BE1019213A5 - Oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig, voertuig omvattende een dergelijke batterij, werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig; en systeem voor het overdragen van energie naar de batterij. - Google Patents

Oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig, voertuig omvattende een dergelijke batterij, werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig; en systeem voor het overdragen van energie naar de batterij. Download PDF

Info

Publication number
BE1019213A5
BE1019213A5 BE2010/0140A BE201000140A BE1019213A5 BE 1019213 A5 BE1019213 A5 BE 1019213A5 BE 2010/0140 A BE2010/0140 A BE 2010/0140A BE 201000140 A BE201000140 A BE 201000140A BE 1019213 A5 BE1019213 A5 BE 1019213A5
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
battery
vehicle
housing
rechargeable battery
rechargeable
Prior art date
Application number
BE2010/0140A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Kegel Jacques Philemon Antoine De
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kegel Jacques Philemon Antoine De filed Critical Kegel Jacques Philemon Antoine De
Priority to BE2010/0140A priority Critical patent/BE1019213A5/nl
Priority to PCT/BE2011/000009 priority patent/WO2011106851A2/en
Priority to EP11711003.1A priority patent/EP2543093B1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1019213A5 publication Critical patent/BE1019213A5/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/256Carrying devices, e.g. belts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Oplaadbare batterij voor gebruik in een voertuig, omvattende een behuizing; ten minste één met de behuizing verbonden of in de behuizing geïntegreerd geleidemiddel bedoeld om samen te werken met ten minste één complementaire geleider in het voertuig, een en ander zodanig dat de batterij in het voertuig geschoven kan worden.

Description

Oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig, voertuig omvattende een dergelijke batterij, werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig; en systeem voor het overdragen van energie naar de batterij
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een oplaadbare batterij voor gebruik in een elektrisch aangedreven voertuig, en op een voertuig omvattende een dergelijke elektrische batterij. De uitvinding heeft tevens betrekking op een systeem voor het overdragen van energie naar de batterij. De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig.
US 5,760,569 beschrijft een batterij die in een compartiment van een voertuig geschoven kan worden en die elektrisch verbonden is met de motor van het voertuig.
Om een elektrische wagen succesvol te maken zullen een aantal factoren een belangrijke rol spelen, zoals bijvoorbeeld de kostprijs van de wagen, en een eenvoudig en snel herladen van de batterij. Volgens de bekende oplossing worden zogenaamde laadpalen voorzien om de batterij op te laden. Het nadeel hiervan is dat de laadtijden zeer lang zijn. Tevens zetten deze laadpalen aan tot vandalisme en hebben ze een impact op het straatbeeld. Bovendien is de wijze van energieoverdracht tussen laadpaal en wagen allerminst gestandaardiseerd. Het zijn met name deze problemen die de onderhavige uitvinding wenst op te lossen.
Daartoe verschaft de uitvinding een oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig omvattende: - een behuizing; - ten minste één met de behuizing verbonden of in de behuizing geïntegreerd geleidemiddel bedoeld om samen te werken met ten minste één complementaire geleider in het voertuig, een en ander zodanig dat de batterij in het voertuig geschoven kan worden.
Door de batterij in/uitschuifbaar aan te brengen in een voertuig zal de batterij gemakkelijk verwisseld kunnen worden. Het idee van de uitvinding is meer bepaald gebaseerd op het snel kunnen verwisselen van een lege batterij door een opgeladen batterij, waarbij langs de wegen zogenaamde batterij-verwisselsystemen (zie verder) geïmplementeerd moeten worden waar een batterij snel verwisseld kan worden. Onder "snel" dient begrepen te worden typisch minstens even snel als het voltanken van een traditionele wagen, en dit bij voorkeur zonder dat de bestuurder zijn voertuig dient te verlaten.
Volgens een voordelige uitvoeringsvorm van de batterij fungeert een geleidemiddel van het ten minste één geleidemiddel tevens als elektrode van de batterij. Zo kunnen bijvoorbeeld een eerste en een tweede geleidemiddel zijn voorzien die respectievelijk de anode en de kathode vormen.
Volgens een voordelige uitvoeringsvorm van de batterij is het ten minste één geleidemiddel aangebracht aan de onderwand van de behuizing. Een andere mogelijkheid zou zijn om de geleidemiddelen langs de zijkanten van de batterij aan te brengen.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het ten minste één geleidemiddel ten minste één geleidegleuf die voorzien is in de behuizing en bedoeld is om samen te werken met een complementaire geleiderail in het voertuig. Nog meer bij voorkeur zijn twee geleidegleuven voorzien zoals hieronder beschreven aan de hand van de figuren.
Verder voordelige maatregelen welke op willekeurige wijze gecombineerd kunnen worden, zijn: - een identificatiemiddel, zoals een RFID, een barcode of gelijkaardig voorzien op de behuizing van de batterij.
- een positioneringsmiddel, zoals een iris voor het uitlijnen van de batterij ten opzichte van de laadmiddelen voor het plaatsen/verwijderen van een batterij in/uit een voertuig; - een behuizing met een voorwand bedoeld om toegankelijk te zijn vanaf de achterzijde van de wagen, welke voorwand voorzien is van ten minste één hendelmiddel, welke hendelmiddel ingericht is om vastgegrepen te worden teneinde de batterij uit het voertuig te nemen of in het voertuig te plaatsen. Het ten minste één hendelmiddel omvat bijvoorbeeld twee hendelopeningen in de voorwand van de batterij.
- een behuizing met een voorwand, een achterwand en twee zijwanden, waarbij elke zijwand voorzien is van een vergrendelopening voor het vergrendelen van de batterij na plaatsing in het voertuig.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een voertuig waarin een batterij volgens de uitvinding is opgenomen. Het ten minste één geleidemiddel van de batterij steunt hierbij op ten minste één complementaire speciaal daartoe voorziene geleider in het voertuig, zodanig dat de batterij gemakkelijk in/uit het voertuig geschoven kan worden.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de ten minste één complementaire geleider ten minste één geleiderail, welke ten minste één geleiderail samenwerkt met de ten minste één geleidegleuf in de batterij.
Volgens nog een ander aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het verwisselen van een oplaadbare batterij in een elektrisch voertuig voor een andere opgeladen batterij, omvattende: - het voorzien van een beweegbaar platform en het daarop laten rijden van telkens een voertuig wanneer het platform zich in een eerste stand bevindt; - het bewegen van het platform naar een tweede stand; - het met behulp van een automatisch in/uitlaadsysteem uit het voertuig schuiven van de batterij ; - het met behulp van het automatische in/uitlaadsysteem in het voertuig schuiven van de andere opgeladen batterij ; - het vanaf het platform in de tweede positie laten wegrijden van het voertuig.
Verder betreft de uitvinding een systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij omvattende: - een beweegbaar platform ingericht voor het daarop oprijden en afrij den van een voertuig; - een batterij opslagruimte voor het opslaan van opgeladen batterijen; - een batterij opslagruimte voor het opslaan en/of opladen van lege batterijen,· - middelen voor het verwisselen van een batterij van een op het beweegbaar platform geplaatst voertuig.
Ten slotte betreft de uitvinding een batterijoplaadstation voor het opladen van oplaadbare batterijen van het hierboven beschreven type, omvattende een aantal draagstructuren voor individuele batterijen. Bij voorkeur omvat elke Vraagstructuur ten minste één steungeleider bedoeld om een batterij te ondersteunen en samen te werken met het geleidemiddel daarvan. De ten minste één steungeleider is bij voorkeur ingericht om energie over te dragen aan de batterij. Op die manier fungeert een steungeleider dus tegelijk als draagelement van de batterij en als elektrisch contact voor de elektrode van de batterij.
Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van het batterijoplaadstation bestaat de ten minste één steungeleider uit twee liggers die passen in twee complementaire geleidegleuven van de batterij, waarbij de geleidegleuven de elektrodes van de batterij vormen en de liggers ingericht zijn om energie over te dragen naar deze elektrodes.
De uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van een aantal geenszins beperkende uitvoeringsvoorbeelden van de inrichting en werkwijze volgens de uitvinding met verwijzing naar de tekeningen in bijlage, waarin:
Figuur 1 een schematisch achteraanzicht toont van een uitvoeringsvorm van een wagen met een herlaadbare en uitwisselbare batterij volgens de uitvinding;
Figuur 2 een schematisch perspectivisch aanzicht toont van een uitvoeringsvorm van de herlaadbare en uitwisselbare batterij volgens de uitvinding;
Figuren 3 en 5 schematisch een uitvoeringsvorm illustreren van een batterij volgens de uitvinding, waarbij de batterij gepositioneerd is op geleiderails voorzien in een voertuig;
Figuur 4 een schematisch perspectivisch aanzicht van een verder ontwikkelde uitvoeringsvorm van een herlaadbare en verwisselbare batterij volgens de uitvinding illustreert; Figuren 6A en 6B respectievelijk een schematisch perspectivisch aanzicht en een doorsnede illustreren van de vergrendelmiddelen in een uitvoeringsvorm van een batterij volgens de uitvinding;
Figuur 7 een schematisch perspectivisch aanzicht is van een uitvoeringsvorm van een batterij volgens de uitvinding die met behulp van een automatische arm uit een voertuig gehaald wordt ;
Figuren 8A-F schematisch een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding illustreren; en
Figuur 9 een schematisch perspectivisch aanzicht is van een uitvoeringsvorm van een batterijoplaadstation volgens de uitvinding.
Figuur 1 illustreert schematisch de achterzijde van een wagen, waarbij te zien is dat een batterij 1 langs de achterzijde 2 in de wagen gepositioneerd kan worden en uit de wagen kan worden gehaald. De batterij 1 is bij zijn onderzijde voorzien van twee geleidegleuven 3, 4, waarin geleiderails 13, 14 opneembaar zijn, zie figuur 3. Deze geleidegleuven 3, 4 en geleiderails 13, 14 laten een eenvoudig positioneren van de batterij toe, en derhalve een makkelijk verwisselen van de batterij. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm doen de geleidegleuven 3, 4 tevens dienst als elektrodes, waarbij bijvoorbeeld de geleidegleuf 3 dienst doet als anode en de andere geleidegleuf 4 dienst doet als kathode. Op die manier hebben de geleidegleuven en geleiderails een dubbele functie, namelijk een positioneringsfunctie en een elektrische verbindingsfunctie.
Om de toepassing van de onderhavige uitvinding zinvol en succesvol te maken kan het voordelig zijn om de afmetingen van de batterij zo veel mogelijk te standaardiseren. In figuur 2 zijn de belangrijkste afmetingen weergegeven voor een batterij met in hoofdzaak een balkvorm: de lengte 1 (verwijzingscijfer 6) van de batterij, de dikte t (verwijzingscijfer 7) van de batterij, de breedte w (verwijzingscijfer 8) van de batterij en de afstand d tussen de geleiderails (verwijzingscijfer 9). Verder is het voordelig om ook een gestandaardiseerde hoogte h (verwijzingscijfer 5), zijnde de afstand tussen de onderkant van de batterij en het grondniveau, te kiezen. Voor een personenwagen worden de afmetingen bij voorkeur op een voordelige wijze als volgt gekozen: - hoogte tussen 20 en 60 cm, bijvoorbeeld 30 cm; - lengte tussen 40 en 80 cm, bijvoorbeeld 60 cm; - dikte tussen 20 en 40 cm, bijvoorbeeld 30 cm; - breedte tussen 60 cm en 120 cm, bijvoorbeeld 90 cm; - afstand tussen de geleiderails tussen 30 en 90 cm; bijvoorbeeld 60 cm.
De vakman zal begrijpen dat de hierboven opgegeven afmetingen niet bedoeld zijn als een beperking van de uitvinding en dat hiervan kan afgeweken worden zonder het kader van de uitvinding te verlaten. Verder zal de vakman begrijpen dat naarmate de batterij technologie evolueert, en kleinere batterijen gemaakt kunnen worden, deze afmetingen bij voorkeur zo klein mogelijk gekozen worden, terwijl toch een voldoende hoeveelheid energie kan worden opgeslagen. Verder zal de vakman begrijpen dat de batterij niet balkvormig moet zijn en dat andere vormgevingen tevens geschikt zijn en binnen het kader van de uitvinding vallen.
De geleiderails 13 en 14 hebben bij voorkeur een profiel dat complementair is aan het profiel van de geleidegleuven 3, 4. Met name wanneer de geleidegleuven 3, 4 tevens dienst doen als connectoren, is het van belang dat een goed elektrisch contact gecreëerd wordt tussen het elektrisch geleidend materiaal voorzien in de geleidegleuven 3, 4 en het elektrisch geleidend materiaal voorzien op of in geleiderails 13, 14.
Volgens een voordelige uitvoeringsvorm kan de batterij volgens de uitvinding voorzien zijn van een aantal bijkomende maatregelen welke schematisch geïllustreerd zijn in figuur 4. Zo kan een identificatiemiddel 11 zoals een barcode, een RFID, of gelijkaardig, zijn voorzien. Een dergelijk identificatiemiddel zal toelaten om op automatische wijze batterijen te identificeren en om het beheer van een groot aantal dergelijke batterijen mogelijk te maken. Tevens zal een identificatiemiddel toelaten om het oplaadproces verregaand te automatiseren, zoals hieronder duidelijk zal worden.
Een andere optionele maatregel bestaat uit het voorzien van een uitlijnmiddel 12, zoals een iris, waardoor een zeer nauwkeurige positionering van de batterij mogelijk wordt gemaakt. Op die manier kan op automatische wijze een zeer nauwkeurige uitlijning gebeuren alvorens de batterij over de geleiderails 13, 14 te schuiven. Dit is geïllustreerd in figuur 7, waarin te zien is dat de iris 12 gebruikt kan worden om de laadarm met handgrepen nauwkeurig uit te lijnen ten opzichte van de batterij 1.
Volgens een verdere mogelijkheid kunnen hendelopeningen 15 aangebracht zijn in de voorwand van de batterij, zie figuren 4 en 7. Op die manier zal een batterij op een vereenvoudigde wijze met behulp van een laadarm 35 met steunblok 37 en handgrepen of klauwen 36 uit een wagen genomen kunnen worden en in een wagen geplaatst kunnen worden. De vakman zal begrijpen dat de hierboven beschreven vorm van handgrepen of klauwen niet bedoeld is als een beperking voor de vormgeving, en dat andere grijpmechanismen, die evenzeer toelaten de batterij stevig te bevestigen en uit de wagen te nemen of in de wagen te plaatsen, evenzeer binnen het toepassingsgebied van deze uitvinding vallen. Volgens een mogelijke uitvoering wordt eerst een transportbaan 38, zoals een rollerbaan, tot tegen de achterzijde van de wagen gebracht, waarna het steunblok 37 tot tegen de voorwand 24 van de batterij wordt gebracht en de handgrepen 36 aangrijpen in de openingen 15 om de batterij uit het voertuig te trekken. Op analoge manier kan een nieuwe batterij in een voertuig worden gebracht.
Ten slotte kunnen nog een aantal bevestigingsgrepen 16 zijn voorzien om de batterij stevig te kunnen verankeren tijdens het rijden. In het geval van figuren 4 en 6A en 6B zijn bevestigingsopeningen 16 aangebracht in de zijkanten 20 van de batterij. In het voertuig 2 kunnen dan vergrendelmiddelen zijn voorzien, zoals nokken 17 om de batterij stevig te verankeren tijdens het rijden. De vakman zal begrijpen dat het aansturen van de vergrendelmiddelen 17 op verschillende manieren kan gebeuren, en bijvoorbeeld elektrisch, pneumatisch, mechanisch en/of hydraulisch.
Nu zal een uitvoeringsvorm van de werkwijze en het systeem volgens de uitvinding beschreven worden aan de hand van figuren 8A-F. Figuren 8A-F tonen schematisch een verwisselstation waarin achtereenvolgens de volgende stappen worden uitgevoerd: 1. een voertuig 41 wordt uitgenodigd om plaats te nemen op een rotatieplatform 40 door in de richting van pijl 50 op het platform te rijden. Dit wordt bijvoorbeeld bereikt door op een eerste signalisatiepaneel 43 de tekst "DRIVE" weer te geven en door een eerste verkeerslicht 44 op groen te plaatsen, zie figuur 8A. Dit kan uiteraard ook op andere manieren gebeuren.
2. Nadat een voertuig 41 op een daartoe voorziene strook 42 van het platform 40 is gereden en een bepaalde positie heeft bereikt - in welke positie het verwisselen van de batterij mogelijk gemaakt is - springt het verkeerslicht 44 op rood en verschijnt "STOP" op het signalisatiepaneel 43. Het rotatieplatform wordt een kwartslag gedraaid, zie pijl 48 in figuur 8B, zodanig dat de wagen 41 met zijn achterzijde tegenover een laadstation 54 komt te staan, zie figuur 8C. De vakman begrijpt dat de verdraaiingshoek van het platform ook verschillend kan zijn van 90 graden en bijvoorbeeld ook 60 of 120 graden zou kunnen zijn.
3. Nu kan de batterij verwisseld worden, bijvoorbeeld zoals geïllustreerd in figuur 7 en schematisch weergegeven met verwijzingscijfer 47 voor de lege batterij en verwijzingsnummer 48 voor de opgeladen batterij in figuren 8C en 8D.
4. Na een succesvol verwisselen van de batterij wordt aan de bestuurder aangeven dat hij van het platform 40 mag wegrijden in een tweede richting 49. Dit kan bijvoorbeeld verwezenlijkt worden door op een tweede signalisatiepaneel 45 de tekst "DRIVE" weer te geven, en door een tweede verkeerslicht 46 op groen te plaatsen.
5. Het rotatieplatform 40 wordt daarna opnieuw een kwartslag gedraaid, zie figuur 8E, maar deze keer in de andere draairichting, zodat het terug in zijn oorspronkelijke positie terechtkomt, zie figuur 8F, en een volgende wagen kan bediend worden.
Figuur 9 illustreert een uitvoeringsvorm van de binnenruimte van een oplaadstation 54 volgens de uitvinding, waar de batterijen (door een gerobotiseerd mechanisme) gestapeld worden in rekken 60. In de getoonde uitvoering omvat elk rek twee verticale staanders 61, 62 en een aantal horizontale liggers 63 en 64. De liggers 63, 64 zijn zodanig gebouwd 'zijn dat zij tevens als elektroden (anode en kathode) fungeren en aldus de batterijen kunnen opladen.
Een batterij 47 die uit een voertuig wordt verwijderd, wordt vanaf het laadplatform 40 overgebracht naar het oplaadstation 54 en, eens opnieuw opgeladen, opgenomen in de groep van batterijen, die in een volgend voertuig kunnen ingebracht worden op laadplatform 40. Op verschillende plaatsen in het systeem kunnen verder leesmiddelen van het identificatiemiddel van een batterij zijn voorzien waardoor een goed beheer mogelijk is van de batterijen in het laadstation.
Het oplaadstation 54 zal aan de buitenkant typisch voorzien zijn van laaddokken vanwaar een lege batterij uit een voertuig wordt gehaald en een opgeladen batterij in een voertuig wordt geplaatst. Verder kan het dak van het oplaadstation voorzien zijn van zonnepanelen en/of kunnen in de nabijheid van het oplaadstation windturbines zijn voorzien. De overdracht van energie van een energieleverancier naar het oplaadstation gebeurt bij voorkeur onder hoge spanning om energieverliezen tot een minimum te beperken.
De vakman zal begrijpen dat de onderhavige uitvinding niet beperkt is tot de hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeelden, en dat veel modificaties denkbaar zijn zonder het kader van de uitvinding te verlaten, welk kader enkel bepaald wordt door de conclusies in bijlage. Zo zouden de geleidegleuven tevens voorzien kunnen zijn op de zijkanten 20 of op de bovenkant 23 van de batterij. Verder is het ook mogelijk om slechts één geleidemiddel te voorzien op ofwel de onderkant 21, ofwel op een zijkant 20, ofwel op de bovenkant 23. Een van de elektrodes zou ook bijvoorbeeld gevormd kunnen zijn op een oppervlak van de behuizing van de batterij zelf, zoals bijvoorbeeld op een zijkant 20 of op de achterwand 22. Men zou bijvoorbeeld de anode op een eerste zijkant en de kathode op een tweede zijkant kunnen voorzien. De vakman zal verder begrijpen dat het ook mogelijk is om te werken met geleidegleuven in het voertuig en uitstekende ribben op de batterij, of met andere geleideconstructies.

Claims (22)

1. Samenstel voor gebruik in een voertuig omvattende: - een oplaadbare batterij omvattende: - een behuizing met een onderwand en een bovenwand; - ten minste één met de behuizing verbonden of in de behuizing geïntegreerd geleidemiddel bedoeld om samen te werken met ten minste één complementaire geleider in het voertuig, een en ander zodanig dat de batterij in het voertuig geschoven kan worden, waarbij het ten minste één geleidemiddel twee geleidemiddelen omvat die aangebracht zijn aan de onderwand van de behuizing en die tevens fungeren als elektrodes van de batterij ; - twee geleiders die complementair zijn aan de twee geleidemiddelen en bedoeld zijn om de batterij te ondersteunen, zodanig dat de batterij met de onderwand naar beneden in/uit het voertuig geschoven kan worden.
2. Oplaadbare batterij voor gebruik in een voertuig, bij voorkeur voor gebruik in een samenstel volgens conclusie 1, omvattende : - een behuizing; - ten minste één met de behuizing verbonden of in de behuizing geïntegreerd geleidemiddel bedoeld om samen te werken met ten minste één complementaire geleider in het voertuig, een en ander zodanig dat de batterij in het voertuig geschoven kan worden.
3. Oplaadbare batterij volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het ten minste één geleidemiddel een geleidemiddel omvat dat tevens fungeert als elektrode van de batterij.
4. Oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-3, met het kenmerk, dat het ten minste één geleidemiddel een eerste en een tweede geleidemiddel omvat.
5. Oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat het eerste geleidemiddel een eerste elektrode van de batterij vormt en dat het tweede geleidemiddel een tweede elektrode van de batterij vormt.
6. Oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-5, met het kenmerk, dat de behuizing een bovenwand en een onderwand heeft, en dat het ten minste één geleidemiddel aangebracht is aan de onderwand van de behuizing.
7. Systeem volgens één der voorgaande conclusies of oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-6, met het kenmerk, dat het ten minste één geleidemiddel ten minste één geleidegleuf omvat, welke ten minste één geleidegleuf voorzien is in de behuizing en bedoeld is om samen te werken met een complementaire geleiderail in het voertuig.
8. Systeem volgens één der voorgaande conclusies of oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-7, met het kenmerk, dat de batterij voorzien is van een identificatiemiddel zoals een RFID.
9. Systeem volgens één der voorgaande conclusies of oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-8, met het kenmerk, dat de batterij voorzien is van een positioneringsmiddel.
10. Systeem volgens één der voorgaande conclusies of oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-9, met het kenmerk, dat de behuizing een voorwand en een achterwand heeft, waarbij de voorwand bedoeld is om toegankelijk te zijn vanaf de achterzijde van de wagen, welke voorwand voorzien is van ten minste één hendelmiddel, welk hendelmiddel ingericht is om vastgegrepen te worden teneinde de batterij uit het voertuig te nemen of in het voertuig te plaatsen.
11. Systeem volgens conclusie 10 of oplaadbare batterij volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het ten minste één hendelmiddel twee hendelopeningen omvat.
12. Systeem volgens één der voorgaande conclusies of oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-11, met het kenmerk, dat de behuizing een voorwand, een achterwand en twee zijwanden heeft, en dat elke zijwand voorzien is van een vergrendelopening voor het vergrendelen van de batterij na plaatsing in het voertuig.
13. Voertuig omvattende een systeem volgens één der voorgaande conclusies of een oplaadbare batterij volgens één der conclusies 2-12, waarbij het ten minste één geleidemiddel van de batterij steunt op ten minste één complementaire geleider in het voertuig, zodanig dat de batterij in/uit het voertuig geschoven kan worden.
14. Voertuig volgens conclusie 13, omvattende een batterij volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de ten minste één complementaire geleider ten minste één geleiderail omvat, welke ten minste één geleiderail samenwerkt met de ten minste één geleidegleuf in de batterij.
15. Werkwijze voor het verwisselen van een oplaadbare batterij in een voertuig voor een andere opgeladen batterij, omvattende : - het voorzien van een rotatieplatform en het daarop laten rijden van telkens een voertuig wanneer het platform zich in een eerste stand bevindt; - het in een horizontaal vlak roteren van het platform naar een tweede stand; - het met behulp van een automatisch in/uitlaadsysteem uit het voertuig schuiven van de batterij ; - het met behulp van een automatische in/uitlaadsysteem in het voertuig schuiven van de andere opgeladen batterij ; - het vanaf het platform laten wegrijden van het voertuig.
16. Werkwijze volgens conclusie 15 voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een voertuig volgens één der conclusies 12-13 voor een andere oplaadbare batterij volgens één der conclusies 1-11.
17. Systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij omvattende : - een rotatieplatform ingericht voor het daarop oprijden en afrijden van een voertuig en ingericht om geroteerd te worden van een eerste naar een tweede stand; - een batterij opslagruimte voor het opslaan van opgeladen batterijen; - een batterij opslagruimte voor het opslaan en/of opladen van lege batterijen; - middelen voor het verwisselen van een batterij van een op het rotatieplatform geplaatst voertuig.
18. Systeem volgens conclusie 17 voor het verwisselen van een batterij volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk, dat de middelen voor het verwisselen van de batterij een grijpmechanisme omvatten voor het vastgrijpen van het ten minste één hendelmiddel van de batterij.
19. Systeem volgens conclusie 17 of 18, verder omvattende een aantal batterijen volgens één der conclusies 1-11.
20. Batterijoplaadstation voor het opladen van oplaadbare batterijen volgens één der conclusies 2-12, omvattende een aantal draagstructuren voor individuele batterijen; waarbij elke draagstructuur ten minste één steungeleider omvat bedoeld om de batterij te ondersteunen en samen te werken met het geleidemiddel daarvan.
21. Batterijoplaadstation volgens conclusie 20 voor het opladen van oplaadbare batterijen volgens conclusie 3, waarbij de ten minste één steungeleider ingericht is om energie over te dragen aan de batterij.
22. Batterijoplaadstation volgens conclusie 20 of 21 voor het opladen van oplaadbare batterijen volgens conclusie 7 met twee geleidegleuven, met het kenmerk, dat de ten minste één steungeleider bestaat uit twee liggers die passen in de geleidegleuven van een batterij.
BE2010/0140A 2010-03-04 2010-03-04 Oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig, voertuig omvattende een dergelijke batterij, werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig; en systeem voor het overdragen van energie naar de batterij. BE1019213A5 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2010/0140A BE1019213A5 (nl) 2010-03-04 2010-03-04 Oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig, voertuig omvattende een dergelijke batterij, werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig; en systeem voor het overdragen van energie naar de batterij.
PCT/BE2011/000009 WO2011106851A2 (en) 2010-03-04 2011-03-02 Rechargeable battery for an electric vehicle, vehicle comprising such a battery, method and system for replacing a rechargeable battery of an electric vehicle; and system for transferring energy to the battery
EP11711003.1A EP2543093B1 (en) 2010-03-04 2011-03-02 Rechargeable battery for an electric vehicle, vehicle comprising such a battery, method and system for replacing a rechargeable battery of an electric vehicle; and system for transferring energy to the battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2010/0140A BE1019213A5 (nl) 2010-03-04 2010-03-04 Oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig, voertuig omvattende een dergelijke batterij, werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig; en systeem voor het overdragen van energie naar de batterij.
BE201000140 2010-03-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1019213A5 true BE1019213A5 (nl) 2012-04-03

Family

ID=42316071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2010/0140A BE1019213A5 (nl) 2010-03-04 2010-03-04 Oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig, voertuig omvattende een dergelijke batterij, werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig; en systeem voor het overdragen van energie naar de batterij.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2543093B1 (nl)
BE (1) BE1019213A5 (nl)
WO (1) WO2011106851A2 (nl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITAR20120019A1 (it) * 2012-06-22 2013-12-23 Mauro Palombarini Sistema di ricarica batterie modulare termicamente controllato per veicoli elettrici.
DE102013221134A1 (de) * 2013-10-17 2015-04-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Befestigungsanordnung für eine Batterie in einem Kraftfahrzeug
US10632857B2 (en) 2016-08-17 2020-04-28 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
EP3566253B1 (en) 2017-01-04 2022-12-28 Shape Corp. Battery support structure for a vehicle
WO2018213306A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
US11211656B2 (en) 2017-05-16 2021-12-28 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
CN111108015A (zh) 2017-09-13 2020-05-05 形状集团 具有管状外围壁的车辆电池托盘
US10661646B2 (en) 2017-10-04 2020-05-26 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
WO2019169080A1 (en) 2018-03-01 2019-09-06 Shape Corp. Cooling system integrated with vehicle battery tray
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
CN210806350U (zh) * 2019-09-27 2020-06-19 比亚迪股份有限公司 电源柜
CN111900502A (zh) * 2020-08-21 2020-11-06 阳光电源股份有限公司 储能柜

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2114962B1 (de) * 1971-03-27 1972-08-03 Ges Ges F Elektrischen Strassenverkehr Mbh Wechselstation für Speicherbatterien von Elektrofahrzeugen
US5760569A (en) * 1997-02-26 1998-06-02 Chase, Jr.; Robert B. Replaceable battery module for electric vehicle
US20030047364A1 (en) * 2000-12-12 2003-03-13 Murray Lipman Pre-wired battery box for rapid installaionand connection of batteries
US20050191543A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Harrington Jeffrey M. Battery assembly with shielded terminals
US20090252994A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Alexander Livingston Battery pack system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2428537A1 (fr) * 1978-06-16 1980-01-11 Boof Jean Dispositif pour l'alimentation autonome des vehicules a traction electrique

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2114962B1 (de) * 1971-03-27 1972-08-03 Ges Ges F Elektrischen Strassenverkehr Mbh Wechselstation für Speicherbatterien von Elektrofahrzeugen
US5760569A (en) * 1997-02-26 1998-06-02 Chase, Jr.; Robert B. Replaceable battery module for electric vehicle
US20030047364A1 (en) * 2000-12-12 2003-03-13 Murray Lipman Pre-wired battery box for rapid installaionand connection of batteries
US20050191543A1 (en) * 2004-02-27 2005-09-01 Harrington Jeffrey M. Battery assembly with shielded terminals
US20090252994A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Alexander Livingston Battery pack system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2543093A2 (en) 2013-01-09
WO2011106851A3 (en) 2011-12-01
EP2543093B1 (en) 2020-02-12
WO2011106851A2 (en) 2011-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1019213A5 (nl) Oplaadbare batterij voor een elektrisch voertuig, voertuig omvattende een dergelijke batterij, werkwijze en systeem voor het verwisselen van een oplaadbare batterij van een elektrisch voertuig; en systeem voor het overdragen van energie naar de batterij.
JP7049369B2 (ja) 自動化貯蔵および回収システム
CA2785516C (en) Charging stations for electric vehicles
US5549443A (en) Battery charging and transfer system
JP7104723B2 (ja) 自動化貯蔵および回収システム
WO2019165722A1 (zh) 电池仓、新能源汽车换电站及电池存储转运方法
US11465521B2 (en) Multi charging station for a storage system
CN106891865A (zh) 用于电动汽车的底盘式换电站及其换电方法
US20110251935A1 (en) Mobile Battery Replacement Unit
CN213011772U (zh) 一种换电平台系统及换电站
CN103359076A (zh) 电动汽车的电池更换系统及方法
CN112339607A (zh) 电动商用车的快捷换电系统
CN112319302A (zh) 一种电动商用车换电系统
CN114435179B (zh) 一种新能源汽车流动换电车及换电池方法
CN210554706U (zh) 一种集装箱双侧换电站
CN215663040U (zh) 换电站
CN215284455U (zh) 一种转盘系统及包括其的换电站
CN115230646A (zh) 储能换电站
CN115556596A (zh) 机动电池包、使用其的汽车及供电换电的方法
CN213199510U (zh) 换电站的周转系统
CN210618602U (zh) 一种正负极电芯分向装置
CN113859005A (zh) 一种充换电站
JP6632263B2 (ja) 駐車装置
CN113212236A (zh) 一种充电仓及换电站
CN214001469U (zh) 一种具有补电功能的车辆