CN213138542U - 电池箱托盘装置与换电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池箱托盘装置与换电设备，电池箱托盘装置包括底框架、推盘盒和解锁机构，所述推盘盒连接在所述底框架上并可沿所述底框架相对电动汽车或电池仓的电池托架移动从而推拉电池箱于所述底框架上，所述解锁机构设置于所述底框架上并且用于对所述电池托架上的电池箱进行解锁或锁止。底框架整体移动至与靠近电池托架的位置并使解锁机构和电池托架上的解锁件相对准，通过解锁机构来实现对电池箱的解锁，解锁效率高；解锁完成后通过推盘盒可以将电池箱平稳移动至底框架上，保证电池箱移动稳定性，提高换电效率和换电安全性。

Description

电池箱托盘装置与换电设备

技术领域

本实用新型涉及一种电池箱托盘装置与换电设备。

背景技术

电动汽车以电代油，能够实现零排放与低噪声，是解决能源和环境问题的重要手段。随着石油资源的紧张和电池技术的发展，电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车，并开始在世界范围内逐渐推广应用。以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势。作为电动汽车大规模推广应用的重要前提和基础，电动汽车充换电技术的发展和电动汽车充换电设施建设引起了各方广泛关注。在现有的换电设施中，换电效率低，换电设施在取放电池箱的过程中稳定性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的换电设施的换电效率低、在取放电池箱的过程中稳定性差的缺陷，提供一种电池箱托盘装置与换电设备。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池箱托盘装置，其特点在于，其包括底框架、推盘盒和解锁机构，所述推盘盒连接在所述底框架上并可沿所述底框架相对电动汽车或电池仓的电池托架移动从而推拉电池箱于所述底框架上，所述解锁机构设置于所述底框架上并且用于对所述电池托架上的电池箱进行解锁或锁止。

在本方案中，采用上述结构形式，通过推盘盒在底框架上并且可相对电动汽车或电池仓伸出及缩回，推盘盒能够平稳地转运电池箱，大大提高了电池箱转运过程的安全稳定性；另外，在取出电池之前或将电池推送到电池托架后，通过底框架整体带动解锁机构与电池托架上的解锁件定位对准从而进行解锁或锁止操作，提高了换电效率。

较佳地，所述底框架包括第一安装板，所述第一安装板上设有多个第一辅助滚轮，所述第一辅助滚轮作用于所述电池箱的底壁上。

在本方案中，采用上述结构形式，在取放的过程中通过在第一安装板承载电池箱，保证了电池箱在取放过程中的稳定性。同时，推盘盒在取放电池箱的过程中，推盘盒将会在第一安装板上伸缩移动，并带动电池箱也一同移动，使得电池箱能够在第一安装板上平稳运动；通过多个第一辅助滚轮的外周面能与电池箱的底壁相接触，在电池箱移动过程中，减少电池箱与第一安装板之间的摩擦力，使电池箱相对第一安装板的移动更轻便、顺畅，稳定性更高。

较佳地，所述第一安装板的两侧分别设有侧部连接板，两个所述侧部连接板与所述第一安装板相垂直设置从而将所述电池箱限定在两个所述侧部连接板之间移动。

在本方案中，采用上述结构形式，两个侧部连接板能够起到限位作用，将电池箱在第一安装板上的移动轨迹限定在两个侧部连接板之间，有效避免了电池箱在取放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。

较佳地，两个所述侧部连接板的内侧面上分别设有第二辅助滚轮，所述第二辅助滚轮作用于所述电池箱的两个侧壁上。

在本方案中，采用上述结构形式，两个侧部连接板通过第二辅助滚轮的外周面分别能与电池箱的两个侧壁相接触在电池箱移动过程中，减少电池箱与两个侧部连接板之间的摩擦力，使电池箱相对第一安装板的移动更省力、顺畅，稳定性更高。

较佳地，所述底框架与所述推盘盒之间具有导轨结构。

在本方案中，采用上述结构形式，导轨结构起到导向作用，使得推盘盒能够在底框架上沿既定的方向移动而不会产生偏移错位现象，大大提高了换电设备的稳定性。进一步地，在底框架的顶面可设有两个导轨结构，推盘盒的底面在底框架上的两个导轨结构上移动，稳定性更高。

较佳地，所述推盘盒上具有连接单元，所述连接单元用于与所述电池箱相连接，从而实现推拉所述电池箱。

在本方案中，采用上述结构形式，推盘盒通过连接单元与电池箱相连接，使得推盘盒在底框架上移动时能够带动电池箱一同移动，从而实现对电池箱的推拉。

较佳地，所述连接单元包括磁性元件，所述磁性元件用于与所述电池箱产生相吸的磁力，从而实现所述连接单元与所述电池箱固定连接。

在本方案中，采用上述结构形式，磁性元件在激活状态时，磁性元件将产生磁力并与电池箱产生相吸，使得磁性元件与电池箱上的磁力件吸附在一起，实现推盘盒与电池箱相连接。磁性元件在非激活状态时，磁性元件的磁力消失，使得推盘盒与电池箱之间不会产生磁力作用，推盘盒与电池箱之间即可分离。结构简单，使用非常方便，且便于控制操作。

较佳地，所述连接单元包括至少一个卡合机构，所述卡合机构用于与所述电池箱卡合连接，从而实现所述连接单元与所述电池箱固定连接。

在本方案中，采用上述结构形式，卡合机构与电池箱在卡合连接时，使得推盘盒与电池箱之间相连接，卡合机构与电池箱在断开时，使得推盘盒与电池箱之间断开。通过卡合机构与电池箱相互配合形成高强度的卡合连接，连接稳定性高，有效避免了电池箱发生脱离现象，大大提高了安全性和稳定性。同时，采用卡合机构与电池箱卡合连接，结构简单，重量轻，从而有效降低了换电设备的整体重量以及电池箱的整体重量。而且，可移动的卡合机构还能够兼容与多种不同规格的电池箱固定连接。

较佳地，所述解锁机构包括驱动机构和解锁杆，所述驱动机构驱动所述解锁杆运动，以带动所述锁止机构运动，所述解锁杆用于带动所述电池托架上的锁止机构运动以解锁或锁止所述电池箱。

在本方案中，采用上述结构形式，通过驱动机构驱动解锁杆运动来带动锁止机构运动，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；同时，即便发生触碰也不会造成锁止机构的解锁或锁止，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。且通过解锁杆带动电池托架上的锁止机构运动以解锁或锁止电池箱，避免了解锁杆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。

解锁杆与解锁件匹配连接，解锁件与电池托架上的锁止机构连接；通过驱动机构驱动解锁杆旋转，解锁杆的旋转将会带动解锁件也一同旋转，带动锁止机构转动，从而实现锁止机构的解锁或锁止。

通过驱动机构驱动解锁杆旋转来带动锁止机构转动，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；同时，即便发生触碰也不会造成锁止机构的解锁或锁止，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，电池箱上可以具有锁槽，锁止机构通过转动可以插入至锁槽内或者缩回至锁槽外，从而实现对电池箱的锁止或解锁。解锁件与锁止机构之间可以通过连杆机构、丝杆等结构来实现解锁件的旋转来带动锁止机构的转动。

较佳地，所述解锁机构在所述底框架上沿朝向所述电池托架的方向移动，使所述解锁杆与所述电池托架上的解锁件匹配到位。

在本方案中，采用上述结构形式，解锁机构在使用时，解锁机构在所述底框架上继续沿朝向所述电池托架的方向移动，也就是沿靠近电池托架上的解锁件方向移动，进一步保证了解锁杆与解锁件的精准配合，大大提高了换电设备的稳定性。

较佳地，所述解锁机构还包括可径向扭转的连接件，所述连接件的两端分别连接于所述驱动机构和所述解锁杆，所述驱动机构通过所述连接件驱动所述解锁杆沿所述解锁杆的轴线旋转，且所述连接件以适应所述解锁杆的径向位移。

在本方案中，采用上述结构形式，通过连接件能够在径向方向上位移，能够使得解锁杆即使与电池托架上的解锁件存在微小位置偏差的情形下，可以通过连接件的微小径向位移使得解锁杆顺利插入解锁件内，提高了解锁成功率，提高了换电效率。

较佳地，所述解锁杆的一端用于插入所述解锁件内，所述解锁杆的另一端连接于所述驱动机构并能够沿靠近所述驱动机构的方向移动。

在本方案中，采用上述结构形式，通过解锁杆在驱动机构上能够沿靠近驱动机构的方向移动，使得解锁杆在受到沿靠近驱动机构的方向的作用力时将会在驱动机构上移动，有效避免了刚性连接而造成结构的损坏，安全稳定性更高，使用寿命长。

较佳地，所述解锁机构还包括检测单元，所述检测单元用于检测所述解锁杆是否沿靠近所述驱动机构的方向移动。

在本方案中，采用上述结构形式，解锁机构在解锁或者锁止的过程中，需要解锁杆准确对位插入解锁件内，解锁杆会因受到解锁件的抵靠作用力而沿靠近驱动机构的方向移动，通过检测单元检测到解锁杆的移动，则表明解锁杆插入解锁件内，若检测单元检测到解锁杆没有移动，则表明解锁杆与解锁件之间存在错位而没有插入至解锁件内。通过检测单元能够检测出解锁杆是否位于解锁件内的解锁位置，大大提高了换电设备在换电过程中的安全稳定性。

较佳地，所述电池箱托盘装置还包括定位机构，所述定位机构设置在所述底框架朝向所述电动汽车或所述电池仓的端面上，所述定位机构用于定位所述解锁机构使其与所述电池托架上的解锁套筒完成定位。

在本方案中，采用上述结构形式，通过定位机构对整个的电池箱托盘装置进行定位，使得解锁机构能够精准地对准电池托架上的解锁件，保证了解锁效率，大大提高了换电设备的换电效率。

较佳地，所述定位机构包括：

两个视觉传感器，分别用于对所述电池托架的第一位置和第二位置进行图像采集从而得到第一图像和第二图像；

图像处理模块，用于对所述第一图像和所述第二图像进行图像处理从而得到位置调整量。

在本方案中，采用上述结构形式，视觉方式采集两个图像并结合才参考图像进行图像处理得到位置调整量，两个视觉传感器分别获取电池托架上的第一位置的第一图像和第二位置的第二图像，图像处理模块接收第一图像和第二图像后，进行图像处理，从而得到电池托架的位置信息。通过图像处理模块和两个视觉传感器能够获取较高的定位精度，大大提高了定位的精度。

一种换电设备，其特点在于，其包括如上所述的电池箱托盘装置。

在本方案中，采用上述结构形式，电池托架上设有解锁件，解锁机构在使用时，解锁机构与电池托架上的解锁件相互匹配连接，通过解锁机构来实现对电池箱的解锁或锁止，因此换电设备的解锁或锁止非常方便，且换电效率高。

较佳地，所述换电设备还包括位置调整机构，所述位置调整机构用于根据定位机构获取的水平位移量、垂直位移量和旋转角度量中的至少一个调整解锁机构的位置直至所述解锁机构与电池托架上的解锁件完成定位。

在本方案中，采用上述结构形式，通过定位机构得到位置调整量就能够得出需要调整的水平位移量、垂直位移量和旋转角度量，位置调整机构将获取定位机构的位置调整量并对解锁机构的位置进行调整解锁，即可使解锁机构与电池托架上的解锁件完成定位。因此能够从三个方向上对解锁机构的位置进行调整，定位精度更高，确保解锁机构能够与解锁件准确对准，提高换电效率。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的电池箱托盘装置与换电设备，通过推盘盒在底框架上并且可相对电动汽车或电池仓伸出及缩回，大大提高了电池箱转运过程的安全稳定性；另外，在取出电池之前或将电池推送到电池托架后，通过底框架整体带动解锁机构与电池托架上的解锁件定位对准从而进行解锁或锁止操作，提高了换电效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的换电设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的电池箱托盘装置的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的电池箱托盘装置的另一结构示意图。

图4为本实用新型实施例1的定位机构在使用时的结构示意图。

图5为本实用新型实施例1的解锁机构的立体结构示意图。

图6为本实用新型实施例1的解锁机构的结构示意图。

图7为图6沿A-A线的剖视结构示意图。

图8为本实用新型实施例2的推盘盒的结构示意图。

附图标记说明：

托盘 1

伸出机构 2

第一安装板 21

第一辅助滚轮 22

侧部连接板 23

第二辅助滚轮 24

推盘盒 3

磁性元件 31

卡合机构 32

驱动部件 33

第一导轨结构 4

第二导轨结构 5

视觉传感器 6

解锁机构 7

驱动机构 71

旋转单元 711

驱动单元 712

套筒 713

解锁杆 72

第二安装板 73

第三安装板 74

连接单元 75

第一弹性件 751

第一连接套 752

第二连接套 753

检测单元 76

第二弹性件 77

电池托架 10

第一位置 101

第二位置 102

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1至图7所示，本实施例公开了一种换电设备，该换电设备包括电池箱托盘装置。该电池箱托盘装置包括托盘1、伸出机构2和推盘盒3，伸出机构2连接在托盘1上并且可相对电动汽车或电池仓伸出及缩回，推盘盒3连接在伸出机构2上并可沿伸出机构2相对电动汽车或电池仓移动从而推拉电池箱于伸出机构2上。

在提取电池箱时，伸出机构2将相对于电动汽车或电池仓伸出，推盘盒3向前伸出将与电池箱相连接，推盘盒3向后移动并将电池箱拉取至伸出机构2上，之后伸出机构2将相对于电动汽车或电池仓缩回，实现对电池箱的提取。在安装电池箱时，伸出机构2将相对于电动汽车或电池仓伸出，推盘盒3向前移动，使得将电池箱推送至电动汽车或电池仓内，之后推盘盒3向后移动，伸出机构2将相对于电动汽车或电池仓缩回，从而实现对电池箱的安装。

通过推盘盒3可以将电池箱拉取至伸出机构2上或者推出至伸出机构2外，从而可以从电动汽车或电池仓的侧面进行电池箱的取放，实现从侧面完成换电工作。同时，通过伸出机构2在托盘1上并且可相对电动汽车或电池仓伸出及缩回，使得伸出机构2与电动汽车或电池仓之间的间距非常小，大大提高了换电设备的安全稳定性，且提高了换电效率。

通过伸出机构2和推盘盒3在水平方向上的两次来回移动将电池箱拉取至伸出机构2上或者推出至伸出机构2外，实现了从电动汽车或电池仓的侧面进行电池箱的取放，即实现从侧面完成换电工作。同时，水平方向的伸出及缩回，使得伸出机构2与电动汽车或电池仓之间保持对准位置从而利于进行电池箱取出和推送，大大提高了换电设备的安全稳定性，且提高了换电效率。

如图2和图3所示，伸出机构2与托盘1之间具有第一导轨结构4。第一导轨结构4起到导向作用，使得伸出机构2能够沿既定的方向移动而不会产生偏移错位现象，大大提高了换电设备的准确性和稳定性。在本实施例中，在托盘1的顶面设有两个第一导轨结构4，伸出机构2的底面两侧分别在托盘1上的第一导轨结构4上移动，稳定性更高。

伸出机构2与推盘盒3之间具有第二导轨结构5。第二导轨结构5起到导向作用，使得推盘盒3在伸出机构2上能够沿既定的方向移动而不会产生偏移错位现象，大大提高了换电设备的准确性和稳定性。在本实施例中，在伸出机构2的顶面设有两个第二导轨结构5，推盘盒3的底面在伸出机构2上的两个第二导轨结构5上移动，稳定性更高。

电池箱托盘装置还包括第一安装板21，第一安装板21设于伸出机构2上并可随伸出机构2同步伸出，第一安装板21上设有多个第一辅助滚轮22，第一辅助滚轮22作用于电池箱的底壁上。在取放的过程中通过第一安装板21承载电池箱，保证了电池箱在取放过程中的稳定性。同时，推盘盒3在取放电池箱的过程中，推盘盒3将会在第一安装板21上伸缩移动，并带动电池箱也一同移动；通过多个第一辅助滚轮22的外周面能与电池箱的底壁相接触，在电池箱移动过程中，减少电池箱与第一安装板21之间的摩擦力，使电池箱相对第一安装板21的移动更轻便、顺畅，稳定性更高。

第一安装板21的两侧分别设有侧部连接板23，两个侧部连接板23与第一安装板21相垂直设置从而将电池箱限定在两个侧部连接板23之间移动。两个侧部连接板23能够起到限位作用，将电池箱在第一安装板21上的移动轨迹限定在两个侧部连接板23之间，有效避免了电池箱在取放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。

两个侧部连接板23的内侧面上分别设有第二辅助滚轮24，第二辅助滚轮24作用于电池箱的两个侧壁上。电池箱在两个侧部连接板23之间移动时，两个侧部连接板23通过第二辅助滚轮24的外周面分别能与电池箱的两个侧壁相接触，在电池箱移动过程中，减少电池箱与两个侧部连接板23之间的摩擦力，使电池箱相对第一安装板21的移动更省力、顺畅，稳定性更高。

推盘盒3上具有连接单元，连接单元用于与电池箱相连接，从而实现推拉电池箱。连接单元与电池箱之间采用可拆卸地连接方式，推盘盒3通过连接单元与电池箱相连接时，使得推盘盒3在伸出机构2上移动时将一并带动电池箱一同移动，从而实现对电池箱的推拉。在需要推盘盒3与电池箱分离时，连接单元与电池箱之间断开，使得电池箱在到位之后，推盘盒3将松开电池箱而继续后序的操作，实现重复使用。

在本实施例中，连接单元包括磁性元件31，磁性元件31用于与电池箱产生相吸的磁力，从而实现连接单元与电池箱固定连接。磁性元件31在激活状态时，磁性元件31将产生磁力并与电池箱产生相吸，使得磁性元件31与电池箱上的磁力件吸附在一起，实现推盘盒3与电池箱相连接。磁性元件31在非激活状态时，磁性元件31的磁力消失，使得推盘盒3与电池箱之间不会产生磁力作用，推盘盒3与电池箱之间即可分离。结构简单，使用非常方便，且便于控制操作。

电池箱托盘装置还包括解锁机构7，解锁机构7连接于伸出机构2并随着伸出机构2同步伸出，且解锁机构7用于对电池托架10内的电池箱进行解锁或锁止。在伸出机构2相对电动汽车或电池仓伸出对准时，带动解锁机构7同步伸出到与预定位置，便于解锁机构7直接对电动汽车或电池仓内的电池箱进行解锁或锁止，提高了换电效率高。

为了达到解锁机构7与电池托架10上的解锁件精确定位的效果。电池箱托盘装置还包括定位机构，定位机构设置在托盘1朝向电动汽车或电池仓的端面上，定位机构用于定位解锁机构7使其与电池托架10上的解锁件完成定位。定位机构用于检测具体位置并实现定位，使得解锁机构7能够精准地连接于电池托架10上的解锁件，进一步实现电池箱托盘装置的精度高，大大提高了换电设备的安全稳定性。

定位机构包括图像处理模块和两个视觉传感器6，两个视觉传感器6分别用于对电池托架10的第一位置101和第二位置102进行图像采集从而得到第一图像和第二图像；图像处理模块对第一图像和第二图像进行图像处理从而得到位置调整量。

具体实施时，参照图4，两个视觉传感器6分别沿箭头所示方向获取电池托架10上的第一位置101的第一图像和第二位置102的第二图像，图像处理模块接收第一图像和第二图像后，进行图像处理，从而得到电池托架10的位置信息。通过视觉方式采集两个图像并结合才参考图像进行图像处理得到位置调整量，大大提高了定位的精度。

换电设备还包括位置调整机构，位置调整机构用于根据定位机构获取的水平位移量、垂直位移量和旋转角度量中的至少一个调整解锁机构7的位置直至解锁机构7与电池托架10上的解锁件完成定位。

定位机构包括位置获取单元，位置获取单元还根据目标装置的位置信息和目标装置的参考位置信息的得到位置调整量。位置获取单元根据两个视觉传感器6实时获取的图像以及预先设置的目标装置的参考图像，图像处理模块进行图像处理，以得到位置调整量。即目标装置为电池托架10。

在一种可选的实施方式中，位置获取单元根据第一图像和第一参考图像获取水平位移量。根据图像处理算法，位置获取单元根据目标位置和实时位置得到第一水平位移量和第一垂直位移量。通过将视觉传感器6移动第一水平位移量和第一垂直位移量，可以使得视觉传感器6拍摄到与第一参考图像一致的图像。位置获取单元得到视觉传感器6第一水平位移量和第一垂直位移量的过程可以采用本领域已经公开的算法实现，是本领域技术人员能够实现的，此处不再赘述。位置获取单元以第一水平位移量作为水平位移量，通过移动相应的水平位移量，可以实现对应的水平位移，以达到在水平方向上与目标装置相匹配；类似地，通过移动相应的直位位移量，可以实现对应的垂直位移，以达到在直位方向上与目标装置相匹配。

在另一种可选的实施方式中，位置获取单元根据第二图像和第二参考图像获取水平位移量。位置获取单元根据第二图像和预存的第二参考图像获取第二水平位移量和第二垂直位移量。通过将视觉传感器6移动第二水平位移量和第二垂直位移量，可以使得视觉传感器6拍摄到与第二参考图像一致的图像。位置获取单元以第二水平位移量作为水平位移量，通过移动相应的水平位移量，可以实现对应的水平位移，以达到在水平方向上与目标装置相匹配；类似地，通过移动相应的垂直位移量，可以实现对应的垂直位移，以达到在直位方向上与目标装置相匹配。

在另一种可选的实施方式中，目标装置的参考位置信息预先存储在位置获取单元中。位置获取单元根据预存的目标装置的参考位置信息和实时获取到目标装置的位置信息得到位置调整量。根据位置调整量调整两个视觉传感器6，可以使得视觉传感器6拍摄到与第一参考图像一致的图像，使得另一视觉传感器6拍摄到与第二参考图像一致的图像。

作为一种可选的实施方式，当两个视觉传感器6设置于位置调整机构上时，视觉传感器6设置在与第一位置A对应的位置，另一视觉传感器6设置在第二位置B对应的位置，第一位置A和第二位置B之间具有第一预设间距，两个之间具有第二预设距离。位置获取单元503对第一图像进行图像处理，得到第一景深，第一景深值第一图像中第一位置A的景深值；位置获取单元对第二图像进行图像处理，得到第二景深，第二景深值第二图像中第二位置的景深值。位置获取单元获得景深值的具体方式可以采用本领域公开的算法实现，是本领域技术人员能够实现的，此处不再赘述。位置获取单元得到两个景深值的差值。位置获取单元根据景深值的差值、两个视觉传感器6之间的距离以及第一位置A与第二位置B之间的距离，依据三角函数原理，可以得到旋转角度量。位置调整机构按照旋转角度量向相应方向旋转，可以使得目标装置与位置调整机构向平行。

该视觉定位系统可以通过水平位移量、垂直位移量和角度旋转量中的至少一个来实现多个方向上的定位控制，以保证多维度定位控制需求。

具体实施时，通过定位机构得到位置调整量就能够得出需要调整的水平位移量、垂直位移量和旋转角度量，位置调整机构包含控制单元、水平移动单元、垂直移动单元以及旋转单元，控制单元与定位机构通信连接，从而根据水平位移量、垂直位移量和旋转角度量中的至少一个来调整解锁机构7在水平方向、垂直方向以及角度这三个方向上的位置来完成解锁机构7的定位，从而使解锁机构7与电池托架上的解锁件精确对准。

如图5、图6和图7所示，解锁机构7包括驱动机构71和解锁杆72，驱动机构71驱动解锁杆72运动，以带动锁止机构运动，解锁杆72用于带动电池托架10上的锁止机构运动以解锁或锁止电池箱。本实施例以旋转、转动的方式实现锁止、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71安装连接于伸出机构2的底面，解锁杆72与电池托架10上的解锁件相互匹配连接来实现对电池箱的解锁或锁止。解锁杆72与解锁件匹配连接，解锁件与电池托架10上的锁止机构连接；通过驱动机构71驱动解锁杆72旋转，解锁杆72的旋转将会带动解锁件也一同旋转，带动锁止机构转动，从而实现锁止机构的解锁或锁止。

通过驱动机构71驱动解锁杆72旋转来带动锁止机构转动，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；同时，即便发生触碰也不会造成锁止机构的解锁或锁止，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。且通过解锁杆72带动电池托架上的锁止机构运动以解锁或锁止电池箱，避免了解锁杆72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。

其中，电池箱上可以具有锁槽，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件。解锁杆72的运动将会带动解锁件运动，解锁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锁槽内或者缩回至锁槽外，从而实现对电池箱的锁止或解锁。锁止机构的具体结构在本实施例中不作限定。

解锁机构7在伸出机构2上沿朝向电池托架10的方向移动，使解锁杆72与电池托架10上的解锁件匹配到位。解锁机构7在使用时，解锁机构7安装设置在伸出机构2上并会随伸出机构2向靠近电池托架10的方向移动，在伸出机构2移动到位之后，解锁机构7在伸出机构2上继续沿朝向电池托架10的方向移动，也就是沿靠近电池托架10上的解锁件方向移动，使位于伸出机构2上的解锁杆72沿解锁杆72轴向移动，进一步保证了解锁杆72与解锁件的精准配合，大大提高了换电设备的稳定性。

在本实施例中，解锁机构7还包括第二安装板73和第三安装板74，驱动机构71包括旋转单元711和驱动单元712，第二安装板73安装设置在伸出机构2的底面，驱动单元712连接于第二安装板73上，第三安装板74滑设于第二安装板73，驱动单元712驱动第三安装板74相对第二安装板73可滑动。旋转单元711安装设置在第三安装板74上，旋转单元711通过套筒713连接于解锁杆72并用于驱动解锁杆72沿解锁杆72的轴线旋转，通过旋转单元711的旋转方向不同来实现对电池箱的锁止和解锁。实现解锁机构7模块化，解锁机构7使用更加方便。同时，结构简单，组装方便。

解锁机构7还包括可径向扭转的连接件75，连接件75的两端分别连接于驱动机构71和解锁杆72，驱动机构71通过连接件75驱动解锁杆72沿解锁杆72的轴线旋转，且连接件75以适应解锁杆72的径向位移。

解锁杆72与解锁件之间还存在解锁杆72的轴线与解锁件的轴线对位不准确的情况，即存在有微小的位置偏差而不在同一直线上。通过连接件75的一端连接于驱动机构71的旋转单元711，连接件75的另一端连接于解锁杆72，在旋转单元711连接于第三安装板74上固定不动的情况下，通过连接件75能够在径向方向上位移，使得解锁杆72即使与电池托架上的解锁件存在微小位置偏差的情形下，可以通过连接件75的微小径向位移使得解锁杆72顺利插入解锁件内，提高了解锁成功率，提高了换电效率。

如图7所示，连接件75包括依次连接的第一连接套752、第一弹性件751和第二连接套753，解锁杆72连接于第一连接套752，驱动机构71连接于第二连接套753。通过第一弹性件751能够在径向方向上产生位移，通过第一连接套752和第二连接套753将驱动机构71、第一弹性件751和解锁杆72依次相互串联，保证解锁机构7在轴向上连接并绕其轴线旋转，稳定性更高，且安装连接方便。

解锁杆72的一端用于插入解锁件内，解锁杆72的另一端连接于驱动机构71并能够沿靠近驱动机构71的方向移动。解锁机构7在解锁或者锁止的过程中，需要解锁杆72准确对位插入解锁件内，在插入到位时，解锁杆72将会与解锁件相互抵靠，使得解锁件将会对解锁杆72施加沿靠近驱动机构71的方向的作用力，通过解锁杆72在驱动机构71上能够沿靠近驱动机构71的方向移动，使得解锁杆72在受到沿靠近驱动机构71的方向的作用力时将会在驱动机构71上移动，有效避免了刚性连接而造成结构的损坏，安全稳定性更高，使用寿命长。当然，解锁杆72在没有插入至解锁件内时，解锁件也就不会对解锁杆72施加沿靠近驱动机构71的方向的作用力。

解锁机构7还包括检测单元76，检测单元76用于检测解锁杆72是否沿靠近驱动机构71的方向移动。解锁机构7在解锁或者锁止的过程中，需要解锁杆72准确对位插入解锁件内，解锁杆72会因受到解锁件的抵靠作用力而沿靠近驱动机构71的方向移动，通过检测单元76检测到解锁杆72移动到检测单元76的检测区域内，则表明解锁杆72插入解锁件内，可继续进行下一步的驱动解锁杆72旋转的操作，若检测单元76始终没有检测到解锁杆72，则表明解锁杆72与解锁件之间存在错位而没有插入至解锁件内，此时可控制解锁杆72停止向靠近解锁件的方向移动。通过检测单元76能够检测出解锁杆72是否位于解锁件内的解锁位置，大大提高了换电设备在换电过程中的安全稳定性，实现解锁过程的精确控制，即实现解锁杆72达到解锁位置后进行解锁或锁止操作，全程自动化精准控制，无需人为调整，提高了解锁的效率，同时避免因解锁杆72与解锁件错位时解锁杆72持续向靠近电池托架的方向移动导致的碰撞误操作。

解锁机构7包括可轴向伸缩的第二弹性件77，第二弹性件77抵靠于连接单元和/或解锁杆72，用于向连接单元和/或解锁杆72施加沿远离驱动机构71方向的作用力。通过第二弹性件77对连接单元施加沿远离驱动机构71方向的作用力，使得解锁杆72在发生失误触碰时，因第二弹性件77的作用力而使得解锁杆72不会移动而避免了检测单元76检测到解锁杆72移动，有效避免了解锁机构7发生误操作，大大提高了换电设备的安全稳定性。同时，通过第二弹性件77对连接单元和/或解锁杆72施加沿远离驱动机构71方向的作用力，当解锁杆72进入电池托架上的解锁件时，使得连接单元和解锁杆72在无外力作用时恢复到初始位置，即当解锁杆72从解锁件中离开后，第二弹性件77带动连接单元和解锁杆72恢复到初始位置状态。

本实施例还公开了一种换电控制方法，该换电控制方法包括如下步骤：对解锁机构7进行定位使其与电池托架10上的解锁件完成定位；驱动解锁机构7朝向电池托架10伸出至与解锁件匹配到位并进行解锁；控制推盘盒3朝向电池托架10进一步伸出从而拉动电池箱。

换电设备在提取电池箱时，通过定位机构使得解锁机构7与电池托架10上的解锁件完成定位，之后驱动单元712将驱动第三安装板74朝向电池托架10移动，使得解锁杆72与解锁件匹配到位并连接，旋转单元711将驱动解锁杆72旋转并带动解锁件旋转，以带动锁止机构转动，从而实现对锁止机构的解锁。在解锁完成之后将控制推盘盒3朝向电池托架10移动，在解锁机构7对电池包进行解锁之前，通过定位使解锁机构7与解锁件精确对准，从而提高电池箱的解锁效率，解锁后再通过推盘盒3固定电池箱并将电池箱拉出，提高了提取效率，且在提取过程中保证了电池箱移动的稳定性。

本实施例还公开了一种换电控制方法，该换电控制方法包括如下步骤：对解锁机构7进行定位使其与电池托架10上的解锁件完成定位；控制推盘盒3朝向电池托架10进一步伸出从而推动电池箱；驱动解锁机构7朝向电池托架10伸出至与解锁件匹配到位并进行锁止。

换电设备在推送放置电池箱时，通过定位机构使得解锁机构7与电池托架10上的解锁件完成定位，在精确定位之后，将控制推盘盒3朝向电池托架10移动伸出，使得位于伸出机构2上的电池箱将被推送出电池箱托盘装置，电池箱将推送至电池托架10上；之后将驱动单元712将驱动第三安装板74朝向电池托架10移动，使得解锁杆72与解锁件匹配到位并连接，再通过旋转单元711将驱动解锁杆72旋转并带动解锁件旋转，以带动锁止机构转动，从而实现对锁止机构的锁止。在对电池包进行安装之前，通过定位使解锁机构7与解锁件精确对准，然后将电池箱推出，在电池箱推出过程中，解锁机构7与解锁件匹配到位从而能够对电池箱进行锁止，提高了电池箱的安装和锁止效率，且在推送放置过程中保证电池箱移动的稳定性。

实施例2

本实施例的换电设备与实施例1的相同部分不再复述，仅对不同之处作说明。如图8所示，连接单元包括至少一个卡合机构32，卡合机构32用于与电池箱卡合连接，从而实现连接单元与电池箱固定连接。

卡合机构32与电池箱在卡合连接时，使得推盘盒3与电池箱之间相连接，卡合机构32与电池箱在断开时，使得推盘盒3与电池箱之间断开。通过卡合机构32与电池箱相互配合形成高强度的卡合连接，连接稳定性高，有效避免了电池箱发生脱离现象，大大提高了安全性和稳定性。同时，采用卡合机构32与电池箱卡合连接，结构简单，重量轻，从而有效降低了换电设备的整体重量以及电池箱的整体重量。而且，可移动的卡合机构32还能够兼容与多种不同规格的电池箱固定连接。

其中，卡合机构32的具体结构可以不作限定，卡合机构32可以具有卡勾、卡环、卡槽等结构，通过卡合机构32能够与电池箱上的匹配件相互配合实现卡合连接。卡合机构32的数量和具体位置也不作限定，卡合机构32的数量可以为多个，多个卡合机构32通过驱动部件33能够分别在推盘盒3上移动，以实现卡合机构32与电池箱上相配合的匹配件相连接或者断开。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。

Claims (17)

1.一种电池箱托盘装置，其特征在于，其包括底框架、推盘盒和解锁机构，所述推盘盒连接在所述底框架上并可沿所述底框架相对电动汽车或电池仓的电池托架移动从而推拉电池箱于所述底框架上，所述解锁机构设置于所述底框架上并且用于对所述电池托架上的电池箱进行解锁或锁止。

2.如权利要求1所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述底框架包括第一安装板，所述第一安装板上设有多个第一辅助滚轮，所述第一辅助滚轮作用于所述电池箱的底壁上。

3.如权利要求2所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述第一安装板的两侧分别设有侧部连接板，两个所述侧部连接板与所述第一安装板相垂直设置从而将所述电池箱限定在两个所述侧部连接板之间移动。

4.如权利要求3所述的电池箱托盘装置，其特征在于，两个所述侧部连接板的内侧面上分别设有第二辅助滚轮，所述第二辅助滚轮作用于所述电池箱的两个侧壁上。

5.如权利要求1所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述底框架与所述推盘盒之间具有导轨结构。

6.如权利要求1所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述推盘盒上具有连接单元，所述连接单元用于与所述电池箱相连接，从而实现推拉所述电池箱。

7.如权利要求6所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述连接单元包括磁性元件，所述磁性元件用于与所述电池箱产生相吸的磁力，从而实现所述连接单元与所述电池箱固定连接。

8.如权利要求6所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述连接单元包括至少一个卡合机构，所述卡合机构用于与所述电池箱卡合连接，从而实现所述连接单元与所述电池箱固定连接。

9.如权利要求1所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述解锁机构包括驱动机构和解锁杆，所述解锁杆用于带动所述电池托架上的锁止机构运动以解锁或锁止所述电池箱，所述驱动机构驱动所述解锁杆运动，以带动所述锁止机构运动。

10.如权利要求9所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述解锁机构在所述底框架上沿朝向所述电池托架的方向移动，使所述解锁杆与所述电池托架上的解锁件匹配到位。

11.如权利要求9所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述解锁机构还包括可径向扭转的连接件，所述连接件的两端分别连接于所述驱动机构和所述解锁杆，所述驱动机构通过所述连接件驱动所述解锁杆沿所述解锁杆的轴线旋转，且所述连接件以适应所述解锁杆的径向位移。

12.如权利要求9所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述解锁杆的一端用于插入所述电池托架的解锁件内，所述解锁杆的另一端连接于所述驱动机构并能够沿靠近所述驱动机构的方向移动。

13.如权利要求9所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述解锁机构还包括检测单元，所述检测单元用于检测所述解锁杆是否沿靠近所述驱动机构的方向移动。

14.如权利要求1所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述电池箱托盘装置还包括定位机构，所述定位机构设置在所述底框架朝向所述电动汽车或所述电池仓的端面上，所述定位机构用于定位所述解锁机构使其与所述电池托架上的解锁套筒完成定位。

15.如权利要求14所述的电池箱托盘装置，其特征在于，所述定位机构包括：

两个视觉传感器，分别用于对所述电池托架的第一位置和第二位置进行图像采集从而得到第一图像和第二图像；

图像处理模块，用于对所述第一图像和所述第二图像进行图像处理从而得到位置调整量。

16.一种换电设备，其特征在于，其包括如权利要求1-15任意一项所述的电池箱托盘装置。

17.如权利要求16所述的换电设备，其特征在于，所述换电设备还包括位置调整机构，所述位置调整机构用于根据定位机构获取的水平位移量、垂直位移量和旋转角度量中的至少一个调整解锁机构的位置直至所述解锁机构与电池托架上的解锁件完成定位。

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