CN112389259A - 换电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换电方法，适用于换电移动装置，换电移动装置用于为电动汽车更换动力电池；换电移动装置包括：举升装置、解锁装置安装梁以及解锁装置，解锁装置设置在解锁装置安装梁内且解锁部从解锁装置安装梁内伸出；方法包括以下步骤：驱动升举装置整体升举电池安装平台至动力电池底部；对固定在电池快换架上的锁止机构进行解锁；识别电池快换架上的锁止机构是否解锁成功；如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒。根据本发明实施例的换电方法，在识别未解锁成功时，发出解锁故障提醒，避免安全事故的发生。

Description

换电方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车换电技术领域，特别涉及一种换电方法。

背景技术

目前，汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素，为了治理汽车尾气，电动汽车已经被普及。而目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。通过换电站对电动汽车的动力电池进行快换。

相关技术中，换电站在对动力电池更换时，主要通过换电小车进行更换动力电池，然而如果动力电池在更换时锁止机构不能解锁成功，容易导致安全事故的发生，有待解决。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种换电方法，在识别未解锁成功时，发出解锁故障提醒，避免安全事故的发生。

本发明的另一个目的在于提出另一种换电方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种换电方法，适用于换电移动装置500，所述换电移动装置500用于为电动汽车更换动力电池600；所述换电移动装置500包括：举升装置514、解锁装置安装梁506以及解锁装置509，所述解锁装置509设置在所述解锁装置安装梁506内且解锁部从所述解锁装置安装梁506内伸出；所述方法包括以下步骤：驱动所述升举装置514整体升举电池安装平台至所述动力电池600底部；对固定在电池快换架700上的锁止机构100进行解锁；识别所述电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功；如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒。

另外，根据本发明上述实施例的换电方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述识别所述电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，包括：驱动所述升举装置514带动所述电池安装平台下降预设距离，通过设置在所述电池托盘502上的接近传感器517，获取所述动力电池600与所述电池托盘502之间的距离；识别每个距离是否处于设定距离范围内，如果均处于所述设定距离范围内，则识别所述电池快换架700上的锁止机构100解锁成功；如果其中一个距离未处于所述设定距离范围内，则识别所述电池快换架700上的锁止机构100未解锁成功。

根据本发明的一个实施例，所述识别所述电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，还包括：检测所述电池托盘502上的压力，如果所述压力未达到预设压力值，则识别所述电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

根据本发明的一个实施例，所述识别所述电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，还包括：检测伺服电机驱动所述解锁装置509解锁时的运行参数；其中，所述运行参数包括驱动扭矩和/或行程；如果所述运行参数大于解锁成功所需的运行参数，则识别所述电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

根据本发明的一个实施例，所述对固定在所述电池快换架700上的锁止机构100进行解锁，包括：驱动所述解锁装置509在电动汽车的行驶方向上移动，以与所述动力电池600上的接触块50接触并带动其移动，通过所述接触块50的移动带动所述锁止机构100上第一联动机构30移动；其中，所述锁止机构100包括锁止块10，所述锁止块10设置有锁止槽11，所述第一联动机构30移动带动多个锁销20同步动作以使每个锁销20可打开对应的锁止槽11，以释放所述动力电池600上的安装柱。

根据本发明的一个实施例，所述解锁装置509包括：解锁模块510、驱动模块511和从动模块512；其中，所述驱动模块511和所述从动模块512收纳在所述解锁装置安装梁506内，所述解锁模块510固定在所述从动模块512上，且所述解锁模块510的解锁部从所述解锁装置安装梁506内伸出；所述驱动所述解锁装置509在电动汽车的行驶方向上移动，包括：控制所述驱动模块511驱动所述从动模块512带动所述解锁模块510在电动汽车的行驶方向上移动。

根据本发明的一个实施例，所述换电移动装置500还包括：预解锁结构518，所述预解锁机构安装在所述电池安装平台上的定位板503；所述锁止机构100包括锁止块10，所述锁止块10设置有锁止槽11和锁销20；所述对固定在所述电池快换架700上的锁止机构100进行解锁，包括：在所述电池安装平台举升至与所述电池快换架700接触时，驱动所述升举装置514持续举升，通过所述预解锁机构518顶升解锁所述锁销20，以打开所述锁销20可打开对应的锁止槽11，以释放所述动力电池600上的安装柱。

根据本发明的一个实施例，所述对固定在电池快换架700上的锁止机构100进行解锁之前，还包括：驱动所述电池安装平台上的电池托盘502在水平面内沿所述电动汽车的行驶方向滑动，带动所述电池安装平台上定位板503上的电池定位部508滑动，以将所述动力电池(600)定位于所述电池托盘(502)限定出的电池安装空间内。

根据本发明的一个实施例，所述驱动电池托盘502在水平面内沿所述电动汽车的行驶方向滑动之前，还包括：驱动所述换电移动装置500在预设的轨道上往复移动，带动所述电池安装平台上定位板503上的车身定位部504往复移动，以与车身上的电池固定架定位配合。

根据本发明的一个实施例，所述驱动所述升举装置514整体升举电池安装平台至所述动力电池600底部之前，还包括：通过设置在所述定位板503上的定位传感器516对所述动力电池600的到位进行检测。

根据本发明的一个实施例，所述通过设置在所述定位板503上的定位传感器516对动力电池600的到位进行检测之前，还包括：通过停车限位机构105对所述电动汽车的停车到位进行检测。

根据本发明的一个实施例，所述通过停车限位机构105对所述电动汽车的停车到位进行检测，包括：检测所述电动汽车在所述停车限位机构105上所产生的竖向位移，识别所述竖向位移处于预设范围内，识别所述电动汽车停车到位。

根据本发明的一个实施例，所述对固定在电池快换架700上的锁止机构100进行解锁之后，还包括：驱动所述换电移动装置500在预设的轨道上移动，将所述动力电池600移至充电位置或者电池转运装置。

根据本发明实施例的换电方法，可以通过驱动升举装置整体升举电池安装平台至动力电池底部，并对固定在电池快换架700上的锁止机构进行解锁；识别电池快换架700上的锁止机构是否解锁成功；如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒。由此，在识别未解锁成功时，发出解锁故障提醒，避免安全事故的发生。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出另一种换电方法，适用于换电移动装置500，所述换电移动装置500用于为电动汽车更换动力电池600；所述换电移动装置500包括：举升装置514、解锁装置安装梁506以及解锁装置509，所述解锁装置509设置在所述解锁装置安装梁506内且解锁部从所述解锁装置安装梁506内伸出；所述方法包括以下步骤：驱动所述升举装置514整体升举电池安装平台至所述动力电池600底部；其中，所述电池安装平台上承载满电的动力电池包；驱动所述升举装置514继续举升，通过所述满电的动力电池包的安装柱解锁电池快换架700上的锁止机构100中的锁销20以进入所述锁止机构100中的锁止槽11内；识别所述电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功；如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒。

根据本发明的一个实施例，所述换电移动装置500还包括：预解锁结构518，所述预解锁机构安装在所述定位板503；所述通过所述满电的动力电池包的安装柱解锁电池快换架700上的锁止机构100中的锁销20以进入所述锁止机构100中的锁止槽11完成安装，包括：驱动所述升举装置514持续举升所述电池安装平台，带动所述满电的动力电池包的安装柱向所述锁销20施力，解锁所述锁销20，以打开所述锁销20对应的锁止槽11，以允许所述动力电池600上的安装柱进入所述锁止槽。

根据本发明的一个实施例，所述识别所述电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，包括：驱动所述升举装置514带动所述电池安装平台下降预设距离，通过设置在所述电池托盘502上的接近传感器517，获取所述动力电池600与所述电池托盘502之间的距离；识别每个距离是否处于设定距离范围内，如果均处于所述设定距离范围内，则识别所述电池快换架700上的锁止机构100解锁成功；如果其中一个距离未处于所述设定距离范围内，则识别所述电池快换架700上的锁止机构100未解锁成功。

根据本发明的一个实施例，所述识别所述电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，还包括：检测所述电池托盘502上的压力，如果所述压力未达到预设压力值，则识别所述电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

根据本发明的一个实施例，所述识别所述电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，还包括：检测伺服电机驱动所述解锁装置509解锁时的运行参数；其中，所述运行参数包括驱动扭矩和/或行程；如果所述运行参数大于解锁成功所需的运行参数，则识别所述电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

根据本发明实施例的换电方法，可以驱动升举装置整体升举电池安装平台至动力电池底部，并驱动升举装置继续举升，通过满电的动力电池包的安装柱解锁电池快换架上的锁止机构中的锁销以进入锁止机构中的锁止槽内，并识别电池快换架上的锁止机构是否解锁成功，如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒，如果识别解锁成功则驱动换电移动装置在预设的轨道上移动，将动力电池移至充电位置或者电池转运装置，有效提高更换动力电池的快速性、稳定性和可靠性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的换电方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的换电移动装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的换电移动装置的另一个角度的示意图；

图4是根据本发明实施例的换电移动装置和动力电池的配合示意图；

图5是根据本发明实施例的换电移动装置的电池安装平台被举升时的示意图；

图6是根据本发明实施例的换电移动装置的另一个角度的示意图；

图7是根据本发明实施例的换电移动装置的俯视图；

图8是图7中A处的放大图；

图9是根据本发明实施例的用于电池包快换装置的锁止机构的结构示意图，且锁销关闭锁止槽；

图10是根据本发明实施例的用于电池包快换装置的锁止机构的结构示意图，且锁销打开锁止槽；

图11是根据本发明实施例的换电移动装置的解锁装置的示意图；

图12是根据本发明实施例的换电移动装置的解锁装置的爆炸图；

图13是根据本发明实施例的换电移动装置的解锁装置未解锁动力电池时的示意图；

图14是根据本发明实施例的换电移动装置的解锁装置解锁动力电池后的示意图；

图15是根据本发明实施例的用于电池包快换装置的锁止机构的结构示意图，且锁销打开锁止槽；

图16是根据本发明实施例的停车限位机构的结构示意图；

图17是根据本发明一个具体实施例的换电方法的流程图；

图18是根据本发明另一个实施例的换电方法的流程图。

附图标记：

换电移动装置500、

电池托盘502、第一托盘部5021、第二托盘部5022、定位板503、车身定位部504、解锁装置安装梁506、电池转运装置叉取避让槽507、电池定位部508、解锁装置509、解锁模块510、解锁部5101、驱动模块511、从动模块512、电池支撑块513、举升装置514、主举升机构5141、辅举升机构5142、举升驱动机构5143、支撑梁515、定位传感器516、接近传感器517、初级解锁机构518。

动力电池600、固定块601。

锁止块10、锁止槽11、锁销20、第一联动机构30、接触块50。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的换电方法。

图1是本发明实施例的换电方法的流程图。

下面参考图2-图16描述本发明实施例的换电移动装置500。

如图2-图16所示，该换电方法适用于换电移动装置500，换电移动装置500用于为电动汽车更换动力电池600；换电移动装置500包括：举升装置514、解锁装置安装梁506以及解锁装置509，解锁装置509设置在解锁装置安装梁506内且解锁部从解锁装置安装梁506内伸出。

在本发明的一些实施例中，如图5所示，举升装置514可以包括：主举升机构5141、辅举升机构5142和举升驱动机构5143，举升驱动机构5143可以驱动主举升机构5141和辅举升机构5142在竖直平面内运动，换言之，举升驱动机构5143驱动主举升机构5141和辅举升机构5142在上下方向运动，主举升机构5141和辅举升机构5142对电池安装平台的举升方向一致。其中，举升驱动机构5143可以设置为驱动电机，在对电动汽车更换电池时，举升驱动机构5143驱动主举升机构5141和辅举升机构5142沿上下方向运动，使动力电池600升起和降落，并且，主举升机构5141和辅举升机构5142可以对动力电池600和电池安装平台起到支撑作用，可以避免电池安装平台倾斜，从而可以防止动力电池600掉落。

在本发明的一些实施例中，主举升机构5141可以采用刚性链升降结构，辅举升机构5142可以采用剪叉式升降引导结构，如图5所示，具体地，主举升机构5141为具有一定强度的刚性链，辅举升机构5142具有两个举升板，两个举升板交叉连接，且两个举升板的连接处可枢转地连接，两个举升板的上端与电池托盘502可枢转地连接，两个举升板的下端与换电移动装置500的底板可枢转地连接，在举升驱动机构5143的驱动下，主举升机构5141在上下方向移动，主举升机构5141可以驱动电池托盘502升起和降落，同时，辅举升机构5142起到辅助支撑作用，在主举升机构5141升起和降落时，辅举升机构5142也可以跟着主举升机构5141升起和降落，如此设置能够使主举升机构5141和辅举升机构5142更好地为动力电池600和电池安装平台提供支撑力，可以使动力电池600平稳地升降，从而可以进一步防止动力电池600掉落，进而可以使主举升机构5141和辅举升机的布置形式更加合理。

如图1所示，该换电方法包括以下步骤：

S1，驱动升举装置514整体升举电池安装平台至动力电池600底部。

具体而言，电池安装平台可以设置在举升装置514的顶部，本发明实施例可以通过举升装置514将电池安装平台整体举升，如通过驱动举升装置514整体举升电池安装平台至动力电池600底部。

需要说明的是，电池安装平台对动力电池较好的定位效果，通过驱动举升装置514调节电池安装平台相对动力电池600的位置，使得将需要更换的动力电池600移动至适于安装的安装位置更为方便，有效提高了更换动力电池的便捷性。

S2，对固定在电池快换架700上的锁止机构100进行解锁。

其中，根据本发明的一个实施例，对固定在电池快换架700上的锁止机构100进行解锁，包括：驱动解锁装置509在电动汽车的行驶方向上移动，以与动力电池600上的接触块50接触并带动其移动，通过接触块50的移动带动锁止机构100上第一联动机构30移动；其中，锁止机构100包括锁止块10，锁止块10设置有锁止槽11，第一联动机构30移动带动多个锁销20同步动作以使每个锁销20可打开对应的锁止槽11，以释放动力电池600上的安装柱。

下面首先详细描述根据本发明实施例的锁止机构100。

结合图9和图10所示，本发明一些实施例的锁止机构100可以包括：多个锁止块10、多个锁销20和第一联动结构30。

如图9和图10所示，锁止块10上设置有锁止槽11，电池包上设置的电池包安装柱图未示出可以配合在锁止槽11内。多个锁销20与多个锁止块10分别对应，也就是说，锁销20与锁止块10的数量是一致的，例如参见图2的示例，锁销20与锁止块10均为3个，但不限于此。

锁销20的至少一部分位于对应的锁止块10的锁止槽11内，在图2和图3的示例中，锁销20是一部分位于锁止槽11内而另一部分从锁止槽11内延伸出的。联动结构30与多个锁销20相连，而且联动结构30设置成能够带动多个锁销20同步动作以使每个锁销20可打开或关闭对应的锁止槽11，换言之，通过联动结构30带动多个锁销20同步打开或关闭对应的锁止槽11，这样通过操作一个联动结构30可以实现对多个锁止槽11状态的切换，即根据本发明实施例的锁止机构100，其多个锁销20由一个第一联动结构30操作，这样可以大大简化锁止机构100的构造以及占用体积，且操作方便。

其中，如上所述，电池包上设置有电池包安装柱(图未示出)，锁止机构100通过锁止电池包安装柱，即通过锁销20将电池包安装柱限制在锁止槽20内来实现限位。

因此，本发明实施例可以通过驱动解锁装置509在电动汽车的行驶方向上移动，以与动力电池600上的接触块50接触并带动其移动，通过接触块50的移动带动锁止机构100上第一联动机构30移动，第一联动机构30移动带动多个锁销20同步动作以使每个锁销20可打开对应的锁止槽11，以释放动力电池600上的安装柱，从而实现对锁止机构100进行解锁。

其中，根据本发明的一个实施例，如图11-图14所示，解锁装置509包括：解锁模块510、驱动模块511和从动模块512；其中，驱动模块511和从动模块512收纳在解锁装置安装梁506内，解锁模块510固定在从动模块512上，且解锁模块510的解锁部从解锁装置安装梁506内伸出；驱动解锁装置509在电动汽车的行驶方向上移动，包括：控制驱动模块511驱动从动模块512带动解锁模块510在电动汽车的行驶方向上移动。

其中，车辆底部设置有电池固定架，动力电池600上的锁止块设置在电池固定架上以用于锁止动力电池600，锁止块上设置有锁止槽，而动力电池600上设置的动力电池600安装柱可以配合在锁止槽内，以将动力电池600连接固定在电池固定架上。锁止块为多个，多个锁止块上分别设置有对应的锁销，并且锁销的至少一部分位于对应的锁止块的锁止槽内，锁销的一部分位于锁止槽内而另一部分从锁止槽内延伸出。联动结构适于与多个锁销相连，以能够带动多个锁销同步动作以使每个锁销可打开或关闭对应的锁止槽，进而实现动力电池600的锁止和解锁。

而解锁模块510适于驱动联动结构移动以带动多个销锁同步解锁，以实现锁止块的解锁，进而实现动力电池600的解锁，使动力电池600能够从车身上拆卸下来。

进一步，从动模块512与解锁模块510相连，以使解锁模块510能够随从动模块512的运动而运动，而驱动模块511适于驱动从动模块512带动解锁模块510沿电动汽车的行驶方向移动，从而使解锁模块510能够带动联动结构上的接触块50运动，以带动联动结构驱动多个锁销解锁对应的锁止块，进而使锁止块解锁，以解锁动力电池600。其中，解锁模块510的至少一部分适于与接触块50相止抵，以推动接触块50沿电动汽车的行驶方向移动，从而解锁锁止块。

在本发明的一些实施例中，如图6所示，换电移动装置500还可以包括：预解锁机构518，预解锁机构518可以安装在换电移动装置500的电池安装平台上，该预解锁机构518在电池安装平台举升的过程中，当接触到电池快换架700时，可以在举升的同时，解锁电池快换架700上锁止机构100上的锁止块20。电池快换架700上的锁止机构100可选地结构如图15所示，该锁止机构100包括：锁止块10，锁止块10设置有锁止槽11和锁销20。其中，当使用换电移动装置500对电动汽车更换动力电池600时，在电池安装平台举升的过程中，电池安装平台逐渐举升至与电池快换架700接触，此时，驱动升举装置514持续举升电池安装平台，电池安装平台上的预解锁机构518也会持续顶升，进而可以顶开锁止块20，同步打开锁销20对应的锁止槽11，以释放动力电池600上的安装柱，然后第一托盘部5021和第二托盘部5022在车辆的前后方向移动，在预解锁机构518的共同作用下完成动力电池600的解锁。

在本发明的一些实施例中，移动驱动装置、驱动模块511和举升驱动机构5143均可以设置为伺服电机，伺服电机的工作可靠性好，不容易损坏，这样设置能够提升移动驱动装置、驱动模块511和举升驱动机构5143的工作可靠性，可以降低移动驱动装置、驱动模块511和举升驱动机构5143的故障率，从而可以延长移动驱动装置、驱动模块511和举升驱动机构5143的使用寿命，并且，伺服电机的动力输出稳定，可以保证换电移动装置500的工作稳定性。

S3，识别电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功。

在一个示例中，根据本发明的一个实施例，识别电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，还包括：检测电池托盘502上的压力，如果压力未达到预设压力值，则识别电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

可以理解的是，本发明实施例可以通过根据电池托盘502上的压力判断是否解锁成功，例如，可以预先设置一预设压力值，当检测道电池托盘502上的压力未达到预设压力值，则判断电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

在另一个示例中，根据本发明的一个实施例，识别电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，还包括：检测伺服电机驱动解锁装置509解锁时的运行参数；其中，运行参数包括驱动扭矩和/或行程；如果运行参数大于解锁成功所需的运行参数，则识别电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

具体地，本发明实施例可以采集伺服电机驱动解锁装置509解锁时的运行参数，例如，运行参数可以为驱动扭矩，或者行程，或者驱动扭矩和行程，当运行参数大于解锁成功所需的运行参数，则识别电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

举例而言，假如正常情况下伺服电机驱动解锁装置509解锁时的行程为5圈，如果没有解锁成功，电机会机旋转，则行程会增加，如果大于5圈说明未解锁成功；正常情况下伺服电机驱动解锁装置509解锁时的扭矩可以为100牛，如果没有解锁成功，电机会机继续工作，并且会增大扭矩，如果大于100牛说明未解锁成功。需要说明的是，上述数值仅为示例性的，不作为对本发明的限制。

根据本发明的一个实施例，识别电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，包括：驱动升举装置514带动电池安装平台下降预设距离，通过设置在电池托盘502上的接近传感器517，获取动力电池600与电池托盘502之间的距离；识别每个距离是否处于设定距离范围内，如果均处于设定距离范围内，则识别电池快换架700上的锁止机构100解锁成功；如果其中一个距离未处于设定距离范围内，则识别电池快换架700上的锁止机构100未解锁成功。

其中，接近传感器517可以设置在电池托盘502上，接近传感器517用于对动力电池600的解锁状态进行检测，具体地，接近传感器517可以包括两组，两组接近传感器517分别设置在第一托盘部5021和第二托盘部5022上，也可以理解为，一组接近传感器517设置在第一托盘部5021上，另一组接近传感器517设置在第二托盘部5022上。其中，当动力电池600完全解锁时，动力电池600的至两组接近传感器517的间隔长度相等或者接近相等，通过两组接近传感器517检测的动力电池600与接近传感器517的间隔长度数值，可以判断出动力电池600是否完全解锁。当动力电池600没有完全解锁时，两组接近传感器517检测出动力电池600与接近传感器517的间隔长度数值会有差异，从而可以判断动力电池600没有完全解锁。当动力电池600完全解锁时，两组接近传感器517检测出动力电池600与接近传感器517的间隔长度数值相等或者接近相等，从而可以判断动力电池600完全解锁。

具体而言，如图14所示，本发明实施例可以在电池托盘502的四个角落均设置有接近传感器507，接近传感器507可以检测到的距离为5mm～10mm。电池包框架上可以设置两个横梁，每个横梁上有锁止机构100，每个锁机机构100两端可以设置有锁止块，当解锁成功时，锁机机构100打开锁机块，动力电池600就从电池包框架里面落下，获取动力电池600与电池托盘502之间的距离，并判断每个距离是否处于设定距离范围，设定距离范围可以根据接近传感器507可以检测到的距离进行设定，在此不做具体限定，如果均处于设定距离范围内，则识别电池快换架700上的锁止机构100解锁成功；如果其中一个距离未处于设定距离范围内，则识别电池快换架700上的锁止机构100未解锁成功。也就是说，本发明实施例可以对动力电池600与电池托盘502之间的距离是否一致进行检测判断，并在一致时，确认解锁成功，并将动力电池600与换电小车下降至指定高度；并在不一致时，确认解锁失败，由工作人员进行故障处理

S4，如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒。

应当理解的是，如果识别出未解锁成功，则可以发出解锁故障提醒，例如可以通过声音进行提示“解锁故障！解锁故障”；或者可以通过灯光进行提醒，例如发出颜色光；再或者通过语音和声光同时进行提醒，从而避免因解锁故障而出现危险，提高安全性。

根据本发明的一个实施例，对固定在电池快换架700上的锁止机构100进行解锁之前，还包括：驱动电池托盘502在水平面内沿电动汽车的行驶方向滑动，带动电池安装平台上定位板503上的电池定位部508滑动，以与动力电池600上的固定块601及壳体定位配合。

具体地，电池托盘502可在水平面内沿电动汽车行驶方向滑动，电池托盘502包括两个在电动汽车行驶方向间隔开分布的第一托盘部5021和第二托盘部5022，电池托盘502适于限定出电池安装空间，以便于动力电池600能够放置在电池包安装空间内，进而使换电移动装置500能够稳定的对动力电池600进行转运。其中一部分电池定位部508适于与动力电池600两侧壁上的固定块601定位配合，另一部分电池定位部508适于与动力电池600的端部壳体倒角处定位配合，从而将动力电池600准确的定位在安装空间内。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，第一托盘部5021和第二托盘部5022上可以设置有多个电池支撑块513，当动力电池600支撑在第一托盘部5021和第二托盘部5022上后，电池支撑块513可以对动力电池600起到支撑作用，可以使动力电池600的位置更加可靠，从而可以避免动力电池600相对电池托盘502的位置发生移动。

也就是说，当更换动力电池时，电池安装平台相对电动汽车的位置需要调节，移动至适于更换动力电池的安装位置时，需要对电池安装平台上的动力电池的位置进行精度较高的调节以保证动力电池与电动汽车的配合效果，并便于动力电池的装配。其中，本发明实施例可以驱动电池托盘502在水平面内沿电动汽车的行驶方向滑动，从而带动电池安装平台上定位板503上的电池定位部508滑动，以与动力电池600上的固定块601及壳体定位配合。

需要说明的是，在对电动汽车更换动力电池时，需要通过解锁装置509对电动汽车电池上的锁止块进行解锁，仅在解锁装置509对锁止块解锁后才可以对动力电池进行更换。

根据本发明的一个实施例，驱动电池托盘502在水平面内沿电动汽车的行驶方向滑动之前，还包括：驱动换电移动装置500在预设的轨道上往复移动，带动电池安装平台上定位板503上的车身定位部504往复移动，以与车身上的电池固定架定位配合。

可以理解的是，电动安装平台电池托盘502对动力电池具有良好的定位作用，动力电池600可以随电池托盘502同步地相对定位板503移动。其中电池托盘502和定位板503之间通过轨道配合以相对移动，轨道的结构可靠性高，从而电池托盘502相对定位板503的移动过程稳定性更好。

进一步地，在更换动力电池的过程中，需要将定位板503的位置调节至与电动汽车的位置相匹配的位置。当定位板503的车身定位部504与电动汽车定位配合时，定位板503的位置相对电动汽车固定，从而便于动力电池的装配，以保证电池安装平台与动力电池、电池安装平台与电动汽车之间配合的可靠性。

根据本发明的一个实施例，驱动升举装置514整体升举电池安装平台至动力电池600底部之前，还包括：通过设置在定位板503上的定位传感器516对动力电池600的到位进行检测。

具体而言，如图7和图8所示，定位传感器516可以设置在定位板503上，定位传感器516用于对动力电池600的停靠位置进行辅助定位，通过定位传感器516可以检测动力电池600的位置，以便对于动力电池600是否到达举升装置514举升的位置进行判断。也就是说，通过设置定位传感器516，可以使换电移动装置500移动至适合更换动力电池600的位置。

例如，在本发明的一个实施例中，定位传感器516可以为光传感器，而且定位传感器516与换电站进行通讯。通过定位传感器516对动力电池600的位置信号进行检测，并将检测到的信号反馈至换电站，换电站根据动力电池600的位置信息对动力电池600的到位进行判断，以便于进行后续操作。如：当动力电池600未到达预定位置时，需要对动力电池600的位置进行调整，直至动力电池600调整至适于对举升装置514举升的位置；当动力电池600到达预定位置时，可以通过举升装置514举升动力电池600或其他操作。其具体工作流程，可以根据换电站对电动汽车的换电方式等进行调整，并不局限于此。

需要说明的是，在通过定位传感器516对动力电池600的到位进行检测时，如果动力电池600移动不到位还可以通过报警装置如声光报警等进行报警，以便工作人员进行故障处理，排查原因。

根据本发明的一个实施例，通过设置在定位板503上的定位传感器516对动力电池600的到位进行检测之前，还包括：通过停车限位机构105对电动汽车的停车到位进行检测。

下面首先详细描述根据本发明实施例的锁止机构停车限位机构105。

如图16所示，本发明一些实施例的停车限位机构105可以包括：第一定位组件和第二定位组件。

其中，第一定位组件用于对车轮在前后方向上进行限位，第二定位组件用于对车轮在作用方向上进行限位。

具体地，第二定位组件包括：定位块106和与定位块106相对设置的定位辊轮107，定位块106朝向车轮的侧面为第一斜面1061，第一斜面1061从定位块106的上部朝向停车限位机构105内部倾斜地延伸。第一斜面1061对车轮具有良好的导向作用，可以辅助车轮定位至限位机构中。

可以理解的是，本申请中的停车限位机构105应用于换电站，电动汽车在换电站中进行换电操作。通过停车限位机构105可以将电动汽车与换电平台定位配合，同时通过停车限位机构105可以检测电动汽车是否停车到位，以便于辅助驾驶员将电动汽车定位在适于进行换电操作的位置。其中，当电动汽车停止在换电平台时，需要通过换电移动装置500将动力电池从电动汽车中取下，并可以通过换电移动装置500将待更换的动力电池安装至电动汽车。其中，换电移动装置500执行上述动作时，需要将换电移动装置500与电动汽车安装动力电池的位置相对。

具体而言，当车轮行驶至停车限位机构105处时，车轮可以通过第一定位组件对其前后方向进行定位，而且电动汽车自身可以驱动车轮向前后向后移动以调节车轮的位置。当车轮在停车限位机构105中的位置偏左或偏右时，电动汽车无法直接驱动车轮向左偏移或向右偏移，需要第二定位组件辅助车轮定位。以电动汽车的右后车轮为例，当车轮向右偏移时，车轮止抵在第一斜面1061上，由于第一斜面1061构造为朝向停车限位机构105内部倾斜的斜面，车轮具有向左移动的运动趋势，从而可以通过定位块106对车轮的位置进行调节；当车轮向左偏移时，车轮与定位辊轮107配合，定位辊轮107可以转动，从而辅助车轮向右移动。

需要说明的是，“偏移”指的是车轮的大致位置接近停车限位机构105的内部，需要进行调节。而且本实施例中以电动汽车的右后车轮为例，但并不局限于此，停车限位机构105在应用时的安装方向和安装位置可以根据设计需求进行调节。其中，根据本发明的一个实施例，通过停车限位机构105对电动汽车的停车到位进行检测，包括：检测电动汽车在停车限位机构105上所产生的竖向位移，识别竖向位移处于预设范围内，识别电动汽车停车到位。

应当理解的是，预设范围可以为4-8毫米，也就是说，如果电动汽车在停车限位机构105上所产生的竖向位移处于4-8毫米，则说明电动汽车停车到位。

需要说明的是，定位传感器516可以对动力电池的位置进行检测，从而可以辅助换电移动装置500的位置调节以便于换电移动装置500进行换电操作。具体地，通过停车限位机构105可以对电动汽车在换电平台的位置进行检测并可以对电动汽车起到良好的定位作用；定位传感器516可以对动力电池的位置进行检测，并辅助换电移动装置500移动至适于进行换电操作的位置。可选地，停车限位机构105和定位传感器516的工作顺序为：在停车限位机构105对电动汽车定位后，定位传感器516再辅助换电移动装置500定位。

根据本发明的一个实施例，对固定在电池快换架700上的锁止机构100进行解锁之后，还包括：驱动换电移动装置500在预设的轨道上移动，将动力电池600移至充电位置或者电池转运装置。

具体地，本发明实施例可以驱动换电移动装置500在预设的轨道上往复移动以将动力电池600移至充电位置或者电池转运装置，从而对将电动汽车的动力电池与即将更换的动力电池更换，或者转运，有效提高更换动力电池的快速性。

在本发明的一个具体实施例中，如图17所示，上述的换电方法，包括以下步骤：

S1401，通过停车限位机构对电动汽车的停车到位进行检测。

S1402，通过设置在定位板上的定位传感器对动力电池的到位进行检测。

S1403，驱动升举装置整体升举电池安装平台至动力电池底部。

S1404，驱动换电移动装置在预设的轨道上往复移动，带动电池安装平台。上定位板上的车身定位部往复移动，以与车身上的电池固定架定位配合。

S1405，驱动电池托盘在水平面内沿电动汽车的行驶方向滑动，带动电池安装平台上定位板上的电池定位部滑动，以与动力电池上的固定块及壳体定位配合。

S1406，对固定在电池快换架700上的锁止机构进行解锁。

S1407，识别电池快换架700上的锁止机构是否解锁成功，如果是，执行步骤S1409，否则，执行步骤S1408。

S1408，发出解锁故障提醒。

S1409，确认解锁成功，并将动力电池与换电小车下降至指定高度，并与码垛机进行对接交互。

根据本发明实施例提出的换电方法，可以通过驱动升举装置整体升举电池安装平台至动力电池底部，并对固定在电池快换架700上的锁止机构进行解锁；识别电池快换架700上的锁止机构是否解锁成功；如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒，如果解锁成功，则驱动换电移动装置在预设的轨道上移动，将动力电池移至充电位置或者电池转运装置，有效提高更换动力电池的快速性、稳定性和可靠性。

图18为本发明另一个实施例的换电方法的流程图。该实施例中，该换电方法适用于换电移动装置500，换电移动装置500用于为电动汽车更换动力电池600；换电移动装置500包括：举升装置514、解锁装置安装梁506以及解锁装置509，解锁装置509设置在解锁装置安装梁506内且解锁部从解锁装置安装梁506内伸出；

如图18所示，换电方法包括：

S1801，驱动升举装置514整体升举电池安装平台至动力电池600底部；其中，电池安装平台上承载满电的动力电池包。

S1802，驱动升举装置514继续举升，通过满电的动力电池包的安装柱解锁电池快换架700上的锁止机构100中的锁销20以进入锁止机构100中的锁止槽11内。

S1803，识别电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功。

S1804，如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒。

根据本发明的一个实施例，换电移动装置500还包括：预解锁结构518，预解锁机构安装在定位板503；通过满电的动力电池包的安装柱解锁电池快换架700上的锁止机构100中的锁销20以进入锁止机构100中的锁止槽11完成安装，包括：驱动升举装置514持续举升电池安装平台，带动满电的动力电池包的安装柱向锁销20施力，解锁锁销20，以打开锁销20对应的锁止槽11，以允许动力电池600上的安装柱进入锁止槽。

根据本发明的一个实施例，识别电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，包括：驱动升举装置514带动电池安装平台下降预设距离，通过设置在电池托盘502上的接近传感器517，获取动力电池600与电池托盘502之间的距离；识别每个距离是否处于设定距离范围内，如果均处于设定距离范围内，则识别电池快换架700上的锁止机构100解锁成功；如果其中一个距离未处于设定距离范围内，则识别电池快换架700上的锁止机构100未解锁成功。

根据本发明的一个实施例，识别电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，还包括：检测电池托盘502上的压力，如果压力未达到预设压力值，则识别电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

根据本发明的一个实施例，识别电池快换架700上的锁止机构100是否解锁成功，还包括：检测伺服电机驱动解锁装置509解锁时的运行参数；其中，运行参数包括驱动扭矩和/或行程；如果运行参数大于解锁成功所需的运行参数，则识别电池快换架700上的锁止机构100未解锁。

需要说明的是，本发明实施例也包括有上述的停车限位机构、定位传感器等，并且前述用于图1实施例换电方法的解释说明也适用于该实施例换电方法，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的换电方法，可以驱动升举装置整体升举电池安装平台至动力电池底部，并驱动升举装置继续举升，通过满电的动力电池包的安装柱解锁电池快换架上的锁止机构中的锁销以进入锁止机构中的锁止槽内，并识别电池快换架上的锁止机构是否解锁成功，如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒，如果识别解锁成功则驱动换电移动装置在预设的轨道上移动，将动力电池移至充电位置或者电池转运装置，有效提高更换动力电池的快速性、稳定性和可靠性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (18)

1.一种换电方法，其特征在于，适用于换电移动装置(500)，所述换电移动装置(500)用于为电动汽车更换动力电池(600)；所述换电移动装置(500)包括：举升装置(514)、解锁装置安装梁(506)以及解锁装置(509)，所述解锁装置(509)设置在所述解锁装置安装梁(506)内且解锁部从所述解锁装置安装梁(506)内伸出；

所述方法包括以下步骤：

驱动所述升举装置(514)整体升举电池安装平台至所述动力电池(600)底部；

对固定在电池快换架(700)上的锁止机构(100)进行解锁；

识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)是否解锁成功；

如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒。

2.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)是否解锁成功，包括：

驱动所述升举装置(514)带动所述电池安装平台下降预设距离，通过设置在所述电池托盘(502)上的接近传感器(517)，获取所述动力电池(600)与所述电池托盘(502)之间的距离；识别每个距离是否处于设定距离范围内，如果均处于所述设定距离范围内，则识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)解锁成功；

如果其中一个距离未处于所述设定距离范围内，则识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)未解锁成功。

3.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)是否解锁成功，还包括：

检测所述电池托盘(502)上的压力，如果所述压力未达到预设压力值，则识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)未解锁。

4.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)是否解锁成功，还包括：

检测伺服电机驱动所述解锁装置(509)解锁时的运行参数；其中，所述运行参数包括驱动扭矩和/或行程；

如果所述运行参数大于解锁成功所需的运行参数，则识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)未解锁。

5.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述对固定在所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)进行解锁，包括：

驱动所述解锁装置(509)在电动汽车的行驶方向上移动，以与所述动力电池(600)上的接触块(50)接触并带动其移动，通过所述接触块(50)的移动带动所述锁止机构(100)上第一联动机构(30)移动；其中，所述锁止机构(100)包括锁止块(10)，所述锁止块(10)设置有锁止槽(11)，所述第一联动机构(30)移动带动多个锁销(20)同步动作以使每个锁销(20)可打开对应的锁止槽(11)，以释放所述动力电池(600)上的安装柱。

6.根据权利要求5所述的换电方法，其特征在于，所述解锁装置(509)包括：解锁模块(510)、驱动模块(511)和从动模块(512)；其中，所述驱动模块(511)和所述从动模块(512)收纳在所述解锁装置安装梁(506)内，所述解锁模块(510)固定在所述从动模块(512)上，且所述解锁模块(510)的解锁部从所述解锁装置安装梁(506)内伸出；

所述驱动所述解锁装置(509)在电动汽车的行驶方向上移动，包括：

控制所述驱动模块(511)驱动所述从动模块(512)带动所述解锁模块(510)在电动汽车的行驶方向上移动。

7.根据权利要求1所述的换电方法，其特征在于，所述换电移动装置(500)还包括：预解锁结构(518)，所述预解锁机构安装在所述电池安装平台上的定位板(503)；所述锁止机构(100)包括锁止块(10)，所述锁止块(10)设置有锁止槽(11)和锁销(20)；

所述对固定在所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)进行解锁，包括：

当所述电池安装平台举升至与所述电池快换架(700)接触时，驱动所述升举装置(514)持续举升所述电池安装平台，带动所述预解锁机构(518)顶升以解锁所述锁销(20)，打开所述锁销(20)可打开对应的锁止槽(11)，以释放所述动力电池(600)上的安装柱。

8.根据权利要求1-7任一项所述的换电方法，其特征在于，所述对固定在电池快换架(700)上的锁止机构(100)进行解锁之前，还包括：

驱动所述电池安装平台上的电池托盘(502)在水平面内沿所述电动汽车的行驶方向滑动，带动所述电池安装平台上定位板(503)上的电池定位部(508)滑动，以将所述动力电池(600)定位于所述电池托盘(502)限定出的电池安装空间内。

9.根据权利要求8所述的换电方法，其特征在于，所述驱动电池托盘(502)在水平面内沿所述电动汽车的行驶方向滑动之前，还包括：

驱动所述换电移动装置(500)在预设的轨道上往复移动，带动所述电池安装平台上定位板(503)上的车身定位部(504)往复移动，以与车身上的电池固定架定位配合。

10.根据权利要求1-7任一项所述的换电方法，其特征在于，所述驱动所述升举装置(514)整体升举电池安装平台至所述动力电池(600)底部之前，还包括：

通过设置在所述定位板(503)上的定位传感器(516)对所述动力电池(600)的到位进行检测。

11.根据权利要求10所述的换电方法，其特征在于，所述通过设置在所述定位板(503)上的定位传感器(516)对动力电池(600)的到位进行检测之前，还包括：

通过停车限位机构(105)对所述电动汽车的停车到位进行检测。

12.根据权利要求10所述的换电方法，其特征在于，所述通过停车限位机构(105)对所述电动汽车的停车到位进行检测，包括：

检测所述电动汽车在所述停车限位机构(105)上所产生的竖向位移，识别所述竖向位移处于预设范围内，识别所述电动汽车停车到位。

13.根据权利要求1-7任一项所述的换电方法，其特征在于，所述对固定在电池快换架(700)上的锁止机构(100)进行解锁之后，还包括：

驱动所述换电移动装置(500)在预设的轨道上移动，将所述动力电池(600)移至充电位置或者电池转运装置。

14.一种换电方法，其特征在于，适用于换电移动装置(500)，所述换电移动装置(500)用于为电动汽车更换动力电池(600)；所述换电移动装置(500)包括：举升装置(514)、解锁装置安装梁(506)以及解锁装置(509)，所述解锁装置(509)设置在所述解锁装置安装梁(506)内且解锁部从所述解锁装置安装梁(506)内伸出；

所述方法包括以下步骤：

驱动所述升举装置(514)整体升举电池安装平台至所述动力电池(600)底部；其中，所述电池安装平台上承载满电的动力电池包；

驱动所述升举装置(514)继续举升，通过所述满电的动力电池包的安装柱解锁电池快换架(700)上的锁止机构(100)中的锁销(20)以进入所述锁止机构(100)中的锁止槽(11)内；

识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)是否解锁成功；

如果识别未解锁成功，则发出解锁故障提醒。

15.根据权利要求14所述的换电方法，其特征在于，所述换电移动装置(500)还包括：预解锁结构(518)，所述预解锁机构安装在所述定位板(503)；所述通过所述满电的动力电池包的安装柱解锁电池快换架(700)上的锁止机构(100)中的锁销(20)以进入所述锁止机构(100)中的锁止槽(11)完成安装，包括：

驱动所述升举装置(514)持续举升所述电池安装平台，带动所述满电的动力电池包的安装柱向所述锁销(20)施力，解锁所述锁销(20)，以打开所述锁销(20)对应的锁止槽(11)，以允许所述动力电池(600)上的安装柱进入所述锁止槽。

16.根据权利要求14所述的换电方法，其特征在于，所述识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)是否解锁成功，包括：

驱动所述升举装置(514)带动所述电池安装平台下降预设距离，通过设置在所述电池托盘(502)上的接近传感器(517)，获取所述动力电池(600)与所述电池托盘(502)之间的距离；识别每个距离是否处于设定距离范围内，如果均处于所述设定距离范围内，则识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)解锁成功；

如果其中一个距离未处于所述设定距离范围内，则识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)未解锁成功。

17.根据权利要求14所述的换电方法，其特征在于，所述识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)是否解锁成功，还包括：

检测所述电池托盘(502)上的压力，如果所述压力未达到预设压力值，则识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)未解锁。

18.根据权利要求14所述的换电方法，其特征在于，所述识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)是否解锁成功，还包括：

检测伺服电机驱动所述解锁装置(509)解锁时的运行参数；其中，所述运行参数包括驱动扭矩和/或行程；

如果所述运行参数大于解锁成功所需的运行参数，则识别所述电池快换架(700)上的锁止机构(100)未解锁。

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