CN111923713A - 车辆电池包的解锁方法和***、上锁方法和*** - Google Patents

车辆电池包的解锁方法和***、上锁方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆电池包的解锁方法和***、上锁方法和***，其中解锁方法包括以下步骤：电池更换装置移动至第一预定位置；电池更换装置解锁保护装置以解除对锁止联动部的限制；判断保护装置是否解锁到位；若是，移动锁止联动部至解锁状态以解锁锁止机构；电池更换装置移动电池包离开锁止机构。本发明能够精确控制车辆电池包解锁、上锁的动作，提高了电池包解锁、上锁的效率和精度，降低了换电成本。

Description

车辆电池包的解锁方法和***、上锁方法和***
技术领域
本发明属于电动车换电技术领域，尤其涉及一种车辆电池包的解锁方法和***、上锁方法和***。
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。电池包一般设置在电动车的底部。现有技术中，多为人工手动更换电池包，安装效率低，增加了用户的等待时间；并且，操作人员在汽车底部安装电池包时，存在安全隐患；另外，电池包重量较大，人工安装时，托举不稳，易发生安装不准确、不到位的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的为电动汽车更换电池包时，效率低、电池包安装不准确、不到位的缺陷，提供一种高效、高精度的车辆电池包的解锁方法和***、上锁方法和***。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
本发明提供一种车辆电池包的解锁方法，车辆的电池包支架上设置有保护装置和锁止机构；锁止机构包括锁止联动部和锁基座，锁止联动部相对于锁基座移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，锁止联动部处于上锁状态时锁止电池包；保护装置设于锁止联动部的移动路径上以对锁止联动部相对于锁基座的移动进行限制或解除限制；
解锁方法包括以下步骤：
电池更换装置移动至第一预定位置；
电池更换装置解锁保护装置以解除对锁止联动部的限制；
判断保护装置是否解锁到位，若是，移动锁止联动部至解锁状态以解锁锁止机构；
电池更换装置移动电池包离开锁止机构。
较佳地，保护装置包括伸缩销、控制机构，伸缩销相对于锁止联动部在锁止位置和解锁位置之间移动以对锁止联动部进行限制或解除限制，控制机构用于控制伸缩销移动，电池更换装置解锁保护装置以解除对锁止联动部的限制包括以下步骤：
电池更换装置移动至第一预定位置后发送解锁指令至控制机构；
控制机构控制伸缩销缩回至解锁位置。
较佳地，保护装置还包括位置传感器，用于检测保护装置是否解锁到位。
较佳地，锁止联动部包括锁舌和锁连杆，锁连杆用于在外力作用下带动锁舌旋转以解锁或锁止电池包；移动锁止联动部至解锁状态以解锁锁止机构包括：电池更换装置控制锁连杆带动锁舌旋转以解锁电池包。
本发明还提供一种车辆电池包的上锁方法，车辆的电池包支架上设置有保护装置和锁止机构；锁止机构包括锁止联动部和锁基座，锁止联动部相对于锁基座移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，锁止联动部处于上锁状态时锁止电池包；保护装置设于锁止联动部的移动路径上以对锁止联动部相对于锁基座的移动进行限制或解除限制；
上锁方法包括：
电池更换装置带动电池包移动至第二预定位置；
电池更换装置解锁保护装置以解除对锁止联动部的限制；
判断保护装置是否解锁到位，若是，电池更换装置带动电池包进入锁止机构并移动锁止联动部至上锁状态；
判断锁止联动部是否位于上锁状态，若是，电池更换装置上锁保护装置以限制锁止联动部相对于锁基座移动。
较佳地，锁基座设有一开口以及自开口延伸的一空腔，开口用于供安装于电池包的锁轴进入空腔，锁止联动部相对锁基座移动以打开或关闭开口，以在解锁状态和上锁状态之间转换，电池更换装置带动电池包进入锁止机构并移动锁止联动部至上锁状态包括：
电池更换装置带动锁止联动部移动以打开开口；
电池更换装置带动电池包的锁轴进入开口并移动至锁定点；
电池更换装置带动锁止联动部移动以关闭开口。
较佳地，锁止机构还包括位置传感器，判断锁止联动部是否位于上锁状态包括：位置传感器检测电池包的锁轴是否到达锁止机构的锁定点。
较佳地，保护装置包括伸缩销、控制机构，伸缩销相对于锁止联动部在锁止位置和解锁位置之间移动，控制机构用于驱动伸缩销移动，电池更换装置上锁保护装置以限制锁止联动部相对于锁基座移动包括：
电池更换装置发送上锁指令至控制机构；
控制机构控制伸缩销移动至锁止位置。
本发明还提供一种车辆电池包的解锁***，包括电池更换装置、设置于电池包支架上的保护装置、锁止机构；锁止机构包括锁止联动部和锁基座，锁止联动部相对于锁基座移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，锁止联动部处于上锁状态时锁止电池包；保护装置设于锁止联动部的移动路径上以对锁止联动部相对于锁基座的移动进行限制或解除限制；
电池更换装置用于在移动至第一预定位置后解锁保护装置以解除对锁止联动部的限制，保护装置还用于在解锁到位后生成第一解锁信号；
电池更换装置还用于根据第一解锁信号移动锁止联动部至解锁状态以解锁锁止机构；
电池更换装置还用于在锁止机构解锁后移动电池包离开锁止机构。
较佳地，保护装置包括伸缩销、控制机构，伸缩销相对于锁止联动部在锁止位置和解锁位置之间移动以对锁止联动部进行限制或解除限制，控制机构用于控制伸缩销移动；
电池更换装置还用于在移动至第一预定位置后发送解锁指令至控制机构；
控制机构用于在接收到解锁指令后控制伸缩销缩回至解锁位置。
较佳地，保护装置还包括位置传感器，用于检测保护装置是否解锁到位。
较佳地，锁止联动部包括锁舌和锁连杆，锁连杆用于在外力作用下带动锁舌旋转以解锁或锁止电池包；电池更换装置还用于控制锁连杆带动锁舌旋转以解锁电池包。
本发明还提供一种车辆电池包的上锁***，包括电池更换装置、设置于电池包支架上的保护装置、锁止机构；锁止机构包括锁止联动部和锁基座，锁止联动部相对于锁基座移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，锁止联动部处于上锁状态时锁止电池包；保护装置设于锁止联动部的移动路径上以对锁止联动部相对于锁基座的移动进行限制或解除限制；
电池更换装置用于在带动电池包移动至第二预定位置后解锁保护装置以解除对锁止联动部的限制；
保护装置用于在解锁到位后生成第一指令信号；
电池更换装置还用于在接收到第一指令信号后带动电池包进入锁止机构并移动锁止联动部至上锁状态；
锁止机构用于判断锁止联动部是否位于上锁状态，若是，则锁止机构还用于生成第一锁止信号；
电池更换装置用于在接收到第一锁止信号后上锁保护装置以限制锁止联动部相对于锁基座移动。
较佳地，锁基座设有一开口以及自开口延伸的一空腔，开口用于供安装于电池包的锁轴进入空腔，锁止联动部相对锁基座移动以打开或关闭开口，以在解锁状态和上锁状态之间转换；
电池更换装置还用于带动锁止联动部移动以打开开口；
电池更换装置还用于带动电池包的锁轴进入开口并移动至锁定点；电池更换装置还用于带动锁止联动部移动以关闭开口。
较佳地，锁止机构还包括位置传感器，位置传感器用于检测电池包的锁轴是否到达锁止机构的锁定点。
较佳地，保护装置包括伸缩销、控制机构，伸缩销相对于锁止联动部在锁止位置和解锁位置之间移动，控制机构用于驱动伸缩销移动；
电池更换装置还用于发送上锁指令至控制机构；
控制机构用于控制伸缩销移动至锁止位置。
较佳地，空腔内设置有磁场传感器，锁轴上设置有磁钢；磁场传感器用于感应磁钢产生的磁场，并用于在感应到磁场时生成锁止启动信号，锁止启动信号表征锁轴进入空腔；
所电池更换装置还用于根据锁止启动信号带动锁止联动部移动以关闭开口。
本发明的积极进步效果在于：本发明能够精确控制车辆电池包解锁、上锁的动作，提高了电池包解锁、上锁的效率和精度，降低了换电成本。
附图说明
图1为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***的结构示意图。
图2为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***的部分结构示意图。
图3为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***中锁止机构的结构示意图。
图4为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***中保护装置的整体结构示意图
图5为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***中保护装置的截面结构示意图，其中，伸缩销处于伸出状态。
图6为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***中保护装置的分解结构示意图。
图7为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***中保护装置的另一截面结构示意图，其中，伸缩销处于缩回状态。
图8为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***中保护装置中伸缩销的结构示意图。
图9为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁***中保护装置中动力销的结构示意图。
图10为本发明的实施例1的车辆电池包的解锁方法的流程图。
图11为本发明的实施例2的车辆电池包的上锁***的结构示意图。
图12为本发明的实施例2的车辆电池包的解锁方法的流程图。
具体实施方式
下面通过一较佳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。
实施例1
本实施例提供一种车辆电池包的解锁***，参照图1-图9，该解锁***包括电池更换装置41、设置于电池包支架上的保护装置10、锁止机构20。锁止机构20包括锁止联动部201和锁基座202，锁止联动部201相对于锁基座202移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，锁止联动部201处于上锁状态时锁止电池包。保护装置10设于锁止联动部201的移动路径上以对锁止联动部201相对于锁基座202的移动进行限制或解除限制。电池更换装置41用于在移动至第一预定位置后解锁保护装置10以解除对锁止联动部201的限制，保护装置10还用于在解锁到位后生成第一解锁信号。电池更换装置41还用于根据第一解锁信号移动锁止联动部201至解锁状态以解锁锁止机构20。电池更换装置41还用于在锁止机构20解锁后移动电池包离开锁止机构20。
参照图2和图3予以理解，锁止机构20具有锁止联动部201和锁基座202，锁基座202设有一开口以及自所述开口延伸的一空腔，所述开口用于供安装于所述电池包的锁轴(图中未标示出)进入所述空腔，所述锁止联动部201相对所述锁基座202移动以打开或关闭所述开口，以解锁或锁止所述锁轴。保护装置10设于锁止联动部201的移动路径上，用于限制锁止联动部201相对于锁基座202的运动，以锁止所述锁轴，以实现锁紧电池包的功能。锁基座202和保护装置10分别连接于电池包支架30的同一边的相对两侧。
在本实施方式中，保护装置10能够限制锁止联动部201相对于锁基座202的运动，从而能够提高锁止机构20的可靠性，减少或避免电池包脱落的现象的发生。
继续参照图2和图3予以理解，锁止联动部201包括锁舌2011和锁连杆2012，锁舌2011连接于锁连杆2012并能够相对于锁基座202旋转，锁连杆2012用于在外力作用下带动锁舌2011旋转以解锁或锁止所述锁轴。保护装置10能够相对于锁连杆2012在第三位置和第四位置之间移动。其中，当保护装置10位于所述第三位置时，保护装置10作用于锁连杆2012，以限制锁连杆2012相对于锁基座202的运动；当保护装置10位于所述第四位置时，保护装置10与锁连杆2012脱离，以允许锁连杆2012相对于锁基座202的运动。保护装置10设置于锁基座202中与所述电池包的锁轴相对的一侧。
在本实施方式中，保护装置10作用于锁连杆通过保护装置10的一部分压设于锁连杆的顶部实现。在其他可替代的实施方式中，也可以通过保护装置10的一部分抵接于锁连杆的侧面实现。
保护装置10包括伸缩销102、控制机构，伸缩销102相对于锁止联动部201在锁止位置和解锁位置之间移动以对锁止联动部201进行限制或解除限制，控制机构用于控制伸缩销102移动。参照图4-6予以理解，保护装置10包括第一下壳体101和伸缩销102。第一下壳体101可拆卸连接锁基座202中与锁轴相对的一侧面，第一下壳体101的内部具有第一容置腔1011，下壳体的侧壁具有与第一容置腔1011相连通的贯穿孔1012。伸缩销102位于第一容置腔1011内，且伸缩销102穿设于贯穿孔1012，并能够在一伸出状态和一缩回状态之间切换。其中，伸缩销102处于伸出状态时，伸缩销102位于所述第三位置；伸缩销102处于缩回状态时，伸缩销102位于所述第四位置。通过控制伸缩销102的伸出和缩回来实现伸缩销102在第三位置和第四位置之间的切换，结构简单，便于实现。另外，如图2所示，电池包支架30上设有通孔301，伸缩销102通过通孔301在所述第三位置和所述第四位置之间切换。
参照图4-6予以理解，控制机构包括动力销103、第一电磁感应元件104和第一弹性元件105。动力销103作用于伸缩销102，动力销103能够相对于伸缩销102运动，以与伸缩销102相接合或相分离。第一电磁感应元件104设于动力销103，第一电磁感应元件104用于在外部电磁设备的作用下，带动动力销103施加给伸缩销102沿伸缩销102的缩回方向的作用力。第一弹性元件105连接于伸缩销102远离空腔的一端，第一弹性元件105抵接于伸缩销102与第一容置腔1011的内壁面之间，第一弹性元件105用于施加给伸缩销102沿伸缩销102的伸出方向的作用力。其中，当第一电磁感应元件104与外部电磁设备吸合时，动力销103与伸缩销102相分离，并施加给伸缩销102沿缩回方向的作用力，以使伸缩销102处于缩回状态；当第一电磁感应元件104与外部电磁设备分离时，第一弹性元件105施加给伸缩销102沿伸出方向的作用力，动力销103与伸缩销102相接合，以使伸缩销102处于伸出状态。
在本实施方式中，当第一电磁感应元件104与设置于电池更换装置41上的外部电磁设备吸合时，动力销103朝着远离伸缩销102的方向运动，并施加给伸缩销102沿缩回方向的作用力，使得伸缩销102缩回，伸缩销102会挤压第一弹性元件105，当动力销103与伸缩销102完全分离后，第一弹性元件105向伸缩销102提供回复力，使得伸缩销102回到用于与动力销103接合的位置，此时，伸缩销102处于解锁位置。当第一电磁感应元件104与设置于电池更换装置41上的外部电磁设备分离时，动力销103朝着靠近伸缩销102的方向运动，以与伸缩销102接合，使得伸缩销102处于伸出状态，则伸缩销102处于锁止位置。另外，在本方案中，采用磁性吸合的方式来控制动力销103与伸缩销102的接合与分离，进而控制伸缩销102的伸出与缩回，控制方法简单，且控制效率较高。
参照图4-8予以理解，伸缩销102具有执行部1021和连接部1022。连接部1022连接于执行部1021远离空腔的一端，连接部1022具有第二容置腔1023，第二容置腔1023用于容置动力销103。其中，第一弹性元件105连接于连接部1022远离执行部1021的一端，第一弹性元件105抵接于连接部1022与第一容置腔1011的内壁面之间，第一弹性元件105施加给连接部1022沿伸出方向的作用力。当动力销103与伸缩销102接合时，动力销103靠近伸缩销102的一端卡合于第二容置腔1023，属于内嵌式连接，占用的空间较少。
本实施方式中，如图4-6所示，连接部1022的长度方向与动力销103的高度方向形成有第一夹角，且第一夹角等于90°，第二容置腔1023沿动力销103的高度方向延伸，以使动力销103相对于伸缩销102沿动力销103的高度方向运动。
需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，第一夹角也可设置为大于0°且小于90°之间的任意角度。
参照图4-6和图9予以理解，动力销103沿其高度方向具有首端和尾端，动力销103的首端嵌设于第二容置腔1023，第一电磁感应元件104设于动力销103的尾端。第二容置腔1023的内壁面上具有第一倾斜部1024，动力销103的首端具有与第一倾斜部1024相适配的第二倾斜部1032。其中，动力销103与伸缩销102相接合时，第一倾斜部1024贴合于第二倾斜部1032；当动力销103与伸缩销102相分离时，第二倾斜部1032相对于第一倾斜部1024向下运动，并施加给伸缩销102沿缩回方向的作用力，以使伸缩销102处于缩回状态。
在本实施方式中，巧妙地利用第一倾斜部1024和第二倾斜部1032的配合，当动力销103朝着远离伸缩销102的方向运动时，第一倾斜部1024相对于第二倾斜部1032滑动，第一倾斜部1024施加给第二倾斜部1032的摩擦力可以分解为一沿缩回方向的分力，在该分力的作用下，伸缩销102缩回。
参照图6和图9予以理解，第二容置腔1023的内壁面上还具有凹陷部1025，动力销103的首端具有与凹陷部1025相适配的凸出部。第二容置腔1023的内壁面上具有两个第一倾斜部1024，且两个第一倾斜部1024相对设置于凹陷部1025的两侧。
在本实施方式中，凹陷部1025能够对动力销103起到限位作用，有助于使得动力销103与伸缩销102的可靠接合，从而有助于实现伸缩销102的稳定伸出，从而有助于实现对锁轴的可靠锁止。
参照图5予以理解，第一电磁感应元件104嵌设于动力销103的尾端。如此设置使得第一电磁感应元件104不会在动力销103的外部额外占用空间，有利于提高空间利用率。另外，也有利于保护第一电磁感应元件104。
继续参照图4-6予以理解，动力销103的尾端套设有第二弹性元件106，第二弹性元件106施加给动力销103沿靠近连接部1022的方向的作用力；其中第二弹性元件106施加给动力销103的作用力大于动力销103的重力。在本实施方式中，当动力销103与伸缩销102接合时，第二弹性元件106施加给动力销103的作用力，能够使得动力销103不会在重力的作用下掉落，从而能够进一步提高动力销103与伸缩销102接合的可靠性。当需要动力销103朝着靠近伸缩销102的方向运动时，第二弹性元件106施加给动力销103的作用力能够克服动力销103的重力，从而使得动力销103能够较为可靠地朝着靠近伸缩销102的方向运动。
继续参照图3-6予以理解，保护装置10还包括第二下壳体107，第二下壳体107连接于第一下壳体101的底部，第二下壳体107具有第三容置腔1071，第三容置腔1071与第一容置腔1011相连通，动力销103位于第三容置腔1071内。第二下壳体107的中心轴线与第一下壳体101的中心轴线之间形成有第二夹角，第二夹角等于第一夹角。
在本实施方式中，参照图5-6和图9予以理解，动力销103的外壁面上与第二弹性元件106的两端相对应的位置处均设有阻挡部1031，第二弹性元件106卡设于两阻挡部1031之间。也就是说，在本实施方式中，第二弹性元件106整体套设在动力销103的外壁面，且第二弹性元件106为弹簧。其中，阻挡部1031的主要作用是对第二弹性元件106进行定位，以限制第二弹性元件106沿动力销103的高度方向的运动。
在其他可替代的实施方式中，第二弹性元件106也可以一部分套设在动力销103的外壁面、另一部分抵接与第二下壳体107，即，动力销103的外壁面上与第二弹性元件106的一端相对应的位置处设有阻挡部1031，第二弹性元件106卡设于阻挡部1031与第二下壳体107之间。
继续参照图3-6予以理解，保护装置10还包括上壳体108，上壳体108压设于并可拆卸连接于第一下壳体101。上壳体108能够对伸缩销102、动力销103等起到固定和保护作用。上壳体108具有第四容置腔1081，第四容置腔1081内设有第一传感器1082，执行部1021上设有第二电磁感应元件1026。其中，第一传感器1082作用于第二电磁感应元件1026，以检测执行部1021处于伸出状态。第四容置腔1081内还设有第二传感器1083，第二传感器1083作用于第二电磁感应元件1026，以检测执行部1021处于缩回状态。其中，与第一传感器1082相比，第二传感器1083更靠近动力销103。通过第一传感器1082、第二传感器2083与第二电磁感应元件1026能够可靠地检测到伸缩销102何时处于伸出状态、缩回状态，有利于实现锁止机构20对车辆电池包的解锁和锁止。另外，在本实施方式中，第一电磁感应元件104和第二电磁感应元件1026均为磁钢。
在本实施方式中，保护装置10的数量为多个，且多个保护装置10用于均匀压设于锁连杆的顶部。另外，在本实施方式中，保护装置10采用电磁吸合动力销的方式实现伸缩销102的伸出和缩进，且伸缩销102的伸出和缩进在同一直线方向上。在其他可替代的实施方式中，可以采用其他驱动方式(非电磁驱动方式)实现伸缩销102的伸出和缩进，也可以将伸缩销102的行动路径设置为曲线，也可以采用其他非伸缩销102的结构，如曲柄机构、摇杆机构，来实现保护装置10在第三位置和第四位置之间的切换。
关于锁止机构20，参照图2和图3予以理解，锁止机构20包括三个锁基座202，锁连杆201上连接有三个锁舌2011，三个锁舌2011与三个锁基座202一一对应设置。锁连杆201朝向锁基座202的一侧还设有解锁块203，解锁块203为自锁连杆201向外形成的弧形凸起，解锁块203的顶部为向锁连杆201凹进的内弧槽。在本实施方式中，保护装置10作用在锁连杆的中部有利于提高锁连杆的稳定性，有利于提高保护装置10作用在锁止机构20上的可靠性，从而有利于提高锁止机构20对电池包的锁止可靠性。
该保护装置10能够限制锁止联动部201相对于锁基座202的运动，从而能够提高锁止机构20的可靠性，减少或避免电池包脱落的现象的发生。
在本实施例中，电池更换装置41上还设置一距离传感器，该距离传感器用于检测电池更换装置41与锁止机构20之间的距离以判断电池更换装置41是否移动至第一预定位置。作为一种较佳的实施方式，距离传感器为光电传感器。该光电传感器设置于电池更换装置41的下方，光电传感器朝向地面，以检测电池更换装置41与地面的距离。电池更换装置41从电池包支架的下方向上移动，接近电池包支架。电池包支架的高度为已知数值。当电池更换装置41与地面的距离达到预设距离时，则表明电池更换装置41到达第一预定位置。第一预定位置是电池更换装置41能够对解锁保护装置10进行准确解锁的位置。
此时，电池更换装置41发送解锁指令至控制机构。具体实施时，电池更换装置41上的外部电磁设备通电而产生磁场，电池更换装置41上的外部电磁设备与第一电磁感应元件104吸合，即完成了解锁指令的传输。
控制机构在接收到解锁指令后控制伸缩销102缩回至解锁位置。具体实施时，当第一电磁感应元件104与设置于电池更换装置41上的外部电磁设备吸合时，动力销103朝着远离伸缩销102的方向运动，并施加给伸缩销102沿缩回方向的作用力，使得伸缩销102缩回，伸缩销102会挤压第一弹性元件105，当动力销103与伸缩销102完全分离后，第一弹性元件105向伸缩销102提供回复力，使得伸缩销102回到用于与动力销103接合的位置，此时，伸缩销102处于解锁位置。
保护装置10还包括位置传感器，位置传感器检测到伸缩销102处于解锁位置即表示保护装置10已解锁到位。保护装置10在解锁到位后生成第一解锁信号。
然后，电池更换装置41在接收到第一解锁信号后向锁连杆2012施加外力以带动锁舌2011旋转以解锁。
接下来，电池更换装置41夹紧电池包，并移动电池包离开锁止机构20。具体实施时，电池更换装置41夹持电池包从电动车的底部移出。至此，则完成了车辆电池包的解锁过程。
本实施例还提供一种车辆电池包的解锁方法，该解锁方法采用本实施例的车辆电池包的解锁***实现。车辆的电池包支架上设置有保护装置10和锁止机构20；锁止机构20包括锁止联动部201和锁基座202，锁止联动部201相对于锁基座202移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，锁止联动部201处于上锁状态时锁止电池包；保护装置10设于锁止联动部201的移动路径上以对锁止联动部201相对于锁基座202的移动进行限制或解除限制。
参照图10，该解锁方法包括以下步骤：
步骤S501、电池更换装置41移动至第一预定位置。第一预定位置是电池更换装置41能够对解锁保护装置10进行准确解锁的位置。
步骤S502、电池更换装置41解锁保护装置10以解除对锁止联动部201的限制。
步骤S503、判断保护装置10是否解锁到位；若是，移动锁止联动部201至解锁状态以解锁锁止机构20。
步骤S504、电池更换装置41移动电池包离开锁止机构20。
具体实施时，在步骤S501中，电池更换装置41从电池包支架的下方向上移动，接近电池包支架。设置于电池更换装置41的下方的光电传感器，检测电池更换装置41与地面的距离。电池包支架的高度为已知数值。当电池更换装置41与地面的距离达到预设距离时，则表明电池更换装置41到达第一预定位置。
在步骤S502中，电池更换装置41发送解锁指令至控制机构。具体实施时，电池更换装置41上的外部电磁设备通电而产生磁场，电池更换装置41上的外部电磁设备与第一电磁感应元件104吸合，即完成了解锁指令的传输。控制机构在接收到解锁指令后控制伸缩销102缩回至解锁位置。具体实施时，当第一电磁感应元件104与设置于电池更换装置41上的外部电磁设备吸合时，动力销103朝着远离伸缩销102的方向运动，并施加给伸缩销102沿缩回方向的作用力，使得伸缩销102缩回，伸缩销102会挤压第一弹性元件105，当动力销103与伸缩销102完全分离后，第一弹性元件105向伸缩销102提供回复力，使得伸缩销102回到用于与动力销103接合的位置，此时，伸缩销102处于解锁位置。
在步骤S503中，位置传感器检测伸缩销102是否处于解锁位置以判断保护装置10是否解锁到位。当位置传感器检测到伸缩销102处于解锁位置即表示保护装置10已解锁到位。保护装置10在解锁到位后生成第一解锁信号。然后，电池更换装置41在接收到第一解锁信号后向锁连杆2012施加外力以带动锁舌2011旋转以解锁。
接下来，在步骤S504中，电池更换装置41夹紧电池包，并移动电池包离开锁止机构20。具体实施时，电池更换装置41夹持电池包从电动车的底部移出。至此，则完成了车辆电池包的解锁过程。
本实施例能够精确控制车辆电池包解锁的动作，提高了电池包解锁的效率和精度，降低了换电成本。
实施例2
本实施例提供一种车辆电池包的上锁***，参照图11，该上锁***包括电池更换装置41、设置于电池包支架上的保护装置10、锁止机构20。锁止机构20包括锁止联动部201和锁基座202，锁止联动部201相对于锁基座202移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，锁止联动部201处于上锁状态时锁止电池包；保护装置10设于锁止联动部201的移动路径上以对锁止联动部201相对于锁基座202的移动进行限制或解除限制。本实施例的上锁***的保护装置10、锁止机构20参照实施例1的车辆电池包的解锁***的保护装置10、锁止机构20，此处不再赘述。
电池更换装置41用于在带动电池包移动至第二预定位置后解锁保护装置10以解除对锁止联动部201的限制。保护装置10用于在解锁到位后生成第一指令信号。电池更换装置41还用于在接收到第一指令信号后带动电池包进入锁止机构20并移动锁止联动部201至上锁状态。锁止机构20用于判断锁止联动部201是否位于上锁状态，若是，则锁止机构20还用于生成第一锁止信号。电池更换装置41用于在接收到第一锁止信号后上锁保护装置10以限制锁止联动部201相对于锁基座202移动。
采用本实施例的车辆电池包的上锁***进行上锁的具体过程如下：首先，电池更换装置41夹持电池包从电池包支架的下方向上移动，接近电池包支架。设置于电池更换装置41的下方的光电传感器，检测电池更换装置41与地面的距离。电池包支架的高度为已知数值。当电池更换装置41与地面的距离达到预设距离时，则表明电池更换装置41到达第二预定位置。第二预定位置是电池更换装置41能够对电池包进行上锁的位置。
然后，电池更换装置41解锁保护装置10以解除对锁止联动部201的限制。具体实施时，电池更换装置41上的外部电磁设备通电而产生磁场，电池更换装置41上的外部电磁设备与第一电磁感应元件104吸合，即完成了解锁指令的传输。控制机构在接收到解锁指令后控制伸缩销102缩回至解锁位置。具体实施时，当第一电磁感应元件104与设置于电池更换装置41上的外部电磁设备吸合时，动力销103朝着远离伸缩销102的方向运动，并施加给伸缩销102沿缩回方向的作用力，使得伸缩销102缩回，伸缩销102会挤压第一弹性元件105，当动力销103与伸缩销102完全分离后，第一弹性元件105向伸缩销102提供回复力，使得伸缩销102回到用于与动力销103接合的位置，此时，伸缩销102处于解锁位置。
然后，位置传感器检测伸缩销102是否处于解锁位置以判断保护装置10是否解锁到位。当位置传感器检测到伸缩销102处于解锁位置即表示保护装置10已解锁到位。然后，电池更换装置41控制锁止联动部201相对所述锁基座202移动以打开该开口。然后，电池更换装置41带动电池包移动，使电池包的锁轴进入开口并移动至锁定点。锁止机构20还包括一位置传感器，该位置传感器检测电池包的锁轴是否到达锁止机构20的锁定点，以判断所述锁止联动部201是否位于上锁状态。作为一种较佳的实施例，该位置传感器为设置于空腔内的磁场传感器，电池包的锁轴上对应设置有磁钢。磁场传感器用于感应电池包锁轴的磁钢产生的磁场。当锁轴进入该空腔并到达锁止机构20的锁定点时，磁场传感器感应到锁轴上的磁钢出磁场，于是生成锁止启动信号，该锁止启动信号表征锁轴进入空腔到达锁止机构20的锁定点。接下来，电池更换装置41根据所述锁止启动信号带动锁止联动部201移动以关闭该开口。开口关闭，电池包的锁轴即被锁止。锁止机构20还包括一位置检测装置，该位置检测装置检测该开口处于打开还是关闭状态，以判断锁止联动部201是否位于上锁状态。如果该开口关闭，则锁止联动部201位于上锁状态。则锁止机构20生成第一锁止信号。
电池更换装置41在接收到第一锁止信号后发送上锁指令至控制机构。具体实施时，设置于电池更换装置41上的外部电磁设备与第一电磁感应元件104分离，第一电磁感应元件104不再感应到外部电磁设备的磁场，即完成上锁指令的传输。
然后，控制机构控制伸缩销102移动至锁止位置。具体实施时，当第一电磁感应元件104与设置于电池更换装置41上的外部电磁设备分离时，动力销103朝着靠近伸缩销102的方向运动，以与伸缩销102接合，使得伸缩销102处于伸出状态，则伸缩销102处于锁止位置。此时，保护装置10上锁，限制锁止联动部201的移动，形成保护。至此，车辆电池包的上锁过程完成。
本实施例还提供一种车辆电池包的上锁方法，该上锁方法采用本实施例的车辆电池包的上锁***实现。参照图12，该上锁方法包括以下步骤：
步骤S601、电池更换装置带动电池包移动至第二预定位置。第二预定位置是电池更换装置41能够对电池包进行上锁的位置。
步骤S602、电池更换装置解锁保护装置以解除对锁止联动部的限制。
步骤S603、判断保护装置是否解锁到位；若是，电池更换装置带动电池包进入锁止机构并移动锁止联动部至上锁状态。
步骤S604、判断锁止联动部是否位于上锁状态；若是，电池更换装置上锁保护装置以限制锁止联动部相对于锁基座移动。
在步骤S601中，电池更换装置41夹持电池包从电池包支架的下方向上移动，接近电池包支架。设置于电池更换装置41的下方的光电传感器，检测电池更换装置41与地面的距离。电池包支架的高度为已知数值。当电池更换装置41与地面的距离达到预设距离时，则表明电池更换装置41到达第二预定位置。第二预定位置是电池更换装置41能够对电池包进行上锁的位置。
然后，在步骤S602中，电池更换装置41解锁保护装置10以解除对锁止联动部201的限制。具体实施时，电池更换装置41上的外部电磁设备通电而产生磁场，电池更换装置41上的外部电磁设备与第一电磁感应元件104吸合，即完成了解锁指令的传输。控制机构在接收到解锁指令后控制伸缩销102缩回至解锁位置。具体实施时，当第一电磁感应元件104与设置于电池更换装置41上的外部电磁设备吸合时，动力销103朝着远离伸缩销102的方向运动，并施加给伸缩销102沿缩回方向的作用力，使得伸缩销102缩回，伸缩销102会挤压第一弹性元件105，当动力销103与伸缩销102完全分离后，第一弹性元件105向伸缩销102提供回复力，使得伸缩销102回到用于与动力销103接合的位置，此时，伸缩销102处于解锁位置。
接下来，在步骤S603中，位置传感器检测伸缩销102是否处于解锁位置以判断保护装置10是否解锁到位。当位置传感器检测到伸缩销102处于解锁位置即表示保护装置10已解锁到位。然后，电池更换装置41控制锁止联动部201相对所述锁基座202移动以打开该开口。然后，电池更换装置41带动电池包移动，使电池包的锁轴进入该开口并移动至锁定点。锁止机构20还包括一位置传感器，该位置传感器检测电池包的锁轴是否到达锁止机构20的锁定点，以判断所述锁止联动部201是否位于上锁状态。作为一种较佳的实施例，该位置传感器为设置于空腔内的磁场传感器，电池包的锁轴上对应设置有磁钢。磁场传感器用于感应电池包锁轴的磁钢产生的磁场。当锁轴进入该空腔并到达锁止机构20的锁定点时，磁场传感器感应到锁轴上的磁钢出磁场，于是生成锁止启动信号，该锁止启动信号表征锁轴进入空腔到达锁止机构20的锁定点。接下来，电池更换装置41根据所述锁止启动信号带动锁止联动部201移动以关闭该开口。开口关闭，电池包的锁轴即被锁止。
在步骤S604中，锁止机构20的位置检测装置检测该开口处于打开还是关闭状态，以判断锁止联动部201是否位于上锁状态。如果该开口关闭，则锁止联动部201位于上锁状态。则锁止机构20生成第一锁止信号。电池更换装置41在接收到第一锁止信号后发送上锁指令至控制机构。具体实施时，设置于电池更换装置41上的外部电磁设备与第一电磁感应元件104分离，第一电磁感应元件104不再感应到外部电磁设备的磁场，即完成上锁指令的传输。然后，控制机构控制伸缩销102移动至锁止位置。具体实施时，当第一电磁感应元件104与设置于电池更换装置41上的外部电磁设备分离时，动力销103朝着靠近伸缩销102的方向运动，以与伸缩销102接合，使得伸缩销102处于伸出状态，则伸缩销102处于锁止位置。此时，保护装置10上锁，限制锁止联动部201相对于锁基座202移动，形成保护。至此，车辆电池包的上锁过程完成。
本实施例能够精确控制车辆电池包上锁的动作，提高了电池包上锁的效率和精度，降低了换电成本。
在本发明的描述中，一个实施例可能配有多张附图，同一实施例中的同一部件的附图标记不一定在每一张附图中均标出；但是本领域技术人员应当理解，在对实施例中的某一张或多张附图进行描述的时候，可以结合该实施例中的其他附图加以理解；本领域技术人员应当理解，在未指明文字具体对应的是哪一张附图时，可以结合该实施例中的所有附图加以理解。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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，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。

Claims (17)

1.一种车辆电池包的解锁方法，其特征在于，所述车辆的电池包支架上设置有保护装置和锁止机构；所述锁止机构包括锁止联动部和锁基座，所述锁止联动部相对于锁基座移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，所述锁止联动部处于上锁状态时锁止电池包；所述保护装置设于所述锁止联动部的移动路径上以对所述锁止联动部相对于锁基座的移动进行限制或解除限制；
所述解锁方法包括以下步骤：
电池更换装置移动至第一预定位置；
所述电池更换装置解锁所述保护装置以解除对所述锁止联动部的限制；
判断所述保护装置是否解锁到位，若是，移动所述锁止联动部至所述解锁状态以解锁所述锁止机构；
所述电池更换装置移动电池包离开所述锁止机构。
2.根据权利要求1所述的车辆电池包的解锁方法，其特征在于，所述保护装置包括伸缩销、控制机构，所述伸缩销相对于所述锁止联动部在锁止位置和解锁位置之间移动以对所述锁止联动部进行限制或解除限制，所述控制机构用于控制所述伸缩销移动，所述电池更换装置解锁所述保护装置以解除对所述锁止联动部的限制包括以下步骤：
所述电池更换装置移动至所述第一预定位置后发送解锁指令至所述控制机构；
所述控制机构控制所述伸缩销缩回至所述解锁位置。
3.根据权利要求1所述的车辆电池包的解锁方法，其特征在于，所述保护装置还包括位置传感器，用于检测所述保护装置是否解锁到位。
4.根据权利要求1所述的车辆电池包的解锁方法，其特征在于，所述锁止联动部包括锁舌和锁连杆，所述锁连杆用于在外力作用下带动所述锁舌旋转以解锁或锁止所述电池包；移动所述锁止联动部至所述解锁状态以解锁所述锁止机构包括：所述电池更换装置控制所述锁连杆带动所述锁舌旋转以解锁所述电池包。
5.一种车辆电池包的上锁方法，其特征在于，所述车辆的电池包支架上设置有保护装置和锁止机构；所述锁止机构包括锁止联动部和锁基座，所述锁止联动部相对于锁基座移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，所述锁止联动部处于上锁状态时锁止电池包；所述保护装置设于锁止联动部的移动路径上以对所述锁止联动部相对于锁基座的移动进行限制或解除限制；
所述上锁方法包括：
电池更换装置带动电池包移动至第二预定位置；
所述电池更换装置解锁所述保护装置以解除对所述锁止联动部的限制；
判断所述保护装置是否解锁到位，若是，所述电池更换装置带动电池包进入锁止机构并移动所述锁止联动部至所述上锁状态；
判断所述锁止联动部是否位于上锁状态，若是，所述电池更换装置上锁所述保护装置以限制锁止联动部相对于锁基座移动。
6.根据权利要求5所述的车辆电池包的上锁方法，其特征在于，所述锁基座设有一开口以及自所述开口延伸的一空腔，所述开口用于供安装于所述电池包的锁轴进入所述空腔，所述锁止联动部相对所述锁基座移动以打开或关闭所述开口，以在所述解锁状态和所述上锁状态之间转换，所述电池更换装置带动电池包进入锁止机构并移动所述锁止联动部至所述上锁状态包括：
所述电池更换装置带动锁止联动部移动以打开所述开口；
所述电池更换装置带动电池包的锁轴进入所述开口并移动至锁定点；
所述电池更换装置带动锁止联动部移动以关闭所述开口。
7.根据权利要求5所述的车辆电池包的上锁方法，其特征在于，所述锁止机构还包括位置传感器，判断所述锁止联动部是否位于上锁状态包括：所述位置传感器检测电池包的锁轴是否到达锁止机构的锁定点。
8.根据权利要求5所述的车辆电池包的上锁方法，其特征在于，所述保护装置包括伸缩销、控制机构，所述伸缩销相对于锁止联动部在锁止位置和解锁位置之间移动，所述控制机构用于驱动所述伸缩销移动，所述电池更换装置上锁所述保护装置以限制锁止联动部相对于锁基座移动包括：
所述电池更换装置发送上锁指令至所述控制机构；
所述控制机构控制所述伸缩销移动至所述锁止位置。
9.一种车辆电池包的解锁***，其特征在于，包括电池更换装置、设置于电池包支架上的保护装置、锁止机构；所述锁止机构包括锁止联动部和锁基座，所述锁止联动部相对于锁基座移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，所述锁止联动部处于上锁状态时锁止电池包；所述保护装置设于所述锁止联动部的移动路径上以对所述锁止联动部相对于锁基座的移动进行限制或解除限制；
所述电池更换装置用于在移动至第一预定位置后解锁所述保护装置以解除对所述锁止联动部的限制，所述保护装置还用于在解锁到位后生成第一解锁信号；
所述电池更换装置还用于根据所述第一解锁信号移动所述锁止联动部至所述解锁状态以解锁所述锁止机构；
所述电池更换装置还用于在所述锁止机构解锁后移动电池包离开所述锁止机构。
10.如权利要求9所述的车辆电池包的解锁***，其特征在于，所述保护装置包括伸缩销、控制机构，所述伸缩销相对于所述锁止联动部在锁止位置和解锁位置之间移动以对所述锁止联动部进行限制或解除限制，所述控制机构用于控制所述伸缩销移动；
所述电池更换装置还用于在移动至所述第一预定位置后发送解锁指令至所述控制机构；
所述控制机构用于在接收到所述解锁指令后控制所述伸缩销缩回至所述解锁位置。
11.如权利要求9所述的车辆电池包的解锁***，其特征在于，所述保护装置还包括位置传感器，用于检测所述保护装置是否解锁到位。
12.如权利要求11所述的车辆电池包的解锁***，其特征在于，所述锁止联动部包括锁舌和锁连杆，所述锁连杆用于在外力作用下带动所述锁舌旋转以解锁或锁止所述电池包；所述电池更换装置还用于控制所述锁连杆带动所述锁舌旋转以解锁所述电池包。
13.一种车辆电池包的上锁***，其特征在于，包括电池更换装置、设置于电池包支架上的保护装置、锁止机构；所述锁止机构包括锁止联动部和锁基座，所述锁止联动部相对于锁基座移动以在一解锁状态和上锁状态之间转换，所述锁止联动部处于上锁状态时锁止电池包；所述保护装置设于锁止联动部的移动路径上以对所述锁止联动部相对于锁基座的移动进行限制或解除限制；
所述电池更换装置用于在带动所述电池包移动至第二预定位置后解锁所述保护装置以解除对所述锁止联动部的限制；
所述保护装置用于在解锁到位后生成第一指令信号；
所述电池更换装置还用于在接收到所述第一指令信号后带动所述电池包进入所述锁止机构并移动所述锁止联动部至所述上锁状态；
所述锁止机构用于判断所述锁止联动部是否位于上锁状态，若是，则所述锁止机构还用于生成第一锁止信号；
所述电池更换装置用于在接收到所述第一锁止信号后上锁所述保护装置以限制锁止联动部相对于锁基座移动。
14.如权利要求13所述的车辆电池包的上锁***，其特征在于，所述锁基座设有一开口以及自所述开口延伸的一空腔，所述开口用于供安装于所述电池包的锁轴进入所述空腔，所述锁止联动部相对所述锁基座移动以打开或关闭所述开口，以在所述解锁状态和所述上锁状态之间转换；
所述电池更换装置还用于带动锁止联动部移动以打开所述开口；
所述电池更换装置还用于带动所述电池包的锁轴进入所述开口并移动至锁定点；所述电池更换装置还用于带动所述锁止联动部移动以关闭所述开口。
15.如权利要求13所述的车辆电池包的上锁***，其特征在于，所述锁止机构还包括位置传感器，所述位置传感器用于检测电池包的锁轴是否到达锁止机构的锁定点。
16.如权利要求13所述的车辆电池包的上锁***，其特征在于，所述保护装置包括伸缩销、控制机构，所述伸缩销相对于锁止联动部在锁止位置和解锁位置之间移动，所述控制机构用于驱动所述伸缩销移动；
所述电池更换装置还用于发送上锁指令至所述控制机构；
所述控制机构用于控制所述伸缩销移动至所述锁止位置。
17.如权利要求14所述的车辆电池包的上锁***，其特征在于，所述空腔内设置有磁场传感器，所述锁轴上设置有磁钢；所述磁场传感器用于感应所述磁钢产生的磁场，并用于在感应到所述磁场时生成锁止启动信号，所述锁止启动信号表征所述锁轴进入所述空腔；
所电池更换装置还用于根据所述锁止启动信号带动锁止联动部移动以关闭所述开口。
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