CN117136149A - 电池交换系统 - Google Patents

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CN117136149A
CN117136149A CN202180090016.4A CN202180090016A CN117136149A CN 117136149 A CN117136149 A CN 117136149A CN 202180090016 A CN202180090016 A CN 202180090016A CN 117136149 A CN117136149 A CN 117136149A
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tractor
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bracket
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CN202180090016.4A
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瑞安·亚历山大·博伊斯
扎卡里·迈耶·奥莫亨德罗
普拉维恩·瓦尔马·彭梅特萨
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dba Emperor Tractor Zimino Co
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Abstract

示例电池交换系统可以包括电池运输工具。电池运输工具可以包括支撑框架、联接到支撑框架并被配置成连接到用于移动电池运输工具的动力运载工具的连接器、以及可移动地联接到支撑框架并被配置成将电池从运输支撑位置水平运载到拖拉机接纳位置的电池托架。

Description

电池交换系统
相关申请的交叉引用
本非临时申请要求Boyce等人于2020年11月9日提交的名称为“BATTERY SWAPSYSTEM[电池交换系统]”的共同未决的美国临时专利申请序列号63111372的优先权，该临时专利申请的全部披露内容通过援引结合于此。
背景技术
拖拉机用于农业、建筑和住宅用途中的多种用途。一些拖拉机用于推动或拉动器具。一些拖拉机包括用于挖掘、移位和/或运载多种材料(比如土制材料、林业产品、动物废物和农产品)的附件，比如铲斗、刀片、反铲或类似物。一些拖拉机可以包括用于接合托盘、箱子、盒子或类似物的叉或其他联接机构，其中，拖拉机运载和/或提升所接合的物品。一些拖拉机可以由电池供电。
附图说明
图1是示意性地展示示例电池交换系统的部分的图示。
图2是示意性地展示示例电池交换系统的部分的图示。
图3是示意性地展示示例电池交换系统的部分的图示。
图4是支撑可交换电池的示例电池交换系统的前视立体图。
图5是示例电池运输工具的后视立体图。
图6是展示图5的电池运输工具的部分的放大局部立体图。
图7A是图4的示例电池运输系统的示例电池的前视立体图。
图7B是图7A的示例电池的前仰视立体图。
图7C是图7A的示例电池的侧仰视立体图。
图7D是图7A的示例电池的部分的放大局部视图。
图7E是图7A的示例电池的部分的放大局部视图。
图8是支撑示例可交换电池的示例电池运输工具的俯视立体图。
图9是图8的示例电池运输工具和可交换电池的仰视立体图。
图10是展示图8的示例电池运输工具的部分的局部立体图。
图11是示例电池运输工具的俯视立体图。
图12是展示图11的示例电池运输工具的部分的局部立体图。
图13A是展示图4的示例电池运输系统的立体图，其中示例拖拉机牵引支撑示例可交换电池的示例电池运输工具。
图13B是展示位于示例拖拉机前面的示例电池运输工具的立体图。
图13C是展示示例电池从示例拖拉机取出并放到示例电池运输工具上的立体图。
图13D是展示示例电池从示例拖拉机完全取出并放到示例电池运输工具上的立体图。
图13E是展示示例可交换电池定位在示例拖拉机前面的立体图。
图13F是展示示例可交换电池插入示例拖拉机中的立体图。
图13G是展示示例可交换电池完全插入示例拖拉机中的立体图。
图13H是展示具有插入的可交换电池的示例拖拉机和支撑先前从拖拉机移除的示例电池的示例电池运输工具的立体图。
图14是展示在插入可交换电池之前示例电池交换系统的示例拖拉机的前视图。
图15是展示图14的示例拖拉机的示例框架的立体图。
图16是示例可交换电池的前视立体图。
图17是图16的示例电池的后视立体图。
图18是图16的示例电池的分解立体图。
图19是图16的示例电池的电池子模块的示例布局的立体图。
图20A是示意性地展示图16的电池的示例冷却系统的部分的图示。
图20B是展示图16的示例电池的部分的分解立体图。
图21是图16的示例电池的部分的仰视立体图。
图22是展示图21的示例电池的部分的俯视立体图。
图23是图14的示例拖拉机的部分的前视立体图，其中图16的电池完全插入到示例拖拉机中。
图24是图23的拖拉机沿着拖拉机的纵向中心线的剖视图。
图25是图24的拖拉机沿线25-25截取的剖视图。
图26是图24的拖拉机沿线25-25截取的截面。
图27是图24的拖拉机沿线27-27截取的剖视图。
图28是图24的拖拉机沿线28-28截取的剖视图。
在整个附图中，相同的附图标记表示相似但不一定相同的要素。附图不一定按比例，并且某些部分的大小可能被夸大以更清楚地展示所示的示例。此外，附图提供了与说明书一致的示例和/或实施方式；然而，说明书不限于附图中提供的示例和/或实施方式。
具体实施方式
在整个附图中，相同的附图标记表示相似但不一定相同的要素。附图不一定按比例，并且某些部分的大小可能被夸大以更清楚地展示所示的示例。此外，附图提供了与说明书一致的示例和/或实施方式；然而，说明书不限于附图中提供的示例和/或实施方式。
电池供电的农业和林业拖拉机以及多用途越野车旨在在重负载条件下长时间连续运行。重载拖拉机的充满电的电池组在运行几个小时后就会耗尽。所披露的是现场电池交换系统，这些现场电池交换系统使得电力设备能够在偏远和恶劣的地点连续运行。在缺乏基础设施的情况下，农场田地、建筑工地、森林和其他恶劣地点中的操作通常需要高连续电力水平。用充满电的电池组快速更换完全包含的模块但耗尽的电池组可以解决拖拉机停机时间问题。
所披露的是示例电池交换系统、电池交换拖拉机、电池运输工具和可交换电池。本披露内容描述了可以如何交换用于为拖拉机供电的电池的各种示例。本披露内容描述了可以如何在田地/工地/森林中的远程位置处从可以由拖拉机本身或另一运载工具运输的电池运输工具交换示例电池的非常多的示例。因为可以在位于远程位置或耕地/工地/森林时交换拖拉机的电池，所以拖拉机可以保持在远程位置处，从而增加生产率。
图1是示意性地展示示例电池交换系统20的部分的框图。电池交换系统20包括拖拉机24和电池运输工具28。拖拉机24可以具有多种形式。在一些实施方式中，拖拉机24可以包括轮，这些轮中的至少两个轮使用来自可交换电池的电力被可旋转地驱动。在一些实施方式中，拖拉机24可以包括履带，其中履带使用来自可交换电池的电力被驱动。
拖拉机24可以用于农业建设和住宅用途中的多种用途。拖拉机24可以用于推动或拉动器具。拖拉机24可以包括用于挖掘、移位和/或运载多种材料(比如土制材料、动物废物和农产品)的附件，比如铲斗、刀片、反铲或类似物。拖拉机24可以包括用于接合托盘、箱子、盒子或类似物的叉或其他联接机构，其中，拖拉机运载和/或提升所接合的物品。拖拉机24包括内部电池接纳腔体30和电池接口34。
腔体30包括开口32，该开口的大小被确定成可移除地接纳可交换电池。为了本披露内容的目的，关于两个结构的附接或联接的术语“可释放地”或“可移除地”意味着两个结构可以彼此重复地连接和断开连接，而不会对两个结构中的任一个或它们的功能造成物质损坏。
在一种实施方式中，开口32沿着前部面延伸，该前部面是拖拉机24的前周边，其中腔体30向后延伸到拖拉机24中。例如，在一些实施方式中，腔体30可以位于拖拉机24的前罩下方，其中，开口32沿着罩的前部面延伸。在一些实施方式中，开口32可以沿着拖拉机24的侧面或后部延伸。
电池接口34包括以下机构，通过该机构可以与接纳在腔体30内的可交换电池进行电连接。电池接口34促进将电流从电池80传输至拖拉机24的动力部件。在一些实施方式中，电池接口34可以包括插座或插头。在其他实施方式中，电池接口34可以包括其他电连接接口。
有时被称为交换车的电池运输工具28包括用于将电池或电池盒运输到比如田地/工地/森林或其他远程位置之类的位置的结构。电池运输工具28包括支撑框架40、机械连接器44和电池托架60。支撑框架40包括支撑电池运输工具28的其余部件的结构。支撑框架40可以是金属杆和支架、桁架和类似物的矩形构架。在一些实施方式中，支撑框架40联接到将框架40可移动地支撑在表面上的地面接合构件，比如轮或履带。在一些实施方式中，支撑框架40通过承载支撑框架40的拖拉机或运载工具悬置或悬挂在下方地形上面。在这种实施方式中，可以省略地面接合构件。
连接器44机械地联接到支撑框架40并且促进将支撑框架40连接到用于移动运输工具28的动力运载工具，比如拖拉机或另一运载工具。在支撑框架40和运输工具28的其余部分被拉动/牵引的实施方式中，连接器44可以包括用于挂接至拖拉机或其他运载工具的拉杆。在支撑框架40和运输工具28的其余部分从拖拉机、其他运载工具悬置或悬挂的实施方式中，连接器44可以促进这种连接和悬挂。例如，连接器44可以包括三点附接件，该三点附接件用于可释放地连接至拖拉机24或另一运载工具的三点挂接连接件的顶部连杆和提升臂。在又一些实施方式中，连接器44可以包括用于将电池运输工具28可释放地或可移除地连接到拖拉机24或另一运载工具的其他机构。
电池托架60可移动地联接至支撑框架40以相对于支撑框架40移动。出于本披露内容的目的，术语“联接”应指两个构件直接地或通过其他构件间接地彼此结合。这种结合本质上可以是固定的，或者本质上是可移动的。这种结合可以通过这两个构件或这两个构件以及任何额外的中间构件彼此一体形成为单一整体、或者通过这两个构件或这两个构件以及任何额外的中间构件彼此相附接来实现。这种结合本质上可以是永久性的，或者可替代地本质上可以是可移除的或可释放的。术语“可操作地联接”应指两个构件直接或间接地结合，使得运动可以直接或经由中间构件从一个构件传递到另一构件。
电池托架60被配置成可释放地接合可交换电池80(以虚线示出)，以便将电池80从运输支撑位置91移动或运载到拖拉机接纳位置92。出于本披露内容的目的，短语“被配置成”表示配置的实际状态，其从根本上将所述功能/用途与短语“被配置成”之前的特征的物理特性联系起来。在拖拉机接纳位置82，电池80被接纳在腔体30内并且连接到接口34或者准备好连接到接口34。
在一些实施方式中，通过使用曲柄或类似物使用人的手动力来移动电池托架60(连同电池80)。在一些实施方式中，使用电源(比如来自电池80本身或替代性电源的电力)来移动电池托架60(连同电池80)。例如，在一些实施方式中，电池托架60可以连接至蜗轮从动件，该蜗轮从动件沿着蜗轮移动，该蜗轮通过使用曲柄手动旋转或者由电动、液压或气动马达可旋转地驱动。在其他实施方式中，电池托架60可以连接至螺纹联接器，该螺纹联接器沿着螺纹导螺杆移动，该螺纹导螺杆通过使用曲柄手动旋转或者由电动、液压或气动马达可旋转地驱动。在一些实施方式中，电池托架60钩或夹到电池80上。在一些实施方式中，电池托架60位于电池80下方，而不被钩或夹到电池80上。在这种实施方式中，托架60可以包括用于接合电池80的一侧的推板。
在所示的示例中，连接器44从支撑框架40的纵向端部突出，其中，连接器44和支撑框架40沿着轴线83连续定位，并且其中，托架60可相对于支撑框架40沿如箭头84所示垂直于轴线83的方向移动(连同电池80)。在支撑框架40由轮可移动地支撑的实施方式中，这种轮可以围绕也垂直于轴线83的轴线旋转。在其他实施方式中，如箭头85所示，托架60可以相对于支撑框架40沿平行于轴线83的方向可移动(连同电池80)。在这样的实施方式中，开口32和腔体30将定位在运输工具28的一端处，其中开口32面向平行于轴线83的方向以接纳电池80。
图2是示意性地展示示例电池运输工具128的部分的框图。电池运输工具128可以与上述拖拉机24一起使用。图2展示了可以同时支撑多个电池(比如从拖拉机24移除的放电电池和用于装载到拖拉机24中的充电电池)的电池运输工具的示例。运输工具128类似于运输工具28，除了运输工具128包括电池托架160-1和160-2(统称为电池托架160)。电池运输工具128的与电池运输工具28的部件相对应的那些剩余部件被类似地编号。
这些电池托架160中的每个电池托架类似于上述的电池托架60。电池托架160被配置成分别沿着如箭头184-1和184-2所示的平行轴线移动和定位相应的电池80-1和80-2。这些电池托架160中的每个电池托架被配置成将其相应的电池从运输支撑位置移动到拖拉机接纳位置。
在示例操作期间，托架160-1可以首先由拖拉机或其他运载工具定位成与拖拉机24的开口32对齐，其中，托架160-1可以被连接到电池并被移动以将电池80-1从腔体30中取出并放到运输工具28上。此后，支撑替换电池(比如充电电池80-2)的托架160-2可以由拖拉机或其他运载工具定位成与拖拉机24的开口32一致，其中，托架160-2可以被移动以插入电池80-2穿过开口32并进入腔体30。电池80-2可以进一步从与电池接口34的互连中移除。此后，电池80-2可以与电池托架160-2断开连接。应当理解，该操作可以颠倒，比如当电池托架160-2用于从拖拉机24取出放电电池并且电池托架160-1用于将充电电池装载到拖拉机24中时。
图3是示意性地展示示例电池运输工具228的部分的框图。电池运输工具228可以与上述的拖拉机24一起使用。图3展示了电池运输工具的示例，该电池运输工具可以通过相对于电池运输工具的支撑框架移动电池托架来选择性地将多个电池托架中的每一个与拖拉机的电池接纳腔体对齐。运输工具228类似于运输工具128，除了运输工具228包括定位托架270-1、270-2(统称为定位托架270)。电池运输工具128的与电池运输工具28的部件相对应的那些剩余部件被类似地编号。
定位托架270包括分别可操作地联接到电池托架160-1和160-2的机构，以便在与电池托架160移动所沿的轴线垂直的方向上移动电池托架160。在所示的示例中，定位托架270可操作以沿着轴线83移动电池托架160。在所示的示例中，这些定位托架270中的每个定位托架被配置成相对于支撑框架40独立地移动其相应的电池托架160。结果，可以通过定位托架270相对于彼此相对于支撑框架40移动电池托架160-1。例如，定位托架270-1可以将电池托架160-1在沿着轴线83的第一方向上移动第一距离。同时，定位托架270-2可以将电池托架160-2在沿着轴线83的第一方向上或者在沿着轴线83的第二相反方向上移动不同于第一距离的第二距离。在一些实施方式中，定位托架270之一可以移动其相应的电池托架，而与另一定位托架相关联的另一电池托架保持静止。
在一些实施方式中，定位托架270比如通过使用手动旋转的曲柄被手动驱动。在一些实施方式中，定位托架270可以通过使用动力装置(比如电动螺线管、电动马达、液压马达、气动马达或类似物)来移动。例如，在一些实施方式中，定位托架270可以连接至螺纹从动件，该螺纹从动件沿着螺纹导螺杆移动，该螺纹导螺杆通过使用曲柄手动旋转或者由电动、液压或气动马达可旋转地驱动。
在一些实施方式中，电池托架160可以被连接起来，并且定位托架270之一可以被省略，其中剩余的定位托架270同时相对于支撑框架40一致地移动电池托架160中的两个电池托架。
图4展示了支撑可交换电池380的示例电池交换系统320的部分。电池交换系统320包括拖拉机324和电池运输工具328。拖拉机324包括具有内部电动马达的电力驱动的拖拉机或动力拖拉机，这些内部电动马达可旋转地驱动由后轴402支撑的后轮400。拖拉机324进一步包括前驱动轮或非驱动轮406，这些前驱动轮或非驱动轮围绕前轴407旋转并且连接至转向联动装置(未示出)，以便于位于驾驶室408中的操作员对拖拉机324进行转向。在一些实施方式中，驾驶室408可以被省略，比如在拖拉机324被远程控制的情况下。拖拉机324被配置成使用挂接系统(未示出)拉动/牵引器具。
拖拉机324具有后部410和前部412。拖拉机324包括前底盘414，该前底盘在前轮406之间或附近向驾驶室408前方延伸。前底盘414包括可以通过前开口332触及的电池接纳腔体330。在所示的示例中，前开口332被前盖333暂时覆盖，其中，可以在电池交换操作期间移除前盖333。在其他实施方式中，可以省略盖333，其中，接纳在电池接纳腔体330内的电池的面可以形成或提供拖拉机324的前部。在所示的示例中，电池接纳腔体330在形成于前底盘414的罩422中的货床420下方延伸。在所示的示例中，电池接纳腔体330在拖拉机324的前头灯424与前轮406和/或前轮406的前轴407之间延伸。
拖拉机324可以进一步包括电池连接接口34(上面关于拖拉机24示出和描述)，其中，接口34设置在电池接纳腔体330的内部。在其他实施方式中，接口34可以在腔体330的外部、靠近开口332。例如，电缆可以用于电连接接纳在腔体330内的电池和这样的外部电池连接接口34。
电池运输工具328被配置成由拖拉机324拉动、与拖拉机324断开连接并且便于交换用于为拖拉机324供电的电池。电池运输工具328包括支撑框架340、轮342、连接器344、浮动支撑框架440、电池托架360-1、360-2(统称为托架360)、手动曲柄430-1、430-2(统称为曲柄430)、定位托架370、手动曲柄434、电池充电系统442、以及托架悬挂系统444。
支撑框架340用作运输工具328的底盘、枢转地连接至连接器344。连接器344包括用于连接至拖拉机324的拉杆。支撑框架340可旋转地支撑轮342，这些轮用于在运输工具328被拖拉机324或另一运载工具拉动时移动该运输工具。支撑框架340间接支撑托架360和370。
浮动支撑框架440由支撑框架340支撑并支撑托架360和370。如下文将关于托架悬挂系统444描述的，浮动支撑框架440相对于支撑框架340浮动或移动，以便于所支撑的电池相对于拖拉机324的开口332对齐。在一些实施方式中，可以省略浮动支撑框架440，其中，支撑框架340包括被配置成直接支撑托架360和370的结构。
如图5所示，托架360沿垂直于轮342的旋转轴线延伸的轴线383彼此隔开。托架360分别沿着垂直于轴线383延伸的轴线384-1、384-2延伸。托架360-1、360-2被被配置成分别沿着轴线384-1和384-2在运输支撑位置与拖拉机接纳位置之间运载和移动所接合和支撑的电池，比如电池380。
如图6所示，这些托架360中的每个托架包括电池引导件448、蜗轮450和蜗轮从动件452。电池引导件448用作可旋转地支撑蜗轮450的结构。电池引导件448进一步用作轨道，从而在所支撑的电池380被移动时引导和控制所支撑的电池的定位。电池引导件448包括长形突出部，该长形突出部的形状、大小和位置被确定成被可滑动地接纳在形成于电池380的下侧上的对应长形凹槽或通道内。
蜗轮450由电池引导件448可旋转地支撑。蜗轮从动件452包括接纳蜗轮450的内螺纹构件。蜗轮450的旋转导致蜗轮从动件452沿着蜗轮450的轴线、托架360-1的轴线384-1、或托架360-2的轴线384-2的线性移动。
如图6进一步所示，这些托架360中的每个托架承载电池连接器456。电池连接器456包括用于可释放地接合所支撑的电池使得所支撑的电池380与蜗轮从动件452一致地移动的机构。在所示的示例中，电池连接器456包括可移动地联接至蜗轮从动件452的一对钩458。在所示的示例中，钩458可枢转地联接到蜗轮从动件452以围绕轴线459进行枢转移动。钩458围绕轴线459在电池连接位置或状态与电池断开连接位置或状态之间枢转。在一些实施方式中，钩458可以在电池连接状态与电池断开连接状态之间在凹槽内滑动或平移。
在一些实施方式中，钩458可在电池连接状态和电池断开连接状态之间被手动移动。在一些实施方式中，电池连接器456可以在电池连接状态与电池断开连接状态之间被手动枢转或平移。例如，电池连接器456可以包括杠杆以促进钩458的枢转。
在一些实施方式中，如虚线所示，电池运输工具328可以另外包括动力致动器460，该动力致动器用于在电池连接器状态与电池断开连接状态之间移动钩458。例如，致动器460可以包括电动螺线管，该电动螺线管具有连接到引导件448的第一端和连接到电池连接器456的支撑钩458的臂的第二端。在这样的实施方式中，致动器460可以连接到钩458中的两个钩以一致地移动钩458。
图7A至图7E更详细地展示了电池380的示例。如这些图所示，电池380包括沿着电池380的下表面、沿着电池380的纵向长度延伸的通道382。通道382的大小被确定成可滑动地接纳这些托架360中的每个托架的引导件448。
图7C展示了电池380的头部或有源端381。有源端381是电池380的首先插入拖拉机324的开口332中的端部。在所示的示例中，在有源端381处促进电池380与拖拉机324之间的电连接。在其他实施方式中，可以在电池380的其他面或表面上提供这种电连接。
有源端381包括对齐接口501和电连接接口502。对齐接口501位于电池380的面504上。当电池380接近完全插入开口332时，对齐接口501与设置在拖拉机324的开口332的内部上的对应对齐接口配合。对齐接口501促进电连接接口392与拖拉机324的开口332的内部上的对应电连接接口的对齐。在所示的示例中，对齐接口501包括从面504突出并且配合在开口332的内部上的相应成形的非圆形棘爪内的非圆形形状的突出部。在所示的示例中，对齐接口501是三角形的。在其他实施方式中，对齐接口501和开口332的内部上的对应对齐接口可以具有其他形状，包括单个对齐接口，或者可以包括多于两个对齐接口。在一些实施方式中，对齐接口501可以包括棘爪而不是突出部，而开口332的内部上的对齐接口包括突出部而不是棘爪。
电连接接口502被配置成接纳插头形式的电连接接口并与之电配合，该插头具有与接口502类似的形状和配置。在所示的示例中，电连接接口502包括电气接纳座，该电气接纳座具有导电插脚、焊盘或插座，并被配置成与相应成形的电插头配合并接纳该相应成形的电插头，该相应成形的电插头具有对应的插脚、焊盘或插座并从开口332的内部突出。在所示的示例中，电连接接口392被配置成与开口332内的电接口电配合，该电接口类似于图11和图12所示的电池充电接口476。同样，电连接接口502也被配置成与电池充电接口476电配合。在其他实施方式中，电连接接口502可以具有其他形状和其他配置，其中，电连接接口502便于使用拖拉机324的电连接接口或电池运输工具328的电池充电接口476将电气数据和电力传输至电池380以及传输来自电池的电气数据和电力。
如图7A至图7E所示，电池380进一步包括几个结构或机构，以便于将电池380动力插入拖拉机324的开口332中并便于将电池380牢固地保持在开口332内。电池380包括沿着电池380的底侧、在通道382的相对侧上的一对安装轴462。轴462的大小和位置被确定成同时被从螺纹从动件452延伸的一对钩458(图5和图6所示)接合。一旦钩458已经被枢转以接纳轴462，托架360就可以被驱动以沿着引导件448相对于浮动支撑框架运载和移动电池380。
如图6进一步所示，手动曲柄430各自连接至螺纹导螺杆450的轴向端部。手动曲柄430便于手动旋转螺纹导螺杆450和452，从而使螺纹从动件452和电池连接器456沿着相应的轴线384平移。
一旦电池380已经(通过使用手动曲柄430或动力托架驱动器464形式的致动器)被移动到拖拉机324的开口332中，电池380就可以被牢固地保持以阻止意外逐出或取出。图7D和图7E进一步展示了轴462可以如何用于促进将电池380保持在拖拉机324的开口332内的示例。图7D和图7E展示了插入开口332中的电池380，其中闩锁506(示出了闩锁之一)位于拖拉机324的开口332的前部下方，与轴462之一接合。在所示的示例中，这些闩锁506中的每个闩锁在开口332下方、拖拉机324的保险杠487后面延伸。这些闩锁506中的每个闩锁可枢转地安装至框架或拖拉机324的框架509，以围绕轴线508进行枢转移动。每个闩锁506的上端包括钩510，而每个闩锁506的下端枢转地连接至线性平移器507以围绕轴线512进行枢转移动。
每个闩锁506的下端的线性平移导致每个闩锁506围绕轴线508旋转。例如，闩锁506的下端朝向拖拉机324的后部(远离前保险杠487)的线性移动导致闩锁506围绕轴线508的逆时针移动(如图7E所示)。相反，闩锁506的下端朝向拖拉机324的前部(朝向前保险杠487)的线性移动导致闩锁506围绕轴线508的顺时针移动。在将电池380插入开口332之前和期间，线性平移器507被致动，使得钩510充分地朝向前保险杠487枢转，以便位于开口332下方并且不妨碍电池380完全插入开口332中。一旦电池380已完全插入开口332中，线性平移器507就被致动以使闩锁506(沿顺时针方向)枢转，以使钩510以弧形朝向并围绕对应的轴462移动。钩510接合轴462以阻止电池380通过开口332向前移动。当要将电池380从拖拉机324的开口332移除时，该过程相反。
在所示的示例中，线性平移器507包括外螺纹轴514，该外螺纹轴具有螺纹地接合闩锁506的下端的螺纹。如图7D所示，轴514从保险杠487延伸穿过并终止于头部516，该头部可以通过扳手或其他旋转手动工具接合，以促进轴493的旋转并控制闩锁506的定位。在一些实施方式中，线性平移器507可以包括从保险杠487前面的轴514延伸的手动曲柄臂。在一些实施方式中，拖拉机324可以另外包括由框架或底盘509支撑并连接到轴514的旋转致动器518，其中，轴514的旋转和闩锁506的定位可以由控制器(比如与拖拉机324关联的控制器)控制。
在又一些实施方式中，线性平移器507可以具有其他配置。例如，在一些实施方式中，线性平移器507可以包括便于手动枢转闩锁506的可手动接合的杠杆。在又一些实施方式中，线性平移器507可以包括安装到框架509并且可枢转地连接到闩锁506的下端的液压或气动缸-活塞组件形式的致动器。在所示的示例中，为这些轴462中的每个轴设置闩锁506和相关联的机构。
如图5示意性地所示，在一些实施方式中，电池运输工具328可以附加地或替代性地包括动力托架驱动器464-1、464-2(统称为驱动器464)，以沿着轴线384移动托架360(或托架360的连接到电池380的那些部分)。在电池运输工具328包括手动曲柄430和动力托架驱动器464两者的实施方式中，手动曲柄430和动力托架驱动器464可以选择性地连接到托架360。在所示的示例中，这些动力托架驱动器464中的每个动力托架驱动器可以包括驱动源，比如电动马达、气动驱动的马达或液压马达。在所示的示例中，马达可操作地联接到蜗轮450以可旋转地驱动蜗轮450。在动力托架驱动器464包括电动马达的实施方式中，这种马达可以使用电池或由运输工具328支撑的电池380供应的电力来驱动。
在动力托架驱动器464包括电动马达的一些实施方式中，这种马达可以使用经由电缆或电线从远程电源的电源接口(插入式的等)(比如拖拉机324的远程电源接口)供应的电力来驱动。在动力托架驱动器464包括电动马达的实施方式中，这种马达可以由运输工具328承载的专用电池(不同于运输工具328承载的任何电池380)驱动。在这种实施方式中，专用电池可以在电池380由运输工具328支撑时由电池380充电，或者可以从单独的电源充电。
在动力托架驱动器464包括液压马达的实施方式中，这种马达可以由液压泵提供动力。在一些实施方式中，液压马达可以利用连接到拖拉机324上设置的液压泵的液压管线来提供动力。同样地，气动马达可以使用连接至气动泵(比如由拖拉机324承载的泵)的气动软管或管线来提供动力。在一些实施方式中，这种动力托架驱动器464可以经由运输工具328上设置的开关或者经由拖拉机324上的开关提供器来手动打开和关闭。在又一些实施方式中，这种动力托架上升可以通过设置在拖拉机324中的开关来打开和关闭，其中，在拖拉机324与动力托架驱动器464之间提供有线或无线通信。如下文将描述的，在一些实施方式中，动力托架驱动器464的致动可以在控制器468的控制下。
如图5、图8和图9所示，定位托架370类似于上述定位托架270之一，除了定位托架370连接到托架360-1和360-24两者，从而沿着轴线383一致地移动托架360-1和360-2两者。在所示的示例中，定位托架370包括蜗轮470，该蜗轮由浮动支撑框架440可旋转地支撑并且螺纹接合这些托架360中的每个托架的蜗轮从动件472(图9所示)。蜗轮470的旋转导致托架360沿着轴线383的线性平移。
手动曲柄434连接至蜗轮470的端部部分。曲柄434的手动旋转导致蜗轮470的旋转和蜗轮从动件472(以及托架360的连接的引导件448)沿着轴线383的线性平移。
如图5示意性所示，在一些实施方式中，电池运输工具328可以附加地或替代性地包括动力定位托架驱动器474，以沿着轴线383移动托架360。在电池运输工具328包括手动曲柄430和动力定位托架驱动器474两者的实施方式中，手动曲柄430和动力定位托架驱动器474可以选择性地连接到定位托架370的它们蜗轮470。在所示的示例中，动力定位托架驱动器474可以包括驱动源，比如由支撑框架440承载的电动马达、气动驱动的马达、或液压马达。在所示的示例中，马达可以可操作地联接到蜗轮470以可旋转地驱动蜗轮470。在动力托架驱动器464包括电动马达的实施方式中，这种马达可以使用电池或由运输工具328支撑的电池380供应的电力来驱动。
在动力定位托架驱动器474包括电动马达的一些实施方式中，这种马达可以使用经由电缆或电线从远程电源的电源接口(插入式的等)(比如拖拉机324的远程电源接口)供应的电力来驱动。在动力定位托架驱动器474包括电动马达的实施方式中，这种马达可以由运输工具328承载的专用电池(不同于运输工具328承载的任何电池380)驱动。在这种实施方式中，专用电池可以在电池380由运输工具328支撑时由电池380之一充电，或者可以从单独的电源充电。
在动力定位托架驱动器474包括液压马达的实施方式中，这种马达可以由液压泵提供动力。在一些实施方式中，液压马达可以利用连接到拖拉机324上设置的液压泵的液压管线来提供动力。同样地，气动马达可以使用连接至气动泵(比如由拖拉机324承载的泵)的气动软管或管线来提供动力。在一些实施方式中，这种动力托架驱动器474可以经由运输工具328上设置的开关或者经由拖拉机324上的开关提供器来手动打开和关闭。在又一些实施方式中，这种动力托架上升可以通过设置在拖拉机324中的开关来打开和关闭，其中，在拖拉机324与动力托架驱动器464之间提供有线或无线通信。如下文将描述的，在一些实施方式中，动力定位托架驱动器474的致动可以在控制器468的控制下。
电池充电系统442包括用于在电池380由托架360-2支撑时电连接到电池380的电池接口476。电池充电接口476包括用于与电池380的对应接口部件配合的插头、插脚、端口或接纳座。电池充电接口476可以包括用于连接到要连接到外部电源(比如连接到电网或更大的远程电池的电源)的电线的电线或电连接件。电池充电系统442便于对运输工具328上的电池进行充电，这可能是在所承载的电池和运输工具328被运送到远程田地/工地/森林以进行电池交换之前进行的。在所示的示例中，在将电池运输工具3282运输远程田地/工地/森林期间以及当电池运输工具328驻留在田地/工地/森林中时，电池接口476可以保持连接到所承载的电池380(如图9所示)，从而保护电池接口476和电池380的电接口部件免受灰尘、污垢、水和自然环境的影响。
托架悬挂系统444便于调节浮动支撑平台440和所支撑的托架360的侧倾、俯仰和高度，以促进托架360与拖拉机324的开口332更精确地对齐。这种调节便于匹配要交换电池的拖拉机的侧倾、俯仰和高度。如图4、图5和图8至图10所示，在所示的示例中，托架悬挂系统444包括气囊480和板簧482。在所示的示例中，气囊480在运输工具328的四个拐角中的每一个拐角处被捕获在支撑框架340与浮动支撑框架440之间。板簧482位于运输工具328的前部和后部处，靠近轮342的前轴和后轴，延伸穿过轴线383。在一些实施方式中，可以利用由支撑框架340支撑的气压调节器来手动实现侧倾、俯仰和高度调节。在一些实施方式中，这种侧倾、俯仰和高度调节可以通过安装到支撑框架340或支撑框架440的电子空气阀和惯性测量单元来进行。在其他实施方式中，运输工具328可以替代性地利用调平螺旋千斤顶来代替气囊480。
在一些实施方式中，托架悬挂系统444可以是包括传感器484、486、488和490以及控制器468和/或控制器490的更大对齐系统的一部分。传感器484、486和488包括安装到由拖拉机324支撑的我们的传感器。传感器484、486和488被配置成感测开口332和运输工具328的相对定位。传感器489包括由运输工具328承载的传感器，该传感器被配置成感测开口332和运输工具328的相对定位。在一些实施方式中，传感器484、486、488和490包括光学传感器，比如相机。在一些实施方式中，这种传感器可以包括红外传感器、光检测和测距(LIDAR)传感器和类似物。传感器484、486、488和490可以向控制器468和/或控制器490提供指示相对位置的信号。
控制器468和490各自包括遵循非暂时性计算机可读介质中包含的指令的处理单元，比如专用集成电路，或者比如遵循软件或代码中包含的指令的处理器。控制器468由运输工具承载。控制器490被设置为拖拉机324的一部分。在又一些实施方式中，控制器490可以远离拖拉机324和运输工具328、与拖拉机324和/或运输工具328通信。
控制器468和/或控制器490利用来自传感器的信号来确定拖拉机324的开口332与托架360之一和/或由运输工具328支撑的电池的当前相对定位和对齐。基于所确定的当前的对齐和定位状态，控制器468和/或控制器490向动力定位器托架驱动器474和托架悬挂系统444(控制气囊480的压力充气水平的阀或控制螺杆调平千斤顶的致动器)输出控制信号，以将开口332与要接纳从拖拉机324中移除的电池的托架对齐，或者以将开口332与托架及其所支撑的要装载到拖拉机324中的电池380对齐。一旦已经实现充分的对齐，如来自传感器的信号所指示的，控制器468和/或控制器490可以输出控制信号，使得特定托架的动力托架驱动器464将电池连接器移动成与待从拖拉机324卸载的电池连接并此后从拖拉机324取出电池，或者移动电池连接器使得连接的电池通过开口332装载到拖拉机324中。以这种方式，电池380的卸载和装载可以是自动化的。
在一些实施方式中，系统320可以省略动力托架驱动器464，其中，显示器或其他指示器可以向操作员指示已经实现充分对齐，其中，操作员然后致动与拖拉机324的开口332对齐的托架的曲柄362，以卸载或装载电池。在一些实施方式中，系统320可以省略动力定位托架驱动器474，其中，显示器或其他指示器可以指示开口332与托架360/电池380中的特定一个之间的对齐程度，其中，操作员可以使用曲柄手动移动托架434。
在一些实施方式中，可以省略定位托架370，其中，显示器或其他指示器可以指示开口332与托架360/电池380中的特定一个之间的对齐程度，其中，操作员可以相对于拖拉机324移动整个运输工具328以达到期望的对齐程度。在一些实施方式中，可以使用单独的运载工具(比如单独的拖拉机、卡车或类似物)相对于拖拉机324的开口332移动整个运输工具328。在一些实施方式中，运输工具328可以另外包括其动力驱动器492(图4中示意性示出)，该动力驱动器用于驱动轮342，以促进托架360中的选定的一个托架与拖拉机324的开口332的对齐。例如，运输工具328可以包括由驻留在运输工具328上的电池380供电的电动马达，该电动马达用于以小增量驱动前轮342、后轮342或这两者以进行对齐。电动马达可以由手动操作的开关控制、或者由拖拉机324中的或站在运输工具328旁边的操作员控制的控件来控制。在一些实施方式中，驱动整个运输工具328的电动马达可以由控制器468和/或控制器490基于来自传感器484、486、488和/或489的信号来控制。
图11是展示示例电池运输工具528的部分的立体图。电池运输工具528类似于上述的电池运输工具328，除了电池运输工具528另外包括顶板530、秤532和架子534。电池运输工具528另外包括电池充电系统542来代替电池充电系统442。电池运输工具528的与运输工具328的部件相对应的那些剩余部件在图11中被类似地编号和/或在图4至图10中示出。
顶板534由电池托架360上方的支撑框架340支撑(图5中示出)。顶板534与电池托架360隔开的高度大于要由电池托架360承载的电池380的高度，从而允许电池380插入托架360与顶板534之间。顶板534可以提供可以用于比如包装、称重和记录水果收获、耕地/工地/森林修复之类的操作的移动工作台，或者用于田地/工地/森林工作的装备或休息台。在一些实施方式中，顶板530可以包括电源插座(由运输工具528机载的电池380供电)。在一些实施方式中，电源插座可以便于为智能手机再充电、在类似物上运行我的八分频电炉以供田地/工地/森林工人用餐。在一些实施方式中，顶板530可以包括照明吊杆。
秤532由顶板530承载。秤532便于对产品进行称重。在其他实施方式中，可以省略秤532。储存架子534由浮动支撑框架440下方的支撑框架340支撑。储存架子534用于储存附加设备或类似物。在一些实施方式中，由储存架子534提供的储存空间的一部分可用于储存用于为运输工具528的那些电气部件供电的单独的电池，而不是从机载电池380汲取电力。在一些实施方式中，可以省略这样的储存架子534。
如图12所示，电池充电系统542与上述的电池充电系统442类似，除了电池充电系统542从顶板530悬挂。电池充电系统542包括用于在电池380由托架360-2支撑时电连接到电池380的电池接口476。电池充电接口476包括用于与电池380的对应接口部件配合的插头、插脚、端口或接纳座。电池充电接口476可以包括用于连接到要连接到外部电源(比如连接到电网或更大的远程电池的电源)的电线的电线或电连接件。电池充电系统542便于对运输工具328上的电池进行充电，这可能是在所承载的电池和运输工具328被运送到远程田地/工地/森林以进行电池交换之前进行的。在所示的示例中，在电池运输工具328运输到远程田地/工地/森林期间以及当电池运输工具328驻留在田地/工地/森林中时，电池接口476可以保持连接到所承载的电池380(如图9所示)，从而保护电池接口476和电池380的电接口部件免受灰尘、污垢、水和自然环境的影响。
在一些实施方式中，电池接口476与现成的充电电子器件组合以便于爸爸运输工具机载的电池充电。利用与拖拉机324上部署的相同的充电电力电子器件使成本最小化并简化维护和物流。替代性地，这种充电电子器件可以适应农场发现的特定电力水平和电力类型(例如，单相与三相AC电力)。
在一些实施方式中，电池充电系统542可以可移动地支撑电池接口476以用于在充电位置与缩回或取出位置之间移动。在所示的示例中，电池接口476由可围绕轴线555枢转的支撑件553悬置。支撑件553可以保持在延伸充电位置(图12中示出)或缩回或取出位置，在该缩回或取出位置，电池接口476覆盖运输工具528x 10的其余部分，该其余部分可以被插入穿过对齐的开口557(对于充电位置)或对齐的开口559(对于缩回或取出位置)。尽管被展示为可在充电位置与取出位置之间手动移动，但是电池接口476可以替代性地由动力致动器移动，该动力致动器可以响应于手动输入或响应于来自设置在运输工具528上或拖拉机324中的控制器的控制信号来移动电池接口476的定位。
图13A至图13H展示了使用电池交换系统320的示例操作。应当理解，这些图中所示的示例操作可以同样地利用电池运输工具5至8代替电池运输工具328、或者利用上述的电池运输工具28、128或228来应用。该示例操作同样可以用其他类型的拖拉机来执行，这些拖拉机是具有电池接纳腔体或室的运载工具。
如图13A所示，拖拉机324使用由机载电池380-1供应的电池电力，拖拉机324可以将承载充电电池380-2的电池运输工具328牵引到田地/工地/森林或其他远程位置。此后，拖拉机324可以与运输工具328断开连接并用于执行田地/工地/森林操作。
如图13B所示，当操作员被通知电池380-1的当前荷电状态低时，操作员可以中断田地/工地/森林操作并将拖拉机324驾驶到运输工具328旁边的位置。拖拉机324可以被驱动至与托架360-1大致对齐的位置。此后，基于从传感器484、486、488和489(当设置时)接收的信号，控制器468和/或控制器490可以向动力托架定位驱动器474(或动力驱动器492，当设置时)输出控制信号，以增强托架360-1与拖拉机324的开口332的对齐。基于来自传感器484、486、488和489的信号，控制器468和/或控制器490可以进一步向托架悬挂系统444输出控制信号，以调节托架360-1的侧倾、俯仰或高度，以增强与拖拉机324的开口332的对齐。如上所述，在一些实施方式中，在有或没有来自传感器484、486、488和489的信号提供的指导的情况下，自动化对齐程序中的一个或多个可以替代性地通过使用手动曲柄434来手动执行。
如图13C和图13D所示，一旦已经实现充分对齐，电池连接器456可以沿轴线384-1移动，以便接合拖拉机324内的电池380-1。在一些实施方式中，钩458枢转成与电池380-1的轴462接合。一旦这种钩已经接合或者电池以其他方式连接到托架360-1(托架360-1的蜗轮从动件452)，则沿相反方向驱动托架360-1以从拖拉机324取出电池3-1并且放到电池运输工具328上。如上所述，在一些实施方式中，托架360-1的移动可以使用动力托架驱动器464来执行。替代性地，托架360-1的移动可以使用手动曲柄430-1来实现。
如图13E所示，在取出电池380-1之后，可以将托架360-2与拖拉机324的开口332对齐。在一些实施方式中，控制器468和/或控制器490可以向动力定位托架驱动器474输出控制信号，以将托架360-2移动成与开口332对齐。在一些实施方式中，操作员可以使用手动曲柄434将托架360-2移动成与开口332对齐。托架360-2与开口332的这种对齐不需要重新定位拖拉机324或运输工具328。替代性地，在省略托架370的实施方式中，可以将拖拉机324相对于运输工具328重新定位，或者可以将运输工具328相对于拖拉机324定位。如上所述，在一些实施方式中，动力驱动器492可以用于相对于拖拉机324的开口332重新定位或重定位运输工具328。
为了促进托架360-2和所支撑的充电电池380-2与开口332的增强对齐，来自传感器484、486、488和489的信号可以由控制器468和/或控制器490使用以控制动力托架定位驱动器474(当设置时)。控制器468和/或492可以进一步利用这种信号以向托架悬挂系统444输出控制信号，以调节托架360-2的侧倾、俯仰或高度，以增强与拖拉机324的开口332的对齐。
如图13F和图13G所示，一旦已经实现充分对齐，托架360-2的电池连接器456就可以沿轴线384-2移动，以移动电池380-2穿过开口332并进入拖拉机324、可能与拖拉机324的电池接口34接合。一旦电池380-2已经被接纳在拖拉机324内，托架360-2就与电池380-2脱离接合。在一些实施方式中，钩458被枢转成脱离与电池380-2的轴462的接合。一旦这种钩已经脱离接合或者电池以其他方式与托架360-2断开连接，则托架360-2被驱动远离拖拉机324。如上所述，在一些实施方式中，托架360-2的移动可以使用动力托架驱动器464-2来执行。替代性地，托架360-2的移动可以使用手动曲柄430-2来实现。
如图13H所示，一旦新充电的电池380-2已经被装载到拖拉机324中，拖拉机324就可以从电池运输工具328移开，准备用于进一步的田地/工地/森林操作。在一些实施方式中，电池充电站442(或当使用运输工具528时的电池充电站542)定位成使得托架360-1可以选择性地定位成与电池充电站442/542相对或对齐。在这种实施方式中，支撑新取出并放电的电池380-1的托架360-1可以沿着并相对于支撑框架340移动，以将电池380-1定位成与接口476对齐。此后，电池380-1可以通过电池托架360-1朝向电池充电站442移动，直到接口476与电池380-1的电池充电接口配合以将电池380-1与电池充电站442电连接。此时，运输工具328可以被移动到充电站或充电基础设施，在此电池380-1可以在位于运输工具328上时被充电，以准备好电池380-1随后与拖拉机324当前使用的电池380-2进行交换。
在一些实施方式中，电池运输工具328、528可以进一步包括由支撑框架340支撑的蜂窝调制解调器，以输出指示由电池运输工具328、528支撑的电池的荷电水平的通信信号。在一些实施方式中，运输工具328、528可以进一步包括由支撑框架340支撑的全球定位系统接收器，以输出指示电池运输工具的地理位置的全球定位系统信号。在这种实施方式中，电池运输工具可以被设计成集成到单或多农场级资产跟踪和运营规划方案中。电池运输工具上集成蜂窝调制解调器、GPS接收器和控制器将使其能够传达其位置和电池运输工具上当前电池的荷电状态。这使得能够在电池从拖拉机移动到运输工具时连续跟踪电池位置。它还使得能够全面了解一项农业操作中流入和流出所有电池的能量流。当与拖拉机跟踪集成时，这使得能够既规划又优化拖拉机和电池运输工具部署，以实现农场运营目标。
上述电池交换系统增加了拖拉机324在田地/工地/森林中或处的操作时间。上述电池交换系统进一步减少了来回驾驶到充电基础设施所花费的时间。示例电池交换系统可以最小化田地/工地/森林与仓房之间的行程，使得这种示例电池交换系统对于田地/工地/森林远离仓房或设备库的操作来说是理想的。上述电池交换系统促进根据需要以及随着操作随时间推移的演变而将电池交换能力灵活地部署到多个位置。
图14至图25展示了示例电池交换系统520的部分。系统520类似于系统320，除了系统520包括形成示例前电池交换系统521的示例拖拉机524和示例可交换电池580(图16中示出)。前电池交换系统521便于将可交换电池580通过拖拉机524的面向前的前开口前装载到位于拖拉机524的前底盘中的电池接纳腔体中。因为系统521便于在拖拉机的前轮胎之间横向地、通过拖拉机的前部、而不是进入拖拉机的一侧或从拖拉机的下面装载和取出电池，所以电池可以被支撑在较低的位置处、较接近地面，使拖拉机具有较低的重心，以增强牵引和机动性。
在所示的示例中，前电池交换系统521便于在给定的可用空间内使用更大的电池(具有更多数量的电池子模块或电池子单元)以增加拖拉机524可用的电力。拖拉机524的电力需求和电力消耗可能很高。前电池交换系统521具有便于将电池壳体本身用作拖拉机本身的外部外侧的一部分的架构。在所示的示例中，电池壳体本身可以至少形成邻近拖拉机的前轮胎的轮舱的部分。在所示的示例中，电池包括电池子模块，这些电池子模块包含在壳体内，直接覆盖前轮胎并延伸到前轮胎的前面。应当理解，在拖拉机524包括用于推进拖拉机524的履带的一些实施方式中，电池壳体可以在履带周围形成舱，并且电池子模块可以直接覆盖履带并延伸到履带的前面。
图14和图15展示了电池580(图16中示出)被移除的拖拉机524。电池580可以使用上述电池运输工具328相对于拖拉机524进行运输和交换。拖拉机524类似于上述拖拉机324。拖拉机524的与拖拉机324的部分相对应的那些部分被类似地编号或在图4中示出。
图15展示了拖拉机524的框架600的部分。框架600包括驾驶室框架602和前底盘框架604。驾驶室框架602形成驾驶室408的支撑柱606和顶部608的构架。
前底盘框架604包括中心梁610、侧支撑件612、货床构架614和控制台构架616。中心梁610沿着前底盘604的纵向中心线延伸并提供
面向上的水平轨道620，该面向上的水平轨道在插入电池580和取出电池580期间引导电池308沿着中心梁610的移动。
侧支撑件612具有联接到中心梁610的下端和联接到货床构架614的上端部分。侧支撑件612与中心梁610和货床构架614协作以形成位于电池接纳腔体626前面的面向前的口部624。如图14所示，侧支撑件612向外突出到直接位于前轮胎406前面的位置，使得口部624也直接在前轮胎406的上部部分的前面延伸。形成腔体626的前开口的口部624位于头灯424(图14中示出)和货床420的下方。侧支撑件612终止于前轮406前面，以形成从侧支撑件612纵向延伸至前轮胎406后面的区域的大体开放的空间或体积，从而便于通过插入的电池至少部分地形成轮舱。如图4所示，拖拉机324包括类似的侧支撑件612。
货床构架614形成用于支撑货床420的基部或基础结构。地板货床构架614覆盖电池接纳腔体626并且当电池580被接纳在腔体626内时覆盖该电池。控制台构架616形成用于拖拉机524的电子器件和控制台的外部支撑结构，该外部支撑结构沿着驾驶室408的前端延伸。控制台构架616连接到货床构架614并且进一步由驾驶室框架602的柱606支撑。
图16至图19展示了示例电池580。图16和图17是电池580的立体图，而图18是电池580的分解立体图。图19展示了电池子模块的示例布置。如图18所示，电池580包括电池子模块630、壳体632、连接接口634(图17中示出)和前正面/保险杠636。
电池子模块630包括布置成堆叠体的单独电荷存储子模块或单元的布局。每个单独的单元/子模块630在外壳体内是独立的并且可单独地从形成电池580的电源组的单独的电池子模块630的布局中移除。电池子模块630可以包括铅酸电池子模块、锌电池子模块或锂离子电池子模块。在其他实施方式中，电池子模块可以包括其他形式的电荷存储电池子模块或单元。电池子模块630布置成堆叠体，以便于通过口部624水平插入腔体626中，并且使得当电池580完全插入腔体626中时，电池子模块直接覆盖前轮胎406并延伸到前轮胎的前面。
图19是展示电池580的电池子模块630的示例布局的仰视立体图，该布局增加了可以装配在腔体626内的单独电池子模块的数量。在所示的示例中，电池580包括电池子模块的竖直堆叠体，其中竖直堆叠体包括具有第一宽度的第一排电池子模块和直接位于第一排下方并具有与第一宽度不同的第二宽度的第二排电池子模块。在所示的示例中，电池580包括形成电池子模块630的竖直堆叠体的成排电池子模块630，其中每排中的电池子模块的数量或形成竖直堆叠体的排数沿着电池580和拖拉机524的纵向轴线变化。
在所示的示例中，电池580包括电池子模块630的最上6x 4层640，其中每个单独的电池子模块630的主要尺寸沿着纵向方向延伸。电池580包括电池子模块630的层642，该电池子模块的层包括：并排布置的最前排644的六个子模块630；并排布置且在层640的侧面之间居中的2x 2排646的电池子模块630；以及在层640的相反侧面之间居中的最后排648的四个电池子模块630。电池580进一步包括电池子模块630的第三层644，该电池子模块的第三层包括：端对端布置且在层640的侧面之间居中的2x 2最前排650的电池子模块630；并排布置且在层640的侧面之间居中的最后排652的四个电池子模块630；以及端对端布置、在排650与652之间延伸并且在层640的相反侧面之间居中的中间一对654电池子模块630。
对于所示的布局，层640的部分直接覆盖前轮胎406，而排644的部分直接延伸到前轮胎406的前面。子模块630的排646和对654在排646和对654的任一侧上形成空的空间658，以便于通过电池580提供轮舱。在其他实施方式中，单独电池子模块或电池单元的确切数量和布局可以变化，同时仍然提供其中当电池被完全接纳在电池接纳腔体内时电池子模块在前轮上方和前面延伸的总体布置，并且其中电池子模块本身或与这种电池子模块相邻的壳体至少形成接纳前轮胎的轮舱的部分。
如图17和图18所示，壳体632包括相对的侧围封件660和轨道接口661(图17中示出)。侧围封件660围绕电池子模块630延伸并接纳这些电池子模块。侧围封件660各自具有与电池子模块630的上述布局紧密相符的形状。这些侧围封件660中的每个侧围封件包括轮舱662，该轮舱突出到电池子模块630的布局的腔体658(图19所示)中。在一个实施方式中，侧围封件660可以包括模制聚合物板件。
图17所示的轨道接口661与轨道620(图15中所示)相互作用以引导电池580通过口部624水平移动并进入电池接纳腔体626中。在所示的示例中，轨道接口661包括长形通道，该长形通道的大小被确定成接纳形成轨道620的轨条。在其他实施方式中，接口661可以包括滚子或其他部件以促进电池580沿着轨道620的水平移动。在一些实施方式中，轨道620可以包括长形通道，该长形通道接纳从电池580的底部突出并形成轨道接口661的至少一个突出部。
图17所示的连接接口634便于连接到拖拉机524的对应连接接口640(图14所示)。连接接口634包括盲配母连接器666和探针接收器668。通过将电池探针接收器668引导到对应的拖拉机公插脚669上(图14中示出)来实现电池最终对齐到拖拉机腔体中。电池盲配连接器666包含与对应的拖拉机盲配连接器667(图14中示出)配合的电插脚。该连接实现高电压互锁、控制器局域网(CAN)总线通道通信、以及高电压大电流直流(DC)电源的主传输的功能。
前正面/保险杠636通过安装支架637安装至电池子模块630的前部面。如图16所示，当从拖拉机524移除电池580时，保险杠636仍然作为电池580的一部分。当电池580被接纳在拖拉机524内时，保险杠580用于保护电池630的前部以及拖拉机524的前部。
如图20至图22所示，在所示的示例中，电池580可以进一步包括内部独立的冷却系统670。当电池580在使用中以及当电池580从拖拉机524移除、正在被运输或以其他方式未被使用时，冷却系统670冷却电池子模块630。如图20A示意性所示，冷却系统670包括：冷却剂储器672；流体泵674；冷却剂循环系统676，其包括冷却板681-1、681-2、684-3和684-4(统称为冷却板684)；热电冷却(TEC)板678；散热器翅片680；散热器盖682；以及风扇683。
如图20A所示，电池层640、642和644分别关联并直接联接至冷却板684-3、684-2和684-1。最顶的电池层640进一步热联接至冷却板684-4。每个冷却板684使由冷却剂储器672供应的冷却剂沿着冷却板的面循环。泵674泵送冷却剂通过冷却板684-4，然后通过冷却板684-3、684-2和684-1，在这些冷却板处冷却剂从电池层640、642和644吸收热。加热的冷却剂被引导回到泵674，其中泵674然后再次泵送加热的流体通过并穿过冷却板684-4。热电板678从流过冷却剂板684-4的加热的冷却剂吸收热并将热传递至散热器/翅片680。风扇683引导较冷的气流通过并穿过盖682下方的散热器/翅片680，以从散热器/翅片680提取热，其中加热的空气随后被排出。展示了示例，其中冷却系统670的这些部件中的每个部件是独立的以与电池580的各个层一起作为单个单元。
图20B、图21和图22展示了冷却系统670的特定示例。储器672储存冷却剂供应，该冷却剂供应用于通过流体泵674循环通过冷却剂循环系统676。流体泵674从电池子模块630接收电力并且泵送流体通过冷却剂循环系统676。在一些实施方式中，冷却剂可以包括甘油。在其他实施方式中，冷却剂可以包括其他冷却剂流体。
冷却剂循环系统676包括沿着并邻近电池子模块630和TEC板678延伸的流体循环导管。这种导管可以由比如铝、铜等材料形成，该材料将热热传导至在这种导管内循环的冷却剂(比如甘油)。图20B至图22展示了示例冷却剂循环系统676。如图20B所示，冷却剂循环系统676包括四个冷却板684-1、684-2、684-3和684-4。这些冷却板684中的每个冷却板包括被结合并且协作以形成流体循环导管686的一对板件。导管686沿着蛇形路径行进，基本上跨过单独冷却板684的整个表面区域。导管686的每个蛇形路径具有入口和出口。
如图20B和图21所示，冷却板684-1具有I形状，具有在导管686的加宽的多个蛇形端部之间延伸的单个供应和返回流体路径。如图21所示，冷却板684的导管686的布局具有与最下层的电池子模块630的布局匹配的形状，使得冷却板684-1的导管686延伸至最下层的电池子模块630中的每一个电池子模块。
像冷却板684-1一样，冷却板684-2具有导管686，该导管的布局与电池子模块630的覆盖层的布局匹配或对应。在所示的示例中，冷却板684-2的导管686包括在导管686的加宽的多个蛇形端部之间延伸的两对供应和返回流体路径，以便冷却模块630的中间层中的附加电池子模块630。
冷却板684-3位于电池子模块630的最顶层下方。冷却板684-3具有流体导管686，该流体导管具有与形成电池580的电池子模块630的最顶层的宽度的六个电池子模块630相对应的六个蛇形环路的布局。结果，电池580的电池子模块630的这些层中的每个层邻近承载冷却剂的流体导管686的一部分。
冷却板684-4在TEC板678下方延伸并且具有与TEC板678相对应的形状。如图22所示，冷却板684-4具有布置一对环路的流体导管，其中冷却剂(以点画示出)在入口688处被泵入并在出口690处被排出。冷却板684-4的导管686使流体循环穿过TEC板678的热电模块。在一些实施方式中，这些冷却板684中的每个冷却板的导管流体连接，使得建立更大的循环路径，使得循环穿过每层电池子模块630的冷却剂有时循环穿过TEC板678的热电模块。在其他实施方式中，不同冷却板684的流体导管686可以彼此独立，由流体泵674独立地泵送。
TEC板678包括覆盖冷却板684-4并夹在冷却板684-4与散热器翅片680之间的板件。TEC板678包括一系列单独的TEC模块690。这些模块690中的每个模块包括热泵或帕尔贴装置，该热泵或帕尔贴装置具有热联接至冷却板684-4的流体导管686的一部分的冷侧和热联接至散热器翅片680的热侧。TEC模块690将热从冷却板684-4的导管686传递至散热器翅片680。
散热器盖682包括在散热器翅片682上方延伸的板件，该板件沿着散热器翅片680的侧面限制由风扇683提供的气流。风扇683通过拖拉机524的对应通风口692(图14中示出)抽吸空气。在所示的示例中，通风口692气动地连接至驾驶室408的内部地板。在一些实施方式中，空气在被沿着散热器翅片680引导之前可以被抽吸通过或迫使通过过滤器。在纵向穿过电池580并吸收来自散热器翅片680的热之后，空气可以通过电池580内的开口排出。在所示的示例中，加热的空气在电池580的前端处在电池子模块630与保险杠636的下端之间排出。
在其他实施方式中，冷却板的数量及其相应的形状和导管686可以根据电池子模块630的相关联的单独层中的每一个的布局进行不同地配置。在一些实施方式中，循环通过冷却板684中的每个冷却板的冷却剂可以由与拖拉机524相关联、而不是由电池580承载的泵供应。在一些实施方式中，电池580可以省略冷却系统670。
图23至图28展示了完全插入拖拉机524的电池接纳腔体626中的电池580(示出了其一部分)。图24是沿拖拉机524的纵向中心线截取的拖拉机524和电池580。图25是沿着图23的线25-25截取的拖拉机524的剖视图。图26是沿着图24的线26-26截取的拖拉机524的剖视图。图27是沿着图24的线27-27截取的拖拉机524的剖视图。图28是沿着图24的线28-28截取的拖拉机524的剖视图。如图23至图28所示，电池586及其子模块630缠绕在轮胎406的前部周围。电池586及其子模块630直接在前轮406上方延伸并且还直接在前轮406前面延伸。电池580及其子模块形成这种轮舱662的一部分，从而形成轮舱662的内表面。电池580的电池子模块630位于前轮406的后方和前方。
尽管本披露内容的权利要求总体上涉及电池交换系统，但是本披露内容另外还涉及以下定义中阐述的特征。
1.一种电池交换系统，该电池交换系统包括：
电池运输工具，该电池运输工具包括：
支撑框架；
连接器，该连接器联接至该支撑框架并被配置成连接至用于移动该电池运输工具的动力运载工具；
电池托架，该电池托架可移动地联接至该支撑框架并被配置成将电池从运输支撑位置运载至拖拉机接纳位置。
2.定义1的电池交换系统，其中，该电池运输工具包括联接到该支撑框架以围绕轴线旋转的轮或履带。
3.定义2的电池交换系统，其中，该电池托架能够移动以沿着平行于该轴线的第二轴线运载电池。
4.定义3的电池交换系统，进一步包括电池连接器，该电池连接器由该电池托架承载，以可释放地连接至该电池。
5.定义4的电池交换系统，其中，该电池连接器包括能够在电池接合位置与电池释放位置之间枢转的钩。
6.定义3的电池交换系统，进一步包括手动曲柄，该手动曲柄可操作地联接到该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架。
7.定义6的电池交换系统，进一步包括可操作地联接到该手动曲柄以通过该手动曲柄旋转的蜗轮和与该蜗轮接合并连接到该电池托架的蜗轮从动件。
8.定义3的电池交换系统，进一步包括动力托架驱动器，该动力托架驱动器可操作地联接到该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架。
9.定义8的电池交换系统，其中，该动力托架驱动器包括驱动源，该驱动源由该支撑框架承载，并且选自包括以下项的驱动源的组：电动马达和液压马达。
10.定义9的电池交换系统，进一步包括电池室，该电池室由该支撑框架支撑，以将接纳的电池电连接到该动力托架驱动器。
11.定义9的电池交换系统，其中，该动力托架驱动器包括托架驱动器连接接口，该托架驱动器连接接口连接到该驱动源并且可释放地连接到远离该电池运输工具的电源接口。
12.定义1的电池交换系统，进一步包括第二电池托架，该第二电池托架可移动地联接至该支撑框架并被配置成将第二电池从运输支撑位置运载至拖拉机接纳位置。
13.定义12的电池交换系统，其中，该电池运输工具包括联接到该支撑框架以围绕轴线旋转的轮。
14.定义12的电池交换系统，其中，该电池托架能够移动以沿着平行于该轴线的第二轴线运载该电池，并且其中，该第二电池托架能够移动以沿着平行于该轴线的第三轴线运载该第二电池。
15.定义14的电池交换系统，进一步包括：
电池连接器，该电池连接器由该电池托架承载，以可释放地连接至该电池；以及
第二电池连接器，该第二电池连接器由该第二电池托架承载，以可释放地连接至该第二电池。
16.定义15的电池交换系统，其中，该电池连接器包括能够在电池接合位置与电池释放位置之间枢转的钩。
17.定义14的电池交换系统，进一步包括：
第一手动曲柄，该第一手动曲柄可操作地联接到该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架；以及
第二手动曲柄，该第二手动曲柄可操作地联接到该电池托架，以沿着该第三轴线可控制地移动和定位该第二电池托架。
18.定义17的电池交换系统，进一步包括可操作地联接到该手动曲柄以通过该手动曲柄旋转的蜗轮和与该蜗轮接合并连接到该电池托架的蜗轮从动件。
19.定义14的电池交换系统，进一步包括动力托架驱动器，该动力托架驱动器可操作地联接到该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架。
20.定义1的电池交换系统，其中，该电池托架可移动地联接至该支撑框架以沿着第一轴线移动，并且其中，该电池运输工具进一步包括定位托架，该定位托架承载并可移动地支撑该电池托架、用于沿着垂直于该第一轴线的第二轴线定位该电池托架。
21.定义11的电池交换系统，其中，该电池运输工具包括联接到该支撑框架以围绕轴线旋转的轮。
22.定义21的电池交换系统，其中，该电池托架能够移动以沿着平行于该轴线的第二轴线运载该电池。
23.定义22的电池交换系统，进一步包括电池连接器，该电池连接器由该电池托架承载，以可释放地连接至该电池。
24.定义23的电池交换系统，其中，该电池连接器包括能够在电池接合位置与电池释放位置之间枢转的钩。
25.定义22的电池交换系统，进一步包括手动曲柄，该手动曲柄可操作地联接到该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架。
26.定义25的电池交换系统，进一步包括可操作地联接到该手动曲柄以通过该手动曲柄旋转的蜗轮和与该蜗轮接合并连接到该电池托架的蜗轮从动件。
27.定义22的电池交换系统，进一步包括动力托架驱动器，该动力托架驱动器可操作地联接到该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架。
28.定义27的电池交换系统，其中，该动力托架驱动器包括驱动源，该驱动源由该支撑框架承载，并且选自包括以下项的驱动源的组：电动马达和液压马达。
29.定义28的电池交换系统，进一步包括电池室，该电池室由该支撑框架支撑，以将接纳的电池电连接到该动力托架驱动器。
30.定义28的电池交换系统，其中，该动力托架驱动器包括托架驱动器连接接口，该托架驱动器连接接口连接到该驱动源并且可释放地连接到远离该电池运输工具的电源接口。
31.定义20的电池交换系统，包括手动曲柄，该手动曲柄可操作地联接到该定位托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该定位托架。
32.定义31的电池交换系统，进一步包括可操作地联接到该手动曲柄以通过该手动曲柄旋转的蜗轮和与该蜗轮接合并连接到该定位托架的蜗轮从动件。
33.定义20的电池交换系统，进一步包括动力定位托架驱动器，该动力定位托架驱动器可操作地联接到该定位托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该定位托架。
34.定义33的电池交换系统，其中，该动力定位托架驱动器包括定位驱动源，该定位驱动源由该支撑框架承载，并且选自包括以下项的驱动源的组：电动马达和液压马达。
35.定义34的电池交换系统，进一步包括电池室，该电池室由该支撑框架支撑，以将接纳的电池电连接到该动力定位托架驱动器。
36.定义28的电池交换系统，其中，该动力定位托架驱动器包括定位托架驱动器连接接口，该定位托架驱动器连接接口连接到该定位驱动源并且可释放地连接到远离该电池运输工具的电源接口。
37.定义20的电池交换系统，进一步包括第二电池托架，该第二电池托架由该定位托架承载、用于沿着垂直于该第一轴线的第三轴线移动。
38.定义20的电池交换系统，进一步包括：
第二定位托架，该第二定位托架用于沿着该第二轴线移动；以及
第二电池托架，该第二电池托架由该第二定位托架承载、用于沿着垂直于该第一轴线的第三轴线移动。
39.定义1的电池交换系统，进一步包括由该支撑框架支撑的电池充电系统，该电池充电系统包括电池连接接口，该电池连接接口用于在该电池由该电池托架支撑时可释放地连接到该电池。
40.定义39的电池交换系统，其中，该电池连接接口能够相对于该支撑框架在电池连接位置与取出位置之间移动。
41.定义39的电池交换系统，进一步包括充电电池室，该充电电池室用于接纳充电电池并将该充电电池室内的充电电池连接到该电池充电系统。
42.定义1的电池交换系统，进一步包括：
轮，这些轮联接到支撑框架并可移动地支撑该支撑框架；以及
电动马达，该电动马达由该支撑框架支撑并可操作地联接至这些轮以可旋转地驱动这些轮。
43.定义1的电池交换系统，其中，该连接器包括从该支撑框架延伸的拉杆。
44.定义1的电池交换系统，其中，该连接器包括从该支撑框架延伸的三点挂接件。
45.定义1的电池交换系统，进一步包括顶板，该顶板由该支撑框架支撑在该电池托架上方，并且与该电池托架隔开的高度大于由该电池托架承载的该电池的高度。
46.定义1的电池交换系统，进一步包括由该支撑框架支撑的秤。
47.定义1的电池交换系统，进一步包括可致动托架悬挂系统，该可致动托架悬挂系统由该支撑框架支撑以调节该电池托架相对于该支撑框架的侧倾、俯仰和高度中的至少一者。
48.定义47的电池交换系统，其中，该可致动托架悬挂系统包括在该电池托架中的该支撑框架之间的多个可独立致动的气囊。
49.定义48的电池交换系统，其中，该可致动托架悬挂系统进一步包括板簧联动装置。
50.定义47的电池交换系统，其中，该可致动托架悬挂系统包括调平螺旋千斤顶。
51.定义1的电池交换系统，进一步包括：
由该支撑框架支撑的相机；以及
可操作地联接至该电池托架的动力致动器；以及
控制器，该控制器用于输出控制信号以基于来自该相机的信号可控制地致动该动力致动器来移动该电池托架。
52.定义51的电池交换系统，进一步包括：
定位托架，该定位托架用于定位该电池托架；以及
定位动力致动器，该定位动力致动器可操作地联接到该定位托架，其中，该控制器用于输出控制信号以基于来自该相机的信号可控制地致动该定位动力致动器以移动该定位托架。
53.定义51的电池交换系统，进一步包括：
可致动托架悬挂系统，该可致动托架悬挂系统由该支撑框架支撑以调节该电池托架相对于该支撑框架的侧倾、俯仰和高度中的至少一者；以及
悬架动力致动器，该悬架动力致动器可操作地联接到可致动托架悬架，其中，该控制器用于输出控制信号以可控制地致动该悬架动力致动器，以调节该电池托架相对于该支撑框架的侧倾、俯仰和高度中的至少一者。
54.定义1的电池交换系统，进一步包括：
用作动力运载工具的拖拉机，该拖拉机具有前底盘，该前底盘具有从该前底盘的前端向后延伸的电池接纳腔体。
55.定义54的电池交换系统，其中，该拖拉机包括从该前底盘的相反侧延伸的前轮和沿着该前底盘的前部的头灯，该电池接纳腔体竖直地位于该拖拉机的这些前轮与这些前灯之间。
56.定义54的电池交换系统，进一步包括：
传感器，该传感器由该拖拉机支撑在某个位置，以感测该电池托架支撑的该电池相对于该电池接纳腔体的相对位置；以及
控制器基于由该电池托架支撑的该电池与该电池接纳腔体之间的对齐程度将来自该传感器的信号接收成输出对齐信号。
57.定义56的电池交换系统，进一步包括用户指示器，该用户指示器用于向控制该电池托架的定位的人输出对齐程度的指示，该指示包括可见指示和可听指示中的至少一种。
58.定义56的电池交换系统，进一步包括可操作地联接到该电池托架的动力托架驱动器，其中，该动力托架驱动器用于基于这些对齐信号自动移动该电池托架和该电池。
59.定义1的电池交换系统，进一步包括由该支撑框架支撑的蜂窝调制解调器，该蜂窝调制解调器用于输出指示由该电池托架支撑的电池的荷电水平的通信信号。
60.定义1的电池交换系统，进一步包括由该支撑框架支撑的全球定位系统接收器，该全球定位系统接收器用于输出指示该电池运输工具的地理位置的全球定位系统信号。
61.定义1的电池交换系统，进一步包括该电池。
62.定义61的电池交换系统，其中，该电池包括电池连接接口，该电池连接接口用于将该电池可释放地连接至该电池托架，以使该电池与该电池托架一致地移动。
63.定义62的电池交换系统，其中，该电池托架包括钩，并且其中，该电池连接接口包括被可移动地接纳在该钩内的轴。
64.定义63的电池交换系统，进一步包括由该支撑框架支撑的动力致动器，该动力致动器用于可控制地在轴接纳位置与轴取出位置之间枢转该钩。
65.定义64的电池交换系统，其中，该动力致动器包括电动螺线管。
66.定义64的电池交换系统，进一步包括用于在轴接纳位置与轴取出位置之间手动枢转该钩的杠杆。
尽管已经参考示例实施方式描述了本披露内容，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本披露内容的情况下，可以在形式和细节上做出改变。例如，尽管不同的示例实施方式可能已被描述为包括提供各种益处的特征，但是可以预期的是，所描述的特征可以在所描述的示例实施方式或其他替代性实施方式中彼此互换或者替代性地彼此组合。由于本披露内容的技术相对复杂，因此并非所有技术的改变都是可预见的。参考示例实施方式描述并在所附权利要求中阐述的本披露内容显然旨在尽可能广泛。例如，除非另有明确说明，否则引用单个特定要素的权利要求也涵盖多个这样的特定要素。权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅区分不同的要素，并且除非另有说明，否则不与本披露内容中的要素的特定顺序或特定编号具体关联。

Claims (15)

1.一种电池交换系统，该电池交换系统包括：
电池运输工具，该电池运输工具包括：
支撑框架；
连接器，该连接器联接至该支撑框架并被配置成连接至用于移动该电池运输工具的动力运载工具；
电池托架，该电池托架可移动地联接至该支撑框架并被配置成将电池从运输支撑位置水平地运载至拖拉机接纳位置。
2.如权利要求1所述的电池交换系统，其中，该电池运输工具包括联接至该支撑框架以围绕轴线旋转的轮或履带，其中，该电池托架能够移动以沿着平行于该轴线的第二轴线运载电池。
3.如权利要求2所述的电池交换系统，进一步包括电池连接器，该电池连接器由该电池托架承载，以可释放地连接至该电池。
4.如权利要求2所述的电池交换系统，进一步包括手动曲柄，该手动曲柄可操作地联接到该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架。
5.如权利要求2所述的电池交换系统，进一步包括动力托架驱动器，该动力托架驱动器可操作地联接至该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架。
6.如权利要求1所述的电池交换系统，进一步包括第二电池托架，该第二电池托架可移动地联接至该支撑框架并被配置成将第二电池从运输支撑位置运载至拖拉机接纳位置。
7.如权利要求6所述的电池交换系统，其中，该电池运输工具包括联接至该支撑框架以围绕轴线旋转的轮或履带，其中，该电池托架能够移动以沿着平行于该轴线的第二轴线运载该电池，并且其中，该第二电池托架能够移动以沿着平行于该轴线的第三轴线运载该第二电池。
8.如权利要求7所述的电池交换系统，进一步包括：
电池连接器，该电池连接器由该电池托架承载，以可释放地连接至该电池；以及
第二电池连接器，该第二电池连接器由该第二电池托架承载，以可释放地连接至该第二电池。
9.如权利要求7所述的电池交换系统，进一步包括：
第一手动曲柄，该第一手动曲柄可操作地联接到该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架；以及
第二手动曲柄，该第二手动曲柄可操作地联接到该电池托架，以沿着该第三轴线可控制地移动和定位该第二电池托架。
10.如权利要求7所述的电池交换系统，进一步包括动力托架驱动器，该动力托架驱动器可操作地联接至该电池托架，以沿着该第二轴线可控制地移动和定位该电池托架。
11.如权利要求1所述的电池交换系统，其中，该电池托架可移动地联接至该支撑框架以沿着第一轴线移动，并且其中，该电池运输工具进一步包括定位托架，该定位托架承载并可移动地支撑该电池托架、用于沿着垂直于该第一轴线的第二轴线定位该电池托架。
12.如权利要求11所述的电池交换系统，进一步包括：
第二定位托架，该第二定位托架用于沿着该第二轴线移动；以及
第二电池托架，该第二电池托架由该第二定位托架承载、用于沿着垂直于该第一轴线的第三轴线移动。
13.如权利要求1所述的电池交换系统，进一步包括由该支撑框架支撑的电池充电系统，该电池充电系统包括电池连接接口，该电池连接接口用于在该电池由该电池托架支撑时可释放地连接到该电池。
14.如权利要求1所述的电池交换系统，进一步包括可致动托架悬挂系统，该可致动托架悬挂系统由该支撑框架支撑以调节该电池托架相对于该支撑框架的侧倾、俯仰和高度中的至少一者。
15.如权利要求1所述的电池交换系统，进一步包括：
由该支撑框架支撑的相机；以及
可操作地联接至该电池托架的动力致动器；以及
控制器，该控制器用于输出控制信号以基于来自该相机的信号可控制地致动该动力致动器来移动该电池托架。
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