Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EA040335B1 - BATTERY INSTALLATION AND REMOVAL SYSTEM FOR BATTERY ASSEMBLY - Google Patents

BATTERY INSTALLATION AND REMOVAL SYSTEM FOR BATTERY ASSEMBLY Download PDF

Info

Publication number
EA040335B1
EA040335B1 EA202091818 EA040335B1 EA 040335 B1 EA040335 B1 EA 040335B1 EA 202091818 EA202091818 EA 202091818 EA 040335 B1 EA040335 B1 EA 040335B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
battery
vehicle
link
hook
battery assembly
Prior art date
Application number
EA202091818
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Брайан Р. ХАФФ
Кайл ХИКИ
Original Assignee
Артисан Вехикл Системз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Артисан Вехикл Системз, Инк. filed Critical Артисан Вехикл Системз, Инк.
Publication of EA040335B1 publication Critical patent/EA040335B1/en

Links

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications

Приоритет настоящей заявки PCT испрашивается по заявке на патент США №15/908799, поданной 28 февраля 2018 г., содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.Precedence of this PCT application is claimed by U.S. Patent Application No. 15/908,799, filed Feb. 28, 2018, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

Уровень техникиState of the art

Настоящее изобретение относится в целом к транспортным средствам для горнодобывающей промышленности.The present invention relates generally to vehicles for the mining industry.

Для удаления и перемещения материалов в процессе добычи полезных ископаемых могут использоваться различные типы транспортных средств для горнодобывающей промышленности. Возможно использование одного типа транспортного средства - карьерного самосвала. Традиционные карьерные самосвалы могут приводиться в действие дизельными двигателями.Various types of mining vehicles can be used to remove and move materials during the mining process. It is possible to use one type of vehicle - a mining dump truck. Traditional mining trucks can be powered by diesel engines.

Карьерные самосвалы с дизельными двигателями могут иметь различную грузоподъемность. Некоторые грузовые автомобили могут иметь грузоподъемность 35 т или более.Mining dump trucks with diesel engines can have different payloads. Some trucks may have a load capacity of 35 tons or more.

Электрические транспортные средства могут работать с приводом от одного или более электродвигателей, питающихся от аккумуляторов. Аккумуляторы в электрических транспортных средствах, например вагонетках и других видах транспортных средств, могут быть большими и тяжелыми. Для извлечения батарей может потребоваться внешняя инфраструктура, например краны, подъемники или другие устройства.Electric vehicles may be driven by one or more battery-powered electric motors. Batteries in electric vehicles such as trolleys and other types of vehicles can be large and heavy. Battery removal may require external infrastructure such as cranes, lifts, or other devices.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Раскрыты различные варианты выполнения транспортного средства для горнодобывающей промышленности. В соответствии с этими вариантами выполнения предложены транспортные средства для горнодобывающей промышленности с питанием от аккумулятора, а не с дизельным приводом.Disclosed are various embodiments of a vehicle for the mining industry. According to these embodiments, mining vehicles are provided that are battery powered rather than diesel powered.

В соответствии с одним аспектом система установки и снятия аккумуляторов для узла аккумуляторов, содержащего блок аккумуляторов, содержит приводной узел и привод для перемещения приводного узла, а также соединительный элемент на приводном узле. Соединительный элемент содержит первый крюк и второй крюк, которые выполнены с возможностью соединения с узлом аккумуляторов. Первый крюк расположен в первом положении по вертикали на соединительном элементе, а второй крюк расположен во втором положении по вертикали на соединительном элементе. Первое положение по вертикали по существу отличается от второго положения по вертикали.In accordance with one aspect, a battery insertion and removal system for a battery assembly comprising a battery pack comprises a drive assembly and an actuator for moving the drive assembly, as well as a connector on the drive assembly. The connecting element contains the first hook and the second hook, which are made with the possibility of connection with the battery assembly. The first hook is located in the first vertical position on the connecting element, and the second hook is located in the second vertical position on the connecting element. The first vertical position is substantially different from the second vertical position.

В соответствии с другим аспектом система замены аккумуляторов содержит систему установки и снятия аккумуляторов, содержащую приводной узел и привод для перемещения приводного узла, а также соединительный элемент на приводном узле. Соединительный элемент содержит первый крюк и второй крюк, расположенный под первым крюком. Предложенная система также содержит каркас аккумуляторов, содержащий наружный кожух для крепления блока аккумуляторов, первый крепежный элемент и второй крепежный элемент, расположенный под первым крепежным элементом. Первый крюк выполнен с возможностью зацепления с первым крепежным элементом каркаса аккумуляторов, а второй крюк выполнен с возможностью зацепления со вторым крепежным элементом каркаса аккумуляторов.According to another aspect, the battery replacement system comprises a battery insertion and removal system comprising a drive assembly and an actuator for moving the drive assembly, and a connector on the drive assembly. The connecting element contains the first hook and the second hook located under the first hook. The proposed system also contains a battery frame containing an outer casing for fastening the battery pack, a first fastener and a second fastener located under the first fastener. The first hook is configured to engage with the first fastener of the battery frame, and the second hook is configured to engage with the second fastener of the battery frame.

В соответствии с другим аспектом электрическое транспортное средство содержит каркас аккумуляторов, в котором может удерживаться блок аккумуляторов для питания электрического транспортного средства, и бортовую систему установки и снятия аккумуляторов для поднятия и опускания каркаса аккумуляторов. Система установки и снятия аккумуляторов дополнительно содержит четырехзвенное рычажное устройство. Четырехзвенного рычажное устройство содержит крюк для взаимодействия с каркасом аккумуляторов.According to another aspect, the electric vehicle includes a battery frame that can hold a battery pack to power the electric vehicle, and an on-board battery insertion and removal system for raising and lowering the battery frame. The system for installing and removing batteries additionally contains a four-link lever device. The four-link lever device contains a hook for interacting with the battery frame.

Другие устройства, способы, признаки и преимущества данного изобретения станут очевидными для специалиста в данной области техники после изучения прилагаемых чертежей и их подробного описания. Предполагается, что все такие дополнительные устройства, способы, признаки и преимущества включены в настоящее описание и данное раскрытие изобретения, входят в объем изобретения и защищены прилагаемой формулой изобретения.Other devices, methods, features and advantages of the present invention will become apparent to a person skilled in the art upon examination of the accompanying drawings and their detailed description. All such additional devices, methods, features, and advantages are intended to be included in the present description and this disclosure, fall within the scope of the invention, and are protected by the appended claims.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Изобретение может быть лучше понято со ссылкой на следующие чертежи и описание. Компоненты изобретения на указанных чертежах не обязательно выполнены с соблюдением масштаба, вместо этого акцент сделан на разъяснении принципов действия изобретения. Кроме того, на чертежах одинаковыми ссылочными позициями обозначены соответствующие части на различных видах.The invention may be better understood with reference to the following drawings and description. The components of the invention in these drawings are not necessarily drawn to scale, but instead emphasis is placed on explaining the principles of the invention. In addition, in the drawings, the same reference numerals designate corresponding parts in different views.

Фиг. 1 схематически изображает вариант выполнения транспортного средства для горнодобывающей промышленности.Fig. 1 schematically shows an embodiment of a mining vehicle.

Фиг. 2 изображает вид сбоку варианта выполнения транспортного средства для горнодобывающей промышленности.Fig. 2 is a side view of an embodiment of a mining vehicle.

Фиг. 3 схематически изображает различные внутренние компоненты транспортного средства для горнодобывающей промышленности в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 3 schematically depicts various internal components of a mining vehicle according to an embodiment.

Фиг. 4 изображает схематический вид сбоку варианта выполнения транспортного средства для горнодобывающей промышленности.Fig. 4 is a schematic side view of an embodiment of a mining vehicle.

Фиг. 5 изображает схематический вид сзади варианта выполнения транспортного средства для горнодобывающей промышленности.Fig. 5 is a schematic rear view of an embodiment of a mining vehicle.

- 1 040335- 1 040335

Фиг. 6 изображает схематический вид сверху варианта выполнения транспортного средства для горнодобывающей промышленности в положении поворота.Fig. 6 is a schematic plan view of an embodiment of a mining vehicle in a turning position.

Фиг. 7 изображает схематический вид варианта выполнения транспортного средства для горнодобывающей промышленности, на котором схематично обозначен габаритный объем, занимаемый транспортным средством.Fig. 7 is a schematic view of an embodiment of a mining vehicle, in which the overall volume occupied by the vehicle is schematically indicated.

Фиг. 8 изображает схематический вид варианта выполнения транспортного средства для горнодобывающей промышленности без узла аккумуляторов.Fig. 8 is a schematic view of an embodiment of a mining vehicle without a battery pack.

Фиг. 9-11 изображают схематические виды нескольких вариантов выполнения транспортных средств для горнодобывающей промышленности различной грузоподъемности.Fig. 9-11 are schematic views of several embodiments of mining vehicles of various capacities.

Фиг. 12 изображает таблицу габаритов для нескольких различных вариантов выполнения транспортных средств для горнодобывающей промышленности.Fig. 12 shows a table of dimensions for several different embodiments of mining vehicles.

Фиг. 13 изображает схематический вариант диаграммы, показывающей массу транспортного средства без груза и массу перевозимого груза для нескольких транспортных средств для горнодобывающей промышленности.Fig. 13 is a schematic variant of a chart showing empty vehicle weight and carrying weight for several mining vehicles.

Фиг. 14 изображает схематический вариант диаграммы, показывающей мощность нескольких транспортных средств для горнодобывающей промышленности.Fig. 14 is a schematic diagram showing the power of several mining vehicles.

Фиг. 15 изображает схематический вариант диаграммы, показывающей удельную мощность (мощность на единицу массы) нескольких транспортных средств для горнодобывающей промышленности.Fig. 15 is a schematic diagram showing the power density (power per unit mass) of several mining vehicles.

Фиг. 16 изображает схематический вид варианта выполнения транспортного средства, приближающегося к местоположению для замены блоков аккумуляторов.Fig. 16 is a schematic view of an embodiment of a vehicle approaching a battery pack replacement location.

Фиг. 17 изображает схематический вид транспортного средства, перемещающегося в направлении к заданному местоположению в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 17 is a schematic view of a vehicle traveling towards a predetermined location according to the embodiment.

Фиг. 18 изображает схематический вид комплекта силовых кабелей, отсоединяемых от блоков аккумуляторов транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 18 is a schematic view of a set of power cables detachable from vehicle battery packs in accordance with an embodiment.

Фиг. 19, 20 изображают схематические виды узла аккумуляторов, опущенного на землю в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 19, 20 are schematic views of a battery assembly lowered to the ground in accordance with an embodiment.

Фиг. 21 изображает схематический вид транспортного средства, перемещающегося задним ходом от снятого узла аккумуляторов в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 21 is a schematic view of a vehicle reversing from a removed battery assembly, in accordance with an embodiment.

Фиг. 22 изображает схематический вид транспортного средства, перемещающегося из первого местоположения во второе местоположение, находящееся рядом с заряженным узлом аккумуляторов в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 22 is a schematic view of a vehicle moving from a first location to a second location adjacent to a charged battery assembly, in accordance with an embodiment.

Фиг. 23 схематически иллюстрирует этап выравнивания устройства установки с узлом аккумуляторов в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 23 schematically illustrates the step of aligning the installation device with the battery assembly according to the embodiment.

Фиг. 24, 25 изображают схематические виды узла аккумуляторов, поднимаемого на транспортное средство, и узла аккумуляторов, установленного на транспортное средство, в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 24, 25 are schematic views of a battery assembly lifted onto a vehicle and a battery assembly mounted on a vehicle, according to an embodiment.

Фиг. 26 изображает схематический вид варианта выполнения комплекта силовых кабелей, повторно подключаемых к блокам аккумуляторов в узле аккумуляторов, в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 26 is a schematic view of an embodiment of a set of power cables reconnected to battery packs in a battery assembly, in accordance with the embodiment.

Фиг. 27 изображает схематический вид транспортного средства, перемещающегося задним ходом от области, где произошел процесс замены аккумулятора, в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 27 is a schematic view of a vehicle reversing from an area where a battery replacement process has taken place, according to an embodiment.

Фиг. 28 иллюстрирует схему процесса замены аккумуляторов в электрическом транспортном средстве в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 28 illustrates a process diagram for replacing batteries in an electric vehicle according to the embodiment.

Фиг. 29 изображает схематический вид в изометрии варианта выполнения узла аккумуляторов.Fig. 29 is a schematic isometric view of an embodiment of a battery assembly.

Фиг. 30 изображает схематический вид в изометрии с пространственным разделением компонентов варианта выполнения узла аккумуляторов.Fig. 30 is an exploded, isometric, schematic view of an embodiment of a battery assembly.

Фиг. 31 изображает схематический вид сзади варианта выполнения узла аккумуляторов.Fig. 31 is a schematic rear view of an embodiment of a battery assembly.

Фиг. 32 изображает схематический вид в изометрии переднего конца транспортного средства с устройством установки и снятия в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 32 is a schematic isometric view of the front end of a vehicle with an insertion and removal device according to an embodiment.

Фиг. 33 изображает схематический вид в изометрии варианта выполнения рычажного механизма.Fig. 33 is a schematic isometric view of an embodiment of a link mechanism.

Фиг. 34-38 изображают схематические виды сбоку диапазона перемещения рычажного механизма в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 34-38 are schematic side views of the range of movement of the link mechanism according to the embodiment.

Фиг. 39 изображает схематический вид в изометрии соответствия между устройством установки и установочными стержнями на узле аккумуляторов согласно варианту выполнения.Fig. 39 is a schematic isometric view of the correspondence between the mounting device and the mounting rods on the battery assembly according to the embodiment.

Фиг. 40-45 изображают схематические виды сбоку процесса поднятия узла аккумуляторов с использованием рычажного механизма в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 40-45 are schematic side views of a process for lifting a battery assembly using a lever mechanism, in accordance with an embodiment.

Фиг. 46-48 изображают схематические виды другого варианта выполнения устройства для перемещения аккумулятора.Fig. 46-48 are schematic views of another embodiment of the battery moving device.

Фиг. 49 изображает схематический вид транспортного средства и различных положений загрузки узла аккумуляторов в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 49 is a schematic view of a vehicle and various loading positions of a battery assembly according to an embodiment.

Фиг. 50 изображает схематический вид переднего конца транспортного средства с устройством выравнивания и фиксации узла аккумуляторов в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 50 is a schematic view of a front end of a vehicle with a battery assembly leveling and fixing device according to an embodiment.

Фиг. 51, 52 изображают схематические виды приемного элемента с выравнивающим участком иFig. 51, 52 are schematic views of a receiving element with a leveling section and

- 2 040335 механизмом фиксации в соответствии с вариантом выполнения.- 2 040335 locking mechanism in accordance with the embodiment.

Фиг. 53, 54 изображают схематические виды горизонтальных установочных стержней узла аккумуляторов, зафиксированных на месте на шасси транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 53, 54 are schematic views of the horizontal mounting bars of a battery assembly locked in place on a vehicle chassis in accordance with an embodiment.

Фиг. 55, 56 изображают схематические виды вертикальных установочных стержней узла аккумуляторов, зафиксированных на месте на шасси транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 55, 56 are schematic views of the vertical mounting bars of a battery assembly locked in place on a vehicle chassis in accordance with an embodiment.

Фиг. 57, 58 изображают схематические виды узла аккумуляторов, автоматически выровненного в вертикальном направлении с помощью группы приемных элементов, в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 57, 58 are schematic views of a battery assembly automatically aligned in the vertical direction by a set of receiving elements, in accordance with an embodiment.

Фиг. 59, 60 изображают схематические виды узла аккумуляторов, автоматически выровненного в горизонтальном направлении с помощью группы приемных элементов.Fig. 59, 60 are schematic views of a battery assembly automatically aligned in the horizontal direction by a set of receiving elements.

Фиг. 61 изображает другой вариант выполнения устройства выравнивания и фиксации узла аккумуляторов в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 61 shows another embodiment of the battery assembly alignment and fixing device according to the embodiment.

Фиг. 62 изображает схематический вид сбоку транспортного средства, показывающий физическое соединение между узлом аккумуляторов и шасси транспортного средства в соответствии с вариантом выполнения.Fig. 62 is a schematic side view of a vehicle showing the physical connection between the battery assembly and the vehicle chassis, according to the embodiment.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Обзор транспортного средства для горнодобывающей промышленностиMining Vehicle Overview

Рассматриваемые варианты выполнения относятся к транспортному средству. Транспортное средство является электрическим транспортным средством, не выделяющим отработавших газов, и выполнено с возможностью использования только аккумулятора для питания транспортного средства вместо традиционного дизельного двигателя. Транспортное средство выполнено с возможностью использования при проведении горных работ по добыче полезных ископаемых. Указанные варианты выполнения содержат различные средства, которые позволяют приводить в движение карьерный самосвал, имеющий грузоподъемность по меньшей мере 40 т (метрических), с использованием только электрической энергии.The considered embodiments relate to the vehicle. The vehicle is a non-emissions electric vehicle and is configured to use only a battery to power the vehicle instead of a conventional diesel engine. The vehicle is made with the possibility of using in mining operations for the extraction of minerals. Said embodiments comprise various means which enable a mining truck having a payload capacity of at least 40 tonnes (metric) to be driven using electrical power alone.

Транспортное средство, описанное в данном документе, является промышленным электрическим транспортным средством большой грузоподъемности, предназначенным для непрерывной работы в неблагоприятных условиях, например, в подземной выработке. В одновременно рассматриваемой заявке № 15/133478 под названием Устройство и способ подачи электроэнергии к работам по добыче полезных ископаемых, поданной 20 апреля 2016г., полное содержание которой включено в данное описание в виде ссылки, приведены обзор среды подземной выработки и общее описание электрических транспортных средств и устройств электропитания для подземной добычи полезных ископаемых. Транспортные средства для горнодобывающей промышленности с электроприводом работают по меньшей мере от одного блока аккумуляторов большой мощности, предназначенного для работы в неблагоприятных условиях и состоящего из аккумуляторных модулей, расположенных в корпусе указанного блока. Каждый модуль состоит из элементов. Модули могут содержать группу эксплуатационных датчиков и электронные компоненты для передачи данных с указанных датчиков в отдельную сеть обслуживания. Датчики могут содержать датчики температуры, устройства синхронизации, устройства определения уровня заряда и другие устройства мониторинга, которые выполнены с возможностью передачи операционному центру точных данных о рабочих параметрах модуля и хронологической информации о его рабочих параметрах в реальном времени. В одновременно рассматриваемой заявке № 14/494138 под названием Модульное магистральное устройство, поданной 23 сентября 2014 г., в заявке № 14/529853 под названием Устройство и способ зарядки аккумуляторов и удаленного доступа к ним, поданной 31 октября 2014 г., и в заявке № 14/721726 под названием Устройство технического обслуживания модулей, поданной 26 мая 2015 г., полное содержание которых включено в данное описание в виде ссылки, может быть найдена подробная информация об этих типах блоков аккумуляторов и связанные с ними получение и мониторинг данных.The vehicle described herein is a heavy-duty industrial electric vehicle designed for continuous operation in harsh environments such as underground mining. Co-pending Application No. 15/133478 titled Device and Method for Supplying Electricity to Mining Operations, filed April 20, 2016, the entire content of which is incorporated herein by reference, provides an overview of the underground working environment and a general description of electric vehicles and power supply devices for underground mining. Mining vehicles with electric drive are powered by at least one high-capacity battery pack designed to operate in adverse conditions and consisting of battery modules located in the body of the specified block. Each module is made up of elements. The modules may contain a group of operational sensors and electronic components for transmitting data from these sensors to a separate service network. The sensors may include temperature sensors, timing devices, charge level detection devices, and other monitoring devices that are configured to provide the operations center with accurate data about the module's operating parameters and historical information about its operating parameters in real time. In simultaneously pending application No. 14/494138 entitled Modular backbone device, filed on September 23, 2014, in application No. 14/529853 entitled Device and method for charging batteries and remote access to them, filed on October 31, 2014, and in the application No. 14/721726 titled Module Maintenance Device, filed May 26, 2015, the entire content of which is incorporated herein by reference, detailed information about these types of battery packs and related data acquisition and monitoring can be found.

Для ясности изложения в подробном описании чертежей и технических характеристик могут быть использованы следующие термины. Термин грузоподъемность или просто предельная масса используется для характеристики количества материала, которое может быть удержано и перемещено в кузове транспортного средства. Грузоподъемность также может упоминаться как производительность откатки.For clarity, the following terms may be used in the detailed description of the drawings and specifications. The term load capacity or simply weight limit is used to describe the amount of material that can be held and moved in the body of a vehicle. The lifting capacity may also be referred to as haulage performance.

На фиг. 1 показан схематический вид в изометрии транспортного средства 100. На фиг. 2 показан схематический вид сбоку транспортного средства 100. В соответствии с фиг. 1, 2, транспортное средство 100 может содержать раму 101 (или шасси), комплект колес 110 и кузов 112. Кузов 112 может быть соединен с рамой 101 и выполнен с возможностью наклона между опущенным положением (показанным на фиг. 1) и поднятым положением (показанным на фиг. 2).In FIG. 1 shows a schematic isometric view of a vehicle 100. FIG. 2 shows a schematic side view of the vehicle 100. Referring to FIG. 1, 2, the vehicle 100 may include a frame 101 (or chassis), a set of wheels 110, and a body 112. The body 112 may be connected to the frame 101 and configured to tilt between a lowered position (shown in FIG. 1) and a raised position ( shown in Fig. 2).

Следует отметить, что транспортное средство 100 также характеризуется тем, что оно содержит передний конец 90, задний конец 92, первую сторону 94 и вторую сторону 96 (см. фиг. 1).It should be noted that the vehicle 100 is also characterized in that it includes a front end 90, a rear end 92, a first side 94 and a second side 96 (see FIG. 1).

Кроме того, транспортное средство 100 содержит различные стандартные части транспортных средств, например кабину 116 для одного или более операторов.In addition, the vehicle 100 includes various standard vehicle parts such as a cab 116 for one or more operators.

В некоторых вариантах выполнения транспортное средство 100 может быть разделено на первый участок 122 рамы и второй участок 124 рамы (см. фиг. 2). Первый участок 122 рамы может быть перед- 3 040335 ним участком, связанным с кабиной 116. Второй участок 124 рамы может быть задним участком, связанным с кузовом 112. В некоторых вариантах выполнения первый участок 122 рамы и второй участок 124 рамы соединены механическим рычажным механизмом 125, так что указанные два участка могут перемещаться относительно друг друга (например, шарнирно отклоняться или поворачиваться).In some embodiments, the vehicle 100 may be divided into a first frame section 122 and a second frame section 124 (see FIG. 2). The first frame section 122 may be a front section associated with the cab 116. The second frame section 124 may be a rear section associated with the body 112. In some embodiments, the first frame section 122 and the second frame section 124 are connected by a mechanical linkage 125 , so that these two sections can move relative to each other (for example, articulated or rotated).

На фиг. 3 показан схематический вид транспортного средства 100, на котором видны несколько внутренних компонентов. Транспортное средство 100 также содержит двигательное устройство, содержащее один или более электродвигателей, приводимых в действие одним или более аккумуляторами. В некоторых вариантах выполнения транспортное средство 100 может содержать по меньшей мере два электродвигателя для приведения в действие каждой пары колес. В некоторых вариантах выполнения транспортное средство 100 может содержать четыре электродвигателя, причем каждый двигатель выполнен с возможностью независимого приведения в действие одного из четырех колес. В варианте выполнения, показанном на фиг. 3, транспортное средство 100 содержит первый электродвигатель 180, второй электродвигатель 182, третий электродвигатель 184 и четвертый электродвигатель 186, совместно именуемые комплектом двигателей 188. В качестве иллюстрации примерное местоположение каждого двигателя в комплекте двигателей 188 указано только схематически. Следует понимать, что точные местоположения каждого двигателя могут изменяться от одного варианта выполнения к другому.In FIG. 3 is a schematic view of vehicle 100 showing several internal components. Vehicle 100 also includes a propulsion device including one or more electric motors driven by one or more batteries. In some embodiments, vehicle 100 may include at least two electric motors for driving each pair of wheels. In some embodiments, vehicle 100 may include four electric motors, each motor being configured to independently drive one of the four wheels. In the embodiment shown in FIG. 3, vehicle 100 includes first motor 180, second motor 182, third motor 184, and fourth motor 186, collectively referred to as motor train 188. By way of illustration, the approximate location of each motor in motor train 188 is shown only schematically. It should be understood that the exact locations of each engine may vary from one implementation to another.

В одном варианте выполнения электродвигатели в транспортном средстве 100 выполнены с возможностью работы с суммарным непрерывным крутящим моментом приблизительно 2000 Н-м. В других вариантах выполнения электродвигатели в транспортном средстве 100 выполнены с возможностью работы с суммарным непрерывным крутящим моментом в диапазоне приблизительно 1500-2500 Н-м.In one embodiment, the electric motors in vehicle 100 are configured to operate at a total continuous torque of approximately 2000 Nm. In other embodiments, the electric motors in vehicle 100 are configured to operate at a total continuous torque in the range of approximately 1500-2500 Nm.

В одном варианте выполнения электродвигатели в транспортном средстве 100 выполнены с возможностью работы с суммарной непрерывной мощностью 440 кВт (590 лошадиных сил) и суммарной пиковой мощностью 560 кВт (750 лошадиных сил). В других вариантах выполнения электродвигатели в транспортном средстве 100 выполнены с возможностью работы с суммарной непрерывной мощностью в диапазоне приблизительно 400-500 кВт. В других вариантах выполнения электродвигатели в транспортном средстве 100 выполнены с возможностью работы с суммарной пиковой мощностью в диапазоне приблизительно 500-600 кВт.In one embodiment, the electric motors in vehicle 100 are configured to operate at a total continuous power of 440 kW (590 horsepower) and a total peak power of 560 kW (750 horsepower). In other embodiments, the electric motors in vehicle 100 are configured to operate with a total continuous power in the range of approximately 400-500 kW. In other embodiments, the electric motors in vehicle 100 are configured to operate with a total peak power in the range of approximately 500-600 kW.

В некоторых вариантах выполнения также может иметься вспомогательный двигатель (не показан). В некоторых случаях вспомогательный двигатель выполнен с возможностью работы с непрерывным крутящим моментом около 700 Н-м. В некоторых случаях вспомогательный двигатель выполнен с возможностью работы с общей мощностью 125 кВт (167 лошадиных сил). В некоторых вариантах выполнения вспомогательный двигатель может приводить в действие другие подсистемы транспортного средства 100, например механическое устройство, которое может быть использовано для установки и снятия аккумуляторов. Как вариант, в других вариантах выполнения вспомогательный двигатель может не использоваться.In some embodiments, an auxiliary engine (not shown) may also be provided. In some cases, the auxiliary motor is configured to operate with a continuous torque of about 700 Nm. In some cases, the auxiliary engine is configured to operate with a total power of 125 kW (167 horsepower). In some embodiments, the auxiliary motor may power other subsystems of the vehicle 100, such as a mechanical device that may be used to install and remove batteries. Alternatively, in other embodiments, the auxiliary engine may not be used.

Варианты выполнения могут содержать один или более аккумуляторов для питания комплекта двигателей 188 и/или вспомогательного двигателя. Используемый в данном описании термин блок аккумуляторов в общем случае относится к нескольким аккумуляторным модулям в корпусе блока, предназначенном для работы в неблагоприятных условиях. Каждый модуль состоит из аккумуляторных элементов. Таким образом, блок аккумуляторов также относится к группе отдельных аккумуляторных элементов. Аккумуляторные элементы и соответственно модули функционально связаны друг с другом, как описано в вышеупомянутых включенных в виде ссылки совместно рассматриваемых заявках.Embodiments may include one or more batteries to power the engine train 188 and/or an auxiliary engine. As used herein, the term battery bank generally refers to multiple battery modules in a battery box designed to operate in harsh environments. Each module consists of battery cells. Thus, a battery pack also belongs to a group of individual battery cells. The battery cells and, accordingly, the modules are operatively linked to each other as described in the aforementioned co-pending applications incorporated by reference.

В различных вариантах выполнения блок аккумуляторов может содержать аккумуляторные элементы любого подходящего вида. Примерами аккумуляторных элементов являются, помимо прочего, конденсаторы, ультраконденсаторы и электрохимические элементы. Примерами электрохимических элементов являются, помимо прочего, первичные (например, одноразовые) и вторичные (например, перезаряжаемые) элементы. Примерами вторичных электрохимических элементов являются, помимо прочего, свинцово-кислотные, клапанно-регулируемые свинцово-кислотные (VRLA), гелевые, с абсорбирующим стекломатом (AGM), никель-кадмиевые (NiCd), никель-цинковые (NiZn), никель-металлгидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion) и подобные элементы. Аккумуляторный элемент может быть выполнен с различными уровнями напряжения. В частности, в некоторых случаях два разных аккумуляторных элемента в блоке аккумуляторов могут быть выполнены с отличающимися уровнями напряжения. Также аккумуляторный элемент может быть выполнен с различными уровнями энергоемкости. В частности, в некоторых случаях два разных аккумуляторных элемента в блоке аккумуляторов могут быть выполнены с отличающимися уровнями емкости.In various embodiments, the battery pack may comprise any suitable type of battery cells. Examples of battery cells are, among others, capacitors, ultracapacitors and electrochemical cells. Examples of electrochemical cells include, but are not limited to, primary (eg, disposable) and secondary (eg, rechargeable) cells. Examples of secondary electrochemical cells are, but are not limited to, lead acid, valve regulated lead acid (VRLA), gel, absorbent glass mat (AGM), nickel cadmium (NiCd), nickel zinc (NiZn), nickel metal hydride ( NiMH), lithium-ion (Li-ion) and similar cells. The battery cell can be configured with various voltage levels. In particular, in some cases, two different battery cells in a battery pack may be provided with different voltage levels. Also, the battery cell can be made with different levels of energy intensity. In particular, in some cases, two different battery cells in a battery pack may be configured with different capacity levels.

В некоторых случаях желательно использование нескольких блоков аккумуляторов. Используемый в данном описании термин узел блока аккумуляторов или просто узел аккумуляторов относится к комплекту из двух или более блоков аккумуляторов. В некоторых вариантах выполнения узел аккумуляторов также может содержать каркас или аналогичный контейнер для удержания вместе отдельных блоков аккумуляторов.In some cases, it is desirable to use several battery packs. As used herein, the term battery pack assembly or simply battery pack refers to a set of two or more battery packs. In some embodiments, the battery assembly may also include a frame or similar container for holding the individual battery packs together.

Как показано на фиг. 1-3, транспортное средство 100 выполнено с основным узлом 104 аккумулято- 4 040335 ров. В некоторых вариантах выполнения основной узел 104 аккумуляторов может быть расположен на переднем конце 90 и на второй стороне 96 транспортного средства 100. В частности, основной узел 104 аккумуляторов может быть расположен рядом с кабиной 116, расположенной на переднем конце 90 и на первой стороне 94 транспортного средства 100.As shown in FIG. 1-3, the vehicle 100 is provided with a main battery assembly 104. In some embodiments, the main battery assembly 104 may be located at the front end 90 and on the second side 96 of the vehicle 100. funds 100.

Кроме того, транспортное средство 100 может содержать вспомогательный блок 105 аккумуляторов. Вспомогательный блок 105 аккумуляторов может быть расположен отдельно от основного узла 104 аккумуляторов. Как лучше всего показано на фиг. 3, вспомогательный блок 105 аккумуляторов может быть расположен во внутренней части транспортного средства 100. Внутренняя часть транспортного средства 100 может быть областью, расположенной внутри наружных поверхностей транспортного средства (которые обсуждаются ниже со ссылкой на фиг. 7). В некоторых случаях вспомогательный блок 105 аккумуляторов может быть расположен в отсеке рамы 101, предназначенном для удержания вспомогательного блока 105 аккумуляторов. Как описано ниже, вспомогательный блок 105 аккумуляторов может быть использован для питания транспортного средства 100 во время замены основного узла аккумуляторов. Вспомогательный блок 105 аккумуляторов также может называться аккумулятором откатки.In addition, the vehicle 100 may include an auxiliary battery pack 105. The auxiliary battery pack 105 may be located separately from the main battery assembly 104 . As best shown in FIG. 3, the auxiliary battery pack 105 may be located in the interior of the vehicle 100. The interior of the vehicle 100 may be an area located within the exterior surfaces of the vehicle (which are discussed below with reference to FIG. 7). In some instances, the auxiliary battery pack 105 may be located in a frame compartment 101 designed to hold the auxiliary battery pack 105. As described below, the auxiliary battery pack 105 may be used to power the vehicle 100 during replacement of the main battery assembly. The auxiliary battery pack 105 may also be referred to as a rollback battery.

Как показано на фиг. 1, 2, узел 104 аккумуляторов доступен с наружной стороны транспортного средства 100. В частности, различные наружные поверхности корпуса (то есть каркас 210 аккумуляторов), содержащие один или более блоков аккумуляторов, могут составлять часть наружной стороны транспортного средства 100. В отличие от этого, вспомогательный блок 105 аккумуляторов является внутренним аккумулятором и удерживается внутри шасси транспортного средства 100.As shown in FIG. 1, 2, the battery assembly 104 is accessible from the outside of the vehicle 100. In particular, various exterior surfaces of the housing (i.e., battery frame 210) containing one or more battery packs may form part of the exterior of the vehicle 100. In contrast, , the auxiliary battery pack 105 is an internal battery and is held inside the chassis of the vehicle 100.

Узел 104 аккумуляторов может быть съемно прикреплен к транспортному средству 100. Используемый в данном описании термин съемно прикрепленный относится к двум компонентам, которые соединены вместе, но могут быть разделены без разрушения одного или другого компонента. Таким образом, компоненты могут быть неразрушающим образом отсоединены друг от друга. Примерами съемного крепления являются, помимо прочего, соединения, выполненные с использованием съемных крепежных элементов, защелок, замков, крюков, магнитных соединений, а также другие виды соединений.Battery assembly 104 may be detachably attached to vehicle 100. As used herein, detachably attached refers to two components that are attached together but can be separated without destroying one or the other component. Thus, the components can be non-destructively detached from each other. Examples of removable fasteners are, among other things, connections made using removable fasteners, latches, locks, hooks, magnetic connections, and other types of connections.

Вспомогательный блок 105 аккумуляторов может быть неподвижно прикреплен к транспортному средству 100. Таким образом, вспомогательный блок 105 аккумуляторов не может быть отделен от транспортного средства 100 без необходимости разборки части транспортного средства 100 и/или без разрушения одной или более частей.The auxiliary battery pack 105 may be fixedly attached to the vehicle 100. Thus, the auxiliary battery pack 105 cannot be separated from the vehicle 100 without having to dismantle a part of the vehicle 100 and/or destroy one or more parts.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 1-3, основной узел 104 аккумуляторов содержит два блока аккумуляторов, содержащих первый блок 200 аккумуляторов и вторичный блок 202 аккумуляторов (см. фиг. 3). Первый блок 200 аккумуляторов и второй блок 202 аккумуляторов могут быть расположены ярусами, причем первый блок 200 аккумуляторов расположен над вторым блоком 202 аккумуляторов. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения первый блок 200 аккумуляторов и второй блок 202 аккумуляторов удерживаются внутри каркаса 210 аккумуляторов.In the embodiment shown in FIG. 1-3, the primary battery assembly 104 includes two battery packs comprising a first battery pack 200 and a secondary battery pack 202 (see FIG. 3). The first battery pack 200 and the second battery pack 202 may be tiered, with the first battery pack 200 positioned above the second battery pack 202. In addition, in some embodiments, the first battery pack 200 and the second battery pack 202 are held within the battery frame 210.

В некоторых вариантах выполнения основной узел 104 аккумуляторов может иметь запас электроэнергии приблизительно 340-360 кВт-ч. В некоторых случаях каждый из блоков, первый блок 200 аккумуляторов и второй блок 202 аккумуляторов, может иметь запас электроэнергии приблизительно 170-180 кВт-ч. В некоторых вариантах выполнения вспомогательный блок 105 аккумуляторов может иметь запас электроэнергии приблизительно 40-50 кВт-ч.In some embodiments, the main battery assembly 104 may have a power reserve of approximately 340-360 kWh. In some cases, each of the first battery pack 200 and the second battery pack 202 may each have a power reserve of approximately 170-180 kWh. In some embodiments, auxiliary battery pack 105 may have a power reserve of approximately 40-50 kWh.

В некоторых вариантах выполнения каждый блок аккумуляторов основного узла 104 аккумуляторов может приводить в действие другой комплект двигателей (и соответственно другой комплект колес). В некоторых случаях каждый блок аккумуляторов может приводить в действие пару двигателей на конкретной оси (например, на передней или задней оси). В одном варианте выполнения, показанном на фиг. 3, первый блок 200 аккумуляторов может быть подключен с помощью силового кабеля 215 к компонентам в узле 216 передней оси. Более конкретно, первый блок 200 аккумуляторов может обеспечивать питанием первый электродвигатель 180 и второй электродвигатель 182 с приведением в действие переднего комплекта колес. Аналогично второй блок 202 аккумуляторов может быть подключен с помощью силового кабеля 217 к компонентам узла 217 задней оси. Более конкретно второй блок 202 аккумуляторов может обеспечивать питанием третий электродвигатель 184 и четвертый электродвигатель 186 с приведением в действие заднего комплекта колес. При приведении в действие передней и задней осей с использованием отдельных блоков аккумуляторов снижается количество требуемой мощности, которую должен произвести один источник. Это позволяет использовать силовые кабели с меньшим сечением (или кабели с более низким номинальным током), которые легче в эксплуатации и/или с меньшей вероятностью выходят из строя.In some embodiments, each battery bank of the main battery assembly 104 may drive a different set of motors (and thus a different set of wheels). In some cases, each battery pack can power a pair of motors on a specific axle (such as a front or rear axle). In one embodiment shown in FIG. 3, the first battery pack 200 may be connected via a power cable 215 to components in the front axle assembly 216. More specifically, the first battery pack 200 may provide power to the first motor 180 and the second motor 182 to drive the front set of wheels. Similarly, the second battery pack 202 may be connected via a power cable 217 to the components of the rear axle assembly 217. More specifically, the second battery bank 202 may provide power to the third motor 184 and the fourth motor 186 to drive the rear set of wheels. By driving the front and rear axles using separate battery packs, the amount of power required from a single source is reduced. This allows the use of smaller size power cables (or cables with a lower current rating) that are easier to operate and/or less likely to fail.

Варианты выполнения могут содержать устройство, предназначенное для установки и снятия одного или более блоков аккумуляторов. В варианте выполнения, показанном на фиг. 2, транспортное средство 100 может содержать встроенное устройство 250 установки и снятия. Устройство 250 установки и снятия может содержать все необходимые компоненты для поднятия и опускания основного узла 104 аккумуляторов. Детали устройства 250 установки и снятия более подробно обсуждаются ниже и показаны, например, на фиг. 32-45.Embodiments may include a device for inserting and removing one or more battery packs. In the embodiment shown in FIG. 2, the vehicle 100 may include an integrated attachment and removal device 250. The device 250 installation and removal may contain all the necessary components for raising and lowering the main node 104 batteries. Details of the insertion and removal device 250 are discussed in more detail below and are shown, for example, in FIG. 32-45.

- 5 040335- 5 040335

На фиг. 4-15 и в их описании раскрыты признаки, относящиеся к общим техническим характеристикам транспортного средства 100, включая размер, массу, грузоподъемность и мощность.In FIG. 4-15 and their description discloses features related to the general technical characteristics of the vehicle 100, including size, weight, load capacity and power.

Предложены варианты выполнения электрического транспортного средства, не выделяющего отработавших газов и имеющего грузоподъемность, сопоставимую с грузоподъемностью транспортных средств аналогичного размера с дизельным двигателем.Variants of an electric vehicle that does not emit exhaust gases and has a load capacity comparable to the load capacity of vehicles of a similar size with a diesel engine are proposed.

При обсуждении конструктивного выполнения транспортного средства в описании рассматриваются габаритная длина, габаритная ширина и габаритная высота транспортного средства, а также различные другие размеры. Используемый в данном описании термин габаритная длина относится к расстоянию между самым передним местоположением на транспортном средстве и самым задним местоположением на транспортном средстве. В некоторых случаях самое переднее местоположение может находиться на кабине или на узле аккумуляторов. Термин габаритная ширина относится к расстоянию между противоположными сторонами транспортного средства и измеряется в наиболее выступающих местоположениях вдоль противоположных сторон. Термин габаритная высота относится к расстоянию между самой нижней точкой транспортного средства (обычно нижней частью колес) и самой высокой точкой транспортного средства.When discussing the design of the vehicle in the description, the overall length, overall width and overall height of the vehicle, as well as various other dimensions, are considered. As used herein, the term overall length refers to the distance between the most forward location on the vehicle and the rearmost location on the vehicle. In some cases, the forwardmost location may be on the cab or on the battery pack. The term overall width refers to the distance between opposite sides of a vehicle and is measured at the most protruding locations along opposite sides. The term headroom refers to the distance between the lowest point of the vehicle (usually the bottom of the wheels) and the highest point of the vehicle.

Каждый из указанных размеров транспортного средства может соответствовать оси или направлению транспортного средства 100. Таким образом, габаритная длина транспортного средства 100 может быть измерена вдоль продольного направления (или продольной оси) транспортного средства 100. Габаритная ширина транспортного средства 100 может быть измерена вдоль направления (или оси) по ширине транспортного средства 100. Кроме того, общая высота транспортного средства 100 может быть измерена вдоль направления (или оси) по высоте транспортного средства 100.Each of these vehicle dimensions may correspond to an axis or direction of vehicle 100. Thus, the overall length of vehicle 100 may be measured along the longitudinal direction (or longitudinal axis) of vehicle 100. The overall width of vehicle 100 may be measured along the direction (or axis) along the width of the vehicle 100. In addition, the overall height of the vehicle 100 can be measured along the direction (or axis) along the height of the vehicle 100.

На фиг. 4 показан схематический вид сбоку транспортного средства 100 (если смотреть с первой стороны 94) для иллюстрации различных габаритов. Транспортное средство 100 имеет габаритную высоту 300, измеряемую по вертикали от уровня земли до приблизительно самой высокой точки транспортного средства 100. В одном варианте выполнения габаритная высота 300 имеет значение приблизительно 2206 мм. В других вариантах выполнения габаритная высота 300 может иметь любое значение в диапазоне приблизительно от 1500 до 2500 мм. В примерном варианте выполнения, приведенном на фиг. 4, показано, что габаритная высота 300 может измеряться от колес либо до верхней части кузова 112, либо до верхней части кабины 116, поскольку верхняя часть обоих компонентов находится приблизительно в одной и той же горизонтальной плоскости.In FIG. 4 shows a schematic side view of the vehicle 100 (when viewed from the first side 94) to illustrate various dimensions. Vehicle 100 has an overall height 300, measured vertically from ground level to approximately the highest point of vehicle 100. In one embodiment, overall height 300 has a value of approximately 2206 mm. In other embodiments, overall height 300 may be any value in the range of approximately 1500 to 2500 mm. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, it is shown that headroom 300 can be measured from the wheels to either the top of the body 112 or the top of the cab 116, since the top of both components are in approximately the same horizontal plane.

Транспортное средство 100 имеет габаритную длину 302, измеряемую от самого заднего местоположения рамы 101 до самого переднего местоположения рамы 101. В одном варианте выполнения габаритная длина 302 имеет значение приблизительно 10175 мм. В других вариантах выполнения габаритная длина 302 может иметь любое значение в диапазоне приблизительно от 9000 до 12000 мм.Vehicle 100 has an overall length 302 measured from the rearmost location of frame 101 to the most forward location of frame 101. In one embodiment, overall length 302 has a value of approximately 10175 mm. In other embodiments, overall length 302 may be any value in the range of approximately 9000 to 12000 mm.

Как показано на фиг. 4, габаритная длина транспортного средства 100 может быть разделена на длину 310 переднего свеса, длину 312 колесной базы и длину 314 заднего свеса. В частности, длина 312 колесной базы измеряется между центром передних колес 320 и центром задних колес 322. Длина 310 переднего свеса измеряется от центра передних колес 320 до самого переднего местоположения транспортного средства 100 (то есть до самого переднего местоположения кабины 116). Длина 314 заднего свеса измеряется от центра задних колес 322 до самого заднего местоположения кузова 112. В одном варианте выполнения длина 310 переднего свеса имеет значение приблизительно 3429 мм, длина 312 колесной базы имеет значение приблизительно 5000 мм, а длина 314 заднего свеса имеет значение приблизительно 1746 мм. Разумеется, в других вариантах выполнения данные значения могут быть другими для обеспечения желаемых модификаций длины колесной базы, длины передней и/или задней части рамы или размеров и/или удлинения кузова. Кроме того, следует понимать, что, поскольку габаритная длина регулируется в различных вариантах выполнения, значения длины 310 переднего свеса, длины 312 колесной базы и длины 314 заднего свеса могут соответственно изменяться.As shown in FIG. 4, the overall length of the vehicle 100 can be divided into a front overhang length 310, a wheelbase length 312, and a rear overhang length 314. In particular, the wheelbase length 312 is measured between the center of the front wheels 320 and the center of the rear wheels 322. The front overhang length 310 is measured from the center of the front wheels 320 to the most forward location of the vehicle 100 (i.e., to the most forward location of the cab 116). The rear overhang length 314 is measured from the center of the rear wheels 322 to the rearmost location of the body 112. In one embodiment, the front overhang length 310 has a value of approximately 3429 mm, the wheelbase length 312 has a value of approximately 5000 mm, and the rear overhang length 314 has a value of approximately 1746 mm. Of course, in other embodiments, these values may be different to provide the desired modifications to the length of the wheelbase, the length of the front and/or rear of the frame, or dimensions and/or elongation of the body. In addition, it should be understood that since the overall length is adjusted in various embodiments, the values of the length 310 of the front overhang, the length of the wheelbase 312 and the length of the rear overhang 314 may vary accordingly.

Как показано на фиг. 2 и 4, высота кузова 112 может изменяться в соответствии с его рабочим положением. Например, в полностью опущенном состоянии самое верхнее местоположение кузова 112 имеет высоту 330 опущенного кузова, измеряемую от земли. В одном варианте выполнения высота 330 опущенного кузова имеет значение, приблизительно равное габаритной высоте 300 транспортного средства 100 (то есть приблизительно 2200 мм). В полностью поднятом состоянии самое верхнее местоположение кузова 112 имеет высоту 332 поднятого кузова, измеряемую от земли. В одном варианте выполнения высота 332 поднятого кузова имеет значение приблизительно 5389 мм. Кроме того, в некоторых случаях высота 332 поднятого кузова соответствует положению кузова 112, в котором кузов 112 образует угол 339 с горизонтальной плоскостью транспортного средства 100. В некоторых случаях угол 339 имеет значение приблизительно 70°.As shown in FIG. 2 and 4, the height of body 112 may vary according to its operating position. For example, in the fully lowered state, the uppermost location of the body 112 has a body lowered height 330 measured from the ground. In one embodiment, the lowered body height 330 has a value approximately equal to the clearance height 300 of the vehicle 100 (ie, approximately 2200 mm). In the fully raised state, the uppermost location of the body 112 has a raised body height 332, measured from the ground. In one embodiment, raised body height 332 has a value of approximately 5389 mm. In addition, in some cases, the height 332 of the raised body corresponds to the position of the body 112, in which the body 112 forms an angle 339 with the horizontal plane of the vehicle 100. In some cases, the angle 339 is approximately 70°.

Как показано на фиг. 2 и 4, транспортное средство 100 может иметь высоту 335 дорожного просвета, которая определяется как расстояние по вертикали между нижней точкой колес и нижней стороной рамы 101. В некоторых случаях, как показано на фиг. 4, высота 335 дорожного просвета также может соответствовать высоте самого нижнего участка кузова 112. В одном варианте выполнения высота 335 дорожного просвета имеет значение приблизительно 323 мм (или 12,7 дюйма). В других вариантах выполне- 6 040335 ния высота 335 дорожного просвета может находиться в диапазоне приблизительно от 275 до 325 мм.As shown in FIG. 2 and 4, the vehicle 100 may have a ride height 335, which is defined as the vertical distance between the lowest point of the wheels and the underside of the frame 101. In some cases, as shown in FIG. 4, the ride height 335 may also correspond to the height of the lowest portion of the body 112. In one embodiment, the ride height 335 has a value of approximately 323 mm (or 12.7 inches). In other embodiments, the ride height 335 may be in the range of approximately 275 to 325 mm.

На фиг. 5 показан вид сзади транспортного средства 100. Транспортное средство 100 имеет габаритную ширину 340. В одном варианте выполнения габаритная ширина 340 имеет значение приблизительно 3353 мм. В других вариантах выполнения габаритная ширина 340 может иметь любое значение в диапазоне приблизительно от 3000 до 4000 мм.In FIG. 5 shows a rear view of vehicle 100. Vehicle 100 has an overall width 340. In one embodiment, overall width 340 has a value of approximately 3353 mm. In other embodiments, overall width 340 may be any value in the range of approximately 3000 to 4000 mm.

На фиг. 6 показан схематический вид транспортного средства 100 в положении поворота. В частности, первый участок 122 рамы наклонен относительно второго участка 124 рамы под углом 370. В одном варианте выполнения угол 370 имеет значение приблизительно 45°. В других вариантах выполнения угол 370 может иметь любое значение в диапазоне приблизительно от 35 до 55°. Кроме того, внутренний путь поворота имеет радиус 372. Внешний путь поворота имеет радиус 374. В одном варианте выполнения радиус 372 имеет значение приблизительно 4363 мм. Кроме того, в одном варианте выполнения радиус 374 имеет значение приблизительно 9065 мм. Разумеется, любой из параметров, то есть угол 370, радиус 372 и/или радиус 374, может изменяться в других вариантах выполнения по мере изменения длины и/или ширины транспортного средства и/или по мере модификации других признаков (таких как механическая связь между первым участком 122 рамы и вторым участком 124 рамы).In FIG. 6 is a schematic view of vehicle 100 in a turning position. In particular, the first frame section 122 is inclined relative to the second frame section 124 at an angle of 370. In one embodiment, the angle 370 is approximately 45°. In other embodiments, the angle 370 may be any value in the range of approximately 35° to 55°. In addition, the inner turn path has a radius of 372. The outer turn path has a radius of 374. In one embodiment, the radius 372 has a value of approximately 4363 mm. In addition, in one embodiment, the radius 374 has a value of approximately 9065 mm. Of course, any of the parameters, i.e. angle 370, radius 372 and/or radius 374, may change in other embodiments as the length and/or width of the vehicle changes and/or as other features (such as a mechanical connection between the first frame section 122 and the second frame section 124).

Конструкция транспортного средства 100 может способствовать улучшению видимости по сравнению с другими карьерными самосвалами. В соответствии с фиг. 4 кабина 116 расположена очень близко к самому переднему краю 319 транспортного средства 100. Это означает, что пассажир в кабине 116 практически не имеет ограничений по видимости из переднего окна 123 кабины 116 (см. фиг. 1). Эта улучшенная линия обзора может помочь водителю лучше видеть узел аккумулятора, находящийся на земле, когда требуется замена аккумулятора.The design of the vehicle 100 may improve visibility compared to other mining trucks. In accordance with FIG. 4, cabin 116 is located very close to the very front edge 319 of vehicle 100. This means that the passenger in cabin 116 has little or no obstruction from the front window 123 of cabin 116 (see FIG. 1). This improved line of sight can help the driver better see the battery assembly on the ground when the battery needs to be replaced.

Транспортное средство 100 может характеризоваться занимаемой площадью, а также охватом, которые являются двухмерным и трехмерным представлениями конструктивного выполнения транспортного средства. Используемый в данном описании термин площадь, занимаемая транспортным средством означает площадь, равную произведению габаритной длины и габаритной ширины транспортного средства. Кроме того, термин габаритный объем транспортного средства означает объем, равный произведению площади, занимаемой транспортным средством, и габаритной высоты транспортного средства.The vehicle 100 may have a footprint as well as a coverage that are two-dimensional and three-dimensional representations of the vehicle's design. Used in this description, the term area occupied by a vehicle means an area equal to the product of the overall length and the overall width of the vehicle. In addition, the term overall volume of a vehicle means a volume equal to the product of the area occupied by the vehicle and the overall height of the vehicle.

Как показано на фиг. 7, транспортному средству 100 соответствует площадь 500, занимаемая транспортным средством. Транспортное средство 100 также имеет габаритный объем 502 транспортного средства. В одном варианте выполнения площадь 500, занимаемая транспортным средством, имеет значение приблизительно 34 м2. Точно так же габаритный объем 502 транспортного средства имеет значение приблизительно 75 м3. Разумеется, в других вариантах выполнения площадь, занимаемая транспортным средством, и габаритный объем могут изменяться в результате изменения одного или более таких параметров как габаритная длина, габаритная ширина или габаритная высота транспортного средства 100. В некоторых других вариантах выполнения площадь, занимаемая транспортным средством, может иметь любое значение в диапазоне приблизительно от 32 до 36 м2. Кроме того, габаритный объем транспортного средства может иметь любое значение в диапазоне приблизительно от 70 до 80 м3.As shown in FIG. 7, the vehicle 100 corresponds to the area 500 occupied by the vehicle. The vehicle 100 also has an overall volume 502 of the vehicle. In one embodiment, the area 500 occupied by the vehicle has a value of approximately 34 m 2 . Similarly, vehicle volume 502 has a value of approximately 75 m 3 . Of course, in other embodiments, the area occupied by the vehicle and the overall volume may change as a result of changing one or more of the overall length, overall width, or overall height of the vehicle 100. In some other embodiments, the area occupied by the vehicle may have any value in the range from approximately 32 to 36 m 2 . In addition, the overall volume of the vehicle may have any value in the range of approximately 70 to 80 m 3 .

Следует отметить, что транспортное средство 100 может быть охарактеризовано как содержащее наружную поверхность. Указанная наружная поверхность содержит переднюю наружную поверхность 610 и боковую наружную поверхность 612.It should be noted that the vehicle 100 can be characterized as having an outer surface. Said outer surface comprises a front outer surface 610 and a side outer surface 612.

Как показано на фиг. 7, узел 104 аккумуляторов расположен в переднем углу транспортного средства 100. В частности, наружный каркас 601 (то есть корпус) узла 104 аккумулятора расположен в первом переднем углу 602, находящемся напротив второго переднего угла 604, где расположена кабина 116. Кроме того, когда узел 104 аккумуляторов установлен на транспортном средстве 100, узел 104 аккумуляторов образует части передней поверхности 610 транспортного средства 100 и первой боковой поверхности 612 (то есть поверхности, противоположной второй боковой поверхности 614, смежной с кабиной 116). В частности, передняя стенка 620 каркаса 601 образует часть передней наружной поверхности 610, а первая боковая стенка 622 каркаса 601 образует часть боковой наружной поверхности 614.As shown in FIG. 7, the battery assembly 104 is located at the front corner of the vehicle 100. In particular, the outer frame 601 (i.e., the body) of the battery assembly 104 is located at the first front corner 602 opposite the second front corner 604 where the cabin 116 is located. In addition, when the battery assembly 104 is mounted on the vehicle 100, the battery assembly 104 forms parts of the front surface 610 of the vehicle 100 and the first side surface 612 (i.e., the surface opposite the second side surface 614 adjacent to the cab 116). In particular, the front wall 620 of the frame 601 forms part of the front outer surface 610, and the first side wall 622 of the frame 601 forms part of the side outer surface 614.

Кроме того, узел 104 аккумуляторов образует часть верхней наружной поверхности 616 транспортного средства 100. В частности, верхний участок или стенка 624 каркаса 601 образуют часть верхней наружной поверхности 616. Кроме того, в некоторых случаях нижний участок или стенка 626 каркаса 601 образуют часть нижней наружной поверхности транспортного средства 100 (не показана на фиг. 7).In addition, the battery assembly 104 forms part of the upper outer surface 616 of the vehicle 100. In particular, the upper portion or wall 624 of the frame 601 forms part of the upper outer surface 616. In addition, in some cases, the lower portion or wall 626 of the frame 601 forms part of the lower outer vehicle surface 100 (not shown in FIG. 7).

Когда узел 104 аккумуляторов демонтирован, вдоль передней поверхности 610 транспортного средства 100, смежной с кабиной 116, может образоваться большое пространство 630 или промежуток, как показано на фиг. 8. Кроме того, передний конец транспортного средства 100 может иметь L-образную геометрическую форму, причем кабина 116 в этом случае будет выступать вперед отдельно от остальной части шасси транспортного средства. Таким образом, при извлечении узла аккумуляторов из транспортного средства 100 геометрическая форма наружной поверхности указанного транспортного средства изменяется, поскольку стенки установленного узла аккумуляторов образуют часть наружной поверхности транспортного средства.When the battery assembly 104 is removed, a large space 630 or gap may be formed along the front surface 610 of the vehicle 100 adjacent to the cab 116, as shown in FIG. 8. In addition, the front end of the vehicle 100 may have an L-shaped geometry, with the cab 116 projecting forward separately from the rest of the vehicle's chassis. Thus, when the battery assembly is removed from the vehicle 100, the geometry of the outer surface of said vehicle changes because the walls of the installed battery assembly form part of the outer surface of the vehicle.

Благодаря размещению основного узла аккумуляторов снаружи транспортного средства 100 могут быть облегчены установка и снятие аккумулятора по сравнению с электрическими транспортными сред- 7 040335 ствами, имеющими аккумуляторы, расположенные внутри. Кроме того, каркас аккумуляторов может одновременно обеспечивать конструкционную опору для размещения блоков аккумуляторов и конструкционную опору снаружи транспортного средства.By placing the battery main assembly outside the vehicle 100, battery installation and removal can be facilitated compared to electric vehicles having batteries located inside. In addition, the battery frame can simultaneously provide a structural support for accommodating the battery packs and a structural support outside the vehicle.

Для сопоставления конструктивного выполнения массы и других характеристик транспортного средства 100 рассматривается несколько эталонных транспортных средств, включающих наземный грузовой автомобиль с относительно более высокой грузоподъемностью (39 метрических тонн) и подземный грузовой автомобиль с относительно более низкой грузоподъемностью (30 метрических тонн).To compare the mass design and other characteristics of the vehicle 100, several reference vehicles are considered, including a relatively higher capacity ground truck (39 metric tons) and a relatively lower capacity underground truck (30 metric tons).

На фиг. 9-11 показано каждое из этих транспортных средств, а именно транспортное средство 100 (фиг. 9), транспортное средство 700 (фиг. 10) и транспортное средство 800 (фиг. 11), и соответствующие массы груза, перевозимого этими транспортными средствами. Кроме того, в таблице на фиг. 12 показаны различные габариты указанных транспортных средств. Как видно из сравнения транспортного средства 100 с эталонным транспортным средством 700 и эталонным транспортным средством 800 на фиг. 9-12, транспортное средство 100 имеет размер и грузоподъемность, сопоставимые с этими двумя дизельными транспортными средствами. Таким образом, несмотря на то, что транспортное средство 100 выполнено в виде электрического грузового автомобиля, не выделяющего отработавших газов, его грузоподъемность, как и в предыдущем примере, может достигать грузоподъемности дизельных транспортных средств аналогичного размера.In FIG. 9-11 show each of these vehicles, namely vehicle 100 (FIG. 9), vehicle 700 (FIG. 10), and vehicle 800 (FIG. 11), and the corresponding weights of cargo carried by these vehicles. In addition, in the table in Fig. 12 shows the various dimensions of these vehicles. As can be seen from the comparison of vehicle 100 with reference vehicle 700 and reference vehicle 800 in FIG. 9-12, vehicle 100 has a size and payload comparable to these two diesel vehicles. Thus, although the vehicle 100 is in the form of an electric non-emission truck, its carrying capacity, as in the previous example, can reach that of similarly sized diesel vehicles.

Эталонное транспортное средство 700 предназначено для представления транспортного средства для горнодобывающей промышленности, выполненного с возможностью перемещения под землей. Как указано в таблице на фиг. 12, эталонное транспортное средство 700 может иметь габаритное решение конструктивного выполнения, аналогичное транспортному средству 100. В частности, как показано на фиг. 12, эталонное транспортное средство 700 может иметь длину 10118 мм, ширину 2690 мм и высоту 2547 мм. Это относительно компактное конструктивное выполнение, особенно габаритная высота, позволяет эталонному транспортному средству 700 перевозить грузы по туннелю горной выработки. Примером транспортного средства для горнодобывающей промышленности с техническими характеристиками, аналогичными эталонному транспортному средству 700, является карьерный самосвал Caterpillar AD30 для подземных работ.The reference vehicle 700 is intended to represent a mining vehicle capable of moving underground. As indicated in the table in FIG. 12, reference vehicle 700 may have a similar dimensional design to vehicle 100. In particular, as shown in FIG. 12, the reference vehicle 700 may be 10118 mm long, 2690 mm wide, and 2547 mm high. This relatively compact design, especially the headroom, allows the reference vehicle 700 to carry loads through a mine tunnel. An example of a mining vehicle with similar specifications to the 700 reference vehicle is the Caterpillar AD30 Underground Mining Truck.

Эталонное транспортное средство 800 предназначено для представления транспортного средства для горнодобывающей промышленности, имеющего грузоподъемность, аналогичную грузоподъемности транспортного средства 100. В частности, эталонное транспортное средство 800 имеет грузоподъемность 39 метрических тонн. Примером транспортного средства для горнодобывающей промышленности, имеющего технические характеристики, аналогичные характеристикам эталонного транспортного средства 800, является шарнирно-сочлененный карьерный самосвал Volvo A40G.Reference vehicle 800 is intended to represent a mining vehicle having a load capacity similar to that of vehicle 100. Specifically, reference vehicle 800 has a load capacity of 39 metric tons. An example of a mining vehicle with similar specifications to the 800 reference vehicle is the Volvo A40G Articulated Mining Truck.

Как показано в таблице на фиг. 12, эталонное транспортное средство 800 может иметь конструктивное выполнение с немного большими размерами, чем транспортное средство 100. В частности, как показано на фиг. 12, эталонное транспортное средство 800 может иметь длину 11263 мм, ширину 3403 мм и высоту 3132 мм.As shown in the table in FIG. 12, reference vehicle 800 may be of a slightly larger design than vehicle 100. In particular, as shown in FIG. 12, reference vehicle 800 may be 11263 mm long, 3403 mm wide, and 3132 mm high.

Для оценки удельной мощности (мощности на единицу массы) транспортного средства 100, на фиг. 13-14 приведено сравнение массы и мощности. На фиг. 13 изображена схематическая диаграмма, показывающая массы трех карьерных самосвалов. Для справки, масса перевозимого груза для каждого транспортного средства показана рядом с рабочей массой транспортного средства без груза. В данном случае масса перевозимого груза эквивалентна грузоподъемности, причем эта грузоподъемность измеряется в единицах массы (а не объема). Как показано на фиг. 13, эталонное транспортное средство 700 имеет массу транспортного средства без груза приблизительно 28,9 метрических тонн. Эталонное транспортное средство 700 имеет массу перевозимого груза приблизительно 30 метрических тонн. Эталонное транспортное средство 800 имеет массу транспортного средства без груза приблизительно 29,8 метрических тонн. Эталонное транспортное средство 800 имеет массу перевозимого груза приблизительно 39 метрических тонн.To estimate the power density (power per unit mass) of the vehicle 100, FIG. 13-14 shows a comparison of mass and power. In FIG. 13 is a schematic diagram showing the masses of three mining trucks. For reference, the carrying weight for each vehicle is shown next to the unladen operating weight of the vehicle. In this case, the mass of the transported cargo is equivalent to the carrying capacity, and this carrying capacity is measured in units of mass (not volume). As shown in FIG. 13, reference vehicle 700 has an unloaded vehicle mass of approximately 28.9 metric tons. The reference vehicle 700 has a carrying weight of approximately 30 metric tons. Reference vehicle 800 has an unloaded vehicle mass of approximately 29.8 metric tons. The reference vehicle 800 has a carrying weight of approximately 39 metric tons.

Как показано на фиг. 13, эталонное транспортное средство 100 имеет массу транспортного средства без груза приблизительно 45,4 метрических тонн. Транспортное средство 100 имеет массу перевозимого груза приблизительно 40 метрических тонн. Таким образом, видно, что транспортное средство 100 по существу тяжелее эталонного транспортного средства 700 и эталонного транспортного средства 800.As shown in FIG. 13, reference vehicle 100 has an unloaded vehicle mass of approximately 45.4 metric tons. Vehicle 100 has a carrying weight of approximately 40 metric tons. Thus, vehicle 100 is seen to be substantially heavier than reference vehicle 700 and reference vehicle 800.

Поскольку масса транспортного средства увеличивается, без увеличения мощности может пострадать управляемость. В примерном варианте выполнения увеличение массы транспортного средства 100 по сравнению с эталонными транспортными средствами сопровождается увеличением общей мощности.As the mass of the vehicle increases, handling may suffer without an increase in power. In an exemplary embodiment, the increase in vehicle 100 weight relative to reference vehicles is accompanied by an increase in overall power.

На фиг. 14 показана схематическая диаграмма, отражающая мощность, производимую различными транспортными средствами. Как обсуждалось ранее, один вариант выполнения транспортного средства 100 содержит комплект электродвигателей, работающий с постоянной мощностью в диапазоне приблизительно от 400 до 500 кВт. В некоторых случаях транспортное средство 100 может работать с пиковой мощностью в диапазоне приблизительно от 500 до 600 кВт. Напротив, эталонное транспортное средство 700 грузоподъемностью 30 метрических тонн может работать работы с пиковой мощностью лишь 305 кВт. Кроме того, эталонное транспортное средство 800 грузоподъемностью 39 метрических тонн может рабо- 8 040335 тать с пиковой мощностью лишь 350 кВт.In FIG. 14 is a schematic diagram showing the power produced by various vehicles. As previously discussed, one embodiment of vehicle 100 includes a set of electric motors operating at a constant power in the range of approximately 400 to 500 kW. In some cases, vehicle 100 may operate at a peak power in the range of approximately 500 to 600 kW. In contrast, the 30 metric ton reference vehicle 700 can operate at only 305 kW peak power. In addition, the 39 metric ton reference vehicle 800 can operate with only 350 kW peak power.

На фиг. 15 показана схематическая диаграмма, отражающая удельную мощность нескольких транспортных средств. Как показано на фиг. 15, транспортное средство 100 имеет удельную мощность около 0,012 кг/м3. Транспортное средство 700 имеет удельную мощность около 0,010 кг/м3. Транспортное средство 800 имеет удельную мощность около 0,012 кг/м3. Таким образом, видно, что данные транспортные средства имеют приблизительно одинаковую удельную массу транспортного средства. Транспортное средство 100, несмотря на то, что оно значительно тяжелее других эталонных транспортных средств, может иметь аналогичные рабочие параметры, на что указывают сопоставимые удельные мощности.In FIG. 15 is a schematic diagram showing the power density of several vehicles. As shown in FIG. 15, vehicle 100 has a specific power of about 0.012 kg/m 3 . Vehicle 700 has a specific power of about 0.010 kg/m 3 . Vehicle 800 has a specific power of about 0.012 kg/m 3 . Thus, it can be seen that these vehicles have approximately the same specific vehicle weight. Vehicle 100, although significantly heavier than other reference vehicles, may have similar performance as indicated by comparable power densities.

Процесс замены аккумулятораBattery replacement process

Существует потребность в создании устройства, которое может эффективно заменять разряженные аккумуляторы на полностью заряженные аккумуляторы, чтобы транспортные средства не простаивали в течение длительного времени в ожидании подзарядки.There is a need for a device that can efficiently replace depleted batteries with fully charged batteries so that vehicles do not sit idle for long periods of time waiting for recharging.

Некоторым устройствам для замены аккумуляторов в электрическом транспортном средстве может требоваться значительная инфраструктура. Так как имеется тенденция к увеличению и утяжелению аккумуляторов для электрических транспортных средств, устройства для замены аккумуляторов могут содержать краны, вилочные погрузчики, погрузочные платформы, поддоны или другие компоненты для поднятия, опускания и перемещения аккумуляторов к транспортному средству и обратно. Так как пространство в горной выработке значительно ограничено (например, в подземных шахтах), желательно создать устройство замены аккумуляторов, которое ограничивало бы объем необходимой инфраструктуры.Some devices for changing batteries in an electric vehicle may require significant infrastructure. Since batteries for electric vehicles tend to be larger and heavier, battery changers may include cranes, forklifts, loading docks, pallets, or other components to raise, lower, and move batteries to and from the vehicle. Since space is very limited in a mine (eg underground mines), it is desirable to provide a battery changer that limits the amount of infrastructure required.

Некоторые варианты выполнения выполнены с возможностью использования устройства замены аккумуляторов, имеющего так называемую нулевую инфраструктуру. Для такого устройства с нулевой инфраструктурой необходимо только пространство и грунт для снятия разряженных аккумуляторов и установки полностью заряженных аккумуляторов.Some embodiments are configured to use a battery changer having a so-called zero infrastructure. Such a zero-infrastructure device only needs space and ground to remove depleted batteries and install fully charged batteries.

В некоторых вариантах транспортное средство 100 выполнено со всеми средствами, необходимыми для снятия разряженных аккумуляторов и установки полностью заряженных аккумуляторов на грунт горной выработки. Такие средства могут содержать устройство 250 установки и снятия для основного узла 104 аккумуляторов. Указанные средства также могут содержать отдельный аккумулятор откатки (то есть вспомогательный блок 105 аккумуляторов), используемый для питания транспортного средства 100, пока основной узел 104 аккумуляторов снят.In some embodiments, the vehicle 100 is provided with all the means necessary to remove depleted batteries and install fully charged batteries on the ground of a mine working. Such means may include an inserter and remover 250 for the main battery assembly 104 . These means may also include a separate rollback battery (ie, auxiliary battery pack 105) used to power the vehicle 100 while the main battery assembly 104 is removed.

На фиг. 16-27 показаны схематические виды процесса замены узла аккумуляторов с разряженными блоками аккумуляторов на другой узел аккумуляторов с заряженными блоками аккумуляторов в транспортном средстве для горнодобывающей промышленности.In FIG. 16-27 show schematic views of the process of replacing a battery assembly with discharged battery packs with another battery assembly with charged battery packs in a mining vehicle.

Как показано на фиг. 16, транспортное средство 100 перемещается в области горной выработки. В качестве иллюстрации показан экран 2000 отображения, который предоставляет информацию, касающуюся рабочего состояния транспортного средства 100. Несмотря на то, что некоторые варианты выполнения транспортного средства 100 снабжены экраном, следует понимать, что другие варианты выполнения могут не содержать экран. Дополнительные варианты выполнения могут содержать экран, показывающий различные виды информации. Кроме того, дополнительные варианты выполнения могут содержать индикаторы любого другого типа (свет, звуки и т.д.) для предоставления оператору информации о рабочем состоянии транспортного средства 100.As shown in FIG. 16, the vehicle 100 is moving in a mine working area. By way of illustration, a display screen 2000 is shown that provides information regarding the operating state of the vehicle 100. Although some embodiments of the vehicle 100 are provided with a screen, it should be understood that other embodiments may not include a screen. Additional embodiments may include a screen showing various kinds of information. In addition, additional embodiments may include any other type of indicators (lights, sounds, etc.) to provide the operator with information about the operating status of the vehicle 100.

Экран 2000 отображения содержит секцию 2002 заряда аккумулятора. Секция 2002 заряда аккумулятора может содержать первый индикатор 2004 заряда, показывающий уровень заряда блоков аккумуляторов, содержащих основной узел 104 аккумуляторов. Секция 2002 заряда аккумуляторов может содержать также второй индикатор 2006 заряда, показывающий уровень заряда вспомогательного блока 105 аккумуляторов.The display screen 2000 contains a battery charge section 2002 . The battery charge section 2002 may include a first charge indicator 2004 showing the charge level of the battery packs comprising the main battery assembly 104 . The battery charging section 2002 may also include a second charge indicator 2006 showing the charge level of the auxiliary battery pack 105 .

Кроме того, экран 2000 отображения может содержать секцию 2010 распределения потоков мощности. Секция 2010 распределения потоков мощности может показывать схематическое представление транспортного средства 100 и некоторых компонентов, связанных с двигательным устройством. Секция 2010 распределения потоков мощности может содержать схематическое представление первого блока 200 аккумуляторов, второго блока 202 аккумуляторов и вспомогательного блока 105 аккумуляторов. Кроме того, секция 2010 распределения потоков мощности может содержать схематические линии 2020 потоков мощности, показывающие, какие блоки аккумуляторов в настоящее время питают транспортное средство. В качестве иллюстрации линии 2020 потоков мощности показаны проходящими к каждому из четырех колес транспортного средства 100. Тем не менее, следует понимать, что поток мощности фактически проходит от одного или более блоков аккумуляторов к каждому из четырех электродвигателей (то есть комплекту двигателей 188, показанному на фиг. 3). Затем каждый двигатель приводит в движение соответствующее колесо.In addition, the screen 2000 display may contain section 2010 distribution of power flows. Section 2010 distribution of power flows may show a schematic representation of the vehicle 100 and some components associated with the propulsion device. The power flow distribution section 2010 may include a schematic representation of the first battery pack 200, the second battery pack 202, and the auxiliary battery pack 105. In addition, the power flow distribution section 2010 may include schematic power flow lines 2020 showing which battery packs are currently powering the vehicle. By way of illustration, power flow lines 2020 are shown to each of the four wheels of vehicle 100. However, it should be understood that power flow actually flows from one or more battery packs to each of the four electric motors (i.e., motor set 188 shown in FIG. Fig. 3). Each engine then drives the corresponding wheel.

Как изображено на фиг. 16, первый индикатор 2004 заряда показывает, что у блоков аккумуляторов основного узла 104 аккумуляторов низкий заряд. Чтобы исправить это, оператор транспортного средства 100 перемещает транспортное средство 100 к открытой области, где расположен полностью заряженный узел 2040 аккумуляторов (то есть узел с полностью заряженными блоками аккумуляторов). Однако перед установкой нового узла аккумуляторов транспортное средство 100 перемещается в местоположениеAs shown in FIG. 16, the first charge indicator 2004 shows that the battery packs of the main battery assembly 104 are low on charge. To remedy this, the operator of vehicle 100 moves vehicle 100 to an open area where a fully charged battery assembly 2040 (ie, a assembly with fully charged battery packs) is located. However, before the new battery assembly is installed, the vehicle 100 is moved to a location

- 9 040335- 9 040335

2032, которое находится смежно с заряженным узлом 2040 аккумуляторов. В местоположении 2032 транспортное средство 100 может автоматически снять разряженный узел 104 аккумуляторов.2032, which is adjacent to the charged node 2040 batteries. At location 2032, vehicle 100 may automatically remove the discharged battery assembly 104.

На фиг. 17 показан схематический вид транспортного средства 100, приближающегося к заданному местоположению 2032 для снятия или сбрасывания основного узла 104 аккумуляторов. Для справки, схематическая линия указывает приблизительную точку 2034 остановки, где должно быть расположено транспортное средство 100 (например, самый передний конец транспортного средства 100), для обеспечения возможности снятия основного узла 104 аккумуляторов в желаемом месте. В некоторых случаях, например на полностью открытой области без инфраструктуры, может не потребоваться определение точного местоположения для расположения транспортного средства 100 перед снятием основного узла 104 аккумуляторов. Тем не менее в некоторых других вариантах выполнения, когда узел аккумуляторов может быть сброшен на поддон или на другую локализованную конструкцию (например, на часть загрузочного пролета или станции), может потребоваться установить транспортное средство 100 в точном местоположении (и в точном направлении) перед тем, как снять узел аккумуляторов.In FIG. 17 shows a schematic view of a vehicle 100 approaching a predetermined location 2032 to remove or drop the main battery assembly 104. For reference, the schematic line indicates the approximate stopping point 2034 where the vehicle 100 should be located (eg, the most forward end of the vehicle 100) to enable removal of the main battery assembly 104 at the desired location. In some cases, for example, in a completely open area without infrastructure, it may not be necessary to determine the exact location for the location of the vehicle 100 before removing the main node 104 batteries. However, in some other embodiments, where the battery assembly may be dropped onto a pallet or other localized structure (e.g., part of a loading bay or station), it may be necessary to position the vehicle 100 at a precise location (and in a precise direction) before how to remove the battery assembly.

На фиг. 18 показано транспортное средство 100, расположенное в точке 2034 остановки так, чтобы основной узел 104 аккумуляторов можно было снять. Перед снятием аккумуляторов возможно отключение одного или более физических соединений между основным узлом 104 аккумуляторов и другими компонентами транспортного средства 100. В качестве примера фиг. 18 содержит схематический вид в увеличенном масштабе отдельного электрического кабеля 2050, отсоединенного от блока 200 аккумуляторов узла 104 аккумуляторов. Аналогично электрический кабель 2052 показан отсоединенным от блока 202 аккумуляторов.In FIG. 18 shows the vehicle 100 located at the stopping point 2034 so that the main battery assembly 104 can be removed. Before removing the batteries, one or more physical connections between the main battery assembly 104 and other components of the vehicle 100 may be disconnected. As an example, FIG. 18 contains an enlarged schematic view of a separate electrical cable 2050 disconnected from the battery pack 200 of the battery assembly 104. Similarly, electrical cable 2052 is shown disconnected from battery pack 202.

В примерном варианте выполнения каждый блок аккумуляторов основного узла 104 аккумуляторов выполнен с возможностью отсоединения от одной или более электрических цепей транспортного средства 100. Такие электрические цепи могут быть цепями, которые направляют мощность между одним или более аккумуляторами и одним или более двигателями. В одном варианте выполнения каждый блок аккумуляторов соединен с помощью по меньшей мере одного кабеля с одной или более электрическими цепями. Таким образом, электрическое отключение каждого блока аккумуляторов требует отсоединения одного или более кабелей.In an exemplary embodiment, each battery bank of main battery assembly 104 is configured to be disconnected from one or more electrical circuits of vehicle 100. Such electrical circuits may be circuits that direct power between one or more batteries and one or more motors. In one embodiment, each battery pack is connected via at least one cable to one or more electrical circuits. Thus, the electrical disconnection of each battery pack requires the disconnection of one or more cables.

В примерном варианте выполнения каждый блок аккумуляторов также может быть соединен с трубками, по которым протекают текучие среды между аккумуляторами и транспортным средством 100. Например, в некоторых вариантах выполнения для охлаждения аккумуляторов могут использоваться масла. В таких вариантах выполнения перед снятием блока аккумуляторов должны быть отсоединены также трубки, соединенные с одним или более отверстиями для текучей среды на блоках аккумуляторов. Как вариант, в других вариантах выполнения трубки, используемые для охлаждения с помощью текучей среды, выполнены с возможностью присоединения только когда указанные блоки аккумуляторов сняты (например, эти блоки выполнены с возможностью охлаждения во время зарядки).In an exemplary embodiment, each battery pack may also be connected to tubes through which fluids flow between the batteries and vehicle 100. For example, in some embodiments, oils may be used to cool the batteries. In such embodiments, tubes connected to one or more fluid ports on the battery packs must also be disconnected prior to removal of the battery pack. Alternatively, in other embodiments, tubes used for fluid cooling are configured to be connected only when said battery packs are removed (eg, these packs are configured to cool while charging).

В разных вариантах выполнения отсоединение кабелей и/или трубок может быть выполнено вручную или автоматически. В некоторых вариантах выполнения перед снятием основного узла аккумуляторов оператор транспортного средства может выйти из кабины и перейти к другой стороне транспортного средства с основным узлом аккумуляторов. Затем оператор может вручную отсоединить электрические кабели, а также трубки для текучей среды. Понятно, что в некоторых других вариантах выполнения электрические соединения (и/или соединения для текучей среды) могут быть отсоединены автоматически.In various embodiments, the disconnection of cables and/or tubes can be done manually or automatically. In some embodiments, prior to removing the main battery assembly, the vehicle operator may exit the cab and move to the other side of the vehicle with the main battery assembly. The operator can then manually disconnect the electrical cables as well as the fluid tubes. It is understood that in some other embodiments, electrical connections (and/or fluid connections) can be disconnected automatically.

Снятие узла 104 аккумуляторов возможно после выполнения необходимых разъединений между узлом 104 аккумуляторов и транспортным средством 100. На фиг. 19, 20 показаны последовательные этапы снятия основного узла 104 аккумуляторов с использованием устройства 250 установки и снятия. В частности, на фиг. 19 узел 104 аккумуляторов показан в частично опущенном положении 2070. На фиг. 20 узел 104 аккумуляторов показан в полностью опущенном положении 2062.Removal of the battery assembly 104 is possible after the necessary disconnections have been made between the battery assembly 104 and the vehicle 100. FIG. 19, 20 show the sequential steps of removing the main battery assembly 104 using the installer and remover 250. In particular, in FIG. 19, the battery assembly 104 is shown in a partially lowered position 2070. In FIG. 20, the battery assembly 104 is shown in the fully lowered position 2062.

Как показано на фиг. 19, 20, узел 104 аккумуляторов опускают с использованием рычажного механизма устройства 250 установки и снятия. Конкретная конструкция рычажных механизмов, которую можно использовать, подробнее обсуждается далее и показана, например, на фиг. 32.As shown in FIG. 19, 20, the battery assembly 104 is lowered using the lever mechanism of the insertion and removal apparatus 250. The specific linkage design that can be used is discussed in more detail below and is shown, for example, in FIG. 32.

Так как узел 104 аккумуляторов перед его снятием должен быть отсоединен от любых двигателей транспортного средства 100, устройству 250 установки и снятия может потребоваться питание от вспомогательного блока 105 аккумуляторов. Таким образом, электроэнергия, необходимая для работы рычажного механизма 252 или других компонентов устройства 250 установки и снятия может быть подана от вспомогательного блока 105 аккумуляторов.Since the battery assembly 104 must be disconnected from any engines of the vehicle 100 before being removed, the insertion and removal device 250 may require power from the auxiliary battery pack 105. Thus, the power required to operate the link mechanism 252 or other components of the insertion and removal device 250 can be supplied from the auxiliary battery pack 105.

В альтернативном варианте выполнения предполагается, что электрические кабели могут быть выполнены с возможностью их удлинения от транспортного средства 100 по мере опускания на землю узла 104 аккумуляторов. В таком варианте выполнения электрические кабели могут оставаться присоединенными к блокам аккумуляторов основного узла 104 аккумуляторов во время снятия. Таким образом, ясно, что питание от первого блока 200 аккумуляторов и/или второго блока 202 аккумуляторов может быть использовано для питания устройства 250 установки и снятия.In an alternative embodiment, it is contemplated that electrical cables may be configured to extend from vehicle 100 as battery assembly 104 is lowered to the ground. In such an embodiment, the electrical cables may remain attached to the battery packs of the main battery assembly 104 during removal. Thus, it is clear that power from the first battery pack 200 and/or the second battery pack 202 can be used to power the insertion and removal device 250.

В некоторых вариантах выполнения после того, как основной узел 104 аккумуляторов опущен, у оператора появляется возможность подключить один или оба блока аккумуляторов для зарядки. Напри- 10 040335 мер, в одном варианте выполнения вблизи местоположения 2032 могут располагаться один или более длинных зарядных кабелей (см. фиг. 18). Зарядные кабели могут быть подключены к источнику питания, находящемуся в другом месте горной выработки (или даже за пределами горной выработки).In some embodiments, after the main battery assembly 104 is lowered, the operator has the option to connect one or both battery packs for charging. For example, in one embodiment, one or more long charging cables may be located near location 2032 (see FIG. 18). Charging cables can be connected to a power source located elsewhere in the mine (or even outside the mine).

В другом варианте выполнения замена аккумуляторов возможна смежно с одной или более зарядными станциями. В таких вариантах выполнения аккумулятор можно снять в местоположении, находящемся непосредственно рядом с зарядной станцией.In another embodiment, battery replacement is possible adjacent to one or more charging stations. In such embodiments, the battery can be removed at a location immediately adjacent to the charging station.

В других вариантах выполнения аккумуляторы могут быть заряжены не в месте их замены, но могут быть перемещены в другое местоположение для зарядки. Например, в некоторых вариантах выполнения бригада рабочих может собирать разряженные аккумуляторы по всей горной выработке и доставлять их в другое местоположение внутри (или снаружи) горной выработки, где обеспечены условия для зарядки. Затем та же бригада может доставлять недавно заряженные аккумуляторы в местоположения по всей горной выработке, в которых, как ожидается, могут выполнять работы карьерные самосвалы или другие электрические транспортные средства для горнодобывающей промышленности.In other embodiments, the batteries may not be charged at their replacement location, but may be moved to a different charging location. For example, in some embodiments, a team of workers may collect depleted batteries throughout the mine and deliver them to another location within (or outside) of the mine where charging facilities are provided. The same crew can then deliver freshly charged batteries to locations throughout the mine that are expected to be operated by mining trucks or other electric mining vehicles.

На фиг. 21 показано транспортное средство 100, перемещающееся в обратном направлении от узла 104 аккумуляторов. Как подробнее описано далее, устройство 250 установки и снятия может быть выполнено с возможностью автоматического отсоединения от узла 104 аккумуляторов, когда узел 104 аккумуляторов перемещен в самое нижнее положение. В частности, оператору не нужно вручную отсоединять узел 104 аккумуляторов от устройства 250 установки и снятия. Это может помочь сэкономить время в процессе замены, снизив количество необходимых входов оператора в кабину и выходов из нее в течение всего процесса.In FIG. 21 shows vehicle 100 moving backwards from battery assembly 104. As described in more detail below, the inserter and remover 250 may be configured to automatically detach from the battery assembly 104 when the battery assembly 104 is moved to the lowest position. In particular, the operator does not need to manually disconnect the battery assembly 104 from the insertion and removal device 250 . This can help save time during the replacement process by reducing the number of times an operator needs to get in and out of the cab during the entire process.

На фиг. 22 показано транспортное средство 100, перемещающееся из первого местоположения 2032, расположенное рядом с разряженным узлом 104 аккумуляторов, во второе местоположение 2033, расположенное рядом с полностью заряженным узлом 2040 аккумуляторов. По мере перемещения транспортного средства 100 между первым и вторым местоположениями экран 2000 отображения показывает, что транспортное средство 100 получает питание от вспомогательного блока 105 аккумуляторов. На это указывает нижний уровень заряда, показанный на втором индикаторе 2006 заряда (по сравнению с уровнем заряда, показанным на фиг. 16). Кроме того, секция 2010 распределения потоков мощности явно показывает, что мощность поступает от вспомогательного блока 105 аккумуляторов к колесам (посредством электродвигателей, расположенных рядом с каждым колесом).In FIG. 22 shows vehicle 100 moving from a first location 2032 adjacent to a discharged battery assembly 104 to a second location 2033 adjacent to a fully charged battery assembly 2040. As the vehicle 100 moves between the first and second locations, the display screen 2000 indicates that the vehicle 100 is receiving power from the auxiliary battery pack 105. This is indicated by the lower charge level shown on the second charge indicator 2006 (compared to the charge level shown in FIG. 16). In addition, the power flow distribution section 2010 clearly shows that power is supplied from the auxiliary battery pack 105 to the wheels (via the electric motors located adjacent to each wheel).

Несмотря на то, что вариант выполнения, изображенный на фиг. 22, показывает, что мощность поступает ко всем четырем колесам, в некоторых вариантах выполнения вспомогательный блок 105 аккумуляторов может подавать мощность только к некоторым колесам. В одном варианте выполнения вспомогательный блок 105 аккумуляторов может подавать мощность только к передним колесам. В другом варианте выполнения вспомогательный блок 105 аккумуляторов может подавать мощность только к задним колесам. Таким образом, в некоторых случаях при замене аккумуляторов транспортное средство 100 может работать либо с передним приводом, либо с задним приводом.Although the embodiment shown in FIG. 22 shows that power is being supplied to all four wheels, in some embodiments, the auxiliary battery pack 105 may only supply power to some of the wheels. In one embodiment, the auxiliary battery pack 105 may only supply power to the front wheels. In another embodiment, the auxiliary battery pack 105 may only supply power to the rear wheels. Thus, in some cases, when replacing batteries, the vehicle 100 may operate in either front-wheel drive or rear-wheel drive.

На фиг. 23 показан схематический вид транспортного средства 100, приближающегося к полностью заряженному узлу 2040 аккумуляторов. В некоторых вариантах выполнения транспортное средство 100 может содержать средства, способствующие выравниванию транспортного средства 100 и узла 2040 аккумуляторов. В одном варианте выполнения транспортное средство 100 может содержать одну или более камер, расположенных на устройстве 250 установки и снятия или рядом с ним. По мере приближения транспортного средства 100 оператор может наблюдать отображение видеопотока для помощи в выравнивании устройства 250 установки и снятия с узлом 2040 аккумуляторов.In FIG. 23 shows a schematic view of a vehicle 100 approaching a fully charged battery pack 2040. In some embodiments, vehicle 100 may include means to help align vehicle 100 and battery assembly 2040. In one embodiment, the vehicle 100 may include one or more cameras located on or near the install/remove device 250. As the vehicle 100 approaches, the operator can watch the display of the video stream to assist in aligning the insertion and removal device 250 with the battery assembly 2040.

На фиг. 23 показан схематический вид второго экрана 2100 отображения. Экран 2100 отображения выполнен с возможностью отображения вида с камеры для процесса установки, которая может быть расположена, например, на участке устройства 250 установки и снятия.In FIG. 23 shows a schematic view of the second display screen 2100. The display screen 2100 is configured to display a view from a camera for the installation process, which may be located, for example, on the site of the installation and removal device 250.

Некоторые варианты выполнения могут содержать знаки или другие визуальные индикаторы на узле аккумуляторов. Эти знаки можно увидеть в видеопотоке, что поможет оператору в определении правильного выравнивания транспортного средства. В варианте выполнения, показанном на фиг. 23, задняя сторона узла 2040 аккумуляторов может иметь первый физический знак 2105 и второй физический знак 2107, соответственно вверху и внизу узла 2040 аккумуляторов. На видеоизображение узла 2040 аккумуляторов накладывается группа виртуальных знаков, включая первый виртуальный знак 2110 и второй виртуальный знак 2111. Когда водитель приближается к узлу 2040 аккумуляторов, он может попытаться управлять транспортным средством 100 так, чтобы виртуальный знак 2110 и виртуальный знак 2111 были соответственно выровнены над физическим знаком 2105 и знаком 2107. Это может помочь водителю точно выровнять компоненты устройства 250 установки и снятия с соответствующими элементами (например, стержнями, которые выполнены с возможностью захвата) узла 2040 аккумуляторов.Some embodiments may include marks or other visual indicators on the battery assembly. These marks can be seen in the video feed to assist the operator in determining the correct vehicle alignment. In the embodiment shown in FIG. 23, the rear side of the battery assembly 2040 may have a first physical indicia 2105 and a second physical indicia 2107 at the top and bottom of the battery assembly 2040, respectively. Overlaid on the video image of the battery node 2040 is a group of virtual signs, including a first virtual sign 2110 and a second virtual sign 2111. physical sign 2105 and sign 2107. This can help the driver accurately align the components of the insertion and removal device 250 with the corresponding elements (eg, rods that are configured to be gripped) of the battery assembly 2040.

На фиг. 24 показан схематический вид транспортного средства 100, остановленного во втором местоположении 2033, где расположен заряженный узел 2040 аккумуляторов. Транспортное средство 100 расположено так, что устройство 250 установки и снятия находится в контакте с заряженным узлом 2040 аккумуляторов.In FIG. 24 shows a schematic view of a vehicle 100 stopped at a second location 2033 where a charged battery assembly 2040 is located. The vehicle 100 is positioned such that the insertion and removal device 250 is in contact with the charged battery assembly 2040.

На фиг. 25 показан схематический вид транспортного средства 100 по мере поднятия с земли заря- 11 040335 женного узла 2040 аккумуляторов с помощью устройства 250 установки и снятия. Наконец, на фиг. 26, узел 2040 аккумуляторов показан поднятым в окончательное положение установки. В этот момент оператор может подсоединить электрические кабели и/или другие физические соединения к блокам аккумуляторов узла 2040 аккумуляторов. Как показано на фиг. 26, кабель 2050 и кабель 2052 вручную подсоединены соответственно к блоку 2060 аккумуляторов и блоку 2062 аккумуляторов узла 2040 аккумуляторов.In FIG. 25 shows a schematic view of the vehicle 100 as it lifts the charged battery assembly 2040 off the ground using the installer and remover 250 . Finally, in FIG. 26, the battery assembly 2040 is shown raised to its final mounting position. At this point, the operator may connect electrical cables and/or other physical connections to the battery packs of the battery assembly 2040. As shown in FIG. 26, cable 2050 and cable 2052 are manually connected to battery pack 2060 and battery pack 2062 of battery assembly 2040, respectively.

В альтернативном варианте выполнения предполагается, что электрические кабели могут быть выполнены с возможностью их удлинения от транспортного средства 100 во время расположения узла 2040 аккумуляторов на земле. В таком варианте выполнения электрические кабели могут оставаться присоединенными к блокам аккумуляторов узла 2040 аккумуляторов до установки узла 2040 аккумуляторов на транспортное средство 100. Таким образом, ясно, что питание от блока 2060 аккумуляторов и блока 2062 аккумуляторов возможно использовать для питания устройства 250 установки и снятия.In an alternative embodiment, it is contemplated that electrical cables may be configured to extend from vehicle 100 while battery assembly 2040 is on the ground. In such an embodiment, electrical cables may remain attached to the battery packs of the battery assembly 2040 until the battery assembly 2040 is installed on the vehicle 100. Thus, it is clear that power from the battery pack 2060 and battery pack 2062 can be used to power the insertion and removal device 250.

На фиг. 27 показан схематический вид транспортного средства 100, отъезжающего (задним ходом) из второго местоположения 2033 с полностью заряженным основным узлом аккумуляторов. Как показано на секции 2010 распределения потоков мощности экрана 2000 отображения, блок 2060 аккумуляторов и блок 2062 аккумуляторов основного узла 2040 аккумуляторов подают питание для движения транспортного средства 100, а вспомогательный блок аккумуляторов больше не используется.In FIG. 27 shows a schematic view of a vehicle 100 driving away (reversing) from a second location 2033 with a fully charged main battery assembly. As shown in the power flow distribution section 2010 of the display screen 2000, the battery pack 2060 and the battery pack 2062 of the main battery assembly 2040 supply power to propel the vehicle 100, and the auxiliary battery pack is no longer used.

Теперь транспортное средство 100 может вернуться к перевозке материала в горной выработке (или снаружи нее), до тех пор, пока вновь установленный основной узел аккумуляторов остается заряженным. Как только этот узел аккумуляторов полностью (или почти полностью) разрядится, для транспортного средства 100 может быть повторен тот же самый процесс замены разряженного аккумулятора на полностью заряженный аккумулятор.The vehicle 100 can now return to hauling material in (or out of) the mine working as long as the newly installed main battery assembly remains charged. Once this battery assembly is completely (or nearly completely) discharged, the same process of replacing the discharged battery with a fully charged battery can be repeated for the vehicle 100.

На фиг. 28 показана блок-схема последовательности операций процесса замены аккумулятора в соответствии с этапами, описанными выше. Следует понимать, что в некоторых вариантах выполнения некоторые из данных этапов могут быть необязательными. В другие варианты выполнения могут быть включены дополнительные этапы.In FIG. 28 is a flowchart of the battery replacement process according to the steps described above. It should be understood that in some embodiments, some of these steps may be optional. In other embodiments, additional steps may be included.

На первом этапе 2300 транспортное средство с одним или более сменными блоками аккумуляторов, содержащими первый узел аккумуляторов, может перемещаться в первое местоположение. В некоторых случаях указанное первое местоположение может находиться рядом со вторым местоположением, в котором размещен второй узел аккумуляторов, содержащий один или более заряженных блоков аккумуляторов.In a first step 2300, a vehicle with one or more replaceable battery packs containing the first battery assembly may move to the first location. In some cases, said first location may be adjacent to a second location that houses a second battery assembly containing one or more charged battery packs.

На втором этапе 2302 один или более блоков аккумуляторов первого узла аккумуляторов могут быть отсоединены от транспортного средства. Это действие может включать в себя отсоединение силовых кабелей. В некоторых случаях силовые кабели могут быть отсоединены вручную. В других случаях силовые кабели могут быть отсоединены автоматически.In a second step 2302, one or more battery packs of the first battery assembly may be disconnected from the vehicle. This action may include disconnecting power cables. In some cases, the power cables can be disconnected manually. In other cases, the power cables may be disconnected automatically.

На третьем этапе 2304 первый узел аккумуляторов может быть снят с транспортного средства с использованием устройства установки и снятия, находящегося на борту указанного транспортного средства. В некоторых случаях это устройство установки и снятия может содержать рычажный механизм с гидравлическим приводом, а также одну или более защелок. В частности, в некоторых случаях защелки, удерживающие первый узел аккумуляторов на месте напротив транспортного средства, могут открываться, и рычажный механизм может использоваться для опускания первого узла аккумуляторов на землю. В некоторых случаях рычажная система автоматически отсоединяется от первого узла аккумуляторов, когда узел аккумуляторов расположен на земле.In a third step 2304, the first battery assembly may be removed from the vehicle using an insertion and removal device on board said vehicle. In some instances, this insertion and removal device may comprise a hydraulically operated linkage mechanism as well as one or more latches. In particular, in some cases, the latches holding the first battery assembly in place against the vehicle may be opened and a linkage mechanism may be used to lower the first battery assembly to the ground. In some cases, the linkage system automatically disconnects from the first battery assembly when the battery assembly is on the ground.

На четвертом этапе 2306 транспортное средство может отъехать от первого узла аккумуляторов и перемещаться во второе местоположение, в котором расположен второй узел аккумуляторов. В течение этого времени транспортное средство может работать с получением питания от вспомогательного аккумулятора, который постоянно встроен в транспортное средство.In a fourth step 2306, the vehicle may drive away from the first battery assembly and move to a second location where the second battery assembly is located. During this time, the vehicle can be operated by drawing power from an auxiliary battery that is permanently built into the vehicle.

На пятом этапе 2308 транспортное средство может приблизиться ко второму узлу аккумуляторов и установить контакт между вторым узлом аккумуляторов и устройством установки и снятия. В некоторых случаях возможно использование видеопотока для помощи в правильном выравнивании устройства установки и снятия со вторым узлом аккумуляторов. В некоторых случаях узел аккумуляторов может содержать знаки для облегчения выравнивания. В других случаях видеопоток может проецировать один или более знаков для выравнивания с частями узла аккумуляторов (возможно, с другими физическими знаками на аккумуляторе).In a fifth step 2308, the vehicle may approach the second battery assembly and make contact between the second battery assembly and the inserter and remover. In some cases, it is possible to use the video stream to assist in proper alignment of the inserter and remover with the second battery assembly. In some cases, the battery assembly may contain marks to aid alignment. In other cases, the video stream may project one or more indicia to align with portions of the accumulator assembly (perhaps other physical indicia on the accumulator).

На шестом этапе 2310 устройство установки и снятия может быть использовано для поднятия второго узла аккумуляторов и его фиксации на месте на транспортном средстве. В некоторых случаях, когда второй узел аккумуляторов поднят в самое верхнее положение, один или более участков узла аккумуляторов могут быть захвачены одной или более защелками устройства установки и снятия для фиксации узла аккумуляторов на месте.In a sixth step 2310, the install/remove device may be used to lift the second battery assembly and lock it in place on the vehicle. In some cases, when the second battery assembly is raised to its highest position, one or more sections of the battery assembly may be engaged by one or more insertion and removal device latches to lock the battery assembly in place.

На седьмом этапе 2312, как только второй узел аккумуляторов установлен на транспортное средство, к блокам аккумуляторов второго узла аккумуляторов питания могут быть подсоединены кабели. В данный момент транспортное средство может получать питание от вторичного узла аккумуляторов, а не от вспомогательного аккумулятора.In a seventh step 2312, once the second battery assembly is installed on the vehicle, cables may be connected to the battery packs of the second battery assembly. At this time, the vehicle can be powered by the secondary battery pack instead of the booster battery.

В некоторых вариантах выполнения замена аккумулятора может осуществляться в одном или болееIn some embodiments, battery replacement may be performed in one or more

- 12 040335 фиксированных местоположениях (например, в местоположениях в горной выработке). В таких случаях у оператора может быть карта или список данных местоположений, и, когда необходимо заменить основной узел аккумуляторов, оператор может подогнать транспортное средство к ближайшему известному месту замены. В других вариантах выполнения места замены аккумулятора могут быть изменены, особенно когда добыча полезных ископаемых происходит с использованием транспортных средств, находящихся преимущественно в одних областях горной выработки, а не в других. В дополнительных вариантах выполнения замена аккумулятора может происходить по требованию. То есть когда оператор понимает, что у узла аккумуляторов низкий заряд, он может вызвать диспетчера для запроса доставки полностью заряженного узла аккумуляторов в ближайшее местоположение.- 12 040335 fixed locations (eg locations in a mine working). In such cases, the operator may have a map or list of location data and, when the primary battery assembly needs to be replaced, the operator may drive the vehicle to the nearest known replacement location. In other embodiments, battery replacement locations can be changed, especially when mining occurs using vehicles located predominantly in some areas of the mine working, and not in others. In additional embodiments, battery replacement may occur on demand. That is, when the operator realizes that the battery pack is low, he can call the dispatcher to request a fully charged battery pack to be delivered to the nearest location.

Данные варианты выполнения иллюстрируют замену аккумулятора в незагруженном транспортном средстве. Тем не менее, следует иметь в виду, что тот же самый процесс замены аккумулятора может происходить и тогда, когда кузов грузового автомобиля загружен материалом.These embodiments illustrate battery replacement in an unloaded vehicle. However, keep in mind that the same process of changing the battery can also take place when the truck bed is loaded with material.

Варианты выполнения могут включать средства для зарядки вспомогательного блока аккумуляторов. В некоторых вариантах выполнения вспомогательный блок аккумуляторов выполнен с возможностью заряда с помощью встроенного преобразователя, подключенного к одному или более модулям основного узла аккумуляторов. В одном варианте выполнения может быть использован встроенный преобразователь постоянного тока с напряжения 600 В до напряжения 300 В. В других вариантах выполнения вспомогательный блок аккумуляторов выполнен с возможностью зарядки от внешнего источника. В таких случаях вспомогательный блок аккумуляторов может быть перезаряжен в конце дня (или другого рабочего цикла грузового автомобиля).Embodiments may include means for charging the auxiliary battery pack. In some embodiments, the auxiliary battery pack is configured to be charged by an on-board converter connected to one or more main battery assembly modules. In one embodiment, an on-board 600V to 300V DC converter may be used. In other embodiments, the auxiliary battery pack is externally rechargeable. In such cases, the auxiliary battery pack can be recharged at the end of the day (or other truck work cycle).

Установка и снятие аккумуляторовInstalling and removing batteries

На фиг. 29-31 показаны схематические виды примерного узла 3000 аккумуляторов. Узел 3000 аккумуляторов может иметь некоторые средства, похожие на средства узла 104 аккумуляторов (и узлом 2040 аккумуляторов). Тем не менее, следует понимать, что в различных вариантах выполнения некоторые из следующих признаков узла аккумуляторов могут быть необязательными.In FIG. 29-31 show schematic views of an exemplary battery assembly 3000. Battery node 3000 may have some features similar to those of battery node 104 (and battery node 2040). However, it should be understood that in various embodiments, some of the following battery assembly features may be optional.

В соответствии с фиг. 29, 30, узел 3000 аккумуляторов содержит каркас 3002 аккумуляторов, первый блок 3004 аккумуляторов и второй блок 3006 аккумуляторов. Каждый блок аккумуляторов может дополнительно содержать один или более аккумуляторных элементов.In accordance with FIG. 29, 30, the battery assembly 3000 includes a battery frame 3002, a first battery pack 3004, and a second battery pack 3006. Each battery pack may further comprise one or more battery cells.

Каркас 3002 аккумуляторов может быть выполнен с возможностью удержания и защиты первого блока 3004 аккумуляторов и второго блока 3006 аккумуляторов. Для этого каркас 3002 аккумуляторов может иметь такие размеры и габариты, чтобы он мог вмещать каждый из первого блока 3004 аккумуляторов и второго блока 3006 аккумуляторов. В вариантах выполнения, показанных на фиг. 29 и 30, каркас 3002 аккумуляторов выполнен в виде относительно тонкого наружного корпуса с внутренней полостью, которая может удерживать два блока аккумуляторов в конфигурации в виде стопки. В частности, каркас 3002 аккумуляторов имеет горизонтальную занимаемую площадь, которая немного больше, чем горизонтальная занимаемая площадь каждого блока аккумуляторов. Каркас 3002 аккумуляторов также имеет высоту по вертикали, немного большую, чем суммарная высота первого блока 3004 аккумуляторов и второго блока 3006 аккумуляторов.The battery frame 3002 may be configured to hold and protect the first battery pack 3004 and the second battery pack 3006. To this end, the battery frame 3002 may be sized and sized to accommodate each of the first battery pack 3004 and the second battery pack 3006. In the embodiments shown in FIG. 29 and 30, the battery frame 3002 is configured as a relatively thin outer casing with an internal cavity that can hold two battery packs in a stacked configuration. In particular, the battery frame 3002 has a horizontal footprint that is slightly larger than the horizontal footprint of each battery pack. The battery frame 3002 also has a vertical height slightly greater than the combined height of the first battery pack 3004 and the second battery pack 3006.

Как показано на фиг. 30, каркас 3002 аккумуляторов выполнен в виде двух отдельных частей, которые могут быть разделены и содержат верхний участок 3010 каркаса и нижний участок 3012 каркаса. Верхний участок 3010 каркаса имеет такие размеры и габариты, чтобы он мог вмещать первый блок 3004 аккумуляторов. Нижний участок 3012 каркаса имеет такие размеры и габариты, чтобы он мог вмещать второй блок 3006 аккумуляторов. Верхний участок 3010 каркаса и нижний участок 3012 каркаса могут быть присоединены с использованием любых видов крепежных элементов, известных в данной области техники.As shown in FIG. 30, the battery frame 3002 is made up of two separate parts that can be separated and comprise an upper frame portion 3010 and a lower frame portion 3012. The top frame portion 3010 is sized and dimensioned to accommodate the first battery pack 3004. The lower frame portion 3012 is sized and dimensioned to accommodate the second battery pack 3006. The upper frame portion 3010 and the lower frame portion 3012 may be attached using any type of fasteners known in the art.

Каркас 3002 аккумуляторов может содержать средства, облегчающие установку и снятие. Некоторые варианты выполнения могут содержать один или более горизонтальных стержней, выполненных с возможностью облегчения установки. Некоторые варианты выполнения могут содержать один или более вертикальных стержней, выполненных с возможностью облегчения установки. Некоторые варианты выполнения могут содержать комбинацию горизонтальных и вертикальных стержней, выполненных с возможностью облегчения установки.Battery frame 3002 may include means to facilitate installation and removal. Some embodiments may include one or more horizontal rods designed to facilitate installation. Some embodiments may include one or more vertical bars designed to facilitate installation. Some embodiments may include a combination of horizontal and vertical rods designed to facilitate installation.

Как показано на фиг. 29-31, каркас 3002 аккумуляторов содержит группу горизонтальных установочных стержней, содержащий верхний горизонтальный установочный стержень 3022 и нижний горизонтальный установочный стержень 3024.As shown in FIG. 29-31, the battery frame 3002 includes a horizontal locating bar array comprising an upper horizontal locating bar 3022 and a lower horizontal locating bar 3024.

Каждый горизонтальный установочный стержень выступает немного назад от задней стороны 3015 каркаса 3002 аккумуляторов. Причем указанные горизонтальные установочные стержни удерживаются двумя группами вертикально ориентированных скоб 3030. Эти вертикально ориентированные скобы 3030 расположены на противоположных концах горизонтальных установочных стержней. Каждая пара скоб может быть разнесена на фиксированное расстояние. В качестве примера, первая вертикально ориентированная скоба 3031 и вторая вертикально ориентированная скоба 3032 разнесены на расстояние 3040 (см. фиг. 31). При такой конфигурации каждый горизонтальный стержень разделен на отдельные секции, которые обеспечивают возможность захвата устройством установки и снятия. В частности, верх- 13 040335 ний горизонтальный установочный стержень 3022 разделен на первый концевой сегмент 3050, промежуточный сегмент 3052 и второй концевой сегмент 3054. Аналогично нижний горизонтальный установочный стержень 3024 разделен на первый концевой сегмент 3060, промежуточный сегмент 3062 и второй концевой сегмент 3064.Each horizontal mounting bar protrudes slightly backward from the rear side 3015 of the battery frame 3002. Moreover, these horizontal mounting rods are held by two groups of vertically oriented brackets 3030. These vertically oriented brackets 3030 are located at opposite ends of the horizontal mounting rods. Each pair of staples can be spaced a fixed distance apart. As an example, the first vertical bracket 3031 and the second vertical bracket 3032 are spaced 3040 apart (see FIG. 31). With this configuration, each horizontal rod is divided into separate sections, which allow the installation and removal device to be gripped. Specifically, the upper horizontal locating bar 3022 is divided into a first end segment 3050, an intermediate segment 3052, and a second end segment 3054. Similarly, the lower horizontal locating bar 3024 is divided into a first end segment 3060, an intermediate segment 3062, and a second end segment 3064.

Некоторые варианты выполнения могут содержать один или более вертикальных стержней. Как показано на фиг. 29-31, каркас 3002 аккумуляторов содержит группу вертикальных установочных стержней. В частности, каркас 3002 аккумуляторов содержит первый вертикальный установочный стержень 3072 и второй вертикальный установочный стержень 3074.Some embodiments may include one or more vertical bars. As shown in FIG. 29-31, battery frame 3002 includes a group of vertical mounting bars. Specifically, the battery frame 3002 includes a first vertical locating bar 3072 and a second vertical locating bar 3074.

Каждый вертикальный установочный стержень проходит от нижней стороны нижнего участка 3012 каркаса до нижней стороны верхнего участка 3010 каркаса. Кроме того, вертикальные установочные стержни расположены на противоположных задних углах каркаса 3002 аккумуляторов. Таким образом, в некоторых случаях каждый вертикальный установочный стержень также может обеспечивать некоторую прочность каркаса 3002 аккумуляторов при вертикально приложенных нагрузках. В некоторых случаях аналогичные вертикально ориентированные стержни также могут быть расположены на одном или обоих передних углах каркаса 3002 аккумуляторов для усиления конструкционной опоры.Each vertical mounting bar extends from the underside of the lower frame section 3012 to the underside of the upper frame section 3010. In addition, vertical mounting bars are located at opposite rear corners of the battery frame 3002. Thus, in some cases, each vertical mounting bar may also provide some strength to the battery frame 3002 under vertically applied loads. In some cases, similar vertically oriented bars may also be located at one or both front corners of the battery frame 3002 to enhance structural support.

Следует понимать, что как горизонтальные стержни, так и вертикальные стержни выполнены для облегчения установки по меньшей мере тремя путями. Первый: любой тип стержней может быть захвачен компонентами устройства установки и снятия для облегчения поднятия и/или опускания узла аккумуляторов. Второй: любой тип стержней выполнен для облегчения горизонтального и/или вертикального выравнивания с помощью взаимодействия с соответствующим компонентом в устройстве установки и снятия (например, с V-образным блоком, выполненным с возможностью облегчения автоматического выравнивания каркаса аккумуляторов в горизонтальном и/или вертикальном направлениях). Третий: любой тип стержней может быть зафиксирован на месте, например с помощью одной или более защелок или других механизмов фиксации. Тем не менее, следует понимать, что в различных вариантах выполнения горизонтальные и вертикальные стержни могут быть использованы для достижения различных функций (например, горизонтальные стержни для поднятия, выравнивания и фиксации, а вертикальные стержни - для выравнивания и фиксации, но не для поднятия).It should be understood that both the horizontal bars and the vertical bars are designed to facilitate installation in at least three ways. First, any type of rods can be gripped by the inserter and remover components to facilitate raising and/or lowering the battery assembly. Second, any type of rods is designed to facilitate horizontal and/or vertical alignment by interacting with the appropriate component in the insertion and removal device (for example, a V-block configured to facilitate automatic alignment of the battery cage in horizontal and/or vertical directions) . Third, any type of rods can be locked in place, for example by one or more latches or other locking mechanisms. However, it should be understood that in various embodiments, horizontal and vertical rods can be used to achieve different functions (for example, horizontal rods for lifting, leveling and fixing, and vertical rods for leveling and fixing, but not for lifting).

В данном варианте выполнения, показанном на фиг. 29-31, группа горизонтальных установочных стержней 3020 может функционировать в качестве точек контакта для поднятия/опускания каркаса 3002 аккумуляторов, для выравнивания каркаса 3002 аккумуляторов и для фиксации каркаса 3002 аккумуляторов на месте (например, с использованием защелок, которые захватывают стержни). Напротив, группа вертикальных установочных стержней 3070 не может быть использована в качестве точек контакта во время поднятия/опускания каркаса 3002 аккумуляторов, но может использоваться для облегчения выравнивания и/или фиксации каркаса 3002 аккумуляторов на месте (например, с использованием защелок, которые захватывают стержни).In this embodiment shown in FIG. 29-31, a group of horizontal alignment bars 3020 can function as contact points for raising/lowering the battery cage 3002, for leveling the battery cage 3002, and for fixing the battery cage 3002 in place (eg, using latches that engage the bars). In contrast, the group of vertical alignment bars 3070 cannot be used as contact points during raising/lowering the battery cage 3002, but can be used to help level and/or lock the battery cage 3002 in place (e.g., using latches that engage the bars) .

Каркас 3002 аккумуляторов преимущественно может быть закрытым на передней, верхней, нижней и боковых поверхностях. Тем не менее, каркас 3002 аккумуляторов может быть частично открытым с задней стороны 3015 (а также в частях боковых поверхностей), так что соединительные отверстия или другие средства блоков аккумуляторов могут быть открыты.The battery frame 3002 may advantageously be closed on the front, top, bottom, and side surfaces. However, the battery frame 3002 may be partially open on the rear side 3015 (as well as portions of the side surfaces) so that the connection holes or other means of the battery packs may be exposed.

Некоторые варианты выполнения могут содержать средства, облегчающие скольжение аккумулятора по неровной поверхности земли. Как лучше всего показано на фиг. 31, каркас 3002 аккумуляторов может иметь нижнюю поверхность 3005 с закругленными углами 3007 для облегчения скольжения.Some embodiments may include means to make it easier for the battery to slide over uneven ground. As best shown in FIG. 31, the battery frame 3002 may have a bottom surface 3005 with rounded corners 3007 to facilitate sliding.

Каркас 3002 аккумуляторов выполнен с возможностью удержания и защиты первого блока 3004 аккумуляторов и второго блока 3006 аккумуляторов. Для этого каркас 3002 аккумуляторов выполнен с достаточной прочностью для крепления к карьерному самосвалу в основном вдоль точек крепления на задней стороне 3015.The battery frame 3002 is configured to hold and protect the first battery pack 3004 and the second battery pack 3006. To this end, the battery frame 3002 is designed with sufficient strength to be attached to a mining truck primarily along the attachment points on the rear side of 3015.

В разных вариантах выполнения материалы для каркаса 3002 аккумуляторов могут различаться. В некоторых вариантах выполнения каркас 3002 аккумуляторов выполнен из материала, содержащего металл или металлический сплав. В некоторых вариантах выполнения каркас 3002 аккумуляторов выполнен из материала, схожего с материалом, используемым в шасси (например, раме 101) транспортного средства 100.In different embodiments, the materials for the battery frame 3002 may vary. In some embodiments, the battery frame 3002 is made from a material containing a metal or metal alloy. In some embodiments, battery frame 3002 is made from a material similar to that used in the chassis (e.g., frame 101) of vehicle 100.

Каждый блок аккумуляторов может быть выполнен с одним или более контактными гнездами для приема электрических кабелей. Как показано на фиг. 31, первый блок 3004 аккумуляторов содержит контактное гнездо 3090 для подсоединения электрического кабеля. Второй блок 3006 аккумуляторов содержит контактное гнездо 3092 для подсоединения электрического кабеля. Данные контактные гнезда могут быть использованы для подключения каждого блока аккумуляторов к одной или более цепям транспортного средства, когда узел 3000 аккумуляторов установлен на транспортном средстве. Кроме того, указанные контактные гнезда могут быть использованы для подключения каждого блока аккумуляторов к источнику заряда, когда блок аккумуляторов снят с транспортного средства. Тем не менее в других вариантах выполнения каждый блок аккумуляторов может содержать два или более электрических контактных гнезда, содержащих гнездо для подключения блока аккумуляторов к электрической цепи транспортного средства и отдельное гнездо для заряда блока аккумуляторов.Each battery pack may be provided with one or more contact sockets for receiving electrical cables. As shown in FIG. 31, the first battery pack 3004 includes a socket 3090 for connecting an electrical cable. The second battery pack 3006 includes a socket 3092 for connecting an electrical cable. These terminal sockets may be used to connect each battery pack to one or more vehicle circuits when the battery assembly 3000 is installed in the vehicle. In addition, said sockets can be used to connect each battery pack to a charge source when the battery pack is removed from the vehicle. However, in other embodiments, each battery pack may comprise two or more electrical sockets, comprising a socket for connecting the battery pack to the vehicle's electrical circuit and a separate socket for charging the battery pack.

- 14 040335- 14 040335

Каждый блок аккумуляторов также может быть выполнен с одним или более клапанами или отверстиями для текучей среды для обеспечения протекания масла или других текучих сред для охлаждения блоков аккумуляторов. На фиг. 31 первый блок 3004 аккумуляторов содержит группу отверстий 3096 для текучей среды. Также второй блок 3006 аккумуляторов содержит группу участков 3098 для текучей среды.Each battery pack may also be provided with one or more fluid valves or openings to allow oil or other fluids to flow to cool the battery packs. In FIG. 31, the first battery pack 3004 includes a group of fluid holes 3096. Also, the second battery pack 3006 includes a group of fluid sections 3098.

На фиг. 32 показан схематический вид участка транспортного средства 100 на переднем конце 90. Как показано на фиг. 32, устройство 250 установки и снятия расположено на переднем конце 90 смежно с кабиной 116. Устройство 250 установки и снятия содержит пару рычажных механизмов 3100. В частности, устройство 250 установки и снятия содержит первый рычажный механизм 3102 и второй рычажный механизм 3104, расположенный на расстоянии от первого рычажного механизма 3102.In FIG. 32 shows a schematic view of a portion of the vehicle 100 at the front end 90. As shown in FIG. 32, the insertion and removal device 250 is located at the front end 90 adjacent to the cabin 116. The installation and removal device 250 includes a pair of linkage mechanisms 3100. from the first linkage 3102.

Каждый рычажный механизм приводится в действие по меньшей мере одним гидравлическим цилиндром. В частности, первый рычажный механизм 3102 приводится в действие первым гидравлическим цилиндром 3110. Второй рычажный механизм 3104 приводится в действие вторым гидравлическим цилиндром 3112.Each linkage is actuated by at least one hydraulic cylinder. Specifically, the first link mechanism 3102 is actuated by the first hydraulic cylinder 3110. The second link mechanism 3104 is actuated by the second hydraulic cylinder 3112.

Устройство 250 установки и снятия может содержать также средства для фиксации узла аккумуляторов на месте на транспортном средстве 100. Устройство 250 установки и снятия содержит группу приемных элементов 3199, выполненных с возможностью использования для закрепления узла аккумуляторов на транспортном средстве 100.Attachment and removal device 250 may also include means for locking the battery assembly in place on vehicle 100. Attachment and removal device 250 includes an array of receptacles 3199 configured to be used to secure the battery assembly to vehicle 100.

На фиг. 33 показан вид в изометрии с пространственным разделением компонентов первого рычажного механизма 3102 (также называемого просто рычажным механизмом 3102), гидравлического цилиндра 3110 и другого конструктивного элемента 3111. Первый конец конструктивного элемента 3111 выполнен с возможностью шарнирного соединения с гильзой 3114 гидравлического цилиндра 3110. В некоторых вариантах выполнения второй конец конструктивного элемента 3111 может быть присоединен к другому участку транспортного средства 100. В некоторых вариантах выполнения второй конец конструктивного элемента 3111 может быть зафиксирован на одном из звеньев в рычажном механизме 3102.In FIG. 33 is an exploded isometric view of the first linkage 3102 (also referred to simply as the linkage 3102), the hydraulic cylinder 3110, and another structural member 3111. The first end of the structural member 3111 is articulated with the sleeve 3114 of the hydraulic cylinder 3110. In some embodiments, the second end of the structural member 3111 may be attached to another portion of the vehicle 100. In some embodiments, the second end of the structural member 3111 may be fixed to one of the links in the linkage 3102.

Рычажный механизм 3102 может быть четырехзвенным рычажным устройством. Таким образом, рычажный механизм 3102 содержит четыре звена, выполненных в виде контура и соединенных друг с другом четырьмя поворотными соединениями. Более конкретно, рычажный механизм 3102 может быть выполнен в виде плоского четырехзвенного рычажного устройства, поскольку звенья выполнены с ограничением перемещения в параллельных плоскостях.The linkage 3102 may be a four link linkage. Thus, the linkage 3102 has four links, made in the form of a contour and connected to each other by four rotary joints. More specifically, the link mechanism 3102 may be in the form of a flat four-link linkage device, since the links are designed to restrict movement in parallel planes.

Рычажный механизм 3102 содержит четыре звена, включающих основное звено 3121 (также называемое неподвижным звеном или рамой), верхнее звено 3122, соединенное с основным звеном, нижнее звено 3123, соединенное с основным звеном, и плавающее звено 3124. Как показано на фиг. 32, основное звено 3121 может быть зафиксировано в приблизительно вертикальном положении на транспортном средстве 100. Плавающее звено 3124 остается приблизительно параллельным основному звену 3121 (т.е. ориентировано приблизительно в вертикальном направлении). Ориентации верхнего и нижнего звеньев 3122 и 3123, соединенных с основным звеном, могут изменяться по мере приведения в действие рычажного механизма.The linkage 3102 includes four links, including a main link 3121 (also called a fixed link or frame), an upper link 3122 connected to the main link, a lower link 3123 connected to the main link, and a floating link 3124. As shown in FIG. 32, main link 3121 can be fixed in an approximately vertical position on vehicle 100. Floating link 3124 remains approximately parallel to main link 3121 (ie, oriented in an approximately vertical direction). The orientations of the top and bottom links 3122 and 3123 connected to the main link may change as the linkage is actuated.

Плавающее звено 3124 содержит первый крюк 3140 и второй крюк 3142. Первый крюк 3140 и второй крюк 3142 проходят вперед от плавающего звена 3124, так что при расположении на транспортном средстве 100 крюки являются самыми передними участками рычажного механизма 3102. Первый крюк 3140 может быть расположен над вторым крюком 3142. Таким образом, первый крюк 3140 и второй крюк 3142 могут иметь различные положения по вертикали. Первый крюк 3140 может быть расположен чуть ниже шарнирного соединения 3147 между верхним звеном 3122, соединенным с основным звеном, и плавающим звеном 3124. Аналогично второй крюк 3142 может быть расположен чуть ниже шарнирного соединения 3149 между верхним звеном 3123 и плавающим звеном 3124.The floating link 3124 includes a first hook 3140 and a second hook 3142. The first hook 3140 and the second hook 3142 extend forward from the floating link 3124 so that, when positioned on the vehicle 100, the hooks are the forwardmost portions of the linkage 3102. The first hook 3140 may be positioned over the second hook 3142. Thus, the first hook 3140 and the second hook 3142 may have different vertical positions. The first hook 3140 may be located just below the swivel 3147 between the upper link 3122 connected to the main link and the floating link 3124. Similarly, the second hook 3142 may be located just below the swivel 3149 between the upper link 3123 and the floating link 3124.

Каждый крюк сконструирован с такой формой, которая позволяет принимать соответствующую часть на каркасе аккумуляторов, так что рычажный механизм 3102, совместно со вторым рычажным механизмом 3104, может взаимодействовать и поднимать (или опускать) каркас аккумуляторов. Например, первый крюк 3140 может быть выполнен с размерами и формой, позволяющими принимать сегмент верхнего горизонтального установочного стержня 3022. Второй крюк 3142 может быть выполнен с размерами и формой, позволяющими принимать сегмент нижнего горизонтального установочного стержня 3024.Each hook is shaped to accept a corresponding part on the battery frame so that the link mechanism 3102, in conjunction with the second link mechanism 3104, can cooperate to raise (or lower) the battery frame. For example, the first hook 3140 may be sized and shaped to receive a segment of the upper horizontal locating bar 3022. The second hook 3142 may be sized and shaped to receive a segment of the lower horizontal locating bar 3024.

Рычажный механизм 3102 приводится в действие поршневым штоком 3115 гидравлического цилиндра 3110. В частности, конец поршневого штока 3115 может быть шарнирно соединен с концом 3129 верхнего звена 3122. Конец 3129 может быть концом верхнего звена 3122, соединенным с основным звеном 3121. Таким образом, по мере выхода поршневого штока 3115 из гильзы 3114 конец 3129 верхнего звена 3122 перемещается вниз и действует с обеспечение наклона верхнего звена 3122 по направлению вверх, так что плавающее звено 3124 поднимается. Аналогично по мере втягивания поршневого штока 3115 в гильзу 3114 конец 3129 верхнего звена 3122 перемещается вверх и действует с обеспечением наклона верхнего звена 3122 по направлению вниз, так что плавающее звено 3124 опускается. В силу такой конфигурации рычажного механизма 3102 нижнее звено 3124 перемещается аналогично верхнему звену 3122 во время приведения в действие, даже если оно непосредственно не входит в контакт с приводомThe linkage 3102 is actuated by the piston rod 3115 of the hydraulic cylinder 3110. In particular, the end of the piston rod 3115 may be pivotally connected to the end 3129 of the upper link 3122. The end 3129 may be the end of the upper link 3122 connected to the main link 3121. Thus, by As the piston rod 3115 exits the sleeve 3114, the end 3129 of the upper link 3122 moves downward and acts to tilt the upper link 3122 upwards so that the floating link 3124 rises. Similarly, as piston rod 3115 is retracted into sleeve 3114, end 3129 of upper link 3122 moves upward and acts to tilt upper link 3122 downward so that floating link 3124 is lowered. Because of this configuration of the linkage 3102, the lower link 3124 moves similarly to the upper link 3122 during actuation, even if it does not directly come into contact with the actuator.

- 15 040335 (например, с гидравлическим цилиндром 3110).- 15 040335 (e.g. with hydraulic cylinder 3110).

Несмотря на то, что рассматриваемые варианты выполнения содержат рычажные механизмы, следует понимать, что в других вариантах выполнения могут использоваться другие механические узлы для поднятия и опускания узлов аккумуляторов. В более широком смысле устройство установки и снятия аккумулятора может содержать приводной узел и привод для перемещения приводного узла (например, рычажный механизм и гидравлический цилиндр). Дополнительно устройство может содержать взаимодействующий компонент приводимого в действие узла (например, плавающее звено). Взаимодействующий компонент может содержать по меньшей мере два расположенных по вертикали крюка для взаимодействия с узлом аккумуляторов, так что, когда приводной узел приводится в действие, узел аккумуляторов может быть поднят или опущен.While the present embodiments include lever mechanisms, it should be understood that other embodiments may use other mechanical assemblies to raise and lower the battery assemblies. In a broader sense, the device for installing and removing the battery may include a drive unit and a drive for moving the drive unit (for example, a linkage mechanism and a hydraulic cylinder). Additionally, the device may contain an interacting component of the actuated node (for example, a floating link). The interaction component may include at least two vertical hooks for engaging with the battery assembly such that when the drive assembly is actuated, the battery assembly can be raised or lowered.

Также следует понимать, что термин крюк, используемый в данном описании, не предназначен для ограничения конкретного размера или геометрической формы. Используемый здесь термин крюк относится к любому куску материала (например, металла), который выгнут или изогнут с возможностью удержания, захвата других элементов или иного взаимодействия с ними.It should also be understood that the term hook as used herein is not intended to limit a particular size or geometry. As used herein, the term hook refers to any piece of material (eg, metal) that is curved or bent so as to hold, grip, or otherwise interact with other elements.

На фиг. 34-38 показаны схематические виды, иллюстрирующие диапазон перемещения рычажного механизма 3102. Для ясности сделана ссылка на общее положение плавающего звена 3124, а также на вертикальные и горизонтальные компоненты общего положения. Вертикальный компонент положения можно понимать как относительный к элементу с фиксированным положением по вертикали, например конструктивному элементу 3111. Аналогично горизонтальный компонент положения можно понимать как относительный к элементу с фиксированным положением по горизонтали, например к основному звену 3121.In FIG. 34-38 are schematic views illustrating the range of movement of the linkage 3102. For clarity, reference is made to the general position of the floating link 3124, as well as the vertical and horizontal components of the general position. The vertical position component can be understood to be relative to a fixed vertical position element, such as structural element 3111. Similarly, the horizontal position component can be understood to be relative to a horizontally fixed element, such as main link 3121.

Первоначально, как показано на фиг. 34, рычажный механизм 3102 расположен в первом положении, которое соответствует первому положению по вертикали и первому положению по горизонтали. В данном первом положении плавающее звено 3124 находится в самом нижнем положении по вертикали в своем диапазоне перемещения. Кроме того, верхнее звено 3122 и нижнее звено 3123 наклонены вниз.Initially, as shown in FIG. 34, the link mechanism 3102 is located in a first position, which corresponds to a first vertical position and a first horizontal position. In this first position, the floating link 3124 is at the lowest vertical position in its range of motion. In addition, the upper link 3122 and the lower link 3123 are inclined downward.

На фиг. 35 показан рычажный механизм 3102 во втором положении, которое соответствует второму положению по вертикали и второму положению по горизонтали. В данном втором положении верхнее звено 3122 и нижнее звено 3123 оба приблизительно горизонтальны (и, таким образом, приблизительно перпендикулярны к плавающему звену 3124). Как видно из сравнения с фиг. 34, плавающее звено 3124 переместилось вверх. Кроме того, плавающее звено 3124 также достигло небольшого перемещения вперед (например, от основного звена 3121). Такой начальный выход вперед плавающего звена 3124 может помочь обеспечению надлежащего взаимодействия с узлом аккумуляторов, как более подробно обсуждается ниже.In FIG. 35 shows the linkage 3102 in a second position, which corresponds to a second vertical position and a second horizontal position. In this second position, the upper link 3122 and the lower link 3123 are both approximately horizontal (and thus approximately perpendicular to the floating link 3124). As can be seen from the comparison with Fig. 34, the floating link 3124 has moved up. In addition, the floating link 3124 has also achieved a small forward movement (for example, away from the main link 3121). This initial advance of floating link 3124 can help ensure proper interaction with the battery assembly, as discussed in more detail below.

На фиг. 36 показан рычажный механизм 3102 в третьем положении, которое соответствует третьему положению по вертикали и третьему положению по горизонтали. В данном третьем положении верхнее звено 3122 и нижнее звено 3123 наклонены вверх, так что плавающее звено 3124 поднято вверх. По сравнению со вторым положением, показанным на фиг. 35, плавающее звено 3124 поднялось, в основном в вертикальном направлении, с относительно меньшим движением в горизонтальном направлении. Это способствует использованию энергии для установки узла аккумуляторов на транспортное средство, в основном для вертикального поднятия, вместо затрат энергии на перемещение узла аккумуляторов в широком диапазоне горизонтальных перемещений, когда указанный узел поднят над землей.In FIG. 36 shows the linkage 3102 in a third position, which corresponds to a third vertical position and a third horizontal position. In this third position, the top link 3122 and the bottom link 3123 are tilted upward so that the floating link 3124 is raised. Compared to the second position shown in FIG. 35, the floating link 3124 has risen primarily in the vertical direction, with relatively less movement in the horizontal direction. This facilitates the use of energy to mount the battery assembly on the vehicle primarily for vertical lifting, rather than using energy to move the battery assembly over a wide range of horizontal movements when said assembly is raised off the ground.

На фиг. 37 показан рычажный механизм 3102 в четвертом положении, которое соответствует четвертому положению по вертикали и четвертому положению по горизонтали. В данном четвертом положении верхнее звено 3122 и нижнее звено 3123 наклонены сильнее, по сравнению с их ориентацией в третьем положении, показанном на фиг. 36. При переходе из третьего положения в это четвертое положение плавающее звено 3124 начало изменять свое горизонтальное перемещение, так что теперь оно движется обратно к основному звену 3121 (а также к транспортному средству 100). Кроме того, его скорость перемещения по вертикали между третьим и четвертым положениями меньше, чем скорость перемещения по горизонтали.In FIG. 37 shows the linkage 3102 in a fourth position, which corresponds to a fourth vertical position and a fourth horizontal position. In this fourth position, the upper link 3122 and the lower link 3123 are inclined more than they were in the third position shown in FIG. 36. While moving from the third position to this fourth position, the floating link 3124 began to change its horizontal movement so that it now moves back towards the main link 3121 (as well as the vehicle 100). In addition, its vertical movement speed between the third and fourth positions is less than the horizontal movement speed.

На фиг. 38 показан рычажный механизм 3102 в пятом положении, которое соответствует пятому положению по вертикали и пятому положению по горизонтали. В данном пятом положении верхнее звено 3122 и нижнее звено 3123 находятся в почти вертикальной ориентации. Кроме того, плавающее звено 3124 расположено непосредственно смежно (и, возможно, в контакте) с основным звеном 3121. Между четвертым положением, показанным на фиг. 37, и данным пятым положением почти все перемещение плавающего звена 3124 направлено по горизонтали с минимальным движением по вертикали. Это помогает придать узлу аккумуляторов достаточный горизонтальный импульс для контакта и взаимодействия с механизмом фиксации (например, с защелкой).In FIG. 38 shows the linkage 3102 in a fifth position, which corresponds to a fifth vertical position and a fifth horizontal position. In this fifth position, the top link 3122 and the bottom link 3123 are in a nearly vertical orientation. In addition, the floating link 3124 is directly adjacent to (and possibly in contact with) the main link 3121. Between the fourth position shown in FIG. 37 and given the fifth position, almost all of the movement of the floating link 3124 is horizontal with minimal vertical movement. This helps to give the battery assembly enough horizontal momentum to make contact and engage with the locking mechanism (such as a latch).

Следует понимать, что несмотря на то, что вышеприведенное обсуждение относится к первому рычажному механизму 3102, аналогичные рассуждения применимы и ко второму рычажному механизму 3104. Кроме того, первый рычажный механизм 3102 и второй рычажный механизм 3104 выполнены с возможностью работы параллельно друг другу, совершая по существу идентичные перемещения и испытывая идентичное распределение нагрузки по мере поднятия узла аккумуляторов на транспортное средIt should be understood that while the above discussion refers to the first link mechanism 3102, similar considerations apply to the second link mechanism 3104. In addition, the first link mechanism 3102 and the second link mechanism 3104 are configured to operate in parallel to each other, making substantially identical movements and experiencing identical load distribution as the battery assembly is lifted onto the vehicle

- 16 040335 ство или спуска с транспортного средства.- 16 040335 stvo or descent from the vehicle.

На фиг. 39 показан схематический вид переднего конца 90 транспортного средства 100 и снятого узла 3000 аккумуляторов. Как схематично показано на фиг. 39, каждый крюк устройства 250 установки и снятия может соответствовать одному из горизонтальных установочных стержней каркаса 3002 аккумуляторов. Таким образом, каждый крюк может быть выполнен с возможностью захвата одного из этих двух стержней.In FIG. 39 shows a schematic view of the front end 90 of the vehicle 100 and the removed battery assembly 3000. As shown schematically in FIG. 39, each hook of the insertion/removal apparatus 250 may correspond to one of the horizontal positioning rods of the battery frame 3002. Thus, each hook can be configured to grip one of the two rods.

Первый крюк 3140 первого рычажного механизма 3102 расположен с возможностью взаимодействия с верхним горизонтальным установочным стержнем 3022.The first hook 3140 of the first link mechanism 3102 is positioned to engage with the upper horizontal locating bar 3022.

Аналогично первый крюк 3180 второго рычажного механизма 3104 расположен с возможностью взаимодействия с верхним горизонтальным установочным стержнем 3022. Второй крюк 3142 первого рычажного механизма 3102 расположен с возможностью взаимодействия с нижним горизонтальным установочным стержнем 3022. Аналогично второй крюк 3182 второго рычажного механизма 3104 расположен с возможностью взаимодействия с нижним горизонтальным установочным стержнем 3024. Такая конфигурация предусматривает четыре точки взаимодействия между устройством 250 установки и снятия и узлом 3000 аккумуляторов.Similarly, the first hook 3180 of the second link mechanism 3104 is positioned to engage with the upper horizontal locating bar 3022. The second hook 3142 of the first link mechanism 3102 is positioned to engage with the lower horizontal locating bar 3022. lower horizontal mounting rod 3024. This configuration provides four points of interaction between the device 250 insertion and removal and node 3000 batteries.

В общем случае каждый крюк может захватывать любой сегмент соответствующего горизонтального стержня. В некоторых вариантах выполнения может быть желательно, чтобы крюки захватывали промежуточный сегмент стержня, например промежуточный сегмент 3052 верхнего горизонтального установочного стержня 3022 и промежуточный сегмент 3062 нижнего горизонтального установочного стержня 3024 (см. фиг. 31). В других вариантах выполнения может быть желательно, чтобы крюки захватывали концевые сегменты стержня. Это включает захват первого концевого сегмента 3050 и второго концевого сегмента 3054 верхнего горизонтального установочного стержня 3022. Это включает также захват первого концевого сегмента 3060 и второго концевого сегмента 3064 нижнего горизонтального установочного стержня 3024.In general, each hook can capture any segment of the corresponding horizontal bar. In some embodiments, it may be desirable for the hooks to grip an intermediate segment of the bar, such as the intermediate segment 3052 of the upper horizontal locating bar 3022 and the intermediate segment 3062 of the lower horizontal locating bar 3024 (see FIG. 31). In other embodiments, it may be desirable for the hooks to grip the end segments of the rod. This includes capturing the first end segment 3050 and the second end segment 3054 of the upper horizontal locating bar 3022. This also includes capturing the first end segment 3060 and the second end segment 3064 of the lower horizontal locating bar 3024.

На фиг. 40-45 показаны схематические виды, иллюстрирующие процесс установки узла аккумуляторов. Для ясности на фиг. 40-45 показан только первый рычажный механизм 3102, однако следует понимать, что второй рычажный механизм 3104 может работать по существу идентичным образом, совместно с первым рычажным механизмом 3102. Кроме того, участки узла 3000 аккумуляторов показаны пунктиром, так что во время процесса установки видна секция верхнего горизонтального установочного стержня 3022 и нижнего горизонтального установочного стержня 3024.In FIG. 40-45 are schematic views illustrating the installation process of the battery assembly. For clarity, in FIG. 40-45, only the first link mechanism 3102 is shown, however, it should be understood that the second link mechanism 3104 may operate in a substantially identical manner, in conjunction with the first link mechanism 3102. In addition, portions of the battery assembly 3000 are shown in dotted lines so that during the installation process, the a section of the upper horizontal locating bar 3022 and the lower horizontal locating bar 3024.

Первоначально, как показано на фиг. 40, узел 3000 аккумуляторов расположен на поверхности 3200 земли. Когда транспортное средство 100 приближается к узлу 3000 аккумуляторов (как показано, например, на фиг. 23), рычажный механизм 3102 может находиться в опущенном положении. В частности, рычажный механизм 3102 может быть опущен в положение, когда первый крюк 3140 находится значительно ниже, чем верхний горизонтальный установочный стержень 3022, и так, что второй крюк 3142 располагается значительно ниже, чем нижний горизонтальный установочный стержень 3024. Благодаря этому обеспечивается возможность перемещения первого крюка 3140 и второго крюка 3142 в положение непосредственно под установочными стержнями, когда крюки соприкасаются с задней стороной 3015 каркаса 3002 аккумуляторов (как показано на фиг. 41).Initially, as shown in FIG. 40, the battery assembly 3000 is located on the ground surface 3200. When the vehicle 100 approaches the battery assembly 3000 (as shown, for example, in FIG. 23), the linkage 3102 may be in the lowered position. In particular, the linkage 3102 can be lowered to a position where the first hook 3140 is significantly lower than the upper horizontal locating bar 3022, and so that the second hook 3142 is located significantly lower than the lower horizontal locating bar 3024. This allows movement the first hook 3140 and the second hook 3142 to a position just below the mounting bars when the hooks are in contact with the rear side 3015 of the battery frame 3002 (as shown in FIG. 41).

Как только первый крюк 3140 и второй крюк 3142 касаются каркаса 3002 аккумуляторов, гидравлический цилиндр 3110 может приводить в действие рычажный механизм 3102, как показано на фиг. 42. Как обсуждалось выше, при начале движения из самого нижнего положения рычажный механизм 3102 перемещается так, что плавающее звено 3124 перемещается немного вперед в горизонтальном направлении по мере одновременного движения вверх. Это небольшое горизонтальное перемещение вперед может привести к дальнейшему нажатию первого крюка 3140 и второго крюка 3142 на каркас 3002 аккумуляторов. В некоторых случаях сила может быть такой, что каркас 3002 аккумуляторов (или, альтернативно, транспортное средство 100) немного смещается в горизонтальном направлении или немного наклоняется (как показано на фиг. 42). Тем не менее, это поступательное перемещение является намеренным для обеспечения полного взаимодействия первого крюка 3140 и второго крюка 3142 с верхним горизонтальным установочным стержнем 3022 и с нижним горизонтальным установочным стержнем 3024.Once the first hook 3140 and the second hook 3142 touch the battery frame 3002, the hydraulic cylinder 3110 can actuate the linkage 3102 as shown in FIG. 42. As discussed above, when starting from the lowest position, the linkage 3102 moves so that the floating link 3124 moves slightly forward in the horizontal direction as it simultaneously moves upward. This slight forward horizontal movement may cause the first hook 3140 and the second hook 3142 to be pressed further onto the battery frame 3002. In some cases, the force may be such that the battery cage 3002 (or alternatively the vehicle 100) moves slightly horizontally or tilts slightly (as shown in FIG. 42). However, this translational movement is intentional to ensure that the first hook 3140 and the second hook 3142 fully engage with the upper horizontal locating bar 3022 and with the lower horizontal locating bar 3024.

При надлежащем взаимодействии устройства со звеньями установочных стержней, как показано на фиг. 42, рычажный механизм 3102 может продолжать движение по мере перемещения плавающего звена 3124, в основном в вертикальном направлении, как показано на фиг. 43. По мере дальнейшего перемещения плавающего звена 3124 вверх узел 3000 аккумуляторов поднимается с поверхности 3200 земли.With proper interaction of the device with the links of the locating rods, as shown in FIG. 42, the linkage 3102 may continue to move as the floating link 3124 moves, generally in the vertical direction, as shown in FIG. 43. As the floating link 3124 moves further upward, the battery assembly 3000 rises from the ground surface 3200.

Постепенно, как показано на фиг. 44-45, рычажный механизм 3102 движется так, что узел 3000 аккумуляторов перемещается, в основном, в направлении назад. Это помогает придать узлу 3000 аккумуляторов достаточный импульс назад для взаимодействия с механизмом фиксации (например, с защелкой) и фиксации на месте с помощью указанного механизма.Gradually, as shown in Fig. 44-45, the linkage 3102 moves such that the battery assembly 3000 moves in a generally rearward direction. This helps to give the battery assembly 3000 enough rearward momentum to interact with the locking mechanism (eg, latch) and lock into place by said mechanism.

Понятно, что использование крюков в различных положениях плавающего звена 3120 по вертикали способствует обеспечению устойчивости и надлежащей загрузке узла 3000 аккумуляторов. В частности, использование верхней группы крюков (на обоих рычажных механизмах) и нижней группы крюков способствует поддержанию узла аккумуляторов с по существу постоянной ориентацией на протяжении всеIt is understood that the use of hooks at various vertical positions of the floating link 3120 helps to ensure stability and proper loading of the battery assembly 3000. In particular, the use of an upper hook set (on both linkages) and a lower hook set helps maintain the battery assembly with a substantially constant orientation throughout.

- 17 040335 го процесса поднятия. Например, как показано на фиг. 40, центральная вертикальная ось 3210 каркаса 3002 аккумуляторов приблизительно параллельна плавающему звену 3120 (т.е. центральной вертикальной оси 3212 плавающего звена 3120) до взаимодействия с каркасом 3002 аккумуляторов. Поскольку каркас 3002 аккумуляторов поднимается и перемещается как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях между его самым нижним положением, показанным на фиг. 42, и его самым высоким положением, показанным на фиг. 45, каркас 3002 аккумуляторов сохраняет по существу постоянную ориентацию. Таким образом, центральная вертикальная ось 3210 остается по существу параллельной плавающему звену 3120. Другими словами, во время всего процесса поднятия каркас 3002 аккумуляторов никогда не наклоняется и не опрокидывается. Это способствует устранению нежелательного раскачивания узла 3000 аккумуляторов, поскольку такое раскачивание может снизить эффективность подъемного механизма, а также затруднить выравнивание узла 3000 аккумуляторов и любых механизмов фиксации.- 17 040335 of the lifting process. For example, as shown in FIG. 40, the central vertical axis 3210 of the battery frame 3002 is approximately parallel to the floating link 3120 (ie, the central vertical axis 3212 of the floating link 3120) prior to engagement with the battery frame 3002. As the battery cage 3002 rises and moves in both the horizontal and vertical directions between its lowest position shown in FIG. 42 and its highest position shown in FIG. 45, the battery frame 3002 maintains a substantially constant orientation. Thus, the central vertical axis 3210 remains substantially parallel to the floating link 3120. In other words, during the entire lifting process, the battery frame 3002 never tilts or tips over. This helps to eliminate unwanted rocking of the battery assembly 3000, since such rocking can reduce the efficiency of the lifting mechanism as well as make it difficult to align the battery assembly 3000 and any locking mechanisms.

Следует понимать, что процесс, описанный выше и показанный на фиг. 40-45, может быть выполнен в обратном направлении для опускания узла 3000 аккумуляторов с транспортного средства 100 на поверхности 3200 земли. Как только узел 3000 аккумуляторов опущен на поверхность 3200 земли, рычажный механизм 3102 может опускаться до тех пор, пока первый крюк 3140 и второй крюк 3142 не будут расположены достаточно низко для отсоединения от верхнего горизонтального установочного стержня 3022 и нижнего горизонтального установочного стержня 3024. Как только указанные крюки отсоединятся, транспортное средство 100 может отъехать назад от узла 3000 аккумуляторов для перемещения в местоположение, где может быть установлен другой узел аккумуляторов (например, как показано на фиг. 21).It should be understood that the process described above and shown in FIG. 40-45 may be reversed to lower the battery assembly 3000 from the vehicle 100 onto the ground surface 3200. Once the battery assembly 3000 is lowered to the ground surface 3200, the linkage 3102 may be lowered until the first hook 3140 and the second hook 3142 are low enough to disengage from the upper horizontal locating bar 3022 and the lower horizontal locating bar 3024. Once these hooks are released, the vehicle 100 may drive back away from the battery assembly 3000 to move to a location where another battery assembly can be installed (eg, as shown in FIG. 21).

На фиг. 46-48 показан схематический вид альтернативного варианта выполнения устройства поднятия и опускания аккумуляторов. На фиг. 46 показан аккумулятор 3300, первоначально расположенный на поднятой платформе 3302. Рычажный механизм 3304 соединяет верхнюю центральную часть аккумулятора 3300 с поднятой платформой 3302. Когда рычажный механизм 3304 поворачивается и отклоняется, происходит поднятие аккумулятора 3300 с платформы 3302 и опускание его в положение за пределами платформы 3302, как показано на фиг. 47-48. Тем не менее, как ясно показано на фиг. 47, аккумулятор 3300 может накреняться или раскачиваться при его опускании из-за того, что взаимодействие с аккумулятором происходит только в одном положении по вертикали.In FIG. 46-48 show a schematic view of an alternative embodiment of the battery raising and lowering device. In FIG. 46 shows battery 3300 initially located on elevated platform 3302. Link mechanism 3304 connects the upper center portion of battery 3300 to elevated platform 3302. As linkage 3304 rotates and swings, battery 3300 is raised off platform 3302 and lowered to a position outside of platform 3302. , as shown in FIG. 47-48. However, as clearly shown in FIG. 47, the 3300 battery may tilt or wobble as it is lowered due to interaction with the battery in only one vertical position.

В условиях добычи полезных ископаемых поверхность земли может быть неровной. Это означает, что при попытке установить узел аккумуляторов на транспортное средство или снять с него, участок земли, с которого поднимают (или на который опускают) аккумулятор, может быть немного выше или ниже относительно участка земли, на котором расположены колеса транспортного средства. Некоторые варианты выполнения транспортного средства могут содержать средства, обеспечивающие возможность установки или снятия аккумуляторов на неровной поверхности.Under mining conditions, the surface of the earth can be uneven. This means that when attempting to install or remove a battery assembly from a vehicle, the ground from which the battery is lifted (or lowered) may be slightly higher or lower than the ground on which the vehicle wheels are located. Some embodiments of the vehicle may include means to enable the installation or removal of batteries on uneven ground.

На фиг. 49 показан схематический вид участка транспортного средства 100 для обозначения загрузочного охвата устройства 250 установки и снятия, находящегося на транспортном средстве. В данном случае колеса транспортного средства 100 находятся на участке 3402 земли. Для справки высота участка 3402 земли принимается за уровень 3403 земли. В примерном варианте выполнения устройство 250 установки и снятия выполнено с возможностью загрузки узла 3410 аккумуляторов с приподнятого участка 3404 земли. Участок 3404 земли может быть приподнят относительно уровня 3403 земли на высоту 3420. Кроме того, устройство 250 установки и снятия выполнено с возможностью загрузки узла 3411 аккумуляторов с углубленного участка 3406 земли. Участок 3406 земли может быть расположен ниже уровня 3403 земли на глубине 3422. В качестве иллюстрации приподнятый участок 3404 земли и углубленный участок 3406 земли показаны рядом друг с другом.In FIG. 49 is a schematic view of a portion of the vehicle 100 to indicate the boot coverage of the insertion and removal device 250 on the vehicle. In this case, the wheels of the vehicle 100 are on the ground 3402 . For reference, the height of the land 3402 is taken as the ground level 3403. In an exemplary embodiment, the insertion and removal device 250 is configured to load the battery assembly 3410 from an elevated area 3404 of the ground. Plot 3404 land can be elevated relative to the level 3403 of the ground to a height 3420. In addition, the device 250 insertion and removal is configured to load the node 3411 batteries from the recessed area 3406 of the ground. Land 3406 may be located below ground level 3403 at depth 3422. As an illustration, raised land 3404 and recessed land 3406 are shown side by side.

Общее расстояние по вертикали между углубленным участком 3406 земли и приподнятым участком 3404 земли называется загрузочным охватом устройства 250 установки и снятия. На фиг. 49 указанное расстояние показано как загрузочный охват 3424 и равно сумме высоты 3420 и глубины 3422.The total vertical distance between the recessed land 3406 and the raised land 3404 is called the loading reach of the insertion and removal device 250. In FIG. 49, the specified distance is shown as loading coverage 3424 and is equal to the sum of height 3420 and depth 3422.

Размер загрузочного охвата может определяться диапазоном перемещения рычажных механизмов устройства 250 установки и снятия, а также высотой данных узлов относительно уровня земли. Самое низкое загрузочное положение ограничено тем, насколько низко относительно уровня земли могут проходить крюки на каждом рычажном механизме, поскольку крюки должны располагаться ниже горизонтальных установочных стержней на каркасе аккумуляторов, когда они начинают взаимодействовать с каркасом аккумуляторов. В некоторых случаях самое высокое загрузочное положение ограничено высотой (относительно уровня земли), на которой рычажные механизмы могут начать отступать назад и, таким образом, не смогут взаимодействовать с горизонтальными установочными стержнями.The size of the boot reach may be determined by the range of movement of the linkage mechanisms of the insertion and removal device 250, as well as the height of these nodes relative to the ground level. The lowest loading position is limited by how low the hooks on each linkage can go relative to the ground, as the hooks must be below the horizontal studs on the battery cage when they come into contact with the battery cage. In some cases, the highest loading position is limited by the height (relative to ground level) at which the linkage mechanisms may begin to recede and thus be unable to interact with the horizontal mounting rods.

В различных вариантах выполнения значения самого низкого загрузочного положения, самого высокого загрузочного положения и общего загрузочного охвата могут варьироваться. В некоторых вариантах выполнения самое низкое загрузочное положение может варьироваться в диапазоне приблизительно от 6 дюймов (15 см) до 10 дюймов (25,5 см) ниже уровня земли (который определяется высотой земли, на которой расположены передние колеса). В одном варианте выполнения самое низкое загрузочное положение приблизительно на 8 дюймов (20 см) ниже уровня земли. В некоторых вариантах выполнения самое высокое загрузочное положение может варьироваться в диапазоне приблизительно от 2 дюймов (5 см) доIn various embodiments, the values of the lowest boot position, the highest boot position, and the total boot coverage may vary. In some embodiments, the lowest loading position may range from about 6 inches (15 cm) to 10 inches (25.5 cm) below ground level (which is determined by the height of the ground on which the front wheels are located). In one embodiment, the lowest loading position is approximately 8 inches (20 cm) below ground level. In some embodiments, the highest loading position may vary from approximately 2 inches (5 cm) to

- 18 040335 дюймов (10 см) над уровнем земли. В одном варианте выполнения самое высокое загрузочное положение составляет приблизительно 2,5 дюйма (7 см) над уровнем земли.- 18 040335 inches (10 cm) above ground level. In one embodiment, the highest loading position is approximately 2.5 inches (7 cm) above ground level.

Понятно, что в некоторых вариантах выполнения устройство установки и снятия может быть достаточно прочным для поднятия узла аккумуляторов, весящего от 8 до 10 кг. Таким образом, следует понимать, что компоненты каждого рычажного механизма могут быть сконструированы с учетом данного ограничения.It will be understood that in some embodiments, the insertion and removal device may be strong enough to lift a battery assembly weighing 8 to 10 kg. Thus, it should be understood that the components of each linkage mechanism can be designed with this limitation in mind.

Устройство автоматического выравнивания и фиксацииAutomatic leveling and fixing device

Как упоминалось выше, когда устройство 250 установки и снятия поднимает узел аккумуляторов в желаемое положение на транспортном средстве, может быть использован некоторый механизм для фиксации узла аккумуляторов на месте на указанном транспортном средстве. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения устройство установки и снятия может также содержать средства, способствующие выравниванию узла аккумуляторов. Такие средства могут содержать компоненты для автоматического выравнивания, которые направляют узел аккумуляторов в заданное положение для обеспечения надлежащего взаимодействия узла аккумуляторов с одним или более механизмами фиксации (например, с защелками).As mentioned above, when the insertion and removal device 250 raises the battery assembly to the desired position on the vehicle, some mechanism may be used to lock the battery assembly in place on said vehicle. In addition, in some embodiments, the inserter and remover may also include means to help align the battery assembly. Such means may include auto-alignment components that guide the battery assembly into a predetermined position to ensure proper engagement of the battery assembly with one or more locking mechanisms (eg, latches).

На фиг. 50 показан схематический вид в изометрии переднего конца транспортного средства 100. В соответствии с фиг. 50 устройство 250 установки и снятия может содержать автономные элементы выравнивания и элементы фиксирования, которые вместе могут называться компонентами устройства выравнивания и фиксации.In FIG. 50 shows a schematic isometric view of the front end of the vehicle 100. Referring to FIG. 50, the insertion and removal device 250 may include self-contained alignment elements and fixation elements, which together may be referred to as alignment and fixation device components.

Транспортное средство 100 может содержать приемные элементы. Приемным элементом может быть любой компонент, выполненный с возможностью приема и удержания установочного стержня или другого установочного элемента каркаса аккумуляторов. В некоторых вариантах выполнения приемный элемент может содержать выравнивающий участок для направления установочного стержня или другого элемента на место. В некоторых вариантах выполнения приемный элемент также может содержать механизм фиксации для фиксации установочного стержня или другого элемента на месте. В других вариантах выполнения приемный элемент может содержать механизм фиксации, но не выравнивающий участок.Vehicle 100 may include receiving elements. The receptacle may be any component configured to receive and hold a locating bar or other locating member of the battery cage. In some embodiments, the receptacle may include an alignment portion for guiding the locating bar or other element into place. In some embodiments, the receptacle may also include a locking mechanism for locking the locating bar or other member in place. In other embodiments, the receptacle may comprise a locking mechanism but not an alignment portion.

В частности, на фиг. 50 показано транспортное средство 100, содержащее первый приемный элемент 4011, второй приемный элемент 4012, третий приемный элемент 4013, четвертый приемный элемент 4014, пятый приемный элемент 4015, шестой приемный элемент 4016, седьмой приемный элемент 4017 и восьмой приемный элемент 4018, которые совместно могут быть обозначены как приемные элементы 4010. В качестве иллюстрации указанные приемные элементы показаны на фиг. 50 схематично.In particular, in FIG. 50 shows a vehicle 100 including a first receiver 4011, a second receiver 4012, a third receiver 4013, a fourth receiver 4014, a fifth receiver 4015, a sixth receiver 4016, a seventh receiver 4017, and an eighth receiver 4018, which together can be referred to as receptacles 4010. By way of illustration, these receptacles are shown in FIG. 50 schematically.

Приемные элементы 4010 могут быть разделены на группу приемных элементов, выполненных с возможностью взаимодействия с горизонтальными установочными стержнями на узле аккумуляторов, и другую группу приемных элементов, выполненных с возможностью взаимодействия с вертикальными установочными стержнями на узле аккумуляторов. В частности, первый приемный элемент 4011, второй приемный элемент 4012, третий приемный элемент 4013 и четвертый приемный элемент 4014 вместе составляют первую группу 4020 приемных элементов, выполненных с возможностью взаимодействия с горизонтальными установочными стержнями. Кроме того, пятый приемный элемент 4015, шестой приемный элемент 4016, седьмой приемный элемент 4017 и восьмой приемный элемент 4018 вместе составляют вторую группу 4030 приемных элементов, выполненных с возможностью взаимодействия с вертикальными установочными стержнями.The receptacles 4010 can be divided into a group of receptacles configured to interact with the horizontal mounting bars on the battery assembly and another group of receptacles configured to interact with the vertical mounting bars on the battery assembly. Specifically, the first receptacle 4011, the second receptacle 4012, the third receptacle 4013, and the fourth receptacle 4014 together constitute the first receptacle group 4020 configured to cooperate with the horizontal locating rods. In addition, the fifth receiver 4015, the sixth receiver 4016, the seventh receiver 4017, and the eighth receiver 4018 together constitute a second receiver group 4030 configured to cooperate with the vertical positioning rods.

Первая группа 4020 приемных элементов может быть расположена на транспортном средстве 100 между первым рычажным механизмом 3102 и вторым рычажным механизмом 3104 относительно горизонтального направления. Кроме того, первая группа 4020 приемных элементов может быть скомпонована в виде верхней группы 4022 приемных элементов (содержащей первый приемный элемент 4011 и второй приемный элемент 4012) и нижней группы 4024 приемных элементов (содержащей третий приемный элемент 4013 и четвертый приемный элемент 4014). Верхняя группа 4022 приемных элементов имеет общее положение по вертикали и может взаимодействовать с верхним горизонтальным установочным стержнем 3022 узла 3000 аккумуляторов. Нижняя группа 4024 приемных элементов имеет общее положение по вертикали, которое находится ниже верхней группы 4022 приемных элементов. Нижняя группа 4024 приемных элементов выполнена с возможностью взаимодействия с нижним горизонтальным установочным стержнем 3024 узла 3000 аккумуляторов.The first group 4020 receiving elements may be located on the vehicle 100 between the first link mechanism 3102 and the second link mechanism 3104 relative to the horizontal direction. In addition, the first receiver group 4020 may be arranged as an upper receiver group 4022 (comprising the first receiver 4011 and the second receiver 4012) and a lower receiver group 4024 (comprising the third receiver 4013 and the fourth receiver 4014). The upper group 4022 receiving elements has a common vertical position and can interact with the upper horizontal mounting rod 3022 node 3000 batteries. The lower group 4024 of the receiving elements has a general vertical position, which is below the upper group 4022 of the receiving elements. The lower group 4024 of the receiving elements is configured to interact with the lower horizontal mounting rod 3024 node 3000 batteries.

Первая группа 4020 приемных элементов может иметь общую ориентацию. В частности, каждый приемный элемент, сориентированный в продольном направлении, выровнен в вертикальном направлении. Такая ориентация гарантирует, что отверстие каждого приемного элемента может взаимодействовать с горизонтально ориентированным стержнем узла аккумуляторов.The first group 4020 receiver elements may have a common orientation. In particular, each receiving element oriented in the longitudinal direction is aligned in the vertical direction. This orientation ensures that the opening of each receiving element can interact with the horizontally oriented shaft of the battery assembly.

Вторая группа 4030 приемных элементов может быть расположена на транспортном средстве 100. В частности, пятый приемный элемент 4015 и шестой приемный элемент 4016 могут быть расположены смежно с первым рычажным механизмом 3102, причем седьмой приемный элемент 4017 и восьмой приемный элемент 4018 могут быть расположены смежно со вторым рычажным механизмом 3104. Тем не менее, в отличие от первой группы 4020 приемных элементов, расположенных между рычажными устройствами и смежно с внутренними сторонами рычажных механизмов, приемные элементы второй груп- 19 040335 пы 4030 приемных элементов расположены смежно с обращенными наружу сторонами рычажных устройств.The second group 4030 of the receiving elements may be located on the vehicle 100. In particular, the fifth receiving element 4015 and the sixth receiving element 4016 may be located adjacent to the first linkage 3102, and the seventh receiving element 4017 and the eighth receiving element 4018 may be located adjacent to the second link mechanism 3104. However, unlike the first group 4020 of receiving elements located between the lever devices and adjacent to the inner sides of the link mechanisms, the receiving elements of the second group of receiving elements 4030 are located adjacent to the outward-facing sides of the lever devices.

Все приемные элементы второй группы 4030 могут иметь общую ориентацию. В частности, каждый приемный элемент, сориентированный в продольном направлении, выровнен в направлении по ширине. Такая ориентация гарантирует, что отверстие каждого приемного элемента может взаимодействовать с вертикально ориентированным стержнем узла аккумуляторов.All receiving elements of the second group 4030 may have a common orientation. In particular, each receiving element oriented in the longitudinal direction is aligned in the width direction. This orientation ensures that the opening of each receiving element can interact with the vertically oriented shaft of the battery assembly.

На фиг. 51, 52 показан схематический вид примерного приемного элемента 4400, который может быть использован в предложенном устройстве. В частности, на фиг. 51 показан схематический вид в изометрии приемного элемента 4400 в открытом положении, в то время как на фиг. 52 показан схематический вид в изометрии приемного элемента 4400 в закрытом положении.In FIG. 51, 52 show a schematic view of an exemplary receiving element 4400 that may be used in the proposed device. In particular, in FIG. 51 shows a schematic isometric view of the receiving element 4400 in the open position, while in FIG. 52 shows a schematic isometric view of the receptacle 4400 in the closed position.

Приемный элемент 4400 может содержать наружный корпус 4402 и внутренний фиксирующий элемент 4404. Внутренний фиксирующий элемент 4404 расположен внутри приемной полости 4406 наружного корпуса 4402. Кроме того, внутренний фиксирующий элемент 4404 выполнен с возможностью поворота в приемной полости 4406.The receiving element 4400 may include an outer housing 4402 and an inner locking element 4404. The inner locking element 4404 is located within the receiving cavity 4406 of the outer housing 4402. In addition, the inner locking element 4404 is rotatable in the receiving cavity 4406.

Наружный корпус 4402 содержит опорный участок 4420 и приподнятые боковые стенки 4422, образующие границы приемной полости 4406. Боковые стенки 4422 могут быть выполнены со скосом к опорному участку 4420, так что боковые стенки 4422 имеют наибольшую высоту на концах приемного элемента 4400 и наименьшую высоту в центре приемного элемента 4400. Таким образом, боковые стенки 4422 могут содержать первую выемку 4424 на одной стороне приемного элемента 4400 и вторую выемку 4426 на второй стороне приемного элемента 4400.The outer casing 4402 includes a support section 4420 and raised side walls 4422 defining the boundaries of the receiving cavity 4406. The side walls 4422 may be bevelled towards the support section 4420 such that the side walls 4422 are highest at the ends of the receiving element 4400 and lowest at the center. receiving element 4400. Thus, the side walls 4422 may include a first recess 4424 on one side of the receiving element 4400 and a second recess 4426 on the second side of the receiving element 4400.

Внутренний фиксирующий элемент 4404 может быть выполнен в форме разомкнутой петли или в форме крюка с открытой стороной 4410. Когда внутренний фиксирующий элемент 4404 повернут так, что открытая сторона 4410 расположена смежно с первой выемкой 4424 и второй выемкой 4426, приемный элемент 4400 находится в открытом положении, как показано на фиг. 51. В таком открытом положении секция установочного стержня может быть размещена между первой выемкой 4424, второй выемкой 4426, а также внутри открытой стороны 4410 внутреннего фиксирующего элемента 4404. Кроме того, в открытом положении установочный стержень 4450 может быть удален из приемного элемента 4400.The inner locking element 4404 may be in the form of an open loop or in the form of a hook with an open side 4410. When the inner locking element 4404 is rotated so that the open side 4410 is adjacent to the first recess 4424 and the second recess 4426, the receiving element 4400 is in the open position , as shown in FIG. 51. In this open position, the locating bar section can be placed between the first notch 4424, the second notch 4426, as well as inside the open side 4410 of the inner locking element 4404. In addition, in the open position, the locating rod 4450 can be removed from the receiving element 4400.

Когда внутренний фиксирующий элемент 4404 повернут так, что открытая сторона 4410 расположена внутри опорного участка 4420, приемный элемент 4400 находится в закрытом положении, как показано на фиг. 52. В закрытом положении секция установочного стержня может быть зафиксирована между внутренним фиксирующим элементом 4404 и участками наружного корпуса 4402. В зависимости от напряжения, создаваемого между установочным стержнем и компонентами приемного элемента, установочный стержень может или не может скользить по промежутку, образованному между внутренним фиксирующим элементом 4404 и опорным участком 4420 наружного корпуса 4402.When the inner locking element 4404 is rotated so that the open side 4410 is located inside the support portion 4420, the receiving element 4400 is in the closed position, as shown in FIG. 52. In the closed position, the locating bar section may be locked between the inner locking member 4404 and the outer housing portions 4402. element 4404 and the support section 4420 of the outer casing 4402.

В некоторых вариантах выполнения приемный элемент 4400 выполнен с возможностью приведения в действие с помощью гидравлического давления. Например, в одном варианте выполнения приемный элемент 4400 может представлять собой гидравлическую защелку. В других вариантах выполнения приемный элемент 4400 может быть подпружиненным приемным элементом. В дополнительных вариантах выполнения приемный элемент 4400 может быть приведен в действие с использованием любых дополнительных механических компонентов (например, рычажным устройством), которые возможно использовать для фиксации элемента на месте.In some embodiments, the receptacle 4400 is hydraulically actuated. For example, in one embodiment, the receiving element 4400 may be a hydraulic latch. In other embodiments, the receptacle 4400 may be a spring-loaded receptacle. In additional embodiments, the receptacle 4400 may be actuated using any additional mechanical components (eg, leverage) that may be used to lock the member in place.

В некоторых вариантах выполнения приемный элемент может быть смещен в открытое положение. В других вариантах выполнения приемный элемент может быть смещен в закрытое положение. В дополнительных вариантах выполнения приемный элемент выполнен без возможности смещения в открытое или закрытое положение.In some embodiments, the receiving element may be biased to the open position. In other embodiments, the receiving element may be biased to a closed position. In additional embodiments, the receiving element is made without the possibility of displacement in the open or closed position.

Следует понимать, что приемный элемент 4400 предназначен только для примерного варианта выполнения типа приемного элемента, который может быть использован в устройстве 250 установки и снятия. В некоторых вариантах выполнения один или более приемных элементов в любой из групп, первой группе приемных элементов 4220 и/или второй группе приемных элементов 4230, могут быть выполнены с аналогичными средствами, предназначенными для приема элемента 4400. Таким образом, один или более приемных элементов в соответствии с данными вариантами выполнения могут содержать боковые стенки со скосом к центру приемного элемента, а также внутренний фиксирующий элемент, выполненный с возможностью поворота, шарнирного перемещения или приведения в действие иным образом для открытия и закрытия вокруг установочного стержня.It should be understood that the receptacle 4400 is intended only as an exemplary embodiment of the type of receptacle that may be used in the insertion and removal apparatus 250. In some embodiments, one or more receiver elements in any of the groups, the first group of receiver elements 4220 and/or the second group of receiver elements 4230, may be configured with similar means for receiving element 4400. Thus, one or more receiver elements in in accordance with these embodiments, may include side walls with a bevel towards the center of the receiving element, as well as an internal locking element that can be rotated, articulated, or otherwise actuated to open and close around the mounting rod.

На фиг. 53, 54 показано, как первая группа 4020 приемных элементов взаимодействует с верхним горизонтальным установочным стержнем 3022 и нижним горизонтальным установочным стержнем 3024, когда узел 3000 аккумуляторов поднят вверх и в направлении к первой группе 4020 приемных элементов. В частности, как показано на фиг. 53, рычажные механизмы выполнены с возможностью поднятия узла 3000 аккумуляторов вверх и по направлению к первой группе 4020 приемных элементов. Как показано на фиг. 54, когда верхний горизонтальный установочный стержень 3022 и нижний горизонтальный установочный стержень 3024 размещены внутри пары соответствующих приемных элементов, приемные элементы автоматически закрываются для закрепления узла 3000 аккумуляторов на месте на транспорт- 20 040335 ном средстве 100. Таким образом, первый приемный элемент 4111 и второй приемный элемент 4112 взаимодействуют с верхним горизонтальным установочным стержнем 3022 и закрываются вокруг него. В частности, внутренний фиксирующий элемент 4080 первого приемного элемента 4111 закрывается вокруг верхнего горизонтального установочного стержня 3022, а внутренний фиксирующий элемент 4082 третьего приемного элемента 4113 закрывается вокруг нижнего горизонтального установочного стержня 3024. Кроме того, третий приемный элемент 4113 и четвертый приемный элемент 4114 (не показаны на фиг. 53, 54) взаимодействуют с нижним горизонтальным установочным стержнем 3024 и закрываются вокруг него.In FIG. 53, 54 show how the first receiver group 4020 interacts with the upper horizontal locating bar 3022 and the lower horizontal locating bar 3024 when the battery assembly 3000 is lifted up and towards the first receiver cell group 4020. In particular, as shown in FIG. 53, the linkage mechanisms are configured to lift the battery assembly 3000 up and toward the first receiver group 4020. As shown in FIG. 54, when the upper horizontal locating bar 3022 and the lower horizontal locating bar 3024 are placed within a pair of respective receivers, the receivers are automatically closed to secure the battery assembly 3000 in place on the vehicle 100. Thus, the first receiver 4111 and the second the receiving element 4112 interact with the upper horizontal mounting rod 3022 and close around it. In particular, the inner locking element 4080 of the first receiving element 4111 closes around the upper horizontal mounting rod 3022, and the inner locking element 4082 of the third receiving element 4113 closes around the lower horizontal mounting rod 3024. In addition, the third receiving element 4113 and the fourth receiving element 4114 (not shown in Fig. 53, 54) interact with the lower horizontal mounting rod 3024 and close around it.

На фиг. 55, 56 показано, как вторая группа 4030 приемных элементов взаимодействует с верхним горизонтальным установочным стержнем 3022 и нижним горизонтальным установочным стержнем 3024, когда узел 3000 аккумуляторов толкают в горизонтальном направлении ко второй группе 4030 приемных элементов. В отличие от фиг. 53, 54, на которых показан схематический вид сбоку узла 3000 аккумуляторов и соответствующих приемных элементов на транспортном средстве 100, на фиг. 55, 56 изображен вид сверху вниз узла 3000 аккумуляторов и соответствующих приемных элементов.In FIG. 55, 56 show how the second receiver group 4030 interacts with the upper horizontal locating bar 3022 and the lower horizontal locating bar 3024 when the battery assembly 3000 is pushed in a horizontal direction towards the second receiver cell group 4030. Unlike FIG. 53, 54, which show a schematic side view of the battery assembly 3000 and associated receivers on the vehicle 100, FIG. 55, 56 is a top down view of the battery assembly 3000 and associated receivers.

Как показано на фиг. 55, рычажные механизмы выполнены с возможностью поднятия узла 3000 аккумуляторов вверх и по направлению ко второй группе 4030 приемных элементов. Как показано на фиг. 56, когда первый вертикальный установочный стержень 3072 и второй вертикальный установочный стержень 3074 размещены внутри пары соответствующих приемных элементов, указанные приемные элементы автоматически закрываются для закрепления узла 3000 аккумуляторов на месте на транспортном средстве 100. Таким образом, пятый приемный элемент 4115 взаимодействует со вторым вертикальным установочным стержнем 3074 и закрывается вокруг него. Седьмой приемный элемент 4117 взаимодействует с первым вертикальным установочным стержнем 3072 и закрывается вокруг него. В частности, внутренний фиксирующий элемент 4090 пятого приемного элемента 4115 закрывается вокруг второго вертикального установочного стержня 3074, а внутренний фиксирующий элемент 4092 седьмого приемного элемента 4117 закрывается вокруг первого вертикального установочного стержня 3072. Несмотря на то, что это не показано на данном виде, шестой приемный элемент 4116 также взаимодействует с первым вертикальным установочным стержнем 3072 и закрывается вокруг него. Кроме того, восьмой приемный элемент 4018 взаимодействует со вторым вертикальным установочным стержнем 3074 и закрывается вокруг него.As shown in FIG. 55, the linkage mechanisms are configured to lift the battery assembly 3000 up and toward the second receiver group 4030. As shown in FIG. 56, when the first vertical locating bar 3072 and the second vertical locating bar 3074 are placed within a pair of respective receiving members, said receiving members are automatically closed to secure the battery assembly 3000 in place on the vehicle 100. Thus, the fifth receiving member 4115 cooperates with the second vertical mounting member. rod 3074 and closes around it. The seventh receiving element 4117 interacts with the first vertical mounting rod 3072 and closes around it. Specifically, the inner latch 4090 of the fifth receiver 4115 closes around the second vertical locating bar 3074, and the inner latch 4092 of the seventh receiver 4117 closes around the first vertical locating bar 3072. Although not shown in this view, the sixth receiver element 4116 also interacts with and closes around the first vertical locating bar 3072. In addition, the eighth receiving element 4018 cooperates with the second vertical positioning rod 3074 and closes around it.

В то время как на фиг. 53-56 показан процесс установки узла аккумуляторов на шасси транспортного средства путем фиксации его на месте, следует понимать, что во время снятия может быть использован обратный процесс. Таким образом, для снятия узла аккумуляторов любые механизмы фиксации, закрытые вокруг установочных стержней, могут быть открыты для освобождения узла аккумуляторов. Когда узел аккумуляторов освобожден, для опускания его на землю возможно приведение в действие рычажного механизма.While in FIG. 53-56 show the process of mounting the battery assembly to the vehicle chassis by locking it in place, it should be understood that the reverse process may be used during removal. Thus, to remove the battery assembly, any locking mechanisms closed around the mounting pins can be opened to release the battery assembly. When the battery assembly is released, a lever mechanism can be actuated to lower it to the ground.

Варианты выполнения могут содержать средства для автономного выравнивания узла аккумуляторов по мере установки его на транспортное средство. В некоторых вариантах выполнения автономное выравнивание может происходить в одном направлении (например, вертикальное выравнивание относительно транспортного средства). В других вариантах выполнения автономное выравнивание может происходить в двух или более направлениях одновременно (например, горизонтальное и вертикальное выравнивание).Embodiments may include means for offline alignment of the battery assembly as it is installed on the vehicle. In some embodiments, autonomous alignment may occur in one direction (eg, vertical alignment relative to a vehicle). In other embodiments, autonomous alignment may occur in two or more directions at the same time (eg, horizontal and vertical alignment).

На фиг. 57, 58 показаны схематические виды узла аккумуляторов, выровненного относительно вертикального направления. В частности, на фиг. 57 и 58 показан схематический вид сбоку некоторых компонентов транспортного средства 100, содержащих первый приемный элемент 4111 и третий приемный элемент 4113, по мере их взаимодействия с узлом 3000 аккумуляторов.In FIG. 57, 58 show schematic views of the battery assembly aligned with the vertical direction. In particular, in FIG. 57 and 58 show a schematic side view of some of the components of the vehicle 100, including the first receptacle 4111 and the third receptacle 4113, as they interact with the battery assembly 3000.

Первоначально, как показано на фиг. 57, узел 3000 аккумуляторов смещен относительно первого приемного элемента 4111 и третьего приемного элемента 4113. Когда верхний горизонтальный установочный стержень 3022 и нижний горизонтальный установочный стержень 3024 входят в контакт с первым приемным элементом 4111 и третьим приемным элементом 4113 соответственно, перемещение указанных стержней направлено вниз к центральной области приемных элементов. Например, когда верхний горизонтальный установочный стержень 3022 прижат к скошенной поверхности 4170 первого приемного элемента 4111, верхний горизонтальный установочный стержень 3022 может скользить вниз по мере приближения к центральной области 4172 первого приемного элемента 4111. Аналогично, когда нижний горизонтальный установочный стержень 3024 прижат к скошенной поверхности 4174 третьего приемного элемента 4113, нижний горизонтальный установочный стержень 3024 может скользить вниз по мере приближения к центральной области 4176 третьего приемного элемента 4113.Initially, as shown in FIG. 57, the battery assembly 3000 is displaced with respect to the first receiver 4111 and the third receiver 4113. When the upper horizontal locating bar 3022 and the lower horizontal locating bar 3024 come into contact with the first receiver 4111 and the third receiver 4113, respectively, movement of said bars is directed downward toward the central area of the receiving elements. For example, when the upper horizontal locating bar 3022 is pressed against the sloped surface 4170 of the first receiver 4111, the upper horizontal locating bar 3022 can slide down as it approaches the central region 4172 of the first receiver 4111. Similarly, when the lower horizontal locating bar 3024 is pressed against the sloped surface 4174 of the third receiver 4113, the lower horizontal alignment bar 3024 can slide down as it approaches the central region 4176 of the third receiver 4113.

В соответствии с фиг. 58 первый приемный элемент 4111 и третий приемный элемент 4113 проходят дальше до тех пор, пока узел 3000 аккумуляторов не будет выровнен надлежащим образом относительно вертикального положения. В этот момент блокирующие механизмы могут закрываться вокруг соответственно верхнего горизонтального установочного стержня 3022 и нижнего горизонтального установочного стержня 3024 для прикрепления узла 3000 аккумуляторов к шасси транспортного средства.In accordance with FIG. 58, the first receptacle 4111 and the third receptacle 4113 extend further until the battery assembly 3000 is properly aligned with the vertical position. At this point, the locking mechanisms may close around the upper horizontal locating bar 3022 and the lower horizontal locating bar 3024, respectively, to secure the battery assembly 3000 to the vehicle chassis.

Несмотря на то, что на фиг. 57, 58 показан процесс автономного выравнивания, когда узел 3000 ак- 21 040335 кумуляторов расположен в более высоком положении по вертикали, нежели необходимое конечное положение выравнивания, следует понимать, что аналогичный процесс происходит, когда узел 3000 аккумуляторов расположен в более низком положении по вертикали, нежели конечное положение выравнивания.Although in FIG. 57, 58 show an offline leveling process when the battery assembly 3000 is located at a higher vertical position than the desired final alignment position, it should be understood that a similar process occurs when the battery assembly 3000 is located at a lower vertical position, than the end position of the alignment.

На фиг. 59, 60 показаны схематические виды узла аккумуляторов, выровненного относительно горизонтального направления (в частности, направления по ширине) транспортного средства 100. В частности, на фиг. 59 и 60 показаны схематические виды сбоку некоторых компонентов транспортного средства 100, содержащих пятый приемный элемент 4115 и седьмой приемный элемент 4117, по мере их взаимодействия с узлом 3000 аккумуляторов.In FIG. 59, 60 show schematic views of the battery assembly aligned with the horizontal direction (specifically, the width direction) of the vehicle 100. In particular, FIG. 59 and 60 show schematic side views of some of the components of the vehicle 100, including the fifth receptacle 4115 and the seventh receptacle 4117, as they interact with the battery assembly 3000.

Первоначально, как показано на фиг. 59, узел 3000 аккумуляторов смещен относительно пятого приемного элемента 4115 и седьмого приемного элемента 4117. В частности, узел 3000 аккумуляторов смещен горизонтально со смещением 4310 в вертикальном направлении относительно требуемой границы 4300 выравнивания.Initially, as shown in FIG. 59, the battery assembly 3000 is offset from the fifth receiver 4115 and the seventh receiver 4117. In particular, the battery assembly 3000 is horizontally offset with a vertical offset 4310 from the desired alignment boundary 4300.

Когда первый вертикальный установочный стержень 3072 и второй вертикальный установочный стержень 3074 входят в контакт с пятым приемным элементом 4115 и седьмым приемным элементом 4117 соответственно, движение стержней направлено горизонтально к центральной области приемных элементов. Например, когда второй вертикальный установочный стержень 3074 прижат к скошенной поверхности 4180 пятого приемного элемента 4115, второй вертикальный установочный стержень 3074 может скользить горизонтально по мере его приближения к центральной области 4182 пятого приемного элемента 4115. Аналогично, когда первый вертикальный установочный стержень 3072 прижат к скошенной поверхности 4184 седьмого приемного элемента 4117, первый вертикальный установочный стержень 3072 может скользить горизонтально по мере его приближения к центральной области 4186 седьмого приемного элемента 4117.When the first vertical positioning bar 3072 and the second vertical positioning bar 3074 come into contact with the fifth receiving element 4115 and the seventh receiving element 4117, respectively, the movement of the rods is directed horizontally towards the center region of the receiving elements. For example, when the second vertical locating bar 3074 is pressed against the beveled surface 4180 of the fifth receiver 4115, the second vertical locating bar 3074 can slide horizontally as it approaches the central region 4182 of the fifth receiver 4115. Similarly, when the first vertical locating bar 3072 is pressed against the bevelled surface 4184 of the seventh receiver 4117, the first vertical alignment bar 3072 can slide horizontally as it approaches the central region 4186 of the seventh receiver 4117.

В соответствии с фиг. 60 пятый приемный элемент 4115 и седьмой приемный элемент 4117 проходят дальше до тех пор, пока узел 3000 аккумуляторов не будет выровнен надлежащим образом относительно горизонтального положения. В этот момент блокирующие механизмы могут закрываться вокруг соответственно первого вертикального установочного стержня 3072 и второго вертикального установочного стержня 3074 для прикрепления узла 3000 аккумуляторов к шасси транспортного средства. В некоторых других вариантах выполнения пятый приемный элемент 4115 и седьмой приемный элемент 4117 могут не содержать механизмы фиксации.In accordance with FIG. 60, the fifth receptacle 4115 and the seventh receptacle 4117 extend further until the battery assembly 3000 is properly aligned with the horizontal position. At this point, the locking mechanisms may close around the first vertical locating bar 3072 and the second vertical locating bar 3074, respectively, to secure the battery assembly 3000 to the vehicle chassis. In some other embodiments, the fifth receptacle 4115 and the seventh receptacle 4117 may not contain locking mechanisms.

Несмотря на то, что на фиг. 59, 60 показан процесс автономного выравнивания, когда узел 3000 аккумуляторов смещен горизонтально в первом направлении (например, влево) от необходимого конечного положения выравнивания, следует понимать, что аналогичный процесс происходит, когда узел 3000 аккумуляторов смещен горизонтально во втором направлении (например, вправо) от конечного положения выравнивания.Although in FIG. 59, 60 show an offline alignment process when the battery assembly 3000 is displaced horizontally in a first direction (e.g., left) from the desired alignment end position, it should be understood that a similar process occurs when the battery assembly 3000 is displaced horizontally in a second direction (e.g., right) from the final alignment position.

Как отмечалось выше, выравнивание узла аккумуляторов происходит, когда горизонтальные и/или вертикальные стержни на узле аккумуляторов подталкивают в горизонтальном направлении к транспортному средству с помощью рычажных механизмов, поднимающих узел аккумуляторов и тянущих его к группе приемных элементов. Любое смещение узла аккумуляторов в вертикальном или горизонтальном направлениях может быть автономно скорректировано скошенными боковыми стенками приемных элементов, выполненными с возможностью направления положений узла аккумуляторов по вертикали и по горизонтали в положение надлежащего выравнивания. Соответственно надлежащее выравнивание обеспечивает возможность фиксации на месте горизонтальных установочных стержней (и/или вертикальных установочных стержней), тем самым фиксируя каркас аккумуляторов на месте на шасси транспортного средства.As noted above, alignment of the battery assembly occurs when the horizontal and/or vertical bars on the battery assembly are pushed in a horizontal direction towards the vehicle by lever mechanisms lifting the battery assembly and pulling it towards the receiver array. Any displacement of the battery assembly in the vertical or horizontal directions can be autonomously corrected by the bevelled side walls of the receiving elements, configured to guide the vertical and horizontal positions of the battery assembly into proper alignment. Accordingly, proper alignment allows the horizontal locating bars (and/or vertical locating bars) to be locked in place, thereby locking the battery cage in place on the vehicle chassis.

В различных вариантах выполнения допуск в положениях по вертикали и по горизонтали может варьироваться. Таким образом, степень допустимого смещения каркаса аккумуляторов в горизонтальном или вертикальном направлениях по мере приближения к группе приемных элементов может изменяться. В общем случае указанный допуск может определяться различными факторами, включая размеры каждого приемного элемента, а также конкретную геометрическую форму боковых стенок, выполненных с возможностью направления установочных стержней к выровненному по центру положению.In various embodiments, the tolerance in the vertical and horizontal positions may vary. Thus, the degree of allowable displacement of the battery frame in the horizontal or vertical directions may change as it approaches the group of receiving elements. In general, this tolerance may be determined by various factors, including the dimensions of each receptacle, as well as the particular geometry of the side walls configured to guide the locating bars to a centered position.

Понятно, что в некоторых вариантах выполнения один или более приемных элементов могут быть необязательными. В некоторых других вариантах выполнения, например, вторая группа 4030 приемных элементов может быть заменена выравнивающим элементом. В отличие от приемных элементов, которые могут (дополнительно) содержать средства для фиксации стержня на месте, выравнивающие элементы могут быть выполнены только для облегчения выравнивания, но не для фиксации.It is understood that in some embodiments, one or more receiver elements may be optional. In some other embodiments, for example, the second group of receiving elements 4030 may be replaced by an alignment element. Unlike the receptacles, which may (additionally) contain means for locking the rod in place, the aligners may only be provided to facilitate alignment, not to lock.

На фиг. 61 показан альтернативный вариант выполнения транспортного средства 100, в котором отсутствуют приемные элементы для взаимодействия с выровненными по вертикали установочными стержнями узла аккумуляторов. Вместо этого транспортное средство 100 содержит группу выравнивающих элементов 4502, прикрепленных к шасси транспортного средства 100. Указанная группа выравнивающих элементов 4502 содержит первый выравнивающий элемент 4511, второй выравнивающий элемент 4512, третий выравнивающий элемент 4513 и четвертый выравнивающий элемент 4514.In FIG. 61 shows an alternate embodiment of vehicle 100 that lacks receptacles for engaging with the vertically aligned mounting bars of the battery assembly. Instead, vehicle 100 includes a group of leveling elements 4502 attached to the chassis of vehicle 100. Said group of leveling elements 4502 includes a first leveling element 4511, a second leveling element 4512, a third leveling element 4513, and a fourth leveling element 4514.

Первый выравнивающий элемент 4511 содержит блок материала с V-образным вырезом. Это созда- 22 040335 ет противоположные скошенные поверхности, которые сходятся в центральном местоположении. Как и в случае описанных выше скошенных поверхностей приемных элементов, скошенные поверхности выравнивающих элементов могут подталкивать вертикальные установочные стержни в выровненное по центру положение относительно горизонтального направления. Как показано на чертеже, второй выравнивающий элемент 4512, третий выравнивающий элемент 4513 и четвертый выравнивающий элемент 4514 имеют геометрическую форму, аналогичную форме первого выравнивающего элемента 4511.The first alignment element 4511 contains a block of material with a V-shaped cut. This creates opposite beveled surfaces that converge at a central location. As with the beveled surfaces of the receiving elements described above, the beveled surfaces of the alignment elements can push the vertical locating bars into a centered position with respect to the horizontal direction. As shown in the drawing, the second leveling element 4512, the third leveling element 4513 and the fourth leveling element 4514 have a similar geometric shape to the first leveling element 4511.

На фиг. 61 также показана группа приемных элементов 4560 для закрепления горизонтальных установочных стержней. Указанная группа приемных элементов 4560 содержит первый приемный элемент 4561, второй приемный элемент 4562, третий приемный элемент 4563 и четвертый приемный элемент 4564.In FIG. 61 also shows a group of receptacles 4560 for securing horizontal locating rods. The specified group of receiving elements 4560 contains the first receiving element 4561, the second receiving element 4562, the third receiving element 4563 and the fourth receiving element 4564.

Группа приемных элементов 4560 может иметь конструкцию, немного отличающуюся от конструкции приемного элемента, показанного на фиг. 51, 52. Рассматриваемые в данном случае приемные элементы могут быть связаны с любым типом известных механизмов фиксации, которые возможно использовать для горизонтальных установочных стержней на узле аккумуляторов. В некоторых случаях группа приемных элементов 4560 может содержать механизмы фиксации, приводимые в действие гидравлически.The group of receptacles 4560 may have a design slightly different from that of the receptacle shown in FIG. 51, 52. The receptacles herein considered may be associated with any type of known locking mechanism that can be used for horizontal mounting rods on a battery assembly. In some cases, the group of receiving elements 4560 may contain hydraulically actuated locking mechanisms.

В данной конфигурации для облегчения выравнивания узла аккумуляторов относительно горизонтального направления могут использоваться выравнивающие элементы, поскольку приемные элементы выравнивают узел аккумуляторов относительно вертикального направления. Кроме того, приемные элементы могут содержать механизмы фиксации для фиксации узла аккумуляторов на месте.In this configuration, alignment members may be used to help align the battery assembly with respect to the horizontal direction, since the receiving elements align the battery assembly with respect to the vertical direction. In addition, the receptacles may include locking mechanisms for locking the battery assembly in place.

Как приемные элементы, так и выравнивающие элементы могут иметь выпуклые отверстия. Каждое отверстие может быть связано с приемным направлением. Приемное направление связано с ориентацией удлиненного элемента, который может быть размещен внутри выпуклого отверстия. Например, возвращаясь к фиг. 51, приемное направление приемного элемента 4400 является направлением, проходящим между выемкой 4424 и выемкой 4426 и параллельным установочному стержню 4450.Both the receiving elements and the alignment elements may have raised openings. Each hole can be associated with a receiving direction. The receiving direction is related to the orientation of the elongated element, which can be placed inside the convex hole. For example, returning to FIG. 51, the receiving direction of the receiving element 4400 is a direction passing between the notch 4424 and the notch 4426 and parallel to the locating bar 4450.

Как показано на фиг. 61, выравнивающие элементы (например, выравнивающий элемент 4511 и выравнивающий элемент 4512) и приемные элементы (например, приемный элемент 4561 и приемный элемент 4562) имеют непараллельные приемные направления. В частности, приемные направления (то есть ориентации выпуклых отверстий) выравнивающих элементов и приемных элементов показаны приблизительно перпендикулярными друг другу.As shown in FIG. 61, alignment elements (eg, alignment element 4511 and alignment element 4512) and receiver elements (eg, receiver 4561 and receiver 4562) have non-parallel receiver directions. In particular, the receiving directions (ie, the orientations of the raised holes) of the alignment elements and the receiving elements are shown to be approximately perpendicular to each other.

Представленные варианты выполнения предлагают устройство установки и снятия, которое не только размещает узел аккумуляторов на транспортном средстве, но и встраивает каркас аккумуляторов в шасси транспортного средства. Это достигается благодаря использованию предустановленного механизма фиксации, захватывающего каркас аккумуляторов, как только он поднят в определенное положение с помощью приводного узла.The present embodiments provide an insertion and removal device that not only places the battery assembly on the vehicle, but also integrates the battery cage into the vehicle's chassis. This is achieved through the use of a pre-installed locking mechanism that grips the battery cage once it has been lifted into position by the drive unit.

На фиг. 62 показан схематический вид варианта выполнения транспортного средства 100 с узлом 3000 аккумуляторов, установленным на шасси 4600 транспортного средства 100. В частности, первый приемный элемент 4602 и второй приемный элемент 4604 прикреплены к шасси 4600. Кроме того, первый приемный элемент 4602 и второй приемный элемент 4604 зафиксированы на верхнем горизонтальном установочном стержне 3022 и нижнем горизонтальном установочном стержне 3024 соответственно. Несмотря на то, что это не показано на данном виде сбоку, узел 3000 аккумуляторов также может быть соединен с шасси 4600 с помощью дополнительных приемных элементов, взаимодействующих с горизонтальными установочными стержнями, и/или с помощью дополнительных приемных элементов (или выравнивающих элементов), взаимодействующих с первым вертикальным установочным стержнем 3072 и/или вторым вертикальным установочным стержнем 3074 узла 3000 аккумуляторов.In FIG. 62 shows a schematic view of an embodiment of a vehicle 100 with a battery assembly 3000 mounted on a chassis 4600 of the vehicle 100. 4604 are fixed to the upper horizontal locating bar 3022 and the lower horizontal locating bar 3024, respectively. Although not shown in this side view, the battery assembly 3000 may also be coupled to the chassis 4600 with additional receivers cooperating with the horizontal mounting bars and/or with additional receivers (or leveling members) cooperating with the first vertical locating bar 3072 and/or the second vertical locating bar 3074 of the battery assembly 3000.

Фиксация узла 3000 аккумуляторов на месте с помощью группы приемных элементов не позволяет узлу 3000 аккумуляторов перемещаться относительно шасси 4600. Это способствует сведению к минимуму любого зазора в механическом соединении между узлом 3000 аккумуляторов и шасси 4600 транспортного средства 100 для достижения надлежащей передачи нагрузки при воздействии любых внешних сил.Locking the battery assembly 3000 in place with the receiver array prevents the battery assembly 3000 from moving relative to the chassis 4600. This helps to minimize any gap in the mechanical connection between the battery assembly 3000 and the chassis 4600 of the vehicle 100 to achieve proper load transfer when subjected to any external forces.

В качестве примера на фиг. 62 показана примерная ситуация, когда к передней стороне 3009 каркаса 3002 аккумуляторов прикладывается прямая ударная сила 4610. Так как узел 3000 аккумуляторов был закреплен с использованием предварительно загруженного механизма фиксации, указанные силы могут передаваться от каркаса 3002 аккумуляторов через приемный элемент 4602 и приемный элемент 4604 к шасси 4600 без какого-либо конструктивного повреждения, происходящего в точке крепления.As an example, in FIG. 62 shows an exemplary situation where a direct impact force 4610 is applied to the front side 3009 of the battery frame 3002. Since the battery assembly 3000 has been secured using a preloaded locking mechanism, these forces can be transmitted from the battery frame 3002 through the receiver 4602 and the receiver 4604 to 4600 chassis without any structural damage occurring at the attachment point.

Несмотря на то, что были описаны различные варианты выполнения изобретения, данное описание предназначено для иллюстрации, а не для ограничения, причем специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что возможны многие другие варианты выполнения и реализации, которые входят в границы объема указанного изобретения. Любой элемент любого варианта выполнения может быть заменен другим элементом любого другого варианта выполнения или добавлен к другому варианту выполнения, за исключением случаев, когда это явно исключено. Соответственно объем данного изобретения определяется только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами. Также в рамках прилагаемой формулы изобретения могут быть выполнены различные модификации и изменения.Although various embodiments of the invention have been described, this description is intended to be illustrative and not limiting, and it should be apparent to those skilled in the art that many other embodiments and implementations are possible and fall within the scope of the said invention. Any element of any embodiment may be replaced by another element of any other embodiment, or added to another embodiment, unless expressly excluded. Accordingly, the scope of this invention is defined only by the appended claims and their equivalents. Various modifications and changes may also be made within the scope of the appended claims.

--

Claims (20)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Система установки и снятия аккумуляторов для аккумуляторного узла, содержащего блок аккумуляторов, содержащая подвижный узел и привод для его перемещения, причем указанный подвижный узел содержит соединительный элемент, предназначенный для взаимодействия с аккумуляторным узлом, причем соединительный элемент содержит первый крюк и второй крюк, которые выполнены с возможностью соединения с аккумуляторным узлом, причем первый крюк расположен в первом положении по вертикали на соединительном элементе, а второй крюк расположен во втором положении по вертикали на соединительном элементе, причем первое положение по вертикали по существу отличается от второго положения по вертикали, отличающаяся тем, что указанный подвижный узел содержит основное звено, верхнее звено, соединенное с основным звеном, и нижнее звено, соединенное с основным звеном, причем первый конец указанного верхнего звена соединен с основным звеном в первом поворотном соединении, а второй конец указанного верхнего звена соединен с указанным соединительным элементом во втором поворотном соединении, при этом первый конец указанного нижнего звена соединен с основным звеном в третьем поворотном соединении, а второй конец указанного нижнего звена соединен с указанным соединительным элементом в четвертом поворотном соединении, причем первый крюк и второй крюк находятся на соединительном элементе по существу в одинаковых положениях по горизонтали.1. A battery installation and removal system for a battery assembly containing a battery pack, containing a movable assembly and a drive for moving it, moreover, the specified movable assembly contains a connecting element designed to interact with the battery node, and the connecting element contains a first hook and a second hook, which made with the possibility of connection with the battery node, and the first hook is located in the first vertical position on the connecting element, and the second hook is located in the second vertical position on the connecting element, and the first vertical position essentially differs from the second vertical position, characterized in that that the specified movable node contains the main link, the upper link connected to the main link, and the lower link connected to the main link, and the first end of the specified upper link is connected to the main link in the first rotary connection, and the second end of the specified upper link with is united with the specified connecting element in the second swivel joint, wherein the first end of the specified lower link is connected to the main link in the third swivel joint, and the second end of the specified lower link is connected to the specified connecting element in the fourth swivel joint, the first hook and the second hook are on connecting element at substantially the same horizontal positions. 2. Система по п.1, в которой первый крюк выполнен с возможностью зацепления с первым элементом на аккумуляторном узле, а второй крюк выполнен с возможностью зацепления со вторым элементом на аккумуляторном узле, при этом второй элемент расположен под первым элементом.2. The system of claim 1, wherein the first hook is configured to engage with a first cell on the battery assembly and the second hook is configured to engage with a second cell on the battery assembly, with the second member positioned below the first cell. 3. Система по п.1, в которой подвижный узел представляет собой четырехзвенный рычажный механизм, а соединительный элемент представляет собой плавающее звено.3. The system of claim 1, wherein the movable assembly is a four-link linkage and the connecting element is a floating link. 4. Система по п.3, в которой привод является гидравлическим цилиндром.4. The system of claim 3, wherein the drive is a hydraulic cylinder. 5. Система по п.4, в которой указанный гидравлический цилиндр присоединен к верхнему звену, соединенному с основным звеном.5. The system of claim 4, wherein said hydraulic cylinder is connected to an upper link connected to the main link. 6. Система по п.3, которая содержит второй рычажный механизм, содержащий второе плавающее звено с третьим крюком и четвертым крюком, причем второй рычажный механизм расположен на расстоянии от первого рычажного механизма, при этом третий крюк расположен по существу в том же положении по вертикали, что и первый крюк, а четвертый крюк расположен по существу в том же положении по вертикали, что и второй крюк.6. The system according to claim 3, which contains a second link mechanism containing a second floating link with a third hook and a fourth hook, and the second link mechanism is located at a distance from the first link mechanism, while the third hook is located essentially in the same vertical position , as the first hook, and the fourth hook is located essentially in the same vertical position as the second hook. 7. Система замены аккумуляторов, содержащая каркас аккумуляторов, содержащий наружный кожух для крепления блока аккумуляторов, первый крепежный элемент и второй крепежный элемент, расположенный под первым крепежным элементом, и систему установки и снятия аккумуляторов, отличающаяся тем, что указанная система установки и снятия аккумуляторов содержит подвижный узел и привод для его перемещения, причем указанный подвижный узел содержит основное звено, верхнее звено, соединенное с основным звеном, нижнее звено, соединенное с основным звеном, и соединительный элемент, предназначенный для взаимодействия с аккумуляторным узлом, причем первый конец указанного верхнего звена соединен с основным звеном в первом поворотном соединении, а второй конец указанного верхнего звена соединен с указанным соединительным элементом во втором поворотном соединении, при этом первый конец указанного нижнего звена соединен с основным звеном в третьем поворотном соединении, а второй конец указанного нижнего звена соединен с указанным соединительным элементом в четвертом поворотном соединении, причем соединительный элемент содержит первый крюк и второй крюк, расположенный под первым крюком, причем первый крюк выполнен с возможностью зацепления с первым крепежным элементом каркаса аккумуляторов, а второй крюк выполнен с возможностью зацепления со вторым крепежным элементом каркаса аккумуляторов.7. A battery replacement system, comprising a battery frame, containing an outer casing for attaching a battery pack, a first fastener and a second fastener located under the first fastener, and a battery installation and removal system, characterized in that said battery installation and removal system comprises a movable assembly and a drive for moving it, wherein said movable assembly comprises a main link, an upper link connected to the main link, a lower link connected to the main link, and a connecting element designed to interact with the battery node, the first end of the said upper link being connected with the main link in the first rotary connection, and the second end of the specified upper link is connected to the specified connecting element in the second rotary connection, while the first end of the specified lower link is connected to the main link in the third rotary connection, and the second end of the specified lower link and is connected to the specified connecting element in the fourth rotary connection, and the connecting element contains the first hook and the second hook located under the first hook, the first hook is made with the possibility of engagement with the first fastening element of the battery frame, and the second hook is made with the possibility of engaging with the second fastening element of the battery frame. 8. Система по п.7, в которой первый крепежный элемент является первым горизонтальным стержнем, а второй крепежный элемент является вторым горизонтальным стержнем.8. The system of claim 7, wherein the first fastener is a first horizontal bar and the second fastener is a second horizontal bar. 9. Система по п.7, в которой система установки и снятия аккумуляторов содержит второй подвижный узел и второй соединительный элемент второго подвижного узла, предназначенный для взаимодействия с аккумуляторным узлом, причем второй соединительный элемент содержит третий крюк для взаимодействия с первым горизонтальным стержнем каркаса аккумуляторов и четвертый крюк для взаимодействия со вторым горизонтальным стержнем.9. The system according to claim 7, in which the battery installation and removal system comprises a second movable assembly and a second connecting element of the second movable assembly designed to interact with the battery assembly, and the second connecting element contains a third hook for interacting with the first horizontal rod of the battery frame and the fourth hook to interact with the second horizontal rod. - 24 040335- 24 040335 10. Система по п.9, в которой система установки и снятия аккумуляторов находится в контакте с каркасом аккумуляторов в четырех точках контакта, когда каркас аккумуляторов поднимается и опускается указанным подвижным узлом и указанным вторым подвижным узлом.10. The system of claim 9, wherein the battery insertion and removal system is in contact with the battery frame at four points of contact as the battery frame is raised and lowered by said movable assembly and said second movable assembly. 11. Система по п.9, в которой указанный подвижный узел представляет собой четырехзвенное рычажное устройство и второй подвижный узел также представляет собой четырехзвенное рычажное устройство.11. The system of claim 9, wherein said movable assembly is a 4-bar linkage and the second movable assembly is also a 4-bar linkage. 12. Система по п.7, в которой каркас аккумуляторов выполнен с возможностью удержания двух блоков аккумуляторов.12. The system of claim 7, wherein the battery frame is configured to hold two battery packs. 13. Система по п.7, которая содержит второй каркас аккумуляторов, содержащий второй наружный корпус для удержания второго блока аккумуляторов, причем второй каркас аккумуляторов содержит третий крепежный элемент и четвертый крепежный элемент, причем первый крюк выполнен с возможностью зацепления с третьим крепежным элементом, а второй крюк выполнен с возможностью зацепления с четвертым крепежным элементом.13. The system of claim 7, which comprises a second battery frame comprising a second outer casing for holding a second battery pack, wherein the second battery frame comprises a third fastener and a fourth fastener, the first hook being configured to engage with the third fastener, and the second hook is configured to engage with the fourth fastener. 14. Электрическое транспортное средство, содержащее каркас аккумуляторов, в котором может удерживаться блок аккумуляторов для питания электрического транспортного средства, и бортовую систему установки и снятия аккумуляторов для поднятия и опускания каркаса аккумуляторов, отличающееся тем, что система установки и снятия аккумуляторов содержит четырехзвенное рычажное устройство, которое содержит основное звено, верхнее звено, соединенное с основным звеном, нижнее звено, соединенное с основным звеном, и соединительный элемент, предназначенный для взаимодействия с блоком аккумуляторов, причем первый конец указанного верхнего звена соединен с основным звеном в первом поворотном соединении, а второй конец указанного верхнего звена соединен с указанным соединительным элементом во втором поворотном соединении, при этом первый конец указанного нижнего звена соединен с основным звеном в третьем поворотном соединении, а второй конец указанного нижнего звена соединен с указанным соединительным элементом в четвертом поворотном соединении, причем соединительный элемент содержит первый крюк и второй крюк, расположенный под первым крюком, для зацепления с блоком аккумуляторов.14. An electric vehicle comprising a battery frame in which a battery pack can be held to power the electric vehicle, and an on-board battery insertion and removal system for raising and lowering the battery frame, characterized in that the battery insertion and removal system comprises a four-link lever device, which contains the main link, the upper link connected to the main link, the lower link connected to the main link, and the connecting element designed to interact with the battery pack, the first end of the specified upper link is connected to the main link in the first rotary connection, and the second end of the specified top link is connected to the specified connecting element in the second rotary connection, while the first end of the specified lower link is connected to the main link in the third rotary connection, and the second end of the specified lower link is connected to the specified connecting element a moment in the fourth rotary connection, and the connecting element contains the first hook and the second hook, located under the first hook, for engagement with the battery pack. 15. Электрическое транспортное средство по п.14, в котором соединительный элемент ориентирован по существу в вертикальном направлении.15. An electric vehicle according to claim 14, wherein the connecting element is oriented in a substantially vertical direction. 16. Электрическое транспортное средство по п.14, в котором четырехзвенное рычажное устройство выполнено с гидравлическим приводом.16. An electric vehicle according to claim 14, wherein the four link linkage is hydraulically actuated. 17. Электрическое транспортное средство по п.14, в котором четырехзвенное рычажное устройство выполнено с возможностью перемещения в первое положение и с возможностью перемещения во второе положение, причем второе положение выше по вертикали, чем первое положение, причем каркас аккумуляторов может быть установлен, когда четырехзвенное рычажное устройство начинает работать в первом положении и поднимает каркас аккумуляторов вверх, и каркас аккумуляторов может быть установлен, когда четырехзвенное рычажное устройство начинает работать во втором положении и поднимает каркас аккумуляторов вверх.17. The electric vehicle of claim 14, wherein the four-bar linkage is movable to a first position and movable to a second position, the second position being vertically higher than the first position, wherein the battery frame can be installed when the four-bar the linkage starts in the first position and lifts the battery cage up, and the battery cage can be installed when the four-bar linkage starts in the second position and lifts the battery cage up. 18. Электрическое транспортное средство по п.17, в котором расстояние по вертикали между первым и вторым положениями составляет приблизительно от шести до двенадцати дюймов (приблизительно от 15 до 30 см).18. The electric vehicle of claim 17, wherein the vertical distance between the first and second positions is about six to twelve inches (about 15 to 30 cm). 19. Электрическое транспортное средство по п.14, в котором система установки и снятия аккумуляторов содержит второе четырехзвенное рычажное устройство, расположенное на расстоянии от первого четырехзвенного рычажного устройства.19. The electric vehicle of claim 14, wherein the battery insertion and removal system comprises a second four-bar linkage device spaced from the first four-bar linkage device. 20. Электрическое транспортное средство по п.19, в котором второе четырехзвенное рычажное устройство содержит два крюка, установленных в различных положениях по вертикали на втором соединительном элементе второго четырехзвенного рычажного устройства, предназначенном для взаимодействия с блоком аккумуляторов.20. The electric vehicle of claim 19, wherein the second four-bar linkage device comprises two hooks mounted at different vertical positions on the second connector of the second four-bar linkage device for engagement with the battery pack. --
EA202091818 2018-02-28 2019-02-27 BATTERY INSTALLATION AND REMOVAL SYSTEM FOR BATTERY ASSEMBLY EA040335B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/908,799 2018-02-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040335B1 true EA040335B1 (en) 2022-05-20

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111936348B (en) Mounting and dismounting system for battery assembly
US11745576B2 (en) Electric haul truck
CN111741866B (en) Method and system for mounting and dismounting battery in vehicle
CN112236330B (en) Alignment and locking mechanism for removable battery assembly
RU2788544C2 (en) Method and device for installation and removal of vehicle batteries
EA040335B1 (en) BATTERY INSTALLATION AND REMOVAL SYSTEM FOR BATTERY ASSEMBLY
EA040328B1 (en) LEVELING AND LOCKING MECHANISM FOR REMOVABLE BATTERY ASSEMBLY
EP4299366A1 (en) Method and apparatus for mounting and dismounting battery of a mobile mining machine and a mobile mining machine