CN115284861A - 车身定位组件及包含其的换电穿梭车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车身定位组件及包含其的换电穿梭车，车身定位组件用于设置于一换电穿梭车，车身定位组件包括第一驱动机构、第一板组件、第一导向部和第二导向部；第一板组件用于与换电车辆的车身相固定；第一驱动机构的驱动力输出端连接第一板组件，用于驱动第一板组件沿第一导向部和第二导向部的导向方向往复运动，第一导向部和第二导向部均沿着第一方向延伸；第一导向部和第二导向部分别连接第一板组件相对于第一方向的两侧；第一方向为电池包在换电车辆上进行加解锁过程中的移动方向。本发明的车身定位组件通过第一板组件与换电车辆的车身相固定，避免换电穿梭车在将电池包安装在换电车辆上或将电池包从换电车辆上取下时发生移动。

Description

车身定位组件及包含其的换电穿梭车

本申请要求申请日为2021年11月30日的中国专利申请CN202111444383.8的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及电动汽车换电领域，特别涉及一种车身定位组件及包含其的换电穿梭车。

背景技术

现有电动汽车的电池包设置方式一般分为固定式和可换式，其中，固定式电池包一般是固定在车辆上，在充电时直接以车辆作为充电对象。而可换式的电池包一般通过活动安装的方式被固定在车辆上。电池包可以被取下，以单独对电池包进行更换或充电操作。更换下的电池包充电完毕后，再重新安装在车辆上。目前，小型乘用车的快换技术发展最为成熟，乘用车的电池都固定在车辆的底盘上，因此，进行电池包更换时，也需要专用的换电设备移动至车辆底部，以进行电池拆卸或安装。而且，由于乘用车重量较小，电池包的体积也相对较小，电池更换的操作性非常便利。

然而，针对大型车辆而言，例如重卡或轻卡等车型，车体以及载货重量很大，导致大型车辆对电池包的容量需求较高，必须足够大容量的电能才能够支持大型车辆行驶百来公里。因此，现有技术中，新能源系列的大型车辆都是通过顶吊的方式将较大的电池集装箱固定在车辆的大梁上，电池集装箱紧邻驾驶室设置，这导致在行使过程中以及顶吊换电过程中，给驾驶员和车辆本身带来较大的安全隐患；而且，若电池发生故障等，则会直接对驾驶员造成人身损害。另外，顶吊方式对换电站的场地要求很高，需要换电站具有足够大的面积执行吊装设备转运电池以及储存电池等，导致建站成本很高。因此，针对大型车辆，急需一种更安全可靠、易于普及的换电模式。例如，采用乘用车的底盘式换电模式。而在底盘式换电模式中，电池包可以通过换电穿梭车安装至换电车辆上。但是，换电穿梭车在换电过程中，换电穿梭车容易发生移动，导致换电穿梭车无法安全取放电池包或正常取放电池包，不仅影响换电效率，还可能损坏电池包，产生安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的换电穿梭车对电池包时容易发生移动导致电池包一次更换成功率低，并容易损坏电池包产生安全隐患缺陷，提供一种车身定位组件及包含其的换电穿梭车。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种车身定位组件，用于设置于一换电穿梭车，所述车身定位组件包括：第一驱动机构、第一板组件、第一导向部和第二导向部；

所述第一板组件用于与换电车辆的车身相固定；

所述第一驱动机构的驱动力输出端连接所述第一板组件，用于驱动所述第一板组件沿所述第一导向部和所述第二导向部的导向方向往复运动，所述第一导向部和所述第二导向部均沿着第一方向延伸；

所述第一导向部和所述第二导向部分别连接所述第一板组件相对于所述第一方向的两侧；

所述第一方向为电池包在所述换电车辆上进行加解锁过程中的移动方向。

在本方案中，通过第一板组件与换电车辆的车身相固定，避免换电穿梭车在将电池包安装在换电车辆上或将电池包从换电车辆上取下时发生移动，导致无法安全取放电池包或正常取放电池包，从而保证换电的安全性和换电效率；采用第一导向部和第二导向部对第一板组件的移动进行导向，保证了第一板组件在移动过程中能够沿预设方向移动，避免偏移，进一步保证换电的安全性和换电效率。

较佳地，所述换电穿梭车还包括基座，所述第一驱动机构包括间隔设置的第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件位于所述基座内，且位于所述第一板组件的下方。

在本方案中，第一驱动机构采用两个驱动组件提高了传动过程中的输出力，保证了第一板组件移动的可靠性和稳定性；将第一驱动组件和第二驱动组件设于基座内，可以将基座的高度尺寸压缩，从而节省换电穿梭车的高度空间，使得整个换电穿梭车的结构更加紧凑。

较佳地，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件设置于所述第一导向部和所述第二导向部的内侧。

在本方案中，第一驱动机构和第一导向机构分别设有两组，提高了第一板组件的承载力；两组驱动组件设置于两组导向部的内侧，提高空间利用率，且使得第一板组件的移动更加平稳。

较佳地，所述第一板组件还包括车身定位件，所述车身定位件用于与所述换电车辆的车身进行定位。

在本方案中，通过车身定位件，可以精确完成第一板组件与换电车辆的定位。

较佳地，所述车身定位件为定位销，所述定位销的个数至少为两个，所述定位销通过螺纹固定于所述第一板组件上。

在本方案中，设置多个定位销使得被定位的组件被多点定位，定位更加可靠，可以将第一板组件与换电车辆的相互定位更加牢固；通过螺纹固定方便拆卸，方便磨损的定位销更换。

较佳地，所述定位销包括锥台部和圆柱部，所述锥台部固定连接于所述圆柱部，所述锥台部的横截面积从上到下逐渐变大。

在本方案中，定位销的包括锥台部和圆柱部，锥台部的形状方便第一板组件与换电车辆进行定位，圆柱部可以伸入换电车辆的定位部内，定位更加牢固。

较佳地，所述换电穿梭车还包括用于放置和移动电池包的第二板组件，所述第二板组件包括第二驱动机构和设置在所述第二板组件两侧的第三导向部和第四导向部；

所述第二驱动机构的驱动力输出端连接所述第二板组件，用于驱动所述第二板组件沿所述第三导向部和所述第四导向部的导向方向往复运动，所述第三导向部和所述第四导向部均沿着所述第一方向延伸。

在本方案中，通过第二板组件承载并带动待安装的电池包沿第一方向移动，进而将电池包安装在换电车辆上，第二驱动机构采用两个驱动组件提高了传动过程中的输出力，保证了第二板组件移动的可靠性和稳定性；第三导向部和第四导向部对第二板组件的移动进行导向，保证了第二板组件在移动过程中能够沿预设方向移动，避免偏移。

较佳地，所述第二驱动机构包括第三驱动组件和第四驱动组件，所述第一导向部位于所述第一驱动组件与所述第三驱动组件之间，所述第二导向部位于所述第二驱动组件和所述第四驱动组件之间。

在本方案中，第一导向部和第二导向部设置在上述位置，充分利用了基座空间，使车身定位组件各零件的布置更加的集约化。

较佳地，所述第一驱动组件、所述第二驱动组件、所述第三驱动组件和所述第四驱动组件均包括驱动器、动力输出轴和传动部；

所述动力输出轴上套设有所述传动部且与所述传动部螺纹啮合，所述传动部与所述第一板组件或所述第二板组件连接；

所述驱动器用于驱动所述动力输出轴转动。

在本方案中，驱动器驱动动力输出轴转动，传动部将动力输出轴的转动运动转化为第一板组件或第二板组件沿动力输出轴的轴线方向的线性运动，保证了第一板组件和第二板组件的移动效率和移动平稳性。

较佳地，所述第一导向部、所述第二导向部、所述第三导向部、所述第四导向部分别通过导向部支撑座安装在所述基座上。

在本方案中，通过进一步设置导向部支撑座，进一步增加了导向部件的支撑强度，提高了导向部件的安装平面度，进而提高了两个导向部件之间的平面度，使得移动更加平稳顺畅。

较佳地，所述导向部支撑座为型钢，所述型钢的截面为几字型或工字型。

在本方案中，型钢作为标准的型材，其规格众多且强度高，从而可以根据需求进行灵活选择。几字型或工字型型钢具有相对较大的上表面，从而便于安装驱动装置并且增加其连接强度；几字型或工字型型钢还具有相对较大的下表面，便于分散压强。

较佳地，所述第一导向部、所述第二导向部、所述第三导向部和所述第四导向部均为沿着所述第一方向延伸的导轨和与所述导轨配合滑动的滑块。

在本方案中，第一板组件和第二板组件采用导轨、滑块作为导向移动机构，使得第一板组件或第二板组件在移动中保持运动平稳，避免在移动过程中横向波动。

较佳地，所述车身定位组件还包括到位检测装置和原点检测装置，所述到位检测装置用于检测所述第一板组件和所述第二板组件是否到达预设位置，所述原点检测装置用于检测所述第一板组件和所述第二板组件是否位于原点位置；

所述到位检测装置包括两个第一接近开关和两个第一触发件，两个所述第一接近开关分别设于所述第一板组件和所述第二板组件的安装室的侧壁上，两个所述第一触发件分别设于所述第一板组件和所述第二板组件上；

所述原点检测装置包括两个第二接近开关和两个第二触发件，两个所述第二接近开关分别设于所述第一板组件和所述第二板组件的安装室的侧壁上，两个所述第二触发件分别设于所述第一板组件和所述第二板组件上。

在本方案中，通过设置到位检测装置能够检测第一板组件和第二板组件是否到达预设位置，保证了第一板组件和第二板组件的移动的精确度，进而保证了电池包的移动的精确度，同时提高了换电效率；通过原点检测装置检测第一板组件和第二板组件是否位于原点位置，当第一板组件和第二板组件需要复位时，可以通过原点检测装置来判断是否完成复位，提高了第一板组件和第二板组件的复位的精确度。

较佳地，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构通过安装架安装在所述基座上，所述安装架具有供所述第一驱动机构和所述第二驱动机构穿过的孔，所述安装架设置有加强筋。

在本方案中，通过安装架能够对第一驱动机构和第二驱动机构进行有效固定，避免其晃动，从而有效避免了晃动第一驱动机构和第二驱动机构所引起的动力传输不稳定的情况发生。

较佳地，所述换电穿梭车还包括用于放置和移动电池包的第二板组件和基座，所述第一板组件和所述第二板组件设置于所述基座上，所述第二板组件设有第一平台，所述第一平台具有开口部，所述开口部从所述第一平台的第一边沿所述第一方向向所述第一平台的中央延伸；所述第一板组件至少部分位于所述开口部的内侧。

在本方案中，通过在第二板组件上设置开口部，使得第一板组件暴露在外，一方面防止了其与第二板组件的第一平台的干涉，另一方面便于第一板组件的拆卸与更换。

较佳地，所述第一板组件包括第一框架与第二框架，所述第一框架与所述第二框架相对固定；

所述第二框架位于所述第一平台的水平面之下，所述第一框架位于所述第一平台的水平面之上或所述第一框架与所述第一平台平齐。

在本方案中，第一板组件通过将第一框架和第二框架分别设置于第一平台的两侧，一方面使得第二框架靠近驱动机构，便于驱动机构直接便捷地来驱动整个第一板组件；另一方面使得第一框架和第二框架分别位于第一平台的两侧，避免了第一板组件在运动过程中与第一平台干涉。

较佳地，所述第二框架与所述第一框架之间设置两个垫块，所述垫块位于所述第一框架的边部，所述第二框架与所述第一框架通过所述垫块连接固定。

在本方案中，设置垫块节省第二框架的材料，降低成本，垫块与第二框架和第一框架组成的结构可以放置其他组件，节省了设计空间；垫块之间设置间隔，减轻了第一板组件的整体的重量。

较佳地，所述第一框架的一端固定于所述第二框架上，所述第一框架的另一端悬空设置于所述第二框架的上方；

或所述第一框架的一端固定于所述第二框架上，所述第一框架的另一端通过一压接块设置于所述基座上，所述第一框架与所述压接块滑动连接；

所述第一板组件还包括车身定位件，所述车身定位件设于所述第一框架上，所述车身定位件用于与所述换电车辆的车身进行定位。

在本方案中，第一框架的一端设置于第二框架上，其目的是将第一框架的一端固定在第二框架上，另一端悬空设置与第二框架的上方，一方面是为了避让其他结构，另一方面是为了更方便地与其对应的组件配合。

本发明还提供一种换电穿梭车，所述换电穿梭车包括基座、用于放置和移动电池包的第二板组件，所述换电穿梭车还包括：设置在所述基座上的如上所述的车身定位组件以及设置在所述基座上的电池移动解锁组件，所述电池移动解锁组件包括所述第二板组件和设置在所述第二板组件上的解锁件。

较佳地，所述换电穿梭车还包括与所述基座连接的举升机构，所述举升机构用于带动所述基座升降。

较佳地，所述基座包括多个分隔件，所述分隔件围成多个容纳空间，所述第一驱动机构包括间隔设置的第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件位于相同或不同的所述容纳空间内。

在本方案中，第一驱动机构采用两个驱动组件提高了传动过程中的输出力，保证了第一板组件移动的可靠性和稳定性；使用分隔件将基座分为多个容纳空间，从而可以将不同部件设置在不同的容纳空间内，有效避免了不同部件之间的干涉；分隔件还能够对基座的结构进行加强，使得基座具有更高的强度。

较佳地，所述基座包括外框架，所述外框架包括首尾垂直连接的第一横梁、第二横梁、第一纵梁和第二纵梁；

所述分隔件包括间隔设置的第一隔板组件和第二隔板组件，所述第一隔板组件和所述第二隔板组件的一端与所述第一纵梁固定连接，所述第一隔板组件和所述第二隔板组件的另一端与所述第二纵梁固定连接；

所述第一隔板组件和所述第一横梁合围成第一容纳空间，所述第二隔板组件和所述第二横梁合围成第二容纳空间，所述第一隔板组件和所述第二隔板组件合围成第三容纳空间，其中所述第一驱动组件和所述第二驱动组件位于所述第三容纳空间内。

在本方案中，基座采用矩形的外框架结构一方面便于加工，从而降低了换电小车的成本，且矩形外框的内部空间规整且结构稳定，有利于其他零部件的布局及基座强度的提高；另一方面，可以将驱动机构安装在框架的内部，从而避免外界环境中的灰尘杂质等对驱动机构的性能造成不利影响。使用第一隔板组件和第二隔板组件与基座本身的框架结构配合将基座分为三个容纳空间，从而使用最少的分隔件就达到了最优的空间区分效果。

较佳地，所述第二板组件包括第二驱动机构和设置在所述第二板组件两侧的第三导向部和第四导向部；

所述第二驱动机构的驱动力输出端连接所述第二板组件，用于驱动所述第二板组件沿所述第三导向部和所述第四导向部的导向方向往复运动，所述第三导向部和所述第四导向部均沿着所述第一方向延伸。

在本方案中，通过第二板组件用于承载并带动待安装的电池包沿第一方向移动，进而将电池包安装在换电车辆上，第二驱动机构采用两个驱动组件提高了传动过程中的输出力，保证了第二板组件移动的可靠性和稳定性；第三导向部和第四导向部对第二板组件的移动进行导向，保证了第二板组件在移动过程中能够沿预设方向移动，避免偏移。

较佳地，所述第二驱动机构包括第三驱动组件和第四驱动组件，其中所述第三驱动组件位于所述第一容纳空间，所述第四驱动组件位于所述第二容纳空间。

较佳地，所述第三导向部位于所述第三驱动组件与所述第一横梁之间，所述第四导向部位于所述第四驱动组件和所述第二横梁之间。

在本方案中，第三导向部和第四导向部设置在上述位置，通过将其设置在第三驱动组件和第四驱动组件的外侧，增加了导向的平稳性和可靠性；并充分利用了基座空间，使车身定位组件各零件的布置更加的集约化。

较佳地，所述第一导向部安装在所述第一隔板组件上，所述第二导向部安装在所述第二隔板组件上。

在本方案中，隔板组件在对基座进行分区且增加基座的强度和刚度的同时，还能作为导向装置的安装底座，增加了导向装置和基座的连接强度。

较佳地，所述分隔件还包括第三隔板组件和第四隔板组件，所述第三导向部安装在所述第三隔板组件上，所述第四导向部安装在所述第四隔板组件上。

在本方案中，通过进一步设置第三隔板组件和第四隔板组件，对基座进一步进行加固，增加了基座的强度和刚度；同时，第三隔板组件和第四隔板组件还能作为导向部件的安装底座，增加了导向部件和基座的连接强度。

较佳地，所述第一隔板组件、所述第二隔板组件、所述第三隔板组件和所述第四隔板组件分别为两个平行设置的矩形板件。

在本方案中，使用两个平行设置的矩形板件作为隔板组件，其在满足强度的同时，使用了较少的材料，从而降低了材料成本。

本发明的积极进步效果在于：本发明的车身定位组件通过第一板组件与换电车辆的车身相固定，避免换电穿梭车在将电池包安装在换电车辆上或将电池包从换电车辆上取下时发生移动，导致无法安全取放电池包或正常取放电池包，从而保证换电的安全性和换电效率；采用第一导向部和第二导向部对第一板组件的移动进行导向，保证了第一板组件在移动过程中能够沿预设方向移动，避免偏移，进一步保证换电的安全性和换电效率。

附图说明

图1为本发明实施例中换电穿梭车的整体结构示意图。

图2为图1中局部结构示意图。

图3为本发明实施例中换电穿梭车中第一板组件和第二板组件在基座上的安装位置示意图。

图4为本发明中第二板组件的结构示意图。

图5为图4中车身定位件的结构示意图。

图6为本发明中第一板组件的结构示意图。

图7为现有的电动车辆的用于安装电池包的车身支架局部示意图。

图8为本发明较佳实施例的电池包的结构示意图。

图9为本发明较佳实施例的电池包中顶杆的位置示意图。

图10为本发明较佳实施例的扭矩枪的结构示意图。

图11为本发明较佳实施例的锁止机构为螺纹锁时的安装示意图。

图12为本发明较佳实施例的锁止机构为T型锁时的安装示意图。

附图标记说明：

第一板组件 100

第一框架 101

减重槽 1011

第二框架 102

垫块 103

车身定位件 110

安装底座 111

圆柱部 112

锥台部 113

第二板组件 200

第一平台 210

开口部 211

解锁件 220

电池包定位件 230

托盘 240

第一驱动组件 310

第二驱动组件 320

第三驱动组件 330

第四驱动组件 340

驱动器 301

动力输出轴 302

传动部 303

第一导向部 410

第二导向部 420

第三导向部 430

第四导向部 440

滑块 401

导向部支撑座 402

基座 500

第一横梁 510

第二横梁 520

第一纵梁 530

第二纵梁 540

第一隔板组件 501

第二隔板组件 502

第三隔板组件 503

第四隔板组件 504

车身支架 600

第一锁基座 610

开口 611

锁槽 612

锁舌 613

锁连杆 620

第二锁基座 640

第一开孔 641

第一螺纹部 642

第三锁基座 650

第二开孔 651

止挡部 652

电池包 700

安装支架 710

挂接件 711

顶杆 720

第一锁连接结构 730

安装座 731

解锁部 732

第二开孔 733

第二螺纹部 734

第二锁连接结构 740

驱动部 741

锁止部 742

扭矩枪 800

套筒装置 810

动力装置 820

预压装置 830

外壳体 840

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

实施例1

如图1-6所示，本实施例公开了一种车身定位组件，用于设置于一换电穿梭车，车身定位组件包括第一驱动机构、第一板组件100、第一导向部410和第二导向部420；第一板组件100用于与换电车辆的车身相固定；第一驱动机构的驱动力输出端连接第一板组件100，用于驱动第一板组件100沿第一导向部410和第二导向部420的导向方向往复运动，第一导向部410和第二导向部420均沿着第一方向延伸；第一导向部410和第二导向部420分别连接第一板组件100相对于第一方向的两侧；第一方向为电池包在换电车辆上进行加解锁过程中的移动方向。

在本实施例中，通过第一板组件100与换电车辆的车身相固定，避免换电穿梭车在将电池包安装在换电车辆上或将电池包从换电车辆上取下时发生移动，导致无法安全取放电池包或正常取放电池包，从而保证换电的安全性和换电效率；采用第一导向部410和第二导向部420对第一板组件100的移动进行导向，保证了第一板组件100在移动过程中能够沿预设方向移动，避免偏移，进一步保证换电的安全性和换电效率。

第一板组件100还包括车身定位件110，车身定位件110用于与换电车辆的车身进行定位。通过车身定位件110，可以精确完成第一板组件100与换电车辆的定位。

如图4-5所示，具体地，在本实施例中，车身定位件110为定位销，定位销的个数为两个，定位销通过螺纹固定于第一板组件100上。设置两个定位销使得被定位的组件被多点定位，定位更加可靠，可以将第一板组件100与换电车辆的相互定位更加牢固；通过螺纹固定方便拆卸，方便磨损的定位销更换。

其中，定位销包括锥台部113、圆柱部112和安装底座111，锥台部113固定连接于圆柱部112，圆柱部112固定在安装底座111上，安装底座111上具有安装孔，锥台部113的横截面积从上到下逐渐变大。定位销的包括锥台部113和圆柱部112，锥台部113的形状方便第一板组件100与换电车辆进行定位，圆柱部112可以伸入换电车辆的定位部内，定位更加牢固。

在其他实施例中，定位销的数量也可仅为一个或者为两个以上，根据换电车辆上的定位部的数量进行设置，或者为适配更多型号的车辆在不同位置设置多个车身定位件110。并且，车身定位件110不局限为定位销，只要能与换电车辆车身上定位部相配合的结构即可。

如图1-3所示，用于安装该车身定位组件的换电穿梭车还包括基座500，本实施例中的第一驱动机构包括间隔设置的第一驱动组件310和第二驱动组件320，第一驱动组件310和第二驱动组件320位于基座500内，且位于第一板组件100的下方。第一驱动机构采用两个驱动组件提高了传动过程中的输出力，保证了第一板组件100移动的可靠性和稳定性；将第一驱动组件310和第二驱动组件320设于基座500内，可以将基座500的高度尺寸压缩，从而节省换电穿梭车的高度空间，使得整个换电穿梭车的结构更加紧凑。

在其他实施例中，第一驱动机构也可仅有一组驱动组件或者有多组驱动组件，根据换电穿梭车的具体型号进行合理设置。

在本实施例中，第一驱动组件310和第二驱动组件320设置于第一导向部410和第二导向部420的内侧。第一驱动机构和第一导向机构分别设有两组，提高了第一板组件100的承载力；将两组驱动组件均设置于两组导向部的内侧，提高基座500内空间利用率，且使得第一板组件100的移动更加平稳。

如图2所示，第一驱动组件310和第二驱动组件320型号相同，同步运动，且均包括驱动器301、动力输出轴302和传动部303。动力输出轴302上套设有传动部303且与传动部303螺纹啮合，传动部303与第一板组件100连接；驱动器301用于驱动动力输出轴302转动。其中，本实施例中，驱动器301为伺服电机，动力输出轴302为与伺服电机输出轴传动连接的丝杆，传动部303为与丝杆配合且沿着丝杆轴向移动的丝杆螺母。两个驱动组件通过驱动器301驱动动力输出轴302转动，传动部303将动力输出轴302的转动运动转化为第一板组件100沿动力输出轴302的轴线方向的线性运动，保证了第一板组件100的移动效率和移动平稳性。

第一导向部410和第二导向部420分别通过导向部支撑座402安装在基座500上。通过进一步设置导向部支撑座402，进一步增加了导向部件的支撑强度，提高了导向部件的安装平面度，进而提高了两个导向部件之间的平面度，使得移动更加平稳顺畅。

导向部支撑座402为型钢，型钢的截面为几字型或工字型。型钢作为标准的型材，其规格众多且强度高，从而可以根据需求进行灵活选择。几字型或工字型型钢具有相对较大的上表面，从而便于安装驱动装置并且增加其连接强度；几字型或工字型型钢还具有相对较大的下表面，便于分散压强。

在本实施例中，第一导向部410和第二导向部420均为沿着第一方向延伸的导轨和与导轨配合滑动的滑块401。两个导轨安装在导向部支撑座402，两个滑块401分别与第一板组件100的底部连接，通过第一驱动组件310和第二驱动组件320的同步驱动带动固定在滑块401上的第一板组件100在导轨上沿第一方向往复移动。第一板组件100采用导轨、滑块401作为导向移动机构，使得第一板组件100在移动中保持运动平稳，避免在移动过程中横向波动。

如图4所示，在本实施例中，第一板组件100包括第一框架101与第二框架102，第一框架101与第二框架102相对固定。第二框架102与第一框架101之间设置两个垫块103，垫块103位于第一框架101的边部，第二框架102与第一框架101通过垫块103连接固定。设置垫块103节省第二框架102的材料，降低成本，垫块103与第二框架102和第一框架101组成的结构可以放置其他组件，节省了设计空间；垫块103之间设置间隔，减轻了第一框架101和第二框架102整体的重量。

其中，第一框架101的一端固定于第二框架102上，第一框架101的另一端悬空设置于第二框架102的上方。车身定位件110设于第一框架101上，车身定位件110用于与换电车辆的车身进行定位。第一框架101的一端设置于第二框架102上，其目的是将第一框架101的一端固定在第二框架102上，另一端悬空设置与第二框架102的上方，一方面是为了避让其他结构，另一方面是为了更方便地与其对应的组件配合。

或者，在其他实施例中，第一框架101的一端固定于第二框架102上，第一框架101的另一端通过一压接块设置于基座500上，第一框架101与压接块滑动连接，第一框架101可相对于压接块在第一方向滑动，使第一框架101在于车身定位过程中两端均有支撑力，防止第一框架101因一侧受力不均而被压弯，且滑动连接的压紧块减少了占用空间同时兼顾了向第一方向滑动的活动性，方便调节第一框架101与车身的位置，精准定位。

如图4所示，第一框架101设置有减重槽1011，减重槽1011为腰型槽。或减重槽1011为若干个减重孔。设置减重槽1011可以降低第二板组件的整体重量。

如图1和图3所示，用于安装该车身定位组件的换电穿梭车还包括用于放置和移动电池包的第二板组件200。第二板组件200包括第二驱动机构和设置在第二板组件200两侧的第三导向部430和第四导向部440。第二驱动机构的驱动力输出端连接第二板组件200，用于驱动第二板组件200沿第三导向部430和第四导向部440的导向方向往复运动，第三导向部430和第四导向部440均沿着第一方向延伸。通过第二板组件200用于承载并带动待安装的电池包沿第一方向移动，进而将电池包安装在换电车辆上，第二驱动机构采用两个驱动组件提高了传动过程中的输出力，保证了第二板组件200移动的可靠性和稳定性；第三导向部430和第四导向部440对第二板组件200的移动进行导向，保证了第二板组件200在移动过程中能够沿预设方向移动，避免偏移。

如图1-3所示，第二驱动机构包括第三驱动组件330和第四驱动组件340。第三驱动组件330和第四驱动组件340和第一驱动机构的两个驱动组件结构类似，也均包括驱动器301、动力输出轴302和传动部303。其中，第三驱动组件330和第四驱动组件340的驱动器301的型号以及动力输出轴302和传动部303的尺寸与第一驱动组件310和第二驱动组件320可能有所区别，第三驱动组件330和第四驱动组件340具体工作方式在此不再赘述。

该车身定位组件设置在换电穿梭车上时，第一导向部410位于第一驱动组件310与第三驱动组件330之间，第二导向部420位于第二驱动组件320和第四驱动组件340之间。第一导向部410和第二导向部420设置在上述位置，充分利用了基座500空间，使车身定位组件各零件的布置更加的简约化。

同第一导向部410和第二导向部420结构一样，第三导向部430和第四导向部440也分别通过导向部支撑座402安装在基座500上，第三导向部430和第四导向部440均为沿着第一方向延伸的导轨和与导轨配合滑动的滑块401，具体连接结构在此也不再赘述。第二板组件200采用导轨、滑块401作为导向移动机构，使得第二板组件200在移动中保持运动平稳，避免在移动过程中横向波动。

第一驱动机构和第二驱动机构通过安装架安装在基座500上，安装架具有供第一驱动机构和第二驱动机构穿过的孔，安装架设置有加强筋。通过安装架能够对第一驱动机构和第二驱动机构进行有效固定，避免其晃动，从而有效避免了晃动所引起的动力传输不稳定。

如图6所示，第二板组件200设有第一平台210，第一平台210具有开口部211，开口部211从第一平台210的第一边沿第一方向向第一平台210的中央延伸。第一板组件100至少部分位于开口部211的内侧。通过在第二板组件200上设置开口部211，使得第一板组件100暴露在外，一方面防止了其与第二板组件200的第一平台210的干涉，另一方面便于第一板组件100的拆卸与更换。

第二板组件200与第一板组件100组装配合时，第二框架102位于第一平台210的水平面之下，第一框架101位于第一平台210的水平面之上或第一框架101与第一平台210平齐。第一板组件100通过将第一框架101和第二框架102分别设置于第一平台210的两侧，一方面使得第二框架102靠近驱动机构，便于驱动机构直接便捷地来驱动整个第一板组件100；另一方面使得第一框架101和第二框架102分别位于第一平台210的两侧，避免了第一板组件100在运动过程中与第一平台210干涉。

实施例2

实施例2与实施例1的结构大体相同，不同之处在于：在实施例2中，车身定位组件还包括到位检测装置和原点检测装置，到位检测装置用于检测第一板组件100是否到达预设位置，原点检测装置用于检测第一板组件100是否位于原点位置。

到位检测装置包括第一接近开关和第一触发件，第一接近开关设于第一板组件100的安装室的侧壁上，第一触发件设于第一板组件100上。原点检测装置包括第二接近开关和第二触发件，第二接近开关设于第一板组件100的安装室的侧壁上，第二触发件设于第一板组件100上。

第二板组件200也具有到位检测装置和原点检测装置，用于检测第二板组件200是否到达预设位置以及是否位于原点位置。第二板组件200的到位检测装置和原点检测装置的结构与原理与第一板组件100的到位检测装置和原点检测装置的相同。

通过设置到位检测装置能够检测第一板组件100和第二板组件200是否到达预设位置，保证了第一板组件100和第二板组件200的移动的精确度，进而保证了电池包的移动的精确度，同时提高了换电效率；通过原点检测装置检测第一板组件100和第二板组件200是否位于原点位置，当第一板组件100和第二板组件200需要复位时，可以通过原点检测装置来判断是否完成复位，提高了第一板组件100和第二板组件200的复位的精确度。

实施例3

如图1-6所示，本实施例公开了一种换电穿梭车，换电穿梭车包括基座500、用于放置和移动电池包的第二板组件200。换电穿梭车还包括：设置在基座500上的如实施例1或实施例2中的车身定位组件以及设置在基座500上的电池移动解锁组件，电池移动解锁组件包括第二板组件200和设置在第二板组件200上的解锁件220。本实施例中的解锁件220为销轴。

该换电穿梭车还包括与基座500连接的举升机构，举升机构用于带动基座500升降。基座500升降带动第二板组件200升降，使得第二板组件200上的电池包安装在换电车辆上，或者将电池包从换电车辆上取下放置在第二板组件200上。解锁件220用于在换电车辆上的电池包被举升时将电池包与换电车辆解锁。举升机构能够将基座500举升进行竖直方向的运动；解锁件220能够触发电池包的顶杆，使电池包的顶杆触发换电车辆中的解锁连杆，解锁连杆进一步触发换电车辆上用于安装电池包的车身支架600的锁止机构，进而对电池包进行解锁或锁止。

相应地，如图7所示，车身支架600的锁止机构包括锁第一基座610，锁基座610内设有供电池包上的锁轴进入并锁定的锁槽612，锁舌613的至少部分插入锁槽612内，以限制锁轴离开锁槽612。锁舌613的一端转动设于第一锁基座610内，锁舌613的另一端与锁连杆620连接。锁连杆620用于在解锁驱动力作用下带动锁舌613在解锁状态和锁止状态之间转动，以打开或关闭锁轴进出锁槽612的开口611。上述开口611为喇叭口，便于电池包的锁轴进入锁槽612内。

如图8至图9所示，电池包700上端具有安装支架710，安装支架710上设有挂接件711，锁轴为电池包700上每个安装支架710上的挂接件711。挂接件711设置于电池包700的顶部对应于换电车辆的车身支架600上的锁止机构位置处，电池包700利用挂接件711插入锁止机构的锁槽612以实现锁止。电池包700内对应锁止机构的位置处设有顶杆720，顶杆720用于顶起锁止机构的锁连杆620。

在其他实施例中，解锁件还可以为扭矩解锁件，所述扭矩解锁件施加扭矩以与锁止机构配合以实现加解锁，采用这样的结构和解锁形式，这种情况下，解锁件可以为扭矩枪。如图10所示，扭矩枪800包括套筒装置810、动力装置820、预压装置830和外壳体840，套筒装置810的上端对接于电池包的锁止机构，并且能够转动以传递扭矩至锁止机构；动力装置820用于输出动力以带动套筒装置810转动；预压装置830一端抵靠于套筒装置810，另一端抵靠于动力装置820，预压装置830处于预压状态，用于为套筒装置810提供向上的预紧力；外壳体840的下端连接于动力装置820，外壳体840的上端与套筒装置810对接，外壳体840的内部空间用于容纳套筒装置810的一部分和动力装置820的至少一部分。将动力装置820和套筒装置810收纳于同一外壳体840中，使结构紧凑、布局合理，并利用预压装置830提供向上的预紧力，在工作状态下，预压装置830能够持续的提供向上的回复力；在非工作状态下，预压装置830能够在一定受力范围内保持套筒装置810的稳定。

当锁止机构是螺纹锁时，在解锁杆外周面设有外螺纹，当需要进行解锁时解锁杆带动其上的外螺纹运动以实现与锁止机构上的内螺纹进行解锁。如图11所示，锁止机构包括第二锁基座640，第二锁基座640具有沿竖直方向延伸的第一开孔641，第一开孔641内设有第一螺纹部642，该第一螺纹部642为内螺纹。电池包包括第一锁连接结构730，用于与第二锁基座640配合实现锁止。第一锁连接结构730包括安装座731和解锁部732，该安装座732内沿竖直方向延伸的第二开孔733，解锁部732竖向设置在第二开孔733内，该解锁部732可相对于安装座731在竖直方向移动且解锁部732上设有与第一螺纹部642相配合的第二螺纹部734。通过对扭矩枪施加扭矩以带动锁连接结构730转动，以使第二螺纹部734能够与第一螺纹部642啮合，从而实现第二锁基座640与锁连接结构730的锁止和解锁。

当锁止机构是T型锁时，解锁杆的顶部设有横向杆，横向杆与解锁杆的杆体部固定连接使得解锁杆形成T形结构，解锁杆旋转带动横向杆进行角度变化，当横向杆角度与T型锁上的开口角度一致时，横向杆从T型锁上的开口处脱出从实现其与锁止机构进行解锁。如图12所示，锁止机构包括第三锁基座650，第三锁基座650具有沿竖直方向延伸的第二开孔651，该第二开孔651内设有止挡部652，本实施例中，第二开孔651为方形孔且第二开孔651的上方形成该止挡部652。电池包包括第二锁连接结构740，第二锁连接结构740包括驱动部741，该驱动部741的上端设有锁止部742，锁止部742包括沿水平方向延伸的锁止杆，该锁止杆为柱状体且水平设置在驱动部741的顶部，锁止部742与驱动部741共同构成T型结构。通过对扭矩枪施加扭矩以带动第二锁连接结构740转动，当锁止部742处于第一角度时，锁止杆能够穿过第二开孔651并进入第三锁基座650的止挡部652内，当锁止部742旋转至第二角度时，锁止杆能够被限制在止挡部652内，从而使得锁止机构与第二锁连接结构740相对固定。

采用上述的结构和解锁形式，利于使其适用于多种解锁环境。

如图2所示，基座500包括多个分隔件，分隔件围成多个容纳空间，第一驱动机构的第一驱动组件310和第二驱动组件320位于相同或不同的容纳空间内。在本实施例中，第一驱动组件310和第二驱动组件320位于相同的容纳空间内。第一驱动机构采用两个驱动组件提高了传动过程中的输出力，保证了第一板组件100移动的可靠性和稳定性；使用分隔件将基座500分为多个容纳空间，从而可以将不同部件设置在不同的容纳空间内，有效避免了不同部件之间的干涉；分隔件还能够对基座500的结构进行加强，使得基座500具有更高的强度。

具体如图2所示，基座500包括外框架，外框架包括首尾垂直连接的第一横梁510、第二横梁520、第一纵梁530和第二纵梁540。分隔件包括间隔设置的第一隔板组件501和第二隔板组件502，第一隔板组件501和第二隔板组件502的一端与第一纵梁530固定连接，第一隔板组件501和第二隔板组件502的另一端与第二纵梁540固定连接。第一隔板组件501和第一横梁510合围成第一容纳空间，第二隔板组件502和第二横梁520合围成第二容纳空间，第一隔板组件501和第二隔板组件502合围成第三容纳空间，其中第一驱动组件310和第二驱动组件320位于第三容纳空间内。

在本实施例中，基座500采用矩形的外框架结构一方面便于加工，从而降低了换电小车的成本，且矩形外框的内部空间规整且结构稳定，有利于其他零部件的布局及基座500强度的提高；另一方面，可以将驱动机构安装在框架的内部，从而避免外界环境中的灰尘杂质等对驱动机构的性能造成不利影响。使用第一隔板组件501和第二隔板组件502与基座500本身的框架结构配合将基座500分为三个容纳空间，从而使用最少的分隔件就达到了最优的空间区分效果。

第二驱动机构的第三驱动组件330位于第一容纳空间，第四驱动组件340位于第二容纳空间。

第二板组件200的第三导向部430位于第三驱动组件330与第一横梁510之间，第二板组件200的第四导向部440位于第四驱动组件340和第二横梁520之间。将第三导向部430和第四导向部440设置在上述位置，通过将其设置在第三驱动组件330和第四驱动组件340的外侧，增加了导向的平稳性和可靠性，并充分利用了基座500空间，使车身定位组件各零件的布置更加的集约化。

第一板组件100的第一导向部410安装在第一隔板组件501上，第一板组件100的第二导向部420安装在第二隔板组件502上。通过隔板组件在对基座500进行分区且增加基座500的强度和刚度的同时，还能作为导向部件的安装底座，增加了导向部件和基座500的连接强度。

在本实施例中，分隔件还包括第三隔板组件503和第四隔板组件504，第三导向部430安装在第三隔板组件503上，第四导向部440安装在第四隔板组件504上。通过进一步设置第三隔板组件503和第四隔板组件504，对基座500进一步进行加固，增加了基座500的强度和刚度；同时，第三隔板组件503和第四隔板组件504还能作为导向部件的安装底座，增加了导向部件和基座500的连接强度。

在本实施例中，第一隔板组件501、第二隔板组件502、第三隔板组件503和第四隔板组件504分别为两个平行设置的矩形板件。使用两个平行设置的矩形板件作为隔板组件，其在满足强度的同时，使用了较少的材料，从而降低了材料成本。

如图6所示，第二板组件200中第一平台210的开口部211两侧设置有托盘安装区，托盘安装区用于安装承载电池包的托盘240，两个托盘安装区之间设置有电池固定区，电池固定区设置有电池包定位件230。解锁件220为设置于托盘安置区的解锁杆，解锁杆穿设于托盘上240的通孔。通过第二板组件200上电池托盘安装区的托盘240承载电池包避免电池包与第二板组件200发生刚性碰撞，导致电池包发生损坏。通过设置电池包定位件230对电池包进行定位并带动电池包移动；解锁件220安装在托盘安装区内，保证了解锁件220能够触发电池包的解锁部件，提高运行精度。

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 (20)

1.一种车身定位组件，用于设置于一换电穿梭车，其特征在于，所述车身定位组件包括：第一驱动机构、第一板组件、第一导向部和第二导向部；

所述第一板组件用于与换电车辆的车身相固定；

所述第一驱动机构的驱动力输出端连接所述第一板组件，用于驱动所述第一板组件沿所述第一导向部和所述第二导向部的导向方向往复运动，所述第一导向部和所述第二导向部均沿着第一方向延伸；

所述第一导向部和所述第二导向部分别连接所述第一板组件相对于所述第一方向的两侧；

所述第一方向为电池包在所述换电车辆上进行加解锁过程中的移动方向。

2.如权利要求1所述的车身定位组件，其特征在于，所述换电穿梭车还包括基座，所述第一驱动机构包括间隔设置的第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件位于所述基座内，且位于所述第一板组件的下方。

3.如权利要求2所述的车身定位组件，其特征在于，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件设置于所述第一导向部和所述第二导向部的内侧。

4.如权利要求1所述的车身定位组件，其特征在于，所述第一板组件还包括车身定位件，所述车身定位件用于与所述换电车辆的车身进行定位。

5.如权利要求4所述的车身定位组件，其特征在于，所述车身定位件为定位销，所述定位销的个数至少为两个，所述定位销通过螺纹固定于所述第一板组件上。

6.如权利要求5所述的车身定位组件，其特征在于，所述定位销包括锥台部和圆柱部，所述锥台部固定连接于所述圆柱部，所述锥台部的横截面积从上到下逐渐变大。

7.如权利要求2所述的车身定位组件，其特征在于，所述换电穿梭车还包括用于放置和移动电池包的第二板组件，所述第二板组件包括第二驱动机构和设置在所述第二板组件两侧的第三导向部和第四导向部；

所述第二驱动机构的驱动力输出端连接所述第二板组件，用于驱动所述第二板组件沿所述第三导向部和所述第四导向部的导向方向往复运动，所述第三导向部和所述第四导向部均沿着所述第一方向延伸。

8.如权利要求7所述的车身定位组件，其特征在于，所述第二驱动机构包括第三驱动组件和第四驱动组件，所述第一导向部位于所述第一驱动组件与所述第三驱动组件之间，所述第二导向部位于所述第二驱动组件和所述第四驱动组件之间。

9.如权利要求8所述的车身定位组件，其特征在于，所述第一驱动组件、所述第二驱动组件、所述第三驱动组件和所述第四驱动组件均包括驱动器、动力输出轴和传动部；

所述动力输出轴上套设有所述传动部且与所述传动部螺纹啮合，所述传动部与所述第一板组件或所述第二板组件连接；

所述驱动器用于驱动所述动力输出轴转动。

10.如权利要求7所述的车身定位组件，其特征在于，所述第一导向部、所述第二导向部、所述第三导向部、所述第四导向部分别通过导向部支撑座安装在所述基座上。

11.如权利要求10所述的车身定位组件，其特征在于，所述导向部支撑座为型钢，所述型钢的截面为几字型或工字型。

12.如权利要求7所述的车身定位组件，其特征在于，所述第一导向部、所述第二导向部、所述第三导向部和所述第四导向部均为沿着所述第一方向延伸的导轨和与所述导轨配合滑动的滑块。

13.如权利要求7所述的车身定位组件，其特征在于，所述车身定位组件还包括到位检测装置和原点检测装置，所述到位检测装置用于检测所述第一板组件和所述第二板组件是否到达预设位置，所述原点检测装置用于检测所述第一板组件和所述第二板组件是否位于原点位置；

所述到位检测装置包括两个第一接近开关和两个第一触发件，两个所述第一接近开关分别设于所述第一板组件和所述第二板组件的安装室的侧壁上，两个所述第一触发件分别设于所述第一板组件和所述第二板组件上；

所述原点检测装置包括两个第二接近开关和两个第二触发件，两个所述第二接近开关分别设于所述第一板组件和所述第二板组件的安装室的侧壁上，两个所述第二触发件分别设于所述第一板组件和所述第二板组件上。

14.如权利要求7所述的车身定位组件，其特征在于，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构通过安装架安装在所述基座上，所述安装架具有供所述第一驱动机构和所述第二驱动机构穿过的孔，所述安装架设置有加强筋。

15.如权利要求1所述的车身定位组件，其特征在于，所述换电穿梭车还包括用于放置和移动电池包的第二板组件和基座，所述第一板组件和所述第二板组件设置于所述基座上，所述第二板组件设有第一平台，所述第一平台具有开口部，所述开口部从所述第一平台的第一边沿所述第一方向向所述第一平台的中央延伸；所述第一板组件至少部分位于所述开口部的内侧。

16.如权利要求15所述的车身定位组件，其特征在于，所述第一板组件包括第一框架与第二框架，所述第一框架与所述第二框架相对固定；

所述第二框架位于所述第一平台的水平面之下，所述第一框架位于所述第一平台的水平面之上或所述第一框架与所述第一平台平齐；

所述第二框架与所述第一框架之间设置两个垫块，所述垫块位于所述第一框架的边部，所述第二框架与所述第一框架通过所述垫块连接固定；

其中：所述第一框架的一端固定于所述第二框架上，所述第一框架的另一端悬空设置于所述第二框架的上方；或所述第一框架的一端固定于所述第二框架上，所述第一框架的另一端通过一压接块设置于所述基座上，所述第一框架与所述压接块滑动连接；

所述第一板组件还包括车身定位件，所述车身定位件设于所述第一框架上，所述车身定位件用于与所述换电车辆的车身进行定位。

17.一种换电穿梭车，所述换电穿梭车包括基座、用于放置和移动电池包的第二板组件，其特征在于，所述换电穿梭车还包括：设置在所述基座上的如权利要求1-16中任意一项所述的车身定位组件以及设置在所述基座上的电池移动解锁组件，所述电池移动解锁组件包括所述第二板组件和设置在所述第二板组件上的解锁件。

18.如权利要求17所述的换电穿梭车，其特征在于，所述换电穿梭车还包括与所述基座连接的举升机构，所述举升机构用于带动所述基座升降。

19.如权利要求17所述的换电穿梭车，其特征在于，所述基座包括多个分隔件，所述分隔件围成多个容纳空间，所述第一驱动机构包括间隔设置的第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件位于相同或不同的所述容纳空间内；

所述基座还包括外框架，所述外框架包括首尾垂直连接的第一横梁、第二横梁、第一纵梁和第二纵梁；所述分隔件包括间隔设置的第一隔板组件和第二隔板组件，所述第一隔板组件和所述第二隔板组件的一端与所述第一纵梁固定连接，所述第一隔板组件和所述第二隔板组件的另一端与所述第二纵梁固定连接；所述第一隔板组件和所述第一横梁合围成第一容纳空间，所述第二隔板组件和所述第二横梁合围成第二容纳空间，所述第一隔板组件和所述第二隔板组件合围成第三容纳空间，其中所述第一驱动组件和所述第二驱动组件位于所述第三容纳空间内；

所述第二板组件包括第二驱动机构和设置在所述第二板组件两侧的第三导向部和第四导向部；

所述第二驱动机构的驱动力输出端连接所述第二板组件，用于驱动所述第二板组件沿所述第三导向部和所述第四导向部的导向方向往复运动，所述第三导向部和所述第四导向部均沿着所述第一方向延伸。

20.如权利要求19所述的换电穿梭车，其特征在于，所述第二驱动机构包括第三驱动组件和第四驱动组件，其中所述第三驱动组件位于所述第一容纳空间，所述第四驱动组件位于所述第二容纳空间；所述第三导向部位于所述第三驱动组件与所述第一横梁之间，所述第四导向部位于所述第四驱动组件和所述第二横梁之间；

和/或，所述第一导向部安装在所述第一隔板组件上，所述第二导向部安装在所述第二隔板组件上；所述分隔件还包括第三隔板组件和第四隔板组件，所述第三导向部安装在所述第三隔板组件上，所述第四导向部安装在所述第四隔板组件上；所述第一隔板组件、所述第二隔板组件、所述第三隔板组件和所述第四隔板组件分别为两个平行设置的矩形板件。

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