電池包鎖止機構、托架總成、電池包、電動汽車及電池包的鎖止方法與流程

本發明涉及一種電池包鎖止機構、托架總成、電池包、電動汽車及電池包的鎖止方法。

背景技術：

1、現有電動汽車的電池設置方式一般分為固定式和可換式，其中，固定式電池一般是固定在車輛上，在充電時直接以車輛作為充電對象。而可換式的電池一般通過活動安裝的方式被固定在車輛的托架上，電池可以被取下，以單獨進行更換或充電操作，在更換下的電池充電完畢后，再安裝在車輛上。

2、現有技術中，電池的更換方式包括手動、自動等各種手段，不論哪一種手段，在電池安裝與車輛的托架時，托架均需要將電池鎖定在托架上，由于電池體積大、重量重，通常要采用多點鎖定的方式來實現，對于鎖定機構而言，如何能夠快速、方便地將電池鎖定或解鎖于車輛托架是現有技術人員研發的重點。

技術實現思路

1、本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中將電池包安裝于托架的流程復雜、步驟繁瑣的缺陷，提供一種電池包鎖止機構、托架總成、電池包、電動汽車及電池包的鎖止方法。

2、本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

3、一種電池包鎖止機構，其設置于托架的側壁，所述鎖止機構用于將電池包解鎖或鎖定于所述托架，所述鎖止機構包括鎖座，所述鎖座具有一鎖定空間，所述鎖止機構用于當所述電池包上的伸入端在所述電池包相對所述托架被放置時承載所述伸入端，并鎖定所述伸入端于所述鎖定空間；

4、所述鎖止機構在所述鎖定空間上方設有朝向所述電池包，并沿水平方向靠近所述電池包的開口，所述鎖座朝向所述電池包的側面設有通向所述開口的通道，所述通道用于供所述伸入端沿面向所述托架的側壁的水平方向進入所述開口，并落入所述鎖定空間；

5、所述鎖止機構還包括活動件，所述活動件用于當所述電池包的所述伸入端落入所述鎖定空間后鎖定所述伸入端以阻止所述伸入端脫離出所述鎖定空間，所述活動件通過旋轉軸設于所述托架上，所述旋轉軸設于所述鎖定空間上方的所述托架上，所述旋轉軸被設置為：當所述伸入端位于所述鎖定空間內時，所述旋轉軸的軸心距離所述電池包的中心的水平距離大于所述伸入端的中心距離所述電池包的中心的水平距離。

6、該鎖止機構，通過使電池包的伸入端沿水平方向通過開口后再向下落入鎖定空間內，并利用鎖定空間對伸入端進行固定，使得電池包能夠在碼垛機等換電設備將其放置在托架上的過程中實現相對托架固定的目的，以有效降低將電池包安裝并固定于托架上的流程復雜程度與步驟繁瑣程度，并且還能夠保證固定的可靠性。其中，鎖座朝向電池包的側面設有通向開口的通道，利用通道使伸入端準確地進入開口產生導向作用。

7、同時，通過設置活動件對伸入端落入鎖定空間后進行限制，以避免電池包在完成鎖定后產生相對托架脫出的風險。其中，伸入端在鎖定空間內時，無法依靠自身作用于活動件的作用力將活動件切換至第一狀態位置，以使活動件打開開口。因此，當第二單元的伸入端在鎖定空間內時，活動件對伸入端存在自鎖效果，可有效提高了該電池包鎖止機構的可靠性。

8、較佳地，所述活動件可旋轉設置于所述托架上，以打開或關閉所述開口，所述活動件能夠在第一狀態位置和第二狀態位置之間切換；

9、當所述活動件處于第一狀態位置時，所述活動件打開所述開口，所述伸入端能夠進入或離開所述鎖定空間；

10、當所述活動件處于第二狀態位置時，所述活動件關閉所述開口，所述伸入端無法進入或離開所述鎖定空間。

11、通過上述結構設置，可利用活動件在第一狀態位置和第二狀態位置之間切換，實現將電池包解鎖或鎖定于托架的目的。

12、較佳地，所述活動件具有止擋部，當所述活動件處于第一狀態位置時，所述止擋部打開所述開口；當所述活動件處于第二狀態位置時，所述止擋部關閉所述開口。

13、通過上述結構設置，利用形成于活動件表面的止擋部打開或關閉開口，使得，實現將電池包解鎖或鎖定于托架的目的。

14、較佳地，所述鎖座還具有抵接部，當所述電池包被所述鎖止機構鎖定時，所述抵接部抵接于所述電池包的側壁，以沿水平方向實現對電池包的定位。

15、較佳地，在所述電池包相對所述托架被鎖定時，所述鎖止機構向電池包施加豎直方向的支撐力和水平方向的抵接力，以通過鎖止機構對伸入端及相連的電池包實現豎直方向承接以及沿水平方向位置鎖定的目的，提高鎖止機構對電池包的鎖定穩固程度。

16、較佳地，所述鎖止機構還包括活動連桿，所述活動連桿活動連接于所述活動件，所述活動連桿在外力作用下帶動所述活動件在第二狀態位置和第一狀態位置之間切換，以實現電池包相對托架解鎖的目的。

17、較佳地，所述鎖止機構設置于所述托架的側表面，所述活動連桿豎直設置并能夠在外力作用下上下運動。

18、較佳地，所述鎖止機構還包括驅動器，所述驅動器用于驅動所述活動連桿帶動所述活動件在第二狀態位置和第一狀態位置之間切換，以主動驅動活動件切換狀態。

19、較佳地，當所述活動連桿向上運動時，所述活動件從第二狀態位置切換至第一狀態位置，以用于控制活動件移動以將電池包解鎖于托架。

20、較佳地，所述活動連桿的末端向下凸出于所述托架的下表面，所述驅動器為舉升機，所述舉升機位于所述托架的下方，所述舉升機的舉升平臺向上抬升并推動所述活動連桿的末端，以帶動所述活動件從第二狀態位置移動至第一狀態位置。

21、上述結構設置，通過利用現有換電設備中存在舉升機或碼垛機來兼具解鎖的功能，以進一步簡化電池包鎖定裝置的解鎖流程復雜程度。

22、較佳地，所述舉升機的舉升平臺在向上推動所述活動連桿的末端之后與所述托架的下表面相接觸，以進一步實現將托架抬起的目的，提高各部件的兼用度。

23、較佳地，所述鎖止機構還包括彈性件，所述彈性件連接于所述活動連桿，并用于向所述活動件施加彈性力，以使所述活動件保持處于第二狀態位置，以在伸入端進入鎖定空間之后，通過彈性件的回彈力帶動活動件回復至第二狀態位置，以封閉開口。

24、較佳地，所述彈性件為拉簧，以提高活動件的回彈效果。

25、一種電池包鎖止機構，所述鎖止機構用于將電池包解鎖或鎖定于托架，所述鎖止機構包括分別設置于所述托架的側壁和所述電池包的側壁的第一單元和第二單元，第一單元包括鎖座，所述鎖座具有一鎖定空間，所述第二單元包括一伸入端；

26、當所述電池包相對所述托架被放置時，所述鎖定空間承載并鎖定所述伸入端，所述鎖止機構在所述鎖定空間上方設有朝向所述電池包，并沿水平方向靠近所述電池包的開口，所述鎖座朝向所述電池包的側面設有通向所述開口的通道，所述通道用于供所述伸入端沿面向所述托架的側壁的水平方向進入所述開口，并落入所述鎖定空間；

27、所述鎖止機構還包括活動件，所述活動件用于當所述電池包的所述伸入端落入所述鎖定空間后鎖定所述伸入端以阻止所述伸入端脫離出所述鎖定空間，所述活動件通過旋轉軸設于所述托架上，所述旋轉軸設于所述鎖定空間上方的所述托架上，所述旋轉軸被設置為：當所述伸入端位于所述鎖定空間內時，所述旋轉軸的軸心距離所述電池包的中心的水平距離大于所述伸入端的中心距離所述電池包的中心的水平距離。

28、該鎖止機構，通過使電池包的第二單元沿水平方向通過開口后再向下落入鎖定空間內，并利用鎖定空間對第二單元的伸入端進行固定，使得電池包能夠在碼垛機等換電設備將其放置在托架上的過程中實現相對托架固定的目的，以有效降低將電池包安裝并固定于托架上的流程復雜程度與步驟繁瑣程度，并且還能夠保證固定的可靠性。其中，鎖座朝向電池包的側面設有通向開口的通道，利用通道使伸入端準確地進入開口產生導向作用。

29、同時，通過設置活動件對伸入端落入鎖定空間后進行限制，以避免電池包在完成鎖定后產生相對托架脫出的風險。其中，伸入端在鎖定空間內時，無法依靠自身作用于活動件的作用力將活動件切換至第一狀態位置，以使活動件打開開口。因此，當第二單元的伸入端在鎖定空間內時，活動件對伸入端存在自鎖效果，可有效提高了該電池包鎖止機構的可靠性。

30、較佳地，所述電池包相對所述托架被解鎖的方向與所述電池包相對所述托架被鎖定的方向相反；

31、在所述電池包相對所述托架被解鎖時，所述伸入端離開所述鎖定空間，實現第二單元脫離于第一單元的目的。

32、較佳地，所述鎖座朝向所述電池包的側面設有通向所述開口的通道，所述通道用于供所述伸入端進入所述開口；

33、所述電池包沿第二方向進入所述托架后被放置于所述托架，所述第二方向與所述通道的延伸方向相同。

34、較佳地，所述第二方向為水平方向，使得電池包能夠被碼垛機放置并鎖定于托架。

35、較佳地，所述鎖止機構的數量為多個，多個所述鎖止機構均勻分布于所述托架和所述電池包的后側表面，以提高鎖止機構對電池包的固定能力。

36、一種托架總成，其特征在于，其包括托架和如上所述的電池包鎖止機構。

37、該托架總成，通過鎖止機構使位于電池包上的第二單元沿水平方向通過開口后再向下落入鎖定空間內，并利用鎖定空間對第二單元的伸入端進行固定，使得電池包能夠在碼垛機等換電設備將其放置在托架上的過程中實現相對托架固定的目的，以有效降低將電池包安裝并固定于托架上的流程復雜程度與步驟繁瑣程度，并且還能夠保證固定的可靠性。

38、較佳地，所述鎖止機構均勻分布于所述托架的后側表面，以利用托架后側的空間設置鎖止機構，合理布局，并且由于鎖止機構的設置位置靠近電連接插頭，因此還可提高電連接可靠性。

39、較佳地，所述托架通過緊固件固定于電動汽車的底盤大梁表面，使得托架總成安裝于電動汽車時能夠保持穩固性。

40、一種電池包，其包括電池包本體和如上所述的電池包鎖止機構的第二單元。

41、該電池包，通過將鎖止機構的第二單元沿水平方向通過開口后再向下落入位于托架上的鎖定空間內，并利用鎖定空間對第二單元的伸入端進行固定，使得電池包能夠在碼垛機等換電設備將其放置在托架上的過程中實現相對托架固定的目的，以有效降低將電池包安裝并固定于托架上的流程復雜程度與步驟繁瑣程度，并且還能夠保證固定的可靠性。

42、較佳地，所述第二單元均勻分布于所述電池包本體的后側表面，以利用電池包后側的空間設置鎖止機構，合理布局，并且由于鎖止機構的設置位置靠近電連接插頭，因此還可提高電連接可靠性。

43、一種電動汽車，其包括：

44、托架總成；

45、電池包；

46、如上所述的電池包鎖止機構。

47、該電動汽車，通過鎖止機構使電池包上的第二單元沿水平方向通過開口后再向下落入托架上的鎖定空間內，以利用鎖定空間對第二單元的伸入端進行固定，使得電池包能夠在碼垛機等換電設備將其放置在托架上的過程中實現相對托架固定的目的，以有效降低將電池包安裝并固定于托架上的流程復雜程度與步驟繁瑣程度，并且還能夠保證固定的可靠性。

48、一種電池包的鎖止方法，所述電池包的鎖止方法使用如上所述的電池包鎖止機構，所述電池包的鎖止方法包括以下步驟：

49、將所述電池包沿水平方向移動并控制所述伸入端進入所述開口；

50、將所述電池包沿豎直方向移動并控制所述伸入端進入所述鎖定空間；

51、控制所述鎖止機構關閉所述開口以鎖定所述電池包。

52、本發明的積極進步效果在于：

53、該電池包鎖止機構、托架總成、電池包、電動汽車及電池包的鎖止方法中，鎖止機構通過使電池包的第二單元沿水平方向通過開口后再向下落入鎖定空間內，并利用鎖定空間對第二單元的伸入端進行固定，使得電池包能夠在碼垛機等換電設備將其放置在托架上的過程中實現相對托架固定的目的，以有效降低將電池包安裝并固定于托架上的流程復雜程度與步驟繁瑣程度，并且還能夠保證固定的可靠性。