CH713481A2 - Plant for the construction and operation of a nationwide network of battery changing stations for electric vehicles. - Google Patents
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Abstract
Die erfindungsgemässe Anlage dient zum Errichten und Betreiben eines flächendeckenden Netzes von Batterie-Wechselstationen für elektrische Fahrzeuge und insbesondere Elektrofahrräder. Sie besteht aus einer Vielzahl von Wechselstationen, wobei eine einzelne Wechselstation ein Schliessfach-Regal (1) einschliesst, mit einer Anzahl Schliessfächern (2) für verschiedene Batterietypen (5). Jedes Schliessfach (2) verfügt über einen Stromanschluss (8) mit Ladeeinheit (6) für einen oder mehrere spezifische Batterietypen, sowie auch mit Messvorrichtungen zum Ermitteln des Ladezustandes der eingesetzten Batterie. Die Wechselstation kann über einen Rechner, der mit den Messvorrichtungen verbunden ist, über eine drahtlose Schnittstelle via Internet mit Mobiltelefonen (9) mit entsprechender App kommunizieren und umgekehrt. Die Wechselstationen sind via die App mit folgenden Funktionen bewirtschaftbar: 1. Identifizierung des Benutzers (12) bzw. Anfragers, 2. Angabe der aktuell vorhandenen Batterietypen und ihrer Anzahl, sowie deren Ladezustandes; 3. Zeitpunkt, wann ihre Vollladung erreicht wurde oder erreicht wird, 4. Reservieren einer oder mehrerer Batterien (5) während eines Zeitfensters gegen eine Reservationsgebühr; 5. Codiertes automatisches Öffnen und Schliessen eines bestimmten Schliessfaches (2) zum Austausch der leeren oder teilgeladenen Batterie (5) mit einer vollgeladenen Batterie durch einen identifizierten und autorisierten Benutzer (12), 6. Abrechnung nach bezogener Batteriekapazität durch Belastung eines Benutzerkontos.The inventive system is used to establish and operate a nationwide network of battery changing stations for electric vehicles and especially electric bicycles. It consists of a plurality of changing stations, wherein a single change station includes a locker shelf (1), with a number of lockers (2) for different battery types (5). Each locker (2) has a power connector (8) with charging unit (6) for one or more specific battery types, as well as with measuring devices for determining the state of charge of the battery used. The change station can communicate via a computer, which is connected to the measuring devices, via a wireless interface via the Internet with mobile phones (9) with appropriate app and vice versa. The exchange stations can be managed via the app with the following functions: 1. Identification of the user (12) or requester, 2. indication of the currently available battery types and their number, as well as their state of charge; 3. Time when its full charge has been reached or reached; 4. Reserving one or more batteries (5) during a time window against a reservation fee; 5. Coded automatic opening and closing of a particular locker (2) for replacement of the empty or partially charged battery (5) with a fully charged battery by an identified and authorized user (12), 6. Billing for related battery capacity by debiting a user account.
Description
Beschreibung [0001] Diese Erfindung betrifft eine Anlage, welcher es einem Eigentümer oder Benutzer eines elektrischen Fahrzeuges oder eines solchen mit elektrischem Hilfsantrieb, insbesondere eines sogenannten Pedelec-Elektrofahrrades oder E-Bikes, ermöglicht, grössere Strecken egal in welche Landesteile zurückzulegen, indem er innerhalb der Reichweite seiner Batteriekapazität stets seine teilweise oder ganz leergefahrene Batterie mit einer baugleichen oder passenden vollgeladenen Batterie austauschen kann. Damit können die Benützer solcher Fahrzeuge auch von der Sorge um den Ladezustand entlastet werden, und sie sind nicht eingeschränkt durch örtliche und zeitliche Einschränkungen, die mit dem Laden ihrer Batterien Zusammenhängen.Description [0001] This invention relates to a system which allows an owner or user of an electric vehicle or electric powered vehicle, in particular a so-called pedelec electric bicycle or e-bike, to cover greater distances in any parts of the country within The range of its battery capacity can always replace its partially or completely depleted battery with a built-in or matching fully charged battery. Thus, the users of such vehicles can also be relieved of the concern about the state of charge, and they are not limited by local and temporal restrictions associated with the charging of their batteries.
[0002] Elektrofahrräder erfreuen sich laufend steigender Beliebtheit und gehören heute zum allgemeinen Strassenbild. Während ihre Batteriekapazität für kürzere Fahrten ausreichend ist, sofern die Batterie abends und über Nacht am Stromnetz wieder vollgeladen werden kann, stösst der Benutzer eines elektrischen Fahrzeuges und namentlich der Benutzer eines Elektrofahrrades bald an die Kapazitätsgrenzen der Batterie, wenn er eine längere Strecke am Stück zurücklegen will. Oftmals liegt die Reichweite bei ca. 30km, bei weiter entwickelten Batterien wird sie bald grösser werden. Gerade Fahrradfahrer wünschen sich, auch mit Elektrofahrrädern längere Touren und insbesondere auch mehrtägige Touren zu unternehmen und dabei nicht an bestimmte Routen gebunden zu sein. Die Fahrer möchten sich nicht ständig mit der Frage befassen müssen, wo sie ihre Batterien wieder landen können. Bisher können sie sich nur damit behelfen, eine zweite oder gar dritte geladene Batterie zum Austausch mitzunehmen und diese unterwegs einzusetzen, sobald die aktuell im Einsatz stehende Batterie leergefahren ist. Eine zusätzlich mitzuführende Batterie erhöht aber die Beladung des Fahrrades um einige Kilogramm und ist wenig erwünscht. Ausserdem müssen die Batterien über die nächste Nacht am Stromnetz aufgeladen werden, wozu dann entsprechend zwei oder gar drei Ladegeräte mitgeführt werden müssten, und schliesslich kommt dazu, dass diese Batterien recht teuer sind.Electric bikes are enjoying increasing popularity and today belong to the general street scene. While their battery capacity is sufficient for shorter journeys, as long as the battery can be fully recharged in the evening and overnight, the user of an electric vehicle, and in particular the user of an electric bicycle, soon reaches the capacity limits of the battery when traveling a long distance want. Often the range is about 30km, with more advanced batteries, it will soon be bigger. Cyclists in particular would like to go on longer tours with electric bicycles and, in particular, tours lasting several days and not be bound to specific routes. The drivers do not want to constantly have to deal with the question of where to land their batteries again. So far, they can only manage to take a second or even third charged battery for replacement and use it on the move as soon as the battery in use is empty. An additional battery to be carried increases the loading of the bike by a few kilograms and is not very desirable. In addition, the batteries have to be recharged over the next night on the mains, for which then two or even three chargers would have to be carried, and finally, these batteries are quite expensive.
[0003] Wären alle Batterien baugleich, so wäre der Aufbau eines Netzes von Wechselstationen nicht so aufwändig. Tatsache bleibt aber, dass es eine Vielzahl von Batteriemustern gibt, und diese untereinander nicht kompatibel sind. Eine bestimmte spezifische Batterie passt nur in ganz bestimmte Batteriefächer am Fahrrad.If all batteries were identical, the construction of a network of change stations would not be so complicated. The fact remains that there are a variety of battery patterns, and these are not compatible with each other. A specific battery only fits into specific battery compartments on the bike.
[0004] Ausserdem besteht ein zu lösendes Problem auch darin, irgendwo unterwegs die nächste Lade- oder Wechselstation zu finden, wenn es denn solche überhaupt flächendeckend gäbe. Aber nicht nur das, man müsste auch wissen, wo wie viele Batterien des gesuchten Typs vorhanden sind, und dann erst noch in geladenem Zustand. Schliesslich wird eine geladene Batterie im Austausch mit einer leeren etwas kosten, also sollte ein Abrechnungssystem dazugehören, welches für jedermann zugänglich ist, und schliesslich sollte so eine Wechselstation möglichst automatisiert und rund um die Uhr funktionieren können, also ohne Personal und daher ökonomisch optimiert. Das alles ist eine Herausforderung. Ein weiteres Ziel, das mit diesen Wechselstationen erreicht werden soll ist es, die Ladungen günstiger anbieten zu können als was eine Fahrkarte des öffentlichen Verkehrs für die gleiche Fahrstrecke kosten würde, oder im Fall von elektrisch hilfsangetriebenen Mountainbikes, was die Fahrkarte einer Bergbahn kosten würde.In addition, there is a problem to be solved also to find somewhere on the way the next charging or changing station, if there were such at all nationwide. But not only that, you also need to know where and how many batteries of the type you are looking for, and then only when charged. After all, a charged battery will cost something in exchange for an empty one, so a billing system should be included that is accessible to everyone, and finally, a change station should be as automated as possible and work around the clock, so without staff and therefore economically optimized. It's all a challenge. Another goal to be achieved with these change stations is to be able to offer the charges cheaper than what would cost a public transport ticket for the same route, or in the case of electrically powered mountain bikes, which would cost the ticket of a mountain railway.
[0005] Aus diesen Gründen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anlage zum Errichten und Betreiben eines flächendeckenden Netzes von Batterie-Wechselstationen für elektrische Fahrzeuge anzugeben, sodass mit einem elektrischen Fahrzeug oder einem Elektrofahrrad routenunabhängig innerhalb seiner Reichweite eine Wechselstation erreichbar ist, an welcher die passende Batterie in geladenem Zustand verfügbar ist, und diese Batterie dort gegen Bezahlung wechselbar ist, im Austausch mit der leergefahrenen Batterie. Dieses Netz soll es erlauben, in einer bestimmten Region oder einem Landesteil oder in einem ganzen Land kreuz und quer Routen zu planen und abzufahren, und stets über genügend Wechselstationen zu verfügen, sodass man niemals mit einer leergefahrenen Batterie auf der Strecke bleibt. Man muss hierzu also wissen, wo welcher Batterietyp in welcher Menge in geladenem Zustand zu welchem Zeitpunkt verfügbar ist, und zwar zu einem beliebigen Zeitpunkt voraus, und man muss die Batterie für sich verbindlich reservieren können und mit der Wechselstation kommunizieren können.For these reasons, it is the object of the present invention to provide a system for building and operating a nationwide network of battery changing stations for electric vehicles, so that with an electric vehicle or an electric bike route independent within its range, a changeover station can be reached at which the appropriate battery is available in a charged state, and this battery is there exchangeable for a fee, in exchange with the dead battery. This network should allow you to plan and de-route routes criss-cross in a certain region or part of the country or in a whole country, and always have enough change stations, so you never get left behind with a dead battery. So you have to know for this purpose, which type of battery is available in which amount in a charged state and at what time, at any time, and you must be able to reserve the battery binding and communicate with the exchange station.
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst von einer Anlage zum Errichten und Betreiben eines flächendeckenden Netzes von Batterie-Wechselstationen für elektrische Fahrzeuge mit wechselbarer Batterie aller Art, und insbesondere Elektrofahrräder, bestehend aus einer Vielzahl von Wechselstationen, wobei eine einzelne Wechselstation ein Schliessfach-Regal einschliesst, mit einer Anzahl Schliessfächern für das Einsetzen verschiedener Batterietypen in zugehörige Schlösser in den Schliessfächern, wobei jedes Schliessfach einen Stromanschluss mit Ladeeinheit für den betreffenden Batterietyp sowie eine Messvorrichtung zum Messen des Ladezustandes einer eingesetzten Batterie aufweist, sowie dass die Wechselstation über einen Rechner (Central Processing Unit CPU) mit Anschluss an die Messvorrichtungen und eine drahtlose Schnittstelle zur Kommunikation mit Mobiltelefonen mit entsprechender App aufweist, sodass die Anlage und alle ihre Wechselstationen via Mobiltelefon-App mit den Mobiltelefonen kommunizieren können, und wobei die Wechselstationen mit folgenden Funktionen bewirtschaftbar sind: 1. Identifizierung des Benutzers bzw. Anfragers, 2. Angabe der aktuell vorhandenen Batterietypen und ihrer Anzahl, sowie deren Ladezustandes; 3. Zeitpunkt, wann ihre Vollladung erreicht wurde oder erreicht wird, 4. Reservieren einer oder mehrere Batterien während eines Zeitfensters gegen eine Reservationsgebühr; 5. Codiertes automatisches Öffnen und Schliessen eines bestimmten Schliessfaches zum Austausch der leeren oder teilgeladenen Batterie mit einer vollgeladenen Batterie aus zugehörigen gesicherten Schlössern durch einen identifizierten und autorisierten Benutzer, 6. Abrechnung nach bezogener Batteriekapazität durch Belastung eines Benutzerkontos.This object is achieved by a system for building and operating a nationwide network of battery changing stations for electric vehicles with removable battery of all kinds, and especially electric bicycles, consisting of a variety of exchange stations, with a single exchange station includes a locker shelf , with a number of lockers for inserting different types of batteries in associated locks in the lockers, each locker has a power connector with charging unit for the battery type in question and a measuring device for measuring the state of charge of a battery used, and that the changing station via a computer (Central Processing Unit CPU) with connection to the measuring devices and a wireless interface for communication with mobile phones with appropriate app, so that the system and all its switching stations via mobile phone app with the mobile phones and where the change stations can be used with the following functions: 1. identification of the user or requester, 2. indication of the currently available battery types and their number, as well as their state of charge; 3. Time when its full charge has been reached or reached; 4. Reserving one or more batteries during a time slot against a reservation fee; 5. Coded automatic opening and closing of a specific locker to replace the empty or partially charged battery with a fully charged battery of associated secured locks by an identified and authorized user, 6. Billing for related battery capacity by debiting a user account.
[0007] Anhand der Figuren wird eine Anlage mit Wechselstationen gezeigt, sowie verschiedene Wechselstationen und Batterietypen, und die Anlage sowie ihre Funktion und ihre Bewirtschaftung wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben: Es zeigt:Based on the figures, a system with changing stations is shown, as well as various exchange stations and battery types, and the system and its function and management is described in detail below: It shows:
Fig. 1: Eine Anlage mit einer Vielzahl von Wechselstationen in Form je eines Regals mit Schliessfächern, sowie einen Radfahrer mit seinem Elektro-Fahrrad auf einer sie verbindenden Route und daneben den Display seines Mobiltelefons;Fig. 1: A system with a plurality of changing stations in the form of each a shelf with lockers, and a cyclist with his electric bicycle on a connecting route and next to the display of his cellphone;
Fig. 2: Ein Sch liessfach regal mit verschliessbaren und mittels RFID lesbaren Batterie-ID des Benutzers (E-Radfah- rers) oder durch Eingabe von Codes öffnenbaren Schliessfachtüren;Fig. 2: A Schlessfach shelf with lockable and readable by RFID battery ID of the user (E-Radfah- rers) or by entering codes open locker doors;
Fig. 3: Ein einzelnes Schliessfach mit geöffneter Türe und Stromanschluss, sowie daneben die in das Schliessfach abzulegende Batterie und auch deren zugehöriges Standard-Ladegerät;Fig. 3: A single locker with open door and power connection, as well as next to be deposited in the locker battery and their associated standard charger;
Fig. 4 Ein grösseres, Schliessfach-Regal in einem Gebäude, dessen Schliessfächer daher geheizt sind:Fig. 4 A larger, locker shelf in a building whose lockers are therefore heated:
Fig. 5: Ein Sch liessfach regal mit unterschiedlich grossen Schliessfächern zur Aufnahme von mehr oder weniger grossen Batterien;Fig. 5: A Schlessfach shelf with different sized lockers for receiving more or less large batteries;
Fig. 6: Einen spezifischen Batterietyp, sowie davor ein am Fahrradrahmen zu verbauendes Aufnahmefach;Fig. 6: A specific battery type, as well as in front of a bicycle frame to be installed receiving compartment;
Fig. 7: Einen anderen spezifischen Batterietyp, und daneben das zugehörige Ladegerät und Netzkabel;Fig. 7: another specific type of battery, and besides the associated charger and power cord;
Fig. 8: Einen weiteren spezifischen Batterietyp;Fig. 8: another specific battery type;
Fig. 9: Ein Sortiment unterschiedlich grosser Batterien eines bestimmten Typs;Fig. 9: An assortment of differently sized batteries of a certain type;
Fig. 10 Einen weiteren spezifischen Batterietyp, und daneben das zugehörige Ladegerät und Netzkabel;Fig. 10 shows another specific battery type, and besides the associated charger and power cord;
Fig. 11: Einen weiteren spezifischen Batterietyp, an seinem Rahmen mit einem Schlüsselsystem sicherbar, und da neben das zugehörige Ladegerät und Netzkabel;Fig. 11: another specific battery type, securable to its frame with a key system, and there in addition to the associated charger and power cord;
Fig. 12: Einen weiteren spezifischen Batterietyp mit seinem Aufnahmefach zur Montage am Fahrrad;Fig. 12: Another specific type of battery with its receptacle for mounting on the bike;
Fig. 13: Einen weiteren spezifischen Batterietyp mit Montagebügel und zugehörigem Ladegerät mit Netzkabel;Fig. 13: Another specific battery type with mounting bracket and associated charger with power cord;
Fig. 14: Eine eckige Batterie mit zugehörigem Ladegerät mit Netzkabel;Fig. 14: A square battery with associated charger with power cord;
Fig. 15: Eine dreieckförmige Batterie mit zugehörigem Ladegerät mit Netzkabel.Fig. 15: A triangular battery with associated charger with power cord.
[0008] Es gibt derzeit eine Vielzahl von E-Bike Batterien, jedoch keinen Standard, keine einheitliche Batterie, nicht einmal einheitliche Ladegeräte, an welcher alle Batterietypen ladbar wären. Die Ladegeräte weisen herkömmliche Netzstecker auf und sind diese sind bei fast allen Ladegeräten gleich. Es gibt zwar E-Bike Ladestationen, jedoch sind keine bereits aufgeladenen Batterien vor Ort verfügbar, die per Mobiltelefon zum Abholen reserviert werden können. Zwar gibt es in der Schweiz zum Beispiel die Herzroute (www.herzroute.ch), längs welcher es vorzugsweise Gasthäuser gibt, in welchen laufend Batterien zu einem bestimmten Mietfahrrad-Typ geladen werden, und wenn eine Gruppe von Fahrradfahrern eintrifft, können die Batterien von deren Fahrrädern gewechselt und die Fahrräder können neu mit geladenen Batterien bestückt werden, sodass die ganze Route vom Bodensee bis zum Genfersee und umgekehrt, das heisst durch die ganze Schweiz abgefahren werden kann. Es gibt dazu eine Anzahl weiterer Routen innerhalb der Schweiz, die genauso organisiert sind.There are currently a variety of e-bike batteries, but no standard, no uniform battery, not even uniform chargers, to which all battery types would be loadable. The chargers have conventional power plugs and are the same for almost all chargers. While there are e-bike charging stations, there are no pre-charged batteries available on-site that can be reserved by mobile phone for pick-up. In Switzerland, for example, there is the Herzroute (www.herzroute.ch), along which there are preferably inns in which batteries are charged to a certain type of rental bicycle, and when a group of cyclists arrive, the batteries of their bicycles are changed and the bicycles can be recharged with charged batteries, so that the whole route from Lake Constance to Lake Geneva and vice versa, that is, can be traveled throughout Switzerland. There are a number of other routes within Switzerland that are organized in the same way.
[0009] Weiter gibt es isoliert und für andere Zwecke auch elektronisch schliessbare Schliessfächer, jedoch ohne Steckdose mit Netzverbindung zum Laden einer Fahrradbatterie, und ohne Heizung, während doch Temperaturen von 20-25 °C ideal beim Laden wären, und ohne Möglichkeit, den Ladestatus einer Batterie zu messen und anzuzeigen. Der Ladestatus ist eine mathematische Berechnung der zugehörigen Software-App der vorliegenden Anlage. Ein Batterietyp xy braucht zum Beispiel 5 Stunden Ladezeit. Die Zeit ab Anschluss ans Ladegerät plus 5 Stunden ergibt die Uhrzeit, wann die Batterie wieder vollgeladen zur Verfügung steht. Und weiter gibt es elektronische Schliessfächer, jedoch funktionieren diese mit einem zentralen Leserkopf (Reader/Scanner) für QR, Barcode, RFID etc. Weiter sind elektronische Schliessfächer mit HEID-Druckknopf bekannt, jedoch nicht mit veränderbaren Übereinstimmungsfrequenzen auf der Schliessfächer-Schloss-There are also isolated and electronically lockable lockers for other purposes, but without socket with power connection for charging a bicycle battery, and without heating, while temperatures of 20-25 ° C would be ideal when loading, and no way, the charging status to measure and display a battery. The charging status is a mathematical calculation of the associated software app of the present appendix. For example, a battery type xy needs 5 hours to charge. The time from connection to the charger plus 5 hours gives the time when the battery is fully charged again. And there are also electronic lockers, but they work with a central reader head (reader / scanner) for QR, barcode, RFID, etc. Furthermore, electronic lockers with HEID push button are known, but not with changeable match frequencies on the locker locks.
Seite, sondern nur in einem Chip des Benutzers, zum Beispiel in einem Armband oder in einer Karte mit Kreditkartenformat integriert. Schliesslich sind Reservationssystem-Applikationen bekannt, jedoch keine, um eine neue Frequenzangabe an ausgewählte RFID-Leser senden zu können, die zum Beispiel dem RFID-Kleber-Sendesignal auf der Batterie des Nutzers entsprechen. Es sind also allerlei technische Komponenten verfügbar, aber noch nie wurden diese in einer intelligenten Weise so gekoppelt, dass die angestrebte Dienstleistung realisierbar ist, nämlich dass ein Fahrer eines Elektro-Fahrrades jederzeit prüfen kann, wo geladene Batterien in wie grosser Anzahl geladen verfügbar sind oder bis zu einem bestimmten, wählbaren Zeitpunkt in geladenem Zustand verfügbar sein werden. Und der Radfahrer kann auch nicht ohne Bezug von Hilfspersonen vor Ort bloss per Telefon eine oder mehrere solche geladene Batterien an einer Wechselstation unter Bezahlung reservieren, und dann auch zu einem einheitlichen Wechselpreis oder nach der bezogenen Ladekapazität die Batterie tatsächlich dort gegen Bezahlung wechseln. Für viele Bezahlungen werden immer noch Karten, Codes, Schlüssel, Münzen etc. verwendet, anstatt eines elektronischen Abrechnungssystems, das Vorauszahlungen akzeptiert, oder nach der Nutzung z.B. sofortige Abbuchungen ermöglicht oder monatlich Abrechnungen generiert.Page, but only in a chip of the user, for example, integrated in a bracelet or in a card with credit card format. Finally, reservation system applications are known, but none to be able to send a new frequency indication to selected RFID readers that correspond to, for example, the RFID adhesive transmit signal on the user's battery. So all sorts of technical components are available, but never before have they been coupled in an intelligent way so that the desired service can be realized, namely that a driver of an electric bike can check at any time where charged batteries are available in large numbers or be available in a charged state until a certain selectable time. And the cyclist can not reserve without the help of local helpers only by phone one or more such charged batteries at a changing station under payment, and then even at a uniform exchange rate or the related charge capacity, the battery actually there for a fee. For many payments, cards, codes, keys, coins, etc. are still being used rather than an electronic billing system accepting prepayments, or after use e.g. allows immediate debits or generates monthly statements.
[0010] Die hier vorgestellte Anlage soll genau das alles bieten. Das Konzept wird hier nachfolgend anhand von Fig. 1 beschrieben, in welcher eine Anlage aus einer Vielzahl von Wechselstationen dargestellt ist, sowie ein Benutzer 12 und sein Mobiltelefon 9. Die Wechselstationen sind hier durch Rechtecke symbolisiert, wobei jede Wechselstation eine Vielzahl von Schliessfächern aufweist, in denen Batterien unterschiedlichster Bauart geladen werden. Solche Wechselstationen werden über ein ganzes Territorium so verteilt errichtet, dass jeder Strassenabschnitt innerhalb dieses Territorium innerhalb einer Reichweite von zum Beispiel 30 km an einer Wechselstation vorbeiführt. Je nach gewählter Route kommt ein Fahrradfahrer wie gezeigt an einer oder mehreren solcher Wechselstationen vorbei, an denen er die Fahrrad-Batterie aus-tauschen kann und somit mit einer vollgeladenen Batterie weiterfahren kann. Im gezeigten Beispiel führt seine Route über fiktive Ortschaften mit Wechselstationen. Sein Mobiltelefon verfügt über eine zur Anlage gehörige App, mittels welcher die Anlage bewirtschaftbar ist. Die App erlaubt unter anderem mindestens folgende Funktionen auszuführen: 1. Identifizierung des Benutzers bzw. Anfragers durch die Anlage, 2. Angabe der aktuell in einer auswählbaren Wechselstation vorhandenen Batterietypen und ihrer Anzahl, sowie deren Ladezustandes. (Die Benutzerdaten jedes Benutzers sind im System der Anlage hinterlegt, d.h. sein E-Bike und der entsprechende Batterietyp sind dem System bekannt. Ein E-Biker kann auch mehrere E-Fahrräder, bzw. Batteriesorten hinterlegt haben, die er dann nach Bedarf auswählen kann. Je nach Wahl sieht er dann z.B. nur seinen gerade verwendeten Batterietyp und die Verfügbarkeit dieses spezifischen Batterietyps.) 3. Zeitpunkt, wann die Vollladung der gewünschten Batterie erreicht wurde oder erreicht wird, 4. Reservieren einer oder mehrere Batterien während eines Zeitfensters, wahlweise gegen eine Reservationsgebühr. Wahlweise kann das System auch bloss mit einer Wechselgebühr arbeiten - ohne Reservationsgebühr. Eine Reservation wird dann vom System annulliert, wenn der E-Biker in einem bestimmten Zeitfenster die Batterie nicht wechselt. 5. Codiertes automatisches Öffnen und Schliessen eines bestimmten Schliessfaches einer bestimmten Wechselstation zum Austausch der leeren oder teilgeladenen Batterie mit einer vollgeladenen Batterie durch einen identifizierten und autorisierten Benutzer, 6. Abrechnung pro Batteriewechsel oder nach bezogener Batteriekapazität durch Belastung eines Benutzerkontos.The system presented here should offer just that. The concept is described here below with reference to FIG. 1, in which a system of a plurality of changing stations is shown, as well as a user 12 and his mobile telephone 9. The changing stations are here symbolized by rectangles, each changing station having a plurality of lockers, in which batteries of different types are charged. Such exchanges are set up over a whole territory distributed so that each road section within this territory passes within a range of, for example, 30 km at a change station. Depending on the chosen route, a cyclist will pass one or more of these switch stations as shown, where he can exchange the bicycle battery and continue driving with a fully charged battery. In the example shown, his route leads over fictional towns with changing stations. His mobile phone has an app belonging to the system, by means of which the system is manageable. Among other things, the app allows at least the following functions to be performed: 1. Identification of the user or requester by the system, 2. Indication of the battery types currently available in a selectable changing station and their number, as well as their state of charge. (The user data of each user are stored in the system of the system, ie his e-bike and the corresponding battery type are known to the system.) An e-biker can also have stored several e-bikes or battery types, which he can then select as needed Depending on your choice, you will only see the type of battery you are currently using and the availability of this specific type of battery.) 3. Time when the full charge of the desired battery has been reached or reached. 4. Reserve one or more batteries during a time window, optionally against a reservation fee. Alternatively, the system can only work with a change fee - no reservation fee. A reservation is then canceled by the system if the e-biker does not change the battery within a certain time window. 5. Coded automatic opening and closing of a particular safe deposit box of a particular exchange station for replacement of the empty or partially charged battery with a fully charged battery by an identified and authorized user; 6. Billing per battery change or battery purchased by debiting a user account.
[0011] Anhand des separat in Fig. 1 dargestellten Mobiltelefon-Displays 10 erkennt man die Darstellung eines mögliches Bildes, welches die App unter anderem anzeigen kann. Der Display 10 zeigt hier die Wechselstationen auf einer Landkarte an, und mit dem Radfahrer ist der Standort des Benutzers 12 angezeigt, was über die GPS-Funktion des Mobiltelefons 9 erreicht wird. Sie bestätigt eine Reservation einer Batterie in einer bestimmten ausgewählten Wechselstation, sowie auch ob die Reservation erfolgreich durchgeführt und je nach Systemauslegung allenfalls bezahlt wurde. Die App errechnet laufend die Fahrdistanzen zu den verschiedenen erreichbaren Wechselstationen und insbesondere zu jenen auf der gewählten Route. Vor Antritt einer Fahrt plant der Benutzer 12 eine Route und anhand der Distanzangaben erkennt er, bei welchen Wechselstationen das Tauschen seiner Batterie mit einer vollgeladenen Batterie angezeigt ist. Entsprechend reserviert er diese Batterietypen in den ausgewählten Wechselstationen seiner Route. Dafür gibt er seinen Batterietyp und sein Wechselzeitfenster von bis ein und erkennt sofort, in welcher Wechselstation für diese Zeitfenster vollgeladene Batterien des betreffenden Typs vorhanden sind. Er kann eine vollgeladene Batterie für den Austausch in einem bestimmten Zeitfenster reservieren - vorzugsweise gratis. In einer anderen Auslegung des Systems kann es auch sein, dass ihm je nach Grösse des Zeitfensters und der Länge der Zeit bis zur effektiven Abholung der Batterie eine Reservationsgebühr direkt seinem Konto belastet wird, wenn er diese Reservation bestätigt. Auf jeden Fall erfolgt eine Belastung seines Kontos nach erfolgtem Batteriewechsel. Das System bzw. dessen Software wird erkennen, wenn die Reservation nicht möglich ist, etwa dann, wenn keine geladene Batterie im gewünschten Zeitraum verfügbar ist, weil alle schon von anderen Benutzern reserviert sind oder keine Batterie dieses Typs vorhanden ist. Wie gesagt, das Reservieren kann kostenlos gestaltet sein oder gebührenpflichtig - je nach Wunsch des Betreibers der Anlage. Wenn ein Benutzer mehrere Personen einer Gruppe vertritt, kann er für alle Gruppenmitglieder deren Fahrräder registrieren und die Batterietypen hinterlegen und die App aufs Mobilgerät laden. So kann er auch mehrere Batterien reservieren, wenn er als Anführer einer Gruppe von Radfahrern eine Reise organisiert. Es ist klar, dass die App weitere Seiten und Funktionen einschliessen kann, die mit der Touch-Screen Funktion abrufbar sind, etwa das Anzeigen des Kontostandes, spezifische Anfragen an jede auswählbare Wechselstation, etc. Der Rechner (CPU) jeder Wechselstation kann via Internet einen Zugriff auf das Konto jedes Benutzers vornehmen und nach erfolgreichem Batteriewechsel durch den Benutzer eine Abbuchung von seinem Bankkonto, Postfinance- oder Kreditkartenkonto durchführen, sowie Strafgebühren direkt vom bezeichneten Konto des Benutzers abbuchen. Es steht vor allem die Möglichkeit offen, eine monatliche Abrechnung zur Verfügung zu stellen, wobei Vorauszahlungen dem Benutzerkonto gutgeschrieben werden. Solche Vorauszahlungen helfen auch, das System durch eine grosse Mitgliederschaft ökonomisch anzuschieben und dem System zum Durchbruch zu verhelfen.Based on the separately shown in Fig. 1 mobile phone display 10 recognizes the representation of a possible image, which can display the app, among other things. The display 10 here displays the change stations on a map, and with the cyclist, the location of the user 12 is displayed, which is achieved via the GPS function of the mobile phone 9. It confirms a reservation of a battery in a specific selected changeover station, as well as whether the reservation has been successfully completed and possibly paid for depending on the system design. The app continuously calculates the driving distances to the various reachable change stations and in particular to those on the selected route. Before commencing a journey, the user 12 plans a route and, based on the distance information, he recognizes at which exchange stations the exchange of his battery with a fully charged battery is indicated. Accordingly, he reserves these battery types in the selected change stations of his route. For this he enters his battery type and his change window from to and instantly recognizes in which changing station fully charged batteries of that type are available for these timeslots. He can reserve a fully charged battery for replacement within a specific time window - preferably free of charge. In another interpretation of the system, it may also be that depending on the size of the time window and the length of time to the effective collection of the battery a reservation fee will be charged directly to his account, if he confirms this reservation. In any case, a charge to his account after a battery change takes place. The system or its software will detect if the reservation is not possible, such as when no charged battery is available in the desired period, because all are already reserved by other users or no battery of this type is available. As mentioned, reservations can be made for free or for a fee - depending on the wishes of the operator of the facility. If a user represents several people in a group, he can register their bicycles for all group members and deposit the battery types and load the app onto the mobile device. So he can also reserve several batteries when he organizes a trip as a leader of a group of cyclists. It is clear that the app can include other pages and functions that are available with the touch screen function, such as displaying the account balance, specific requests to each selectable change station, etc. The computer (CPU) of each exchange station via the Internet Access the account of each user and, after successful battery change by the user, make a debit from his bank account, Postfinance or credit card account and deduct penalty charges directly from the designated account of the user. Above all, it is possible to provide a monthly billing, with prepayments being credited to the user account. Such prepayments also help to systematically push the system through large membership and help the system make a breakthrough.
[0012] Kommt der Benutzer innerhalb des reservierten Zeitfensters an der Wechselstation an, wo er die Batterie reserviert hat, so erkennt das leere Schliessfach die RFID der ankommenden leeren Batterie und öffnet sich automatisch, oder das Schliessfach lässt sich mittels Near Filed Communication NFC mit dem Mobiltelefon des Benutzers öffnen. Alternativ kann das System so ausgelegt sein, dass der Benützer durch Versenden eines Codes zu einer bestimmten Schliessfachnummer, die ihm von der App mitgeteilt wird, die Schliessfachtür öffnen und die geladene Batterie entnehmen kann. Seine entladene Batterie setzt der Benutzer in dieses geöffnete Schliessfach ein und schliesst sie an die Ladestation an. Über die Ladekontrolle im Schliessfach erkennt das System, ob die Batterie aktiv geladen wird und erlaubt erst dann eine Verriegeln der Tür. Alternativ kann das System so ausgelegt sein, dass zuerst die entladene Batterie in ein leeres Schliessfach eingelegt und dort an die Ladestation angeschlossen wird und dass erst dann, wenn der Start des Ladevorgangs zur leeren Batterie bestätigt ist, die Tür eines anderen Schliessfachs mit der vollgeladenen Batterie öffnet. Sobald der E-Biker (Benutzer) die vollgeladene Batterie entnommen hat wird die Tür automatisch schliessen, falls der E-Biker die Tür nicht fachgerecht zugemacht hätte. Damit stets eine entladene Batterie des gleichen Typs im Austausch mit einer geladenen eingesetzt wird, können verschiedene Massnahmen mithelfen. Zum Beispiel kann das System so angelegt sein, dass eine geladene Batterie nur dann entnommen werden kann, wenn zuvor eine entladene Batterie zum Laden erfolgreich angeschlossen wurde, und sonst gibt ein Schloss die geladene Batterie nicht frei. Die entladene Batterie wird dann in das separate Schloss eingeklinkt, welches erst dann wieder öffnet, wenn eine andere Batterie im anderen Schloss angeschlossen wurde. Ausserdem kann dem Benutzerkonto eine Strafgebühr belastet werden, wenn der Benutzer die Tür des Schliessfaches länger als eine gewisse Zeit offenlässt. Sobald der Benutzer die entladene Batterie im Schliessfach versorgte und die Türe erfolgreich geschlossen wurde und die vollgeladene Batterie dem Schliessfach entnommen hat, wird das via App bestätigt und sonst alarmiert das System den Benutzer innerhalb einer gewissen Zeit und weist auf eine mögliche Strafgebühr hin. Bei jedem Wechsel wird das Benutzerkonto mit einer Wechselgebühr belastet. Diese Gebühr ist für den Batterietyp im System hinterlegt. Der Wechselpreis wird bestimmt durch alle relevante Kosten für das System, z. B. Batteriekosten (Batteriepreis dividiert durch angegebene mögliche Anzahl Ladungen), Schliessfachkosten (Anzahl Schliessfachregale, Anzahl Batterielademöglichkeiten über 5 Jahre), Betriebskosten (Strom, App und Software-Entwicklungskosten) über 5 Jahre geteilt durch die Anzahl vorgesehene Wechsel, evtl. Personalkosten für den Unterhalt, Aufwand für «Trouble-Shooting», Software-Fehlermeldungen, Batterieersatz, Transportkosten etc. Es wird ein Wechselpreis in der Grössenordnung von CHF 5.- für Batterien mit Standardleistung angestrebt. Ein Benutzer braucht also zu seinem herkömmlichen Elektrofahrrad nichts weiter als ein Mobiltelefon sowie die spezifische App zur Bewirtschaftung der Anlage. Ab sofort verfügt er über eine gewissermassen endlose Reichweite innerhalb des Territoriums, in welchem die Anlage errichtet ist und die also mit einer angestrebten hinreichenden Dichte von Wechselstationen versehen ist.If the user within the reserved time window at the exchange station, where he has reserved the battery, the empty locker detects the RFID of the incoming empty battery and opens automatically, or the locker can be by means of Near Filed Communication NFC with the Open the user's mobile phone. Alternatively, the system may be designed so that the user can open the locker door and remove the charged battery by sending a code to a particular locker number provided by the app. The user inserts this discharged battery into this open locker and connects it to the charging station. Through the charge control in the locker, the system detects whether the battery is being actively charged and only then allows the door to lock. Alternatively, the system may be designed so that first the discharged battery is placed in an empty locker and connected to the charging station, and that only when the start of charging to the empty battery is confirmed, the door of another locker with the fully charged battery opens. As soon as the e-biker (user) has removed the fully charged battery, the door will close automatically if the e-biker did not close the door properly. In order to always use a discharged battery of the same type in exchange with a charged one, various measures can help. For example, the system may be designed so that a charged battery can only be removed if a discharged battery has been successfully connected for charging, otherwise a lock will not release the charged battery. The discharged battery is then latched into the separate lock, which opens again only when another battery has been connected in the other lock. In addition, the user account may be charged a penalty fee if the user leaves the locker door open for more than a certain amount of time. Once the user has supplied the discharged battery in the locker and the door has been successfully closed and the fully charged battery has been removed from the safe, this is confirmed via app and otherwise the system alerts the user within a certain time and indicates a possible penalty. For each change, the user account will be charged a change fee. This charge is stored in the system for the battery type. The exchange price is determined by all relevant costs for the system, eg. B. Battery costs (battery divided by the specified possible number of charges), locker costs (number lockers, number of battery charging options over 5 years), operating costs (electricity, app and software development costs) over 5 years divided by the number of planned changes, possibly personnel costs for the Maintenance, effort for "Trouble-Shooting", software error messages, battery replacement, transport costs etc. A change price of the order of CHF 5.- for batteries with standard performance is aimed for. A user therefore needs nothing more than a mobile phone as well as the specific app for managing the system with his conventional electric bicycle. From now on it has an almost endless range within the territory in which the plant is built and which is therefore provided with a desired sufficient density of change stations.
[0013] Die Fig. 2 zeigt ein mögliches Schliessfachregal 1 mit verschliessbaren und mittels Eingabe von Codes öffnenbaren Schliessfächern 2 mit ihren über elektrisch betätigte Schlösser 4 öffnenbaren Türen 3. Solche Regale 1 können draussen oder in einem Gebäude aufgestellt sein. Bei einer Aufstellung im Freien sind sie mit Dächern und einer Heizung ausgestattet, sodass sie wettergeschützt und wintertauglich sind. Das hier gezeigte Regal kann 36 Batterien aufnehmen, 10 solche Regale daher 360 Batterien.Fig. 2 shows a possible locker shelf 1 with lockable and openable by entering codes lockers 2 with their electrically operated locks 4 openable doors 3. Such shelves 1 can be placed outside or in a building. When installed outdoors, they are equipped with roofs and heating, so they are weatherproof and suitable for winter use. The shelf shown here can hold 36 batteries, 10 such shelves therefore 360 batteries.
[0014] Die Fig. 3 zeigt ein einzelnes Schliessfach 2 dieses Regals 1 mit geöffneter Türe 3. Jede solche Türe 3 kann mit einem Lesekopf (Reader/Scanner) 15 für QR, Barcodes oder RFIDs ausgerüstet ist, sowie mit einem HEID-Druckknopf 16 zur Öffnung der Schliessfächer 2. Daneben ist eine Batterie 5, ihr Ladegerät 6 sowie ein Netzkabel 7 dargestellt. Im Innern des Faches 2 erkennt man den Stromanschluss 8. Dort wird ein Ladegerät 6 eingesteckt, an welches die zu ladende Batterie 5 angedockt wird. Die Batterie 5 kann hierzu mit einem nicht dargestellten Schloss gesichert sein, das erst öffnet, wenn eine weitere Batterie in ein zweites Schloss zum Laden erfolgreich an die Ladestation angeschlossen ist, und die Tür 3 kann nur dann erfolgreich geschlossen werden, wenn die zu ladende Batterie in diesem Schloss wiederum gesichert ist. Es kann auch ein Lesekopf (Reader/Scanner) für QR, Barcodes oder RFIDs am Regal 1 verbaut sein, und ein HEID-Druckknopf 16 an jeder Tür zum Öffnen des betreffenden Schliessfaches 2. Jedes Schliessfach 2 der Anlage ist nebst der Steckdose 8 zusätzlich mit einem Ladegerät sowie einem Messgerät zum Erfassen des Ladezustandes der angeschlossenen Batterie 5 und mit elektrischen Verbindungen zu einem zum Regal 1 gehörigen Rechner (CPU) (intelligenter Chip) ausgerüstet, der alle Türen und Sender (RFID) im Regal zentral steuert und in welcher alle systemrelevanten Signale verarbeitbar sind und welche eine Schnittstelle zu den Mobilfunktelefonen 9 aller Benutzer aufweist.3 shows a single locker 2 of this shelf 1 with open door 3. Each such door 3 can be equipped with a reading head (reader / scanner) 15 for QR, barcodes or RFIDs, as well as with a HEID push button sixteenth In addition, a battery 5, her charger 6 and a power cord 7 is shown. Inside the compartment 2 can be seen the power connector 8. There, a charger 6 is plugged, to which the battery to be charged 5 is docked. The battery 5 can be secured for this purpose with a lock, not shown, which opens only when another battery is successfully connected to a second lock for loading the charging station, and the door 3 can only be successfully closed when the battery to be charged in turn secured in this castle. It can also be a reading head (reader / scanner) for QR, barcodes or RFIDs installed on the shelf 1, and a HEID push button 16 on each door to open the relevant locker 2. Each locker 2 of the system is in addition to the socket 8 in addition to a charger and a meter for detecting the state of charge of the connected battery 5 and with electrical connections to a belonging to the shelf 1 computer (CPU) (intelligent chip) equipped, all doors and transmitters (RFID) centrally controls on the shelf and in which all systemically relevant Signals are processed and which has an interface to the mobile phones 9 all users.
[0015] Die Fig. 4 zeigt zwei grössere, gedeckte Schliessfach-Regale 1, die im Innern eines Gebäudes untergebracht sind und daher besonders sicher und wetterunabhängig sind, und in Fig. 5 ist ein Schliessfachsystem mit Regalen 1 gezeigt, dieFig. 4 shows two larger, covered safe shelves 1, which are housed inside a building and are therefore particularly safe and independent of the weather, and in Fig. 5, a locker system with shelves 1 is shown, the
Schliessfächer 2 unterschiedlicher Grösse aufweisen, zur Aufnahme unterschiedlich gross gestalteter Batterietypen, denn es gibt eine grosse Vielzahl von unterschiedlichen Batterien, mit unterschiedlicher Form und Grösse sowie Ladekapazität. Beim Wechsel ist es wichtig die Reihenfolge zu beachten, wie auch nur Batterien mit 85% oder weniger Ladestand laden zu lassen. Das System eignet sich auch als Verkaufsplattform für den Umschlag jeglicher Produkte, z. B. für Alibaba-Produkte etc.Lockers have 2 different sizes, to accommodate differently sized designed battery types, because there are a large variety of different batteries, with different shape and size and charging capacity. When changing it is important to pay attention to the order, as well as only charge batteries with 85% or less charge level. The system is also suitable as a sales platform for the handling of any products, such. B. for Alibaba products etc.
[0016] Die Fig. 6 zeigt zum Beispiel einen spezifischen Batterietyp, sowie davor ein am Fahrradrahmen zu verbauendes Aufnahmefach 11, das am Fahrrad montiert ist und aus dem die Batterie 5 entnommen werden kann. Die Fig. 7 zeigt einen anderen spezifischen Batterietyp 5, und daneben das zugehörige Ladegerät 6 und Netzkabel 7.Fig. 6 shows, for example, a specific type of battery, as well as in front of a bicycle frame to be installed receptacle 11 which is mounted on the bicycle and from which the battery 5 can be removed. Fig. 7 shows another specific type of battery 5, and next to the associated charger 6 and power cord. 7
[0017] Die Fig. 8 zeigt einen weiteren spezifischen Batterietyp 5, hier in Form einer kastenförmigen Batterie mit ihren Anschlusspolen. Für diese wie auch für das in Fig. 9 gezeigte Sortiment unterschiedlich grosser Batterien 5 eines bestimmten Typs werden Klemmen benötigt, mit denen das Ladegerät im Schliessfach an die Pole anschliessbar ist.Fig. 8 shows another specific type of battery 5, here in the form of a box-shaped battery with their terminal poles. For this as well as for the range shown in Fig. 9 different sized batteries 5 of a certain type terminals are required with which the charger is connected in the locker to the poles.
[0018] Die Fig. 10 zeigt abermals einen weiteren spezifischen Batterietyp, und daneben das zugehörige Ladegerät 6 und Netzkabel 7, gleichermassen wie auch die Fig. 11 bis 15. Die Fig. 15 zeigt dabei eine dreieckförmige Batterie, bloss zum Aufzeigen, wie vielgestaltig die verschiedenen Batterien 5 im Markt sind. Es gibt eine Vielzahl von Formen, Grössen, Befestigungssystemen am Fahrrad, sowie auch unterschiedliche Ladesysteme bzw. Ladegeräte 6. Daher werden für spezifische Batterien 5 auch spezifische Schliessfächer 2 im Regal benötigt, damit das alles zueinander passt, was passen muss. Die meisten Batterien 5 werden aber in Schliessfächer 2 der Grösse B 30 cm χ H 40 cm χ T 50 cm einpassen. Gewisse fix montierte und nicht leicht am Fahrzeug austauschbare Batterien sind nicht Teil dieses Batterie Wechselstellen-Systems.Fig. 10 shows again another specific type of battery, and in addition the associated charger 6 and power cord 7, as well as Figs. 11 to 15. FIG. 15 shows a triangular battery, only to show how vielgestaltig the different batteries 5 are in the market. There are a variety of shapes, sizes, mounting systems on the bike, as well as different charging systems or chargers 6. Therefore, specific lockers 2 are needed on the shelf for specific batteries 5, so that everything fits together, which must fit. But most batteries 5 will fit in lockers 2 of size B 30 cm χ H 40 cm χ D 50 cm. Certain fixed-mounted and not easily replaceable vehicle batteries are not part of this battery exchange system.
[0019] Nachfolgend werden weitere Erläuterungen zur Bewirtschaftung der Anlage offenbart. Anhand des Stromabfluss in die Schliessfächer 2 und die entsprechende Erfassung durch den Rechner (CPU) kann festgestellt werden, ob eine Batterie 5 im Schliessfach 2 ordentlich mit dem darin befindlichen Ladegerät verbunden ist und geladen wird, und nur dann lässt sich das Schliessfach schliessen und abschliessen. Das Schliessfachschloss 4 kann also erst dann abgeschlossen werden, wenn das System erkannt hat, dass der Ladezyklus einer im Schliessfach 2 deponierten Batterie 5 angefangen hat.Below, further explanations for the management of the system are disclosed. Based on the current drain in the lockers 2 and the corresponding detection by the computer (CPU) can be determined whether a battery 5 is properly connected in the locker 2 with the charger therein and is charged, and only then can the locker close and lock , The locker lock 4 can therefore only be completed when the system has recognized that the charging cycle of a battery 5 deposited in the locker 2 has begun.
[0020] Die Grösse der Schliessfächer ist auf die durchschnittliche Grösse der Batterien und ihr entsprechendes Ladegerät abgestimmt, zum Beispiel wie erwähnt B 30 cm χ H 40 cm χ T 50 cm. Jede Batterie im System ist mit einem passiven RFID-Sender versehen, der zum Beispiel aufgeklebt sein kann. Jedes Schliessfach kann ausserdem über einen aktiven RFID-Leser verfügen, der über einen zentralen GPS-Kommunikator feststellen kann, wenn eine entsprechende Batterie in hinreichender Nähe des Schliessfaches erscheint. Dann wird das Schliessfach automatisch geöffnet. Die Anlage schliesst wie erwähnt eine Kommunikations-App auf den Mobiltelefonen 9 der Benutzer 12 ein, sodass sich die Benutzer 12 über eine Reservationsfunktion und weitere Informationsfunktionen über den aktuellen Zustand der Anlage und des Angebots orientieren können. Ausserdem ist ihr Mobiltelefon 9 mit dem GPS verbunden, sodass die Anlage weiss, wo die einzelnen Benutzer 12 sich befinden, wenn sie die App aktiviert haben und mit der Anlage kommunizieren. Die App ermöglicht es auch, online irgendwelche Updates zur Anlage durchführen zu können, etwa neu zur Anlage hinzukommende Wechselstationen oder neue Batterien und Veränderungen und Verschiebungen von Batterietypen pro Schliessfach zu integrieren und anzuzeigen und die Kommunikation mit ihnen und damit deren Nutzung zu eröffnen.The size of the lockers is matched to the average size of the batteries and their corresponding charger, for example, as mentioned B 30 cm χ H 40 cm χ D 50 cm. Each battery in the system is equipped with a passive RFID transmitter, which can be glued on, for example. Each locker can also have an active RFID reader, which can detect via a central GPS communicator, if a corresponding battery in sufficient proximity of the safe deposit box appears. Then the safe is automatically opened. As mentioned, the installation includes a communication app on the mobile phones 9 of the user 12, so that the users 12 can orient themselves via a reservation function and further information functions about the current state of the installation and the offer. In addition, their mobile phone 9 is connected to the GPS, so that the system knows where the individual users 12 are when they have activated the app and communicate with the system. The app also makes it possible to carry out any online system updates, such as integrating and displaying new replacement stations or new batteries, changes and shifts in battery types per locker, and opening communication with them and their use.
[0021] Wenn ein Benutzer 12 an der Wechselstation ankommt, an welcher er eine Batterie reservierte, so wird die Wechselstation seine Batterie via RFID Leser oder sein Mobiltelefon via zum Beispiel Near Field Communication NFC oder RFID-Leser erkennen und ein Schliessfach öffnen, in welchem sich das übereinstimmende Batterie-Ladegerät befindet. Das Schliessfach, wo sich die Batterie in vollgeladenem Zustand befindet, öffnet, sobald die leere oder teilgeladene Batterie ordnungsgemäss angeschlossen ist und bei Einsatz von zwei Schliessfächern, eines für die neu zu ladende und eines für das Entnehmen der vollgeladenen Batterie das entsprechende Schliessfach mit der zu ladenden Batterie wieder geschlossen wurde. Somit kann der E-Biker seine leere Batterie an die Ladestation im Schliessfach anschliessen und dann die vollgeladene Batterie entnehmen und das Schliessfach hernach schliessen und verriegeln. Das hingegen ist ihm erst dann möglich, wenn das System zuvor bestätigt, dass der Ladevorgang zur eingesetzten leeren oder teilentladenen Batterie startete.When a user 12 arrives at the change station to which he reserved a battery, the change station will recognize his battery via RFID reader or his mobile phone via, for example, Near Field Communication NFC or RFID reader and open a locker in which the matching battery charger is located. The locker, where the battery is fully charged, opens once the empty or partially charged battery is properly connected and, with the use of two lockers, one for the new one to be recharged and one for the fully charged battery charging battery was closed again. Thus, the e-biker can connect his empty battery to the charging station in the locker and then remove the fully charged battery and close the locker afterwards and lock. This, however, is only possible for him when the system has previously confirmed that the charging process started with the empty or partially discharged battery.
[0022] Die Applikation steuert die Wahlmöglichkeiten an Hand der im System hinterlegten Daten: Jeder Benutzer und E-Bikerverfügt über einen der Anlage bekannten Nutzernamen und überein Passwort. Die Anlage kennt sein E-Bike, das er via die App der Anlage bekannt gegeben hat, und die Anlage kennt somit auch die zugehörigen Batterietypen, und weitere Favoritenangaben für den Auswahlprozess, die Batterieladezeit pro Batterie, die Schliessfachnummern, in welchen sich die entsprechenden Batterien befinden, und via App können alle Standorte der zur Anlage gehörigen Wechselstationen auf einer Landkarte angezeigt werden.The application controls the choices on the basis of the data stored in the system: Each user and e-Bikerverfügt one of the system known user name and password. The system knows his e-bike, which he has announced via the app of the system, and the system thus knows the associated battery types, and other favorites for the selection process, the battery charging time per battery, the locker numbers, in which the corresponding batteries and via the app, all locations of the change stations belonging to the installation can be displayed on a map.
[0023] Weitere Daten werden erfasst und gespeichert, wenn eine Batterie gewechselt wird. So wird erfasst, welcher E-Biker wann bei welcher Batterie-Wechselstation wie viele Batterien welchen Typs für welchen Zeitpunkt zur Abholung reservierte, welche Schliessfachnummern diese Batterien enthalten, und beim Wechsel wann genau dieser Wechsel erfolgte, ab wann die neu eingestellte Batterie wieder vollgeladen ist, und die Batterien, die im Netzwerk als vollgeladen angezeigt werden, sind für alle Benutzer einsehbar. Solche Berechnungen erfolgen anhand von hinterlegten Stammdaten. Informationen werden via Programm an Ortung-Apps, wie z.B. LEMnet zugeschickt, damit eine Routen-Planung möglich ist. In abgelegeneren Ortschaften ist die Auswahl an Batterietypen kleiner, weswegen diese Information bedeutsam ist. DerFurther data is collected and stored when a battery is changed. Thus, it is recorded which e-bikers at which battery changeover station how many batteries of which type for which time reserved for pickup, which locker numbers contain these batteries, and when changing exactly when this change took place, from when the newly set battery is fully charged again , and the batteries, which are displayed in the network as fully charged, are visible to all users. Such calculations are based on stored master data. Information is sent via program to location apps, e.g. LEMnet sent, so that a route planning is possible. In more remote areas, the choice of battery types is smaller, which is why this information is significant. Of the
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