自动存储和取回系统、充电站、容器装卸车辆和相关方法与流程

1.本发明涉及一种用于使用充电站存储和取回容器的自动存储和取回系统及其方法。


背景技术：

2.图1公开了一种典型的现有技术的具有框架结构100的自动存储和取回系统1，并且图2和图3公开了两种不同的现有技术的容器装卸车辆201、301，其适合于在这种系统1上运行。
3.框架结构100包括多个直立构件102和多个由直立构件102支撑的水平构件103。构件102、103通常可由金属制成，例如挤压铝型材。
4.框架结构100限定了存储网格104，其包括成行布置的存储柱105，在该存储柱105中，也称为箱的存储容器106一个堆叠在另一个的顶部上，以形成堆垛107。存储网格104防止存储容器106的堆垛107的水平移动，并且引导容器106的竖直移动，但是通常在堆叠时不支撑存储容器106。
5.自动存储和取回系统1包括以网格图案布置在存储网格104的顶部上的轨道系统108，在该轨道系统108上，操作多个容器装卸车辆201、301以从存储柱105提升存储容器106和将存储容器106降低到存储柱中，并且还在存储柱105上方运输存储容器106。轨道系统108包括第一组平行轨道110，其布置为引导容器装卸车辆201、301在第一方向x上移动穿过框架结构100的顶部，以及第二组平行轨道111，其布置为垂直于第一组轨道110，以引导容器装卸车辆201、301在垂直于第一方向x的第二方向y上移动。这样，轨道系统108限定了网格柱112，容器装卸车辆201、301可在其上方在存储柱105上方横向地移动，即，在平行于水平x-y平面的平面中移动。
6.每个现有技术的容器装卸车辆201、301包括车身201a、301a以及第一组车轮201b、301b和第二组车轮201c、301c，其分别使得容器装卸车辆201、301能够在x方向上和y方向上横向移动。在图2和图3中，每组中的两个车轮是完全可见的。第一组车轮201b、301b布置为与第一组轨道110的两个相邻轨道接合，并且第二组车轮201c、301c布置为与第二组轨道111的两个相邻轨道接合。可将每组车轮201b、301b、201c、301c提升和降低，使得第一组车轮201b、301b和/或第二组车轮201c、301c可在任何一个时间与相应的一组轨道110、111接合。
7.每个现有技术的容器装卸车辆201、301还包括用于竖直运输存储容器106的提升装置(未示出)，例如从存储柱105提升存储容器106和将存储容器106降低到存储柱中。提升装置包括一个或多个适于接合存储容器106的夹持/接合装置(未示出)，并且该夹持/接合装置可从车辆201、301降低，使得夹持/接合装置相对于车辆201、301的位置可在与第一方向x和第二方向y正交的第三方向z上调节。
8.传统地，并且也为了本技术的目的，z＝1标识网格104的最上层，即，直接在轨道系统108下方的层，z＝2标识轨道系统108下方的第二层，z＝3标识第三层等。在图1中公开的
示例性现有技术网格中，z＝8标识网格104的最下面的底层。类似地，x＝1
…
n和y＝1
…
n标识每个网格柱112在水平面中的位置。因此，作为实例，并且使用图1所示的笛卡尔坐标系x、y、z，在图1中标识为106'的存储容器可以说是占据网格位置或单元x＝10、y＝2、z＝3。容器装卸车辆201、301可以说是在层z＝0中行进，并且每个网格柱112可以通过其x和y坐标来标识。
9.每个现有技术的容器装卸车辆201、301包括用于在将存储容器106运输穿过轨道系统108时接收和装载存储容器106的存储隔室或空间。存储空间可包括布置在车身201a内的中心的空腔，如图2所示，并且如例如wo2015/193278a1所述，其内容通过引引证结合于此。
10.图3示出了具有悬臂结构的容器装卸车辆301的替代构造。这种车辆在例如no317366中详细描述，其内容也通过引用的方式结合于此。
11.图2所示的中心空腔容器装卸车辆201可具有覆盖一定区域的覆盖区，该区域在x和y方向上的尺寸大致等于网格柱112的横向范围，即，网格柱112在x和y方向上的范围，例如如wo2015/193278a1所述，其内容通过引证结合于此。本文使用的术语“横向的”可表示“水平的”。
12.或者，中心空腔容器装卸车辆101可具有大于由网格柱112限定的横向区域的覆盖区，例如如wo2014/090684a1所公开的。
13.轨道系统108可以是如图4所示的单轨道系统。或者，轨道系统108可以是如图5所示的双轨道系统，从而允许具有大致对应于由网格柱112限定的横向区域的覆盖区的容器装卸车辆201沿着一行网格柱行进，即使另一容器装卸车辆201位于与该行相邻的网格柱上方。单轨道系统和双轨道系统，或者包括单轨道系统108中的单轨道和双轨道布置的组合，在水平面p中形成网格图案，该网格图案包括多个矩形且均匀的网格位置或网格单元122，其中，每个网格单元122包括由第一组轨道110的一对轨道110a、110b和第二组轨道111的一对轨道111a、111b界定的网格开口115。在图5中，网格单元122由虚线框表示。
14.因此，轨道110a和110b形成限定在x方向上延伸的平行的网格单元行的轨道对，并且轨道111a和111b形成限定在y方向上延伸的平行的网格单元行的轨道对。
15.如图6所示，每个网格单元122具有通常在30到150cm的间隔内的宽度wc和通常在50到200cm的间隔内的长度lc。每个网格开口115具有宽度wo和长度lo，其通常比网格单元122的宽度wc和长度lc小2到10cm。
16.在x和y方向上，相邻的网格单元布置为彼此接触，使得在网格单元之间没有空间。
17.在存储网格104中，大多数网格柱112是存储柱105，即，其中存储容器106以堆垛107存储的网格柱105。然而，网格104通常具有至少一个网格柱112，其不用于存储容器106，但是其包括容器装卸车辆201、301可以放下和/或拾取存储容器106的位置，使得可将其运输到存取站(未示出)，在该存取站处，可从网格104的外部存取存储容器106或者将其转移出或转移入网格104。在本领域中，这种位置通常被称为“端口”，并且该端口所位于的网格柱112可以被称为“端口柱”119、120。到存取站的运输可以在任何方向上，即水平、倾斜和/或竖直方向。例如，存储容器106可以放置在存储网格104内的随机或专用的网格柱112中，然后由任何容器装卸车辆拾取，并运输到端口119、120，以便进一步运输到存取站。注意，术语“倾斜”意味着具有在水平和竖直之间的大致运输方向的存储容器106的运输。
18.图1中的网格104包括两个端口柱119和120。第一端口柱119例如可以是专用的卸货端口柱，其中容器装卸车辆201、301可以将待运输的存储容器106卸货到存取站或转运站，并且第二端口柱120可以是专用的拾取端口柱，其中容器装卸车辆201、301可以拾取已经从存取站或转运站运输到网格104的存储容器106。
19.存取站通常可以是拣选站或存储站，其中将产品物品从存储容器106移除或放入其中。在拣选站或存储站中，存储容器106通常从不会从自动存储和取回系统1移除，而是一旦被存取就返回到网格104中。端口也可用于将存储容器转移出或转移入网格104，例如，用于将存储容器106转移到另一存储设施(例如，转移到另一网格或另一自动存储和取回系统)、转移到运输车辆(例如，火车或卡车)，或转移到生产设施。
20.通常采用包括传送器的传送器系统在端口119、120和存取站之间运输存储容器。
21.如果端口119、120和存取站位于不同的高度，则传送器系统可包括具有竖直部件的提升装置，用于在端口119、120和存取站之间竖直地运输存储容器106。
22.传送器系统可布置为在不同的网格之间转移存储容器106，例如，如在wo2014/075937a1中描述的，其内容通过引证结合于此。
23.当要存取存储在图1中公开的网格104中的存储容器106时，命令容器装卸车辆201、301中的一个从其在网格104中的位置取回目标存储容器106，并且将其运输到卸货端口119。此操作包括将容器装卸车辆201、301移动到目标存储容器106所处的存储柱105上方的网格位置，使用容器装卸车辆201、301的提升装置(未示出)从存储柱105取回存储容器106，并且将存储容器106运输到卸货端口119。如果目标存储容器106位于堆垛107内的深处，即，一个或多个其他存储容器106定位在目标存储容器106上方，则该操作还包括在从存储柱105提升目标存储容器106之前临时移动位于上方的存储容器。在本领域中有时被称为“挖掘”的此步骤可以利用随后用于将目标存储容器运输到卸货端口119的相同的容器装卸车辆来执行，或者利用一个或多个其他协作的容器装卸车辆来执行。替代地或附加地，自动存储和取回系统1可具有专门用于从存储柱105临时移除存储容器的任务的容器装卸车辆。一旦目标存储容器106已经从存储柱105移除，临时移除的存储容器便可重新定位到原始存储柱105中。然而，所移除的存储容器可以替代地重新安置到其他存储柱。
24.当存储容器106将存储在网格104中时，命令容器装卸车辆201、301中的一个从拾取端口120拾取存储容器106，并将其运输到存储柱105上方的网格位置，将存储容器存储在该位置。在已经移除位于存储柱堆垛107内的目标位置处或其上方的任何存储容器之后，容器装卸车辆201、301将存储容器106定位在期望位置。然后，可将所移除的存储容器降低回到存储柱105中或重新安置到其他存储柱。
25.为了监测和控制自动存储和取回系统1，例如监测和控制网格104内的相应存储容器106的位置、每个存储容器106的内容物；以及容器装卸车辆201、301的运动，使得可将期望的存储容器106在期望的时间输送到期望的位置，而容器装卸车辆201、301不会彼此碰撞，自动存储和取回系统1包括控制系统，该控制系统通常是计算机化的，并且通常包括用于跟踪存储容器106的数据库。
26.然而，对于上述存储系统，由于需要再充电，所以存在不期望的机器人停顿，从而将存储系统的操作周期总体上减少到通常每天16小时。
27.在其内容通过引用的方式结合于此的wo2015/104263a2中，描述了一种存储系统，
其通过在存储网格的周边布置多个充电站来解决该不期望的停顿。每个充电站具有对每个车辆上的存储电源充电的能力。然而，wo2015/104263a2中公开的解决方案的缺点在于，电源布置减少了用于存储容器的可用空间和车辆的整体稳定性。此外，用于将存储电源连接到充电站的挂钩系统相当复杂，因此服务更密集并且易于发生故障。另外，由于存储电源在横向方向上的有限支撑，所以现有技术的挂钩系统限制了所连接的存储电源的潜在横向范围。
28.本文所述的本发明解决方案可被认为代表了如在wo2015/104263a2中公开的存储系统的进一步发展，其中减轻了上述关于空间和稳定性的缺点。


技术实现要素：

29.在独立权利要求中阐述和表征了本发明，同时从属权利要求描述了本发明的其他特征。
30.在第一方面中，本发明提供了一种自动存储和取回系统，包括：
31.轨道系统，其包括布置在水平面中并在第一方向上延伸的第一组平行轨道，以及布置在水平面中并在与第一方向正交的第二方向上延伸的第二组平行轨道，所述第一组轨道和第二组轨道在水平面中形成包括多个相邻网格单元的网格图案，每个网格单元包括由第一组轨道的一对相邻轨道和第二组轨道的一对相邻轨道限定的网格开口；
32.多个存储柱，其位于轨道系统下方，其中，每个存储柱竖直地位于网格开口下方并且布置为存储存储容器的堆垛；
33.容器装卸车辆，其用于提升堆叠在堆垛中的至少一个存储容器，容器装卸车辆配置为在存储柱上方的轨道系统上横向移动以经由网格开口存取存储容器，其中
34.容器装卸车辆包括：下部，其包括至少一个用于存储存储容器的存储隔室；上部，其竖直地布置在下部上方；车轮组件，其用于沿着轨道系统引导容器装卸车辆；以及电源隔室，其用于容纳可更换电源；
35.可更换电源，其容纳在电源隔室中，具有电源充电连接件；以及
36.充电站，其用于对可更换电源充电，充电站包括充电连接件和电源支撑件，充电连接件配置为与电源充电连接件产生电连接，电源支撑件用于在充电期间可释放地支撑电源；其中
37.电源隔室布置在容器装卸车辆的上部中，并且配置为经由面向第一方向或第二方向的开口接收可更换电源。
38.换句话说，电源隔室布置在该至少一个存储隔室的高度上方的高度处。电源隔室可以在该至少一个存储隔室的正上方延伸。
39.在该系统的一个实施方式中，电源支撑件布置为延伸到电源隔室中以取回放电的电源或插入充电的电源。
40.电源支撑件布置为使得所支撑的电源仅可以相对于电源支撑件在向上的方向上被释放。
41.通过将电源支撑件布置为延伸到电源隔室中，可将电源引入到车辆内的与容器装卸车辆的侧面(或水平周边)横向分离的位置，同时保持足够稳定以将电源可靠地联接到车辆的连接器。
42.在该系统的一个实施方式中，电源隔室包括电源锁定组件，其布置为将电源保持在电源隔室内的适当位置。
43.换句话说，电源组件布置为防止所容纳的电源相对于电源隔室移动。换句话说，电源锁定组件防止电源相对于电源隔室横向/水平移动。
44.在该系统的一个实施方式中，电源锁定组件可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，电源锁定组件可将电源保持在适当位置，在第二位置中，可使电源移动。
45.在该系统的一个实施方式中，电源锁定组件通过可释放锁定机构锁定在第一位置。
46.在该系统的一个实施方式中，电源支撑件布置为与可释放锁定机构和/或电源锁定组件相互作用，使得当电源支撑件延伸到电源隔室中以取回放电的电源或插入充电的电源时，电源锁定组件可移动到第二位置中。
47.可释放锁定机构可包括至少一个枢转臂，其布置为与电源支撑件相互作用，使得释放锁定机构。
48.在该系统的一个实施方式中，电源锁定组件可枢转地连接到容器装卸车辆的上部，使得电源锁定组件可以在第一位置和第二位置之间枢转。
49.在该系统的一个实施方式中，电源支撑件包括两个横向延伸的引导臂，可更换电源可支撑在该引导臂之间。
50.每个引导臂的至少一个部分可布置为延伸到电源隔室中，和/或至少一个引导臂的至少一个端部可布置为延伸到电源隔室中，和/或电源可支撑于其之间的引导臂的至少该部分布置为延伸到电源隔室中。
51.在该系统的一个实施方式中，至少一个引导臂包括用于与可释放锁定机构和/或电源锁定组件相互作用的端部。
52.换句话说，至少一个引导臂可包括用于与可释放锁定机构和/或电源锁定组件相互作用的端部，使得电源锁定组件可移动到第二位置中。至少一个引导臂的端部可以是楔形的。
53.在该系统的一个实施方式中，可更换电源包括布置在电源的两个相对侧中的每一侧的支撑肋，每个支撑肋布置为与电源支撑件的对应引导臂相互作用。支撑肋可在电源的相对侧壁处横向/水平延伸。
54.在该系统的一个实施方式中，每个支撑肋包括凹部或凸起，用于分别与布置在引导臂上的对应的凸起或凹部相互作用。
55.在该系统的一个实施方式中，相互作用的凹部和凸起布置为使得当电源由电源支撑件支撑时防止电源横向移动。
56.在该系统的一个实施方式中，电源锁定组件包括锁定元件，锁定元件布置为当电源布置在电源隔室中并且电源锁定组件处于第一位置时可选地经由布置在电源的两个相对侧中的每一侧的支撑肋与电源相互作用，使得防止电源至少在横向方向上移动。
57.在该系统的一个实施方式中，锁定元件布置在由结构元件互连的两个纵向侧壁上，使得侧壁相对于彼此固定。
58.在该系统的一个实施方式中，结构元件是电源盖，其布置为当电源布置在电源隔室中并且电源锁定组件处于第一位置时至少部分地覆盖电源。
59.在该系统的一个实施方式中，电源锁定组件经由两个纵向侧壁、结构元件或电源盖可枢转地连接到容器装卸车辆的上部。
60.在该系统的一个实施方式中，车轮组件包括布置为与第一组轨道接合的第一组车轮，以及布置为与第二组轨道接合的第二组车轮，第一组车轮可在上部车轮位置和下部车轮位置之间移动，使得第一组车轮在下部车轮位置与第一组轨道接合，并且第二组车轮在上部车轮位置与第二组轨道接合。
61.换句话说，第一组车轮可相对于容器装卸车辆的上部在上部位置和下部位置之间移动，使得电源隔室相对于第一组轨道和第二组轨道的高度可分别在下水平和上水平之间移动。
62.在该系统的一个实施方式中，电源锁定组件布置为当电源支撑件延伸到电源隔室中并且第一组车轮位于下部车轮位置时处于第一位置。
63.在该系统的一个实施方式中，电源锁定组件布置为当电源支撑件延伸到电源隔室中并且第一组车轮位于上部车轮位置时处于第二位置。
64.在该系统的一个实施方式中，电源布置为当电源支撑件延伸到电源隔室中并且第一组车轮位于上部车轮位置时由电源支撑件支撑。
65.在该系统的一个实施方式中，电源布置为当电源支撑件延伸到电源隔室中并且第一组车轮位于下部车轮位置时与电源支撑件分离并且由布置在电源隔室内的至少一个支撑表面支撑。该至少一个支撑表面可以是面向上的表面。
66.在该系统的一个实施方式中，电源支撑件相对于轨道系统布置在固定高度，并且充电连接件可相对于轨道系统在下部连接位置和上部连接位置之间移动；
67.在下部连接位置中，当电源由电源支撑件支撑时，充电连接件布置在与电源充电连接件的高度对应的高度处；并且
68.在上部连接位置中，当电源容纳在电源隔室中并且第一组车轮处于下部车轮位置时，充电连接件布置在与电源充电连接件的高度对应的高度处。
69.还可将充电连接件限定为可相对于电源支撑件在下部连接位置和上部连接位置之间移动。
70.在该系统的一个实施方式中，将充电连接件朝向上部连接位置偏置。
71.换句话说，当电源支撑件不支撑电源时，充电连接件将处于上部连接位置。可将充电连接件通过任何合适的弹性元件(例如弹簧)朝向上部连接位置偏置。
72.充电连接件和电源充电连接件可以是插头/插座连接装置。充电连接件可以是充电插座，并且电源充电连接件可以是对应的电源充电插头，反之亦然。
73.在第二方面中，本发明提供了一种用于可更换电源的充电站，该电源包括电源充电连接件，其中，充电站包括充电连接件和电源支撑件，充电连接件配置为与电源充电连接件产生电连接，电源支撑件用于在充电期间可释放地支撑电源，其中，充电连接件可相对于电源支撑件在下部连接位置和上部连接位置之间移动；并且
74.在下部连接位置中，当电源由电源支撑件支撑时，充电连接件布置在与电源充电连接件的高度对应的高度处；并且
75.将充电连接件朝向上部连接位置偏置，使得当电源支撑件不支撑电源时，充电连接件处于上部连接位置。
76.在充电站的一个实施方式中，电源支撑件包括两个横向延伸的引导臂，可通过引导臂支撑可更换电源，至少一个引导臂包括延伸超出引导臂的一部分的楔形端部，可通过该楔形端部支撑电源。
77.在充电站的一个实施方式中，电源支撑件包括两个横向延伸的引导臂，可更换电源可支撑在该引导臂之间，至少一个引导臂包括延伸超出引导臂的一部分的楔形端部，电源可支撑在该部分之间。
78.在充电站的一个实施方式中，每个引导臂包括延伸超出引导臂的该部分的楔形端部，电源可在该楔形端部之间或由其支撑。
79.在充电站的一个实施方式中，每个引导臂的该部分包括至少一个用于与电源相互作用的凹部或凸起，使得防止所支撑的电源的横向移动。换句话说，每个引导臂的该部分包括至少一个用于与电源相互作用的凹部或凸起，使得防止所支撑的电源相对于充电连接件的横向移动。
80.充电站可包括根据第一方面的系统的充电站中存在的任何特征。
81.在第三方面中，本发明提供了一种用于根据第一方面的任何实施方式的自动存储系统的容器装卸车辆，其特征在于，下部包括至少一个用于存储存储容器的存储隔室、竖直地布置在下部上方的上部、用于沿着轨道系统引导容器装卸车辆的车轮组件和用于容纳可更换电源的电源隔室，其中，车轮组件包括布置为与轨道系统的第一组轨道接合的第一组车轮，以及布置为与车轮系统的第二组轨道接合的第二组车轮，第一组车轮可在上部位置和下部位置之间移动，使得第一组车轮在下部位置与第一组轨道接合，并且第二组车轮在上部位置与第二组轨道接合，其中，电源隔室布置为经由开口接收可更换电源，该开口面向当第一组车轮处于下部位置时车辆可以移动的方向。
82.在容器装卸车辆的一个实施方式中，电源隔室包括电源锁定组件，其布置为将电源保持在电源隔室内的适当位置，电源锁定组件可枢转地连接到容器装卸车辆的上部，使得电源锁定组件可以在第一位置和第二位置之间枢转，在第一位置中，电源锁定组件可将电源保持在适当位置，在第二位置中，可使电源移动。
83.在容器装卸车辆的一个实施方式中，电源锁定组件通过可释放锁定机构锁定在第一位置。
84.容器装卸车辆可包括根据第一方面的系统的容器装卸车辆中存在的任何特征。
85.一种使用充电站对容纳在容器装卸车辆的电源隔室内的电源进行充电的方法，该充电站包括电源支撑件，
86.容器装卸车辆配置为在轨道系统上移动，该轨道系统包括布置在水平面中并在第一方向上延伸的第一组平行轨道，以及布置在水平面中并且在与第一方向正交的第二方向上延伸的第二组平行轨道，所述第一组轨道和所述第二组轨道在水平面中形成包括多个相邻网格单元的网格图案，每个网格单元包括由第一组轨道的一对相邻轨道和第二组轨道的一对相邻轨道限定的网格开口；
87.该方法包括以下步骤：
88.a)将容器装卸车辆移动到充电站的电源支撑件至少部分地进入包含电源的电源隔室并且充电站的至少一个充电连接件设置成与电源的至少一个电源充电连接件电接触的位置，
89.b)将电源从容器装卸车辆的电源隔室转移到电源支撑件，以及
90.c)使容器装卸车辆倒退，使电源在充电站上处于充电状态。
91.在该方法的一个实施方式中，通过调节电源隔室相对于下面的轨道系统的高度来实现电源从容器装卸车辆的电源隔室到电源支撑件的转移。
92.在该方法的一个实施方式中，在步骤a)期间，电源隔室相对于轨道系统处于上部位置。
93.在该方法的一个实施方式中，容器装卸车辆包括下部和上部，下部显示至少一个用于存储存储容器的存储隔室，上部竖直地布置在下部上方，其中，电源隔室位于容器装卸车辆的上部中。
94.在根据第三方面的方法中，容器装卸车辆和充电站可包括在第一方面、第二方面和第三方面的实施方式中限定的任何特征。
95.在该方法的一个实施方式中，车轮组件包括布置为与第一组轨道接合的第一组车轮，以及布置为与第二组轨道接合的第二组车轮，第一组车轮可在上部车轮位置和下部车轮位置之间移动，使得第一组车轮在下部车轮位置与第一组轨道接合，并且第二组车轮在上部车轮位置与第二组轨道接合。
96.在该方法的一个实施方式中，第一组车轮在步骤b)中移动到上部车轮位置，并且在步骤a)期间移动到下部车轮位置。
97.充电站还可包括电源支撑件，用于在充电期间可释放地支撑、或可释放地保持、或可释放地悬挂电源。在此构造中，电源支撑件可以布置在轨道系统上方的竖直高度d处，与容器装卸车辆的电源盖的至少一个开口的对应竖直高度齐平或大致齐平，或者与至少一个电源隔室的竖直高度齐平。
98.充电站优选地布置在轨道系统的周边处或附近，并且沿着水平面(p)延伸到轨道系统中一定距离。然而，注意到充电站通常可放置在轨道系统上或轨道系统外的任何地方，只要充电站在容器装卸车辆的可及范围内。
99.除了电源支撑件之外，充电站还可包括充电站柱，该充电站柱包括直接或间接地附接到轨道系统的下端。在此构造中，电源支撑件优选地在相对于轨道系统的竖直高度d处布置在充电站柱上、充电站柱处或充电站柱附近，该竖直高度d等于或高于容器装卸车辆的下部的对应竖直高度。通过此构造，电源可进入布置在存储隔室上方的电源部，而不需要或最少地需要在电源更换期间进行附加竖直调节。
100.充电站的电源支撑件可布置在距轨道系统竖直距离d处，该竖直距离d等于或几乎等于容器装卸车辆内的电源的竖直高度，其中，电源支撑件配置为在充电期间可释放地支撑电源。
101.此外，充电站可包括充电站柱，该充电站柱包括固定在轨道系统的水平面处或附近的下端。
102.电源支撑件可包括两个具有水平间隔的引导销(即，引导臂)，其中，两个引导销从充电站柱的外周边延伸距离l。每个引导销的与上端相对的端部可以有利地是楔形的，以帮助插入到电源隔室中和/或激活释放机构，从而允许电源成功地插入到电源隔室中。注意，将楔形定义为相对于引导销的上表面和下表面的锥形端面。
103.电源可具有与电源在第一方向(x)上的尺寸对应的深度、与电源在第二方向(y)上
的尺寸对应的宽度和与垂直于水平面(p)的电源的尺寸对应的高度，上述两个引导销之间的水平分隔距离优选地等于或小于电源宽度。
104.此外，充电站柱的下端可包括充电站基板，其布置在轨道系统的第一组平行轨道和第二组平行轨道内或其上。
105.充电连接件可相对于轨道系统竖直地移位，例如弹性地连接到充电站柱。
106.本发明还涉及一种使用包括电源支撑件的充电站对布置在容器装卸车辆的电源隔室内的电源充电的方法。
107.电源可以是能够产生电力的任何装置，例如电池或电容器。
108.充电站可包括充电站柱，该充电站柱进一步包括适于安装到轨道系统的下端，轨道系统包括布置在水平面(p)中并在第一方向(x)上延伸的第一组平行轨道和布置在水平面(p)中并且在与第一方向(x)正交的第二方向(y)上延伸的第二组平行轨道，以及从下端延伸一定距离的上端。当在轨道系统上操作时，该距离可以等于或高于容器装卸车辆的下部的竖直高度，例如等于或高于20cm或25cm或30cm。后一高度表示存储在自动存储和取回系统内的存储容器的典型高度。或者，该距离可以等于或高于容器装卸车辆的高度。
109.容器装卸车辆的高度在下文中定义为从接触轨道系统的最低位置到车辆最高位置的竖直距离，不包括任何尖锐的凸起件，例如天线等。
110.充电站还包括电源支撑件，其固定在上端上、上端处或上端附近的位置处，例如在距上端终端的距离等于或小于充电站柱的总距离的20％内。从充电站柱的下端到电源支撑件的距离d可以等于或几乎等于当在轨道系统上操作时布置在容器装卸车辆的下部上方的电源的竖直高度。距离d可以例如等于或高于存储在自动存储和取回系统内的存储容器的典型高度，即，等于或高于20cm，或25cm，或30cm。
111.电源支撑件可配置为在充电期间可释放地支撑、保持或悬挂电源。
112.电源支撑件可从充电站柱的外周边(优选地是上端的外周边)延伸距离l，其中，距离l等于或几乎等于电源的几何尺寸，该几何尺寸是长度、宽度、对角线和直径中的一个。例如，如果电源具有作为具有宽度、高度和深度的矩形盒的整体形状，深度是电源的前壁和后壁之间的长度，则距离l可以等于或几乎等于电源的深度。
113.附加地，或替代地，距离l可以是当车辆处于充电位置时从充电站柱的外周边(例如上端的外周边)到车辆的水平中心点或车辆的水平中心点附近的距离。
114.术语“水平中心点附近”可以例如被定义为距真实水平中心点的水平距离小于车辆在电源支撑件的方向上的水平范围的四分之一。
115.此外，电源支撑件可包括两个从充电站柱的外周边延伸距离l的引导销(即，引导臂)。两个引导销之间的水平间隔可以等于或几乎等于如上所述的电源的几何尺寸，例如在矩形盒形状的情况下等于或几乎等于电源的宽度。两个引导销优选地在水平面(p)中相互对齐。
116.引导销的端部可以具有不同的形式，例如楔形，以在操作期间与布置在容器装卸车辆内的电源隔室的入口开口处或附近的释放机构相互作用。该楔形形状可以例如激活构成释放机构的一部分的枢转臂的枢转，并且其中，枢转臂的枢转运动允许电源滑入电源隔室中。然而，可以设想其他机构，例如基于平移运动或枢转运动和平移运动的组合的释放机构。
117.充电站柱的下端可包括充电站基板，以允许稳定地联接到轨道系统。充电站基板配置为装配在轨道系统的第一组平行轨道和第二组平行轨道内。例如，基板的周边可以固定到网格单元内的轨道的两个或更多个内侧壁。替代地或附加地，基板可以安装在轨道上，但是使得当车辆进入相应的网格单元时，基板不与容器装卸车辆的车轮干涉。
118.充电站还可包括充电连接件，例如电插座或电插头，其布置在充电站柱上，优选地布置在充电站柱的上半部上，更优选地布置在柱的位于距上端的终端的距离等于或小于充电站柱的总距离的25％内的位置。充电连接件适于经由布置在电源上的对应的电源充电连接件与要充电的电源建立电通信。
119.此外，充电连接件可有利地相对于充电站柱竖直地移位。在一种构造中，充电连接件可例如通过弹簧系统弹性地连接到充电站柱，其中，将充电连接件朝向上部位置偏置。
120.容器装卸车辆可包括用于容纳存储容器的容器接收存储空间；提升装置，其布置为在堆垛中的存储位置与存储空间中的运输位置之间竖直地运输存储容器。提升装置可包括夹持装置，其配置为可释放地夹持存储容器；以及提升电机，其配置为相对于存储空间升高和降低夹持装置。
121.容器接收存储空间可以居中地布置在容器装卸车辆的下部内。
122.滚动装置可包括围绕存储空间的周边布置的车轮。
123.通过将电源隔室和电源布置在存储隔室上方，电源可以更深地放置到车辆中，而不会减少用于容器的可用存储空间。
124.此外，电源布置在车辆的水平延伸的更深处，即，更靠近或位于车辆的重力中心轴线，车辆的总体稳定性条件增加。
125.在下文中，仅通过实例引入许多具体细节以提供对所要求的充电站、系统和方法的实施方式的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一个或多个特定细节的情况下，或者利用其他部件、系统等来实践这些实施方式。在其他实例中，没有示出或没有详细地描述公知的结构或操作，以避免使所公开的实施方式的各方面模糊。
附图说明
126.以下附图是为了帮助理解本发明。附图示出了本发明的实施方式，现在将仅通过实例来描述这些实施方式，其中：
127.图1是现有技术的自动存储和取回系统的网格的透视图。
128.图2是现有技术的容器装卸车辆的透视图，其具有用于在其中容纳存储容器的布置在中心的空腔。
129.图3是现有技术的容器装卸车辆的透视图，其具有用于将存储容器容纳在下方的悬臂。
130.图4是现有技术的单轨网格的顶视图。
131.图5是现有技术的双轨网格的顶视图。
132.图6是根据图1的自动存储和取回系统的轨道系统的顶视图。
133.图7是根据本发明的一个示例性实施方式的包括两个容器装卸车辆的自动存储和取回系统的透视图。
134.图8是图7的自动存储和取回系统的顶视图。
135.图9是根据图7和图8的自动存储和取回系统的侧视图。
136.图10为根据图7至图9的容器装卸车辆的透视图，其中移除了车辆的顶盖和侧板。
137.图11是根据图10的容器装卸车辆的侧视图。
138.图12是根据图10和图11的容器装卸车辆的横截面侧视图。
139.图13的a至c是根据本发明的另一实施方式的自动存储和取回系统的视图，其包括安装在存储网格上的充电站，其中，图13的a是充电站的透视图，图13的b和c分别是充电站沿着x方向和y方向的侧视图。
140.图14的a至f是根据图13的自动存储和取回系统的透视图，其包括根据图7至图9的容器装卸车辆，其中，图14的a至f依次示出了从充电站转移到车辆的存储电源隔室的存储电源。
141.图15的a至d是示例性的自动存储和取回系统的侧视图，示出了将安装了充电站的存储电源插入到车辆的存储电源隔室中的顺序的一个实例。
142.图16是根据本发明的一个实施方式的可释放地连接到充电站的容器装卸车辆的侧视图。
143.图17是可充电存储电源的透视图。
144.图18是沿着图17的可充电存储电源的x方向的剖视图，该可充电存储电源布置在容器装卸车辆的电池隔室内的操作位置。
145.图19是根据本发明的第二实施方式的容器装卸车辆的透视图。
146.图20的a和b是本发明的第三实施方式的容器装卸车辆的透视侧视图。
147.图21是根据本发明的充电站的一个实施方式的透视图。
148.图22是图21中的充电站的详细视图。
149.在附图中，除非另外明确说明或从上下文中隐含理解，否则相同的参考数字用于指示相同的部件、元件或特征。
具体实施方式
150.在下文中，将参考附图更详细地讨论本发明的实施方式。然而，应理解，附图并非旨在将本发明限制于附图中所描绘的主题。
151.自动存储和取回系统1的框架100根据以上结合图1至图6描述的现有技术框架100来构造，即，多个直立构件102和由直立构件102支撑的多个水平构件103，并且框架100还包括在x方向和y方向上横跨存储柱105/网格柱112的顶部布置的平行轨道110、111的轨道系统108。网格柱112的水平区域，即，沿着x和y方向的区域，可以分别由相邻轨道110和111之间的距离限定(见图4至图6)。
152.在图1中，网格104示出为具有八个单元的高度。然而，应理解，格网格104原则上可以是任何尺寸。特别地，应理解，网格104可以比图1中公开的宽得多和/或长得多和/或深得多，例如，网格104可具有超过700
×
700个网格单元的水平范围和超过12个网格单元的深度。
153.现在将参考图7至图12更详细地讨论根据本发明的自动存储和取回系统的一个实施方式。
154.图中所示的容器装卸车辆3的确切构造可以变化。然而，自动存储和取回系统1的
所有车辆3包括车身17和布置在车身17的下段或下部17a(见图12)中的车轮组件18(或任何其他滚动设备/滚动装置)，以使得容器装卸车辆3能够横向移动，即，车辆3在x和y方向上移动(见图7至图8)。
155.车轮组件/滚动装置18包括布置为与第一组轨道110的一对轨道110a、110b接合的第一组车轮19，以及布置为与第二组轨道111的一对轨道111a、111b接合的第二组车轮20(见图8)。可提升和降低这组车轮19、20中的至少一个，使得第一组车轮19和/或第二组车轮20可在任一时刻与相应的一组轨道110、111接合。该提升/降低过程例如可以通过使用布置在车辆3的上部17b中的提升电机提升附接到相应车轮19、20的侧板25(见图12)来执行。
156.每组车轮19、20包括四个车轮19a、19b、19c、19d；20a、20b、20c、20d，其沿着车辆3的侧面布置。车轮19a和19b布置在第一竖直平面中，并且车轮19c和19d布置在第二竖直平面中，第二竖直平面平行于第一竖直平面并且布置在距第一竖直平面一定距离处，该距离对应于轨道110a和110b之间的距离(例如见图8)。车轮20a和20b布置在第三竖直平面中，第三竖直平面与车轮19a、19b、19c和19d布置于其中的竖直平面正交，并且车轮20c和20d布置在第四竖直平面中，第四竖直平面平行于第三竖直平面并且布置在距第三竖直平面一定距离处，该距离对应于轨道111a和111b之间的距离。
157.每组车轮19、20中的至少一个车轮是机动的，以便沿着轨道系统108推进车辆3。有利地，每组19、20中的该至少一个机动车轮包括轮毂电机，即联接到车轮的轮毂或结合到该轮毂中并且直接驱动车轮的电动机。在wo2016/120075a1中公开了具有这种电机的容器装卸车辆的实例，其内容通过引证结合于此。
158.每个容器装卸车辆3包括布置在车身17(见图12)的下部17a内的存储隔室或箱存储空间24，用于在将存储容器106运输穿过轨道系统108(见图8)时接收和保持存储容器106。箱存储空间24可以从下面存取，即，从容器装卸车辆3底部的开口存取。在图7至图16所示的特定车辆构造中，箱存储空间24布置在车身17内的中心或基本上中心处。
159.每个容器装卸车辆3还包括提升装置21(见图10和图12)，用于竖直运输存储容器106，例如，从存储柱105提升存储容器106并将其带入箱存储空间24，并且还用于将存储容器106从存储空间24降入存储柱105。提升装置21包括布置为与存储容器106可释放地接合的夹持装置22。提升装置21还包括机动提升机构23，用于降低和升高夹持装置22，使得夹持装置22相对于车身17的位置可在第三方向z上调节，即，正交于第一方向x和第二方向y(也见图7)。在图10和图12所示的车辆构造中，夹持装置22包括附接在提升板22b下面的远程操作爪22a。升降板22b可连接到构成机动提升机构23的一部分的多个皮带(未示出)。
160.机动提升机构23布置在车身17的上部17b中(见图12)，在用于安装可充电电池28的电池盖或壳体27下方(见图10)，并且在具有箱存储空间24的下部17a上方。
161.当要存取存储在存储网格104中的存储容器106时，指示容器装卸车辆3中的一个从其在存储网格104中的位置取回目标存储容器106，并且将目标存储容器106运输到存取站(未示出)，在该存取站处，可以从存储网格104的外部存取该目标存储容器或将其转移到存储网格104之外。此操作包括将容器装卸车辆3移动到目标存储容器106所在的存储柱105上方的网格单元122，并且使用容器装卸车辆的提升装置21从存储柱105取回存储容器106。提升装置21通过网格单元122的网格开口115从存储柱105提升存储容器106，并且将其提升到车辆3的存储空间24中。
162.如果目标存储容器106位于堆垛107(图1所示)内的深处，即，一个或多个其他存储容器定位在目标存储容器106上方，则该操作还包括在从存储柱105提升目标存储容器106之前临时移动定位在上方的存储容器。此步骤(在本领域内有时被称为“挖掘”)可利用随后用于将目标存储容器106运输到存取站的相同的容器装卸车辆3来执行，或者利用一个或多个其他协作的容器装卸车辆3来执行。替代地或附加地，自动存储和取回系统1可具有专门用于从存储柱105临时移除存储容器的任务的容器装卸车辆，例如图19所示的多容器装卸车辆5。一旦目标存储容器106已经从存储柱105移除，临时移除的存储容器便可重新定位到原始存储柱105中。所移除的存储容器可以替代地或附加地被重新定位到其他存储柱。
163.一旦目标存储容器106已经被带入容器装卸车辆3的存储空间24中，车辆3便将存储容器106运输到将其卸载的存取站。该存取站通常可包括位于存储网格104周边的网格位置，在该位置可手动地存取存储容器106或使用合适的传送器系统(未示出)进一步运输。
164.当存储容器106将存储在存储网格104中时，指示容器装卸车辆3中的一个从拾取站(未示出)拾取存储容器106，并且将其运输到存储柱105上方的网格单元122，将存储容器存储在该存储柱，该拾取站也可以兼作存取站。在已经移除了位于存储柱堆垛107内的目标位置或其上方的任何存储容器之后，容器装卸车辆3将存储容器106定位在期望位置。然后，可将所移除的存储容器降低回到存储柱105中或重新定位到存储网格104内的其他存储柱。
165.为了监测和控制自动存储和取回系统1，使得期望的存储容器106可以在期望的时间输送到期望位置，而容器装卸车辆3不会彼此碰撞，自动存储和取回系统1包括控制系统，该控制系统通常是计算机化的，并且包括用于监测和控制例如存储网格104内的相应存储容器106的位置、每个存储容器106的内容物以及容器装卸车辆3的移动的数据库。因此，每个车辆3应配备车载控制和通信系统35，其包括合适的发射和接收装置(即，发射器-接收器系统)，以使得能够从远程定位的控制系统发射信号和将信号接收到远程定位的控制系统。装箱装卸车辆3通常经由无线通信方式与控制系统通信，例如，经由在ieee 802.11(wifi)标准下操作的wlan和/或利用诸如4g或更高的移动电信技术。
166.每个容器装卸车辆3包括电池28(即，可更换电源)，其向包括机动滚动装置18、机动提升机构23以及车载控制和通信系统35的车载设备提供电力。
167.图7至图12和图14至图16所示的每个容器装卸车辆3具有覆盖区，即，与轨道系统108接触的接触区域，其具有等于或小于网格单元122的水平面积的水平延伸部分或区域。换句话说，当车辆3位于网格单元122上方时，例如用于从存储柱105提升存储容器106或将容器106降低到该存储柱中，车辆3的覆盖区将不会延伸超出网格单元122进入相邻的网格单元122。车轮19a-19d、20a-20d围绕箱存储空间24的周边布置，并且车辆3的覆盖区大于仅足以容纳车轮19a-19d、20a-20d的存储空间24。这样，车辆3的覆盖区在x-y平面中占据最小可能的空间量。由于箱存储空间24位于一对车轮之间，即，对19a和19b、19c和19d、20a和20b以及20c和20d，所以当存储箱106升高到存储空间24中时，车辆3的重心也将位于覆盖区30内。
168.此外，车辆3包括大致竖直的侧壁26a-26d(见图7、图9至图11和图14至图16)，其与车轮19a-19d；20a-20d布置于其中的竖直平面是共面的。因此，容器装卸车辆3的下部具有大致长方体的形状。
169.如上所述，车辆3的上部17b(见图12)包括电池盖27，其可以在x方向上水平地伸出
超过另外的大致竖直的侧壁26c和26d(例如见图7、图9和图10)。此伸出的电池盖27配置为容纳车辆3的电池28(见图10)。
170.注意，任何类型的存储电源可由电池盖27覆盖或定位在电池隔室27a内，例如一个或多个可更换电池、一个或多个固定电池、一个或多个电容器，或者其组合。
171.以此方式定位从车辆侧壁伸出的电池28(或任何其他存储电源)可以是有利的，因为其允许充电和/或电池更换站40容易存取电池28以进行充电或电池更换。特别地，如果使用电池更换方案，在此情况下，伸出的电池盖27覆盖电池隔室或槽27a(例如，见图12)，则电池盖27的伸出特征可以在电池更换操作期间为电池28提供有利的引导。然而，从本说明书中可以清楚地看出，电池盖27不以任何方式需要从车辆的侧壁伸出以提供用于充电和更换电池的非常有利的系统。在车辆的替代实施方式中，电池盖也可以与车辆的侧壁间隔开。此外，通过将电池盖27和电池28完全布置在箱存储空间24上方，在上部17b内，电池28可以更深地放置到车辆3中，而不会导致箱106的可用存储空间的显著减小。除了使得能够使用较大的电池28之外，与电池布置在车辆侧壁处的现有技术解决方案相比，电池的更深布置增加了车辆3的总体稳定性条件，术语“更深”在此相对于车辆3的最外周边在x-y方向上限定，即，在横向方向上朝向穿过车辆3的重心的竖直轴线。
172.替代地，或附加地，伸出的电池盖27可以保持向下看的传感器(未示出)，该传感器可用于确定车辆在轨道系统108上的位置，例如，车辆相对于网格单元122的对准，或者例如当将车辆作为车辆链操作时，确定车辆相对于轨道系统108上的其他车辆的位置，例如，如在国际专利公开wo2017/037095a1中所公开的，其内容通过引用的方式结合于此。
173.当车辆3定位在网格单元122上方时，例如以便存取竖直地位于网格单元122下方的存储柱105中的容器106，在此特定实施方式中，电池盖27将在相邻网格单元122上方延伸。换句话说，即使车辆3具有不延伸超出一个网格单元122的水平延伸的抵靠轨道系统108的接触区域，其也具有占据多于一个网格单元122的竖直投影。
174.这种构造通常将防止第二车辆3在相邻网格单元122(即，第一车辆3的伸出的电池盖27延伸到其中的网格单元)上方行进。这可能是个问题，因为其可能降低自动存储和取回系统1的总容量。
175.为了解决此特定问题，容器装卸车辆3包括凹部29，其布置在与伸出的电池盖27(见图12)相对的上部17b中。换句话说，伸出的电池盖27和凹部29布置在容器装卸车辆3的相对侧。当其他车辆穿过相邻网格单元122时，凹部29能够容纳其他车辆的伸出的电池盖27。特别地，凹部29的形状与伸出的电池盖27的形状互补，并且在y方向上延伸穿过容器装卸车辆3的整个宽度，从而允许车辆3彼此穿过相邻网格单元122。
176.这在图7至图9中最清楚地示出，其示出了移入以在网格单元122上操作的第一车辆3a，同时第二车辆3b定位在相邻网格单元122上方。当车辆3a、3b定向在相同的方向上时，第一车辆3a的伸出的电池盖27a容纳在第二车辆3b的凹部29中，从而允许车辆3a、3b无阻碍地通过。
177.在所公开的实施方式中，每个容器装卸车辆3的伸出的电池盖27在x方向上延伸，并且凹部29在y方向上延伸穿过车辆3的整个宽度。然而，应理解，凸起分替代地可在y方向上延伸，并且凹部可在x方向上延伸穿过车辆3的整个宽度。
178.在又一替代构造中，车辆可包括如上公开的伸出的电池盖27，但是其中不存在互
补的凹部29。
179.在图5和图8所示的轨道系统108中，组成轨道系统的每个水平构件包括两个轨道。因此，每个水平构件能够容纳两个或更多个平行的车轮。在这种轨道系统108中，相邻网格单元122之间的边界沿着水平构件的中心线延伸，如图5所示。
180.现在将进一步详细地描述上述充电和/或电池更换站40，特别是参考图13至图16。
181.在图13中示出了充电和/或电池更换站40的一个实例，在下文中被称为充电站，包括透视图(图13的a)，以及沿着x方向(图13的b)和沿着y方向(图13的c)的侧视图。
182.在图13至图14所示的具体实施方式中，充电站40安装在充电站基板41上，该充电站基板再次在框架结构100的周边处或其附近，在网格柱112上方(见图8)(直接或间接地)固定到轨道系统108的相邻轨道110a、110b、111a、111b。包含充电站40的特定网格柱112在下文中将被称为充电站单元。
183.图13至图16所示的充电站40包括竖直充电站柱42，其在下端42a处固定到基板41。充电插座45布置在柱42的上端42b处或附近，即，与下端42a相对，并且电连接到电源44，可能经由将充电功率转换成期望功率水平的变压器。
184.充电插座45进一步配置为接收安装在每个车轮3(见图17)上的电池28上的充电插头46，从而当充电插头46电联接到充电插座45时允许电功率流动。
185.充电插座45弹性地附接到充电站42，使得，充电插座45的位置当没有外力作用在充电插座45上时固定在上部(卸载)位置，并且当充电插座暴露于电连接电池28的重量时固定在下部(装载)位置。此特征确保充电插座45和充电插头46在连接和断开过程中相对于彼此处于相同水平。由于电池的重量是非常有利的特征，所以使充电插座朝向上部位置偏置并且能够移入下部位置，因为其允许使用标准的插头/插座充电连接器。在没有具有偏置充电插座的特征的情况下，插头和插座将必须能够相对于彼此竖直移动，同时完全连接(即，在垂直于其在连接过程中移动的方向的方向上相对于彼此移动)。虽然可以设想这种插头/插座连接器，但是其将可能不能提供具有所需充电能力和可靠性的牢固连接。
186.充电插座45和充电插头46当然可以互换。
187.通常，充电站40和电池28之间的任何类型的可断开的电连接是可能的。
188.如本文描述的自动存储和取回系统1可包括多个这种充电站40，其通常沿着轨道系统108的周边布置。然而，一个或多个充电站40可以替代地或附加地进一步放置在轨道系统108中和/或完全放在外部。在后一种构造中，充电站40应通过附加的轨道连接到轨道系统108，以允许车辆3行进到其相应的充电站40。
189.现在将特别参考图14的a至f、图15的a至d和图16描述一种可能的电池更换过程。
190.将其放电的或部分放电的主电池28从其电池隔室27a转移到第一充电站以进行充电的车辆3，接近包含充电的或部分充电的主电池28的第二充电站40(见图14的a和图15的c)。
191.为了允许车辆进入充电站存储单元，第一组车轮19a-19d应接触下面的轨道系统108(见图15的a至d)，并且最靠近充电站30的第二组车轮20a-20d应在轨道系统108上方足够高，以便不沿着y方向干扰轨道111。
192.当第二组车轮20a-20d的两个车轮20a、20b已经进入充电站存储单元时，并且在到达充电站40接触正在接近的车辆3的水平位置之前，车辆3再次朝向轨道系统108降低。执行
重新降低以允许在电池更换过程期间与主电池28正确对准，因为电池28的重量迫使充电插座45向下到其下部(加载)位置，如上所述。车辆3的降低也增加了更换程序的整体稳定性。车辆3的典型竖直位移是5-15mm，例如10mm。
193.充电站40因此应配置为使得当车辆3处于降低位置时，充电中的主电池28相对于轨道系统108的高度大约等于车辆3上的电池隔室27a的对应高度。
194.为了允许车辆3的移动没有主电池28，可以安装辅助电池，例如以与专利公开wo2015/104263a1中公开的相同或相似的方式，其内容通过引用的方式结合于此。也可以设想其他解决方案，例如使用诸如带电轨道的外部电源、手动干涉等。
195.在替代实施方式中，充电站40或车辆3或两者的组合包含多个电池28，从而避免在电池更换期间在充电站40之间需要车辆移动。在wo2017/220627a1中公开了一种适用于上述存储系统1的多电池充电站，其内容通过引用的方式结合于此。
196.第二充电站40上的可用充电电池28安装在电池支撑件43上，其在图13至图15所示的实例中为从充电站柱42的上端42b的每侧横向延伸到轨道系统108中的两个引导销43a、43b(即，引导臂)的形式。
197.当车辆3接触充电站40时(见图14的a和图15的d)，激活释放机构50(即，可释放锁定机构)，允许电池盖27围绕旋转y轴倾斜。
198.在图14至图16所示的实例中，释放机构50包括布置在电池28应该进入的电池隔室27a的开口的每一侧处的枢转臂51。
199.此外，引导销43a、43b(构成电池支撑件43)的每个伸出端具有锥形部分52(见图13的a和图13的c)。在枢转臂51和引导销43之间接触时，将每个枢转臂51的枢转臂接触元件51a推向锥形部分52，从而迫使枢转臂51的向上指向的枢转运动(见图14的a、图15的d和图16)。这种枢转运动释放安全锁51b(见图14和图18)，从而允许电池盖27的上述倾斜。
200.在图14和图16中的每个顺序图中示出了释放机构50的操作。为了增加清晰度，在图14的a至c和图14的f中添加了释放机构50的放大的区域图。放大的区域图清楚地示出了在与锥形部分52接触时枢转臂运动的激活，从而使安全锁51b远离电池盖27移动并且随后进入电池28。
201.当带有附接电池28的引导销43进入到电池隔室27a中一定距离时(见图14的b和c)，引导销43释放电池锁27b、27c，该电池锁允许进一步进入，直到电池28完全处于其在电池隔室27a内的端部位置。
202.在图18中，电池锁27b、27c(即，电源锁定组件)包括呈轮27b形式的电池锁致动器和一个或多个从电池盖27的内壁(即，从电源锁定组件的侧壁36)延伸并延伸到电池隔室27a中的阻挡齿27c。当引导销43a、43b的锥形端52接触轮27b时，电池盖27向上倾斜，从而使该一个或多个齿27c移位，使得电池28和引导销43a、43b可以继续更深地移动到电池隔室27a中。注意，电池盖27的主要功能是用作电池锁的结构元件，从而为布置有锁定齿和轮的两个侧壁提供刚性。因此，在其他实施方式中，电池盖可以是能够为两个侧壁(或纵向元件)提供足够的支撑/刚性的任何元件，阻挡齿和轮布置在这两个侧壁(或纵向元件)上。
203.在此端部位置中，并且在车辆3收回之前，电池28可以电连接到充电站40和用于车轮19a-19d、20a-20d的驱动电机两者。
204.当电池28在电池盖27内处于其端部位置并且与车辆3的对应电连接器电接触时，
电池盖27倾斜回到其初始位置，使得齿27c将电池28物理地锁定或保持在电池隔室27a内。作为一个实例，齿27c可以进入布置在电池28两侧的支撑轨道49内的专用凹部49a(见图17)。
205.电池锁27b、27c可以是电池隔室27a内的任何物理障碍。作为上述齿27c的一个替代方式，电池锁可包括一个或多个伸出的楔形件，电池28可以在一个方向上超出这些楔形件，但是在另一个方向上不能超出这些楔形件。在此构造中，楔形形状将用作电池锁定致动器27b。
206.当电池28处于其端部位置并且通过电池锁27b、27c成功地锁定到电池隔室27a中时，将车辆3的第二组车轮20a-20d从轨道系统108提升(通常在5-15mm之间)，从而提升车辆3的总高度。此操作导致电池28从电池支撑件43释放，例如从第一引导销43a和第二引导销43b内的专用袋部或轨道释放(见图13a)。
207.由于现在电池锁27b、27c将电池28锁定到电池隔室27a中，并且已将电池28从电池支撑件43提起，所以车辆3从充电站存储单元中的收回使得电池28电连接到车辆3。
208.除了允许成功地更换电池之外，将电池28阻挡在电池隔室27a中还具有电池28在操作期间不会在电池盖27内无意地移位的优点。
209.当控制系统已经向车辆3发送指令以将其电池28放置到充电站40中以进行充电时，用于将电池28从车辆3转移到充电站40的步骤基本上与上述将电池28从充电站40转移到车辆3的步骤的相反顺序和方向相同或相似。
210.因此，首先将车辆3升高以允许车辆进入充电站存储单元而不会使第二组车轮20在第二方向(y)上干扰轨道111，并且将操作电池28与充电站40的充电插座45对准。如上所述，充电插座45在图13至图16的示例性构造中处于上部卸载位置。
211.在车辆3朝向充电站40接近期间，第一引导销43a和第二引导销43b的楔形端部52首先经由释放机构51激活电池壳体27的倾斜，然后激活电池锁27b、27c，导致电池盖27向上倾斜，从而从支撑轨道49中的对应凹部49a移除阻挡齿27c。
212.通过使车辆3朝向轨道系统108降低，电池28的支撑轨道49与电池支撑件43啮合。车辆3的随后缩回将因此使电池28留在充电站40上的期望充电位置。
213.为了允许车辆3内的较大电池，电池盖27和可选的释放机构50均可布置为使得其在x方向上水平地伸出超过否则通常竖直的侧壁26c和26d。这样，系统1中的每个车辆3的总容量可以显著增加，而不用必须使轨道110、111更宽。
214.在需要手动干涉以从电池隔室27a移除电池28的情况下，例如由于一般维护或意外的电池卡住，具有伸出的释放机构50的构造具有额外的优点，即，其允许容易地手动解锁电池28。也就是说，伸出布置允许在释放机构50上施加足够的手动力，如果例如释放机构50布置在电池盖27内的深处，则这种操作将是困难的。
215.上述伸出构造也有利于确保在充电站40中的早期接合。
216.在图17中以透视图示出了电池28的一个实例。两个支撑轨道49中的一个示出为从电池28的侧壁伸出。并且相同的支撑轨道从相对的侧壁伸出。支撑轨道49的目的是确保电池28在电池支撑件/引导销43上的稳定支撑，并且确保在更换期间将电池28准确地引导进和引导出电池隔室27a。图18示出了具有完全插入到电池隔室27a内的支撑轨道49的电池28。在图18所示的特定构造中，电池28大约是电池的最大可允许体积的一半。
217.图19和图20分别示出了在根据第二实施方式和第三实施方式的框架结构100上的车辆4、5的透视图。和对于根据第一实施方式的车辆3一样，对于第二实施方式和第三实施方式，包围电池隔室27a的电源盖27布置在箱存储空间24上方。
218.图20的a和b示出了包括彼此相邻布置的两个电池盖27的车辆5的一个实例。在图20的b中，车辆5的外壁和盖已经被移除。对于此示例性车辆5，电池28的任何更换可以使用两个充电站40，一次一个或同时一个。为了特别改善提升和运输期间的重量分布，对于每个轮组，车辆5包括六个车轮。
219.图21和图22示出了用于自动存储和取回系统的充电站的第二实施方式。在此实施方式中，引导销43a、43b上的凸起32在横向方向上延伸得更多。如上所述，充电插座45可相对于引导销43a、43b(或替代地相对于充电站柱42)在上部位置和下部位置之间沿竖直方向移位。在图21和图22中，充电插座示出为处于上部位置。将充电插座45通过弹簧33朝向上部位置偏置。在此具体实施方式中，通过使充电插座45经由支架34a可滑动地连接到柱连接元件34b，并且通过使弹簧布置在支架34a和柱连接元件34b之间，使得将支架34a偏置到上部位置中，来获得偏置。
220.在之前的描述中，已经参考示例性实施例描述了根据本发明的充电站以及自动存储和取回系统的各个方面。然而，本说明书并非旨在以限制性的意义来解释。对于本领域技术人员来说显而易见的对说明性实施方式的各种修改和变化以及系统的其他实施方式，被认为落入由所附权利要求限定的本发明的范围内。
221.附图标记：
222.1 自动存储和取回系统
223.3 车辆，第一实施方式
224.3a 第一车辆，第一实施方式
225.3b 第二车辆，第一实施方式
226.4 车辆，第二实施方式
227.5 车辆，第三实施方式
228.17 车身
229.17a 车身17的下部
230.17b 车身17的上部
231.18 车轮组件/滚动设备/滚动装置
232.19 第一组车轮
233.19a 第一组的第一车轮
234.19b 第一组的第二车轮
235.19c 第一组的第三车轮
236.19d 第一组的第四车轮
237.20 第二组车轮
238.20a 第二组的第一车轮
239.20b 第二组的第二车轮
240.20c 第二组的第三车轮
241.20d 第二组的第四车轮
242.21 提升装置
243.22 夹持装置
244.23 提升电机
245.24 存储隔室，箱存储空间
246.25 侧板(附接到第一组车轮或第二组车轮)
247.26 车辆的侧壁
248.26a 在第二方向(y)上定向的第一侧壁
249.26b 在第二方向(y)上定向的第二侧壁
250.26c 在第一方向(x)上定向的第三侧壁
251.26d 在第一方向(x)上定向的第四侧壁
252.27 电源盖/电池盖/电池壳体
253.27a 电源隔室/电池隔室
254.27b 电池锁致动器
255.27c 阻挡齿
256.28 电源/主电源；电池/主电池
257.29 凹部
258.30 电源隔室的开口
259.31 电源隔室内的支撑表面
260.32 引导销上的凸起
261.33 弹簧
262.34a 支架
263.34b 柱连接元件
264.35 车载控制和通信系统
265.36 侧壁/纵向元件
266.40 充电和/或电池更换站/充电站
267.41 充电站基板/基板
268.42 充电站柱/柱
269.42a 充电站的下端
270.42b 充电站的上端
271.43 电源支撑件/电池支撑件/引导装置/引导件/引导销
272.43a 第一引导销
273.43b 第二引导销
274.44 电源/功率变压器
275.45 充电连接件/充电插头
276.46 电源充电连接件/充电插座
277.49 支撑轨道
278.49a (支撑轨道49中的)凹部
279.50 释放机构
280.51 枢转臂
281.51a 枢转臂接触元件
282.51b 安全锁(用于阻碍电源盖27的倾斜)
283.52 (引导销的)锥形部分
284.100 框架结构
285.102 框架结构的直立构件
286.103 框架结构的水平构件
287.104 存储网格
288.105 存储柱
289.106 存储容器
290.106' 存储容器的特定位置
291.107 堆垛
292.108 轨道系统/轨道系统
293.110 第一方向(x)上的平行轨道
294.110a 相邻轨道110的第一轨道
295.110b 相邻轨道110的第二轨道
296.111 第二方向(y)上的平行轨道
297.111a 相邻轨道111的第一轨道
298.111b 相邻轨道111的第二轨道
299.112 网格柱
300.115 网格开口
301.119 第一端口柱/第一端口
302.120 第二端口柱/第二端口
303.122 网格单元/存储单元
304.201 现有技术的单个单元存储容器车辆
305.201a 存储容器车辆101的车身
306.201b 驱动装置/车轮布置，第一方向(x)
307.201c 驱动装置/车轮布置，第二方向(y)
308.301 现有技术的悬臂存储容器车辆
309.301a 存储容器101的车身
310.301b 第一方向(x)上的驱动装置
311.301c 第二方向(y)上的驱动装置
312.x 第一方向
313.y 第二方向
314.z 第三方向
315.p 水平面
316.d 从充电站柱的下端的末端到电源支撑件的最下部的距离
317.l 从充电站柱的外周边到电源的几何尺寸和/或充电中的车辆的水平中心点的距离。