PL224319B1 - Urządzenie do szybkiej wymiany zespołu zasilającego pojazd z napędem elektrycznym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do szybkiej wymiany zespołu zasilającego pojazd z napędem elektrycznym, przeznaczone do wymiany dużych, pod względem masy i gabarytów, zespołów tego typu.

Maszyny i urządzenia wykorzystujące energię elektryczną, które pracują bez stałego połączenia z siecią zasilającą, są wyposażone w zespoły zasilania, w postaci baterii lub akumulatorów, przy czym konkretna maszyna lub urządzenie może pracować z jedną baterią lub akumulatorem, z wieloma bateriami lub akumulatorami albo z zespołami baterii lub akumulatorów. Znane i stosowane są trzy sposoby uzupełniania energii zespołów zasilania elektrycznego maszyn i urządzeń tego typu. W przypadku stosowania baterii, po ich zużyciu, rozładowaniu są one wymieniane. Takie podejście stosuje się głównie w przypadku małych urządzeń, drobnego sprzętu AGD, np. latarek, wkrętarek i przenośnych mierników. W przypadku stosowania zespołów zasilających wykorzystujących akumulatory, po ich użyciu (rozładowaniu) są one doładowywane. Doładowanie może odbywać się po wymontowaniu zespołów zasilających z maszyny/urządzenia, jak to ma przykładowo miejsce w aparatach fotograficznych, lub bez wymontowania, na przykład w telefonach komórkowych.

W przypadku pojazdów z napędem elektrycznym stosuje się doładowanie zespołów zasilających bez ich wymontowania, głównie z powodu dużej masy tych zespołów i skomplikowanego przyłączania elektrycznego. Wadą tego rozwiązania jest długi czas doładowania, wynikający z dużej pojemności elektrycznej zespołów zasilających stosowanych w pojazdach elektrycznych.

Ten czas jest jednocześnie czasem przestoju urządzenia, w którym nie można z niego korzystać.

Są też znane, głównie z prac o charakterze badawczym i rozwojowym, rozwiązania polegające na wymianie zespołu akumulatorów. Wymiana taka odbywa się ręczne przy pomocy specjalnych narzędzi. Czas takiej wymiany jest długi i wymaga zaangażowania, na ogół więcej niż jednego pracownika, przy czym jest zajęcie uciążliwe i stwarzające zagrożenia wynikające ze znacznej masy zespołów akumulatorowych.

Próbę automatyzacji procesu wymiany zespołów zasilających pojazd z napędem elektrycznym ujawniono w publikacji WO2011/162685. Opisane tam urządzenie ma podstawę, osadzony na tej podstawie wieloosiowy zespół manipulacyjny oraz magazyn naładowanych i rozładowanych zespołów zasilających.

Celem wynalazku było stworzenie urządzenia zapewniającego szybką i sprawną wymianę zespołu zasilającego pojazd z napędem elektrycznym.

Cel taki spełnia urządzenie mające podstawę, osadzony na podstawie wieloosiowy zespół manipulacyjny oraz magazyn naładowanych i rozładowanych zespołów zasilających. Charakteryzuje się tym, że podstawę zespołu manipulacyjnego stanowi podwozie mobilne, wyposażone w zewnętrzny układ sterowania z ręcznym pulpitem sterowniczym. Zespół manipulacyjny stanowi ramię poziome, które osadzone jest przesuwnie w kierunku poziomym i pionowym na pionowym stojaku. Pionowy stojak osadzony jest obrotowo wokół pionowej osi na wspomnianym podwoziu mobilnym. Podwozie mobilne wyposażone jest w magazyn naładowanych i rozładowanych zespołów zasilających. Zespół manipulacyjny wyposażony jest ponadto w czujniki umożliwiające zlokalizowanie miejsca zamontowania zespołu zasilającego w obsługiwanym pojeździe.

W jednym z wariantów wynalazku układ sterowania połączony jest z podwoziem mobilnym przewodowo.

W innym wariancie wynalazku układ sterowania połączony jest z podwoziem mobilnym bezprzewodowo.

W jeszcze innym wariancie wynalazku w skład urządzenia wchodzi układ sensoryczny rozpoznający typ obsługiwanego pojazdu.

Wynalazek umożliwia doładowanie zespołu zasilającego poza zasilanym tym zespołem urządzeniem. W konsekwencji okres wyłączania pojazdu z eksploatacji obejmuje tylko czas potrzebny na wymianę zespołu zasilającego, która przebiega szybko i może ją wykonać samodzielnie kierowca pojazdu.

Przykład realizacji wynalazku został poniżej szczegółowo opisany i uwidoczniony na schematycznym rysunku aksonometrycznym. Podstawową częścią urządzenia według wynalazku jest zespół manipulacyjny 6 połączony kablem 15 lub bezprzewodowo z układem sterowania 14. Układ sterowania może być zaopatrzony w manualny pulpit sterowniczy 13, za pomocą, którego operator 12 steruje

PL 224 319 B1 zespołem manipulacyjnym 6. Zespół manipulacyjny osadzony jest na podstawie, którą stanowi podwozie mobilne 16, i którym dowozi się go do obsługiwanego pojazdu 3. Po otwarciu pokrywy 2 lub innego stosowanego zabezpieczenia mechanicznego, zespół 4 aktualnie zasilający pojazd 3 jest rozłączany i za pomocą chwytaka 1, w który jest zaopatrzony zespół manipulacyjny 6, jest przenoszony do magazynu zespołów rozładowanych 9 znajdującym się na podwoziu 16. Nowy, naładowany zespół zasilający jest pobierany z magazynu zespołów naładowanych także znajdujący się na podwoziu 16 i wprowadzany do pojazdu 3. Po sprawdzeniu poprawności instalacji wymienionego zespołu zasilającego pojazd 3 jest odprowadzany lub odjeżdża samodzielnie. Zespół manipulacyjny 6 stanowi ramię poziome 17 osadzone przesuwnie w kierunku poziomym i pionowym na pionowym stojaku 18. Chwytak 1 znajduje się na poziomym ramieniu 17. Stojak 18 osadzony jest na podwoziu 16 obrotowo wokół pionowej osi.

Urządzenie według wynalazku jest wyposażone w czujniki 5, 7 umiejscowione na zespole manipulacyjnym 6, i umożliwiające określenie miejsca zamontowania zespołu zasilającego 4 w pojeździe obsługiwanym 3. Może być także wyposażone w układ sensoryczny, umiejscowiony na zespole manipulacyjnym 6 i połączony z układem sterowania 14, rozpoznający typ obsługiwanego pojazdu 3.

Claims (4)

1. Urządzenie do szybkiej wymiany zespołu zasilającego w pojeździe z napędem elektrycznym, mające podstawę, osadzony na podstawie wieloosiowy zespół manipulacyjny oraz magazyn naładowanych i rozładowanych zespołów zasilających, znamienne tym, że podstawę urządzenia stanowi podwozie mobilne (16), wyposażone w zewnętrzny układ sterowania (14) z ręcznym pulpitem sterowniczym (13), zespół manipulacyjny (6) stanowi ramię poziome (17) osadzone przesuwnie w kierunku poziomym i pionowym na pionowym stojaku (18), który osadzony jest obrotowo wokół pionowej osi na podwoziu mobilnym (16), przy czym podwozie to (16) wyposażone jest w magazyn (9) naładowanych (4) i rozładowanych zespołów zasilających, zaś zespół manipulacyjny (6) wyposażony jest w czujniki (5,7) umożliwiające zlokalizowanie miejsca zamontowania zespołu zasilającego (4) w obsługiwanym pojeździe (3).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ sterowania (14) połączony jest z podwoziem mobilnym (16) przewodowo.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ sterowania (14) połączony jest z podwoziem mobilnym bezprzewodowo.

4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że wyposażone jest w układ sensoryczny rozpoznający typ obsługiwanego pojazdu (3).