WO2022007814A1

WO2022007814A1 - 电池包取出控制方法、电池包安装控制方法

Info

Publication number: WO2022007814A1
Application number: PCT/CN2021/104844
Authority: WO
Inventors: 张建平; 周英富; 文超; 吉毅
Original assignee: 奥动新能源汽车科技有限公司
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2021-07-06
Publication date: 2022-01-13

Abstract

本发明公开了一种电池包取出控制方法和电池包安装控制方法，包括以下步骤：调整所述换电设备的位置直至换电设备相对所述电池托架达到预设相对位置；控制换电设备伸出并连接电池包，或者将电池包移动至所述电池托架上；控制所述换电设备的解锁机构进行解锁或锁止。该电池包取出控制方法和安装控制方法中，通过在使换电设备与电池托架对准之后，换电设备先从电池托架处连接电池包或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解锁或锁止，使得被电池包能够顺利、准确地从电池托架上被取出或安装，以保证电池包取出和安装过程中的准确性、稳定性，提高换电效率。

Description

电池包取出控制方法、电池包安装控制方法

本申请要求申请日为2020年7月6日的中国专利申请2020106432875、2020106427241的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及换电领域，特别涉及一种电池包取出控制方法、电池包安装控制方法。

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，导致换电工序的稳定性低、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效率低、稳定性低、安全性差的缺陷，提供一种电池包取出控制方法和电池包安装控制方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池包取出控制方法，其用于控制换电设备从电池仓内或电动车内取出电池包，所述电池包被锁止于所述电池仓或所述电动车内的电池托架上，所述电池包拿取控制方法包括以下步骤：

调整所述换电设备的位置直至所述换电设备相对所述电池托架达到预设相对位置；

控制所述换电设备伸出并连接所述电池包；

控制所述换电设备的解锁机构进行解锁；

控制所述换电设备取出被解锁的所述电池包。

该电池包取出控制方法中，在换电设备与电池托架对准之后，换电设备先从与电池包相连接后，再对电池包进行解锁使其与电池托架解除锁止状态，最后取出被解锁的电池包，换电工序合理，保证电池包能够顺利、准确地从电池托架上被取出，提高换电效率。

较佳地，调整所述换电设备的位置直至所述换电设备相对所述电池托架达到预设相对位置的步骤中包括以下步骤：

获取待换电车辆的电池托架上至少两个位置的第一图像和第二图像；

根据所述第一图像和所述第二图像获取角度旋转量；

根据所述角度旋转量控制所述换电设备进行角度调整，直至所述换电设备与所述电池托架达到预设角度；

在所述换电设备与所述电池托架达到预设角度时，获取所述电池托架上至少两个位置的第三图像和第四图像；

根据所述第三图像和所述第四图像获取水平位移量和垂直位移量；

根据所述水平位移量控制所述换电设备进行水平调整，和/或，根据所述垂直位移量控制所述换电设备进行垂直调整，直至所述换电设备与所述电池托架达到预设相对位置。

在本方案中，换电设备进行角度调整，并在角度调整到位后，再进行水平方向、垂直方向上的调整，以使得换电设备与电池托架定位，简化了换电设备的位置调整流程，提高了换电设备的定位效率。

较佳地，控制所述换电设备伸出并连接所述电池包的步骤包括以下步骤：

获取所述第三图像中所述电池托架对应位置的第三景深值或者获取所述第四图像中所述电池托架对应位置的第四景深值；

根据所述第三景深值或者第四景深值控制所述换电设备的双伸出机构伸出。

在本方案中，换电设备在定位完成之后，可以根据获取到的图像自动且准确地控制双伸出机构的伸出距离，有利于提高换电设备的换电准确率和换电效率。

控制所述换电设备的推盘盒朝向所述电池包移动；

判断所述推盘盒是否与所述电池包接触完成；

若是，则控制所述推盘盒停止移动并连接所述电池包。

该方法，通过在控制推盘盒靠近并接触电池包时，以推盘盒与电池包是否接触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接触电池包，以提高推盘盒与电池包连接的准确性。

较佳地，控制所述推盘盒朝向所述电池包移动的过程中，在所述推盘盒移动至与所述电池包为预设距离时，控制所述推盘盒减速移动。

该方法，使得推盘盒在与电池包接触之前能够减速，以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。

较佳地，判断所述推盘盒是否与所述电池包接触完成的步骤包括，获取所述推盘盒与所述电池包初步接触触发的初步接触信号以及所述推盘盒与所述电池包进一步接触触发的贴合信号，当所述初步接触信号和所述贴合信号都被获取到时，判断所述推盘盒与所述电池包接触完成。

该方法有效避免了推盘盒在未与电池包紧密且充分接触时就停止移动导致电池包连接不牢固的情况，可提高换电设备与电池包连接的可靠性，提高换电效率。

较佳地，控制所述换电设备伸出并连接所述电池包的步骤之后，还包括：

判断所述换电设备的推盘盒是否连接到位，若是，则执行控制所述换电设备的解锁机构进行解锁的步骤。

该方法通过在换电设备的解锁机构在进行解锁的步骤之前，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，避免换电设备未与电池包连接到位的情况下就对电池包进行解锁，可提高换电设备的换电可靠性。

较佳地，控制所述换电设备的解锁机构进行解锁的步骤包括以下步骤：

控制所述解锁机构朝所述电池托架的解锁件移动至配合到位；

控制所述解锁机构驱动所述解锁件进行解锁。

该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。

较佳地，控制所述换电设备取出被解锁的所述电池包的步骤包括以下步骤：

控制所述推盘盒退回，以带动所述电池包同步移动并从所述电池托架上取出。

该方法通过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，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。

较佳地，在所述推盘盒退回的过程中，调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配。

该方法通过在推盘盒退回过程中，调整该换电设备的高度至与电池托架的高度相匹配，避免电池包从电池托架上移出过程中，因电池托架相对换电设备在高度方向的偏差而导致电池包拉取过程中被卡住的情况发生。

较佳地，控制所述推盘盒退回，以带动所述电池包同步移动并从所述电池托架上取出的步骤之后，还包括：

判断所述推盘盒是否退回到位，若是，则控制所述换电设备的双伸出机构退回。

该方法在推盘盒将电池包从电池托架内取出并退回到位的情况下，再控制伸出机构退回，使电池包被安全取出至换电设备上，能够提高换电设备的换电可靠性。

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于电池仓或电动车的电池托架上，所述电池包安装控制方法包括以下步骤：

控制所述换电设备将所述电池包移动至所述电池托架上；

控制所述换电设备的解锁机构进行锁止。

该电池安装控制方法中，在换电设备与电池托架对准之后，换电设备先将电池包推送至电池托架，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和稳定性，提高换电效率。

根据所述第一图像和所述第二图像获取角度旋转量；

较佳地，控制所述换电设备将所述电池包移动至所述电池托架上的步骤包括以下步骤：

较佳地，根据所述第三景深值或者第四景深值控制所述换电设备的双伸出机构伸出的步骤之后，还包括：

控制所述换电设备的推盘盒将所述电池包推送至电池托架上。

该方法，在双伸出机构伸出准确伸出到位之后控制推盘盒将电池包推送到位，以保证电池包能够准确地被安装在电池托架上。

较佳地，控制所述换电设备的推盘盒将所述电池包推送至电池托架上的步骤包括以下步骤：

控制所述推盘盒推动所述电池包朝所述电池托架的方向移动；

判断所述推盘盒是否将所述电池包推送到位；

若是，则控制所述推盘盒停止移动。

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，以提高本方法的可靠性。

较佳地，判断所述推盘盒是否将所述电池包推送到位的步骤包括：

获取所述推盘盒与所述电池包初步接触触发的初步接触信号以及所述推盘盒与所述电池包进一步接触触发的贴合信号，当所述初步接触信号和所述贴合信号都被获取到时，判断所述推盘盒将所述电池包推送到位。

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。

较佳地，在控制所述推盘盒推动所述电池包朝所述电池托架的方向移动的过程中，调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配。

该方法通过在推盘盒朝电池托架移动过程中，调整该换电设备的高度至与电池托架的高度相匹配，避免电池包移入至电池托架的过程中，因电池托架相对换电设备在高度方向的偏差而导致电池包在推送过程中被卡住的情况发生。

较佳地，控制所述换电设备的解锁机构进行锁止的步骤包括以下步骤：

控制所述解锁机构驱动所述解锁件进行锁止。

该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。

较佳地，控制所述换电设备的解锁机构进行锁止的步骤之后包括以下步骤：

判断所述电池包是否锁紧在所述电池托架上。

该方法通过在电池包安装完成后检测电池包是否锁紧，以保证电池包牢固的、可靠的安装在电池托架上，避免电池包脱落的隐患发生。

较佳地，判断所述电池包是否锁紧在所述电池托架上的步骤包括以下步骤：

控制所述换电设备的推盘盒对电池包的吸附力达到至预设值；

控制所述推盘盒朝退回预设距离以判断所述电池包的锁止状态。

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。

较佳地，当判断所述电池包的锁止状态的结果为所述电池包锁止成功之后还包括以下步骤：

控制所述推盘盒退回；

控制所述换电设备的双伸出机构退回。

该方法，在保证电池包成功锁止之后，再驱动换电设备的推盘盒和双伸出机构退回至初始位置，以确保电池包安装控制方法的可靠实施。

一种取放电池包的控制方法，电池包具有位于电池仓内或电动汽车内的电池托架上的第一位置以及位于换电设备上的第二位置，包括以下步骤：

驱动电池包移动以在第一位置与第二位置之间进行位置切换；

在电池包移动过程中，根据电池托架的高度调整换电设备的高度。

在本方案中，根据电池托架的高度调整换电设备的高度，可以保证换电设备的高度与电池托架的高度相适应，有效避免由于电池包取放过程中，电动汽车因车身称重变化导致的自身高度的变化(也即电池托架的高度的变化)而发生的电池包卡住难以取出或装入的问题。

较佳地，在电池包移动过程中，实时调整换电设备的高度。

在本方案中，在电池包移动过程中，通过实时调整换电设备的高度，保证电池包移动过程中一直处于平稳状态，移动更顺畅。

较佳地，根据第一位置和第二位置之间的至少一个预设位置，控制调整换电设备的高度。

在本方案中，根据第一位置和第二位置之间的至少一个预设位置，间歇性控制调整换电设备的高度，在保证电池包能够顺畅移动的前提下，可以减少电池包取放过程中对换电设备的高度的调整的次数，以提高电池包取放的效率。

较佳地，在电池包相对于第一位置移动第一预设行程后，调整换电设备的高度；或，

在电池包相对于第二位置移动第二预设行程后，调整换电设备的高度。

在本方案中，根据电池包移动后的预设行程进行换电设备的高度调整，保证电池包顺利从一个位置过度到另一个位置即可，提高电池包取放的效率。

较佳地，在电池包移动过程中，根据电池托架的高度变化实时调整换电设备的高度至与电池托架的高度相匹配。

在本方案中，根据电池托架的高度变化实时调整换电设备的高度至与电池托架的高度相匹配，实现了换电设备的高度与电池托架的高度之间的随动，即同时升高或降低，近乎齐平的高度使电池包一直处于平稳状态，利于电池包的移动。

较佳地，当电池包移动至预设位置上，基于第一预设高度调整换电设备的高度。

在本方案中，基于第一预设高度调整换电设备的高度，可以针对不同型号、重量的电池包，或者根据电动汽车的胎压状况，给定预设值对换电设备的高度按阶段进行调整，即可分多次进行调整，使换电设备的高度与电池托架的高度保持在预定范围内，不会影响电池包的移动。

较佳地，在电池包移动第一预设行程或第二预设行程时，基于第二预设高度调节换电设备的高度。

在本方案中，基于第二预设高度调整换电设备的高度，可以针对不同型号、重量的电池包，或者根据电动汽车的胎压状况，在电池包移动出预设行程后对换电设备进行一次性的高度调整，不必专门设置检测电池托架高度变化的装置，简化了设备的结构。

较佳地，根据电池托架的高度调整换电设备的高度的步骤包括：

获取电池托架的第一局部的第一图像；和/或

获取电池托架的第二局部的第二图像；

对第一图像和/或第二图像进行图像处理以获取垂直位移量；

根据垂直位移量调整换电设备的高度至与电池托架的高度相匹配。

在本方案中，通过视觉图像获取并结合图像处理的方式获得垂直位移量进行换电设备的高度调整，能获得较高的调整精度，保证电池包取放过程的顺利进行。

较佳地，垂直位移量包括第一垂直位移量和第二垂直位移量；

对第一图像和/或第二图像进行图像处理以获取垂直位移量的步骤包括：

根据第一图像和第一参考图像获取第一垂直位移量，根据第二图像和第二参考图像获取第二垂直位移量；第一参考图像为换电设备与电池托架的高度相匹配时包括第一局部的参考图像，第二参考图像为换电设备与电池托架的高度相匹配时包括第二局部的参考图像。

在本方案中，通过视觉图像获取并结合图像处理的方式获得两个垂直位移量，从两侧对换电设备的高度分别进行调整，能够适应电池托架的任何姿态，例如发生倾斜的情况，进一步提高调整的准确性，保证电池包取放过程的顺利进行。

较佳地，换电设备通过设置在两端的第一升降机构和第二升降机构驱动进行升降移动；

第一升降机构根据第一垂直位移量驱动换电设备升降，第二升降机构根据第二垂直位移量驱动换电设备升降。

在本方案中，基于第一垂直位移量和第二垂直位移量，控制第一升降机构和第二升降机构对换电设备两侧的高度分别进行升降操作，可以提高换电设备高度调整的准确性。

本发明的积极进步效果在于：

该电池包取出控制方法和安装控制方法中，在使换电设备与电池托架对准之后，换电设备先从电池托架处连接电池包或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解锁或锁止，使得被电池包能够顺利、准确地从电池托架上被取出或安装，以保证电池包取出和安装过程中的准确性和稳定性，提高换电效率。

附图说明

图1为本发明的实施例1的电池包取出控制方法的流程示意图(一)。

图2为本发明的实施例1的电池包取出控制方法的流程示意图(二)。

图3为本发明的实施例1的电池包取出控制方法的流程示意图(三)。

图4为本发明的实施例1的电池包取出控制方法的流程示意图(四)。

图5为本发明的实施例1的电池包取出控制方法的流程示意图(五)。

图6为本发明的实施例1的电池包安装控制方法的流程示意图(一)。

图7为本发明的实施例1的电池包安装控制方法的流程示意图(二)。

图8为本发明的实施例1的电池包安装控制方法的流程示意图(三)。

图9为本发明的实施例1的电池包安装控制方法的流程示意图(四)。

图10为本发明的实施例2的换电设备的立体结构示意图。

图11为本发明的实施例2的电池托盘的立体结构示意图(一)。

图12为本发明的实施例2的换电设备的正视结构示意图。

图13为本发明的实施例2的电池托盘的立体结构示意图(二)。

图14为图13中A部分的局部放大图。

图15为本发明的实施例2的电池托盘的局部结构示意图。

图16为本发明的实施例2的电池托盘的俯视结构示意图。

图17为图16中C部分的局部放大图。

图18为本发明的实施例2的电池托盘与电池包的连接关系示意图。

图19为本发明的实施例2的电池托盘与电池包的位置关系示意图(一)。

图20为本发明的实施例2的电池托盘与电池包的位置关系示意图(二)。

图21为本发明的实施例2的电池托盘与电池包的位置关系示意图(三)。

图22为本发明的实施例2的电池托盘的立体结构示意图(三)。

图23为图18中D部分的局部放大图。

图24为图13中B部分的局部放大图。

图25为本发明的实施例2的电池托盘与电池包的局部结构示意图。

图26为本发明的实施例2的电池托盘的立体结构示意图(三)。

图27为本发明的实施例3的取放电池包的控制方法的流程图。

图28为本发明的实施例4的取放电池包的控制方法的步骤S12的流程图。

图29为本发明的实施例4的取放电池包的控制方法的电池托架和换电设备的示意图。

图30为本发明的实施例4的取放电池包的控制方法的第一参考图像的示意图。

图31为本发明的实施例4的取放电池包的控制方法的第一图像的示意图。

图32为本发明的实施例4的取放电池包的控制方法的第一升降机构和第二升降机构的示意图。

附图标记说明：

图像采集模块41，天轨701，地轨702，天轨导轮703，地轨导轮704，第一垂直驱动器61，第二垂直驱动器62，换电执行机构803，第一链条706，第一链轮611，第二链条621，第二链轮622，电池托盘803，转盘811，旋转驱动器812，设备框架1，解锁机构21，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，侧导轮4，电池包100

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明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、调整换电设备的位置直至该换电设备相对电池托架达到预设相对位置；

S02、控制换电设备伸出并连接电池包；

S03、控制换电设备的解锁机构进行解锁；

S04、控制换电设备取出被解锁的电池包。

其中，步骤S01中所谓的达到预设相对位置，是指换电设备移动至与电池托架对准的位置处。

该电池包取出控制方法中，通过在使换电设备与电池托架对准之后，先连接该电池包，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。

如图2所示，在步骤S01中可具体包含以下这些步骤：

S011、获取待换电车辆的电池托架上至少两个位置的第一图像和第二图像；

S012、根据第一图像和第二图像获取角度旋转量；

S013、根据角度旋转量控制换电设备进行角度调整，直至换电设备与电池托架达到预设角度；

S014、在换电设备与电池托架达到预设角度时，获取电池托架上至少两个位置的第三图像和第四图像；

S015、根据第三图像和第四图像获取水平位移量和垂直位移量；

S016、根据水平位移量控制换电设备进行水平调整，和/或，根据垂直位移量控制换电设备进行垂直调整，直至换电设备与电池托架达到预设相对位置。

在本实施例中，并不对电池托架上的至少两个位置进行具体限定，上述位置均可根据实际需求进行相应的调整及选择。

进一步地，在本实施例中，换电设备先根据和电池托架的当前相对位置进行角度调整，并在角度调整到位后，再根据和电池托架的当前相对位置进行水平方向、垂直方向上的调整，以使得换电设备与电池托架定位。由于换电设备角度调整到位之后，也即，换电设备与电池托架平行之后，不会因为换电设备在水平方向或者垂直方向上的位移而导致换电设备与电池托架之间相对角度的变化，从而简化了换电设备的位置调整流程，提高了换电设备的定位效率。

本实施例的定位方法能够自动且准确地获取换电车辆的电池托架的准确位置，以使得换电设备能够精确地与换电车辆的电池托架定位以进行电池包的拆装，从而极大地提升了换电准确率和换电效率。

如图3所示，在步骤S01实现换电设备和电池托架之间位置的对准之后，在步骤S02中可以具体实施以下步骤：

S021、获取第三图像中电池托架对应位置的第三景深值，或者获取第四图像中电池托架对应位置的第四景深值；

S022、根据第三景深值或者第四景深值控制换电设备的双伸出机构伸出。

具体的，在换电设备与电池托架平行的情况下，第三图像中电池托架对应位置的第三景深值与第四图像中电池托架对应位置的第四景深值相等，换电设备的双伸出机构的伸出距离可以根据第三景深值或者第四景深值确定。

之后，在步骤S022之后，换电设备的双伸出机构伸出并靠近电池托架，此时，可以继续执行步骤S02中的后续步骤：

S023、控制换电设备的推盘盒朝向电池包移动；

S024、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，在双伸出机构靠近电池托架之后，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S024，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。

优选地，在步骤S02和步骤S03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：

S025、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S03。

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4所示，在步骤S03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：

S031、控制解锁机构朝电池托架的解锁件移动至配合到位；

S032、控制解锁机构驱动解锁件进行解锁。

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5所示，在步骤S04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：

S041、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。

优选地，在步骤S041中的推盘盒退回过程中，可调整该换电设备的高度，以至与电池托架的高度相匹配。

具体来说，实施该步骤的目的是为了在电池包从电池托架上移出的过程中，换电设备的高度能够保持与电池托架相匹配，以避免电池包在移出过程中相对换电设备或电池托架卡住。其中，电池托架相对换电设备在推盘盒退回过程中产生高度偏差的原因是在于电池托架是设置在具有悬挂的车辆上的，当电池包相对电池托架移出时，相当车辆整体重量逐渐变轻，此时，车辆在悬挂作用下，其高度会上升，从而导致电池托架相对换电设备出现高度偏差。上述的方案就是为了解决该情况而设置的，即，将换电设备的高度相应地上移，从而与电池托架的高度相匹配，这样，可以避免因为电池包与电池托架之间形成过大的夹角而卡住，从而保证电池包顺利取出。

具体的，上述对换电设备的高度的调整可以是在推盘盒退回过程中实时进行的，也可以是在推盘盒退回特定距离之后进行的单次调整，以用于弥补电池托架因失去电池包的部分重量而导致其高度的上升。

此外，在步骤S041，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的步骤后，还包括以下步骤：S042、判断推盘盒是否退回到位，若是，则控制换电设备的双伸出机构退回。

通过设置该步骤，使得在确认了推盘盒退回到位之后，再驱动换电设备的双伸出机构退回，以提高换电设备的换电可靠性。

如图6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、调整换电设备的位置直至换电设备相对电池托架达到预设相对位置；

S12、控制换电设备将电池包移动至电池托架上；

S13、控制换电设备的解锁机构进行锁止。

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7所示，在步骤S11中可具体包含以下这些步骤：

S111、获取待换电车辆的电池托架上至少两个位置的第一图像和第二图像；

S112、根据第一图像和第二图像获取角度旋转量；

S113、根据角度旋转量控制换电设备进行角度调整，直至换电设备与电池托架达到预设角度；

S114、在换电设备与电池托架达到预设角度时，获取电池托架上至少两个位置的第三图像和第四图像；

S115、根据第三图像和第四图像获取水平位移量和垂直位移量；

S116、根据水平位移量控制换电设备进行水平调整，和/或，根据垂直位移量控制换电设备进行垂直调整，直至换电设备与电池托架达到预设相对位置。

上述步骤的实施与电池包取出控制方法中的S011～S016一致。因此，在安装电池包的过程中，换电设备同样先根据和电池托架的当前相对位置进行角度调整，并在角度调整到位后，再根据和电池托架的当前相对位置进行水平方向、垂直方向上的调整，以使得换电设备与电池托架定位。由于换电设备角度调整到位之后，也即，换电设备与电池托架平行之后，不会因为换电设备在水平方向或者垂直方向上的位移而导致换电设备与电池托架之间相对角度的变化，从而简化了换电设备的位置调整流程，提高了换电设备的定位效率。

如图8所示，在步骤S11实现换电设备和电池托架之间位置的对准之后，在步骤S12中可以具体实施以下步骤：

S121、获取第三图像中电池托架对应位置的第三景深值或者获取第四图像中电池托架对应位置的第四景深值；

S122、根据第三景深值或者第四景深值控制换电设备的双伸出机构伸出。

在此基础上，当步骤S122被执行，使得双伸出机构能够准确伸出到位后，还可继续执行以下：控制换电设备的推盘盒将电池包推送至电池托架上。其中，该步骤可进一步被细分为实施以下这些步骤：

S123、控制推盘盒推动电池包朝电池托架的方向移动；

S124、判断推盘盒是否将电池包推送到位；

倘若步骤S123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。

其中，在步骤S123中，在推盘盒推动电池包移动的过程中，也可以如同上述电池包取出控制方法中在步骤S041中所实施的那样，在推盘盒的移动过程中，调整该换电设备的高度，以至与电池托架的高度相匹配，以避免电池托架因电池包移入的关系，导致整体重量上升，使得车辆在悬挂作用下，其高度下降，从而导致电池托架相对换电设备出现高度偏差的问题。

另外，在步骤S124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。

如图9所示，在步骤S13中，具体可包括以下这些步骤：

S131、控制解锁机构朝电池托架的解锁件移动至配合到位；

S132、控制解锁机构驱动解锁件进行锁止。

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S031和步骤S032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件进行锁止，倘若解锁机构是通过沿某一方向移动的方式驱动解锁件进行解锁的话，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件实现锁止目的。

其中，在步骤S132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：

S133、控制换电设备的推盘盒对电池包的吸附力达到至预设值；

S134、控制推盘盒朝退回预设距离以判断电池包的锁止状态。

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：

S135、控制推盘盒退回；

S136、控制换电设备的双伸出机构退回。

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和双伸出机构退回至初始位置。

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S12和S13，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。

实施例2

如图10-图12所示，本发明还提供一种换电设备，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18)，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用于放置执行换电操作所需的电池包，并能够相对电池托盘803沿电池托盘803的前后方向进行移动(参见图10，本实施例中电池托盘803的前后方向为Y向)，以实现从电池托架上沿Y向取出或放置电池包的目的。而位置调整机构包括旋转机构、水平移动机构以及垂直移动机构，用于调整电池托盘803相对电池托架的位置和角度。

其中，本实施例中的方向可参考图1所示的X向、Y向和Z向。其中，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，换电设备通过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。

旋转机构用于根据获得的角度旋转量对电池托盘803的角度进行调整，直至电池托盘803上的各部件达到预设角度，水平移动机构用于根据获得的水平位移量进行水平调整，垂直移动机构用于根据获得的垂直位移量进行垂直调整，直至电池托盘803上的各部件相对电池托架达到预设相对位置。具体为，达到使电池托盘803上的解锁机构与电池托架上的解锁件相对准的位置。

其中，旋转机构具体包括转盘811和旋转驱动器812，转盘811套在电池托盘803的底部，旋转驱动器812连接于转盘811并用于根据角度旋转量驱动转盘811带动电池托盘803实现旋转。

当待换电车辆停放在停车位上准备换电时，如果待换电车辆的停车状态与准确的换电位置存在角度上的偏差，则电池推盘的双伸出机构3将难以对准电池托架。本实施例的换电设备在获取待换电车辆的停车状态与准确的换电位置的角度偏差后，通过旋转机构进行旋转的方式调整电池托盘803的姿态，从而使得电池托盘803的姿态与待换电车辆的停车状态相匹配，以便电池托盘803上的各部件与电池托架相对准，从而实现高效准确的换电操作。

水平移动机构具体包括轨道、导轮和水平驱动器，水平驱动器用于根据水平位移量驱动导轮沿轨道移动。如图11所示，轨道包括天轨701和地轨702，导轮包括天轨导轮703和地轨导轮704。天轨导轮703与天轨701对应设置，地轨导轮704与地轨702对应设置。水平驱动器分别驱动天轨导轮703沿天轨701在X轴方向(即水平方向)上移动，驱动地轨导轮704沿地轨702移动，从而实现换电设备整体的水平移动。从图10中可以看出，X轴、Y轴、Z轴两两垂直。图10中示出了电池托盘803的框架，未示出具体结构，换电执行机构的具体结构是本领域技术人员能够实现的，此处不再赘述。

当待换电车辆停放在停车位上准备换电时，如果待换电车辆的停车状态与准确的换电位置在水平方向上存在偏差，换电设备可根据获得的水平位移量移动电池托盘803，可以使得电池托盘803在水平方向上与待换电车辆的电池托架的位置相匹配，具有较高的精度，为准确取放电池包提供了保障。在本实施例中，通过水平驱动器可以根据水平位移量自动驱动电池托盘803在水平方向的移动，通过轨道和导轨的配合可以提高电池托盘803在水平方向运动的效率及稳定性。

垂直移动机构具体包括第一垂直驱动器61、第二垂直驱动器62、第一升降机构、第二升降机构和电池托盘803，第一垂直驱动器连接于第一升降机构，第二垂直驱动器连接于第二升降机构，第一升降机构、第二升降机构分别连接于电池托盘803的两端以带动电池托盘803的两端升降移动；第一垂直驱动器用于根据换电设备检测获得的第一垂直位移量驱动第一升降机构，第二垂直驱动器用于根据获得的第二垂直位移量驱动第二升降机构。

具体地，第一升降机构包括第一链条706和对应设置的第一链轮611，第一链条706在第一垂直驱动器61的驱动下带动第一链轮611沿Z轴方向(即垂直方向移动，以带动电池托盘803沿垂直方向移动。第二升降机构包括第二链条621和对应设置的第二链轮622，第二链条621在第二垂直驱动器62的驱动下带动第二链轮622沿垂直方向移动，以带动电池托盘803沿垂直方向移动。

当待换电车辆停放在停车位上准备换电时，如果待换电车辆的停车状态与准确的换电位置在垂直方向上存在偏差，则根据获得的垂直位移量移动电池托盘803，可以使得电池托盘803在垂直方向上与待换电车辆的电池托架的位置相匹配，具有较高的精度，为准确解锁提供了保障。

其中，调整位置调整机构所需的角度旋转量、水平位移量和垂直位移量可通过设置在换电设备的电池托盘803上的图像采集模块41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的方式来实现，具体实施方案在实施例1中已经说明，因此在此不再赘述。

如图13-图15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检索件进行对接，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14和15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14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，则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17中的第一连接件232所在位置)。

具体的，如图14和15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2342，本实施例中为螺旋弹簧，该弹性元件2342的数量与支撑杆一直，弹性元件2342分别套在支撑杆上，弹性元件2342的一端抵住推盘盒本体22a上，弹性元件2342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2342。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15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17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15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19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的末端是凸出于吸附面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20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21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21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。

其中，解锁机构21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。

之后，控制推盘盒22往回移动，如图18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，在此举例如下：

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17)，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13和图16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23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23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16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16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22和图23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16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16和图24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18，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25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D ₁，平衡部25凸出于推盘盒本体22a为第二宽度D ₂，第一宽度D ₁大于等于第二宽度D ₂。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100一侧凸出，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25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26所示，为便于展示推盘盒22中的内部结构，除了图26以外的其他附图中，推盘盒22的外罩壳均被隐藏。

实施例3

本实施例提供一种取放电池包的控制方法。电池包具有位于电池仓内或电动汽车内的电池托架上的第一位置以及位于换电设备上的第二位置。参照图27，该取放电池包的控制方法包括以下步骤：

步骤S11、驱动电池包移动以在第一位置与第二位置之间进行位置切换。

步骤S12、在电池包移动过程中，根据电池托架的高度调整换电设备的高度。

在电池包移动过程中，以从电池托架上取出电池包为例，随着电池包的移动，电动汽车的称重减小，电动汽车的重心上移，车身的高度上移，电池托架的高度上升。根据本实施例的取放电池包的控制方法，在电池包移动过程中，根据电池托架的高度调整换电设备的高度，即，将换电设备的高度相应地上移，从而与电池托架的高度相匹配，这样，可以避免因为电池包与电池托架之间形成过大的夹角而卡住，从而保证电池包顺利取出。

同样地，在将电池包装入电池托架的过程中，随着电池包的移动，电动汽车的称重增大，电动汽车的重心下移，车身的高度下移，电池托架的高度下降。根据本实施例的取放电池包的控制方法，在电池包移动过程中，根据电池托架的高度调整换电设备的高度，即，将换电设备的高度相应地下移，从而与电池托架的高度相匹配，这样，可以避免因为电池包与电池托架之间形成过大的夹角而卡住，从而保证电池包顺利装入。

因此，本实施例的取放电池包的控制方法可以有效避免由于电池包取放过程中，电动汽车因车身称重变化导致的自身高度的变化(也即电池托架的高度的变化)而发生的电池包卡住难以取出或装入的问题。

实施例4

在实施例3的基础上，本实施例提供一种取放电池包的控制方法。具体实施时，参照图28，步骤S12包括以下步骤：

步骤S121、获取电池托架的第一局部的第一图像；获取电池托架的第二局部的第二图像。

步骤S122、对第一图像、第二图像进行图像处理以获取垂直位移量。

步骤S123、根据垂直位移量调整换电设备的高度至与电池托架的高度相匹配。

作为一种可选的实施方式，在步骤S121中，参照图29，采用设置于换电设备5上的第一视觉传感器501和第二视觉传感器502实现。第一视觉传感器501用于获取电池托架7的第一局部A的第一图像；第二视觉传感器502用于获取电池托架7的第二局部B的第二图像。

以取出电池包为例，电池包初始时处于电动汽车内的电池托架上的第一位置。首先移动换电设备与电池托架的位置相对准。此时，采用第一视觉传感器501获取电池托架7的图像作为第一参考图像；第二视觉传感器502获取电池托架7的图像作为第二参考图像。即，第一参考图像为换电设备与电池托架的高度相匹配时包括第一局部的参考图像，第二参考图像为换电设备与电池托架的高度相匹配时包括第二局部的参考图像。

图30给出了第一参考图像G1的一种示意。第一参考图像G1包括电池托架7上的第一局部A。通过分析第一参考图像G1，位置获取单元得到电池托架7上的第一局部A在第一参考图像G1中对应的像素在第一参考图像G1中的位置，作为定位的参考，为了便于说明，称为“目标位置”。位置获取单元得到目标位置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。

换电设备与电池托架的位置相匹配之后，换电设备的推盘盒伸出并吸附电池包，然后推盘盒缓慢收回以将电池包缓慢拉出。作为一种可选的实施方式，推盘盒上的电磁铁吸附电池包上的对应目标装置。在将电池包取出的整个过程中，吸附连接判断单元判断推盘盒上的电磁铁与电池包上的对应目标装置是否保持吸附状态。如果保持吸附状态，则说明两者吸附良好，能够拉取电池包；如果变为非吸附状态，则说明电池包已脱离，此时吸附连接判断单元发出报警信号。

在电池包移动的过程中，第一视觉传感器501实时获取电池托架7的第一局部A的第一图像；第二视觉传感器502实时获取电池托架7的第二局部B的第二图像。在获取第一图像和第二图像之后，根据第一图像和第一参考图像获取第一垂直位移量，根据第二图像和第二参考图像获取第二垂直位移量。

图31给出了第一图像G11的一种示意。第一图像G11中包括电池托架7上的第一位置A。通过分析第一图像G11，位置获取单元得到电池托架7上的第一位置A在第一图像G11中对应的像素在第一图像G11中的位置，为了便于说明，称为实时位置。位置获取单元得到目标位置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。

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垂直位移量。通过将换电设备移动第一垂直位移量，可以使得换电设备的高度与电池托架的高度一致。位置获取单元得到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。通过移动相应的垂直位移量，可以实现对应的垂直位移，以使得换电设备的高度与电池托架的高度相匹配。这里所说的相匹配是指让换电设备的高度与电池托架的高度达到换电过程中相配合的状态，如高度一致或者仅有微小差距，以防止电池包移动过程中被卡住，达到平稳且顺畅移动效果为目的，并不仅限于换点过程中高度完全一致等状态。

类似地，位置获取单元根据第二图像和第二参考图像得到第二垂直位移量。

在一种可选的实施方式中，参照图32，换电设备5通过设置在两端的第一升降机构706和第二升降机构(设置于第一升降机构706的对侧，图中因被遮挡而未示出)驱动进行升降移动。换电设备5包括推盘盒802。第一升降机构706根据第一垂直位移量驱动换电设备5升降，第二升降机构根据第二垂直位移量驱动换电设备5升降。基于第一垂直位移量和第二垂直位移量，分别控制第一升降机构和第二升降机构对换电设备进行升降操作，可以提高升降过程的稳定性。

在换电设备5的高度与电池托架的高度重新匹配时，第一视觉传感器501获取电池托架7的图像作为新的第一参考图像；第二视觉传感器502获取电池托架7的图像作为新的第二参考图像，以作为下一步调整的参考。

据此，根据实时获取的图像，可以实时得到相应的垂直调整量，实时调整换电设备的高度，使得换电设备的高度跟随电池托架的高度的变化，从而保证电池包顺利取出。在电池包移动过程中，实时调整换电设备的高度，实现了换电设备的高度与电池托架的高度之间的随动，即同时升高或降低，近乎齐平的高度使电池包一直处于平稳状态，利于电池包的移动。

将电池包移动至电池托架时，换电设备5的推盘盒802吸附电池包，并移动至与电池托架相匹配的预设位置。采用第一视觉传感器501获取电池托架7的图像作为第一参考图像；第二视觉传感器502获取电池托架7的图像作为第二参考图像。

然后，推盘盒802推动电池包同步朝向电池托架伸出，使电池包由第二位置移动至第一位置。在电池包移动的过程中，第一视觉传感器501实时获取电池托架7的第一局部A的第一图像；第二视觉传感器502实时获取电池托架7的第二局部B的第二图像。在获取第一图像和第二图像之后，根据第一图像和第一参考图像获取第一垂直位移量，根据第二图像和第二参考图像获取第二垂直位移量。

然后，根据第一垂直位移量、第二垂直位移量调整换电设备的高度，以使换电设备的高度与电池托架的高度相匹配。

整个移动过程中，重复上述高度调整操作，平稳地将电池包推入电池托架上，使电池包移动至处于电动汽车内的电池托架上的第一位置。

通过视觉图像获取并结合图像处理的方式获得垂直位移量，能获得较高的精度，保证电池包取放过程的顺利进行。

在另一种可选的实施方式中，在获取第一图像和第二图像之后，根据第一图像和第一参考图像获取第一垂直位移量，或者，根据第二图像和第二参考图像获取第二垂直位移量。然后，根据第一垂直位移量或者第二垂直位移量中的任何一个，调整换电设备的高度，以使换电设备的高度与电池托架的高度相匹配。

在一种可选的实施方式中，换电设备的高度与电池托架的高度相匹配时，两者的高度相同。

在其他可选的实施方式中，换电设备的高度与电池托架的高度相匹配时，两者的高度的差异在一个预设的范围内。两者的高度的差异足够小，因此电池包与电池托架之间的角度足够小，电池包不会因为卡住而影响取放。

在另一种可选的实施方式中，在取出电池包时，电池包初始时处于电池包具有位于电池仓内的第一位置。参照本实施例的取放电池包的控制方法，本领域技术人员能够实现取出和放入电池包，具体过程，此处不再赘述。

实施例5

本实施例提供一种取放电池包的控制方法。本实施例的取放电池包的控制方法与实施例4的取放电池包的控制方法整体相同。区别在于，在本实施例中，不是从电池包开始移动即调整换电设备的高度，而是根据第一位置和第二位置之间的至少一个预设位置，控制调整换电设备的高度。也即，当电池包移动至预设位置时，开始调整换电设备的高度。

在取出电池包的过程中，首先移动换电设备与电池托架的位置相匹配。此时，采用第一视觉传感器501获取电池托架7的图像作为第一参考图像；第二视觉传感器502获取电池托架7的图像作为第二参考图像。

换电设备与电池托架的位置相匹配之后，换电设备的推盘盒伸出并吸附电池包，然后推盘盒缓慢收回以将电池包缓慢拉出。

当电池包移动距离较小时，电动汽车的电池托架的高度变化还非常小，尚不易发生电池包卡住的现象，可以先不进行调整。

当电池包相对于第一位置移动第一预设行程后，第一视觉传感器501获取电池托架7的第一局部A的第一图像；第二视觉传感器502获取电池托架7的第二局部B的第二图像。在获取第一图像和第二图像之后，根据第一图像和第一参考图像获取第一垂直位移量，根据第二图像和第二参考图像获取第二垂直位移量。

接下来，第一视觉传感器501获取电池托架7的图像作为新的第一参考图像；第二视觉传感器502获取电池托架7的图像作为新的第二参考图像，以作为下一步调整的参考。

然后，推盘盒将电池包继续向外拉出。当电池包再次移动第一预设行程后，再次对换电设备的高度进行调整，以使换电设备的高度再次与电池托架的高度相匹配。

移动过程中，重复上述高度调整操作，逐步将电池包取出，使电池包到达换电设备上的第二位置。

在放入电池包的过程中，换电设备的推盘盒吸附电池包，并移动至与电池托架相匹配的预设位置。采用第一视觉传感器501获取电池托架7的图像作为第一参考图像；第二视觉传感器502获取电池托架7的图像作为第二参考图像。

然后，推盘盒推动电池包同步朝向电池托架伸出，使电池包由第二位置移动至第一位置。在电池包被推入电池托架的初期，当电池包移动距离较小时，电动汽车的电池托架的高度变化还非常小，尚不易发生电池包卡住的现象，可以先不进行调整。

当电池包相对于第二位置移动第二预设行程后，第一视觉传感器501获取电池托架7的第一局部A的第一图像；第二视觉传感器502获取电池托架7的第二局部B的第二图像。在获取第一图像和第二图像之后，根据第一图像和第一参考图像获取第一垂直位移量，根据第二图像和第二参考图像获取第二垂直位移量。

然后，推盘盒将电池包继续向电池托架内推入。当电池包再次移动第一预设行程后，再次对换电设备的高度进行调整，以使换电设备的高度再次与电池托架的高度相匹配。

整个移动过程中，重复上述高度调整操作，逐步将电池包推入电池托架，到达电动汽车内的电池托架上的第一位置。

在电池包相对于第一位置移动第一预设行程后，或者在电池包相对于第二位置移动第二预设行程后，调整换电设备的高度，可以减少电池包取放过程中对换电设备的高度的调整的次数，以提高电池包取放的效率。

实施例6

在实施例3的基础上，本实施例提供一种取放电池包的控制方法。具体实施时，当电池包移动至预设位置上，基于第一预设高度调整换电设备的高度。

在一种可选的实施方式中，通过对不同型号、重量的电池包在该电池包的取放过程中的移动行程与对应的垂直调整量的实验数据的获取和分析，生成不同型号、重量的电池包与第一预设高度的对应关系。在调整换电设备的高度的过程中，基于上述对应关系，即可根据电池包的型号、重量合理设置第一预设高度，通过一次或多次的调整实现换电设备的高度的调整。基于本实施方式，在电池包取放的过程中，可以不必专门设置检测电池托架高度变化的装置，简化了设备的结构；并且，可以针对不同型号、重量的电池包，进行适应性的设置，便于提高调整的精度，提高本方案对不同场景的适用性。

在另一种可选的实施方式中，通过对相应的电池包在该电池包的取放过程中的移动行程、对应的垂直调整量以及对应的电动汽车的胎压的实验数据的获取和分析，生成电动汽车的胎压与第一预设高度的对应关系。在调整换电设备的高度的过程中，基于上述对应关系，即可根据电动汽车的实时胎压合理设置第一预设高度，通过一次或多次的调整实现换电设备的高度的调整。基于本实施方式，在电池包取放的过程中，可以不必专门设置检测电池托架高度变化的装置，简化了设备的结构；并且，可以针对在电池包取放过程中电动汽车的实时胎压，进行适应性的设置，便于提高调整的精度，提高本方案对不同场景的适用性。

实施例7

在实施例3的基础上，本实施例提供一种取放电池包的控制方法。具体实施时，在电池包相对于第一位置移动第一预设行程后，基于第二预设高度调节换电设备的高度。

在一种可选的实施方式中，通过对不同型号、重量的电池包在该电池包从电池托架中取出的过程中的移动行程与对应的垂直调整量的实验数据的获取和分析，生成不同型号、重量的电池包与相应的移动行程、第二预设高度的对应关系。在调整换电设备的高度的过程中，基于上述对应关系，即可针对电池包的型号、重量，根据移动行程合理设置第二预设高度，根据移动行程通过一次性调整实现换电设备的高度的调整。基于本实施方式，在电池包取放的过程中，可以不必专门设置检测电池托架高度变化的装置，简化了设备的结构；并且，可以针对不同型号、重量的电池包，进行适应性的设置，便于提高调整的精度，提高本方案对不同场景的适用性。

在另一种可选的实施方式中，通过对相应的电池包在该电池包从电池托架中取出的过程中的移动行程、对应的垂直调整量以及对应的电动汽车的胎压的实验数据的获取和分析，生成电动汽车的胎压与移动行程、第二预设高度的对应关系。在调整换电设备的高度的过程中，基于上述对应关系，即可根据电动汽车的实时胎压、移动行程，合理设置第二预设高度，根据移动行程通过一次性调整实现换电设备的高度的调整。基于本实施方式，在电池包取放的过程中，可以不必专门设置检测电池托架高度变化的装置，简化了设备的结构；并且，可以针对在电池包取放过程中电动汽车的实时胎压，进行适应性的设置，便于提高调整的精度，提高本方案对不同场景的适用性。

实施例8

在实施例3的基础上，本实施例提供一种取放电池包的控制方法。具体实施时，在电池包相对于第二位置移动第二预设行程后，基于第二预设高度调节换电设备的高度。

在一种可选的实施方式中，通过对不同型号、重量的电池包在该电池包放入电池托架的过程中的移动行程与对应的垂直调整量的实验数据的获取和分析，生成不同型号、重量的电池包与相应的移动行程、第二预设高度的对应关系。在调整换电设备的高度的过程中，基于上述对应关系，即可针对电池包的型号、重量，根据移动行程合理设置第二预设高度，从而实现换电设备的高度的调整。基于本实施方式，在电池包取放的过程中，可以不必专门设置检测电池托架高度变化的装置，简化了设备的结构；并且，可以针对不同型号、重量的电池包，进行适应性的设置，便于提高调整的精度，提高本方案对不同场景的适用性。

在另一种可选的实施方式中，通过对相应的电池包在该电池包放入电池托架的过程中的移动行程、对应的垂直调整量以及对应的电动汽车的胎压的实验数据的获取和分析，生成电动汽车的胎压与移动行程、第二预设高度的对应关系。在调整换电设备的高度的过程中，基于上述对应关系，即可根据电动汽车的实时胎压、移动行程，合理设置第二预设高度，通过一次或多次的调整实现换电设备的高度的调整。基于本实施方式，在电池包取放的过程中，可以不必专门设置检测电池托架高度变化的装置，简化了设备的结构；并且，可以针对在电池包取放过程中电动汽车的实时胎压，进行适应性的设置，便于提高调整的精度，提高本方案对不同场景的适用性。

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，这些仅是举例说明，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。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims

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电动车内取出电池包，所述电池包被锁止于所述电池仓或所述电动车内的电池托架上，其特征在于，所述电池包拿取控制方法包括以下步骤：

调整所述换电设备的位置直至所述换电设备相对所述电池托架达到预设相对位置；

控制所述换电设备伸出并连接所述电池包；

控制所述换电设备的解锁机构进行解锁；

控制所述换电设备取出被解锁的所述电池包。
如权利要求1所述的电池包取出控制方法，其特征在于，调整所述换电设备的位置直至所述换电设备相对所述电池托架达到预设相对位置的步骤中包括以下步骤：

获取待换电车辆的电池托架上至少两个位置的第一图像和第二图像；

根据所述第一图像和所述第二图像获取角度旋转量；

根据所述角度旋转量控制所述换电设备进行角度调整，直至所述换电设备与所述电池托架达到预设角度；

在所述换电设备与所述电池托架达到预设角度时，获取所述电池托架上至少两个位置的第三图像和第四图像；

根据所述第三图像和所述第四图像获取水平位移量和垂直位移量；

根据所述水平位移量控制所述换电设备进行水平调整，和/或，根据所述垂直位移量控制所述换电设备进行垂直调整，直至所述换电设备与所述电池托架达到预设相对位置；

优选地，控制所述换电设备伸出并连接所述电池包的步骤包括以下步骤：

获取所述第三图像中所述电池托架对应位置的第三景深值或者获取所述第四图像中所述电池托架对应位置的第四景深值；

根据所述第三景深值或者第四景深值控制所述换电设备的双伸出机构伸出。
如权利要求2所述的电池包取出控制方法，其特征在于，控制所述换电设备伸出并连接所述电池包的步骤包括以下步骤：

控制所述换电设备的推盘盒朝向所述电池包移动；

判断所述推盘盒是否与所述电池包接触完成；

若是，则控制所述推盘盒停止移动并连接所述电池包。
如权利要求3所述的电池包取出控制方法，其特征在于，控制所述推盘盒朝向所述电池包移动的过程中，在所述推盘盒移动至与所述电池包为预设距离时，控制所述推盘盒减速移动；

和/或，判断所述推盘盒是否与所述电池包接触完成的步骤包括，获取所述推盘盒与所述电池包初步接触触发的初步接触信号以及所述推盘盒与所述电池包进一步接触触发的贴合信号，当所述初步接触信号和所述贴合信号都被获取到时，判断所述推盘盒与所述电池包接触完成。
如权利要求1所述的电池包取出控制方法，其特征在于，控制所述换电设备伸出并连接所述电池包的步骤之后，还包括：

判断所述换电设备的推盘盒是否连接到位，若是，则执行控制所述换电设备的解锁机构进行解锁的步骤；

优选地，控制所述换电设备的解锁机构进行解锁的步骤包括以下步骤：

控制所述解锁机构朝所述电池托架的解锁件移动至配合到位；

控制所述解锁机构驱动所述解锁件进行解锁；

优选地，控制所述换电设备取出被解锁的所述电池包的步骤包括以下步骤：

控制所述推盘盒退回，以带动所述电池包同步移动并从所述电池托架上取出。
如权利要求5所述的电池包取出控制方法，其特征在于，在所述推盘盒退回的过程中，调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配。
如权利要求6所述的电池包取出控制方法，其特征在于，所述电池包具有位于电池仓内或电动汽车内的电池托架上的第一位置以及位于换电设备上的第二位置，调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配包括以下步骤：

驱动所述电池包移动以在所述第一位置与所述第二位置之间进行位置切换；

在所述电池包移动过程中，根据所述电池托架的高度调整所述换电设备的高度。
如权利要求7所述的电池包取出控制方法，其特征在于，在所述电池包移动过程中，实时调整所述换电设备的高度；

优选地，在所述电池包移动过程中，根据所述电池托架的高度变化实时调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配。
如权利要求7所述的电池包取出控制方法，其特征在于，根据所述第一位置和所述第二位置之间的至少一个预设位置，控制调整所述换电设备的高度；

优选地，当所述电池包移动至所述预设位置上，基于第一预设高度调整换电设备的高度。
如权利要求7所述的电池包取出控制方法，其特征在于，在所述电池包相对于所述第一位置移动第一预设行程后，调整所述换电设备的高度；或，

在所述电池包相对于所述第二位置移动第二预设行程后，调整所述换电设备的高度；

优选地，在所述电池包移动所述第一预设行程或所述第二预设行程时，基于第二预设高度调节换电设备的高度。
如权利要求7所述的电池包取出控制方法，其特征在于，根据所述电池托架的高度调整所述换电设备的高度的步骤包括：

获取所述电池托架的第一局部的第一图像；和/或

获取所述电池托架的第二局部的第二图像；

对所述第一图像和/或所述第二图像进行图像处理以获取垂直位移量；

根据所述垂直位移量调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配；

优选地，所述垂直位移量包括第一垂直位移量和第二垂直位移量；

对所述第一图像和/或所述第二图像进行图像处理以获取垂直位移量的步骤包括：

根据所述第一图像和第一参考图像获取所述第一垂直位移量，根据所述第二图像和第二参考图像获取所述第二垂直位移量；所述第一参考图像为所述换电设备与所述电池托架的高度相匹配时包括所述第一局部的参考图像，所述第二参考图像为所述换电设备与所述电池托架的高度相匹配时包括所述第二局部的参考图像；

优选地，所述换电设备通过设置在两端的第一升降机构和第二升降机构驱动进行升降移动；

所述第一升降机构根据所述第一垂直位移量驱动所述换电设备升降，所述第二升降机构根据所述第二垂直位移量驱动所述换电设备升降。
如权利要求6所述的电池包取出控制方法，其特征在于，控制所述推盘盒退回，以带动所述电池包同步移动并从所述电池托架上取出的步骤之后，还包括：

判断所述推盘盒是否退回到位，若是，则控制所述换电设备的双伸出机构退回。
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于电池仓或电动车的电池托架上，其特征在于，所述电池包安装控制方法包括以下步骤：

调整所述换电设备的位置直至所述换电设备相对所述电池托架达到预设相对位置；

控制所述换电设备将所述电池包移动至所述电池托架上；

控制所述换电设备的解锁机构进行锁止。
如权利要求13所述的电池包安装控制方法，其特征在于，调整所述换电设备的位置直至所述换电设备相对所述电池托架达到预设相对位置的步骤中包括以下步骤：

获取待换电车辆的电池托架上至少两个位置的第一图像和第二图像；

根据所述第一图像和所述第二图像获取角度旋转量；

根据所述角度旋转量控制所述换电设备进行角度调整，直至所述换电设备与所述电池托架达到预设角度；

在所述换电设备与所述电池托架达到预设角度时，获取所述电池托架上至少两个位置的第三图像和第四图像；

根据所述第三图像和所述第四图像获取水平位移量和垂直位移量；

根据所述水平位移量控制所述换电设备进行水平调整，和/或，根据所述垂直位移量控制所述换电设备进行垂直调整，直至所述换电设备与所述电池托架达到预设相对位置；

优选地，控制所述换电设备将所述电池包移动至所述电池托架上的步骤包括以下步骤：

获取所述第三图像中所述电池托架对应位置的第三景深值或者获取所述第四图像中所述电池托架对应位置的第四景深值；

根据所述第三景深值或者第四景深值控制所述换电设备的双伸出机构伸出；

优选地，根据所述第三景深值或者第四景深值控制所述换电设备的双伸出机构伸出的步骤之后，还包括：

控制所述换电设备的推盘盒将所述电池包推送至电池托架上；

优选地，控制所述换电设备的推盘盒将所述电池包推送至电池托架上的步骤包括以下步骤：

控制所述推盘盒推动所述电池包朝所述电池托架的方向移动；

判断所述推盘盒是否将所述电池包推送到位；

若是，则控制所述推盘盒停止移动。
如权利要求14所述的电池包安装控制方法，其特征在于，判断所述推盘盒是否将所述电池包推送到位的步骤包括：

获取所述推盘盒与所述电池包初步接触触发的初步接触信号以及所述推盘盒与所述电池包进一步接触触发的贴合信号，当所述初步接触信号和所述贴合信号都被获取到时，判断所述推盘盒将所述电池包推送到位。
如权利要求14所述的电池包安装控制方法，其特征在于，在控制所述推盘盒推动所述电池包朝所述电池托架的方向移动的过程中，调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配。
如权利要求16所述的电池包安装控制方法，其特征在于，所述电池包具有位于电池仓内或电动汽车内的电池托架上的第一位置以及位于换电设备上的第二位置，调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配包括以下步骤：

驱动所述电池包移动以在所述第一位置与所述第二位置之间进行位置切换；

在所述电池包移动过程中，根据所述电池托架的高度调整所述换电设备的高度。
如权利要求17所述的电池包安装控制方法，其特征在于，在所述电池包移动过程中，实时调整所述换电设备的高度；

优选地，在所述电池包移动过程中，根据所述电池托架的高度变化实时调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配。
如权利要求17所述的电池包安装控制方法，其特征在于，根据所述第一位置和所述第二位置之间的至少一个预设位置，控制调整所述换电设备的高度；

优选地，当所述电池包移动至所述预设位置上，基于第一预设高度调整换电设备的高度。
如权利要求17所述的电池包安装控制方法，其特征在于，在所述电池包相对于所述第一位置移动第一预设行程后，调整所述换电设备的高度；或，

在所述电池包相对于所述第二位置移动第二预设行程后，调整所述换电设备的高度；

优选地，在所述电池包移动所述第一预设行程或所述第二预设行程时，基于第二预设高度调节换电设备的高度。
如权利要求15所述的电池包安装控制方法，其特征在于，根据所述电池托架的高度调整所述换电设备的高度的步骤包括：

获取所述电池托架的第一局部的第一图像；和/或

获取所述电池托架的第二局部的第二图像；

对所述第一图像和/或所述第二图像进行图像处理以获取垂直位移量；

根据所述垂直位移量调整所述换电设备的高度至与所述电池托架的高度相匹配；

优选地，所述垂直位移量包括第一垂直位移量和第二垂直位移量；

对所述第一图像和/或所述第二图像进行图像处理以获取垂直位移量的步骤包括：

根据所述第一图像和第一参考图像获取所述第一垂直位移量，根据所述第二图像和第二参考图像获取所述第二垂直位移量；所述第一参考图像为所述换电设备与所述电池托架的高度相匹配时包括所述第一局部的参考图像，所述第二参考图像为所述换电设备与所述电池托架的高度相匹配时包括所述第二局部的参考图像；

优选地，所述换电设备通过设置在两端的第一升降机构和第二升降机构驱动进行升降移动；

所述第一升降机构根据所述第一垂直位移量驱动所述换电设备升降，所述第二升降机构根据所述第二垂直位移量驱动所述换电设备升降。
如权利要求13所述的电池包安装控制方法，其特征在于，控制所述换电设备的解锁机构进行锁止的步骤包括以下步骤：

控制所述解锁机构朝所述电池托架的解锁件移动至配合到位；

控制所述解锁机构驱动所述解锁件进行锁止。
如权利要求13所述的电池包安装控制方法，其特征在于，控制所述换电设备的解锁机构进行锁止的步骤之后包括以下步骤：

判断所述电池包是否锁紧在所述电池托架上；

优选地，判断所述电池包是否锁紧在所述电池托架上的步骤包括以下步骤：

控制所述换电设备的推盘盒对电池包的吸附力达到至预设值；

控制所述推盘盒朝退回预设距离以判断所述电池包的锁止状态；

优选地，当判断所述电池包的锁止状态的结果为所述电池包锁止成功之后还包括以下步骤：

控制所述推盘盒退回；

控制所述换电设备的双伸出机构退回。