(57)【要約】電気自動車（１０）は、当該電気自動車（１０）の所定の取付位置に取り外し可能に取り付けられる電源バッテリモジュール（２０）を備え、前記電源バッテリモジュール（２０）は、筐体（２１）と、筐体（２１）内に配置された複数のバッテリセルと、前記筐体に取り付けられた車輪（２２）およびハンドル（２３）と、電力出力ポートと、を備える。電気自動車には、電源バッテリモジュール（２０）を取り外し可能なよう保持して当該電源バッテリモジュール（２０）を地面上または地面付近の地面近接位置から所定の取付位置まで持ち上げることが可能な昇降装置が取り付けられている。電気自動車（１０）が昇降装置を備えるため、電源バッテリの着脱は、他の取付器具を使用することなく実行可能である。さらに、取り外し可能な電源バッテリモジュール（２０）は、ユーザが過度な努力をすることなく移動させることが可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源バッテリモジュールと、昇降装置と、を備えた電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールは、前記電気自動車の所定の取付位置に取り外し可能に取り付けられ、
前記電源バッテリモジュールは、
筐体と、
前記筐体内に配置されて所定の直列および／または並列モードで互いに接続され、前記電気自動車に必要な電気的駆動力を出力する複数のバッテリセルと、
前記筐体に取り付けられ、前記電源バッテリモジュールが前記電気自動車から取り外された状態で、ユーザが当該電源バッテリモジュールを地面上で引くことを可能とするよう配置された、車輪およびハンドルと、
前記電気自動車の電力入力ポートと接続され当該電気自動車に電気的駆動力を供給する少なくとも１つの電力出力ポートと、を備え、
前記昇降装置は、前記電気自動車に取り付けられて携行され、前記電源バッテリモジュールを取り外し可能なよう保持して当該電源バッテリモジュールを地面上または地面付近である地面近接位置から前記所定の取付位置まで持ち上げるよう構成され、
前記地面近接位置の高さは、ユーザが、前記電源バッテリモジュールを人力で持ち上げることなく、当該電源バッテリモジュールを前記車輪を用いて前記地面近接位置にまで押すことで配置可能なほど低い高さである、
電気自動車。
【請求項２】
請求項１に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置は、電気的駆動源によって駆動されるよう構成されている、
電気自動車。
【請求項３】
請求項２に記載の電気自動車であって、
フレキシブルケーブルをさらに備え、
前記フレキシブルケーブルの長さは、前記電源バッテリモジュールが前記地面近接位置にあるときに当該電源バッテリモジュールの電力出力ポートの一つを前記電気自動車の電力入力ポートに電気的に接続するために十分な長さに形成されている、
電気自動車。
【請求項４】
請求項２に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置は、前記電源バッテリモジュールを受け入れて保持するためのホルダを備え、
前記電気自動車の電力入力ポートは、前記ホルダに形成された受入端電気接触端子を有し、前記電源バッテリモジュールの電力出力ポートは、前記筐体に形成された出力端電気接触端子を有し、前記電源バッテリモジュールが前記地面近接位置に移動したときに、当該電源バッテリモジュールは前記ホルダによって受け入れられて保持され、前記受入端電気接触端子は、前記出力端電気接触端子と電気的に接触する、
電気自動車。
【請求項５】
請求項２に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置はさらに、人力で駆動されるよう構成されている、
電気自動車。
【請求項６】
請求項５に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置は、電気的駆動位置と人力駆動位置との間で移動するよう手動で操作可能なスイッチング要素を備え、
前記スイッチング要素が前記電気的駆動位置にあるとき、前記昇降装置は前記電気的駆動源に接続され、前記スイッチング要素が前記人力駆動位置にあるとき、前記昇降装置は当該昇降装置を人力で駆動可能にするよう前記電気的駆動源から切断される、
電気自動車。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の電気自動車であって、
前記所定の取付位置は、前記電気自動車の後部の下部または外側である
電気自動車。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、当該電源バッテリモジュールの充電および／または放電を制御するために使用される充放電制御回路を有する、
電気自動車。
【請求項９】
請求項８に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、当該電源バッテリモジュールから出力される電圧および／または電流の調整のために使用される調整回路を有する、
電気自動車。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、前記筐体に配置された手動調整要素を有し、
前記調整回路は、ユーザによる前記手動調整要素の操作に応じて前記調整を行う
電気自動車。
【請求項１１】
請求項８または９に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールの電力出力ポートは複数のサブポートを有し、前記複数のサブポートは互いに異なる電圧および／または電流を出力し、および／または、前記複数のサブポートは互いに異なるインタフェースタイプを有する、
電気自動車。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールの電力量は６ｋＷｈ以上であり、および／または、前記電源バッテリモジュールの重量は５０ｋｇ以下である、
電気自動車。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電気自動車であって、
駆動モータと、前記駆動モータによって回転駆動される被駆動ホイールと、が前記電源バッテリモジュールに配置され、前記駆動モータの動作を制御するための操作要素が前記ハンドルに配置され、前記被駆動ホイールは前記車輪である、
電気自動車。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電気自動車であって、
ユーザが前記電源バッテリモジュール上に立って当該電源バッテリモジュールを走行駆動可能なよう、ユーザが立つためのフットペダルが前記電源バッテリモジュールに配置されている、
電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車の分野に関し、特に、電源バッテリを適宜取り外し可能な電気自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、電気自動車の電源供給バッテリの重量が大きいため、多くの場合、取り外しできない固定された取付構造がバッテリに採用されている。その結果、電気自動車は、充電中やメンテナンス中も関与が必要である。
【０００３】
この観点から、バッテリを必要に応じて取り外したり独立して移動したりできるよう、現時点で取り外し可能な取付構造で構成されている電気自動車のバッテリもある。しかしながら、このような取り外しに関して、一般にバッテリは特殊な装置を使って着脱される。このことは、バッテリ脱着プロセスを複雑にするだけでなく、使用コストを増大させるため、ユーザによる個人的な作業の助長とはならない。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一の目的は、人が自分でバッテリを容易に取り外して移動することができる電気自動車を提供することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、電気自動車から取り外された後にバッテリを再度取り付ける際の取り付けの困難さを低減することである。
【０００６】
本発明のさらに他の目的は、電気自動車から取り外されたバッテリを輸送ツールとして使用できる電気自動車を提供することである。
【０００７】
特に、本発明は、電気自動車を提供し、
前記電気自動車は、当該電気自動車の所定の取付位置に取り外し可能に取り付けられる電源バッテリモジュールを備え、
前記電源バッテリモジュールは、
筐体と、
前記筐体内に配置されて所定の直列および／または並列モードで互いに接続され、前記電気自動車に必要な電気的駆動力を出力する複数のバッテリセルと、
前記筐体に取り付けられ、前記電源バッテリモジュールが前記電気自動車から取り外された状態で、ユーザが当該電源バッテリモジュールを地面上で引くことを可能とするよう配置された、車輪およびハンドルと、
前記電気自動車の電力入力ポートと接続され当該電気自動車に電気的駆動力を供給する少なくとも１つの電力出力ポートと、を備え、
前記電気自動車は、前記電気自動車に取り付けられて携行され、前記電源バッテリモジュールを取り外し可能なよう保持して当該電源バッテリモジュールを地面上または地面付近である地面近接位置から前記所定の取付位置まで持ち上げるよう構成された、昇降装置を備え、
前記地面近接位置の高さは、ユーザが、前記電源バッテリモジュールを人力で持ち上げることなく、当該電源バッテリモジュールを前記車輪を用いて前記地面近接位置まで押すことで配置可能なほど低い高さである。
【０００８】
また、前記昇降装置は、電気的駆動源によって駆動されるように構成されている。
【０００９】
また、前記電源バッテリモジュールはさらに、フレキシブルケーブルを備え、前記フレキシブルケーブルの長さは、前記電源バッテリモジュールが前記地面近接位置にある時に、当該電源バッテリモジュールの電力出力ポートを前記電気自動車の電力入力ポートに電気的に接続するために十分な長さに形成されている。
【００１０】
また、前記昇降装置は、前記電源バッテリモジュールを受け入れて保持するためのホルダを備え、
前記電気自動車の電力入力ポートは、前記ホルダに形成された受入端電気接触端子を有し、前記電源バッテリモジュールの電力出力ポートは、前記筐体に形成された出力端電気接触端子を有し、前記電源バッテリモジュールが前記地面近接位置に移動したときに、当該電源バッテリモジュールは前記ホルダによって受け入れられて保持され、前記受入端電気接触端子は、前記出力端電気接触端子と電気的に接触する。
【００１１】
また、前記昇降装置はさらに、人力で駆動されるよう構成される。
【００１２】
また、前記昇降装置は、電気的駆動位置と人力駆動位置との間を移動するよう手動で操作可能なスイッチング要素を備え、
前記スイッチング要素が前記電気的駆動位置にあるとき、前記昇降装置は前記電気的駆動源に接続され、前記スイッチング要素が前記人力駆動位置にあるとき、前記昇降装置は前記電気的駆動源から切断されて当該昇降装置の人力での駆動が可能になる。
【００１３】
また、前記所定の取付位置は、前記電気自動車の後部の下部または外側である。
【００１４】
また、前記電源バッテリモジュールはさらに、当該電源バッテリモジュールの充電および／または放電を制御するために使用される充放電制御回路を有する。
【００１５】
また、前記電源バッテリモジュールはさらに、前記電力出力ポートから出力される電圧および／または電流を調整するために使用される調整回路を有する。
【００１６】
また、前記電源バッテリモジュールはさらに、前記筐体に配置された手動調整要素を有し、前記調整回路は、ユーザによる前記手動調整要素の操作に応じて前記調整を実行する。
【００１７】
また、前記電源バッテリモジュールの電力出力ポートは、複数のサブポートを有する。前記複数のサブポートは、互いに異なる電圧および／または電流を出力し、および／または、前記複数のサブポートは、互いに異なるインタフェースタイプを有する。
【００１８】
また、前記電源バッテリモジュールの電力量は６ｋＷｈ以上であり、および／または、前記電源バッテリモジュールの重量は５０ｋｇ以下である。
【００１９】
また、前記電源バッテリモジュールには、駆動モータが配置されており、前記駆動モータは車輪を回転駆動可能であり、前記駆動モータの回転速度を制御するスイッチが前記ハンドルに配置されている。
【００２０】
また、前記電源バッテリモジュールには、ユーザが立つためのフットペダルが配置されているため、ユーザは、前記電源バッテリモジュール上に立って前記電源バッテリモジュールを走行させることが可能である。
【００２１】
本発明の電気自動車は、昇降装置を備えているため、他の取付装置を用いることなく、電源バッテリを取り付けたり取り外したりすることができる。さらに、取り外し可能な電源バッテリモジュールは、過度の労力を要することなくユーザによって移動することが可能である。
【００２２】
また、本発明の電源バッテリモジュールには駆動モータが取り付けられているため、電源バッテリモジュールは、自律移動を実現することができ、輸送ツールとして利用可能である。
【００２３】
さらに、本発明の電気自動車の電源バッテリモジュールの電力を使い切った場合、故障の発生、及び、その場で対処できない場合に、専門のサービス組織によって提供され配布される同じ型番の電源バッテリモジュールと交換可能であり、電気自動車の走行継続性を向上させることができる。
【００２４】
本発明の上述およびその他の目的、利点および特徴は、添付の図面と組み合わせて、本発明の特定の実施形態の以下の詳細な説明により、当業者にはより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明のいくつかの具体的な実施形態を、添付の図面を参照して、制限的ではなく例示的な態様で以下に詳細に説明する。添付の図面における同一の参照符号は、同一または同様の構成要素または部分を表す。これらの添付図面が必ずしも一定の縮尺でないことは、当業者には理解されるべきである。
【図１】本発明の一実施形態に係る電気自動車の構造概略図であり、後部側から見た電気自動車と地面近接位置にある昇降装置とを示す。
【図２】図１に示す電気自動車の側面図であり、電気自動車の後部の一部のみを示し、昇降装置内の電源バッテリモジュールを部分断面図で示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る電源バッテリモジュールの構造概略図である。
【図４】昇降装置内に配置された図２に示す電源バッテリモジュールの構造概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る駆動モータを備えた電源バッテリモジュールの構造概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るフットペダルを備えた電源バッテリモジュールの構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１、図２および図３に示すように、本発明の電気自動車１０は、電気自動車１０の所定の取付位置に取り外し可能に取り付けられた電源バッテリモジュール２０を備えている。電源バッテリモジュール２０は、図３に示すように、筐体２１と、筐体２１内に取り付けられた複数のバッテリーセル（図示せず）とを含む。バッテリセルは、電気自動車１０が必要とする電気的駆動力を出力するよう、筐体２１内において所定の直列および／または並列モードで互いに接続されている。
【００２７】
筐体２１にはさらに、車輪２２とハンドル２３とが取り付けられている。車輪２２とハンドル２３は、電源バッテリモジュール２０が電気自動車１０から取り外され分離された状態で、ユーザが地面上において電源バッテリモジュール２０を引くことができるような位置に配置される。この場合、電源バッテリモジュール２０は全体的に、車輪を有するスーツケースの形状に形成される。
【００２８】
車輪は、電源バッテリモジュールの底部周辺に配置されることで、電源バッテリモジュールは傾いた状態または垂直な状態で円滑に移動されることが可能である。ハンドル２３は、伸縮可能な棒状に形成されてもよく、電源バッテリモジュール２０は全体的に、トロリーケースの形状に形成される。本実施形態では、ハンドル２３は図３に示す例では収納状態にあり、ユーザはハンドルを図６に示すような位置まで引き出すことができるため、ハンドル２３の高さを適宜調整することが可能である。このため、ユーザが立って歩く際にハンドル２３を使って電源バッテリモジュール２０を適宜引くことに適している。
【００２９】
電源バッテリモジュール２０にはさらに、電力出力ポートが形成されている。電力出力ポートは、電気自動車１０の電力入力ポートとの接続に用いられ、電気自動車１０に電気的駆動力を提供する。図２に示すように、電源バッテリモジュール２０の電力出力ポートは、フレキシブルケーブル２５の端部に形成された電気プラグ２４を備えてもよい。これに対応して、電気自動車１０の電力入力ポートは、電気プラグ２４と接続するための電気ソケット１４を備えてもよい。以下に示すように、追加的または代替的に、電源バッテリモジュール２０は、後述するような出力端電気接触端子２６や電気ソケットセット２７といった他の形状の電気出力ポートを有してもよく、ユーザは適切な状況で電気自動車１０やその他の電気機器に電力を供給する。
【００３０】
電気自動車１０にはさらに、電気自動車１０の一部としての昇降装置が取り付けられており、電気自動車１０上に取り付けられて携行される。昇降装置は、電源バッテリモジュール２０を取り外し可能に保持し、地面上または地面付近の地面近接位置から所望の所定取付位置まで、電源バッテリモジュール２０を持ち上げるように構成されている。地面近接位置とは、昇降装置によってまさに持ち上げられようとしている時の電源バッテリモジュール２０の位置であり、地面近接位置の高さは、ユーザが人力で電源バッテリモジュール２０を持ち上げることなく、車輪２２を使って電源バッテリモジュール２０を地面近接位置まで押して配置することができるほど十分に低い高さである。昇降装置の実施形態を以下に説明するが、昇降装置は従来技術におけるいかなる適切な構造を採用してもよいことは言うまでもない。
【００３１】
本発明の電源バッテリモジュール２０は、ユーザが一人で電気自動車１０に適宜着脱することが可能であり、他の作業台や運搬具を使用することなく電気自動車１０から遠ざけたり、あるいは、電気自動車１０に向かって移動することができる。電気自動車１０に取り付けられた昇降装置は、電気自動車１０からユーザが簡単に移動可能な位置へと電源バッテリモジュール２０を適宜取り外すことが可能であり、ユーザの運搬作業負荷が軽減される。同様に、ユーザが電源バッテリモジュール２０を昇降装置上に移動するときには、ユーザは電源バッテリモジュール２０を押すことによって昇降装置上に容易に配置することができる。そして、昇降装置は、電源バッテリモジュール２０を人力で直接持ち上げたり運んだりする必要なしに、電源バッテリモジュール２０を電気自動車１０の所定の取付位置まで持ち上げる。
【００３２】
また、本発明の昇降装置は、電気的駆動源によって駆動されるよう構成されてもよい。昇降装置は、電気的駆動源によって電源バッテリモジュール２０を自動的に取り付けたり取り外したりすることができる。図２に示すように、電気的駆動源はトラクションモータ１２であってもよい。
【００３３】
また、図２に示すように、電源バッテリモジュール２０から延びるフレキシブルケーブル２５が電源バッテリモジュール２０に設けられている。フレキシブルケーブル２５は、その端部に設けられた電気プラグ２４に電源バッテリモジュール２０の電力を伝送することができる。フレキシブルケーブル２５の長さは、電源バッテリモジュール２０が地面近接位置にあるときに、電源バッテリモジュール２０の電気プラグ２４を電気自動車１０の電気ソケット１４に電気的に接続するために十分な長さに構成されている。
【００３４】
電源バッテリモジュール２０を電気自動車１０に取り付ける際には、電源バッテリモジュール２０を地面近接位置に移動させ、電気プラグ２４を、電気自動車１０に電力を供給するようフレキシブルケーブル２５を使って電気自動車１０の電気ソケット１４に挿入する。電気自動車１０は、トラクションモータ１２などの電気的駆動源に電力を供給するため、電気的駆動源は昇降装置を駆動することができる。フレキシブルケーブル２５は、電源バッテリモジュールが電気自動車１０の所定の取付位置に取り付け戻される前に、電源バッテリモジュール２０が地面近接位置やその他の位置で、電気自動車１０に電力を供給することを可能にする。このことは、電源バッテリモジュール２０が電気自動車１０の唯一の電源である場合に特に有益である。さもなければ、昇降装置は、電力供給不足のために電気的駆動下で持ち上げ動作を行うことができない。
【００３５】
さらに、図２に示すように、昇降装置はホルダ３０を備える。ホルダ３０は電源バッテリモジュール２０を受け入れて保持するために使用される。受入端電気接触端子３１がホルダ３０に形成され、電気自動車１０の電力入力ポートとして使用される。これに対応して、出力端電気接触端子２６が電源バッテリモジュール２０の筐体２１に形成され、電源バッテリモジュール２０の電力出力ポートとして使用される。
【００３６】
電源バッテリモジュール２０を電気自動車１０に取り付ける際には、昇降装置のホルダ３０の下端は地面４０に近い位置にある。この場合、ユーザは車輪２２を使って電源バッテリモジュール２０をホルダ３０に直接押し込み、ホルダ３０は電源バッテリモジュール２０を受け入れて保持する。このため、人力で電源バッテリモジュール２０を持ち上げる必要がない。このとき、電源バッテリモジュール２０は、地面近接位置にある。電源バッテリモジュール２０を地面近接位置に押し入れている間に、電源バッテリモジュール２０の出力端電気接触端子２６は、ホルダ３０の受入端電気接触端子３１に徐々に接近し、最終的に電気的に接触する。ホルダ３０を持ち上げる間、電気接触端子２６，３１は電気的接触を常時維持する。したがって、電源バッテリモジュール２０の電力を、電気接触端子２６，３１の電気的接触により電気自動車１０に供給することができるため、電気自動車１０は、昇降装置に必要な電力を供給することができる。
【００３７】
上述のようなフレキシブルケーブル２５を用いた電気的接続と同様に、このような電気的接続方法では、電源バッテリモジュール２０が地面近接位置で電気自動車１０に電力を供給することを可能する。このことは、電源バッテリモジュール２０が電気自動車１０の唯一の電源である場合に特に有益である。電気プラグ２４と電気ソケット１４とによる電気的接続方法と、電気接触端子２６，３１による電気的接続方法を、ともに図２に示すが、他の実施形態においては、いずれかの電気的接続方法を単独で使用してもよい。
【００３８】
以下、電源バッテリモジュール２０が電気自動車１０の唯一の電源である場合についてさらに検討する。昇降装置が電源バッテリモジュール２０を取付位置から地面近接位置まで降下させて、昇降装置から電源バッテリモジュール２０を取り外した後では、この時点で電源バッテリモジュール２０が電気自動車１０から既に電気的に切断され、電気自動車１０が昇降装置を下降前の格納状態に戻すための電力を供給することができない可能性がある。
【００３９】
電源バッテリモジュール２０が昇降装置から取り外された後、電源バッテリモジュール２０を持たない昇降装置を格納状態に適宜戻すために、昇降装置は手動で駆動可能な構造に構成されてもよい。このようにして、電源バッテリモジュール２０を取り外した後の昇降装置は、格納状態となるよう、電力を使用することなくユーザによって手動で電気自動車１０内に格納されてもよい。さらに、電気自動車１０に電源バッテリモジュール２０を取り付ける際に、昇降装置がこの時点でまだ格納状態にある場合は、ユーザは電源バッテリモジュール２０を受け入れるために適した位置まで昇降装置を手動で引き出してもよい。ユーザは電源バッテリモジュール２０なしの昇降装置を手動で操作するため、このような動作は簡単で容易である。
【００４０】
図４に示すように、昇降装置は、電気的駆動位置と人力駆動位置との間を移動するよう手動で操作可能なスイッチング要素１７を備えている。スイッチング要素１７が電気的駆動位置にあるときは、昇降装置は、トラクションモータ１２などの電気的駆動源に接続される。スイッチング要素１７が人力駆動位置にあるときは、昇降装置は、トラクションモータ１２などの電動的駆動源から切断されて、昇降装置を人力で駆動可能とする。例示的には、スイッチング要素１７はアクチュエータであってもよく、昇降装置と電気的駆動源との間にある伝達接続部を選択的に切断状態または係合状態にすることができる。
【００４１】
また、電気自動車１０が他の電源（たとえば追加の蓄電池）を有する場合、当該他の電源が、昇降装置を駆動するために、トラクションモータ１２などの電気的駆動源に電力を供給してもよい。この場合、電源バッテリモジュール２０は、地面近接位置にあるときには電気自動車１０に電気的に接続されないようにし、その後、電源バッテリモジュール２０が所定の取付位置に持ち上げられると電気自動車１０に電気的に接続される。所定の取付位置では、電源バッテリモジュール２０と電気自動車１０は、ケーブル接続方法や上述した対となる電気接続端子による接続方法を同様に採用することができる。このとき、昇降装置は、人力で駆動される必要がないように構成してもよい。
【００４２】
図１に示すように、本発明の一実施形態においては、装着溝１１が電源バッテリモジュール２０の所定の取付位置となる。装着溝１１は電気自動車１０の後部の下部に位置してもよい。他の実施形態においては、電源バッテリモジュール２０の所定の取付位置は、電気自動車の後部の外側に位置してもよい。
【００４３】
本発明の一実施形態において、電源バッテリモジュール２０はさらに、電源バッテリモジュール２０の充電および／または放電を制御するために使用される充放電制御回路（図示せず）を備えてもよい。充放電制御回路を備えることにより、電源バッテリモジュール２０が電気自動車１０から取り外された後で、電力出力ポートを他の充電機器と接続するための電力入力ポートとして使用することができ、これにより、電源バッテリモジュールを充電することが可能になる。さらに、電源バッテリモジュールの電力は、電力出力ポートを介して電気自動車１０以外の他の電気機器に供給されてもよい。
【００４４】
また、電源バッテリモジュール２０はさらに、調整回路（図示せず）を備える。調整回路は、電力出力ポートを介して電源バッテリモジュール２０によって出力される電圧および／または電流を調整するために使用される。調整回路を備えることにより、電源バッテリモジュール２０は、他の電気機器の充電機器や電源機器として使用することもできる。他の実施形態では、電源バッテリモジュール２０が手動調整要素を備えてもよい。調整回路は、電源バッテリモジュール２０の出力電圧を適宜変更するよう、ユーザによる手動調整要素の操作に応じて調整を行ってもよい。
【００４５】
また、他の実施形態では、電気自動車１０と電源バッテリモジュール２０との間のデータ交換を実現するために、電源バッテリモジュール２０は、対応するインタフェースによって電気自動車１０のデータ信号線に接続されてもよい。
【００４６】
本発明の一実施形態では、電源バッテリモジュール２０の電力出力ポートは、ソケットセット２７を備えていてもよい。図２に示すように、電気ソケットセット２７は、複数のサブポートを備えていてもよく、これらのサブポートは、互いに異なる電圧および／または電流を出力し、互いに異なるインタフェースタイプを有していてもよい。上述のような構成にすることにより、電源バッテリモジュール２０が電気自動車１０から取り外された後で、異なるプラグに対する異なる電力供給モードおよび異なるプラグモードを様々な電気機器に提供することができるため、電源バッテリモジュール２０の適用範囲が広がる。
【００４７】
電気自動車１０に十分な電力を供給するために、電源バッテリモジュール２０の電力量は６ｋＷｈ以上であることが好ましい。さらに、電源バッテリモジュールの移動を容易にして軽量電気自動車１０に適合させるために、電源バッテリモジュール２０の重量は５０ｋｇ以下であることが好ましい。この場合、エネルギー密度と電源バッテリモジュール２０の安全性の観点から、使用するバッテリセルは、リチウムイオン中にチタン酸リチウムをドープしたバッテリや、シルバーチタン合金を添加したバッテリなどの、三元の非ポリマバッテリであるとよい。このようなバッテリは安全性が高く、爆発する可能性は低い。
【００４８】
本実施形態の目的は、電源バッテリモジュール２０が満充電である場合に、電気自動車１０が一度に少なくとも６０乃至８０ｋｍ走行可能にすることである。既存の電源バッテリを備えた一般的な電気自動車１０は、１ｋＷｈにつき５乃至６ｋｍ走行可能であり、電気自動車１０が軽量技術を採用すると、約１０ｋｍ走行することができる。したがって、電源バッテリモジュール２０は、電気自動車の走行要件を満たすと同時に、電源バッテリモジュールの重量に対する軽量要件を満たすために、少なくとも６ｋＷｈを必要とする。
【００４９】
図５に示すように、本発明の一実施形態では、電源バッテリモジュール２０に駆動モータ２８が配置され、駆動モータ２８は車輪２２を回転駆動する。ハンドル２３には、駆動モータ２８の動作を制御するための操作要素（図示せず）が設けられており、操作要素は、たとえば、駆動モータ２８のオン／オフと、その出力回転速度と、を制御する。使用時において、昇降装置から取り外された電源バッテリモジュール２０は、電源バッテリモジュール２０内の電力を直接使用して、電源バッテリモジュール２０を地面上に移動するよう駆動モータ２８を駆動させるためにユーザによって制御されることが可能であり、これにより、移動時のユーザの負担が軽減される。さらに、駆動モータ２８を採用しているので、ユーザは、重量がより大きい電源バッテリモジュール２０を移動させることができる。図５において、車輪２２は、駆動モータ２８によって回転駆動されることが可能であり、また、駆動モータ２８が作動せずユーザが電源バッテリモジュール２０を引っ張るときに、地面上を転がることも可能である。他の実施形態において、駆動モータ２８によって駆動される被駆動ホイールは、車輪２２でなくてもよく、追加的に備えてもよい。
【００５０】
図６に示すように、本発明のさらなる実施形態では、電源バッテリモジュール２０が駆動モータ２８（図示せず）を有する場合には、ユーザが電源バッテリモジュール２０上に立つために利用されるフットペダル２８を電源バッテリモジュール２０に設けてもよい。この場合、ユーザが電源バッテリモジュール２０上に立っているとき、駆動モータ２８が車輪２２を回転駆動して、電源バッテリモジュール２０を移動させ、同時にユーザを移動させる。
【００５１】
電源バッテリモジュール２０の筐体２１には、フットペダル２８を収容するための収容溝２９が形成されている。通常、フットペダル２８は収容溝２９内に回転自在に収容され、フットペダル２８は、使用時に水平状態になるよう回転される。この方法では、取り外した電源バッテリモジュール２０を、独立した立ち乗り電気自動車として、ユーザの輸送手段として機能させることができ、さらに、ユーザが電源バッテリモジュール２０を移動させるうえで便利である。電気自動車１０が到着できない、あるいは、通過できないような場所では、電源バッテリモジュール２０を、一時的な車両として使用することも可能である。
【００５２】
以下、本発明における昇降装置の例示的な構成を、図１、２および４の組み合わせで詳細に説明する。
【００５３】
電気自動車１０の後部中央には、電源バッテリモジュール２０を配置するための装着溝１１が形成され、装着溝１１にはホルダ３０が配置される。電気ソケット１４と、あり溝１９と、駆動ギア１３と、駆動ギア１３を回転駆動するトラクションモータ１２とが、装着溝１１の側壁に配置されている。ホルダ３０にはくさび形のスライドレール１８が設けられており、スライドレールは、あり溝１９の形状に合わせられ、あり溝１９に対応する位置に配置されている。駆動ギア１３に対応する位置にはラック歯車１６が配置されている。
【００５４】
ホルダ３０にはさらに、受入端電気接触端子３１が形成されている。駆動ギア１３がトラクションモータ１２から離れたり係合されたりするよう制御するスイッチング要素１７は、電気自動車１０の装着溝１１の外側の適切な位置に配置されている。
【００５５】
電源バッテリモジュール２０の筐体２１には、ハンドル２３と車輪２２とが配置され、さらに、電気プラグ２４と、電気ソケットセット２７と、出力端電気接触端子２６とが電気出力ポートとして設けられている。
【００５６】
組立状態では、ホルダ３０のスライドレール１８が装着溝１１上のあり溝１９に挿入され、ホルダ３０が装着溝１１内に上下摺動可能に保持される。このとき、駆動ギア１３はラック歯車１６と係合している。電源バッテリモジュール２０はホルダ３０内にあり、その出力端電気接触端子２６は、ホルダ３０の受入端電気接触端子３１に挿入されて電気的に接続され、電源バッテリモジュール２０が電気自動車１０に電力を供給することを可能にする。もちろん、任意で、伸縮自在なフレキシブルケーブル２５の端部に設けられた電気プラグ２４を使用して、装着溝１１に設けられた電気ソケット１４との電気的接続を確立することができる。
【００５７】
電気自動車１０から電源バッテリモジュール２０を取り外すために、電気自動車１０はトラクションモータ１２を介して駆動ギア１３を回転駆動し、駆動ギア１３はラック歯車１６との係合伝達によってホルダ３０を下降させる。ホルダ３０が地面に近接または対向する位置まで下降すると、ユーザはハンドル２３を使って電源バッテリモジュール２０を移動させ、車輪２２を介してホルダ３０から地面に電源バッテリモジュールを引き出すことができる。このとき、電源バッテリモジュール２０が外側に移動するので、電気接触端子２６，３１間の電気的接続が開放される。
【００５８】
電気プラグ２４と電気ソケット１４との間の電気的接続が存在する場合、ユーザは手動で電気的接続を切断することができる。そして、図４に示すように、ユーザは、駆動ギア１３に設けられた傘歯車１３’がトラクションモータの動力を伝達する傘歯車１２’から解放されるようスイッチング要素１７を操作し、これにより、トラクションモータ１２との伝達接続を切断する。そして、ホルダ３０が装着溝１１内に完全に押し戻されるまでホルダ３０を手動で上方へ押す。また、駆動ギア１３が再びトラクションモータ１２によって制御されるように、傘歯車１３’と傘歯車１２’とがスイッチング要素１７によって制御されて互いに係合する。電源バッテリモジュール２０の取り外しはこうして完了する。
【００５９】
電源バッテリモジュール２０を取り付けるために、電源バッテリモジュール２０の電気プラグ２４を装着溝１１の電気ソケット１４に接続してもよい。これにより、電気自動車１０はトラクションモータ１２を駆動する電力を得ることができる。ホルダ３０はトラクションモータ１２によって地面に近接または対向する位置に配置され、そして、電源バッテリモジュール２０はホルダ３０内に押し込まれる。トラクションモータ１２の駆動により、ホルダ３０は完全に装着溝１１内に入り、電源バッテリモジュール２０の再取り付けがこうして完了する。
【００６０】
また、電源バッテリモジュール２０の取り付け時には、最初にスイッチング要素１７によってトラクションモータ１２を駆動ギア１３から切り離してもよく、その後、ホルダ３０を手動で地面に近接または対向する位置に引っ張る。そして、ユーザは、電源バッテリモジュール２０をホルダ３０内に押し込み、ホルダ３０内の受入端電気接触端子３１に出力端電気接触端子２６を挿入して電気自動車１０に電力を供給する。ユーザは、スイッチング要素１７を操作して駆動ギア１３をトラクションモータ１２に係合させ、トラクションモータ１２がホルダ３０を駆動して装着溝１１に戻す。
【００６１】
本発明の電源バッテリモジュールの筐体上に表示装置を配置することが可能である。電源バッテリモジュールが装着溝に取り付けられると、表示装置は、外部から直接見えるよう、電気自動車の後部方向を向く。外部保護ケースが電気自動車の装着溝に設けられている場合には、容易に外部から表示装置を見ることができるように、外部保護ケースは透明な材料で構成されてもよい。具体的な表示装置としては、ＬＥＤ表示画面、ＬＥＤランプ、液晶表示画面等を用いることができ、ブレーキ灯として使用したり、特定の模様やロゴ等を表示するために使用したりすることができる。また、夜間に電気自動車から電源バッテリモジュールを取り外して牽引する際に、表示装置を照明灯として使用することもできる。
【００６２】
以上、本発明の複数の実施形態を示して詳細に説明したが、本発明の原理を満足する多くの他の変形や変更が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明によって開示された内容に従って直接決定または推定されることは、当業者により理解されよう。したがって、本発明の範囲は、そのような他の変形や変更すべてを網羅するものと理解され、かつ、みなされるべきである。
【図１】
2017536276.tif 000003
【図２】
2017536276.tif 000004
【図３】
2017536276.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017536276.tif 000007
【図６】
2017536276.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月2日(2017.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源バッテリモジュールと、昇降装置と、を備えた電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールは、前記電気自動車の所定の取付位置に取り外し可能に取り付けられ、
前記電源バッテリモジュールは、
筐体と、
前記筐体内に配置されて所定の直列および／または並列モードで互いに接続され、前記電気自動車に必要な電気的駆動力を出力する複数のバッテリセルと、
前記筐体に取り付けられ、前記電源バッテリモジュールが前記電気自動車から取り外された状態で、ユーザが当該電源バッテリモジュールを地面上で引くことを可能とするよう配置された、車輪およびハンドルと、
前記電気自動車の電力入力ポートと接続され当該電気自動車に電気的駆動力を供給する少なくとも１つの電力出力ポートと、を備え、
前記昇降装置は、前記電気自動車に取り付けられて携行され、前記電源バッテリモジュールを取り外し可能なよう保持して当該電源バッテリモジュールを地面上または地面付近である地面近接位置から前記所定の取付位置まで持ち上げるよう構成され、
前記地面近接位置の高さは、ユーザが、前記電源バッテリモジュールを人力で持ち上げることなく、当該電源バッテリモジュールを前記車輪を用いて前記地面近接位置にまで押すことで配置可能なほど低い高さであり、
前記昇降装置は、前記電源バッテリモジュールを受け入れて保持するためのホルダを備え、
前記電気自動車の電力入力ポートは、前記ホルダに形成された受入端電気接触端子を有し、前記電源バッテリモジュールの電力出力ポートは、前記筐体に形成された出力端電気接触端子を有し、前記電源バッテリモジュールが前記地面近接位置に移動したときに、当該電源バッテリモジュールは前記ホルダによって受け入れられて保持され、前記受入端電気接触端子は、前記出力端電気接触端子と電気的に接触する、
電気自動車。
【請求項２】
請求項１に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置は、電気的駆動源によって駆動されるよう構成されている、
電気自動車。
【請求項３】
請求項２に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールは、フレキシブルケーブルをさらに備え、
前記フレキシブルケーブルの長さは、前記電源バッテリモジュールが前記地面近接位置にあるときに当該電源バッテリモジュールの電力出力ポートの一つを前記電気自動車の電力入力ポートに電気的に接続するために十分な長さに形成されている、
電気自動車。
【請求項４】
請求項２に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置はさらに、人力で駆動されるよう構成されている、
電気自動車。
【請求項５】
請求項４に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置は、電気的駆動位置と人力駆動位置との間で移動するよう手動で操作可能なスイッチング要素を備え、
前記スイッチング要素が前記電気的駆動位置にあるとき、前記昇降装置は前記電気的駆動源に接続され、前記スイッチング要素が前記人力駆動位置にあるとき、前記昇降装置は当該昇降装置を人力で駆動可能にするよう前記電気的駆動源から切断される、
電気自動車。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の電気自動車であって、
前記所定の取付位置は、前記電気自動車の後部の下部または外側である
電気自動車。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかに記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、当該電源バッテリモジュールの充電および／または放電を制御するために使用される充放電制御回路を有する、
電気自動車。
【請求項８】
請求項７に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、当該電源バッテリモジュールから出力される電圧および／または電流の調整のために使用される調整回路を有する、
電気自動車。
【請求項９】
請求項８に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、前記筐体に配置された手動調整要素を有し、
前記調整回路は、ユーザによる前記手動調整要素の操作に応じて前記調整を行う
電気自動車。
【請求項１０】
請求項８に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールの電力出力ポートは複数のサブポートを有し、前記複数のサブポートは互いに異なる電圧および／または電流を出力し、および／または、前記複数のサブポートは互いに異なるインタフェースタイプを有する、
電気自動車。
【請求項１１】
請求項１に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールの電力量は６ｋＷｈ以上であり、および／または、前記電源バッテリモジュールの重量は５０ｋｇ以下である、
電気自動車。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気自動車であって、
駆動モータと、前記駆動モータによって回転駆動される被駆動ホイールと、が前記電源バッテリモジュールに配置され、前記駆動モータの動作を制御するための操作要素が前記ハンドルに配置される、
電気自動車。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電気自動車であって、
前記被駆動ホイールは、前記車輪である、
電気自動車。
【請求項１４】
請求項１２に記載の電気自動車であって、
ユーザが前記電源バッテリモジュール上に立って当該電源バッテリモジュールを走行駆動可能なよう、ユーザが立つためのフットペダルが前記電源バッテリモジュールに配置されている、
電気自動車。
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月28日(2017.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源バッテリモジュールと、昇降装置と、を備えた電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールは、前記電気自動車の所定の取付位置に取り外し可能に取り付けられ、
前記電源バッテリモジュールは、
筐体と、
前記筐体内に配置されて所定の直列および／または並列モードで互いに接続され、前記電気自動車に必要な電気的駆動力を出力する複数のバッテリセルと、
前記筐体に取り付けられ、前記電源バッテリモジュールが前記電気自動車から取り外された状態で、ユーザが当該電源バッテリモジュールを地面上で引くことを可能とするよう配置された、車輪およびハンドルと、
前記電気自動車の電力入力ポートと接続され当該電気自動車に電気的駆動力を供給する少なくとも１つの電力出力ポートと、を備え、
前記昇降装置は、前記電気自動車に取り付けられて携行され、前記電源バッテリモジュールを取り外し可能なよう保持して当該電源バッテリモジュールを地面上または地面付近である地面近接位置から前記所定の取付位置まで持ち上げるよう構成され、
前記地面近接位置の高さは、ユーザが、前記電源バッテリモジュールを人力で持ち上げることなく、当該電源バッテリモジュールを前記車輪を用いて前記地面近接位置にまで押すことで配置可能なほど低い高さであり、
前記昇降装置は、電気的駆動源によって駆動されるよう構成されており、
前記昇降装置は、前記電源バッテリモジュールを受け入れて保持するためのホルダを備え、
前記電気自動車の電力入力ポートは、前記ホルダに形成された受入端電気接触端子を有し、前記電源バッテリモジュールの電力出力ポートは、前記筐体に形成された出力端電気接触端子を有し、前記電源バッテリモジュールが前記地面近接位置に移動したときに、当該電源バッテリモジュールは前記ホルダによって受け入れられて保持され、前記受入端電気接触端子は、前記出力端電気接触端子と電気的に接触する、
電気自動車。
【請求項２】
請求項１に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールは、フレキシブルケーブルをさらに備え、
前記フレキシブルケーブルの長さは、前記電源バッテリモジュールが前記地面近接位置にあるときに当該電源バッテリモジュールの電力出力ポートの一つを前記電気自動車の電力入力ポートに電気的に接続するために十分な長さに形成されている、
電気自動車。
【請求項３】
請求項１に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置はさらに、人力で駆動されるよう構成されている、
電気自動車。
【請求項４】
請求項３に記載の電気自動車であって、
前記昇降装置は、電気的駆動位置と人力駆動位置との間で移動するよう手動で操作可能なスイッチング要素を備え、
前記スイッチング要素が前記電気的駆動位置にあるとき、前記昇降装置は前記電気的駆動源に接続され、前記スイッチング要素が前記人力駆動位置にあるとき、前記昇降装置は当該昇降装置を人力で駆動可能にするよう前記電気的駆動源から切断される、
電気自動車。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電気自動車であって、
前記所定の取付位置は、前記電気自動車の後部の下部または外側である
電気自動車。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、当該電源バッテリモジュールの充電および／または放電を制御するために使用される充放電制御回路を有する、
電気自動車。
【請求項７】
請求項６に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、当該電源バッテリモジュールから出力される電圧および／または電流の調整のために使用される調整回路を有する、
電気自動車。
【請求項８】
請求項７に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールはさらに、前記筐体に配置された手動調整要素を有し、
前記調整回路は、ユーザによる前記手動調整要素の操作に応じて前記調整を行う
電気自動車。
【請求項９】
請求項７に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールの電力出力ポートは複数のサブポートを有し、前記複数のサブポートは互いに異なる電圧および／または電流を出力し、および／または、前記複数のサブポートは互いに異なるインタフェースタイプを有する、
電気自動車。
【請求項１０】
請求項１に記載の電気自動車であって、
前記電源バッテリモジュールの電力量は６ｋＷｈ以上であり、および／または、前記電源バッテリモジュールの重量は５０ｋｇ以下である、
電気自動車。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電気自動車であって、
駆動モータと、前記駆動モータによって回転駆動される被駆動ホイールと、が前記電源バッテリモジュールに配置され、前記駆動モータの動作を制御するための操作要素が前記ハンドルに配置され、
前記被駆動ホイールは、前記車輪である、
電気自動車。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気自動車であって、
ユーザが前記電源バッテリモジュール上に立って当該電源バッテリモジュールを走行駆動可能なよう、ユーザが立つためのフットペダルが前記電源バッテリモジュールに配置されている、
電気自動車。
【国際調査報告】
2017536276.tif 000009
2017536276.tif 000010
2017536276.tif 000011
2017536276.tif 000012
2017536276.tif 000013
2017536276.tif 000014