DE102021129529A1

DE102021129529A1 - System and method for supplying electrical energy to vehicles

Info

Publication number: DE102021129529A1
Application number: DE102021129529.7A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2023-05-17

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie umfassend wenigstens einen Lastkraftwagen als Transportfahrzeug (10), welcher im Bereich seiner Karosserie mit Solarzellen (11) und/oder Propellern ausgerüstet ist, die regenerative Energie erzeugen, zur Aufladung und Speicherung der gewonnenen Energie in wenigstens einer Batterie (12 a, 12 b), die von dem Transportfahrzeug (10) mitgeführt wird, sowie umfassend wenigstens ein elektrisch angetriebenes Zielfahrzeug (13), umfassend wenigstens eine diesem zugeordnete aufladbare Batterie (12 b), wobei erfindungsgemäße die von dem Transportfahrzeug (10) mitgeführte Batterie (12 a), die in dem Transportfahrzeug (10) aufgeladen wird, eine Austauschbatterie ist, die dem Zielfahrzeug (13) im Austausch gegen eine leere Batterie (12 b) des Zielfahrzeugs (13) zugeführt wird. Vorzugsweise ist weiterhin ein Wechselautomat (15) vorgesehen, in den das Transportfahrzeug geladene Batterien (12 a) einlagert und leere Batterien (12 b) entnimmt, wobei das Zielfahrzeug dem Wechselautomaten eine geladene Batterie entnimmt und dafür eine leere Batterie dort einlagert.The present invention relates to a system for supplying vehicles with electrical energy, comprising at least one truck as a transport vehicle (10), which is equipped in the area of its body with solar cells (11) and/or propellers that generate regenerative energy for charging and storage of the energy obtained in at least one battery (12 a, 12 b), which is carried by the transport vehicle (10), and comprising at least one electrically driven target vehicle (13), comprising at least one chargeable battery (12 b) assigned to it, wherein according to the invention the battery (12a) carried by the transport vehicle (10) and charged in the transport vehicle (10) is a replacement battery which is supplied to the target vehicle (13) in exchange for an empty battery (12b) of the target vehicle (13). becomes. An automatic changer (15) is preferably also provided, in which the transport vehicle stores charged batteries (12a) and removes empty batteries (12b), the target vehicle removing a charged battery from the automatic changer and storing an empty battery there in return.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie umfassend wenigstens einen Lastkraftwagen als Transportfahrzeug, welcher im Bereich seiner Karosserie mit Solarzellen und/oder Propellern ausgerüstet ist, die regenerative Energie erzeugen, zur Aufladung und Speicherung der gewonnenen Energie in wenigstens einer Batterie, die von dem Transportfahrzeug mitgeführt wird, sowie umfassend wenigstens ein elektrisch angetriebenes Zielfahrzeug umfassend wenigstens eine diesem zugeordnete aufladbare Batterie.The present invention relates to a system and a method for supplying vehicles with electrical energy, comprising at least one truck as a transport vehicle, which is equipped in the area of its body with solar cells and/or propellers that generate regenerative energy, for charging and storing the energy obtained in at least one battery carried by the transport vehicle, and comprising at least one electrically powered target vehicle comprising at least one chargeable battery associated therewith.

Die Anzahl von elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen nimmt stetig zu. Es ist jedoch derzeit so, dass die Fahrzeuge, die mit Batterien betrieben werden, noch eine zu kurze Reichweite von beispielsweise etwa 350 km aufweisen und folglich bei längeren Fahrstrecken ein Halt notwendig ist, um die Batterien (Akkumulatoren) aufzuladen. Dieser Ladevorgang dauert vergleichsweise lang und derzeit ist auch die Anzahl der Ladesäulen sowohl im innerstädtischen Bereich als auch an Autobahnen oder Landstraßen noch zu gering. Selbst wenn in den nächsten Jahren die Ladeinfrastruktur verbessert wird, ist davon auszugehen, dass es weiterhin zu Engpässen kommt, da auch die Anzahl der zugelassenen Elektrofahrzeuge stark ansteigen wird.The number of electrically powered motor vehicles is constantly increasing. However, it is currently the case that vehicles that are operated with batteries still have too short a range of, for example, around 350 km, and consequently a stop is necessary on longer journeys in order to charge the batteries (accumulators). This charging process takes a comparatively long time and the number of charging stations both in inner-city areas and on motorways or country roads is still too low. Even if the charging infrastructure is improved over the next few years, it can be assumed that there will still be bottlenecks, as the number of registered electric vehicles will also increase sharply.

Fahrzeuge mit Photovoltaik-Zellen, die in der Lage sind, Strom aus Sonnenenergie während der Fahrt oder wenn das Fahrzeug im Freien abgestellt ist, zu gewinnen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist aus der EP 3 532 365 B1 ein Karosserieteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, bei dem an dem Karosserieteil Verkleidungsteile angebracht sind, die mehrere Solarzellen enthalten und die Teile der Fahrzeugaußenkontur abbilden, wobei hier die Solarzellen in der Karosserie eines PKWs verwendet werden. Bei Aufladung der Solarzellen in der Karosserie eines PKWs kann man in etwa eine zusätzliche Reichweite von 60 km erreichen, die das Fahrzeug kostenlos mit regenerativer Energie aus Sonnenlicht fährt, bevor eine Aufladung der Batterien erforderlich wird. Das grundsätzliche Problem der unzureichenden Reichweite und der nicht ausreichenden Lademöglichkeiten an der Fahrstrecke bleibt hier jedoch bestehen.Vehicles with photovoltaic cells capable of generating electricity from solar energy while driving or when the vehicle is parked outdoors are known from the prior art. For example, from the EP 3 532 365 B1 a body part and a method for its production are known in which paneling parts are attached to the body part, which contain several solar cells and depict the parts of the vehicle outer contour, the solar cells being used here in the body of a car. If the solar cells in the body of a car are charged, an additional range of approximately 60 km can be achieved, which the vehicle drives free of charge with regenerative energy from sunlight, before the batteries have to be charged. However, the fundamental problem of insufficient range and insufficient charging options along the route remains.

Ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt sind Lastkraftfahrzeuge, die im Bereich von Teilen ihrer Karosserie mit Solarzellen bestückt sind. Ein solcher LKW, bei dem sich eine Anzahl von Solarzellen auf der Dachfläche befinden, wird beispielsweise in der WO 2020/236955 A1 beschrieben. Gegebenenfalls können auch andere verfügbare Flächen der Karosserie bei diesem bekannten LKW mit Solarpanelen bestückt werden. Es liegt auf der Hand, dass man bei einem LKW eine um ein Mehrfaches größere Fläche mit Solarzellen bestücken kann als bei einem PKW, so dass ein höherer Anteil an Energie aus der Sonneneinstrahlung gewonnen werden kann. Hinzu kommt, dass LKWs in der Regel aus ökonomischen Gründen lange Fahrzeiten haben, lange Fahrstrecken zurücklegen und folglich höhere Ladezeiten möglich sind als bei einem PKW, der zeitweise in einer Garage steht und daher unter Umständen nur partielle Ladezeiten über an der Karosserie angebrachte Solarzellen aufweist.Also known from the prior art are trucks that are equipped with solar cells in the area of parts of their body. Such a truck, in which there are a number of solar cells on the roof surface, is, for example, in WO 2020/236955 A1 described. If necessary, other available areas of the body of this known truck can also be equipped with solar panels. It is obvious that a truck can be equipped with solar cells on a much larger area than a car, so that a higher proportion of energy can be obtained from solar radiation. In addition, trucks usually have long driving times for economic reasons, cover long distances and consequently longer charging times are possible than for a car that is temporarily parked in a garage and therefore only has partial charging times via solar cells attached to the body.

Weiterhin ist es bekannt, Batteriegehäuse an einem LKW-Chassis platzsparend unterzubringen. Beispielsweise wird in der EP 3 693 200 A1 ein Batteriegehäuse für einen LKW beschrieben, welches etwa mittig im unteren Bereich des Chassis unterhalb des Laderaums und zwischen zwei Längsträgern des Chassis angeordnet ist. Bei elektrisch angetriebenen LKWS bestehen zwei gravierende Vorteile gegenüber elektrisch angetriebenen PKWs. Zum einen ist der Platz für die Unterbringung auch großer Batterien in oder an einem LKW unproblematisch, da genügend Stauraum vorhanden ist und auch genügend Platz für die Unterbringung außerhalb des Laderaums. Zum anderem ist auch das Gewicht der meist schweren Batterien bei einem LKW nicht limitierend, da es im Vergleich zum Gesamtgewicht des Fahrzeugs nur einen geringen Prozentsatz ausmacht. Bei einem PKW ist dies anders, da durch größere Batterien zum einen der Raum im Fahrzeug eingeschränkt wird und auch das Gewicht der Batterien das Gesamtgewicht des Fahrzeugs beträchtlich erhöht, so dass die Verwendung größerer, schwerer Batterien mehr Motorleistung des Fahrzeugs erfordert und zudem auch die Reichweite des Fahrzeugs wieder einschränkt.Furthermore, it is known to save space by accommodating battery housings on a truck chassis. For example, in the EP 3 693 200 A1 describes a battery housing for a truck, which is arranged approximately in the middle in the lower area of the chassis below the loading space and between two longitudinal beams of the chassis. Electrically powered trucks have two major advantages over electrically powered cars. On the one hand, the space for accommodating even large batteries in or on a truck is unproblematic, since there is enough storage space and also enough space for accommodating them outside of the loading area. On the other hand, the weight of the mostly heavy batteries in a truck is not limiting, since it only makes up a small percentage of the total weight of the vehicle. This is different in a car, because larger batteries limit the space in the vehicle and the weight of the batteries increases the total weight of the vehicle considerably, so that the use of larger, heavier batteries requires more engine power from the vehicle and also the range of the vehicle is restricted again.

In der EP 3 659 854 A1 wird ein Verfahren zur Nutzung einer Ladeeinheit sowie ein Transportsystem für Ladeeinheiten vorgeschlagen, bei dem Ladesäulen, die mit regenerativer Energie aus Windkraft aufgeladen werden, mittels LKWs, die mehrere Ladesäulen aufnehmen, zu einem Bereich transportiert werden, wie zum Beispiel einem öffentlichen Parkplatz oder dergleichen, wo sie dann von Fahrern von PKWs dazu genutzt werden können, um die Batterie des PKWs aufzuladen. Dieses System hat jedoch diverse Nachteile, beispielsweise benötigt der LKW, der die Ladesäulen aufnimmt und transportiert einen Bordkran. Die Ladesäulen können somit nicht mit jedem beliebigen LKW transportiert werden. Außerdem stellt das System zwar an einem Einsatzort eine Ladesäule zur Verfügung, aber die Zeit, die zum Aufladen der Batterie eines PKWs benötigt wird, bleibt gleich lang wie bei den herkömmlichen Ladesäulen, die nicht mobil sind. Es können somit bei diesem System zwar mehr Ladesäulen an Einsatzorten zur Verfügung gestellt werden, aber die Ladezeiten der PKWs werden nicht verkürzt.In the EP 3 659 854 A1 a method for using a charging unit and a transport system for charging units is proposed, in which charging stations, which are charged with regenerative energy from wind power, are transported to an area, such as a public parking lot or the like, by means of trucks that accommodate several charging stations, where they can then be used by car drivers to charge the car's battery. However, this system has various disadvantages, for example, the truck that picks up and transports the charging stations requires an on-board crane. The charging stations can therefore not be transported with just any truck. In addition, although the system provides a charging station at a location, the time required to charge the battery of a car remains the same as with conventional charging stations, which are not mobile. With this system, it is possible to have more charging stations at locations be made available, but the loading times of the cars are not shortened.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein System sowie ein Verfahren für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie zur Verfügung zu stellen, welches vielseitiger und flexibler ist und außerdem ein rascheres Bereitstellen von Energie für Kraftfahrzeuge, die elektrisch angetrieben werden, gewährleistet.Based on the aforementioned prior art, the object of the present invention is to provide a system and a method for supplying vehicles with electrical energy, which is more versatile and flexible and also more rapid provision of energy for motor vehicles that are electric are driven, guaranteed.

Die Lösung der vorgenannten Aufgabe liefert ein System bzw. ein Verfahren für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Verfahrensanspruchs 12.The above-mentioned problem is solved by a system and a method for supplying vehicles with electrical energy of the type mentioned at the outset, having the features of claim 1 and method claim 12.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die von dem Transportfahrzeug mitgeführte Batterie, die in dem Transportfahrzeug aufgeladen wird, eine Austauschbatterie ist, die dem Zielfahrzeug im Austausch gegen eine leere Batterie des Zielfahrzeugs zugeführt wird. Verglichen mit dem eingangs genannten Stand der Technik hat die erfindungsgemäße Lösung mehrere Vorteile.According to the invention, the battery carried by the transport vehicle and charged in the transport vehicle is a replacement battery that is supplied to the target vehicle in exchange for an empty battery in the target vehicle. Compared to the prior art mentioned at the outset, the solution according to the invention has several advantages.

Zum einen wird kein spezielles Transportfahrzeug benötigt, wie wenn Ladestationen beispielsweise von einer Windkraftanlage zu einem Parkplatz transportiert werden, um sie dort für PKWs zum Aufladen zur Verfügung zu stellen. Vielmehr nutzt die Erfindung die Tatsache, dass Tausende von LKWs ohnehin täglich auf den Straßen unterwegs sind. Wenn man die Energie auf diesen LKWs regenerativ gewinnt, sind somit keine zusätzlichen Fahrstrecken zurückzulegen und der Gewinn an Energie ist wegen der großen Anzahl an Transportfahrzeugen erheblich.On the one hand, no special transport vehicle is required, as when charging stations are transported from a wind turbine to a parking lot, for example, in order to make them available there for charging cars. Rather, the invention uses the fact that thousands of trucks are on the road every day anyway. If the energy on these trucks is generated regeneratively, no additional routes have to be covered and the energy gain is considerable due to the large number of transport vehicles.

Zweitens wird die Energie, die aus regenerativen Quellen stammt nicht zunächst in Ladestationen gespeichert, aus denen dann vor Ort die Batterien des Zielfahrzeugs aufgeladen werden, was für den Halter des Zielfahrzeugs mit dem gleichen Zeitverlust verbunden ist, wie bislang, sondern es werden direkt Batterien aufgeladen, die als Austauschbatterien für Zielfahrzeuge dienen können. Der Austauschvorgang vor Ort lässt sich in wenigen Minuten durchführen, wenn man die Batterien in den Zielfahrzeugen so unterbringt, dass sie einfach zugänglich sind.Second, the energy that comes from regenerative sources is not initially stored in charging stations, from which the batteries of the target vehicle are then charged on site, which means the same loss of time for the owner of the target vehicle as before, but batteries are charged directly , which can serve as spare batteries for target vehicles. The on-site replacement process can be completed in minutes by locating the batteries in target vehicles where they are easily accessible.

Drittens nutzt die vorliegende Erfindung die Tatsache, dass LKWs eine hohe Zuladung haben und häufig sogar Leerfahrten ohne Ladung durchführen, so dass es überhaupt kein Problem ist, einen herkömmlichen LKW als Transportfahrzeug auch für mehrere Batterien zu nutzen, ohne dass dazu ein wesentlicher Umbau des LKWs notwendig ist, wobei auch das Gewicht der Batterien praktisch keine Rolle spielt.Thirdly, the present invention uses the fact that trucks have a high payload and often even carry out empty runs without a load, so that there is no problem at all in using a conventional truck as a transport vehicle for several batteries without the truck having to be significantly modified is necessary, whereby the weight of the batteries is practically irrelevant.

Viertens ist die an LKWs verfügbare Fläche um ein Vielfaches größer als die Karosseriefläche eines PKWS, so dass bei Verwendung von Solarzellen im Bereich der Karosserie eine erheblich größere Energiemenge generiert werden kann, als wenn man die PKWs selbst im Karosseriebereich mit Solarzellen ausstattet, was im Stand der Technik bereits beschrieben wurde.Fourth, the area available on trucks is many times larger than the body area of a car, so that when using solar cells in the body area, a significantly larger amount of energy can be generated than if the cars themselves are equipped with solar cells in the body area, which is what happens when the car is stationary the technology has already been described.

Alternativ oder zusätzlich kann die Gewinnung von Energie aus regenerativen Quellen anstelle von Solarzellen auch beispielsweise über Propeller erfolgen, die beispielsweise im vorderen Bereich an dem Transportfahrzeug angebracht sind und durch den Fahrtwind angetrieben werden.Alternatively or additionally, energy can be obtained from regenerative sources instead of solar cells, for example via propellers that are attached to the transport vehicle, for example, in the front area and are driven by the relative wind.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung führt das Transportfahrzeug zwei oder mehrere Batterien des Typs, die ein definiertes Zielfahrzeug benötigt oder zwei oder mehrere unterschiedliche Batterien verschiedener Typen, die unterschiedliche Zielfahrzeuge benötigen, mit sich, welche während der Fahrt und/oder bei stehendem Transportfahrzeug über Energie aus Solarzellen oder Windkraft aufgeladen werden. Auf oder an dem Transportfahrzeug können mehrere Batterien untergebracht werden, auch ohne dass man dafür den Laderaum nutzen muss, so dass der LKW weiterhin seine gewöhnliche Ladung transportieren kann und die Batterien zusätzlich aufnimmt. Wenn das Transportfahrzeug verschiedene Typen von Batterien mitführt, hat man den Vorteil, dass geladene Austauschbatterien für Zielfahrzeuge zur Verfügung gestellt werden können, die unterschiedliche Batterietypen benötigen. Dies können beispielsweise Batterien unterschiedlicher Größe und/oder Kapazitäten für unterschiedlich große Fahrzeuge sein.According to a preferred development of the invention, the transport vehicle carries two or more batteries of the type that a defined target vehicle requires or two or more different batteries of different types that different target vehicles require, which have energy during the journey and/or when the transport vehicle is stationary be charged from solar cells or wind power. Several batteries can be accommodated on or on the transport vehicle without having to use the loading space, so that the truck can continue to transport its usual load and additionally accommodate the batteries. When the transport vehicle carries different types of batteries, there is an advantage that charged replacement batteries can be provided for target vehicles that require different battery types. This can be, for example, batteries of different sizes and/or capacities for vehicles of different sizes.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Transportfahrzeug wenigstens ein Behältnis auf, in dem die Batterien für die Zielfahrzeuge mitgeführt werden, wobei dieses Behältnis vorzugsweise außerhalb des regulären Laderaums des Transportfahrzeugs angeordnet ist oder zumindest von außen her ohne Öffnen des Laderaums zugänglich ist. Wenn es sich bei dem Transportfahrzeug um einen an sich herkömmlichen LKW mit einem geschlossenen Laderaum handelt, ist es natürlich vorteilhaft, wenn die Batterien separat untergebracht sind, so dass man für die Entnahme einer Batterie nicht den Laderaum öffnen muss und auch durch den Transport der Batterien der verfügbare Laderaum des Transportfahrzeugs nicht verringert oder die Ladung beeinträchtig wird, wenn beispielsweise eine schadhafte Batterie ausläuft. Es bietet sich dabei an, dass das Behältnis sich zum Beispiel im Bereich des Chassis in einem unteren, gegebenenfalls von der Seite her zugänglichen Bereich des Transportfahrzeugs befindet, so dass man bei abgestelltem Fahrzeug dort bequem Batterien entnehmen kann, ohne den Laderaum des Fahrzeugs zu öffnen. Die Entnahme und Übergabe der Batterien kann auch über entsprechende Einrichtung automatisch erfolgen. Das Öffnen des bevorzugt verschließbaren Behältnisses kann dazu beispielsweise vom Fahrerhaus erfolgen.According to a preferred development of the invention, the transport vehicle has at least one container in which the batteries for the target vehicles are carried, with this container preferably being arranged outside the regular loading space of the transport vehicle or at least being accessible from the outside without opening the loading space. If the transport vehicle is a conventional truck with a closed loading space, it is of course advantageous if the batteries are housed separately, so that one does not have to open the loading space to remove a battery and also to transport the batteries the available cargo space of the transport vehicle is not reduced or the charge is impaired if, for example, a defective battery leaks. It makes sense for the container to be located, for example in the area of the chassis, in a lower, if necessary, is located in the area of the transport vehicle that is accessible from the side, so that when the vehicle is parked, batteries can be easily removed there without opening the loading space of the vehicle. The batteries can also be removed and handed over automatically using the appropriate device. For this purpose, the preferably lockable container can be opened, for example, from the driver's cab.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Behältnis als Schubfach ausgebildet, so dass die Batterien für das Zielfahrzeug/die Zielfahrzeuge durch herausziehen des Schubfachs für eine Entnahme zugänglich ist/sind. Der Fahrer betätigt somit beispielsweise einen Schließmechanismus, der das Behältnis öffnet, gegebenenfalls das Schubfach herausfährt und dann können die Batterien nach oben hin aus dem Behältnis herausgehoben werden, beispielsweise mittels einer mechanischen Einrichtung, die sich entsprechend steuern lässt, so dass die gegebenenfalls schweren Batterien nicht von Hand entnommen werden müssen.According to a preferred development of the invention, the container is designed as a drawer, so that the batteries for the target vehicle/vehicles can be accessed by pulling out the drawer for removal. The driver thus actuates, for example, a locking mechanism that opens the container, if necessary, the drawer moves out and then the batteries can be lifted out of the container, for example by means of a mechanical device that can be controlled accordingly, so that the possibly heavy batteries do not have to be removed manually.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst das System weiterhin eine Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung für geladene Batterien am Aufenthaltsort des Zielfahrzeugs. Bei dieser bevorzugten Variante der Erfindung kann das Transportfahrzeug an diese Aufbewahrungseinrichtung heranfahren und dort die während der Fahrt geladenen Batterien abladen. Dort können dann die geladenen Batterien von den Fahrern der Zielfahrzeuge entnommen werden. Diese Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung dient somit quasi als Umschlagplatz für die Batterien und zwar im Idealfall sowohl für die aufgeladenen Batterien, die das Transportfahrzeug liefert als auch für entladene Batterien, die die Zielfahrzeuge an die Aufbewahrungseinrichtung abgeben.According to a preferred development of the invention, the system also includes a storage and removal device for charged batteries at the whereabouts of the target vehicle. In this preferred variant of the invention, the transport vehicle can drive up to this storage facility and unload the batteries charged during the journey there. The charged batteries can then be removed from there by the drivers of the target vehicles. This storage and removal device thus serves as a kind of transshipment point for the batteries, ideally both for the charged batteries that the transport vehicle delivers and for the discharged batteries that the target vehicles hand over to the storage device.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung also eingerichtet, ebenfalls entladene Batterien von Zielfahrzeugen aufzunehmen.According to a preferred development of the invention, the storage and removal device is set up to also receive discharged batteries from target vehicles.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung so eingerichtet, dass die Entnahme einer geladenen Batterie nur bei gleichzeitiger Abgabe einer entladenen Batterie möglich ist. Diese besonders bevorzugte Variante hat den Vorteil, dass derjenige, der eine geladene Batterie aus der Aufbewahrungseinrichtung bekommt, jeweils gezwungen ist, eine leere Batterie an die Aufbewahrungseinrichtung abzugeben. So wird ein entsprechender Kreislauf gewährleistet. Der gewöhnliche Ablauf ist dann so, dass die Aufbewahrungseinrichtung von einem Transportfahrzeug angefahren wird und dieses dort in der Regel mehrere aufgeladene Batterien einstellt und gleichzeitig mehrere entladene Batterien aus der Aufbewahrungseinrichtung entnimmt. Die Aufbewahrungseinrichtung kann ebenfalls von den Zielfahrzeugen angefahren werden, die eine entladene Batterie an die Aufbewahrungseinrichtung abgeben und eine geladene Batterie der Einrichtung entnehmen. Beispielsweise kann man das so regeln, dass das Anfahren der Transportfahrzeuge an die Aufbewahrungseinrichtung von einer Seite her erfolgt und das Anfahren und Entnehmen der geladenen Batterie durch die Zielfahrzeuge von der anderen (Längs-)seite her erfolgt, so dass sich Transportfahrzeuge und Zielfahrzeuge nicht behindern.According to a preferred development of the invention, the storage and removal device is set up in such a way that a charged battery can only be removed if a discharged battery is also discharged. This particularly preferred variant has the advantage that the person who gets a charged battery from the storage facility is forced to hand over an empty battery to the storage facility. This ensures a corresponding cycle. The usual procedure is then such that the storage facility is approached by a transport vehicle and this usually places several charged batteries there and at the same time removes several discharged batteries from the storage facility. The storage facility can also be approached by the target vehicles, which deliver a discharged battery to the storage facility and remove a charged battery from the facility. For example, this can be regulated in such a way that the transport vehicles approach the storage facility from one side and the target vehicles approach and remove the charged battery from the other (longitudinal) side, so that the transport vehicles and target vehicles do not impede each other .

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist somit die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung als Wechselautomat ausgebildet und umfasst wenigstens ein verschließbares Behältnis, welches nach dem Öffnen jeweils eine entladene Batterie eines Zielfahrzeugs aufnimmt und umfasst weiterhin wenigstens ein weiteres verschließbares Behältnis, in dem sich geladene Batterien für das Zielfahrzeug befinden, die dem Wechselautomaten entnehmbar sind oder von diesem ausgegeben werden. Die jeweiligen Behältnisse für geladene und entladene Batterien sind somit vorzugsweise voneinander getrennt, damit es nicht zu Verwechslungen kommt und für ein Zielfahrzeug versehentlich eine entladene Batterie entnommen wird. Wenn man weiterhin die Seite, die die Transportfahrzeuge anfahren, von derjenigen Seite trennt, die die Zielfahrzeuge anfahren, dann ist es vorteilhaft, wenn man zwei unterschiedliche, jeweils verschließbare Behältnisse vorsieht, eines für die geladenen Batterien und eines für die entladenen Batterien wobei jedes der Behältnisse wenigstens von zwei Seiten her geöffnet werden kann, so dass von der einen Seite der Aufbewahrungseinrichtung her die Transportfahrzeuge in das eine Behältnis geladene Batterien einlagern können und aus dem zweiten Behältnis entladene Batterien entnehmen können, während die Zielfahrzeuge, die die Aufbewahrungseinrichtung von der anderen Seite her anfahren, aus dem einen Behältnis die geladenen Batterien entnehmen und in das andere Behältnis die entladenen Batterien einlagern können.According to a preferred development of the invention, the storage and removal device is therefore designed as a changing machine and comprises at least one lockable container, which, after opening, receives a discharged battery of a target vehicle and also comprises at least one further lockable container, in which charged batteries for the Target vehicle are located, which can be removed from the automatic changer or are issued by this. The respective containers for charged and discharged batteries are thus preferably separate from one another, so that there is no confusion and a discharged battery is accidentally removed for a target vehicle. If you continue to separate the side that the transport vehicles approach from the side that the target vehicles approach, then it is advantageous to provide two different, each lockable containers, one for the charged batteries and one for the discharged batteries, each of the Containers can be opened from at least two sides, so that from one side of the storage facility, the transport vehicles can store charged batteries in one container and discharged batteries can be removed from the second container, while the target vehicles that use the storage facility from the other side approach, from which the charged batteries can be removed from one container and the discharged batteries can be stored in the other container.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung bewegliche, automatisch agierende mechanische Einrichtungen wie insbesondere Greifeinrichtungen, Roboterarme, Fördereinrichtungen oder dergleichen auf, die dem Zielfahrzeug eine entladene Batterie entnehmen und/oder eine geladene Batterie in eine dafür vorgesehene Aufnahme des Zielfahrzeugs einlagern. Diese bevorzugte Variante hat den Vorteil, dass der Fahrer des Zielfahrzeugs bei der Einlagerung seiner entladenen Batterie in die Aufbewahrungseinrichtung und bei der Entnahme der geladenen Batterie Unterstützung erhält. Beispielsweise kann man dies so lösen, dass man die Batterie im Zielfahrzeug so unterbringt, dass diese von außen her gut zugänglich ist. Der Fahrer des Zielfahrzeugs fährt an die Aufbewahrungseinrichtung heran, öffnet den Bereich des Fahrzeugs, in dem sich die Batterie befindet, ein Behältnis der Aufbewahrungseinrichtung, das für entladene Batterien vorgesehen ist, wird geöffnet, beispielsweise nach Zahlung eines Geldbetrags und/oder Eingabe eines Codes, die Batterie kann gegebenenfalls über mechanische Einrichtungen der Aufbewahrungseinrichtung wie Greifarme, Roboter oder dergleichen dem Zielfahrzeug entnommen werden und in das Behältnis der Aufbewahrungseinrichtung eingestellt werden. Anschließend wird eine geladene Batterie aus einem anderen Behältnis der Aufbewahrungseinrichtung entnommen und in die entsprechende Aufnahme des Zielfahrzeugs eingestellt.According to a preferred development of the invention, the storage and removal device has mobile, automatically acting mechanical devices such as in particular gripping devices, robotic arms, conveyor devices or the like, which remove a discharged battery from the target vehicle and/or store a charged battery in a receptacle provided for this purpose in the target vehicle . This preferred variant has the advantage that the driver of the target vehicle when storing his discharged battery in the storage facility and when Ent receiving the charged battery. For example, this can be solved by accommodating the battery in the target vehicle in such a way that it is easily accessible from the outside. The driver of the target vehicle drives up to the storage facility, opens the area of the vehicle in which the battery is located, a container in the storage facility that is intended for discharged batteries is opened, for example after paying a sum of money and/or entering a code, the battery can optionally be removed from the target vehicle via mechanical devices of the storage device such as gripper arms, robots or the like and placed in the container of the storage device. A charged battery is then removed from another container in the storage facility and placed in the corresponding receptacle of the target vehicle.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung und/oder das Transportfahrzeug Einrichtungen auf, um geladene Batterien von dem Transportfahrzeug an die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung zu übergeben und/oder entladene Batterien von der Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung an das Transportfahrzeug zu übergeben. Beispielhaft wurden oben bereits Greifarme, Roboter oder dergleichen für diese Einrichtungen erwähnt. In jedem Fall ist es von Vorteil, wenn sich solche Einrichtungen an dem Transportfahrzeug befinden, so dass dessen Fahrer die Batterien nicht von Hand aus dem Transportfahrzeug in die Aufbewahrungseinrichtung überführen muss. Aber es ist auch vorteilhaft, wenn man solche Einrichtungen an der Aufbewahrungseinrichtung selbst oder in dieser unterbringt, weil diese Einrichtungen dann entweder Batterien von dem Transportfahrzeug annehmen können oder die Einlagerung der entladenen Batterien aus dem Zielfahrzeug durchführen können, denn die Zielfahrzeuge sind in der Regel PKWs, die nicht über Greifarme, Roboter, Hubvorrichtungen oder ähnliches verfügen. Es genügt, wenn für den Vorgang des Batterieaustauschs derjenige Bereich, in dem sich die Batterie des Zielfahrzeugs befindet, geöffnet werden und zugänglich gemacht werden kann, so dass die Batterie dem Zielfahrzeug bevorzugt automatisch entnommen werden kann, wozu in der Regel auch elektrische Anschlüsse der Batterie im Zielfahrzeug gelöst werden müssen. Der gesamte Vorgang des Austauschs wird somit bevorzugt so weit wie möglich automatisiert und erfolgt zumindest halbautomatisch oder vollständig automatisch, um zu vermeiden, dass der Fahrer des Zielfahrzeugs sich bei der Entnahme der entladenen Batterie und der Aufnahme der geladenen Batterie körperlich anstrengen muss.According to a preferred development of the invention, the storage and removal device and/or the transport vehicle have devices to transfer charged batteries from the transport vehicle to the storage and removal device and/or to transfer discharged batteries from the storage and removal device to the transport vehicle . Gripper arms, robots or the like for these devices have already been mentioned above as examples. In any case, it is advantageous if such devices are located on the transport vehicle, so that its driver does not have to manually transfer the batteries from the transport vehicle to the storage device. But it is also advantageous if such devices are accommodated on or in the storage device itself, because these devices can then either accept batteries from the transport vehicle or carry out the storage of the discharged batteries from the target vehicle, since the target vehicles are usually passenger cars that do not have gripper arms, robots, lifting devices or similar. It is sufficient if the area in which the battery of the target vehicle is located can be opened and made accessible for the battery replacement process, so that the battery can be removed from the target vehicle, preferably automatically, for which purpose the electrical connections of the battery are usually included must be solved in the target vehicle. The entire exchange process is therefore preferably automated as much as possible and is at least semi-automated or fully automatic in order to avoid the driver of the target vehicle having to exert himself physically to remove the discharged battery and pick up the charged battery.

Es könnte somit beispielsweise so sein, dass der Fahrer des Zielfahrzeugs an die Aufbewahrungseinrichtung heranfährt, den Vorgang des Batterieaustauschs einleitet, dann das Behältnis der Aufbewahrungseinrichtung, welches die entladene Batterie aufnimmt, geöffnet wird, der Bereich des Zielfahrzeugs, in dem sich die entladene Batterie befindet, geöffnet wird, die Anschlüsse der Batterie gelöst werden, die Batterie beispielsweise mittels eines Greifarms aus dem Zielfahrzeug herausgenommen und in das Behältnis der Aufbewahrungseinrichtung überführt wird und danach die neue, frisch aufgeladene Batterie aus dem zweiten Behältnis der Aufbewahrungseinrichtung mittels eines Greifarms entnommen und in das Zielfahrzeug überführt wird, wobei gegebenenfalls die Anschlüsse der geladenen Zielbatterie noch von Hand hergestellt werden müssen. Jedoch kann man auch diesen letztgenannten Vorgang vereinfachen, indem man die Vorrichtungen für das Anschließen der Batterie so ausführt, dass das Lösen der Anschlüsse und das wieder Anschließen vereinfacht wird beispielsweise durch Verwendung einfacher Steck- oder Rastverbindungen.It could thus be the case, for example, that the driver of the target vehicle drives up to the storage facility, initiates the process of replacing the battery, then the container of the storage facility that holds the discharged battery is opened, the area of the target vehicle in which the discharged battery is located , is opened, the connections of the battery are disconnected, the battery is removed from the target vehicle, for example using a gripper arm, and transferred to the container of the storage facility, and then the new, freshly charged battery is removed from the second container of the storage facility using a gripper arm and placed in the Target vehicle is transferred, where appropriate, the connections of the charged target battery still have to be made by hand. However, this latter operation can also be simplified by designing the devices for connecting the battery in such a way that the disconnection and reconnection is simplified, for example by using simple plug-in or snap-in connections.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung an einem für Zielfahrzeuge öffentlich zugänglichen Ort stationär angeordnet, insbesondere an einer Tankstelle, Raststätte, einem Parkplatz, einem Einkaufszentrum oder dergleichen. Hier wird ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung deutlich, der darin liegt, dass man den Austausch der Batterie dort vornimmt, wohin das Zielfahrzeug ohnehin fährt, so dass besondere Fahrwege wie das Fahren zu einer Werkstatt oder dergleichen vermieden werden. Der Fahrer des Zielfahrzeugs, welcher feststellt, dass die Batterie nahezu leer ist, fährt beispielsweise einen Parkplatz oder eine Raststätte auf der Autobahn an, fährt dort an die Aufbewahrungseinrichtung und tauscht in kürzester Zeit die entladene Batterie gegen eine aufgeladene Batterie aus. Der Fahrer des Transportfahrzeugs muss auch keine zusätzlichen Wege zurücklegen. In der Regel fahren LKWs ohnehin regelmäßig Parkplätze oder Raststätten an, um zu Tanken oder weil der Fahrer eine Ruhezeit einlegen muss. Bei einer solchen Gelegenheit fährt der Fahrer des Transportfahrzeugs an die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung heran, lagert dort eine Anzahl aufgeladener Batterien ein und nimmt eine Anzahl entladener Batterien wieder mit, um diese während der weiteren Fahrt aufzuladen und beim nächsten Halt als aufgeladene Batterien wieder in eine entsprechende Aufbewahrungseinrichtung einzulagern. Auf diese Weise kann über hunderte oder tausende von LKWs, die als Transportfahrzeuge im Sinne der Erfindung dienen, stets eine große Anzahl von Batterien im Umlauf sein, die ständig an den Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtungen getauscht werden. Damit stellt die Erfindung ein System zur Verfügung, welches einer großen Anzahl von Zielfahrzeugen stets eine ausreichende Anzahl geladener Batterien für den Austausch zur Verfügung stellt und die Zielfahrzeuge mit elektrischer Energie versorgt, ohne dass das Laden an einer Ladestation erforderlich ist.According to a preferred development of the invention, the storage and removal device is arranged in a stationary manner at a location that is publicly accessible for target vehicles, in particular at a gas station, service station, parking lot, shopping center or the like. Another advantage of the solution according to the invention becomes clear here, which is that the battery is replaced where the target vehicle is going anyway, so that special routes such as driving to a workshop or the like are avoided. The driver of the target vehicle, who finds that the battery is almost empty, drives to a parking lot or a service area on the motorway, for example, drives to the storage facility and exchanges the discharged battery for a charged battery in a very short time. The driver of the transport vehicle does not have to cover any additional distances. As a rule, trucks regularly drive to parking lots or service areas anyway to refuel or because the driver has to take a break. On such an occasion, the driver of the transport vehicle drives up to the storage and removal facility, stores a number of charged batteries there and takes away a number of discharged batteries again in order to charge them during the further journey and at the next stop as charged batteries again into one provide appropriate storage facilities. In this way, there can always be a large number of batteries in circulation over hundreds or thousands of trucks that serve as transport vehicles within the meaning of the invention, which batteries are constantly being exchanged at the storage and removal facilities. Thus, the invention a system is available which always provides a large number of target vehicles with a sufficient number of charged batteries for replacement and supplies the target vehicles with electrical energy without the need for charging at a charging station.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie, bei dem wenigstens ein Lastkraftwagen als Transportfahrzeug dient, welcher im Bereich seiner Karosserie mit Solarzellen und/oder Propellern ausgerüstet ist, die regenerative Energie erzeugen, mittels derer die Aufladung und Speicherung der gewonnenen Energie in wenigstens einer Batterie erfolgt, die von dem Transportfahrzeug mitgeführt wird, bei dem erfindungsgemäß die von dem Transportfahrzeug mitgeführte Batterie, die in dem Transportfahrzeug aufgeladen wird, eine Austauschbatterie ist, die wenigstens einem elektrisch angetriebenen Zielfahrzeug im Austausch gegen eine leere Batterie dieses Zielfahrzeugs zugeführt wird.The subject matter of the present invention is also a method for supplying vehicles with electrical energy, in which at least one truck serves as a transport vehicle, which is equipped in the area of its body with solar cells and/or propellers that generate regenerative energy, by means of which the charging and The energy obtained is stored in at least one battery carried by the transport vehicle, in which, according to the invention, the battery carried by the transport vehicle and charged in the transport vehicle is a replacement battery that can be used by at least one electrically driven target vehicle in exchange for an empty battery of this target vehicle is supplied.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin eine Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung, die als Wechselautomat ausgebildet ist und wenigstens ein verschließbares Behältnis umfasst, welches nach dem Öffnen jeweils eine entladene Batterie eines Zielfahrzeugs aufnimmt und weiterhin wenigstens ein weiteres verschließbares Behältnis umfasst, in dem sich geladene Batterien für das Zielfahrzeug befinden, die dem Wechselautomaten entnehmbar sind oder von diesem ausgegeben werden, insbesondere umfassend die weiteren Merkmale eines der Ansprüche 6 bis 11 und insbesondere zur Verwendung in einem System für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.The subject matter of the present invention is also a storage and removal device, which is designed as a changing machine and comprises at least one lockable container, which, after opening, receives a discharged battery of a target vehicle and also comprises at least one further lockable container, in which charged batteries for are located on the target vehicle, which can be taken from the changing machine or are issued by it, in particular comprising the further features of one of Claims 6 to 11 and in particular for use in a system for supplying vehicles with electrical energy according to one of Claims 1 to 11.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

1 eine schematisch vereinfachte Darstellung, die ein beispielhaftes erfindungsgemäßes System für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie erläutert.

The present invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. show it

1 a schematically simplified representation that explains an exemplary system according to the invention for the supply of vehicles with electrical energy.

Nachfolgend wird auf die 1 Bezug genommen, die stark schematisch vereinfacht ein beispielhaftes System für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie gemäß der vorliegenden Erfindung verdeutlicht. Das System umfasst ein sogenanntes Transportfahrzeug 10, bei dem es sich im Grunde um einen herkömmlichen LKW handelt, wie er zu Transportzwecken tausendfach täglich auf den Autobahnen und Landstraßen unterwegs ist. Dieser LKW hat einen regulären Laderaum 16, der für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht verändert werden muss, so dass dieser LKW auch weiterhin die vorgesehenen Güter transportieren kann. Um als Transportfahrzeug 10 in dem erfindungsgemäßen System dienen zu können, wird der LKW lediglich mit Solarzellen 11 bestückt, die beispielsweise auf dem Dach aber auch an den Seitenflächen oder anderen beliebigen Flächen an dem LKW angebracht werden können. Zusätzlich oder alternativ können auch Propeller oder Turbinen beispielsweise im Frontbereich des Zugfahrzeugs (hier nicht dargestellt) angebracht werden, um aus dem Fahrtwind weitere regenerative Energie zu gewinnen. Die regenerative Energie, die auf dem Transportfahrzeug gewonnen wird, dient jedoch nicht oder höchstens zu einem geringen Anteil zur elektrischen Versorgung des Transportfahrzeugs selbst, sondern sie wird dazu verwendet, leere Batterien 12 b, die das Transportfahrzeug 10 mit sich führt, aufzuladen. Dabei handelt es sich um Batterien 12 a, 12 b von Zielfahrzeugen, das heißt in der Regel von PKWs oder zumindest kleineren Fahrzeugen wie Kleinbussen, Kleintransportern etc. Diese Batterien werden als leere Batterien 12 b von dem Transportfahrzeug aufgenommen und an entsprechende Leitungen (hier nicht dargestellt) angeschlossen, die mit den Einrichtungen wie den Solarzellen 11, die regenerative Energie erzeugen verbunden sind, so dass diese leeren Batterien 12 b während der Fahrt des Transportfahrzeugs 10 oder auch während Standzeiten aufgeladen werden können. Das System ist dabei so ausgelegt, dass mehrere Batterien 12 b vom Transportfahrzeug 10 mitgeführt und nacheinander aufgeladen werden können. Dieser Vorgang kann weitgehend automatisiert erfolgt oder es können entsprechende Umschaltvorrichtungen im Bereich des Führerhauses vorgesehen sein, so dass der Fahrer, wenn ihm angezeigt wird, dass eine Batterie vollständig geladen ist, umschalten kann, so dass anschließend eine andere leere Batterie geladen werden kann. Die geladenen Batterien 12 a werden ebenfalls von dem Transportfahrzeug 10 mitgeführt und an einem Zielort abgeladen, beispielsweise an einer Autobahnraststätte, die der Fahrer des Transportfahrzeugs ohnehin anfahren will, so dass es nicht notwendig ist, dass das Transportfahrzeug zusätzliche Wegstrecken zurücklegt, was ja wiederum mit einem zusätzlichen Energieverbrauch verbunden wäre.The following will refer to the 1 Reference is made to FIG. 1, which illustrates in a highly schematic manner an exemplary system for supplying electric power to vehicles in accordance with the present invention. The system includes what is known as a transport vehicle 10, which is basically a conventional truck, such as is used thousands of times a day on the freeways and country roads for transport purposes. This truck has a regular loading space 16, which does not have to be changed for the purposes of the present invention, so that this truck can continue to transport the intended goods. In order to be able to serve as a transport vehicle 10 in the system according to the invention, the truck is only equipped with solar cells 11, which can be attached to the truck, for example on the roof but also on the side surfaces or any other desired surfaces. In addition or as an alternative, propellers or turbines can also be attached, for example in the front area of the towing vehicle (not shown here), in order to gain further regenerative energy from the relative wind. However, the regenerative energy that is obtained on the transport vehicle is not used, or at most to a small extent, for the electrical supply of the transport vehicle itself, but is used to charge empty batteries 12b, which the transport vehicle 10 carries with it. These are batteries 12a, 12b from target vehicles, i.e. usually from cars or at least smaller vehicles such as minibuses, vans, etc. These batteries are picked up by the transport vehicle as empty batteries 12b and connected to corresponding lines (not here shown) connected, which are connected to the devices such as the solar cells 11, which generate regenerative energy, so that these empty batteries 12b can be charged while the transport vehicle 10 is moving or during downtimes. The system is designed in such a way that several batteries 12b can be carried along by the transport vehicle 10 and charged one after the other. This process can be largely automated or appropriate switching devices can be provided in the area of the driver's cab so that the driver can switch when he is shown that a battery is fully charged, so that another empty battery can then be charged. The charged batteries 12a are also carried along by the transport vehicle 10 and unloaded at a destination, for example at a motorway service station that the driver of the transport vehicle wants to drive to anyway, so that it is not necessary for the transport vehicle to cover additional distances, which in turn would be associated with additional energy consumption.

Für das aufnehmen und unterbringen der aufgeladenen und der leeren Batterien 12 a, 12 b kann gegebenenfalls ein bereits am Transportfahrzeug vorhandenes Behältnis 14 genutzt werden. Andernfalls ist ein geringfügiger Umbau des Transportfahrzeugs 10 notwendig, bei dem ein solches Behältnis 14 eingebaut wird, wobei sich dieses bevorzugt in einem unteren Bereich des Chassis, beispielsweise seitlich unter dem Chassis befindet, wie dies in der 1 dargestellt ist. Dies hat den Vorteil, dass eine gute Zugänglichkeit zu dem Behältnis 14 gegeben ist, die die Entnahme durch den Fahrer des Transportfahrzeugs oder eine automatische Entnahme mit Hilfe geeigneter Einrichtungen am Zielort einfach ermöglicht. Ähnliche Behältnisse, wie sie in der 1 schematisch dargestellt sind, gibt es oft schon bei LKWs um unterschiedlichste Gegenstände wie Werkzeug, Ersatzteile oder Teile für den Bedarf des Fahrers mitzuführen. In diesem Bereich des Chassis ist zum einen der erforderliche Platz vorhanden, das Gewicht der Batterien 12 a, 12 b kann hier problemlos aufgenommen werden, da sich in diesem Bereich tragende Bauteile des Chassis befinden und es besteht ein weiterer Vorteil darin, dass die Beladung und Entladung des Behältnisses 14 auch möglich ist, ohne dass der Laderaum geöffnet wird, so dass derjenige, der die Batterien einlädt oder entnimmt, keine Berechtigung für einen Zugang zum Laderaum 16 benötigt.A container 14 already present on the transport vehicle can optionally be used for receiving and accommodating the charged and the empty batteries 12a, 12b. Otherwise, a slight conversion of the transport vehicle 10 is necessary, in which such a container 14 is installed, this is preferably in a lower area of the chassis, for example, laterally under the chassis, as shown in FIG 1 is shown. This has the advantage that there is good accessibility to the container 14 is given, which allows easy removal by the driver of the transport vehicle or automatic removal with the help of suitable devices at the destination. Similar containers as those in the 1 are shown schematically, there are often already in trucks to carry a wide variety of items such as tools, spare parts or parts for the driver's needs. In this area of the chassis, on the one hand, the required space is available, the weight of the batteries 12a, 12b can be absorbed here without any problems, since there are load-bearing components of the chassis in this area, and there is another advantage in that the loading and Discharge of the container 14 is also possible without the loading space being opened, so that the person who invites or removes the batteries does not require authorization for access to the loading space 16 .

Wenn eine oder mehrere Batterien 12 a aufgeladen sind oder wenn neue entladene Batterien 12 b aufgenommen werden sollen, fährt das Transportfahrzeug 10 einen Rastplatz, Parkplatz, öffentlichen Platz, Supermarkt oder dergleichen an, an dem sich eine Aufbewahrungs- und Entnahmestation 15 für geladene und entladene Batterien 12, 12 b befindet, die hierin auch als Wechselautomat bezeichnet wird. Diese Aufnahme- und Entladestation 15 hat vorzugsweise mehrere bevorzugt verschließbare Behältnisse 17, 18, die die Batterien aufnehmen, insbesondere mindestens ein Behältnis 17 für geladene Batterien 12 a und mindestens ein Behältnis 18 für entladene Batterien 12 b, so dass die Batterien dort eingelegt oder entnommen werden können. Wenn verschiedene Batterietypen für unterschiedliche Zielfahrzeuge dort aufbewahrt werden ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn diese wiederum in jeweils unterschiedlichen Behältnissen aufbewahrt werden oder wenn zumindest Einrichtungen vorhanden sind, die den Vorgang einer Entnahme einer geladenen Batterie so steuern, dass der Entnehmer eine Batterie des für sein jeweiliges Zielfahrzeug vorgesehenen Typs erhält.When one or more batteries 12a are charged or when new, discharged batteries 12b are to be picked up, the transport vehicle 10 drives to a rest area, parking lot, public square, supermarket or the like, where there is a storage and removal station 15 for charged and discharged batteries Batteries 12, 12 b is located, which is also referred to herein as a change machine. This receiving and discharging station 15 preferably has several preferably lockable containers 17, 18 that accommodate the batteries, in particular at least one container 17 for charged batteries 12a and at least one container 18 for discharged batteries 12b, so that the batteries can be inserted or removed there can become. If different battery types are stored there for different target vehicles, it is also advantageous if they are in turn stored in different containers or if at least devices are available that control the process of removing a charged battery so that the remover takes a battery of the receives its respective target vehicle of the intended type.

Das Einladen der geladenen Batterien durch das Transportfahrzeug 10 in die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung 15 kann beispielsweise weitgehend automatisiert erfolgen. Dazu fährt das Transportfahrzeug 10 an den Wechselautomaten 15 heran, öffnet entweder mechanisch oder vom Führerhaus aus das entsprechende Behältnis 14 am Transportfahrzeug, in dem die geladenen Batterien 12 a eingelagert sind, öffnet das entsprechende Behältnis 17 an dem Wechselautomaten 15 und Entnahme der geladenen Batterien aus dem Transportfahrzeug kann dann beispielsweise durch Roboterarme oder Greifeinrichtungen erfolgen, die sich bevorzugt im Bereich des Wechselautomaten 15 befinden, die aber auch am Transportfahrzeug 10 selbst vorgesehen sein können. Diese Greifeinrichtungen entnimmt die geladenen Batterien 12 a aus dem Behältnis 14 des Transportfahrzeugs und stellt sie in dem Behältnis 17 der Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung ab. Anschließend wird das Behältnis 17 wieder verschlossen. Das Transportfahrzeug kann dann anschließend noch ein oder mehrere entladene Batterien 12 b aus der Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung 15 entnehmen und in dem Behältnis 14 abstellen, so dass bei der anschließenden Fahrt diese Batterien wieder aufgeladen werden können.The loading of the charged batteries by the transport vehicle 10 into the storage and removal device 15 can, for example, be largely automated. To do this, the transport vehicle 10 drives up to the changing machine 15, opens the corresponding container 14 on the transport vehicle, either mechanically or from the driver's cab, in which the charged batteries 12a are stored, opens the corresponding container 17 on the changing machine 15 and removes the charged batteries The transport vehicle can then be carried out, for example, by robotic arms or gripping devices which are preferably located in the area of the changing machine 15, but which can also be provided on the transport vehicle 10 itself. These gripping devices removes the charged batteries 12a from the container 14 of the transport vehicle and places them in the container 17 of the storage and removal device. The container 17 is then closed again. The transport vehicle can then remove one or more discharged batteries 12b from the storage and removal device 15 and place them in the container 14 so that these batteries can be recharged during the subsequent journey.

Das erfindungsgemäße System umfasst weiterhin eines, mehrere oder in der Regel eine größere Anzahl von Zielfahrzeugen 13, bei denen es sich um elektrisch angetriebene Fahrzeuge handelt, deren Batterien aufgeladen werden müssen. Anstatt eine Ladesäule anzufahren, um die leere Batterie wieder aufzuladen, fährt der Fahrer des Zielfahrzeugs 13 an einen Ort, an dem sich eine Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung 15 gemäß der vorliegenden Erfindung befindet, beispielsweise einem Parkplatz oder Rastplatz an einer Autobahn wie oben beschrieben. Dort fährt er beispielsweise seitlich an die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung 15 heran, öffnet eine Aufnahme 19, die in der Regel verschließbar ist und sich zum Beispiel seitlich oder im Heckbereich oder auch im Frontbereich an dem Zielfahrzeug befinden kann und einen Aufnahmeraum verschließt, in dem sich die Batterie 12 b des Zielfahrzeugs 13 befindet. Die Batterie 12 b befindet sich im Zielfahrzeug 13 bevorzugt in einem beispielsweise über eine Tür verschließbaren Fach, welches nur vom Fahrer geöffnet werden kann, ähnlich gesichert wie ein Tank bei einem herkömmlichen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Die Kontakte der entladenen Batterie werden gelöst, was beispielsweise auch automatisch durch Bedienung seitens des Fahrers im Cockpit des Zielfahrzeugs erfolgen kann oder auch durch mechanisches Lösen der Kontakte direkt an den Anschlüssen der Batterie 12 b durch den Fahrer. Anschließend kann mittels einer Greifeinrichtung der Aufbewahrungs- und Entnahmestation 15 die entladene Batterie 12 b aus dem Zielfahrzeug 13 entnommen und in das entsprechende Behältnis 18 der Aufbewahrungs- und Entnahmestation 15 eingelagert werden. Diese Entnahme und Einlagerung kann alternativ auch durch den Fahrer händisch erfolgen, was bei kleineren Batterien mit einem geringen Gewicht problemlos möglich ist. Anschließend wird dem entsprechenden Fach 17 des Aufbewahrungs- und Entnahmestation 15 eine geladen Batterie 12 a entnommen und in das Fach 19 des Zielfahrzeugs eingestellt, was wiederum über die Greifeinrichtung der Aufbewahrungs- und Entnahmestation 15 erfolgen kann. Danach kann der Fahrer die Kontakte der geladenen Batterie 12 a wieder anschließen und das Zielfahrzeug ist wieder fahrbereit. Der gesamte Austauschvorgang der entladenen gegen eine geladene Batterie kann sehr rasch, beispielsweise in nur wenigen Minuten erfolgen und ist somit viel schneller als das Aufladen einer Fahrzeugbatterie an einer Ladesäule.The system according to the invention also includes one, several or, as a rule, a larger number of target vehicles 13, which are electrically driven vehicles whose batteries have to be charged. Instead of driving to a charging station to recharge the dead battery, the driver of the target vehicle 13 drives to a location where a storage and retrieval facility 15 according to the present invention is located, such as a parking lot or rest area on a highway as described above. There, for example, it approaches the storage and removal device 15 from the side, opens a receptacle 19, which can usually be closed and can be located, for example, on the side or in the rear area or also in the front area of the target vehicle and closes a receptacle space in which the battery 12b of the target vehicle 13 is located. The battery 12b is located in the target vehicle 13, preferably in a compartment that can be closed, for example, via a door and can only be opened by the driver, secured in a manner similar to a tank in a conventional vehicle with an internal combustion engine. The contacts of the discharged battery are released, which can also be done automatically by the driver in the cockpit of the target vehicle, for example, or by the driver mechanically releasing the contacts directly on the terminals of the battery 12b. The discharged battery 12 b can then be removed from the target vehicle 13 by means of a gripping device of the storage and removal station 15 and stored in the corresponding container 18 of the storage and removal station 15 . Alternatively, this removal and storage can also be carried out manually by the driver, which is easily possible with smaller, lighter batteries. A charged battery 12a is then removed from the corresponding compartment 17 of the storage and removal station 15 and placed in the compartment 19 of the target vehicle, which in turn can be done via the gripping device of the storage and removal station 15 . The driver can then reconnect the contacts of the charged battery 12a and the target vehicle is ready to drive again. The entire process of replacing the discharged with a charged battery can be done very quickly, for example in just weni minutes and is therefore much faster than charging a vehicle battery at a charging station.

Um das System und den Vorgang des Austauschs einer Batterie an einem Wechselautomaten 15 für den Fahrer des Zielfahrzeugs 13 sicherer zu machen und gleichzeitig die Abrechnung sicher zu stellen, können beispielsweise entsprechende elektronische Einrichtungen an den Wechselautomaten 15 vorgesehen, die den Vorgang des Austauschs einer Batterie steuern und abrechenbar machen. Beispielweise könnte sich der Fahrer des Zielfahrzeugs 13 über ein Passwort autorisieren, durch Betätigung eines Bedienpults am Wechselautomaten oder zum Beispiel über eine App das Behältnis 18 für die entladenen Batterien 12 b öffnen und seine Batterie 12 b dann dort einlagern, wobei gleichzeitig ein Bezahlvorgang erfolgt, indem ein Bankkonto belastet wird. Natürlich könnte auch eine bargeldlose Bezahlung per Bankkarte oder eine Bezahlung mittels Bargeld an dem Wechselautomaten vorgesehen sein. Das System belastet somit zum einen den Fahrer eines Zielfahrzeugs für jeden Vorgang des Austauschs einer leeren gegen eine geladene Batterie und auf der anderen Seite könnte der Fahrer des Transportfahrzeugs eine Bezahlung für jede aufgeladene Batterie 12 a erhalten, die er in den Wechselautomaten 15 einlagert.In order to make the system and the process of changing a battery at a changing machine 15 safer for the driver of the target vehicle 13 and at the same time to ensure billing, corresponding electronic devices can be provided on the changing machines 15, for example, which control the process of changing a battery and make it billable. For example, the driver of the target vehicle 13 could authorize himself using a password, open the container 18 for the discharged batteries 12 b by operating a control panel on the exchange machine or, for example, using an app and then store his battery 12 b there, with a payment process taking place at the same time, by debiting a bank account. Of course, cashless payment by bank card or payment in cash at the exchange machine could also be provided. On the one hand, the system charges the driver of a target vehicle for each process of exchanging an empty battery for a charged one, and on the other hand, the driver of the transport vehicle could receive payment for each charged battery 12a that he stores in the changing machine 15.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Transportfahrzeugtransport vehicle
1111: Solarzellensolar cells
12 a12 a: geladene Batteriencharged batteries
12 b12 b: leere Batterienempty batteries
1313: Zielfahrzeugtarget vehicle
1414: Behältniscontainer
1515: Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung/WechselautomatStorage and withdrawal device/changing machine
1616: Laderaumhold
1717: Behältnis für geladene BatterienContainer for charged batteries
1818: Behältnis für entladene BatterienContainer for discharged batteries
1919: Aufnahme für BatterieBattery mount

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 3532365 B1 [0003]EP 3532365 B1 [0003]
WO 2020/236955 A1 [0004]WO 2020/236955 A1 [0004]
EP 3693200 A1 [0005]EP 3693200 A1 [0005]
EP 3659854 A1 [0006]EP 3659854 A1 [0006]

Claims

System für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie umfassend wenigstens einen Lastkraftwagen als Transportfahrzeug (10), welcher im Bereich seiner Karosserie mit Solarzellen (11) und/oder Propellern ausgerüstet ist, die regenerative Energie erzeugen, zur Aufladung und Speicherung der gewonnenen Energie in wenigstens einer Batterie (12 a, 12 b), die von dem Transportfahrzeug (10) mitgeführt wird, sowie umfassend wenigstens ein elektrisch angetriebenes Zielfahrzeug (13) umfassend wenigstens eine diesem zugeordnete aufladbare Batterie (12 b), dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Transportfahrzeug (10) mitgeführte Batterie (12 a), die in dem Transportfahrzeug (10) aufgeladen wird, eine Austauschbatterie ist, die dem Zielfahrzeug (13) im Austausch gegen eine leere Batterie (12 b) des Zielfahrzeugs (13) zugeführt wird.System for supplying vehicles with electrical energy, comprising at least one truck as a transport vehicle (10), which is equipped in the area of its body with solar cells (11) and/or propellers which generate regenerative energy, for charging and storing the energy obtained in at least a battery (12 a, 12 b), which is carried along by the transport vehicle (10), and comprising at least one electrically driven target vehicle (13) comprising at least one chargeable battery (12 b) assigned to it, characterized in that the transport vehicle (10) onboard battery (12a) charged in the transport vehicle (10) is a replacement battery supplied to the target vehicle (13) in exchange for a dead battery (12b) of the target vehicle (13).

System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (10) zwei oder mehrere Batterien (12 a, 12 b) des Typs, die ein definiertes Zielfahrzeug (13) benötigt oder zwei oder mehrere unterschiedliche Batterien (12 a, 12 b) verschiedener Typen, die unterschiedliche Zielfahrzeuge (13) benötigen, mit sich führt, welche während der Fahrt und/oder bei stehendem Transportfahrzeug (10) über Energie aus Solarzellen (11) aufgeladen werden.system after claim 1 , characterized in that the transport vehicle (10) two or more batteries (12 a, 12 b) of the type that requires a defined target vehicle (13) or two or more different batteries (12 a, 12 b) of different types, the different Require target vehicles (13) with you, which are charged using energy from solar cells (11) while driving and/or when the transport vehicle (10) is stationary.

System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (10) wenigstens ein Behältnis (14) aufweist, in dem die Batterien (12 a, 12 b) für die Zielfahrzeuge (13) mitgeführt werden, wobei dieses Behältnis (14) vorzugsweise außerhalb des regulären Laderaums (16) des Transportfahrzeugs (10) angeordnet ist oder zumindest von außen her ohne Öffnen des Laderaums (16) zugänglich ist.system according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the transport vehicle (10) has at least one container (14) in which the batteries (12 a, 12 b) for the target vehicles (13) are carried, this container (14) preferably outside the regular loading space ( 16) of the transport vehicle (10) or is at least accessible from the outside without opening the loading space (16).

System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (14) als Schubfach ausgebildet ist, so dass die Batterien (12 a, 12 b) für das Zielfahrzeug/die Zielfahrzeuge (13) durch herausziehen des Schubfachs für eine Entnahme zugänglich ist/sind.system after claim 3 , characterized in that the container (14) is designed as a drawer, so that the batteries (12 a, 12 b) for the target vehicle / the target vehicles (13) by pulling out the drawer for removal is / are accessible.

System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin eine Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) für geladene Batterien (12 a) am Aufenthaltsort des Zielfahrzeugs (13) umfasst.system according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the system further comprises a storage and removal device (15) for charged batteries (12 a) at the whereabouts of the target vehicle (13).

System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) eingerichtet ist, ebenfalls entladene Batterien (12 b) von Zielfahrzeugen (13) aufzunehmen.system after claim 5 , characterized in that the storage and removal device (15) is set up to also receive discharged batteries (12b) from target vehicles (13).

System nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) so eingerichtet ist, dass die Entnahme einer geladenen Batterie (12 a) nur bei gleichzeitiger Abgabe einer entladenen Batterie (12 b) möglich ist.system according to one of the Claims 5 or 6 , characterized in that the storage and removal device (15) is set up in such a way that the removal of a charged battery (12 a) is only possible if a discharged battery (12 b) is released at the same time.

System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) als Wechselautomat ausgebildet ist und wenigstens ein verschließbares Behältnis (18) umfasst, welches nach dem Öffnen jeweils eine entladene Batterie (12 b) eines Zielfahrzeugs (13) aufnimmt und weiterhin wenigstens ein weiteres verschließbares Behältnis (17) umfasst, in dem sich geladene Batterien (12 a) für das Zielfahrzeug (13) befinden, die dem Wechselautomaten (15) entnehmbar sind oder von diesem ausgegeben werden.system according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that the storage and removal device (15) is designed as a changing machine and comprises at least one lockable container (18) which, after opening, receives a discharged battery (12 b) of a target vehicle (13) and also at least one other includes a lockable container (17) in which charged batteries (12a) for the target vehicle (13) are located, which can be removed from the changing machine (15) or are issued by this.

System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) bewegliche, automatisch agierende mechanische Einrichtungen wie insbesondere Greifeinrichtungen, Roboterarme, Fördereinrichtungen oder dergleichen aufweist, die dem Zielfahrzeug (13) eine entladene Batterie (12 b) entnehmen und/oder eine geladene Batterie (12 a) in eine dafür vorgesehene Aufnahme (19) des Zielfahrzeugs (13) einlagern.system after claim 8 , characterized in that the storage and removal device (15) has mobile, automatically acting mechanical devices such as in particular gripping devices, robotic arms, conveyor devices or the like, which remove a discharged battery (12b) from the target vehicle (13) and/or a charged battery (12a) in a designated receptacle (19) of the target vehicle (13).

System nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) und/oder das Transportfahrzeug (10) Einrichtungen aufweisen, um geladene Batterien (12 a) von dem Transportfahrzeug (10) an die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) zu übergeben und/oder entladene Batterien (12 b) von der Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) an das Transportfahrzeug (10) zu übergeben.system according to one of the Claims 5 until 9 , characterized in that the storage and removal device (15) and/or the transport vehicle (10) have devices for transferring charged batteries (12a) from the transport vehicle (10) to the storage and removal device (15) and/ or to hand over discharged batteries (12b) from the storage and removal device (15) to the transport vehicle (10).

System nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15) an einem für Zielfahrzeuge (13) öffentlich zugänglichen Ort stationär angeordnet ist, insbesondere an einer Tankstelle, Raststätte, einem Parkplatz, einem Einkaufszentrum oder dergleichen.system according to one of the Claims 5 until 10 , characterized in that the storage and removal device (15) is arranged stationary at a location that is publicly accessible for target vehicles (13), in particular at a gas station, service station, parking lot, shopping center or the like.

Verfahren für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie, bei dem wenigstens ein Lastkraftwagen als Transportfahrzeug (10) dient, welcher im Bereich seiner Karosserie mit Solarzellen (11) und/oder Propellern ausgerüstet ist, die regenerative Energie erzeugen, mittels derer die Aufladung und Speicherung der gewonnenen Energie in wenigstens einer Batterie (12 a, 12 b) erfolgt, die von dem Transportfahrzeug (10) mitgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Transportfahrzeug (10) mitgeführte Batterie (12 a), die in dem Transportfahrzeug (10) aufgeladen wird, eine Austauschbatterie ist, die wenigstens einem elektrisch angetriebenen Zielfahrzeug (13) im Austausch gegen eine leere Batterie (12 b) dieses Zielfahrzeugs (13) zugeführt wird.Method for supplying vehicles with electrical energy, in which at least one truck serves as a transport vehicle (10), which is equipped with solar cells (11) and/or propellers in the area of its body, which generate regenerative energy, by means of which the charging and storage the energy obtained takes place in at least one battery (12 a, 12 b), which is carried along by the transport vehicle (10), characterized in that the of the transport vehicle (10) carried battery (12 a), which is charged in the transport vehicle (10), is a replacement battery, which is at least one electrically powered target vehicle (13) in exchange for an empty battery (12 b) of this target vehicle (13) is supplied.

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei diesem Verfahren ein System mit den Merkmalen wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 11 verwendet wird.procedure after claim 12 , characterized in that in this method, a system with the features of at least one of Claims 1 until 11 is used.

Aufbewahrungs- und Entnahmeeinrichtung (15), die als Wechselautomat ausgebildet ist und wenigstens ein verschließbares Behältnis (18) umfasst, welches nach dem Öffnen jeweils eine entladene Batterie (12 b) eines Zielfahrzeugs (13) aufnimmt und weiterhin wenigstens ein weiteres verschließbares Behältnis (17) umfasst, in dem sich geladene Batterien (12 a) für das Zielfahrzeug (13) befinden, die dem Wechselautomaten (15) entnehmbar sind oder von diesem ausgegeben werden, insbesondere umfassend die weiteren Merkmale eines der Ansprüche 6 bis 11 und insbesondere zur Verwendung in einem System für die Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.Storage and removal device (15), which is designed as a changing machine and comprises at least one lockable container (18) which, after opening, receives a discharged battery (12b) of a target vehicle (13) and also at least one further lockable container (17 ) Includes, in which charged batteries (12 a) for the target vehicle (13) are located, which can be removed from the changing machine (15) or are issued by this, in particular comprising the further features of one of Claims 6 until 11 and in particular for use in a system for supplying electric power to vehicles according to any one of Claims 1 until 11 .