JP2011189909A - 車両のバッテリ交換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】テーブル13aの上面には検知スイッチ17が設けられるとともに、地上におけるテーブル13aの下面と対向する位置には測距センサ15が設けられている。そして、バッテリ収納部11aに収納されたバッテリBを取り外す際に、測距センサ15は、テーブル13a上にバッテリBが載置されたときのテーブル13aの高さを検出する。そして、バッテリ収納部11aに新たなバッテリBを装着する際に、CPUは、測距センサ15により検出されたテーブル13aの高さと車高変動量とを加算して得られた取付目標高さに、テーブル13aが停止するように昇降用モータを制御する。
【選択図】図2
Description
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記検知スイッチは、前記テーブルの上面に複数設けられていることを要旨とする。
まず、本実施形態のバッテリ交換装置10を備えたバッテリ交換システムSの全体構成について説明する。図1に示すように、バッテリ交換システムSは、地上に設けられるバッテリ交換装置10と、バッテリ交換装置10の上方に設けられるとともに車両としての電気自動車11を支持する支持台12と、矩形箱状をなすバッテリBを格納するバッテリ用自動倉庫20とを備えている。さらに、バッテリ交換システムSは、バッテリ交換装置10との間でバッテリBを授受可能であるとともに、バッテリ用自動倉庫20側へバッテリBを搬送可能な搬送装置14を備えている。
支持台12は、バッテリ交換の際に電気自動車11が水平状態で停止するように設けられるとともに、図示しないスロープから電気自動車11が予め定められたバッテリ交換位置に停止するように構成されている。さらに、支持台12には、電気自動車11がバッテリ交換位置に停止した状態において、バッテリ収納部11aとバッテリ交換装置10との間におけるバッテリBの移動に支障を来たさない大きさの開口12aが形成されている。なお、この開口12aは、電気自動車11がバッテリ交換位置に対して車幅方向にずれた位置に停止した状態であっても、バッテリ収納部11aとバッテリ交換装置10との間におけるバッテリBの移動に支障を来たさない大きさに形成されている。
図1に示すように、バッテリ用自動倉庫20は、ラック21と、スタッカクレーン25とを備えている。ラック21は、床面に対して直交する上下方向に延びるとともに通路の長手方向(図1の紙面と垂直方向)に沿って立設される複数本の支柱22と、隣り合う支柱22で対をなすように上下方向に沿って等間隔おきに配設された棚板23とから構成されている。そして、ラック21には、支柱22と棚板23との枠組みにより、回収された使用済みのバッテリBを一時格納するとともに、充電された新たなバッテリBを格納可能な格納部24が上下方向及び通路の長手方向にそれぞれ複数ずつ区画形成されている。なお、図示しないが、複数の格納部24のうちの少なくとも一つには、使用済みのバッテリBを充電する充電装置が設けられている。
バッテリ交換装置10は、バッテリ収納部11aに対してバッテリBを脱着するためにバッテリBを昇降する昇降手段としてのリフタ13を備えている。
搬送装置14は、バッテリ交換位置に停止した電気自動車11の前後方向と直交する方向(以下、「搬送方向」とする。)に移動可能になっている。また、搬送装置14は、搬送方向に沿うように床面に敷設された図示しないレール上を走行可能な走行輪14bを有する走行台14aを備えている。走行台14aは、搬送方向へ長辺が延びる矩形板状をなすとともに、走行台14a上にバッテリBが載置されるようになっている。走行台14aには、走行輪14bを回転駆動するための走行用モータ(図示せず)が設けられている。そして、搬送装置14は、走行用モータの駆動により走行輪14bが回転駆動されて、搬送方向に沿って走行するようになっている。
図3に示すように、バッテリ交換装置10は、中央演算装置であるCPU(CENTRAL PROCESSING UNIT)19a及びメモリ19bを有する制御装置19を備えている。メモリ19bには、リフタ13の昇降及び搬送装置14の走行を制御するための各種制御用プログラムが記憶されるとともに、各種演算処理結果や各種制御データ等が記憶される。また、メモリ19bには、バッテリBがバッテリ収納部11aから取り外されたときに生じる電気自動車11の車高変動量Y(図4(b)参照)が予め記憶されている。この車高変動量Yは、バッテリBの重さや車種毎に異なり、予め測定されている。
電気自動車11がバッテリ交換位置に停止した状態において、走行台14aが下降状態におけるリフタ13のテーブル13aよりも上方に位置するように、支持台12の下方で停止すると、CPU19aは、昇降用モータ13bを制御してテーブル13aを上昇させる。そして、図4(a)に示すように、テーブル13aが搬送装置14の開口及び支持台12の開口12aを介してバッテリBの下面まで到達するとともに、各検知スイッチ17がバッテリBの下面に接触して同時にオン状態になる。
(1)バッテリ収納部11aに収納されたバッテリBを取り外す際に、測距センサ15は、テーブル13a上にバッテリBが載置されたときのテーブル13aの高さを検出する。そして、バッテリ収納部11aに新たなバッテリBを装着する際に、CPU19aは、測距センサ15により検出されたテーブル13aの高さと車高変動量Yとを加算して得られた取付目標高さに、テーブル13aが停止するように昇降用モータ13bを制御する。よって、バッテリBがバッテリ収納部11aから取り外されて、電気自動車11の車高が変動しても、その変動した高さを予め把握しておき、その変動後の高さまでテーブル13aを上昇させることができる。したがって、変動後の高さが把握できず、例えば、リミットスイッチにより変動後の高さを検出する場合に比べて、テーブルを上昇させる時間を短縮することができ、バッテリ交換時間の短縮を図ることができる。
○ 実施形態では、検知スイッチ17がバッテリBの下面に接触したときのテーブル13aの高さを測距センサ15により検出することで、テーブル13aにバッテリBが載置されたときのテーブル13aの高さを測定したが、これに限らない。例えば、検知スイッチ17を設けずに、光学式の測距センサにより直接バッテリBの高さを検出して、テーブル13aの上面とバッテリBの下面とが当接するときのテーブル13aの高さを測定してもよい。これによれば、バッテリ収納部11aに新たなバッテリBを装着する際に、測距センサにより直接バッテリBの高さを検出することで、バッテリ収納部11aに収納されているときのバッテリBの高さに対して車高変動量Yを加算して得られる取付目標高さを直接測定することができる。
(イ)前記複数の検知スイッチが前記バッテリの下面に接触する際に、各検知スイッチが同時にオン状態にならない場合には、前記制御手段はバッテリ交換作業を強制終了させることを特徴とする請求項3に記載の車両のバッテリ交換装置。
Claims (3)
- 車両下部に設けられたバッテリ収納部に対して下方からバッテリの脱着を行うために、前記バッテリが載置されるテーブルを昇降可能な昇降手段を備えた車両のバッテリ交換装置であって、
前記バッテリ収納部に収納された前記バッテリの下面に対して前記テーブルの上面が当接するときの前記テーブルの高さを測定する測定手段と、
前記昇降手段を制御して前記テーブルの高さを可変にする制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記バッテリ収納部に新たなバッテリを装着する際に、前記測定手段により測定された前記テーブルの高さに対し、前記バッテリが前記バッテリ収納部から取り外されたときに生じる前記車両の車高変動量を加算して得られる高さに、前記テーブルが位置するように前記昇降手段を制御することを特徴とする車両のバッテリ交換装置。 - 前記測定手段は、前記テーブルの上面に設けられる接触式の検知スイッチと、前記検知スイッチが前記バッテリの下面に接触してオンになったときの前記テーブルの高さを測定する測距センサとから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両のバッテリ交換装置。
- 前記検知スイッチは、前記テーブルの上面に複数設けられていることを特徴とする請求項2に記載の車両のバッテリ交換装置。
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