快换总成、换电车辆

本申请要求申请日为2022年07月15日的中国专利申请2022108378041的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及换电领域，特别涉及一种快换总成、换电车辆。

背景技术

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。

由于可换式安装的电池包与快换支架之间为可拆卸式的锁止方式，故电池包和快换支架不会完全锁死，从而在换电车辆颠簸或惯性因素的情况下，电池包在惯性作用下容易与快换支架产生猛烈碰撞，导致电池包损坏。特别是对于大型车辆而言，由于大型车辆对电池包的容量需求较高，因此电池包更大更重，更容易与快换支架产生碰撞，造成电池包的损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池包与快换支架产生碰撞，而导致电池包容易损坏的缺陷，提供一种快换总成、换电车辆。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种快换总成，包括快换支架和以涨珠锁止方式可拆卸连接在所述快换支架上的电池包，所述电池包为多个且沿着同一方向排布，所述电池包与所述快换支架之间设有第一缓冲结构。

在本方案中，第一缓冲结构可以在电池包和快换支架之间起到缓冲作用，避免由于换电车辆运行时的颠簸或惯性因素导致电池包与快换支架猛烈撞击的情况，对电池包起到保护作用。同时对电池包进行分包设置，降低单个电池包的重量，当单个电池包出现损坏时，只需要对应修理或更换损坏的电池包。多个电池包沿着同一方向排布，使得结构紧凑。电池包可拆卸地连接在快换支架上，便于将电池包取下以进行电池包或快换支架的修理，或进行电池包的更换。另外，涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

较佳地，所述快换总成还包括锁止件和锁止机构，所述锁止件包括涨珠，所述锁止机构包括锁座，所述涨珠与所述锁座之间可拆卸连接以实现将电池包独立锁止于快换支架或换电车辆的车梁上。

在本方案中，通过涨珠和锁座实现可拆卸的涨珠锁止，结构简单可靠便于实现。快换支架固定在换电车辆上，将电池包锁止在换电车辆的车梁上，即实现了电池包连接在快换支架上。

较佳地，所述涨珠设置于所述电池包上，所述锁座设置于所述快换支架或所述车梁上；或者，所述锁座设置于所述电池包上，所述涨珠设置于所述快换支架或所述车梁上。

较佳地，所述锁止件或者所述锁座设于所述电池包的中间位置，且所述锁止件或者所述锁座贯穿于所述电池包。

在本方案中，锁止件或锁座设置在电池包的中间位置，使得载荷均匀分布在电池包上，有效避免了电池包的变形，大大提高电池包的稳定性和抗震性能。锁止件或锁座贯穿电池包，使得锁止可靠，有利于保证电池包与快换支架连接的稳定性。

较佳地，所述锁止件或者所述锁座浮动连接于所述电池包上。

较佳地，所述锁止件或者所述锁座浮动连接于所述快换支架或所述车梁上。

在本方案中，锁止件或者锁座浮动连接于电池包上，能够减少换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至电池包，进而使得电池包受扭矩或是震动的影响减小。锁止件或者锁座浮动连接于快换支架或车梁上，能够减少换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至快换支架或车梁，进而使得快换支架或车梁受扭矩或是震动的影响减小。锁止件或锁座的浮动连接使得在挂接电池包的过程中，锁止件或锁座可进行自我调节，进而使得锁止件和锁座可以实现配合连接。降低底盘整体制造精度以及电池包的制造精度，并且在更换电池包的过程中，其定位精度的要求也会降低，从而简化了生产工艺，提高了生产效率。

较佳地，所述锁止件还包括驱动杆，所述涨珠设置在所述驱动杆的顶部，所述锁座具有锁止槽，所述驱动杆用于在外部机构的作用下沿竖直方向升降或旋转，以驱动所述涨珠抵接至所述锁止槽内锁止，或将所述涨珠退出所述锁止槽。

在本方案中，通过驱动杆沿竖直方向升降或旋转以驱动涨珠进行锁止，或将涨珠退出锁止槽实现解锁，结构简单、可靠、易于实现，且操作方便。

较佳地，所述涨珠包括驱动球和若干锁定球，所述驱动球设置在所述驱动杆的顶部，所述驱动球用于在所述驱动杆的驱动下沿竖直方向升降，并驱动所述锁定球进入所述锁止槽内锁止。

在本方案中，设置驱动球和锁定球，驱动杆通过驱动驱动球间接地驱动锁定球进行进入锁止槽内进行锁止，降低了对涨珠和驱动杆的结构和相互位置要求，便于简化单个零件的结构，还便于零部件的灵活布置。

较佳地，所述锁止件还包括外壳，所述驱动杆设置在所述外壳内，并可相对所述外壳沿竖直方向升降或旋转。

在本方案中，驱动杆设置在外壳内，外壳可以对驱动杆起到保护作用，减少或避免驱动杆受到的冲击。同时，还便于通过驱动杆和外壳的配合，使外壳对驱动杆的运动起到导向或约束作用，使得驱动杆的运动更平稳可靠。

较佳地，所述驱动杆的至少部分外周面和所述外壳的至少部分内周面通过螺纹啮合。

在本方案中，驱动杆和外壳通过螺纹啮合，可使得驱动杆沿竖直方向升降或旋转平稳，以使锁止和解锁过程平稳。同时螺纹配合还具有自锁功能，一定程度地避免自动解锁。

较佳地，所述外壳具有沿竖直方向设置的第一通道，以及沿所述第一通道的周向设置的第二通道，且所述第二通道贯穿所述外壳并与所述第一通道相连通，所述驱动杆用于在所述第一通道内升降或旋转，以将所述锁定球从所第二通道推至所述锁止槽内锁止，或将所述锁定球退出所述锁止槽。

在本方案中，第一通道沿竖直方向设置，驱动杆在第一通道内升降或旋转，以便于驱动杆的运动和电池包安装或拆卸的运动方向一致，提高安装或拆卸效率。

较佳地，所述锁定球的数量为多个，且多个所述锁定球沿所述驱动杆的周向均匀布置。

在本方案中，设置多个锁定球，多个锁定球沿驱动杆的周向均匀分布，均能使得锁定球和锁座锁止时受力均衡。

较佳地，所述快换总成还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述锁止件和/或锁座以阻止所述涨珠与所述锁座之间相对运动。

在本方案中，防转止退结构可避免在锁止位置涨珠相对锁座的运动，保证锁止件和锁止机构锁止的可靠性，进而保证电池包和快换支架连接的可靠性。

较佳地，所述防转止退结构通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制所述涨珠相对所述锁座的运动的目的。

较佳地，多个所述电池包沿换电车辆的车身的长度方向或宽度方向排布。

在本方案中，电池包沿车身的长度方向或宽度方向排布便于电池包的安装与拆卸。

较佳地，相邻的所述电池包之间设有第二缓冲结构。

在本方案中，第二缓冲结构用于避免电池包与电池包之间碰撞。

较佳地，所述快换支架沿换电车辆的车身的长度方向或宽度方向上具有多个开口朝下的电池容纳槽，每个所述电池容纳槽容纳一个所述电池包，且每个所述电池包与对应的所述电池容纳槽之间均设有所述第一缓冲结构。

在本方案中，一个电池容纳槽容纳一个电池包，使得每个电池包均具有独立的安装空间，不会相互碰撞或者挤压。

较佳地，所述快换总成还包括锁止机构和竖直设置的锁止件，所述锁止机构和所述锁止件分别设置于每个所述电池容纳槽内和每个所述电池包的长边和/或短边侧壁上，所述锁止件和所述锁止机构沿竖直方向配合通过涨珠锁止方式实现将所述电池包可拆卸连接于所述快换支架上。

在本方案中，锁止机构和锁止件可保证电池包和快换支架的连接稳定性。电池容纳槽的开口向下，在安装电池包时，电池包和电池容纳槽沿竖直方向相对运动，举锁止机构和锁止件沿竖直方向配合锁止，便于将电池包和电池容纳槽竖向相对运动的过程与锁止机构和锁止件竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。锁止件和锁止机构对应电池包的侧壁，避免因设置锁止件和锁止机构影响快换总成的整体高度，使得换电总成结构紧凑，便于快换总成在换电车辆上的布置。

较佳地，所述锁止件的数量为多个，多个所述锁止件间隔设置在所述电池包的两侧长边和/或短边侧壁上。

在本方案中，锁止件和锁止机构锁止后，锁止件能起到支撑电池包的作用，锁止件间隔设置在电池包的两侧，进一步提高电池包和快换支架的连接稳定性。

较佳地，所述电池包的长边侧壁上设有多个所述第一缓冲结构。

在本方案中，在电池包上设置多个第一缓冲结构，能够实现电池包的多处防撞，进一步防止电池包出现损坏。

较佳地，所述电池包的短边侧壁上也设有所述第一缓冲结构，且所述电池包的长边侧壁上所述第一缓冲结构的数量多于所述电池包的短边侧壁上所述第一缓冲结构的数量。

在本方案中，在电池包的四周间隔设置第一缓冲结构，可对电池包四周均起到缓冲保护作用，可避免由于车辆晃动、减速等造成电池包移动，从而导致电池包与快换支架直接碰撞的情况发生，缓冲效果更佳。而且由于安装锁止件的长边所受到的冲击力较大，通过在该侧设置更多第一缓冲结构，以保证缓冲效果好。

较佳地，所述电池包的侧壁和/或顶部上设有多个第三缓冲结构，所述第三缓冲结构用于竖直方向的缓冲。

在本方案中，在电池包的侧壁和/或顶部设置第三缓冲结构以进行竖直方向的缓冲，避免竖直方向的冲击造成电池包的移动或与车辆上的其他结构碰撞。在电池包的顶部设置第三缓冲结构，竖向冲击的缓解效果好，在电池包的侧壁设置第三缓冲结构，以减少或避免占用竖向空间导致快换总成的竖向尺寸变大，便于电池包在车辆上的安装。电池包和电池容纳槽之间设有第一缓冲结构以缓解水平方向的冲击，再设置第三缓冲结构以缓解竖直方向的冲击，形成对电池包的多向缓冲保护，缓冲效果更佳。

较佳地，所述锁止件设置于所述电池包的长边侧壁的中下部。

在本方案中，通过将锁止件设置在电池包的中下部，使得电池包与快换支架的连接点下移，从而提高电池包锁止在快换支架上后的稳定性。上述设置能够增大电池包与快换支架接触面积，从而有更多的空间设置第一缓冲结构。

较佳地，所述锁止件与所述第一缓冲结构在高度方向上至少部分重叠。

在本方案中，由于锁止件处受到的冲击力较大，通过锁止件与第一缓冲结构在高度方向上至少部分重叠，以提高锁止件处的缓冲效果，保证电池包和快换支架的连接稳定性。

较佳地，所述锁止件与所述第一缓冲结构位于同一高度。

在本方案中，能够进一步保证锁止件处的缓冲效果，保证电池包和快换支架的连接稳定性。

较佳地，所述第一缓冲结构包括弹性构件，所述弹性构件连接于所述电池包或所述快换支架上。

在本方案中，弹性构件用于防止电池包和快换支架之间刚性碰撞，实现弹性缓冲，限制电池包相对于快换支架的移动，防止电池包损坏。

较佳地，所述第一缓冲结构还包括限位构件，所述限位构件与所述弹性构件一一对应设置且分别设置在所述电池包与所述快换支架上；

当所述电池包安装在所述快换支架上后，所述弹性构件抵住所述限位构件。

在本方案中，通过限位构件与弹性构件配合，进一步限制电池包相对于快换支架的移动，防止电池包损坏。

较佳地，所述电池包的顶部上设有电池端水接头，所述快换支架上设有车端水接头，当所述电池包连接在所述快换支架上后，所述电池端水接头与所述车端水接头对接连通。

在本方案中，将电池端水接头安装在电池包的顶部，能够避免电池端水接头占用电池包侧部的空间，使得电池包的侧部能够有更多的空间安装第一缓冲结构，提高缓冲效果。当电池包通过在竖直方向向上运动安装在换电车辆上时，电池端水接头与车端水接头在竖直方向对接连通可以与电池包托举过程相结合，提高电池包的安装效率。

较佳地，所述电池包的顶部上设有电池端电连接器，所述快换支架上设有车端电连接器，当所述电池包连接在所述快换支架上后，所述电池端电连接器与所述车端电连接器对接连通。

在本方案中，将电池端电连接器安装在电池包的顶部，能够避免电池端电连接器占用电池包侧部的空间，使得电池包的侧部能够有更多的空间安装第一缓冲结构，提高缓冲效果。当电池包通过在竖直方向向上运动安装在换电车辆上时，电池端电连接器与车端电连接器在竖直方向对接连通可以与电池包托举过程相结合，提高电池包的安装效率。

一种换电车辆，设有前述任一技术方案中所述的快换总成。

在本方案中，快换总成安装在换电车辆上，用于为换电车辆供电。

较佳地，所述换电车辆为电动卡车。

较佳地，所述换电车辆还包括车梁，所述快换支架与所述换电车辆的车梁连接，所述电池包位于所述车梁的下方，所述电池包从所述换电车辆的底部通过涨珠锁止方式竖向安装在所述快换支架上。

在本方案中，快换总成从下至上安装在快换支架上，进而安装在换电车辆的车梁上。

本发明的积极进步效果在于：

通过设置第一缓冲结构，可以在电池包和快换支架之间起到缓冲作用，避免由于车辆运行时的颠簸或惯性因素导致电池包与快换支架猛烈撞击的情况，以保护电池包；通过将电池包进行分包设置，降低单个电池包的重量，且便于电池包的维修和更换，通过将多个电池包沿着同一方向排布，使得快换总成结构紧凑；通过快换支架和电池包可拆卸地连接，便于将电池包取下以进行电池包或快换支架的修理，或进行电池包的更换；涨珠锁止方式装拆方便快捷，并且锁止稳定可靠。

附图说明

图1为本发明实施例1的换电车辆的立体结构示意图。

图2为本发明实施例1的电池包的立体结构示意图。

图3为本发明实施例1的电池包的俯视结构示意图。

图4为本发明实施例1的第一缓冲结构的结构示意图。

图5为本发明实施例1的弹性构件的立体结构示意图。

图6为本发明实施例1的限位构件的立体结构示意图。

图7为本发明实施例1的锁止组件的结构示意图。

图8为本发明实施例1的锁止组件的剖视结构示意图。

图9为本发明实施例1的锁止组件的仰视图。

图10为本发明实施例2的电池包的结构示意图。

附图标记说明：

换电车辆1

长度方向Y、宽度方向X、高度方向Z

快换支架11

电池容纳槽111

电池包12

车梁13

第一缓冲结构2

弹性构件21

安装部211

安装孔2111

突起部212

上倾斜面2121

下倾斜面2122

左倾斜面2123

右倾斜面2124

自由端213

卡合部214

限位构件22

定位面221

导向面222

连接面223

底壁部224

侧壁部225

滑动通道226

弧面231

下弧面232

上弧面233

弧形导引面234

锁止组件3

锁止机构31

锁座311

锁止件32

连接件321

安装孔3211

安装套组件322

第一安装套3221

第二安装套3222

锁止本体323

外壳3231

外壳限位台阶32311

限位凸块32312

锁定球3232

驱动杆3233

驱动球3234

安装套限位件324

第一限位台阶3241

第二限位台阶3242

限位凹槽32421

电池端水接头41

电池端电连接器42

车端电连接器43

转接支架5

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发明。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例公开了一种快换总成，包括快换支架11和可拆卸连接在快换支架11上的电池包12，快换支架11安装在换电车辆1上，用于实现电池包12与换电车辆1的连接，电池包12为矩形体且用于为换电车辆1供电。其中，图1示意了电池包12在换电车辆1上的安装。

如图1所示，本实施例中的电池包12的数量为三个，三个电池包12沿车身的宽度方向(X方向)排布，方便电池包12的安装与拆卸。本实施例对电池包12进行分包设置，降低单个电池包12的重量，当单个电池包12出现损坏时，只需要对应修理或更换损坏的电池包12。

在其他可替代的实施方式中，多个电池包12也可以沿非车身的宽度方向的同一方向排布，例如车身的长度方向(Y方向)，以方便电池包12的安装与拆卸。

如图1-图3所示，电池包12与快换支架11之间设有第一缓冲结构2，第一缓冲结构2可以在电池包12和快换支架11之间起到缓冲作用，避免由于换电车辆1运行时的颠簸或惯性因素导致电池包12与快换支架11猛烈撞击的情况，对电池包12起到保护作用。其中，图2和图3中的电池包12仅示意了电池包12的大致轮廓，其中省略了锁止件。

具体地，快换支架11沿车身的宽度方向上具有三个开口朝下的电池容纳槽111，每个电池容纳槽111容纳一个电池包12，使得每个电池包12均具有独立的安装空间，不会相互碰撞或者挤压。每个电池包12与对应的电池容纳槽111之间均设有第一缓冲结构2，以保证每个电池包12都相对于快换支架11起到缓冲作用，进一步防止电池包12的损坏。

在其他可替代的实施方式中，若多个电池包12沿车身的长度方向排布，则快换支架11在车身的长度方向上设置多个电池容纳槽111。

如图4-图6所示，第一缓冲结构2包括弹性构件21和限位构件22，弹性构件21和限位构件22的数量相同且均为多个，弹性构件21与限位构件22一一对应设置，弹性构件21均连接在电池容纳槽111的内侧壁上，限位构件22均连接在电池包12的外侧壁上。当电池包12安装在快换支架11上后，弹性构件21抵住限位构件22。弹性构件21的材料为弹性材料，弹性构件21用于防止电池包12和快换支架11之间刚性碰撞，实现弹性缓冲，通过限位构件22与弹性构件21配合，限制电池包12相对于快换支架11的移动，防止电池包12损坏。

在其他可替代的实施方式中，也可以限位构件22均连接在电池容纳槽111的内侧壁上，弹性构件21均连接在电池包12的外侧壁上。或者，也可以在电池容纳槽111上的内侧壁上连接部分弹性构件21和部分限位构件22，在电池包12的外侧壁上连接对应的部分限位构件22和部分弹性构件21。

如图4-图6所示，弹性构件21包括安装部211和突起部212，安装部211用于将弹性构件21安装于电池容纳槽111的内侧壁，突起部212相对于安装部211朝向远离电池容纳槽111的内侧壁的方向延伸凸起。突起部212朝向电池容纳槽111的一面形成有凹槽，当弹性构件21安装于快换支架11时，突起部212与电池容纳槽111的内壁面之间具有该凹槽限定的间隙。当电池包12安装于快换支架11内时，突起部212朝向电池容纳槽111的内侧壁变形。

突起部212具有相对设置的自突起部212的突起端向安装部211倾斜设置的上倾斜面2121和下倾斜面2122，以及相对设置的自突起部212的突起端向安装部211方向倾斜设置的左倾斜面2123和右倾斜面2124，这些倾斜面使得突起部212具有较好的弹性以及较佳的导向性。通过在突起部212设置上下倾斜面2122和左右倾斜面2124，当电池包12安装于快换支架11的过程中，便于弹性构件21和限位构件22之间的接触导引，降低二者之间相对移动过程中的阻力，提高电池包12装卸的效率。

如图4、图5所示，在本实施例中，弹性构件21包括沿着竖直方向(Z方向)分布的两个突起部212，安装部211设于相邻的两个突起部212之间，通过设置多个突起部212，可以较好地保证其弹性。在其他可替代的实施方式中，突起部212的数量也可以为一个或更多个，安装部211可以设置在相邻的两个突起部212之间，也可以设置在弹性构件21的端部。

如图5所示，弹性构件21的上端为自由端213，自由端213连接于突起部212的上倾斜面2121的一侧。自由端213可以为与电池容纳槽111的内壁面贴合的板状结构，或者，自由端213可以与电池容纳槽111的具有一定间隙的板状结构。

如图5所示，弹性构件21的下端设有卡合部214，卡合部214形成为朝向换电车辆1的电池容纳槽111的内侧壁弯折，卡合部214用于与电池容纳槽111的内侧壁卡合。可选择地，卡合部214可以形成为勾状，其勾住电池容纳槽111的内侧壁的下表面，从而方便弹性构件21相对于电池容纳槽111定位安装，也进一步限制弹性构件21相对于快换支架11的移动。卡合部214与突起部212的连接处为弧面231，当限位构件22从弹性构件21的下方卡入时，该弧面231便于限位构件22的卡入，防止弹性构件21底部结构对限位构件22向上运动的干涉。

在其他可替代的实施方式中，卡合部214也可以形成其他能够与电池容纳槽111的内侧壁卡合的形状。进一步地，可以在快换支架11的内侧壁设置对应的凹槽等以与卡合部214接合。

在其他可替代的实施方式中，也可以不设置卡合部214，从而使得弹性构件21的上下两端均为自由端213。或者，卡合部214也可以设置在弹性构件21的上端，而弹性构件21的下端为自由端213。或者，弹性构件21的上下两端均可设置卡合部214。

如图4、图5所示，安装部211上设置有安装孔2111，紧固件穿设于安装部211上的安装孔2111与快换支架11连接。在其他可替代的实施方式中，也可以通过其他方式将安装部211与快换支架11固定。

如图6所示，限位构件22包括定位面221和导向面222，定位面221用于抵靠弹性构件21，导向面222自定位面221向外延伸突起。具体地，本实施例中的限位构件22包括两个导向面222，两个导向面222分别相对设于定位面221的两侧，并沿竖直方向延伸，导向面222和定位面221之间形成供弹性构件21滑入的滑动通道226。导向面222与定位面221之间设有连接面223，连接面223为弧形面，以方便加工并且使得导向面222平滑地延伸到定位面221。

在其他可替代的实施方式中，限位构件22还可以包括三个以上的导向面222，以促进对弹性构件21的导向。

如图6所示，限位构件22包括底壁部224和设于底壁部224的两侧的侧壁部225，导向面222为侧壁部225的相对的两个表面，两个侧壁部225和底壁部224围成在竖直方向上延伸的滑动通道226。侧壁部225沿竖直方向的底部和顶部设有下弧面232和上弧面233，用于引导限位构件22与快换支架11上的弹性构件21抵靠限位，便于限位构件22进入电池包12与快换支架11之间的间隙中。底壁部224的底部和顶部设置有弧形导引面234，便于与弹性构件21相互接触引导其抵接于定位面221。

如图6所示，上弧面233和下弧面232不但形成沿车身的宽度方向延伸的弧度，还形成沿车身的长度方向的弧度，通过将限位构件22即侧壁部225以及底壁部224的各个边沿或角度设置为弧面231结构，一方面便于限位构件22与弹性构件21之间的接触导引，减少二者之间的磨损，另一方面，便于限位构件22进入电池包12与快换支架11之间的狭小空间，避免引电池包12与快换支架11因微小的位置偏差导致限位构件22无法进入快换支架11与电池包12之间的间隙，从而导致电池包12安装效率低。

在电池包12装入快换支架11时，限位构件22在竖直方向上移动，弹性构件21被限位构件22挤压而产生形变。其中弹性构件21的突起部212上下倾斜面2122用于引导限位构件22与弹性构件21的突起部212挤压限位，减少限位构件22上下移动过程中对突起部212的摩擦磨损，使限位构件22上下移动顺畅，弹性构件21的卡合部214朝向快换支架11方向弯折，利于限位构件22向上移动与弹性构件21的突起部212挤压限位，避免干涉限位构件22的向上移动。弹性构件21的左右倾斜面2124与限位构件22的侧壁部225配合，利于弹性构件21进入限位构件22内。

在其他实施例中，第一缓冲结构2也可以和本实施例的结构不同，只要能缓解电池包12和快换支架11之间的冲击即可。在其他实施例中，第一缓冲结构2也可以只包括弹性构件21。

在其他可替代的实施方式中，本实施例中的第一缓冲结构2还可以是中国实用新型专利CN202022876046.3或中国实用新型专利CN202022876031.7中的定位模块。定位模块可以单独设置在电池包12或快换支架11上，定位模块用于在电池包12和快换支架11竖直挂接时起到导向和缓冲的作用。具体地，在电池包12托举的过程中，定位模块能够对电池包12相对于快换支架11的水平位置进行导向，提高电池包12相对于快换支架11的定位效果，提升两者的稳定性，避免换电车辆1行驶过程中，由于电池包12和快换支架11之间的间隙导致电池包12左右晃动，保证电池包12安装的稳定性和安全性。

在其他可替代的实施方式中，本实施例中的第一缓冲结构2还可以是中国实用新型专利CN201821166612.8中的定位组件和解锁部件。定位组件可以单独设置在电池包12或快换支架11上，定位组件用于在电池包12和快换支架11竖直挂接时起到导向和缓冲的作用，解锁部件与定位组件配合，实现定位组件的复位以及对电池包的进一步导向、限位。具体地，在电池包12托举的过程中，通过定位组件与解锁部件的配合，共同对电池包12在车身的长度方向和宽度方向上的位置进行引导和限位，提高电池包12相对于快换支架11的定位效果。

进一步地，相邻的电池包12之间设有第二缓冲结构，用于避免由于车辆运行时的颠簸或惯性因素导致电池包12与电池包12之间碰撞。第二缓冲结构为具有弹性的泡沫材料，第二缓冲结构设置在电池包12的靠近相邻电池包12一侧的侧壁上。在本实施例中，第二缓冲结构与第一缓冲结构2相同。在其他实施例中，第二缓冲结构也可以为其他具有缓冲作用的结构。

进一步地，在电池包12的侧壁和/或顶部上设有多个第三缓冲结构以进行竖直方向上的缓冲，第三缓冲结构可以抵接快换支架11或车梁13。电池包12和电池容纳槽111之间设有第一缓冲结构2以缓解水平方向的冲击，再设置第三缓冲结构以缓解竖直方向的冲击，形成对电池包12的多向缓冲保护，缓冲效果更佳。第三缓冲结构的具体结构可以和第一缓冲结构2的结构相同，只是相对电池包12的安装方位进行适应性调整，使得第三缓冲结构能缓解竖直方向的冲击。在其他实施例中，第三缓冲结构也可以为其他具有缓冲作用的结构，如橡胶结构、弹簧结构等具有弹性的结构，也可以是现有技术中其他能用于能缓解竖直方向冲击的结构。

本实施例公开了一种通过涨珠锁止的锁止组件3，用于电池包12和快换支架11的可拆卸连接，具体结构如图7-图9所示。

如图7-图9所示，本实施例公开了一种锁止组件3，锁止组件3包括锁止件32和锁止机构31，锁止件32安装于电池包12上，锁止机构31安装在换电车辆1的车梁13上或是快换支架11上；或锁止机构31安装于电池包12上，锁止件32安装在换电车辆1的车梁13上或是快换支架11上。

具体的，锁止机构31包括锁座311，锁座311内设有与所述锁止件32配合的锁止槽；锁止件32包括连接件321、安装套组件322和锁止本体323，连接件321用于连接电池包12、或快换支架11、或车梁13，连接件321具有安装孔3211，安装套组件322套设于锁止本体323，锁止本体323通过安装套组件322安装于安装孔3211，锁止本体323能够与锁止机构31的锁座311相对锁定或脱离。

锁止本体323包括外壳3231、驱动杆3233和涨珠，驱动杆3233设置在外壳3231内，并可相对外壳3231沿竖直方向升降或旋转。涨珠包括驱动球3234和若干锁定球3232，驱动球3234设置在驱动杆3233的顶部，外壳3231具有沿竖直方向设置的第一通道，以及沿第一通道的周向设置的第二通道，且第二通道贯穿外壳3231并与第一通道相连通，驱动杆3233位于外壳3231的第一通道内，驱动杆3233和驱动球3234用于驱动锁定球3232相对于外壳3231在第一位置和第二位置之间移动，当锁定球3232位于第一位置时，锁定球3232部分伸出外壳3231的第二通道并与锁止机构31的锁座311锁定。当锁定球3232位于第二位置时，锁定球3232位于外壳3231的第二通道内且与锁止机构31的锁座311脱离。

驱动杆3233通过驱动驱动球3234间接地驱动锁定球3232进行进入锁止槽内进行锁止，降低了对涨珠和驱动杆3233的结构和相互位置要求，便于简化单个零件的结构，还便于零部件的灵活布置。在其他实施例中，涨珠也可以只包括锁定球3232；例如，驱动杆3233的端部可以设在成锥形，驱动杆3233的锥面直接与锁定球3232接触以将锁定球挤入锁止槽。

优选地，锁定球3232的数量为多个，多个涨珠锁定球沿驱动杆3233的周向均匀分布，均能使得涨珠锁定球和锁座锁止时受力均衡。在本实施例中，锁定球3232的数量为四个，且沿驱动杆3233的周向均于分布，使得锁止后锁止机构3受力均衡。在其他实施例中，锁定球3232的数量可以不同于本实施例。

优选地，锁止件还设有驱动部(图中未示出)，通过驱动部带动驱动杆3233沿竖直方向升降或旋转，以使得锁定球3232抵接在锁座311上锁止或脱离锁座解锁，便于操作。

驱动杆3233设置在外壳3231内，外壳3231可以对驱动杆3233起到保护作用，减少或避免驱动杆3233受到的冲击。优选地，在本实施例中，驱动杆3233和外壳3231通过螺纹啮合，可使得驱动杆3233沿竖直方向升降或旋转平稳，以使锁止和解锁过程平稳。同时螺纹配合还具有自锁功能，一定程度地避免自动解锁。

在本实施例中，通过驱动球3234推动锁定球3232至锁座311的锁止位置，驱动球3234优选为实心球体，受力均衡且不易损坏，使得锁止简单可靠。在其他实施例中，也可以在驱动杆3233中设置凹槽安装弹簧和锁定球3232，在解锁状态时锁定球3232压住弹簧位于驱动杆3233周向的凹槽内，在锁定状态时驱动杆3233的凹槽对应锁座的锁止槽，锁定球3232在弹簧弹力的作用下抵接在锁座311的锁止槽内。

安装套组件322包括第一安装套3221和第二安装套3222，第一安装套3221的外表面设有第一螺纹段，第二安装套3222内表面设有与第一螺纹段相匹配的第二螺纹段，以使第一安装套3221与第二安装套3222螺纹连接。

本实施例涨珠式锁止的锁止组件3的锁止以及解锁过程如下：

当锁止件32与锁止机构31需要锁止时，往上拧驱动杆3233，驱动杆3233顶升驱动球3234，驱动球3234进一步驱动锁定球3232伸出外壳3231，从而锁定球3232与锁止机构31的锁座311的锁止槽相互卡接锁定。

当锁止件32与锁止机构31需要解锁时，反向拧转驱动杆3233使驱动杆3233下降，进而可以依次解除驱动杆3233对驱动球3234的作用力、以及驱动球3234对锁定球3232的作用力，从而锁定球3232与锁止机构31脱离实现解锁。

锁止件32还包括设置于第二安装套3222的安装套限位件324，安装套限位件324包括第一限位台阶3241和第二限位台阶3242，锁止本体323的外壳3231设有外壳限位台阶32311，外壳限位台阶32311设于第一限位台阶3241和第二限位台阶3242之间，第一限位台阶3241和第二限位台阶3242相对面之间的距离等于外壳限位台阶32311的厚度，进一步的，第二限位台阶3242设有限位凹槽32421，外壳限位台阶32311设有限位凸块32312，限位凸块32312位于限位凹槽32421内以使得第二限位台阶3242与外壳限位台阶32311配合连接。

优选地，在本实施例中，第二限位台阶3242通过螺钉固定在第一限位台阶3241上以形成可拆卸连接，便于将外壳3231的外壳限位台阶32311固定在第一限位台阶3241和第二限位台阶3242之间。

优选地，第一限位台阶和第二限位台阶可拆卸连接，以便于将外壳的外壳限位台阶固定在第一限位台阶和第二限位台阶之间。

快换总成还包括防转止退结构，防转止退结构连接于锁止件32和/或锁座311以阻止涨珠与所述锁座311之间相对运动。防转止退结构可避免在锁止位置涨珠相对锁座的运动，保证锁止件和锁止机构锁止的可靠性，进而保证电池包12和快换支架11连接的可靠性。

其中防转止退结构通过棘轮棘爪、涨珠、卡合、啮合中的其中一种配合方式实现限制涨珠相对锁座311的运动的目的。例如，可以在驱动杆3233和外壳3231上开孔，并将插拔件插入孔内，以防止驱动杆3233转动，实现防转止退；也可以在驱动杆3233上开设沿轴向延伸的槽或齿，通过槽或齿与其他结构啮合以防止驱动杆3233转动实现防转止退；也可以采用抵接件抵接在驱动杆3233的周向，以防止驱动杆3233转动。在其他实施例中，也可采用现有技术中的防转止退结构防止锁止件32和锁止机构31相对运动解锁，必要时可对防转止退结构进行适应性改进。

在本实施例中，通过驱动杆3233以驱动涨珠实现锁止或解锁，锁止件32中的驱动杆3233通过与其他结构配合实现防转止退。在其他实施例中，也可以通过锁止机构31的锁座311运动以实现锁止机构31和锁止件32的锁止和解锁；相应地，可以通过锁止机构31和其他结构的配合实现防转止退，例如可以采用插接件插入锁止机构31的锁座311内，也可以采用抵接件抵紧锁座，防止锁座311运动，也可以采用现有技术中的防转止退机构以防止锁座311运动。在其他实施例中，也可以通过锁止机构31和锁止件32共同与其他结构配合实现锁止，如采用插接件同时插入锁座311和驱动杆3233。

在本实施例中，锁止件32设置在电池包12上，锁止机构31设置在快换支架11上。在其他实施例中锁止机构31也可以设置在车梁13上；或是，锁止件32设置在快换支架11或车梁13上，锁止机构31设置在电池包12上。

具体的，锁止件32可以直接安装在电池包12上或安装在电池包12的法兰边上，或者锁止件32通过转接支架5(见实施例2的图10)安装在电池包12上。转接支架5可以是整体式的，多个锁止件32安装在同一个转接支架5上；转接支架5也可以是分体式的，一个转接支架上安装一个锁止件32。

优选地，在本实施例中，锁止件32设置在电池包12的中间位置，且锁止件32贯穿于电池包12，使得载荷均匀分布在电池包12上，有效避免了电池包12的变形，大大提高电池包12的稳定性和抗震性能，并且有利于保证电池包12与快换支架11连接的稳定性。在其他实施例中，锁止件32和锁止机构31也可以对应电池包12的其他位置，如图10所示，锁止件32设置在电池包12的长边侧壁上，使得安装方便，同时可避免因布置锁止组件3而影响电池包12的结构形状。

优选地，在本实施例中，锁座311浮动地连接于快换支架11或车梁13上，浮动连接能够减少换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至快换支架11或车梁13，进而使得快换支架11或车梁13受扭矩或是震动的影响减小。降低底盘整体制造精度以及电池包12的制造精度，并且在更换电池包12的过程中，其定位精度的要求也会降低，从而简化了生产工艺，提高了生产效率。在其他实施例中，锁止件32浮动连接于电池包12上，浮动连接能够减少换电车辆在受到转向扭曲或是颠簸时的扭矩或是震动传递至电池包12，进而使得电池包12受扭矩或是震动的影响减小。

在其他实施例中，将锁座311设置在电池包12上，将锁止件32设置在快换支架11上或是车梁13上。优选的，锁座311设于电池包12的中间位置，且锁座311贯穿于电池包12。优选的，锁座311浮动连接于电池包12上，或者，锁止件32浮动连接于快换支架11或车梁13上。

根据电池包12的长、宽尺寸，锁止机构31设置在快换支架11的电池容纳槽111内，锁止件32设置在电池包12的长边和/或短边侧壁上。每个电池容纳槽111和每个电池包12上都对应设置有多组一一对应设置的锁止机构31和锁止件32，多个锁止机构31沿换电车辆1的车身的长度方向间隔设置在电池容纳槽111的两侧内侧壁上，多个锁止件32间隔设置在电池包12的两侧长边和/或短边侧壁上，从而从电池包12的两侧支撑电池包12。锁止件32和锁止机构31沿竖直方向(Z方向)配合实现将电池包12可拆卸连接于快换支架11上，保证电池包12和快换支架11的连接稳定性，同时将竖向托举电池包12的过程与竖向锁止过程相结合，提高锁止效率。本实施例将锁止件32安装在电池包12的长边侧壁上，是因为电池包12的长边侧壁能够安装锁止件32的空间更多，从而可以安装更多数量的锁止件32，进一步提高电池包12和快换支架11的连接稳定性。在其他实施例中，锁止件32也可以对应电池包12的短边侧壁设置。

优选地，锁止件32还设置于每个电池包12的中间区域，锁止件32分布于电池包12的边缘区域和中间区域，使得载荷均匀分布在电池包12的各处，有效避免了电池包12的变形，大大提高电池包12的稳定性和抗震性能。具体地，位于中间区域的锁止件32贯穿设于电池包12内。增大锁止件32与电池包12之间受力区域，提高锁止件32与电池包12连接的强度，减少锁止件32与电池包12脱落的风险。

本实施例中的锁止件32安装在电池包12的长边侧壁的上部，从而能够缩短电池包12在安装过程中的举升行程，也避免电池包12与换电车辆1上的其他结构产生干涉。在其他可替代的实施方式中，锁止件32也可以设置于电池包12的长边侧壁的中下部，从而使得电池包12与快换支架11的连接点下移，从而提高电池包12锁止在快换支架11上后的稳定性。

如图2、图3所示，电池包12的四周侧壁上均设有第一缓冲结构2。在本实施例中，锁止件32与第一缓冲结构2位于同一高度，即锁止件32和第一缓冲结构2在竖直方向上位于电池包12的同一高度位置上，其中，本实施例中所指的锁止件32与第一缓冲结构2位于同一高度并非是指锁止件32的上端与第一缓冲结构2的上端齐平，或者锁止件32的下端与第一缓冲结构2的下端齐平，而是指锁止件32的上下两端位于第一缓冲结构2上下两端形成的区域内，或者第一缓冲结构2的上下两端位于锁止件32上下两端形成的区域内。对电池包12四周均起到缓冲保护作用，可避免由于换电车辆1晃动、减速等造成电池包12移动，导致电池包12与快换支架11直接碰撞的情况发生，保证电池包12和快换支架11的连接稳定性。

在其他可替代的实施方式中，锁止件32与第一缓冲结构2在高度方向上也可以仅部分重叠，即锁止件32部分位于第一缓冲结构2的上方，或者第一缓冲结构2部分位于锁止件32的上方，以提高锁止件32处的缓冲效果，保证电池包12和快换支架11的连接稳定性。

具体地，电池包12的长边侧壁上设有多个第一缓冲结构2，电池包12的短边侧壁上设有一个第一缓冲结构2，在电池包12上设置多个第一缓冲结构2，能够实现电池包12的多处防撞，进一步防止电池包12出现损坏。而且由于安装锁止件32的长边所受到的冲击力较大，如图2、图3所示，电池包12的长边侧壁上第一缓冲结构2的数量多于电池包12的短边侧壁上第一缓冲结构2的数量，以保证缓冲性能。

在其他可替代的实施方式中，也可以在电池包12的短边侧壁上设置多个第一缓冲结构2，或者在电池包12的长边侧壁上设置一个第一缓冲结构2，或者仅在电池包12的长边侧壁或短边侧壁上设置第一缓冲结构2。

如图1-图3所示，本实施例进一步公开了电池包12的顶部上设有电池端水接头41，快换支架11上设有车端水接头(图中未示出)，当电池包12连接在快换支架11上后，电池端水接头41与车端水接头对接连通。快换支架11上的车端水接头与换电车辆1的冷却系统连接，冷却液能够通过电池端水接头41和车端水接头流入电池包12内，对电池包12进行冷却或保温，保证电池包12的温度始终保持在正常范围之内，从而保证电池包12的正常供电。

本实施例将电池端水接头41安装在电池包12的顶部，相较于传统技术中将电池端水接头41安装在电池包12的侧壁上而言，能够避免电池端水接头41占用电池包12侧部的空间，同时电池端水接头41与车端水接头在竖直方向对接连通可以与电池包12的托举过程相结合，提高电池包12的安装效率。

如图1-图3所示，本实施例进一步公开了电池包12的顶部上设有电池端电连接器42，快换支架11上设有车端电连接器43，当电池包12连接在快换支架11上后，电池端电连接器42与车端电连接器43对接连通。快换支架11上的车端电连接器43与换电车辆1的电路控制单元连接，从而实现电池包12与换电车辆1的电连接，使得电池包12能够为换电车辆1进行供电。

本实施例将电池端电连接器42安装在电池包12的顶部，相较于传统技术中将电池端电连接器42安装在电池包12的侧壁上而言，能够避免电池端电连接器42占用电池包12侧部的空间，同时电池端电连接器42与车端电连接器43在竖直方向对接连通可以与电池包12的托举过程相结合，提高电池包12的安装效率。

如图1所示，本实施例公开了一种换电车辆1，换电车辆1上设有快换总成，快换总成用于为换电车辆1进行供电。

如图1所示，本实施例中的换电车辆1为电动卡车，电动卡车的底盘位置处具有车梁13，快换支架11安装在车梁13上，电池包12安装在快换支架11上并位于车梁13的下方，以避免与车梁13产生干涉。其中，快换支架11可以通过螺纹连接等方式固定在车梁13的侧面。

换电过程中，换电设备进入电动卡车的底盘位置，从电动卡车的底部竖向安装和拆卸电池包12，从而将电池包12安装到快换支架11上，或者将电池包12从快换支架11上拆卸下来，实现电动卡车的换电操作。其中，竖向是指换电车辆1的高度方向(Z方向)。

实施例2

本实施例2与实施例1不同之处在于电池包12上锁止件32与第一缓冲结构2的排布，对于相同的部分不再复述，仅就不同部分进行描述。

如图10所示，锁止件32对应电池包12的长边侧壁设置，在电池包12的短边侧壁上设置多个第一缓冲结构2，从而对电池包12起到良好的缓冲功能。当然，锁止件32也可以安装在电池包12的短边侧壁上，电池包12的短边侧壁上设置的第一缓冲结构2数量也可以多于电池包12的长边侧壁上设置的第一缓冲结构2数量，从而对电池包12起到良好的缓冲功能。

在本实施例中，锁止件32通过转接支架5安装在电池包12的长边侧壁。在本实施例中，转接支架5为整体式结构，多个锁止件32安装在同一个转接支架5上，转接支架5的数量少，减少加工和安装的工作量；整体式的转接支架5还便于安装换电车辆1的其他结构；整体式的转接支架为空心或有槽的结构时，还可以在转接支架5内部走线或布置管路。其他实施例中，转接支架5也可以为分体式结构，一个转接支架5对应一个锁止件32，分体式的转接支架5结构尺寸小，重量轻，占用空间小。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于装置或组件正常使用时的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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内。