快换电池及换电车辆的制作方法

本发明涉及换电车辆，特别涉及一种快换电池及换电车辆。

背景技术：

1、现有电动汽车的电池包安装方式一般分为固定式安装和可换式安装，其中固定式安装的电池包一般固定在汽车上；而可换式安转的电池包一般采用活动安装的方式，电池包可以随时取下，以进行更换或充电，在更换或充电完毕后，再安装到车体上。

2、可换式安装的电池包在更换时，需要通过换电设备将电池包移动至车端，并通过锁止件和锁止机构的配合，将电池包安装于换电车辆上。现有技术中，换电车辆的用电量较大，尤其是电动卡车，对应的所需要的电池包的体积和重量均较大，导致电池包在安装过程中，对换电设备的要求较高，且对准精度差，不利于电池包的快速更换。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电车辆上的电池包由于体积和重量大导致的对换电设备要求高、安装对准精度差、更换效率较低的缺陷中的至少一个，提供一种快换电池及换电车辆。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种快换电池，所述快换电池包括多个电池包，多个所述电池包用于沿换电车辆的宽度方向布置，各所述电池包均沿竖直方向以t型旋转锁止方式独立锁止于所述换电车辆的车体底部。

4、在本方案中，采用上述方案能够实现将电池包安装于换电车辆的车体底部，从而能够从换电车辆底部进行电池包拆装，可以有效解决现有技术中电动重卡或轻卡车辆将电池包放置在车体上方导致换电成本高、换电不便的技术问题。

5、另外，本方案中，快换电池包括了多个电池包，与传统的设计方式中将电池设计为一整个大的电池包(整包)相比，快换电池的单个电池包的体积和重量更小，方便安装，同时降低了对换电设备的要求；多个电池包沿换电车辆的宽度方向布置，结构布置紧凑，节省安装空间；各电池包均以t型旋转锁止方式独立锁止于换电车辆的车体底部，拆装互不影响，拆装灵活性更高；各电池包均沿竖直方向连接于换电车辆的车体底部，方便电池包的拆装，提高了电池包的拆装效率。

6、较佳地，所述t型旋转锁止方式的结构包括锁止件和锁止机构，通过所述锁止件和所述锁止机构的相互配合实现所述电池包和所述换电车辆的t型旋转锁止，当所述锁止件或所述锁止机构中的一个设于所述电池包上时，所述锁止件或所述锁止机构中的另一个设于所述换电车辆上。

7、在本方案中，通过锁止件和锁止机构两部分配合实现电池包和换电车辆的t型旋转锁止，结构简单，锁止方便，连接可靠；相较于传统的螺栓式锁止方式和卡接式锁止方式，t型旋转锁止有利于减少锁止件和锁止机构之间的磨损，有利于提高结构的可靠性和耐用性。

8、较佳地，所述锁止机构包括锁座，所述锁止件包括t型锁杆，所述t型锁杆包括轴本体，还包括自所述轴本体的一端向外延伸的至少一个挂接部，所述锁止件通过所述挂接部旋转锁止于所述锁座的锁止位置。

9、在本方案中，t型锁杆和锁座的配合形式简单，操作方便，有利于电池包快速锁止于换电车辆上，同时t型锁杆和锁座方便加工，造价较低。

10、另外，在本方案中，通过挂接部的旋转使挂接部锁止于锁座的锁止位置，进而实现锁止件在锁座上的锁止，整个锁止操作简单方便，只需要旋转操作即可实现，有利于提高锁止效率。

11、较佳地，所述锁止件包括两个所述挂接部，两个所述挂接部分别自所述轴本体的一端沿相反方向延伸。

12、在本方案中，挂接部的数量为两个，方便旋转操作的进行，同时便于在锁止后通过限制挂接部的转动以防止自动解锁；两个挂接部沿相反方向延伸，使得锁止更加可靠且锁止件的受力更加均衡。

13、较佳地，所述锁止件包括三个所述挂接部，三个所述挂接部分别自所述轴本体的一端沿不同的方向延伸，且三个所述挂接部之间具有夹角。

14、在本方案中，挂接部的数量为三个，进一步方便旋转操作的进行，同时便于在锁止后通过限制挂接部的转动以防止自动解锁；三个挂接部之间具有夹角，使得锁止更加可靠且锁止件的受力更加均衡。

15、较佳地，所述锁止件还包括防松部，设于所述轴本体的另一端，所述防松部用于在所述挂接部位于所述锁座的锁止位置时限制所述挂接部相对所述锁座的转动。

16、在本方案中，防松部可防止在锁止位置的挂接部相对锁座发生转动，提高锁止件和锁止机构之间锁止的可靠性，进而保证电池包和换电车辆之间连接的可靠性。

17、较佳地，所述防松部通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中任一种配合方式实现限制所述挂接部相对所述锁座的转动。

18、在本方案中，棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合的配合方式均结构简单、设置方便、且连接可靠，方便防松部相对锁座的转动。

19、较佳地，所述锁止件还包括基座，所述t型锁杆设于所述基座内，并可相对基座沿竖直方向升降或旋转。

20、在本方案中，基座对t型锁杆的运动进行导向，保证锁止的精确性，提高锁止效率；同时，t型锁杆沿竖直方向升降，可避免t型锁杆运动时与水平方向上的其他零部件产生干涉。

21、较佳地，所述t型锁杆还设有驱动部，所述驱动部用于在外部驱动机构的作用下带动所述挂接部沿竖直方向升降或旋转。

22、在本方案中，t型锁杆通过驱动部与外部驱动机构对接，并在外部驱动机构的作用下进行升降或旋转运动，此过程中，驱动机构为t型锁杆的运动提供动力，进一步提高锁止机构和锁止件之间的锁止效率。

23、较佳地，所述锁座具有沿竖直方向延伸的连接通道，以及与所述连接通道相邻设置的卡持部，所述连接通道用于供所述挂接部沿竖直方向向上移动至与所述卡持部对应的位置处，所述挂接部通过旋转锁止于所述卡持部上，以使所述锁止件通过所述挂接部旋转锁止于所述锁座的锁止位置。

24、在本方案中，挂接部在连接通道内向上移动，直至挂接部移动至与卡持部对应的位置处后，挂接部再旋转锁止在卡持部，以实现t型锁杆在锁座上的锁止，结构简单、锁止可靠、便于实现。挂接部沿竖直方向向上移动，便于在电池包拆卸时将电池包的运动过程与t型锁杆和锁座的竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。

25、较佳地，所述卡持部还设有导向面，所述导向面自所述连接通道斜向上或斜向下设置。

26、在本方案中，导向面的设置方便挂接部进入至卡持部以及在卡持部内旋转至锁止位置。

27、较佳地，所述连接通道与所述挂接部形状相匹配。

28、在本方案中，连接通道的形状与挂接部的形状相匹配，有利于挂接部顺利进入连接通道，提高锁止效率。

29、较佳地，所述基座包括外基座和内卡座，所述内卡座和所述外基座螺纹连接，所述内卡座上形成有锁槽；所述锁槽为用于供所述t型锁杆沿竖直方向升降或旋转的螺旋状凹槽。

30、在本方案中，外基座和内卡座有利于对t型锁杆的移动进行导向，t型锁杆沿内卡座上的锁槽进行移动，使得t型锁杆的移动更加平稳。

31、较佳地，所述换电车辆的车体包括车梁，所述电池包位于所述车梁的下方，或所述电池包部分位于所述车梁的侧面并向上延伸凸出于所述车梁底部。

32、在本方案中，当电池包位于车梁的下方时，电池包外形更加规整，方便电池包的拆装，拆装效率高；当电池包部分位于车梁的侧面并向上延伸凸出于车梁底部(即在车梁侧面向上凸起)时，能够充分利用车梁侧面的高度空间，增加电池容量，另外也能够适用于底盘较低的换电车辆，增大电池包的适用范围。

33、较佳地，所述换电车辆的车体包括两个所述车梁；

34、多个所述电池包的数量为奇数个，在水平方向上，至少一个所述电池包的部分设置在两个所述车梁之间；或，

35、多个所述电池包的数量为偶数个，至少两个所述电池包分别位于两个所述车梁的下方或侧面。

36、在本方案中，上述设置方式均使得多个电池包在水平方向上布置的重心位置位于或靠近换电车辆的中轴线，避免快换电池由于安装的重心位置过偏而发生偏载，提高了快换电池的安装牢固性和稳定性。

37、较佳地，相邻两个所述电池包间隔设置；和/或，

38、相邻的所述电池包之间设有第一缓冲件。

39、在本方案中，相邻电池包间隔设置，能够避免电池包之间的干涉，方便电池包的更换；第一缓冲件能够避免相邻电池包之间发生硬性碰撞，对电池包具有一定的保护作用，也能够对电池包沿竖向连接起到一定的导向作用。

40、较佳地，所述电池包包括用于容纳电池模组的箱体，所述箱体上设有所述锁止件，所述锁止件用于与设置于所述换电车辆上的锁止机构相配合以通过t型旋转锁止方式将所述电池包锁止于所述换电车辆上。

41、在本方案中，电池包的箱体对其内部的电池模组具有保护作用；锁止件设置于箱体上，方便对电池包进行拆装，锁止件通过与锁止机构相配合，将电池包锁止于所述换电车辆上，安装牢固，且能够提高电池包的拆装效率。

42、较佳地，各所述电池包的所述锁止件分别设有多个，多个所述锁止件分布于所述箱体上沿所述电池包长度方向和/或宽度方向的两侧，或多个所述锁止件分布于所述箱体的顶部。

43、在本方案中，多个锁止件的设置能够提高电池包的安装牢固性和稳定性；沿电池包的长度方向和/或宽度方向，能够设置较多数量的锁止件，有利于加强电池包与换电车辆之间的连接。另外，在电池包长度方向沿换电车辆长度方向设置的情况下，将锁止机构在换电车辆晃动最大的方向(换电车辆前后方向上晃动较为明显)上排布，能够提升电池包与换电车辆之间连接的稳定性；当多个锁止件分布于箱体的顶部时，方便电池包和换电车辆之间的定位和锁止。

44、较佳地，所述电池包还包括：

45、第一导向机构，所述第一导向机构包括设置于所述箱体并向上延伸的导向件或设置于所述箱体的导向孔，所述导向件或所述导向孔用于与设置于所述换电车辆的导向孔或导向件配合，实现所述电池包与所述换电车辆沿竖直方向锁止连接的导向；

46、和/或，第二导向机构，所述第二导向机构包括设置于所述电池包上的导向块，所述导向块用于与设置于所述换电车辆的导向槽配合，实现所述电池包与所述换电车辆沿竖直方向挂接连接的导向。

47、在本方案中，通过导向件与导向孔的配合，可以在电池包与换电车辆进行连接时，对电池包的沿竖直方向的运动进行导向，提高定位精度；第二导向机构的导向块与换电车辆的导向槽相配合，可以更加精确的对电池包在水平面的一个方向的移动进行限位，避免电池包发生偏移。

48、较佳地，所述箱体还包括加强框架，所述加强框架设置于所述箱体的侧面，所述锁止件设置于所述加强框架上。

49、在本方案中，加强框架可以加强箱体的整体结构强度，加强框架设置于箱体的侧面，还可以起到一定的防护和缓冲作用，避免外物直接对箱体造成撞击。

50、较佳地，所述加强框架上与所述锁止件对应的位置处设置有操作孔，所述操作孔用于供外部解锁设备进入，或者用于容纳解锁联动件。

51、在本方案中，外部解锁设备，如扭矩枪，通过操作孔能够伸入到加强框架的围设空间内并直接或间接作用于t型锁杆，进而带动t型锁杆旋转，实现解锁和锁止；或者在操作孔中设置解锁联动件，用于外部解锁设备与t型锁杆的联动，解锁联动件可以与t型锁杆一体化设置，也可以仅在解锁和锁止时与t型锁杆连接。

52、较佳地，所述加强框架的顶部设有第二缓冲件。

53、在本方案中，第二缓冲件设置于加强框架的顶部，可以避免电池包在拆装过程中与车体底部发生硬性碰撞，减缓冲击，避免对电池包造成损伤。

54、较佳地，所述电池包还包括箱端电连接器，所述箱端电连接器设置于所述箱体的顶部。

55、在本方案中，箱端电连接器设于箱体顶部，更靠近于换电车辆的车体底部，在电池包沿竖向与换电车辆连接时，箱端电连接器可以方便、直接地与换电车辆的车端电连接器进行插接连接，此连接方式可靠、稳定、方便。

56、一种换电车辆，所述换电车辆包括上述的快换电池。

57、在本方案中，换电车辆通过设置该换电电池，使得两者的锁止更加便捷可靠，有利于提高锁止效率。

58、较佳地，所述换电车辆还包括快换支架，所述快换支架连接于所述换电车辆的车体，各所述电池包通过t型旋转锁止方式独立锁止于所述快换支架。

59、在本方案中，快换支架的设置方便对快换电池进行定位和安装，提高了快换电池的安装效率。

60、较佳地，所述换电车辆还包括车梁，所述快换支架安装于所述车梁；

61、所述快换支架为整体式结构，所述快换支架具有多个电池包容纳区；

62、或，所述快换支架为分体式结构，各所述快换支架与所述电池包一一对应。

63、在本方案中，快换支架的设置方便快换电池的安装，当所述快换支架为整体式时，快换支架的整体性强，与快换电池的连接更为牢固；当所述快换支架为分体式时，快换支架与电池包一一对应，安装和布置更加灵活。

64、较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

65、在本方案中，电动卡车的用电量大，所需电能多，采用上述的快换电池，避免了传统设计方式中将电池设计为一整个大的电池包导致的对换电设备要求高、换电不方便等缺陷，快换电池的单个电池包的体积和重量更小，方便安装，续航持久，尤其适用于电动卡车。

66、本发明的积极进步效果在于：

67、在本发明中，快换电池包括了多个电池包，与传统的设计方式中将电池设计为一整个大的电池包(整包)相比，快换电池的单个电池包的体积和重量更小，方便安装，同时降低了对换电设备的要求；多个电池包沿换电车辆的宽度方向布置，结构布置紧凑，节省安装空间；各电池包均以t型旋转锁止方式独立锁止于换电车辆的车体底部，拆装互不影响，拆装灵活性更高；各电池包均沿竖直方向连接于换电车辆的车体底部，方便电池包的拆装，提高了电池包的拆装效率。