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JPH0371565A - 搬送車両のエネルギ貯蔵器を交換及びチヤージするための装置 - Google Patents

搬送車両のエネルギ貯蔵器を交換及びチヤージするための装置

Info

Publication number
JPH0371565A
JPH0371565A JP2201576A JP20157690A JPH0371565A JP H0371565 A JPH0371565 A JP H0371565A JP 2201576 A JP2201576 A JP 2201576A JP 20157690 A JP20157690 A JP 20157690A JP H0371565 A JPH0371565 A JP H0371565A
Authority
JP
Japan
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energy storage
charging station
transport vehicle
vehicle
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2201576A
Other languages
English (en)
Inventor
Urs Meyer
ウルス・マイヤー
Niklaus Gartenmann
ニクラウス・ガルテンマン
Hanspeter Ulrich
ハンスペーター・ウルリツヒ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of JPH0371565A publication Critical patent/JPH0371565A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66Arrangements of batteries
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    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
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    • B60K2001/0461Removal or replacement of the energy storages from the side
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、搬送車両のための交換位置と、エネルギ貯蔵
器のための移動装置と、エネルギ貯蔵器のための複数の
停車スペースを有するチャージステーションとを備えた
、搬送車両のエネルギ貯蔵器を交換及びチャージするた
めの装置に関する。
従来の技術 エネルギ貯蔵器を交換する装置は種々の構成で公知であ
り、例えばドイツ連邦共和国出願第2410 102 
 C3号明細書により蓄電池ノくッテリーを交換するた
めの装置が公知である。
このような公知の装置において、/(ツテリー駆動され
る搬送車両は、交換位置で唯1つの走行軌間上に設けら
れている。走行軌間の近くにおいて、1つの半円形上に
複数のバッテリー・停車スペース及びバッテリー・チャ
ージスペースが配置されている。このようなバッテリー
・停車スペース及びバッテリー・チャージスペースの中
心に交換車が設けられており、該交換車は搬送車両にも
、チャージスペースにも整合することができ、かつ回転
円板を介して軸を中心にして旋回可能である。交換車に
は搬送装置が設けられており、この搬送装置を介してバ
ッテリーを搬送車両から取出し、交換車を規定のチャー
ジステーションに旋回しかつ整合した後に、このチャー
ジステーションに引渡すことができる。しかしこのよう
な装置は比較的大きなスペースが必要であり、さらにバ
ッテリーを搬送車両からチャージステーションに交換す
る際に、整合、位置決め及び搬送等の多数の動作が必要
である。それに加えて、走行軌間もしくは搬送車両の各
側方に相応する交換装置及びチャージ装置が必要である
。これは、チャージされたバッテリーは一方の側から搬
送車両に押込まれ、放電されたバッテリーは搬送車両か
ら他方の側に突き出されて、交換車にもたらされるから
である。従って、このような装置は比較的高価であり、
種々の駆動及び運動動作により故障が起こり易い。大き
なスペースを必要とすることにより投資コストも高くな
る。
ドイツ連邦共和国出願第2444711AI号明細書に
より公知のバッテリー交換装置においては、バッテリー
をチャージするためのバッテリーボックスが走行軌間に
対して平行に列状に配置されている。バッテリーボック
スと走行軌間、もしくは搬送車両との間には、走行可能
なバッテリー交換装置が設けられており、このバッテリ
ー交換装置を介してバッテリーを搬送車両から取出して
、バッテリーボックスに引渡すことができる。ここでは
搬送車両の片側だけを使用することができるにもかかわ
らず、なお比較的多くの操作動作が必要であり、さらに
バッテリー交換装置は搬送車両にもバッテリーボックス
にも整合されなければならないし、正確に位置決めされ
なければならない。バッテリー交換装置が複数のステー
ションに到着しなければならないことによって、故障発
生頻度が高くなる。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、スペースが小さく、バッテリー交換時
の位置決め動作が最小限にされており、エネルギ貯蔵器
のための交換動作及びチャージ動作が完全にオートメー
ション化され、さらにエネルギ貯蔵器の交換時間が短縮
されるような装置を提供することである。
課題を解決するための手段 前述の課題を解決するために講じた手段は、チャージス
テージ3ンに回転マガジンが配置されていてかつ中央の
軸を中心にして旋回可能であり、さらに回転マガジンが
エネルギ貯蔵器のf:、 、II> (7) 停車スペ
ースを有しており、チャージステーション及び回転マガ
ジンの周面が、直接又は中間室を介して、搬送車両の外
周面に接続されており、さらにエネルギ貯蔵器のための
移動装置が、回転マガジンの軸とチャージステーション
の外周との間に配置されていることにある本発明の有利
なwIt戊が、従属形式の請求範囲に記載されている。
発明の効果 本発明の装置によれば、付加的な交換車両は必要でなく
、このことにより運動−及び位置決め動作が著しく減少
される。チャージステーションに配置された回転マガジ
ンは、少なくとも1つの空の停車スペースと、チャージ
された、並びにチャージ状態にあるエネルギ貯蔵器を有
する複数の停車スペースとを備えている。チャージステ
ーション内への、放電されたエネルギ貯蔵器の引渡しは
、搬送車両によってチャージステーションの空の停車ス
ペースへ直接行なうこれとは逆に、回転マガジンもしく
はチャージステーションを規定の角度だけ旋回した後に
チャージされたエネルギ貯蔵器は直接チャージステーシ
ョンから搬送車両に引渡される。チャージステーション
は正確に位置決めされているので、搬送車両を正しい交
換位置にもたらすだけで、エネルギ貯蔵器の交換を別の
補助車両なしに行なうことができる。
チャージステーションに必要な複数の装置を円板状の部
分範囲に配置することによって、極めてコンパクトな構
成が得られる。円板状の部分範囲は互いに上下に配置さ
れており、従って装置の直径が減少される。このような
構成により、個々の装置に近づき易くなり、さらにチャ
ージステーションにおける欠陥のある部分装置の交換が
簡単になる。要求及び構成的な基本構造に関連して、全
ての円板状の部分範囲が一緒に旋回可能であり、あるい
は1つの部分範囲が定置である。エネルギ貯蔵器のため
の移動装置が軸とチャージステーションの周面との間に
配置されているので、移動装置のために付加的な底面も
必要なく、コンパクトなチャージステ−シ3ンに組込ま
れている。自動の連結装置及び錠止装置を有するエネル
ギ貯蔵器のコンパクトな構成によって、交換動作をさら
に改善かつオートメーンヨン化することができ、しかも
搬送車両並びにチャージステーションへのエネルギ貯蔵
器の位置決めが極めて確実に保証されている。
実施例 第1図は搬送車両1を示しており、この搬送車両は走行
軌間23に沿って運動し、しかも自動的に、すなわち運
転者なしに、又は運転者によって制御される。駆動エネ
ルギはエネルギ貯蔵器3から搬送車両lに供給されるよ
うになっており、図示の実施例ではバッテリーを介して
供給される。エネルギ貯蔵器3は、燃料セル又は、エネ
ルギを貯蔵することのできる他の部材として形成するこ
ともできる。搬送車両lの走行軌間23の近くにチャー
ジステーション2が配置されている。このようなチャー
ジステーション2は、中央の軸5を中心にして旋回可能
である円筒状の回転マガジン9を有している。回転マガ
ジン9の周面6は、搬送車両lのチャージステーション
2に向いている外面8にできるだけ近く接続されている
。チャージステーション2又は回転マガジン9の周面6
と、搬送車画工の外面8との間に中間室7が形成されて
おり、該中間室は搬送車両1の起りうる位置偏差を補償
しかつ操縦動作を可能にする。搬送車両1はセンサ21
を備えており、該センサによってチャージステーション
2に対する正確な交換位置が確認されて、搬送車両1が
この位置に固定される。床面に、機械的な位置決め装置
22が付加的に設けられており、該位置決め装置が搬送
車両を交換動作中に正確に位置決めして、必要な位置に
固定する。a械的な位置決め装置22は周知の形式で搬
送車両lの車輪24に作用し、又は他の公知の位置決め
装置を有しているさらに、接触装置38が設けられてお
り、該接触装置を介して搬送車両1に交換動作中に非常
エネルギを供給することができる。
チャージステーション2は、互いに上下に配置されてい
てかつ旋回可能である2つの円板状の部分範囲から或っ
ている。下方の部分範囲が、回転マガジン9でありかつ
エネルギ貯蔵器3のための複数の停車スペース11を有
している。それぞれの停車スペース11は、エネルギ貯
蔵器のための相応するガイド装置25、給電線をバッテ
リーと接続するための連結装置26、停車スペース11
にエネルギ貯蔵器3を固定するための錠止装置を備えて
いる。第2の円板状の部分範囲は、チャージステーショ
ン2における装置支持体lOであり、該装置支持体は第
1の部分範囲もしくは回転マガジン9の上方に配置され
ている。装置支持体10はチャージ装置12を有してお
り、このチャージ装置は、バッテリーへの電気エネルギ
の供給及びチャージ動作の制御のために必要である。さ
らに、この第2の部分範囲もしくはチャージステーシコ
ン2の装置支持体には付加装置13、例えばチャージス
テーション2のための位置制御装置又は移動装置4のた
めの制御装置が設けられている。
チャージステーション2の両方の円板状の部分範囲は、
軸5に支承されていてかっこの軸を中心にして一緒に旋
回可能である。チャージステーション2のコア27を通
って両方の部分範囲の間で接続導線及び制御導線が案内
されており、かつ電気エネルギのための供給導線も前記
コア27を通って案内される。チャージステーション2
全体は、基部28に支持されている。
チャージステーション2の両方の部分範囲の間には中間
室14が設けられており、この中間室は移動装置4の受
容に役立つ。この移動装置4は定置であり、従って軸5
を中心にしてチャージステーション2と一緒に回転しな
い。移動装置は軸受け29を介してチャージステーショ
ン2のコア27に支持されており、かつ付加的な、図示
しない手段によって交換ステーション固定される。移動
装置4はレール3oから成っており、このレール上に搬
送車31が支承されている。搬送$31はレール3oに
沿って移動可能であり、このために適する駆動装置を備
えている。搬送車31につかみ装置32が配置されてお
り、該つかみ装置によってエネルギ貯蔵器3が錠止解除
されて、搬送車両1とチャージステーション2との間で
移動することができる第2図から明らかなように、チャ
ージステージa 72はエネルギ貯蔵器3のための8つ
の停車スペース11を有している。これらの停車スペー
ス11のうち1つはその都度室であり、他の7つは完全
にチャージされたか、あるいはチャージ状態にある、電
気バッテリーを有するエネルギ貯蔵器3を備えている。
搬送車両1が交換位置にあり、従って、搬送車両lのバ
ッテリーボックス33と、チャージステーション2にお
ける空の停車スペース11とが交換軸線34上で互いに
対向して位置する。チャージステーション2の空の停車
スペース11を交換軸線34上に位置決めすることは、
伝動装置35及び歯付きベルト15を介して行なわれる
。歯付きベルト15の両端部はチャージステーション2
に固定されており、このことによってチャージステーシ
ョン2は軸5を中心にして360度を完全に旋回するこ
とはできない。このことにより、コア27内に配置され
た導線がねじられたり、過度に負荷されたりすることが
避けられる。チャージステーション2における両方の部
分範囲の構成部材は、フレキシブルな導線を介して互い
に接続されており、すべり接触は必要でない。歯付きベ
ルト15の両端部の固定点は、歯付きベルトの端部が固
定されているにもかかわらず停車スペース11のそれぞ
れが交換軸線34の位置にもたらされるように選ばれて
いるエネルギ貯蔵器3は、コンパクトユニットとして形
成されており、かつフレーム16から戒っており、該フ
レーム内に3つの個々のエネルギ貯蔵部材17がバッテ
リーの形状で配置されている。フレーム五〇内に配置さ
れた複数のエネルギ貯蔵部材17は、エネルギ貯蔵部材
の種類及び所望の電圧及び貯蔵器容量に関連している。
フレーム16内には、エネルギ貯蔵部材17を接続する
ための必要な電導線が配置されていて、連結個所18に
案内されている。このような連結個所18は自動操作可
能な電気的接続部から戊っており、この接続部を介して
エネルギ貯蔵器3は搬送車両lにおける電導線と接続さ
れ、しかもこれらの電導線は図示しない伝動装置部材及
び制御装置に通じる。フレーム16はガイド36を介し
てバッテリーボックス33内に案内されて保持される。
7レーム16に付加的に錠止装置19が設けられており
、この錠止装置がエネルギ貯蔵器3をバッテリーボック
ス33内に固定する。エネルギ貯蔵器3のフレーム16
のフロント面には連結装置120が設けられており、こ
の連結装置に移動装置4のつかみ装置32が係止する。
連結装置20は周知の形式で、従って図示しない形式で
、錠止装置19を操作するようになっている。錠止装置
19が解除されると、エネルギ貯蔵器3は搬送車31を
介して搬送車両lにおけるガイド36からチャージステ
ーション2の空の停車スペース11におけるガイド装置
25へ移動される。エネルギ貯蔵器3を搬送車両lから
チャージステーション2に移動した後に、エネルギ貯蔵
器3は停車スペース11に錠止され、かつ連結装置26
を介した電気的接続が行なわれる。伝動装置35を介し
てチャージステーション2の回転マガジン9が、電気バ
ッテリーの形状の相応するエネルギ貯蔵部材17を有す
る完全にチャージされたエネルギ貯蔵器3が交換軸線3
4の位置にもたらされるだけ旋回される。移動装置4及
び搬送車31に固定されたつかみ装置22を介して、こ
のようなチャージされたエネルギ貯蔵器3から錠止装置
19が解除される。連結個所18への電気的な接続は、
移動動作によって自動的に連結及び連結解除されるすり
接触を介して行なわれる。このため、完全にチャージさ
れたエネルギ貯蔵器3は搬送車両1内で移動されて、バ
ッテリーボックス33内に取付けられる。ここにおいて
、つかみ装置32を解除するジスチージョン2の周面6
における任意の位置ことによって錠止装置19が操作さ
れ、同時に連結個所18を介して電気的な接触が再び形
成される。
本発明による装置においては、チャージステーション2
と搬送車両lとの間の中間車両は必要でないので、移動
動作は極めて簡単である。
エネルギ貯蔵器3は2つの位置の間でしか運動する必要
がなく、従って中間位置に整合される必要はない。さら
に、チャージステーション2を極めてコンパクトに形成
することができ、かつ走行軌間23のできるだけ近くに
取付けることができる。このことによって床面積は小さ
くてすみ、従ってより良いスペース利用が可能である。
複数の円板状の部分範囲においてチャージステーション
2を複数の部分に分割することによって、床面積が付加
的に減少され、さらにチャージ装置12及び付加装置1
3のような複数のの部材をより接近させることかできる
。起こりうる不完全なエネルギ貯蔵器3は、チャーで適
当な補助装置を介して停車スペース11の1つから取出
され、機能を発揮するエネルギ貯蔵器3と取り換えられ
る。このことは、エネルギ貯蔵器3がチャージステーシ
ョン2もしくはその停車スペース11から外方へ取出さ
れることによって可能であり、しかも停車スペースが回
転マガジンに星形に配置されていることによって交換軸
線34の位置でだけ可能なわけではない。移動装置4を
適当に構成する際に、エネルギ貯蔵器3の取出しは交換
軸線34の位置とは別の位置で行なうこともできる。
第3図はチャージステーション2の第2実施例を示す。
チャージステーション2はやはり第1の円板状の部分範
囲を回転可能な回転マガジン9の形状で有している。回
転マガジン9は軸5を中心に旋回可能でありかつ基部3
9上に載せられている。基部39はフレーム構造体40
の構成要素であり、フレーム構造体はチャージステーシ
ョン2の全ての部材を支持する。フレーム構造体40は
第2の部分範囲、もしくは装置支持体41をも有してお
り、しかしこの実施例では装置支持体は不動に配置され
てしする。基板42にはチャージ装置12と付加装置1
3とが配置されている。チャージ装置12はフレキシブ
ルなケーブルの形状の電気的な導体37を介して停車ス
ペース11、もしくは回転マガジン9におけるエネルギ
貯蔵器3と接続されてしする。基板42の下側には支持
体43が固定されており、該支持体に搬送車31が移動
可能に配置されている。相応する伝動装置は図示されて
いない。搬送車両lは、放電されたエネルギ貯蔵器3を
チャージステーション2に運搬することのできる交換位
置にある。
この実施例も、チャージステーション2を極めてコンパ
クトな、かつスペース節減された構成にすることができ
る。回転マガジン9は、360度より小さい旋回範囲を
有しており、該旋回範囲の旋回運動はケーブルによって
受取られこのことによってすり接触は必要でない。今や
、定置の部分範囲、もしくは装置支持体41に近づき易
くなり、従ってチャージ装置12及び付加装置を制御及
び手入れすることができる。同時ニ、チャージステーシ
ョン2の回転可能な部分範囲(回転マガジン9)を保護
している
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による装置を部分的に破断して示す側面
図、第2図は第1図に示す装置の平面図、第3図は回転
可能かつ定置の部分範囲を有する装置の概略的に示す側
面図である。 ■・・・搬送車両、2・・・チャージステーション、3
・・・エネルギ貯蔵器、4・・・移動装置、5・・・軸
、6・・・周面、7・−・中間室、8・・・外面、9・
・・回転マガジン、10・・・装置支持体、11・・・
停車スペース、12・・・チャージ装置、13・・・付
加装置、14・・・中間室、15・・・歯付きベルト、
16−・・7レーム、17・・・エネルギ貯蔵部材、1
8・・・連結個所、19・・・錠止装置、20・・・連
結装置、21・・・センサ、22・・・位置決め装置、
23・・・走行軌間24・・・車輪、25・・・ガイド
装置、26・・・連結装置、27・・・コア、28・・
・基部、29・・・軸受、30・・・レール、31・・
・搬送車、32・・・つかみ装置、33・・・バノtリ
ーボックス、34・・・交換軸線、35・・・伝動装置
、36・・・ガイド、37・・・導体、38・・・接触
装置、39・・・基部、40・・・フレーム構造体、4
1・・・装置支持体、42・・・基板、43・・・支持
体 Fi g、2 Fig、1 Fig、3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、搬送車両のための交換位置と、エネルギ貯蔵器のた
    めの移動装置と、エネルギ貯蔵器のための複数の停車ス
    ペースを有するチャージステーションとを備えた、搬送
    車両のエネルギ貯蔵器を交換及びチャージするための装
    置において、前記チャージステーション(2)に回転マ
    ガジン(9)が配置されていて、かつ中央の軸(5)を
    中心にして旋回可能であり、さらに回転マガジン(9)
    がエネルギ貯蔵器(3)のための停車スペース(11)
    を有しており、チャージステーション(2)及び回転マ
    ガジン(9)の周面(6)が、直接又は中間室(7)を
    介して、搬送車両(1)の外周面(8)に接続されてお
    り、さらにエネルギ貯蔵器(3)のための移動装置(4
    )が、回転マガジン(9)の軸(5)とチャージステー
    ション(2)の外周(6)との間に配置されていること
    を特徴とする、搬送車両のエネルギ貯蔵器を交換及びチ
    ャージするための装置。 2、チャージステーション(2)が互いに上下に配置さ
    れた2つの円板状の部分範囲から成っており、第1の部
    分範囲が、回転マガジン(9)から成っていてかつエネ
    ルギ貯蔵器(3)のための停車スペース(11)を有し
    ており、さらに第2の部分範囲が装置支持体(10、4
    1)から成っていてかつチャージ装置(12)及び付加
    装置(13)を有している、請求項1記載の装置。 3、チャージステーション(2)の第2の部分範囲を形
    成する装置支持体(10)が、回転マガジン(9)と一
    緒に中央の軸(5)を中心にして旋回可能である、請求
    項2記載の装置。 4、チャージステーション(2)の両方の部分範囲(9
    、10もしくは41)の間に中間室(14)が形成され
    ており、この中間室(14)内に移動装置(4)が配置
    されている、請求項2又は3記載の装置。 5、チャージステーション(2)の回転マガジン(9)
    が、ベルト(15)又はチェーンを介して駆動されてお
    り、さらに軸(5)を中心にした回転マガジンの旋回範
    囲が360度より小さくなっている、請求項1から4ま
    でのいずれか1項記載の装置。 6、それぞれのチャージ装置(12)が電気的な導体(
    37)を介して規定の停車スペース(11)に不動に配
    設されている、請求項11から4までのいずれか1項記
    載の装置。 7、それぞれのエネルギ貯蔵器(3)がコンパクトユニ
    ットとして形成されており、該コンパクトユニットが、
    フレーム(16)と、該フレーム内に配置された複数の
    エネルギ貯蔵部材(17)と、エネルギ導体のための中
    央の連結個所(18)と、錠止装置(19)と、移動装
    置(4)のための連結装置(20)とを有している、請
    求項1から6までのいずれか1項記載の装置。 8、コンパクトユニットに配置された、移動装置(4)
    のための連結装置(20)が、錠止装置(19)と結合
    されており、さらに移動装置(4)のためのガイドとし
    て形成されている、請求項6記載の装置。 9、搬送車両(1)が、車両制御装置に非常エネルギを
    供給するための補助貯蔵器を備えている、請求項1から
    8までのいずれか1項記載の装置。 10、搬送車両(1)が、電気的なエネルギを供給する
    ための接触装置(38)を有している、請求項1から8
    までのいずれか1項記載の装置。 11、搬送車両(1)が、交換位置に到着するためのセ
    ンサ(21)を有しており、さらに搬送車両(1)とチ
    ャージステーション(2)の回転マガジンの間に機械的
    な位置決め装 置(22)が配置されている、請求項1から10までの
    いずれか1項記載の装置。 12、エネルギ貯蔵器(3)が、手入れのいらない電気
    的なバッテリー又は蓄電池から成つている請求項1から
    11までのいずれか1項記載の装置。
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