电池包取出控制方法和电池包安装控制方法与流程

1.本发明涉及换电领域，特别涉及一种电池包取出控制方法和电池包安装控制方法。


背景技术：

2.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。
3.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。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的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，并且难以可靠地从电池托架放置或取出电池包，导致换电效率低下、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。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一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：
7.控制所述换电设备移动至使所述换电设备的解锁机构与所述电池托架上的解锁件对准的位置；
8.控制所述解锁机构朝向所述解锁件移动至配合到位并进行解锁；
9.控制所述换电设备的推拉机构与所述电池包相连接，并将所述电池包从所述电池托架上移动至所述换电设备。
10.该电池包取出控制方法，通过控制换电设备移动，使设置在换电设备上的解锁机构与位于电池托架上的解锁件进行对准，以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，并通过推拉机构将解锁后的电池包取出，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，而且通过推拉机构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。
11.较佳地，在控制所述换电设备移动至使所述换电设备的解锁机构与所述电池托架上的解锁件对准的位置的步骤中包括：
12.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；
13.对所述第一图像和所述第二图像进行图像处理得到位置调整量；
14.根据所述位置调整量控制所述换电设备移动至所述解锁机构与所述解锁件相对准的位置。
15.通过采集图像的方式获得换电设备相对电池托架的位置调整量，并基于该位置调整量调节换电设备的位置，可有效提高换电设备相对电池托架的位置准确率，以保证解锁、取出电池包等工序的成功率。
16.较佳地，对所述第一图像和所述第二图像进行图像处理得到位置调整量包括水平位移量或垂直位移量或旋转角度量。
17.通过基于水平、垂直或旋转等各运动自由度的方向检测位置调整量，以提高该位置调整量的通用性，便于换电设备基于上述位移量或旋转量相对电池托架调整位置。
18.较佳地，所述换电设备包括水平调整单元或垂直调整单元或旋转调整单元；
19.在根据所述位置调整量控制所述换电设备移动至所述解锁机构与所述解锁件相对准的位置的步骤中包括：
20.根据水平位移量控制所述水平调整单元移动；或，
21.根据垂直位移量控制所述垂直调整单元移动；或，
22.根据旋转角度量控制所述旋转调整单元旋转。
23.在获取位置调整量中的具体分量之后，基于不同的自由度方向，将位置调整量中的各运动自由度分量分别作为换电设备中各运动自由度的调整单元的调整依据，以更准确地实现基于位置调整量控制换电设备移动至解锁机构与所述解锁件相对准位置的目的。
24.较佳地，在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的步骤之前还包括：
25.控制所述换电设备基于预设值移动至使所述换电设备的解锁机构与所述电池托架上的解锁件对准的粗定位位置。
26.在基于图像采集的方式对换电设备相对电池托架的位置进行精确检测之前，先将换电设备移动至粗定位位置，以降低精确定位过程中的位移行程，进而能够提高定位效率。
27.较佳地，在控制所述解锁机构朝向所述解锁件移动至配合到位并进行解锁的步骤中包括：
28.控制所述解锁机构朝向所述电池托架移动，使所述解锁机构的解锁杆与所述解锁件配合到位；
29.驱动所述解锁杆带动所述解锁件运动从而对锁止所述电池包的锁止机构进行解锁。
30.在本方案中，通过驱动解锁杆带动解锁件运动，以将位移量传递至锁止机构，实现锁止机构的解锁电池包的目的。这种解锁方式的解锁精度高，提高了换电效率；同时，有效避免了发生误操作，大大提高了安全稳定性。
31.较佳地，在控制所述解锁机构朝向所述电池托架移动，使所述解锁杆与所述解锁件配合到位的步骤中，控制所述换电设备的伸出机构带动所述解锁机构伸出，使所述解锁机构靠近所述解锁件。
32.在本方案中，利用换电设备上的伸出机构带动解锁机构伸出至靠近电池托架的位
置，便于后续执行解锁操作，提高了解锁效率，简化了换电设备的结构复杂程度。
33.较佳地，在驱动所述解锁杆带动所述解锁件运动从而对锁止所述电池包的锁止机构进行解锁的步骤之前还包括：判断所述解锁杆是否位于所述解锁件的解锁匹配件内；
34.若是，则驱动所述解锁杆运动。
35.在本方案中，通过判断解锁杆是否位于解锁匹配件内来作为作动解锁杆运动的基准，有效避免了解锁杆在没有位于解锁匹配件内时而发生驱动解锁杆运动的现象，有效避免了发生误操作，大大提高了在换电过程中的安全稳定性。
36.较佳地，在控制所述换电设备的推拉机构与所述电池包相连接，并将所述电池包从所述电池托架上移动至所述换电设备的步骤中包括：
37.控制所述推拉机构伸出至与所述电池包相连接；
38.控制所述推拉机构缩回从而将所述电池包拉动至所述换电设备。
39.在本方案中，提供了一种将电池包取回换电设备上的较佳实施方案。
40.一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：
41.控制所述换电设备移动至使所述换电设备的解锁机构与所述电池托架上的解锁件相对准的位置；
42.控制所述解锁机构朝向所述解锁件移动至配合到位；
43.控制所述换电设备的推拉机构将所述电池包从所述换电设备移动至所述电池托架；
44.控制所述解锁机构对所述解锁件进行锁止，使所述电池包被锁止于所述电池托架上。
45.该电池包安装控制方法，通过控制换电设备移动，使设置在换电设备上的解锁机构与位于电池托架上的解锁件进行对准，以在换电设备将电池包放置在电池托架上之后，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，并通过推拉机构将解锁后的电池包取出，通过定位提高了安装电池包过程中的锁止准确性和锁止效率，而且通过推拉机构以平移方式放入电池包，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。
46.较佳地，在控制所述换电设备移动至使所述换电设备的解锁机构与所述电池托架上的解锁件相对准的位置的步骤中包括：
47.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；
48.对所述第一图像和所述第二图像进行图像处理得到位置调整量；
49.根据所述位置调整量控制所述换电设备移动至所述解锁机构与所述解锁件相对准的位置。
50.通过采集图像的方式获得换电设备相对电池托架的位置调整量，并基于该位置调整量调节换电设备的位置，可有效提高换电设备相对电池托架的位置准确率，以保证放置、锁定电池包等工序的成功率。
51.较佳地，对所述第一图像和所述第二图像进行图像处理得到位置调整量包括水平位移量或垂直位移量或旋转角度量。
52.通过基于水平、垂直或旋转等各运动自由度的方向检测位置调整量，以提高该位置调整量的通用性，便于换电设备基于上述位移量或旋转量相对电池托架调整位置。
53.较佳地，所述换电设备包括水平调整单元或垂直调整单元或旋转调整单元；
54.在根据所述位置调整量控制所述换电设备移动至所述解锁机构与所述解锁件相对准的位置的步骤中包括：
55.根据水平位移量控制所述水平调整单元移动；或，
56.根据垂直位移量控制所述垂直调整单元移动；或，
57.根据旋转角度量控制所述旋转调整单元旋转。
58.通过将位置调整量中的各运动自由度分量分别作为换电设备中各运动自由度的调整单元的调整依据，以更准确地实现基于位置调整量控制换电设备移动至解锁机构与所述解锁件相对准位置的目的。
59.较佳地，在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的步骤之前还包括：
60.控制所述换电设备基于预设值移动至使所述换电设备的解锁机构与所述电池托架上的解锁件对准的粗定位位置。
61.在基于图像采集的方式对换电设备相对电池托架的位置进行精确检测之前，先将换电设备移动至粗定位位置，以降低精确定位过程中的位移行程，进而能够提高定位效率。
62.较佳地，在控制所述解锁机构朝向所述解锁件移动至配合到位的步骤中包括：控制所述解锁机构朝向所述电池托架移动，使所述解锁机构的解锁杆与所述解锁件配合到位；
63.在控制所述解锁机构对所述解锁件进行锁止，使所述电池包被锁止于所述电池托架上的步骤中包括：驱动所述解锁杆沿与解锁方向相反的方向带动所述解锁件运动，从而将所述电池包被锁止于所述电池托架上。
64.在本方案中，通过驱动解锁杆沿与解锁时的运动方向相反的方向带动解锁件运动，以将位移量传递至锁止机构，实现锁止机构的锁止电池包的目的。这种锁止方式的锁止精度高，提高了换电效率；同时，有效避免了发生误操作，大大提高了安全稳定性。
65.较佳地，在控制所述解锁机构对所述解锁件进行锁止，使所述电池包被锁止于所述电池托架上的步骤之前还包括：判断所述解锁杆是否位于所述解锁件的解锁匹配件内；
66.若是，则驱动所述解锁杆沿与解锁方向相反的方向运动。
67.在本方案中，通过判断解锁杆是否位于解锁匹配件内来作为作动解锁杆运动的基准，有效避免了解锁杆在没有位于解锁匹配件内时而发生驱动解锁杆运动的现象，有效避免了发生误操作，大大提高了在换电过程中的安全稳定性。
68.较佳地，在控制所述换电设备的推拉机构将所述电池包从所述换电设备移动至所述电池托架的步骤中包括：控制所述推拉机构将所述电池包从所述换电设备移动至所述电池托架，使所述电池包与锁止机构相接触；
69.在控制所述解锁机构对所述解锁件进行锁止，使所述电池包被锁止于所述电池托架上的步骤中包括：控制所述解锁机构对连接所述解锁杆的锁止机构进行锁止，使所述锁止机构沿所述电池包的安装方向拉动所述电池包，并将所述电池包被锁止于所述电池托架上。
70.通过在驱动锁止机构对电池包进行锁止的过程中，利用锁止机构沿电池包的安装方向拉动电池包，实现提高固定可靠性的目的。
71.同时，在沿电池包的安装方向拉动电池包的过程中，还可利用上述位移实现电池包与电池托架之间的电接插，简化电池包安装的步骤。
72.较佳地，在控制所述换电设备的推拉机构将所述电池包从所述换电设备移动至所述电池托架的步骤中包括：控制所述推拉机构伸出，从而将所述电池包从所述换电设备移动至所述电池托架。
73.在本方案中，提供了一种将电池包移动至电池托架上的较佳实施方案。
74.本发明的积极进步效果在于：
75.该电池包取出控制方法和电池包安装控制方法，通过控制换电设备移动，使设置在换电设备上的解锁机构与位于电池托架上的解锁件进行对准，以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或锁止，并通过推拉机构相对电池托架移动电池包，通过定位提高了取放电池包过程中的解锁或锁止的准确性和效率，而且通过推拉机构以平移方式取放电池包，保证电池取放时的稳定性，避免对电池包造成损伤，提高换电安全性。
附图说明
76.图1为本发明一实施例的电池包拿取控制方法的流程图。
77.图2为本发明一实施例的视觉定位系统的结构示意图。
78.图3为本发明一实施例的视觉定位系统的获取目标装置的位置信息的示意图。
79.图4为本发明一实施例的电池包拿取控制方法的步骤s11的流程图(一)。
80.图5为本发明一实施例的视觉定位系统的第一参考图像的示意图。
81.图6为本发明一实施例的视觉定位系统的第一图像的示意图。
82.图7为本发明一实施例的视觉定位系统的获取第一景深和第二景深的示意图。
83.图8为本发明一实施例的电池包拿取控制方法的步骤s11的流程图(二)。
84.图9为本发明一实施例的换电设备的立体图。
85.图10为本发明一实施例的换电设备的局部的主视图。
86.图11为本发明一实施例的换电设备的旋转调整单元的示意图。
87.图12为本发明一实施例的电池包拿取控制方法的步骤s12的流程图。
88.图13为本发明一实施例的电池托盘的结构示意图。
89.图14为本发明一实施例的解锁机构的立体结构示意图。
90.图15为本发明一实施例的解锁机构的结构示意图。
91.图16为图15中沿a-a线的剖视结构示意图。
92.图17为本发明一实施例的解锁机构的分解结构示意图。
93.图18为本发明一实施例的电池包拿取控制方法的步骤s13的流程图。
94.图19为本发明一实施例的电池包安装控制方法的流程图。
95.图20为本发明一实施例的电池包固定系统的结构示意图。
96.图21为本发明一实施例的托架的结构示意图。
97.图22为图21中c部分的局部放大图。
98.图23为本发明一实施例的电池包的结构示意图。
99.图24为图23中d部分的局部放大图。
100.图25为本发明一实施例的电池包的安装方法的锁止机构运动示意图。
101.附图标记说明：
102.第一视觉传感器501，第二视觉传感器502，位置获取单元503
103.视觉定位系统 801
104.解锁机构 802
105.天轨 701
106.地轨 702
107.天轨导轮 703
108.地轨导轮 704
109.第一垂直驱动器 61
110.第二垂直驱动器 62
111.换电执行机构 803
112.第一链条 706
113.第一链轮 611
114.第二链条 621
115.第二链轮 622
116.转盘 811
117.旋转驱动器 812
118.电池托盘100，推拉机构100a
119.驱动机构 1
120.旋转单元11
121.驱动单元 12
122.第一安装板 13
123.套筒 14
124.解锁杆 2
125.插入端 21
126.抵靠面 211
127.导滑面 212
128.连接部 22
129.腰型孔 221
130.连接凹槽 222
131.连接单元 3
132.第一弹性件 31
133.第一连接套 32
134.第二连接套33
135.检测单元 4
136.检测块 5
137.第二弹性件 6
138.第一支座 7
139.导向孔 71
140.衬套 72
141.第二支座 8
142.第二安装板 9
143.导向部件 91
144.第一感应器 92
145.第二感应器 93
146.电池托架 200
147.锁止机构 301
148.旋转插件 311
149.插件头部3111，锁头3111a，锁头转轴3111b
150.驱动部 3112
151.限位件 312
152.限位部3121，容纳腔3121a，开口3121b
153.电连接器400，电池端电连接器410，车端电连接器420
154.电池包 500
具体实施方式
155.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
156.如图1所示，本发明提供了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，该电池包通过锁止机构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具体包括以下步骤：
157.s11、控制换电设备移动至使换电设备的解锁机构与电池托架上的解锁件对准的位置；
158.s12、控制解锁机构朝向解锁件移动至配合到位并进行解锁；
159.s13、控制换电设备的推拉机构与电池包相连接，并将电池包从电池托架上移动至换电设备上。
160.该电池包取出控制方法，通过控制换电设备移动，使设置在换电设备上的解锁机构与位于电池托架上的解锁件进行对准，以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，并通过推拉机构将解锁后的电池包取出，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，而且通过推拉机构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。
161.也就是说，对于通过该电池包取出控制方法来从电池托架上取出电池包，无需再在电池托架上设置用于解锁上述锁止机构的解锁机构，而仅需将解锁机构设置在换电设备上。因此，对于具有多个电池托架的充换电站而言，只要在单台换电设备设置单个解锁机构
即可满足对多个电池托架进行解锁并取出电池包的需求，从而可降低充换电站的结构复杂程度，并可提高取出电池包过程中的解锁可靠性。
162.其中，对于步骤s11而言，如何准确地控制换电设备移动至使换电设备的解锁机构与电池托架上的解锁件对准的位置，在此提供一种基于图像采集并识别位置调整量的具体方案，该方案基于设置在换电设备的电池托盘上的视觉定位系统801来实现上述目的。
163.具体的，如图2所示，该视觉定位系统801包括第一视觉传感器501、第二视觉传感器502、位置获取单元503。
164.第一视觉传感器501用于获取目标装置的第一位置的第一图像；第二视觉传感器502用于获取目标装置的第二位置的第二图像。位置获取单元503用于根据第一图像和第二图像得到目标装置的位置信息。
165.在具体实施时，如图3所示，第一视觉传感器501沿箭头所示方向获取目标装置第一图像，第一图像中包括目标装置上的第一位置a；第二视觉传感器502沿箭头所示方向获取目标装置第二图像，第二图像中包括目标装置上的第二位置b。位置获取单元503接受第一图像和第二图像后，进行图像处理，从而得到目标装置的位置信息。
166.该视觉定位系统基于视觉传感器获取目标装置的图像，并基于图像处理算法获得目标装置的位置信息，通过视觉方式获取较高的定位精度。该视觉定位系统应用于电动汽车换电领域时，可以帮助快速准确地实现换电设备与电池托架的准确定位，提高可靠性和准确度，以确保换电设备取放电池包的整体效率。
167.在此基础上，位置获取单元503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，使得该视觉定位系统801可有效提高定位的精度。
168.具体来说，如图4所示，应用该视觉定位系统801的步骤s11具体包括以下几个步骤：
169.s111、对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；
170.s112、对第一图像和第二图像进行图像处理得到位置调整量；
171.s113、根据位置调整量控制换电设备移动至解锁机构与解锁件相对准的位置。
172.上述方案通过采集图像的方式获得换电设备相对电池托架的位置调整量，并基于该位置调整量调节换电设备的位置，可有效提高换电设备相对电池托架的位置准确率，以保证解锁、取出电池包等工序的成功率。
173.其中，作为视觉定位系统801一种可选的实施方式，位置获取单元503根据第一视觉传感器501、第二视觉传感器502实时获取的图像以及预先设置的目标装置的参考图像，进行图像处理，以得到位置调整量。
174.在一种可选的实施方式中，位置获取单元503根据第一图像和第一参考图像获取水平位移量。图5给出了第一参考图像g1的一种示意。第一参考图像g1预存在位置获取单元503中。第一参考图像g1包括目标装置上的第一位置a。通过分析第一参考图像g1，位置获取单元503得到目标装置上的第一位置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503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。
175.图6给出了第一图像g11的一种示意。第一图像g11中包括目标装置上的第一位置a。通过分析第一图像g11，位置获取单元503得到目标装置上的第一位置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503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。
176.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503根据目标位置和实时位置得到第一视觉传感器501第一水平位移量和第一垂直位移量。通过将第一视觉传感器501移动第一水平位移量和第一垂直位移量，可以使得第一视觉传感器501拍摄到与第一参考图像g1一致的图像。位置获取单元503得到第一视觉传感器501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，可以实现对应的直位位移，以达到在直位方向上与目标装置相匹配。
177.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503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。通过将第二视觉传感器502移动第二水平位移量和第二垂直位移量，可以使得第二视觉传感器502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，通过移动相应的直位位移量，可以实现对应的直位位移，以达到在直位方向上与目标装置相匹配。
178.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503中。位置获取单元503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第一视觉传感器501、第二视觉传感器502，可以使得第一视觉传感器501拍摄到与第一参考图像一致的图像，使得第二视觉传感器502拍摄到与第二参考图像一致的图像。
179.作为一种可选的实施方式，如图7所示，当第一视觉传感器501和第二视觉传感器502设置于位置调整机构8上时，第一视觉传感器501设置在与第一位置a对应的位置，第二视觉传感器502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d3，第一视觉传感器501和第二视觉传感器502之间具有第二预设距离l。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d1；位置获取单元503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b的景深值d2。位置获取单元503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503得到两个景深值的差值d＝|d2-d1|。位置获取单元503根据景深值的差值d、第一视觉传感器501和第二视觉传感器502之间的距离l以及第一位置a与第二位置b之间的距离d3，依据三角函数原理，可以得到旋转角度量θ。位置调整机构8按照旋转角度量θ向相应方向旋转，可以使得目标装置7与位置调整机构8向平行。
180.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。
181.也就是说，在对第一图像和第二图像进行图像处理得到位置调整量中，具体可包括：水平位移量、垂直位移量以及旋转角度量，在通过水平、垂直及旋转这三个运动自由度的方向区分该位置调整量，使得通过分析第一图像和第二图像获得的位置调整量具有通用性，以便于换电设备基于上述位移量或旋转量相对电池托架调整位置。其中，位置调整量可仅包括水平位移量、垂直位移量以及旋转角度量中的其中任意一个，也可以是其中两个量或者全部的三个量的组合。
182.在此基础上，如图8所示，在步骤s113中，根据位置调整量控制换电设备移动至解锁机构与解锁件相对准的位置可具体包括以下三种方案：根据位置调整量中的水平位移量控制换电设备的水平调整单元移动；根据位置调整量中的垂直位移量控制换电设备中的垂直调整单元移动；根据位置调整量中旋转角度量控制换电设备中的旋转调整单元旋转。以通过将位置调整量中的各运动自由度分量分别作为换电设备中各运动自由度的调整单元的调整依据，更准确地实现基于位置调整量控制换电设备移动至解锁机构与解锁件相对准位置的目的。
183.具体的，如图9所示，换电设备还包含位置调整机构，位置调整机构用于调整电池托盘100的位置，解锁机构802安装在电池托盘100下表面上。解锁机构802用于对锁止在电池托架上的电池包进行解锁，位置调整机构用于根据视觉定位系统801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802的位置直至解锁机构802与电池托架上的解锁件完成定位。
184.在换电设备应用于换电站的情况下，当电动汽车进入换电站停放至预设的停车位后，本实施例的换电设备在位置调整机构的控制下向电动汽车的电池托架移动，并根据视觉定位系统获取电池托架的水平位移量、垂直位移量和旋转角度量中的至少一个调整解锁机构802的位置直至解锁机构802与电池托架上的解锁件完成定位。
185.作为一种可选的实施方式，第一视觉传感器501和第二视觉传感器502设置于电池托盘100上。根据视觉定位系统801获取的位置调整量对解锁机构802的位置进行调整，即可使解锁机构802与电池托架上的解锁件完成定位。第一视觉传感器501和第二视觉传感器502设置于解锁机构802上，则该视觉定位系统获取的电池托架位置信息，直观体现了解锁机构与电池托架之间的位置关系，有助于提高定位精度，便于进行换电操作。
186.在本实施例中，位置调整机构包含控制单元、水平调整单元、垂直调整单元以及旋转调整单元，控制单元与视觉定位系统801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对应控制水平调整单元、垂直调整单元或旋转调整单元移动至调整位置。
187.为了实现水平移动，水平调整单元具体包括轨道、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。作为一种可选的实施方式，参照图7、图8，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，从而实现解锁机构的水平移动。图7中，x轴、y轴、z轴两两垂直。图10中示出了换电执行机构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。
188.视觉定位系统801获取的垂直位移量包括第一垂直位移量和第二垂直位移量，其中，第一垂直位移量根据第一图像获得，第二垂直位移量根据第二图像获得。
189.作为一种具体的实施方式，垂直调整单元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、第二升降机构和换电执行机构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换电执行机构的两端以带动换电执行机构的两端升降移动；第一垂直驱动器用于根据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第二垂直位移量驱动第二升降机构。
190.具体实施时，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沿垂直方向(即z轴方向)移动，以带动换电执行机构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，以带动换电执行机构803沿垂直方向移动。
191.在一种可选的实施方式中，如图11所示，旋转调整单元具体包括转盘811和旋转驱动器812，转盘811套在换电执行机构803的底部，旋转驱动器812连接于转盘811并用于根据旋转角度量驱动转盘811带动换电执行机构803旋转。
192.另外，如图8所示，在步骤s111之前还包括步骤s110：控制换电设备基于预设值移动至使换电设备的解锁机构与电池托架上的解锁件对准的粗定位位置。
193.在基于图像采集的方式对换电设备相对电池托架的位置进行精确检测之间，先将换电设备移动至粗定位位置，以降低精确定位过程中的位移行程，进而能够提高定位效率。
194.如图12所示，在步骤s12中可具体包括以下步骤：
195.s121、控制解锁机构朝向电池托架移动，使解锁杆与解锁件配合到位；
196.s122、驱动解锁杆带动解锁件运动，从而对锁止电池包的锁止机构进行解锁。
197.在本方案中，通过驱动解锁杆带动解锁件运动，以将位移量传递至锁止机构，实现锁止机构的解锁电池包的目的。这种解锁方式的解锁精度高，提高了换电效率；同时，有效避免了发生误操作，大大提高了安全稳定性。
198.具体的，在此提供一种解锁机构的具体实施结构的方案。如图13所示，解锁机构802安装在电池托盘100的下表面，电池托盘100具体包括托盘本体、伸出机构和推拉机构100a，伸出机构的底部在托盘本体上沿第一方向伸缩移动，推拉机构100a在在伸出机构的顶部沿第一方向伸缩移动，该第一方向为靠近或者远离电池托架内的电池箱的方向。伸出机构的顶部用于放置电池箱，解锁机构802安装设置在伸出机构的底面上，且解锁机构802用于对电动汽车上电池托架内的电池箱进行解锁或锁止。
199.如图14至图17所示，该解锁机构802具体包括驱动机构1和解锁杆2，解锁杆2用于带动电池托架上的锁止机构转动以解锁或锁止电池箱；驱动机构1驱动解锁杆2旋转，以带动锁止机构转动。
200.驱动机构1安装连接于电池托盘100的伸出机构上，解锁杆2与锁止机构的解锁匹配件相互匹配连接来实现对电池箱的解锁或锁止。电池托架上设有解锁匹配件，解锁杆2与解锁匹配件匹配连接，解锁匹配件与电池托架上的锁止机构连接；通过驱动机构1驱动解锁杆2旋转，解锁杆2的旋转将会带动解锁匹配件也一同旋转，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1驱动解锁杆2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。
201.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。锁止机构的具体结构在本实施例中不作限定。
202.如图16和图17所示，解锁杆2包括插入端21，插入端21用于连接匹配电池托架上的锁止机构。伸出机构在伸出的过程中将会带动解锁机构802共同伸出，解锁杆2的插入端21将会通过插入的方式与解锁匹配件相互连接匹配，从而实现解锁机构802对电池箱的解锁或锁止；在操作完成之后，通过伸出机构的缩回将会带动插入端21与解锁匹配件相互断开，从而实现分离。连接、断开都非常方便，稳定性高，同时，结构简单。
203.插入端21的外表面具有至少一个抵靠面211，电池托架上设有解锁匹配件，解锁匹配件与锁止机构连接，插入端21用于插入解锁匹配件内，且抵靠面211与解锁匹配件的内壁面相匹配，以实现带动解锁匹配件旋转。解锁杆2在旋转时，通过抵靠面211与解锁匹配件的内壁面相匹配，使得抵靠面211将会对解锁匹配件施加作用力并驱动解锁匹配件旋转，从而带动锁止机构锁止机构转动以解锁或锁止电池箱。通过抵靠面211对解锁匹配件的内壁面施加作用力来带动解锁匹配件旋转，旋转稳定性高。在本实施中，抵靠面211的数量为四个，四个抵靠面211之间相互围成方形结构，旋转稳定性更高。当然，在其他实施例中，抵靠面211的数量可以不作限定，多个抵靠面211之间相互围成的形状只要是非圆形均可带动解锁匹配件旋转。
204.插入端21远离驱动机构1的一端具有导滑面212，导滑面212连接于抵靠面211，用于引导解锁杆2插入解锁匹配件。导滑面212具有导滑作用，且通过导滑面212能够适应解锁杆2与解锁匹配件之间微小的位置偏差；插入端21在插入至解锁匹配件内时先通过导滑面212起到导滑作用并先插入至解锁匹配件内，使得插入端21即便有微小位置偏差也能够保证了抵靠面211稳定进入解锁匹配件内。
205.由于插入端21的外表面为非圆形结构，且需要抵靠面211与解锁匹配件的内壁面相匹配，使得解锁杆2的插入端21需要准确对位插入。为了达到插入端21准确对位插入解锁匹配件内。解锁杆2中朝向驱动机构1的一端具有连接部22，连接部22外周面上具有腰型孔221，连接部22通过腰型孔221连接于驱动机构1。解锁杆2通过连接部22与驱动机构1相互连接，腰型孔221沿连接部22外周面上延伸，使得连接部22在安装连接时能够沿其周向方向旋转调节，从而可以调节解锁杆2，使得插入端21插入至解锁匹配件内以实现抵靠面211与解锁匹配件的内壁面相匹配。
206.连接部22设有沿其轴向延伸的连接凹槽222，解锁杆2通过连接凹槽222连接驱动机构1。连接凹槽222自连接部22中朝向驱动机构1的端面沿其轴向向内延伸，使得驱动机构1插入至连接凹槽222就能够实现与连接部22的连接，安装连接方便；同时，保证了解锁杆2沿其轴线旋转，实现解锁机构802在解锁或者锁止的过程中稳定性更高。
207.如图14所示，解锁机构802还包括连接单元3，连接单元3的两端分别连接于驱动机构1和解锁杆2，且驱动机构1通过连接单元3驱动解锁杆2沿解锁杆2的轴线旋转。驱动机构1将驱动连接单元3旋转，通过连接单元3将会带动解锁杆2旋转，保证了解锁杆2沿其轴线旋
转，实现解锁机构802在解锁或者锁止的过程中稳定性更高。
208.解锁杆2与解锁匹配件之间不仅在解锁杆2的周向上需要旋转调节，解锁杆2与解锁匹配件之间还存在解锁杆2的轴线与解锁匹配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。为了达到解锁机构802能够适应对位不准确的情况。如图16所示，连接单元3包括可径向扭转的第一弹性件31，第一弹性件31的两端分别连接于驱动机构1和解锁杆2，且第一弹性件31以适应解锁杆2的径向位移。在驱动机构1固定不动的情况下，通过第一弹性件31能够在径向方向上位移，使得解锁杆2能够匹配插入至解锁匹配件内，实现解锁机构802在解锁或者锁止的过程中稳定性更高。
209.连接单元3还包括第一连接套32和第二连接套33，第一弹性件31的两端分别连接第一连接套32和第二连接套33，解锁杆2连接于第一连接套32，驱动机构1连接于第二连接套33。通过第一连接套32和第二连接套33将驱动机构1、第一弹性件31和解锁杆2依次相互串联，保证解锁机构802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。其中，第一弹性件31可以为软轴，第一连接套32和第二连接套33的材料可以为金属。
210.连接单元3滑设于驱动机构1，以带动解锁杆2沿靠近驱动机构1的方向。解锁机构802在解锁或者锁止的过程中，需要解锁杆2的插入端21准确对位插入解锁匹配件内，在插入到位时，解锁杆2将会与解锁匹配件相互抵靠，使得解锁匹配件将会对解锁杆2施加沿靠近驱动机构1的方向的作用力，通过连接单元3滑设于驱动机构1，使得解锁杆2在受到沿靠近驱动机构1的方向的作用力时将会带动连接单元3在驱动机构1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2的插入端21在没有插入至解锁匹配件内时，解锁匹配件也就不会对解锁杆2施加沿靠近驱动机构1的方向的作用力。
211.解锁机构802还包括检测单元4，检测单元4用于检测解锁杆2是否沿靠近驱动机构1的方向移动。解锁机构802在解锁或者锁止的过程中，需要解锁杆2的插入端21准确对位插入解锁匹配件内，解锁杆2会因受到解锁匹配件的抵靠作用力而沿靠近驱动机构1的方向移动，通过检测单元4检测到解锁杆2的移动，则表明解锁杆2插入解锁匹配件内，若检测单元4检测到解锁杆2没有移动，则表明解锁杆2与解锁匹配件之间存在错位而没有插入至解锁匹配件内。通过检测单元4能够检测出解锁杆2是否位于解锁匹配件内的解锁位置，大大提高了换电设备在换电过程中的安全稳定性。
212.解锁机构802还包括检测块5，检测块5连接于连接单元3，检测单元4用于检测检测块5，以检测解锁杆2是否对准锁止机构。通过检测块5与连接单元3相连接，解锁杆2在对准时并插入至解锁匹配件内时，将会带动检测块5和连接单元3沿靠近驱动机构1的方向移动。
213.在本实施例中，在初始状态下，检测块5没有位于检测单元4的检测位置，在解锁杆2插入解锁匹配件内并对准锁止机构时，检测块5将会移动至检测单元4的检测位置，检测单元4能够检测到检测块5移动到检测位置，则表示解锁杆2对准锁止机构；当检测单元4没有检测到检测块5移动到检测位置，则表示解锁杆2没有对准锁止机构。通过检测块5与检测单元4之间相互配合来检测，检测精确，避免发生误操作，大大提高了换电设备的安全稳定性。其中，检测单元4可以为感应器，检测块5可以为感应块。
214.检测块5套设于连接单元3上。使得检测块5安装设置非常方便。
215.驱动机构1包括旋转单元11，旋转单元11通过套筒14连接单元3并用于驱动解锁杆
2沿解锁杆2的轴线旋转。旋转单元11与连接单元3的第二连接套33之间通过套筒14实现连接，便于匹配装配连接，且保证了解锁杆2沿其轴线旋转，实现解锁机构802在解锁或者锁止的过程中稳定性更高。其中，旋转单元11可以为拧钉机。
216.当然，对于解锁杆2是否插入解锁匹配件内的检测，还可以通过旋转单元11在驱动解锁杆2旋转时，对力矩、旋转圈数的反馈来检测解锁杆2是否插入解锁匹配件内。
217.如图17所示，解锁机构802还包括第一支座7，第一支座7上具有沿解锁杆2轴向延伸的导向孔71，连接单元3穿过导向孔71并能够在导向孔71内移动。导向孔71具有导向作用，使得连接单元3沿解锁杆2的轴向移动，有效避免了连接单元3在移动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。
218.如图16所示，第一支座7与连接单元3之间设有衬套72。衬套72起到防护作用，降低了连接单元3在移动过程中的磨损，有效延长了解锁机构802的使用寿命。
219.如图15和图16所示，解锁机构802包括可轴向伸缩的第二弹性件6，第二弹性件6抵靠于连接单元3，用于向连接单元3施加沿远离驱动机构1方向的作用力。检测单元4在检测到检测块5处于检测位置时，检测单元4将会发出信号并用于控制旋转单元11打开，从而带动解锁杆旋转。通过第二弹性件6对连接单元3施加沿远离驱动机构1方向的作用力，使得连接单元3和解锁杆2在发生失误触碰时，因第二弹性件6的作用力而使得检测块5不会移动到检测位置，有效避免了解锁机构802发生误操作，大大提高了解锁机构802的安全稳定性。
220.在本实施例中，第二弹性件6的两端分别抵靠在第一支座7和连接单元3上，当然，在其他实施例中，第二弹性件6也可以抵靠在解锁杆2上并用于向解锁杆2施加沿远离驱动机构1方向的作用力。
221.第二弹性件6为压簧，压簧套设于连接单元3。通过压簧套设在连接单元3上，使得第二弹性件6在使用的过程中不会产生偏移现象，大大提高了稳定可靠性；同时，安装设置非常方便，且结构简单成本低。
222.解锁机构802还包括第二支座8，旋转单元11穿设于第二支座8上。旋转单元11将安装固定在第二支座8上，安装设置方便，且连接稳定性高。
223.驱动机构1还包括驱动单元12和第一安装板13，驱动单元12连接于第一安装板13并用于驱动第一安装板13沿解锁杆2的轴向移动。驱动单元12和第一安装板13安装设置在伸出机构上并会随伸出机构向靠近电池托架的方向移动，通过驱动单元12驱动第一安装板13，使得第一安装板13相对于伸出机构沿解锁杆2的轴向移动，也就是沿靠近电池托架上的解锁匹配件方向移动，进一步保证了解锁杆2与解锁匹配件的精准配合，大大提高了换电设备的稳定性。
224.在本实施例中，第一支座7和第二支座8均设于第一安装板13上，解锁机构802还包括第二安装板9，驱动单元12设于第二安装板9上，驱动单元12驱动第一安装板13相对第二安装板9可滑动。使得解锁机构802装配设置方便，且实现解锁机构802模块化，解锁机构802使用更加方便。
225.第一安装板13与第二安装板9之间具有至少一个导向部件91，第一安装板13通过导向部件91沿解锁杆2的轴向移动。导向部件91具有导向作用，通过导向部件91使得第一安装板13在第二安装板9上沿解锁杆2的轴向移动稳定性更高，以大幅提高了解锁机构802的精度。
226.在本实施例中，检测单元4设于第一安装板13上，检测块5连接于连接单元3，检测单元4用于检测检测块5并用于控制旋转单元11的开断。检测精度高，且安装设置非常方便。
227.解锁机构802还包括第一感应器92和第二感应器93，第一感应器92和第二感应器93分别设于第二安装板9上的两端，且第一感应器92和第二感应器93用于检测第一安装板13的位置并用于控制驱动单元12的开断。第一安装板13在第二安装板9上沿解锁杆2的轴向移动，在使用时，驱动单元12将驱动第一安装板13向前靠近解锁匹配件的方向移动，通过第一感应器92将检测第一安装板13向前靠近的极限位置，同时，第二感应器93用于检测第一安装板13向后远离的极限位置，通过第一感应器92和第二感应器93进一步提高了解锁机构802的安全稳定性。
228.在上述解锁机构802的具体结构中，解锁机构802对接至解锁匹配件，以通过旋转运动的方式带动解锁杆2旋转。当然，解锁机构802的解锁杆2带动解锁件运动的形式并不仅局限于旋转，还可以为直线运动等其他运动形式，以实现带动锁止机构解锁电池包的目的。
229.在此基础上，在步骤s121中，还可控制换电设备的伸出机构带动解锁机构伸出，使解锁机构靠近解锁件。作为用于驱动电池托盘朝靠近电池托架方向的伸出机构，在将解锁机构设置在电池托盘下方之后，可利用伸出机构同时实现电池托盘朝电池托架方向靠近，以及解锁机构对接于解锁匹配件两个目的。以利用电池托架上伸出机构带动解锁机构802伸出，使得解锁机构802无需再设置额外的伸出结构，有效降低换电设备的结构复杂程度。
230.另外，在步骤s121与步骤s122之间还可包括：判断解锁杆2是否位于解锁件的解锁匹配件内；若是，则驱动解锁杆2运动。
231.也就是说，通过在步骤s121和步骤s122之间加入判断解锁杆2是否到位的方案，以此作为作动解锁杆2运动的基准，有效避免了解锁杆2在没有位于解锁匹配件内时而发生驱动解锁杆2运动的现象，有效避免了发生误操作，大大提高了在换电过程中的安全稳定性。
232.如图18所示，在步骤s13中可具体包括以下步骤：
233.s131、控制推拉机构伸出至与电池包相连接；
234.s132、控制推拉机构缩回从而将电池包拉动至换电设备。
235.如图13所示，本实施例中的推拉机构100a设置在电池托盘100的上表面，能够相对电池托盘100水平移动，其具体形态为一推盘盒，其与电池包进行连接的方式是依靠位于其朝向电池包一侧的吸盘来实现的，通过推拉机构100a在取出电池包的过程中与电池包保持连接，确保了电池取出时的稳定性，避免对电池包造成损伤。当然，在其他实施方式中，推拉机构100a也可依靠卡合连接等其他方式与电池包连接，以实现拉动电池包移动的目的。
236.如图19所示，本发明还提供一种电池包安装控制方法，其用于控制上述的换电设备将电池包安装在电池托架上，该电池包安装控制方法包括以下步骤：
237.s21、控制换电设备移动至使换电设备的解锁机构与电池托架上的解锁件相对准的位置；
238.s22、控制解锁机构朝向解锁件移动至配合到位；
239.s23、控制换电设备的推拉机构将电池包从换电设备移动至电池托架；
240.s24、控制解锁机构对解锁件进行锁止，使电池包被锁止于电池托架上。
241.该电池包安装控制方法，通过控制换电设备移动，使设置在换电设备上的解锁机构与位于电池托架上的解锁件进行对准，以在换电设备将电池包放置在电池托架上之后，
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，并通过推拉机构将解锁后的电池包取出，通过定位提高了安装电池包过程中的锁止准确性和锁止效率，而且通过推拉机构以平移方式放入电池包，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。
242.具体的，电池包安装控制方法的步骤s21中可采用与上述的电池包取出控制方法的步骤s11相同的方案，即：首先通过对电池托架的第一位置a和第二位置b进行图像采集从而得到第一图像和第二图像；之后，对第一图像和第二图像进行图像处理得到位置调整量；最后，根据位置调整量控制换电设备移动至解锁机构与解锁件相对准的位置。
243.上述方案，通过采集图像的方式获得换电设备相对电池托架的位置调整量，并基于该位置调整量调节换电设备的位置，可有效提高换电设备相对电池托架的位置准确率，以保证放置、锁定电池包等工序的成功率。
244.具体的，上述方案同样可利用换电设备的视觉定位系统801来实现。视觉定位系统801通过对第一图像和第二图像进行图像处理得到位置调整量，具体包括水平位移量、垂直位移量和旋转角度量。
245.在根据位置调整量控制换电设备移动至解锁机构与解锁件相对准的位置的步骤中包括：
246.根据水平位移量控制水平调整单元移动；或者，根据垂直位移量控制垂直调整单元移动；又或者，根据旋转角度量控制旋转调整单元旋转。
247.以通过将位置调整量中的各运动自由度分量分别作为换电设备中各运动自由度的调整单元的调整依据，可以更加准确地实现基于位置调整量控制换电设备，使换电设备精确地移动至解锁机构与解锁件相对准位置的目的，提高整个换电流程的可靠性。
248.另外，在对电池托架的第一位置a和第二位置b进行图像采集从而得到第一图像和第二图像的步骤之前还可包括：
249.控制换电设备基于预设值移动至使换电设备的解锁机构802与电池托架上的解锁件对准的粗定位位置。
250.以在基于图像采集的方式对换电设备相对电池托架的位置进行精确检测情况下，在开始精确检测之前，先将换电设备移动至粗定位位置，以降低精确定位过程中的位移行程，进而能够提高定位效率。
251.具体的，在电池包安装控制方法的步骤s22中包括：控制解锁机构802朝向电池托架的方向移动，以使解锁杆2与解锁件配合到位。
252.而在步骤s24中包括：驱动解锁杆2沿与解锁方向相反的方向带动解锁件运动，从而将电池包被锁止于电池托架上。
253.具体的，解锁杆2在沿相反方向带动解锁件运动的情况下，可使解锁件联动锁止机构实现对电池包的锁定。在该具体方案中，通过驱动解锁杆2沿与解锁时的运动方向相反的方向带动解锁件运动，以将位移量传递至锁止机构，实现锁止机构的锁止电池包的目的。这种锁止方式的锁止精度高，提高了换电效率；同时，有效避免了发生误操作，大大提高了安全稳定性。
254.同样的，基于解锁机构802中用于检测解锁杆2是否到位的检测机构，在电池包安装控制方法的步骤s24之前还可包括以下步骤：判断解锁杆2是否位于解锁件的解锁匹配件
内；若是，则驱动解锁杆2沿与解锁方向相反的方向运动。
255.在该方案中，通过判断解锁杆2是否位于解锁匹配件内来作为作动解锁杆2运动的基准，有效避免了解锁杆2在没有位于解锁匹配件内时而发生驱动解锁杆2运动的现象，有效避免了发生误操作，大大提高了在换电过程中的安全稳定性。
256.在步骤s23中包括：控制推拉机构将电池包从换电设备移动至电池托架，使电池包与锁止机构相接触。而在之后的步骤s24中还包括：控制解锁机构802对连接解锁杆2的锁止机构进行锁止，使锁止机构沿电池包的安装方向拉动电池包，并将电池包被锁止于电池托架上。
257.通过在驱动锁止机构对电池包进行锁止的过程中，利用锁止机构沿电池包的安装方向拉动电池包，实现提高固定可靠性的目的。同时，在沿电池包的安装方向拉动电池包的过程中，还可利用上述位移实现电池包与电池托架之间的电接插，简化电池包安装的步骤。
258.具体的，在此提供一种设置电池托架、电池包和锁止机构的具体结构设置方案：
259.如图20所示，其为本实施例中使用的电池托架200、电池包500和锁止机构301的结构示意图。从图中可以看出，锁止机构301设置在电池托架200上，具体来说，该锁止机构301包括旋转插件311和限位件312，旋转插件311设置在电池托架200上，而限位件312对应设置在电池包500上，在电池包500安置在电池托架200上时，通过驱动该旋转插件311进行旋转，根据旋转方向的不同，使得旋转插件311被限位件312限位或者解除限位。该锁止机构301利用旋转插件311沿着不同方向进行旋转的动作实现将电池包500解锁或锁定在电池托架200上的目的。相较于传统的锁定机构，该锁止机构301具有固定更牢靠，可靠性高等优点。同时，因结构较为简单也便于日常维护管理。
260.需要具体说明的是，在本实施例中，旋转插件311设置在电池托架200上，而相对的，限位件312设置在电池包500上。然而，在其他的实施方式中，旋转插件311也可设置在电池包500上，而限位件312则对应设置在电池托架200上，以通过设置在电池包500上的旋转插件311的旋转动作，同样实现电池包500和电池托架200之间位置锁定及解锁的目的。
261.另外，如图21-图24所示，电池包500和以及电池托架200相接触的接触面上设置有电连接器400，该电连接器400具体包括设在电池包500的接触面上的电池端电连接器410和设在电池托架200的接触面上的车端电连接器420。对于锁止机构301而言，旋转插件311和限位件312分别设在电池包500的接触面和电池托架200的接触面上，即锁止机构301的设置位置与电连接器400的设置位置一致，以在通过锁止机构301对电池包500和电池托架200的位置进行锁定时，提高与锁止机构301相邻的电连接器400的接插状态，进而提升电池包500的电连接可靠性。
262.如图25所示，当电池端电连接器410相对于车端电连接器420插入时，旋转插件311旋转并被限位件312所限位，以在电连接器400相互接插过程中通过锁止机构301通过实现电池包500与电池托架200之间的位置锁定，避免电池包500与电池托架200之间位置被锁定，但电连接器400未接插到位的情况发生。进一步地，当电池端电连接器410相对于车端电连接器420插入时，该锁止机构301能够沿着电连接器400的插入方向对限位件312施加拉力，以通过该拉力使电池包500与电池托架200之间进一步贴紧，进而保证电连接器400的接插到位。
263.其中，需要具体说明的是，这种用于车载电池的电连接器400，其电池端电连接器
410与车端电连接器420之间的连接通常较紧，因此在安装或拆卸电池包500时，需要利用外部的换电设备将电池包500插入电池托架200或从电池托架200拔出，期间，需要克服的主要阻力便是电连接器400上的插拔力。该锁止机构301，在通过旋转将电池包500相对电池托架200物理锁定或解锁的同时，还能够利用旋转向电池包500施加对应的推力或拉力，以克服电连接器400的上述插拔力，实现电池包500快速拆装的目的。
264.同时，由于锁止机构301设置在电池包500和电池托架200的接触面上，因此锁止机构301对电池包500施加的作用力能够直接传递至位于接触面的电连接器400上，从而避免了传统的外部换电设备在插拔电池包500时，因受力过大或不均，导致电池包500的壳体出现变形的情况。
265.旋转插件311包括有插件头部3111以及驱动部3112，驱动部3112与插件头部3111相连，该驱动部3112的作用是用于驱动插件头部3111旋转。
266.而限位件312则具有一个容纳腔3121a，而旋转插件311的插件头部3111在驱动部3112的驱动下以旋转的方式进入或离开该容纳腔3121a。当需要锁定时，插件头部3111顺时针旋转以进入容纳腔3121a，之后，插件头部3111通过抵靠在容纳腔3121a的内壁位置处，实现容纳腔3121a相对旋转插件311的物理限位。
267.具体来说，该插件头部3111包括锁头3111a和锁头转轴3111b两部分，锁头转轴3111b设置在电池托架200上，而锁头3111a连接在锁头转轴3111b上，该锁头3111a是插件头部3111直接进入容纳腔3121a的部分，驱动部3112通过连接至锁头转轴3111b，驱动锁头3111a沿着锁头转轴3111b的轴线为中心上下翻转，实现联动旋转的目的。
268.同时，限位件312包括限位部3121，该限位部3121具有开口3121b和上述的容纳腔3121a，开口3121b沿着垂直于电连接器400的插入方向设置在容纳腔3121a的下侧位置处，该开口3121b用于供插件头部3111通过翻转的方式进出容纳腔3121a。进一步地，当插件头部3111在容纳腔3121a内的翻转时，插件头部3111能够向容纳腔3121a的壁面施加推力或拉力，以在锁定和解锁的同时，通过翻转运动实现电池包500在指定形成范围内的推拉动作。
269.其中，如何将解锁件的旋转运动传递至锁止机构301上，或者说具体是传递至锁止机构301的驱动部3112上，以带动插件头部3111进行翻转，实际可通过连杆机构或者丝杆螺母等传动机构来实现，以将解锁件的旋转运动转化为插件头部3111的翻转运动，其具体传动形式及设置方案在此不再赘述。
270.除此以外，在电池包安装控制方法的步骤s23中，是通过设置在电池托盘上的推拉机构将电池包从换电设备推至电池托架上来实现的，其具体流程可包括：控制推拉机构伸出，将电池包从换电设备移动至电池托架，具体的，因为推拉机构设置在电池包的后侧，因此只需要向前推动即可将电池包移至电池托架上。
271.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。