JP2023550316A - バッテリ交換システム - Google Patents

Abstract

例示的なバッテリ交換システムは、バッテリ輸送装置を含み得る。バッテリ輸送装置は、支持フレームと、支持フレームに結合され、バッテリ輸送装置を移動させるための動力車に接続するように構成されたコネクタと、支持フレームに移動可能に結合され、バッテリを輸送装置支持位置からトラクタ受け入れ位置まで水平に運搬するように構成されたバッテリキャリッジとを含み得る。

Description

関連出願の相互参照
本非仮出願は、Boyceらによる、BATTERY SWAP SYSTEMと題された、２０２０年１１月９日に出願された同時係属中の米国仮特許出願第６３１１１３７２号からの優先権を主張するものであり、この米国仮特許出願の全開示は、参照により本明細書に援用される。

背景
トラクタは、農業、建設及び住宅用途においてさまざまな用途に使用される。一部のトラクタは、道具を押す又は引くために使用される。一部のトラクタは、土材、林産物、動物の排泄物及び農産物などのさまざまな材料を掘削、移動、及び／又は運搬するためのバケット、ブレード、バックホーなどのアタッチメントを含む。一部のトラクタは、パレット、大箱、箱などと係合するためのフォーク又は他の結合機構を含むことができ、トラクタは、係合されたアイテムを運搬し、及び／又は持ち上げる。一部のトラクタは、電気バッテリによって電力を供給され得る。

図面の簡単な説明
例示的なバッテリ交換システムの部分を概略的に例示する略図である。 例示的なバッテリ交換システムの部分を概略的に例示する略図である。 例示的なバッテリ交換システムの部分を概略的に例示する略図である。 交換可能バッテリを支持する例示的なバッテリ交換システムの正面斜視図である。 例示的なバッテリ輸送装置の後面斜視図である。 図５のバッテリ輸送装置の部分を例示する拡大部分斜視図である。 図４の例示的なバッテリ輸送システムの例示的なバッテリの正面斜視図である。 図７Ａの例示的なバッテリの正面底面斜視図である。 図７Ａの例示的なバッテリの側面底面斜視図である。 図７Ａの例示的なバッテリの部分の拡大部分図である。 図７Ａの例示的なバッテリの部分の拡大部分図である。 例示的な交換可能バッテリを支持する例示的なバッテリ輸送装置の上面斜視図である。 図８の例示的なバッテリ輸送装置及び交換可能バッテリの底面斜視図である。 図８の例示的なバッテリ輸送装置の部分を例示する部分斜視図である。 例示的なバッテリ輸送装置の上面斜視図である。 図１１の例示的なバッテリ輸送装置の部分を例示する部分斜視図である。 例示的な交換可能バッテリを支持する例示的なバッテリ輸送装置を牽引する例示的なトラクタを有する、図４の例示的なバッテリ輸送システムを例示する斜視図である。 例示的なトラクタの前に位置している例示的なバッテリ輸送装置を例示する斜視図である。 例示的なトラクタから例示的なバッテリ輸送装置上への例示的なバッテリの引き出しを例示する斜視図である。 例示的なトラクタから例示的なバッテリ輸送装置上への例示的なバッテリの完全な引き出しを例示する斜視図である。 例示的なトラクタの前における例示的な交換可能バッテリの位置決めを例示する斜視図である。 例示的なトラクタへの例示的な交換可能バッテリの挿入を例示する斜視図である。 例示的なトラクタへの例示的な交換可能バッテリの完全な挿入を例示する斜視図である。 挿入された交換可能バッテリを有する例示的なトラクタと、先にトラクタから取り外された例示的なバッテリを支持する例示的なバッテリ輸送装置とを例示する斜視図である。 交換可能バッテリを挿入する前の例示的なバッテリ交換システムの例示的なトラクタを例示する正面図である。 図１４の例示的なトラクタの例示的なフレームを例示する斜視図である。 例示的な交換可能バッテリの正面斜視図である。 図１６の例示的なバッテリの後面斜視図である。 図１６の例示的なバッテリの分解斜視図である。 図１６の例示的なバッテリのバッテリサブモジュールの例示的なレイアウトの斜視図である。 図１６のバッテリの例示的な冷却システムの部分を概略的に例示する略図である。 図１６の例示的なバッテリの部分を例示する分解斜視図である。 図１６の例示的なバッテリの部分の底面斜視図である。 図２１の例示的なバッテリの部分を例示する上面斜視図である。 図１６のバッテリが例示的なトラクタに完全に挿入された、図１４の例示的なトラクタの部分の正面斜視図である。 トラクタの長手方向中心線に沿った図２３のトラクタの断面図である。 線２５－２５に沿ってとられた図２４のトラクタの断面図である。 線２５－２５に沿ってとられた図２４のトラクタの断面である。 線２７－２７に沿ってとられた図２４のトラクタの断面図である。 線２８－２８に沿ってとられた図２４のトラクタの断面図である。

図面全体を通して、同一の参照番号は、同様の要素を指定するが、必ずしも同一の要素ではない。図は必ずしも原寸に比例しておらず、図示した実施例をより明確に例示するために、一部の部品の大きさを誇張している場合がある。そのうえ、図面は、本明細書と一致する実施例及び／又は実装形態を提供するが、本明細書は、図面に提供された実施例及び／又は実装形態に限定されるものではない。

実施例の詳細な説明
図面全体を通して、同一の参照番号は、同様の要素を指定するが、必ずしも同一の要素ではない。図は必ずしも原寸に比例しておらず、図示した実施例をより明確に例示するために、一部の部品の大きさを誇張している場合がある。そのうえ、図面は、本明細書と一致する実施例及び／又は実装形態を提供するが、本明細書は、図面に提供された実施例及び／又は実装形態に限定されるものではない。

バッテリを動力源とする農業及び林業用トラクタ、並びに実用オフロード車は、長時間にわたって重負荷条件下で連続的に動作することを意図している。重負荷のトラクタの満充電されたバッテリパックは、数時間の動作後に切れる。遠隔地の厳しい場所での電気機器の連続的な動作を可能にするフィールド内バッテリ交換システムを開示する。圃場、建設現場、森林、及びその他の厳しい場所での作業は、インフラストラクチャがない場合に高い連続電力レベルを必要とすることが多い。消耗したバッテリパック以外の、完全に内蔵されたモジュールを満充電されたパックとすばやく取り替えることにより、トラクタのダウンタイム問題を解決することができる。

例示的なバッテリ交換システム、バッテリ交換トラクタ、バッテリ輸送装置及び交換可能バッテリを開示する。本開示は、トラクタに電力を供給するために使用されるバッテリがどのように交換され得るかのさまざまな実施例を説明する。本開示は、トラクタ自体又は別の車両によって輸送され得るバッテリ輸送装置から、フィールド／作業現場／森林内の遠隔地において例示的なバッテリがどのように交換され得るかのまさに実施例を説明する。トラクタのバッテリは、遠隔地又は耕地／作業現場／森林にいるときに交換することができるので、トラクタは遠隔地に留まることができ、生産性を向上させることができる。

図１は、例示的なバッテリ交換システム２０の部分を概略的に例示するブロック図であり、バッテリ交換システム２０は、トラクタ２４及びバッテリ輸送装置２８を備える。トラクタ２４は、さまざまな形態を有し得る。いくつかの実装形態では、トラクタ２４は、車輪を含んでもよく、そのうちの少なくとも２つは、交換可能バッテリからの電力を使用して回転駆動される。いくつかの実装形態では、トラクタ２４は、無限軌道を含んでもよく、無限軌道は、交換可能バッテリからの電力を使用して駆動される。

トラクタ２４は、農業建設及び住宅用途においてさまざまな用途に使用することができる。トラクタ２４は、道具を押す又は引くために使用することができる。トラクタ２４は、土材、動物の排泄物及び農産物などのさまざまな材料を掘削、移動、及び／又は運搬するためのバケット、ブレード、バックホーなどのアタッチメントを含み得る。トラクタ２４は、パレット、大箱、箱などと係合するためのフォーク又は他の結合機構を含んでもよく、トラクタは、係合されたアイテムを運搬し、及び／又は持ち上げる。トラクタ２４は、内部バッテリ受け入れキャビティ３０及びバッテリインタフェース３４を備える。

キャビティ３０は、交換可能バッテリを取り外し可能に受け入れる大きさの開口部３２を備える。本開示の目的上、２つの構造の取付け又は結合に関する「解放可能に」又は「取り外し可能に」という用語は、２つの構造のいずれか又はそれらの機能に対する物質的な損傷なしに、２つの構造が互いに繰り返し接続及び切断され得ることを意味する。

一実装形態では、開口部３２は、トラクタ２４の前周縁部である前面に沿って延在し、キャビティ３０は、トラクタ２４内に後方に延在する。例えば、いくつかの実装形態では、キャビティ３０は、トラクタ２４のフロントフードの下にあってもよく、開口部３２は、フードの前面に沿って延在する。いくつかの実装形態では、開口部３２は、トラクタ２４の側面又は背面に沿って延在してもよい。

バッテリインタフェース３４は、キャビティ３０内に受け入れられた交換可能バッテリに電気接続を行うことができる機構を備える。バッテリインタフェース３４は、バッテリ８０からトラクタ２４の動力部品への伝送電流を容易にする。いくつかの実装形態では、バッテリインタフェース３４は、ソケット又はプラグを備え得る。他の実装形態では、バッテリインタフェース３４は、他の電気接続インタフェースを備え得る。

バッテリ輸送装置２８は、交換カートと呼ばれることもあり、バッテリ、又はバッテリのマガジンをフィールド／作業現場／森林又は他の遠隔地などの場所に輸送するための構造を備える。バッテリ輸送装置２８は、支持フレーム４０、機械式コネクタ４４及びバッテリキャリッジ６０を備える。支持フレーム４０は、バッテリ輸送装置２８の残りの構成要素を支持する構造を備える。支持フレーム４０は、金属棒及びブラケット、トラスなどの矩形フレームワークであり得る。いくつかの実装形態では、支持フレーム４０は、車輪又は無限軌道などの、表面上でフレーム４０を移動可能に支持する地面係合部材に結合される。いくつかの実装形態では、支持フレーム４０は、支持フレーム４０を運搬するトラクタ又は車両によって、下にある地形の上方で片持ち支持されるか、又は吊り下げられる。このような実装形態では、地面係合部材は省略することができる。

コネクタ４４は、支持フレーム４０に機械的に結合され、輸送装置２８の移動のために、支持フレーム４０をトラクタ又は別の車両などの動力車に接続することを容易にする。支持フレーム４０及び輸送装置２８の残りの部分が引かれる／牽引される実装形態では、コネクタ４４は、トラクタ又は他の車両に繋ぐための牽引棒を備え得る。支持フレーム４０及び輸送装置２８の残りの部分がトラクタ他の車両から片持ち支持されるか、又は吊り下げられる実装形態では、コネクタ４４は、このような接続及び吊り下げを容易にすることができる。例えば、コネクタ４４は、トラクタ２４又は別の車両の３点ヒッチ接続の上部リンク及びリフトアームに解放可能に接続するための３点アタッチメントを備え得る。さらに他の実装形態では、コネクタ４４は、バッテリ輸送装置２８をトラクタ２４又は別の車両に解放可能又は取り外し可能に接続するための他の機構を備え得る。

バッテリキャリッジ６０は、支持フレーム４０に対する移動のために支持フレーム４０に移動可能に結合される。本開示の目的上、「結合される」という用語は、２つの部材が直接又は他の部材を通して間接的に互いに接合されることを意味するものとする。このような接合は、本質的に固定であってもよく、又は本質的に可動であってもよい。このような接合は、２つの部材、若しくは２つの部材及び任意の追加の中間部材が互いに単一の単位構造体として一体的に形成されることで、又は２つの部材若しくは２つの部材及び任意の追加の中間部材が互いに取り付けられることで達成され得る。このような接合は、本質的に永久的であってもよく、又は代替として本質的に取り外し可能又は解放可能であってもよい。「動作可能に結合される」という用語は、動きが一方の部材から他方の部材に直接又は中間部材を介して伝達され得るように、２つの部材が直接又は間接的に接合されることを意味するものとする。

バッテリキャリッジ６０は、バッテリ８０を輸送装置支持位置９１からトラクタ受け入れ位置９２まで移動又は運搬するように、交換可能バッテリ８０（破線で示す）と解放可能に係合するように構成される。本開示の目的上、「に構成される」という語句は、述べられた機能／用途を「に構成される」という語句に続く特徴の物理特性に基本的に結び付ける構成の実際の状態を意味する。トラクタ受け入れ位置８２で、バッテリ８０は、キャビティ３０内に受け入れられ、インタフェース３４に接続されているか、又はインタフェース３４に接続する準備ができている。

いくつかの実装形態では、バッテリキャリッジ６０は、クランクなどの使用を通した人からの手動力を使用して（バッテリ８０とともに）移動される。いくつかの実装形態では、バッテリキャリッジ６０は、バッテリ８０自体からの電力又は代替電源などの電源を使用して、（バッテリ８０とともに）移動される。例えば、いくつかの実装形態では、バッテリキャリッジ６０は、クランクの使用を通じて手動で回転される、又は電気、油圧若しくは空気圧モータによって回転駆動されるウォームギアに沿って移動するウォームギアフォロアに接続され得る。他の実装形態では、バッテリキャリッジ６０は、クランクの使用を通じて手動で回転される、又は電気、油圧若しくは空気圧モータによって回転駆動されるねじ式送りねじに沿って移動するねじ式カプラに接続され得る。いくつかの実装形態では、バッテリキャリッジ６０は、バッテリ８０上にフックで留めるか、又はクランプで固定する。いくつかの実装形態では、バッテリキャリッジ６０は、バッテリ８０上にフックで留められるか、又はクランプで固定されるのではなく、バッテリ８０の下にある。このような実装形態では、キャリッジ６０は、バッテリ８０の側面と係合するための押し板を備え得る。

例示した実施例では、コネクタ４４は、支持フレーム４０の長手方向端部から突出しており、コネクタ４４及び支持フレーム４０は、軸８３に沿って直列に設置されており、キャリッジ６０は、矢印８４で示すように、軸８３に垂直な方向に支持フレーム４０に対して（バッテリ８０とともに）移動可能である。支持フレーム４０が車輪によって移動可能に支持される実装形態では、そのような車輪は、同じく軸８３に垂直な軸の周りを回転することができる。他の実装形態では、矢印８５で示すように、キャリッジ６０は、軸８３に平行な方向に支持フレーム４０に対して（バッテリ８０とともに）移動可能であり得る。このような実装形態では、開口部３２及びキャビティ３０は、バッテリ８０の受け入れのために開口部３２が軸８３と平行な方向に面した状態で、輸送装置２８の端部に位置することになる。

図２は、例示的なバッテリ輸送装置１２８の部分を概略的に例示するブロック図である。バッテリ輸送装置１２８は、上述のトラクタ２４とともに使用することができる。図２は、トラクタ２４から取り外された放電したバッテリ及びトラクタ２４に装填するための充電されたバッテリなどの、複数のバッテリを同時に支持し得るバッテリ輸送装置の実施例を例示する。輸送装置１２８は、輸送装置１２８がバッテリキャリッジ１６０－１及び１６０－２（集合的にバッテリキャリッジ１６０と呼ぶ）を備えることを除いては、輸送装置２８と同様である。バッテリ輸送装置２８の構成要素に対応するバッテリ輸送装置１２８の残りの構成要素には、同様の番号が付けられている。

バッテリキャリッジ１６０のそれぞれは、上述のバッテリキャリッジ６０と同様である。バッテリキャリッジ１６０は、それぞれ矢印１８４－１及び１８４－２で示すように、平行軸に沿ってそれぞれのバッテリ８０－１及び８０－２を移動及び位置決めするように構成される。バッテリキャリッジ１６０のそれぞれは、そのそれぞれのバッテリを輸送装置支持位置からトラクタ受け入れ位置まで移動させるように構成される。

例示的な動作中、キャリッジ１６０－１は、最初にトラクタ又は他の車両によってトラクタ２４の開口部３２と位置を合わせるように位置決めされ得、キャリッジ１６０－１は、バッテリに接続され、バッテリ８０－１をキャビティ３０から輸送装置２８上に引き出すように移動され得る。その後、充電されたバッテリ８０－２などの交換用バッテリを支持するキャリッジ１６０－２は、トラクタ又は他の車両によってトラクタ２４の開口部３２に合わせて位置決めされ得、キャリッジ１６０－２は、開口部３２を通してキャビティ３０にバッテリ８０－２を挿入するように移動され得る。バッテリ８０－２は、さらにバッテリインタフェース３４との相互接続から取り外され得る。その後、バッテリ８０－２は、バッテリキャリッジ１６０－２から切断され得る。当然のことながら、この動作は、バッテリキャリッジ１６０－２が放電したバッテリをトラクタ２４から引き出すことになっており、バッテリキャリッジ１６０－１が充電されたバッテリをトラクタ２４に装填することになっているときなど、逆になる場合がある。

図３は、例示的なバッテリ輸送装置２２８の部分を概略的に例示するブロック図である。バッテリ輸送装置２２８は、上述のトラクタ２４とともに使用することができる。図３は、バッテリ輸送装置の支持フレームに対してバッテリキャリッジを移動させることによって、複数のバッテリキャリッジのそれぞれをトラクタのバッテリ受け入れキャビティと選択的に位置合わせできるバッテリ輸送装置の実施例を例示する。輸送装置２２８は、輸送装置２２８が位置決めキャリッジ２７０－１、２７０－２（集合的に位置決めキャリッジ２７０と呼ぶ）を備えることを除いては、輸送装置１２８と同様である。バッテリ輸送装置２８の構成要素に対応するバッテリ輸送装置１２８の残りの構成要素には、同様の番号が付けられている。

位置決めキャリッジ２７０は、バッテリキャリッジ１６０が移動する軸に垂直な方向にバッテリキャリッジ１６０を移動させるように、それぞれバッテリキャリッジ１６０－１及び１６０－２に動作可能に結合された機構を備える。例示した実施例では、位置決めキャリッジ２７０は、軸８３に沿ってバッテリキャリッジ１６０を移動させるように動作可能である。例示した実施例では、位置決めキャリッジ２７０のそれぞれは、支持フレーム４０に対してそれぞれのバッテリキャリッジ１６０を独立して移動させるように構成される。結果として、バッテリキャリッジ１６０－１は、位置決めキャリッジ２７０によって、支持フレーム４０に関して互いに対して移動され得る。例えば、位置決めキャリッジ２７０－１は、軸８３に沿った第１の方向に第１の距離だけバッテリキャリッジ１６０－１を移動させることができる。同時に、位置決めキャリッジ２７０－２は、軸８３に沿った第１の方向又は軸８３に沿った第２の反対方向に、第１の距離と異なる第２の距離だけバッテリキャリッジ１６０－２を移動させることができる。いくつかの実装形態では、位置決めキャリッジ２７０のうちの１つは、そのそれぞれのバッテリキャリッジを移動させることができ、一方、他の位置決めキャリッジと関連付けられた他のバッテリキャリッジは静止したままである。

いくつかの実装形態では、位置決めキャリッジ２７０は、手動で回転するクランクの使用などを通して、手動で駆動される。いくつかの実装形態では、位置決めキャリッジ２７０は、電気ソレノイド、電気モータ、油圧モータ、空気圧モータなどの動力デバイスの使用を通して移動され得る。例えば、いくつかのの実装形態では、位置決めキャリッジ２７０は、クランクの使用を通して手動で回転される、又は電気、油圧若しくは空気圧モータによって回転駆動されるねじ式送りねじに沿って移動するねじ式フォロアに接続され得る。

いくつかの実装形態では、バッテリキャリッジ１６０はリンクされてもよく、位置決めキャリッジ２７０のうちの１つが省略されてもよく、残りの位置決めキャリッジ２７０は、バッテリキャリッジ１６０の両方を一体的に支持フレーム４０に対して同時に移動させる。

図４は、交換可能バッテリ３８０を支持する例示的なバッテリ交換システム３２０の部分を例示する。バッテリ交換システム３２０は、トラクタ３２４及びバッテリ輸送装置３２８を備える。トラクタ３２４は、後車軸４０２によって支持される後輪４００を回転駆動する内部電気モータを有する電気駆動又は動力式のトラクタを備える。トラクタ３２４は、前車軸４０７の周りを回転し、運転台４０８にいるオペレータによるトラクタ３２４のステアリングを容易にするためにステアリングリンク機構（図示せず）に接続される、駆動又は非駆動の前輪４０６をさらに備える。いくつかの実装形態では、トラクタ３２４が遠隔制御される場合など、運転台４０８が省略されることがある。トラクタ３２４は、ヒッチシステム（図示せず）を使用して道具を引く／牽引するように構成される。

トラクタ３２４は、後部４１０及び前部４１２を有する。トラクタ３２４は、前輪４０６の間に、又は前輪４０６に近接して、運転台４０８の前方に延在するフロントシャーシ４１４を備える。フロントシャーシ４１４は、前面開口部３３２を通してアクセスされ得るバッテリ受け入りキャビティ３３０を備える。例示した実施例では、前面開口部３３２は、前面カバー３３３によって一時的に覆われており、前面カバー３３３は、バッテリ交換動作中に取り外すことができる。他の実装形態では、カバー３３３は、省略されてもよく、バッテリ受け入れキャビティ３３０内に受け入れられたバッテリの面が、トラクタ３２４の前面を形成又は提供してもよい。例示した実施例では、バッテリ受け入れキャビティ３３０は、フロントシャーシ４１４のフード４２２に形成された荷台４２０の下に延在する。例示した実施例では、バッテリ受け入れキャビティ３３０は、トラクタ３２４の前面ヘッドライト４２４と前輪４０６及び／又は前輪４０６の前車軸４０７との間に延在する。

トラクタ３２４は、バッテリ接続インタフェース３４（トラクタ２４に関して図示及び上述した）をさらに含み得、インタフェース３４は、バッテリ受け入れキャビティ３３０の内部に設けられる。他の実装形態では、インタフェース３４は、開口部３３２に近接したキャビティ３３０の外部にあってもよい。例えば、電気ケーブルを利用して、キャビティ３３０内に受け入れられたバッテリとそのような外部バッテリ接続インタフェース３４とを電気的に接続することができる。

バッテリ輸送装置３２８は、トラクタ３２４によって引かれ、トラクタ３２４から切り離され、トラクタ３２４に電力を供給するためのバッテリの交換を容易にするように構成される。バッテリ輸送装置３２８は、支持フレーム３４０、車輪３４２、コネクタ３４４、浮動支持フレーム４４０、バッテリキャリッジ３６０－１、３６０－２（集合的にキャリッジ３６０と呼ぶ）、手動クランク４３０－１、４３０－２（集合的にクランク４３０と呼ぶ）、位置決めキャリッジ３７０、手動クランク４３４、バッテリ充電システム４４２及びキャリッジサスペンションシステム４４４を備える。

支持フレーム３４０は、コネクタ３４４に枢動可能に接続され、輸送装置３２８用のシャーシとして機能する。コネクタ３４４は、トラクタ３２４に接続するための牽引棒を備える。支持フレーム３４０は、輸送装置３２８がトラクタ３２４又は別の車両によって引かれているときの輸送装置３２８の移動のために車輪３４２を回転自在に支持する。支持フレーム３４０は、キャリッジ３６０及び３７０を間接的に支持する。

浮動支持フレーム４４０は、支持フレーム３４０によって支持され、キャリッジ３６０及び３７０を支持する。キャリッジサスペンションシステム４４４に関してこの後説明するように、浮動支持フレーム４４０は、トラクタ３２４の開口部３３２に対する支持されたバッテリの位置合わせを容易にするために、支持フレーム３４０に対して浮動又は移動する。いくつかの実装形態では、浮動支持フレーム４４０は省略されてもよく、支持フレーム３４０は、キャリッジ３６０及び３７０を直接支持するように構成された構造を備える。

図５に見られるように、キャリッジ３６０は、車輪３４２の回転軸に垂直に延びる軸３８３に沿って互いに間隔を空けて配置される。キャリッジ３６０は、それぞれ、軸３８３に垂直に延びる軸３８４－１、３８４－２に沿って延在する。キャリッジ３６０－１、３６０－２は、輸送装置支持位置とトラクタ受け入れ位置との間で、それぞれ軸３８４－１及び３８４－２に沿って、バッテリ３８０などの係合及び支持されたバッテリを運搬し、移動させるように構成される。

図６によって示されるように、キャリッジ３６０のそれぞれは、バッテリガイド４４８、ウォームギア４５０及びウォームギアフォロア４５２を備える。バッテリガイド４４８は、ウォームギア４５０を回転自在に支持するための構造として機能する。バッテリガイド４４８はさらに、支持されたバッテリ３８０が移動される際にその位置決めを案内し制御するトラックとして機能する。バッテリガイド４４８は、バッテリ３８０の下側に形成された対応する細長い溝又はチャネル内に摺動自在に受け入れられるような形状、大きさ及び位置を有する細長い突起を備える。

ウォームギア４５０は、バッテリガイド４４８によって回転自在に支持される。ウォームギアフォロア４５２は、ウォームギア４５０を受け入れる内ねじ式部材を備える。ウォームギア４５０の回転により、ウォームギア４５０の軸、キャリッジ３６０－１用の軸３８４－１又はキャリッジ３６０－２用の軸３８４－２に沿ったウォームギアフォロア４５２の直線移動が生じる。

図６によってさらに示されるように、キャリッジ３６０のそれぞれは、バッテリコネクタ４５６を運搬する。バッテリコネクタ４５６は、支持されたバッテリ３８０がウォームギアフォロア４５２と一体的に移動するように、支持されたバッテリと解放可能に係合する機構を備える。例示した実施例では、バッテリコネクタ４５６は、ウォームギアフォロア４５２に移動可能に結合された一対のフック４５８を備える。例示した実施例では、フック４５８は、軸４５９の周りで枢動運動するためにウォームギアフォロア４５２に枢動自在に結合される。フック４５８は、バッテリ接続位置又は状態とバッテリ切断位置又は状態との間で軸４５９の周りを枢動する。いくつかの実装形態では、フック４５８は、バッテリ接続状態とバッテリ切断状態との間で、溝内で摺動又は平行移動することができる。

いくつかの実装形態では、フック４５８は、バッテリ接続状態とバッテリ切断状態との間で、手動で移動可能である。いくつかの実装形態では、バッテリコネクタ４５６は、バッテリ接続状態とバッテリ切断状態との間で、手動で枢動又は平行移動させることができる。例えば、バッテリコネクタ４５６は、フック４５８の枢動を容易にするためのレバーを含み得る。

いくつかの実装形態では、破線で示すように、バッテリ輸送装置３２８は、バッテリ接続状態とバッテリ切断状態との間でフック４５８を移動させるための動力アクチュエータ４６０を追加的に備える。例えば、アクチュエータ４６０は、ガイド４４８に接続された第１の端部と、フック４５８を支持するバッテリコネクタ４５６のアームに接続された第２の端部とを有する電気ソレノイドを備え得る。このような実装形態では、アクチュエータ４６０は、フック４５８の一体的な移動のためにフック４５８の両方に接続され得る。

図７Ａ～図７Ｅは、バッテリ３８０の実施例をより詳細に例示する。このような図によって示されるように、バッテリ３８０は、バッテリ３８０の下面に沿って、バッテリ３８０の長手方向の長さに沿って延在するチャネル３８２を備える。チャネル３８２は、キャリッジ３６０のそれぞれのガイド４４８を摺動自在に受け入れる大きさである。

図７Ｃは、バッテリ３８０のヘッド又は能動端部３８１を例示する。能動端部３８１は、トラクタ３２４の開口部３３２に最初に挿入されるバッテリ３８０の端部である。例示した実施例では、バッテリ３８０とトラクタ３２４との間の電気接続が能動端部３８１において容易にされる。他の実装形態では、このような電気接続は、バッテリ３８０の他の面又は表面で提供されてもよい。

能動端部３８１は、位置合わせインタフェース５０１及び電気接続インタフェース５０２を備える。位置合わせインタフェース５０１は、バッテリ３８０の面５０４に設置される。位置合わせインタフェース５０１は、バッテリ３８０が開口部３３２への完全な挿入に近づくと、トラクタ３２４の開口部３３２の内側に設けられた対応する位置合わせインタフェースと嵌合する。位置合わせインタフェース５０１は、電気接続インタフェース３９２とトラクタ３２４の開口部３３２の内側の対応する電気接続インタフェースとの位置合わせを容易にする。例示した実施例では、位置合わせインタフェース５０１は、面５０４から突き出し、開口部３３２の内側の対応する形状の非円形戻り止め内に嵌合する非円形形状の突起を備える。例示した実施例では、位置合わせインタフェース５０１は、三角形である。他の実装形態では、位置合わせインタフェース５０１及び開口部３３２の内側の対応する位置合わせインタフェースは、他の形状を有してもよく、単一の位置合わせインタフェースを備えてもよく、又は３つ以上の位置合わせインタフェースを備えてもよい。いくつかの実装形態では、位置合わせインタフェース５０１は、突起ではなく戻り止めを備えてもよく、一方、開口部３３２の内側の位置合わせインタフェースは、戻り止めではなく突起を備える。

電気接続インタフェース５０２は、インタフェース５０２と同様の形状及び構成を有するプラグの形態の電気接続インタフェースを受け入れ、電気的に嵌合するように構成される。例示した実施例では、電気接続インタフェース５０２は、導電性のピン、パッド又はソケットを有し、対応するピン、パッド又はソケットを有し、開口部３３２の内側から突出する、対応する形状の電気プラグと嵌合して受け入れるように構成された電気レセプタクルを備える。例示した実施例では、電気接続インタフェース３９２は、図１１及び図１２に示すバッテリ充電インタフェース４７６と同様の開口部３３２内の電気インタフェースと電気的に嵌合するように構成される。同じく、電気接続インタフェース５０２はまた、バッテリ充電インタフェース４７６と電気的に嵌合するように構成される。他の実装形態では、電気接続インタフェース５０２は、他の形状及び他の構成を有してもよく、電気接続インタフェース５０２は、トラクタ３２４の電気接続インタフェース又はバッテリ輸送装置３２８のバッテリ充電インタフェース４７６を使用して、バッテリ３８０との電気データ及び電力の伝送を容易にする。

図７Ａ～図７Ｅによって示されるように、バッテリ３８０は、トラクタ３２４の開口部３３２へのバッテリ３８０の動力による挿入を容易にし、開口部３３２内でのバッテリ３８０の確実な保持を容易にするためのいくつかの構造又は機構をさらに備える。バッテリ３８０は、バッテリ３８０の底面に沿ってチャネル３８２の両側に一対の取り付けられたシャフト４６２を備える。シャフト４６２は、ねじ式フォロア４５２から延出する一対のフック４５８（図５及び図６に示す）によって同時に係合されるような大きさ及び位置を有する。フック４５８がシャフト４６２を受けるように枢動されると、キャリッジ３６０は、ガイド４４８に沿って、浮動支持フレームに対してバッテリ３８０を運搬し、移動させるように駆動され得る。

図６によってさらに示されるように、手動クランク４３０はそれぞれ、ねじ式送りねじ４５０の軸端に接続されている。手動クランク４３０は、ねじ式送りねじ４５０及び４５２の手動回転を容易にし、ねじ式フォロア４５２及びバッテリコネクタ４５６をそれぞれの軸３８４に沿って平行移動させる。

バッテリ３８０が（手動クランク４３０又は動力式キャリッジ駆動装置４６４の形態のアクチュエータのいずれかの使用を通して）トラクタ３２４の開口部３３２に移動されると、バッテリ３８０は、偶発的な脱落又は引き出しを防止するために確実に保持され得る。図７Ｄ及び図７Ｅは、トラクタ３２４の開口部３３２内でのバッテリ３８０の保持を容易にするためにシャフト４６２がどのように使用され得るかの実施例をさらに例示する。図７Ｄ及び図７Ｅは、トラクタ３２４の開口部３３２の前面の下方のラッチ５０６（そのうちの１つが示されている）がシャフト４６２の１つと係合された状態で、開口部３３２に挿入されたバッテリ３８０を例示する。例示した実施例では、ラッチ５０６のそれぞれは、トラクタ３２４のバンパ４８７の後ろ、開口部３３２の下方に延在する。ラッチ５０６のそれぞれは、軸５０８の周りで枢動運動するために、トラクタ３２４のフレーム又はフレーム５０９に枢動自在に取り付けられている。各ラッチ５０６の上端は、フック５１０を備え、一方、各ラッチ５０６の下端は、軸５１２の周りで枢動運動するために、リニアトランスレータ５０７に枢動可能に接続されている。

各ラッチ５０６の下端の直線的な平行移動により、軸５０８の周りで各ラッチ５０６の回転が生じる。例えば、トラクタ３２４の後部に向かって（フロントバンパ４８７から離れて）ラッチ５０６の下端が直線移動することにより、（図７Ｅに見られるように）軸５０８の周りでラッチ５０６の反時計回り運動が生じる。逆に、トラクタ３２４の前部に向かって（フロントバンパ４８７に向かって）ラッチ５０６の下端が直線移動することにより、軸５０８の周りでラッチ５０６の時計回り運動が生じる。開口部３３２へのバッテリ３８０の挿入の前及び間に、リニアトランスレータ５０７は、フック５１０がフロントバンパ４８７に向かって十分に枢動されて、開口部３３２の下方にあり、開口部３３２へのバッテリ３８０の完全な挿入を妨げないように作動される。バッテリ３８０が開口部３３２に完全に挿入されると、リニアトランスレータ５０７は、ラッチ５０６を（時計回り方向に）枢動させて、フック５１０を対応するシャフト４６２に向かって、その周りに弧を描いて移動させるように作動する。フック５１０は、シャフト４６２と係合して、開口部３３２を通るバッテリ３８０の前方移動を防止する。バッテリ３８０をトラクタ３２４の開口部３３２から取り外すことになっているとき、プロセスは逆になる。

例示された実施例では、リニアトランスレータ５０７は、ラッチ５０６の下端と螺合するねじ山を有する外ねじ式シャフト５１４を備える。図７Ｄに見られるように、シャフト５１４は、バンパ４８７から貫通して延出し、シャフト４９３の回転及びラッチ５０６の位置決めに関する制御を容易にするためにレンチ又は他の回転手動工具によって係合され得るヘッド５１６で終端する。いくつかの実装形態では、リニアトランスレータ５０７は、バンパの前４８７にシャフト５１４から延出する手動クランクアームを含み得る。いくつかの実装形態では、トラクタ３２４は、フレーム又はシャーシ５０９によって支持され、シャフト５１４に接続される回転式アクチュエータ５１８を追加的に備えてもよく、シャフト５１４の回転及びラッチ５０６の位置決めは、トラクタ３２４と関連付けられたコントローラなどのコントローラによって制御されてもよい。

さらに他の実装形態では、リニアトランスレータ５０７は、他の構成を有し得る。例えば、いくつかの実装形態では、リニアトランスレータ５０７は、ラッチ５０６の手動枢動を容易にするために、手動で係合可能なレバーを備え得る。さらに他の実装形態では、リニアトランスレータ５０７は、フレーム５０９に取り付けられ、ラッチ５０６の下端に枢動自在に接続された、油圧又は空気圧シリンダ－ピストンアセンブリの形態のアクチュエータを備え得る。例示した実施例では、ラッチ５０６及び関連機構がシャフト４６２のそれぞれに設けられる。

図５に概略的に示すように、いくつかの実装形態では、バッテリ輸送装置３２８は、軸３８４に沿ってキャリッジ３６０（又はバッテリ３８０に接続されるキャリッジ３６０の部分）を移動させるための動力式キャリッジ駆動装置４６４－１、４６４－２（集合的に駆動装置４６４と呼ぶ）を追加的又は代替的に備え得る。バッテリ輸送装置３２８が手動クランク４３０と動力式キャリッジ駆動装置４６４の両方を備える実装形態では、手動クランク４３０及び動力式キャリッジ駆動装置４６４は、キャリッジ３６０に選択的に接続され得る。例示した実施例では、動力式キャリッジ駆動装置４６４のそれぞれは、電気モータ、空気圧駆動モータ、又は油圧モータなどの駆動源を備え得る。例示した実施例では、モータは、ウォームギア４５０に動作可能に結合されて、ウォームギア４５０を回転駆動する。動力式キャリッジ駆動装置４６４が電気モータを備える実装形態では、そのようなモータは、バッテリ、又は輸送装置３２８によって支持されるバッテリ３８０から供給される電力を使用して駆動され得る。

動力式キャリッジ駆動装置４６４が電気モータを備えるいくつかの実装形態では、そのようなモータは、電気ケーブル又はコードを介してトラクタ３２４の遠隔電源インタフェースなどの遠隔電源の電源インタフェース（差し込み口など）から供給される電力を使用して駆動され得る。動力式キャリッジ駆動装置４６４が電気モータを備える実装形態では、そのようなモータは、輸送装置３２８によって運搬される専用の電気バッテリ（輸送装置３２８によって運搬されるバッテリ３８０のいずれとも異なる）から駆動され得る。このような実装形態では、専用の電気バッテリは、バッテリ３８０が輸送装置３２８によって支持されている間にバッテリ３８０によって充電されてもよく、又は別個の電源から充電されてもよい。

動力式キャリッジ駆動装置４６４が油圧モータを備える実装形態では、そのようなモータは、油圧ポンプから動力を供給され得る。いくつかの実装形態では、油圧モータは、トラクタ３２４に設けられた油圧ポンプに接続された油圧ラインを用いて動力を供給され得る。同じく、空気圧モータは、トラクタ３２４によって運搬されるポンプなどの空気圧ポンプに接続された空気圧ホース又はラインを使用して動力を供給され得る。いくつかの実装形態では、そのような動力式キャリッジ駆動装置４６４は、輸送装置３２８に設けられたスイッチを介して、又はトラクタ３２４上のスイッチプロバイダを介して、手動でオン・オフすることができる。さらに他の実装形態では、そのような動力式キャリッジ上昇は、トラクタ３２４内に設けられたスイッチによってオン・オフすることができ、有線又は無線通信がトラクタ３２４と動力式キャリッジ駆動装置４６４との間に提供される。この後説明するように、いくつかの実装形態では、動力式キャリッジ駆動装置４６４の作動は、コントローラ４６８の制御下にあり得る。

図５、図８及び図９によって示されるように、位置決めキャリッジ３７０は、位置決めキャリッジ３７０が、キャリッジ３６０－１及び３６０－２４の両方に接続され、キャリッジ３６０－１及び３６０－２の両方を軸３８３に沿って一体的に移動させることを除いては、上述の位置決めキャリッジ２７０のうちの１つと同様である。例示した実施例では、位置決めキャリッジ３７０は、浮動支持フレーム４４０によって回転自在に支持され、キャリッジ３６０のそれぞれのウォームギアフォロア４７２（図９に示す）と螺合するウォームギア４７０を備える。ウォームギア４７０の回転により、軸３８３に沿ったキャリッジ３６０の直線的な平行移動が生じる。

手動クランク４３４は、ウォームギア４７０の端部に接続される。クランク４３４の手動回転により、ウォームギア４７０の回転及び軸３８３に沿ったウォームギアフォロア４７２（及びキャリッジ３６０の接続されたガイド４４８）の直線的な平行移動が生じる。

図５に概略的に例示したように、いくつかの実装形態では、バッテリ輸送装置３２８は、軸３８３に沿ってキャリッジ３６０を移動させるための動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４を追加的又は代替的に備え得る。バッテリ輸送装置３２８が手動クランク４３０と動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４の両方を備える実装形態では、手動クランク４３０及び動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４は、位置決めキャリッジ３７０のウォームギア４７０に選択的に接続され得る。例示した実施例では、動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４は、支持フレーム４４０によって運搬される電気モータ、空気圧駆動モータ、又は油圧モータなどの駆動源を備え得る。例示した実施例では、モータは、ウォームギア４７０に動作可能に結合されて、ウォームギア４７０を回転駆動することができる。動力式キャリッジ駆動装置４６４が電気モータを備える実装形態では、そのようなモータは、バッテリ、又は輸送装置３２８によって支持されるバッテリ３８０から供給される電力を使用して駆動され得る。

動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４が電気モータを備えるいくつかの実装形態では、そのようなモータは、電気ケーブル又はコードを介してトラクタ３２４の遠隔電源インタフェースなどの遠隔電源の電源インタフェース（差し込み口など）から供給される電力を使用して駆動され得る。動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４が電気モータを備える実装形態では、そのようなモータは、輸送装置３２８によって運搬される専用の電気バッテリ（輸送装置３２８によって運搬されるバッテリ３８０のいずれとも異なる）から駆動され得る。このような実装形態では、専用の電気バッテリは、バッテリ３８０が輸送装置３２８によって支持されている間にバッテリ３８０のうちの１つによって充電されてもよく、又は別個の電源から充電されてもよい。

動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４が油圧モータを備える実装形態では、そのようなモータは、油圧ポンプから動力を供給され得る。いくつかの実装形態では、油圧モータは、トラクタ３２４に設けられた油圧ポンプに接続された油圧ラインを用いて動力を供給され得る。同じく、空気圧モータは、トラクタ３２４によって運搬されるポンプなどの空気圧ポンプに接続された空気圧ホース又はラインを使用して動力を供給され得る。いくつかの実装形態では、そのような動力式キャリッジ駆動装置４７４は、輸送装置３２８に設けられたスイッチを介して、又はトラクタ３２４上のスイッチプロバイダを介して、手動でオン・オフすることができる。さらに他の実装形態では、そのような動力式キャリッジ上昇は、トラクタ３２４内に設けられたスイッチによってオン・オフすることができ、有線又は無線通信がトラクタ３２４と動力式キャリッジ駆動装置４６４との間に提供される。この後説明するように、いくつかの実装形態では、動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４の作動は、コントローラ４６８の制御下にあり得る。

バッテリ充電システム４４２は、バッテリ３８０がキャリッジ３６０－２によって支持されている間にバッテリ３８０に電気的に接続するためのバッテリインタフェース４７６を備える。バッテリ充電インタフェース４７６は、バッテリ３８０の対応するインタフェース構成要素と嵌合するためのプラグ、ピン、ポート、又はレセプタクルを含む。バッテリ充電インタフェース４７６は、電力網又はより大きな遠隔バッテリに接続された電源などの外部電源に接続されるべき電気コード又は電気コードに接続するための電気接続を含み得る。バッテリ充電システム４４２は、場合によっては運搬されるバッテリ及び輸送装置３２８がバッテリ交換のために遠隔のフィールド／作業現場／森林に配送される前に、輸送装置３２８上のバッテリの充電を容易にする。例示した実施例では、バッテリインタフェース４７６は、バッテリ輸送装置３２８の遠隔のフィールド／作業現場／森林への輸送中、及びバッテリ輸送装置３２８がフィールド／作業現場／森林に存在する間、運搬されるバッテリ３８０（図示９のような）に接続されたままであってもよく、バッテリインタフェース４７６及びバッテリ３８０の電気インタフェース構成要素を埃、汚れ、水、及び風雨から保護する。

キャリッジサスペンションシステム４４４は、浮動支持プラットフォーム４４０及び支持されるキャリッジ３６０のロール、ピッチ、及び高さに対する調節を容易にし、トラクタ３２４の開口部３３２に対するキャリッジ３６０のより正確な位置合わせを容易にする。このような調節により、バッテリを交換するトラクタのロール、ピッチ、及び高さに合わせることが容易になる。図４、図５及び図８～図１０によって示されるように、例示した実施例では、キャリッジサスペンションシステム４４４は、エアバッグ４８０及びリーフスプリング４８２を備える。例示した実施例では、エアバッグ４８０は、輸送装置３２８の四隅のそれぞれにおいて、支持フレーム３４０と浮動支持フレーム４４０の間に捕捉される。リーフスプリング４８２は、輸送装置３２８の前部及び後部、車輪３４２の前後の車軸の近くに設置され、軸３８３を横切って延在する。いくつかの実装形態では、ロール、ピッチ、及び高さの調節は、支持フレーム３４０によって支持された空気圧調整器を用いて手動で達成され得る。いくつかの実装形態では、そのようなロール、ピッチ、及び高さの調節は、支持フレーム３４０又は支持フレーム４４０に取り付けられた電子空気弁及び慣性測定ユニットを用いて行われてもよい。他の実装形態では、輸送装置３２８は、エアバッグ４８０の代わりにレベリングスクリュージャッキを代替的に利用してもよい。

いくつかの実装形態では、キャリッジサスペンションシステム４４４は、センサ４８４、４８６、４８８及び４９０並びにコントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０を備えるより大きな位置合わせシステムの一部であり得る。センサ４８４、４８６及び４８８は、トラクタ３２４に取り付けられた、又はトラクタ３２４によって支持されたセンサを備える。センサ４８４、４８６及び４８８は、開口部３３２と輸送装置３２８の相対的な位置関係を感知するように構成される。センサ４８９は、開口部３３２と輸送装置３２８の相対的な位置関係を感知するように構成された輸送装置３２８によって運搬されるセンサを備える。いくつかの実装形態では、センサ４８４、４８６、４８８及び４９０は、カメラなどの光センサを含む。いくつかの実装形態では、このようなセンサは、赤外線センサ、光検知測距（ＬＩＤＡＲ）センサなどを含み得る。センサ４８４、４８６、４８８及び４９０は、相対位置を表示する信号をコントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０に提供し得る。

コントローラ４６８及び４９０は、それぞれ、特定用途向け集積回路などの非一時的コンピュータ可読媒体に含まれる命令に従う処理ユニット、又はソフトウェア若しくはコードに含まれる命令に従うプロセッサなどを備える。コントローラ４６８は、輸送装置によって運搬される。コントローラ４９０は、トラクタ３２４の一部として提供される。さらに他の実装形態では、コントローラ４９０は、トラクタ３２４及び輸送装置３２８から遠隔にあって、トラクタ３２４及び／又はトラクタ３２８と通信してもよい。

コントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０は、センサからの信号を利用して、トラクタ３２４の開口部３３２とキャリッジ３６０のうちの１つ及び／又は輸送装置３２８によって支持されるバッテリとの現在の相対的な位置関係及び位置合わせを決定する。決定された位置合わせ及び位置決めの現在の状態に基づいて、コントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０は、トラクタ３２４から取り外されるバッテリを受け入れることになるキャリッジと開口部３３２を位置合わせするため、又はキャリッジ及びトラクタ３２４に装填されることになるその支持されたバッテリ３８０と開口部３３２を位置合わせするために、動力式ロケータキャリッジ駆動装置４７４及びキャリッジサスペンションシステム４４４（エアバッグ４８０の圧力膨張レベルを制御するバルブ、又はスクリューレベリングジャッキを制御するアクチュエータ）に対して制御信号を出力する。センサからの信号によって表示されるように、十分な位置合わせが達成されると、コントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０は、特定のキャリッジの動力式キャリッジ駆動装置４６４に、バッテリコネクタをトラクタ３２４から取り出されるバッテリと接続するように移動させ、その後バッテリをトラクタ３２４から引き出すように、又は接続されたバッテリが開口部３３２を通してトラクタ３２４に装填されるようにバッテリコネクタを移動させるようにする制御信号を出力することができる。このようにして、バッテリ３８０の取り出し及び装填を自動化することができる。

いくつかの実装形態では、システム３２０は、動力式キャリッジ駆動装置４６４を省略してもよく、ディスプレイ又は他の表示器が、十分な位置合わせが達成されたことをオペレータに表示してもよく、オペレータは、次に、トラクタ３２４の開口部３３２と位置合わせされたキャリッジのクランク３６２を作動させて、バッテリを取り出し又は装填する。いくつかの実装形態では、システム３２０は、動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４を省略してもよく、ディスプレイ又は他の表示器が、開口部３３２とキャリッジ３６０のうちの特定の１つ／バッテリ３８０との間の位置合わせの程度を表示してもよく、オペレータは、クランク４３４を使用してキャリッジを手動で移動させてもよい。

いくつかの実装形態では、位置決めキャリッジ３７０は、省略されてもよく、ディスプレイ又は他の表示器が、開口部３３２とキャリッジ３６０のうちの特定の１つ／バッテリ３８０との間の位置合わせの程度を表示してもよく、オペレータは、トラクタ３２４に対して輸送装置３２８全体を移動させて、所望の位置合わせの程度を達成してもよい。いくつかの実装形態では、輸送装置３２８全体は、別個のトラクタ、トラックなどの別個の車両を使用して、トラクタ３２４の開口部３３２に対して移動され得る。いくつかの実装形態では、輸送装置３２８は、キャリッジ３６０のうちの選択された１つとトラクタ３２４の開口部３３２との位置合わせを容易にするために、車輪３４２を駆動するためのその動力式駆動装置４９２（図４に概略的に示す）を追加的に備え得る。例えば、輸送装置３２８は、位置合わせのために前輪３４２、後輪３４２又は両方を少しずつ駆動するために、輸送装置３２８上に存在するバッテリ３８０によって電力を供給される電気モータを含み得る。電気モータは、トラクタ３２４にいるオペレータ又は輸送装置３２８の隣に立っているオペレータによって制御される手動操作のスイッチ又は制御によって制御され得る。いくつかの実装形態では、輸送装置３２８全体を駆動する電気モータは、センサ４８４、４８６、４８８及び／又は４８９からの信号に基づいて、コントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０によって制御され得る。

図１１は、例示的なバッテリ輸送装置５２８の部分を例示する斜視図である。バッテリ輸送装置５２８は、バッテリ輸送装置５２８がトップデッキ５３０、スケール５３２及びラック５３４を追加的に備えることを除いては、上述のバッテリ輸送装置３２８と同様である。バッテリ輸送装置５２８は、バッテリ充電システム４４２の代わりにバッテリ充電システム５４２を追加的に備える。バッテリ輸送装置３２８の構成要素に対応するバッテリ輸送装置５２８の残りの構成要素は、図１１で同様に番号付けされており、及び／又は図４～図１０に示されている。

トップデッキ５３４は、バッテリキャリッジ３６０（図５に示す）の上方で支持フレーム３４０によって支持される。トップデッキ５３４は、バッテリキャリッジ３６０によって運搬されるバッテリ３８０の高さよりも大きい高さだけバッテリキャリッジ３６０から間隔を空けて配置されており、バッテリ３８０をキャリッジ３６０とトップデッキ５３４との間に挿入することができる。トップデッキ５３４は、果物収穫物の梱包、計量、及び記録などの作業、耕地／作業現場／森林の修理若しくは設備、又はフィールド／作業現場／森林仕事用のブレークテーブルに使用され得る移動式仕事台を提供し得る。いくつかの実装形態では、トップデッキ５３０は、コンセント（輸送装置５２８に搭載されたバッテリ３８０によって電力を供給される）を含み得る。いくつかの実装形態では、コンセントは、スマートフォンの再充電、フィールド／作業現場／森林労働者の食事のためのマイ・クエイバ・ホットプレート（my quaver hotplate）などの稼働を容易にし得る。いくつかの実装形態では、トップデッキ５３０は、照明ブームを含み得る。

スケール５３２は、トップデッキ５３０によって運搬される。スケール５３２は、農産物の計量を容易にする。他の実装形態では、スケール５３２は、省略されてもよい。保管ラック５３４は、浮動支持フレーム４４０の下方の支持フレーム３４０によって支持される。保管ラック５３４は、追加的な機器などの保管を提供する。いくつかの実装形態では、保管ラック５３４によって提供される保管スペースの一部分は、車載バッテリ３８０から電力を引き出すのではなく、輸送装置５２８のそれらの電気部品に電力を供給するための別個のバッテリを保管するために利用され得る。他の実装形態では、このような保管ラック５３４は、省略されてもよい。

図１２によって示されるように、バッテリ充電システム５４２は、バッテリ充電システム５４２がトップデッキ５３０から吊り下げられていることを除いては、上述のバッテリ充電システム４４２と同様である。バッテリ充電システム５４２は、バッテリ３８０がキャリッジ３６０－２によって支持されている間にバッテリ３８０に電気的に接続するためのバッテリインタフェース４７６を備える。バッテリ充電インタフェース４７６は、バッテリ３８０の対応するインタフェース構成要素と嵌合するためのプラグ、ピン、ポート、又はレセプタクルを含む。バッテリ充電インタフェース４７６は、電力網又はより大きな遠隔バッテリに接続された電源などの外部電源に接続されるべき電気コード又は電気コードに接続するための電気接続を含み得る。バッテリ充電システム５４２は、場合によっては運搬されるバッテリ及び輸送装置３２８がバッテリ交換のために遠隔のフィールド／作業現場／森林に配送される前に、輸送装置３２８上のバッテリの充電を容易にする。例示した実施例では、バッテリインタフェース４７６は、バッテリ輸送装置３２８の遠隔のフィールド／作業現場／森林への輸送中、及びバッテリ輸送装置３２８がフィールド／作業現場／森林に存在する間、運搬されるバッテリ３８０（図示９のような）に接続されたままであってもよく、バッテリインタフェース４７６及びバッテリ３８０の電気インタフェース構成要素を埃、汚れ、水、及び風雨から保護する。

いくつかの実装形態では、バッテリインタフェース４７６は、搭載ダディ輸送装置のバッテリ充電を容易にするために、既製の充電電子機器と組み合わされる。トラクタ３２４上に配備されるものと同じ充電パワーエレクトロニクスを利用することによって、コストが最小限に抑えられ保守及び物流が簡素化される。代替的に、このような充電電子機器は、農場で見られる特定の電力レベル及び電力タイプ（例えば、単相対三相交流電力）に適合させることができる。

いくつかの実装形態では、バッテリ充電システム５４２は、充電位置と引き込み位置又は引き出し位置との間の移動のために、バッテリインタフェース４７６を移動可能に支持することができる。例示した実施例では、バッテリインタフェース４７６は、軸５５５の周りを枢動自在な支持体５５３によって片持ち支持される。支持体５５３は、拡張された充電位置（図１２に示す）、又はバッテリインタフェース４７６が、位置合わせされた開口部５５７（充電位置用）又は位置合わせされた開口部５５９（引き込み位置又は引き出し位置用）を通して挿入され得る輸送装置５２８ｘ１０の残りの部分に重なる引き込み位置若しくは引き出し位置のいずれかに保持され得る。充電位置と引き出し位置との間を手動で移動可能であるように例示されているが、バッテリインタフェース４７６は、代替的に、手動入力に応答して、又は輸送装置５２８上若しくはトラクタ３２４内に設けられたコントローラからの制御信号に応答してバッテリインタフェース４７６の位置決めを移動させることができる動力アクチュエータによって移動されてもよい。

図１３Ａ～図１３Ｈは、バッテリ交換システム３２０を使用する例示的な動作を例示する。当然のことながら、このような図に示される例示的な動作は、バッテリ輸送装置３２８の代わりにバッテリ輸送装置５～８を利用して、又は上述のバッテリ輸送装置２８、１２８若しくは２２８を利用して同じく適用され得る。例示的な動作は、バッテリ受け入れキャビティ又はベイを有する車両である他のタイプのトラクタを用いて同じく遂行され得る。

図１３Ａ、トラクタ３２４によって示されるように、車載バッテリ３８０－１によって供給されるバッテリ電力を使用して、トラクタ３２４は、充電されたバッテリ３８０－２を運搬するバッテリ輸送装置３２８をフィールド／作業現場／森林又は他の遠隔地まで牽引することができる。その後、トラクタ３２４は、輸送装置３２８から切り離され、フィールド／作業現場／森林作業を遂行するために利用され得る。

図１３Ｂによって示されるように、バッテリ３８０－１の現在の充電状態が低いことがオペレータに通知されると、オペレータは、フィールド／作業現場／森林作業を中止し、トラクタ３２４を輸送装置３２８と並ぶ位置まで駆動することができる。トラクタ３２４は、キャリッジ３６０－１とほぼ位置合わせされた位置まで駆動され得る。その後、センサ４８４、４８６、４８８及び４８９（設けられているとき）から受け取る信号に基づいて、コントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０は、キャリッジ３６０－１のトラクタ３２４の開口部３３２との位置合わせを強化するために、動力式キャリッジ位置決め駆動装置４７４（又は設けられているとき動力式駆動装置４９２）に対して制御信号を出力することができる。センサ４８４、４８６、４８８及び４８９からの信号に基づいて、コントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０は、トラクタ３２４の開口部３３２との位置合わせを強化するためにキャリッジ３６０－１のロール、ピッチ又は高さを調節するために、キャリッジサスペンションシステム４４４に対して制御信号をさらに出力することができる。上に論じたように、いくつかの実装形態では、自動化された位置合わせ手順のうちの１つ又は複数は、代替的に、センサ４８４、４８６、４８８及び４８９からの信号によって提供されるガイダンスの有無にかかわらず、手動クランク４３４の使用を通じて手動で遂行されてもよい。

図１３Ｃ及び図１３Ｄによって示されるように、十分な位置合わせが達成されると、バッテリコネクタ４５６は、トラクタ３２４内のバッテリ３８０－１と係合するように軸３８４－１に沿って移動され得る。いくつかの実装形態では、フック４５８は、バッテリ３８０－１のシャフト４６２と係合するように枢動される。このようなフックが係合されるか、又はバッテリがキャリッジ３６０－１（キャリッジ３６０－１のウォームギアフォロア４５２）に別の方法で接続されると、キャリッジ３６０－１は、逆方向に駆動されて、バッテリ３－１をトラクタ３２４からバッテリ輸送装置３２８上に引き出す。上述のように、いくつかの実装形態では、キャリッジ３６０－１の移動は、動力式キャリッジ駆動装置４６４を使用して遂行され得る。代替的に、キャリッジ３６０－１の移動は、手動クランク４３０－１を使用して達成され得る。

図１３Ｅによって示されるように、バッテリ３８０－１の引き出しに続いて、キャリッジ３６０－２は、トラクタ３２４の開口部３３２と位置合わせされ得る。いくつかの実装形態では、コントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０は、キャリッジ３６０－２を開口部３３２と位置合わせするように移動させるために、動力式位置決めキャリッジ駆動装置４７４に対して制御信号を出力することができる。いくつかの実装形態では、オペレータが、手動クランク４３４を使用して。開口部３３２と位置を合わせるようにキャリッジ３６０－２を移動させてもよい。キャリッジ３６０－２と開口部３３２とのこのような位置合わせは、トラクタ３２４又は輸送装置３２８の再位置決めを必要としない。代替的に、キャリッジ３７０が省略される実装形態では、トラクタ３２４が輸送装置３２８に対して再配置されてもよく、又は輸送装置３２８がトラクタ３２４に対して設置されてもよい。上述のように、いくつかの実装形態では、動力式駆動装置４９２は、トラクタ３２４の開口部３３２に対して輸送装置３２８を再配置又は再位置決めするために使用され得る。

キャリッジ３６０－２及び支持される充電されたバッテリ３８０－２と開口部３３２との位置合わせの強化を容易にするために、センサ４８４、４８６、４８８及び４８９からの信号は、コントローラ４６８及び／又はコントローラ４９０によって、動力式キャリッジ位置決め駆動装置４７４（設けられているとき）を制御するために使用することができる。このような信号は、コントローラ４６８及び／又は４９２によって、トラクタ３２４の開口部３３２との位置合わせを強化するためにキャリッジ３６０－２のロール、ピッチ又は高さを調節するために、キャリッジサスペンションシステム４４４に対して制御信号を出力するためにさらに利用され得る。

図１３Ｆ及び図１３Ｇによって示されるように、十分な位置合わせが達成されると、キャリッジ３６０－２のバッテリコネクタ４５６は、バッテリ３８０－２を開口部３３２を通してトラクタ３２４内に移動させ、潜在的にトラクタ３２４のバッテリインタフェース３４と係合させるように、軸３８４－２に沿って移動され得る。バッテリ３８０－２がトラクタ３２４内に受け入れられると、キャリッジ３６０－２は、バッテリ３８０－２から係合解除される。いくつかの実装形態では、フック４５８は、バッテリ３８０－２のシャフト４６２との係合から外れるように枢動される。このようなフックが係合解除されるか、又はバッテリがキャリッジ３６０－２から別の方法で切り離されると、キャリッジ３６０－２は、トラクタ３２４から離れるように駆動される。上述のように、いくつかの実装形態では、キャリッジ３６０－２の移動は、動力式キャリッジ駆動装置４６４－２を使用して遂行され得る。代替的に、キャリッジ３６０－２の移動は、手動クランク４３０－２を使用して達成され得る。

図１３Ｈによって示されるように、新たに充電されたバッテリ３８０－２がトラクタ３２４に装填されると、トラクタ３２４をバッテリ輸送装置３２８から離れるように移動させて、さらなるフィールド／作業現場／森林作業の準備を整えることができる。いくつかの実装形態では、バッテリ充電ステーション４４２（又は輸送装置５２８が使用されるときバッテリ充電ステーション５４２）は、－キャリッジ３６０－１がバッテリ充電ステーション４４２／５４２と反対側に、又はバッテリ充電ステーション４４２／５４２と位置を合わせるように選択的に位置決めされ得るように設置される。このような実装形態では、新たに引き出された放電したバッテリ３８０－１を支持するキャリッジ３６０－１は、バッテリ３８０－１をインタフェース４７６と位置を合わせるように位置決めするために、支持フレーム３４０に沿って支持フレーム３４０に対して移動され得る。その後、インタフェース４７６がバッテリ３８０－１のバッテリ充電インタフェースと嵌合してバッテリ３８０－１をバッテリ充電ステーション４４２と電気的に接続するまで、バッテリ３８０－１は、バッテリキャリッジ３６０－１によってバッテリ充電ステーション４４２に向かって移動され得る。このようなとき、輸送装置３２８は、現在トラクタ３２４によって使用されているバッテリ３８０－２とのその後の交換のためにバッテリ３８０－１を準備するために、輸送装置３２８上にある間にバッテリ３８０－１を充電することができる充電ステーション又は充電インフラストラクチャに移動させることができる。

いくつかの実装形態では、バッテリ輸送装置３２８、５２８は、バッテリ輸送装置３２８、５２８によって支持されるバッテリの充電レベルを表示する通信信号を出力するために、支持フレーム３４０によって支持されるセルラ方式モデムをさらに備え得る。いくつかの実装形態では、輸送装置３２８、５２８は、バッテリ輸送装置の地理位置情報を表示する全地球測位システム信号を出力するために、支持フレーム３４０によって支持される全地球測位システム受信機をさらに備え得る。このような実装形態では、バッテリ輸送装置は、単一又は複数の農場レベルの資産追跡及び作業計画スキームに統合されるように設計することができる。バッテリ輸送装置に搭載されたセルラ方式モデム、ＧＰＳ受信機、及びコントローラを統合することにより、バッテリ輸送装置の位置情報と現在バッテリ輸送装置に搭載されているバッテリの充電状態の両方を通信することができるようになる。これにより、バッテリがトラクタから輸送装置に移動する際にバッテリ位置情報を連続的に追跡することができる。それにより、１つの農場作業に唸っているすべてのバッテリに出入りするエネルギーフローを包括的に理解することもできる。トラクタ追跡と統合されたとき、これによりトラクタとバッテリ輸送装置配備の計画と最適化の両方が可能になり、農場作業目標を達成することができる。

上述のバッテリ交換システムは、トラクタ３２４のフィールド／作業現場／森林での稼働時間を増加させる。上述のバッテリ交換システムは、さらに、充電インフラストラクチャへの往復運転に費やされる時間を短縮する。例示的なバッテリ交換システムは、フィールド／作業現場／森林とバーンとの間の移動距離を最小限に抑えることができ、このような例示的なバッテリ交換システムは、フィールド／作業現場／森林がバーン又は機器倉庫から離れている場合の作業に理想的なものとなる。上述のバッテリ交換システムは、必要に応じて、及び時間とともに作業が進展するにつれて、バッテリ交換能力を複数の場所に柔軟に配備することを容易にする。

図１４～図２５は、例示的なバッテリ交換システム５２０の部分を例示する。システム５２０は、システム５２０が、例示的な前部バッテリ交換システム５２１を形成する例示的なトラクタ５２４及び例示的な交換可能バッテリ５８０（図１６に示す）を備えることを除いては、システム３２０と同様である。前部バッテリ交換システム５２１は、トラクタ５２４の前向き前面開口部を通した、トラクタ５２４のフロントシャーシに設置されたバッテリ受け入れキャビティへの交換可能バッテリ５８０の前面装填を容易にする。システム５２１は、トラクタの前輪タイヤ間で横方向に、トラクタの前部を通って、むしろトラクタの側面に、又はトラクタの下からバッテリを装填し、引き出すことを容易にするので、バッテリは、より地面に近いより低い位置で支持され、牽引及び機動性を強化するためにトラクタの重心をより低くすることができる。

例示した実施例では、前部バッテリ交換システム５２１は、トラクタ５２４に利用可能な電力を増加させるために、所与の利用可能なスペース内でより大きなバッテリ（より多数のバッテリサブモジュール又はバッテリサブユニットを有する）を使用することを容易にする。トラクタ５２４による電力需要及び電力消費量は高くなる場合がある。前部バッテリ交換システム５２１は、バッテリハウジング自体をトラクタ自体の外装外側の一部として使用することを容易にするアーキテクチャを有する。例示した実施例では、バッテリハウジング自体は、少なくとも、トラクタの前輪タイヤに隣接するホイールウェルの部分を形成し得る。例示した実施例では、バッテリは、ともに前輪タイヤに重なり、前輪タイヤの真正面に延在する、ハウジング内に収納されたバッテリサブモジュールを含む。当然のことながら、トラクタ５２４がトラクタ５２４を推進するための無限軌道を備えるいくつかの実装形態では、バッテリハウジングは、無限軌道の周りにウェルを形成することができ、バッテリサブモジュールは、ともに無限軌道に重なり、無限軌道の真正面に延在することができる。

図１４及び図１５は、バッテリ５８０（図１６に示す）が取り外された状態のトラクタ５２４を例示する。バッテリ５８０は、上述のバッテリ輸送装置３２８を使用して、トラクタ５２４に対して輸送及び交換され得る。トラクタ５２４は、上述のトラクタ３２４と同様である。トラクタ３２４の部分に対応するトラクタ５２４の部分は、同様に番号付けされるか、又は図４に示されている。

図１５は、トラクタ５２４のフレーム６００の部分を例示する。フレーム６００は、運転台フレーム６０２及びフロントシャーシフレーム６０４を備える。運転台フレーム６０２は、運転台４０８の支柱６０６及び屋根６０８の骨組みを形成する。

フロントシャーシフレーム６０４は、センタービーム６１０、サイドサポート６１２、荷台骨組み６１４及びコンソール骨組み６１６を備える。センタービーム６１０は、フロントシャーシ６０４の長手方向中心線に沿って延在し、

バッテリ５８０の挿入及びバッテリ５８０の引き出し中にセンタービーム６１０に沿ったバッテリ３０８の移動を案内する上向きの水平トラック６２０を提供する。

サイドサポート６１２は、センタービーム６１０に結合された下端と荷台骨組み６１４に結合された上端部とを有する。サイドサポート６１２は、センタービーム６１０及び荷台骨組み６１４と連携して、バッテリ受け入れキャビティ６２４の前にある前方向きの口６２４を形成する。図１４によって示されるように、サイドサポート６１２は、口６２４も前輪タイヤ４０６の上部の前に直接延在するように、前輪タイヤ４０６の真正面の場所まで外向きに突出する。口６２４は、キャビティ６２６の前面開口部を形成して、ヘッドライト４２４（図１４に示す）及び荷台の下にある。サイドサポート６１２は、前輪４０６の前で終端して、サイドサポート６１２から前輪タイヤ４０６の後方領域まで長手方向に延在するほぼ開いたスペース又は容積を形成し、挿入されたバッテリによるホイールウェルの少なくとも部分的な形成を容易にする。図４によって示されるように、トラクタ３２４は、同様のサイドサポート６１２を含む。

荷台骨組み６１４は、荷台４２０を支持するためのベース又は基礎構造を形成する。床荷台骨組み６１４は、バッテリ受け入れキャビティ６２６に重なり、キャビティ６２６内に受け入れられたときにバッテリ５８０に重なる。コンソール骨組み６１６は、運転台４０８の前端に沿って延在するトラクタ５２４の電子機器及び制御コンソールのための外側支持構造を形成する。コンソール骨組み６１６は、荷台骨組み６１４に接続され、運転台フレーム６０２の柱６０６によってさらに支持される。

図１６～図１９は、例示的なバッテリ５８０を例示する。図１６及び図１７はバッテリ５８０の斜視図であり、一方、図１８はバッテリ５８０の分解斜視図である。図１９は、バッテリサブモジュールの例示的な配置を例示する。図１８によって示されるように、バッテリ５８０は、バッテリサブモジュール６３０、ハウジング６３２、接続インタフェース６３４（図１７に示す）、及びフロントファサード／バンパ６３６を備える。

バッテリサブモジュール６３０は、スタックに配置された個別の電荷蓄積サブモジュール又はユニットのレイアウトを備える。個々のユニット／サブモジュール６３０は、外側ハウジング内で自己完結しており、バッテリ５８０のパワーパックを形成する個別のバッテリサブモジュール６３０のレイアウトから個別に取り外し可能である。バッテリサブモジュール６３０は、鉛酸バッテリサブモジュール、亜鉛バッテリサブモジュール又はリチウムイオンバッテリサブモジュールを含み得る。他の実装形態では、バッテリサブモジュールは、他の形態の電荷蓄積バッテリサブモジュール又はユニットを含み得る。バッテリサブモジュール６３０は、口６２４を通したキャビティ６２６への水平挿入を容易にするように、且つ、バッテリ５８０がキャビティ６２６に完全に挿入されたときに、バッテリサブモジュールが前輪タイヤ４０６に直接重なり、前輪タイヤ４０６の前に直接延在するように、スタックに配置される。

図１９は、キャビティ６２６内に収めることができる個別のバッテリサブモジュールの数を高めるバッテリ５８０のバッテリサブモジュール６３０の例示的なレイアウトを例示する底面斜視図である。例示した実施例では、バッテリ５８０は、バッテリサブモジュールの垂直スタックを備え、垂直スタックは、第１の幅を有するバッテリサブモジュールの第１の列と、第１の列の直下にあり、第１の幅とは異なる第２の幅を有するバッテリサブモジュールの第２の列とを備える。例示した実施例では、バッテリ５８０は、バッテリサブモジュール６３０の垂直スタックを形成するバッテリサブモジュール６３０の列を備え、各列におけるサブモジュールの数、又は垂直スタックを形成する列の数は、バッテリ５８０及びトラクタ５２４の長手方向軸に沿って変化する。

例示した実施例では、バッテリ５８０は、バッテリサブモジュール６３０の一番上の６ｘ４層６４０を備え、個々のバッテリサブモジュール６３０の主要寸法は、長手方向に延びている。バッテリ５８０は、横並びで配置された６個のサブモジュール６３０の最前列６４４と、横並びに配置され、層６４０の側面間の中央に置かれたバッテリサブモジュール６３０の２ｘ２列６４６と、層６４０の対向する側面間の中央に置かれた４個のバッテリサブモジュール６３０の最後列６４８とを備えるバッテリサブモジュール６３０の層６４２を備える。バッテリ５８０は、端から端まで配置され、層６４０の側面間の中央に置かれたバッテリサブモジュール６３０の２ｘ２最前列６５０と、横並びに配置され、層６４０の側面間の中央に置かれた４個のバッテリサブモジュール６３０の最後列６５２と、端から端まで配置され、列６５０と列６５２との間に延在し、層６４０の対向する側面間の中央に置かれたバッテリサブモジュール６３０の中間対６５４とを備えるバッテリサブモジュール６３０の第３の層６４４をさらに備える。

例示したレイアウトでは、層６４０の部分は前輪タイヤ４０６に直接重なり、一方、列６４４の部分は前輪タイヤ４０６の前に直接延在する。サブモジュール６３０の列６４６及び対６５４は、バッテリ５８０によるホイールウェルの提供を容易にするために、列６４６及び対６５４の両側に空きスペース６５８を形成する。他の実装形態では、個別のバッテリサブモジュール又はバッテリユニットの正確な数及びレイアウトは、バッテリがバッテリ受け入れキャビティ内に完全に受け入れられたときにバッテリサブモジュールが前輪の上と前の両方に延在し、バッテリサブモジュール自体、又はかかるバッテリサブモジュールに隣接するハウジングが少なくとも前輪タイヤを受け入れるホイールウェルの部分を形成する全体的な配置を依然として提供しながら、変化し得る。

図１７及び図１８によって示されるように、ハウジング６３２は、対向する側部筐体６６０及びトラックインタフェース６６１（図１７に示す）を備える。側部筐体６６０は、バッテリサブモジュール６３０の周りに延在し、バッテリサブモジュール６３０を受け入れる。側部筐体６６０は、それぞれ、バッテリサブモジュール６３０の上述のレイアウトに厳密に適合する形状を有する。側部筐体６６０のそれぞれは、バッテリサブモジュール６３０のレイアウトのキャビティ６５８（図１９に示す）内に突出するホイールウェル６６２を備える。１つの実装形態では、側部筐体６６０は、成形ポリマーパネルを備え得る。

図１７に示すトラックインタフェース６６１は、トラック６２０（図１５に示す）と相互作用して、口６２４を通ってバッテリ受け入れキャビティ６２６へのバッテリ５８０の水平移動を案内する。例示した実施例では、トラックインタフェース６６１は、トラック６２０を形成するレールを受け入れる大きさの細長いチャネルを備える。他の実装形態では、インタフェース６６１は、トラック６２０に沿ったバッテリ５８０の水平移動を容易にするためのローラ又は他の構成要素を含み得る。いくつかの実装形態では、トラック６２０は、バッテリ５８０の底部から突出してトラックインタフェース６６１を形成する少なくとも１つの突起を受け入れる細長いチャネルを備え得る。

図１７に示す接続インタフェース６３４は、トラクタ５２４（図１４に示す）の対応する接続インタフェース６４０への接続を容易にする。接続インタフェース６３４は、ブラインドメイト雌コネクタ６６６及びプローブレシーバ６６８を備える。トラクタキャビティへのバッテリの最終的な位置合わせは、バッテリプローブレシーバ６６８を対応するトラクタ雄ピン６６９（図１４に示す）上に案内することによって達成される。バッテリブラインドメイトコネクタ６６６は、対応するトラクタブラインドメイトコネクタ６６７（図１４に示す）と嵌合する電気ピンを含んでいる。この接続により、高電圧インターロック、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスチャネル通信並びに高電圧及び高電流直流（ＤＣ）電力の主転送の機能が可能になる。

フロントファサード／バンパ６３６は、取り付けブラケット６３７によってバッテリサブモジュール６３０の前面に取り付けられる。図１６によって示されるように、バンパ６３６は、トラクタ５２４からのバッテリ５８０の取り外し時に、バッテリ５８０の一部として残る。バンパ５８０は、バッテリ５８０がトラクタ５２４内に受け入れられるときに、バッテリ６３０の前部とトラクタ５２４の前部の両方を保護するように機能する。

図２０～図２２によって示されるように、例示した実施例では、バッテリ５８０は、内部の自己完結型冷却システム６７０をさらに備え得る。冷却システム６７０は、バッテリ５８０が使用中の間、及びバッテリ５８０がトラクタ５２４から取り外されている間、輸送されている間、又はその他の方法で使用されていない間、バッテリサブモジュール６３０を冷却する。図２０Ａに概略的に示すように、冷却システム６７０は、冷却剤リザーバ６７２、流体ポンプ６７４、冷却プレート６８１－１、６８１－２、６８４－３及び６８４－４（集合的に冷却プレート６８４と呼ぶ）を備える冷却剤循環システム６７６、熱電冷却（ＴＥＣ）プレート６７８、ヒートシンクフィン６８０、ヒートシンクカバー６８２、並びにファン６８３を備える。

図２０Ａによって示されるように、バッテリ層６４０、６４２及び６４４は、それぞれ冷却プレート６８４－３、６８４－２、６８４－１に関連付けられ、直接結合される。最上部のバッテリ層６４０は、冷却プレート６８４－４に熱的に結合される。各冷却プレート６８４は、冷却プレートの面に沿って、冷却剤リザーバ６７２によって供給される冷却剤を循環させる。ポンプ６７４は、冷却プレート６８４－４を通して、次いで冷却プレート６８４－３、６８４－２及び６８４－１を通して冷却剤を圧送し、そこで冷却剤はバッテリ層６４０、６４２及び６４４から熱を吸収する。加熱された冷却剤は、ポンプ６７４に戻され、次に、ポンプ６７４は再び、加熱された流体を、冷却プレート６８４－４を通して、冷却プレート６８４－４を横切って圧送する。熱電プレート６７８は、冷却剤プレート６８４－４を通って流れる加熱された冷却剤から熱を吸収し、その熱をヒートシンク／フィン６８０に伝達する。ファン６８３は、カバー６８２の下方で、ヒートシンク／フィン６８０を通ってヒートシンク／フィン６８０を横切るより冷たい空気流を導いて、ヒートシンク／フィン６８０から熱を抽出し、その後、加熱された空気は排出される。冷却システム６７０の構成要素のそれぞれがバッテリ５８０のさまざまな層とともに単一ユニットとして自己完結している一実施例が例示される。

図２０Ｂ、図２１及び図２２は、冷却システム６７０の特定の実施例を例示する。リザーバ６７２は、流体ポンプ６７４によって冷却剤循環システム６７６を通って循環するための冷却剤の供給を貯蔵する。流体ポンプ６７４は、バッテリサブモジュール６３０から電力を受け取り、冷却剤循環システム６７６を通して流体を圧送する。いくつかの実装形態では、冷却剤はグリセロールを含み得る。他の実装形態では、冷却剤は他の冷却剤流体を含み得る。

冷却剤循環システム６７６は、バッテリサブモジュール６３０及びＴＥＣプレート６７８に沿ってそれらに隣接して延在する流体循環導管を備える。このような導管は、そのような導管内を循環する冷却剤（グリセロールなど）に熱を熱伝導するアルミニウム、銅などの材料から形成され得る。図２０Ｂ～図２２は、例示的な冷却剤循環システム６７６を例示する。図２０Ｂによって示されるように、冷却剤循環システム６７６は、４枚の冷却プレート６８４－１、６８４－２、６８４－３及び６８４－４を備える。冷却プレート６８４のそれぞれは、接合される一対のパネルを備え、それらは連携して流体循環導管６８６を形成する。導管６８６は、個別の冷却プレート６８４の実質的に表面積全体にわたって蛇行経路に沿って進む。導管６８６の各蛇行経路は、入口及び出口を有する。

図２０Ｂ及び図２１によって示されるように、冷却プレート６８４－１は、単一の供給及び戻り流体経路が導管６８６の広くなった複数の蛇行端部の間に延在するＩ字形状を有する。図２１によって示されるように、冷却プレート６８４の導管６８６のレイアウトは、冷却プレート６８４－１の導管６８６が最下層のバッテリサブモジュール６３０のそれぞれまでオフを拡張するように、バッテリサブモジュール６３０の最下層のレイアウトに一致する形状を有する。

冷却プレート６８４－１のように、冷却プレート６８４－２は、バッテリサブモジュール６３０の上に重なる層のレイアウトに一致又は対応するレイアウトを有する導管６８６を有する。例示した実施例では、冷却プレート６８４－２の導管６８６は、モジュール６３０の中間層における追加のバッテリサブモジュール６３０を冷却するように、導管６８６の広くなった複数の蛇行端部の間に延在する２対の供給及び戻り流体経路を備える。

冷却プレート６８４－３は、バッテリサブモジュール６３０の最上層の下に設置される。冷却プレート６８４－３は、バッテリ５８０のバッテリサブモジュール６３０の最上層の幅を形成する６個のバッテリサブモジュール６３０に対応する６個の蛇行ループのレイアウトを有する流体導管６８６を有する。結果として、バッテリ５８０のバッテリサブモジュール６３０の層のそれぞれは、冷却剤を運搬する流体導管６８６の一部分に隣接する。

冷却プレート６８４－４は、ＴＥＣプレート６７８の下方に延在し、ＴＥＣプレート６７８に対応する形状を有する。図２２によって示されるように、冷却プレート６８４－４は、一対のループを配置する流体導管を有し、冷却剤（点描で示す）は、入口６８８で注入され、出口６９０で排出される。冷却プレート６８４－４の導管６８６は、ＴＥＣプレート６７８の熱電モジュール全体にわたって流体を循環させる。いくつかの実装形態では、冷却プレート６８４のそれぞれの導管は、ある時点にバッテリサブモジュール６３０の各層全体にわたって循環する冷却剤が、ＴＥＣプレート６７８の熱電モジュール全体にわたって循環するように、より大きな循環経路が確立されるように流体的に接続される。他の実装形態では、異なる冷却プレート６８４の流体導管６８６は、互いに独立していてもよく、流体ポンプ６７４によって独立して圧送されてもよい。

ＴＥＣプレート６７８は、冷却プレート６８４－４に重なり、冷却プレート６８４－４とヒートシンクフィン６８０との間に挟まれたパネルを備える。ＴＥＣプレート６７８は、一連の個別のＴＥＣモジュール６９０を備える。モジュール６９０のそれぞれは、冷却プレート６８４－４の流体導管６８６の一部分に熱的に結合された低温側と、ヒートシンクフィン６８０に熱的に結合された高温側とを有するヒートポンプ又はペルチェ素子を備える。ＴＥＣモジュール６９０は、冷却プレート６８４－４の導管６８６からヒートシンクフィン６８０に熱を伝達する。

ヒートシンクカバー６８２は、ヒートシンクフィン６８０の側面に沿って、ファン６８３によって提供される空気流を制限するヒートシンクフィン６８２の上に延在するパネルを備える。ファン６８３は、トラクタ５２４（図１４に示す）の対応する通気口６９２を通して空気を引き込む。例示した実施例では、通気口６９２は、運転台４０８の内部床に空気圧で接続されている。いくつかの実装形態では、空気は、ヒートシンクフィン６８０に沿って導かれる前に、フィルタを通して引き込まれるか、又はフィルタを通して強制的に送られる場合がある。バッテリ５８０を長手方向に横切って通過し、ヒートシンクフィン６８０から熱を吸収した後、空気はバッテリ５８０内の開口部を通して排出され得る。例示した実施例では、加熱された空気は、バッテリサブモジュール６３０とバンパ６３６の下端との間でバッテリ５８０の前端において排出される。

他の実装形態では、冷却プレートの数及びそれらのそれぞれの形状並びに導管６８６は、バッテリサブモジュール６３０の関連した個別の層のそれぞれのレイアウトに応じて異なるように構成され得る。いくつかの実装形態では、冷却プレート６８４のそれぞれを通して循環される冷却剤は、バッテリ５８０によって運搬されるのではなく、トラクタ５２４と関連付けられたポンプによって供給されてもよい。いくつかの実装形態では、バッテリ５８０は冷却システム６７０を省略することができる。

図２３～図２８は、トラクタ５２４（その部分が示されている）のバッテリ受け入れキャビティ６２６に完全に挿入されたバッテリ５８０を例示する。トラクタ５２４の長手方向中心線に沿ってとられたトラクタ５２４及びバッテリ５８０の図２４。図２５は、図２３の線２５－２５に沿ってとられたトラクタ５２４の断面図である。図２６は、図２４の線２６－２６に沿ってとられたトラクタ５２４の断面図である。図２７は、図２４の線２７－２７に沿ってとられたトラクタ５２４の断面図である。図２８は、図２４の線２８－２８に沿ってとられたトラクタ５２４の断面図である。図２３～図２８によって示されるように、バッテリ５８６及びそのサブモジュール６３０は、タイヤ４０６の前部の周りを包み込む。バッテリ５８６及びそのサブモジュール６３０は、前輪４０６の真上に延在し、前輪４０６の真正面にも延在する。バッテリ５８０及びそのサブモジュールは、そのようなホイールウェル６６２の一部分を形成し、ホイールウェル６６２の内面を形成する。バッテリ５８０のバッテリサブモジュール６３０は、前輪４０６の後方及び前方の両方に設置される。

本開示の特許請求の範囲は、全体としてバッテリ交換システムを対象とするが、本開示は以下の定義に明記される特徴を追加的に対象とする。
１． バッテリ輸送装置であって、
支持フレームと、
支持フレームに結合され、バッテリ輸送装置を移動させるための動力車に接続するように構成されたコネクタと、
支持フレームに移動可能に結合され、バッテリを輸送装置支持位置からトラクタ受け入れ位置まで運搬するように構成されたバッテリキャリッジと、
を備えるバッテリ輸送装置
を備えるバッテリ交換システム。
２． バッテリ輸送装置は、軸の周りを回転するために支持フレームに結合された車輪又は無限軌道を備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
３． バッテリキャリッジは、軸に平行な第２の軸に沿ってバッテリを運搬するように移動可能である、定義２に記載のバッテリ交換システム。
４． バッテリに解放可能に接続するために、バッテリキャリッジによって運搬されるバッテリコネクタをさらに備える、定義３に記載のバッテリ交換システム。
５． バッテリコネクタは、バッテリ係合位置とバッテリ開放位置との間で枢動自在なフックを備える、定義４に記載のバッテリ交換システム。
６． バッテリキャリッジを第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、バッテリキャリッジに動作可能に結合された手動クランクをさらに備える、定義３に記載のバッテリ交換システム。
７． 手動クランクによる回転のために手動クランクに動作可能に結合されたウォームギアと、ウォームギアと係合し、バッテリキャリッジに接続されたウォームギアフォロアとをさらに備える、定義６に記載のバッテリ交換システム。
８． バッテリキャリッジを第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、バッテリキャリッジに動作可能に結合された動力式キャリッジ駆動装置をさらに備える、定義３に記載のバッテリ交換システム。
９． 動力式キャリッジ駆動装置は、支持フレームによって運搬され、電気モータ及び油圧モータからなる駆動源の群から選択される駆動源を備える、定義８に記載のバッテリ交換システム。
１０． 受け入れたバッテリを動力式キャリッジ駆動装置に電気的に接続するために、支持フレームによって支持される電気バッテリベイをさらに備える、定義９に記載のバッテリ交換システム。
１１． 動力式キャリッジ駆動装置は、駆動源に接続され、バッテリ輸送装置から遠隔にある電源インタフェースに解放可能に接続するためのキャリッジ駆動装置接続インタフェースを備える、定義９に記載のバッテリ交換システム。
１２． 支持フレームに移動可能に結合され、第２のバッテリを輸送装置支持位置からトラクタ受け入れ位置まで運搬するように構成された第２のバッテリキャリッジをさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
１３． バッテリ輸送装置は、軸の周りを回転するために支持フレームに結合された車輪を備える、定義１２に記載のバッテリ交換システム。
１４． バッテリキャリッジは、軸に平行な第２の軸に沿ってバッテリを運搬するように移動可能であり、第２のバッテリキャリッジは、軸に平行な第３の軸に沿って第２のバッテリを運搬するように移動可能である、定義１２に記載のバッテリ交換システム。
１５． バッテリに解放可能に接続するために、バッテリキャリッジによって運搬されるバッテリコネクタと、
第２のバッテリに解放可能に接続するために、第２のバッテリキャリッジによって運搬される第２のバッテリコネクタと、
をさらに備える、定義１４に記載のバッテリ交換システム。
１６． バッテリコネクタは、バッテリ係合位置とバッテリ開放位置との間で枢動自在なフックを備える、定義１５に記載のバッテリ交換システム。
１７． バッテリキャリッジを第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、バッテリキャリッジに動作可能に結合された第１の手動クランクと、
第２のバッテリキャリッジを第３の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、バッテリキャリッジに動作可能に結合された第２の手動クランクと、
をさらに備える、定義１４に記載のバッテリ交換システム。
１８． 手動クランクによる回転のために手動クランクに動作可能に結合されたウォームギアと、ウォームギアと係合し、バッテリキャリッジに接続されたウォームギアフォロアとをさらに備える、定義１７に記載のバッテリ交換システム。
１９． バッテリキャリッジを第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、バッテリキャリッジに動作可能に結合された動力式キャリッジ駆動装置をさらに備える、定義１４に記載のバッテリ交換システム。
２０． バッテリキャリッジは、第１の軸に沿って移動するために支持フレームに移動可能に結合され、バッテリ輸送装置は、バッテリキャリッジを第１の軸に垂直な第２の軸に沿って設置するために、バッテリキャリッジを運搬し移動可能に支持する位置決めキャリッジをさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
２１． バッテリ輸送装置は、軸の周りを回転するために支持フレームに結合された車輪を備える、定義１１に記載のバッテリ交換システム。
２２． バッテリキャリッジは、軸に平行な第２の軸に沿ってバッテリを運搬するように移動可能である、定義２１に記載のバッテリ交換システム。
２３． バッテリに解放可能に接続するために、バッテリキャリッジによって運搬されるバッテリコネクタをさらに備える、定義２２に記載のバッテリ交換システム。
２４． バッテリコネクタは、バッテリ係合位置とバッテリ開放位置との間で枢動自在なフックを備える、定義２３に記載のバッテリ交換システム。
２５． バッテリキャリッジを第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、バッテリキャリッジに動作可能に結合された手動クランクをさらに備える、定義２２に記載のバッテリ交換システム。
２６． 手動クランクによる回転のために手動クランクに動作可能に結合されたウォームギアと、ウォームギアと係合し、バッテリキャリッジに接続されたウォームギアフォロアとをさらに備える、定義２５に記載のバッテリ交換システム。
２７． バッテリキャリッジを第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、バッテリキャリッジに動作可能に結合された動力式キャリッジ駆動装置をさらに備える、定義２２に記載のバッテリ交換システム。
２８． 動力式キャリッジ駆動装置は、支持フレームによって運搬され、電気モータ及び油圧モータからなる駆動源の群から選択される駆動源を備える、定義２７に記載のバッテリ交換システム。
２９． 受け入れたバッテリを動力式キャリッジ駆動装置に電気的に接続するために、支持フレームによって支持される電気バッテリベイをさらに備える、定義２８に記載のバッテリ交換システム。
３０． 動力式キャリッジ駆動装置は、駆動源に接続され、バッテリ輸送装置から遠隔にある電源インタフェースに解放可能に接続するためのキャリッジ駆動装置接続インタフェースを備える、定義２８に記載のバッテリ交換システム。
３１． 位置決めキャリッジを第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、位置決めキャリッジに動作可能に結合された手動クランクを備える、定義２０に記載のバッテリ交換システム。
３２． 手動クランクによる回転のために手動クランクに動作可能に結合されたウォームギアと、ウォームギアと係合し、位置決めキャリッジに接続されたウォームギアフォロアとをさらに備える、定義３１に記載のバッテリ交換システム。
３３． 位置決めキャリッジを第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、位置決めキャリッジに動作可能に結合された動力式位置決めキャリッジ駆動装置をさらに備える、定義２０に記載のバッテリ交換システム。
３４． 動力式位置決めキャリッジ駆動装置は、支持フレームによって運搬され、電気モータ及び油圧モータからなる駆動源の群から選択される位置決め駆動源を備える、定義３３に記載のバッテリ交換システム。
３５． 受け入れたバッテリを動力式位置決めキャリッジ駆動装置に電気的に接続するために、支持フレームによって支持される電気バッテリベイをさらに備える、定義３４に記載のバッテリ交換システム。
３６． 動力式位置決めキャリッジ駆動装置は、位置決め駆動源に接続され、バッテリ輸送装置から遠隔にある電源インタフェースに解放可能に接続するための位置決めキャリッジ駆動装置接続インタフェースを備える、定義２８に記載のバッテリ交換システム。
３７． 第１の軸に垂直な第３の軸に沿って移動するために、位置決めキャリッジによって運搬される第２のバッテリキャリッジをさらに備える、定義２０に記載のバッテリ交換システム。
３８． 第２の軸に沿って移動するための第２の位置決めキャリッジと、
第１の軸に垂直な第３の軸に沿って移動するために、第２の位置決めキャリッジによって運搬される第２のバッテリキャリッジと、
をさらに備える、定義２０に記載のバッテリ交換システム。
３９． 支持フレームによって支持されるバッテリ充電システムをさらに備え、バッテリ充電システムは、バッテリがバッテリキャリッジによって支持されている間にバッテリに解放可能に接続するためのバッテリ接続インタフェースを備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
４０． バッテリ接続インタフェースは、バッテリ接続位置と引き出し位置との間で支持フレームに対して移動可能である、定義３９に記載のバッテリ交換システム。
４１． 充電バッテリを受け入れ、充電バッテリベイ内の充電バッテリをバッテリ充電システムに接続するための充電バッテリベイをさらに備える、定義３９に記載のバッテリ交換システム。
４２． 支持フレームに結合され、支持フレームを移動可能に支持する車輪と、
支持フレームによって支持され、車輪を回転駆動するために車輪に動作可能に結合される電気モータと、
をさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
４３． コネクタは、支持フレームから延出する牽引棒を備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
４４． コネクタは、支持フレームから延出する３点ヒッチを備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
４５． バッテリキャリッジの上方で支持フレームによって支持され、バッテリキャリッジによって運搬されるバッテリの高さよりも大きい高さだけバッテリキャリッジから間隔を空けて配置されるトップデッキをさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
４６． 支持フレームによって支持されるスケールをさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
４７． 支持フレームに対するバッテリキャリッジのロール、ピッチ、及び高さのうちの少なくとも１つを調節するために、支持フレームによって支持される作動可能なキャリッジサスペンションシステムをさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
４８． 作動可能なキャリッジサスペンションシステムは、バッテリキャリッジ内の支持フレーム間に複数の独立して作動可能なエアバッグを備える、定義４７に記載のバッテリ交換システム。
４９． 作動可能なキャリッジサスペンションシステムは、リーフスプリングリンク機構をさらに備える、定義４８に記載のバッテリ交換システム。
５０． 作動可能なキャリッジサスペンションシステムは、レベリングスクリュージャッキを備える、定義４７に記載のバッテリ交換システム。
５１． 支持フレームによって支持されるカメラと、
バッテリキャリッジに動作可能に結合された動力アクチュエータと、
カメラからの信号に基づいて、バッテリキャリッジを移動させるために動力アクチュエータを制御可能に作動させるための制御信号を出力するコントローラと、
をさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
５２． バッテリキャリッジを設置するための位置決めキャリッジと、
位置決めキャリッジに動作可能に結合された位置決め動力アクチュエータであって、コントローラは、カメラからの信号に基づいて、位置決めキャリッジを移動させるために位置決め動力アクチュエータを制御可能に作動させるための制御信号を出力することになっている、位置決め動力アクチュエータと、
をさらに備える、定義５１に記載のバッテリ交換システム。
５３． 支持フレームに対するバッテリキャリッジのロール、ピッチ、及び高さのうちの少なくとも１つを調節するために、支持フレームによって支持される作動可能なキャリッジサスペンションシステムと、
作動可能なキャリッジサスペンションに動作可能に結合されたサスペンション動力アクチュエータであって、コントローラは、支持フレームに対するバッテリキャリッジのロール、ピッチ、及び高さのうちの少なくとも１つを調節するために、サスペンション動力アクチュエータを制御可能に作動させるための制御信号を出力することになっている、サスペンション動力アクチュエータと、
をさらに備える、定義５１に記載のバッテリ交換システム。
５４． 動力車として機能するトラクタであって、フロントシャーシの前端から後方に延在するバッテリ受け入れキャビティを備えるフロントシャーシを有する、トラクタ
をさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
５５． トラクタは、フロントシャーシの両側から延出する前輪と、フロントシャーシの前部に沿ったヘッドライトとを備え、バッテリ受け入れキャビティは、トラクタの前輪とヘッドライトとの間に垂直に設置される、定義５４に記載のバッテリ交換システム。
５６． バッテリ受け入れキャビティに対するバッテリキャリッジによって支持されるバッテリの相対的な位置関係を感知する位置でトラクタによって支持されるセンサと、
センサから信号を受け取り、バッテリキャリッジによって支持されるバッテリとバッテリ受け入れキャビティとの間の位置合わせの程度に基づいて、位置合わせ信号を出力する、コントローラと、
をさらに備える、定義５４に記載のバッテリ交換システム。
５７． バッテリキャリッジの位置決めを制御する人に位置合わせの程度の表示を出力するためのユーザ表示器をさらに備え、表示は可視表示及び可聴表示のうちの少なくとも１つを含む、定義５６に記載のバッテリ交換システム。
５８． バッテリキャリッジに動作可能に結合された動力式キャリッジ駆動装置をさらに備え、動力式キャリッジ駆動装置は、位置合わせ信号に基づいてバッテリキャリッジ及びバッテリを自動的に移動させることになっている、定義５６に記載のバッテリ交換システム。
５９． バッテリキャリッジによって支持されるバッテリの充電レベルを表示する通信信号を出力するために、支持フレームによって支持されるセルラ方式モデムをさらに備え得る、定義１に記載のバッテリ交換システム。
６０． バッテリ輸送装置の地理位置情報を表示する全地球測位システム信号を出力するために、支持フレームによって支持される全地球測位システム受信機をさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
６１． バッテリをさらに備える、定義１に記載のバッテリ交換システム。
６２． バッテリは、バッテリをバッテリキャリッジと一体的に移動させるために、バッテリをバッテリキャリッジに解放可能に接続するためのバッテリ接続インタフェースを備える、定義６１に記載のバッテリ交換システム。
６３． バッテリキャリッジはフックを備え、バッテリ接続インタフェースは、フック内に移動可能に受け入れられるシャフトを備える、定義６２に記載のバッテリ交換システム。
６４． シャフト受け入れ位置とシャフト引き出し位置との間でフックを制御可能に枢動させるために、支持フレームによって支持される動力アクチュエータをさらに備える、定義６３に記載のバッテリ交換システム。
６５． 動力アクチュエータは電気ソレノイドを備える、定義６４に記載のバッテリ交換システム。
６６． シャフト受け入れ位置とシャフト引き出し位置との間でフックを手動で枢動させるためのレバーをさらに備える、定義６４に記載のバッテリ交換システム。

本開示は、例示的な実装形態を参照して説明されているが、当業者であれば、本開示から逸脱することなく、形態及び詳細において変更がなされ得ることを認識するであろう。例えば、異なる例示的な実装形態が、さまざまな利益を提供する特徴を含むものとして説明されてきた可能性があるが、説明された特徴は、説明された例示的な実装形態又は他の代替的な実装形態において、互いに交換され得るか、又は代替的に互いに組み合わされ得ると考えられる。本開示の技術は比較的複雑であるから、技術におけるすべての変更が予見可能であるわけではない。例示的な実装形態を参照して説明され、以下の特許請求の範囲で明記される本開示は、可能な限り広範囲であることを明らかに意図している。例えば、特に断りのない限り、単一の特定の要素を列挙する請求項は、複数のかかる特定の要素も包含する。特許請求の範囲における「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、単に異なる要素を区別するものにすぎず、特に定めない限り、本開示における要素の特定の順序又は特定の番号付けと具体的に関連付けられるべきではない。

Claims (15)

1. バッテリ輸送装置であって、
   支持フレームと、
   前記支持フレームに結合され、前記バッテリ輸送装置を移動させるための動力車に接続するように構成されたコネクタと、
   前記支持フレームに移動可能に結合され、バッテリを輸送装置支持位置からトラクタ受け入れ位置まで水平に運搬するように構成されたバッテリキャリッジと、
   を備えるバッテリ輸送装置
   を備えるバッテリ交換システム。
2. 前記バッテリ輸送装置は、軸の周りを回転するために前記支持フレームに結合された車輪又は無限軌道を備え、前記バッテリキャリッジは、前記軸に平行な第２の軸に沿ってバッテリを運搬するように移動可能である、請求項１に記載のバッテリ交換システム。
3. 前記バッテリに解放可能に接続するために、前記バッテリキャリッジによって運搬されるバッテリコネクタをさらに備える、請求項２に記載のバッテリ交換システム。
4. 前記バッテリキャリッジを前記第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、前記バッテリキャリッジに動作可能に結合された手動クランクをさらに備える、請求項２に記載のバッテリ交換システム。
5. 前記バッテリキャリッジを前記第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、前記バッテリキャリッジに動作可能に結合された動力式キャリッジ駆動装置をさらに備える、請求項２に記載のバッテリ交換システム。
6. 前記支持フレームに移動可能に結合され、第２のバッテリを輸送装置支持位置からトラクタ受け入れ位置まで運搬するように構成された第２のバッテリキャリッジをさらに備える、請求項１に記載のバッテリ交換システム。
7. 前記バッテリ輸送装置は、軸の周りを回転するために前記支持フレームに結合された車輪又は無限軌道を備え、前記バッテリキャリッジは、前記軸に平行な第２の軸に沿って前記バッテリを運搬するように移動可能であり、前記第２のバッテリキャリッジは、前記軸に平行な第３の軸に沿って前記第２のバッテリを運搬するように移動可能である、請求項６に記載のバッテリ交換システム。
8. 前記バッテリに解放可能に接続するために、前記バッテリキャリッジによって運搬されるバッテリコネクタと、
   前記第２のバッテリに解放可能に接続するために、前記第２のバッテリキャリッジによって運搬される第２のバッテリコネクタと、
   をさらに備える、請求項７に記載のバッテリ交換システム。
9. 前記バッテリキャリッジを前記第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、前記バッテリキャリッジに動作可能に結合された第１の手動クランクと、
   前記第２のバッテリキャリッジを前記第３の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、前記バッテリキャリッジに動作可能に結合された第２の手動クランクと、
   をさらに備える、請求項７に記載のバッテリ交換システム。
10. 前記バッテリキャリッジを前記第２の軸に沿って制御可能に移動及び位置決めするために、前記バッテリキャリッジに動作可能に結合された動力式キャリッジ駆動装置をさらに備える、請求項７に記載のバッテリ交換システム。
11. 前記バッテリキャリッジは、第１の軸に沿って移動するために前記支持フレームに移動可能に結合され、前記バッテリ輸送装置は、前記バッテリキャリッジを前記第１の軸に垂直な第２の軸に沿って設置するために、前記バッテリキャリッジを運搬し移動可能に支持する位置決めキャリッジをさらに備える、請求項１に記載のバッテリ交換システム。
12. 前記第２の軸に沿って移動するための第２の位置決めキャリッジと、
    前記第１の軸に垂直な第３の軸に沿って移動するために、前記第２の位置決めキャリッジによって運搬される第２のバッテリキャリッジと、
    をさらに備える、請求項１１に記載のバッテリ交換システム。
13. 前記支持フレームによって支持されるバッテリ充電システムをさらに備え、前記バッテリ充電システムは、前記バッテリが前記バッテリキャリッジによって支持されている間に前記バッテリに解放可能に接続するためのバッテリ接続インタフェースを備える、請求項１に記載のバッテリ交換システム。
14. 前記支持フレームに対する前記バッテリキャリッジのロール、ピッチ、及び高さのうちの少なくとも１つを調節するために、前記支持フレームによって支持される作動可能なキャリッジサスペンションシステムをさらに備える、請求項１に記載のバッテリ交換システム。
15. 前記支持フレームによって支持されるカメラと、
    前記バッテリキャリッジに動作可能に結合された動力アクチュエータと、
    前記カメラからの信号に基づいて、前記バッテリキャリッジを移動させるために前記動力アクチュエータを制御可能に作動させるための制御信号を出力するコントローラと、
    をさらに備える、請求項１に記載のバッテリ交換システム。

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