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JP7417765B2 - Battery replacement method used in battery replacement station - Google Patents
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JP7417765B2 JP2022569141A JP2022569141A JP7417765B2 JP 7417765 B2 JP7417765 B2 JP 7417765B2 JP 2022569141 A JP2022569141 A JP 2022569141A JP 2022569141 A JP2022569141 A JP 2022569141A JP 7417765 B2 JP7417765 B2 JP 7417765B2
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Description

本願は、出願日が2020年5月15日となる、2020104148234という中国特許出願に基づいて優先権を主張する。本願は、上記の中国特許出願の全てを援用しているものである。 This application claims priority based on Chinese patent application number 2020104148234, whose filing date is May 15, 2020. This application incorporates all of the above-mentioned Chinese patent applications.

本発明は、電気自動車の分野に関し、特に、電池交換ステーションに用いられる電池交換方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of electric vehicles, and more particularly to a battery replacement method used in a battery replacement station.

現在、車は、その排気ガスを排出することが依然として環境汚染にとって深刻な問題を構成する要素の一つとなる。車の排気ガスを講ずるために、燃料型自動車に代わり、天然車、水素自動車、ソーラーカー又は電気自動車が多く開発されてきた。そのうち、応用に見通しが一番良いものは、電気自動車である。 At present, the exhaust gas emitted by vehicles remains one of the elements constituting a serious problem in environmental pollution. In order to reduce car exhaust emissions, many natural cars, hydrogen cars, solar cars, and electric cars have been developed to replace fuel-powered cars. Among them, the one with the best prospects for application is electric vehicles.

現在の電気自動車は、主に、直接充電式ものと急速交換式ものの両方が含まれている。 Current electric vehicles primarily include both direct charge and quick exchange types.

直接充電式のものは、現在、主に、例えば、タクシー、ファミリーカーなどの小型車に適用される。直接充電式ものとしての自動車は、現在、地面に建てられた充電スタンドにより車に充電を行うことが一般的である。しかしながら、充電スタンドは、管理が不便になるのみならず、自動車の普及につれ、自動車に対して充電を集約して管理することが難しくなる。 Direct charging types are currently mainly applied to small vehicles such as taxis, family cars, etc. Currently, it is common for automobiles that are directly rechargeable to be charged using charging stations built on the ground. However, charging stations are not only inconvenient to manage, but as automobiles become more popular, it becomes difficult to centrally manage charging for automobiles.

急速交換式ものは、バスシステムや社用車に主に適用されており、急速交換ステーションを介して、電気バス又は社用車における車載動力電池を急速で交換することにより、電気自動車が線路を継続的に運転するということを実現することができる。 The rapid exchange type is mainly applied to bus systems and company cars, and the on-board power battery of the electric bus or company car can be quickly replaced via a rapid exchange station, so that the electric car can move on the track. It is possible to realize continuous operation.

しかしながら、現在、電気自動車に電池を急速で交換するための設備としての例えば電池交換ステーションは、その電池を交換する流れが複雑になり、電池を交換する時間が長くなり、しかも、電池交換ステーションにおける運送装置が多すぎることになる。例えば、一般的に、電池交換ステーションに電池を交換する手押し車やパレタイザーを含むことが必要になるため、電池交換ステーションのコストが高い。 However, at present, for example, battery exchange stations are used as equipment for rapidly exchanging batteries in electric vehicles. There will be too many transport devices. For example, the cost of battery swapping stations is high because they typically need to include a wheelbarrow or palletizer to swap batteries.

本発明が解決しようとする技術問題は、上記の欠陥を克服するために、電池交換ステーションに用いられる電池交換方法を提供することを目的とする。 The technical problem to be solved by the present invention is to provide a battery replacement method for use in a battery replacement station, in order to overcome the above-mentioned deficiencies.

本発明は、以下の技術手段に基づいて、上記の技術問題を解決する。
電池交換ステーションに用いられる電池交換方法は、
電池交換ステーションにおける所定停車位置に電気自動車が停車するステップと、
電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置に電気自動車における古い電池を取り外すステップと、
電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すステップと、
電池交換装置により所定電池交換位置に新しい電池を電気自動車に取り付けるステップと、を含む。
The present invention solves the above technical problems based on the following technical means.
The battery exchange method used at the battery exchange station is
stopping the electric vehicle at a predetermined stopping position at the battery exchange station;
removing the old battery of the electric vehicle to a predetermined battery replacement position at the battery replacement station by the battery replacement device;
feeding the old battery into a charging bin located above the predetermined parking position in the battery swapping station by a battery swapping device, and taking out the new battery from the charging bin;
installing a new battery into the electric vehicle at a predetermined battery replacement position by a battery replacement device.

当該技術手段による技術効果は、電池交換装置により、古い電池を所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込むことにより、電池交換装置が移動することに必要な時間を省き、電池を交換する効率を高め、充電ビンが停車位置の上方に置かれることから、地面に占める面積を節約でき、コストが低い、ということにある。 The technical effect of this technical means is that the battery exchange device sends the old battery to the charging bin located above the predetermined parking position, thereby saving the time required for the battery exchange device to move and improving the efficiency of battery exchange. As the charging bin is placed above the parking position, it saves ground space and costs are low.

本発明による積極的な進歩と効果は、電池交換装置により、古い電池を所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込むことにより、電池交換装置が移動することに必要な時間を省き、電池を交換する効率を高め、充電ビンが停車位置の上方に置かれることから、地面に占める面積を節約でき、コストが低い、ということにある。 A positive advance and advantage of the present invention is that the battery exchange device feeds the old battery into a charging bin located above a predetermined parking position, thereby eliminating the time required for the battery exchange device to move the battery. This improves replacement efficiency, and since the charging bin is placed above the parking position, it saves ground space and costs are low.

本発明の実施例1に係る電池交換ステーションの構成の模式図である。1 is a schematic diagram of the configuration of a battery exchange station according to Example 1 of the present invention. 図1に示す電池交換ステーションを他の視角で見た構成の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration of the battery exchange station shown in FIG. 1 viewed from another perspective. 図1に示す電池交換ステーションの内部の構成の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the internal configuration of the battery exchange station shown in FIG. 1. FIG. 図1に示す電池交換ステーションの第一電池交換ビンの構成の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration of a first battery exchange bin of the battery exchange station shown in FIG. 1; 図4に示す第一電池交換ビンを他の角度で見た構成の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of the configuration of the first battery exchange bin shown in FIG. 4 viewed from another angle. 図4に示す第一電池交換ビンの内部の構成の模式図である。5 is a schematic diagram of the internal configuration of the first battery exchange bin shown in FIG. 4. FIG. 図1に示す電池交換ステーションの第二電池交換ビンの構成の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration of a second battery exchange bin of the battery exchange station shown in FIG. 1; 図7に示す第二電池交換ビンを他の角度で見た構成の模式図である。8 is a schematic diagram of the configuration of the second battery exchange bin shown in FIG. 7 viewed from another angle. FIG. 電池交換ステーションの充電ビンの構成の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the configuration of a charging bin at a battery exchange station. 充電ビンの内部の構成の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the internal configuration of the charging bin. 充電ビンの内部の構成の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of the internal configuration of the charging bin. 図1に示す電池交換ステーションの第一上方電池交換ビンの構成の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration of a first upper battery exchange bin of the battery exchange station shown in FIG. 1; 図1に示す電池交換ステーションの第二上方電池交換ビンの構成の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration of a second upper battery exchange bin of the battery exchange station shown in FIG. 1; 図1に示す電池交換ステーションの内部の構成の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the internal configuration of the battery exchange station shown in FIG. 1. FIG. 本発明の実施例1に係る第一電池交換装置の三次元構成の模式図である。1 is a schematic diagram of a three-dimensional configuration of a first battery exchange device according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るボックスの一部の構成の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a partial configuration of a box according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例2に係る電池交換方法の流れの模式図である。It is a schematic diagram of the flow of the battery exchange method based on Example 2 of this invention. 本発明の実施例4に係るステップS2の詳細な流れの模式図である。It is a schematic diagram of the detailed flow of step S2 based on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5に係るステップS4の詳細な流れの模式図である。It is a schematic diagram of the detailed flow of step S4 according to Example 5 of the present invention. 本発明の実施例6に係る電池パックを取り出す制御方法のフローチャートである。12 is a flowchart of a control method for taking out a battery pack according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係るステップS2-11のフローチャート(一)である。12 is a flowchart (1) of step S2-11 according to Embodiment 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係るステップS2-11のフローチャート(二)である。It is a flowchart (2) of step S2-11 according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る電池交換装置の斜視図である。It is a perspective view of the battery exchange device based on Example 6 of this invention. 本発明の実施例6に係るステップS2-12のフローチャートである。It is a flowchart of step S2-12 according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る電池載置機構の構成の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of the configuration of a battery mounting mechanism according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る解錠機構の三次元構成の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a three-dimensional configuration of an unlocking mechanism according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る解錠機構の構成の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of the configuration of an unlocking mechanism according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る解錠機構を分解した構成の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of an exploded configuration of an unlocking mechanism according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係るステップS2-13のフローチャートである。It is a flowchart of step S2-13 according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る電池パックを取り付ける制御方法のフローチャートである。It is a flowchart of the control method for attaching a battery pack according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る電池パック固定システムの構成の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of the configuration of a battery pack fixing system according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係るブラケットの構成の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of the configuration of a bracket according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る電池パックの構成の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of the configuration of a battery pack according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例6に係る電池パックを取り付ける方法において施錠機構が運動する模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a locking mechanism moving in a method for attaching a battery pack according to Example 6 of the present invention. 本発明の実施例7に係るステップS3の詳細な流れの模式図である。It is a schematic diagram of the detailed flow of step S3 concerning Example 7 of the present invention. 本発明の実施例8に係る第一方向における位置決めと位置合わせの図である。It is a figure of the positioning and positioning in the first direction based on Example 8 of this invention. 本発明の実施例8に係る第二方向における位置決めと位置合わせの図である。It is a figure of the positioning and alignment in the second direction based on Example 8 of this invention. 本発明の実施例8に係る視覚位置決め手段により目標電池ポジションの位置情報を取得する模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of acquiring positional information of a target battery position by visual positioning means according to Example 8 of the present invention. 本発明の実施例8に係る電池ポジション位置決め方法のフローチャートである。It is a flowchart of the battery position positioning method based on Example 8 of this invention. 本発明の実施例8に係る視覚位置決め手段を制御して目標電池ポジションを位置決めるフローチャートである。12 is a flowchart for positioning a target battery position by controlling a visual positioning means according to an eighth embodiment of the present invention. 本発明の実施例9に係る電池交換方法のステップS5の詳細な流れの模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a detailed flow of step S5 of the battery replacement method according to Example 9 of the present invention. 本発明の実施例10に係る電池交換方法のフローチャートである。It is a flowchart of the battery exchange method based on Example 10 of this invention. 本発明の実施例10に係る電池交換方法のフローチャートである。It is a flowchart of the battery exchange method based on Example 10 of this invention. 本発明の実施例10に係る電池交換装置の構成の模式図である。It is a schematic diagram of the structure of the battery exchange apparatus based on Example 10 of this invention. 本発明の実施例10に係る視覚センサーを実際に取り付ける位置の図である。FIG. 7 is a diagram showing the actual mounting position of the visual sensor according to the tenth embodiment of the present invention.

以下に図面を参照しながら、実施例の形態に基づいて本発明を詳しく説明するが、それにより本発明を前記の実施例による範囲に限定するわけではない。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on embodiments with reference to the drawings, but the present invention is not thereby limited to the scope of the embodiments described above.

<実施例1>
本実施例は、電気自動車における電池パックを交換するための電池交換ステーションを提供する。図1乃至図3に示すように、当該電池交換ステーションは、第一電池交換ビン1、第二電池交換ビン2、充電ビン3、第一電池交換装置4及び第二電池交換装置5を含み、第一電池交換ビン1と第二電池交換ビン2との間に走行通路6が形成される。走行通路6は、電気自動車100が停車するためのものである。充電ビン3は、電気自動車100から交換された電池パックに充放電を行うためのものである。充電ビン3は、走行通路6の上方に位置しており、それぞれ第一電池交換ビン1と第二電池交換ビン2に接続される。第一電池交換装置4、第二電池交換装置5は、それぞれ、第一電池交換ビン1と第二電池交換ビン2に設けられており、充電ビン3と走行通路6における電気自動車100とに電池パックを交換するためのものである。
<Example 1>
This embodiment provides a battery exchange station for exchanging battery packs in electric vehicles. As shown in FIGS. 1 to 3, the battery exchange station includes a first battery exchange bin 1, a second battery exchange bin 2, a charging bin 3, a first battery exchange device 4, and a second battery exchange device 5, A travel path 6 is formed between the first battery exchange bin 1 and the second battery exchange bin 2. The traveling path 6 is for the electric vehicle 100 to stop. The charging bin 3 is for charging and discharging a battery pack replaced from the electric vehicle 100. The charging bin 3 is located above the travel path 6 and is connected to the first battery exchange bin 1 and the second battery exchange bin 2, respectively. The first battery exchange device 4 and the second battery exchange device 5 are provided in the first battery exchange bin 1 and the second battery exchange bin 2, respectively, and are connected to the charging bin 3 and the electric vehicle 100 in the driving path 6. This is for exchanging packs.

充電ビン3は、走行通路6の上方に設置され、第一電池交換ビン1と第二電池交換ビン2は、走行通路6の両側に設置されることにより、両側から電池を交換可能な電気自動車に対して電池を交換するニーズを満たすことが可能であり、電池交換ステーションは、全体としてその構成がコンパクトになり、地面に占める面積が小さくなる。 The charging bin 3 is installed above the travel path 6, and the first battery exchange bin 1 and the second battery exchange bin 2 are installed on both sides of the travel path 6, so that batteries can be exchanged from both sides of the electric vehicle. It is possible to meet the need for replacing batteries in the battery exchange station, and the battery exchange station as a whole has a compact configuration and occupies a small area on the ground.

図3、図4及び図8に示すように、第一電池交換ビン1、第二電池交換ビン2は、それらの側面に走行通路6に連通する開口11を有する。第一電池交換ビン1の開口11は、第一電池交換装置4が走行通路6における電気自動車100に伸びて電池パックを交換するためのものである。第二電池交換ビン2の開口11は、第二電池交換装置4が走行通路6における電気自動車100に伸びて電池パックを交換するためのものである。 As shown in FIGS. 3, 4, and 8, the first battery exchange bin 1 and the second battery exchange bin 2 have openings 11 on their sides that communicate with the travel path 6. The opening 11 of the first battery exchange bin 1 is for the first battery exchange device 4 to extend to the electric vehicle 100 in the travel path 6 to exchange a battery pack. The opening 11 of the second battery exchange bin 2 is for the second battery exchange device 4 to extend to the electric vehicle 100 in the travel path 6 to exchange the battery pack.

上記の開口11は、その位置が電池交換ステーションにおける電気自動車の電池パックの位置によって設置されもよい。他の実施例では、電気自動車に対して片側にのみ電池を交換する場合に、第一電池交換ビン1又は第二電池交換ビン2にのみ開口11を設置してもよい。電気自動車は、片側に位置する電池パックにとって複数の電池交換口を必要にする場合に、第一電池交換ビン1又は第二電池交換ビン2に複数の開口11を設置してもよい。 The opening 11 may be located depending on the location of the battery pack of the electric vehicle at the battery exchange station. In other embodiments, when replacing batteries only on one side of the electric vehicle, the opening 11 may be provided only in the first battery replacement bin 1 or the second battery replacement bin 2. When an electric vehicle requires a plurality of battery exchange ports for battery packs located on one side, a plurality of openings 11 may be installed in the first battery exchange bin 1 or the second battery exchange bin 2.

上記の第一電池交換ビン1又は第二電池交換ビン2は、それらの側面に引き上げ扉装置が設けられる。引き上げ扉装置は、開口11が開閉するように制御するためのものである。引き上げ扉装置は、扉板(側面扉)と引き上げ機構を備え、引き上げ機構は、開口11が開閉するように駆動扉板が開口11の上下方向を移動するように駆動するためのものである。 The first battery exchange bin 1 or the second battery exchange bin 2 described above is provided with a pull-up door device on the side thereof. The pulling door device is for controlling the opening and closing of the opening 11. The pulling door device includes a door plate (side door) and a lifting mechanism, and the lifting mechanism is for driving the driving door plate to move in the vertical direction of the opening 11 so that the opening 11 opens and closes.

図3と図6に示すように、第一電池交換ビン1には、レールが設けられ、第一電池交換装置4がレールを移動する。具体的に、第一電池交換ビン1におけるレールは、第一下方レール101と第一上方レール102を備え、第一下方レール101は、第一電池交換ビン1の底面に位置しており、第一上方レール102は、第一電池交換ビン1の先部に位置する。また、第一電池交換装置4は、第一ベース41、第一フレーム42、第一ボックス43及び第一支持ロッド44を備え、第一ベース41は、第一フレーム42の下方に固定され、第一支持ロッド44は、第一フレーム42の側面に固定され、第一ボックス43は、第一フレーム42に位置すると共に第一フレーム42に沿って昇降する。 As shown in FIGS. 3 and 6, the first battery exchange bin 1 is provided with a rail, and the first battery exchange device 4 moves on the rail. Specifically, the rails in the first battery exchange bin 1 include a first lower rail 101 and a first upper rail 102, and the first lower rail 101 is located at the bottom of the first battery exchange bin 1. , the first upper rail 102 is located at the tip of the first battery exchange bin 1 . The first battery exchange device 4 also includes a first base 41, a first frame 42, a first box 43, and a first support rod 44. The first base 41 is fixed below the first frame 42, and One support rod 44 is fixed to a side surface of the first frame 42 , and the first box 43 is located on the first frame 42 and moves up and down along the first frame 42 .

そのうち、第一ベース41は、第一下方レール101に位置しており、第一支持ロッド44と第一上方レール102が接触する。第一電池交換装置4は、全体として、第一下方レール101と第一上方レール102を移動することが可能であり、それにより、第一電池交換装置4が水平方向に沿って移動することが可能である。また、第一ボックス43は、第一フレーム42に位置しており、第一ボックス43は、充電ビン3の位置まで上がり又は開口11の位置まで下がるように、第一フレーム42に沿って昇降する。 The first base 41 is located on the first lower rail 101, and the first support rod 44 and the first upper rail 102 are in contact with each other. The first battery exchange device 4 as a whole can move on the first lower rail 101 and the first upper rail 102, so that the first battery exchange device 4 can move along the horizontal direction. is possible. Further, the first box 43 is located on the first frame 42 , and the first box 43 moves up and down along the first frame 42 so as to rise to the position of the charging bin 3 or fall to the position of the opening 11 . .

上記の第一電池交換装置4は、電池を交換する工程が以下の通りである。
第一電池交換装置4は、第一ボックス43が開口11と鉛直方向に揃うように第一下方レール101と第一上方レール102を移動し、第一ボックス43が開口11と水平方向に揃うように降下し、開口11が開いている状態にあると確認すると、第一ボックス43が伸びて電気自動車100における古い電池パックを取り出してから第一ボックス43が再度引っ込める。この場合には、古い電池パックが第一ボックス43に位置する。
第一ボックス43は、充電ビン3における空けている載置位置に水平方向に沿って揃うように上昇する。第一電池交換装置4は、第一ボックス43が充電ビン3における空けている載置位置に鉛直方向に沿って揃うように、第一下方レール101と第一上方レール102を移動し、第一ボックス43が充電ビン3に伸びて、古い電池パックを当該載置位置に載置する。
第一電池交換装置4は、第一下方レール101と第一上方レール102を移動し、第一ボックス43が新しい電池パックと揃うまで第一ボックス43が昇降し、第一ボックス43が充電ビン3に伸びて、新しい電池パックを取り出す。
第一電池交換装置4は、第一下方レール101と第一上方レール102を移動し、第一ボックス43が開口11と揃うまで、第一ボックス43が降下する。開口11が開いている状態にあると確認すると、第一ボックス43は、伸びて、新しい電池パックを電気自動車100に取り付けてから、第一ボックス43が引っ込める。
以上、電池を交換する工程は、全体として済む。
In the first battery exchange device 4 described above, the process of exchanging batteries is as follows.
The first battery exchange device 4 moves the first lower rail 101 and the first upper rail 102 so that the first box 43 is aligned vertically with the opening 11, and the first box 43 is aligned horizontally with the opening 11. When it is confirmed that the opening 11 is open, the first box 43 extends and takes out the old battery pack of the electric vehicle 100, and then the first box 43 is retracted again. In this case, the old battery pack is located in the first box 43.
The first box 43 rises so as to be aligned with the empty placement position in the charging bin 3 along the horizontal direction. The first battery exchange device 4 moves the first lower rail 101 and the first upper rail 102 so that the first box 43 is vertically aligned with the vacant placement position in the charging bin 3, and A box 43 extends to the charging bin 3 and places the old battery pack in the corresponding placement position.
The first battery exchange device 4 moves on the first lower rail 101 and the first upper rail 102, and the first box 43 is raised and lowered until the first box 43 is aligned with the new battery pack, and the first box 43 is moved to the charging bin. 3 and take out a new battery pack.
The first battery exchange device 4 moves on the first lower rail 101 and the first upper rail 102, and the first box 43 is lowered until the first box 43 is aligned with the opening 11. When the opening 11 is confirmed to be open, the first box 43 is extended and a new battery pack is attached to the electric vehicle 100, and then the first box 43 is retracted.
As described above, the entire process of replacing the battery is completed.

図3に示すように、第二電池交換ビンと第二電池交換装置は、第一電池交換ビンと第一電池交換装置と同様な構成と操作方法を採用してもよい。 As shown in FIG. 3, the second battery exchange bin and the second battery exchange device may have the same configuration and operation method as the first battery exchange bin and the first battery exchange device.

上記の第一電池交換ビン1におけるレールと第二電池交換ビン2におけるレールは、第一電池交換装置4、第二電池交換装置5及び電池交換の流れに基づいて設置されるものである。他の実施例では、第一電池交換装置4と第二電池交換装置5の構成によって、第一電池交換ビン1におけるレールと第二電池交換ビン2におけるレールを合わせて設置してもよく、本実施例に係る前記のレールの設計に限らない。 The rails in the first battery exchange bin 1 and the rails in the second battery exchange bin 2 are installed based on the first battery exchange device 4, the second battery exchange device 5, and the flow of battery exchange. In other embodiments, depending on the configuration of the first battery exchange device 4 and the second battery exchange device 5, the rails in the first battery exchange bin 1 and the rails in the second battery exchange bin 2 may be installed together. The rail design is not limited to the above-described rail design according to the embodiment.

図3、図4、及び図8に示すように、第一電池交換装置4又は第二電池交換装置5が第一電池交換ビン1又は第二電池交換ビン2の外部まで伸びて電池ビン3の電池パックを出し入れるためには、第一電池交換ビン1又は第二電池交換ビン2の先部に先部開口15が設けられる。第一電池交換ビン1の先部開口15は、第一電池交換装置4が充電ビン3と第一電池交換ビン1との間に電池パックを運送するためのものであり、第二電池交換ビン2の先部開口15は、第二電池交換装置5が充電ビン3と第二電池交換ビン2との間に電池パックを運送するためのものである。 As shown in FIGS. 3, 4, and 8, the first battery exchange device 4 or the second battery exchange device 5 extends to the outside of the first battery exchange bin 1 or the second battery exchange bin 2, and In order to take out and take out the battery pack, a tip opening 15 is provided at the tip of the first battery exchange bin 1 or the second battery exchange bin 2. The opening 15 at the tip of the first battery exchange bin 1 is for the first battery exchange device 4 to transport the battery pack between the charging bin 3 and the first battery exchange bin 1, and the opening 15 at the front end of the first battery exchange bin 1 is for transporting the battery pack between the charging bin 3 and the first battery exchange bin 1. The opening 15 at the end of the second battery is used for the second battery exchange device 5 to transport the battery pack between the charging bin 3 and the second battery exchange bin 2.

図3、図19乃至図11に示すように、充電ビン3は、側面に電池出し入れ口31が設けられる。当該電池出し入れ口31は、第一電池交換装置4又は第二電池交換装置5が伸びて電池パックを出し入れるためのものである。 As shown in FIGS. 3 and 19 to 11, the charging bin 3 is provided with a battery inlet/outlet port 31 on the side surface. The battery insertion/removal port 31 is for the first battery exchange device 4 or the second battery exchange device 5 to extend and insert/remove the battery pack.

図9乃至図11に示すように、充電ビン3は、充電室32と、充電室32に設置されている幾つかの充電ラック33を含む。充電ラック33は、電池パックを載置すると共に電池パックに充放電を行うためのものである。充電ラック33は、電池出し入れ口31に向かって設置され、第一電池交換装置4、第二電池交換装置5は、電池出し入れ口31から差し込み、充電ラック33から電池パックを取り出し、又は、電池パックを充電ラック33に置くことが可能である。 As shown in FIGS. 9 to 11, the charging bin 3 includes a charging chamber 32 and several charging racks 33 installed in the charging chamber 32. The charging rack 33 is for mounting a battery pack and for charging and discharging the battery pack. The charging rack 33 is installed facing the battery loading/unloading port 31, and the first battery exchange device 4 and the second battery changing device 5 are inserted through the battery loading/unloading port 31, and the battery pack is taken out from the charging rack 33, or the battery pack is removed from the charging rack 33. can be placed on the charging rack 33.

そのうち、幾つかの充電ラック33は、充電室32において二つの行に並ぶ。二つの行となる充電ラック33は、それぞれ、充電室32の両側に位置しており、二つの行となる充電ラック33の間において、中央保守通路34が形成される。二つの行となる充電ラック33は、それぞれ二つの電池出し入れ口31と対応しており、それぞれ、第一電池交換装置4、第二電池交換装置5が伸びて電池パックを出し入れるためのものである。 Among them, some of the charging racks 33 are arranged in two rows in the charging chamber 32. The two rows of charging racks 33 are located on both sides of the charging chamber 32, and a central maintenance passage 34 is formed between the two rows of charging racks 33. The two rows of charging racks 33 correspond to the two battery loading/unloading ports 31, respectively, and are used to extend the first battery changing device 4 and the second battery changing device 5 to take out and take out battery packs. be.

図1乃至図3に示すように、充電ビン3と第一電池交換ビン1及び第二電池交換ビン2との間に一部が開放した空間を備える。そうすると、電池交換ステーションは、全体として、比較的密閉した空間を形成可能である。電池交換ステーションは、第一上方電池交換ビン7と第二上方電池交換ビン8をさらに含み、第一上方電池交換ビン7は、第一電池交換ビン1の上方に位置しており、第二上方電池交換ビン8は、第二電池交換ビン2の上方に位置する。第一上方電池交換ビン7と第二上方電池交換ビン8は、充電ビン3の両側に位置する。 As shown in FIGS. 1 to 3, a partially open space is provided between the charging bin 3 and the first battery exchange bin 1 and the second battery exchange bin 2. Then, the battery exchange station as a whole can form a relatively closed space. The battery exchange station further includes a first upper battery exchange bin 7 and a second upper battery exchange bin 8, the first upper battery exchange bin 7 is located above the first battery exchange bin 1, and the second upper battery exchange bin 7 is located above the first battery exchange bin 1. The battery exchange bin 8 is located above the second battery exchange bin 2. The first upper battery exchange bin 7 and the second upper battery exchange bin 8 are located on both sides of the charging bin 3.

そのうち、第一上方電池交換ビン7は、第一電池交換ビン1と充電ビン3に接続され、第二上方電池交換ビン8は、第二電池交換ビン2と充電ビン3に接続される。第一電池交換ビン1、第二電池交換ビン2、充電ビン3、第一上方電池交換ビン7及び第二上方電池交換ビン8は、コンテナであってもよい。隣接するコンテナの支持足を互いに接続すると電池交換ステーションの取り付けが済む。第一電池交換ビン1、第二電池交換ビン2、充電ビン3、第一上方電池交換ビン7及び第二上方電池交換ビン8をコンテナとして設計すると、コンテナにおいて、必要な装置を予め取り付けておくことができ、電池交換ステーションを現場に取り付ける時間を短くすることができる。 The first upper battery exchange bin 7 is connected to the first battery exchange bin 1 and the charging bin 3, and the second upper battery exchange bin 8 is connected to the second battery exchange bin 2 and the charging bin 3. The first battery exchange bin 1, the second battery exchange bin 2, the charging bin 3, the first upper battery exchange bin 7, and the second upper battery exchange bin 8 may be containers. Connecting the support legs of adjacent containers to each other completes the installation of the battery exchange station. If the first battery exchange bin 1, the second battery exchange bin 2, the charging bin 3, the first upper battery exchange bin 7, and the second upper battery exchange bin 8 are designed as containers, the necessary devices are installed in advance in the container. This reduces the time it takes to install a battery exchange station on-site.

図3、図12、及び図13に示すように、第一上方電池交換ビン7又は第二上方電池交換ビン8は、底部に底面開口71が設けられる。第一上方電池交換ビン7の底面開口71は、第一電池交換装置4が充電ビン3と第一電池交換ビン1との間に、電池パックを運送するためのものであり、第二上方電池交換ビン8の底面開口71は、第二電池交換装置5が充電ビン3と第二電池交換ビン2との間に電池パックを運送するためのものである。第一上方電池交換ビン7又は第二上方電池交換ビン8は、充電ビン3に面対する面に側面開口74が設けられる。側面開口74は、充電ビン3の電池出し入れ口31に連通する。 As shown in FIGS. 3, 12, and 13, the first upper battery exchange bin 7 or the second upper battery exchange bin 8 is provided with a bottom opening 71 at the bottom. The bottom opening 71 of the first upper battery exchange bin 7 is for the first battery exchange device 4 to transport the battery pack between the charging bin 3 and the first battery exchange bin 1, and is for transporting the battery pack between the charging bin 3 and the first battery exchange bin 1. The bottom opening 71 of the exchange bin 8 is for the second battery exchange device 5 to transport the battery pack between the charging bin 3 and the second battery exchange bin 2. The first upper battery exchange bin 7 or the second upper battery exchange bin 8 is provided with a side opening 74 on the surface facing the charging bin 3 . The side opening 74 communicates with the battery loading/unloading port 31 of the charging bin 3 .

具体的に、図3に示すように、第一電池交換ビン1の先部開口15は、第一上方電池交換ビン7の底面開口71に連通しており、第一上方電池交換ビン7の側面開口74は、さらに、充電ビン3の電池出し入れ口31に連通することにより、第一電池交換ビン1、第一上方電池交換ビン7と充電ビン3とが連通空間を形成し、第一電池交換装置4が当該空間を移動すると、電池パックが充電ビン3と第一電池交換ビン1とを運送されるようにする。 Specifically, as shown in FIG. 3, the front opening 15 of the first battery exchange bin 1 communicates with the bottom opening 71 of the first upper battery exchange bin 7, and the side surface of the first upper battery exchange bin 7 communicates with the bottom opening 71 of the first upper battery exchange bin 7. The opening 74 further communicates with the battery inlet/outlet port 31 of the charging bin 3, so that the first battery exchange bin 1, the first upper battery exchange bin 7, and the charging bin 3 form a communication space, and the first battery exchange bin 3 forms a communication space. When the device 4 moves through the space, the battery pack is transported between the charging bin 3 and the first battery exchange bin 1.

また、第二電池交換ビン2の先部開口15は、第二上方電池交換ビン8の底面開口71に連通しており、第二上方電池交換ビン8の側面開口74は、さらに、充電ビン3の電池出し入れ口31に連通することにより、第二電池交換ビン2、第二上方電池交換ビン8と充電ビン3が連通空間を形成し、第二電池交換装置5が当該空間を移動すると、電池パックが充電ビン3と第二電池交換ビン2とを運送されるようにする。 Further, the tip opening 15 of the second battery exchange bin 2 communicates with the bottom opening 71 of the second upper battery exchange bin 8, and the side opening 74 of the second upper battery exchange bin 8 further communicates with the charging bin 3. The second battery exchange bin 2, the second upper battery exchange bin 8, and the charging bin 3 form a communication space, and when the second battery exchange device 5 moves through the space, the batteries are removed. The pack is transported with a charging bin 3 and a second battery exchange bin 2.

以下、図15と図16を参照しながら、第一電池交換装置と第二電池交換装置とのボックスの構成を詳しく説明する。 Hereinafter, the structure of the boxes of the first battery exchange device and the second battery exchange device will be described in detail with reference to FIGS. 15 and 16.

第一電池交換装置4と第二電池交換装置5は、同じ構成を採用することから、第一電池交換装置の構成だけを説明する。 Since the first battery exchange device 4 and the second battery exchange device 5 have the same configuration, only the configuration of the first battery exchange device will be described.

第一電池交換装置4の第一ボックス41は、第一フレーム42に設けられると共に第一フレーム42に沿って鉛直方向(Z方向)に運動する。 The first box 41 of the first battery exchange device 4 is provided on the first frame 42 and moves along the first frame 42 in the vertical direction (Z direction).

第一ボックスは、本431、電池載置機構432、押し引き機構433、及び、解錠機構435を含み、当該主体431は、第一フレーム42に接続され、当該電池載置機構432は、主体の上面に設置されると共に、主体431の上面に沿って水平回転しながら水平に伸び、当該押し引き機構433は、電池載置機構432の上方に設けられると共に電池載置機構432に対して水平伸縮可能であり、当該押し引き機構433における伸出方向に向かう表面にも吸盤434が設けられ、当該吸盤434は、電磁気装置が好ましく、当該解錠機構435は、電池載置機構432の底面に取り付けられてもよく、選択的に、解錠機構435は、ボックスの他の位置に設置されてもよい。 The first box includes a book 431, a battery placement mechanism 432, a push/pull mechanism 433, and an unlocking mechanism 435. The main body 431 is connected to the first frame 42, and the battery placement mechanism 432 is connected to the main body. The push/pull mechanism 433 is installed on the top surface and extends horizontally along the top surface of the main body 431 while rotating horizontally. A suction cup 434 is also provided on the surface of the push/pull mechanism 433 facing the extension direction, and the suction cup 434 is preferably an electromagnetic device. Optionally, the unlocking mechanism 435 may be located at other locations on the box.

第一電池交換装置4は、位置調整機構(不図示)をさらに含み、位置調整機構は、解錠機構がバッテリーブラケットにおける解錠部と位置決めるまで、視覚位置決めシステムが取得した水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つに基づいて解錠機構の位置を調整するためのものである。 The first battery exchange device 4 further includes a position adjustment mechanism (not shown), which adjusts the horizontal displacement amount acquired by the visual positioning system, the vertical displacement amount until the unlocking mechanism aligns with the unlocking part in the battery bracket. This is for adjusting the position of the unlocking mechanism based on at least one of the amount of movement and the amount of rotation angle.

<実施例2>
実施例2は、電池交換方法を提供しており、当該電池交換方法は、実施例1に係る電池交換ステーションに適用される。
<Example 2>
The second embodiment provides a battery replacement method, and the battery replacement method is applied to the battery replacement station according to the first embodiment.

図17に示すように、当該電池交換方法は、以下のステップを含む。
ステップS1は、電池交換ステーションにおける所定停車位置に電気自動車が停車する。
ステップS2は、電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置に電気自動車における古い電池を取り外す。
ステップS3は、電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出す。
ステップS4は、電池交換装置により、所定電池交換位置に新しい電池を電気自動車に取り付ける。
当該電池交換方法は、電池交換装置だけにより電気自動車に対して電池を交換することを実現し、電池を交換する時間を省き、電池を交換する工程を速くし、電池交換ステーションの装置数を少なくし、電池交換ステーションを製造するコストを低くすることができる。
As shown in FIG. 17, the battery replacement method includes the following steps.
In step S1, the electric vehicle stops at a predetermined stopping position at a battery exchange station.
In step S2, the battery replacement device removes the old battery from the electric vehicle to a predetermined battery replacement position at the battery replacement station.
In step S3, the battery exchange device sends the old battery to a charging bin located above the predetermined stopping position at the battery exchange station, and takes out the new battery from the charging bin.
In step S4, a new battery is attached to the electric vehicle at a predetermined battery exchange position using the battery exchange device.
The battery replacement method realizes replacing the battery of an electric vehicle using only the battery replacement device, saves time for replacing the battery, speeds up the battery replacement process, and reduces the number of devices at the battery replacement station. However, the cost of manufacturing the battery exchange station can be reduced.

<実施例3>
実施例3は、実施例2に係るステップS1についてその実施形態を詳しく説明する。
<Example 3>
In the third embodiment, an embodiment of step S1 according to the second embodiment will be described in detail.

ステップS1では、電池交換ステーションにおける走行通路に所定停車位置が設置され、電気自動車が走行通路へ走行する場合に、当該所定停車位置に停車して電気自動車におけるバッテリーブラケットが前記側面開口と相対するようにして、電池を載置する操作を便宜にする。当該所定停車位置には、黄色の枠線などを設置して当該所定停車位置の範囲のマークを示すことにより、電気自動車の運転者が停車するように役立つ。選択的に、所定停車位置に位置制限装置を設置して電気自動車の停車位置を制限してもよい。電池を交換する車がステーションに到着すると、作業員は、車を所定停車位置に案内し、運転者は、エンジンが止まったり、電気を切断したりすると、電池の交換を待つ。作業員は、電気自動車における電池取り付け部の側蓋を開き、電池交換装置により電池を取り外す。選択的に、当該側蓋は、電気形態により開かれてもよい。 In step S1, a predetermined stopping position is installed in the driving path at the battery exchange station, so that when the electric vehicle travels to the driving path, it stops at the predetermined stopping position and the battery bracket of the electric vehicle faces the side opening. to make the operation of placing the battery convenient. A yellow frame or the like is installed at the predetermined stopping position to mark the range of the predetermined stopping position, thereby helping the driver of the electric vehicle to stop. Optionally, a position restriction device may be installed at a predetermined parking position to restrict the parking position of the electric vehicle. When the car whose battery is to be replaced arrives at the station, workers guide the car to a predetermined stopping position, and the driver waits for the battery to be replaced when the engine stops or the electricity is cut off. A worker opens the side cover of the battery attachment part of the electric vehicle and removes the battery using the battery exchange device. Optionally, the side lid may be opened in an electrical manner.

<実施例4>
実施例4は、実施例2に係るステップS2に対する更なる詳しい実施形態を提供する。
<Example 4>
Example 4 provides a further detailed embodiment of step S2 according to Example 2.

図18に示すように、ステップS2は、以下のステップをさらに含む。
ステップS2-0は、所定値に基づいて電池載置機構がバッテリーブラケットと相対する所定電池交換位置に移動するように制御し、所定値に基づいて電池載置機構が移動するように制御する。そして、電池載置機構を初期に位置決めることが実現される。
ステップS2-1は、電池載置機構が前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御する。電池載置機構とバッテリーブラケットを位置合わせることにより、電池載置機構がバッテリーブラケットに対して電池を取り外すように役立つ。
ステップS2-2は、電池載置機構が電気自動車に向かって解錠機構まで伸びて施錠機構と組み合わさるように制御し、解錠機構と施錠機構とが組み合わさることにより、電池載置機構が古い電池を解錠するように役立つ。
ステップS2-3は、前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより、前記バッテリーブラケットの施錠機構を解錠する。解錠ロッドにより解錠部がバッテリーブラケットを解錠するように連動することは、古い電池を自動的に解錠することが実現される。
ステップS2-4は、前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤まで伸びて前記古い電池に接続するように制御し、前記押し引き機構が引っ込めることにより前記古い電池を前記電池交換装置に引くように制御する。押し引き機構の吸盤により古い電池を引くことは、古い電池の破壊を避けることができる。
As shown in FIG. 18, step S2 further includes the following steps.
Step S2-0 controls the battery placement mechanism to move to a predetermined battery replacement position facing the battery bracket based on a predetermined value, and controls the battery placement mechanism to move based on a predetermined value. Then, initial positioning of the battery placement mechanism is realized.
In step S2-1, the battery mounting mechanism is controlled to move to a position where it aligns with the battery bracket of the electric vehicle. Aligning the battery placement mechanism and the battery bracket facilitates the battery placement mechanism to remove the battery relative to the battery bracket.
In step S2-2, the battery placement mechanism is controlled to extend toward the electric vehicle to the unlocking mechanism and combine with the locking mechanism, and by combining the unlocking mechanism and the locking mechanism, the battery placement mechanism is Helps unlock old batteries.
In step S2-3, the locking mechanism of the battery bracket is unlocked by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move. By interlocking the unlocking part with the unlocking rod to unlock the battery bracket, it is realized that the old battery can be automatically unlocked.
Step S2-4 controls the push-pull mechanism to extend to the suction cup of the push-pull mechanism and connect to the old battery, and to retract the push-pull mechanism to pull the old battery to the battery exchange device. to control. Pulling the old battery by the suction cup of the push-pull mechanism can avoid destroying the old battery.

ステップS2-3の前には、前記解錠ロッドが前記解錠部と組み合わさったかどうかを判断し、組み合わさったと判断すると、前記解錠ロッドが回転するように駆動するというステップを含む。判断ステップを増やすことにより、古い電池を解錠しなくても操作を行うことから装置が破壊になってしまうことを避けることができる。 Before step S2-3, the method includes the step of determining whether or not the unlocking rod is combined with the unlocking part, and if it is determined that the unlocking rod is combined, driving the unlocking rod to rotate. By increasing the number of determination steps, it is possible to avoid destruction of the device due to operations performed without unlocking the old battery.

ステップS2-1の後には、前記電池載置機構と前記バッテリーブラケットが位置合わせされる位置データを取得して記録するということをさらに含む。次の新しい電池を取り付ける位置付け基準を提供し、当該位置付け基準がそもそも設定済みの位置付け基準よりも正確となることから、新しい電池を取り付ける位置決めが一層正確になる。 After step S2-1, the method further includes acquiring and recording position data for aligning the battery mounting mechanism and the battery bracket. The positioning of the new battery is made more accurate by providing a positioning reference for installing the next new battery, which positioning reference is more accurate than the previously established positioning reference.

ステップS2-1は、
前記バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して第一画像と第二画像を取得すること、
前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得すること、及び、
前記位置調整量に基づいて前記電池載置機構が前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することを含む。
Step S2-1 is
collecting images at a first position and a second position in the battery bracket to obtain a first image and a second image;
image processing the first image and the second image to obtain a position adjustment amount;
The method includes controlling the battery mounting mechanism to move to a position where it is aligned with the battery bracket based on the position adjustment amount.

上記のような視覚位置決め手段により、電池載置機構とバッテリーブラケットを位置合わせることから、正確度が高く、電池を取り外す際に位置のずれを避けることができ、電池載置機構がバッテリーブラケットに対して電池を取り外すことに役立つ。 Since the battery placement mechanism and the battery bracket are aligned using the above visual positioning means, the accuracy is high and positional deviations can be avoided when removing the battery, and the battery placement mechanism is aligned with the battery bracket. to help remove the battery.

さらに、前記の前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得することは、
前記第一画像と前記第一位置と対応する第一参照画像又は第二画像と前記第二位置と対応する第二参照画像に基づいて水平移行量を取得すること、
及び/又は、前記第一画像と前記第一参照画像及び前記第二画像と前記第二参照画像に基づいてそれぞれ第一垂直移行量と第二垂直移行量を取得すること、
及び/又は、前記第一画像における前記第一位置の被写界深度値と前記第二画像における前記第二位置の被写界深度値に基づいて回転角度量を取得することを含む。
Furthermore, acquiring the position adjustment amount by image processing the first image and the second image,
obtaining a horizontal shift amount based on the first reference image corresponding to the first image and the first position or the second reference image corresponding to the second image and the second position;
and/or obtaining a first vertical displacement amount and a second vertical displacement amount based on the first image and the first reference image and the second image and the second reference image, respectively;
and/or obtaining a rotation angle amount based on a depth of field value at the first position in the first image and a depth of field value at the second position in the second image.

上記のような位置調整形態によると、電池載置機構とバッテリーブラケットを正確に位置決めることを実現することができ、電池を取り出す時に位置のずれを避けることができ、電池載置機構がバッテリーブラケットに対して電池を取り出すことに役立つ。 According to the above position adjustment form, it is possible to realize accurate positioning of the battery placement mechanism and the battery bracket, and avoid misalignment when taking out the battery. It is useful to take out the battery against.

ステップS2-1は、
電池交換装置と電気自動車との間における第一距離と第二距離を採集すること、及び、
前記第一距離と前記第二距離に基づいて回転角度量を取得すること、をさらに含む。
上記のような位置決め形態によると、電池載置機構とバッテリーブラケットとが位置合わせる角度にずれが発生して位置決めが正確でないことを避けることができる。
Step S2-1 is
collecting a first distance and a second distance between the battery exchange device and the electric vehicle; and
The method further includes obtaining a rotation angle amount based on the first distance and the second distance.
According to the positioning mode as described above, it is possible to avoid inaccurate positioning due to a deviation in the angle at which the battery mounting mechanism and the battery bracket are aligned.

本実施例に係る古い電池を取り出す制御方法は、電池交換装置の移動を制御することにより、電池交換装置に設けられた解錠機構とバッテリーブラケットに位置する解錠部が位置合わせるようにし、電池交換装置により電池パックを取り出す過程に、電池交換装置に設けられた解錠機構によりバッテリーブラケットに位置する電池パックを解錠することから、解錠機構を電池交換装置にのみ設置すれば、解錠機構を設置する数を少なくすることができる。 The control method for removing the old battery according to this embodiment is to control the movement of the battery replacement device so that the unlocking mechanism provided on the battery replacement device and the unlocking part located on the battery bracket are aligned, and the battery is removed. During the process of taking out the battery pack with the battery replacement device, the battery pack located in the battery bracket is unlocked by the unlocking mechanism provided on the battery replacement device. Therefore, if the unlocking mechanism is installed only on the battery replacement device, the unlocking mechanism can be removed. The number of mechanisms installed can be reduced.

言い換えると、当該電池パックを取り出す制御方法によりバッテリーブラケットから電池パックを取り出すことから、バッテリーブラケットに、上記施錠機構を解錠するための解錠機構を再度設置することを必要とせず、解錠機構を電池交換装置に設置すればよい。従って、複数のバッテリーブラケットを備えた充電池交換ステーションは、一つの電池交換装置に一つの解錠機構を設置すれば、複数のバッテリーブラケットを解錠して電池パックを取り出すニーズを満たすことができ、そして、充電池交換ステーションに構成の複雑さを低くすることができると共に、電池パックを取り出す工程に解錠の確実性を高めることができる。 In other words, since the battery pack is taken out from the battery bracket using the control method for taking out the battery pack, there is no need to reinstall an unlocking mechanism for unlocking the locking mechanism on the battery bracket. Just install it in the battery exchange device. Therefore, a rechargeable battery exchange station equipped with multiple battery brackets can satisfy the need to unlock multiple battery brackets and take out the battery pack by installing one unlocking mechanism in one battery exchange device. In addition, the complexity of the structure of the rechargeable battery exchange station can be reduced, and the reliability of unlocking in the process of taking out the battery pack can be increased.

<実施例5>
実施例5は、実施例1と実施例4に基づいて、実施例2に係るステップS4に対する更なる詳しい実施形態を提供する。
<Example 5>
Example 5 provides a further detailed embodiment of step S4 according to Example 2, based on Example 1 and Example 4.

図19に示すように、ステップS4は、
ステップS2における記録された位置データを取得するステップS4-1、
前記位置データに基づいて電池載置機構を前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動し、古い電池を外す時に記録されたデータを位置決め基準として採用し、新しい電池を取り付ける時に電池交換装置を位置決めることから、位置決めが一層正確になるステップS4-2、
電池載置機構が前記電気自動車に向かって解錠機構に伸びて前記施錠機構と組み合わさるように制御し、電池載置機構における解錠機構と施錠機構が組み合わさることにより、電池交換装置によりバッテリーブラケットにおける電池を自動的に解錠することを実現するステップS4-3、
押し引き機構が伸びて電池載置機構に位置する新しい電池をバッテリーブラケットに押し込むように制御し、押し引き機構により、新しい電池をバッテリーブラケットに押し込むステップS4-4、及び、
前記解錠ロッドが運動するように駆動し前記解錠部が運動するように連動することにより前記バッテリーブラケットの施錠機構を施錠し、解錠ロッドにより解錠部が運動するように駆動すれば、新しい電池をバッテリーブラケットに施錠することを自動的に実現することができるステップS4-5を含む。
As shown in FIG. 19, step S4 is
Step S4-1 of acquiring the recorded position data in Step S2;
moving the battery placement mechanism to a position to align with the battery bracket based on the position data, employing the data recorded when removing the old battery as a positioning reference, and positioning the battery replacement device when installing the new battery. From step S4-2, the positioning becomes more accurate.
The battery placement mechanism is controlled to extend toward the electric vehicle toward the unlocking mechanism and combine with the locking mechanism, and the unlocking mechanism and the locking mechanism in the battery placement mechanism are combined, so that the battery is removed by the battery exchange device. step S4-3 of realizing automatic unlocking of the battery in the bracket;
Step S4-4, controlling the push-pull mechanism to extend and push the new battery located in the battery placement mechanism into the battery bracket, and pushing the new battery into the battery bracket by the push-pull mechanism;
The locking mechanism of the battery bracket is locked by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move, and driving the unlocking part to move by the unlocking rod, A step S4-5 is included in which locking the new battery to the battery bracket can be automatically realized.

<実施例6>
実施例6は、実施例2に係るステップS2とS4に対する更なる詳しい実施形態を提供する。
<Example 6>
Example 6 provides further detailed embodiments for steps S2 and S4 according to Example 2.

図20は、実施例2に係るステップS2に対する詳細なステップを示すものであって、電池交換装置が電池ビン又は電気自動車から電池パックを取り出すように制御することを示すための模式図である。当該電池パックは、施錠機構により電池ビン又は電気自動車におけるバッテリーブラケットに施錠される。ステップS2は、以下のステップを含む。
ステップS2-11は、電池交換装置における解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部とが位置合わせる位置に電池交換装置が移動するように制御する。
ステップS2-12は、解錠機構が解錠部に向かって移動して組み合わせながら解錠するように制御する。
ステップS2-13は、電池交換装置の押し引き機構と電池パックが接続し、電池パックをバッテリーブラケットから電池交換装置に移動するように制御する。
FIG. 20 shows detailed steps for step S2 according to the second embodiment, and is a schematic diagram showing control by the battery exchange device to take out the battery pack from the battery bin or the electric vehicle. The battery pack is locked to a battery bin or a battery bracket in an electric vehicle by a locking mechanism. Step S2 includes the following steps.
Step S2-11 controls the battery replacement device to move to a position where the unlocking mechanism of the battery replacement device and the unlocking portion of the battery bracket are aligned.
In step S2-12, the unlocking mechanism is controlled to move toward the unlocking section and unlock the lock while combining them.
In step S2-13, the push/pull mechanism of the battery exchange device is connected to the battery pack, and the battery pack is controlled to be moved from the battery bracket to the battery exchange device.

本実施例に係る電池交換方法は、上記のステップを採用しており、電池交換装置の移動を制御して、電池交換装置に設けられた解錠機構とバッテリーブラケットに位置する解錠部とを位置合わせ、電池交換装置により電池パックを取り出す工程に、電池交換装置に設けられた解錠機構によりバッテリーブラケットに位置する電池パックを解錠し、解錠された電池パックを押し引き機構により取り出し、位置決めにより電池パックを取り出す際における解錠の正確性と解錠の効率を高めることができ、また、押し引き機構により、電池パックを水平移動という形態で取り出すことから、電池を取り出す安定性を高め、電池パックの破壊を避け、電池を交換する安全性を高めることができる。 The battery replacement method according to this embodiment employs the steps described above, and controls the movement of the battery replacement device to unlock the unlocking mechanism provided in the battery replacement device and the unlocking part located on the battery bracket. In the process of positioning and taking out the battery pack by the battery exchange device, the battery pack located in the battery bracket is unlocked by an unlocking mechanism provided in the battery exchange device, and the unlocked battery pack is taken out by a push-pull mechanism. The positioning improves the accuracy and efficiency of unlocking when taking out the battery pack, and the push-pull mechanism allows the battery pack to be taken out in a horizontal movement, increasing the stability of taking out the battery. , it can avoid the destruction of the battery pack and increase the safety of replacing the battery.

言い換えると、当該電池パックを取り出す制御方法により、バッテリーブラケットから電池パックを取り出すことから、バッテリーブラケットに上記施錠機構を解錠するための解錠機構を設置することを必要とせず、解錠機構を電池交換装置に設置すればよい。従って、複数のバッテリーブラケットを備えた充電池交換ステーションは、一つの電池交換装置に一つの解錠機構を設置すれば複数のバッテリーブラケットを解錠し電池パックを取り出すニーズを満たすことができ、そして、充電池交換ステーションに構成の複雑さを低くすることができると共に、電池パックを取り出す工程に解錠の確実性を高めることができる。 In other words, since the battery pack is taken out from the battery bracket using the control method for taking out the battery pack, there is no need to install an unlocking mechanism on the battery bracket to unlock the locking mechanism. It can be installed in a battery exchange device. Therefore, a rechargeable battery exchange station equipped with multiple battery brackets can meet the needs of unlocking multiple battery brackets and removing battery packs by installing one unlocking mechanism in one battery exchange device, and In addition, the complexity of the structure of the rechargeable battery exchange station can be reduced, and the reliability of unlocking in the process of taking out the battery pack can be increased.

そのうち、ステップS2-11には、如何して、電池交換装置が電池交換装置における解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部を位置合わせる位置に移動するように正確に制御することができるかということのために、ここで、画像採集に基づいて位置調整量を識別する詳細な手段を提供する。当該手段は、電池交換装置の電池載置機構に設けられた視覚位置決めシステムにより上記の目的を実現する。 Among them, step S2-11 includes how to accurately control the battery replacement device to move to a position where the unlocking mechanism in the battery replacement device and the unlocking portion in the battery bracket are aligned. For this purpose, we now provide a detailed means of identifying position adjustment amounts based on image acquisition. The means achieve the above object by means of a visual positioning system provided in the battery placement mechanism of the battery exchange device.

当該視覚位置決めシステムは、第一視覚センサー501、第二視覚センサー502、及び、位置取得手段503を含む。
第一視覚センサー501は、目標電池ポジションにおける第一位置の第一画像を取得するためのものである。第二視覚センサー502は、目標電池ポジションにおける第二位置の第二画像を取得するためのものである。位置取得手段503は、第一画像と第二画像に基づいて目標電池ポジションの位置情報を取得するためのものである。
The visual positioning system includes a first visual sensor 501, a second visual sensor 502, and a position acquisition means 503.
The first visual sensor 501 is for acquiring a first image at a first position at the target battery position. The second visual sensor 502 is for acquiring a second image at a second position at the target battery position. The position acquisition means 503 is for acquiring position information of the target battery position based on the first image and the second image.

そして、位置取得手段503は、さらに、目標電池ポジションの位置情報と目標電池ポジションの参照位置情報に基づいて位置調整量を取得することから、当該視覚位置決めシステムに位置決めの精度を効果良く高めることができる。 Since the position acquisition means 503 further acquires the position adjustment amount based on the position information of the target battery position and the reference position information of the target battery position, it is possible to effectively improve the positioning accuracy of the visual positioning system. can.

具体的に、図21に示すように、当該視覚位置決めシステムを適用するステップS2-11は、具体的に以下のステップを含む。
ステップS2-111は、バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して第一画像と第二画像を取得する。
ステップS2-112は、第一画像と第二画像を画像処理して位置調整量を取得する。
ステップS2-113は、位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部とを位置合わせる位置に移動するように制御する。
Specifically, as shown in FIG. 21, step S2-11 of applying the visual positioning system specifically includes the following steps.
Step S2-111 collects images at a first position and a second position on the battery bracket to obtain a first image and a second image.
Step S2-112 performs image processing on the first image and the second image to obtain a position adjustment amount.
In step S2-113, the battery exchange device is controlled to move to a position where the unlocking mechanism and the unlocking portion are aligned based on the position adjustment amount.

上記の手段は、画像を採集するという形態によりバッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置調整量を取得し、当該位置調整量に基づいて電池交換装置の位置を調節することから、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置の正確率を効果良く高め、解錠や電池パックの取り出しなどの工程の成功率を高めることができる。 The above means obtains the position adjustment amount of the battery replacement device with respect to the battery bracket by collecting images, and adjusts the position of the battery replacement device based on the position adjustment amount, so the battery replacement device with respect to the battery bracket is adjusted. It is possible to effectively increase the accuracy rate of the location of the device and increase the success rate of processes such as unlocking and removing battery packs.

そのうち、視覚位置決めシステムは、選択的な実施形態として、位置取得手段503が第一視覚センサー501と第二視覚センサー502により即時で取得した画像及び事前に設置された目標電池ポジションの参照画像に基づいて、画像処理を行い、位置調整量を取得する。 In an optional embodiment, the visual positioning system is configured such that the position acquisition means 503 is based on the images immediately acquired by the first visual sensor 501 and the second visual sensor 502 and the reference image of the target battery position set in advance. Then, image processing is performed to obtain the position adjustment amount.

選択的な実施形態では、位置取得手段503が第一画像と第一参照画像に基づいて水平移行量を取得する。 In an alternative embodiment, the position acquisition means 503 acquires the horizontal displacement amount based on the first image and the first reference image.

位置取得手段503は、画像を処理するアルゴリズムにより、目標位置と即時位置に基づいて第一視覚センサー501による第一水平移行量と第一垂直移行量を取得する。第一視覚センサー501が第一水平移行量と第一垂直移行量だけ移動するようにすると、第一視覚センサー501により第一参照画像と一致する画像を撮影する。位置取得手段503が第一視覚センサー501による第一水平移行量と第一垂直移行量を取得するという過程は、本分野に開示されたアルゴリズムにより実現され、当業者にとって実現され得るものであることから、ここで重複して説明しない。 The position acquisition means 503 acquires the first horizontal displacement amount and the first vertical displacement amount by the first visual sensor 501 based on the target position and the immediate position using an algorithm that processes the image. When the first visual sensor 501 is moved by the first horizontal displacement amount and the first vertical displacement amount, the first visual sensor 501 photographs an image that matches the first reference image. The process in which the position acquisition means 503 acquires the first horizontal displacement amount and the first vertical displacement amount by the first visual sensor 501 is realized by an algorithm disclosed in the present field, and can be realized by a person skilled in the art. Therefore, I will not repeat the explanation here.

同様に、位置取得手段503は、第二画像と事前に記憶された第二参照画像に基づいて第二水平移行量と第二垂直移行量を取得する。第二視覚センサー502が第二水平移行量と第二垂直移行量だけ移動するようにすると、第二視覚センサー502が第二参照画像と一致する画像を撮影する。 Similarly, the position acquisition means 503 acquires a second horizontal displacement amount and a second vertical displacement amount based on the second image and a second reference image stored in advance. When the second visual sensor 502 is moved by a second horizontal displacement amount and a second vertical displacement amount, the second visual sensor 502 captures an image that matches the second reference image.

他の選択的な実施形態では、目標電池ポジションの参照位置情報が事前に位置取得手段503に記憶されてもよい。位置取得手段503は、事前に記憶された目標電池ポジションの参照位置情報と即時で取得された目標電池ポジションの位置情報に基づいて位置調整量を取得する。位置調整量に基づいて第一視覚センサー501と第二視覚センサー502を調整することにより、第一視覚センサー501が第一参照画像と一致する画像を撮影すると共に、第二視覚センサー502が第二参照画像と一致する画像を撮影する。 In another alternative embodiment, the reference position information of the target battery position may be stored in the position acquisition means 503 in advance. The position acquisition unit 503 acquires the position adjustment amount based on the reference position information of the target battery position stored in advance and the position information of the target battery position acquired immediately. By adjusting the first visual sensor 501 and the second visual sensor 502 based on the position adjustment amount, the first visual sensor 501 captures an image that matches the first reference image, and the second visual sensor 502 captures an image that matches the first reference image. Capture an image that matches the reference image.

言い換えると、第一画像と第二画像を画像処理して取得される位置調整量は、具体的に、水平移行量、垂直移行量及び回転角度量を含む。水平、垂直及び回転という三つの運動の自由度と対応する方向に当該位置調整量を区別して、第一画像と第二画像を分析して得られた位置調整量に汎用性を備えるようにし、電池交換装置が上記の移行量又は回転量に基づいてバッテリーブラケットに対して位置を調整する。そのうち、位置調整量は、水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの何れかの一つを含んでもよいし、そのうちの二つ又は三つの組み合わせを含んでもよい。 In other words, the position adjustment amount obtained by image processing the first image and the second image specifically includes the horizontal shift amount, the vertical shift amount, and the rotation angle amount. The position adjustment amounts are differentiated in directions corresponding to the three degrees of freedom of movement: horizontal, vertical, and rotational, so that the position adjustment amounts obtained by analyzing the first image and the second image have versatility. The battery exchange device adjusts its position relative to the battery bracket based on the amount of movement or rotation. Among them, the position adjustment amount may include any one of the horizontal shift amount, the vertical shift amount, and the rotation angle amount, or may include a combination of two or three of them.

それに基づいて、図22に示すように、ステップS2-113において、位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部を位置合わせる位置に移動するように制御することは、具体的に、位置調整量における水平移行量に基づいて電池交換装置の水平調整手段が移動するように制御すること、位置調整量における垂直移行量に基づいて電池交換装置の垂直調整手段が移動するように制御すること、及び、位置調整量における回転角度量に基づいて電池交換装置の回転調整手段が回転するように制御すること、という三つの手段を含んでもよい。位置調整量における各運動の自由度の成分をそれぞれ電池交換装置における各運動の自由度の調整手段の調整基準として用いることにより、位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部を位置合わせる位置に移動するように制御する目的を正確に実現することができる。 Based on this, as shown in FIG. 22, in step S2-113, the battery exchange device is controlled to move to a position where the unlocking mechanism and the unlocking part are aligned based on the position adjustment amount. The horizontal adjustment means of the battery exchange device is controlled to move based on the amount of horizontal shift in the amount of position adjustment, and the vertical adjustment means of the battery exchange device is controlled to move based on the amount of vertical shift in the amount of position adjustment. The rotation adjusting means of the battery exchange device may be controlled to rotate based on the rotation angle amount in the position adjustment amount. By using the component of each degree of freedom of movement in the amount of position adjustment as the adjustment reference for the adjustment means for each degree of freedom of movement in the battery exchange device, the battery exchange device adjusts the unlocking mechanism and unlocking unit based on the amount of position adjustment. It is possible to accurately realize the purpose of controlling the movement of the object to the alignment position.

具体的に、図23に示すように、電池交換装置は、位置調整機構をさらに含む。位置調整機構は、電池載置機構100の位置を調整するためのものである。解錠機構802は、電池載置機構100の下面に取り付けられる。解錠機構802は、バッテリーブラケットに施錠された電池パックを解錠するためのものである。位置調整機構は、解錠機構802とバッテリーブラケットの解錠部とを位置決めるまで、視覚位置決めシステムが取得した水平移行量、垂直移行量和回転角度量のうちの少なくとも一つに基づいて解錠機構802の位置を調整する。 Specifically, as shown in FIG. 23, the battery exchange device further includes a position adjustment mechanism. The position adjustment mechanism is for adjusting the position of the battery mounting mechanism 100. The unlocking mechanism 802 is attached to the lower surface of the battery mounting mechanism 100. The unlocking mechanism 802 is for unlocking the battery pack locked to the battery bracket. The position adjustment mechanism unlocks the lock based on at least one of the horizontal displacement amount and the vertical displacement amount plus rotation angle amount acquired by the visual positioning system until the unlocking mechanism 802 and the unlocking part of the battery bracket are positioned. Adjust the position of mechanism 802.

選択的な実施形態としては、第一視覚センサー501と第二視覚センサー502が電池載置機構100に設置される。視覚位置決めシステムが取得した位置調整量に基づいて解錠機構802の位置を調整すると、解錠機構802とバッテリーブラケットの解錠部とを位置決めることができる。 In an alternative embodiment, a first visual sensor 501 and a second visual sensor 502 are installed on the battery mounting mechanism 100. By adjusting the position of the unlocking mechanism 802 based on the position adjustment amount acquired by the visual positioning system, the unlocking mechanism 802 and the unlocking portion of the battery bracket can be positioned.

本実施例では、位置調整機構が制御手段、水平調整手段、垂直調整手段及び回転調整手段を含む。制御手段は、視覚位置決めシステムに通信可能に接続され、水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つに基づいて、水平調整手段、垂直調整手段又は回転調整手段が調整位置に移動するように対応的に制御する。
視覚位置決めシステム801が取得した垂直移行量は、第一垂直移行量と第二垂直移行量を含み、そのうち、第一垂直移行量が第一画像に基づいて取得されたものであり、第二垂直移行量が第二画像に基づいて取得されたものである。
In this embodiment, the position adjustment mechanism includes a control means, a horizontal adjustment means, a vertical adjustment means, and a rotation adjustment means. The control means is communicatively connected to the visual positioning system, and the control means is configured to move the horizontal adjustment means, the vertical adjustment means, or the rotational adjustment means to the adjustment position based on at least one of the amount of horizontal translation, the amount of vertical translation, and the amount of rotational angle. Responsive control to move.
The vertical displacement acquired by the visual positioning system 801 includes a first vertical displacement and a second vertical displacement, in which the first vertical displacement is acquired based on the first image, and the second vertical displacement is acquired based on the first image. The amount of migration is acquired based on the second image.

また、図22に示すように、ステップS2-111の前に、電池交換装置が所定値に基づいて電池交換装置の解錠機構とバッテリーブラケットの解錠部とを位置合わせる大まかな位置決め位置に移動するように制御するステップS2-110をさらに含む。 Further, as shown in FIG. 22, before step S2-111, the battery exchange device moves to a rough positioning position where the unlocking mechanism of the battery exchange device and the unlocking part of the battery bracket are aligned based on a predetermined value. The method further includes step S2-110 of controlling to do so.

画像を採集するという形態により、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置を正確に検測する際に、先に、電池交換装置を大まかな位置決め位置に移動して、位置決めを正確に行う際に移行する行程を抑え、位置決めの効率を高めることができる。 By collecting images, when accurately measuring the position of the battery replacement device with respect to the battery bracket, first move the battery replacement device to a rough positioning position, and then move on to accurately position it. It is possible to suppress the stroke and increase the efficiency of positioning.

図24に示すように、ステップS2-12に、具体的に、
解錠機構がバッテリーブラケットに向かって移動し、解錠ロッドと解錠部が組み合わさるように制御するステップS2-121と、
解錠ロッドを駆動して解錠部が運動するように連動し、電池パックの施錠機構を解錠するステップS2-122と、を含む。
この手段では、解錠ロッドを駆動して解錠部が運動するように連動し、移行量を施錠機構に転送することから、施錠機構により電池パックを解錠する目的を実現する。このような解錠形態による解錠の精度が高く、電池を交換する効率が高まる。それと共に、誤操作を効果的に避け、安全の安定性を大幅に高めることができる。
As shown in FIG. 24, in step S2-12, specifically,
Step S2-121, controlling the unlocking mechanism to move toward the battery bracket so that the unlocking rod and the unlocking part are combined;
The method includes step S2-122, in which the unlocking rod is driven and the unlocking unit is moved to unlock the locking mechanism of the battery pack.
In this means, the unlocking rod is driven to move the unlocking part in conjunction with each other, and the amount of movement is transferred to the locking mechanism, thereby realizing the purpose of unlocking the battery pack by the locking mechanism. The unlocking accuracy of this unlocking method is high, and the efficiency of battery replacement is increased. At the same time, it can effectively avoid erroneous operations and greatly improve safety stability.

具体的に、解錠機構に係る実施可能な詳細構成の手段を提供する。図25に示すように、解錠機構802は、電池載置機構100の下面に取り付けられる。電池載置機構100は、具体的に、パレット主体、伸ばし機構及び押し引き機構100aを含み、伸ばし機構は、底部がパレット主体に第一方向に沿って伸縮するように移動し、押し引き機構100aは、伸ばし機構の先部に第一方向に沿って伸縮するように移動する。当該第一方向とは、バッテリーブラケットにおける電池箱に接近したり背離したりする方向である。伸ばし機構は、先部が電池箱を載置するためのものである。解錠機構802は、伸ばし機構の底面に取り付けられて設置されたものであり、解錠機構802は、電気自動車におけるバッテリーブラケットの電池箱を解錠したり施錠したりするためのものである。 Specifically, a means for implementing a detailed configuration of the unlocking mechanism is provided. As shown in FIG. 25, the unlocking mechanism 802 is attached to the lower surface of the battery mounting mechanism 100. The battery mounting mechanism 100 specifically includes a pallet main body, a stretching mechanism, and a push/pull mechanism 100a, and the stretching mechanism moves so that its bottom part expands and contracts along the first direction with respect to the pallet main body, and the push/pull mechanism 100a moves toward the tip of the stretching mechanism so as to expand and contract along the first direction. The first direction is a direction in which the battery bracket approaches or moves away from the battery box. The tip of the stretching mechanism is for placing the battery box. The unlocking mechanism 802 is installed and attached to the bottom of the extending mechanism, and the unlocking mechanism 802 is for unlocking and locking the battery box of the battery bracket in an electric vehicle.

図26乃至図28に示すように、当該解錠機構802は、具体的に、駆動機構1と解錠ロッド2を含み、解錠ロッド2は、バッテリーブラケットにおける施錠機構が回転するように連動して電池箱を解錠したり施錠したりするためのものであり、駆動機構1は、解錠ロッド2が回転するように駆動して、施錠機構が回転するように連動する。 As shown in FIGS. 26 to 28, the unlocking mechanism 802 specifically includes a drive mechanism 1 and an unlocking rod 2, and the unlocking rod 2 is interlocked so that the locking mechanism in the battery bracket rotates. The drive mechanism 1 drives the unlocking rod 2 to rotate, and is interlocked with the locking mechanism to rotate.

駆動機構1は、電池載置機構100の伸ばし機構に接続されるように取り付けられ、解錠ロッド2は、施錠機構の解錠組み合わせ手段と組み合わせて接続されることにより、電池箱を解錠したり施錠したりすることを実現する。バッテリーブラケットには、解錠組み合わせ手段が設けられ、解錠ロッド2は、解錠組み合わせ手段と組み合わさるように接続され、解錠組み合わせ手段は、バッテリーブラケットにおける施錠機構に接続される。駆動機構1により、解錠ロッド2が回転するように駆動することから、解錠ロッド2の回転により解錠組み合わせ手段も一緒に回転するように連動し、そして、施錠機構が回転するように連動する。そして、施錠機構による解錠又は施錠を実現することができる。駆動機構1により、解錠ロッド2が回転するように駆動し、施錠機構が回転するように連動することから、電池箱を解錠したり施錠したりすることを実現できる。解錠又は施錠は、その精度が極めて高い。電池を交換する効率が高まる。それと同時に、接触が発生しても施錠機構が解錠したり施錠したりすることも無くなり、誤操作を効果的に避けることができ、電池交換装置に安全の安定性が大幅に高まる。 The drive mechanism 1 is attached to be connected to the extending mechanism of the battery placement mechanism 100, and the unlocking rod 2 unlocks the battery box by being connected in combination with the unlocking combination means of the locking mechanism. and lock the door. The battery bracket is provided with an unlocking combination means, the unlocking rod 2 is connected in combination with the unlocking combination means, and the unlocking combination means is connected to a locking mechanism on the battery bracket. Since the unlocking rod 2 is driven to rotate by the drive mechanism 1, the unlocking combination means is also rotated by the rotation of the unlocking rod 2, and the locking mechanism is also rotated. do. Then, it is possible to realize unlocking or locking using the locking mechanism. Since the drive mechanism 1 drives the unlocking rod 2 to rotate, and the locking mechanism rotates, it is possible to unlock and lock the battery box. The accuracy of unlocking or locking is extremely high. Increases the efficiency of replacing batteries. At the same time, the locking mechanism will not unlock or lock even if contact occurs, effectively avoiding erroneous operation, and greatly increasing the safety and stability of the battery replacement device.

そのうち、電池箱には施錠溝を有してもよい。施錠機構は、回転により施錠溝に差し込み、又は施錠溝の外まで引っ込めることから、電池箱を施錠したり解錠したりすることを実現することができる。施錠機構に係る詳細な構成は、本実施例において限定されていない。 The battery box may have a locking groove. The locking mechanism can be inserted into the locking groove or withdrawn to the outside of the locking groove by rotation, so that it is possible to lock and unlock the battery box. The detailed configuration of the locking mechanism is not limited in this embodiment.

図28に示すように、解錠ロッド2は、差し込み端21を含み、差し込み端21は、バッテリーブラケットにおける施錠機構と組み合わさるように接続されるためのものである。伸ばし機構は、伸ばしている際に解錠機構802が一緒に伸びるように連動し、解錠ロッド2は、差し込み端21が差し込みという形態により解錠組み合わせ手段と互いに組み合わせて接続することから、解錠機構802により電池箱を解錠したり施錠したりすることを実現することができる。操作が終わると、伸ばし機構の引っ込めにより差し込み端21と解錠組み合わせ手段とを互いに切断し、分離を実現することができる。接続と切断は、極めて易くなり、安定性が高く、それと同時に、構成が簡単となる。 As shown in FIG. 28, the unlocking rod 2 includes a plug-in end 21, which is intended to be connected in combination with a locking mechanism on the battery bracket. The extension mechanism is interlocked so that the unlocking mechanism 802 extends together with the extension mechanism, and the unlocking rod 2 is unlocked because the insertion end 21 is connected in combination with the unlocking combination means in the form of a plug. The locking mechanism 802 can unlock and lock the battery box. Once the operation has been completed, the insertion end 21 and the unlocking combination means can be severed from each other by retraction of the extension mechanism to achieve separation. Connections and disconnections become extremely easy and stable, and at the same time the construction is simple.

解錠機構802は、検測手段4をさらに含む。検測手段4は、解錠ロッド2が駆動機構1と近づく方向に沿って移動するかどうかを検測するためのものである。解錠機構802は、解錠や施錠を行う際に、解錠ロッド2の差し込み端21を解錠組み合わせ手段に正確に位置決めて差し込むことが必要になる。解錠ロッド2は、解錠組み合わせ手段が当接する作用力により駆動機構1と近づく方向に沿って移動する。検測手段4により解錠ロッド2の移動と検測すると、解錠ロッド2が解錠組み合わせ手段に差し込まれたと分かる。検測手段4により解錠ロッド2が移動しなかったと検測すると、解錠ロッド2と解錠組み合わせ手段との間に位置ずれがあり、解錠組み合わせ手段に差し込まれないと分かる。検測手段4により、解錠ロッド2が解錠組み合わせ手段における解錠位置に位置するかどうかを検測することができ、電池交換装置により電池を交換する際に安全の安定性が大幅に高まる。 The unlocking mechanism 802 further includes a measuring means 4. The measuring means 4 is for measuring whether the unlocking rod 2 moves in a direction approaching the drive mechanism 1. When unlocking or locking the unlocking mechanism 802, it is necessary to accurately position and insert the insertion end 21 of the unlocking rod 2 into the unlocking combination means. The unlocking rod 2 moves in a direction approaching the drive mechanism 1 due to the force applied by the unlocking combination means. When the movement of the unlocking rod 2 is detected by the measuring means 4, it is found that the unlocking rod 2 is inserted into the unlocking combination means. If the inspection means 4 detects that the unlocking rod 2 has not moved, it is found that there is a positional shift between the unlocking rod 2 and the unlocking combination means, and the locking rod 2 cannot be inserted into the unlocking combination means. The measuring means 4 can detect whether the unlocking rod 2 is located at the unlocking position in the unlocking combination means, and the battery changing device can greatly increase safety stability when replacing batteries. .

解錠機構802は、検測ブロック5をさらに含み、検測ブロック5は、接続手段3に接続され、検測手段4は、検測ブロック5を検測して、解錠ロッド2が施錠機構と位置合わせるかどうかを検測するためのものである。検測ブロック5と接続手段3とが接続されるかどうかを検測することにより、解錠ロッド2が位置合わせを行いながら解錠組み合わせ手段に差し込みむと、検測ブロック5と接続手段3が駆動機構1に近づく方向に沿って移動するように連動する。 The unlocking mechanism 802 further includes a test block 5, the test block 5 is connected to the connecting means 3, the test means 4 tests the test block 5, and the unlock rod 2 is connected to the locking mechanism. This is to check whether or not the position is aligned. By testing whether the inspection block 5 and the connection means 3 are connected, when the unlocking rod 2 is inserted into the unlocking combination means while aligning, the inspection block 5 and the connection means 3 are driven. It is interlocked to move along the direction approaching the mechanism 1.

本実施例では、初期状態に、検測ブロック5が検測手段4の検測位置に位置しない。解錠ロッド2が解錠組み合わせ手段に差し込みながら施錠機構と位置合わせると、検測ブロック5が検測手段4の検測位置に移動する。検測手段4は、検測ブロック5が検測位置に移動したと検測すると、解錠ロッド2が施錠機構と位置合わせると分かる。検測手段4は、検測ブロック5が検測位置に移動すると検測しないと、解錠ロッド2が施錠機構と位置合わせないと分かる。検測ブロック5と検測手段4とが互いに組み合わさるかどうかを検測することにより、検測が正確になり、誤操作を避けることができ、電池交換装置に安全の安定性が大幅に高まる。そのうち、検測手段4は、センサーとされてもよいし、検測ブロック5は、センサーブロックとされてもよい。 In this embodiment, the inspection block 5 is not located at the inspection position of the inspection means 4 in the initial state. When the unlocking rod 2 is inserted into the unlocking combination means and aligned with the locking mechanism, the inspection block 5 moves to the inspection position of the inspection means 4. When the inspection means 4 detects that the inspection block 5 has moved to the inspection position, it can be determined that the unlocking rod 2 is aligned with the locking mechanism. The inspection means 4 detects that the unlocking rod 2 is not aligned with the locking mechanism unless the inspection block 5 moves to the inspection position. By testing whether the testing block 5 and the testing means 4 are combined with each other, the testing becomes accurate, erroneous operations can be avoided, and the safety and stability of the battery replacement device is greatly increased. Among them, the measuring means 4 may be a sensor, and the measuring block 5 may be a sensor block.

検測ブロック5は、接続手段3に周設される。検測ブロック5を取り付けて設置することは、極めて簡便になる。 The inspection block 5 is provided around the connecting means 3. Attaching and installing the inspection block 5 becomes extremely simple.

本実施例では、検測手段4は、第一取り付け板13に設けられ、検測ブロック5は、接続手段3に接続され、検測手段4は、検測ブロック5を検測し回転手段11の断続を制御するためのものである。検測は、その精度が高く、取り付けと設置が極めて簡便になる。 In this embodiment, the inspection means 4 is provided on the first mounting plate 13, the inspection block 5 is connected to the connection means 3, the inspection means 4 inspects the inspection block 5, and the rotation means 11 This is to control the intermittence of The measurement accuracy is high, and installation and installation are extremely simple.

上記の解錠機構802に係る詳細な構成では、解錠機構802が解錠組み合わせ手段に当接して、回転運動という形態により解錠ロッド2が回転するように連動する。もちろん、解錠機構802の解錠ロッド2により解錠部が運動するように連動するという形態は、回転に限らず、直線運動などの他の運動形式により、施錠機構が電池パックを解錠するように連動する目的を実現してもよい。 In the detailed configuration of the unlocking mechanism 802 described above, the unlocking mechanism 802 abuts on the unlocking combination means and is interlocked so that the unlocking rod 2 rotates in the form of rotational movement. Of course, the form in which the unlocking part is moved in conjunction with the unlocking rod 2 of the unlocking mechanism 802 is not limited to rotation, and the locking mechanism unlocks the battery pack by other forms of movement such as linear movement. It is also possible to realize objectives that are linked in this way.

それに基づいて、ステップS2-121では、解錠機構が伸びるように電池交換装置の伸ばし機構が連動して、解錠機構が解錠部と近づくように制御してもよい。電池載置機構がバッテリーブラケットに近づく方向に伸びるように駆動するための伸ばし機構としては、解錠機構を電池載置機構の下方に設置すると、伸ばし機構により、電池載置機構がバッテリーブラケットの方向に近づくこと、及び、解錠機構が解錠組み合わせ手段に当接するという二つの目的を同時に実現することができる。バッテリーブラケットにおける伸ばし機構により、解錠機構802が伸びるように連動することから、解錠機構802に余計な伸ばし構成を設置する必要性がなくなり、電池交換装置に構成の複雑さを効果的に低くすることができる。 Based on this, in step S2-121, the extension mechanism of the battery exchange device may be linked to extend the unlocking mechanism, and the unlocking mechanism may be controlled to approach the unlocking portion. The stretching mechanism is used to drive the battery mounting mechanism to extend in the direction toward the battery bracket.If the unlocking mechanism is installed below the battery mounting mechanism, the stretching mechanism will cause the battery mounting mechanism to move in the direction of the battery bracket. It is possible to simultaneously realize the two purposes of approaching the unlocking mechanism and bringing the unlocking mechanism into contact with the unlocking combination means. Since the extension mechanism in the battery bracket is linked to extend the unlocking mechanism 802, there is no need to install an extra extension mechanism in the unlocking mechanism 802, effectively reducing the complexity of the configuration of the battery exchange device. can do.

また、ステップS2-121とステップS2-122との間には、解錠ロッド2が解錠部の解錠組み合わせ手段に位置するかどうかを判断し、位置すると判断すると、解錠ロッド2が運動するように駆動することをさらに含んでもよい。 Further, between step S2-121 and step S2-122, it is determined whether or not the unlocking rod 2 is located in the unlocking combination means of the unlocking part, and if it is determined that the unlocking rod 2 is located, the unlocking rod 2 is moved. It may further include driving to do so.

言い換えると、ステップS2-121とステップS2-122との間に、解錠ロッド2が位置するかどうかを判断する手段を追加することから、それを解錠ロッド2が運動するように作動する基準として、解錠ロッド2が解錠組み合わせ手段に位置しなくても解錠ロッド2が運動するように駆動する現象を効果的に避けることができ、誤操作を効果的に避けることができ、電池を交換する工程に安全の安定性が大幅に高まる。 In other words, since a means for determining whether the unlocking rod 2 is located is added between step S2-121 and step S2-122, this is used as a criterion for operating the unlocking rod 2 to move. As a result, it is possible to effectively avoid the phenomenon that the unlocking rod 2 is driven to move even if the unlocking rod 2 is not located in the unlocking combination means, and it is possible to effectively avoid erroneous operation and to save the battery. The safety and stability of the replacement process is greatly increased.

図29に示すように、ステップS2-13に、押し引き機構が伸びて電池パックに接続するように制御するステップS2-131と、押し引き機構が引っ込めることにより電池パックを電池交換装置に引くように制御するステップS2-132とをさらに含んでもよい。
図11に示すように、本実施例に係る牽引機構は、電池載置機構100の上面に設置され、電池載置機構100に対して水平移動可能であり、その具体的な形態として、牽引ボックスであってもよい。牽引ボックスを電池パックに接続する形態は、電池パックに向かう側に位置する吸盤により実現される。もちろん、他の実施形態では、牽引機構が、係合による接続などの他の形態により電池パックに接続され、電池パックが移動するように引く目的を実現してもよい。
As shown in FIG. 29, step S2-13 includes step S2-131 in which the push-pull mechanism is controlled to extend and connect to the battery pack, and step S2-131 in which the push-pull mechanism is controlled to be retracted to pull the battery pack to the battery exchange device. The process may further include step S2-132 for controlling.
As shown in FIG. 11, the traction mechanism according to the present example is installed on the top surface of the battery placement mechanism 100 and is movable horizontally with respect to the battery placement mechanism 100. It may be. The form of connection of the traction box to the battery pack is realized by means of a suction cup located on the side facing the battery pack. Of course, in other embodiments, the traction mechanism may be connected to the battery pack by other forms, such as an engagement connection, to achieve the purpose of pulling the battery pack to move.

図30は、実施例2に係るステップS4の具体的なステップを示す模式図である。
ステップS4は、
電池交換装置が電池交換装置の解錠機構とバッテリーブラケットの解錠部を位置合わせる位置に移動するように制御するステップS4-21、
解錠機構が解錠部に向かって移動して組み合わさるように制御するステップS4-22、
電池交換装置の押し引き機構が電池パックを電池交換装置からバッテリーブラケットに移動するように制御するステップS4-23、及び、
解錠機構が解錠部を施錠し、電池パックをバッテリーブラケットに施錠するように制御するステップS4-24を含む。
FIG. 30 is a schematic diagram showing specific steps of step S4 according to the second embodiment.
Step S4 is
Step S4-21, controlling the battery replacement device to move to a position where the unlocking mechanism of the battery replacement device and the unlocking portion of the battery bracket are aligned;
Step S4-22, controlling the unlocking mechanism to move toward the unlocking portion and engage;
step S4-23, controlling the push/pull mechanism of the battery exchange device to move the battery pack from the battery exchange device to the battery bracket;
Step S4-24 includes controlling the unlocking mechanism to lock the unlocking portion and lock the battery pack to the battery bracket.

当該電池交換方法は、電池交換装置が移動するように制御することにより、電池交換装置に設置された解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部とを位置合わせ、電池交換装置により電池パックをバッテリーブラケットに載置してから、電池交換装置に設けられた解錠機構によりバッテリーブラケットに位置する電池パックを施錠する。そうすると、解錠機構を電池交換装置にのみ設置すれば良く、解錠機構を設置する数を効果的に少なくして、充電池交換ステーションに構成の複雑さを低くすると共に、電池パックを取り付ける際に施錠の確実性を高めることができる。 The battery replacement method involves controlling the movement of the battery replacement device to align the unlocking mechanism installed in the battery replacement device with the unlocking part of the battery bracket, and then using the battery replacement device to move the battery pack to the battery bracket. After placing the battery pack on the battery bracket, the battery pack located on the battery bracket is locked by an unlocking mechanism provided on the battery exchange device. Then, the unlocking mechanism only needs to be installed on the battery exchange device, effectively reducing the number of unlocking mechanisms installed, reducing the complexity of the configuration of the rechargeable battery exchange station, and when installing the battery pack. The reliability of locking can be increased.

具体的に、当該電池交換方法に係るステップS4-21は、上記のステップS2-11と同様な手段を採用してもよい。つまり、まず、バッテリーブラケットにおける第一位置Aと第二位置Bとの画像を採集し、第一画像と第二画像を取得し、次に、第一画像と第二画像を画像処理して位置調整量を取得し、最後、位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部とを位置合わせる位置に移動するように制御する。 Specifically, step S4-21 related to the battery replacement method may employ the same means as step S2-11 described above. That is, first, images at the first position A and second position B in the battery bracket are collected, the first image and the second image are obtained, and then the first image and the second image are processed to determine the position. The amount of adjustment is obtained, and finally, based on the amount of position adjustment, the battery exchange device is controlled to move to a position where the unlocking mechanism and the unlocking part are aligned.

上記の手段は、画像を採集するという形態により、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置調整量を取得し、当該位置調整量に基づいて電池交換装置の位置を調節することから、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置の正確率を効果的に高め、載置を保証し、電池パックを取り付けるなどの工程における成功率を固めることができる。 The above means obtains the positional adjustment amount of the battery replacement device with respect to the battery bracket by collecting images, and adjusts the position of the battery replacement device based on the position adjustment amount, so the battery replacement with respect to the battery bracket is performed. It can effectively increase the accuracy rate of device location, ensure placement, and solidify the success rate in processes such as installing battery packs.

具体的に、上記の手段は、同様に、電池交換装置の視覚位置決めシステムを用いて実現されてもよい。視覚位置決めシステムは、第一画像と第二画像を画像処理して取得された位置調整量に、水平移行量、垂直移行量及び回転角度量を具体的に含む。 In particular, the above measures may also be realized using a visual positioning system of the battery changing device. The visual positioning system specifically includes a horizontal shift amount, a vertical shift amount, and a rotation angle amount in the position adjustment amount obtained by image processing the first image and the second image.

位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部とを位置合わせる位置に移動するように制御するステップには、水平移行量に基づいて水平調整手段が移動するように制御すること、又は、垂直移行量に基づいて垂直調整手段が移動するように制御すること、又は、回転角度量に基づいて回転調整手段が回転するように制御することを含む。 The step of controlling the battery exchange device to move to a position where the unlocking mechanism and the unlocking part are aligned based on the position adjustment amount includes controlling the horizontal adjustment means to move based on the horizontal shift amount. or controlling the vertical adjustment means to move based on the amount of vertical displacement, or controlling the rotation adjustment means to rotate based on the amount of rotation angle.

位置調整量における各運動自由度の成分を、それぞれ電池交換装置における各運動自由度を調整する調整手段の調整基準として用いることは、位置調整量に基づいて電池交換装置を制御し、電池交換装置が正確に解錠機構と解錠部とを位置合わせる位置に移動する目的を一層正確に実現することができ、電池を交換する流れ全体に確実性を高めることができる。 Using the component of each degree of freedom of movement in the amount of position adjustment as an adjustment reference for the adjusting means that adjusts each degree of freedom of movement in the battery exchange device means that the battery exchange device is controlled based on the amount of position adjustment, and the component of each degree of freedom of movement in the battery exchange device is The purpose of moving the unlocking mechanism and the unlocking part to a position where they are accurately aligned can be more accurately achieved, and reliability can be increased in the entire process of replacing the battery.

また、バッテリーブラケットにおける第一位置Aと第二位置Bとの画像を採集して第一画像と第二画像を取得するステップの前に、電池交換装置が所定値に基づいて電池交換装置における解錠機構802とバッテリーブラケットにおける解錠部とを位置合わせる大まかな位置決め位置に移動するように制御することをさらに含む。 Further, before the step of collecting images at the first position A and the second position B in the battery bracket to obtain the first image and the second image, the battery replacing device The method further includes controlling the locking mechanism 802 and the unlocking portion of the battery bracket to be moved to a rough position where they are aligned.

画像を採集するという形態により、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置を正確に検測する場合には、検測を正確に始める前に、電池交換装置を大まかな位置決め位置に移動すると、位置決めを正確に行う工程に移行する行程を低くすると共に、効率を高めることができる。 When accurately measuring the position of the battery replacement device with respect to the battery bracket by collecting images, move the battery replacement device to the rough position before starting the measurement to ensure accurate positioning. It is possible to reduce the number of steps required to proceed to the next step and increase efficiency.

具体的に、ステップS4-22には、解錠機構802がバッテリーブラケットの方向に向かって移動して、解錠ロッド2と解錠部が組み合わさるように制御するということを含む。ステップS4-24には、解錠ロッド2を駆動して、解錠方向と反対方向に沿って解錠部が運動するように連動し、電池パックをバッテリーブラケットに施錠するということを含む。 Specifically, step S4-22 includes controlling the unlocking mechanism 802 to move toward the battery bracket so that the unlocking rod 2 and the unlocking part are combined. Step S4-24 includes driving the unlocking rod 2 so that the unlocking part moves in a direction opposite to the unlocking direction to lock the battery pack to the battery bracket.

具体的に、解錠ロッド2が反対方向に沿って解錠部が運動するように連動する場合に、解錠部と共に施錠機構により電池パックを施錠することができる。当該の具体的な手段では、解錠ロッド2が解錠際の運動方向と反対方向に沿って解錠部が運動するように連動し、移行量を施錠機構に伝達するように駆動することから、施錠機構により電池パックを施錠する目的を実現することができる。このような施錠の形態によると、施錠の精度が高く、電池を交換する効率が高まり、それと同時に、誤操作を効果的に避けることができ、安全の安定性が大幅に高まる。 Specifically, when the unlocking rod 2 is interlocked so that the unlocking part moves in the opposite direction, the battery pack can be locked by the locking mechanism together with the unlocking part. In this specific means, the unlocking rod 2 is driven so that the unlocking part moves in a direction opposite to the direction of movement during unlocking, and the amount of movement is transmitted to the locking mechanism. , the purpose of locking the battery pack can be realized by the locking mechanism. According to this type of locking, the locking accuracy is high, the efficiency of battery replacement is increased, and at the same time, erroneous operation can be effectively avoided, and safety stability is greatly improved.

同様に、解錠機構802における検測解錠ロッド2が組み合わさるかどうかを検測するための検測機構により、電池パックを取り付ける制御方法におけるステップS4-24の前に、解錠ロッド2が解錠部における解錠組み合わせ手段に位置するかどうかを判断し、位置すると判断すると、解錠ロッド2が解錠方向と反対方向に沿って運動するように駆動するステップをさらに含む。 Similarly, the inspection mechanism in the unlocking mechanism 802 for inspecting whether the unlocking rods 2 are assembled together causes the unlocking rods 2 to The method further includes the step of determining whether the unlocking combination means in the unlocking part is located, and if determined to be located, driving the unlocking rod 2 to move in a direction opposite to the unlocking direction.

当該手段では、解錠ロッド2が解錠組み合わせ手段に位置するかどうかを判断し、その判断結果を解錠ロッド2が運動するように作動する基準とすることは、解錠ロッド2が解錠組み合わせ手段に位置しなくても解錠ロッド2が運動するように駆動する現象を避けることができ、誤操作を効果的に避けることができ、電池を交換する工程に安全の安定性を大幅に高めることができる。 In this means, determining whether or not the unlocking rod 2 is located in the unlocking combination means and using the determination result as a reference for operating the unlocking rod 2 to move means that the unlocking rod 2 is located in the unlocking combination means. It can avoid the phenomenon of the unlocking rod 2 being driven to move even if it is not located in the combination means, and can effectively avoid erroneous operation, greatly increasing the safety and stability of the battery replacement process. be able to.

ステップS4-23には、押し引き機構が電池パックを電池交換装置からバッテリーブラケットに移動し、電池パックを施錠機構に接触するように制御することを含む。その後のステップS4-24に、解錠機構802が解錠ロッド2に接続される施錠機構を施錠し、施錠機構が電池パックを取り付ける方向に沿って電池パックを引きながら、電池パックをバッテリーブラケットに施錠するように制御することをさらに含む。 Step S4-23 includes controlling the push/pull mechanism to move the battery pack from the battery exchange device to the battery bracket and contact the locking mechanism. In subsequent step S4-24, the unlocking mechanism 802 locks the locking mechanism connected to the unlocking rod 2, and while the locking mechanism pulls the battery pack along the direction in which the battery pack is attached, the battery pack is attached to the battery bracket. It further includes controlling the lock to be locked.

施錠機構が電池パックを施錠するように駆動する過程には、施錠機構により電池パックを取り付ける方向に沿って電池パックを引くことから、固定の確実性を高める目的を高めることができる。それと同時に、電池パックを取り付ける方向に沿って電池パックを引く過程に、さらに、上記の移行により、電池パックとバッテリーブラケットを電気的に差し込むことを実現することができ、電池パックを取り付けるステップを簡単化することができる。 In the process of driving the locking mechanism to lock the battery pack, the locking mechanism pulls the battery pack along the direction in which the battery pack is attached, so that the purpose of increasing the reliability of fixing can be enhanced. At the same time, in the process of pulling the battery pack along the direction of installing the battery pack, in addition, the above transition can realize the electrical plugging of the battery pack and battery bracket, simplifying the step of installing the battery pack. can be converted into

具体的に、バッテリーブラケット、電池パック及び施錠機構を設置する具体的な構成について、設置手段を提供する。 Specifically, installation means are provided for a specific configuration for installing the battery bracket, battery pack, and locking mechanism.

図31は、本実施例に用いられるバッテリーブラケット200、電池パック500及び施錠機構301の構成を示す模式図である。同図から分かるように、施錠機構301がバッテリーブラケット200に設置される。具体的に、当該施錠機構301は、回転差し込み部311と位置制限部312を含み、回転差し込み部311がバッテリーブラケット200に設置され、位置制限部312が電池パック500に対応的に設置され、電池パック500がバッテリーブラケット200に置かれると、当該回転差し込み部311が回転するように駆動することから、回転方向によって、回転差し込み部311が位置制限部312により位置を制限されたり制限を解除されたりする。当該施錠機構301が回転差し込み部311により異なる方向に沿って回転する動作は、電池パック500を解錠したり、バッテリーブラケット200に施錠したりする目的を実現することができる。従来の施錠機構に比べると、当該施錠機構301は、固定がより確実になり、確実性が高いなどの利点を有する。それと同時に、構成が比較的簡単になることから、通常のメンテナンスと管理が簡便になる。 FIG. 31 is a schematic diagram showing the configuration of the battery bracket 200, battery pack 500, and locking mechanism 301 used in this example. As can be seen from the figure, a locking mechanism 301 is installed on the battery bracket 200. Specifically, the locking mechanism 301 includes a rotation insertion part 311 and a position restriction part 312, the rotation insertion part 311 is installed on the battery bracket 200, the position restriction part 312 is installed correspondingly on the battery pack 500, and When the pack 500 is placed on the battery bracket 200, the rotary insertion part 311 is driven to rotate, so that depending on the direction of rotation, the position of the rotation insertion part 311 may be restricted or unrestricted by the position restriction part 312. do. The rotation of the locking mechanism 301 along different directions by the rotation insertion part 311 can realize the purpose of unlocking the battery pack 500 or locking the battery bracket 200. Compared to conventional locking mechanisms, the locking mechanism 301 has advantages such as more secure fixation and higher reliability. At the same time, the relatively simple configuration simplifies normal maintenance and management.

具体的に説明するのは、本実施例に、回転差し込み部311がバッテリーブラケット200に設置される一方、位置制限部312が電池パック500に設置される。しかしながら、他の実施形態では、回転差し込み部311が電池パック500に設置されてもよい。位置制限部312は、対応的に、バッテリーブラケット200に設置される。電池パック500に設置される回転差し込み部311が回転する動作は、同様に、電池パック500とバッテリーブラケット200とについて位置を施錠したり解錠したりする目的を実現することができる。 Specifically, in this embodiment, the rotating insertion part 311 is installed on the battery bracket 200, and the position restriction part 312 is installed on the battery pack 500. However, in other embodiments, the rotating insert 311 may be installed on the battery pack 500. The position limiter 312 is correspondingly installed on the battery bracket 200 . The rotation of the rotary insertion part 311 installed on the battery pack 500 can also achieve the purpose of locking and unlocking the positions of the battery pack 500 and the battery bracket 200.

また、図32と図33に示すように、電池パック500とそれがバッテリーブラケット200と接触する接触面に電気コネクター400が設置されており、当該電気コネクター400は、具体的に、電池パック500の接触面に設けられた電池側電気コネクター410とバッテリーブラケット200の接触面に設けられた車側電気コネクター420を含む。施錠機構301は、回転差し込み部311と位置制限部312がそれぞれ電池パック500の接触面とバッテリーブラケット200の接触面に設けられる。つまり、施錠機構301を設置する位置と電気コネクター400を設置する位置が一致し、施錠機構301により電池パック500とバッテリーブラケット200の位置を施錠する時に、施錠機構301と隣接する電気コネクター400による差し込みの状態を高め、そして、電池パック500による電気接続に確実性を向上させる。 Further, as shown in FIGS. 32 and 33, an electrical connector 400 is installed on the battery pack 500 and the contact surface where it contacts the battery bracket 200. Specifically, the electrical connector 400 is connected to the battery pack 500. It includes a battery-side electrical connector 410 provided on the contact surface and a vehicle-side electrical connector 420 provided on the contact surface of the battery bracket 200. In the locking mechanism 301, a rotation insertion part 311 and a position restriction part 312 are provided on the contact surface of the battery pack 500 and the contact surface of the battery bracket 200, respectively. In other words, when the position where the locking mechanism 301 is installed and the position where the electrical connector 400 is installed are the same, and when the position of the battery pack 500 and the battery bracket 200 are locked by the locking mechanism 301, the insertion by the electric connector 400 adjacent to the locking mechanism 301 is This improves the reliability of the electrical connection by the battery pack 500.

図34に示すように、電池側電気コネクター410が車側電気コネクター420に差し込むと、回転差し込み部311が回転して位置制限部312により位置制限され、電気コネクター400が互いに差し込んで接続される工程に、施錠機構301により電池パック500とバッテリーブラケット200との位置を施錠することを実現することから、電池パック500とバッテリーブラケット200との位置を施錠したものの、電気コネクター400がまだ差し込んで接続されないということが発生してしまうことを避けることができる。さらに、電池側電気コネクター410が車側電気コネクター420に差し込むと、当該施錠機構301が電気コネクター400の差し込み方向に沿って位置制限部312に引き力をかけ、当該引き力により電池パック500とバッテリーブラケット200をさらに密接し、ひいては、電気コネクター400が差し込んで接続されることを保証することができる。 As shown in FIG. 34, when the battery-side electrical connector 410 is inserted into the vehicle-side electrical connector 420, the rotary insertion part 311 rotates and its position is restricted by the position restriction part 312, and the electrical connectors 400 are inserted and connected to each other. Since the locking mechanism 301 is used to lock the positions of the battery pack 500 and the battery bracket 200, even though the positions of the battery pack 500 and the battery bracket 200 are locked, the electrical connector 400 is not yet inserted and connected. This can be avoided from occurring. Further, when the battery-side electrical connector 410 is inserted into the vehicle-side electrical connector 420, the locking mechanism 301 applies a pulling force to the position restriction part 312 along the insertion direction of the electrical connector 400, and the pulling force causes the battery pack 500 and the battery to be connected. The bracket 200 can be brought closer together, thus ensuring that the electrical connector 400 is plugged and connected.

そのうち、具体的に説明するのは、このような車載電池に用いられる電気コネクター400は、その電池側電気コネクター410と車側電気コネクター420とが通常にしっかりと接続されることから、電池パック500を着脱する際に、外部の電池交換装置により電池パック500をバッテリーブラケット200に差し込み、又は、バッテリーブラケット200から抜き出すことが必要になり、その時、克服すべき主な抵抗力が電気コネクター400における抜き差し力となる。当該施錠機構301は、回転により、電池パック500をバッテリーブラケット200に対して物理的に施錠したり又は解錠したりすることができると共に、回転により電池パック500に、対応的に、押し力や引き力をかけ、電気コネクター400における上記の抜き差し力を克服し、電池パック500を急速で着脱する目的を実現することができる。 Of these, the electrical connector 400 used for such an on-vehicle battery will be specifically explained because the battery-side electrical connector 410 and the vehicle-side electrical connector 420 are normally firmly connected. When attaching or detaching the battery pack, it is necessary to insert or remove the battery pack 500 into or out of the battery bracket 200 using an external battery exchange device. It becomes power. The locking mechanism 301 can physically lock or unlock the battery pack 500 with respect to the battery bracket 200 by rotating, and can also apply a pushing force or force to the battery pack 500 by rotating. By applying a pulling force, it is possible to overcome the above-mentioned insertion/removal force on the electrical connector 400 and achieve the purpose of rapidly attaching and detaching the battery pack 500.

それと同時に、施錠機構301が電池パック500とバッテリーブラケット200との接触面に設置されることから、施錠機構301が電池パック500にかける作用力は、そのまま、接触面に位置する電気コネクター400に伝達可能であるので、従来の外部電池交換装置により電池パック500を抜き差す時に、力が大きすぎ、又は、不均一であることにより、電池パック500のハウジングに歪みが発生してしまうことを避けることができる。 At the same time, since the locking mechanism 301 is installed on the contact surface between the battery pack 500 and the battery bracket 200, the force exerted by the locking mechanism 301 on the battery pack 500 is directly transmitted to the electrical connector 400 located on the contact surface. Therefore, it is possible to avoid distortion in the housing of the battery pack 500 due to too large or uneven force when inserting and removing the battery pack 500 using a conventional external battery exchange device. I can do it.

回転差し込み部311は、プラグヘッド3111及び駆動部3112を含み、駆動部3112がプラグヘッド3111に接続され、当該駆動部3112による役割は、プラグヘッド3111が回転するように駆動するということである。 The rotating insertion part 311 includes a plug head 3111 and a driving part 3112, the driving part 3112 is connected to the plug head 3111, and the role of the driving part 3112 is to drive the plug head 3111 to rotate.

そのうち、如何して、解錠部による回転運動を施錠機構301に伝達できるか、または、具体的に、施錠機構301の駆動部3112に伝達してプラグヘッド3111が反転するように連動するかということは、実際に、リンク機構又はボールねじなどの伝動機構により実現され、解錠部による回転運動をプラグヘッド3111による反転運動に変えることは、その具体的な伝動の形態及び設置の手段についてここで重複して説明しない。 Among them, how can the rotational movement by the unlocking part be transmitted to the locking mechanism 301, or specifically how can it be transmitted to the driving part 3112 of the locking mechanism 301 and interlocked so that the plug head 3111 is reversed? This is actually realized by a transmission mechanism such as a link mechanism or a ball screw, and changing the rotational movement by the unlocking part into the reversal movement by the plug head 3111 is explained here regarding the specific transmission form and installation means. Don't repeat the explanation.

それ以外に、ステップS4-23において、電池載置機構に設けられた押し引き機構により、電池パックを電池交換装置からバッテリーブラケットに押すことにより実現される。その具体的な流れは、押し引き機構が伸びるように制御することにより、電池パックを電池交換装置からバッテリーブラケットに移動するということを含む。具体的に、押し引き機構が電池パックの後ろ側に設置されることから、前方へ押すと電池パックをバッテリーブラケットに移動することができる。 In addition, in step S4-23, the battery pack is pushed from the battery exchange device to the battery bracket by a push-pull mechanism provided in the battery placement mechanism. The specific process includes moving the battery pack from the battery exchange device to the battery bracket by controlling the push-pull mechanism to extend. Specifically, the push/pull mechanism is installed on the back side of the battery pack, so that when pushed forward, the battery pack can be moved to the battery bracket.

<実施例7>
実施例7は、実施例2におけるステップS3に対する更なる具体的な実施形態を提供する。
<Example 7>
Example 7 provides a further specific embodiment for step S3 in Example 2.

ステップS3は、以下のステップを含む。
ステップS3-1は、電池載置機構が前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御する。電池載置機構を古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動することにより、古い電池を古い電池ポジション内に送り込むことに役立つ。
ステップS3-2は、電池載置機構が古い電池を古い電池ポジションに入れるように制御する。電池載置機構を古い電池ポジションに入れることにより、電池載置機構が空けて新しい電池が置かれることになる
ステップS3-3は、電池載置機構における解錠機構が古い電池を古い電池ポジションに施錠するように制御する。古い電池を古い電池ポジションに施錠することにより、古い電池の脱出を避けることができる。
ステップS3-4は、電池載置機構が前記充電ビンにおける新しい電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御する。電池載置機構を新しい電池ポジションと位置合わせる位置に移動することにより、電池載置機構が新しい電池ポジションに対して新しい電池を取り出すことに役立つ。
ステップS3-5は、電池載置機構が新しい電池ポジションに向かって解錠機構まで伸びて施錠機構と組み合わさるように制御する。解錠機構と施錠機構が組み合わさることにより、電池載置機構により新しい電池を解錠することを実現することに役立つ。
ステップS3-6は、前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより、前記新しい電池ポジションの施錠機構を解錠する。解錠ロッドにより解錠部が解錠するように連動することにより、新しい電池ポジションにおける新しい電池を自動的に解錠することを実現することができる。
ステップS3-7は、前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤に伸びて前記新しい電池に接続するように制御し、前記押し引き機構が引っ込めることにより、前記新しい電池を前記電池交換装置に引くように制御する。押し引き機構の吸盤により新しい電池を押すことにより、新しい電池の破壊を避けることができる。
Step S3 includes the following steps.
Step S3-1 controls the battery mounting mechanism to move to a position aligned with the old battery position in the charging bin. Moving the battery placement mechanism to a position that aligns with the old battery position helps feed the old battery into the old battery position.
Step S3-2 controls the battery placement mechanism to place the old battery in the old battery position. By placing the battery placement mechanism in the old battery position, the battery placement mechanism becomes vacant and a new battery is placed.In step S3-3, the unlocking mechanism in the battery placement mechanism places the old battery in the old battery position. Control to lock. By locking the old battery in the old battery position, escape of the old battery can be avoided.
Step S3-4 controls the battery mounting mechanism to move to a position aligned with the new battery position in the charging bin. Moving the battery placement mechanism to a position that aligns with the new battery position helps the battery placement mechanism retrieve a new battery for the new battery position.
Step S3-5 controls the battery mounting mechanism to extend toward the new battery position to the unlocking mechanism and to combine with the locking mechanism. The combination of the unlocking mechanism and the locking mechanism helps to realize unlocking of a new battery using the battery mounting mechanism.
In step S3-6, the locking mechanism of the new battery position is unlocked by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move. By interlocking the unlocking portion with the unlocking rod, it is possible to automatically unlock a new battery in a new battery position.
Step S3-7 controls the push-pull mechanism to extend the suction cup of the push-pull mechanism to connect to the new battery, and the push-pull mechanism retracts to pull the new battery to the battery exchange device. Control as follows. By pushing the new battery with the suction cup of the push-pull mechanism, destruction of the new battery can be avoided.

ステップS3-6の前には、前記解錠ロッドが前記解錠部と組み合わさったかどうかを判断し、組み合わさったと判断すると、前記解錠ロッドが回転するように駆動することを含む。解錠前に解錠ロッドが解錠部と組み合わさったかどうかを判断することにより、新しい電池をまだ解錠しない時でも新しい電池を移動する操作を実行して電気装置が破壊してしまうのを避けることができる。
ステップS3-3における施錠の形態及びステップS3-5における解錠の形態は、実施例6に係る解錠ロッドとバッテリーブラケットにおける施錠機構の施錠形態や解錠形態と同じでもよい。
Before step S3-6, it is determined whether the unlocking rod is combined with the unlocking part, and if it is determined that the unlocking rod is combined with the unlocking part, the unlocking rod is driven to rotate. By determining whether the unlocking rod has engaged with the unlocking part before unlocking, avoid destroying the electrical equipment by performing an operation to move the new battery even when the new battery is not yet unlocked. be able to.
The locking form in step S3-3 and the unlocking form in step S3-5 may be the same as the locking form and unlocking form of the locking mechanism in the unlocking rod and battery bracket according to the sixth embodiment.

ステップS3では、前記電池交換装置により古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、前記電池交換装置により、前記第一電池交換ビン及び/又は前記第二電池交換ビンの先部開口、充電ビンの出し入れ口を介して、古い電池を前記充電ビンに入れること、及び、前記充電ビンの出し入れ口、前記第一電池交換ビン及び/又は前記第二電池交換ビンの先部開口を介して、充電ビンから新しい電池を取り出すことを含む。電池交換ビン及び充電ビンを上記のように互いに連通するように設置することにより、電池交換装置により新古い電池を運送することに役立つ。 In step S3, the battery exchange device sends the old battery to a charging bin located above the predetermined stopping position in the battery exchange station, and takes out the new battery from the charging bin. Putting old batteries into the charging bin through the opening at the tip of the replacement bin and/or the second battery replacement bin, and the charging bin opening, and the charging bin loading and unloading opening, and the first battery replacement bin. and/or removing a new battery from the charging bin through the front opening of the second battery replacement bin. By arranging the battery exchange bin and the charging bin so as to communicate with each other as described above, the battery exchange device facilitates transporting new and old batteries.

前記電池載置機構が前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御することは、
第一位置決め位置合わせ操作であって、
古い電池ポジションにおける位置決め領域の周辺位置情報、電池載置機構における前記位置決め領域と対応する目標位置情報、及び、位置決め領域の位置合わせ位置情報を取得し、
目標位置情報及び周辺位置情報に基づいて実際移動量を取得し、位置合わせ位置情報及び周辺位置情報に基づいて位置合わせ移動量を取得し、
前記実際移動量と前記位置合わせ移動量を判断して処理し判断結果に基づいて電池載置機構移動が位置決めと位置合わせを行う、第一位置決め位置合わせ操作、
及び/又は
第二位置決め位置合わせ操作であって、
前記古い電池ポジションにおける第一位置と第二位置との画像を採集して第一画像と第二画像を取得し、
前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得し、
前記位置調整量に基づいて前記電池載置機構が前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御する、第二位置決め位置合わせ操作を含む。
上記のように、第一位置決め位置合わせ操作と第二位置決め位置合わせ操作は、電池載置機構を正確に位置決めることを実現することができる。
前記の前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得することは、
前記第一画像と前記第一位置に対応する第一参照画像又は第二画像と前記第二位置に対応する第二参照画像に基づいて水平移行量を取得すること、
及び/又は、前記第一画像と前記第一参照画像及び前記第二画像と前記第二参照画像に基づいてそれぞれ第一垂直移行量と第二垂直移行量を取得する、ことを含む。
上記のような位置を調整する形態は、電池載置機構とバッテリーブラケットを正確に位置決めることができ、電池を着脱するときに位置ずれが発生してしまうことを避け、電池載置機構がバッテリーブラケットに対して電池を着脱することに役立つ。
Controlling the battery placement mechanism to move to a position that aligns with the old battery position in the charging bin includes:
A first positioning positioning operation,
Obtaining peripheral position information of the positioning area in the old battery position, target position information corresponding to the positioning area in the battery placement mechanism, and alignment position information of the positioning area,
Obtaining an actual movement amount based on the target position information and surrounding position information, obtaining an alignment movement amount based on the alignment position information and surrounding position information,
a first positioning and positioning operation in which the actual movement amount and the positioning movement amount are determined and processed, and the battery placement mechanism movement performs positioning and alignment based on the determination result;
and/or a second positioning alignment operation,
collecting images at a first position and a second position in the old battery position to obtain a first image and a second image;
image processing the first image and the second image to obtain a position adjustment amount;
A second positioning and positioning operation is included in which the battery placement mechanism is controlled to move to a position where it is aligned with the battery bracket based on the position adjustment amount.
As described above, the first positioning alignment operation and the second positioning alignment operation can realize accurate positioning of the battery mounting mechanism.
Image processing the first image and the second image to obtain the position adjustment amount,
obtaining a horizontal shift amount based on the first image and a first reference image corresponding to the first position or a second image and a second reference image corresponding to the second position;
and/or obtaining a first vertical shift amount and a second vertical shift amount based on the first image and the first reference image, and the second image and the second reference image, respectively.
The position adjustment method described above allows the battery placement mechanism and battery bracket to be accurately positioned, avoids misalignment when installing and removing the battery, and allows the battery placement mechanism to Useful for attaching and detaching the battery to and from the bracket.

<実施例8>
実施例8は、実施例7に係るステップ3-1に対する具体的な実施形態を提供する。
<Example 8>
Example 8 provides a specific embodiment for step 3-1 according to Example 7.

ステップS3-1は、電池載置機構が以下に記載の電池ポジション位置決め方法により前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御する。
ステップS3-4は、電池載置機構が以下に記載の電池ポジション位置決め方法により前記充電ビンにおける新しい電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御する。
In step S3-1, the battery mounting mechanism is controlled to move to a position aligned with the old battery position in the charging bin using the battery position positioning method described below.
In step S3-4, the battery mounting mechanism is controlled to move to a position that aligns with the new battery position in the charging bin using the battery position positioning method described below.

当該電池ポジション位置決め方法は、以下のステップを含む。
ステップS1は、目標電池ポジション21に対応する第一所定値に基づいて電池交換実行機構(電池載置機構)が移動するように駆動する。
ステップS2は、電池交換実行機構が目標電池ポジション21の位置決め領域に移動したかどうかを判断する。
移動したと判断すると、ステップS3に移行して、対応する位置決め位置合わせの操作を実行する。
ステップS3-1においては、目標電池ポジションが古い電池ポジションとされている。当該古い電池ポジションは、古い電池を充電するための充電ポジションとされてもよいし、古い電池を一時載置するための中継ポジションとされてもよい。
ステップS-4においては、目標電池ポジションが新しい電池ポジションとされてもよい。当該新しい電池ポジションは、満充電となる新しい電池のポジションとされてもよい。
The battery positioning method includes the following steps.
In step S1, the battery exchange execution mechanism (battery placement mechanism) is driven to move based on a first predetermined value corresponding to the target battery position 21.
In step S2, it is determined whether the battery exchange execution mechanism has moved to the positioning area of the target battery position 21.
If it is determined that the object has moved, the process moves to step S3, and a corresponding positioning and positioning operation is executed.
In step S3-1, the target battery position is the old battery position. The old battery position may be a charging position for charging an old battery, or a relay position for temporarily placing an old battery.
In step S-4, the target battery position may be set to a new battery position. The new battery position may be a position of a new fully charged battery.

本方法を実施する際には、第一所定値により一応実行される。第一所定値は、目標電池ポジション21の位置に基づいて予め取得されたものである。電池交換実行機構は、第一所定値により移動する際に位置決め領域を判断し、位置決め領域に入った場合に位置合わせの操作を行うことから、位置決めと位置合わせの効率を高めることができる。 When implementing this method, the first predetermined value is used. The first predetermined value is obtained in advance based on the position of the target battery position 21. The battery exchange execution mechanism determines the positioning area when moving based on the first predetermined value, and performs the positioning operation when the positioning area is entered, so that the efficiency of positioning and positioning can be improved.

本実施例に係る位置決め領域は、第一方向に対応する第一位置決め領域及び/又は第二方向に対応する第二位置決め領域を含む。第一位置決め領域とは、第一磁気部201の感知領域を指し、第二位置決め領域とは、第二磁気部202の感知領域を指す。そのうち、対応する位置決めと位置合わせの操作を実行するステップは、第一方向における位置決めと位置合わせを終わらせること、第二方向における位置決めと位置合わせを終わらせることを含む。そのうち、第一所定値は、具体的に、第一方向の移動所定値及び第二方向の移動所定値を含み、目標電池ポジションの位置決め領域まで大体的に移動してから位置合わせを正確に行う。 The positioning area according to this embodiment includes a first positioning area corresponding to the first direction and/or a second positioning area corresponding to the second direction. The first positioning area refers to the sensing area of the first magnetic part 201, and the second positioning area refers to the sensing area of the second magnetic part 202. The step of performing the corresponding positioning and alignment operation includes terminating the positioning and alignment in the first direction and terminating the positioning and alignment in the second direction. Among them, the first predetermined value specifically includes a predetermined movement value in the first direction and a predetermined movement value in the second direction, and the positioning is performed accurately after roughly moving to the positioning area of the target battery position. .

図36と図39に示すように、第一方向における位置決めと位置合わせを終わらせるステップは、
第一位置決め領域における周辺位置の情報、電池交換実行機構が第一所定値に基づいて移動すると第一位置決め領域に対応する目標位置の情報、及び、事前に設定された第一位置決め領域の位置合わせ位置の情報を取得すること、
第一方向の目標位置の情報及び周辺位置情報に基づいて第一方向の実際移動量M2を取得し、第一方向の位置合わせ位置情報及び周辺位置情報に基づいて第一方向の位置合わせ移動量M1を取得すること、及び、
第一方向の実際移動量と位置合わせ移動量を判断して処理し、判断結果に基づいて電池交換実行機構が移動して第一方向における位置決めと位置合わせを行うように制御する、ことを含む。
As shown in FIGS. 36 and 39, the step of terminating the positioning and alignment in the first direction includes
Information on the peripheral position in the first positioning area, information on the target position corresponding to the first positioning area when the battery exchange execution mechanism moves based on the first predetermined value, and positioning of the first positioning area set in advance obtaining location information;
Obtain the actual movement amount M2 in the first direction based on the target position information and peripheral position information in the first direction, and obtain the alignment movement amount M2 in the first direction based on the alignment position information and peripheral position information in the first direction. obtaining M1; and
It includes determining and processing the actual movement amount and alignment movement amount in the first direction, and controlling the battery exchange execution mechanism to move and perform positioning and alignment in the first direction based on the judgment result. .

判断結果に基づいて電池交換実行機構が移動して第一方向における位置決めと位置合わせを行うように制御するステップは、
第一方向の実際移動量M2が位置合わせ移動量M1よりも大きい場合に、電池交換実行機構12が第一方向の反対方向に沿って移動して位置決めと位置合わせを実行するように制御すること、及び、
第一方向の実際移動量M2が位置合わせ移動量M1よりも小さい場合に、電池交換実行機構12が第一方向の順方向に沿って引き続き移動して位置決めと位置合わせを実行する、ように制御することを含む。
The step of controlling the battery exchange execution mechanism to move and perform positioning and alignment in the first direction based on the determination result includes:
When the actual movement amount M2 in the first direction is larger than the positioning movement amount M1, the battery exchange execution mechanism 12 is controlled to move in the opposite direction to the first direction to perform positioning and alignment. ,as well as,
When the actual movement amount M2 in the first direction is smaller than the positioning movement amount M1, the battery exchange execution mechanism 12 is controlled to continue to move in the forward direction of the first direction to perform positioning and alignment. including doing.

図37と図39に示すように、第二方向における位置決めと位置合わせを終わらせるステップは、
第二位置決め領域の周辺位置情報、電池交換実行機構が第一所定値に基づいて移動すると第二位置決め領域に対応する目標位置情報、及び事前に設定された第二位置決め領域の位置合わせ位置情報を取得すること、
第二方向の目標位置情報及び周辺位置情報に基づいて第二方向の実際移動量N2を取得し、第二方向の位置合わせ位置情報及び周辺位置情報に基づいて第二方向の位置合わせ移動量N1を取得すること、及び、
第二方向の実際移動量N2と位置合わせ移動量N1を判断して処理し、判断結果に基づいて電池交換実行機構が移動して第二方向における位置決めと位置合わせを行うように制御することを含む。
As shown in FIGS. 37 and 39, the step of terminating the positioning and alignment in the second direction includes
When the battery replacement execution mechanism moves based on the first predetermined value, the peripheral position information of the second positioning area, the target position information corresponding to the second positioning area, and the positioning position information of the second positioning area set in advance are acquired. to obtain,
Obtain the actual movement amount N2 in the second direction based on the target position information and surrounding position information in the second direction, and obtain the alignment movement amount N1 in the second direction based on the alignment position information and surrounding position information in the second direction. obtaining, and
The actual movement amount N2 in the second direction and the alignment movement amount N1 are determined and processed, and the battery exchange execution mechanism is controlled to move and perform positioning and alignment in the second direction based on the determination results. include.

判断結果に基づいて電池交換実行機構が移動して第二方向における位置決めと位置合わせを行うように制御するステップは、
第二方向の実際移動量N2が位置合わせ移動量N1よりも大きい場合に、電池交換実行機構が第二方向の反対方向に沿って移動して位置決めと位置合わせを実現するように制御すること、及び、
第二方向の実際移動量N2が位置合わせ移動量N1よりも小さい場合に、電池交換実行機構が第二方向の順方向に沿って引き続き移動して位置決めと位置合わせを実現するように制御することを含む。
The step of controlling the battery exchange execution mechanism to move and perform positioning and alignment in the second direction based on the determination result,
controlling the battery exchange execution mechanism to move along the opposite direction to the second direction to achieve positioning and alignment when the actual movement amount N2 in the second direction is larger than the alignment movement amount N1; as well as,
When the actual movement amount N2 in the second direction is smaller than the positioning movement amount N1, the battery exchange execution mechanism is controlled to continue to move along the forward direction of the second direction to realize positioning and alignment. including.

図39に示すように、電池ポジション位置決め方法は、電池交換実行機構12が目標電池ポジション21の位置決め領域に移動しなかったと判断すると、第二所定値に基づいて電池交換実行機構がさらに移動するように駆動することを含む。電池交換実行機構による初期移動の誤差が大きすぎる場合に、第一位置決め領域又は第二位置決め領域における周辺位置情報を取得できず、位置決めと位置合わせを行うことができない。従って、電池交換実行機構12は、第一位置決め領域又は第二位置決め領域の周辺位置情報を読み取るまで引き続き移動することが必要になる。 As shown in FIG. 39, the battery position positioning method is such that when it is determined that the battery exchange execution mechanism 12 has not moved to the positioning area of the target battery position 21, the battery exchange execution mechanism further moves based on a second predetermined value. including driving. If the error in the initial movement by the battery exchange execution mechanism is too large, peripheral position information in the first positioning area or the second positioning area cannot be acquired, and positioning and alignment cannot be performed. Therefore, the battery exchange execution mechanism 12 needs to continue moving until it reads the peripheral position information of the first positioning area or the second positioning area.

図39に示すように、電池ポジション位置決め方法は、電池交換実行機構が目標電池ポジション21の位置決め領域に移動しなかったと判断すると、視覚位置決め手段が目標電池ポジション21を位置決めるように制御することをさらに含む。電池交換実行機構は、初期移動の誤差が大きすぎる場合に、第一位置決め領域又は第二位置決め領域の周辺位置情報を取得できず、そして、位置決めと位置合わせを行うことができない。そして、視覚位置決め手段により位置関係を取得して位置決めと位置合わせをさらに行うことが必要になる。 As shown in FIG. 39, the battery position positioning method includes controlling the visual positioning means to position the target battery position 21 when the battery exchange execution mechanism determines that the mechanism has not moved to the positioning area of the target battery position 21. Including further. If the initial movement error is too large, the battery replacement execution mechanism cannot acquire peripheral position information of the first positioning area or the second positioning area, and cannot perform positioning and alignment. Then, it is necessary to further perform positioning and alignment by acquiring the positional relationship using visual positioning means.

図38に示すように、当該視覚位置決めシステムは、第一視覚センサー501と第二視覚センサー502を含む。第一視覚センサー501は、目標電池ポジションにおける第一位置の第一画像を取得するためのものである。第二視覚センサー502は、目標電池ポジションにおける第二位置の第二画像を取得するためのものである。位置取得手段503は、第一画像と第二画像に基づいて目標電池ポジションの位置情報を取得するためのものである。 As shown in FIG. 38, the visual positioning system includes a first visual sensor 501 and a second visual sensor 502. The first visual sensor 501 is for acquiring a first image at a first position at the target battery position. The second visual sensor 502 is for acquiring a second image at a second position at the target battery position. The position acquisition means 503 is for acquiring position information of the target battery position based on the first image and the second image.

具体的に実施する時には、図38を参照すると、第一視覚センサー501が矢印で示すような方向に沿って目標電池ポジションの第一画像を取得する。第一画像には、目標電池ポジションにおける第一位置Aが含まれる。第二視覚センサー502は、矢印で示すような方向に沿って目標電池ポジションの第二画像を取得する。第二画像には、目標電池ポジションにおける第二位置Bが含まれる。位置取得手段は、第一画像と第二画像を受信すると、画像を処理して、目標電池ポジションの位置情報を取得する。 In a specific implementation, referring to FIG. 38, the first visual sensor 501 acquires a first image of the target battery position along the direction indicated by the arrow. The first image includes a first position A at the target battery position. The second visual sensor 502 acquires a second image of the target battery position along the direction indicated by the arrow. The second image includes a second position B at the target battery position. Upon receiving the first image and the second image, the position acquisition means processes the images and acquires position information of the target battery position.

従って、図40に示すように、視覚位置決め手段が目標電池ポジション21を位置決めるように制御するステップは、
目標電池ポジション21に第一位置Aと第二位置Bとにおける第一画像と第二画像を採集するステップS51と、
第一画像、第二画像、及び、対応する参照画像に基づいて位置調整量を取得するステップS52と、
位置調整量に基づいて電池交換実行機構が移動して目標電池ポジション21と位置決めて位置合わせるように駆動するステップS53を含む。
Therefore, as shown in FIG. 40, the step of controlling the visual positioning means to position the target battery position 21 is as follows:
step S51 of collecting a first image and a second image at the first position A and the second position B at the target battery position 21;
Step S52 of acquiring a position adjustment amount based on the first image, the second image, and the corresponding reference image;
The step S53 includes driving the battery exchange execution mechanism to move and align with the target battery position 21 based on the position adjustment amount.

同様に、位置取得手段503は、第二画像と予め記憶されておいた第二参照画像に基づいて第二水平移行量と第二垂直移行量を取得する。第二視覚センサー502が第二水平移行量と第二垂直移行量だけ移動することにより、第二視覚センサー502が第二参照画像と一致する画像を撮影することが可能である。 Similarly, the position acquisition means 503 acquires a second horizontal shift amount and a second vertical shift amount based on the second image and a second reference image stored in advance. By moving the second visual sensor 502 by the second horizontal displacement amount and the second vertical displacement amount, the second visual sensor 502 can capture an image that matches the second reference image.

従って、S52における位置調整量は、第一方向移動量を含み、第一画像、第二画像及び対応する参照画像に基づいて位置調整量を取得するステップは、第一画像G11と第一位置Aに対応する第一参照画像G1又は第二画像と第二位置に対応する第二参照画像に基づいて第一方向移動量を取得することを含む。 Therefore, the positional adjustment amount in S52 includes the first direction movement amount, and the step of acquiring the positional adjustment amount based on the first image, the second image, and the corresponding reference image includes the first image G11 and the first position A. , and the second reference image corresponding to the second position.

そのうち、位置調整量は、二つの第二方向移動量を含み、第一画像G11、第二画像及び対応する参照画像に基づいて位置調整量を取得するステップは、第一画像G11と第一位置Aに対応する第一参照画像G11及び第二画像と第二位置に対応する第二参照画像に基づいてそれぞれ二つの第二方向移動量を取得することを含む。 Among them, the position adjustment amount includes two second direction movement amounts, and the step of acquiring the position adjustment amount based on the first image G11, the second image, and the corresponding reference image includes the first image G11 and the first position. This includes acquiring two second direction movement amounts based on the first reference image G11 and the second image corresponding to A and the second reference image corresponding to the second position.

<実施例9>
実施例9は、実施例8に概ね同じであるが、その相違点がステップS3-1において目標電池ポジションが中継ポジションとされるということにある。
<Example 9>
The ninth embodiment is generally the same as the eighth embodiment, but the difference is that the target battery position is set as the relay position in step S3-1.

図41に示すように、電池交換方法は、電池交換装置により中継ポジションにおける古い電池を充電ビンに送り込むステップS5を含む。 As shown in FIG. 41, the battery replacement method includes step S5 in which the battery replacement device sends the old battery at the relay position to the charging bin.

ステップS5は、具体的に、
電池載置機構が充電ビンにおける中継ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御するステップS5-1、
電池載置機構が中継ポジションに向かって解錠機構に伸びて施錠機構と組み合わさるように制御するステップS5-2、
解錠ロッドが運動するように駆動して解錠部が運動するように連動することにより、中継ポジションの施錠機構を解錠するステップS5-3、
前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤に伸びて前記古い電池に接続するように制御し、前記押し引き機構が引っ込めることにより前記古い電池を前記電池交換装置に引くように制御するステップS5-4、
電池載置機構が充電ビンにおける充電ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御するステップS5-5、
電池載置機構が充電ポジションに向かって解錠機構に伸びて施錠機構と組み合わさるように制御するステップS5-6
解錠ロッドが運動するように駆動して解錠部が運動するように連動することにより充電ポジションの施錠機構を解錠するステップS5-7、及び、
電池載置機構が古い電池を充電ポジションに入れるように制御するステップS5-8を含む。
Specifically, step S5 includes:
Step S5-1 controlling the battery placement mechanism to move to a position aligned with the relay position in the charging bin;
Step S5-2, controlling the battery mounting mechanism to extend toward the relay position to the unlocking mechanism and combine with the locking mechanism;
step S5-3 of unlocking the locking mechanism at the relay position by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move;
Step S5-- controlling the push-pull mechanism to extend a suction cup of the push-pull mechanism to connect to the old battery, and control the push-pull mechanism to retract to pull the old battery to the battery exchange device. 4,
Step S5-5, controlling the battery placement mechanism to move to a position that aligns with the charging position in the charging bin;
Step S5-6 of controlling the battery mounting mechanism to extend toward the charging position toward the unlocking mechanism and combine with the locking mechanism.
step S5-7 of unlocking the locking mechanism of the charging position by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move; and
The step S5-8 includes controlling the battery placement mechanism to place the old battery in a charging position.

ステップS5-1における中継ポジションの位置合わせ及びステップS5-5における充電ビンの位置合わせは、いずれも、実施例8に係る電池ポジション位置決め方法を採用してもよい。 The battery position positioning method according to the eighth embodiment may be used for both the relay position positioning in step S5-1 and the charging bin positioning in step S5-5.

<実施例10>
実施例10に係る電池交換方法は、実施例1に係る電池交換ステーションに適用される。
<Example 10>
The battery exchange method according to the tenth embodiment is applied to the battery exchange station according to the first embodiment.

本実施例に係る電池交換方法は、実施例4と実施例5におけるステップS2とS4に基づいて、前記ステップS2に、電池載置機構が位置決めた場合に前記電池載置機構と前記バッテリーブラケットとが位置合わせされる位置データを取得して記録し、ステップS4に、当該位置データに基づいて電池載置機構を前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動する更なる技術案をさらに提供する。 The battery replacement method according to this embodiment is based on steps S2 and S4 in embodiments 4 and 5, and in step S2, when the battery mounting mechanism is positioned, the battery mounting mechanism and the battery bracket are Further, a further technical solution is provided, in which the battery mounting mechanism is moved to a position to be aligned with the battery bracket based on the position data, and in step S4, the battery placement mechanism is moved to a position to be aligned with the battery bracket.

図42に示すように、実施例10に係る電池交換方法は、具体的に、電池交換装置を位置決めして、組み合わせた電池交換位置に電池交換装置が移動するステップS10と、電池交換位置に対応する位置決めデータを取得して記録するステップS11とを含む。 As shown in FIG. 42, the battery replacement method according to the tenth embodiment specifically includes step S10 of positioning the battery replacement device and moving the battery replacement device to the combined battery replacement position; and step S11 of acquiring and recording positioning data.

具体的に、取得された位置決めデータをロカールの不揮発性メモリ又はクラウド型データベースに記憶してもよく、本実施例にこれについて具体的に制限されない。
電池交換装置に対応する位置決めデータを記録して記憶することにより、引き続き、再度位置決めを行う過程に参照用基準を提供し、再度位置決めを行う時間を省くことができる。
電池交換装置に対応する位置決めデータを記録して記憶することにより、引き続き、再度位置決めを行う過程に参照用基準を提供し、再度位置決めを行う時間を省くことができる。
Specifically, the acquired positioning data may be stored in a local non-volatile memory or a cloud-type database, and this embodiment is not specifically limited thereto.
By recording and storing the positioning data corresponding to the battery replacement device, it is possible to provide a reference standard for subsequent repositioning processes and save time for repositioning.
By recording and storing the positioning data corresponding to the battery replacement device, it is possible to provide a reference standard for subsequent repositioning processes and save time for repositioning.

本実施例では、電池交換制御方法が、電池交換装置の電池載置機構がバッテリーブラケットに施錠された電池パックを解錠するように制御するステップS12と、電池交換装置の電池載置機構が解錠された電池パックを取り出すように制御するステップS13とをさらに含む。
故に、位置決めが済んだ電池交換装置により、解錠された電池パックを効果的にかつ、正確的に取り出すことができる。
故に、位置決めが済んだ電池交換装置により、解錠された電池パックを効果的にかつ、正確的に取り出すことができる。
一般的に、取り出された電池パックは、電気切れ又はほぼ切れた電池パックであることから、電池交換装置により、取り出された電池パックを電池ビンに載置して電池パックを再度充電する。
In this embodiment, the battery replacement control method includes step S12 in which the battery placement mechanism of the battery replacement device is controlled to unlock the battery pack locked to the battery bracket, and the battery placement mechanism of the battery replacement device is unlocked. The method further includes step S13 of controlling to take out the locked battery pack.
Therefore, the battery exchange device that has been positioned can effectively and accurately take out the unlocked battery pack.
Therefore, the battery exchange device that has been positioned can effectively and accurately take out the unlocked battery pack.
Generally, the removed battery pack is a battery pack that is out of power or almost out of power, so the removed battery pack is placed in a battery bin by a battery replacement device and the battery pack is charged again.

さらに、ステップS13の後に以下のステップをさらに含む。
ステップS14は、電池交換装置が新しい電池パックを取り出してから、電池交換装置が記録済みの位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動するように制御する。
具体的に、新しい電池パックは、電池交換ビンから取り戻され、満充電となり、又は電気量がニーズを満たしている電池パックとされてもよい。
ステップS15は、電池交換装置が新しい電池パックを電気自動車に取り付けるように制御する。
Furthermore, the following steps are further included after step S13.
In step S14, after the battery exchange device takes out a new battery pack, the battery exchange device is controlled to move to the battery exchange position based on the recorded positioning data.
Specifically, a new battery pack may be retrieved from the battery replacement bin and may be a battery pack that is fully charged or whose electricity content meets the needs.
Step S15 controls the battery replacement device to attach a new battery pack to the electric vehicle.

本実施例が提供する電池交換制御方法は、電池交換装置が電気自動車から、電力不足となった電池パックを取り出す前に得られたものであって電池交換位置に対応する位置決め情報を記録することにより、電池交換装置が電池ビンから満充電となった電池を取り戻して、電池交換位置に再度戻って電池パックを取り付ける際に、予め記録された電池交換位置の位置決め情報に基づいて電池交換装置の位置を直接的に校正すればよい。位置決めを行う上で電池交換位置を重複して見出すことが必要にならず、電池を交換する時間を効果的に節約し、電池を交換する効率を高め、電池を交換するピーク時期に車が並ぶことを効果的に避けることができる。 The battery replacement control method provided by this embodiment includes recording positioning information corresponding to the battery replacement position, which is obtained before the battery replacement device takes out the battery pack that has run out of power from the electric vehicle. When the battery replacement device retrieves a fully charged battery from the battery bin and returns to the battery replacement position to attach the battery pack, the battery replacement device automatically adjusts the battery replacement position based on the positioning information of the battery replacement position recorded in advance. The position can be calibrated directly. It is not necessary to find the battery replacement position redundantly when performing positioning, effectively saving the time to replace the battery, increasing the efficiency of replacing the battery, and making it easier for cars to line up during the peak time for battery replacement. can be effectively avoided.

図43に示すように、ステップS10は、具体的に、バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して取得された第一画像と第二画像を採集するステップS101、第一画像と第二画像を画像処理して位置調整量を取得するステップS102、及び、位置調整量に基づいて電池交換装置が、組み合わせた電池交換位置に移動して、解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部と位置合わせるように制御するステップS103を含む。 As shown in FIG. 43, step S10 specifically includes step S101 of collecting a first image and a second image obtained by collecting images at a first position and a second position in the battery bracket; Step S102 of image processing the image and the second image to obtain the position adjustment amount, and based on the position adjustment amount, the battery replacement device moves to the combined battery replacement position and unlocks the unlocking mechanism and the battery bracket. It includes step S103 of controlling to align with the lock portion.

好適に、第一視覚センサーと第二視覚センサーにより、それぞれ第一画像と第二画像を取得する。さらに、水平移行量、第一垂直移行量、第二垂直移行量、回転角度量のうちの少なくとも一つにより、解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部とが位置決めされるまで、解錠機構の位置を調整する。 Preferably, a first visual sensor and a second visual sensor capture the first image and the second image, respectively. Furthermore, the unlocking mechanism is moved until the unlocking mechanism and the unlocking part of the battery bracket are positioned by at least one of the horizontal shift amount, the first vertical shift amount, the second vertical shift amount, and the rotation angle amount. Adjust the position.

当業者が理解可能なことは、理論的に、電池交換装置の位置が電気自動車のバッテリーブラケットの位置と組み合わせるべきであり、解錠機構と解錠部とが位置合わせてから解錠機構を解錠部に差し込むことに役立つ。しかしながら、実際の場合に、電気自動車が停車したと、その自体が完全に、理論上の推測位置に位置するわけではなく、つまり、推測位置に、水平、垂直又は回転角度の偏差が存在していることから、バッテリーブラケットと電池交換装置との間に、位置の偏差(例えば、水平位置偏差、垂直位置偏差又は回転角度位置偏差)が存在している。位置偏差が存在しているため、解錠機構が解錠部と完全に位置合わせることができない。故に、電池交換装置を一定の水平移行量、垂直移行量及び回転角度量だけ移動させ、車が実際に停車している位置と位置合わせされることにより、解錠機構と解錠部とが完全に位置合わされる。故に、採集された画像情報により、水平移行量、垂直移行量及び角度回転量のうちの少なくとも一つを取得し、多次元の位置調整パラメータを電池交換装置に提供し、位置決めに比較的高い精度を効果的に保証することができる。本実施例では、第一画像と第二画像を取得する前に、さらに、所定位置パラメータに基づいて電池交換装置が大まかな位置決め位置に移動するように制御してもよい。故に、位置決めと電池交換の効率を効果的に高めることができる。 Those skilled in the art can understand that theoretically, the location of the battery replacement device should be combined with the location of the battery bracket of the electric vehicle, and the unlocking mechanism should be unlocked only after the unlocking mechanism and the unlocking part are aligned. Useful for inserting into the lock. However, in actual cases, when an electric vehicle stops, it is not completely located at the theoretical estimated position; that is, there are deviations in horizontal, vertical, or rotational angles from the estimated position. Therefore, a positional deviation (for example, a horizontal positional deviation, a vertical positional deviation, or a rotational angle positional deviation) exists between the battery bracket and the battery exchange device. Due to the presence of positional deviations, the unlocking mechanism cannot be perfectly aligned with the unlocking part. Therefore, by moving the battery exchange device by a certain amount of horizontal movement, vertical movement, and rotation angle and aligning it with the position where the car is actually stopped, the unlocking mechanism and the unlocking part can be completely locked. Aligned to . Therefore, from the collected image information, at least one of the horizontal displacement amount, the vertical displacement amount, and the angular rotation amount is obtained, and multidimensional position adjustment parameters are provided to the battery replacement device, thereby achieving relatively high accuracy in positioning. can be effectively guaranteed. In this embodiment, before acquiring the first image and the second image, the battery exchange device may be further controlled to move to a rough positioning position based on a predetermined position parameter. Therefore, the efficiency of positioning and battery replacement can be effectively increased.

具体的に、当業者が電気自動車と電池交換装置との相対位置を設計すると、電池交換装置に所定の位置パラメータを設置し、電気自動車が電池を交換する所定の位置に停車すると、電池交換装置が、所定の位置パラメータに基づいて電気自動車が所在している領域に移動する。このとき、解錠機構と電気自動車のバッテリーブラケットとの位置関係が推測の範囲を満たすことが認められる。そして、位置決め機構により電池交換装置の位置を微細調整し、解錠機構が電気自動車の電池パックを正確に解錠して電池パックを取り出すことができる。 Specifically, when a person skilled in the art designs the relative position between an electric vehicle and a battery exchange device, a predetermined position parameter is installed in the battery exchange device, and when the electric vehicle stops at a predetermined position for battery exchange, the battery exchange device moves to the area where the electric vehicle is located based on predetermined location parameters. At this time, it is recognized that the positional relationship between the unlocking mechanism and the battery bracket of the electric vehicle satisfies the range of speculation. Then, the positioning mechanism can finely adjust the position of the battery exchange device, and the unlocking mechanism can accurately unlock the battery pack of the electric vehicle and take out the battery pack.

解錠の構成が電池交換装置に設置されることから、電池交換装置を位置決めた場合に、バッテリーブラケットにおける解錠部と組み合わせて解錠するまで解錠機構が伸ばす。故に、電池交換装置の位置を調整することにより解錠機構と解錠部とを正確に位置決めて解錠を行うことを実現することができる。 Since the unlocking structure is installed in the battery replacement device, when the battery replacement device is positioned, the unlocking mechanism extends until it is unlocked in combination with the unlocking portion in the battery bracket. Therefore, by adjusting the position of the battery exchange device, it is possible to accurately position the unlocking mechanism and the unlocking portion to unlock the battery.

また、当業者が理解可能なことは、電池パックの重さが比較的大きい場合に、電池交換装置が電気自動車から電池パックを取り外すと、電気自動車本体の載置量が軽くなり、車全体の傾斜さが少々変更することになり、バッテリーブラケットの垂直位置が合わせて変化することになる。故に、電池交換装置が新しい電池パックを取り出し、電池交換装置が記録されている位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動するように制御すると、電池交換装置の垂直位置を微細調整し、電池交換装置により電池パックを電気自動車のバッテリーブラケットに正確に入れることが必要になる。 Additionally, what those skilled in the art can understand is that when the battery pack is relatively heavy, when the battery exchange device removes the battery pack from the electric vehicle, the weight of the electric vehicle itself becomes lighter, and the weight of the entire vehicle increases. The slope will change slightly, and the vertical position of the battery bracket will change accordingly. Therefore, when the battery exchange device takes out a new battery pack and the battery exchange device is controlled to move to the battery exchange position based on the recorded positioning data, the vertical position of the battery exchange device is finely adjusted and the battery exchange device This makes it necessary to accurately insert the battery pack into the electric vehicle's battery bracket.

具体的に、バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して取得された第三画像と第四画像を採集する。第三画像と第一参照画像に基づいて第三垂直移行量を取得すると共に、第四画像と第二参照画像に基づいて第四垂直移行量を取得する。次に、第三垂直移行量と第四垂直移行量に基づいて電池交換装置を調整し、解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部を位置合わせる。故に、電池交換装置の垂直位置を微細調整すると、再度取り戻された電池を電気自動車のバッテリーブラケットに入れることができる。 Specifically, a third image and a fourth image obtained by collecting images at a first position and a second position of the battery bracket are collected. A third vertical shift amount is obtained based on the third image and the first reference image, and a fourth vertical shift amount is obtained based on the fourth image and the second reference image. Next, the battery exchange device is adjusted based on the third vertical displacement amount and the fourth vertical displacement amount, and the unlocking mechanism and the unlocking portion of the battery bracket are aligned. Therefore, by fine-tuning the vertical position of the battery exchange device, the reclaimed battery can be placed into the battery bracket of the electric vehicle.

本実施例が提供する電池交換装置の電池交換制御方法は、視覚センサーによりバッテリーブラケットにおける対応する位置の画像を取得し、画像を処理して水平移行量、垂直移行量及び角度回転量のうちの少なくとも一つを取得し、電池交換装置に多次元の位置調整パラメータを提供する。そして、比較的高い位置決め精度を効果的に保証し、解錠機構と解錠部を順調に位置合わせたり解錠したりすることができる。また、本実施例では、採集された第三画像と第四画像に基づいて電池交換装置の垂直位置を微細調整することにより、電気自動車のバッテリーブラケットに、再度取り戻された電池を即時で正確に入れることができる。 The battery replacement control method of the battery replacement device provided by this embodiment acquires an image of the corresponding position on the battery bracket using a visual sensor, processes the image, and calculates the horizontal shift amount, vertical shift amount, and angular rotation amount. obtaining at least one and providing a multi-dimensional position adjustment parameter to the battery exchange device; Then, relatively high positioning accuracy can be effectively ensured, and the unlocking mechanism and the unlocking part can be smoothly aligned and unlocked. In addition, in this example, by finely adjusting the vertical position of the battery replacement device based on the collected third and fourth images, the recovered battery can be immediately and accurately inserted into the battery bracket of the electric vehicle. You can put it in.

図44に示すように、電池交換装置1は、位置決め機構11と記録モジュール12を含んでもよい。位置決め機構11は、電池交換装置1を位置決め、組み合わせた電池交換位置に電池交換装置1が移動するためのものである。記録モジュール12は、電池交換位置に対応する位置決めデータを取得して記録するためのものである。 As shown in FIG. 44, the battery exchange device 1 may include a positioning mechanism 11 and a recording module 12. The positioning mechanism 11 is for positioning the battery exchange device 1 and moving the battery exchange device 1 to the combined battery exchange position. The recording module 12 is for acquiring and recording positioning data corresponding to the battery replacement position.

電池交換装置は、電池を取り出す前に一回だけ位置決めを行った場合に、記録モジュールにより、対応する位置決めデータを記録して記憶してもよい。これからの位置決めを再度行う過程に、参照の基準を提供して再度位置決めの時間を省くことができる。 When the battery replacement device performs positioning only once before removing the battery, the recording module may record and store the corresponding positioning data. In the process of re-positioning in the future, it is possible to provide a reference standard and save time for re-positioning.

好適に、本実施例に係る電池交換装置1は、前記の電池交換方法を実行する。
好適に、電池交換装置1は、解錠機構13と位置調整機構14とをさらに含んでもよい。
Preferably, the battery replacement device 1 according to this embodiment executes the battery replacement method described above.
Preferably, the battery exchange device 1 may further include an unlocking mechanism 13 and a position adjustment mechanism 14.

位置調整機構14は、解錠機構13とバッテリーブラケットにおける解錠部を位置決めされるまで、位置決め機構11が取得した水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つに基づいて解錠機構13の位置を調整するためのものである。
解錠機構13は、バッテリーブラケットに施錠された電池パックを解錠するためのものである。
The position adjustment mechanism 14 performs an adjustment based on at least one of the horizontal displacement amount, vertical displacement amount, and rotation angle amount acquired by the positioning mechanism 11 until the unlocking mechanism 13 and the unlocking part of the battery bracket are positioned. This is for adjusting the position of the lock mechanism 13.
The unlocking mechanism 13 is for unlocking the battery pack locked to the battery bracket.

従って、電池交換装置を正確に位置決めることにより、解錠機構と解錠部を順調に位置決めたり解錠したりすることを実現することができる。
さらに、位置決め機構11は、視覚センサー及び位置取得モジュール113を含んでもよい。視覚センサーは、第一視覚センサー111と第二視覚センサー112をさらに含んでもよい。
視覚センサーは、バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して、第一画像と第二画像を取得するためのものである。
位置取得モジュール113は、第一画像及び第二画像を画像処理して水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つを取得するためのものである。
Therefore, by accurately positioning the battery exchange device, it is possible to smoothly position and unlock the unlocking mechanism and the unlocking section.
Furthermore, the positioning mechanism 11 may include a visual sensor and position acquisition module 113. The visual sensor may further include a first visual sensor 111 and a second visual sensor 112.
The visual sensor is for collecting images at a first position and a second position on the battery bracket to obtain a first image and a second image.
The position acquisition module 113 performs image processing on the first image and the second image to acquire at least one of a horizontal shift amount, a vertical shift amount, and a rotation angle amount.

視覚センサーによりバッテリーブラケットにおける対応する位置の画像を取得し、画像を処理して水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つを取得することから、画像を取得する便利性を保証できるのみならず、電池交換装置に多次元の位置調整パラメータを提供し、比較的高い位置決め精度を効果的に高めることができる。 Obtaining an image of a corresponding position on the battery bracket by a visual sensor, and processing the image to obtain at least one of a horizontal displacement amount, a vertical displacement amount, and a rotation angle amount, thereby increasing the convenience of acquiring the image. Not only can it be guaranteed, but also it can provide multi-dimensional positioning parameters to the battery replacement device and effectively improve its relatively high positioning accuracy.

第一参照画像G1を分析した第一位置Aにおいて第一参照画像G1における対応する画素が第一参照画像G1に位置する位置は、位置決めの参照として、説明を便宜にするように、前記目標位置と呼ばれる。 At the first position A where the first reference image G1 is analyzed, the position where the corresponding pixel in the first reference image G1 is located in the first reference image G1 is used as a reference for positioning, and for convenience of explanation, the target position It is called.

目標位置2においける第一画像G11を分析した第一位置Aにおいて第一画像G11における対応する画素が第一画像G11に位置する位置は、説明を便宜にするように、前記リアルタイム位置と呼ばれる。 The position where the corresponding pixel in the first image G11 is located in the first image G11 at the first position A where the first image G11 at the target position 2 is analyzed is referred to as the real-time position for convenience of explanation. .

従来技術における良く知られる画像を処理するアルゴリズムにより、位置取得モジュール113が目標位置とリアルタイム位置に基づいて第一視覚センサー111による第一水平移行量と第一垂直移行量を取得してもよい。理解可能なことは、第一視覚センサー111が第一水平移行量と第一垂直移行量だけ移動することにより、第一視覚センサー111により第一参照画像G1と一致する画像を撮影することができる。 The position acquisition module 113 may acquire the first horizontal displacement amount and the first vertical displacement amount by the first visual sensor 111 based on the target position and the real-time position using well-known image processing algorithms in the prior art. It can be understood that by moving the first visual sensor 111 by the first horizontal displacement amount and the first vertical displacement amount, the first visual sensor 111 can capture an image that matches the first reference image G1. .

同様に、位置取得モジュール113は、さらに、第二画像と予め記憶されておいた第二参照画像に基づいて第二水平移行量と第二垂直移行量を取得する。第二視覚センサー112が第二水平移行量と第二垂直移行量だけ移動することにより、第二視覚センサー112により第二参照画像と一致する画像を撮影することができる。 Similarly, the position acquisition module 113 further acquires a second horizontal displacement amount and a second vertical displacement amount based on the second image and a second reference image stored in advance. By moving the second visual sensor 112 by the second horizontal displacement amount and the second vertical displacement amount, the second visual sensor 112 can capture an image that matches the second reference image.

本実施例では、電池交換装置1が制御モジュール15をさらに含んでもよい。
当電池交換装置1が新しい電池パックを取り出すと、制御モジュール15は、電池交換装置1が記録された位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動するように制御するためのものである。
制御モジュール15は、電池交換装置1が新しい電池パックを電気自動車に取り付けるように制御するためのものである。
従って、記録された位置決めデータを参照しながら再度位置決めを終わらせることにより、位置決めの効率と位置決めの正確性を効果的に高めることができる。
In this embodiment, the battery exchange device 1 may further include a control module 15.
When the battery replacement device 1 takes out a new battery pack, the control module 15 controls the battery replacement device 1 to move to the battery replacement position based on the recorded positioning data.
The control module 15 is for controlling the battery exchange device 1 to attach a new battery pack to the electric vehicle.
Therefore, by completing the positioning again while referring to the recorded positioning data, it is possible to effectively improve the positioning efficiency and positioning accuracy.

当業者が理解可能なことは、電池パックの重さが大きすぎる場合に、電池交換装置により電気自動車から電池パックを取り外すと、電気自動車本体の載置量が軽くなり、車全体の傾斜さ度が少々変更することになり、バッテリーブラケットの垂直位置が合わせて変化することになる。故に、電池交換装置1が新しい電池パックを取り出し、電池交換装置1が記録されている位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動するように制御すると、電池交換装置1の垂直位置を微細調整し、電池交換装置1により電池パックを電気自動車のバッテリーブラケットに正確に入れることが必要になる。 What those skilled in the art can understand is that when the battery pack is too heavy, if the battery pack is removed from the electric vehicle using the battery exchange device, the weight of the electric vehicle itself will be reduced, and the slope of the entire vehicle will be reduced. will be slightly changed, and the vertical position of the battery bracket will change accordingly. Therefore, when the battery exchange device 1 takes out a new battery pack and controls the battery exchange device 1 to move to the battery exchange position based on the recorded positioning data, the vertical position of the battery exchange device 1 is finely adjusted; The battery exchange device 1 requires that the battery pack be accurately placed into the battery bracket of the electric vehicle.

具体的に、電池交換装置1は、記録された位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動すると、視覚センサーがさらに、バッテリーブラケットにおける第一位置Aと第二位置Bとの画像を採集して、第三画像と第四画像とを取得してもよい。位置取得モジュール113は、第三画像と第一参照画像に基づいて第三垂直移行量を取得すると共に、第四画像と第二参照画像に基づいて第四垂直移行量を取得する。次に、位置調整機構14は、第三垂直移行量と第四垂直移行量に基づいて電池交換装置1を調整して、解錠機構13とバッテリーブラケットにおける解錠部とを位置合わせる。故に、電池交換装置1は、垂直位置を微細調整すると、取り戻された電池を電気自動車のバッテリーブラケットに入れることができる。 Specifically, when the battery replacement device 1 moves to the battery replacement position based on the recorded positioning data, the visual sensor further collects images of the first position A and the second position B on the battery bracket, and A third image and a fourth image may be acquired. The position acquisition module 113 acquires a third vertical displacement amount based on the third image and the first reference image, and acquires a fourth vertical displacement amount based on the fourth image and the second reference image. Next, the position adjustment mechanism 14 adjusts the battery exchange device 1 based on the third vertical displacement amount and the fourth vertical displacement amount to align the unlocking mechanism 13 and the unlocking portion of the battery bracket. Therefore, the battery exchange device 1 can place the recovered battery into the battery bracket of the electric vehicle by finely adjusting the vertical position.

図45を参照すると、同図に視覚センサーを実際に取り付ける位置を示している。そのうち、第一視覚センサー111と第二視覚センサー112は、位置調整機構14における電気自動車に対する側に取り付けられてもよい。その場合に、バッテリーブラケットにおける目標位置を検測することに役立つ。解錠機構13と位置調整機構14とを取り付け、位置調整機構14による水平移行、垂直移行及び回転角度などのパラメータを調整することにより、解錠構成13とバッテリーブラケットにおける解錠部とを位置合わせることができる。 Referring to FIG. 45, the position where the visual sensor is actually attached is shown in the same figure. Among them, the first visual sensor 111 and the second visual sensor 112 may be attached to the side of the position adjustment mechanism 14 facing the electric vehicle. In that case, it is useful for detecting the target position on the battery bracket. The unlocking structure 13 and the unlocking part in the battery bracket are aligned by attaching the unlocking mechanism 13 and the position adjustment mechanism 14 and adjusting parameters such as horizontal movement, vertical movement, and rotation angle by the position adjustment mechanism 14. be able to.

本実施例が提供する電池交換装置は、位置決め機構11と記録モジュール12などにより位置決めを正確に実現でき、電池を交換する効率を高めることができる。 The battery exchange device provided by this embodiment can achieve accurate positioning using the positioning mechanism 11, the recording module 12, etc., and can improve the efficiency of battery exchange.

<実施例11>
実施例11は、実施例2に基づいて電池交換方法に対する更なるステップを提供する。
<Example 11>
Example 11 provides further steps to the battery replacement method based on Example 2.

ステップS2の前に、側面扉が開くように制御することをさらに含み、及び/又は、ステップS4の後に側面扉が閉まるように制御することをさらに含む。 The method further includes controlling the side door to open before step S2, and/or controlling the side door to close after step S4.

電池交換装置により古い電池を取り外すように操作する前に、側面扉が開くように制御することから、電池を交換するステップを円滑に行うことを保証することができる。電池交換装置により新しい電池を取り付けるように操作する後に、側面扉が閉まるように制御することにから、電池交換ビンの内外と外部とに熱を持続的に交換することにより、電池交換ビンの内部に温度を保持できないということを避けることができると共に、外部からの雑物などが電池交換ビンに入って電池交換ビンにおける電気装置が破壊されてしまうことを避けることもできる。 Since the side door is controlled to open before the battery replacement device is operated to remove the old battery, it is possible to ensure that the battery replacement step is performed smoothly. Since the side door is controlled to close after the battery exchange device is operated to install a new battery, heat is continuously exchanged between the inside and outside of the battery exchange bin. It is possible to avoid not being able to maintain the temperature at the same time, and it is also possible to avoid foreign substances from the outside entering the battery exchange bin and destroying the electrical equipment in the battery exchange bin.

本発明への説明では、理解可能なことが以下である。「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「先端」、「底部」、「内」、「外」などの方位又は位置関係を示す表現は、図面に示す方位又は位置関係又は装置を正常に使う際における方位又は位置を意味しており、本発明を簡便に説明したり説明を便宜にしたりするものに過ぎず、係る装置又は素子に必ず特定の方位が存在し、特定の方位に従って構成や操作を行うことを表したり暗示したりするものではない。本発明に係る各実施例は、いずれも、一定の関連性を持って任意の形態により接合することが可能であり、例えば、二つずつが互いに接合し、三つが接合し、又は複数の実施例が一緒に接合するなどの形態も可能であり、接合された技術手段は、本発明の開示として見なされるべきである。 In the description of the invention, what may be understood is as follows. Directions such as "top", "bottom", "front", "back", "left", "right", "vertical", "horizontal", "tip", "bottom", "inside", "outside", etc. Or expressions indicating positional relationships mean the orientation or positional relationship shown in the drawings or the orientation or position when the device is normally used, and are only used to simply explain the present invention or make the explanation convenient. , does not represent or imply that such devices or elements necessarily have a particular orientation or that they should be constructed or operated in accordance with a particular orientation. Each of the embodiments according to the present invention can be joined in any form with a certain relationship, for example, two at a time, three at a time, or a plurality of implementations. Forms such as examples joined together are also possible, and the joined technical means should be considered as disclosure of the invention.

以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、当業者は、これが単なる例による説明であり、本発明の保護範囲が添付の特許請求の範囲によって限定されることを理解すべきである。当業者は、本発明の原理及び本質から逸脱することなく、これらの実施形態に様々な変更又は修正を加えることができるが、これらの変更及び修正は、いずれも本発明の保護範囲に含まれる。 Although the specific embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art should understand that this is merely a description by way of example, and the protection scope of the present invention is limited by the appended claims. . Those skilled in the art can make various changes or modifications to these embodiments without departing from the principle and essence of the present invention, but all of these changes and modifications fall within the protection scope of the present invention. .

1 第一電池交換ビン
101 第一下方レール
102 第一上方レール
2 第二電池交換ビン
11 開口
15 先部開口
3 充電ビン
31 電池出し入れ口
32 充電室
33 充電ラック
34 中央保守通路
4 第一電池交換装置
41 第一ベース
42 第一フレーム
43 第一ボックス
431 主体
432 電池載置機構
433 押し引き機構
434 吸盤
435 解錠機構
44 第一支持ロッド
5 第二電池交換装置
6 走行通路
7 第一上方電池交換ビン
8 第二上方電池交換ビン
71 底面開口
74 側面開口
9 保守台
100 電気自動車
501 第一視覚センサー
502 第二視覚センサー
503 位置取得手段
802 解錠機構
61 第一垂直駆動器
62 第二垂直駆動器
812 回転駆動器
100 電池載置機構
100a 押し引き機構
1 駆動機構
12 駆動手段
13 第一取り付け板
2 解錠ロッド
21 差し込み端
3 接続手段
4 検測手段
5 検測ブロック
200 バッテリーブラケット
301 施錠機構
311 回転差し込み部
312 位置制限部
400 電気コネクター
410 電池側電気コネクター
420 車側電気コネクター
500 電池パック(古い電池、新しい電池)
1 First battery exchange bin 101 First lower rail 102 First upper rail 2 Second battery exchange bin 11 Opening 15 Tip opening 3 Charging bin 31 Battery opening 32 Charging chamber 33 Charging rack 34 Central maintenance passage 4 First battery Exchange device 41 First base 42 First frame 43 First box 431 Main body 432 Battery placement mechanism 433 Push/pull mechanism 434 Suction cup 435 Unlocking mechanism 44 First support rod 5 Second battery exchange device 6 Running path 7 First upper battery Exchange bin 8 Second upper battery exchange bin 71 Bottom opening 74 Side opening 9 Maintenance stand 100 Electric vehicle 501 First visual sensor 502 Second visual sensor 503 Position acquisition means 802 Unlocking mechanism 61 First vertical drive 62 Second vertical drive Container 812 Rotary drive device 100 Battery placement mechanism 100a Push/pull mechanism 1 Drive mechanism 12 Drive means 13 First mounting plate 2 Unlocking rod 21 Insertion end 3 Connection means 4 Inspection means 5 Inspection block 200 Battery bracket 301 Locking mechanism 311 Rotating insertion part 312 Position restriction part 400 Electrical connector 410 Battery side electrical connector 420 Vehicle side electrical connector 500 Battery pack (old battery, new battery)

Claims (19)

電池交換ステーションにおける所定停車位置に電気自動車が停車するステップと、
電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において、電気自動車における古い電池を取り外すステップと、
電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り、充電ビンから新しい電池を取り出すステップと、
電池交換装置により、所定電池交換位置において、新しい電池を電気自動車に取り付けるステップと、を含み、
前記電池交換装置は、電池載置機構を含み、
前記電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、前記電池載置機構を前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することを更に含み、
好適に、前記電池載置機構を前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することは、
前記バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置の画像を採集して第一画像と第二画像を取得すること、
前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得すること、及び、
前記位置調整量に基づいて、前記電池載置機構がバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することを含む、ことを特徴とする電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
stopping the electric vehicle at a predetermined stopping position at the battery exchange station;
removing the old battery in the electric vehicle at a predetermined battery replacement position at the battery replacement station by the battery replacement device;
sending the old battery to a charging bin located above the predetermined parking position at the battery swapping station by a battery swapping device, and removing the new battery from the charging bin;
installing a new battery into the electric vehicle at a predetermined battery replacement location by the battery replacement device;
The battery exchange device includes a battery mounting mechanism,
Removing an old battery from an electric vehicle at a predetermined battery replacement position at a battery replacement station by the battery replacement device controls the battery placement mechanism to be moved to a position aligned with a battery bracket of the electric vehicle. further including,
Preferably, controlling the battery placement mechanism to a position where it aligns with a battery bracket in the electric vehicle includes:
collecting images at a first position and a second position in the battery bracket to obtain a first image and a second image;
image processing the first image and the second image to obtain a position adjustment amount;
A battery replacement method for use in a battery replacement station, comprising controlling the battery mounting mechanism to move to a position where it aligns with a battery bracket based on the position adjustment amount.
前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得することは、
前記第一画像と前記第一位置に対応する第一参照画像又は第二画像と前記第二位置に対応する第二参照画像に基づいて水平移行量を取得すること、
及び/又は、前記第一画像と前記第一参照画像及び前記第二画像と前記第二参照画像に基づいて第一垂直移行量と第二垂直移行量をそれぞれ取得すること、
及び/又は、前記第一画像における前記第一位置の被写界深度値と前記第二画像における前記第二位置の被写界深度値に基づいて回転角度量を取得することを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
Obtaining the position adjustment amount by image processing the first image and the second image,
obtaining a horizontal shift amount based on the first image and a first reference image corresponding to the first position or a second image and a second reference image corresponding to the second position;
and/or obtaining a first vertical displacement amount and a second vertical displacement amount based on the first image and the first reference image and the second image and the second reference image, respectively;
and/or obtaining a rotation angle amount based on a depth of field value at the first position in the first image and a depth of field value at the second position in the second image. A battery replacement method used in the battery replacement station according to claim 1.
前記電池載置機構を前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することは、
電池交換装置と電気自動車との間における第一距離と第二距離を採集すること、及び、
前記第一距離と前記第二距離に基づいて回転角度量を取得すること、をさらに含む、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
Controlling the battery placement mechanism to move to a position where it aligns with the battery bracket in the electric vehicle includes:
collecting a first distance and a second distance between the battery exchange device and the electric vehicle; and
3. The battery replacement method for use in a battery replacement station according to claim 1, further comprising: obtaining a rotation angle amount based on the first distance and the second distance.
前記電池載置機構には、バッテリーブラケットにおける施錠機構と組み合わせて施錠又は解錠を行うための解錠機構が設けられており、
前記電池交換装置により電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、前記電池載置機構が電気自動車に向かって解錠機構まで伸びて施錠機構と組み合わさるように制御することをさらに含み、
好適に、前記解錠機構は、解錠ロッドを含み、前記施錠機構には、解錠部が設けられ、
前記電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して、前記解錠部が運動するように連動することにより、前記バッテリーブラケットの施錠機構を解錠する、ことをさらに含み、
好適に、前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより前記バッテリーブラケットの施錠機構を解錠する前に、
前記解錠ロッドが前記解錠部と組み合わさったかどうかを判断し、組み合わさったと判断すると、前記解錠ロッドが回転するように駆動することをさらに含む、ことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
The battery mounting mechanism is provided with an unlocking mechanism for locking or unlocking in combination with a locking mechanism in the battery bracket,
Removing an old battery from an electric vehicle at a predetermined battery exchange position in a battery exchange station by the battery exchange device may be performed such that the battery placement mechanism extends toward the electric vehicle to an unlocking mechanism and is combined with a locking mechanism. further comprising controlling;
Preferably, the unlocking mechanism includes an unlocking rod, and the locking mechanism is provided with an unlocking part,
With the battery replacement device, removing an old battery in an electric vehicle at a predetermined battery replacement position in a battery replacement station is achieved by driving the unlocking rod to move and causing the unlocking part to move. further comprising: unlocking the locking mechanism of the battery bracket by interlocking with the battery bracket;
Preferably, before unlocking the locking mechanism of the battery bracket by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move,
Claims 1 to 3, further comprising determining whether the unlocking rod is combined with the unlocking part, and driving the unlocking rod to rotate when it is determined that the unlocking rod is combined with the unlocking part. A battery replacement method used in the battery replacement station according to any one of the above.
前記電池載置機構は、押し引き機構をさらに含み、
前記電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、
前記の前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤まで伸びて前記古い電池に接続するように制御すること、及び、
前記押し引き機構が引っ込めることにより前記古い電池を前記電池交換装置に引くように制御することをさらに含む、ことを特徴とする請求項4に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
The battery mounting mechanism further includes a push/pull mechanism,
Removing an old battery in an electric vehicle at a predetermined battery replacement position in a battery replacement station by the battery replacement device comprises:
controlling the push-pull mechanism to extend to a suction cup of the push-pull mechanism and connect to the old battery;
5. The battery replacement method for use in a battery replacement station according to claim 4, further comprising controlling the push-pull mechanism to pull the old battery toward the battery replacement device by retracting.
前記電池載置機構が前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御する後に、前記電池載置機構と前記バッテリーブラケットとが位置合わせされる位置データを取得して記録すること、をさらに含む、ことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。 After controlling the battery mounting mechanism to move to a position where it is aligned with a battery bracket in the electric vehicle, acquiring and recording position data where the battery mounting mechanism and the battery bracket are aligned; The battery replacement method used in the battery replacement station according to any one of claims 1 to 5, further comprising: 前記電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外す前に、所定値に基づいて電池載置機構がバッテリーブラケットと相対する所定電池交換位置に移動するように制御することを含む、ことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。 The battery replacement device moves the battery mounting mechanism to the predetermined battery replacement position opposite to the battery bracket based on a predetermined value before removing the old battery from the electric vehicle at the predetermined battery replacement position in the battery replacement station. 7. A battery replacement method for use in a battery replacement station according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the method includes controlling the battery to replace the battery. 前記電池交換装置により、所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、
前記のステップS2に記録された位置データを取得すること、及び、
前記の前記位置データに基づいて電池載置機構を前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動すること、を含み、
好適に、
前記電池載置機構には、バッテリーブラケットにおける施錠機構と組み合わせて施錠又は解錠を行うための解錠機構が設けられ、
そのうち、前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、
前記電池載置機構が前記電気自動車に向かって解錠機構まで伸びて前記施錠機構と組み合わさるように制御することをさらに含み、
好適に、
前記電池載置機構は、押し引き機構をさらに含み、
そのうち、前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、
前記の押し引き機構が伸びて電池載置機構に位置する新しい電池をバッテリーブラケットに押し込むように制御することをさらに含む、ことを特徴とする請求項6又は7に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
Installing a new battery into an electric vehicle at a predetermined battery replacement position by the battery replacement device includes:
obtaining the position data recorded in step S2, and
moving the battery placement mechanism to a position to align with the battery bracket based on the position data;
Preferably,
The battery mounting mechanism is provided with an unlocking mechanism for locking or unlocking in combination with a locking mechanism in the battery bracket,
Among them, installing a new battery into an electric vehicle at a predetermined battery replacement position using the battery replacement device,
further comprising controlling the battery placement mechanism to extend toward the electric vehicle to an unlocking mechanism and combine with the locking mechanism;
Preferably,
The battery mounting mechanism further includes a push/pull mechanism,
Among them, installing a new battery into an electric vehicle at a predetermined battery replacement position using the battery replacement device,
The battery exchange station according to claim 6 or 7, further comprising controlling the push/pull mechanism to extend and push a new battery located in the battery mounting mechanism into the battery bracket. How to replace the battery.
前記解錠機構は、解錠ロッドを含み、前記施錠機構には解錠部が設けられ、
そのうち、前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、
前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して、前記解錠部が運動するように連動することにより、前記バッテリーブラケットの施錠機構を施錠することをさらに含む、ことを特徴とする請求項8に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
The unlocking mechanism includes an unlocking rod, the locking mechanism is provided with an unlocking part,
Among them, installing a new battery into an electric vehicle at a predetermined battery replacement position using the battery replacement device,
The method further comprises: locking the locking mechanism of the battery bracket by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move. 8. A battery replacement method used in the battery replacement station according to 8.
前記電池交換装置は、電池載置機構を含み、
前記電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、前記電池載置機構が前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御することを含む、ことを特徴とする請求項1から9の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
The battery exchange device includes a battery mounting mechanism,
The battery exchange device feeds an old battery into a charging bin located above the predetermined stopping position in the battery exchange station, and taking out a new battery from the charging bin means that the battery placement mechanism moves the old battery to the position of the old battery in the charging bin. 10. A battery replacement method for use in a battery replacement station according to any one of claims 1 to 9, further comprising controlling the battery replacement station to move to a position aligned with the battery replacement station.
電池載置機構が前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御することは、
第一位置決め位置合わせ操作であって、
古い電池ポジションにおける位置決め領域の周辺位置情報、電池載置機構における前記位置決め領域に対応する目標位置情報、及び、位置決め領域の位置合わせ位置情報を取得し、
目標位置情報及び周辺位置情報に基づいて実際移動量を取得し、位置合わせ位置情報及び周辺位置情報に基づいて位置合わせ移動量を取得し、
前記実際移動量と前記位置合わせ移動量を判断して処理し、判断結果に基づいて電池載置機構移動が位置決めと位置合わせを行うように制御する、第一位置決め位置合わせ操作、
及び/又は
第二位置決め位置合わせ操作であって、
前記古い電池ポジションにおける第一位置と第二位置の画像を採集して第一画像と第二画像を取得し、
前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得し、
前記位置調整量に基づいて前記電池載置機構が前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御する、第二位置決め位置合わせ操作を含み、
好適に、前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得することは、
前記第一画像と前記第一位置と対応する第一参照画像又は第二画像と前記第二位置と対応する第二参照画像に基づいて水平移行量を取得すること、
及び/又は、前記第一画像と前記第一参照画像及び前記第二画像と前記第二参照画像に基づいてそれぞれ第一垂直移行量と第二垂直移行量を取得する、ことを含む、ことを特徴とする請求項10に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
Controlling the battery placement mechanism to move to a position that aligns with the old battery position in the charging bin includes:
A first positioning positioning operation,
Obtaining peripheral position information of the positioning area in the old battery position, target position information corresponding to the positioning area in the battery placement mechanism, and alignment position information of the positioning area,
Obtaining an actual movement amount based on the target position information and surrounding position information, obtaining an alignment movement amount based on the alignment position information and surrounding position information,
a first positioning and positioning operation, which determines and processes the actual movement amount and the positioning movement amount, and controls the movement of the battery mounting mechanism to perform positioning and alignment based on the judgment result;
and/or a second positioning alignment operation,
collecting images at a first position and a second position in the old battery position to obtain a first image and a second image;
image processing the first image and the second image to obtain a position adjustment amount;
a second positioning positioning operation for controlling the battery placement mechanism to move to a position where it aligns with the battery bracket based on the position adjustment amount;
Preferably, acquiring the position adjustment amount by image processing the first image and the second image,
obtaining a horizontal shift amount based on the first reference image corresponding to the first image and the first position or the second reference image corresponding to the second image and the second position;
and/or obtaining a first vertical shift amount and a second vertical shift amount based on the first image and the first reference image, and the second image and the second reference image, respectively. A battery exchange method used in a battery exchange station according to claim 10.
ステップS3は、
電池載置機構により古い電池を古い電池ポジションに入れるように制御するステップS3-2を含み、
好適に、前記電池交換装置により古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
前記電池載置機構における解錠機構が古い電池を古い電池ポジションに施錠するように制御することを含む、ことを特徴とする請求項10又は11に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
Step S3 is
including step S3-2 controlling the battery placement mechanism to place the old battery in the old battery position;
Preferably, feeding the old battery by the battery exchange device into a charging bin located above the predetermined parking position in the battery exchange station and taking out the new battery from the charging bin includes:
12. The battery replacement method for use in a battery replacement station according to claim 10 or 11, wherein the unlocking mechanism in the battery placement mechanism includes controlling an old battery to be locked in an old battery position.
前記電池交換装置により古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
前記電池載置機構が前記充電ビンにおける新しい電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御することを含み、
好適に、前記電池載置機構には、新しい電池ポジションにおける施錠機構と組み合わせて施錠又は解錠を行うための解錠機構が設けられ、
前記電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
前記電池載置機構が新しい電池ポジションに向かって解錠機構に伸びて施錠機構と組み合わさるように制御することをさらに含み、
好適に、前記解錠機構は、解錠ロッドを含み、前記施錠機構には、解錠部が設けられ、
前記電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより、前記新しい電池ポジションの施錠機構を解錠することをさらに含む、ことを特徴とする請求項10から12の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
Feeding the old battery by the battery exchange device into a charging bin located above the predetermined parking position in the battery exchange station and taking out the new battery from the charging bin,
controlling the battery placement mechanism to move to a position aligned with a new battery position in the charging bin;
Preferably, the battery mounting mechanism is provided with an unlocking mechanism for locking or unlocking in combination with a locking mechanism in a new battery position,
Using the battery exchange device, feeding an old battery into a charging bin located above the predetermined parking position at the battery exchange station and taking out a new battery from the charging bin includes:
further comprising controlling the battery placement mechanism to extend to the unlocking mechanism toward a new battery position and engage with the locking mechanism;
Preferably, the unlocking mechanism includes an unlocking rod, and the locking mechanism is provided with an unlocking part,
Using the battery exchange device, feeding an old battery into a charging bin located above the predetermined parking position at the battery exchange station and taking out a new battery from the charging bin includes:
The method further comprises unlocking the locking mechanism of the new battery position by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move. A battery replacement method for use in the battery replacement station according to any one of Items 10 to 12.
前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより、前記新しい電池ポジションの施錠機構を解錠する前に、
前記の前記解錠ロッドが前記解錠部と組み合わさったかどうかを判断し、組み合わさったと判断すると前記解錠ロッドが回転するように駆動することをさらに含み、
好適に、前記電池載置機構は、押し引き機構をさらに含み、
前記電池交換装置により古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
前記の前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤まで伸びて前記新しい電池に接続するように制御すること、及び、
前記押し引き機構が引っ込めることにより前記新しい電池を前記電池交換装置に引くように制御することをさらに含む、ことを特徴とする請求項13に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
Before unlocking the locking mechanism of the new battery position by driving the unlocking rod to move and interlocking the unlocking part to move,
further comprising determining whether the unlocking rod is combined with the unlocking part, and driving the unlocking rod to rotate when it is determined that the unlocking rod is combined with the unlocking part,
Preferably, the battery mounting mechanism further includes a push/pull mechanism,
Feeding the old battery by the battery exchange device into a charging bin located above the predetermined parking position in the battery exchange station and taking out the new battery from the charging bin,
controlling the push/pull mechanism to extend to a suction cup of the push/pull mechanism and connect to the new battery;
14. The battery replacement method for use in a battery replacement station as claimed in claim 13, further comprising controlling the push/pull mechanism to retract to pull the new battery to the battery replacement device.
前記電池交換ステーションは、第一電池交換ビン、第二電池交換ビン、充電ビン、第一電池交換装置、及び、第二電池交換装置を含み、
前記第一電池交換ビンと前記第二電池交換ビンとの間に所定停車位置が設けられ、前記第一電池交換ビンと第二電池交換ビンに所定電池交換位置が設けられ、前記充電ビンは、前記所定停車位置の上方に位置し、前記第一電池交換ビン及び/又は第二電池交換ビンの側面に側面開口が設けられ、前記所定電池交換位置と前記側面開口が相対しており、
好適に、前記電池交換ステーションにおける所定停車位置に電気自動車が停車することは、電気自動車におけるバッテリーブラケットが前記側面開口に相対するように、前記電気自動車が所定停車位置に走行する、ことを含む、ことを特徴とする請求項1から14の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
The battery exchange station includes a first battery exchange bin, a second battery exchange bin, a charging bin, a first battery exchange device, and a second battery exchange device,
A predetermined stopping position is provided between the first battery exchange bin and the second battery exchange bin, a predetermined battery exchange position is provided between the first battery exchange bin and the second battery exchange bin, and the charging bin includes: Located above the predetermined stopping position, a side opening is provided on the side surface of the first battery exchange bin and/or the second battery exchange bin, and the predetermined battery exchange position and the side opening are opposite to each other,
Preferably, stopping the electric vehicle at the predetermined stopping position at the battery exchange station includes driving the electric vehicle to the predetermined stopping position such that the battery bracket of the electric vehicle faces the side opening. A battery replacement method used in a battery replacement station according to any one of claims 1 to 14.
前記電池交換装置により電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、前記前記電池交換装置により前記第一電池交換ビン及び/又は前記第二電池交換ビンの側面開口を介して電気自動車から古い電池を取り外すことを含む、ことを特徴とする請求項15に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。 Removing an old battery from an electric vehicle at a predetermined battery exchange position in a battery exchange station by the battery exchange device includes opening a side opening of the first battery exchange bin and/or the second battery exchange bin by the battery exchange device. 16. A battery replacement method for use in a battery replacement station as claimed in claim 15, comprising removing an old battery from an electric vehicle via a battery replacement station. 前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、前記の前記電池交換装置により前記第一電池交換ビン及び/又は前記第二電池交換ビンの側面開口を介して新しい電池を電気自動車に取り付けること、を含む、ことを特徴とする請求項15又は16に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。 Attaching a new battery to the electric vehicle at a predetermined battery replacement position by the battery replacement device includes installing a new battery into the electric vehicle through a side opening of the first battery replacement bin and/or the second battery replacement bin by the battery replacement device. 17. A battery replacement method for use in a battery replacement station according to claim 15 or 16, comprising: installing a new battery in an electric vehicle. 前記側面開口に側面扉が設けられ、
そのうち、
前記電池交換装置により電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外す前に、側面扉が開くように制御することを含み、
及び/又は、
前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けた後に、側面扉が閉まるように制御することを含む、ことを特徴とする請求項15から17の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
A side door is provided in the side opening,
One of these days,
Controlling the battery replacement device to open a side door before removing an old battery from an electric vehicle at a predetermined battery replacement position in a battery replacement station;
and/or
18. The method according to any one of claims 15 to 17, further comprising controlling a side door to close after a new battery is installed in the electric vehicle at a predetermined battery replacement position by the battery replacement device. A battery replacement method used in the described battery replacement station.
前記第一電池交換ビン及び/又は第二電池交換ビンの先部にそれぞれ先部開口が設けられ、前記充電ビンの側面に出し入れ口が設けられ、
前記電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
前記の前記電池交換装置により前記第一電池交換ビン及び/又は前記第二電池交換ビンの先部開口、充電ビンの出し入れ口を介して、古い電池を前記充電ビンに入れること、及び
前記充電ビンの出し入れ口、前記第一電池交換ビン及び/又は前記第二電池交換ビンの先部開口を介して、充電ビンから新しい電池を取り出すことを含む、ことを特徴とする請求項15から18の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
A tip opening is provided at the tip of the first battery exchange bin and/or the second battery exchange bin, and an entry/exit opening is provided on the side of the charging bin,
Using the battery exchange device, feeding an old battery into a charging bin located above the predetermined parking position at the battery exchange station and taking out a new battery from the charging bin includes:
inserting an old battery into the charging bin through the front opening of the first battery replacing bin and/or the second battery replacing bin and the loading/unloading port of the charging bin by the battery replacing device; and 19. The method of claim 15, further comprising taking out a new battery from the charging bin through the opening of the first battery exchange bin and/or the second battery exchange bin. A battery replacement method used in the battery replacement station according to item (1).
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