特表 2023-511580 電池交換システム及び電池交換システム制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-20

(54)【発明の名称】電池交換システム及び電池交換システム制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 53/80 20190101AFI20230313BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20230313BHJP

   B60L 53/30 20190101ALI20230313BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20230313BHJP

   B60S 5/06 20190101ALI20230313BHJP

【ＦＩ】

B60L53/80

B60L50/60

B60L53/30

H02J7/00 P

B60S5/06

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022544828

(86)(22)【出願日】2021-01-25

(85)【翻訳文提出日】2022-09-22

(86)【国際出願番号】 CN2021073658

(87)【国際公開番号】W WO2021148033

(87)【国際公開日】2021-07-29

(31)【優先権主張番号】202010076984.7

(32)【優先日】2020-01-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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

(71)【出願人】

【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

(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】黄 春華

【テーマコード（参考）】

3D026

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D026BA27

3D026BA32

5G503BA01

5G503BB01

5G503FA06

5H125AA01

5H125AC13

5H125BC26

5H125CC06

5H125EE55

5H125FF06

(57)【要約】

電池交換システム及び電池交換システム制御方法であって、電池交換システムは、走行通路（２）及び電池交換設備（１）を含み、前記走行通路（２）に電池交換位置（４）が設けられており、前記電池交換設備（１）は、前記走行通路（２）に沿って前記電池交換位置（４）まで移動するためのものである。前記電池交換システム及び電池交換システム制御方法は、迅速な電池交換操作を実現し、電池交換効率及び電池交換操作の安定性を向上させることができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池交換システムであって、
電池交換位置が設けられた走行通路と、
前記走行通路に沿って前記電池交換位置まで移動するための電池交換設備とを含む、ことを特徴とする電池交換システム。

【請求項2】

前記電池交換位置には、位置合わせ原点が設けられ、前記電池交換設備に位置合わせセンサが設けられているか、又は前記電池交換位置には、位置合わせセンサが設けられ、前記電池交換設備に位置合わせ原点が設けられており、前記位置合わせセンサは、前記電池交換設備が前記位置合わせ原点に到達したかどうかを検出するためのものである、ことを特徴とする請求項１に記載の電池交換システム。

【請求項3】

前記走行通路に交換位置が備えられており、前記電池交換設備は、前記走行通路に沿って前記交換位置まで移動するために使用され、前記電池交換設備は、前記交換位置にてバッテリーパックを電池室に交換するために更に使用される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池交換システム。

【請求項4】

前記交換位置に交換原点が設けられ、前記電池交換設備に交換センサが設けられているか、又は前記交換位置に交換センサが設けられ、前記電池交換設備に交換原点が設けられており、前記交換センサは、前記電池交換設備が前記交換原点に到達したかどうかを検出するためのものである、ことを特徴とする請求項３に記載の電池交換システム。

【請求項5】

前記走行通路によって前記電池室と前記電池交換位置とが接続され、前記走行通路に減速位置決め点が設けられ、前記電池交換設備には、前記減速位置決め点に対応付けられた減速センサが設けられており、前記減速センサは、前記電池交換設備が前記減速位置決め点に到達したかどうかを検出するためのものであり、前記電池交換設備は、前記走行通路に沿って前記電池交換位置に向かって移動して前記減速位置決め点を通過した後に減速移動するために更に使用される、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の電池交換システム。

【請求項6】

前記走行通路に第一待機位置が備えられており、前記第一待機位置は、前記電池交換位置と前記交換位置との間に位置し、前記電池交換設備は、前記第一待機位置に止まるために使用され、
及び／又は、前記走行通路に第二待機位置が備えられており、前記電池交換位置は、前記第二待機位置と前記交換位置との間に位置し、前記電池交換設備は、前記第二待機位置に止まるために使用される、ことを特徴とする請求項３～５の少なくとも一項に記載の電池交換システム。

【請求項7】

前記電池交換設備の数が２つであり、２つの前記電池交換設備は、第一電池交換設備及び第二電池交換設備であり、前記走行通路内には、前記第一電池交換設備が走行する第一軌道と、前記第二電池交換設備が走行する第二軌道とが布設されており、前記第一軌道によって前記電池室と前記電池交換位置とが接続され、前記第二軌道によって前記電池室と前記電池交換位置とが接続され、
好ましくは、前記第一軌道と前記第二軌道とは、互いに独立しているか、又は、前記第一軌道と前記第二軌道とは、同一軌道である、ことを特徴とする請求項３～６の少なくとも一項に記載の電池交換システム。

【請求項8】

前記第二軌道に待機位置決め点が設けられており、前記第二電池交換設備は、前記電池交換位置に前記第一電池交換設備が止まっている時に前記待機位置決め点に停止するために使用される、ことを特徴とする請求項７に記載の電池交換システム。

【請求項9】

前記走行通路に待機位置が備えられており、前記電池交換位置は、前記待機位置と前記交換位置との間に位置し、前記電池交換設備は、前記待機位置に止まるために使用される、ことを特徴とする請求項３～８の少なくとも一項に記載の電池交換システム。

【請求項10】

前記走行通路に限界位置が設けられており、前記電池交換設備は、前記走行通路に沿って前記限界位置まで移動した時に移動を停止するために更に使用され、好ましくは、前記限界位置には、限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備には、前記限界位置決め点に対応付けられた限界センサが設けられており、前記限界センサは、前記電池交換設備が前記限界位置決め点に到達したかどうかを検出するためのものであり、
好ましくは、前記限界位置には、前記電池交換設備の走行方向に沿って前記電池交換位置の反対側に設けられた第一限界位置が含まれ、前記第一限界位置には、第一限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備に第一限界センサが設けられており、
好ましくは、前記走行通路に交換位置が備えられており、前記電池交換設備は、前記走行通路に沿って前記交換位置まで移動するために使用され、前記限界位置には、前記電池交換設備の走行方向に沿って交換位置の反対側に設けられた第二限界位置が更に含まれ、前記第二限界位置には、第二限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備に第二限界センサが設けられている、ことを特徴とする請求項１～９の少なくとも一項に記載の電池交換システム。

【請求項11】

電池交換システム制御方法であって、前記電池交換システムは、走行通路及び電池交換設備を含み、前記電池交換設備は、電気自動車のバッテリーパックの取り外し及び取り付けのためのものである電池交換システム制御方法において、
電池取り外し信号又は電池取り付け信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップを含む、ことを特徴とする電池交換システム制御方法。

【請求項12】

前記電池交換位置には、位置合わせ原点が設けられ、前記電池交換設備に位置合わせセンサが設けられているか、又は前記電池交換位置には、位置合わせセンサが設けられ、前記電池交換設備に位置合わせ原点が設けられており、
電池取り外し信号又は電池取り付け信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップは、
前記位置合わせセンサによって前記位置合わせ原点が検出されると、前記電池交換設備を、移動を停止するように制御するステップを含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の電池交換システム制御方法。

【請求項13】

前記走行通路に交換位置が備えられており、
電池交換システム制御方法は、
電池交換信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップを更に含む、ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電池交換システム制御方法。

【請求項14】

電池取り外し信号又は電池取り付け信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップの後に、
前記電池交換設備を、前記電気自動車からバッテリーパックをアンロードするように制御するステップと、
前記電池交換設備を、前記電池交換位置から前記交換位置まで移動するように制御するステップとを更に含み、
好ましくは、前記交換位置には、交換原点が設けられ、前記電池交換設備に交換センサが設けられているか、又は前記交換位置には、交換センサが設けられ、前記電池交換設備には、交換原点が設けられており、
前記電池交換設備を電池交換位置から交換位置まで移動するように制御するステップは、
前記交換センサによって前記交換原点が検出されると、前記電池交換設備を、移動を停止するように制御するステップを含む、ことを特徴とする請求項１３に記載の電池交換システム制御方法。

【請求項15】

前記走行通路によって電池室と前記電池交換位置とが接続され、前記走行通路に減速位置決め点が設けられており、
前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップは、
前記電池交換設備が前記走行通路に沿って前記電池交換位置に向かって移動する過程において、前記電池交換設備が前記減速位置決め点に到達したかどうかを判断し、そうであれば、前記電池交換設備を、前記電池交換位置に到達するまで減速移動した後に停止させるステップを更に含み、
好ましくは、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップは、
前記走行通路の総距離と、前記電池室から前記減速位置決め点までの第一距離とを予め記憶しておくステップＳ１と、
前記電池交換設備を第一速度で前記第一距離だけ走行するように制御するステップＳ２と、
前記電池交換設備を前記第一速度未満の第二速度で、前記走行通路の総距離と前記第一距離との差未満の第二距離だけ走行するように制御するステップＳ３と、
前記電池交換設備が前記電池交換位置に到達したかどうかを判断し、そうであれば、Ｓ５を実行し、そうでなければ、Ｓ３を実行するステップＳ４と、
前記電池交換設備を、走行を停止するように制御するステップＳ５と更に含む、ことを特徴とする請求項１４に記載の電池交換システム制御方法。

【請求項16】

前記走行通路に第一待機位置が備えられており、前記第一待機位置は、前記電池交換位置と前記交換位置との間に位置し、
前記電池交換システム制御方法は、
第一待機信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って前記第一待機位置まで移動するように制御するステップを更に含み、
及び／又は、前記走行通路に第二待機位置が備えられており、前記電池交換位置は、第二待機位置と前記交換位置との間に位置し、
前記電池交換システム制御方法は、
第二待機信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って前記第二待機位置まで移動するように制御するステップを更に含む、ことを特徴とする請求項１３～１５の少なくとも一項に記載の電池交換システム制御方法。

【請求項17】

前記電池交換設備の数が２つであり、２つの前記電池交換設備は、第一電池交換設備及び第二電池交換設備であり、前記走行通路内には、前記第一電池交換設備が走行する第一軌道と、前記第二電池交換設備が走行する第二軌道とが布設されており、
前記電池交換システム制御方法は、
取り外し信号を受け取ると、前記第一電池交換設備を、前記第一軌道に沿って前記電池交換位置まで移動してバッテリーパックの取り外しを行うように制御し、前記第二電池交換設備を前記第二軌道に沿って前記交換位置まで移動して、該当する型番のバッテリーパックを取得するように制御するステップを更に含み、
好ましくは、前記第一軌道と前記第二軌道とは、異なる２つの軌道であるか、
又は、前記第一軌道と前記第二軌道とは、同一軌道である、ことを特徴とする請求項１３～１６の少なくとも一項に記載の電池交換システム制御方法。

【請求項18】

前記電池交換システム制御方法は、
交換信号を受信すると、前記第一電池交換設備を前記交換位置まで走行するように制御するステップを更に含み、
及び／又は、前記走行通路に待機位置が備えられており、前記電池交換位置は、前記待機位置と前記交換位置との間に位置し、
前記電池交換システム制御方法は、
前記第二電池交換設備によるバッテリーパックの取り付けを終えると、前記第一電池交換設備及び／又は第二電池交換設備を待機位置まで走行するように制御するステップを更に含む、ことを特徴とする請求項１７に記載の電池交換システム制御方法。

【請求項19】

前記電池交換システム制御方法は、
前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れる前に、前記第二電池交換設備を、前記電池室から前記電気自動車に適合したバッテリーパックを下ろしてから、前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れるのを待機するように制御するステップを更に含み、
好ましくは、前記第二軌道に待機位置決め点が設けられ、前記第二電池交換設備には、前記待機位置決め点を検出するための待機位置決めセンサが設けられているか、又は前記第二電池交換設備に待機位置決め点が設けられ、前記第二軌道には、前記待機位置決め点を検出するための待機位置決めセンサが設けられており、
前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れる前に、前記第二電池交換設備を、前記電池室から前記電気自動車に適合したバッテリーパックを下ろしてから、前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れるのを待機するように制御するステップは、
前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れる前に、前記第二電池交換設備を前記待機位置決め点に止まるように制御するステップを含む、ことを特徴とする請求項１７に記載の電池交換システム制御方法。

【請求項20】

前記走行通路に限界位置が設けられており、前記電池交換システム制御方法は、
前記電池交換設備を前記走行通路の限界位置にて停止するように制御するステップを更に含み、
好ましくは、前記限界位置には、前記電池交換設備の走行方向に沿って前記電池交換位置の反対側に設けられた第一限界位置が含まれ、前記第一限界位置には、第一限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備に第一限界センサが設けられているか、又は前記第一限界位置に第一限界センサが設けられ、前記電池交換設備に第一限界位置決め点が設けられており、
前記電池交換設備を前記走行通路の限界位置にて停止するように制御するステップは、
前記第一限界センサによって第一限界位置決め点が検出されると、前記電池交換設備を、移動を停止するように制御するステップを含み、
好ましくは、前記走行通路に交換位置が備えられており、前記限界位置には、第二限界位置が更に含まれ、前記電池交換設備が前記走行通路に沿って前記交換位置まで移動した場合、前記第二限界位置は、前記電池交換設備の走行方向に沿って交換位置の反対側に設けられ、前記第二限界位置には、第二限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備に第二限界センサが設けられているか、又は前記第二限界位置に第二限界センサが設けられ、前記電池交換設備に第二限界位置決め点が設けられており、
前記電池交換設備を前記走行通路の限界位置にて停止するように制御するステップは、
前記第二限界センサによって第二限界位置決め点が検出されると、前記電池交換設備を、移動を停止するように制御するステップを含む、ことを特徴とする請求項１２～１９の少なくとも一項に記載の電池交換システム制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

＜関連出願の相互参照＞
本願は、出願日が２０２０年１月２３日である中国特許出願第２０２０１００７６９８４７号の優先権を主張する。上記中国特許出願の全文は、本願に援用される。
本発明は、電池交換システムに関する。
本発明は、更に、電池交換システム制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電池交換システムは、電池交換カート（即ち電池交換設備）を利用して電気自動車のバッテリーパックを取り替え、取り替えの過程は、電気車両の底部からバッテリーパックをロック解除することと、バッテリーパックを取り外してパレタイザーに搬送することと、パレタイザーにおけるバッテリーパックを電気車両に搬送することと、バッテリーパックを電気車両に取り付けることとを含む。

【0003】

しかしながら、従来技術では、電池交換カートの位置精度を制御し難いため、電池交換カートが電気自動車にアライメントされ難くなり、その結果、バッテリーパックの取り外し及び取り付けに影響が与えられ、電池交換システムの運転が不安定になってしまう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、従来技術における電池交換カートが電気自動車にアライメントされ難いという欠陥を克服するために、電池交換システム及び電池交換システム制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、下記技術案により、上記課題が解決される。

【0006】

電池交換システムであって、
電池交換位置が設けられた走行通路と、
前記走行通路に沿って前記電池交換位置まで移動するための電池交換設備とを含む。
本技術案では、電池交換設備を走行通路内で移動するように制御することで、電池交換設備を電気自動車にアライメントさせて、バッテリーパックの取り外し又は取り付けを遂行させることができ、電池交換システムの運転安定性が向上される。

【0007】

好ましくは、前記電池交換位置には、位置合わせ原点が設けられ、前記電池交換設備に位置合わせセンサが設けられているか、又は前記電池交換位置には、位置合わせセンサが設けられ、前記電池交換設備に位置合わせ原点が設けられており、前記位置合わせセンサは、前記電池交換設備が前記位置合わせ原点に到達したかどうかを検出するためのものである。
本技術案では、位置合わせセンサを利用して位置合わせ原点の位置を検出し、位置合わせセンサによって位置合わせ原点が検出された場合は、電池交換設備が電池交換位置に到達していることを意味するため、電池交換設備は、正確に電池交換位置に止まることができる。

【0008】

好ましくは、前記走行通路に交換位置が備えられており、前記電池交換設備は、前記走行通路に沿って前記交換位置まで移動するために使用され、前記電池交換設備は、前記交換位置にてバッテリーパックを電池室に交換するために更に使用される。
本技術案では、電池交換設備は、交換位置に止まり、交換位置にて、取り外されたバッテリーパックを電池室内に置くとともに、充電済みのバッテリーパックを電池室から取り出して、バッテリーパックの交換を実現することができる。

【0009】

好ましくは、前記交換位置に交換原点が設けられ、前記電池交換設備に交換センサが設けられているか、又は前記交換位置に交換センサが設けられ、前記電池交換設備に交換原点が設けられており、前記交換センサは、前記電池交換設備が前記交換原点に到達したかどうかを検出するためのものである。
本技術案では、交換センサを利用して交換原点を検出することで、電池交換設備は、正確に交換位置に位置決めされることができ、バッテリーパックの交換操作が安定して遂行できることを保証される。

【0010】

好ましくは、前記走行通路によって前記電池室と前記電池交換位置とが接続され、前記走行通路に減速位置決め点が設けられ、前記電池交換設備には、前記減速位置決め点に対応付けられた減速センサが設けられており、前記減速センサは、前記電池交換設備が前記減速位置決め点に到達したかどうかを検出するためのものであり、前記電池交換設備は、前記走行通路に沿って前記電池交換位置に向かって移動して前記減速位置決め点を通過した後に減速移動するために更に使用される。
本技術案では、電池交換設備は、電池室と電池交換位置との間で移動し、電池交換設備は、運転効率が向上されるように、減速位置決め点に到達する前に迅速に移動するのに対して、電池交換設備は、位置決めの正確性が保証され、制御の難しさが軽減され、電池交換設備の運転安全性が向上されるように、減速位置決め点を通過した後に減速移動する。

【0011】

好ましくは、前記走行通路に第一待機位置が備えられており、前記第一待機位置は、前記電池交換位置と前記交換位置との間に位置し、前記電池交換設備は、前記第一待機位置に止まるために使用される。
本技術案では、１つの電池交換システムには、同時に複数の電池交換設備が存在可能であり、電池交換位置に電池交換設備があるとき、他の電池交換設備は、第一待機位置に止まることができる。

【0012】

好ましくは、前記走行通路に第二待機位置が備えられており、前記電池交換位置は、前記第二待機位置と前記交換位置との間に位置し、前記電池交換設備は、前記第二待機位置に止まるために使用される。
本技術案では、１つの電池交換システムには、同時に複数の電池交換設備が存在可能であり、交換位置に電池交換設備があるとき、他の電池交換設備は、第二待機位置に止まることができる。

【0013】

好ましくは、前記電池交換設備の数が２つであり、２つの前記電池交換設備は、第一電池交換設備及び第二電池交換設備であり、前記走行通路内には、前記第一電池交換設備が走行する第一軌道と、前記第二電池交換設備が走行する第二軌道とが布設されており、前記第一軌道によって前記電池室と前記電池交換位置とが接続され、前記第二軌道によって前記電池室と前記電池交換位置とが接続される。
本技術案では、２つの電池交換設備は、それぞれバッテリーパックの取り外し操作及びバッテリーパックの取り付け操作を行うことで、電池交換速度が向上される。例えば、第一電池交換設備が電池交換位置にてバッテリーパックの取り外しを行っているとき、第二電池交換設備は、電池室内から充電済みのバッテリーパックを取り出すことが可能であり、第一電池交換設備がバッテリーパックの取り外しを終えて電池交換位置から離れた後、第二電池交換設備は、バッテリーパックを持つまま電池交換位置まで移動してバッテリーパックを電気車両に取り付けることが可能となり、このとき、第一電池交換設備は、電池室内で新バッテリーと旧バッテリーとの交換を遂行することが可能であり、２つの電池交換設備は、それぞれ個別に第一軌道及び第二軌道で運転でき、電池交換効率が高い。

【0014】

好ましくは、前記第一軌道と前記第二軌道とは、互いに独立しているか、又は、前記第一軌道と前記第二軌道とは、同一軌道である。
本技術案では、第一軌道と第二軌道とが互いに独立するものであれば、２つの電池交換設備は、独立して移動可能であり、運転効率が高いのに対して、第一軌道と第二軌道とが同一軌道であれば、２つの電池交換設備によって同一軌道が共用され、電池交換システムのコストを低減できる。

【0015】

好ましくは、前記第二軌道に待機位置決め点が設けられており、前記第二電池交換設備は、前記電池交換位置に前記第一電池交換設備が止まっている時に前記待機位置決め点に停止するために使用される。
本技術案では、電池交換位置に第一電池交換設備があるとき、第二電池交換設備は、待機位置決め点にて待機することが可能であるため、２つの電池交換設備が共に電池交換位置にあることに起因して干渉が発生したり、第二電池交換設備が交換位置に止まることに起因して電池室内にある他の電池交換設備に影響が与えられたりすることはない。

【0016】

好ましくは、前記走行通路に待機位置が備えられており、前記電池交換位置は、前記待機位置と前記交換位置との間に位置し、前記電池交換設備は、前記待機位置に止まるために使用される。
本技術案では、前記第二電池交換設備によるバッテリーパックの取り付けを終えると、前記第一電池交換設備及び／又は第二電池交換設備が待機位置まで走行するように制御される。

【0017】

好ましくは、前記走行通路に限界位置が設けられており、前記電池交換設備は、前記走行通路に沿って前記限界位置まで移動した時に移動を停止するために更に使用される。
本技術案では、限界位置を設けて電池交換設備を位置規制することで、電池交換設備が作業領域から出てしまうことが防止され、電池交換設備に作業領域の境界が与えられ、電池交換設備の制御不能な脱走による危険が回避される。

【0018】

好ましくは、前記限界位置には、限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備には、前記限界位置決め点に対応付けられた限界センサが設けられており、前記限界センサは、前記電池交換設備が前記限界位置決め点に到達したかどうかを検出するためのものである。
本技術案では、限界センサによって限界位置決め点が検出されると、電池交換設備は、移動を停止し、電池交換設備が限界位置を超えることによる危険が防止される。

【0019】

好ましくは、前記限界位置には、前記電池交換設備の走行方向に沿って前記電池交換位置の反対側に設けられた第一限界位置が含まれ、前記第一限界位置には、第一限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備に第一限界センサが設けられている。
本技術案では、第一限界位置は、電池交換設備が電池交換位置側から作業領域を出てしまうことを防止するために使用され、第一限界位置決め点と第一限界センサとの協働により、上記目的が実現される。

【0020】

好ましくは、前記走行通路に交換位置が備えられており、前記電池交換設備は、前記走行通路に沿って前記交換位置まで移動するために使用され、前記限界位置には、前記電池交換設備の走行方向に沿って交換位置の反対側に設けられた第二限界位置が更に含まれ、前記第二限界位置には、第二限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備に第二限界センサが設けられている。
本技術案では、第二限界位置は、電池交換設備が交換位置側から作業領域を出てしまうことを防止するために使用され、第二限界位置決め点と第二限界センサとの協働により、上記目的が実現される。

【0021】

好ましくは、前記第一限界位置決め点と前記電池交換位置との距離は６０ｍｍ以下であり、前記第二限界位置決め点と前記交換位置との距離は６０ｍｍ以下である。
本技術案では、第一限界位置決め点と電池交換位置との間、第二限界位置決め点と交換位置と間の間隔が小さく設定されるため、電池交換設備の移動範囲が制限され、電池交換システムによる場所空間に対する要件が低くなる。

【0022】

本発明は、電池交換システム制御方法であって、前記電池交換システムは、走行通路及び電池交換設備を含み、前記電池交換設備は、電気自動車のバッテリーパックの取り外し及び取り付けのためのものである電池交換システム制御方法において、
バッテリー取り外し信号又はバッテリー取り付け信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップを含む、電池交換システム制御方法を更に提供する。
本技術案では、上記ステップによれば、電池交換信号によって電池交換設備の行程が制御され、指定位置への電池交換設備の移動正確性の向上に有利である。

【0023】

好ましくは、前記電池交換位置には、位置合わせ原点が設けられ、前記電池交換設備に位置合わせセンサが設けられているか、又は前記電池交換位置には、位置合わせセンサが設けられ、前記電池交換設備に位置合わせ原点が設けられており、
バッテリー取り外し信号又はバッテリー取り付け信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップは、
前記位置合わせセンサによって前記位置合わせ原点が検出されると、前記電池交換設備を、移動を停止するように制御するステップを含む。
本技術案では、上記ステップによれば、位置合わせセンサ及び位置合わせ原点を利用して、電池交換設備が精確に電池交換位置に止まることを実現される。

【0024】

好ましくは、前記走行通路に交換位置が備えられており、
バッテリー取り外し信号又はバッテリー取り付け信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップは、
バッテリー交換信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップを含む。
本技術案では、上記ステップによれば、電池交換設備は、交換位置に止まり、交換位置にて、取り外されたバッテリーパックを電池室内に置くとともに、充電済みのバッテリーパックを電池室から取り出して、バッテリーパックの交換を実現することができる。

【0025】

好ましくは、バッテリー取り外し信号又はバッテリー取り付け信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップの後に、
前記電池交換設備を、前記電気自動車からバッテリーパックをアンロードするように制御するステップと、
前記電池交換設備を前記電池交換位置から前記交換位置まで移動するように制御するステップとを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、電池交換設備は、バッテリーパックを電気自動車から取り外して、バッテリーパックを交換位置まで運送することを遂行できる。

【0026】

好ましくは、前記交換位置には、交換原点が設けられ、前記電池交換設備に交換センサが設けられているか、又は前記交換位置には、交換センサが設けられ、前記電池交換設備には、交換原点が設けられており、
前記電池交換設備を電池交換位置から交換位置まで移動するように制御するステップは、
前記交換センサによって前記交換原点が検出されると、前記電池交換設備を、移動を停止するように制御するステップを含む。
本技術案では、上記ステップによれば、交換センサ及び交換原点を利用して、電池交換設備を精確に交換位置まで移動させることができ、電池交換設備がバッテリーパックを電池室内に運送できることを確保される。

【0027】

好ましくは、前記走行通路によって前記電池室と前記電池交換位置とが接続され、前記走行通路に減速位置決め点が設けられており、
前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップは、
前記電池交換設備が前記走行通路に沿って前記電池交換位置に向かって移動する過程において、前記電池交換設備が前記減速位置決め点に到達したかどうかを判断し、そうであれば、前記電池交換設備を、前記電池交換位置に到達するまで減速移動した後に停止させるステップを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、電池交換設備は、迅速に移動可能であるとともに、正確な位置決めも可能である。

【0028】

好ましくは、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って電池交換位置まで移動するように制御するステップは、
前記走行通路の総距離と、前記電池室から前記減速位置決め点までの第一距離とを予め記憶しておくステップＳ１と、
前記電池交換設備を第一速度で前記第一距離だけ走行するように制御するステップＳ２と、
前記電池交換設備を前記第一速度未満の第二速度で、前記走行通路の総距離と前記第一距離との差未満の第二距離だけ走行するように制御するステップＳ３と、
前記電池交換設備が前記電池交換位置に到達したかどうかを判断し、そうであれば、Ｓ５を実行し、そうでなければ、Ｓ３を実行するステップＳ４と、
前記電池交換設備を、走行を停止するように制御するステップＳ５とを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、電池交換設備を徐々に電池交換位置に近づくように制御できる。

【0029】

好ましくは、前記走行通路に第一待機位置が備えられており、前記第一待機位置は、前記電池交換位置と前記交換位置との間に位置し、
前記電池交換システム制御方法は、
第一待機信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って前記第一待機位置まで移動するように制御するステップを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、第一待機位置を利用して、電池交換システムの作業時に電池交換設備の運動経路を調整でき、電池交換設備の干渉及び衝突が防止される。

【0030】

好ましくは、前記走行通路に第二待機位置が備えられており、前記電池交換位置は、第二待機位置と前記交換位置との間に位置し、
前記電池交換システム制御方法は、
第二待機信号を受け取ると、前記電池交換設備を前記走行通路に沿って前記第二待機位置まで移動するように制御するステップを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、第二待機位置を利用して、電池交換システムの作業時に電池交換設備の運動経路を調整でき、電池交換設備の干渉及び衝突が防止される。

【0031】

好ましくは、前記電池交換設備の数が２つであり、２つの前記電池交換設備は、第一電池交換設備及び第二電池交換設備であり、前記走行通路内には、前記第一電池交換設備が走行する第一軌道と、前記第二電池交換設備が走行する第二軌道とが布設されており、
前記電池交換システム制御方法は、
取り外し信号を受け取ると、前記第一電池交換設備を、前記第一軌道に沿って前記電池交換位置まで移動してバッテリーパックの取り外しを行うように制御し、前記第二電池交換設備を前記第二軌道に沿って前記交換位置まで移動して、該当する型番のバッテリーパックを取得するように制御するステップを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、２つの電池交換設備を電池交換システム内で作業するように制御でき、電池交換効率が向上される。

【0032】

好ましくは、前記第一軌道と前記第二軌道とは、異なる２つの軌道であるか、
又は、前記第一軌道と前記第二軌道とは、同一軌道である。
本技術案では、第一軌道と第二軌道とが互いに独立するものであれば、２つの電池交換設備は、独立して移動可能であり、運転効率が高いのに対して、第一軌道と第二軌道とが同一軌道であれば、２つの電池交換設備によって同一軌道が共用され、電池交換システムのコストを低減できる。

【0033】

好ましくは、前記電池交換システム制御方法は、
交換信号を受信すると、前記第一電池交換設備を前記交換位置まで走行するように制御するステップを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、第一電池交換設備を、交換位置まで走行して電池室内に進入するように制御できる。

【0034】

好ましくは、前記走行通路に待機位置が備えられており、前記電池交換位置は、前記待機位置と前記交換位置との間に位置し、
前記電池交換システム制御方法は、
前記第二電池交換設備によるバッテリーパックの取り付けを終えると、前記第一電池交換設備及び／又は第二電池交換設備を待機位置まで走行するように制御するステップを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、第二電池交換設備を待機位置まで走行するように制御できる。

【0035】

好ましくは、前記電池交換システム制御方法は、
前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れる前に、前記第二電池交換設備を、前記電池室から前記電気自動車に適合したバッテリーパックを下ろしてから、前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れるのを待機するように制御するステップを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、第二電池交換設備と第一電池交換設備との干渉を回避できる。

【0036】

好ましくは、前記第二軌道に待機位置決め点が設けられ、前記第二電池交換設備には、前記待機位置決め点を検出するための待機位置決めセンサが設けられているか、又は前記第二電池交換設備に待機位置決め点が設けられ、前記第二軌道には、前記待機位置決め点を検出するための待機位置決めセンサが設けられており、
前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れる前に、前記第二電池交換設備を、前記電池室から前記電気自動車に適合したバッテリーパックを下ろしてから、前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れるのを待機するように制御するステップは、
前記第一電池交換設備が前記電池交換位置から離れる前に、前記第二電池交換設備が前記待機位置決め点に止まるようにするステップを含む。
本技術案では、上記ステップによれば、第二電池交換設備は、待機位置決め点を利用して、第一電池交換設備が電池交換位置から離れるのを待機できる。

【0037】

好ましくは、前記走行通路に限界位置が設けられており、前記電池交換システム制御方法は、
前記電池交換設備を前記走行通路の限界位置にて停止するように制御するステップを更に含む。
本技術案では、上記ステップによれば、電池交換設備が作業領域から離れることによる危険を防止できる。

【0038】

好ましくは、前記限界位置には、前記電池交換設備の走行方向に沿って前記電池交換位置の反対側に設けられた第一限界位置が含まれ、前記第一限界位置には、第一限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備に第一限界センサが設けられているか、又は前記第一限界位置に第一限界センサが設けられ、前記電池交換設備に第一限界位置決め点が設けられており、
前記電池交換設備を前記走行通路の限界位置にて停止するように制御するステップは、
前記第一限界センサによって第一限界位置決め点が検出されると、前記電池交換設備を、移動を停止するように制御するステップを含む。
本技術案では、上記ステップによれば、電池交換設備が電池交換位置側から作業領域を出てしまうことを第一限界位置によって防止でき、第一限界位置決め点と第一限界センサとの協働により、上記目的が実現される。

【0039】

好ましくは、前記走行通路に交換位置が備えられており、前記限界位置には、第二限界位置が更に含まれ、前記電池交換設備が前記走行通路に沿って前記交換位置まで移動した場合、前記第二限界位置は、前記電池交換設備の走行方向に沿って交換位置の反対側に設けられ、前記第二限界位置には、第二限界位置決め点が設けられ、前記電池交換設備に第二限界センサが設けられているか、又は前記第二限界位置に第二限界センサが設けられ、前記電池交換設備に第二限界位置決め点が設けられており、
前記電池交換設備を前記走行通路の限界位置にて停止するように制御するステップは、
前記第二限界センサによって第二限界位置決め点が検出されると、前記電池交換設備を、移動を停止するように制御するステップを含む。
本技術案では、上記ステップによれば、電池交換設備が電池交換位置側から作業領域を出てしまうことを第二限界位置によって防止でき、第二限界位置決め点と第二限界センサとの協働により、上記目的が実現される。

【発明の効果】

【0040】

本発明の積極的な進歩及び効果は、以下の通りである。本発明の電池交換システム及び電池交換システム制御方法は、迅速な電池交換操作を実現し、電池交換効率及び電池交換操作の安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本発明の実施例１に係る電池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に係る電池交換システム制御方法のステップ模式図である。

【図3】本発明の実施例５に係る電池交換システム制御方法のステップ模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、実施例を通じて本発明を更に説明するが、本発明は、それによって前記実施例の範囲内に制限されるものではない。

【0043】

＜実施例１＞
図１に示すように、本発明は、電池交換システムを提供し、電池交換システムは、走行通路２及び電池交換設備１を含み、走行通路２に電池交換位置４が設けられており、バッテリーの取り外し又は取り付けを行う際、電池交換設備１は、走行通路２に沿って電池交換位置４まで移動する。電池交換設備１を走行通路２内で移動するように制御することで、電池交換設備１を電気自動車３にアライメントさせて、バッテリーパックの取り外し又は取り付けを遂行させることができ、電池交換システムの運転安定性が向上される。

【0044】

電池交換位置４に位置合わせ原点が設けられ、電池交換設備１に位置合わせセンサが設けられており、位置合わせセンサは、電池交換設備１が位置合わせ原点に到達したかどうかを検出するためのものである。位置合わせセンサを利用して位置合わせ原点の位置を検出し、位置合わせセンサによって位置合わせ原点が検出された場合は、電池交換設備１が電池交換位置４に到達していることを意味するため、電池交換設備１は、正確に電池交換位置４に止まることができる。他の好ましい実施例では、位置合わせ原点と、位置合わせセンサとは、設置位置が入れ替えられてもよい。即ち位置合わせ原点は、電池交換設備１に設けられてもよく、位置合わせセンサは、電池交換位置に設けられてもよく、こうしても、上記効果を奏することができる。

【0045】

走行通路２に交換位置６が備えられており、電池交換設備１は、走行通路２に沿って交換位置６まで移動するためのものであり、電池交換設備１は、交換位置６にてバッテリーパックを電池室５に交換するために更に使用される。電池交換設備は、バッテリーをバッテリー移送装置に渡し、次にバッテリー移送装置によってバッテリーを電池室５に入れることが可能であり、電池室５は、バッテリーパックを保管するために使用可能であり、バッテリーパックを充電するためにも使用可能である。電池交換設備１は、交換位置６に止まり、交換位置６にて、取り外されたバッテリーパックを電池室５内に置くとともに、充電済みのバッテリーパックを電池室５から取り出して、バッテリーパックの交換を実現することができる。

【0046】

交換位置６に交換原点が設けられ、電池交換設備１に交換センサが設けられており、交換センサは、電池交換設備１が交換原点に到達したかどうかを検出するためのものである。交換センサを利用して交換原点を検出することで、電池交換設備１は、正確に交換位置６に位置決めされることができ、バッテリーパックの交換操作が安定して遂行できることを保証される。

【0047】

走行通路２によって電池室５と電池交換位置４とが接続され、走行通路２に減速位置決め点が設けられ、電池交換設備１には、減速位置決め点に対応付けられた減速センサが設けられており、減速センサは、電池交換設備１が減速位置決め点に到達したかどうかを検出するためのものであり、電池交換設備１は、走行通路２に沿って電池交換位置に向かって移動して減速位置決め点を通過した後に減速移動する。電池交換設備１は、電池室５と電池交換位置４との間で移動し、電池交換設備１は、運転効率が向上されるように、減速位置決め点に到達する前に迅速に移動するのに対して、電池交換設備１は、電池交換設備が正確に電池交換位置に停車できることを保証され、制御の難しさが軽減され、電池交換設備１の運転安全性が向上されるように、減速位置決め点を通過した後に減速移動する。

【0048】

走行通路２に第一待機位置が備えられており、第一待機位置は、電池交換位置４と交換位置６との間に位置し、電池交換設備１は、第一待機位置に止まるために使用される。電気自動車が所定位置に停車される前に、電池交換設備１は、予め第一待機位置に止まることが可能であり、電気自動車が所定位置に停車される後、電池交換設備１は、第一待機位置から電池交換位置４に進入してバッテリーの取り外し及び取り付けを行うことが可能となり、もし１つの電池交換システムにおいて、同時に複数の電池交換設備１が存在可能であれば、電池交換位置４にてバッテリーの取り外し及び取り付けを行っている電池交換設備１があるとき、他の電池交換設備１は、第一待機位置に止まることが可能である。第一待機位置を設けることで、電池交換設備１が車両の底部に進入してバッテリーの取り外し及び取り付けを行うときの水平移動に必要な時間を減少させ、電池交換効率を向上させることができる。

【0049】

さらに、走行通路２に第二待機位置が更に備えられており、電池交換位置４は、第二待機位置と交換位置６との間に位置し、電池交換設備１は、第二待機位置に止まるために使用される。電池交換設備１は、走行通路２に沿って電池交換位置４まで移動してバッテリーの取り外し及び取り付けの動作を行った後、次の電池交換動作を実行するために、元の走行方向に沿って第二待機位置まで前へ移動し続ける。例えば、バッテリーの取り外しを終えた後、別の電池交換設備が同一の走行通路に沿って電池交換位置まで移動してバッテリーの取り付け動作を行うのを待機するか、又は、バッテリーの取り付けを終えた後、第二待機位置まで移動して、電気自動車が去るのを待機することが可能である。

【0050】

本実施例では、電池交換設備１の数が２つであり、２つの電池交換設備１は、第一電池交換設備１１及び第二電池交換設備１２であり、走行通路２内には、第一電池交換設備１１が走行する第一軌道２１と、第二電池交換設備１２が走行する第二軌道２２とが布設されている。２つの電池交換設備１は、それぞれバッテリーパックの取り外し操作及びバッテリーパックの取り付け操作を行うことで、電池交換速度が向上される。例えば、第一電池交換設備１１が電池交換位置４にてバッテリーパックの取り外しを行っているとき、第二電池交換設備１２は、電池室５内から充電済みのバッテリーパックを取り出すことが可能であり、第一電池交換設備１１がバッテリーパックの取り外しを終えて電池交換位置４から離れた後、第二電池交換設備１２は、バッテリーパックを持つまま電池交換位置４まで移動してバッテリーパックを電気車両に取り付けることが可能となり、このとき、第一電池交換設備１１は、電池室５内で新バッテリーと旧バッテリーとの交換を遂行することが可能であり、２つの電池交換設備１は、それぞれ個別に第一軌道２１及び第二軌道２２で運転でき、電池交換効率が高い。

【0051】

本実施例では、図１に示すように、第一軌道２１と第二軌道２２とは、互いに独立しており、第一軌道２１によって電池交換位置４と電池室５とが接続されるのに対して、第二軌道２２によって電池交換位置４と別の電池室５とが接続され、２つの電池交換設備１は、独立して移動可能であり、運転効率が高い。他のいくつかの実施例では、第一軌道２１と第二軌道２２とは、同一軌道であってもよく、２つの電池交換設備１によって同一軌道が共用され、電池交換システムのコストを低減できる。

【0052】

第二軌道２２に待機位置決め点が設けられており、それに合わせて、第二電池交換設備１２には、前記待機位置決め点を検出するための待機位置決めセンサが設けられており、第二電池交換設備１２は、電池交換位置４に第一電池交換設備１１が止まっている時に待機位置決め点に停止するために使用される。電池交換位置４に第一電池交換設備１１があるとき、第二電池交換設備１２は、待機位置決め点にて待機することが可能であるため、２つの電池交換設備１が共に電池交換位置４にあることに起因して干渉が発生したり、第二電池交換設備１２が交換位置６に止まることに起因して電池室５内にある他の電池交換設備１に影響が与えられたりすることはない。他のいくつかの実施例では、待機位置決め点は、軌道に限定されず、走行通路２における他の位置に設けられてもよい。いくつかの好ましい実施例では、待機位置決め点を第二電池交換設備１２に設け、待機位置決めセンサを走行通路２に設けてもよく、こうしても、上記効果を奏することができる。

【0053】

走行通路２に待機位置が備えられており、電池交換位置４は、待機位置と交換位置６との間に位置し、電池交換設備１は、待機位置に止まるために使用される。第二電池交換設備１２によるバッテリーパックの取り付けを終えると、第一電池交換設備１１及び／又は第二電池交換設備１２が待機位置まで走行するように制御される。

【0054】

走行通路２に限界位置が設けられており、電池交換設備１は、走行通路２に沿って限界位置まで移動した時に移動を停止するために更に使用される。限界位置を設けて電池交換設備１を位置規制することで、電池交換設備１が作業領域から出てしまうことが防止され、電池交換設備１に作業領域の境界が与えられ、電池交換設備１の制御不能な脱走による危険が回避される。

【0055】

本実施例では、限界位置には、限界位置決め点が設けられ、電池交換設備１には、限界位置決め点に対応付けられた限界センサが設けられており、限界センサは、電池交換設備１が限界位置決め点に到達したかどうかを検出するために使用される。限界センサによって限界位置決め点が検出されると、電池交換設備１は、移動を停止し、電池交換設備１が限界位置を超えることによる危険が防止される。他のいくつかの実施例では、限界位置決め点が電池交換設備１に設けられてもよく、それに合わせて、限界センサが限界位置に設けられ、こうしても、上記効果を奏することができる。

【0056】

限界位置には、第一限界位置が含まれ、第一限界位置は、電池交換設備１の走行方向に沿って電池交換位置４の反対側に設けられ、第一限界位置には、第一限界位置決め点が設けられ、電池交換設備１に第一限界センサが設けられている。第一限界位置は、電池交換設備１が電池交換位置４側から作業領域を出てしまうことを防止するために使用され、第一限界位置決め点と第一限界センサとの協働により、上記目的が実現される。他の好ましい実施例では、第一限界位置決め点と第一限界センサとは、位置が入れ替えられてもよい。

【0057】

限界位置には、第二限界位置が更に含まれ、第二限界位置は、電池交換設備１の走行方向に沿って交換位置６の反対側に設けられ、第二限界位置には、第二限界位置決め点が設けられ、電池交換設備１に第二限界センサが設けられている。第二限界位置は、電池交換設備１が交換位置６側から作業領域を出てしまうことを防止するために使用され、第二限界位置決め点と第二限界センサとの協働により、上記目的が実現される。他の好ましい実施例では、第二限界位置決め点と第二限界センサとは、位置が入れ替えられてもよい。

【0058】

第一限界位置決め点と電池交換位置４の距離とは６０ｍｍ以下であり、第二限界位置決め点と交換位置６との距離は６０ｍｍである。第一限界位置決め点と電池交換位置４との間、第二限界位置決め点と交換位置６との間の間隔が小さく設定されるため、電池交換設備１の移動範囲が制限され、電池交換システムによる場所空間に対する要件が低くなる。

【0059】

＜実施例２＞
本発明は、電池交換システム制御方法を更に提供し、電池交換システムは、走行通路２及び電池交換設備１を含み、電池交換設備１は、電気自動車３のバッテリーパックの取り外し及び取り付けのためのものであり、電池交換システム制御方法は、
バッテリー取り外し信号又はバッテリー取り付け信号を受け取ると、電池交換設備１を走行通路２に沿って電池交換位置４まで移動するように制御するステップＳ１０を含む。

【0060】

電池交換設備がバッテリー取り外し信号又はバッテリー取り付け信号を受け取ると、電池交換設備のコントローラによって、電池交換設備１が走行通路２に沿って電池交換位置まで移動するように制御され、上記ステップによれば、電池交換設備１の水平移動の精確な制御を実現できるため、電池交換システムの運転安定性が向上される。

【0061】

本実施例では、電池交換位置４には、位置合わせ原点が設けられ、電池交換設備１に位置合わせセンサが設けられている。他の実施例では、位置合わせセンサを電池交換位置４に設け、位置合わせ原点を電池交換設備１に設けてもよい。

【0062】

Ｓ１０は、
位置合わせセンサによって位置合わせ原点が検出されると、電池交換設備１を、移動を停止するように制御するステップＳ１０１を含む。
上記ステップによれば、位置合わせセンサ及び位置合わせ原点を利用して、電池交換設備１が精確に電池交換位置４に止まることを実現される。

【0063】

走行通路２には、交換位置６が更に備えられている。
電池交換システム制御方法は、
バッテリー交換信号を受け取ると、電池交換設備１を走行通路２に沿って電池交換位置６まで移動するように制御するステップＳ２０を更に含む。

【0064】

電池交換設備がバッテリー交換信号を受け取ると、電池交換設備のコントローラによって、電池交換設備１が走行通路２に沿って電池交換位置６まで移動するように制御され、上記ステップによれば、電池交換設備１は、交換位置６に止まり、交換位置６にて、取り外されたバッテリーパックを電池室５内に置くとともに、充電済みのバッテリーパックを電池室５から取り出して、バッテリーパックの交換を実現することができる。

【0065】

＜実施例３＞
本実施例の電池交換システム制御方法は、図２に示すように、実施例２に加えて以下のステップを更に増やしたものである。

【0066】

Ｓ１０の後に、
電池交換設備１を、電気自動車３からバッテリーパックをアンロードするように制御するステップＳ１００１と、
電池交換設備１を電池交換位置４から交換位置６まで移動するように制御するステップＳ１００２とを更に含む。
上記ステップによれば、電池交換設備１は、バッテリーパックを電気自動車３から取り外して、バッテリーパックを交換位置６まで運送することを遂行できる。

【0067】

本実施例では、交換位置６に交換原点が設けられ、電池交換設備１に交換センサが設けられたが、他の実施例では、交換原点と交換センサとの位置を入れ替えてもよい。

【0068】

Ｓ１００２は、
交換センサによって交換原点が検出されると、電池交換設備１を、移動を停止するように制御するステップＳ１００２１を含む。
上記ステップによれば、交換センサ及び交換原点を利用して、電池交換設備１を精確に交換位置６まで移動させることができ、電池交換設備１がバッテリーパックを電池室５内に運送できることを確保される。

【0069】

＜実施例４＞
本実施例の電池交換システム制御方法は、実施例３に加えて以下のステップを更に増やしたものである。

【0070】

走行通路２によって電池室５と電池交換位置４とが接続され、走行通路２に減速位置決め点が設けられている。
Ｓ１０は、
電池交換設備１が走行通路２に沿って電池交換位置４に向かって移動する過程において、電池交換設備１が減速位置決め点に到達したかどうかを判断し、そうであれば、電池交換設備１を、電池交換位置４に到達するまで減速移動した後に停止させるステップＳ１００１０を更に含む。
上記ステップによれば、電池交換設備１は、迅速に移動可能であるとともに、正確な位置決めも可能である。

【0071】

＜実施例５＞
本実施例の電池交換システム制御方法は、図３に示すように、実施例４に加えて以下のステップを更に増やしたものである。

【0072】

Ｓ１００１０は、
走行通路２の総距離と、電池室５から減速位置決め点までの第一距離を予め記憶しておくステップＳ１と、
電池交換設備１を第一速度で第一距離だけ走行するように制御するステップＳ２と、
電池交換設備１を、第一速度未満の第二速度で、走行通路２の総距離と第一距離との差未満の第二距離だけ走行するように制御するステップＳ３と、
電池交換設備１が電池交換位置４に到達したかどうかを判断し、そうであれば、Ｓ５を実行し、そでなければ、Ｓ３を実行するステップＳ４と、
電池交換設備１を、走行を停止するように制御するステップＳ５とを更に含む。
上記ステップによれば、電池交換設備が正確に電池交換位置に停車できることを保証されるように、電池交換設備１を徐々に電池交換位置４に近づくように制御できる。

【0073】

＜実施例６＞
本実施例の電池交換システム制御方法は、実施例２に加えて以下のステップを更に増やしたものである。

【0074】

走行通路２に第一待機位置が備えられており、第一待機位置は、電池交換位置４と交換位置６との間に位置する。
電池交換システム制御方法は、
第一待機信号を受け取ると、電池交換設備１を走行通路２に沿って第一待機位置まで移動するように制御するステップＳ１０１０を更に含む。

【0075】

電池交換設備１が第一待機信号を受け取ると、電池交換設備１のコントローラによって、電池交換設備１が走行通路２に沿って第一待機位置まで移動されるように制御され、上記ステップによれば、電気自動車が所定位置に停車される前に、電池交換設備１は、予め第一待機位置に止まることが可能であり、電気自動車が所定位置に停車される後、電池交換設備１は、第一待機位置から電池交換位置４に進入してバッテリーの取り外し及び取り付けを行うことが可能となり、もし１つの電池交換システムにおいて、同時に複数の電池交換設備１が存在可能であれば、電池交換位置４にてバッテリーの取り外し及び取り付けを行っている電池交換設備１があるとき、他の電池交換設備１は、第一待機位置に止まることが可能である。第一待機位置を設けることで、電池交換設備１が車両の底部に進入してバッテリーの取り外し及び取り付けを行うときの水平移動に必要な時間を減少させ、電池交換効率を向上させることができる。

【0076】

走行通路２に第二待機位置が更に備えられており、電池交換位置４は、第二待機位置と交換位置６との間に位置する。
電池交換システム制御方法は、
第二待機信号を受け取ると、電池交換設備１を走行通路２に沿って第二待機位置まで移動するように制御するステップＳ１０２０を更に含む。

【0077】

電池交換設備１が第二待機信号を受け取ると、電池交換設備１のコントローラによって、電池交換設備１が走行通路２に沿って第二待機位置まで移動するように制御され、上記ステップによれば、電池交換設備１は、第二待機位置に止まることができる。電池交換設備１は、走行通路２に沿って電池交換位置４まで移動してバッテリーの取り外し及び取り付けの動作を行った後、次の電池交換動作を実行するために、元の走行方向に沿って第二待機位置まで前へ移動し続ける。例えば、バッテリーの取り外しを終えた後、別の電池交換設備が同一の走行通路に沿って電池交換位置まで移動してバッテリーの取り付け動作を行うのを待機するか、又は、バッテリーの取り付けを終えた後、第二待機位置まで移動して、電気自動車が去るのを待機することが可能である。

【0078】

＜実施例７＞
本実施例の電池交換システム制御方法は、実施例２に加えて以下のステップを更に増やしたものである。

【0079】

電池交換設備１の数が２つであり、２つの電池交換設備１は、第一電池交換設備１１及び第二電池交換設備１２であり、走行通路２内には、第一電池交換設備１１が走行する第一軌道２１と、第二電池交換設備１２が走行する第二軌道２２とが布設されている。
電池交換システム制御方法は、
取り外し信号を受け取ると、第一電池交換設備１１を、第一軌道２１に沿って電池交換位置４まで移動してバッテリーパックの取り外しを行うように制御し、第二電池交換設備１２を第二軌道２２に沿って交換位置６まで移動して該当する型番のバッテリーパックを取得するように制御するステップを更に含む。

【0080】

第一電池交換設備１１及び第二電池交換設備１２が取り外し信号を受け取ると、第一電池交換設備１１が第一軌道２１に沿って電池交換位置４まで移動してバッテリーパックの取り外しを行うように制御され、第二電池交換設備１２が第二軌道２２に沿って交換位置６まで移動して該当する型番のバッテリーパックを取得するように制御される。上記ステップによれば、２つの電池交換設備１を電池交換システム内で作業するように制御でき、電池交換効率が向上される。

【0081】

第一軌道２１と第二軌道２２とは、異なる２つの軌道であってもよく、第一軌道２１によって電池交換位置４と電池室５とが接続されるのに対して、第二軌道２２によって電池交換位置４と別の電池室５とが接続され、２つの電池交換設備１は、独立して移動可能であり、運転効率が高い。他のいくつかの実施例では、第一軌道２１と第二軌道２２とは、同一軌道であってもよく、２つの電池交換設備１によって同一軌道が共用され、電池交換システムのコストを低減できる。

【0082】

＜実施例８＞
本実施例の電池交換システム制御方法は、実施例７に加えて以下のステップを更に増やしたものである。

【0083】

電池交換システム制御方法は、
交換信号を受け取ると、第一電池交換設備１１を交換位置６まで走行するように制御するステップを更に含む。

【0084】

第一電池交換設備１１が交換信号を受け取ると、第一電池交換設備１１が交換位置６まで走行するように制御される。上記ステップによれば、第一電池交換設備１１を交換位置６まで走行して電池室５内に進入するように制御できる。

【0085】

走行通路２に待機位置が備えられており、電池交換位置４は、待機位置と交換位置６との間に位置し、
電池交換システム制御方法は、
第二電池交換設備１２によるバッテリーパックの取り付けを終えると、第一電池交換設備１１及び／又は第二電池交換設備１２を待機位置まで走行するように制御するステップＳ１００１００を更に含む。
上記ステップによれば、第二電池交換設備１２を待機位置まで走行するように制御できる。

【0086】

電池交換システム制御方法は、
第一電池交換設備１１が電池交換位置４から離れる前に、第二電池交換設備１２を、電池室５から電気自動車３に適合したバッテリーパックを下ろしてから、第一電池交換設備１１が電池交換位置４から離れるのを待機するように制御するステップＳ１００１０１を更に含む。
上記ステップによれば、第二電池交換設備１２と第一電池交換設備１１との干渉を回避できる。

【0087】

第二軌道２２に待機位置決め点が設けられており、それに合わせて、第二電池交換設備１２には、前記待機位置決め点を検出するための待機位置決めセンサが設けられている。他のいくつかの実施例では、待機位置決め点は、軌道に限定されず、走行通路２における他の位置に設けられてもよい。いくつかの好ましい実施例では、待機位置決め点を第二電池交換設備１２に設け、待機位置決めセンサを走行通路２に設けてもよい。

【0088】

Ｓ１００１０１は、
第一電池交換設備１１が電池交換位置４から離れる前、第二電池交換設備１２が待機位置決め点に止まるようにするステップＳ１００１０１１を含む。
上記ステップによれば、第二電池交換設備１２は、待機位置決め点を利用して、第一電池交換設備１１が電池交換位置４から離れるのを待機できる。

【0089】

＜実施例９＞
本実施例の電池交換システム制御方法は、実施例２に加えて以下のステップを更に増やしたものである。

【0090】

走行通路２に限界位置が設けられており、電池交換システム制御方法は、
電池交換設備１を走行通路２の限界位置にて停止するように制御するステップＳ１１を更に含む。
上記ステップによれば、電池交換設備１が作業領域から離れることによる危険を防止できる。

【0091】

好ましくは、限界位置には、第一限界位置が含まれ、第一限界位置は、電池交換設備１の走行方向に沿って電池交換位置４の反対側に設けられ、第一限界位置には、第一限界位置決め点が設けられ、電池交換設備１に第一限界センサが設けられている。他の好ましい実施例では、第一限界位置決め点と第一限界センサとは、位置が入れ替えられてもよい。

【0092】

電池交換設備１を走行通路２の限界位置にて停止するように制御するステップは、
第一限界センサによって第一限界位置決め点が検出されると、電池交換設備１を、移動を停止するように制御するステップＳ１１１を含む。
上記ステップによれば、上記ステップによれば、電池交換設備１が電池交換位置４側から作業領域を出てしまうことを第一限界位置によって防止でき、第一限界位置決め点と第一限界センサとの協働により、上記目的が実現される。

【0093】

限界位置には、第二限界位置が更に含まれ、第二限界位置は、電池交換設備１の走行方向に沿って交換位置６の反対側に設けられ、第二限界位置には、第二限界位置決め点が設けられ、電池交換設備１に第二限界センサが設けられている。他の好ましい実施例では、第二限界位置決め点と第二限界センサとは、位置が入れ替えられてもよい。

【0094】

Ｓ１１は、
第二限界センサによって第二限界位置決め点が検出されると、電池交換設備１を、移動を停止するように制御するステップＳ１１２を更に含む。
第一限界位置決め点及び第一限界センサを設けることで、位置合わせ原点の失効に起因して電池交換設備が走行通路で適時に停止できずに安全リスクをもたらしてしまうことが防止される。第二限界位置決め点及び第二限界センサを設けることで、交換原点の失効に起因して電池交換設備と電池室内における他の機器とが衝突してしまうことが防止される。

【0095】

以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、当業者であれば、これは例示に過ぎず、本発明の保護範囲は添付の請求の範囲によって規定されることを理解すべきである。当業者は、本発明の原理及び本質から逸脱することなく、これらの実施形態に対して様々な変更又は修正を加えることが可能であるが、これらの変更及び修正は、何れも本発明の保護範囲内に入るものとする。

【符号の説明】

【0096】

１ 電池交換設備
１１ 第一電池交換設備
１２ 第二電池交換設備
２ 走行通路
２１ 第一軌道
２２ 第二軌道
３ 電気自動車
４ 電池交換位置
５ 電池室
６ 交換位置

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】