DE2114962B1

DE2114962B1 - Wechselstation für Speicherbatterien von Elektrofahrzeugen

Info

Publication number: DE2114962B1
Application number: DE2114962A
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4230 Wesel; Oehms Klaus-Joachim DipL-Ing. 4300 Essen Busch
Original assignee: GES Gesellschaft fuer Elektrischen Strassenverkehr GmbH
Current assignee: GES Gesellschaft fuer Elektrischen Strassenverkehr GmbH
Priority date: 1971-03-27
Filing date: 1971-03-27
Publication date: 1972-08-03

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wechselstation für mit austauschbaren Speicherbatterien ausgerüstete Elektrofahrzeuge bzw. deren Spcicherbattcrieanhänger. Derzweckige Wechselstationen sind bekannt. Insbesondere sind solche bekannt (USA.-Patentschrift 1 764 355), die in ihrem grundsätzlichen Aufbau bestehen aus Ladepalettes für die Aufnahme aufzuladender Speicherbatterien mit Anschlußeinrichtung für den Anschluß der Speicherbatterien an ein Ladestromnetz, Ladepalettes mit aufgeladenen Speicherbatterien und Quer-Wechselvorrichtung, wobei das Elektrofahrzeug bzw. sein Speicherbatterieanhänger zum Zwecke des Austausches einer entladenen Speicherbatterie gegen eine geladene in einen Wechselplatz zwischen zwei Ladepalettes einfährt. Bei der bekannten Ausführungsform sind die Ladepalettes stationär angeordnete Aufnahmegestelle für die aufzuladenden bzw. entladenen Speicherbatterien eines Elektrofahrzeuges, wobei das Elektrofahrzeug an den stationär angeordneten Aufnahmegestellen vorfährt und die Speicherbatterien gleichsam im Weg des Durchstoßens ausgewechselt werden. Die entladene Speicherbatterie wird aus dem Elektrofahrzeug ausgestoßen, und zwar durch die aufgeladene Speicherbatterie die in die entsprechende Aufnahme des Elektrofahrzeuges eingedrückt wird. Das ist ausreichend im Wechselspiel zwischen zwei Speicherbatterien und einem einzigen, diesen Speicherbatterien zugeordneten Elektrofahrzeug, aber in dieser Form nicht auf den Großbetrieb übertragbar, wo zwar in der beschriebenen Weise das Austauschen der Speicherbatterien erfolgen soll, im übrigen aber eine Mehrzahl von Elektrofahrzeugen einer Vielzahl von Speicherbatterien, z. B. ausgewählt nach Spannung, Ladezustand und Größe, zuzuordnen ist. — Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wechselstation der oben beschriebenen Gattung für den Großbetrieb einzurichten.

Die Erfindung betrifft eine Wechselstation für mit austauschbaren Speicherbatterien ausgerüstete Elektrofahrzeuge bzw. deren Speicherbatterieanhänger, bestehend aus Ladepalettes für die Aufnahme aufzuladender Speicherbatterien mit Anschlußeinrichtung für den Anschluß der Speicherbatterien an ein Ladestromnetz, Ladepalettes mit aufgeladenen Speicherbatterien und Quer-Wechselvorrichtung, — wobei das Elektrofahrzeug bzw. sein Speicherbatterieanhänger zum Zwecke des Austausches einer entladenen Speicherbatterie gegen eine geladene in einem Wechselplatz zwischen zwei Ladepalettes einfährt. Die Erfindung besteht darin, daß die Ladepalettes beidseits des Wechselplatzes in funktionsmäßig endlosen Ladepalettesförderern angeordnet und mit Hilfe der Ladepalettesförderer die einzelnen Ladepalettes dem Wechselplatz vorsetzbar sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Ladepalettesförderer in an sich bekannter Weise als Paternosterförderer mit Fördererketten und daran gleichsam als Patcrnoslcrelemenle angehängten Ladepalettes ausgebildet sind.

Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß bei Ladepalelles. die gleichsam zu einem endlosen Förderer gekettet sind, dasjenige Ladepalett. welches eine entladene Batterie aus einem Elektrofahrzeug aufnehmen soll, leicht dem an den Wechselplatz vorstehenden Elektrofahrzeug längs einer Seite vorgesetzt werden kann. Ebenso kann auf der anderen Seite ein Ladepalett vorgesetzt werden, auf dem sicli eine aufgeladene Speicherbatterie befindet, so daß im Wege des beschriebenen Durchsloßens der Austausch erfolgen kann. Die entsprechende Steuerung der Ladepalettes-

förderer kann ohne Schwierigkeiten, z. B. nach Programm, und derart automatisiert werden, daß z. B. beim Einfahren eines Elektrofahrzeuges in den Wechselplatz der Wechselvorgang in Betrieb gesetzt wird.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So wird man zweckmäßigerweise die Ladepalettesförderer im wesentlichen vertikal anordnen, so daß sie in Hochhäusern untergebracht werden können, die gleichsam Batterietürme darstellen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Ladepalettesförderer langgestreckt zu orientieren, um sie in entsprechenden Hallen unterbringen zu können. Jedenfalls wird man im allgemeinen dL- eigentliche Wechselvorrichtung, die also das Bewegen der Speicherbatterien von den Ladepalettes in das Elektrofahrzeug hinein und aus dem Elektrofahrzeug heraus auf ein zur Aufnahme bestimmtes Ladepalett stationär anordnen und dem Wechselplatz zuordnen. — Damit das Wechselspiel des Austausches der Speicherbatterien mechanisch reibungslos erfolgt, empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß zumindest die Wechselvorrichtung und das Elektrofahrzeug bzw. dessen Speicherbatterieanhänger mechanisch kuppelbar sind. Dazu kann der Wechsel· platz eine Hebebühne für das Elektrofahrzeug bzw. den Speicherbatterieanhänger aufweisen und diese kann zur mechanischen Kupplung von Elektrofahrzeug bzw. Speicherbatterieanhänger und Wechselvorrichtung höhenverstellbar sein. Umgekehrt kann jedoch die Anordnung auch so getroffen werden, daß die Ladepalettes und die Wechselvorrichtung zum Zwecke der mechanischen Kupplung von Elektrofahrzeug bzw. Speicherbatterieanhänger und Wechselvorrichtung am Wechselplatz höhenverstellbar sein. Um mit verhältnismäßig kleinen Kräften den Wechselvorgang durchzuführen empfiehlt die Erfindung, daß die Ladepalettes, die Wechselvorrichtung und gegebenenfalls die Aufnahmen für die Speicherbatterie in den Elektrofahrzeugen bzw. in den Speicherbatterieanhängern mit Rollengängen ausgerüstet sind. An Stelle der Rollgänge können auch andere Fördermittel eingesetzt sein, so Luftkissenförderer, Bandförderer u. dgl.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Wechselstation bei insgesamt übersichtlichen und einfachen sowie dadurch steuerungstechnisch leicht zu beherrschenden Aufbau auch für den Großbetrieb geeignet ist. Die zum Betrieb dieser Wechselstation erforderlichen steuerungstechnischen und automationstechnischen Maßnahmen lassen sich mit den Hilfsmitteln der modernen Steuerungstechnik und Automation ohne Schwierigkeiten verwirklichen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Iediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schcmalischer Darstellung

F i g. 1 perspektivisch eine erfindungsgemäße Wechselslation.

F i g. 2 teilweise aufgeschnitten einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Wechsclstation 1 ist für mit austauschbaren Speicherbatterien 2 ausgerüstete Elektrofahrzeuge 3 bzw. deren Speicherbauerieanhängcr bestimmt. Sie besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus Ladepalettes 4 für die Aufnahme aufzuladender Speicherbatterien 2 mit Anschlußeinrichtung 5 für den Anschluß ci.-r Speicherbatterien 2 an eine Ladestromnetz, Ladepalettes 4 mit aufgeladenen SpeicherbaUerien 2 und Quer-Wechselvorrichtung 6, — wobei das Elektrofahrzeug 3 bzw. sein Speicherbatterieanhänger zum Zwecke des Austausches einer entladenen Speicherbatterie 2 gegen eine geladene in einen Wechselplatz 7 zwischen zwei Ladepalettes 4 einfährt. Eine solche Situation ist in den Figuren dargestellt. Die Ladepalettes 4 sind beidseits des Wechselplatzes 7 in funktionsmäßig endlosen Ladepalettesförderern 8 angeordnet und mit Hilfe der Ladepalettesförderer 8 sind die einzelnen Ladepalettes 4 dem Wechselplatz 7 vorsetzbar. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind in an sich bekannter Weise Paternosterförderer als Ladepalettesförderer 8 angeordnet. Die Paternosterförderer 8 sind mit Förderketten 9 und daran gleichsam als Paternosterelemente angehängten Ladepalettes 4 ausgerüstet. Die Figuren zeigen lediglich die Ausführungsform der Erfindung, bei der die Ladepalettesförderer 8 im wesentlichen vertikal angeordnet sind, so daß gleichsam ein Hochhaus mit Batterietürmen 17 entsteht. Die eigentliche Wechselvorrichtung 6, die das insbesondere in F i g. 2 dargestellte Austauschen einer entladenen Speicherbatterie 2 gegen eine aufgeladene Speicherbatterie in Wechselkontakt vornimmt ist stationär angeordnet und dem Wechselplatz 7 zugeordnet. Sie besitzt im Ausführungsbeispiel als lineare Stelltriebe 10 ausgebildete Elemente, die diesen Durchstoßvorgang bewirken, der in den Figuren auch durch Pfeile 11 verdeutlicht ist. In F i g. 2 erkennt man, daß bei. diesem Wechselvorgang das Elektrofahrzeug 3 bzw. dessen Speicherbatlerieanhänger und Wechselvorrichtung 6 mechanisch gekuppelt sind. Angedeutet sind Kupplungselemente aus Kupplungshülsen 12 und entsprechenden, in die Kupplungshülsen 12 einfahrbaren Kupplungsbolzen 13. Damit die Höheneinstellung zwischen der Aufnahme 14 für die Speicherbatterie 2 im Elektrofahrzeug 3 bzw. im Speicherbatterieanhänger des Elektrofahrzeuges einerseits, den Ladepalettes 4 andererseits stimmt, besitzt der Wechselplatz 7 eine Hebebühne 15 für das Elektrofahrzeug 3 bzw. den Speicherbatterieanhänger. Diese Hebebühne 15 ist höheneinstellbar. Umgekehrt könnten aber auch die Ladepalettes in den Ladepalettesförderern 8 am Wechselplalz 7 höhenverstellbar sein. Man entnimmt insbesondere aus F i g. 2, daß die Ladepalettes 4, die Wechselvorrichtung 6, gegebenenfalls die Aufnahme 14 für die Speicherbatterie 2 im Elektrofahrzeug 3 mit Rollgängen 16 ausgerüstet sind. Das ermöglicht es, den Wechselvorgang mit kleinen Verstellkräften und in kurzen Taktzeiten durchzuführen. Die Wcchsclstalion 1 insgesamt ist so ausgelegt, daß die Aul'enthallszeit einer entladenen Speicherbatterie 2 im Ladcpalcttesfördcrcr 8 ausreicht, um die Speicherbatterie mit elektrischer Energie wieder aufzuladen, -vährend im übrigen das Austauschen der Speicherbatterie 2 in dem Rhythmus erfolgt, den der zugeordnete Elektrofahrzcugbetricb vorschreibt. — Der Ausdruck Speicherbatterie umfaßt im Rahmen der Erfindung nicht lediglich Akkumulatoren sondern auch andere Energiespeicher und Energiespender, die in der beschriebenen Weise austauschbar gestaltet und aufzuladen oder »aufzufüllen« sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wechselstation für mit austauschbaren Speicherbatterien ausgerüstete Elektrofahrzeuge bzw. deren Speicherbatterieanhänger, bestehend aus Ladepalettes für die Aufnahme aufzuladender Speicherbatterien mit Anschlußeinrichtung für den Anschluß der Speicherbatterien an ein Ladestromnetz, Ladepalettes mit aufgeladenen Speicherbatterien und Querwechselvorrichtung, — wobei das Elektrofahrzeug bzw. sein Speicherbatterieanhänger zum Zwecke des Austauschers einer entladenen Speicherbatterie gegen eine geladene in einen Wechselplatz zwischen Ladepalettes einfährt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepalettes (4) beidseits des Wechselplatzes (7) in funktionsmäßig endlosen Ladepalettesförderern (8) angeordnet und mit Hilfe der Ladepalettesförderer (8) die einzelnen Ladepalettes (4) dem Wechselplatz (7) vorsetzbar sind.

2. Wechselstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepalettesförderer (8) in an sich bekannter Weise als Paternosterförderer mit Förderketten (9) und daran gleichsam als Paternosterelemente angehängten Ladepalettes (4) ausgebildet sind.

3. Wechselstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepalettesförderer (8) im wesentlichen vertikal angeordnet und in Batterietürmen (17) untergebracht sind.

4. Wechselstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung stationär angeordnet und dem Wechselplatz (7) zugeordnet ist.

5. Wechselstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Wechselvorrichtung (6) und das Elektrofahrzeug

(3) bzw. dessen Speicherbatterieanhänger mechanisch kuppelbar sind.

6. Wechselstation nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselplatz (7) eine Hebebühne (15) für das Elektrofahrzeug (3) bzw. den Speicherbatterieanhänger aufweist und diese zur mechanischen Kupplung von Elektrofahrzeug (3) bzw. Speicherbatterieanhänger und Wechselvorrichtung (6) höhenverstellbar ist.

7. Wechselstation nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepalettes

(4) und die Wechselvorrichtung (6) zum Zwecke der mechanischen Kupplung von Elektrofahrzeug (3) bzw. Speicherbatterieanhänger und Wechselvorrichtung am Wechselplatz (7) höhenverstellbar sind.

8. Wechselstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladepalctlcs. die Wechselvorrichtung (6) und gegebenenfalls die Aufnahmen für die Speicherbatterie (2) in den Elektrofahrzeugen (3) bzw. in den Speichcrbatterieanliängcrn mit Rollgängen (16) ausgerüstet sind.