CN113815477B - 一种车载移动式换电站及其换电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车载移动式换电站及其换电方法，换电站包括车体、换电机器人、多个电池包、多个传感器和控制终端。所述车体具有多个电池位。各所述电池包分别安装在相应的电池位上。所述换电机器人可活动地设置在所述车体上。各所述传感器分别设置在所述车体和/或换电机器人上用于检测相应的位置信息。所述控制终端设置在所述车体上，所述控制终端分别与所述电池包、换电机器人和各所述传感器通信连接，以协调各模块执行换电动作。本申请的车载移动式换电站的控制器根据各传感器的检测信号，控制换电机器人执行相应的动作，完成电池包的快速更换，解决临时或短期换电作业场景下无法搭建固定换电设备的问题。

Description

一种车载移动式换电站及其换电方法

技术领域

本发明涉及新能源电池更换技术领域，尤其涉及一种车载移动式换电站及其换电方法。

背景技术

为响应全球节能减排号召，近些年，形成了一些原来以燃油为动力源的机械设备逐渐被电动机械设备取代的趋势。但电动机械设备存在的电池续航能力短、充电慢、电池衰减快等问题也制约了其更为广泛的推广应用。目前，扩大纯电动机械设备应用范围的方法主要有两种：

一种是将电池包设计为固定在机械设备上的固定电池包，采用直充电的模式，并建设大量的充电桩，提高充电方便性，及时补电。

二种是将电池包设计为可快换的电池包，并与之对应地建设固定的换电站。换电站对动力电池包统一管理，换电时间短，无续航焦虑。

但是，目前的换电站基本都是固定式的，存在占地面积大、投入成本高、服务覆盖范围小等缺点。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本申请提供一种车载移动式换电站及其换电方法，解决了临时或短期换电作业场景下无法搭建固定换电设备的问题。

为了实现上述发明目的，本申请的第一目的在于提供一种车载移动式换电站，包括：

车体，所述车体具有多个电池位；

多个电池包，各所述电池包分别安装在相应的电池位上；

换电机器人，所述换电机器人可活动地设置在所述车体上；

多个传感器，各所述传感器分别设置在所述车体和/或换电机器人上用于检测相应的位置信息；

控制终端，所述控制终端设置在所述车体上，所述控制终端分别与所述电池包、换电机器人和各所述传感器通信连接，以协调各模块执行换电动作。

可选的，所述传感器包括用于检测换电机器人和电动机械之间间距的距离传感器，所述换电机器人包括伸缩臂组件，所述伸缩臂组件能沿所述车体的宽度方向伸缩，所述控制终端根据所述距离传感器的检测信号，控制所述伸缩臂组件的伸缩长度。

可选的，所述换电机器人包括移动机构、连接在所述移动机构上的伸缩臂组件和连接所述伸缩臂组件上的电池包抓取装置，所述移动机构能沿所述车体的长度方向移动；

所述传感器包括第一测距传感器，所述第一测距传感器设置在移动机构上，用于检测所述伸缩臂组件的伸缩长度。

可选的，所述传感器包括第二测距传感器，所述第二测距传感器用于检测所述换电机器人的移动距离，所述控制终端根据所述第二测距传感器的检测信号，控制换电机器人行进至相应的电池位。

可选的，所述电池包具有电量检测模块和通信模块，所述通信模块和所述电量检测模块电连接，所述通信模块和所述控制终端通信连接。

可选的，所述控制终端包括控制器、存储器和通信模块，所述控制器分别和所述存储器和通信模块通信连接，所述存储器内存储有控制程序，所述控制器用于运行所述控制程序。

可选的，电动机械具有固定或释放电池包的锁止机构，所述控制终端和所述电动机械通信连接，用于发送控制锁止机构释放电池包的解锁指令。

可选的，车载移动式换电站包括液压系统，所述换电机器人上设置多个液压驱动部件，所述液压系统包括泵站和阀组，所述泵站和阀组相连接，所述阀组和所述液压驱动部件相连接，所述控制终端和所述阀组控制连接，所述控制终端通过各阀组控制各液压驱动部件动作。

本申请第二目的在于提供上述车载移动式换电站的控制方法，包括：

步骤S1、控制终端根据各电池包的电量确定车体上的满电电池位、亏电电池位和中转电池位，换电机器人行进至中转电池位；

步骤S2、电动机械行驶至移动式换电站的一侧；

步骤S3、控制终端控制换电机器人抓取电动机械上的亏电电池，并带动亏电电池行进至中转位；

步骤S4、控制终端控制换电机器人行进至亏电电池位，并将亏电电池放置在亏电电池位；

步骤S5、控制终端控制换电机器人行进至满电电池位，抓取满电电池后行进至中转位置，并将满电电池装入电动机械；

步骤S6、进入步骤S1。

可选的，步骤S1包括：控制终端获取各电池包的电量，确定电量高于第一设定值的各电池包所在电池位为满电电池位，确定电量低于第二设定值的各电池包所在电池位为亏电电池位，确定无电量数据的各电池位中和满电电池位相邻的电池位为中转电池位，其余电池位为亏电电池位本申请的第二目的在于提供上述车载移动式换电站的换电方法。

通过采用上述技术方案，使得本发明具有以下有益效果：

本申请的车载移动式换电站的控制器根据各传感器的检测信号，控制换电机器人执行相应的动作，完成电池包的快速更换，解决临时或短期换电作业场景下无法搭建固定换电设备的问题。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本发明提供的车载移动式换电站的结构示意图；

图2是本发明提供的车载移动式换电站为电动机械换电的示意图；

图3是本发明提供的车载移动式换电站的换电机器人的结构示意图；

图4是本发明提供的车载移动式换电站的换电机器人的另一结构示意图；

图5是本发明提供的车载移动式换电站的第二架体的结构示意图；

图6是本发明提供的车载移动式换电站的吊运车的结构示意图；

图7是本发明提供的车载移动式换电站的模块结构示意图；

图8是本发明提供的车载移动式换电站的控制结构示意图；

图9是本发明提供的车载移动式换电站执行换电工作的示意图；

图10是本发明提供的车载移动式换电站上设置的定位装置的结构示意图。

图中：

a、电动机械；

b、车载移动式换电站；1、车体；2、支腿；3、电池底座；4、中转电池位；5、亏电电池位；6、电池包；7、控制终端；8、换电机器人；81、第一架体；811、第一立柱组；812、第二立柱组；813、第二架体轨道；82、第二架体；821、主架体；822、第一驱动装置；823、第二架体主动轮；8231、第一主动轮；8232、第二主动轮；824、第二架体从动轮；825、链条；826、第二滚动槽；83、吊运车；831、车架；832、第二驱动装置；833、小车行进轮；834、伸缩部件；835、活动架；836、吊绳；837、连接座；838、导向轮；84、电池包抓取装置；85、电池包；86、换电车；

d、定位装置；d1、定位杆；d11、杆体；d12、定位杆支座；d121、铰接壁；d122、定位壁；d123、角度调节顶杆；d124、连接壁；d 2、定位发射器；d 3、调节板；d 4、弹性部件；d5、滚轮。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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组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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图10所示，本申请实施例一提供一种车载移动式换电站，包括：车体1、换电机器人8、多个电池包6、多个传感器和控制终端7。所述车体具有多个电池位。各所述电池包6分别安装在相应的电池位上。所述换电机器人8可活动地设置在所述车体上。各所述传感器分别设置在所述车体和/或换电机器人8上用于检测相应的位置信息。所述控制终端7设置在所述车体1上，所述控制终端7分别与所述电池包6、换电机器人8和各所述传感器通信连接，以协调各模块执行换电动作。本申请的车载移动式换电站的控制器根据各传感器的检测信号，控制换电机器人8执行相应的动作，完成电池包6的快速更换，解决临时或短期换电作业场景下无法搭建固定换电设备的问题。

其中，所述传感器包括用于检测换电机器人8和电动机械a之间间距的距离传感器，所述换电机器人8包括伸缩臂组件和连接所述伸缩臂组件的电池包抓取装置84，换电时电动机械a行进至车体的一侧，所述伸缩臂组件能沿所述车体1的宽度方向伸缩，所述控制终端7根据所述距离传感器的检测信号，控制所述伸缩臂组件的伸出长度，使得电池包抓取装置84恰好位于电动机械a的正上方，方便抓取或放置电动机械a上的电池包6。

具体的，所述换电机器人8包括移动机构、连接在所述移动机构上的伸缩臂组件和连接所述伸缩臂组件上的电池包抓取装置84，所述移动机构能沿所述车体1的长度方向移动。所述传感器包括第一测距传感器，所述第一测距传感器设置在移动机构上，用于检测所述伸缩臂组件的伸缩长度。优选的，第一测距传感器可以为拉线传感器，拉线传感器的拉绳和所述伸缩臂组件相连接。如此，在伸缩臂组件伸缩过程中，第一测距传感器的拉绳随伸缩臂组件伸缩，达到准确检测伸缩臂伸缩长度的效果。

如此，控制器先获取距离传感器检测的距离信号，然后控制伸缩臂组件伸长，第一测距传感器实时监测伸缩臂组件的伸长长度，并在伸长长度等于所述距离信号时，锁定伸缩臂组件的长度，从而实现精确控制伸缩臂组件的长度。

在一种可能的实施方案中，所述传感器包括第二测距传感器，所述第二测距传感器用于检测所述换电机器人的移动距离。所述第二测距传感器可以为拉线传感器，第二测距传感器的拉绳和所述换电机器人8相连接，所述控制终端7根据所述第二测距传感器的检测信号，控制换电机器人8行进至相应的电池位。车体上具有中转电池位、满电电池位和亏电电池位，中转电池位是换电机器人8的工作位置，通过设置第二测距传感器可准确控制换电机器人8执行至相应的电池位，便于换电机器人8执行精确的换电动作。

在一种可能的实施方案中，所述电池包6具有电量检测模块和通信模块，所述通信模块和所述电量检测模块电连接，所述通信模块和所述控制终端7通信连接。控制终端7根据各电池包6的电量可以判断处车体上的中转电池位、满电电池位和亏电电池位的具体位置。

所述控制终端7包括控制器、存储器和通信模块，所述控制器分别和所述存储器和通信模块通信连接，所述存储器内存储有控制程序，所述控制器用于运行所述控制程序。车体具有底盘和车头，所述底盘具有鹅颈部，所述控制终端7可以设置在鹅颈部上。

可选的，电动机械a具有固定或释放电池包6的锁止机构，所述控制终端7和所述电动机械a通信连接，用于发送控制锁止机构释放电池包6的解锁指令。在更换电池过程中，控制终端7先向电动机械a发送解锁指令，电动机械a在接收到解锁指令后控制解锁，并在解锁成功时，向控制终端7发送解锁成功指令，控制终端7在接收到该指令后，可控制换电机器人8执行换电动作。

在一种可能的实施方案中，车载移动式换电站包括液压系统，所述换电机器人8上设置多个液压驱动部件，所述液压系统包括泵站和阀组，所述泵站和阀组相连接，所述阀组和所述液压驱动部件相连接，所述控制终端7和所述阀组控制连接，所述控制终端7通过各阀组控制各液压驱动部件动作。液压驱动部件可以包括液压油缸和液压马达。

车载移动式换电站还包括供电系统，供电系统分别连接所述液压系统和控制终端7为各个模块正常运行提供电能。

所述底盘上设置支腿2，在换电时，支腿2支撑在地面上，提高车体稳定性。车体上还设置有充电接口盒，用于外接电源，为各电池充电。

实施例二

参见图1至图10所示，本申请实施例二在上述实施例一的基础上对换电机器人8的结构进行详细说明。换电机器人8的移动机构包括第一架体81，所述第一架体81能沿底盘的长度方向平移，所述第一架体上可以设置滚轮和驱动部件，驱动部件和所述滚轮传动连接，所述驱动部件可以为液压马达。所述伸缩臂组件包括第二架体82和吊运车83。第二架体82能沿底盘宽度方向平移。所述吊运车83连接在第二架体82上且能沿底盘宽度方向平移。吊运车83上设置吊绳836和起吊装置，起吊装置和吊绳836传动连接，以驱动吊绳36升降运动，电池包抓取装置84连接在吊绳836上。其中，第一测距传感器的主体连接在第一架体81上，而第一测距传感器的拉绳连接在吊运车83上。

本申请提供的换电机器人能够将电动机械上需要更换的电池包括抓取住，然后将电池包吊起再进行移动，实现了对电动机械电池的快速更换。此方法解决了电池在换电转和需要更换电池的电动机械之间的转移问题。新更换的电池电量充足，达到了电动机械快速续航的目的。

参见图3、图4、图5和图6所示，在一种可能的实施方案中，所述第一架体81包括第一立柱组811、第二立柱组812和设置在所述第一立柱组811和第二立柱组812之间的第二架体轨道813。

本实施方案中，第一立柱组811和第二立柱组812对本申请的换电机器人具有稳定的支撑作用，且这两组立柱组的底部均设置滚轮，滚轮可以带动本申请的换电机器人沿车载移动式换电站的长度方向移动，以便将电池包括存放在不同位置上，或取走不同位置上的电池包括。第一架体81上设置了第二架体轨道813，方便第二架体82在第一架体81上沿底盘宽度方向移动。

具体的，所述第一立柱组811、第二立柱组812和所述第二架体轨道813围合形成电池包通过区，所述第二架体82连接在所述第二架体轨道813上。

本实施方案中，第一架体81形成的电池包通过区，在第一架体81移动过程中，不会和电池包6产生干涉，另外也方便了第一架体81移动至各工位，以抓取或放置电池。方便了电池包6的中转。第二架体82连接在第二架体轨道813上，方便第二架体82沿第二架体轨道813平移。

参见图5所示，在一种可能的实施方案中，所述第二架体2包括主架体821、第一驱动装置822和设置在所述主架体两侧的第二架体行进轮。所述第二架体轨道813具有第一滚动槽，所述第二架体行进轮活动连接在所述第一滚动槽内；所述第一驱动装置822和所述第二架体行进轮驱动连接。第一驱动装置可以为液压马达。

本实施方案中，在第一驱动装置822的驱动下，第二架体行进轮可以带动主架体821沿第二架体轨道813移动，进而带动第二架体82移动到设定的位置。第一驱动装置822可以驱动第二架体行进轮在第一滚动槽内转动，第一滚动槽对第二架体行进轮具有支撑限位作用，这种支撑限位作用使得两者连接在一起，从而实现了第二架体82可活动地连接在第二架体轨道813上。

在一种可能的实施方案中，所述第二架体行进轮包括第二架体主动轮823和第二架体从动轮824，所述第一驱动装置822和所述第二架体主动轮823传动连接。

本实施方案中，第一驱动装置822驱动第二架体主动轮823转动，带动第二架体82移动，其中通过从动轮的设计，提高了第二架体的支撑稳定性，使得第二架体82能够平稳的移动。从动轮还具有分担负载，保护主动轮的作用，延长了第二架体行进轮的使用寿命。

其中，所述第二架体主动轮823包括第一主动轮8231和第二主动轮8232，所述第一驱动装置822通过链条825和所述第一主动轮8231传动连接，所述第一主动轮8231和所述第二主动轮8232通过链条825传动连接。第一驱动装置822通过链条825驱动第一主动轮8231转动，第一主动轮8231转动的同时，再通过链条825驱动第二主动轮8232转动。设置两对主动轮，有利于第一驱动装置822驱动主动轮转动时，运行更平稳，提高了工作过程的安全性。

在一种可能的实施方案中，所述第二架体82具有第二滚动槽826。吊运车83具有的小车行进轮833可以在第二滚动槽826内转动。

参见图6所示，所述吊运车83包括车架831、第二驱动装置832和设置在车架两侧的小车行进轮833。所述小车行进轮833可活动地连接在所述第二滚动槽826内，所述第二驱动装置832和所述小车行进轮833传动连接，驱动所述吊运车83沿所述第二架体82平移。

本实施方案中，第二滚动槽826对小车行进轮833具有支撑限位作用，并和小车行进轮833可活动地连接在一起，促使第二架体82和吊运车83可活动地连接在一起。第二驱动装置832驱动小车行进轮833沿第二滚动槽826转动，使得吊运车83可以沿第二架体82平移，伸出或缩入第二架体，方便输送电池包6。

在一种可能的实施方案中，所述起吊装置包括设置在所述车架831上的伸缩部件834和连接在所述伸缩部件834端部的活动架835，所述吊绳836一端和所述活动架835连接，另一端连接所述电池包抓取装置84，所述伸缩部件834伸缩运动，通过所述吊绳836吊起或下放所述电池包抓取装置84。伸缩部件834可以为液压油缸。

本实施方案中，伸缩部件834端部和活动架835连接，伸缩部件834伸出时，活动架835向外移动并拉动吊绳吊起电池包抓取装置84。伸缩部件834缩回时，活动架835向里移动，吊绳下放电池包抓取装置84。

其中，所述车架831上设置有连接座837，所述起吊装置包括两个伸缩部件834，两个所述伸缩部件834的固定端和所述连接座837连接，两个所述伸缩部件834的伸缩端分别连接有一所述活动架835。

本实施方案中，起吊装置包括两个伸缩部件834，两个伸缩部件834的固定端和连接座837连接在一起，这样可以将两个伸缩部件834牢牢地固定在车架831上。两个伸缩部件834的伸缩端分别连接有活动架835，也就代表着两端都有吊绳836连接着电池包抓取装置84，两个伸缩部件834同时工作时，既能增大承重能力，又能保证起吊的稳定性。

在一种可能的实施方案中，所述活动架835的两端分别连接有吊绳836，所述伸缩部件834的两侧分别设置有导向轮838，各所述吊绳836分别绕相应的导向轮838后延伸至所述电池包抓取装置84。

本实施方案中，伸缩部件834的两侧分别设置有导向轮838，导向轮838具有改变力的方向的作用。伸缩部件834伸出或缩回时，对吊绳836产生水平方向的力，通过导向轮838转向后，可以将水平方向的力改变为竖直方向的力，促使吊绳836带动电池包抓取装置84在竖直方向移动，达到起吊或下放电池包6的目的。

实施例三

参见图10所示，本申请实施例中换电机器人上设置定位装置d，换电机器人通过定位装置发射定位信号，引导电动机械行进至方便更换电池的位置。具体的，定位装置d包括：定位杆d1和定位发射器d2。定位杆d1的端部设置有用于连接固定的定位杆支座d12。定位发射器d2设置在定位杆d1上背离定位杆支座d12的一端，定位发射器d2用于发射定位光束。

本申请的定位装置设置了定位发射器d2，电动机械的车头侧部玻璃上设置了标识处，当电动机械d8更换电池时，司机只需将电动机械d8停放到和事先停放好的车载移动式换电站b平行的位置，并确保定位发射器d2发射的定位光速照射到电动机械d8的车头标识处，就可实现车载移动式换电站和电动机械之间的快速准确定位，车载移动式换电站b就可以快速地完成对电动机械a的电池更换，此方法显著地提高了电动机械a的电池更换速度。

参见图10所示，在一种可能的实施方案中，所述定位发射器d2的发射方向和所述定位杆d1的延伸方向相垂直。

本实施方案中，电动机械a更换电池时，车载移动式换电站b和电动机械a相距适当的距离且平行，定位杆d1沿车载移动式换电站的长度方向设置，同时定位杆d1沿电动机械a的长度方向延伸，定位发射器d2的发射方向和定位杆d1的延伸方向相垂直，可以确保定位发射器d2发射的定位光束照射到电动机械a的标识处时，车载移动式换电站b和电动机械a之间定位的准确性，方便车载移动式换电站上的换电机器人快速地更换掉电动机械a上的亏电电池。

其中，所述定位杆d1背离所述定位杆支座d12的一端设置调节板d3，且所述调节板d3沿所述定位杆d1的长度方向延伸，所述定位发射器d2可活动地设置在所述调节板d3上，所述定位发射器d2能沿所述调节板d3平移并定位。不用型号的电动机械a尺寸不同，本申请通过设置了调节板d3，方便调节定位发射器d2的位置，以适应于不同型号不同类型的电动机械a。

本实施方案中，调节板d3上设置多个挡位，每个档位对应一个型号的电动机械，由于定位发射器d2可活动地设置在所述调节板d3上，当给不同型号的电动机械a更换电池时，可以将定位发射器d2手动调节到该型号电动机械a对应档位即可，也可以是在定位杆d1上安装驱动机构，通过驱动机构驱动定位发射器d2沿调节板d3移动至对应档位。这样的设置简单灵活，且能够实现车载移动式换电站b对不同型号的电动机械a进行停车引导。

在一种可能的实施方案中，所述定位杆支座d12包括铰接壁d121、定位壁d122和连接在所述定位壁上的角度调节顶杆d123，所述定位杆d1和所述铰接壁d121相铰接，所述角度调节顶杆d123抵顶在所述定位杆d1上以固定所述定位杆d1的角度。

本实施方案中，定位杆d1具有杆体d11，杆体d11和铰接壁d121相铰接，因此在外力作用下，杆体d11可以沿着铰接壁d121转动。角度调节顶杆d123设置在定位壁d122上，角度调节顶杆d123对定位杆d1的杆体d11具有支撑限位作用，当杆体d11的角度调节好之后，在角度调节顶杆d123的抵顶作用下，定位杆d1可以一直保持住这样的角度，设置在定位杆d1上的定位发射器d2的角度和位置也会恒定，从而保证了电动机械a和车载移动式换电站b之间的准确定位。通过将杆体d11可转动设置，方便调节定位发射器d2，以适应于不同高度的车型。

其中，所述定位杆支座d12包括用于连接固定的连接壁d124，所述定位壁d122包括底板和连接所述底板的倾斜板，所述倾斜壁向所述定位杆d1一侧倾斜，所述底板和所述铰接壁d121均与所述连接壁d124相连接，所述角度调节顶杆d123设置在所述倾斜壁上，且所述角度调节顶杆d123能沿垂直所述倾斜壁的方向调节位置。

本实施方案中，定位杆支座d12的连接壁d124和换电机器人的立柱组相连接，而定位壁d122的底板以及铰接壁d121均与连接壁d124相连接，定位杆1又与铰接壁121相铰接，从而促使本申请的用于车载移动式换电站的定位装置和车载移动式换电站b上的换电机器人相连接。角度调节顶杆d123设置在定位壁d122的倾斜板上，当角度调节顶杆d123正向旋转时，可以抵顶着定位杆d1向上运动，当角度调节顶杆d123反向旋转时，可以带动定位杆d1向下运动，通过这种方式可以调节定位杆d1的角度，从而满足不同型号电动机械a和该车载移动式换电站b之间的准确定位。

具体的，所述倾斜板上设置贯通孔，所述角度调节顶杆d123包括螺杆和螺纹连接在所述螺杆上的螺母，所述螺杆贯穿所述贯通孔设置，所述螺母位于所述倾斜板靠近所述定位杆d1的一侧。

本实施方案中，贯通孔的内壁上设置内螺纹，螺杆螺纹连接在贯通孔内并贯穿贯通孔，贯穿贯通孔以外的螺杆部分由螺帽锁紧，防止螺杆抵顶在定位杆d1上时，被定位杆d1压出螺纹槽，从而使定位杆d1的角度发生变化，影响电动机械a和车载移动式换电站b之间的准确定位。也因为螺杆抵顶在定位杆d1上，拧松螺帽，旋转螺杆就可以调节定位杆d1的倾斜角度，此方法结构简单、操作方便。

在一种可能的实施方案中，本申请定位装置还包括弹性部件d4，所述弹性部件d4抵顶在所述定位杆d1上，使得所述定位杆d1和所述角度调节顶杆d123保持相抵。

本实施方案中，弹性部件d4可以为扭簧，扭簧的一端抵顶在连接壁上，另一端抵顶定位杆d1上，在扭簧的弹力作用下，使得定位杆d1和角度调节顶杆d123相抵。即使车载移动式换电站b震动时，定位杆d1在扭簧的弹力作用下也不会发生晃动，弹性部件d4的设置提高了本申请的用于车载移动式换电站的定位装置的工作稳定性。

其中，所述定位杆d1上背离所述定位杆支座的一端设置滚轮d5。

本实施方案中，车载移动式换电站b的车头后部设置挡板，挡板上设置滑槽。当换电机器人带动本定位装置向车头方向运动时，滚轮d5会沿着滑槽向上运动，同时带动定位杆d1沿铰接壁d121向上转动处于收纳状态，弹性部件d4处于压缩状态，如此设置，不影响到大车的行进，充分利用了车体空间。当换电机器人带动本定位装置向车头相反方向运动时，在弹性部件d4的弹力作用下，定位杆d1沿铰接壁d121向下转动，滚轮d5沿着滑槽向下运动，当定位杆d1向下抵顶住角度调节顶杆d123时，本定位装置又可以发挥正常定位功能了。

在一种可能的实施方案中，立柱组(第一立柱组或第二立柱组)包括多个立柱，所述定位装置和所述立柱相连接。

实施例四

本申请实施例四提供上述车载移动式换电站的控制方法，包括：

步骤S1、控制终端根据各电池包的电量确定车体上的满电电池位、亏电电池位和中转电池位，换电机器人行进至中转电池位；

步骤S2、电动机械行驶至移动式换电站的一侧；

在该步骤中。整个过程中车载移动式换电站发出指引信号给予驾驶人员，方便驾驶人员将电动机械停止在中转电池位对于的换电工位。待电动机械停好后，距离传感器将测量待距离信号反馈至控制器以及存储器。

步骤S3、控制终端控制换电机器人抓取电动机械上的亏电电池，并带动亏电电池行进至中转位。

首先，换电机器人的伸缩臂组件伸出直至电池包抓取装置位于电动机械的亏电电池包的正上方。然后放下电池包抓取装置，抓取亏电电池包；抓牢后，再将电池包抓取装置收起，亏电电池包与电动机械脱离；然后伸缩臂组件完全缩回，至此，电动机械上的亏电电池包已经转移至中转电池位上。

步骤S4、控制终端控制换电机器人行进至亏电电池位，并将亏电电池放置在亏电电池位；

换电机器人由控制器根据采集的数据判断的亏电电池位置，控制移动机构朝亏电电池位一侧移动，待移动到亏电电池位的正上方后，移动机构停止移动，换电机器人放下电池包抓取装置将亏电电池包下放至亏电电池位上。然后电池包抓取装置松开亏电电池包，至此，亏电电池包已经放置于亏电电池位上。

步骤S5、控制终端控制换电机器人行进至满电电池位，抓取满电电池后行进至中转位置，并将满电电池装入电动机械；

换电机器人的移动机构继续动作，由控制器根据采集的数据判断，控制移动机构朝满电电池位一侧移动并停止在与中转电池位相邻的满电电池位上；换电机器人放下电池包抓取装置，抓取满电电池包；抓牢后，再将电池包抓取装置收起，满电电池包与底盘脱离；然后，换电机器人的移动机构再次动作，由控制器根据采集的数据控制朝中转电池位移动，并停留在中转电池位上，至此，满电电池包已经转移至中转电池位上。之后，换电机器人的伸缩臂组件伸出，伸出的距离由控制器根据采集的数据判断，将满电电池包转移至电动机械的电池座正上方；然后下放电池包抓取装置，将满电电池包完全放置于电动机械上；然后电池包抓取装置松开并收回；至此，满电电池包已经放置于电动机械上。

步骤S6、至此一个换电循环完成，重新进入步骤S1。

换电机器人回位。电池包抓取装置收回后，换电机器人的伸缩臂组件完全缩回；然后换电机器人的移动机构移动至第上述步骤中的满电电池包的电池底座位置处，此时，中转电池位位置有了变化，后移了一个电池位。

随着换电的不断进行，中转电池位的位置会不断变化。而车体上的满电电池包不断减少，亏电电池包不断增加，直至换完最后一个满电电池包，车体上全都是亏电电池包，至此，车载移动式换电站移动至可充电的位置，通过充电接口盒对亏电电池包充电。充满电后，亏电电池包又转换成满电电池包，移动式换电站又可以移动至需要换电的区域进行换电。

可选的，步骤S1包括：控制终端获取各电池包的电量，确定电量高于第一设定值的各电池包所在电池位为满电电池位，确定电量低于第二设定值的各电池包所在电池位为亏电电池位，确定无电量数据的各电池位中和满电电池位相邻的电池位为中转电池位，其余电池位为亏电电池位。

其中，在上述各步骤之前移动式换电站还包括换电准备过程，主要包括：启动泵站、升起支腿，将车体稳定地支撑在地面上，并起升到与电动机械的电池包相同的高度，打开外罩侧门，换电准备工作完成。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (9)

1.一种车载移动式换电站，其特征在于，包括：

车体，所述车体具有多个电池位；

多个电池包，各所述电池包分别安装在相应的电池位上；

换电机器人，所述换电机器人可活动地设置在所述车体上；

多个传感器，各所述传感器分别设置在所述车体和/或换电机器人上用于检测相应的位置信息；

控制终端，所述控制终端设置在所述车体上，所述控制终端分别与所述电池包、换电机器人和各所述传感器通信连接，控制终端能获取各电池包的电量确定车体上的满电电池位、亏电电池位和中转电池位，并据此协调各模块执行换电动作；

其中，控制终端确定电量高于第一设定值的各电池包所在电池位为满电电池位，确定电量低于第二设定值的各电池包所在电池位为亏电电池位，确定无电量数据的各电池位中和满电电池位相邻的电池位为中转电池位，其余电池位为亏电电池位。

2.根据权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述传感器包括用于检测换电机器人和电动机械之间间距的距离传感器，所述换电机器人包括伸缩臂组件，所述伸缩臂组件能沿所述车体的宽度方向伸缩，所述控制终端根据所述距离传感器的检测信号，控制所述伸缩臂组件的伸缩长度。

3.根据权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述换电机器人包括移动机构、连接在所述移动机构上的伸缩臂组件和连接所述伸缩臂组件上的电池包抓取装置，所述移动机构能沿所述车体的长度方向移动；

所述传感器包括第一测距传感器，所述第一测距传感器设置在移动机构上，用于检测所述伸缩臂组件的伸缩长度。

4.根据权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述传感器包括第二测距传感器，所述第二测距传感器用于检测所述换电机器人的移动距离，所述控制终端根据所述第二测距传感器的检测信号，控制换电机器人行进至相应的电池位。

5.根据权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述电池包具有电量检测模块和通信模块，所述通信模块和所述电量检测模块电连接，所述通信模块和所述控制终端通信连接。

6.根据权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，所述控制终端包括控制器、存储器和通信模块，所述控制器分别和所述存储器和通信模块通信连接，所述存储器内存储有控制程序，所述控制器用于运行所述控制程序。

7.根据权利要求6所述的车载移动式换电站，其特征在于，电动机械具有固定或释放电池包的锁止机构，所述控制终端和所述电动机械通信连接，用于发送控制锁止机构释放电池包的解锁指令。

8.根据权利要求1所述的车载移动式换电站，其特征在于，包括液压系统，所述换电机器人上设置多个液压驱动部件，所述液压系统包括泵站和阀组，所述泵站和阀组相连接，所述阀组和所述液压驱动部件相连接，所述控制终端和所述阀组控制连接，所述控制终端通过各阀组控制各液压驱动部件动作。

9.一种如权利要求1-8任一所述车载移动式换电站的控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1、控制终端根据各电池包的电量确定车体上的满电电池位、亏电电池位和中转电池位，换电机器人行进至中转电池位；

步骤S2、电动机械行驶至移动式换电站的一侧；

步骤S3、控制终端控制换电机器人抓取电动机械上的亏电电池，并带动亏电电池行进至中转位；

步骤S4、控制终端控制换电机器人行进至亏电电池位，并将亏电电池放置在亏电电池位；

步骤S5、控制终端控制换电机器人行进至满电电池位，抓取满电电池后行进至中转位置，并将满电电池装入电动机械；

步骤S6、进入步骤S1；

其中，步骤S1包括：控制终端获取各电池包的电量，确定电量高于第一设定值的各电池包所在电池位为满电电池位，确定电量低于第二设定值的各电池包所在电池位为亏电电池位，确定无电量数据的各电池位中和满电电池位相邻的电池位为中转电池位，其余电池位为亏电电池位。