特許 7177550 バッテリーコンパートメントを有する電気自動車

(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】2022-11-15

(45)【発行日】2022-11-24

(54)【発明の名称】バッテリーコンパートメントを有する電気自動車

(51)【国際特許分類】

   B60K 1/04 20190101AFI20221116BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20221116BHJP

   B60L 53/80 20190101ALI20221116BHJP

   H01M 50/244 20210101ALI20221116BHJP

   H01M 50/249 20210101ALI20221116BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20221116BHJP

   H01M 50/256 20210101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

B60K1/04 A

B60L50/60

B60L53/80

H01M50/244 A

H01M50/249

H01M50/284

H01M50/256 101

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021540351

(86)(22)【出願日】2019-07-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-19

(86)【国際出願番号】 CN2019098225

(87)【国際公開番号】W WO2020082843

(87)【国際公開日】2020-04-30

【審査請求日】2021-03-24

(31)【優先権主張番号】201811261901.0

(32)【優先日】2018-10-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201821749550.3

(32)【優先日】2018-10-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】521123736

【氏名又は名称】青島聯合新能源汽車有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100129001

【弁理士】

【氏名又は名称】林 崇朗

(72)【発明者】

【氏名】リュウ・トンシン

【審査官】結城 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５２１１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２００５０５３３０５（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００４－９９３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８６７４３９１（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６４７６５９３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １／０４，

Ｂ６０Ｓ ５／０６，

Ｂ６０Ｌ ５３／８０， ５０／６０，

Ｈ０１Ｍ ５０／２４４，５０／２４９，５０／２８４，５０／２５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体と、シャシーと、電気駆動システムと、運転室と、制御システムと、を備える、バッテリーコンパートメントを有する電気自動車であって、
前記電気駆動システムが前記バッテリーコンパートメントを備え、前記バッテリーコンパートメントが前記シャシーの下部に固定され、前記バッテリーコンパートメントが、一端にバッテリー出入口が設けられ、他端の内側にバッテリー接続ソケットが設けられた矩形のキャビティであり、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティにはバッテリー自動押出及び取込み装置が設置され、前記バッテリーコンパートメントの前記バッテリー出入口が前記電気自動車の走行方向の前部、後部、または側面に向けられ、前記制御システムが前記バッテリーコンパートメント内の前記バッテリー自動押出及び取込み装置の動作を制御し、
前記バッテリーコンパートメントの頂面が着脱可能な上蓋であり、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティ内に少なくとも１つのバッテリーが配置され、前記バッテリーが、ハウジングと、前記ハウジング内のバッテリーコアと、電気回路とからなり、前記ハウジングの一端にコネクタプラグが設置され、前記ハウジングの他端にコネクタソケットが設置され、前記バッテリーの前記コネクタプラグは、前記ハウジング内の前記電気回路によって前記コネクタソケットに接続されており、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形キャビティ内の底面には、各前記バッテリーにそれぞれ対応する各バッテリー位置決め装置が設置されている、ことを特徴とする電気自動車。

【請求項2】

前記バッテリー自動押出及び取込み装置は、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティの底面に設置されたローラと、モータと、モータ制御装置と、同期駆動ベルトと、を備え、前記制御システムは、前記モータ制御装置を介して、前記モータによって前記同期駆動ベルトを駆動して前記ローラを正逆方向に回転させるように制御し、前記バッテリーコンパートメント内にバッテリーを押出し、または前記バッテリーコンパートメント内にバッテリーを取り込むようにすることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーコンパートメントを有する電気自動車。

【請求項3】

前記運転室または前記車体にはネットワークモジュールが設置され、前記ネットワークモジュールは前記制御システムに接続され、前記車体または前記運転室の外側に電子タグが設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリーコンパートメントを有する電気自動車。

【請求項4】

前記バッテリーの前記ハウジングが直方体形状であり、前記ハウジングまたは前記バッテリーコアに電子タグとネットワークモジュールが設置され、前記ハウジングの側面または頂面に回転輪が設置されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のバッテリーコンパートメントを有する電気自動車。

【請求項5】

前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティの最内端に配置された前記バッテリーが、その一端に設けられた前記コネクタプラグによって前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティの内側に設けられた前記バッテリー接続ソケットに接続され、各前記バッテリーが、前記コネクタプラグと前記コネクタソケットとの最初と最後に差し込まれたことによって直列または並列に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のバッテリーコンパートメントを有する電気自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気自動車製造の技術分野に属し、具体的には、バッテリーコンパートメントを有する電気自動車に関する。

【背景技術】

【0002】

石油資源の枯渇が進み、環境保護への意識が高まる中、新エネルギー自動車は人々にますます好まれるようになっている。 電気自動車は、燃料エンジンの代わりに電気モータを動力源とし、バッテリーを動力源とし、変速機を使わずに電気モータで駆動するもので、省エネ・環境保護、運転・保守が容易、信頼性の高い運転、低騒音などのメリットがある。 バッテリーは電気自動車の動力を供給する、電気自動車には欠かせない重要な部品である。 電気自動車の最も重要な技術的課題はバッテリーの急速充電であり、現在のバッテリーでは長距離走行が困難であり、電気自動車のバッテリーは頻繁に充電する必要がある。いかに早く効率よく充電できるのは、電気自動車の急速な発展を妨げる課題である。

【0003】

現在、電気自動車のバッテリーが少なくなってきたときに、バッテリーを充電する方法としては、主に充電柱とバッテリー充電交換ステーションの２つの方法がある。

【0004】

充電柱の欠点は、充電に時間がかかり、効率が悪いことであり、また、従来のバッテリー交換ステーションでは、バッテリー充電交換のために電気自動車が走行してバッテリー充電ステーションに入ると、既に満充電状態になっているバッテリーを電気自動車に交換し、交換したバッテリーを充電装置に搬送して充電を行うため、バッテリー交換の全工程において人手による介助が必要であり、手間がかかる上に、自動制御の度合いが低く、バッテリー交換の速度が遅いという問題がある。

【0005】

電気自動車のバッテリーは、一般的に車体の内部に取り付けられており、バッテリーを直接交換することは困難であり、また、交換できたとしても、バッテリーの分解・取り付け作業が煩雑であり、迅速に交換したいという顧客のニーズに応えることができない。 現在の電気自動車のバッテリーコンパートメントには、自動バッテリー押出及び取込み装置がないため、従来の電気自動車は、一般的に一体型バッテリーシャーシを使用しており、一体型バッテリーシャーシを交換し、一体型バッテリーシャーシは、非常にかさばるため、より多くの設備とスペースを必要とする。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

現在、どのようにして、そこにあるバッテリーを自動的に押し出すことができるバッテリーコンパートメントを備えた電気自動車を設計開発し、また、バッテリーの自動取込みを実現し、充電装置のバッテリーと自動かつ迅速な交換を容易にするためにバッテリーを自動的に取込み接続することができるようにするか。 これは本分野で至急に解決するべき技術的な問題である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

車体と、シャシーと、電気駆動システムと、運転室と、制御システムとからなるバッテリーコンパートメントを有する電気自動車であって、前記電気駆動システムがバッテリーコンパートメントを備え、前記バッテリーコンパートメントが前記シャシーの下部に固定され、前記バッテリーコンパートメントが、一端にバッテリー出入口が設けられ、他端の内側にバッテリー接続ソケットが設けられた矩形のキャビティであり、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティにはバッテリー自動押出及び取込み装置が設置され、前記バッテリーコンパートメントの前記バッテリー出入口が前記電気自動車の走行方向の前部、後部、または側面に向け、前記制御システムが前記バッテリーコンパートメント内の前記バッテリー自動押出及び取込み装置の動作を制御する。

【0008】

上記技術的解決手段の改良：前記バッテリー自動押出及び取込み装置は、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティの底面に設置されたローラと、モータと、モータ制御装置と、同期駆動ベルトと、を備え、前記制御装置は、前記モータ制御装置を介して前記モータによって前記同期駆動ベルトを駆動して前記ローラを正逆方向に回転させるように制御し、前記バッテリーコンパートメント内に前記バッテリーを押出し、または前記バッテリーコンパートメント内に前記バッテリーを取り込むようにする。

【0009】

上記技術的解決手段の改良：前記運転室または前記車体にはネットワークモジュールが設置され、前記ネットワークモジュールは前記制御システムに接続され、前記車体または前記運転室の外側に電子タグが設置されている。

【0010】

上記技術的解決手段の改良：前記バッテリーコンパートメント本体の頂面が着脱可能な上蓋であり、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティ内に少なくとも１つのバッテリーが配置され、前記バッテリーが、ハウジングと、前記ハウジング内のバッテリーコアと、電気回路と、を備え、前記ハウジングの一端にコネクタプラグが設置され、前記ハウジングの他端にコネクタソケットが設置され、前記バッテリーの前記コネクタプラグは、前記ハウジング内の前記電気回路によって前記コネクタソケットに接続されており、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形キャビティ内の底面には、各前記バッテリーにそれぞれ対応する各バッテリー位置決め装置が設置されている。

【0011】

上記技術的解決手段の改良：前記バッテリーの前記ハウジングが直方体形状であり、前記ハウジングまたは前記バッテリーコアに電子タグとネットワークモジュールが設置され、前記ハウジングが側面または頂面に回転輪が設置されている。

【0012】

上記技術的解決手段の改良：前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティの最内端に配置された前記バッテリーが、その一端に設けられた前記コネクタプラグによって前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティの内側に設けられた前記バッテリー接続ソケットに接続され、各前記バッテリーが前記コネクタプラグと前記コネクタソケットとの最初と最後に差し込まれたことによって直列または並列に接続されている。

【発明の効果】

【0013】

本発明の従来技術と比較した場合の利点および有益な効果は以下の通りである。

【0014】

１.本発明の電気自動車のバッテリーコンパートメント内のバッテリー自動押出し及び取込み装置は、前記バッテリーコンパートメント内にあるバッテリーを自動的に押し出すことができ、また、バッテリーを自動的に取り込むことができ、自動バッテリー取込み接続を実現し、充電装置とのバッテリーの迅速な交換を容易にすることができる。

【0015】

２.本発明の電気自動車のバッテリーコンパートメントのバッテリーのハウジングは、直方体形状であり、前記ハウジングの側面または頂面に設置された回転輪により、前記バッテリーコンパートメントへの出入りがスムーズになり、バッテリーの表面が摩耗しにくくなっている。

【0016】

３.本発明の電気自動車の運転室または車体にネットワークモジュールが設置され、前記ネットワークモジュールは前記制御システムに接続され、前記車体または前記運転室の外側に電子タグが設置されている。識別を容易にし、共有やネットワークへの接続を実現し、ネットワークを経由せずに近距離無線接続を実現することも可能である。

【0017】

４.本発明のバッテリーのハウジングは直方体形状であり、前記バッテリーのハウジングまたは電気コアに電子タグとネットワークモジュールを設置して、識別を容易にし、共有とネットワークへの接続を実現している。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の電気自動車のバッテリーコンパートメント内で使用されるバッテリーの平面図である。

【0019】

【図2】本発明の電気自動車のバッテリーコンパートメント内で使用されるバッテリーの側面図である。

【0020】

【図3】本発明の電気自動車のバッテリーコンパートメント内で使用されるバッテリーの斜視図である。

【0021】

【図4】本発明の電気自動車のバッテリーコンパートメントの蓋ありの斜視図である。

【0022】

【図5】本発明の電気自動車のバッテリーコンパートメントの蓋なしの斜視図である。

【0023】

【図6】バッテリーコンパートメントにバッテリーを追加した電気自動車のバッテリーコンパートメントの斜視図である。

【0024】

【図7】バッテリーコンパートメントを有する本発明の電気自動車の側面図である。

【0025】

【図8】本発明のバッテリーコンパートメントを有する電気自動車におけるシャシーとバッテリーコンパートメントとの接続構造の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の好ましい実施形態
次に、添付の図面を参照して、本発明の具体的な実施形態についてさらに詳細に説明する。

【0027】

図４～図８を参照して、本発明実施形態のバッテリーコンパートメントを有する電気自動車は、車体１７と、シャシー１９と、電気駆動システムと、運転室１６と、制御システムと、を備え、前記電気駆動システムは、前記シャシー１９の下部に固定されたバッテリーコンパートメント８を備え、車輪１８は前記シャシー１９上に設置されている。前記バッテリーコンパートメント８が、一端にバッテリー出入口８.１が設けられ、他端の内側にバッテリー接続ソケット１４が設けられた矩形のキャビティである。前記バッテリーコンパートメント８の前記矩形のキャビティにはバッテリー自動押出及び取込み装置が設置される。前記バッテリーコンパートメント８の前記バッテリー出入口８.１が前記電気自動車の走行方向の前部、後部、または側面に向けられ、本実施形態で、好ましくは、前記バッテリーコンパートメント８のバッテリー入口８・１は、前記電気自動車の前部に向けられている。前記制御システムが前記バッテリーコンパートメント内のバッテリー自動押出及び取込み装置の動作を制御する。

【0028】

前記運転室１６または前記車体１７にはネットワークモジュールが設置され、前記ネットワークモジュールは前記制御システムに接続され、前記車体１７または前記運転室１６の外側に電子タグが設置されている。操作や制御を容易にするために、前記制御システムを運転室１６内に設置してもよい。

【0029】

図１～図６を参照して、前記バッテリー自動押出及び取込み装置は、前記バッテリーコンパートメントの前記矩形のキャビティの底面に設置されたローラ１３と、モータと、モータ制御装置１１と、同期駆動ベルトと、を備え、前記制御装置は、前記モータ制御装置１１を介して、前記モータによって前記同期駆動ベルトを駆動して前記ローラ１３を正逆方向に回転させるように制御し、前記バッテリーコンパートメント８内に前記バッテリーを押出し、または前記バッテリーコンパートメント８内に前記バッテリーを取り込むようにする。組立を容易にするために、バッテリーコンパートメント８の頂面は、着脱可能な上蓋９である。

【0030】

さらに、前記バッテリーコンパートメント８の前記矩形のキャビティ内に少なくとも１つのバッテリー（本実施形態では２つのバッテリー）が配置され、前記バッテリーが、ハウジング１と、前記ハウジング１内のバッテリーコアと、電気回路と、備え、前記ハウジングの一端にコネクタプラグ２が設置され、前記ハウジング１の他端にコネクタソケット５が設置され、前記バッテリーの前記コネクタプラグ２は、前記ハウジング内の前記電気回路によって前記コネクタソケット５に接続され、前記バッテリーコンパートメント８の前記矩形キャビティ内の底面には、各前記バッテリーにそれぞれ対応する各バッテリー位置決め装置１２が設置されている。

【0031】

具体的には、前記バッテリー位置決め装置１２は、固定板１５と、前記固定板１５に取り付けられた楔ブロック１２と、備え、前記固定板１５は、前記バッテリーコンパートメント８の本体の底面に固定され、ローラ１３の軸と平行され、前記固定板１５の高さが前記ローラ１３の高さよりも低く設定されている。電磁要素を介して制御システムによって前記楔ブロック１２の昇降を制御することができる。バッテリーが前記バッテリーコンパートメント８の本体を出る際には、前記制御システムは前記楔ブロック１２が電磁要素を介して下降するように制御し、バッテリーが前記バッテリーコンパートメント８の本体に入る際には、前記制御システムは前記楔ブロック１２が電磁要素を介して上昇するように制御し、前記楔ブロック１２の上端が前記ローラ１３の高さよりも高くなるようにし、また、前記楔ブロック１２の垂直面側がバッテリーの一端側に当接するように制御し、バッテリーを強固に固定するようにしている。

【0032】

前記バッテリーのハウジング１が直方体形状であり、前記ハウジング１または前記バッテリーコアに電子タグとネットワークモジュールが設置される。前記ハウジング１は、前記バッテリーコンパートメントにバッテリーの出入りをよりスムーズにするために、直方体形状に設計されており、前記ハウジング１の側面または頂面に回転輪が設置されている。具体的には、図１～図３に示すように、前記回転輪は、トップ回転輪３と、サイド回転輪７と、を備え、前記ハウジング１の四隅のそれぞれが面取りされ、前記面取りされた四隅のそれぞれに回転輪フレーム６が設けられ、前記回転輪フレーム６には、縦軸を有する前記トップ回転輪３と、横軸を有する前記サイド回転輪７とが設けられている。また、前記バッテリーコンパートメント８内を移動する際、前記トップ回転輪３は前記バッテリーコンパートメント８の頂面に当接し、前記サイド回転輪７はバッテリーコンパートメント８の内面に当接しているので、前記バッテリーコンパートメント８内を移動する際のバッテリーの表面の摩耗が減少する。前記回転輪フレーム６を前記トップ回転輪３と前記サイド回転輪７との一体構造としたことで、取り付けや取り外しが容易になり、メンテナンスや交換が容易になる。

【0033】

前記バッテリーコンパートメント８の矩形キャビティの最内端に配置されたバッテリーは、その一端に設けられた前記コネクタプラグ２によって前記バッテリー接続ソケット１４に接続され、各前記バッテリーが前記コネクタプラグ２と前記コネクタソケット５との最初と最後に差し込まれたことによって直列または並列に接続されている。

【0034】

もちろん、上記の記載は本発明を限定するものではなく、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の実質的な範囲内で、当業者の通常の技術者によってなされた変形、修正、追加または置換も本発明の保護の範囲内に含まれるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】