换电设备的车身定位机构及换电设备的制作方法

换电设备的车身定位机构及换电设备
1.本技术要求申请日为2022/4/2的中国专利申请cn2022207814674、申请日为2022/4/2的中国专利申请cn2022103520657的优先权。本技术引用上述中国专利申请的全文。
技术领域
2.本发明涉及汽车换电领域，特别涉及一种车身定位机构及换电设备。


背景技术：

3.目前，汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素，为了治理汽车尾气，人们研制出了天然汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动车辆以替代燃油型汽车。而其中最具有应用前景的是电动车辆。目前的电动车辆主要包括直充式和快换式两种。由于受充电时间和地点的限制，目前很多新能源电动车辆逐步采用快速更换电池的模式进行能源补给。
4.目前对于卡车、尤其是轻型卡车来说，由于电池一般放置车身的两侧，因此，在对轻型卡车进行换电时，需要在车身两侧分别由两个换电设备进行电池更换，这样使得换电站的场地要求很高，需要一个较大空间，同时由于必须采用两套换电设备，使得换电站的成本大大增加且效率不高。同时，电池放置在车身两侧是需要借助支架才能固定在车上，使得车身结构复杂，不便于换电。因此，可以考虑一种可以从轻卡汽车底部换电的换电设备，使得一个换电设备即可完成对轻卡的换电，同时这种情况下，电池位于车身下方，可以直接挂接于车身大梁上，使得车辆结构也可更为简单而便于换电。由于从轻卡底部换电时，无法观察到车底情况，因此需要设计一种定位机构可以自行对车身进行定位从而进行换电以提高换电效率。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术车辆侧换操作方式复杂、换电成本高、效率不高的缺陷，提供一种车身定位机构及换电设备。
6.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
7.一种换电设备的车身定位机构，所述换电设备用于为电动车辆进行换电，所述电动车辆具有与电池电连接的电连接机构，所述车身定位机构包括可移动设于所述换电设备的基座上的本体，以及设置在所述本体上的并且沿所述电动车辆的车身长度方向与所述电连接机构相对侧设置的定位件。
8.在本方案中，通过车身定位机构上的定位件伸入电动车辆的相对应的机构中，实现将换电设备与电动车辆之间的相互定位，使得换电设备在从电动车辆底部进入后进行换电时，能够准确定位电池与车辆锁止机构之间的位置，提升换电的精度和效率。进而可以使得换电设备实现从电动车辆底部换电，从而使得轻卡换电的效率提升、成本降低。
9.较佳地，所述定位件至少有两个，沿所述本体的宽度方向间隔设置于所述本体上，所述本体的宽度方向垂直于所述车身长度方向。
10.在本方案中，定位件为至少两个，本体的宽度方向上间设置定位件，便于与电动车
辆进行定位，同时也可以提高换电设备与电动车辆定位的准确性和稳定性。
11.较佳地，所述定位件沿所述本体的宽度方向至少设置于所述本体的两端。
12.在本方案中，定位件设置本体的两端，定位件之间的跨度更大，定位更稳定、方便实现精确定位。
13.较佳地，所述定位件一端固定于所述本体上，所述定位件另一端向上延伸且具有导向部，以便于所述定位件与所述电动车辆定位。
14.在本方案中，定位件的一端固定在本体上，定位件的另一端向上延伸具有导向部，导向部导向定位件更便于定位件与电动车辆定位，且使得定位件与电动车辆定位过程中具有一定容错能力。
15.较佳地，所述电动车辆在沿所述车身长度方向远离所述电连接机构一侧的车身上设有定位孔，所述定位件的延伸端具有导向部，所述导向部用于导向所述定位件进入所述定位孔，所述导向部靠近所述定位孔处的直径小于所述导向部远离所述定位孔处的直径。
16.在本方案中，定位件的延伸端上具有导向部，在定位件与定位孔对接的过程中，导向部能够导入定位孔内，从而能够为定位件与定位孔留有对接余量，提升对接效率，进而提升定位效率。通过上述的结构，定位件形成上端窄下端宽的结构形式，当定位件与定位孔进行定位对接时，导向部的上端能够预先探入定位孔中，随着定位件向定位孔的移动，定位件相对定位孔逐渐找正；有利于定位件与定位孔初步对准，后进行精确对准。
17.较佳地，所述导向部为圆锥体和圆台体中的至少一种。
18.在本方案中，设置导向部为圆锥体和圆柱体中的至少一种，实现定位件与定位孔从初步定位到最终精确定位平滑过渡，实现精确定位，避免对接过程中出现冲击。
19.较佳地，所述本体设有安装面，所述安装面凹陷于所述本体上表面，所述定位件固定于所述安装面上。
20.在本方案中，安装面的精度较高，提升安装精度，有利于定位件固定安装面上。同时，安装面凹陷于本体上表面使得车身定位机构在高度方向上被压缩，从而整个换电设备的结构更为紧凑。
21.较佳地，所述本体包括沿着所述车身长度方向依次布置且相连的第一板体和第二板体，所述定位件设置于所述第一板体的上表面，所述第二板体与所述换电设备的基座之间通过导向组件滑动连接使得所述本体可沿所述车身长度方向相对所述基座移动。
22.在本方案中，将本体设置为第一板体和第二板体，定位件位于第一板体的上表面，方便换电设备与电动车辆的换电，第二板体与换电设备的基座之间通过导向组件滑动连接，保证了第二板体与换电设备的基座相对滑动的稳定性。
23.较佳地，所述车身定位机构还包括压接部，所述压接部沿着所述车身长度方向设置，且位于所述换电设备的基座上，所述压接部位于所述定位件和所述导向组件之间；所述第一板体的至少一侧与所述压接部滑动连接。
24.在本方案中，压接部与第一板体的接触面，同时又作为导向面，提升第一板体导向精度，同时接触面对第一板体具有支撑作用，防止第一板体发生变形。
25.较佳地，沿着所述本体的宽度方向，所述第一板体的两侧下方均连接有所述第二板体；
26.所述第一板体和所述第二板体通过连接部连接，或，所述第一板体和所述第二板
体一体成型。
27.在本方案中，第一板体的两侧下方均连接有第二板体，提高了第一板体与第二板体连接的可靠性，提高了第一板体和第二板体运动的一致性，一体成型提高了第一板体和第二板体整体的刚性，第一板体和第二板体通过连接部连接，降低了第一板体和第二板体的制造成本。
28.较佳地，所述第一板体的两侧均被容纳于对应的所述压接部的滑动槽内。
29.在本方案中，第一板体的两侧被容纳于对应的所述压接部的滑动槽内，方便第一板体在滑动槽内进行滑动，且提升了对第一板体的支撑作用，防止第一板体发生变形。
30.较佳地，所述第一板体的端部向靠近所述压接部的方向延伸，并呈t型结构；和/或，所述第一板体上设置有通孔。
31.在本方案中，第一板体上设置通孔，降低了板体的质量，降低本体的成本。
32.较佳地，所述车身定位机构还包括有导向组件，所述导向组件包括滑块和沿着所述车身长度方向延伸的导轨，所述滑块和所述导轨滑动配合，且其中一个设置于所述换电设备的基座上，另一个设置于所述第二板体朝向所述基座的表面。
33.在本方案中，滑块导轨相互滑动保证了导向组件导向的稳定性和可靠性。
34.较佳地，所述车身定位机构还包括有驱动机构，所述驱动机构设置于所述换电设备上，且所述驱动机构的驱动端与所述第一板体连接，所述驱动机构用于驱动所述板本体沿着所述电动车辆的宽度方向移动。
35.在本方案中，驱动机构驱动车身定位机构沿着导向组件导向方向移动。
36.较佳地，所述车身定位机构还包括有传感器，所述传感器设置在所述本体侧边且位于所述基座上，所述传感器固用于检测所述本体相对所述基座的位置。
37.在本方案中，通过在基座上设置传感器，使用传感器来监测本体相对于基座之间的移动距离，可以实现对本体的位置移动控制的更精确性，提高了换电设备与电动车辆之间的换电效率。
38.较佳地，所述本体上沿所述电动车辆的车身长度方向与所述电连接机构相应侧设置有所述定位件；其中，所述相应侧和所述相对侧，分别为所述本体沿所述电动车辆的车身长度方向的相对的两侧。
39.在本方案中，定位件设置于本体上靠近电连接机构的相应侧和相对侧，能够沿着电动车辆的车身长度方向的两侧进行对准定位，尤其是对于车身较长的电动车辆，能够扩大定位的跨度，提升车身定位机构整体与电动车辆的定位精度和可靠性。
40.较佳地，所述定位件有四个，其中两个所述定位件设置于所述本体上与所述电连接机构的相对侧，另两个所述定位件设置于所述本体上与所述电连接机构的相应侧，且所述相对侧和所述相应侧的两个所述定位件各自沿所述本体的宽度方向设置所述本体的两端。
41.在本方案中，通过在本体上与电连接机构的相对侧和相应侧分别设置两个定位件，且每侧的两个定位件均沿本体的宽度方向设置本体的两端。由此，四个定位件分别位于本体的四个端角，定位件之间距离跨度较大，可进一步提高车身定位机构整体与电动车辆的定位精度和可靠性。
42.较佳地，所述本体还包括第三板体，所述第三板体与所述本体的第二板体连接，且
沿着所述车身长度方向向靠近所述电连接机构的方向延伸，所述第三板体的上表面设有所述相应侧的所述定位件。
43.在本方案中，第三板体连接于第二板体，当第二板体通过导向组件相对换电设备滑动时，第三板体能够相对换电设备滑动，从而带动第三板体上的定位件一同移动至电动车辆对应的定位位置处。
44.较佳地，所述车身定位机构和所述电动车辆上设有位置传感部，所述位置传感部包括第一传感件和用于检测所述第一传感件的第二传感件，
45.所述第一传感件和所述第二传感件中的一个连接于所述本体，另一个连接于所述电动车辆的车身上；
46.当所述换电设备带动电池移动至与所述电动车辆的安装位置对应的位置处时，所述第一传感件和所述第二传感件在竖直方向上的位置相对应。
47.在本方案中，通过第一传感件和第二传感件能够检测车身定位机构的本体是否相对电动车辆的车身移动到位，当移动到位时，定位件能够与车身进行定位，提升定位的准确性和可靠性。
48.较佳地，在所述本体对角的两端部均设有所述第一传感件或所述第二传感件。
49.在本方案中，在本体的对角两端设置有相应的传感件，能够在本体的两侧进行位置检测，从而能够提升车身定位机构整体的位置检测的准确度，提升定位的精度。
50.较佳地，所述第一传感件和所述第二传感件中的一个设置于所述本体的端面处，另一个设置于所述电动车辆的车身上的电池支架的端面处。
51.在本方案中，通过采用以上的结构形式，能够避免与其他部件干涉，并提升检测的准确性。
52.一种换电设备，所述换电设备包括如上所述的车身定位机构，所述换电设备还包括基座、电池定位机构和托举平台，所述车身定位机构和所述电池定位机构均设于所述基座上，所述基座设置于所述托举平台上，所述托举平台可托举所述基座使得所述车身定位机构和所述电池定位机构可随其升降，且所述车身定位机构和所述电池定位机构可相对所述基座沿所述车身长度方向移动以分别与电动车辆和电池定位进行电池安装和拆卸。
53.在本方案中，通过换电设备上设置车身定位机构、电池定位机构，使得换电设备分别与电动车辆和电池定位，托举平台实现对基座托举使得车身定位机构和电池定位机构可上升从而可以与电动车辆和车上电池定位，以便定位后拆卸电池，或者托举平台带动通过电池定位机构定位在基座上的电池上升，待车身定位机构与电动车辆定位后安装电池。
54.本发明的积极进步效果在于：通过车身定位机构上的定位件伸入电动车辆的对应的机构中，实现将换电设备与电动车辆之间的相互定位，使得换电设备在对电动车辆进行换电时，能够准确定位电池与车辆锁止机构之间的位置，提升换电的精度和效率，进而可以使得换电设备实现从电动车辆底部换电，从而使得轻卡换电的效率提升、成本降低。
附图说明
55.图1为本发明实施例1提供的一种换电设备的立体结构示意图。
56.图2为图1中换电设备的局部结构示意图。
57.图3为本发明实施例1提供的一种车身定位机构的结构示意图。
58.图4为图3中定位件处的局部放大示意图。
59.图5为本发明实施例1提供换电设备具有传感器一侧的局部结构示意图；
60.图6为本发明实施例2提供的另一种换电设备与电动车辆定位时的结构示意图，其中定位件定位于快换支架上；
61.图7为本发明实施例2提供的换电设备的结构示意图；
62.图8为本发明实施例2提供的另一种车身定位机构的结构示意图；
63.图9为图8中车身定位机构另一视角的结构示意图；
64.图10为图6中b处的局部放大图。
65.附图标记说明
66.换电设备100，车身定位机构1，本体10，安装面101，定位件11，导向部110，第一板体12，通孔121，第二板体13，压接部14，滑动槽141，连接部15，导向组件16，滑块161，导轨162，驱动机构17，驱动端171，第二感应部181，第一感应部183，基座2，电池定位机构3，托举平台4；
67.相应侧21，相对侧22，电连接机构23，快换支架24，纵梁25，第三板体31，第一安装板32，第一连接板33，第三安装板34，第三连接板35，连接件36，第一传感件41，第二传感件42，连接支架43，连接段44，水平段45，竖直段46，车身长度方向a。
具体实施方式
68.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但不应将本发明的范围限制作为一种较佳地实施方式。
69.实施例1
70.本发明实施例提供了一种换电设备的车身定位机构1，如图1所示，换电设备100用于为电动车辆(图中未示出)进行换电，电动车辆具有与电池电连接的电连接机构。具体地，换电设备100可以移动至电动车辆的底部，并对位于电动车辆底部的电池进行拆卸，或者将电池安装于电动车辆的底部。
71.如图1、图2和图3所示，车身定位机构1包括可移动设于换电设备100的基座2上的本体10，以及设置在本体10上的并且沿电动车辆的车身长度方向(图中箭头a的方向)与电连接机构分别位于相对侧设置的定位件11。
72.在具体实施时，如图1所示，定位件11凸出于本体，向着电动车辆方向延伸，从而可以通过车身定位机构1上的定位件11与电动车辆的相应部位定位，实现将换电设备与电动车辆之间的相互定位，使得换电设备在对电动车辆进行换电时，能够准确定位电池与车辆锁止机构之间的位置，提升换电的精度和效率。进而可以使得换电设备100实现从电动车辆底部换电，从而使得轻卡换电的效率提升、成本降低。以及，在具体实施时，定位件11可以位于电动车辆车尾的一侧，当换电设备100移动到电动车辆的附近时，定位件11可以先将换电设备100与电动车辆进行初步的相互定位，以便于后续的换电操作。
73.作为一种较佳地实施方式，如图2和图3所示，定位件11有两个，沿本体10的宽度方向间隔设置于本体10上，本体10的宽度方向垂直于车身长度方向。从而，便于与电动车辆进行定位，同时也可以将换电设备100与电动车辆进行准确且稳定的定位。
74.在其他较佳的实施例中，定位件11可以为三个或三个以上，以便换电设备与电动
车辆更精确的、更稳固的定位。
75.作为一种较佳地实施方式，如图2和图3所示，定位件11沿本体10的宽度方向至少设置于本体10的两端。
76.如图1、图2和图3所示，在具体实施时，定位件11可以靠近本体10的两端的边缘设置，从而当定位件11与电动车辆定位后，定位件11与电动车辆连接处的跨度更大，定位更稳定、方便实现精确定位。
77.作为一种较佳地实施方式，如图2和图3所示，定位件11一端固定于本体10上，定位件11另一端向上延伸且具有导向部110，以便于定位件11与电动车辆定位，且使得定位件11与电动车辆定位过程中具有一定容错能力。
78.通过实施例中的车身定位机构1，其设于换电设备上的定位件11伸入电动车辆相应的匹配结构中，比如定位孔中，实现将换电设备100与电动车辆之间的相互定位，定位件11的延伸端上具有导向部110，在定位件11与定位孔对接的过程中，导向部110能够导入定位孔内，从而能够为定位件11与定位孔留有对接余量，提升对接效率，进而提升定位效率。
79.作为一种较佳地实施方式，如图2和图3所示，电动车辆在沿所述车身长度方向远离所述电连接机构一侧的车身上设有具有定位孔(图中未示出)，定位件11的延伸端具有导向部110，导向部110用于导向定位件11进入定位孔，导向部110靠近定位孔处的直径小于导向部110远离定位孔处的直径。
80.定位件11的延伸端上具有导向部110，在定位件11与定位孔对接的过程中，导向部110能够导入定位孔内，从而能够为定位件11与定位孔留有对接余量，提升对接效率，进而提升定位效率。通过上述定位件11的上端窄下端宽的结构形式，当定位件11与定位孔进行定位对接时，导向部110的上端能够预先探入定位孔中，随着定位件11向定位孔的移动，定位件11相对定位孔逐渐找正；有利于定位件11与定位孔初步对准，后进行精确对准。导向部110导向定位件11更便于定位件11与电动车辆定位，且使得定位件11与电动车辆定位过程中具有一定容错能力。
81.如图3所示，导向部包括圆柱体，圆柱体的端部向上延伸，延伸的端部处收缩，圆柱体下部有底座，底座通过螺栓与本体10固定连接，圆柱体的侧壁设置台阶面，以便方便对定位件11进行加工。
82.作为一种较佳地实施方式，如图3所示，导向部110为圆锥体。在其他较佳的实施例中，导向部110可以为圆台体。
83.设置导向部110为圆锥体和圆柱体中的至少一种，实现定位件11与定位孔从初步定位到最终精确定位平滑过渡，实现精确定位，避免对接过程中出现冲击。圆台体的上部相比于圆锥体有更高的机械强度，防止定位误差较大，造成定位件11的导向部110被电动车辆的定位孔弯曲。
84.作为一种较佳地实施方式，如图2和图3所示，本体10设有安装面101，安装面101凹陷于本体10上表面，定位件11固定于安装面101上。
85.安装面101位于本体10沿着垂直于电动车辆的移动方向向外延伸的两端，安装面101的厚度低于与安装面101相邻接的本体10的厚度，安装面安装面101的精度较高，安装面101可以进一步提升安装定位件11的精度，进一步能够提升导向定位的精度，同时实际使用中，安装面101的高度低于本体10的高度，有利于定位件11的导向部110与定位孔实现更大
行程上的接触，定位件11的定位更加可靠，当定位件11固定安装面101上。同时，安装面101凹陷于本体10上表面使得车身定位机构1在高度方向上被压缩，从而整个换电设备100的结构更为紧凑。
86.作为一种较佳地实施方式，如图2和图3所示，本体10包括沿着车身长度方向依次布置且相连的第一板体12和第二板体13，定位件11设置于第一板体12的上表面，第二板体13与换电设备的基座2之间通过导向组件16滑动连接使得本体10可沿车身长度方向相对基座2移动。
87.将本体10设置为第一板体12和第二板体13，定位件11位于第一板体12的上表面，方便换电设备100与电动车辆的换电，第二板体13与换电设备的基座2之间通过导向组件16滑动连接，保证了第二板体13与换电设备100的基座相对滑动的稳定性。
88.作为一种较佳地实施方式，如图2和图4所示，车身定位机构1还包括压接部14，压接部14沿着车身长度方向设置，且位于换电设备的基座2上，压接部14位于定位件11和导向组件16之间；第一板体12的两侧与压接部14滑动连接。
89.压接部14与第一板体12的接触面，同时又作为导向面，提升第一板体12导向精度，同时接触面对第一板体12具有支撑作用，防止第一板体12发生变形。
90.作为一种较佳地实施方式，如图2和图3所示，沿着本体10的宽度方向，第一板体12的两侧下方均连接有第二板体13；第一板体12和第二板体13通过连接部15连接。
91.第一板体12的两侧下方均连接有第二板体13，提高了第一板体12与第二板体13连接的可靠性，提高了第一板体12和第二板体13运动的一致性，第一板体12和第二板体13通过连接部15连接，降低了第一板体12和第二板体13的制造成本。
92.在其他较佳的实施例中，第一板体12和第二板体13一体成型，一体成型提高了第一板体12和第二板体13整体的刚性，方便加工，节省材料成本。
93.作为一种较佳地实施方式，如图2和图4所示，第一板体12的两侧均被容纳于对应的压接部14的滑动槽141内。且提升了对第一板体12的支撑作用，防止第一板体12发生变形。
94.第一板体12的两侧被容纳于对应的压接部14的滑动槽141内，方便第一板体12在滑动槽141内进行滑动。滑动槽141的开口呈u型。具体地，压接部14具有滑动槽141，滑动槽141沿着车身定位机构本体10的移动方向贯通，本体10的延伸端的一侧被容纳于滑动槽141内。具体地，由于本体10的延伸端的一侧被容纳于滑动槽141中，使得本体10在受到外力时，滑动槽141可以为本体10提供给支撑力，以防止本体10在外力的作用下压弯，提高了本体10的使用寿命；另外滑动槽141沿本体10的移动方向贯穿，使得本体10相对滑动槽141滑动时可以为本体10沿滑动方向提供导向，进一步提高本体10的稳定性。本体10上滑动槽141的开口方向朝向本体10，使得本体10的延伸端的一侧可以自滑动槽141的开口伸入滑动槽141中，方便了滑动槽141与本体10的配合，并且滑动槽141沿着本体10的移动方向贯通，也增加了本体10的行程，从而可以方便本体10与电动车辆实现配合。
95.滑动槽141包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面分别朝向本体10的延伸端的上表面和下表面；第一表面和第二表面中的至少一个与本体10的延伸端相接触。具体地，滑动槽141还包括导向面，并且导向面的两端分别与第一表面和第二表面连接。即，第一表面的一端与导向面的上端连接，另一端向靠近本体10的方向延伸。而第二表面的一端
与导向面的下端连接，另一端向靠近本体10的方向延伸，以使第一表面、限位面和第二表面合围成一个开口朝向本体10的导向槽。另外，导向面朝向本体10的侧面，以通过导向面对本体10进行导向，提高了本体10运动方向的稳定。上述表述也可以理解为，滑动槽141的形状呈u型，在降低了滑动槽141与本体10的摩擦力的同时，还可以对本体10进行限位，提高了本体10的使用寿命和运动准确性。
96.在具体实施时，第一表面和第二表面中一个材料为聚四氟乙烯，降低了本体10与滑动槽141之间的滑动摩擦力，降低了本体10的磨损程度，提高了本体10的使用寿命；另一个材料为q235降低了本体10出现碎裂现象，提高了压接部14的使用寿命。优选地，第一表面的材料为聚四氟乙烯，第二表面的材料为q235。
97.作为一种较佳地实施方式，如图2和图3所示，第一板体12的端部向靠近压接部14的方向延伸，并呈t型结构，第一板体12上设置有通孔121，压接部14呈t型，提高了压接部14的连接面积。
98.第一板体12上设置通孔121，降低了板体的质量，降低板本体10的成本。第一板体12在压接部14内滑动，第二板体13在基座2导向部110上滑动，第一板体12与第二板体13同时滑动。
99.作为一种较佳地实施方式，如图2所示，车身定位机构1还包括有导向组件16，导向组件16包括滑块161和沿着车身长度方向延伸的导轨162，滑块161和导轨162滑动配合，且其中一个设置于换电设备的基座2上，另一个设置于第二板体13朝向基座2的表面。
100.如图2所示，导向组件16设置有两个，两个导向组件16相互平行设置且沿着垂直于换电设备的移动方向间隔设置，滑块161和导轨162相互滑动配合，提升导向组件16导向的稳定性和可靠性，两个导向组件16相互平行保证了车身定位机构1移动过程中的平稳。
101.作为一种较佳地实施方式，如图2所示，车身定位机构1还包括有驱动机构17，驱动机构17设置于换电设备100上，且驱动机构17的驱动端171与第一板体12连接，驱动机构17用于驱动板本体10沿着电动车辆的宽度方向移动。
102.在具体实施时，驱动机构可以采用多种结构形式，在本实施例中，如图2所示，驱动机构17可以包括丝杠、螺母和电机，电机与丝杠连接，螺母套设于丝杠上，丝杠沿着电动车辆的宽度方向延伸；螺母与第一板体12连接，电机带动丝杠转动，以使螺母带动第一板体12移动。丝杆螺母机构的运动精度高，控制方便。
103.驱动机构17位于两个第二板体13之间。驱动机构17设置于两个第二板体13之间使得结构紧凑，节省驱动机构17的空间，驱动机构17包括有两个动力输出轴，两个动力输出轴的延伸方向相同设置。动力输出轴的方向相同，驱动力的输出更加稳定，整个机械结构运行更加平稳。
104.驱动机构17驱动车身定位机构1沿着导向组件16向电动车辆移动。
105.作为一种较佳地实施方式，如图2所示，车身定位机构1还包括有传感器，传感器设置在本体10侧边且位于基座2上，传感器固用于检测本体10相对基座2的位置。
106.通过在基座2上设置传感器，使用传感器来监测本体10相对于基座2之间的移动距离，可以实现对本体10的位置移动控制的更精确性，提高了换电设备与电动车辆之间的换电效率。
107.如图5所示，第二板体13的侧边设有第一感应部183，基座2上设有能够感应第一感
应部183的第二感应部181，当第二板体13相对于基座2移动时，第二感应部181用于感应第一感应部183并发出感应信号，用于定位件11与电动车辆的车身定位过程中进行位置检测。操作人员可以获得第二板体13的移动位置，进而使得在更换电池时，可以根据利用第一感应部183和第二感应部181调整本体10的移动量，从而使得定位件11可与车身匹配定位，提高了换电的可靠性；另外，第一感应部183和第二感应部181均设置在第二板体13的侧边，合理地利用了空间，使得整体结构更紧凑。
108.沿着电动车辆的长度方向，如图5所示，基座2的两端均设有第二感应部181，两个第二感应部181分别用于感应对应的第一感应部183，以分别限制板本体10两端的移动量。极限位置保证第二板体13运动的安全性，保证第二板体13运动过程中不会于周围的机械结构发生碰撞，保证了换电设备100换电过程中的安全。基座2上还设有第三感应部(图中未示出)，第三感应部位于板本体10运动的初始位置，第三感应部用于感应第一感应部183，以定位板本体10的初始位置。第二板体13每次运动之前均回到初始位置，进行位置校准，提高了第二板体13运动的精度。以及，第三感应部可以设置于基座2同一侧的两个第二感应部181之间，进一步地，可以在基座2的两侧均设置第三感应部，或者在其中一侧设置第三感应部。
109.实施例2
110.在实施例1中，提供了一种将定位件11设置于本体上与电连接机构23的相对侧22的实施方式。本实施例在实施例1的基础上，进一步在与电连接机构23的相应侧21设置有定位件11。具体地，如图6-图9所示，沿着电动车辆的车身长度方向a，本体10靠近电连接机构23的相应侧21，和远离电连接机构23的相对侧22均设有定位件11。其中，相应侧21和本体10上与电连接机构23的相对侧22，分别为本体10沿电动车辆的车身长度方向a的相对的两侧。
111.如图6所示，电动车辆上用于与车身定位机构1配合定位的部件为快换支架24，该快换支架24可以设置于电动车辆的底盘处，并用于安装电池包。其中，快换支架24的一侧设有电连接机构23，当电池包安装于快换支架24上后，电池包与电连接机构23电连接，以使电池包对电动车辆供电。
112.进一步地，快换支架24朝向换电设备100的一侧设置有定位孔，该定位孔用于与定位件11配合。如图6所示，在快换支架24的纵梁25上设有该定位孔，定位孔沿着竖直方向延伸。在图6中示出了定位件11的部分伸入定位孔中时的示意图。
113.如图6-图9所示，定位件11有四个，其中两个定位件11设置于本体10上与电连接机构23的相对侧22，另两个定位件11设置于本体10上与电连接机构23的相应侧21，且相对侧22和相应侧21的两个定位件11各自沿本体10的宽度方向设置本体10的两端。其中，本体10的宽度方向即车身的宽度方向。
114.通过在本体10上与电连接机构23的相对侧22和相应侧21分别设置两个定位件11，且每侧的两个定位件11均沿本体10的宽度方向设置本体10的两端。由此，四个定位件11分别位于本体10的四个端角，定位件11之间距离跨度较大，可进一步提高车身定位机构1整体与电动车辆的定位精度和可靠性。
115.如图6和图7所示，快换支架24在其四个端部处均具有纵梁25，每个纵梁25均具有定位孔，用于与相应的定位件11配合。
116.如图8和图9所示，本体10还包括第三板体31，第三板体31与本体10的第二板体13连接，且沿着车身长度方向a向靠近电连接机构23的方向延伸，第三板体31的上表面设有相
应侧21的定位件11。
117.第三板体31连接于第二板体13，当第二板体13通过导向组件16相对换电设备100滑动时，第三板体31能够相对换电设备100滑动，从而带动第三板体31上的定位件11一同移动至电动车辆对应的定位位置处。
118.在具体实施时，第三板体31可以采用实施例1中示出的结构形式，也可以为如图8和图9中的结构形式。
119.具体地，如图8和图9所示，沿着电动车辆的车身长度方向a，自本体10的相应侧21至相对侧22，第三板体31、第二板体13和第一板体12依次设置。第一板体12和第三板体31分别与第二板体13沿着车身长度方向a的两侧连接；沿着车身宽度方向，第一板体12与第三板体31的两侧均连接有第二板体13。优选地，第二板体13为长条状的结构，两个第二板体13间隔位置，并沿着车身宽度方向，设置于本体10的两侧。
120.如图8和图9所示，第一板体12沿着车身宽度方向的两侧与第二板体13的连接处均设有连接部15，第三板体31沿着车身宽度方向的两侧与第二板体13的连接处均设有连接部15。该连接部15为沿着车身长度方向a延伸，并在竖直方向具有一定厚度的长条块状结构，使得第一板体12和第三板体31相对第二板体13向上抬高，其下方的空间能够用于容纳驱动机构。
121.如图8和图9所示，第一板体12包括第一安装板32和第一连接板33，第一安装板32沿车身宽度方向的两侧的上表面均设有定位件11，第一连接板33沿着车身长度方向a的两侧分别与第二板体13和第一安装板32连接。第一安装板32和第一连接板33均设有减重孔。第一安装板32和第一连接板33整体形成t形结构。
122.第三板体31包括第三安装板34和第三连接板35，第三安装板34沿车身宽度方向的两侧的上表面均设有定位件11；第三连接板35沿着车身长度方向a的两侧分别与第二板体13和第三安装板34连接，其中，第三连接板35与第三安装板34之间通过连接件36连接，连接件36沿着车身长度方向a延伸，第三连接板35、连接件36和第三安装板34整体形成“工”字形结构。连接件36设有减重孔。
123.实施例3
124.本实施例在以上任一实施例的基础上，车身定位机构1和电动车辆上还进一步设有位置传感部。如图6和图10所示，位置传感部包括第一传感件41和用于检测第一传感件41的第二传感件42，第一传感件41和第二传感件42中的一个连接于本体10，另一个连接于电动车辆的车身上。
125.如图6所示，当换电设备100带动电池移动至与电动车辆的安装位置对应的位置处时，第一传感件41和第二传感件42在竖直方向上的位置相对应。通过第一传感件41和第二传感件42能够检测车身定位机构1的本体10是否相对电动车辆的车身移动到位，当移动到位时，定位件11能够与车身进行定位，提升定位的准确性和可靠性。
126.如图6所示，在本体10对角的两端部均设有第一传感件41或第二传感件42。在本体10的对角两端设置有相应的传感件，能够在本体10的两侧进行位置检测，从而能够提升车身定位机构1整体的位置检测的准确度，提升定位的精度。
127.在具体实施时，可以在本体10的两端部同时设置第一传感件41，在电动车辆的相应位置处设置第二传感件42。或，在本体10的两端部同时设置第二传感件42，在电动车辆的
相应位置处设置第一传感件41。或者，在本体10的两端部中的一个端部处设置第一传感件41，电动车辆的相应端部处设置第二传感件42；在另一个端部处设置第二传感件42，电动车辆的相应端部处设置第一传感件41。
128.如图6所示，第一传感件41和第二传感件42中的一个设置于本体10的端面处，另一个设置于电动车辆的车身上的电池支架的端面处。能够避免与其他部件干涉，并提升检测的准确性。
129.在其他实施方式中，第一传感件41和第二传感件42还可以设置在本体10和电动车辆的其他位置处。
130.如图10所示，第一传感件41通过连接支架43连接于本体10的端面处，第二传感件42直接连接于电池支架的纵梁25的端面处。其中，连接支架43为折弯的构件，包括与本体10端面连接的连接段44，向远离本体10端面延伸的水平段45，以及向电动车辆延伸的竖直段46，连接段44、水平段45和竖直段46依次连接，并形成容纳第一传感件41的容纳区域。从而不但能够将第一传感件41与本体10连接，而且能够使得第一传感件41的位置与第二传感件42的位置相适配，以提升检测精度。
131.实施例4
132.本发明实施例还提供了一种换电设备，如图1和图6所示，换电设备100用于为电动车辆进行换电，换电设备100包括上述任一种实施方式中的车身定位机构1，换电设备100还包括基座2、电池定位机构3和托举平台4，电池定位机构3和车身定位机构1均设于基座2上托举平台4，基座2设置在托举平台4上，托举平台4可托举基座2使得车身定位机构1和电池定位机构3可随其升降，且车身定位机构1和电池定位机构3可相对基座2沿车身长度方向移动以分别与电动车辆和电池定位进行电池安装和拆卸。
133.通过换电设备100上设置车身定位机构1、电池定位机构3，使得换电设备100分别与电动车辆和电池定位，托举平台4实现对基座2托举使得车身定位机构1和电池定位机构3可上升从而可以与电动车辆和车上的电池定位，以便定位后拆卸电池，或者托举平台4带动通过电池定位机构3定位在基座2上的电池上升，待车身定位机构1与电动车辆定位后安装电池。
134.在具体实施时，可以设置基座2用于放置车身定位机构1和电池定位机构3，从而可以将车身定位机构1和电池定位机构3集成在基座2上，形成整体组件后再与托举平台4安装，从而可以简化制造流程，提升制造效率。或者，托举平台4中的部分区域也可以作为基座2，也即托举平台4和基座2可以为一体结构，从而使得换电设备100在竖直方向上更为紧凑，便于换电设备100进入电动车辆的底部进行换电。
135.以及，在具体实施时，托举平台4可以推动车身定位机构1和电池定位机构3实现竖直方向上的升降运动，以对位于电动车辆底部的电池进行拆装。具体地，托举平台可以采用多种机构实现竖直方向上的升降，比如可以采用凸轮滑块结构。
136.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。

技术特征：
1.一种换电设备的车身定位机构，所述换电设备用于为电动车辆进行换电，所述电动车辆具有与电池电连接的电连接机构，其特征在于，所述车身定位机构包括可移动设于所述换电设备的基座上的本体，以及设置在所述本体上的并且沿所述电动车辆的车身长度方向与所述电连接机构相对侧设置的定位件。2.如权利要求1所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述定位件至少有两个，沿所述本体的宽度方向间隔设置于所述本体上，所述本体的宽度方向垂直于所述车身长度方向。3.如权利要求2所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述定位件沿所述本体的宽度方向至少设置于所述本体的两端。4.如权利要求1所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述定位件一端固定于所述本体上，所述定位件另一端向上延伸且具有导向部，以便于所述定位件与所述电动车辆定位。5.如权利要求1所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述电动车辆在沿所述车身长度方向远离所述电连接机构一侧的车身上设有定位孔，所述定位件的延伸端具有导向部，所述导向部用于导向所述定位件进入所述定位孔，所述导向部靠近所述定位孔处的直径小于所述导向部远离所述定位孔处的直径。6.如权利要求5所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述导向部为圆锥体和圆台体中的至少一种。7.如权利要求1所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述本体设有安装面，所述安装面凹陷于所述本体上表面，所述定位件固定于所述安装面上。8.如权利要求7所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述本体包括沿着所述车身长度方向依次布置且相连的第一板体和第二板体，所述定位件设置于所述第一板体的上表面，所述第二板体与所述换电设备的基座之间通过导向组件滑动连接使得所述本体可沿所述车身长度方向相对所述基座移动。9.如权利要求8所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述车身定位机构还包括压接部，所述压接部沿着所述车身长度方向设置，且位于所述换电设备的基座上，所述压接部位于所述定位件和所述导向组件之间；所述第一板体的至少一侧与所述压接部滑动连接。10.如权利要求8所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，沿着所述本体的宽度方向，所述第一板体的两侧下方均连接有所述第二板体；所述第一板体和所述第二板体通过连接部连接，或，所述第一板体和所述第二板体一体成型。11.如权利要求9所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述第一板体的两侧均被容纳于对应的所述压接部的滑动槽内。12.如权利要求9所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述第一板体的端部向靠近所述压接部的方向延伸，并呈t型结构；和/或，所述第一板体上设置有通孔。13.如权利要求10所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述车身定位机构还包括有导向组件，所述导向组件包括滑块和沿着所述车身长度方向延伸的导轨，所述滑块
和所述导轨滑动配合，且其中一个设置于所述换电设备的基座上，另一个设置于所述第二板体朝向所述基座的表面。14.如权利要求10所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述车身定位机构还包括有驱动机构，所述驱动机构设置于所述换电设备上，且所述驱动机构的驱动端与所述第一板体连接，所述驱动机构用于驱动所述本体沿着所述电动车辆的宽度方向移动。15.如权利要求1所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述车身定位机构还包括有传感器，所述传感器设置在所述本体侧边且位于所述基座上，所述传感器用于检测所述本体相对所述基座的位置。16.如权利要求1-15任一项所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述本体上沿所述电动车辆的车身长度方向与所述电连接机构相应侧设置有所述定位件；其中，所述相应侧和所述相对侧，分别为所述本体沿所述电动车辆的车身长度方向的相对的两侧。17.如权利要求16所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述定位件有四个，其中两个所述定位件设置于所述本体上与所述电连接机构的相对侧，另两个所述定位件设置于所述本体上与所述电连接机构的相应侧，且所述相对侧和所述相应侧的两个所述定位件各自沿所述本体的宽度方向设置所述本体的两端。18.如权利要求17所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述本体还包括第三板体，所述第三板体与所述本体的第二板体连接，且沿着所述车身长度方向向靠近所述电连接机构的方向延伸，所述第三板体的上表面设有所述相应侧的所述定位件。19.如权利要求1所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，所述车身定位机构和所述电动车辆上设有位置传感部，所述位置传感部包括第一传感件和用于检测所述第一传感件的第二传感件，所述第一传感件和所述第二传感件中的一个连接于所述本体，另一个连接于所述电动车辆的车身上；当所述换电设备带动电池移动至与所述电动车辆的安装位置对应的位置处时，所述第一传感件和所述第二传感件在竖直方向上的位置相对应。20.如权利要求19所述的换电设备的车身定位机构，其特征在于，在所述本体对角的两端部均设有所述第一传感件或所述第二传感件；和/或，所述第一传感件和所述第二传感件中的一个设置于所述本体的端面处，另一个设置于所述电动车辆的车身上的电池支架的端面处。21.一种换电设备，其特征在于，所述换电设备包括如权利要求1-20中任一项所述的换电设备的车身定位机构，所述换电设备还包括基座、电池定位机构和托举平台，所述车身定位机构和所述电池定位机构均设于所述基座上，所述基座设置于所述托举平台上，所述托举平台可托举所述基座使得所述车身定位机构和所述电池定位机构可随其升降，且所述车身定位机构和所述电池定位机构可相对所述基座沿所述车身长度方向移动以分别与电动车辆和电池定位进行电池安装和拆卸。

技术总结
本发明提供一种换电设备的车身定位机构及换电设备，所述换电设备用于为电动车辆进行换电，所述电动车辆具有与电池电连接的电连接机构，所述车身定位机构包括可移动设于所述换电设备的基座上的本体，以及设置在所述本体上的并且沿所述电动车辆的车身长度方向与所述电连接机构相对设置的定位件。通过车身定位机构上的定位件伸入电动车辆的相对应的机构中，实现将换电设备与电动车辆之间的相互定位，使得换电设备在从电动车辆底部进入后进行换电时，能够准确定位电池与车辆锁止机构之间的位置，提升换电的精度和效率。进而可以使得换电设备实现从电动车辆底部换电，从而使得轻卡换电的效率提升、成本降低。成本降低。成本降低。


技术研发人员：张建平 于新瑞 王莉
受保护的技术使用者：奥动新能源汽车科技有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/8/4