JP2024080997A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】電池のコネクタと車体側のコネクタとの接続不良を防止可能な電動車両を提供する。
【解決手段】電動車両は、モータを動作させる電力変換装置を含む車体と、車体に交換可能に取り付けられ、かつ電力変換装置に電力を供給する第１の電池とを備える。車体は、第１の電池と接続するための第１のコネクタを含む。第１の電池は、第１のコネクタに接続される第２のコネクタを含む。電動車両は、第１のコネクタと第２のコネクタとの接続が完了した後に、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の接続をロックするロック機構をさらに備える。
【選択図】図４

Description

本開示は、電動車両に関する。

特開２０１２－１９２７８３号公報（特許文献１）には、電動車両のバッテリを交換するバッテリ交換装置が開示されている。バッテリ交換装置は、電動車両に取り付けられているバッテリを取り外し、かつ、充電済みのバッテリを電動車両に取り付ける。電動車両から取り外されたバッテリおよび充電済みのバッテリの各々は、電動車両の下方において駆動されるバッテリ載置部により運搬される。

特開２０１２－１９２７８３号公報

電池（バッテリ）を交換するには、電池のコネクタを車体側のコネクタに接続する必要がある。電動車両の走行時の振動により、電池のコネクタと車体側のコネクタとの相対位置が変化し、両コネクタ間の接続状態が不良となる虞もある。

本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電池のコネクタと車体側のコネクタとの接続不良を防止することが可能な電動車両を提供することにある。

本開示のある局面に従うと、電動車両は、モータを動作させる電力変換装置を含む車体と、車体に交換可能に取り付けられ、かつ電力変換装置に電力を供給する第１の電池とを備える。車体は、第１の電池と接続するための第１のコネクタを含む。第１の電池は、第１のコネクタに接続される第２のコネクタを含む。電動車両は、第１のコネクタと第２のコネクタとの接続が完了した後に、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の接続をロックするロック機構をさらに備える。

上記の構成によれば、ロック機構によって、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の接続をロックすることができる。したがって、第１のコネクタと第２のコネクタとの接続不良を防止することができる。

好ましくは、車体は、アクセサリ装置と、アクセサリ装置に電力を供給する第２の電池とをさらに含む。ロック機構は、第２の電池の電力によって動作する。

上記の構成によれば、第１の電池からの給電がなくても、第２の電池によってロック機構を動作させることができる。

好ましくは、車体は、ロック機構の動作を制御する制御装置をさらに含む。アクセサリ装置は、外部機器と通信可能である。制御装置は、第１の電池が充電済みの電池に交換されたことを示す通知をアクセサリ装置が外部機器から受信したことに基づき、ロック機構に、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の接続をロックさせる。

上記の構成によれば、電池交換が完了したことをトリガとして、自動的に、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の接続をロックすることができる。

好ましくは、車体は、出力装置と、接続がロックされていることを検知するセンサとをさらに含む。制御装置は、接続をロックさせる制御を行ってもロックが完了しない場合、出力装置に予め定められた警告を出力させる。

上記の構成によれば、電動車両の運転者等は、ロックが完了していないことを知ることができる。

上記の構成によれば、電池の第２のコネクタと車体側の第１のコネクタとの接続不良を防止することができる。

電池交換装置と電動車両とを示す図である。 電池交換装置の車両停止領域を示す平面図である。 電池交換装置の電池載置台の構成を示す斜視図である。 電動車両の機器構成を示す図である。 電動車両において実行される一部の処理の流れを示したフロー図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、本実施形態に係る電池交換装置１００と電動車両２００とを示す図である。図１に示されるように、電池交換装置１００は、電動車両２００の車体２００ａに取り付けられている電池２０１を充電済みの電池１０１に交換するための装置である。

電動車両２００は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する。電池２０１および電池１０１は、三元系のリチウムイオン電池、リン酸鉄系のリチウムイオン電池等の蓄電池（二次電池）である。

電池交換装置１００は、電池交換が行われる電池交換ステーション１００ａと、充電済みの電池１０１が格納されている格納庫１００ｂとを備える。格納庫１００ｂは、電池交換ステーション１００ａに併設されている。電池交換ステーション１００ａには、電動車両２００が出入りするための出入口１０２が設けられている。

格納庫１００ｂに格納されている電池１０１は、床下領域Ｓに設けられている仮置場４０に移動された後、電動車両２００まで搬送される。床下領域Ｓには、電池載置台３４、昇降部３５、および、搬送部３６が設けられている。

電池交換装置１００は、制御装置１０と、検出装置２０と、駆動装置３０とを備える。制御装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、通信部１３とを含む。メモリ１２には、プロセッサ１１に実行されるプログラムのほか、プログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、および各種パラメータ）が記憶されている。プロセッサ１１は、駆動装置３０を制御する。

通信部１３は、各種通信Ｉ／Ｆ（Inter Face）を含む。プロセッサ１１は、通信部１３を制御する。通信部１３は、電動車両２００のＤＣＭ（Data Communication Module）２４１（図４参照）等と通信する。通信部１３と電動車両２００との間は、双方向に通信が可能である。なお、通信部１３は、電動車両２００のユーザが所有する情報処理装置と通信してもよい。情報処理装置としては、典型的には、スマートフォン、タブレット端末、コンピュータ等の端末装置が挙げられる。

電動車両２００は、電動車両２００に関する車両情報を、電池交換装置１００の通信部１３に送信する。たとえば、電動車両２００の図示しないナビゲーションシステムにおいて車両情報を送信する操作が行われることにより、車両情報が通信部１３に送信される。電動車両２００は、電池交換装置１００に進入する前に、車両情報を送信する。なお、上記の車両情報は、電動車両２００が電池交換装置１００に進入した後に送信されてもよい。

検出装置２０は、カメラ２１と、画像処理部２２とを含む。検出装置２０は、載置台３４に載置された電池２０１，１０１の位置、向き、およびサイズを検知する。具体的には、カメラ２１は、載置台３４に載置された電池１０１を撮像する。撮像により得られた画像データは、画像処理部２２に送られる。画像処理部２２は、当該画像データに基づいて、電池２０１，１０１の位置、向き、およびサイズを判断する。画像処理部２２は、判断結果を制御装置１０に通知する。

図２は、電池交換装置１００の車両停止領域を示す平面図である。図２に示すように、電池交換装置１００には、車両停止領域１０３が設けられている。電動車両２００が車両停止領域１０３に停車している状態で、電動車両２００の図示しないナビゲーションシステムにおいて電池交換作業の開始を指示する操作がユーザにより行われた場合、通信部１３は電池交換作業を開始する指示信号を電動車両２００から受信する。プロセッサ１１は、通信部１３が上記指示信号を受信したことに基づいて、電池交換作業の制御を開始する。なお、電動車両２００は、前後方向がＸ方向でかつ左右方向がＹ方向となるように車両停止領域１０３に停車する。

駆動装置３０（図１参照）は、輪留め部３１と、シャッタ３２と、洗浄部３３と、電池載置台３４（図１参照）と、昇降部３５（図１参照）と、搬送部３６（図１参照）と、調整部３７（図３参照）と、電池１０１をガイドするガイド部（図示せず）とを含む。

車両停止領域１０３には、輪留め部３１が４つ設けられている。輪留め部３１は、電動車両２００の４つの車輪２０２の各々に対応するように設けられている。プロセッサ１１は、通信部１３を通じて取得された車両情報に基づいて、輪留め部３１の位置を調整する。

輪留め部３１は、押圧部材３１ａと、一対の横ローラ部３１ｂと、スライダ部３１ｃとを含む。押圧部材３１ａは、一対の横ローラ部３１ｂおよびスライダ部３１ｃに跨がるように配置されている。押圧部材３１ａは、車輪２０２を外側（側方）から押圧することにより車輪２０２を移動させる。これにより、車輪２０２は、輪留め部３１により位置決めされる。

横ローラ部３１ｂは、スライダ部３１ｃのＸ１側およびＸ２側の各々に設けられている。一対の横ローラ部３１ｂの各々は、Ｘ方向に沿って回転軸が延びる複数のローラにより構成されている。横ローラ部３１ｂの複数のローラは、Ｙ方向に沿って並んでいる。横ローラ部３１ｂの複数のローラが回転することにより、押圧部材３１ａがＹ方向に沿って移動される。

スライダ部３１ｃは、輪留め部３１に載置される押圧部材３１ａをＸ方向に沿って移動させる。スライダ部３１ｃは、たとえばベルトコンベア式であってもよい。なお、輪留め部３１の構成は上記の例に限られない。たとえば、横ローラ部３１ｂまたはスライダ部３１ｃのいずれかが設けられていなくてもよい。

プロセッサ１１は、洗浄部３３を制御することにより、電池２０１を洗浄する制御を行う。洗浄部３３は、たとえば２つのノズル３３ａを含む。２つのノズル３３ａは、電動車両２００から取り外された電池２０１を退避させるための開口部３２ａをＹ方向に挟むように設けられている。ノズル３３ａは、電池２０１の下方から電池２０１に向かって放水する。これにより、電池２０１が洗浄される。

シャッタ３２が開くことによって、開口部３２ａが露出する。図２では、シャッタ３２が両開きである例が図示されているが、シャッタ３２は片開きであってもよい。

図３は、電池交換装置１００の電池載置台３４の構成を示す斜視図である。図３に示すように、電池載置台３４には、２つの位置決めピン３４ａと、４つの施解錠工具３４ｂと、ローラ部３４ｃとが設けられている。電池載置台３４には、カメラ２１が載置（固定）されている。

カメラ２１は、たとえば電池載置台３４のＹ２側の縁部に載置されている。なお、カメラ２１は、電池載置台３４以外の箇所（たとえば、後述する昇降バー３５ａ）に設けられていてもよい。カメラ２１は、電池載置台３４に対して可動に構成されていてもよい。なお、位置決めピン３４ａの先端部には、テーパ面が設けられている。すなわち、位置決めピン３４ａは、Ｚ１側に向かって先細り形状を有する。

電池載置台３４は、電池１０１を車体２００ａに取り付けるために、電池１０１が載置された状態で車体２００ａに対して相対的に移動する。電池載置台３４は、電動車両２００の下方において水平方向に移動可能に構成されている。具体的には、電池載置台３４は、Ｘ方向（Ｘ１方向，Ｘ２方向）およびＹ方向（Ｙ１方向，Ｙ２方向）に移動可能である。

再び図１を参照して、搬送部３６は、電池（２０１，１０１）を搬送可能に構成されている。具体的には、搬送部３６は、電動車両２００から取り外されて電池載置台３４に載置されている電池２０１を仮置場４０に搬送する。電池載置台３４に載置されている電池２０１は、電池載置台３４が搬送部３６と同じ高さ位置（Ｚ方向の位置）まで下降している状態で電池載置台３４のローラ部３４ｃ（図３参照）が回転することにより、Ｙ１側に移動されて搬送部３６に載置される。搬送部３６は、電池２０１を仮置場４０に移動させる。なお、搬送部３６は、たとえばベルトコンベア式であってもよい。

搬送部３６は、格納庫１００ｂから仮置場４０に搬送された充電済みの電池１０１を、Ｙ２側に移動させるとともに電池載置台３４に載置させる。この際、電池載置台３４のローラ部３４ｃが上記とは反対方向に回転することにより、電池１０１が電池載置台３４上においてＹ２側に移動される。

昇降部３５は、電動車両２００を下方から保持した状態で昇降することにより、電動車両２００を昇降させる。昇降部３５は、開口部３２ａ（図２参照）を通って上下方向（Ｚ方向）に移動可能である。昇降部３５は、一対の昇降バー３５ａを含む。一対の昇降バー３５ａの各々には、Ｚ１側に突出している２つの突出部３５ｂが設けられている。電動車両２００は、一対の昇降バー３５ａの各々の２つの突出部３５ｂ（すなわち４つの突出部３５ｂ（図３参照））によって下方から支持される。なお、一対の昇降バー３５ａの各々も電池載置台３４と同様に移動可能であってもよい。

再び図３を参照して、調整部３７は、ストッパ部３７ａと、可動部３７ｂとを含む。ストッパ部３７ａは、可動部３７ｂに配置（固定）されている。

ストッパ部３７ａは、電池載置台３４に載置されている電池１０１がＸ２側およびＹ２側の各々に移動するのを規制する。ストッパ部３７ａは、電池載置台３４に載置されている電池１０１の角部の水平方向における位置を規定する。

ストッパ部３７ａは、上面視において、Ｌ字形状を有する。なお、電池１０１は、上面視において矩形形状を有する。したがって、ストッパ部３７ａは、電池１０１のＸ２側の側面の一部と、Ｙ２側の側面の一部とに接触する。

調整部３７は、電池載置台３４とは独立して駆動する。具体的には、ストッパ部３７ａが配置されている可動部３７ｂは、電池載置台３４とは独立して、Ｘ方向（Ｘ１方向，Ｘ２方向）およびＹ方向（Ｙ１方向，Ｙ２方向）に移動可能である。

ストッパ部３７ａによって電池１０１の移動が規制された後、電池載置台３４は、電池１０１を上昇させる。その後、電池１０１が電動車両２００の車体２００ａに取り付けられる。

図４は、電動車両２００の機器構成を示す図である。図４に示されるように、電動車両２００は、電池２０１と、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０３と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）２０４と、ＭＧ（Motor Generator）２０５と、補機電池２０６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０７と、車両側のコネクタ２１０と、電池２０１のコネクタ２１１と、ロック機構２１２と、補機用リレー２１３と、アクセサリ装置２１４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２１５と、パワーボタン２１６と、センサ２１７と、制御装置２２０とを備える。

アクセサリ装置２１４は、ＤＣＭ２４１と、タッチパネル機能付きのモニタ装置２４２とを含む。制御装置２２０は、プロセッサ２２１と、メモリ２２２とを含む。メモリ２２２には、プロセッサ２２１に実行されるプログラムのほか、プログラムで使用される情報が記憶されている。プロセッサ２２１は、電動車両２００の各部の動作を制御する。

なお、電池２０１（電池１０１）は、本開示の「第１の電池」の一例である。補機電池２０６は、本開示の「第２の電池」の一例である。ＰＣＵ２０３は、本開示の「電力変換装置」の一例である。

コネクタ２１０は、車体２００ａに設けられている。すなわち、車体２００ａは、コネクタ２１０を有する。コネクタ２１０は、車体２００ａの所定の位置に固定されている。コネクタ２１０は、電池２０１（あるいは電池１０１）に接続するためのものである。

コネクタ２１１は、電池２０１に設けられている。すなわち、電池２０１は、コネクタ２１１を有する。コネクタ２１１は、電池２０１の筐体の所定の位置に設けられている。コネクタ２１１は、コネクタ２１０に接続するためのものである。

なお、交換用の充電済みの電池１０１にもコネクタ２１１が設けられている。コネクタ２１０とコネクタ２１１とをあわせて、「ＰＮ（Positive Negative）コネクタ」とも称される。なお、ＰＮコネクタは、電池２０１の正負極をＰＣＵ２０３へつなぐ２極のコネクタである。

電池２０１は、コネクタ２１０，２１１とシステムメインリレー２０４とを介してＰＣＵ２０３とＤＣ／ＤＣコンバータ２０７とに接続されている。ＰＣＵ２０３は、ＭＧ２０５とＥＣＵ２１５とに接続されている。ＰＣＵ２０３は、ＥＣＵ２１５からの指示に基づき、電池２０１からの電力によってモータ（詳しくは、ＭＧ２０５）を動作させる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０７は、補機電池２０６に接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２０７は、補機電池２０６を充電するために設けられている。制御装置２２０がＤＣ／ＤＣコンバータ２０７を駆動することにより、電池２０１の電力によって補機電池２０６が充電される。

補機電池２０６は、補機用リレー２１３を介して、ロック機構２１２とアクセサリ装置２１４とＥＣＵ２１５と制御装置２２０とに接続されている。ロック機構２１２とアクセサリ装置２１４とＥＣＵ２１５と制御装置２２０とは、補機電池２０６の電力によって動作する。

パワーボタン２１６は、プッシュボタンである。パワーボタンは、「スタートボタン」、「パワースイッチ」、「イグニッションスイッチ」とも称される。

本例では、ブレーキペダル（図示せず）が電動車両２００の運転手によって踏まれた状態で、運転手によってパワーボタン２１６が押下されると、システムメインリレー２０４と補機用リレー２１３とがオン状態となる。より詳しくは、パワーボタン２１６が押下されると、補機電池２０６からシステムメインリレー２０４と補機用リレー２１３とに電流が供給され、その結果、システムメインリレー２０４と補機用リレー２１３とがオン状態となる。なお、パワーボタン２１６が押下された後は、システムメインリレー２０４と補機用リレー２１３は、自己保持（オン状態を維持）する。

システムメインリレー２０４がオン状態になると、図４の状態では、電池２０１から、ＰＣＵ２０３とＤＣ／ＤＣコンバータ２０７とに電力が供給される。さらに、補機用リレー２１３がオン状態となると、補機電池２０６から、ロック機構２１２と、アクセサリ装置２１４と、ＥＣＵ２１５と、制御装置２２０とに電力が供給される。なお、本例では、ブレーキペダルが踏まれていない状態で、パワーボタン２１６が押下されると、システムメインリレー２０４と補機用リレー２１３とのうち補機用リレー２１３のみがオン状態となる。

ロック機構２１２は、コネクタ２１０とコネクタ２１１との接続が完了した後に、コネクタ２１０とコネクタ２１１との間の接続をロックする。ロック機構２１２は、制御装置２２０からの指令により動作する。ロック機構２１２は、制御装置２２０からの指令により、上記ロックおよびロックの解除を行う。なお、「コネクタ２１０とコネクタ２１１との接続が完了」とは、典型的には、電池２０１側のコネクタ２１１が車体２００ａ側のコネクタ２１０に差し込まれた状態（結合させた状態）をいう。

典型的には、ロック機構２１２は、コネクタ２１０とコネクタ２１１とが互いに離間しないように、コネクタ２１０,２１１の移動を規制する。たとえば、ロック機構２１２は、ロック時にコネクタ２１０，２１１に当接することにより、コネクタ２１０とコネクタ２１１とが互いに離間しないようにする。ロック機構２１２によって、互いに係合し合う方向への力をコネクタ２１０，２１１に作用させることにより、コネクタ２１０とコネクタ２１１とが互いに離間しないようにしてもよい。

ロック機構２１２により、コネクタ２１０，２１１の一方に対する他方の相対的な位置のずれを防止できる。なお、コネクタ２１０，２１１同士をロックするための機構は、特に限定されるものではない。

センサ２１７は、ロック機構２１２によるロック状態を検知する。センサ２１７は、コネクタ２１０とコネクタ２１１との接続がロックされていることと、ロックされていないこと（ロックが解除されていること）とを検知する。センサ２１７は、ロック機構２１２によってコネクタ２１０とコネクタ２１１との接続がロックされているときに、第１の信号（たとえば、オン信号）を制御装置２２０に送信する。センサ２１７は、ロック機構２１２による上記ロックが解除されているときに、第２の信号（たとえば、オフ信号）を制御装置２２０に送信する。

制御装置２２０は、センサ２１７の出力に基づいて、ロック機構２１２によってコネクタ２１０，２１１をロックできているか否かを判断できる。制御装置２２０は、コネクタ２１０とコネクタ２１１との接続をロックさせる制御を行っても、当該ロックが完了しない場合、モニタ装置２４２に予め定められた警告を出力させる。なお、当該警告は、表示に限定されず、音声（スピーカ出力）だけ、あるいは音声および表示であってもよい。

システムメインリレー２０４は、さらに制御装置２２０からの指令に基づき動作する。システムメインリレー２０４は、制御装置２２０からの指令により、オンおよびオフする。システムメインリレー２０４がオンすることにより、上述したように、電池２０１からＰＣＵ２０３とＤＣ／ＤＣコンバータ２０７とに電力が供給される。このように、電池２０１は、システムメインリレー２０４がオン状態の場合に、ＰＣＵ２０３に電力を供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０７が制御装置２２０によって動作したこと基づき補機電池２０６を充電する。

補機用リレー２１３は、システムメインリレー２０４と同様、さらに制御装置２２０からの指令に基づき動作する。補機用リレー２１３は、制御装置２２０からの指令により、オンおよびオフする。補機用リレー２１３がオンすることにより、上述したように、補機電池２０６から、ロック機構２１２とアクセサリ装置２１４とＥＣＵ２１５と制御装置２２０とに電力が供給される。このように、補機電池２０６は、補機用リレー２１３がオン状態の場合に、ロック機構２１２とアクセサリ装置２１４とＥＣＵ２１５と制御装置２２０とに電力を供給する。

アクセサリ装置２１４は、複数の機器を含む。アクセサリ装置２１４は、電力交換装置１００等の外部機器と通信可能である。詳しくは、ＤＣＭ２４１が外部機器と通信する。

以下では、電動車両２００の運転手等によるモニタ装置２４２に対するオペレータ操作により、制御装置２２０が電池２０１を充電済みの電池１０１に交換する指示（以下、「電池交換指示」とも称する）を受け付けた場合の処理について説明する。また、以下では、運転手等から電池交換指示を制御装置２２０が受け付けたときには、システムメインリレー２０４と補機用リレー２１３とがオン状態にあるものとする。

制御装置２２０は、電池交換指示を受け付けた場合、補機電池２０６の電池残量が予め定められた量（以下、「閾値」とも称する）以上あるか否かを判断する。電池残量が閾値未満の場合、制御装置２２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０７を動作させて、補機電池２０６を電池２０１によって充電させる。制御装置２２０は、補機電池２０６の電池残量が閾値以上となるまで電池２０１によって充電させる。

補機電池２０６の電池残量が閾値以上の場合あるいは電池２０１による充電によって補機電池２０６の電池残量が閾値以上となった場合、制御装置２２０は、システムメインリレー２０４をオン状態からオフ状態に切り換える。制御装置２２０は、補機用リレー２１３は、オン状態を維持する。

制御装置２２０は、システムメインリレー２０４をオフ状態にした後、ロック機構２１２を制御して、ロック機構２１２にコネクタ２１０とコネクタ２１１との接続のロックを解除させる。この後、電池交換装置１００による電池交換が実行される。

詳しくは、電池２０１が車体２００ａから取り外される。電池２０１が車体２００ａから取り外されても補機用リレー２１３がオン状態を維持するため、電動車両２００は、補機電池２０６からの電力により、電池交換装置１００等の外部機器と通信可能となる。

次いで、車体２００ａに充電済みの電池１０１が取り付けられる。電池１０１が取り付けられると、コネクタ２１０とコネクタ２１１とが接続された状態となる。なお、この時点では、ロック機構２１２によるロックは解除されたままである。

電池交換装置１００は、電池１０１の取り付けが終了すると、電動車両２００に電池の交換が完了したこと示す交換完了通知を送信する。電動車両２００は、交換完了通知を受信する。詳しくは、制御装置２２０は、アクセサリ装置２１４のＤＣＭ２４１を介して、交換完了通知を取得する。

制御装置２２０は、アクセサリ装置２１４を介して交換完了通知を取得すると、ロック機構２１２を制御して、ロック機構２１２にコネクタ２１０とコネクタ２１１との接続をロックさせる。さらに、制御装置２２０は、運転手がパワーボタン２１６を押下したことに基づき、システムメインリレー２０４をオフ状態からオン状態に切り換える。

なお、電動車両２００は、パワーボタン２１６の代わりに、エンジンキーを備えていてもよい。エンジンキーは、ＬＯＣＫのキー位置と、ＡＣＣのキー位置と、ＯＮのキー位置と、ＳＴＡＲＴのキー位置とを取り得る。エンジンキーをＡＣＣのキー位置まで移動させると、システムメインリレー２０４と補機用リレー２１３とのうち補機用リレー２１３のみがオン状態となる。エンジンキーをＳＴＡＲＴのキー位置まで移動させると、システムメインリレー２０４と補機用リレー２１３とがオン状態となる。

図５は、電動車両２００において実行される一部の処理の流れを示したフロー図である。図５に示されるように、ステップＳ１においてパワーボタン２１６が押下されると、ステップＳ２においてシステムメインリレー２０４と補機用リレー２１３とがオンする。

ステップＳ３において制御装置２２０が運転手から電池交換指示を受け付けると、制御装置２２０は、ステップＳ４において、システムメインリレー２０４をオン状態からオフ状態に切り換える。

ステップＳ５において、制御装置２２０は、ロック機構２１２によるロックを解除させる。ステップＳ６において、電池交換装置１００によって、電池２０１が車体２００ａから取り外される。これにより、コネクタ２１０とコネクタ２１１との接続が外れる。

その後、ステップＳ７において、電動車両２００が電池交換装置１００から交換完了通知を受信すると、制御装置２２０は、ステップＳ８において、ロック機構２１２によって、コネクタ２１０とコネクタ２１１との接続をロックする。ステップＳ９において、制御装置２２０は、システムメインリレー２０４をオフ状態からオン状態に切り換える。以上により、一連の処理を終了する。

＜小括＞
電動車両２００の構成の一部を小括すると、以下のとおりである。

（１）電動車両２００は、モータ（本例では、ＭＧ２０５）を動作させるＰＣＵ２０３を含む車体２００ａと、車体２００ａに交換可能に取り付けられ、かつＰＣＵ２０３に電力を供給する電池２０１とを備える。車体２００ａは、電池２０１と接続するためのコネクタ２１０を含む。電池２０１は、コネクタ２１０に接続されるコネクタ２１１を含む。電動車両２００は、コネクタ２１０とコネクタ２１１との接続が完了した後に、コネクタ２１０とコネクタ２１１との間の接続をロックするロック機構２１２をさらに備える。

このような構成によれば、ロック機構２１２によって、コネクタ２１０とコネクタ２１１との間の接続をロックすることができる。それゆえ、コネクタ２１０とコネクタ２１１との相対位置が変化することを防止できる。たとえば、コネクタ２１０に対するコネクタ２１０の位置ズレ等を防止できる。したがって、電池のコネクタ２１１と車体側のコネクタ２１０との接続不良を防止することができる。たとえば、電動車両２００の走行時の振動が大きくても、電池のコネクタ２１１が車体側のコネクタ２１０から外れること、あるいはコネクタ２１１，２１０同士の接触不良（詳しくは、電極の接触不良）を防止できる。

（２）車体２００ａは、アクセサリ装置２１４と、アクセサリ装置２１４に電力を供給する補機電池２０６とをさらに含む。ロック機構２１２は、補機電池２０６の電力によって動作する。

このような構成によれば、電池２０１，１０１からの給電がなくても、補機電池２０６によってロック機構２１２を動作させることができる。本例では、システムメインリレー２０４がオフであっても、ロック機構２１２を動作させることができる。

（３）車体２００ａは、ロック機構２１２の動作を制御する制御装置２２０をさらに含む。アクセサリ装置２１４は、電池交換装置１００等の外部機器と通信可能である。制御装置２２０は、電池２０１が充電済みの電池１０１に交換されたことを示す交換完了通知をアクセサリ装置２１４が電池交換装置１００から受信したことに基づき、ロック機構２１２に、コネクタ２１０とコネクタ２１１との間の接続をロックさせる。

このような構成によれば、電池交換が完了したことをトリガとして、自動的に、コネクタ２１０とコネクタ２１１との間の接続をロックすることができる。

（４）車体２００ａは、モニタ装置２４２等の出力装置と、上記接続がロックされていることを検知するセンサ２１７とをさらに含む。制御装置２２０は、上記接続をロックさせる制御を行ってもロックが完了しない場合、出力装置に予め定められた警告を出力させる。

このような構成によれば、電動車両２００の運転者等は、ロックが完了していないことを知ることができる。

＜付記＞
（１）電池を備えた電動車両の制御方法であって、
前記電池は、前記電動車両の車体に交換可能に取り付けられ、かつモータを動作させる電力変換装置に電力を供給し、
前記車体の第１のコネクタと前記電池の第２のコネクタとを接続させるステップと、
前記接続が完了した後に、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の接続をロックするステップとを備える、制御方法。

（２）前記制御方法の各ステップを１以上のプロセッサに実行させるプログラム。
（３）前記プログラムを記憶した、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０，２２０ 制御装置、１１，２２１ プロセッサ、１２，２２２ メモリ、１３ 通信部、２０ 検出装置、２１ カメラ、２２ 画像処理部、３０ 駆動装置、３１ 輪留め部、３１ａ 押圧部材、３１ｂ 横ローラ部、３１ｃ スライダ部、３２ シャッタ、３２ａ 開口部、３３ 洗浄部、３３ａ ノズル、３４ 載置台、３４ａ 位置決めピン、３４ｂ 施解錠工具、３４ｃ ローラ部、３５ 昇降部、３５ａ 昇降バー、３５ｂ 突出部、３６ 搬送部、３７ 調整部、３７ａ ストッパ部、３７ｂ 可動部、４０ 仮置場、１００ 電池交換装置、１００ａ 電池交換ステーション、１００ｂ 格納庫、１０１，２０１ 電池、１０２ 出入口、１０３ 車両停止領域、２００ 電動車両、２００ａ 車体、２０２ 車輪、２０４ システムメインリレー、２０６ 補機電池、２０７ コンバータ、２１０，２１１ コネクタ、２１２ ロック機構、２１３ 補機用リレー、２１４ アクセサリ装置、２１６ パワーボタン、２１７ センサ、２４１ ＤＣＭ、２４２ モニタ装置、Ｓ 床下領域。

Claims (4)

1. モータを動作させる電力変換装置を含む車体と、
   前記車体に交換可能に取り付けられ、かつ前記電力変換装置に電力を供給する第１の電池とを備え、
   前記車体は、前記第１の電池と接続するための第１のコネクタを含み、
   前記第１の電池は、前記第１のコネクタに接続される第２のコネクタを含み、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続が完了した後に、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の接続をロックするロック機構をさらに備える、電動車両。
2. 前記車体は、
   アクセサリ装置と、
   前記アクセサリ装置に電力を供給する第２の電池とをさらに含み、
   前記ロック機構は、前記第２の電池の電力によって動作する、請求項１に記載の電動車両。
3. 前記車体は、前記ロック機構の動作を制御する制御装置をさらに含み、
   前記アクセサリ装置は、外部機器と通信可能であり、
   前記制御装置は、前記第１の電池が充電済みの電池に交換されたことを示す通知を前記アクセサリ装置が前記外部機器から受信したことに基づき、前記ロック機構に、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の接続をロックさせる、請求項２に記載の電動車両。
4. 前記車体は、
   出力装置と、
   前記接続がロックされていることを検知するセンサとをさらに含み、
   前記制御装置は、前記接続をロックさせる制御を行っても前記ロックが完了しない場合、前記出力装置に予め定められた警告を出力させる、請求項３に記載の電動車両。
   

Images