KR20160137787A - 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기자동차에 장착된 배터리의 방전이나 고장 발생시 이동 방식으로 전기자동차용 배터리를 신속하고 간편하게 교체할 수 있는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 있어서, 메인프레임; 상기 메인프레임에 설치되고 복수의 배터리가 적재되는 적재수단; 상기 메인프레임에 설치되고 상기 배터리를 파지하여 이동시키는 크레인; 및 상기 크레인에 설치되어 상기 배터리를 파지하는 배터리탈착장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 의하면, 특정 위치에 고정식으로 시설된 배터리 교체시스템이 아니라 장소에 상관없이 운용할 수 있는 이동 방식으로 구성되어 간편하고 신속하게 배터리를 교체할 수 있다. 이에 따라 전기자동차의 배터리를 배터리교체방식으로 운영하는 교통체계에서 주행중에 배터리의 방전이나 고장이 초래될 경우 신속하게 출동하여 배터리를 교체할 수 있어서 위급상황이나 비상시 현장에서 신속한 응급조치가 가능하므로 전기자동차를 이용한 대중교통 시스템 등을 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.

Description

전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템{MOBILE REPLACEMENT SYSTEM FOR BATTARY OF ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기자동차에 장착된 배터리의 방전이나 고장 발생시 이동 방식으로 전기자동차용 배터리를 신속하고 간편하게 교체할 수 있는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 연료로서 휘발유, 경유 등의 석유나, LPG, LNG 등의 천연가스와 같은 화석연료가 주로 사용되었으나, 화석연료는 그 사용과정에서 대기 환경을 오염시키는 다양한 배기가스가 배출될 뿐만 아니라 지구 온난화의 주요원인으로 작용하고 있는 이산화탄소를 다량으로 배출하는 문제점으로 인해 그 대안으로 전기를 에너지원으로 이동하는 전기자동차가 개발되었다.

전기자동차는 순수 전기자동차(Battery powered electric vehicle), 전동기와 엔진을 함께 이용하는 하이브리드 전기자동차(Hybrid electric vehicle), 연료전지 전기자동차(Fuel cell electric vehicle) 등이 개발되고 있다. 또한, 전기자동차의 활성화와 보급이 확대되기 위해서는 언제 어디서나 손쉽게 충전할 수 있는 충전 인프라의 구축이 필수적이어서 이에 관해서도 다양한 연구가 진행되고 있다.

하지만, 전기자동차는 석유(휘발유, 경유 등)를 이용하거나 천연가스를 이용하는 자동차와 달리 플러그인 방식으로 배터리에 전력을 충전하게 되므로 소비자는 긴 대기시간이 요구되어 매우 불편하고 충전시설을 운영하는 업체는 지나치게 긴 대기시간으로 인해 경제성이 없는 실정에 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0078289호에 개시되어 있는 바와 같이 전기자동차의 배터리에 전원을 직접 충전하지 않고 사전에 배터리를 충전하여 완충된 배터리 자체를 교환하는 방식(이하, '배터리교체방식'이라 한다)의 전기자동차 충전 시스템이 제안되어 있다.

이러한, 배터리교체방식은 충전을 필요로 하는 소비자가 충전스테이션에 방문하게 되면 기 사용된 배터리를 미리 완충된 배터리와 교체, 장착하게 되므로 별도의 충전시간 없이 편리하게 이용할 수 있는 장점이 있다.

하지만, 전기자동차에 기 장착되어 있는 배터리를 일일이 분해, 제거하여야 하고, 충전된 배터리를 다시 장착하여야 하므로 여전히 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 대한민국 등록특허 특허번호 제10-1269992호(등록일자: 2013. 05. 27)에 개시되어 있는 바와 같은 전기자동차용 배터리의 탈착장치가 제안되어 있다.

등록특허 제10-1269992호에 따른 전기 자동차용 배터리의 탈착장치는 도1에 도시된 바와 같이 충전이 완료된 배터리들이 복수개 적재된 적재수단과, 전기 자동차의 배터리 장착부(100)를 포함하며, 배터리 장착부(100)와 적재수단 사이를 이동장치(200)에 의해 X축, Y축 및 Z축으로 이동하면서, 상기 배터리 장착부(100) 또는 적재수단에 탑재된 배터리(10)를 탈거한 후, 다시 적재수단 또는 배터리 장착부(100)에 교환,장착하는 배터리탈착부(300)를 포함하여 구성된다.

그리고, 대한민국 등록특허 특허번호 제10-1294726호(등록일자: 2013. 08. 02)에 개시되어 있는 바와 같은 전기자동차용 배터리의 탈착장치가 제안되어 있다.

상기한 등록특허 제10-1294726호는 도2에 도시된 바와 같이 배터리(400)를 탈착가능하게 탑재하는 것으로서, 배터리 저면부에 배터리 절개홈(410)의 하부걸림턱(412)에 걸림되거나 해제되는 파지홀더(520)가 형성된 배터리 장착부(500)를 포함하되, 상기 파지홀더(520)를 전기적 신호에 의해 회동시켜 배터리 절개홈의 하부걸림턱에 걸림되거나 해제되도록 하는 구동수단이 구성되어 있다.

구동수단은 구동모터(540), 종동축(550), 감속기어(560), 웜기어(570), 웜휠(580) 등으로 구성된 것으로, 구동모터의 정역 구동시에 정역 회전되는 웜휠(580)에 의해 4개의 파지홀더(520)가 회동되면서 배터리의 하부걸림턱(412)에 밀착 또는 이탈되도록 되어 있다.

전술한 바와 같은 등록특허 제10-1269992호와 등록특허 제10-1294726호에 따른 전기자동차용 배터리의 탈착장치에 따르면 완충된 배터리 자체를 비교적 안정적으로 교환할 수 있는 장점은 있지만 이하와 같은 여러 가지 문제점과 한계점을 수반하고 있다.

먼저, 소비자가 방전된 배터리를 교체하기 위해서는 등록특허 제10-1269992호에 개시된 전기자동차용 배터리의 탈착장치가 시설된 충전스테이션을 반드시 방문하여야만 가능하므로 주행 중인 도로상에서 배터리가 방전된 경우 배터리의 교체가 불가능한 한계점이 있다.

그리고 등록특허 제10-1294726호에 따른 전기자동차용 배터리의 탈착장치는 전기에너지를 에너지원으로 하는 구동모터(540)에 의해 작동되는 것이므로 전기를 확보할 수 없는 노상에서는 사용이 불가능한 단점이 있다. 특히, 전기자동차용 배터리의 탈착장치는 구조적으로 도로상에서 크레인이나 견인차량의 리프터 등에 매달기가 어려워 사용할 수 없는 한계점이 있다.

또한, 전술한 종래 전기자동차용 배터리의 탈착장치는 노상에서 크레인이나 견인차량의 리프터 등의 견인장비에 매달아 배터리 교체용으로 사용하더라도 견인장비의 작동시 움직임이 정교하지 않으므로 배터리를 전기자동차로부터 분리 또는 장착하는 작업이 어렵고 신속, 정확하게 수행할 수 없는 단점이 있다. 이로 인해 배터리의 교체작업에 많은 시간이 소요되고 전기자동차의 손상이나 파손을 유발하는 등의 문제점이 있다.

아울러, 전술한 종래 전기자동차용 배터리의 탈착장치나 교환시스템은 기존 주유소와 마찬가지로 특정 위치에 시설된 고정식 시스템으로서 이동이 불가능하고, 이로 인해 위급상황이나 비상시 현장에서 신속한 응급조치가 불가능하여 전기자동차를 이용한 대중교통 시스템을 효율적으로 운용할 수 없는 한계점이 있으므로 이를 해결하기 대안으로서 이동식 배터리 교체시스템이 절실히 요구되고 있는 실정에 있다.

한국특허 등록번호 제10-1269992호 "전기자동차용 배터리의 탈착장치" 한국특허 등록번호 제10-1294726호 "전기자동차용 배터리의 탈착장치"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 이동식으로 전기자동차용 배터리를 신속하고 간편하게 교체할 수 있도록 한 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 있어서, 메인프레임; 상기 메인프레임에 설치되고 복수의 배터리가 적재되는 적재수단; 상기 메인프레임에 설치되고 상기 배터리를 파지하여 이동시키는 크레인; 및 상기 크레인에 설치되어 상기 배터리를 파지하는 배터리탈착장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 판상의 적재판에 배터리의 진입 및 이탈 동작을 안내하도록 복수의 가이드부재가 구비된 배터리적재대; 및 상기 적재수단로부터 인출된 상기 배터리적재대를 승강시키도록 상기 메인프레임에 설치되는 리프트를 더 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 적재수단 및 상기 리프트가 내부에 수용되도록 상기 메인프레임에 설치되는 커버체; 및 상기 리프트에 올려진 배터리가 외부로 배출되도록 상기 커버체에 형성되는 도어를 포함할 수 있다.

상기 리프트는, 링크부재가 교차되게 구성된 한 쌍의 리프트아암; 상기 리프트아암에 승강력을 인가하도록 로드가 접속되는 리프트구동장치; 상기 리프트아암의 상단부가 접속되는 리프트상부프레임; 및 상기 리프트상부프레임에 설치되고 상기 배터리적재대가 올려지는 적재대승강부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 적재대승강부는, 상기 리프트상부프레임에 회전 가능하게 설치되는 승강부프레임; 상기 배터리적재대가 슬라이딩되면서 올려지도록 상기 승강부프레임에 설치되는 롤러컨베이어; 상기 롤러컨베이어에 올려진 상기 배터리적재대가 정위치에 고정되도록 하는 스토퍼부재; 및 상기 승강부프레임을 회전시키도록 설치되는 승강부회전장치를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 상기 크레인에 의해 견인되는 배터리를 임시로 적재하도록 상기 메인프레임에 형성된 보조적재부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 배터리탈착장치는, 배터리를 파지하는 복수의 파지홀더와, 상기 파지홀더에 구동력을 인가하는 홀더구동수단이 구비된 배터리탈착부; 상기 배터리탈착부의 상방에 배치되고 상기 크레인에 결속되는 견인부; 및 상기 배터리탈착부를 유동 가능하게 지지하도록 상기 배터리탈착부와 상기 견인부에 사이에 연결되는 연결지지부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 상기 메인프레임이 올려져 탑재되는 운송수단을 포함할 수 있다.

상기 적재수단은, 상기 메인프레임에 설치되는 복수의 지주와, 상기 지주 사이에 연결되는 횡바가 구비된 적재프레임; 적재된 배터리를 이동시키기 위해 상기 적재프레임에 설치되는 롤러컨베이어; 및 적재된 배터리를 고정하기 위해 상기 적재프레임에 설치되는 배터리고정장치를 포함하여 구성될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 상기 롤러컨베이어에 올려져 슬라이딩 되는 판상의 적재판, 및 배터리의 진입 및 이탈 동작을 안내하도록 상기 적재판에 설치되는 복수의 가이드부재가 구비된 배터리적재대를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 배터리고정장치는 배터리를 파지하는 복수의 파지홀더와, 상기 파지홀더에 구동력을 인가하는 홀더구동수단이 구비된 구조로 형성된다.

바람직하게, 상기 홀더구동수단은, 전후진 되는 로드를 구비한 구동실린더; 상기 로드에 접속되는 구동링크; 상기 파지홀더 및 상기 구동링크가 접속되고 회전안내부재를 매개로 회동 가능하게 설치되는 구동봉을 포함할 수 있다.

상기 롤러컨베이어는, 평행하게 설치되고 일단에 이송스프로켓이 형성된 복수의 이송롤러; 무한궤도운동을 수행하도록 상기 이송롤러의 이송스프로켓에 접속되는 이송체인; 상기 이송롤러의 이송스프로켓 중에서 적어도 한 곳 이상에 접속되는 구동체인; 및 상기 구동체인이 접속되는 구동스프로켓이 구비된 회전축을 회전시키는 컨베이어구동수단을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 의하면, 특정 위치에 고정식으로 시설된 배터리 교체시스템이 아니라 장소에 상관없이 운용할 수 있는 이동 방식으로 구성되어 간편하고 신속하게 배터리를 교체할 수 있다. 이에 따라 전기자동차의 배터리를 배터리교체방식으로 운영하는 교통체계에서 주행중에 배터리의 방전이나 고장이 초래될 경우 신속하게 출동하여 배터리를 교체할 수 있어서 위급상황이나 비상시 현장에서 신속한 응급조치가 가능하므로 전기자동차를 이용한 대중교통 시스템 등을 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.

도1 및 도2는 종래 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템을 설명하기 위한 도면,
도3a 내지 도3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 전체 구조를 나타낸 도면,
도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 적재수단을 나타낸 사시도,
도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 적재수단을 나타낸 정면도,
도4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 적재수단을 나타낸 측면도,
도5a 내지 도5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 리프트를 나타낸 도면,
도6a 내지 도6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 배터리탈착장치를 설명하기 위한 도면이다.
도7a 및 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 배터리탈착장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.

도3a 내지 도3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 전체 구조를 나타낸 도면으로서, 도3a는 커버체가 설치된 상태에서 나타나는 형상을 도시한 사시도이고, 도3b는 커버체가 분리된 상태에서 나타나는 형상을 도시한 사시도, 및 도3c는 내부구조 및 리프트의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도3a 내지 도3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 이동식으로 전기자동차용 배터리를 신속하고 간편하게 교체할 수 있도록 하기 위한 것으로 메인프레임(1), 적재수단(2), 크레인(3), 리프트(4), 배터리탈착장치(5) 및 배터리적재대(6)가 구비되어 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 다양한 운반차량에 간편하게 탑재하여 호환성 있게 사용할 수 있도록 상기한 각 구성요소를 내장한 컨테이너 형태로 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 안정적인 이동성을 확보하고 신속하게 대응할 수 있도록 트럭과 같은 운송수단(7)에 일체로 구성한 예를 기준으로 설명한다.

메인프레임(1)은 트럭의 차체에 구성되고 적재수단(2), 크레인(3), 배터리탈착장치(5), 리프트(4), 배터리적재대(6) 등이 설치되는 골격의 기능을 수행하는 부분으로서 'ㄷ'자, 'I'자, 'H'자 등의 형강재에 의해 길이방향으로 형성되는 복수의 종프레임(11)과, 이 종프레임(11) 사이에 연결되는 횡프레임(12), 종프레임(11) 및 횡프레임(12)상에 설치되는 베이스판(13) 등이 구비되어 있다.

도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 적재수단을 나타낸 사시도이다. 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 적재수단을 나타낸 정면도이고, 도4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 적재수단을 나타낸 측면도로서, 도4b 및 도4c는 이해를 돕기 위해 일부 구성요소를 생략하거나 간략화하여 도시한 것이다.

도4a 내지 도4c를 참조하면 적재수단(2)은 메인프레임(1)에 설치되고 복수의 배터리(b)가 적재되는 장치로서, 적재프레임(21), 롤러컨베이어(22) 및 배터리고정장치(23)로 구성되어 있다.

적재프레임(21)은 메인프레임(1)에 설치되는 복수의 지주(211)와, 이 지주(211) 사이에 연결되도록 다단으로 배치된 횡바(212)가 구비된 것으로, 복수의 배터리(b)를 적재하여 보관할 수 있도록 배터리의 수량이나 크기 및 형상에 맞게 형강재에 의해 제작, 설치된다.

롤러컨베이어(22)는 도4b 및 도4c에 도시된 바와 같이 적재된 배터리(b)를 이동시키기 위해 적재프레임(21)에 설치되는 이송수단으로서, 평행하게 설치되고 일단에 이송스프로켓(221b)이 형성된 복수의 이송롤러(221), 무한궤도운동을 수행하도록 이송롤러(221)의 이송스프로켓(221b)에 접속되는 이송체인(222; 가는 실선으로 간략화하여 도시함), 이송롤러(221)의 이송스프로켓에 접속되어 회전력을 인가하는 구동체인(223;가는 실선으로 간략화하여 도시함), 및 구동체인(223)이 접속되는 구동스프로켓(224b)이 회전축에 형성된 컨베이어구동수단(224)으로 구성되어 있다. 여기서, 컨베이어구동수단(224)은 감속기가 구비된 기어드모터로도 구성될 수 있지만, 본 실시예에서는 롤러컨베이어를 간결, 단순하게 구성할 수 있도록 모터내장형 롤러로 구성되어 있다.

상기한 모터내장형 롤러는 모터 롤러, 파워 몰러 등으로 호칭되는 것으로 컨베이어에서 반송물을 직접 이송하는 용도로 널리 사용된다. 여기서, 모터내장형 롤러는 시중에 유통중인 것 중에서 어느 하나를 선택하여 적용할 수 있고, 그 세부 구조는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0626747호 등에 개시된 공지된 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

한편, 적재수단(2)은 배터리(b)만을 직접 적재하여 보관할 수 있지만 본 실시예에서는 배터리의 보관 및 교체시 편의성이 향상되도록 전술한 각 롤러컨베이어(22)에 배터리가 적재되는 배터리적재대(6)가 구비되어 있다.

배터리적재대(6)는 롤러컨베이어(22)에 올려져 슬라이딩 되는 판상의 적재판(61)과, 배터리의 진입 및 이탈 동작을 안내하도록 적재판(61)에 설치되는 복수의 가이드부재(62)가 구비되어 있다. 그리고, 적재판(61)에는 배터리(b)의 가장자리 부분에 형성된 콘부재(b3)가 안착되도록 콘안착부(63)가 형성되어 있다. 또한 가이드부재(62)는 한 쌍의 롤러지지판(621) 사이에 복수의 롤러(622)가 결합된 구조로 형성되어 있다.

배터리고정장치(23)는 도4a 내지 도4c에 도시된 바와 같이 적재된 배터리(b)를 고정하기 위해 적재프레임(21)에 설치되는 구성요소로서, 배터리(b)를 파지하는 복수의 파지홀더(231), 및 파지홀더(231)에 구동력을 인가하는 홀더구동수단(232)으로 구성된 것으로, 배터리(b)가 적재프레임(21)에 견고하게 고정되도록 클램핑 동작(고정 동작)을 수행하고, 배터리(b)의 교환시에 언클램핑 동작(해제 동작)을 수행하도록 되어 있다.

상기한 파지홀더(231)는 배터리의 크기, 형상, 중량 등에 따라 다양한 수량으로 배치될 수 있지만 본 실시예에서는 도4a 내지 도4c에 도시된 바와 같이 배터리(b)의 일측 및 타측을 고정할 수 있도록 일측 및 타측에 각각 2개소씩 총 4개가 배치되어 있다.

그리고, 파지홀더(231)는 배터리(b)에 요입된 걸림홈(b1; 도7b 참조)에 걸림되는 갈고리 형상의 걸림몸체(231a)와, 후술되는 구동봉(232c)에 끼워지도록 걸림몸체(231a)의 상단에 일체로 형성되는 중공홀을 갖는 접속봉(231b)으로 구성된다.

상기 홀더구동수단(232)은 전후진 되는 로드를 구비한 구동실린더(232a), 로드에 접속되는 구동링크(232b), 봉상으로 형성되어 파지홀더(231) 및 구동링크(232b)가 접속되고 복수의 회전안내부재(232d)를 매개로 회동 가능하게 설치된 구동봉(232c)이 구비되어 있다.

구동실린더(231)는 공급되는 전원에 의해 작동되는 전기식 액츄에이터, 압축공기에 의해 작동되는 공압실린더로도 구성될 수 있지만, 고중량의 배터리를 파지하여야 하므로 유압작동유에 의해 작동되는 유압실린더로 구성된다. 유압실린더는 실린더바디에 유압호스가 접속되는 한 쌍의 유압포트가 형성된 통상의 복동유압실린더가 설치되어 있다.

그리고, 유압실린더의 작동을 위해서는 유압작동유가 저장되는 작동유탱크(미도시), 작동유탱크의 유압작동유를 흡입하여 유압호스(미도시)를 매개로 유압실린더로 압송하는 유압펌프(미도시), 유압실린더로 공급되는 유압작동유의 흐름을 제어하기 위한 솔레노이드밸브(미도시)와 같은 각종 제어밸브 등이 구비된 유압구동유닛이 필요하지만 트럭에 구비된 유압구동유닛과 구동실린더(231) 사이에 유압호스를 연결하여 사용할 수 있다.

한편, 크레인(3)은 배터리(b)를 파지하여 이동시키기 위해 메인프레임(1)에 설치되는 구성요소로서 본 실시예에서는 트럭과 같은 차량 등에 장착하여 사용할 수 있도록 구성된 트럭용 크레인으로 구성되어 있다.

상기한 트럭용 크레인은 도3c에 도시된 바와 같이 메인프레임(1)에 설치되는 크레인베이스(31), 이 크레인베이스(31)에 설치되고 아암구동유압실린더(33)에 의해 절첩되는 복수의 크레인아암(32), 크레인아암(32)에 슬라이딩 방식으로 전후진 가능하게 구성된 복수의 붐대(34) 등이 구성되어 있다. 여기서, 붐대(34)에는 후술되는 배터리탈착장치(5)의 견인부(52)와 접속되는 견인고리(341)가 설치되어 있다.

그리고, 크레인(3)은 배터리(b)를 용이하게 이동시킬 수 있는 견인장치라면 특별한 제한 없이 선택하여 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 하이브(HIAB) 사(社) 트럭용 크레인으로서 모델명 'HIAB 099 B-3 CLX'를 선택하여 구성한 것이므로 세부 구성요소에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

한편, 크레인(3)이 설치되는 부위와 근접하는 메인프레임(1)에는 배터리(b)의 탈착 및 이동시에 크레인을 안정적으로 지지하기 위한 레그장치(1a;Legs apparatus)가 구성되어 있다. 이 레크장치(1a)는 다양한 중장비에 지지용으로 사용되고 있는 것을 선택하여 설치할 수 있는 것으로 2개의 레그에 유압실린더가 설치되어 유압구동유닛으로부터 인가되는 유압작동유에 의해 작동되도록 구성된 통상의 장치를 적용한 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

도5a 내지 도5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 리프트를 나타낸 도면으로서, 도5a는 리프트가 접혀진 상태에서의 정면도, 도5b는 리프트가 접혀진 상태에서의 측면도, 도5c는 평면도이다. 도5a 내지 도5c는 이해를 돕기 위해 일부를 생략하는 등 개략적으로 도시하되, 도5a에서는 로 상부에 배터리적재대(6)가 올려진 상태를 도시한 것이고, 도5b 및 도5c에서는 배터리적재대가 생략된 상태에서 나타나는 형상을 도시한 것이다.

도5a 내지 도5c를 참조하면 리프트(4)는 적재수단(2)로부터 인출된 배터리적재대(6)를 승강시킬 수 있다면 구조나 형태에 특별한 제한 없이 메인프레임(1)에 설치하여 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 메인프레임(1)에 설치된 리프트베이스(41)에 2개의 링크부재(421,422)가 교차되게 설치된 한 쌍의 리프트아암(42), 이 리프트아암(42)에 승강력을 인가하도록 유압실린더로 구성된 리프트구동장치(43), 이 리프트아암(42)의 상단부가 접속되는 리프트상부프레임(44), 및 리프트상부프레임(44)에 설치되고 배터리적재대(6)가 올려지는 적재대승강부(45)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 적재대승강부(45)는 배터리를 보다 효과적으로 보관 및 배출 시킬 수 있도록 하기 위해, 리프트상부프레임(44)에 회전 가능하게 설치되는 승강부프레임(451), 배터리적재대(6)가 슬라이딩 되면서 올려지도록 승강부프레임(451)에 설치되는 롤러컨베이어(452), 롤러컨베이어(452)에 올려진 배터리적재대(6)가 정위치에 고정되도록 하는 스토퍼부재(453), 및 승강부프레임(451)을 회전시키도록 설치되는 승강부회전장치(454)로 구성되어 있다.

롤러컨베이어(452)는 전술한 적재수단(2)의 롤러컨베이어(22)와 동일, 유사하게 이송롤러(452a), 이송체인(452b), 구동체인(452c) 및 모터내장형 롤러(452d)로 구성된 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

스토퍼부재(453)는 도5a 내지 도5c에 도시된 바와 같이 롤러컨베이어(452)상으로 배터리가 적재된 배터리적재대(6)가 진입된 상태에서 유동되지 않도록 고정하는 기능을 수행하는 부재로서, 4개의 공압실린더가 상기한 승강부프레임(451)에 설치되어 구성된다. 상기한 공압실린더는 배터리적재대(6)가 진입된 상태에서 로드(453b)가 돌출되어 배터리적재대(6)가 이동되지 않도록 고정하고, 배터리적재대(6)의 이동시에 로드가 후진되어 고정상태가 해제 되도록 작동된다.

승강부회전장치(454)는 승강부프레임(451)에 로드가 체결되는 승강부회전용 유압실린더(454a)와, 승강부회전용 유압실린더(454a)의 로드가 전후진 될 경우 승강부프레임(451)이 리프트상부프레임(44)상에서 회전되도록 하는 스윙베어링(454b;Swing bearing)으로 구성되어 있다.

스윙베어링(454b)은 도5a에 도시된 바와 같이 내측 하우징과 외측 하우징이 베어링을 매개로 회전 가능하게 결합된 것으로 외측 하우징은 승강부프레임(451)의 저면에 결합되고, 내측 하우징은 리프트상부프레임(44)에 결합되어 있다.

상기한 승강부회전장치(454)는 배터리(b)가 적재된 배터리적재대(6)를 회전시켜 방향을 전환시키는 기능을 수행하는 구성요소로서, 승강부회전용 유압실린더(454a)의 작동으로 로드가 전후진 되면 로드가 결합된 승강부프레임(451)에 전후진력이 작용된다. 이때, 승강부프레임(451)은 스윙베어링(454b;Swing bearing)을 매개로 리프트상부프레임(44)에 회전 가능하게 결합되어 있으므로 정역방향으로 회전운동을 하게 된다.

그리고, 상기한 승강부회전장치(454)는 도3c에 도시된 바와 같이 리프트(4)의 상승동작으로 배터리를 포함하는 배터리적재대(6)가 커버체(8)의 외부로 배출된 상태에서 작동되어 90도의 각도로 회전동작을 수행하게 되면 도3a의 상태에서 도3b에 도시된 상태로 배터리의 방향이 전환되므로 후술되는 배터리탈착장치(5)가 용이하게 파지할 수 있어서 교체작업을 보다 신속하고 편리하게 수행할 수 있다.

도6a 내지 도6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 배터리탈착장치를 설명하기 위한 도면으로서, 도6a는 배터리탈착장치의 전체구조를 나타낸 사시도, 도6b 및 도6c는 배터리탈착장치의 배터리탈착부를 설명하기 위한 도면으로서 도6b는 상부에서 나타나는 형상을 도시한 것이고, 도6c는 하부에서 나타나는 형상을 도시한 것이다. 도6d 및 도6e는 배터리탈착장치의 견인부를 설명하기 위한 사시도이고, 도6f는 배터리탈착장치의 연결지지부를 설명하기 위한 도면으로서, 일부분을 단면으로 도시하거나 생략하여 나타낸 도면이다.

도6a 내지 도6f를 참조하면, 배터리탈착장치(5)는 배터리(b)를 파지하기 위해 크레인(3)의 붐대(34)에 설치되는 장치로서, 전기자동차의 배터리(b) 교체작업을 편리하게 수행할 수 있도록 하기 위한 것으로, 배터리탈착부(51), 견인부(52) 및 연결지지부(53)가 구비되어 있다.

배터리탈착부(51)는 전기자동차의 배터리장착부(미도시, 배터리의 장착을 위해 전기자동차 차체에 마련된 배터리설치부를 의미함)에 탈착되는 배터리를 선택적으로 고정하기 위해 판상의 탈착베이스(511), 배터리(b)를 파지하는 복수의 파지홀더(512), 파지홀더(512)에 구동력을 인가하는 홀더구동수단(513), 가이드부재(514)가 구성된 것으로, 배터리(b)의 교체시 배터리가 배터리장착부로부터 이탈되지 않도록 클램핑 동작(고정 동작)을 수행하고, 배터리(b)의 교환시에 언클램핑 동작(해제 동작)을 수행하도록 되어 있다. 여기서, 파지홀더(512), 홀더구동수단(513) 및 가이드부재(514)는 전술한 적재수단(2)에 구비된 파지홀더(512) 및 홀더구동수단(523)과 동일, 유사한 구조이므로 구체적인 설명을 생략한다.

견인부(52)는 배터리탈착부(51)의 상방에 배치되고 크레인(3)과 결속되는 부분으로서, 판상의 견인베이스(521)와, 이 견인베이스(521)에 설치되는 결속부재(522)로 구성되어 있다.

결속부재(522)는 도6d 및 도6e에 도시된 바와 같이 크레인(3)의 붐대(34)에 구비된 견인고리(341)에 접속되도록 핀삽입공을 갖는 2개의 결속돌부가 형성된 고리결속몸체(5221)와, 견인베이스(521)에 결합된 고정볼트(523)에 장착되고 고리결속몸체(5221)가 결합되는 고리탈착판(5222)으로 구성되어 있다.

그리고, 고리탈착판(5222)은 도6d에 도시된 바와 같이 필요시 견인베이스(521)로부터 결속부재(522) 전체를 간편하게 분리할 수 있도록 되어 있다. 이를 위해 고리탈착판(5222)에는 고정볼트(523)가 삽입되도록 천공된 복수의 결속구멍(5222a)과, 이 결속구멍(5222a)에 삽입된 고정볼트(523)를 선택적으로 고정 및 해제하는 결속고리(5222b)가 설치되어 있다. 아울러, 결속구멍(5222a)은 고정볼트(523) 부분의 이탈이 가능하도록 내경이 큰 대경홀부와, 고정볼트가 이탈되지 않고 걸림 되도록 내경이 작은 소경홀부가 형성되어 있다. 여기서, 고정볼트(523)는 소경홀부의 내경 보다 외경이 크게 형성된 머리부가 형성된 것을 적용한다.

도6f를 참조하면, 연결지지부(53)는 배터리탈착부(51)를 유동 가능하게 지지하도록 배터리탈착부(51)와 견인부(52)에 사이에 연결되는 구성요소로서, 상로프지지부재(531) 및 하로프지지부재(532)와, 이 상,하로프지지부재(531,532) 사이에 연결되는 지지로프(533)로 구성되어 있다.

여기서, 상로프지지부재(531) 및 하로프지지부재(532)는 지지로프(533)를 안정적으로 고정할 수 있는 구조라면 특별히 형태나 구조에 특별한 제한 없이 구성될 수 있는 것으로, 상로프지지부재(531)는 견인베이스(521)의 모서리 부분에 설치되어 있고, 하로프지지부재(532)는 상로프지지부재(531)와 대향하는 탈착베이스(511)에 설치되어 있다.

그리고, 상로프지지부재(531)는 견인베이스(521)에 결합되고 내부에 공간부가 형성된 원통 형상의 상로프지지하우징(5311), 이 상로프지지하우징(5311)의 공간부 내부에 배치되고 너트(5314)에 의해 고정되는 로프길이조절봉(5312), 및 이 로프길이조절봉(5312)에 핀(5315)에 의해 연결되는 상로프고정부재(5313)가 구비되어 있다. 여기서, 로프길이조절봉(5312)은 상하방향으로 높낮이를 조정할 경우 지지로프(533)의 길이를 조절할 수 있다.

하로프지지부재(532)는 탈착베이스(511)에 결합되는 원판 형상의 하로프고정몸체(5321)에 지지로프(533)의 하측 부분과 핀(5323)에 의해 연결되는 로프결속돌부(5322)가 형성된 구조로 형성되어 있다.

지지로프(533)는 와이어로프와 같은 선형부재로 형성된 로프(5331), 이 로프(5331)의 상단 및 하단에 결합되고 핀(5323)이 삽입되는 핀결속편(5332,5333)으로 구성되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 도3a에 도시된 바와 같이 적재수단(2) 및 리프트(4)가 내부에 수용되도록 메인프레임(1)에 설치되는 커버체(8)가 더 구성되어 있다.

커버체(8)는 배터리(b)를 포함하는 각종 장치를 안전하게 보호하기 위한 것으로 복수의 판상부재에 의해 직육면체 형상으로 형성된 것으로, 상부에는 리프트(4)에 올려진 배터리가 외부로 배출되도록 승강방향에 해당되는 위치에 도어개방구(83)가 형성되어 있다.

그리고, 도어개방구(83)에는 필요시 개폐할 수 있는 도어(82)가 설치되어 있다. 여기서 도어(82)는 개폐동작이 원활하게 수행될 수 있다면 특별한 제한 없이 다양하게 구성될 수 있는 것으로, 예컨대 도어개방구(83)와 접하여 설치되는 도어레일(미도시)에 도어판(821)이 슬라이딩 방식으로 개폐되도록 구성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 도3b에 도시된 바와 같이 배터리 교체작업을 보다 편리하고 효과적으로 수행하기 위해 보조적재부(9)가 더 구성되어 있다.

보조적재부(9)는 크레인(3)를 이용하여 전기자동차의 배터리장착부로부터 분리한 배터리(b)를 임시로 적재하여 보관하기 위해 마련되는 것으로, 메인프레임(1)의 후방에 설치되는 판상의 보조적재판(91)과, 이 보조적재판(91)에 설치되고 배터리의 진입 및 이탈 동작을 안내하는 복수의 가이드부재(92) 등이 구비되어 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 작용을 설명한다.

도7a 및 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템의 배터리탈착장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 도7a는 배터리탈착장치가 크레인에 장착된 전체 외관구조를 나타낸 도면이고, 도7b는 배터리탈착장치가 크레인에 장착된 상태에서 요부를 확대하여 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템은 이하에서 구체적으로 살펴보는 바와 같이 전기자동차의 배터리를 배터리교체방식으로 교체하면서 운영하는 교통체계에서 주행중에 배터리의 방전이나 고장이 초래될 경우 신속하게 출동하여 배터리를 교체할 수 있어서 위급상황이나 비상시 현장에서 신속한 응급조치가 가능하므로 전기자동차를 이용한 대중교통 시스템 등을 효율적으로 운용할 수 있다.

예컨대, 주행중인 전기자동차가 배터리 방전으로 도로상에서 정지되는 등의 위급상황이 발생 되면 트럭과 같은 운송수단(7)에 적재수단(2), 크레인(3), 리프트(4), 배터리탈착장치(5) 및 배터리적재대(6) 등이 탑재되어 있으므로 신속하게 현장으로 출동하여 간편하게 배터리를 교체할 수 있다. 즉, 크레인(3)를 작동시켜 붐대(34)에 설치된 배터리탈착장치(5)를 이용하여 전기자동차에 장착된 방전된 배터리를 파지, 상승하여 제거한 후 보조적재부(9)에 임시로 올려놓는 과정을 수행한다. 이후 적재수단(2)에 적재된 충전 배터리를 배출시키고 리프트(4)를 이용하여 커버체(8)의 외부로 배출시킨 다음 배터리탈착장치(5)에 의해 배터리를 파지하고 붐대를 작동시켜 전기자동차의 배터리장착부에 장착하는 과정을 수행하게 되는데 이하 구체적으로 살펴본다.

먼저, 크레인(3) 및 배터리탈착장치(5)를 이용하여 전기자동차의 배터리장착부(미도시)의 방전된 배터리(b)를 분리하는 과정을 구체적으로 살펴보면, 도7a 및 도7b에 도시된 바와 같이 전술한 바와 같이 구성된 트럭용 크레인(3)의 붐대(34)를 전기자동차의 배터리장착부(미도시)로 이동시키고, 하강동작을 통해 배터리탈착부(51)를 하방으로 이동시키게 되면 가이드부재(514)의 안내동작을 통해 배터리를 타고 진입하게 되면서 파지홀더(512)가 배터리의 걸림홈(b1) 부위에 정위치하게 된다.

이러한 상태에서 배터리탈착장치(5)의 구동실린더(5131)로 유압작동유를 공급하여 로드가 돌출되도록 전진시키게 되면 구동링크(5132)가 회전하게 되고, 구동링크(5132)의 회전동작에 따라 구동봉(5133)이 회전되면 이 구동봉(5133)에 접속된 파지홀더(512)가 내측으로 회전되면서 배터리(b)의 걸림홈(b1)에 걸림되면서 배터리를 파지하게 된다. 이후 붐대(34)를 상방으로 들어올리게 되면 배터리가 배터리장착부로부터 이탈되면서 분리된다.

한편, 전술한 바와 같이 배터리탈착부(51)가 하방으로 이동하는 과정에서 붐대(34)의 전후 및 좌우방향 이동이 정확하지 않더라도 연결지지부(53)의 작용에 의해 파지홀더(512)를 배터리(b)의 걸림홈(b1)에 정위치 시킬 수 있는 장점이 있다.

보다 구체적으로 설명하면 배터리탈착부(51)가 전기자동차의 배터리장착부로 진입하는 과정에서 배터리와의 위치가 정확하게 일치하지 않더라도 파지홀더(512)가 장착된 배터리탈착부(51)가 유동 가능한 지지로프(533)에 의해 견인부(52)에 매달리듯 연결되어 있어서 어느 정도의 위치조정이 가능하므로 붐대의 위치를 미세하게 조정하면서 파지홀더(512)를 배터리의 걸림홈(b1)에 정위치 시킬 수 있는 장점이 있다.

전술한 바와 같이 배터리(b)가 배터리장착부로부터 분리되면 붐대(34)를 작동시켜 배터리를 임시 보관장소인 보조적재부(9)로 이동시킨 다음, 구동실린더(5131)의 로드(5131a)를 후진시키게 되면 구동링크(5132)가 역방향으로 링크 운동하게 되고, 구동링크(5132)의 역회전동작에 따라 구동봉(5133)이 역회전 되면 이 구동봉(5133)에 접속된 파지홀더(512)가 외측으로 회전되므로 배터리(b)의 걸림홈(b1)으로부터 이탈되면서 배터리와의 고정상태가 해제되게 된다.

전술한 바와 같이 전기자동차의 배터리장착부로부터 배터리를 분리하는 작업이 완료되면, 도3c에 도시된 바와 같이 크레인(3)의 붐대(34)를 이동시키고 커버체(8)의 상부로 이송, 배출된 충전 배터리를 배터리탈착장치(5)로 파지한 후 배터리장착부로 이동하여 장착하게 되는데, 이에 앞서 적재수단(2)에 적재된 충전 배터리(b)의 배출동작을 보다 구체적으로 살펴본다. 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이 파지홀더(231)가 배터리의 걸림홈(b1) 부위에 정위치하게 되어 배터리를 고정한 상태에서 배터리를 리프트(4)로 이송, 배출시키고자 할 때는 트럭의 유압구동유닛(미도시)을 작동시켜 구동실린더(232a)로 유압작동유를 공급하여 로드가 당겨지도록 후진시키게 되면 구동링크(232b)가 당겨지게 되면서 구동봉(232c)이 회전되고 이 구동봉(232c)에 접속된 파지홀더(231)가 외측으로 회전되면서 배터리(b)의 걸림홈(b1)으로부터 이탈되므로 배터리의 고정상태가 해제된다.

이와 같이 배터리의 고정상태가 해제되면 롤러컨베이어(22)가 작동되면서 배터리가 안착된 배터리적재대(6)를 리프트(4) 방향으로 배출, 이송시키게 된다.

롤러컨베이어(22)의 작동은 컨베이어구동수단(224)으로 구성된 모터내장형 롤러가 작동되어 정방향으로 회전되면 구동체인(223) 및 이송체인(222)이 정방향 무한궤도운동을 하게 되고 이송체인(222)과 접속된 이송롤러(221)가 회전되므로 배터리가 안착된 배터리적재대(6)를 리프트 방향으로 이송시키게 된다. 반대로 배터리적재대(6)를 적재프레임(21) 내부로 진입시키고자 할 때는 모터내장형 롤러를 역방향으로 회전시킬 경우 각 구성요소들이 역방향으로 회전되므로 배터리를 적재프레임(21)에 적재하여 보관할 수 있다.

그리고, 배터리가 안착된 배터리적재대(6)가 리프트(4)로 배출되는 과정에서 리프트(4)에 구비된 롤러컨베이어(452)를 작동시키게 되면 자연스럽게 배터리적재대(6)가 순차적으로 이동되고, 연이어 스토퍼부재(453)로 구성된 공압실린더의 로드가 상승되면 배터리적재대(6)를 고정하게 되므로 유동 되지않고 안정적으로 고정, 지지하게 된다.

이러한 상태에서 리프트구동장치(43)가 작동되어 유압실린더의 로드가 전지하게 되면 리프트아암(42)이 펼쳐지면서 리프트상부프레임(44)이 상승되고, 이에 결합된 적재대승강부(45) 또한 상승하게 되는데, 이때 도어(82)를 개방하게 되면 도어개방구(83)를 통해 배터리가 안착된 배터리적재대(6)가 외부로 배출된다.

이와 같이 커버체(8)의 상부로 충전 배터리가 노출되면 배터리탈착장치(5)를 작동시켜 파지하고 배터리장착부로 이동하여 장착하게 된다. 여기서, 배터리의 장착 동작은 전술한 파지홀더(512)의 파지동작과 해제동작에 의해 동일하게 수행되는 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

1:메인프레임 2:적재수단
21:적재프레임 22,452:롤러컨베이어
23:배터리고정장치 3:크레인
31:크레인베이스 32:크레인아암
33:아암구동유압실린더 34:붐대
4:리프트 41:리프트베이스
42:리프트아암 43:리프트구동장치
44:리프트상부프레임 45:적재대승강부
51:배터리탈착부 52:견인부
53:연결지지부 6:배터리적재대
61:적재판 7:운송수단
8:커버체 82:도어
83:도어개방구 9:보조적재부
b:배터리

Claims (13)

1. 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템에 있어서,
   메인프레임;
   상기 메인프레임에 설치되고 복수의 배터리가 적재되는 적재수단;
   상기 메인프레임에 설치되고 상기 배터리를 파지하여 이동시키는 크레인; 및
   상기 크레인에 설치되어 상기 배터리를 파지하는 배터리탈착장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   판상의 적재판에 배터리의 진입 및 이탈 동작을 안내하도록 복수의 가이드부재가 구비된 배터리적재대; 및
   상기 적재수단로부터 인출된 상기 배터리적재대를 승강시키도록 상기 메인프레임에 설치되는 리프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 적재수단 및 상기 리프트가 내부에 수용되도록 상기 메인프레임에 설치되는 커버체; 및
   상기 리프트에 올려진 배터리가 외부로 배출되도록 상기 커버체에 형성되는 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 리프트는,
   링크부재가 교차되게 구성된 한 쌍의 리프트아암;
   상기 리프트아암에 승강력을 인가하도록 로드가 접속되는 리프트구동장치;
   상기 리프트아암의 상단부가 접속되는 리프트상부프레임; 및
   상기 리프트상부프레임에 설치되고 상기 배터리적재대가 올려지는 적재대승강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 적재대승강부는,
   상기 리프트상부프레임에 회전 가능하게 설치되는 승강부프레임;
   상기 배터리적재대가 슬라이딩되면서 올려지도록 상기 승강부프레임에 설치되는 롤러컨베이어;
   상기 롤러컨베이어에 올려진 상기 배터리적재대가 정위치에 고정되도록 하는 스토퍼부재; 및
   상기 승강부프레임을 회전시키도록 설치되는 승강부회전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 크레인에 의해 견인되는 배터리를 임시로 적재하도록 상기 메인프레임에 형성된 보조적재부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 배터리탈착장치는,
   배터리를 파지하는 복수의 파지홀더와, 상기 파지홀더에 구동력을 인가하는 홀더구동수단이 구비된 배터리탈착부;
   상기 배터리탈착부의 상방에 배치되고 상기 크레인에 결속되는 견인부; 및
   상기 배터리탈착부를 유동 가능하게 지지하도록 상기 배터리탈착부와 상기 견인부에 사이에 연결되는 연결지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 메인프레임이 올려져 탑재되는 운송수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 적재수단은,
   상기 메인프레임에 설치되는 복수의 지주와, 상기 지주 사이에 연결되는 횡바가 구비된 적재프레임;
   적재된 배터리를 이동시키기 위해 상기 적재프레임에 설치되는 롤러컨베이어; 및
   적재된 배터리를 고정하기 위해 상기 적재프레임에 설치되는 배터리고정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 롤러컨베이어에 올려져 슬라이딩 되는 판상의 적재판, 및 배터리의 진입 및 이탈 동작을 안내하도록 상기 적재판에 설치되는 복수의 가이드부재가 구비된 배터리적재대를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 배터리고정장치는 배터리를 파지하는 복수의 파지홀더와, 상기 파지홀더에 구동력을 인가하는 홀더구동수단이 구비된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
    
12. 제7항 또는 제11항에 있어서,
    상기 홀더구동수단은,
    전후진 되는 로드를 구비한 구동실린더;
    상기 로드에 접속되는 구동링크;
    상기 파지홀더 및 상기 구동링크가 접속되고 회전안내부재를 매개로 회동 가능하게 설치되는 구동봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.
    
13. 제5항 또는 제9항에 있어서,
    상기 롤러컨베이어는,
    평행하게 설치되고 일단에 이송스프로켓이 형성된 복수의 이송롤러;
    무한궤도운동을 수행하도록 상기 이송롤러의 이송스프로켓에 접속되는 이송체인;
    상기 이송롤러의 이송스프로켓 중에서 적어도 한 곳 이상에 접속되는 구동체인; 및
    상기 구동체인이 접속되는 구동스프로켓이 구비된 회전축을 회전시키는 컨베이어구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 이동식 배터리 교체시스템.

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