KR20210120266A - 배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리 팩 적재방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리팩 적재방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 팩(B)이 안착되는 안착부(100); 상기 안착부의 배터리 팩(B)을 소정 각도로 회전시키는 회전부(200); 소정 각도로 회전된 배터리 팩(B)을 소정 위치로 이동시키는 제1 이송부(300); 및 제1 이송부(300)에 의해 이송된 배터리 팩(B)을 배터리 랙(500)으로 이송하는 제2 이송부(400);를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리 팩 적재방법에 관한 것이다.

Description

배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리 팩 적재방법{Battery Pack Stacking Device and Battery Pack Stacking Method Using Same}

본 발명은 배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리 팩 적재방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고중량의 배터리 팩 적재 시 안전성과 작업성을 개선할 수 있는 배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리 팩 적재방법에 관한 것이다.

제품 군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차 전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.

현재 널리 사용되는 이차 전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있다. 이러한 단위 이차 전지 셀, 즉, 단위 배터리 셀의 작동 전압은 약 2.5V ~ 4.5V이다. 따라서, 이보다 더 높은 출력 전압이 요구될 경우, 복수 개의 배터리 셀을 직렬로 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다.

또한, 배터리 팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 다수의 배터리 셀을 병렬 연결하여 배터리 팩을 구성하기도 한다. 따라서, 상기 배터리 팩에 포함되는 배터리 셀의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방전 용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

복수 개의 배터리 셀을 직렬/병렬로 연결하여 배터리 팩을 구성할 경우, 적어도 하나의 배터리 셀로 이루어지는 배터리 모듈을 먼저 구성하고, 이러한 적어도 하나의 배터리 모듈을 이용하여 기타 구성요소를 추가하여 배터리 팩을 구성하는 방법이 일반적이다. 여기서, 적어도 하나의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩은 다양한 전압과 용량 요구 조건 등에 따라, 가정용으로 사용되거나 또는 산업용으로서 이러한 배터리 팩을 적어도 하나 이상 포함하는 배터리 랙들을 조합하여 전력 저장 장치를 구성하기도 한다.

한편, 배터리 랙에 배터리 팩을 적재하기 전에 배터리 팩을 회전, 즉 상면과 하면을 뒤집어야 하는 경우가 있다. 예를 들어, 복수개의 배터리 팩을 다층으로 수납시킨 후 각 배터리 팩을 전기적으로 연결해야 하며, 이때 연결배선의 길이를 최소화하면서 관리가 용이하도록 연결배선들이 최대한 어느 한쪽으로 집중될 필요가 있기 때문이다. 하지만 하나의 배터리 팩은 100kg에 가깝기 때문에 작업자의 힘만으로는 어렵고, 가능하다 하더라도 사고가 발생할 가능성이 높기 때문에 안전성 및 작업성에 문제가 발생할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 회전장치를 이용하여 배터리 모듈을 회전시키는 것을 설명하기 위한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 전지 모듈(10)을 감싸는 제1 벽부재(21), 제2 벽부재(22), 및 제3 벽부재(23)에 배터리 팩(10)을 삽입하고, 베어링부(40)를 이용하여 벽부재에 당겨 고정부(30)를 중심으로 전지 모듈(10)을 90˚회전시키는 회전장치를 나타내고 있다. 하지만, 상기 종래 기술은 전지 모듈(10)을 기준으로 제작하였기 때문에 고중량의 경우에는 활용이 어렵고, 특히 회전 가능한 각도가 90˚로 제한되어 있다는 단점이 있다.

일본공개특허공보 제2015-149180호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 안전성을 확보하여 사고 발생율을 감소시킬 수 있는 배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리 팩 적재방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에서는 작업자의 피로도를 감소시키고, 작업시간을 단축시킴으로써 작업 효율성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리 팩 적재방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 적재장치는, 배터리 팩(B)이 안착되는 안착부(100); 상기 안착부의 배터리 팩(B)을 소정 각도로 회전시키는 회전부(200); 소정 각도로 회전된 배터리 팩(B)을 소정 위치로 이동시키는 제1 이송부(300); 및 제1 이송부(300)에 의해 이송된 배터리 팩(B)을 배터리 랙(500)으로 이송하는 제2 이송부(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 상기 안착부(100)는, 소정 면적을 갖는 고정 다이(110), 상기 고정 다이(110) 상부에 위치하며 배터리 팩(B)의 저면과 밀착하는 이동 다이(120), 및 상기 고정 다이(110)와 이동 다이(120)를 연결하는 연결축(130)을 포함하되, 상기 연결축(130)은 수직 방향으로 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 상기 이동 다이(120)에는 하나 이상의 제1 회전 로울러(121)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 상기 회전부(200)는, 소정 거리 이격되어 있는 한 쌍의 제1 지지대(210), 한 쌍의 제1 지지대(210) 내측에 각각 구비되며 360˚ 회전이 가능한 회전판(220), 및 회전판(220) 내측에 구비되며 안착부(100)의 배터리 팩(B) 양측을 잡아 고정하기 위한 그립부(221)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 상기 그립부(221)는 배터리 팩(B)의 폭 방향 모서리부들을 잡을 수 있도록 'ㄷ'자 모양의 서로 마주보는 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 상기 그립부(221) 내측면에는 배터리 팩(B)의 손상 방지 또는 미끄럼방지를 위한 패드(221′)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 상기 패드(221′)는 탄성 소재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 제1 이송부(300)는, 이송 플레이트(310), 상기 이송 플레이트(310)에 구비되어 안착부(100)의 배터리 팩(B)을 잡기 위한 후크(320), 및 상기 이송 플레이트(310)의 수직 및 수평으로 이동시키기 위한 이동축(330)이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 상기 후크(320)는 배터리 팩(B)의 서로 마주 보는 폭 방향 측면 및 저면에 밀착하도록 2개가 한 쌍을 이루며, 길이방향을 따라 복수개의 쌍들이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 마주 보는 한 쌍의 후크(320)는 배터리 팩(B)의 폭방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치에서, 제2 이송부(400)는, 제2 지지대(410), 상기 제2 지지대(410)에 연결된 선반(420), 및 상기 선반(420) 상부에 위치하는 제2 회전 로울러(430)를 포함하되, 상기 선반(420)는 수직방향으로 높이 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 적재장치를 사용하여 배터리 팩을 배터리 랙에 적재하는 방법은, 배터리 팩(B)을 이동 다이(120)에 안착시키는 제1 단계; 한 쌍의 그립부(221)를 이동시켜 안착된 상기 배터리 팩(B)의 서로 마주 보는 양측 단부를 고정하는 제2 단계; 이동 다이(120)를 아래로 이동시키는 제3 단계; 그립부(221)를 180˚ 회전시켜 배터리 팩(B)의 상면이 아래를 향하도록 배터리 팩(B)을 회전시키는 제4 단계; 이동 다이(120)를 원래의 위치로 이동시키는 제5 단계; 한 쌍의 그립부(221)를 원래의 위치로 이동시키는 제6 단계; 제1 이송부(300)를 작동시켜 회전된 배터리 팩(B)을 제2 이송부(400)로 이동시키는 제7 단계; 선반(420)의 높이를 조절하여 배터리 랙의 수납공간(S) 전방에 배터리 팩(B)을 위치시키는 제8 단계; 및 배터리 랙의 수납공간(S)에 배터리 팩(B)을 수납시키는 제9 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 배터리 팩을 적재시키기 위한 적재장치 및 적재방법에 의하면, 360˚ 회전이 가능한 회전판과 그립부가 구비되어 있어 배터리 팩을 원하는 각도만큼 안전하게 회전시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 적재장치 및 적재방법에 의하면, 복수개의 이송부가 구비되어 있어, 배터리 팩을 원하는 위치에 안전하게 이동시킬 수 있다는 이점이 있다.

게다가 본 발명에 따른 적재장치 및 적재방법에 의하면, 이동 다이 상면에 제1 롤러가 구비되어 있어, 이동 다이에 안착된 배터리 팩이 정렬이 용이하고 또 정렬 시 마찰을 줄일 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 회전장치를 이용하여 배터리 모듈을 회전시키는 것을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치에서 회전부의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치의 안착부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치의 회전부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치에서 배터리 팩을 회전시키는 안착부와 회전부의 작동을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치에서 제1 이송부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치에서 제2 이송부의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 배터리 팩 적재장치를 사용하여 배터리 팩을 배터리 랙에 적재하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명에 따른 배터리 팩의 적재장치 및 이를 이용한 배터리 랙 적재방법에 관하여 첨부한 도면들을 참고하면서 설명하기로 한다.

배터리 팩을 설명함에 있어 상대적으로 길이가 긴 방향을 길이방향이라 정의하고, 상대적으로 길이가 짧은 방향을 폭방향이라 정의하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치의 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치에서 회전부의 정면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치의 안착부를 설명하기 위한 단면도 그리고 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치의 회전부를 설명하기 위한 사시도이다.이들 도 2 내지 5를 함께 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 배터리 팩(B)의 적재장치는 안착부(100), 회전부(200), 제1 이송부(300) 및 제2 이송부(400)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 안착부(100)는 소정 면적을 갖는 고정 다이(110), 고정 다이(110) 상부에 위치하며, 배터리 랙에 적재될 배터리 팩(B)의 저면과 밀착하는 이동 다이(120), 및 고정 다이(110)와 이동 다이(120)를 연결해주는 연결축(130)을 포함하여 구성된다.

보다 상세하게 설명하면, 고정 다이(110)는 이동 다이(120)를 안정적으로 지지하기 위한 것으로, 평판과 다수개의 지지 다리 또는 복수개의 프레임들로 이루어질 수 있지만, 이동 다이(120)를 하부에서 지지할 수 있다면 특별히 제한하지 않는다.

이동 다이(120)는 배터리 팩(B)이 안정적으로 안착될 수 있다면 형상이나 크기는 특별히 제한하지 않지만, 배터리 팩(B)을 소정 각도로 회전시킬 시 배터리 팩(B) 양측 단부가 그립부(221)에 의해 고정되어야 하므로 배터리 팩(B) 양측 단부 인근에는 이동 다이(120)가 위치하지 않는 것이 바람직하고, 배터리 팩(B) 측면도 함께 지지할 수 있는 측판이 함께 구비되는 것이 보다 바람직하다.

한편, 이동 다이(120) 상면에는 하나 이상의 제1 회전 로울러(121)가 구비되어 있다. 이동 다이(120) 상면에 배터리 팩(B)을 안착시킬 시, 이동 다이(120) 중심과 배터리 팩(B) 중심이 정확하게 일치하지 않아도 그립부(221)와 밀착시 정해진 위치로 쉽게 이동시키기 위함이다.

일 예로 도 4(a)와 같이 배터리 팩(B)이 이동 다이(120)에서 어느 한 쪽으로 조금 치우쳐 안착되더라도(X축 방향), 한 쌍의 회전판(220)에 연결된 그립부(221)가 양측에서 동일한 속도로 배터리 팩(B)으로 접근하기 때문에 일측으로 치우친 일측 단부와 먼저 밀착한다. 이때, 배터리 팩(B) 저면은 제1 회전 로울러(121)와 밀착하고 있는 상황이므로, 배터리 팩(B)이 이동 다이(120)에 균등하게 위치할 수 있다(도 4(b).

이와 같이 제1 회전 로울러(121)는 배터리 팩(B)의 정렬을 용이하게 하고, 게다가 정렬 시 마찰을 최소화할 수 있어 배터리 팩(B) 손상 방지와 작업성 향상에 기여할 수 있다는 이점이 있다.

고정 다이(110)와 이동 다이(120) 사이에 위치하는 연결축(130)은 길이 조절이 가능하여 이동 다이(120)를 승강시키기 위한 것으로(Y축 방향), 승강운동이 가능하다면 연결축(130)의 구성은 특별히 제한하지 않는다.

한편, 배터리 팩(B)은 복수개의 단위 모듈로 구성되어 있으며, 단위 모듈은 1개 이상의 전지 셀이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있고, 상기와 같은 전지 셀, 단위 모듈 및 배터리 팩은 일반적인 구성에 해당되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다음은 이동 다이(120)에 안착된 배터리 팩(B)을 이동 다이(120)의 상면을 기준으로 180˚회전시키기 위한 회전부(200)에 관해 설명하기로 한다. 회전부(200)는 소정 거리 이격되어 있는 한 쌍의 제1 지지대(210)와 한 쌍의 제1 지지대(210) 내측에 각각 구비되어 배터리 팩(B)을 향해 신장과 수축이 가능하고 또 360˚까지 회전이 가능한 회전판(220)을 포함하여 구성된다.

구체적으로 한 쌍의 제1 지지대(210)는 안착부(100)를 사이에 두고 소정 거리 이격되어 있으며, 회전판(220)을 지지하는 역할을 수행한다.

안착부(100)를 향하도록 제1 지지대(210) 내측에 각각 구비되어 있는 회전판(220)은 배터리 팩(B) 양측 단부 인근을 잡아 고정하기 위한 그립부(221)와 센서부(222)를 포함하여 이루어진다. 구체적으로, 그립부(221)는 배터리 팩(B)의 폭 방향 모서리부를 잡을수 있도록 'ㄷ'자 모양의 한 쌍이 각 회전판(220)에 구비되어 있다. 또 그립부(221) 내측면에는 패드(221′)가 추가적으로 구비되는 것이 바람직한데, 이는 그립부(221)가 배터리 팩(B)의 모서리 부분을 잡아 고정할 때 그립부(211)와 배터리 팩(B) 사이에 발생할 수 있는 미끄러짐이나 손상을 방지할 수 있기 때문이다.

여기서, 패드(221′)는 상기와 같은 기능을 수행할 수 있다면 특별히 제한하지 않으며, 소정의 탄성과 거칠기를 갖는 소재 예를 들어 고무일 수 있으나 상기와 같은 기능을 수행할 수 있다면 특별히 제한하지 않는다.

회전판(220) 내측 가운데에 위치한 센서부(222)는 배터리 팩(B)의 손상을 방지하고 나아가 그립부(221)가 배터리 팩(B)을 제대로 고정했는지를 판단한다.

전술한 바와 같이, 그립부(221)가 장착된 한 쌍의 회전판(220)은 양측에서 동일한 속도로 배터리 팩(B)으로 접근하여 배터리 팩(B)의 양측 단부를 고정하게 되는데, 회전판(220)이 배터리 팩(B)으로 지나치게 신장할 시에는 배터리 팩(B)의 단부 인근이 손상을 받을 가능성이 있고, 반대로 충분하게 신장하지 않은 경우에는 그립부(221)에 배터리 팩(B)이 제대로 고정되지 않아 자칫 큰 사고로 이어질 수 있다.

하지만 센서부(222)가 구비되면 상기와 같은 단점을 보완할 수 있다. 일예로, 센서부(222)는 압력을 감지할 수 있는 버튼 형상일 수 있고, 각 회전판(220)에 한 개 이상 장착되어 모든 센서부(222)의 측정값이 소정 범위 이내에 도달하면 회전판(220)의 신장을 멈추도록 제어할 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치에서 배터리 팩을 회전시키는 안착부와 회전부의 작동을 설명하기 위한 단면도이다.

전술한 구성을 갖는 안착부(100)와 회전부(200)의 작동에 의해 안착부(100)에 놓인 배터리 팩(B)을 소정 각도, 예를 들어 이동 다이(120)를 향하던 배터리 팩(B)의 일면이 위를 바라보도록 180˚ 회전시키기 위한 작동방법에 관해 설명하면, 먼저 이동 다이(120)에 안착되어 있는 배터리 팩(B)의 양측면을 그립부(221)가 밀착하여 잡는다(6(a)). 이어서, 이동 다이(120)의 연결축(130)이 하강하여(Y축 방향) 배터리 팩(B)이 회전할 수 있는 공간을 확보한 후(도 6(b)), 그립부(221)가 연결된 회전판(220)이 회전하면서 배터리 팩(B)이 회전된다(도 6(c)).

마지막으로 연결축(130)이 다시 승강하여(Y축 방향) 원래의 위치로 되돌아가면 이동 다이(120)가 회전이 끝난 배터리 팩(B)을 지지하게 되는 것이다(도 6(d))

계속해서 이동 다이(120)에 안착되어 있는 배터리 팩(B)을 들어 올려 제2 이송부(400)로 이동시키기 위한 제1 이송부(300)에 관해 설명하기로 한다. 물론 제1 이송부(300)는 회전이 필요한 배터리 팩(B)을 이동 다이(120)로 이송시킬 시에도 사용할 수 있음은 자명하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치에서 제1 이송부의 사시도인 도 7과 도 2를 함께 참조하면서 설명하면, 제1 이송부(300)는 이송 플레이트(310), 이송 플레이트(310)의 후크(320), 및 이송 플레이트(310)의 수직 및 수평으로 이동시키기 위한 이동축(330)을 포함하여 구성된다.

이송 플레이트(310)의 저면이나 측면에 연결되어 있는 후크(320)는 안착부(100)에 안착된 배터리 팩(B)을 확실하게 잡기 위한 것으로, 측면에 구비될 시에는 대략 'L'자 형상일 수 있다. 즉, 후크(320)는 배터리 팩(B)의 폭 방향 측면과 밀착하는 수직부(321)와, 배터리 팩(B)의 폭 방향 저면과 밀착하는 수평부(322)로 구성될 수 있다.

상기와 같은 후크(320)는 배터리 팩(B)을 들어올린 후 소정 위치, 구체적으로는 제2 이송부까지 안정적으로 이동시킬 수 있도록, 배터리 팩(B)의 서로 마주 보는 폭 방향 측면과 저면에 밀착하도록 2개가 한 쌍을 이루는 것이 바람직하며, 배터리 팩(B)의 길이 방향을 따라 최소 2쌍 이상 구비되는 것이 보다 바람직하다.

여기서, 배터리 팩(B)을 잡거나 배터리 팩(B)을 분리시킬 수 있도록, 각 후크(320)들은 배터리 팩(B)의 폭 방향으로 이동이 가능함은 자명하다.

이송 플레이트(310) 상부에 연결되어 있는 이동축(330)은 이송 플레이트(310)를 원하는 위치로 이동시키기 위한 것으로, 승강운동(Y축 방향) 뿐만 아니라 360˚ 회전이 가능하다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 팩 적재장치에서 제2 이송부의 사시도이다. 도 8과 도 2를 함께 참조하면서 제2 이송부(400)에 관해 설명하기로 한다.

제2 이송부(400)는 후술할 배터리 랙의 수납공간(S) 전방까지 배터리 팩(B)을 이송하기 위한 구성으로, 제2 지지대(410), 제2 지지대(410)에 연결된 선반(420), 및 선반(420) 상부에 위치하는 제2 회전 로울러(430)를 포함하여 이루어진다.

선반(420)을 지지하는 제2 지지대(410)는 선반(420)이 원하는 높이에 위치할 수 있도록 승강체인(미도시)이 구비되어 있다. 선반(420) 상부의 제2 회전 로울러(430)는 전술한 제1 회전 로울러(121)와 구성은 동일하며, 배터리 팩(B)을 배터리 랙(500)에 수납시킬 때 적은 힘으로도 배터리 팩(B)의 이동을 가능하게 하여 작업을 용이하도록 하기 위함이다.

한편, 배터리 랙(500)은 수직 프레임(510)과 수평 프레임(520)을 포함하여 이루어지고, 수직 프레임(510)은 소정 거리 이격된 복수 개, 일 예로 대략 육면체 형상의 배터리 팩 모서리 부분들을 지지할 수 있도록 4개가 위치할 수 있으나, 필요에 따라서는 6개 등 그 개수는 얼마든지 변경이 가능하다.

수평 프레임(520)은 복수개의 배터리 팩을 다단으로 수납할 수 있도록 수직 프레임(510) 내측에 위치되어 있다. 구체적으로 수평 프레임(120)은 수직 프레임(110) 내측면과 고정되는 수직 지지부, 그리고 수직 지지부 하측 가장자리에서 직각으로 연장된 수평 지지부로 이루어져 있는 대략 'L'자 형상이다.

상기와 같은 구성을 갖는 수평 프레임(520)은 배터리 팩(B)이 수납될 수 있는 수납공간(S), 즉 배터리 팩(B)의 저면 가장자리가 서로 마주보는 한 쌍의 수평 지지부에 의해 지지될 수 있도록 수직 프레임(520)의 높이 방향을 따라 소정간격 이격된 채 복수개가 구비되어 있다.

다음은 배터리 팩(B)을 배터리 랙에 적재하는 방법에 관해 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 배터리 팩 적재장치를 사용하여 배터리 팩을 배터리 랙에 적재하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 9를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 배터리 팩 적재방법은, 배터리 팩(B)을 이동 다이(120)에 안착시키는 제1 단계, 한 쌍의 그립부(221)를 이동시켜 안착된 배터리 팩(B)의 양측 단부를 고정하는 제2 단계, 이동 다이(120)를 아래로 이동시키는 제3 단계, 배터리 팩(B)의 상면이 아래를 향하도록 배터리 팩(B)을 회전시키는 제4 단계, 이동 다이(120)를 원래의 위치로 이동시키는 제5 단계, 한 쌍의 그립부(221)를 원래의 위치로 이동시키는 제6 단계, 회전된 배터리 팩(B)을 이동시키는 제7 단계, 배터리 랙(500)의 수납공간(S) 전방에 배터리 팩(B)을 위치시키는 제8 단계, 및 배터리 랙(500)의 수납공간(S)에 배터리 팩(B)을 수납시키는 제9 단계를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 제1 단계에서는 배터리 팩(B)을 이동 다이(120)에 안착시키는 단계로서, 제1 이송부(300)을 이용하여 별도의 장소에 보관되어 있는 배터리 팩(B)을 이동 다이(120) 상면에 안착시킨다,

제2 단계에서는 한 쌍의 그립부(221)를 이동시켜 배터리 팩(B)의 네 모서리부를 잡아 고정시킨다.

제3 단계에서는 배터리 팩(B)이 회전할 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 배터리 팩(B)이 고정된 상태에서 이송 다이(120)를 아래로 이동시킨다.

제4 단계에서는 한 쌍의 그립부(221)를 180˚ 회전시킴으로써 배터리 팩(B) 또한 180˚ 회전되며, 따라서 배터리 팩(B)의 상면이 아래를 향하게 된다.

제5 단계에서는 배터리 팩(B)으로부터 그립부(221)를 분리할 수 있도록, 이동 다이(120)가 원래의 위치로 상승하여 180˚회전된 상태의 배터리 팩(B)을 다시 지지한다.

제6 단계에서는 배터리 팩(B)을 잡아 고정하던 그립부(221)를 원래 위치로 이동시킨다. 제7 단계에서는 제1 이송부(300)를 이용하여 회전된 상태의 배터리 팩(B)을 제2 이송부(400)의 선반(420) 상면에 위치하는 제2 회전 로올러(430)에 안착시킨다.

제8단계에서는 제2 지지대(410)의 선반(420)을 승강시켜 수납하고자 하는 배터리 랙(500)의 수납공간(S) 전방에 배터리 팩(B)을 위치시킨다.

제9 단계에서는 수납공간(S) 전방에 위치한 배터리 팩(B)에 힘을 가하여 배터리 랙(500)에 삽입 및 적재시킨다.

이후, 전술한 제1 단계 내지 제9 단계를 계속 반복 수행함으로써, 배터리 랙(500)에 원하는 수량의 배터리 팩(B)을 수납시킨다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100 : 안착부
110 : 고정 다이
120 : 이동 다이
121 : 제1 회전 로울러
130 : 연결축
200 : 회전부
210 : 제1 지지대
220 : 회전판
221 : 그립부 221′ : 패드
222 : 센서부
300 : 제1 이송부
310 : 이송 플레이트
320 : 후크
321 : 수직부 322 : 수평부
330 : 이동축
400 : 제2 이송부
410 : 제2 지지대
420 : 선반
430 : 제2 회전 로울러
500 : 배터리 랙
510 : 수직 프레임
520 : 수평 프레임
B : 배터리 팩
S : 수납공간

Claims (12)

1. 배터리 팩이 안착되는 안착부;
   상기 안착부의 배터리 팩을 소정 각도로 회전시키는 회전부;
   소정 각도로 회전된 배터리 팩을 소정 위치로 이동시키는 제1 이송부; 및
   제1 이송부에 의해 이송된 배터리 팩을 배터리 랙으로 이송하는 제2 이송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 안착부는, 소정 면적을 갖는 고정 다이, 상기 고정 다이 상부에 위치하며 배터리 팩의 저면과 밀착하는 이동 다이, 및 상기 고정 다이와 이동 다이를 연결하는 연결축을 포함하되, 상기 연결축은 수직 방향으로 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 이동 다이에는 하나 이상의 제1 회전 로울러가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전부는, 소정 거리 이격되어 있는 한 쌍의 제1 지지대, 한 쌍의 제1 지지대 내측에 각각 구비되며 360˚ 회전이 가능한 회전판, 및 회전판 내측에 구비되며 안착부의 배터리 팩 양측을 잡아 고정하기 위한 그립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 그립부는 배터리 팩의 폭 방향 모서리부들을 잡을 수 있도록 'ㄷ'자 모양의 서로 마주보는 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 그립부 내측면에는 배터리 팩의 손상 방지 또는 미끄럼방지를 위한 패드가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 패드는 탄성 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   제1 이송부는, 이송 플레이트, 상기 이송 플레이트에 구비되어 안착부의 배터리 팩을 잡기 위한 후크, 및 상기 이송 플레이트의 수직 및 수평으로 이동시키기 위한 이동축이 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 후크는 배터리 팩의 서로 마주 보는 폭 방향 측면 및 저면에 밀착하도록 2개가 한 쌍을 이루며, 길이방향을 따라 복수개의 쌍들이 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    마주 보는 한 쌍의 후크는 배터리 팩의 폭방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    제2 이송부는, 제2 지지대, 상기 제2 지지대에 연결된 선반, 및 상기 선반 상부에 위치하는 제2 회전 로울러를 포함하되, 상기 선반는 수직방향으로 높이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 적재장치.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 적재장치를 사용하여 배터리 팩을 배터리 랙에 적재하는 방법으로서,
    배터리 팩을 이동 다이에 안착시키는 제1 단계;
    한 쌍의 그립부를 이동시켜 안착된 상기 배터리 팩의 서로 마주 보는 양측 단부를 고정하는 제2 단계;
    이동 다이를 아래로 이동시키는 제3 단계;
    그립부를 180˚ 회전시켜 배터리 팩의 상면이 아래를 향하도록 배터리 팩(B)을 회전시키는 제4 단계;
    이동 다이를 원래의 위치로 이동시키는 제5 단계;
    한 쌍의 그립부를 원래의 위치로 이동시키는 제6 단계;
    제1 이송부를 작동시켜 회전된 배터리 팩을 제2 이송부로 이동시키는 제7 단계;
    선반의 높이를 조절하여 배터리 랙의 수납공간 전방에 배터리 팩을 위치시키는 제8 단계; 및
    배터리 랙의 수납공간에 배터리 팩을 수납시키는 제9 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 적재방법.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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