CN112519627B - Agv的电池更换方法及换电站 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种AGV的电池更换方法及换电站。方法包括：将空置的第一电池拆装机构置于AGV的下方；将AGV上的旧电池模块与第一电池拆装机构对接并与AGV解除连接关系；将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域；将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方；将新电池模块与AGV发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域并与AGV建立连接关系。换电站包括提升机以及电池更换装置；提升机包括提升架以及提升架升降机构；电池更换装置包括拆装移转机构以及至少两个电池拆装机构，两个电池拆装机构均设置在拆装移转机构上。本申请实施例能够快速更换电池模块，减少AGV补电造成的时间浪费。

Description

AGV的电池更换方法及换电站

技术领域

本申请涉及物流运输技术领域，尤其涉及一种AGV的电池更换方法及换电站。

背景技术

随着社会的发展，物流系统越来越自动化和智能化。在当前的物流分拣与运输作业中，需要用到大量的AGV(Automated Guided Vehicle)的缩写，意即“自动导引运输车”，是一种能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。

AGV通常采用自身所携带的电池提供电力，当电池的电力临近枯竭时需要及时补充，因此系统中需要配套对AGV的自动供电设备。

相关技术中，普遍采用自动充电装置对AGV的电池进行充电。然而，这种自动充电装置在对AGV进行充电时需要将AGV整体保持在充电设备内，直至电池充满电。在充电过程中AGV无法工作，因此会浪费大量的时间。

发明内容

本申请实施例提供一种AGV的电池更换方法及换电站，以解决上述问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种AGV的电池更换方法，包括下列步骤：

将空置的第一电池拆装机构置于AGV的下方；

将AGV上的旧电池模块与第一电池拆装机构对接并与AGV解除连接关系；

将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域；

将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方；

将新电池模块与AGV发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域并与AGV建立连接关系。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，所述将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方的步骤具体为：

同时移动第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构，将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构移出AGV的下方并将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，所述同时移动第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构的步骤中，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构沿平行于水平面的方向同步移动。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，所述同时移动第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构的步骤中，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构围绕某一转动中心做水平面内的周向同步转动。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，所述同时移动第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构围绕某一转动中心做水平面内的周向同步转动的步骤中，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构相对于转动中心对称设置，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构周向转动180°。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，在所述将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域的步骤中，旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域后与第一电池拆装机构保持对接；

在所述将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域的步骤之后还包括：

将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构置于电池仓的下方；

将旧电池模块与电池仓发生相对移动，使旧电池模块与电池仓建立连接关系。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，在所述将旧电池模块与电池仓发生相对移动，使旧电池模块与电池仓建立连接关系的步骤中，旧电池模块向上移动并与电池仓建立连接关系。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，在所述将旧电池模块与电池仓发生相对移动，使旧电池模块与电池仓建立连接关系的步骤中，旧电池模块与电池仓既建立结构连接关系也建立电连接关系。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，在所述将新电池模块与AGV发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域并与AGV建立连接关系的步骤之后还包括：

将新电池模块脱离第二电池拆装机构；

所述将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构置于电池仓的下方的步骤在所述将新电池模块脱离第二电池拆装机构的步骤之后执行；

所述将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构置于电池仓的下方的步骤中，第一电池拆装机构与第二电池拆装机构一起移动。

可选地，上述的AGV的电池更换方法中，

在所述将AGV上的旧电池模块与第一电池拆装机构对接的步骤中，将AGV整体向下移动至与第一电池拆装机构对接；

和/或

在所述将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域的步骤中，将AGV向上移动至旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域；

和/或

在所述将新电池模块与AGV发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域的步骤中，将AGV整体向下移动至新电池模块处于AGV的电池模块装配区域内。

第二方面，本申请实施例提供了一种AGV的换电站，包括提升机以及电池更换装置；

所述提升机包括提升架以及提升架升降机构；

所述提升架用于承载AGV；

所述提升架升降机构用于带动所述提升架升起/放下；

所述电池更换装置包括拆装移转机构以及至少两个电池拆装机构，两个所述电池拆装机构均设置在所述拆装移转机构上；

每个所述电池拆装机构均通过所述拆装移转机构移动至所述提升机的下方；

所述电池拆装机构处于所述AGV的下方时用于与电池模块对接并解除/建立电池模块与AGV的连接关系。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述拆装移转机构包括水平输送模块，所述电池拆装机构与所述水平输送模块连接；

每个所述电池拆装机构均通过所述水平输送模块移动至与所述提升机的下方竖直相对的位置。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述电池仓包括充电座，所述充电座能够固定电池模块并对电池模块充电；

每个所述电池拆装机构还通过所述水平输送模块移动至与所述充电座的下方竖直相对的位置。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述拆装移转机构还包括竖直升降模块，所述水平输送模块与所述竖直升降模块连接，所述竖直升降模块用于将所述电池拆装机构向上移动至与所述充电座对接。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述电池仓包括多个所述充电座，多个所述充电座规则排布；

所述拆装移转机构还包括整体移动模块，所述整体移动模块与所述竖直升降模块连接，所述整体移动模块用于将电池拆装机构在所述提升机以及多个所述充电座之间移动。

可选地，上述的AGV的换电站中，多个所述充电座沿水平面阵列排布，所述整体移动模块在水平面内移动。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述整体移动模块沿直线移动。

可选地，上述的AGV的换电站中，多个所述充电座沿所述直线对称排布为两列，所述水平输送模块包括转动台以及水平转动组件，所述电池拆装机构设置在所述转动台上，所述水平转动组件驱动所述转动台水平转动，所述竖直升降模块与所述水平转动组件连接。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述水平输送模块还包括限位组件，所述限位组件能够限制所述转动台的水平转动。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述电池拆装机构相对于在所述转动台的转动轴对称设置。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述提升机沿所述直线设置在所述电池仓的一侧。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述提升架还包括定位机构；

所述定位机构用于定位所述AGV的位置。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述定位机构包括第一定位模块以及第二定位模块；

所述第一定位模块用于通过定位AGV的车轮实现对AGV垂直于车轮轴线的第一水平方向的位置的定位；

所述第二定位模块用于对AGV沿车轮轴线的第二水平方向的位置的定位。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述提升机包括用于承载AGV的支撑台，所述第一定位模块设置在所述支撑台上，所述第二定位模块包括固定框、移动框、水平夹紧组件以及水平调整组件；

所述固定框与所述提升架升降机构固定连接；

所述移动框与所述支撑台固定连接并与所述固定框能够在所述水平调整组件的驱动下沿所述第二水平方向相对移动；

所述水平夹紧组件设置在所述移动框上且沿所述第二水平方向对称设置在所述支撑台的两侧，用于沿所述第二水平方向夹紧AGV。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述提升架还包括副车架下压机构以及副车架托举机构；

所述副车架下压机构能够向下压迫AGV的副车架；

所述副车架托举机构能够向上托举AGV的副车架，所述副车架托举机构固定在所述移动框上。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述电池拆装机构包括对位检测模块，所述对位检测模块用于获取所述电池拆装机构与所述支撑台的相对位置。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述充电座包括充电架、充电座定位模块以及充电模块，所述充电座定位模块以及所述充电模块均设置在所述充电架上；

所述充电座定位模块用于定位AGV的电池模块的位置；

所述充电架用于固定AGV的电池模块；

所述充电模块能够与固定在所述充电架上的电池模块电导通。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述充电架上设置有多个悬吊模块，所述悬吊模块与AGV的电池模块上的锁紧模块一一对应且能够锁定锁紧模块。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述电池拆装机构包括解锁模块；所述解锁模块包括解锁动力单元以及与解锁顶杆，所述解锁顶杆能够在所述解锁动力单元的驱动下凸出或者缩回，所述悬吊模块能够被凸出于所述抵接面的所述解锁顶杆开启，以解锁锁紧模块。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述悬吊模块为锁扣。

可选地，上述的AGV的换电站中，所述充电座定位模块为定位柱，所述定位柱能够伸入AGV的电池模块的定位孔内。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的AGV的更换方法及换电站能够快速更换AGV的电池模块，减少AGV因补电造成的时间浪费。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的AGV的换电站的整体结构视图；

图2为本申请实施例公开的提升机的具体结构视图；

图3为本申请实施例公开的提升架的具体结构视图；

图4为本申请实施例公开的提升架与AGV的配合结构视图；

图5为本申请实施例公开的支撑台与第一定位模块的配合结构视图；

图6为本申请实施例公开的第一定位模块的具体结构视图；

图7为本申请实施例公开的移动框、水平移动组件以及副车架下压机构的配合结构视图；

图8为本申请实施例公开的电池更换装置的具体结构视图；

图9为本申请实施例公开的电池拆装机构的整体结构视图；

图10为本申请实施例公开的电池更换装置的侧视结构视图；

图11为本申请实施例公开的AGV的具体结构示图；

图12为本申请实施例公开的电池模块的具体结构视图；

图13为本申请实施例公开的电池模块的底部结构视图；

图14为本申请实施例公开的锁扣与锁紧模块以及解锁顶杆的配合剖面视图；

图15为本申请实施例公开的充电座与电池模块的配合结构视图；

图16为本申请实施例中公开的AGV的电池更换方法的一种流程图。

附图标记说明：

1-提升机、10-提升架、100-支撑台、1000-支撑面、1000a-容纳腔、1001-避让区域、1002-开口、1003-水平滑动模块、101-定位机构、1010-第一定位模块、1010a-定位滑块、1010b-导轨、1010c-定位槽、1010d-引导斜面、1010e-复位弹性件、1010f-车轮检测传感器、1011-第二定位模块、1011a-水平夹紧组件、1011a1-固定支架、1011a2-移动支架、1011a3-水平推动动力单元、1011a4-推动导向单元、1011a5-柔性夹紧块、1011b-固定框、1011c-移动框、1011c1-主体部、1011c2-延伸部、1011d-水平调整组件、102-副车架下压机构、1020-下压动力单元、1021-下压件、103-副车架托举机构、1030-托举件、1031-托举动力单元、104-主车架下压机构、1040-下压动力单元、1041-下压件、105-预充电机构、11-提升架升降机构、12-斜坡；

2-电池更换装置、20-拆装移转机构、200-水平输送模块、2000-转动台、2001-水平转动组件、2002-限位组件、201-竖直升降模块、202-整体移动模块、21-电池拆装机构、210-抵接台、2100-抵接面、2101-滚珠单元、211-粗定位模块、2110-粗定位柱、212-精定位模块、2120-精定位柱、2121-精定位动力单元、213-解锁模块、2130-解锁顶杆、2131-解锁动力单元、214-拉动模块、2140-拉钩、2141-拉钩动力单元、215-弹性顶紧模块、216-对位检测模块、2160-相机、2161-光源；

3-电池仓、30-充电座、300-充电架、301-充电座定位模块、302-充电模块、303-悬吊模块；

4-主支撑框架；

9-AGV、90-主车架、91-副车架、910-锁扣、9100-解锁杠杆、92-销孔、93-电池模块、930-锁紧模块、931-定位孔；

a-第一水平方向、b-第二水平方向。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

本申请实施例提供了一种AGV的换电站，图1示出的是本申请的换电站能够适用的一种两轮驱动的AGV结构，本申请实施例均以该AGV为例进行说明。但需要声明的是，本申请所述的AGV9，并不仅限于图1所示的两轮驱动的AGV，还可以是四轮驱动或仿生行走的AGV，能够以自动导航的形式行走/停止并能够从AGV9朝下一侧卸下/装载电池模块93即可。图11至14所示的AGV9包括主车架90和副车架91，图11所示的实施例中，主车架90与副车架91沿AGV9的行驶方向前后设置，也可以将副车架91设置为与AGV9主车架90沿竖直方向固定相连并能与外部连接的结构，能够通过对主车架90及副车架91施加外力以改变AGV9的主体的姿态即可。当然，在其它一些实施例中，也不排除电池模块93被安装于主车架91的情形，本实施例仅以安装于副车架91中为例进行介绍换电站的相关结构，本领域技术人员根据本实施例的介绍完全有能力组合出适合电池模块93被安装于主车架91甚至其它位置的AGV所对应的类似换电站方案。

本申请所述的电池模块93，安装于副车架91中，可以是镍氢充电电池，也可以是锂电池，还可以是不可充电电池，同时也并不仅限于图1所示的形状，能够配合本申请所述的换电站从AGV9的副车架91朝下一侧卸下/装载即可。

本实施例所述的换电站，如图1所示包括提升机1、电池更换装置2和电池仓3，在图1所示的实施例中，提升机1、电池更换装置2和电池仓3为配套使用，在具体实施过程中，提升机1、电池更换装置2和电池仓3也可以分别独立使用。

下面首先对提升机1进行详细介绍。

本实施例的提升机1用于定位和固定AGV9以及使AGV9升降。电池更换装置2能够将电池模块93由AGV9的副车架91上拆卸或安装。

在本实施例中，提升机1包括提升架10以及提升架升降机构11，具体使用过程中，提升架10与提升架升降机构11可以如图2所示相互连接。提升架升降机构11可以设置为框架式，使提升架10在其内部进行抬升以及降低。

提升架10包括支撑台100，当AGV9行驶至支撑台100上之后，提升架升降机构11能够将提升架10抬升，进而将AGV9提升。提升架升降机构11还可以设置为支撑提升架10的千斤顶等结构，能够根据需要升起及放下提升架10即可。通常情况下提升架10的支撑台100不能紧贴地面，因此可以在提升架10的前方设置一斜坡12，以方便AGV9驶上支撑台100。

下面将对提升架10中各个部分进行分别描述，如图3至图7所示，包括第一定位模块1010、第二定位模块1011、副车架下压机构102、副车架托举机构103以及主车架下压机构104等，在实际应用中，提升架10的各部分可以独立使用，也可以根据不同工艺需求任意组合使用，并不限于本实施例中所示的使用上述全部部分的技术方案，能够实现顺利将电池模块93从AGV9中拆下即可。提升架10中各部分各自具有不同的功能，同时一些部分组合使用后也可能具备其他附加功能。下面将对提升架10的各部分进行分别说明。

首先，在对电池模块93进行拆卸或安装时，各设备的配合精度是极为重要的，如果配合精度太低，则各设备的相对位置会出现较大偏差，导致设备无法完成设定动作。

在本实施例中，为提升电池模块93的定位精度，以便更加容易拆装，提升架10包括定位机构101。定位机构101能够定位AGV9与提升架10的相对姿态以及相对位置。具体而言，由于AGV9可以直接停放在支撑台100上，因此AGV9与支撑台100在竖直方向的位置可以不用考虑。定位机构101通常只需要考虑AGV9在水平面内的停放位置。定位机构101可以通过定位AGV9的车轮轴线垂直于车轮轴线的第一水平方向a的位置以及沿车轮轴线的第二水平方向b的位置的方式实现对AGV9的定位。

为定位AGV9垂直于车轮轴线的第一水平方向a的位置，定位机构101可以包括第一定位模块1010；而为定位AGV9沿车轮轴线的第二水平方向b的位置，定位机构101可以包括第二定位模块1011，这样，通过第一定位模块1010与第二定位模块1011的定位作用，AGV9在水平方向上的位置就可以固定，也就方便了电池更换装置2定位和更换电池模块93。

具体而言，在本实施例中，第一定位模块1010可以包括定位滑块1010a和导轨1010b，为定位AGV9沿第一水平方向a的位置，滑块1010a上设置有沿第二水平方向b延伸的定位槽1010c，定位槽1010c可以如图5和6所示设置为的V字形，这样AGV9的车轮可以自动卡在V字形的定位槽1010c内，当然，也可以考虑将定位槽1010c设置为恰好容纳AGV9的车轮的矩形、倒梯形、半圆形或其它形状，当AGV9的车轮经过定位槽1010c时能够向下沉入定位槽1010c并被其固定即可，这样，通过定位AGV9的车轮，即实现了对AGV9在第一水平方向a上的定位。

在支撑台100的上表面设置有支撑面1000，支撑面1000可以如图5所示设置为完整平面，也可以设置为网格状表面，能够支撑AGV9并允许AGV9在其上行驶即可。为使AGV9的车轮能够顺利沉入定位槽1010c并被定位，在本实施例中，在支撑面1000上设置有自支撑面1000向下凹陷形成的容纳腔1000a，容纳腔1000a能够容纳第一定位模块1010，以使得第一定位模块1010的大部分结构能够相对于支撑面1000处于下方，这样定位槽1010c与支撑面1000可以基本持平，AGV9的车轮由支撑面1000能够很容易地行驶至定位滑块1010a的定位槽1010c内。

定位滑块1010a上还设置有引导斜面1010d，如图6所示，引导斜面1010d的一侧与支撑面1000平齐，引导斜面1010d的另一侧与定位槽1010c的一侧平齐，这样AGV9的车轮可以容易地从支撑面1000被引导斜面1010d引导进入定位槽1010c内。

由于定位机构101需要对AGV9在第一水平方向a以及第二水平方向b两个方向上进行定位，因此当AGV9被第一定位模块1010定位在第一水平方向a的位置后，在通过第二定位模块1011定位在第二水平方向b的位置时需要调整AGV9在该方向上的位置，在调整AGV9位置时车轮也会沿该方向进行移动。

为了保证AGV9在定位第二水平方向b的位置时保持第一水平方向a的位置，同时也为了降低AGV9沿第二水平方向b移动的难度，本实施例中将定位槽1010c以及导轨均1010b沿第二水平方向b延伸，同时使定位滑块1010a与导轨滑动配合，以使定位滑块1010a能够沿第二水平方向b滑动。这样当AGV9沿第二水平方向b移动时，定位滑块1010a可以在导轨1010b的引导下随AGV9一起沿第二水平方向b移动，不但可以使AGV9能够更加便捷的沿第二水平方向b移动，同时也可以确保AGV9在第一水平方向a的位置不发生变化。

第一定位模块1010还可包括复位弹性件1010e，复位弹性件1010e与定位滑块1010a连接，调整复位弹性件1010e使其能够使定位滑块1010a稳定的保持在一复位位置。当定位滑块1010a沿第二水平方b向由复位位置滑动至其它位置时，复位弹性件1010e将受到压缩、拉伸或其它弹性形变并储存弹性势能，而当外力消失后，复位弹性件1010e的弹性势能释放并能够使定位滑块1010a自行沿第二水平方向b恢复至复位位置。当第一辆AGV9驶离提升架10后，定位滑块1010a可以自行恢复到初始位置以准备迎接下一辆AGV9并为其定位。复位弹性件1010e可以是弹簧、弹片、高弹性的橡皮筋等，具备弹性并能够弹性推动定位滑块1010a至复位位置即可，在本实施例中，如图5所示，复位位置通常被设计在容纳腔1000a的中部，使定位滑块1010a距离容纳腔1000a两侧均留有一定间隙用以移动。在定位滑块1010a的两侧可以各设置一个复位弹性件1010e，以使定位滑块1010a的移动更加平稳。

第一定位模块1010还可包括车轮检测传感器1010f，车轮检测传感器1010f可以被设置在定位滑块1010a上，用于检测定位槽1010c内是否存在AGV的车轮，车轮检测传感器1010f可以如图5和6所示嵌入定位滑块1010a朝上的一面，也可以凸出设置在定位滑块1010a的一侧；车轮检测传感器1010f可以设置为光电传感器，也可以设置为压力传感器等，能够感知AGV9的车轮是否到达定位槽1010c即可，此处不再赘述。

在AGV9上，除了具有用于提供动力的驱动轮之外，还可能具有用于辅助平衡的平衡轮。当AGV9在进行第二水平方向b的移动时，平衡轮也可能与支撑台100发生摩擦而影响定位精度。因此，为了保证AGV9在定位第二水平方向b的位置时保持第一水平方向a的位置，同时也为了降低AGV9沿第二水平方向b移动的难度，本实施例中的支撑台100上还可以设置用于承载平衡轮的水平滑动模块1003，水平滑动模块1003的组成可以与第一定位模块1010类似，也包括滑块、导轨、复位弹性件等部件，只是其滑块为平整平面，没有类似定位滑块上的定位槽结构。这些结构的连接方式以及运动过程均与第一定位模块1010中的相应部件相同，并且支撑台100上也可以对应水平滑动模块1003设置容纳腔，在此不再赘述。这样，当AGV9被第一定位模块1010定位在提升架10上之后，AGV9的平衡轮将正好处于水平滑动模块1003上，之后当AGV9沿第二水平方向移动时，平衡轮可带动水平滑动模块1003一起移动，从而使AGV9更加平稳移动。

通过如上设置，AGV9可以自动行驶由支撑面1000使双轮驶入第一定位模块1010的定位滑块1010a上自动定位AGV9的车轮以及AGV9在第一水平方向a上的位置，此时车轮检测传感器1010f同步检测到车轮，通知中央处理器等中央控制机构AGV9已经到达电池更换装置1。中央处理器便可向第二定位模块1011以及提升架升降机构11下达指令，继续定位AGV9在第二水平方向b的位置。

在本实施例中，使用第二定位模块1011定位AGV9在第二水平方向b上的位置，第二定位模块1011可以采用任何能够使AGV9在第二水平方向b上进行定位的结构。在一些实施例中，选择先完成AGV9在提升机1的提升架10上的全部定位，然后直接采用电池更换装置2与提升机1配合拆装电池模块93，当然，在电池更换装置2拆装电池模块93之前其自身也会对电池模块93进行定位。但受限于电池更换装置2自身结构，电池更换装置2的定位结构的偏差冗余度较小，无法适用于偏差较大的情况。因此对于电池更换装置2移动幅度小、移动方式单一的情况还可能适用，但对于电池更换装置2移动幅度较大、移动方式复杂的情况而言，由于电池更换装置2相对于提升机1的移动会导致其与提升机1尤其是提升架10之间产生累积较大的精度误差，导致电池更换装置2自身的定位结构无法发挥作用。本实施例中的电池更换装置2便需要较大幅度地复杂移动。

为了避免上述情况，如图3、4、7所示，本实施例中的第二定位模块1011包括水平夹紧组件1011a、固定框1011b、移动框1011c以及水平调整组件1011d。固定框1011b与提升架升降机构11二者固定连接，移动框1011c与支撑台100固定连接并且二者与固定框1011b能够在水平调整组件1011d的驱动下沿第二水平方向b相对移动。水平夹紧组件1011a设置在移动框1011c上且沿第二水平方向b对称设置在支撑台100的两侧，用于沿第二水平方向b夹紧AGV9。

在本实施例中，当AGV9在第一水平方向a上的位置被第一定位模块1010定位后，并非立即开始AGV9在第二水平方向b的定位，而是首先通过水平夹紧组件1011a将AGV9固定在支撑台100上，AGV9所固定的位置通常是两侧水平夹紧组件1011a的正中位置，当然也可以是其它位置。但该位置是预先设定的，无论AGV9的初始停放位置处于何处，水平夹紧组件1011a均会将AGV9推挤至该位置。

在本实施例中，水平夹紧组件1011a可以包括固定支架1011a1、移动支架1011a2、水平推动动力单元1011a3以及推动导向单元1011a4；

固定支架1011a1与支撑台100相对固定，例如设置在移动框1011c上，用于固定支撑水平夹紧组件1011a的其他机构，图7所示的实施例中，固定支架1011a1设置为板状，也可以设置为向上伸出的支撑柱，能起固定支撑作用即可；固定支架1011a1与移动支架1011a2通过推动导向单元1011a4相连接，在图7所示的实施例中，推动导向单元1011a4可以设置为导轨，也可以设置为导向杆或导向柱，能够沿第二水平方向b导向移动支架1011a2即可，水平推动动力单元1011a3可以如图7所示设置为液压杆，也可以设置为机械臂、伺服电机等，能够沿第二水平方向b推动移动支架1011a2并将AGV9推挤至支撑台100上预先设定的固定位置即可。由于移动支架1011a2为沿第二水平方向b移动，因此当一对移动支架1011a2伸出并同时推挤AGV9时，能够使AGV9的两侧实现均匀受力，避免AGV9因受力不均而扭转。

为避免移动支架1011a2夹紧过程中伤害AGV9的外表面，移动支架1011a2上设置有柔性夹紧块1011a5，如图7所示，柔性夹紧块1011a5可以如图7所示设置为凸出于移动支架1011a2朝向AGV9的一面的小块，也可以设置为覆盖移动支架1011a2朝向AGV9的一面，移动支架1011a2通过柔性夹紧块1011a5推挤AGV9时能够减轻移动之间1011c与AGV9之间的应力即可。

在本实施例中，当第二定位模块1011的水平夹紧组件1011a完成AGV9在提升架10上的固定之后，将依据此时支撑台100、AGV9或者电池模块93等固定在一起的结构与电池更换装置2之间位置差异调整支撑台100以及AGV9整体在第二水平方向b的位置。具体地，可以利用水平调整组件1011d使移动框1011c相对于固定框1011b在第二水平方向b上移动，从而带动支撑台100以及AGV9一起移动，以实现在第二水平方向b的定位。水平调整组件1011d可以采用伺服电机或其它能够灵活控制的设备。

上述定位的定位基准可以为支撑台100、AGV9、移动框1011c、电池模块93等于AGV9固定连接的各种部件的轮廓、结构、设置在刻画在这些部件上的图案等。定位基准也可以是电池更换装置2上的各种部件的轮廓、结构、设置在刻画在这些部件上的图案等。除此之外还可能是其它与AGV9或者电池更换装置2保持相对固定的部件的轮廓、结构、设置在刻画在这些部件上的图案等。AGV9以及与AGV9保持相对固定的部件的集合统称AGV固定体系，电池更换装置2以及与电池更换装置2保持相对固定的体系统称为电池更换装置固定体系。识别定位基准的装置可以与定位基准分别设置在AGV固定体系与电池更换装置固定体系上。

对于图11中所示的AGV9而言，其主车架90与副车架91可能固定连接，也可能采用铰链活动连接。对于主车架90与副车架91固定连接的结构而言，通过支撑台100以及水平夹紧组件1011a已经可以满足AGV9的固定。但对于主车架90与副车架91采用铰链连接的结构而言，由于主车架90与副车架91之间可以发生相对转动而改变角度，一方面可能对定位精度造成负面影响，另一方面也可能在电池模块93的安装或拆卸过程中造成AGV9的结构受力而发生改变，增加作业难度。

由于电池模块93设置在副车架91上，因此为了避免上述问题，本实施例中的提升架10还包括副车架下压机构102以及副车架托举机构103。其中副车架下压机构102用于向下压迫AGV9的副车架91，副车架托举机构103用于向上托举AGV9的副车架91，通过在竖直方向上相反两侧同时对副车架91施力，至少可以将AGV的副车架91固定牢固的固定住。

在本实施例中，如图7所示，副车架下压机构102可以被设置于一个水平夹紧组件上。需要说明的是，在一些实施例中，这里所说的水平夹紧组件可以是不同于第二定位模块1011的水平夹紧组件1011a的其它独立的水平推动结构。并且，这些实施例中可以包含有定位机构101也可以不包含定位机构101，或者在包含定位机构101的实施例中，定位机构101可以包含第二定位模块1011或者不包含第二定位模块1011，又或者在包含第二定位模块1011的实施例中，第二定位模块1011也可以包含水平夹紧组件1011a或者不包含水平夹紧组件1011a。

当提升架10具备隶属于第二定位模块水平夹紧组件1011a时，为了简化结构，副车架下压机构102也可以被设置在水平夹紧组件1011a上。无论是独立的水平夹紧组件还是隶属于第二定位模块水平夹紧组件1011a，副车架下压机构102的位置均需要与AGV9的副车架91相对应。本实施例中的副车架下压机构102的具体位置可随AGV9的结构以及承压面的所在位置进行设计，针对不同的AGV9，副车架下压机构102可能被设置在不同的位置，但无论副车架下压机构102被设置在何处，其均应保证当水平夹紧组件1011a在沿第二水平方向b推挤AGV9时，均能够带动副车架下压机构102移动至副车架91的某一承压面上方。之后副车架下压机构102便可向下压迫该承压面。

当然，副车架下压机构102也可以被设置在能够使其移动至副车架91的承压面上方的其它结构上。

为使副车架91受到均匀的下压力，避免受力不均，每一侧水平夹紧组件1011a上可各设置一个副车架下压机构102。

为进一步固定AGV9，在本实施例中，提升架10还可包括主车架下压机构104，主车架下压机构104与所述副车架下压机构102沿第一水平方向a排布在水平夹紧组件1011a上，主车架下压机构104能够向下压迫AGV9的主车架90，从而能够同时下压主车架90和副车架91，避免受力不均导致的AGV9姿态不稳。

在本实施例中，为实现稳定下压，如图7所示，副车架下压机构102包括下压动力单元1020和下压件1021，下压件1021与下压动力单元1020连接，下压件1021沿所述第二水平方向延伸，如图7所示，下压件1021设置为沿第二水平方向b延伸的柱销，AGV9上对应设置有具备承压面的销孔92，下压件1021还可以设置为沿第二水平方向b延伸的凸条，则AGV9上对应设置有具备承压面的凹槽即可，下压件1021能够被水平夹紧组件1011a移动至AGV9的承压面上方，即柱销伸入销孔92，此时下压动力单元1020推动下压件1021向下运动，则下压件1021向下压迫承压面，进而对AGV9施加向下的压迫力。同样的，主车架下压机构104可包括下压动力单元1040和下压件1041，其结构以及工作原理与副车架下压机构102相同，在此不再赘述。

在本实施例中，副车架托举机构103可以单独或与支撑台100一起对AGV9提供向上的托举力。尤其对于一些实施例而言，为使电池模块93能够顺利向下脱离AGV9，会在支撑台100上开设有供电池模块93沿竖直方向通过的避让区域1001，避让区域1001可能是支撑台100上一个封闭的镂空区域，或者也可以是延伸至支撑台100的一侧并形成开口1002的缺口，图5所示的避让区域1001的形状与电池模块93在竖直方向的投影大致吻合，也可以设置为不吻合，能够允许电池模块93沿竖直方向通过即可。

由于该避让区域1001的存在，可能会使副车架91无法受到支撑台100的托举，此时设置副车架托举机构103来单独托举副车架91便显得更为重要。

为固定副车架托举机构103，副车架托举机构103可以固定在移动框1011c上。移动框1011c可以包括主体部1011c1以及延伸部1011c2，如图3和4所示，主体部1011c1与支撑台100固定连接，延伸部1011c2由主体部1011c1延伸至支撑台100的一侧，副车架托举机构103可以被固定在延伸部1011c2上，从而有更大的设置空间以及更好的托举位置。

当避让区域1001具备开口1002时，副车架托举机构103可以与开口1002相对，副车架托举机构103在AGV9处于支撑台100上的预定位置时，能够朝开口1002伸出并托举副车架91。

副车架托举机构103包括托举件1030以及托举动力单元1031；托举动力单元1031与延伸部1011c2固定连接，托举件1030通过托举动力单元1031的驱动移动至副车架91的下方，当需要托举副车架91时，托举件1030能够向上运动托举副车架91，在图4所示的实施例中，托举件1030设置为具备托举面并于副车架91的底面相吻合，也可以设置为具备凸出的顶接部，并通过抵接的方式托举副车架91。

通过上述的支撑台100、定位机构101、副车架下压机构102、副车架托举机构103及主车架下压机构104共同协作，可以实现AGV9的副车架91的固定。

由于AGV9在电池模块93的更换过程中会有一段时间处于无电池模块93的状态，此时AGV9可能会完全断电。然而，这种情况可能会对AGV9的后续控制带来困扰。因此，为了时刻保持AGV9处于开启状态，如图3和图4所示，本实施例的提升架10还可包括预充电机构105，当AGV9定位至预定位置后预充电机构105能够与设置于AGV9上的预充电配合装置配合为AGV9预充电，预充电机构105可以包括用于和预充电配合装置电连接的预充电电连接件1050，预充电电连接件1050可以是能够与预充电配合装置相互配合的充电线圈，也可以是能够与预充电配合装置相互电连接的插头或其它能够电连接并为其充电的结构，此处不再赘述。除此之外，预充电机构105还包括气缸、转动架或其它形式的预充电动力单元1051，预充电动力单元1051可以被固定于延伸部1011c2上或提升架10的其它部件上，预充电电连接件1050被预充电动力单元1051所驱动。当AGV9定位至预定位置时其预充电配合装置刚好处于预充电电连接件1050的移动路径内，在需要对AGV进行预充电时，预充电动力单元1051可以驱动预充电电连接件1050移动并与预充电配合装置电连接。当需要取消预充电状态时，只需反向驱动预充电动力单元1051便可使预充电电连接件1050脱离与预充电配合装置的电连接。

下面对本实施例中的电池更换装置2进行说明。

如图8至图10所示，本实施例中的电池更换装置2包括拆装移转机构20以及至少两个电池拆装机构21，所有的电池拆装机构21均设置在拆装移转机构20上。在AGV9完成定位及固定后，每个电池拆装机构21均可通过拆装移转机构20移动至支撑台100的下方，即所有电池拆装机构21可以在不同时间分别处于支撑台100的下方，且同一时刻内，仅有其中一个电池拆装机构21位于支撑台100的下方。

在进行电池模块更换时，可以首先将一个满电的电池模块93放置在其中一个电池拆装机构21上，然后将空置的电池拆装机构21移动至支撑台100的下方。之后第二定位模块1011将启动，与位于支撑台100下方的电池拆装机构21完成在第二水平方向b上的定位。待定位完成后，可以通过中央处理器控制提升架升降机构11带动提升架10以及AGV9进行升降，以调整AGV9与电池拆装机构21的相对位置。空置的电池拆装机构21则能够由支撑台100的下方将AGV9上电量耗尽的电池模块93拆下。之后中央处理器可以控制提升架升降机构11带动提升架10以及AGV9上升一段距离，使电量耗尽的电池模块93留在电池拆装机构21上。之后电池更换装置2可以通过拆装移转机构20将承载电量耗尽的电池模块的电池拆装机构21移开，而将承载有满电电池模块的电池拆装机构21移动至支撑台100的下方。之后再降下AGV9，利用电池拆装机构21将满电的电池模块93重新安装在AGV9上，完成AGV9的电池模块更换过程。被卸下的电池模块93将被送往电池仓3充电，后面再详细说明。

在本实施例中，电池更换装置2内所包含的电池拆装机构21的数量可以为两个，也可以多于两个。两个电池拆装机构21便可以保证对AGV9的电池模块93的拆装过程接连进行，一气呵成，中途没有多余的取放动作。而随着电池更换装置2内电池拆装机构21数量的持续增加，拆装移转机构20单次移转所能够更换的电池模块93的数量也就越多。但同样的，由于这种结构需要等待多个AGV9完成更换电池模块93的作业后再统一将电量耗尽的电池模块93转移至电池仓3，因此电池模块93的充电时间会被相应拖延。本领域技术人员可以根据电池仓3的容量、充电时间、更换电池模块93的时间等进行综合考虑，寻求优化方案。

在本实施例中，电池模块93具备如图12所示的锁紧模块930，锁紧模块930可以为锁挂或其它结构，同时在副车架91上设置有锁扣910，如图14所示，锁扣910可以被设置为常见的快挂结构，包括解锁杠杆9100、U形锁头9101以及锁体9102，解锁杠杆9100以及U形锁头9101均与锁体9102转动连接。U形锁头9101处于自然状态时其开口朝下，当锁紧模块930向上伸入U形锁头9101的开口后，U形锁头9101能够在锁紧模块930的带动下转动至朝向水平方向并与解锁杠杆9100搭接固定，实现锁紧锁紧模块930。之后通过外力向上顶起解锁杠杆9100促使解锁杠杆9100转动，就能够使解锁杠杆9100与U形锁头9101的搭接固定结构崩溃，从而使U形锁头9101能够恢复自由转动，从而释放锁紧模块930。当然，锁紧模块930以及锁扣910也可以设置为其他能够自动锁紧并易于解锁的结构，例如设置解锁按钮。这些均为本领域的已知技术，在此不再赘述。

如图9和图10所示，电池拆装机构21包括抵接台210、粗定位模块211、精定位模块212以及解锁模块213，电池模块93上设置有与粗定位模块211及精定位模块212对应的定位孔931。粗定位模块211、精定位模块212以及解锁模块213均设置在抵接台210上。

为承载电池模块93，抵接台210具有抵接面2100，本实施例中的粗定位模块211可以包括粗定位柱2110，这些粗定位柱2110凸出于抵接面2100并与电池模块93上的一些定位孔931位置对应，本实施例中可以将这些与粗定位柱2110对应的定位孔931称为粗定位孔。本实施例中的精定位模块212包括精定位柱2120以及精定位动力单元2121。这些精定位柱2120与电池模块93上的另一些定位孔931位置对应，本实施例中可以将这些与精定位柱2120对应的定位孔931称为精定位孔，需要说明的是，本实施例中的粗定位孔以及精定位孔仅用于区分不同的对应关系，但对于二者的结构、形状、尺寸等方面没有任何限制，例如，粗定位孔与精定位孔的形状、构造可以完全相同，或者粗定位孔的孔径小于精定位孔的孔径等。并且，本实施例中的其它定位孔931均可采用相同或不同的结构、形状或者尺寸，没有限制。这些精定位柱2120平时缩回抵接面2100下方，并能够在精定位动力单元2121的驱动下凸出于抵接面2100。精定位动力单元2121可设置为液压顶杆，也可以设置为电动伸缩杆。

当AGV9的电池模块93在提升架10的带动下与抵接面2100抵接时，粗定位柱2110能够首先伸入到与其对应的定位孔931内，从而实现电池拆装机构21与电池模块93的粗定位。相对于定位孔931的尺寸而言，粗定位柱2110要纤细的多，因此粗定位柱2110与定位孔931之间所形成的环隙宽度较大。其目的是使粗定位柱2110能够在双方位置相差较大时依然能够顺利伸入定位孔931内完成粗定位。

待粗定位柱2110伸入定位孔931后，再开启精定位动力单元2121将精定位柱2120伸出并伸入与其对应的定位孔931内。相比粗定位柱2110，精定位柱2120的与定位孔931之间所形成的环隙宽度要小得多，可以基本填满定位孔931。因此精定位柱2120与定位孔931吻合度很高，当精定位柱2120顺利伸入定位孔931内时，便可实现电池模块93与电池拆装机构21的精确定位。

无论是粗定位还是精定位，电池模块93上的定位孔931与粗定位柱2110或精定位柱2120的位置均可能存在较大偏差，为了使粗定位柱2110以及精定位柱2120在与定位孔931存在一定偏差时依然能够顺利伸入并使电池模块93移动以实现定位功能，粗定位柱2110以及精定位柱2120的头部或者定位孔931的边缘可以设置导向面，导向面可以是斜面或弧面。

如上所述，在粗定位柱2110、精定位柱2120与定位孔931配合定位电池模块93的过程中，电池模块93会发生移动，此时如果抵接台210与电池模块93之间存在较大摩擦力则会影响电池模块93的移动效果甚至造成磨损。

为了避免上述问题，在本实施例中，抵接面2100的表面凸出设置有滚珠单元2101，当电池模块93放置于抵接台210上时，电池模块93可以在滚珠单元2101滚动配合从而避免摩擦过大。

通过粗定位柱2110、精定位柱2120及定位孔931的相互配合作用实现电池模块93相对于电池拆装机构21的精确定位后，就具备了使用解锁模块213解锁锁紧模块930的条件。本实施例中的解锁模块213具体可包括解锁动力单元2131以及与锁紧模块930的位置相对应的解锁顶杆2130，即每个锁紧模块930均有与其对应的解锁顶杆2130负责解锁，不会发生遗漏的情况。解锁顶杆2130能够在解锁动力单元2131的驱动下凸出于抵接面2100或者缩回至抵接面2100下方。

如前面介绍的，本实施例中所使用的锁扣910具备解锁杠杆9100，通过外力顶起解锁杠杆9100就能够使锁扣910的开口转动并释放锁紧模块930，实现对锁紧模块930的解锁，因此在本实施例中，解锁顶杆2130实际上需要由下方对准与每个锁紧模块930配套锁紧的锁扣910上的解锁杠杆9100。

当解锁顶杆2130在解锁动力单元2131的驱动下凸出于抵接面2100时，解锁顶杆2130能够向上顶动解锁杠杆9100从而实现锁紧模块930的解锁。当所有的锁紧模块930全部被解锁后，电池模块93便可脱离副车架91。之后重新升起提升架10，AGV9会随提升架10一起上升，而电池模块93便留在电池拆装机构21上。当然，在一些实施例中也可以使用其他能够使解锁杠杆9100被向上顶起的解锁结构，此处不再赘述。

为提高粗定位效率以及粗定位精度，如图9所示，本申请实施例的电池拆装机构21可以包括多个粗定位模块211，多个粗定位模块211优选沿电池模块93的一条对角线分布，距离越远定位精度越高。与此同时，为了提高精定位效率以及精定位精度，本申请实施例的电池拆装机构21也可以包括多个精定位模块212，多个精定位模块212优选沿电池模块93的另一条对角线分布，两种设置可以独立使用，也可以协同作用。

为提高自动控制效率，电池拆装机构21还可包括电池模块检测传感器(图中未示出)，电池模块检测传感器设置在抵接台210上，用于检测抵接台210上是否存在电池模块93，本实施例所使用的电池模块检测传感器为光电传感器，在其它实施例中也可以使用压力传感器等，能够判断电池模块93是否放置于电池拆装机构21的状态即可。

在拆卸电池模块93的过程中，有可能会发生电池模块93卡在副车架91中导致无法与副车架91分离的问题，因此在本实施例中，电池拆装机构21还可包括拉动模块214，拉动模块214包括拉钩2140以及拉钩动力单元2141，拉钩2140凸出于抵接面2100，并可在拉钩动力单元2141的带动下完成转动并勾住电池模块93的动作。在本实施例中，电池模块93的周边具备一圈可被勾住的凸出边缘，拉钩2140可以转动并勾住这些凸出边缘，从而在提升架10带动AGV9重新上升时阻止电池模块93一同上升，从而使二者分离。

由于电池模块93的底面的面积较大，如果以塑料等不耐久的材料制备，在使用过程中容易发生变形，导致部分解锁顶杆2130即使伸出也无法解锁锁紧模块930。因此在本实施例中，可以在抵接台210的底部设置弹性顶紧模块215。

采用提升架10带动AGV9下降至能够同时压迫抵接台210的位置，此时弹性顶紧模块215能够将抵接台210顶起并紧贴电池模块93，从而使解锁顶杆2130均尽量靠近锁紧模块930。这样可以有效避免由于电池模块93底部变形导致解锁顶杆2130无法解锁锁紧模块930的问题，在本实施例中，弹性顶紧模块215可以被设置为弹簧，也可以设置为弹性材料块等其他结构，具备弹性并能将抵接台210顶起即可。

为进一步确保各抵接台210能够被顶起并压迫至预定位置，本实施例所述的电池拆装机构21还包括顶紧传感器，顶紧传感器可以判定至少一个抵接台210是否被压迫至预定位置，顶紧传感器可以设置为压力传感器，也可以设置为测距感应器，能够判断抵接台210所处的位置即可。

在本实施例中，电池拆装机构21上可以设置对位检测模块216，对位检测模块216用于获取电池拆装机构21自身与支撑台100的相对位置。对位检测模块216可以包括相机2160，通过相机2160可以获取当前图像，并将图像中的定位基准与数据库中图像的相应定位基准进行位置比较，从而获得电池拆装机构21与支撑台100之间的位置偏差信息，为AGV9在第二水平方向b的定位提供基准。为了使相机2160能够清晰地获取图像，对位检测模块216还可以包括光源2161提供照明，光源2161可以围绕相机2160设置。

如图1所示，本实施例中的电池仓3可仅用于储存电池模块93，或者在电池仓3内可包括充电座30，充电座30能够固定电池模块93并对电池模块93充电。与此同时，本实施例中的每个电池拆装机构21还能够在拆装移转机构20的带动下移动至充电座30的下方，即每个电池拆装机构21既可以通过拆装移转机构20移动至支撑台100下方，也可以移动至充电座30的下方，从而使每个电池拆装机构21在所需的时间内处于所需的位置。

如图10所示，本实施例中的拆装移转机构20可包括水平输送模块200以及竖直升降模块201，水平输送模块200与竖直升降模块201连接，电池拆装机构21又与水平输送模块200或者竖直升降模块201连接。每个电池拆装机构21可通过水平输送模块200移动至与支撑台100的下方或者与充电座30的下方竖直相对的位置，而竖直升降模块201则用于将电池拆装机构21移动至支撑台100的下方或者充电座30的下方。即电池拆装机构21依靠水平输送模块200仅仅能够移动至距离支撑台100或者充电座30较远的位置，之后还需通过竖直升降模块201来调整电池拆装机构21在竖直方向的位置。

在本实施例中，电池仓3可以同时包括多个充电座30，多个充电座30规则排布。与此同时，拆装移转机构20内还可包括整体移动模块202。整体移动模块202与未连接电池拆装机构21的水平输送模块200或者竖直升降模块201连接，整体移动模块202将水平输送模块200、竖直升降模块201以及拆装移转机构20同时带动，并将电池拆装机构21在支撑台100以及多个充电座30之间移动。

根据充电座30的排布不同，整体移动模块202的功能也可有所不同。例如，当全部的充电座30呈三维立体阵列排布时，整体移动模块202需要具备长宽高三个维度的移动能力。此时对于整体移动模块202的结构要求很高。而当充电座30呈二维水平面阵列排布时，整体移动模块202只需要具备水平面内二维移动的能力。此时对整体移动模块202的结构要求有所降低。

此时如果可以优化设计，将充电座30的排布与水平输送模块200的能力相适应，则可设计出仅需要整体移动模块202仅需要沿直线移动的技术方案。例如如图1所示，多个充电座30可以沿直线对称排布为两列，水平输送模块200可以包括转动台2000以及水平转动组件2001，电池拆装机构21被设置在转动台2000上，水平转动组件2001驱动转动台2000水平转动，从而改变电池拆装机构21的位置，使所需的电池拆装机构21处于支撑台100或者电池座31的下方。竖直升降模块201与水平转动组件2001连接，以带动水平转动组件2001、转动台2000以及设置在转动台2000上的电池拆装机构21一起升降。

如图1所示，当水平输送模块200斤沿直线移动时，提升机1可以沿直线设置在电池仓3的一侧，从而便于水平输送模块200在提升机1与电池仓3之间移动。此外，当电池仓3在水平面内阵列排布时，换电站内还可以包括主支撑框架4，电池仓3以及电池更换装置2均被设置在主支撑框架4上，其中电池更换装置2将被位于电池仓3的下方。这样能够使设备集成度获得提升。

本实施例中，为了避免转动台2000在较强外力下发生转动，同时也为了使转动台2000能够固定在相对准确的位置，在水平输送模块200内还可包括限位组件2002，限位组件2002能够限制转动台2000的水平转动。限位组件2002的限位主体可以为限位销、限位柱、限位块等，同时，限位组件2002还配备有将这些限位主体在需要时进入转动台2000或与转动台2000一起转动的部件的转动路径内，以对转动台2000的转动进行干涉和限制。在转动台2000上可以刻意设置用于配合限位主体的结构，也可以不设置这些结构，由限位主体的结构来配合转动台2000的结构。本实施例中的电池拆装机构21优选相对于转动台2000的转动轴对称设置，以简化转动台2000的控制难度。

如图15所示，为了能够使电池拆装机构21由下方拆下和安装电池模块93，本实施例中的充电座30包括充电架300、充电座定位模块301以及充电模块302，充电座定位模块301以及充电模块302均设置在充电架300上。

其中，充电架300用于在充电时固定电池模块93。充电架300固定电池模块93的结构以及方式相关技术中可以有多种选择。在本实施例中，考虑到电池模块93上已经具备锁紧模块930，因此为了简化电池模块93与充电架300的拆装过程，同时也简化电池拆装机构21的结构，本实施例中的充电架300上可以设置多个悬吊模块303，悬吊模块303与电池模块93上的锁紧模块930一一对应，且能够锁定锁紧模块930。同样的，为了进一步简化电池拆装机构21的结构以及拆装电池模块93的难度，悬吊模块303可以被设计为同样能够被凸出于抵接面2100的解锁顶杆2130开启，以解锁锁紧模块930。也就是说，解锁顶杆2130既可以用于解锁副车架91的锁扣910与锁紧模块930，同时也可以用于解锁悬吊模块303与锁紧模块930，实现一物多用。

如图15所示，本实施例中的悬吊模块303的结构可以同前述副车架91上的锁扣910结构相同，或者，悬吊模块303的结构可以与锁扣910不同，但其锁紧和解锁方法与锁扣910完全相同。

本实施例中的充电座定位模块301用于定位电池模块93与充电座30之间的相对位置，以确保充电座30与电池模块93能够精确地配合固定。与粗定位模块211相同，充电座定位模块301也可以为定位柱结构，定位柱能够伸入电池模块93的定位孔931内。通常情况下，由于电池模块93在由电池拆装机构21上被取下之前，与粗定位柱2110以及精定位柱2120对应的定位孔931将始终被占用，因此与粗定位模块211的定位柱相对应的定位孔931应当不同于与电池拆装机构21上粗定位柱2110以及精定位柱2120相对应的定位孔931。

通过上述充电架300、悬吊模块303以及定位模块301的配合便可实现电池模块93与充电座30的固定。充电模块302则能够与固定在充电架300上的电池模块93电导通，以进行充电作业。待电池模块93被充满电后进入待取用状态，随时等待电池拆装机构21的到来，重新被安装到AGV9上。

综上所述，本实施例所提供的AGV的换电站具有节约换电时间、提升AGV工作效率、换点速度快、精度高、自动化程度高等诸多优点。

本申请的另一实施例还提供了一种AGV的电池更换方法，该方法可以由上述AGV的换电站实施，也可以由其它设备实施。

具体地，如图16所示，该AGV的电池更换方法包括下列步骤：

S10、将空置的第一电池拆装机构置于AGV的下方；

S20、将AGV上的旧电池模块与第一电池拆装机构对接并与AGV解除连接关系；

S30、将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域；

S40、将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方；

S50、将新电池模块与AGV发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域并与AGV建立连接关系。

通过上述五个步骤便可将AGV上原有的缺电状态的电池模块取下，并将新的满电状态的电池模块更换到AGV中，从而完成电池模块的整个更换过程。相较于等待充电的方式，这种更换电池的方法能够节省大量时间。需要说明的是，上述S10至S50中，除某一步骤的实施需要依赖于另一步骤的结果之外的情况外，其它一些步骤可能并没有严格的先后顺序(例如S10与S20)，根据所采用的设备的结构以及控制程序的不同，这些步骤中的任意两个甚至更多个可能同时执行，或者在一个步骤进行到某一阶段时另一步骤开始执行，并且后执行的步骤也可能先于先执行的步骤结束。只要最终将五个步骤全部执行完毕，以使AGV的电池模块获得更新即可。

下面，对每个步骤进行分别说明。

S10是更换AGV上电池模块的准备步骤，其中所述的电池拆装机构可以为上述换电站内的任意一个电池拆装机构21，或者为用于拆装电池的其它机构。

如果该电池拆装机构初始时便已经处于AGV的承载设备(例如上述换电站中的提升架10)的下方，则此时只需要将AGV通过自行移动或其它设备辅助移动等方式移动至承载设备上便可自然实现该步骤。

而如果电池拆装机构初始时并未处于AGV的承载设备下方，而是处于该承载设备的侧部(例如后方)，那么在将AGV移动至承载设备之后只是使AGV处于了初始位置，之后还需要将AGV由初始位置向上抬升一定高度，以能够使电池拆装机构水平移动至AGV的下方。在将AGV抬升后，还要将电池拆装机构水平移动至AGV的下方。在对于上述换电站而言，AGV的抬升过程可以通过提升架升降机构11带动提升架10实现，电池拆装机构21自身也设置有相应的水平输送模块200以及整体移动模块202用以水平移动。电池拆装机构水平移动的过程可以在AGV停止抬升之后开始，可以在AGV开始抬升一段时间后开始，或者与AGV的抬升过程同时开始。并且，电池拆装机构水平移动的过程可以在AGV停止之前或之后结束，或者两个过程同时结束。

由于AGV通常需要由其它位置移动至电池拆装机构的上方，并且对于上述换电站或其它类似的设备而言，AGV还需要由提升架10带动上下移动，因此AGV整体的水平位置对于S20的顺利进行也是有一定影响的。而提升AGV整体的位置确定性也有助于提高S20的成功率，因此在进行S10的过程中，可以同步对AGV的水平位置进行定位。

在本实施例中，对AGV的水平位置进行定位也可以被分为两个阶段。第一个阶段中，通过定位AGV的车轮实现对AGV垂直于车轮轴线的第一水平方向a的位置的定位。在第二个阶段是对AGV沿车轮轴线的第二水平方向b的位置的定位，并且为了避免第一阶段的定位失效，在AGV在沿第二水平方向b的定位过程中需要始终保持AGV在第一水平方向a上的位置不变。通过上述两个阶段，便可实现AGV整体的水平位置的定位。

对于第一阶段，可以采用定位槽对AGV进行定位，其具体过程可以为：将AGV的车轮沿第二水平方向b滚入一沿第二水平方向b延伸的定位槽内，在重力作用下使车轮卡在定位槽内，以定位AGV在第一水平方向a的位置。定位槽的相关结构可以参考上述实施例中的换电站。

在执行第二阶段时，AGV可以在沿第二水平方向b移动的过程中将车轮始终卡在定位槽内，从而保持AGV在第一水平方向的位置。由于定位槽沿第二水平方向b延伸，因此即使定位槽在沿第二水平方向b移动的过程中会相对于定位槽移动，也可以保证定位槽始终能够约束车轮以及AGV整体在第一水平方向的位置。

在更为优选的方案中，AGV在沿第二水平方向b移动的过程中可以使车轮通过摩擦力带动定位槽一起沿第二水平方向b移动。这样在执行第二阶段时可以使定位槽与车轮保持相对静止，因此可以获得更高的定位精度。上述方案可以采用上述实施例中的换电站实施，或者也可以采用不同于换电站中所描述的相应结构的其它结构或设备实施。

为了进一步提升精度，还可以在保持AGV在第一方向的位置不变的基础上将AGV、定位槽、定位槽所属的第一定位模块以及支撑台这一整体一起沿第二水平方向b移动。

为了提升自动化效率以及定位精度，在进行第一阶段的过程中可以同步检测AGV的状态，在检测到AGV已经完成在第一水平方向a的位置的定位时，再开始对AGV沿车轮轴线的第二水平方向b的位置的定位。判断AGV已经完成在第一水平方向a的位置的定位的方法很多，例如检测AGV上某一标志物的位置是否处于限定范围内，处于限定范围则认为已经完成第一水平方向的定位，又或者检测AGV处于静止状态的时间是否超过限定阈值，当超过限定阈值时认为已经完成第一水平方向的定位等等。

而本实施例结合定位槽定位的特点，提供了一种较为简单的判断方式，即检测定位槽内是否存在AGV的车轮。当检测到定位槽内存在车轮时，便可认为第一水平方向的定位已经完成。相关的实施结构已经在上述实施例中的换电站中阐明，可以在定位机构101的第一定位模块1010内设置车轮检测传感器1010f，在此不再赘述。

本实施例在进行第二阶段时，可以根据所获取的AGV在第二方向上与基准标识的位置差对AGV沿车轮轴线的第二水平方向b的位置进行定位。该基准标识可以为刻痕、二维码、某一指定结构的轮廓等各种形式，本实施例中不做限定。

并且，在沿第二水平方向b定位AGV时，免不了要对AGV施加沿第二水平方向b的作用力以使其移动。如果仅从一侧对AGV施加作用力，则当停止施加作用力时，AGV有可能在惯性的作用下继续向前移动一段距离，从而导致定位精度降低。为了避免这一问题，本实施例在进行AGV的第二水平方向b的位置的定位过程中可以沿第二水平方向b同时向AGV的两侧施力，使AGV在被夹紧的状态下移动至定位位置。通过这种方法可以有效控制AGV因惯性而移动的距离，从而提高定位精度。在上述换电站的实施例中可通过第二定位模块1011的水平夹紧组件1011a实现上述功能，相关结构及原理已在该实施例中进行详细说明，在此不再赘述。

S20的目的是将AGV上的旧电池模块与AGV的主体部分解除连接关系。在S10中，AGV整体与空置的第一电池拆装机构21之间通常并未直接接触，而是存在一定的间距，因此在此步骤中，如果想要电池拆装机构对旧电池模块进行操作，则需要将旧电池模块与电池拆装机构进行对接。

此时有几种容易想到的对接方式，其中之一是将电池拆装机构向上移动，使其靠近AGV，并最终实现二者对接。另一种方式则相反，是将AGV整体向下移动至与电池拆装机构对接的位置。除此之外，可以使二者同时相向移动，甚至可以是二者以不同的速率同向移动并接近，最终实现对接。对于上述实施例中的换电站而言，其所采用的是第二种方式，即利用电池更换装置1内的提升架升降机构11将提升架10以及AGV整体向下移动，并与电池拆装机构21对接。

对于电池拆装机构而言，如果想要顺利、快速地接触旧电池模块与AGV的连接关系，通常需要二者保持较高的定位精度。因此，在将旧电池模块与电池拆装机构对接的过程中，还可以对旧电池模块的水平位置进行定位。该定位过程可以在对接开始前、进行中甚至完成后开始，并且可以在对接完成前、完成时或者完成之后完成。对于上述的换电站而言，其定位过程通常可被安排在对接过程进行的过程中开始，并且在对接完成后才结束。

具体地，本实施例中对电池模块的水平位置进行定位的过程可以分为两个阶段，第一个阶段是对AGV的电池模块进行水平方向的粗定位，即精度较低误差较大的定位。第二个阶段则是对AGV的电池模块进行水平方向的精定位，即精度较高、误差较小的定位。

对于第一个阶段，本实施例可以采用将粗定位柱由下方伸入电池模块的粗定位孔的方式来对AGV的电池模块进行水平方向的粗定位。同时对于第二个阶段，本实施例可以采用将精定位柱由下方伸入电池模块的精定位孔，对AGV的电池模块进行水平方向的精定位。并且，精定位柱与精定位孔所形成的环隙宽度小于所述粗定位柱与粗定位孔所形成的环隙宽度。即利用环隙的大小作为精度高低的依据，环隙越大，精度越低，反之环隙越小，精度就越高。

结合上述换电站的电池拆装机构21的结构来看，粗定位柱2110由下方伸入电池模块的粗定位孔过程可以在电池模块93向位于其下方的电池拆装机构21的抵接台210的抵接面2100移动的过程中同步完成，且电池模块93完成水平方向的粗定位时与抵接面2100处于抵接状态。

而将精定位柱2120由下方伸入电池模块93的精定位孔的过程具体可以采用将精定位柱2120由抵接面2100的下方向凸出于抵接面2100的方向移动并伸入电池模块93的精定位孔，对AGV的电池模块进行水平方向的精定位。具体的定位部件结构以及相关定位原理均已在上述换电站的实施例中阐明，在此不再赘述。

待电池模块的水平定位已经完成或者基本完成时，电池拆装机构便可开始解除电池模块与AGV的连接关系。在电池模块与AGV的主体之间会设置诸如上述换电站的实施例所说的锁紧模块930与AGV的副车架91的锁扣910形成连接关系。因此，解除电池模块与AGV的连接关系实际上就是解除锁紧模块930与锁扣910之间的连接关系以解锁锁紧模块930。对于本实施例所提供的AGV而言，可通过解锁模块解锁AGV的电池模块，解锁模块的结构可以参见上述换电站的相关介绍，该解锁模块213具备解锁顶杆2130，锁紧模块930可在解锁模块213的解锁顶杆2130由抵接面2100的下方向凸出于抵接面1200的方向移动的过程中被解锁。相关解锁结构及原理在上述换电站的实施例中已详细阐明，在此不再赘述。

对于一个电池模块93而言，可能需要在不同方位设置多个锁紧模块930。由于电池模块93的底面的面积较大，如果以塑料等不耐久的材料制备，在使用过程中容易发生变形，变形后的底面可能导致锁紧模块930与解锁顶杆2130之间的相对位置可能发生变化，从而致使部分解锁顶杆2130即使伸出也无法解锁锁紧模块930。

为了避免或改善上述问题，本实施例在电池模块93沿竖直方向与位于其下方的抵接台210的抵接面2100发生相对移动并接近的过程中，电池模块93会将抵接台210向下压迫并使与抵接台210连接的弹性顶紧模块215发生弹性形变。这一过程将会在检测到抵接台210被压迫至预定位置后停止，即停止电池模块93与抵接台210的相对移动。通过这种弹性压迫能够使抵接面2100与电池模块93的底面紧密贴合，从而确保锁紧模块930与解锁顶杆2130之间的相对位置精度。

虽然S20使得旧电池模块与AGV的连接关系得以解除，但由于此时旧电池模块仍然处于AGV的电池模块装配区域(例如副车架91)内，因此受限于双方的空间位置，很难直接转移旧电池模块，因此还需要执行S30，将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域。

S30的执行过程中，由于在S20中已经将旧电池模块与下方的电池拆装机构对接，因此通常将电池拆装机构相对于AGV的主体的承载设备进行竖直方向的相互远离，由于旧电池模块与电池拆装机构对接，二者可保持相对静止，而AGV被承载设备承载，二者保持相对静止，因此可实现旧电池模块与AGV的电池模块装配区域的脱离。同样的，AGV与旧电池模块的脱离可以是其中一者不动，另一者沿竖直方向远离，或者二者同时朝相互背离的方向移动，甚至二者以不同速率做同向移动并相互远离。对于上述换电站而言，其通常利用提升架升降机构11与提升架10的配合将AGV向上移动至旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域。

在一些AGV的拆卸过程中，可能由于AGV本身与电池模块的尺寸精度问题，即使二者已经解除了锁紧模块的锁紧关系，但可能在其它本不应该形成固定结构的位置可能由于过盈、挤压等方式形成暂时的固定结构。而由于这些固定结构的存在，即使在竖直方向上使电池拆装机构及其承载台与AGV的承载设备以及AGV整体相互远离，但电池模块仍可能与AGV固定在一起，而没有分离。

此时为了通过自动化设备进行补救，在S30中可包括下列步骤：

在竖直方向上将抵接台与AGV相互远离，并检测抵接台上是否存在电池模块；在检测到抵接台上已存在电池模块时，结束S30；在检测到抵接台上不存在电池模块时进行下列步骤：

将电池模块沿竖直方向与位于其下方的抵接台的抵接面发生相对移动并重新抵接；

将拉钩勾住电池模块；

重新在竖直方向上将抵接台与AGV相互远离。

在再次相互远离的过程中，由于电池模块已经被拉钩勾住而无法跟随AGV一起移动，因此在相互远离过程中前述的临时固定结构将会被破坏，从而使电池模块与AGV顺利脱离。在上述的换电站的实施例中，检测抵接台210上是否存在电池模块93的过程可以通过电池模块检测传感器实现。拉钩2140被设置在电池拆装机构21中，但在其它设备中，拉钩也可能被设置在其它不随AGV一起移动的结构或设备上。

待AGV处于能够被顺利转移或输送的状态后，便可开始执行S40，将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方。第二电池拆装机构可以为上述换电站的另一个电池拆装机构21，或者为用于拆装电池的其它机构。将第二电池拆装机构置于AGV的下方的过程可通过人工完成，也可以采用上述换电站完成。

并且，在S30执行完毕后，旧电池模块以及第一电池拆装机构虽然已经脱离AGV的电池模块装配区域，但通常仍然处于AGV的下方，这将可能给S40的执行造成一定阻碍。因此，在执行S40时，通常还包含将第一电池拆装机构移出AGV的下方的过程。第一电池拆装机构移出AGV下方的过程与第二电池拆装机构置于AGV下方的过程可以分别进行，也可以同时进行。并且，第一电池拆装机构与第二电池拆装机构的移动可以分别由不同的动力源驱动，也可以共同由一个动力源进行驱动。

在具体实施时，可以同时移动第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构，在移动的过程中，对接有旧电池模块的第一电池拆装机构将移出AGV的下方，并在此之后将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方。

第一电池拆装机构与第二电池拆装机构的移动方向通常可以平行于水平面，例如沿平行于水平面的直线或曲线移动。在其它一些实施例中，第一电池拆装机构与第二电池拆装机构的移动方向也可能还包含在高度方向上的位移量。或者，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构也可以围绕某一转动中心做水平面内的周向同步转动。即将第一电池拆装机构与第二电池拆装机构围绕转动中心周向排布。通过转动，可以将第一电池拆装机构与第二电池拆装机构同步移动位置并调整姿态。第一电池拆装机构与第二电池拆装机构可以在周向上间隔任意圆心角度，但在较为优选的方案中，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构可以相对于转动中心对称设置，即间隔180°，这样在需要将第二电池拆装机构置于AGV的下方时只需使第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构周向转动180°，即二者互换位置。这样更加便于对电池拆装机构进行定位。

待S40执行完毕后，便可执行S50，使新电池模块置于电池模块装配区域并与AGV建立连接关系，完成电池更换的全部过程。

由于在S40中对接有新电池模块的第二电池拆装机构依然处于AGV下方，新电池模块距离AGV较远，而无法直接装配。因此，在S50中需要将新电池模块与AGV发生相对移动并靠近，缩短二者之间的距离使新电池模块置于电池模块装配区域。这一靠近过程可以通过将AGV整体向下移动的方式实现，随着AGV的向下移动，新电池模块便可逐渐进入AGV的电池模块装配区域内。而使新电池模块与AGV建立连接关系的方式可以通过所设置的机构使锁紧模块重新被锁紧，该机构的样式以及锁紧原理根据锁紧模块及其配合结构的不同而对应调整。

例如，如果锁紧模块被解锁/锁紧的操作动作完全相同，则可以通过解锁模块213同时作为解锁与锁紧机构。解锁顶杆2130第一次伸出使锁紧模块被解锁，电池模块与AGV的连接关系解除，解锁顶杆2130第二次伸出使锁紧模块被重新锁紧，电池模块与AGV的连接关系建立。又例如，如果锁紧模块被解锁/锁紧的操作动作完全相反，则可以通过设置与解锁模块213的控制动作相反的机构实施锁紧动作。而对于上述实施例所提供的锁紧模块930与锁扣910的配合结构而言，还存在一种更为快捷的锁紧方法，即可在电池模块93向电池模块装配区域内移动的同时自行实现锁紧模块930与锁扣910的锁紧，无需其它多余步骤。

由于AGV的各系统在工作状态下可能需要时刻接收、发送、储存以及调阅多指令或其它信息，而AGV一旦断电，这些功能便都将失去，甚至连储存在其内部的信息也可能丢失。因此AGV的各系统通常需要随时保持通电状态，即便在更换电池时也是如此。在正常情况下，AGV的电能由其上的电池模块提供，而在上述S20至S50这四个步骤中，尤其是旧电池模块即将与AGV解除连接关系之时至新电池模块与AGV建立连接关系之前的这段时间内，AGV可能并未与电池模块连接，因此无法使用电池模块的电能。因此为了保证在上述四个步骤的执行过程中AGV不断电，本实施例可以在上述S20至S50这四个步骤的执行过程中使AGV始终处于预充电状态。预充电状态即通过外部临时连接的方式为AGV进行临时供电。

在本实施例中，预充电线路可以在执行S20之前便已经完成与AGV的连通。具体而言，预充电线路可以在执行S10之前便完成与AGV的连通，之后再执行S10。或者预充电线路也可以在执行S10的过程中完成与AGV的连通。例如在上述换电站的实施例中，预充电线路可以在对AGV的水平位置进行定位的过程中同步进行。当然，在其它一些实施例中，预充电线路也可能在AGV的定位开始前或完成后再执行。同时，在本实施例中，在S50执行完毕之后可以再将AGV与预充电线路断开。预充电电路与AGV的连接结构可参考上述换电站的预充电机构106的相关结构，在此不再赘述。除此之外，预充电线路也可以在S10执行完毕之后，并在S20开始执行之前完成与AGV的连通。

对于存在将AGV由初始位置向上抬升并将电池拆装机构水平移动至AGV的下方的步骤的实施例，在完成S50之后还可以进一步将新电池模块脱离电池拆装机构，再将电池拆装机构水平移出AGV的下方并将AGV向下降落至初始位置，从而使设备回归原始状态。既有利于AGV由初始位置离开，也有利于下一辆AGV的进入。该过程同样可由上述换电站实施，且相关实施方式已经在上述实施例中阐明。

在本实施例的S30执行完毕时，旧电池模块在脱离AGV的电池模块装配区域后可与第一电池拆装机构保持对接状态，之后可以利用第一电池拆装机构将旧电池模块置于电池仓内储存。具体步骤如下：

S70、将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构置于电池仓的下方；

S80、将旧电池模块与电池仓发生相对移动，使旧电池模块与电池仓建立连接关系。

S70可以参照S10执行。并且当第一电池拆装机构与第二电池拆装机构采用同一动力源驱动时，可根据不同的结构设计不同的步骤执行顺序。

例如，如果在S40中第二电池拆装机构处于AGV的下方的同时，对接有旧电池模块的第一电池拆装机构可以也正好置于电池仓的下方，即该S70与S40同步完成。但这种方案中电池仓的设置位置与数量会受到限制。

或者，如果在S40执行完毕时并不能使对接有旧电池模块的第一电池拆装机构也置于电池仓的下方，则需要在S50执行完毕之后首先执行S60将新电池模块脱离第二电池拆装机构，之后再执行S70。并且在此时的S70中，第一电池拆装机构与第二电池拆装机构将一起移动。

本实施例中的S80的执行过程以及原理可以参照S50，但由于充电仓本身难以移动，因此旧电池模块与电池仓发生相对移动的过程优选采用使旧电池模块向上移动的方式实现。这一点与S50的优选方案稍有区别。

对于仅具备储存功能的电池仓而言，S80可以使旧电池模块与电池仓之间仅建立结构连接关系。但对于上述换电站中具备充电座30的电池仓3而言，S80的执行过程中旧电池模块与电池仓可以既建立结构连接关系也建立电连接关系，从而使旧电池模块得以在充电座30内充电，已被下次使用。

根据充电座上的连接结构的不同，旧电池模块与充电座建立连接关系的方式也各有不同。而本实施例中充电座所采用的连接结构与AGV连接电池模块的结构可以基本相同，这样S80中使就电池模块与充电座建立连接关系的过程便与S50中使新电池模块与AGV建立连接关系的过程基本一致，更加便于实施。

综上所述，本申请实施例所提供的AGV的电池更换方法具有节约换电时间、提升AGV工作效率、换店速度快、精度高、自动化程度高等诸多优点。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种AGV的电池更换方法，其特征在于，包括下列步骤：

将空置的第一电池拆装机构置于AGV的下方；

将AGV上的旧电池模块与第一电池拆装机构对接并与AGV解除连接关系；

将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域；

将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方；

将新电池模块与AGV发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域并与AGV建立连接关系；

其中，所述第一电池拆装机构和所述第二电池拆装机构均具有承载电池模块的抵接面，所述第一电池拆装机构和所述第二电池拆装机构均包括粗定位柱和精定位柱，所述粗定位柱和所述精定位柱均设于所述抵接面，在所述第一电池拆装机构对接所述旧电池模块或所述第二电池拆装机构对接所述新电池模块的过程中，所述粗定位柱和所述精定位柱依次伸入相应的定位孔，以实现粗定位和精定位；所述粗定位柱与相应定位孔之间的环隙宽度大于所述精定位柱与相应定位孔的环隙宽度；

所述抵接面的表面凸出设置有滚珠单元。

2.根据权利要求1所述的AGV的电池更换方法，其特征在于，所述将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方的步骤具体为：

同时移动第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构，将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构移出AGV的下方并将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于AGV的下方。

3.根据权利要求2所述的AGV的电池更换方法，其特征在于，所述同时移动第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构的步骤中，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构沿平行于水平面的方向同步移动。

4.根据权利要求2所述的AGV的电池更换方法，其特征在于，所述同时移动第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构的步骤中，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构围绕某一转动中心做水平面内的周向同步转动；

所述第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构围绕某一转动中心做水平面内的周向同步转动的步骤中，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构相对于转动中心对称设置，第一电池拆装机构以及第二电池拆装机构周向转动180°。

5.根据权利要求1至4任一项所述的AGV的电池更换方法，其特征在于，在所述将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域的步骤中，旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域后与第一电池拆装机构保持对接；

在所述将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域的步骤之后还包括：

将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构置于电池仓的下方；

将旧电池模块与电池仓发生相对移动，使旧电池模块与电池仓建立连接关系；

在所述将旧电池模块与电池仓发生相对移动，使旧电池模块与电池仓建立连接关系的步骤中，旧电池模块向上移动并与电池仓建立连接关系；

在所述将旧电池模块与电池仓发生相对移动，使旧电池模块与电池仓建立连接关系的步骤中，旧电池模块与电池仓既建立结构连接关系也建立电连接关系。

6.根据权利要求5所述的AGV的电池更换方法，其特征在于，在所述将新电池模块与AGV发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域并与AGV建立连接关系的步骤之后还包括：

将新电池模块脱离第二电池拆装机构；

所述将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构置于电池仓的下方的步骤在所述将新电池模块脱离第二电池拆装机构的步骤之后执行；

所述将对接有旧电池模块的第一电池拆装机构置于电池仓的下方的步骤中，第一电池拆装机构与第二电池拆装机构一起移动。

7.根据权利要求1至4任一项所述的AGV的电池更换方法，其特征在于，

在所述将AGV上的旧电池模块与第一电池拆装机构对接的步骤中，将AGV整体向下移动至与第一电池拆装机构对接；

和/或

在所述将旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域的步骤中，将AGV向上移动至旧电池模块脱离AGV的电池模块装配区域；

和/或

在所述将新电池模块与AGV发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域的步骤中，将AGV整体向下移动至新电池模块处于AGV的电池模块装配区域内。

8.一种AGV的换电站，其特征在于，包括提升机以及电池更换装置；

所述提升机包括提升架以及提升架升降机构；

所述提升架用于承载AGV；

所述提升架升降机构用于带动所述提升架升起/放下；

所述电池更换装置包括拆装移转机构、第一电池拆装机构和第二电池拆装机构，两个所述电池拆装机构均设置在所述拆装移转机构上；

每个所述电池拆装机构均通过所述拆装移转机构移动至所述提升机的下方；

所述电池拆装机构处于所述AGV的下方时用于与电池模块对接并解除/建立电池模块与AGV的连接关系；

其中，所述第一电池拆装机构和所述第二电池拆装机构均具有承载电池模块的抵接面，所述电池拆装机构包括粗定位柱和精定位柱，所述粗定位柱和所述精定位柱均设于所述抵接面，在所述电池拆装机构对接所述电池模块的过程中，所述粗定位柱和所述精定位柱依次伸入相应的定位孔，以实现粗定位和精定位；所述粗定位柱与相应定位孔之间的环隙宽度大于所述精定位柱与相应定位孔的环隙宽度；

所述抵接面的表面凸出设置有滚珠单元。

9.根据权利要求8所述的AGV的换电站，其特征在于，所述拆装移转机构包括水平输送模块，所述电池拆装机构与所述水平输送模块连接；

每个所述电池拆装机构均通过所述水平输送模块移动至与所述提升机的下方竖直相对的位置。

10.根据权利要求9所述的AGV的换电站，其特征在于，电池仓包括充电座，所述充电座能够固定电池模块并对电池模块充电；

每个所述电池拆装机构还通过所述水平输送模块移动至与所述充电座的下方竖直相对的位置。

11.根据权利要求10所述的AGV的换电站，其特征在于，所述拆装移转机构还包括竖直升降模块，所述水平输送模块与所述竖直升降模块连接，所述竖直升降模块用于将所述电池拆装机构向上移动至与所述充电座对接。

12.根据权利要求11所述的AGV的换电站，其特征在于，所述电池仓包括多个所述充电座，多个所述充电座规则排布；

所述拆装移转机构还包括整体移动模块，所述整体移动模块与所述竖直升降模块连接，所述整体移动模块用于将电池拆装机构在所述提升机以及多个所述充电座之间移动。

13.根据权利要求12所述的AGV的换电站，其特征在于，多个所述充电座沿水平面阵列排布，所述整体移动模块在水平面内移动。

14.根据权利要求13所述的AGV的换电站，其特征在于，所述整体移动模块沿直线移动；所述提升机沿所述直线设置在所述电池仓的一侧。

15.根据权利要求14所述的AGV的换电站，其特征在于，多个所述充电座沿所述直线对称排布为两列，所述水平输送模块包括转动台以及水平转动组件，所述电池拆装机构设置在所述转动台上，所述水平转动组件驱动所述转动台水平转动，所述竖直升降模块与所述水平转动组件连接；

所述水平输送模块还包括限位组件，所述限位组件能够限制所述转动台的水平转动；

所述电池拆装机构相对于在所述转动台的转动轴对称设置。

16.根据权利要求8至15任一项所述的AGV的换电站，其特征在于，所述提升架还包括定位机构；

所述定位机构用于定位所述AGV的位置；

所述定位机构包括第一定位模块以及第二定位模块；

所述第一定位模块用于通过定位AGV的车轮实现对AGV垂直于车轮轴线的第一水平方向的位置的定位；

所述第二定位模块用于对AGV沿车轮轴线的第二水平方向的位置的定位；

所述提升机包括用于承载AGV的支撑台，所述第一定位模块设置在所述支撑台上，所述第二定位模块包括固定框、移动框、水平夹紧组件以及水平调整组件；

所述固定框与所述提升架升降机构固定连接；

所述移动框与所述支撑台固定连接并与所述固定框能够在所述水平调整组件的驱动下沿所述第二水平方向相对移动；

所述水平夹紧组件设置在所述移动框上且沿所述第二水平方向对称设置在所述支撑台的两侧，用于沿所述第二水平方向夹紧AGV；

所述提升架还包括副车架下压机构以及副车架托举机构；

所述副车架下压机构能够向下压迫AGV的副车架；

所述副车架托举机构能够向上托举AGV的副车架，所述副车架托举机构固定在所述移动框上。

17.根据权利要求16所述的AGV的换电站，其特征在于，所述电池拆装机构包括对位检测模块，所述对位检测模块用于获取所述电池拆装机构与所述支撑台的相对位置。

18.根据权利要求10至15任一项所述的AGV的换电站，其特征在于，所述充电座包括充电架、充电座定位模块以及充电模块，所述充电座定位模块以及所述充电模块均设置在所述充电架上；

所述充电座定位模块用于定位AGV的电池模块的位置；

所述充电架用于固定AGV的电池模块；

所述充电模块能够与固定在所述充电架上的电池模块电导通；

所述充电架上设置有多个悬吊模块，所述悬吊模块与AGV的电池模块上的锁紧模块一一对应且能够锁定锁紧模块；

所述电池拆装机构包括解锁模块；所述解锁模块包括解锁动力单元以及与解锁顶杆，所述解锁顶杆能够在所述解锁动力单元的驱动下凸出或者缩回，所述悬吊模块能够被凸出于所述抵接面的所述解锁顶杆开启，以解锁锁紧模块；

所述悬吊模块为锁扣；

所述充电座定位模块为定位柱，所述定位柱能够伸入AGV的电池模块的定位孔内。

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