CN114290946B - 换电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种换电系统及方法，其中换电系统用于安装或拆卸设有电池包，电池包上设有若干个设有锁孔的固定块，换电系统包括控制器、加解锁装置和换电检测器；加解锁装置包括驱动模块和若干个液压式锁销，各液压式锁销均具有联动的两个锁销头；驱动模块与控制器信号相连，用于驱动各锁销头插入相对应的锁孔中，或驱动各锁销头从相对应的锁孔中退出；换电检测器与控制器信号相连，检测电池包的装配情况，并生成相应的锁定信号；控制器，用于控制驱动模块工作，使各锁销头从相对应的锁孔中退出，还用于控制驱动模块工作，使各锁销头插入相对应的锁孔中。本发明通过对换电系统的设计，能够在确保行驶过程中电池包安全性的情况下，有效提高换电效率。

Description

换电系统及方法

技术领域

本发明涉及电动车领域，尤其涉及一种能够提高电池更换效率的换电系统及方法。

背景技术

现今电动汽车电能补充方式分为充电式和换电式；

充电式需要具有充电场所与充电设施，即充电桩，且用户需等待较长时间完成充电，适用于具有固定停车位的用户；

换电式对电动汽车的电池进行更换，即将电动汽车上的电池包拆卸下来后，将充满电的电池包安装至电动汽车上，与充电式相比，能够大大缩短用户等待时间；

为保证电动汽车的正常工作，电池包需要稳固的装配在电动汽车内，换电过程中，往往需要人工进行更换，以实现对电池包的拆卸，以及对更换后的电池包的安装，操作门槛高且操作复杂，换电效率低；

为优化对电池包拆卸、安装的过程，现有技术提出利用机械手代替人工的方案，但此方案需要对电池包进行准确定位，成本较高且对换电效率的提升有限。

发明内容

本发明针对现有技术中换电效率低且成本高缺点，提供了一种基于液压式锁销实现快速换电的换电技术。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种换电系统，用于安装或拆卸设有锁止结构的电池包，所述锁止结构包括若干个设有锁孔的固定块；

注，安装指将电池包固定在安装框架上，解锁至将电池包从安装框架上解锁；

所述换电系统包括控制器、加解锁装置和换电检测器；

所述加解锁装置包括驱动模块和若干个液压式锁销，所述液压式锁销具有联动的两个锁销头，各锁销头与各锁孔一一对应；

所述驱动模块与所述控制器信号相连，用于驱动各锁销头插入相对应的锁孔中，或驱动各锁销头从相对应的锁孔中退出；

所述换电检测器与所述控制器信号相连，用于在安装电池包的过程中，检测所述电池包的装配情况，并生成相应的锁定信号；

所述控制器，用于接收外部的拆卸信号，并基于所述拆卸信号控制所述驱动模块工作，使各锁销头从相对应的锁孔中退出，还用于接收所述锁定信号，并基于所述锁定信号控制所述驱动模块工作，使各锁销头插入相对应的锁孔中。

现有技术已公开采用气缸或者液压缸实现对电池包的固定，其技术方案为，于气缸或者液压缸上设置与电池包相抵接的固定件，当对电池包进行更换时，控制固定件远离电池包，以便于将电池包拆离，当更换后的电池包放置到位后，控制固定件与电池包抵接，向电池包加压，以使电池包固定在电动汽车上；

由于固定件需与电池包抵接，以达到压紧电池包的目的；

汽车行驶中不可避免的出现颠簸和碰撞，故为避免颠簸或碰撞中固定件对电池包造成损伤，需加大固定件与电池包抵接区域的面积，即，加大固定件的体积；且即使加大固定件与电池包抵接区域的面积，由于形式过程中各固定件始终向电池加压，仍具有一定的安全隐患；

综上，现今利用气缸或者液压缸对电池包进行固定方案，虽然易于拆卸，安装电池包，能够提高换电效率，但存在安全隐患，且固定件体积较大，占据大量空间，使电动汽车内部的空间布局不合理，不具有实用性。

本申请通过加解锁装置能够自动对电池包进行加锁与解锁，便于对电池包的拆卸与安装，有效提升换电效率，通过液压式锁销对电池包进行锁固，而非通过压紧电池包的方式固定电池包，平稳且高效。

作为一种可实施方式，所述加解锁装置还包括加锁检测模块和解锁检测模块，所述加锁检测模块和所述解锁检测模块均与所述控制器信号相连；

所述解锁检测模块，用于检测各锁销头是否从对应的锁孔中退出，并生成相应的第一检测信号；

所述加锁检测模块，用于检测各锁销头是否插入对应的锁孔中，并生成相应的第二检测信号；

所述控制器，用于接收所述第一检测信号，并基于第一检测信号判断解锁情况，生成相应安装信号并上报，还用于接收第二检测信号，并基于第二检测信号判断换电完成情况，生成相应的完成信号并上报。

解锁检测模块和加锁检测模块均包含与锁孔一一对应的行程开关，本领域技术人员可根据实际需要自行确定行程开关的类型与放置的位置，例如可采用磁感应传感器作为行程开关，且解锁检测模块和加锁检测模块可以为同一检测模块或不同的检测模块，本申请不对其做详细限定，能够有效检测电池包的加锁状态与解锁状态即可。

作为一种可实施方式，驱动模块包括动力单元和切换单元，所述动力单元和所述切换单元均与所述控制器信号相连；

液压式锁销包括加锁油口和若干个解锁油口；

所述动力单元包括加油口和回油口；

所述切换单元，用于基于拆卸信号，控制所述加油口与各解锁油口相连通，令所述回油口与各加锁油口相连通，还用于基于锁定信号，控制所述加油口与各加锁油口相连通，令所述回油口与各解锁油口相连通。

本申请通过切换单元的设计，能够实现锁止及解锁过程的油路切换，便捷且人性，仅采用一个动力单元即可实现对各液压式锁销的驱动，空间占用少且便于布局。

作为一种可实施方式：

所述液压式锁销包括中间支座、位于所述中间支座两侧的活动腔室位于所述中间支座两侧的活动腔室、与所述活动腔室相对应的活动杆、设置于所述活动杆一端的活塞和设置于所述活动杆另一端的锁销头；

各活动腔室均与所述中间支座相接，且各所述活动腔室内设有密封组件；

所述活动杆位于相应的活动腔室内，且相应的密封组件套设于活动杆上，所述活塞靠近所述中间支座，所述活塞与所述中间支座之间形成第一腔体，所述活塞与所述密封组件形成第二腔体；

所述中间支座中设有通道，且所述加锁油口设于所述中间支座上，各第一腔体通过所述通道与所述加锁油口相连通；

所述第二腔体与所述解锁油口一一对应，且所述第二腔体与相对应的解锁油口相连通。

本领域技术人员可根据实际情况自行设计活动腔室的数量及位置，各液压式锁销的锁销头联动，结构简单，便于控制。作为一种可实施方式：

所述密封组件包括主密封圈、静密封环和导套；

所述主密封圈嵌入至所述导套内侧，与所述活动杆贴合，所述静密封环嵌入至所述导套外侧。

作为一种可实施方式，：

所述活动腔室中还设有限位挡圈和防尘圈，所述限位挡圈位于所述密封组件远离所述中间支座的一侧。

作为一种可实施方式：

所述动力单元包括手动油泵和电动油泵，所述电动油泵与所述控制器信号相连；

所述切换单元为电磁换向阀。

本申请中通过电磁换向阀实现油路的切换，仅需一个油泵即可驱动所有液压式锁销加锁或解锁，有效简化加解锁装置的结构，使加解锁装置结构简单，易于布置。

本发明还提出一种换电方法，基于上述任意一项所述的换电系统更换电池包，包括以下步骤：

控制器接收外部的拆卸信号，控制驱动模块驱动各液压式锁销的锁销头向靠近相应液压式锁销的方向运动，直至各锁销头从相对应的锁孔中退出；

换电检测器检测到电池包更换后，根据更换后的电池包的装配情况，生成相应的锁定信号，并将所述锁定信号发送至所述控制器；

所述控制器接收所述锁定信号，控制所述驱动模块驱动各液压式锁销的锁销头向远离相应液压式锁销的方向运动，直至各锁销头插入至相应锁孔。

本申请能够自动实现对电池包的拆卸与安装，有效提高换电效率。

作为一种可实施方式，加解锁装置还包括加锁检测模块和解锁检测模块，所述加锁检测模块和所述解锁检测模块均与所述控制器信号相连；

所述控制器接收所述拆卸信号后，控制所述解锁检测模块工作，接收所述解锁检测模块发送的第一检测信号，所述第一检测信号用于指示各锁销头从相对应的锁孔中的退出情况，所述控制器基于所述第一检测信号判断各锁销头是否均从相对应的锁孔中退出；

所述控制器接收所述锁定信号后，控制所述加锁检测模块工作，接收所述加锁检测模块发送的第二检测信号，所述第二检测信号用于指示各锁销头的插入情况，所述控制器基于所述第二检测信号判断各锁销头是否均插入至相对应的锁孔。

作为一种可实施方式，驱动模块包括动力单元和切换单元，所述动力单元用于向各液压式锁销输送介质，所述切换单元用于对加锁回路和解锁回路进行切换，所述加锁回路为令锁销头插入至对应锁孔的介质输送回路，所述解锁回路为令锁销头从对应锁孔中退出的介质输送回路；

所述动力单元和所述切换单元均与所述控制器信号相连；

当所述控制器判定各锁销头均插入至相应锁孔后，控制所述动力单元停止工作，并控制所述切换单元将加锁回路切换至解锁回路预设时间后，再恢复为加锁回路。

本申请通过上述步骤，在固定电池包的同时对液压式锁销进行泄压，确保在行车过程中，液压式锁销无压，从而大大提升系统的使用寿命。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本发明通过加解锁装置能够自动对电池包进行加锁与解锁，便于对电池包的拆卸与安装，有效提升换电效率，通过液压式锁销对电池包进行锁固，而非通过压紧电池包的方式固定电池包，平稳且高效。

本发明通过切换单元的设计，能够实现锁止及解锁过程的油路切换，便捷且人性，仅采用一个动力单元即可实现对各液压式锁销的驱动，空间占用少且便于布局。

本发明能够与外部的拆卸安装系统相配合，自动、高效的完成对电池包的更换，换电效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是电池包装配至安装框架上的结构示意图；

图2是本发明一种换电系统的模块连接示意图；

图3是液压式锁销400、动力单元211和切换单元212的油路连通示意图(放大示意图)；

图4是液压式锁销400的装配示意图；

图5是图4中液压式锁销400解锁状态的结构示意图(放大示意图)；

图6是图4中液压式锁销400加锁状态的结构示意图(放大示意图)；

上图中：

10为电池包、20为安装框架、21为固定座；

100为控制器、200为加解锁装置、300为换电检测器、210为驱动模块、211为动力单元、212切换单元、213为电动油泵、214为手动油泵、220为解锁检测模块、230为加锁检测模块；

400为液压式锁销、410为中间支座、420为筒体、430为活塞杆、431为活动杆、432为活塞、433为锁销头、440为密封组件、441为主密封圈、442为静密封环、443为导套、450为限位挡圈、460为防尘圈；

510为加锁油口、520为解锁油口、530为加油口、540为回油口；

1100为第一腔体、1200为第二腔体。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1、换电系统，参照图1，电池包10固定在安装框架20上，换电系统用于将电量不足的电池包10从安装框架20上拆卸下来，还用于将电量充足的电池包10固定于安装框架20上；

电池包10底部设有锁止结构，所述锁止结构包括若干个设有锁孔的固定块。

当锁孔为通孔时，安装框架20上设有与固定块一一对应的固定座21，固定座21上设有安装孔，当电池包10放置在安装框架20上时，固定块插入至相应的固定座21中，安装孔与锁孔相对应；

当锁孔为盲孔时，即使安装框架20上不设置安装座，亦可实现对电池包10的固定。

参照图2，所述换电系统包括控制器100、加解锁装置200和换电检测器300，本实施例中控制器100为逻辑控制器100。

所述加解锁装置200包括驱动模块210、加锁检测模块230、解锁检测模块220和若干个液压式锁销400，各液压式锁销400具有多个锁销头433。

解锁检测模块220，与控制器100信号相连，用于检测各锁销头433是否从对应的锁孔中退出，生成相应的第一检测信号，并将所述第一检测信号上报至控制器100；

控制器100基于第一检测信号判断解锁情况，生成相应安装信号并上报，以便于外部的拆卸安装系统基于所述安装信号将电量不足的电池包10更换为电量充足的电池包10；

所述解锁检测模块220包括若干个解锁检测单元，所述解锁检测单元与所述锁销头433一一对应，解锁检测单元用于检测与其相对应的锁销头433是否退回至预设的解锁位；

本领域技术人员可根据实际情况自行设定解锁位，并根据实际需要自行选择合适的行程开关作为解锁检测单元，例如可选择光电传感器，令光电传感器正对解锁位，当锁销头433退出到位时，解锁位无遮挡，此时光电传感器将检测到相应的光信号，本实施例不对解锁检测单元进行详细限定，能够准确检测锁销头433的回缩情况，以表征解锁状态即可。

所述加锁检测模块230，与控制器100信号相连，用于检测各锁销头433是否插入对应的锁孔中，并生成相应的第二检测信号，并将所述第一检测信号上报至控制器100；

控制器100基于第二检测信号判断换电完成情况，生成相应的完成信号并上报，以向用户及相应工作人员反馈换电完成；

所述加锁检测模块230包括若干个加锁检测单元，所述加锁检测单元与所述锁销头433一一对应，加锁检测单元用于检测与其相对应的锁销头433是否插入至预设的加锁位；

本领域技术人员可根据实际情况自行设定加锁位，并根据实际需要自行选择合适的行程开关作为加锁检测单元，例如可选择磁感应传感器，将磁感应传感器设于固定座21上并正对安装孔，当锁销头433穿过安装孔和锁孔到达加锁位，磁感应传感器生成相应的信号以表征对应锁销头433加锁完成，本实施例不对加锁检测单元进行详细限定，能够准确检测锁销头433的伸出情况，以表征加锁状态即可。

驱动模块210与所述控制器100信号相连，用于驱动各锁销头433插入相对应的锁孔中，或驱动各锁销头433从相对应的锁孔中退出；

参照图3，具体地：

驱动模块210包括动力单元211和切换单元212，所述动力单元211和所述切换单元212均与所述控制器100信号相连，本领域技术人员可根据实际需要自行设定动力单元211和切换单元212的位置，本申请不对其进行详细限定；

参照图3和图4，液压式锁销400具有加锁油口510和两个解锁油口520；

所述动力单元211包括加油口530和回油口540；

所述切换单元212，用于控制所述加油口530与各解锁油口520相连通，令所述回油口540与各加锁油口510相连通，还用于控制所述加油口530与各加锁油口510相连通，令所述回油口540与各解锁油口520相连通；

本实施例中，所述动力单元211包括手动油泵214和电动油泵213，手动油泵214和电动油泵213通过油路与加油口530相连通，以通过加油口530向外输送压力油；

本实施例中动力单元211还包括与控制器100信号相连的继电器，控制器100通过继电器控制电动油泵213上电与断电，以控制电动油泵213的工作；

本实施例中切换单元212为电磁换向阀，电磁换向阀具有电动换向功能和手动换向功能，电磁阀用于对加锁回路和解锁回路进行切换，所述加锁回路为令锁销头433插入至对应锁孔的介质输送回路，所述解锁回路为令锁销头433从对应锁孔中退出的介质输送回路；

加锁时，控制器100控制切换单元212，令所述加油口530与各加锁油口510相连通，并令所述回油口540与各解锁油口520相连通，控制器100还动力单元211通过加油口530向各加锁油口510输送压力油，以推动各液压式锁销400的锁销头433伸出，直至控制器100基于所接收第二检测信号确定各锁销头433均以插入至对应的锁孔中，实现对电池包10的固定，此时控制器100控制切换单元212和动力单元211停止工作；

解锁时，控制器100控制切换单元212令所述加油口530与各解锁油口520相连通，并令所述回油口540与各加锁油口510相连通，控制器100还控制动力单元211通过加油口530向各解锁油口520输送压力油，以推动各液压式锁销400的锁销头433缩回，直至控制器100基于所接收第一检测信号确定各锁销头433均从对应的锁孔中退出，实现对电池包10的解锁，此时控制器100控制切换单元212和动力单元211停止工作。

液压式锁销400均具有联动的两个锁销头433，如图4所示，液压式锁销400固定在安装框架20上，锁销头433与锁孔相对应，电池包10固定在安装框架20上时，各锁销头433伸出，插入对应锁孔中，或通过安装孔贯穿对应锁孔；

参照图5，本实施例中液压式锁销400包括中间支座410，中间支座410两侧对称地设有锁销结构；

锁销结构包括筒体420，将筒体420的内腔作为活动腔室；

活动腔室中设有活塞杆430，活塞杆430由活动杆431、活塞432和锁销头433所组成，活塞432位于活动杆431靠近中间支座410的一侧，锁销头433位于活动杆431远离中间支座410的一侧；

活动腔室中还设有密封组件440，所述密封组件440套设与活动杆431上，位于活动腔室远离中间支座410的一侧；

活塞432、筒体420内壁和中间支座410之间合围形成密封的第一腔体1100；

活塞432、筒体420内壁和密封组件440之间合围形成密封的第二腔体1200；

中间支座410中设有通道，且中间支座410处设有加锁油口510，所述加锁油口510通过通道与两侧第一腔体1100相连通，在安装电池包10的过程中，驱动模块210通过加锁油口510向两侧的第一腔体1100注入压力油，压力油将同时推动两个活塞杆430向远离中间支座410的一侧运动，此时两侧的第二腔体1200内的压力油通过解锁油口520和回油口540回到动力单元211，两侧的锁销头433亦随着活塞杆430的运动被推入对应的锁孔中；

筒体420上还设有解锁油口520，所述解锁油口520位于远离中间支座410的一端，当第二腔体1200的体积最小时，第二腔体1200仍与解锁油口520相连通，在拆卸电池包10的过程中，驱动模块210通过两个解锁油口520向两侧的第而腔体1200注入压力油，压力油将推动对应侧活塞杆430向靠近中间支座410的一侧运动，并将第一腔体1100内的压力油通过加锁油口510和回油口540回到动力单元211，锁销头433随着活塞杆430的运动从锁孔中退出。

在其他实施方式中，密封组件440包括主密封圈441、静密封环442和导套443；

所述主密封圈441嵌入至所述导套443内侧，与活动杆431相贴合；

所述静密封环442嵌入至所述导套443外侧，与筒体420内壁相贴合。

在其他实施方式中，活动腔室中还设有限位挡圈450，所述限位挡圈450位于所述密封组件440远离所述中间支座410的一侧，用于阻止加锁过程中，密封组件440被活塞432推动，还用于阻止在解锁过程中，密封组件440被第二腔体1200内的压力油推动。

在其他实施方式中，活动腔室中还设有防尘圈460，所述防尘圈460位于筒体420远离中间支座410的一端。

在其他实施方式中，活塞432侧壁处嵌有活塞432密封圈和活塞432导向圈，活塞432密封圈和活塞432导向圈均与筒体420相贴。

换电检测器300与所述控制器100信号相连，用于在安装电池包10的过程中，检测所述电池包10的装配情况，并生成相应的锁定信号；

本领域技术人员可自行选择传感器作为换电检测器300，并根据实际情况自行配置换电检测器300的位置，例如可在安装框架20上设置压力传感器作为换电检测器300，本实施例不对其做具体限定，能够检测到电池包10完成更换待锁定即可；

控制器100接收所述锁定信号后，控制动力单元211和切换单元212工作，使动力单元211所输出的压力油通过加油口530和加锁油口510输入至各液压式锁销400的第一腔体1100中，以推动锁销头433插入相对应的锁孔中。

实施例2，基于实施例1所述的换电系统所进行的换电方法，以实现将电量不足的电池包10从安装框架20上拆卸下来，并将电量充足的电池包10安装至安装框架20上，包括以下步骤：

S100、电池包10解锁：

控制器100接收外部的拆卸信号，控制驱动模块210驱动各液压式锁销400的锁销头433向靠近相应液压式锁销400的方向运动，直至各锁销头433从相对应的锁孔中退出；

初始状态下，电池包10固定在安装框架20下，各锁销头433插入至锁孔中，动力单元211、切换单元212、加锁检测模块230、解锁检测模块220和换电检测器300均不进行工作，如均处于断电状态；

当开始换电时，控制器100接收到外部的拆卸信号，此时控制器100控制动力单元211的电动油泵213工作、控制切换单元212的电磁换向阀工作，还控制解锁检测模块220工作，具体为：

控制器100控制电磁换向阀切换介质输送回路为解锁回路，即，令动力单元211的加油口530与各液压式锁销400的解锁油口520相连通，令动力单元211的回油口540与各液压式锁销400的加锁油口510相连通；

同时，控制器100控制继电器工作，以使电动油泵213上电工作，电动油泵213将压力油通过加油口530输出，此时压力油将通过加油口530和解锁油口520分别进入液压式锁销400两侧的第二腔体1200中，以推动活塞432向靠近中间支座410的方向运动，活塞432将带动活动杆431和锁销头433向靠近中间支座410的方向运动，以实现两个锁销头433同时回缩；

随着活塞432的运动，第二腔体1200的体积增大，第一腔体1100的体积被压缩，第一腔体1100内的压力油将通过加锁油口510和回油口540回到动力单元211；

同时，控制器100控制解锁检测模块220工作，解锁检测模块220根据各锁销头433从相对应的锁孔中的退出情况生成第一检测信号，并将第一检测信号发送至控制器100，由控制器100基于所述第一检测信号判断各锁销头433是否均从相对应的锁孔中退出；

当控制器100判定所有锁销头433均从相对应的锁孔中退出后，控制电动油泵213、继电器、电磁换向阀均断电停止工作，并控制换电检测器300上电工作，控制器100还生成安装信号发送至外部的拆卸安装系统。

S200、更换检测：

换电检测器300检测到电池包10更换后，根据更换后的电池包10的装配情况，生成相应的锁定信号，并将所述锁定信号发送至所述控制器100；

当步骤S100中向外部的拆卸安装系统发送安装信号后，外部的拆卸安装系统根据安装信号从安装框架20上取下电量不足的电池包10，并将电量充足的电池包10放置于安装框架20的对应位置；

换电检测器300对电池包10更换过程进行监测，并生成相应的锁定信号发送至所述控制器100，以指示电量充足的电池包10放置到位。

S300、电池包10安装：

所述控制器100接收所述锁定信号，控制所述驱动模块210驱动各液压式锁销400的锁销头433向远离相应液压式锁销400的方向运动，直至各锁销头433插入至相应锁孔；

控制器100接收到所述锁定信号后，控制动力单元211的电动油泵213上电工作、还控制加锁检测模块230工作；

由于电磁换向阀具有自回位的功能，即，本实施例中电磁换向阀断电后将恢复介质输送回路为加锁回路，故在加锁过程中无需控制电磁换向阀上电切换介质输送回路；

具体工作流程为：

控制器100控制继电器工作，以使电动油泵213上电工作，电动油泵213将压力油通过加油口530输出，此时压力油将通过加油口530和加锁油口510进入两侧的第一腔体1100，分别推动两侧活塞432向远离中间支座410的方向运动，活塞432将推动活动杆431和锁销头433向远离中间支座410的方向运动，以实现两个锁销头433同时伸出；

随着活塞432的运动，第一腔体1100的体积增大，第二腔体1200的体积被压缩，第二腔体1200内的压力油将通过解锁油口520和回油口540回到动力单元211；

同时，控制器100控制加锁检测模块230工作，加锁检测模块230根据各锁销头433从相对应的锁孔中的退出情况生成第二检测信号，并将第二检测信号发送至控制器100，由控制器100基于所述第二检测信号判断各锁销头433是否均插入至相对应的锁孔中，以实现对电池包10的固定；

当控制器100判定所有锁销头433均插入至对应的锁孔中后，控制电动油泵213、继电器和加锁检测模块230均断电停止工作，即，回到初始状态；控制器100还生成相应的完成信号，以反馈给用户及相应的工作人员换电完成。

进一步地，当所述控制器100判定各锁销头433均插入至相应锁孔后，还包括泄压步骤，具体步骤为：

控制所述动力单元211停止工作，并控制所述切换单元212将加锁回路切换至解锁回路预设时间后，再恢复为加锁回路；

具体为，控制控制电动油泵213、继电器和加锁检测模块230均断电停止工作，控制电磁换向阀上电工作，将介质输送回路切换为解锁回路，并在预设时间(如2～3s)后控制电磁换向阀断电，令介质输送回路恢复为加锁回路；

当介质输送回路切换为解锁回路期间，第一腔体1100通过加锁口与回油口540导通，导通过程中第一腔体1100内过多的压力油将通过加锁口与回油口540回到动力单元211中，从而确保在行车过程中，系统无压，从而大大提升系统的使用寿命；

当介质输送回路恢复为加锁回路后，各锁销头433保持插入锁孔的状态，实现对电池包10的固定。

当整车异常断电无法给予动力单元211和切换单元212通电时，可手动操作电磁换向阀，同时操作手动操作动力单元211中的手动油泵214，实现对电池包10的更换。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

需要说明的是：

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种换电系统，用于安装或拆卸设有锁止结构的电池包，所述锁止结构包括若干个设有锁孔的固定块，其特征在于，所述换电系统包括控制器、加解锁装置和换电检测器；

所述加解锁装置包括驱动模块和若干个液压式锁销，所述液压式锁销具有联动的两个锁销头，各锁销头与各锁孔一一对应；

所述驱动模块与所述控制器信号相连，用于驱动各锁销头插入相对应的锁孔中，或驱动各锁销头从相对应的锁孔中退出；

所述换电检测器与所述控制器信号相连，用于在安装电池包的过程中，检测所述电池包的装配情况，并生成相应的锁定信号；

所述控制器，用于接收外部的拆卸信号，并基于所述拆卸信号控制所述驱动模块工作，使各锁销头从相对应的锁孔中退出，还用于接收所述锁定信号，并基于所述锁定信号控制所述驱动模块工作，使各锁销头插入相对应的锁孔中；

所述驱动模块包括动力单元和切换单元，所述动力单元和所述切换单元均与所述控制器信号相连；

所述动力单元用于向各液压式锁销输送介质，所述切换单元用于对加锁回路和解锁回路进行切换，所述加锁回路为令锁销头插入至对应锁孔的介质输送回路，所述解锁回路为令锁销头从对应锁孔中退出的介质输送回路；

所述控制器，还用于在各锁销头均插入至相应锁孔后，控制所述动力单元停止工作，并控制所述切换单元将加锁回路切换至解锁回路预设时间后，再恢复为加锁回路。

2.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述加解锁装置还包括加锁检测模块和解锁检测模块，所述加锁检测模块和所述解锁检测模块均与所述控制器信号相连；

所述解锁检测模块，用于检测各锁销头是否从对应的锁孔中退出，并生成相应的第一检测信号；

所述加锁检测模块，用于检测各锁销头是否插入对应的锁孔中，并生成相应的第二检测信号；

所述控制器，用于接收所述第一检测信号，并基于第一检测信号判断解锁情况，生成相应安装信号并上报，还用于接收第二检测信号，并基于第二检测信号判断换电完成情况，生成相应的完成信号并上报。

3.根据权利要求1或2所述的换电系统，其特征在于，

液压式锁销包括加锁油口和若干个解锁油口；

所述动力单元包括加油口和回油口；

所述切换单元，用于基于拆卸信号，控制所述加油口与各解锁油口相连通，令所述回油口与各加锁油口相连通，还用于基于锁定信号，控制所述加油口与各加锁油口相连通，令所述回油口与各解锁油口相连通。

4.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于：

所述液压式锁销包括中间支座、位于所述中间支座两侧的活动腔室、与所述活动腔室相对应的活动杆、设置于所述活动杆一端的活塞和设置于所述活动杆另一端的锁销头；

各活动腔室均与所述中间支座相接，且各所述活动腔室内设有密封组件；

所述活动杆位于相应的活动腔室内，且相应的密封组件套设于活动杆上，所述活塞靠近所述中间支座，所述活塞与所述中间支座之间形成第一腔体，所述活塞与所述密封组件形成第二腔体；

所述中间支座中设有通道，且所述加锁油口设于所述中间支座上，各第一腔体通过所述通道与所述加锁油口相连通；

所述第二腔体与所述解锁油口一一对应，且所述第二腔体与相对应的解锁油口相连通。

5.根据权利要求4所述的换电系统，其特征在于：

所述密封组件包括主密封圈、静密封环和导套；

所述主密封圈嵌入至所述导套内侧，与所述活动杆贴合，所述静密封环嵌入至所述导套外侧。

6.根据权利要求4所述的换电系统，其特征在于：

所述活动腔室中还设有限位挡圈和防尘圈，所述限位挡圈位于所述密封组件远离所述中间支座的一侧。

7.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于：

所述动力单元包括手动油泵和电动油泵，所述电动油泵与所述控制器信号相连；

所述切换单元为电磁换向阀。

8.一种换电方法，其特征在于，基于权利要求1至6任意一项所述的换电系统更换电池包，包括以下步骤：

控制器接收外部的拆卸信号，控制驱动模块驱动各液压式锁销的锁销头向靠近相应液压式锁销的方向运动，直至各锁销头从相对应的锁孔中退出；

换电检测器检测到电池包更换后，根据更换后的电池包的装配情况，生成相应的锁定信号，并将所述锁定信号发送至所述控制器；

所述控制器接收所述锁定信号，控制所述驱动模块驱动各液压式锁销的锁销头向远离相应液压式锁销的方向运动，直至各锁销头插入至相应锁孔；

驱动模块包括动力单元和切换单元，所述动力单元用于向各液压式锁销输送介质，所述切换单元用于对加锁回路和解锁回路进行切换，所述加锁回路为令锁销头插入至对应锁孔的介质输送回路，所述解锁回路为令锁销头从对应锁孔中退出的介质输送回路；

所述动力单元和所述切换单元均与所述控制器信号相连；

当所述控制器判定各锁销头均插入至相应锁孔后，控制所述动力单元停止工作，并控制所述切换单元将加锁回路切换至解锁回路预设时间后，再恢复为加锁回路。

9.根据权利要求8所述的换电方法，其特征在于，加解锁装置还包括加锁检测模块和解锁检测模块，所述加锁检测模块和所述解锁检测模块均与所述控制器信号相连；

所述控制器接收所述拆卸信号后，控制所述解锁检测模块工作，接收所述解锁检测模块发送的第一检测信号，所述第一检测信号用于指示各锁销头从相对应的锁孔中的退出情况，所述控制器基于所述第一检测信号判断各锁销头是否均从相对应的锁孔中退出；

所述控制器接收所述锁定信号后，控制所述加锁检测模块工作，接收所述加锁检测模块发送的第二检测信号，所述第二检测信号用于指示各锁销头的插入情况，所述控制器基于所述第二检测信号判断各锁销头是否均插入至相对应的锁孔。