特許 7095161 車両用電池のための充電装置及び充電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-24

(45)【発行日】2022-07-04

(54)【発明の名称】車両用電池のための充電装置及び充電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20220627BHJP

   H01M 10/42 20060101ALI20220627BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20220627BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20220627BHJP

   B60L 53/30 20190101ALI20220627BHJP

   B60L 53/80 20190101ALI20220627BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301B

H01M10/42 A

H01M10/44 Q

B60L50/60

B60L53/30

B60L53/80

【請求項の数】 19

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021097795

(22)【出願日】2021-06-11

(65)【公開番号】P2022013742

(43)【公開日】2022-01-18

【審査請求日】2021-06-11

(31)【優先権主張番号】109122093

(32)【優先日】2020-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(31)【優先権主張番号】110107681

(32)【優先日】2021-03-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】519153361

【氏名又は名称】典型工場有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100081961

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 光春

(74)【代理人】

【識別番号】100112564

【弁理士】

【氏名又は名称】大熊 考一

(74)【代理人】

【識別番号】100163500

【弁理士】

【氏名又は名称】片桐 貞典

(74)【代理人】

【識別番号】230115598

【弁護士】

【氏名又は名称】木内 加奈子

(72)【発明者】

【氏名】陳 ▲ツェン▼堯

【審査官】坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】特開平８－７８０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２３４６５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０９３２６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－６８７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００－ ３／１２

７／００－１３／００

１５／００－５８／４０

Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００－ ７／１２

７／３４－ ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用電池のための充電装置であって、
第１の電池又は第２の電池を充電するよう構成され、
ボックスであって、前記第１の電池又は前記第２の電池が前記ボックスに収容されるよう適合可能である、ボックスと、
前記ボックス内に配置され、第１の移動経路に沿って進退するよう適合可能であって、前記第１の電池とドッキングするよう適合された、第１のコネクタと、
前記ボックス内に配置され、前記第１の移動経路とは異なる第２の移動経路に沿って進退するよう適合可能であって、前記第２の電池とドッキングするよう適合された、第２のコネクタと、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが同期移動するよう、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを連接する、牽引ロッドであって、前記第１のコネクタが前記第１の電池とのドッキングのためのドッキング位置へ移動するとき、前記第２のコネクタが前記第２の電池のためのもう１つのドッキング位置から離れ、前記第２のコネクタが前記第２の電池とのドッキングのための前記もう１つのドッキング位置へ移動するとき、前記第１のコネクタが前記第１の電池のための前記ドッキング位置から離れる、牽引ロッドと
を含む
ことを特徴とする、
車両用電池のための充電装置。

【請求項2】

前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとに電気接続された電力供給モジュールを更に含む
ことを特徴とする、
請求項１に記載の車両用電池のための充電装置。

【請求項3】

前記第１のコネクタと前記ボックスとの間に接続された弾性部材を更に含み、
前記弾性部材が前記第１のコネクタを前記第１の電池とのドッキングのための前記ドッキング位置へ移動するよう絶えず駆動する
ことを特徴とする、
請求項１に記載の車両用電池のための充電装置。

【請求項4】

第１のくさびと第２のくさびとを更に含み、
前記第１のくさびが、前記ボックスの側板上に移動可能に設けられて、前記第２の電池が前記ボックス内へ沿って移動する移動経路上に位置しており、前記第２のくさびが、前記ボックスの底板上に移動可能に設けられて、前記牽引ロッドの移動経路上に位置しており、前記第１のくさびと前記第２のくさびが互いの移動経路上に位置し、
前記第２の電池が前記ボックス内へ移動するとき、前記第１のくさびと前記第２のくさびが、前記第１のコネクタと、前記牽引ロッドと、前記第２のコネクタとを同期駆動するために用いられ、前記弾性部材が変形され、
前記第１のくさびの前記移動経路が前記第２のくさびの前記移動経路と直交しており、前記第２のくさびが前記第２の移動経路上に位置し、前記第１の移動経路と前記第２の移動経路が同一面上に位置して互いに直交する
ことを特徴とする、
請求項３に記載の車両用電池のための充電装置。

【請求項5】

前記ボックスが、互いに対向する開口と底板とを有し、前記第１の電池又は前記第２の電池が前記開口を介し前記ボックス内に移動するよう適合され、
前記車両用電池のための前記充電装置が、それぞれ前記底板上に設けられた第１の軌道と第２の軌道とを更に含み、前記第１のコネクタが前記第１の移動経路を形成するため前記第１の軌道へ移動可能に連接され、前記第２のコネクタが前記第２の移動経路を形成するため前記第２の軌道へ移動可能に連接され、
前記車両用電池のための前記充電装置が、それぞれ前記第２の軌道の上方に位置する第１のくさびと第２のくさびとを更に含み、前記第１のくさびが前記ボックスの側板上に移動可能に設けられ、前記第２のくさびが前記底板上に移動可能に設けられ、前記第１のくさびと前記第２のくさびが互いの移動経路上を移動し、前記第２のくさびと前記牽引ロッドが互いの移動経路上を移動する
ことを特徴とする、
請求項１に記載の車両用電池のための充電装置。

【請求項6】

前記ボックスが、互いに対向する開口と底板とを有し、前記第１の電池又は前記第２の電池が前記開口を介し前記ボックス内に移動するよう適合され、前記底板上の前記第１の移動経路と前記第２の移動経路との正投影が互いに直交する
ことを特徴とする、
請求項１に記載の車両用電池のための充電装置。

【請求項7】

前記ボックスが、互いに対向する開口と底板とを有し、前記第１の電池又は前記第２の電池が前記開口を介し前記ボックス内へ移動するよう適合され、前記第１のコネクタの前記底板に対する高さが、前記第２のコネクタの前記底板に対する高さとは異なる
ことを特徴とする、
請求項１に記載の車両用電池のための充電装置。

【請求項8】

車両用電池のための充電システムであって、
地面に設けられたベースと、少なくとも２つのタイプの電池を充電するための複数の充電装置とを含み、
各前記充電装置がそれぞれ２つのタイプの電池を充電するよう構成され、前記２つのタイプの電池が第１の電池と第２の電池とを含み、
各前記充電装置が、
前記第１の電池又は前記第２の電池が収容されるよう適合可能な、前記ベースに積まれる、ボックスと、
前記ボックス内に移動可能に配置され、前記第１の電池とドッキングするよう適合された、第１のコネクタと、
前記ボックス内に移動可能に配置され、前記第２の電池とドッキングするよう適合された、第２のコネクタと
を含み、
各前記ボックスが、互いに隣接する複数の側板により形成された様々な形状の柱面を有し、前記複数の側板が、前記地面に対しそれぞれ傾斜しており、前記柱面の延長軸が前記地面に対し傾斜しており、前記ボックス内に置かれた前記第１の電池又は前記第２の電池の２つの隣接する面が、２つの隣接する前記側板に対し押圧される
ことを特徴とする、
車両用電池のための充電システム。

【請求項9】

前記ボックスの前記複数の側板が、互いに順に隣接する、第１の側板と、第２の側板と、第３の側板と、第４の側板からなり、
前記第１の側板と前記第２の側板が前記地面に向く鋭い側縁を形成するため隣接して接続され、前記第３の側板と前記第４の側板が前記地面から逆を向くもう１つの鋭い側縁を形成するため隣接して接続され、前記第１の電池又は前記第２の電池の前記２つの隣接する面が、前記第１の側板と前記第２の側板とに対し押圧される
ことを特徴とする、
請求項８に記載の車両用電池のための充電システム。

【請求項10】

前記ベースが鋸歯形状であって複数のＶ字状凹部を有し、複数の前記ボックスの少なくとも一部が前記複数のＶ字状凹部内に載置され、各前記Ｖ字状凹部に位置する前記ボックスにおいて、前記第１の側板と前記第２の側板が前記Ｖ字状凹部の表面に対し押圧され、２つの前記Ｖ字状凹部に隣接した位置する２つの前記ボックスについて、互いに隣接した前記第３の側板と前記第４の側板が、もう１つのボックスを載置するためのもう１つのＶ字状凹部を形成する
ことを特徴とする、
請求項９に記載の車両用電池のための充電システム。

【請求項11】

等辺又は非等辺であることのできる規則的な３次元三角形構造を形成するよう前記ボックスの数が満たされたとき、底部の前記ベースでの前記Ｖ字状凹部の数と、前記左右の斜辺の外側の前記ボックスの数が等しくなり、前記底部の前記ベースの前記Ｖ字状凹部の個数が第１の凹部から第ｋの凹部まで公差１の等差数列であり、前記複数の充電装置が、前記ボックスの合計Ｓ_ｋが

である等差数列にて前記ベース上に積まれる
ことを特徴とする、
請求項１０に記載の車両用電池のための充電システム。

【請求項12】

前記複数の充電装置の複数の前記第１のコネクタと複数の前記第２のコネクタとに電気接続された、少なくとも１つの電力供給モジュールを更に含む
ことを特徴とする、
請求項８に記載の車両用電池のための充電システム。

【請求項13】

前記充電装置が、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが同期移動するよう、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを連接する牽引ロッドを更に含み、
前記第１のコネクタが前記第１の電池とのドッキングのためのドッキング位置へ移動するとき、前記第２のコネクタが前記第２の電池のためのもう１つのドッキング位置から離れ、前記第２のコネクタが前記第２の電池とのドッキングのための前記もう１つのドッキング位置へ移動するとき、前記第１のコネクタが前記第１の電池のための前記ドッキング位置から離れ、
前記充電装置が、前記第１のコネクタと前記ボックスとの間に接続された弾性部材を更に含み、前記弾性部材が前記第１のコネクタを前記第１の電池とのドッキングのための前記ドッキング位置へ移動するよう絶えず駆動する
ことを特徴とする、
請求項８に記載の車両用電池のための充電システム。

【請求項14】

前記充電装置が、第１のくさびと第２のくさびとを更に含み、
前記第１のくさびが前記ボックスの側板上に移動可能に設けられて、前記第２の電池が前記ボックス内へ沿って移動する移動経路上に位置しており、前記第２のくさびが、前記ボックスの底板上に移動可能に設けられて、前記牽引ロッドの移動経路上に位置しており、前記第１のくさびと前記第２のくさびが互いの移動経路上に位置し、
前記第２の電池が前記ボックス内へ移動するとき、前記第１のくさびと前記第２のくさびが、前記第１のコネクタと、前記牽引ロッドと、前記第２のコネクタとを同期駆動するために用いられ、前記弾性部材を変形させる
ことを特徴とする、
請求項１３に記載の車両用電池のための充電システム。

【請求項15】

前記ボックスが、互いに対向する開口と底板とを有し、前記第１の電池又は前記第２の電池が前記開口を介し前記ボックス内へ移動し、
前記車両用電池のための前記充電装置が、それぞれ前記底板上に設けられた第１の軌道と第２の軌道とを更に含み、前記第１のコネクタが前記第１の軌道に移動可能に連接され、前記第２のコネクタが前記第２の軌道に移動可能に連接され、
前記第１の軌道が前記第２の軌道に直交し、
前記充電装置が、それぞれ前記第２の軌道の上方に位置する第１のくさびと第２のくさびとを更に含み、前記第１のくさびが前記ボックスの側板上に移動可能に設けられ、前記第２のくさびと、前記第２のコネクタと、前記第２の軌道とが前記底板上に一体的に移動可能に設けられ、前記第１のくさびと前記第２のくさびが互いの牽引経路上で移動する
ことを特徴とする、
請求項８に記載の車両用電池のための充電システム。

【請求項16】

前記ボックスが、互いに対向する開口と底板とを有し、前記第１の電池又は前記第２の電池が前記開口を介し前記ボックス内へ移動するよう適合され、前記第１のコネクタの前記底板に対する高さが、前記第２のコネクタの前記底板に対する高さとは異なる
ことを特徴とする、
請求項８に記載の車両用電池のための充電システム。

【請求項17】

車両用電池のための充電装置であって、
第１の電池又は第２の電池を充電するよう構成され、
ボックスであって、前記第１の電池又は前記第２の電池が前記ボックスに収容されるよう適合可能である、ボックスと、
前記ボックスの底部に固定され、前記第１の電池とドッキングするよう適合された、第１のコネクタと、
前記ボックス内に移動可能に設けられ、前記第２の電池とドッキングするよう適合された、第２のコネクタと、
前記ボックスの側板上に移動可能に配置され、前記第２の電池が前記ボックス内へ沿って移動する移動経路上に位置する、第１のくさびと、
前記ボックス上に前記第２のコネクタと同時に移動可能に配置された、第２のくさびであって、前記第１のくさびと前記第２のくさびが互いの移動経路上に位置する、第２のくさびと
を含む
ことを特徴とする、
車両用電池のための充電装置。

【請求項18】

前記ボックスの前記底部の前記第１のコネクタの正投影が、前記ボックスの前記底部で前記ボックス内に置かれた前記第２の電池の正投影の範囲の外側にある
ことを特徴とする、
請求項１７に記載の車両用電池のための充電装置。

【請求項19】

前記第２のコネクタと前記ボックスとの間に接続された弾性部材を更に含み、
前記弾性部材が前記第２のコネクタを前記第２の電池とのドッキング位置から離れるよう絶えず駆動し、前記第２の電池が、前記弾性部材を変形しつつ、前記ボックス内へ移動して、前記第２のコネクタを前記第１のくさびと前記第２のくさびとを介し前記第２の電池とドッキングするよう駆動する
ことを特徴とする、
請求項１７に記載の車両用電池のための充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両用電池のための充電装置及び充電システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

環境保護の意識の高まりに伴い、エネルギーを節約し、炭素を低減し、騒音を低減し、エネルギー消費の効率を向上できる電動車両は、エネルギー節約のための今日の社会的交通手段のトレンドとなっており、電動車両はガソリンを電気に置き換え、ガソリン燃焼により引き起こされる空気汚染を低減する。

【0003】

従来の電動車両の使用期間は、車載電池により提供される電力に依存する。このため、従来の電動車両は、特定の距離を走行した後、充電又は電池交換のため充電ステーションを訪れなければならない。

【0004】

更に、電動車両の様々なブランドに適用可能な電池仕様は異なる。例えば、電圧は１２Ｖ、４８Ｖ、又は他の電圧でありえ、電池の種類、容量、体積、形状がブランドによって異なる。各車両メーカーは、車両電力システムと、電池と、充電器セットとを含む、自社の３つの主要な安全関連主要部品を有する。従って、単一の仕様を有する電池を、異なるブランドの又は自社ブランドを改変した様々な電動車両に適用することはできない。なお、電動車両のための国際充電コネクタ標準仕様における差異のため、異なる充電コネクタは異なるピン数及び定義を有する。各ブランドにとっての保守的で安全なアプローチは、自社ブランド電池のためのサービスを提供することである。結果として、様々なメーカーの排他性を持つそれぞれの動作モードが、高額な電池交換コストをまねき、それぞれの動作モードを一般化することは困難である。更に、同一ブランドの電池を交換するため特定の充電ステーションを探すために、ユーザは時間を費やさなければならない。このため、充電ステーションへ到達する前に電動車両が全ての電気を消費してしまうことが度々起こり、これは多大な不便をもたらす。更に、走行距離が十分でなく、電動車両の実用性を大いに損なわせる。

【0005】

加えて、電池はまた、一般家庭又は生産装置において電源として一般的に用いられており、そのような電池も充電又は交換する必要がある。対応する施設が存在しない場合、ユーザに不便を強い、電池の実用性を低減させる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、それぞれ異なる仕様の車両用電池を充電するための、車両用電池のための充電装置及び充電システムに関するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の１つの実施形態において、車両用電池のための充電装置は、第１の電池又は第２の電池を充電するよう構成される。充電装置は、ボックスと、第１のコネクタと、第２のコネクタと、牽引ロッドとを含む。第１の電池又は第２の電池は、ボックス内に設けられるよう適合可能である。第１のコネクタは、ボックス内に設けられ、第１の移動経路に沿って進退する。第１のコネクタは、第１の電池とドッキングするよう適合される。第２のコネクタは、ボックス内に設けられ、第２の移動経路に沿って進退する。第２のコネクタは、第２の電池とドッキングするよう適合される。第１の移動経路と第２の移動経路は互いに異なる。牽引ロッドは、第１のコネクタと第２のコネクタとが同期移動するよう、第１のコネクタと第２のコネクタとを連接する。

【0008】

本発明の１つの実施形態において、車両用電池のための充電システムは、地面上のベースセットと、少なくとも２種類の電池を充電するための複数の充電装置とを含む。各充電装置は、それぞれ２種類の電池を充電するよう構成され、２種類の電池は、第１の電池と第２の電池とを含む。各充電装置は、ボックスと、第１のコネクタと、第２のコネクタとを含む。ボックスはベース上に積まれ、第１の電池又は第２の電池はボックス内に収容されるよう適合可能である。第１のコネクタはボックス内に移動可能に配置され、第１のコネクタは第１の電池とドッキングするよう適合される。第２のコネクタはボックス内に移動可能に配置され、第２のコネクタは第２の電池とドッキングするよう適合される。各ボックスは、互いに隣接する複数の側板により形成された様々な形状の柱面を有する。側板はそれぞれ地面に対し傾斜しており、柱面の延長軸は地面に対し傾斜している。ボックス内に設けられた第１の電池又は第２の電池の２つの隣接する面は、２つの隣接する側板に対し押圧される。

【0009】

本発明の１つの実施形態において、車両用電池のための充電装置は、第１の電池又は第２の電池を充電するよう構成され、ボックスと、第１のコネクタと、第２のコネクタと、第１のくさびと、第２のくさびとを含む。第１の電池又は第２の電池は、ボックス内に収容されるよう適合可能である。第１のコネクタはボックスの底部に固定され、第１のコネクタは第１の電池とドッキングするよう適合され、第２のコネクタはボックス内に移動可能に配置され、第２のコネクタは第２の電池とドッキングするよう適合される。第１のくさびは、ボックスの側板上に移動可能に配置され、第２の電池がボックス内に沿って移動する移動経路上に位置する。第２のくさびと第２のコネクタは、ボックス上に同調的且つ移動可能に配置される。第１のくさびと第２のくさびは、それぞれ互いの移動経路上に配置される。

【0010】

上記に基づき、車両用電池のための充電装置及び充電システムにおいて、異なる仕様の第１のコネクタと第２のコネクタとがボックス内に移動可能に配置され、第１のコネクタと第２のコネクタは、これら２つが同時に駆動されることができるよう、牽引ロッドを介し連接される。従って、異なる仕様の第１の電池又は第２の電池に対応するとき、充電装置及び充電システムは充電のための対応するコネクタを提供でき、仕様に対応しないコネクタは、ボックスに進入する電池が該コネクタと干渉しないよう離れる。

【0011】

更に、異なる仕様の電池の位置を定めるため、上述した充電装置及び充電システムにおいて、ボックスは傾斜して配置され、これにはボックスの側板が、これらが配置される地面に対しそれぞれ傾斜していることと、側板で構成される柱面も、これらが配置される地面に対しそれぞれ傾斜していることとを含む。このようにして、電池がボックス内に置かれたとき、２つの隣接する側板が互いに押圧され整列する。ボックスの内側輪郭を電池の外側輪郭と合わせること、並びに電池自体の重力とにより、電池は２つの側板に沿って円滑に整列し、充電のための対応するコネクタにドッキングすることができる。

【0012】

各ボックスは、互いに隣接した複数の側板により形成された様々な形状の柱体であり、矩形柱体がここでの説明のための例示である。互いの頂部に積まれたこれらボックスのうち、底部のボックスはベースのＶ字状凹部により制限され、これによってボックスは直交座標Ｘ－Ｙ－Ｚに安定して置かれ、その上に積まれる他のボックスのためのＶ字状凹部も形成する。ここで、Ｖ字状凹部の制限は、側板で構成された矩形面が地面に対し傾斜し、これによってボックスに置かれた第１の電池又は第２の電池の２つの隣接する面がボックスの２つの隣接する側板に対し押圧されることができることを含む。ボックスがＶ字状凹部に対し密接に当接することから、ボックスは重力により影響され、電池はボックス内側にあり、これはＸ－Ｙ面上の配置効果を達成できる。なお、該構成は矩形面がＺ軸に沿って延伸することも制限し、ボックスの矩形柱面を形成し、地面に対し傾斜する。このようにして、重力の影響とＶ字状凹部の傾斜のため、ボックス内の電池に分力が形成され、これが充電目的を達成するためコネクタが電池と整列し電池へ挿入されるよう、電池をボックスの２つの側板に沿って底部のコネクタへ緩やかに差し込ませる。

【発明の効果】

【0013】

上記構成を介し、車両用電池のための充電装置及び充電システムは、各ユーザに対応する充電装置を提供することで、様々な電池電力交換モードとしての役割を果たす。また、各ボックスが異なる時点で２つの異なる仕様の電池を収容できるため、充電装置及び充電システムはこれらの応用の範囲を増加するため用いられることができる。従って、充電システムは、本発明により提供される充電装置の機構で、異なる仕様の車両用電池のために選択利用のできる複数の充電機構の総合装置となることができる。

【0014】

本発明により解決すべき課題は次のとおりである。敬意と寛容に基づき、元々の異なる種類の電池、元々の充電コネクタ、元々の充電ユニットは改変されず、元々の工場（元々のメーカー）の安全責任が明確に定義されることができ、更に、本システム内の汎用ボックスの使用率を更に増加させるための将来的なモデル変更におけるソフトウェア及びハードウェアプラットフォームの持続可能な再利用を考慮し、２つの異なる電池でさえ異なる時点で汎用ボックス内において使用できる必要がある。これらは本発明により解決される技術的課題である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1A】図１Ａは、本発明の１つの実施形態による充電システムの正面図である。

【0016】

【図1B】図１Ｂは、図１Ａの充電システムの側面図である。

【0017】

【図1C】図１Ｃは、ベースの１つの実施形態を表す。

【0018】

【図1D】図１Ｄは、ベースのもう１つの実施形態を表す。

【0019】

【図1E】図１Ｅは、図１Ａの充電システムの関連部品の電気的関係性を示す図である。

【0020】

【図2】図２は、充電システム内の２つの充電装置と電池の使用を示す概略図である。

【0021】

【図3A-3B】図３Ａと図３Ｂは、異なる状態の充電装置の平面図である。

【0022】

【図4】図４は、充電装置内に構成された異なるコネクタの部分的断面図である。

【0023】

【図5A-5C】図５Ａ～図５Ｃは、充電装置内のくさび形駆動部品の動きを示す部分断面図である。

【0024】

【図6】図６は、本発明のもう１つの実施形態による、牽引ロッドのない充電装置の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明の例示的な実施形態の詳細を参照していく。例示的な実施形態の例は添付図面に表される。図面と明細書においては、可能な限り、同一又は類似の部品を示すために同一の符号を用いる。

【0026】

図１Ａは、本発明の１つの実施形態による充電システムの正面図である。図１Ｂは、図１Ａの充電システムの側面図である。図２は、充電システム内の２つの充電装置及び電池の使用を示す概略図である。同時に、充電装置に対応する直交座標Ｘ－Ｙ－Ｚを、後続の部材の説明を容易にするため提供する。

【0027】

元々の仕様を尊重することを前提とし、本発明の充電装置及びシステムのための電池パック、コネクタ、充電ユニットは、全て自動車メーカーにより提供されることに注意されたい。急速充電電池、固体電池、電池パック等の改変といった、本発明において許容される電池パックの材料改善、充電器セットの充電効率変更、コネクタの国際仕様における変更等は、本発明の範囲に影響せず、充電装置及び充電システムは多様な仕様に対しフレキシブルである。充電装置及びシステムは、異なるユーザが電池を充電及び交換するため、固定／特定の公共場所、住居、又は地域社会に置かれる。ただし、電気設備により使用される電池パックのサイズによって、本発明は、設備の種類と使用される電池パックのサイズに基づき、電池パックの収容空間を分類する必要がある。本発明の充電装置及びシステムにより適合された収容空間は、いくつかの所定の電池の長さ、幅、深さ（又は高さ）寸法よりも大きく、これらは製品に基づき分類され、同種の製品により用いられるボックスサイズと空間は同一である。換言すれば、この種の製品の充電装置及びシステムは、同一サイズのボックスを用いる。所与の例において、充電に用いられる対象は、電気自動車内で用いられる二次リチウム電池パックである、これは台湾標準ＣＮＳ１５３８７とＣＮＳ１５４２４－１に適合可能である。取外し可能な交換可能電池が適合され、異なる仕様の所定の電池が同一タイプ内に分類でき、これにより発明の充電装置及びシステムに適した電池パックのタイプを収容するための汎用ボックスを設計する。

【0028】

図１Ａ、図１Ｂ、図２を同時に参照されたい。本実施形態において、車両用電池のための充電システム１００は、地面２００に配置されたベース１２０と複数の充電装置１１０とを含む。各充電装置１１０は、第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂを充電するよう構成される。様々な充電装置１１０のボックス１１６がベース１２０上に順に積まれ、様々なボックス１１６は、互いに隣接した複数の側板により形成された矩形柱面を有する（ここで、側板は、第１の側板Ｗ１、第２の側板Ｗ２、第３の側板Ｗ３、第４の側板Ｗ４として順に定義される）。ここで、直交座標Ｘ－Ｙ－Ｚは、充電装置１１０のボックス１１６に対応する。図に示されるように、Ｚ軸はボックス１１６の深さに対応し、Ｘ軸とＹ軸はボックス１１６の長さと幅に対応し、これは本実施形態の直交座標Ｘ－Ｙ－Ｚに等しい。なお、ベース１２０のＶ字状凹部を介し、ボックス１１６の矩形柱面は３軸方向において地面２００に対し傾斜している。

【0029】

上述した各充電装置１１０は、２つの異なるタイプの電池（第１の電池Ａ、第２の電池Ｂ）を充電するよう構成され、車両用電池のための充電システム１００について、設計者は充電システム１００を必要に応じて少なくとも２つのタイプの電池を充電できるようにすることができる。換言すれば、充電装置１１０は必ずしも同一タイプの電池パックに適用可能である必要はなく、このため車両用電池のための充電システム１００の応用範囲はより広範であることができる。更に、これら充電装置１１０は同一の外側輪郭を持つボックス１１６を介しベース１２０上に積まれ、これにより非一体構造を形成する。ユーザのニーズの多様性によって、積まれたボックス１１６と、ボックス１１６内の異なる仕様の電池パックの数は、いつでもフレキシブルに調整できる。ここで、ベース１２０上のボックス１１６は横向きに追加されていき、下から上へと積まれる。即ち、底部のベース１２０のＶ字状凹部の数と、左右の傾斜側板の外側のボックス１１６の数とは、等辺又は非等辺であることのできる規則的な３次元三角形構造を形成するよう満たされたとき、等しくなければならない。ベース１２０上のＶ字状凹部の個数は、横向きに第１項からｋ項まで公差１の等差数列であり、重ねられる充電装置１１０は、ボックスの合計Ｓ_ｋが

【数1】

である等差数列において増加する。

【0030】

本実施形態において、複数の側板はＺ軸に平行であり、様々な形状の柱面を形成するため地面２００に対し傾斜している。例えば、本実施形態の矩形柱面の延長軸（Ｚ軸と平行）も地上２００に対し傾斜している。このように、ボックス１１６内に置かれた第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂの２つの隣接する面は、２つの隣接する側板に対し押圧される。図１Ａに示されるように、第１の側板Ｗ１と第２の側板Ｗ２は、地面２００に面する下方の鋭い側縁を形成するよう隣接して接続され、第３の側板Ｗ３と第４の側板Ｗ４は、地上２００から反対を向くもう１つの上方の鋭い側縁を形成するよう隣接して接続される。ボックス１１６全体並びに第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂは、電池の外側輪郭と電池自身の重力ｇ_１に影響される。他の所定の電池と比較した第１の電池Ａの最大長さは、第２の側板Ｗ２の辺長であり、他の所定の電池と比較した第２の電池Ｂの最大長さは、第１の側板Ｗ１の辺長であり、これらはそれぞれ第２の側板Ｗ２と第１の側板Ｗ１に対し押圧される。そのような構成を介し、ボックス１１６は最大収容空間を有する。加えて、傾斜したボックス１１６の第１の側板Ｗ１と第２の側板Ｗ２は、底板Ｗ５上のコネクタに対する電池パックのドッキング位置を制限するよう形成される。換言すれば、ボックス１１６が（図１Ａと図１Ｂに示されるような）重力ｇ_１に対し異なる傾斜状態を有することから、ボックス１１６内に置かれた後の第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂのいずれかは整列のため押圧され、次いで上述した隣接面、第２の側板Ｗ２と第１の側板Ｗ１を介し配置されることができる。ここでのいわゆる整列及び配置は、成功裏な充電のため、第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂの雌エンドコネクタが、ボックス１１６内に予め設けられた雄エンドコネクタに対応できることを意味する。

【0031】

更に、本実施形態のベース１２０は、鋸歯形状と複数のＶ字状凹部を有する。図１Ａにおいて、ボックス１１６の一部はＶ字状凹部内に載置され、Ｖ字状凹部に位置するボックス１１６について、第１の側板Ｗ１と第２の側板Ｗ２がＶ字状凹部の表面に当接する。この構成において、２つの隣接するＶ字状凹部に位置する２つのボックス１１６について、隣接して配置された第３の側板Ｗ３と第４の側板Ｗ４がもう１つのＶ字状凹部を形成し、もう１つのボックス１１６を載置し、このようにしてこれら充電装置１１０のボックス１１６が等差数列にてベース１２０上に積まれて増加する。

【0032】

図１Ｃと図１Ｄは、ベースの異なる実施形態を表す。先ず図１Ｃを参照し、ベース１２１は複数のベースユニット１２１ａで構成され、図１Ｄにおいて、ベース１２２は複数のベースユニット１２２ａで構成される。本実施形態におけるベースは、図１Ａに示された一体構造又は図１Ｃと図１Ｄに示された組合せ構造を適合できることが分かる。更に、図１Ｃと図１Ｄに示された状態において、ユーザはボックス１１６の数によって対応する数のベースユニット１２１ａ又は１２２ａを組み付けることができ、各ベースユニット１２１ａ又は１２２ａは中空構造を有することが可能であり、鍵溝はめ込み又はネジ穴止めにより互いに組み付けられることができる。

【0033】

加えて、再び図１Ａを参照されたい。本実施形態の充電システム１００は、消火モジュール１３０を更に含み、消火モジュール１３０は、消火ユニット１３１と、節１３２と、管路１３３とを含む。消火ユニット１３１は、消火剤を提供するよう構成され、ボックス１１６内に構成されたセンサ（図示せず）の信号を介しある一つのボックス１１６内の電池充電異常を検知する。該電池のための電源スイッチを自動的にオフにする以外に、センサを監視して管理センターへ信号をフィードバックもする。電池が制御不能で燃え続けると、管路１３３は異常が発生した節１３２へ消火剤を送り、電池の充電システム１００への充電電力供給を停止し、消火剤を散布するといった、必要な消火対策を行う。ここで、節１３２は各ボックス１１６の上隅、即ち、各ボックス１１６の最も高い位置に配置され、このようにして節１３２により散布された消火剤はより広い散布範囲に届き、最適な消火効果を達成できる。なお、本実施形態のボックス１１６が図１Ｂに示されるように後ろへ傾いていることから、このような構成は散布された消火剤を重力を介しボックス１１６の後側（即ち、図１Ｂに示される右側）から管（図示せず）を介しボックス１１６から流出させることができ、このようにして図１Ｂの左側のユーザは影響されない。加えて、図１Ｂの充電システム１００の他の図示されていない実施形態において、ボックス１１６の後側（図１Ｂに示される右側）の構造強度は、ボックス１１６の他の部分よりも低い。ボックス１１６の後側の構造強度を下げることにより、電池が異常を有して爆発が起きたとき、後側はボックスの底部側で爆発の出口として機能することができ、また消火剤を中空ベース１２１ａ及び１２２ａに設けられた小さなタンクに流入するよう案内するためフロー案内チューブを伴い構成される。そのような構成を介し、ボックス１１６の正面側（図１Ｂに示される左側）のユーザは効果的に保護されることができる。更に、本発明の充電システム１００は、盗難を防ぐためのバックル締めや施錠のため、ボックス１１６の後側に配置された支持アセンブリ４００を更に含み、支持アセンブリ４００は、充電モジュール３００とケーブル３１０を収容するのに加え、主にボックス１１６を後傾させる役割を果たす、バック・プレート４１０と強化リブ４２０とを含む。このため、バック・プレート４１０は、構造が弱くなったボックス１１６の底部が爆破したとき爆破力を緩衝するための穴形状ガイドである保護板として機能する。

【0034】

再び図１Ｂを参照されたい。本実施形態が組み付けられないとき、ボックス１１６は支持アセンブリ４００とベース１２０から分離され、ボックス１１６は傾斜なしに安全に置かれ、上記部材は現場で組み付けられるのみである。更に、支持アセンブリ４００はボックス１１６の頂部を覆って完全にサポートし、支持アセンブリ４００とベース１２０はボックス１１６の重心を覆い、これは地面において安定化できる堅朗且つ安全な構造である。地震が起きたとしても、全体的構造が完全であるため、構造が転倒して人を傷つけることがない。このため、本実施形態は安全性構造に重点を置いており、公共の危害を引き起こさない。更に、取付け環境が許容するならば、ボックス１１６の支持を改善するため、支持アセンブリ４００を建築物の壁に寄りかかるようにすることもできる。

【0035】

図１Ｅは、図１Ａの充電システム１００の関連部材の電気関係を示す図である。図１Ａと図１Ｅを参照し、本実施形態において、電力供給モジュール３００は、互いに電気接続された、制御ユニット３２０と、電池読取ユニット３３０と、充電器セット３４０とを更に含む。充電器セット３４０は、異なる仕様のコネクタに対応する異なる仕様の充電ユニットを含む。簡述すれば、充電装置１１０の電池読取ユニット３３０、充電器セット３４０、異なる仕様のコネクタは、全て様々な電池メーカーにより提供される。電池読取ユニット３３０は、制御ユニット３２０が充電装置１１０内の各電池を監視することを容易にするため、電池読取器、電池動作データ、センサ、電池識別データ等と統合される。

【0036】

更に、制御ユニット３２０は、異常が発生したとき、対応する充電制御（例えば、電力制御をオフにする）を実行して消火モジュール１３０を起動するため、電池読取ユニット３３０、充電器セット３４０、更にはコネクタをも介して充電の間に電池が異常であるか否かを直接感知する、又は各ボックス１１６のセンサを介してボックス１１６内に異常が存在するか否かを感知する、消火モジュール１３０へも電気接続される。

【0037】

図３Ａと図３Ｂは、異なる状態の充電装置の上面図であり、ここでの図示は説明のためにボックスの内部環境を示すのみである。図４は、充電装置内に構成された異なるコネクタの断面図である。ボックスの輪郭による混乱を避けるため、図３Ａと図３Ｂは関連するコネクタを概略的に示すのみであり、図４の直交座標Ｘ－Ｙ－Ｚは比較と説明のために適用されている。図３Ａ、図３Ｂ、図４を同時に参照されたい。本実施形態の充電装置１１０は、第１のコネクタ１１１と、第２のコネクタ１１２と、牽引ロッド１１５とを更に含む。第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂは、ボックス１１６に収容されるよう適合可能である。第１のコネクタ１１１はボックス１１６内に設けられ、第１の移動経路Ｌ１に沿って進退する。第１のコネクタ１１１は、第１の電池Ａとドッキングするよう適合されている。第２のコネクタ１１２はボックス１１６内に設けられ、第２の移動経路Ｌ２に沿って進退する。第２のコネクタ１１２は、第２の電池Ｂとドッキングするよう適合されている。第１の移動経路Ｌ１は第２の移動経路Ｌ２とは異なる。牽引ロッド１１５は、第１のコネクタ１１１と第２のコネクタ１１２を連接して同期移動する。

【0038】

図３Ｂを参照されたい。本実施形態において、充電装置１１０はクッション・ストッパーＣ１～Ｃ４を更に含み、クッション・ストッパーＣ１とＣ２は第２の電池Ｂの輪郭に対応し、クッション・ストッパーＣ３とＣ４は第１の電池Ａの輪郭に対応する。ここで、クッション・ストッパーＣ１～Ｃ４は、それぞれボックス１１６内へ第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂを移動するための支持として構成される。また、クッション・ストッパーＣ１とＣ２は第２のコネクタ１１２と共に支持面を形成し、クッション・ストッパーＣ３とＣ４は第１のコネクタ１１１と共に支持面を形成する。

【0039】

図２と４に示されるように、牽引ロッド１１５は、第１のコネクタ１１１と第２のコネクタ１１２の両端にそれぞれ枢支連結される。更に、ボックス１１６は、上記の第１の側板Ｗ１、第２の側板Ｗ２、第３の側板Ｗ３、第４の側板Ｗ４と共に３Ｄ空間を形成するため、頂板Ｗ６と底板Ｗ５とを更に含む。頂板Ｗ６は、図２に示されるようにボックス扉であり、ボックス１１６の開口１１１ａを開閉するため、ヒンジ１１１ｃと、ヒンジ１１１ｃに対向する側の電子ファスナー（図示せず）とを介して頂板Ｗ６と第４の側板Ｗ４とが接続され、ヒンジ１１１ｃと接続部材１１１ｂとを介して頂板Ｗ６と第３の側板Ｗ３又は第１の側板Ｗ１とが接続される。ここで、接続部材１１１ｂは、チェーンまたはバッファ伸縮ロッド等であることができ、その長さは、頂板Ｗ６により開かれる開口１１１ａがどれ程大きいかによって対応して調整されることができる。第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂが開口１１１ａを介しボックス１１６内に置かれた後、ユーザは、第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂが対応する第１のコネクタ１１１又は第２のコネクタ１１２とドッキングされることができることを確認しつつ、開口１１１ａを閉じるため頂板Ｗ６を動かす。

【0040】

逆に、第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂが完全に充電され、且つユーザの許可信号が受け付けられた後に電子ファスナーが開くことに同意した後に、頂板Ｗ６が開口１１１ａを開くことができ、これによってユーザは開口１１１ａを介し第１の電池Ａ又は第２の電池Ｂを取り出せる。更に、充電装置１１０は、移動板Ｗ８とＷ９、並びにそれぞれ底板Ｗ５上に設けられた第１の軌道１１３と第２の軌道１１４とを更に含む。第１のコネクタ１１１は移動板Ｗ９上に設けられ、移動板Ｗ９は、第１の移動経路Ｌ１を形成するため、第１の軌道１１３へ移動可能に連接される。第２のコネクタ１１２は移動板Ｗ８上に設けられ、移動板Ｗ８は、第２の移動経路Ｌ２を形成するため、第２の軌道１１４へ移動可能に連接される。同時に、「ボックス１１６の後側の構造強度は、ボックス１１６の他の部分よりも低い」と述べる前記説明は、ボックス１１６の底板Ｗ５の構造強度が、第１の側板Ｗ１、第２の側板Ｗ２、第３の側板Ｗ３、第４の側板Ｗ４、頂板Ｗ６よりも低いことを意味する。

【0041】

充電装置１１０は、元々のメーカーの内蔵電池パックを有し、弾性部材１１７と、くさび形駆動部品１１８と、元々のメーカーのコネクタと、図１Ｂに示されるようにベース１２０と充電装置１１０との後側に設けられ、ケーブル３１０を介しボックス１１６内の第１のコネクタ１１１と第２のコネクタ１１２とに電気接続された、ボックスの外側の電力供給モジュール３００内に設けられた元々のメーカーの充電器とを更に含む。図３Ａと図４に示されるように、弾性部材１１７の一端は、第１のコネクタ１１１の移動板Ｗ９に接続され、移動板Ｗ９は第１の軌道１１３に移動可能に連接される。弾性部材１１７の他端は、ボックス１１６の第１の側板Ｗ１へ接続される。図３Ｂに示されるように、弾性部材１１７は、第１の電池Ａとのドッキングのためドッキング位置に移動し待機させるため、第１のコネクタ１１１を絶えず駆動する。

【0042】

加えて、全ての部材と移動は、電池Ａ及び電池Ｂが沿って進入する経路の下方に位置し行われる。図５Ａ～図５Ｃは、充電装置内のくさび形駆動部品の動きを示す概略図を表し、電池Ｂがボックス１１６に進入するときのくさび形駆動部品１１８の移動状態を示すため、部分断面図として表す。本実施形態において、くさび形駆動部品１１８は、それぞれ第２の軌道１１４の上方に位置する第１のくさび１１８ａと第２のくさび１１８ｂとを含む。第１のくさび１１８ａは、ボックス１１６の第４の側板Ｗ４上に移動可能に設けられ、Ｚ軸に沿った、電池Ｂがボックス１１６内に沿って移動する第２の移動経路上に位置する。上述したように、第２のコネクタ１１２の移動板Ｗ８は第２の軌道１１４に移動可能に連接され、第２のくさび１１８ｂも第２のコネクタ１１２と共に第２の軌道１１４に沿って進退する、即ち、共にＹ軸に沿って移動するよう移動板Ｗ８上に設けられ、牽引ロッド１１５の牽引によって、第１のコネクタ１１１は同時に第１の軌道１１３に沿って移動できる。第２の電池Ｂがボックス１１６内に移動したとき、第１のくさび１１８ａ及び第２のくさび１１８ｂのくさび表面が互いに合わさり、第１のくさび１１８ａがＺ軸に沿って移動し、第２のくさび１１８ｂがＹ軸に沿って移動し、換言すれば、（図５Ｂに示されるように）第２のコネクタ１１２を第２の電池Ｂに対応する充電位置へ移動するよう駆動することに等しい。第２の電池Ｂが完全に挿入された後、図５Ｃに示されるように、第２のコネクタ１１２は第２の電池Ｂに成功裏にドッキングする。

【0043】

一方、図４に示されるように、底板Ｗ５に対する第１のコネクタ１１１の高さが底板Ｗ５に対する第２のコネクタ１１２の高さよりも低いとはいえ、コネクタと電池との間の構造的干渉を避けるため、牽引機能としての役割を果たし且つ第１のコネクタ１１１と第２のコネクタ１１２との間を接続する牽引ロッド１１５が必要となる。また、くさび形駆動部品１１８により実行される押圧行動と連携するため、２つのタイプのコネクタは、それぞれコネクタに属する２つのタイプの電池に対応し、これによって電池は移動して、既に配置されたコネクタを介し充電されるよう、進入するとき他のコネクタを移動経路から押し離す。

【0044】

上記に基づき、第１のコネクタ１１１、第２のコネクタ１１２、第１の軌道１１３、第２の軌道１１４、弾性部材１１７、及びくさび形駆動部品１１８の対応する位置関係にて、本実施形態において、第２の電池Ｂがボックス１１６内に置かれるとき、第２の電池Ｂは、弾性部材１１７を変形しつつ、くさび形駆動部品１１８を介し第１のコネクタ１１１、牽引ロッド１１５、及び第２のコネクタ１１２を同時に駆動できる。つまり、図５Ａから図５Ｂへと推移するプロセスにおいて示されるように、第２の電池Ｂがボックス１１６内に置かれるとき、第２の電池Ｂは、第１のくさび１１８ａを下げる（負のＺ軸方向に移動）よう、第１のくさび１１８ａをＺ軸に沿って押圧し、これによって第１のくさび１１８ａは第２のくさび１１８ｂを負のＹ軸方向に移動するよう押圧し、これは第２のコネクタ１１２を負のＹ軸方向に移動するよう駆動することに等しい。また、牽引ロッド１１５は、第１のコネクタ１１１を負のＸ軸方向に駆動するために用いられ、これによって充電装置１１０は図３Ｂに示される状態から図３Ａに示される状態へと推移する。このようにして、第２のコネクタ１１２は、第２の電池Ｂとドッキングするためのドッキング位置へ押され、その間、第１のコネクタ１１１は第２の電池Ｂと干渉することなく第１の電池Ａとのドッキングのためのドッキング位置から押し離されている。その間、弾性部材１１７は、第１のコネクタ１１１の移動によって変形し、戻るための十分な弾性力を蓄える。

【0045】

次いで、第２の電池Ｂがボックス１１６から離れるとき、弾性部材１１７の復帰弾性力は、第１のコネクタ１１１を元の位置へ復帰するよう、即ち、該環境において、適合された充電装置１１０のコネクタ１１１の状態は、ボックス１１６内に移動する第１の電池Ａを充電するため待機している。第２のコネクタ１１２を第２の電池Ｂとのドッキング位置から押し離す、即ち、図３Ｂに示された状態から推移するよう駆動することができる。ここで、（Ｚ軸に沿った）第１のくさび１１８ａの移動経路は（Ｙ軸に沿った）第２のくさび１１８ｂの移動経路と直交しており、これは第２の軌道１１４に直交する第１の軌道１１３に等しく、上述した移動経路Ｌ１、第２の移動経路Ｌ２、及び第２のくさび１１８ｂの移動経路は、Ｘ－Ｙ面上で互いに平行である。

【0046】

図５Ａ～図５Ｃを更に参照する。本実施形態において、ボックス１１６の底部の固定枠Ｗ７と上方の底板Ｗ５は隣接状態にあり、即ち、管理者は電池のサイズによってボックス１１６内の底板Ｗ５の高さを予め対応して調整することができる。ここで、底板Ｗ５は、底部の固定枠Ｗ７（又は固定板）並びにブッシュＷ５１とＷ５２を介してドッキングする電池のため、適切なサイズに調整される。

【0047】

図６は、本発明のもう１つの実施形態による充電装置の上面図である。図６を参照し、本実施形態において、第１のコネクタ４１１は第１の電池Ｅとのドッキングのためボックス内に固定され、第２のコネクタ４１２は第２の電池Ｆとのドッキングのためボックス内に移動可能に設けられる。換言すれば、本実施形態において、第２のコネクタ４１２のみが移動可能部材として構成され、第２のコネクタ４１２を図に示された２つの位置の間で進退させるため軌道４１３に沿って移動可能に設けられる。更に、ボックスの底部での第１のコネクタ４１１の正投影は、ボックスの底部でボックス内に配置された第２の電池Ｆの正投影の範囲の外側にあり、このため第１のコネクタ４１１はボックス内に移動する第２の電池Ｆと干渉しない。ここで、第２のコネクタ４１２は軌道４１３上の移動板Ｗ８上に移動可能に設けられ、弾性部材１１７を介しボックスに接続される。従って、第１の電池Ｅが挿入されるとき、第２のコネクタ４１２は弾性部材１１７により図の上方定位置にあるよう引っ張られ、第１の電池Ｅの範囲の外側に位置し、第１の電池Ｅは第１のコネクタ４１１と成功裏にドッキングできる。第２の電池Ｆが挿入されるとき、第２のコネクタ４１２は第２の電池Ｆと容易にドッキングできるよう図６の下方の位置へ移動するよう駆動され、これにより弾性部材１１７を変形させる。第１のコネクタ４１１がやはり第２の電池Ｆの範囲の外側にあることから、第２の電池Ｆは干渉されない。

【0048】

本実施形態において、第２のコネクタ４１２に関連する駆動手段は、前の実施形態において説明した第２のコネクタ１１２と同一であり、ボックス内に第２の電池Ｆを配置する駆動手段は図５Ａ～図５Ｃにも示されており、第２のコネクタ４１２は、やはりくさび形駆動部品を介し、第２の電池Ｆとドッキングするための位置へ押圧される。充電が完了した後、第２の電池Ｆがボックス１１６から離されるとき、第２のコネクタ４１２は、弾性部材１１７の復帰弾性力を介し、第２の電池Ｆとのドッキングのための位置から引き離され、図６に表されれた２つの第２のコネクタ４１２は、これらが２つの異なる位置へ移動されることを表しており、ここでは更なる説明は述べない。

【0049】

更に図１Ａを参照されたい。本実施形態において、充電システム１００が、各２つの電池が一対にて充電装置１１０を形成する異なる仕様の電池と組になる、複数の充電装置１１０の組合せであることから、充電システム１００全体のために共通して適合されるボックスは、同一のボックス１１６である。様々な予定される電池のうちの異なる仕様の２つのタイプの電池を共に組にすることにより、異なる組の充電装置１１０が、充電システム１００全体を一体に形成するよう混合され整合される。このため、異なる仕様の電池のための充電装置１１０を必要に応じて提供できる。図３Ａと図３Ｂ中の充電装置１１０のような図６に示された充電装置は、異なる仕様の第１の電池Ｅと第２の電池Ｆとを収容し搭載できる。当然ながら、異なる仕様の２つのタイプの電池が提供され、これらがボックス１１６に進入するとき、これらは他のコネクタと干渉し衝突することがなく、このため追加的な機構を要さない。コネクタは、ドッキング位置で固定された２つの固定型コネクタである。このようにして、そのような構成を有する充電システム１００は、電池の仕様によって、いつでも対応する充電装置を提供できる。

【0050】

本発明に適合される電池、コネクタと充電器が様々な車両メーカーにより認証されたものであることから、これらはフレキシビリティに関する全面的な考慮に基づき組にされ、これは、二次リチウム電池、急速充電電池パック、固体電池パック等といった異なるタイプの電池パックが同一の電池充電システムに適用可能であることを意味する。また、運搬車両、スタッカー、フォークリフト、ＡＧＶ、ＡＩ、ドローン等といった異なるタイプの機器により適合された電池パックも、本発明の充電システムに適用可能である。電池パックのサイズが本発明の充電装置の汎用ボックスの空間に収容できる限り、このタイプの電池パックは本発明の充電装置に進入でき、固定／特定の公共エリア／住居又は地域社会に制限されることなく充電システム内に統合されることができ、また工場エリアにおいて用いられてよい。従って、電気生産機器が電力を欠くとき、電子生産機器を充電のために停止させる必要がない。このようにして、機器使用率が改善し、機器充電装置の充電及び交換頻度も向上する。

【0051】

まとめると、本発明の上述した実施形態において、車両用電池のための充電装置及び充電システムは、異なる仕様の第１のコネクタと第２のコネクタがボックス内に移動可能に設けられ、これらを同時に駆動するため牽引ロッドがこれら２つに連接するよう適合されるように設計される。このため、異なる仕様の第１の電池又は第２の電池に対応するとき、充電装置及び充電システムは、コネクタが電池と干渉することなくドッキング位置に出入できるよう、対応する仕様のコネクタを押し離すのではなく、充電のための対応するコネクタを提供できる。

【0052】

更に、異なる仕様の電池に一致するよう、上述した充電装置及び充電システムはベースのＶ字状凹部に制限され、これによって同一の外形輪郭を有するボックスは一貫した傾斜配置を形成するようベース上に積まれ、これは、電池がボックス内に置かれた後の整列のため２つの隣接する側板に対し押圧されるよう、ボックスの側板が、それらが位置する地面に対しそれぞれ傾斜していることと、側板で構成された矩形柱面の延長軸もそれが位置する地面に対し傾斜していることとを含む。このようにして、ボックスの輪郭と電池自身の重力が、電池を充電のため２つの側板に沿って対応するコネクタと成功裏にドッキングさせることができる。

【0053】

加えて、第１のコネクタと第２のコネクタは、一度に充電装置の１つのコネクタのみが、一致する電池のためのドッキング位置に位置することができ、他のコネクタが押し離されるよう、牽引ロッドを介し同時に駆動されることができる。つまり、１つの時点で、１つのコネクタのみが、入ってきた電池を充電するためドッキングする能力を有する。

【0054】

上記に基づき、本発明の充電装置及び充電システムは、異なる仕様の元々の電池、元々の充電コネクタ、及び元々の充電器を尊重し改変せず、安全性責任が明確に定義されることができ、ユーザに充電システムを安全且つ確実に用いることを可能とする。充電装置の使用率を向上させるため、充電機構は異なる時点で異なる仕様の電池を収容できる。充電装置及び充電システムは、持続可能であるよう、様々な電池を収容できる汎用ボックスを有する。異なるブランド又はタイプの電池の状況において、複数の電池の充電システムは、複数の充電装置を積むことにより、フレキシブルに構成されることができる。充電装置及び充電システムは、元々の自動車メーカーの安全性責任の既存の仕様に対し大きな重要性を置いており、汎用ボックス、コネクタ移動機構、事故による電池燃焼のための消火モジュール、及び爆破の間の衝撃吸収と緩衝保護から新たなアイデアを生み出し、本発明の発明は作り変えの無駄を削減できるが、様々な機能を管理する統合された役割を果たすよう複数の電池との互換性もある。

【0055】

最後に、上記実施形態は本発明の技術的解決を表すために用いられるのみであり、それらを限定しないことに注意されたい。本発明を上記実施形態を参照し詳細に説明したが、当業者にとって、上記実施形態において説明した技術的解決を改変する、又はいくつかの又は全ての技術的特徴に対す均等な置き換えを行うことがやはり可能である。これら改変又は置き換えは、対応する技術的解決策の性質を、本発明の実施形態における技術的解決の範囲から逸脱させない。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明の充電装置及び充電システムは、車両用電池に応用され得る。

【符号の説明】

【0057】

１００：充電システム
１１０：充電装置
１１１、４１１：第１のコネクタ
１１１ａ：開口
１１１ｂ：接続部材
１１１ｃ：ヒンジ
１１２、４１２：第２のコネクタ
１１３：第１の軌道
１１４：第２の軌道
１１５：牽引ロッド
１１６：ボックス
１１７：弾性部材
１１８：くさび形駆動部品
１１８ａ：第１のくさび
１１８ｂ：第２のくさび
１２０、１２１、１２２：ベース
１２１ａ、１２２ａ：ベースユニット
１３０：消火モジュール
１３１：消火ユニット
１３２：節
１３３：導管
２００：地面
Ａ、Ｃ、Ｅ：第１の電池
Ｂ、Ｄ、Ｆ：第２の電池
ｇ_１：重力
Ｌ１：第１の移動経路
Ｌ２：第２の移動経路
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４：クッション・ストッパー
Ｗ５１、Ｗ５２：ブッシュ
Ｗ１：第１の側板
Ｗ２：第２の側板
Ｗ３：第３の側板
Ｗ４：第４の側板
Ｗ５：底板
Ｗ６：頂板
Ｗ７：固定フレーム
Ｗ８、Ｗ９：移動板
３００：電力供給モジュール
３１０：ケーブル
３２０：制御ユニット
３３０：電池読取ユニット
３４０：充電器セット
４００：支持アセンブリ
４１０：バック・プレート
４１３：軌道
４２０：強化リブ
Ｘ－Ｙ－Ｚ：直交座標

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】