件设在箱体的顶部，更有效地减小行驶过程中电池包在顶部受到的振动冲击。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

8、较佳地，所述锁轴包括涨珠，所述锁止机构包括锁座；或者，所述锁轴包括锁座，所述锁止机构包括涨珠；

9、所述涨珠与所述锁座之间可拆卸连接以实现将电池包独立锁止于快换支架或车梁上。

10、在本方案中，涨珠和锁座中一个能够自下而上移动，涨珠与锁座之间可拆卸连接，当涨珠与锁座锁止时，使得电池包与换电车辆连接；当涨珠与锁座分离时，电池包脱离换电车辆，该锁止方式简单、结构可靠，提高了效率。

11、较佳地，所述涨珠设置于所述电池包上，所述锁座设置于所述快换支架或所述车梁上；

12、或者，所述锁座设置于所述电池包上，所述涨珠设置于所述快换支架或所述车梁上。

13、在本方案中，涨珠和锁座中的一个设置于电池包上，另一个设置于车辆上，当涨珠和锁座锁止或解锁时，电池包与车辆之间也能相应地锁止或解锁。其中，与车辆连接的涨珠和锁座设置于快换支架上，从而能够借由快换支架整体连接于车辆上，提升制造效率；或将车梁直接作为安装部件，能够使得结构紧凑。

14、较佳地，所述涨珠或者锁座设于所述电池包的中间位置，且所述涨珠或者锁座贯穿于所述电池包。

15、在本方案中，涨珠或锁座设置在电池包的中间位置，便于通过一个涨珠锁止结构锁止电池包和换电车辆，使得载荷均匀分布在电池包上，有效避免了电池包的变形，提高了电池包的稳定性和抗震性能。涨珠或锁座贯穿电池包，即锁止贯穿了电池包，使得锁止可靠。

16、较佳地，所述涨珠或者锁座浮动连接于所述电池包上。

17、在本方案中，浮动连接起到缓冲的作用，能够减少涨珠或锁座与电池包之间的硬碰撞，防止换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或震动传递至电池包，进而减少了涨珠或锁座磨损和电池包损坏的情况。

18、较佳地，所述涨珠或者锁座浮动连接于所述快换支架或所述车梁上。

19、在本方案中，浮动连接起到缓冲的作用，能够减少涨珠或锁座与换电车辆之间的硬碰撞，防止换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或震动传递至快换支架或车梁，进而减少了涨珠或锁座磨损和电池包损坏的情况。

20、较佳地，所述锁止件还包括驱动杆，所述涨珠设置在所述驱动杆的顶部，所述锁座具有锁止槽，所述驱动杆用于在外部机构的作用下沿竖直方向升降或旋转，以驱动所述涨珠抵接至所述锁止槽内锁止，或将所述涨珠退出所述锁止槽。

21、在本方案中，通过驱动部带动驱动杆沿竖直方向升降或旋转，以使得涨珠抵接在锁座上锁止或脱离锁座解锁，便于操作。

22、较佳地，所述涨珠包括驱动球和锁定球，所述驱动球设置在所述驱动杆的顶部，所述驱动球用于在所述驱动杆的驱动下沿竖直方向升降，并驱动所述锁定球进入所述锁止槽内锁止。

23、在本方案中，通过驱动球与锁定球的配合实现将涨珠锁止，结构简单可靠。

24、较佳地，所述锁止件还包括外壳，所述驱动杆设置在所述外壳内，并可相对所述外壳沿竖直方向升降或旋转。

25、较佳地，所述外壳具有沿竖直方向设置的第一通道，以及沿所述第一通道的周向设置的第二通道，且所述第二通道贯穿所述外壳并与所述第一通道相连通，所述驱动杆用于在所述第一通道内升降或旋转，以将所述锁定球从所第二通道推至所述锁止槽内锁止，或将所述锁定球退出所述锁止槽。

26、较佳地，所述锁定球的数量为多个，且多个所述锁定球沿所述驱动杆的周向均匀布置。

27、在本方案中，设置多个锁定球，多个锁定球沿驱动杆的周向均匀分布，均能使得涨珠和锁座锁止时受力均衡。

28、较佳地，所述涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述涨珠和/或锁座以阻止所述涨珠与所述锁座之间相对旋转运动。

29、在本方案中，上述结构避免了涨珠与锁座配合时产生相对旋转，保证锁止件和锁止机构锁止的之间的固定，进而保证了电池包与快换支架连接的稳定性。

30、较佳地，所述防转止退结构通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制所述涨珠相对所述锁座的转动的目的。

31、较佳地，所述电池包具有长边和短边；

32、所述锁止件为两个，且两个所述锁止件沿所述箱体的长边延伸方向和/或短边延伸方向设在所述箱体的两侧。

33、在本方案中，当箱体的质量较轻时，锁止件可以沿箱体的短边延伸方向设置，满足承载电池包质量的需要；当箱体的质量较重时，相比于箱体的短边延伸方向，将锁止件沿箱体的长边延伸方向设在箱体两侧，更有效承载电池包的整体重量，避免箱体在其长边延伸方向的中间位置处，因没有锁止件的承载力而导致可能产生下垂或变形，从而提高锁止件承载电池包的可靠性。将两个锁止件分布在箱体的两侧，均衡了箱体的受力，有利于电池包被承载的平稳性。

34、较佳地，所述锁止件包括至少两根所述锁轴，且至少两根所述锁轴沿着所述箱体的同一方向间隔排布。

35、在本方案中，锁止件采用至少两根锁轴，相对于只有一根锁轴的情况，有更多的锁轴承载电池包，有利于电池包被承载的可靠性和平稳性。将至少两根锁轴沿着箱体的同一方向间隔排布，保证电池包在箱体的同一方向上有更多的锁轴承载电池包的重力，采用间隔排布，平衡了电池包在不同位置处的受力，提高了锁止件承载电池包的可靠性。

36、较佳地，每个所述锁止件的所述锁轴沿所述箱体的长边延伸方向间隔设置。

37、在本方案中，相比于箱体的短边延伸方向，箱体的长边延伸方向承载了电池包更多的重量，将每个锁止件的锁轴沿箱体的长边延伸方向间隔设置，更多地承载了电池包的重量，避免箱体在其长边延伸方向的中间位置处，因没有锁轴的承载力而导致可能产生下垂或变形，从而提高锁止件承载电池包的可靠性。

38、较佳地，任意所述锁轴之间相互平行设置，且所述锁轴的轴向沿垂直于所述箱体的长边延伸方向设置。

39、在本方案中，任意锁轴之间相互平行设置，使得锁轴的水平角度统一，从而使得锁止机构与锁止件进行直上直下运动时，各个锁止机构和对应锁轴的配对角度统一，减小出现配对故障的可能性。

40、较佳地，所述电池包还包括缓冲件，所述缓冲件设在所述锁止件的远离所述电池包的竖向板的外侧面上。

41、在本方案中，尽量提高缓冲件的设置高度，以使在水平方向上缓冲件被设置位于电池包与换电车辆之间，从而避免换电车辆与电池包顶部的配合位置受到冲击。

42、较佳地，所述箱体的上表面设有凹陷结构，所述锁止件设在所述凹陷结构之中，所述锁轴与所述安装架的连接位置不高于所述箱体的上表面。

43、在本方案中，通过在箱体的上表面设置凹陷结构，并将锁止件设在凹陷结构之中，利用凹陷结构的空间来安装固定锁止件，且提高电池包连接在换电车辆上后的离地高度；将锁轴与安装架的连接位置设置为不高于箱体的上表面，避免锁轴与换电车辆的车体发生碰撞，有利于电池包表面结构保持整齐，避免锁止件可能与换电车辆的车体或其他组件产生空间上的干涉。

44、较佳地，所述凹陷结构为沿所述箱体的长边延伸方向设在所述箱体的两侧的台阶。

45、在本方案中，将箱体的两侧的台阶作为凹陷结构，便于箱体的加工；而将台阶沿箱体的长边延伸方向设在箱体的两侧，即将锁止件沿箱体的长边延伸方向设在箱体的两侧，更有效承载电池包的整体重量，避免箱体在其长边延伸方向的中间位置处，因没有锁止件的承载力而导致可能产生下垂或变形，从而提高锁止件承载电池包的可靠性，均衡了箱体的受力，有利于电池包被承载的平稳性。

46、较佳地，所述凹陷结构包括台阶底面和台阶侧壁，所述锁止件的所述安装架的高度不大于所述台阶侧壁的高度，所述安装架的宽度不大于所述台阶底面的宽度。

47、在本方案中，将向下凹陷的台阶沿箱体的长边延伸方向设在箱体的两侧，使得设在凹陷结构之中的锁止件沿箱体的长边延伸方向设置，更有效承载电池包的整体重量。将安装架的高度设置为不大于凹陷侧壁的高度，使得在安装架处于箱体的顶部表面以下，不突出顶部表面而可能干扰其他组件的安装；将安装架的宽度设置为不大于凹陷底面的宽度，使得安装架处于箱体的侧面以内，不突出侧面，使得电池包表面结构保持整齐。

48、较佳地，所述电池包还包括解锁孔，所述解锁孔对应所述锁止件的位置设置，所述解锁孔用于供外部设备穿过以对所述锁止件进行解锁或锁止操作。

49、在本方案中，解锁装置等外部设备可以从解锁孔过以作用于锁止件，从而实现电池包的锁止或解锁。

50、较佳地，所述电池包还包括缓冲件，所述缓冲件设置在所述电池包的侧面上。

51、在本方案中，相对于箱体的上下表面方向(即顶升电池包的方向)，当电池包安装在换电车辆上后，箱体的侧面(即水平方向)受到的振动更大，即箱体容易与换电车辆发生碰撞，将缓冲件沿顶升电池包的方向设在箱体的侧面上，有效缓冲电池包在水平方向上的振动；并可以根据不同振动缓冲的需要，设在箱体的一个或多个侧面上。

52、较佳地，所述缓冲件为多个，且多个所述缓冲件沿至少一个水平方向设置在所述箱体上；

53、当所述箱体的同一表面上设有多个所述缓冲件时，多个所述缓冲件间隔设置。

54、在本方案中，通过多个缓冲件沿至少一个水平方向设在箱体上，实现了在一个水平方向或多个水平方向上缓冲了换电车辆对电池包的振动；当箱体的同一表面上设有多个缓冲件时，将多个缓冲件间隔设置，平衡电池包的不同位置处受到的振动冲击，提高了缓冲效果。

55、较佳地，沿顶升所述电池包的方向，所述缓冲件设置在所述电池包的上部。

56、在本方案中，相比于电池包的下部位置，电池包的上部因直接与换电车辆安装连接，受到行驶或与锁止或解锁所产生的振动比较大，将缓冲件设置在电池包的上部，直接、有效地吸收了振动，提高电池包的整体平稳性。

57、较佳地，所述缓冲件周设在所述箱体的侧面。

58、在本方案中，将缓冲件周设在箱体的侧面，即箱体周向的所有侧面上均设有缓冲件，缓冲了箱体各个侧面可能受到的不同类型的振动，缓冲保护更全面，进一步提高电池包的整体平稳性。

59、较佳地，所述电池包还包括用于与所述换电车辆的车端电连接器连通的电池包端电连接器，沿顶升所述电池包的方向，所述电连接器设在所述箱体的上表面或侧面上。

60、在本方案中，将电池包端电连接器设在箱体的侧面上时，可以满足侧面连接电连接器的需要；而将电池包端电连接器沿顶升电池包的方向设在箱体的上表面时，电池包端电连接器与换电车辆上对应的车端电连接器形成相对的位置关系，使得可以采用直上直下运动方式实现电连接器的插入或脱离，连接方式简单，可靠性高。

61、较佳地，所述电池包还包括用于与所述换电车辆上的车端接水口连接的电池包端接水口，沿顶升所述电池包的方向，所述电池包端接水口设在所述箱体的上表面或侧面上。

62、在本方案中，将电池包端接水口设在箱体的侧面上时，可以满足侧面连通接水口的需要；而将电池包端接水口沿顶升电池包的方向设在箱体的上表面时，电池包端接水口与换电车辆上对应的车端接水口形成相对的位置关系，使得直上直下运动方式既满足了电池包的锁止或解锁，同时也实现接水口的连通，连接方式简单，缩短了连通距离，提高了效率。

63、一种换电车辆，所述换电车辆包括车身、快换支架、锁止机构和上述的电池包，所述快换支架连接于所述车身，且所述锁止机构设置于所述快换支架上，所述电池包通过其锁轴通过涨珠锁止方式与所述锁止机构可拆卸连接于所述快换支架上。

64、在本方案中，该换电车辆通过采用上述电池包，实现了直上直下的锁止和解锁方式；提高了锁轴连接的可靠性，减小了电池包的振动，也提高了锁轴的寿命。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

65、较佳地，所述换电车辆包括多个所述电池包，多个所述电池包沿着所述换电车辆的长度方向排布，并且所述电池包的长边垂直于所述换电车辆的长度方向。

66、在本方案中，将多个电池包沿着换电车辆的长度方向排布，并且电池包的长边垂直于换电车辆的长度方向，充分利用了车辆的长度方向具有较大的空间，可以排布更多的电池包，提高了空间的利用率和电池包的容量。将电池包的长边垂直于换电车辆的长度方向，使得箱体上具有较大面积的长边侧面，能够用于承载车辆行驶方向上电池包受到的冲击，有利于对电池包的保护。

67、较佳地，所述电池包位于所述快换支架的下方。

68、在本方案中，将电池包设置在快换支架的下方，使得位于上方的快换支架的锁止机构与位于下方的电池包的锁轴形成上、下的相对位置，该换电车辆通过采用上述电池包，实现了一个具体的直上直下的锁止和解锁方式，从而实现了从车辆底部换电的方式。

69、较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

70、在本方案中，采用上述电池包的电动卡车，实现了直上直下的锁止和解锁方式。

71、本发明的积极进步效果在于：将锁止件设在箱体的顶部，使得位于下方的电池包端的锁止件可以与位于上方的换电车辆的车端锁止机构在空间上处于相对的位置，实现了直上直下的锁止和解锁方式，提高了锁止和解锁的效率；相对于将锁止件设在箱体底部或靠近底部的情况，将锁止件设在箱体的顶部，更有效地减小行驶过程中电池包在顶部受到的振动冲击。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。