[发明专利]机动车辆的定位和车辆供电电池的更换

说明书

发明技术领域

本发明涉及一种用于相对于一个固定的参照系将机动车辆进行定位的方法和设备并且还涉及一种用于更换为驱动电动或混合动力机动车辆的电动机供电的电池的方法和系统。

现有技术

一些机动车辆，如电动或混合动力车辆，包括一个含有用于供应给一台驱动电动机的电力的容器，所述容器是电力供应电池的类型。在下面的说明中，为简化起见，术语“电池”将用来广泛地指代向驱动一个车辆的电动机供应电力的任何容器。可能有利的是当这个电池的能量水平变低时用一个新的充好电的电池来更换。这可以在更换站点中进行，例如在类似于用于重新加注与内燃发动机相关联的储箱的服务站的一个站点。

特别是在这样的更换站点中，存在着将车辆定位以使得可以更换该电池的关键问题。必须将车辆精确定位，但是为了能够容易地形成电池更换解决方案，必须使更换解决方案、特别是车辆定位设备的功能是可靠的、简单的且稳健的，同时限制其成本。

当实施这样一个车辆定位概念时所遇到的困难在于，潜在地可能有大量的机动车辆具有不同的尺寸和可变的轴距以及前后车辙宽度。因此，有必要提供一种车辆定位解决方案，该解决方案还是多用途的且通用的以便能够以一种简单的方式适应这些可变的参数。

从文献US2010/145717中已知了用于更换为驱动一个电动车辆的电动机供电的电池的一种站点和用于进行此类更换的一种方法。所述的更换站点包括一个用于将电池组装在一个车辆中/从该车辆中拆卸的装置。该车辆主要由驾驶员来定位，于是用于检测该车辆的位置的装置允许将该组装/拆卸装置相对于该车辆进行定位。因此，对车辆的定位的管理本质上不存在，这使得该组装/拆卸装置对关于每个新的更换程序在车辆之间的定位差异做出补偿是非常复杂的，这也是不可靠且繁重的。

文献US2008/0294283中描述了用于更换为驱动机动车辆的电动机供电的电池的一种解决方案，该解决方案使用了通过光学装置获得的该车辆在该站点中的定位，该光学装置确保了对该车辆的纵向和横向位置的连续检测。接收此信息的中央单元在驾驶员一方无动作的情况下自动地远程驾驶该车辆，从而将该车辆定位在该站点内的一个给定位置处。十分清楚的是，这个解决方案是复杂且繁重的，这样一个站点的运行所需的大量传感器和电子装置使得该解决方案是不可靠的，这意味着所述站点的运行是不稳健的。另一方面，这个解决方案仅专用于允许远程转向的车辆，这大大地限制了其应用。

文献FR20090054582中描述了一种车辆定位解决方案，其中仅确保了车辆相对于一个固定的参照系的纵向定位，而没有进行横向定位。事实上，与之相反，车辆在电池更换过中一直保持在相同的横向位置，而感测装置停置在该车辆的侧面上、例如停置在车辆的后车轴车轮的两个侧面上。借助于该感测装置所提供的数据，相对于该车辆可以定位的是该电池组装和拆卸设备。因此这样的解决方案对该组装/拆卸设备的设计施加了这些限制因素。

文献US2011/0044791描述了一种电池更换解决方案，该解决方案实施了车辆相对于地面的纵向定位、接着实施了横向定位，其中整个车辆被横向地移位，直到至少一个车轴的左轮胎的内侧面接触到一个固定至地面上的横向止挡件。在这个解决方案中，该车辆的纵向竖直的中平面的位置因此占据了在横向方向上根据车辆的前后车辙宽度可变的一个位置。同样，取决于车辆的类型，车辆在横向方向上的这样的位置变化导致了对用于将电池组装在车辆中/从车辆中拆卸的设备或旨在与车辆相互作用以对定位差异进行补偿的任何其他设备的管理和设计是复杂的。因此，该车辆定位解决方案不是根据车辆的类型而言多用途的且通用的、并且由于与该电池组装/拆卸设备相关联的这些限制因素而使得该电池更换解决方案变得繁重且不可靠。

发明目的

本发明的目的是通过提出一种用于将一个机动车辆相对于固定的参照系进行定位的解决方案来克服这些缺点，所述解决方案是多用途的且通用的并且使得有可能促进必须对车辆进行定位的这些相关操作。

本发明的第一方面涉及一种用于在驱动一个机动车辆的电动机或发动机不工作的情况下将该机动车辆相对于一个固定的参照系进行定位的方法，该机动车辆包括一条纵向轴线、一条横向轴线和一条竖直轴线，该参照系包括一条纵向参考轴线、一条横向参考轴线和一条竖直参考轴线。该方法包括以下第一步骤，即：将该车辆相对于在该固定的参照系内不变的一个纵向竖直的参考平面横向地定中心，直到该车辆的一个第一车轴（优选地该后车轴但可能是前车轴）的中心与该参考平面重合或者基本上重合，而无论该车辆的该第一车轴的车辙宽度如何。