用于更換車輛中的電池的方法和裝置的制造方法
【專利說明】用于更換車輛中的電池的方法和裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種用于更換以電池為動力的車輛中的一個或多個電池的方法，以及一種用于自動進(jìn)行此電池更換的裝置。
[0002]此前已知的用于更換汽車蓄電池的系統(tǒng)，例如EP2231447 B1。在此類系統(tǒng)中，在汽車已在類似于用于加油地坑的坡道起步后，在汽車下方出現(xiàn)一裝置且從下方使用新的電池更換放電電池。這種解決方案需要將電池更換裝置埋入地面中和/或大體上將汽車升高，這是個很大的弊端，因為這種設(shè)備不僅價格昂貴，而且體積大，因此難以融入到現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施(例如加油站)中。此外，由于污染等問題，難以在室外(尤其是戶外)提供此類設(shè)備。
[0003]此外，EP 2340951 A2描述了一種用于在車輛中接收和容納從下方垂直向上進(jìn)入車輛的電池的裝置。這種裝置可與如上文EP 2231447 B1中描述的系統(tǒng)配套使用。
[0004]又從SE 1050656 A1和SE 1250388已知通過汽車垂直邊中的垂直設(shè)置的門和通過汽車底盤中的水平設(shè)置的門兩者分別將電池帶入和帶出來更換車輛中的電池。其中，描述了一種裝置包括可在車輛的縱向方向上移位的支撐平面且設(shè)置成沿車輛的寬度動作。為了補償所述裝置與車輛之間的角度差，平面的基底可在水平面中旋轉(zhuǎn)。
[0005]本發(fā)明提供一種設(shè)置在地面上方的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可自動地且可靠地更換車輛中的電池，且所述系統(tǒng)尤其在處理總重量為(例如)至少100kg的重型電池時以更好的方式補償車輛相對于系統(tǒng)的不精確位置。
[0006]因此，本發(fā)明涉及一種用于車輛中的電池更換的裝置，所述車輛設(shè)置有存儲空間，所述存儲空間設(shè)置成接收和容納用于車輛的移動操作的電池，所述裝置包括輸送裝置，所述輸送裝置至少部分設(shè)置在地面上方、設(shè)置成用于離開及遠(yuǎn)離存儲空間的第一電池以及到達(dá)及進(jìn)入存儲空間的第二電池的自動輸送，其中所述輸送裝置與實質(zhì)上平行于停放的車輛的縱向的水平寬度方向以及垂直于所述寬度方向的水平深度方向相關(guān)聯(lián)，其中所述裝置設(shè)置成感測所述存儲空間相對于輸送裝置的位置，其中所述輸送裝置包括可在第一方向上移位的第一推動裝置以及可在第二方向上移位的第二推動裝置，所述第一推動裝置設(shè)置成當(dāng)在第一方向上移位時在第一方向上帶動第二推動裝置，且所述第二推動裝置設(shè)置成支撐電池，且其特征在于第一方向的水平投影平行于深度方向，第二方向的水平投影平行于寬度方向，第二推動裝置可在由第一方向和第二方向橫跨的平面中相對于第一推動裝置樞轉(zhuǎn)，所述裝置包括用于調(diào)節(jié)第二推動裝置的角位置以及其相對于第一推動裝置在第二方向上的位置的裝置以及用于使第一推動裝置在第一方向上朝向車輛移位的裝置，以使得被第二推動裝置支撐的所述電池由此進(jìn)入存儲空間。
[0007]本發(fā)明還涉及一種使用此裝置進(jìn)行電池更換的方法。
[0008]現(xiàn)將參考本發(fā)明的示例性實施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中:
[0009]圖la和圖lb說明根據(jù)本發(fā)明的裝置的兩個不同替代實施例，如從上面所見；
[0010]圖2a和圖2b部分說明圖la的從側(cè)面的裝置，其中推動裝置180設(shè)置在兩個對應(yīng)位置；以及
[0011]圖3展示根據(jù)本發(fā)明的推動器。
[0012]所有圖式針對對應(yīng)部件共用相同的元件符號。在圖la和lb中，軌道131c展示為不具有對應(yīng)托架180、181，且在圖la和lb中，電池160設(shè)置在推動裝置150上(參見下文)。
[0013]車輛100安裝有用于電池160的存儲空間103(或106)(見圖2)，所述存儲空間103、106設(shè)置成接收和容納電池160，所述電池160就容量而言適用于車輛的移動操作，換句話說，車輛100使用電池的能量用于其向前推進(jìn)。
[0014]也在圖式中展示用于車輛100以及其它類似車輛中的電池更換的根據(jù)本發(fā)明的裝置110，所述裝置110包括輸送裝置130，輸送裝置130至少部分且優(yōu)選實質(zhì)上完全安裝在地面111上方，且設(shè)置成自動地輸送離開及遠(yuǎn)離存儲空間103、106的第一電池以及到達(dá)及進(jìn)入存儲空間103、106的第二電池160。通常，第一電池為放電電池，第二電池為相同或相當(dāng)類型的完全充電的電池，其將更換放電電池以用于車輛100的進(jìn)一步運行。在圖式中，所示電池160為第二電池。
[0015]輸送裝置110與實質(zhì)上平行于停放的車輛100的縱向的水平寬度方向B以及垂直于寬度方向B的水平深度方向D相關(guān)聯(lián)。
[0016]裝置110設(shè)置有用于感測存儲空間103、106相對于輸送裝置110的位置的此常規(guī)裝置(未展示)。光學(xué)裝置(可能為圖像處理裝置)可(例如)包括此裝置，其視情況與附接在車輛100上的預(yù)定位置處的光學(xué)標(biāo)記相配合，或通過與設(shè)置在車輛100和裝置110兩者上的應(yīng)答器類型的信令裝置相互作用。應(yīng)注意，感測裝置在例示情況下不一定需要安裝在車輛100上的特殊裝置，在所述例示情況下，感測裝置由裝置110中的成像裝置構(gòu)成，所述成像裝置的數(shù)字輸出圖像經(jīng)處理用于識別車輛的某些特征部件。重要的是，感測裝置使裝置110能夠判定車輛100的存儲空間103、106的開口 101、104與輸送裝置130之間的相對位置，以使得進(jìn)入和離開存儲空間103、106的電池的移動可自動到達(dá)及離開正確位置。
[0017]輸送裝置130包括可在第一方向R1上移位的第一推動裝置140和可在第二方向R2上移位的第二推動裝置150。當(dāng)?shù)谝煌苿友b置140在第一方向R1上移位時，其設(shè)置成在第一方向R1上帶動第二推動裝置150。因此，兩個推動裝置140、150設(shè)置成彼此嚙合。第二推動裝置150又設(shè)置成支撐電池160。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，第一方向R1的水平投影平行于深度方向D。這在圖2a和2b中尤其清楚地展示，從圖可看出，只要方向R1的水平投影平行于深度方向D，第一方向R1相對于水平面可為傾斜的或筆直的，或沿第一推動裝置140(如圖2a和2b)的第一路徑的不同部分為傾斜的和筆直的，以使得第一推動裝置可在實質(zhì)上分別朝向和遠(yuǎn)離車輛100的側(cè)面的方向上移位。相應(yīng)地，第二方向R2的水平投影平行于寬度方向B，以使得第二推動裝置可實質(zhì)上沿車輛100的側(cè)面移位。此外，第二推動裝置150可在由第一方向R1和第二方向R2橫跨的平面中相對于第一推動裝置140旋轉(zhuǎn)，所述平面可因此(但不必)為水平的。
[0019]因此，在圖la和圖lb中所示的實施例中，因第一推動裝置140為具有前輪副141a、141b和后輪副142a、142b的滑道的形式，第一推動裝置140可在第一方向R1上往復(fù)移位，所述輪副設(shè)置成在一對軌道131a、131b上滾動，所述軌道在深度方向D上延伸。應(yīng)了解，第一推動裝置140也可由直接在地面111上滾動的輪子支撐。
[0020]在本實施例中，因第二推動裝置150為由第一推動裝置140支撐且可在寬度方向B上滑動的滑道的形式，第二推動裝置150可相對于第一推動裝置140在第二方向R1上移位。應(yīng)了解，第二推動裝置150也可由另一結(jié)構(gòu)(例如地面111)支撐，所述裝置在所述另一結(jié)構(gòu)上可(例如)借助于輪子滾動。
[0021]第二推動裝置150優(yōu)選地可在由方向R1、R2橫跨的所述平面中的至少5度(優(yōu)選地至少10度)的角范圍T內(nèi)相對于第一推動裝置140樞轉(zhuǎn)。第二推動裝置150可在第一推動裝置140或地面111上自由靜置以滿足這些移動性要求，但優(yōu)選的是，如圖式中所示及下文所描述，第一推動裝置140以使得第二推動裝置150相對于第一推動裝置140的移位的自由性限于此移位和此樞轉(zhuǎn)性的方式與第二推動裝置150嚙合。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，裝置110進(jìn)一步包括用于相對于第一推動裝置140調(diào)節(jié)第二推動裝置150的角位置和第二方向R2上的位置的裝置，以及用于使第一推動裝置140在深度方向D上的第一方向R1上朝向車輛100移位的裝