电池包及换电车辆的制作方法

本发明涉及电动汽车，特别涉及一种电池包及换电车辆。

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、对于可换式安装的电池，在安装后，由于安装不牢固或是车辆行驶道路颠簸等外界因素，电池可能会出现掉落的情况，电池一旦掉落，对于行驶中的车辆而言将是十分危险的，直接威胁到车上人员的人身安全。因此，如何将电池牢固锁定在车辆上且进行电池包的高效拆装是现阶段为保证安全亟需解决的问题。现有技术中，电动汽车上的电池包都是设置在车梁的上方，导致电动汽车的重心偏上，从而行驶稳定性较差，而且通过整个电池包对车辆进行供电，重量较重，当需要对电池包进行更换时，目前采用顶吊设备对电池包进行更换，电池包容易晃动而难以与电动汽车对准，导致电池包更换比较困难，进而锁止与解锁的效率较低。

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对于电动重卡或轻卡车辆将电池包放置在车体导致换电成本高、换电不便的缺陷，提供一种电池包及换电车辆。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种电池包，所述电池包包括：

4、箱体；

5、设置在所述箱体顶部的锁止件，所述锁止件通过安装架安装于所述箱体顶部；

6、当所述电池包锁止于换电车辆的过程中，通过所述电池包的所述锁止件自下而上移动并通过t型旋转锁止方式锁止于换电车辆的锁止机构上。

7、在本方案中，将锁止件设在箱体的顶部，使得位于下方的电池包端的锁止件可以与位于上方的电动车辆的车端锁止机构在空间上处于相对的位置，实现了直上直下的锁止和解锁方式，提高了锁止和解锁的效率；相对于将锁止件设在箱体底部或靠近底部的情况，将锁止件设在箱体的顶部，更有效地减小行驶过程中电池包在顶部受到的振动冲击。另外，旋转锁止的方式简单可靠，通过t型旋转方式进行锁止，便于通过锁止后限制t型旋转的结构的转动以使锁止可靠，即使电池包和换电车辆连接可靠。

8、较佳地，所述锁止件包括t型锁杆，所述锁止机构包括锁座；

9、或者，所述锁止件包括锁座，所述锁止机构包括t型锁杆；

10、所述t型锁杆与所述锁座之间可拆卸连接以实现将电池包独立锁止于所述换电车辆上。

11、在本方案中，通过t型锁杆与锁座的配合实现电池包和换电车辆的t型旋转锁止，结构简单可靠便于实现。

12、较佳地，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t型锁杆通过所述挂接部旋转锁止于所述锁座的锁止位置。

13、在本方案中，挂接部自轴本体的一端向外延伸，当t型锁杆旋转时，挂接部也随之转动，使得挂接部在锁止位置和解锁位置之间转动，从而使得t型锁杆能够锁止与锁座上，或与锁座解锁。

14、较佳地，所述t型锁杆包括两个挂接部，所述两个挂接部分别自所述轴本体的一端沿相反方向延伸。

15、在本方案中，t型锁杆包括沿相反方向延伸的两个挂接部，使得t型锁杆能够在两处部位与锁座接触，增加t型锁杆与锁座的接触面积，提升锁止的稳定性。另外，两个挂接部沿着相反方向延伸，能够提升锁止的均衡性；并且，当解锁时其中一个挂接部转动到位时，另一个挂接部也随之转动到位，提升解锁的效率。

16、较佳地，所述t型锁杆包括三个挂接部，所述三个挂接部分别自所述轴本体的一端沿不同的方向延伸，且所述三个挂接部之间具有夹角。

17、在本方案中，t型锁杆包括三个挂接部，三个挂接部之间具有夹角，便于在锁止后通过限制挂接部的转动以防止自动解锁，使锁止可靠且受力均衡，能够进一步提升锁止的稳定性，使得电池包与电动车辆之间的锁止更为稳定可靠。

18、较佳地，所述t型锁杆还包括防松部，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。

19、在本方案中，通过设置防松部，能够避免t型锁杆在锁止时的意外转动，提升锁止的可靠性，使得电池包和电动车辆之间的电连接的稳定性得以提升。

20、较佳地，所述防松部通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制所述挂接部相对所述锁座的转动的目的。

21、较佳地，所述锁止件包括t型锁杆，所述锁止机构包括锁座；其中，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。

22、在本方案中，基座约束了t型锁杆的运动方向，使t型锁杆能够相对基座升降或旋转，通过配置基座用于容纳t型锁杆的腔室的朝向，使得t型锁杆能够沿着竖直方向运动，提升锁止和解锁的准确度。

23、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。

24、在本方案中，驱动部能够在外部驱动机构的作用下带动t型锁杆运动，从而实现t型锁杆与锁座的解锁和锁止。

25、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。

26、在本方案中，连接通道能够供挂接部沿着竖直方向移动至卡持部，从而提升挂接部锁止与卡持部的准确性，提升锁止过程的流畅度；挂接部能够旋转锁止在卡持部上，使电池包竖直向上移动便实现了锁止，该锁止方式简单，能够提升锁止的可靠性。

27、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。

28、在本方案中，通过导向面能够将挂接部自连接通道导向至卡持部处，卡持部上的导向面与水平面具有一定的角度，便于卡持部和挂接部在锁止后形成斜面自锁，使得锁止可靠。

29、较佳地，所述连接通道与所述挂接部形状相匹配。

30、在本方案中，采用以上结构，使得挂接部能够在连接通道内移动，有利于锁止或解锁的顺利进行。

31、较佳地，所述锁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，所述内卡座上设有锁槽。

32、在本方案中，通过在内卡座上设置锁槽与t型锁杆配合，使得t型锁杆在沿其轴向转动时可以同时沿竖直方向升降。

33、较佳地，所述锁止件包括t型锁杆，所述锁止机构包括锁座；其中，所述锁止件包括至少两根所述t型锁杆，且至少两根所述t型锁杆沿着所述箱体的同一方向间隔排布。

34、在本方案中，锁止件采用至少两根t型锁杆，相对于只有一根t型锁杆的情况，有更多的t型锁杆承载电池包，有利于电池包被承载的可靠性和平稳性。将至少两根t型锁杆沿着箱体的同一方向间隔排布，保证电池包在箱体的同一方向上有更多的t型锁杆承载电池包的重力，采用间隔排布，平衡了电池包在不同位置处的受力，提高了锁止件承载电池包的可靠性。

35、较佳地，每个所述锁止件的所述t型锁杆沿所述箱体的长边延伸方向间隔设置。

36、在本方案中，相比于箱体的短边延伸方向，箱体的长边延伸方向承载了电池包更多的重量，将每个锁止件的t型锁杆沿箱体的长边延伸方向间隔设置，更多地承载了电池包的重量，避免箱体在其长边延伸方向的中间位置处，因没有t型锁杆的承载力而导致可能产生下垂或变形，从而提高锁止件承载电池包的可靠性。

37、较佳地，任意所述t型锁杆之间相互平行设置，且所述t型锁杆的轴向沿垂直于所述箱体的长边延伸方向设置。

38、在本方案中，任意t型锁杆之间相互平行设置，使得t型锁杆的水平角度统一，从而使得锁止机构与锁止件进行直上直下运动时，各个锁止机构和对应锁止件的配对角度统一，减小出现配对故障的可能性。

39、较佳地，所述箱体的上表面设有凹陷结构，所述锁止件设在所述凹陷结构之中，所述t型锁杆与所述安装架的连接位置不高于所述箱体的上表面。

40、在本方案中，锁止件设置于箱体上表面的凹陷结构内，相比于将t型锁杆设置于箱体的上表面，当t型锁杆与电动车辆上的锁止机构锁止时，能够使得电池包的重心更靠近锁止机构，提升连接的稳定性，也能增大电池包与地面之间的距离，便于外部换电设备进入电动车辆下方进行换电操作。

41、较佳地，所述凹陷结构为沿所述箱体的长边延伸方向设在所述箱体的两侧的台阶。

42、在本方案中，将箱体的两侧的台阶作为凹陷结构，便于箱体的加工。另外，将凹陷结构设置于箱体的长边处，使得锁止件能够沿着箱体的长边设置，从而能够更多地承载电池包的重量，提升锁止件对电池包的承载能力和锁止的可靠性。

43、较佳地，所述凹陷结构包括台阶底面和台阶侧壁，所述锁止件的所述安装架的高度不大于所述台阶侧壁的高度，所述安装架的宽度不大于所述台阶底面的宽度。

44、在本方案中，将安装架的高度设置为不大于台阶侧壁的高度，使得在安装架处于箱体的顶部表面以下，且将安装架的宽度设置为不大于台阶底面的宽度，使得安装架处于箱体的侧面以内，从而安装架不突出侧面也不突出顶部表面，进而安装架不与周边结构产生干扰。

45、较佳地，所述电池包还包括解锁孔，所述解锁孔对应所述锁止件的位置设置，所述解锁孔用于供外部设备穿过以对所述锁止件进行解锁或锁止操作。

46、在本方案中，解锁装置等外部设备可以从解锁孔过以作用于锁止件，从而实现电池包的锁止或解锁。

47、较佳地，所述电池包还包括缓冲件，所述缓冲件设置在所述电池包的侧面上。

48、在本方案中，相对于箱体的上下表面方向(即顶升电池包的方向)，当电池包安装在电动车辆上后，箱体的侧面(即水平方向)受到的振动更大，即箱体容易与电动车辆发生碰撞，将缓冲件沿顶升电池包的方向设在箱体的侧面上，有效缓冲电池包在水平方向上的振动；并可以根据不同振动缓冲的需要，设在箱体的一个或多个侧面上。

49、较佳地，所述缓冲件为多个，且多个所述缓冲件沿至少一个水平方向设置在所述箱体上；

50、当所述箱体的同一表面上设有多个所述缓冲件时，多个所述缓冲件间隔设置。

51、在本方案中，当箱体的同一表面上设有多个缓冲件时，将多个缓冲件间隔设置，平衡电池包的不同位置处受到的振动冲击，提高了缓冲效果。

52、较佳地，沿顶升所述电池包的方向，所述缓冲件设置在所述电池包的上部。

53、在本方案中，尽量提高缓冲件的设置高度，以使在水平方向上缓冲件被设置位于电池包与电动车辆之间，从而实现电池包与电动车辆之间的缓冲，减少了电动车辆的相关配合结构向下延伸的体积，降低了成本。

54、较佳地，所述缓冲件周设在所述箱体的侧面。

55、在本方案中，缓冲件周设在箱体的侧面上，使得在车辆的行驶方向和垂直于行驶方向的车辆侧面均有缓冲件，实现了在多个水平方向上缓冲电动车辆与电池包之间的碰撞，对电池包保护更全面。

56、较佳地，所述电池包还包括用于与所述换电车辆的车端电连接器连通的电池包端电连接器，沿顶升所述电池包的方向，所述电连接器设在所述箱体的上表面或侧面上。

57、在本方案中，将电池端电连接器设在箱体的侧面上时，可以满足侧面连接电连接器的需要；而将电池端电连接器沿顶升电池包的方向设在箱体的上表面时，电池端电连接器与电动车辆上对应的车端电连接器形成竖向相对的位置关系，将电池包举升过程与电连接器的竖向连接过程相结合，使得可以采用直上直下运动方式既满足电池包锁止和解锁，也同时实现电连接器的插拔，提高电池包安装效率。

58、较佳地，所述电池包还包括用于与所述换电车辆上的车端接水口连接的电池包端接水口，沿顶升所述电池包的方向，所述电池包端接水口设在所述箱体的上表面或侧面上。

59、在本方案中，将电池端接水口设在箱体的侧面上时，可以满足侧面连接接水口的需要；而将电池端接水口沿顶升电池包的方向设在箱体的上表面时，电池端接水口与电动车辆上对应的车端接水口形成竖向相对的位置关系，将电池包举升过程与接水口的竖向连接过程相结合，使得可以采用直上直下运动方式既满足电池包锁止和解锁，也同时实现接水口的插拔，提高电池包安装效率。

60、一种换电车辆，所述换电车辆包括车身、快换支架、锁止机构和如上所述的电池包，所述快换支架连接于所述车身，且所述锁止机构设置于所述快换支架上，所述电池包通过其t型锁杆通过t型旋转锁止方式与所述锁止机构可拆卸连接于所述快换支架上。

61、在本方案中，该电动车辆通过采用上述电池包，实现了直上直下的锁止和解锁方式；提高了锁止件连接的可靠性，减小了电池包的振动，也提高了锁止件的寿命。另外，旋转锁止的方式简单可靠，通过t型旋转方式进行锁止，便于通过锁止后限制t型旋转的结构的转动以使锁止可靠，即使电池包和换电车辆连接可靠。

62、较佳地，所述换电车辆包括多个所述电池包，多个所述电池包沿着所述换电车辆的长度方向排布，并且所述电池包的长边垂直于所述换电车辆的长度方向。

63、在本方案中，将多个电池包沿着电动车辆的长度方向排布，并且电池包的长边垂直于电动车辆的长度方向，充分利用了车辆的长度方向具有较大的空间，可以排布更多的电池包，提高了空间的利用率和电池包的容量。将电池包的长边垂直于电动车辆的长度方向，使得箱体上具有较大面积的长边侧面，能够用于承载车辆行驶方向上电池包受到的冲击，有利于对电池包的保护。

64、较佳地，所述电池包位于所述快换支架的下方。

65、在本方案中，将电池包设置在快换支架的下方，使得位于上方的快换支架的锁止机构与位于下方的电池包的锁止件形成上、下的相对位置，该电动车辆通过采用上述电池包，实现了一个具体的直上直下的锁止和解锁方式，从而实现了从车辆底部换电的方式。

66、较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

67、在本方案中，采用上述电池包的电动卡车，实现了直上直下的锁止和解锁方式。

68、本发明的积极进步效果在于：

69、本发明的t型旋转锁止方式的结构、快换电池和换电车辆，能够实现将电池包通过电池包托架安装于电动车辆的下方的车梁上，从而能够从电动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；并且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。另外，旋转锁止的方式简单可靠，通过t型旋转方式进行锁止，便于通过锁止后限制t型旋转的结构的转动以使锁止可靠，即使电池包和换电车辆连接可靠。