特許 7478194 全機能コンテナおよびコンテナバッテリ交換ステーション

(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】2024-04-23

(45)【発行日】2024-05-02

(54)【発明の名称】全機能コンテナおよびコンテナバッテリ交換ステーション

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240424BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20240424BHJP

   B60L 53/30 20190101ALI20240424BHJP

   B60L 53/36 20190101ALI20240424BHJP

   B60L 53/80 20190101ALI20240424BHJP

   E04B 1/343 20060101ALI20240424BHJP

   E04H 3/02 20060101ALI20240424BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301A

B60L50/60

B60L53/30

B60L53/36

B60L53/80

E04B1/343 Q

E04H3/02 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022119866

(22)【出願日】2022-07-27

(62)【分割の表示】P 2021195529の分割

【原出願日】2018-02-12

(65)【公開番号】P2022166031

(43)【公開日】2022-11-01

【審査請求日】2022-08-24

(31)【優先権主張番号】201710792592.9

(32)【優先日】2017-09-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】201710791555.6

(32)【優先日】2017-09-05

(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】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】張 建平

(72)【発明者】

【氏名】朱 明厚

(72)【発明者】

【氏名】黄 維春

(72)【発明者】

【氏名】邸 世勇

(72)【発明者】

【氏名】陳 志浩

(72)【発明者】

【氏名】掲 俊敏

【審査官】大濱 伸也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０２９５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００６４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２５５３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３８４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００６５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２０１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２５４０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１１３６０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国実用新案第２０２００８０１１７６２（ＤＥ，Ｕ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｂ６０Ｌ ５３／３０

Ｂ６０Ｌ ５３／３６

Ｂ６０Ｌ ５３／８０

Ｅ０４Ｂ １／３４３

Ｅ０４Ｈ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

全機能コンテナと充電用コンテナとパレタイザーを備え、
前記充電用コンテナは前記全機能コンテナの上方または下方に設けられ、
前記全機能コンテナには第１のレールが設けられ、前記充電用コンテナには第２のレールが設けられ、前記第１のレールと前記第２のレールとが同一直線上に突き合わされ、
前記パレタイザーは、前記第１のレールと前記第２のレール上で移動して、バッテリを前記全機能コンテナの上方または下方に設けられた前記充電用コンテナに搬送するように配置される、
ことを特徴とするコンテナバッテリ交換ステーション。

【請求項2】

前記コンテナバッテリ交換ステーション内には、前記第１のレールと前記第２のレールとを同一直線上にあるように突き合わせるための位置決め案内機構がさらに設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンテナバッテリ交換ステーション。

【請求項3】

前記位置決め案内機構は、第１の位置決め案内部材および第２の位置決め案内部材を含み、前記第１の位置決め案内部材は、前記全機能コンテナの底面に取り外し可能に接続され、前記第２の位置決め案内部材は、充電用コンテナの底面に取り外し可能に接続され、かつ前記第１の位置決め案内部材に係合接続される、
ことを特徴とする請求項２に記載のコンテナバッテリ交換ステーション。

【請求項4】

前記第１の位置決め案内部材および前記第２の位置決め案内部材のいずれか１つは、案内ピンであり、他の１つは、案内位置決めベースである、
ことを特徴とする請求項３に記載のコンテナバッテリ交換ステーション。

【請求項5】

前記案内位置決めベースは、第１のベースと案内位置決め板を備え、前記第１のベースの底部は、前記充電用コンテナの底面に接続され、前記案内位置決め板の一端が第１のベースの頂部に接続され、前記案内位置決め板の他端が前記充電用コンテナの内部に向かって窪んだ案内位置決め溝を有し、前記案内ピンは、前記案内位置決め溝の溝底に当接する、
ことを特徴とする請求項４に記載のコンテナバッテリ交換ステーション。

【請求項6】

前記案内位置決め溝は、順番に設けられる摺動案内溝と位置制限口を備え、前記案内ピンは、前記位置制限口の底部に当接し、前記摺動案内溝は、前記案内ピンが前記案内位置決め溝から離れる方向に向かうにつれて幅が大きくなる、
ことを特徴とする請求項５に記載のコンテナバッテリ交換ステーション。

【請求項7】

前記案内ピンは、第２のベースと案内ポストを含み、前記案内ピンの前記第２のベースの底部が前記全機能コンテナの底面に接続され、前記案内ポストが前記案内ピンの前記第２のベースの頂部に接続され、前記案内ポストが前記案内位置決め溝の溝底に当接する、
ことを特徴とする請求項４に記載のコンテナバッテリ交換ステーション。

【請求項8】

前記第１の位置決め案内部材と前記第２の位置決め案内部材は、迅速クランプによって互いに係合される、
ことを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか一項に記載のコンテナバッテリ交換ステーション。

【請求項9】

前記コンテナバッテリ交換ステーションは、複数の前記位置決め案内機構を備え、複数の前記位置決め案内機構の前記第１の位置決め案内部材はそれぞれ第１のレールの両側に位置し、複数の前記位置決め案内機構の前記第２の位置決め案内部材はそれぞれ前記第２のレールの両側に位置する、
ことを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか一項に記載のコンテナバッテリ交換ステーション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

＜関連参照＞
本願は、出願日が２０１７年９月５日の中国特許出願ＣＮ２０１７１０７９２５９２．９および出願日が２０１７年９月５日の中国特許出願ＣＮ２０１７１０７９１５５５．６に基づいて優先権を主張する。また、上記中国特許出願の全文は参照により本願に援用される。

【0002】

本発明は、全機能コンテナおよびコンテナバッテリ交換ステーションに関する。

【背景技術】

【0003】

現在、自動車の排気ガスの排出は、依然として環境汚染を起こす重要な要因であり、自動車の排気ガスを処理するために、燃料消費型の自動車の代わりに天然ガス自動車、水素自動車、ソーラー自動車、電気自動車が開発されている。その中で、電気自動車は、最も応用の将来性を有するものである。

【0004】

現在の電気自動車は、主に直接充電型と迅速交換型の２種類を含む。

【0005】

現在、直接充電型は、例えば、タクシーや自家用乗用車等の小型車に主に使用されている。直接充電型の電気自動車として、従来、地上に建設された充電パイルを利用して車両を充電するという方式が採用されている。しかしながら、充電パイルは、管理が困難であるのみならず、電気自動車の普及に伴い、電気自動車を集中的に充電および管理することは困難である。

【0006】

現在、迅速交換型は、主にバスシステムに使用されており、迅速交換ステーションで電気バスの車載動力バッテリを迅速に交換することで、電気バスのオンライン連続運営が実現されている。しかしながら、現在の迅速交換ステーションは、いずれも機能が単一であり、モジュールが散らばるという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、機能が単一でモジュールがばらばらとなるという従来技術の欠点を克服するため、多機能で集積化された全機能コンテナおよびコンテナバッテリ交換ステーションを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、下記の技術的手段を採用することで上記のような課題を解決する。

【0009】

本発明の全機能コンテナは、
車両のバッテリを交換するためのバッテリ交換室と、車両のバッテリを格納するとともに充電するための充電室と、監視室が設けられるとともに、前記バッテリ交換室と前記充電室がアクセス通路を介して連通する筐体と、
前記筐体内に設けられ、前記バッテリ交換室と前記充電室との間を往復移動可能であるバッテリ交換台車と、
前記充電室に設けられ、バッテリを載置するためのビンを複数含む充電ラック、および、
前記監視室に設けられ、前記バッテリ交換室および前記充電室内の作動状態データを受信して対応する実行命令を送信する監視装置、を備え、
前記充電室には、充電用コンテナに連通するための開口が設けられる。

【0010】

好ましくは、前記バッテリ交換室と前記充電室との間のアクセス通路には、レールが敷設され、前記バッテリ交換台車は、前記レールに沿って移動する。

【0011】

好ましくは、前記ビンは、車両のバッテリを充電するための充電ビンと、満充電となった車両のバッテリを格納するための新ビンと、車両から取り外されたバッテリを格納するための旧ビンを含む。

【0012】

好ましくは、前記充電室には、前記充電ラック上のバッテリの出し入れおよび前記バッテリ交換台車とのバッテリの受け渡しを行うためのパレタイザーがさらに設けられる。

【0013】

好ましくは、前記充電室には、充電ラックに電力を供給するための配電盤と、前記バッテリ交換台車、パレタイザーおよび監視装置に電力を供給するための主制御盤がさらに設けられる。

【0014】

好ましくは、前記パレタイザーの移動経路は、前記バッテリ交換台車の移動経路と垂直である。

【0015】

好ましくは、前記バッテリ交換室には、車両の駐車と位置決めを行うための車両挟み込みレーンが設けられ、前記車両挟み込みレーンには、前記バッテリ交換台車がバッテリを交換するための開口が設けられ、前記車両挟み込みレーンには、車両の出入り方向に沿って上り坂や下り坂の道路が設けられている。

【0016】

好ましくは、前記監視装置は、前記バッテリ交換室および前記充電室内の装置に実行命令を送信するための制御盤と、前記バッテリ交換室および前記充電室内のデータを受信して前記制御盤に送信するための通信キャビネットを備える。

【0017】

好ましくは、前記充電ラックには、前記充電ラックの作動状態を検出する検出装置が設けられ、前記監視装置は、前記検出装置から送信された作動状態データを受信するとともに、当該作動状態データに基づいて前記パレタイザーに実行命令を送信する。

【0018】

好ましくは、前記車両挟み込みレーンには、前記車両挟み込みレーンの作動状態を検出する検出装置が設けられ、前記監視装置は、前記検出装置から送信された作動状態データを受信するとともに、当該作動状態データに基づいて前記バッテリ交換台車に実行命令を送信する。
本発明のコンテナバッテリ交換ステーションは、全機能コンテナと充電用コンテナを備え、
前記全機能コンテナには、車両のバッテリを交換するためのバッテリ交換室と、車両のバッテリを格納して充電するための充電室が設けられ、前記バッテリ交換室と充電室は、互いに隣接するとともにアクセス通路を介して連通し、
前記充電用コンテナは、前記全機能コンテナに接続され、且つ、前記充電室に連通し、
前記充電用コンテナは、車両のバッテリを充電するためのものである。

【0019】

好ましくは、前記充電用コンテナは、前記全機能コンテナに対して垂直に配置される。

【0020】

好ましくは、前記充電室は、その第１の側に前記アクセス通路が設けられるとともに、第２の側が開放されて前記充電用コンテナに通じており、前記第１の側は、前記第２の側に隣接している。

【0021】

好ましくは、前記コンテナバッテリ交換ステーションは、バッテリ交換台車と、パレタイザーと、第１の充電ラックをさらに備え、
前記バッテリ交換台車は、前記全機能コンテナ内に設けられ、前記バッテリ交換室と前記充電室との間を往復移動可能であり、前記バッテリ交換台車は、前記バッテリ交換室内の車両のバッテリを交換するためのものであり、
前記第１の充電ラックは、前記充電室に設けられ、
前記パレタイザーは、前記第１の充電ラックと前記バッテリ交換台車との間でバッテリを搬送するためのものであり、前記パレタイザーは、前記充電室と前記充電用コンテナとの間を往復移動可能である。

【0022】

好ましくは、前記第１の充電ラックは、車両のバッテリを充電するための充電ビンと、満充電となった車両のバッテリを格納するための新ビンと、車両から取り外されたバッテリを格納するための旧ビンを含む。

【0023】

好ましくは、前記充電室には、前記第１の充電ラックに電力を供給するための第１の配電盤と、前記バッテリ交換台車およびパレタイザーに電力を供給するための主制御盤がさらに設けられる。

【0024】

好ましくは、第２の充電ラックとパレタイザーをさらに備え、
前記第２の充電ラックは、前記充電用コンテナに設けられ、前記第２の充電ラックには、複数の充電ビンが設けられ、
前記パレタイザーは、前記第２の充電ラック上のバッテリの出し入れを行い、前記充電室と前記充電用コンテナとの間を往復移動して前記充電室と前記第２の充電ラックとの間でバッテリを搬送可能なものである。

【0025】

好ましくは、前記第２の充電ラックは、前記パレタイザーの移動経路の両側に位置する。

【0026】

好ましくは、前記充電用コンテナには、前記第２の充電ラックに電力を供給するための第２の配電盤が設けられる。

【0027】

好ましくは、前記第２の配電盤は、前記第２の充電ラックの前記全機能コンテナから離れた側に設けられる。

【0028】

好ましくは、前記全機能コンテナには、更に監視室が設けられ、前記バッテリ交換室は、前記監視室と前記充電室との間に位置しており、前記監視室には、前記バッテリ交換室、充電室および充電用コンテナの作動状態を監視するための監視装置が設けられる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、当該全機能コンテナは、監視、バッテリ交換および充電を一体的に集積しているので、バッテリ交換ステーションの多機能化および集積化を実現することができる。このコンテナバッテリ交換ステーションは、バッテリ交換機能とバッチ式充電機能を一体的に集積しているので、バッテリ交換ステーションの多機能化および集積化が図られている。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の第１の実施例に係る全機能コンテナの立体構造を示す図である。

【図2】本発明の第１の実施例に係る全機能コンテナの内部平面構造を示す図である。

【図3】本発明の第２の実施例に係るコンテナバッテリ交換ステーションの立体構造を示す図である。

【図4】本発明の第２の実施例に係るコンテナバッテリ交換ステーションの内部平面構造を示す図である。

【図5】本発明の第２の実施例に係るコンテナバッテリ交換ステーションの分解構造を示す図である。

【図6】本発明の第２の実施例に係るコンテナバッテリ交換ステーションの部分立体構造を示す図である。

【図7】図６のＡ部分の拡大構造を示す図である。

【図8】本発明の第２の実施例に係るコンテナバッテリ交換ステーションの部分取付構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、図面を参照しながら本発明の実施例をさらに説明するが、本発明を記載した実施例の範囲に限定するものではない。

【0032】

以下、第１の実施例に係る全機能コンテナを図１-２を参照して説明する。

【0033】

全機能コンテナ１０は、筐体１１と筐体１１の内部に位置するバッテリ交換台車１２、充電ラック１３、パレタイザー１４、監視装置１５などを備える。

【0034】

筐体１１内には、バッテリ交換室１１１と、充電室１１２と、監視室１１３が設けられ、バッテリ交換室１１１は、監視室１１３と充電室１１２との間に位置し、バッテリ交換室１１１と充電室１１２は、アクセス通路によって連通し、バッテリ交換室１１１は、車両のバッテリを交換するためのものであり、充電室１１２は、車両のバッテリを格納および充電するものである。本実施例では、バッテリ交換室１１１の隣りに監視室１１３が設けられており、監視室１１３内には、バッテリ交換室１１１をリアルタイムで監視できるように各種類の監視装置１５が設置されている。

【0035】

バッテリ交換台車１２は、筐体１１内に設けられており、バッテリ交換室１１１と充電室１１２との間を往復移動可能である。バッテリ交換室１１１と充電室１１２との間のアクセス通路には、レールが敷設されており、バッテリ交換台車１２はレールに沿って移動する。

【0036】

パレタイザー１４は、充電室１１２内に設けられ、充電ラック１３上のバッテリの受け取りおよび配置並びにバッテリ交換台車１２とのバッテリの交換を行うためのものである。充電室１１２内にもレールが敷設されており、パレタイザー１４は、レールに沿って移動することにより、バッテリを充電ラック１３上の異なるビンに搬送することができる。パレタイザー１４の移動レールとバッテリ交換台車１２の移動レールとは垂直であり、充電ラック１３は、パレタイザー１４の移動レールに沿って配置されるので、パレタイザー１４は、バッテリ交換台車１２からバッテリを受け取った後、回転することなくバッテリを充電ラック１３に搬送することができる。

【0037】

充電ラック１３は、充電室１１２に設けられており、バッテリを載置するためのビンを複数備えている。ビンは、車両のバッテリを充電するための充電ビンと、満充電となった車両のバッテリを格納するための新ビンと、車両から取り外されたバッテリを格納するための旧ビンを含む。バッテリは満充電されると充電ビンから新ビンに移動し、バッテリを常時充電させる必要がない。充電が必要なバッテリが多すぎると、充電ビンを多く設けるのを避けるために、バッテリを一時的に旧ビンに格納して順次充電してもよい。

【0038】

充電室１１２内には、充電ラック１３に電力を供給するための配電盤１８と、バッテリ交換台車１２、パレタイザー１４および監視装置１５に電力を供給するための主制御盤１７がさらに設けられる。

【0039】

バッテリ交換室１１１は、充電室１１２の隣りに設けられている。バッテリ交換室１１１内には、車両の駐車と位置決めを行うための車両挟み込みレーンが設けられており、車両挟み込みレーンには、バッテリ交換台車１２がバッテリを交換するための開口が設けられている。車両挟み込みレーンには、車両の出入り方向に沿って上り坂や下り坂の道路１６が設けられる。

【0040】

監視装置１５は、監視室１１３に設置され、バッテリ交換室１１１および充電室１１２内の作動状態データを受信するとともに対応する実行命令を送信するためのものである。

【0041】

監視装置１５は、バッテリ交換室１１１および充電室１１２内の機器に対して実行命令を送信するための制御盤と、バッテリ交換室１１１および充電室１１２内のデータを受信して制御盤に送信するための通信キャビネットを備えている。

【0042】

充電ラック１３には、充電ラック１３の作動状態を検出するための検出装置がさらに設けられている。監視装置１５は、検出装置からの作動状態データを受信し、この作動状態データに基づいてパレタイザー１４に実行命令を送信する。具体的には、検出装置は、充電ラック１３上の空となった旧ビンを検出し、信号を通信キャビネットに送信する。そして、通信キャビネットは、信号を制御盤に送信し、制御盤は、受信した信号に基づいて、バッテリ交換台車１２から受け取ったバッテリを空となった旧ビンに搬送するようにパレタイザー１４を制御する。また、検出装置は、さらに充電ビンのバッテリが満充電となったか否か、または空となった充電ビンがあるか否かを検出し、通信キャビネットに信号を送信することができる。また、通信キャビネットは、信号を制御盤に送信し、制御盤は、受信した信号に基づいて、満充電となったバッテリを充電ビンから新ビンに搬送し、またはまだ充電されていないバッテリを旧ビンから充電ビンに搬送するようにパレタイザー１４を制御する。なお、この検出装置は、赤外線センサ、電気量検出器とすることができる。

【0043】

車両挟み込みレーンにも、車両挟み込みレーンの作動状態を検出する検出装置が設けられ、監視装置１５は、検出装置が送信した作動状態データを受信し、その作動状態データに基づいてバッテリ交換台車１２に実行命令を送信する。具体的には、検出装置は、車両挟み込みレーンにある車両が所定のバッテリ交換位置に到達したことを検出し、信号を通信キャビネットに送信する。そして、通信キャビネットは、信号を制御盤に送信し、制御盤は、受信した信号に基づいて、バッテリ交換位置に移動させて車両のバッテリを取り外し、かつバッテリをパレタイザー１４に搬送するようにバッテリ交換台車１２を制御する。なお、この検出装置は、赤外線検出器とすることができる。

【0044】

充電室１１２は、充電用コンテナ（図示せず）と連通するための開口１９を有している。充電室１１２の一方の面には、アクセス通路が設けられ、当該開口１９は、充電室１１２の残りの５つの面のいずれかに設けられる。すなわち、充電用コンテナは、全機能コンテナ１０の側面に垂直に接続されていてもよいし、全機能コンテナ１０に「一」字状に接続されていてもよいし、全機能コンテナ１０の上方または下方に設けられていてもよい。図２は、開口１９がアクセス通路に隣接する側面に位置することを示している。この場合、充電用コンテナは、全機能コンテナ１０の側面に垂直に接続することができる。

【0045】

充電用コンテナが全機能コンテナ１０の上方または下方に設置される場合、パレタイザー１４の移動レールが上下方向に沿って設けられ、パレタイザー１４は、バッテリをその移動レールに沿って全機能コンテナ１０の上方または下方に設けられた充電用コンテナに搬送し、または、パレタイザー１４を昇降させるための昇降機を設置して、パレタイザー１４によってバッテリを全機能コンテナ１０の上方または下方に設けられた充電用コンテナに搬送する。

【0046】

以下、全機能コンテナ１０のバッテリ交換フローについて簡単に説明する。

【0047】

車両が上り坂の道路を通過して車両挟み込みレーンに進入すると、バッテリ交換台車１２は、車両挟み込みレーンに進入して車両からバッテリを取り外し、かつ取り外したバッテリをバッテリ交換室１１１から充電室１１２に搬送してパレタイザー１４に移送する。その後、パレタイザー１４は、バッテリを充電ラック１３上の旧ビンに入れるとともに、新ビンから満充電となったバッテリを取り出してバッテリ交換台車１２に移送する。その後、バッテリ交換台車１２は、満充電となったバッテリを受け取った後、充電室１１２からバッテリ交換室１１１に搬送して、満充電となったバッテリを車両に搭載する。その後、車両は、満充電となったバッテリが搭載されると、下り坂の道路を通過して全機能コンテナ１０から出る。

【0048】

当該全機能コンテナ１０は、監視、バッテリ交換および充電を一体的に集積しているので、バッテリ交換ステーションの多機能化および集積化を実現することができる。

【0049】

以下、第２の実施例に係るコンテナバッテリ交換ステーションについて図３～図８を参照しながら説明する。

【0050】

図１～図２に示すように、コンテナバッテリ交換ステーション１００は、全機能コンテナ２０および充電用コンテナ３０を備える。

【0051】

全機能コンテナ２０には、互いに隣接するバッテリ交換室２１と充電室２２が設けられ、バッテリ交換室２１と充電室２２はアクセス通路を介して連通し、バッテリ交換室２１は、車両のバッテリを交換するためのものであり、充電室２２は、車両のバッテリを格納して充電するためのものである。全機能コンテナ２０には、監視室２３がさらに設けられ、バッテリ交換室２１は、監視室２３と充電室２２との間に位置する。また、監視室２３には、バッテリ交換室２１、充電室２２および充電用コンテナ３０の作動状態を監視するための監視装置２３１が設けられる。本実施例では、バッテリ交換室２１の隣りに監視室２３が設けられており、監視室２３内には、バッテリ交換室２１をリアルタイムで監視できるように各種類の監視装置２３１が設置されている。

【0052】

また、監視室２３を設けず、監視装置２３１を、バッテリ交換室２１および充電室２２内、またはコンテナバッテリ交換ステーション１００の外部に設置してもよい。

【0053】

充電用コンテナ３０は、全機能コンテナ２０に接続されるとともに充電室２２と連通し、車両のバッテリを充電するためのものである。充電用コンテナ３０は、全機能コンテナ２０上の継ぎ目２６を介して全機能コンテナ２０と連通する。充電用コンテナ３０の一側には、全機能コンテナ２０の継ぎ目２６と突き合わせ接合する開口３３が設けられる。本実施例では、充電用コンテナ３０は、全機能コンテナ２０に対して垂直に配置される。充電室２２の一側には、アクセス通路が設けられる。図２に示すように、継ぎ目２６は、この一側に隣接する側面に設けられる。

【0054】

図３に示すように、全機能コンテナ２０と充電用コンテナ３０とは、全機能コンテナ２０の継ぎ目２６の四隅に設けられた第１のコーナーフィッティング４１と、充電用コンテナ３０の開口３３の四隅に設けられた第２のコーナーフィッティング４２とのロックによって互いに接続される。第１のコーナーフィッティング４１と第２のコーナーフィッティング４２との間には、第１のコーナーフィッティング４１と第２のコーナーフィッティング４２とを互いにロックさせるブリッジフィッティング（図示せず）が取り外し可能に接続される。これにより、全機能コンテナ２０の継ぎ目２６と充電用コンテナ３０の開口３３とが突き合わせ接合されるとともに、全機能コンテナ２０と充電用コンテナ３０とが互いに固定される。第１のコーナーフィッティング４１と第２のコーナーフィッティング４２とは、ブリッジフィッティングによって取り外し可能に接続されているので、全機能コンテナ２０と充電用コンテナ３０との着脱を非常に簡便に実現することができる。

【0055】

また、図４～図５に示すように、コンテナバッテリ交換ステーション内には、全機能コンテナ２０上の第１のレール６１と充電用コンテナ３０上の第２のレール６２とを同一直線上にあるように突き合わせて、第１のレール６１と第２のレール６２との突き合わせ精度を確保するための位置決め案内機構５００がさらに設けられる。これにより、全機能コンテナ２０と充電用コンテナ３０とを突き合わせてコンテナバッテリ交換ステーションを形成した後、後述のパレタイザー２５は、第１のレール６１から第２のレール６２へと穏やかに移動して、充電室と第２の充電ラックとの間のバッテリ転送動作を完了することができる。また、第１のレール６１と第２のレール６２との間には、両端がそれぞれ第１のレール６１および第２のレール６２に接続される接続レール６３がさらに設けられる。これにより、パレタイザー２５は、第１のレール６１と第２のレール６２との突き合わせ箇所をより穏やかに通過することができる。

【0056】

また、位置決め案内機構５００は、第１の位置決め案内部材および第２の位置決め案内部材を含む。第１の位置決め案内部材は、全機能コンテナ２０の底面に継ぎ目２６に近接する位置に取り外し可能に接続される。第２の位置決め案内部材は、充電用コンテナ３０の底面に開口３３に近接する位置に取り外し可能に接続され、かつ第１の位置決め案内部材に係合接続される。

【0057】

第１の位置決め案内部材は、案内ピン５１０であり、第２の位置決め案内部材は、案内位置決めベース５２０である。

【0058】

案内位置決めベース５２０は、案内ピン５１０が係合する案内位置決め溝５２３を有する。ここで、案内位置決めベース５２０は、第１のベース５２１と、案内位置決め板５２２を備えており、第１のベース５２１の底部は、充電用コンテナ３０の底面に接続されている。案内位置決め板５２２は、その一端が第１のベース５２１の頂部に接続されるとともに、他端に充電用コンテナ３０の内部に向かって窪んだ案内位置決め溝５２３を有し、案内ピン５１０は、案内位置決め溝５２３の溝底に当接する。案内位置決め溝５２３は、順番に設けられる摺動案内溝と位置制限口を備え、案内ピン５１０は、位置制限口の底部に当接し、摺動案内溝は、案内ピン５１０が案内位置決め溝５２３から離れる方向に向かうにつれて幅が大きくなるように形成される。

【0059】

また、前記案内ピン５１０は、その底部が全機能コンテナ２０の底面に接続される第２のベース５１１と、第２のベース５１１の頂部に接続され、かつ案内位置決め溝５２３の溝底に当接する案内ポスト５１２を備える。

【0060】

また、第１の案内部材と第２の案内部材の構成を入れ替えてもよい。

【0061】

本実施例では、前記コンテナバッテリ交換ステーションは、２つの前記位置決め案内機構５００を備え、２つの位置決め案内機構５００の第１の位置決め案内部材はそれぞれ第１のレール６１の両側に位置し、２つの位置決め案内機構５００の第２の位置決め案内部材はそれぞれ第２のレール６２の両側に位置する。レールの両側にそれぞれ２つの位置決め案内機構５００が設けられることにより、第１のレール６１と第２のレール６２との突き合わせがより迅速かつ正確となる。勿論、当業者は、必要に応じて位置決め案内機構５００の数を設定することができる。

【0062】

図６に示すように、第１の位置決め案内部材と第２の位置決め案内部材は、迅速クランプ７０によって互いに係合させることで、全機能コンテナ２０と充電用コンテナ３０との相対的な位置決めを迅速に実現することができる。

【0063】

本実施例では、充電用コンテナ３０は、全機能コンテナ２０の側面に垂直に接続されている。また、充電用コンテナ３０は、全機能コンテナ２０と「一」字状に接続されていてもよいし、全機能コンテナ２０の上方または下方に設けられていてもよい。

【0064】

充電用コンテナ３０が全機能コンテナ２０の上方または下方に設けられる場合、パレタイザー２５の移動レールは上下方向に沿って設けられ、パレタイザー２５は、バッテリをその移動レールに沿って全機能コンテナ２０の上方または下方に設けられた充電用コンテナ３０に搬送し、または、パレタイザー２５を昇降させるための昇降機を設置して、パレタイザー２５によってバッテリを全機能コンテナ２０の上方または下方に設けられた充電用コンテナ３０に搬送する。
全機能コンテナ２０には、バッテリ交換台車２４と、パレタイザー２５と、第１の充電ラック２２３が設けられる。

【0065】

バッテリ交換台車２４は、バッテリ交換室２１と充電室２２との間を往復移動可能である。第１の充電ラック２２３は、充電室２２内に設けられている。パレタイザー２５は、第１の充電ラック２２３とバッテリ交換台車２４との間でバッテリを搬送する。すなわち、第１の充電ラック２２３上の満充電となったバッテリをバッテリ交換台車２４に搬送し、バッテリ交換台車２４上の充電すべきバッテリを第１の充電ラック２２３に搬送するためのものであり、充電室２２と充電用コンテナ３０との間を往復移動可能である。

【0066】

第１の充電ラック２２３は、充電ビンと、新ビンと、旧ビンを含む。充電ビンは、車両のバッテリを充電するためのものであり、新ビンは、満充電となった車両のバッテリを格納するためのものであり、旧ビンは、車両から取り外されたバッテリを格納するためのものである。

【0067】

充電室２２には、第１の充電ラック２２３に電力を供給するための第１の配電盤２２１と、バッテリ交換台車２４およびパレタイザー２５に電力を供給するための主制御盤２２２が設けられる。

【0068】

充電用コンテナ３０には、第２の充電ラック３１が設けられている。第２の充電ラック３１は、充電用コンテナ３０に設けられており、複数の充電ビンを備えている。パレタイザー２５は、第２の充電ラック３１上のバッテリを出し入れするとともに、第１の充電ラック２２３と第２の充電ラック３１との間でバッテリを搬送ことができる。

【0069】

第１の充電ラック２２３および第２の充電ラック３１は、いずれもパレタイザー２５の移動経路の両側に位置している。パレタイザー２５は、両側の充電ラックのそれぞれからバッテリを出し入れることができるので、コンテナバッテリ交換ステーション１００の空間利用率が向上する。

【0070】

充電用コンテナ３０には、第２の充電ラック３１に電力を供給するための第２の配電盤３２が設けられる。充電用コンテナ３０は、全機能コンテナ２０に対して個別に配電されており、その充電過程が全機能コンテナ２０に影響されない。

【0071】

第２の配電盤３２は、第２の充電ラック３１の全機能コンテナ２０から離れた側に設けられる。第２の配電盤３２は、第１の配電盤２２１とは分離されているので、安全であるとともに、第２の配電盤３２の増設によってパレタイザー２５の走行経路を長くさせることがない。

【0072】

第１の充電ラック２２３および第２の充電ラック３１のそれぞれには、第１の充電ラック２２３および第２の充電ラック３１の作動状態を検出する検出装置が設けられ、監視装置２３１は、検出装置からの作動状態データを受信するとともに、この作動状態データに基づいてパレタイザー２５に実行命令を送信する。具体的には、検出装置は、第１の充電ラック２２３上の空となった旧ビンを検出して監視装置２３１へ信号を送信することができる。監視装置２３１は、受信した信号に基づいて、バッテリ交換台車２４から受け取ったバッテリを空となった旧ビンに搬送するようにパレタイザー２５を制御する。検出装置は、第２の充電ラック３１および第２の充電ラック３１の充電ビンのバッテリが満充電となったか否かまたは空の充電ビンがあるか否かを検出して監視装置２３１へ信号を送信することができる。監視装置２３１は、受信した信号に基づいて、満充電となったバッテリを充電ビンから新ビンに搬送し、またはまだ充電されていないバッテリを旧ビンから充電ビンに搬送するようにパレタイザー２５を制御する。監視装置２３１は、必要に応じて、バッテリを第１の充電ラック２２３または第２の充電ラック３１の充電ビンに入れて充電するようにパレタイザー２５を制御する。好ましくは、監視装置２３１は、第１の充電ラック２２３の充電ビンにバッテリを優先的に入れて充電するようにパレタイザー２５を制御する。

【0073】

以下、コンテナバッテリ交換ステーション１００のバッテリ交換フローについて簡単に説明する。

【0074】

車両が上り坂の道路（図２には、上り坂や下り坂の道路は図示されていない）を通過してバッテリ交換室内の車両挟み込みレーンに進入すると、バッテリ交換台車２４は、車両挟み込みレーンに進入して車両からバッテリを取り外し、かつ取り外したバッテリをバッテリ交換室２１から充電室２２に搬送してパレタイザー２５に移送する。その後、パレタイザー２５は、バッテリを充電ラック上の旧ビンに入れるとともに、新ビンから満充電となったバッテリを取り出してバッテリ交換台車２４に移送する。その後、バッテリ交換台車２４は、満充電となったバッテリを受け取った後、充電室２２からバッテリ交換室２１に搬送して、満充電となったバッテリを車両に搭載する。その後、車両は、満充電となったバッテリが搭載されると、下り坂の道路を通過して全機能コンテナ２０から出る。パレタイザー２５は、満充電となったバッテリをバッテリ交換台車２４に移送した後、監視装置２３１からの命令に応じて、旧ビン中のバッテリを第１の充電ラック２２３または第２の充電ラック３１の充電ビンに入れて充電する。

【0075】

このコンテナバッテリ交換ステーション１００は、バッテリ交換機能とバッチ式充電機能を一体的に集積しているので、バッテリ交換ステーションの多機能化および集積化が図られている。

【0076】

なお、本発明の説明では、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの方位または位置関係を示す表記は、図面に示された方位または位置関係に関するものであり、言及された装置または部材が必ず特定の方位で配置され、または特定の方位で構成および操作されることを指示または暗示するものではなく、本発明の説明を容易にするとともに説明を簡素化させるためのものだけであるので、本発明に対して制限するものであると理解されることができない。

【0077】

以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、これらは例示的なものにすぎず、本発明の原理や要旨を逸脱しない限り、種々の変更または修正を加えることができることは当業者には理解されるところである。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって限定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】