用于车体的电池组件固定架的制作方法

本发明属于快速更换电池领域，具体涉及用于车体的电池组件固定架。

背景技术：

随着电动汽车、混合动力汽车等多种类型的新能源汽车日益获得广泛使用，涉及到电池快换等方面的技术也越来越成为人们关注和研究的课题。尽管目前已经出现了多种换电方式，因车辆运行过程中产生的垂直方向上的抖动与水平方向的惯性力，对车身电池固定架无疑提出更高的要求，一方面需要满足高可靠性，另一方面需要实现快速锁止，满足电池快换的需求。

对此，急需对现有的电池组件固定架进行改进，优化其结构设计，降低其制造难度与制造成本。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提出的用于车体的电池组件固定架，通过设置电池组件尾部的锁止的方式并简化锁止结构，实现新能源车电池的快速加解锁，有效降低整体成本，同时锁止方式可靠性高，满足新能源车快速换电的要求。

本发明提供用于车体的电池组件固定架，包括用于固定电池组件的电池框体；所述电池框体包括挂载结构、电池接口、锁止机构本体；其中，

所述挂载结构设置于所述电池框体两侧，用于挂载电池组件；所述电池接口用于将电池组件接入车辆电控系统；所述锁止机构本体设置于所述电池接口相对侧，所述锁止机构本体包括由外力驱动旋转的锁止块；所述锁止块压紧电池组件尾部，以使得电池组件挂载于所述挂载结构上同时电池组件连接所述电池接口。

优选地，所述电池框体还包括弹性块；所述弹性块设置于所述锁止机构本体的相对侧，所述弹性块用于抵接电池组件外壁。

优选地，所述电池框体还包括导向块；所述设置于两所述挂载结构之间，用于导正电池组件。

优选地，所述锁止机构本体还包括锁止转轴、限位壳体、锁定结构、恢复结构；

所述锁止块与所述锁止转轴固定连接；所述锁止转轴贯穿所述限位壳体；所述锁止块部分收拢于所述限位壳体；所述锁定结构与所述限位壳体的限位结构共同形成所述锁止转轴的可旋转路径；所述锁定结构在外力作用下对所述锁止转轴进行解锁，解锁后所述锁止转轴在旋转动力组件驱使下旋转，以使得所述锁止块部分伸出所述限位壳体并抵触电池组件尾部；

所述恢复结构提供作用于所述锁定结构的力，以使得所述锁止转轴锁定，锁定后的所述锁止转轴无法自由旋转。

优选地，所述限位壳体包括第一壳体、第二壳体；所述第一壳体与所述第二壳体相互配合形成一整体；所述锁止块夹设于所述第一壳体与所述第二壳体之间；所述第一壳体与所述第二壳体装配后所述限位壳体侧壁形成一敞口；所述锁止块在所述敞口间运动，用以压紧或解锁电池组件尾部。

优选地，所述锁定结构包括限位件，所述限位件接触所述锁止块外壁；所述锁止块外壁设有第二缺口，当所述限位件的限位部与所述第二缺口相抵触时，所述锁止块无法旋转；当所述限位件的限位部移出所述第二缺口时，所述锁止块可在所述锁止转轴驱动下旋转，以使得所述锁止块压紧或解锁电池组件尾部。

优选地，所述锁定结构包括限位件，所述限位件接触所述锁止转轴外壁；位于所述限位壳体内的所述锁止转轴侧壁设有旋转槽；

所述旋转槽靠近旋转动力组件的一侧设有第一缺口；所述限位件的限位部通过所述第一缺口进出所述旋转槽；

所述限位部在所述第一缺口与所述旋转槽间运动，当所述限位部抵触所述第一缺口时，所述锁止转轴锁定；当所述限位部位于所述旋转槽内时，所述锁止转轴可旋转，以使得所述锁止块压紧或解锁电池组件尾部。

优选地，所述恢复结构设置于所述锁止转轴内部；所述锁定结构包括第一限位杆、第一推杆；所述第一推杆与所述第一限位杆固定连接；所述第二壳体设置有第一台阶面；所述第一台阶面上设置有若干第一卡槽；所述第一限位杆穿设于所述锁止转轴侧壁；所述第一限位杆可在所述第一台阶面上方区域内绕所述锁止转轴旋转；所述恢复结构提供作用于所述第一推杆的力，以使得所述第一推杆带动所述第一限位杆回位至所述第一卡槽内。

优选地，所述恢复结构包括相对设置的两极性相同的磁体；其中一所述磁体安装于所述限位壳体内壁，另一所述磁体安装于所述限位部上。

优选地，所述恢复结构包括弹性装置；所述弹性装置一端抵触所述限位壳体内壁，另一端抵触所述限位部。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供用于车体的电池组件固定架，包括用于固定电池组件的电池框体；电池框体包括挂载结构、电池接口、锁止机构本体；其中，挂载结构设置于电池框体两侧，用于挂载电池组件；电池接口用于将电池组件接入车辆电控系统；锁止机构本体设置于电池接口相对侧，锁止机构本体包括由外力驱动旋转的锁止块；锁止块压紧电池组件尾部，以使得电池组件挂载于挂载结构上同时电池组件连接电池接口。本发明结构巧妙，设计合理，通过设置电池组件尾部的锁止的方式，实现新能源车电池的快速加解锁，有效降低整体成本，同时锁止方式简单可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于推广应用。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为应用本发明的用于车体的电池组件固定架的结构示意图；

图2为本发明在一实施例中的用于车体的电池组件固定架整体结构示意图一；

图3为本发明在一实施例中的用于车体的电池组件固定架整体结构示意图二；

图4为本发明在图3实施例中的用于车体的电池组件固定架局部结构示意图；

图5为本发明在一实施例中的锁止机构本体的分解结构示意图一；

图6为本发明在图5实施例中的锁止机构本体底部结构示意图；

图7为本发明在图5实施例中的锁止机构本体局部结构示意图

图8为本发明一实施例中的锁止机构本体的整体结构示意图；

图9为本发明在一实施例中的锁止机构本体的分解结构示意图一；

图10为本发明在图9实施例中的部分结构分解示意图；

图11为本发明在一实施例中的第二壳体结构示意图；

图12为本发明在图9实施例中的锁止转轴装配后剖视图；

图13为本发明在一实施例中的锁止机构本体的分解结构示意图二；

图14为本发明在图13实施例中的锁止机构本体的另一角度的分解结构示意图；

图15为本发明在图13实施例中的锁止机构本体底部结构示意图；

图16为本发明在图13实施例中的局部结构示意图；

图17为本发明在图13实施例中的限位件与一种恢复结构的结构示意图；

图18为本发明在图13实施例中的限位件与另一种恢复结构的结构示意图。

图中所示：

电池组件2、电池框体10、挂载结构11、弹性块12、电池接口13、导向块14、锁止机构本体690、锁止块691、第一键槽6911、第一侧面6912、第二缺口6913、第一壳体692、第一端面6921、第二壳体693、第二端面6931、第一卡槽6932、第一台阶面6933、第二卡槽6934、第二通槽6935、锁止转轴694、第一长孔6941、第一盲孔6942、第二键槽6943、旋转连接槽6944、旋转槽6945、第一缺口6946、第一限位杆696、第一推杆697、第一弹簧698、第一导柱699、限位件675、推杆6751、限位部6752、凸出部6753、磁体676、第二弹簧677。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

用于车体的电池组件固定架，如图1所示，包括用于固定电池组件2的电池框体10；如图2、图3所示，电池框体10包括挂载结构11、电池接口13、锁止机构本体690；其中，

挂载结构11设置于电池框体10两侧，用于挂载电池组件2；电池接口13用于将电池组件2接入车辆电控系统；锁止机构本体690设置于电池接口13相对侧，锁止机构本体690包括由外力驱动旋转的锁止块691；锁止块691压紧电池组件2尾部，以使得电池组件2挂载于挂载结构11上同时电池组件2连接电池接口13。在本实施例中，电池框体10上两侧设置有若干用于负载电池组件2重量的挂载结构11，挂载结构11靠近锁止机构本体690侧的下部开口，当锁止机构本体690压紧电池组件2时，电池组件2上用于挂载的凸扣滑入挂载结构11的凹槽中，实现快速锁定。当锁止机构本体690呈如图4状态时，电池组件呈解锁状态。

在一优选实施例中，如图2所示，电池框体10还包括弹性块12；弹性块12设置于锁止机构本体690的相对侧，弹性块12用于抵接电池组件2外壁。在本实施例中，弹性块12与锁止块691压紧电池组件2的位置相对，如图2所示，两弹性块12分别与两锁止机构本体690位置相对，弹性块12用于在锁止机构本体690压紧电池组件2时防止电池组件2外壳发生不必要的变形，同时因压缩后存在的恢复力可使锁止机构本体690解锁后，弹性块12将电池组件2顶出，防止卡壳。

在一优选实施例中，如图3、图4所示，电池框体10还包括导向块14；设置于两挂载结构11之间，用于导正电池组件2；如图4所示，导向块14表面设有用于导正电池组件2的导正面，在电池组件2向上举升至电池框体10的水平位置时，通过导向块14快速实现摆正位置，使得电池组件2上用于挂载的凸扣滑入挂载结构11的凹槽中，在本实施例中，设置两侧前后四个导向块14，实现电池组件2边缘的快速导正。

如图5、图8所示，锁止机构本体690包括锁止块691、锁止转轴694、限位壳体、锁定结构、恢复结构；其中

锁止块691与锁止转轴694固定连接；锁止转轴694贯穿限位壳体；锁止块691部分收拢于限位壳体；锁定结构与限位壳体的限位结构共同形成锁止转轴694的可旋转路径；锁定结构在外力作用下对锁止转轴694进行解锁，解锁后锁止转轴694在旋转动力组件驱使下旋转，以使得锁止块691部分伸出限位壳体并抵触电池组件尾部；

恢复结构提供作用于锁定结构的力，以使得锁止转轴694锁定，锁定后的锁止转轴694无法自由旋转。

在一实施例中，如图9所示，锁止块691呈一块状结构，用于抵触电池组件端部呈一弧面，两第一侧面6912用于抵触限位壳体内壁，限制锁止转轴694的旋转角度。在本实施例中，锁止块691上第一键槽6911与锁止转轴694的第二键槽6943通过第一键695固定连接，应当理解，锁止块691与锁止转轴694的连接方式包括但不限于键连接、销连接、焊接。

在一优选实施例中，如图9所示，限位壳体包括第一壳体692、第二壳体693；第一壳体692与第二壳体693相互配合形成一整体；锁止块691夹设于第一壳体692与第二壳体693之间；第一壳体692与第二壳体693装配后限位壳体侧壁形成一敞口；锁止块691在敞口间运动，用以压紧或解锁电池组件尾部。在本实施例中，如图1、图9所示，通过第一壳体692下陷的第一端面6921与第二壳体693下陷的第二端面6931形成敞口，敞口的两侧壁与第一侧面6912抵触，形成锁止转轴694的旋转角度限制。

在一优选实施例中，如图10-12所示，恢复结构设置于锁止转轴694内部；锁定结构包括第一限位杆696、第一推杆697；第一推杆697与第一限位杆696固定连接；第二壳体693设置有第一台阶面6933；第一台阶面6933上设置有若干第一卡槽6932；第一限位杆696穿设于锁止转轴694侧壁；第一限位杆696可在第一台阶面6933上方区域内绕锁止转轴694旋转；恢复结构提供作用于第一推杆697的力，以使得第一推杆697带动第一限位杆696回位至第一卡槽6932内。在本实施例中，如图10-12所示，恢复结构为第一弹簧698，与第一弹簧698接触的第一推杆697端面上还设有第一导柱699；第一弹簧698套设于第一导柱699外壁；第一弹簧698一端抵触第一推杆697端面，另一端抵触锁止转轴694内壁；如图10、图12所示，部分第一推杆697穿设于锁止转轴694底部的第一盲孔6942内，锁止转轴694侧壁开设的第一长孔6941为通孔，其中，第一长孔6941与第一盲孔6942内部连通，第一推杆697在第一盲孔6942内活动时，第一限位杆696同时在第一长孔6941内中活动，以实现第一限位杆696从第一卡槽6932内移出与移入。

在另一优选实施例中，如图13-18所示，锁定结构包括限位件675，限位件675接触锁止转轴694外壁；位于限位壳体内的锁止转轴694侧壁设有旋转槽6945；在本实施例中，采用限位件675与锁止转轴694形成侧限位，与上一实施例中采用的第一限位杆696的方式不同的是，将单一杆件受力转变为若干个限位件675分散共同受力，有效防止单一杆件失效后导致锁止失效。

旋转槽6945靠近旋转动力组件的一侧设有第一缺口6946；限位件675的限位部6752通过第一缺口6946进出旋转槽6945；

限位部6752在第一缺口6946与旋转槽6945间运动，当限位部6752抵触第一缺口6946时，锁止转轴694锁定；当限位部6752位于旋转槽6945内时，锁止转轴694可旋转，以使得锁止块691压紧或解锁电池组件尾部。在本实施例中，如图15所示，限位件675凸出第一壳体673表面，旋转动力组件抵触到限位件675后使得限位件675整体向限位壳体内部运动，限位件675的限位部6752逐渐通过第一缺口6946进出旋转槽6945，待限位件675的限位部6752完全脱离与第一缺口6946的接触后，限位部6752部分位于旋转槽6945内，同时限位部6752脱离与锁止转轴694的接触，锁止转轴694呈自由旋转状态，如图12所示，此时旋转动力组件可通过锁止转轴694的旋转连接槽6944传递旋转扭矩，并通过锁止块691将旋转运动传递至外部，实现电池组件压紧或解锁。

应当理解，限位件675的数量小于等于第一缺口6946的数量，及根据解锁需旋转的角度设置第一缺口6946的数量，例如可设置四个第一缺口6946的同时设置一个或两个限位件675。在本实施例中，如图13所示，两个限位件675呈90°旋转对称分布在锁止转轴694侧壁，形成分散受力，防止单一方向上的限位件675受力不均，影响装置整体可靠性。

在一优选实施例中，如图14所示，第二壳体693还包括第二卡槽6934、第二通槽6935；第二通槽6935设置于第二壳体693外表面；第二卡槽6934与第二通槽6935连通；第二卡槽6934截面积大于第二通槽6935截面积；限位件675还包括推杆6751；推杆6751与第二通槽6935配合，以使得推杆6751在第二通槽6935内运动；限位部6752与第二卡槽6934配合，以使得限位部6752在第二卡槽6934内运动；第二卡槽6934靠近锁止转轴694侧设有第二缺口；锁止转轴694锁定时，第二缺口6734对准第一缺口6946。应当理解，第一壳体692与第二壳体693用于形成限位件675的运动空间，任何通过其他方式进行组合或者拼接来形成第一壳体692或第二壳体693的方式也都属于本发明的保护范围。

还应当理解，第二卡槽6934略大于限位部6752外部轮廓，锁止转轴694锁定时，第二卡槽6934与第一缺口6946共同形成限位部6752夹持面，防止限位部6752因单侧受力而导致晃动与锁定失效的情况。在一实施例中，如图图15所示，第二通槽6935设置在第一壳体673端面上，此时第二通槽6935开口尺寸略大于推杆6751截面积，第二通槽6935呈一圆孔状；在另一实施例中(图未示)，第二通槽6935设置在第二壳体693的侧壁上，此时第二通槽6935呈一长孔状，推杆6751沿锁止转轴694轴向在长孔内往复运动实现锁止转轴694的解锁与锁定。

在一优选实施例中，如图14、图15所示，锁止转轴694锁定时，推杆6751凸出于限位壳体外表面。旋转动力组件仅需采用一平面结构抵触各限位件675的凸出限位壳体的推杆6751，即可实现快速解锁锁止转轴694；应当理解，推杆6751也可仅穿设于限位壳体的第二通槽6935内，旋转动力组件采用如柱状结构将各限位件675的推杆6751向限位壳体内部顶入，同样实现快速解锁锁止转轴694。

在一优选实施例中，如图5-7所示，限位件675接触锁止块691外壁；锁止块691外壁设有第二缺口6913，当限位件675的限位部6752与第二缺口6913相抵触时，锁止块691无法旋转；当限位件675的限位部6752移出第二缺口6913时，锁止块691可在锁止转轴694驱动下旋转，以使得锁止块691压紧或解锁电池组件尾部。在本实施例中，限位件675的推杆6751限位于第二通槽6935内，通过外部推力将推杆6751顶起，使限位部6752脱离第二缺口6913，实现锁止块691的解锁，在锁止转轴694驱动下锁止块691的旋转。

在一优选实施例中，为防止限位件675因重力无法回位的情况，提高装置可靠性，如图18所示，在一优选实施例中，恢复结构包括相对设置的两极性相同的磁体676；其中一磁体676安装于限位壳体内壁，另一磁体676安装于限位部6752上。通过同性相斥的作用力，限位部6752始终受到限位壳体内壁安装的磁体676的排斥，当旋转动力组件脱离旋转连接槽6944后，限位部6752在斥力的作用下快速回位至第一缺口6946处，实现锁止转轴694快速自动锁定。

如图16、图17所示，在另一优选实施例中，恢复结构包括弹性装置；弹性装置一端抵触限位壳体内壁，另一端抵触限位部6752。通过弹性装置的弹性恢复力，当旋转动力组件脱离旋转连接槽6944后，限位部6752在恢复力的作用下快速回位至第一缺口6946处，同样实现锁止转轴694快速自动锁定。在本实施例中，如图17所示，弹性装置为第二弹簧677；限位部6752上端面还设有凸出部6753；第二弹簧677套设于凸出部6753外，实现弹簧的定位与导向，有效防止弹簧在锁止过程中发生错位或翻转，提高装置可靠性。在另一实施例中，如图15所示，第二弹簧677还可安置于限位部6752上表面的凹陷孔中，同样起到防止弹簧在锁止过程中发生错位或翻转，提高装置可靠性。

本发明结构巧妙，设计合理，通过设置电池组件尾部的锁止的方式，实现新能源车电池的快速加解锁，有效降低整体成本，同时锁止方式简单可靠，满足新能源车快速换电的要求，便于推广应用。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。