电池托架及电动汽车的制作方法

1.本发明涉及换电领域，特别涉及一种电池托架及电动汽车。


背景技术：

2.现有技术中，电池包设置在托架上，但一般托架仅起到对电池包的支撑作用，不能在水平方向上对电池包起到牢固锁定的作用，这会导致电池包不能与车辆的电连接器稳固连接，特别是在颠簸状况下，电池包容易与车辆脱开，影响车辆的正常使用。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中托架不能对电池包的牢固锁定的缺陷，提供一种电池托架及电动汽车。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种电池托架，其特点在于，其包括：
6.托架本体，所述托架本体具有供电池包沿y向进出的安装通道；
7.锁止机构，所述锁止机构设置于所述托架本体上，用于对位于托架本体上的电池包进行y向限位。
8.在本方案中，当需要将电池包安装到托架本体上时，可以利用安装通道使得电池包向托架本体靠近，并使用锁止机构将电池包锁止以实现y向限位；当需要将电池包从托架本体拆下时，则可以先解锁锁止机构，使得电池包能够沿安装通道远离托架本体运动，实现电池包的拆卸。
9.较佳地，所述锁止机构包括限位槽，所述电池包能够能通过所述限位槽挂设于所述锁止机构上。
10.在本方案中，电池包可以利用锁止机构的限位槽连接到托架本体上，电池包的一部分能够设置在限位槽中，例如电池包上可以设置有锁轴，锁轴可以挂设在限位槽上。
11.较佳地，所述锁止机构还包括限位通道，所述限位通道与所述限位槽相连通，所述限位通道的延伸方向与所述限位槽的开口方向之间呈夹角，所述电池包能够经所述限位通道挂设于所述限位槽。
12.在本方案中，电池包的一部分能够通过限位通道进入限位槽中，由于限位通道的延伸方向与限位槽的开口方向之间呈夹角，因此设置在限位槽中的电池包的一部分不容易从限位通道脱出。
13.较佳地，所述锁止机构包括朝向所述电池包设置的第一限位件，所述限位槽设置于所述第一限位件上。
14.在本方案中，电池包能够利用第一限位件挂设在托架本体上。
15.较佳地，所述锁止机构还包括第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件存在z向间距并构成所述限位通道。
16.在本方案中，第一限位件与第二限位件之间的间隔构成限位通道，电池包的一部
分能够通过限位通道进入限位槽中。
17.较佳地，所述锁止机构在所述托架上沿z向设置有多个。
18.在本方案中，多个锁止机构同时对电池包起到锁止作用，提高锁止的可靠性。
19.较佳地，所述托架本体包括支撑部和挂靠部，所述支撑部用于支撑所述电池包的底部，所述挂靠部用于连接于车身大梁，所述安装通道设置于所述支撑部。
20.在本方案中，电池托架通过挂靠部连接于车身大梁，挂靠部用于承载电池包，且电池包能够利用挂靠部上的安装通道朝远离或靠近车身大梁的方向运动。
21.较佳地，所述安装通道包括面向所述电池包底部设置的凹槽，所述凹槽沿y向延伸，所述凹槽供所述电池包的凸块配合插入。
22.在本方案中，电池包的凸块能够在凹槽中滑动，因此电池包能够沿着凹槽的延伸方向滑动，以便于电池包的拆装，同时凹槽还能够起到限制电池包沿x向运动的作用。
23.较佳地，所述凹槽在开口处的宽度小于所述凹槽的槽底宽度，所述电池包的凸块能够与所述凹槽的侧壁相配合，以限制所述电池包在z向的位移。
24.在本方案中，凸块插入凹槽后，由于凹槽的设置方式，凹槽的侧壁能够限制电池包在z向上的运动。
25.较佳地，所述凹槽的侧壁设置有限位凸起，所述电池包的凸块能够与所述限位凸起相配合，以限制所述电池包在z向的位移。
26.在本方案中，电池包的凸块可以设置有限位凹槽，限位凸起朝x向凸起并能够配合地插入限位凹槽中，从而实现对电池包在z向的限位。
27.较佳地，所述支撑部包括多个沿x向间隔设置的支撑叉，所述支撑叉沿y向延伸，所述凹槽设置于所述支撑叉上。
28.在本方案中，利用支撑叉l来支撑电池包可以尽可能地降低支撑部的重量，从而降低电池托架的重量，而且在支撑叉上可以较为方便地设置安装通道。
29.较佳地，所述支撑叉朝着远离所述挂靠部的方向延伸。
30.在本方案中，支撑叉上方的空间能够支撑电池包，电池包能够沿着支撑叉的延伸方向远离或靠近挂靠部运动。
31.较佳地，所述锁止机构设置于所述挂靠部上，所述安装通道用于引导所述电池包运动朝向所述挂靠部运动，以使得所述锁止机构对所述电池包锁止。
32.在本方案中，电池包能够通过安装通道朝着远离或靠近挂靠部的方向运动，以使得电池包能被锁止到托架本体上、或使得电池包从托架本体上卸下。
33.较佳地，所述挂靠部包括挂靠板，所述挂靠板安装于所述车身大梁，所述锁止机构设置于所述挂靠板上，所述支撑部连接于所述挂靠板。
34.在本方案中，由于挂靠板为板状，因此能够减少挂靠部在y向的尺寸，
35.较佳地，所述锁止机构与所述支撑部位于所述挂靠板的同一侧。
36.在本方案中，支撑部用于支撑电池包，因此锁止机构朝向电池包设置，方便电池包与锁止机构的锁止和解锁。
37.较佳地，所述电池托架还包括电连接器，所述电连接器设置在所述托架本体中与所述电池包相接触的面上。
38.在本方案中，电连接器朝向电池包设置，以便于电池与车体实现电连接。具体地，
电连接器与锁止机构设置于同一表面，从而在锁止电池包的同时，保证电池包的电接口可以稳定地连接于电连接器。
39.较佳地，所述电连接器插入所述电池包并形成电连接时，所述电池包被所述锁止机构锁止。
40.在本方案中，锁止机构保证电连接器与电池包之间可靠的电连接，防止车辆颠簸等外力作用下造成电连接器与电池包意外脱离。
41.较佳地，所述电池托架还包括连接件和锁扣件；
42.所述锁扣件在其旋转轴可枢转地连接于托架本体，所述连接件的第一端部可枢转地连接于所述锁扣件的一端，所述连接件的第二端部朝向所述托架本体的底面延伸，
43.所述连接件在外力作用下带动所述锁扣件围绕旋转轴沿第一方向转动以解锁所述电池包，所述连接件在无外力作用下带动所述锁扣件围绕所述旋转轴沿第二方向转动以锁止所述电池包。
44.在本方案中，该电池托架通过连接件带动锁扣件枢转即可实现电池包的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该连接件和锁扣件可以简单方便地将电池包安装于电池托架。
45.较佳地，所述锁止机构包括用于供电池包锁轴沿y向进入并锁定的限位槽，所述锁扣件设于所述限位槽上方，所述锁扣件沿x向围绕旋转轴转动以打开或关闭所述限位槽开口，以解锁或锁止电池包。
46.在本方案中，该锁止机构通过连接件带动锁扣件枢转即可实现电池包的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该锁止机构可以简单方便地将电池包锁止于电池托架。
47.较佳地，所述锁扣件的轴心距离所述电池包的水平距离大于所述锁轴的轴心距离所述电池包的水平距离。
48.在本方案中，在锁止状态下，防止因锁扣件向上转动使得锁轴转换为解锁状态，即使在颠簸的状态下，锁轴在限位槽中朝上运动时也能够驱使锁扣件具有向锁止方向转动的趋势，锁止机构也不容易自动解锁，提高电池包固定的可靠性。
49.一种电动汽车，其特点在于，包括电池包以及如前所述的电池托架，所述电池托架安装于所述电动汽车的车身大梁上。
50.在本方案中，具有上述电池托架的电动汽车能够以较为简单的结构对电池包稳固地锁止，提高电池包锁止的可靠性，且电池包的拆装也较为方便，有利于电动汽车的快速换电和可靠运行。
51.本发明的积极进步效果在于：
52.当需要将电池包安装到托架本体上时，可以利用安装通道使得电池包向托架本体靠近，并使用锁止机构将电池包锁止以实现y向限位；当需要将电池包从托架本体拆下时，则可以先解锁锁止机构，使得电池包能够沿安装通道远离托架本体运动，实现电池包的拆卸。该电池托架利用安装通道和锁止机构实现了对电池包的方便拆装和稳定锁止，且结构较为简单。
附图说明
53.图1为本发明一实施例的电池托架安装在车身大梁的结构示意图，此时电池托架
安装有电池包。
54.图2为本发明一实施例的电池托架与一电池包的结构示意图。
55.图3为本发明一实施例的电池托架的内部结构示意图。
56.图4为本发明一实施例的电池托架的挂靠部的结构示意图。
57.图5为本发明一实施例的电池托架的挂靠部的剖面示意图。
58.图6为电池包的结构示意图。
59.图7a-图7c为本发明一实施例的电池托架的锁止机构与电池包的锁轴之间的配合示意图。
60.附图标记说明
61.托架本体1
62.支撑部11
63.支撑叉111
64.凹槽112
65.挂靠部12
66.挂靠板121
67.锁止机构2
68.限位槽21
69.限位通道22
70.第一限位件23
71.第二限位件24
72.安装通道3
73.连接件4
74.第一端部41
75.第二端部42
76.锁扣件5
77.旋转轴51
78.电连接器6
79.电池托架100
80.电池包200
81.锁轴201
82.凸块202
83.车身大梁300
具体实施方式
84.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
85.在本发明中，x向指在水平面内指向汽车车头的方向，y向指在水平面内垂直于x的方向，z向指垂直于水平面的高度方向。
86.本发明实施例提供一种电动汽车，该电动汽车包括电池托架，图1根据本发明的一
实施例示意了一电池托架100，该电池托架100安装于电动汽车的车身大梁300，电池托架100上安装有一电池包200。
87.参见图1至图3所示，电池托架100包括托架本体1和锁止机构2，其中，托架本体1用于承载电池包200，锁止机构2设置于托架本体1上，用于对位于托架本体1上的电池包200进行y向限位。
88.具体地，托架本体1具有供电池包200沿y向进出的安装通道3，当需要将电池包200安装到托架本体1上时，可以利用安装通道3使得电池包200向托架本体1靠近，并使用锁止机构2将电池包200锁止以实现y向限位；当需要将电池包200从托架本体1拆下时，则可以先解锁锁止机构2，使得电池包200能够沿安装通道3远离托架本体1运动，实现电池包200的拆卸。因此该电池托架100利用安装通道3和锁止机构2实现了对电池包200的方便拆装和稳定锁止，且结构较为简单。
89.如图4和图5所示，锁止机构2包括限位槽21，电池包200能够能通过限位槽21挂设于锁止机构2上。电池包200可以利用锁止机构2的限位槽21连接到托架本体1上，电池包200的一部分能够设置在限位槽21中。在本实施例中，如图6所示，电池包200上设置有锁轴201，锁轴201可以挂设在限位槽21上，当锁轴201处于限位槽21中时，限位槽21能够限制锁轴201在y向的运动。
90.锁止机构2还包括限位通道22，限位通道22与限位槽21相连通，电池包200能够经限位通道22挂设于限位槽21，电池包200的锁轴201能够通过限位通道22进入限位槽21中。限位通道22的延伸方向与限位槽21的开口方向之间呈夹角，由于限位通道22的延伸方向与限位槽21的开口方向之间呈夹角，因此设置在限位槽21中的电池包200的一部分不容易从限位通道22脱出。例如在本实施例中，限位槽21大体朝z向开口，而限位通道22则大体沿y向延伸，因此当锁轴201位于限位槽21中时，需要先沿z向向上运动、再沿y向水平运动才能够从锁止机构2中脱出，从而降低了锁轴201从锁止机构2上意外脱离的可能性。
91.在本实施例中，锁止机构2包括朝向电池包200设置的第一限位件23和第二限位件24，其中，限位槽21设置于第一限位件23上，电池包200能够利用第一限位件23挂设在托架本体1上。第二限位件24与第一限位件23存在z向间距并构成限位通道22，电池包200的一部分能够通过限位通道22进入限位槽21中。
92.锁止机构2在托架上沿z向可以设置有多个，电池包200上也相应地设置有多个锁轴201。例如在本实施例中，锁止机构2沿z向设置有两个。多个锁止机构2同时对电池包200起到锁止作用，提高锁止的可靠性。
93.如图3、图7a至图7c所示，电池托架100还包括连接件4和锁扣件5。锁扣件5在其旋转轴51通过旋转轴可转动地连接于托架本体1，连接件4的第一端部41可枢转地连接于锁扣件5的一端，连接件4的第二端部42朝向托架本体1的底面延伸，连接件4在外力作用下带动锁扣件5围绕旋转轴51沿第一方向转动以解锁电池包200，连接件4在无外力作用下带动锁扣件5围绕旋转轴51沿第二方向转动以锁止电池包200。
94.锁止机构2包括用于供电池包200的锁轴201沿y向进入并锁定的限位槽21，锁扣件5设于限位槽21上方，锁扣件5沿x向围绕旋转轴51转动以打开或关闭限位槽21开口，以解锁或锁止电池包200。
95.电池包200的锁止方法如下：使得锁扣件5向第一方向转动(绕图7a中旋转轴51顺
时针运动)，限位通道22打开(如图7a所示)，锁轴201能够通过限位通道22朝限位槽21中移动(如图7b所示)，当锁轴201进入限位槽21中后，锁扣件5向第二方向转动(绕图7a中旋转轴51逆时针运动)，从而关闭限位通道22，锁轴201被锁止在限位槽21中。电池包200的解锁方法可参考上述锁止方法，在此不再赘述。
96.该电池托架100通过连接件4带动锁扣件5枢转即可实现电池包200的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该连接件4和锁扣件5可以简单方便地将电池包200安装于电池托架100。连接件4可以同时与多个锁扣件5连接，从而实现对多个锁轴201的同步锁止。
97.本实施例的锁止机构2通过连接件4带动锁扣件5枢转即可实现电池包200的解锁和锁止，其结构简单，操作方便，通过该锁止机构2可以简单方便地将电池包200锁止于电池托架100。
98.参见图7c所示，当锁轴位于锁止机构2内并处于锁止状态时，锁扣件旋转轴的轴心距离所述电池包的水平距离大于所述锁轴的轴心距离所述电池包的水平距离，这样在锁止状态下，防止因锁扣件向上转动使得锁轴转换为解锁状态，即使在颠簸的状态下，如果锁轴在限位槽中朝上运动，也能够驱使锁扣件具有向锁止方向转动的趋势(即，锁扣件绕图中的逆时针方向转动)，锁止机构也不容易自动解锁，提高电池包固定的可靠性。如图1至图3所示，托架本体1包括支撑部11和挂靠部12，支撑部11用于支撑电池包200的底部，起到承载电池包200的作用，挂靠部12用于连接于车身大梁300，安装通道3设置于支撑部11，电池包200能够利用挂靠部12上的安装通道3朝远离或靠近车身大梁300的方向运动。
99.安装通道3包括面向电池包200底部设置的凹槽112，凹槽112沿y向延伸，凹槽112供电池包200的凸块202配合插入。电池包200的凸块202能够在凹槽112中滑动，因此电池包200能够沿着凹槽112的延伸方向滑动，以便于电池包200的拆装。同时凹槽112还能够起到限制电池包200沿x向运动的作用，因此在安装通道3和锁止机构2的共同作用下，能够对电池包200实现至少在x向和y向的限位。
100.在一些优选实施方式中，凹槽112在开口处的宽度小于凹槽112的槽底宽度，电池包200的凸块202能够与凹槽112的侧壁相配合，以限制电池包200在z向的位移。凸块202插入凹槽112后，由于凹槽112的设置方式，凹槽112的侧壁能够限制电池包200在z向上的运动，因此在安装通道3和锁止机构2的共同作用下，电池托架100能够对电池包200实现在x向、y向和z向的限位。
101.在另外一些优选实施方式中，凹槽112的侧壁设置有限位凸起，电池包200的凸块202能够与限位凸起相配合，以限制电池包在z向的位移，例如，限位凸起朝x向凸出，凸块202具有与限位凸起相对应的限位凹槽，限位凸起能够插设在凸块202的限位凹槽中，从而也实现了电池托架100对电池包200在x向、y向和z向的限位。
102.支撑部11包括多个沿x向间隔设置的支撑叉111，支撑叉111沿y向延伸，凹槽112设置于支撑叉111上。利用支撑叉111l来支撑电池包200可以尽可能地降低支撑部11的重量，从而降低电池托架100的重量。而且由于支撑叉111为长条形，在支撑叉111上可以较为方便地设置安装通道3，例如，支撑叉111由槽钢制成。
103.支撑叉111朝着远离挂靠部12的方向延伸，支撑叉111上方的空间能够支撑电池包200，电池包200能够沿着支撑叉111的延伸方向远离或靠近挂靠部12运动。
104.挂靠部12包括挂靠板121，挂靠板121安装于车身大梁300，锁止机构2设置于挂靠
板121上，支撑部11连接于挂靠板121。由于挂靠板121为板状，因此能够减少挂靠部12在y向的尺寸。
105.如图4和图5所示，锁止机构2设置于挂靠部12上，在本实施例中，限位槽21和限位通道22直接开设于挂靠部12的挂靠板121上。安装通道3用于引导电池包200运动朝向挂靠部12运动，以使得锁止机构2对电池包200锁止。电池包200能够通过安装通道3朝着远离或靠近挂靠部12的方向运动，以使得电池包200能被锁止到托架本体1上、或使得电池包200从托架本体1上卸下。
106.锁止机构2与支撑部11位于挂靠板121的同一侧，支撑部11用于支撑电池包200，因此锁止机构2朝向电池包200设置，方便电池包200与锁止机构2的锁止和解锁。
107.如图2所示，电池托架100还包括电连接器6，电连接器6设置在托架本体1中与电池包200相接触的面上，使得电连接器6朝向电池包200设置，以便于电池与车体实现电连接。具体在本实施例中，电连接器6与锁止机构2设置于挂靠板121的同一表面，从而在锁止电池包200的同时，保证电池包200的电接口可以稳定地连接于电连接器6。
108.电连接器6插入电池包200并形成电连接时，电池包200被锁止机构2锁止。锁止机构2保证电连接器6与电池包200之间可靠的电连接，防止车辆颠簸等外力作用造成电连接器6与电池包200意外脱离。
109.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明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发明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发明的保护范围。