[发明专利]电动汽车动力蓄电池更换站

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车尤其是轿车动力蓄电池更换站，所述动力电池安装于电动汽车的底板区域，可以在汽车轴线旁边沿着行驶方向从下方将其更换，在导引车轮的情况下将需要更换动力蓄电池的电动汽车定位在更换站的地面检查口上方，即可通过检查口更换动力蓄电池。

背景技术

为了节约化石能源和保护环境，在私人交通领域大力推广使用电动汽车的努力如火如荼，这就需要采用能够显著延长电动汽车续行里程的智能化系统。由于所用动力蓄电池的蓄电能力有限，目前电动汽车的续行里程与装备内燃发动机的汽车相比明显受到限制。此外放电后的动力蓄电池在其续行里程结束时还需要几个小时重新充电，即使是能够快速充电的动力蓄电池，也会使得汽车停用一段时间，这会让人感觉到特别不方便，因此市场对于纯电动汽车的反应依然保守。

取而代之更受人青睐的是既有电驱动装置也有内燃发动机的混合动力汽车，尽管这样可以增大汽车的续行里程，但是仍然无法缩短动力蓄电池的充电时间。

为了使电动汽车更加具有吸引力，并且也为了避免上述缺点，曾有人建议放弃耗费时间的动力蓄电池充电过程，代之以用替换方式将已放电的动力蓄电池替换成充足电的动力蓄电池。这类用来更换动力蓄电池的系统早已为人所知，并且已在20世纪早期得到了应用(US Patent 1,362,019)。US Patent 5,612,606和DE-A-42 29 687也公开了用于电动汽车动力蓄电池的其它更换站。

在最后提及的专利文献中描述了一种自动蓄电池更换站，在其中可利用泊车入位辅助系统定位电动汽车。接着利用一种操作装置松开安装于底盘下方的动力蓄电池，将其下降到地面高度以下，以便能够在地板下方通过横向移动将其送往充电储备站。可从对应于蓄电池更换站的高层货架仓库中取出预先充足电的动动力蓄电池，再沿着反向路径利用操作装置将其重新安装于汽车之中。所述蓄电池更换站可以半自动化地运行。

如果在上述类型的更换站中更换已放电的动力蓄电池，那么从电动汽车进站直至装上充满电的动力蓄电池离开更换站所需的全部时间就是决定这种系统是否具有吸引力的关键因素。这段时间并非单纯受动力蓄电池更换过程的影响，而且也受非生产时间的影响，例如电动汽车进站以及在更换站中进行定位所需的时间。因此将电动汽车快速对中定位与动力蓄电池下方的更换装置位置精度同等重要，此外更换装置的位置精度还是实现全自动顺利更换动力蓄电池的决定性因素。

DE-A-42 29 6 87尽管推荐了一种泊车入位辅助系统，其形式如同举升机和检修坑中众所周知的车辙，但是既没有考虑到汽车驾驶员的驾驶经验，也没有考虑各种不同的尺寸，尤其是当今机动车的轮距和胎宽。为了提高容量，通常将动力蓄电池做得很大，几乎占据电动汽车的全部宽度，因此难以操作安置于汽车下方且需要通过装配检查口拆下的动力蓄电池，在所公开的蓄电池更换站中并没有对此加以考虑。所公开的更换站也没有考虑到通过检查口更换动力蓄电池时的安全问题，在检查口下方有一个很深的井，必须将其打开才能更换动力蓄电池。

发明内容

鉴于已知的现有技术，本发明要解决的技术问题在于，将这种用来更换电动汽车动力蓄电池的更换站设计为，使其在搬运操作过程中不会发生事故，而且能够以全自动方式顺利运行，能显著减少更换动力蓄电池所需的总时间，也就是从电动汽车进站直至出站所需的总时间。

为了解决上述技术问题，本发明推荐一种更换站，其特征在于，车轮导引装置至少可引导安装于电动汽车纵向侧的车轮，且可自动通过作用于电动汽车的可控外部驱动装置使得电动汽车至少可在车轮导引装置中运动。电动汽车的驾驶员不必干预汽车的行驶和制动运动，因为外部驱动装置可承担这一功能，因此能够安全可靠地实现自动运行，无论驾驶员是否因为不熟练而做出错误动作。

如果按照本发明的一种实施方式将外部驱动装置设计成牵引链形式，且该牵引链类似于自动洗车线中的牵引链，可作用于电动汽车的车轮使其向前运动，并且可将电动汽车与动力蓄电池准确运送到检查口上方的位置，就能在很短时间内顺利定位电动汽车。

按照本发明的一种特别有益的扩展设计，可以在更换站之内相对于电动汽车的车轮宽度和/或者轮距这样横向于电动汽车的纵轴线来调整车轮导引装置，即，使得与车轮宽度和/或者轮距无关地将电动汽车及其动力蓄电池对中地定位于检查口上方。本发明所提供的解决方案一方面考虑了汽车驾驶员的不同驾驶经验，同时也考虑了不同车型的不同轮胎宽度和/或者不同的轮距以及轴距。