CN117940310A - 电池定位装置、方法、仓位底座、换电站和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电池定位装置、方法、仓位底座、换电站和用电装置。该定位装置包括：导向柱，导向柱用于导正电池的位置；定位销，定位销用于对电池定位；传感器，传感器用于检测电池是否在仓位底座上放置到位。本申请实施例的技术方案，可以在电池换电过程中，使电池成功的被放入到仓位底座中。

Description

电池定位装置、方法、仓位底座、换电站和用电装置 技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池定位装置、方法、仓位底座、换电站和用电装置。

背景技术

随着新能源技术的发展，电池的应用领域越来越广泛，例如可以为用电装置提供动力或者为用电装置供电。在用电装置中电池的电量不足以支持用电装置运行的情况下，可利用充电装置对用电装置进行充电，即对用电装置中的电池进行充电，以实现电池的充、放电循环使用。但电池充电需要花费较长时间，在充电期间，用电装置无法运行，给用户带来了极大的不便。

为了提高用户体验，换电技术应运而生。用电装置可通过在换电站中将电量不足的电池更换为电量充足的电池，电量不足的电池可在换电站中充电，充电后的电池可作为为后续进入换电站换电的用电装置进行更换的电池。

而在换电过程中，如何将电池成功的放入仓位底座上，是一个亟需解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种电池定位装置、方法、仓位底座、换电站和用电装置，可以将电池成功的放入到仓位底座上。

第一方面，提供了一种电池定位装置，所述定位装置包括：导向柱，所述导向柱用于导正所述电池的位置；定位销，所述定位销用于对所述电池定位；传感器，所述传感器用于检测所述电池是否在所述仓位底座上放置到位。

本申请实施例中，电池被放入仓位底座时，电池朝着仓位底座所在方向放置。在电池刚放入仓位底座时，如果电池与仓位底座之间有较大的误差，定位装置中的导向柱可以导正电池的位置，调整电池较大的位置误差。随着电池继续在仓位底座上放置，电池在仓位底座上有较小误差时，定位装置中的定位销可以对电池精准定位，并调节电池较小的位置误差。最后，当电池完全被放置在仓位底座上时，利用传感器检测电池是否在仓位底座上放置到位。在电池被放入仓位底座时，利用包括导向柱、定位销和传感器的定位装置对电池在仓位底座中的位置进行校准，可以使电池成功的放入到仓位底座上。

在一种可能的实施例中，所述导向柱设置于所述仓位底座。

本申请实施例中，导向柱是在电池被放入仓位底座的过程中，导正电池在仓位底座上的位置，调整电池的位置偏差。因此，将导向柱设置在仓位底座，可以有效的作用到电池，进而有效地调整电池的位置偏差。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱凸出于所述仓位底座。

本申请实施例中，导向柱设置在仓位底座上，用于调整被放置在仓位底座上的电池的位置。使导向柱凸出于仓位底座，可保证导向柱对电池的位置调整作用。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱设置有至少一个斜面结构。

本申请实施例中，在导向柱上设置斜面结构，电池在该斜面上可以轻易的移动，进而实现导向柱对电池的位置调整。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱的远离所述仓位底座的一 端的截面积与靠近所述仓位底座的一端的截面积的比的范围为1:10～1:2。

本申请实施例中，导向柱凸出于仓位底座，并且凸出的部分处设置有斜面结构。导向柱利用该斜面结构，可以对电池有更好的导正位置作用。将导向柱远离仓位底座的一端的截面积与靠近仓位底座的一端的比限定为1:10～1:2，也就是使导向柱远离仓位底座一端的截面积小于导向柱靠近仓位底座一端的截面积，导向柱较大的底面积可以稳固的支撑电池，与电池接触处的较小面积可以进一步加强导向柱对电池导向的方便程度。

在一种可能的实施方式中，所述定位销设置于所述仓位底座。

本申请实施例中，定位销是在电池被放入仓位底座的过程中，精准定位电池在仓位底座上的位置，并调整电池的较小位置偏差。因此，将定位销设置在仓位底座上，可以有效的作用到电池，进而有效地定位电池的位置，并调整电池的位置偏差。

在一种可能的实施方式中，所述定位销凸出于所述仓位底座。

本申请实施例中，定位销设置在仓位底座上，用于调整被放置在仓位底座上的电池的位置。使定位销凸出于仓位底座，可保证定位销对电池的定位和位置调整作用。

在一种可能的实施方式中，所述定位销与所述导向柱的距离在预设范围内。

本申请实施例中，导向柱和定位销都是起到对电池中在仓位底座上的位置进行调整的作用。将导向柱和定位销的位置保持在一定范围内，有利于导向柱和定位销同时对电池进行作用，加强电池在仓位底座上的位置调整效果。

在一种可能的实施方式中，所述预设范围为10-50mm。

本申请实施例中，将导向柱和定位销之间的位置距离保持在10-50mm之间，可以加强对电池在仓位底座上的位置调整效果。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱和所述定位销的数量分别至少为4个。

本申请实施例中，电池被放入到仓位底座，电池和仓位底座之间不会有较大的面积差距。而导向柱和定位销与电池之间的面积会有较大的差距，因此，若只有1个导向柱或定位销，那么导向柱和定位销对电池的位置调整作用将微乎其微。将导向柱和定位销的数量都设置为至少4个，这样有利于导向柱和定位销从多处对电池的位置调整，加强两者对电池的位置调整效果。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱和所述定位销分别以所述仓位底座的中心对称分布。

本申请实施例中，为了让导向柱和定位销可以对电池的多处作用，将导向柱和定位销的数量设置为至少4个。而导向柱和定位销合理的位置分布，也有利于进一步加强对电池的位置调整效果。至少4个导向柱和至少4个定位销分别以仓位底座的中心对称分布，使作用于电池的各至少4个导向柱和定位销之间作用力均衡，进一步加强对电池的位置调整，从而保证电池被成功的放入到仓位底座上。

在一种可能的实施方式中，所述定位销相对于所述导向柱远离所述中心。

本申请实施例中，导向柱用于电池在仓位底座上有较大位置误差时，导正电池的位置。定位销用于电池在仓位底座上的精准定位，使定位销相对于所述导向柱远离中心，即与导向柱相比，定位销与仓位底座的中心距离较远些，这样有利于导向柱导正电池较大位置误差后，定位销再对电池进行精准定位，并进行较小的位置调整。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱和所述定位销与所述电池的定位槽匹配。

本申请实施例中，导向柱和定位销都是设置于仓位底座所在的平面，且凸出于仓位底座。两者作用于电池被下降放置在仓位底座上的过程，电池上有多处定位槽，若导向柱和定位销与电池上的定位槽匹配，则电池被成功的放入到仓位底座上。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱在所述仓位底座上的径向距离不超过50mm。

本申请实施例中，导向柱在仓位底座上的径向距离不超过50mm，即，导向柱不管为什么形状，在仓位底座上的最大尺寸不超过50mm。将该径向距离限定为不超过50mm，可以在使导向柱达到导正电池的位置的同时，不占据仓位底座过多的面积。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱为长方体，所述导向柱在所述仓位底座上的长度不超过40mm，宽度不超过30mm。

本申请实施例中，为了使导向柱不占据仓位底座较多的面积，限定导向柱在仓位底座上的径向距离不超过50mm。导向柱为长方体时，导向柱在仓位底座所在平面的截面为长方形。长方形长度不超过40mm，宽度不超过30mm，也就是该长方形的对角线不超过50mm，满足径向距离不超过50mm的要求。使导向柱为形状规则的长方体，可以降低生产过程中的难度，方便制造。

在一种可能的实施方式中，所述导向柱相对于所述仓位底座的高度不超过300mm。

本申请实施例中，导向柱设置于仓位底座且凸出于仓位底座，即，导向柱相对于仓位底座是具有一定高度的。若该高度过大，则电池被放入仓位底座后，可能会与电池上的定位槽发生碰撞，因此，将导向柱相对于仓位底座的高度限定为不超过300mm，可以让导向柱与电池上的定位槽匹配。

在一种可能的实施方式中，所述定位销在所述仓位底座上的径向距离不超过10mm。

本申请实施例中，定位销在仓位底座上的径向距离不超过10mm，即，定位销不管为什么形状，在仓位底座上的最大尺寸不超过10mm。将该径向距离限定为不超过10mm，可以使定位销达到对电池精准定位的同时，不占据仓位底座过多的面积。

在一种可能的实施方式中，所述传感器的数量为至少一个。

本申请实施例中，传感器用于检测电池是否在仓位底座上放置到位。

在一种可能的实施方式中，所述传感器呈对角设置。

本申请实施例中，传感器用于检测电池是否在仓位底座上放置到位。将传感器呈对角设置，可以加强传感器对电池位置是否到位的检测效果。

在一种可能的实施方式中，所述传感器的感应误差不超过10mm。

本申请实施例中，传感器用于检测电池是否在仓位底座上放置到位。若电池距离传感器的距离不超过10mm，则虽然电池在仓位底座上有一定的位置误差，但还是成功的被放入到仓位底座上；若电池距离传感器的距离超过10mm。则表明电池未被成功的放入到仓位底座上。

在一种可能的实施方式中，所述定位装置还包括控制器，所述传感器还用于检测所述电池在所述仓位底座上的情况，向所述控制器发送感应信号；所述控制器用于在接收到所述感应信号的情况下，确定所述电池在所述仓位底座上放置到位；或者所述控制器用于在未接收到所述感应信号时，确认所述电池在所述仓位底座上未放置到位。

本申请实施例中，传感器检测电池是否在仓位底座上放置到位后会向控制器发送感应信号。若控制器接收到该信号，则证明电池在仓位底 座上放置到位；如果没有接收到该信号，则证明电池在仓位底座上未放置到位。通过控制器而非传感器去确认电池是否在仓位底座上放置到位，可以提高定位装置检测的精度。

在一种可能的实施方式中，所述控制器还用于在检测到所述电池在所述仓位底座上未放置到位的情况下，调整所述电池在所述仓位底座上的位置。

本申请实施例中，当控制器确认电池未在仓位底座上放置到位时，控制器重新调整电池在仓位底座上的位置，使电池最终能够成功的放置在仓位底座上。

第二方面，提供了一种仓位底座，包括：底座本体；如第一方面中任一种可能的实施方式中的定位装置。

在一种可能的实施方式中，所述底座本体为方形，所述底座本体的第一侧边为850mm，第二侧边为2480mm。

第三方面，提供了一种电池的定位方法，应用于定位装置，所述定位装置包括导向柱、定位销和传感器，所述方法包括：在所述电池放入所述仓位底座时，通过所述导向柱导正所述电池的位置，通过所述定位销对所述电池定位；通过所述传感器检测所述电池是否在所述仓位底座上放置到位。

在一种可能的实施方式中，通过所述导向柱导正所述电池的位置包括：当所述电池在所述仓位底座上的位置偏差保持在100mm内时，通过所述导向柱调整所述电池在所述仓位底座上的位置。

在一种可能的实施方式中，通过所述定位销对所述电池定位包括：当所述电池在所述仓位底座上的位置偏差保持在5mm内时，通过所述定位销调整所述电池在所述仓位底座上的位置。

在一种可能的实施方式中，通过所述传感器检测所述电池是否在 所述仓位底座上放置到位包括：所述传感器检测到所述电池在所述仓位底座上的情况，向所述控制器发送感应信号；所述控制器在接收到所述感应信号的情况下，确定所述电池在所述仓位底座上放置到位；或者所述控制器在未接收到所述感应信号时，确定所述电池在所述仓位底座上未放置到位。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：所述控制器在检测到所述电池在所述仓位底座上未放置到位的情况下，调整所述电池在所述仓位底座上的位置。

第四方面，提供了一种换电站，包括：如第一方面中任一种可能的实施方式中的定位装置。

第五方面，提供了一种用电装置，包括：如第一方面中任一种可能的实施方式中的定位装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例公开的应用场景的示意图；

图2是本申请一实施例的电池定位装置的结构示意图；

图3是本申请一实施例的电池定位装置的主视图；

图4是本申请一实施例的仓位底座的俯视图；

图5是本申请一实施例的电池定位方法的示意性流程图；

附图标记说明：

换电站11，车辆12，换电柜13，定位装置16，仓位底座18；

第三电池管理单元121，第一电池管理单元131，充电单元132，充电仓133，电池141/142，第二电池管理单元143，站控系统151，云端服务器152，导向柱161，定位销162，传感器163，底座本体181；

斜面结构1611，高度H，第一侧边D1，第二侧边D2。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

随着新能源技术的发展，电池的应用领域越来越广泛，例如可以为用电装置提供动力或者为用电装置供电。例如，电池可以作为动力源为车辆提供动力，在车辆中电池的电量不足以支持车辆继续行驶的情况下，可利用充电桩等充电设备对车辆进行充电，即对车辆中的电池进行充电，以实现电池的充、放电循环使用。但电池充电需要较长时间，限制了车辆的续航使用。

为了提高车辆的续航使用率，换电技术应运而生。换电技术采用“车电分离”的方式，可以通过换电站为车辆提供电池更换服务，即电池可以从车辆上快速取下或者安装。从车辆上取下的电池可以换入换电站的换电柜中进行充电，以备为后续进入换电站的车辆进行换电。

而在电池的换电过程中，如何将电池成功的放入到仓位底座上，是一个亟需解决的问题。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池定位装置及方法，可以在换电过程中以简单的方式将电池成功的放入到仓位底座上。

图1示出了本申请实施例的更换电池的方法的应用场景的一种示意图。如图1所示，该更换电池的方法的应用场景可涉及到换电站11、车辆12和电池。

换电站11可指为车辆提供换电服务的场所。例如，换电站11可以为固定的场所，或者，换电站11可为如移动换电车辆等可移动场所，在此并不限定。

车辆12可与电池可拆卸连接。在一些示例中，车辆12可以是小汽车、货车等以动力电池为动力源的车辆。

电池可包括设置在车辆12内的电池和位于换电站11中用于换电的电池。为了便于区分，如图1所示，车辆12内待更换的电池记作电池141，换电站中用于换电的电池记作电池142。电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池等，在此并不限定。从规模而言，电池可为电池单体、电池模组或电池包，在此并不限定。电池除了可作为动力源为车辆12的电机供电，还可为车辆12中的其他用电器件供电，例如，电池还可为车内空调、车载播放器等供电。

当安装有电池141的车辆12驶入换电站11之后，换电站11通过换电装置将电池141从车辆12取下，并从换电站11中取出电池142，然后将电池142安装到车辆12上。之后安装有电池142的车辆12可以驶离换电站11。通过该换电技术，可以在几分钟、甚至数十秒内对车辆进行快速的能量补充，提高了用户的体验。

如图1所示，换电站11中可设置有换电柜13。换电柜13包括第一电池管理单元131和充电单元132。换电柜13还可设置有多个充电仓133，用于换电的电池可放置于换电站11的换电柜13的充电仓133中。第一电池管理单元131可为设置在换电柜13中的电池管理单元。充电单元132可对充电仓133中的电池充电。在一些示例中，充电单元可包括交流/直流模块即AC/DC模块等具有充电功能的部件、装置或设备，在此并不限定。充电单元132可与充电仓133一一对应设置，也可多个充电仓133共用一个充电单元132，在此并不限定。

电池可对应设置有第二电池管理单元143。车辆12上还设置有第三电池管理单元121，该第三电池管理单元121可用于管理车辆上安装的多个电池141。

换电站11还可对应设置有管理装置。该管理装置可为集中式结构，也可为分布式结构，在此并不限定。管理装置可设置在换电站11内，也可以设置在换电站11外。在管理装置为分布式结构的情况下，管理装置还可以部分设置在换电站11内，部分设置在换电站11外。例如，如图1所示，管理装置可以包括换电站11内的站控系统151和换电站11外的云端服务器152，在此并不限定。站控系统151也可以称为是换电站11中的电池管理单元，用于对换电站11中的电池142进行管理控制。

可选地，第一电池管理单元131可通过有线或无线方式与其他单元、模块、装置等进行通信交互。第二电池管理单元143可通过有线或无线方式与其他单元、模块、装置等进行通信交互。第三电池管理单元121可通过有线或无线方式与其他单元、模块、装置等进行通信交互。站控系统151可通过有线或无线方式与其他单元、模块、装置等进行通信交互。有线通信方式包括例如CAN通信总线。无线通信方式包括例如蓝牙通信、WiFi通信、ZigBee通信等各种方式，在此并不限定。

图2示出了本申请一实施例的电池定位装置的结构示意图。如图2所示，该定位装置16包括：导向柱161，导向柱161用于导正电池141的位置；定位销162，定位销162用于对电池141定位；传感器163，传感器163用于检测电池141是否在仓位底座18上放置到位。

导向柱161是引导电池141能够正确放置在仓位底座18上的部件。本申请实施例中，导向柱161的材质可以为轴承钢或者易车铁等，但本申请对导向柱161的材质无特别限制。

定位销162是限制电池141自由度，用于对电池141精准定位的部件。定位销162是靠定位销162上的圆柱面与电池141上的定位基准孔进行定位的。本申请实施例中，定位销162可为固定式定位销等，本申请对定位销162的类型不作限定。另外，定位销162上也可设置斜面结构，用于调整电池141在仓位底座18上较小的位置偏差。

传感器163是一种检测装置，能够感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。本申请实施例中，当电池141距离传感器163的直线距离小于一定距离时，传感器163能够感应到电池141。传感器163可以自行处理电池141的距离数据，用以判断电池141是否在仓位底座18上放置到位；或者，传感器163也可以仅仅是距离传感器，仅检测电池141与传感器163之间的距离数据，然后将数据传给云端或者站控系统或云端，由站控系统或云端判断电池141是否放置到位，本申请对此不作限定。

电池141被准备放入到仓位底座18时，电池141朝着仓位底座18所在方向放置。在电池141刚放入仓位底座18时，如果电池141与仓位底座18之间有较大的位置误差，定位装置16中的导向柱161可以导正电池141的位置，调整电池141较大的位置误差。随着电池141继续在仓位底座18上放置，电池141在仓位底座18上有较小误差时，定位装置16中的定位销162可以对电池141精准定位，并调节电池141较小的误差。最后，当电池141完全被放置在仓位底座18上时，利用传感器163检测电池141是否在仓位底座上18放置到位。

在该实施例中，电池141被放入仓位底座18时，利用包括导向柱161、定位销162和传感器163的定位装置16对电池141在仓位底座18中的位置进行校准，可以使电池141成功的放入到仓位底座18上。

可选地，导向柱161设置于仓位底座18。

导向柱161是在电池141被放入仓位底座18的过程中，导正电池141在仓位底座18上的位置，调整电池141的位置偏差。。

导向柱161可与仓位底座18垂直设置，或者呈一定角度设置，本申请对此不作限定。另外，导向柱161可直接焊接在仓位底座18上，也可通过螺栓与仓位底座18连接，本申请对导向柱161和仓位底座18的连接方式同样不作任何限定。

在该实施例中，将导向柱161设置在仓位底座18上，可以有效的作用到电池141，进而有效地调整电池141的位置偏差。

可选地，导向柱161凸出于仓位底座18。

导向柱161设置在仓位底座18上，用于调整电池141在仓位底座18上的位置。

在该实施例中，使导向柱161凸出于仓位底座18，可保证导向柱161对电池141的位置调整作用。

可选地，如图2所示，导向柱161设置有至少一个斜面结构1611。

当电池141在放入仓位底座18过程中时，导向柱161首先对电池141校准位置。而电池141是通过在导向柱161上进行移动，以达到调整位置。

本申请实施例中，斜面结构1611的斜面是与导向柱161远离仓位底座18一端存在一定倾斜角度的截面，倾斜角度可以为10°、45°或其他角度，本申请对此不作限定。该倾斜角度在0°至90°之间越大，电池141就越容易被移动。在实际应用过程中，可根据需要调整斜面结构1611斜面的倾斜角度。另外，斜面结构1611的斜面形状可以为梯形、正方形或其他形状，本申请对此不作任何限定。

在该实施例中，在导向柱161上设置斜面结构1611，电池141在该斜面结构1611上可以轻易的移动，进而实现导向柱161对电池141的位置调整。

可选地，导向柱161的远离仓位底座18的一端的截面积与靠近仓位底座18的一端的截面积的比的范围为1:10～1:2。

导向柱161凸出于仓位底座18，并且凸出的部分处设置有斜面结构1611。导向柱161利用该斜面结构1611，可以对电池141有更好的导正位置作用。将导向柱161远离仓位底座18的一端的截面积与靠近仓位底座18的一端的截面积的比限定为1:10～1:2，也就是使导向柱161远离仓位底座18一端的截面积小于导向柱161靠近仓位底座18一端的截面积。

在该实施例中，靠近仓位底座18一端的截面积，即，导向柱161较大的底面积可以稳固的支撑电池141。远离仓位底座18一端的截面 积，即，与电池141接触处的较小面积可以进一步加强导向柱161对电池导向的方便程度。

可选地，定位销162设置于仓位底座18。

定位销162是用于对电池141进行精准定位，并进行小范围的位置调整的部件。可选地，定位销162可与仓位底座18垂直设置。另外，定位销162可直接焊接在仓位底座18上，也可通过螺栓与仓位底座18连接，本申请对定位销162和仓位底座18的连接方式不作任何限定。

另外，定位销162与电池141的配合可通过滑配、过盈配合或者过度配合等，本申请对此也不做任何限定。

定位销162是在电池141被放入仓位底座18的过程中，精准定位电池141在仓位底座18上的位置，同时调整电池141的位置偏差。

在该实施例中，将定位销162设置在仓位底座18上，可以有效的作用到电池141，进而有效地定位电池141的位置，并调整电池141的位置偏差。

可选地，定位销162凸出于仓位底座18。

在该实施例中，定位销162设置在仓位底座18上，用于调整被放置在仓位底座18上的电池141的位置。使定位销162凸出于仓位底座18，可保证定位销162对电池141的定位和位置调整作用。

可选地，定位销162与导向柱161的距离在预设范围内。

本申请实施例中，该距离是导向柱161与定位销162距离最近的两点间的距离。

在电池141被放入仓位底座18的过程中时，导向柱161首先对电池141进行位置调整，接着定位销162再对电池141进行精准定位，也就是小范围的调整。即，导向柱161和定位销162两者一起对电池141在仓位底座18上的位置进行调整。如果两者距离过大，则两者合作的效果将大打折扣。

在该实施例中，导向柱161和定位销162都是起到对电池141中在仓位底座18上的位置进行调整的作用。将导向柱161和定位销162的位置保持在一定范围内，有利于导向柱161和定位销162同时对电池141进 行作用，加强电池141在仓位底座18上的位置调整效果。

可选地，预设范围为10-50mm。

在该实施例中，将导向柱161和定位销162之间的位置距离保持在10-50mm之间，可以加强对电池141在仓位底座18上的位置调整效果

可选地，导向柱161和定位销162的数量分别至少为4个。

电池141被放入到仓位底座18，电池141和仓位底座18之间不会有较大的面积差距。而导向柱161和定位销162与电池141之间的面积会有较大的差距，因此，若只有1个导向柱161或定位销162，那么导向柱161和定位销162对电池141的位置调整作用将微乎其微。

在该实施例中，将导向柱161和定位销162的数量都设置为至少4个，这样有利于导向柱161和定位销162从多处对电池141的位置调整，加强两者对电池141的位置调整效果。

可选地，4个导向柱161和4个定位销162分别以仓位底座18的中心对称分布。

本申请实施例中，该仓位底座18的中心，即为仓位底座18上与仓位底座18相互平行的两条侧边距离相等的点。

为了让导向柱161和定位销162可以对电池141的多处作用，将导向柱161和定位销162的数量设置为至少4个。而导向柱161和定位销162合理的位置分布，也有利于进一步加强对电池141的位置调整效果

在该实施例中，至少4个导向柱161和4个定位销162分别以仓位底座18的中心对称分布，使作用于电池141的各至少4个导向柱161和定位销162之间作用力均衡，进一步加强对电池141的位置调整，从而保证电池141被成功的放入到仓位底座18上。

可选地，定位销162相对于导向柱161远离中心。

导向柱161用于电池141在仓位底座18上有较大位置误差时，导正电池的位置。定位销162用于导向柱161对电池141调整位置后，再对电池141在仓位底座18上位置进行精准定位。使定位销162相对于导向柱161远离中心，即与导向柱161相比，定位销162与仓位底座18的中心距离较远些。

在该实施例中，相对于导向柱161，使定位销162与仓位底座18中心的距离更远些，这样有利于在导向柱161导正电池141较大的位置误差后，定位销162再对电池141进行精准定位。

可选地，导向柱161和定位销162与电池141的定位槽匹配。

导向柱161和定位销162都是设置于仓位底座18所在的平面，且凸出于仓位底座18。两者作用于电池141被下降放置在仓位底座上的过程，随着电池141越来越靠近仓位底座18，凸出的导向柱161与定位销162不应阻碍到电池141继续被放入到仓位底座18中。

该实施例中，电池上141有多处定位槽，若导向柱161和定位销162与电池141上的定位槽匹配，则电池141被成功的放入到仓位底座18上。

可选地，导向柱161在仓位底座上的径向距离不超过50mm。

导向柱161在仓位底座18所在平面的径向距离不超过50mm。即，导向柱161不管为什么形状，在仓位底座18上的最大尺寸不超过50mm。

在该实施例中，将导向柱161在仓位底座18上的径向距离限定为不超过50mm，可以在使导向柱161达到导正电池141的位置的同时，不占据仓位底座18过多的面积。

可选地，导向柱161为长方形，导向柱161在仓位底座18上的长度不超过40mm，宽度不超过30mm。

为了使导向柱161不占据仓位底座18较多的面积，限定导向柱161在仓位底座18上的径向距离不超过50mm。导向柱161为长方体时，导向柱161在仓位底座18所在平面的截面为长方形。长方形长度不超过40mm，宽度不超过30mm，也就是该长方形的对角线不超过50mm，满足径向距离不超过50mm的要求。

在该实施例中，使导向柱161为形状规则的长方体，可以降低生产过程中的难度，方便制造。

在本申请实施例中，导向柱161不仅可以为长方体，也可以为圆柱体或者其他形状，本申请对导向柱161的形状不做任何限定。

图3是本申请一实施例的电池定位装置的主视图。如图3所示，导向柱相对于所述仓位底座的高度H不超过300mm。

导向柱161设置于仓位底座18所在的平面且凸出于仓位底座18，即，导向柱161相对于仓位底座18是具有一定高度H的。若该高度H过大，则电池141被放入仓位底座后，可能会与电池141上的定位槽发生碰撞。

在该实施例中，将导向柱161相对于仓位底座18的高度H限定为不超过300mm，可以让导向柱161与电池18上的定位槽匹配。

可选地，定位销162在仓位底座18上的径向距离不超过10mm。

定位销162在仓位底座18上的径向距离不超过10mm。即，定位销162不管为什么形状，其在仓位底座18上的最大尺寸不超过10mm。

在该实施例中，将定位销162在仓位底座18上的径向距离限定为不超过10mm，可以使定位销162达到对电池141精准定位的同时，不占据仓位底座18过多的面积。

在本申请实施例中，定位销162可以为长方体，也可以为圆柱体或者其他形状，本申请对定位销162的形状不做任何限定。

可选地，传感器163的数量为至少一个。

在该实施例中，传感器163用于检测电池141是否在仓位底座18上放置到位。

可选地，传感器163呈对角设置。

传感器163用于检测电池141是否在仓位底座18上放置到位，适当的增加传感器163的数量和设置传感器163的位置，可以提高检测精度。

在该实施例中，将传感器163呈对角设置，可以加强传感器163对电池141位置是否到位的检测效果。

可选地，传感器163的感应误差不超过10mm。

在该实施例中，传感器163用于检测电池141是否在仓位底座18上放置到位。若电池141距离传感器163的距离不超过10mm，则虽然电池141在仓位底座18上有一定的位置误差，但还是成功的被放入到仓 位底座18上；若电池141距离传感器163的距离超过10mm。则表明电池141未被成功的放入到仓位底座18上。

可选地，定位装置16还包括控制器，传感器163还用于检测电池141在仓位底座18上的情况，向控制器发送感应信号；控制器用于在接收到感应信号的情况下，确定电池141在仓位底座18上放置到位；或者控制器用于在未接收到感应信号时，确认电池141在仓位底座18上未放置到位。

传感器163检测电池141是否在仓位底座18上放置到位后会向控制器发送感应信号。若控制器接收到该信号，则证明电池141在仓位底座18上放置到位；如果没有接收到该信号，则证明电池141在仓位底座18上未放置到位。

在该实施例中，通过控制器而非传感器163去确认电池141是否在仓位底座18上放置到位，可以提高定位装置16检测的精度。

可选地，控制器还用于在检测到电池141在仓位底座18上未放置到位的情况下，调整电池141在仓位底座18上的位置。

在该实施例中，当控制器确认电池141未在仓位底座18上放置到位时，控制器重新调整电池141在仓位底座18上的位置，使电池141最终能够成功的放置在仓位底座18上。例如，当控制器确认电池141在仓位底座18上未放置到位时，控制器可以给放置装置发送命令以重新放置电池141。

本申请实施例还提供了一种仓位底座18。图4是本申请一实施例的仓位底座18的俯视图，如图4所述，该仓位底座18包括底座本体181；如前述任一实施例中的定位装置16。

如图4所示，底座本体181为方形，底座本体181的第一侧边D1为850mm，第二侧边D2为2480mm。

本申请实施例还提供了一种电池的定位方法，应用于定位装置16，该定位装置16包括导向柱161、定位销162和传感器163。图5是本申请一实施例的电池的定位方法500的示意性流程图。如图5所示，该方法500包括：

S510，在电池141放入仓位底座18时，通过导向柱161导正电池141的位置，；

S520，通过定位销162对电池141定位；

S530，通过传感器163检测电池141是否在仓位底座18上放置到位。

可选地，通过导向柱161导正电池141的位置包括：当电池141在仓位底座18上的位置偏差保持在100mm内时，通过导向柱161调整电池141在仓位底座18上的位置。

可选地，通过定位销162对电池141包括：当电池141在仓位底座18上的位置偏差保持在5mm内时，通过定位销162调整电池141在仓位底座18上的位置。

可选地，通过传感器163检测电池141是否在仓位底座18上放置到位包括：传感器163检测到电池141在仓位底座18上的情况，向控制器发送感应信号；控制器在接收到感应信号的情况下，确定电池141在仓位底座18上放置到位；或者控制器在未接收到感应信号时，确定电池141在仓位底座18上未放置到位。

可选地，控制器在检测到电池141在仓位底座18上未放置到位的情况下，调整电池141在仓位底座18上的位置。

本申请实施例还提供了一种换电站11，包括前述任一个实施例中的定位装置16。

本申请实施例还提供了一种用电装置，包括前述任一个实施例中的定位装置16。

本申请实施例中，该用电装置可以是车辆，未来也有可能是小到机器人，大到轮船和飞机等利用电池提供动力或供电的装置。本申请实施例对用电装置不作限定。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例， 而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (31)

1. 一种电池定位装置，其特征在于，所述定位装置包括：

   导向柱，所述导向柱用于导正所述电池的位置；

   定位销，所述定位销用于对所述电池定位；

   传感器，所述传感器用于检测所述电池是否在所述仓位底座上放置到位。
2. 根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱设置于所述仓位底座。
3. 根据权利要求1或2所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱凸出设置于所述仓位底座。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱设置有至少一个斜面结构。
5. 根据权利要求3或4所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱的远离所述仓位底座的一端的截面积与靠近所述仓位底座的一端的截面积的比的范围为1:10～1:2。
6. 根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述定位销设置于所述仓位底座。
7. 根据权利要求1或6所述的定位装置，其特征在于，所述定位销凸出于所述仓位底座。
8. 根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于，所述定位销与所述导向柱的距离在预设范围内。
9. 根据权利要求8所述的定位装置，其特征在于，所述预设范围为10-50mm。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱和所述定位销的数量分别至少为4个。
11. 根据权利要求10所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱和所述定位销分别以所述仓位底座的中心对称分布。
12. 根据权利要求11所述的定位装置，其特征在于，所述定位销相对于所述导向柱远离所述中心。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱和所述定位销与所述电池的定位槽匹配。
14. 根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱在所述仓位底座上的径向距离不超过50mm。
15. 根据权利要求14所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱为长方体，所述导向柱在所述仓位底座上的长度不超过40mm，宽度不超过30mm。
16. 根据权利要求14或15所述的定位装置，其特征在于，所述导向柱相对于所述仓位底座的高度不超过300mm。
17. 根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述定位销在所述仓位底座上的径向距离不超过10mm。
18. 根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述传感器的数量为至少一个。
19. 根据权利要求18所述的定位装置，其特征在于，所述传感器呈对角设置。
20. 根据权利要求18或19所述的定位装置，其特征在于，所述传感器的感应误差不超过10mm。
21. 根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述定位装置还包括控制器，

    所述传感器还用于检测到所述电池在所述仓位底座上的情况，向所述控制器发送感应信号；

    所述控制器用于在接收到所述感应信号的情况下，确定所述电池在所述仓位底座上放置到位；或者

    所述控制器用于在未接收到所述感应信号时，确认所述电池在所述仓位底座上未放置到位。
22. 根据权利要求21所述的定位装置，其特征在于，所述控制器还用于在检测到所述电池在所述仓位底座上未放置到位的情况下，调整所述电池在所述仓位底座上的位置。
23. 一种仓位底座，其特征在于，包括：

    底座本体；

    如权利要求1至22中任一项所述的定位装置。
24. 根据权利要求23所述的仓位底座，其特征在于，所述底座本体为方形，所述底座本体的第一侧边为850mm，第二侧边为2480mm。
25. 一种电池的定位方法，其特征在于，应用于定位装置，所述定位装置包括导向柱、定位销和传感器，所述方法包括：

    在所述电池放入所述仓位底座时，通过所述导向柱导正所述电池的位置，通过所述定位销对所述电池定位；

    通过所述传感器检测所述电池是否在所述仓位底座上放置到位。
26. 根据权利要求25所述的定位方法，其特征在于，通过所述导向柱导正所述电池的位置包括：

    当所述电池在所述仓位底座上的位置偏差保持在100mm内时，通过所述导向柱调整所述电池在所述仓位底座上的位置。
27. 根据权利要求25所述的定位方法，其特征在于，通过所述定位销对所述电池定位包括：

    当所述电池在所述仓位底座上的位置偏差保持在5mm内时，通过所述导向柱调整所述电池在所述仓位底座上的位置。
28. 根据权利要求25所述的定位方法，其特征在于，通过所述传感器检测所述电池是否在所述仓位底座上放置到位包括：

    所述传感器检测到所述电池在所述仓位底座上的情况，向所述控制器发送感应信号；

    所述控制器在接收到所述感应信号的情况下，确定所述电池在所述仓位底座上放置到位；或者

    所述控制器在未接收到所述感应信号时，确定所述电池在所述仓位底座上未放置到位。
29. 根据权利要求28所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

    所述控制器在检测到所述电池在所述仓位底座上未放置到位的情况下，调整所述电池在所述仓位底座上的位置。
30. 一种换电站，其特征在于，包括：

    如权利要求1至22中任一项所述的定位装置。
31. 一种用电装置，其特征在于，包括：

    如权利要求1至22中任一项所述的定位装置。