DE102020123571A1

DE102020123571A1 - Stapelbare batterieeinrichtungen und verwendungsverfahren

Info

Publication number: DE102020123571A1
Application number: DE102020123571.2A
Authority: DE
Inventors: Raj Sohmshetty; Kevin VanNieulande
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2021-03-18
Also published as: US20200164760A1; CN112498707A; CN110997400A; DE112018003164T5; WO2019018679A1; US20200001738A1; US11981226B2; US11447033B2

Abstract

Die Offenbarung stellt stapelbare Batterieeinrichtungen und Verwendungsverfahren bereit. In dieser Schrift sind Landeeinrichtungen für unbemannte Luftfahrzeuge bereitgestellt. Eine beispielhafte Batteriebaugruppe kann ein Gehäuse beinhaltet, das eine obere Fläche und eine untere Fläche aufweist, wobei die untere Fläche des Gehäuses eine Aufnahmeschnittstelle aufweist, die einen ersten vorstehenden Adapter eines zugeordneten Objekts aufnimmt. Die obere Fläche des Gehäuses, die einen zweiten vorstehenden Adapter aufweist, der mit der Aufnahmeschnittstelle der zweiten Batteriebaugruppe zusammenpasst, eine Energiespeichereinheit, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, ein Verriegelungsmechanismus, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, ein Vorspannelement, dass den Verriegelungsmechanismus in einer verriegelten Konfiguration platziert, und eine Steuerung, die einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Anweisungen aufweist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die Anweisungen auszuführen, um zu bewirken, dass sich der Verriegelungsmechanismus in eine entriegelte Konfiguration bewegt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Offenbarung beansprucht Priorität gegenüber dem Vorteil und ist teilweise eine Fortsetzung von PCT/ US2018/042943 , eingereicht am 19. Juli 2018, das Priorität gegenüber der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/534,640 , eingereicht am 19. Juli 2017, der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62 / 536,897 , eingereicht am 25. Juli 2017, und der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/543,883 , eingereicht am 10. August 2017, beansprucht, die alle hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke aufgenommen sind.
GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft wiederaufladbare oder austauschbare Batterien und in einigen Ausführungsformen stapelbare Batterieeinrichtungen, die Verriegelungsmechanismen zum Verriegeln und Entriegeln gestapelter Batteriebaugruppen beinhalten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Viele Systeme, wie etwa unbemannte Luftfahrzeuge (unmanned aerial vehicles - UAV) oder autonome Autos, sind auf Batterien oder andere selektiv austauschbare Energiespeichereinheiten angewiesen. Einige dieser Vorrichtungen sind auf wiederaufladbare Batterien angewiesen oder nutzen austauschbare Batterien. Ein Benutzer ist erforderlich, um eine verbrauchte Batterie mit einer neuen oder kürzlich aufgeladenen Batterie auszutauschen.
KURZDARSTELLUNG
In dieser Schrift sind Landeeinrichtungen für unbemannte Luftfahrzeuge bereitgestellt. Eine beispielhafte Batteriebaugruppe kann ein Gehäuse beinhaltet, das eine obere Fläche und eine untere Fläche aufweist, wobei die untere Fläche des Gehäuses eine Aufnahmeschnittstelle aufweist, die einen ersten vorstehenden Adapter eines zugeordneten Objekts aufnimmt. Die obere Fläche des Gehäuses, die einen zweiten vorstehenden Adapter aufweist, der mit der Aufnahmeschnittstelle der zweiten Batteriebaugruppe zusammenpasst, eine Energiespeichereinheit, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, ein Verriegelungsmechanismus, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, ein Vorspannelement, dass den Verriegelungsmechanismus in einer verriegelten Konfiguration platziert, und eine Steuerung, die einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Anweisungen aufweist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die Anweisungen auszuführen, um zu bewirken, dass sich der Verriegelungsmechanismus in eine entriegelte Konfiguration bewegt.
Figurenliste
Die detaillierte Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt. Die Verwendung gleicher Bezugszeichen kann ähnliche oder identische Elemente angeben. Für verschiedene Ausführungsformen können andere Elemente und/oder Komponenten genutzt werden als jene, die in den Zeichnungen dargestellt sind, und einige Elemente und/oder Komponenten sind in verschiedenen Ausführungsformen unter Umständen nicht vorhanden. Die Elemente und/oder Komponenten in den Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu. In dieser Offenbarung können in Abhängigkeit von dem Kontext Singular- und Pluralterminologie austauschbar verwendet werden.

1 stellt eine veranschaulichende Architektur dar, in der Techniken und Strukturen zum Bereitstellen der hierin offenbarten Systeme und Verfahren umgesetzt sein können.
2A stellt einen Querschnitt eines Basiselements und von Batteriebaugruppen der vorliegenden Offenbarung in einer verriegelten Konfiguration dar.
2B stellt einen Querschnitt eines Basiselements und von Batteriebaugruppen der vorliegenden Offenbarung in einer entriegelten Konfiguration dar.
3A-3C veranschaulichen zusammen einen beispielhaften Verriegelungsmechanismus zur Verwendung gemäß der vorliegenden Offenbarung.
4A und 4B veranschaulichen zusammen einen weiteren beispielhaften Verriegelungsmechanismus zur Verwendung gemäß der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Überblick
Die vorliegende Offenbarung ist in einigen Ausführungsformen auf Batteriebaugruppen gerichtet, die konfiguriert sind, um miteinander gestapelt zu werden, und die Verriegelungsmechanismen beinhalten. In einigen Fällen kann eine Batteriebaugruppe einen vorstehenden Adapter beinhalten, der mit einer Aufnahmeschnittstelle eines zugeordneten Objekts, wie etwa einem Basiselement oder einer anderen Batteriebaugruppe, zusammenpasst. Die Batteriebaugruppe kann außerdem eine Aufnahmeschnittstelle, die mit einer vorstehenden Schnittstelle eines zugeordneten Objekts, wie etwa einem Basiselement oder einer anderen Batteriebaugruppe, zusammenpasst.
Der Verriegelungsmechanismus kann zwei Batteriebaugruppen aneinander sichern. In einigen Ausführungsformen kann der Verriegelungsmechanismus eine Batteriebaugruppe an einem Basiselement sichern. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Verriegelungsmechanismus ein einziges Blatt oder eine Vielzahl von Blättern beinhalten, die angeordnet sind, um ein axialsymmetrisches Verriegelungsglied (z. B. eine verstellbare Öffnung) zu bilden. Die Größe des axialsymmetrischen Verriegelungsglieds kann sich auf Grundlage einer relativen Bewegung der Vielzahl von Blättern ändern. Dies ermöglicht, dass sich das axialsymmetrische Verriegelungsglied ausdehnt oder zusammenzieht, um mit einem vorstehenden Adapter einer anderen Batteriebaugruppe oder einem Basiselement verriegelt oder entriegelt zu werden. Einige Ausführungsformen beinhalten das Basiselement, das als Ladestation für die Batteriebaugruppen fungiert. In einigen Fällen ist das Verriegelungsglied nicht axialsymmetrisch.
Das Basiselement kann angepasst sein, um eine Batteriebaugruppe oder einen Stapel von Batteriebaugruppen der vorliegenden Offenbarung aufzunehmen. Beispielsweise kann das Basiselement außerdem einen vorstehenden Adapter beinhalten, wie etwa den vorstehenden Adapter, der an der Batteriebaugruppe aufgefunden werden kann. Das Basiselement kann außerdem konfiguriert sein, um einen Stapel von Batteriebaugruppen unter Verwendung einer Ladestrategie zu laden. In einigen Ausführungsformen kann eine Vielzahl von Batteriebaugruppen zusammen gestapelt sein und ist jede der Vielzahl von Batteriebaugruppen identisch aufgebaut.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das UAV angepasst sein, um eine Batteriebaugruppe von dem Basiselement aufzunehmen und an diese abzugeben. In einer Ausführungsform kann das UAV angepasst sein, um eine Haupt- oder Primärbatterie des UAV mit einer der Batteriebaugruppen zu laden.
Veranschaulichende Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellt 1 nun eine veranschaulichende Architektur 100 dar, in der Techniken und Strukturen der vorliegenden Offenbarung umgesetzt sein können. Die veranschaulichende Architektur 100 kann ein Basiselement 102, eine oder mehrere Batteriebaugruppen, wie etwa eine erste Batteriebaugruppe 104 und eine zweite Batteriebaugruppe 106 und ein unbemanntes Luftfahrzeug (unmanned aerial vehicle - UAV; 108) beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die Komponenten aus 1 unter Verwendung eines Netzwerks 110 kommunizieren. Das Netzwerk 110 kann eine beliebige Art oder eine Kombination aus mehreren verschiedenen Arten von Netzwerken, wie etwa Kabelnetzwerke, das Internet, drahtlose Netzwerke und andere private und/oder öffentliche Netzwerke, einschließen. In einigen Fällen kann das Netzwerk 110 Mobilfunk, Wi-Fi oder Wi-Fi Direct einschließen.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2A-2B zusammen fungiert das Basiselement 102 als Ladestation zum Laden der einen oder mehreren Batteriebaugruppen, die auf das Basiselement 102 gestapelt sind. In einigen Ausführungsformen kann das Basiselement 102 eine Stützwelle 112 und eine Basissteuerung 114 beinhalten. Die Stützwelle 112 kann ein Anschlussende umfassen, das einen ersten vorstehenden Adapter 116 aufweist. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Basiselement 102 an eine Leistungsquelle 118 gekoppelt werden. In einer Ausführungsform kann die Leistungsquelle 118 kontinuierliche Netz- oder Infrastrukturleistung beinhalten. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Leistungsquelle 118 eine Energiespeichervorrichtung, wie etwa eine Batterie. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Leistungsquelle 118 sowohl Netz- oder Infrastrukturleistung als auch eine Energiespeichervorrichtung beinhalten.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Basiselement 102 eine Platte 120, die einen Ladeadapter 122 integriert hat. Der Ladeadapter 122 kann verwendet werden, um Energie von der Leistungsquelle 118 zu einer Batteriebaugruppe zu übertragen. In einer Ausführungsform ist die erste Batteriebaugruppe 104 auf der Platte 120 angeordnet und empfängt elektrische Energie von der Leistungsquelle 118 durch den Ladeadapter 122 (siehe 2A und 2B). Zusätzliche Details zu der ersten Batteriebaugruppe 104 werden hierin ausführlicher bereitgestellt.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die Stützwelle 112 einen Dämpfer 124, der Kräfte reduzieren kann, die durch das UAV 108 erzeugt werden, wenn eine Batteriebaugruppe abgegeben oder aufgenommen wird. Der Dämpfer 124 könnte eine Feder, eine Buchse, ein Polster oder eine beliebige andere ähnliche mechanische oder hydraulische Vorrichtung beinhalten, die ausgelegt ist, um Stoßimpulse zu absorbieren und zu dämpfen. In verschiedenen Ausführungsformen kann sich die Stützwelle 112 ausdehnen oder zusammenzuziehen, um den ersten vorstehenden Adapter 116 anzuheben oder abzusenken. Beispielsweise könnte die Stützwelle 112 Teleskopieren verwenden, um sich auszudehnen oder zusammenzuziehen.
In einigen Ausführungsformen kann die Basissteuerung 114 einen Prozessor 126 und Speicher 128 umfassen. Auf dem Speicher 128 sind Anweisungen gespeichert, die durch den Prozessor 126 ausgeführt werden können, um Batterieladeprozesse oder -schemata durchzuführen. Wenn auf Vorgänge Bezug genommen wird, die durch das Basiselement 102 oder die Basissteuerung 114 ausgeführt werden, versteht es sich, dass dies die Ausführung von Anweisungen durch den Prozessor 126 beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann die Basissteuerung 114 konfiguriert sein, um gestapelte Batteriebaugruppen auf Basis davon, dass die Baugruppe, die zuletzt gestapelt wird, zuerst geladen wird, zu laden. Wenn zum Beispiel die erste Batteriebaugruppe 104 zuerst auf das Basiselement 102 gestapelt wird und die zweite Batteriebaugruppe 106 zuletzt auf das Basiselement 102 gestapelt wird, kann die Basissteuerung 114 konfiguriert sein, um die zweite Batteriebaugruppe 106 vor dem Laden der ersten Batteriebaugruppe 104 zuerst zu laden. Außerdem kann die Basissteuerung 114 in einigen Ausführungsformen konfiguriert sein, um zu bewirken, dass die erste Batteriebaugruppe 104 (oder andere Batteriebaugruppen) verriegelt oder entriegelt wird (werden). Somit kann das Basiselement 102 außerdem eine Kommunikationsschnittstelle 115 umfassen, die es dem Basiselement 102 ermöglicht, Daten über das Netzwerk 110 zu senden oder zu empfangen. Wie ausführlicher erörtert wird, kann das Basiselement 102 konfiguriert sein, um mit Batteriebaugruppen und/oder dem UAV 108 zu kommunizieren. Beispielsweise kann das Basiselement 102 mit dem UAV 108 kommunizieren, um es dem UAV 108 zu ermöglichen, Batteriebaugruppen von dem Basiselement 102 aufzunehmen oder an diese abzugeben.
In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet der erste vorstehende Adapter 116 ein im Wesentlichen konisch geformtes Element, das eine Seitenwand 130 aufweist. Die Seitenwand 130 ist durch eine Umfangsnut 132 in zwei Abschnitte unterteilt. In einigen Ausführungsformen trennt die Umfangsnut 132 einen ersten Abschnitt 135 der Seitenwand 130 von einem zweiten Abschnitt 137 der Seitenwand 130. Sicherlich können die konkrete Form und Konfiguration des ersten vorstehenden Adapters 116 gemäß den Gestaltungspräferenzen variieren. Somit können, während eine im Allgemeinen konische oder kegelstumpfförmige Form veranschaulicht und beschrieben ist, auch andere Formen verwendet werden. Allgemein kann die Lage der Umfangsnut 132 (teilweise) durch eine Lage eines Verriegelungsmechanismus einer Batteriebaugruppe vorgegeben werden, wenn die Batteriebaugruppe an das Basiselement 102 angedockt ist. Im Allgemeinen kann die Lage der Umfangsnut 132 mit dem Verriegelungsmechanismus einer Batteriebaugruppe ausgerichtet sein, wenn die Batteriebaugruppe an das Basiselement 102 angedockt ist, wie weiter unten genauer erörtert.
Unter Bezugnahme auf Einzelheiten bezüglich der ersten Batteriebaugruppe 104 versteht es sich im Allgemeinen, dass die erste Batteriebaugruppe 104 und die zweite Batteriebaugruppe 106 identisch zueinander aufgebaut sein können. Somit sind Beschreibungen der ersten Batteriebaugruppe 104 gleichermaßen auf die zweite Batteriebaugruppe 106 anwendbar.
Die erste Batteriebaugruppe 104 kann ein Gehäuse 134 umfassen, das eine obere Fläche 136 und eine untere Fläche 138 aufweist, die durch eine Seitenwand 141 voneinander beabstandet sind. Während die Konfiguration des Gehäuses 134 im Allgemeinen zylindrisch ist, können andere Gehäuseformen genutzt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Gehäuse 134 einen zweiten vorstehenden Adapter 142 und eine Aufnahmeschnittstelle 144 beinhalten. Der zweite vorstehende Adapter 142 und die Aufnahmeschnittstelle 144 weisen im Allgemeinen komplementäre Formen auf. In einigen Ausführungsformen kann der zweite vorstehende Adapter 142 identisch zu dem ersten vorstehenden Adapter 116 des Basiselements 102 konfiguriert sein.
Somit kann der zweite vorstehende Adapter 142 ein im Wesentlichen konisch geformtes Element beinhalten, das eine Seitenwand 146 aufweist. Die Seitenwand 146 kann durch eine Umfangsnut 148 in zwei Abschnitte unterteilt sein. In einigen Ausführungsformen trennt die Umfangsnut 148 einen ersten Abschnitt 150 der Seitenwand 146 von einem zweiten Abschnitt 152 der Seitenwand 146. Sicherlich können die konkrete Form und Konfiguration des zweiten vorstehenden Adapters 142 gemäß den Gestaltungspräferenzen variieren. Somit können, während eine konische Form beschrieben und veranschaulicht ist, auch andere Formen verwendet werden.
Im Betrieb kann der zweite vorstehende Adapter 142 konfiguriert sein, um in der Aufnahmeschnittstelle einer anderen Batteriebaugruppe eingebettet zu sein. Beispielsweise kann der zweite vorstehende Adapter 142 in eine Aufnahmeschnittstelle 154 der zweiten Batteriebaugruppe 106 eingebettet sein.
Gleichermaßen kann die Aufnahmeschnittstelle 144 der ersten Batteriebaugruppe 104 mit dem ersten vorstehenden Adapter 116 des Basiselements 102 (oder einem vorstehenden Adapter einer anderen Batteriebaugruppe, wenn die erste Batteriebaugruppe 104 auf einer anderen Batteriebaugruppe gestapelt ist, anstatt auf dem Basiselement 102) zusammenpassen. Anders ausgedrückt kann die Aufnahmeschnittstelle 144 der ersten Batteriebaugruppe 104 mit einem vorstehenden Adapter eines zugeordneten Objekts zusammenpassen. Das zugeordnete Objekt könnte entweder das Basiselement 102 oder eine andere Batteriebaugruppe sein.
In einigen Ausführungsformen ist die Aufnahmeschnittstelle 144 ein konkaves Element, das eine Form aufweist, die im Allgemeinen der Form eines vorstehenden Adapters (wie etwa des zweiten vorstehenden Adapters 142) entspricht. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Aufnahmeschnittstelle 144 einen Schlitz 156 oder eine Reihe von Schlitzen. Der Schlitz 156 kann mit einer Umfangsnut eines vorstehenden Adapters ausgerichtet sein. Beispielsweise kann der Schlitz 156 mit der Umfangsnut 132 des ersten vorstehenden Adapters 116 ausgerichtet sein. Wenn dieses/dieser ausgerichtet ist, kann sich ein Verriegelungsglied oder -mechanismus durch den Schlitz 156 und in die Umfangsnut 132 erstrecken, wodurch eine Sicherung oder Verriegelung dazwischen erzeugt wird. Zusätzliche Details zum Verriegeln und Entriegeln von Batteriebaugruppen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 3A-3B sowie 4A und 4B beschrieben. Im Allgemeinen befindet sich die zweite Batteriebaugruppe 106 in 2A in einem verriegelten Zustand bezogen auf die zweite Batteriebaugruppe 104, während sich die zweite Batteriebaugruppe 106 in 2B in einem entriegelten Zustand bezogen auf die zweite Batteriebaugruppe 104 befindet.
Unter Bezugnahme auf 3A-3C zusammen ist ein beispielhafter Verriegelungsmechanismus 158 veranschaulicht, der einen Aktor 160 und ein oder mehrere Verriegelungselemente 162A und 162B, wie etwa Verriegelungsblätter, beinhaltet. Der Aktor 160 kann einen Elektromotor beinhalten, der durch eine Batteriebaugruppensteuerung 164 gesteuert wird. Andere Aktoren, welche die erforderliche Verschiebung des einen Verriegelungselements oder der mehreren Verriegelungselemente 162A-162B bereitstellen, können ebenfalls genutzt werden. Hinsichtlich der Verriegelungselemente können andere Ausführungsformen zusätzliche oder weniger Verriegelungselemente beinhalten, während einige Ausführungsformen drei Verriegelungselemente beinhalten. Beispielsweise kann der Verriegelungsmechanismus in einer Ausführungsform ein einziges Verriegelungselement beinhalten. Außerdem versteht es sich, dass, während die Ausführungsformen, die sich auf 3A-3B beziehen, die Verwendung von Verriegelungsblättern erwähnen, auch Verriegelungsglieder mit anderen geometrischen Konfigurationen genutzt werden können. Beispielsweise könnte der Verriegelungsmechanismus Verriegelungsstifte beinhalten, die in die Umfangsnut eines vorstehenden Adapters eingesetzt werden. Anstatt eine umlaufende Nut aufzuweisen, könnte ein vorstehender Adapter außerdem konfiguriert sein, um Schlitze, Einkerbungen oder Löcher aufzuweisen, welche die Verriegelungsstifte aufnehmen.
In einigen Ausführungsformen kann jedes der Verriegelungselemente 162A-162B auf einer bogenförmigen Schiene angeordnet sein. Beispielsweise ist das Verriegelungselement 162A einer bogenförmigen Schiene 166A zugeordnet, während das Verriegelungselement 162B einer bogenförmigen Schiene 166B zugeordnet ist. Jedes der Verriegelungselemente 162A-162B kann an einen zentralen Schlitten 168 gekoppelt werden. Der zentrale Schlitten 168 ist dem Schlitz 156 der Aufnahmeschnittstelle 144 zugeordnet (siehe 2A und 2B). Der zentrale Schlitten 168 umfasst in einigen Ausführungsformen Anker 170A und 170B. Die Verriegelungselemente können unter Verwendung einer Schienen- und Stiftkonfiguration den Ankern zugeordnet sein. Beispielsweise kann der Anker 170A eine Schiene 172 beinhalten, die einen Stift 174 aufnimmt, der an dem Verriegelungselement 162A angeordnet ist. Um die Verriegelungselemente 162A-162B zu betätigen, ist der Aktor 160 durch ein Schwungrad 176 und eine Welle 178 an den zentralen Schlitten 168 gekoppelt. Der Aktor kann das Schwungrad 176 drehen, was wiederum die Welle 178 verschiebt. Die Welle 178 treibt die Bewegung des zentralen Schlittens 168 an, was wiederum bewirkt, dass sich das Verriegelungselement 162A entlang der bogenförmigen Schiene 166A bewegt. Eine entsprechende Bewegung des Verriegelungselements 162B wird auf ähnliche Weise ebenfalls erzielt.
Unter Bezugnahme auf 1, 3A und 3B zusammen können gemäß einigen Ausführungsformen die Verriegelungselemente 162A-162B die Aufnahmeschnittstelle 144 des Gehäuses 134 umgeben. In verschiedenen Ausführungsformen können die Verriegelungselemente 162A-162B mit dem Schlitz 156 der Aufnahmeschnittstelle 144 ausgerichtet sein. In einigen Ausführungsformen bilden die Verriegelungselemente 162A-162B ein axialsymmetrisches Verriegelungsglied 180.
In einigen Ausführungsformen kann sich das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 auf Grundlage der relativen Bewegung der Verriegelungselemente 162A-162B (verursacht durch die Verwendung des zentralen Schlittens 168) ausdehnen und zusammenziehen. In 3A befindet sich das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 in einer verriegelten Konfiguration und in 3B befindet sich das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 in einer entriegelten Konfiguration.
Das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 kann sich auf den Schlitz 156 der Aufnahmeschnittstelle 144 zusammenziehen und mit diesem in Eingriff treten. Gleichermaßen kann sich das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 von dem Schlitz 156 der Aufnahmeschnittstelle 144 weg ausdehnen und sich von diesem lösen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Aktor 160 gesteuert werden, um zu bewirken, dass sich das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 zusammenzieht, wenn der erste vorstehende Adapter 116 des Basiselements 102 in der Aufnahmeschnittstelle 144 des Gehäuses 134 eingebettet ist. Dieses Zusammenziehen bewirkt, dass die Verriegelungselemente 162A-162B in den Schlitz 156 der Aufnahmeschnittstelle 144 gleiten und die erste Batteriebaugruppe 104 an dem Basiselement 102 verriegeln. Wenn er sich in einer verriegelten Konfiguration befindet, kann der Aktor 160 gesteuert werden, um zu bewirken, dass sich das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 ausdehnt. Dieses Ausdehnen bewirkt, dass die Verriegelungselemente 162A-162B von dem Schlitz 156 der Aufnahmeschnittstelle 144 entfernt werden und die erste Batteriebaugruppe 104 von dem Basiselement 102 lösen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 durch ein Vorspannelement 182, wie etwa eine Feder, in eine verriegelte/zusammengezogene Konfiguration vorgespannt werden. Der Aktor 160 kann verwendet werden, um das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 auszudehnen/zu entriegeln. Aufgrund der elastischen Vorspannung, die durch das Vorspannelement 182 bereitgestellt wird, zwingt die konische Form des ersten vorstehenden Adapters 116 das axialsymmetrische Verriegelungsglied 182 dazu, sich auszudehnen, wenn die erste Batteriebaugruppe 104 auf den ersten vorstehenden Adapter 116 des Basiselements 102 platziert ist. Wenn der Schlitz 156 der Aufnahmeschnittstelle 144 und die Umfangsnut 132 des ersten vorstehenden Adapters 116 ausgerichtet sind, gleitet das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 aufgrund des Vorspannelements 182 in die Umfangsnut 132 des ersten vorstehenden Adapters 116. In dieser Ausführungsform kann der Aktor 160 verwendet werden, um das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 auszudehnen/zu entriegeln, wenn die erste Batteriebaugruppe 104 durch das UAV 108 benötigt wird (siehe 1). Durch die Verwendung eines Vorspannelements 182 kann eine ausfallsichere Verriegelung sichergestellt werden. Dies bedeutet, dass, wenn Batteriebaugruppen gestapelt sind, das Vorspannelement 182 bewirkt, dass das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 automatisch zwei Batteriebaugruppen (oder eine Batteriebaugruppe an dem Basiselement 102) verriegelt, ohne den Aktor 160 zu verwenden.
Der Aktor 160 kann einen Elektromotor beinhalten, der durch eine Batteriebaugruppensteuerung 164 gesteuert wird. Die Batteriebaugruppensteuerung 164 kann einen Prozessor 186 und einen Speicher 188 umfassen. Auf dem Speicher 188 sind Anweisungen gespeichert, die durch den Prozessor 186 ausgeführt werden können, um den Verriegelungsmechanismus 158 zu steuern. Wenn auf Vorgänge Bezug genommen wird, die durch die Batteriebaugruppensteuerung 164 ausgeführt werden, versteht es sich, dass dies die Ausführung von Anweisungen durch den Prozessor 186 beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann die Batteriebaugruppensteuerung 164 verwendet werden, um zu bewirken, dass sich das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 durch Steuerung des Aktors 160 ausdehnt oder zusammenzieht, wie vorangehend angemerkt.
In einigen Ausführungsformen kann die Batteriebaugruppensteuerung 164 das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 ausdehnen oder zusammenziehen, um eine Batteriebaugruppe auf Anforderung von dem UAV 108 zu verriegeln oder zu entriegeln. Beispielsweise kann das UAV 108 ein Signal oder eine Nachricht an die Batteriebaugruppensteuerung 164 übertragen, um eine verfügbare Batteriebaugruppe zu entriegeln. Somit kann die erste Batteriebaugruppe 104 in einigen Ausführungsformen eine Kommunikationsschnittstelle umfassen, die es der Batteriebaugruppensteuerung 164 ermöglicht, Daten über das Netzwerk 110 zu senden oder zu empfangen. In weiteren Ausführungsformen kann die Batteriebaugruppensteuerung 164 das axialsymmetrische Verriegelungsglied 180 auf Grundlage von Signalen oder Nachrichten verriegeln oder entriegeln, die von der Basissteuerung 114 des Basiselements 102 empfangen werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2A kann die erste Batteriebaugruppe 104 wie vorangehend angemerkt eine Energiespeichereinheit oder -baugruppe 190, eine erste Ladeschnittstelle 192 und eine zweite Ladeschnittstelle 194 umfassen. In einigen Ausführungsformen ist die erste Ladeschnittstelle 192 ein elektrischer Leiter, der auf der unteren Fläche 138 des Gehäuses 134 angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen ist die zweite Ladeschnittstelle 194 ein elektrischer Leiter, der auf der oberen Fläche 140 des Gehäuses 134 angeordnet ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Ladeschnittstelle 192 elektrisch an den Ladeadapter 122 des Basiselements 102 gekoppelt werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die erste Ladeschnittstelle 192 eine Ladeschnittstelle einer anderen Batteriebaugruppe. Wenn zum Beispiel die erste Batteriebaugruppe 104 und die zweite Batteriebaugruppe 106 gestapelt sind, kann die erste Ladeschnittstelle 192 elektrisch an den Ladeadapter 122 des Basiselements 102 gekoppelt werden. Außerdem wird die zweite Ladeschnittstelle 194 elektrisch an eine erste Ladeschnittstelle 196 der zweiten Batteriebaugruppe 106 gekoppelt.
In einigen Ausführungsformen kann die Basissteuerung 114 konfiguriert sein, um die gestapelten Batteriebaugruppen gemäß einem Ladeschema zu laden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Basissteuerung 114 die zweite Batteriebaugruppe 106 laden, bevor die erste Batteriebaugruppe 104 geladen wird. Dies bedeutet, dass, wenn die erste Batteriebaugruppe 104 elektrisch an das Basiselement 102 gekoppelt ist und die zweite Batteriebaugruppe 106 elektrisch an die erste Batteriebaugruppe 104 gekoppelt ist, die Basissteuerung 114 bewirken kann, dass elektrische Energie die erste Batteriebaugruppe 104 umgeht und eine Energiespeichereinheit (nicht gezeigt) der zweiten Batteriebaugruppe 106 lädt. In einigen Ausführungsformen kann die Basissteuerung 114 die gestapelte Batteriebaugruppen in einem Prozess, bei dem die Baugruppe, die zuletzt gestapelt wird, zuerst geladen wird, (z. B. von oben nach unten) laden. In einer weiteren Ausführungsformen kann die Basissteuerung 114 die gestapelten Batteriebaugruppen in einem Prozess, bei dem die Baugruppe, die zuletzt gestapelt wird, zuerst geladen wird, (z. B. von oben nach unten) laden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 kann das UAV 108 konfiguriert sein, um eine Batteriebaugruppe der vorliegenden Offenbarung aufzunehmen und freizugeben. Beispielsweise kann das UAV 108 einen Verriegelungsmechanismus 200 umfassen, der an einer Unterseite des UAV 108 angeordnet ist. Der Verriegelungsmechanismus 200 kann durch eine UAV-Steuerung 202 gesteuert werden. Die UAV-Steuerung 202 kann einen Prozessor 204 und einen Speicher 206 umfassen. Der Prozessor 204 kann auf dem Speicher gespeicherte Anweisungen ausführen, um den Verriegelungsmechanismus 200 zu steuern, um eine Batteriebaugruppe an dem UAV 108 zu verriegeln oder zu entriegeln. Sicherlich kann der Verriegelungsmechanismus 200 einen beliebigen der hierin offenbarten Verriegelungsmechanismen beinhalten, wie etwa den Verriegelungsmechanismus aus 3A und 3B oder den Verriegelungsmechanismus aus 4A und 4B.
Außerdem kann das UAV 108 in einigen Ausführungsformen angepasst sein, um eine Haupt- oder Primärbatterie 201 des UAV 108 mit Energie zu laden, die von einer der Batteriebaugruppen der vorliegenden Offenbarung erhalten wird. Beispielsweise könnte das UAV 108 Energie von einer dritten Batteriebaugruppe 203 erhalten und diese verwenden, um die Haupt- oder Primärbatterie 201 zu laden. Sobald diese aufgebraucht ist, kann das UAV 108 die dritte Batteriebaugruppe 203 auf den Stapel über der zweiten Batteriebaugruppe 106 fallen lassen.
Nun unter Bezugnahme auf 4A und 4B, die einen weiteren beispielhaften Verriegelungsmechanismus 208 veranschaulichen, der Verriegelungselemente 210A-210C beinhaltet, die ein axialsymmetrisches Verriegelungsglied 212 bilden, kann sich (ähnlich einer Kamerablende oder einer anderen ähnlichen verstellbaren Öffnung) ausdehnen und zusammenziehen. Hinsichtlich der Verriegelungselemente können andere Ausführungsformen zusätzliche oder weniger Verriegelungselemente beinhalten, während einige Ausführungsformen drei Verriegelungselemente beinhalten. Beispielsweise kann der Verriegelungsmechanismus in einer Ausführungsform ein einziges Verriegelungselement beinhalten. Außerdem versteht es sich, dass, während die Ausführungsformen die Verwendung von Verriegelungsblättern erwähnen, auch Verriegelungsglieder mit anderen geometrischen Konfigurationen genutzt werden können. Beispielsweise könnte der Verriegelungsmechanismus Verriegelungsstifte beinhalten, die in die Umfangsnut eines vorstehenden Adapters eingesetzt werden. Anstatt eine umlaufende Nut aufzuweisen, könnte ein vorstehender Adapter außerdem konfiguriert sein, um Schlitze, Einkerbungen oder Löcher aufzuweisen, welche die Verriegelungsstifte aufnehmen. In verschiedenen Ausführungsformen können die 202A-202C unter Verwendung von Mechanismen betätigt werden, die denjenigen ähnlich sind, die vorangehend in Bezug auf 3A-3C offenbart sind.
In der vorangehenden Offenbarung wurde auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Bestandteil davon bilden und konkrete Umsetzungen veranschaulichen, in denen die vorliegende Offenbarung praktisch umgesetzt werden kann. Es versteht sich, dass auch andere Umsetzungen genutzt und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „eine beispielhafte Ausführungsform“ usw. geben an, dass die beschriebene Ausführungsform ein(e) bestimmte(s) Eigenschaft, Struktur oder Merkmal beinhalten kann, wobei jedoch nicht unbedingt jede Ausführungsform diese(s) bestimmte Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten muss. Darüber hinaus beziehen sich solche Formulierungen nicht unbedingt auf die gleiche Ausführungsform. Wenn ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben ist, wird der Fachmann ein(e) solche(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit anderen Ausführungsformen erkennen, ob diese nun ausdrücklich beschrieben sind oder nicht.
Umsetzungen der hierin offenbarten Systeme, Einrichtungen, Vorrichtungen und Verfahren können einen Spezial- oder Universalcomputer umfassen oder nutzen, der Computerhardware beinhaltet, wie zum Beispiel einen oder mehrere Prozessoren und Systemspeicher, wie hierin erläutert. Umsetzungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung können außerdem physische und andere computerlesbare Medien zum Tragen oder Speichern von computerausführbaren Anweisungen und/oder Datenstrukturen beinhalten. Bei solchen computerlesbaren Medien kann es sich um beliebige verfügbare Medien handeln, auf die durch ein Universal- oder Spezialcomputersystem zugegriffen werden kann. Bei computerlesbaren Medien, auf denen computerausführbare Anweisungen gespeichert sind, handelt es sich um Computerspeichermedien(-vorrichtungen). Bei computerlesbaren Medien, die computerausführbare Anweisungen tragen, handelt es sich um Übertragungsmedien. Daher können Umsetzungen der vorliegenden Offenbarung beispielsweise und nicht einschränkend zumindest zwei deutlich unterschiedliche Arten von computerlesbaren Medien umfassen: Computerspeichermedien(-vorrichtungen) und Übertragungsmedien.
Computerspeichermedien(-vorrichtungen) schließen Folgendes ein: RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, Festspeicherlaufwerke (solid state drives - SSDs) (z. B. auf Grundlage von RAM), Flash-Speicher, Phasenwechselspeicher (phase-change memory - PCM), andere Speicherarten, andere optische Plattenspeicher, Magnetplattenspeicher oder andere Magnetspeichervorrichtungen oder ein beliebiges anderes Medium, das zum Speichern gewünschter Programmcodemittel in Form computerausführbarer Anweisungen oder Datenstrukturen verwendet werden kann und auf das durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann.
Eine Umsetzung der hierin offenbarten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren kann über ein Computernetzwerk kommunizieren. Ein „Netzwerk“ ist als eine oder mehrere Datenverbindungen definiert, die den Transport elektronischer Daten zwischen Computersystemen und/oder Modulen und/oder anderen elektronischen Vorrichtungen ermöglichen. Wenn Informationen über ein Netzwerk oder eine andere Kommunikationsverbindung (entweder festverdrahtet, drahtlos oder eine beliebige Kombination aus festverdrahtet oder drahtlos) an einen Computer übertragen oder einem Computer bereitgestellt werden, sieht der Computer die Verbindung zweckgemäß als Übertragungsmedium an. Übertragungsmedien können ein Netzwerk und/oder Datenverbindungen beinhalten, die verwendet werden können, um gewünschte Programmcodemittel in Form computerausführbarer Anweisungen oder Datenstrukturen zu tragen, und auf die durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann. Kombinationen aus den Vorangehenden sind ebenfalls als im Umfang computerlesbarer Medien eingeschlossen zu betrachten.
Computerausführbare Anweisungen umfassen zum Beispiel Anweisungen und Daten, die bei Ausführung auf einem Prozessor einen Universalcomputer, Spezialcomputer oder eine Spezialverarbeitungsvorrichtung dazu veranlassen, eine bestimmte Funktion oder Gruppe von Funktionen durchzuführen. Die computerausführbaren Anweisungen können zum Beispiel Binärdateien, Zwischenformatanweisungen, wie etwa Assemblersprache, oder sogar Quellcode sein. Wenngleich der Gegenstand in für Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen konkreter Sprache beschrieben worden ist, versteht es sich, dass der in den beigefügten Patentansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die vorangehend beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die beschriebenen Merkmale und Handlungen sind vielmehr als beispielhafte Formen zum Umsetzen der Patentansprüche offenbart.
Für Fachleute versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung in Netzwerkrechenumgebungen mit vielen Arten von Computersystemkonfigurationen umgesetzt werden kann, einschließlich Fahrzeugcomputern im Armaturenbrett, PCs, Desktop-Computern, Laptop-Computern, Nachrichtenprozessoren, Handgeräten, Multiprozessorsystemen, mikroprozessorbasierter oder programmierbarer Verbraucherelektronik, Netzwerk-PCs, Minicomputern, Mainframe-Computern, Mobiltelefonen, PDAs, Tablets, Pagern, Routern, Switches, verschiedener Speichervorrichtungen und dergleichen. Die Offenbarung kann außerdem in Umgebungen mit verteilten Systemen umgesetzt werden, in denen sowohl lokale Computersysteme als auch Remote-Computersysteme, die durch ein Netzwerk (entweder durch festverdrahtete Datenverbindungen, drahtlose Datenverbindungen oder durch eine beliebige Kombination aus festverdrahteten und drahtlosen Datenverbindungen) verbunden sind, Aufgaben ausführen. In einer Umgebung mit verteilten Systemen können sich Programmmodule sowohl in den lokalen als auch in den Remote-Speichervorrichtungen befinden.
Ferner können gegebenenfalls die in dieser Schrift beschriebenen Funktionen in einem oder mehreren von Hardware, Software, Firmware, digitalen Komponenten oder analogen Komponenten durchgeführt werden. Eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (application specific integrated circuits - ASICs) können zum Beispiel programmiert sein, um eine(s) oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Systeme und Vorgänge auszuführen. Gewisse Ausdrücke, die in der gesamten Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet werden, beziehen sich auf bestimmte Systemkomponenten. Für den Fachmann versteht es sich, dass die Komponenten mit anderen Benennungen bezeichnet werden können. In dieser Schrift soll nicht zwischen Komponenten unterschieden werden, die sich der Benennung nach unterscheiden, nicht jedoch hinsichtlich ihrer Funktion.
Es ist anzumerken, dass die vorangehend erörterten Sensorausführungsformen Computerhardware, -software, -firmware oder eine beliebige Kombination davon umfassen können, zumindest einen Teil ihrer Funktionen durchzuführen. Ein Sensor kann zum Beispiel Computercode beinhalten, der konfiguriert ist, um in einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und Hardware-Logikschaltungen/elektrische Schaltungen beinhalten, die durch den Computercode gesteuert werden. Diese beispielhaften Vorrichtungen sind in dieser Schrift zum Zwecke der Veranschaulichung bereitgestellt und sollen nicht einschränkend sein. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können auch in anderweitigen Vorrichtungsarten umgesetzt werden, wie es dem Fachmann auf dem/den entsprechenden Gebiet(en) bekannt ist.
Zumindest einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind auf Computerprogrammprodukte ausgerichtet, die eine solche Logik (z. B. in Form von Software) umfassen, die auf einem beliebigen computernutzbaren Medium gespeichert ist. Solche Software bewirkt bei Ausführung in einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen, dass eine Vorrichtung wie in dieser Schrift beschrieben betrieben wird.
Wenngleich vorangehend verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese lediglich als Beispiele und nicht zur Einschränkung dienen. Der Fachmann auf dem entsprechenden Gebiet erkennt, dass verschiedene Änderungen bezüglich Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne von Wesen und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Somit sollten die Breite und der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch eine der vorangehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern lediglich gemäß den folgenden Patentansprüchen und ihren Äquivalenten definiert sein. Die vorangehende Beschreibung ist zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt worden. Sie erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die genau offenbarte Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind in Anbetracht der vorangehenden Lehre möglich.Ferner ist anzumerken, dass beliebige oder alle der vorangehend genannten alternativen Umsetzungen in einer beliebigen gewünschten Kombination verwendet werden können, um zusätzliche Hybrid-Umsetzungen der vorliegenden Offenbarung zu bilden. Beispielsweise können beliebige der unter Bezugnahme auf eine konkrete Vorrichtung oder Komponente beschriebenen Funktionen durch eine andere Vorrichtung oder eine andere Komponente durchgeführt werden. Ferner wurden zwar konkrete Vorrichtungseigenschaften beschrieben, doch können sich Ausführungsformen der Offenbarung auf zahlreiche andere Vorrichtungseigenschaften beziehen. Ferner versteht es sich, dass, obwohl Ausführungsformen in für Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen spezifischer Sprache beschrieben worden sind, die Offenbarung nicht notwendigerweise auf die konkreten beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Stattdessen sind die konkreten Merkmale und Handlungen als veranschaulichende Formen zum Umsetzen der Ausführungsformen offenbart. Mit Formulierungen, die konditionale Zusammenhänge ausdrücken, wie unter anderem „kann“, „könnte“ , „können“ oder „könnten“, soll im Allgemeinen vermittelt werden, dass gewisse Ausführungsformen gewisse Merkmale, Elemente und/oder Schritte beinhalten könnten, wohingegen andere Umsetzungen diese unter Umständen nicht beinhalten, es sei denn, es ist konkret etwas Anderes angegeben oder es ergibt sich etwas Anderes aus dem jeweils verwendeten Kontext. Somit sind solche Formulierungen, die konditionale Zusammenhänge ausdrücken, nicht so gemeint, dass Merkmale, Elemente und/oder Schritte für eine oder mehrere Ausführungsformen in irgendeiner Weise erforderlich sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das ein unbemanntes Luftfahrzeug, das eine Primärbatterie und einen Aufnehmer umfasst, der eine erste Batteriebaugruppe aufnimmt, und ein Basiselement aufweist, das einen ersten vorstehenden Adapter und einen Ladeadapter umfasst, wobei die erste Batteriebaugruppe Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das eine erste Fläche und eine zweite Fläche aufweist, wobei die zweite Fläche des Gehäuses eine Aufnahmeschnittstelle umfasst, die entweder mit einem Basiselement oder einer zweiten Batteriebaugruppe zusammenpasst, wobei ferner die erste Fläche des Gehäuses einen zweiten vorstehenden Adapter umfasst, der mit dem Aufnehmer des unbemannten Luftfahrzeugs zusammenpasst, eine Energiespeichereinheit, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, einen Verriegelungsmechanismus, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und eine Steuerung, die einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Anweisungen aufweist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die Anweisungen auszuführen, um zu bewirken, dass der Verriegelungsmechanismus die erste Batteriebaugruppe an dem Basiselement verriegelt und sich von dem ersten vorstehenden Adapter löst, um die erste Batteriebaugruppe zu entriegeln, sodass diese von dem Basiselement entfernt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das unbemannte Luftfahrzeug einen Verriegelungsmechanismus, der in den zweiten vorstehenden Adapter der ersten Batteriebaugruppe eingreift oder sich von diesem löst.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Batteriebaugruppe eine Ladeschnittstelle, die an den Ladeadapter des Basiselements gekoppelt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch ein Vorspannelement gekennzeichnet, das den Verriegelungsmechanismus in einer ausfallsicheren verriegelten Konfiguration platziert, wenn die Aufnahmeschnittstelle mit dem ersten vorstehenden Adapter zusammenpasst.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Vorspannelement eine Feder.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2018/042943 [0001]
US 62/534640 [0001]
US 62/536897 [0001]
US 62/543883 [0001]

Claims

Batteriebaugruppe, umfassend: ein Gehäuse, das eine erste Fläche und eine zweite Fläche aufweist, wobei die zweite Fläche des Gehäuses eine Aufnahmeschnittstelle umfasst, die mit einem ersten vorstehenden Adapter eines zugeordneten Objekts zusammenpasst, wobei ferner die erste Fläche des Gehäuses einen zweiten vorstehenden Adapter umfasst, der konfiguriert ist, um mit der Aufnahmeschnittstelle einer zweiten Batteriebaugruppe zusammenzupassen; eine Energiespeichereinheit, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist; einen Verriegelungsmechanismus, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist; und eine Steuerung, die einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Anweisungen aufweist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die Anweisungen auszuführen, um zu bewirken, dass sich der Verriegelungsmechanismus von dem ersten vorstehenden Adapter löst, um die Batteriebaugruppe von dem zugeordneten Objekt zu entriegeln.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste vorstehende Adapter eine Seitenwand mit einer Nut umfasst.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 2, wobei der Verriegelungsmechanismus des ersten vorstehenden Adapters ein Verriegelungselement umfasst, das in die Nut gleitet.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 2, wobei der Verriegelungsmechanismus eine Vielzahl von Verriegelungselementen umfasst, wobei ein erstes der Vielzahl von Verriegelungselementen einem Aktor zugeordnet ist, der an die Steuerung gekoppelt ist, wobei der Aktor konfiguriert ist, um das erste der Vielzahl von Verriegelungselementen zwischen einer verriegelten Position und einer entriegelten Position zu verschieben.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 4, wobei der Verriegelungsmechanismus eine Vielzahl von Verriegelungselementen umfasst, wobei die Vielzahl von Verriegelungselementen derart gekoppelt ist, dass eine Verschiebung des ersten der Vielzahl von Verriegelungselementen durch den Aktor eine Verschiebung eines Rests der Vielzahl von Verriegelungselementen bewirkt.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 5, wobei der Verriegelungsmechanismus eine Vielzahl von Verriegelungselementen umfasst, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, um ein Verriegelungsglied zu bilden, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass sich die Vielzahl von Verriegelungselementen verschiebt, um das Verriegelungsglied auszudehnen oder zusammenzuziehen.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 6, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass sich die Vielzahl von Verriegelungselementen verschiebt, um das Verriegelungsglied auszudehnen, um den ersten vorstehenden Adapter aufzunehmen.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 7, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um das Verriegelungsglied zusammenzuziehen, um in eine Nut des ersten vorstehenden Adapters einzugreifen, wobei die Steuerung ferner konfiguriert ist, um das Verriegelungsglied auszudehnen, um das Verriegelungsglied von der Nut zu lösen.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 1, wobei das zugeordnete Objekt ein Basiselement umfasst, das einen Ladeadapter aufweist, und wobei die Batteriebaugruppe ferner eine erste Ladeschnittstelle umfasst, die der zweiten Fläche des Gehäuses zugeordnet ist, wobei die erste Ladeschnittstelle konfiguriert ist, um elektrisch an den Ladeadapter gekoppelt zu werden.
Batteriebaugruppe nach Anspruch 9, ferner umfassend eine zweite Ladeschnittstelle, die der ersten Fläche des Gehäuses zugeordnet ist, wobei die zweite Ladeschnittstelle konfiguriert ist, um elektrisch an eine dritte Ladeschnittstelle der zweiten Batteriebaugruppe gekoppelt zu werden.
Einrichtung, umfassend: ein Basiselement, das einen ersten vorstehenden Adapter und einen Ladeadapter umfasst; und eine erste Batteriebaugruppe, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das eine erste Fläche und eine zweite Fläche aufweist, wobei die zweite Fläche des Gehäuses eine Aufnahmeschnittstelle umfasst, die mit einem ersten vorstehenden Adapter das Basiselements zusammenpasst, wobei ferner die erste Fläche des Gehäuses einen zweiten vorstehenden Adapter umfasst, der mit der Aufnahmeschnittstelle einer zweiten Batteriebaugruppe zusammenpasst; eine Energiespeichereinheit, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist; einen Verriegelungsmechanismus, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist; und eine Steuerung, die einen Prozessor und einen Speicher zum Speichern von Anweisungen umfasst, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die Anweisungen auszuführen, um den Verriegelungsmechanismus zu Folgendem zu veranlassen: Eingreifen in den ersten vorstehenden Adapter des Basiselements, um die erste Batteriebaugruppe an dem Basiselement zu verriegeln; und Lösen von dem ersten vorstehenden Adapter des Basiselements, um die erste Batteriebaugruppe derart zu entriegeln, dass diese von dem Basiselement entfernt werden kann.
Einrichtung nach Anspruch 11, wobei das Basiselement eine Steuerung umfasst, die einen Prozessor und einen Speicher aufweist, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um das Laden der Energiespeichereinheit zu steuern.
Einrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend die zweite Batteriebaugruppe, die auf der ersten Batteriebaugruppe gestapelt ist, wobei die Steuerung des Basiselements konfiguriert ist, um zumindest eine von der ersten Batteriebaugruppe oder der zweiten Batteriebaugruppe zu laden.
Einrichtung nach Anspruch 13, wobei die Steuerung des Basiselements konfiguriert ist, um die zweite Batteriebaugruppe vor dem Laden der ersten Batteriebaugruppe zu laden.
Einrichtung nach Anspruch 11, wobei der Verriegelungsmechanismus eine Vielzahl von Verriegelungselementen umfasst, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, um ein Verriegelungsglied zu bilden, wobei die Steuerung der ersten Batteriebaugruppe konfiguriert ist, um zu bewirken, dass sich die Vielzahl von Verriegelungselementen verschiebt, um das Verriegelungsglied auszudehnen oder zusammenzuziehen.