本发明涉及一种电池箱托盘装置、换电设备及换电控制方法。
背景技术：
1、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。
技术实现思路
1、本发明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、换电设备及换电控制方法。
2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
3、一种电池箱托盘装置，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；
4、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；
5、所述定位机构包括：
6、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；
7、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；
8、所述位置调整量通过所述第一图像与第一参考图像对比、所述第二图像与第二参考图像对比获得水平位移量、垂直位移量、角度旋转量三个中至少一个。
9、较佳地，所述角度旋转量通过景深值获取。
10、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。
11、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。
12、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。
13、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。
14、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。
15、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。
16、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。
17、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。
18、较佳地，所述底框架与所述推盘盒之间具有导轨结构。
19、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。
20、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。
21、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。
22、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。
23、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。
24、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。
25、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。
26、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。
27、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。
28、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。
29、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。
30、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。
31、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。
32、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。
33、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。
34、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。
35、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。
36、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。
37、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。
38、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。
39、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。
40、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。
41、较佳地，所述定位机构包括：
42、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；
43、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。
44、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。
45、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。
46、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。
47、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。
48、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。
49、一种换电控制方法，其特点在于，所述换电控制方法包括如下步骤：
50、对解锁机构进行定位使其与电池托架上的解锁件完成定位；
51、驱动所述解锁机构对所述电池托架上的锁止机构进行解锁；
52、控制推盘盒朝向所述电池托架进一步伸出从而拉动电池箱。
53、在本方案中，在解锁机构对电池包进行解锁之前，通过定位使解锁机构与解锁件精确对准，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。
54、一种换电控制方法，其特点在于，所述换电控制方法包括如下步骤：
55、对解锁机构进行定位使其与电池托架上的解锁件完成定位；
56、控制推盘盒朝向所述电池托架进一步伸出从而推动电池箱；
57、驱动所述解锁机构对所述电池托架上的锁止机构进行锁止。
58、在本方案中，采用上述结构形式，在对电池包进行安装之前，通过定位使解锁机构与解锁件精确对准，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。
59、本发明的积极进步效果在于：
60、本发明的电池箱托盘装置、换电设备和换电控制方法，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。
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。
6.如权利要求5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；
7.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，所述驱动机构驱动所述解锁杆运动，以带动锁止机构运动，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。
8.如权利要求7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；
9.一种换电设备，其特征在于，其包括如权利要求1-8任意一项所述的电池箱托盘装置。
10.如权利要求9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。
