电池组、电动交通工具以及方法

专利名称：电池组、电动交通工具以及方法
技术领域：
本发明涉及电池组、包括电池组的电动交通工具、包括用于容纳电池组的安装空间的电动交通工具以及方法。
背景技术：
自19世纪中期，在本领域中已知包括用于推进交通工具的电动机的电动交通工具。电动交通工具在20世纪初经历了巅峰，之后主要由于矿物燃料的能量密度提供增大的行程，从而被内燃机超越。即使今天，电动交通工具的主要问题之一是由于电池的小能量容量导致的有限的行程。已知的一种提供电能的方法是设置大量小电池,如高达大约6800个电池，这些小电池位于交通工具的发动机舱和行李空间内。另一种已知方法包括设置真空密封的和加热的电池以增加它们的容量。还已知将电池设置于后座椅下方的空间，和设置于本来设置内燃交通工具的驱动轴的空间，如法国专利2801539号公报所示。

发明内容
本发明的一个目的是缓解电动交通工具的短行程的问题。利用根据权利要求I的电池组、根据权利要求7和16的交通工具以及根据权利要求17的方法实现该目的。通过将电池组的至少一部分安装到交通工具乘舱的下地板部的下方，获得了用于电池的新的存储区域，其中该部分包含至少一个电池单元的一部分，且迄今为止，该存储区域还未用于电池存储。由于交通工具乘舱下方的区域通常是非常大的，所以即使可用高度可能受限，但交通工具下方的存储用的可用体积还是大。因此，迄今为止交通工具下方未使用的大体积可以用于存储电池，使得与现有技术相比可以增加电池的数量。因此，可以相当程度地增加电容量，并因此增加交通工具的行程(range)。可选地，交通工具中别处的空间可以释放以为交通工具中的乘客、行李或者其他组件提供附加空间。优选地，交通工具被设计成具有足够高的地面间隙以将电池容纳在交通工具下方。因此，交通工具的底板与地面或者与位于地面上的物品碰撞的风险小。在使用最初设计有低地面间隙的交通工具的情况下，悬架能够被调整以升高交通工具以为交通工具保留至少一些最初地面间隙。交通工具优选是陆基的、发动机驱动的交通工具。优选地，该交通工具是在公共道路网上使用的路基交通工具。优选地，所述交通工具是大的、陆基的、道路的、发动机驱动的交通工具，诸如汽车、卡车或公共汽车。优选地，交通工具是客车。本发明也可以应用于诸如船舶等其他类型的交通工具。优选地，在诸如交通工具前方的发动机舱内、乘舱中的后座椅下方、行李箱下方的空间以及之前被传统内燃交通工具的驱动轴和/或油箱占据的空间等已知存储位置处，也可设置除乘舱下方的电池组以外的电池组。由此，交通工具中设置的电池数量可能事实上几乎是现有技术中设置的电池数量的两倍。因此，交通工具的行程也几乎翻倍，至少一定程度上缓解短行程的问题。电池组可以包括一个或者多个电池单元，优选地包括均具有两个以上电池单元的至少两个成品电池，更优选地包括至少五个电池，最优选地包括至少25个电池。优选地，对于较小交通工具来说，电池组也包括少于10000个电池，对于诸如货车或者船舶等较大交通工具来说，电池组包括少于30000个电池。电池组中的电池优选被互相电连接，例如，串联和/或并联或者串并联的任意组合。电池组中的电池优选地也被聚合在一起以形成共同体。优选地，电池组中的电池彼此邻近地定位，并且优选地彼此抵接。优选地，电池组也彼此机械地连接，以形成单一单元，该单一单元能够一起移动。电池组也可以包括用于将电池保持在一起的壳体和/或内支撑件。在可选的实施方式中，即使电池不被机械地刚性连接，电池组可以代替地包括聚合在一起的电池的集合以形成共同体。在另一个可选的实施方式中，电池组也可以被定位 成间隔开。电池组也可以容置于形成交通工具的底板的车架或者车体的内部。电池组也可以是车架或者车体的被整合的一部分，其中，车架或者车体形成电池组用的壳体。电池组也可以以使得电池组尽可能小地影响交通工具的地面间隙的方式构成底板的至少一部分。乘舱可以包括用于保护驾驶员和/或乘客的一个或者多个侧壁，并且也可包括用于简化进出乘舱的一个或者多个门。术语“乘舱”的含义在这里被认为也包括交通工具的驾驶员舱。然而，通常摩托车不认为具有乘舱。传统上，乘舱的地板部的底板是交通工具的最下部之一，特别是陆基的交通工具的最下部之一。优选地，至少一个电池组的至少一部分被安装于乘舱的下部和/或最下部的下方。优选地，电池组的包含电池单元的至少一部分也安装在乘舱的适用于允许驾驶员和/或乘客放置脚的地板部下方。优选地，电池组的至少一部分也安装于乘舱的适用于放置前座椅的地板部的下方。在一个实施方式中，术语“乘舱的地板部”被认为不包括座椅正下方的区域，也不包括行李舱，其中座椅正下方的区域通常位于乘舱的地板部稍上方的较高位置。地板的相对于下部被升高的任何部分，诸如以前形成的用以包含驱动轴的沟道，也不被认为是下地板部的一部分。根据一个实施方式，当安装后沿竖直方向测量时，能安装在乘舱的地板部下方的电池组的一部分具有小于或者等于18cm的最大厚度。因此，确保电池组不会任意大程度地减低地面间隙，或者交通工具悬架不需要升高太多，否则可能会影响交通工具的路面保持特性。在另一个实施方式中，能安装在乘舱地板部下方的电池组的厚度小于或者等于15cm，在另一个实施方式中，小于或者等于12cm,在另一优选实施方式中，小于或者等于IOcm,或者在又一个实施方式中，小于或者等于8cm。优选地，电池组的厚度还大于等于1cm，优选为2cm，更优选为4cm，使得位于乘舱下方的电池体积大从而能包含更多能量。电池组的安装于乘舱下方的包含至少一个电池单元的部分的厚度优选地从电池组的底面到顶面以绝对数测量，并且用于电池组的各点，其中，电池组的至少大部分应满足厚度极限(thicknesslimit)。在可选的实施方式中，厚度可以被测量为平均厚度。在电池组与诸如后座椅下方的电池组等其他电池组结合的情况下，这些结合部不需要满足厚度要求。然而，优选地，下地板部下方的和/或沿着交通工具的底板的电池组形成与位于乘舱的地板部上方的电池分离的电池组。根据一个实施方式，当安装后，电池组的能安装在乘舱的地板部下方的部分沿着交通工具的底板水平地延伸，并且具有大于或者等于400cm2的水平面积。优选地所述水平面积大于或者等于600cm2，更优选地大于或者等于800cm2，最优选地大于或者等于10000cm2。水平面积还优选地小于交通工具的底板的面积从而不延伸到交通工具外部。在汽车的情况下，最大面积可以小于或者等于4m2，在船舶的情况下，最大面积小于或者等于20m2。电池组的面积在这里被认为是当电池安装于交通工具中用于实际使用时在水平方向上的面积。当使用电池组时，电池组的水平尺寸被类似地认为包含电池组的水平尺寸。宽度被认为是当在交通工具中使用电池时电池组在水平方向上的最短边，长度被认为是当在交通工具中使用电池时电池组在水平方向上的最长边。根据一个实施方式，一个或者多个电池组被设计成占据乘舱的地板部下方的底板区域的至少50%。更优选地，一个或者多个电池组被设计成占据乘舱的地板下方的底板区、域的至少70%。优选地，一个或者多个电池组被设计成占据乘舱的地板下方的底板区域的不到95%。因此，确保乘舱下方大部分区域用于容纳电池。根据一个实施方式，一个或者多个电池组也被设计成占据交通工具的底板区域的至少50%，优选地，占据交通工具的底板区域的至少70%。优选地，一个或者多个电池组也被设计成占据交通工具的底板区域的不到95%。根据一个实施方式，电池组的至少一部分被成形为薄箱，该箱具有相对于其宽度和/或长度小的厚度，并且电池组的至少一部分被设计成以与交通工具的底板连接的方式而被安装，使得薄箱形部沿着底板的至少一部分延伸。优选地，薄箱形部也水平地且平行于底板地延伸。优选地，电池组的薄箱形部也紧靠底板安装。通过在交通工具下方设置薄箱形电池组，简化了电池组向交通工具的底板的配置。此外，通过设置包括薄箱形部的电池组，尽可能小地影响地面间隙，可选地，可降低交通工具以获得更好的道路保持性能。优选地，薄箱形部包括电池组的区域的至少40%，更优选地包括电池组的区域的至少50%，并且最优选地包括电池组的区域的至少70%。电池组以与底板连接的方式被配置的表述是指电池组可以与形成交通工具最低支撑结构的车架在同一水平地安装、与交通工具的底板表面小距离地安装、与交通工具的底板齐平地安装和/或直接安装到交通工具的底板的外表面。电池组也可以由配置在其底面上的保护盖覆盖而不脱离本发明的范围。薄箱形电池组优选地包括构成电池组的箱形部的顶面和底面的两个相反表面，并且顶面和底面形成薄箱形部的两个最大表面。在一个实施方式中，电池组的箱形部的厚度由两个相反表面之间的垂直距离给出，以绝对值和/或平均值表示。这两个表面可以是不连续表面，但优选是平坦的。箱形电池组的朝下表面可以是平坦的，以减小阻力，但是也可以是曲线的，优选是凸出形状，以在陆基交通工具下方产生减压(under pressure)以将交通工具压在地面上。还有,两个表面的至少50%、优选地至少70%的面积优选地彼此平行。然而，如果表面被破坏，在平均表面形状彼此平行的情况，表面可以仍被认为是平行的。优选地，电池组也可以是具有平坦顶面和平坦底面的板形。根据一个实施方式，当安装后，电池组的薄箱形部沿着交通工具的底板水平地延伸，并且具有大于或者等于400cm2的水平面积。优选地所述水平面积大于或者等于600cm2，更优选地大于或者等于800cm2，最优选地大于或者等于10000cm2。所述水平面积也优选地小于交通工具的底板的面积，从而不会延伸到交通工具外部。在汽车的情况下，最大面积可以小于或者等于6m2，在船舶的情况下，最大面积小于或者等于40m2。根据本发明的一个实施方式，至少一个电池组的薄箱形部的至少一部分安装在交通工具的乘舱的地板部的下方。优选地，一个或者多个电池组的薄箱形部被设计成占据乘舱的地板下方的底板区域的至少50%。更优选地，一个或者多个电池组的箱形部被设计成占据乘舱的地板下方的底板区域的至少70%。通过将薄箱形电池组设置在乘舱下方，简化了电池组向交通工具的底板的配置。优选地，一个或者多个电池组的箱形部被设计成占据乘舱的地板下方的底板区域的不到95%。由此，具有用于交通工具车体下边缘、紧固构件或类似构件的空间。如果交通工具是飞机或者船舶，箱形电池组也可以被配置成覆盖交通工具的整个车身(hull)。根据本发明的一个实施方式，至少一个电池组的至少一部分被配置成在乘舱的地板和交通工具的至少一个其他部分两者的下方延伸，除了乘舱的地板。因此，电池组不限于配置于乘舱的地板部的下方，也可以配置于其他部分的下方。因此，在交通工具下方可以使用甚至更大的电池组。 根据本发明的一个实施方式，交通工具包括在交通工具底板上的朝下表面，该朝下表面是平坦的。易于制造具有在特定方向上取向的平坦表面的电池和进而的电池组。通过使交通工具的底板和底板的朝下表面由所述电池组的框架壳体构成，和/或通过使朝下表面的至少一部分由所述电池组的平坦表面构成，易于使朝下表面平坦。平坦的朝下表面进而减小交通工具和空气之间的阻力系数(drag coefficient),这能够降低驱动交通工具时的能量消耗。根据本发明的一个实施方式，朝下表面的至少一部分由薄箱形电池组的至少表面部分构成。电池于是可以设置有朝下的耐用的耐碰撞壁。根据另一个实施方式，朝下表面可以替代地由覆盖电池组的盖构成。该盖可以是电池组的一部分，或者该盖可以是收容电池组的车架的一部分。根据本发明的方法的一个实施方式，具有低电荷状态的第一电池组从交通工具的底板移除，然后，具有较高电荷状态的相似的第二电池组以与交通工具的底板连接的方式安装以更换第一电池组。因此，交通工具的能量可以被快速补充。优选地，与交通工具关联的第三固定电池组利用来自第二电池组的能量再充电。因此，通过更换可拆装的一个或多个电池组，可以为不可拆装的固定电池组容易且快速地提供更多的能量，而不需要通常仅交通工具静止时才能进行的经由外部能量源对不可拆装的固定电池组进行再充电。根据一个实施方式，交通工具包括以与交通工具的底板连接的方式被配置的单一电池组,其中电池组至少Im宽和I. 4m长。优选地，电池组沿着交通工具的整个底板延伸。可选地，电池组的宽度和长度均小于I. 3m，并且交通工具包括多个安装空间，用于和/或包含与交通工具的底板连接的所述电池组。因此，各电池组将是轻的并且在尺寸上受限，使电池组易于处理。优选地，一个或多个电池组是板形的，包括与平坦底面平行的平坦顶面。优选地，电池组也与位于乘舱的下地板部上方的任意电池分离。根据一个实施方式，交通工具是包括面对道路的凸出形状的底板表面的陆基道路交通工具。当交通工具运转时，气流流入交通工具下方区域和道路上方区域流动。由于底板表面的凸出形状，形成于交通工具下方的横截面面积随底板表面的高度从较小横截面向较大横截面变化。由此，气流在交通工具下方经历较低的压力，这进而产生将交通工具压向道路的作用力，使交通工具产生更好的道路附着性以及更好的道路特性。


现在参照附图，以大量非限制实施例描述本发明。图Ia示出根据本发明第一实施例的设置有电池组的交通工具的侧视图。图Ib示出图Ia中示出的交通工具的底板视图。图2a示出根据本发明一个实施例的箱形电池组的一个实施例。图2a示出根据本发明的箱形电池组的另一个实施例。图3示出根据本发明第二实施例的设置有电池组的交通工具的底板视图。
图4示出根据本发明一个实施例的方法。图5示出根本发明的交通工具的另一视图。
具体实施例方式在图Ia和图Ib中，示出根据本发明一个实施例的电动机驱动的交通工具I。该交通工具可以是像诸如船舶等海基交通工具或者诸如飞机等航空交通工具的任一种电动机驱动的交通工具。然而优选地，该交通工具是陆基(land-based)的电动机驱动的交通工具，优选为道路(road-bound)交通工具，并且优选为诸如汽车、公共汽车或者卡车等具有三个以上车轮的大型交通工具。在该实施例中，交通工具I是包括四个车轮3的陆基客车，车轮用于与地面接触以驱动交通工具。电动交通工具还包括与车轮连接以用于推进交通工具的一个或者多个电动机(未不出)。交通工具I还包括围绕交通工具形成保护壳并且限定交通工具的形状的车体5。交通工具还包括形成用于支撑交通工具的内部结构和/或下部结构的车架7。在汽车的情况下，所述车架可以被命名为底盘，但是如果用于其他类型的交通工具也可以被命名为不同名称。车体5和/或车架7进一步地被形成为包括形成交通工具的底部并且具有朝下表面的底板9。根据交通工具的类型和设计，底板能够由车体和车架两者其中任一方或者车体和车架两者形成。交通工具还包括用于为推进交通工具用的至少一个电动机供给电能的电池组11，该电池组包括至少一个电池，优选包括多个互相连接的电池。交通工具I还设置用于容纳诸如交通工具中的驾驶员和可能的乘客等人员的乘舱13。乘舱可设置有后座椅15以及一个或者多个可移动座椅17，在该实施例中，可移动座椅是前座椅。乘舱还包括形成乘舱下部或者最下部的地板部19。乘舱还包括侧壁(未示出)以保护驾驶员和/或乘客。在该实施例中，地板部适用于支撑任何可移动座位并且用于接收驾驶员和任何乘客的脚。后座椅、后存储区域以及诸如以前适用于收容驱动轴的沟道等任何升高部在这里都不能被认为包括于乘舱地板部的限定范围内。根据本发明的该实施例，电池组11的包括至少一个电池单元的至少一部分安装于交通工具的乘舱13的下地板部19的下方。因此，至少一个电池单元位于乘舱的下地板部的下方。乘舱13的地板部19的下方区域可以构成交通工具的底板的总面积的大约三分之一。因此，先前认为无用的大体积可以用于大电池组的存储，有效地增加了交通工具的行程。为了将电池组11容纳于交通工具下方，悬架可以被调整成从地面微微升高交通工具。在该实施例中，交通工具被升高使得乘舱的地板位于比不打算设置位于底板上的电池组11时高8cm的位置。在该实施例中，电池组的至少一部分、在该情况下整个电池组被形成为相对于其宽度和长度具有小厚度的薄箱。电池组11被设计成以与交通工具的底板9连接的方式安装，使得薄箱形的电池组11平行于底板9且沿着底板9水平地延伸。在该实施例中，电池组可以直接紧密地安装到交通工具I的底板9上。在该实施例中，电池组11还被设计成延伸超过乘舱的地板部19的区域，以致于也在交通工具I的其他部分的下方延伸。在该实例中，电池组11被设计成朝向交通工具I的前方延伸，并且在交通工具的前舱21下方延伸，前舱21包括收容用于推进交通工具的至少一个电动机以及具有传统形状的一个或者多个附加电池组23的发动机舱。另外，电池组11 被配置成朝后在后座椅的下方延伸，并且进一步朝向后存储舱向后延伸。交通工具I可以包括分别位于后座椅和存储舱下方并且位于薄箱形电池组11上方的附加电池组25和电池组27。因此，在该实施例中，电池组11位于其他传统电池组23、25和27的下方。在该实施例中，箱形电池组11和电池组23、25、27被设计成形成分开的电池组，但是在另一个实施例中，箱形电池组11和电池组23、25和27中的一个或多个可以被合并以形成结合的单一电池组。在后一种情况中，被合并的电池组仍将包括薄箱形部，如电池组11所表现的，该薄箱形部具有相对于该部的宽度和长度的小的厚度。在该实施例中，如图Ib更容易看到那样，电池组11被设计成占据乘舱的地板19下方的底板区域的至少50%。在该实施例中，电池组11被设计成占据乘舱的地板19下方的底板区域的至少70%，并且优选地占据至少85%。此外，电池组11被设计成占据交通工具的底板区域的整体的至少50%。在该实施例中，电池组11被设计成占据交通工具I的底板区域的整体的至少70%，优选地占据交通工具I的底板区域的整体的至少85%。因此，交通工具下方的区域的很大部分用于存储电池组11。优选地，电池组11被设计成实际上尽可能覆盖交通工具的底板9的表面的整个区域。电池组11还形成为具有小的厚度并且包含电池的单独的箱。在该实施例中，电池组被形成为单一的、包括用于将电池保持在一起的自身壳体和/或内部框架(innerframe)的被连接的单元。可选地，包含于电池组11中的电池可以例如一个一个地直接安装到包含电池用的安装空间的车架7。因此，电池组仅在被安装到交通工具之后就组装完成。电池组和/或交通工具可以设置有用于保护电池不与地面或者地面上的物品碰撞的保护盖。该保护盖可以设置有大致平坦的朝下表面以减小阻力。交通工具I优选是宽且长的交通工具，并且具有至少I. 4m宽和至少I. 8m长的底板9。因此，确保底板具有大区域以为电池组11提供空间。在该实施例中，电池组被配置为平行于底板9且沿着底板9的长度和宽度水平地延伸。在该实施例中，安装于乘舱的地板部下方的箱形部的厚度小于或者等于18cm。在该实施例中，该厚度小于或者等于15cm，在该实施例中，该厚度小于或者等于12cm，在该实施例中，该厚度小于或者等于10cm。在该实施例中，电池组的箱形部的厚度还大于2cm。在该实施例中，该厚度为8cm。在该实施例中，安装于乘舱的地板部下方的箱形部的水平面积大于或者等于400cm2，在该实施例中，大于或者等于600cm2，在该实施例中，大于或者等于800cm2，在该实施例中，大于或者等于10000cm2。水平面积还小于交通工具的底板的面积，从而不会延伸到交通工具外部。优选地，电池组11至少宽50cm且至少长I. 2米。电池组11还能容易地从交通工具下方拆装。交通工具还被设计成使得电池组易于更换为其他相似电池组。因此，当电池组11中的能量变低时，电池组11可以更换为具有更高电荷的其他电池组，或者优选地被充满电。由此，通过简单地更换电池组11可以进行交通工具的简单快速的再充电。由此，当完全或者部分耗尽时，可拆装的电池组可以定期被更换。在加油站，电池组11可以由机器人自动地更换，诸如利用由Better Place 构想的系统。优选地，通过向下拆卸电池来更换电池组11。电池组23、25和27是固定电池(permanent battery)组,并由此被设计成与交通、工具保持固定。固定电池组23、25、27被设计成当被耗尽时不被更换，而是利用再充电电流再充电。为此目的，交通工具包括电池充电器29，该电池充电器被配置成管理电池23、25、27的再充电。再充电电流可以由外部电源供应，或者从高度充电的电池组11取得。由此通过利用具有更高电荷的新电池组更换具有低电荷的电池组11，固定电池组23、25、27的电荷也可以被间接地补充。在图2a和图2b中，示出了电池组35a、35b的两个设计实施例。电池组35a包括用于保护和将多个电池39a保持在一起的壳体37a，电池组35b包括用于保护和将多个电池39b保持在一起的壳体37b，并且壳体37a、37b限定电池组的外表面。电池39a、39b分别由图2a和图2b中的虚线示出。在可选的实施例中，电池组可以包括替代壳体37a、37b或者与壳体37a、37b组合的内支撑件，或者可以通过由交通工具本身提供的外部元件保持在一起。同样，电池组壳体37a、37b可以作为交通工具车架的一部分并支撑交通工具。如图2a所示，电池组也可以设置有用于允许电池组中的电池电连接到交通工具的触头38。在该实施例中，电池组35a、35b均为箱形且是薄的，其中，与电池组的面积或者水平尺寸相比，电池组的厚度是小的。这里，电池组的厚度被认为是当电池组安装于交通工具中使用时电池组在竖直方向上的高度。电池组的水平尺寸和面积在这里被认为是当电池组在交通工具中使用时电池组在水平方向上的尺寸。在该实施例中，箱形电池组35a、35b也是大致平坦的以使得电池组可易于配置于汽车的平坦的底板，但是，在另一实施例中，电池组可以被弯曲以符合例如船舶的弯曲的船体或者对周围空气起作用。电池组37a、37b还被成形为分别具有两个相反表面41a、43a和41b、43b，其中表面41a、43a、41b、43b限定电池组的顶面41a、41b和底面43a、43b。在该实施例中，底面43a、43b是平坦的，由此更容易地形成交通工具的平坦的朝下表面。顶面41a、41b也是平坦的，并且两个相反的表面大致彼此平行并且彼此之间以等间距配置。在另一个实施例中，顶面和底面可以是非连续的。然而，底面和顶面的平均延伸(average extension)仍优选是平坦的并且彼此平行。在图2a中，箱形电池组35a的形状是矩形的，其中，电池组35a具有限定电池组水平尺寸的宽度和长度。宽度被认为是当在交通工具中使用电池时，电池组的在水平方向上的最短侧，长度被认为是当在交通工具中使用电池时，电池组在水平方向上的最长侧。在该实施例中，电池组35a的厚度为8cm。在该实施例中，电池组的长度大于40cm，优选地大于60cm。在该实施例中，电池组的长度也小于200cm。在该实施例中，电池组35a的长度是120cm。在该实施例中，电池组的宽度大于10cm，优选大于20cm。在该实施例中，电池组的宽度小于120cm。在该实施例中，电池组35a的宽度是100cm。在该实施例中，电池组的箱形部的面积由此大于或者等于400cm2，在该实施例中等于12000cm2。水平面积也小于等于6m2。电池39a也是矩形的并且配置成彼此邻近。电池被配置为在电池组的厚度方向上具有最短边以降低电池组的高度。然而，根据例如电池和交通工具的相对尺寸，电池也可以被不同地取向。在图2b中，电池组35b的形状是圆形的，其中，电池组35b具有限定电池组的水平尺寸的半径。在该实施例中，半径小于lm，优选地小于0. 6m。在该实施例中，半径大于
0.5dm，优选地大于2dm。在该实施例中，半径为0. 5m。在该实施例中，电池组的箱形部的面积由此等于7850cm2。电池组35b内部的电池39b在该实施例中是圆柱形，并且被配置成由其形状所允许的尽可能紧密地封装。在该实施例中，电池取向为电池的长度在电池组厚度方向上。由此，示出能够用于根据本发明的电池组的两种基本形状。然而，根据安装电池组的交通工具的形状、尺寸和形式，也可以使用其他形状。在图3中，示出从根据本发明的交通工具45的另一个实施例下方观察的图。交通工具45包括车体47和具有底板51的车架49。该交通工具还包括具有侧壁52和地板部的乘舱50。交通工具的底板还包括多个在交通工具的底板开口的安装空间53，并且各安装空间均被设计成容纳电池组55。在交通工具制造期间，电池组55可以在其自身的制造线上被组装，然后被插入到安装空间。在该实施例中，电池组55包括底板表面57，该底板表面57被配置成与交通工具的 底板51平齐。由此，电池组55和交通工具的底板共同地形成大致平坦的朝下表面。在该实施例中，平坦的朝下表面被形成为使得该表面的两个相邻部分之间的高度差小于或者等于
7.5cm,优选地小于或者等于5cm,更优选地小于或者等于2. 5cm,最优选地小于等于0. 5cm。在该实施例中，交通工具包括位于乘舱50下方的4个单独的电池组和位于前发动机舱下方的一个单独的电池组。通过在前方设置重的电池组，但没有向交通工具后部设置电池组，由于重心位于交通工具较前方，提高了交通工具的道路特性(road property)。此外，电池组55可从安装空间53拆装，由此易于更换设置于底板的一个或者多个电池组。因此，在一个或者多个电池组被耗尽的情况下，电池组可以被拆卸并且由新充满电的电池组更换。这提供用于快速并容易地为交通工具补充新电能的方法。通过设置至少两个单独的电池组，各单独电池组也将更轻并且能够更容易地拆装、处理和更换。在图4中，示出用于将包括至少一个电池单元的电池组设置到电动机驱动的交通工具的方法。电动机驱动的交通工具包括底板和用于推进交通工具的至少一个电动机，其中，电动机被设计成接收来自推进交通工具用的至少一个电池组的电能。在第一可选择的步骤61中，该方法包括从交通工具的底板移除具有低电荷状态的第一电池组。低电荷状态可能是由于交通工具的前期使用所产生的，使得第一电池组已经被耗尽或者接近耗尽。在第二步骤63中，该方法包括以与交通工具的底板连接的方式安装至少一个第二电池组。优选地，电池组被安装为使得电池组的至少包含至少一个电池单元的部分位于被设计为用于容纳人员的乘舱的下地板部下方。优选地，该方法也包括以与交通工具的底板连接的方式安装至少一个板形电池组。优选地，第二电池组具有比第一电池组更高的电荷状态，并且被安装以更换第一电池组。通过利用具有更高电荷状态的第二电池组来更换第一电池组，交通工具中的能量水平能够以快速和可靠的方式被补充。在第三步骤65中，该方法包括利用来自第二电池组的能量为与交通工具关联的第三电池组即固定电池组再充电。因此，例如位于交通工具发动机舱的耗尽的或者接近耗尽的不可更换的电池组可以利用来自交通工具的底板上的可更换的且更易接近的电池组的能量补充。因此，几乎不需要期间交通工具需要静止的长充电时间。在图5中示出根据本发明交通工具的另一个实施例。交通工具I与图I中说明的 交通工具非常相似，由此在图5中使用相同的附图标记和名称。图5中的交通工具包括面对道路67的底板表面65，该表面为凸出形状。因此，表面65在道路67上方在不同位置具有不同的的高度，并且在交通工具下方产生具有不同横截面积的沟道。当交通工具运转时，产生在交通工具下方的沟道内部流动的气流，并且由于沟道中增加的横截面积，在交通工具下方的气流的气压将降低。降低的气压反过来与交通工具上方的气流一起产生吸力，这有助于朝向道路压交通工具。朝向道路按压交通工具的增加的力为交通工具产生更好的道路保持特性。本发明不限于所示出的实施方式和实施例，而是可以在所附权利要求书的框架内进行自由修改。特别地，在实施例和实施方式中示出的不同特征可以自由地交换和/或组合以形成新的实施例和实施方式。
权利要求
1.一种电池组(ll、35a、35b、55)，其包括至少一个电池单元(39a、39b)，所述电池组被设计成安装在电动交通工具中，并且向配置于所述交通工具中的用于推进所述交通工具的电动机提供电能，所述电池组的特征在于，所述电池组(ll、35a、35b、55)被设计成使得所述电池组的包含至少一个电池单元的至少一部分能安装于所述交通工具的乘舱的下地板部(19)的下方。
2.根据权利要求I所述的电池组，其特征在于，当安装后在竖直方向上测量时，所述电池组(ll、35a、35b、55)的能够安装在所述乘舱的所述下地板部(19)下方并且包含至少一个电池单元的部分具有小于或者等于18cm的最大厚度。
3.根据权利要求I或者2所述的电池组，其特征在于，所述电池组的包含至少一个电池单元的部分被设计成占据所述乘舱的下地板部的下方区域的至少50%。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的电池组，其特征在于，所述电池组的包含至少一个电池单元的部分包括形成所述交通工具用的车架(7)的一部分的壳体(37a、37b)。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的电池组，其特征在于，所述电池组(ll、35a、35b,55)能从所述交通工具下方拆装。
6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，所述电池组(ll、35a、35b、55)被设计成能由另一个相似电池组自动地且容易地更换。
7.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述电池组(11)被设计成提供能量以对所述交通工具中的固定电池组(23、25、27)再充电。
8.一种电动机驱动的交通工具，其包括用于容纳人员的乘舱(13)、包括至少一个电池单元的至少一个电池组(ll、35a、35b、55)以及至少一个用于推进所述交通工具的电动机，其中，所述电动机被设计成接收来自所述至少一个电池组的电能，所述电动机驱动的交通工具的特征在于，所述至少一个电池组的包含至少一个电池单元的至少一部分安装于所述乘舱的下地板部(19)的下方。
9.根据权利要求8所述的电动机驱动的交通工具，其特征在于，当在竖直方向上测量时，所述一个电池组或多个电池组(ll、35a、35b、55)的安装于所述乘舱的下地板部的下方并且包含至少一个电池单元的部分具有小于或者等于18cm的最大厚度。
10.根据权利要求8或者9所述的电动机驱动的交通工具，其特征在于，所述交通工具包括一个或多个电池组(II、35a、35b、55)，所述一个或多个电池组具有包含电池单元的、占据所述乘舱的地板部区域的至少50%的部分。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的电动机驱动的交通工具，其特征在于，所述交通工具包括支撑所述交通工具的车架(7)，并且所述电池组(11)包括形成所述交通工具的车架(7)的一部分的壳体(37a、37b)。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的电动机驱动的交通工具，其特征在于，安装于所述乘舱的下地板部下方的至少一个电池组(ll、35a、35b、55)能易于从所述交通工具拆装。
13.根据要求要求12所述的电动机驱动的交通工具，其特征在于，安装于所述乘舱的下地板部(19)下方的至少一个电池组(ll、35a、35b、55)能由另一个相似电池组更换。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的电动机驱动的交通工具，其特征在于，所述交通工具包括电池充电器(29)和至少一个固定电池组(23、25、27)，该电池充电器被配置成通过将能量从能更换的所述电池组(11)转移到所述固定电池组而为所述固定电池组再充电。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的电动机驱动的交通工具，其特征在于，所述交通工具是陆基的包括朝向道路的具有凸出形状的底板的道路交通工具。
16.一种电动机驱动的交通工具，其包括底板、包含至少一个电池单元的至少一个电池组(ll、35a、35b、55)以及用于推进所述交通工具的至少一个电动机，其中所述电动机被设计成接收来自所述至少一个电池组的电能以用于推进所述交通工具，其特征在于，所述交通工具包括用于容纳人员的乘舱(13)，并且所述交通工具包括所述乘舱的下地板部下方的安装空间(53)，所述安装空间适用于在所述安装空间中安装包含至少一个电池单元的所述至少一个电池组的至少一部分。
17.一种将电池组设置到电动机驱动的交通工具的方法，所述电池组包含至少一个电池单元，所述交通工具包括底板和用于推进所述交通工具的至少一个电动机，其中所述电动机被设计成接收来自至少一个所述电池组的电能以用于推进所述交通工具，所述方法包括 以与所述交通工具的底板连接的方式安装至少一个电池组，使得包含至少一个电池单元的一部分的所述电池组的至少一部分位于被设计成容纳人员的乘舱的下地板部下方。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法包括以与所述交通工具的底板连接的方式安装包括平坦顶面的至少一个板形电池组。
19.根据权利要求17或者18所述的方法，其特征在于，所述方法包括 从所述交通工具的底板移除具有低电荷状态的第一电池组，以及 以与所述交通工具的底板连接的方式安装具有较高电荷状态的第二电池组以更换所述第一电池组。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法包括利用来自所述第二电池组的能量为与所述交通工具关联的固定电池组再充电。
全文摘要
本发明涉及一种电池组(11、35a、35b、55)，包括电池组的电动交通工具，包括用于容纳电池组的安装空间(53)的电动交通工具以及方法。电池组(11、35a、35b、55)的至少一部分能安装于交通工具的乘舱(19)的下地板部(19)的下方。
文档编号B60K1/04GK102741077SQ201080044839
公开日2012年10月17日 申请日期2010年8月2日 优先权日2009年8月5日
发明者T·伯格夫约德 申请人:电动马达有限公司