KR20240052553A - 배터리 교환 스테이션 및 이의 동작 방법 - Google Patents

배터리 교환 스테이션 및 이의 동작 방법 Download PDF

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KR20240052553A
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Abstract

본 문서에서 개시되는 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션은, 각각 배터리 팩이 삽입 가능한 N개의 슬롯들; N개보다 적은 M개의 슬롯들에 각각 삽입되는 배터리 팩에 전기적으로 연결되는 전극판; 및 상기 전극판을 통해 상기 M개의 슬롯들에 각각 구비되는 배터리 팩을 충전시키는 파워 서플라이를 포함하고, 제1 방향으로 바라볼 때, 상기 N개의 슬롯들 각각의 중심점은 제1 지점으로부터 동일한 간격으로 이격되고, 상기 전극판은 상기 제1 방향을 축으로 하여 회전 가능하고, 상기 전극판은 상기 회전에 따라, 상기 N개의 슬롯들 중 상기 M개의 슬롯들에 각각 삽입되는 상기 배터리 팩과 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

배터리 교환 스테이션 및 이의 동작 방법{BATTERY SWAPPING STATION AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 배터리 교환 스테이션 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
최근에는 방전된 배터리를 충전된 배터리로 교환할 수 있는 배터리 교환 스테이션이 개발 및 보급되고 있다. 배터리 교환 스테이션은 배터리가 삽입될 수 있는 슬롯과, 슬롯에 삽입된 배터리를 충전시킬 수 있는 파워 서플라이를 포함할 수 있다.
배터리 교환 스테이션은 사용자에 의한 배터리 교환(또는, 교체)를 의도함에 따라, 하나 이상의 슬롯들이 비어 있는 상태로 존재하게 된다. 그러나, 비어 있는 슬롯에는 언제든지 사용자가 배터리를 삽입할 수 있기 때문에 파워 서플라이가 연결되게 된다. 따라서, 배터리 교환 스테이션은 비어 있는 슬롯을 고려하지 않고 전체 슬롯의 개수에 대응하는 전력 용량이 설계되어야 한다.
따라서, 배터리 교환 스테이션은 필요 이상의 전력 용량을 가지도록 설계됨에 따라, 생산 비용 및 유지 비용이 증가할 수 있다.
따라서, 배터리 교환 스테이션이 최적의 전력 용량을 가질 수 있도록 하기 위한 방안이 요구될 수 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에서 개시되는 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션은, 각각 배터리 팩이 삽입 가능한 N개의 슬롯들; N개보다 적은 M개의 슬롯들에 각각 삽입되는 배터리 팩에 전기적으로 연결되는 전극판; 및 상기 전극판을 통해 상기 M개의 슬롯들에 각각 구비되는 배터리 팩을 충전시키는 파워 서플라이를 포함하고, 제1 방향으로 바라볼 때, 상기 N개의 슬롯들 각각의 중심점은 제1 지점으로부터 동일한 간격으로 이격되고, 상기 전극판은 상기 제1 방향을 축으로 하여 회전 가능하고, 상기 전극판은 상기 회전에 따라, 상기 N개의 슬롯들 중 상기 M개의 슬롯들에 각각 삽입되는 상기 배터리 팩과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션에 있어서, 상기 제1 방향으로 바라볼 때, 상기 제1 지점을 기준으로 상기 N개의 슬롯들 중 서로 이웃한 슬롯들 간의 각도는 서로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션에 있어서, 상기 N은 4이고, 상기 M은 3이고, 상기 전극판은 상기 배터리 팩이 삽입되는 상기 슬롯들 각각의 전면에 반대되는 후면에서 상기 슬롯들과 접하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션에 있어서, 상기 전극판은 이전의 엠티 슬롯 및 현재의 엠티 슬롯에 기초하여 제1 회전 방향, 또는 상기 제1 회전 방향과 반대되는 제2 회전 방향 중에서 선택되는 하나의 회전 방향에 기초하여 회전하고, 상기 엠티 슬롯은 상기 전극판을 통해 배터리와 상기 파워 서플라이 간에 전기적으로 연결되지 않는 M-N개의 슬롯일 수 있다.
일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션에 있어서, 상기 현재의 엠티 슬롯의 제1 인덱스가 상기 이전의 엠티 슬롯의 제2 인덱스보다 작은 경우, 상기 전극판은 상기 제1 회전 방향에 기초하여 회전하고, 상기 제1 인덱스가 상기 제2 인덱스보다 작지 않은 경우, 상기 전극판은 상기 제2 회전 방향에 기초하여 회전할 수 있다.
일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션에 있어서, 상기 제1 회전 방향은 시계 방향이고, 상기 제2 회전 방향은 반시계 방향일 수 있다.
일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션에 있어서, 상기 전극판은 상기 배터리 팩의 교환이 발생하면 회전할 수 있다.
본 문서에서 개시되는 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션의 동작 방법은, 각각 배터리 팩이 삽입 가능한 N개의 슬롯들에서 상기 배터리 팩의 교환을 식별하는 동작, 상기 N개의 슬롯들 중 현재의 엠티 슬롯의 인덱스를 식별하는 동작, 상기 현재의 상기 엠티 슬롯의 상기 인덱스에 기초하여 전극판의 제1 회전 방향, 또는 상기 제1 회전 방향과 반대되는 제2 회전 방향 중에서 하나의 회전 방향을 식별하는 동작, 및 상기 N개의 슬롯들 중 상기 엠티 슬롯을 제외한 M개의 슬롯들에 삽입된 배터리 팩들을 충전하기 위해, 상기 식별된 회전 방향에 기초하여 상기 전극판을 회전시키는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션의 동작 방법에 있어서, 상기 하나의 회전 방향을 식별하는 동작은 상기 현재의 엠티 슬롯의 제1 인덱스가 상기 이전의 엠티 슬롯의 제2 인덱스보다 작은 경우, 상기 제1 회전 방향을 선택하는 동작, 및 상기 제1 인덱스가 상기 제2 인덱스보다 작지 않은 경우, 상기 제2 회전 방향을 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션의 동작 방법에 있어서, 상기 제1 회전 방향은 반시계 방향이고, 상기 제2 회전 방향은 시계 방향일 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따른, 배터리 교환 스테이션은, 비어 있는 슬롯에 해당하는 전력 용량만큼 적은 전력 용량을 가지도록 설계될 수 있다.
본 문서의 개시에 따른 배터리 교환 스테이션의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 효과들은 본 문서의 개시에 따라 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션의 블록도이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션의 파워 서플라이들, 전극판 및 슬롯들을 도시한다.
도 3은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 전극판의 회전에 따른 모습을 도시한다.
도 4는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 문서의 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", "첫째", "둘째", "A", "B", "(a)" 또는 "(b)"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
본 문서에서, 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 언급되거나 "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로, 또는 무선으로), 또는 간접적으로(예: 제3 구성요소를 통하여) 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 1은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션(100)의 블록도이다. 도 2는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션(100)의 파워 서플라이들(121, 122, 123), 전극판(111), 및 슬롯들(131, 132, 133, 134)을 도시한다. 도 3은, 본 개시의 일 실시 예에 따른 전극판(111)의 회전에 따른 모습을 도시한다.
도 1을 참조하면, 배터리 교환 스테이션(100)은 연결 장치(110), 파워 서플라이들(121, 122, 123), 슬롯들(131, 132, 133, 134), 및 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 연결 장치(110)는 전극판(111), 및 모터(115)를 포함할 수 있다.
도 1에서는 파워 서플라이들(121, 122, 123)이 3개이고, 슬롯들(131, 132, 133, 134)이 4개인 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시일 뿐이다. 실시 예에 따라, 배터리 교환 스테이션(100)은 N개의 슬롯들과, N개보다 적은 M개의 파워 서플라이를 포함할 수 있다. 여기에서, N-M은 1일 수 있다.
슬롯들(131, 132, 133, 134) 각각은 배터리 팩이 삽입될 수 있다. 슬롯들(131, 132, 133, 134) 각각의 전면은 배터리 팩이 삽입되고, 후면은 연결 장치(110)의 전극판(111)과 접할 수 있다.
도 2를 참조하면, 슬롯들(131, 132, 133, 134)은 직육면체의 구조를 가질 수 있다. 다른 실시 예에서는, 슬롯들(131, 132, 133, 134)은 직육면체와 다른 구조(예: 전면 및 후면은 다각형이고, 측면은 직사각형인 구조, 또는 원통형 구조)를 가질 수 있다.
슬롯들(131, 132, 133, 134)에 배터리 팩이 삽입되는 경우, 배터리 팩은 파워 서플라이들(121, 122, 123)을 통해 충전될 수 있다. 파워 서플라이들(121, 122, 123)은 연결 장치(110)의 전극판(111)을 통해 연결되는 슬롯들(131, 132, 133, 134)에 삽입된 배터리 팩을 충전시킬 수 있다.
파워 서플라이들(121, 122, 123)의 개수는 슬롯들(131, 132, 133, 134)의 개수보다 적을 수 있다. 이에 따라, 전극판(111)은 슬롯들(131, 132, 133, 134)의 개수보다 적은 슬롯들에 각각 삽입되는 배터리 팩을 파워 서플라이들(121, 122, 123)과 전기적으로 연결시킬 수 있다.
슬롯들(131, 132, 133, 134)에 삽입되는 배터리 팩의 총 개수는 파워 서플라이들(121, 122, 123)의 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 슬롯들(131, 132, 133, 134)의 개수가 N이고, 파워 서플라이들(121, 122, 123)의 개수가 M인 경우, N개의 슬롯들(131, 132, 133, 134)에 삽입되는 배터리 팩의 총 개수는 M일 수 있다. 여기에서, N-M은 1일 수 있다. 실시 예에 따라, N은 4이고, M은 3일 수 있다.
도 2를 참조하면, 전극판(111)은 슬롯들(131, 132, 133, 134) 중 적어도 하나의 슬롯을 파워 서플라이들(121, 122, 123)과 전기적으로 연결시키지 않을 수 있다. 전극판(111)은 슬롯들(131, 132, 133, 134) 각각의 전면에 반대되는 후면에서 슬롯들(131, 132, 133, 134)과 접하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 방향(-x 방향)으로 바라볼 때, 슬롯들(131, 132, 133, 134) 각각의 중심점은 제1 지점(112)으로부터 동일한 간격으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 슬롯(131)의 중심점과 제1 지점(112) 간의 간격은 슬롯(132)의 중심점과 제1 지점(112) 간의 간격과 각도와 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 방향(-x 방향)으로 바라볼 때, 제1 지점(112)을 기준으로 슬롯들(131, 132, 133, 134) 중 서로 이웃한 슬롯들 간의 각도는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 슬롯(131), 제1 지점(112), 및 슬롯(132)이 형성하는 각도는 슬롯(131), 제1 지점(112), 및 슬롯(133)이 형성하는 각도와 동일할 수 있다.
도 2에서는 전극판(111)을 통해 슬롯들(131, 133, 134)이 파워 서플라이들(121, 122, 123)과 전기적으로 연결되고, 슬롯(132)이 파워 서플라이들(121, 122, 123)과 전기적으로 연결되지 않는 것을 알 수 있다. 이하에서는, 파워 서플라이들(121, 122, 123)과 전기적으로 연결되는 슬롯을 '연결 슬롯'으로 지칭하며, 파워 서플라이들(121, 122, 123)과 전기적으로 연결되지 않는 슬롯을 '비연결 슬롯'으로 지칭한다.
일 실시 예에서, 전극판(111)의 회전에 따라, 연결 슬롯과 비연결 슬롯이 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 전극판(111)의 회전에 따라, 연결 슬롯에 삽입된 배터리 팩은 파워 서플라이들(121, 122, 123)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 모터(115)는 제1 방향(-x 방향)을 축으로 하여 전극판(111)을 회전시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 모터(115)는 전극판(111)의 제1 지점(112)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계방향으로 전극판(111)을 회전시킬 수 있다.
컨트롤러(140)는 모터(115)를 제어하여 전극판(111)을 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있다.
컨트롤러(140)는 배터리 팩의 교환을 식별할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(140)는 슬롯들(131, 132, 133, 134) 각각의 센서(미도시)로부터의 신호에 기초하여, 배터리 팩의 교환을 식별할 수 있다. 여기에서, 센서(미도시)는 배터리 팩의 탈거 및/또는 삽입을 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, 컨트롤러(140)는 엠티 슬롯에 새로운 배터리 팩이 삽입되고, 충전 슬롯에 배터리 팩이 탈거되는 경우를 배터리 팩의 교환으로 식별할 수 있다. 여기에서, 엠티 슬롯은 배터리 팩이 삽입되지 않은 슬롯이고, 충전 슬롯은 배터리 팩이 삽입된 슬롯을 지칭할 수 있다.
일 실시 예에서, 컨트롤러(140)는 슬롯들(131, 132, 133, 134) 중 현재의 엠티 슬롯의 인덱스를 식별할 수 있다. 여기에서, 슬롯들(131, 132, 133, 134) 각각은 인덱스가 부여될 수 있다. 예를 들어, 슬롯들(131, 132, 133, 134)은 순차적으로 1, 2, 3, 및 4의 인덱스가 각각 부여될 수 있다.
일 실시 예에서, 컨트롤러(140)는 현재의 엠티 슬롯의 인덱스에 기초하여 전극판(111)의 제1 회전 방향(예: 반시계 방향), 또는 제1 회전 방향과 반대되는 제2 회전 방향(예: 시계 방향) 중에서 하나의 회전 방향을 식별할 수 있다.
일 실시 예에서, 컨트롤러(140)는 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 이전의 엠티 슬롯의 인덱스보다 작은 경우, 제1 회전 방향을 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 컨트롤러(140)는 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 이전의 엠티 슬롯의 인덱스보다 작지 않은 경우, 제2 회전 방향을 선택할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(140)는 아래 표 1과 같이 전극판(111)의 제1 회전 방향(예: 반시계 방향), 또는 제1 회전 방향과 반대되는 제2 회전 방향(예: 시계 방향) 중에서 하나의 회전 방향을 식별할 수 있다.
1 2 3 4
1 - 반시계 방향 반시계 방향 반시계 방향
2 시계 방향 - 반시계 방향 반시계 방향
3 시계 방향 시계 방향 - 반시계 방향
4 시계 방향 시계 방향 시계 방향 -
표 1을 참조하면, 이전의 엠티 슬롯의 인덱스가 2 내지 4이고, 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 1인 경우, 전극판(111)의 회전 방향은 반시계 방향일 수 있다. 이전의 엠티 슬롯의 인덱스가 3 및 4이고, 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 2인 경우, 전극판(111)의 회전 방향은 반시계 방향일 수 있다. 이전의 엠티 슬롯의 인덱스가 4이고, 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 3인 경우, 전극판(111)의 회전 방향은 반시계 방향일 수 있다.
이전의 엠티 슬롯의 인덱스가 1이고, 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 2인 경우, 전극판(111)의 회전 방향은 시계 방향일 수 있다. 이전의 엠티 슬롯의 인덱스가 1 및 2이고, 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 3인 경우, 전극판(111)의 회전 방향은 시계 방향일 수 있다. 이전의 엠티 슬롯의 인덱스가 1 내지 3이고, 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 4인 경우, 전극판(111)의 회전 방향은 시계 방향일 수 있다.
도 3을 참조하면, 슬롯(131)이 엠티 슬롯인 상태(310)에서, 슬롯(131)에 새로운 배터리 팩이 삽입되고, 슬롯(132)에 삽입된 배터리 팩이 탈거되는 경우, 현재의 엠티 슬롯은 슬롯(132)로 변경될 수 있다. 이 경우, 상태(310)에서 상태(320)로 천이하기 위해, 전극판(111)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 상태(310)에서 상태(320)로 천이함에 따라, 비연결 슬롯은 슬롯(131)에서 슬롯(132)로 변경될 수 있다. 또한, 슬롯(131)이 비연결 슬롯에서 연결 슬롯으로 변경됨에 따라, 파워 서플라이들(121, 122, 123) 중 슬롯(131)과 연결되는 파워 서플라이는 슬롯(131)에 삽입된 배터리 팩을 충전시킬 수 있다.
슬롯(132)이 엠티 슬롯인 상태(320)에서, 슬롯(132)에 새로운 배터리 팩이 삽입되고, 슬롯(131)에 삽입된 배터리 팩이 탈거되는 경우, 현재의 엠티 슬롯은 슬롯(131)로 변경될 수 있다. 이 경우, 상태(330)에서 상태(310)로 천이하기 위해, 전극판(111)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 상태(320)에서 상태(310)로 천이함에 따라, 비연결 슬롯은 슬롯(132)에서 슬롯(131)로 변경될 수 있다. 또한, 슬롯(132)이 비연결 슬롯에서 연결 슬롯으로 변경됨에 따라, 파워 서플라이들(121, 122, 123) 중 슬롯(132)과 연결되는 파워 서플라이는 슬롯(132)에 삽입된 배터리 팩을 충전시킬 수 있다.
마찬가지로, 엠티 슬롯이 슬롯(132)에서 슬롯(133)으로 변경되는 경우, 전극판(111)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 엠티 슬롯이 슬롯(133)에서 슬롯(132)으로 변경되는 경우, 전극판(111)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 파워 서플라이들(121, 122, 123) 중 하나의 파워 서플라이는 비연결 슬롯에서 연결 슬롯으로 변경된 슬롯에 삽입된 배터리 팩을 충전시킬 수 있다.
또한, 엠티 슬롯이 슬롯(133)에서 슬롯(134)으로 변경되는 경우, 전극판(111)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 엠티 슬롯이 슬롯(134)에서 슬롯(133)으로 변경되는 경우, 전극판(111)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 파워 서플라이들(121, 122, 123) 중 하나의 파워 서플라이는 비연결 슬롯에서 연결 슬롯으로 변경된 슬롯에 삽입된 배터리 팩을 충전시킬 수 있다.
마지막으로, 엠티 슬롯이 슬롯(131)에서 슬롯(134)으로 변경되는 경우, 전극판(111)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 그러나, 이 경우, 비연결 슬롯은 슬롯(131)에서 슬롯(132), 슬롯(133), 및 슬롯(134)으로 순차적으로 변경될 수 있다. 또한, 엠티 슬롯이 슬롯(134)에서 슬롯(131)으로 변경되는 경우, 전극판(111)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 그러나, 이 경우, 비연결 슬롯은 슬롯(134)에서 슬롯(133), 슬롯(132), 및 슬롯(131)으로 순차적으로 변경될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 배터리 교환 스테이션(100)은 비어 있는 슬롯에 해당하는 전력 용량만큼 적은 전력 용량을 가지도록 설계될 수 있다. 또한, 배터리 교환 스테이션(100)은 전극판(111)이 회전하더라도 전선들이 지정된 정도 이상으로 꼬이지 않게 할 수 있다.
도 4는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 배터리 교환 스테이션(100)의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 동작 410에서, 배터리 교환 스테이션(100)은 배터리 교환을 식별할 수 있다. 예를 들어, 배터리 교환 스테이션(100)은 슬롯들(131, 132, 133, 134) 각각의 센서(미도시)로부터의 신호에 기초하여, 배터리 팩의 교환을 식별할 수 있다. 여기에서, 센서(미도시)는 배터리 팩의 탈거 및/또는 삽입을 감지할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리 교환 스테이션(100)은 엠티 슬롯에 새로운 배터리 팩이 삽입되고, 충전 슬롯에 배터리 팩이 탈거되는 경우를 배터리 팩의 교환으로 식별할 수 있다. 여기에서, 엠티 슬롯은 배터리 팩이 삽입되지 않은 슬롯이고, 충전 슬롯은 배터리 팩이 삽입된 슬롯을 지칭할 수 있다.
동작 420에서, 배터리 교환 스테이션(100)은 현재의 엠티 슬롯에 기초하여 회전 방향을 식별할 수 있다. 일 실시 예에서, 컨트롤러(140)는 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 이전의 엠티 슬롯의 인덱스보다 작은 경우, 제1 회전 방향(예: 반시계 방향)을 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 컨트롤러(140)는 현재의 엠티 슬롯의 인덱스가 이전의 엠티 슬롯의 인덱스보다 작지 않은 경우, 제2 회전 방향(예: 시계 방향)을 선택할 수 있다. 여기에서, 슬롯들(131, 132, 133, 134)은 순차적으로 1, 2, 3, 및 4의 인덱스가 각각 부여될 수 있다.
동작 430에서, 배터리 교환 스테이션(100)은 식별된 회전 방향으로 전극판(111)을 회전시킬 수 있다. 배터리 교환 스테이션(100)은 현재의 엠티 슬롯이 비연결 슬롯이 되도록 전극판(111)을 회전시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 각각 배터리 팩이 삽입 가능한 N개의 슬롯들;
    N개보다 적은 M개의 슬롯들에 각각 삽입되는 배터리 팩에 전기적으로 연결되는 전극판; 및
    상기 전극판을 통해 상기 M개의 슬롯들에 각각 구비되는 배터리 팩을 충전시키는 파워 서플라이를 포함하고,
    제1 방향으로 바라볼 때, 상기 N개의 슬롯들 각각의 중심점은 제1 지점으로부터 동일한 간격으로 이격되고,
    상기 전극판은 상기 제1 방향을 축으로 하여 회전 가능하고,
    상기 전극판은 상기 회전에 따라, 상기 N개의 슬롯들 중 상기 M개의 슬롯들에 각각 삽입되는 상기 배터리 팩과 전기적으로 연결되는,
    배터리 교환 스테이션.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 방향으로 바라볼 때, 상기 제1 지점을 기준으로 상기 N개의 슬롯들 중 서로 이웃한 슬롯들 간의 각도는 서로 동일한
    배터리 교환 스테이션.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 N은 4이고, 상기 M은 3이고,
    상기 전극판은 상기 배터리 팩이 삽입되는 상기 슬롯들 각각의 전면에 반대되는 후면에서 상기 슬롯들과 접하도록 배치되는
    배터리 교환 스테이션.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극판은 이전의 엠티 슬롯 및 현재의 엠티 슬롯에 기초하여 제1 회전 방향, 또는 상기 제1 회전 방향과 반대되는 제2 회전 방향 중에서 선택되는 하나의 회전 방향에 기초하여 회전하고,
    상기 엠티 슬롯은 상기 전극판을 통해 배터리와 상기 파워 서플라이 간에 전기적으로 연결되지 않는 M-N개의 슬롯인
    배터리 교환 스테이션.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 현재의 엠티 슬롯의 제1 인덱스가 상기 이전의 엠티 슬롯의 제2 인덱스보다 작은 경우, 상기 전극판은 상기 제1 회전 방향에 기초하여 회전하고,
    상기 제1 인덱스가 상기 제2 인덱스보다 작지 않은 경우, 상기 전극판은 상기 제2 회전 방향에 기초하여 회전하는
    배터리 교환 스테이션.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 회전 방향은 시계 방향이고,
    상기 제2 회전 방향은 반시계 방향인
    배터리 교환 스테이션.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극판은 상기 배터리 팩의 교환이 발생하면 회전하는
    배터리 교환 스테이션.
  8. 각각 배터리 팩이 삽입 가능한 N개의 슬롯들에서 상기 배터리 팩의 교환을 식별하는 동작,
    상기 N개의 슬롯들 중 현재의 엠티 슬롯의 인덱스를 식별하는 동작,
    상기 현재의 상기 엠티 슬롯의 상기 인덱스에 기초하여 전극판의 제1 회전 방향, 또는 상기 제1 회전 방향과 반대되는 제2 회전 방향 중에서 하나의 회전 방향을 식별하는 동작, 및
    상기 N개의 슬롯들 중 상기 엠티 슬롯을 제외한 M개의 슬롯들에 삽입된 배터리 팩들을 충전하기 위해, 상기 식별된 회전 방향에 기초하여 상기 전극판을 회전시키는 동작을 포함하는
    배터리 교환 스테이션의 동작 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 하나의 회전 방향을 식별하는 동작은
    상기 현재의 엠티 슬롯의 제1 인덱스가 상기 이전의 엠티 슬롯의 제2 인덱스보다 작은 경우, 상기 제1 회전 방향을 선택하는 동작, 및
    상기 제1 인덱스가 상기 제2 인덱스보다 작지 않은 경우, 상기 제2 회전 방향을 선택하는 동작을 포함하는
    동작 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 회전 방향은 반시계 방향이고,
    상기 제2 회전 방향은 시계 방향인
    동작 방법.
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