特許 7326414 バッテリー交換システム及びバッテリー交換方法

(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】2023-08-04

(45)【発行日】2023-08-15

(54)【発明の名称】バッテリー交換システム及びバッテリー交換方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 53/80 20190101AFI20230807BHJP

【ＦＩ】

B60L53/80

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2021199953

(22)【出願日】2021-12-09

(62)【分割の表示】P 2020531435の分割

【原出願日】2018-12-07

(65)【公開番号】P2022037074

(43)【公開日】2022-03-08

【審査請求日】2021-12-09

(31)【優先権主張番号】201711295369.X

(32)【優先日】2017-12-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】519236387

【氏名又は名称】上海電巴新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＤＩＡＮＢＡ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １，Ｎｏ．４７６６，Ｊｉａｎｇｓｈａｎ Ｒｏａｄ，Ｎｉｃｈｅｎｇ Ｔｏｗｎ，Ｐｕｄｏｎｇ Ｎｅｗ Ａｒｅａ Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１３０８ Ｃｈｉｎａ

(73)【特許権者】

【識別番号】519236398

【氏名又は名称】奥動新能源汽車科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＡＵＬＴＯＮ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＧＲＯＵＰ

【住所又は居所原語表記】Ｂｌｏｃｋ １， Ｒｏｏｍ ６０６， Ｎｏ． １ Ｙｉｃｈｕａｎｇ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｃｈｉｎａ－Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｃｉｔｙ， Ｈｕａｎｇｐｕ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１０７００， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】チャン、ジャンピン

(72)【発明者】

【氏名】ファン、チュンフア

(72)【発明者】

【氏名】チェン、チーハオ

(72)【発明者】

【氏名】ファン、ウェイチュン

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１８４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０１８７０２８４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５３／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【請求項9】

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。

【請求項10】

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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【請求項13】

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14】

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。

【請求項15】

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。

【請求項16】

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。

【請求項17】

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。

【請求項18】

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。

【請求項19】

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。

【請求項20】

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。

【請求項21】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１７年１２月０８日に出願された、出願番号がＣＮ２０１７１１２９５３６９.Ｘの中国特許出願に対して優先権を主張する。本出願は、当該中国特許出願の全文を引用する。
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。

【背景技術】

【0002】

電気自動車のバッテリー交換プロセスでは、制御信号をバッテリー交換デバイスに正確に送信し、バッテリー交換デバイスが閉ループ制御を通じて正常なバッテリー交換を実現することを確認する必要がある。ここで、バッテリーパックが所定の位置に取り付けられたかどうかは、バッテリー交換を成功させる鍵となる。バッテリーパックは通常、電気自動車の底部に設置される。従来技術では、バッテリーパックの交換は、ほとんどが手動であり、これは、取り付け効率が低く、ユーザーの待機時間を増加させ、また、作業者が車の底部にバッテリーパックを取り付ける場合、安全上のリスクがあり、さらに、バッテリーパックは重く、手動で取り付ける場合、持ち上げ安定しておらず、取り付けが不正確で不十分な場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明が解決しようとする技術的問題は、従来技術において電気自動車のバッテリーパックを交換するときにバッテリーパックの取り付けが不正確で不十分な欠点を克服し、バッテリーパックが所定の位置に取り付けられているかどうかを検出するための低コストで高精度のバッテリー交換システム及びバッテリー交換方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、以下の技術的解決策を通じて上記の技術的問題を解決する。

【0005】

本発明は、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、
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。

【0006】

好ましくは、位置センサーは、磁場センサーを含み、検出部は、磁性鋼を含み、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。

【0007】

好ましくは、磁場センサーは、ホールセンサーを含む。

【0008】

好ましくは、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つの磁場センサーは、異なる位置で磁性鋼の磁場を感知する。

【0009】

好ましくは、信号伝送ユニットは、バッテリー交換装置に設置されたメイン伝送ヘッドと、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、
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。

【0010】

好ましくは、信号伝送ユニットは、二次モジュールをさらに含み、磁場センサーは、ホールセンサーであり、
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。

【0011】

好ましくは、二次モジュールは、サブ伝送ヘッドを介して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、磁場センサーに電力を供給するために使用される。

【0012】

好ましくは、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、メイン伝送ヘッドは、スプリングの伸縮方向に沿ってブラケットに対して相対的に移動する。

【0013】

好ましくは、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、
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。

【0014】

好ましくは、磁性鋼は、バッテリーパックのロックシャフトに取り付けられる。

【0015】

好ましくは、停止命令は、低レベル信号である。

【発明の効果】

【0016】

本発明の有利な進歩効果は、本発明のバッテリー交換システムは、バッテリーパックが所定の位置に取り付けられているかどうかを正確に検出でき、バッテリーパック交換の正確性と安全性を保証し、コストが比較的に低いことである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施例１のバッテリー交換システムの構造模式図である。

【図2】本発明の実施例３のバッテリー交換システムの構造模式図である。

【図3】本発明の実施例３のバッテリー交換システムの別の選択的な実施形態の構造模式図である。

【図4】本発明の実施例３のバッテリー交換システムの部分斜視構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明は記載した実施例の範囲に限定されるものではない。

【0019】

実施例１

【0020】

図１に示したように、本実施例のバッテリー交換システムは、バッテリー交換装置１１、信号伝送ユニット１２、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２上の位置センサー、バッテリーパック３に取り付けられた検出部を含む。バッテリー交換装置１１は、主制御ユニット１１１と、バッテリーパック脱着ユニット１１２とを含む。バッテリーパック脱着ユニット１１２は、バッテリーパック３をクランプするために使用され、主制御ユニット１１１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１１２を制御するために使用される。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。位置センサーは、図１に示された磁場センサー１３を含むがこれに限定されず、検出部は、図１に示された磁性鋼１４を含むがこれに限定されない。磁場センサー１３は、磁性鋼１４の磁場を感知するために使用され、磁性鋼１４の磁場が感知されると、停止命令を生成して、信号伝送ユニット１２を介して主制御ユニット１１１に送信する。主制御ユニット１１１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１１２の移動を停止するために使用される。

【0021】

本発明のバッテリー交換システムの他の実施形態では、位置センサーは、検出部と配合して使用する容量型近接センサー、誘導型近接センサーまたは光電型近接センサーの１つであることができ、位置センサーが検出部が事前設定された位置に達したことを感知すると、バッテリーパックが事前設定された位置に達したことを意味し、位置センサーは、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する。

【0022】

本実施例のバッテリー交換システムを使用する場合、主制御ユニット１１１は、バッテリーパック脱着ユニット１１２を制御して、交換され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２から取り外す。バッテリーパック脱着ユニット１１２は、バッテリーパックをクランプし、移動するための機械的グリッパーを含む。クイックチェンジブラケットが電気自動車の下部に設置されたものを例として、主制御ユニット１１１は、バッテリーパック脱着ユニット１１２を制御して電気自動車の下部から交換されるバッテリーパックをクランプし、前記交換されるバッテリーパックを取り外し、交換され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た後、バッテリーパック脱着ユニット１１２は、交換されるバッテリーパックをクランプして水平移動し、電気自動車の底部から外に出す。次に、バッテリーパック脱着ユニット１１２は、交換されるバッテリーパックを充電装置に輸送して充電する。

【0023】

充電が完了すると、バッテリーパック脱着ユニット１１２は、充電完了したバッテリーパックを電気自動車の底部に移動し、電気自動車のクイックチェンジブラケット上のバッテリーパック取り付け溝にアライメントして、バッテリーパックを上方に持ち上げる。電気自動車のクイックチェンジブラケット２上に取り付けられた磁場センサー１３は、充電完了したバッテリーパック上に設置された磁性鋼１４によって生成された磁場を感知する。磁場センサー１３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、バッテリーパック３がバッテリーパック取り付け溝内に移動していなかったと見なされ、バッテリーパック脱着ユニット１１２を引き続きバッテリーパック３を上方に持ち上げる。磁場センサー１３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、バッテリーパック３がバッテリーパック取り付け溝内に移動したと見なされ、磁場センサー１３は、停止命令を生成して、信号伝送ユニット１２を介して主制御ユニット１１１に送信し、主制御ユニット１１１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１１２の移動を停止する。バッテリーパック３は、バッテリーパック取り付け溝に嵌め込み、バッテリーパック脱着ユニット１１２は撤回される。１回のバッテリー交換作業が完了される。

【0024】

本実施例における磁場センサー１３は、ホールセンサーを含むがこれに限定されない。磁場の事前設定された強度値は、選択した磁性鋼の磁場の特性、クイックチェンジブラケットの構造、および実際のアプリケーションでのテストデータにしたがって設定できる。

【0025】

本実施例のバッテリー交換装置は、効率が高く、電気自動車の底部の取り外し、バッテリーパックの取り付ける際の作業者の安全上のリスクを回避すると同時に、バッテリーパックが所定の位置に取り付けられているかどうかを正確に検出でき、バッテリーパック取り付けの正確性を向上させる。

【0026】

実施例２

【0027】

本実施例のバッテリー交換システムは、実施例１のバッテリー交換システムとほぼ同じ構造であり、その違いは、本実施例のバッテリー交換システムでは、磁場センサー１３の数は少なくとも２つであり、これらの磁場センサー１３は、異なる位置で磁性鋼１４の磁場を感知する。例えば、１つの磁場センサー１３は、電気自動車のクイックチェンジブラケット２の底面に設置され、磁性鋼１４の磁場を縦方向で感知し、バッテリーパック３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するために使用され、別の磁場センサー１３は、電気自動車のクイックチェンジブラケット２の電気自動車の前側に隣接する側壁に設置され、バッテリーパック３が横方向で所定の位置に取り付けられたかどうかを判断するために使用される。さらに、磁性鋼１４は、バッテリーパック３のロックシャフトに取り付けられる。

【0028】

本実施例のバッテリー交換システムを使用する場合、主制御ユニット１１１は、バッテリーパック脱着ユニット１１２を制御して、電気自動車の下部から交換されるバッテリーパックをクランプし、前記交換されるバッテリーパックを取り外し、交換され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た後、バッテリーパック脱着ユニット１１２は、交換されるバッテリーパックをクランプして水平移動し、電気自動車の底部から外に出す。次に、バッテリーパック脱着ユニット１１２は、交換されるバッテリーパックを充電装置に輸送して充電する。

【0029】

充電が完了すると、バッテリーパック脱着ユニット１１２は、充電完了したバッテリーパックを電気自動車の底部に移動し、電気自動車のクイックチェンジブラケット上のバッテリーパック取り付け溝にアライメントして、バッテリーパックを上方に持ち上げる。電気自動車のクイックチェンジブラケット２上に取り付けられた磁場センサー１３は、充電完了したバッテリーパック上に設置された磁性鋼１４によって生成された磁場を感知する。磁場センサー１３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、バッテリーパック３がバッテリーパック取り付け溝内に移動していなかったと見なされ、バッテリーパック脱着ユニット１１２を引き続きバッテリーパック３を上方に持ち上げる。磁場センサー１３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、バッテリーパック３がバッテリーパック取り付け溝内に移動したと見なされ、磁場センサー１３は、停止命令（上向きの移動を停止する命令）を生成して、信号伝送ユニット１２を介して主制御ユニット１１１に送信し、主制御ユニット１１１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１１２の移動を停止する。次に、主制御ユニット１１１は、バッテリーパック脱着ユニット１１２を制御して、事前設定された経路にしたがってバッテリーパック３を電気自動車の前側の方向に押し、バッテリーパック取り付け溝内に挿入する。このとき、電気自動車のクイックチェンジブラケット２の電気自動車の前側に隣接する側壁（すなわち、バッテリーパック取り付け溝の底端）に設置された磁場センサー１３は、磁性鋼１４によって生成された磁場を感知する。前記磁場センサー１３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、バッテリーパック３が横方向で（車体の長さ方向）移動して所定の位置に取り付けられたと見なされる。前記磁場センサー１３は、停止命令を生成して、信号伝送ユニット１２を介して主制御ユニット１１１に送信し、主制御ユニット１１１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１１２の移動を停止する。バッテリーパック３は、バッテリーパック取り付け溝に嵌め込み、バッテリーパックの電源出力ピンは、電気自動車の電源入力ピンに正確に連結し、バッテリーパック脱着ユニット１１２は撤回される。１回のバッテリー交換作業が完了される。

【0030】

信号伝送とロジック制御の安定性を向上させるために、停止命令は低レベル信号である。

【0031】

さらに、電気自動車のクイックチェンジブラケット２は、電気自動車の車体の長さ方向の側壁にも磁場センサー１３が設置され、主制御ユニット１１１がバッテリーパック脱着ユニット１１２を移動してバッテリーパック３の電気自動車の車体の長さ方向での位置を調整するように、バッテリーパック３が電気自動車の車体の長さ方向で所定の位置に移動したかどうかを判断するために使用される。

【0032】

本実施例のバッテリー交換システムは、バッテリー交換操作の精度をさらに向上させ、バッテリー交換プロセス中、バッテリーパックの取り付けがより正確になり、バッテリーパックの電源出力ピンと電気自動車の電源入力ピンが正確に連結できる。

【0033】

実施例３

【0034】

本実施例のバッテリー交換システムは、実施例１のバッテリー交換システムとほぼ同じ構造であり、実施例１のバッテリー交換システムを基に、図２に示されたように、本実施例のバッテリー交換システムの信号伝送ユニット１２は、バッテリー交換装置１１に設置されたメイン伝送ヘッド１２１、電気自動車のクイックチェンジブラケット２に設置されたサブ伝送ヘッド１２２を含む。メイン伝送ヘッド１２１は、サブ伝送ヘッド１２２と通信接続される。メイン伝送ヘッド１２１は、主制御ユニット１１１に電気的に接続される。サブ伝送ヘッド１２２は、磁場センサー１３と通信接続される。

【0035】

本実施例のバッテリー交換システムを使用する場合、メイン伝送ヘッド１２１とサブ伝送ヘッド１２２との間のデータ伝送を介して、主制御ユニット１１１と磁場センサー１３との間のデータ通信を実現できる。

【0036】

さらに、図３に示したように、信号伝送ユニット１２は、二次モジュール１２３をさらに含み、磁場センサー１３は、ホールセンサーである。二次モジュール１２３は、サブ伝送ヘッド１２２に電気的に接続され、二次モジュール１２３は、ホールセンサーによって生成されるホール信号（すなわち、ホールセンサーによって感知される磁場の強度を特徴付ける信号）を取得するために使用され、ホール信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号が事前設定された強度値に達すると、ホールセンサーは、停止命令を生成して、停止命令をサブ伝送ヘッド１２２に送信する。サブ伝送ヘッド１２２は、前記停止命令をメイン伝送ヘッド１２１を介して主制御ユニット１１１に送信する。サブ伝送ヘッド、二次モジュール、磁場センサーは、電気自動車の車体から電気エネルギーを取得して、動作する。

【0037】

前記バッテリー交換システムの回路を電気自動車の車体の回路から分離するために、別の実施形態では、信号伝送に加えて、信号伝送ユニット１２は、電気エネルギーを伝送するためにも使用される。具体的な実装では、図３に示されたように、二次モジュール１２３は、サブ伝送ヘッド１２２を介してメイン伝送ヘッド１２１から電気エネルギー（メイン伝送ヘッド１２１は、バッテリー交換装置１１から電気エネルギーを取得）を取得し、磁場センサー１３に電力を供給するために使用される。このとき、本実施例のバッテリー交換システムは、電気自動車から電気エネルギーを取得する必要なく、バッテリー交換装置１１から電気エネルギーを取得するので、前記バッテリー交換システムの回路を電気自動車の車体の回路から分離し、動作プロセス中に互いに干渉しないようにし、バッテリー交換システムと電気自動車の車体の回路との衝突を回避し、バッテリー交換操作の信頼性を向上させる。

【0038】

メイン伝送ヘッド１２１とサブ伝送ヘッド１２２との間に信頼できる接触（例えば、メイン伝送ヘッド１２１とサブ伝送ヘッド１２２の端面は整列され、それらの間に０～５ ｍｍの距離が形成されることができ、無線通信を介してデータと電気エネルギーを伝送）を確実にするために、図４に示したように、メイン伝送ヘッド１２１は、スプリング４０１が設置されたブラケット４に取り付けられ、メイン伝送ヘッド１２１は、スプリング４０１のの伸縮方向に沿ってブラケット４に対して相対的に移動する。これにより、メイン伝送ヘッド１２１とサブ伝送ヘッド１２２との接触時に、バッファを形成することができ、メイン伝送ヘッド１２１とサブ伝送ヘッド１２２との間の過大な圧力による破損を回避することができる。

【0039】

具体的に、図４に示されたように、ブラケット４は、取り付けプレート４０２、ガイドシャフト４０３、支持ユニット４０４を含む。メイン伝送ヘッド１２１の端部１２１１は、取り付けプレート４０２に固定され、メイン伝送ヘッド１２１の延長部１２１２は、支持ユニット４０４を通過し、ガイドシャフト４０３の一端は、取り付けプレート４０２に固定され、もう一つの端は、支持ユニット４０４を通過し、スプリング４０１は、ガイドシャフト４０３の外部に覆われ、スプリング４０１の一端は、取り付けプレート４０２に連結され、もう一つの端は、支持ユニット４０４に連結される。メイン伝送ヘッド１２１の端部１２１１が押されると、取り付けプレート４０２は、スプリング４０１を圧縮し、ガイドシャフト４０３の軸方向（すなわち、スプリング４０１の伸縮方向）に沿って移動し、ガイドシャフト４０３のもう一つの端は、支持ユニット４０４を通過し、支持ユニット４０４に対して下方に移動し、メイン伝送ヘッド１２１の延長部１２１２は、支持ユニット４０４を通過し、支持ユニット４０４に対して下方に移動する。この構造は、メイン伝送ヘッド１２１が押されると、柔軟に収縮することを可能にし、それによってより良い保護を形成する。

【0040】

以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、当業者はこれが単なる例であり、本発明の原理および本質から逸脱することなく、これらの実施形態に様々な変更または修正を加えることができる。したがって、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】