JP2019204777A - バッテリ交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】仕様の異なる充電式バッテリが単一の充電システムを共有する【解決手段】バッテリ交換装置Ｚは、キャビネット本体１と、複数のバッテリ収納部２と、バッテリ仕分け部３とを備える。キャビネット本体は、収納扉１１と、複数のアクセス扉１２１〜１２３とを有する。バッテリ収納部は、キャビネット本体内に配設され、アクセス扉と夫々接続される。バッテリ仕分け部は、キャビネット本体内に配設され、プーリモジュール３１と、可動キャリア３２と、複数のストッパモジュール３３と、識別モジュール３４とを備える。プーリモジュールは、プーリ要素３１１と、ロープ要素３１２と、平衡器３１３とを有する。可動キャリアは、バッテリを運び、ロープ要素の一端に配設される。平衡器は、ロープ要素の他端に配設される。各ストッパモジュールは、対応するバッテリ収納部と収納側面１０１との間に配設される。バッテリ仕分け部は、バッテリを仕分ける。【選択図】図１

Description

本開示はバッテリ交換装置に係り、より具体的にはバッテリを仕分けするバッテリ交換装置に関する。

電気電動装置のバッテリは、手動で又は単純な補助装置を用いて交換されて電力補充することができ、互いに直列に接続されて高出力バッテリを成すことができる。このようなバッテリは、電気電動装置のほか、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）にも適用可能である。

しかしながら、電気電動装置への適用について、従来のバッテリ充電技術は改善する必要がある。つまり現在、異なる仕様の異なる種類の充電式バッテリを使用する多くの様々な電動バイクブランドが販売されている。仕様の異なるこれらのバッテリは、バッテリ充電やバッテリ交換に対する制限などの問題を引き起こす。なぜなら仕様の異なる充電式バッテリが単一の充電システムを共有することは困難であるからである。

この多様性は、各電動バイクメーカーが、自社の電動バイクと互換性のある仕様を有するバッテリを選ぶことにどの程度意欲的であるかに起因する。一方、全てのメーカーが統一仕様に従った一般的なバッテリを使用していると、電気電動装置で使用されるバッテリが正常に機能しない場合の責任にグレーゾーンが生じることになる。特に、異常が装置に起因するのか、バッテリ自体に起因するのかを知ることが困難になる。

上記の技術的欠点に応えて、本開示はバッテリ交換装置を提供する。

一態様において、本開示は、キャビネット本体と、複数のバッテリ収納部と、バッテリ仕分け部とを備えたバッテリ交換装置を提供する。キャビネット本体は、収納扉と複数のアクセス扉とを有する。複数のバッテリ収納部は、キャビネット本体内に配設され、各バッテリ収納部はその複数のアクセス扉の対応する１つに接続される。上記バッテリ仕分け部は、キャビネット本体内にキャビネット本体の収納扉がある側面に隣接するように配設される。バッテリ仕分け部は、プーリモジュールと、可動キャリアと、複数のストッパモジュールと、識別モジュールとを備える。プーリモジュールは、プーリ要素と、ロープ要素と、ロープ要素の一端に配設された平衡器とを有する。バッテリを運ぶための可動キャリアは、ロープ要素の他端に配設される。複数のストッパモジュールのそれぞれは、そのバッテリ収納部の対応する１つとキャビネット本体の収納扉がある側面との間に配設される。識別モジュールは、ストッパモジュールに電気的に接続される。識別モジュールは、仕分け基準に基づいてバッテリの種類を判定し、次いで対応するストッパモジュールが、あらかじめ設定された停止位置に入り上記バッテリを運ぶ可動キャリアが降下するのを妨げ、代わりにバッテリの種類に対応するバッテリ収納部が上記バッテリをその対応するアクセス扉に運ぶように、バッテリの種類に対応するストッパモジュールのうちの１つにバッテリの種類に基づいて起動信号を送信する。可動キャリアがバッテリを運んでいるときに重さの不均衡がロープ要素を動作させて可動キャリアを降下させるように、平衡器の重さは可動キャリアの重さより大きく、可動キャリアの重さとバッテリの重さの合計は平衡器の重さより大きい。

別の態様において、本開示は、キャビネット本体と、少なくとも１つの一次バッテリ収納部と、少なくとも１つの二次バッテリ収納部と、バッテリ仕分け部とを備えたバッテリ交換装置を提供する。キャビネット本体は、収納扉と複数のアクセス扉とを有する。一次バッテリ収納部は、充電を必要とするバッテリを収納するためのものであり、各一次バッテリ収納部がその複数のアクセス扉の対応する１つに接続された状態でキャビネット本体内に配設される。二次バッテリ収納部は、充電を必要としないバッテリを収納するためのものであり、各二次バッテリ収納部がその複数のアクセス扉の対応する１つに接続された状態でキャビネット本体内に配設される。バッテリ仕分け部はキャビネット本体内にキャビネット本体の収納扉がある側面に隣接するように配設される。バッテリ仕分け部は、プーリモジュールと、可動キャリアと、複数のストッパモジュールと、識別モジュールとを備える。プーリモジュールは、プーリ要素と、ロープ要素と、ロープ要素の一端に配設された平衡器とを有する。

バッテリを運ぶための可動キャリアは、ロープ要素の他端に配設され、バッテリは、充電を必要とするか又は充電を必要としない。複数のストッパモジュールのそれぞれは、バッテリ収納部のうちの対応する１つと、キャビネット本体の収納扉がある側面との間に配設され、各バッテリ収納部は一次タイプ又は二次タイプのいずれかである。識別モジュールは、ストッパモジュールに電気的に接続される。識別モジュールは、設定された仕分け基準に基づいてバッテリの種類を判定し、次いで対応するストッパモジュールが、あらかじめ設定された停止位置に入って上記バッテリを運ぶ可動キャリアが降下するのを妨げ、代わりにバッテリの種類に対応する一次又は二次バッテリ収納部が上記バッテリを対応するアクセス扉に運ぶように、バッテリの種類に対応するストッパモジュールの１つにバッテリの種類に基づいて起動信号を送信する。バッテリを運ぶときに重さの不均衡がロープ要素を動作させて可動キャリアを降下させるように、平衡器の重さは可動キャリアの重さより大きく、可動キャリアの重さとバッテリの重さの合計は平衡器の重さより大きい。

別の態様において、本開示はキャビネット本体と、複数のバッテリ収納部と、バッテリ仕分け部とを備えたバッテリ交換装置を提供する。キャビネット本体は、収納扉と、複数のアクセス扉とを有する。キャビネット本体は、その長さが床と平行で、一端部に収納扉を、そして反対の端部に複数のアクセス扉を有する細長い直方体を特徴とする。複数のバッテリ収納部はキャビネット本体内に配設され、各バッテリ収納部は、その複数のアクセス扉の対応する１つに接続される。上記バッテリ仕分け部は、キャビネット本体内にキャビネット本体の収納扉がある側面に隣接するように配設される。

これらの「その長さが床と平行な直方体のキャビネット本体」、及び「キャビネット本体の反対端に配設された収納扉と複数のアクセス扉」という設計的特徴によって、本開示が提供するバッテリ交換装置は、バッテリが仕分けのために一端部にある収納扉からキャビネット本体に入れられることを可能にし、仕分けられたバッテリがそのキャビネット本体の反対の端部にある複数のアクセス扉の対応する１つから取り出すことを可能にする。

本開示の上記及び他の態様は、以下の図面及び図面のキャプションと併せて行われる例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるが、本開示の新規の概念の技術思想及び範囲から逸脱することなく、それらの変形及び変更が行われ得る。

本開示のある実施形態に係る、収納扉からキャビネット本体に入れられたバッテリを示すバッテリ交換装置の側面図。 本開示のある実施形態に係る、バッテリがプーリモジュールの助けを借りて降下し、ストッパモジュールによって停止される様子を示すバッテリ交換装置の側面図。 本開示のある実施形態に係る、バッテリ収納部に移されたバッテリを示すバッテリ交換装置の側面図。 本開示のある実施形態に係る、複数のバッテリ収納部を有するバッテリ交換装置の側面図。 本開示のある実施形態に係る、壁を背にしたバッテリ交換装置の斜視図。

本開示は、多数の変更形態及び変形形態が当業者に明らかとなるため、一例にすぎないことが意図された以下の実施例により具体的に記載されている。図面中の同じ番号は、図全体にわたって同じ構成要素を示す。本明細書中の記述及び添付の請求項全体にわたって使用されているように、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」の意味は、文脈において別途明確に示していない限り、複数を含み、「ｉｎ」の意味は「ｉｎ」及び「ｏｎ」を含む。表題又は副題は、読者の便宜のために本明細書において使用されることがあるが、本開示の範囲に影響を及ぼさないものとする。

本明細書で使用される用語は一般に、当該技術分野における通常の意味を有する。対立がある場合は、本明細書中で与えられたあらゆる定義を含め、本文書が優先することになる。同じことが２つ以上の方法で表現されることがある。本明細書で論じられる用語のいずれか１つ又は複数に、代替的な用語及び同義語を使用してもよく、また、用語が本明細書において補足説明されるか又は論じられるかを特に重視すべきでもない。１つ又は複数の同義語の詳説は、他の同義語の使用を排除するものではない。あらゆる用語の用例を含む本明細書全体における用例の使用は一例にすぎず、本開示又は例を挙げた全ての用語の範囲及び意味を限定するものではない。同様に、本開示は本明細書中に与えられる様々な実施形態に限定されるものでもない。「第１の」、「第２の」又は「第３の」などの順序を示す用語は、様々な構成要素、信号などを、１つの構成要素／信号と他のものとを区別するためだけに使用することができ、構成要素、信号などにいかなる実質的な制限も課す意図はなく、そのように解釈すべきでもない。

図１〜図５を参照すると、本開示のいくつかの実施形態は、キャビネット本体１と、複数のバッテリ収納部２と、バッテリ仕分け部３と、アクセス部４とを備えたバッテリ交換装置Ｚを提供する。キャビネット本体１は、収納扉１１と、複数のアクセス扉１２１、１２２及び１２３とを有し、複数のバッテリ収納部２はキャビネット本体１内に設置される。さらに、上記の実施形態において、複数のバッテリ収納部２は、それぞれ一次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ及び２ｃ）又は二次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ）であってよい。しかしながら、本開示はこれに限定されない。バッテリ収納部２ａ、２ｂ及び２ｃは、アクセス扉１２１、１２２及び１２３にそれぞれ接続される。バッテリ仕分け部３は、キャビネット本体１内にキャビネット本体１の収納扉１１がある側面に隣接するように配設される。つまり、バッテリ仕分け部３は、収納扉１１がある側面と反対の側面よりキャビネット本体１の収納扉１１がある側面に近い。つまり、バッテリ仕分け部３は、収納扉１１がある側面と反対の側面よりキャビネット本体１の収納扉１１がある側面に近い。バッテリ仕分け部３は、プーリモジュール３１と、可動キャリア３２と、複数のストッパモジュール３３と、識別モジュール３４とを備える。

図１を参照すると、プーリモジュール３１は、プーリ要素３１１と、ロープ要素３１２と、平衡器３１３とを備える。可動キャリア３２はバッテリＢを運ぶためのものである。可動キャリア３２はロープ要素３１２の一端に配設される。平衡器３１３はロープ要素３１２の他端に配設される。具体的には平衡器３１３は、例えば質量が正確に測定された重りであってよい。しかしながら、本開示はこれに限定されない。より具体的には、平衡器３１３の重さは可動キャリア３２の重さより大きく、可動キャリア３２の重さとバッテリＢの重さの合計は平衡器３１３の重さより大きいため、可動キャリア３２はバッテリＢを運ぶときにロープ要素３１２を駆動し降下する。プーリ要素３１１は給電要素又は無給電要素であってよいことは言及に値する。プーリ要素３１１は、給電要素である場合は電気モータであってよく、無給電要素である場合はプーリであってよい。しかしながら、本開示はこれに限定されない。

図１及び図２を参照すると、ストッパモジュール３３のそれぞれは、その対応するバッテリ収納部２ａ、２ｂ又は２ｃと、キャビネット本体１の収納扉１１がある側面との間に配設される。識別モジュール３４は、アクセス部４の外側側壁に配設され、複数のストッパモジュール３３に電気的に接続される。具体的には、いくつかの実施形態において、識別モジュール３４は、アクセス部４に隣接して配設され、バッテリＢを識別するようにバッテリＢ上の無線周波タグＴに対して設定された無線周波識別器であってよい。本開示が識別モジュール３４の設置場所を限定しないことは注目に値する。いくつかの実施形態において、識別モジュール３４は、バッテリＢの無線周波タグＴを識別するのに使用できる限り、キャビネット本体１の上部内側又はプーリ要素３１１上に配設されてよい。

さらに、識別モジュール３４は、仕分け基準に基づいてバッテリＢの種類を判定し、バッテリＢの種類に基づいてバッテリＢの種類に対応する複数のストッパモジュール３３の少なくとも１つに起動信号を送信し、その結果、起動信号を受信したストッパモジュール３３は、あらかじめ設定された停止位置に入ってバッテリＢを運ぶ可動キャリア３２が降下し続けるのを妨げ、その結果、バッテリＢの種類に対応するバッテリ収納部２ｂはバッテリＢを実施形態における対応するアクセス扉１２に運んで整列させる。

具体的には、本開示では、平衡器３１３の重さは可動キャリア３２の重さより大きくなければならず、その結果、図１に示すように、バッテリＢがバッテリ収納部２ｂに移された後に平衡器３１３はプーリ要素３１１の助けを借りて降下し、可動キャリア３２は、収納扉１１から入れられる次の物体を運ぶために上昇し、収納扉１１に対応する位置に戻る。

図２を参照すると、ストッパモジュール３３のそれぞれは、そのバッテリ収納部２ａ、２ｂ及び２ｃのうちの対応する１つとキャビネット本体１の収納側面１０１との間に配設される。ストッパモジュール３３は、キャビネット本体１内、すなわちキャビネット本体１の収納側面１０１と、バッテリ収納部２ａ、２ｂ及び２ｃの端部とに配設される。図２に示すように、起動信号を受信すると、ストッパモジュール３３は、可動キャリア３２の降下経路に向かって延び、ストッパモジュール３３は、収納側面１０１及び対応するバッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ、２ｂ又は２ｃ）から突出され、あらかじめ設定された停止位置に入る。したがって、ストッパモジュール３３が起動信号を受信し、あらかじめ設定された停止位置に入ったとき、ストッパモジュール３３は、バッテリＢを運ぶ可動キャリア３２が降下し続けるのを妨げ、可動キャリア３２を傾け、その結果、可動キャリア３２上のバッテリＢは対応するバッテリ収納部２ｂに移される。

図３を参照すると、平衡器３１３の重さが可動キャリア３２の重さより大きいため、バッテリＢがバッテリ収納部２ｂに移された後、平衡器３１３は降下し、空荷の可動キャリア３２は上昇して収納扉１１の後方の受取位置に戻る。

さらに、バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ、２ｂ又は２ｃ）は、バッテリＢをバッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ、２ｂ又は２ｃ）に固定するための少なくとも１つの位置決めモジュール２１を備える。具体的には、いくつかの実施形態において、位置決めモジュール２１はソレノイド（バルブ）であってよい。しかしながら、本開示はこれに限定されず、ソレノイド（バルブ）の種類は本開示では限定されない。

具体的には、バッテリＢは、傾けられた可動キャリア３２の斜面に沿ってバッテリ収納部２ｂに摺動した後、バッテリ収納部２ｂの位置決めモジュール２１によって充電モジュール２２上に位置決めされる。バッテリＢの底部にある充電コネクタ（図示せず）が充電モジュール２２の充電コネクタ（図示せず）に対応する。さらに、バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ、２ｂ又は２ｃ）の各位置決めモジュール２１は相互に信号を共有し、その結果、バッテリ収納部２ａ、２ｂ及び２ｃのうちの１つに入る各バッテリＢをキャビネット本体１のアクセス側面１０２から順次収納する。さらに、いくつかの実施形態では、バッテリＢがバッテリ収納部２ｃに入り、バッテリ収納部２ｃにバッテリが収納されていない場合、バッテリＢはバッテリ収納部２ｃのアクセス側面１０２に最も近いところに位置決めモジュール２１によって位置決めされ、バッテリ収納部２ｃの他の位置決めモジュール２１がこのバッテリを位置決めすることはない。

さらに、バッテリ収納部２ｂ及び２ｃのそれぞれは複数の位置決めモジュール２１を備えてよく、複数の位置決めモジュール２１は、複数のバッテリＢの位置合わせ及び移動を制御及び管理してよい。例えば、図１に示すように、バッテリ収納部２ｃはキャビネット本体１のアクセス側面１０２及びストッパモジュール３３に隣接し、その結果、位置決めモジュール２１をこれらの領域のそれぞれに配設することができる。したがって、バッテリ収納部２ｃが複数のバッテリＢを有する場合、アクセス側面１０２に隣接する位置決めモジュール２１は、最初の位置にあるバッテリＢを除く全てのバッテリＢを停止させるために突出するように制御することができる。したがって、ユーザが最初の位置にあるバッテリＢを取り出すためにアクセス扉１２３を開けたとき、ユーザはけがをすることがなく、バッテリＢは後続のバッテリＢの積み重ねや移動によって損傷を受けることがない。

バッテリ収納部２ｃに配設されたストッパモジュール３３に隣接する位置決めモジュール２１も、バッテリ収納部２ｃに移された最後のバッテリＢを停止させるように要求に応じて突出してよく、その結果、このバッテリＢは充電モジュール２２によって充電することができる。このバッテリＢが充電された後、位置決めモジュール２１はこの完全に充電されたバッテリＢがアクセス側面１０２に向かって移動するように要求に応じて後退してよい。

複数の位置決めモジュール２１の制御方法及び複数のバッテリＢの管理モードは一般的な方法であり、本明細書において詳述しない。これらは、制御処理装置をバッテリ交換装置Ｚに配置すること、バッテリ交換装置Ｚを遠隔制御センターと接続するように構成すること、及びバッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ又は２ｃ）の充電モジュール２２の近くと対応するアクセス扉（例えばアクセス扉１２３及び１２２）の近くとに検出要素（図示せず）を配置することを含み、その結果、アクセス扉（例えばアクセス扉１２３又は１２２）に隣接するバッテリＢがユーザによって取り出されたとき、又はあるバッテリＢが完全に充電されたときに、対応する検出要素又は充電モジュール２２は、制御処理装置又は遠隔制御センターが反応することができるフィードバック信号を送信し、結果として、位置決めモジュール２１を動作させることができる。

いくつかの実施形態において、充電モジュール２２は、バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ又は２ｃ）内でその上部に収納されたバッテリＢを充電できることは言及に値する。具体的には、バッテリＢの充電コネクタはバッテリＢの底部に配設され、バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ又は２ｃ）はチャネルプレートを有する。充電モジュール２２はチャネルプレートに配設され、上に配設されたバッテリＢを充電する。しかしながら、本開示はこれに限定されない。

本開示では、バッテリＢは、充電を必要とするバッテリ又は充電を必要としないバッテリであってよい。一次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ及び２ｃ）はさらに、少なくとも１つの充電モジュール２２を備える。充電モジュール２２は、一次バッテリ収納部に運ばれた充電を必要とするバッテリを充電するためのものである。さらに、いくつかの実施形態では、二次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ）は充電モジュール２２を備えず、充電を必要としないバッテリを保持するために使用される。いくつかの実施形態において、識別モジュール３４は、バッテリ交換装置Ｚに入れられたバッテリＢを充電する必要があるかどうか、及び（市場占有率が低いブランドを含む）ブランド仕分け基準に基づくバッテリＢの種類を判定することができる。

具体的には、識別モジュール３４が、バッテリＢは充電の必要がないバッテリ、例えばブランドＡのバッテリであると判定した場合、識別モジュール３４は、二次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ）に接続されたストッパモジュール３３及び二次バッテリ収納部に対応する収納側面１０１にあるストッパモジュール３３にそれぞれ起動信号を送信する。識別モジュール３４がバッテリＢは充電を必要とするバッテリであると判定した場合、識別モジュール３４はさらにバッテリＢのブランドを判定し、そのブランドに対応するストッパモジュール３３に起動信号を送信する。また、アクセス部４は、充電されたバッテリＢを入れるための複数の収納スペースＲを有する。キャビネット本体１はまた、複数の収納スペースＲの各１つに対応する複数のアクセス扉１２４を有する。したがって、完全に充電されたブランドＡ（市場占有率が比較的低いブランドを含む）のバッテリを管理要員があらかじめ収納スペースＲに入れておくことにより、交換待機中のブランドＡのバッテリＢをユーザが可動キャリア３２に置いた後、識別モジュール３４は、ユーザが収納スペースＲ内のバッテリＢを取り出すことができるようにアクセス扉１２４のうちの１つが開くように動作させる。したがって、管理要員は、バッテリ収納部２ａに収納されたバッテリＢを、バッテリＢを充電するためにアクセス扉１２１を通じて取り出す。ブランドＡのユーザの数が多い場合、バッテリ交換装置Ｚはさらにバッテリ収納部２ｄを備えてよい。したがって、バッテリＢの数がバッテリ収納部２ａの収容可能数に達した場合、ブランドＡのバッテリＢは可動キャリア３２によってバッテリ収納部２ｄに運ばれてよい。

ユーザにある収納スペースＲへのアクセスを思い出させる方法は上述のものに限定されないことは言及に値する。アクセス扉１２４に表示装置（例えば表示灯又はニュースティッカー）を配置してもよく、その結果ユーザはどのアクセス扉１２４を開けてバッテリＢを取り出すかを明確に知ることができる。アクセス扉１２４が開くように識別モジュール３４が動作させる手段は、例えばアクセス扉１２４に配設され、開錠及び錠締めを行うように識別モジュール３４によって制御される電磁ロック機構又は機械ロック機構を含んでよい。

いくつかの実施形態において、一次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ及び２ｃ）はまた、ブランドＢ又は代わりにブランドＣのバッテリを収納するために使用されてよい。例えば、識別モジュール３４がバッテリＢは充電を必要とするブランドＢのバッテリであると判定した後、識別モジュール３４は、バッテリ収納部２ｂに対応するストッパモジュール３３に起動信号を送信し、その結果、可動キャリア３２がバッテリＢを載せてバッテリ収納部２ｂの近くまで降下したとき、可動キャリア３２及びバッテリＢは、図２に示すようにあらかじめ設定された停止位置にあるストッパモジュール３３によって停止され、バッテリＢをバッテリ収納部２ｂに移すことができる。識別モジュール３４がバッテリＢは充電を必要とするブランドＣのバッテリであると判定した場合、識別モジュール３４は、バッテリ収納部２ｃに対応するストッパモジュール３３に起動信号を送信し、バッテリＢはその後、簡略化するためにここでは説明されないが、上記の手順と同様の方法でバッテリ収納部２ｂに運ばれる。

識別モジュール３４がバッテリＢを仕分ける仕分け基準は上記のものに限定されないことに留意すべきである。いくつかの実施形態において、識別モジュール３４は、バッテリ寿命、バッテリＢが充電された回数などの要因に応じてバッテリを仕分けることもできる。また、バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ、２ｂ及び２ｃ）がバッテリＢで収容可能数までいっぱいになった場合、又はユーザに利用可能な、バッテリ交換装置Ｚにおいて交換される完全に充電されたどのブランドのバッテリＢもなくなった場合、管理要員に通知する通知方法が採用されてよく（本明細書では、例えばバッテリ交換装置Ｚが管理要員の携帯電話又は遠隔制御センターに通知を送信するなどの一般的な方法を詳述しない）、その結果、管理要員は、バッテリ交換装置Ｚ内の充電中の又は充電されていないバッテリＢを、バッテリ交換装置Ｚの管理扉１３を通じて充電されたバッテリと取り換えることができる。管理要員はまた、管理扉１３を通じてバッテリ交換装置Ｚのコンポーネント及びモジュールの保守を行うことができる。

また、いくつかの実施形態では、バッテリ交換装置Ｚは、充電を必要とするバッテリのための一次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ及び２ｃ）と、充電を必要としないバッテリのための二次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ）とを共に有する。しかしながら、本開示はこれに限定されない。他の実施形態では、バッテリ交換装置Ｚの全てのバッテリ収納部は、充電モジュール２２を備えた一次バッテリ収納部であってよい一方、他の実施形態では、バッテリ交換装置Ｚは収納機能のみを有してもよく、そのバッテリ収納部は、位置決めモジュール２１のみを有し、充電モジュール２２を有しない二次バッテリ収納部である。

また、図１及び図４を参照すると、本実施形態では、バッテリ交換装置Ｚはさらに、バッテリ以外の物体を収納するための複数の収納スペースＲを備えたアクセス部４を備える。さらに、キャビネット本体１はさらに、複数の収納スペースＲに対応する複数のアクセス扉１２４を有する。このように、本開示のバッテリ交換装置Ｚは、異なるブランドのバッテリ交換が可能であり、物流機能と一体化されて公共空間を節約する。

具体的には、２人のユーザがじかに物品を同時に交換できない場合、まずは一方がバッテリ交換装置Ｚを使用して物体（これに限定されないが、家財道具や電気装置などのバッテリ以外）をアクセス部４の収納スペースＲにあらかじめ収納することができ、その後もう一方のユーザは、いつでもその物体をバッテリ交換装置Ｚから取り出すことができる。アクセス扉１２４のロック方法は、例えばパスワードを含んでよい。しかしながら、本開示はこれに限定されない。

さらに、本開示のバッテリ交換装置Ｚはまた、様々な場所に設置すること及び物流機能と一体化することができる。したがって、例えば一方が都市Ａ（例えば台北）にいて、もう一方が都市Ｂ（例えば台中）にいるような異なる場所にいるユーザが物品を交換するつもりである場合、まずは一方のユーザが（これに限定されないが、家財道具や電気製品などのバッテリ以外の）物体をバッテリ交換装置Ｚのアクセス部４の収納スペースＲに収納することができ、その後物流要員が都市Ａにあるバッテリ交換装置Ｚの収納スペースＲから物体を取り出して輸送し、もう一方のユーザが取り出せるように都市Ｂにあるバッテリ交換装置Ｚの収納スペースＲに収納することができる。しかしながら、本出願はこれに限定されない。

図１〜図４を参照すると、本開示では、収納扉１１及び複数のアクセス扉（例えばアクセス扉１２１、１２２及び１２３）が、キャビネット本体１の２つの対向する端部に配設されることは言及に値する。バッテリＢは、仕分けのために収納扉１１からキャビネット本体１に入れられ、その後仕分けられたバッテリＢは対応するアクセス扉、例えばアクセス扉１２２から取り出される。このように、本開示のバッテリ交換装置Ｚは、収納扉１１及びアクセス扉１２１、１２２及び１２３を長い側面ではなく端部に配設し、仕分け及び収納のためにキャビネット本体１の容積を十分に活用する。

したがって、上記の技術的特徴により、本開示のバッテリ交換装置Ｚは、仕様が異なるバッテリをキャビネット本体１内で充電して収納することができる。バッテリＢは収納扉１１からキャビネット本体１に入れられ、識別モジュール３４がバッテリＢを充電する必要があるか否かとバッテリＢのブランドとを判定した後、識別モジュール３４は、対応するストッパモジュール３３に起動信号を送信し、その結果、充電の必要がないバッテリＢは、二次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ）に運ばれた後にキャビネット本体１のアクセス扉（例えばアクセス扉１２１）から取り出されるのに対し、充電の必要があるバッテリＢは、一次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ及び２ｃ）に運ばれ、充電された後、アクセス扉（例えばアクセス扉１２２及び１２３）から取り出される。

また、本開示のバッテリ交換装置Ｚは物流機能を組み込むこともでき、アクセス部４の収納スペースＲによって、バッテリ以外の物体をキャビネット本体１に収納することができる。また、収納扉１１及びアクセス扉１２１、１２２及び１２３は、キャビネット本体１の対向する端部に位置し、その結果、キャビネット本体１の容積は、バッテリ及びバッテリ以外の物体を収納するために十分に活用することができる。また、キャビネット本体１は、図５に示すように壁を背にして配置し、キャビネット本体１が占めるスペースを減らすことができる。

したがって、「バッテリ交換装置Ｚのキャビネット本体１が２つの対向する短い側面と２つの対向する長い側面とを有する」及び「キャビネット本体１はキャビネット本体１の２つの対向する端部に配置された収納扉１１と複数のアクセス扉１２１、１２２及び１２３とを有する」という技術的特徴によって、本開示が提供するバッテリ交換装置Ｚは、バッテリＢが仕分けのために収納扉１１からキャビネット本体１に入れられることを可能にし、その後仕分けられたバッテリは、対応するアクセス扉１２１、１２２又は１２３からアクセスすることができる。

さらに、「平衡器３１３の重さは可動キャリア３２の重さより大きく、可動キャリア３２の重さとバッテリＢの重さの合計は平衡器３１３の重さより大きい」、及び「識別モジュール３４は、仕分け基準に基づいてバッテリＢの種類を判定し、バッテリの種類に対応するストッパモジュール３３にバッテリＢの種類に基づいて起動信号を送信する」という技術的特徴によって、本開示が提供するバッテリ交換装置Ｚは、対応するストッパモジュール３３があらかじめ設定された停止位置に入ってバッテリＢを運ぶ可動キャリア３２が降下するのを妨げることを可能にし、その結果、バッテリＢの種類に対応する一次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ｂ及び２ｃ）とバッテリＢの種類に対応する二次バッテリ収納部（例えばバッテリ収納部２ａ）のいずれかはバッテリＢを対応するアクセス扉（例えばアクセス扉１２１、１２２又は１２３）に運ぶ。

本開示の例示的な実施形態の上記の記載は、例示及び説明のみを目的として提示されており、網羅的であること、又は本開示を開示されている厳密な形式に限定することは意図されていない。上記の教示に照らして多くの修正及び変形が可能である。

上記の実施形態は、本開示の原理及びその実際の応用について説明を行い、それによって他の当業者が本開示及び種々の実施形態を考えられる特定の用途に適するような種々の変更を加えて利用できるようにするために選択及び記載されている。代替的な実施形態が、本開示の技術思想及び範囲から逸脱することなく、本開示が属する技術分野における当業者には明らかとなろう。

本開示は、仕様の異なるバッテリを充電又は交換することができる電気電動装置用のバッテリ交換装置に関する。

Ｚ：バッテリ交換装置
１：キャビネット本体
１０１：収納側面
１０２：アクセス側面
１１：収納扉
１２１、１２２、１２３、１２４：アクセス扉
１３：管理扉
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ：バッテリ収納部
２１：位置決めモジュール
２２：充電モジュール
３：バッテリ仕分け部
３１：プーリモジュール
３１１：プーリ要素
３１２：ロープ要素
３１３：平衡器
３２：可動キャリア
３３：ストッパモジュール
３４：識別モジュール
４：アクセス部
Ｒ：収納スペース
Ｂ：バッテリ
Ｔ：無線周波タグ

Claims (8)

1. 収納扉と複数のアクセス扉とを有するキャビネット本体と、
   前記キャビネット本体内に配設され、前記複数のアクセス扉の対応する１つに接続された複数のバッテリ収納部と、
   前記キャビネット本体内に、前記キャビネット本体の前記収納扉を有する側面に隣接して配設されたバッテリ仕分け部と、を備えたバッテリ交換装置であって、
   前記バッテリ仕分け部が、
   プーリ要素と、ロープ要素と、前記ロープ要素の一端に配設された平衡器とを有するプーリモジュールと、
   前記ロープ要素の他端に配設された、バッテリを運ぶための可動キャリアと、
   それぞれが前記バッテリ収納部の対応する１つと前記キャビネット本体の前記収納扉を有する側面との間に配設された複数のストッパモジュールと、
   前記ストッパモジュールに電気的に接続された識別モジュールと、を備え、
   前記識別モジュールが、
   仕分け基準に基づいて前記バッテリの種類を判定し、
   前記対応するストッパモジュールがあらかじめ設定された停止位置に入り、前記バッテリを載せた前記可動キャリアが降下するのを妨げ、前記バッテリの種類に対応する１つのバッテリ収納部が前記バッテリを１つの対応するアクセス扉に運び、前記バッテリが、一方向の通路に沿って移動し、前記収納扉、前記バッテリ仕分け部、前記バッテリ収納部、前記アクセス扉を順次通過するように、前記バッテリの種類に対応する前記ストッパモジュールの１つに前記バッテリの種類に基づいて起動信号を送信するように構成され、
   前記バッテリが、充電を必要とするバッテリ又は充電を必要としないバッテリのうちの１つであり、前記バッテリ収納部の少なくとも１つが少なくとも１つの充電モジュールを備え、
   前記バッテリが前記収納扉を通って前記キャビネット本体に入った後、前記識別モジュールが前記バッテリを、前記充電を必要とするバッテリと識別し、前記充電を必要とするバッテリが、前記バッテリ収納部を通って前記一方向の通路に沿って運ばれている間に、前記充電モジュールによって充電され、前記バッテリが前記対応するアクセス扉に到達する前に前記充電が完了するように、前記バッテリ仕分け部が前記バッテリを前記充電モジュールを備えた前記対応するバッテリ収納部に移動させ、
   前記可動キャリアが前記バッテリを運ぶときに前記ロープ要素を駆動して降下するように、前記平衡器の重さが前記可動キャリアの重さより大きく、前記可動キャリアの重さと前記バッテリの重さの合計が前記平衡器の重さより大きい、
   バッテリ交換装置。
2. 前記バッテリ収納部のうちの少なくとも１つが、前記バッテリを前記バッテリ収納部上のある位置に固定するように構成された少なくとも１つの位置決めモジュールを備え、前記位置決めモジュールがソレノイドバルブである、請求項１に記載のバッテリ交換装置。
3. 複数の収納スペースを有するアクセス部をさらに備える、請求項１に記載のバッテリ交換装置。
4. 前記複数のバッテリ収納部が、
   前記キャビネット本体内に配設され、充電を必要とする第１の種類のバッテリを運ぶように構成され、前記アクセス扉のうちの１つに接続された少なくとも１つの一次バッテリ収納部と、
   前記キャビネット本体内に配設され、前記充電を必要としないバッテリを運ぶように構成され、前記アクセス扉のうちの１つに接続された少なくとも１つの二次バッテリ収納部と、
   前記キャビネット本体内に配設され、前記充電を必要とする第１の種類のバッテリと異なる充電を必要とする第２の種類のバッテリを運ぶように構成され、前記アクセス扉のうちの１つに接続された少なくとも１つの別の（三次）バッテリ収納部と、
   を備える、請求項１に記載のバッテリ交換装置。
5. 前記一次バッテリ収納部が、前記一次バッテリ収納部上にある前記充電を必要とするバッテリを充電するように構成された前記少なくとも１つの充電モジュールをさらに備える、請求項４に記載のバッテリ交換装置。
6. 前記一次バッテリ収納部及び前記二次バッテリ収納部が、前記充電を必要とするバッテリ及び前記充電を必要としないバッテリをそれぞれ位置決めするように構成された少なくとも１つの位置決めモジュールを備える、請求項４に記載のバッテリ交換装置。
7. 種類やブランドが異なるバッテリを交換するように構成されたバッテリ交換装置であって、
   収納扉と、複数のアクセス扉と、少なくとも１つの収納スペースとを有するキャビネット本体であって、その長さが床に平行な直方体により特徴付けられ、前記収納扉及び前記アクセス扉の一部がそれぞれ前記直方体の対向する端部に配設され、前記アクセス扉の別の一部が前記直方体の長い側面の一方に配設されて前記収納スペースへのアクセスを可能にするキャビネット本体と、
   前記キャビネット本体内に配設された少なくとも１つのバッテリ収納部と、
   前記キャビネット本体内に前記収納扉に隣接して配設され、前記バッテリ収納部が前記直方体の端部に位置する前記アクセス扉との間に接続されるバッテリ仕分け部と、を備え、
   完全に充電されたバッテリが管理要員によって前記収納スペースにあらかじめ収納され、
   充電を必要とするバッテリがユーザによって前記キャビネット本体に入れられ、前記バッテリ仕分け部によって前記収納スペースにあらかじめ収納された前記完全に充電されたバッテリと同じ種類のバッテリと判定された後、前記バッテリ仕分け部が前記アクセス扉を動作させて、前記ユーザが前記完全に充電されたバッテリを取り出せるように前記収納スペースを開放し、前記充電を必要とするバッテリが、前記管理要員によって前記直方体の端部にあるアクセス扉を通じて前記キャビネット本体から取り出される、又は前記充電を必要とするバッテリが、前記バッテリ収納部の充電モジュールによって充電されるバッテリ交換装置。
8. 種類やブランドが異なるバッテリを交換するように構成されたバッテリ交換装置であって、
   その長さが床に平行な直方体のキャビネット本体であって、前記直方体の端部の一方に配設された収納扉と、前記直方体の端部の他方に配設された複数のアクセス扉とを有し、前記収納扉からバッテリが入れられるキャビネット本体と、
   前記キャビネット本体内に、前記キャビネット本体の前記収納扉を有する側面に隣接して配設されたバッテリ仕分け部と、
   前記キャビネット本体内に配設され、前記キャビネット本体の対応する前記アクセス扉に接続された、少なくとも１つが少なくとも１つの充電モジュールを保持する複数のバッテリ収納部と、を備え、
   前記バッテリが、前記バッテリ仕分け部によって仕分けられた後に前記バッテリ収納部の１つに運ばれ、前記対応するアクセス扉から取り出され、
   前記バッテリが前記充電モジュールを有する前記バッテリ収納部に運ばれ、
   管理要員が充電中のバッテリ又は充電を必要とするバッテリを、前記バッテリ収納部にある完全に充電されたバッテリに置き換えることができるように、前記キャビネット本体が、前記バッテリ収納部が外部環境とつながることを可能にするように構成された管理扉をさらに備えるバッテリ交換装置。

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