用于更换车辆中的电池的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于更换车辆中的电池的方法和装置
[0001]本发明涉及一种用于更换以电池为动力的车辆中的一个或多个电池的方法，以及一种用于自动进行此电池更换的装置。
[0002]此前已知的用于更换汽车蓄电池的系统，例如EP2231447 B1。在此类系统中，在汽车已在类似于用于加油地坑的坡道起步后，在汽车下方出现一装置且从下方使用新的电池更换放电电池。这种解决方案需要将电池更换装置埋入地面中和/或大体上将汽车升高，这是个很大的弊端，因为这种设备不仅价格昂贵，而且体积大，因此难以融入到现有基础设施(例如加油站)中。此外，由于污染等问题，难以在室外(尤其是户外)提供此类设备。
[0003]此外，EP 2340951 A2描述了一种用于在车辆中接收和容纳从下方垂直向上进入车辆的电池的装置。这种装置可与如上文EP 2231447 B1中描述的系统配套使用。
[0004]又从SE 1050656 A1和SE 1250388已知通过汽车垂直边中的垂直设置的门和通过汽车底盘中的水平设置的门两者分别将电池带入和带出来更换车辆中的电池。其中，描述了一种装置包括可在车辆的纵向方向上移位的支撑平面且设置成沿车辆的宽度动作。为了补偿所述装置与车辆之间的角度差，平面的基底可在水平面中旋转。
[0005]本发明提供一种设置在地面上方的系统，所述系统可自动地且可靠地更换车辆中的电池，且所述系统尤其在处理总重量为(例如)至少100kg的重型电池时以更好的方式补偿车辆相对于系统的不精确位置。
[0006]因此，本发明涉及一种用于车辆中的电池更换的装置，所述车辆设置有存储空间，所述存储空间设置成接收和容纳用于车辆的移动操作的电池，所述装置包括输送装置，所述输送装置至少部分设置在地面上方、设置成用于离开及远离存储空间的第一电池以及到达及进入存储空间的第二电池的自动输送，其中所述输送装置与实质上平行于停放的车辆的纵向的水平宽度方向以及垂直于所述宽度方向的水平深度方向相关联，其中所述装置设置成感测所述存储空间相对于输送装置的位置，其中所述输送装置包括可在第一方向上移位的第一推动装置以及可在第二方向上移位的第二推动装置，所述第一推动装置设置成当在第一方向上移位时在第一方向上带动第二推动装置，且所述第二推动装置设置成支撑电池，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宽度方向，第二推动装置可在由第一方向和第二方向横跨的平面中相对于第一推动装置枢转，所述装置包括用于调节第二推动装置的角位置以及其相对于第一推动装置在第二方向上的位置的装置以及用于使第一推动装置在第一方向上朝向车辆移位的装置，以使得被第二推动装置支撑的所述电池由此进入存储空间。
[0007]本发明还涉及一种使用此装置进行电池更换的方法。
[0008]现将参考本发明的示例性实施例和附图对本发明进行详细描述，其中:
[0009]图la和图lb说明根据本发明的装置的两个不同替代实施例，如从上面所见；
[0010]图2a和图2b部分说明图la的从侧面的装置，其中推动装置180设置在两个对应位置；以及
[0011]图3展示根据本发明的推动器。
[0012]所有图式针对对应部件共用相同的元件符号。在图la和lb中，轨道131c展示为不具有对应托架180、181，且在图la和lb中，电池160设置在推动装置150上(参见下文)。
[0013]车辆100安装有用于电池160的存储空间103(或106)(见图2)，所述存储空间103、106设置成接收和容纳电池160，所述电池160就容量而言适用于车辆的移动操作，换句话说，车辆100使用电池的能量用于其向前推进。
[0014]也在图式中展示用于车辆100以及其它类似车辆中的电池更换的根据本发明的装置110，所述装置110包括输送装置130，输送装置130至少部分且优选实质上完全安装在地面111上方，且设置成自动地输送离开及远离存储空间103、106的第一电池以及到达及进入存储空间103、106的第二电池160。通常，第一电池为放电电池，第二电池为相同或相当类型的完全充电的电池，其将更换放电电池以用于车辆100的进一步运行。在图式中，所示电池160为第二电池。
[0015]输送装置110与实质上平行于停放的车辆100的纵向的水平宽度方向B以及垂直于宽度方向B的水平深度方向D相关联。
[0016]装置110设置有用于感测存储空间103、106相对于输送装置110的位置的此常规装置(未展示)。光学装置(可能为图像处理装置)可(例如)包括此装置，其视情况与附接在车辆100上的预定位置处的光学标记相配合，或通过与设置在车辆100和装置110两者上的应答器类型的信令装置相互作用。应注意，感测装置在例示情况下不一定需要安装在车辆100上的特殊装置，在所述例示情况下，感测装置由装置110中的成像装置构成，所述成像装置的数字输出图像经处理用于识别车辆的某些特征部件。重要的是，感测装置使装置110能够判定车辆100的存储空间103、106的开口 101、104与输送装置130之间的相对位置，以使得进入和离开存储空间103、106的电池的移动可自动到达及离开正确位置。
[0017]输送装置130包括可在第一方向R1上移位的第一推动装置140和可在第二方向R2上移位的第二推动装置150。当第一推动装置140在第一方向R1上移位时，其设置成在第一方向R1上带动第二推动装置150。因此，两个推动装置140、150设置成彼此啮合。第二推动装置150又设置成支撑电池160。
[0018]根据本发明，第一方向R1的水平投影平行于深度方向D。这在图2a和2b中尤其清楚地展示，从图可看出，只要方向R1的水平投影平行于深度方向D，第一方向R1相对于水平面可为倾斜的或笔直的，或沿第一推动装置140(如图2a和2b)的第一路径的不同部分为倾斜的和笔直的，以使得第一推动装置可在实质上分别朝向和远离车辆100的侧面的方向上移位。相应地，第二方向R2的水平投影平行于宽度方向B，以使得第二推动装置可实质上沿车辆100的侧面移位。此外，第二推动装置150可在由第一方向R1和第二方向R2横跨的平面中相对于第一推动装置140旋转，所述平面可因此(但不必)为水平的。
[0019]因此，在图la和图lb中所示的实施例中，因第一推动装置140为具有前轮副141a、141b和后轮副142a、142b的滑道的形式，第一推动装置140可在第一方向R1上往复移位，所述轮副设置成在一对轨道131a、131b上滚动，所述轨道在深度方向D上延伸。应了解，第一推动装置140也可由直接在地面111上滚动的轮子支撑。
[0020]在本实施例中，因第二推动装置150为由第一推动装置140支撑且可在宽度方向B上滑动的滑道的形式，第二推动装置150可相对于第一推动装置140在第二方向R1上移位。应了解，第二推动装置150也可由另一结构(例如地面111)支撑，所述装置在所述另一结构上可(例如)借助于轮子滚动。
[0021]第二推动装置150优选地可在由方向R1、R2横跨的所述平面中的至少5度(优选地至少10度)的角范围T内相对于第一推动装置140枢转。第二推动装置150可在第一推动装置140或地面111上自由静置以满足这些移动性要求，但优选的是，如图式中所示及下文所描述，第一推动装置140以使得第二推动装置150相对于第一推动装置140的移位的自由性限于此移位和此枢转性的方式与第二推动装置150啮合。
[0022]根据本发明，装置110进一步包括用于相对于第一推动装置140调节第二推动装置150的角位置和第二方向R2上的位置的装置，以及用于使第一推动装置140在深度方向D上的第一方向R1上朝向车辆100移位的装