CN107719330B - 用于浮动换电装置的复位机构、浮动换电装置及换电方法 - Google Patents

用于浮动换电装置的复位机构、浮动换电装置及换电方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及充换电领域，具体涉及一种用于浮动换电装置的复位机构、浮动换电装置及换电方法。本发明旨在解决现有浮动对准装置的弹簧易失效、浮动效果差的问题。为此目的，本发明的复位机构包括：导套，其与浮动部/固定部中的一个连接，具有腔室和位于第一端的第一开口；导杆，其第一端以可滑动的方式从第一开口伸入腔室，其第二端与固定部/浮动部中的另一个抵接；弹性件，其设置于腔室，且第一端与导杆的第一端连接。导杆与导套的设置，使得复位机构能够通过导杆与浮动部的滑动抵消非轴向力，延长弹性件的使用寿命，增强浮动换电装置的浮动效果。

Description

用于浮动换电装置的复位机构、浮动换电装置及换电方法
技术领域
本发明涉及充换电领域，具体涉及一种用于浮动换电装置的复位机构、浮动换电装置及换电方法。
背景技术
随着新能源汽车的普及，如何有效地为能量不足的汽车提供快速有效的能量补给成为车主和各大厂商非常关注的问题。以电动汽车为例，当前主流的电能补给方案包括充电方案和电池更换方案。相对于充电方案，电池更换方案由于可以在很短的时间完成动力电池的更换且对动力电池的使用寿命没有明显的影响，因此是电能补给的主要发展方向之一。电池更换方案一般在充换电站内完成，充换电站内配置有存放电池的电池仓和换电平台，以及在电池仓和换电平台的之间的运载满电/亏电动力电池的换电机器人，如轨道导引车(RailGuided Vehicle，RGV)。换电机器人通过在电池仓和换电平台之间预先铺设的轨道上往复行驶的方式，完成为停于换电平台上的电动汽车更换动力电池的动作。
换电过程中，换电机器人与待换电车辆在之间的定位是实现电池更换方案的关键步骤之一，定位的成功率和精度直接影响换电的成功率以及电池的可靠性和寿命。为减小定位误差，提高定位成功率，现有技术中换电机器人上通常设置有能够自动复位的浮动平台。如公开号为CN106926825A的发明专利申请公开了一种用于换电设备的浮动对准装置和方法。浮动对准装置主要包括浮动部、与浮动部固定连接的至少一个定位机构、固定板以及复位机构。其中，浮动部包括多个设置于固定板上的浮动牛眼和自由接触的方式设置于多个浮动牛眼上的浮动板，浮动板能够在该多个浮动牛眼的限制下在水平面内浮动。复位机构包括至少一个弹簧，所述弹簧设置于所述固定板与所述浮动板之间，在所述外力去除的情形下，所述浮动板能够回复到由所述弹簧的预紧力确定的初始位置。可以看出，在上述申请中浮动对准装置的复位是通过连接于固定板与浮动板之间的弹簧实现的。虽然这一设置方式具有一定复位效果，但是在实际浮动对准装置与待换电车辆的对准过程中，由于待换电车辆与浮动对准装置之间的偏差是多方向的，因此浮动板通常会沿浮动面产生不规则的扭转和偏移，这种扭转和偏移使得弹簧产生非轴向力而出现失效的情况大大增加，进而容易引起浮动对准装置的浮动效果差等问题出现，不仅降低了换电效率、增加了设备故障率，而且在浮动效果不佳时进行对准操作还容易损坏电池和车体，影响客户的换电体验。
相应地，本领域需要一种新的复位机构来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有浮动对准装置中采用弹簧作为复位机构的方案存在的弹簧易失效、浮动对准装置浮动效果差的问题，本发明提供了一种用于浮动换电装置的复位机构，该浮动换电装置包括固定部和浮动部，所述浮动部能够相对于所述固定部浮动，所述复位机构包括：导套，所述导套与所述浮动部/所述固定部中的一个连接，所述导套具有腔室和位于第一端的第一开口；导杆，所述导杆的第一端以可滑动的方式从所述第一开口伸入所述腔室，所述导杆的第二端与所述固定部/所述浮动部中的另一个抵接；以及弹性件，所述弹性件设置于所述腔室，所述弹性件的第一端与所述导杆的第一端连接。
在上述用于浮动换电装置的复位机构的优选技术方案中，所述导杆的第二端设置有能够相对于所述固定部/所述浮动部自由滚动的滚动构件，所述导杆通过所述滚动构件与所述固定部/所述浮动部抵接。
在上述用于浮动换电装置的复位机构的优选技术方案中，所述滚动构件为万向滚珠，所述导杆的第二端设置有沉头孔，所述万向滚珠嵌设于所述沉头孔。
在上述用于浮动换电装置的复位机构的优选技术方案中，所述导套设置有安装座，所述导套通过所述安装座固定连接于所述固定部。
在上述用于浮动换电装置的复位机构的优选技术方案中，所述第一开口处设置有限位结构，所述导杆的第二端沿周向设置有变径结构，所述变径结构的周向外缘与所述腔室的内壁相匹配，所述限位结构配置成能够通过与所述变径结构轴向抵接的方式限制所述导杆的移动。
在上述用于浮动换电装置的复位机构的优选技术方案中，所述复位机构还包括调节构件，所述调节构件配置成能够调节所述弹性件的预紧力。
在上述用于浮动换电装置的复位机构的优选技术方案中，所述调节构件包括调节螺栓和压块，所述导套的第二端还具有第二开口，所述压块与所述弹性件的第二端抵接，所述调节螺栓的螺柱端依次与所述第二开口和所述压块螺接。
在上述用于浮动换电装置的复位机构的优选技术方案中，所述弹性件为压缩弹簧、碟形弹簧或弹性橡胶快。
本发明还提供了一种浮动换电装置，包括固定部和浮动部，所述浮动部能够相对于所述固定部浮动，所述浮动部上设置有至少一个定位构件，所述定位构件能够通过所述浮动部的浮动完成与待换电车辆的接合构件的对接；所述浮动换电装置还包括用于调整所述浮动部位置的复位机构，所述复位机构为上述方案中任一项所述的用于浮动换电装置的复位机构。
在上述浮动换电装置的优选技术方案中，所述复位机构有多个，并且所述多个复位机构中的一部分沿第一方向设置于所述固定部/所述浮动部，所述多个复位机构中的另一部分沿第二方向设置于所述固定部/所述浮动部。
在上述浮动换电装置的优选技术方案中，所述浮动部包括能够相对于所述固定部浮动的浮动板以及与所述浮动板固定连接的浮动平台，所述复位机构的导套与所述固定部固定连接，所述复位机构的导杆与所述浮动板抵接。
本发明还提供了一种利用上述任一项方案中所述的浮动换电装置进行换电的换电方法，所述换电方法包括：
使所述定位构件与待换电车辆的接合构件对接；
在所述定位构件与所述接合构件对接的过程中，使所述浮动部浮动；
使所述浮动部将所述待换电车辆的亏电电池卸下或为所述待换电车辆安装满电电池；
使所述定位构件与所述接合构件脱离；
在所述定位构件与所述接合构件脱离的过程中，使所述浮动部复位；
其中，使所述浮动部复位的动作由所述复位机构完成。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，用于浮动换电装置的复位机构包括导套、导杆以及弹性件。导套与浮动换电装置的浮动部或固定部中的一个连接，其具有腔室和位于第一端的第一开口；导杆的第一端以可滑动的方式从第一开口伸入腔室，导杆的第二端与固定部或浮动部中的另一个抵接；弹性件设置于腔室内，其第一端与导杆的第一端连接。通过导杆与导套的设置，使得浮动部在相对于固定部浮动时，导杆能够通过相对于浮动部滑动将复位机构受到的非轴向力抵消，即导杆不随浮动部产生相对于导套的扭转和偏移，而只将复位机构受到的轴向力通过导杆在导套内的滑动传递给弹性件，使弹性件的只做轴向运动，进而提升弹性件的工作稳定性和使用寿命，避免了因弹性件出现失效等现象而导致的复位机构浮动效果差且容易损坏的现象发生。
进一步地，通过导杆的第二端设置有浮动构件，使得导杆相对于浮动部的滑动更加顺利；通过设置调节构件，使得弹性件的预紧力可以调节，进一步增加了复位机构的使用寿命，增强了浮动换电装置的浮动效果。
方案1、一种用于浮动换电装置的复位机构，所述浮动换电装置包括固定部和浮动部，所述浮动部能够相对于所述固定部浮动，其特征在于，所述复位机构包括：
导套，所述导套与所述浮动部/所述固定部中的一个连接，所述导套具有腔室和位于第一端的第一开口；
导杆，所述导杆的第一端以可滑动的方式从所述第一开口伸入所述腔室，所述导杆的第二端与所述固定部/所述浮动部中的另一个抵接；以及
弹性件，所述弹性件设置于所述腔室，所述弹性件的第一端与所述导杆的第一端连接。
方案2、根据方案1所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述导杆的第二端设置有能够相对于所述固定部/所述浮动部自由滚动的滚动构件，所述导杆通过所述滚动构件与所述固定部/所述浮动部抵接。
方案3、根据方案2所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述滚动构件为万向滚珠，所述导杆的第二端设置有沉头孔，所述万向滚珠嵌设于所述沉头孔。
方案4、根据方案3所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述导套设置有安装座，所述导套通过所述安装座固定连接于所述固定部。
方案5、根据方案4所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述第一开口处设置有限位结构，所述导杆的第二端沿周向设置有变径结构，所述变径结构的周向外缘与所述腔室的内壁相匹配，所述限位结构配置成能够通过与所述变径结构轴向抵接的方式限制所述导杆的移动。
方案6、根据方案1至5中任一项所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述复位机构还包括调节构件，所述调节构件配置成能够调节所述弹性件的预紧力。
方案7、根据方案6所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述调节构件包括调节螺栓和压块，所述导套的第二端还具有第二开口，所述压块与所述弹性件的第二端抵接，所述调节螺栓的螺柱端依次与所述第二开口和所述压块螺接。
方案8、根据方案1所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧、碟形弹簧或弹性橡胶快。
方案9、一种浮动换电装置，包括固定部和浮动部，所述浮动部能够相对于所述固定部浮动，所述浮动部上设置有至少一个定位构件，所述定位构件能够通过所述浮动部的浮动完成与待换电车辆的接合构件的对接；
其特征在于，所述浮动换电装置还包括用于调整所述浮动部位置的复位机构，所述复位机构为方案1至8中任一项所述的用于浮动换电装置的复位机构。
方案10、根据方案9所述的浮动换电装置，其特征在于，所述复位机构有多个，并且所述多个复位机构中的一部分沿第一方向设置于所述固定部/所述浮动部，所述多个复位机构中的另一部分沿第二方向设置于所述固定部/所述浮动部。
方案11、根据方案10所述的浮动换电装置，其特征在于，所述浮动部包括能够相对于所述固定部浮动的浮动板以及与所述浮动板固定连接的浮动平台，所述复位机构的导套与所述固定部固定连接，所述复位机构的导杆与所述浮动板抵接。
方案12、一种利用方案9至11中任一项所述的浮动换电装置进行换电的换电方法，其特征在于，所述换电方法包括：
使所述定位构件与待换电车辆的接合构件对接；
在所述定位构件与所述接合构件对接的过程中，使所述浮动部浮动；
使所述浮动部将所述待换电车辆的亏电电池卸下或为所述待换电车辆安装满电电池；
使所述定位构件与所述接合构件脱离；
在所述定位构件与所述接合构件脱离的过程中，使所述浮动部复位；
其中，使所述浮动部复位的动作由所述复位机构完成。
附图说明
下面参照附图并结合轨道导引型换电机器人来描述本发明的用于浮动换电装置的复位机构、浮动换电装置及换电方法。附图中：
图1为本发明的浮动换电装置的结构示意图；
图2为发明的浮动换电装置的主视示意图；
图3为本发明的浮动换电装置的去除浮动平台后的结构示意图；
图4为图2在A处的局部放大图；
图5为图3在B-B处的剖视图，其示出了本发明的复位机构的第一种安装位置示意图；
图6为图3在C处的局部放大图，其示出了本发明的复位机构的第二种安装位置示意图；
图7为本发明的复位机构的改进结构示意图；
图8为图7中的复位机构的安装位置示意图；
图9为本发明的浮动换电装置的仰视示意图；
图10为本发明的浮动换电装置的换电方法流程图。
附图标记列表
1、浮动换电装置；11、固定部；111、圆柱支架；112、L型支架；12、浮动部；121、浮动平台；122、浮动板；123、支撑构件；124、定位构件；125、加解锁机构；126、第一限位构件；127、第二限位构件；128、复位机构；1281、弹性件；1282、调节构件；1283、导套；1284、导杆；1285、安装座；1286、压块；1287、滚动构件。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然附图中的复位机构数量为八个，但是这种数量关系非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
首先参照图1、图2和图3，其中，图1为本发明的浮动换电装置的结构示意图；图2为发明的浮动换电装置的主视示意图；图3为本发明的浮动换电装置的去除浮动平台后的结构示意图。
如图1至图3所示，本发明的浮动换电装置1主要包括固定部11(如由角钢焊接而成的固定支架等)和浮动部12。浮动部12能够相对于固定部11在设定的范围内浮动，其上设置有至少一个定位构件124，定位构件124能够通过浮动部12的浮动完成与待换电车辆的接合构件的对接。例如，在拆卸亏电电池时，位于浮动部12上的定位构件124(如定位销)通过浮动部12相对于固定支架的浮动完成与待换电车辆上的接合构件(如汽车底盘或动力电池上的定位孔)插合。
进一步参照图1至图3，具体而言，浮动部12包括浮动平台121和多个浮动板122，浮动平台121与每个浮动板122之间通过多个支撑构件123固定连接。浮动平台121上固定连接有至少一个定位构件124和至少一个加解锁机构125，定位构件124用于与待换电车辆对接，加解锁机构125用于对动力电池加解锁。结合图1至图3，在一种可能的实施方式中，浮动部12包括两块浮动板122，浮动平台121与每个浮动板122之间通过八个支撑构件123连接，浮动平台121上设置有两个定位销(待换电车辆上设置有对应的两个定位孔)和十个加解锁机构125，加解锁机构125又可以包括伺服电机和设置于伺服电机输出轴上的加解锁头(如内六角锁头)。
显然，上述设置方式并非唯一，本领域技术人员可以对其进行调整，只要该调制使得浮动换电装置1能够顺利完成与待换电车辆对接以及对动力电池加解锁的条件即可。例如，浮动板122的数量还可以设置为一块或四块、定位构件124还可以为定位孔(对应的汽车底盘或动力电池上设置定位销)、浮动平台121与浮动板122之间采用焊接或一体成型等。
下面参照图2、图3和图4，其中，图4为图2在A处的局部放大图。如图2至图4所示，两块浮动板122中每块浮动板122与固定部11之间都通过多个第一限位构件126和至少一个第二限位构件127实现浮动，其中第一限位构件126设置为允许浮动板122在水平面内浮动，第二限位构件127设置为使浮动板122与固定部11之间沿竖直方向无相对移动。结合图2和图4，优选地，第一限位构件126为牛眼轴承，其基座固定连接于固定部11上，滚珠朝向浮动板122，浮动板122的底面抵靠在牛眼轴承上。第二限位构件127为大帽螺栓，浮动板122上开设有能够容纳该螺栓的螺柱部分的限位孔(图中未示出，即限位孔的孔径大于螺柱直径，以便浮动板122能够自由浮动)，螺柱穿过该限位孔与固定部11螺接，并且在螺接好后，螺帽的下侧抵靠在浮动板122的顶面。
本领域技术人员能够理解的是，第一限位构件126与第二限位构件127的具体形式、设置位置以及个数并非一成不变，在满足上述限位条件下，本领域技术人员能够对其做出任意形式的调整，以便其适应更加具体的应用场景。如第一限位构件126还可以是万向轮等可使浮动板122实现自由浮动的构件，并且第一限位构件126的基座还可以固定连接于浮动板122上；第二限位构件127还可以是铆钉等可以使浮动板122相对于固定部11在竖直方向无相对运动的构件，也可以是设置在浮动板122四周的L型钢，L型钢的竖向部分与固定部11固定连接，L型钢的横向部分朝向浮动板122并抵靠于浮动板122的顶面，限制浮动板122在竖直方向的移动。
下面参照图3、图5和图6，其中，图5为图3在B-B处的剖视图；图6为图3在C处的局部放大图。如图3、图5和图6所示，为实现浮动换电装置1的自动复位，并解决现有浮动对准装置中采用弹簧作为复位机构的方案存在的弹簧易失效、浮动对准装置的浮动效果不佳的问题，在一种可能的实施方式中，每个浮动板122上配置有多个复位机构128，其用于浮动板122在浮动后的自动回位。优选地，复位机构128包括弹性件1281和调节构件1282，弹性件1281设置于固定部11与浮动板122之间，调节构件1282则用于调节弹性件1281的预紧力。优选地，弹性件1281为压缩弹簧，调节构件1282为紧固螺钉，压缩弹簧套设于紧固螺钉上。结合图3所示，每个浮动板122上设置有八个复位机构128，每个侧面分别有两个，每个复位机构128以垂直于浮动板122侧面的方式设置。结合图5和图6，在浮动板122的侧面设置有连接孔或者沉头孔，固定部11上对应连接孔和沉头孔分别设置有圆柱支架111和L型支架112。一部分复位机构128的压缩弹簧一端通过连接孔伸入圆柱支架111，另一端通过紧固螺钉紧固于连接孔中；另一部分的复位机构128的压缩弹簧一端部分或完全伸入沉头孔，另一端通过紧固螺钉与L型支架112连接。
在浮动板122浮动的过程中，由于压缩弹簧之间的生产批次和质量不一，各个压缩弹簧会产生不同大小的弹力，这就容易导致浮动换电装置1的浮动效果不佳。此时可通过调节紧固螺钉的方式调节压缩弹簧的预紧力，改变压缩弹簧的弹力，进而改善浮动换电装置1的浮动效果。同时由于压缩弹簧伸入连接孔或者沉头孔中，在压缩弹簧产生弹力的过程中，连接孔和沉头孔还能够对压缩弹簧的受力变形起到一定的限制作用，使压缩弹簧在连接孔或沉头孔内的受力主要为轴向力，进而增强压缩弹簧的使用寿命。也就是说，通过复位机构128的设置，解决了现有浮动对准装置中采用单一弹簧作为复位机构的方案存在的弹簧易失效、浮动对准装置浮动效果不佳的问题。
当然上述复位机构128的设置形式和数量只是一种较为具体的实施方式，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员对复位机构128做出的任何形式或数量的改变都应该落入本发明的保护范围之内。例如，弹性件1281还可以为碟形弹簧，其数量还可以基于实际应用场景进行增加或缩减，压缩弹簧还可以抵靠在紧固螺钉的端部或者伸入紧固螺钉的端部开设的沉头孔中。
实施例2
下面参照图7、图8和图9，图7为本发明的复位机构128的改进结构示意图；图8为图7中的复位机构128的安装位置示意图，图9为本发明的浮动换电装置的仰视示意图。如图7和图8所示，作为实施例1中的复位机构128的一种改进，除弹性件1281和调节构件1282外，该复位机构128还包括导套1283和导杆1284。导套1283设置有安装座1285，导套1283通过安装座1285以螺接的方式与固定部11固定连接。导套1283还具有腔室和位于第一端(图7中导套1283的左端)的第一开口和位于第二端(图7中导套1283的右端)的第二开口。导杆1284的第一端(图7中导杆1284的右端)以可滑动的方式从第一开口伸入腔室，调节构件1282以可调节的方式从第二开口伸入腔室；导杆1284的第二端(图7中导杆1284的左端)优选地与浮动板122的侧面抵接，即相对于浮动板122可以自由滑动；弹性件1281优选地仍为压缩弹簧，压缩弹簧处于腔室中并且压缩弹簧第一端(图7中压缩弹簧的左端)与导杆1284的第一端连接，压缩弹簧的第二端(图7中压缩弹簧的右端)与调节构件1282的伸入端抵接。如调节构件1282仍为紧固螺钉，其螺柱端设置有压块1286，螺柱端依次与第二开口和压块1286螺接，压缩弹簧的第二端与压块1286抵接。此处需要说明的是，导套1283与导杆1284的设置位置可以对调，即导套1283设置于浮动板122，导杆1284抵接与固定部11。此外，弹性件1281还可以选用碟形弹簧、弹性橡胶块等，调节构件1282的形式也并不唯一，其他任何能够实现调节弹簧预紧力的调节构件1282都应该落入本发明的保护范围之中。
通过上述描述可以看出，导杆1284与导套1283的设置，使得浮动板122在相对于固定部11浮动时，导杆1284能够通过相对于浮动板122滑动的方式将复位机构128受到的非轴向力抵消，即导杆1284不随浮动板122产生相对于导套1283的扭转和偏移，而只将复位机构128受浮动板122扭转和偏移而产生的轴向力通过导杆1284在导套1283内的滑动传递给弹性件1281，使弹性件1281的只做轴向运动，进而提升弹性件1281的工作稳定性和使用寿命，避免了因弹性件1281出现失效等现象而导致的复位机构128浮动效果差且容易损坏的现象发生。
继续参照图7，为使导杆1284相对于浮动板122的滑动更加顺利，在一种更为优选的实施方式中，导杆1284的第二端还可以设置能够相对于浮动板122自由滚动的滚动构件1287，导杆1284通过滚动构件1287与浮动板122抵接。例如，滚动构件1287可以是万向滚珠，导杆1284的第二端相应的设置有沉头孔，万向滚珠嵌设于沉头孔。再如，滚动构件1287还可以是万向轮等可以减小导杆1284与浮动板122之间滑动摩擦的构件。
进一步参照图7，为更好的实现导杆1284在导套1283中的滑动，保证压缩弹簧的轴向受力，导套1283的第一开口处还可以设置有限位结构，导杆1284的第二端对应的沿周向设置有变径结构，变径结构的周向外缘与腔室的内壁向匹配，限位结构配置成能够通过与变径结构轴向抵接的方式限制导杆1284的移动。结合图7，如导套1283的第一开口处沿周向设置有翻边或限位块，导杆1284的第二端沿周向设置有对应的环形凸台或多个弧形凸台，通过在导杆1284移动过程中翻边/限位块与环形凸台/弧形凸台的抵接可以限制导杆1284的行程，进而限制弹簧的弹力范围。通过环形凸台/弧形凸台的外缘与导套1283内壁匹配，限制导杆1284的移动同轴度，进而保证弹簧的轴向受力。
结合图9所示，每个浮动板122上设置有八个复位机构128，每个固定部11的直角处分别设置两个，其中四个复位机构128沿第一方向设置，另外四个复位机构128沿第二方向设置。按照图9方位所示，第一方向为竖直方向，第二方向为水平方向。结合图8和图9，导套1283通过安装座1285固定连接于固定部11上，导杆1284通过万向滚珠抵接在浮动板122的侧面。这样一来，在浮动板122受到外力的作用下产生浮动时，通过万向滚珠相对于浮动板122的滚动，使复位机构128受到的非轴向力被抵消，复位机构128受到的轴向力通过导杆1284相对于导套1283的滑动传递给压缩弹簧产生弹力。当外力撤销时，压缩弹簧通过释放弹力并通过导杆1284推动浮动板122将浮动板122复位。
实施例3
参照图10，图10为本发明的浮动换电装置的换电方法流程图。如图10所示，本发明还提供了一种利用上述浮动换电装置1进行换电的换电方法，该方法主要包括如下步骤：
S100、使定位构件124与待换电车辆的接合构件对接；
S200、在定位构件124与接合构件对接的过程中，使浮动部浮动；
S300、使浮动部将待换电车辆的亏电电池卸下或为待换电车辆安装满电电池；
S400、使定位构件124与接合构件脱离；
S500、在定位构件124与接合构件脱离的过程中，使浮动部复位；
其中，使浮动部复位的动作由复位机构128完成。
结合图1、图7和图10，作为一种可能的实施方式，应用本发明的浮动换电装置1的轨道导引型换电机器人(以下简称换电机器人)的一次完整的换电流程可以为：
待换电车辆到达充换电站的停车平台，完成粗定位和举升→换电机器人到达待换电车辆的投影位置并完成与待换电车辆在竖直方向的精确定位→换电机器人抬升浮动换电装置1，使定位销与亏电电池的定位孔配合插接，浮动板122产生浮动→加解锁机构125卸下亏电电池→换电机器人使浮动换电装置1下降，浮动板122在复位机构128的作用下复位，完成亏电电池的拆卸→换电机器人离开换电位置到达电池架，将亏电电池更换为满电电池，并使定位销与满电电池的定位孔完成插接定位→换电机器人再次到达待换电车辆的投影位置并完成与待换电车辆的精确定位→换电机器人再次抬升浮动换电装置1，使满电电池嵌入待换电车辆的安装位置，浮动板122再次产生浮动→加解锁机构125完成对满电电池的紧固→换电机器人使浮动换电装置1下降，浮动板122在复位机构128的作用下自动复位→换电机器人回到初始位置，换电完成。
最后，还需要说明的是，尽管本实施方式是结合轨道导引型换电机器人进行描述的，但是本发明显然还可以应用于其他带有浮动换电装置1的设备上，如自动导引型换电机器人等。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于浮动换电装置的复位机构，所述浮动换电装置包括固定部和浮动部，所述浮动部能够相对于所述固定部浮动，其特征在于，所述复位机构包括：
导套，所述导套与所述浮动部/所述固定部中的一个固定连接，所述导套具有腔室和位于第一端的第一开口；
导杆，所述导杆的第一端以可滑动的方式从所述第一开口伸入所述腔室，所述导杆的第二端与所述固定部/所述浮动部中的另一个抵接；以及
弹性件，所述弹性件设置于所述腔室，所述弹性件的第一端与所述导杆的第一端连接；
所述导杆的第二端设置有能够相对于所述固定部/所述浮动部自由滚动的滚动构件，所述导杆通过所述滚动构件与所述固定部/所述浮动部抵接。
2.根据权利要求1所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述滚动构件为万向滚珠，所述导杆的第二端设置有沉头孔，所述万向滚珠嵌设于所述沉头孔。
3.根据权利要求2所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述导套设置有安装座，所述导套通过所述安装座固定连接于所述固定部。
4.根据权利要求3所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述第一开口处设置有限位结构，所述导杆的第二端沿周向设置有变径结构，所述变径结构的周向外缘与所述腔室的内壁相匹配，所述限位结构配置成能够通过与所述变径结构轴向抵接的方式限制所述导杆的移动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述复位机构还包括调节构件，所述调节构件配置成能够调节所述弹性件的预紧力。
6.根据权利要求5所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述调节构件包括调节螺栓和压块，所述导套的第二端还具有第二开口，所述压块与所述弹性件的第二端抵接，所述调节螺栓的螺柱端依次与所述第二开口和所述压块螺接。
7.根据权利要求1所述的用于浮动换电装置的复位机构，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧、碟形弹簧或弹性橡胶块。
8.一种浮动换电装置，包括固定部和浮动部，所述浮动部能够相对于所述固定部浮动，所述浮动部上设置有至少一个定位构件，所述定位构件能够通过所述浮动部的浮动完成与待换电车辆的接合构件的对接；
其特征在于，所述浮动换电装置还包括用于调整所述浮动部位置的复位机构，所述复位机构为权利要求1至7中任一项所述的用于浮动换电装置的复位机构。
9.根据权利要求8所述的浮动换电装置，其特征在于，所述复位机构有多个，并且所述多个复位机构中的一部分沿第一方向设置于所述固定部/所述浮动部，所述多个复位机构中的另一部分沿第二方向设置于所述固定部/所述浮动部。
10.根据权利要求9所述的浮动换电装置，其特征在于，所述浮动部包括能够相对于所述固定部浮动的浮动板以及与所述浮动板固定连接的浮动平台，所述复位机构的导套与所述固定部固定连接，所述复位机构的导杆与所述浮动板抵接。
11.一种利用权利要求8至10中任一项所述的浮动换电装置进行换电的换电方法，其特征在于，所述换电方法包括：
使所述定位构件与待换电车辆的接合构件对接；
在所述定位构件与所述接合构件对接的过程中，使所述浮动部浮动；
使所述浮动部将所述待换电车辆的亏电电池卸下或为所述待换电车辆安装满电电池；
使所述定位构件与所述接合构件脱离；
在所述定位构件与所述接合构件脱离的过程中，使所述浮动部复位；
其中，使所述浮动部复位的动作由所述复位机构完成。
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