DE102016200374A1 - Vehicle with battery chamber for side battery change - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein batteriebetriebenes Fahrzeug, insbesondere Flurförderzeug, mit einer Längsrichtung (L) und einer Breitenrichtung (B), umfassend eine Batteriekammer (10), welche dazu vorgesehen ist, einen Batterieblock (12) aufzunehmen, sowie einen Batterieblock (12), wobei die Batteriekammer (10) derart gebildet ist, dass sich unterhalb des in der Batteriekammer (10) aufgenommenen Batterieblocks (12) eine von Auflageflächen für den Batterieblock (12) freie Ausnehmung befindet. Hierbei erstreckt sich die Ausnehmung in Längsrichtung (L) des Fahrzeugs von einem ersten Längsende der Batteriekammer (10) aus in Richtung eines gegenüberliegenden zweiten Längsendes der Batteriekammer (10) über den Schwerpunkt des in der Batteriekammer (10) aufgenommenen Batterieblocks (12) hinaus, sowie in Breitenrichtung (B) des Fahrzeugs von einer ersten Seite der Batteriekammer (10) aus in Richtung einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Batteriekammer (10) über den Schwerpunkt des in der Batteriekammer (10) aufgenommenen Batterieblocks (12) hinaus.The invention relates to a battery-powered vehicle, in particular an industrial truck, having a longitudinal direction (L) and a width direction (B), comprising a battery chamber (10) which is provided to receive a battery block (12) and a battery block (12) the battery chamber (10) is formed in such a way that below the battery block (12) accommodated in the battery chamber (10) there is a recess free from bearing surfaces for the battery block (12). In this case, the recess extends in the longitudinal direction (L) of the vehicle from a first longitudinal end of the battery chamber (10) in the direction of an opposite second longitudinal end of the battery chamber (10) over the center of gravity of the battery pack (12) received in the battery chamber (10), and in the width direction (B) of the vehicle from a first side of the battery chamber (10) toward an opposite second side of the battery chamber (10) beyond the center of gravity of the battery pack (12) received in the battery chamber (10).

Figure DE102016200374A1_0001
Figure DE102016200374A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein batteriebetriebenes Fahrzeug, insbesondere ein Flurförderzeug, mit einer Längsrichtung und einer Breitenrichtung, umfassend eine Batteriekammer, welche dazu vorgesehen ist, einen Batterieblock aufzunehmen, sowie einen Batterieblock. Hierbei ist die Batteriekammer derart ausgebildet, dass sich unterhalb des in der Batteriekammer aufgenommenen Batterieblocks eine von Auflageflächen für den Batterieblock freie Ausnehmung befindet.The invention relates to a battery-operated vehicle, in particular an industrial truck, with a longitudinal direction and a width direction, comprising a battery chamber, which is intended to receive a battery pack, and a battery pack. In this case, the battery chamber is designed in such a way that there is a recess free of bearing surfaces for the battery block below the battery block accommodated in the battery chamber.

Elektrisch betriebene Fahrzeuge und insbesondere Flurförderzeuge werden unter anderem in Umgebungen eingesetzt, in denen beispielsweise aufgrund von Abgasbestimmungen lokale Emissionen ausgeschlossen werden müssen und daher Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor nicht infrage kommen. Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, die innerhalb weniger Minuten aufgetankt werden können, ist es ein Nachteil dieser elektrisch betriebenen Fahrzeuge, dass ein vollständiges Aufladen des häufig als Batterieblock bezeichneten Akkumulators in der Regel mehrere Stunden benötigt, währenddessen das Fahrzeug dementsprechend nicht einsatzbereit ist. Insbesondere im Fall von Flurförderzeugen, die in Logistik- oder Industrieanlagen eingesetzt werden, in denen im Schichtbetrieb gearbeitet wird, sind derartige Standzeiten für Flurförderzeuge nicht akzeptabel.Electrically operated vehicles and in particular industrial trucks are used, inter alia, in environments in which, for example due to exhaust gas regulations local emissions must be excluded and therefore vehicles with internal combustion engine out of the question. Unlike vehicles with internal combustion engine, which can be refueled within a few minutes, it is a disadvantage of these electrically powered vehicles that a complete recharge of the often referred to as a battery pack accumulator usually takes several hours, during which the vehicle is accordingly not ready for use. In particular, in the case of industrial trucks, which are used in logistics or industrial plants, where working in shifts, such service life for trucks are not acceptable.

Eine bekannte Alternative besteht darin, den Akkumulator nicht fest in dem Fahrzeug zu verbauen, sondern ihn entnehmbar bzw. austauschbar in dem Fahrzeug anzuordnen. Durch diese Maßnahme ist es nicht erforderlich, das gesamte Fahrzeug für mehrere Stunden während eines Ladezyklus des Batterieblocks stillzulegen, sondern dieser kann extern von dem Fahrzeug aufgeladen werden und dann gegen einen entladenen Batterieblock in dem Fahrzeug ersetzt werden. Aufgrund der relativ hohen Masse von in derartigen Fahrzeugen verwendeten Batterieblöcken ist dieser Wechsel allerdings nicht einfach manuell zu bewerkstelligen, sondern es ist eine zusätzliche Ausrüstung erforderlich.A known alternative is not to fix the accumulator firmly in the vehicle, but to arrange it removable or interchangeable in the vehicle. By doing so, it is not necessary to shut down the entire vehicle for several hours during a charge cycle of the battery pack, but it may be externally charged by the vehicle and then replaced with a discharged battery pack in the vehicle. However, due to the relatively high mass of battery packs used in such vehicles, this change is not easy to accomplish manually, but additional equipment is required.

Ein bekanntes Beispiel hierfür besteht darin, den Batterieblock mittels einer Hubvorrichtung, wie beispielsweise einem Niederhubfahrzeug, aus der in dem Fahrzeug vorgesehenen Batteriekammer zu entnehmen. Um den Austausch des Batterieblocks mittels eines Niederhubfahrzeugs möglichst einfach zu gestalten, sind verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen worden, die es ermöglichen, den in der Batteriekammer aufgenommenen Batterieblock mit dem Niederhubfahrzeug zu unterfahren und dann aus der Batteriekammer herauszuheben und zu entnehmen.A known example of this is to remove the battery pack by means of a lifting device, such as a low-lift vehicle, from the battery chamber provided in the vehicle. In order to make the replacement of the battery pack by means of a low-lift vehicle as simple as possible, various options have been proposed that make it possible to undercut the battery pack received in the battery pack with the low-lift vehicle and then lift it out of the battery chamber and remove.

Aus der EP 1 411 020 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, das in seinem Rahmen eine seitliche Öffnung zur Entnahme eines Batterieblocks aufweist. Hierbei ist eine Ausnehmung im Boden der Batteriekammer vorgesehen, durch die mittels eines Niederhubfahrzeugs der Batterieblock aus der Batteriekammer entnommen werden kann. Der Batterieblock liegt am Boden der Batteriekammer an mehreren Stellen auf für ihn vorgesehenen Aufsätzen auf, die sich über die gesamte Breite des Batteriefachs erstreckend in mehreren Bereichen bezüglich der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind. Durch das Vorsehen dieser Aufsätze besteht allerdings einerseits die Gefahr, diese beim Wechseln des Batterieblocks zu beschädigen, beispielsweise wenn ein hierfür eingesetztes Niederhubfahrzeug nicht zentral oder verkantet unter den Batterieblock eingeführt wird, und andererseits eignet sich diese Ausgestaltung auch nicht für eher schmale Batterieblöcke, da hierbei zwischen den Aufsatzpunkten kein ausreichend breiter Bereich für das Niederhubfahrzeug freigehalten werden kann.From the EP 1 411 020 A1 a vehicle is known which has in its frame a lateral opening for removal of a battery pack. Here, a recess in the bottom of the battery chamber is provided, can be removed by means of a Niederhubfahrzeugs the battery pack from the battery chamber. The battery pack is located at the bottom of the battery chamber at several points on his intended essays, which are arranged over the entire width of the battery compartment extending in several areas with respect to the longitudinal direction of the vehicle. By providing these essays, however, on the one hand the risk of damaging them when changing the battery block, for example, if a low-lift vehicle used for this purpose is not centrally or tilted introduced under the battery pack, and on the other hand, this configuration is not suitable for rather narrow battery blocks, since this between the attachment points no sufficiently wide range for the low-lift vehicle can be kept free.

Andererseits ist beispielsweise aus der DE 20 2012 104 800 U1 eine als Hubwagen ausgebildete Batteriewechselvorrichtung bekannt, die sich insbesondere für relativ schmale Batterieblöcke eignet und auf deren Oberseite wenigstens eine Rollenbahn angeordnet ist, mit deren Hilfe der Batterieblock auf dem Hubwagen selbst transportiert werden kann bis sein Schwerpunkt geeignet auf dem Hubwagen platziert ist.On the other hand, for example, from the DE 20 2012 104 800 U1 designed as a truck battery change device known, which is particularly suitable for relatively narrow battery blocks and on top of which at least one roller conveyor is arranged with the help of the battery pack can be transported on the truck itself until its center of gravity is placed appropriately on the truck.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes batteriebetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile des Stands der Technik behebt und insbesondere das Risiko von Beschädigung des Fahrzeugs beim Batteriewechsel verringert, keine spezialisierte Ausrüstung für den Batteriewechsel erfordert und in dem beliebig dimensionierte Batterieblöcke verwendet werden können.It is therefore the object of the present invention to provide a generic battery powered vehicle which overcomes the above-mentioned disadvantages of the prior art and in particular reduces the risk of damage to the vehicle when changing batteries, does not require specialized equipment for battery replacement and in the arbitrarily sized battery packs can be used.

Um diese Aufgabe zu lösen, ist die Batteriekammer des erfindungsgemäßen Fahrzeugs derart gebildet, dass sich ihre von Auflageflächen für den Batterieblock freie Ausnehmung in Längsrichtung des Fahrzeugs von einem ersten Längsende der Batteriekammer aus in Richtung eines gegenüberliegenden zweiten Längsendes der Batteriekammer über den Schwerpunkt des in der Batteriekammer aufgenommenen Batterieblocks hinaus erstreckt, sowie in Breitenrichtung des Fahrzeugs von einer ersten Seite der Batteriekammer aus in Richtung einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Batteriekammer über den Schwerpunkt des in der Batteriekammer aufgenommenen Batterieblocks hinaus erstreckt.To achieve this object, the battery chamber of the vehicle according to the invention is formed such that its free from bearing surfaces for the battery block recess in the longitudinal direction of the vehicle from a first longitudinal end of the battery chamber in the direction of an opposite second longitudinal end of the battery chamber on the center of gravity in the Battery chamber and also extends in the width direction of the vehicle from a first side of the battery chamber in the direction of an opposite second side of the battery chamber over the center of gravity of the battery pack received in the battery chamber.

Durch diese Ausgestaltung der Batteriekammer ist es möglich, ohne die Gefahr von Beschädigung des Fahrzeugs mit einem Niederhubfahrzeug soweit den Batterieblock zu unterfahren, bis dieser bei einem Anheben des Lastaufnahmemittels des Niederhubfahrzeugs sicher auf dem Niederhubfahrzeug zu liegen kommt.This configuration of the battery chamber, it is possible without the risk of Damage to the vehicle with a low-lift vehicle as far as the battery pack to go under until it comes to rest when lifting the lifting device of the low-lift truck safely on the low-lift truck.

Hierbei bezieht sich die genannte Längenrichtung des Fahrzeugs auf seine Hauptfortbewegungsrichtung, also die Geradeauslaufrichtung, und die Breitenrichtung auf die hierzu orthogonale Richtung, also beispielsweise die Richtung, in der die Radachsen des Fahrzeugs verlaufen. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Batteriekammer kann der Batteriewechsel folglich von der Seite des Fahrzeugs her erfolgen, was es ermöglicht, die Batteriekammer beispielsweise im Fall eines Flurförderzeugs unterhalb der Fahrerkabine anzuordnen.In this case, said longitudinal direction of the vehicle relates to its main travel direction, that is to say the straight-ahead direction, and the width direction to the direction orthogonal thereto, that is to say, for example, the direction in which the wheel axles of the vehicle run. Due to the design of the battery chamber according to the invention, the battery change can thus take place from the side of the vehicle, which makes it possible to arrange the battery chamber, for example in the case of an industrial truck below the driver's cab.

Die Halterung des Batterieblocks in der Batteriekammer könnte beispielsweise durch eine Aufhängung an der Oberseite des Batterieblocks geschehen, andererseits kann aber auch an der der offenen ersten Seite der Batteriekammer gegenüberliegenden zweiten Seite der Batteriekammer oder/und an dem zweiten Längsende der Batteriekammer wenigstens eine Auflagefläche für den Batterieblock vorgesehen sein. Das zweite Längsende bezeichnet folglich entweder das in Hauptfortbewegungsrichtung des Fahrzeugs vordere oder hintere Ende der Batteriekammer.The holder of the battery pack in the battery chamber could for example be done by a suspension at the top of the battery pack, but on the other hand, but also on the opposite side of the open battery chamber second side of the battery chamber and / or at the second longitudinal end of the battery chamber at least one support surface for the Battery block be provided. The second longitudinal end thus designates either the front or rear end of the battery chamber in the main traveling direction of the vehicle.

Diese wenigstens eine Auflagefläche kann ferner als in Längsrichtung bzw. Breitenrichtung des Fahrzeugs durchgehende einzelne Auflagefläche, die sich vorzugsweise über den gesamten von dem Batterieblock eingenommenen Bereich erstreckt, gebildet sein oder beispielsweise auch als eine durchgehend sich L-förmig sowohl in Längs- als auch in Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckende Auflagefläche. Auf diese Weise kann mit relativ einfachen Mitteln eine sichere Abstützung des Batterieblocks nach unten bewerkstelligt werden. Ferner ist es selbstverständlich auch möglich, die wenigstens eine Auflagefläche und die Halterung des Batterieblocks von oben miteinander zu kombinieren.This at least one bearing surface can also be formed as a longitudinally or widthwise direction of the vehicle continuous individual bearing surface, which preferably extends over the entire area occupied by the battery pack area, or for example as a continuous L-shaped both longitudinally and in Width direction of the vehicle extending support surface. In this way, with relatively simple means a secure support of the battery pack can be accomplished down. Furthermore, it is of course also possible to combine the at least one bearing surface and the holder of the battery pack from above.

In einem Fall, in dem die Abstützung des Batterieblocks nach unten durch eine in Breitenrichtung des Fahrzeugs verlaufende Auflagefläche erfolgt, kann der Batterieblock in Längsrichtung an der der entsprechenden Auflagefläche gegenüberliegenden Wandung der Batteriekammer und/oder einem anderen, dem Rahmen des Fahrzeugs zugeordneten Teil abgestützt sein.In a case in which the support of the battery pack down through a running in the vehicle width direction bearing surface, the battery pack may be supported in the longitudinal direction of the corresponding bearing surface opposite wall of the battery chamber and / or another, the frame of the vehicle associated part ,

Insbesondere in einem Fall, in dem der Batterieblock nicht von oben gehalten sondern lediglich von der wenigstens einen Auflagefläche abgestützt wird, kann es ferner notwendig sein, an der ersten Seite der Batteriekammer wenigstens eine zwischen zwei Konfigurationen überführbare Haltevorrichtung vorzusehen, die dazu eingerichtet ist, in ihrer ersten Konfiguration den Batterieblock in Breitenrichtung des Fahrzeugs abzustützen und in einer zweiten Konfiguration den Batterieblock in Breitenrichtung des Fahrzeugs freizugeben. Durch das Vorsehen dieser Haltevorrichtung wird der Batterieblock in der ersten Konfiguration der Haltevorrichtung in der Batteriekammer verkantet, so dass ein Herausfallen des Batterieblocks aus der Batteriekammer ausgeschlossen wird. Hierbei kann die Haltevorrichtung insbesondere derart ausgebildet sein, dass sie auch im normalen Betrieb des Fahrzeugs wirkende zusätzliche Kräfte auf den Batterieblock, die beispielsweise durch von unebenen Fahrbahnen hervorgerufene Stöße oder eine Kurvenfahrt entstehen, aufnehmen kann und ein seitliches Verkippen des Batterieblocks oder/und ein Abrutschen des Batterieblocks von der Auflagefläche verhindert. Es können allerdings auch zusätzlich zu der Haltevorrichtung noch weitere Stützelemente vorgesehen sein, die diese Funktion im Betrieb des Fahrzeugs erfüllen.In particular, in a case where the battery pack is not supported from above but supported only by the at least one support surface, it may further be necessary to provide on the first side of the battery chamber at least one holding device convertible between two configurations, adapted to engage in its first configuration to support the battery pack in the width direction of the vehicle and in a second configuration to release the battery pack in the width direction of the vehicle. By providing this holding device, the battery block is tilted in the first configuration of the holding device in the battery chamber, so that falling out of the battery pack is excluded from the battery chamber. In this case, the holding device may in particular be designed such that it can absorb additional forces acting on the battery block during normal operation of the vehicle, for example due to shocks caused by uneven road surfaces or cornering, and lateral tilting of the battery block and / or slippage of the battery block prevented by the support surface. However, in addition to the holding device, it is also possible to provide further supporting elements which fulfill this function during operation of the vehicle.

Der Entnahmevorgang des Batterieblocks kann somit derart ablaufen, dass mit der Haltevorrichtung in ihrer ersten Konfiguration das Niederhubfahrzeug unterhalb des Batterieblocks angeordnet und das Hubmittel des Niederhubfahrzeugs soweit angehoben wird, bis der Batterieblock auf diesem ruht. In einem zweiten Schritt wird anschließend die Haltevorrichtung in ihre zweite Konfiguration überführt, so dass der auf dem Niederhubfahrzeug ruhende Batterieblock seitlich aus der Batteriekammer entnommen werden kann.The removal process of the battery block can thus proceed such that arranged with the holding device in its first configuration, the low-lift vehicle below the battery pack and the lifting means of the low-lift vehicle is raised so far until the battery pack rests on this. In a second step, the holding device is subsequently transferred to its second configuration, so that the battery pack resting on the low-lift vehicle can be removed laterally from the battery chamber.

In einer Ausführungsform kann die Haltevorrichtung mittels mechanischer oder/und manueller oder/und hydraulischer oder/und elektrischer Mittel zwischen der ersten und der zweiten Konfiguration überführbar sein oder/und derart eingerichtet sein, dass ihre Überführung von der ersten Konfiguration zu der zweiten Konfiguration selbsttätig abläuft und beispielsweise durch ein Anheben des Batterieblocks ausgelöst wird.In one embodiment, the holding device may be transferable by means of mechanical and / or manual and / or hydraulic and / or electrical means between the first and the second configuration and / or be arranged such that their transfer from the first configuration to the second configuration takes place automatically and triggered, for example, by lifting the battery pack.

Hierbei kann beispielsweise daran gedacht werden, die Haltevorrichtung an den in derartigen Fahrzeugen in der Regel ohnehin vorgesehenen Hydraulikkreis zu koppeln oder/und die Steuerung der Haltevorrichtung mittels der bereits im Fahrzeug vorgesehenen elektronischen Steuerkomponenten vorzunehmen. Dies bietet sich in erster Linie in einem Fall an, in dem die wenigstens eine Haltevorrichtung einem Rahmen des Fahrzeugs zugeordnet ist. Alternativ kann die Haltevorrichtung allerdings auch dem Batterieblock oder sowohl dem Rahmen des Fahrzeugs als auch dem Batterieblock zugeordnet sein.In this case, for example, it can be thought of coupling the holding device to the hydraulic circuit usually provided anyway in such vehicles or / and to carry out the control of the holding device by means of the electronic control components already provided in the vehicle. This is primarily appropriate in a case in which the at least one holding device is associated with a frame of the vehicle. Alternatively, however, the holding device may also be associated with the battery pack or both the frame of the vehicle and the battery pack.

Der selbsttätige Ablauf der Überführung der Haltevorrichtung von der ersten zu der zweiten Konfiguration kann beispielsweise derart realisiert sein, dass die Haltevorrichtung bei einer Entlastung, die dadurch erreicht wird, dass der Batterieblock von unten her angehoben wird und sein Gewicht daher nicht mehr von der Haltevorrichtung abgestützt wird, von der ersten Konfiguration durch die Wirkung der Schwerkraft oder eines vorbelasteten Elements ohne weiteren Eingriff in die zweite Konfiguration übergeht.The automatic sequence of the transfer of the holding device from the first to the second Configuration may for example be realized such that the holding device at a relief, which is achieved in that the battery pack is lifted from below and its weight is therefore no longer supported by the holding device, from the first configuration by the action of gravity or a preloaded element passes without further intervention in the second configuration.

Insbesondere kann die Haltevorrichtung zwischen ihrer ersten Konfiguration und ihrer zweiten Konfiguration schwenkbar oder/und verschiebbar oder/und entnehmbar sein. Auf diese Weise kann die Haltevorrichtung die auftretenden Kräfte beispielsweise über Gelenke oder Scharniere geeignet an den Rahmen oder die Karosserie des Fahrzeugs übertragen.In particular, the holding device can be pivotable and / or displaceable and / or removable between its first configuration and its second configuration. In this way, the holding device can transmit the forces occurring, for example via joints or hinges suitable to the frame or the body of the vehicle.

Insbesondere kann in einer bevorzugten Ausführungsform die Haltevorrichtung durch einen Riegel gebildet sein, der in seiner ersten Konfiguration in einer dafür an dem Rahmen des Fahrzeugs angeordneten Aufnahmevorrichtung einliegt und den Batterieblock in Längsrichtung des Fahrzeugs wenigstens abschnittsweise überspannt und damit in Breitenrichtung des Fahrzeugs abstützt, indem er ein Gegenmoment zum durch das Eigengewicht der Batterie hervorgerufenen Kippmoment erzeugt und in seiner zweiten Konfiguration von dem Rahmen des Fahrzeugs gelöst ist. Der Riegel kann hierbei entweder fest mit dem Batterieblock verbunden sein oder als unabhängiges Teil ausgebildet sein.In particular, in a preferred embodiment, the holding device may be formed by a bolt, which rests in its first configuration in a receiving device arranged on the frame of the vehicle and at least partially spans the battery block in the longitudinal direction of the vehicle and thus supports it in the width direction of the vehicle, by generates a counter-torque to the tipping moment caused by the dead weight of the battery and is released from the frame of the vehicle in its second configuration. The latch can either be firmly connected to the battery block or be designed as an independent part.

Die Vorteile und weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.The advantages and further details of the present invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures.

Diese zeigen im Einzelnen:These show in detail:

1 eine schematische Ansicht eines in einer Batteriekammer aufgenommenen Batterieblocks sowie eines zum Wechseln des Batterieblocks vorgesehenen Niederhubfahrzeugs; 1 a schematic view of a recorded in a battery chamber battery block and provided for changing the battery block Niederhubfahrzeugs;

2 eine schematische Seitenansicht des Batterieblocks aus 1 mit den wirkenden Kräften; 2 a schematic side view of the battery pack 1 with the active forces;

3 eine erste Variante einer Haltevorrichtung in einem erfindungsgemäßen Fahrzeug; und 3 a first variant of a holding device in a vehicle according to the invention; and

4 eine zweite Variante einer Haltevorrichtung in einem erfindungsgemäßen Fahrzeug. 4 a second variant of a holding device in a vehicle according to the invention.

In 1 ist ein in einer lediglich angedeuteten Batteriekammer 10 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs aufgenommener Batterieblock 12 grob schematisch gezeigt. Insbesondere ist aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung des Fahrzeugs verzichtet worden, so dass lediglich die den Batterieblock 12 am Rahmen des Fahrzeugs abstützenden Teile gezeigt sind. Es handelt sich hierbei einerseits um die Aufstandsfläche 14, die entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs verläuft und durch ein fest mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbundenes Blech gebildet ist, das sich über einen relativ kleinen Bereich der Breite des Fahrzeugs waagrecht unter dem Batterieblock 12 erstreckt und somit die Batteriekammer 10 nach unten begrenzt. Zum besseren Verständnis ist in 1 ein Koordinatenkreuz mit der Längsrichtung L, der Höhenrichtung H und der Breitenrichtung B gezeigt.In 1 is a in a merely indicated battery chamber 10 a not further illustrated vehicle recorded battery pack 12 roughly shown schematically. In particular, has been omitted for reasons of clarity on the presentation of the vehicle, so that only the battery block 12 shown on the frame of the vehicle supporting parts. On the one hand, this is the footprint 14 which extends along the longitudinal direction of the vehicle and is formed by a plate fixedly connected to the frame of the vehicle, extending over a relatively small portion of the width of the vehicle horizontally under the battery pack 12 extends and thus the battery chamber 10 limited to the bottom. For better understanding is in 1 a coordinate cross with the longitudinal direction L, the height direction H and the width direction B shown.

Auf der in Breitenrichtung B der Auflagefläche 14 gegenüberliegenden Seite der Batteriekammer 10 ist eine zweiteilige Haltevorrichtung 16 gezeigt, die den Batterieblock 12 zu dieser Seite abstützen. Hierbei erstrecken sich die beiden Teile der Haltevorrichtung 16 nicht über die gesamte Höhe des Batterieblocks 12, so dass die der Auflagefläche 14 gegenüberliegende in Längsrichtung L verlaufende untere Kante des Batterieblocks freiliegt.On the width direction B of the support surface 14 opposite side of the battery chamber 10 is a two-piece holding device 16 shown the battery block 12 to support this page. Here, the two parts of the holding device extend 16 not over the entire height of the battery pack 12 so that the the bearing surface 14 opposite lying in the longitudinal direction L lower edge of the battery pack is exposed.

Des Weiteren ist in 1 grob schematisch ein Niederhubfahrzeug 20 in Form eines an sich bekannten handbetriebenen Hubwagens gezeigt, der insbesondere eine Gabel 22 umfasst, die im gezeigten Zustand bereits unterhalb des Batterieblocks eingeführt ist.Furthermore, in 1 roughly schematically a low-lift truck 20 shown in the form of a hand-operated lift truck known per se, in particular a fork 22 includes, which is already introduced below the battery pack in the state shown.

In der in 1 gezeigten Stellung ruht der Batterieblock 12 auf der Auflagefläche 14 und wird durch die Haltevorrichtung 16 in seiner Batterieaufnahmekammer 10 abgestützt, indem die Haltevorrichtung 16 ein Gegenmoment zu dem durch das Eigengewicht des Batterieblocks 12 hervorgerufenen Kippmoment erzeugt. Ferner ist er durch die Haltevorrichtung 16, gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit der nicht dargestellten Batteriekammer 10, auch in Längsrichtung des Fahrzeugs abgestützt. Durch die relativ große Erstreckung der Haltevorrichtung 16 in Höhenrichtung H entlang zweier Kanten des Batterieblocks 12 wird ferner ein Abstützen der Batterieblocks in einem großen Bereich erreicht, wodurch ein Abrutschen desselben von der Auflagefläche 14 und ein Herausfallen aus der Batteriekammer 10 auch bei zufällig auftretenden Fahrbahnstößen oder Querbeschleunigungen bei einer Kurvenfahrt verhindert wird.In the in 1 shown position, the battery pack rests 12 on the support surface 14 and gets through the fixture 16 in his battery receiving chamber 10 supported by the holding device 16 a counter-moment to that by the dead weight of the battery pack 12 caused tipping moment generated. Furthermore, it is through the holding device 16 , optionally in cooperation with the battery chamber, not shown 10 , Also supported in the longitudinal direction of the vehicle. Due to the relatively large extension of the holding device 16 in the height direction H along two edges of the battery block 12 Furthermore, a support of the battery pack is achieved in a large area, thereby slipping it from the support surface 14 and falling out of the battery chamber 10 Even with accidentally occurring road shocks or lateral acceleration when cornering is prevented.

Soll der Batterieblock nun gewechselt werden, so wird die Gabel 22 des Hubwagens 20 soweit angehoben, bis der Batterieblock 12 auf der Gabel 22 ruht und hierdurch die Haltevorrichtungen 16 entlastet werden.If the battery block is to be changed, the fork will be 22 of the lift truck 20 so far raised until the battery pack 12 on the fork 22 rests and thereby the holding devices 16 be relieved.

Dadurch, dass sich der lediglich durch die Auflagefläche 14 begrenzte Freiraum unter dem Batterieblock 12 über beinahe die gesamte Breite des Fahrzeugs erstreckt, ist es möglich, die Gabel 22 des Hubwagens 20 bis weit unter den Schwerpunkt des Batterieblocks 12 einzuführen, wodurch der Batterieblock 12 sicher auf der Gabel 22 des Hubwagens 20 aufliegt und abtransportiert werden kann. Hierzu werden, wie durch die Pfeile P angedeutet, die mittlerweile entlasteten Haltevorrichtungen 16 zur Seite geschwenkt, so dass der Batterieblock durch den so entstehenden Freiraum seitlich, d. h. in Breitenrichtung B, aus dem Fahrzeug entnommen werden kann. Anschließend kann dann ein neuer Batterieblock in gleicher Weise in die Batteriekammer 10 eingesetzt werden.Because of that only by the bearing surface 14 limited space under the battery pack 12 extends over almost the entire width of the vehicle, it is possible the fork 22 of truck 20 far below the center of gravity of the battery pack 12 introduce, causing the battery pack 12 safe on the fork 22 of the lift truck 20 rests and can be transported away. For this purpose, as indicated by the arrows P, the now relieved holding devices 16 pivoted to the side, so that the battery pack can be removed from the vehicle laterally, ie in the width direction B, by the resulting free space. Then then a new battery pack in the same way in the battery chamber 10 be used.

In 2 ist nun mithilfe einer Seitenansicht des in der Batteriekammer 10 aufgenommenen Batterieblocks 12 illustriert, welche Kräfte auf den Batterieblock 12 und die den Batterieblock 12 abstützenden Elemente Auflagefläche 14 und Haltevorrichtung 16 wirken. Durch die im Schwerpunkt S des Batterieblocks 12 angreifende Gewichtskraft G entsteht ein Drehmoment auf den Batterieblock 12, da dieser durch die Auflagefläche 14 außerhalb der Schwerkraftlinie des Schwerpunkts S abgestützt ist, was eine Kraft in Breitenrichtung FB auf den Batterieblock 12 zur Folge hat. Diese Kraft würde zu einem Kippen des Batterieblocks 12 führen, was allerdings dadurch verhindert wird, dass die Haltevorrichtung 16 eine entgegengerichtete Kraft FB auf den Batterieblock 12 einwirkt und diesen so in der Batteriekammer 10 verkeilt.In 2 is now using a side view of the in the battery chamber 10 recorded battery pack 12 illustrates what forces on the battery pack 12 and the battery pack 12 supporting elements bearing surface 14 and holding device 16 Act. Through the center of gravity S of the battery block 12 attacking weight G creates a torque on the battery pack 12 because of this by the bearing surface 14 is supported outside the gravity line of the center of gravity S, giving a force in the width direction F B on the battery pack 12 entails. This force would cause the battery pack to tip over 12 lead, but this is prevented by the holding device 16 an opposing force F B on the battery block 12 acts and this so in the battery chamber 10 wedged.

In 3 ist ferner eine Variante einer Haltevorrichtung dargestellt, die ebenfalls dazu eingesetzt werden kann, den Batterieblock 12 sicher in der Batteriekammer 10 abzustützen. Hierbei steht der Batterieblock 12 erneut in Breitenrichtung B an einer Seite auf einer Auflagefläche 14 auf, allerdings ist an der gegenüberliegenden Seite nun keine schwenkbare Haltevorrichtung vorgesehen, sondern die Haltevorrichtung ist durch das Zusammenwirken eines Riegels 30 mit am Rahmen des Fahrzeugs befestigten Riegelaufnahmevorrichtungen 32 gebildet. Der Riegel 30 kann hierbei entweder als unabhängiges Teil, beispielsweise als frei in die Aufnahmevorrichtung 30 eingelegtes Metallrohr gebildet sein, oder andererseits auch fest mit dem Batterieblock 12 verbunden sein. In diesem Fall könnten dann die Riegelaufnahmevorrichtungen 32 beweglich oder drehbar am Rahmen des Fahrzeugs angebracht sein.In 3 Furthermore, a variant of a holding device is shown, which can also be used to the battery pack 12 safe in the battery chamber 10 support. Here is the battery block 12 again in the width direction B on one side on a support surface 14 on, however, no pivotable holding device is now provided on the opposite side, but the holding device is by the interaction of a bolt 30 with bolt receiving devices attached to the frame of the vehicle 32 educated. The bolt 30 can either be an independent part, for example, as free in the recording device 30 Inlaid metal tube may be formed, or else firmly with the battery pack 12 be connected. In this case, then the bolt receiving devices 32 be movably or rotatably mounted on the frame of the vehicle.

Zwar ist in dem Fall, in dem der Riegel 30 fest mit dem Batterieblock 12 verbunden ist, erforderlich, den Batterieblock zum Einführen in die Batteriekammer oder zum Entnehmen aus der Batteriekammer soweit anzuheben oder die Riegelaufnahmevorrichtungen 32 soweit abzusenken, dass der Riegel 30 sich aus dem Bereich der Aufnahmevorrichtung 32 entfernt, andererseits kann dadurch, dass die Aufnahmevorrichtung auch eine Kraft des Riegels nach unten aufnehmen kann, eine vorteilhafte Kraftaufnahme und damit ein stabilerer Halt des Batterieblocks 12 in der Aufnahmekammer erreicht werden.Although in the case where the bolt 30 firmly with the battery block 12 connected, required to raise the battery pack for insertion into the battery chamber or for removal from the battery chamber as far as the bolt receiving devices 32 lower so far that the bolt 30 out of the range of the recording device 32 removed, on the other hand, by the fact that the recording device can also absorb a force of the bolt down, an advantageous power and thus a more stable hold of the battery pack 12 be reached in the receiving chamber.

Zuletzt ist in 4 schematisch angedeutet, wie das im Zusammenhang mit 1 diskutierte Verschwenken der Haltevorrichtung 16 realisiert sein kann. Hierzu ist durch das der Mitte in Breitenrichtung des Fahrzeugs zugewandte Ende der Haltevorrichtung 16 eine Schwenkachse A gelegt, die es erlaubt, gemäß dem angedeuteten Pfeil die Haltevorrichtung 16 in Längsrichtung L des Fahrzeugs aus dem Bereich des Batterieblocks 12 herauszuschwenken. Ferner ist durch einen weiteren Pfeil P angedeutet, dass die Haltevorrichtung 16 auch in Höhenrichtung verlagerbar ist, wodurch beispielsweise eine Verriegelung der Haltevorrichtung 16 erreicht werden kann, um den Schwenkmechanismus in bekannter Weise zu entlasten. Die Schwenkbewegung selbst kann hierbei beispielsweise durch eine manuelle Betätigung oder bekannte Hydraulik- oder elektromechanische Vorrichtungen hervorgerufen werden, die beispielsweise an dem Fahrzeug ohnehin vorliegende Hydraulik- oder Elektronikvorrichtungen angeschlossen sind.Last is in 4 indicated schematically, as related to 1 discussed pivoting of the holding device 16 can be realized. For this purpose, by the center in the width direction of the vehicle facing the end of the holding device 16 placed a pivot axis A, which allows, according to the indicated arrow, the holding device 16 in the longitudinal direction L of the vehicle from the area of the battery pack 12 swing out. Furthermore, it is indicated by a further arrow P, that the holding device 16 can also be displaced in the vertical direction, whereby, for example, a locking of the holding device 16 can be achieved to relieve the pivot mechanism in a known manner. The pivoting movement itself can be caused in this case for example by a manual operation or known hydraulic or electromechanical devices that are connected, for example, to the vehicle already present hydraulic or electronic devices.

Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform, in der die Auflagefläche lediglich in Längsrichtung des Fahrzeugs verläuft, ist auch eine Gestaltung denkbar, in der die Auflagefläche bezüglich der Hauptfortbewegungsrichtung des Fahrzeugs vorne oder hinten in der Batteriekammer lediglich in Breitenrichtung verläuft, also sozusagen in der Batteriekammer gegenüber der gezeigten Ausführungsform um 90° gedreht angeordnet ist. In einem solchen Fall wird ein Großteil der durch das Gewicht des Batterieblocks hervorgerufenen Kräfte und Momente von der Wandung der Batteriekammer selbst oder dem Rahmen des Fahrzeugs zugeordneten Elementen aufgenommen. Daher kann in einem solchen Fall die Haltevorrichtung entsprechend kleiner ausgelegt werden, da sie nun lediglich ein Herausfallen des Batterieblocks aus der Batteriekammer im Fall von Querbeschleunigungen verhindern muss, aber nicht mehr das Gewicht des Batterieblocks im Stillstand des Fahrzeugs abstützen muss. Für den Fall, dass das Herausfallen des Batterieblocks mittels einer anderen Einrichtung verhindert wird, kann auf eine an der ersten Seite der Batteriekammer angeordnete Haltevorrichtung sogar ganz verzichtet werden.As an alternative to the illustrated embodiment, in which the support surface extends only in the longitudinal direction of the vehicle, a design is conceivable in which the support surface with respect to the main travel direction of the vehicle front or rear in the battery chamber only in the width direction, so to speak in the battery chamber opposite to the shown embodiment is arranged rotated by 90 °. In such a case, a majority of the forces and moments caused by the weight of the battery pack are absorbed by the walls of the battery chamber itself or elements associated with the frame of the vehicle. Therefore, in such a case, the holding device can be designed to be correspondingly smaller, since it now only has to prevent the battery block from falling out of the battery chamber in the event of transverse accelerations, but no longer has to support the weight of the battery block when the vehicle is at a standstill. In the event that the falling out of the battery pack is prevented by means of another device, it is even possible to dispense entirely with a holding device arranged on the first side of the battery chamber.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1411020 A1 [0005] EP 1411020 A1 [0005]
  • DE 202012104800 U1 [0006] DE 202012104800 U1 [0006]

Claims (11)

Batteriebetriebenes Fahrzeug, insbesondere Flurförderzeug, mit einer Längsrichtung (L) und einer Breitenrichtung (B), umfassend eine Batteriekammer (10), welche dazu vorgesehen ist, einen Batterieblock (12) aufzunehmen, sowie einen Batterieblock (12), wobei die Batteriekammer (10) derart gebildet ist, dass sich unterhalb des in der Batteriekammer (10) aufgenommenen Batterieblocks (12) eine von Auflageflächen für den Batterieblock (12) freie Ausnehmung befindet, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung in Längsrichtung (L) des Fahrzeugs von einem ersten Längsende der Batteriekammer (10) aus in Richtung eines gegenüberliegenden zweiten Längsendes der Batteriekammer (10) über den Schwerpunkt des in der Batteriekammer (10) aufgenommenen Batterieblocks (12) hinaus erstreckt, sowie in Breitenrichtung (B) des Fahrzeugs von einer ersten Seite der Batteriekammer (10) aus in Richtung einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Batteriekammer (10) über den Schwerpunkt des in der Batteriekammer (10) aufgenommenen Batterieblocks (12) hinaus erstreckt.Battery-operated vehicle, in particular industrial truck, with a longitudinal direction (L) and a width direction (B), comprising a battery chamber ( 10 ), which is intended to be a battery block ( 12 ) and a battery pack ( 12 ), the battery chamber ( 10 ) is formed such that below the in the battery chamber ( 10 ) received battery block ( 12 ) one of bearing surfaces for the battery block ( 12 ) free recess, characterized in that the recess in the longitudinal direction (L) of the vehicle from a first longitudinal end of the battery chamber ( 10 ) in the direction of an opposite second longitudinal end of the battery chamber ( 10 ) about the center of gravity of the battery chamber ( 10 ) received battery block ( 12 ), and in the width direction (B) of the vehicle from a first side of the battery chamber (FIG. 10 ) towards an opposite second side of the battery chamber ( 10 ) about the center of gravity of the battery chamber ( 10 ) received battery block ( 12 ) extends. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Seite der Batteriekammer wenigstens eine Auflagefläche (14) für den Batterieblock (12) vorgesehen ist.Vehicle according to claim 1, characterized in that on the second side of the battery chamber at least one bearing surface ( 14 ) for the battery block ( 12 ) is provided. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Längsende der Batteriekammer wenigstens eine Auflagefläche (14) für den Batterieblock (12) vorgesehen ist.Vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that at the second longitudinal end of the battery chamber at least one bearing surface ( 14 ) for the battery block ( 12 ) is provided. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auflagefläche (14) als in Längsrichtung (L) bzw. Breitenrichtung (B) des Fahrzeugs durchgehende einzelne Auflagefläche, vorzugsweise über den gesamten von dem Batterieblock (12) in der entsprechenden Richtung eingenommenen Bereich, gebildet ist.Vehicle according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one bearing surface ( 14 ) as in the longitudinal direction (L) or width direction (B) of the vehicle continuous individual bearing surface, preferably over the entire of the battery pack ( 12 ) in the corresponding direction is formed. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Seite der Batteriekammer (10) wenigstens eine zwischen zwei Konfigurationen überführbare Haltevorrichtung (16) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, in einer ersten Konfiguration den Batterieblock (12) in Breitenrichtung (B) des Fahrzeugs abzustützen und in einer zweiten Konfiguration den Batterieblock (12) in Breitenrichtung (B) des Fahrzeugs freizugeben.Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that on the first side of the battery chamber ( 10 ) at least one transferable between two configurations holding device ( 16 ), which is adapted to, in a first configuration, the battery block ( 12 ) in the width direction (B) of the vehicle and in a second configuration the battery pack ( 12 ) in the width direction (B) of the vehicle. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Haltevorrichtung (16) mittels mechanischer oder/und manueller oder/und hydraulischer oder/und elektrischer Mittel zwischen der ersten und zweiten Konfiguration überführbar ist oder/und derart eingerichtet ist, dass ihre Überführung von der ersten Konfiguration zu der zweiten Konfiguration selbsttätig abläuft und beispielsweise durch ein Anheben des Batterieblocks ausgelöst wird.Vehicle according to claim 5, characterized in that a holding device (at least 16 ) is transferable by means of mechanical and / or manual and / or hydraulic and / or electrical means between the first and second configuration and / or is arranged such that its transfer from the first configuration to the second configuration is automatic and, for example, by lifting the Battery block is triggered. Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der wenigstens einen Haltevorrichtung (16) einem Rahmen des Fahrzeugs zugeordnet ist.A vehicle according to claim 5 or 6, characterized in that at least part of the at least one holding device ( 16 ) is associated with a frame of the vehicle. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der wenigstens einen Haltevorrichtung (16) dem Batterieblock (12) zugeordnet ist.Vehicle according to one of claims 5 to 7, characterized in that at least a part of the at least one holding device ( 16 ) the battery block ( 12 ) assigned. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Haltevorrichtung (16) zwischen der ersten Konfiguration und der zweiten Konfiguration schwenkbar oder/und verschiebbar ist.Vehicle according to one of claims 5 to 8, characterized in that the at least one holding device ( 16 ) is pivotable and / or displaceable between the first configuration and the second configuration. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (16) durch einen Riegel (30) gebildet ist, welcher in der ersten Konfiguration mit einer dafür an dem Rahmen des Fahrzeugs angeordneten Aufnahmevorrichtung (32) eingreift und den Batterieblock (12) in Längsrichtung (L) des Fahrzeugs wenigstens abschnittsweise überspannt und in der zweiten Konfiguration von dem Rahmen des Fahrzeugs gelöst ist.Vehicle according to one of claims 5 to 9, characterized in that the holding device ( 16 ) by a bolt ( 30 ) is formed, which in the first configuration with a receiving device arranged on the frame of the vehicle ( 32 ) and the battery block ( 12 ) in the longitudinal direction (L) of the vehicle spans at least in sections and in the second configuration is detached from the frame of the vehicle. Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei der Riegel (30) dem Batterieblock (12) zugeordnet ist.Vehicle according to claim 10, wherein the bolt ( 30 ) the battery block ( 12 ) assigned.
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