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KR20120124253A - System for auto-exchanging of electric vehicle battery - Google Patents

System for auto-exchanging of electric vehicle battery Download PDF

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KR20120124253A
KR20120124253A KR1020110042040A KR20110042040A KR20120124253A KR 20120124253 A KR20120124253 A KR 20120124253A KR 1020110042040 A KR1020110042040 A KR 1020110042040A KR 20110042040 A KR20110042040 A KR 20110042040A KR 20120124253 A KR20120124253 A KR 20120124253A
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KR
South Korea
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battery
electric vehicle
rail
moving rail
moving
Prior art date
Application number
KR1020110042040A
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Inventor
유치만
박준석
Original Assignee
국민대학교산학협력단
주식회사 모텍스
한국항공대학교산학협력단
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Publication date
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Abstract

본 발명은 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템에 관한 것으로서, 상부 일측에 전기 배터리가 탑재되는 자동차에 배터리를 교환하는 시스템에 있어서, 상기 전기 자동차의 차고보다 높은 위치로 형성되고, 다층,다열의 적재공간부를 갖는 적재대와; 상기 적재대의 각 적재공간부들에 배치되어 다른 열의 적재공간부로 수평이동이 이루어지는 배터리 받침대들과; 상기 적재대의 상부와 상기 전기 자동차의 상부에 대하여 전후 또는 좌우 양측에 한 쌍으로 배열설치된 고정 가이드 레일과; 상기 고정 가이드 레일을 따라 X축 또는 Y축으로 수평이동하는 가변 가이드 레일과; 상기 가변 가이드 레일을 따라 Y축 또는 X축으로 수평이동함과 아울러 상하로 승강이 이루어지는 이동레일과; 상기 이동레일의 하단에 설치되어 상기 전기 자동차의 배터리 또는 상기 적재대의 상부로 이송된 배터리를 픽업하여 상호 교환하도록 하는 파지수단을 포함하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 전기 자동차의 배터리 장착홈에 장착되어 있는 방전 예정인 배터리를, 승강장 등에 설치된 충전 완료된 배터리들의 적재대로부터 어느 하나의 충전 완료된 배터리와 단시간 내에 용이하게 교환할 수 있게 됨으로써, 효율성이 크게 향상되는 효과가 제공된다.The present invention relates to a system for automatically replacing a battery for an electric vehicle, the system for replacing a battery in a vehicle in which the electric battery is mounted on one side of the upper side, formed in a position higher than the garage of the electric vehicle, multi-layer, multi-row loading A mounting table having a space portion; Battery pedestals disposed in the load space portions of the load table and configured to move horizontally to load space portions in different rows; Fixed guide rails arranged in pairs on the front, rear, left, and right sides of the mounting table and the upper part of the electric vehicle; A variable guide rail moving horizontally along the fixed guide rail in an X axis or a Y axis; A moving rail which horizontally moves along the variable guide rail in the Y-axis or the X-axis and moves up and down; And a gripping means installed at a lower end of the movable rail to pick up and exchange the battery of the electric vehicle or the battery transferred to the upper portion of the loading table. The battery that is to be discharged can be easily exchanged with any one of the charged batteries in a short time from the mounting table of the charged batteries installed in the platform and the like, thereby providing an effect of greatly improving the efficiency.

Figure P1020110042040
Figure P1020110042040

Description

전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템{System for auto-exchanging of electric vehicle battery}System for auto-exchanging of electric vehicle battery

본 발명은 전기 자동차용 배터리 자동교환 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 자동차의 진입을 확인하여 방전 예정인 배터리를 충전이 완료된 배터리와 자동으로 교환해주는 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an automatic battery replacement system for an electric vehicle, and more particularly, to a system for automatically checking the entry of an electric vehicle and automatically replacing a battery to be discharged with a fully charged battery.

일반적으로, 자동차는 연료로서 휘발유와 경유 등의 석유와, LPG, LNG 등의 가스를 주로 사용하고 있는데, 이러한 석유와 가스는 한정된 지하자원이어서 점차 가격부담이 커지고 있고, 또한 환경오염을 유발하는 문제로 인하여 점차적으로 대체연료에 대한 수요가 급증하고 있다.In general, automobiles mainly use gas such as gasoline and diesel as fuel, and gas such as LPG and LNG. These oils and gases are limited underground resources, and thus, they are becoming increasingly expensive and cause environmental pollution. As a result, demand for alternative fuels is increasing rapidly.

이에, 최근에 자동차의 대체연료로서는 전기 배터리가 많이 상용화되고 있는 실정인데, 이러한 전기 배터리는 장시간 충전을 해야 하는 문제로 인하여 널리 실용화되지 못하고 있다.Accordingly, in recent years, as an alternative fuel for automobiles, many electric batteries have been commercialized, but such electric batteries have not been widely used due to the problem of charging for a long time.

본 발명은 전기 자동차용 배터리를 장시간 충전하지 않고, 방전 예정인 배터리를 충전이 완료된 배터리로 단시간 내에 간편하게 자동으로 교환해주도록 하는 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic replacement system for an electric vehicle battery in which a battery to be discharged is easily and automatically replaced in a short time without being charged for an electric vehicle battery for a long time.

특히, 버스의 경우 특정 승강장 등의 교환소에서 방전 예정인 배터리를 충전이 완료된 배터리와 단시간 내에 간편하게 교환할 수 있도록 함으로써, 효율성을 극대화시킨 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템을 제공하는데에 목적이 있다.
In particular, in the case of a bus, it is an object of the present invention to provide an automatic replacement system for an electric vehicle battery that maximizes efficiency by allowing a battery to be easily discharged in a short time with a battery to be discharged at an exchange such as a specific platform.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템은, 상부 일측에 전기 배터리가 탑재되는 자동차에 배터리를 교환하는 시스템에 있어서, 상기 전기 자동차의 차고보다 높은 위치로 형성되고, 다층,다열의 적재공간부를 갖는 적재대와; 상기 적재대의 각 적재공간부들에 배치되어 다른 열의 적재공간부로 수평이동이 이루어지는 배터리 받침대들과; 상기 적재대의 상부와 상기 전기 자동차의 상부에 대하여 전후 또는 좌우 양측에 한 쌍으로 배열설치된 고정 가이드 레일과; 상기 고정 가이드 레일을 따라 X축 또는 Y축으로 수평이동하는 가변 가이드 레일과; 상기 가변 가이드 레일을 따라 Y축 또는 X축으로 수평이동함과 아울러 상하로 승강이 이루어지는 이동레일과; 상기 이동레일의 하단에 설치되어 상기 전기 자동차의 배터리 또는 상기 적재대의 상부로 이송된 배터리를 픽업하여 상호 교환하도록 하는 파지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The automatic exchange system for an electric vehicle battery according to the present invention for achieving the above object, in the system for replacing the battery in the vehicle is mounted on the upper side of the electric battery, formed in a position higher than the garage of the electric vehicle A loading table having a multi-layer, multi-row loading space portion; Battery pedestals disposed in the load space portions of the load table and configured to move horizontally to load space portions in different rows; Fixed guide rails arranged in pairs on the front, rear, left, and right sides of the mounting table and the upper part of the electric vehicle; A variable guide rail moving horizontally along the fixed guide rail in an X axis or a Y axis; A moving rail which horizontally moves along the variable guide rail in the Y-axis or the X-axis and moves up and down; And a gripping means installed at a lower end of the moving rail to pick up and exchange the battery of the electric vehicle or the battery transferred to an upper portion of the mounting table.

이 경우, 상기 전기 자동차가 정지선에 정지하였는지를 감지하는 정지감시센서부와; 상기 전기 자동차가 정지하여 배터리 장착홈이 이동레일의 이동영역에 위치하였는지를 감지하고, 상기 배터리 장착홈이 이동레일의 절대위치로부터 어느 범위에 위치하는지를 감지하는 화상감지장치와; 상기 화상감지장치로부터 감지된 신호에 따라 상기 가변 가이드 레일 및 상기 이동레일을 구동시켜, 상기 이동레일의 파지수단이 상기 배터리 장착홈과 동일 수직선상에 위치하도록 작동신호를 인가하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the stop monitoring sensor unit for detecting whether the electric vehicle is stopped at the stop line; An image sensing device configured to detect whether the battery mounting groove is located in a moving region of the moving rail by stopping the electric vehicle, and detecting a range of the battery mounting groove located from an absolute position of the moving rail; And a control unit for driving the variable guide rail and the moving rail according to the signal detected by the image sensing device to apply an operation signal so that the holding means of the moving rail is positioned on the same vertical line as the battery mounting groove. It is preferable.

이때, 상기 화상감지장치는, 상기 전기 자동차가 정지하여 배터리 장착홈이 이동레일의 이동영역에 위치하였는지를 촬영하는 CCD 카메라와; 상기 CCD 카메라로부터 영상신호를 입력받아 처리하는 영상정보처리부와; 상기 이동레일의 위치보정을 위한 기준값을 저장하는 메모리부와; 상기 메모리부에 저장된 기준값과 상기 영상정보처리부에 의해 검출된 전기 자동차의 정지위치에 기초하여 위치보정값을 산출하는 연산부를 포함하며, 상기 연산부에 의해 산출된 위치보정값에 기초하여 상기 제어부가 상기 가변 가이드 레일과 이동레일의 위치를 절대위치에서 보정위치로 구동하도록 구동수단에 작동신호를 인가하는 것이 바람직하다.At this time, the image sensing device comprises: a CCD camera for photographing whether the electric vehicle is stopped and the battery mounting groove is located in the moving region of the moving rail; An image information processing unit which receives an image signal from the CCD camera and processes the image signal; A memory unit for storing a reference value for position correction of the moving rail; And a calculation unit for calculating a position correction value based on the reference value stored in the memory unit and the stop position of the electric vehicle detected by the image information processing unit, wherein the controller is configured to perform the operation on the basis of the position correction value calculated by the operation unit. It is preferable to apply an operation signal to the drive means to drive the positions of the variable guide rail and the moving rail from the absolute position to the corrected position.

특히, 상기 화상인식장치에 의한 화상인식 시 발생되는 오차를 최소한으로 줄이기 위하여 2대 이상의 CCD 카메라를 대각선상에 배치되는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable to arrange two or more CCD cameras on a diagonal line in order to minimize the errors generated during image recognition by the image recognition device.

한편, 상기 적재대의 적재공간부는, 다층이면서 3열의 구성으로 이루어지고, 중앙 열의 적재공간부는 상하로 관통되어 이 관통된 부위로 승강봉이 상하로 승강이 이루어지며, 상기 중앙 열의 적재공간부 양측에 위치하는 좌측 및 우측 열의 적재공간부에는 완충 배터리가 장착된 배터리 받침대가 수평방향으로 슬라이드 이동이 가능하게 배치되는 것이 바람직하다.On the other hand, the loading space of the loading table is a multi-layered structure consisting of three rows, the loading space of the central row penetrates up and down, the lifting rod is moved up and down to the penetrated portion, and located on both sides of the loading space of the central row In the left and right rows of loading spaces, it is preferable that the battery holder on which the buffer battery is mounted is arranged to be slidable in the horizontal direction.

이 경우, 상기 배터리 받침대에는 상기 승강봉이 통과되기 위한 관통공이 형성되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that a through hole is formed in the battery cradle to allow the lifting rod to pass therethrough.

여기서, 상기 좌측 또는 우측 열 적재공간부의 최하층부 일측에는, 상기 적재대의 적재공간부로 완충 배터리 또는 방전 배터리가 장착된 배터리 받침대를 수납하기 위한 수납공간부가 더 형성될 수도 있다.
Here, an accommodating space part may be further formed at one side of the lowermost layer of the left or right column loading space part for accommodating a battery pedestal equipped with a buffer battery or a discharge battery as the loading space part of the mounting table.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템에 의하면, 전기 자동차의 배터리 장착홈에 장착되어 있는 방전 예정인 배터리를, 승강장 등에 설치된 충전 완료된 배터리들의 적재대로부터 어느 하나의 충전 완료된 배터리와 단시간 내에 용이하게 교환할 수 있게 됨으로써, 효율성이 크게 향상되는 효과가 제공된다.
As described above, according to the automatic replacement system for a battery for an electric vehicle according to the present invention, any one battery having been charged from a mounting table of charged batteries installed in a platform for a discharged battery installed in a battery mounting groove of the electric vehicle. By being able to easily exchange within a short time, the effect is greatly improved.

도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 자동 교환 시스템에서 전기 자동차가 배터리를 교환하는 상태를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 도 1의 정면도.
도 4는 도 1에서 배터리 자동 교환 시스템의 구성 및 작동관계를 나타낸 내부 구성도.
도 5는 도 4에서 적재대만을 나타낸 확대 사시도.
도 6은 도 5의 일부 확대 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 배터리 자동 교환 시스템의 제어관계를 나타낸 블록도.
1 is a perspective view illustrating a state in which an electric vehicle replaces a battery in an automatic battery exchange system for an electric vehicle according to the present invention.
Fig. 2 is a side view of Fig. 1; Fig.
Figure 3 is a front view of Figure 1;
4 is an internal configuration showing the configuration and operation of the automatic battery replacement system in FIG.
Figure 5 is an enlarged perspective view showing only the mounting table in FIG.
6 is a partially enlarged perspective view of FIG. 5.
7 is a block diagram showing the control relationship of the automatic battery exchange system according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리 자동 교환 시스템에서 전기 자동차가 배터리를 교환하는 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 1의 정면도이다.1 is a perspective view illustrating a state in which an electric vehicle exchanges a battery in an automatic battery exchange system for an electric vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, and FIG. 3 is a front view of FIG. 1.

또한, 도 4는 도 1에서 배터리 자동 교환 시스템의 구성 및 작동관계를 나타낸 내부 구성도이고, 도 5는 도 4에서 적재대만을 나타낸 확대 사시도이며, 도 6은 도 5의 일부 확대 사시도이다.In addition, Figure 4 is an internal configuration showing the configuration and operation of the automatic battery replacement system in Figure 1, Figure 5 is an enlarged perspective view showing only the mounting table in Figure 4, Figure 6 is a partially enlarged perspective view of FIG.

참고로, 본 발명의 실시 예에서 전기 자동차는 버스를 일례로 들어 설명하기로 하고, 방전 예정인 배터리는 방전 배터리로, 충전 완료된 배터리는 완충 배터리로 통칭하기로 한다.For reference, in the embodiment of the present invention, an electric vehicle will be described by taking a bus as an example, and a battery to be discharged will be referred to as a discharge battery, and a charged battery will be collectively referred to as a buffer battery.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 버스(2)의 상부 프레임 후측에는 전기 배터리(B)가 탈착 가능하게 장착되어 있다. 즉, 버스(2)의 상부 프레임 후측에는 전기 배터리(B)가 장착되기 위한 배터리 장착홈(10)이 형성되어 있으며, 이 배터리 장착홈(10)은 전후로 슬라이드 되는 개폐도어(12)에 의해 개방 또는 폐쇄되는 구조로 이루어져 있다.First, as illustrated in FIGS. 1 to 3, an electric battery B is detachably mounted on the rear side of the upper frame of the bus 2. That is, a battery mounting groove 10 for mounting an electric battery B is formed at the rear side of the upper frame of the bus 2, and the battery mounting groove 10 is opened by an opening / closing door 12 that slides back and forth. Or a closed structure.

한편, 버스의 승강장(또는 특정 배터리 교환소)에는 수평 프레임(120)과 수직 프레임(110)이 대략 ㄱ자 형상으로 이루어진 승강 프레임(100)이 설치되어 있다.On the other hand, the hoisting frame (or specific battery exchange) of the bus is provided with a hoisting frame 100 having a horizontal frame 120 and a vertical frame 110 having a substantially L-shape.

여기서, 승강 프레임(100)의 수직 프레임(110)은 바닥면으로부터 지지대 기능을 담당하고, 수평 프레임(120)은 승강장에서 버스에 승강하는 승객들을 눈, 비 등으로부터 보호하는 지붕 기능을 담당하게 되는데, 특히 수직 프레임(110)에는 충전이 완료된 복수의 배터리(B)가 배치되어 필요에 따라 버스의 방전 배터리를 완충 배터리와 교환해 주는 기능을 담당하게 된다.Here, the vertical frame 110 of the elevating frame 100 serves as a support from the bottom surface, the horizontal frame 120 is responsible for the roof function to protect the passengers to get on and off the bus in the platform from the snow, rain and the like. In particular, in the vertical frame 110, a plurality of fully charged batteries B are disposed to perform a function of exchanging a discharge battery of a bus with a buffer battery as necessary.

상기 수직 프레임(110)에는 종방향으로 다층,다열의 적재공간부(310,320)를 갖는 적재대(300)가 형성되어 있는데, 이 적재대(300)의 적재공간부(310,320)들에는 각각 수평방향으로 다른 수평열의 적재공간부로 슬라이드 이송되는 배터리 받침대(250)가 각각 설치되어 있다.The vertical frame 110 has a mounting table 300 having a plurality of stacking spaces 310 and 320 in the longitudinal direction, and the loading spaces 310 and 320 of the mounting table 300 are horizontal directions, respectively. The battery pedestal 250, which is slide-transported to the loading space part of the other horizontal row, is installed.

여기서, 상기 적재공간부(310,320)는 그 층수에 제한을 둘 필요는 없으나, 가로열은 3열로 구성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 중앙 열의 적재공간부(310)를 기준으로 좌우측 열의 적재공간부(320)에 배치된 배터리 받침대(250)가 중앙 열의 적재공간부(310)로 슬라이드 이송되도록 하기 위함이다.Here, the loading spaces 310 and 320 need not be limited to the number of floors, but it is preferable to configure the horizontal rows in three rows. The reason for this is to allow the battery pedestal 250 disposed in the left and right rows of the loading space 320 to be transported to the loading space 310 of the central row based on the loading space 310 of the central row.

즉, 다층이면서 가로방향으로 3열로 이루어진 적재공간부(310,320) 중, 중앙 열의 적재공간부(310)에는 별도로 배터리 받침대가 배치되지 않고, 좌우측 열의 적재공간부(320)에만 배터리 받침대(250)가 배치되도록 함으로써, 이 좌우측 열의 적재공간부(320)에 배치된 배터리 받침대(250)가 전기적 신호에 따라 중앙 열의 적재공간부(310)로 수평이동이 이루어지도록 하기 위함이다.That is, among the stacking space portions 310 and 320 formed in three rows in the horizontal direction, the battery stand 250 is not disposed in the load space portion 310 in the center row, and the battery stand 250 is provided only in the load space portion 320 in the left and right rows. By arranging the battery pedestal 250 disposed in the loading space 320 in the left and right rows, the horizontal movement is performed to the loading space 310 in the center row according to the electrical signal.

여기서, 상기 각 적재공간부(310,320)는 상하로 관통된 형태로 이루어지는데, 특히 중앙 열 적재공간부(310)들은 반드시 상하로 관통된 형태로 이루어지며, 좌우측 열의 적재공간부(320)들은 관통된 형태로 이루어지거나 또는 차폐된 형태로 이루어져도 무방하다.Here, each of the loading spaces 310 and 320 is formed to penetrate up and down. In particular, the central row loading spaces 310 are necessarily formed to penetrate up and down, and the loading spaces 320 in the left and right rows are penetrated. It may be made in the form of a shield or in a shielded form.

또한, 배터리(B)가 탑재되고, 적재공간부(320)들에 배치되어 수평으로 슬라이드 이동하게 되는 배터리 받침대(250)들도 중앙부위에 관통공(252)이 형성된 구조로 이루어져 있다.In addition, the battery B is mounted, and the battery pedestal 250 which is disposed in the loading space 320 and slides horizontally also has a structure in which a through hole 252 is formed in the center portion.

한편, 상기 적재대(300) 중, 중앙 열의 적재공간부(310)상을 수직방향으로 승강하면서 이 중앙 열의 어느 적재공간부에 위치하는 배터리 받침대(250)에 탑재된 배터리(B)를 승강시키는 승강봉(350)이 구비되어 있다.Meanwhile, the battery B mounted on the battery pedestal 250 positioned in any load space portion of the center row is lifted while lifting the load space portion 310 of the center row in the vertical direction. The lifting rod 350 is provided.

또, 적재대(300)의 좌우측 열 적재공간부(320) 중, 어느 한쪽의 최하부열 일측에는 완충 배터리가 탑재된 배터리 받침대를 상기 적재대(300)의 빈 적재공간부(320)로 공급하거나, 또는 방전 배터리가 탑재된 배터리가 탑재된 배터리 받침대를 수거하기 위한 수납공간부(340)가 형성되어 있다.In addition, one of the lowermost rows of the left and right column loading space portion 320 of the mounting table 300 to supply a battery base equipped with a buffer battery to the empty loading space portion 320 of the mounting table 300 Or, the storage space portion 340 for collecting a battery support on which the discharge battery is mounted is formed.

이와 같은 구성으로 이루어진 적재대(300)에서 각 적재공간부(310,320)와 수납공간부(340) 및 승강봉(350)은 후술되는 제어부와 회로연결되어 전기적 신호에 따른 작동인가로 인하여 각 적재공간부(310,320)에 배치된 배터리 받침대(250)를 수평방향으로 이동시키고, 수납공간부(340)와 적재공간부(310,320)로 배터리 받침대(250)를 수평이동시키며, 승강봉(350)을 승강시키게 되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.Each of the loading spaces 310 and 320, the storage space 340, and the lifting bar 350 in the loading table 300 having the above configuration are connected to the control unit to be described later, and the respective loading spaces due to the operation according to an electrical signal. To move the battery bracket 250 disposed in the horizontal portion (310,320) in the horizontal direction, to horizontally move the battery bracket 250 to the storage space 340 and the loading space (310,320), elevating the lifting bar (350) This will be described later in detail.

한편, 수평 프레임(120)의 전면 상측과 후면 상측에는 각각 수평방향으로 나란한 한 쌍의 고정 가이드 레일(210)이 설치되어 있고, 이 고정 가이드 레일(210)을 따라 가로방향으로 수평이동하는 가변 가이드 레일(220)이 설치되어 있다.On the other hand, a pair of fixed guide rails 210 are installed on the front upper side and the rear upper side of the horizontal frame 120 in parallel with each other in the horizontal direction, and the variable guide moves horizontally along the fixed guide rail 210 in the horizontal direction. The rail 220 is provided.

상기 가변 가이드 레일(220)에는 종방향으로 설치되어 가변 가이드 레일(220)에 대하여 승강이 이루어짐과 아울러 가변 가이드 레일(220)을 따라 세로방향으로 수평이동하는 이동레일(230)이 설치되어 있는데, 이 이동레일(230)의 하단에는 배터리를 파지하기 위한 파지수단(240)이 설치되어 있다.The variable guide rail 220 is installed in the longitudinal direction, the lifting and lifting is made with respect to the variable guide rail 220, and the movable rail 230 to move horizontally in the vertical direction along the variable guide rail 220 is installed, A holding means 240 for holding a battery is installed at the lower end of the moving rail 230.

여기서, 가변 가이드 레일(220)과 이동레일(230) 및 파지수단(240)은 하나의 세트로만 구비될 수도 있으나, 버스(2)의 배터리 장착홈(10)에 탑재된 방전 배터리의 픽업과, 적재대(300)에서 완충 배터리를 픽업하는 과정이 교차로 이루어지도록 나란하게 두 개의 세트로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the variable guide rail 220, the moving rail 230 and the holding means 240 may be provided in only one set, but the pickup of the discharge battery mounted in the battery mounting groove 10 of the bus (2), It is preferable that the process of picking up the buffer battery from the mounting table 300 is made of two sets side by side.

도면 중, 미설명 부호(200)은, 상기 고정 가이드 레일(210)과, 가변 가이드 레일(220)과, 이동레일(230) 및 파지수단(240)을 통칭하는 것으로서, 배터리의 교환 시스템을 나타낸 것이다.In the figure, reference numeral 200 denotes the fixed guide rail 210, the variable guide rail 220, the moving rail 230 and the holding means 240 collectively, showing a battery exchange system. will be.

참고로, 본 발명의 실시 예에서는 고정 가이드 레일(210)이 수평 프레임(120)의 전면 상측과 후면 상측에 각각 수평방향으로 나란하게 한 쌍으로 설치되고, 상기 가변 가이드 레일(220)은 고정 가이드 레일(210)에 대하여 종방향으로 설치된 것을 일례로 들었으나, 경우에 따라서는 상기 고정 가이드 레일(210)이 수평 프레임(120)의 좌우면 상측에 각각 나란하게 한 쌍으로 설치되고, 가변 가이드 레일(220)은 고정 가이드 레일(210)에 대하여 횡방향으로 설치될 수도 있음은 물론이다.For reference, in the exemplary embodiment of the present invention, the fixed guide rails 210 are installed in pairs in the horizontal direction on the front upper side and the rear upper side of the horizontal frame 120, respectively, and the variable guide rail 220 is the fixed guide. For example, the rails 210 are installed in the longitudinal direction, but in some cases, the fixed guide rails 210 are installed in pairs on the left and right upper sides of the horizontal frame 120 in parallel, respectively, and the variable guide rails. 220 may be installed in the transverse direction with respect to the fixed guide rail 210, of course.

또한, 본 발명에 따른 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템(200) 즉, 복수의 배터리 받침대(250)들이 적재된 적재대(300)가 구비되는 수직 프레임(110)과 고정 가이드 레일(210), 가변 가이드 레일(220) 및 이동레일(230)은 지정된 위치에 고정된 상태를 이루나, 승강장 내로 진입하는 버스(2)는 가변적이며 특히 정밀한 위치 제어가 불가능하므로 설정된 절대위치에 따라 이동레일(230)의 파지수단(240)이 버스의 장착홈에 안착된 배터리와 항상 동일수직선상에 위치하기는 매우 어렵게 된다.In addition, the vertical frame 110 and the fixed guide rail 210 is provided with an automatic replacement system 200 of the battery for an electric vehicle according to the present invention, that is, a mounting table 300 on which a plurality of battery pedestals 250 are loaded. The variable guide rail 220 and the moving rail 230 are fixed at a designated position, but the bus 2 entering the platform is variable and in particular, since precise position control is impossible, the moving rail 230 is set according to the set absolute position. It is very difficult for the gripping means 240 to always be on the same vertical line as the battery seated in the mounting groove of the bus.

즉, 버스는 가이드 정지선을 따라 설정 위치에 정차하여 배터리 교환을 위한 위치영역에 위치할 수는 있으나, 정확히 세팅된 위치(어느 하나의 이동레일(230)의 파지수단(240)이 세팅된 위치)에 정차할 수 없으므로, 이동레일(230)이 버스(2)의 배터리 장착홈(10)에 탑재된 배터리의 위치를 스스로 찾아서 동일수직선상에 정렬되도록 하는 것이 중요하다.That is, the bus may be located in the location area for battery replacement by stopping at the set position along the guide stop line, but the position is set correctly (the position at which the holding means 240 of any one moving rail 230 is set). Since it is impossible to stop at, it is important for the moving rail 230 to find the position of the battery mounted in the battery mounting groove 10 of the bus 2 by itself and to arrange the same vertical line.

이에, 본 발명에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 화상인식장치를 이용하여 이동레일(230)의 파지수단(240)과 버스의 배터리 장착홈(10)에 탑재된 배터리의 위치 차이를 검출하여 제어부에 위치보정 데이터를 전송함으로써, 정확한 동일선상 위치를 검출하여 이동레일(230)의 파지수단(240)이 버스의 배터리와 동일 수직선상에 위치하도록 하였다.Thus, in the present invention, as shown in Figure 7, by using the image recognition device detects the position difference of the battery mounted on the holding means 240 of the mobile rail 230 and the battery mounting groove 10 of the bus control unit By transmitting the position correction data, the position of the same parallel line is detected so that the holding means 240 of the moving rail 230 is positioned on the same vertical line as the battery of the bus.

따라서, 본 발명에서는 버스가 정지선에 정지하였는지를 감지하는 정지감시센서부와. 버스가 정지하여 배터리 장착홈(10)에 탑재된 배터리가 이동레일(230)의 이동영역에 위치하였는지를 감지하고, 상기 배터리 장착홈(10)에 탑재된 배터리가 이동레일(230)의 절대위치로부터 어느 범위에 위치하는지를 감지하는 화상감지부를 포함한다.Therefore, in the present invention, the stop monitoring sensor unit for detecting whether the bus stopped at the stop line. The bus is stopped to detect whether the battery mounted in the battery mounting groove 10 is located in the moving region of the moving rail 230, and the battery mounted in the battery mounting groove 10 is moved from the absolute position of the moving rail 230. It includes an image detecting unit for detecting in which range.

또한, 상기 화상감지부로부터 감지된 신호에 따라 가변 가이드 레일(220) 및 이동레일(230)을 구동시키기 위한 구동수단에 작동신호를 인가하여 상기 이동레일(230)의 파지수단(240)이 상기 배터리 장착홈(10)과 동일 수직선상에 위치하도록 하는 제어부를 더 포함한다.In addition, the operation means is applied to the driving means for driving the variable guide rail 220 and the moving rail 230 according to the signal detected by the image sensing unit so that the holding means 240 of the moving rail 230 is It further comprises a control unit to be located on the same vertical line as the battery mounting groove (10).

여기서, 상기 제어부는, 배터리 받침대(250)들과 각각 회로연결되어, 배터리의 안착여부를 판단하고, 상기 배터리 받침대(250)들에 안착된 배터리들의 충전 완료 상태를 각각 판단하는 기능도 담당한다.Here, the controller is connected to each of the battery pedestal 250, the circuit to determine whether the mounting of the battery, and is also responsible for the function of determining the complete state of charge of the battery seated on the battery pedestal 250, respectively.

따라서, 전기 자동차(버스)로부터 픽업된 방전 배터리는 빈 배터리 받침대(250)로 이송되도록 하고, 전기 자동차로는 완충 배터리만 이송이 이루어지도록 상기 가변 가이드 레일(220)과 이동레일(230)의 구동수단을 제어하는 기능도 담당하게 된다.Accordingly, the discharged battery picked up from the electric vehicle (bus) is transferred to the empty battery cradle 250, and the variable guide rail 220 and the moving rail 230 are driven so that only the buffer battery is transferred to the electric vehicle. It is also responsible for controlling the means.

또한, 상기 화상감지부는, 버스가 정지하여 배터리 장착홈(10)이 이동레일(230)의 이동영역에 위치하였는지를 촬영하는 CCD 카메라와, 이 CCD 카메라로부터 영상신호를 입력받아 처리하는 영상정보처리부와, 위치보정을 위한 기준값을 저장하기 위한 메모리부와, 이 메모리부에 저장된 기준값과 영상정보처리부에 의해 검출된 버스의 정지위치에 기초하여 위치보정값을 산출하는 연산부를 더 포함하게 되며, 이 연산부에 의해 산출된 위치보정값에 기초하여 상기 제어부가 가변 가이드 레일(220)과 이동레일(230)의 위치를 절대위치에서 보정위치로 구동시키는 작동신호를 구동수단에 인가하게 된다.The image sensing unit may include: a CCD camera for photographing whether the bus stops and the battery mounting groove 10 is located in the moving region of the moving rail 230; an image information processing unit for receiving and processing a video signal from the CCD camera; And a memory unit for storing a reference value for position correction, and a calculation unit for calculating a position correction value based on the reference value stored in the memory unit and the stop position of the bus detected by the image information processing unit. The control unit applies an operation signal for driving the positions of the variable guide rail 220 and the moving rail 230 from the absolute position to the corrected position based on the position correction value calculated by the driving means.

참고로, 화상인식장치에 의한 화상인식 시 발생되는 오차를 최소한으로 줄이기 위하여 2대 이상의 CCD 카메라를 대각선상에 배치하여 각 CCD 카메라에서 추출된 데이터를 비교하여 위치데이터를 산출하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 메모리부에는 미리 설정된 절대위치가 저장되어 있다.
For reference, in order to minimize the errors generated during image recognition by the image recognition device, it is preferable to arrange two or more CCD cameras on a diagonal line to calculate the position data by comparing the data extracted from each CCD camera. The predetermined absolute position is stored in the memory unit.

상기와 같은 구성으로 이루어진 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템에 대한 작동관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation relationship for the automatic replacement system for an electric vehicle battery composed of the above configuration as follows.

먼저, 완충 배터리 또는 완충 배터리와 방전 배터리가 수직 프레임(110)의 적재대(300) 즉, 적재대(300)의 좌우측 열 적재공간부(320)에 각각 배터리 받침대(250)들에 장착된 상태에서, 버스(2)가 승강장 내로 진입하여 배터리 교환을 위한 신호를 입력하게 되면, 방전 배터리를 완충 배터리와 교환 작업을 수행하게 된다.First, a buffer battery or a buffer battery and a discharge battery are mounted on the battery pedestals 250 in the storage rack 300 of the vertical frame 110, that is, the left and right thermal storage spaces 320 of the storage rack 300, respectively. In the case where the bus 2 enters the platform and inputs a signal for battery replacement, the bus 2 exchanges the discharge battery with the buffer battery.

즉, 버스(2)가 승강장에 진입하여 정지선을 따라 정차된 후, 배터리 교환 신호를 입력함과 아울러 배터리 장착홈(10)의 개폐커버(12)를 개방시키게 되면, 화상인식장치 및 제어부가 작동하여 어느 하나의 이동레일(230)의 위치보정을 수행한 후, 그 하단에 설치된 파지수단(240)이 버스의 장착홈(10)에 탑재된 배터리와 동일수직선상으로 이동을 하게 되는데, 이의 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.That is, after the bus 2 enters the platform and is stopped along the stop line, the battery recognition signal is input and the opening / closing cover 12 of the battery mounting groove 10 is opened. After performing the position correction of any one of the moving rails 230, the holding means 240 is installed at the lower end of the moving in the same vertical line as the battery mounted in the mounting groove 10 of the bus, the process of When described in more detail as follows.

버스가 승강장에 진입하여 정지선을 따라 정차되고 배터리 장착홈(10)의 개폐커버(12)를 개방시키게 되면, 배터리 장착홈(10)에 탑재된 배터리는 어느 하나의 이동레일(230)의 파지수단(240)과 근접한 동일 수직선상에 위치하게 되는바, 화상인식장치는 이를 제어부로 송출하여 이동레일(230)의 위치를 보정하게 된다.When the bus enters the platform and stops along the stop line and opens the opening / closing cover 12 of the battery mounting groove 10, the battery mounted in the battery mounting groove 10 is held by any one of the moving rails 230. The bar is positioned on the same vertical line as close to 240, the image recognition device is sent to the control unit to correct the position of the moving rail 230.

즉, CCD 카메라가 촬영한 배터리 장착홈(10)의 위치가 이동레일(230)의 파지수단(240)과 동일수직선상에 위치하지 않는 화상을 촬영하여 영상정보처리부로 송신하면, 촬영된 위치와 현재 이동레일(230)의 파지수단(240)이 위치하고 절대위치의 좌표값을 연산부가 연산하여 제어부로 송신하고, 제어부는 송신된 좌표값에 따라 가변 가이드 레일(220) 및 이동레일(230)을 구동수단에 의해 보정된 위치로 이동하도록 작동신호를 인가함으로써, 버스의 배터리 장착홈(10)에 탑재된 배터리와 이동레일(230)의 파지수단(240)은 동일수직선상에 위치되도록 보정된다.That is, when the position of the battery mounting groove 10 photographed by the CCD camera is not located on the same vertical line as the gripping means 240 of the moving rail 230, the image is captured and transmitted to the image information processing unit. The gripping means 240 of the current moving rail 230 is located and the calculation unit calculates the coordinate value of the absolute position and transmits it to the control unit, and the control unit controls the variable guide rail 220 and the moving rail 230 according to the transmitted coordinate value. By applying the operation signal to move to the position corrected by the driving means, the battery mounted in the battery mounting groove 10 of the bus and the holding means 240 of the moving rail 230 are corrected to be located on the same vertical line.

즉, 제어부에 의한 구동수단의 구동신호 인가로 한 쌍의 고정 가이드 레일(210)을 따라 어느 하나의 가변 가이드 레일(220)이 X축 또는 Y축방향으로 이동되고, 상기 가변 가이드 레일(220)을 따라 이동레일(230)이 Y축 또는 X축 방향으로 이동됨으로써, 이동레일(230)의 하단에 설치된 파지수단(240)이 버스의 배터리 장착홈(10)과 일치되는 위치로 이동되어 위치보정이 이루어진다.That is, one of the variable guide rails 220 is moved along the pair of fixed guide rails 210 in the X-axis or Y-axis direction by application of a drive signal of the driving means by the controller, and the variable guide rails 220 are moved. By moving the moving rail 230 in the Y-axis or X-axis direction, the holding means 240 installed on the lower end of the moving rail 230 is moved to a position corresponding to the battery mounting groove 10 of the bus to correct the position This is done.

이와 같이, 가변 가이드 레일(220)과 이동레일(230)이 이동하여, 이동레일(230)의 파지수단(240)이 버스의 배터리 장착홈(10)에 탑재된 배터리와 동일수직선상에 위치하게 되면, 이동레일(230)의 파지수단(240)이 하강하여 배터리를 파지한 상태에서 승강한 후, 적재대(300)의 승강봉(350) 상부로 X축 및 Y축으로 수평이동을 하게 된다.As such, the variable guide rail 220 and the moving rail 230 are moved so that the gripping means 240 of the moving rail 230 is located on the same vertical line as the battery mounted in the battery mounting groove 10 of the bus. When, the holding means 240 of the moving rail 230 is lowered and ascended in the state of holding the battery, the horizontal movement to the X-axis and Y-axis to the lifting rod 350 of the mounting table 300 .

한편, 가변 가이드 레일(220) 중, 다른 하나의 가변 가이드 레일은 X축 및 Y축으로 수평이동을 하여 적재대(300)의 승강봉(350)에 의해 승강되어 있는 완충 배터리를 픽업한 후, 버스(2)의 배터리 장착홈(10)과 동일수직선상을 이루도록 다시 X축 및 Y축으로 수평이동을 하게 된다.On the other hand, one of the variable guide rails 220, the other variable guide rails are moved horizontally in the X-axis and Y-axis to pick up the buffer battery being lifted by the lifting bar 350 of the mounting table 300, In order to form the same vertical line as the battery mounting groove 10 of the bus (2) is to move horizontally to the X-axis and Y-axis again.

따라서, 방전 배터리를 파지하고 있는 파지수단 및 이동레일은 Z축으로 하강하여 적재대(300)의 승강봉(350)에 상기 방전 배터리를 안착시키고, 완충 배터리를 파지하고 있는 파지수단 및 이동레일도 Z축으로 하강하여 버스(2)의 배터리 장착홈(10)에 상기 완충 배터리를 안착시키게 됨으로써, 방전 배터리와 완충 배터리의 교환이 이루어지게 된다.Therefore, the holding means and the mobile rail holding the discharge battery is lowered on the Z-axis to seat the discharge battery on the lifting rod 350 of the mounting table 300, the holding means and the mobile rail holding the buffer battery By descending to the Z-axis to seat the buffer battery in the battery mounting groove 10 of the bus (2), the discharge battery and the buffer battery is exchanged.

여기서, 상기 적재대(300)에서 완충 배터리의 이송과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.Here, the transfer process of the buffer battery in the mounting table 300 will be described briefly as follows.

전기적 신호에 의해 적재대(300)의 좌우측 열 적재공간부(320) 중, 어느 선택된 적재공간부에 위치하고 있는 배터리 받침대(250)가 수평이동하여 중앙 열 적재공간부(310)에 위치하고, 이 상태에서 승강봉(350)이 상승하게 되면, 승강봉(350)이 중앙 열 적재공간부(310)의 관통된 부위와 배터리 받침대(250)의 관통공(252)을 통과하면서 완충 배터리만을 중앙 열 적재공간부(310)의 상부로 상승시키게 된다.Among the left and right thermal loading spaces 320 of the mounting table 300, the battery cradle 250 located in any selected loading space is horizontally moved and positioned in the central thermal loading space 310 by an electrical signal. When the lifting rod 350 rises, the lifting rod 350 passes through the penetrating portion 252 of the central heat storage space 310 and the through hole 252 of the battery cradle 250, and loads only the buffer battery in the central heat. It is raised to the upper portion of the space 310.

이 상태에서, 어느 하나의 이동레일의 파지수단에 의해 완충 배터리를 공급하고, 다른 하나의 이동레일의 파지수단에 의해 방전 배터리를 수거하게 된다. 이때 상기 승강봉(250)에 방전 배터리가 안착되면 다시 전기적 신호에 의해 하강하여 완충 배터리가 탈거된 배터리 받침대(250)에 안착되고, 이 배터리 받침대(250)는 다시 중앙 열 적재공간부(310)로부터 원래의 좌우측 열 적재공간부(320)로 수평이동하면 된다.In this state, the buffer battery is supplied by the holding means of one of the moving rails, and the discharge battery is collected by the holding means of the other moving rail. At this time, when the discharge battery is seated on the elevating rod 250 is lowered again by an electrical signal and seated on the battery stand 250 from which the buffer battery is removed, and the battery stand 250 is again the central heat storage space 310. It is possible to move horizontally from the original left and right heat loading space portion 320.

여기서, 상기 배터리 받침대(250)들이 좌우측 열 적재공간부(320)로부터 중앙 열 적재공간부(310)로 수평이동하는 것은, 롤러나 타이밍 벨트 등의 구동수단이나, 실린더 등에 의한 푸쉬 등 종래에 공지된 어떠한 구성으로도 구현가능한 것인바, 이에 대해서 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the horizontal movement of the battery pedestals 250 from the left and right heat loading space portions 320 to the center heat loading space portion 310 is known in the art, such as a driving means such as a roller or a timing belt, a push by a cylinder, or the like. It can be implemented in any configuration as described, the detailed description thereof will be omitted.

한편, 적재대(300)의 좌우측 열 적재공간부(320)에 방전 배터리가 탑재된 상태에서는, 역시 제어부의 전기적 신호에 의해 방전 배터리가 탑재된 배터리 받침대(250)를 수평이동시키고, 이를 승강봉(350)에 의해 승강시켜 수납공간부(340)로 보내고, 다시 수납공간부(340)에서 완충 배터리를 공급받아 상기 좌우측 열 적재공간부(320)로 이동시키면 된다.On the other hand, in the state in which the discharge battery is mounted in the left and right thermal loading space portion 320 of the mounting table 300, by horizontally moving the battery stand 250, the discharge battery is mounted by the electrical signal of the control unit, and the lifting bar Lifting by 350 to send to the storage space 340, and receives the buffer battery from the storage space 340 again to move to the left and right heat load space 320.

여기서, 적재대(300)의 적재공간부(320)에 방전 배터리가 탑재된 상태에서, 배터리 받침대(250)의 수평이동과 승강봉(350)의 상승으로 상기 방전 배터리를 중앙 열 적재공간부(310)의 상부에 위치시키고, 이를 완충 배터리와 교환하여 다시 적재대(300)의 좌우측 열 적재공간부(320)에 완충 배터리가 탑재되도록 할 수도 있다.
Here, in the state in which the discharge battery is mounted in the loading space portion 320 of the mounting table 300, the discharge battery is transferred to the central heat storage space part by horizontal movement of the battery holder 250 and the rising of the lifting rod 350. Located at the upper portion of 310, the buffer battery may be exchanged with the buffer battery so that the buffer battery may be mounted in the left and right heat storage spaces 320 of the mounting table 300 again.

이상에서와 같은 본 발명의 실시 예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시 예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Technical ideas described in the embodiments of the present invention as described above may be implemented independently, or may be implemented in combination with each other. In addition, the present invention has been described through the embodiments described in the drawings and the detailed description of the invention, which is merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains have various modifications and equivalent other embodiments. It is possible. Accordingly, the technical scope of the present invention should be determined by the appended claims.

B : 배터리 2 : 전기 자동차(버스)
10 : 배터리 장착홈 12 : 개폐커버
100 : 승강장(배터리 교환소) 210 : 고정 가이드 레일
220 : 가변 가이드 레일 230 : 이동레일
240 : 파지수단 250 : 배터리 받침대
252 : 관통공 300 : 적재대
310 : 중앙 열 적재공간부 320 : 좌우측 열 적재공간부
340 : 수납공간부 350 : 승강봉
B: Battery 2: Electric Vehicle (Bus)
10: battery mounting groove 12: opening and closing cover
100: platform (battery exchange) 210: fixed guide rail
220: variable guide rail 230: moving rail
240: holding means 250: battery support
252: through hole 300: loading table
310: central heat load space part 320: left and right heat load space part
340: storage unit 350: lifting rod

Claims (7)

상부 일측에 전기 배터리가 탑재되는 자동차에 배터리를 교환하는 시스템에 있어서,
상기 전기 자동차의 차고보다 높은 위치로 형성되고, 다층,다열의 적재공간부를 갖는 적재대와;
상기 적재대의 각 적재공간부들에 배치되어 다른 열의 적재공간부로 수평이동이 이루어지는 배터리 받침대들과;
상기 적재대의 상부와 상기 전기 자동차의 상부에 대하여 전후 또는 좌우 양측에 한 쌍으로 배열설치된 고정 가이드 레일과;
상기 고정 가이드 레일을 따라 X축 또는 Y축으로 수평이동하는 가변 가이드 레일과;
상기 가변 가이드 레일을 따라 Y축 또는 X축으로 수평이동함과 아울러 상하로 승강이 이루어지는 이동레일과;
상기 이동레일의 하단에 설치되어 상기 전기 자동차의 배터리 또는 상기 적재대의 상부로 이송된 배터리를 픽업하여 상호 교환하도록 하는 파지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템.
In a system for replacing a battery in a vehicle that is equipped with an electric battery on the upper side,
A loading table formed at a position higher than the garage of the electric vehicle, the loading table having a multi-layered, multi-row loading space;
Battery pedestals disposed in the load space portions of the load table and configured to move horizontally to load space portions in different rows;
Fixed guide rails arranged in pairs on the front, rear, left, and right sides of the mounting table and the upper part of the electric vehicle;
A variable guide rail moving horizontally along the fixed guide rail in an X axis or a Y axis;
A moving rail which horizontally moves along the variable guide rail in the Y-axis or the X-axis and moves up and down;
And a gripping means installed at a lower end of the moving rail to pick up and exchange the battery of the electric vehicle or the battery transferred to the upper portion of the mounting table.
제 1항에 있어서,
상기 전기 자동차가 정지선에 정지하였는지를 감지하는 정지감시센서부와;
상기 전기 자동차가 정지하여 배터리 장착홈이 이동레일의 이동영역에 위치하였는지를 감지하고, 상기 배터리 장착홈이 이동레일의 절대위치로부터 어느 범위에 위치하는지를 감지하는 화상감지장치와;
상기 화상감지장치로부터 감지된 신호에 따라 상기 가변 가이드 레일 및 상기 이동레일을 구동시켜, 상기 이동레일의 파지수단이 상기 배터리 장착홈과 동일 수직선상에 위치하도록 작동신호를 인가하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템.
The method of claim 1,
A stop monitoring sensor unit for detecting whether the electric vehicle is stopped at a stop line;
An image sensing device configured to detect whether the battery mounting groove is located in a moving region of the moving rail by stopping the electric vehicle, and detecting a range of the battery mounting groove located from an absolute position of the moving rail;
And a control unit for driving the variable guide rail and the moving rail according to the signal detected by the image sensing device to apply an operation signal so that the holding means of the moving rail is positioned on the same vertical line as the battery mounting groove. Automatic battery exchange system for an electric vehicle.
제 2항에 있어서,
상기 화상감지장치는,
상기 전기 자동차가 정지하여 배터리 장착홈이 이동레일의 이동영역에 위치하였는지를 촬영하는 CCD 카메라와;
상기 CCD 카메라로부터 영상신호를 입력받아 처리하는 영상정보처리부와;
상기 이동레일의 위치보정을 위한 기준값을 저장하는 메모리부와;
상기 메모리부에 저장된 기준값과 상기 영상정보처리부에 의해 검출된 전기 자동차의 정지위치에 기초하여 위치보정값을 산출하는 연산부를 포함하며,
상기 연산부에 의해 산출된 위치보정값에 기초하여 상기 제어부가 상기 가변 가이드 레일과 이동레일의 위치를 절대위치에서 보정위치로 구동하도록 구동수단에 작동신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템.
The method of claim 2,
The image sensing device,
A CCD camera for photographing whether the electric vehicle is stopped and the battery mounting groove is located in the moving region of the moving rail;
An image information processing unit which receives an image signal from the CCD camera and processes the image signal;
A memory unit for storing a reference value for position correction of the moving rail;
A calculation unit calculating a position correction value based on a reference value stored in the memory unit and a stop position of the electric vehicle detected by the image information processing unit,
On the basis of the position correction value calculated by the calculation unit, the control unit applies an operation signal to the drive means to drive the position of the variable guide rail and the moving rail from the absolute position to the correction position of the battery for an electric vehicle Automatic exchange system.
제 3항에 있어서,
상기 화상인식장치에 의한 화상인식 시 발생되는 오차를 최소한으로 줄이기 위하여 2대 이상의 CCD 카메라를 대각선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템.
The method of claim 3, wherein
And at least two CCD cameras disposed diagonally in order to minimize errors generated during image recognition by the image recognition device.
제 1항에 있어서,
상기 적재대의 적재공간부는,
다층이면서 3열의 구성으로 이루어지고, 중앙 열의 적재공간부는 상하로 관통되어 이 관통된 부위로 승강봉이 상하로 승강이 이루어지며, 상기 중앙 열의 적재공간부 양측에 위치하는 좌측 및 우측 열의 적재공간부에는 완충 배터리가 장착된 배터리 받침대가 수평방향으로 슬라이드 이동이 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템.
The method of claim 1,
The loading space portion of the loading table,
It is a multi-layered structure consisting of three rows, and the loading space of the central row penetrates up and down, and the lifting rod is lifted up and down to the penetrated portion. An automatic battery exchange system for an electric vehicle, characterized in that the battery base with the battery is arranged to be movable slide in the horizontal direction.
제 5항에 있어서,
상기 배터리 받침대에는 상기 승강봉이 통과되기 위한 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템.
6. The method of claim 5,
The battery cradle is an automatic replacement system for an electric vehicle battery, characterized in that the through-hole is formed for passing the lifting bar.
제 5항에 있어서,
상기 좌측 또는 우측 열 적재공간부의 최하층부 일측에는, 상기 적재대의 적재공간부로 완충 배터리 또는 방전 배터리가 장착된 배터리 받침대를 수납하기 위한 수납공간부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 전기 자동차용 배터리의 자동교환 시스템.
6. The method of claim 5,
At one side of the lowermost layer of the left or right row load compartment, an accommodating space portion for accommodating a battery holder equipped with a buffer battery or a discharge battery is further formed as a load compartment of the mount. .
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338913B1 (en) * 2011-12-16 2013-12-10 주식회사 모텍스 Attach and detach device of battery for electric vehicle
KR101510147B1 (en) * 2013-07-19 2015-04-08 국민대학교산학협력단 Guide system for electric bus in battery exchange station
WO2015083898A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 강병혁 Battery pack replacement system combined with energy storage system for electric vehicle
WO2015083899A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 강병혁 Method for using battery pack for electric vehicle
KR20180117985A (en) * 2017-04-20 2018-10-30 엘에스산전 주식회사 System for changing battery of electric bus and method for operating the same
KR20220038313A (en) * 2017-04-20 2022-03-28 엘에스일렉트릭(주) System for changing battery of electric bus and method for operating the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101483294B1 (en) * 2013-07-19 2015-01-15 국민대학교산학협력단 Apparatus and method for adjusting position of electric bus battery exchanger
CN108146268A (en) * 2017-12-21 2018-06-12 浙江帝恒实业有限公司 A kind of new-energy automobile roof charging connecting device and its method of work

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338913B1 (en) * 2011-12-16 2013-12-10 주식회사 모텍스 Attach and detach device of battery for electric vehicle
KR101510147B1 (en) * 2013-07-19 2015-04-08 국민대학교산학협력단 Guide system for electric bus in battery exchange station
WO2015083898A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 강병혁 Battery pack replacement system combined with energy storage system for electric vehicle
WO2015083899A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 강병혁 Method for using battery pack for electric vehicle
CN105939886A (en) * 2013-12-03 2016-09-14 姜秉赫 Battery pack replacement system combined with energy storage system for electric vehicle
US9994115B2 (en) 2013-12-03 2018-06-12 Byung Hyouk KANG Battery pack replacement system for electric vehicle with energy storage system
CN105939886B (en) * 2013-12-03 2018-08-14 姜秉赫 Have both the battery pack replacement system for electric vehicle of energy storage system
KR20180117985A (en) * 2017-04-20 2018-10-30 엘에스산전 주식회사 System for changing battery of electric bus and method for operating the same
KR20220038313A (en) * 2017-04-20 2022-03-28 엘에스일렉트릭(주) System for changing battery of electric bus and method for operating the same

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