电池包快换导向装置及包括其的换电车辆的制作方法

电池包快换导向装置及包括其的换电车辆
1.本技术要求申请日为2022年07月15日的中国专利申请202210837804.1的优先权。本技术引用上述中国专利申请的全文。
技术领域
2.本发明涉及电动车辆换电领域，特别涉及一种电池包快换导向装置及包括其的换电车辆。


背景技术：

3.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。
4.现有电动重卡或轻卡车辆，电池包安装在车体的上方，换电时需要使用吊具从车辆上方拆装电池包以实现换电，吊具成本高且占用空间大，增大建站用地成本及设备成本，并且，电池包重量大，吊装过程中容易发生晃动，影响吊装可靠性，存在安全隐患。另外，在电池包的安装过程中，由于电动车辆的停靠偏差等原因，会导致电池包相对于电动车辆的定位精度降低，提高安装难度，降低换电成功率。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，提供一种电池包快换导向装置及包括其的换电车辆。
6.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种电池包快换导向装置，所述电池包快换导向装置用于引导沿换电车辆的长度方向或宽度方向并列排布的多个电池包分别通过涨珠锁止方式与所述换电车辆的竖向连接；
8.所述电池包快换导向装置包括分别设置于各所述电池包与所述换电车辆之间的第一导向单元，所述第一导向单元包括至少一个主导向机构以及与所述主导向机构配合的辅导向机构；
9.所述主导向机构用于所述电池包连接于所述换电车辆时的竖向导向，所述辅导向机构用于与所述主导向机构配合限制所述电池包在水平面内的转动。
10.在本方案中，涨珠锁止的方式操作简单，锁止可靠性高。在安装电池包的过程中，主导向机构能够预先对电池包进行引导，快速、有效地确定电池包和换电车辆之间的位置关系，提高电池包相对于换电车辆的定位精度，便于电池包与换电车辆的连接，并保证电池包在移动过程中与换电车辆的相对位置稳定，降低安装难度，提高换电成功率。主导向机构和辅导向机构配合限制电池包在水平面内的旋转，进一步提高电池包相对于换电车辆的定位精度，还能够防止电池包因为车辆颠簸或惯性等原因产生的旋转，降低电池包与换电车辆碰撞的可能性，避免电池包损坏。
11.较佳地，所述涨珠锁止方式的结构包括涨珠和锁座，所述涨珠与所述锁座之间可拆卸连接以实现将所述电池包独立锁止于所述换电车辆的快换支架或车梁上。
12.在本方案中，通过涨珠和锁座之间的配合实现电池包和换电车辆之间的涨珠锁止，有利于提高锁止的可靠性和耐用性。
13.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。
14.在本方案中，涨珠和锁座的其中一个设置在电池包上，另一个设置在换电车辆上，从而通过涨珠和锁座的配合实现电池包与换电车辆的连接。相较于传统的卡接式锁止方式、t型旋转锁止方式和螺栓式锁止方式，涨珠式锁止方式能够实现结构的浮动，降低电池包和换电车辆的定位误差，提高换电效率。
15.较佳地，所述涨珠或者所述锁座设于所述电池包的中间位置，且所述涨珠或者所述锁座贯穿于所述电池包。
16.在本方案中，上述设置用于保证电池包与换电车辆连接的稳定性。
17.较佳地，所述涨珠或者所述锁座浮动连接于所述电池包上。
18.在本方案中，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。
19.较佳地，所述涨珠或者所述锁座浮动连接于所述快换支架或所述车梁上。
20.在本方案中，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。
21.较佳地，所述涨珠包括连接柱和若干锁止球，若干所述锁止球能够在所述连接柱上运动，使得若干所述锁止球露出于所述连接柱的外表面或向所述连接柱的内部收缩，以实现所述锁止球抵靠锁止在所述锁座上或者所述涨珠与所述锁座相互解锁。
22.在本方案中，通过锁止球相对于连接柱的移动实现锁止球与锁座的配合，进而实现涨珠与锁座的锁止和解锁。
23.较佳地，所述涨珠还包括驱动组件，所述驱动组件设于所述连接柱的内部并与所述锁止球连接，所述锁座具有用于容纳所述连接柱和所述锁止球的锁止腔室，所述驱动组件用于驱动所述锁止球在一锁止位置和一解锁位置之间移动；
24.当所述锁止球位于所述锁止位置时，所述锁止球露出于所述连接柱的外表面并与所述锁止腔室的内侧壁卡接；
25.当所述锁止球位于所述解锁位置时，所述锁止球向所述连接柱的内部收缩并复位至所述连接柱的内部。
26.在本方案中，当需要将电池包锁止于换电车辆上时，可将连接柱和锁止球伸入锁止腔室内，通过驱动组件驱动锁止球伸出连接柱并与锁止腔室的内侧壁卡接，实现锁止；当需要将电池包从换电车辆上解锁时，通过驱动组件驱动锁止球复位至驱动组件内部，实现解锁。上述锁止和解锁操作简单方便，有利于提高电池包的锁止和解锁效率。
27.较佳地，所述驱动组件包括驱动螺栓和驱动球，所述驱动球设置在所述驱动螺栓朝向所述锁止球的一端，所述驱动球位于所述连接柱内并与所述锁止球抵接，所述连接柱的内部设有内螺纹，所述内螺纹与所述驱动螺栓配合，所述驱动螺栓通过调节与所述连接柱的螺旋长度以控制所述驱动球向所述锁止球施加使所述锁止球至少部分伸出所述连接
柱的作用力。
28.在本方案中，当进行电池包的锁止操作时，通过旋转驱动螺栓使驱动螺栓相对连接柱向靠近驱动球的方向移动，并不断顶升驱动球，进而使得驱动球能够挤压锁止球，使锁止球伸出连接柱并与锁止腔室的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包的解锁操作时，沿相反的方向旋转驱动螺栓使驱动螺栓相对连接柱向远离驱动球的方向移动，驱动球在失去驱动螺栓的外力作用后，不再挤压锁止球，锁止球复位至连接柱内，实现解锁。通过驱动螺栓和驱动球的设置，使得涨珠的锁止和解锁更加方便。
29.较佳地，所述涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述涨珠和/或所述锁座以阻止所述涨珠与所述锁座之间相对旋转运动。
30.在本方案中，防转止退结构避免了涨珠和锁座配合时产生相对旋转，进而保证了电池包与换电车辆连接的稳定性。
31.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转动的目的。
32.在本方案中，提供几种防转止退结构的具体结构，通过对应的结构实现对涨珠和锁座的相对位置的锁定。
33.较佳地，所述主导向机构还用于限制所述电池包沿水平方向的移动，所述辅导向机构还用于所述电池包连接于所述换电车辆时的竖向导向。
34.在本方案中，主导向机构进一步限制电池包沿水平方向的移动，一方面避免电池包在安装过程中出现在水平方向上的偏移，保证电池包相对于换电车辆的定位精度，提高换电成功率，另一方面也能够防止电池包因为车辆颠簸或惯性等原因产生在水平方向的移动，进一步降低电池包与换电车辆碰撞的可能性，避免电池包损坏。辅导向机构同时对电池包起到竖向导向作用，提高第一导向单元对电池包的导向效果，提高电池包相对于换电车辆的定位精度和换电成功率。
35.较佳地，所述主导向机构包括沿竖直方向延伸的主导向销以及与所述主导向销配合的主导向孔，所述辅导向机构包括沿竖直方向延伸的辅导向销以及与所述辅导向销配合的辅导向孔；所述主导向销与所述主导向孔相匹配，所述辅导向销与所述辅导向孔间隙配合。
36.在本方案中，通过主导向销和主导向孔、辅导向销和辅导向孔的配合，在实现对电池包的导向的同时，也能够限制电池包水平方向上的移动以及在水平面上的旋转，结构简单，成本低，可靠性高。辅导向销与辅导向孔间隙配合，在实现辅导向机构对电池包的导向的同时，能够防止过定位，降低第一导向单元相对于电池包的定位精度，降低第一导向单元的位置精度，提高生产效率，降低生产成本。
37.较佳地，所述主导向销为圆形销，所述主导向孔为圆孔；
38.所述辅导向销为圆形销，所述辅导向孔为长圆孔；或，所述辅导向销为削边销，所述辅导向孔为圆孔，所述削边销的定位圆弧连线的法线指向所述主导向销的中心。
39.在本方案中，主导向销和主导向孔采用圆形销和圆孔的结构，辅导向销和辅导向孔采用圆形销和长圆孔的结构，一方面配合方便，能够实现对电池包的快速引导，长圆孔的形状能够降低辅导向销和辅导向孔的配合精度，从而降低第一导向单元的位置精度。另一方面，圆形销和圆孔的结构简单、加工方便、成本较低。辅导向销和辅导向孔采用削边销和
圆孔的结构，为辅导向销预留了一定的自由度，避免了出现过定位的情况。
40.较佳地，所述主导向销和所述主导向孔中的一个设置于所述电池包，另一个设置于所述换电车辆；所述辅导向销和所述辅导向孔中的一个设置于所述电池包，另一个设置于所述换电车辆；
41.和/或，所述主导向机构和辅导向机构分别设有两个，两个所述主导向机构和两个所述辅导向机构对应于所述电池包顶部的四个端角区域设置；
42.和/或，所述主导向机构和所述辅导向机构分别设有一个，所述主导向机构和所述辅导向机构对应于所述电池包顶部的两个对角区域设置；
43.和/或，所述主导向销和/或所述辅导向销的自由端设有引导锥面。
44.在本方案中，主导向销和主导向孔、辅导向销和辅导向孔分别对应地设于电池包和换电车辆上，能够实现电池包相对于换电车辆的定位和导向，降低安装难度，提高换电成功率。在电池包的四个端角区域各设置一个主导向机构或辅导向机构，能够加强第一导向单元对电池包的导向、限位效果。将主导向机构和辅导向机构设置在电池包的两个对角区域，能够在减少主导向机构或辅导向机构的数量的同时，保证对电池包的导向、限位效果。在主导向销和/或辅导向销的自由端设置引导锥面，能够引导主导向销和/或辅导向销进入对应的主导向孔和辅导向孔内，提高导向的可靠性。
45.较佳地，所述电池包快换导向装置还包括分别设置于各所述电池包与所述换电车辆之间的第二导向单元，所述第二导向单元包括至少一个第二导向机构，所述第二导向机构包括导向槽以及与所述导向槽相对设置且相互配合的至少一个导向块，所述导向块朝向所述导向槽的一端设有导向斜面。
46.在本方案中，第二导向单元用于进一步实现对电池包的导向，通过导向槽与导向块的配合，进一步提高电池包相对于换电车辆的定位精度，提高换电成功率。在导向块朝向导向槽的一端设置导向斜面，方便两者的配合。
47.较佳地，所述导向斜面位于所述导向块上对应所述导向槽槽壁的两侧，且所述导向斜面向所述导向槽内侧倾斜；
48.和/或，所述第二导向机构设有两个，两个所述第二导向机构的所述导向槽平行间隔设置，两个所述导向槽分别位于所述电池包的长度方向的两相对侧；
49.和/或，所述导向槽的长度方向平行于所述电池包的长度方向；
50.和/或，所述电池包通过多个锁止装置连接于所述换电车辆，所述锁止装置包括设置于所述电池包与所述换电车辆之间且相互配合的锁轴组件和锁座，所述锁轴组件为涨珠，所述导向斜面形成于多个所述涨珠上。
51.在本方案中，在导向块的两侧均设置导向斜面，实现导向块两侧与导向槽之间的引导，进一步提高引导效果。在电池包的两侧均设置导向槽与导向块配合，进一步提高引导效果。导向槽的长度方向平行于电池包的长度方向，使得导向槽的长度能够设计的较长，能够保证导向的效果。通过涨珠和锁座的配合实现电池包与换电车辆的可拆卸连接，充分利用涨珠的形状形成导向斜面，节省空间的同时，不用单独设置导向块，降低成本，结构也更加简单。
52.较佳地，当所述电池包与所述换电车辆连接时，所述第一导向单元的所述主导向销和所述主导向孔先于所述第二导向单元的所述导向槽和所述导向块配合连接，所述第一
导向单元的所述辅导向销和所述辅导向孔先于所述第二导向单元的所述导向槽和所述导向块配合连接。
53.在本方案中，第一导向单元先于第二导向单元对电池包进行引导，能够预先保证导向槽和导向块的位置对应，使得导向块能够顺利进入导向槽内。
54.较佳地，所述第二导向机构的所述导向槽与所述导向块间隙配合。
55.在本方案中，上述设置方便导向块进入导向槽内，避免导向槽与导向块卡死，降低两者的位置精度。
56.较佳地，所述电池包快换导向装置还包括分别设置于各所述电池包与换电车辆之间的第三导向单元；
57.所述电池包通过多个锁止装置连接于所述换电车辆，所述锁止装置包括设置于所述电池包与所述换电车辆之间且相互配合的锁轴组件和锁座，所述锁轴组件为涨珠，所述锁座包括锁孔，所述锁孔沿竖直方向延伸，且沿其延伸方向的一端设有开口，所述开口形成有向所述锁孔外逐渐扩大的扩张斜面，所述扩张斜面与所述涨珠配合构成第三导向机构，所述第三导向单元由多个所述锁止装置上的所述第三导向机构组成。
58.在本方案中，通过涨珠与锁座的配合实现电池包与换电车辆的可拆卸连接，第三导向机构用于引导涨珠进入锁孔内，方便锁座对涨珠的锁定。每个锁止装置都对应设置一个第三导向机构，保证每个涨珠都能够准确进入锁座的锁孔内被锁定，提高锁止效果。
59.较佳地，所述扩张斜面为弧形面；
60.和/或，当所述电池包与所述换电车辆连接时，所述第二导向机构的所述导向槽和所述导向块先于所述第三导向机构的所述扩张斜面和所述涨珠配合连接；
61.和/或，所述第二导向机构的导向方向垂直于所述第三导向机构的导向方向。
62.在本方案中，扩张斜面采用弧形面，进一步提高对涨珠的引导效果。第二导向机构先于第三导向机构对电池包进行引导，能够预先保证涨珠与锁座的位置对应，使得涨珠能够顺利进入锁孔之内。第二导向机构的导向方向与第三导向机构的导向方向垂直，分别对电池包进行不同方向上的导向，提高导向效果。
63.较佳地，所述电池包快换导向装置还包括分别设置于各所述电池包与换电车辆之间的第一缓冲件：
64.所述电池包包括用于容纳电池模组的电池箱，所述第一缓冲件设置于所述电池箱的顶部；
65.和/或，所述电池包通过多个锁止装置连接于所述换电车辆，所述锁止装置包括设置于所述电池包与所述换电车辆之间且相互配合的锁轴组件和锁座，所述锁轴组件为涨珠，所述锁座设有与所述涨珠配合的锁孔，所述锁孔的一端设有开口，所述第一缓冲件设置于所述锁座上，和/或所述第一缓冲件设置于所述锁孔内并位于与所述开口相对的另一端。
66.在本方案中，第一缓冲结构用于避免电池包的顶部与换电车辆过度碰撞，防止电池包的损坏。第一缓冲结构设置电池箱的顶部，安装空间大，安装方便。通过涨珠与锁座的配合实现电池包与换电车辆的可拆卸连接，第一缓冲结构安装在锁座上，能够进一步减缓涨珠与锁座对接时的冲击力。
67.较佳地，相邻两个所述电池包之间设有第二缓冲件。
68.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。
69.一种换电车辆，所述换电车辆包括车辆本体、快换支架和多个电池包，所述快换支架设置于所述车辆本体上，多个所述电池包通过如上所述的电池包快换导向装置的引导，分别竖向连接于所述快换支架上。
70.在本方案中，电池包通过快换支架固定在换电车辆上，对电池包进行分包设置，降低单个电池包的重量，降低对换电设备的要求，而且换电也更加灵活。另外，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即可，运营和使用成本低。
71.较佳地，所述车辆本体为电动卡车，所述快换支架连接于所述电动卡车的车梁上。
72.在本方案中，快换支架与换电车辆的车梁连接，连接强度高，连接可高，能够更好地支撑电池包。
73.较佳地，所述快换支架为整体式快换支架，所述整体式快换支架对应于各所述电池包的区域设有多个相应的电池包容纳区；或，所述快换支架包括多个分体式支架，多个所述分体式支架分别连接于所述电动卡车的车梁上，并与多个所述电池包一一对应。
74.在本方案中，上述设置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。当电池挂架为整体式时，电池挂架的整体性强，与电池包组件的连接更为牢固；当电池挂架为分体式时，安装和布置更加灵活。
75.本发明的积极进步效果在于：涨珠锁止的方式操作简单，锁止可靠性高。在安装电池包的过程中，主导向机构能够预先对电池包进行引导，快速、有效地确定电池包和换电车辆之间的位置关系，提高电池包相对于换电车辆的定位精度，便于电池包与换电车辆的连接，并保证电池包在移动过程中与换电车辆的相对位置稳定，降低安装难度，提高换电成功率。主导向机构和辅导向机构配合限制电池包在水平面内的旋转，进一步提高电池包相对于换电车辆的定位精度，还能够防止电池包因为车辆颠簸或惯性等原因产生的旋转，降低电池包与换电车辆碰撞的可能性，避免电池包损坏。
附图说明
76.图1为本发明实施例1的换电车辆的立体结构示意图。
77.图2为本发明实施例1的快换支架与电池包配合的立体结构示意图。
78.图3为本发明实施例1的快换支架的立体结构示意图。
79.图4为本发明实施例1的快换支架的另一立体结构示意图。
80.图5为本发明实施例1的电池包的立体结构示意图。
81.图6为本发明实施例1的锁止装置的内部结构示意图。
82.图7为本发明实施例1的锁止装置的另一内部结构示意图。
83.图8为本发明实施例1的主导向销与主导向孔配合的结构示意图。
84.图9为本发明实施例1的辅导向销与辅导向孔配合的结构示意图。
85.图10为本发明实施例1的锁座的立体结构示意图。
86.图11为本发明实施例1的另一种快换支架侧视状态下的部分结构示意图。
87.图12为本发明实施例1的另一种快换支架仰视状态下的部分结构示意图。
88.图13为本发明实施例2的电池包的立体结构示意图。
89.图14为本发明实施例2的主导向销与主导向孔配合的结构示意图。
90.图15为本发明实施例2的辅导向销与辅导向孔配合的结构示意图。
91.图16为本发明实施例2的主导向销与辅导向销位置关系的结构示意图。
92.附图标记说明：
93.车辆本体1；车梁11；快换支架2；电池包容纳区21；顶板22；凸出部23；通孔24；电池包3；电池箱31；框架32；主导向机构41；主导向销411；主导向孔412；辅导向机构42；辅导向销421；辅导向孔422；引导锥面43；第二导向机构5；导向槽51；导向块52；导向斜面521；第三导向单元6；扩张斜面61；涨珠7；连接柱71；锁止孔711；连接柱限位台阶712；锁止球72；驱动螺栓73；驱动球74；安装套75；第一限位台阶751；第二限位台阶752；锁座8；锁孔81；锁止腔室82。
具体实施方式
94.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。
95.【实施例1】
96.如图1-图5所示，本实施例公开了一种换电车辆，具体为一种电动卡车，电动卡车包括车辆本体1、快换支架2、多个电池包3和电池包快换导向装置，快换支架2设置于车辆本体1上，多个电池包3通过电池包快换导向装置的引导竖向(即换电车辆的高度方向，图1中的z方向)连接于快换支架2上，进而通过快换支架2与车辆本体1连接。
97.需要说明的是：本实施例图1中所示的快换支架2和电池包3的结构与图2-图5所示的快换支架2和电池包3的结构不完全相同，图1仅为了示意快换支架2和电池包3相对于车辆本体1的位置关系。
98.具体地，如图1所示，快换支架2安装在车辆本体1的底盘位置处的车梁11上，连接强度高，连接可高，能够更好地支撑电池包3。其中，快换支架2可以通过螺纹连接等方式固定在车梁11上。
99.如图1所示，多个电池包3沿换电车辆的宽度方向(图1中的y方向)排布，并均位于车梁11的下方，以避免与车梁11产生干涉。本实施例对电池包3进行分包设置，降低单个电池包3的重量，降低对换电设备的要求，而且换电也更加灵活。另外，当单个电池包3出现损坏时，只需要对应修理或更换损坏的电池包3即可，运营和使用成本低。
100.换电过程中，换电设备能够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3，从而将电池包3安装到快换支架2上，或者将电池包3从快换支架2上拆卸下来，实现电动卡车的换电操作。
101.在其他可替代的实施方式中，换电车辆也可以为乘用车等小型换电车辆。
102.在其他可替代的实施方式中，多个电池包3也可以沿非换电车辆的宽度方向的同一方向排布，例如换电车辆的长度方向(图1中的x方向)，以方便电池包3的安装与拆卸。
103.在其他可替代的实施方式中，电池包3可以不通过快换支架2直接固定在换电车辆的车梁11上。
104.如图2-图4所示，本实施例中的快换支架2为整体式快换支架，整体式快换支架对应于每个电池包3的区域设有多个相应的开口朝下的电池包容纳区21，每个电池包容纳区21容纳一个电池包3，从而使得每个电池包3均具有独立的安装空间，不会相互碰撞或者挤压，而且整体式快换支架使得电池挂架的整体性强，与电池包组件的连接更为牢固。具体地，本实施例中的电池包3的数量为三个，电池包容纳区21的数量也为三个。
105.在其他可替代的实施方式中，若多个电池包3沿换电车辆的长度方向排布，则快换支架2在换电车辆的长度方向上设置多个电池包容纳区21。
106.在其他可替代的实施方式中，快换支架2也可以不采用整体式快换支架，而是采用分体式快换支架，分体式快换支架包括多个分体式支架，多个分体式支架分别连接于电动卡车的车梁11上，并形成多个电池包容纳区21，即每个分体式支架与一个电池包3连接，以使每个电池包3均具有独立的安装空间，不会相互碰撞或者挤压，安装和布置更加灵活。为进一步方便分体式快换支架的固定，多个分体式支架也可以通过连接件相互连接。
107.如图2-图7、图10所示，本实施例中的电池包快换导向装置用于引导电池包3通过涨珠锁止方式与换电车辆的快换支架2的竖向连接。具体地，电池包3通过多个锁止装置竖向连接于快换支架2上，锁止装置采用涨珠锁止，操作简单，锁止可靠性高。相较于传统的卡接式锁止方式、t型旋转锁止方式和螺栓式锁止方式，涨珠式锁止方式能够实现结构的浮动，降低电池包3和换电车辆的定位误差，提高换电效率。
108.如图2-图9所示，涨珠锁止方式的结构(锁止装置)包括锁轴组件和锁座8，锁轴组件包括涨珠7，通过涨珠7和锁座8之间可拆卸连接实现将电池包3独立锁止于换电车辆的快换支架2，有利于提高锁止的可靠性和耐用性。
109.涨珠7或锁座8中的一个设于电池包3上，涨珠7或锁座8中的另一个设于换电车辆上。本实施例以所有的涨珠7均设置在电池包3上，所有的锁座8均设置在快换支架2上为例进行说明。
110.在其他可替代的实施方式中，也可以所有的涨珠7均设置在快换支架2上，所有的锁座8均设置在电池包3上。或者，还可以是部分的涨珠7设置在电池包3上，与之对应的部分锁座8设置在快换支架2上，另一部分的涨珠7设置在快换支架2上，与之对应的另一部分锁座8设置在快换支架2上。
111.需要说明的是：本实施例图2-图5中所示的涨珠7和锁座8的结构可以与图6、图7和图10所示的涨珠7和锁座8的结构相同，也可以与图6、图7和图10所示的涨珠7和锁座8的结构不完全相同，图10所示的锁座8的结构可以与图6和图7所示的锁座8的结构相同，也可以与图6和图7所示的锁座8的结构不完全相同，图6、图7和图10仅为了示意涨珠7和锁座8的具体结构，以方便本实施例对锁止装置的说明。
112.如图5所示，本实施例中的电池包3包括电池箱31和框架32，电池箱31用于容纳电池模组，框架32设置在电池箱31的外部，并位于电池箱31在换电车辆的长度方向上的两侧，涨珠7设于电池箱31两侧的框架32上，以避免对电池箱31内部的电池模组造成破坏。
113.在其他可替代的实施方式中，涨珠7可以设于电池包3的中间位置，即涨珠7可以设置在电池箱31的中间位置，保证电池包3与换电车辆连接的稳定性。此状态下，涨珠7需要从下至上贯穿电池包3，从而实现涨珠7的下端与换电设备配合，涨珠7的上端与锁座8配合，进而实现电池包3的锁止和解锁。
114.在其他可替代的实施方式中，当锁座8设置在电池包3上时，锁座8可以设置在电池箱31两侧的框架32上，也可以设置在电池箱31的中间位置。此状态下，锁座8同样要满足从下至上贯穿电池包3，从而实现锁座8的下端与换电设备配合，锁座8的上端与涨珠7配合，进而实现电池包3的锁止和解锁。
115.进一步地，涨珠7浮动连接于电池包3上，锁座8浮动连接于快换支架2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2，进而使得快换支架2受扭矩或是震动的影响减小。
116.在其他可替代的实施方式中，也可以锁座8浮动连接于电池包3，涨珠7浮动连接于快换支架2。
117.在其他可替代的实施方式中，涨珠7或锁座8也可以直接浮动连接于换电车辆的车梁11，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车梁11，进而使得车梁11受扭矩或是震动的影响减小。
118.如图6和图7所示，涨珠7包括连接柱71和若干锁止球72，若干锁止球72能够在连接柱71上运动，使得若干锁止球72露出于连接柱71的外表面或向连接柱71的内部收缩，以实现锁止球72抵靠锁止在锁座8上或者涨珠7与锁座8相互解锁。本实施例通过锁止球72相对于连接柱71的移动实现锁止球72与锁座8的配合，进而实现涨珠7与锁座8的锁止和解锁。
119.具体地，当进行电池包3的锁止操作时，锁止球72被驱动至部分露出于连接柱71并与锁座8的锁止腔室82的内侧壁卡接，实现锁止；当进行电池包3的解锁操作时，锁止球72复位至连接柱71内部，以使得涨珠7与锁座8相分离，实现解锁。通过上述结构设置，使得涨珠7与锁座8的锁止和解锁更加方便快捷。
120.在本实施例中，连接柱71为空心柱，且连接柱71设有若干锁止孔711，若干锁止孔711与若干锁止球72一一对应设置，锁止孔711的直径小于锁止球72的直径，以使得锁止球72能够通过锁止孔711部分露出于连接柱71，而不至于完全滑脱出连接柱71。
121.其中，本实施例中锁止球72的数量为两个，两个锁止球72设置在连接柱71的相对两侧。在其他可替代的实施方式中，锁止球72的数量可以为一个或更多个，保证涨珠7和锁座8的锁止效果即可。
122.如图6和图7所示，涨珠7还包括驱动组件，驱动组件设于连接柱71的内部并与锁止球72连接，锁座8具有用于容纳连接柱71和锁止球72的锁止腔室82，驱动组件用于驱动锁止球72在一锁止位置和一解锁位置之间移动。当锁止球72位于锁止位置时，锁止球72露出于连接柱71的外表面并与锁止腔室82的内侧壁卡接；当锁止球72位于解锁位置时，锁止球72向连接柱71的内部收缩并复位至连接柱71的内部。
123.如图6和图7所示，驱动组件还包括驱动螺栓73和驱动球74，驱动球74设置在驱动螺栓73朝向锁止球72的一端，驱动球74位于连接柱71内并与锁止球72抵接，连接柱71的内部设有内螺纹，内螺纹与驱动螺栓73配合，驱动螺栓73通过调节与连接柱71的螺旋长度以控制驱动球74向锁止球72施加使锁止球72至少部分伸出连接柱71上的锁止孔711的作用力。本实施例通过驱动螺栓73和驱动球74的设置，使得涨珠7的锁止和解锁更加方便。
124.在本实施例中，涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，防转止退结构连接于涨珠7以阻止涨珠7与锁座8之间相对旋转运动，保证电池包3与换电车辆连接的稳定性。
125.在其他可替代的实施方式中，防转止退结构也可以连接于锁座8来实现阻止涨珠7与锁座8之间相对旋转运动。
126.具体地，如图6所示，涨珠7还包括安装套75，安装套75套接在连接柱71的外周面上，涨珠7通过安装套75与电池包3连接。连接柱71的外周面上设有连接柱限位台阶712，连接柱限位台阶712自连接柱71的外周面向外延伸，安装套75的内周面上设有第一限位台阶751和第二限位台阶752，第一限位台阶751和第二限位台阶752均自安装套75的内周面向内
延伸，连接柱限位台阶712夹设在第一限位台阶751和第二限位台阶752，连接柱限位台阶712的轴向两端面分别与第一限位台阶751和第二限位台阶752抵接，从而限制连接柱71在轴向上的移动，并能够通过连接柱限位台阶712与第一限位台阶751、第二限位台阶752之间的面摩擦力来限制连接柱在周向上的转动，进而防止涨珠7与锁座8的相对旋转。
127.在其他可替代的实施方式中，防转止退结构还可以通过棘轮棘爪、和/或涨珠、和/或卡合、和/或啮合等配合方式实现限制涨珠7与锁座8之间相对旋转。更具体地，通过上述配合方式实现限制驱动螺栓73相对锁座8的转动从而实现限制涨珠7与锁座8之间相对旋转。
128.以下基于上述中的锁止装置的具体机构，简述电池包3与快换支架2的锁止和解锁过程。
129.锁止过程中，通过旋转驱动螺栓73使驱动螺栓73相对连接柱71向靠近驱动球74的方向移动，并不断顶升驱动球74，进而使得驱动球74能够挤压锁止球72，使锁止球72伸出连接柱71并与锁止腔室82的内侧壁卡接，实现锁止。
130.解锁过程中，沿相反的方向旋转驱动螺栓73使驱动螺栓73相对连接柱71向远离驱动球74的方向移动，驱动球74在失去驱动螺栓73的外力作用后，不再挤压锁止球72，锁止球72复位至连接柱71内，实现解锁。
131.如图3-图5所示，电池包快换导向装置包括分别设置于各个电池包3与换电车辆之间的第一导向单元，即每个电池包3和对应的快换支架2的电池包容纳区21之间均设置有第一导向单元，以引导每个电池包3相对于快换支架2的竖向连接。
132.如图3-图5所示，第一导向单元包括主导向机构41以及与主导向机构41配合的辅导向机构42。
133.主导向机构41用于电池包3连接于换电车辆时的竖向导向，在安装电池包3的过程中，主导向机构41能够预先对电池包3进行引导，快速、有效地确定电池包3和换电车辆之间的位置关系，提高电池包3相对于换电车辆的定位精度，便于电池包3与换电车辆的连接，并保证电池包3在移动过程中与换电车辆的相对位置稳定，降低安装难度，提高换电成功率。
134.此外，主导向机构41还用于限制电池包3沿水平方向的移动，一方面避免电池包3在安装过程中出现在水平方向上的偏移，保证电池包3相对于换电车辆的定位精度，提高换电成功率，另一方面也能够防止电池包3因为车辆颠簸或惯性等原因产生在水平方向的移动，进一步降低电池包3与换电车辆碰撞的可能性，避免电池包3损坏。
135.辅导向机构42用于与主导向机构41配合限制电池包3在水平面内的转动，进一步提高电池包3相对于换电车辆的定位精度，还能够防止电池包3因为车辆颠簸或惯性等原因产生的旋转，降低电池包3与换电车辆碰撞的可能性，避免电池包3损坏。
136.此外，辅导向机构42还用于电池包3连接于换电车辆时的竖向导向，通过与主导向机构41共同完成对电池包3的竖向连接导向，提高第一导向单元对电池包3的导向效果，提高电池包3相对于换电车辆的定位精度和换电成功率。
137.图4所示，本实施例中的主导向机构41和辅导向机构42的数量均为两个，两个主导向机构41和两个辅导向机构42分别设置在电池包3顶部的四个端角区域。本实施例设置多个主导向机构41和辅导向机构42能够加强第一导向单元对电池包3的导向、限位效果。
138.在其他可替代的实施方式中，主导向机构41和辅导向机构42的数量也可以为一个
或更多个，主导向机构41和辅导向机构42的数量可以相同也可以不同。当第一导向单元仅包括一个主导向机构41和一个辅导向机构42时，优选地，将一个主导向机构41和一个辅导向机构42分别设置在电池包3顶部的两个对角区域，能够在主导向机构41或辅导向机构42的数量较少的同时，也保证对电池包3的导向、限位效果。
139.如图4、图5、图8和图9所示，主导向机构41包括沿竖直方向延伸的主导向销411以及与主导向销411配合的主导向孔412，主导向销411与主导向孔412相匹配。辅导向机构42包括沿竖直方向延伸的辅导向销421以及与辅导向销421配合的辅导向孔422，辅导向销421与辅导向孔422间隙配合。
140.本实施例通过主导向销411和主导向孔412的配合、辅导向销421和辅导向孔422的配合，在实现对电池包3的导向的同时，也能够限制电池包3水平方向上的移动以及在水平面上的旋转，结构简单，成本低，可靠性高。辅导向销421与辅导向孔422间隙配合，在实现辅导向机构42对电池包3的导向的同时，能够防止过定位，降低第一导向单元相对于电池包3的定位精度，降低第一导向单元的位置精度，提高生产效率，降低生产成本。
141.如图3和图4所示，本实施例中的主导向孔412和辅导向孔422均设置在电池包3上，主导向销411和辅导向销421均设置在电动卡车的快换支架2上，从而实现电池包3相对于快换支架2的定位和导向，降低安装难度，提高换电成功率。
142.在其他可替代的实施方式中，也可以是主导向孔412和辅导向孔422均设置在快换支架2上，主导向销411和辅导向销421均设置在电池包3上；或者主导向孔412和辅导向销421均设置在快换支架2上，主导向销411和辅导向孔422均设置在电池包3上；或者主导向销411和辅导向孔422均设置在快换支架2上，主导向孔412和辅导向销421均设置在电池包3上；或者快换支架2和电池包3上均设置有部分主导向孔412、辅导向孔422、主导向销411和辅导向销421。本实施例将主导向孔412和辅导向孔422均设置在电池包3上，主导向销411和辅导向销421均设置在电动卡车的快换支架2上，是为了避免电池包3在安装过程中，安装在电池包3上的主导向销411和/或辅导向销421与电动卡车上的其他结构产生干涉，提高换电的可靠性。
143.如图4和图8所示，本实施例中的主导向销411为圆形销，主导向孔412为圆孔，主导向销411的外径与主导向孔412的孔径大致相同，主导向销411的外径仅略小于主导向孔412的孔径，以方便插入主导向孔412内，并限制电池包3在水平方向上的移动。主导向销411和主导向孔412采用圆形销和圆孔的结构，一方面配合方便，能够实现对电池包3的快速引导，另一方面，圆形销和圆孔的结构简单、加工方便、成本较低。
144.具体地，在电池包3安装的过程中，主导向销411能够使得电池包3仅沿主导向销411的延伸方向(即竖直方向)移动，当电池包3存在沿水平方向移动的趋势时，主导向销411能够与主导向孔412的孔壁抵接，以限制电池包3沿水平方向的移动。
145.如图4和图9所示，本实施例中的辅导向销421为圆形销，辅导向孔422为长圆孔，辅导向孔422的宽度与辅导向销421的外径大致相同，辅主导向销411的外径仅略小于辅导向孔422的宽度，以方便插入辅导向孔422内，并限制电池包3在辅导向孔422的宽度方向上的移动。辅导向孔422的长度大于辅导向销421的外径，从而能够降低辅导向销421和辅导向孔422的配合精度，从而降低第一导向单元的位置精度。其中，长圆孔的宽度方向平行于换电车辆的宽度方向，长圆孔的长度方向平行于换电车辆的长度方向。
146.进一步地，如图3所示，主导向销411和辅导向销421朝向电池包3的一端为自由端，主导向销411和辅导向销421的自由端设有引导锥面43，引导锥面43由外向内逐渐向下倾斜，以引导主导向销411和辅导向销421进入对应的主导向孔412和辅导向孔422内，提高导向的可靠性。在其他可替代的实施方式中，主导向销411和/或辅导向销421的自由端也可以不设置引导锥面43。
147.如图4、图6和图7所示，电池包快换导向装置还包括分别设置于各个电池包3与换电车辆之间的第二导向单元，即每个电池包3和对应的快换支架2的电池包容纳区21之间均设置有第二导向单元，以引导每个电池包3相对于快换支架2的竖向连接。
148.如图4、图6和图7所示，第二导向单元包括第二导向机构5，第二导向机构5包括导向槽51以及与导向槽51相对设置且相互配合的多个导向块52，导向槽51设置在快换支架2上，导向块52设置在电池包3上。当电池包3安装在快换支架2上后，导向块52能够容纳在导向槽51内。本实施例通过导向槽51与导向块52的配合，实现电池包3沿导向槽51的槽宽方向以及槽长方向(即换电车辆的宽度方向和长度方向)上的导向，提高电池包3与快换支架2的定位精度。
149.进一步地，导向槽51与导向块52间隙配合，例如导向块52与导向槽51的内壁面在导向槽51的槽宽方向和槽长上的单侧间隙可以为1mm，以方便导向块52进入导向槽51内，避免导向槽51与导向块52卡死，降低两者的位置精度。
150.进一步地，电池包快换导向装置还包括分别设置于各个电池包3与换电车辆之间的第一缓冲件，第一缓冲件包括第一缓冲单元，第一缓冲单元设置在安装套75的顶部和锁座8之间，以避免电池包3在举升过程中与锁座8的碰撞，防止电池包3损坏。
151.在其他可替代的实施方式中，也可以不单独设置第一缓冲单元。
152.在其他可替代的实施方式中，导向块52的数量也可以为一个。
153.如图4所示，本实施例中的第二导向单元中的第二导向机构5的数量为两个，从而进一步提高引导效果。两个第二导向机构5的导向槽51平行间隔设置，两个导向槽51分别位于电池包3的长度方向(即换电车辆的长度方向)的两相对侧，导向槽51的长度方向平行于电池包3的长度方向，使得导向槽51的长度能够设计的较长，保证导向的效果。
154.在其他可替代的实施方式中，一个第二导向单元中的第二导向机构5的数量可以为一个或更多个，根据实际需求进行设计。
155.在其他可替代的实施方式中，导向槽51也可以设置在电池包3的宽度方向(即换电车辆的宽度方向)的两侧或其中一侧，此时导向槽51的长度方向对应换电车辆的宽度方向，导向槽51的槽宽方向对应换电车辆的长度方向。或者也可以在电池包3的长度方向和宽度方向上均设置导向槽51。
156.在其他可替代的实施方式中，如图11和图12所示，导向槽51也可以不是直接形成于快换支架2的顶板22上，而是位于顶板22的下方。具体地，快换支架2还包括自顶板22下端面向下延伸形成的凸出部23，凸出部23的内部形成有开口向下的导向槽51，顶板22上设有供锁止件穿过的通孔24，通孔24与导向槽51连通，以使得锁止件能够进入导向槽51后进一步穿过通孔24，实现与锁止机构的连接。其中，通孔24在换电车辆宽度方向上的宽度可以等于或略小于导向槽51在换电车辆宽度方向上的宽度，当通孔24在换电车辆宽度方向上的宽度小于导向槽51在换电车辆宽度方向上的宽度时，导向槽51和导向块52之间的间隙可以适
当增大，导向块52和通孔24之间也采用间隙配合，以保证导向块52不会与通孔24卡死。
157.如图6所示，导向块52朝向导向槽51的一端设有导向斜面521，具体地，本实施例中的导向块52为圆形结构，导向块52上对应导向槽51槽壁的一端周向环绕设置导向斜面521，导向斜面521向导向槽51内侧倾斜，实现导向块52两侧与导向槽51之间的引导，进一步提高引导效果。本实施例通过导向槽51与导向块52的配合，进一步提高电池包3相对于换电车辆的定位精度，提高换电成功率。在导向块52朝向导向槽51的一端设置导向斜面521，方便两者的配合。
158.在其他可替代的实施方式中，当导向块52为方形结构时，可以在导向块52上对应导向槽51槽壁的两侧各一个导向斜面521，或者也可以仅在导向块52的其中一侧设置导向斜面521。
159.如图6所示，每个涨珠7的连接柱71朝向锁座8的一端自然形成导向斜面521，本实施例充分利用连接柱71的形状形成导向斜面521，节省空间的同时，不用单独设置导向块52，降低成本，结构也更加简单。
160.在其他可替代的实施方式中，也可以将导向槽51设置在电池包3上，导向块52设置在快换支架2上。
161.如图10所示，电池包快换导向装置还包括分别设置于各个电池包3与换电车辆之间的第三导向单元6，即每个电池包3和对应的快换支架2的电池包容纳区21之间均设置有第三导向单元6，以引导每个电池包3相对于快换支架2的竖向连接。
162.如图10所示，锁座包括锁孔81，锁孔81沿竖直方向延伸，且沿其延伸方向的一端设有开口，开口形成有向锁孔81外逐渐扩大的扩张斜面61，扩张斜面61与涨珠7配合构成第三导向机构，实现电池包3在竖直方向上的导向。第三导向单元6由多个锁止装置上的第三导向机构组成。本实施例通过涨珠7与锁座8的配合实现电池包3与换电车辆的可拆卸连接，第三导向机构用于引导涨珠7的连接柱71进入锁孔81内，方便锁座8对涨珠7的锁定。每个锁止装置都对应设置一个第三导向机构，保证每个涨珠7的连接柱71都能够准确进入锁座8的锁孔81内被锁定，提高锁止效果。
163.其中，本实施例中锁座8的锁孔81即为锁止腔室82。
164.第二导向机构5的导向方向垂直于第三导向机构的导向方向，分别对电池包3进行不同方向上的导向，提高导向效果。
165.如图10所示，本实施例中的扩张斜面61为弧形面，进一步提高对涨珠7的引导效果。在其他可替代的实施方式中，扩张斜面61也可以为平面。
166.当电池包3与换电车辆连接时，先通过第一导向单元对电池包3进行第一次的导向，通过主导向销411和主导向孔412的配合，以及辅导向销421和辅导向孔422的配合对电池包3进行水平方向上的导向和限位。其次，再通过第二导向单元对电池包3进行第二次导向，通过导向槽51与导向块52的配合，进一步限定电池包3在换电车辆的宽度方向和长度方向上的位置。然后，再通过第三导向单元6对电池包3进行第三次导向，通过扩张斜面61和涨珠7的配合。
167.在本实施例中，第一导向单元先于第二导向单元对电池包3进行引导，能够预先保证导向槽51和导向块52的位置对应，使得导向块52能够顺利进入导向槽51内。第二导向机构5先于第三导向机构对电池包3进行引导，能够预先保证涨珠7和锁座8的位置对应，使得
涨珠7能够顺利进入锁孔81之内。
168.如图4所示，主导向孔412、辅导向孔422和涨珠7均设置在框架32上，以避免对电池箱31内部的电池模组造成破坏。
169.进一步地，第一缓冲件还包括第二缓冲单元，第二缓冲单元设置于锁孔81内并位于与开口相对的另一端，进一步减缓涨珠7和锁座8对接时的冲击力。
170.在其他可替代的实施方式中，也可以不单独设置第二缓冲单元。
171.在其他可替代的实施方式中，第一缓冲件还可以包括设置在电池箱31顶部的第三缓冲单元，第三缓冲单元用于避免电池包3举升时顶部与快换支架2的碰撞，防止电池包3损坏。
172.进一步地，相邻两个电池包3之间可以设置第二缓冲件，以避免电池包3与电池包3之间碰撞。
173.在其他可替代的实施方式中，第一导向单元、第二导向单元和第三导向单元可以单独实施，或者任意两两搭配实施。
174.【实施例2】
175.本实施例中的电池包快换导向装置和换电车辆的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于：
176.如图13所示，本实施例中的主导向销411和辅导向销421各为一个，分别设置在电池包3顶部的两个对角区域，能够在主导向机构41或辅导向机构42的数量较少的同时，也保证对电池包3的导向、限位效果。
177.如图14所示，主导向销411和辅导向销421均设置在电池包3上，快换支架2上对应设置有空心柱体，以形成与主导向销411和辅导向销421配合的主导向孔412和辅导向孔422，从而实现电池包3相对于快换支架2的定位和导向，降低安装难度，提高换电成功率。
178.如图15所示，本实施例中的主导向销411为圆形销，主导向孔412为圆孔，主导向销411的外径与主导向孔412的孔径大致相同，主导向销411的外径仅略小于主导向孔412的孔径，以方便插入主导向孔412内，并限制电池包3在水平方向上的移动。主导向销411和主导向孔412采用圆形销和圆孔的结构，一方面配合方便，能够实现对电池包3的快速引导，另一方面，圆形销和圆孔的结构简单、加工方便、成本较低。
179.具体地，在电池包3安装的过程中，主导向销411能够使得电池包3仅沿主导向销411的延伸方向(即竖直方向)移动，当电池包3存在沿水平方向移动的趋势时，主导向销411能够与主导向孔412的孔壁抵接，以限制电池包3沿水平方向的移动。
180.如图16所示，本实施例中的辅导向销421为削边销，具体为一种菱形销，辅导向孔422为圆孔，削边销的长边与辅导向孔422的孔径大致相同，削边销的长边仅略小于辅导向孔422的孔径，以方便插入辅导向孔422内。削边销与圆孔的配合，用于限制电池包3在水平面上旋转的自由度，且同时能够为辅导向销421与辅导向孔422配合时预留了一定的自由度，避免了出现过定位的情况。
181.在其他可替代的实施方式中，也可以选择其他能够实现上述功能的形状的销作为削边销。
182.进一步地，如图16所示，削边销的定位圆弧连线的法线m指向主导向销411的中心，进一步提高导向、限位效果。其中，图16仅为了清楚显示削边销的定位圆弧连线的法线m与
主导向销411的中心之间的位置关系，并不代表主导向销411和辅导向销421的实际距离如图16所示。
183.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。
184.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。

技术特征：
1.一种电池包快换导向装置，其特征在于，所述电池包快换导向装置用于引导沿换电车辆的长度方向或宽度方向并列排布的多个电池包分别通过涨珠锁止方式与所述换电车辆的竖向连接；所述电池包快换导向装置包括分别设置于各所述电池包与所述换电车辆之间的第一导向单元，所述第一导向单元包括至少一个主导向机构以及与所述主导向机构配合的辅导向机构；所述主导向机构用于所述电池包连接于所述换电车辆时的竖向导向，所述辅导向机构用于与所述主导向机构配合限制所述电池包在水平面内的转动。2.如权利要求1所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述涨珠锁止方式的结构包括涨珠和锁座，所述涨珠与所述锁座之间可拆卸连接以实现将所述电池包独立锁止于所述换电车辆的快换支架或车梁上。3.如权利要求2所述的电池包快换导向装置，其特征在于，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。4.如权利要求3所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述涨珠或者所述锁座设于所述电池包的中间位置，且所述涨珠或者所述锁座贯穿于所述电池包。5.如权利要求3所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述涨珠或者所述锁座浮动连接于所述电池包上。6.如权利要求3所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述涨珠或者所述锁座浮动连接于所述快换支架或所述车梁上。7.如权利要求2所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述涨珠包括连接柱和若干锁止球，若干所述锁止球能够在所述连接柱上运动，使得若干所述锁止球露出于所述连接柱的外表面或向所述连接柱的内部收缩，以实现所述锁止球抵靠锁止在所述锁座上或者所述涨珠与所述锁座相互解锁。8.如权利要求7所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述涨珠还包括驱动组件，所述驱动组件设于所述连接柱的内部并与所述锁止球连接，所述锁座具有用于容纳所述连接柱和所述锁止球的锁止腔室，所述驱动组件用于驱动所述锁止球在一锁止位置和一解锁位置之间移动；当所述锁止球位于所述锁止位置时，所述锁止球露出于所述连接柱的外表面并与所述锁止腔室的内侧壁卡接；当所述锁止球位于所述解锁位置时，所述锁止球向所述连接柱的内部收缩并复位至所述连接柱的内部。9.如权利要求8所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动螺栓和驱动球，所述驱动球设置在所述驱动螺栓朝向所述锁止球的一端，所述驱动球位于所述连接柱内并与所述锁止球抵接，所述连接柱的内部设有内螺纹，所述内螺纹与所述驱动螺栓配合，所述驱动螺栓通过调节与所述连接柱的螺旋长度以控制所述驱动球向所述锁止球施加使所述锁止球至少部分伸出所述连接柱的作用力。10.如权利要求2所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述涨珠锁止方式的结构还包括防转止退结构，所述防转止退结构连接于所述涨珠和/或所述锁座以阻止所述涨珠
与所述锁座之间相对旋转运动。11.如权利要求10所述的电池包快换导向装置，其特征在于，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转动的目的。12.如权利要求1-11中任意一项所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述主导向机构还用于限制所述电池包沿水平方向的移动，所述辅导向机构还用于所述电池包连接于所述换电车辆时的竖向导向。13.如权利要求1-11中任意一项所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述主导向机构包括沿竖直方向延伸的主导向销以及与所述主导向销配合的主导向孔，所述辅导向机构包括沿竖直方向延伸的辅导向销以及与所述辅导向销配合的辅导向孔；所述主导向销与所述主导向孔相匹配，所述辅导向销与所述辅导向孔间隙配合。14.如权利要求13所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述主导向销为圆形销，所述主导向孔为圆孔；所述辅导向销为圆形销，所述辅导向孔为长圆孔；或，所述辅导向销为削边销，所述辅导向孔为圆孔，所述削边销的定位圆弧连线的法线指向所述主导向销的中心。15.如权利要求13所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述主导向销和所述主导向孔中的一个设置于所述电池包，另一个设置于所述换电车辆；所述辅导向销和所述辅导向孔中的一个设置于所述电池包，另一个设置于所述换电车辆；和/或，所述主导向机构和辅导向机构分别设有两个，两个所述主导向机构和两个所述辅导向机构对应于所述电池包顶部的四个端角区域设置；和/或，所述主导向机构和所述辅导向机构分别设有一个，所述主导向机构和所述辅导向机构对应于所述电池包顶部的两个对角区域设置；和/或，所述主导向销和/或所述辅导向销的自由端设有引导锥面。16.如权利要求13所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述电池包快换导向装置还包括分别设置于各所述电池包与所述换电车辆之间的第二导向单元，所述第二导向单元包括至少一个第二导向机构，所述第二导向机构包括导向槽以及与所述导向槽相对设置且相互配合的至少一个导向块，所述导向块朝向所述导向槽的一端设有导向斜面。17.如权利要求16所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述导向斜面位于所述导向块上对应所述导向槽槽壁的两侧，且所述导向斜面向所述导向槽内侧倾斜；和/或，所述第二导向机构设有两个，两个所述第二导向机构的所述导向槽平行间隔设置，两个所述导向槽分别位于所述电池包的长度方向的两相对侧；和/或，所述导向槽的长度方向平行于所述电池包的长度方向；和/或，所述电池包通过多个锁止装置连接于所述换电车辆，所述锁止装置包括设置于所述电池包与所述换电车辆之间且相互配合的锁轴组件和锁座，所述锁轴组件为涨珠，所述导向斜面形成于多个所述涨珠上。18.如权利要求16所述的电池包快换导向装置，其特征在于，当所述电池包与所述换电车辆连接时，所述第一导向单元的所述主导向销和所述主导向孔先于所述第二导向单元的所述导向槽和所述导向块配合连接，所述第一导向单元的所述辅导向销和所述辅导向孔先于所述第二导向单元的所述导向槽和所述导向块配合连接。
19.如权利要求16所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述第二导向机构的所述导向槽与所述导向块间隙配合。20.如权利要求16所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述电池包快换导向装置还包括分别设置于各所述电池包与换电车辆之间的第三导向单元；所述电池包通过多个锁止装置连接于所述换电车辆，所述锁止装置包括设置于所述电池包与所述换电车辆之间且相互配合的锁轴组件和锁座，所述锁轴组件为涨珠，所述锁座包括锁孔，所述锁孔沿竖直方向延伸，且沿其延伸方向的一端设有开口，所述开口形成有向所述锁孔外逐渐扩大的扩张斜面，所述扩张斜面与所述涨珠配合构成第三导向机构，所述第三导向单元由多个所述锁止装置上的所述第三导向机构组成。21.如权利要求20所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述扩张斜面为弧形面；和/或，当所述电池包与所述换电车辆连接时，所述第二导向机构的所述导向槽和所述导向块先于所述第三导向机构的所述扩张斜面和所述涨珠配合连接；和/或，所述第二导向机构的导向方向垂直于所述第三导向机构的导向方向。22.如权利要求1-11中任意一项所述的电池包快换导向装置，其特征在于，所述电池包快换导向装置还包括分别设置于各所述电池包与换电车辆之间的第一缓冲件：所述电池包包括用于容纳电池模组的电池箱，所述第一缓冲件设置于所述电池箱的顶部；和/或，所述电池包通过多个锁止装置连接于所述换电车辆，所述锁止装置包括设置于所述电池包与所述换电车辆之间且相互配合的锁轴组件和锁座，所述锁轴组件为涨珠，所述锁座设有与所述涨珠配合的锁孔，所述锁孔的一端设有开口，所述第一缓冲件设置于所述锁座上，和/或所述第一缓冲件设置于所述锁孔内并位于与所述开口相对的另一端。23.如权利要求1-11、22中任意一项所述的电池包快换导向装置，其特征在于，相邻两个所述电池包之间设有第二缓冲件。24.一种换电车辆，其特征在于，所述换电车辆包括车辆本体、快换支架和多个电池包，所述快换支架设置于所述车辆本体上，多个所述电池包通过如权利要求1～23中任一项所述的电池包快换导向装置的引导，分别竖向连接于所述快换支架上。25.如权利要求24所述的换电车辆，其特征在于，所述车辆本体为电动卡车，所述快换支架连接于所述电动卡车的车梁上。26.如权利要求25所述的换电车辆，其特征在于，所述快换支架为整体式快换支架，所述整体式快换支架对应于各所述电池包的区域设有多个相应的电池包容纳区；或，所述快换支架包括多个分体式支架，多个所述分体式支架分别连接于所述电动卡车的车梁上，并与多个所述电池包一一对应。

技术总结
本发明提供了一种电池包快换导向装置及包括其的换电车辆，电池包快换导向装置用于引导沿换电车辆的长度方向或宽度方向并列排布的多个电池包分别通过涨珠锁止方式与换电车辆的竖向连接，涨珠锁止的方式操作简单，锁止可靠性高。电池包快换导向装置包括分别设置于各电池包与换电车辆之间的第一导向单元，第一导向单元的主导向机构用于电池包连接于换电车辆时的竖向导向，快速、有效地确定电池包和换电车辆之间的位置关系，第一导向单元的辅导向机构用于与主导向机构配合限制电池包在水平面内的转动，提高电池包相对于换电车辆的定位精度，防止电池包因为车辆颠簸或惯性等原因产生的旋转，降低电池包与换电车辆碰撞的可能性。性。性。


技术研发人员：张建平 于新瑞 仇丹梁
受保护的技术使用者：奥动新能源汽车科技有限公司
技术研发日：2022.10.24
技术公布日：2023/7/5