一种电池包锁止装置及电动车辆的制作方法

本技术涉及电动车辆，具体涉及一种电池包锁止装置及电动车辆。

背景技术：

1、电动车辆具有零排放、低噪音、运营和维护性价比高等优点，越来越受到用户的青睐。电动车辆使用的能源为自身搭载的电池包提供的电能，电动车辆在电能使用完后需要充电。电动车辆的电池包设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池包一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而直接以车辆作为充电对象对电池包进行充电存在充电时间长的问题，换电模式的出现为解决当前电池包面临的问题提供了新的活力，可换式的电池包一般通过可拆卸的方式被固定在车辆上，电池包可以被快速取下，以单独进行更换操作，也就是车辆上可直接安装上预先充满电的电池，而被拆下的已亏电的电池则单独进行充电操作待充满电后可安装于后续换电的车辆上，由此，使得车辆可在非常短的时间内即可更换上满电电池以使车辆迅速完成续航补能。特别地，对于重型卡车而言，由于其本身的结构及装载需求等的原因，重型卡车上往往配备的大容量的大电池，这种大电池的充时间更久，因此重型卡车用换电模式进行补能更为便捷。在换电型重型卡车中，需要采用锁止机构将电池包固定，在需要换电时，又需要锁止机构解除对电池包的固定。

2、可换式的电池包，均普遍固定在车身纵梁的上方，利用纵梁来实现对电池包的支撑作用，由于车身纵梁在电动车辆上所处位置相对地面较高，而且电池包重量较重，使得电池包的重心较高，相对车辆的稳定性较差，从而影响车辆行驶的安全性，并且占驾驶员后方较大空间，对司机的驾驶体验较差，另外，由于电池包设置在纵梁上方，只能通过吊装结构对电池包进行更换，而采用吊装结构，换电站整体建筑较高，占地面积大，维护成本高且安全性差。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电池包锁止装置及电动车辆，使得电池包可以自下而上安装至车身上，以解决上述电动车辆采用吊装方式安装电池包带来的安全性、稳定性等问题。

2、本技术所采用的技术方案为：

3、一种电池包锁止装置，设置于电动车辆的车身上，所述锁止装置包括外壳、锁件和驱动单元，锁件设置于所述外壳内，所述锁件能够直线移动以具有一锁紧位置和一解锁位置以切换实现电池包与车身的锁止和解锁，驱动单元包括驱动件和传动件，所述传动件设于所述外壳内，所述驱动件能够驱动所述传动件旋转，所述传动件设有滑块，所述锁件设有与所述滑块适配的滑轨，所述滑块随所述传动件旋转时在所述滑轨中滑动并具有第一位置和第二位置，其中：在所述第一位置，所述滑块将所述锁件限定于所述锁紧位置；在所述第二位置，所述滑块将所述锁件限定于所述解锁位置。

4、本技术方案中，锁止装置可实现电池包与电动车辆的车身锁紧或解锁而实现电池包的快换。其中，锁止装置设于电动车辆上，包括锁件和用于驱动锁件直线移动实现电池包解锁和锁止的驱动单元，通过驱动件驱动传动件旋转，传动件旋转过程中其上设置的滑块与滑轨滑动配合实现锁件在锁紧位置和解锁位置切换，轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，换电难度大大降低，有助于提升换电效率。本方案中的锁止装置结构简单，传动方便，通过简单结构实现车身与电池包之间的快速拆装，以在保持电池包安装便利性及稳定性的同时有效降低成本。在一优选的实施例中，可以使驱动件为驱动电机，实现电驱解锁和锁止，解放人工，促进智能自动化换电的发展，提升换电效率和换电安全。在另一优选的实施例中，还可将锁件在车身纵梁的下方沿水平直线移动，电池包上用于与锁件配合的锁块安装在电池包的顶部，通过锁件和锁块的配合使电池包锁止安装在纵梁下方，换电时，满电电池自下向上安装，实现底盘换电，具有以下优点：电池包处于纵梁的下方，能够有效降低电池包的重心，增加电池包的安装稳定性，使车辆平稳性、安全性具有较大的提升；同时，结构紧凑，空间利用率高，尤其是车身竖直方向上的空间；另外，通过底盘换电，降低了换电过程中的故障风险，提高了安全性，并且底盘换电系统占地面积小，换电站推广成本低，可利用换电小车在车身下方实现电池包的快换。

5、较佳地，所述锁件包括滑动部和锁止部，所述滑轨形成于所述滑动部，所述锁止部与所述滑动部固定连接并沿所述锁件的移动方向延伸以用于锁止电池包，所述外壳内固设有第一导向座，所述第一导向座与所述锁止部滑动连接以限制所述锁件的移动方向。

6、本技术方案中，通过第一导向座与锁止部滑动连接以限制锁件的移动方向，保证锁件稳定可靠地进行直线移动，避免发生其他方向的偏移而在锁紧或解锁的过程中出现卡顿。锁止部与具有滑轨的滑动部相连，使得滑块在滑轨内的位置变化带动滑轨以及锁止部在水平方向上移动，从而实现锁止和解锁。

7、较佳地，所述锁件还包括导向部，所述导向部与所述滑动部固定连接，所述导向部和所述锁止部分别位于所述滑动部的两相对侧，所述外壳内设有第二导向座，所述第二导向座与所述导向部滑动连接以与所述第一导向座一起限制所述锁件的移动方向。

8、本技术方案中，第二导向座与导向部滑动连接以与第一导向座一起限制锁件的移动方向，第一导向座和第二导向座一起更加稳定地支撑和导向锁件，且第一导向座和第二导向座分别位于滑动部的两侧，受力更加均匀，有助于减少锁件与第一导向座、第二导向座之间的应力集中，锁止或解锁的运行过程更加稳定顺畅。

9、较佳地，所述导向部和所述锁止部的延伸方向设于同一直线上。

10、本技术方案中，导向部和锁止部位于同一条直线上，使锁件结构更加简单，易于加工成型，而且，还能减小锁件直线移动过程中分别施加于第一导向座和第二导向座的压力，进而减小第一导向座和第二导向座对锁件产生的摩擦阻力，使锁件直线移动更加顺滑流畅，还能减少锁件的磨损，提升使用寿命。

11、较佳地，所述外壳设有第一避让孔，所述导向部能够随所述锁件的移动自所述第一避让孔伸出所述外壳。

12、因导向部和锁止部的延伸方向设于同一直线上使锁件整体较长，若是锁件整体在外壳内活动，需要外壳内具有很大的空间，使得锁止装置体型过大，不便在车身上安装，而本技术方案中，通过使导向部可自第一避让孔伸出，则锁件可利用外壳外部的空间活动，降低了外壳内部安装空间压力，有助于锁止装置的小型化。

13、较佳地，所述滑轨为设置在所述滑动部上的滑槽，所述滑块的至少部分位于所述滑槽内且所述滑块的外周面与所述滑槽配合。

14、本技术方案中，通过滑块的外周面与滑槽配合，结构简单，传动可靠，还可以通过优化滑块外周面的结构减小滑块与滑槽之间的摩擦阻力，使机构运行更加流畅，驱动设备的能耗更小。

15、较佳地，传动件为圆盘结构，所述驱动件的驱动轴与所述传动件的中心孔连接，所述传动件设有沿径向延伸的连接轴，所述连接轴用于连接所述滑块，所述滑块与所述中心孔间隔设置并沿所述传动件的轴向延伸。

16、本技术方案中，传动件为圆盘结构，结构简单，圆盘中心设置的中心孔可做为与驱动件连接的转动中心。连接轴不仅可以将传动件和滑块连接，而且能够避免锁件与传动件的直接接触，减少摩擦、磨损，减小传动件的转动阻力。

17、较佳地，所述外壳包括壳体和底板，所述底板用于安装所述锁件和所述驱动单元，所述壳体绕设于所述底板四周。

18、本技术方案中，外壳由底板和绕设于底板四周的壳体构成，底板便于锁件和驱动单元的安装，壳体可对内部安装的零部件形成防护，外壳可通过壳体整体扣合在车身上形成封闭式容纳腔，也可以设置能够打开或盖合壳体的端盖，防止外界尘土、污物等进入外壳内附着在锁件以及传动件上而对装置运行产生阻碍。

19、较佳地，所述底板设有第一通孔供所述电池包上的锁块穿过所述底板，所述锁块具有锁止孔以便所述锁件可伸入而实现锁止；或者，

20、所述底板设有与所述电池包上的锁块配合的容纳部，所述锁块具有锁止孔，所述容纳部具有与所述锁止孔对应的贯穿孔，所述锁件同时伸入所述贯穿孔和所述锁止孔而实现锁止；或者，

21、所述壳体设有第二通孔，所述电池包上的锁块具有锁止孔，所述锁件可伸出所述第二通孔并伸入与位于所述壳体外侧的所述锁块上的锁止孔内而实现锁止。

22、本技术方案中，提供了三种锁件与电池包上的锁块锁止配合的具体方式，使得可根据具体不同车型、不同电池包等使用需求合理选用合适的锁止方式，以达到优化电池包快换设计。

23、较佳地，所述锁件设有弹性结构体，所述弹性结构体具有凸出于所述锁件的第一状态和隐藏于所述锁件内的第二状态，所述锁件与所述锁块锁止时，所述弹性结构体处于所述第一状态并与所述锁块止挡配合以将所述锁件限定于与所述锁块配合的状态，所述锁件受所述驱动单元驱动时，所述弹性结构体受力而进入所述第二状态使所述锁件能自所述锁止孔移出而与所述锁块解除配合。

24、本技术方案中，通过在锁件设置弹性结构体，利用弹性结构体在凸出于锁件的第一状态与锁块相抵实现对锁件的位置限制，保证锁件与锁块可靠配合，使电动车辆在应对复杂路况或急刹车、急转弯等情况下依然能够保证锁件对电池包的可靠锁止。

25、较佳地，所述驱动件固定于所述外壳的外侧，所述底板设有第二避让孔，所述驱动件的驱动轴经所述第二避让孔与所述传动件连接。

26、驱动件若是设置在外壳内，需要外壳内具有很大的空间，导致锁止装置体型过大，不便安装，而本技术方案中，通过使驱动件设置在外壳外部，降低了外壳内部空间压力，有助于锁止装置的小型化。

27、本技术所提供的一种电动车辆，包括车身、电池包和如前所述的电池包锁止装置，所述电池包锁止装置用于将所述电池包与所述车身锁紧和解锁。

28、由于采用上述结构，轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，在满足电动车辆使用的情况下，结构简单轻巧、操作方便、成本低廉、电池包锁止稳定可靠、空间利用率高，有利于电动车辆快速换电的推广使用。

29、由于采用了上述技术方案，本技术所取得的技术效果为：锁止装置可实现电池包与电动车辆的车身锁紧或解锁而实现电池包的快换。其中，锁止装置设于电动车辆上，包括锁件和用于驱动锁件直线移动实现电池包解锁和锁止的驱动单元，通过驱动件驱动传动件旋转，传动件旋转过程中其上设置的滑块与滑轨滑动配合实现锁件在锁紧位置和解锁位置切换，轻松实现了对电动车辆快换电池包的安装锁止和解锁，换电难度大大降低，有助于提升换电效率。本方案中的锁止装置结构简单，传动方便，通过简单结构实现车身与电池包之间的快速拆装，以在保持电池包安装便利性及稳定性的同时有效降低成本。在一优选的实施例中，可以使驱动件为驱动电机，实现电驱解锁和锁止，解放人工，促进智能自动化换电的发展，提升换电效率和换电安全。在另一优选的实施例中，还可将锁件在车身纵梁的下方沿水平直线移动，电池包上用于与锁件配合的锁块安装在电池包的顶部，通过锁件和锁块的配合使电池包锁止安装在纵梁下方，换电时，满电电池自下向上安装，实现底盘换电，具有以下优点：电池包处于纵梁的下方，能够有效降低电池包的重心，增加电池包的安装稳定性，使车辆平稳性、安全性具有较大的提升；同时，结构紧凑，空间利用率高，尤其是车身竖直方向上的空间；另外，通过底盘换电，降低了换电过程中的故障风险，提高了安全性，并且底盘换电系统占地面积小，换电站推广成本低，可利用换电小车在车身下方实现电池包的快换。