用于更换车辆内电池的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于拆卸特别地为电动汽车的车辆（６）内的电池（５ａ）的方法和设备。电池（５ａ）通过至少一个固定元件与车辆（６）机械连接并通过至少一个连接元件与车辆（６）电连接。将车辆（６）置于与位于车辆（６）下方的举升台（２）的相对位置。将举升台（２）升起。由至少一个与举升台（２）连接的图像拍摄装置（４ａ、４ｂ）生成至少一个车辆图像。该至少一个车辆图像示出拆卸前处于车辆（６）的电池（５ａ）。通过对该至少一个车辆图像的对于每个固定元件和每个连接元件的分析分别做出关于元件的当前状态的好或差的判定。在一种构造中，在显示器装置（１０）上显示车辆图像，并且采集关于该车辆图像的使用者输入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于更换特别是电动汽车的车辆内的电池的方法和设备。
技术介绍
在WO 2009/039454A1中描述了为电动车辆的电池充电的方法。确定车辆内电池 的当前状态。此外，确定车辆当前所处的位置。如果电池必须充电或替换，则为车辆驾驶员 显示现在仍可到达的充电站。在一种构造中，至少部分地放电的电池不在车内充电，而是将 其拆卸并且替换以新的已经充电的电池。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供允许迅速更换车辆内电池的方法和设备。该技术问题通过按照本专利技术的方法和设备解决。通过向下运动的电池更换是最快速的方式，将旧电池从车辆取出并且安装新电 池。根据该解决方法，至少分析车辆图像。在此，检查每个机械固定元件和每个电连接 元件。对于每个机械固定元件和每个电连接元件做出此元件完好还是损坏的判定。因为首 先对于每个元件进行此确定，所以避免了虽然机械固定元件或电连接元件损坏还开始更换 电池。以此防止了无用的过程延迟。更好地，首先确定电池是否可以不使用另外的步骤而 被更换。在一种构造中，至少一个车辆图像被传送到图像分析单元，所述图像分析单元自 动对车辆图像分析并且自动给出好或差的判定。该构造由于进行自动化而节约了时间。在另一种构造中，至少一个车辆图像传送到显示器工作站并且后者处在显示器上 显示。处理者检查所显示的车辆图像，并且对于每个固定元件和每个连接元件分别进行输 入。各输入被采集并被分析。也可以的是，处理者对于整个车辆图像进行单次的整体好或 差判定。该采集的判定适合于每个元件。该构造使处理者(例如机械师)可以检查待拆卸的电池而不必处于现场。机械师 可因此时间重叠地或相继地监测多个电池更换站并且因此节约旅行时间。机械师能够在人 机工程学的位置上在车辆下方工作，并且处于舒适的环境。也可能的是如下混合形式首先图像分析单元自动尝试对于每个连接元件和每个 固定元件进行判定。如果图像分析单元对于至少一个元件不成功，则将至少一个车辆图像 传送到显示器工作站，并且在其上显示。优选地，图像分析单元分别对于每个好或差判定计 算安全程度。如果该安全程度处于预先给定的界限以下，则将车辆图像传送到显示器工作站。也可以的是，如果图像分析单元对于至少一个元件给出差判定或给出其安全程度 小于界限的判定，则将至少一个车辆图像然后传送到显示器工作站上并且在显示器工作站 上显示。否则进行自动的并且带有充足安全性的判定。附图说明在下文中根据实施例描述本专利技术。各图为图1按照侧视图示意性地示出了实施例的电池更换站；图2示出了序列中的第一步，其中在第一步中旧电池仍位于车辆内并且举升台位 于旧电池下方；图3示出了序列中的下一步，其中举升台使就电池下降，图4示出了序列中的下一步，其中举升台与旧的已拆卸的电池侧向移开，和图5示出了序列中的下一步，其中举升台再次升起已拆卸的电池。具体实施例方式在实施例中使用本专利技术以便全自动地更换安装在道路车辆内的电池。该道路车辆 在实施例中具有电驱动。在一种构造中，如电池已放电，则更换已放电的或损坏的电池，并 且通过已充电的电池替换。该构造的优点是车辆可供使用而已放电的电池被再次充电。在 另一种构造中替换电池，因为该旧的电池损坏。在下文中，将已放电的或损坏的电池称为“旧电池”，并且已充电的和完好的电池 称为“新电池”。图1示出了该实施例的电池更换站。图中图示了 -带有支承面13的举升台2，-用于举升台2的保持设备1，-其中保持设备1在引导装置20上水平可移动，-支承面伺服驱动器3，其可使支承面13相对于举升台2的其余部分上下运动，-举升台伺服驱动器12，其可使举升台2相对于保持设备1上下运动，-用于每个电池的输送装置8，其可运行到支承面13下方的位置P，-两个照相机^、4b，所述照相机4a、4b与举升台2连接并且与举升台2—起上下 运动，-位置固定地安装的照相机7-用于举升台2的调节器11，-图像分析单元14。图像分析单元14通过数据连接与照相机^、4b、7并且与调节器11连接。在图1中，此外可见带有旧电池fe的车辆6。带有显示器装置10的显示器工作站 9位于远离电池更换站处。显示器工作站9通过数据连接与图像分析单元14的照相机4a、 4b、7并且与调节器11连接。已放电的电池fe由下方从车辆6拆卸，并且新电池从下方插入。也可以的是为此将车辆升起。但优选地，车辆6定位在向上打开的空间上，该空间 在地板下方延伸。带有更换工具的举升台2从下方运行到电池下。更换工具将电池如从其在车辆6 内的固定中松开。举升台2下降并且将旧电池fe向下从车辆6中带出。输送装置8将旧 电池如输送开。输送装置8位于车辆6下方或旁边的打开空间内。然后，输送装置8将新电池输送到举升台2。举升台2升起新电池，直至新电池已到达车辆6内正确的位置。更换 工具将新电池固定到其在车辆6内的位置。这些步骤应该自动地执行。为了能够做到这点，可使举升台2直线垂直地并且相 对于保持设备1上下运动。支承台13可相对于其余的举升台2上下运动。在一种构造中， 举升台可在直角坐标系的所有三个方向上直线运动。此外，在一种构造中，举升台2可围绕 至少一个垂直的旋转轴线D旋转。举升台2具有相应的伺服驱动器3、12。更换工具与举升台2机械连接并且与举升台2—起移动。也可以的是，更换工具 通过工具伺服驱动器也可相对于举升台2移动，特别地围绕旋转轴线旋转和/或可直线运 动。在一种构造中，至少一个更换工具可在一个区域内处于相对于举升台2的每个相对位 置。举升台2具有相应的伺服驱动器，以便用于使更换工具相对于举升台2运动。根据解决方案的设备具有传感装置和调节器11。调节器11处理传感装置的测量值并且控制举升台2和更换工具的伺服驱动器3、 12。传感装置包括至少一个举升台照相机^、4b，距离传感器和图像分析单元14。至 少一个举升台照相机如、4b与举升台2固定连接，并且随举升台2运动。每个举升台照相 机如、仙在垂直或向上倾斜的观察方向上产生图像。在一种构造中，举升台2具有多个举升台照相机如、仙。多个照相机^、4b从不同 的观察方向产生图像。也可以的是存在另外的位置固定地安装的照相机。在图1中示出了这样的位置固 定的照相机7。如果更换工具可相对于举升台2运动，则传感装置此外优选地包括工具照相机， 所述工具照相机与更换工具连接并且与更换工具相对于举升台2运动。优选地，传感装置 此外具有至少一个距离传感器。该距离传感器可测量举升台2或举升台2上的更换工具与 车辆6之间的距离。首先，车辆定位在举升台2上方的确定的开始位置。该步骤可由驾驶员执行，驾驶 员将车辆6置于开始位置。举升台2然后在确定的位置中相对于仍安装的旧电池如运动。为此目的，预先给 定并使用车辆6的或旧电池fe的从下方可光学识别的参考元件。该参考元件指示了电池 fe在车辆6内的位置。参考元件例如是用于旧电池fe的可光学识别的标识，该标识将电池fe与所有在 电池更换站的区域内使用在车辆内的另外的电池区分开。标识例如以条形码(“Barcode”) 被编码，和/或以明文形式安装在电池fe上。如下序列被执行至少一次-至少一个举升台照相机4a、4b从下方在垂直或向上倾斜的成像方向上产生至少 一个车辆图像。-分析单元14分析该至少一个车辆图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从车辆（６）中拆卸电池（５ａ）的方法，　　其中，该电池（５ａ）通过至少一个固定元件与所述车辆（６）机械连接并通过至少一个连接元件与该车辆（６）电连接，并且所述方法包括如下步骤：　　－将所述车辆（６）置于与位于该车辆（６）下方的举升台（２）的相对位置，　　－将所述举升台（２）升起，　　－至少一个与该举升台（２）连接的图像拍摄装置（４ａ，４ｂ）生成至少一个车辆图像，　　－其中，该至少一个车辆图像示出了拆卸前处于该车辆（６）的电池（５ａ），和　　－通过对该至少一个车辆图像的对于每个固定元件和每个连接元件的分析分别做出关于元件的当前状态的好或差的判定。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得伯德尔希尔格，霍尔格谢勒兹，弗兰克沃斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]