CN113752809A - 用于存储模块的容纳装置和具有容纳装置的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动车（60）的用于容纳至少一个用于电能的可再充电的存储模块（30）的容纳装置（1），容纳装置（1）包括容纳隔室（10），每个容纳隔室（10）被构造用于容纳至少一个存储模块（30），容纳装置（1）具有至少一个机械接口（12），用于与存储模块（30）的至少一个对应接口（32）形状配合地、可解除地锁定，容纳装置（1）具有至少一个电连接端（17），用于电接触存储模块（30）的电对应连接端（38）。本发明还涉及存储模块（30）、容纳系统（50）、具有容纳装置（1）或容纳系统（50）的机动车（60）和用于将存储模块（30）容纳在容纳装置（1）中/从容纳装置（1）取出存储模块（30）的方法。

Description

用于存储模块的容纳装置和具有容纳装置的机动车

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的容纳装置，所述容纳装置用于容纳至少一个用于电能的可再充电的存储模块。本发明此外涉及一种用于容纳在根据本发明的容纳装置中的存储模块、包括容纳装置和至少一个存储模块的容纳系统。本发明还涉及一种具有容纳装置或具有容纳系统的机动车以及一种用于将存储模块容纳到容纳装置中和/或从容纳装置中取出存储模块的方法。

背景技术

当前HV电池组壳体开发的目的是将用于电池组电池的容积构造得尽可能大而将壳体构造得尽可能小，其中必须在无火灾情况下和在无短路情况下经受所有机械载荷状况。为了实现最大的功率和能量密度，必须以节省空间并且尽可能无冗余的方式设计结构构件。与此同时有利的是：除了用于电池的结构空间之外还在壳体内为电线路和控制设备提供足够的结构空间。迄今为止基本上以聚焦于不同电池组容量的安全集成的方式示出了HV电池组系统。虽然替换存储模块已经作为可能性是已知的，但是总是以经提高的耗费来替换存储模块，例如在使用经培训的专业人员的情况下替换存储模块，也即，不是自动化地替换存储模块。在未来的移动性方案过程中，快速、自动化地更换电池组模块和/或电池组单元变得越来越重要。在这里，达到或超过现有的（大多为手动的）可能性的极限。

通常不设置或仅在修理时才进行对这些电池组系统和/或其部分的替换。承载负载的电池组模块提供按计划替换的可能性——例如用于有效范围适配。然而，对于所有系统而言共同的是，由于电池组模块和/或容纳装置或其耦合的构造设计，至少部分地手动地并且以高时间耗费进行更换。更换装置虽然是已知的，但是更换或连接通常利用螺钉进行。

大的电池组壳体尤其是沉重的和不轻便的。因此，不可能例如为了客户服务的目的或为了客户侧的有效范围适配而单次取出电池组模块；始终以高的耗费对整个电池组壳体进行拆卸和重新装配。同时，需要更耗费的且因此更昂贵的物流和生产。

在当前系统情况下的更换只能以人员附加耗费、也即以显著的高成本而实现，和/或所需要的硬件组件是复杂的和结构空间紧张的，因为它们并非采用统一的功能集成和/或被设计用于非常大的不分组的电池组系统。由此附加地产生高的运行和维护成本以及经延长的替换持续时间，这不适合于在现代交通和车辆方案中使用。

当前公知的自动更换系统大多使用螺钉用于将HV电池组连接在车辆上。这在时间上延长更换，并且需要具有大量螺钉的耗费的更换站。此外，螺钉易于磨损-尤其是当未精确和准确平行地击中螺孔时，这（例如由于公差）而通常是应预期的。例如，从WO 2012/116916 A2中已知一种电池组更换装置，所述电池组更换装置需要特殊的附加框架，所述特殊的附加框架建立电池组系统与车辆的连接或包含/容纳连接元件。

发明内容

因此，本发明的任务是至少部分地消除现有技术中的上述缺点。尤其是，本发明的任务是提供一种用于机动车的容纳装置，所述容纳装置用于容纳至少一个用于电能的可再充电的存储模块，利用所述容纳装置使得能够特别简单地尤其是自动化地或半自动化地将至少一个存储模块从容纳装置的至少一个容纳隔室（Aufnahmefach）中取出和/或将至少一个存储模块容纳到容纳装置的至少一个容纳隔室中。此外，本发明的任务尤其是：提供用于容纳在根据本发明的容纳装置中的存储模块、包括容纳装置和至少一个存储模块的容纳系统以及具有容纳装置或具有容纳系统的机动车以及用于将存储模块从容纳装置中取出和/或将存储模块容纳在容纳装置中的方法。

上述任务通过本发明解决。尤其是，该任务通过具有根据本发明的特征的用于机动车的容纳装置解决，所述容纳装置用于容纳至少一个用于电能的可再充电的存储模块。此外，该任务通过具有根据本发明的特征的存储模块、通过具有根据本发明的特征的容纳系统、通过具有根据本发明的特征的机动车以及通过具有根据本发明的特征的方法解决。从根据本发明的扩展方案、说明书和附图中得出本发明的其他优点和细节。在此，结合根据本发明的容纳装置所描述的特征当然也结合根据本发明的存储模块、根据本发明的容纳系统、根据本发明的机动车、根据本发明的方法地适用，并且分别反之亦然，使得关于对于各个发明方面的公开被相互参考或者可以相互参考。

根据本发明的第一方面，该任务通过一种用于机动车的容纳装置来解决，所述容纳装置用于容纳至少一个用于电能的可再充电的存储模块。该容纳装置包括至少一个容纳隔室，其中每个容纳隔室被构造用于容纳至少一个存储模块，其中容纳装置具有至少一个机械接口，用于与该存储模块的至少一个对应接口形状配合地以可解除的方式锁定，其中容纳装置具有至少一个电连接端，用于电接触存储模块的至少一个电的对应连接端。此外，机械接口包括至少一个引导装置和至少一个锁定元件，其中所述至少一个引导装置被设计用于引导存储模块的至少一个对应引导装置，并且以相对于容纳隔室不可移动的方式布置，其中所述至少一个引导装置分别被设计用于：阻止所述至少一个对应引导装置在所述存储模块在所述容纳隔室中的安装位置中沿着至少一个空间轴移动，其中所述至少一个锁定元件以在解锁位置和锁定位置之间可移动的方式被安放（lagern），其中至少一个锁定元件在解锁位置中使得能够将至少一个存储模块从至少一个容纳隔室中取出或将至少一个存储模块容纳到至少一个容纳隔室中，并且其中存储模块在存储模块的安装位置中能够通过锁定元件而形状配合地以可解除的方式锁定在锁定位置中。

容纳隔室可以尤其是由机动车限制地被设计在至少一侧处。容纳装置和容纳隔室优选地布置在机动车的底部区段中。示例性地借助容纳装置的设计方案描述本发明，在该设计方案中，存储模块从下方被插入到容纳装置的容纳隔室中存储模块的安装位置中。安装位置应被理解为存储模块在容纳装置中的位置，在所述位置中存储模块与容纳装置形状配合地锁定，即固定在其位置上，并且存储模块与容纳装置的电连接端导电地连接、即能够实现所述存储模块的能量供应功能。借助于容纳装置的机械接口将存储模块机械地锁定在容纳装置处。为此，机械接口具有至少一个引导装置和至少一个锁定元件。在描述本发明所借助的示例性设计中，所述至少一个引导装置被拧紧和/或焊接和/或以其他方式在结构上构造在机动车的车身处。所述至少一个引导装置示例性地被描述为引导槽和/或滑槽引导件（Kulissenführung）。存储模块的至少一个对应引导装置示例性地被描述为销钉（Bolzen）和/或其他结构元件，所述结构元件从储存模块突出用以在至少一个引导装置中进行引导。当然，引导装置和对应引导装置的设计方案也可以相反地设计，使得存储模块包括至少一个引导槽，而容纳装置包括至少一个用于在引导槽中引导的引导元件、诸如销钉。如下面段落中详细示出的那样，容纳装置有利地在容纳隔室的一侧处、尤其是在容纳隔室的多个侧处具有至少一个引导装置、尤其是多个引导装置。根据本发明的引导装置是特别有利的，因为至少一个引导装置分别被设计用于：阻止至少一个对应引导装置在存储模块在容纳隔室中的安装位置中沿着至少一个空间轴移动。因此，容纳装置的引导装置分别被设计用于限制存储模块在至少两个自由度上的移动。

在本发明的范畴内，应该以根据本发明的机动车为例定义空间轴，其中容纳系统和至少一个存储模块沿着机动车的底部区域布置。X轴对应于机动车的行驶方向，Y轴对应于机动车的侧向方向，并且Z轴对应于关于机动车的示例性设计方案而向上和向下的方向。

机械接口此外包括至少一个锁定元件，所述至少一个锁定元件以在解锁位置和锁定位置之间可移动的方式被安放。根据本发明的装置优选地基于机械接口的元件、至少一个引导装置和至少一个锁定元件的共同作用而提供用于形状配合地以可解除的方式锁定存储模块的装置。锁定元件优选地被设计用于阻止存储模块在容纳隔室中、尤其是在存储模块的安装位置中沿着X空间轴移动。可以借助于张力（Spannkraft）尤其是在锁定位置的方向上对锁定元件加负载。可以通过弹簧装置、气动装置、液压装置和/或容纳装置和/或机动车的其他张力装置（Spannvorrichtung）来实现该张力。优选地，通过至少一个用于引导存储模块的至少一个对应引导装置的引导装置将根据本发明的存储模块引导到容纳装置中。随后通过在解锁位置和锁定位置之间移动锁定元件而形状配合地以可解除的方式锁定存储模块。固定元件因此能够实现与存储模块、尤其是与存储模块的外部几何形状的第二形状配合耦合，并且因此与引导装置组合地使得能够将存储模块与容纳装置形状配合地并且以可解除的方式锁定。如稍后对于根据本发明的方法详细描述的，可能有利的是，确定这些形状配合耦合的顺序。因此例如有利的是，首先开始进行存储模块与引导装置的耦合，并且随后或者至少逐段地在时间上并行地产生与锁定元件的耦合。为了从锁定隔室中取出存储模块，有利地以相反的顺序首先解除锁定元件的耦合，并且随后或至少逐段地时间上并行地解除锁定销钉与存储模块的耦合。因此，稍后更详细描述的用于电能的存储模块在被容纳到容纳装置中之后借助于位置固定的引导装置和可移动的锁定元件而被保持在存储模块的安装位置中。根据本发明的容纳装置可以优选地包括至少两个或多个引导装置，以便能够例如经更大面积上分布地和/或经多个力导入点（Krafteinleitungspunkte）地实现存储模块与容纳装置的可靠的、形状配合的并且以可解除的方式的锁定。因此，根据本发明的容纳装置通过至少一个引导装置和至少一个锁定元件的组合有利地实现：在容纳装置中简单、快速且尤其是无工具地容纳或取出用于电能的存储模块。因此，通过根据本发明的容纳装置，有利地使得能够尤其是自动化地或半自动化地通过具有更换平台的更换装置将至少一个存储模块从容纳装置的至少一个容纳隔室中取出和/或将至少一个存储模块容纳到所述容纳装置的至少一个容纳隔室中。

根据一种本发明的优选的扩展方案，在容纳装置情况下可以规定，机械接口的至少一个第一引导装置布置在容纳隔室的第一纵向侧处，并且至少一个第二引导装置布置在容纳隔室的第二纵向侧处，尤其是其中第一纵向侧和第二纵向侧平行或基本上彼此平行地布置。在本发明的范围中，表述“ X或基本上X”应被理解为例如由于制造公差和/或材料特性引起的可能的小偏差，而不改变特征的基础的有意的功能。为了有利地充分利用结构空间，容纳隔室优选地对应于所述至少一个存储模块的尺寸或基本上对应于所述至少一个存储模块的尺寸。存储模块和容纳隔室通常被设计为矩形长方体。附加地或可替代地，第一引导装置和第二引导装置布置在一个平面或多个平行的平面中，尤其是沿着X轴和/或平行于Y轴布置。替代于引导装置从容纳隔室的纵向侧的延伸和/或示例性布置，引导装置同样示例性地可以关于机动车附加地或可替代地具有在Z轴上的延伸，使得到相应的存储模块中的引导装置从上方啮合（eingreifen）到布置在存储模块处的对应接口和/或对应引导装置中，以便能够实现根据本发明的形状配合的耦合。这样设计的容纳装置有利地使得能够通过容纳装置的引导装置引导存储模块的对应引导装置。引导装置优选地被设计为使得引导装置至少逐段地被对应引导装置底切（hinterschneiden）。这样设计的容纳装置例如通过第一引导装置和通过第二引导装置使得能够阻止至少一个对应引导装置尤其是在存储模块在容纳隔室中的安装位置中沿着Z空间轴移动。补充地，这样设计的容纳装置可以例如通过侧向限制第一引导装置和第二引导装置使得能够阻止至少一个对应引导装置尤其是在存储模块在容纳隔室中的安装位置中沿着Y空间轴移动。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在容纳装置情况下可以规定，机械接口的至少一个第三引导装置布置在容纳隔室的端面处，其中该端面尤其是正交或基本上正交于第一纵向侧和第二纵向侧地定向。附加地或可替代地，相对于第一引导装置和/或第二个第一引导装置，第三引导装置布置在共同的平面或布置在平行的平面中，尤其是沿着X轴和/或平行于Y轴布置。尤其是与优选地使得能够利用至少一个存储模块的对应引导装置底切的第一引导装置和第二引导装置组合地，根据本发明的第三引导装置补充：例如尤其是沿X轴穿入（eindringen）相应的对应引导装置。这样设计的容纳装置例如通过第三引导装置而使得能够阻止所述至少一个对应引导装置尤其是在存储模块在容纳隔室中的安装位置中沿着Y轴和/或Z轴移动。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在容纳装置情况可以规定，至少一个锁定元件被设计为使得存储模块置在存储模块的安装位置中能够通过锁定元件在锁定位置中沿着至少一个空间轴、尤其是沿着两个空间轴由至少一个锁定元件形状配合地以可解除的方式锁定。根据本发明的装置优选地基于机械接口的元件、至少一个引导装置和至少一个锁定元件的共同作用而提供用于形状配合地以可解除的方式锁定存储模块的装置。锁定元件优选地被设计用于阻止存储模块在容纳隔室中、尤其是在存储模块的安装位置中沿着X空间轴移动。然而，锁定元件可以附加地或可替代地例如通过使凸起部、销钉和/或其他结构构件尤其是在存储模块的安装位置中啮合到存储模块中而使得能够阻止存储模块在容纳隔室中、尤其是在存储模块的安装位置中沿着Y空间轴移动。示例性地，根据本发明的存储模块经由至少一个用于引导存储模块的至少一个对应引导装置的引导装置被引导到容纳装置中。同样示例性地，随后地、同时地或至少逐段同时地，通过使锁定元件在解锁位置和锁定位置之间移动而将存储模块形状配合地以可解除的方式锁定。这样设计的容纳装置是特别有利的，因为特别简单地实现：尤其是自动化地或半自动化地通过具有更换平台的更换装置将至少一个存储模块容纳到容纳装置的至少一个容纳隔室中以及形状配合地以可解除的方式进行锁定。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在容纳装置情况下可以规定，所述至少一个引导装置具有第一引导区段和第二引导区段，其中所述第一引导区段使得能够将所述至少一个对应引导装置引入到所述引导装置中并且第二引导区段使得能够通过至少一个对应引导装置对所述引导装置底切。通过第一引导区段有利地使得能够将对应引导装置引入到引导装置中。例如，存储模块的对应引导装置从下方被引入到容纳装置的至少一个引导装置中，尤其是在Z轴的方向上。通过使对应引导装置沿着第二引导区段尤其是在X轴的方向上移动，使得能够通过至少一个对应引导装置对引导装置底切。第一引导区段和第二引导区段是共同地设计的和/或彼此过渡。这些引导区段优选地彼此成角度地、尤其是90°或基本上90°地布置。第一引导区段优选地至少逐段地具有圆锥形设计，使得使对应引导装置到至少一个引导装置中的引入变得容易。第二引导区段优选地具有封闭端部，以便限制和/或限定存储模块的对应引导装置的安装位置。优选地，第一引导区段和第二引导区段表示单个引导槽和/或引导滑槽的区段。示例性地，这样设计的容纳装置使得能够通过例如具有更换平台的更换装置自动化地或半自动化地插入存储模块，并且因此特别有利地履行根据本发明的任务。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在容纳装置的情况下可以规定，至少一个锁定元件在解锁位置和锁定位置之间沿着锁定轴可线性移动地和/或围绕锁定轴可旋转地被安放。锁定元件可以可线性移动地和/或围绕锁定轴可旋转地被安放，以便使得能够将存储模块在容纳装置中的安装位置中形状配合地以可解除的方式锁定。不仅在进行线性移动情况下而且在进行旋转移动情况下，锁定元件可以实现在存储模块的外侧处的锁定或者至少逐段地啮合到存储模块和/或存储模块的空隙中。这样设计的锁定元件是特别有利的，因为所述锁定元件使得能够以简单的装置将存储模块安全地形状配合地和以可解除的方式锁定在容纳装置中。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在容纳装置情况下可以规定，该容纳装置具有传感器装置和控制装置，其中传感器装置被设计用于检测存储模块在至少一个容纳隔室中的位置，其中所述控制装置被设计用于，尤其是基于通过所述传感器装置检测的所述存储模块的位置控制所述锁定元件在解锁位置和锁定位置之间的移动。替代于或附加于上述张力装置，可以通过控制装置来控制锁定元件的移动。有利地基于通过传感器装置检测的存储模块的位置通过控制装置来控制锁定元件的移动，使得当已识别出存储模块在存储模块的安装位置中时通过控制装置将所述锁定元件移动到锁定位置，并且因此使得能够尤其是自动化地将存储模块与容纳装置形状配合地锁定。

根据本发明的第二方面，该任务通过一种用于容纳在根据第一方面的容纳装置中的存储模块来解决。存储模块具有：至少一个对应接口，用于将存储模块力配合地固定在容纳装置的容纳隔室中的存储模块的安装位置中；以及至少一个电对应连接端，用于与容纳装置的电连接端电接触，其中所述至少一个对应接口具有至少一个对应引导装置，用于与所述容纳装置的所述至少一个引导装置以引导方式接触。在所描述的存储模块情况下得出已经对于根据本发明的第一方面的容纳装置所描述的所有优点。对应接口至少逐区域地优选被设计为机械接口的阴模（Negativform）。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在存储模块情况下可以规定，该存储模块具有至少一个对应锁定元件，其中至少一个对应锁定元件被设计用于在锁定位置中与至少一个锁定元件以锁定方式接触。如上所述的，锁定元件优选地被设计用于阻止存储模块在容纳隔室中、尤其是在存储模块的安装位置中沿着X空间轴移动。为了进行所述引导，锁定元件可以与对应锁定元件以锁定方式接触。附加地或可替代地，例如通过使凸起部、销钉和/或锁定元件的其他结构构件啮合到存储模块中、尤其是啮合到存储模块的对应锁定元件中而使得能够阻止存储模块在容纳隔室中、尤其是在存储模块的安装位置中沿着Z空间轴移动。对应锁定元件可以优选地被设计为圆锥形的，以便简化锁定元件的引入。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在存储模块情况下可以规定，对应接口的至少一个第一对应引导装置布置在存储模块的第一纵向侧处，并且至少一个第二对应引导装置布置在存储模块的第二纵向侧处，其中第一纵向侧和第二纵向侧平行或基本上彼此平行地布置。附加地或可替代地，第一对应引导装置和第二对应引导装置布置在一个平面或多个平行的平面中、尤其是沿着X轴和/或平行于Y轴布置。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在存储模块情况下可以规定，对应接口的至少一个第三引导装置布置在存储模块的第一端面处，其中该第一端面正交于第一纵向侧和第二纵向侧布置。附加地或可替代地，相对于第一对应引导装置和/或第二个第一对应引导装置，第三对应引导装置布置在共同的平面或平行的平面中、尤其是沿着X轴和/或平行于Y轴布置。

根据本发明的第三方面，该任务通过一种具有容纳装置和至少一个可再充电的存储模块的容纳系统来解决。根据本发明的第一方面设计容纳系统的容纳装置，并且根据本发明的第二方面设计容纳系统的存储模块。在所描述的容纳系统情况下得出已经对于根据本发明的第二方面的存储模块和对于根据本发明的第一方面的容纳装置描述的所有优点。

根据本发明的第四方面，该任务通过具有容纳装置或容纳系统的机动车来解决，其中根据第一方面来设计该容纳装置，或者根据本发明的第三方面来设计该容纳系统。在所描述的机动车情况下得出已经对于根据本发明的第三方面的容纳系统和对于根据本发明的第一方面的容纳装置描述的所有优点。

根据本发明的第五方面，该任务通过一种用于将根据第二方面的存储模块容纳在根据第一方面的容纳装置中和/或将根据第二方面的存储模块从根据第一方面的容纳装置中取出的方法来解决。该方法具有以下步骤：

-沿着穿入轴使所述存储模块接近所述容纳装置/从所述容纳装置移除所述存储模块，

-将至少一个机械接口穿入到至少一个对应接口中和/或将至少一个对应接口穿入到至少一个机械接口中，

-沿着底切轴（Hinterschneidungsachse）将所述存储模块线性地推移到所述存储模块的安装位置中/将所述存储模块线性地推移出所述存储模块的安装位置，尤其是其中所述底切轴正交于所述穿入轴地布置，

-将所述容纳装置的机械接口与所述对应接口锁定/将所述容纳装置的机械接口从所述对应接口解锁。

在所描述的方法情况下得出已经对于根据本发明的第三方面的容纳系统、根据本发明的第二方面的存储模块以及对于根据本发明的第一方面的容纳装置描述的所有优点。这些方法步骤优选地以列出的顺序被执行。然而，这些方法步骤可以附加地或可替代地以其他顺序单独地或多次地、时间上并行地和/或相继地被执行。首先，通过沿着穿入轴使存储模块接近容纳装置而将存储模块示例性地容纳到容纳装置中。所述至少一个机械接口和所述至少一个对应接口尤其是沿着Z轴接触和/或相互穿入或单侧穿入。在优选的第三方法步骤中，使存储模块沿着底切轴、尤其是X轴移动，用于产生通过对应引导装置对引导装置的底切。在此，容纳装置的机械接口和存储模块的对应接口以形状配合的方式相对彼此锁定。优选以相应地相反的顺序取出存储模块。根据本发明的方法是特别有利的，因为特别简单地使得能够尤其是自动化地或半自动化地从容纳装置的至少一个容纳隔室中取出至少一个存储模块和/或将至少一个存储模块容纳到容纳装置的至少一个容纳隔室中。在此，自动化可以通过容纳和取出装置、诸如具有更换平台的更换装置来进行。

根据本发明的一种优选的扩展方案，在方法中可以规定，该方法此外具有以下步骤中的至少一个：

-通过所述至少一个引导装置引导所述至少一个对应引导装置，

-通过至少一个机械接口、尤其是通过至少一个引导装置使所述对应接口在所述存储模块的安装位置中进行底切，

-使所述锁定元件在解锁位置和锁定位置之间线性移动和/或旋转移动，用于在所述存储模块的安装位置中与所述存储模块、尤其是所述至少一个对应锁定元件以形状配合的方式锁定。

所述至少一个引导装置和/或所述至少一个锁定元件是所述机械接口的有利的设计方案和具体化方案。这样设计的容纳装置例如通过第一引导装置和通过第二引导装置使得能够阻止所述至少一个对应引导装置尤其是在存储模块在容纳隔室中的安装位置中沿着Z空间轴移动。补充地，这样设计的容纳装置可以例如通过侧向限制第一引导装置和第二引导装置使得能够阻止所述至少一个对应引导装置尤其是在存储模块在容纳隔室中的安装位置中沿着Y空间轴移动。当将存储模块推移到安装位置中时，所述至少一个锁定元件例如通过弹簧装置和/或通过重力而被移动到锁定位置中，并且这样使得能够特别有利地将存储模块形状配合地以可解除的方式锁定在容纳装置中。

附图说明

下面根据附图更详细地阐述根据本发明的容纳装置、存储模块、容纳系统以及机动车。其中分别示意性地：

图1以透视图示出容纳装置的机械接口和具有对应接口和电对应连接端的存储模块，

图2以侧视图示出具有容纳装置和存储模块的容纳系统，

图3以端面视图示出具有第三引导装置的容纳装置和存储模块，

图4以透视图示出在存储模块和容纳装置的锁定元件之间的形状配合的有效连接，

图5以透视图示出容纳装置的锁定元件和在存储模块的第二端面处具有两个对应锁定元件的存储模块，以及

图6以侧视图示出具有容纳系统的机动车。

在图1至6中，具有相同功能和作用方式的元件分别配备有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中，以透视图示意性地示出了容纳装置1的机械接口12和电连接端18以及具有对应接口32和电对应连接端36的存储模块30。机械接口12以具有第一引导区段15和第二引导区段16的平行的滑槽引导件的形式被设计为两个平行的引导装置14。存储模块的对应引导装置34被设计为圆柱体并且沿着穿入轴EA穿入到引导装置14中。第一引导区段15被设计为圆锥形的，以便对所述穿入简化地进行设计。通过使存储模块30沿着底切轴HA移动，引导装置14被对应引导装置34底切，并且存储模块的第一端面44处的端面对应引导装置34穿入到容纳装置1的端面引导装置14中。在此，容纳装置1的电连接端18与电对应连接端38接触，并且使得能够从存储模块30向容纳装置1和/或上级系统、例如机动车60（未示出）提供所存储的电能。因为所述至少一个引导装置14分别被设计用于阻止所述至少一个对应引导装置34在存储模块30在容纳隔室10中的安装位置EBP（未示出）中沿着至少一个空间轴X、Y、Z移动，所以根据本发明的引导装置14是特别有利的。因此，容纳装置1的这些引导装置14中的每一个都分别被设计用于限制存储模块30在至少两个自由度上的移动，并且容纳装置1通过机械接口12而被设计用于容纳至少一个存储模块30并且用于形状配合地且以可解除的方式锁定所述至少一个存储模块30。

在图2中，以侧视图示意性地示出了具有容纳装置1和存储模块30的容纳系统50。在容纳装置1下方示出存储模块30。此外，通过点划线示出在容纳装置1的容纳隔室10内的安装位置EBP中的存储模块30。为了容纳存储模块30，通过待容纳的存储模块30使锁定元件17从锁定位置VP线性地移动到解锁位置EP。在此，存储模块30的机械对应接口32沿着穿入轴EA穿入到机械接口12中、尤其是穿入到引导装置14中。通过使存储模块30沿着底切轴HA线性移动，一方面使得存储模块30的对应接口32能够通过机械接口12底切，而另一方面使得能够释放锁定元件17并且从而使锁定元件17移动到锁定位置VP中。因此，存储模块30在至少两个点处以形状配合的方式耦合并且位置固定地布置。通过使存储模块30沿着底切轴HA线性移动，还示例性地实现在容纳装置1的电连接端18和电对应连接端38之间的接触，并且从而使得能够通过存储模块30对机动车60（未示出）进行供电。容纳装置1附加地包括端面的引导装置14，通过使存储模块30沿着底切轴HA移动，存储模块30的端面对应引导装置34穿入到所述端面引导装置中。容纳装置1此外具有可选的传感器装置47和可选的控制装置48，所述可选的传感器装置47和可选的控制装置48与锁定元件17有效连接。替代于或附加于张力装置，可以通过控制装置48控制锁定元件17的移动。有利地通过控制装置48基于通过传感器装置47所检测的存储模块30的位置来控制锁定元件17的移动，使得当容纳存储模块30时和当已识别出存储模块30在存储模块30的安装位置EBP中时，通过控制装置48使锁定元件17移动到锁定位置VP中，并且从而使得能够尤其是自动化地以形状配合的方式将存储模块30与容纳装置1锁定。反之，控制装置48优选地被设计用于当取出存储模块30时在需要情况下将锁定元件17移动到解锁位置EP。

在图3中以端面视图示出了具有第三引导装置14的容纳装置1和存储模块30。附加于或替代于第一引导装置14和/或第二第一引导装置14，第三引导装置14在共同的平面中或在平行平面中、尤其是沿着X轴和/或平行于Y轴布置。尤其是与优选地使得能够利用至少一个存储模块30的对应引导装置34底切的第一引导装置14和第二引导装置14组合地，根据本发明的第三引导装置14例如补充：相应的对应引导装置34尤其是沿着X轴在这里穿入到附图平面中。这样设计的容纳装置1例如通过第三引导装置14而使得能够阻止所述至少一个对应引导装置34尤其是在存储模块30在容纳隔室10中的安装位置EBP（未示出）中沿着Y轴和/或Z轴移动。

在图4中以透视图示出存储模块30与容纳装置1的锁定元件17之间的形状配合的有效连接。锁定元件17可以以可线性移动的方式和/或以可围绕锁定轴VA旋转的方式安放，以便使得能够在容纳装置1（未示出）中的安装位置EBP中形状配合地以可解除的方式锁定存储模块30。不仅在进行线性移动的情况下而且在进行附加的或可替代的旋转移动的情况下，锁定元件17都可以实现在存储模块30的外侧处的锁定或者可以至少逐段地啮合到存储模块30中和/或存储模块30的空隙、尤其对应锁定元件36中。这样设计的锁定元件17是特别有利的，因为该锁定元件使得能够利用简单的装置将存储模块30安全地形状配合地且以可解除的方式锁定在容纳装置1中。

在图5中以透视图示出容纳装置1的锁定元件17和存储模块30，所述存储模块在存储模块30的第二端面46处具有两个对应锁定元件36。除了至少一个引导装置14（未示出）之外，机械接口12包括至少一个锁定元件17，所述锁定元件以在解锁位置EP和锁定位置VP（未示出）之间可移动的方式被安放。根据本发明的容纳装置1优选地基于机械接口12的元件、至少一个引导装置14（未示出）和至少一个锁定元件17的共同作用而提供用于形状配合地以可解除的方式将存储模块30锁定在容纳隔室10中的容纳装置1。锁定元件17优选地被设计用于，阻止存储模块30在容纳隔室10中、尤其是在存储模块30的安装位置EPB（未示出）中沿X空间轴移动。可以借助于张力尤其是在锁定位置VP（未示出）的方向上对锁定元件17加负载（belasten）。可以通过弹簧装置、气动装置、液压装置和/或容纳装置1和/或机动车60（未示出）的其他张力装置来实现该张力。在所示的设计方案中，存储模块具有两个对应锁定元件36，其中所述对应锁定元件36被设计用于在锁定位置VP（未示出）中与一个锁定元件17以锁定方式接触。通过锁定元件17的凸起部、销钉和/或其他结构设计的啮合，可以实现：阻止存储模块30在容纳隔室10中、尤其是在存储模块30的安装位置EBP（未示出）中附加地沿着Z空间轴的移动。对应锁定元件36可以优选地被设计成圆锥形的，以便简化锁定元件17的引入（Einführung）。

在图6中以侧视图示意性地示出了具有容纳系统50的机动车60。具有根据本发明的容纳系统50或根据本发明的容纳装置1的机动车60的这种设计是特别有利的，因为通过由机械接口12、尤其是锁定销钉14的头部18使对应接口32至少逐区域地进行底切而能够实现在存储模块30和容纳装置1之间的可靠的、成本低的和简单的耦合、尤其是以形状配合方式锁定的耦合。通过根据本发明的容纳装置1，有利地使得能够尤其是自动化地或半自动化地通过具有更换平台的更换装置将所述至少一个存储模块30从机动车60的容纳装置1的至少一个容纳隔室10中取出和/或将所述至少一个存储模块30容纳到机动车60的容纳装置1的至少一个容纳隔室10中。

附图标记列表

1 容纳装置

10 容纳隔室

12 机械接口

14 引导装置

15 第一引导区段

16 第二引导区段

17 锁定元件

18 电连接端

20 容纳隔室的第一纵向侧

22 容纳隔室的第二纵向侧

24 容纳隔室的第一端面

26 容纳隔室的第二端面

30 存储模块

32 机械对应接口

34 对应引导装置

36 对应锁定元件

38 电对应连接端

40 存储模块的第一纵向侧

42 存储模块的第二纵向侧

44 存储模块的第一端面

46 存储模块的第二端面

47 传感器装置

48 控制装置

50 容纳系统

60 机动车

EBP 安装位置

EP 解锁位置

VP 锁定位置

EA 穿入轴

HA底切轴

VA 锁定轴

X、Y、Z 空间轴。

Claims (15)

1.一种用于机动车（60）的容纳装置（1），所述容纳装置用于容纳至少一个用于电能的可再充电的存储模块（30），其中所述容纳装置（1）包括容纳隔室（10），其中所述容纳隔室（10）被构造用于容纳至少一个存储模块（30），其中所述容纳装置（1）具有至少一个机械接口（12），用于与所述存储模块（30）的至少一个对应接口（32）形状配合地以可解除的方式锁定，其中所述容纳装置（1）具有至少一个电连接端（17），用于电接触所述存储模块（30）的电对应连接端（38），其特征在于，

所述机械接口（12）包括至少一个引导装置（14）和至少一个锁定元件（17），其中所述至少一个引导装置（14）被设计用于引导所述存储模块（30）的至少一个对应引导装置（34），并且以相对于所述容纳隔室（10）不可移动的方式布置，其中所述至少一个引导装置（14）分别被设计用于：阻止所述至少一个对应引导装置（34）在所述存储模块（30）在所述容纳隔室（10）中的安装位置（EBP）中沿着至少一个空间轴（X，Y，Z）移动，其中所述至少一个锁定元件（17）以在解锁位置（EP）和锁定位置（VP）之间可移动的方式被安放，其中所述至少一个锁定元件（17）在所述解锁位置（EP）中使得能够将所述至少一个存储模块（30）从所述至少一个容纳隔室（10）中取出或将所述至少一个存储模块（30）容纳到所述至少一个容纳隔室（10）中，并且其中所述存储模块（30）在所述存储模块（30）的安装位置（EBP）中能够通过所述锁定元件（17）形状配合地以可解除的方式锁定在所述锁定位置（VP）中。

2.根据权利要求1所述的容纳装置（1），其特征在于，

所述机械接口（12）的至少一个第一引导装置（14）布置在所述容纳隔室（10）的第一纵向侧（20）处，并且至少一个第二引导装置（14）布置在所述容纳隔室（10）的第二纵向侧（22）处，尤其是其中所述第一纵向侧（20）和所述第二纵向侧（22）彼此平行地布置。

3.根据权利要求2所述的容纳装置，其特征在于，

所述机械接口（12）的至少一个第三引导装置（14）布置在所述容纳隔室（10）的第一端面（24）处，其中所述第一端面（24）尤其是正交于所述第一纵向侧（20）和所述第二纵向侧（22）地定向。

4.根据前述权利要求中任一项所述的容纳装置（1），其特征在于，

所述至少一个锁定元件（17）被设计为使得所述存储模块（30）在所述存储模块（30）的所述安装位置（EBP）中能够通过所述锁定元件（17）在所述锁定位置（VP）中沿着至少一个空间轴（Z）、尤其是沿着两个空间轴（Y，Z）由所述至少一个锁定元件（17）形状配合地以可解除的方式锁定。

5.根据前述权利要求中任一项所述的容纳装置（1），其特征在于，

所述至少一个引导装置（14）具有第一引导区段（15）和第二引导区段（16），其中所述第一引导区段（16）使得能够将所述至少一个对应引导装置（34）引入到所述引导装置中（14）中并且所述第二引导区段（16）使得能够通过所述至少一个对应引导装置（34）对所述引导装置（14）底切。

6.根据前述权利要求中任一项所述的容纳装置（1），其特征在于，

所述至少一个锁定元件（17）在解锁位置（EP）和锁定位置（VP）之间沿着锁定轴（VA）可线性移动地和/或围绕锁定轴（VA）可旋转地被安放。

7.根据前述权利要求中任一项所述的容纳装置（1），其特征在于，

所述容纳装置（1）具有传感器装置（47）和控制装置（48），其中所述传感器装置（47）被设计用于检测所述存储模块（30）在所述至少一个容纳隔室（10）中的位置，其中所述控制装置（48）被设计用于，尤其是基于通过所述传感器装置（47）检测的所述存储模块（30）的位置控制所述锁定元件（15）在所述解锁位置（EP）和所述锁定位置（VP）之间的线性移动。

8.一种用于容纳在根据前述权利要求1至6中任一项所述的容纳装置（1）中的存储模块（30），其特征在于，

所述存储模块（30）具有：至少一个对应接口（32），用于将所述存储模块（30）力配合地固定在所述容纳装置（1）的容纳隔室（10）中的所述存储模块（30）在安装位置（EBP）中；以及至少一个电对应连接端（38），用于与所述容纳装置（1）的电连接端（18）电接触，其中所述至少一个对应接口（32）具有至少一个对应引导装置（34），用于与所述容纳装置（1）的至少一个引导装置（14）以引导方式接触。

9.根据权利要求7所述的存储模块（30），其特征在于，

所述存储模块（30）具有至少一个对应锁定元件（36），其中所述至少一个对应锁定元件（36）被设计用于在所述锁定位置（10）中与所述至少一个锁定元件（17）以锁定方式接触。

10.根据权利要求7或8所述的存储模块（30），其特征在于，

所述对应接口（32）的至少一个第一对应引导装置（34）布置在所述存储模块（30）的第一纵向侧（40）处，并且至少一个第二对应引导装置（34）布置在所述存储模块（30）的第二纵向侧（42）处，其中所述第一纵向侧（40）和所述第二纵向侧（42）彼此平行地布置。

11.根据前述权利要求7至9中任一项所述的存储模块（30），其特征在于，

所述对应接口（32）的至少一个第三引导装置（34）布置在所述存储模块（30）的第一端面（44）处，其中所述第一端面（44）正交于所述第一纵向侧（40）和所述第二纵向侧（42）地布置。

12.一种容纳系统（50），所述容纳系统具有容纳装置（1）和至少一个可再充电的存储模块（30），其特征在于，

根据前述权利要求1至6中任一项设计所述容纳装置（1）和根据前述权利要求7至10中任一项设计所述存储模块（30）。

13.一种具有容纳装置（1）或容纳系统（50）的机动车（60），其特征在于，

根据前述权利要求1至6中任一项设计所述容纳装置（1），或者根据权利要求11设计所述容纳系统（50）。

14.一种用于将根据权利要求7至10中任一项所述的存储模块（30）容纳在根据权利要求1至6中任一项所述的容纳装置（1）中和/或将根据权利要求7至10中任一项所述的存储模块（30）从根据权利要求1至6中任一项所述的容纳装置（1）中取出的方法，所述方法具有以下步骤：

-沿着穿入轴（EA）使所述存储模块（30）接近所述容纳装置（1）/从所述容纳装置（1）移除所述存储模块（30），

-将所述机械接口（12）穿入到所述对应接口（32）中和/或将所述对应接口（32）穿入到所述机械接口（12）中，

-沿着底切轴（HA）将所述存储模块（30）线性地推移到所述存储模块（30）的安装位置（EBP）中/将所述存储模块（30）线性地推移出所述存储模块（30）的安装位置（EBP），尤其是其中所述底切轴（HA）正交于所述穿入轴（EA）地布置，

-将所述容纳装置的所述机械接口（12）与所述对应接口（32）锁定/将所述容纳装置的所述机械接口（12）从所述对应接口（32）解锁。

15.根据权利要求11所述的方法，所述方法此外具有以下步骤中的至少一个：

-通过所述至少一个引导装置（14）引导所述至少一个对应引导装置（34），

-通过所述至少一个机械接口（12）、尤其是通过所述至少一个引导装置（14）使所述对应接口（32）在所述存储模块（30）的安装位置（EBP）中进行底切，

-使所述锁定元件（17）在解锁位置（EP）和锁定位置（VP）之间线性移动和/或旋转移动，用于在所述存储模块（30）的安装位置（EBP）中与所述存储模块（30）、尤其是所述至少一个对应锁定元件（36）以形状配合的方式锁定。

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