DE112019002475T5

DE112019002475T5 - Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul und aus einem Satz von Modulen montiertes Fahrzeug

Info

Publication number: DE112019002475T5
Application number: DE112019002475.2T
Authority: DE
Inventors: André Claesson; Linus Ährlig; Robert Sjödin
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2018-05-15
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2021-02-18
Also published as: SE1850560A1; WO2019221656A1; SE542943C2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung (50) für ein Funktionsmodul (6), welches dazu eingerichtet ist, mit einem Antriebsmodul (1) verbunden zu werden, um ein montiertes Fahrzeug (2) herzustellen, wobei die Ladevorrichtung (50) ein erstes Kontaktelement (52), welches dazu eingerichtet ist, an dem Funktionsmodul (6) angeordnet zu werden und welches dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von einer externen Energiequelle (56) an zumindest eine Energiespeichereinheit (12) in dem Funktionsmodul (6) und/oder in dem Antriebsmodul (1) zu übertragen, und ein Schutzelement (58) aufweist, welches das erste Kontaktelement (52) zumindest teilweise umgibt. Das Schutzelement (58) ist dazu eingerichtet, in Bezug auf das erste Kontaktelement (52) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung (68, 69) beweglich zu sein. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug (2), welches aus einem Satz von Modulen (1, 6) montiert ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul und ein aus einem Satz von Modulen montiertes Fahrzeug gemäß den beigefügten Ansprüchen.
HINTERGRUND
Fahrzeuge werden heute typischerweise für einen speziellen Zweck hergestellt, z.B. wird ein Bus für den Transport von Personen hergestellt und ein Lastkraftwagen wird für den Transport von Gütern hergestellt. Derartige Fahrzeuge werden typischerweise in einer Fabrik hergestellt und vollständig montiert oder sie können teilweise in einer Fabrik montiert und bei einem Karosseriebauer vervollständigt werden. Ist das Fahrzeug montiert, kann das Fahrzeug für den speziellen Zweck eingesetzt werden. Ein Bus kann also als Bus eingesetzt werden und ein Müllfahrzeug kann als Müllfahrzeug eingesetzt werden. Verschiedene Fahrzeuge sind also für verschiedene Zwecke erforderlich, was eine große Flotte an Fahrzeugen erfordern kann und was sehr kostspielig sein kann. Es kann deshalb anzustreben sein, in Abhängigkeit von verschiedenen Einsatzzwecken ein Fahrzeug maßzuschneidern. Das Fahrzeug kann mit Elektromotoren zum Antreiben des Fahrzeuges versehen sein und es kann auch mit Energiespeichereinheiten versehen sein, welche die Elektromotoren mit Energie versorgen. Die Energiespeichereinheiten müssen mit elektrischer Energie aufgeladen werden.
Bekannt sind beispielsweise Lösungen, bei denen ein Lastkraftwagen umgerüstet werden kann durch Austausch eines Betonmischers durch eine Ladeplattform. Dies erhöht die Flexibilität und mit einem einzigen Fahrzeug können zwei verschiedene Funktionen verwirklicht werden. Auch das Dokument US-2016/0129958 A beschreibt ein modulares elektrisches Fahrzeug mit austauschbaren Fahrzeug-Montagemodulen. Ein Nutzer kann deshalb das Fahrzeug auseinanderbauen und für verschiedene Anwendungen erneut zusammenbauen. Der Auseinanderbau und der erneute Zusammenbau derartiger Fahrzeuge ist allerdings sehr arbeits- und zeitaufwändig. Wenn ein Fehler auftritt in einem der bekannten Fahrzeugmodule kann es darüber hinaus schwierig sein, das fehlerhafte Modul zu ersetzen, was zur Folge haben kann, dass das Fahrzeug für eine beträchtliche Zeitspanne nicht einsetzbar ist. Auch kann der Transport des Ersatzmoduls zum Ort des Fahrzeuges mit dem fehlerhaften Modul aufwändig sein.
KURZBESCHREIBUNG
Trotz der im Stand der Technik bekannten Lösungen ist anzustreben, eine Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul zu entwickeln, welche eine einfache und sichere Aufladung von Energiespeichereinheiten ermöglicht. Weiterhin ist die Entwicklung einer Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul anzustreben, die gegenüber Fremdkörpern aus der Umgebung geschützt ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist somit die Bereitstellung einer Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul, die ein einfaches und sicheres Laden von Energiespeichereinheiten ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul, die gegenüber Fremdkörpern aus der Umgebung geschützt ist.
Die hier genannten Aufgaben werden durch eine Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul gemäß den beigefügten Patentansprüchen gelöst.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird eine Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul bereitgestellt, welche dazu eingerichtet ist, mit einem Antriebsmodul verbunden zu werden, um ein montiertes Fahrzeug herzustellen, wobei die Ladevorrichtung ein erstes Kontaktelement, welches dazu eingerichtet ist, an dem Funktionsmodul angeordnet zu werden, und welches dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von einer externen Energiequelle an zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder in dem Antriebsmodul zu übertragen, und ein Schutzelement aufweist, welches das erste Kontaktelement zumindest teilweise umgibt, wobei das Schutzelement dazu eingerichtet ist, in Bezug auf das erste Kontaktelement zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar zu sein.
Die obigen Aufgaben werden auch durch ein aus einem Satz von Modulen montiertes Fahrzeug gemäß den beigefügten Patentansprüchen gelöst.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird ein aus einem Satz von Modulen montiertes Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Fahrzeug zumindest ein Antriebsmodul und zumindest ein Funktionsmodul aufweist und wobei das Fahrzeug weiterhin zumindest eine Ladevorrichtung aufweist.
Mit einer solchen Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul wird ein einfaches und sicheres Aufladen von Energiespeichereinheiten ermöglicht. Elektrische Energie wird sowohl einfach als auch sicher von einer externen Energiequelle an zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder in dem Antriebsmodul übertragen. Das Schutzelement, welches das erste Kontaktelement zumindest teilweise umgibt und dazu eingerichtet ist, an dem Funktionsmodul angeordnet zu werden, schützt die Umgebung davor, in Kontakt mit elektrisch leitenden Teilen des ersten Kontaktelementes zu kommen. Das Schutzelement schützt auch das erste Kontaktelement davor, in Kontakt mit Fremdkörpern aus der Umgebung zu kommen, welche einen schädlichen Einfluss auf das erste Kontaktelement haben und damit die Übertragungskapazität für elektrische Energie durch das erste Kontaktelement reduzieren können. Das Schutzelement kann in eine Stellung auf dem ersten Kontaktelement bewegbar sein, in der das erste Kontaktelement zumindest teilweise von dem Schutzelement umgeben ist, und in eine Stellung, in welcher es dem ersten Kontaktelement ermöglicht ist, mit der externen Energiequelle in Kontakt zu stehen, um elektrische Energie an die zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder in dem Antriebsmodul zu übertragen, wenn das Funktionsmodul an ein Antriebsmodul angeschlossen ist.
Durch Ausstattung des aus einem Satz von Modulen montierten Fahrzeuges mit einer derartigen Ladevorrichtung wird elektrische Energie von einer externen Energiequelle sowohl einfach als auch sicher an die zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder in dem Antriebsmodul übertragen. Das Schutzelement schützt die Umgebung davor, in Kontakt mit elektrisch leitenden Teilen des ersten Kontaktelementes zukommen. Das Schutzelement schützt auch das erste Kontaktelement davor, in Kontakt mit Fremdkörpern aus der Umgebung zukommen, welche einen schädlichen Einfluss auf das erste Kontaktelement haben und damit die Übertragungskapazität für elektrische Energie durch das erste Kontaktelement reduzieren können. Das Fahrzeug und somit die Ladevorrichtung können Fremdkörpern aus der Umgebung ausgesetzt sein, sowohl wenn sich das Fahrzeug bewegt als auch wenn das Fahrzeug geparkt ist und sich nicht bewegt.
Zumindest ein Antriebsmodul kann zusammen mit verschiedenen Funktionsmodulen eingesetzt werden. Die Funktionsmodule können für spezielle Zwecke vorgesehen sein. Durch Kombination eines Antriebsmoduls mit einem geeigneten Funktionsmodul ist es daher möglich, ein Fahrzeug in Abhängigkeit von verschiedenen Einsatzzwecken maßzuschneidern. Ein Funktionsmodul kann dazu eingerichtet sein, eine spezifische Funktion zu erfüllen und das Antriebsmodul, welches autonom betrieben sein kann, kann mit dem Funktionsmodul verbunden werden, um ein montiertes Fahrzeug herzustellen, welches für einen bestimmten Einsatzzweck individualisiert ist. Das zumindest eine Funktionsmodul kann mit einem Fahrgastraum zur Aufnahme von Fahrgästen konfiguriert sein und kann somit nach der Montage mit dem zumindest einen Antriebsmodul als Bus eingesetzt werden. Die Ladevorrichtung kann für verschiedene Arten von Funktionsmodulen konfiguriert und angepasst sein, um eine einfache und sichere Aufladung der Energiespeichereinheiten in den Funktionsmodulen und/oder in dem Antriebsmodul zu erreichen. Die Aufladung von Energiespeichereinheiten in dem Antriebsmodul ist möglich, wenn ein Antriebsmodul mit dem Funktionsmodul verbunden ist.
Weitere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung ergeben sich für die Fachperson aus den nachfolgend beschriebenen Einzelheiten und durch Ausübung der Erfindung. Zwar wird die Erfindung nachfolgend beschrieben, jedoch versteht es sich, dass die Erfindung nicht durch die besonders beschriebenen Einzelheiten beschränkt ist. Eine Fachperson, der die hier gegebenen Lehren zur Verfügung stehen, erkennt weitere Anwendungen, Abwandlungen und Einsatzmöglichkeiten in anderen Bereichen, die innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen.
Figurenliste
Es folgt eine beispielhafte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Figuren, wobei:

1a schematisch ein montiertes Fahrzeug mit einer Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
1b schematisch eine Seitenansicht eines Antriebsmoduls und eines Funktionsmoduls mit einer Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
2 schematisch einen Schnitt eines Antriebsmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
3a schematisch ein montiertes Fahrzeug mit einer Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
3b schematisch eine Seitenansicht von zwei Antriebsmodulen und einem Funktionsmodul mit einer Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
4a schematisch eine Seitenansicht eines Funktionsmoduls mit einer Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
4b schematisch eine Seitenansicht eines Funktionsmoduls mit einer Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
5a schematisch einen Schnitt durch eine Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
5b schematisch einen Schnitt durch eine Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
6a schematisch einen Schnitt durch eine Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt; und
6b schematisch einen Schnitt durch eine Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.

BESCHREIBUNG VON EINZELHEITEN
Modularisierte Fahrzeuge werden typischerweise in den Anlagen des Kunden montiert und somit kann der Kunde einen Satz von Modulen von einem Hersteller erwerben. Das montierte Fahrzeug kann zumindest zwei Module aufweisen einschließlich zumindest eines Antriebsmoduls und zumindest eines Funktionsmoduls. Derartige modularisierte Fahrzeuge sind einsetzbar für alle Arten von Straßenfahrzeugen, können also Schwerlastfahrzeuge, wie Busse, Lastkraftwagen etc., welche auf öffentlichen Straßen eingesetzt werden, betreffen. Das zumindest eine Antriebsmodul kann zumindest einen Elektromotor als Vortriebsquelle aufweisen.
Das zumindest eine Antriebsmodul und das zumindest eine Funktionsmodul können mit Energiespeichereinheiten versehen sein, welche den zumindest einen Elektromotor mit elektrischer Energie versorgen. Die Energiespeichereinheiten müssen mit elektrischer Energie aufgeladen werden.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Beschreibung wird eine Ladevorrichtung für ein Funktionsmodul bereitgestellt, welches dazu eingerichtet ist, mit einem Antriebsmodul verbunden zu werden, um ein montiertes Fahrzeug herzustellen, wobei die Ladevorrichtung ein erstes Kontaktelement, welches dazu eingerichtet ist, an dem Funktionsmodul angeordnet zu werden und welches dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von einer externen Energiequelle an zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder in dem Antriebsmodul zu übertragen, und ein Schutzelement aufweist, welches das erste Kontaktelement zumindest teilweise umgibt, wobei das Schutzelement dazu eingerichtet ist, in Bezug auf das erste Kontaktelement zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar zu sein.
Das Schutzelement, welches das erste Kontaktelement zumindest teilweise umgibt, schützt Menschen und Tiere in der Umgebung vor einem Kontakt mit elektrisch leitenden Teilen des ersten Kontaktelementes. Das Schutzelement schützt auch das erste Kontaktelement davor, Fremdkörpern aus der Umgebung ausgesetzt zu werden, welche eine aggressive Wirkung auf das erste Kontaktelement haben und dadurch die Übertragungskapazitäten für elektrische Energie durch das erste Kontaktelement beeinträchtigen können. Das Schutzelement ist bewegbar auf dem ersten Kontaktelement angeordnet.
Zumindest ein Antriebsmodul kann zusammen mit verschiedenen Funktionsmodulen eingesetzt werden. Die Funktionsmodule können für spezielle Zwecke eingerichtet sein. Durch Kombination eines Antriebsmoduls mit einem geeigneten Funktionsmodul ist es somit möglich, ein Fahrzeug in Abhängigkeit von verschiedenen Einsatzzwecken maßzuschneidern. Ein Funktionsmodul kann dazu eingerichtet sein, eine spezielle Funktion auszuführen und das autonom betriebene Antriebsmodul kann mit dem Funktionsmodul verbunden werden, um ein montiertes Fahrzeug herzustellen, welches für einen bestimmten Einsatzzweck individualisiert ist. Das zumindest eine Funktionsmodul kann mit einem Fahrgastraum zur Aufnahme von Fahrgästen konfiguriert sein und kann somit als Bus dienen, wenn es mit dem zumindest einen Antriebsmodul verbunden ist. Die Ladevorrichtung kann für den Typ, die Größe und das Gewicht des Funktionsmoduls eingerichtet und angepasst sein. Eine Aufladung von Energiespeichereinheiten in dem Antriebsmodul ist möglich, wenn ein Antriebsmodul mit dem Funktionsmodul verbunden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung ist das Schutzelement in der ersten Stellung dazu eingerichtet, ein Anschlussende des ersten Kontaktelementes gegenüber der externen Energiequelle zu isolieren und in der zweiten Stellung dazu eingerichtet, es dem Anschlussende zu ermöglichen, elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit zu übertragen.
In der ersten Stellung des Schutzelementes ist das erste Kontaktelement zumindest teilweise von dem Schutzelement umgeben und das Schutzelement ist so angeordnet, dass das Anschlussende des ersten Kontaktelementes von der externen Energiequelle isoliert ist, so dass das erste Kontaktelement keinerlei Kontakt mit der externen Energiequelle hat. In der ersten Stellung des Schutzelements ist es nicht Fremdkörpern aus der Umgebung ausgesetzt. In einer zweiten Stellung des Schutzelementes ist das erste Kontaktelement zumindest teilweise von dem Schutzelement umgeben und das Anschlussende des ersten Kontaktelementes ist in Bezug auf die externe Energiequelle freigelegt, so dass elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder dem Antriebsmodul übertragen werden kann. In der zweiten Stellung des Schutzelementes ist das erste Kontaktelement nicht Fremdkörpern aus der Umgebung ausgesetzt, weil das erste Kontaktelement zumindest teilweise von dem Schutzelement umgeben ist.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung ist das Schutzelement elastisch und ist durch Kompression des Schutzelementes in Bezug auf das erste Kontaktelement zumindest teilweise bewegbar angeordnet.
Das elastische Material in dem Schutzelement ermöglicht, dass sich das Schutzelement in die zweite Stellung bewegt, wenn das Schutzelement komprimiert wird, wenn also eine Last auf das Schutzelement wirkt. Eine solche, auf das Schutzelement wirkende Last kann beispielsweise die Last aufgrund des Gewichtes des Funktionsmoduls sein. Die auf das Schutzelement wirkende Last wird das Schutzelement komprimieren, so dass das Anschlussende des ersten Kontaktelementes in der Lage ist, elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit zu übertragen. Das Schutzelement kann eine zylindrische Form aufweisen mit einer Längsbohrung, in welcher das erste Kontaktelement angeordnet ist. Wirkt keine Last auf das elastische Schutzelement, befindet sich das Schutzelement in der ersten Stellung und ist dazu eingerichtet, das Anschlussende des ersten Kontaktelementes von der externen Energiequelle zu isolieren. Wirkt eine Last auf das Schutzelement, ist die Länge des Schutzelementes reduziert. Da das Schutzelement elastisch und in Bezug auf das erste Kontaktelement zumindest teilweise bewegbar ist, ermöglicht die Relativbewegung, dass das Anschlussende des ersten Kontaktelementes elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit überträgt. Die Relativbewegung des Schutzelementes in Bezug auf das erste Kontaktelement bringt das Anschlussende des ersten Kontaktelementes an ein Ende der Längsbohrung des zylindrisch geformten Schutzelementes. Dies ermöglicht, dass das Anschlussende des ersten Kontaktelementes der Energiequelle nahekommt und somit elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit übertragen werden kann. Das Schutzelement ist mit dem Funktionsmodul verbunden und kann zwischen dem Funktionsmodul und der externen Energiequelle komprimiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung ist das Schutzelement durch Verschiebung des Schutzelementes in Bezug auf das erste Kontaktelement bewegbar angeordnet.
Das Schutzelement kann zwischen der ersten und der zweiten Stellung in Bezug auf das erste Kontaktelement verschoben werden. Das Schutzelement kann verschoben werden, wenn eine Last auf das Schutzelement einwirkt. Eine derartige, auf das Schutzelement wirkende Last kann eine Last aufgrund des Gewichtes des Funktionsmoduls sein. Die Verschiebung des Schutzelementes in Bezug auf das erste Kontaktelement ergibt, dass das Anschlussende des ersten Kontaktelementes in die Lage versetzt ist, elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit zu übertragen. Befindet sich das Schutzelement in der ersten Stellung, ist das Schutzelement so angeordnet, dass es das Anschlussende des ersten Kontaktelementes gegenüber der externen Energiequelle isoliert. Die Verschiebung des Schutzelementes in die zweite Stellung ermöglicht, dass das Anschlussende des ersten Kontaktelementes elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit überträgt. Das Schutzelement kann eine zylindrische Form aufweisen mit einer Längsbohrung, in welcher das erste Kontaktelement angeordnet ist. Die Relativbewegung des Schutzelementes in Bezug auf das erste Kontaktelement bringt das Anschlussende des ersten Kontaktelementes an das Ende der Längsbohrung des zylindrisch geformten Schutzelementes. Dies ermöglicht, dass das Anschlussende des ersten Kontaktelementes der Energiequelle nahekommt und somit elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit übertragen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung weist die Ladevorrichtung ferner zumindest eine mit dem Schutzelement verbundene erste Feder auf, wobei die erste Feder eine Verschiebung des Schutzelementes in Richtung auf die erste Stellung bewirkt.
Das Schutzelement wird in Richtung auf die zweite Stellung geschoben, wenn eine Last auf das Schutzelement wirkt. Eine derartige, auf das Schutzelement wirkende Last kann eine Last aufgrund des Gewichtes des Funktionsmoduls sein. Die Last sollte größer sein als die Federkraft der ersten Feder, wobei die Federkraft so wirkt, dass das Schutzelement in Richtung auf die erste Stellung verschoben wird. Fällt die in Richtung der zweiten Stellung auf das Schutzelement wirkende Last weg, verschiebt die Federkraft der ersten Feder das Schutzelement in Richtung auf die erste Stellung. Die erste Feder kann eine Wendelfeder, eine Plattenfeder, eine Blattfeder, eine komprimierbare Gummifeder oder dergleichen sein. Die erste Feder ist auf einer Seite dem Schutzelement verbunden und auf einer anderen Seite mit dem Funktionselement verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung weist die Ladevorrichtung ferner zumindest eine mit dem Funktionsmodul und dem ersten Kontaktelement verbundene zweite Feder auf.
Die mit dem Funktionsmodul und dem ersten Kontaktelement verbundene zweite Feder kann eine Schutzfunktion bezüglich des ersten Kontaktelementes und des Funktionsmoduls haben. Das Schutzelement in Bezug auf das erste Kontaktelement kann bewegbar angeordnet sein. Wirkt eine Last auf das Schutzelement und erreicht das Schutzelement die zweite Stellung, kann die Last auch auf das erste Kontaktelement wirken. Die zumindest eine mit dem Funktionsmodul und dem ersten Kontaktelement verbundene zweite Feder wirkt gegen diese Last und hat einen dämpfenden Effekt auf das erste Kontaktelement.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung ist das erste Kontaktelement dazu eingerichtet, das Gewicht des Funktionsmoduls zu tragen oder zumindest teilweise zu tragen.
Das Schutzelement kann in Bezug auf das erste Kontaktelement bewegbar angeordnet sein. Wenn eine Last aufgrund des Gewichtes des Funktionsmoduls auf das Schutzelement wirkt und das Schutzelement die zweite Stellung erreicht, wirkt diese Last oder ein Teil dieser Last auf das erste Kontaktelement. Da das erste Kontaktelement dazu eingerichtet ist, das Gewicht des Funktionsmoduls zu tragen oder teilweise zu tragen, ist das erste Kontaktelement dazu eingerichtet, als eine Stütze für das Funktionsmodul zu wirken.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung ist das erste Kontaktelement dazu eingerichtet, mit einem zweiten Kontaktelement verbunden zu werden, welches mit der externen Energiequelle verbunden und welches auf einer Bodenfläche angeordnet ist.
Das zweite Kontaktelement kann die Form einer flachen Platte oder Scheibe aufweisen, welche auf einer Bodenfläche angeordnet ist. Das erste Kontaktelement kann sich auf dem zweiten Kontaktelement abstützen, wenn das erste Kontaktelement dazu eingerichtet ist, mit einem zweiten Kontaktelement verbunden zu werden. Wirkt eine sich aus dem Gewicht des Funktionsmoduls ergebende Last auf das erste Kontaktelement und stützt sich das erste Kontaktelement an dem zweiten Kontaktelement ab, kann das zweite Kontaktelement dazu eingerichtet sein, das Gewicht des Funktionsmoduls zu tragen oder zumindest teilweise zu tragen. Somit kann das zweite Kontaktelement als kombinierte Plattform und Ladestation für das erste Kontaktelement wirken, wenn das erste Kontaktelement als Stütze für das Funktionsmodul dient. Das zweite Kontaktelement kann in die externe Energiequelle integriert sein. Deshalb kann das erste Kontaktelement direkt mit der externen Energiequelle verbunden werden.
Das zweite Kontaktelement ist mit der externen Energiequelle verbunden und elektrische Energie wird von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder in dem Antriebsmodul über das erste und das zweite Kontaktelement übertragen, wenn das erste und das zweite Kontaktelement verbunden sind.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung weist das zweite Kontaktelement ein elektrisch leitendes Material auf.
Das zweite Kontaktelement, welches mit der externen Energiequelle verbunden ist, weist ein elektrisch leitfähiges Material auf. Das elektrisch leitfähige Material des zweiten Kontaktelementes kann dazu eingerichtet sein, elektrische Energie zu übertragen.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung weist das erste Kontaktelement ein elektrisch leitfähiges Material auf.
Das erste Kontaktelement kann dazu eingerichtet sein, über das elektrisch leitfähige Material in dem ersten Kontaktelement elektrische Energie zu übertragen. Sowohl das erste Kontaktelement als auch das zweite Kontaktelement können ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen. Ist das erste Kontaktelement mit dem zweiten Kontaktelement verbunden, kann elektrische Energie leitend von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder in dem Antriebsmodul übertragen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Beschreibung ist das erste Kontaktelement mit einem induktiven Leiter versehen, welcher dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von der externen Energiequelle an die zumindest eine Energiespeichereinheit zu übertragen.
Solch ein induktiver Leiter kann mit einer Induktionsspule versehen sein, die Energie von einer anderen Induktionsspule aufnimmt, in welcher durch die Energiequelle ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Die andere Induktionsspule kann in dem zweiten Kontaktelement angeordnet sein, welches mit der Energiequelle verbunden ist.
Zusätzlich zu dem Schutzelement, welches die Umgebung davor schützt, in Kontakt mit dem ersten Kontaktelement zu kommen, ist das Risiko für einen elektrischen Schock minimal, wenn das erste Kontaktelement mit einem induktiven Leiter versehen ist. Ein solches erstes Kontaktelement mit einem induktiven Leiter ist sicher für die Umgebung.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Beschreibung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das aus einem Satz von Modulen montiert ist, wobei das Fahrzeug zumindest ein Antriebsmodul und zumindest ein Funktionsmodul aufweist, und wobei das Fahrzeug weiterhin zumindest eine Ladevorrichtung aufweist.
Elektrische Energie aus der externen Energiequelle wird sowohl einfach als auch sicher an die zumindest eine Energiespeichereinheit in dem Funktionsmodul und/oder dem Antriebsmodul des montierten Fahrzeuges übertragen. Das Schutzelement schützt die Umgebung vor einem Kontakt mit elektrisch leitenden Teilen des ersten Kontaktelementes. Das Fahrzeug und somit die Ladevorrichtung können Fremdkörpern aus der Umgebung ausgesetzt sein, sowohl wenn das Fahrzeug sich bewegt als auch wenn das Fahrzeug geparkt ist und sich nicht bewegt. Das Schutzelement schützt das erste Kontaktelement vor einem Kontakt mit Fremdkörpern aus der Umgebung, welche eine aggressive Wirkung auf das erste Kontaktelement haben und somit die Energieübertragungskapazität des ersten Kontaktelementes reduzieren können.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Beschreibung weist das Antriebsmodul zumindest ein Paar von Rädern auf und ist dazu eingerichtet, autonom betrieben zu werden und das montierte Fahrzeug anzutreiben.
Das Antriebsmodul kann autonom betrieben werden und es kann mit dem Funktionsmodul verbunden werden, um ein montiertes Fahrzeug zu erzeugen, welches für einen bestimmten Einsatzzweck individualisiert ist. Das zumindest eine Funktionsmodul kann mit einem Fahrgastraum zur Aufnahme von Fahrgästen konfiguriert sein und somit als Bus eingesetzt werden, wenn es mit zumindest einem Antriebsmodul montiert ist. Die Ladevorrichtung kann für unterschiedliche Arten von Funktionsmodulen eingerichtet und angepasst sein, um eine einfache und sichere Aufladung von Energiespeichereinheiten in dem Funktionsmodul und/oder in dem Antriebsmodul zu ermöglichen. Das Aufladen von Energiespeichereinheiten im Antriebsmodul ist möglich, wenn das Antriebsmodul mit einem Funktionsmodul verbunden ist.
Ein Antriebsmodul mit zumindest einem Paar von Rädern kann gute Manövrierfähigkeiten aufweisen. Das Antriebsmodul kann um eine vertikale Achse schwenken, welche sich zwischen den beiden Rädern erstreckt. Der Aufbau des Antriebsmoduls kann sehr kompakt sein, wenn zwei Räder am Antriebsmodul angeordnet sind. Mit einem Antriebsmodul mit zwei Rädern werden typischerweise zwei Antriebsmodule für die Montage des Fahrzeuges benötigt, in Abhängigkeit davon, ob das Funktionsmodul Räder aufweist oder nicht.
Das Paar von Rädern kann derart an dem Antriebsmodul angeordnet sein, dass Mittelachsen der Räder zusammenfallen. Jedes Rad hat eine Mittelachse und kann derart an dem Antriebsmodul angeordnet sein, dass sich jedes Rad um seine Mittelachse drehen kann. Die Mittelachse eines jeden Rades kann deshalb auch als Drehachse eines jeden Rades bezeichnet werden. Das Zusammenfallen der Mittelachsen der Räder bedeutet, dass die Mittelachsen der Räder zueinander ausgerichtet sind (fluchten). Durch das Zusammenfallen der Mittelachsen der Räder hat das Antriebsmodul gute Manövrierfähigkeiten. Auch das Antriebsmodul kann dazu in der Lage sein, eine Schwenkbewegung um die zusammenfallenden Mittelachsen der beiden Räder auszuführen. Somit kann das Antriebsmodul dazu eingerichtet sein, um die gemeinsame Mittelachse der zwei Räder zu schwenken. Diese Schwenkbewegung des Antriebsmoduls kann beim Verbinden und beim Lösen des Antriebsmoduls mit bzw. von anderen Modulen hilfreich sein. Die Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, das Antriebsmodul als unabhängig angetriebene Einheit zu betreiben, kann dazu eingerichtet sein, die Schwenkbewegung des Antriebsmoduls zu steuern.
Die Vortriebseinheit des Antriebsmoduls kann ein Elektromotor sein, der mit den Rädern verbunden ist. Das Paar von Rädern des Antriebsmoduls kann man deshalb als Antriebsräder bezeichnen. Bei einem Beispiel weist das Antriebsmodul zwei Elektromotoren auf, von denen jeweils einer mit einem Rad verbunden ist. Die Elektromotoren können in der Felge der Räder untergebracht sein. Die Räder des Antriebsmoduls können deshalb unabhängig voneinander angetrieben werden. Die Elektromotoren können auch als Generatoren arbeiten und beim Bremsen der Räder elektrische Energie erzeugen. Das Antriebsmodul kann auch ein Steuersystem aufweisen, welches mit den Rädern verbunden ist. Auf diese Weise ist das Antriebsmodul steuerbar. Das Antriebsmodul kann auch ein Bremssystem zum Bremsen der Räder aufweisen. Das Bremssystem kann für jedes Rad des Antriebsmoduls eine Radbremse aufweisen. Redundanz wird erreicht dadurch, dass das Antriebsmodul mittels der Elektromotoren und/oder der Radbremsen im Falle einer Fehlfunktion des Steuersystems steuerbar ist.
Ein autonomer Betrieb des Antriebsmoduls bedeutet, dass die Steuereinrichtung des Antriebsmoduls dazu eingerichtet ist, Befehle und Instruktionen von einem nicht an Bord befindlichen System zu empfangen und diese Befehle/Instruktionen auszuführen. Das autonom betriebene Antriebsmodul kann deshalb als ein eigenständig arbeitendes Modul bezeichnet werden, welches auf Basis von empfangenen Befehlen und Instruktionen von dem nicht an Bord befindlichen System betrieben wird. Das autonom betriebene Antriebsmodul kann also eigenständig betrieben werden, ohne einen Fahrer an Bord oder einen Fahrer, der sich nicht an Bord befindet. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Befehle in Steuersignale zum Steuern des Systems und der Komponenten des Antriebsmoduls umzuwandeln, um so beispielsweise die Steuerung und den Vortrieb des Antriebsmoduls zu steuern. Auf diese Weise ist das Antriebsmodul selbstbetrieben auf Basis der empfangenen Befehle und Instruktionen. Die Steuereinrichtung kann das Antriebsmodul auch auf der Basis von Daten von dem zumindest einem Sensor autonom betreiben, wobei Situationen, die beim Transport auftreten, berücksichtigt werden können.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Beschreibung hat das Fahrzeug zwei Antriebsmodule.
Jedes Antriebsmodul kann dann ein Paar von Rädern aufweisen. Durch Auswahl zumindest eines Funktionsmoduls und zweier Antriebsmodule entsprechend einer auszuführenden Funktion kann ein individualisiertes Fahrzeug montiert werden, welches für die auszuführende Funktion individualisiert ist. Auch kann ein montiertes Fahrzeug hergestellt werden, welches an die Umgebung und die Betriebsbedingungen des Fahrzeuges angepasst ist. Ein montiertes Fahrzeug mit zwei Antriebsmodulen kann eine größere Leistung aufweisen und größere und schwerere Fahrzeuge unterstützen als ein Fahrzeug mit nur einem Antriebsmodul. Verliert ein Antriebsmodul Energie, kann das andere Antriebsmodul die Aufgabe übernehmen und das Fahrzeug antreiben.
Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Beschreibung ist eines der Antriebsmodule dazu eingerichtet, als Mastermodul zu wirken, während das andere Antriebsmodul und das Funktionsmodul eingerichtet sind, als Slavemodul zu wirken.
Eine Steuereinrichtung eines der Antriebsmodule kann dazu eingerichtet sein, das zugeordnete Antriebsmodul als Mastermodul zu betreiben. Eine Steuereinrichtung für das andere Antriebsmodul kann dazu eingerichtet sein, das zugeordnete Antriebsmoduls als Slavemodul zu betreiben. Das Mastermodul wird entscheiden, wie die Antriebsmodule betrieben werden und somit wie das montierte Fahrzeug betrieben wird. Ein jegliches weiteres Modul, wie das Funktionsmodul, welches mit dem Antriebsmodul bzw. den Antriebsmodulen verbunden ist und welches eine Steuereinrichtung aufweist, kann in dem montierten Fahrzeug ein Slavemodul werden. Jedes Antriebsmodul ist mit einer Registriernummer versehen, aber nur eine Registriernummer sollte an einem montierten Fahrzeug gezeigt sein. Weist das montierte Fahrzeug zwei Antriebsmodule auf, kann die erste Steuereinrichtung ein Antriebsmodul als Mastermodul einsetzen und das andere Modul als Slavemodul. Typischerweise wird dem Mastermodul befohlen, seine Registriernummer anzuzeigen und das Slavemodul wird seine Registriernummer nicht anzeigen. Die erste Steuereinrichtung kann somit Instruktionen bezüglich der Registriernummer an die zweite Steuereinrichtung des zumindest einen Antriebsmoduls übertragen.
Die Ladevorrichtung wurde oben in Verbindung mit einem Fahrzeug beschrieben, welches aus einem Satz von Modulen montiert ist. Die Ladevorrichtung kann aber auch bei einem Fahrzeug eingesetzt werden, welches aus einer Einheit besteht.
Die vorliegende Beschreibung wird nunmehr mit Bezug auf die beigefügten Figuren weiter ausgeführt.
1a zeigt schematisch eine Seitenansicht eines montierten Fahrzeuges 2 mit einem Antriebsmodul 1 und einem Funktionsmodul 6, ausgerüstet mit einer Ladevorrichtung 5 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Antriebsmodul 1 weist ein Paar von Rädern 8 auf und ist für einen autonomen Betrieb eingerichtet, was bedeutet, dass das montierte Fahrzeug 2 konfiguriert ist, autonom betrieben zu werden. Das Funktionsmodul 6 kann mit Rädern 8 versehen sein, jedoch kann im Allgemeinen das Funktionsmodul 6 nicht selbständig fahren. Stattdessen braucht das Funktionsmodul 6 eine Verbindung mit zumindest einem Antriebsmodul 1, um fahren zu können. Das Funktionsmodul 6 kann eine Last aufnehmen oder abstützen. Das zumindest eine Funktionsmodul 6 kann für den Transport von Gütern eingerichtet sein und kann somit nach dem Zusammenbau mit zumindest einem Antriebsmodul 1 als Lastkraftwagen eingesetzt werden. In 1a sind das Antriebsmodul 1 und das Funktionsmodul 6 physikalisch miteinander gekoppelt, so dass Schnittstellen 14, die an dem Antriebsmodul 1 und dem Funktionsmodul 6 angeordnet sind, physikalisch miteinander verbunden sind. Eine Steuereinrichtung 16, 70 ist in einem beliebigen der beiden Module 1, 6 vorgesehen. Das Antriebsmodul 1 kann eine Steuereinrichtung aufweisen, welche nachfolgend als erste Steuereinrichtung 16 bezeichnet wird. Das Funktionsmodul 6 kann eine Steuereinrichtung aufweisen, welche nachfolgend als zweite Steuereinrichtung 70 bezeichnet wird. Die Ladevorrichtung 50 hat ein erstes Kontaktelement 52 und ist dazu eingerichtet, an dem Funktionsmodul 6 angeordnet zu werden. Die Ladevorrichtung 50 kann an einer Unterseite des Funktionsmoduls 6 angeordnet und nach unten gerichtet sein. Wird das Fahrzeug 2 montiert, wird die Ladevorrichtung 50 mit einem Abstand in Bezug auf die Bodenfläche 54 angeordnet. Parkt das Fahrzeug 2 oder wird es auseinandergebaut, was anhand der 1b beschrieben wird, kann die Ladevorrichtung 50 auf der Bodenfläche 54 aufliegen und für die Übertragung von elektrischer Energie von einer externen Energiequelle 56 an zumindest eine Energiespeichereinheit 12 in dem Funktionsmodul 6 und/oder in dem Antriebsmodul 1 konfiguriert sein.
1b zeigt schematisch eine Seitenansicht, in der das Antriebsmodul 1 physikalisch von dem montierten Fahrzeug 2 und somit von dem Funktionsmodul 6 gelöst ist, so dass das Antriebsmodul 1 und das Funktionsmodul 6 voneinander getrennt sind. In 1b ist das Antriebsmodul 1 auch von dem Funktionsmodul 6 wegbewegt, welches das verbleibende Modul des montierten Fahrzeuges 2 ist. Das erste Kontaktelement 52 der Ladevorrichtung ist dazu eingerichtet, das Gewicht des Funktionsmoduls 6 zu tragen oder zumindest teilweise zu tragen. Die sich aus dem Gewicht des Funktionsmoduls 6 ergebende Last wirkt auf das erste Kontaktelement 52. Das erste Kontaktelement 52 ist dazu eingerichtet, als Stütze für das Funktionsmodul 6 zu dienen. Steht das erste Kontaktelement 52 der Ladevorrichtung 50 auf der Bodenfläche 54, kann es elektrische Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 in dem Funktionsmodul 6 und/oder in dem Antriebsmodul 1 übertragen.
2 zeigt schematisch ein Antriebsmodul 1 in einer Schnittansicht. Das Antriebsmodul 1 kann ein Paar von Rädern 8 aufweisen. Die Räder 8 können an den ersten und zweiten Seiten 28, 30 des Antriebsmoduls 1 angeordnet sein. Ein Rad 8 kann auf der ersten Seite 28 und das andere Rad 8 kann auf der zweiten Seite 30 angeordnet sein. Eine Steuereinheit 40 kann mit den Rädern 8 verbunden sein. Die Steuereinheit 40 kann das Antriebsmodul 1 lenkbar machen. Das Paar von Rädern 8 kann so an dem Antriebsmodul 1 angeordnet sein, dass Mittelachsen 43 eines jeden Rades 8 zusammenfallen. Jedes Rad 8 hat eine Mittelachse 43 und kann so an dem Antriebsmodul 1 angeordnet sein, dass sich jedes Rad 8 um seine Mittelachse 43 dreht. Fallen die Mittelachsen 43 aller Räder 8 zusammen, hat das Antriebsmodul 1 gute Manövrierfähigkeiten. Auch kann das Antriebsmodul 1 so konfiguriert sein, dass eine Schwenkbewegung um die zusammenfallenden Mittelachsen der beiden Räder 1 ermöglicht ist. Diese Schwenkbewegung des Antriebsmoduls 1 kann beim Verbinden bzw. lösen des Antriebsmoduls 1 mit bzw. von anderen Modulen 6 hilfreich sein. Die erste Steuereinrichtung 16, die dazu eingerichtet ist, das Antriebsmodul 1 als eine unabhängige Antriebseinheit zu betreiben, kann dazu eingerichtet sein, die Schwenkbewegung des Antriebsmoduls 1 zu steuern.
Das Antriebsmodul 1 hat zumindest zwei Schnittstellen 14 zum Übertragen von elektrischer Energie und/oder zum Übertragen elektrischer Signale, und für eine physikalische Verbindung.
Das Antriebsmodul 1 kann weiterhin eine Vortriebseinheit 10 aufweisen, die mit dem Paar von Rädern 8 verbunden ist. Die Vortriebseinheit 10 kann ein Elektromotor sein, der mit den Rädern 8 verbunden ist. Zwei Elektromotoren können als Vortriebseinheiten 10 in dem Antriebsmodul 1 angeordnet sein. Ein Elektromotor 10 kann mit einem Rad 8 und der andere Elektromotor 10 kann mit dem anderen Rad 8 verbunden sein. Die Elektromotoren 10 können in der Felge 42 der Räder 8 untergebracht sein. Die Räder 8 können damit unabhängig voneinander angetrieben werden. Die Elektromotoren 10 können auch als Generatoren arbeiten und beim Bremsen der Räder 8 elektrische Energie erzeugen. Anstelle von Elektromotoren 10 als Vortriebseinheit 10 kann die zumindest eine Vortriebseinheit 10 auch ein Verbrennungsmotor sein, wie z.B. ein Otto-Motor oder ein Diesel-Motor, der mit den Rädern 8 verbunden sind.
Das Antriebsmodul 1 kann zumindest eine Energiespeichereinheit 12 aufweisen, um die Vortriebseinheit 10 mit Energie zu versorgen. Ist die Vortriebseinheit 10 ein Elektromotor, dann kann die Energiespeichereinheit 12 eine elektrische Batterie sein. Die elektrische Batterie kann wiederholt mit elektrischer Energie aufgeladen werden. Ist die elektrische Batterie entladen, kann sie alternativ durch eine andere geladene elektrische Batterie ersetzt werden. Ist die Vortriebseinheit 10 ein Verbrennungsmotor, dann kann die Energiespeichereinheit 12 ein Brennstofftank mit einem für den Verbrennungsmotor geeigneten Brennstoff sein.
Das Antriebsmodul 1 kann ein separates geschlossenes Kühlsystem 22 zum Kühlen der zumindest einen Vortriebseinheit 10 und der zumindest einen Energiespeichereinheit 12 aufweisen. Mit dem separaten geschlossenen Kühlsystem 22 ausgerüstet, kann das Antriebsmodul 1 als eine unabhängig angetriebene Einheit betrieben werden, ohne dass eine externe Kühlanordnung erforderlich wäre. Auch braucht das Antriebsmodul 1 nicht an ein Kühlsystem eines Funktionsmoduls 6 angeschlossen zu werden. Das separate geschlossene Kühlsystem 22 kann mit einem flüssigen Kühlmittel arbeiten oder auch mit einer erzwungenen Kühlluftströmung.
Wie oben erwähnt, kann das Antriebsmodul 1 eine erste Steuereinrichtung 16 aufweisen. Die erste Steuereinrichtung 16 kann dazu eingerichtet sein, das Antriebsmodul 1 als eine unabhängig angetriebene Einheit zu betreiben. Das Antriebsmodul 1 kann sich also ohne eine externe Antriebseinheit, wie ein Zugfahrzeug selbst fortbewegen. Das Antriebsmodul 1 kann sich mittels der zumindest einen Vortriebseinheit 10 selbst fortbewegen. Das Antriebsmodul 1 kann dazu eingerichtet sein, autonom betrieben zu werden. Somit kann die erste Steuereinrichtung 16 dazu eingerichtet sein, den Betrieb des Antriebsmoduls 1 zu steuern. Die erste Steuereinrichtung 16 kann dazu eingerichtet sein, Steuersignale an die verschiedenen Systeme und Komponenten des Antriebsmoduls 1 zu übertragen, beispielsweise zum Steuern der Lenkung und des Vortriebs des Antriebsmoduls 1. Die erste Steuereinrichtung 16 kann dazu eingerichtet sein, das Antriebsmodul 1 auf der Basis von empfangenen Befehlen autonom zu betreiben. Die erste Steuereinrichtung 16 kann somit eingerichtet dazu sein, Befehle von einem räumlich von dem Fahrzeug entfernten System oder von einem Steuerungszentrum 20 zu empfangen und den Befehl in Steuersignale zum Steuern der verschiedenen Systeme und Komponenten des Antriebsmoduls 1 umzuwandeln. Die erste Steuereinrichtung 16 kann auch dazu eingerichtet sein, Daten bezüglich der Umgebung von zumindest einem zweiten Sensorelement 45 zu empfangen und auf der Basis dieser Daten das Antriebsmodul 1 zu steuern. Die erste Steuereinrichtung 16 kann als eine separate Einheit implementiert sein oder auch auf zwei oder mehr physikalische Komponenten verteilt sein. Die erste Steuereinrichtung 16 kann einen oder mehrere Computer aufweisen. Die erste Steuereinheit 16 kann somit durch eine erste Steuereinheit 16 mit einem Prozessor und einem Speicher implementiert oder realisiert sein.
Wie oben erwähnt, kann das Antriebsmodul 1 als Teil eines montierten Fahrzeuges 2 konfiguriert sein. Ein solches Fahrzeug 2 ist aus einem Satz von Modulen 1, 6 montiert. Das montierte Fahrzeug 2 kann zumindest ein Funktionsmodul 6 aufweisen. Das montierte Fahrzeug 2 kann weiterhin zumindest ein Antriebsmodul 1 aufweisen, wie in den 1a und 1b dargestellt ist. Das montierte Fahrzeug 2 kann zwei Antriebsmodule 1 aufweisen. Das Antriebsmodul 1 kann dazu eingerichtet sein, entsprechend der Funktion, die von dem Antriebsmodul 1 selbst oder von dem montierten Fahrzeug 1 auszuführen ist, konfiguriert zu werden. Das Antriebsmodul 1 kann aber auch selbst ein Fahrzeug bilden.
Das Antriebsmodul 1 kann dazu eingerichtet sein, lösbar mit entweder einem zweiten Antriebsmodul und/oder einem Funktionsmodul 6 verbunden zu werden, um ein montiertes Fahrzeug 2 herzustellen. Zumindest eine der Seiten des Antriebsmoduls 1 kann deshalb eine Form haben die ermöglicht, dass das Antriebsmodul 1 lösbar mit dem zweiten Antriebsmodul 1 und/oder dem Funktionsmodul 6 verbunden wird.
Bei die zumindest zwei Schnittstellen 14 können physikalische Schnittstellen 14 sein, die dazu eingerichtet sind, das Antriebsmodul 1 physikalisch mit dem zweiten Antriebsmodul 1 und/oder dem Funktionsmodul 6 zu verbinden.
Das Antriebsmodul 1 kann zumindest zwei Schnittstellen 14 aufweisen, die auf unterschiedlichen Seiten des Antriebsmoduls 1 angeordnet sind. Die Schnittstellen 14 des Antriebsmoduls 1 können lösbar mit einer entsprechenden Schnittstelle 14 des zweiten Antriebsmoduls 1 und/oder des Funktionsmoduls 6 verbindbar sein. Somit kann jedes Modul in dem Satz von Modulen 1, 6 zumindest eine Schnittstelle 14 aufweisen, welche lösbar mit einer entsprechenden Schnittstelle 14 eines anderen Moduls verbindbar ist.
Die zumindest zwei Schnittstellen 14 können elektrische Schnittstellen 14 sein, die dazu eingerichtet sind, elektrische Energie und/oder elektrische Signalen zwischen dem Antriebsmodul 1 und dem zweiten Antriebsmodul 1 zu übertragen. Die elektrische Schnittstelle 14 kann auch eine drahtlose Schnittstelle 14 oder eine elektrisch leitende Schnittstelle 14 sein. Durch elektrisches Verbinden des Antriebsmoduls 1 und des Funktion 6 können die Module 1, 6 Energie untereinander übertragen und auch Informationen teilen. Das Antriebsmodul 1 kann beispielsweise Teile des Funktionsmoduls 6 steuern, wie das Öffnen und Schließen von Türen, das Heizen das Kühlen.
Das Antriebsmodul 1 kann zumindest ein zweites Sensorelement 45 zum Detektieren und Erkennen von Objekten in der Umgebung des Antriebsmoduls 1 aufweisen. Das zumindest eine zweite Sensorelement 45 kann ein Umgebungssensor zum Detektieren und Registrieren des Abstands zu Objekten, wie Fahrzeugen, Fußgängern, Ampeln und/oder Gebäuden sein. Auf der Basis von Informationen von dem zumindest einen zweiten Sensorelement 45 kann das Antriebsmodul 1 so betrieben werden, dass ein sicherer Abstand zu den umgebenden Objekten beibehalten wird und Unfälle vermieden werden. Das zumindest eine zweite Sensorelement 45 kann eine Radareinrichtung, eine Lidareinrichtung oder eine Kamera sein.
3a zeigt schematisch eine Seitenansicht eines montierten Fahrzeuges 2 mit zwei Antriebsmodulen 1 und einem Funktionsmodul 6 mit einer Ladevorrichtung 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das zumindest eine Funktionsmodul 6 kann mit einem ein Fahrgastraum 49 zur Aufnahme von Fahrgästen konfiguriert sein und somit nach der Montage mit den Antriebsmodulen 1 die Funktion eines Busses 41 haben. Die Form der beiden Antriebsmodule 1 kann gleich sein und sie können dem oben beschriebenen Antriebsmodul 1 entsprechen. In 3a sind die Antriebsmodule 1 mit dem Funktionsmodul 6 verbunden und die Schnittstellen 14 der Antriebsmodule 1 und des Funktionsmoduls 6 sind somit miteinander verbunden.
Durch Auswahl des zumindest einen Funktionsmoduls 6 und der zwei Antriebsmodule 1 entsprechend der zu erfüllenden Funktion kann ein individualisiertes Fahrzeug 2 montiert werden, welches für eine zu erfüllende Funktion geeignet ist. Auch kann ein montiertes Fahrzeug 2 erhalten werden, welches an die Umgebung und an die Betriebsbedingungen für das Fahrzeug 2 angepasst ist. Verschiedene Konfigurationen des Antriebsmoduls 1 können erforderlich sein, wenn die Antriebsmodule 1 einen Teil des montierten Fahrzeuges 2 bilden, welches die Funktion des Transports von Personen, des Transports von Gütern, des Räumens von Schnee etc. erfüllt. Die Antriebsmodule 1 können auch eingerichtet sein, entsprechend den Umgebungen, in welchen das montierte Fahrzeug 2 seine Funktionen auszuführen hat, dynamisch konfiguriert zu werden. Die Ladevorrichtung 50 hat ein erstes Kontaktelement 52, welches dazu eingerichtet ist, an der Unterseite des Funktionsmoduls 6 angeordnet zu werden. Mehrere Ladevorrichtungen 50 können an dem Funktionsmodul 6 angeordnet sein.
In 3b sind die Antriebsmodule 1 und das Funktionsmodul 6 physikalisch von dem montierten Fahrzeug 2 und somit von dem Funktionsmodul 6 gelöst, so dass die Antriebsmodule 1 und das Funktionsmodul 6 voneinander getrennt sind. In 3b sind die Antriebsmodule 1 von dem Funktionsmodul 6 weg bewegt worden. Das erste Kontaktelement 52 ist dazu eingerichtet, das Gewicht des Funktionsmoduls 6 zu tragen oder zumindest teilweise zu tragen. Eine Last, die sich aus dem Gewicht des Funktionsmoduls 6 ergibt, wirkt auf das erste Kontaktelement 52. Das erste Kontaktelement 52 kann dazu eingerichtet sein, als Stütze für das Funktionsmodul 6 wirken. Das erste Kontaktelement 52 ist dazu eingerichtet, elektrische Energie von einer externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 in dem Funktionsmodul zu übertragen. Das erste Kontaktelement 52 kann auch dazu eingerichtet sein, elektrische Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 in dem Antriebsmodul 1 zu übertragen, wenn ein Antriebsmodul 1 mit dem Funktionsmodul 6 verbunden ist. Eine externe Energiequelle 56 kann für jede Ladevorrichtung 50 vorgesehen werden.
4a zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Funktionsmoduls 6, welches mit einer Ladevorrichtung 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel versehen ist. Zwei Ladevorrichtungen 50 sind in dem Ausführungsbeispiel gezeigt. Jede Ladevorrichtung 50 kann ein erstes Kontaktelement 52 aufweisen, welches dazu eingerichtet ist, an dem am Funktionsmodul 6 angeordnet zu werden und konfiguriert ist, elektrische Energie von einer externen Energiequelle 56 an zumindest eine Energiespeichereinheit 12 in dem Funktionsmodul 6 und/oder in dem Antriebsmodul 1 zu übertragen. Das erste Kontaktelement 52 kann über Kabel 59 mit der Speichereinheit 12 verbunden sein.
Ein Schutzelement 58, welches das erste Kontaktelement 52 zumindest teilweise umgibt, schützt Menschen und Tiere in der Umgebung vor einem Kontakt mit elektrisch leitenden Teilen des ersten Kontaktelementes 52. Das Schutzelement 58 schützt auch das erste Kontaktelement 52 davor, Fremdkörpern in der Umgebung ausgesetzt zu werden, welche eine aggressive Wirkung auf das erste Kontaktelement 52 haben und deshalb die Übertragungskapazitäten bezüglich elektrischer Energie des ersten Kontaktelementes 52 reduzieren können. Das erste Kontaktelement 52 ist dazu eingerichtet, zumindest das Gewicht des Funktionsmoduls 6 zu tragen oder zumindest teilweise zu tragen. Eine sich aus dem Gewicht des Funktionsmoduls 6 ergebende Last kann auf das erste Kontaktelement 52 einwirken. Da das erste Kontaktelement 52 dazu eingerichtet ist, zumindest das Gewicht des Funktionsmoduls 6 zu tragen oder zumindest teilweise zu tragen, ist das erste Kontaktelement 52 dazu eingerichtet, als Stütze für das Funktionsmodul 6 zu wirken.
Das erste Kontaktelement 52 ist dazu eingerichtet, mit einem zweiten Kontaktelement 60 verbunden zu werden, welches mit der externen Energiequelle 56 verbunden ist und welches auf der Bodenfläche 54 angeordnet ist. Das zweite Kontaktelement 50 kann die Form einer flachen Platte oder Scheibe haben, die auf die Bodenfläche 54 angeordnet ist. Das erste Kontaktelement 52 kann sich auf dem zweiten Kontaktelement 60 abstützen, wenn das erste Kontaktelement 52 mit dem zweiten Kontaktelement 60 verbunden ist. Wirkt eine sich aus dem Gewicht des Funktionsmoduls 6 ergebende Last auf das erste Kontaktelement 52 und stützt sich das erste Kontaktelement 52 an dem zweiten Kontaktelement 60 ab, dann kann das zweite Kontaktelement 60 dazu eingerichtet sein, das Gewicht des Funktionsmoduls 6 zu tragen oder zumindest teilweise zu tragen. Somit kann das zweite Kontaktelement 60 sowohl als Plattform als auch als Ladestation für das erste Kontaktelement 52 wirken, wenn das erste Kontaktelement 52 als Stütze für das Funktionsmodul 6 wirkt. Das zweite Kontaktelement 60 ist über Kabel 59 mit der externen Energiequelle 56 verbunden und elektrische Energie wird über die ersten und zweiten Kontaktelemente 52, 60 von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 in dem Funktionsmodul 6 und/oder in dem Antriebsmodul 1 übertragen, wenn das erste und das zweite Kontaktelement 52, 60 miteinander verbunden sind.
Das zweite Kontaktelement 60 weist ein elektrisch leitendes Material auf. Das zweite Kontaktelement 60, welches mit der externen Energiequelle 56 verbunden ist, weist ein elektrisch leitendes Material auf. Das elektrisch leitende Material des zweiten Kontaktelementes 60 kann dazu eingerichtet sein, elektrische Energie zu übertragen.
Das erste Kontaktelement 52 weist ein elektrisch leitendes Material auf. Das erste Kontaktelement 52 kann dazu eingerichtet sein, über das elektrisch leitende Material in dem ersten Kontaktelement 52 elektrische Energie zu übertragen. Sowohl das erste Kontaktelement 52 als auch das zweit Kontaktelement 60 können ein elektrisch leitendes Material aufweisen. Ist das erste Kontaktelement 52 mit dem zweiten Kontaktelement 60 verbunden, kann elektrische Energie leitend von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 in dem Funktionsmodul 6 und/oder in dem Antriebsmodul 1 übertragen werden.
4b zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Funktionsmoduls 6, welches mit einer Ladevorrichtung 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgestattet ist. Das erste Kontaktelement 52 hat einen induktiven Leiter 62, der dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 zu übertragen. Das erste Kontaktelement 52 kann über Kabel 59 mit der Energiespeichereinheit 12 verbunden sein.
Ein derartiger induktiver Leiter 62 kann mit einer ersten Induktionsspule 64 versehen sein, die Energie von einer zweiten Induktionsspule 66 aufnimmt, in welcher von der externen Energiequelle 56ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Die zweite Induktionsspule 66 kann in dem zweiten Kontaktelement 60 angeordnet sein, welches über Kabel mit der externen Energiequelle 56 verbunden ist.
Zusätzlich zu dem Schutzelement 58, welches die Umgebung davor schützt, in Kontakt mit dem ersten Kontaktelement 52 zu kommen, ist das Risiko eines elektrischen Schockes minimalen, wenn das erste Kontaktelement 52 mit einem induktiven Leiter 62 versehen ist. Ein derartiges erstes Kontaktelement 52 mit einem induktiven Leiter 62 ist sicher für die Umgebung.
Das Funktionsmodul kann zusätzlich zu der Ladevorrichtung 50 mit einer separaten Stütze 67 ausgerüstet sein.
5a zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Ladevorrichtung 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Schutzelement 58, welches das erste Kontaktelement 52 zumindest teilweise umgibt, ist dazu eingerichtet, in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 zwischen einer ersten Stellung 68 und einer zweiten Stellung 69 bewegt zu werden. Das Schutzelement 58 schützt Menschen und Tiere in der Umgebung vor einem Kontakt mit elektrisch leitenden Teilen des ersten Kontaktelementes 52. Das Schutzelement 58 schützt auch das erste Kontaktelement 52 davor, Fremdkörpern aus der Umgebung ausgesetzt zu sein, welche eine aggressive Wirkung auf das Kontaktelement haben und somit die Übertragungsfähigkeiten bezüglich elektrischer Energie durch das erste Kontaktelement 52 beeinträchtigen können. Das Schutzelement 58 ist bewegbar auf dem ersten Kontaktelement 52 angeordnet.
Das erste Kontaktelement 52 ist dazu eingerichtet, mit dem zweiten Kontaktelement 60 verbunden zu werden, welches mit der externen Energiequelle 56 verbunden ist und welches auf der Bodenfläche 54 angeordnet ist. Das zweite Kontaktelement 60 kann die Form einer flachen Platte oder Scheibe haben, welche auf der Bodenfläche 54 angeordnet ist. Das Schutzelement 58 ist in der ersten Stellung dazu eingerichtet, ein Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 gegenüber dem zweiten Kontaktelement 60 und somit gegenüber der externen Energiequelle 56 zu isolieren.
In der ersten Stellung 68 des Schutzelement 58 ist das erste Kontaktelement 52 zumindest teilweise von dem Schutzelement 58 umgeben und das Schutzelement 58 ist so angeordnet, dass das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 gegenüber der externen Energiequelle 56 isoliert ist, so dass das erste Kontaktelement 52 keinerlei Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement 60 und somit mit der externen Energiequelle 56 hat. In der ersten Stellung 68 des Schutzelementes 58 ist das erste Kontaktelement nicht Fremdkörpern aus der Umgebung ausgesetzt.
Das Schutzelement 58 ist elastisch und durch Zusammendrücken des Schutzelementes 58 in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 zumindest teilweise bewegbar.
Das elastische Material in dem Schutzelement 58 ermöglicht eine Bewegung des Schutzelementes 58 in die zweite Stellung 69, wenn das Schutzelement 58 zusammengedrückt wird, wenn beispielsweise eine Last auf das Schutzelement 58 einwirkt. Eine derartige, auf das Schutzelement 58 wirkende Last kann beispielsweise die Last aufgrund des Gewichtes des Funktionsmoduls 6 sein. Die auf das Schutzelement 58 wirkende Last wird das Schutzelement 58 komprimieren, so dass das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 mit dem zweiten Kontaktelement 60 in Kontakt kommen kann und somit die Möglichkeit der Übertragung von elektrischer Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 gegeben ist. Das Schutzelement 58 kann eine zylindrische Form mit einer Längsbohrung 74 haben, in welcher das erste Kontaktelement 52 aufgenommen ist. Wirkt keine Last auf das elastische Schutzelement 58, befindet sich das Schutzelement 58 in der ersten Stellung 68 und isoliert das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 gegenüber der externen Energiequelle 56.
Die Ladevorrichtung 50 hat weiterhin zumindest eine dem Funktionsmodul 6 und dem ersten Kontaktelement 52 verbundene zweite Feder 78.
Die mit dem Funktionsmodul 6 und dem ersten Kontaktelement 52 verbundene zweite Feder 78 kann eine Schutzfunktion bezüglich des ersten Kontaktelementes 52 und des Funktionsmoduls 6 haben. Das Schutzelement 58 kann in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 bewegbar angeordnet sein. Wirkt eine Last auf das Schutzelement 58 und gelangt das Schutzelement 58 in die zweite Stellung, dann kann die Last auch auf das Kontaktelement 52 wirken. Die zumindest eine mit dem Funktionsmodul 6 und dem ersten Kontaktelement 52 verbundene zweite Feder 78 wirkt gegen diese Last und hat somit eine dämpfende Wirkung bezüglich des ersten Kontaktelementes 52.
5b zeigt schematisch eine Seitenansicht der Ladevorrichtung 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der zweiten Stellung 69 des Schutzelementes 58 ist das Anschlussende in der Lage, elektrische Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest einen Energiespeichereinheit 12 zu übertragen. In der zweiten Stellung 69 des Schutzelementes 58 ist das erste Kontaktelement 52 zumindest teilweise von dem Schutzelement 58 umgeben und das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 ist freiliegend für eine Verbindung mit dem zweiten Kontaktelement 60, so dass elektrische Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 in dem Funktionsmodul 6 und/oder in dem Antriebsmodul 1 übertragen werden kann. In der zweiten Stellung 69 des Schutzelementes 58 ist das erste Kontaktelement 52 nicht Fremdkörpern aus der Umgebung ausgesetzt, weil das erste Kontaktelement 52 zumindest teilweise durch das Schutzelement 58 umgeben ist.
Wirkt eine Last auf dem Schutzelement 58, reduziert sich die Länge des elastischen Schutzelementes 58 aufgrund der Kompression des elastischen Schutzelementes 58. Da das Schutzelement 58 elastisch ist und in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 zumindest teilweise bewegbar angeordnet ist, ermöglicht die Relativbewegung einen Kontakt des Anschlussendes 72 des ersten Kontaktelementes 52 zum Anschluss des zweiten Kontaktelementes 60 zur Übertragung elektrischer Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12. Die Relativbewegung des Schutzelementes 58 in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 bringt das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 an das Ende der Längsbohrung 74 des zylinderförmigen Schutzelementes 58. Dies ermöglicht, dass das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes nahe an das zweite Kontaktelement 60 und die externe Energiequelle 56 kommt und somit elektrische Energie an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 überträgt. Das Schutzelement 58 ist mit dem Funktionsmodul 6 verbunden und kann somit zwischen dem Funktionsmodul 6 und dem zweiten Kontaktelement 60 komprimiert werden.
6a zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Ladevorrichtung 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Schutzelement 58 ist in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 durch Verschieben des Schutzelementes 58 bewegbar. Das Schutzelement 58 kann in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung 68, 69 verschoben werden. Das Schutzelement 58 kann verschoben werden, wenn eine Last auf das Schutzelement 58 wirkt. Eine derartige, auf das Schutzelement 58 wirkende Last kann das Gewicht des Funktionsmoduls 6 sein. Die Verschiebung des Schutzelementes 58 in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 ergibt, dass das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 in Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement 60 kommt und somit die Übertragung von elektrischer Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 ermöglicht wird. Befindet sich das Schutzelement 58 in der ersten Stellung 68, ist das Schutzelement 58 so angeordnet, dass das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 gegenüber dem zweiten Kontaktelement 60 und der externen Energiequelle 56 isoliert ist.
Die Ladevorrichtung 50 hat weiterhin zumindest eine mit dem Schutzelement 58 eine erste Feder 76, wobei die erste Feder 76 bewirkt, dass das Schutzelement 58 in Richtung auf die erste Stellung 68 verschoben wird. Das Schutzelement 58 wird in Richtung auf die zweite Stellung 69 verschoben, wenn eine Last auf das Schutzelement 58 wirkt. Eine derartige, auf das Schutzelement 58 wirkende Last kann die Last aufgrund des Gewichtes des Funktionsmoduls 6 sein. Die Last sollte größer sein als die Federkraft der ersten Feder 76, wobei diese Federkraft bewirkt, dass das Schutzelement 58 in Richtung auf die erste Stellung 68 verschoben wird. Entfällt die auf das Schutzelement 58 in Richtung auf die zweite Stellung 69 wirkende Last, verschiebt die Federkraft der ersten Feder 76 das Schutzelement 58 in Richtung auf die erste Stellung 68. Die erste Feder 76 kann eine Wendelfeder, eine Plattenfeder, eine Blattfeder, eine komprimierbare Gummifeder oder dergleichen sein. Die erste Feder 76 ist auf einer Seite mit dem Schutzelement 58 und auf einer anderen Seite mit dem Funktionsmodul 6 verbunden.
6b zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Ladevorrichtung 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Verschiebung des Schutzelementes 58 in die zweite Stellung 69 ermöglicht, dass das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 in Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement 60 kommt und damit verbunden wird, und somit elektrische Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12 übertragen werden kann. Das Schutzelement 58 kann eine zylindrische Form aufweisen mit einer Längsbohrung 74, in welcher das erste Kontaktelement 52 angeordnet ist. Die Relativbewegung des Schutzelementes 58 in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 bringt das Anschlussende 72 des ersten Kontaktelementes 52 an das Ende der Längsbohrung 74 des zylinderförmigen Schutzelementes 58. Dies ermöglicht eine Annäherung des Anschlussendes 72 des ersten Kontaktelementes 72 an das zweite Kontaktelement 60 und die externe Energiequelle 56 und somit die Übertragung von elektrischer Energie von der externen Energiequelle 56 an die zumindest eine Energiespeichereinheit 12.
Die Ladevorrichtung 50 hat zumindest eine zweite Feder 78, die mit dem Funktionsmodul 6 und dem ersten Kontaktelement 52 verbunden ist.
Die mit dem Funktionsmodul 6 und dem ersten Kontaktelement 52 verbundene zweite Feder 78 kann bezüglich des ersten Kontaktelementes 52 und des Funktionsmoduls 6 eine Schutzfunktion ausüben. Das Schutzelement 58 kann in Bezug auf das erste Kontaktelement 52 bewegbar angeordnet sein. Wirkt eine Last auf das Schutzelement 58 und erreicht das Schutzelement 58 die zweite Stellung 69, kann die Last auch auf das erste Kontaktelement 52 wirken. Die zumindest eine mit dem Funktionsmodul 6 und dem ersten Kontaktelement 52 verbundene zweite Feder 78 wirkt gegen diese Last und hat damit eine dämpfende Wirkung auf das erste Kontaktelement 52.
Die obige Beschreibung von Ausführungsbeispielen dient der Darstellung und Beschreibung. Sie ist nicht erschöpfend und sie schränkt die Ausführungsformen nicht auf die beschriebenen Beispiele ein. Viele Abwandlungen und Abänderungen sind für die Fachperson offensichtlich. Die Ausführungsbeispiele wurden gewählt und näher beschrieben, um die Grundlagen und praktischen Anwendungen am besten darstellen zu können und somit eine Fachperson in die Lage zu versetzen, die Ausführungsbeispiele einschließlich verschiedener Abwandlungen zu verstehen, wobei die Abwandlungen für den gewünschten Einsatz verwendbar sind. Die Komponenten und Merkmale, die oben im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben sind, können aus den verschiedenen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2016/0129958 A [0003]

Claims

Ladevorrichtung (50) für ein Funktionsmodul (6), welches dazu eingerichtet ist, mit einem Antriebsmodul (1) verbunden zu werden, um ein montiertes Fahrzeug (2) herzustellen, wobei die Ladevorrichtung (50) aufweist: ein erstes Kontaktelement (52), welches dazu eingerichtet ist, an dem Funktionsmodul (6) angeordnet zu werden und welches dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von einer externen Energiequelle (56) an zumindest eine Energiespeichereinheit (12) in dem Funktionsmodul (6) und/oder in dem Antriebsmodul (1) zu übertragen, und ein Schutzelement (58), welches das erste Kontaktelement (52) zumindest teilweise umgibt; wobei das Schutzelement (58) dazu eingerichtet ist, in Bezug auf das erste Kontaktelement (52) zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung (68, 69) bewegbar zu sein.
Ladevorrichtung (50) gemäß Anspruch 1, wobei das Schutzelement (58) in der ersten Stellung (68) dazu eingerichtet ist, ein Anschlussende (72) des ersten Kontaktelementes (52) gegenüber der externen Energiequelle (56) zu isolieren und in der zweiten Stellung (69) dazu eingerichtet ist, es dem Anschlussende (72) zu ermöglichen, elektrische Energie von der externen Energiequelle (56) an die zumindest eine Energiespeichereinheit (12) zu übertragen.
Ladevorrichtung (50) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Schutzelement (58) elastisch ist und durch Kompression des Schutzelementes (58) in Bezug auf das erste Kontaktelement (52) zumindest teilweise bewegbar angeordnet ist.
Ladevorrichtung (50) gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Schutzelement (58) durch Verschieben des Schutzelementes (58) in Bezug auf das erste Kontaktelement (52) bewegbar angeordnet ist.
Ladevorrichtung (50) gemäß Anspruch 4, die ferner zumindest eine mit dem Schutzelement (58) verbundene erste Feder (76) aufweist, wobei die erste Feder (76) eine Verschiebung des Schutzelementes (58) in Richtung auf die erste Stellung bewirkt.
Ladevorrichtung (50) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner zumindest eine mit dem Funktionsmodul und dem ersten Kontaktelement verbundene zweite Feder aufweist.
Ladevorrichtung (50) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Kontaktelement (52) dazu eingerichtet ist, das Gewicht des Funktionsmoduls (6) zu tragen oder zumindest teilweise zu tragen.
Ladevorrichtung (50) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Kontaktelement (52) dazu eingerichtet ist, mit einem zweiten Kontaktelement (60) verbunden zu werden, welches mit der externen Energiequelle (56) verbunden ist und welches auf einer Bodenfläche (56) angeordnet ist.
Ladevorrichtung (50) gemäß Anspruch 8, wobei das zweite Kontaktelement (60) ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.
Ladevorrichtung (50) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Kontaktelement (52) ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.
Ladevorrichtung (50) gemäß einem der Ansprüche 1-7, wobei das erste Kontaktelement (52) mit einem induktiven Leiter (62) versehen ist, welcher dazu eingerichtet ist, elektrische Energie von der externen Energiequelle (56) an die zumindest eine Energiespeichereinheit (12) zu übertragen.
Fahrzeug (2), das aus einem Satz von Modulen (1, 6) montiert ist, wobei das Fahrzeug (2) aufweist: zumindest ein Antriebsmodul (1); und zumindest ein Funktionsmodul (6), wobei das Fahrzeug (2) weiterhin zumindest eine Ladevorrichtung (50) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Fahrzeug (2) gemäß Anspruch 12, wobei das Antriebsmodul (1) zumindest ein Paar von Rädern (8) aufweist und dazu eingerichtet ist, autonom betrieben zu werden und das montierte Fahrzeug (2) anzutreiben.
Fahrzeug (2) gemäß einem der Ansprüche 12-13, wobei das Fahrzeug (2) zwei Antriebsmodule (1) aufweist.
Fahrzeug (2) gemäß einem der Ansprüche 12-14, wobei eines der Antriebsmodule (1) dazu eingerichtet ist, als Mastermodul zu wirken und das andere Antriebsmodul (1) und das Funktionsmodul (6) dazu eingerichtet sind, als Slavemodul zu wirken.