本发明专利技术涉及一种用于更换电动汽车(14)、尤其是轿车的动力蓄电池(6)的更换站，所述动力电池安装于电动汽车的底板区域，可以在汽车轴线旁边沿着行驶方向从下方将其更换，将需要更换动力蓄电池的电动汽车在导引车轮的情况下定位在更换站的地面检查口(8)上方，即可通过检查口更换动力蓄电池(6)。为了显著缩短全自动顺利更换动力蓄电池所需的总时间，同时在运行过程中遵守高的安全标准，建议，车轮导引装置(9)至少可引导安装于电动汽车(14)纵侧的车轮，且可自动通过作用于电动汽车的可控外部驱动装置(10)使得电动汽车至少可在车轮导引装置中运动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电动汽车尤其是轿车动力蓄电池更换站，所述动力电池安装于电 动汽车的底板区域，可以在汽车轴线旁边沿着行驶方向从下方将其更换，在导引车轮的情 况下将需要更换动力蓄电池的电动汽车定位在更换站的地面检查口上方，即可通过检查口 更换动力蓄电池。
技术介绍
为了节约化石能源和保护环境，在私人交通领域大力推广使用电动汽车的努力如 火如荼，这就需要采用能够显著延长电动汽车续行里程的智能化系统。由于所用动力蓄电 池的蓄电能力有限，目前电动汽车的续行里程与装备内燃发动机的汽车相比明显受到限 制。此外放电后的动力蓄电池在其续行里程结束时还需要几个小时重新充电，即使是能够 快速充电的动力蓄电池，也会使得汽车停用一段时间，这会让人感觉到特别不方便，因此市 场对于纯电动汽车的反应依然保守。取而代之更受人青睐的是既有电驱动装置也有内燃发动机的混合动力汽车，尽管 这样可以增大汽车的续行里程，但是仍然无法缩短动力蓄电池的充电时间。为了使电动汽车更加具有吸引力，并且也为了避免上述缺点，曾有人建议放弃耗 费时间的动力蓄电池充电过程，代之以用替换方式将已放电的动力蓄电池替换成充足电的 动力蓄电池。这类用来更换动力蓄电池的系统早已为人所知，并且已在20世纪早期得到了 应用(US Patent 1,362,019)。US Patent 5，612，606 和 DE-A-42 29 687 也公开了用于电 动汽车动力蓄电池的其它更换站。在最后提及的专利文献中描述了一种自动蓄电池更换站，在其中可利用泊车入位 辅助系统定位电动汽车。接着利用一种操作装置松开安装于底盘下方的动力蓄电池，将其 下降到地面高度以下，以便能够在地板下方通过横向移动将其送往充电储备站。可从对应 于蓄电池更换站的高层货架仓库中取出预先充足电的动动力蓄电池，再沿着反向路径利用 操作装置将其重新安装于汽车之中。所述蓄电池更换站可以半自动化地运行。如果在上述类型的更换站中更换已放电的动力蓄电池，那么从电动汽车进站直至 装上充满电的动力蓄电池离开更换站所需的全部时间就是决定这种系统是否具有吸引力 的关键因素。这段时间并非单纯受动力蓄电池更换过程的影响，而且也受非生产时间的影 响，例如电动汽车进站以及在更换站中进行定位所需的时间。因此将电动汽车快速对中定 位与动力蓄电池下方的更换装置位置精度同等重要，此外更换装置的位置精度还是实现全 自动顺利更换动力蓄电池的决定性因素。DE-A-42 29 6 87尽管推荐了一种泊车入位辅助系统，其形式如同举升机和检修 坑中众所周知的车辙，但是既没有考虑到汽车驾驶员的驾驶经验，也没有考虑各种不同的 尺寸，尤其是当今机动车的轮距和胎宽。为了提高容量，通常将动力蓄电池做得很大，几乎 占据电动汽车的全部宽度，因此难以操作安置于汽车下方且需要通过装配检查口拆下的动 力蓄电池，在所公开的蓄电池更换站中并没有对此加以考虑。所公开的更换站也没有考虑到通过检查口更换动力蓄电池时的安全问题，在检查口下方有一个很深的井，必须将其打 开才能更换动力蓄电池。
技术实现思路
鉴于已知的现有技术，本专利技术要解决的技术问题在于，将这种用来更换电动汽车 动力蓄电池的更换站设计为，使其在搬运操作过程中不会发生事故，而且能够以全自动方 式顺利运行，能显著减少更换动力蓄电池所需的总时间，也就是从电动汽车进站直至出站 所需的总时间。为了解决上述技术问题，本专利技术推荐一种更换站，其特征在于，车轮导引装置至少 可引导安装于电动汽车纵向侧的车轮，且可自动通过作用于电动汽车的可控外部驱动装置 使得电动汽车至少可在车轮导引装置中运动。电动汽车的驾驶员不必干预汽车的行驶和制 动运动，因为外部驱动装置可承担这一功能，因此能够安全可靠地实现自动运行，无论驾驶 员是否因为不熟练而做出错误动作。如果按照本专利技术的一种实施方式将外部驱动装置设计成牵引链形式，且该牵引链 类似于自动洗车线中的牵引链，可作用于电动汽车的车轮使其向前运动，并且可将电动汽 车与动力蓄电池准确运送到检查口上方的位置，就能在很短时间内顺利定位电动汽车。按照本专利技术的一种特别有益的扩展设计，可以在更换站之内相对于电动汽车的车 轮宽度和/或者轮距这样横向于电动汽车的纵轴线来调整车轮导引装置，即，使得与车轮 宽度和/或者轮距无关地将电动汽车及其动力蓄电池对中地定位于检查口上方。本专利技术所 提供的解决方案一方面考虑了汽车驾驶员的不同驾驶经验，同时也考虑了不同车型的不同 轮胎宽度和/或者不同的轮距以及轴距。车轮导引装置优选至少可引导安装于电动汽车纵向侧的车轮，按照本专利技术的另一 种扩展设计，将车轮导引装置设计成两侧具有侧面导向装置的导轨，可以将被引导车轮的 侧壁区域紧贴在侧面导向装置上。以这种方式至少可将汽车上的前轮与后轮定位在相对于 用来更换动力蓄电池的检查口所在的纵平面而言的某一横向位置。通过横向于其本身的纵 向轴线来调整车轮导引装置或侧面导向装置，就能与检查口相适配地定位汽车。就用于电动汽车的车轮导引装置而言，会出现这样的问题即使汽车构造相同，轮 胎宽度也有可能大不一样。但为了能够相对于检查口进行定位，按照本专利技术的建议，将两侧 侧面导向装置的横向间距调整为车轮或轮胎的宽度。优选，可以根据已知的汽车尺寸数据以及动力蓄电池在电动汽车中的位置，对车 轮导引装置和/或者侧面导向装置进行横向调整。可以将汽车数据保存在更换站之中，并 且以识别汽车的方式调用这些数据。另外，按照本专利技术还可以在电动汽车驶入更换站之前 采集汽车尺寸数据并传送给计算机，由计算机控制调整车轮导引装置，使之适合于电动汽 车的具体尺寸。在本专利技术的一项扩展设计中，在车轮导引装置前安装有可对电动汽车进行预先定 位的辅助装置。除了汽车驶入更换站时可见到的辅助引导标志之外，在最为简单的情况下， 构成上述辅助预定位装置的可以是车轮导引装置始端的漏斗形扩展口，或者按照本专利技术的 另一项特征，将其设计成在地面延伸的移动平台，可以将电动汽车停放在移动平台上，通过 横向移动该平台，将其移动到可以驶入车轮导引装置之中的相应位置。采用这些辅助装置就不需要非常精确地预先定位汽车，因为可利用这些辅助装置进行定位。正确的位置始终 取决于动力蓄电池相对于更换机构的位置。必须对全自动更换站提出更高的安全性要求，才能在更换过程中不对任何人造成 损害。尤其是检查口应至少在电动汽车还没有到达其上方之前保持关闭状态，以使得不会 有任何物体或生物尤其是不会有人跌落到操作装置的检修坑中。装配口需要有一定的大 小，这就要求关闭的翻盖的部分区域是可供车辆行驶的。因此按照本专利技术的另一项特征，在 定位电动汽车之前关闭检查口，且必要时可以在检查口上行驶，只有将电动汽车准确定位 在检查口上方之后，才能将检查口打开。为此本专利技术规定，通过多个可以各自围绕水平偏转轴偏转的翻盖将检查口关闭， 一旦汽车处于检查口上方的准确定位的位置，就可以根据需要打开检查口来更换动力蓄电 池。检查口需要有一定的大小，必须采取安全防范措施防止有人擅自进入。如果不采 取安全防范措施，即使汽车处在更换位置，在汽车与检查口之间也会留有间隙，儿童、动物 或物体均有可能通过该间隙跌落到检修坑之中。为了防止出现这种情况，按照本专利技术，当翻 盖处在打开位置时，就会呈栅栏状防护检查本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于更换电动汽车、尤其是轿车的动力蓄电池的更换站，所述动力电池安装于电动汽车的底板区域，可以在汽车轴线旁边沿着行驶方向从下方将其更换，将需要更换动力蓄电池的电动汽车在导引车轮的情况下定位在更换站的地面检查口上方，即可通过检查口更换动力蓄电池（６），其特征在于，车轮导引装置至少可引导安装于电动汽车（１４）的纵向侧的车轮（２４），且可自动通过作用于电动汽车（１４）的可控外部驱动装置（１０）使得电动汽车（１４）至少在车轮导引装置（９）中运动。
【技术特征摘要】
2009.11.17 DE 102009053358.31.一种用于更换电动汽车、尤其是轿车的动力蓄电池的更换站，所述动力电池安装于 电动汽车的底板区域，可以在汽车轴线旁边沿着行驶方向从下方将其更换，将需要更换动 力蓄电池的电动汽车在导引车轮的情况下定位在更换站的地面检查口上方，即可通过检查 口更换动力蓄电池(6)，其特征在于，车轮导引装置至少可引导安装于电动汽车(14)的纵 向侧的车轮(M)，且可自动通过作用于电动汽车(14)的可控外部驱动装置(10)使得电动 汽车(14)至少在车轮导引装置(9)中运动。2.根据权利要求1所述的更换站，其特征在于，所述外部驱动装置(10)设计成牵引链， 该牵引链作用于电动汽车(14)的车轮04)上使其向前运动，并且将电动汽车(14)与动力 蓄电池(6)准确运送到检查口(8)上方的位置。3.根据权利要求1和2所述的更换站，其特征在于，可以在更换站(1)内相对于电动汽 车(14)的车轮宽度和/或轮距这样横向于电动汽车(14)的纵轴线地调整所述车轮导引装 置(9)，S卩，使得与车轮宽度和/或轮距无关地将电动汽车(14)及其动力蓄电池(6)对中地 定位于检查口(8)上方。4.根据权利要求1和2所述的更换站，其特征在于，所述车轮导引装置(9)设计成两侧 具有侧面导向装置(11)的导轨，可以将被引导的车轮04)的侧壁区域紧贴在侧面导向装 置上。5.根据权利要求4所述的更换站，其特征在于，将两侧侧面导向装置(11)的横向间距 调整为车轮04)或轮胎的宽度。6.根据权利要求1 4中任一项所述的更换站，其特征在于，可以根据已知的汽车尺寸 数据以及动力蓄电池(6)在电动汽车(14)中的位置，对车轮导引装置(9)和/或者侧面导 向装置(11)进行横向调整。7.根据权利要求6所述的更换站，其特征在于，在电动汽车(14)驶入更换站(1)之前 采集汽车尺寸数据并传给给计算机，由计算机控制调整所述车轮导引装置(9)，使之适合于 电动汽车(14)的具体尺寸。8.根据权利要求1 7中任一项所述的更换站，其特征在于，在车轮导引装置(9)前安 装有对电动汽车(14)进行预定位的辅助装置。9.根据权利要求8所述的更换站，其特征在于，将用来对电动汽车(14)进行预定位的 辅助装置设计成在地面延伸的移动平台，可以将电动汽车(14)停放在该移动平台上，通过 横向移动该移动平台，将其移动到可以驶入车轮导引装置(9)之中的相应位置。10.根据权利要求1 9中任一项所述的更换站，其特征在于，在定位电动汽车(14)之 前关闭检查口(8)，必要时可以在检查口上行驶，并且在将电动...
【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·伯德尔希尔格，霍尔格·谢尔兹，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE
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