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公開番号2024080993
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-17
出願番号2022194387
出願日2022-12-05
発明の名称電池交換装置及び電池交換方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B60K 1/04 20190101AFI20240610BHJP(車両一般)
要約【課題】電池載置台の変形を抑制することが可能な電池交換装置を提供すること。
【解決手段】電池交換装置100は、電動車両200が停止可能な床面FLを含む電池交換ステーションと、第1電池201及び第2電池を載置可能で、電動車両200の下方において上下方向に移動可能な電池載置台34と、電動車両200の下方において電池載置台34と独立して上下方向に移動可能な昇降部35と、を備える。昇降部35は、電動車両200の少なくとも一部が床面FLから上方に移動した状態となる上昇位置と、電動車両200から下方に離間した離間位置と、の間を移動可能である。電池載置台34は、昇降部35が上昇位置であるときにおける第1電池201の底面に当接する位置まで上昇可能である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電動車両の車体に取り付けられている使用後の第１電池を充電済みの第２電池に交換するための電池交換装置であって、
前記電動車両が停止可能な床面を含み、前記車体からの前記第１電池の取外しと前記車体への前記第２電池の取付けとが行われる電池交換ステーションと、
前記第１電池及び前記第２電池を載置可能で、前記電動車両の下方において上下方向に移動可能な電池載置台と、
前記電動車両の下方において前記電池載置台と独立して上下方向に移動可能な昇降部と、を備え、
前記昇降部は、前記電動車両の少なくとも一部が前記床面から上方に移動した状態となる上昇位置と、前記電動車両から下方に離間した離間位置と、の間を移動可能であり、
前記電池載置台は、前記昇降部が前記上昇位置であるときにおける前記第１電池の底面に当接する位置まで上昇可能である、電池交換装置。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記電池載置台及び前記昇降部を制御する制御装置と、
前記車体の下方に配置された検出装置と、をさらに備え、
前記電池載置台は、
上下方向に移動可能であり、前記第１電池及び前記第２電池を載置可能なベース部と、
前記ベース部から上向きに突出する位置決めピンと、
前記位置決めピンの上端部に設けられたマーカと、を含み、
前記車体は、前記位置決めピン及び前記マーカが挿入されるピン挿入孔を有しており、
前記検出装置は、前記マーカを検出可能であり、
前記制御装置は、前記検出装置により前記マーカが検出されなくなったときに前記位置決めピンが前記ピン挿入孔に挿入されたと判断する、請求項１に記載の電池交換装置。
【請求項３】
前記位置決めピンは、圧縮変形可能な弾性体で構成されている、請求項２に記載の電池交換装置。
【請求項４】
電動車両の車体に取り付けられている使用後の第１電池を充電済みの第２電池に交換するための電池交換方法であって、
前記電動車両の下方において上下方向に移動可能な昇降部により、前記電動車両の少なくとも一部が床面から上方に移動するように当該電動車両を持ち上げる持上げ工程と、
前記電動車両が前記昇降部により持ち上げられた状態において、前記昇降部と独立して上下方向に移動可能な電池載置台が前記第１電池の底面に当接するように前記電池載置台を上昇させる上昇工程と、
前記電池載置台が前記第１電池の底面に当接した状態で前記第１電池を前記車体から取り外す取外し工程と、を備える、電池交換方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池交換装置及び電池交換方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１２－１９２７８３号公報には、電動車両に搭載されているバッテリを充電済みのバッテリに交換するバッテリ交換装置が開示されている。バッテリ交換装置は、電気自動車の下方において上下方向に移動可能なバッテリ載置部と、バッテリ載置部の上面に固定された一対の車両持上げ部材と、バッテリ載置部に対して昇降可能なバッテリ昇降部と、を備えている。一対の車両持上げ部材は、バッテリ載置部のうち車幅方向における両端部に配置されている。バッテリ昇降部は、バッテリ載置部の中央部に配置されている。
【０００３】
このバッテリ交換装置によるバッテリの交換時には、まず、バッテリ載置部及び車両持上げ部材が電気自動車の下部に取り付けられているバッテリに向かって上昇することにより、車両持上げ部材が電気自動車のアンダリーンフォースの下面に当接する。その後、バッテリ載置部及び車両持上げ部材は、電気自動車が水平となるまで当該電気自動車を上昇させる。この状態において、電気自動車に取り付けられているバッテリの下面とバッテリ載置部の上面との間には、隙間が形成されている。この状態でバッテリが取り外された場合、その隙間分だけバッテリがバッテリ載置部に向かって落下することになる。これを回避するため、上記バッテリ交換装置では、次に、バッテリ昇降部が突出駆動され、バッテリの下面に当接する。そして、バッテリが取り外された後、バッテリ昇降部が没入駆動される。これにより、バッテリは、バッテリ載置部に載置された状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－１９２７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２０１２－１９２７８３号公報に記載されるバッテリ交換装置では、一対の車両持上げ部材によって電動車両が持ち上げられた際、バッテリ載置部にも電動車両の重量が加わるため、バッテリの交換が繰り返されることにより、バッテリ載置部にたわみ等の変形が生じる懸念がある。そうすると、バッテリ昇降部によるバッテリの支持が不安定になる。
【０００６】
本開示の目的は、電池載置台の変形を抑制することが可能な電池交換装置及び電池交換方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一局面に係る電池交換装置は、電動車両の車体に取り付けられている使用後の第１電池を充電済みの第２電池に交換するための電池交換装置であって、前記電動車両が停止可能な床面を含み、前記車体からの前記第１電池の取外しと前記車体への前記第２電池の取付けとが行われる電池交換ステーションと、前記第１電池及び前記第２電池を載置可能で、前記電動車両の下方において上下方向に移動可能な電池載置台と、前記電動車両の下方において前記電池載置台と独立して上下方向に移動可能な昇降部と、を備え、前記昇降部は、前記電動車両の少なくとも一部が前記床面から上方に移動した状態となる上昇位置と、前記電動車両から下方に離間した離間位置と、の間を移動可能であり、前記電池載置台は、前記昇降部が前記上昇位置であるときにおける前記第１電池の底面に当接する位置まで上昇可能である。
【０００８】
本開示の一局面に係る電池交換方法は、電動車両の車体に取り付けられている使用後の第１電池を充電済みの第２電池に交換するための電池交換方法であって、前記電動車両の下方において上下方向に移動可能な昇降部により、前記電動車両の少なくとも一部が床面から上方に移動するように当該電動車両を持ち上げる持上げ工程と、前記電動車両が前記昇降部により持ち上げられた状態において、前記昇降部と独立して上下方向に移動可能な電池載置台が前記第１電池の底面に当接するように前記電池載置台を上昇させる上昇工程と、前記電池載置台が前記第１電池の底面に当接した状態で前記第１電池を前記車体から取り外す取外し工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、電池載置台の変形を抑制することが可能な電池交換装置及び電池交換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の一実施形態における電池交換装置を概略的に示す図である。
電池交換装置における車両停止領域を示す平面図である。
電池載置台と昇降部との構成を概略的に示す図である。
電池載置台と昇降部との構成を概略的に示す斜視図である。
電動車両の底面図である。
電池交換装置の各工程を示すフロー図である。
電池載置台と電動車両とが互いに位置決めされる前の状態を概略的に示す断面図である。
電池載置台と電動車両とが互いに位置決めされた状態を概略的に示す断面図である。
位置決めピン及びマーカの変形例を概略的に示す断面図である。
位置決めピン及びマーカの変形例を概略的に示す断面図である。
位置決めピン及びマーカの変形例を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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