ES2251141T3 - Aparato de cargar baterias y aparato de retorno para baterias. - Google Patents

Aparato de cargar baterias y aparato de retorno para baterias.

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ES2251141T3 ES99116635T ES99116635T ES2251141T3 ES 2251141 T3 ES2251141 T3 ES 2251141T3 ES 99116635 T ES99116635 T ES 99116635T ES 99116635 T ES99116635 T ES 99116635T ES 2251141 T3 ES2251141 T3 ES 2251141T3
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

[Objeto] Para reducir el tamaño y el coste de un intercambiador de batería para su uso en un sistema de alquiler.[Medio de resolución] Un intercambiador de batería (8) tiene cajas de batería (306) para almacenar las baterías (55) que se vayan a alquilar y devolver las baterías (55) en varias filas y columnas. El intercambiador de batería (8) tiene también una sección de carga (304) dispuesta por debajo de las cajas de batería 306 y albergan varios cargadores (340). Una simple ranura de batería (315) para la lectura de las identificaciones de las baterías devueltas (55) está colocada lateralmente en las cajas de baterías (306) separadamente de las cajas de batería (306) y de la sección de carga (304).

Description

Aparato de cargar baterías y aparato de retorno para baterías.
La presente invención se refiere a un aparato de cargar baterías según el preámbulo de la reivindicación 1.
La Patente japonesa número 2645106 describe un aparato de cargar baterías que tiene una pluralidad de agujeros de introducción de batería para introducir baterías a cargar, estando dispuestos los agujeros de introducción de batería en filas horizontales y cinco columnas verticales.
Por DE 42 35 049 se conoce un aparato de cargar baterías según el preámbulo de la reivindicación 1.
Un sistema de alquiler donde varios usuarios comparten una pluralidad de baterías requiere que la información de identificación (ID) inherente a las baterías sea gestionada. Por lo tanto, el sistema de alquiler tiene que tener un lector de ID de batería en un dispositivo de cambio de batería que tiene unidades de devolución y carga para almacenar y cargar las baterías devueltas. Si hay una pluralidad de unidades de devolución y carga, el lector de ID de batería se deberá disponer en cada una de las unidades de devolución y carga, dando lugar a un aumento del tamaño y costo del dispositivo de cambio de batería y a la necesidad de tener en cuenta el efecto de calor generado mientras se están cargando las baterías. Un objeto de la presente invención es automatizar la operación manual y proporcionar un aparato de cargar baterías simple y razonable que pueda ser usado por un solo usuario sin precisar un ayudante adicional y que pueda simplificar la operación.
Este objeto se logra con un aparato de cargar baterías según la reivindicación 1.
Según la invención, dado que las unidades de carga y el lector de ID para baterías están dispuestos por separado uno de otro, el lector de ID puede ser compartido por la pluralidad de unidades de carga, y por lo tanto el número de lectores de ID puede ser menos que el de las unidades de carga. En consecuencia, el aparato de cargar baterías puede ser de tamaño y costo pequeños. Además, el lector de ID dispuesto por separado de las unidades de carga es menos susceptible al calor generado por las unidades de carga.
A continuación se describirá un sistema de tarjeta llave para desbloquear una cerradura de aparcamiento de un vehículo de alquiler con una tarjeta de ID para que el vehículo pueda funcionar y también para poder cambiar una batería con la tarjeta de ID, aplicado a un sistema de alquiler para vehículos de motor en un circuito.
La figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de alquiler general según una realización.
La figura 2 es un diagrama que representa un flujo básico del sistema de alquiler.
La figura 3 es un mapa de memoria de una tarjeta de ID.
La figura 4 muestra un señalizador de autorización escrito en la tarjeta de ID.
La figura 5 es una vista en perspectiva de una estación de recepción.
La figura 6 es un diagrama de bloques de un sistema de control de la estación de recepción.
La figura 7 es un diagrama de flujo hasta una secuencia de alquiler.
La figura 8 es una vista ilustrativa de datos de
preferencias y aficiones del usuario.
La figura 9 es una vista de una imagen visualizada en una unidad de visualización de panel táctil.
La figura 10 es una vista de una imagen visualizada en la unidad de visualización de panel táctil.
La figura 11 es una vista lateral en alzado de una bicicleta con motor auxiliar para uso en el sistema de alquiler.
La figura 12 es una vista en alzado frontal de una cesta delantera con una batería instalada en ella.
La figura 13 es una vista en planta de la cesta delantera con la batería instalada en ella.
La figura 14 es una vista en perspectiva despiezada de la cesta delantera con la batería instalada en ella.
La figura 15 es una vista en planta de un lector de tarjetas.
La figura 16 es una vista lateral en alzado del lector de tarjetas.
La figura 17 es un diagrama de bloques de un sistema de tarjeta llave.
La figura 18 es un diagrama de bloques de un sistema de control de un procesador central en un vehículo movido por motor.
La figura 19 es un diagrama de flujo del sistema de tarjeta llave.
La figura 20 es una vista lateral en alzado de la batería.
La figura 21 es una vista en alzado frontal, parcialmente cortada, de la batería.
La figura 22 es una vista en planta de la batería.
La figura 23 es una vista que representa una estructura por la que el lector de tarjetas 60 y una carcasa de almacenamiento de batería están unidos entre sí.
La figura 24 es una vista que representa con detalle una estructura por la que la carcasa de almacenamiento de batería 54 se une con la banda superior 90 y une a un bastidor de vehículo.
La figura 25 es una vista que representa con detalle la estructura representada en la figura 24.
La figura 26 es una vista que representa con detalle una estructura de una cerradura de batería.
La figura 27 es una vista en sección transversal que muestra con detalle una cerradura de aparcamiento.
La figura 28 es una vista en sección transversal vertical de una unidad de potencia de la bicicleta movida por motor.
La figura 29 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 29-29 de la figura 28.
La figura 30 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 30-30 de la figura 29.
La figura 31 es una vista que representa la manera en la que un elemento interior de corredera y un aro interior de embrague enganchan entre sí.
La figura 32 es un diagrama de bloques de un cambiador de batería 8.
La figura 33 es un diagrama de bloques de un sistema de control del cambiador de batería 8.
La figura 34 es un diagrama de flujo de una secuencia operativa del cambiador de batería 8.
La figura 35 es una vista en alzado frontal del cambiador de batería 8.
La figura 36 es una vista en alzado lateral derecha, parcialmente cortada, del cambiador de batería 8.
La figura 37 es una vista en alzado lateral izquierda, parcialmente cortada, del cambiador de batería 8.
La figura 38 es un diagrama de bloques de una disposición para tratar información inherente de baterías.
La figura 39 es una vista que representa una disposición simplificada de una unidad de almacenamiento de información en una batería.
La figura 40 es una vista que representa una disposición de una unidad de almacenamiento de información personal en una batería.
La figura 41 es una vista que representa una disposición simplificada de otra batería.
En primer lugar se describirá un esbozo del sistema de alquiler. La figura 1 es un diagrama esquemático del sistema de alquiler general, y la figura 2 es un diagrama que representa un flujo básico del sistema de alquiler.
Como se representa en la figura 1, el sistema de alquiler incluye un aparato de gestión central 1 para gestionar el sistema en su totalidad, una tarjeta de ID 2 tal como una tarjeta CI o análogos emitida por el aparato de gestión central 1 y que almacena información personal incluyendo información de identificación de usuario (información de ID), etc, de un usuario, una estación de recepción 5 conectada al aparato de gestión central 1 por un enlace de comunicación 9, para procesar el alquiler y la devolución de un vehículo de alquiler, un vehículo movido por motor 7 que tiene una cerradura de aparcamiento que puede ser desbloqueada por la tarjeta de ID 2 para que pueda funcionar y que también tiene una batería cambiable cuya cerradura puede ser desbloqueada por la tarjeta de ID 2, y un cambiador de batería 8 para cambiar una batería usada por una batería totalmente cargada en base a la tarjeta de ID 2.
Varias estaciones de recepción 5 y cambiadores de batería 8 están distribuidos en el circuito para conveniencia de los usuarios, y conectados al aparato de gestión central 1 por enlaces de comunicación 9. El aparato de gestión central 1 tiene un ordenador de gestión 3 y una máquina de emisión de tarjetas 4 para emitir la tarjeta de ID 2.
Cada conjunto de las estaciones de recepción 5 e intercambiadores de batería 8 está situado en un lugar de aparcamiento 6 rodeado por una valla y que tiene una entrada 6a y una salida 6b. La entrada 6a tiene un sensor de entrada 6b, y la salida 6c tiene un sensor de salida 6d.
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra un flujo de procesado principalmente con respecto a la tarjeta de ID en el sistema. Como se representa en la figura 2, el aparato de gestión central 1 emite una tarjeta de ID 2 (B1). El usuario realiza un proceso de alquiler predeterminado incluyendo la designación de un tipo de vehículo deseado en la estación de recepción 5 en base a la tarjeta de ID 2. La estación de recepción 5 escribe el tipo de vehículo, un señalizador de autorización, etc, en la tarjeta CI 2 (B2).
Después, el usuario desbloquea el vehículo movido por motor 7 en el lugar de aparcamiento 6 para que el vehículo movido por motor 7 pueda funcionar, usando la ID 2 después del proceso de alquiler (B3). El vehículo movido por motor 7 es desbloqueado por un accionador eléctrico. El vehículo movido por motor 7 puede ser bloqueado por el accionador eléctrico o manualmente. Cuando el vehículo movido por motor 7 está desbloqueado, un lector de tarjetas en el vehículo movido por motor 7 escribe el número vehículo en la tarjeta de ID 2, y reposiciona el señalizador de autorización.
Después, el usuario sale del lugar de aparcamiento 6 e inicia la marcha. En la realización ilustrada se supone que el sistema de alquiler es de un sistema cerrado tal como un circuito cuya periferia está separada del entorno externo. Sin embargo, el sistema de alquiler puede ser de un sistema abierto.
Mientras corre o después de haber corrido, el usuario quita la batería usada del vehículo movido por motor 7, y la cambia en el cambiador de batería 8 usando la tarjeta de ID 2. Entonces, el cambiador de batería 8 compara la información (la información de usuario, el número de vehículo, etc) de la tarjeta de ID 2 con información de ID de la batería que se lee directamente de la batería. Si el usuario es reconocido como un usuario auténtico, el cambiador de batería 8 cambia la batería usada por una batería totalmente cargada (B4).
Después, el usuario instala la batería totalmente cargada en el vehículo movido por motor 7, devuelve el vehículo eléctrico 7 al lugar de aparcamiento 6, y sigue un procedimiento de devolución en la estación de recepción 5 (B5).
Cuando se introduce la tarjeta de ID en el vehículo movido por motor 7, el sistema de alquiler asocia el vehículo movido por motor 7 con la tarjeta CI 2 para correspondencia 1:1, y permite que la cerradura de aparcamiento del vehículo movido por motor 7 sea desbloqueada y que la cerradura de batería del vehículo movido por motor 7 sea desbloqueada solamente con la tarjeta CI 2, haciendo posible el cambio de la batería.
En consecuencia, el usuario no tiene que llevar una llave mecánica y desbloquear las cerraduras con la llave mecánica. El sistema de alquiler es altamente conveniente para el usuario, y se es simple de modo que no requiera un proceso de gestión especial convencional de claves de alquiler y devolución.
Dado que la batería se devuelve después de haberse cargado completamente, el usuario siguiente puede empezar a usar el vehículo movido por motor 7 inmediatamente después de haber devuelto el vehículo movido por motor 7. Así, el uso de vehículos de alquiler es altamente conveniente para los usuarios. Además, dado que una pluralidad de estaciones de recepción 5 e intercambiadores de batería 8 están diseminadas, y se puede usar una tarjeta de ID común 2 para las estaciones de recepción 5 y los intercambiadores de batería 8, el usuario puede tomar prestado un vehículo movido por motor, cambiar la batería, y devolver el vehículo movido por motor en los lugares que prefiera. El usuario puede considerar así que el sistema de alquiler es más conveniente.
El sistema de alquiler se describirá con mayor detalle a continuación. Como se indica con un mapa de memoria representado en la figura 3, la tarjeta de ID 2 guarda información de usuario 10, información de alquiler 11, información de vehículo 12, información de historia de uso 13, etc. La información de usuario 10 incluye datos de atributos indicativos de si el usuario habla japonés o inglés, un período de validez en el que el sistema de alquiler de vehículos se puede usar, una contraseña, datos de preferencias y aficiones del usuario, etc. La información de alquiler 11 incluye un señalizador indicativo de si el vehículo está alquilado, el número del vehículo alquilado, un señalizador de autorización indicativo de los tipos de vehículos que pueden ser alquilados, etc.
Como se representa en la figura 4, el señalizador de autorización se establece como un señalizador indicativo de cuál de un vehículo de dos ruedas movido por motor, un vehículo de tres ruedas movido por motor, y otros vehículos, por ejemplo, puede alquilar el usuario. La información de vehículo 12 incluye la distancia que el usuario ha recorrido hasta la fecha o un tiempo que el usuario ha utilizado el vehículo hasta la fecha, y una cantidad de energía eléctrica consumida por la batería en conexión con la distancia o el tiempo. La información de historia de uso 13 incluye datos históricos con relación a vehículos que el usuario ha utilizado en el pasado.
La figura 5 muestra la estación de recepción 5. La estación de recepción 5 tiene una unidad de visualización de panel táctil 15 para que el usuario opere en ella al alquilar y devolver un vehículo, un dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 16, y una caja de procesador 17.
La figura 6 es un diagrama de bloques de un sistema de control de la estación de recepción 5. La estación de recepción 5 tiene un procesador central 20 para controlar la estación de recepción general 5. El procesador central 20 está conectado al ordenador de gestión 3 del aparato de gestión central 1 mediante una unidad de comunicación 21. El dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 16, una memoria 23, un controlador de puerta 24, y la unidad de visualización de panel táctil 15 están conectados al procesador central 20.
La memoria 23 almacena varios datos procesados por la estación de recepción 5. El controlador de puerta 24 controla vehículos y usuarios cuando entran y salen del lugar de aparcamiento 6, según señales del sensor de entrada 6b y el sensor de salida 6d.
A continuación se describirá una secuencia de procesado del aparato de gestión central 1 y la estación de recepción 5 con referencia a un diagrama de flujo representado en la figura 7. Para usar el sistema de alquiler de vehículos, el usuario registra información personal y hace un contrato de utilización del sistema de alquiler de vehículos con respecto al ordenador de gestión 3 del aparato de gestión central 1. Cuando se registra la información personal y se formaliza el contrato, el ordenador de gestión 3 controla la máquina de emisión de tarjetas de ID 4 para emitir una tarjeta de ID 2 tal como una tarjeta CI o análogos para el usuario (S1).
Como se representa en la figura 3, en la tarjeta de ID 2 se graba información de usuario 10 incluyendo datos de atributos indicativos de si el usuario habla japonés o inglés, un período de validez en el que se puede usar el sistema de alquiler de vehículos, una contraseña, datos de preferencias y aficiones del usuario, etc, e información de alquiler 11 incluyendo un señalizador de autorización (figura 4) indicativo de los tipos de vehículos alquilables que desee el usuario.
Los datos de preferencias y aficiones del usuario pueden incluir, por ejemplo, datos que representan el color y la forma de un vehículo, la altura del sillín y el tamaño de las ruedas si el vehículo es un vehículo de dos ruedas movido por motor, etc. El señalizador de autorización puede ser un señalizador, por ejemplo, que se establece para evitar que el usuario utilice un vehículo que requiera permiso de conducir para utilizarlo si el usuario no tiene permiso de conducir.
Estos elementos de información pueden ser suministrados oralmente por el usuario, o escritos en una hoja de papel por el usuario, y después introducidos por el operador. Alternativamente, la información almacenada en una tarjeta de crédito del usuario puede ser copiada para evitar errores que de otro modo podrían producirse al introducir información.
Posteriormente, el usuario que lleva la tarjeta de ID 2 usa la estación de recepción 5 en el lugar de aparcamiento 6 para alquilar un vehículo. Cuando el usuario pone la tarjeta de ID 2 sobre o introduce la tarjeta de ID en el dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 16 de la estación de recepción 5, el dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 16 lee la información de usuario 10, la información de alquiler 11, la información de vehículo 12, y la información de historia de uso 13 de la tarjeta de ID 12, y transfiere la información de lectura al procesador central 20.
A partir de la información leída, el procesador central 20 decide si el usuario es una persona que puede utilizar el sistema de alquiler de vehículos o no. Si el procesador central 20 determina que el usuario es una persona que puede utilizar el sistema de alquiler de vehículos (S2), el procesador central 20 selecciona vehículos que pueden ser usados por el usuario en base a la información de inventario de los vehículos en el lugar de aparcamiento 6, y visualiza los vehículos seleccionados en la unidad de visualización de panel táctil 15 (S3). La unidad de visualización de panel táctil 15 visualiza los vehículos seleccionados en inglés o japonés según los datos de atributo de la información de usuario 10.
Si los datos de preferencias y aficiones del usuario obtenidos de la tarjeta de ID 2 son los representados en la figura 8, por ejemplo, la unidad de visualización de panel táctil 15 visualiza una imagen representada en la figura 9 en base a los datos de preferencias y aficiones del usuario. Si el usuario selecciona NO, la unidad de visualización de panel táctil 15 visualiza una imagen representada en la figura 10 para que el usuario seleccione otros vehículos.
Si el usuario no tiene permiso de conducir, no se visualiza ninguna imagen para seleccionar un tipo de vehículos que requiera permiso de conducir, tal como un vehículo de cuatro ruedas movido por motor, según el señalizador de autorización representado en la figura 4. Dado que solamente la información necesaria para el usuario se selecciona y visualiza en la unidad de visualización de panel táctil 15, el usuario puede seleccionar eficientemente un vehículo.
Si el usuario selecciona un vehículo deseado, el procesador central 20 escribe la información de tipo de vehículo como datos relativos al tipo del vehículo seleccionado en la tarjeta de ID 2 (S4). Cuando se escribe la información de tipo de vehículo en la tarjeta de ID 2, el procesador central 20 visualiza en la unidad de visualización de panel táctil 15 la posición en el lugar de aparcamiento 6 del vehículo correspondiente (S5). Entonces termina el proceso de alquiler.
El usuario con la tarjeta de ID 2 entra después en el lugar de aparcamiento 6 por la entrada 6a, y se acerca al vehículo correspondiente. Entonces, el sensor de entrada 6b en la entrada 6a detecta la entrada del usuario con la tarjeta de ID 2 al lugar de aparcamiento 6, y transfiere la información de entrada mediante el controlador de puerta 24 al controlador central 20.
A continuación se describirá una bicicleta con motor auxiliar como ejemplo del vehículo de dos ruedas movido por motor 7 utilizado en el sistema de alquiler de la presente invención. Como se representa en la figura 11, la bicicleta con motor auxiliar tiene un bastidor de vehículo 30 que tiene sustancialmente forma de U según se ve en alzado lateral, una horquilla delantera 33 montada integralmente en un extremo inferior de un puntal de manillar 32 que se soporta rotativamente por un tubo delantero 31 en un extremo delantero del bastidor de vehículo 30, una rueda delantera 34 montada en un extremo inferior de la horquilla delantera 33 por un eje, y un manillar 35 montado en un extremo superior del puntal de manillar 32.
Una unidad de potencia 37 que tiene un motor de potencia auxiliar 36 está montada en una porción inferior del bastidor de vehículo 30. Una rueda trasera 39 se soporta por un eje entre un par de elementos lateralmente espaciados de una horquilla trasera 38 que se extiende hacia atrás desde el bastidor de vehículo 30 hacia atrás y hacia arriba de la unidad de potencia 37. Un par de soportes lateralmente espaciados 40 se extiende entre la horquilla trasera 38 y el bastidor de vehículo 30.
Un poste de asiento 42 con un sillín 41 montado en su extremo superior está montado en una porción trasera del bastidor de vehículo 30, pudiendo regularse el sillín 41 en posición vertical. Un portaequipajes 43 está colocado fijamente hacia atrás del sillín 41.
La unidad de potencia 37 tiene una carcasa 44 en la que se soporta rotativamente un cigüeñal 46 que tiene pedales 45 en sus extremos opuestos. Una cadena 49 es arrastrada alrededor de un piñón de accionamiento 47 al que se pueden transferir fuerzas de accionamiento del cigüeñal 46 y también pueden actuar fuerzas de asistencia del motor de potencia auxiliar 36, y una rueda dentada movida 48 montada en el eje de la rueda trasera 39. El motor de potencia auxiliar 36 es controlado por un controlador de asistencia 50 soportado fijamente en una porción inferior del bastidor de vehículo 30 hacia adelante de la unidad de potencia 37. El controlador de asistencia 50 es controlado en su operación en base a la velocidad rotacional del motor de potencia auxiliar 36 y el par de entrada de los pedales 32.
Una cesta delantera 53 está unida al tubo delantero 31 por un soporte 51 y un bastidor de portaequipajes 52 montado en un extremo distal del soporte 51 y que tiene una forma de L según se ve en alzado lateral. Una carcasa de almacenamiento de batería 54 está alojada en la cesta delantera 53 y montada en una superficie trasera de la cesta delantera 53. La cesta delantera 53 está unida al bastidor de portaequipa-
jes 52.
Una batería 55 para suministrar energía eléctrica al motor de potencia auxiliar 36 está alojada extraiblemente en la carcasa de almacenamiento de batería 54. Una cerradura de aparcamiento 56 está montada en la horquilla delantera 33 en un lado de la rueda delantera 34. Cuando se bloquea la cerradura de aparcamiento 56, la cerradura de aparcamiento 56 engancha con un radio 57 de la rueda delantera 34 para que la rueda delantera 34 no pueda girar.
Un interruptor principal 58 para suministrar potencia eléctrica desde la batería 55 al controlador de asistencia 50, el motor de potencia auxiliar 36, una cerradura de batería (que se describen más adelante), y la cerradura de aparcamiento 56 está dispuesto en una porción superior de una cubierta 59 que cubre una porción sustancial del bastidor de vehículo 30.
La figura 12 es una vista en alzado frontal de la cesta delantera 53 con la carcasa de almacenamiento de batería 54. La figura 13 es una vista en planta de la cesta delantera 53 con la carcasa de almacenamiento de batería 54. La figura 14 es una vista en perspectiva despiezada de la cesta delantera 53 con la carcasa de almacenamiento de batería 54. Como se representa en las figuras 12 a 14, un lector de tarjetas 60 para introducir la tarjeta de ID 2 está montado en un lado de la carcasa de almacenamiento de batería 54.
Una cerradura de batería (que se describe más adelante) está montada integralmente en el lector de tarjetas 60 para bloquear la batería 55 de manera que no se pueda extraer a no ser que se cumpla alguna condición. El desbloqueo de la cerradura de batería y la cerradura de aparcamiento 56 y el suministro de energía eléctrica al controlador de asistencia 50 son controlados por el lector de tarjetas 60.
La figura 15 es una vista en planta del lector de tarjetas 60, y la figura 16 es una vista lateral en alzado del lector de tarjetas 60. Como se representa en las figuras 15 y 16, el lector de tarjetas 60 tiene una ranura de tarjeta 62 definida en su extremo y que tiene un rebaje 61 para poder introducir y sacar fácilmente la tarjeta de ID 2 del lector de tarjetas 60. El lector de tarjetas 60 aloja un imán 64 montado en un extremo de punta de un resorte de láminas 63 que se puede deformar elásticamente por la introducción de la tarjeta de ID 2, y un interruptor de introducción de tarjeta 65 incluyendo un dispositivo Hall que se activa cuando el imán 64 se desplaza cerca del interruptor de introducción de tarjeta 65. Una antena 66 está dispuesta cerca y paralela a la ranura de tarjeta 62, para recibir información almacenada en la tarjeta de ID 2 y suministrar la información a un procesador central 67.
La figura 17 es un diagrama de bloques de un sistema de tarjeta llave. El sistema de tarjeta llave incluye la batería 55, la tarjeta de ID 2, el lector de tarjetas 60, y el controlador de asistencia 50. El lector de tarjetas 60 tiene el interruptor de introducción de tarjeta 65 que se enciende mecánicamente cuando se introduce la tarjeta de ID 2 en la ranura de tarjeta 62, y tiene un contacto de interrupción conectado a un terminal positivo de la batería 55 mediante fusibles Fu1, Fu2.
El interruptor de introducción de tarjeta 65 tiene un contacto de formación conectado al procesador central 67 para suministrarle energía eléctrica, y conectado en común a relés RY1, RY2, RY3. El relé RY1 es controlado por el procesador central 67 para controlar la energía eléctrica suministrada a un procesador central 72 en el controlador de asistencia 50. Los relés RY2, RY3 son controlados por el procesador central 67 para controlar un solenoide de cerradura de batería 70 y un solenoide de cerradura de aparcamiento 71 en relación acoplada. Los solenoides 70, 71 tienen respectivos terminales de entrada conectados a una línea de tierra del procesador central 67 mediante diodos respectivo D1, D2.
La antena 66 está conectada al procesador central 67. Cuando se introduce la tarjeta de ID 2 en la ranura de tarjeta 62, el interruptor de introducción de tarjeta 65 se activa para suministrar energía eléctrica al procesador central 67, y el procesador central 67 lee la información ID de la tarjeta de ID 2 mediante la antena 66. Si la información de ID se compara con datos y considera aceptable, el procesador central 67 conecta los relés RY2, RY3 en relación acoplada para energizar el solenoide de cerradura de batería 70 y el solenoide de cerradura de aparcamiento 71 durante respectivos períodos predeterminados de tiempo para sacar y cambiar la batería 55 y desbloquear la cerradura de aparcamiento 56.
El controlador de asistencia 50 tiene un relé RY4 conectado entre los terminales positivos de la batería 55 y el motor de potencia auxiliar 36 y controlado por el procesador central 72. El procesador central 72 recibe señales de un sensor de velocidad y un sensor de par. Cuando el procesador central 72 permite el inicio de asistencia de potencia en base a estas señales, el procesador central 72 conecta el relé RY4 para suministrar energía eléctrica al motor de potencia auxiliar 36.
Un diodo de conmutación D5 está conectado paralelo al motor de potencia auxiliar 36 y tiene un ánodo conectado al terminal negativo del motor de potencia auxiliar 36. Un transistor TFT con un terminal puesto a tierra está conectado al terminal negativo del motor de potencia auxiliar 36. El procesador central 72 controla el transistor TFT para controlar el ciclo de trabajo del motor de potencia auxiliar 36.
El relé RY1 tiene un contacto de hacer al que están conectados en serie los diodos D3, D4, una resistencia de limitación de corriente R1, y un condensador de alisado C.
La figura 18 es un diagrama de bloques de un sistema de control del procesador central 67 en el lector de tarjetas 60 del vehículo movido por motor 7. El procesador central 67 incluye una unidad de comunicación 22 para enviar información y recibir información de la estación de recepción 5, un procesador central 25, una memoria 26 para almacenar varios datos tratados, un dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 27, para leer información de la tarjeta de ID 2 y escribir información en la tarjeta de ID 2 del vehículo, y un controlador de entrada/salida 28. El solenoide de cerradura de batería 70 y el solenoide de cerradura de aparcamiento 71 están conectados al controlador de entrada/salida 28.
Un diagrama de flujo del sistema de tarjeta llave se describirá a continuación con referencia a la figura 19. Cuando la tarjeta de ID 2 es introducida manualmente en la ranura de tarjeta 62 en el lector de tarjetas 60 (S1), el interruptor de introducción de tarjeta 65 que es un interruptor de suministro de corriente del lector de tarjetas 60 se enciende mecánicamente para empezar a suministrar energía eléctrica al procesador central 67 (S2).
A continuación, el procesador central 67 decide si la tarjeta de ID 2 es una tarjeta de personal o no, es decir, si la tarjeta de ID 2 es una tarjeta de un empleado del sistema de alquiler o no, mediante la antena 66 (S3). Si la tarjeta de ID 2 es una tarjeta de personal, el control salta a S8. Si la tarjeta de ID 2 no es una tarjeta de personal, el procesador central 67 lee información adicional almacenada de la tarjeta de ID 2, y compara el tipo de vehículo y el señalizador de autorización con los datos almacenados para decidir si permitir al usuario que conduzca el vehículo (S4).
Las condiciones para permitir al usuario conducir el vehículo se cumplen cuando el señalizador de autorización está puesto (1) y concuerda un señalizador de tipo de vehículo o un número de vehículo. El procesador central 67 decide si el señalizador de autorización está puesto (1) o no (S5). Si el usuario monta en el vehículo por vez primera cuando concuerda el tipo de vehículo, dado que el señalizador de autorización está puesto (Sí), el control pasa a S7 en el que el procesador central 67 sobreescribe los datos del número de vehículo, y reposiciona el señalizador de autorización.
Si el señalizador de autorización no está puesto, por ejemplo, si el usuario monta en el vehículo de nuevo después de haber sacado la tarjeta de ID para descansar, por ejemplo, el procesador central 67 compara el número de vehículo (S6). Si concuerda el número de vehículo, dado que el usuario es un usuario auténtico, el procesador central 67 no escribe datos, y el control pasa a S11. Si no concuerda el número de vehículo, dado que hay una posibilidad de uso no autorizado de la tarjeta de ID, el procesador central 67 apaga la fuente de alimentación de la antena 66 y cancela un proceso siguiente tal como desbloqueo (S9). El procesador central 67 permite descargar manualmente la tarjeta de ID (S10), después de lo que el control vuelve al comienzo de la secuencia.
En S11, el procesador central 67 apaga la fuente de alimentación de la antena 66. El procesador central 67 conecta la salida de fuerzas de asistencia (S12). A continuación, el procesador central 67 conecta el solenoide de cerradura de batería 70 y el solenoide de cerradura de aparcamiento 71 durante un período predeterminado de tiempo, es decir, 10 segundos o menos (S13).
Mientras el solenoide de cerradura de batería 70 y el solenoide de cerradura de aparcamiento 71 están encendidos, el usuario puede sacar y cambiar la batería 55, o puede desbloquear la cerradura de aparcamiento 56 para iniciar la marcha. Si no se ha hecho nada durante el período de tiempo predeterminado, dado que la batería 55 no se puede cambiar y la cerradura de aparcamiento 56 no se puede desbloquear, la secuencia tiene que iniciarse de nuevo si hay que cambiar la batería 55 y desbloquear la cerradura de aparcamiento 56. En la medida en que la energía eléctrica para desbloquear las cerraduras solamente se requiere durante el período de tiempo predeterminado, se reduce el consumo de potencia por la batería.
Si las cerraduras pueden ser desbloqueadas, el vehículo movido por motor 7 y la tarjeta de ID 2 están asociados para correspondencia de 1:1, y el vehículo movido por motor 7 funciona con la tarjeta de ID 2 introducida. Si se agota la batería mientras el vehículo movido por motor 7 está en marcha, la batería se puede cambiar por una batería totalmente cargada como se describe más tarde.
Cuando ha terminado la conducción del vehículo movido por motor 7, el usuario descarga manualmente la tarjeta de ID 2 (S14), desactivando la fuente de alimentación del procesador central 72 del controlador de asistencia 50. Se desactiva la salida de fuerzas de asistencia (S15), y se desactiva la fuente de alimentación del lector de tarjetas 60 (S16), después de lo que el control vuelve al estado inicial. Posteriormente, el usuario cambia la batería y de vuelve el vehículo movido por motor, como se describe más adelan-
te.
Las figuras 20-22 muestran detalles de la batería 55. La figura 20 es una vista lateral en alzado de la batería 55, la figura 21 es una vista en alzado frontal, parcialmente cortada, de la batería 55, y la figura 22 es una vista en planta de la batería 55. La batería 55 tiene sustancialmente forma de un paralelepípedo rectangular. La batería 55 tiene un asa 80 angularmente móvil alrededor de un eje 87 cerca de una esquina de su extremo longitudinal. El asa 80 es empujada normalmente por un muelle helicoidal 88 para presionar contra una superficie superior del extremo de la batería 55.
La batería 55 tiene un indicador de energía restante 81 en su extremo en el que está montada el asa 80. El indicador de energía restante 81 indica una cantidad restante de energía almacenada cuando se pulsa un botón pulsador 82. Unos electrodos 83 están montados en el extremo longitudinal opuesto de la batería 55 para conexión a un conector (que se describe más adelante en). La batería 55 incluye varias pilas cargables unitarias representadas por el número de referencia 84 conectadas a un conjunto de pilas. Un chip de información 85 que almacena información inherente de la batería 55, tal como información de su ID, está dispuesto en el centro en un lado de la batería 55. La batería 55 tiene un rebaje de bloqueo 86 definido en una porción inferior de su lado.
A continuación se describirá una estructura detallada del vehículo movido por motor 7. En las figuras 12 a 14, la carcasa de almacenamiento de batería 54 y el lector de tarjetas 60 forman una unidad integral, y la carcasa de almacenamiento de batería 54 está unida integralmente al lector de tarjetas 60 por una banda superior 90 y una banda inferior 91. Una unidad terminal 93 está fijada a la parte inferior de la caja de batería 54 por tornillos 94 y tiene una cubierta de solenoide 95 sobresaliente y que cubre el solenoide de la cerradura de batería integral con el lector de tarjetas 60. La carcasa de almacenamiento de batería 56 tiene una porción superior cubierta con una tapa 96 que tiene un extremo conectado a la carcasa de almacenamiento de batería 54 por una bisagra 97. La tapa 96 se puede abrir y cerrar libremente pulsando un botón 98 en el otro extremo de la tapa 96. La unidad de batería se cubre con una cubierta unitaria 100 en su zona delantera que está unida directamente a un lado de la carcasa de almacenamiento de batería 54 por tornillos 101. Como se representa en la figura 13, la tapa 96 tiene una ventana de inspección 99 definida en el centro para observar el indicador de energía restante 81 y pulsar el botón pulsador 82 a su través.
La cesta 53 tiene una chapa inferior 102 que se superpone sobre una chapa transversal 103 en el bastidor de portaequipajes 52 y fija al bastidor de portaequipajes 52 por pernos 104 enroscados hacia arriba. El bastidor de portaequipajes 52 tiene sustancialmente forma de L según se ve en alzado lateral, e incluye un bastidor vertical superior 106 con una placa de unión 105 soportada por él.
Unas piezas de enganche 107 tienen extremos empernados a lados laterales del bastidor superior 106 y extremos opuestos en forma de ganchos 108 que enganchan hilos verticales 109 de la cesta 53 para fijar por ello una porción superior de la cesta 53. Como se representa en las figuras 12 y 13, la unidad de batería en conjunto es de una estructura verticalmente alargada que se extiende a lo largo y unida a la superficie trasera de la cesta 53, y no limita sustancialmente la capacidad de la cesta 53.
La figura 23 es una vista que representa una estructura por la que el lector de tarjetas 60 y la cesta 53 están unidos entre sí. Mientras tanto, la carcasa de almacenamiento de batería 54 está dividida en dos componentes que acoplan entre sí en la dirección delantera-trasera. El lector de tarjetas 60 tiene una superficie de unión con un rebaje 110 definido para ajustar sobre un lado de la carcasa de almacenamiento de batería 54 que se ha combinado en la dirección delantera-trasera. El lector de tarjetas 60 también tiene bordes delantero y trasero 111 a lo largo del rebaje 110, que se superponen en superficies de pared delantera y trasera de la carcasa de almacenamiento de batería 54 y sujetan a ellas con tornillos 112. Los componentes divididos de la carcasa de almacenamiento de batería 54 se pueden combinar así eficientemente entre sí cuando el lector de tarjetas 60 está unido a ellos.
La figura 24 es una vista que representa con detalle una estructura por la que la carcasa de almacenamiento de batería 54 se une con la banda superior 90. La banda superior 90 tiene un extremo curvado 113 dispuesto cerca del lector de tarjetas 60 y que tiene un agujero pasante 114 y una tuerca soldada 115. El extremo curvado 113 se superpone sobre un extremo curvado 117 de una banda superior trasera 116 que se mantiene contra la superficie trasera de la carcasa de almacenamiento de batería 54 distinta de la banda superior 90. El extremo curvado 117 tiene un agujero pasante 118 que está alineado con un agujero pasante 119 definido en la placa de unión 105. Un perno 120 se introduce por detrás a través de estos agujeros y enrosca en la tuerca soldada 115 combinando por lo tanto integralmente los extremos curvados. Un extremo opuesto de la banda superior 90 es de la misma estructura que la banda inferior 91, y se describirá más adelante con respecto a la banda inferior 91.
La figura 25 es una vista que representa con detalle una estructura por la que la carcasa de almacenamiento de batería 54 se une con la banda inferior 91. Una banda inferior trasera 121 se mantiene contra la superficie trasera de la carcasa de almacenamiento de batería 54 y tiene un lado curvado a una porción en forma de manivela en sección transversal curvada en direcciones contrarias. La porción en forma de manivela incluye una porción que tiene una pata de unión 122 curvada en ángulo recto hacia la placa de unión 105 y tiene un agujero pasante 123 y una tuerca soldada 124. El agujero pasante 123 está alineado con un agujero pasante 119 en la placa de unión 105. La pata de unión 112 está fijada a la placa de unión 105 por un perno 120 introducido por detrás a través de los agujeros 119, 123 y enroscado en la tuerca soldada 124.
La otra porción de la porción en forma de manivela tiene un extremo de unión 125 curvado en la dirección opuesta a la pata de unión 122 y que tiene un agujero pasante 126. El extremo de unión 125 está dispuesto en un rebaje 127 definido en un lado de la carcasa de almacenamiento de batería 54. La banda inferior 91 tiene un extremo 130 curvado igualmente en un rebaje 132 definido en la carcasa de almacenamiento de batería 54 y que tiene un agujero pasante 131. Los agujeros pasantes 126, 131 están alineados con agujeros pasantes 133 definidos en un borde de la carcasa de almacenamiento de batería 54, y un perno 92 se introduce desde un lado delantero en estos agujeros y enrosca en una tuerca 134 en un lado trasero. Esta estructura de unión es la misma que la estructura de unión de la banda superior 90 en el mismo lado.
La banda inferior 91 tiene un extremo opuesto 136 superpuesto en un lado de una cerradura 135 formada integralmente con una porción inferior del lector de tarjetas 60, y sujetada a ella por un tornillo 137. El extremo en el mismo lado de la banda inferior trasera 121 tiene sustancialmente forma de canal incluyendo una porción de unión 138 superpuesta en el otro lado de la cerradura 135 y sujetada a él por un tornillo 139, y una porción curvada 140 sobresaliendo hacia la placa de unión 105 que tiene un agujero pasante 141 y una tuerca soldada 142. El agujero pasante 141 está alineado con un agujero pasante 119 en la placa de unión 105, y se introduce un perno 120 a través de los agujeros 141, 119 y enrosca en la tuerca soldada 142 a sujetar.
La figura 26 es una vista que representa con detalle una estructura de una cerradura 135 que sirve de cerradura de batería. El solenoide de cerradura de batería 70 está montado en la cerradura 135. El solenoide de cerradura de batería 70 eleva normalmente un vástago accionador 142 para girar una cerradura dedo 144 hacia la izquierda (figura 26) alrededor de un eje 143 a través de un agujero (no representado) definido en un lado de la carcasa de almacenamiento de batería 54 al rebaje de bloqueo 86 (figuras 20 y 21) en el lado de la batería 55 para bloquear por ello la batería 55 contra la extracción.
Los números de referencia 145, 146 representan agujeros pasantes definidos en el extremo 136 de la banda inferior 91 y agujeros definidos en la porción de unión 138 de la banda inferior trasera 121. Puesto que la cerradura 135 está unida directamente a la banda inferior 91 y la banda inferior trasera 121, la cerradura 135 se une firmemente al bastidor de portaequipajes 52 del bastidor de vehículo.
La figura 27 es una vista en sección transversal que muestra detalles de la cerradura de aparcamiento 56. La cerradura de aparcamiento 56 tiene un vástago de cerradura 151 que puede entrar y salir de una carcasa 150 y es empujado normalmente a una posición retirada (la posición de línea continua alejada de la rueda delantera 37, siendo la posición de línea imaginaria una posición proyectada) por un muelle 152.
Una chapa de bloqueo 154 se puede mover angularmente alrededor de un eje 153 y tiene un rebaje de enganche 155 definido en su extremo y un saliente de tope 156 dispuesto en su otro extremo. El saliente de tope 156 se puede empujar por un botón pulsador 157 que se soporta en la carcasa 150 de manera que pueda entrar y salir de la carcasa 150.
Cuando sobresale un vástago de accionador 160 del solenoide de cerradura de aparcamiento 71 dispuesto en la carcasa 150 (representado por las líneas continuas), el saliente de tope 156 apoya sobre un extremo de tope 161 del vástago de accionador 160 y no se puede mover angularmente una gran extensión. El solenoide de cerradura de aparcamiento 71 está conectado al lector de tarjetas 60 por un cable eléctrico 162 para ser controlado por él.
El vástago de cerradura 151 tiene un pasador de bloqueo 158 que se puede mover con él cuando se introduce el vástago de cerradura 151. Cuando el vástago de cerradura 151 se empuja hasta que su extremo distal sobresale a una posición en enganche con un radio 57 de la rueda delantera 37, el pasador de bloqueo 158 engancha en el rebaje de enganche 155 como se indica con las líneas imaginarias para evitar que el vástago de cerradura 151 vuelva.
Por lo tanto, cuando el vástago de cerradura 151 se empuja para hacer que el pasador de bloqueo 158 enganche en el rebaje de enganche 155, se logra un estado bloqueado. El vástago de cerradura 151 se mueve hacia adelante a contacto contra un radio 57 de la rueda delantera 37, impidiendo así que la rueda delantera 37 gire. Además, el vástago de cerradura 151 tiene un extremo plegable accionable manualmente 151a que se pliega cuando la cerradura de aparcamiento 56 está desbloqueada.
Cuando se introduce la tarjeta de ID 2 en el lector de tarjetas 60, el solenoide de vástago de aparcamiento 71 se energiza para retirar el vástago de accionador 160. Cuando se introduce el botón pulsador 157, el saliente de tope 156 se desplaza una gran extensión, girando la chapa de bloqueo 154 hacia la izquierda alrededor del eje 153, por lo que el rebaje de enganche 155 se libera del pasador de bloqueo 158. El vástago de cerradura 151 está ahora libre y es empujado de nuevo por el muelle 152, y la cerradura de aparcamiento 56 está desbloqueada.
A continuación se describirá un mecanismo de accionamiento auxiliar de una bicicleta con motor auxiliar que es un ejemplo del vehículo de dos ruedas movido por motor para uso en el sistema de alquiler de la presente invención. La figura 28 es una vista en sección transversal vertical de la unidad de potencia del vehículo de dos ruedas movido por motor, la figura 29 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 29-29 de la figura 28, la figura 30 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 30-30 de la figura 29, y la figura 31 es una vista que representa la manera en que un elemento interior de corredera y un aro interior de embrague 200 enganchan entre sí.
La carcasa 44 de la unidad de potencia 37 incluye un elemento de carcasa izquierdo 205, un elemento de carcasa derecho 206 acoplado al elemento de carcasa izquierdo 205 con una primera cámara de almacenamiento 207 definida entre el elemento de carcasa derecho 206 y el elemento de carcasa izquierdo 205, y una cubierta 209 acoplada al elemento de carcasa izquierdo 205 con una segunda cámara de almacenamiento 208 definida entre la cubierta 209 y el elemento de carcasa izquierdo 205. Una junta estanca 210 de caucho está montada en una superficie de la cubierta 209 que está unida al elemento de carcasa izquierdo 205.
El cigüeñal 46 se soporta rotativamente por la carcasa 44 de tal manera que su porción sustancial esté dispuesta en la primera cámara de almacenamiento 207. Un tubo rotativo 212 se soporta como un elemento transmisor de potencia en el elemento de carcasa derecho 206 por un cojinete de bolas 211. El cigüeñal 46 tiene un extremo derecho soportado en el tubo rotativo 212 por un cojinete de rodillos 213 y un extremo izquierdo soportado en el elemento de carcasa izquierdo 205 por un cojinete de bolas 214. El piñón de accionamiento 47 dispuesto en un lado derecho del elemento de carcasa derecho 206 está acoplado al tubo rotativo 212.
Las fuerzas de pedaleo aplicadas a los pedales 45 en los extremos opuestos del cigüeñal 200 son transmitidas desde el cigüeñal 46 a través de unos medios transmisores de potencia 215 al piñón de accionamiento 47. El motor de potencia auxiliar 36, que está montado en la carcasa 44, produce una potencia de salida que se transmite mediante un tren de engranajes reductores de velocidad 216 al piñón de accionamiento 47 para asistir las fuerzas de pedaleo aplicadas a los pedales 45.
Los medios transmisores de potencia 215 para transmitir la potencia del cigüeñal 46 al piñón de accionamiento 47 están dispuestos en la primera cámara de almacenamiento 207. Los medios transmisores de potencia 215 incluyen una barra de torsión 217 conectada al cigüeñal 46 y un primer embrague unidireccional 218 dispuesto entre el tubo rotativo 212 y la barra de torsión 217.
Como también se muestra en la figura 30, el cigüeñal 46 tiene una hendidura axial 219. La barra de torsión 217 incluye una espiga cilíndrica 220 encajada rotativamente entre superficies de pared interiores derecha e izquierda 219a, 219b de la hendidura 219, un brazo 221a que sobresale hacia lados opuestos de un extremo, en el lado izquierdo del vehículo, de la espiga 220, y un brazo 221b que sobresale hacia lados opuestos de un extremo, en el lado derecho del vehículo, de la espiga 220. La barra de torsión 217 está montada en la hendidura 219.
El brazo 221a de la barra de torsión 217 está acoplado integralmente al cigüeñal 46 en contacto de encaje íntimo con las superficies de pared interiores derecha e izquierda 219a, 219b de la hendidura 219. El otro brazo 221b de la barra de torsión 217 está encajado flojo en la hendidura 219 con intervalos \alpha definidos entre el brazo 221b y las superficies de pared interiores derecha e izquierda 219a, 219b. Por lo tanto, la espiga 220 de la barra de torsión 217 se puede retorcer en una extensión tal que el brazo 221b se pueda mover en los intervalos \alpha.
El primer embrague unidireccional 218 incluye un aro interior de embrague 200 dispuesto coaxialmente alrededor del cigüeñal 46 para rotación con relación al cigüeñal 46, un tubo rotativo 212 que sirve de un aro exterior de embrague dispuesto coaxialmente alrededor del aro interior de embrague 200, y múltiples, por ejemplo, cuatro, trinquetes 201 soportados pivotantemente en una superficie circunferencial externa del aro interior de embrague 200 y empujados normalmente de manera que se extiendan hacia fuera por un muelle anular 202. Los extremos opuestos del brazo 221b de la barra de torsión 217 se encajan respectivamente en rebajes 200a definidos en una superficie circunferencial interior del aro interior de embrague 200. El tubo rotativo 212 tiene dientes de trinquete 203 dispuestos en su superficie circunferencial interior para enganchar los trinquetes 201.
Cuando los pedales 45 son accionados para girar el cigüeñal 46 en una dirección normal, el par del cigüeñal 46 se transmite mediante la barra de torsión 217, el primer embrague unidireccional 218, y el tubo rotativo 212 al piñón de accionamiento 47. Sin embargo, cuando los pedales 45 son accionados para girar el cigüeñal 46 en una dirección inversa, el primer embrague unidireccional 218 desliza, lo que permite al cigüeñal 46 girar en la dirección inversa.
Cuando se aplica par desde los pedales 45 al cigüeñal 46 en la dirección indicada por la flecha a en la figura 30, el aro interior de embrague 200 al que la carga de la rueda trasera 39 se transmite mediante el tubo rotativo 212 y los trinquetes 201 resisten el par en la dirección indicada por la flecha a. Por lo tanto, el brazo 221b de la barra de torsión 217 se retuerce en la dirección contraria (indicada por la flecha b) con respecto al cigüeñal 46, y por lo tanto gira con relación al cigüeñal 46. Como resultado, se produce una rotación relativa dependiendo del par aplicado al cigüeñal 46 entre el cigüeñal 46 y el aro interior de embrague 200.
Un elemento interior de corredera 222 se soporta de forma no rotativa, pero de forma axialmente móvil, en la superficie circunferencial externa del cigüeñal 46. Un elemento exterior de corredera 224 se soporta rotativamente en la superficie circunferencial externa del elemento interior de corredera 222 por una pluralidad de bolas 223.
Como se representa en la figura 31, el aro interior de manivela 200 tiene una superficie cóncava excéntrica 200b definida en su superficie de extremo que mira al elemento interior de corredera 222, y el elemento interior de corredera 222 tiene una superficie convexa excéntrica 222a para enganchar la superficie cóncava excéntrica 200b.
Una palanca de detección 225 tiene un extremo próximo soportado de forma basculante en el elemento de carcasa izquierdo 205 por un pasador de soporte 240 y una porción intermedia mantenida contra el elemento exterior de corredera 224 a distancia del aro interior de embrague 200. Un sensor de carrera 226, que coopera con la palanca de detección 225 en la formación de unos medios detectores de par ST, está unido al elemento de carcasa izquierdo 205. La palanca de detección 225 tiene un extremo de punta mantenido contra una sonda 226a del sensor de carrera 226.
Un muelle 227 está dispuesto bajo compresión entre la palanca de detección 225 y el elemento de carcasa izquierdo 205. La palanca de detección 225 se mantiene elásticamente contra el elemento exterior de corredera 224 bajo las fuerzas del muelle 227, empujando el elemento exterior de corredera 224 y el elemento interior de corredera 222 hacia el aro interior de embrague 200.
Cuando la barra de torsión 217 se gira por un par aplicado de los pedales 45 al cigüeñal 46, el elemento interior de corredera 222 gira con relación al aro interior de embrague 200, empujando la superficie excéntrica 222a del elemento interior de corredera 222 contra la superficie excéntrica 200a del aro interior de embrague 200. Como consecuencia, el elemento interior de corredera 222 desliza a lo largo del eje del cigüeñal 46 contra las fuerzas del muelle 227.
La palanca de detección 225 que es empujada por el elemento exterior de corredera 224 que se mueve con el elemento interior de corredera 222, se gira alrededor del pasador de soporte 240 para presionar por lo tanto la sonda 226a del sensor de carrera 226. La carrera de la sonda 226a es proporcional al desplazamiento de torsión de la barra de torsión 217, es decir, el par de entrada aplicado desde los pedales 45. Así, los medios detectores de par ST detectan el par de entrada.
El tren de engranajes de reducción de velocidad 216 para transmitir la potencia del motor de potencia auxiliar 36 al piñón de accionamiento 47 incluye un engranaje de accionamiento 231 fijado a un eje motor 230 del motor de potencia auxiliar 36 en la segunda cámara de almacenamiento 208, un primer engranaje intermedio 233 como un engranaje especial fijado a un extremo de un primer eje loco 232 y mantenido en engrane con el engranaje de accionamiento 231 en la segunda cámara de almacenamiento 208, un segundo engranaje intermedio 234 integral con el primer eje loco 232 en la primera cámara de almacenamiento 207, un tercer engranaje intermedio 235 mantenido en engrane con el segundo engranaje intermedio 234, un segundo eje loco 236 dispuesto coaxialmente con el tercer engranaje intermedio 235, un segundo embrague unidireccional 237 dispuesto entre el tercer engranaje intermedio 235 y el segundo eje loco 236, un cuarto engranaje intermedio 238 integral con el segundo eje loco 236 en la primera cámara de almacenamiento 207, y un engranaje movido 239 integral con el tubo rotativo 212 al que el piñón de accionamiento 47 está conectado y se mantiene en engrane con el cuarto engranaje intermedio 238.
El primer engranaje loco 232 tiene un eje paralelo al eje motor 230 del motor de potencia auxiliar 36. Un cojinete de bolas 241 está interpuesto entre el elemento de carcasa derecho 206 y el primer eje loco 232, y un cojinete de bolas 242 está interpuesto entre el elemento de carcasa izquierdo 205 y el primer eje loco 232. El segundo eje loco 236 tiene un eje paralelo al primer eje loco 232. Un cojinete de bolas 243 está interpuesto entre el elemento de carcasa derecho 206 y el segundo eje loco 236, y un cojinete de bolas 244 está interpuesto entre el elemento de carcasa izquierdo 205 y el segundo eje loco 236.
El tren de engranajes de reducción de velocidad 216 transmite el par producido por el motor de potencia auxiliar 36 a una velocidad reducida al piñón de accionamiento 47. Cuando el motor de potencia auxiliar 36 está desenergizado, el segundo embrague unidireccional 237 permite que el segundo eje loco 236 gire loco, y la rotación del piñón de accionamiento 47 no la evitan las fuerzas de pedaleo aplicadas a los pedales 45.
Cuando el usuario acciona los pedales 45 para mover la bicicleta con motor auxiliar, la potencia del cigüeñal 46 se transmite mediante los medios transmisores de potencia 215 al piñón de accionamiento 47 y después mediante la cadena 49 y la rueda dentada movida 48 a la rueda trasera 39. Al mismo tiempo, en base al par de entrada y la información sobre velocidad procedente de un sensor de velocidad del vehículo (no representado), el controlador de asistencia 50 controla el ciclo de trabajo del motor de potencia auxiliar 36 para controlar por ello las fuerzas de asistencia.
El cambiador de batería 8 se describirá ahora a continuación. La figura 32 es un diagrama de bloques del cambiador de batería 8. El cambiador de batería 8 incluye una sección de control 301, una sección mecánica 302, una sección de consola 303, una sección de carga 304, y un medio de comunicación 335. La sección de control 301 tiene un procesador central 330 incluyendo una UEC. El procesador central 330 tiene una interface humana a la que están conectados un detector humano 310 de la sección de consola 303, un lector de tarjetas 313, una antena o detector de ID 318 en una ranura de batería 315, una unidad de visualización 314, y un altavoz 312.
El procesador central 330 tiene una interface de batería a la que están conectados conectores 317 para 20 cajas de batería 306, solenoides e indicadores 307 de dispositivos de cerradura 331, y un interruptor de puerta 332 y una cerradura de puerta 333 de una puerta 308. El procesador central 330 también tiene una interface de cargador a la que está conectado un cargador 340.
El cargador 340 tiene 10 cajas de batería 306 que se conectan selectivamente a los conectores 317 mediante una unidad selectora 341. Por lo tanto, el número de cargadores 340, que son pesados, se puede reducir a la mitad según la eficiencia operativa real del cambiador de batería 8, y por lo tanto se puede reducir e tamaño y el peso del cambiador de batería 8. La información suministrada al procesador central 330 se almacena en una memoria 334, y transmite por los medios de comunicación 335 al aparato de gestión central 1.
La figura 33 es un diagrama de bloques de un sistema de control del cambiador de batería 8. En la figura 33, el procesador central 330 del cambiador de batería 8 está conectado al aparato de gestión central 1 por una unidad de comunicación 335. Al procesador central 330 están conectados el dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID como el lector de tarjetas 313, un controlador de carga de batería 336, un controlador de caja de batería 337, y el detector de ID 318 en la ranura de batería 315.
La memoria 334 almacena varios datos procesados por el cambiador de batería 8. Los cargadores 340 están conectados al controlador de carga de batería 336, que controla un proceso de cargar baterías 55 y un proceso de detectar estados cargados de las baterías 55. El controlador de caja de batería 337 controla la operación de las cajas de batería 306 que almacena baterías 55, y también controla los solenoides y los indicadores 332 de los dispositivos de cerradura 331, y la cerradura de puerta 333.
El detector de ID 318 en la ranura de batería 315 comunica con el chip de información 85 de una batería 55 para leer información inherente a la batería 55, tal como su información de ID.
La figura 34 es un diagrama de flujo de una secuencia operativa del cambiador de batería 8. Cuando el usuario se encuentra delante del cambiador de batería 8, el detector humano 310 detecta al usuario (S1), y la unidad de visualización 314 y el altavoz 312 comienza un proceso de guía (S2). Por ejemplo, el altavoz emite un mensaje de guía "Bienvenido. Ponga la batería usada en una ranura de batería, e introduzca la tarjeta de ID en el lector de tarjetas".
Cuando el usuario introduce la tarjeta de ID 2 en el dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 313, el dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 313 lee información de ID de la tarjeta de ID 2 (S3). El detector de ID 318 en la ranura de batería 315 lee un número de ID e información inherente de la batería devuelta 55 (S4), y verifica el número de ID (S5).
Si el número de ID es problemático, el cambiador de batería 8 indica al usuario con la unidad de visualización 314 y el altavoz 312 que la batería 55 no puede ser usada, y el cambiador de batería 8 no proporciona el servicio de cambio de batería, pero devuelve la batería 55 al usuario como una batería no perteneciente al sistema de alquiler (S6). Si el número de ID no es problemático, por ejemplo, si la batería devuelta 55 no es una batería robada, el cambiador de batería 8 indica al usuario un proceso para utilizar una batería en la unidad de visualización 314 y el altavoz
312.
En primer lugar, las cajas de batería 306 que contienen las baterías utilizables 55 que se han cargado completamente o que les queda 70% de energía o más, entre las baterías 55 que se alojan en una pluralidad de series verticalmente espaciadas se indican por la unidad de visualización 314 y el altavoz 312 y también los indicadores 307 encima de las cajas de batería 306 (S7). Por ejemplo, el altavoz 312 envía un mensaje de voz "Abra la puerta, y saque la batería de la segunda caja de batería".
El cambiador de batería 8 guarda el número de identificación de batería de la batería 55 para sustituir a la batería usada (S8). Posteriormente, el cambiador de batería 8 desbloquea la cerradura de la puerta (S9), y pone en funcionamiento el dispositivo de cierre 331 para desbloquear la batería 55 (S10). El paso S7 se puede llevar a cabo inmediatamente después del paso S10.
Cuando se saca la batería 55, el altavoz 312 envía un mensaje de voz "Ponga la batería usada", por ejemplo (S11). Cuando se coloca la batería devuelta 55 en la caja de batería 306, el cambiador de batería 8 bloquea la batería 55 (S12), e indica al usuario que cierre la puerta con un mensaje de voz (S13). Cuando la puerta está cerrada, el cambiador de batería 8 bloquea la puerta (S14), y el altavoz 312 envía un mensaje de voz "Gracias. Ponga la batería nueva en la caja de batería", por ejemplo (S15). Posteriormente, el cambiador de batería 8 comienza a cargar la batería devuelta (S16).
El cambiador de batería 8 lleva el proceso a su fin (S17). Específicamente, el cambiador batería 8 guarda datos inherentes para carga, es decir, datos de la fecha en que se devuelve la batería usada 55, el número de veces que se ha cargado la batería 55, etc, escribe los datos y la ID de la nueva batería en la tarjeta de ID 2, devuelve la tarjeta de ID 2 al usuario, y transmite los datos y la ID de la nueva batería mediante el enlace de comunicación 9 al aparato de gestión central 1. Entonces, también se puede transmitir al aparato de gestión central 1 la cantidad de energía usada o de energía restante de la batería 55.
Si la batería propiamente dicha tiene un medio de comunicación, el cambiador de batería 8 puede suministrar energía eléctrica a los medios de comunicación de la batería para que los medios de comunicación puedan comunicar con el aparato de gestión central 1. El cambiador de batería 8 recibe información del aparato de gestión central 1 acerca de un proceso de procesar eléctricamente los datos, procesa eléctricamente los datos según la información acerca del proceso, y transmite los datos procesados mediante el enlace de comunicación 9 al aparato de gestión central 1.
El vehículo usado se devuelve de la siguiente manera: el usuario lleva de nuevo el vehículo movido por motor 7 al lugar de aparcamiento 6, apaga el interruptor principal 58, quita la tarjeta de ID 2, y bloquea la cerradura de aparcamiento 56. Dado que la cerradura de aparcamiento 56 puede ser bloqueada manualmente en cualquier momento, la cerradura de aparcamiento 56 puede ser bloqueada antes de sacar la tarjeta de ID 2. El lector de tarjetas 60 puede escribir datos de la distancia recorrida por el vehículo movido por motor 7, la cantidad de energía eléctrica consumida por la batería 55, etc, en la tarjeta de ID 2 con el dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 16.
Posteriormente, el usuario pone la tarjeta de ID 2 sobre o introduce la tarjeta de ID en el dispositivo de lectura/escritura de tarjetas de ID 16 de la estación de recepción 5. La estación de recepción 5 confirma el cambio de la batería devuelta, y actualiza los datos almacenados en la tarjeta de ID 2.
De esta manera, usando la tarjeta de ID 2, la batería 55 se puede bloquear activando eléctricamente el solenoide de cerradura de batería 70 y la cerradura de aparcamiento 56 puede ser desbloqueada activando eléctricamente el solenoide de cerradura de aparcamiento 71. Por lo tanto, no se precisan mecanismos de cerradura mecánicos convencionales. La cerradura 135, como la cerradura de batería y la cerradura de aparcamiento 56, se puede prever independientemente una de otra sin ningún enlace mecánico entre ellas. Se incrementa la libertad con la que instalar la batería 55 y la libertad con la que seleccionar la estructura de la cerradura de aparcamiento 56, y las cerraduras se pueden aplicar a varias formas de vehículos movidos por motor para mayor versatilidad.
Además, dado que la cerradura 135 y la cerradura de aparcamiento 56 son desbloqueadas por el solenoide de cerradura de batería 70 y el solenoide de cerradura de aparcamiento 71 que son accionadores eléctricos, no se tienen que desbloquear manualmente con llaves mecánicas. Por lo tanto, el usuario puede salir del vehículo movido por motor inmediatamente después de parar el vehículo movido por motor, y le resulta fácil manejar el vehículo movido por motor.
Dado que la tarjeta de ID 2 puede almacenar información de alquiler, el usuario que ha alquilado un vehículo movido por motor 7 puede utilizar el vehículo movido por motor 7 solamente con la tarjeta de ID 2 sin necesidad de llaves mecánicas. Por lo tanto, la tarjeta de ID 2 es altamente conveniente para el usuario. En la medida en que el proveedor de servicios de alquiler puede prescindir de un proceso de préstamo y devolución de llaves, al proveedor de servicios de alquiler le resulta fácil gestionar la tarjeta de ID 2. Así, la tarjeta de ID 2 es óptima para el sistema de alquiler.
Además, dado que la tarjeta de ID 2 guarda datos del número de un vehículo de alquiler, número de la batería prestada, fecha de uso, y tiempo, el cargo al usuario del vehículo de alquiler y el mantenimiento del vehículo y la batería se pueden realizar usando la tarjeta de ID 2. Además, el usuario puede cambiar fácilmente la batería porque el usuario puede intercambiar la batería usada por una batería totalmente cargada utilizando el cambiador de batería 8 usando solamente la tarjeta de ID 2.
A continuación se describirá una estructura específica del cambiador de batería 8. La figura 35 es una vista en alzado frontal del cambiador de batería 8, la figura 36 es una vista en alzado lateral derecho, parcialmente cortada, del cambiador de batería 8, y la figura 37 es una vista en alzado lateral izquierda, parcialmente cortada, del cambiador de batería 8. El cambiador de batería 8 tiene una carcasa verticalmente alargada 300 e incluye una unidad de control 305 dispuesta en una porción superior de la carcasa 300. Las cajas de batería 306 están dispuestas en cuatro filas horizontales y cinco columnas verticales en la porción más central de la carcasa 300. Cada una de las cajas de batería 306 está abierta hacia adelante con el indicador 307 montado en una porción superior de su entrada. Estas cajas de batería 306 se pueden abrir y cerrar con la puerta única 308.
La puerta 308 está colocada a un lado del panel frontal del cambiador de batería 8 con la sección de consola dispuesta en una zona restante del panel frontal de la carcasa 300 que está libre de la puerta 308. La sección de consola incluye el detector humano 310, un radioteléfono portátil 311, el altavoz 312 (figura 36), el lector de tarjetas 313, la unidad de visualización 314, y la ranura de batería 315 que están dispuestas sucesivamente hacia abajo. Un dispositivo de iluminación 316 tal como una lámpara fluorescente está dispuesto encima de las cajas de batería 306 en una zona delantera de la carcasa 300.
El radioteléfono portátil 311 se utiliza para comunicar con el supervisor en caso de fallo del cambiador de batería 8. El altavoz 312 se utiliza para emitir un mensaje de voz sobre cómo utilizar el cambiador de batería 8, y generar un sonido de aviso cuando el cambiador de batería 8 tiene problemas. El lector de tarjetas 313 sirve para leer información almacenada y escribir información a almacenar a la tarjeta de ID 2 que se introduce. La unidad de visualización 314 incluye un panel de guía luminoso. Por consiguiente, el usuario es guiado para operar el cambiador de batería 8 con sonido y luz.
Cada una de las cajas de batería 306 tiene forma de un agujero profundo de forma complementaria a la batería 55 y tiene el conector 317 dispuesto en su parte inferior. Cuando se introduce la batería 55 en la caja de batería 306, la batería 55 contacta el conector 317 para carga o descarga.
Como se representa en las figuras 36 y 37, las cajas de batería 306 tienen ángulos verticalmente diferentes en los que se puede introducir las baterías 55. En la realización ilustrada, tres cajas de batería superiores 306 tienen el mismo ángulo en el que se puede introducir baterías 55, y dos cajas de batería inferiores 306 tienen el mismo ángulo en el que se puede introducir baterías 55. El ángulo de introducción del conjunto inferior de cajas de batería 306 es mayor que el ángulo de introducción del conjunto superior de cajas de batería 306.
Dado que las cajas de batería 306 que sirven como agujeros de introducción de batería están inclinadas hacia abajo, las baterías 55 se pueden introducir y sacar fácilmente de las cajas de batería 306. Además, en la medida en que las cajas de batería 306 están inclinadas a ángulos verticalmente diferentes, es posible establecer ángulos de introducción para poder introducir y sacar las baterías 55 de las cajas de batería 306 en su mayor parte suavemente en vista del proceso real para que el usuario introduzca y saque baterías 55 de las cajas de batería 306. Además, el espacio en el cambiador de batería 8 en la dirección vertical o delantera-trasera se hace más pequeño, haciendo el cambiador de batería 8 más compacto, que si las cajas de batería 306 en las filas o series estuviesen paralelas entre sí.
En la medida en que las cajas de batería 306 en una porción inferior de la carcasa 300 están inclinadas hacia abajo más que las de una porción superior de la carcasa 300, cuando el usuario introduce una batería 55 o saca una batería 55 de una caja de batería 306 manteniendo al mismo tiempo la batería 55 con una mano, se minimiza el peso que soporta la muñeca del usuario. Por lo tanto, el usuario puede tratar la batería 55 apropiadamente desde el punto de vista ergonómico, y puede introducir y sacar la batería 55 de la caja de batería 306 suavemente y fácilmente con trabajo reducido.
Puesto que el asa 80 de la batería 55 se puede mover, incluso cuando el usuario introduce y saca baterías 55 de las cajas de batería 306 a alturas verticalmente diferentes, el usuario puede girar vertical u horizontalmente el extremo de punta de la batería 55 con la otra mano aunque sin cambiar sustancialmente el ángulo de la muñeca de la mano que sujeta el asa 80, de manera que el extremo de punta de la batería 55 se puede girar verticalmente alrededor del eje 87 de modo que coincida con facilidad con el ángulo de introducción de la caja de batería 306. Por lo tanto, el usuario puede introducir y sacar fácilmente la batería 55 de la caja de batería 306.
La ranura de batería 315 se utiliza para identificar la ID de la batería 55, y está dispuesta sola a un lado de la sección de control 301. La ranura de batería 315 tiene una altura que es sustancialmente la misma que la altura de la fila inferior de cajas de batería 306 y un ángulo de introducción mayor que el ángulo de introducción de la fila inferior de cajas de batería 306. La caja de batería 315 tiene el detector de ID como unos medios de reconocimiento de información 318 para adquirir información de identificación del chip de información 85 (figuras 20 y 21) de la batería 55.
La sección de carga 304 (véase la figura 32) incluye un convertidor CA/CC de carga 320 y un convertidor CC/CC de refuerzo CC 321. Dado que la sección de carga 304 se calienta a alta temperatura, está aislada de la región superior por un tabique 322. La sección de carga 304 tiene un agujero de entrada 324 definido en un su lado y que tiene un filtro 323 y ventiladores de descarga 325 en su otro lado para pasar aire exterior a través de la sección de carga 304 para ventilación.
Un agujero de entrada 327 con un filtro 326 también está dispuesto a un lado de la ranura de batería 315, y los ventiladores de descarga 328 están dispuestos en lados opuestos de la unidad de control 305. Una serie vertical de ventiladores 329 correspondientes respectivamente a las filas o series de las cajas de batería 306 está dispuesta en un lado (en el lado derecho en la realización ilustrada) de las cajas de batería 306.
Los ventiladores 329 hacen que el aire exterior que entra por el agujero de entrada 327 cerca de una porción inferior de la ranura de batería 315 fluya de un lado al otro de las cajas de batería 306, enfriando así el interior de la carcasa 300 que se ha calentado al cargar las baterías 55. Los ventiladores de descarga 328 hacen posteriormente que el aire refrigerante fluya hacia arriba, enfríe la unidad de control 305, y se descargue de la carcasa 300. Por lo tanto, se enfría el interior de la carcasa 300 que tiende a calentarse a alta temperatura por la carga de baterías 55, evitando que las partes electrónicas de la unidad de control 305, que es especialmente vulnerable al calor, se calienten a alta temperatura.
Dado que las cajas de batería 306 y la sección de carga 304 que sirven como un conjunto de carga, y la ranura de batería 315 con el lector de ID para baterías están separadas una de otra en el cambiador de batería 8, la única ranura de batería 315 puede ser compartida por 10 cargadores 340 y por lo tanto es mucho más pequeña que los cargadores 340. En consecuencia, el cambiador de batería 8 puede ser de tamaño pequeño y de bajo costo. Como la ranura de batería 315 está separada de la sección mecánica 302 y la sección de carga 304, la ranura de batería 315 se puede hacer fácilmente menos susceptible al calor procedente de estas secciones relacionadas con la carga.
En la medida en que las cajas de batería 306 donde se devuelven las baterías 55, y la ranura de batería 315 están separadas una de otra, incluso 20 cajas de batería 306 pueden compartir la única ranura de batería 315, que es mucho menor que las cajas de batería 306. Así, el cambiador de batería 8 puede ser de tamaño pequeño y de bajo costo.
A continuación se describirá una disposición para tratar información inherente tal como información de ID de baterías según otra realización. Esta realización también es aplicable a un sistema de alquiler de baterías solamente. Sin embargo, dado que la estructura del cambiador de batería 8 sigue siendo la misma, los componentes comunes se designan por idénticos caracteres de referencia.
La figura 38 es un diagrama de bloques de una disposición en el cambiador de batería 8 para tratar información inherente de baterías. El cambiador de batería 8 tiene unos medios de control 340 y unos medios de comunicación 335. Los medios de control 340 tienen unos medios de reconocimiento de información 350 y unos medios de transmisión de información 360.
Los medios de reconocimiento de información 350 incluyen un dispositivo de comunicación de datos sin contacto, específicamente, la ranura de batería 315, para acceder a información almacenada de una batería 55. Los medios de reconocimiento de información 350 transmiten bidireccionalmente información a y de un medio de comunicación 55T en la batería 55, y verifican un número de identificación de batería con su lector para decidir si la batería 55 está en un estado de alquiler normal.
Si los medios de reconocimiento de información 350 determinan que la batería 55 está en un estado de alquiler normal, los medios de reconocimiento de información 350 leen una señal Sr que representa la ID de alquiler del usuario, el año, mes, día, y hora del último alquiler, la fecha actualizada, y la energía restante presente, que se almacenan en la batería 55, con el lector, y suministran estos elementos de información y una señal de reconocimiento de datos Sd a los medios de transmisión de información 360.
Los medios de reconocimiento de información 350 escriben una señal Sw que representa el año, mes, día, y hora del último alquiler, la energía restante presente y análogos en una batería de alquiler 55 con su dispositivo de escritura, y suministran estos elementos de información y una señal de reconocimiento de datos Sd a los medios de transmisión de información 360. Antes de alquilar la batería 55, los medios de reconocimiento de información 350 leen señales Sr, Ib que representan el número de identificación de la batería, la cantidad de energía restante de la batería, y la historia de uso de la batería con el lector, y suministran señales de reconocimiento de datos Sd, Is a los medios de transmisión de información 360.
Los medios de transmisión de información 360 envían señales Ds, Ss, Fs para controlar la unidad de visualización 314 tal como un LCD, un CRT, un LED, un EL, o análogos, el altavoz 312, y el indicador 307 tal como un LED, una lámpara, o análogos encima de cada una de las cajas de batería 306. Los medios de transmisión de información 360 suministran la señal de visualización Ds a la unidad de visualización 314, la señal de sonido Ss al altavoz 312, y la señal de parpadeo Fs al indicador 307.
Los medios de reconocimiento de información 350 también leen los datos de la historia de uso de la batería 55 que se almacena en unos medios de memoria 55A de la batería 55. Los medios de reconocimiento de información 350 tienen conectores terminales (no representados) para medir las características eléctricas de la batería 55 y cargar la batería 55.
Los medios de reconocimiento de información 350 miden la energía restante de la batería 55 de los terminal conectores correspondientes a los terminales 370, 371, 372 (véase la figura 39) de la batería 55 para producir una señal batería Ib, y llevan a cabo un proceso necesario para cargar la batería 55 dependiendo de la señal de batería Ib con una señal de carga Cb procedente de los conectores terminales correspondientes a los terminales 370, 372 de la batería 55.
Los medios de reconocimiento de información 350 también obtienen información inherente de la batería 55, tal como la temperatura de batería e información almacenada de los medios de memoria 55A, con la señal de batería Ib, y suministran la información inherente de la batería 55 como una señal de información Is a los medios de transmisión de información 360.
Los medios de comunicación 335 del cambiador de batería 8 incluyen un transmisor bidireccional tal como un módem, que incluye un modulador, un circuito de reloj, un transmisor, y un fotoacoplador. Los medios de comunicación 335 modulan una señal de información Mt incluyendo la señal de lectura Sr y la señal de batería Ib de los medios de reconocimiento de información 350, y suministran la señal modulada como una señal transmitida Cs en forma de una señal de impulso o análogos mediante el enlace de comunicación 9 al aparato de gestión central 1.
Los medios de comunicación 335 demodulan una señal de recepción Bs tal como una señal de impulso o análogos suministrada desde el aparato de gestión central 1 mediante el enlace de comunicación 9, y suministra la señal demodulada como una señal tratada Mr a los medios de control 340. En base a la señal tratada Mr, los medios de reconocimiento de información 350 en los medios de control 340 suministran una señal de carga Cb a la batería 55. Si el número de veces que se carga y descarga una batería 55 dentro de un período de tiempo predeterminado es demasiado grande, la batería 55 no se puede cargar, o no se puede realizar el servicio de alquiler de la batería 55 al usuario.
El aparato de gestión central 1 recibe la señal transmitida Cs con respecto a datos en el cambiador de batería 8 mediante el enlace de comunicación 9, y suministra una señal recibida Bs con respecto a datos necesarios al cambiador de batería 8 mediante el enlace de comunicación 9.
El aparato de gestión central 1 tiene un ordenador para llevar a cabo un proceso de administración centralizada para gestionar usuarios, baterías de alquiler, cambiadores de batería 8, mediciones y órdenes de ejecución para cargar baterías 55, duración de las baterías, y cobro de tarifas por el uso de baterías. El aparato de gestión central 1 también gestiona una base de datos de información del usuario incluyendo IDs de usuario, números de identificación de baterías de alquiler, cantidades de energía restantes de las baterías de alquiler cuando son alquiladas y son devueltas, cantidades de energía usadas de las baterías de alquiler, direcciones, edades, números de teléfono, sexo, números de cuenta, los números de veces que los usuarios han alquilado baterías, y los cargos por el uso de baterías. El aparato de gestión central 1 también gestiona una base de datos de información de batería incluyendo ventas de baterías, los números de veces que las baterías han sido utilizadas, los números de veces que las baterías se han cargado y descargado, fechas y horas de carga, cantidades de energía cargada y descargada, duración de las baterías y necesidad de cambiar las baterías que se determinan a partir de los datos anteriores. El aparato de gestión central 1 también gestiona datos de disponibilidad y volumen de negocio de los intercambiadores de batería 8, rangos de movimiento de los usuarios, configuraciones de uso real de las baterías, y futuros planes comerciales de alquiler de baterías.
La batería 55 tiene un terminal positivo 370 para suministrar energía eléctrica, un terminal 371 para medición eléctrica, y un terminal negativo 372 para suministrar energía eléctrica. El terminal 371 para medición eléctrica puede incluir una pluralidad de terminales.
Los medios de memoria 55A guardan números de identificación e información inherente de baterías 55. La información inherente representa fechas y horas de devolución, el número de veces que las baterías 55 se cargan y descarga, fechas y horas de alquiler, temperatura de las baterías, y cantidades de energía restante de baterías. Los números de identificación de batería incluyen los números de serie de fabricación y los años y las fechas de fabricación. La información inherente puede incluir números de identificación de las baterías e IDs de alquiler. La información inherente de las baterías 55 se suministra al cambiador de batería 8 por medio de comunicaciones entre los medios de transmisión de información 360 y los medios de comunicación 335 mediante el terminal 371 para medición eléctrica. Se miden las cantidades de energía restante de las baterías 55, y las baterías 55 se cargan, con el terminal positivo 370 para suministrar energía eléctrica y el terminal negativo 372 para suministrar energía eléctrica.
Se puede aplicar un código de barras a un lado de la batería 55, y se puede disponer un lector de código de barras en la estación de baterías sin personal (cambiador de batería) 8, de manera que se pueda añadir más información para identificar baterías 55.
En el sistema de alquiler de baterías, cuando el aparato automático de alquiler de baterías no atendido 8 reconoce a un usuario, los medios de transmisión de información 360 indican al usuario un procedimiento para utilizar el cambiador de batería 8 y una caja de batería 306 para devolver una batería con un mensaje de voz y la unidad de visualización 314, y parpadea el indicador 307 encima de la caja de batería 306 para devolver una batería.
La figura 39 es una vista simplificada que representa una disposición de la batería 55.
La batería 55 incluye un circuito de control 55C, un cuerpo de batería 55B, un sensor de temperatura 55D, los medios de memoria 55A, un transmisor/receptor 55E, y un fusible 55F. La batería 55 también incluye el terminal positivo 370 para suministrar energía eléctrica, el terminal 371 para medición eléctrica, y el terminal negativo (terminal de tierra) 372 para suministrar energía eléctrica.
El terminal positivo 370 para suministrar energía eléctrica está conectado al circuito de control 55C y el cuerpo de batería 55B mediante el fusible 55F. El cuerpo de batería 55B incluye una batería de níquel-cadmio o análogos que se puede cargar repetidas veces.
El circuito de control 55C tiene una pluralidad de LEDs o un medidor de gráfico de barras. El circuito de control 55C detecta la cantidad de energía restante del cuerpo de batería 55B, visualiza la cantidad detectada de energía restante en los LEDs o el medidor de gráfico de barras, y suministra al transmisor/receptor 55E una señal indicativa de la cantidad detectada de energía restante. El circuito de control 55C detecta el mal funcionamiento del cuerpo de batería 55B, y suministra una señal indicativa del mal funcionamiento detectado al transmisor/receptor 55E. El cuerpo de batería 55B tiene un terminal negativo conectado al circuito de control 55C y al terminal negativo 372 para suministrar energía eléctrica mediante una resistencia de cortocircuito (resistencia shunt) en el circuito de control 55C.
Los medios de memoria 55A incluyen una memoria 55AJ para almacenar la historia de uso de la batería 55 y una memoria 55AI para almacenar el número de identificación de la batería 55. La memoria 55AJ puede almacenar, como la historia de uso, la fecha y horas de devolución, el número de veces que la batería 55 se ha cargado y descargado en un período de tiempo predeterminado, la fecha y horas de alquiler, o su combinación. Los medios de memoria 55A también pueden almacenar información inherente (las cantidades de energía restante (la cantidad de energía restante cuando la batería se alquila y la cantidad de energía restante presente), el número de veces que la batería 55 se ha cargado y descargado, y el número de veces que la batería se ha usado, etc) en la memoria 55AJ o la memoria 55AI.
El circuito de control 55C comprueba el voltaje a través del cuerpo de batería 55B. Cuando el circuito de control 55C detecta que el cuerpo de batería 55B se ha cargado, el circuito de control 55C suministra una señal indicativa de un estado completamente cargado detectado a la memoria 55AJ. La memoria 55AJ guarda la señal recibida. El sensor de temperatura 55D detecta la temperatura del cuerpo de batería 55B, y suministra una señal indicativa de la temperatura detectada al transmisor/receptor 55E. A los datos de la historia de uso y los datos del número de identificación de batería almacenados en los medios de memoria 55A se puede acceder desde el transmisor/receptor 55E.
El transmisor/receptor 55E transmite los datos de la historia de uso de la memoria 55AJ, los datos del número de identificación de batería de la memoria 55AI, los datos basados en la señal indicativa del mal funcionamiento detectado y la señal indicativa de la cantidad detectada de energía restante del circuito de control 55C, los datos basados en la señal indicativa de la temperatura detectada del sensor de temperatura 55D, o la información almacenada de los medios de memoria 55A mediante el terminal 371 para medición eléctrica de la batería 55. Sin embargo, el circuito de control 55C puede no suministrar la señal indicativa de la cantidad detectada de energía restante al transmisor/receptor 55E, y la cantidad de energía restante puede ser detectada por el cambiador de batería 8 mediante los conectores terminales.
La figura 40 es una vista que muestra una disposición simplificada del transmisor/receptor 55E. El transmisor/receptor 55E incluye un relé RY, un diodo D, un diodo zener ZD, una resistencia R, un condensador electrolítico Ce, un condensador C, un transistor Tr, y unos medios de comunicación 55T.
El relé RY tiene un contacto común conectado al terminal 371 para medición eléctrica, un contacto de interrupción conectado al sensor de temperatura 55D, y un contacto de hacer conectado a un terminal Q de los medios de comunicación 55T.
Al terminal 371 para medición eléctrica se le suministra una señal de salida desde el sensor de temperatura 55D. Cuando se aplica un potencial positivo superior a un voltaje de ruptura desde una fuente externa (por ejemplo, el cambiador de batería 8) al terminal 371 para medición eléctrica durante un período corto de tiempo, el condensador electrolítico Ce se carga, y se aplica un voltaje a un terminal de fuente de alimentación V de los medios de comunicación 55T para energizar los medios de comunicación 55T. En base a la carga y descarga del condensador electrolítico Ce como una fuente de alimentación, el transistor Tr se activa durante un período de tiempo determinado por la resistencia R y el condensador C para conectar por ello el relé RY durante el período de tiempo.
El contacto móvil del relé RY se mueve para desconectar el sensor de temperatura 55D del terminal 371 para medición eléctrica y conectar el terminal 371 para medición eléctrica al terminal de comunicación Q de los medios de comunicación 55T durante el período de tiempo. El terminal 371 para medición eléctrica puede acceder, mediante los medios de comunicación 55T, a datos (o información almacenada) de los medios de memoria 55A o datos (o el circuito de control 55C propiamente dicho) desde el circuito de control 55C.
La figura 41 es una vista que representa una disposición simplificada de otra batería para vehículos movidos por motor. La batería 55 incluye un circuito de control 55C, un cuerpo de batería 55B, un sensor de temperatura 55D, unos medios de memoria 55A, un medio de comunicación 55T, y un fusible 55F. La batería 55 también incluye un terminal positivo 370 para suministrar energía eléctrica, un terminal 371 para medición eléctrica, y un terminal negativo (terminal de tierra) 372 para suministrar energía eléctrica.
El terminal 371 para medición eléctrica representado en la figura 41 incluye una pluralidad de terminales incluyendo un terminal 55V para suministrar energía eléctrica al medio de comunicación 55T, un terminal 55Q conectado a un terminal de comunicación Q de los medios de comunicación 55T, y un terminal 55S para emitir una señal que representa una temperatura detectada del sensor de temperatura 55D.
El terminal positivo 370 para suministrar energía eléctrica está conectado mediante el fusible 55F al circuito de control 55C y el cuerpo de batería 55B. El cuerpo de batería 55B incluye una batería de níquel-cadmio o análogos que se puede cargar repetidas veces.
El circuito de control 55C tiene una pluralidad de LEDs o un medidor de gráfico de barras. El circuito de control 55C detecta la cantidad de energía restante del cuerpo de batería 55B, visualiza la cantidad detectada de energía restante en los LEDs o el medidor de gráfico de barras, y suministra una señal indicativa de la cantidad detectada de energía restante al medio de comunicación 55T (su terminal D3).
El circuito de control 55C detecta el mal funcionamiento del cuerpo de batería 55B, y suministra una señal indicativa del mal funcionamiento detectado al medio de comunicación 55T (su terminal D3). El cuerpo de batería 55B tiene un terminal negativo conectado al circuito de control 55C y al terminal negativo 372 para suministrar energía eléctrica mediante una resistencia de cortocircuito (resistencia shunt) en el circuito de control 55C. Sin embargo, el circuito de control 55C puede no suministrar la señal indicativa de la cantidad detectada de energía restante al medio de comunicación 55T, y la cantidad de energía restante puede ser detectada por el cambiador de batería 8 mediante los conectores terminales.
Los medios de memoria 55A incluyen una memoria 55AJ para almacenar la historia de uso de la batería 55 y una memoria 55AI para almacenar el número de identificación de la batería 55. La memoria 55AJ puede almacenar, como la historia de uso, la fecha y horas de devolución, el número de veces que la batería 55 se ha cargado y descargado en un período de tiempo predeterminado, la fecha y horas de alquiler, o su combinación. Los medios de memoria 55A también pueden almacenar información inherente (las cantidades de energía restante (la cantidad de energía restante cuando la batería es alquilada y la cantidad de energía restante presente), el número de veces que la batería 55 se ha cargado y descargado, y el número de veces que la batería se ha usado, etc) en la memoria 55AJ o la memoria 55AI.
El circuito de control 55C comprueba el voltaje a través del cuerpo de batería 55B. Cuando el circuito de control 55C detecta que el cuerpo de batería 55B se ha cargado, el circuito de control 55C suministra una señal indicativa de un estado completamente cargado detectado a la memoria 55AJ. El sensor de temperatura 55D detecta la temperatura del cuerpo de batería 55B, y suministra una señal indicativa de la temperatura detectada al terminal 55S. A los datos de la historia de uso y los datos del número de identificación de batería almacenados en los medios de memoria 55A se puede acceder desde los medios de comunicación 55T.
Los medios de comunicación 55T transmiten los datos de la historia de uso de la memoria 55AJ, los datos del número de identificación de batería de la memoria 55AI, los datos basados en la señal indicativa del mal funcionamiento detectado y la señal indicativa de la cantidad detectada de energía restante del circuito de control 55C, los datos basados en la señal indicativa de la temperatura detectada del sensor de temperatura 55D, o la información almacenada de los medios de memoria 55A mediante el terminal 371 para medición eléctrica (en particular el terminal 55Q y el terminal 55S de la batería 55. Por ejemplo, estos datos se pueden transmitir al cambiador de batería 8 o directamente al aparato de gestión central 1.
En resumen, un objeto es reducir el tamaño y costo de un cambiador de batería para uso en un sistema de alquiler.
Para ello, un cambiador de batería 8 tiene cajas de batería 306 para almacenar baterías 55 a alquilar y baterías devueltas 55 en una pluralidad de filas y columnas. El cambiador de batería 8 también tiene una sección de carga 304 dispuesta debajo de las cajas de batería 306 y que aloja una pluralidad de cargadores 340. Una sola ranura de batería 315 para leer IDs de baterías devueltas 55 está dispuesta a un lado de las cajas de batería 306 por separado de las cajas de batería 306 y la sección de carga 304.

Claims (2)

1. Un aparato de cargar baterías que tiene una pluralidad de unidades de carga para cargar una pluralidad de baterías (55) que tienen IDs de alquiler individuales y que tienen un lector de ID separado (318) para leer las IDs de alquiler individuales de las baterías (55),
donde el aparato de cargar baterías incluye una carcasa (300) que acomoda dicha pluralidad de unidades de carga, incluyendo cada una una caja de batería (306) para alojar una batería respectiva (55),
donde cada caja de batería (306) está provista de un agujero respectivo accesible con la mano para introducir/sacar dicha batería respectiva (55),
caracterizado porque
dicho lector de ID (318) está dispuesto por separado de las cajas de batería (306) y alojado dentro de una ranura de batería separada (315) para recibir una batería respectiva (55), y dicha ranura de batería está dispuesta lateralmente y por separado de dichas cajas de batería (306), donde un ángulo de introducción de dicha ranura de batería (315) con respecto al horizonte es mayor que un ángulo de introducción de la fila inferior de cajas de batería (306) con respecto al horizonte.
2. El aparato de cargar baterías según la reivindicación 1, caracterizado porque
dicho aparato de cargar baterías incluye además medios (314, 312, 307) para indicar la posición de la caja de batería (306) determinada para introducir/sacar dicha batería respectiva (55).
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