(57)【要約】  本発明は、バッテリー交換カート、バッテリー交換制御システムおよびその制御方法を開示し、前記バッテリー交換カートは、Ｘ方向移動機構（３０）、垂直昇降機構（４０）、ロック解除機構（１０）、バッテリーの有無を検出するためのバッテリーセンサー（７０）、トレー、トレーを移動するためのＹ方向移動機構（２０）、トレーの有無を検出するためのトレーセンサー（６０）、コントローラー（１００）、距離を検出するための距離計（８０）、相対位置を検出するための位置センサー（９０）、信号受信モジュール（５０）を含み、前記コントローラー（１００）は、前記バッテリーセンサー（７０）、トレーセンサー（６０）、距離計（８０）、位置センサー（９０）、信号受信モジュール（５０）に電気的に接続され、前記Ｘ方向移動機構（３０）、Ｙ方向移動機構（２０）、垂直昇降機構（４０）、ロック解除機構（１０）の運動を制御する。本発明は、バッテリー交換カートの制御方法をさらに開示する。バッテリーの交換プロセスにおいて、コントローラーを介して移動、昇降を便利かつ円滑に自動化することができ、それによってバッテリーの脱着を完了する。
2021504227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリー交換カートであって、
前記バッテリー交換カートは、Ｘ方向移動機構、垂直昇降機構、ロック解除機構、バッテリーの有無を検出するためのバッテリーセンサー、Ｙ方向移動機構、コントローラー、距離を検出するための距離計、相対位置を検出するための位置センサー、信号受信モジュールを含み、
前記コントローラーは、前記バッテリーセンサー、距離計、位置センサー、信号受信モジュールに電気的に接続され、前記Ｘ方向移動機構、Ｙ方向移動機構、垂直昇降機構、ロック解除機構の運動を制御することを特徴とする、前記バッテリー交換カート。
【請求項２】
前記バッテリー交換カートは、トレー、トレーの有無を検出するためのトレーセンサーをさらに含み、
好ましくは、前記バッテリーセンサーは、バッテリーのバッテリー信号の有無を検出するために使用され、前記トレーセンサーは、トレーのトレー信号の有無を検出するために使用され、前記コントローラーは、前記バッテリー信号および前記トレー信号に従って前記垂直昇降機構および前記Ｘ方向移動機構を駆動することを特徴とする、
請求項１に記載のバッテリー交換カート。
【請求項３】
前記位置センサーは、視覚センサーであり、
および／または、前記位置センサーは、バッテリー交換カートと車両の相対位置信号を検出するために使用され、前記コントローラーは、前記相対位置信号に従って前記Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構を駆動することを特徴とする、
請求項１または２に記載のバッテリー交換カート。
【請求項４】
前記距離計は、距離信号を検出するために使用され、前記コントローラーは、前記距離信号に従って前記垂直昇降機構を駆動させ、
および／または、前記信号受信モジュールは、位置上昇信号を受信するために使用され、前記コントローラーは、前記位置上昇信号に従って前記垂直昇降機構を停止し、前記Ｙ方向移動機構を制御して前記バッテリーを移動させることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリー交換カート。
【請求項５】
前記Ｙ方向移動機構は、ねじ機構であることを特徴とする、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリー交換カート。
【請求項６】
前記信号受信モジュールは、定位置信号を受信するために使用され、前記コントローラーは、前記定位置信号に従ってＹ方向移動機構を停止させ、
および／または、前記コントローラーは、Ｘ方向到達信号に従って前記Ｘ方向移動機構を停止することを特徴とする、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリー交換カート。
【請求項７】
電気自動車のバッテリー交換制御システムであって、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリー交換カートを含む、前記電気自動車のバッテリー交換制御システム。
【請求項８】
バッテリー交換カートの制御方法であって、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリー交換カートを制御するために使用され、
前記コントローラーが、電源交換命令を受信した後、車両の底部に移動し、バッテリーと位置合わせするようにバッテリー交換カートを制御するステップＡと、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを制御してバッテリーを交換させるステップＢと、
コントローラーが、バッテリー交換カートを下降させて車両の底部から取り出すように制御するステップＣを含む、前記バッテリー交換カートの制御方法。
【請求項９】
ステップＡは、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを車両の底部に進入させて、元のバッテリーと位置合わせするように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ１を含み、
好ましくは、ステップＳ１は、
前記コントローラーが、所定の位置に移動するように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ１.１と、
Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構により位置合わせするステップＳ１.２を含むことを特徴とする、
請求項８に記載のバッテリー交換カートの制御方法。
【請求項１０】
ステップＢは、
前記コントローラーが、所定の位置に上昇するように前記垂直昇降機構を制御するステップＳ２と、
前記コントローラーが、元のバッテリーをロック解除するように前記ロック解除機構を制御するステップＳ３と、
前記コントローラーが、前記バッテリー交換カートを取り出すように前記垂直昇降機構と前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ４を含むことを特徴とする、
請求項８または９に記載のバッテリー交換カートの制御方法。
【請求項１１】
ステップＳ２は、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を上昇させるように制御し、かつ前記距離計が、距離信号を検出するステップＳ２.１と、
距離信号が予め設定された高さと同じである場合、前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するように制御するステップＳ２.２を含み、
および／または、ステップＳ３は、
前記コントローラーが、バッテリーをロック解除事前締め付け位置に移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ３.１と、
前記ロック解除機構をロック解除するステップＳ３.２と、
前記コントローラーが、バッテリーをロック解除位置に移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ３.３と、
前記コントローラーが、バッテリーを下降させるように垂直昇降機構を制御するステップＳ３.４を含むことを特徴とする、
請求項１０に記載のバッテリー交換カートの制御方法。
【請求項１２】
ステップＳ４は、
前記バッテリーセンサーが、バッテリー信号を検出するステップＳ４.１と、
前記コントローラーが、前記バッテリー信号に従って前記垂直昇降機構およびＸ方向移動機構を駆動するステップＳ４.２を含むことを特徴とする、
請求項１０または１１に記載のバッテリー交換カートの制御方法。
【請求項１３】
ステップＢは、
前記コントローラーが、新しいバッテリーに交換するように前記バッテリー交換カートを制御するステップＳ５と、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを車両の底部に進入させて、かつ位置合わせするように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ６と、
前記コントローラーが、所定の位置に上昇するように前記垂直昇降機構を制御するステップＳ７と、
前記コントローラーが、新しいバッテリーをロックするように前記垂直昇降機構および前記Ｙ方向移動機構を制御するステップＳ８をさらに含むことを特徴とする、
請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のバッテリー交換カートの制御方法。
【請求項１４】
ステップＳ６は、
前記コントローラーが、所定の位置に移動するように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ６.１と、
Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構により位置合わせするステップＳ６.２を含み、
および／または、ステップＳ７は、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を上昇させるように制御し、かつ前記距離計が、距離信号を検出するステップＳ７.１と、
距離信号が予め設定された高さと同じである場合、前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するように制御するステップＳ７.２を含むことを特徴とする、
請求項１３に記載のバッテリー交換カートの制御方法。
【請求項１５】
ステップＳ８は、
前記信号受信モジュールが、位置上昇信号を受信するステップＳ８.１と、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するステップＳ８.２と、
前記コントローラーが、バッテリーを移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ８.３と、
前記信号受信モジュールが、定位置信号を受信するステップＳ８.４と、
前記コントローラーが、Ｙ方向移動機構を停止するステップＳ８.５を含むことを特徴とする、
請求項１３または１４に記載のバッテリー交換カートの制御方法。
【請求項１６】
ステップＣは、前記コントローラーが、前記バッテリー交換カートを取り出すように前記垂直昇降機構および前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ９を含むことを特徴とする、
請求項８〜１５のいずれか一項に記載のバッテリー交換カートの制御方法。
【請求項１７】
電気自動車のバッテリー交換制御方法であって、
前記電気自動車のバッテリー交換制御方法は、請求項８〜１６のいずれか一項に記載のバッテリー交換カートの制御方法を含むことを特徴とする、前記電気自動車のバッテリー交換制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年１１月３０日に出願された、出願番号がＣＮ２０１７１１２４０３６７.０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。
【０００２】
本発明は、バッテリー交換カート、バッテリー交換制御システムおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
既存のバッテリー交換システムは、ピンチレーン、バッテリー交換カート（すなわち、バッテリー交換機器）、パレタイザー、充電ラックの４つのモジュールを含む。ピンチレーンは、車両がバッテリー交換ステーションに移動し、位置を特定するために使用され、バッテリー交換カートは、乗用車の底部からバッテリーのロックを解除し、バッテリーを脱着し、バッテリーがパレタイザーと乗用車の底部の間を移動するために使用され、パレタイザーは、バッテリー交換カートのバッテリーと充電ラックのバッテリーを取り出して配置するために使用される。
【０００４】
しかしながら、従来技術では、元のバッテリーのロック解除と取り外しおよび新しいバッテリーの取り付けは非常に困難であり、バッテリーおよび車両のロック解除およびロックの安全性および信頼性を同時に考慮し、ロックおよびロック解除の迅速性を確実にすることも必要であった。現在の技術は両方を同時に考慮できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明によって解決されるべき技術的問題は、元のバッテリーのロック解除と取り外しおよび新しいバッテリーの取り付けが非常に困難であるという従来技術の欠点を克服し、バッテリー交換カートおよびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明は、バッテリー交換カートであって、前記バッテリー交換カートは、Ｘ方向移動機構、垂直昇降機構、ロック解除機構、バッテリーの有無を検出するためのバッテリーセンサー、Ｙ方向移動機構、コントローラー、距離を検出するための距離計、相対位置を検出するための位置センサー、信号受信モジュールを含み、ここで、前記コントローラーは、前記バッテリーセンサー、トレーセンサー、距離計、位置センサー、信号受信モジュールに電気的に接続され、前記Ｘ方向移動機構、Ｙ方向移動機構、垂直昇降機構、ロック解除機構の運動を制御することを特徴とする、前記バッテリー交換カートを提供する。
【０００８】
本解決策では、Ｘ方向移動機構は、バッテリー交換カートの移動が実現され得る限り、従来の車輪または軌道構造などのような、様々な従来の移動構造であり得る。Ｙ方向移動機構は、バッテリーを移動できる限り、従来のねじ駆動機構、シリンダー機構、リニアモーター機構または軌道構造など、従来の様々な水平移動構造であり得る。垂直昇降機構は、シリンダー昇降機構、レール機構、格納式折りたたみフレーム構造などの従来の様々な移動構造であり得る。ロック解除機構は、主にバッテリーのロック解除に使用され、様々なタイプのロック解除方法に使用できる。
【０００９】
Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構は、バッテリーの水平方向の移動を正確に制御することができる。そして、垂直昇降機構を介してバッテリーの垂直方向の移動を実現する。距離計および位置センサーのフィードバックにより、コントローラーは、Ｘ方向移動機構、Ｙ方向移動機構および垂直昇降機構の移動を正確に調整できる。これにより、バッテリーの交換プロセスにおいて、コントローラーを介して移動、昇降を便利かつ円滑に自動化することができ、それによってバッテリーの脱着を完了する。
【００１０】
好ましくは、前記バッテリー交換カートは、トレー、トレーの有無を検出するためのトレーセンサーをさらに含む。
【００１１】
好ましくは、前記位置センサーは、視覚センサーである。
【００１２】
好ましくは、前記位置センサーは、バッテリー交換カートと車両の相対位置信号を検出するために使用され、前記コントローラーは、前記相対位置信号に従って前記Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構を駆動する。バッテリー交換カートと車両の相対位置信号を直接検出することにより、他の干渉が減少する。バッテリー交換カートとトレーの移動は、最も直接的かつタイムリーに調整できる。
【００１３】
好ましくは、前記バッテリーセンサーは、バッテリーのバッテリー信号の有無を検出するために使用され、前記トレーセンサーは、トレーのトレー信号の有無を検出するために使用され、前記コントローラーは、前記バッテリー信号および前記トレー信号に従って前記垂直昇降機構および前記Ｘ方向移動機構を駆動する。トレーセンサーとバッテリーセンサーを介して、毎回のバッテリー交換のスムーズな進行を保証し、バッテリーの取り付けまたは取り外しが完了しなかった場合にバッテリー交換カートが先に移動するという問題を回避する。
【００１４】
好ましくは、前記距離計は、距離信号を検出するために使用され、前記コントローラーは、前記距離信号に従って前記垂直昇降機構を駆動する。距離計の距離信号を介して垂直昇降機構を制御することにより、異なる車両シャーシの高さの適合を実現し、より一般的な適用範囲がある。
【００１５】
好ましくは、前記信号受信モジュールは、位置上昇信号を受信するために使用され、前記コントローラーは、前記位置上昇信号に従って前記垂直昇降機構を停止し、前記バッテリーを移動するように前記Ｙ方向移動機構を制御する。信号受信モジュールは、位置上昇信号を受信することにより、バッテリー交換カートから確認情報を取得できるため、バッテリー取り外しの正確な開始を保証する。
【００１６】
好ましくは、前記信号受信モジュールは、定位置信号を受信するために使用され、前記コントローラーは、前記定位置信号に従ってＹ方向移動機構を停止する。信号受信モジュールは、定位置信号を受信することにより、バッテリー交換カートから確認情報を取得できるため、バッテリーの取り付けの正確な進行を保証する。
【００１７】
好ましくは、前記信号受信モジュールは、Ｘ方向到達信号を受信するために使用され、前記コントローラーは、前記Ｘ方向到達信号に従って前記Ｘ方向移動機構を停止する。
【００１８】
好ましくは、前記Ｙ方向移動機構は、ねじ機構である。
【００１９】
本発明は、電気自動車のバッテリー交換制御システムであって、前述のバッテリー交換カートを含むことを特徴とする、前記電気自動車のバッテリー交換制御システムを提供する。
【００２０】
本発明は、バッテリー交換カートの制御方法であって、前述のバッテリー交換カートを制御するために使用され、
前記コントローラーが、電源交換命令を受信した後、車両の底部に移動し、バッテリーと位置合わせするようにバッテリー交換カートを制御するステップＡと、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを制御してバッテリーを交換するステップＢと、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを下降させて車両の底部から取り出すように制御するステップＣを含む、前記バッテリー交換カートの制御方法を提供する。
【００２１】
好ましくは、ステップＡは、前記コントローラーが、バッテリー交換カートを車両の底部に進入させて、元のバッテリーと位置合わせするように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ１を含む。
【００２２】
好ましくは、ステップＢは、
前記コントローラーが、所定の位置に上昇するように前記垂直昇降機構を制御するステップＳ２と、
前記コントローラーが、元のバッテリーをロック解除するように前記ロック解除機構を制御するステップＳ３と、
前記コントローラーが、前記バッテリー交換カートを取り出すように前記垂直昇降機構と前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ４を含む。
【００２３】
好ましくは、ステップＢは、
前記コントローラーが、新しいバッテリーに交換するように前記バッテリー交換カートを制御するステップＳ５と、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを車両の底部に進入させて、かつ位置合わせするように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ６と、
前記コントローラーが、所定の位置に上昇するように前記垂直昇降機構を制御するステップＳ７と、
前記コントローラーが、新しいバッテリーをロックするように前記垂直昇降機構および前記Ｙ方向移動機構を制御するステップＳ８をさらに含む。
【００２４】
好ましくは、ステップＣは、前記コントローラーが、前記バッテリー交換カートを取り出すように前記垂直昇降機構および前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ９を含む。
【００２５】
好ましくは、ステップＳ８は、
前記信号受信モジュールが、位置上昇信号を受信するステップＳ８.１と、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するステップＳ８.２と、
前記コントローラーが、バッテリーを移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ８.３と、
前記信号受信モジュールが、定位置信号を受信するステップＳ８.４と、
前記コントローラーが、Ｙ方向移動機構を停止するステップＳ８.５を含む。
【００２６】
好ましくは、ステップＳ１は、
前記コントローラーが、所定の位置に移動するように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ１.１と、
Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構により位置合わせするステップＳ１.２を含む。
【００２７】
好ましくは、ステップＳ２は、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を上昇させるように制御し、かつ前記距離計が、距離信号を検出するステップＳ２.１と、
距離信号が予め設定された高さと同じである場合、前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するように制御するステップＳ２.２を含む。
【００２８】
好ましくは、ステップＳ４は、
前記バッテリーセンサーが、バッテリー信号を検出するステップＳ４.１と、
前記コントローラーが、前記バッテリー信号に従って前記垂直昇降機構およびＸ方向移動機構を駆動するステップＳ４.２を含む。
【００２９】
好ましくは、ステップＳ６は、
前記コントローラーが、所定の位置に移動するように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ６.１と、
Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構により位置合わせするステップＳ６.２を含む。
【００３０】
好ましくは、ステップＳ７は、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を上昇させるように制御し、かつ前記距離計が、距離信号を検出するステップＳ７.１と、
距離信号が予め設定された高さと同じである場合、前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するように制御するステップＳ７.２を含む。
【００３１】
好ましくは、ステップＳ３は、
前記コントローラーが、バッテリーをロック解除事前締め付け位置に移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ３.１と、
前記ロック解除機構をロック解除するステップＳ３.２と、
前記コントローラーが、バッテリーをロック解除位置に移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ３.３と、
前記コントローラーが、バッテリーを下降させるように垂直昇降機構を制御するステップＳ３.４を含む。
【００３２】
本発明は、電気自動車のバッテリー交換制御方法であって、前記電気自動車のバッテリー交換制御方法は、前述のバッテリー交換カートの制御方法を含む、前記電気自動車のバッテリー交換制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の有利な進歩的効果は、本発明を適用することにより、Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構を使用して、バッテリーの水平方向の移動を正確に制御することができることである。そして、垂直昇降機構を介してバッテリーの垂直方向の移動を実現する。距離計および位置センサーのフィードバックにより、コントローラーは、Ｘ方向移動機構、Ｙ方向移動機構および垂直昇降機構の移動を正確に調整できる。これにより、バッテリーの交換プロセスにおいて、コントローラーを介して移動、昇降を便利かつ円滑に自動化することができ、それによってバッテリーの脱着を完了する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１のバッテリー交換カートの構造ブロック図である。
【図２】実施例２のバッテリー交換カートの制御方法のゼネラルフローチャートである。
【図３】実施例２のバッテリー交換カートの制御方法のステップＳ１のフローチャートである。
【図４】実施例２のバッテリー交換カートの制御方法のステップＢのフローチャートである。
【図５】実施例２のバッテリー交換カートの制御方法のステップＳ２のフローチャートである。
【図６】実施例２のバッテリー交換カートの制御方法のステップＳ４のフローチャートである。
【図７】実施例２のバッテリー交換カートの制御方法のステップＳ６のフローチャートである。
【図８】実施例２のバッテリー交換カートの制御方法のステップＳ７のフローチャートである。
【図９】実施例２のバッテリー交換カートの制御方法のステップＳ８のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
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。
【００３６】
実施例１
図１に示すように、本実施例は、バッテリー交換カートを開示しており、バッテリー交換カートは、Ｘ方向移動機構３０、垂直昇降機構４０、ロック解除機構１０、バッテリーの有無を検出するためのバッテリーセンサー７０、トレー、Ｙ方向移動機構２０、トレーの有無を検出するためのトレーセンサー６０、コントローラー１００、距離を検出するための距離計８０、相対位置を検出するための位置センサー９０、信号受信モジュール５０を含み、ここで、
コントローラー１００は、バッテリーセンサー７０、トレーセンサー６０、距離計８０、位置センサー９０、信号受信モジュール５０に電気的に接続され、Ｘ方向移動機構３０、Ｙ方向移動機構２０、垂直昇降機構４０、ロック解除機構１０の運動を制御する。本実施例は、トレーを使用して、バッテリーを配置し、トレーを移動することによりバッテリーを移動するが、他の実施例では、バッテリーを直接移動することもできる。
【００３７】
本実施例では、バッテリー交換カートを任意の位置に移動させることがきる限り、Ｘ方向は車両の幅方向に沿った方向であり、Ｙ方向は車両の長さ方向に沿った方向であるように、Ｘ方向とＹ方向は、異なる２つの方向である。
【００３８】
本解決策では、バッテリー交換カートの機械的構造は、主にＸ方向移動機構、Ｙ方向移動機構、垂直昇降機構およびロック解除機構で構成される。その独自の構造は、異なる従来の設計を採用することができる。前述の各部材の独自の機能を実現するのに十分であればよい。Ｘ方向移動機構、Ｙ方向移動機構は主に水平方向での調節を実現する。Ｘ方向とＹ方向は２つの異なる方向であり、最も一般的なのは、Ｘ方向とＹ方向をお互い垂直にすることである。
【００３９】
ここで、Ｘ方向移動機構３０は、バッテリー交換カートの移動が実現され得る限り、従来の車輪または軌道構造などのような、様々な従来の移動構造であり得る。Ｙ方向移動機構２０は、バッテリーを移動できる限り、従来のねじ駆動機構、シリンダー機構、リニアモーター機構または軌道構造など、従来の様々な水平移動構造であり得る。垂直昇降機構４０は、シリンダー昇降機構、レール機構、格納式折りたたみフレーム構造などの従来の様々な移動構造であり得る。ロック解除機構１０は、主にバッテリーのロック解除に使用され、様々なタイプのロック解除方法に使用できる。
【００４０】
レール式のＸ方向移動機構３０を用いて移動することでバッテリー交換カート全体を駆動し、Ｘ方向移動機構３０上のネジ機構のようなＹ方向移動機構２０を採用して、トレーの位置の水平移動を行う。垂直昇降機構４０は、折りたたみ機構であることができるため、トレー全体の上昇を実現する。ロック解除機構１０は、可動ボルト等の構造を採用してもよい。
【００４１】
Ｘ方向移動機構３０およびＹ方向移動機構２０は、トレーの水平方向の移動を正確に制御することができる。そして、垂直昇降機構４０を介してトレーの垂直方向の移動を実現する。距離計８０および位置センサー９０のフィードバックにより、コントローラー１００は、Ｘ方向移動機構３０、Ｙ方向移動機構２０および垂直昇降機構４０の移動を正確に調整できる。これにより、バッテリーの交換プロセスにおいて、コントローラー１００を介して移動、昇降を便利かつ円滑に自動化することができ、それによってバッテリーの脱着を完了する。
【００４２】
本実施例では、バッテリー交換カートのバッテリー交換対象（すなわち、車両）をさらに設定してもよい。車両本体フレームは、バッテリーを装着するために使用され、フレームにはロックシャフトが装着され、バッテリー外部のロックスロットに進入し、ロックするために使用される。
【００４３】
バッテリーのロックスロットがロックシャフトに入ったか否かを検出し、位置上昇信号を送信するために、位置上昇センサーを車両本体に設置する。
【００４４】
バッテリーのロックスロットがロックポイントに到達したか否かを検出し、定位置信号を送信するために、ロックポイントに対応する車両本体にロックセンサーを取り付ける。
【００４５】
バッテリーのロックスロットがロックされたか否かを検出し、ラッチ信号を車両全体コントローラーに送信するために、ロックタングの落下時に、対応する車両本体フレームにラッチ信号センサーを取り付ける。
【００４６】
より好ましい実施例では、位置センサー９０は、バッテリー交換カートと車両の相対位置信号を検出するために使用され、コントローラー１００は、相対位置信号に従って前記Ｘ方向移動機構３０およびＹ方向移動機構２０を駆動する。バッテリー交換カートと車両の相対位置信号を直接検出することにより、他の干渉が減少する。バッテリー交換カートとトレーの移動は、最も直接的かつタイムリーに調整できる。
【００４７】
より好ましい実施例では、バッテリーセンサー７０は、バッテリーのバッテリー信号の有無を検出するために使用され、トレーセンサー６０は、トレーのトレー信号の有無を検出するために使用され、コントローラー１００は、バッテリー信号およびトレー信号に従って垂直昇降機構４０およびＸ方向移動機構３０を駆動する。トレーセンサー６０とバッテリーセンサー７０を介して、毎回のバッテリー交換のスムーズな進行を保証し、バッテリーの取り付けまたは取り外しが完了しなかった場合にバッテリー交換カートが先に移動するという問題を回避する。
【００４８】
より好ましい実施例では、距離計８０は、距離信号を検出するために使用され、コントローラー１００は、距離信号に従って垂直昇降機構４０を駆動する。距離計８０の距離信号を介して垂直昇降機構４０を制御することにより、異なる車両シャーシの高さの適合を実現し、より一般的な適用範囲がある。より好ましい実施例では、信号受信モジュール５０は、位置上昇信号を受信するために使用され、コントローラー１００は、位置上昇信号に従って垂直昇降機構４０を停止し、トレーを移動するようにＹ方向移動機構２０を制御する。信号受信モジュール５０は、位置上昇信号を受信することにより、バッテリー交換カートから確認情報を取得できるため、バッテリー取り外しの正確な開始を保証する。
【００４９】
より好ましい実施例では、信号受信モジュール５０は、定位置信号を受信するために使用され、コントローラー１００は、定位置信号に従ってＹ方向移動機構２０を停止する。信号受信モジュール５０は、定位置信号を受信することにより、バッテリー交換カートから確認情報を取得できるため、バッテリーの取り付けの正確な進行を保証する。
【００５０】
より好ましい実施例では、信号受信モジュール５０は、ラッチ信号を受信するために使用され、コントローラー１００は、ラッチ信号に従ってＸ方向移動機構３０と垂直昇降機構４０を駆動する。信号受信モジュール５０は、定位置信号を受信することにより、バッテリー交換カートから確認情報を取得できるため、バッテリーの取り付けの正確な進行を保証する。
【００５１】
より好ましい実施例では、信号受信モジュール５０は、Ｘ方向到達信号を受信するために使用され、コントローラー１００は、Ｘ方向到達信号に従ってＸ方向移動機構を停止する。具体的な実施では、ピンチレーンの前輪ロケーターに取り付けられた位置決めセンサーを介して、車両が所定の位置に駐車されているか否かを検出し、Ｘ方向到達信号を送信する。
【００５２】
実施例２
図２〜９に示すように、本実施例は、実施例１のバッテリー交換カートに使用されるバッテリー交換カートの制御方法である。図２に示すように、主に
前記コントローラーが、電源交換命令を受信した後、車両の底部に移動し、バッテリーと位置合わせするようにバッテリー交換カートを制御するステップＡと、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを制御してバッテリーを交換するステップＢと、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを下降させて車両の底部から取り出すように制御するステップＣを含む。実施例１のＸ方向移動機構およびＹ方向移動機構は、トレーの水平方向の移動を正確に制御することができる。そして、垂直昇降機構を介してトレーの垂直方向の移動を実現する。距離計および位置センサーのフィードバックにより、コントローラーは、Ｘ方向移動機構、Ｙ方向移動機構および垂直昇降機構の移動を正確に調整できる。これにより、バッテリーの交換プロセスにおいて、コントローラーを介して移動、昇降を便利かつ円滑に自動化することができ、それによってバッテリーの脱着を完了する。
【００５３】
通常の動作では、Ｘ方向移動機構とＹ方向移動機構の両方を使用する必要がある。しかし、一部の特殊な場合では、位置合わせが良好であれば、Ｙ方向移動機構の移動を省略できる。
【００５４】
したがって、さらに詳細な解決策では、ステップＡは具体的に、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを車両の底部に進入させて、元のバッテリーと位置合わせするように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ１を含む。
【００５５】
図３に示すように、位置合わせ状況が良好でない場合、ステップＳ１は、これに基づいて、
前記コントローラーが、所定の位置に移動するように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ１.１と、
Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構により位置合わせするステップＳ１.２をさらに含む。
【００５６】
ステップＳ１.２では、Ｙ方向移動機構の位置合わせにより、バッテリー交換カートの位置をより正確に調整することができる。位置合わせプロセス中に、バッテリー交換カート上の位置センサーは、車両とバッテリー交換カートの相対位置を検出し、前記位置に従ってバッテリー交換カートの位置を微調整して、バッテリー交換カートが車両本体バッテリーの取り付けフレームと位置合わせするようにする。
【００５７】
図４に示すように、バッテリーの交換プロセスは非常に複雑であるため、各ステップの機構の動作と位置合わせする必要がある。したがって、さらに詳細な解決策では、ステップＢは、
前記コントローラーが、所定の位置に上昇するように前記垂直昇降機構を制御するステップＳ２と、
前記コントローラーが、元のバッテリーをロック解除するように前記ロック解除機構を制御するステップＳ３と、
前記コントローラーが、前記バッテリー交換カートを取り出すように前記垂直昇降機構と前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ４を含む。
【００５８】
好ましくは、ステップＢは、
前記コントローラーが、新しいバッテリーに交換するように前記バッテリー交換カートを制御するステップＳ５と、
前記コントローラーが、バッテリー交換カートを車両の底部に進入させて、かつ位置合わせするように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ６と、
前記コントローラーが、所定の位置に上昇するように前記垂直昇降機構を制御するステップＳ７と、
前記コントローラーが、新しいバッテリーをロックするように前記垂直昇降機構および前記Ｙ方向移動機構を制御するステップＳ８をさらに含む。
【００５９】
Ｘ方向移動機構の実行機構を各検出素子と一致させることができるように、上記の精緻化ステップにより、バッテリー交換カートの各部分を調和させることができる。
【００６０】
図５に示すように、さらに詳細な解決策では、ステップＳ２は、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を上昇させるように制御し、かつ前記距離計が、距離信号を検出するステップＳ２.１と、
距離信号が予め設定された高さと同じである場合、前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するように制御するステップＳ２.２を含む。
【００６１】
さらに詳細な解決策では、ステップＳ３は、
前記コントローラーが、バッテリーをロック解除事前締め付け位置に移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ３.１と、
前記ロック解除機構をロック解除するステップＳ３.２と、
前記コントローラーが、バッテリーをロック解除位置に移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ３.３と、
前記コントローラーが、バッテリーを下降させるように垂直昇降機構を制御するステップＳ３.４を含む。
【００６２】
電気自動車のバッテリー交換制御方法は、上述のバッテリー交換カートの制御方法を含むことを特徴とする。
【００６３】
図６に示すように、さらに詳細な解決策では、ステップＳ４は、
前記バッテリーセンサーがバッテリー信号を検出するステップＳ４.１と、
前記コントローラーが、前記バッテリー信号に従って前記垂直昇降機構およびＸ方向移動機構を駆動するステップＳ４.２を含む。
【００６４】
図７に示すように、さらに詳細な解決策では、ステップＳ６は、
前記コントローラーが、所定の位置に移動するように前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ６.１と、
Ｘ方向移動機構およびＹ方向移動機構により位置合わせするステップＳ６.２を含む。
【００６５】
図８に示すように、さらに詳細な解決策では、ステップＳ７は、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を上昇させるように制御し、かつ前記距離計が、距離信号を検出するステップＳ７.１と、
距離信号が予め設定された高さと同じである場合、前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するように制御するステップＳ７.２を含む。
【００６６】
図９に示すように、さらに詳細な解決策では、ロックのタイミングをより正確に把握できるようにするために、ステップＳ８は、
前記信号受信モジュールが、位置上昇信号を受信するステップＳ８.１と、
前記コントローラーが、前記垂直昇降機構を停止するステップＳ８.２と、
前記コントローラーが、バッテリーを移動するようにＹ方向移動機構を制御するステップＳ８.３と、
前記信号受信モジュールが、定位置信号を受信するステップＳ８.４と、
前記コントローラーが、Ｙ方向移動機構を停止するステップＳ８.５を含む。
【００６７】
さらに、最後の取り出すステップでは、通常、トレーと位置合わせする必要はない。したがって、さらなる解決策では、ステップＣは、前記コントローラーが、前記バッテリー交換カートを取り出すように前記垂直昇降機構および前記Ｘ方向移動機構を制御するステップＳ９を含む。
【００６８】
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、本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって定義されることを理解すべきである。当業者は、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が、これらの変更および修正は、本発明の保護範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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