CN108688625A - 电池装取控制系统、电动汽车换电控制系统及其方法 - Google Patents

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黄春华
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Abstract

本发明提供了一种电池装取控制系统、电动汽车换电控制系统及其方法，该电池装取控制系统，包括电池安装座、换电装置和电池转运装置、装取控制器；所述换电装置接收来自所述装取控制器的电池卸除指令或电池安装指令；所述换电装置根据所述电池卸除指令将电池从所述电池安装座内取出，并将所述电池移动至所述电池转运装置的侧边，所述电池转运装置将所述电池从所述换电装置上取下；所述换电装置根据所述电池安装指令移动至所述电池转运装置的侧边，所述电池转运装置将所述电池放置在所述换电装置上，所述换电装置将所述电池移动至所述电池安装座内。

Description

电池装取控制系统、电动汽车换电控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种电池装取控制系统及电池卸除方法、安装方法。
本发明还涉及一种电动汽车换电控制系统及其控制方法。
背景技术
现有的电动汽车的电池安装方式一般分为固定式和可换式，其中固定式的电池一般固定在汽车上，充电时直接以汽车作为充电对象。而可换式的电池，一般采用活动安装的方式，电池可以随时取下，更换新的电池。
在更换新的电池的过程中，涉及到旧电池的卸除及新电池的安装。而现有的电池装取控制系统并不能实现电池的卸除、安装的精确控制。
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池装取控制系统不能实现电池的卸除、安装的精确控制的缺陷，而提供一种电池装取控制系统、电动汽车换电控制系统及其方法。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种电池装取控制系统，包括：
电池安装座、换电装置和电池转运装置、装取控制器；
所述换电装置接收来自所述装取控制器的电池卸除指令或电池安装指令；
所述换电装置根据所述电池卸除指令将电池从所述电池安装座内取出，并将所述电池移动至所述电池转运装置的侧边，所述电池转运装置将所述电池从所述换电装置上取下；
所述换电装置根据所述电池安装指令移动至所述电池转运装置的侧边，所述电池转运装置将所述电池放置在所述换电装置上，所述换电装置将所述电池移动至所述电池安装座内。
较佳地，所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述水平移动座根据所述电池卸除指令或电池安装指令在所述电池安装座与所述电池转运装置之间移动，所述升降托盘用于放置所述电池，所述升降托盘根据所述电池卸除指令将所述电池从所述电池安装座内取出或根据所述电池安装指令将所述电池安装于所述电池安装座内。
较佳地，所述换电装置上设有水平检测单元，所述水平检测单元检测所述换电装置相对于所述电池安装座或所述电池转运装置之间的水平相对位置并发送水平位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送水平移动指令给所述水平移动座，所述水平移动座在所述电池安装座与所述电池转运装置之间移动。
较佳地，所述水平检测单元包括水平视觉传感器或水平测距仪，所述水平视觉传感器或水平测距仪测量所述换电装置与所述电池安装座之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送第一水平移动指令给所述水平移动座，所述水平移动座根据所述第一水平移动指令移动，直至所述升降托盘位于所述电池安装座的下方。
较佳地，所述水平检测单元包括位置传感器，所述位置传感器测量所述换电装置与所述电池转运装置之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送第二水平移动指令给所述水平移动座，所述水平移动座根据所述第二水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池转运装置的待换电池盘的侧边。
较佳地，所述换电装置上设有垂直检测单元，所述垂直检测单元检测所述升降托盘相对于所述电池安装座或所述电池转运装置的待换电池盘之间的垂直相对位置并发送垂直位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述垂直移动指令上升或下降。
较佳地，所述垂直检测单元包括垂直测距仪或垂直视觉传感器，所述垂直测距仪或垂直视觉传感器测量所述升降托盘与所述电池安装座之间的第一垂直相对位置或者检测所述升降托盘与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送第一垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第一垂直移动指令上升或下降。
较佳地，所述垂直检测单元包括高度传感器，所述高度传感器测量所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘之间的高度差并发送第二垂直位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送第二垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第二垂直移动指令上升或下降。
较佳地，所述电池安装座还设有电池锁止装置，所述电池锁止装置对位于所述电池安装座内的电池进行锁定；所述换电装置上设有电池解锁装置，所述电池解锁装置对位于所述电池安装座内的电池进行解锁。
较佳地，所述电池安装座还设有锁止检测单元，所述锁止检测单元用于检测所述电池锁止装置的状态并传送锁止状态信号或解锁状态信号给所述装取控制器。
本发明还提供一种电动汽车换电控制系统，所述电动汽车换电控制系统包括上述电池装取控制系统。
本发明提供一种电池卸除方法，包括以下步骤：
换电装置移动至电池安装座的下方；
所述换电装置将位于所述电池安装座内的电池从所述电池安装座内取出；
所述换电装置将所述电池移送至电池转运装置的侧边；
所述电池转运装置将所述电池从所述换电装置上取下。
较佳地，所述换电装置上设有水平视觉传感器或水平测距仪，
所述换电装置移动至所述电池安装座的下方，包括：
所述水平视觉传感器或水平测距仪测量所述换电装置与所述电池安装座之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第一水平移动指令给所述换电装置，所述换电装置根据所述第一水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池安装座的下方。
较佳地，所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述换电装置上设有垂直测距仪或垂直视觉传感器，
所述换电装置将位于所述电池安装座内的电池从所述电池安装座内取出；包括，
所述垂直测距仪或垂直视觉传感器测量所述升降托盘与所述电池安装座之间的第一垂直相对位置或者检测所述升降托盘与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第一垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第一垂直移动指令上升，直至所述升降托盘将所述电池托起。
较佳地，所述换电装置上设有电池解锁装置，
所述换电装置将位于所述电池安装座内的电池从所述电池安装座内取出；包括，
所述换电装置将所述电池托起，所述电池解锁装置将所述电池从所述电池安装座上解锁。
较佳地，所述电池安装座上设有锁止检测单元，
所述换电装置将所述电池托起，所述电池解锁装置将所述电池从所述电池安装座上解锁，之后，
所述锁止检测单元将检测电池锁止装置的状态，若所述电池锁止装置处于解锁状态，传送解锁状态信号给装取控制器，所述装取控制器发送解锁状态指令给所述换电装置。
较佳地，所述换电装置上设有位置传感器；
所述换电装置将所述电池移送至所述电池转运装置的侧边；包括，
所述位置传感器测量所述换电装置与所述电池转运装置之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第二水平移动指令给所述换电装置，所述换电装置根据所述第二水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池转运装置的待换电池盘的侧边。
较佳地，所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述换电装置上设有高度传感器，
所述换电装置将所述电池移送至所述电池转运装置的侧边；包括，
所述高度传感器测量所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第二垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第二垂直移动指令上升或下降，直至所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘处于同一水平面。
本发明还提供一种电池安装方法，包括以下步骤：
换电装置移动至电池转运装置的侧边；
所述电池转运装置将电池放置在所述换电装置上；
所述换电装置将所述电池移送至电池安装座的下方；
所述换电装置将所述电池安装于所述电池安装座内。
较佳地，所述换电装置上设有位置传感器；
所述换电装置移动至所述电池转运装置的侧边；包括，
所述位置传感器测量所述换电装置与所述电池转运装置之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第二水平移动指令给所述换电装置，所述换电装置根据所述第二水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池转运装置的待换电池盘的侧边。
较佳地，所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述换电装置上设有高度传感器，
所述换电装置移动至所述电池转运装置的侧边；包括，
所述高度传感器测量所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第二垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第二垂直移动指令上升或下降，直至所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘处于同一水平面。
较佳地，所述换电装置上设有水平视觉传感器或水平测距仪，
所述换电装置将所述电池移送至所述电池安装座的下方；包括：
所述水平视觉传感器或水平测距仪测量所述换电装置与所述电池安装座之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第一水平移动指令给所述换电装置，所述换电装置根据所述第一水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池安装座的下方。
较佳地，所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述换电装置上设有垂直测距仪或垂直视觉传感器，
所述换电装置将所述电池安装于所述电池安装座内；包括，
所述垂直测距仪或垂直视觉传感器测量所述升降托盘与所述电池安装座之间的第一垂直相对位置或者检测所述升降托盘与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第一垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第一垂直移动指令上升，直至将所述电池位于所述电池安装座内。
较佳地，所述电池安装座还设有电池锁止装置，
所述换电装置将所述电池安装于所述电池安装座内；包括，
将所述电池位于所述电池安装座内后，所述电池锁止装置将所述电池锁止在所述电池安装座内。
较佳地，所述电池安装座上设有锁止检测单元，
将所述电池位于所述电池安装座内，所述电池锁止装置将所述电池锁止在所述电池安装座内，之后，
所述锁止检测单元将检测所述电池锁止装置的状态，若所述电池锁止装置处于锁止状态，传送锁止状态信号给装取控制器，所述装取控制器发送锁止状态指令给所述换电装置。
本发明还提供一种电动汽车换电控制方法，所述电动汽车换电控制方法包括上述电池卸除方法，或上述电池安装方法。
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：
该电池装取控制系统、电动汽车换电控制系统及其方法，通过水平检测单元、垂直检测单元等检测单元与装取控制器相配合，实现该电池装取控制系统的电池卸除、安装过程中的精确控制，使电池能快速从电池安装座中卸除或安装于电池安装座中。
附图说明
图1为本发明电池装取控制系统的示意图。
图2为图1所示的电池装取控制系统的换电装置、电池安装座的结构示意图。
图3为图1所示的电池装取控制系统的换电装置、电池转运装置的结构示意图。
图4为本发明电池卸除方法的流程示意图。
图5为本发明电池安装方法的流程示意图。
附图标记说明
电池安装座1
电池锁止装置11
锁止检测单元12
换电装置2
水平移动座21
升降托盘22
水平检测单元23
垂直检测单元24
电池解锁装置25
电池转运装置3
待换电池盘31
装取控制器4
电池5
具体实施方式
下面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所述的实施例范围之中。
如图1至图3所示，本发明提供的一种电池装取控制系统，包括电池安装座1、换电装置2、电池转运装置3和装取控制器4；换电装置2接收来自装取控制器4的电池卸除指令或电池安装指令；换电装置2根据电池卸除指令将电池5从电池安装座1内取出，并将电池5移动至电池转运装置3的侧边，电池转运装置3将电池5从换电装置2上取下；换电装置2根据电池安装指令移动至电池转运装置3的侧边，电池转运装置3将电池5放置在换电装置2上，换电装置2将电池5移动至电池安装座1内。
上述电池装取控制系统，通过装取控制器4发送电池卸除指令，控制换电装置2将旧的电池从电池安装座1内取出并移动至电池转运装置3中，完成旧的电池的卸除；还通过装取控制器4发送电池安装指令，控制换电装置2将新的电池从电池转运装置3内移动至电池安装座1内，完成新的电池的安装。
如图2所示，换电装置2包括水平移动座21和连接于水平移动座21上的升降托盘22，水平移动座21根据电池卸除指令或电池安装指令在电池安装座1与电池转运装置3之间移动，升降托盘22用于放置电池5，升降托盘22根据电池卸除指令将电池5从电池安装座1内取出或根据电池安装指令将电池5安装于电池安装座1内。
水平移动座21可在电池安装座1与电池转运装置3之间水平移动，而升降托盘22可上下移动。
在旧的电池的卸除过程中，换电装置2的水平移动座21移动至电池安装座1的下方，升降托盘22升起，将电池5从电池安装座1内取出，电池5位于升降托盘22内；换电装置2的水平移动座21再移动至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边，升降托盘22升起直至与待换电池盘31相平行，电池转运装置3再将升降托盘22内的电池5取出。
在新的电池的安装过程中，换电装置2的水平移动座21移动至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边，升降托盘22升起直至与待换电池盘31相平行，电池转运装置3再将电池5放入换电装置2的升降托盘22中；换电装置2的水平移动座21移动至电池安装座1的下方，升降托盘22升起，将电池5装入电池安装座1内。
如图2和图3所示，换电装置2上设有水平检测单元23，水平检测单元23检测换电装置2相对于电池安装座1或电池转运装置3之间的水平相对位置并发送水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送水平移动指令给水平移动座21，水平移动座21在电池安装座1与电池转运装置3之间移动。
水平检测单元23包括水平视觉传感器或水平测距仪，水平视觉传感器或水平测距仪测量换电装置2与电池安装座1之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一水平移动指令给水平移动座21，水平移动座21根据第一水平移动指令移动，直至升降托盘22位于电池安装座1的下方。水平视觉传感器或水平测距仪用于检测换电装置2与电池安装座1之间的相对位置，使换电装置2能顺利移动至电池安装座1的下方，实现电池安装座1内的电池的卸除或安装。
水平检测单元23包括位置传感器，位置传感器测量换电装置2与电池转运装置3之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二水平移动指令给水平移动座21，水平移动座21根据第二水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池转运装置3的待换电池盘31的侧边。位置传感器用于检测换电装置2与电池转运装置3之间的相对位置，使换电装置2能顺利地移动至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边，使电池转运装置3能顺利地从换电装置2上拿取电池5或将电池5放置于换电装置2上。
如图2和图3所示，换电装置2上设有垂直检测单元24，垂直检测单元24检测升降托盘22相对于电池安装座1或电池转运装置3的待换电池盘31之间的垂直相对位置并发送垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据垂直移动指令上升或下降。
垂直检测单元24包括垂直测距仪或垂直视觉传感器，垂直测距仪或垂直视觉传感器测量升降托盘22与电池安装座1之间的第一垂直相对位置或者检测升降托盘22与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第一垂直移动指令上升或下降。垂直测距仪或垂直视觉传感器用于检测升降托盘22与电池安装座1之间的相对位置，使升降托盘22能顺利地托起电池5，顺利实现电池安装座1内的电池5的卸除或安装。
垂直检测单元24包括高度传感器，高度传感器测量升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第二垂直移动指令上升或下降。高度传感器用于检测升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31之间的相对位置，使升降托盘22调整至与电池转运装置3的待换电池盘31处于同一水平面，使电池转运装置3能顺利地从升降托盘22上拿取电池5或将电池5放置于升降托盘22上。
如图2至图3所示，电池安装座1还设有电池锁止装置11，电池锁止装置11对位于电池安装座1内的电池5进行锁定；换电装置2上设有电池解锁装置25，电池解锁装置25对位于电池安装座1内的电池5进行解锁。
在电池5的安装过程中，电池5放入电池安装座1内后，电池锁止装置11对电池5进行锁定；在电池5的卸除过程中，将使用电池解锁装置25对位于电池安装座1内的电池5进行解锁，再将电池5从电池安装座1内取出。
如图2至图3所示，电池安装座1还设有锁止检测单元12，锁止检测单元12用于检测电池锁止装置11的状态并传送锁止状态信号或解锁状态信号给装取控制器4。在电池5的安装过程中，电池5放入电池安装座1内后，电池锁止装置11对电池5进行锁定，锁止检测单元12检测电池锁止装置11处于锁定状态，传送锁止状态信号给装取控制器4，装取控制器4再发送锁止状态指令给换电装置2，换电装置2的升降托盘22可以缩回并与电池5分离。在电池5的卸除过程中，使用电池解锁装置25对位于电池安装座1内的电池5进行解锁后，锁止检测单元12检测电池锁止装置11处于解锁状态，传送解锁状态信号给装取控制器4，装取控制器4再发送解锁状态指令给换电装置2，换电装置2的升降托盘22连同位于升降托盘22内的电池5一起缩回。
如图4所示的电池卸除方法可使用上述电池装取控制系统实现，包括以下步骤：
S10、换电装置2移动至电池安装座1的下方；
S20、换电装置2将位于电池安装座1内的电池5从电池安装座1内取出；
S30、换电装置2将电池5移送至电池转运装置3的侧边；
S40、电池转运装置3将电池5从换电装置2上取下。
在步骤S10换电装置2移动至电池安装座1的下方的过程中，水平视觉传感器或水平测距仪测量换电装置2与电池安装座1之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一水平移动指令给换电装置2，换电装置2根据第一水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池安装座1的下方。
在步骤S20换电装置2将位于电池安装座1内的电池5从电池安装座1内取出的过程中，垂直测距仪或垂直视觉传感器测量升降托盘22与电池安装座1之间的第一垂直相对位置或者检测升降托盘22与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第一垂直移动指令上升，直至升降托盘22将电池5托起。
在步骤S20换电装置2将位于电池安装座1内的电池5从电池安装座1内取出的过程中，换电装置2将电池5托起后，电池解锁装置25将电池5从电池安装座1上解锁。在电池解锁装置25将电池5解锁之后，锁止检测单元12将检测电池锁止装置11的状态，若电池锁止装置11处于解锁状态，传送解锁状态信号给装取控制器4，装取控制器4发送解锁状态指令给换电装置2，换电装置2的升降托盘22连同位于升降托盘22内的电池5一起缩回。
在步骤S30换电装置2将电池5移送至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边的过程中，位置传感器测量换电装置2与电池转运装置3之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二水平移动指令给换电装置2，换电装置2根据第二水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池转运装置3的待换电池盘31的侧边。
在步骤S30换电装置2将电池5移送至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边的过程中，高度传感器测量升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第二垂直移动指令上升或下降，直至升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31处于同一水平面。
上述电池卸除方法的一种具体的实施例如下：
步骤S10、换电装置2移动至电池安装座1的下方。具体而言，换电装置2的水平移动座21水平移动的同时，水平视觉传感器或水平测距仪实时测量换电装置2与电池安装座1之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一水平移动指令给换电装置2，换电装置2的水平移动座21根据第一水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池安装座1的下方。
步骤S20、换电装置2将位于电池安装座1内的电池5从电池安装座1内取出。具体而言，升降托盘22上升将电池安装座1内的电池托起，在升降托盘22上升的过程中，垂直测距仪或垂直视觉传感器测量升降托盘22与电池安装座1之间的第一垂直相对位置或者检测升降托盘22与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第一垂直移动指令上升，直至升降托盘22将电池5托起。升降托盘22将电池5托起后，电池解锁装置25将电池5从电池安装座1上解锁，锁止检测单元12将检测电池锁止装置11的状态，若电池锁止装置11处于解锁状态，传送解锁状态信号给装取控制器4，装取控制器4发送解锁状态指令给换电装置2，换电装置2的升降托盘22连同位于升降托盘22内的电池5一起缩回。
步骤S30、换电装置2将电池5移送至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边。换电装置2的水平移动座21水平移动的同时，位置传感器测量换电装置2与电池转运装置3之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二水平移动指令给换电装置2，换电装置2的水平移动座21根据第二水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池转运装置3的待换电池盘31的侧边。换电装置2水平移动到位后，升降托盘22上升或下降，调整升降托盘22的水平位置。在此过程中，高度传感器测量升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第二垂直移动指令上升或下降，直至升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31处于同一水平面。
步骤S40、电池转运装置3将位于升降托盘22内的电池5取下，放入待换电池盘31内。
上述电池卸除方法，可精确控制换电装置2的水平移动和升降托盘22的升降，使换电装置2在电池卸除过程中的动作更加准确，能精确快速地完成电池的卸除。
如图5所示的电池安装方法可使用上述电池装取控制系统实现，包括以下步骤：
步骤S100、换电装置2移动至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边；
步骤S200、电池转运装置3将电池5放置在换电装置2上；
步骤S300、换电装置2将电池5移送至电池安装座1的下方；
步骤S400、换电装置2将电池5安装于电池安装座1内。
在步骤S100换电装置2移动至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边的过程中，位置传感器测量换电装置2与电池转运装置3之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二水平移动指令给换电装置2，换电装置2根据第二水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池转运装置3的待换电池盘31的侧边。
在步骤S100换电装置2移动至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边的过程中，高度传感器测量升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第二垂直位置信号上升或下降，直至升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31处于同一水平面。
在步骤S300换电装置2将电池5移送至电池安装座1的下方的过程中，水平视觉传感器或水平测距仪测量换电装置2与电池安装座1之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一水平移动指令给换电装置2，换电装置2根据第一水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池安装座1的下方。
在步骤S400换电装置2将电池5安装于电池安装座1内的过程中，垂直测距仪或垂直视觉传感器测量升降托盘22与电池安装座1之间的第一垂直相对位置或者检测升降托盘22与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第一垂直移动指令上升，直至将电池5位于电池安装座1内。将电池5位于电池安装座1内后，电池锁止装置11将电池5锁止在电池安装座1内。
将电池5位于电池安装座1内，电池锁止装置11将电池5锁止在电池安装座1内后，锁止检测单元12将检测电池锁止装置11的状态，若电池锁止装置11处于锁止状态，传送锁止状态信号给装取控制器4，装取控制器4发送锁止状态指令给换电装置2，换电装置2的升降托盘22缩回，电池5锁定在电池安装座1内。
上述电池安装方法的一种具体的实施例如下。
步骤S100、换电装置2移动至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边。具体而言，换电装置2的水平移动座21水平移动，将位于升降托盘22内的电池5移送至电池转运装置3的待换电池盘31的侧边的同时，位置传感器测量换电装置2与电池转运装置3之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二水平移动指令给换电装置2，换电装置2根据第二水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池转运装置3的待换电池盘31的侧边。换电装置2水平移动到位后，升降托盘22上升或下降，调整升降托盘22的水平位置。在此过程中，高度传感器测量升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第二垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第二垂直移动指令上升或下降，直至升降托盘22与电池转运装置3的待换电池盘31处于同一水平面。
步骤S200、电池转运装置3将电池5放置在换电装置2的升降托盘22上。
步骤S300、换电装置2将电池5移送至电池安装座1的下方。换电装置2的水平移动座21水平移动的同时，水平视觉传感器或水平测距仪实时测量换电装置2与电池安装座1之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一水平移动指令给换电装置2，换电装置2的水平移动座21根据第一水平移动指令移动，直至换电装置2位于电池安装座1的下方。
步骤S400、换电装置2将电池5安装于电池安装座1内。换电装置2的升降托盘22上升，垂直测距仪或垂直视觉传感器测量升降托盘22与电池安装座1之间的第一垂直相对位置或者检测升降托盘22与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器4，装取控制器4发送第一垂直移动指令给升降托盘22，升降托盘22根据第一垂直移动指令上升，直至将电池5位于电池安装座1内。将电池5位于电池安装座1内后，电池锁止装置11将电池5锁止在电池安装座1内，锁止检测单元12将检测电池锁止装置11的状态，若电池锁止装置11处于锁止状态，传送锁止状态信号给装取控制器4，装取控制器4发送锁止状态指令给换电装置2，换电装置2的升降托盘22缩回，电池5锁定在电池安装座1内。
上述电池安装方法，可精确控制换电装置2的水平移动和升降托盘22的升降，使换电装置2在电池安装过程中的动作更加准确，能精确快速地完成电池的安装。
上述电池装取控制系统及电池卸除方法、安装方法，应用于电动汽车换电控制中时，可实现电池卸除、安装过程中的精确控制，使电池能快速从电动汽车的电池安装座中卸除或安装于电动汽车的电池安装座中。
本发明不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本发明的保护范围之内。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。

Claims (26)

1.一种电池装取控制系统，其特征在于，包括：
电池安装座、换电装置和电池转运装置、装取控制器；
所述换电装置接收来自所述装取控制器的电池卸除指令或电池安装指令；
所述换电装置根据所述电池卸除指令将电池从所述电池安装座内取出，并将所述电池移动至所述电池转运装置的侧边，所述电池转运装置将所述电池从所述换电装置上取下；
所述换电装置根据所述电池安装指令移动至所述电池转运装置的侧边，所述电池转运装置将所述电池放置在所述换电装置上，所述换电装置将所述电池移动至所述电池安装座内。
2.如权利要求1所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述水平移动座根据所述电池卸除指令或电池安装指令在所述电池安装座与所述电池转运装置之间移动，所述升降托盘用于放置所述电池，所述升降托盘根据所述电池卸除指令将所述电池从所述电池安装座内取出或根据所述电池安装指令将所述电池安装于所述电池安装座内。
3.如权利要求2所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述换电装置上设有水平检测单元，所述水平检测单元检测所述换电装置相对于所述电池安装座或所述电池转运装置之间的水平相对位置并发送水平位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送水平移动指令给所述水平移动座，所述水平移动座在所述电池安装座与所述电池转运装置之间移动。
4.如权利要求3所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述水平检测单元包括水平视觉传感器或水平测距仪，所述水平视觉传感器或水平测距仪测量所述换电装置与所述电池安装座之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送第一水平移动指令给所述水平移动座，所述水平移动座根据所述第一水平移动指令移动，直至所述升降托盘位于所述电池安装座的下方。
5.如权利要求3所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述水平检测单元包括位置传感器，所述位置传感器测量所述换电装置与所述电池转运装置之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送第二水平移动指令给所述水平移动座，所述水平移动座根据所述第二水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池转运装置的待换电池盘的侧边。
6.如权利要求2所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述换电装置上设有垂直检测单元，所述垂直检测单元检测所述升降托盘相对于所述电池安装座或所述电池转运装置的待换电池盘之间的垂直相对位置并发送垂直位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述垂直移动指令上升或下降。
7.如权利要求6所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述垂直检测单元包括垂直测距仪或垂直视觉传感器，所述垂直测距仪或垂直视觉传感器测量所述升降托盘与所述电池安装座之间的第一垂直相对位置或者检测所述升降托盘与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送第一垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第一垂直移动指令上升或下降。
8.如权利要求6所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述垂直检测单元包括高度传感器，所述高度传感器测量所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘之间的高度差并发送第二垂直位置信号给所述装取控制器，所述装取控制器发送第二垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第二垂直移动指令上升或下降。
9.如权利要求1所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述电池安装座还设有电池锁止装置，所述电池锁止装置对位于所述电池安装座内的电池进行锁定；所述换电装置上设有电池解锁装置，所述电池解锁装置对位于所述电池安装座内的电池进行解锁。
10.如权利要求9所述的电池装取控制系统，其特征在于，所述电池安装座还设有锁止检测单元，所述锁止检测单元用于检测所述电池锁止装置的状态并传送锁止状态信号或解锁状态信号给所述装取控制器。
11.一种电动汽车换电控制系统，其特征在于，所述电动汽车换电控制系统包括权利要求1至10任一项所述的电池装取控制系统。
12.一种电池卸除方法，其特征在于，包括以下步骤：
换电装置移动至电池安装座的下方；
所述换电装置将位于所述电池安装座内的电池从所述电池安装座内取出；
所述换电装置将所述电池移送至电池转运装置的侧边；
所述电池转运装置将所述电池从所述换电装置上取下。
13.如权利要求12所述的电池卸除方法，其特征在于，
所述换电装置上设有水平视觉传感器或水平测距仪，
所述换电装置移动至所述电池安装座的下方，包括：
所述水平视觉传感器或水平测距仪测量所述换电装置与所述电池安装座之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第一水平移动指令给所述换电装置，所述换电装置根据所述第一水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池安装座的下方。
14.如权利要求12所述的电池卸除方法，其特征在于，
所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述换电装置上设有垂直测距仪或垂直视觉传感器，
所述换电装置将位于所述电池安装座内的电池从所述电池安装座内取出；包括，
所述垂直测距仪或垂直视觉传感器测量所述升降托盘与所述电池安装座之间的第一垂直相对位置或者检测所述升降托盘与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第一垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第一垂直移动指令上升，直至所述升降托盘将所述电池托起。
15.如权利要求12所述的电池卸除方法，其特征在于，
所述换电装置上设有电池解锁装置，
所述换电装置将位于所述电池安装座内的电池从所述电池安装座内取出；包括，
所述换电装置将所述电池托起，所述电池解锁装置将所述电池从所述电池安装座上解锁。
16.如权利要求15所述的电池卸除方法，其特征在于，
所述电池安装座上设有锁止检测单元，
所述换电装置将所述电池托起，所述电池解锁装置将所述电池从所述电池安装座上解锁，之后，
所述锁止检测单元将检测电池锁止装置的状态，若所述电池锁止装置处于解锁状态，传送解锁状态信号给装取控制器，所述装取控制器发送解锁状态指令给所述换电装置。
17.如权利要求12所述的电池卸除方法，其特征在于，
所述换电装置上设有位置传感器；
所述换电装置将所述电池移送至所述电池转运装置的侧边；包括，
所述位置传感器测量所述换电装置与所述电池转运装置之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第二水平移动指令给所述换电装置，所述换电装置根据所述第二水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池转运装置的待换电池盘的侧边。
18.如权利要求12所述的电池卸除方法，其特征在于，
所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述换电装置上设有高度传感器，
所述换电装置将所述电池移送至所述电池转运装置的侧边；包括，
所述高度传感器测量所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第二垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第二垂直移动指令上升或下降，直至所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘处于同一水平面。
19.一种电池安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
换电装置移动至电池转运装置的侧边；
所述电池转运装置将电池放置在所述换电装置上；
所述换电装置将所述电池移送至电池安装座的下方；
所述换电装置将所述电池安装于所述电池安装座内。
20.如权利要求19所述的电池安装方法，其特征在于，
所述换电装置上设有位置传感器；
所述换电装置移动至所述电池转运装置的侧边；包括，
所述位置传感器测量所述换电装置与所述电池转运装置之间的第二水平相对位置并发送第二水平位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第二水平移动指令给所述换电装置，所述换电装置根据所述第二水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池转运装置的待换电池盘的侧边。
21.如权利要求19所述的电池安装方法，其特征在于，
所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述换电装置上设有高度传感器，
所述换电装置移动至所述电池转运装置的侧边；包括，
所述高度传感器测量所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘之间的高度差并发送第二垂直位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第二垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第二垂直移动指令上升或下降，直至所述升降托盘与所述电池转运装置的待换电池盘处于同一水平面。
22.如权利要求19所述的电池安装方法，其特征在于，
所述换电装置上设有水平视觉传感器或水平测距仪，
所述换电装置将所述电池移送至所述电池安装座的下方；包括：
所述水平视觉传感器或水平测距仪测量所述换电装置与所述电池安装座之间的第一水平相对位置并发送第一水平位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第一水平移动指令给所述换电装置，所述换电装置根据所述第一水平移动指令移动，直至所述换电装置位于所述电池安装座的下方。
23.如权利要求19所述的电池安装方法，其特征在于，
所述换电装置包括水平移动座和连接于所述水平移动座上的升降托盘，所述换电装置上设有垂直测距仪或垂直视觉传感器，
所述换电装置将所述电池安装于所述电池安装座内；包括，
所述垂直测距仪或垂直视觉传感器测量所述升降托盘与所述电池安装座之间的第一垂直相对位置或者检测所述升降托盘与地面的垂直距离并发送第一垂直位置信号给装取控制器，所述装取控制器发送第一垂直移动指令给所述升降托盘，所述升降托盘根据所述第一垂直移动指令上升，直至将所述电池位于所述电池安装座内。
24.如权利要求19所述的电池安装方法，其特征在于，
所述电池安装座还设有电池锁止装置，
所述换电装置将所述电池安装于所述电池安装座内；包括，
将所述电池位于所述电池安装座内后，所述电池锁止装置将所述电池锁止在所述电池安装座内。
25.如权利要求24所述的电池安装方法，其特征在于，
所述电池安装座上设有锁止检测单元，
将所述电池位于所述电池安装座内，所述电池锁止装置将所述电池锁止在所述电池安装座内，之后，
所述锁止检测单元将检测所述电池锁止装置的状态，若所述电池锁止装置处于锁止状态，传送锁止状态信号给装取控制器，所述装取控制器发送锁止状态指令给所述换电装置。
26.一种电动汽车换电控制方法，其特征在于，所述电动汽车换电控制方法包括权利要求12至18任一项所述的电池卸除方法，或权利要求19至25任一项所述的电池安装方法。
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