FI124549B - Menetelmä ja laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI124549B
FI124549B FI20105097A FI20105097A FI124549B FI 124549 B FI124549 B FI 124549B FI 20105097 A FI20105097 A FI 20105097A FI 20105097 A FI20105097 A FI 20105097A FI 124549 B FI124549 B FI 124549B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
battery
vehicle
receiving tray
receiving
charging station
Prior art date
Application number
FI20105097A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20105097A (fi
FI20105097A0 (fi
Inventor
Tero Purosto
Mats Lindholm
Original Assignee
Tero Purosto
Mats Lindholm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tero Purosto, Mats Lindholm filed Critical Tero Purosto
Priority to FI20105097A priority Critical patent/FI124549B/fi
Publication of FI20105097A0 publication Critical patent/FI20105097A0/fi
Publication of FI20105097A publication Critical patent/FI20105097A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI124549B publication Critical patent/FI124549B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S5/00Servicing, maintaining, repairing, or refitting of vehicles
    • B60S5/06Supplying batteries to, or removing batteries from, vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO SÄHKÖKÄYTTÖISTEN KULKUNEUVOJEN AKKUJEN VAIHTAMISEKSI
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä ja patenttivaatimuksen 8 johdanto-5 osassa määritelty laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi.
Keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto, lyhyemmin keksinnön mukainen ratkaisu sopii monenlaisen sähkökäyttöisen kulkuneuvon akkujen vaihtamiseen, esimerkiksi henkilö-, pa-10 ketti-, kuorma- ja linja-autojen akkujen vaihtamiseen. Samoin keksinnön mukainen ratkaisu sopii myös kiskoilla kulkevien kulkuneuvojen kuten raitiovaunujen ja junien akkujen vaihtamiseen.
Sähkökäyttöiset kulkuneuvot ja varsinkin sähköautot ovat 15 nopeasti yleistymässä mm. ympäristöystävällisyytensä ansiosta fossiilisia polttoaineita käyttäviin kulkuneuvoihin verrattuna. Yhtenä suurena ongelmana on kuitenkin ollut akkujen lataus- ja vaihtojärjestelyt. Näihin ongelmiin on esitetty tunnetussa tekniikassa ja alan kirjallisuudessa 20 erilaisia vaihtoehtoisia ratkaisuja.
Yksi akkujen vaihtoratkaisu on esitetty yhdysvaltalaisessa patenttihakemuksessa nro US2009/0198372 AI. Julkaisussa on esitetty akkujen vaihtoasema, jossa ladatut akut on varas- o toitu paternoster-tyyppiseen laitteeseen, jossa akkuja
CM
^ 25 kierrätetään akkujen vaihtoon tulleen ajoneuvon ylä- ja cp ^ alapuolella sekä ajoneuvon sivuilla. Lisäksi akut vaihde-
CM
taan ajoneuvon alta. Ongelmana tässä ratkaisussa on se, ette tä paternoster-tyyppinen kierrätyslaite joutuu erittäin ko- O) van rasituksen alaiseksi, sillä akut ovat raskaita. Jos o o 30 ajatellaan esimerkiksi linja-auton akkuja, jotka painavat n. 400-1000 kg, on paternoster-tyyppinen kierrätyslaite tehtävä erittäin raskastekoiseksi, jotta se kestäisi saman- 2 aikaisesti useiden akkujen painon. Lisäksi akkujen siirto-koneiston on oltava erittäin tehokas, jotta se jaksaisi liikuttaa yhtäaikaisesti useita kymmeniä n. 400-1000 kg painavia akkuja. Käytännössä tällainen ratkaisu ei sovellu-5 kaan suurten akkujen vaihtamiseen, vaan korkeintaan huomattavasti kevyempien, henkilöautojen tai vastaavien akkujen vaihtamiseen.
Toisena epäkohtana mainitun US-julkaisun mukaisessa laitteessa on se, että akut vaihdetaan auton alta. Tämä voi 10 toimia vain kuivissa ja puhtaissa olosuhteissa. Yleensä kuitenkin auton pohjaan kerääntyy erilaisia epäpuhtauksia, kuten kuraa, lunta tai jäätä, jolloin akkujen vaihtoluukku on kerääntyneen epäpuhtauden peitossa ja luukkua aukaistaessa likaa, kuraa, lunta tai jäätä pääsee putoamaan akkujen 15 vaihtolaitteistoon, jolloin laitteiston toiminta huononee tai laitteisto vikaantuu niin, että se täytyy korjata. Käytännössä auton alta akut vaihtava ratkaisu on siis hyvin epäluotettava ja vikaherkkä.
Tunnetun tekniikan mukaisia akunvaihtoratkaisuja on esitet-20 ty myös patenttijulkaisuissa WO2009032822 AI, W02009068880 AI, CN101284524 A, US2008006459 AI, US2005278920 AI, W09821132 AI ja ES2245181 AI. Näissä kaikissa on esitetty eri tavoilla toteutettu akkujen olennaisesti vaakasuuntainen siirto pois käyttöpaikastaan. Sen sijaan yhdessäkään ^ 25 mainitussa tekniikan tason julkaisussa ei ole mainintaa cvj , siitä, että akku siirretään ensin vastaanottoalustalle ja
LO
? siitä pois vaiheittain, esimerkiksi vähintään kaksivaihei- c\j sesti. Lisäksi yhdessäkään em. julkaisussa ei ole mainintaa ir siitä, että akkua siirrettäessä vastaanottoalustan korkeus- Q- ^ 30 asemaa nostetaan silloin, kun akkua vedetään vastaanotto- o ¢5 alustalle ia vastaanottoalustan korkeusasemaa lasketaan
LO J
>- silloin, kun akkua työnnetään pois vastaanottoalustalta.
o ^ Edellä mainittujen patenttijulkaisujen esittämien ratkaisu jen ongelmana on pitkien akkujen käsittely, sillä pitkä ak- 3 ku pyrkii helposti kallistumaan, kun sitä vedetään tai työnnetään vain toisesta päästä. Keksinnön mukainen kaksivaiheisuus ja vastaanottoalustan korkeusaseman säätö mahdollistaa pitkän akun joustavan siirtämisen vastaanotto-5 alustalle ja siitä pois ilman, että akun etupää kallistuessaan osuisi vastaanottoalustaan tai sijoituspaikkansa alustaan .
Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat sekä aikaansaada edullinen, luotettavasti toimiva 10 ja nopea menetelmä sekä laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi. Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada menetelmä ja laitteisto, jossa suuriko-koistenkin akkujen, kuten linja-auton akkujen vaihtaminen onnistuu nopeasti ja helposti. Yhtenä tarkoituksena on vie-15 lä saada aikaan modulirakenteinen laitteisto, joka voidaan helposti integroida esimerkiksi modernisoinnin yhteydessä vanhaan linja-autoon, jossa modernisoinnissa bensiini- tai dieselkäyttöinen kulkuneuvo muutetaan sähkökäyttöiseksi. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä 20 on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Vastaavasti keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa.
"ί 25 Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on erittäin yksinkertai- ^ nen ja kustannuksiltaan edullinen vaihtolaitteiston raken- o ne, jossa akkujen siirtelymatka on lyhyt. Lisäksi etuna on modulirakenne, joka mahdollistaa ratkaisuun kuuluvan akkuja kehikon helpon integroinnin esimerkiksi modernisoinnin yh-
CL
30 teydessä vanhaan linja-autoon. Lisäksi yhtenä suurena etuna O) o on se, että kulkuneuvon alustaan kerääntyvä lika ja muut ? epäpuhtaudet eivät haittaa akun vaihtoa, koska vaihto suo- o 00 ritetaan olennaisesti vaakasuunnassa joko kulkuneuvon si vusta, edestä tai takaa. Vielä yhtenä etuna on se, että 4 symmetrisyydestä johtuen akku voidaan vaihtaa kulkuneuvon kummalta sivulta tahansa, jolloin akunvaihto voi olla joustavampi. Lisäksi akkua ei tarvitse missään vaiheessa kääntää vaakasuunnassa ympäri, mikä kuluttaisi energiaa ja hi-5 dastaisi toimintaa.
Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin yksinkertaistettuihin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää vinosti päältä katsottuna ja kaaviollises-10 ti sekä yksinkertaistettuna yhtä keksinnön mukais ta akunvaihtolaitteistoa Iinja-autokäytössä, kuvio 2 esittää sivulta katsottuna ja kaaviollisesti sekä yksinkertaistettuna kuvion 1 mukaista akunvaihtolaitteistoa, 15 kuvio 3 esittää päältä katsottuna ja kaaviollisesti sekä yksinkertaistettuna kuvion 1 mukaista akunvaihtolaitteistoa, kuvio 4 esittää edestä katsottuna ja kaaviollisesti sekä yksinkertaistettuna ja osittain leikattuna kuvion 20 1 mukaista akunvaihtolaitteistoa, kuvio 5 esittää vinosti päältä katsottuna ja kaaviollisesti sekä yksinkertaistettuna osaa kuvion 1 mukaisesta akunvaihtolaitteistosta suurennettuna, kuvio 6 esittää päältä katsottuna ja kaaviollisesti sekä ί- 25 yksinkertaistettuna ja suurennettuna yhtä keksin ee , nön mukaista siirtolaitetta ottamassa akkua linna- LT3 ^ autosta, c\j 00 kuvio 7 esittää päältä katsottuna ja kaaviollisesti sekä x £ yksinkertaistettuna ja suurennettuna kuvion 6 mu- N 30 kaista siirtolaitetta työntämässä akkua latausyk- cn o m sikköön, o δ kuvio 8 esittää vinosti päältä katsottuna ja kaaviollises- c\i ti sekä yksinkertaistettuna ja osittain leikattuna 5 yhtä keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytettävää akkukehikkoa, kuvio 9 esittää sivulta katsottuna ja kaaviollisesti sekä yksinkertaistettuna ja osittain leikattuna sekä 5 suurennettuna kuvion 8 mukaisen akkukehikon säh köistä liitäntää, kuvio 10 esittää päältä katsottuna ja kaaviollisesti sekä yksinkertaistettuna kuvion 8 mukaista akkukehikkoa, 10 kuvio 11 esittää päästä katsottuna ja kaaviollisesti sekä yksinkertaistettuna ja osittain leikattuna yhtä keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytettävää akkua ja kuvio 12 esittää sivulta katsottuna ja kaaviollisesti sekä 15 yksinkertaistettuna yhtä keksinnön mukaisessa rat kaisussa käytettävää akkua.
Kuviossa 1 on esitetty vinosti päältä katsottuna ja kaaviollisesti sekä yksinkertaistettuna yhtä keksinnön mukaista 20 ratkaisua kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi linja-auto-käytössä. Vastaavasti kuvioissa 2-7 kuvion 1 mukainen ratkaisu on esitetty muista suunnista katsottuna. Ratkaisuun kuuluu ainakin akkujen vaihtoasema 1, jossa on esimerkiksi ohjausjärjestelmä 2, käyttöliittymänä toimiva ohjauspaneeli 25 2a, jonka avulla asiakas kommunikoi vaihtojärjestelmän kanssa ja kiskoilla 3a kulkevaksi sovitettu, toimilaitteena o ^ toimiva akkujen 5 siirtolaite 3 sekä siirtolaitteen 3 vie-
uS
cp ressä oleva akkujen 5 latausyksikkö 4, jossa on joukko rin- c\j cm nakkaisia ja päällekkäisiä akkujen 5 latauspaikko j a 4a, jr 30 joissa tyhjät akut varastoidaan ja ladataan käyttökuntoon.
N- g Keksinnön mukaiseen ratkaisuun kuuluu myös kulkuneuvossa,
LO
o kuten linja-autossa 7 oleva akkukehikko 6, joka on moduli- δ c\i rakenteinen ja voidaan sijoittaa sellaisenaan esimerkiksi vanhaan linja-autoon modernisoinnin yhteydessä, jossa ben- 6 siini- tai dieselkäyttöinen linja-auto muutetaan sähkökäyttöiseksi. Akkukehikko 6 on sellaisenaan valmis yksikkö, joka on sijoitettavissa paikalleen esimerkiksi linja-auton 7 peräosaan, poikittain linja-auton 7 pituussuuntaan nähden, 5 ja kytkettävissä valmiista liittimestään suoraan linja-auton 7 sähköjärjestelmään. Akkukehikossa 6 on tila esimerkiksi kahdelle rinnakkaiselle akulle 5, jotka ovat olennaisesti pituudeltaan lähes koko linja-auton 7 levyisiä. Varsinaisesti akku 5 on useasta toisiinsa kytketystä pienem-10 mästä akusta koostuva kotelomainen akkuyksikkö, mutta yksinkertaisuuden vuoksi jäljempänä puhutaan etupäässä ainoastaan akusta 5. Akkukehikon 6 tila on suljettu linja-auton toiselta tai kummaltakin sivulta vesitiiviillä luukulla 7a, joka estää lian, muiden epäpuhtauksien ja veden pääsyn ak-15 kutilaan.
Keksinnön mukaiseen akunvaihtolaitteistoon 1 kuuluu lisäksi latausyksikön 4 ja ladattavaksi tulevan kulkuneuvon, kuten linja-auton 7 välissä sijaitsevat kulkukiskot 3a, joita pitkin siirtolaite 3 on sovitettu kulkemaan. Kulkukiskot 3a 20 ovat olennaisesti latausyksikön 4 pituussuuntaiset, jolloin siirtolaite 3 kulkee koko kulkumatkansa pituudelta olennaisesti yhtä kaukana latausyksiköstä 4. Lisäksi akunvaihtolaitteistoon 1 kuuluu siirtolaitteeseen 3 ja ohjausjärjestelmään 2 kytketty energiansiirtoketju 3b siirtolaitteen 3 25 virransyöttöä varten.
δ C\l ^ Akunvaihtolaitteistoon 1 kuuluu myös siirtolaitteen 3 yh- o ^ teydessä oleva akun 5 vastaanottoalusta 3d, johon on laake- ^ roitu kahteen riviin joukko esimerkiksi ohjaavilla pääty- x o- laipoilla varustettuja rullia 3p linja-autosta 7 otettavan 30 akun 5 siirtämiseksi ohjatusti vastaanottoalustalle 3d ja o § vastaanottoalustalta edelleen latausyksikön 4 latauspaik- ^ kaan 4a, sekä päin vastoin. Selvyyden vuoksi rullia 3p ei 7 ole esitetty kaikissa kuvioissa, joissa vastaanottoalusta 3d on näkyvissä.
Akkujen 5 siirtämiseksi siirtolaitteessa 3 on magneettisilla tarttujaelimillä 3f, 3g varustettu siirtoelin 3c, joka 5 on sovitettu liikkumaan olennaisesti poikittaissuunnassa siirtolaitteen 3 kulkusuuntaan nähden sekä myös pystysuunnassa. Siirtoelimen pystysuuntainen liike on toteutettu yhdessä vastaanottoalustan 3d kanssa, jonka varassa akkua 5 liikutetaan sekä vaaka- että pystysuuntaan.
10 Siirtolaitteessa 3 on ohjausjärjestelmään 2 kytketty käyt-tömoottori 3m siirtolaitteen 3 liikuttamiseksi kiskoja 3a pitkin. Lisäksi siirtolaitteessa 3 on ohjausjärjestelmään 2 kytketty, siirtoelintä 3c olennaisesti vaakasuunnassa liikuttava siirtomoottori 3e ja siirtoelintä 3c sekä vastaan-15 ottoalustaa 3d olennaisesti pystysuunnassa liikuttava, ohjausjärjestelmään 2 kytketty nostomoottori 3n, jota nosto-moottoria 3n ohjataan invertterillä. Lisäksi siirtolaitteessa 3 on pulssianturit siirtoelimen 3c ja vastaanotto-alustan 3d vaaka- ja pystysuuntaisen paikan tunnistamiseksi 20 kullakin hetkellä siirtoelimessä 3.
Siirtolaitteessa 3 on myös käyttölaite siirtoelimessä 3c olevien magneettisten tarttujaelimien 3f, 3g kääntämiseksi akkuun 5 tarttumista varten ja vastaavasti tarvittaessa pois akun 5 liikeradan edestä. Käyttölaitetta ei ole kui-25 tenkaan selvyyden vuoksi esitetty kuvioissa.
LO
O
' Siirtolaitteessa 3 on myös akun 5 vaaka- ja pystysuuntaisen
CM
paikan akussa 5 olevasta tunnistinmerkista 5d tunnistavat x o. tunnist invälineet, esimerkiksi laser-tunnist inelin, jonka £5 avulla siirtoelin 3 on ajettavissa tarkalleen oikeaan paik- o g 30 kaan akun 5 asemaan nähden. Tunnistinvälineitä ei ole esi- o tetty kuvioissa.
8
Lisäksi siirtolaitteessa 3 on tunnistinelin akun 5 yksilöimiseksi akussa 5 olevan tunnistinelementin, kuten saatto-muistin 5e avulla. Akun yksilöinnin avulla kunkin akun 5 tilaa voidaan seurata, jolloin esimerkiksi akun kunnon al-5 käessä pitkäaikaisen käytön jälkeen huonontua, voidaan akulle sovittaa erityinen latausjärjestely, jolla akun tehollista käyttöikää voidaan pidentää.
Kuviossa 4 keksinnön mukainen ratkaisu on esitetty edestä katsottuna. Kuviossa 4 näkyy myös vaihtolaitteiston 1 suo-10 jaksi rakennettu katos 8 etuseinä poistettuna. Katoksen 8 linja-auton puoleisessa seinässä on aukko akunvaihtokoh-dalla, josta aukosta akku on otettavissa linja-autosta sisälle katokseen ja vastaavasti siirrettävissä katoksesta linja-autoon.
15 Kuviossa 5 näkyy osa linja-auton 7 sisällä poikittain olevaa akkukehikkoa 6 ja akunvaihtolaitteistoa suurennettuna. Siirtolaitteessa 3 on akun 5 liikesuuntainen vastaanotto-alusta 3d, joka on edullisesti varustettu ohjaavilla rullilla 3p. Siirtoelin 3c on sovitettu vaakasuuntaisille joh-20 teille siirtolaitteen 3 etuseinän yhteyteen ja järjestetty liikkumaan siirtolaitteen 3 liikerataan nähden poikittais-suunnassa siirtomoottorin 3e avulla ja pystysuunnassa nos-tomoottorin 3n avulla akun 5 siirtämiseksi linja-autossa 7 olevasta akkukehikosta 6 latauslaitteen 4 latausyksiköihin 't ^ 25 4a ja päinvastoin.
c\j o Siirtolaitteen 3 kummatkin magneettiset tarttujaelimet 3f, 3g näkyvät kuviossa 4 ja kuviossa 5 näkyy vain linja-auton puoleinen magneettinen tarttujaelin 3f. Tarttu j aelimissä Q_ ^ 3f, 3g on nivelellisesti kääntyvän varsiosan 3k päässä si- o o 30 simmäiset magneetit 3i ja ulommaiset magneetit 3j, joilla o ^ magneeteilla tarttujaelimet kiinnittyvät akun 5 paahan.
Tarttujaelimet 3f ja 3g ovat olennaisesti keskenään samanlaiset, mutta peilikuvamaisesti sijoitettu pystytason suh- 9 teen siten, että sisimmäiset magneetit 3i ovat olennaisesti kiinni varsiosan 3k sivupinnassa ja eri tarttujaelimissä keskenään toisiaan vastakkain. Vastaavasti ulommaiset magneetit 3j ovat erillisen lisävarren avulla vaakaetäisyyden 5 päässä varsiosan 3k toisesta sivupinnasta siten, että linja-auton 7 puoleisen tarttujaelimen 3f ulommaiset magneetit 3j ulottuvat etäisyyden päähän varsiosasta 3k linja-auton 7 suuntaan ja latausyksikön 4 puoleisen tarttujaelimen 3g ulommaiset magneetit 3j ulottuvat etäisyyden päähän var-10 siosasta 3k latausyksikön 4 suuntaan. Tällainen rakenne mahdollistaa akun 5 ottamisen linja-auton 7 ja latausyksikön 4 sisältä sekä myös akun 5 työntämisen linja-auton 7 ja latausyksikön 4 sisään.
Kuvioissa 8-10 on esitetty akkukehikon 6 rakenne tarkemmin. 15 Akkukehikko 6 koostuu ristikkorakenteesta, jossa on tila kahdelle rinnakkaiselle akulle 5. Akkukehikon 6 pohjassa on ohjaavista rullista 6b muodostettu rullarata kummallekin akulle. Rullarata helpottaa akun 5 ottamista pois kehikosta 6 ja samoin akun sijoittamista takaisin kehikkoon 6. Rulli-20 en 6b päädyissä on rullien keskiosaa halkaisijaltaan suuremmat laipat, joiden avulla akun 5 ohjaus on toteutettu. Lisäksi kehikon 6 pohjassa on kummallekin akulle sähköiset liittimet 6a, jotka on sijoitettu symmetrisesti sekä akun 5 leveys- että pituussuuntaan nähden. Tämän ansiosta akku 5 ^ 25 voidaan sijoittaa kehikkoon 6 ja ottaa siitä pois kummin o päin tahansa, eli kumpi pää tahansa edellä. Liittimet 6a g ovat jousitoimisia. Jousivoima painaa liittimen 6a yläpin- i c\j taa ylöspäin kohti akun 5 alapinnassa olevaa liitintä, jol- cvj x loin sähköinen liitäntä toimii luotettavasti, cc
CL
30 Kuten edellä on jo mainittu, akkukehikko 6 on moduliraken-o g teinen valmis yksikkö ja voidaan sijoittaa sellaisenaan o kulkuneuvoon 7, kuten linja-autoon, jolloin linja-auton ra kentajan ei tarvitse huolehtia ohjausrullista, akun luki- 10 tuksesta, sähkökytkennästä, turvallisuudesta, jne. Akkuke-hikko 6 on keksinnön olennainen osa ja kuuluu yhtenä osana laitteiston muihin rakenne-elementteihin.
Kuvioissa 11 ja 12 on esitetty yksi keksinnön mukaisessa 5 ratkaisussa käytettävä akku 5, tai tarkemmin useita pieniä akkuja 5a sisältävä akkuyksikkö. Kuviossa 11 akkuyksikön pää on avattu, jotta yksikön sisällä olevat yksittäiset pienet akut 5a olisivat näkyvissä. Pieniä akkuja 5a on esimerkiksi kahdessa kerroksessa, erillisissä lokeroissa 5f 10 viisi rinnakkain ja viisi peräkkäin. Näin pienien akkujen 5a kokonaismäärä akkuyksikössä 5 on esimerkiksi 50 toisiinsa kytkettyä pientä akkua 5a.
Akkuyksikön 5 pituus on sovitettu sellaiseksi, että esimerkiksi Iinja-autokäytössä akkuyksikkö 5 on olennaisesti lä-15 hes koko linja-auton levyinen ja akkuyksikkö 5 sijaitsee poikittain kulkuneuvon 7 pituussuuntaan nähden. Lisäksi akkuyksikön 5 kotelorakenne on sovitettu kestämään kaikkien pienten akkujen 5a paino, kun akkuyksikköä 5 vedetään ulos akkukehikosta 6, vaikka akkuyksikkö 5 ei ole koko pituudel-20 taan ohjausrullien 6b päällä. Sopivan mitoituksen ansiosta akkuyksikköä ei tarvitse tukea alta koko pituudeltaan siinä vaiheessa, kun akkuyksikkö 5 vedetään akkukehikosta 6 vas-taanottoalustan 3d päälle. Tällöin akkuyksikön 5 riittävän pituuden ansiosta akkuyksikön 5 painopisteen vaikutuskohta 25 siirtyy jouhevasti ja yhdellä siirtoliikkeellä akkukehikos- q ta 6 vastaanottoalustalle 3d. Tilanne painopisteen suhteen
C\J
^ on sama vedettäessä akkua 5 latauspaikastaan 4a tai työn- o ^ nettaessä akkua 5 latauspaikkaansa tai linja-auton akkuke- ^ hikkoon 6. Etuna on se, että rakenteen mekaniikka voidaan x £ 30 tehdä yksinkertaiseksi ja edulliseksi.
§ Akkuyksikön 5 pohjassa on kaksi akkuyksikön pituussuuntais in ° ta ohjauskiskoa 5b, yksi pohjan kummassakin reunassa. Ohja- o ^ uskiskot 5b mahtuvat leveytensä puolesta kulkemaan akkuke- hikon 6 pohjassa olevien ohjausrullien 6b päätylaippojen 11 välissä ja samoin siirtolaitteen 3 vastaanottoalustan 3d ohjausrullien 3p päätylaippojen välissä, samoin kuin myös latauspaikkojen 4a pohjassa olevien ohjausrullien pääty-laippojen välissä.
5 Akkuyksikön 5 pohjan keskiosassa on, symmetrisesti sekä ak-kuyksikön 5 leveys- että pituussuuntaan nähden, sähköiset liittimet 5c, jotka on sovitettu vastaamaan akkukehikon 6 liittimiin 6a. Lisäksi akkuyksikön 5 kummassakin päässä on tunnistinmerkki 5d akkuyksikön 5 paikan tunnistamista var-10 ten esimerkiksi laser-tunnistimen avulla. Vastaavasti akku-yksikön 5 kummassakin päässä on myös tunnistinelementti, kuten saattomuisti 5e, jonka avulla akkuyksikkö 5 on yksilöitävissä .
Keksinnön mukainen akunvaihtojärjestelmä on oppiva järjes-15 telmä, jossa alkuasennuksen yhteydessä siirtolaitteelle 3 opetetaan ainakin latausyksikön 4 latauspaikkojen 4a sijainti. Lisäksi siirtolaite 3 seuraa omaa liikettään ja on koko ajan tietoinen omasta olinpaikastaan kiskoilla 3a ja latauspaikkojen 4a suhteen. Latauspaikat 4a ovat olennai-20 sesti samanlaisia kuin akkukehikon 6 yksi akkupaikka ja latauspaikko jen ohjassa on olennaisesti samanlaiset sähköiset liittimet kuin akkukehikossa.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä akkujen 5 vaihto suorite-'i taan esimerkiksi seuraavasti: kun akkukäyttöinen kulkuneu- ^ 25 vo, kuten linja-auto 7 tulee akkujen 5 vaihtoon, se ohjata taan vaihtoasemalla 1 ajamaan siirtolaitteen 3 viereen esi- c\j merkiksi mekaanisilla ohjainkiskoilla tai vastaavilla ra- kenteilla. Tällöin kulkuneuvo jää sivusuunnassa aina olen-
CL
naisesti yhtä kauaksi siirtolaitteesta 3. Kulkuneuvo 7 py- o 30 ritään pysäyttämään niin, että kulkuneuvon 7 peräpään si- ? vussa, luukun 7a takana olevat akut 5 ovat suunnilleen ha- o ^ lutulla vaihtokohdalla. Sopivan suuruinen vaihtelu on sal littua. Kun kulkuneuvo 7 on pysähtynyt, aukaistaan kulku- 12 neuvon sivulla oleva akkutilan luukku 7a ja siirtolaite 3 liikkuu kiskoillaan 3a sekä etsii tunnistinelimensä avulla akkujen 5 päädyssä olevaa tunnistinmerkkiä 5d. Kun tunnis-tinmerkki 5d löytyy, siirtolaite 3 asettuu oikealle kohdal-5 leen akkujen 5 vaihtoa varten ja ajaa siirtoelimen 3c tarkasti oikeaan kohtaan akun 5 vaaka- ja pystysuuntaisen aseman suhteen siten, että vastaanottoalustan 3d ohjausrullat 3p asetetaan pystysuunnassa sopivasti alemmaksi kuin akku-kehikon 6 ohjausrullat 6b.
10 Tämän jälkeen akun 5 lukitus kehikossa 6 avataan ja siirto-laitteen 3 siirtoelin 3c ajetaan akkuja 5 kohti ja siirto-elimen 3c linja-auton 7 puoleinen tarttujaelin 3f käännetään ala-asentoonsa, ellei se jo ole ala-asennossaan, sekä tartutaan tarttujaelimen 3f ulommaisilla magneeteilla 3j 15 ensimmäisen vaihdettavan akun 5 ensimmäiseen päähän. Akku 5 vedetään olennaisesti vaakasuunnassa ulos akkukehikosta 6 siirtoelimen 3c avulla ja ohjataan siirtolaitteen 3 vas-taanottoalustalle 3d. Akkua 5 ulos vedettäessä akku 5 tukeutuu akkukehikossa 6 olevalta osaltaan akkukehikon 6 oh-20 jausrulliin 6b, mutta akun pituuden ja painopisteen sijainnin ansiosta ulosvedetyn alkupään osalta akku 5 on aluksi ilmassa eikä tukeudu mihinkään, koska vastaanottoalustan 3d ohjausrullat 3p ovat hieman alempana kuin akkukehikon 6 ohjausrullat 6b. Tämä mahdollistaa akun 5 helpon ulosvetämi-25 sen eikä akun 5 etureuna ole vaarassa törmätä siirtoelimen ° 3c rakenteisiin. Tämän jälkeen vastaanottoalustaa 3d noste- g taan portaittain muutaman millimetrin välein samalla akkua c\j 5 ulospäin vetäen. Näin tuki akulle 5 vaihtuu jouhevasti c\j x akkukehikon ohjausrullilta 6b vastaanottoalustan 3d ohjaus- cc °· 30 rullille 3p.
N-
CD
O
g Kun akku 5 on vedetty osittain ulos akkukehikosta 6 ja akun o 5 ensimmäinen pää tukeutuu jo vastaanottoalustaan 3d sopi valla kohdalla, irrotetaan tarttujaelimen 3f ulommaiset 13 magneetit 3j akun 5 ensimmäisestä päästä ja nostetaan pois akun 5 liikeradan edestä. Tämän jälkeen siirtoelintä 3c ajetaan takaisin kohti linja-autoa 7, kunnes siirtoelimen 3c latausyksikön 4 puoleisen pään tarttujaelimen 3g sisim-5 mäiset magneetit 3i ovat akun 5 ensimmäisen pään kohdalla. Latausyksikön 4 puoleisen pään tarttujaelin 3g lasketaan alas, ellei se jo ole valmiiksi alhaalla ja sisimmäiset magneetit 3i tartutetaan kiinni akun 5 ensimmäiseen päähän, jonka jälkeen siirtoelintä 3c ajetaan olennaisesti vaaka-10 tasossa takaisin kohti latausyksikköä 4, kunnes akku 5 on kokonaan vastaanottoalustalle 3d.
Seuraavaksi akku 5 ajetaan siirtolaitteella 3 sille valitun latauspaikan 4a kohdalle ja vastaanottoalusta 3d asetetaan pystysuunnassa sellaiseen korkeuteen, että akkua 5 tukevat 15 vastaanottoalustan 3d ohjausrullat 3p ovat sopivasti korkeammalla kuin valitun latauspaikan 4a pohjassa olevat oh-j ainrullat.
Latausyksikön 4 puoleisen pään tarttujaelin 3g nostetaan ylös, pois akun liikeradan tieltä ja siirtoelintä 3c aje-20 taan takaisin kohti linja-autoa 7, kunnes siirtoelimen 3c linja-auton 7 puoleisen pään tarttujaelimen 3f sisimmäiset magneetit 3i ovat akun 5 toisen pään kohdalla, jolloin tarttujaelin 3f lasketaan alas ja tarttujaelimen 3f sisimmäiset magneetit 3i tartutetaan akun 5 toiseen päähän. Tä->- 25 man jälkeen akku 5 työnnetään olennaisesti vaakasuunnassa
CM
, latauspaikkaansa 4a ajamalla siirtoelintä 3c kohti la-
LO
° tausyksikköä 4, kunnes siirtoelimen 3c latausyksikön 4 puo- cu ^ leisen pään tarttujaelin 3g ei pääse enää lähemmäksi la- x £ tausyksikköä 4.
o 30 Akkua 5 latauspaikkaan 4a työnnettäessä akku 5 tukeutuu
LO
? painopisteen sijaintinsa ansiosta aluksi pelkästään vas- o ^ taanottoalustan 3d ohjausrulliin 3p, jotka ovat sopivasti ylempänä kuin latauspaikan 4a pohjassa olevat ohjausrullat.
14
Latauspaikan 4a alkupäässä olevalta osaltaan akku 5 on aluksi ilmassa eikä tukeudu mihinkään. Tämä mahdollistaa taas akun 5 helpon sisään työntämisen eikä akun 5 etureuna ole vaarassa törmätä latausyksikön 4 rakenteisiin. Tämän 5 jälkeen vastaanottoalustaa 3d lasketaan portaittain muutaman millimetrin välein alaspäin samalla akkua 5 latauspaikan 4a sisään työntäen. Näin tuki akulle 5 vaihtuu jouhe-vasti vastaanottoalustan 3d ohjausrullilta 3p latauspaikan 4a.
10 Kun tarttujaelin 3g ei pääse enää lähemmäksi latausyksikköä 4, siirtoelintä 3c ajetaan takaisin kohti linja-autoa 7, kunnes siirtoelimen 3c latausyksikön 4 puoleisen pään tarttujaelimen 3g ulommaiset magneetit 3j ovat akun 5 toisen pään kohdalla. Latausyksikön 4 puoleisen pään 15 tarttujaelin 3g lasketaan alas ja ulommaiset magneetit 3j tartutetaan kiinni akun 5 toiseen päähän, jonka jälkeen siirtoelintä 3c ajetaan edelleen kohti latausyksikköä 4 ja samalla työnnetään akkua 5 olennaisesti vaakasuunnassa latauspaikan 4a sisään, kunnes akku 5 on kokonaan 20 latausyksikön 4 sisällä omassa latauspaikassaan 4a.
Tämän jälkeen siirtolaite 3 siirtää ladatun akun 5 la-tausyksiköstä 4 linja-autossa 7 olevan akkukehyksen 6 tyhjään tilaan. Ladatun akun 5 siirto latausyksiköstä 4 linja-autossa 7 olevan akkukehyksen 6 tyhjään tilaan tapahtuu 't £ 25 esimerkiksi seuraavasti: siirtolaitteen 3 siirtoelin 3c c\i ^ ajetaan latausyksikössä 4 olevia akkuja 5 kohti ja siir- ° toelimen 3c latausyksikön 4 puoleinen tarttujaelin 3g kään-
CM
^ netään ala-asentoonsa, ellei se jo ole ala-asennossaan, se- £ kä tartutaan tarttujaelimen 3g ulommaisilla magneeteilla 3j 30 ladatun akun 5 toiseen päähän. Akku 5 vedetään olennaisesti o g vaakasuunnassa ulos latauspaikastaan 4a siirtoelimen 3c δ avulla ja ohjataan siirtolaitteen 3 vastaanottoalustalle
CM
3d. Kun akku 5 on vedetty osittain ulos latauspaikastaan 4a 15 ja akun 5 toinen pää lepää vastaanottoalustalla 3d sopivalla kohdalla, irrotetaan tarttujaelimen 3g ulommaiset magneetit 3j akun 5 toisesta päästä ja nostetaan pois akun 5 liikeradan edestä.
5 Tämän jälkeen siirtoelintä 3c ajetaan takaisin kohti la-tausyksikköä 4, kunnes siirtoelimen 3c linja-auton 7 puoleisen pään tarttujaelimen 3f sisimmäiset magneetit 3i ovat akun 5 toisen pään kohdalla. Linja-auton 7 puoleisen pään tarttujaelin 3f lasketaan alas, ellei se jo ole valmiiksi 10 alhaalla ja sisimmäiset magneetit 3i tartutetaan kiinni akun 5 toiseen päähän, jonka jälkeen siirtoelintä 3c ajetaan olennaisesti vaakasuunnassa kohti linja-autoa 7, kunnes akku 5 on kokonaan vastaanottoalustalla 3d.
Seuraavaksi akku 5 ajetaan siirtolaitteella 3 linja-autossa 15 7 olevan akkukehikon 6 kohdalle siirtolaitteen 3 muistissa olevan paikkatiedon mukaisesti, linja-auton 7 puoleisen pään tarttujaelin 3f nostetaan ylös ja siirtoelintä 3c ajetaan takaisin kohti latausyksikköä 4, kunnes siirtoelimen 3c latausyksikön 4 puoleisen pään tarttujaelimen 3g sisim-20 mäiset magneetit 3i ovat akun 5 ensimmäisen pään kohdalla, jolloin tarttujaelin 3g lasketaan alas ja tarttujaelimen 3g sisimmäiset magneetit 3i tartutetaan akun 5 ensimmäiseen päähän. Tämän jälkeen akku 5 työnnetään akkukehikkoon 6 olennaisesti vaakasuunnassa ajamalla siirtoelintä 3c kohti ^ 25 linja-autoa 7, kunnes siirtoelimen 3c linja-auton 7 puolei- ^ sen pään tarttujaelin 3f ei pääse enää lähemmäksi linja-
LO
? autoa 7.
CM
CM
^ Seuraavaksi siirtoelintä 3c ajetaan takaisin kohti la-
CL
tausyksikköä 4, kunnes siirtoelimen 3c linja-auton 7 puo-o 30 leisen pään tarttujaelimen 3f ulommaiset magneetit 3j ovat
LO
? akun 5 ensimmäisen pään kohdalla. Linja-auton 7 puoleisen o pään tarttujaelin 3f lasketaan alas ja ulommaiset magneetit 3j tartutetaan kiinni akun 5 ensimmäiseen päähän, jonka 16 jälkeen siirtoelintä 3c ajetaan edelleen olennaisesti vaakasuunnassa kohti linja-autoa 7 ja samalla akkua 5 työnnetään olennaisesti vaakasuunnassa akkukehikkoon 6, kunnes akku 5 on siirtynyt olennaisesti vaakasuunnassa kokonaan 5 akkukehikon 6 sisälle. Tämän jälkeen akku 5 lukitaan paikalleen ja uusi akunvaihtokierto voi alkaa tai siirtoelin 3c ja siirtolaite 3 ajavat lepoasentoonsa.
Vastaanottoalustan 3d korkeutta säädetään portaittain aina akkua 5 otettaessa vastaanottoalustalle 3d ja akkua työnnet-10 täessä pois vastaanottoalustalta 3d. Säätö tapahtuu edellä jo esitetyllä tavalla siten, että akkua 5 otettaessa vastaanottoalustalle joko linja-autosta 7 tai latauspaikasta 4a, vastaanottoalustan 3d ohjausrullat 3p asetetaan aluksi alemmaksi kuin ne ohjausrullat, joiden päällä otettava akku 15 5 on. Kun akku 5 on osittain vastaanottoalustan 3d päällä, vastaanottoalustaa 3d nostetaan nostomoottorin 3n avulla portaittain ylemmäksi ja samalla akku 5 vedetään lopuksi kokonaan vastaanottoalustan 3d päälle.
Vastaavasti akkua 5 työnnettäessä pois vastaanottoalustalta 20 3d joko linja-autoon 7 tai latauspaikkaan 4a, vastaanotto-alustan 3d ohjausrullat 3p asetetaan aluksi ylemmäksi kuin ne ohjausrullat, joiden päälle akku 5 on tarkoitus työntää. Kun akku 5 on osittain työnnetty pois vastaanottoalustan 3d päältä, vastaanottoalustaa 3d lasketaan nostomoottorin 3n 't ^ 25 avulla portaittain alemmaksi ja samalla akku 5 työnnetään c\j i lopuksi kokonaan linja-auton 7 akkukehikkoon 6 tai lataus-
LD J
1 paikkaan 4a ohjausrullien päälle.
CM
CM
En Akun 5 sivuttaissiirtämisen yhteydessä tehdyillä portait-
CL
täisillä nostoilla ja laskuilla kompensoidaan akun 5 painon o 30 siirtymää, jolloin voidaan ottaa helposti esiintyviä jous-
LO
° toja vastaan, jonka ansiosta ei tarvita jäykkiä rakenteita o cm ja rakenteet voivat olla suhteellisen kevyitä.
17
Lisäksi eri kulkuneuvojen 7 korkeuserot voidaan huomioida samalla, kun akun 5 vaaka- ja pystysuuntainen paikka tunnistetaan. Kun akun 5 korkeusasema on tunnistettu, voidaan kyseinen asema asettaa nollakohdaksi, jonka suhteen suori-5 tetaan vastaanottoalustan 3d portaittaiset nostot ja laskut. Nosto- ja laskuparametrit määritetään kulkuneuvokoh-taisesti.
Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovel-lutusmuodot eivät rajoitu ainoastaan edellä esitettyihin 10 esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi sivusta vaihdettavien akkujen sijasta akut voidaan yhtä hyvin vaihtaa kulkuneuvon takaa tai edestä. Olennaista on se, ettei vaihtoa tehdä kulkuneuvon alta, koska kulkuneuvon pohja on 15 usein likainen kurasta, lumesta ja jäästä johtuen.
Alan ammattimiehelle on myös selvää, että vaihtolaitteiston rakenne toimintaperiaate voivat poiketa edellä esitetystä ja menetelmävaiheita voi olla eri lukumäärä kuin edellä on mainittu ja ne voivat olla eri järjestyksessä.
20 't δ
(M
LO
cp C\1 C\1
X
DC
CL
r-- σ> o
LO
o δ C\1

Claims (14)

1. Menetelmä sähkökäyttöisten kulkuneuvojen (7) akkujen (5) vaihtamiseksi, jossa menetelmässä vaihdettavat akut (5) otetaan kulkuneuvosta (7) olennaisesti vaakasuunnassa eril- 5 lisellä, vastaanottoalustalla (3d) varustetulla toimilaitteella (3) ja siirretään latausyksikköön (4) latauspaik-kaansa (4a), josta latausyksiköstä (4) edelleen valmiiksi ladattu akku siirretään toimilaitteen (3) avulla kulkuneuvoon (7) olennaisesti vaakasuunnassa vaihdettavan akun (5) 10 tilalle, tunnettu siitä, että akkua (5) vaihdettaessa akku (5) vedetään toimilaitteessa (3) olevan vastaanottoalustan (3d) päälle ja siirretään vastaanottoalustalta (3d) pois vaiheittain toimilaitteessa (3) olevan siirtoelimen (3c) avulla, ja että akkua (5) vedettäessä vastaanottoalustan 15 (3d) päälle, vastaanottoalustaa (3d) nostetaan samalla por taittain ylöspäin kohti akkua (5), ja että akkua (5) siirrettäessä pois vastaanottoalustan (3d) päältä, vastaanotto-alustaa (3d) lasketaan samalla portaittain alaspäin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii-20 tä, että akkua (5) otettaessa vastaanottoalustalle (3d) joko kulkuneuvosta (7) tai latauspaikasta (4a) vastaanotto-alustassa (3d) olevat ohjausrullat (3p) asetetaan aluksi pystysuunnassa alemmaksi kuin ne ohjausrullat, joiden päällä otettava akku (5) on, ja kun otettava akku (5) on osit- 't q 25 tain vastaanottoalustan (3d) päällä, vastaanottoalustaa (3d) (M ^ nostetaan portaittain ylemmäksi ja samalla akku (5) vedetään o ^ lopuksi kokonaan vastaanottoalustan (3d) päälle. c\j Er
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii- CL ^ tä, että akkua (5) työnnettäessä pois vastaanottoalustalta en § 30 (3d) joko kulkuneuvoon (7) tai latauspaikkaan (4a), vastaan- o q ottoalustan (3d) ohjausrullat (3p) asetetaan aluksi ylemmäk- c\j si kuin ne ohjausrullat, joiden päälle akku (5) on tarkoitus työntää, ja kun akku (5) on osittain työnnetty pois vastaan- ottoalustan (3d) päältä, vastaanottoalustaa (3d) lasketaan portaittain alemmaksi ja samalla akku (5) työnnetään lopuksi kokonaan kulkuneuvon (7) akkukehikkoon (6) tai latauspaik-kaan (4a) ohjausrullien päälle.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akkua (5) otettaessa vastaanottoalustalle (3d) joko kulkuneuvosta (7) tai latauspaikasta (4a) vastaanotto-alustassa (3d) olevat ohjausrullat (3p) asetetaan aluksi pystysuunnassa alemmaksi kuin ne ohjausrullat, joiden pääl-10 lä otettava akku (5) on, ja ulos vedetyn akun (5) alkupäätä pidetään aluksi ilmassa akun pituuden ja painopisteen sijainnin avulla, ja vastaanottoalustaa (3d) nostetaan portaittain samalla akkua (5) ulospäin vetäen.
5. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että akkua (5) työnnettäessä pois vastaanottoalus- talta (3d) joko kulkuneuvoon (7) tai latauspaikkaan (4a), vastaanottoalustan (3d) ohjausrullat (3p) asetetaan aluksi ylemmäksi kuin ne ohjausrullat, joiden päälle akku (5) on tarkoitus työntää, ja ulos työnnetyn akun (5) alkupäätä pi-20 detään aluksi ilmassa akun pituuden ja painopisteen sijainnin avulla, ja vastaanottoalustaa (3d) lasketaan portaittain samalla akkua (5) ulospäin työntäen.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen mene- ^ telmä, tunnettu siitä, että vaihdettava akku (5) vedetään 0 ^ 25 ulos kulkuneuvon (7) sivusta pituussuunnassaan toimilait- LO 9 teessä (3) olevan vastaanottoalustan (3d) päälle ja siirre- c\j tään toimilaitteella (3) latauspaikkansa (4a) kohdalle sekä g työnnetään edelleen samassa pituussuunnassaan latauspaik- 1. kaansa (4a), ja että ladattu akku (5) vedetään ulos lataus-σ> § 30 paikastaan (4a) pituussuunnassaan toimilaitteessa (3) ole- o q van vastaanottoalustan (3d) päälle ja siirretään toimilait- c\j teella (3) kulkuneuvossa (7) olevan akkukehikon (6) kohdal- le sekä työnnetään edelleen samassa pituussuunnassaan akku-kehikkoon (6) .
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akun (5) tarkka asema tunniste- 5 taan toimilaitteessa (3) olevan tunnistinelimen ja akussa (5) olevan tunnistinmerkin (5d) avulla.
8. Laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen (7) akkujen (5) vaihtamiseksi, jossa laitteistossa on erillinen, siir-toelimellä (3c) ja nostomoottorilla (3n) varustettu toimi- 10 laite (3) ladattavien akkujen (5) siirtämiseksi kulkuneuvosta latauspaikkaansa (4a) ja ladattujen akkujen siirtämiseksi kulkuneuvoon (7), joka siirtoelin (3c) on järjestetty liikkumaan olennaisesti vaakasuunnassa ja siirtämään akku (5) kulkuneuvosta (7) latauspaikkaansa (4a) ja päinvastoin 15 olennaisesti vaakasuunnassa, tunnettu siitä, että toimilaitteessa (3) on akun (5) vaaka- ja pystysuuntaisen paikan tunnistavat tunnistinvälineet ja toimilaitteen (3) nosto-moottori (3n) on järjestetty nostamaan vastaanottoalustaa (3d) portaittain ylöspäin akkua (5) siirrettäessä siirto-20 elimellä (3c) vastaanottoalustalle (3d) ja laskemaan vastaanottoalustaa (3d) portaittain alaspäin akkua (5) siirrettäessä siirtoelimellä (3c) vastaanottoalustalta (3d) kulkuneuvoon (7) tai latauspaikkaan (4a).
^ 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu sii- o ™ 25 tä, että toimilaitteen (3) siirtoelimessä (3c) on vaaka- uS ... ...... o etäisyyden paassa toisistaan olevat, magneeteilla (3i, 3j) c\i varustetut tarttujaelimet (3f, 3g) , jotka on järjestetty g ottamaan akku (5) vastaanottoalustalle (3d) ja siirtämään CL akku (5) vastaanottoalustalta (3d) kaksivaiheisesti. σ> o g 30
10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laitteisto, tun- S nettu siitä, että siirtolaite (3) siirtoelimineen (3c) on sijoitettu kulkuneuvon (7) pysäyttämispaikan sivuun, la- tausyksikön (4) ja kulkuneuvon (7) pysäyttämispaikan väliin ja siirtoelin (3c) on järjestetty liikkumaan kulkuneuvon sivuun päin ja sivusta pois päin sekä ottamaan akku (2) kulkuneuvon (7) sivusta.
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 8-10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että akun (5) sähköiset liittimet (5c) on sijoitettu symmetrisesti akun (5) leveys- ja pituussuuntaan nähden.
12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 8-11 mukainen 10 laitteisto, tunnettu siitä, että kulkuneuvon (7) akkutilaan on sijoitettu sähköisillä liittimillä (6a) ja ohjainrullil-la (6b) ja akun (5) lukituselimillä varustettu akkukehikko (6) kulkuneuvon sivussa olevan avattavan ja suljettavan luukun taakse.
13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 8-12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että akun (5) pituus on sovitettu sellaiseksi, että ratkaisussa, jossa akku (5) on järjestetty otettavaksi kulkuneuvon (7) sivusta, akku (5) on olennaisesti lähes koko kulkuneuvon (7) levyinen ja akku 20 (5) sijaitsee kulkuneuvossa (7) poikittain kulkuneuvon (7) pituussuuntaan nähden, ja että otettaessa akku (5) kulkuneuvon (7) akkukehikosta (6) tai latausyksikön (4) lataus-paikasta (4a) akun (5) painopisteen vaikutuskohta on järjestetty siirtymään olennaisesti yhdellä siirtoelimen (3c) g 25 poikittaissuuntaisella siirtoliikkeellä akkukehikosta (6) CvJ i tai latauspaikasta (4a) vastaanottoalustalle (3d), o
14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu g siitä, että siirtolaite (3) siirtoelimineen (3c) on sijoi- CL tettu kulkuneuvon (7) eteen tai taakse ja siirtoelin (3c) § 30 on järjestetty liikkumaan kulkuneuvoa kohti ja kulkuneuvos- ΙΓ) o ta pois päin sekä ottamaan akku (2) olennaisesti vaakasuun- o c\j nassa kulkuneuvon (7) takaa tai edestä.
FI20105097A 2010-02-02 2010-02-02 Menetelmä ja laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi FI124549B (fi)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105097A FI124549B (fi) 2010-02-02 2010-02-02 Menetelmä ja laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105097 2010-02-02
FI20105097A FI124549B (fi) 2010-02-02 2010-02-02 Menetelmä ja laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20105097A0 FI20105097A0 (fi) 2010-02-02
FI20105097A FI20105097A (fi) 2011-08-03
FI124549B true FI124549B (fi) 2014-10-15

Family

ID=41727646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20105097A FI124549B (fi) 2010-02-02 2010-02-02 Menetelmä ja laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI124549B (fi)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104816644A (zh) * 2015-03-31 2015-08-05 谢子聪 一种用于电动汽车换电的控制方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104816644A (zh) * 2015-03-31 2015-08-05 谢子聪 一种用于电动汽车换电的控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
FI20105097A (fi) 2011-08-03
FI20105097A0 (fi) 2010-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018374240B2 (en) Battery swapping station and control method therefor
US5612606A (en) Battery exchange system for electric vehicles
EP2885170B1 (en) System and method for rapid battery exchange in electric vehicles
CN102673535B (zh) 车辆电池更换设备
CN102795204B (zh) 电动汽车底盘充换电站及使用该电动汽车底盘换电站进行更换电池的方法
CN111873848B (zh) 换电站及换电站的换电方法与装置
CN105960359A (zh) 车用快速充放电电池系统
CN202743216U (zh) 电动汽车底盘充换电站
TW201404648A (zh) 電動低底盤式車輛
WO2010070642A1 (en) Mobile battery replacement unit
CN103429833A (zh) 自动化的机动车停车/存放系统
CN110371087A (zh) 换电平台无侧向力换电方法
FI124549B (fi) Menetelmä ja laitteisto sähkökäyttöisten kulkuneuvojen akkujen vaihtamiseksi
CN216190317U (zh) 一种吊具及换电站
CN211766459U (zh) 电池搬运装置
CN112373349B (zh) 一种便于电动汽车底盘电池快速更换的机构及其更换方法
CN110293944B (zh) 换电站安全防护控制方法、一种具有安全防护的换电站
CN214396482U (zh) 一种换电站
CN112406621A (zh) 一种自动化电池基站的车载电池包更换机构及其更换方法
CN111674285A (zh) 用于换电平台的侧向换电方法
CN114834340B (zh) 一种移动换电站及控制方法
JP5466132B2 (ja) 駐車装置およびこれに用いられるパレット
CN217944956U (zh) 用于换电站的换电系统
JP5479945B2 (ja) 機械式駐車場の車輪誘導ガイド装置およびこれを備えた機械式駐車場
CN210706980U (zh) 一种具有安全防护的换电站

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 124549

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed