一种换电锁止系统及电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车换电技术领域，尤其涉及一种换电锁止系统及电动汽车。


背景技术：

2.由可充电的蓄电池供能的电动汽车中，蓄电池的单次充电时间过长，制约了电动汽车的推广应用，针对这一问题，现有技术中，将电动汽车上的蓄电池整合成电池包，将电池包设计成可更换的形式，当电动汽车续航里程不足时，将现有装备的电池包换下，更换已完成充电的另一电池包，从而可以有效节省充电时间。
3.现有的电池包通过换电锁止系统可拆卸的装备于电动汽车的车体上，现有的换电锁止系统的底座上，加装传感器等电气元件时，电气元件外露，无法保证安全性和使用寿命，不适用于电动汽车的使用环境。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种换电锁止系统及电动汽车，能够在底座上安全可靠地加装传感器。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种换电锁止系统，包括：
7.锁止体组件，所述锁止体组件包括锁体和底座，所述锁体上设置有锁止槽，所述底座封盖所述锁止槽的槽口形成锁止腔，所述锁止槽的槽底设置有锁口，所述底座上设置调节口、容置槽和传感器安装孔，所述调节口设置于所述容置槽的槽底，连通所述锁止腔，所述传感器安装孔连通所述容置槽的侧壁；
8.锁芯组件，滑动穿设于所述调节口中，止动于锁定位置，在所述锁定位置处，所述锁芯组件能够锁定伸入所述锁止腔的锁销；
9.锁定传感器，安装于传感器安装孔中，在所述锁定位置处，所述锁芯组件未对所述锁定传感器进行触发，离开所述锁定位置时，所述锁芯组件触发所述锁定传感器。
10.作为优选，所述传感器安装孔的孔壁上设置有连通于外部的紧固孔，所述锁定传感器通过所述紧固孔中的紧固件锁定于所述传感器安装孔中。
11.作为优选，所述容置槽的侧壁上设置有定位槽，所述传感器安装孔设置于所述定位槽的槽底，所述锁定传感器的检测端面与所述定位槽的槽底平齐。
12.作为优选，所述底座上设置有卡装台，所述卡装台卡装于所述锁止槽中，所述调节口贯穿所述卡装台。
13.作为优选，所述卡装台背离所述底座一端的边沿设置有导引面，从背离所述底座的一端到朝向所述底座的一端，所述导引面逐渐远离所述调节口。
14.作为优选，所述锁芯组件包括锁芯体和复位弹性件，所述锁芯体一端位于所述锁止腔内，另一端穿出所述调节口，位于所述容置槽中，所述复位弹性件位于所述锁止腔内，
被配置为驱动所述锁芯体止动于锁定位置，在所述锁定位置处，所述锁芯体能够锁定伸入所述锁止腔的锁销。
15.作为优选，所述锁芯体包括保持架、预紧件和吸力片，所述保持架上设置有锁定槽，所述保持架一端位于所述锁止腔内，设置有预紧头，另一端穿出所述调节口，连接于所述容置槽中的所述吸力片，所述预紧头上设置有连通所述锁定槽的预紧口，所述预紧件置于所述预紧口中，在所述锁定位置处，所述预紧件能够锁定伸入所述锁定槽的所述锁销，离开所述锁定位置时，所述吸力片触发所述锁定传感器。
16.作为优选，所述吸力片包括同轴连接的第一片体和第二片体，所述第一片体的直径大于所述第二片体的直径，所述第一片体位于所述锁芯体和所述第二片体之间，离开所述锁定位置时，所述第一片体触发所述锁定传感器。
17.作为优选，所述锁定槽的槽底设置有第一透气口，所述吸力片上设置有第二透气口，所述第二透气口连通所述第一透气口。
18.一种电动汽车，包括上述的换电锁止系统。
19.本实用新型的有益效果：
20.通过设置锁定传感器对锁芯组件的动作位置进行检测，在锁定位置处，锁芯组件未对锁定传感器进行触发，在锁定过程中，锁芯组件移动触发锁定传感器，锁定完成时，锁芯组件复位至锁定位置，未对锁定传感器进行触发，整个过程中，通过锁定传感器判断两次逆变，即先有信号，再无信号的过程，判断锁定成功，使得能够准确判断对锁销的锁定是否到位，保证了电池包安装的安全性和可靠性，在此基础上，底座通过传感器安装孔对锁定传感器进行容置，保证了锁定传感器的安全性和使用寿命，适用于电动汽车的使用环境，并且，锁芯组件对锁定传感器的触发动作在容置槽中进行，避免了外物干扰，保证了锁定传感器的可靠性。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例所述的换电锁止系统一个位向的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例所述的换电锁止系统另一位向的结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例所述的换电锁止系统的剖面图；
24.图4是本实用新型实施例所述的换电锁止系统省略护罩的结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例所述的换电锁止系统省略护罩和弹性元件的结构示意图；
26.图6是本实用新型实施例所述的护罩的结构示意图；
27.图7是本实用新型实施例所述的锁体的结构示意图；
28.图8是本实用新型实施例所述的锁体的剖面图；
29.图9是本实用新型实施例所述的锁芯组件的结构示意图；
30.图10是本实用新型实施例所述的底座一个位向的结构示意图；
31.图11是本实用新型实施例所述的底座另一位向的结构示意图；
32.图12是本实用新型实施例所述的底座的剖面图；
33.图13是本实用新型实施例所述的锁销的结构示意图。
34.图中：
35.1、锁止体组件；
36.11、锁体；111、滑槽；112、环形凸台；113、锁止槽；1131、第一预紧面；12、底座；121、调节口；122、容置槽；123、传感器安装孔；124、紧固孔；125、定位槽；13、卡装台；131、导引面；
37.2、锁芯组件；
38.21、保持架；211、第二预紧面；22、预紧件；23、复位弹性件；24、吸力片；241、第一片体；242、第二片体；243、第二透气口；
39.3、弹性元件；
40.4、护罩；41、加强棱；
41.5、导向件；
42.6、锁定传感器；
43.100、锁销；101、环形锁槽。
具体实施方式
44.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
45.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
48.如图1-图13所示，本实用新型提供了一种换电锁止系统，包括锁止体组件1、锁芯组件2和锁定传感器6。其中，锁止体组件1包括锁体11和底座12，锁体11上设置有锁止槽113，底座12封盖锁止槽113的槽口形成锁止腔，锁止槽113的槽底设置有锁口，底座12上设置调节口121、容置槽122和传感器安装孔123，调节口121设置于容置槽122的槽底，连通锁止腔，传感器安装孔123连通容置槽122的侧壁，锁芯组件2滑动穿设于调节口121中，止动于锁定位置，在锁定位置处，锁芯组件2能够锁定伸入锁止腔的锁销100，锁定传感器6安装于传感器安装孔123中，在锁定位置处，锁芯组件2未对锁定传感器6进行触发，离开锁定位置时，锁芯组件2触发锁定传感器6。
49.本实用新型中，通过设置锁定传感器6对锁芯组件2的动作位置进行检测，在锁定
位置处，锁芯组件2未对锁定传感器6进行触发，在锁定过程中，锁芯组件2移动触发锁定传感器6，锁定完成时，锁芯组件2复位至锁定位置，未对锁定传感器6进行触发，整个过程中，通过锁定传感器6判断两次逆变，即先有信号，再无信号的过程，判断锁定成功，使得能够准确判断对锁销100的锁定是否到位，保证了电池包安装的安全性和可靠性，在此基础上，底座12通过传感器安装孔123对锁定传感器6进行容置，保证了锁定传感器6的安全性和使用寿命，适用于电动汽车的使用环境，并且，锁芯组件2对锁定传感器6的触发动作在容置槽122中进行，避免了外物干扰，保证了锁定传感器6的可靠性。
50.下面对换电锁止系统的具体结构进行说明：
51.本实施例中，换电锁止系统整体上包括锁止体组件1、锁芯组件2、弹性元件3、护罩4、导向件5和锁定传感器6这六个部分。
52.具体地，锁止体组件1包括锁体11和底座12，锁体11的外侧壁上设置有滑槽111，锁体11一端的外侧设置有环形凸台112，另一端开置有锁止槽113，底座12封盖锁止槽113的槽口形成锁止腔，锁口设置于锁止槽113的槽底，贯穿环形凸台112，底座12上设置有连通锁止槽113的槽口的调节口121，锁芯体滑动穿设于调节口121中。
53.更为具体地，锁止体组件1的底座12上设置有容置槽122，调节口121设置于容置槽122的槽底，吸力片24位于容置槽122中。通过设置容置槽122，能够对吸力片24进行保护。
54.在本实施例中，底座12上设置有卡装台13，卡装台13卡装于锁止槽113中，调节口121贯穿卡装台13。卡装台13的设置，使得锁体11和底座12的对位安装更便捷，此外，通过设置卡装台13，有效增加了容置槽122的开设深度，保证了在锁定和解锁过程中，吸力片24始终位于容置槽122中。
55.更为具体地，卡装台13背离底座12一端的边沿设置有导引面131，从背离底座12的一端到朝向底座12的一端，导引面131逐渐远离调节口121。通过设置导引面131，使得卡装台13能够更加顺畅地插入锁止槽113中。在本实施例中，卡装台13为圆柱型，导引面131为锥台状环形斜面。
56.具体地，锁芯组件2包括保持架21、预紧件22、复位弹性件23和吸力片24，其中，保持架21、预紧件22和吸力片24构成锁芯体，锁芯体为锁定锁销100的主体部件。
57.在本实施例中，锁销100的侧壁处设置有环形锁槽101，锁芯组件2能够通过卡入环形锁槽101锁定锁销100。
58.更为具体地，保持架21上设置有锁定槽和连通锁定槽的预紧口，锁定槽的槽口正对锁口，锁止槽113的侧壁朝向锁口的一端设置有第一预紧面1131，保持架21朝向锁口的一端设置有预紧头，预紧头的侧壁设有第二预紧面211，预紧口开设于第二预紧面211上，保持架21背离锁口的一端能够从调节口121中伸出，连接于锁止腔外侧的吸力片24，预紧件22置于预紧口中，复位弹性件23夹设于预紧头和底座12之间，能够驱动第二预紧面211止动于抵靠第一预紧面1131，第一预紧面1131与第二预紧面211相抵靠时，第一预紧面1131抵动预紧件22伸入锁定槽中，卡入环形锁槽101，锁定伸入锁定槽中的锁销100。
59.更为具体地，预紧件22为钢珠，钢珠与预紧口一一对应环绕预紧头均布设置有多个，复位弹性件23为弹簧，第一预紧面1131和第二预紧面211为相互配合的锥台面，通过缩口的设置，将钢珠抵靠于锁销100的环形锁槽101中。
60.具体地，吸力片24包括同轴连接的第一片体241和第二片体242，第一片体241的直
径大于第二片体242的直径，第一片体241位于保持架21和第二片体242之间。
61.更为具体地，锁定槽的槽底设置有第一透气口，吸力片24上设置有贯穿第一片体241和第二片体242的第二透气口243，第二透气口243连通第一透气口。通过设置第一透气口和第二透气口243，使得锁销100伸入锁定槽中时，锁定槽中的空气能够自由溢出，平衡锁定槽内外压力。
62.更为具体地，保持架21上设置有第一连接孔，吸力片24上设置有第二连接孔，吸力片24通过穿设于第一连接孔和第二连接孔中的连接件连接于保持架21。通过连接件将吸力片24可拆卸地安装于保持架21，便于吸力片24的维护替换。
63.在本实施例中，吸力片24材质为钢制，能够有效增加解锁时的电磁吸力，连接件为螺栓，设置有三个，吸力片24通过三个螺栓与保持架21固装。
64.具体地，弹性元件3设置于锁止体组件1的外侧，环绕锁口设置，包括波形弹簧，波形弹簧可以设置有一个或多个，当设置有多个时，多个波形弹簧同轴叠合。弹性元件3是布置在电动汽车的车身与电池包之间的零部件，主要起到换电池时容差的作用，其还能在电动汽车行驶过程中确保电池包有一定的预紧力，而不至于从车身脱落下来，由于车身与电池包之间的布置空间有限，因而在本实施例中，采用波形弹簧相比于现有采用螺旋弹簧的技术方案，在保证预紧力的同时，能够有效减小占用空间。
65.具体地，护罩4罩设于弹性元件3的外侧，活动连接于锁止体组件1，护罩4上设置有连通于锁口的罩口，锁销100依次穿过罩口和锁口后伸入锁定槽中。通过在弹性元件3外侧罩设护罩4，能够保护弹性元件3，使得弹性元件3不与外界直接接触，避免石子及泥沙等异物对弹性元件3的卡滞，此外，弹性元件3由护罩4限位固定，使得无需在锁止体组件1上设置固定弹性元件3的结构，减小对弹性元件3的干涉，使得弹性元件3的弹性能的利用更加充分。
66.在本实施例中，弹性元件3环绕环形凸台112设置，抵靠护罩4。环形凸台112配合护罩4设置，能够对弹性元件3和锁芯组件2进行保护，避免护罩4压迫弹性元件3的行程过度。
67.具体地，护罩4通过导向件5滑动连接于锁止体组件1。护罩4与锁止体组件1的滑动连接，能够对锁销100的锁定动作进行导向。
68.更为具体地，导向件5连接于护罩4，导向件5滑动设置于滑槽111中。导向件5与滑槽111的配合，结构简单，安全可靠。
69.具体地，导向件5设置有多个，多个导向件5沿护罩4的周向均布设置，每个导向件5配置有一个滑槽111。上述设置，使得护罩4的受力更加平衡。
70.在本实施例中，导向件5为销钉，安装于护罩4外壁的沉头孔中，凸出护罩4的内壁，滑槽111设置于锁体11的外壁上。除上述设置外，还可以将导向件5设置于锁体11上，将滑槽111设置于护罩4的内壁上。
71.具体地，滑槽111朝向锁口的一端设置有止挡面，弹性元件3驱动导向件5抵靠于止挡面。通过设置止挡面，能够对护罩4在自由状态下的位置进行更加精确的控制，从而能够根据实际需求更加精确地控制弹性元件3的轴向尺寸。
72.更为具体地，护罩4的内壁上凸设有加强棱41，导向件5设置于加强棱41上。通过设置加强棱41，能够强化护罩4的轴向强度，增加其使用寿命，并能够更加可靠地承载导向件5，此外，因为设置有加强棱41，减小了护罩4和锁体11以及护罩4与弹性元件3之间的接触面
积，减小了摩擦阻力，并且使得护罩4的内壁和锁体11的外壁间具有间隔，使得护罩4的内外压强更加平衡。
73.具体地，加强棱41的长度方向平行于滑槽111的长度方向。除上述设置外，加强棱41还可以设置成螺旋状延伸，从而在增加轴向强度的基础上还可以增加周向强度，并且能够避免外界异物从护罩4的内壁和锁体11的外壁之间的间隙中进入护罩4。
74.更为具体地，加强棱41上沿长度方向间隔设置有多个安装孔，一个安装孔中可拆卸地安装导向件5，其余安装孔中分别可拆卸地安装堵头，堵头为普通螺栓或橡胶柱塞。上述设置，使得护罩4能够根据具体需求，将弹性元件3限位于不同的轴向长度。
75.具体地，锁定传感器6设置于底座12上，锁销100插入锁止腔中抵动锁芯体时，吸力片24能够触发锁定传感器6。
76.更为具体地，当锁销100向锁定槽内插入时，由于第一预紧面1131与第二预紧面211相抵靠，预紧件22伸入锁定槽中，因而锁销100会带动保持架21朝向调节口121移动，第二预紧面211远离第一预紧面1131，吸力片24随之移动，锁销100驱动预紧件22退出锁定槽，然后复位弹性件23驱动第二预紧面211朝向第一预紧面1131移动，带动预紧件22卡入环形锁槽101，初始状态下，吸力片24未对锁定传感器6进行触发，在锁定过程中，吸力片24移动触发锁定传感器6，通过锁定传感器6的触发信号能够更加可靠地判断上锁完成。
77.在本实施例中，锁定传感器6为接近传感器，通过吸力片24的遮挡与分离实现触发，其具体结构和工作原理为现有技术，在此不在赘述，接近传感器的有效测量行程为0-1.5mm，超出这个范围则无法测量，其与车辆上或电池包上的相关控制器电连接，当控制器接收到接近传感器先有信号，再无信号两次逆变后，判断锁定成功，发出灯光信号或声音信号，对操作人员进行提醒，上述工作过程同样为现有技术，在此不再赘述。
78.在本实施例中，吸力片24设计成台阶形式，上锁成功时，吸力片24的第二片体242正对接近传感器，其直径较小，与接近传感器接收端距离为2mm，由于＞1.5mm的测量范围则传感器无信号，上锁过程中，吸力片24下移，吸力片24的第一片体241掠过接近传感器，其直径较大，与传感器距离为0.5mm，此时可遮挡并触发接近传感器，接近传感器有信号，表明吸力片24未复位，证明未上锁成功，因此是通过接近传感器判断两次逆变，即先有信号，再无信号这个过程，判断锁定成功。
79.针对锁定传感器6的安装需求，容置槽122的槽壁上设置有连通于外部的传感器安装孔123，传感器安装孔123的孔壁上设置有连通于外部的紧固孔124，在锁定和解锁过程中，吸力片24均位于容置槽122中，锁定传感器6安装于传感器安装孔123中，紧固孔124中设置有紧固件以紧固锁定传感器6。在本实施例中，紧固孔124为螺纹孔，紧固件为限位螺栓，其抵靠于锁定传感器6。
80.更为具体地，容置槽122的侧壁上设置有定位槽125，传感器安装孔123设置于定位槽125的槽底，锁定传感器6的检测端面与定位槽125的槽底平齐。通过设置定位槽125，使得锁定传感器6的定位安装更加精确，避免锁定传感器6与吸力片24的间隔过大或过小，影响检测结果。
81.本实用新型还提供了一种电动汽车，包括上述的换电锁止系统。
82.具体地，电动汽车的车体和电池包二者中，一个安装有换电锁止系统，另一个安装有锁销100，便于电池包的拆装。在本实施例中，换电锁止系统安装于电池包上，锁销100安
装于车体上。
83.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。