KR101269992B1 - 전기 자동차용 배터리의 탈착장치 - Google Patents

전기 자동차용 배터리의 탈착장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101269992B1
KR101269992B1 KR1020110042041A KR20110042041A KR101269992B1 KR 101269992 B1 KR101269992 B1 KR 101269992B1 KR 1020110042041 A KR1020110042041 A KR 1020110042041A KR 20110042041 A KR20110042041 A KR 20110042041A KR 101269992 B1 KR101269992 B1 KR 101269992B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
axis
electric vehicle
mounting
detachable
Prior art date
Application number
KR1020110042041A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120124254A (ko
Inventor
유치만
박준석
Original Assignee
주식회사 모텍스
한국항공대학교산학협력단
국민대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 모텍스, 한국항공대학교산학협력단, 국민대학교산학협력단 filed Critical 주식회사 모텍스
Priority to KR1020110042041A priority Critical patent/KR101269992B1/ko
Publication of KR20120124254A publication Critical patent/KR20120124254A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101269992B1 publication Critical patent/KR101269992B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

본 발명은 전기 자동차용 배터리의 탈착장치에 관한 것으로서, 전기 자동차에 형성되어 배터리를 탈착가능하게 탑재하는 배터리 장착부와; 상기 배터리 장착부에 탑재된 배터리와 교환하기 위한 완충 배터리를 각각 탈착가능하게 탑재하는 복수의 배터리 받침대들이 형성된 적재대와; 상기 배터리 장착부와 배터리 받침대 사이를 이동장치에 의해 X축, Y축 및 Z축으로 이동하면서, 상기 배터리 장착부 또는 배터리 받침대에 장착된 배터리를 탈거한 후, 상기 배터리 받침대 또는 배터리 장착부에 교환,장착하는 배터리 탈착부를 포함하되, 상기 배터리 탈착부는, 상기 이동장치에 설치되어 X축, Y축, Z축으로 이동이 가능한 것으로서, 상기 배터리의 형상에 대응되는 크기로 형성된 본체부와; 상기 본체부의 전후측면에 형성되어 전기적 신호에 의해 수직 및 수평으로 힌지회동되는 파지부와; 상기 본체부의 좌우측면에 형성되어 역시 전기적 신호에 의해 수직과 수평으로 힌지회동되는 걸림해제부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 전기 자동차의 배터리 장착부에 장착되어 있는 방전 예정인 배터리를, 승강장 등에 설치된 충전 완료된 배터리들의 적재대로부터 어느 하나의 충전 완료된 배터리와 단시간 내에 용이하게 교환할 수 있게 됨으로써, 효율성이 크게 향상되는 효과가 제공된다.

Description

전기 자동차용 배터리의 탈착장치{Attach and detach device of battery for electric vehicle}
본 발명은 전기 자동차용 배터리의 탈착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 자동차의 배터리 장착부에 탑재된 방전 예정인 배터리와, 별도의 적재대에 적재되어 있는 충전이 완료된 배터리를 탈착하여 교환하여 주는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 연료로서 휘발유와 경유 등의 석유와, LPG, LNG 등의 가스를 주로 사용하고 있는데, 이러한 석유와 가스는 한정된 지하자원이어서 점차 가격부담이 커지고 있고, 또한 환경오염을 유발하는 문제로 인하여 점차적으로 대체연료에 대한 수요가 급증하고 있다.
이에, 최근에는 자동차의 대체연료로서 전기 배터리가 많이 상용화되고 있는 실정인데, 이러한 전기 배터리는 장시간 충전을 해야 하는 문제로 인하여 효율성이 저하되어 아직까지 실용화되지 못하고 있다.
본 발명은 전기 자동차용 배터리를 장시간 충전하지 않고, 방전 예정인 배터리를 충전이 완료된 배터리로 단시간 내에 간편하게 자동으로 교환해주도록 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 버스의 경우 특정 승강장 등에 충전이 완료된 배터리들을 복수개 배치시키고, 이 충전이 완료된 배터리들 중 어느 하나를 방전 예정인 버스의 배터리와 용이하게 탈착하여 교환해주도록 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치는, 전기 자동차에 형성되어 배터리를 탈착가능하게 탑재하는 배터리 장착부와; 상기 배터리 장착부에 탑재된 배터리와 교환하기 위한 완충 배터리를 각각 탈착가능하게 탑재하는 복수의 배터리 받침대들이 형성된 적재대와; 상기 배터리 장착부와 배터리 받침대 사이를 이동장치에 의해 X축, Y축 및 Z축으로 이동하면서, 상기 배터리 장착부 또는 배터리 받침대에 장착된 배터리를 탈거한 후, 상기 배터리 받침대 또는 배터리 장착부에 교환,장착하는 배터리 탈착부를 포함하되, 상기 배터리 탈착부는, 상기 이동장치에 설치되어 X축, Y축, Z축으로 이동이 가능한 것으로서, 상기 배터리의 형상에 대응되는 크기로 형성된 본체부와; 상기 본체부의 전후측면에 형성되어 전기적 신호에 의해 수직 및 수평으로 힌지회동되는 파지부와; 상기 본체부의 좌우측면에 형성되어 역시 전기적 신호에 의해 수직과 수평으로 힌지회동되는 걸림해제부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배터리는, 모서리측에 결합공이 형성되고, 양측면부에는 저면부와 접하여 걸림턱이 형성되도록 상면부로부터 요입되는 상면절개부가 형성되며, 전후면부에는 상면부와 접하여 걸림턱이 형성되도록 저면부로부터 요입되는 하면절개부가 형성된 구조로 이루어진 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 배터리 장착부는, 상기 배터리가 안착, 지지되는 저면부와; 상기 저면부에 대하여 수직방향으로 돌설되되, 상기 배터리의 결합공과 동일수직선상에 대응되게 형성되는 걸림봉과; 상기 배터리의 상면절개부 걸림턱에 탄성력에 의해 걸림되거나 해제되는 파지홀더를 포함하는 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게는, 상기 파지홀더는, 탄성부재에 의하여 전후방향으로 힌지회동이 가능하게 설치되되, 상기 배터리의 상면절개부에 형성된 걸림턱과 수평으로 걸림되기 위한 단턱부가 형성되고, 상기 단턱부의 내측 끝단면으로부터 외측방향으로 상향경사지는 경사면부가 형성된 구조로 이루어지는 것이다.
한편, 상기 이동장치는, 상기 적재대에 한 쌍으로 수평 설치되는 고정 가이드 레일과; 상기 고정 가이드 레일 상에 직각방향으로 설치되어 X축 또는 Y축으로 수평이동이 가능한 가변 가이드 레일과; 상기 가변 가이드 레일에 대하여 Y축 또는 X축으로 수평이동 그리고 Z축으로 수직이동이 가능한 이동레일을 포함하며, 상기 이동레일의 하단에 상기 배터리 탈착부가 설치되는 것이 바람직하다.
삭제
이 경우, 상기 파지부는 상기 배터리의 하면절개부와 수직방향으로 대응되는 위치와 개수로 형성되며, 전기적 신호에 의해 수직 또는 수평으로 힌지회동되는 수직부와, 이 수직부의 끝단에서 직각방향으로 절곡형성된 수평부로 구성되되, 상기 수평부는 파지부가 오므려진 상태에서 상기 배터리의 하면절개부에 형성된 걸림턱과 수평으로 걸림되어 배터리를 파지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 걸림해제부는 상기 배터리의 상면절개부와 상기 배터리 장착부의 파지홀더와 수직방향으로 대응되는 위치와 개수로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 배터리 받침대는, 상기 배터리가 안착, 지지되는 저면부와; 상기 저면부에 대하여 수직방향으로 돌설되되, 상기 배터리의 결합공과 동일수직선상에 대응되게 형성되는 걸림봉을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이 경우, 상기 배터리 받침대의 저면부에는, 상기 배터리의 상면절개부 걸림턱에 탄성력에 의해 걸림되거나 해제되는 파지홀더를 더 포함할 수도 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치에 의하면, 전기 자동차의 배터리 장착부에 장착되어 있는 방전 예정인 배터리를, 승강장 등에 설치된 충전 완료된 배터리들의 적재대로부터 어느 하나의 충전 완료된 배터리와 단시간 내에 용이하게 교환할 수 있게 됨으로써, 효율성이 크게 향상되는 효과가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치를 이용하기 위하여 전기 자동차의 상면 일측에 배터리가 설치된 상태를 도시한 일부 사시도.
도 2는 도 1에서 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치를 이용하여 전기 자동차에 탑재된 배터리를 픽업하는 과정을 도시한 일부 사시도.
도 3은 도 2의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치의 분리 사시도.
도 5 내지 도 13은 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 탈착장치를 이용하여 배터리를 탈착하여 교환하는 과정을 순차적으로 도시한 사시도 및 정면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치를 이용하기 위하여 전기 자동차의 상면 일측에 배터리가 설치된 상태를 도시한 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에서 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치를 이용하여 전기 자동차에 탑재된 배터리를 픽업하는 과정을 도시한 일부 사시도이며, 도 3은 도 2의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치의 분리 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치는, 충전이 완료된 배터리(이하, '완충 배터리'라 함)들이 복수개 적재된 적재대(미도시됨)와, 전기 자동차의 배터리 장착부(100)를 포함하며, 배터리 장착부(100)와 적재대 사이를 이동장치(200)에 의해 X축, Y축 및 Z축으로 이동하면서, 상기 배터리 장착부(100) 또는 적재대에 탑재된 배터리(10)를 탈거한 후, 다시 적재대 또는 배터리 장착부(100)에 교환,장착하는 배터리 탈착부(300)를 포함한다.
참고로, 본 발명의 실시 예에서 전기 자동차는 버스(2)를 일례로 들어 설명하기로 한다.
상기 배터리 탈착부(300)는, 복수개의 완충 배터리들이 적재된 적재대와, 버스(2)의 배터리 장착부(100)에 대하여 X축, Y축 및 Z축으로 이동이 가능하도록 하기 위하여 배터리 장착부(100)는 버스(2)의 상부측에 설치되고, 완충 배터리들의 적재대는 버스(2)의 차고보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 배터리 탈착부(300)는 이동장치(200)에 의해 적재대와 버스(2)의 배터리 장착부(100)에 대하여 X축, Y축 및 Z축으로 이동이 가능하게 되는데, 여기서의 이동장치(200)는 적재대에 한 쌍으로 수평 설치되는 고정 가이드 레일(210)과, 이 고정 가이드 레일(210) 상에 직각방향으로 설치되어 X축 또는 Y축으로 수평이동이 가능한 가변 가이드 레일(220)과, 이 가변 가이드 레일(220)에 대하여 Y축 또는 X축으로 수평이동 그리고 Z축으로 수직이동이 가능한 이동레일(230)을 포함하는 구성으로 이루어지고,, 상기 이동레일(230)의 하단에 배터리 탈착부(300)가 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 복수의 완충 배터리들이 적재된 적재대에 나란하게 한 쌍으로 설치된 고정 가이드 레일(210)에 대하여 가변 가이드 레일(220)이 X축 또는 Y축으로 수평이동하고, 이 가변 가이드 레일(220)에 대하여 이동레일(230)이 Y축 또는 X축으로 수평이동함과 아울러 Z축으로 수직이동함에 따라 이동레일(230)의 하단에 설치된 배터리 탈착부(300)가 적재대에 적재된 완충 배터리와 버스(2)의 배터리 장착부(100)에 탑재된 방전 예정인 배터리(이하 '방전 배터리'라 함)를 픽업하여 교환하게 된다.
본 발명에 따른 배터리 탈착부(300)는, 배터리(10)를 X축, Y축, Z축으로 이동시켜야 하기 때문에 배터리(10)를 안전하게 파지하는 것이 매우 중요하다. 또한 배터리(10)는 버스(2)의 배터리 장착부(100)와 적재대의 각 배터리 받침대(미도시됨)에도 안정적으로 고정되어야 하기 때문에 상기 배터리 장착부(100)와 적재대의 각 배터리 받침대에 안정적으로 고정되기 위한 구조와, 상기 배터리 탈착부(300)에 안정적으로 고정되기 위한 구조를 갖게 되는바, 먼저 본 발명에 적용되는 배터리(10)의 구조에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 배터리 탈착장치에 적용되는 배터리(10)는, 버스(2)의 배터리 장착부(100) 또는 적재대의 배터리 받침대에 정확한 위치로 고정되기 위하여 도4에 도시된 바와 같이 각 모서리측에 결합공(12)이 형성되고, 양측면부에는 저면부와 접하여 걸림턱(16)이 형성되도록 상면부로부터 요입되는 상면절개부(14)가 형성되며, 전후면부에는 상면부와 접하여 걸림턱(20)이 형성되도록 저면부로부터 요입되는 하면절개부(18)가 형성된 구조로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 배터리(10)는 후술되는 배터리 장착부(100) 또는 배터리 받침대에 의해 고정된 상태로 탑재되게 된다.
상기 배터리 장착부(100) 또는 배터리 받침대는, 배터리(10)가 안착지지되기 위한 일정면적의 저면부(102)가 형성되어 있는데, 이 저면부(102)에는 배터리(10)의 각 모서리에 형성된 결합공(12)에 삽입되기 위한 걸림봉(104)들이 돌설되어 있다. 또한, 배터리(10)의 상면절개부(14)의 걸림턱(16)에 탄성력에 의해 걸림되거나 해제되는 파지홀더(106)들이 형성되어 있다.
상기 배터리 장착부(100) 또는 배터리 받침대에 형성되는 걸림봉(104)들은 배터리(10)의 결합공(12)과 수직방향으로 대응되는 위치와 개수로 형성되고, 파지홀더(106)들 또한 배터리(10)의 상면절개부(14)와 대응되는 위치와 개수로 형성되어 있다.
여기서, 상기 파지홀더(106)는 스프링 등의 탄성부재(112)에 의하여 전후방향으로 힌지회동이 가능하게 설치되는데, 배터리(10)의 상면절개부(14)에 형성된 걸림턱(16)과 수평으로 걸림되기 위한 단턱부(108)가 형성되고, 이 단턱부(108)의 내측 끝단면으로부터 외측방향으로 상향경사지는 경사면부(110)가 형성된 구조로 이루어져 있다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리 장착부(100) 또는 배터리 받침대에 배터리(10)가 장착된 상태에서는, 걸림봉(104)이 배터리(10)의 결합공(12)에 삽입된 상태를 이루어 배터리(10)가 전후좌우로 수평이동이 이루어지지 않고, 파지홀더(106)의 단턱부(108)가 배터리(10)의 상면절개부(14)의 걸림턱(16)과 수평으로 걸림된 상태를 이루어 배터리(10)가 상하방향으로 수직이동이 이루어지지 않게 되어 고정된 상태로 파지하게 된다.
참고로, 위에서 배터리 장착부(100)와 배터리 받침대가 동일 구성으로 이루어져서 각각 걸림봉(104)과 파지홀더(106)가 형성된 것을 일례로 설명하였으나, 버스(2)의 배터리 장착부(100)는 버스(2)의 운행에 따라 배터리(10)를 전후좌우 이동과 상하로의 이동을 구속하여야 하는 반면, 적재대의 배터리 받침대는 배터리를 제위치에 고정시키기만 하면 되는바, 파지홀더(106)의 구성을 배제하고 저면부(102)와 걸림봉(104)의 구성만으로 이루어질 수도 있다.
한편, 상기 배터리 탈착부(300)는, 앞서 설명한 바와 같이 이동레일(230)의 하단부에 설치되어 X축, Y축, Z축으로 이동이 가능한 것으로서, 배터리(10)의 형상에 대응되는 크기로 형성된 본체부(302)와, 이 본체부(302)의 전후측면에 형성되어 전기적 신호에 의해 수직 및 수평으로 힌지회동되는 파지부(310)와, 상기 본체부(302)의 좌우측면에 형성되어 역시 전기적 신호에 의해 수직과 수평으로 힌지회동되는 걸림해제부(320)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.
여기서, 상기 파지부(310)는 배터리(10)의 하면절개부(18)와 수직방향으로 대응되는 위치와 개수로 형성되되, 전기적 신호에 의해 수직 또는 수평으로 힌지회동되는 수직부(312)와, 이 수직부(312)의 끝단에서 직각방향으로 절곡형성된 수평부(314)로 구성되어 있는데, 상기 수평부(314)는 파지부(310)가 오므려진 상태에서 배터리(10)의 하면절개부(18)에 형성된 걸림턱(20)과 수평으로 걸림되어 배터리(10)를 파지하는 기능을 담당하게 된다.
또한, 상기 걸림해제부(320) 또한 배터리(10)의 상면절개부(14)와 배터리 장착부(100) 또는 배터리 받침대의 파지홀더(106)와 수직방향으로 대응되는 위치와 개수로 형성되어 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 배터리 탈착장치를 이용하여 버스(2)의 배터리 장착부(100) 또는 적재대의 배터리 받침대에 고정되게 장착된 배터리를 교환하는 과정을 도 5 내지 도 13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
참고로, 버스(2)의 배터리 장착부(100) 또는 적재대에 형성된 배터리 받침대는 앞서 설명한 바와 같이 동일한 구조로 이루어져 있는바, 도 5 내지 도 13에서 배터리(10)를 장착하고 있는 구조물은 버스(2)의 배터리 장착부(100) 또는 적재대에 형성된 배터리 받침대일 수 있으나 이하에서는 버스(2)의 배터리 장착부(100)로 한정하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 버스(2)의 배터리 장착부(100)에 배터리(10)가 탑재되어 고정된 상태를 이루고 있다.
즉, 배터리 장착부(100)의 저면부(102)로부터 돌출된 걸림봉(104)이 배터리(10)의 결합공(12)이 수직방향으로 삽입되어 배터리(10)가 전후좌우방향으로 이동됨 없이 고정되고, 배터리 장착부(100)의 파지홀더(106)가 스프링으로 된 탄성부재(112)에 의해 수직으로 선 상태를 유지함에 따라 이 파지홀더(106)의 단턱부(108)가 배터리(10)의 상면절개부(14) 걸림턱(16)의 상부에 수평으로 얹혀진 상태로 걸림되어 있는바, 배터리(10)가 상하로 이동됨 없이 고정된 상태로 탑재되어 있다.
이 상태에서, 배터리 탈착부(300)가 이동장치(200)에 의해 배터리 장착부(100)와 동일수직선상에 위치한다. 즉, 적재대의 고정 가이드 레일(210)에 대하여 가변 가이드 레일(220)이 X축 또는 Y축으로 수평이동하고, 가변 가이드 레일(220)에 대하여 이동레일(230)이 Y축 또는 X축으로 수평이동하여 배터리 장착부(100)에 대하여 동일수직선상으로 위치한다.
이때, 배터리 탈착부(300)의 파지부(310)는 전기적 신호에 의하여 바깥쪽 방향으로 벌어진 상태가 되고, 걸림해제부(320)는 전기적 신호에 의하여 안쪽으로 오므려져서 수직상태를 이루게 되며, 이동레일(230)이 가변 가이드 레일(220)에 대하여 Z축 방향 즉 아래쪽으로 하강하게 되면 배터리(10)를 배터리 장착부(100)에 대하여 분리시킴과 아울러 파지하게 된다.
즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 배터리 탈착부(300)가 하강하게 되면서 걸림해제부(320)는 배터리 장착부(100)의 파지홀더(106)의 경사면부(110)을 타고 미끄러지면서 배터리(10)의 상면절개부(14)로 인입되게 된다. 따라서, 배터리 장착부(100)의 파지홀더(106)는 탄성부재(112)를 압축시키면서 외측으로 벌어지게 되는바, 파지홀더(106)에 의한 배터리(10)의 상하 걸림이 해제된다.
다음에, 배터리 탈착부(300)의 파지부(310)는 전기적 신호에 의해 안쪽으로 오므려지면서 수직상태를 이루게 됨에 따라 파지부(310)의 수평부(314)가 배터리(10)의 하부절개부(18)로 인입되어 상기 하부절개부(18)의 걸림턱(20) 하부에서 수평방향으로 걸리게 된다.
이 상태에서, 이동레일(230)을 가변 가이드 레일(220)에 대하여 Z축 방향으로 상승시킴에 따라 배터리 탈착부(300)가 연동하여 상승되고, 이에 배터리 탈착부(300)의 파지부(310)에 의해 걸림되어 파지된 배터리(10)도 동시에 상승하게 된다.
이때, 배터리 장착부(100)의 걸림봉(104)은 배터리(10)의 결합공(12)에 대하여 수직방향으로 삽입되어 있는바, 배터리(10)의 상승에 저해됨이 없게 되며, 배터리(10)가 배터리 탈착부(300)와 함께 상승하게 되면, 배터리 장착부(100)의 파지홀더(106)는 다시 탄성부재(112)의 복원력에 의해 원상태로 회동하여 수직상태를 이루게 된다.
이와 같이, 배터리 탈착부(300)가 배터리(10)를 파지하여 Z축으로 상승하고, 이동레일(230)이 가변 가이드 레일(220)에 대하여 Y축 또는 X축 방향으로 수평이동함과 아울러 이 가변 가이드 레일(220)이 고정 가이드 레일(210)에 대하여 X축 또는 Y축 방향으로 수평이동하여 적재대의 배터리 받침대와 동일수직선상을 이루도록 이동한 후, 이동레일(230)이 다시 Z축 방향으로 하강하여 배터리 받침대에 배터리(10)를 장착시키면 된다.
참고로, 배터리 탈착부(300)가 배터리(10)를 적재대의 배터리 받침대에 장착시키는 과정은 후술되는 버스(2)의 배터리 장착부(100)에 장착시키는 과정과 동일하므로, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
다음에, 배터리 탈착부(300)가 이동레일(230)의 Z축, X축, Y축 이동으로 적재대의 다른 배터리 받침대에 탑재된 완충 배터리를 앞서 설명한 바와 같이 버스(2)의 배터리 장착부(100)에서 배터리(10)를 픽업하는 과정과 동일한 과정을 픽업하고, 다시 이동레일(230)의 Z축, X축, Y축 이동으로 버스(2)의 배터리 장착부(100)의 상부에 동일수직선상에 위치시킨다.
이때, 배터리 탈착부(300)가 배터리(10)를 파지하고 있는 상태에서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 배터리 탈착부(300)의 걸림해제부(320)는 배터리(10)의 상면절개부(14)에 인입된 상태에서 전기적 신호에 의해 외측방향으로 벌어진 상태를 이루게 된다. 그 이유는 배터리(10)가 하강하여 배터리 장착부(100)에 탑재될 때 파지홀더(106)가 배터리(10)의 상면절개부(14)으로 인입되어 파지하도록 하는 것을 저해하지 않도록 하기 위함이다.
이 상태에서, 이동레일(230)이 가변 가이드 레일(220)에 대하여 Z축 방향으로 하강하게 되면, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 배터리(10)의 저면부 즉 상면절개부(14)의 걸림턱(16) 하부의 저면부가 배터리 장착부(100)의 파지홀더(106) 경사면부(110)를 따라 미끄러지게 되면서 상기 파지홀더(106)를 외측으로 벌리면서 계속해서 하강하게 된다.
이와 동시에 배터리 장착부(100)의 걸림봉(104)들은 배터리(10)의 결합공(12)으로 삽입이 이루어지게 된다.
또한, 배터리 탈착부(300) 및 배터리(10)가 계속해서 하강하여 배터리 장착부(100)의 저면부(102)에 안착되면서 배터리(10)의 상면절개부(14)에 파지홀더(106)의 탄턱부(108)가 상부쪽에 위치하게 되면, 파지홀더(106)는 탄성부재(112)의 탄성복원력에 의해 다시 안쪽으로 오므려지면서 수직으로 선 상태를 이루게 되며 이에 따라 파지홀더(106)의 단턱부(108)가 배터리(10)의 상면절개부(14) 걸림턱(16)의 상부에 수평방향으로 위치하게 되어 걸림됨으로써, 배터리(10)의 상하이동을 구속하게 된다.
여기서 배터리 장착부(100)의 걸림봉(104)은 앞서 설명한 바와 같이 배터리(10)의 결합공(12)에 삽입된 상태를 이루게 되는바, 배터리(10)는 전후좌우 방향으로도 이동됨이 없이 구속된 상태를 이루게 된다.
이 상태에서, 배터리 탈착부(300)의 파지부(310)를 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 전기적 신호에 의해 힌지회동시켜서 외측으로 벌려줌에 따라 상기 파지부(310)의 수평부(314)가 배터리(10)의 하부절개부(18) 걸림턱(20)에 대한 걸림을 해제시킨 후, 이동레일(230)의 Z축 방향 상승으로 배터리 탈착장치를 상승시키게 되면, 완충 배터리는 버스(2)의 배터리 장착부(100)에 고정되게 탑재된다.
따라서, 버스(2)의 방전 배터리를 적재대의 배터리 받침대에 탑재된 완충 배터리와 단시간 내에 용이하게 교환할 수 있게 된다.
이상에서와 같은 본 발명의 실시 예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시 예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
2 : 전기 자동차(버스) 10 : 배터리
12 : 결합공 14 : 상부절개부
16 : 걸림턱 18 : 하부절개부
20 : 걸림턱 100 : 배터리 장착부
104 : 걸림봉 106 : 파지홀더
108 : 단턱부 110 : 경사면부
112 : 탄성부재 200 : 이동장치
210 : 고정 가이드 레일 220 : 가변 가이드 레일
230 : 이동레일 300 : 배터리 장착부
302 : 본체부 310 : 파지부
312 : 수직부 314 : 수평부
320 : 걸림해제부

Claims (10)

  1. 전기 자동차에 형성되어 배터리를 탈착가능하게 탑재하는 배터리 장착부와;
    상기 배터리 장착부에 탑재된 배터리와 교환하기 위한 완충 배터리를 각각 탈착가능하게 탑재하는 복수의 배터리 받침대들이 형성된 적재대와;
    상기 배터리 장착부와 배터리 받침대 사이를 이동장치에 의해 X축, Y축 및 Z축으로 이동하면서, 상기 배터리 장착부 또는 배터리 받침대에 장착된 배터리를 탈거한 후, 상기 배터리 받침대 또는 배터리 장착부에 교환,장착하는 배터리 탈착부를 포함하되,
    상기 배터리 탈착부는,
    상기 이동장치에 설치되어 X축, Y축, Z축으로 이동이 가능한 것으로서, 상기 배터리의 형상에 대응되는 크기로 형성된 본체부와;
    상기 본체부의 전후측면에 형성되어 전기적 신호에 의해 수직 및 수평으로 힌지회동되는 파지부와;
    상기 본체부의 좌우측면에 형성되어 역시 전기적 신호에 의해 수직과 수평으로 힌지회동되는 걸림해제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리는,
    모서리측에 결합공이 형성되고, 양측면부에는 저면부와 접하여 걸림턱이 형성되도록 상면부로부터 요입되는 상면절개부가 형성되며, 전후면부에는 상면부와 접하여 걸림턱이 형성되도록 저면부로부터 요입되는 하면절개부가 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 배터리 장착부는,
    상기 배터리가 안착, 지지되는 저면부와;
    상기 저면부에 대하여 수직방향으로 돌설되되, 상기 배터리의 결합공과 동일수직선상에 대응되게 형성되는 걸림봉과;
    상기 배터리의 상면절개부 걸림턱에 탄성력에 의해 걸림되거나 해제되는 파지홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 파지홀더는, 탄성부재에 의하여 전후방향으로 힌지회동이 가능하게 설치되되, 상기 배터리의 상면절개부에 형성된 걸림턱과 수평으로 걸림되기 위한 단턱부가 형성되고, 상기 단턱부의 내측 끝단면으로부터 외측방향으로 상향경사지는 경사면부가 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 이동장치는,
    상기 적재대에 한 쌍으로 수평 설치되는 고정 가이드 레일과;
    상기 고정 가이드 레일 상에 직각방향으로 설치되어 X축 또는 Y축으로 수평이동이 가능한 가변 가이드 레일과;
    상기 가변 가이드 레일에 대하여 Y축 또는 X축으로 수평이동 그리고 Z축으로 수직이동이 가능한 이동레일을 포함하며, 상기 이동레일의 하단에 상기 배터리 탈착부가 설치된 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 파지부는 상기 배터리의 하면절개부와 수직방향으로 대응되는 위치와 개수로 형성되며, 전기적 신호에 의해 수직 또는 수평으로 힌지회동되는 수직부와, 이 수직부의 끝단에서 직각방향으로 절곡형성된 수평부로 구성되되,
    상기 수평부는 파지부가 오므려진 상태에서 상기 배터리의 하면절개부에 형성된 걸림턱과 수평으로 걸림되어 배터리를 파지하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 걸림해제부는 상기 배터리의 상면절개부와 상기 배터리 장착부의 파지홀더와 수직방향으로 대응되는 위치와 개수로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 배터리 받침대는,
    상기 배터리가 안착, 지지되는 저면부와;
    상기 저면부에 대하여 수직방향으로 돌설되되, 상기 배터리의 결합공과 동일수직선상에 대응되게 형성되는 걸림봉을 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 배터리 받침대의 저면부에는,
    상기 배터리의 상면절개부 걸림턱에 탄성력에 의해 걸림되거나 해제되는 파지홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 탈착장치.
KR1020110042041A 2011-05-03 2011-05-03 전기 자동차용 배터리의 탈착장치 KR101269992B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110042041A KR101269992B1 (ko) 2011-05-03 2011-05-03 전기 자동차용 배터리의 탈착장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110042041A KR101269992B1 (ko) 2011-05-03 2011-05-03 전기 자동차용 배터리의 탈착장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120124254A KR20120124254A (ko) 2012-11-13
KR101269992B1 true KR101269992B1 (ko) 2013-05-31

Family

ID=47509712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110042041A KR101269992B1 (ko) 2011-05-03 2011-05-03 전기 자동차용 배터리의 탈착장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101269992B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160137790A (ko) 2015-05-21 2016-12-01 주식회사 이브이인터코넥트 전기자동차용 배터리 탈착장치
KR20160137787A (ko) 2015-05-21 2016-12-01 주식회사 이브이인터코넥트 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200481551Y1 (ko) * 2016-04-28 2016-10-13 주식회사 비긴스 전기 자동차용 배터리 및 그 탈착을 위한 장치
KR102372175B1 (ko) * 2017-04-20 2022-03-08 엘에스일렉트릭(주) 전기 버스의 배터리 교체 시스템 및 그의 동작 방법
CN107732075B (zh) * 2017-10-27 2023-11-10 一汽-大众汽车有限公司 一种电池包夹具
KR102030029B1 (ko) * 2019-07-18 2019-11-08 인천교통공사 궤도차량의 배터리 리프팅 유닛과 이를 구비한 배터리 충전 스테이션 시스템 및 이에 의한 배터리 교체충전방법
CN112677810A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 肖仲旺 一种新能源三元锂电池包快速拆卸更换装置
KR102366875B1 (ko) * 2021-02-03 2022-02-23 배현한 웨어러블 디바이스의 언락유니트 및 언락방법
KR102490876B1 (ko) * 2021-03-03 2023-01-20 (주)코미트 리튬이온배터리 카트리지
KR20230036575A (ko) * 2021-09-06 2023-03-15 이진국 탈부착 보조배터리를 이용한 전기자동차용 주행거리 연장 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160137790A (ko) 2015-05-21 2016-12-01 주식회사 이브이인터코넥트 전기자동차용 배터리 탈착장치
KR20160137787A (ko) 2015-05-21 2016-12-01 주식회사 이브이인터코넥트 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120124254A (ko) 2012-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101269992B1 (ko) 전기 자동차용 배터리의 탈착장치
KR101313275B1 (ko) 전기 자동차용 배터리의 탈착장치
KR101338913B1 (ko) 전기 자동차용 배터리의 탈착장치
JP6749461B2 (ja) 充電器
US20130153315A1 (en) Attach and detach device of battery for electric vehicle
KR101294726B1 (ko) 전기 자동차용 배터리의 탈착장치
US11325490B2 (en) Movable station for electric kick scooter
US20200269442A1 (en) Gripping mechanism and assembly apparatus
CN208226602U (zh) 无线充电装置
CN112821004A (zh) 一种新能源汽车用电池防松接线装置
JP2014117010A (ja) 受給電装置
CN210408273U (zh) 吸尘器收纳架以及吸尘器组件
CN205632327U (zh) 一种车载支架
CN210931147U (zh) 收纳座及具有其的吸尘器收纳系统
CN112068016A (zh) 自插拔式分容柜
CN110913049B (zh) 一种车载手机架
CN110025257A (zh) 吸尘器收纳架以及吸尘器组件
CN220961321U (en) Automatic butt joint device for test carrier in high-low temperature box
CN109515398A (zh) 换电装置
CN216100458U (zh) 一种贴胶设备
US11215316B2 (en) Storage device
CN211377153U (zh) 插座保护门装配装置
CN218180307U (zh) 汽车升降系统检测装置
CN214579799U (zh) 一种使用寿命长的脱硫脱硝设备
CN215154059U (zh) 一种可快速拆离的电池架

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170403

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 6