电池包的更换系统及更换方法与流程

1.本技术涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电池包的更换系统及更换方法。


背景技术：

2.随着经济发展的不断加速，汽车的人均拥有数量也在不断增加。但是作为汽车的主要动力来源的汽油或柴油在燃烧时会产生大量污染环境的物质，严重影响自然环境。因此，新能源汽车得到了大力推广和发展，而新能源汽车中的电动汽车得到广泛应用。
3.相关技术中的电动汽车，部分采用直接与外部电源连接的方式为汽车内的电池充电，但有些汽车由于电池的容量较大，直接充电所需要花费的时间较长，从而导致大车的工作效率降低。因此，可以采用直接更换汽车电池包的方式来提高效率。在该种换电方式下，相关技术的更换系统的更换方式为将载有缺电电池包的汽车停到更换区域，然后通过位于缺电电池包顶部的换电装置来抓取缺电电池包并进行更换。在此过程中，在换电装置上的安装有视觉摄像头，通过视觉摄像头获取安装在缺电电池包顶部的定位部的信息，进而根据定位部的信息获取缺电电池包的更换位置，之后换电装置再移动至电池包的上方，并对电池包进行更换。
4.然而，上述相关技术中的缺电电池包在更换过程中，视觉摄像头无法获取定位部的完整信息，导致换电失败，降低了定位缺电电池包的成功率，进而降低了换电效率。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术实施例提供一种电池包的电池包的更换系统及更换方法，能够直接根据缺电电池包的轮廓信息获取缺电电池包的更换位置，并根据更换位置对缺电电池包进行更换，消除了定位部被遮挡的缺陷，提高了定位缺电电池包的成功率，进而提高了换电效率。
6.为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
7.本技术实施例的一方面提供一种电池包的更换系统，用于更换位于更换区域内的缺电电池包，更换系统包括线激光传感器、控制装置和换电装置；
8.线激光传感器用于获取缺电电池包的轮廓信息，并根据轮廓信息确定缺电电池包相对于线激光传感器的第一相对位置；
9.控制装置分别与线激光传感器和换电装置信号连接，控制装置用于根据第一相对位置、线激光传感器相对于更换区域的第二相对位置，确定缺电电池包在更换区域内的更换位置；以及根据更换位置确定用于更换缺电电池包的更换路线，并根据更换路线控制换电装置更换缺电电池包。
10.通过在缺电电池包的更换系统中添加线激光传感器，并通过线激光传感器来对更换区域内的缺电电池包进行定位，消除了定位部被遮挡的缺陷，且避免了其他光线的对定位的影响，提高了定位缺电电池包的成功率，进而提高了换电效率。
11.在上述技术方案的基础上，本技术实施例还可以做如下改进。
12.进一步地，线激光传感器设置于缺电电池包的斜上方，以使线激光传感器发出的线激光照射在缺电电池包的第一侧棱上，以及照射在与第一侧棱相邻的第一侧面、第二侧面上。
13.本技术实施例的另一方面提供一种电池包的更换方法，更换方法包括：
14.线激光传感器在检测到更换区域内存在缺电电池包时，线激光传感器获取缺电电池包的轮廓信息；
15.线激光传感器根据轮廓信息，确定缺电电池包相对于线激光传感器的传感器位置的第一相对位置；
16.控制装置根据第一相对位置、线激光传感器相对于更换区域的第二相对位置，确定缺电电池包在更换区域内的更换位置，以及根据更换位置确定用于更换缺电电池包的更换路线，并将更换路线发送给换电装置；
17.换电装置根据更换路线更换缺电电池包。
18.进一步地，线激光传感器获取缺电电池包的轮廓信息的步骤包括：
19.线激光传感器向缺电电池包的第一侧棱、第一侧面和第二侧面发射线激光，以在第一侧面形成第一轮廓线、在第二侧面形成第二轮廓线，第一轮廓线与第二轮廓线在第一侧棱上相交，第一侧面和第二侧面的相交区域形成第一侧棱；
20.线激光传感器获取第一轮廓线上的多个点相对线激光传感器的多个第一坐标，以及获取第二轮廓线上的多个点相对线激光传感器的多个第二坐标；
21.线激光传感器根据多个第一坐标和多个第二坐标，获得缺电电池包的轮廓信息。
22.进一步地，线激光传感器根据多个第一坐标和多个第二坐标，获得缺电电池包的轮廓信息的步骤包括：
23.线激光传感器根据多个第一坐标和多个第二坐标，判断缺电电池包是否存在相对于传感器位置的位置偏差，若否，则线激光传感器根据此时的多个第一坐标和多个第二坐标，获取轮廓信息，若是，则执行以下步骤；
24.根据位置偏差，调整缺电电池包在更换区域内的位置；
25.线激光传感器重新获取多个第一坐标和多个第二坐标，并根据重新获取的多个第一坐标和多个第二坐标重新判断是否存在位置偏差。
26.进一步地，线激光传感器根据多个第一坐标和多个第二坐标，判断缺电电池包是否存在相对于传感器位置的位置偏差的步骤包括：
27.线激光传感器根据多个第一坐标和多个第二坐标，以及根据偏差公式，确定用于判断位置偏差大小的偏差值；偏差公式为：
28.θ＝tan-1
(α，β)
29.线激光传感器根据偏差值，判断缺电电池包是否存在位置偏差，若偏差值为零，则缺电电池包不存在位置偏差，若偏差值不为零，则缺电电池包存在位置偏差；
30.其中，θ为偏差值，α为第一轮廓线上两个第一坐标的横坐标之差的绝对值时，β为第一轮廓线上两个第一坐标的纵坐标之差的绝对值，α为第二轮廓线上两个第二坐标的纵坐标之差的绝对值时，β为第二轮廓线上两个第二坐标的横坐标之差的绝对值。
31.进一步地，更换路线包括拆卸缺电电池包的拆卸路线，以及安装用于替换缺电电池包的备用电池包的安装路线。
32.进一步地，换电装置根据更换路线更换缺电电池包的步骤包括：
33.换电装置根据拆卸路线，从更换区域取走缺电电池包；
34.换电装置根据安装路线，将备用电池包转送至更换区域。
35.进一步地，线激光传感器发出的线激光的辐射角度的范围为10
°‑
30
°
。
36.进一步地，线激光传感器发出的线激光的波长的范围为400nm-700nm。
37.本技术实施例提供了一种电池包的更换方法及换电站，通过采用线激光传感器直接获取缺电电池包的轮廓信息，根据轮廓信息确定缺电电池包更换位置，并根据更换位置对缺电电池包进行更换的方法，消除了定位部被遮挡的缺陷，提高了定位缺电电池包的成功率，进而提高了换电效率。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术一实施例提供的电池包的更换流程图；
40.图2为相关技术中的缺电电池包的立体结构图；
41.图3为图1中线激光传感器获取缺电电池包的轮廓信息的流程图；
42.图4为图3中判断缺电电池包是否存在相对于传感器位置的位置偏差的流程图；
43.图5为本技术实施例提供的线激光传感器在缺电电池包上形成有第一轮廓线和第二轮廓线的示意图；
44.图6为本技术另一实施例提供的电池包的更换系统的结构示意图；
45.图7为图6的更换系统中的换电装置抓取电池包的结构示意图。
46.附图标记说明：
47.100、缺电电池包；
48.110、第一侧棱；120、第一侧面；130、第二侧面；140、定位部；
49.141、识别框架；142、识别孔；
50.200、线激光传感器；
51.210、第一轮廓线；220、第二轮廓线；
52.300、控制装置；
53.400、换电装置；
54.500、轨道；
55.600、更换区域。
具体实施方式
56.正如背景技术所述，在相关技术的换电过程中，安装有视觉摄像头的换电装置移动到缺电电池包的上方，视觉摄像头捕捉安装在缺电电池包顶部的定位部的位置，通过该定位部的位置，获取缺电电池包的位置。
57.然而，上述相关技术的缺电电池包在更换过程中，存在定位部无法被定位的缺陷。
经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，在实际的使用过程中，由于缺电电池包顶部的定位部裸露在外界环境中，所以定位部上会被遮挡物部分或全部覆盖，视觉摄像头无法获取定位部的完整信息，导致换电失败，降低了定位缺电电池包的成功率，进而降低了换电效率。
58.针对上述技术问题，本技术实施例提供了一种电池包的更换方法及换电站，通过采用线激光传感器直接获取缺电电池包的轮廓信息，根据轮廓信息确定缺电电池包更换位置，并对缺电电池包进行更换的方法，消除了定位部被遮挡的缺陷，提高了定位缺电电池包的成功率，进而提高了换电效率。
59.为了使本技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本技术保护的范围。
60.实施例一
61.参考图1和图6，本技术实施例的一方面提供一种电池包的更换方法，该方法可以包括：
62.步骤s101，线激光传感器200在检测到更换区域600内存在缺电电池包100时，线激光传感器200获取缺电电池包100的轮廓信息。
63.参考图6，在一些实施例中，更换区域600可以为地面上画线标记出的一块区域，可以使驾驶员直接将安装有缺电电池包100的汽车驶入更换区域600，然后线激光传感器200检测到更换区域600内存在缺电电池包100的同时，线激光传感器200开始获取缺电电池包100的轮廓信息。更换区域600还可以设有用于移动汽车的轨道500，该轨道500的部分延伸出更换区域600，当汽车即将驶入更换区域600内时，驾驶员将汽车先驶入轨道500，之后通过轨道500将汽车运送到更换区域600内，此时线激光传感器200检测到更换区域600内存在缺电电池包100，并同时获取缺电电池包100的轮廓信息。
64.步骤s102，线激光传感器200根据轮廓信息，确定缺电电池包100相对于传感器位置的第一相对位置。
65.在一些实施例中，缺电电池包100相对于传感器位置的第一相对位置，是由线激光传感器200以及缺电电池包100的位置决定，即可以以线激光传感器200的位置为原点，当线激光发射到缺电电池包100上时，会获得缺电电池包100相对于线激光传感器200的位置，即第一相对位置。
66.步骤s103，控制装置300根据第一相对位置、线激光传感器200相对于更换区域600的第二相对位置，确定缺电电池包100在更换区域600内的更换位置，以及根据更换位置确定用于更换缺电电池包100的更换路线，并将更换路线发送给换电装置400。
67.在具体实现时，第二相对位置可以是以更换区域600为基准，确定线激光传感器200在该更换区域600的某个方位，例如，更换区域600为正方形时，线激光传感器200位于该更换区域600的某一顶角的斜上方，该斜上方相对于更换区域600的位置即为第二相对位置，当线激光传感器200的位置被确定时，该第二相对位置也相继被确定。
68.具体而言，当控制装置300在获得了第一相对位置以及第二相对位置之后，即可根
据一定的算法计算出缺电电池包100在更换区域600内的更换位置，并根据该更换位置，生成用于更换该缺电电池包100的更换路线，并将该更换路线进一步发送给换电装置400。
69.步骤s104，换电装置400根据更换路线更换缺电电池包100。
70.在一些实施例中，换电装置400在收到控制装置发送更换路线之后，会根据更换路线对缺电电池包100进行更换。
71.本技术实施例的电池包的更换方法，通过采用线激光传感器200直接获取缺电电池包100的轮廓信息，根据轮廓信息确定缺电电池包100更换位置，并根据更换位置对缺电电池包100进行更换的方法，消除了定位部被遮挡的缺陷，提高了定位缺电电池包100的成功率，进而提高了换电效率。
72.参考图2，在一些实施例中，相关技术中的电池包的更换方法中，需要在缺电电池包100的顶部安装定位部140，该定位部140包括识别框架141，以及设置在识别框架141上的识别孔142。为了能够获取缺电电池包100的更换位置，视觉摄像头需要获取完整的定位部140的信息。定位部的信息可以为识别框架141或识别孔142的结构或形状等信息。
73.由于外界环境的影响，识别框架141或识别孔142会被其他遮挡物所覆盖，视觉摄像头无法获得定位部140完整的信息，从而导致对缺电电池包100的定位失败，降低了定位缺电电池包100的成功率。因此，需要在视觉摄像头获取缺电电池包100位置之前，先清理覆盖在定位部140上的遮挡物，导致换电步骤繁琐，降低了缺电电池包100的更换效率。具体地，遮挡物可以是能够部分或者全部覆盖定位部140的积雪，树叶，塑料制品、布、纸张等。
74.而本技术实施例中的更换方法则直接获取缺电电池包100轮廓信息，不再需要在缺电电池包100的顶部安装识别框架141以及识别孔142，降低了电池包的生产成本，且消除了因定位部140被遮挡，而导致无法定位缺电电池包100的缺陷，提高了缺电电池包100的定位成功率。进一步地，由于不再需要获取定位部140的信息，所以省略了检查和清理定位部140上遮挡物的步骤，从而提高了缺电电池包100的换电效率。
75.在一些实施例中，采用具有较高定位精度的线激光传感器200对缺电电池包100进行定位，其重复定位精度小于等于100μm，能够显著降低校准次数，提高了换电效率。
76.相关技术中的视觉识别算法的成熟程度对缺电电池包100的定位精度产生较大影响，需要不断修复程序漏洞，后期维护成本较大。与相关技术中的识别算法相比，本技术实施例中的线激光传感器200内部集成有对被检测物的轮廓信息的处理算法，并根据该处理算法获得相对位置，提高了检测精度，并降低了设备后期维护成本。
77.在一些实施例中，当需要对更换区域600内的汽车进行位置调整时，需要通过驾驶汽车来进行调整，导致实际结果与目标存在较大误差，影响换电效率。而通过在更换区域600内设置用于传送和调整汽车方位的轨道500，将汽车行驶到轨道500上，然后通过控制轨道500来对汽车的方位进行调整，避免了人工操作产生的较大误差，进而提高了缺电电池包100的换电效率。
78.参考图3和图5，在一些实施例中，线激光传感器200获取缺电电池包100的轮廓信息的步骤包括：
79.步骤s301，线激光传感器200向缺电电池包100的第一侧棱110、第一侧面120和第二侧面130发射线激光，以在第一侧面120形成第一轮廓线210、在第二侧面130形成第二轮廓线220，第一轮廓线210与第二轮廓线220在第一侧棱110上相交，第一侧面120和第二侧面
130的相交区域形成第一侧棱110。
80.参考图3和图5，本技术实施例中的缺电电池包100的形状与相关技术中电池包的形状相同，可以为长方体形。线激光传感器200设置于缺电电池包100的侧面，缺电电池包100的靠近线激光传感器200的侧棱为第一侧棱110，与第一侧棱110临近的两个侧面为第一侧面120和第二侧面130。线激光传感器200向该缺电电池包100发射线激光，并在第一侧面120上形成第一轮廓线210，在第二侧面130上形成第二轮廓线220，第一轮廓线210与第二轮廓线220在第一侧棱110上相交。
81.步骤s302，线激光传感器200获取第一轮廓线210上的多个点相对线激光传感器200的多个第一坐标，以及获取第二轮廓线220上的多个点相对线激光传感器200的多个第二坐标。
82.在一些实施例中，第一轮廓线210是由多个点汇聚而成，每个点均具有以线激光传感器200为原点所形成的第一坐标，也就是说第一轮廓线210包含有多个点相对线激光传感器200的多个第一坐标，同理第二轮廓线220也包含有多个点相对线激光传感器200的多个第二坐标。
83.步骤s303，线激光传感器200根据多个第一坐标和多个第二坐标，获得缺电电池包100的轮廓信息。
84.在一些实施例中，线激光传感器200根据获取到的第一轮廓线210和第二轮廓线220所包含的多个第一坐标和多个第二坐标，确认缺电电池包100被线激光传感器200照射到的第一侧面120、第二侧面130以及第一侧棱110的信息，即该缺电电池包100的轮廓信息。
85.在一些实施例中，相关技术的视觉摄像头需借助外界光源获取定位部的信息，外界光可以是太阳光、灯光以及缺电电池包100上自带的补光光源。因此，该视觉摄像头的识别功能易受到外界光强弱的影响，具体地，当外界光源所发出的光较弱时，定位部处的光线相对较暗，视觉摄像头无法获取清晰的定位部的信息，导致对缺电电池包100的定位失败；当光线较强时，同样对视觉摄像头的识别过程造成干扰。因此，在更换过程中，为了能够清晰地获取定位部的信息，需要根据换电环境中光线的明暗，不断调节光源的亮度，从而导致缺电电池包100的换电效率降低。
86.而本技术实施例的线激光传感器200具有抗光、分辨率高、测量精度高等特点，可用于产品的尺寸检测、机器人的动作引导、部件装备检测等领域。由于线激光传感器200所接收的反射光为其本身发出的线激光形成的，所以消除了外界光对定位过程的干扰，提高了定位精度，且由于省略了对缺电电池包100所处环境的光线进行调节的步骤，进而简化了换电流程，提高了缺电电池包100的换电效率。
87.参考图4，线激光传感器200根据多个第一坐标和多个第二坐标，获得缺电电池包100的轮廓信息的步骤包括：
88.步骤s401，线激光传感器200根据多个第一坐标和多个第二坐标，判断缺电电池包100是否存在相对于传感器位置的位置偏差，若否，则线激光传感器200根据此时的多个第一坐标和多个第二坐标，获取轮廓信息，若是，则执行以下步骤s402和步骤s403。
89.参考图4，在一些实施例中，当缺电电池包100存在位置偏差时，线激光传感器200会发出警示，例如亮灯、警报等。当需要对缺电电池包100的位置进行调整时，可以通过上述的更换区域600内的轨道500来移动汽车，进而调整汽车上的缺电电池包100的位置。在调整
好位置后，重复上述步骤s301至步骤s303，以重新获取轮廓信息，以及重复步骤s401、s402以重新判断位置偏差。通过对缺电电池包100的位置偏差的检测，能够判断此时缺电电池包100的位置是否符合换电要求，当缺电电池包100的位置不符合换电要求时，能够及时对缺电电池包100的位置进行调整，从而提高换电成功率，进而提高了换电效率。
90.步骤s402，根据位置偏差，调整缺电电池包100在更换区域600内的位置。
91.在一些实施例中，调整缺电电池包100的位置主要是通过调整载有缺电电池包100的汽车在更换区域600内的位置来实现。汽车在更换区域600内的位置可以通过驾驶员驾驶汽车来进行调整，而当更换区域内设置有轨道500时，则可以通过轨道500来调整汽车在更换区域600内的位置。
92.步骤s403，线激光传感器200重新获取多个第一坐标和多个第二坐标，并根据重新获取的多个第一坐标和多个第二坐标重新判断是否存在位置偏差。
93.线激光传感器200，通过重复上述的步骤s301、步骤s302，来重新获取多个第一坐标和多个第二坐标，然后利用重新获取的多个第一坐标和多个第二坐标，执行步骤s401。
94.在一些实施例中，线激光传感器200根据多个第一坐标和多个第二坐标，判断缺电电池包100是否存在相对于传感器位置的位置偏差的步骤包括：
95.步骤s501，线激光传感器200根据多个第一坐标和多个第二坐标，以及根据偏差公式确定用于判断位置偏差大小的偏差值，偏差公式如下所示：
96.θ＝tan-1
(α，β)
97.其中，θ为偏差值，α为第一轮廓线210上两个第一坐标的横坐标之差的绝对值时，β为第一轮廓线210上两个第一坐标的纵坐标之差的绝对值，α为第二轮廓线220上两个第二坐标的纵坐标之差的绝对值时，β为第二轮廓线220上两个第二坐标的横坐标之差的绝对值。
98.在一些实施例中，在线激光传感器200中预设有计算位置偏差的公式以及运用该偏差公式的程序，该偏差公式中的参数可以根据需要进行调整，例如可以根据传感器位置、线激光传感器200与缺电电池包100的相对位置等进行相关参数的调整。
99.在一些实施例中，将位置信息代入偏差公式，线激光传感器200自动计算出与此时的位置信息相对应的偏差值。
100.步骤s502，线激光传感器200根据偏差值，判断缺电电池包100是否存在位置偏差，若偏差值为零，则缺电电池包100不存在位置偏差，若偏差值不为零，则缺电电池包100存在位置偏差；
101.在一些实施例中，线激光传感器200在获得此时的偏差值时，会对该偏差值进行识别和判定。具体而言，当偏差值等于0时，说明缺电电池包100不存在位置偏差，当偏差值不等于0时，说明此时缺电电池包100存在位置偏差。线激光传感器200上可以设置有显示装置，能够用于显示与此时的位置信息相对应的偏差值的大小。
102.在一些实施例中，通过偏差公式的偏差值计算，能够判断缺电电池包100是否存在相对于传感器位置的位置偏差，从而提高了缺电电池包100的定位精度，进而提高了换电效率。
103.参考图5，在一些实施例中，偏差值θ为缺电电池包100相对于线激光传感器200而发生偏转的角度。该角度越大，说明偏差值θ越大，同时说明缺电电池包100的位置的偏差越
大。
104.参考图6，在一些实施例中，以线激光传感器200的位置作为原点，横坐标方向即为x轴方向，纵坐标方向即为y轴方向，建立平面直角坐标系。缺电电池包100可以位于直角坐标系的第一象限内、第二象限内、第三象限内或第四象限内。在一些实施例中，当缺电电池包100的第一侧面120与y轴保持平行时，缺电电池包100不存在位置偏差，或者当缺电电池包100的第二侧面130与x轴保持平行时，缺电电池包100同样不存在位置偏差。
105.参考图6，在一些实施例中，缺电电池包100可以位于第一象限内，且以第一轮廓线210上的a(x1，y1)点和b(x2，y2)点为例计算偏差值。具体地，点a和点b在横坐标方向上的距离之差的绝对值α为|x
1-x2|，点a和点b在纵坐标方向上的距离之差的绝对值β为|y
1-y2|，将α和β代入上述偏差公式得到偏差值θ的角度如下所示：
[0106][0107]
当θ等于零时，点a与点b在x轴方向的距离之差等于0，即缺电电池包100的第一侧面120与y轴方向保持平行，说明此时更换区域600内的缺电电池包100不存在位置偏差。
[0108]
参考图5，在一些实施例中，还可以同时在靠近长方体形的缺电电池包100的其他几条侧棱附近设置线激光传感器200，通过设置多个线激光传感器200，能够进一步提高缺电电池包100的定位精度，并进一步提高换电效率。
[0109]
在一些实施例中，更换路线包括拆卸缺电电池包100的拆卸路线，以及安装用于替换缺电电池包100的备用电池包的安装路线。
[0110]
在一些实施例中，缺电电池包100的更换过程包括将缺电电池包100从更换区域600内的汽车上取下的步骤，以及将备用电池包安装到该汽车上的步骤。因此，控制装置300在确定更换区域600内的缺电电池包100的更换位置后，控制装置300会进一步根据更换位置确定换电装置400所需要进行更换缺电电池包100的更换路线。该更换路线至少包括拆卸缺电电池包100的拆卸路线，以及安装备用电池包的安装路线。
[0111]
在一些实施例中，换电装置400根据更换路线更换缺电电池包100的步骤包括：
[0112]
步骤s601，换电装置400根据拆卸路线，从更换区域600取走缺电电池包100。
[0113]
在一些实施例中，换电装置400可以为机械臂，通过抓取缺电电池包100的顶部，将缺电电池包100从汽车上拆卸，并将拆卸后的缺电电池包100放置于用于存放电池包的储藏部，储藏部还可以同时存放有替换缺电电池包100的备用电池包。
[0114]
步骤s602，换电装置400根据安装路线，将备用电池包转送至更换区域600。在一些实施例中，换电装置400将拆卸后的缺电电池包100放置于储藏部后，然后抓取储藏部中的备用电池包，并根据安装路线将备用电池包安装在上述汽车上原缺电电池包100的位置上。
[0115]
参考图5，在一些实施例中，线激光传感器200发出的线激光的辐射角度γ的范围包括10
°‑
30
°
。线激光传感器200发出的线激光的波长的范围包括400nm-700nm。具体地，线激光传感器200所发出的线激光的波长处于可见光的波长范围，由于线激光传感器200只接收其本身发出的线激光所形成的反射光，所以能够避免其他外界光对缺电电池包100定位过程的干扰，从而提高了该更换方法的实用性。
[0116]
实施例二
[0117]
参考图6和图7，本技术实施例的另一方面提供一种电池包的更换系统，用于更换
位于更换区域600内的缺电电池包100，更换系统包括线激光传感器200、控制装置300和换电装置400。线激光传感器200用于获取缺电电池包100的轮廓信息，并根据轮廓信息确定缺电电池包100相对于线激光传感器200的第一相对位置。控制装置300分别与线激光传感器200和换电装置400信号连接，控制装置300用于根据第一相对位置、线激光传感器200相对于更换区域600的第二相对位置，确定缺电电池包100在更换区域600内的更换位置；以及根据更换位置确定用于更换缺电电池包100的更换路线，并根据更换路线控制换电装置400更换缺电电池包100。
[0118]
在一些实施例中，该线激光传感器200可以为线激光测量仪，使用三角反射法的激光位移计，具体地可以为2维或3维线激光测量仪。向目标物表面照射带状激光，通过使用cmos接收其反射光的变化，可以非接触方式测量高度、高度差、宽度等轮廓。通过对连续获取的轮廓数据进行图像处理获得目标物的3d形状，实现高精度测量及检测。
[0119]
在一些实施例中，控制装置300能够对相对位置以及更换位置进行处理，以及向换电池装置发送更换位置信息的功能。例如，控制装置300可以为plc(programmable logic controller，可编程控制器)。控制装置300内预设有区域位置的数据信息，控制装置300在收到相对位置的数据信息后，控制装置300会对区域位置以及相对位置的数据信息进行拟合处理，并计算出拟合后的缺电电池包100相对于区域位置的更换位置，最后将更换位置的数据信息发送到换电装置400。通过对区域位置以及相对位置进行数据处理。
[0120]
在另一些实施例中，电池包的更换系统还可以包括用于将缺电电池包100运送至更换区域600内的轨道500，该轨道500可延伸至更换区域600以外。在不具体实现时，将载有缺电电池包100的汽车驾驶至更换区域600外的轨道500上，之后轨道500将该汽车输送至更换区域600内，并对该汽车上的缺电电池包100进行更换。
[0121]
参考图6和图7，在具体实现时，换电装置400可以位于更换区域600的上方，能够通过抓住缺电电池包100的顶部，将其从汽车上拆卸并移出更换区域600。
[0122]
继续参考图6和图7，在一些实施例中，线激光传感器200设置于缺电电池包100的斜上方，以使线激光传感器200发出的线激光照射在缺电电池包100的第一侧棱110上，以及照射在与第一侧棱110相邻的第一侧面120、第二侧面130上。
[0123]
在一些实施例中，线激光传感器200被固定在缺电电池包100的斜上方，具体地，线激光传感器200能够对长方体形的缺电电池包100的第一侧棱110发射线激光，且该线激光垂直于该第一侧棱110，并且能够朝与第一侧棱110相邻的第一侧面120和第二侧面130发射线激光。
[0124]
与现有技术中采用视觉摄像头定位缺电电池包100上的定位部140，以实现对缺电电池包100进行更换的换电站相比，采用上述本技术实施例中采取直接获取缺电电池包100轮廓信息，并通过轮廓信息获取缺电电池包100的位置信息，省略了在缺电电池包100的顶部安装识别框架141以及识别孔142的工艺，降低了电池包的生产成本；消除了因定位部140被遮挡，而导致无法定位缺电电池包100的缺陷，提高了缺电电池包100的定位成功率；因不在需要获取定位部140的信息，所以省略了检查和清理定位部140上遮挡物的步骤，从而提高了缺电电池包100的换电效率。
[0125]
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0126]
应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
[0127]
一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或“所述”的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。
[0128]
此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
[0129]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。