JPH0734370B2 - 無人車両の自動バッテリー充電・交換装置 - Google Patents

無人車両の自動バッテリー充電・交換装置

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JPH0734370B2
JPH0734370B2 JP57218896A JP21889682A JPH0734370B2 JP H0734370 B2 JPH0734370 B2 JP H0734370B2 JP 57218896 A JP57218896 A JP 57218896A JP 21889682 A JP21889682 A JP 21889682A JP H0734370 B2 JPH0734370 B2 JP H0734370B2
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battery
unmanned vehicle
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automatic
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幹 田中
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神鋼電機株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電源としてバツテリーを塔載し、走行路に設け
られた誘導線に導かれて自動走行する無人車両における
上記バツテリーの自動充電・交換装置に関するものであ
る。
無人車両には通常電源としてバツテリーが塔載されてい
るが、無人車両を稼動させるとバツテリー内の電気容量
が低下する為、次の稼動をさす為にはバツテリーを充電
又は既に充電済のバツテリーと交換をする必要がある。
このバツテリーの充電又はバツテリー交換の方法とし
て、現在数種類の方法が用いられている。つまり、電気
容量の低下したバツテリーを人手により無人車両より取
りはずして充電して充電が終了したら上記無人車両に人
手で塔載するA方法、電気容量の低下したバツテリーを
人手により無人車両より取りはずし、あらかじめ充電し
ておいたバツテリーを上記無人車両に人手で塔載するB
方法、電気容量の低下したバツテリーを無人車両に塔載
したままで人手で充電器と接続して充電するC方法、無
人車両本体に充電用自動連結コネクタを設け、上記無人
車両に塔載したバツテリーの電気容量が低下した場合、
上記無人車両運行線路中の充電ステーシヨンに上記無人
車両自らが走行し行き、充電コネクタを地上側の給電コ
ネクタと自動連結して充電を行なうD方法などがある
が、それぞれ以下のような欠点を有している。上記A方
法及びB方法はバツテリーを充電のたびに人手で無人車
両よりの取り出し、無人車両への取り付けを行なわなけ
ればならず、手間がかかり、またシステムとしての無人
運転が不可能である。また、上記A方法では充電を行な
つている間無人車両は稼動出来ず非常に不経済である。
上記C方法及び上記D方法は上記A方法及び上記B方法
のバツテリーの無人車両からの取り出し、無人車両への
取り付けの手間を省いた方法であるが、上記C方法は結
局バツテリーと充電器を接続するのに人手がかかりシス
テムとしての無人運転をしているとはいえない。上記D
方法は上記C方法を完全自動化したものであるが、無人
車両のバツテリー充電中は上記無人車両は稼動できず、
非常に不経済である。また、この欠点は当然上記C方法
でも有している。
以上述べたように無人車両塔載の電気容量の低下したバ
ツテリーの充電又は交換の方法は、上記A〜D方法を代
表として数種類用いられているが、それぞれ欠点を有し
ており、無人車のバツテリー交換・充電の完全無人化を
行ない、かつ経済的な方法というのは用いられていない
というのが現状である。
この発明は以上の欠点を除去すべくなされたもので、無
人車のバツテリー交換・充電の完全無人化をはかること
ができる経済的な自動バツテリー充電・交換装置を提供
することを目的としたものである。
以下、図面に基づいて本発明の実施例を具体的に説明す
る。
第1図〜第4図は本発明に係る無人車両の自動バツテリ
ー充電・交換装置の無人車両と自動バツテリー充電・交
換装置の位置関係を表わした概略図である。1は無人車
両で、走行路に設けられた誘導線2に導かれて、制御セ
ンターからの指令により、自動走行する。3は引出し誘
導線で上記無人車両1を自動バツテリー充電・交換装置
4に平行に接続できるように敷設されている。(5−
a)は充電済みバツテリー、(5−b)は充電中バツテ
リー、(5−c)は放電バツテリーでそれぞれバツテリ
ーケース5に内蔵されている。6、6′は上記バツテリ
ーケース5を収納するためのそれぞれ車両側スペース、
自動バツテリー充電・交換装置側スペースである。7は
上記無人車両1が上記自動バツテリー充電・交換装置4
に正しく位置決め完了したことを検知する車両検出器
で、上記無人車両1が上記自動バツテリー充電・交換装
置4に正しく接続したことを検知できる位置の床面に設
置されており、該車両検出器7は自動バツテリー充電・
交換装置を制御するコントローラ8を介して上記自動バ
ツテリー充電・交換装置4と結ばれている。9は移動板
で上記スペース6′を有している。第1図は無人車両1
が自動バツテリー充電・交換装置4に到着した時の図、
第2図は無人車両1の放電バツテリー(5−c)を自動
バツテリー充電・交換装置4に移し終つた時の図、第3
図は自動バツテリー充電・交換装置4が作動して充電済
みバツテリー(5−a)を無人車両1側へ移す準備が終
了した時の図、第4図は無人車両1に充電済みバツテリ
ー(5−a)の塔載を終えた時の図である。次に上記無
人車両1及び上記自動バツテリー充電・交換装置4の構
造を第5図及び第6図に基づいて説明する。
無人車両1にはバツテリーを内蔵したバツテリーケース
5を自由に出し入れできるように、一方の側面に出入り
口10を設けてある。11は取手で上記バツテリーケース5
の一方の側面に取り付けてある。12は自由回転ローラー
で上記バツテリーケース5が上記無人車両1の進行方向
と直角の方向に水平移動できるように上記無人車両1の
床面13に等ピツチで複数個配列されている。14はストツ
パーで上記無人車両の床面13に穴をあけて、はめ込まれ
ており、上下方向に移動可能な機構をなし、上昇時には
その先端部が上記バツテリーケース5に当り、該バツテ
リーケース5を固定する。そして、このストツパー14は
水平の受力面14aに下向きの外力を受けると降下する。1
5はばねで上記ストツパー14を上昇させる復元力を有
し、下端部は一定レベルに固定され、上記受力面14aに
外力が与えられない状態では上端部が上昇状態にある。
16はストツパーガイドで床面と垂直に上記ストツパー14
の下面に取り付けられており、上記ストツパー14の上下
移動に伴つて上下移動する。17は上記無人車両1の主電
源のスイツチで、上記ストツパーガイド16が下降した時
スイツチが押されるように上記無人車両1に取り付けて
ある。18はシリンダーで、上記無人車両1が自動バツテ
リー充電・交換装置4に位置決めされた状態にて当該無
人車両1のストツパー14の近傍に配置される。19はバツ
テリーストツパー開金具で、上記シリンダー18の可動バ
ー18aの先端に固定され、該可動バー18aの上昇状態にお
いて、その可動バー18aの先端下面が上記ストツパー14
の受力面14aに若干の余裕を有して対向している。第1
図〜第4図における移動板9は上記無人車両1の床面13
と水平になるような位置にピストン21の先端の可動バー
21aと該可動バー21aの左右に一対設けた部材20によつて
支持され、移動可能となつている。22はレールで上記部
材20とかみ合うように上記無人車両1の進行方向と平行
に設置されて上記移動板を案内している。12′は自由回
転ローラで上記バツテリーケース5が上記バツテリース
ペース6′に来た時、上記車両1の進行方向と直角の方
向に移動しやすいように上記移動板9に等ピツチで複数
個配列されている。23はハンドで、支持棒24に支持され
てピストン25の可動バー25aの先端に取り付けてある。
また、該ハンド23はバツテリーケース5の取手11をつか
み、上記バツテリーケース5を水平方向に移動できるよ
うな構造をなしている。26はバツテリー側コネクタ、2
6′は車両側コネクタ、26″は自動バツテリー充電・交
換装置側コネクタで、上記バツテリー側コネクタ26はバ
ツテリーケース5に取り付けられており、このコネクタ
26は両側に突起部26a,26bを有している。上記コネクタ2
6′は上記突起部26aを接続できる端子を有し、この端子
は上記無人車両1とつながつており、上記無人車両1内
にバツテリーが存在する時、上記車両側コネクタ26′と
バツテリー側コネクタ26が接続できる位置に設置されて
いる。上記自動バツテリー充電・交換装置側コネクタ2
6″は上記突起部26aを接続できる端子を有し、この端子
は充電器とつながつており、上記自動バツテリー充電・
交換装置4のバツテリースペース6′内にバツテリーが
存在する時、上記自動バツテリー充電・交換装置側コネ
クタ26″と上記バツテリー側コネクタ26が接続できる位
置に設置されている。
上記構成において、誘導線2に導かれて自動走行してい
る無人車両1に内蔵しているバツテリーが予定量を放電
すると、上記無人車両1は中央コントローラーの指示に
より通常の運行ルートをはずれ引出し誘導線3に導かれ
て自動バツテリー充電・交換装置4に平行に接続して、
所定の個所に停止する。停止すると車両検出器7で上記
無人車両1が上記自動バツテリー充電・交換装置4に到
着したことを検出し、コントローラー8に知らせ、該コ
ントローラー8の指令により上記自動バツテリー充電・
交換装置4の動作が開始する。つまり、上記無人車両1
のバツテリーケース5と自動バツテリー充電・交換装置
4のバツテリースペース6′の位置が第1図に示すよう
に並列になると、上記コントローラー8から指令がでて
第5図におけるピストン18が作動し、可動バー18aが下
降し、これに伴つてバツテリーストツパー開金具19が下
降して、バツテリーストツパー14の受力面14aに下方へ
の力が加えられ、上記バツテリーストツパー14が下降し
て、これによりバツテリーケース5はストツパーが解除
され、移動可能になる。また、上記バツテリーストツパ
ー14が下降することにより、これに伴つてストツパーガ
イド16が下降し、スイツチ17を押し、該スイツチが切れ
て上記無人車両1内の主電源が切れる。次に上記コント
ローラー8の指令でピストン25が作動し、可動バー25a
が支持棒24に導かれて、上記無人車両1の方向へ移動
し、これに伴つてハンド23が上記無人車両1の方向へ進
み、上記無人車両1側のバツテリーケース5に付属して
いる取手11を掴み、この動作が終了すると上記ハンド23
は元の位置へもどる方向へ移動を始め、これに伴つて、
バツテリーケース5は移動し、このバツテリーケース5
が自動バツテリー充電・交換装置のバツテリースペース
6′へ来ると、上記ハンド23は上記取手11と外れる。ま
た、上記バツテリーケース5の移動により、バツテリー
側コネクタ26は車両側コネクタ26′と外れ、上記バツテ
リーケース5が上記バツテリースペース6′の位置に来
ると、上記バツテリー側コネクタ26は自動バツテリー充
電・交換装置側コネクタ26″と接続して放電バツテリー
(5−c)は充電器から給電を開始する。つまり、第2
図で示すようになると、コントローラー8の指令により
ピストン21が作動し、可動バー21aが移動し、これによ
り移動板9はレール22に導かれて第3図に示されるよう
に、無人車両1のバツテリースペース6と自動バツテリ
ー充電・交換装置4の充電済みバツテリー(5−a)が
並列になる位置まで移動する。すると上記コントローラ
ー8の指令によりピストン25が作動し、可動バー25aが
支持棒24に導かれて上記無人車両1の方向へ移動し、こ
れに伴つてハンド23が移動し、上記充電済みバツテリー
(5−a)のバツテリーケース5の取手11を掴み、上記
バツテリーケース5を伴つて上記無人車両1の方向へ進
み、上記バツテリーケース5は上記無人車両1内のスペ
ース6におさまる。この動作が終了すると上記ハンド23
は上記取手11を離し、上記自動バツテリー充電・交換装
置4にもどる。この動作の後上記コントローラー8の指
令によりピストン18が作動し、可動バー18aが上昇し、
これに伴つてバツテリーストツパー開金具19が上昇し
て、バネ15の復元力でストツパー14を上昇させ、上記バ
ツテリーケース5は上記無人車両1に固定される。ま
た、上記バツテリーストツパー14の上昇に伴つてストツ
パーガイド16が上昇し、スイツチ17を押さえるのをや
め、上記スイツチ17が入つて上記無人車両の主電源が入
る。また、上記バツテリーケース5の上記無人車両1側
への移動により、車両側コネクタ26は自動バツテリー充
電・交換装置側コネクタ26″と外れ、上記バツテリーケ
ース5が上記無人車両1に固定されると、上記バツテリ
ーコネクタ26は車両側コネクタ26′と接続して、上記無
人車両1に上記充電済みバツテリーから電流が流れる。
以上の動作により上記無人車両1はバツテリー交換を終
了する。
なお、バツテリー交換終了時のバツテリー及びバツテリ
ースペースの位置関係は第4図のようになる。次に中央
コントローラーの指令により上記無人車両1は動き出
し、引出し誘導線3に導かれて誘導線2へ戻る。なお、
本実施例では無人車両が2個のバツテリーを塔載してい
る場合について述べたが、1個または3個以上のバツテ
リーを塔載している場合でも同様の構成・動作を利用で
きる。
以上一実施例について説明したが、本発明はこれに限定
されることはなく、たとえば、無人車両が複数台運行し
ていて、バツテリー交換の頻度が高い場合は第7図に示
すように自動バツテリー充電・交換装置を無人車両の両
側に設置してもよい。この場合、構成・動作共に上記実
施例とほぼ同じである。また必要に応じて自動バツテリ
ー充電・交換装置を無人車システム中に複数台設置して
もよい。
以上説明したように本発明に係れば、無人車両に塔載の
放電状態バツテリーと充電済みバツテリーの交換を完全
に無人化できるために、装置運転人員の省力化・省人化
ができる。また、従来の無人化充電装置のように充電中
は無人車の稼動が不可能であるという欠点がなく、バツ
テリー交換に要する数分間以外は常に無人車両の稼動が
可能で、無人車両の稼動率を大幅に向上さすことがで
き、24時間以上の完全無人化運転も可能である。
【図面の簡単な説明】 第1図〜第4図は本発明に係る無人車両の自動バツテリ
ー充電・交換装置の無人車両と自動バツテリー充電・交
換装置の位置関係概略図で第1図は無人車両が自動バツ
テリー充電・交換装置に到着した時の概略図、第2図は
無人車両の放電バツテリーを自動バツテリー充電・交換
装置に移し終つた時の概略図、第3図は自動バツテリー
充電・交換装置が作動して充電済みバツテリーを無人車
両側へ移す準備が終了した時の概略図、第4図は無人車
両に充電済みバツテリーの塔載を終えた時の概略図、第
5図は第1図におけるA−A断面図、第6図は第5図に
おけるB−B断面図、第7図は本発明に係る自動バツテ
リー充電・交換装置を無人車両の両側に配置した時の概
略図である。 1……無人車両、2……誘導線 4……自動バツテリー充電・交換装置 (5−a),(5−b),(5−c)……バツテリー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バッテリー駆動無人車両の走行路誘導線か
    ら分岐して引出し誘導線を設け、この引出し誘導線近傍
    に、上記無人車両の放電バッテリーを自動的に充電器に
    接続し充電を行い充電済みバッテリーとして待機させる
    とともに、既待機中の充電済みバッテリーを上記無人車
    両へ自動的に電気接続するようにした、下記構成の自動
    バッテリー充電・交換装置、を備えたことを特徴とする
    無人車両の自動バッテリー充電・交換装置。 自動バッテリー充電・交換装置; 無人車両の放電バッテリーを充電する充電器と、既待機
    中の充電済みバッテリーを無人車両のバッテリースペー
    スに対抗する位置まで動かす移動板と、無人車両放電バ
    ッテリーを上記充電器まで引き込みかつ上記充電済みバ
    ッテリーを無人車両バッテリースペースへ送り込むロボ
    ットハンドと、上記無人車両が定位置に停止した際、こ
    れら一連のロボットハンドによる放電バッテリーの引き
    込み、移動板による充電済みバッテリーの移動、ロボッ
    トハンドによる充電済みバッテリの送り込みを制御する
    コントローラ、からなる
JP57218896A 1982-12-13 1982-12-13 無人車両の自動バッテリー充電・交換装置 Expired - Lifetime JPH0734370B2 (ja)

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JPS59108282A JPS59108282A (ja) 1984-06-22
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