KR102456232B1 - Electric tractor battery replacement system - Google Patents

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KR102456232B1
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김용주
백승윤
최지원
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충남대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an electric tractor battery replacement system, which replaces a battery by connecting a device to a hydraulic port used for a tractor front loader mounting portion and supplying hydraulic oil. The electric tractor battery replacement system for replacing a battery (B) mounted inside a tractor's hood locates a hydraulic cylinder connected to the hydraulic port to a battery case and drives the battery case by using hydraulic pressure to enable the battery to be inserted into or removed from the hood position of a tractor. The battery (B) is accommodated in the battery case (10). The battery case (10) comprises a lower plane portion (11) consisting of a roller portion, an upper cover body (12) closing an upper side and right and left sides, and a rear cover body (13) installed inside the tractor's hood and accommodating the front and rear drive hydraulic cylinder (21) driven forward and backward. In the lower plane portion (11) of the battery case (10), a front lifting hydraulic cylinder (22) is installed on a front portion and a rear lifting hydraulic cylinder (23) is installed on a rear portion.

Description

전기구동 트랙터 배터리 교환 장치{Electric tractor battery replacement system}Electric tractor battery replacement system

본 발명은, 트랙터 프론트 로더 장착부에 쓰이는 유압포트에 장치를 연결하여 유압유를 공급하는 것에 의하여 배터리를 교환하도록 하는 것으로, 유압포트에 연결된 유압 실린더를 배터리 케이스에 위치시키고, 유압을 활용하여 배터리 케이스를 구동시키는 것에 의하여, 배터리를 트랙터의 보닛 위치로 투입하거나 제거하는 것이 가능하도록 하는, 전기구동 트랙터 배터리 교환 장치에 관한 것이다.The present invention is to connect the device to the hydraulic port used for the tractor front loader mounting part and to replace the battery by supplying hydraulic oil. An electrically driven tractor battery changing device, which, by actuating, makes it possible to insert or remove the battery into the tractor's bonnet position.

차량의 배터리 교환 시스템에 관한 선행기술로, 등록특허공보 제10-1672569호(2016. 10. 28, 등록)에는, 교체가능한 배터리를 격납하는 격납공간, 상기 배터리가 장착되는 장착공간을 갖는 적어도 하나의 지상 운반차량, 교체구역에 정차해 있는 상기 운반차량의 상기 장착공간과 상기 격납공간 사이에서 배터리를 이동시키는 적어도 하나의 장착/분리장치를 포함하되, 배터리는 상기 격납공간에 격납/인출, 또는 상기 장착공간에 장착/분리되기 위하여 승강방향(S)으로 이동하는, 지상 운반차량용 배터리 교체 시스템에 관한 기술이 개시되어 있다.As a prior art related to a battery exchange system for a vehicle, in Patent Publication No. 10-1672569 (2016. 10. 28, registered), at least one having a storage space for accommodating a replaceable battery and a mounting space in which the battery is mounted at least one mounting/removing device for moving a battery between the mounting space and the containment space of a ground transport vehicle of the transport vehicle stopped in a replacement area; Disclosed is a technology related to a battery replacement system for a ground transport vehicle that moves in the elevating direction (S) to be mounted/removed in the mounting space.

또한, 등록특허공보 제10-1385312호(2014. 04. 08. 등록)에는, 배터리에 의해 가동되며, 메인컴퓨터의 지령에 따라서 지정된 장소로 이동이 가능한 무인운반차량의 배터리를 교환할 수 있도록 다수의 충전배터리가 마련되어 상기 무인운반차량에 수납된 배터리를 자동으로 교환하기 위한 배터리 자동교환장치에 관한 기술이 개시되어 있다.In addition, in Patent Publication No. 10-1385312 (registered on 04. 08. 2014), there are a number of ways to replace the battery of an unmanned transport vehicle that is operated by a battery and can move to a designated place according to the command of the main computer. Disclosed is a technology related to an automatic battery replacement device for automatically exchanging a battery stored in the unmanned transport vehicle by providing a rechargeable battery of the vehicle.

또한, 등록특허공보 제10-2352434호(2022. 01. 13. 등록)에는, 충전 베이에 장착되어 있는 교환형 배터리에 대한 각각의 배터리 충전량(State of Charge, SOC) 정보, 상기 교환형 배터리에 대한 각각의 배터리 수명(State of Health, SOH) 정보 및 상기 충전 베이에 장착된 상기 교환형 배터리와 상기 교환형 배터리를 운반하 기 위한 로봇 간의 각각의 거리정보를 수집하는 단계; 상기 배터리 충전량정보, 상기 배터리 수명정보 및 상기 거리정보를 근거로 하여, 상기 전기 차량에 대한 상기 교환형 배터리를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 교환형 배터리의 교환을 제어하는 단계로 이루어지는 전기 차량의 배터리 교환 제어 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.In addition, in Patent Publication No. 10-2352434 (registered on Jan. 13, 2022), each battery charge amount (State of Charge, SOC) information for the replaceable battery mounted in the charging bay, the exchangeable battery Collecting each battery life (State of Health, SOH) information for each of the distance information between the robot for transporting the replaceable battery and the replaceable battery mounted in the charging bay; determining the replaceable battery for the electric vehicle based on the battery charge amount information, the battery life information, and the distance information; And there is disclosed a technology related to a battery replacement control method of an electric vehicle comprising the step of controlling the replacement of the determined replaceable battery.

또한, 공개특허공보 제10-2022-0016378호(2022. 02. 09. 공개)에는, x축 방향을 따라, 배열되는 복수 개의 충전영역과 적어도 하나의 대기영역을 포함하는 충전부; 상기 대기영역에 대응하여 배치되어, y축 방향을 따라 직선 왕복 이동하는 제1 이송부; 상기 충전부의 상측에 배치되어, z축 방향을 따라 직선 왕복 이동하는 제2 이송부; 및 상기 충전부와 상기 제1 이송부와 상기 제2 이송부와 연결되는 제어부를 포함하고, 상기 제2 이송부는 배터리를 파지하는 그리퍼를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수 개의 충전영역에 배치된 배터리 중 상대적으로 배터리 충전량이 가장 높은 제1 배터리 를 판별하는 판별부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 그리퍼가 상기 판별부에서 판별된 상기 제1 배터리를 파지하여 z축 이동과 x축 이동으로 상 기 제1 배터리를 상기 대기영역으로 운반하도록 상기 제2 이송부를 제어하고, 상기 z축 이동의 스트로크는 배터리의 높이보다 큰 무인운반차량의 배터리 교환 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.In addition, Patent Publication No. 10-2022-0016378 (published on Feb. 09, 2022) discloses, in the x-axis direction, a charging unit including a plurality of charging regions and at least one standby region; a first transfer unit disposed to correspond to the waiting area and reciprocating linearly along the y-axis direction; a second transfer unit disposed above the charging unit and reciprocating linearly along the z-axis direction; and a control unit connected to the charging unit, the first conveying unit, and the second conveying unit, wherein the second conveying unit includes a gripper for gripping the battery, and the control unit is relatively among the batteries disposed in the plurality of charging areas. and a determining unit for determining a first battery with the highest battery charge, wherein the control unit holds the first battery determined by the determination unit by the gripper to move the first battery in a z-axis movement and an x-axis movement. A technology related to a battery exchange device for an unmanned transport vehicle is disclosed, wherein the second transfer unit is controlled to be transported to the standby area, and the stroke of the z-axis movement is greater than the height of the battery.

특허문헌 1 : 등록특허공보 제10-1672569호(2016. 10. 28, 등록)Patent Document 1: Registered Patent Publication No. 10-1672569 (2016. 10. 28, registered) 특허문헌 2 : 등록특허공보 제10-1385312호(2014. 04. 08. 등록)Patent Document 2: Registered Patent Publication No. 10-1385312 (2014. 04. 08. registration) 특허문헌 3 : 등록특허공보 제10-2352434호(2022. 01. 13. 등록)Patent Document 3: Registered Patent Publication No. 10-2352434 (Registered on Jan. 13, 2022) 특허문헌 4 : 공개특허공보 제10-2022-0016378호(2022. 02. 09. 공개)Patent Document 4: Unexamined Patent Publication No. 10-2022-0016378 (published on February 09, 2022)

전기구동 트랙터는 전기 자동차에 비해 작업 부하로 인한 배터리 소모량이 매우 크다. 그럼에도 불구하고, 작업시간 확보를 위해서 배터리의 용량을 키우는 것은 경제적인 효율성이 떨어지므로, 교체형 배터리를 사용하는 것이 더 유용하다.Electric tractors consume a lot of batteries due to their workload compared to electric vehicles. Nevertheless, increasing the capacity of the battery to secure working time is economically inefficient, so it is more useful to use a replaceable battery.

본 발명은, 전기구동 트랙터의 방전된 배터리를 완충된 배터리로 신속하고 안전하게 교체할 수 있는 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a device capable of quickly and safely replacing a discharged battery of an electrically driven tractor with a fully charged battery.

또한, 본 발명은 기존 트랙터 유압포트를 활용하기 때문에 별도의 유압 시스템을 구성하지 않고도 유압 장치를 이용하여, 배터리의 탈부착이 쉽게 이루어질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to enable easy attachment and detachment of a battery by using a hydraulic device without configuring a separate hydraulic system because it utilizes an existing tractor hydraulic port.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하고자 하는 것으로, [1] 트랙터 보닛 내부에 장착되는 배터리(B)를 교환하기 위한 전기구동 트랙터 배터리 교환 장치에 있어서, 상기 배터리(B)는 배터리 케이스(10)에 수용되며, 상기 배터리 케이스(10)는, 롤러부로 이루어지는 하부 평면부(11)와, 상측과 좌, 우측을 폐쇄하는 상부 커버체(12)와, 트랙터 보닛의 안쪽에 설치되어, 전, 후 구동되는 전후 구동 유압 실린더(21)를 수용하는 후부 커버체(13)로 이루어지며, 상기 배터리 케이스(10)의 하부 평면부(11)에는, 전방부에 전방 승강 유압 실린더(22)가 설치되며, 후방부에 후방 승강 유압 실린더(23)가 설치되는 것을 특징으로 하는, 전기구동 트랙터 배터리 교환장치에 관한 것이다.The present invention is to solve the above problems, [1] In the electric tractor battery exchange device for replacing the battery (B) mounted inside the tractor bonnet, the battery (B) is a battery case (10) The battery case 10 is accommodated in a lower flat portion 11 made of a roller portion, an upper cover body 12 that closes the upper side, left and right sides, and is installed inside the tractor bonnet, front and rear It consists of a rear cover body 13 for accommodating the driven front and rear hydraulic cylinders 21 , and the lower flat part 11 of the battery case 10 has a front lifting hydraulic cylinder 22 installed in the front part, , It relates to an electrically driven tractor battery replacement device, characterized in that the rear lifting hydraulic cylinder 23 is installed in the rear portion.

또한 본 발명은 [2] 상기 [1]에 있어서, 상기 전후 구동 유압 실린더(21), 전방 승강 유압 실린더(22) 및 후방 승강 유압 실린더(23)는, 모두 트랙터의 유압 포트(30)에 각각 연결되어 각각 구동 제어되는 것을 특징으로 하는, 전기구동 트랙터 배터리 교환장치에 관한 것이다.[2] The present invention is [2] according to the above [1], wherein the front-rear hydraulic cylinder 21, the front lifting hydraulic cylinder 22, and the rear lifting hydraulic cylinder 23 are all connected to the hydraulic port 30 of the tractor, respectively. It relates to an electrically driven tractor battery exchange device, characterized in that they are connected and each driven is controlled.

또한 본 발명은 [3] 상기 [1]에 있어서, 상기 롤러부로 이루어지는 하부 평면부(11)는, 다수개의 롤러(111)로 이루어지며, 상기 다수개의 롤러(111)는 고무와 같은 완충재(미도시)로 피복되며, 상기 상부 커버체(12)와, 후부 커버체(13)의 내측면도 완충재(미도시)로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기구동 트랙터 배터리 교환장치에 관한 것이다.In addition, the present invention [3] in the above [1], the lower flat part 11 made of the roller part is made of a plurality of rollers 111, and the plurality of rollers 111 is a cushioning material such as rubber (not shown). It relates to an electric-powered tractor battery replacement device, characterized in that the upper cover body 12 and the inner side surfaces of the rear cover body 13 are also covered with a cushioning material (not shown).

또한 본 발명은 [4] 상기 [1]에 있어서, 상기 전후 구동 유압 실린더(21)의 배터리(B)와 접하는 단면에는 고무와 같은 완충재(미도시)로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기구동 트랙터 배터리 교환장치에 관한 것이다.[4] In the present invention, the electric drive according to [1], wherein the cross section of the front and rear hydraulic cylinder 21 in contact with the battery B is coated with a cushioning material (not shown) such as rubber. It relates to a tractor battery changer.

본 발명은 상기와 같은 구성으로 이루어지는 것으로, 전기구동 트랙터의 방전된 배터리를 완충된 배터리로 신속하고 안전하게 교체할 수 있다.The present invention is configured as described above, and it is possible to quickly and safely replace a discharged battery of an electrically driven tractor with a fully charged battery.

또한, 본 발명은 기존 트랙터 유압포트를 활용하기 때문에 별도의 유압 시스템을 구성하지 않고도 유압 장치를 이용하여, 배터리의 탈부착이 쉽게 이루어질 수 있다.In addition, since the present invention utilizes an existing tractor hydraulic port, the battery can be easily attached and detached using a hydraulic device without configuring a separate hydraulic system.

도 1은 전기구동 트랙터의 유압 포트 및 배터리를 나타내는 개념도
도 2는 본 발명의 전기구동 트랙터 배터리 교환 장치의 배터리 케이스의 개념도
도 3은 본 발명의 전기구동 트랙터 배터리 교환 장치의 배터리 제거 단계에서의 배터리 케이스의 개념도
도 4는 본 발명의 전기구동 트랙터 배터리 교환 장치의 배터리 케이스의 적재(유지, a), 제거(배출, b) 및 수용(투입, c) 단계를 나타내는 측면도
도 5는 본 발명이 적용된 전기구동 트랙터의 보닛 내부 구조 개념도 1 is a conceptual diagram showing a hydraulic port and a battery of an electrically driven tractor;
Figure 2 is a conceptual view of the battery case of the battery exchange device for an electric tractor of the present invention
Figure 3 is a conceptual diagram of the battery case in the battery removal step of the battery exchange device for an electric tractor of the present invention
Figure 4 is a side view showing the loading (maintaining, a), removing (discharging, b) and receiving (input, c) steps of the battery case of the battery exchange device for an electric tractor of the present invention;
5 is a conceptual diagram of the internal structure of the bonnet of an electric driven tractor to which the present invention is applied;

본 발명은, 트랙터 보닛 내부에 장착되는 배터리(B)를 교환하기 위한 전기구동 트랙터 배터리 교환 장치에 있어서, 상기 배터리(B)는 배터리 케이스(10)에 수용되며, 상기 배터리 케이스(10)는, 롤러부로 이루어지는 하부 평면부(11)와, 상측과 좌, 우측을 폐쇄하는 상부 커버체(12)와, 트랙터 보닛의 안쪽에 설치되어, 전, 후 구동되는 전후 구동 유압 실린더(21)를 수용하는 후부 커버체(13)로 이루어지며, 상기 배터리 케이스(10)의 하부 평면부(11)에는, 전방부에 전방 승강 유압 실린더(22)가 설치되며, 후방부에 후방 승강 유압 실린더(23)가 설치되는 것이므로, 아래에서는 상기 각각의 구성들에 대해서 도면을 참조하면서, 구체적으로 설명한다.The present invention is an electrically driven tractor battery exchange device for replacing the battery (B) mounted inside the tractor bonnet, wherein the battery (B) is accommodated in the battery case (10), the battery case (10), A lower flat part 11 made of a roller part, an upper cover body 12 that closes the upper side, left and right sides, and a front and rear hydraulic cylinder 21 installed inside the tractor bonnet and driven front and rear. It consists of a rear cover body 13, and in the lower flat part 11 of the battery case 10, a front lifting hydraulic cylinder 22 is installed in the front part, and the rear lifting hydraulic cylinder 23 is installed in the rear part. Since it is installed, it will be described in detail below with reference to the drawings for each of the components.

본 발명의 전기구동 트랙터는 배터리를 동력으로 하는 것 이외에는, 종래의 트랙터와 비교해 볼 때, 실질적으로 상이한 것은 아니다.The electrically driven tractor of the present invention is not substantially different from a conventional tractor, other than being powered by a battery.

본 발명의 전기구동 트랙터는 동력원으로 배터리를 사용하는 것이므로, 전동기(모터)와 전동기 제어기, 배터리 및 배터리를 관리하는 배터리 매니지먼트 시스템(BMS: Battery Management System)으로 구성된다.Since the electric driving tractor of the present invention uses a battery as a power source, it is composed of an electric motor (motor), a motor controller, a battery, and a battery management system (BMS) for managing the battery.

또한, 본 발명은 기존의 트랙터 유압포트를 활용하여, 배터리를 수용(투입), 적재(유지), 제거(배출)하는 것이다. 아래에서는 상기 배터리의 수용(투입), 적재(유지) 및 제거(배출)에 대해서, 도면을 살펴보면서 구체적으로 설명한다.In addition, the present invention utilizes the existing tractor hydraulic port, to accommodate (input), load (maintain), remove (discharge) the battery. Hereinafter, the receiving (input), loading (maintaining), and removal (discharging) of the battery will be described in detail with reference to the drawings.

또한, 본 발명의 유압 포트(30)는, 도 1에 나타나 잇는 것과 같이, 전기구동 트랙터의 유압 장치(미도시)에 설치된 것으로, 아래에서 설명하는 유압 실린더(21, 22, 23)의 구동만을 위하여 별도로 설치한 것이다. In addition, as shown in FIG. 1, the hydraulic port 30 of the present invention is installed in a hydraulic device (not shown) of an electric tractor, and only drives the hydraulic cylinders 21 , 22 , 23 described below. installed separately for

[배터리 케이스(10)][Battery Case (10)]

도 2 및 도 3에 나타나 있는 것과 같이, 본 발명의 배터리 케이스(10)는, 롤러부로 이루어지는 하부 평면부(11)와, 상측과 좌, 우측을 폐쇄하는 상부 커버체(12)와, 트랙터 보닛의 내부측에 설치되어, 전, 후 구동되는 전후 구동 유압 실린더(21)를 수용하는 후부 커버체(13)로 이루어진다.2 and 3, the battery case 10 of the present invention includes a lower flat portion 11 made of a roller portion, an upper cover body 12 for closing the upper side, left and right sides, and a tractor bonnet. It is installed on the inner side of the, and consists of a rear cover body 13 for accommodating the front and rear driving hydraulic cylinders 21 driven forward and backward.

또한, 본 발명의 상기 배터리 케이스(10)는, 배터리(B)의 수용(투입) 및 제거(배출)시 입구 및 출구 기능을 하는 개방부(14)로 이루어진다.In addition, the battery case 10 of the present invention consists of an opening 14 that functions as an inlet and an outlet when the battery B is accommodated (input) and removed (discharged).

도 4에는 배터리 케이스(10)에 수용되는 배터리(B)의 크기를 상대적으로 작게 표시하고 있으며, 도 3 및 도 5에서는 배터리 케이스(10)에 수용되는 배터리(B)의 크기를 상대적으로 크게 표시하고 있으나, 상기 배터리(B)의 크기는 배터리 케이스(10)에 수용될 수 있는 것이라면 그 크기를 한정하는 것은 아니다.In FIG. 4 , the size of the battery B accommodated in the battery case 10 is displayed relatively small, and in FIGS. 3 and 5 , the size of the battery B accommodated in the battery case 10 is displayed relatively large. However, the size of the battery (B) is not limited as long as it can be accommodated in the battery case (10).

또한, 상기 배터리 케이스(10)의 내부면, 즉 배터리(B)와 접촉되는 면은 고무와 같은 완충재(미도시)로 피복하는 것에 의하여, 배터리(B)의 외부 표면을 보호하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to protect the outer surface of the battery (B) by covering the inner surface of the battery case 10, that is, the surface in contact with the battery (B) with a cushioning material (not shown) such as rubber. .

또한, 상기 하부 평면부(11)는, 다수개의 롤러(111)로 이루어지며, 상기 다수개의 롤러(111)도 고무와 같은 완충재(미도시)로 피복하는 것이 바람직하다.In addition, the lower flat portion 11 is made of a plurality of rollers 111, it is preferable that the plurality of rollers 111 are also covered with a cushioning material (not shown) such as rubber.

또한, 상기 다수개의 롤러(111) 중에 전, 후의 두 개의 특정 롤러(111)에는 아래에서 설명하는, 전방 승강 유압 실린더(22) 및 후방 승강 유압 실린더(23)가 결합되어, 전방 승강 유압 실린더(22) 및 후방 승강 유압 실린더(23)의 승강에 맞추어, 하부 평면부(11)의 전, 후가 승강될 수 있게 한다. 물론 이때 상기 전방 승강 유압 실린더(22) 및 후방 승강 유압 실린더(23)가 결합되는 롤러(111)는 회전되지 않는다.In addition, the front lifting hydraulic cylinder 22 and the rear lifting hydraulic cylinder 23, which will be described below, are coupled to the two specific rollers 111 before and after among the plurality of rollers 111, and the front lifting hydraulic cylinder ( 22) and the rear lifting hydraulic cylinder 23, so that the front and rear of the lower flat portion 11 can be raised and lowered. Of course, at this time, the roller 111 to which the front lifting hydraulic cylinder 22 and the rear lifting hydraulic cylinder 23 are coupled is not rotated.

또한, 도면에는 도시하고 있지 않지만, 상기 개방부(14)의 일측에 힌지부를 두고 도어체(미도시)를 설치하여, 방전된 배터리(B)를 제거(배출)하거나, 충전된 배터리를 수용(투입)하는 경우에, 상기 도어체(미도시)가 개방될 수 있도록 설치할 수도 있다.In addition, although not shown in the drawing, a hinge part is placed on one side of the opening part 14 and a door body (not shown) is installed to remove (discharge) the discharged battery (B) or accommodate the charged battery ( input), the door body (not shown) may be installed so that it can be opened.

또한, 도면에는 도시하고 있지 않지만, 또한, 상기 다수개의 롤러(111)로 이루어지는 하부 평면부(11)의 아래에 하부 평면판(미도시)을 별도로 설치하고, 상기 하부 평면판(미도시)에 상기 전방 승강 유압 실린더(22) 및 후방 승강 유압 실린더(23)를 결합하여, 전방 승강 유압 실린더(22) 및 후방 승강 유압 실린더(23)의 승강에 맞추어, 하부 평면판(미도시) 및 하부 평면부(11)가 승강될 수 있도록 할 수도 있다. 이때는 하부 평면부(11)의 롤러(111)는 모두 회전 가능하게 된다.In addition, although not shown in the drawings, a lower flat plate (not shown) is separately installed under the lower flat part 11 made of the plurality of rollers 111, and the lower flat plate (not shown) is mounted on the lower flat plate (not shown). By combining the front lifting hydraulic cylinder 22 and the rear lifting hydraulic cylinder 23 to match the lifting and lowering of the front lifting hydraulic cylinder 22 and the rear lifting hydraulic cylinder 23, a lower flat plate (not shown) and a lower plane It is also possible to enable the unit 11 to be raised and lowered. In this case, the rollers 111 of the lower flat part 11 are all rotatable.

[유압 실린더(21, 22, 23)][Hydraulic cylinder (21, 22, 23)]

본 발명의 유압 실린더(21)는, 상기 배터리 케이스(10)의 후부 커버체(13)를 관통하여 설치되며, 유압 실린더(22, 23)는, 상기 배터리 케이스(10)의 하부 평면부(11)의 전, 후에 고정 설치된다.The hydraulic cylinder 21 of the present invention is installed through the rear cover body 13 of the battery case 10 , and the hydraulic cylinders 22 and 23 are the lower flat part 11 of the battery case 10 . ) is fixedly installed before and after.

구체적으로 살펴보면, 도 2 내지 도 5에 나타나 있는 것과 같이, 상기 전후 구동 유압 실린더(21)는, 트랙터 보닛의 전, 후 방향으로 구동되는 것으로, 상기 후부 커버체(13)를 관통하여 설치된다.More specifically, as shown in FIGS. 2 to 5 , the front-rear driven hydraulic cylinder 21 is driven in the front and rear directions of the tractor bonnet, and is installed through the rear cover body 13 .

또한, 상기 전후 구동 유압 실린더(21), 전방 승강 유압 실린더(22) 및 후방 승강 유압 실린더(23)는, 모두 트랙터의 유압 포트(30)에 각각 연결되어 각각 별도로 구동 제어되는 것이다.In addition, the front and rear hydraulic cylinders 21 , the front lifting hydraulic cylinders 22 , and the rear lifting hydraulic cylinders 23 are all connected to the hydraulic port 30 of the tractor and each separately driven and controlled.

상기 전후 구동 유압 실린더(21)는, 트랙터가 작업을 하거나 운행하는 상태에서는 구동되지 않는다. 트랙터가 작업하거나 운행하는 상태에서는, 배터리(B)가 트랙터 보닛 내부에 단순히 적재(유지)된 상태를 유지하도록 하는 것으로, 배터리 케이스(10)의 후부 커버체(13)와 동일한 평면 또는 동일한 평면보다 후방부(캐빈쪽)에 위치하도록 하는 것이다.The front/rear driven hydraulic cylinder 21 is not driven while the tractor is working or traveling. In the state in which the tractor is working or running, the battery B is simply loaded (maintained) inside the tractor bonnet, and the rear cover body 13 of the battery case 10 is on the same plane or on the same plane. It is to be located in the rear part (cabin side).

또한, 방전된 배터리(B)를 교체할 때, 즉, 방전된 배터리(B)를 배터리 케이스(10)로부터 제거(배출)할 때에서는, 상기 전후 구동 유압 실린더(21)는, 상기 후부 커버체(13)로부터 배터리 케이스(10) 내부로 진입하는 것에 의하여, 배터리(B)를 배터리 케이스(10)의 개방부(14)쪽으로 제거(배출)하게 된다.In addition, when replacing the discharged battery B, that is, when removing (discharging) the discharged battery B from the battery case 10 , the front and rear driving hydraulic cylinder 21 is provided with the rear cover body. By entering the inside of the battery case 10 from (13), the battery (B) is removed (discharged) toward the opening (14) of the battery case (10).

또한, 방전된 배터리(B)를 배터리 케이스(10)로부터 제거한 후에, 충전된 배터리를 수용할 때는, 상기 전후 구동 유압 실린더(21)는, 상기 후부 커버체(13)로부터 배터리 케이스(10) 내부로 진입되어 있는 상태에서, 배터리(B)를 배터리 케이스(10)의 개방부로부터 수용(투입)하면서 후부 커버체(13) 측으로 이동하게 되며, 이때 전후 구동 유압 실린더(21)가 상기 후부 커버체(13) 측으로 완전히 이동하게 되면, 배터리(B)는 배터리 케이스(10)에 안정적으로 수용(투입)된다.In addition, after removing the discharged battery B from the battery case 10 , when accommodating the charged battery, the front and rear hydraulic cylinder 21 moves from the rear cover body 13 to the inside of the battery case 10 . In the state in which the battery B is received (inserted) from the open part of the battery case 10, it is moved to the rear cover body 13 side, and at this time, the front and rear hydraulic cylinder 21 is driven by the rear cover body When it is completely moved to the side (13), the battery (B) is stably accommodated (input) in the battery case (10).

도 3 및 도 4(b)는 방전된 배터리(B)를 배터리 케이스(10)로부터 제거(배출)하는 상태를 나타낸 것이다.3 and 4 (b) show a state of removing (discharging) the discharged battery (B) from the battery case (10).

상기 방전된 배터리(B)를 배터리 케이스(10)로부터 제거(배출)하기 위해서는, 상기 배터리 케이스(10)의 후방부(트랙터의 캐빈쪽)를 들어올리는 것에 의하여, 방전된 배터리(B)가 개방부를 통해 자연스럽게 경사 방향을 따라 제거(배출)되도록 하는 것이다. In order to remove (discharge) the discharged battery B from the battery case 10 , the discharged battery B is opened by lifting the rear part (the tractor's cabin side) of the battery case 10 . It is to be naturally removed (discharged) along the inclined direction through the part.

이때 상기 배터리 케이스(10)의 후방부를 들어올리기 위하여, 상기 배터리 케이스(10)의 후방부에 설치된 후방 승강 유압 실린더(23)를 상승 구동시키게 된다.At this time, in order to lift the rear part of the battery case 10 , the rear lifting hydraulic cylinder 23 installed in the rear part of the battery case 10 is driven upward.

다음으로, 도 4(c)는 충전된 배터리(B)를 배터리 케이스(10)에 수용(투입)하는 상태를 나타낸 것이다.Next, FIG. 4( c ) shows a state in which the charged battery B is accommodated (injected) into the battery case 10 .

상기 충전된 배터리(B)를 배터리 케이스(10)에 수용(투입)하기 위해서는, 상기 배터리 케이스(10)의 전방부를 들어올리는 것에 의하여, 충전된 배터리(B)가 개방부를 통해 자연스럽게 경사 방향을 따라 수용(투입)되도록 하는 것이다. In order to accommodate (insert) the charged battery B into the battery case 10, by lifting the front part of the battery case 10, the charged battery B naturally follows the inclination direction through the opening. to be accepted (input).

이때 상기 배터리 케이스(10)의 전방부를 들어올리기 위하여, 상기 배터리 케이스(10)의 전방부에 설치된 전방 승강 유압 실린더(22)를 상승 구동시키게 된다.At this time, in order to lift the front part of the battery case 10 , the front lifting hydraulic cylinder 22 installed in the front part of the battery case 10 is driven upward.

상기와 같이, 구동시키는 것에 의하여, 방전된 배터리(B)를 배터리 케이스(10)로부터 제거(배출)하여, 배터리 적재 장치(미도시)에 적재한 후에, 충전된 배터리(B)를 배터리 적재 장치(미도시)로부터 트랙터 보닛의 배터리 케이스(10)로 수용(투입)하게 된다.As described above, by driving, the discharged battery (B) is removed (discharged) from the battery case 10 and loaded in the battery loading device (not shown), and then the charged battery (B) is loaded into the battery loading device. (not shown) is accommodated (input) into the battery case 10 of the tractor bonnet.

또한 상기와 같은 배터리의 제거(배출) 및 수용(투입)을 트랙터의 유압을 이용하여 가능하게 하는 것으로, 관리자가 힘들이지 않고, 배터리의 제거(배출) 및 수용(투입)을 쉽게 할 수 있게 된다.In addition, by enabling the removal (discharge) and acceptance (injection) of the battery as described above using the hydraulic pressure of the tractor, the administrator can easily remove (discharge) and accommodate (inject) the battery without effort. .

아래에서는 상기와 같은 배터리 교환 장치를 이용하여 배터리(B)를 교환하는 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a method of exchanging the battery B using the battery exchange device as described above will be described.

먼저, "배터리 제거(배출) 단계"는 도 4(b)에 나타나 있는 것과 같이, 아래와 같이 이루어진다.First, the "battery removal (discharge) step" is performed as follows, as shown in FIG. 4(b).

사용중인 배터리가 방전되어 배터리(B)를 제거(배출)하기 위해서는, 상기 후방 승강 유압 실린더(23)를 상승시키는 것에 의하여, 배터리 케이스(10)가 전체적으로 전방으로 기울어지도록 한다.In order to remove (discharge) the battery B because the battery in use is discharged, by raising the rear lifting hydraulic cylinder 23, the battery case 10 is inclined forward as a whole.

이때, 전후 구동 유압 실린더(210)를 구동시키는 것에 의하여, 배터리 케이스(10) 내부에 적제된 배터리(B)를 쉽게 경사 방향(전방부가 아래쪽으로 기울어진 방향)으로 제거(배출)하게 된다. 상기 제거(배출)된 배터리(B)는 배터리 적재장치(미도시)의 아래쪽에 적재된다.At this time, by driving the front-rear hydraulic cylinder 210, the battery B loaded inside the battery case 10 is easily removed (discharged) in an inclined direction (a direction in which the front part is inclined downward). The removed (discharged) battery B is loaded under the battery loading device (not shown).

다음으로, "배터리 수용(투입) 단계"는 도 4(c)에 나타나 있는 것과 같이, 아래와 같이 이루어진다.Next, as shown in FIG. 4(c), the "battery receiving (inserting) step" is performed as follows.

충전된 배터리를 배터리 케이스(10)에 충전하기 위해서는, 상기 전방 승강 유압 실린더(22)를 상승시키고, 후방 승강 유압 실린더(23)를 하강시킨다. 상기와 같이 유압 실린더(22, 23)를 구동시키면, 배터리 케이스(10)의 전방이 위쪽으로 올라가고, 후방이 아래쪽으로 내려가게 된다.In order to charge the charged battery into the battery case 10 , the front lifting hydraulic cylinder 22 is raised and the rear lifting hydraulic cylinder 23 is lowered. When the hydraulic cylinders 22 and 23 are driven as described above, the front of the battery case 10 goes up and the rear goes down.

이때, 상기 전후 구동 유압 실린더(21)를 배터리 케이스(10)의 후부 커버체(13) 측으로부터 전방으로 구동시킨 상태에서, 배터리 적재장치(미도시)의 위쪽에 적재된 충전된 배터리(B)를 수용(투입)하게 되면, 배터리(B)는 전후 구동 유압 실린더(21)에 지지되면서 경사방향(후방부가 아래쪽으로 기울어진 방향)으로 수용(투입)하게 된다. At this time, in a state in which the front and rear driving hydraulic cylinder 21 is driven forward from the rear cover body 13 side of the battery case 10, the charged battery B loaded on the top of the battery loading device (not shown) When receiving (injecting), the battery B is accommodated (injected) in an inclined direction (a direction in which the rear part is inclined downward) while being supported by the front and rear driving hydraulic cylinders 21 .

다음으로, "배터리 적재(유지) 단계"는 도 4(a)에 나타나 있는 것과 같이, 아래와 같이 이루어진다.Next, the “battery loading (maintenance) step” is performed as follows, as shown in FIG. 4( a ).

상기와 같이 수용(투입)된 상태의 배터리(B)는, 배터리 케이스(10)를 수평으로 유지시킨 상태에서 트랙터가 작업하거나 운행하게 된다. 이때 배터리 케이스(10)는 평면을 유지하도록 하며, 평면을 유지시키기 위해서는 상기 배터리를 수용(투입)하기 위하여 상승 시켰던 전방 승강 유압 실린더(22)를 하강시키는 것에 의하여, 전방 승강 유압 실린더(22)와 후방 승강 유압 실린더(23)의 높이를 동일하게 유지하는 것에 의하여, 적재(유지) 상태를 유지하게 된다. 도 5(c)에는 배터리의 표기가 나타나 있지 않으나, 후방 승강 유압 실린더(23)측의 상측에서 배터리(B)가 적재(유지)되도록 하는 것이 바람직하다.The battery (B) in the received (input) state as described above, the tractor works or operates in a state in which the battery case 10 is maintained horizontally. At this time, the battery case 10 maintains a flat surface, and in order to maintain the flat surface, the front lifting hydraulic cylinder 22 and By maintaining the same height of the rear raising/lowering hydraulic cylinder 23, a loading (holding) state is maintained. Although the notation of the battery is not shown in FIG. 5( c ), it is preferable that the battery B is loaded (maintained) on the upper side of the rear lifting hydraulic cylinder 23 side.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is illustrative of the present invention, and the embodiments published in the specification are intended to explain, not to limit the technical idea of the present invention, so those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains Various modifications and variations will be possible without departing from the technical idea of

그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the protection scope of the present invention is interpreted by the matters described in the claims, and technical matters within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

B : 배터리
10 : 배터리 케이스
11 : 하부 평면부
111 : 롤러
12 : 상부 커버체
13 : 후부 커버체
14 : 전면 개방부
21 : 전후 구동 유압 실린더
22 : 전방 승강 유압 실린더
23 : 후방 승강 유압 실린더
30 : 유압 포트 B: battery
10: battery case
11: lower flat part
111: roller
12: upper cover body
13: rear cover body
14: front opening
21: front and rear driven hydraulic cylinder
22: front lifting hydraulic cylinder
23: rear lifting hydraulic cylinder
30: hydraulic port

Claims (5)

트랙터 보닛 내부에 장착되는 배터리(B)를 교환하기 위한 전기구동 트랙터 배터리 교환 장치에 있어서,
상기 배터리(B)는 배터리 케이스(10)에 수용되며,
상기 배터리 케이스(10)는, 롤러부로 이루어지는 하부 평면부(11)와, 상측과 좌, 우측을 폐쇄하는 상부 커버체(12)와, 트랙터 보닛의 안쪽에 설치되어, 전, 후 구동되는 전후 구동 유압 실린더(21)를 수용하는 후부 커버체(13)로 이루어지며,
상기 배터리 케이스(10)의 하부 평면부(11)에는, 전방부에 전방 승강 유압 실린더(22)가 설치되며, 후방부에 후방 승강 유압 실린더(23)가 설치되며,
상기 전후 구동 유압 실린더(21), 전방 승강 유압 실린더(22) 및 후방 승강 유압 실린더(23)는, 모두 트랙터의 유압 포트(30)에 각각 연결되어 각각 구동 제어되고, 상기 유압 포트(30)는, 전기구동 트랙터의 유압 장치에 설치되어, 유압실린더(21, 22, 23)만을 구동하며,
상기 전후 구동 유압 실린더(21)의 배터리(B)와 접하는 단면에는 고무와 같은 완충재(미도시)로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는,
전기구동 트랙터 배터리 교환장치.
In the electric tractor battery exchange device for replacing the battery (B) mounted inside the tractor bonnet,
The battery (B) is accommodated in the battery case (10),
The battery case 10 includes a lower flat part 11 made of a roller part, an upper cover body 12 that closes the upper side, left and right sides, and is installed inside the tractor bonnet and driven forward and backward. Consists of a rear cover body 13 for accommodating the hydraulic cylinder 21,
In the lower flat part 11 of the battery case 10, a front lifting hydraulic cylinder 22 is installed in the front part, and a rear lifting hydraulic cylinder 23 is installed in the rear part,
The front and rear driving hydraulic cylinder 21, the front lifting hydraulic cylinder 22, and the rear lifting hydraulic cylinder 23 are all connected to the hydraulic port 30 of the tractor to be driven and controlled, respectively, and the hydraulic port 30 is , installed in the hydraulic system of the electric tractor to drive only the hydraulic cylinders (21, 22, 23),
The cross section in contact with the battery (B) of the front and rear driving hydraulic cylinder 21 is coated with a cushioning material (not shown) such as rubber,
Electric tractor battery changer.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 롤러부로 이루어지는 하부 평면부(11)는,
다수개의 롤러(111)로 이루어지며, 상기 다수개의 롤러(111)는 고무와 같은 완충재(미도시)로 피복되며,
상기 상부 커버체(12)와, 후부 커버체(13)의 내측면도 완충재(미도시)로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는,
전기구동 트랙터 배터리 교환장치.
According to claim 1,
The lower flat part 11 made of the roller part,
Consists of a plurality of rollers 111, the plurality of rollers 111 are coated with a cushioning material (not shown) such as rubber,
The inner side surfaces of the upper cover body 12 and the rear cover body 13 are also covered with a cushioning material (not shown),
Electric tractor battery changer.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전방 승강 유압 실린더(22)와 후방 승강 유압 실린더(23)는, 좌우로 각각 두개씩 설치되는 것을 특징으로 하는,
전기구동 트랙터 배터리 교환장치.

According to claim 1,
The front lifting hydraulic cylinder 22 and the rear lifting hydraulic cylinder 23, characterized in that two installed on the left and right, respectively,
Electric tractor battery changer.
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