CN113895290A - 电池包托盘装置、换电设备和换电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包托盘装置、换电设备和换电控制方法，其中电池包托盘装置包括电池托盘、推盘盒和解锁机构，推盘盒可移动地设于电池托盘上，用于在电池托盘上推拉电池包，解锁机构设置于电池托盘上，用于对安装于电动汽车上的电池包进行解锁或锁止，推盘盒能够沿靠近电动汽车的方向伸出，解锁机构能够朝向电动汽车的方向移动。所述换电设备包括上述电池包托盘装置，其能够使得无论是在从电动汽车取出电池包的过程中，还是在将电池包安装到电动汽车的过程中，只要电池包没有被锁止，推盘盒就都保持与电池包连接，提高了电池包取放过程的准确性、稳定性和效率。

Description

电池包托盘装置、换电设备和换电控制方法

技术领域

本发明涉及换电领域，特别涉及一种电池包托盘装置、换电设备和换电控制方法。

背景技术

电动车发展迅速，得到越来越广泛的应用。在电量不足时，用户可以将电动车驶入换电站更换电池包，电池包是否安装到位是换电是否成功的关键。

在通过换电设备从电池托架上拿取或安放电池包时，如何准确地将换电设备相对电池托架精确对准成为了电池包成功取出或安放的关键点。然而，在现有的换电的过程中，往往难以快速准确地实现换电设备与电池托架的准确定位和对接，并且在换电设备相对电池托架取放电池包的过程中，难以保证放置或取出的稳定性，导致换电过程的稳定性低、效率低下、存在安全隐患等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中换电过程的稳定性低、效率低下、存在安全隐患的缺陷，提供一种电池包托盘装置、换电设备和换电控制方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池包托盘装置，其特点在于，其包括电池托盘、推盘盒和解锁机构，所述推盘盒可移动地设于所述电池托盘上，用于在电池托盘上推拉电池包，所述解锁机构设置于所述电池托盘上，用于对安装于电动汽车上的电池包进行解锁或锁止，所述推盘盒能够沿靠近所述电动汽车的方向伸出，所述解锁机构能够朝向所述电动汽车的方向移动。

在本方案中，通过推盘盒在电池托盘上可移动地设置，推盘盒能够平稳地转运电池包，大大提高了电池包转运过程的安全稳定性。另外，在从电动汽车取出电池包的过程中，当推盘盒与电池包连接之后，再驱动解锁机构对电池包进行解锁，确保电池包能够顺利、准确地从电池托架上被取出，提高了电池包取出过程的准确性、稳定性和效率。在将电池包安装到电动汽车的过程中，当推盘盒将电池包推送到位之后，先驱动解锁机构将电池包锁止，再将推盘盒与电池包分离，保证电池包能够被准确地锁止到电动汽车上，提高了电池包安装过程的准确性、稳定性和效率。

较佳地，所述推盘盒包括：

推盘盒本体，能够在所述电池托盘上移动；

控制模块，所述控制模块用于控制所述推盘盒本体的移动状态。

在本方案中，推盘盒本体在控制模块的控制下移动，使得推盘盒能够在受控的状态下按照期望的方式进行运动，保证取放电池包过程的平稳进行，提高换电效率和换电安全性。

较佳地，所述推盘盒还包括连接部，所述连接部设置在所述推盘盒本体上，所述连接部用于在所述推盘盒本体与电池包接触时连接电池包。

在本方案中，连接部用于与电池包进行对接，以使得电池包能够随推盘盒本体运动，实现推盘盒对电池包的推动、抓取。

较佳地，所述连接部包括第一连接件和第二连接件，所述推盘盒还包括与所述控制模块电连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述推盘盒本体与电池包接触状态，所述检测模块包括第一检测模块和第二检测模块，所述第一检测模块用于检测所述第一连接件与电池包的第一接触状态，所述第二检测模块用于检测所述第二连接件与电池包的第二接触状态。

在本方案中，通过双重检测，可以进一步控制推盘盒在与电池包接触时的运动状态，实现更为精确的拉取电池包的效果，同时双重检测也可避免单一检测出现误触致使推盘盒在未接触到电池包时就停止运行造成拉取不到位的情况。

较佳地，所述第一连接件相对所述推盘盒本体能够位移，所述第一检测模块用于检测所述第一连接件的位移状态。

在本方案中，第一连接件在与电池包接触后会受力位移，第一检测模块通过检测第一连接件的位移状态即可获得推盘盒与电池包的接触状态。

较佳地，所述推盘盒还包括至少两个平衡部，所述连接部沿所述推盘盒本体的横向方向的两侧分别设置有至少一个所述平衡部，所述平衡部用于在推送或拉取所述电池包的过程中对所述电池包的移动状态进行平衡。

在本方案中，电池包在电池托架和换电设备的电池托盘之间移动的过程中可能会产生错位，电池包会朝向推盘盒的连接部沿推盘盒本体的横向方向的两侧旋转一定角度。在连接部的两侧分别安装至少一个平衡部，能够使电池包无论朝向哪个方向旋转都能够通过平衡部来平衡电池包的移动状态，限制电池包因为过度错位而与电池托盘或者电池托架之间产生碰撞，从而减少电池包、电池托盘、电池托架的磨损，增加换电过程的可靠性。

较佳地，至少两个所述平衡部的中心与所述连接部的中心不在同一直线上。

在本方案中，上述设置使得平衡部与电池包的接触面以及连接部与电池包的接触面不在同一方向上，加强电池包连接的稳定性，减少电池包移动过程中产生偏移。

较佳地，所述连接部设置于所述推盘盒本体的横向方向的中间位置，两个所述平衡部分别设置在所述连接部两侧等间距的位置上。

在本方案中，上述设置使得电池包两端的纠偏角度相同，无论电池包朝哪一个方向偏移都能够得到及时纠正。

较佳地，所述连接部朝向所述电池包的连接面与所述平衡部朝向所述电池包的平衡面不在同一平面上。

在本方案中，上述设置使得电池包不会同时与连接部和平衡部接触，以此来控制电池包允许的错位量，当超出此范围时，需要平衡电池包的移动状态。

较佳地，所述连接部相对于所述推盘盒本体可移动，所述推盘盒还包括与所述控制模块电连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述推盘盒本体与电池包接触状态，所述检测模块通过检测所述连接部的移动状态而检测所述连接部与所述电池包的接触状态。

在本方案中，通过检测推盘盒的连接部是否与电池包接触来判断电池包是否锁紧在电池托架上，当电池包处于锁紧状态时，电池包无法产生移动，电池包与连接部的连接断开，连接部与电池包不接触；当电池包处于未锁紧状态时，电池包能够产生移动，电池包重新与连接部进行连接，连接部与电池包接触。通过检测模块直接感应连接部与电池包的接触状态，全程机器自动进行操作，准确性高，无需人工进行处理，节约人力成本，减少工时，提高工作效率。具体地，当电池包处于未锁紧状态时，电池包会与推盘盒的连接部进行连接，并对连接部产生作用力，从而使得连接部进行移动。当电池包处于锁紧状态时，电池包不与推盘盒的连接部进行连接，不会产生让连接部移动的作用力。通过连接部的移动状态检测连接部是否与电池包接触，准确性高。

较佳地，所述连接部包括检测杆，所述检测模块包括位移传感器，所述位移传感器用于检测所述检测杆的移动状态。

在本方案中，当电池包处于未锁紧状态时，电池包会对检测杆产生一个使检测杆产生移动的作用力，并进而与连接部接触。接近传感器通过检测检测杆的移动状态来检测连接部与电池包的接触状态，当接近传感器检测到检测杆移动时，电池包与连接部处于接触状态，当接近传感器没有检测到检测杆移动时，电池包不与连接部接触。通过接近传感器检测电池包的锁紧状态，准确性更高。

较佳地，所述推盘盒还包括与所述控制模块电连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述推盘盒本体是否位于所述电池托盘的预设区域，所述控制模块控制所述推盘盒改变移动状态，所述预设区域包括以下至少一种：

所述预设区域包括减速区域，当所述检测模块检测到所述推盘盒本体位于所述减速区域后，所述控制模块控制所述推盘盒本体减速；

所述预设区域包括原点区域；当所述检测模块检测到所述推盘盒本体位于所述原点区域后，所述控制模块控制所述推盘盒本体停止；

所述预设区域包括极限区域；当所述检测模块检测到所述推盘盒本体位于所述极限区域后，所述控制模块控制所述推盘盒本体停止。

在本方案中，推盘盒可根据在电池托盘上的位置不同来改变推盘盒移动状态，从而实现在电池托盘上不同的位置实时调整推盘盒运动状态以快速准确地实现与电池包的对接和推盘盒归位停止等动作，效率更高，安全性更好。其中，设置减速区域使推盘盒降低速度，可使推盘盒对接电池包更为精确，也防止因速度过快冲撞电池包。设置复位区域使推盘盒停止，可使推盘盒归为更为精准，防止推盘盒偏离原始位置产生误差。设置极限区域可推盘盒紧急停止，以防止推盘盒脱出电池托架造成损害。

较佳地，所述检测模块包括一对相配合的第一检测件和第二检测件，所述第一检测件设于所述电池托盘，所述第二检测件设于所述推盘盒本体。

在本方案中，第一检测件和第二检测件配合，用以标明预设区域，当推盘盒本体经过预设区域时，推盘盒本体上的第二检测件可感应电池托盘上的第一检测件，以判断推盘盒本体是否位于预设位置。

较佳地，所述第一检测件为感应块或感应带，所述第一检测件安装于所述电池托盘且朝向所述推盘盒设置，并形成所述预设区域。

在本方案中，减速检测件设在电池托盘上朝向推盘盒本体设置，推盘盒本体经过减速区域时可感应该减速检测件从而判断自身位于减速区域。

较佳地，所述第二检测件为接近传感器，所述第二检测件安装于所述推盘盒本体中与所述第一检测件对应的位置，所述第二检测件电连接于所述控制模块，并用于检测所述推盘盒本体是否位于所述预设区域。

在本方案中，接近传感器与检测件配合，推盘盒本体经过预设区域时，接近传感器接近检测件并判断推盘盒本体位于预设区域。

较佳地，所述解锁机构包括驱动机构、解锁组件和传动件，所述驱动机构通过所述传动件驱动所述解锁组件运动，使所述解锁组件带动所述电动汽车上的锁止机构运动以实现解锁或锁止所述电池包；

所述解锁组件相对所述传动件可轴线转动，以自适应所述解锁组件与所述电动汽车上的标准解锁位置的角度偏差。

在本方案中，通过解锁组件带动电动汽车上的锁止机构运动以解锁或锁止电池包，避免了解锁组件直接作用于电池包外壳体，不会对电池包的外壳强度造成影响，提高了电池包的使用寿命。同时，使得解锁组件在连接时能够沿其周向方向旋转调节，实现即便有周向位置偏差也能够保证解锁组件准确对位并相连接。之后通过驱动机构驱动传动件和解锁组件运动来带动锁止机构运动，从而实现对电池包的解锁或锁止，解锁或锁止精度非常高，提高了换电效率；有效避免了发生误操作，大大提高了换电设备的安全稳定性。

一种换电设备，其特点在于，其包括如前所述的电池包托盘装置。

在本方案中，通过推盘盒在电池托盘上可移动地设置，推盘盒能够平稳地转运电池包，大大提高了电池包转运过程的安全稳定性。另外，无论是在从电动汽车取出电池包的过程中，还是在将电池包安装到电动汽车的过程中，只要是电池包没有被锁止，推盘盒就保持与电池包连接，保证换电过程的准确性和稳定性，提高换电效率。

一种换电控制方法，其用于控制换电设备从电池仓内或电动汽车内取出电池包，其特点在于，所述换电控制方法包括如下步骤：

控制所述换电设备的推盘盒伸出并连接所述电池包；

控制所述换电设备的解锁机构朝向所述电池托架的解锁装置移动至配合到位并进行解锁；

控制所述推盘盒将所述电池包从所述电池托架上移动至所述换电设备。

该换电控制方法中，换电设备先连接位于电池仓内或电动汽车内的电池托架的电池包，再驱动解锁机构将电池包进行解锁，使得被解锁电池包能够顺利、准确地从电池仓内或电动汽车上被取出，以保证电池包取出过程中的准确性、稳定性和效率。

一种换电控制方法，其用于控制换电设备将电池包安装于电池仓或电动汽车的电池托架上，其特点在于，所述换电控制方法包括如下步骤：

控制所述换电设备的推盘盒将电池包推至电池托架；

控制所述换电设备的解锁机构朝向所述电池托架的解锁匹配件移动至配合到位并进行锁止。

该换电控制方法中，换电设备通过推盘盒将电池包推入电池仓内或电动汽车内的电池托架后，先驱动解锁机构将电池包进行锁止，再驱动推盘盒与电池包分离，以保证电池包能够被准确、稳定地锁止到电池仓或电动汽车中，并且提高换电效率。

本发明的积极进步效果在于：本发明的电池包托盘装置通过推盘盒在电池托盘上可移动地设置，推盘盒能够平稳地转运电池包，大大提高了电池包转运过程的安全稳定性。另外，在从电动汽车取出电池包的过程中，当推盘盒与电池包连接之后，再驱动解锁机构对电池包进行解锁，确保电池包能够顺利、准确地从电池托架上被取出，提高了电池包取出过程的准确性、稳定性和效率。在将电池包安装到电动汽车的过程中，当推盘盒将电池包推送到位之后，先驱动解锁机构将电池包锁止，再将推盘盒与电池包分离，保证电池包能够被准确地锁止到电动汽车上，提高了电池包安装过程的准确性、稳定性和效率。本发明的换电设备在进行换电操作时，无论是在从电动汽车取出电池包的过程中，还是在将电池包安装到电动汽车的过程中，只要是电池包没有被锁止，推盘盒就保持与电池包连接，保证换电过程的准确性和稳定性，提高换电效率。

附图说明

图1为本发明的实施例1的换电设备的立体结构示意图。

图2为本发明的实施例1的电池托盘的立体结构示意图(一)。

图3为图2中A部分的局部放大图。

图4为本发明的实施例1的电池托盘的局部结构示意图。

图5为本发明的实施例1的电池托盘的俯视结构示意图。

图6为图5中C部分的局部放大图。

图7为本发明的实施例1的电池托盘与电池包的连接关系示意图。

图8为本发明的实施例1的电池托盘与电池包的位置关系示意图(一)。

图9为本发明的实施例1的电池托盘与电池包的位置关系示意图(二)。

图10为本发明的实施例1的电池托盘与电池包的位置关系示意图(三)。

图11为本发明的实施例1的电池托盘的立体结构示意图(二)。

图12为图11中D部分的局部放大图。

图13为图2中B部分的局部放大图。

图14为本发明的实施例1的电池托盘与电池包的局部结构示意图。

图15为本发明的实施例1的电池托盘的立体结构示意图(三)。

图16为本发明的实施例1的解锁机构的结构示意图。

图17为本发明的实施例1的解锁机构的内部结构示意图。

图18为本发明的实施例1的解锁机构在插入解锁匹配件内的结构示意图。

图19为本发明的实施例1的解锁控制方法的流程图。

图20为本发明的实施例2的电池包取出控制方法的流程示意图(一)。

图21为本发明的实施例2的电池包取出控制方法的流程示意图(二)。

图22为本发明的实施例2的电池包取出控制方法的流程示意图(三)。

图23为本发明的实施例2的电池包取出控制方法的流程示意图(四)。

图24为本发明的实施例2的电池包安装控制方法的流程示意图(二)。

图25为本发明的实施例2的电池包安装控制方法的流程示意图(三)。

图26为本发明的实施例2的电池包安装控制方法的流程示意图(四)。

附图标记说明：

设备框架1

解锁机构21

驱动机构211

传动件212

导向孔2121

开口2122

解锁组件213

滑块2131

第二弹性件2132

解锁件2133

第一弹性件214

推盘盒22，推盘盒本体22a

连接部23

吸附装置231，吸附面2311

第一连接件232

感应端232a

第二连接件233

检测杆2331，复位弹簧2332

活动部234

支撑杆2341

弹性元件2342

缩回检测传感器235

第一检测模块241

第二检测模块242

减速检测件243a

复位检测件243b

极限检测件243c

第二检测件244

平衡部25

抵推块251

转接结构252

双伸出机构3

电池托盘803

电池包100

匹配件500

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。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种换电设备，其用于与电池托架(图中未示出)进行对接以取放电池包100(参见图7)，换电设备包括用于执行电池包更换操作的电池托盘803，当待换电的电动车辆停好之后，换电设备要与电动车辆上固定电池包的电池托架完成定位对准操作，定位对准的过程涉及到电池托盘803的三个维度方向的位置调整，具体为如图1所示的X向、Y向和Z向。X向是指与电动车辆的行驶方向相平行的方向；Y向是指电池托盘朝向电动车辆的车身的方向，通过Y向的调整使电池托盘与电动车辆的电池托架达到相对应的状态；Z向是指电池托盘的高度方向，通过Z向调整使电池托盘的高度与电动车辆上电池托架的高度相齐平。

该换电设备具体包括设备框架1、电池托盘803和位置调整机构，电池托盘803用于放置用于换电操作的电池包，并能够相对电池托盘803进行移动(参见图1，本实施例中为Y向移动)，以实现从电池托架上沿Y向取出或放置电池包的目的。其中，本实施例所称的“X向”“Y向”“Z向”为图1 中X、Y、Z所指示的方向。

如图2-图4所示，电池托盘803上设置有双伸出机构3、解锁机构21和推盘盒22。其中，推盘盒22通过相对电池托盘803沿Y向进行移动，以实现取放电池包的功能，推盘盒22包括推盘盒本体22a以及连接部23，该连接部23设置在推盘盒本体22a朝向电池托架一侧的表面上，该连接部23在与电池包接触时能够连接电池包，以实现将电池包从电池托架上取出的功能。而解锁机构21用于与电池托架上的解锁装置进行对接，以实现控制电池托架上的解锁机构21的解锁/锁止状态的目的。

而双伸出机构3用于驱动电池托盘803接近电池托架，双伸出机构3的启动时机可以被安排在换电设备相对电池托架达到预设相对位置之后，以使得双伸出机构3能够准确地带动电池托盘803靠近电池托架。

在电池托盘803在双伸出机构3的驱动下而靠近电池托盘803之后，倘若要将电池包从电池托架上解锁并取出，可以分别执行两个工序：其中一个是控制推盘盒22朝向电池包的方向移动，并判断该推盘盒22是否与电池包接触完成；另一个是控制解锁机构21对电池托架进行解锁或锁止。

本实施例，可以先执行第一个工序，即控制推盘盒22朝向电池包的方向移动，并判断该推盘盒22是否与电池包接触完成。在此提供一种电池托盘803及推盘盒22的较佳实施结构，以用于实现判断推盘盒22是否与电池包接触完成的目的。

推盘盒22可包括检测模块和控制模块，其中，检测模块用于检测推盘盒本体22a与电池包接触状态；控制模块电连接于检测模块，控制模块用于控制推盘盒本体22a的移动状态，当检测模块检测到推盘盒本体22a与电池包接触完成后，控制模块控制推盘盒本体22a执行相应的移动状态。

本实施例中连接部23相对于推盘盒本体22a能够沿着Y向方向进行移动，检测模块通过检测连接部23上的位移，以基于此判断连接部23与电池包之间的接触状态和连接状态。

具体的，如图3和4所示，连接部23包括第一连接件232和第二连接件233，而检测模块对应包括第一检测模块241和第二检测模块242，连接部23中用于实现吸附连接功能的吸附装置231被设置在第一连接件232 上，第二连接件233则设置在吸附装置231的吸附面2311上。第一检测模块241用于检测第一连接件232与电池包的第一接触状态，而第二检测模块242用于检测第二连接件233与电池包的第二接触状态。

本实施例中的第一检测模块241和第二检测模块242均为传感器，并在对应的第一连接件232和第二连接件233与电池包接触之后产生信号。具体的，第二检测模块242是设置在吸附装置231的吸附面2311上的，用于在吸附面2311靠近电池包时(即第二接触状态)产生信号。因此，第二检测模块242产生的信号为初步接触信号，该初步接触信号发送至控制模块后，使得控制模块能够获知推盘盒22已经接近电池包。本实施例中，控制模块在获取第二检测模块242的传感器产生的初步接触信号后，并不会对推盘盒22的移动状态进行实质改变。

而第一检测模块241使设置在推盘盒本体22a上的，其用于在设置于第一连接件232上的吸附装置231完全与电池包进行接触之后，基于第一连接件232的移动(即处于第一接触状态)产生信号。因此，第一检测模块241产生的信号为贴合信号，该贴合信号发送至控制模块后，使得控制模块能够获知推盘盒22(的吸附装置231的吸附面2311)已经完全接触电池包，此时，控制模块可控制推盘盒22停止移动，以实现精确的位移控制的目的。

优选地，控制模块可以被设置为：只有在初步接触信号和贴合信号都被获取到时，才判断推盘盒22与电池包接触完成，以进一步实施控制推盘盒22停止移动的操作。这种控制方案目的是为了避免第一检测模块241 和第二检测模块242中的其中一个误触发而导致推盘盒22在未与电池包接触时就停止。另外，进一步优选地，在控制模块获取初步接触信号之后，也可以先控制推盘盒22减速移动，使得推盘盒22能够以一个较低的速度与电池包进行接触。

如图3所示，第一连接件232朝向电池托架的一侧设置有吸附装置 231，第一连接件232相对推盘盒本体22a能够沿Y向进行位移，以使得第一检测模块241通过检测第一连接件232的位移状态，以获得上述的发送至控制模块的贴合信号。具体的，该连接部23还包括活动部234，第一连接件232是通过与活动部234相连的方式，以相对推盘盒本体22a能够移动的，活动部234还能够使得第一连接件232在推盘盒本体22a的运动方向可压缩，第一检测模块241的传感器设置在该活动部234的压缩路径上，以用于检测第一连接件232的位移情况，并以此判断是否处于第一接触状态。

其中，活动部234具体包括滑动结构和弹性结构第一连接件232通过活动部234的滑动结构定位在推盘盒本体22a上滑动结构、弹性结构和第一连接件232共同形成相对推盘盒本体22a可活动可压缩的浮动板结构，以使得固定在第一连接件232上的吸附装置231可相对推盘盒本体22a沿 Y向进行浮动的目的。

在电池包与吸附装置231接触时，滑动结构导引设有吸附装置231的第一连接件232沿该滑动路径(即Y向)移动，第一检测模块241设在该滑动结构的滑动路径上，并用于检测第一连接件232是否被压缩到预设位置，倘若第一连接件232被压缩到预设位置，侧产生贴合信号至控制模块。而弹性结构则通过向第一连接件232施加作用力，使得第一连接件232上的吸附装置231在不与电池包接触时，通过弹性结构带动第一连接件 232回复至初始位置(即图6中的第一连接件232所在位置)。

具体的，如图3和4所示，滑动结构包括四根具有末端限位的支撑杆，这些支撑杆的一端连接于推盘盒本体22a，第一连接部23通过其表面的通孔套在支撑杆的另一端上，以实现在支撑杆上进行滑动的目的。而弹性结构包括弹性元件，本实施例中为螺旋弹簧，该弹性元件的数量与支撑杆一直，弹性元件分别套在支撑杆上，弹性元件的一端抵住推盘盒本体22a 上，弹性元件的另一端抵住第一连接部23，以使得第一连接部23相对推盘盒本体22a的靠近动作能够压缩该弹性元件。本实施例中，第一检测模块 241包括接近传感器，接近传感器通过检测支撑杆的末端的移动状态，实现判断第一接触状态并产生贴合信号的目的。

如图4所示，第二连接件233沿着推盘盒本体22a朝向电池托架的方向设置在第一连接件232上，第二连接件233通过相对第一连接件232进行位移的方式，使得第二检测模块242在第二连接件233产生位移时能够检出初步接触信号。

第二连接件233包括检测杆2331，检测杆2331在初始位置时穿过吸附装置231并凸出于吸附装置231的吸附面2311设置，(即图6中的检测杆 2331所在位置)，检测杆2331沿Y向能够相对吸附装置231进行活动，而第二检测模块242设置在检测杆2331的活动路径上，以基于检测杆2331 的活动情况产生对应信号。

具体的，在推盘盒22靠近电池包的过程中，检测杆2331的末端会先与电池包接触，进而被压缩，以产生初步接触信号。之后，当电池包与吸附装置231的吸附面2311接触后，能够进一步压缩吸附装置231和第一连接件232，以产生贴合信号。

另外，第二检测模块242同样包括接近传感器，第二检测模块242的接近传感器通过检测检测杆2331的末端的移动状态，实现判断第二接触状态并产生初步接触信号的目的。本实施例中，检测杆2331的长度较长，其末端穿过第一连接件232和推盘盒本体22a上用于第一连接件232的部分，第二检测模块242的接近传感器的优选设置位置如图4所示，其用于检测检测杆2331的末端位移情况，在检测杆2331上还设置有复位弹簧 2332，以用于在检测杆2331不与电池包接触时带动检测杆2331回复至初始位置。

如图8所示，其为推盘盒本体22a沿图中箭头方向朝着电池包100移动并靠近时，电池托盘与电池包的位置关系示意图。从图中可以看出，检测杆 2331的末端是突出于吸附面2311设置的，以用于在检测杆2331与电池包接触时，检测杆2331朝第二检测模块242的方向移动，第二检测模块242设置在检测杆2331的另一侧端部2331a处。

如图9所示，在推盘盒本体22a沿箭头方向朝电池包100方向移动时，检测杆2331与电池包100接触并被压缩，使得第二检测模块242能够检测出检测杆2331的端部2331a位移，从而产生初步接触信号。

之后，如图10所示，在推盘盒本体22a继续沿箭头方向朝电池包100 方向移动的过程中，由于电池包100完全固定在电池托架上，因此推盘盒本体22a对电池包100的推力变为压缩支撑杆2341上的弹性元件2342的反作用力，以使得第一连接件232和吸附装置231朝后移动，并使固定在第一连接件232两侧的待检测端232a朝靠近第一检测模块241的方向移动，使得第一检测模块241能够检测出待检测端232a的位移后产生贴合信号。从图 10中可以看出，在产生贴合信号时，电池包100必然已经和吸附装置231 相贴合。

在位于推盘盒22上的吸附装置231与电池包100完全接触后，吸附装置231通电以吸附电池包100上的铁块。此时，可先执行吸附装置231通电的程序并在延迟至少1秒之后，在确保吸附装置231已经完全吸住电池包100之后，再执行后续的控制解锁设备解锁电池包的工序，保证电池包可靠安全的连接在推盘盒22上。

之后，控制推盘盒22往回移动，如图7所示，以通过推盘盒22电池包100移至电池托盘803上.在将电池包100移回电池托盘803期间，可通过设置在电池托盘803上的图像采集模块采集位于电池托架上的至少两个位置的第一图像和第二图像，并以此为依据产生垂直调整量，以通过垂直移动机构实现在电池包移出过程中调整换电设备的高度至与电池托架的高度相匹配的目的。当然，在执行电池包安装方法过程中，在推盘盒22将电池包推入电池托架时，以可通过获取垂直调整量的方式对电池托盘803和电池托架之间的高度位置进行实时调节，以避免电池包在移入或移出的平移过程中出现卡住的情况。

另外，在电池包被完全取回之后，推盘盒22停止移动。此时，双伸出机构3能够缩回，在双伸出机构3缩回之后，在电池托盘803的前端还可设有垂直设置的缩回检测传感器235，以用于检测双伸出机构3是否完全缩回。具体的，在双伸出机构3完全缩回之后，在缩回检测传感器235的检测范围内应该无法检测到任何物体，若是，则判断缩回成功，并且可执行后续步骤。

该换电设备在执行电池包安装过程时，各部件的工作原理与电池包取出过程大致相同，在此不再重复赘述。

不过，上述用于产生贴合信号和初步接触信号的检测模块在电池包安装过程还可具备并执行与电池包取出过程中不同的功能。

在电池包安装过程中，推盘盒22需要推动电池包移动，以将电池包推至电池托架。其中，可利用第一检测模块241产生的贴合信号作为判断电池包已经被推送至电池托架的依据。具体来说，弹性元件可以设置得较硬，使得通过吸附装置231推动电池包移动的过程中，电池包滑动产生的阻力无法使得弹性元件被压缩，从而使第一检测模块241产生的贴合信号。而当推盘盒22将电池包推至电池托架并到位时，电池包无法移动，此时，作用在弹性元件上的作用力增大，使得第一连接件232被压缩从而产生贴合信号，控制模块基于上述的贴合信号控制推盘盒22停止移动，使推盘盒22具备在电池包安装过程中能够将电池包推送到位并准确停止的优点。

另外，在电池包安装过程中，在解锁机构21将电池包锁止在电池托架上之后，可利用第二检测模块242产生的初步接触信号作为判断电池包是否已经锁定在电池托架上的依据。

首先，改变吸附装置231对电池包的吸力，例如，吸附装置231供电电压为24V，此时产生的吸力为80kg，此时，将吸附装置231供电电压下降为 5V，将吸附力也对应下降至10kg。此时，虽然吸附装置231与电池包保持吸附连接，但吸附连接的牢固程度相对较低。

之后，控制推盘盒22退回一定的距离，并检测初步接触信号有没有发出，并以此为依据判断电池包是锁止成功还是锁止失败。

具体的，倘若检测到第二连接件233的初步接触信号，说明吸附装置 231的吸附面2311上还存在物体，此时，基于接收到的初步接触信号即可认为：电池包还被吸附在吸附装置231上，因此电池托架的锁止机构并未成功锁止。此时，可继续控制电池托盘803上的解锁机构21和推盘盒22 执行电池包安装工序。

而倘若未检测到初步接触信号，说明吸附装置231的吸附面2311不存在物体，即可认为：电池包没有被吸附在吸附装置231上，电池托架的锁止机构成功锁止，导致电池包和吸附装置231在10kg的吸附力下相互脱离。此时，可控制推盘盒22继续退回，之后，再控制换电设备的双伸出机构3退回。

其中，将吸附力下降至10kg仅为本实施例中一种较为优选的吸附参数，使用其他吸附力连接电池包也同样能够实现上述目的。进一步的，虽然本实施例中的推盘盒22是利用吸附的方式连接电池包，但是在其他实施方式中，连接部23也可通过其他连接方式与电池包相连，并且在基于推盘盒22退回一定的距离的情况下检测连接部23与电池包的连接状况，以同样实现检测并判断电池包是锁止成功还是锁止失败的目的。

另外，在控制推盘盒22退回一定的距离的步骤中，所谓的距离应当大于检测杆2331移动的行程。本实施例中，在此基础上，还应大于支撑杆移动的行程，以使得第一连接件232和第二连接件233均处于各自的初始位置 (参见图6)，避免第一连接件232和第二连接件233未移动到位，还处于压缩状态，从而导致虽然电池包已脱离吸附面2311，但第一检测模块241和第二检测模块242仍旧能够产生相应的信号。

另外，如图2和图5所示，本实施例的推盘盒22中，检测模块还能够用于检测推盘盒22是否位于电池托盘803的预设区域上，当检测模块检测到电池托盘803位于预设区域上，检测模块可通过向与之电连接的控制模块发送信号，以使控制模块改变推盘盒22的移动状态。其中，所谓的移动状态包括加速、减速、停止等等。

具体的，本实施例中，如图12所示，检测模块包括一对相配合的第一检测件243和第二检测件244，其中，第一检测件243设置在电池托盘803 上，第二检测件244设置在推盘盒22上。具体的，第一检测件243为感应块或感应带，通过设置在电池托盘803朝向推盘盒本体22a一侧的表面上，以在电池托盘803的表面形成所谓的预设区域。

具体的，如图12所示，本实施例中的第二检测件244为接近传感器，其末端的检测端244a朝向电池托盘803表面设置，以用于检测由第一检测件243形成的预设区域，并基于第二检测件244是否发出感应信号，判断推盘盒22是否位于预设区域。当第二检测件244的检测端244a靠近第一检测件243时，第二检测件244能够产生对应信号，以使得控制模块改变推盘盒22的移动状态，实现精确控制的目的。

具体的，本实施例中的预设区域包括减速区域、复位区域和极限区域。其中，这些区域分别由不同的第一检测件243来形成，也分别由不同的第二检测件244来实施检测。

如图5所示，用于形成减速区域的第一检测件243为减速检测件 243a，其设置在电池托盘803且朝向推盘盒22的一侧，并接近电池托架设置。具体的，从图5中可以看出，减速检测件243a的具体形态为长条形的，并沿着推盘盒22朝向电池托架的移动方向延伸，当设置在推盘盒本体 22a上的第二检测件244检测到该减速区域后，控制模块用于驱动推盘盒22减速移动。该减速区域的设置位置应当与推盘盒22移动并接触电池包的距离相匹配。具体的，该减速区域的设置位置应当被设置为：推盘盒22朝向位于电池托架的电池包移动时，推盘盒22先移入减速区域，以在第二检测件244发出信号之后执行推盘盒22减速，再通过第一连接件232和第二连接件233的位移产生贴合信号和初步接触信号，以使得推盘盒22停止移动。

如图11和图12所示，用于形成复位区域的第一检测件243为复位检测件243b，复位检测件243b安装在电池托盘803中推盘盒22的移动方向的两端之间的位置，并远离电池托架设置。具体的，复位检测件243b为矩形，当设置在推盘盒本体22a上的第二检测件244检测到该复位区域后，控制模块用于驱动推盘盒22停止移动，以实现推盘盒22在复位过程中能够停止在相对精确的位置，以提高换电设备的重复性和可靠性。

如图5所示，用于形成极限区域的第一检测件243为极限检测件 243c，该极限检测件243c有两个，分别被安装在电池托盘803中推盘盒22 的移动方向的两端之间的位置，并且相对减速检测件243a和复位检测件 243b设置在电池托盘803的外侧。该极限区域的设置目的是为了指示出推盘盒22的移动界限，因此，两个极限检测件243c的设置位置为推盘盒22 在正常移动时并不会进入的区域，也就是说，在第二检测件244检测到推盘盒22进入极限区域时，说明换电设备的运行存在问题，此时应当使推盘盒22停止移动。优选地，还可以停止整个换电设备的运行，并发出错误警报，以使维护工程师介入并解决问题。

本实施例中，第二检测件244为四个接近传感器，以分别用于检测减速检测件243a、复位检测件243b和两个极限检测件243c，使得第二检测件244与第一检测件243一一配对设置，避免传感器重复利用而带来的可靠性风险，这四个接近传感器分别被设置的推盘盒本体22a的四个角位置处，以分别对应四个第一检测件243(分别用于形成包括减速区域、复位区域和两个极限区域)。

需要具体说明的是，本实施例中，在第二检测件244检测到推盘盒22 位于预设区域时，并非一定要控制控制模块改变推盘盒22的移动状态，而还应当与推盘盒22相对电池托盘803产生的预设动作的移动方向进行结合，以统一进行判断。

例如，当推盘盒22相对电池托盘803产生的预设动作为推盘盒22相对电池托盘803伸出时，倘若第二检测件244检测到位于减速区域时，应当控制推盘盒22减速；而当第二检测件244检测到位于复位区域时，则不应当控制推盘盒22停止，因为此时推盘盒22可能刚好从复位区域启动并开始朝减速区域的方向移动。

与至相反的，当推盘盒22相对电池托盘803产生的预设动作为推盘盒 22由伸出状态缩回时，倘若第二检测件244检测到位于复位区域时，应当控制推盘盒22停止；而当第二检测件244检测到位于减速区域时，则不应当控制推盘盒22减速，因为此时推盘盒22可能刚好从减速区域启动并开始朝复位区域的方向移动。

而第二检测件244检测到推盘盒22位于极限区域的信号优先级应当被设置为最高，当第二检测件244检测到推盘盒22位于极限区域，应当立刻停止整个换电设备的运行，以避免引发安全事故。

如图5和图13所示，本实施例中的推盘盒22还包括两个平衡部25，连接部23沿推盘盒本体22a的横向方向(即图16中的X向)的两侧分别设置有一个平衡部25，该平衡部25可以在推送或拉取电池包的过程中对电池包的移动状态进行平衡，使得电池包在推盘盒22上的吸附装置231的推动下，能够通过平衡部25对电池包的支撑，使电池包保持相对准确的移动姿态。其中，将两个平衡部25分别设置在连接部23的两侧的等间距的位置，可使得平衡部25对电池包100的两端的纠偏角度相同，无论电池包 100朝哪一个方向偏移都能够得到及时纠正。

其中，所谓电池包的移动姿态，是指电池包在电池托盘803和电池托架之间移动时的位置姿态，即电池包在电池托盘803和电池托架之间移动时的倾斜情况(参见图7，此时，电池包100的位置姿态较好)，当电池包的移动姿态较差时，电池包容易和电池托盘803的侧导轮4或电池托架的侧导轮发生干涉，导致电池包在电池托盘803或电池托架上卡死。

本实施例中的连接部23设置在推盘盒本体22a沿X向的中间位置处，两个平衡部25分别设置在连接部23两侧等间距的位置上，以使得两个平衡块能够相对平衡地对电池包实现支撑。

具体的，连接部23朝向电池包的连接面的一侧(即吸附面2311)与平衡部25朝向电池包的平衡面并不在同一平面上。在此基础上，如图14所示，基于推盘盒本体22a向电池托架的移动方向(即Y向)，该连接部23 凸出于推盘盒本体22a为第一宽度D₁，平衡部25凸出于推盘盒本体22a为第二宽度D₂，第一宽度D₁大于等于第二宽度D₂。即：平衡面相对吸附面2311更加远离电池包设置，连接部23相对于平衡部25朝向电池包100一侧突出，使得推盘盒22在与移动姿态较为正常的电池包接触时，连接部23 的吸附面2311能够先与电池包进行接触，而只有当电池包100的位置姿态较差(或产生错位)的情况下，电池包100的表面才可能会与平衡部25接触，从而使电池包100移动状态被平衡部25在此调整至平衡。

本实施例中的平衡部25包括抵推块251，抵推块251呈立方体形状，朝向电池包一侧的矩形表面用于与电池包进行接触，以纠正电池包的移动姿态。该抵推块251通过转接结构252被安装在推盘盒本体22a朝向电池托架的侧面上，该抵推块251用于与电池包进行接触，通过将上述的抵推块251安装在推盘盒本体22a上，使得平衡部25支撑电池包所受到的反作用力能够直接被施加在推盘盒22本体上。优选地，该抵推块251由具有弹性的聚氨酯材料制成，以使得抵推块251同时具备弹性和支撑性，其中，抵推块251具备弹性的目的是使得抵推块251在连接部23(的吸附装置231)被压缩时，抵推块251能够通过自身的压缩而缓解一定的距离偏差，避免抵推块251为刚性而导致电池包无法推动第一连接件232和第二连接件233压缩以使检测模块触发贴合信号和初步接触信号。

优选的，两个平衡部25的中心与连接部23的中心不在同一直线上。本实施例中，如图14所示，两个平衡部25的中心与连接部23的中心在高度方向(即Z向)上不在同一直线L上，即：两个平衡部25与连接部23的设置高度存在偏差。这种结构设置可使得平衡部25与电池包的接触面以及连接部与电池包的接触面不在同一方向上，以加强电池包连接的稳定性，减少电池包移动过程中产生偏移。

需要具体说明的是，本实施例的附图中展示的电池托盘803和推盘盒 22的仅用于说明示意具体的结构。另外，如图15所示，为便于展示推盘盒22中的内部结构，除图15以外的其他附图中，推盘盒22的外罩壳均被隐藏。

参见图16与图17，解锁机构21包括驱动机构211、解锁组件213和传动件212，驱动机构211通过传动件212驱动解锁组件213运动，使解锁组件213带动电池托架上的锁止机构运动以实现解锁或锁止电池包；解锁组件 213相对传动件212可轴线转动，以自适应解锁组件213与电池托架上的标准解锁位置的角度偏差。在本实施例中以旋转的方式实现对电池托架上的电池包进行锁止、解锁和驱动，在其他实施例中，也可以以其他运动方式实现锁止、解锁和驱动，如轴向伸缩、径向位移等。

驱动机构211安装连接于电池托盘803上，通过驱动机构211驱动传动件212和解锁组件213旋转，解锁组件213与锁止机构的解锁匹配件相互匹配连接并一同旋转，从而来实现对电池包的解锁或锁止。通过解锁组件213 带动电池托架上的锁止机构运动以解锁或锁止电池包，避免了解锁组件213 直接作用于电池包外壳体，不会对电池包的外壳强度造成影响，提高了电池包的使用寿命。同时，通过解锁组件213相对传动件212可轴线转动，以自适应解锁组件213与电池托架上的标准解锁位置的角度偏差，使得解锁组件 213在连接时能够沿其周向方向旋转调节，即当解锁组件与解锁匹配件的位置偏差在预设的误差范围内时，通过解锁组件自身的轴向转动以实现与解锁匹配件的连接匹配，无需通过外力对解锁组件的位置进行再次调整，实现即便有周向位置偏差也能够保证解锁组件213与解锁匹配件之间的连接匹配。之后通过驱动机构211驱动传动件212和解锁组件213运动来带动锁止机构运动，从而实现对电池包的解锁或锁止，解锁或锁止精度非常高，提高了换电效率；有效避免了发生误操作，大大提高了换电设备的安全稳定性。

其中，电池包上可以具有锁槽，锁止机构包括旋转插件，旋转插件设置在电池托架上，且旋转插件连接于解锁匹配件。解锁组件213的运动将会带动解锁匹配件运动，解锁匹配件运动将会驱动旋转插件进行旋转，根据旋转方向的不同，使得旋转插件可以插入至电池包上的锁槽内或者缩回至锁槽外，从而实现对电池包的锁止或解锁。锁止机构的具体结构在本实施例中不作限定。

如图16所示，传动件212的一端连接于驱动机构211，传动件212的另一端与解锁组件213可转动连接。传动件212与解锁组件213之间能够采用可转动连接的方式，使得解锁组件213在与解锁匹配件相互连接时解锁组件 213与传动件212之间能够相对转动，通过解锁组件213自身的转动以适应解锁组件213与解锁匹配件的角度偏差，使得解锁组件213插入至解锁匹配件内，实现解锁机构在解锁或者锁止的过程中稳定性更高。

解锁组件213能够在传动件212上沿解锁组件213的轴向方向移动。解锁组件213相对传动件212可轴向转动和轴向移动，提高了解锁组件移动的灵活性，以实现与解锁匹配件的连接匹配。

如图17所示，传动件212上具有导向孔2121，导向孔2121自传动件 212朝向解锁组件213的端部沿传动件212的轴向方向向内凹陷，解锁组件 213插入导向孔2121内并能够在导向孔2121内移动。导向孔2121具有导向作用，使得解锁组件213在导向孔2121内沿传动件212的轴向方向移动，有效避免了解锁组件213在移动的过程中产生偏移错位现象，大大提高了换电设备的安全稳定性。

解锁机构还包括第一弹性件214，第一弹性件214位于导向孔2121内，且第一弹性件214的两端分别抵靠于传动件212和解锁组件213。通过第一弹性件214抵靠于解锁组件213并对解锁组件213施加靠近锁止机构方向的作用力，当解锁组件213进入电池托架上的解锁匹配件内的预定位置时，解锁组件213将会受到来自解锁匹配件的作用力并在导向孔2121内沿靠近驱动机构211的方向移动，在解锁组件213向驱动机构移动过程中，第一弹性件214将会被压缩；当解锁组件213从解锁匹配件中离开后，第一弹性件 214将会带动解锁组件恢复到初始位置状态。通过第一弹性件214对解锁组件213施加作用力并具有一定的位移量，使得解锁组件213在发生失误触碰时，因第一弹性件214的作用力而不会造成解锁组件213沿靠近驱动机构 211的位移量过大，有效避免了解锁机构发生误操作，且有效避免了解锁组件213与传动件212之间硬碰撞，大大提高了解锁机构的安全稳定性。同时，第一弹性件214设置在导向孔2121内，稳定性更高。其中，第一弹性件214 可以为弹簧。

传动件212朝向解锁组件213的一端与解锁组件213卡合连接。传动件 212与解锁组件213之间采用卡合连接方式，避免了传动件212与解锁组件 213发生脱离现象，安全稳定性高。

在本实施例中，传动件212朝向解锁组件213的端部具有限位部，解锁组件213上设有匹配部，匹配部连接于限位部内并相对限位部可沿解锁组件 213的轴线转动。传动件212通过限位部与解锁组件213上的匹配部卡合连接，限位部具有限制作用，使得匹配部在限位部内沿解锁组件213的轴线转动，从而可以旋转调节解锁组件213，使得解锁组件213插入至解锁匹配件内，实现解锁机构在解锁或者锁止的过程中稳定性更高。

限位部为设于传动件212的外壁上的开口2122，开口2122与导向孔 2121相连通。在传动件212的端部开设导向孔2121，自传动件212的外壁开设开口2122，便于限制解锁组件的移动。

匹配部为设于解锁组件213上的滑块2131。滑块2131将在开口2122内可沿解锁组件213的轴线转动，通过滑块2131在开口2122卡合连接，限制解锁组件的轴向转动角度和移动距离，既能够自适应调整解锁组件与解锁匹配件之间的角度偏差，同时能够带动解锁组件转动预设角度以实现电池包的锁止或解锁，避免解锁组件与传动件相脱离，提高了解锁或锁止过程的效率和稳定性。

解锁组件213包括可径向扭转的第二弹性件2132和解锁件2133，第二弹性件2132的两端分别连接于传动件212和解锁件2133，且第二弹性件 2132以适应解锁件2133的径向位移。第二弹性件2132能够可径向扭转，从而实现解锁件2133相对于传动件212能够在径向移动。同时，通过传动件 212、第二弹性件2132和解锁件2133依次相互串联，保证解锁机构在轴向上连接并绕其轴线旋转，稳定性更高，且结构简单，安装连接方便。

解锁件2133中背向传动件2的端部具有插入端，插入端用于连接匹配电池托架上的锁止机构上的解锁匹配件500。电池托盘803在伸出的过程中将会带动解锁机构同步伸出，解锁件2133的插入端将会通过插入的方式与解锁匹配件500相互连接匹配，便于驱动解锁件2133转动以带动解锁匹配件500转动，进而实现锁止机构的解锁或锁止。在操作完成之后，通过电池托盘803的缩回将会带动插入端与解锁匹配件500相互断开，从而实现分离。连接、断开都非常方便，稳定性高，同时，结构简单。

解锁机构21其他部分的具体结构与原理由于属于现有技术范畴，因此在此不再赘述。

如图18至图19所示，本实施例还公开了一种解锁控制方法，该解锁控制方法通过如上所述的换电设备上的解锁件2133对电动汽车上电池托架内的电池箱进行解锁或锁止，电池托架上设有锁止机构和解锁匹配件500，锁止机构用于将电池箱锁定于电池托架内，解锁匹配件500与锁止机构连接并用于带动锁止机构在解锁状态和锁止状态之间切换。

该解锁控制方法包括：控制解锁件2133沿靠近电池托架上的解锁匹配件500移动；控制解锁件2133转动，以带动解锁匹配件500转动以实现电池箱的解锁或锁止。

通过解锁件2133的转动来带动解锁匹配件500转动，从而实现对电池箱的解锁或锁止，解锁或锁止精度非常高，提高了换电效率；有效避免了发生误操作，大大提高了换电设备在解锁或锁止过程中的安全稳定性。同时，避免了解锁件2133直接作用于电池箱外壳体，不会对电池箱的外壳强度造成影响，提高了电池箱的使用寿命。

实施例2

如图20-图26所示，本发明还提供一种电池包取出控制方法，其用于控制换电设备从电池仓内或者电动车内取出电池包，并使得电池包被锁止在电池仓或电动车内的电池托架上，该电池包拿取控制方法包括以下步骤：

S01、控制换电设备的推盘盒伸出并连接电池包；

S02、控制换电设备的解锁机构朝向所述电池托架的解锁装置移动至配合到位并进行解锁；

S03、控制所述推盘盒将所述电池包从所述电池托架上移动至所述换电设备。

该电池包取出控制方法中，先将推盘盒连接电池包，再驱动解锁机构对电池托架进行解锁，使得被解锁电池包能够顺利、准确地从电池托架上被取出，以保证电池包取出过程中的准确性、稳定性和效率。

在步骤S01中可以具体实施以下步骤：

S011、控制换电设备的推盘盒朝向电池包移动；

S012、判断推盘盒是否与电池包接触完成。

其中，若判断推盘盒与电池包是否接触完成的结果为是，则控制推盘盒停止移动并连接电池包。

也就是说，在通过推盘盒去拿取电池包的方案中，可控制推盘盒靠近并接触电池包，并基于推盘盒与电池包是否接触作为依据控制推盘盒停止移动，使推盘盒用于连接电池包的部分能够准确且可靠地接触电池包，以提高推盘盒与电池包连接的准确性及可靠性，以便于后续步骤的实施。

具体的，在控制推盘盒朝向电池包移动的过程中，可在推盘盒移动至与电池包为预设距离时，控制推盘盒减速移动。其中，上述的预设距离应当小于推盘盒移动并接触电池包的距离，使得推盘盒在与电池包接触之前能够减速，使推盘盒保持一个相对较慢的速度与电池包进行接触，同时，在推盘盒不与电池包接触之前，能够以一个相对较快的速度移动，以保证取换电过程中的整体效率。

优选地，在步骤S012，判断推盘盒是否与电池包接触完成的步骤中，具体包括：

获取推盘盒与电池包初步接触触发的初步接触信号以及推盘盒与电池包进一步接触触发的贴合信号，当初步接触信号和贴合信号都被获取到时，判断推盘盒与电池包接触完成。

也就是说，在本方法中，必须在接受到初步接触信号和贴合信号这两个信号之后，才认为推盘盒已经与电池包接触完成，并驱动推盘盒停止移动，从而避免了因单一信号的误触发而导致推盘盒在未接触到电池包时就停止移动，造成推盘盒不能可靠地与电池包相连接，可提高换电设备的换电可靠性。反过来说，倘若在推盘盒移动过程中，只触发了初步接触信号和贴合信号的其中一个，而另一个信号迟迟没有被触发，则可基本认定设备存在故障，从而应对应执行检查设备是否正常运行的工序。其中，本方法中的初步接触信号和贴合信号，指的是推盘盒的不同位置处的触发信号，这些信号可通过在推盘盒的不同位置处设置传感器等方式来实现，具体的实施方式属于现有技术，因此在此不再赘述。

如图21所示，优选地，在步骤S01和步骤S02之间，即推盘盒接触并连接电池包之后，还可包括以下这些步骤：

S013、判断推盘盒相对电池包是否连接到位，若是，则执行控制换电设备的解锁机构进行解锁的步骤，即执行步骤S02。

通过增加这一检测步骤，使得在换电设备的解锁机构在执行解锁的步骤之前，先确定推盘盒相对电池包是否连接到位，以保证该电池包取出控制方法之中的各步骤都能够被准确执行。

另外，如图22所示，在步骤S02控制换电设备的解锁机构进行解锁的步骤中还包括以下这些步骤：

S021、控制解锁机构朝电池托架的解锁装置移动至配合到位；

S022、控制解锁机构驱动解锁装置进行解锁。

该电池包取出控制方法，在通过换电设备取出电池包的过程中，利用设置在换电设备上的解锁机构对位于电池托架上的电池包进行解锁，以通过这种解锁方式提高解锁的精确度，从而可提高换电效率；同时，有效避免了发生误操作，大大提高了安全稳定性。其中，解锁机构的结构存在于现有技术中，因此在此不再赘述。

另外，如图23所示，在步骤S03控制换电设备取出被解锁的电池包的步骤中具体可包括以下步骤：

S031、控制推盘盒退回，以带动电池包同步移动并从电池托架上取出。

通过上述的方案，在解锁机构对位于电池托架上的电池包进行解锁后，利用已经连接于电池包的推盘盒将解锁后的电池包取出，以通过定位提高了取出电池包过程中的解锁准确性和解锁效率，而且通过推盘盒以平移方式取出电池包，保证电池取出的稳定性，避免对电池包造成损伤，提高换电安全性。

如图24所示，本发明还提供一种电池包安装控制方法，其用于控制换电设备将电池包安装在电池托架上，以实现电池包与电池托架之间的锁定，该电池包安装控制方法包括以下这些步骤：

S11、控制换电设备的推盘盒将电池包移动至电池托架上；

S12、控制换电设备的解锁机构朝向所述电池托架的解锁匹配件移动至配合到位并进行锁止。

该电池安装控制方法中通过在使换电设备与电池托架对准之后，换电设备先将电池包推至电池托架，再驱动解锁机构对电池托架进行锁止，使得被电池包能够顺利、准确地安装至电池托架上，以保证电池包安装过程中的准确性、稳定性和效率。

如图25所示，在步骤S11中可以具体实施以下步骤：

S111、控制推盘盒推动电池包朝电池托架的方向移动；

S112、判断推盘盒是否将电池包推送到位；倘若步骤S111中的判断结果为是，则控制推盘盒停止移动。

也就是说，该方法将电池包是否推送到位作为依据来控制推盘盒继续移动或停止，使得推盘盒能够在电池包推送到位之后才停止，进而保证电池包位于准确的位置，以进一步提高本方法的可靠性。

其中，判断电池包是否推送到位的方法，可以在换电设备或电池托架上设置传感器。例如，在电池托架的端板内侧设置接触传感器，接触传感器能够在与电池包进行接触时被触发，以发出停止信号来控制推盘盒停止移动。其具体的实施方案，由于属于现有技术的范畴，因此在此不再赘述。

另外，在步骤S112中，获取推盘盒与电池包初步接触触发的初步接触信号以及推盘盒与电池包进一步接触触发的贴合信号作为判断依据。当初步接触信号和贴合信号都被获取到时，可判断推盘盒将电池包推送到位。

该方法有效避免了推盘盒在未将电池包准确地送入电池托架内就停止推送而影响后续的锁止操作的情况提高换电设备的换电可靠性。

如图26所示，在步骤S12中，具体可包括以下这些步骤：

S121、控制解锁机构朝电池托架的解锁装置移动至配合到位；

S122、控制解锁机构驱动解锁装置进行锁止。

该电池包安装控制方法，在将电池包安装至电池托架的过程中，利用设置在换电设备上的解锁机构对位于电池托架上的电池包进行锁止，以通过这种锁止方式提高锁止的精确度，从而可提高换电效率；同时，有效避免了发生误操作，大大提高了安全稳定性。

上述的电池包锁止的具体实施方案，与电池包取出控制方法中的步骤 S021和步骤S022的流程是大致相同，不同之处在于，在电池包安装控制方法中，解锁机构是用于驱动解锁装置进行锁止，倘若解锁机构是通过沿某一方向移动的方式驱动解锁装置进行解锁的话，在本方法中，解锁机构就是通过沿相反方向移动的方式驱动解锁装置实现锁止目的。

其中，在步骤S122被实施之后，还可以对电池包是否锁紧在电池托架上进行判断。倘若发现锁止失败了，可重复上述的电池包安装步骤，通过换电设备将电池包再次安装在电池托架上，以从根本上杜绝锁止失败的情况发生，保证电池包牢固的、可靠的安装在电池托架上。

具体的，在判断电池包是否锁紧在电池托架上的步骤中，具体可包括以下这些步骤：

S123、控制换电设备的推盘盒对电池包的吸附力达到至预设值；

S124、控制推盘盒朝退回预设距离以判断电池包的锁止状态。

该方法利用推盘盒对电池包能够产生吸附的功能，在电池包锁紧在电池托架后，通过吸附于电池包的推盘盒向外移动的方式，检测电池包是否会跟着推盘盒再次从电池托架上被移出，从而实现了判断电池包的锁止状态的目的。该方案利用现有的结构实现，简单可靠。

具体的，在判断电池包是否锁止时，倘若电池包跟着推盘盒被移出了，则电池包未锁止成功；倘若电池包没有跟着推盘盒被移出，而是在电池托架的锁紧力作用下相对推盘盒分离了，则电池包已锁止成功。

进一步，判断电池包的锁止状态，且判断结果为电池包锁止成功之后，还可包括以下步骤：

S125、控制推盘盒退回；

从而在保证电池包成功锁止之后，再驱动换电设备的推盘盒退回至初始位置。

而倘若在判断电池包的锁止状态，且判断结果为电池包锁止失败之后，可重复上述的步骤S11和S12，以利用换电设备的推盘盒再次将电池包锁紧在电池托架上。当多次实施上述操作，判断结果均为电池包锁止失败，以可以使换电设备发出错误信号，以方便维护人员介入该换电流程中。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，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 (19)

1.一种电池包托盘装置，其特征在于，其包括电池托盘、推盘盒和解锁机构，所述推盘盒可移动地设于所述电池托盘上，用于在电池托盘上推拉电池包，所述解锁机构设置于所述电池托盘上，用于对安装于电动汽车上的电池包进行解锁或锁止，所述推盘盒能够沿靠近所述电动汽车的方向伸出，所述解锁机构能够朝向所述电动汽车的方向移动。

2.如权利要求1所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述推盘盒包括：

推盘盒本体，能够在所述电池托盘上移动；

控制模块，所述控制模块用于控制所述推盘盒本体的移动状态。

3.如权利要求2所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述推盘盒还包括连接部，所述连接部设置在所述推盘盒本体上，所述连接部用于在所述推盘盒本体与电池包接触时连接电池包。

4.如权利要求3所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述连接部包括第一连接件和第二连接件，所述推盘盒还包括与所述控制模块电连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述推盘盒本体与电池包接触状态，所述检测模块包括第一检测模块和第二检测模块，所述第一检测模块用于检测所述第一连接件与电池包的第一接触状态，所述第二检测模块用于检测所述第二连接件与电池包的第二接触状态。

5.如权利要求4所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述第一连接件相对所述推盘盒本体能够位移，所述第一检测模块用于检测所述第一连接件的位移状态。

6.如权利要求3所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述推盘盒还包括至少两个平衡部，所述连接部沿所述推盘盒本体的横向方向的两侧分别设置有至少一个所述平衡部，所述平衡部用于在推送或拉取所述电池包的过程中对所述电池包的移动状态进行平衡。

7.如权利要求6所述的电池包托盘装置，其特征在于，至少两个所述平衡部的中心与所述连接部的中心不在同一直线上。

8.如权利要求6所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述连接部设置于所述推盘盒本体的横向方向的中间位置，两个所述平衡部分别设置在所述连接部两侧等间距的位置上。

9.如权利要求6所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述连接部朝向所述电池包的连接面与所述平衡部朝向所述电池包的平衡面不在同一平面上。

10.如权利要求3所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述连接部相对于所述推盘盒本体可移动，所述推盘盒还包括与所述控制模块电连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述推盘盒本体与电池包接触状态，所述检测模块通过检测所述连接部的移动状态而检测所述连接部与所述电池包的接触状态。

11.如权利要求10所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述连接部包括检测杆，所述检测模块包括位移传感器，所述位移传感器用于检测所述检测杆的移动状态。

12.如权利要求2所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述推盘盒还包括与所述控制模块电连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述推盘盒本体是否位于所述电池托盘的预设区域，所述控制模块控制所述推盘盒改变移动状态，所述预设区域包括以下至少一种：

所述预设区域包括减速区域，当所述检测模块检测到所述推盘盒本体位于所述减速区域后，所述控制模块控制所述推盘盒本体减速；

所述预设区域包括原点区域；当所述检测模块检测到所述推盘盒本体位于所述原点区域后，所述控制模块控制所述推盘盒本体停止；

所述预设区域包括极限区域；当所述检测模块检测到所述推盘盒本体位于所述极限区域后，所述控制模块控制所述推盘盒本体停止。

13.如权利要求12所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述检测模块包括一对相配合的第一检测件和第二检测件，所述第一检测件设于所述电池托盘，所述第二检测件设于所述推盘盒本体。

14.如权利要求13所述的电池包托盘装置，其特征在于，

所述第一检测件为感应块或感应带，所述第一检测件安装于所述电池托盘且朝向所述推盘盒本体设置，并形成所述预设区域。

15.如权利要求13所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述第二检测件为接近传感器，所述第二检测件安装于所述推盘盒本体中与所述第一检测件对应的位置，所述第二检测件电连接于所述控制模块，并用于检测所述推盘盒是本体否位于所述预设区域。

16.如权利要求1所述的电池包托盘装置，其特征在于，所述解锁机构包括驱动机构、解锁组件和传动件，所述驱动机构通过所述传动件驱动所述解锁组件运动，使所述解锁组件带动所述电动汽车上的锁止机构运动以实现解锁或锁止所述电池包；

所述解锁组件相对所述传动件可轴线转动，以自适应所述解锁组件与所述电动汽车上的标准解锁位置的角度偏差。

17.一种换电设备，其特征在于，其包括如权利要求1至16任意一项所述的电池包托盘装置。

18.一种换电控制方法，其用于控制换电设备从电池仓内或电动汽车内取出电池包，其特征在于，所述换电控制方法包括如下步骤：

控制所述换电设备的推盘盒伸出并连接所述电池包；

控制所述换电设备的解锁机构朝向所述电池托架的解锁装置移动至配合到位并进行解锁；

控制所述推盘盒将所述电池包从所述电池托架上移动至所述换电设备。

19.一种换电控制方法，其用于控制换电设备将电池包安装于电池仓或电动汽车的电池托架上，其特征在于，所述换电控制方法包括如下步骤：

控制所述换电设备的推盘盒将电池包推至电池托架；

控制所述换电设备的解锁机构朝向所述电池托架的解锁装置移动至配合到位并进行锁止。

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