电池托架、电池包及电动汽车的制作方法

本实用新型涉及电动汽车领域，特别涉及一种电池托架、电池包及电动汽车。

背景技术：

现有的电动汽车的电池包安装方式一般分为固定式和可换式。对于电池包可换式的电动汽车而言，电池包一般通过托架安装在电动汽车上。

对于电池包可换式的电动汽车而言，电池包一般通过托架安装在电动汽车上。为了保证电池包的稳定，通常利用锁止装置将电池包固定在托架上，基本可以保证x\y\z三个方向的固定(x：指在水平面内，指向汽车车头的方向，y：指在水平面内，垂直于x的方向；z：指垂直于水平面的高度方向)。

随着对电动汽车续航的需求的提高，电池包的重量及尺寸也在相应的增加。目前，电池包在z向的限位难以满足需求，电池包容易在z向移动。具体的，随着电动汽车的移动，电池包可能在z向发生跳动或者电池包的中间位置容易向上拱起而发生变形。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的上述电池包在z向移动的缺陷，提供一种电池托架、电池包及电动汽车。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池托架，用于承载并锁定电池包于电动汽车上，其包括：

托架本体，所述托架本体具有供电池包沿y向进出所述托架本体的通道，所述电池包沿所述通道移动至所述托架本体上的锁定位置；

z向限位单元，所述z向限位单元设置在所述托架本体的朝向所述电池包的一侧，当所述电池包位于托架本体上时，所述z向限位单元用于沿竖直方向对所述电池包的移动进行限位。

在本方案中，通过将z向限位单元设置在托架本体上，从而实现对电池包的z向移动进行限位。使得电池托架在z向能够完全固定电池包的同时，简化了电池包与电池托架的连接方式，提高了电池包固定至电池托架的便捷性。

较佳地，所述z向限位单元包括z向第一限位单元，所述z向第一限位单元设置于所述托架本体的侧面，所述z向第一限位单元用于与所述电池包上的z向第一匹配单元相配合，以沿竖直方向对所述电池包的移动进行限位。

在本方案中，通过在托架本体的侧面设置z向第一限位单元，并利用z向第一限位单元与电池包上的z向第一匹配单元相配合，从而简单、有效地实现了电池包在竖直方向的限位。

较佳地，所述z向第一限位单元位于所述通道的入口处。

在本方案中，通过将z向第一限位单元设置在通道的入口，能够更好地实现对电池包的z向的限位。

较佳地，所述z向第一限位单元包括限位块组件，所述限位块组件包括导引部和/或抵压部，所述导引部朝向所述通道的入口，用于引导z向第一匹配单元进入限位块组件的下方，所述抵压部用于抵接z向第一匹配单元以限制电池包在竖直方向的移动。

在本方案中，将z向第一限位单元设计为包括限位块组件，并将限位块组件设计为包括第一导引部、抵压部中的一个或两个，能够便于电池包进入限位块的限位空间内，也能够更好地实现z向限位。

较佳地，所述导引部为弧形部；和/或，所述抵压部具有沿电池包进入方向逐渐向下倾斜的斜面。

在本方案中，通过利用弧形部能够引导电池包进入限位块组件的限位空间，斜面能够更好地抵压电池包，提高电池包z向的稳固性。

较佳地，所述电池包位于所述托架本体上的锁定位置时，所述z向第一限位单元与所述第一匹配单元相互抵接。

在本方案中，在电池包的实现锁止时，z向第一限位单元与第一匹配单元相互抵接，从而实现电池包在z向的限位固定。

较佳地，所述z向限位单元包括z向第二限位单元，设于所述托架本体的底面，所述z向第二限位单元用于与所述电池包上的z向第二匹配单元相配合，以沿竖直方向对所述电池包的移动进行限位。

在本方案中，通过设置z向第二限位单元，能够进一步提高电池包在z向的限位，提高电池包的稳固性。

较佳地，所述z向第二限位单元为卡扣，所述卡扣用于与设置于所述z向第二匹配单元相配合。

在本方案中，在电池包移入电池托架的过程中，通过卡扣与z向第二匹配单元的相互配合，实现对电池包的限位。

较佳地，所述卡扣设有卡槽，所述第二匹配单元为卡钩，所述卡槽用于限制所述卡钩在z向移动。

在本方案中，通过卡扣与卡钩的相互配合即，实现对电池包的限位。

较佳地，所述电池包位于所述托架本体上的锁定位置时，所述z向第二限位单元与所述第二匹配单元相互卡合。

在本方案中，在电池包的实现锁止时，z向第二限位单元与第二匹配单元相互抵接，从而实现电池包在z向的限位固定。

一种电池包，其包括电池包本体及z向匹配限位单元，所述z向匹配限位单元设置在所述电池包本体的侧面，当所述电池包位于托架本体上时，所述z向匹配限位单元用于沿竖直方向对所述包本体的移动进行限位。

在本方案中，通过在电池包的侧面设置z向匹配限位单元，实现电池包在z向的限位。

一种电动汽车，其包括如上所述的电池托架和如上所述的电池包。

在本方案中，通过使用设有z向限位单元的电池托架及设有z向匹配限位单元的电池包，使得电池托架在z向能够完全固定电池包的同时，简化了电池包与电池托架的连接方式，提高了电池包固定至电池托架的便捷性，提高了电动汽车的可靠性。

较佳地，当电池包到达电池托架上的锁定位置时，所述电池托架上的z向第一限位单元与所述电池包上的z向第一匹配单元相抵接，所述电池托架上的z向第二限位单元与所述电池包上的z向第二匹配单元相卡合。

在本方案中，在电池包的实现锁止时，实现电池包在z向的限位固定。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型通过将z向限位单元设置在托架本体上，从而实现对电池包的z向移动进行限位。使得电池托架在z向能够完全固定电池包的同时，简化了电池包与电池托架的连接方式，提高了电池包固定至电池托架的便捷性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电池托架和电池包的组合示意图。

图2为本实用新型一实施例的电池托架的结构示意图(一)。

图3为本实用新型一实施例的电池包的结构示意图(一)。

图4为图1中a部分的局部放大图。

图5为图2中c部分的局部放大图。

图6为图3中d部分的局部放大图。

图7为本实用新型一实施例的电池托架与电池包的配合示意图(一)。

图8为本实用新型一实施例的电池托架与电池包的配合示意图(二)。

图9为本实用新型一实施例的电池托架与电池包的配合示意图(三)。

图10为本实用新型一实施例的电动汽车的底盘与电池托架的连接关系示意图。

附图标记说明：

电池托架100，通道100a

侧壁11

托架底板12，

端板13

z向限位单元14，z向第一限位单元141，z向第二限位单元142

限位块组件15，导引部151，抵压部152，

卡扣16，卡槽161，

z向匹配限位单元17，z向第一匹配单元171，z向第二匹配单元172

电池包限位组件181，卡钩182，连接段183，插入段184，

电连接插头19

锁止机构20，

缓冲垫40

电池包200

车体5，左大梁51，右大梁52

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

如图1-图9所示，本实施例为一种电池托架100，用于承载并锁定电池包200于电动汽车上，其包括：托架本体和z向限位单元，托架本体具有供电池包200沿y向进出托架本体的通道100a，电池包200沿通道100a移动至托架本体上的锁定位置；z向限位单元设置在托架本体的朝向电池包200的一侧，当电池包200位于托架本体上时，z向限位单元用于沿竖直方向对电池包200的移动进行限位。通过将z向限位单元设置在托架本体上，从而实现对位于电池托架100上的电池包200的z向移动进行限位。避免电池包在电动汽车行驶过程中相对电池托架100的z向晃动，同时简化了电池包200与电池托架的连接方式，提高了电池包200固定至电池托架的便捷性。

作为一种实施方式，如图2及图4所示，z向限位单元包括z向第一限位单元141，z向第一限位单元141设置于托架本体的侧面，z向第一限位单元141用于与电池包200上的z向第一匹配单元171相配合，以沿竖直方向对电池包200的移动进行限位。通过在托架本体的侧面设置z向第一限位单元141，并利用z向第一限位单元141与电池包200上的z向第一匹配单元171相配合，从而简单、有效地实现了电池托架100对电池包200在竖直方向的限位。

如图1及图2所示，z向第一限位单元141位于通道100a的入口处。通过将z向第一限位单元141设置在通道的入口，能够更好地实现对电池包200的z向的限位。通过位于电池托架100上的通道100a末端处的锁止机构20对电池包200的电连接侧进行x、y、z向限位，结合z向第一限位单元171在远离电连接侧的另一端对电池包200进行z向限位，实现对电池包200宽度方向的两端进行同时限位的作用，可以有效减少电池包200在竖直方向上的剧烈晃动。

如图4所示，z向第一限位单元141包括限位块组件15，限位块组件15包括导引部151、抵压部152中的一个或两个，导引部151朝向通道100a的入口，用于引导z向第一匹配单元171进入限位块组件15的下方，抵压部152用于抵接z向第一匹配单元171以限制电池包200在竖直方向的移动。将z向第一限位单元141设计为包括限位块组件15，并将限位块组件15设计为包括导引部151、抵压部152中的一个或两个，能够便于电池包200进入限位块的限位空间内，也能够更好地实现z向限位。

具体地，导引部151为弧形部；抵压部152具有沿电池包200进入方向逐渐向下倾斜的斜面。通过利用弧形部能够引导电池包200进入限位块组件15的限位位置，斜面能够更好地抵压电池包200，提高电池包200z向的稳固性。采用斜面设计的抵压部152，在电池包200进入电池托架100的过程中，沿进入方向，抵压部152与电池包200的z向第一匹配单元171的间隙逐渐缩小。一方面，在电池包200进入电池托架100的过程中减少托架对电池包200的阻力，另一方面，在电池包200进入到电池托架100上的锁定位置后，可以实现对电池包200沿竖直方向上的有效限位。

作为一种优选的实施方式，电池包200位于托架本体上的锁定位置时，z向第一限位单元141与z向第一匹配单元171相互抵接。在电池包200的实现锁止时，z向第一限位单元141与z向第一匹配单元171相互抵接，从而实现电池包200在z向的限位固定。

如图1及图3所示，z向限位单元包括z向第二限位单元142，设于托架本体的底面，z向第二限位单元142用于与电池包200上的z向第二匹配单元172相配合，以沿竖直方向对电池包200的移动进行限位。通过设置z向第二限位单元142，能够进一步提高电池包200在z向的限位，提高电池包200的稳固性。

如图3所示，z向第二限位单元142为卡扣16，卡扣16用于与设置于z向第二匹配单元172相配合。在电池包200移入电池托架100的过程中，通过卡扣16与z向第二匹配单元172的相互配合，实现对电池包200的限位。

在图3中，卡扣设有卡槽161，第二匹配单元172为卡钩182，卡槽161用于限制卡钩182在z向移动。通过卡扣16与卡钩182的相互配合即，实现对电池包200的限位。

在其他实施方式中，也可将z向第二限位单元142设计为卡钩，z向第二匹配单元172设计为卡扣。或者采用其他具有相互卡合功能的结构件。

作为一种优选的实施方式，电池包200位于托架本体上的锁定位置时，z向第二限位单元142与第二匹配单元172相互卡合。在电池包200的实现锁止时，z向第二限位单元142与第二匹配单元172相互抵接，从而实现电池包200在z向的限位固定。

如图1-图9所示，本实施例还可以为一种电池包200，其包括电池包本体及z向匹配限位单元，z向匹配限位单元设置在电池包本体的侧面，当电池包200位于托架本体上时，z向匹配限位单元用于沿竖直方向对电池包本体的移动进行限位。通过在电池包200的侧面设置z向匹配限位单元，实现电池包200在z向的限位。

如图3及图6所示，z向匹配单元包括z向第一匹配单元171，z向第一匹配单元171用于与电池托架100上的z向第一限位单元141相配合，以沿竖直方向对电池包本体的移动进行限位。

作为一种优选的实施方式，z向第一匹配单元171设置于电池包本体沿x方向的两个侧面。z向第一匹配单元171也可以位于电池托架100的入口处。

如图6所示，z向第一匹配单元171包括电池包限位组件181，电池包限位组件181设置于电池包200的侧面。

与设置于电池托架100上的限位块组件15类似，电池包限位组件181与电池托架100的限位块组件15相应设置。电池包200位于托架本体上的锁定位置时，z向第一匹配单元171与第一限位单元141相互抵接。

在本实施例中，电池包限位组件181具有与电池托架100的限位块组件15相对设置的第二导引部和第二抵压部，第二导引部在电池包的进出方向上被设置为弧面，与电池托架100上的限位块组件15相配合，便于电池包进入电池托架100内，第二抵压部被设计为沿电池包进入方向逐渐向下倾斜的斜面，优选地，第二抵压部与抵压部152在电池包200进入电池托架100过程中相互平行。

如图3及图4所示，z向匹配单元还可以包括z向第二匹配单元172，z向第二匹配单元172用于与电池托架100上的z向第二限位单元142相配合，以沿竖直方向对电池包本体的移动进行限位。

如图4所示，z向第二匹配单元172为卡勾182，卡勾182用于与z向第二限位单元142相配合。在图4中，卡勾182包括连接段183及插入段184，连接段183与电池包本体相连接，连接段183自电池包本体向下延伸，插入段184自连接段183的下端朝向电池包200进入电池托架100的方向延伸。

电池包200位于托架本体上的锁定位置时，z向第二限位单元142与第二匹配单元172相互卡合。

如图1-图3所示，电池托架100包括侧壁11、托架底板12及端板13，限位块组件15设置侧壁11上，端板13上还设有电连接插头19、锁止机构20及缓冲垫40。锁止机构20用于锁定电池包200。在设置了缓冲垫40后，当安装有该电池托架100的电动汽车处于行驶过程时，缓冲垫40可缓冲电池包200相对电池托架100的运动与冲击，有效避免电池包200与电池托架100之间的刚性碰撞，并缓解电池托架100结构磨损的问题。在本实施例中，缓冲垫40靠近锁止机构20，每一个锁止机构20的附近配置有两个缓冲垫40。

在本实施例中，在电池包200在移入托架本体的过程中会经过限位位置，如图7所示，当电池包200位于限位位置以外时，托架本体通过托架底板12对电池包200的z向向下方向进行限位，此时，z向第一限位单元141并不起作用。如图8所示，当电池包200继续移入并位于限位位置以内时，托架本体的，第一匹配单元171与z向第一限位单元141互相抵接，z向第一限位单元141也开始起作用，以对电池包200的z向向上方向也进行限位。也就是说，在电池包200进出托架本体的过程中，当电池包200位于限位位置以外时，托架本体仅限对电池包200的z向向下方向进行限位，以便于电池包200进出托架本体，当电池包200移动至托架本体的限位位置以内时，z向第一限位单元141才再对电池包200的z向向上方向也进行限位，确保电池包200在托架本体内的位置准确性，提高锁止机构20固定电池包200的准确性和牢固性。

如图9所示，在电池包200位于限位位置以内的情况下，电池包200可继续向内移动，并移入锁定位置，在电池包200位于锁定位置时，锁止机构20能够锁定该电池包200。因此，在锁止机构20锁定电池包200时，通过使电池包200位于托架本体内并处于锁定位置，以保证锁止机构锁定电池包200时，电池包200相对托架本体位置的一致性。

也就是说，通过上述结构设置，在电池包200相对电池托架100移动时，可提高电池包200与托架本体之间相对位置的一致性，进而使电池包200被固定在托架本体上的实际位置准确，并可提高电池包200与托架本体电连接的稳定性。

另外，本实施例中，在电池包200进入托架本体的过程中，电池包200先经过限位位置，再经过锁定位置，使得电池包200能够在z向向上方向被限位后，再到达锁定位置，以使锁止机构对电池包200进行锁定时，提高电池包200相对托架本体的位置准确性，进而提高锁止机构锁定电池包200的成功率。当然，在其他实施方式中，电池包200也可先经过锁定位置，再经过限位位置，又或者，电池包200可同时经过限位位置和锁定位置。

如图10所示，本实施例为一种电动汽车其包括如上的电池托架100和如上的电池包200。通过使用设有z向限位单元的电池托架100及设有z向匹配限位单元的电池包200，使得电池托架100在z向能够完全固定电池包200的同时，简化了电池包200与电池托架100的连接方式，提高了电池包200固定至电池托架100的便捷性，提高了电动汽车的可靠性。

作为一种优选的实施方式，当电池包200到达电池托架100上的锁定位置时，电池托架100上的z向第一限位单元141与电池包200上的z向第一匹配单元171相抵接，z向第二限位单元142与z向第二匹配单元172相卡合。即通过锁止机构20对电池包200的电连接侧进行锁止限位的同时，通过z向限位单元14对电池包200远离电连接的一侧在z向的限位固定，有限避免了电池包200整体在电动汽车行驶过程中的相对晃动，提高电池包200的电连接稳定性和安全性。

如图10所示，在该电动汽车车体5的底盘部分包括相对平行设置的左大梁51和右大梁52，两个电池托架100分别设置在左大梁51和右大梁52的外侧，电池托架100上用于供电池包200进出的通道100a朝外设置(即图中的y向)，以用于供电池包200从车体5的两侧安装在该车体5下部位置。电池托架100通过紧固件实现与底盘之间的连接固定，以保证电池托架100安装在电动汽车上时的稳固性，以避免电池托架100在电动汽车行驶时产生相对振动，影响电池托架100与电池包200之间的电连接可靠性。

此外，在电池托架100的托架本体的托架底板12下方安装有底板横梁，两个电池托架100的底板横梁之间为一体成型的结构，使得为一体的底板横梁123能够固定在左大梁51和右大梁52的下侧表面，进一步提高电池托架100相对车体5安装稳的固性。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。