本发明涉及一种快换结构总成及包含其的电动 汽车。 背景技术

在电动汽车中， X向指电动汽车的长度方向， Y向指电动汽车的宽度方向， Z向指与 X向和 Y向相垂直的方向。 目前， 快换电池包总成采用锁舌在 X向限位， 电池包上的锁 轴在 X向移动并插入至锁止槽内， 通过锁舌限制锁轴在锁止槽内沿 X向移动， 且通过橡 胶限位块弹性体做辅助， 保证 X向无间隙。 在 Z向上采用多点过渡配合， 电池包上多点 采用锁止机构与换电支架安装连接，锁轴直径 为 12mm，锁基座上的锁止槽高度为 12.1mm, 配合间隙为 0-0.1mm， 虽有一定的加工误差， 实际误差 0.1-0.3mm， 两级误差装配使用， 实际锁止机构配合使用中存在过定位限制的形 式， 势必在 Z向上存在多点互相敲劲的现 象， 无形中导致 Z向处于无间隙的状态， 防止车辆行驶中 Z向的振动。

电池包在 Y向上由于换电的需要， 电池包与换电支架需要一定的间隙， 无间隙则电 池包会卡在换电支架中间而无法换电。 目前， 电池包在 Y向的侧面与换电支架之间的间 隙为 18mm， 采用弹性限位块加死限位的形式， 死限位宽度为 17mm， 弹性限位块弹性量 为 0-1.3mm， 正常情况下弹性限位块压缩 0.3 mm（过盈）， 电池包在 Y向的左右两侧各 1mm的可移动量。 由于电动汽车在拐弯行驶等条件下， 电池包自重约 400KG左右， 离心 力会克服弹性体， 使得电池包在 Y向上产生左右位移， 锁轴与锁基座间产生摩擦， 出现 异响等不良现象， 影响正常驾驶感。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技 术中的电动汽车在拐弯行驶等条件下 电池包会产生左右位移， 出现异响等不良现象， 影响正常驾驶感的缺陷， 提供一种快换 结构总成及包含其的电动汽车。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问 题：

一种快换结构总成， 其包括电池包、 换电支架和若干个锁止部件， 若干个所述锁止 部件均用于将所述电池包锁紧于所述换电支架 内， 以限制所述电池包在所述换电支架内 沿 X向和 Z向上相对位移， 其特点在于， 所述快换结构总成还包括：

至少一个 Y向限位机构， 所述 Y向限位机构用于在所述锁止部件卡合固定后� � 以限 制所述电池包在所述换电支架内沿 Y向上相对移动。

在本方案中， 采用上述结构形式， 通过 Y向限位机构限制电池包在换电支架内沿 Y 向上相对运动， 从而可靠地限制电池包产生左右位移， 即使在拐弯行驶或者非平稳运行 时， 也能够避免了电池包与换电支架之间 Y向上产生碰撞造成的异响或磨损， 大大提高 了快换结构总成的安全性能和使用寿命。

较佳地， 所述 Y向限位机构包括设置于所述电池包上的限位� �和设置于所述换电支 架上的固定件， 所述限位件连接于所述固定件， 以限制所述电池包在所述换电支架内沿 所述 Y向上相对移动。

在本方案中， 采用上述结构形式， 电池包通过限位件连接于换电支架上的固定件 ， 有效加强了电池包与换电支架之间的连接强度 ， 从而限制电池包在换电支架内沿 Y向上 相对移动。

较佳地， 所述限位件包括有凸起部， 所述凸起部的一端连接于所述电池包， 且所述 凸起部的另一端沿所述 X向向外延伸凸起；

所述固定件包括有固定板， 所述固定板的一侧连接于所述换电支架， 所述固定板的 另一侧具有向内凹陷的限位槽， 所述凸起部插设于所述限位槽内。

在本方案中， 采用上述结构形式， 通过凸起部插入至限位槽内， 增强了电池包在换 电支架内沿 Y向上的移动控制； 同时， 结构简单， 加工制作方便。

较佳地， 所述限位件还包括有法兰部， 所述法兰部的一侧连接于所述电池包， 所述 凸起部连接于所述法兰部的另一侧；

或者， 所述限位件与所述电池包之间一体成型。

较佳地， 所述限位槽的形状呈喇叭状。

在本方案中， 采用上述结构形式， 通过喇叭状便于凸起部的插入至限位槽内， 从而 实现精确定位， 且控制电池包在换电支架内沿 Y向上的移动。

较佳地， 所述固定板与所述换电支架之间一体成型；

或者， 所述固定板通过紧固件连接于所述换电支架。

较佳地， 所述凸起部的形状呈柱体或者锥体。

较佳地， 所述凸起部朝向所述限位槽的一端具有第一导 滑面。

在本方案中， 采用上述结构形式， 第一导滑面起到导向作用， 以确保凸起部插入限 位槽内， 提高了快换结构总成的安装可靠性。

较佳地， 所述限位件和所述固定件的数量为多个， 且多个所述限位件与多个所述固 定件之间 -对应， 多个所述固定件均与车端电连接器位于所述换 电支架的同一侧， 多 个所述限位件均与电池端电连接器位于所述电 池包的同一侧， 且多个所述限位件分别设 置于所述电池端电连接器的两端。

在本方案中， 采用上述结构形式， 通过 Y向限位机构能够加强了电池端电连接器与 车端电连接器之间连接的稳定性， 有效避免了电池端电连接器与车端电连接器在 连接时 在 Y向上产生偏移错位现象， 大大提高了快换结构总成的稳定性。

较佳地， 所述快换结构总成还包括若干个弹性限位组件 ， 若干个所述弹性限位组件 的一端分别连接于所述电池包中沿所述 Y向的两侧， 若干个所述弹性限位组件的另一端 均抵靠于所述换电支架的内壁面。

在本方案中， 采用上述结构形式， 弹性限位组件安装于电池包中沿 Y向的两侧， 以 将电池包夹紧于换电支架内， 弹性限位组件在电池包安装完成后在换电支架 的 Y向上起 到夹紧的作用， 从而实现电池包能够非常可靠地夹紧在换电支 架中， 进一步避免了电池 包在换电支架内在 Y向上产生碰撞造成的异响或磨损， 大大提高了快换结构总成的安全 性能和使用寿命。

较佳地， 所述弹性限位组件包括：

安装壳， 所述安装壳固设于所述电池包， 所述安装壳的内部具有一容纳腔， 所述安 装壳的外侧面设有与所述容纳腔相连通的安装 口；

限位部， 所述限位部穿设于所述安装口， 且所述限位部的外侧面沿所述 Y向向外伸 出所述安装口并抵靠于所述换电支架的内壁面 ；

弹性部件， 所述弹性部件作用于所述限位部的内侧面， 且在所述限位部和所述导向 安装壳之间传递变化的力， 用于提供一沿所述 Y向向外的夹紧力给所述换电支架。

较佳地， 所述安装壳的外侧面的顶部具有第二导滑面；

和 /或， 所述限位部中伸出所述安装口的顶部具有第三 导滑面。

在本方案中， 采用上述结构形式， 通过第二导滑面、 第三导滑面能够更好地起到导 向作用，以确保电池包插入至换电支架内，并 保证了弹性限位组件作用力于换电支架内。

较佳地， 所述快换结构总成还包括多个卡扣限位组件， 所述卡扣限位组件包括设置 于所述电池包上的电池包卡扣限位件和设置于 所述换电支架上的支架卡扣限位件， 所述 电池包卡扣限位件卡设于所述支架卡扣限位件 ， 以限制所述电池包在所述换电支架内沿 所述 Y向上相对移动。 在本方案中， 采用上述结构形式， 通过卡扣限位组件进一步限制电池包在换电支 架 内沿 Y向上相对运动， 从而可靠地限制电池包产生左右位移， 即使在拐弯行驶或者非平 稳运行时， 也能够避免了电池包与换电支架之间 Y向上产生碰撞造成的异响或磨损， 进 一步提高了快换结构总成的安全性能和使用寿 命。

较佳地，若干个所述电池包卡扣限位件分别固 定于所述电池包中沿所述 Y向的两侧， 且所述电池包卡扣限位件与所述电池包的侧面 之间具有电池包容纳空间；

若干个所述支架卡扣限位件与若干个所述电池 包卡扣限位件 对应， 且所述支架 卡扣限位件固定于所述换电支架的内壁面， 所述支架卡扣限位件与所述换电支架的侧壁 的内壁面之间具有支架容纳空间；

所述电池包卡扣限位件卡设于所述支架容纳空 间， 所述支架卡扣限位件卡设于所述 支架容纳空间。

一种电动汽车， 其特点在于， 其包括有如上所述的快换结构总成。

在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：

本发明的快换结构总成及包含其的电动汽车， 通过 Y向限位机构限制电池包在换电 支架内沿 Y向上相对运动， 从而可靠地限制电池包产生左右位移， 避免了电池包与换电 支架之间产生碰撞造成的异响或磨损，大大提 高了快换结构总成的安全性能和使用寿命。 附图说明

图 1为本发明实施例 1的快换结构总成的结构示意图。

图 2为本发明实施例 1的快换结构总成的分解结构示意图。

图 3为本发明实施例 1的快换结构总成的换电支架的结构示意图。

图 4为本发明实施例 1的快换结构总成的 Y向限位机构的内部结构示意图。

图 5为本发明实施例 1的快换结构总成的弹性限位组件的内部结构� �意图。

图 6为本发明实施例 1的快换结构总成的卡扣限位组件的结构示意� �。

图 7为本发明实施例 2的快换结构总成的电池包的部分结构示意图� �

图 8为本发明实施例 2的快换结构总成的换电支架的部分结构示意� �。 具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完 整地说明本发明， 但并不因此将本发 明限制在的实施例范围之中。

实施例 1

如图 1至图 6所示， 本实施例的快换结构总成包括电池包 10、 换电支架 20、 若干个 锁止部件 30和至少一个 Y向限位机构 40， 若干个锁止部件 30均用于将电池包 10锁紧 于换电支架 20内， 以限制电池包 10在换电支架 20内沿 X向 100和 Z向 300上相对位 移。在本实施方式中， 锁止部件 30采用锁轴和锁基座， 若干个锁轴分别固定于电池包 10 的两侧， 锁基座固定于换电支架 20内。 电池包 10在换电支架 20内能够沿 Y向 200移 动， 使得锁轴可以插入至锁基座内或者脱离至锁基 座外。

Y向限位机构 40用于在锁止部件 30卡合固定后， 以限制电池包 10在换电支架 20 内沿 Y向 200上相对移动。 通过 Y向限位机构 40限制电池包 10在换电支架 20内沿 Y 向 200上相对运动， 从而可靠地限制电池包 10产生左右位移， 即使在拐弯行驶或者非平 稳运行时， 也能够避免了电池包 10与换电支架 20之间 Y向 200上产生碰撞造成的异响 或磨损， 大大提高了快换结构总成的安全性能和使用寿 命。

Y向限位机构 40包括设置于电池包 10上的限位件 41和设置于换电支架 20上的固 定件 42， 限位件 41连接于固定件 42， 以限制电池包 10在换电支架 20内沿 Y向 200上 相对移动。 电池包 10通过限位件 41连接于换电支架 20上的固定件 42, 有效加强了电 池包 10与换电支架 20之间的连接强度， 从而限制电池包 10在换电支架 20内沿 Y向 200上相对移动。

限位件 41包括有凸起部 411， 凸起部 411的一端连接于电池包 10, 且凸起部 411的 另一端沿 X向 100向外延伸凸起； 固定件 42包括有固定板 421， 固定板 421的一侧连接 于换电支架 20, 固定板 421的另一侧具有向内凹陷的限位槽 422, 凸起部 411插设于限 位槽 422内。 通过凸起部 411插入至限位槽 422内， 增强了电池包 10在换电支架 20内 沿 Y向 200上的移动控制； 同时， 结构简单， 加工制作方便。

限位槽 422的形状呈喇叭状。 通过喇叭状便于凸起部 411的插入至限位槽 422内， 从而实现精确定位， 且控制电池包 10在换电支架 20内沿 Y向 200上的移动。 其中， 凸 起部 411的形状可以呈柱体， 凸起部 411的形状也可以呈锥体。 只要求凸起部 411能够 插入于限位槽 422内并精确定位配合。

凸起部 411朝向限位槽 422的一端具有第一导滑面 413。 第一导滑面 413起到导向 作用， 以确保凸起部 411插入限位槽 422内， 提高了快换结构总成的安装可靠性。

限位件 41与电池包 10之间一体成型。 有效加强限位件 41与电池包 10之间的连接 强度， 且加工制作方便。 固定板 421与换电支架 20之间一体成型。 有效加强固定板 421与换电支架 20之间 的连接强度， 且加工制作方便。

限位件 41和固定件 42的数量为多个， 且多个限位件 41与多个固定件 42之间一一 对应， 多个固定件 42均与车端电连接器位于换电支架 20的同一侧， 多个限位件 41均与 电池端电连接器位于电池包 10的同一侧， 且多个限位件 41分别设置于电池端电连接器 的两端。 通过 Y向限位机构 40能够加强了电池端电连接器与车端电连接器� ��间连接的 稳定性， 有效避免了电池端电连接器与车端电连接器在 连接时在 Y向 200上产生偏移错 位现象， 大大提高了快换结构总成的稳定性。

需要理解的是， 在本实施例中， 电池端电连接器和限位件 41均设置于电池包 10的 前端， 车端电连接器和固定件 42均设置于换电支架 20上的前端， 其中， 前端指的是靠 近电动汽车的车头的一端， 后端指的是靠近电动汽车的车尾的一端。

快换结构总成还包括若干个弹性限位组件 50, 若干个弹性限位组件 50的一端分别 连接于电池包 10中沿 Y向 200的两侧， 若干个弹性限位组件 50的另一端均抵靠于换电 支架 20的内壁面。 弹性限位组件 50安装于电池包 10中沿 Y向 200的两侧， 以将电池 包 10夹紧于换电支架 20内，弹性限位组件 50在电池包 10安装完成后在换电支架 20的 Y向 200上起到夹紧的作用，从而实现电池包 10能够非常可靠地夹紧在换电支架 20中， 进一步避免了电池包 10在换电支架 20内在 Y向 200上产生碰撞造成的异响或磨损， 大 大提高了快换结构总成的安全性能和使用寿命 。

弹性限位组件 50包括安装壳 51、 限位部 52和弹性部件， 安装壳 51固设于电池包 10,安装壳 51的内部具有一容纳腔 511， 安装壳 51的外侧面设有与容纳腔 511相连通的 安装口 512; 限位部 52穿设于安装口 512， 且限位部 52的外侧面沿 Y向 200向外伸出 安装口 512并抵靠于换电支架 20的内壁面； 弹性部件作用于限位部 52的内侧面， 且在 限位部 52和导向安装壳 51之间传递变化的力， 用于提供一沿 Y向 200向外的夹紧力给 换电支架 20。 通过弹性部件以保证电池包 10能够非常可靠地夹紧在换电支架 20中， 且 结构简单， 组装方便。

安装壳 51的外侧面的顶部具有第二导滑面 513。 第二导滑面 513沿安装壳 51的厚 度方向斜向内延伸至安装壳 51的上端面，安装壳 51的外侧面的顶部具有第二导滑面 513 , 在将电池包 10安装于换电支架 20时， 电池包 10沿 Z向 300移动的过程中， 第二导滑面 513能够更好地起到导向作用， 以确保电池包 10插入至换电支架 20内，并保证了弹性限 位组件 50作用力于换电支架 20内。

限位部 52中伸出安装口 512的顶部具有第三导滑面 521。 第三导滑面 521沿安装壳 51的厚度方向斜向内延伸， 在将电池包 10安装于换电支架 20时， 电池包 10沿 Z向 300 移动的过程中， 第三导滑面 521的顶部能够更好地起到导向作用， 以确保电池包 10插入 至换电支架 20内， 并保证了弹性限位组件 50作用力于换电支架 20内。

快换结构总成还包括多个卡扣限位组件 60, 卡扣限位组件 60包括设置于电池包 10 上的电池包卡扣限位件 61和设置于换电支架 20上的支架卡扣限位件 62， 电池包卡扣限 位件 61卡设于支架卡扣限位件 62， 以限制电池包 10在换电支架 20内沿 Y向 200上相 对移动。 通过卡扣限位组件 60进一步限制电池包 10在换电支架 20内沿 Y向 200上相 对运动， 从而可靠地限制电池包 10产生左右位移， 即使在拐弯行驶或者非平稳运行时， 也能够避免了电池包 10与换电支架 20之间 Y向 200上产生碰撞造成的异响或磨损， 进 一步提高了快换结构总成的安全性能和使用寿 命。

在本实施例中， 卡扣限位组件 60的数量为两个， 且两个电池包卡扣限位件 61分别 设置于电池包 10后端的两侧，两个支架卡扣限位件 62分别设置于换电支架 20内后端的 两侦 U， 电池包 10与换电支架 20之间的前端和后端分别通过 Y向限位机构 40和卡扣限 位组件 60实现定位， 以限制电池包 10的前端和后端都在换电支架 20内沿 Y向 200上 相对移动。 其中， 为了限制电池包 10在换电支架 20内沿 Y向 200产生相对移动， 通过 在电池包 10的两端设置 Y向限位机构 40和卡扣限位组件 60,在电池包 10上沿 Y向 200 上的两侧间隔设置多个弹性限位组件 50, 通过 Y向限位机构 40、 弹性限位组件 50和卡 扣限位组件 60同时限制电池包 10在换电支架 20内沿 Y向 200上相对运动， 从而可靠 地限制电池包 10产生左右位移， 即使在拐弯行驶或者非平稳运行时， 也能够避免了电池 包 10与换电支架 20之间 Y向 200上产生碰撞造成的异响或磨损， 进一步提高了快换结 构总成的安全性能和使用寿命。

若干个电池包卡扣限位件 61分别固定于电池包 10中沿 Y向 200的两侧， 且电池包 卡扣限位件 61与电池包 10的侧面之间具有电池包容纳空间 611 ; 若干个支架卡扣限位 件 62与若干个电池包卡扣限位件 61 -对应，且支架卡扣限位件 62固定于换电支架 20 的内壁面，支架卡扣限位件 62与换电支架 20的侧壁的内壁面之间具有支架容纳空间 621 ; 电池包卡扣限位件 61卡设于支架容纳空间 621， 支架卡扣限位件 62卡设于支架容纳空 间 621 _o 在锁止部件 30卡合固定后， 电池包卡扣限位件 61卡设于支架容纳空间 621， 同 时， 支架卡扣限位件 62卡设于支架容纳空间 621 ; 在锁止部件 30在拆卸脱离后， 电池包 卡扣限位件 61也脱离出支架容纳空间 621， 同时，支架卡扣限位件 62也脱离出支架容纳 空间 621。 结构简单， 使用方便。

本实施例还公开了一种电动汽车， 该电动汽车包括如上所述的快换结构总成。 通过 Y向限位机构 40限制电池包 10在换电支架 20内沿 Y向 200上相对运动， 从而可靠地 限制电池包 10产生左右位移， 即使在拐弯行驶或者非平稳运行时， 也能够避免了电池包 10与换电支架 20之间 Y向 200上产生碰撞造成的异响或磨损， 大大提高了电动汽车的 安全性能和使用寿命。

实施例 2

如图 7和图 8所示， 本实施例 2的快换结构总成结构与实施例 1的相同部分不再复 述， 仅对不同之处作说明。 在本实施例中， 限位件 41与电池包 10之间为分体式结构， 限位件 41还包括有法兰部 412, 法兰部 412的一侧连接于电池包 10， 凸起部 411连接于 法兰部 412的另一侧。 限位件 41通过法兰部 412连接在电池包 10上， 其中， 法兰部 412 通过紧固件可拆卸地连接于电池包 10, 调整、 维护和更换都非常方便。

固定板 421与换电支架 20之间为分体式结构， 固定板 421通过紧固件连接于换电支 架 20。 调整、 维护和更换固定件 42都非常方便。

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， 这些仅 是举例说明， 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。 因此， 本发明的保护范围由所附权利要求书限定。