用于飼喂動物例如奶牛的飼料運輸車的制作方法

專利名稱：用于飼喂動物例如奶牛的飼料運輸車的制作方法
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1的前序部分的用于飼喂動物例如奶牛 的祠料運輸車。
背景技術：
EP 0 739 161公開了一種用于飼喂動物例如奶牛的飼喂裝置。該 飼喂裝置包括帶有伺料容器的飼料運輸車，所述飼料容器布置在自動 車輛上，所述自動車輛能夠在棚屋中以及來自和去往儲備飼料所處位 置的途中找到路。在容器中設有用于在容器中混合飼料和用于從容器 供應飼料的螺旋推運器。
EP 4,444,509公開了 一種用于飼喂動物例如奶牛的固定飼喂裝 置。該飼喂裝置包括圓筒形容器，所述圓筒形容器在它的內側設有沿 螺旋線延伸的成型部分，以用于混合存在于容器中的飼料。圓筒形容 器能夠繞其軸向軸線旋轉。有一個螺旋推運器用于從容器卸放飼料。
已知的飼喂裝置的缺陷在于用于從容器卸放飼料的螺旋推運器導 致昂貴和復雜的構造。

發明內容
本發明旨在提供一種改進的飼料運輸車。
該目的由本發明通過根據權利要求1所述的飼料運輸車實現。
根據權利要求1所述的飼料運輸車具有能夠旋轉的圓筒形容器。 該飼料運輸車能夠混合飼料。
優選地，所述容器具有用于接收和/或混合飼料的操作位置和用于 卸載祠料的卸載位置。所述容器通過繞傾翻軸傾翻所述容器而在所述 操作位置和所述卸載位置之間運動。優選地，所述卸載位置選擇成使得當所述容器處于所述卸載位置時，重力將有助于實現飼料的卸載。
所述卸載位置可以選擇成使得在所述卸載位置中飼料將在重力的 作用下從所述容器滑動。
所述飼料運輸車的容器也可以具有多個卸載位置，例如祠料在所 述飼料運輸車的左側被卸載的第一卸載位置和祠料在所述飼料運輸車 的右側被卸載的第二卸載位置。所述飼料運輸車也可以具有多個操作 位置。應當注意的是，術語操作位置和卸載位置均可以不但包括單一 位置，而且可以分別包括操作位置區域和卸載位置區域。
在一個有利的實施例中，所述自動車輛與所述容器之間的連接裝
置的傾翻軸基本垂直于所述容器的軸向軸線。 一個有利的變型在于其 中所述傾翻軸基本沿所述自動車輛的主要行進方向延伸。所述主要行 進方向是所述自動車輛直著向前移動的方向。在那種情況下，所述容 器的軸向軸線沿基本垂直于所述傾翻軸的豎直平面延伸。
提供了一個有利的實施例，其中所述容器在軸向端部之一具有用 于填裝和清空所述容器的開孔，所述容器的操作位置選擇成使得所述 容器的軸向軸線于是豎直地延伸，所述開孔設在其中的所述容器的軸 向端部位于上側。如果所述容器處于所述操作位置，所述容器可以旋 轉以便由此混合存在于其中的飼料，而飼料不會從所述容器掉落并且 不需要關閉所述開孔。所述卸載位置于是可以選擇成使得在所述卸載
位置中所述容器的軸向軸線將相對于豎向傾翻超過90度。有利地，所 述容器能夠相對于豎向沿兩個相反方向，優選地朝側向傾翻超過90°。 因此，不需要附加的卸載裝置(例如橫向輸送帶)在車輛的一側(或 兩側)丟落飼料和類似物。此外，車輛因此可以在它自身的移動方向 的外側丟落伺料，這相對于飼料的污染或破壞是有利的，并且可以在 移動期間丟落飼料，這提高了效率。
將會設有能夠旋轉的和/或能夠調節的傾翻軸。因此關于待選擇的 (一個或多個)操作位置和/或(一個或多個)卸載位置將有更大的靈 活性。
代替通過傾翻所述容器進行卸載，或者除了通過傾翻所述容器進行卸載之外，卸載也可以借助于螺旋推運器或輸送帶進行。
有利地，所述裝置包括能夠旋轉的容器的外殼，所述外殼不能旋
轉，但是如果需要的話能夠相對于車輛傾翻。
在一個有利的實施例中，在所述容器的內壁布置有成型部分，所
述成型部分相對于所述容器的內壁突出。所述成型部分優選地沿螺旋 線延伸。通過旋轉在內壁上設有成型部分的容器，所述容器中飼料的 混合將被促進。而且，當在設有螺旋推運器的已知容器中混合飼料時， 飼料將被壓靠在所述容器的壁上。這導致所述容器的內壁和用于混合 的螺旋推運器兩者的相當大的磨損。使用在內壁設有成型部分的容器 導致較小的磨損。
也可以應用沿螺旋線延伸的成型部分來實現從所述容器均勻卸載 祠料。特別地，如果所述容器旋轉使得沿螺旋線延伸的所述成型部分 的螺距與所述自動車輛的行進方向相反地作用，會發現這實際上提供 了非常均勻的卸載。
所述自動車輛可以設有車輪，所述車輪設有或不設有履帶。所述 車輪可以布置成在地面上驅動，但是如果所述自動車輛從軌道沿著所 述軌道懸吊的話，所述車輪還布置成引導所述自動車輛。在一個有利 的實施例中，飼料運輸車還包括用于驅動至少一個車輪的驅動裝置， 所述驅動裝置包括用于每個待驅動車輪的電動機。優選地，該電動機 是直接連接到待驅動車輪的伺服電機。這導致簡單和穩固的構造。
所述自動車輛可以無人駕駛地驅動，但是也可以由駕駛員或管理 員自推進。所述自動車輛可以在導向裝置、信標或傳感器的幫助下自
動被引導。借助于GPS進行控制也是可以的。
在一個有利的實施例中，飼料運輸車包括用于確定存在于所述容
器中的飼料的質量的至少一個稱重裝置。所述稱重裝置的輸出信號可 以作為輸入信號提供給所述伺料運輸車的控制器，所述控制器布置成 根據由所述稱重裝置測量的飼料的質量隨著時間的變化而控制所述容 器的傾翻、所述運輸車的驅動速度、所述容器的旋轉方向和所述容器 的每分鐘轉數中的一個或多個。因此可以控制飼料的卸載和/或卸載速度，因為所述控制器可以基于所述容器中的飼料的質量的測得的變化 來確定卸載速度，并且通過所述容器的傾翻、旋轉方向和/或每分鐘轉 數來影響所述卸載速度，或者通過影響所述運輸車的驅動速度或與影 響所述運輸車的驅動速度組合來影響所述卸載速度。為了實現上述影 響措施中的一個或多個，所述控制器可以控制所述飼料運輸車的電機 或驅動所述容器和/或所述運輸車的其它驅動裝置。進一步可以增加角 度計、每分鐘轉數計和/或速度計以便分別測量所述容器的角度、所述 容器的每分鐘轉數和所述運輸車的速度，并且借助于合適的信號將這 些數據提供給所述控制器。在一個有利的實施例中，卸載的初始角度 調節可以基于預期參數實現，所述預期參數例如是卸載角度與流出速 度之間的曲線或其它關系，或者基于自學習控制器實現，所述自學習 控制器例如基于來自以前卸載的數據。
在一個有利的實施例中，所述飼料運輸車進一 步包括滑動元件，
該滑動元件用于移位放在所述自動車輛在其上移動的表面上的飼料。
該滑動元件可以在所述自動車輛的驅動期間使存在于更靠近喂料口的
地面上的飼料滑動和/或在地面上再分布飼料。
在一個有利的實施例中，設有用于確定存在于位于所述容器外部
的特定表面上的飼料的量和/或用于確定伺料在位于所述容器外部的
特定表面上的分布的檢測裝置。這樣的檢測裝置可以是3D照相機或 超聲波傳感器。
本發明還提供了 一種用于飼喂動物例如奶牛的系統，所述系統包 括如上所述的飼料運輸車、用于填裝所述飼料運輸車的所述容器的裝 料站、用于至少一種飼料的儲藏庫和用于將至少一種飼料從所述儲藏 庫輸送到所述裝料站的輸送裝置。
在一個有利的實施例中，所述系統進一步包括用于引導所述自動 車輛的軌道。在那種情況下，所述自動車輛優選地布置成從所述軌道 懸吊。所述裝料站例如可以設有用于將飼料引導到車輛的漏斗。
在一個有利的實施例中，所述自動車輛包括一個或多個能夠充電
的電池，并且裝料場所包括能量源，所述能量源用于將能量供應給所述飼料運輸車以用于為所述能夠充電的電池再充電。
在一個有利的實施例中，根據本發明的系統進一步包括用于在將
飼料帶進所述容器中之前混合不同類型的飼料的混合裝置。飼料可以 在被帶進所述容器中之后附加地通過繞所述容器的軸向軸線旋轉所述 容器被混合。
在一個可能的實施例中，根據本發明的系統進一步包括用于在所 述飼料運輸車位于裝料場所中時旋轉所述容器的驅動機構。在那種情 況下，所述飼料運輸車不需要包括用于旋轉所述容器的驅動裝置。
實際上，可能出現的是，飼料運輸車在所有情況下連接到能量源 僅僅持續相對短的時間段(例如在裝料站填裝飼料運輸車時的所有情 況下，如果能量源設在那里的話)，該時間段短于完全或幾乎完全為 電池充電所需的充電時間。因此，在充電時的所有情況下，相對少量 的能量被供應給電池，此后能量被提取用于負載(例如飼料運輸車的 電動機和/或控制裝置)。因此，可能出現一個或多個電池退化的問題， 原因是這些電池沒有或至少不充分地從電能量源再充電以達到完全充 電的狀態，在某些電池技術中需要完全充電以防止或至少減小電池的 退化。可能出現這種退化的電池的例子是鉛電池(例如硫酸鉛電池)。 在這種電池中，在例如部分充電狀態下使用這種電池期間，沉積物形 成于一個或多個電池板上。由于所述沉積物，可能出現電池的退化。
在該問題的背景下，在一個實施例中，所述飼料運輸車包括至 少兩個能夠充電的電池；充電連接裝置，用于實現所述飼料運輸車與 能量源之間的電連接；充電裝置，用于為所述電池充電；開關裝置， 用于實現所述電池中的一個與待由相關電池供應能量的負載之間的電 連接，并且用于實現所述充電裝置的入口與所述電池中的另一個的電 連接；和控制裝置，其布置成控制所述開關裝置和/或所述充電裝置以 用于
a) 當所述充電連接裝置連接到所述能量源時，借助于所述充電 裝置為所述電池充電；
b) 將所述電池中的第一個連接到所述負載，以便將電能供應給所述負載；
c) 操作所述充電裝置以便為第二電池充電，第一電池將電能供 應給所述充電裝置；
d) 在達到預定標準之后重復步驟b)和步驟c)，其中在步驟b) 中第二電池連接到所述負載以便將能量供應給所述負載，并且在步驟 c)中第一電池由所述充電裝置從第二電池充電。
當飼料運輸車連接到電能量源時，電池經由或不經由充電裝置從 電能量源被充電或再充電。為了實現電池的進一步充電，在從能量源 充電或再充電之后，電池中的一個可以附加地經由充電裝置從一個或 多個其它電池被充電。因此，上述步驟c)也可以被描述成借助于充 電裝置從第一電池為第二電池充電。可以附加地被充電的電池(在上 面被指定為第二電池)優選地不用于在這樣的附加充電期間將能量供 應給負載，以便于促進進一步充電。 一個或多個剩余電池將為負載供 應能量和/或供應為第二電池充電所需的能量。在硫酸鉛電池的上述例 子中，通過為相關電池進一步充電，可以開始電池板的清潔(例如燃 燒清潔)，這可以至少部分地去除可能形成的沉積物。因此，可以以 積極的方式影響電池的退化發展。
步驟b)可以在從外部能量源為電池充電期間進行，并且可以在 與外部能量源的電連接被斷開之后繼續。這也可以僅僅在與外部能量 源的電連接被斷開之后進行。在充電連接裝置與外部能量源之間的電 連接被斷開之后第二電池將優選地僅僅從第一電池被充電(步驟c)， 使得電池的充電將盡可能從外部能量源進行。
第二電池的充電可以一直進行直到達到預定標準(例如預定電壓 或如下所述的其它標準)，以便由此指示相關的第二電池的完全或充 分充電。隨后，可以進行電池的更換，換句話說，電池中的另一個可 以從一個或多個剩余電池被充電。順便提一句，應當注意的是，術語
充電可以包括任何期望形式的充電，例如連續充電、下降(drop)充 電等。
這樣，每個電池可以交替地被充電到 一定水平使得所述電池將因化。
順便提一句，應當注意的是，術語第一電池和第二電池不應當被
理解成僅僅設有兩個電池這里所述的原理可以適用于至少兩個的任 何數量的電池。
表述"控制開關裝置和/或充電裝置"應當被理解成控制開關裝置 和充電裝置中的至少一個。
電池可以包括任何形式的電能儲存裝置，例如采用化學形式的儲 存裝置，例如NiCd、 Pb、 PbS、 NiMH或其它能夠充電的電池或電池 組。
能量源可以包括任何電能量源，例如照明干線連接裝置、照明干 線適配器、固定電池或由太陽能或其它能量源供能的元件。
所述預定標準可以包括第二電池的充電狀態，使得第二電池的再 充電可以一直進行直到達到預定充電狀態，以便減小或消除所述的退 化現象。可以設有測量裝置以用于測量所述標準，例如用于測量第二 電池的充電狀態。
所述預定標準也可以包括第二電池的電壓、電壓變化(voltage development)、 阻抗和阻抗變化(impedance development)中的一 個或多個或者可以包括其它標準，從而能夠確定該電池的充電狀態。
所述控制裝置可以進一步布置成在步驟c)之前測量第二電池的 充電狀態，并且只有當第二電池達到再充電階段時才進行步驟c)。 由于只有當達到再充電階段時才從第一電池為第二電池充電，所以可 以通過只有在第二電池達到再充電階段的時候才開始從第一電池為第 二電池充電而盡可能地限制從第一電池為第二電池充電時的能量損 失，使得仍然需要從第一電池有限地為第二電池充電。
在本文中，術語再充電階段應當被理解成電池的充電過程的一個 階段，在該階段電池基本被充電到例如最大容量的預定百分比、預定 充電電壓等。例如，再充電階段可以被確定成在電池的容量的90%處 開始或被確定成在高于電池的標稱電壓大約30%的充電電壓下開始。對于12伏電池再充電階段因此可以被定義為例如在16.3伏的充電電 壓下、在例如等于最大充電電流的10%的預定充電電流下開始。再充 電階段也可以被定義為進行電池的再生的充電過程的一個階段，因此 在硫酸鉛電池的前述例子中定義為進行電池板的清潔燃燒的充電過程 的一個階段。在本領域的情況下，術語再充電階段也被指定為下降充 電階段。然而，應當理解的是，再充電可以以任意方式進行，并且因 此并不限于下降充電，而是還可以包括以恒定電流、恒定電壓、恒定 容量等充電。
所述充電裝置可以包括電壓變換器，所述電壓變換器用于將經由 所述充電連接裝置接收的電壓變換成用于所述電池的充電電壓，并且 用于將從所述至少一個第一電池接收的電壓變換成用于第二電池的充 電電壓。當然，例如當經由所述充電連接裝置供應的電壓具有合適的 值時，經由所述充電連接裝置接收的電壓也可以被引導到所述電池而 不干涉所述充電裝置。
所述開關裝置可以包括用于切換電連接的任何類型的開關，例如 機電開關(例如繼電器或電機控制開關)，或半導體開關(例如晶體 管、晶體管陣列、閘流管或其它半導體開關元件)。也可以通過借助 于釋放信號釋放例如所述充電裝置的相關入口或出口來實現一個或多 個電連接。
所述充電連接裝置可以包括導電連接裝置，但是也可以應用不同 形式的能量傳輸，例如電感或電容傳輸，為此所述裝置(例如飼料運 輸車)可以設有合適的接收器以用于接收待從所述能量源傳輸的能量。
所述控制裝置可以構成所述飼料運輸車的前述控制器的一部分。
由于如果(如前面所述)經由充電連接裝置為電池充電在所有短 持續時間的情況下與為電池完全充電的總充電時間成比例，這里所述 的原理是特別有利的，所述控制裝置優選地布置成在從所述能量源為 所述電池充電至少兩次之后更換所述電池。
這里所述的用于為電池充電的原理不僅可以適用于飼料運輸車的 實施例，而且在另一方面還可以適用于由兩個或多個能夠充電的電池供電的任何裝置。因此，根據本發明的一個方面，提供了一種用于操
作電池的裝置，包括至少兩個能夠充電的電池；充電連接裝置，用 于實現所述飼料運輸車與能量源之間的電連接；充電裝置，用于為所 述電池充電；開關裝置，用于實現所述電池中的一個與待由相關的電 池供應能量的負載之間的電連接，并且用于實現所述充電裝置的入口 與所述電池中的另一個的電連接；和控制裝置，其布置成控制所述開 關裝置和/或所述充電裝置以用于
a) 當所述充電連接裝置連接到所述能量源時，借助于所述充電 裝置為所述電池充電；
b) 將所述電池中的第一個連接到所述負載，以便將電能供應給 所述負載；
c) 操作所述充電裝置以便為第二電池充電，第一電池將電能供 應給所述充電裝置；
d) 在達到預定標準之后重復步驟b)和步驟c)，其中在步驟b) 中第二電池連接到所述負載以便將能量供應給所述負載，并且在步驟 c)中第一電池由所述充電裝置從第二電池充電。
在本發明的另一方面中，提供了一種操作至少兩個能夠充電的電 池的方法，包括
a) 當所述充電連接裝置連接到所述能量源時，借助于所述充電 裝置為所述電池充電；
b) 將所述電池中的第一個連接到所述負載，以便將電能供應給 所述負載；
c) 操作所述充電裝置以便為第二電池充電，第一電池將電能供 應給所述充電裝置；
d) 在達到預定標準之后重復步驟b)和步驟c)，其中在步驟b) 中第二電池連接到所述負載以便將能量供應給所述負載，并且在步驟 c)中第一電池由所述充電裝置從第二電池充電。


在下文中將參考附圖更詳細地解釋本發明，附圖中以非限定的方 式示出典型實施例。
附圖中
圖1示出根據本發明的系統的一個可能實施例的總圖。 圖2示出根據本發明的祠料運輸車的一個可能實施例的側視圖。 圖3示出根據圖2的祠料運輸車的實施例的俯視圖。 圖4示出根據圖2的飼料運輸車的實施例的主視圖，其中容器處 于操作位置。
圖5示出根據圖2的詞料運輸車的實施例的主視圖，其中容器處 于卸載位置。
圖6示出根據本發明的一個方面的回路的示意圖。
圖7示出示出根據圖6的回路的操作流程圖。
圖8示出電池的充電電壓曲線和充電電流曲線；和
圖9示出根據本發明的一個方面的回路的進一步實施例的示意圖。
具體實施例方式
圖l是根據本發明的系統的一個可能實施例的總圖。
圖1的系統包括飼料運輸車1、用于填裝飼料運輸車1的裝料站2、
用于儲藏至少一種飼料的儲藏庫3和用于將至少一種飼料從儲藏庫3
輸送到裝料站2的輸送裝置4。
可以通過計算機5和/或PDA6為所述系統遠程地提供控制數據。 所述系統用于將飼料供應給例如站在喂料口 8處的奶牛7。所述
系統保證將會在喂料口 8處提供由一種或多種飼料成分組成的飼料9。 儲藏庫3在該實施例中包括多種伺料，例如(青貯)秣草、玉米、
酒糟、漿料、顆粒飼料、biks、馬鈴薯纖維、干草的任意組合。所應
用的飼料的種類和飼料的不同種類的數量取決于待飼喂的動物的需要
和農場主的意愿。優選地，如果需要的話，儲藏庫3包括不同類型的
多個筒倉15。輸送裝置4包括從軌道11懸吊的吊運車10。所述吊運車具有從 筒倉15抓取一部分飼料的抓取裝置12。吊運車IO通過控制系統接收 指令以從特定筒倉15獲取特定量的祠料。
可以在預定時刻或者由于在棚屋中或在飼料運輸車處發生特定情 況而從中央控制系統開始發出從特定筒倉15獲取特定量的特定類型 的飼料的指令。飼料運輸車1例如可以觀察到在喂料口 8的特定部分 處伺料太少，并且可以基于該觀察通過無線通信向吊運車10發出指 令，以便為使用喂料口 8的應該補充飼料的那部分的那組奶牛7安排 一部分飼料。
在獲取一定量的伺料之后，抓取裝置12保持伺料，同時吊運車 10沿著軌道11移動到裝料站2。在裝料站2飼料運輸車1做好了準備。
抓取裝置12在裝料站2將所述量的飼料丟落到飼料運輸車1的容 器20中。為此，容器20設有開孔21。當吊運車IO的抓取裝置12將 飼料丟落到飼料運輸車1的容器20中時，容器20將繞其軸向軸線22 旋轉。因此，祠料將被松散開(loosened up)。
此時，吊運車10將抓取裝置12帶回到儲藏庫3。抓取裝置12再 次下降到筒倉中的儲備飼料，并且隨后再次從預定筒倉15獲取一定量 的祠料。抓取裝置12第二次獲取的飼料可以與第一次獲取的飼料類型 相同或者可以是另外的類型。吊運車10再次移動到裝料站2，并且抓 取裝置12再次將飼料卸載到祠料運輸車1的容器20中。通過容器20 繞其軸向軸線22旋轉，抓取裝置12第二次供應的飼料與抓取裝置12 第一次供應的飼料混合。
重復該過程直到具有預期組成的預期量的飼料存在于伺料運輸車 1的容器20中。
可選地，在裝料站2中、在儲藏庫3處或在儲藏庫3與裝料站2 之間設有用于松散開粗飼料(例如青貯秣草)的銑刀。在一個可能的 變型中，也可以有緊固到飼料運輸車的切割裝置。
當具有預期組成的預期量的飼料存在于飼料運輸車1的容器20 中時，飼料混合物附加地通過容器的旋轉而混合。如果需要的話，添加水。當填裝和混合充分時，祠料運輸車1離開裝料站2并且移動到 棚屋。
飼料運輸車1在棚屋中移動到喂料口處飼料太少的地方并且在那 里從容器20卸載飼料。
飼料運輸車在移動通過棚屋時檢測放在喂料口 8處的飼料量和所 述量的飼料在喂料口 8的長度上的分布。檢測結果優選地被反饋到中 央控制系統和/或吊運車IO的控制系統。
在根據本發明的用于飼喂動物的系統的一個未示出的變型中，在 儲藏庫3與裝料站2之間設有用于臨時儲藏飼料和/或飼料混合物的緩 沖寄存裝置(buffer)。
代替借助于吊運車IO填裝飼料運輸車1的容器20的方式，或者 除了借助于吊運車IO填裝祠料運輸車1的容器20的方式之外，也可 以以另外的方式填裝容器20,所述另外的方式例如借助于螺旋推運器 (auger)，所述螺旋推運器固定地布置在裝料站中并且將飼料從中間 緩沖寄存裝置或從儲藏庫輸送到裝料站并且將飼料帶入容器20中。
圖2示出根據本發明的伺料運輸車的一個可能實施例的側視圖。 飼料運輸車1包括容器20。所述容器具有開孔21和軸向軸線22。容 器20為圓筒形并且能夠繞其軸向軸線22旋轉。開孔21可以但不是必 須是能夠閉合的。所述容器具有例如大約11113的容量。
飼料運輸車進一步包括自動車輛50。該車輛具有主要行進方向 HR。主要行進方向HR是所述車輛直著朝前移動的方向。
在該實施例中，自動車輛50設有三個車輪51。在前側有一個車 輪51a。車輪51a是轉向車輪，因此也能夠繞豎直軸線旋轉。后車輪 51b是從動車輪。每個后車輪51b設有它自身的驅動該車輪的伺服電 機52。伺服電機52單獨被控制。如果在伺服電機52之間產生轉速的 差異，自動車輛50將作曲線運動。如果在兩個伺服電機52的轉速之 間沒有差異，自動車輛50將直著朝前或直著朝后移動。
在一個備選的、未示出的實施例中，自動車輛50可以設有四個或 多個車輪，所述車輪設有或不設有履帶。飼料運輸車1進一步包括自動車輛50與容器20之間的連接裝置 40。連接裝置40包括傾翻軸45，該傾翻軸保證容器20將可以相對于 自動車輛50傾翻。傾翻軸45不需要是實際的貫穿軸，而是也可以被 設計成對準的兩個軸頸41。在那種情況下，傾翻軸45是容器繞其傾 翻的數學軸。
在圖2的實施例中，連接裝置40進一步包括承載容器20的軛架 42和圍繞容器20的圓周延伸的環43。容器20可以繞其軸向軸線22 相對于該環旋轉。在一個備選實施例中，沒有環，而是當容器繞其軸 向軸線22旋轉時軛架42隨著容器20旋轉。
圖3示出根據圖2的飼料運輸車的實施例的俯視圖。同樣在該俯 視圖中，可以認出帶有開孔21的容器20和自動車輛50。
車輪51a、 51b和伺服電機52 (部分地)由虛線指示，原因是它 們位于自動車輛50的底盤53之下。
在圖3的俯視圖中可以看到橫梁44緊固到軛架42。該橫梁44在 其端部附近位于電子稱重裝置46上。靠近橫梁44的每個端部設有稱 重裝置46。在軛架42的沒有橫梁的一側，軛架42支撐在第三電子稱 重裝置46上。借助于帶有三個稱重裝置46的這種布置可以確定被填 裝容器20的重量和重心。
在一個備選的、未示出的實施例中，可以僅僅應用一個稱重裝置。 在那種情況下，借助于該稱重裝置僅僅可以確定被填裝容器20的重 量，不能確定重心。
在一個有利的實施例中，容器20設有位于(容器20處于操作位 置時的)最高點附近的超聲波傳感器。所述超聲波傳感器"觀察"容 器20，由此確定存在于容器20中的飼料的體積。
自動車輛的底盤在它的拐角處設有例如設計成超聲波傳感器形式 的接近傳感器55。當自動車輛太接近物體、動物或人時，至少一個接 近傳感器將信號提供給車輛的控制器。然后該信號可以使車輛停止和/ 或提供例如光和/或聲信號形式的警報信號。自動車輛優選地進一步設 有緊急停車裝置。緊急停車裝置優選地設計成保險杠的形式，保險杠一撞到某物緊急停車裝置就執行操作。
為了導航目的，自動車輛50優選地設有陀螺儀(gyroscope) 56。 在那種情況下，陀螺儀56用在用于控制自動車輛50的控制器的反饋 中。
自動車輛50可以借助于上述控制器、借助于從動車輪51b的伺服 電機52優選地與包括在控制器的反饋回路中的陀螺儀56協力而找到 路。作為替換選擇，自動車輛50也可以借助于GPS，在布置于地面 或棚屋中的其它地方的信標的幫助下通過利用棚屋地面中的鋼筋網的 檢測，或在優選地設計成3D照相機的照相機幫助下而找到路。
優選地，飼料運輸車1在它的一個或兩個側面設有滑動元件60。 該滑動元件60的下側位于地面略微上方。借助于滑動元件60，；改在 棚屋地面上的祠料可以被滑動到旁邊。因此可以將伺料滑動到更靠近 喂料口。在一個備選實施例中，滑動元件60也可以位于飼料運輸車的 前側或后側。
在一個有利的實施例中，滑動元件60能夠在某種程度上沿豎直方 向并且也可以沿水平方向移動。在那種情況下，滑動元件60優選能回 復原位地(resiliently)布置。在一個有利的實施例中，滑動元件60 在前側(沿主要行進方向看)設有傾斜側面61，如圖2中所示。這些 特征保證滑動元件較少受到地面上的障礙物阻擋。
代替滑動元件，也可以應用能夠旋轉的輪。
圖4示出根據圖2的飼料運輸車的實施例的主視圖，其中容器處 于操作位置，而圖5示出根據圖2的飼料運輸車的實施例的主視圖， 其中容器處于卸載位置。
圖4和5還示出成型部分(profile section ) 23,該成型部分沿螺 旋線延伸并且布置在容器20的內側。成型部分23相對于容器20的內 壁向內突出。除了沿螺旋線以外的其它延伸方式也是可以的，例如直 的或波浪形的成型部分對角地或沿容器20的軸向方向延伸。在一個有 利的實施例中，成型部分相對于內壁突出大約100mm。已經發現的是， 該成型部分的高度與具有大約1000mm直徑的容器協力產生良好的效果。
在如圖4所示的操作位置中，容器20是直立的。待混合和分布的 飼料經由開孔21被丟落到容器20中，當容器20處于操作位置時所述 開孔在容器20的上部中。
容器能夠繞其軸向軸線22沿旋轉方向R1旋轉。順便提一句，方 向Rl也可以是與圖4中所示的旋轉方向Rl相反的方向。通過容器 20繞其軸向軸線22旋轉，存在于容器中的飼料將松散開和混合。已 經發現的是，通過旋轉容器20混合飼料要比使用螺旋推運器消耗更少 的能量。優選地，容器20的每分鐘轉數是可變的。
可以想到的是，為了適當地混合，容器20與豎向形成一個角度。 在實際中，該角度通常相對于豎向在25到65度之間，這樣使得容器 的開孔21將仍然處于比容器20的底部24高的水平高度。所述角度的 選擇可以部分由被填裝容器20的重心的位置確定。
當飼料運輸車1移動到伺料應當被卸載的地方時，容器20將被帶 到卸載位置。卸載位置在圖5中示出。與圖4的操作位置相比，在卸 載位置中，容器20繞傾翻軸45傾翻(箭頭R2 )。該傾翻優選地借助 于緊固到軛架42的電動機47實現。
優選地，容器20在卸載位置中相對于操作位置傾翻超過90。。在 那種情況下，伺料將在重力的作用下從容器20自動地滑動。優選地， 飼料運輸車設有測量容器20的傾翻角度的傳感器。
在一個有利的實施例中，在卸載期間容器20可以繼續繞其軸向軸 線旋轉。通過使容器20的旋轉方向Rl與沿螺旋線延伸的成型部分23 的螺距方向協調，可以影響飼料的卸載。已經發現的是，當成型部分 23沿著與飼料運輸車的行進方向相反的方向從容器20引導伺料時， 實現了飼料的均勻卸載。
通過使容器20與豎向形成的角度、自動車輛的驅動速度以及容器 20繞其軸向軸線22的旋轉方向和旋轉速度彼此協調，可以適當地管 理卸載過程。當控制卸載過程時，還可以測量和考慮重量和重心的位 置，以便實現卸載過程的更進一步的優化。借助于適當的協調，甚至可以實現全面的計量。
優選地借助于由頻率調節器控制的短路電樞式電機來實現滾筒的 驅動。應用這樣的電機的優點是它們的穩固性。如果需要的話，車輪 也可以由通過頻率調節器控制的短路電樞式電機實現。
在一個有利的實施例中，容器20由不銹鋼制成。其它材料例如碳 鋼或合成材料也是可以的。
優選地，存在于伺料運輸車1上的電動機由存在于飼料運輸車1 之上、之處或之中的能夠充電的電池101供電。優選地，在裝料站2 中或緊鄰裝料站，設有能夠連接到電池101的充電點102(參見圖1)。 這樣，在容器20的填裝期間電池可以被再充電。
電連接103可以由飼料運輸車上的接觸元件103實現，當飼料運 輸車位于裝料站2之中或之處時，所述接觸元件與充電點102接觸。 在那種情況下，有利的是當飼料運輸車未被使用時飼料運輸車l返回 到裝料站2。在伺料運輸車1不使用期間，電池于是可以進一步^L再 充電。
充電點也可以是欠電壓軌道。
在一個有利的變型中，飼料運輸車設有能夠將220V交流電壓變 換成12V或24V直流電壓的變換器。在那種情況下，充電點可以直接 連接到照明干線。
在一個有利的變型中，在飼料運輸車1的儀表板(board )上設有 至少一個電池，嚴格來說比為電動機和飼料運輸車的儀表板上的其它 電氣設備供電所需要的要多。在飼料運輸車的操作期間，該額外電池 可以從一個或多個其它電池點滴地被供電。當該額外電池充分地4皮再 充電后，電氣系統切換，使得該額外電池將用于為電動機和儀表板上 的其它電氣設備供電，并且其它電池中的一個將^L再充電。這樣，電 池輪流使用并且一個或多個電池的點滴再充電不需要飼料運輸車的長 時間停止.
圖6示出用于將電能供應給負載LD的指定為ACC1-ACC4的4 個電池，例如在飼料運輸車的情況下所述負栽可以包括運輸車的電機和/或控制系統。每個電池可以經由各自的充電器CH1-CH4被充電， 為此每個充電器的出口(經由或不經由未示出的可選開關)電連接到 相關電池的連接裝置，以用于在不進行充電的情況下中斷相關充電器 與電池之間的電連接。充電器CH1-CH4連接到充電連接裝置CC (例 如上述電連接103)，以用于與能量源(也被指定為供電源)例如照 明干線連接裝置或上述充電點102接觸。充電器均可以包括用于將提 供給充電器的電壓(例如交流電壓(例如照明干線電壓)或直流電壓) 變換成用于相關電池的充電電壓的第一變換器。經由在該實施例中包 括雙極開關的開關Sl,充電器可以連接到充電連接裝置CC，或者連 接到第二變換器CONV (例如用于將直流電壓變換成直流電壓的變換 器或用于將直流電壓變換成交流電壓的變換器)。第二變換器布置成 將電池ACC1-ACC4中的一個或者將兩個或多個電池組的電壓變換成 用于為充電器CH1-CH4中的一個或多個供電的電壓。當然，在供應 給負載的電壓在充電器CH1-CH4的輸入電壓作用范圍內的情況下也 可以省略第二變換器并且經由開關Sl將供應給負載的電壓直接提供 給充電器CH1-CH4。
此外，示出開關S2-S5，在(所示的)第一位置中，每個所述開
關將其中一個電池連接到負載LD，并且在第二位置中，每個所述開 關將其中一個相關的電池從負載斷開。因此，在所示的第一位置中開
關S2將電池ACC1連接到負載LD,并且在由虛線指示的第二位置中 開關S2斷開電池S2與負載LD之間的電連接。
圖6進一步示出控制裝置CONT (例如適當編程的^:處理器、可 編程邏輯裝置(例如所謂的PLD)、微控制器、個人計算機或者用硬 件和/或軟件執行的其它合適的控制器)，該控制裝置用控制信號線控 制開關S2-S5和充電器CH1-CH4，所述控制信號線在圖6中示意性地 示出并且可以包括獨立線、總線結構或任何其它控制。在本文中所述 的充電裝置在這里所示的實施例中包括充電器CH1-CH4和變換器 CON。所述開關裝置在這里所示的實施例中包括開關Sl-S5。
將參考圖7描述根據圖6的開關的操作。應當注意的是，在本文中指出的步驟也可以以任何其它合適的順序被執行。例如，下面提到
的步驟ST1和ST2可以同時進行或者以預期順序一個接一個地進行。 當充電連接裝置連接到能量源時，電池ACC1-ACC4由充電器 CH1-CH4充電，如ST1所示。同時，也可以將一個或多個電池連接 到負載并且將能量供應給所述負載，如ST2所示。當為電池充電時， 控制裝置CONT控制開關Sl處于圖6中所示的位置，換句話說是將 充電器連接到充電連接裝置，并且經由各自的控制信號控制充電器以 將充電電壓和充電電流供應給電池。順便提一句，也可以以另外的方 式，例如通過待布置在充電觸頭之間的控制器來控制開關Sl，所述控 制器在存在或沒有外部電壓的情況下實現開關Sl的切換。在那種情況 下，這樣的控制器(例如交流電壓繼電器線圏)可以裝配到未示出的 整流器的交流電壓側，所述整流器可以用于將待提供給充電觸頭的交 流電壓變換成待供應給充電器CH1-CH4的直流電壓。
在經由充電連接裝置電連接到能量源被中斷之時， 一個或多個電 池將向負載供應能量(例如電池ACC1-ACC3通過將開關S2-S4帶到 由實線指示的位置和將S5帶到由虛線指示的位置將向負載供應能 量)。在該實施例中，電池ACC4保持不接觸負載，以便防止后者的 部分放電。
只要在ST3中確定還未達到電池的再充電階段ST4 (這例如可以 通過測量電壓、充電電流等并且將測得的電壓、充電電流等與預定標 準比較而進行)，當與外部能量源連接時繼續經由充電連接裝置為電 池充電，并且也繼續從第一電池將能量供應給負載，如循環(loop) LPO所示。
當在ST3中確定已經達到再充電階段時，進行從第一電池為第二 電池進一步充電(ST4)以便以該方式使第二電池再生。現在，控制 裝置將會控制開關Sl，以將變換器CONV的出口連接到充電器 CH1-CH4的入口 ，以便以該方式經由變換器CONV為充電器提供電 力供應(ST4)。控制裝置進一步經由控制線控制充電器CH1-CH4， 使得充電器CH1-CH3 (其連接到將能量供應給負載和變換器的電池)未被啟動以進行充電，而連接到電池ACC4的充電器CH4由控制裝 置經由相關控制線被啟動以為電池ACC4充電(ST4)。因此，在該 狀態下，電池ACC1-ACC3將能量供應給變換器CONV和充電器 CH4，以便進一步為電池ACC4充電，如ST3、 ST4所示。如果該裝 置在短時間期間連接到能量源，這些時間可能不足夠長到為電池充電， 參考圖6和7所示的方面是特別有利的。順便提一句，應當注意的是， 參考圖6和7所述的原理不僅可以適用于在本文中所述的伺料運輸車， 而且可以適用于任何電池供電裝置。這里所述的原理也可以適用于例 如用于移位(例如移走棚屋環境中的糞肥)的車輛，或用于去除或拾 取棚屋環境中的糞肥或其它雜物的車輛。當然，可以想到許多其它實 施例，其中應用并不限于農業或畜牧業。
由于如上所述在所有電池經由充電連接裝置進行充電之后，電池 ACC1-ACC3將為電池ACC4充電的事實，電池ACC4可以被充電到 一定的水平，例如完全被充電，由此可以防止或至少減小在僅僅部分 充電狀態下連續操作時出現電池的退化。因此，圖7中所示的循環LP1 可以一直進行到在ST5中檢測到達到預定標準，例如待進一步充電的 電池(在該情況下為電池ACC4)的充電狀態的時候。控制裝置和/或 充電器為此可以設有合適的測量裝置，例如電壓測量裝置、充電時間 測量裝置、充電電流測量裝置等。當達到該標準時，在ST6中進行更 換，換句話說是輪換電池。應當注意的是，輪換電池不需要使電池的 實體輪換術語輪換或更換應當在上下文中被理解成電池的功能的輪 換。在這里所述的實施例中，在達到標準之后，ACC1、 ACC2和ACC4 例如可以用于將能量供應給負載和用于為ACC3充電等，從而電池 ACC1-ACC4中的每一個交替地由一個或多個其它電池充電換句話 說， 一個或多個第一電池將向負載供應能量并且將經由充電裝置為第 二電池(或多個第二電池)充電，之后繼續進行輪換。
圖8示出根據本發明的一個方面的充電曲線，其中充電電壓和充 電電流沿著豎直軸線布置，并且充電時間、充電容量或與其相關的量 沿著水平軸線布置。當電池被充電時，它初始例如由圖6中的充電器CH1-CH4充電，充電電流接近電池的最大容i午充電電流，例如20A。 在如圖7中被指定為I的該充電期間，電池上的電壓將增加。當在充 電期間電池上的電壓達到預定值時，所述預定值例如是超過在該實施 例中為12V的電池的標稱電壓的預定百分比(例如22.5% )，以在該 實施例中為14.7V的恒定電壓進行充電。在如圖7中被指定為II的這 段期間，充電電流將減小。當充電電流下降到在該實施例中為I中的 充電電流的10%的另一預定值時，則在被指定為III的電池的再充電 階段中進行再充電，其中在該實施例中，在再充電階段中，以低于先 前使用的充電電流的恒定電流(即在該實施例中為2A)進行充電。執 行再充電直到電池上的充電電壓增加到16.3伏。這里所示的曲線可以 一口氣進行，然而，如前文所述，這也可以分階段進行。特別地，在 I和II中從外部能量源充電將僅僅在沒有到外部能量源的電連接的時 候進行，使得在I和II中從外部能量源補充能量可以每隔一段時間進 行。
圖9作為例子示出圖6中所示的配置的許多可能替換選擇中的一 個的示意圖。圖9示出被指定為ACC1和ACC2的兩個電池，其中， 第一電池ACC1或第二電池ACC2可以經由開關S10連接到負載以用 于供應能量。此外，連接到負載的電池經由開關S11連接到充電裝置 CH10的入口。順便提一句，在圖9中為了簡化起見省略了返回連接 或密集連接。當該裝置連接到外部能量源時，充電裝置可以經由Sll 從所述外部能量源被供電，以便以該方式為電池ACC1和ACC2充電。 根據上述原理，從電池ACC1或ACC2之一被供電，充電器可以如圖 所示借助于根據圖7的流程為其它電池充電或再充電。充電裝置和開 關由控制裝置CONT控制。由控制裝置控制，充電裝置可以為電池中 的一個或兩個電池充電。
權利要求
1.一種用于飼喂動物例如奶牛(7)的飼料運輸車(1)，所述飼料運輸車(1)包括自動車輛(50)，用于容納飼料(9)的容器(20)，其中所述容器(20)具有用于填裝和清空所述容器(20)的至少一個開孔(21)，并且其特征在于所述容器(20)基本為圓筒形并且能夠繞其軸向軸線(22)旋轉。
2. 根據權利要求1所述的飼料運輸車(1)，其特征在于所述 車輛(50)進一步包括在所述自動車輛(50)與所述容器(20)之間 的連接裝置(40)，并且其中所述容器(20)具有用于接收和/或混合 伺料(9)的操作位置和用于卸載飼料的卸載位置，并且在所述自動車 輛(50 )與所述容器(20 )之間的所述連接裝置(40 )包括傾翻軸(45 )， 其中所述圓筒形容器(20)能夠繞所述傾翻軸(45)相對于所述自動 車輛(50)在所述操作位置和所述卸載位置之間傾翻。
3. 根據權利要求2所述的飼料運輸車(1)，其特征在于在所 述自動車輛(50)與所述容器(20)之間的所述連接裝置(40)的所 述傾翻軸(45)基本垂直于所述容器(20)的所述軸向軸線(22)。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的飼料運輸車(1),其特征 在于所述傾翻軸(45)是能夠旋轉的和/或能夠調節的。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的飼料運輸車(1)，其特征 在于在所述容器(20)的內壁布置有成型部分(23)，所述成型部 分(23 )相對于所述容器(20 )的內壁突出并且優選地沿螺旋線延伸。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的飼料運輸車(1)，其特征 在于所述自動車輛(50)包括車輪(51a， 51b)和用于驅動至少一 個車輪(51a、 51b)的驅動裝置，所述驅動裝置包括用于每個待驅動 車輪(51b)的電動機(52)。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的飼料運輸車(1)，其特征在于所述祠料運輸車(1)包括用于確定存在于所述容器(20)中的 飼料(9)的質量的至少一個稱重裝置。
8. 根據權利要求7所述的伺料運輸車(1)，其特征在于所述 稱重裝置的輸出信號作為輸入信號提供給所述飼料運輸車(1)的控制 器，并且其中所述控制器布置成根據由所述稱重裝置測量的飼料(9) 的質量隨著時間的變化而控制所述容器(20)的傾翻、所述運輸車的 驅動速度、所述容器(20)的旋轉方向和所述容器(20)的每分鐘轉 數中的一個或多個。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的伺料運輸車(1)，其特征 在于所述飼料運輸車(1)進一步包括滑動元件(60)，該滑動元件(60)用于移位放在所述自動車輛(50)在其上移動的表面上的飼料 (9)。
10. 根據前述權利要求中任一項所述的飼料運輸車(1)，其特征 在于所述裝置包括用于確定存在于位于所述容器(20)外部的特定 表面上的飼料(9 )的量和/或用于確定飼料(9 )在位于所述容器(20 ) 外部的特定表面上的分布的檢測裝置。
11. 根據前述權利要求中任一項所述的飼料運輸車(1)，包括 至少兩個能夠充電的電池(101)，充電連接裝置，用于實現所述飼料運輸車(1)與能量源之間的電 連接(103 )，充電裝置，用于為所述電池(101)充電，開關裝置，用于實現所述電池(101)中的一個與待由相關電池 (101)供應能量的負載之間的電連接(103)，并且用于實現所述充 電裝置的入口與所述電池(101)中的另一個的電連接(103)，和控制裝置，其布置成控制所述開關裝置和/或所述充電裝置以用于a) 當所述充電連接裝置連接到所述能量源時，借助于所述 充電裝置為所述電池(101)充電；b) 將所述電池(101)中的第一個連接到所述負載，以便將電能供應給所述負載；c) 操作所述充電裝置以便為第二電池(101)充電，第一 電池(101)將電能供應給所述充電裝置；d) 在達到預定標準之后重復步驟b)和步驟c)，其中在 步驟b)中第二電池(101)連接到所述負載以便將能量供應給 所述負載，并且在步驟c)中第一電池(101)通過所述充電裝置 從第二電池(101)被充電。
12. 根據權利要求11所述的飼料運輸車(1)，其特征在于所 述預定標準包括第二電池(101)的充電狀態，并且設有用于測量第二 電池(101)的充電狀態的測量裝置。
13. 根據權利要求11所述的飼料運輸車(1)，其特征在于所 述預定標準包括第二電池(101)的電壓、電壓變化、阻抗和阻抗變化 中的一個或多個，并且設有用于監測相關標準的測量裝置。
14. 根據權利要求11-13中任一項所述的飼料運輸車(1)，其 特征在于所述控制裝置進一步布置成在步驟c)之前測量第二電池(101)的充電狀態并且只有當第二電池(101)達到再充電階段時才 進行步驟c )。
15. 根據權利要求12所述的飼料運輸車(1)，其特征在于所 述控制裝置布置成在步驟b )中從所述負載斷開所述第二電池(101)。
16. 根據權利要求11-15中任一項所述的飼料運輸車(1)，其 特征在于所述充電裝置包括電壓變換器，所述電壓變換器用于將經 由所述充電連接裝置接收的電壓變換成用于所述電池(101)的充電電 壓，并且用于將從所述至少一個第一電池(101)接收的電壓變換成用 于第二電池(101)的充電電壓。
17. 根據權利要求11-16中任一項所述的飼料運輸車(1)，其 特征在于所述控制裝置在執行步驟a)至少兩次之后執行步驟d)。
18. —種用于飼喂動物例如奶牛(7)的系統，所述系統包括 根據前述權利要求中任一項所述的伺料運輸車(1)，用于填裝所述飼料運輸車(1)的所述容器(20 )的裝料站(2 )，用于至少一種飼料(9)的儲藏庫(3)，用于將至少一種飼料(9)從所述儲藏庫(3)輸送到所述裝料站 (2)的輸送裝置(4)。
19. 根據權利要求18所述的系統，其特征在于所述系統進一步 包括用于引導所述自動車輛(50)的軌道(11)。
20. 根據權利要求19所述的系統，其特征在于所述自動車輛(50 ) 布置成從所述軌道(11)懸吊。
21. 根據權利要求18-20中任一項所述的系統，其特征在于所 述自動車輛(50)包括一個或多個能夠充電的電池(101),其中所述 裝料場所包括能量源，所述能量源用于將能量供應給所述飼料運輸車(1)以用于為所述能夠充電的電池(101)再充電。
22. 根據權利要求18-21中任一項所述的系統，其特征在于所 述系統進一步包括用于混合不同類型的飼料(9)的混合裝置。
23. 根據權利要求18-22中任一項所述的系統，其特征在于所 述系統進一步包括用于在所述飼料運輸車(1)位于所述裝料場所中時 旋轉所述容器(20)的驅動機構。
全文摘要
一種用于飼喂動物例如奶牛的飼料運輸車，包括自動車輛(1)；用于容納飼料的容器(20)，其中所述容器具有用于填裝和清空所述容器的至少一個開孔(21)；和在所述自動車輛與所述容器之間的連接裝置。所述容器基本為圓筒形并且能夠繞其軸向軸線(22)旋轉，所述容器具有用于接收和/或混合飼料的操作位置和用于卸載飼料的卸載位置。在所述自動車輛與所述容器之間的所述連接裝置包括傾翻軸，所述圓筒形容器能夠繞所述傾翻軸相對于所述自動車輛在所述操作位置和所述卸載位置之間傾翻。本發明進一步包括一種用于飼喂動物例如奶牛的系統，該系統包括上述飼料運輸車。
文檔編號A01K5/02GK101588712SQ200880002874
公開日2009年11月25日 申請日期2008年1月24日 優先權日2007年2月6日
發明者K·范登伯格 申請人:馬斯蘭股份有限公司