用于电池包的锁止机构、快换支架组件及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种用于电池包的锁止机构、快换支架组件及电动汽车。

背景技术

锁止机构安装到快换支架上，是将电池包安装到快换支架上重要结构。锁止机构包括锁基座和锁舌，换电时，换电设备上的定位叉子与锁舌配合，以实现对锁止机构的解锁。对于现有技术中的锁止机构，定位叉子与锁舌配合时是圆弧区域与圆弧区域进行配合，实际接触面较小，在换电的过程中，定位叉子容易相对于锁舌发生错位，使得定位叉子容易叉到锁舌两侧的侧缝中(其中一个侧缝是锁舌与电池包形成的，另一个侧缝是锁舌与快换支架形成的)，影响一次换电成功率。

综上，现有技术中的锁止机构具有锁舌与定位叉子配合时易与定位叉子发生错位而影响一次换电成功率的缺陷。

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的锁止机构具有锁舌与定位叉子配合时易与定位叉子发生错位而影响一次换电成功率的缺陷，提供一种用于电池包的锁止机构、快换支架组件及电动汽车。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于电池包的锁止机构，包括锁基座和锁舌，所述锁基座具有开口以及自所述开口延伸的空腔，所述开口用于供安装于所述电池包的锁轴进入所述空腔；所述锁舌能够相对于所述锁基座旋转以在解锁状态和锁止状态之间切换，其特点在于，所述锁舌包括首尾依次连接的锁舌本体、第一锁舌拓展部和第二锁舌拓展部，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述锁舌本体能够阻止所述锁轴从所述开口离开所述空腔，所述锁舌本体位于所述锁基座内，所述第一锁舌拓展部和所述第二锁舌拓展部位于所述锁基座外；

其中，沿着所述锁基座的厚度方向，所述第二锁舌拓展部的至少一端延伸出所述第一锁舌拓展部。

在本方案中，第二锁舌拓展部延伸出第一锁舌拓展部，当需要进行换电时，第二锁舌拓展部与定位叉子配合，相较于现有技术，第二锁舌拓展部中延伸出第一锁舌拓展部的部分增大了锁舌与定位叉子的接触面积，从而能够减少定位叉子相对于锁舌发生错位的可能，使得定位叉子不易叉到锁舌与电池包和/或快换支架形成的侧缝中，因此，能够提高一次换电的成功率。

优选地，沿着所述锁基座的厚度方向，所述第二锁舌拓展部至多延伸至与所述锁基座的外边缘对齐。

在本方案中，锁基座的一侧面(以下简称“第一侧面”)用于安装到快换支架的上，锁基座的另一侧面(以下简称“第二侧面”)用于朝向电池包。其中，如果与第一侧面相对应的第二锁舌拓展部延伸出第一侧面，则第二锁舌拓展部会使得锁止机构占用的空间较大，并且第二锁舌拓展部还容易影响锁基座与快换支架的安装。如果与第二侧面相对应的第二锁舌拓展部延伸出第二侧面，则第二锁舌拓展部会使得锁止机构占用的空间较大，并且第二锁舌拓展部还容易卡住电池包，从而会影响换电的成功率。

优选地，沿着所述锁基座的厚度方向，所述第二锁舌拓展部的两端均延伸出所述第一锁舌拓展部。

在本方案中，采用上述结构设置，当锁止机构与定位叉子配合时，相较于现有技术，第二锁舌拓展部的两端均与定位叉子具有较大的接触面积，从而能够进一步使得定位叉子不易与第二锁舌拓展部发生错位，定位叉子不易叉到锁舌两侧的侧缝中，有利于进一步提高一次换电的成功率。

优选地，所述第二锁舌拓展部的两端中延伸出所述第一锁舌拓展部的部分分别为第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和所述第二延伸部的截面形状相同。

在本方案中，采用上述结构设置，第一延伸部和第二延伸部与定位叉子配合时的截面形状相同，有利于降低对定位叉子的要求，有利于实现定位叉子和第二锁舌拓展部较为可靠地配合，相应地，也有利于提高换电的成功率。

优选地，第一延伸部和第二延伸部关于所述第一锁舌拓展部的中心轴线对称设置。

在本方案中，采用上述结构设置，有利于进一步降低对定位叉子的要求，进而有利于保证定位叉子与第二锁舌拓展部的可靠配合，有利于进一步提高换电的成功率。

优选地，所述第二锁舌拓展部中远离所述第一锁舌拓展部的一端为弧形部，且沿着所述锁基座的厚度方向，所述弧形部均匀分布。

在本方案中，采用上述结构设置，第二锁舌拓展部中延伸出第一锁舌拓展部的部分和与第一锁舌拓展部相对应的部分均为相同的弧形部，从而使得沿锁基座的厚度方向，第二锁舌拓展部与定位叉子的配合面是完全一样的，有利于降低对定位叉子的要求，有利于提高定位叉子与第二锁舌拓展部配合的可靠性，进而有利于提高一次换电的成功率。

优选地，所述第二锁舌拓展部中靠近所述第一锁舌拓展部的一端为平面结构。

优选地，所述第一锁舌拓展部和所述第二锁舌拓展部一体成型。

在本方案中，采用上述结构设置，锁舌的成型方式较为简单，且第一锁舌拓展部和第二锁舌拓展部之间无需额外的间接结构或连接方式便能实现可靠接合，既提高了锁舌的可靠性，又减少了锁止机构占用的空间和整体重量。

优选地，当所述锁舌处于所述锁止状态时，所述第二锁舌拓展部中远离所述第一锁舌拓展部的一端的最低点位于所述锁舌本体的最低点的上方，或，所述第二锁舌拓展部中远离所述第一锁舌拓展部的一端的最低点与所述锁舌本体的最低点处于同一水平线。

在本方案中，若第二锁舌拓展部的最低点的位置过低，则采用定位叉子与第二锁舌拓展部配合，使得定位叉子作用于第二锁舌拓展部以实现对电池包的解锁时，锁舌的运动行程过大，会使得解锁需要较久的时间，从而容易影响换电的效率。

优选地，所述第一锁舌拓展部为弯折结构并包括第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部连接在所述锁舌本体和所述第二弯折部之间，所述第二弯折部中远离所述第一弯折部的一端连接于所述第二锁舌拓展部。

在本方案中，采用上述结构设置，锁基座通过与第一弯折部的配合能够实现对锁舌的限位，防止锁舌沿着锁止方向继续旋转。

优选地，当所述锁舌本体处于所述锁止状态时，所述第一弯折部贴合于所述锁基座的顶部，所述第二弯折部沿着所述锁基座的侧壁延伸，且所述第二弯折部与所述锁基座的侧壁之间形成有间隙，且所述间隙的范围为0～5mm。

在本方案中，第二弯折部与锁基座的侧壁之间形成的间隙有利于防止锁舌被锁基座卡住，有利于进一步提高换电的可靠性。若间隙过大，则会使得锁止机构占用较大的空间，使得快换支架的空间利用率较低。另外，快换支架上的空间有限，若单个锁止结构占用的空间较多，则会影响其他结构(如用于电池包进行定位的定位机构)的安装或影响锁止机构的安装数量，从而很可能会降低电池包的安装可靠性，进而会影响换电的成功率。需要说明的是，锁止机构占用的空间较大，也会使得与锁止机构配合的定位叉子的尺寸较大。

优选地，所述第一弯折部和所述第二弯折部之间形成有夹角，且所述夹角大于等于90度且小于180度。

优选地，所述锁止机构还包括复位部件，所述复位部件的两端分别连接于所述锁基座和所述第一锁舌拓展部，所述复位部件能够发生弹性变形，用于使得所述锁舌沿锁止方向旋转以从所述解锁状态复位到所述锁止状态。

在本方案中，设置复位部件便于锁舌从解锁状态复位到锁止状态，使得电池包安装、锁止均较为方便，且在复位部件的作用下，锁舌不会轻易变化为解锁状态，锁止更加可靠。

优选地，所述锁止机构还包括弹性部件，所述弹性部件至少部分位于所述空腔内；

其中，所述弹性部件包括依次连接的弹性垫、弹性柄部和弹性头部，所述弹性垫位于所述空腔内，所述弹性垫用于抵接所述锁轴，所述弹性柄部穿设于所述锁基座，且所述锁基座的壁部卡设于所述弹性垫与所述弹性头部之间。

在本方案中，采用上述结构设置，弹性垫能够防止锁轴与锁基座刚性撞击，另外，弹性部件可以稳固地安装于锁基座。其中，弹性部件优选由橡胶制成。

本发明还提供一种快换支架组件，包括快换支架，其特点在于，所述快换支架组件还包括至少一个上述用于电池包的锁止机构，所述锁止机构连接于所述快换支架的内侧壁。

优选地，当所述锁舌本体处于所述锁止状态时，沿着所述锁基座的厚度方向，所述第二锁舌拓展部中邻近所述快换支架的一端与所述快换支架的内侧壁之间的间隙大于0mm且小于等于3mm，所述第二锁舌拓展部中邻近所述电池包的一端与所述电池包的外侧壁之间的间隙大于0mm且小于等于3mm。

在本方案中，采用上述结构设置，当定位叉子与锁止机构配合时，第二锁舌拓展部既能够较为可靠地防止定位叉子与锁舌发生错位，又不会影响锁止机构与快换支架的安装，也不会影响电池包的安装。

优选地，所述快换支架具有两相对设置的连接梁，所述锁止机构的数量为两个，两个所述锁止机构相对设置并分别设置在两所述连接梁的内侧壁。

在本方案中，电池包的两侧相对设置有锁止机构，有利于保证电池包的平稳、可靠安装，进而有利于提高换电的成功率。

本发明还提供一种电动汽车，其特点在于，其包括上述快换支架组件。

符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

在该锁止机构中，第二锁舌拓展部延伸出第一锁舌拓展部，当需要进行换电时，第二锁舌拓展部与定位叉子配合，相较于现有技术，第二锁舌拓展部中延伸出第一锁舌拓展部的部分增大了锁舌与定位叉子的接触面积，从而能够减少定位叉子相对于锁舌发生错位的可能，使得定位叉子不易叉到锁舌与电池包和/或快换支架形成的侧缝中，因此，能够提高一次换电的成功率。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的用于电池包的锁止机构的结构示意图。

图2为本发明一优选实施例的用于电池包的锁止机构的另一结构示意图。

图3为本发明一优选实施例的用于电池包的锁止机构的部分结构示意图，其中第二锁舌拓展部未示出。

图4为本发明一优选实施例的用于电池包的锁止机构与定位叉子配合时的结构示意图。

图5为本发明一优选实施例的用于电池包的锁止机构中锁舌的结构示意图。

附图标记说明：

10 锁基座

101 开口

102 空腔

20 锁舌

201 锁舌本体

202 第一锁舌拓展部

203 第二锁舌拓展部

204 第一延伸部

205 第二延伸部

206 第一弯折部

207 第二弯折部

30 复位部件

40 弹性部件

401 弹性垫

402 弹性柄部

403 弹性头部

50 定位叉子

具体实施方式

下面结合附图，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下述的实施例范围之中。

本实施例揭示一种用于电池包的锁止机构，如图1-5所示，锁止机构包括锁基座10和锁舌20，锁基座10具有开口101以及自开口101延伸的空腔102，开口101用于供安装于电池包的锁轴进入空腔102；锁舌20能够相对于锁基座10旋转以在解锁状态和锁止状态之间切换。锁舌20包括首尾依次连接的锁舌本体201、第一锁舌拓展部202和第二锁舌拓展部203，当锁舌20处于锁止状态时，锁舌本体201能够阻止锁轴从开口101离开空腔102，锁舌本体201位于锁基座10内，第一锁舌拓展部202和第二锁舌拓展部203位于锁基座10外。其中，沿着锁基座10的厚度方向，第二锁舌拓展部203的至少一端延伸出第一锁舌拓展部202。

在本实施方式中，第二锁舌拓展部203延伸出第一锁舌拓展部202，当需要进行换电时，第二锁舌拓展部203与定位叉子50配合，相较于现有技术，第二锁舌拓展部203中延伸出第一锁舌拓展部202的部分增大了锁舌20与定位叉子50的接触面积，从而能够减少定位叉子50相对于锁舌20发生错位的可能，使得定位叉子50不易叉到锁舌20与电池包和/或快换支架形成的侧缝中，因此，能够提高一次换电的成功率。需要说明的是，采用上述结构设置，即使定位叉子50相对于第二锁舌拓展部203发生一定程度的错位，但是在第二锁舌拓展部203延伸出第一锁舌拓展部202的那部分的作用下，定位叉子50也不易，甚至是不会叉到锁舌20与电池包括或快换支架的侧缝中。

在本实施例中，参照图1-5予以理解，沿着锁基座10的厚度方向，第二锁舌拓展部203的两端均延伸出第一锁舌拓展部202。

其中，当锁止机构与定位叉子50配合时，相较于现有技术，第二锁舌拓展部203的两端均与定位叉子50具有较大的接触面积，从而能够进一步使得定位叉子50不易与第二锁舌拓展部203发生错位，定位叉子50不易叉到锁舌20两侧的侧缝中，有利于进一步提高一次换电的成功率。

进一步参照图1-5予以理解，第二锁舌拓展部的两端中延伸出第一锁舌拓展部202的部分分别为第一延伸部204和第二延伸部205，第一延伸部204和第二延伸部205的截面形状相同。如此设置，第一延伸部204和第二延伸部205与定位叉子50配合时的截面形状相同，有利于降低对定位叉子50的要求，有利于实现定位叉子50和第二锁舌拓展部203较为可靠地配合，相应地，也有利于提高换电的成功率。

实际上，在本实施方式中，第一延伸部204和第二延伸部205关于第一锁舌拓展部202的中心轴线对称设置。如此设置，有利于进一步降低对定位叉子50的要求，进而有利于保证定位叉子50与第二锁舌拓展部203的可靠配合，有利于进一步提高换电的成功率。

需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，第一延伸部204和第二延伸部205可设置为截面形状不同的结构，或者第一延伸部204和第二延伸部205虽然截面形状相同，但是大小不同，即并不是关于第一锁舌拓展部202的中心轴线对称设置。

关于第二锁舌拓展部203的延伸范围，本实施例设置为：沿着锁基座10的厚度方向，第二锁舌拓展部203至多延伸至与锁基座10的外边缘对齐。

其中，锁基座10的一侧面(以下简称“第一侧面”)用于安装到快换支架的上，锁基座10的另一侧面(以下简称“第二侧面”)用于朝向电池包。其中，如果与第一侧面相对应的第二锁舌拓展部203延伸出第一侧面，则第二锁舌拓展部203会使得锁止机构占用的空间较大，并且第二锁舌拓展部203还容易影响锁基座10与快换支架的安装。如果与第二侧面相对应的第二锁舌拓展部203延伸出第二侧面，则第二锁舌拓展部203会使得锁止机构占用的空间较大，并且第二锁舌拓展部203还容易卡住电池包，从而会影响换电的成功率。

进一步参照图1-5予以理解，第二锁舌拓展部203中远离第一锁舌拓展部202的一端为弧形部，且沿着锁基座10的厚度方向，弧形部均匀分布。

如此设置，第二锁舌拓展部203中延伸出第一锁舌拓展部202的部分和与第一锁舌拓展部202相对应的部分均为相同的弧形部，从而使得沿锁基座10的厚度方向，第二锁舌拓展部203与定位叉子50的配合面是完全一样的，有利于降低对定位叉子50的要求，有利于提高定位叉子50与第二锁舌拓展部203配合的可靠性，进而有利于提高一次换电的成功率。

具体地，在本实施方式中，第二锁舌拓展部203中靠近第一锁舌拓展部202的一端为平面结构。

另外，在本实施方式中，第一锁舌拓展部202和第二锁舌拓展部203一体成型。如此设置，锁舌20的成型方式较为简单，且第一锁舌拓展部202和第二锁舌拓展部203之间无需额外的间接结构或连接方式便能实现可靠接合，既提高了锁舌20的可靠性，又减少了锁止机构占用的空间和整体重量。

需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，第一锁舌拓展部202和第二锁舌20拓展也可以通过连接结构连接到一起，既可以设置为可拆卸连接(如通过螺钉、螺母等)，也可设置为固定连接(如焊接)。

进一步地，在本实施方式中，当锁舌20处于锁止状态时，第二锁舌拓展部203中远离第一锁舌拓展部202的一端的最低点位于锁舌本体201的最低点的上方。在其他可替代的实施方式中，也可设置为：第二锁舌拓展部203中远离第一锁舌拓展部202的一端的最低点与锁舌本体201的最低点处于同一水平线。

其中，若第二锁舌拓展部203的最低点的位置过低，则采用定位叉子50与第二锁舌拓展部203配合，使得定位叉子50作用于第二锁舌拓展部203以实现对电池包的解锁时，锁舌20的运动行程过大，会使得解锁需要较久的时间，从而容易影响换电的效率。

如图1-5所示，第一锁舌拓展部202为弯折结构并包括第一弯折部206和第二弯折部207，第一弯折部206连接在锁舌本体201和第二弯折部207之间，第二弯折部207中远离第一弯折部206的一端连接于第二锁舌拓展部203。其中，当锁舌本体201处于锁止状态时，第一弯折部206贴合于锁基座10的顶部，第二弯折部207沿着锁基座10的侧壁延伸，且第二弯折部207与锁基座10的侧壁之间形成有间隙，且该间隙的范围为0～5mm。

其中，锁基座10通过与第一弯折部206的配合能够实现对锁舌20的限位，防止锁舌20沿着锁止方向继续旋转。第二弯折部207与锁基座10的侧壁之间形成的间隙有利于防止锁舌20被锁基座10卡住，有利于进一步提高换电的可靠性。

需要说明的是，如前所述，该间隙优选设置为不大于5mm。其中，若间隙过大，则会使得锁止机构占用较大的空间，使得快换支架的空间利用率较低。另外，快换支架上的空间有限，若单个锁止结构占用的空间较多，则会影响其他结构(如用于电池包进行定位的定位机构)的安装或影响锁止机构的安装数量，从而很可能会降低电池包的安装可靠性，进而会影响换电的成功率。需要说明的是，锁止机构占用的空间较大，也会使得与锁止机构配合的定位叉子50的尺寸较大。

参照图1-4予以理解，第一弯折部206和第二弯折部207之间形成有夹角，在本实施方式中，该夹角为90度。在其他可替代的实施方式中，夹角也可取大于90度且小于180度中的任意数值。在其他可替代的实施方式中，第二弯折部207与锁基座10接触的一面为弧面。

如图1-4所示，锁止机构还包括复位部件30，复位部件30的两端分别连接于锁基座10和第一锁舌拓展部202，复位部件30能够发生弹性变形，用于使得锁舌20沿锁止方向旋转以从解锁状态复位到锁止状态。其中，设置复位部件30便于锁舌20从解锁状态复位到锁止状态，使得电池包安装、锁止均较为方便，且在复位部件30的作用下，锁舌20不会轻易变化为解锁状态，锁止更加可靠。

更进一步地，如图3所示，锁止机构还包括弹性部件40，弹性部件40至少部分位于空腔102内。其中，弹性部件40包括依次连接的弹性垫401、弹性柄部402和弹性头部403，弹性垫401位于空腔102内，弹性垫401用于抵接锁轴，弹性柄部402穿设于锁基座10，且锁基座10的壁部卡设于弹性垫401与弹性头部403之间。弹性垫401能够防止锁轴与锁基座10刚性撞击，另外，弹性部件40可以稳固地安装于锁基座10。其中，弹性部件40优选由橡胶制成。

本实施例还揭示一种快换支架组件，该快换支架组件包括快换支架(图中未示出)和至少一个上述锁止机构，锁止机构连接于快换支架的内侧壁。

当锁舌本体201处于锁止状态时，沿着锁基座10的厚度方向，第二锁舌拓展部203中邻近快换支架的一端与快换支架的内侧壁之间的间隙大于0mm且小于等于3mm，第二锁舌拓展部203中邻近电池包的一端与电池包的外侧壁之间的间隙大于0mm且小于等于3mm。

在本方案中，采用上述结构设置，当定位叉子50与锁止机构配合时，第二锁舌拓展部203既能够较为可靠地防止定位叉子50与锁舌20发生错位，又不会影响锁止机构与快换支架的安装，也不会影响电池包的安装。

其中，快换支架具有两相对设置的连接梁，锁止机构的数量为两个，两个锁止机构相对设置并分别设置在两连接梁的内侧壁。在本实施方式中，电池包的两侧相对设置有锁止机构，有利于保证电池包的平稳、可靠安装，进而有利于提高换电的成功率。

需要说明的是，在该快换支架组件中，该锁止机构可作为二级锁与一级锁协同使用；一级锁可参照公开号为CN106427514A的中国专利申请公开的“锁止装置”。

本实施例还揭示一种电动汽车，该电动汽车包括上述快换支架组件。

在该锁止机构中，第二锁舌拓展部203延伸出第一锁舌拓展部202，当需要进行换电时，第二锁舌拓展部203与定位叉子50配合，相较于现有技术，第二锁舌拓展部203中延伸出第一锁舌拓展部202的部分增大了锁舌20与定位叉子50的接触面积，从而能够减少定位叉子50相对于锁舌20发生错位的可能，使得定位叉子50不易叉到锁舌20与电池包和快换支架形成的侧缝中，因此，能够提高一次换电的成功率。

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作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。