JP7326414B2 - バッテリー交換システム及びバッテリー交換方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車のバッテリー交換の技術分野に属し、特に、バッテリー交換システムに関する。
バッテリー交換装置は、主制御ユニットと、バッテリーパック脱着ユニットとを含み、
バッテリーパック脱着ユニットは、電気自動車のバッテリーパックを交換するために使用され、主制御ユニットは、事前設定された経路に沿って移動するようにバッテリーパック脱着ユニットを制御するために使用され、
位置センサーは、検出部を感知し、検出部が感知されると、停止命令を生成して、信号伝送ユニットを介して主制御ユニットに送信し、主制御ユニットは、停止命令にしたがってバッテリーパック脱着ユニットの移動を停止するために使用される、前記バッテリー交換システムを提供する。
メイン伝送ヘッドは、サブ伝送ヘッドと通信接続され、メイン伝送ヘッドは、主制御ユニットに電気的に接続され、
サブ伝送ヘッドは、磁場センサーと通信接続される。
二次モジュールは、サブ伝送ヘッドに電気的に接続され、二次モジュールは、ホールセンサーによって生成されたホール信号を取得し、ホール信号をデジタル信号に変換するために使用され、デジタル信号にしたがって停止命令を生成し、停止命令をサブ伝送ヘッドに伝送する。
メイン伝送ヘッドの端部は、取り付けプレートに固定され、メイン伝送ヘッドの延長部は、支持ユニットを通過し、ガイドシャフトの一端は、取り付けプレートに固定され、もう一つの端は、支持ユニットを通過し、スプリングは、ガイドシャフトの外部に覆われ、スプリングの一端は、取り付けプレートに連結され、もう一つの端は、支持ユニットに連結される。
Claims (21)
- バッテリー交換システムであって、
バッテリー交換装置、信号伝送ユニット、電気自動車に取り付けられたクイックチェンジブラケット上の位置センサー、バッテリーパックに取り付けられた検出部を含み、
前記位置センサーは、前記検出部を感知し、
前記信号伝送ユニットは、前記バッテリー交換装置に設置されたメイン伝送ヘッドと、前記電気自動車のクイックチェンジブラケットに設置されたサブ伝送ヘッドとを含み、
前記メイン伝送ヘッドは、前記サブ伝送ヘッドと通信接続され、前記メイン伝送ヘッドは、主制御ユニットに電気的に接続され、
前記サブ伝送ヘッドは、前記位置センサーと通信接続され、
前記位置センサーは、磁場センサーを含み、
前記信号伝送ユニットは、二次モジュールをさらに含み、
前記二次モジュールは、前記サブ伝送ヘッドを介して前記メイン伝送ヘッドから電気エネルギーを取得するために使用され、前記磁場センサーに電力を供給するために使用されることを特徴とする、前記バッテリー交換システム。 - 前記バッテリー交換装置は、主制御ユニットと、バッテリーパック脱着ユニットを含み、
前記バッテリーパック脱着ユニットは、前記電気自動車の前記バッテリーパックを交換するために使用され、前記主制御ユニットは、事前設定された経路に沿って移動するように前記バッテリーパック脱着ユニットを制御するために使用され、
前記位置センサーは、前記検出部が感知されると、停止命令を生成して、前記信号伝送ユニットを介して前記主制御ユニットに送信し、前記主制御ユニットは、前記停止命令にしたがって前記バッテリーパック脱着ユニットの移動を停止するために使用される、ことを特徴とする、請求項1に記載のバッテリー交換システム。 - 前記検出部は、磁性鋼を含み、前記磁場センサーは、前記磁性鋼の磁場を感知するために使用されることを特徴とする、請求項1に記載のバッテリー交換システム。
- 前記磁場センサーは、ホールセンサーを含むことを特徴とする、請求項3に記載のバッテリー交換システム。
- 前記磁場センサーの数は、少なくとも2つであり、少なくとも2つの前記磁場センサーは、異なる位置で前記磁性鋼の磁場を感知することを特徴とする、請求項3または4に記載のバッテリー交換システム。
- 前記磁場センサーは、ホールセンサーであり、
前記二次モジュールは、前記サブ伝送ヘッドに電気的に接続され、前記二次モジュールは、前記ホールセンサーによって生成されたホール信号を取得し、前記ホール信号をデジタル信号に変換するために使用され、前記デジタル信号にしたがって前記バッテリー交換装置が有するバッテリーパック脱着ユニットの移動を停止するための停止命令を生成し、前記停止命令を前記サブ伝送ヘッドに伝送することを特徴とする、請求項3に記載のバッテリー交換システム。 - 前記メイン伝送ヘッドは、スプリングが設置されたブラケットに取り付けられ、前記メイン伝送ヘッドは、前記スプリングの伸縮方向に沿って前記ブラケットに対して相対的に移動することを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載のバッテリー交換システム。
- 前記ブラケットは、取り付けプレート、ガイドシャフト、支持ユニットを含み、
前記メイン伝送ヘッドの端部は、前記取り付けプレートに固定され、前記メイン伝送ヘッドの延長部は、前記支持ユニットを通過し、前記ガイドシャフトの一端は、前記取り付けプレートに固定され、もう一つの端は、前記支持ユニットを通過し、前記スプリングは、前記ガイドシャフトの外部に覆われ、前記スプリングの一端は、前記取り付けプレートに連結され、もう一つの端は、前記支持ユニットに連結されることを特徴とする、請求項7に記載のバッテリー交換システム。 - 前記磁性鋼は、前記バッテリーパックのロックシャフトに取り付けられることを特徴とする、請求項3~6のいずれか1項に記載のバッテリー交換システム。
- 前記停止命令は、低レベル信号であることを特徴とする、請求項2に記載のバッテリー交換システム。
- 前記位置センサーは、容量型近接センサー、誘導型近接センサーおよび光電型近接センサー中の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項1に記載のバッテリー交換システム。
- 前記バッテリーパック脱着ユニットは、機械的グリッパーを含むことを特徴とする、請求項2に記載のバッテリー交換システム。
- 前記磁場センサーは、前記クイックチェンジブラケットの底面および/または前記クイックチェンジブラケットの側壁に設置されることを特徴とする、請求項3に記載のバッテリー交換システム。
- 請求項1~13のいずれか一項に記載のバッテリー交換システムが使用するバッテリー交換方法であって、
前記位置センサーは、前記検出部を感知し、
前記位置センサーは、前記検出部が感知されると、前記バッテリー交換装置が有するバッテリーパック脱着ユニットの移動を停止するための停止命令を生成し、前記サブ伝送ヘッドを介して、前記メイン伝送ヘッドに前記停止命令を送信する、ことを特徴とする、バッテリー交換方法。 - 前記バッテリー交換装置は、主制御ユニットおよびバッテリーパック脱着ユニットを含み、
前記主制御ユニットは、前記バッテリーパック脱着ユニットが前記電気自動車の前記バッテリーパックを交換するために、事前設定された経路に沿って移動するように前記バッテリーパック脱着ユニットを制御し、
前記位置センサーは、前記検出部を検知し、前記検出部を検知すると前記停止命令を生成し、前記メイン伝送ヘッドおよび前記サブ伝送ヘッドを介して前記主制御ユニットに前記停止命令を送信し、
前記主制御ユニットは、前記停止命令に従って前記バッテリーパック脱着ユニットの移動を停止することを特徴とする、請求項14に記載のバッテリー交換方法。 - 前記主制御ユニットは、バッテリーパック脱着ユニットを制御して、交換するバッテリーパックを電気自動車のクイックチェンジブラケットから取り外すことを特徴とする、請求項14に記載のバッテリー交換方法。
- 前記主制御ユニットは、前記バッテリーパック脱着ユニットを制御して、交換するバッテリーパックを前記電気自動車の下部からクランプし、交換するバッテリーパックを取り
外し、交換するバッテリーパックをクランプして垂直下向きに移動し、
前記バッテリーパック脱着ユニットは、交換するバッテリーパックを前記電気自動車の底部から水平にクランプして移動し、
前記バッテリーパック脱着ユニットは、交換されるバッテリーパックを充電のために充電装置に輸送することを特徴とする、請求項16に記載のバッテリー交換方法。 - 前記バッテリーパック脱着ユニットは、充電された前記バッテリーパックを前記電気自動車の底部に移動し、充電されたバッテリーパックを前記電気自動車のクイックチェンジブラケットのバッテリーパック取り付け溝にアライメントして、前記バッテリーパックを上方に持ち上げることを特徴とする、請求項14に記載のバッテリー交換方法。
- 前記電気自動車のクイックチェンジブラケットに取り付けられた磁場センサーが、充電された前記バッテリーパックに配置された磁性鋼によって生成される磁場を感知し、
前記磁場センサーが磁場を感知しない、または感知された磁場の強度が事前設定された強度値に達しなかった場合、前記バッテリーパック脱着ユニットを上方に持ち上げ続け、前記磁場センサーが感知した磁場の強度が事前設定された強度値に達した場合、前記磁場センサーは、前記停止命令を生成し、信号伝送ユニットを介して前記停止命令を前記主制御ユニットに送信し、
前記主制御ユニットは、前記停止命令にしたがって前記バッテリーパック脱着ユニットの移動を停止することを特徴とする、請求項18に記載のバッテリー交換方法。 - 前記電気自動車のクイックチェンジブラケットに取り付けられた少なくとも2つの磁場センサーがあり、前記磁場センサーの1つが電気自動車のクイックチェンジブラケットの底面に設置されており、磁性鋼の磁場を縦方向で感知して、前記バッテリーパックが縦方向で所定の位置に取り付けられたかどうかを判断し、
前記電気自動車のクイックチェンジブラケットの底面に設置された前記磁場センサーが磁場を感知しない場合、または感知された磁場の強度が事前設定された強度値に達しなかった場合、前記バッテリーパック脱着ユニットを上方に持ち上げ続け、前記電気自動車のクイックチェンジブラケットの底面に設置された前記磁場センサーが感知した磁場の強度が事前設定された強度値に達した場合、前記磁場センサーは、前記停止命令を生成し、信号伝送ユニットを介して前記停止命令を前記主制御ユニットに送信し、
前記主制御ユニットは、前記停止命令にしたがって前記バッテリーパック脱着ユニットの上方への移動を停止することを特徴とする、請求項18に記載のバッテリー交換方法。 - 前記電気自動車のクイックチェンジブラケットの前記電気自動車の前側に隣接する側壁に設置された別の磁場センサーが、前記バッテリーパックが横方向で所定の位置に取り付けられているかどうかを判断するために使用され、
前記主制御ユニットは、前記バッテリーパック脱着ユニットを制御して、事前設定された経路にしたがって前記バッテリーパックを前記電気自動車の前側の方向に押し、前記バッテリーパック取り付け溝内に挿入し、
前記電気自動車のクイックチェンジブラケットの前記電気自動車の前側に隣接する側壁に設置された別の磁場センサーは、磁性鋼によって生成された磁場を感知し、
前記電気自動車のクイックチェンジブラケットの底面に設置された前記磁場センサーが感知した磁場の強度が事前設定された強度値に達した場合、前記磁場センサーは、前記停止命令を生成し、信号伝送ユニットを介して前記停止命令を前記主制御ユニットに送信し、
前記主制御ユニットは、前記停止命令にしたがって前記バッテリーパック脱着ユニットの移動を停止することを特徴とする、請求項20に記載のバッテリー交換方法。
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