换电站的制作方法

1.本公开涉及物流运输技术领域，尤其涉及一种换电站。


背景技术：

2.随着社会的发展，物流系统越来越自动化和智能化。在当前的物流分拣与运输作业中agv(automatedguidedvehicle的缩写)被大量使用，意即“自动导引运输车”，是一种能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。agv通常采用自身所携带的电池提供电力，当电池的电力临近枯竭时需要及时补充，因此系统中需要配套对agv的自动供电设备。
3.相关技术中，普遍采用自动充电装置对agv的电池进行充电。然而，这种自动充电装置在对agv进行充电时需要将agv整体保持在充电设备内，直至电池充满电。在充电过程中agv无法工作，因此会浪费大量的时间。因此，现有技术中公开了一种agv的电池更换方法及换电站；方法包括：将空置的第一电池拆装机构置于agv的下方；将agv上的旧电池模块与第一电池拆装机构对接并与agv解除连接关系；将旧电池模块脱离agv的电池模块装配区域；将对接有新电池模块的第二电池拆装机构置于agv的下方；将新电池模块与agv发生相对移动，使新电池模块置于电池模块装配区域并与agv建立连接关系。换电站包括提升机以及电池更换装置；提升机包括提升架以及提升架升降机构；电池更换装置包括拆装移转机构以及至少两个电池拆装机构，两个电池拆装机构均设置在拆装移转机构上。该技术能够快速更换电池模块，减少agv补电造成的时间浪费。
4.然而，上述技术方案中，由于电池模块位于agv的下方，这就使得在更换agv的电池模块时，需要通过提升机先行将agv抬升，然后电池拆装机构再伸入agv的下方从而将电池模块取出。换言之，提升机结构复杂，换电站的换电过程较繁琐，影响换电效率。


技术实现要素：

5.本公开提供一种换电站，以解决相关技术中的至少部分问题。
6.根据本公开的第一方面提出一种换电站，所述换电站包括：
7.承载装置，用于承载电动车辆；所述电动车辆包括车本体和设置于所述车本体的电池模块；
8.换电装置，包括机架以及设置于所述机架上的电池仓和换电机构；所述电池仓用于存储所述电池模块；所述换电机构用于将待充电的所述电池模块从所述车本体的侧方取出并装配于所述电池仓，以及用于将已充电的所述电池模块从所述电池仓取出并装配于所述车本体的侧方。
9.可选的，所述换电机构包括安装板和设置于所述安装板上的连接组件；所述电池模块包括第一侧壁和设置于所述第一侧壁的连接部；所述连接组件能够与所述连接部建立连接以用于拉动所述电池模块，以及能够与所述连接部解除所述连接。
10.可选的，所述连接部包括孔或挂钩。
11.可选的，所述连接组件包括第一驱动件和连接件；所述连接件包括用于与所述连接部建立所述连接的第一状态和用于与所述电池模块解除所述连接的第二状态；所述第一驱动件用于驱动所述连接件在所述第一状态和所述第二状态之间切换。
12.可选的，所述第一驱动件通过驱动所述连接件以转动的方式、直线运动的方式或展开收拢的方式在所述第一状态和第二状态之间切换。
13.可选的，所述连接组件还包括连接设置于所述第一驱动件和连接件之间的连接座；所述第一驱动件通过驱动所述连接座转动，从而带动所述连接件转动。
14.可选的，所述换电机构还包括设置于所述连接座的推拉杆和固定设置于所述推拉杆上的推动件；所述连接件位于所述推拉杆的一端，且所述推动件位于所述连接件和连接座之间。
15.可选的，所述换电机构还包括缓冲组件；所述缓冲组件用于缓冲所述连接组件与所述电池模块之间的接触。
16.可选的，所述缓冲组件包括固定安装于所述推拉杆的固定套和套设安装于所述推拉杆上的两个第四弹簧件；所述两个第四弹簧件分别位于所述固定套的两侧；所述第四弹簧件的一端连接于所述固定套，且另一端连接于所述连接座。
17.可选的，所述连接组件还包括第二传感器；所述第二传感器用于判断所述连接组件是否接触所述电池模块。
18.可选的，所述换电机构还包括设置于所述安装板的对准组件和第一轨道；所述第一轨道用于供所述电池模块滑动；所述对准组件位于所述承载装置和所述第一轨道之间，且用于使得所述电池模块能够对准所述第一轨道。
19.可选的，所述对准组件包括第一复位件和用于供所述电池模块滑动的第二轨道；所述第二轨道滑动安装于所述安装板且包括对准所述第一轨道的初始位置；当所述第一轨道偏离所述初始位置时，所述第一复位件用于驱动所述第一轨道返回所述初始位置。
20.可选的，所述换电机构还包括驱动组件；所述驱动组件至少部分安装于所述安装板，且用于通过驱动所述连接组件以带动所述电池模块在所述车本体和所述电池仓之间移动。
21.可选的，所述驱动组件包括设置于所述安装板的第二驱动件；所述连接组件滑动安装于所述安装板；所述第二驱动件用于驱动所述连接组件在所述安装板上往复移动，进而带动所述电池模块进出所述电池仓或所述车本体。
22.可选的，所述驱动组件还包括第三驱动件；所述安装板包括使所述连接组件朝向所述承载装置的第三状态和使所述连接组件朝向所述电池仓的第四状态；所述第三驱动件用于驱动所述安装板在所述第三状态和第四状态之间切换；
23.其中，当所述安装板处于所述第三状态时，所述第二驱动件用于驱动所述连接组件带动所述电池模块进出所述车本体；
24.当所述安装板处于所述第四状态时，所述第二驱动件用于驱动所述连接组件带动所述电池模块进出所述电池仓。
25.可选的，所述换电机构还包括活动安装于所述机架的安装架；所述安装板活动安装于所述安装架；所述驱动组件还包括第四驱动件；所述第四驱动件用于驱动所述安装架沿所述机架纵向往复移动。
26.可选的，所述承载装置包括用于承载所述电动车辆的承载平台和设置于所述承载平台的供电机构；所述供电机构包括充电组件；所述充电组件设有相交的插接方向和滑动方向；所述充电组件沿所述插接方向与所述电动车辆对接以对所述电动车辆充电；所述充电组件沿所述滑动方向滑动安装于所述承载平台。
27.可选的，所述承载装置包括用于承载所述电动车辆的承载平台和设置于所述承载平台的定位机构；所述定位机构用于定位以及固定所述电动车辆，以使得所述换电装置能够将所述电池模块从所述车本体的侧方拆装。
28.可选的，所述定位机构包括侧推组件和限位组件；所述侧推组件和限位组件分别位于所述承载平台的两侧，且所述限位组件靠近所述换电装置；所述侧推组件用于推动所述电动车辆沿靠近所述换电装置的方向移动直至与所述限位组件相抵。
29.可选的，所述电池仓包括空置的第一工位和用于存储所述电池模块的第二工位；
30.所述换电机构用于将待充电的所述电池模块从所述车本体的侧方取出并装配于所述第一工位；以及用于将已充电的所述电池模块从所述第二工位取出并装配于所述车本体的侧方。
31.可选的，所述电池仓包括多个所述第二工位；所述第一工位和多个所述第二工位沿所述机架的纵向方向或横向方向依次分布。
32.可选的，当所述第一工位和多个所述第二工位沿所述机架的纵向方向依次分布时，所述第一工位位于所述机架的底端；
33.当所述第一工位和多个所述第二工位沿所述机架的横向方向依次分布时，所述第一工位位于所述机架上靠近于所述承载装置的一端。
34.可选的，所述第二工位包括用于对所述电池模块充电的充电结构。
35.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
36.本公开中的换电装置能够从车本体的侧方直接取出/装配电池模块，不再需要承载装置将agv举升，从而减少了换电的步骤，提高了换电效率和节省了换电时间；同时，由于承载装置不再具有举升功能，也简化了承载装置的结构，降低了承载装置的制造成本。
37.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
38.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
39.图1是本公开一示例性实施例中一种换电站的示意图一；
40.图2是本公开一示例性实施例中一种换电站的示意图二(省略壳体)；
41.图3是本公开一示例性实施例中一种换电站与agv配合的示意图；
42.图4是本公开一示例性实施例中一种承载装置、换电机构和agv配合的示意图；
43.图5是本公开一示例性实施例中一种承载装置的示意图；
44.图6是本公开一示例性实施例中一种侧推组件的示意图；
45.图7是本公开一示例性实施例中一种限位组件的示意图；
46.图8是本公开一示例性实施例中一种供电机构的示意图；
47.图9是本公开一示例性实施例中一种换电机构的示意图；
48.图10是本公开一示例性实施例中一种换电机构与电池模块的配合示意图(省略安装架和部分驱动组件)；
49.图11是本公开一示例性实施例中一种连接组件的示意图一(连接件处于第二状态)；
50.图12是本公开一示例性实施例中一种连接组件的示意图二(连接件处于第一状态)；
51.图13是本公开一示例性实施例中一种对准组件的示意图；
52.图14是本公开一示例性实施例中一种第四驱动件与安装架的配合示意图；
53.图15是本公开一示例性实施例中一种第一工位的示意图；
54.图16是本公开一示例性实施例中一种第一工位与电池模块配合的示意图；
55.图17是本公开一示例性实施例中一种第二工位的示意图一；
56.图18是本公开一示例性实施例中一种第一工位与电池模块配合的示意图。
具体实施方式
57.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
58.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内设有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
59.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
60.如图1-3所示，本公开实施例提供了一种换电站。换电站应用于电动车辆。其中，电动车辆包括车本体10和设置于车本体10的电池模块11。
61.本公开中的电动车辆是指采用自身所携带的电池提供电力，当电池的电力临近枯竭时需要及时补充的车辆。既可以是人为驾驶的车辆，也可以是如图3和图4所示的两轮驱动的agv1。只需该车辆能够从侧方卸下/装载电池模块11即可。
62.本公开实施例均以图3和图4所示agv1为例进行说明。但需要声明的是，本公开的
agv1，并不仅限于图3和图4所示的两轮驱动的agv1，还可以是四轮驱动或仿生行走的agv1，能够以自动导航的形式行走/停止并能够从agv1的侧方卸下/装载电池模块11即可。
63.本公开中的电池模块11可以是镍氢充电电池，也可以是锂电池，还可以是不可充电电池，同时也并不仅限于特定形状，能够配合本公开的换电站从agv1的侧方卸下/装载即可。
64.需要说明的是，本公开中所提及的agv1的侧方，不包括agv1的上侧以及下侧。但可以包括agv1的左右侧，也可以包括agv1的前后侧。
65.在一些实施方式中，换电站包括承载装置2和换电装置3。承载装置2用于承载agv1。换电装置3用于将待充电的电池模块11从车本体10的侧方取出，以及用于将已充电的电池模块11装配于车本体10的侧方。
66.本公开中的换电装置3能够从车本体10的侧方直接取出/装配电池模块11，不再需要承载装置2将agv1举升，从而减少了换电的步骤，提高了换电效率和节省了换电时间。同时，由于承载装置2不再具有举升功能，也简化了承载装置2的结构，降低了承载装置2的制造成本。
67.需要说明的是，在上述实施方式中，承载装置2和换电装置3为配套使用并组合形成换电站。在其他实施方式中，承载装置2和换电装置3还可分别独立使用。
68.下面首先对承载装置2进行详细介绍。
69.如图5所示的承载装置2，包括用于承载agv1的承载平台20和设置于承载平台20上的供电机构21和定位机构22。通常情况下承载平台20不能紧贴地面，因此可以在承载平台20的前方设置一斜坡24，以方便agv1驶上承载平台20。
70.在对电池模块11进行取出或装配时，换电装置3和承载装置2之间的配合精度是极为重要的，如果配合精度太低，则换电装置3和承载装置2的相对位置会出现较大偏差，导致换电站无法完成设定动作。如图3-5所示，为方便描述，将agv1的长度方向即agv1驶上承载平台20的前进方向定义为第一方向a。将agv1的宽度方向定义为第二方向b。定位机构22通过分别定位agv1在第一方向a的精准位置和在第二方向b的精准位置，从而达到对agv1的整体定位，以确保换电站能够完成设定动作。
71.如图4和图5所示，定位机构22包括设置于承载平台20上的两个定位块227。定位块227沿第一方向a摆动安装在承载平台20上。定位块227的上表面设有沿第二方向b的定位槽。定位槽可以如图4和图5所示设置的v字形，这样agv1的车轮可以自动卡在v字形的定位槽内，当然，也可以考虑将定位槽设置为恰好容纳agv1的车轮的矩形、倒梯形、半圆形或其它形状，当agv19的车轮经过定位槽时能够向下沉入定位槽并被其固定即可，这样，通过定位agv1的车轮，即实现了对agv1在第一方向a上的定位。
72.作为可选的一种实施方式，定位机构22还包括用于精准定位agv1在第一方向a上的位置传感器(未示出)。位置传感器可以设置在承载平台20，也可以设置在agv1上。位置传感器可以是市面上常见的任何一款能够感应位置的传感器，本公开并不对此进行限制。比如，位置传感器可以为设置于定位块的光电传感器或压力传感器，以用于感知agv1的车轮是否到达定位槽。
73.位置传感器还可以是具备位置感应的相机，且在供电机构21上设有对应的二维码图标，通过相机和二维码图标的配合，从而使得agv1在第一方向a上能够精准处于指定位
置。
74.继续参考图4和图5，定位机构22还包括侧推组件220和限位组件221。侧推组件220和限位组件221分别位于承载平台20的两侧。侧推组件220用于推动agv1沿第二方向移动直至与限位组件221相抵。当agv1被推至与限位组件221相抵时，也就相当于agv1在第二方向b上处于指定位置，从而完成agv1在第二方向b上的定位。同时，agv1被固定在侧推组件220和限位组件221之间，使得换电装置3在取出/装配电池模块11时，车本体10不会晃动，保证换电装置3的换电过程顺利进行。
75.本公开中的侧推组件220和限位组件221的配合与传统的对中夹紧定位组件相比主要有下列优势：首先，本公开中的agv1的电池模块11是从车本体10的其中一个侧方取出，这也就相当于车本体10相对的两侧并不完全一样；此时若采用传统的对中夹紧定位组件将车本体10两侧夹紧，由于车本体10两侧不对称，传统的对中夹紧定位组件与车本体10两侧的受力点也不会对称，容易出现车本体10偏转的现象，进而导致电池模块11由于没有对准换电装置3而无法取出；其次，本公开中的车本体10在完成第二方向b上的定位后，比通过传统的对中夹紧定位组件完成定位后更靠近换电装置3，从而减少换电行程，提高换电效率；最后，如图4所示，限位组件221位于换电机构32和车本体10之间，即限位组件221靠近设置于所述车本体10的侧方；当车本体10在完成第二方向b上的定位后，再将电池模块11从车本体10的侧方取出；换言之，此时若采用传统的对中夹紧定位组件，电池模块11必然会与传统的对中夹紧定位组件产生空间位置冲突；而本公开中的限位组件221由于功能简单，可以优化限位组件221的整体结构并减小其体积或高度，使限位组件221只与agv1的底盘接触，进而在高度上与电池模块11错开，不影响从车本体10的侧方拆出电池模块11。
76.需要说明的是，上述定位机构22还能够应用于电池模块11从车本体的底部取出的agv1。
77.如图6所示，侧推组件220包括侧推驱动件222和侧推件223。侧推件223包括第一位置和第二位置。侧推驱动件222用于驱动侧推件223沿第二方向在第一位置和第二位置之间往复移动。当侧推件223位于第一位置时，侧推件223能够使得agv1与限位组件221相抵。侧推驱动件222可以包括气缸、液压油缸或电机。本公开并不对此进行限制。
78.在一些实施方式中，侧推驱动件222为电机，这样相对于气源驱动或液压驱动，侧推组件220的适用范围更广，行走精度更高，调整更方便。具体地，侧推组件220还包括侧推架230以及设置在侧推架230上的滚珠丝杆(未示出)、侧推轴229、同步带228和直线轴承。直线轴承用于确保侧推件223在侧推轴229的滑动更为顺畅，不会出现卡顿。侧推驱动件222通过同步带228传动带动滚珠丝杆转动，使得侧推件223沿侧推轴229在第一位置和第二位置之间往复移动。
79.作为可选的一种实施方式，侧推件223在第一位置和第二位置之间的行程为0-50mm。侧推件223在该行程范围内，一方面能够满足agv1在承载平台20于第二方向b上的位置偏差调整，另一方面也能够使得侧推组件220的结构更加紧凑。
80.如图7所示，限位组件221包括限位驱动件224和限位件225。限位件225包括第三位置和第四位置。限位驱动件224用于驱动限位件225沿第二方向b在第三位置和第四位置之间往复移动。当限位件225位于第三位置，且侧推件223位于第一位置时，限位件225和侧推件223配合能够定位agv1。限位驱动件224可以气缸、液压油缸和电机。本公开并不对此进行
限制。
81.需要说明的是，在其他实施方式中，所述限位组件221还能够仅包括限位件225；如限位件225固定于第三位置时，同样能够与侧推组件220配合以定位agv1。本公开中的限位驱动件224的主要作用是通过驱动限位件225回缩至第四位置，进而使得限位件225与agv1之间形成一定距离，防止agv1在沿第一方向a移动时，限位件225与车本体10之间接触从而对车本体10产生刮伤。
82.作为一种可选的实施方式，所述限位件225在第三位置和第四位置之间的行程为0-10mm；即所述限位件225在第三位置和第四位置之间的行程小于侧推件223在第一位置和第二位置之间的行程，这主要是根据限位组件221和侧推组件220各自的作用决定的。
83.在一些实施方式中，限位驱动件224为电机，这样相对于气源驱动或液压驱动，侧推组件220的适用范围更广，行走精度更高，调整更方便。具体地，限位组件221还包括梯形丝杆(未示出)、限位转轴232和直线轴承。直线轴承用于确保侧推件223在限位转轴232的滑动更为顺畅，不会出现卡顿。限位件225安装于梯形丝杆上，限位驱动件224通过梯形丝杆转动，使得限位件225沿限位轴在第三位置和第四位置之间往复移动。其中，梯形丝杆具有自锁特性，侧推组件220将agv1推过来时可使得限位件225形成阻挡，保证每次agv1停止的位置唯一。
84.需要说明的是，从图4中可以看出，限位组件221和电池模块11位于agv1的同一侧，因此，限位组件221整体较小，只与agv1驱动轮两侧的底盘接触，不影响从侧方拆出电池。
85.作为可选的一种实施方式，限位组件221还包括第一传感器233。第一传感器233用于判断agv1是否与所述限位件225相抵。当agv1正常到位即与限位件225相抵时，换电站继续下一动作。当agv1未正常到位即与限位件225存在一定的距离时，换电站停止动作。
86.需要说明的是，本公开中的供电机构21给agv1供电，是为了避免agv1拆下电池后断电重启，进而防止因为断电重启对agv1的后续控制带来困扰。因此，当agv1行驶至承载平台20且在第一方向a的定位过程中，便会与供电机构21对接，进而实现对agv1的充电。而从上述定位过程中可知，在agv1完成第一方向a的定位之后，还需完成第二方向b的定位。在第二方向b的定位过程中，agv1还会存在第二方向b的位移。因此，本公开中的供电机构21在第二方向b上还需具有活动空间。
87.如图8所示，供电机构21包括底座214和设置于底座214的充电组件210。充电组件210包括充电座211和设置于充电座211的电连接器212。充电组件210设有插件方向。充电座211滑动安装于底座214，充电座211的滑动方向d与插接方向c相交。通过如此设置，电连接器212能够跟随充电座211沿其滑动方向d滑动，进而使得当agv1横移时，电连接器212依旧能够跟随agv1横移，避免电连接器212与agv1脱离，造成agv1断电。
88.需要说明的是，插接方向c是指电连接器212与agv1上对应的电连接结构对接的方向，一般情况下，在电连接器212与agv1上对应的电连接结构对接的过程中，电连接器212自身是静止的，而agv1朝向电连接器212移动以实现对接。换言之，插接方向c还可以理解为电连接器212相对于agv1的移动方向。具体于本公开中，如图3所示，agv1沿第一方向a向供电机构21移动，插接方向c即是第一方向a的反方向。其中，电连接结构可以包括能够与电连接器212相互配合的充电线圈，也可以包括能够与电连接器相互电连接的插头或其它能够电连接并为其充电的结构，此处不再赘述。
89.在一些实施方式中，充电座211的滑动方向d与插接方向c垂直。即充电座211的滑动方向d为第二方向b。如此设置能够避免充电座211在滑动过程中，电连接器212自身还存在插接方向c的位移，影响电连接器212与agv1配合的稳定性。当然在其他实施方式中，充电座211的滑动方向d还能够不与插接方向c垂直，只需电连接器212自身还能够沿插接方向c往复移动，且通过弹性件保证电连接器212在一定行程范围内始终与agv1对接。
90.在一些实施方式中，供电机构21还包括设置于底座214的第二连接轴215。充电座211套设于第二连接轴215并能够在第二连接轴215上滑动。其中，仅依靠充电座211与第二连接轴215的配合于第二连接轴215上滑动，可能会形成卡顿。因此，在充电座211和第二连接轴215之间可以设置直线轴承。当然也可以在充电座211与第二连接轴215之间留有较大间隙，并且另设导轨和滑槽的配合结构。
91.作为一种可选的实施方式，供电机构21还包括滑动配合的第二导轨217和第二滑槽(未示出)。第二导轨217和第二滑槽中的一个设置于充电座211，且第二导轨217和第二滑槽中的另一个设置于底座214。如图8所示，由于充电座211为体积以及厚度较小的u形板结构，因此，第二导轨217固定连接于充电座211，且第二滑槽设置于底座214。
92.考虑到agv1在行驶至承载平台20的过程中，就要完成与供电机构21的对接。因此，供电机构21还包括第二复位件213。充电座211还包括开始位置。当充电座211位于开始位置时，供电机构21能够与agv1完成充电对接。当充电座211偏离于开始位置时，第二复位件213对充电座211产生作用力以用于驱动充电座211返回开始位置。而当agv1完成电池模块11的更换后，agv1驶出承载平台20即agv1与电连接器212脱离，充电座211在第二复位件213的作用下返回至开始位置，进而方便下一辆agv1对接。
93.作为可选的一种实施方式，第二复位件213包括套设于第二连接轴215的至少两个第二弹簧件。至少两个第二弹簧件分别位于充电座211的两侧。第二弹簧件的一端固定于充电座211，且第二弹簧件的另一端固定于底座214。通过如此设置，使得充电座211无论是往朝向第二方向b的方向偏离或者是背离第二方向b的方向偏离，在agv1与电连接器212脱离后，均能够与返回开始位置。
94.由于agv1在第一方向a的定位过程中，需要先移动至最靠近供电机构21的位置，在往后回退一定的距离从而到达第一方向a的指定位置。因此，充电组件210还包括导向柱和套设于导向柱的第三弹簧件216。导向柱沿水平的插接方向c也就是第一方向a滑动安装于充电座211。第三弹簧件216抵接设置于电连接器212和充电座211之间。这样，一方面保证了供电机构21能够适应供电过程中的agv1在第一方向a的位移。另一方面，电连接器212与agv1的对接为柔性对接，且在第三弹簧件216的作用下，能够始终与agv1的电连接结构保持对接，从而避免agv1断电。
95.需要说明的是，承载装置2中的定位机构22和供电机构21为配套使用，在具体实施过程中，定位机构22和供电机构21也可以分别独立使用。比如，定位机构22也不仅仅适用于电动车辆的定位，还能够适用于其他任何可移动物件的定位。以及供电机构21也不仅仅适用于电池模块11位于侧方的电动车辆的供电，也能适用于电池模块11位于底部或上部的电动车辆的供电，甚至对于其他任何带电池模块11的物件都能够进行供电。本公开并不对此进行任何限制。
96.下面再对换电装置3进行详细介绍。
97.如图1-2所示，换电装置3包括壳体36和位于壳体36内的机架30、电池仓31和换电机构32。换电机构32和电池仓31均设置于机架30上。电池仓31用于存储电池模块11。换电机构32用于将待充电的电池模块11从车本体10的侧方取出并装配于电池仓31，以及用于将已充电的电池模块11从电池仓31取出并装配于车本体10的侧方。如此设置，换电机构32能够从车本体10的侧方直接取出/装配电池模块11，从而减少了换电的步骤，提高了换电效率和节省了换电时间。
98.如图9-12所示，换电机构32包括安装板320和设置于安装板320上的连接组件321。电池模块11包括第一侧壁110和设置于第一侧壁110的连接部111。
99.当需要将电池模块11从车本体10或者电池仓31取出时，连接组件321能够与连接部111建立连接以用于拉动电池模块11，从而将电池模块11取出。
100.当需要将电池模块11装配于车本体10或者电池仓31时，连接组件321能够与连接部111解除连接，进而方便连接组件321与电池模块11脱离，避免连接组件321回缩时，仍旧会拉动电池模块11。
101.在一些实施方式中，连接组件321包括第一驱动件322和连接件323。连接件323包括用于与连接部111建立连接的第一状态和用于与电池模块11解除连接的第二状态。第一驱动件322用于驱动连接件323在第一状态和第二状态之间切换。其中，第一驱动件322可以通过驱动连接件323以转动的方式、直线运动的方式或展开收拢的方式在第一状态和第二状态之间切换。本公开并不对此进行限制。
102.连接部111可以包括孔、挂钩或其他结构。本公开并不对此进行限制。
103.作为一种可选的实施方式，连接部111包括设置于第一侧壁110的挂钩。当连接件323移动至挂钩的上方时，第一驱动件322驱动连接件323向下移动至挂靠在挂钩上，进而使得连接件323从第二状态切换至第一状态。
104.作为可选的一种实施方式，如图10-12所示，连接件323为板状结构，连接部111为与连接件323相适配的的长孔结构。为了方便连接件323能够顺利伸入连接部111内，以及考虑到电池模块11后续还会进行位置上的调整。因此，长孔结构与连接件323之间还需保持一定的间隙。如图11所示，连接件323处于竖向放置的第二状态，此时，连接件323能够顺利移进以及移出长孔结构。如图12，连接件323在第一驱动件322的作用下转动90
°
至第一状态，此时，连接件323不能移进以及移出长孔结构。换言之，当连接件323伸入长孔结构后再切换至第一状态后，便与连接部111建立连接，从而能够拉动电池模块11。在其他实施方式中，当连接件323伸入长孔结构后，还可由面积较小的第二状态切换至面积较大的第一状态。
105.继续参考图11和图12，连接组件321还包括连接设置于第一驱动件322和连接件323之间的连接座324。第一驱动件322通过驱动连接座324转动，从而带动连接件323转动。其中，连接组件321还包括至少一个第二齿轮件345，第二齿轮件345传动设置在第一驱动件322和连接座324之间。第一驱动件322为电机。第一驱动件322通过第二齿轮件345带动连接座324转动，从而使得连接件323在第一状态和第二状态之间切换。
106.理论上来说，当连接件323处于第一状态，且连接件323未伸入电池模块11内时。当连接件323向电池模块11方向移动时，连接件323也能够推动电池模块11移动。但考虑到在该情况下，连接组件321在取出和装配电池模块11时的行程不一致，以及连接件323需要处于不同的状态，这会增加换电机构32自动化更换电池的难度和复杂程度。因此，在一些实施
方式中，换电机构32还包括设置于连接座324的推拉杆325和固定设置于推拉杆325上的推动件326。连接件323位于推拉杆325的一端，且推动件326位于连接件323和连接座324之间。通过如此设置，换电机构32无论是在取出还是在装配电池模块11的步骤中，连接组件321的行程一致，且连接件323的状态一致，更有利于换电机构32的自动化。
107.在一些实施方式中，换电机构32还包括缓冲组件327。缓冲组件327用于缓冲连接件323或推动件326与电池模块11的接触。即缓冲组件327能够使得连接件323或推动件326与电池模块11的接触为柔性接触。作为可选的一种实施方式，缓冲组件327包括固定安装于推拉杆325的固定套328和套设安装于推拉杆325上的两个第一弹簧件。两个第一弹簧件分别位于固定套328的两侧。第一弹簧件的一端连接于固定套328，且另一端连接于连接座324。通过如此设置，无论是连接件323拉动电池模块11，还是推动件326推动电池模块11，缓冲组件327均具有缓冲效果，以避免对电池模块11造成损坏。
108.在一些实施方式中，连接组件321还包括第二传感器。第二传感器用于判断连接组件321是否接近电池模块11。第二传感器可以是接近传感器，主要用来感知金属；本公开中的电池模块11的材质中包括铁；当推动件326或连接件323移动固定行程时，即第二传感器理论上来说是接近了电池模块11；此时，当第二传感器判断连接组件321接近电池模块11时，换电机构32继续下一动作，即换电机构32将电池模块11从车本体10或电池仓拉出。当第二传感器判断连接组件321没有接近电池模块11时，换电机构32停止动作，即连接件323以及推动件326不再移动，并发出警报。
109.agv1小车是停放在承载装置2上，而承载装置2和换电机构32为两个独立机构。即使两者先行对位，也会存在装配误差。而换电机构32需要将电池模块11送至电池仓31充电，精度要求很高。若不进行位置对准，会造成电池模块11无法送至电池仓31或者无法在电池仓31内充电。因此，继续参考图9和图10，换电机构32还包括设置于安装板320的对准组件331和用于供电池模块11滑动的第一轨道344。对准组件331位于承载装置2和第一轨道344之间，且用于使得电池模块11能够对准第一轨道344。本公开中通过设置对准组件331，使得电池模块11在滑动过程中逐渐对准第一轨道344，从而能够进入第一轨道344。特别地，由于第一轨道344和电池仓31位于同一装置内，能够共用同一基准，即第一轨道344能够与电池仓31对齐，进而当电池模块11能够进入第一轨道344时，也能够进入电池仓31。
110.在一些实施方式中，如图13所示，对准组件331包括第一复位件333和用于供电池模块11滑动的第二轨道334。第二轨道334滑动安装于安装板320。第二轨道334包括对准第一轨道344的初始位置。当第二轨道334偏离初始位置时，第一复位件333用于驱动第二轨道334返回初始位置。由于承载装置2和换电装置3之间的装配误差等原因，使得即使agv1于承载装置2上进行了定位，也只是相当于粗定位，以确保电池模块11能够进入第二轨道334。另外，为了使得电池模块11能够更顺利得进入第二轨道334，第二轨道334的入口处可以设置喇叭口，或者电池模块11上设有导向结构，比如倒角或圆角。这样，在电池模块11进入的过程中，由于电池模块11部分还位于车本体10上的安装腔内无法横向移动(沿第一方向a移动)，便会促使第二轨道334横向移动。当电池模块11完全脱离车本体10上的安装腔后，第二轨道334在第一复位件333的作用下便会返回至初始位置，从而使得电池模块11能够对准第一轨道344。
111.考虑到agv1具有不同车型以及后续的更新换代，电池模块11的形状会多种多样。
为了使得换电机构32能够适应不同形状的电池模块11，作为一种可选的实施方式，agv1还包括安装于第一底壁112的导向板(未示出)。导向板用于与第一轨道344以及对准组件331配合。通过如此设置，不同的电池模块11均可配备相同的导向板，从而保证局部的一致性，使得换电机构32能够适应不同形状的电池模块11。其中，导向板为矩形板，且导向板的四个角均倒角设置或圆角设置，以方便导向板进入第一轨道344和第二轨道334。
112.继续参考图13，在一些实施方式中，第二轨道334包括第二底壁和设置于底壁两侧的第二侧壁。其中，第二底壁包括浮动块，第二侧壁包括沿第二轨道334的延伸方向间隔分布的多个导向轴承335。换言之，浮动块形成了第二轨道334的第二底壁。分布于浮动块两侧的多个导向轴承335形成了第二轨道334的第二侧壁。通过设置导向轴承335，能够有效降低导向板与第二轨道334之间的摩擦力，以及减小噪音。
113.在一些实施方式中，对准组件331还包括固定安装于安装板320的第一支座和设置于第一支座的第一连接轴336。第二轨道334套设于第一连接轴336并能够在第一连接轴336上滑动。其中，仅依靠第二轨道334中的浮动块与第一连接轴336的配合于第一连接轴336滑动，可能会形成卡顿。因此，在浮动块和第一连接轴336之间可以设置直线轴承。当然也可以在浮动块与第一连接轴336之间留有较大间隙，并且另设导轨和滑槽的配合结构。
114.考虑到对准组件331的结构紧凑，作为一种可选的实施方式，对准组件331还包括滑动配合的第一导轨337和第一滑槽338。第一导轨337和第一滑槽338中的一个设置于第二轨道334，且第一导轨337和第一滑槽338中的另一个设置于安装板320。
115.作为一种可选的实施方式，第一复位件333包括套设于第一连接轴336的至少两个第一弹簧件。至少两个第一弹簧件分别位于第二轨道334的两侧。第一弹簧件的一端固定于第一支座，且第一弹簧件的另一端固定于第二轨道334。通过如此设置，使得第二轨道334无论是往朝向第一方向a的方向偏离或者是背离第一方向a的方向偏离，在电池模块11与车本体10完全脱离后，第二轨道334均能够返回初始位置。
116.需要说明的是，本公开中的对准组件331不仅仅适用于电池模块11从车本体10的侧方取出，也能适用于电池模块11从车本体10的底部或上部取出，以及适用于其他任何在滑动过程中需要调整位置的物件。
117.继续参考图9和图10，在一些实施方式中，第一轨道344的结构与第二轨道334的结构相同。当然在其他实施方式中，第一轨道344的结构还能够不与第二轨道334的结构相同，只需其能够具有供电池模块11滑动以及导向的作用即可。本公开并不对此进行限制。
118.在一些实施方式中，换电机构32还包括沿电池模块11滑动方向依次分布的第一滑轮组332。电池模块11包括第一底壁112。第一滑轮组332用于与第一底壁112接触以降低电池模块11的滑动阻力。作为一种可选的实施方式，换电机构32包括两组第一滑轮组332。两组第一滑轮组332分别位于对准组件331的两侧。通过如此设置，可以使得安装板320在第一方向a上的宽度仅需稍大于电池模块11在第一方向a上的宽度，换电机构32的结构更紧凑。
119.继续参考图9、图10和图14，在一些实施方式中，换电机构32还包括驱动组件。驱动组件至少部分安装于安装板320，且用于驱动连接组件321在车本体10和电池仓31之间移动。
120.作为一种可选的实施方式，驱动组件包括设置于安装板320的第二驱动件340。连接组件321滑动安装于安装板320。第二驱动件340用于驱动连接组件321于安装板320往复
移动，进而带动电池模块11移出移进电池仓31或车本体10。其中，驱动组件还包括直线模组，第二驱动件340包括电机。第二驱动件340通过直线模组驱动连接组件321往复移动。
121.作为一种可选的实施方式，驱动组件还包括第三驱动件341。安装板320包括连接组件321朝向承载装置2的第三状态和连接组件321朝向电池仓31的第四状态。第三驱动件341用于驱动安装板320在第三状态和第四状态之间切换。当安装板320处于第三状态时，第二驱动件340用于驱动连接组件321带动电池模块11移出移进车本体10。当安装板320处于第四状态时，第二驱动件340用于驱动连接组件321带动电池模块11移出移进电池仓31。其中，驱动组件还包括多个第三齿轮件(未示出)，第三驱动件341为电机，第三驱动件341通过多个第三齿轮件驱动安装板320往复转动从而在第三状态和第四状态之间切换。
122.如图14所示，作为一种可选的实施方式，换电机构32还包括活动安装于机架30的安装架343。第三驱动件341设置于安装架343。驱动组件还包括第四驱动件342。第四驱动件342用于驱动安装架343沿机架30纵向往复移动。考虑到安装架343以及安装板320纵向提升，所需驱动力较大。因此，驱动组件还包括链轮346和链条347。链条347连接设置在安装架343和链轮346之间。第四驱动件342为电机。第四驱动件342通过驱动链轮346转动，从而通过链条347带动安装架343沿机架30纵向往复移动。
123.这样，通过第二驱动件340、第三驱动件341和第四驱动件342的配合，可以使得换电机构32能够将电池模块11送至机架30上的任一位置，且结构简单又紧凑。
124.在一些实施方式中，电池仓31包括空置的第一工位310和用于存储电池模块11的第二工位312。换电机构32用于将待充电的电池模块11从车本体10的侧方取出并装配于第一工位310。以及用于将已充电的电池模块11从第二工位312取出并装配于车本体10的侧方。通过第一工位310和第二工位312的协同作用，能够非常迅速的完成对agv1的电池模块11的更换。
125.如图2所示，电池仓31包括两列纵向排布的工位，以减少换电装置3的占地空间。其中，纵向排布即是指沿着机架30上下排布。换电机构32位于两列工位之间。其中一列工位包括多个纵向排布的第二工位312和一个第一工位310。第一工位310位于最底端，即最靠近承载装置2或车本体10的位置。另外一列工位包括多个纵向排布的第二工位312。通过如此设置，换电机构32在将电池模块11从车本体10取出后，只需完成平面运动，即可将电池模块11存放至第一工位310内，换电机构32中的连接组件321的行程短且行动轨迹简单，从而提高了电池模块11的更换效率，减少了电池模块11的更换时间。
126.当然，在其他实施方式中，电池仓31还可包括两排横向排布的工位。其中，横向排布是指第一工位和多个第二工位沿着第二方向b依次排布。换电机构32依旧位于两列工位之间。其中一排工位包括多个横向排布的第二工位312和一个第一工位310。第一工位310位于靠近承载装置2或车本体10的一端。另外一排工位包括多个横向排布的第二工位312。
127.第一工位310和第二工位312的结构大部分相同设置。但考虑到第一工位310主要用于暂存电池模块11，第二工位312用于长时间存储电池模块11以及对电池模块11进行充电。因此，第二工位312相比于第一工位310还设有充电结构。如图15-18所示。第一工位310/第二工位312包括底板319以及设置于底板319上第三滑轨315、第二滑轮组316、限位块314和第三传感器313。充电结构设置于底板319，且包括充电头317和充电器318。
128.其中，第三滑轨315的结构与第二轨道334的结构相同。当然在其他实施方式中，第
三滑轨315的结构还能够不与第二轨道334的结构相同，只需其能够具有供电池模块11滑动以及导向的作用即可。本公开并不对此进行限制。
129.第二滑轮组316的作用与第一滑轮组332的作用相同，且基本组成结构与第一滑轮组332相同，仅排布方式与第一滑轮组332不同。这里不再详述。
130.限位块314是用于限制电池模块11的最远移动距离，避免因电池模块11移动距离较远，对电池模块11、充电头317和充电器318造成损坏。
131.第三传感器313主要是用于判断电池模块11是否到达第一工位310/第二工位312的指定位置。第三传感器313可以是光学传感器、压力传感器或相机，这里不再详述。
132.综上，本实施例所提供的agv1的换电站具有节约换电时间、提升agv1工作效率、电池模块11更换速度快、精度高、自动化程度高等诸多优点。
133.本公开的另一实施例还提供了一种电池模块11的更换方法，该方法可以由上述agv1的换电站实施，也可以由其它设备实施。
134.具体地，该电池模块11的更换方法包括下列步骤：
135.s10、换电机构32移动至agv1的侧方。
136.s20、换电机构32与agv1上的待充电的电池模块11对接。
137.s30、将待充电的电池模块11与agv1发生相对移动，以使得待充电的电池模块11脱离agv1的电池模块11装配区域。
138.s40、换电机构32将已充电的电池模块11置于agv1的侧方。
139.s50、将已充电的电池模块11与agv1发生相对移动，使已充电的电池模块11置于电池模块11装配区域。
140.通过上述五个步骤便可将agv1上原有的缺电状态的电池模块11取下，并将新的满电状态的电池模块11更换到agv1中，从而完成电池模块11的整个更换过程。相较于等待充电的方式，这种更换电池的方法能够节省大量时间。需要说明的是，上述s10至s50中，除某一步骤的实施需要依赖于另一步骤的结果之外的情况外，其它一些步骤可能并没有严格的先后顺序，根据所采用的设备的结构以及控制程序的不同，这些步骤中的任意两个甚至更多个可能同时执行，或者在一个步骤进行到某一阶段时另一步骤开始执行，并且后执行的步骤也可能先于先执行的步骤结束。只要最终将五个步骤全部执行完毕，以使agv1的电池模块11获得更新即可。
141.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
142.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。