DE112019005639T5 - ELECTRIC VEHICLE AND ENERGY PACK - Google Patents
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Abstract
Ein Elektrofahrzeug, das zum Fahren durch Antreiben von Rädern mit einem Elektromotor ausgebildet ist, weist auf: mindestens einen Speichereinbauteil mit einer Montagestruktur, in die ein zylindrischer Speicher zum Speichern von vorbestimmter Energie entnehmbar eingebaut werden kann. Entweder ein erster zylindrischer Speicher oder ein zweiter zylindrischer Speicher kann selektiv in den Speichereinbauteil eingebaut werden, wobei der erste zylindrische Speicher elektrische Energie, die dem Elektromotor zuzuführen ist, speichert und der zweite zylindrische Speicher einen vorbestimmten Brennstoff oder ein Rohmaterial desselben, der einer vorbestimmten Leistungserzeugungseinheit zum Erzeugen von elektrischer Energie, die dem Elektromotor zuzuführen ist, zuzuführen ist, speichert. Die Montagestruktur kann mit dem zylindrischen Speicher, der in den Speichereinbauteil eingebaut ist, verbunden werden, indem selektiv entweder ein Draht zum Zuführen der elektrischen Energie oder ein Rohr zum Zuführen des Brennstoffs oder Rohmaterials gemäß dem in dem Speichereinbauteil eingebauten zylindrischen Speicher ausgewählt wird.An electric vehicle, which is designed to drive by driving wheels with an electric motor, has: at least one storage component with a mounting structure in which a cylindrical storage for storing predetermined energy can be removably installed. Either a first cylindrical accumulator or a second cylindrical accumulator can be selectively installed in the accumulator mounting part, the first cylindrical accumulator storing electrical energy to be supplied to the electric motor and the second cylindrical accumulator storing a predetermined fuel or a raw material thereof, that of a predetermined power generation unit for generating electrical energy to be supplied to the electric motor is to be supplied, stores. The mounting structure can be connected to the cylindrical accumulator built in the accumulator fixture by selectively selecting either a wire for supplying the electric power or a pipe for supplying the fuel or raw material according to the cylindrical accumulator built in the accumulator fixture.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug, das von einem Elektromotor angetrieben wird, sowie eine Energiepackung, die in dem Elektrofahrzeug montiert ist.The present invention relates to an electric vehicle driven by an electric motor and a power pack mounted in the electric vehicle.
Technischer HintergrundTechnical background
In den letzten Jahren hat ein Elektrofahrzeug, das unter Verwendung eines Elektromotors als eine Antriebskraftquelle anstelle von Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung wie Benzinmotoren fährt, als ein Fahrzeug, das die Umwelt berücksichtigt, Aufmerksamkeit erhalten.In recent years, an electric vehicle that travels using an electric motor as a driving force source instead of internal combustion engines such as gasoline engines has received attention as a vehicle that takes the environment into account.
Beispiele für ein Elektrofahrzeug beinhalten ein Elektrofahrzeug (EV), das lediglich elektrische Energie, die in einer Speicherbatterie gespeichert ist, zum Fahren verwendet, und ein Brennstoffzellenfahrzeug (FCV), das eine Brennstoffzelle aufweist, die elektrische Energie zum Antreiben eines Elektromotors erzeugt.Examples of an electric vehicle include an electric vehicle (EV) that uses only electrical energy stored in a storage battery to drive, and a fuel cell vehicle (FCV) that has a fuel cell that generates electrical energy to drive an electric motor.
Im Allgemeinen ist ein Brennstoffzellenfahrzeug mit einem Brennstoffaufnahmetank ausgestattet, der Brennstoffgas (Wasserstoffgas), das einer Brennstoffzelle zuzuführen ist, aufnimmt, und weist eine lange Reichweite auf, bis einmal Brennstoff aufgefüllt werden muss. Tatsächlich ist es jedoch so, dass noch keine ausreichende Infrastruktur vorhanden ist und es wenige Orte zum Nachfüllen des Brennstoffgases gibt.In general, a fuel cell vehicle is equipped with a fuel holding tank that holds fuel gas (hydrogen gas) to be supplied to a fuel cell, and has a long range until one time fuel needs to be replenished. In fact, however, the infrastructure is still insufficient and there are few places to replenish the fuel gas.
Auf der anderen Seite gibt es für das Elektrofahrzeug viele Orte zum Aufladen der Speicherbatterie, jedoch weist es in Bezug auf das Gewicht und das Volumen der montierten Speicherbatterie eine geringe Speicherkapazität auf, und im Vergleich zu einem Brennstoffzellenfahrzeug ist die Reichweite bis zum Laden kürzer. Daher ist das Elektrofahrzeug nicht geeignet für Langstreckenfortbewegung auf einer Schnellstraße oder dergleichen, sondern es wird hauptsächlich als ein Fahrzeug für kurze Strecken verwendet.On the other hand, the electric vehicle has many places to charge the storage battery, but it has a small storage capacity in terms of the weight and volume of the mounted storage battery, and the distance to charge is shorter compared with a fuel cell vehicle. Therefore, the electric vehicle is not suitable for long-distance travel on an expressway or the like, but is mainly used as a short-distance vehicle.
In Anbetracht dessen wurde in den letzten Jahren eine Technik zum Montieren von mehr Speicherbatterien auf einem Elektrofahrzeug zum Erweitern der Reichweite eines Elektrofahrzeugs entwickelt (siehe beispielsweise Patentdokument 1).In view of this, in recent years, a technique of mounting more storage batteries on an electric vehicle for extending the range of an electric vehicle has been developed (see, for example, Patent Document 1).
Wenn jedoch die Anzahl von Speicherbatterien, die in einem Elektrofahrzeug montiert sind, zunimmt, nimmt das Gewicht des Fahrzeugkörpers zu, was eine Energieeffizienz verschlechtert und eine Erhöhung der Reichweite verlangsamt. Zusätzlich dazu gibt es ebenfalls eine Grenze in Bezug auf einen Fahrzeugraum zum Einbauen der Speicherbatterien. Aus diesem Grund ist es schwierig, die Reichweite des Elektrofahrzeugs erheblich zu erweitern, indem einfach die Anzahl von Speicherbatterien erhöht wird.However, as the number of storage batteries mounted in an electric vehicle increases, the weight of the vehicle body increases, which deteriorates energy efficiency and slows down an increase in range. In addition to this, there is also a limit on a vehicle space for installing the storage batteries. For this reason, it is difficult to significantly extend the range of the electric vehicle simply by increasing the number of storage batteries.
Stand der TechnikState of the art
PatentdokumentPatent document
Patentdokument 1:
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Technisches ProblemTechnical problem
Eine von einem Benutzer des Elektrofahrzeugs benötigte Reichweite variiert jedoch in Abhängigkeit von der Lebensweise des Benutzers, dem Zweck der Verwendung und dergleichen.However, a range required by a user of the electric vehicle varies depending on the user's lifestyle, purpose of use, and the like.
Auf der anderen Seite müssen zum Ermöglichen, dass ein Automobilhersteller Fahrzeugtypen des Elektrofahrzeugs so diversifizieren kann, dass die Bedürfnisse verschiedener Benutzer erfüllt werden können, eine Spezifikation und ein Design für jeden Fahrzeugtyp gemäß einem Unterschied hinsichtlich der Anzahl, Größe und Form von Speicherbatterien und Brennstofftanks, die zu montieren sind, geändert werden, was zu einer Erhöhung der Entwicklungskosten führen kann.On the other hand, in order to enable an automobile manufacturer to diversify vehicle types of the electric vehicle so as to meet the needs of different users, a specification and design for each vehicle type according to a difference in the number, size and shape of storage batteries and fuel tanks, that are to be assembled can be changed, which can lead to an increase in development costs.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Elektrofahrzeug und eine Energiepackung bereitzustellen, die dazu in der Lage sind, eine Benutzerfreundlichkeit zu verbessern, Entwicklungskosten für einen Hersteller zu verringern und dergleichen.The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an electric vehicle and a power pack capable of improving usability, reducing development costs for a manufacturer, and the like.
Lösung des Problemsthe solution of the problem
Ein Elektrofahrzeug gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Elektrofahrzeug, das ausgebildet ist zum Fahren durch Antreiben von Rädern mit einem Elektromotor, und weist auf: mindestens einen Speichereinbauteil mit einer Montagestruktur, in die ein zylindrischer Speicher zum Speichern von vorbestimmter Energie entnehmbar eingebaut werden kann, bei dem
entweder ein erster zylindrischer Speicher (beispielsweise ein Batteriepack) oder ein zweiter zylindrischer Speicher (beispielsweise ein Hochdruckwasserstofftank) selektiv in den Speichereinbauteil eingebaut werden kann, wobei der erste zylindrische Speicher elektrische
Energie, die dem Elektromotor zuzuführen ist, speichert und der zweite zylindrische Speicher einen vorbestimmten Brennstoff oder ein Rohmaterial desselben (chemische Energie), der einer vorbestimmten Leistungserzeugungseinheit (beispielsweise einem Brennstoffzellenstapel) zum Erzeugen von elektrischer Energie, die dem Elektromotor zuzuführen ist, zuzuführen ist, speichert, und
die Montagestruktur durch Auswählen eines Drahts zum Zuführen der elektrischen Energie oder eines Rohrs zum Zuführen des Brennstoffs oder des Rohmaterials gemäß dem in dem Speichereinbauteil eingebauten zylindrischen Speicher mit dem zylindrischen Speicher, der in dem Speichereinbauteil eingebaut ist, verbunden werden kann.An electric vehicle according to a first aspect of the present invention is an electric vehicle that is configured to travel by driving wheels with an electric motor, and has: at least one storage installation part having a mounting structure in which a cylindrical storage device for storing predetermined energy is removably installed can where
either a first cylindrical accumulator (for example a battery pack) or a second cylindrical accumulator (for example a high-pressure hydrogen tank) can be selectively installed in the accumulator component, the first cylindrical accumulator being electrical
Energy to be supplied to the electric motor stores, and the second cylindrical reservoir stores a predetermined fuel or a raw material thereof (chemical energy) supplied to a predetermined power generation unit (for example a fuel cell stack) for generating electrical energy to be supplied to the electric motor is to be supplied, stores, and
the mounting structure can be connected to the cylindrical accumulator built in the accumulator mount by selecting a wire for supplying the electric power or a pipe for supplying the fuel or the raw material according to the cylindrical accumulator built in the accumulator mount.
Der erste Aspekt schließt kein Fahrzeug aus, das ferner zusätzlich zu dem entnehmbaren zylindrischen Energiespeicher (zylindrischen Speicher), der wie oben beschrieben ausgetauscht werden kann, einen festen Typ eines Energiespeichers aufweist, der nicht ausgetauscht wird.The first aspect does not exclude a vehicle which, in addition to the removable cylindrical energy storage device (cylindrical storage device), which can be exchanged as described above, has a fixed type of energy storage device which is not exchanged.
Es versteht sich, dass eine Form solch eines festen Energiespeichers nicht auf eine zylindrische Form beschränkt ist. Beispielsweise kann zusätzlich zu einem oder mehreren entnehmbaren zylindrischen Energiespeichern einer fester kastenförmiger Energiespeicher (beispielsweise ein Batteriepack mit einer Quaderform) montiert sein.It goes without saying that a shape of such a solid energy storage device is not limited to a cylindrical shape. For example, in addition to one or more removable cylindrical energy stores, a fixed box-shaped energy store (for example a battery pack with a cuboid shape) can be mounted.
Gemäß dem ersten Aspekt kann, da zwei Arten von Energiespeichern mit unterschiedlichen Energieformen, die zu speichern sind, das heißt, ein erster Energiespeicher zum Speichern der elektrischen Energie und ein zweiter Energiespeicher zum Speichern des Brennstoffs oder dergleichen der vorbestimmten Leistungserzeugungseinheit, eine gemeinsame Zylinderform aufweisen, jeder der Energiespeicher in Bezug auf denselben Speichereinbauteil mit der vorbestimmten Montagestruktur ausgewählt und eingebaut werden.According to the first aspect, since two types of energy stores with different forms of energy to be stored, that is, a first energy store for storing the electrical energy and a second energy store for storing the fuel or the like of the predetermined power generation unit, can have a common cylinder shape, each of the energy stores can be selected and installed with respect to the same storage component with the predetermined mounting structure.
Zusätzlich dazu kann, da die Formen der Energiespeicher zu der zylindrischen Form vereinheitlicht sind, der Brennstoff, beispielsweise Hochdruckgas, stabil gespeichert werden, und somit können unterschiedliche Energieformen gespeichert werden.In addition, since the shapes of the energy stores are unified into the cylindrical shape, the fuel such as high pressure gas can be stably stored, and thus various forms of energy can be stored.
Zur selben Zeit weist der erste Aspekt die Montagestruktur auf, die mit dem zylindrischen Speicher, der in dem Speichereinbauteil eingebaut ist, verbunden werden kann, indem entweder der Draht zum Zuführen der elektrischen Energie oder das Rohr zum Zuführen des Brennstoffs oder Rohmaterials gemäß dem zylindrischen Speicher (dem ersten zylindrischen Speicher zum Speichern der elektrischen Energie oder dem zweiten zylindrischen Speicher zum Speichern des Brennstoffs oder dergleichen der Leistungsversorgungseinheit) ausgewählt wird.At the same time, the first aspect has the mounting structure that can be connected to the cylindrical accumulator installed in the accumulator fitting by using either the wire for supplying the electric power or the pipe for supplying the fuel or raw material according to the cylindrical accumulator (the first cylindrical accumulator for storing the electric power or the second cylindrical accumulator for storing the fuel or the like of the power supply unit) is selected.
Dementsprechend können auch in einem Fall, in dem die zylindrischen Speicher, die in den Speichereinbauteil eingebaut werden können, zwei Arten von zylindrischen Speichern mit unterschiedlichen Energieformen, die zu speichern sind, beinhalten (den ersten zylindrischen Speicher, der elektrische Energie speichert, und den zweiten zylindrischen Speicher, der Brennstoff oder dergleichen der Leistungserzeugungseinheit speichert), die zylindrischen Speicher eine Kompatibilität aufweisen.Accordingly, even in a case where the cylindrical accumulators that can be built into the accumulator mounting part, two types of cylindrical accumulators having different forms of energy to be stored may include (the first cylindrical accumulator that stores electrical energy and the second cylindrical accumulator that stores fuel or the like of the power generation unit), the cylindrical accumulators have compatibility.
Demzufolge können die Arten und Mengen an Energiequellen, die in dem Fahrzeug montiert sind, geändert werden. Demzufolge kann das Fahrzeug gemäß der Lebensweise des Benutzers, dem Zweck der Verwendung oder dergleichen konfiguriert werden, so dass ein Elektrofahrzeug bereitgestellt wird, dessen Reichweite durch den Benutzer frei ausgewählt werden kann, und das daher äußerst benutzerfreundlich ist.As a result, the types and amounts of power sources mounted in the vehicle can be changed. Accordingly, the vehicle can be configured according to the user's lifestyle, purpose of use, or the like, so that there is provided an electric vehicle whose range can be freely selected by the user and which is therefore extremely user-friendly.
Beispielsweise kann die Verwendung des Fahrzeugs derart ausgewählt und geändert werden, dass normalerweise Wert auf eine Kurzstreckenfortbewegung, beispielsweise beim Pendeln, gelegt wird und ein Montageverhältnis des ersten zylindrischen Speichers zum Speichern der elektrischen Energie erhöht wird und in erster Linie die Elektrofahrzeugspezifikation (EV-Spezifikation) verwendet wird, während im Falle einer Langstreckenfortbewegung, beispielsweise ein Ausflug, ein Montageverhältnis des zweiten zylindrischen Speichers zum Speichern des Brennstoffs oder dergleichen des Leistungserzeugungsmittels erhöht wird und in erster Linie die Brennstoffzellenfahrzeugspezifikation (FCV-Spezifikation) verwendet wird.For example, the use of the vehicle can be selected and changed in such a way that emphasis is normally placed on short distance travel such as commuting and an assembling ratio of the first cylindrical accumulator for storing the electric energy is increased and primarily the electric vehicle specification (EV specification). is used, while in the case of long-distance travel such as an excursion, a mounting ratio of the second cylindrical accumulator for storing the fuel or the like of the power generating means is increased and the fuel cell vehicle specification (FCV specification) is primarily used.
Zusätzlich dazu kann ein Automobilhersteller eine Plattform bereitstellen, die von Elektrofahrzeugen mit unterschiedlichen Reichweiten gemeinsam verwendet wird, und Variationen von Fahrzeugtypen eines Elektrofahrzeugs mit niedrigen Kosten erhöhen. Demzufolge können Entwicklungsstunden und Entwicklungskosten verringert werden.In addition, an automobile manufacturer can provide a platform shared by electric vehicles with different ranges and increase variations of vehicle types of an electric vehicle at a low cost. As a result, development hours and development costs can be reduced.
Die „zylindrischen Speicher“ können eine beliebige Form aufweisen, die zumindest entnehmbar in Bezug auf den Speichereinbauteil mit der vorbestimmten Montagestruktur, beispielsweise ein Band, eingebaut werden können. Auch wenn Formen der „zylindrischen Speicher“ nicht vollständig dieselben sind, sind die „zylindrischen Speicher“ nicht in Bezug auf die Länge und die Konfiguration von Details beschränkt, solange Konfigurationen von Hauptkörpern derselben im Wesentlichen dieselben sind, beispielsweise Durchmesser der Hauptkörper dieselben oder im Wesentlichen dieselben sind. Bei Speichern mit unterschiedlichen Energieformen, die zu speichern sind, beispielsweise der erste zylindrische Speicher zum Speichern der elektrischen Energie und der zweite zylindrische Speicher zum Speichern des Brennstoffs oder dergleichen des Leistungserzeugungsmittels, muss die Konfiguration von Details, beispielsweise Material und Funktion derselben, geändert werden.The “cylindrical accumulators” can have any shape that can be installed at least removably with respect to the accumulator built-in part with the predetermined assembly structure, for example a band. Although shapes of the “cylindrical memories” are not completely the same, the “cylindrical memories” are not limited in terms of length and configuration of details as long as configurations of main bodies thereof are substantially the same, e.g., diameters of the main bodies are the same or substantially are the same. In the case of stores with different forms of energy to be stored, for example the first cylindrical store for storing the electrical energy and the second cylindrical store for storing the fuel or the like of the power generating means, the configuration of details, for example, the material and function of the same, can be changed.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der erste zylindrische Speicher mehrere Batteriemodule aufnehmen.According to a second aspect of the present invention, the first cylindrical storage can accommodate a plurality of battery modules.
Gemäß dem zweiten Aspekt kann die Anzahl von Batteriemodulen, die in dem ersten zylindrischen Speicher aufgenommen sind, erhöht oder verringert werden, so dass Variationen im Hinblick auf eine elektrische Energiekapazität des ersten zylindrischen Speichers erhöht werden können.According to the second aspect, the number of battery modules housed in the first cylindrical memory can be increased or decreased, so that variations in electric power capacity of the first cylindrical memory can be increased.
Dadurch können verschiedene Bedürfnisse des Benutzers in feineren Abstufungen handgehabt werden. Beispielsweise kann durch Verringern der Anzahl von Batteriemodulen, die in dem ersten zylindrischen Speicher aufgenommen sind, so dass sie geringer als eine maximal speicherbare Anzahl ist, das Gewicht des Fahrzeugs verringert und die Energieeffizienz weiter verbessert werden.As a result, different needs of the user can be handled in finer gradations. For example, by reducing the number of battery modules accommodated in the first cylindrical memory so that it is less than a maximum storable number, the weight of the vehicle can be reduced and the energy efficiency can be further improved.
Zusätzlich dazu kann die Anzahl der Batteriemodule, die in dem ersten zylindrischen Speicher aufgenommen sind, erhöht oder verringert werden, und die Länge des ersten zylindrischen Speichers kann gemäß Speichereinbauteilen mit unterschiedlichen Längen geändert werden, in Abhängigkeit von einem Platz, an dem der erste zylindrische Speicher vorgesehen wird. Dementsprechend können Variationen im Hinblick auf die elektrische Energiekapazität des gesamten Fahrzeugs und die Anordnung des Energiespeichers erhöht werden.In addition, the number of battery modules housed in the first cylindrical memory can be increased or decreased, and the length of the first cylindrical memory can be changed according to memory components having different lengths depending on a place where the first cylindrical memory is provided. Accordingly, variations in the electric energy capacity of the entire vehicle and the arrangement of the energy storage device can be increased.
Beispielsweise kann eine Länge eines ersten Speichereinbauteils, dessen Längsrichtung in einer Fahrzeugbreitenrichtung liegt, nicht zu groß eingestellt werden. Daher kann in einem Fall, in dem der erste zylindrische Speicher darin einzubauen ist, die Länge des ersten zylindrischen Speichers zum Verringern der Anzahl der Batteriemodule, die aufzunehmen sind, verringert werden.For example, a length of a first accumulator component, the longitudinal direction of which lies in a vehicle width direction, cannot be set too large. Therefore, in a case where the first cylindrical memory is to be built therein, the length of the first cylindrical memory can be reduced for reducing the number of battery modules to be housed.
Auf der anderen Seite kann eine Länge eines zweiten Speichereinbauteils, dessen Längsrichtung in der Fahrzeuglängsrichtung liegt, größer eingestellt werden. Daher kann in einem Fall, in dem der erste zylindrische Speicher darin einzubauen ist, die Länge des ersten zylindrischen Speichers zum Erhöhen der Anzahl der Batteriemodule, die aufzunehmen sind, erhöht werden.On the other hand, a length of a second accumulator component, the longitudinal direction of which lies in the longitudinal direction of the vehicle, can be set larger. Therefore, in a case where the first cylindrical memory is to be built therein, the length of the first cylindrical memory can be increased to increase the number of the battery modules to be housed.
Es versteht sich, dass mindestens ein Batteriemodul als der oben beschriebene feste Energiespeicher verwendet werden kann.It goes without saying that at least one battery module can be used as the fixed energy store described above.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann jedes der Batteriemodule ein zylindrisches Batteriemodul mit einer Zylinderform sein und eine axiale Richtung aufweisen, die entlang einer axialen Richtung des ersten zylindrischen Speichers verläuft.According to a third aspect of the present invention, each of the battery modules may be a cylindrical battery module having a cylinder shape and having an axial direction that is along an axial direction of the first cylindrical memory.
Gemäß dem dritten Aspekt kann eine Energiedichte erhöht werden, und die Reichweite kann im Vergleich beispielsweise zu einem Fall, in dem Batteriemodule mit einer Quaderform in dem zylindrischen Speicher aufgenommen sind, weiter verbessert werden.According to the third aspect, a power density can be increased, and the range can be further improved compared, for example, with a case where battery modules having a parallelepiped shape are housed in the cylindrical memory.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Elektrofahrzeug derart ausgebildet sein, dass sowohl der Draht als auch das Rohr in Entsprechung zu einem Speichereinbauteil vorgesehen sind.According to a fourth aspect of the present invention, the electric vehicle can be configured such that both the wire and the pipe are provided in correspondence with a memory built-in part.
Gemäß dem vierten Aspekt ist dadurch, dass sowohl der Draht als auch das Rohr im Voraus vorgesehen sind, ein Austausch derselben beim Auswählen und Ändern der Verbindung derselben nicht notwendig, was die Arbeitseffizienz verbessern kann. Zusätzlich dazu ist es nicht notwendig, den Draht oder das Rohr, der bzw. das nicht verwendet wird, aufzubewahren, was die Benutzerfreundlichkeit verbessert.According to the fourth aspect, by providing both the wire and the pipe in advance, replacement of them in selecting and changing the connection thereof is unnecessary, which can improve work efficiency. In addition, it is not necessary to store the wire or pipe that is not being used, which improves usability.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ferner auf: einen Drahteinbauteil, der auf einer Seite in der Links-Rechts-Richtung in Bezug auf den Speichereinbauteil vorgesehen ist, in den der Draht eingebaut werden kann; und einen Rohreinbauteil, der auf der anderen Seite in der Links-Rechts-Richtung in Bezug auf den Speichereinbauteil vorgesehen ist, in den das Rohr eingebaut werden kann.A fifth aspect of the present invention further includes: a wire fixture that is provided on one side in the left-right direction with respect to the memory fixture into which the wire can be installed; and a pipe fitting that is provided on the other side in the left-right direction with respect to the accumulator fitting into which the pipe can be fitted.
Gemäß dem fünften Aspekt kann durch separat Vorsehen der Einbauteile zum Einbauen des Drahts und des Rohrs auf der linken und der rechten Seite des Speichereinbauteils eine komplizierte Konfiguration vermieden werden, und eine Effizienz beim Einbauen des Drahts und des Rohrs kann verbessert werden.According to the fifth aspect, by separately providing the installation parts for installing the wire and the tube on the left and right sides of the memory installation part, a complicated configuration can be avoided, and efficiency in installing the wire and the tube can be improved.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Leistungserzeugungseinheit eine Brennstoffzelle sein, die zum Erzeugen von Elektrizität durch eine elektrochemische Reaktion zwischen einem Brennstoffgas und einem Oxidationsgas ausgebildet ist, und der zweite zylindrische Speicher kann ein Tank sein, der ein Wasserstoffgas als das Brennstoffgas oder ein Rohmaterial zum Erzeugen des Wasserstoffgases speichert.According to a sixth aspect of the present invention, the power generation unit may be a fuel cell that is configured to generate electricity through an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas, and the second cylindrical reservoir may be a tank that uses a hydrogen gas as the fuel gas or a Stores raw material for generating the hydrogen gas.
Wenn ein Rohmaterial zum Erzeugen von Wasserstoffgas (beispielsweise Ethanol, Methanol, Erdgas oder dergleichen) gespeichert wird, muss ein Reformer oder dergleichen zum Erzeugen von Wasserstoff aus dem Rohmaterial vorgesehen werden.When storing a raw material for generating hydrogen gas (e.g., ethanol, methanol, natural gas, or the like), a reformer or the like for generating hydrogen from the raw material needs to be provided.
Gemäß dem sechsten Aspekt ist, da die Brennstoffzelle als die Leistungserzeugungseinheit verwendet wird, eine Leistungserzeugungseffizienz gut, und Kohlendioxid, das eine globale Erwärmung bewirkt, oder Stickoxid, das eine Atmosphärenverschmutzung bewirkt, wird während der Leistungserzeugung nicht erzeugt, was die Umweltfreundlichkeit erhöht.According to the sixth aspect, since the fuel cell is used as the power generation unit, power generation efficiency is good, and carbon dioxide that causes global warming or nitrogen oxide that causes atmospheric pollution is not generated during power generation, which increases environmental friendliness.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Elektrofahrzeug mehrere Speichereinbauteile aufweisen, und mindestens ein erster zylindrischer Speicher und mindestens ein zweiter zylindrischer Speicher können in Bezug auf die mehreren Speichereinbauteile eingebaut sein.According to a seventh aspect of the present invention, the electric vehicle may have a plurality of storage components, and at least one first cylindrical storage device and at least one second cylindrical storage device may be installed with respect to the plurality of storage components.
Bei einer Konfiguration, die mit mehreren Speichereinbauteilen versehen ist, wird, wenn zweite zylindrische Speicher (beispielsweise Hochdruckwasserstofftanks) in allen der mehreren Speichereinbauteile montiert sind, die meiste Antriebskraft des Elektrofahrzeugs von einer Ausgabe der Leistungserzeugungseinheit (beispielsweise des Brennstoffzellenstapels) abgedeckt, wie bei einem bekannten Brennstoffzellenfahrzeug (FCV), was erfordert, dass die Leistungserzeugungseinheit einen hohen Output aufweist, und eine komplexe Steuerung einer Leistungserzeugungsmenge in der Leistungserzeugungseinheit gemäß einer Fahrlast erfordert.In a configuration provided with a plurality of storage components, when second cylindrical reservoirs (for example, high-pressure hydrogen tanks) are mounted in all of the plurality of storage components, most of the driving force of the electric vehicle is covered by an output of the power generation unit (for example, the fuel cell stack), as in a known one Fuel cell vehicle (FCV) which requires the power generation unit to have a high output and requires complex control of a power generation amount in the power generation unit according to a running load.
Ein bekanntes FCV ist mit einer Speicherbatterie ausgestattet, wobei die Speicherbatterie eine geringe Kapazität aufweist und zum Speichern von regenerativer elektrischer Leistung oder zum Unterstützen des Brennstoffzellenstapels verwendet wird und nicht zum Fahren ausreicht.A known FCV is equipped with a storage battery, the storage battery having a small capacity and being used for storing regenerative electric power or for supporting the fuel cell stack and not being sufficient for driving.
Auf der anderen Seite nimmt in einem Fall, in dem der erste zylindrische Speicher (beispielsweise ein Batteriepack) in jedem der mehreren Speichereinbauteile montiert ist, die Kapazität der Speicherbatterie wie bei einem bekannten Batterieelektrofahrzeug (BEV) zu, was ebenfalls ein Fahrzeugkörpergewicht erhöht und die Reichweite verringert.On the other hand, in a case where the first cylindrical storage (e.g., a battery pack) is mounted in each of the plurality of storage components, the capacity of the storage battery increases like a known battery electric vehicle (BEV), which also increases a vehicle body weight and the range decreased.
Auf der anderen Seite wird gemäß dem siebten Aspekt, unter Verwendung einer FC-Hybridspezifikation (Hybridspezifikation eines FCV und eines BEV), die mit mindestens einem ersten zylindrischen Speicher und mindestens einem zweiten zylindrischen Speicher versehen ist, ein Nennbetrieb ermöglicht, während die Ausgabe der Leistungserzeugungseinheit auf niedrigem Niveau gehalten wird.On the other hand, according to the seventh aspect, by using an FC hybrid specification (hybrid specification of an FCV and a BEV) provided with at least a first cylindrical accumulator and at least a second cylindrical accumulator, rated operation is enabled while the output of the power generation unit is kept at a low level.
Beispielsweise kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die gesamte elektrische Leistung, die zum Antreiben des Elektrofahrzeugs benötigt wird, von den ersten zylindrischen Speichern abgedeckt wird und die Leistungserzeugungseinheit stetig die ersten zylindrischen Speicher lädt.For example, a configuration can be used in which all of the electric power required to drive the electric vehicle is covered by the first cylindrical accumulators and the power generation unit continuously charges the first cylindrical accumulators.
Demzufolge kann im Vergleich zu einem bekannten FCV die Leistungserzeugungseinheit durch eine mit einer niedrigen Ausgabe ersetzt werden, und eine komplizierte Steuerung in Entsprechung zu der Fahrlast kann weggelassen werden. Demzufolge können die Kosten für die Leistungserzeugungseinheit verringert werden, und ein kostengünstiges Elektrofahrzeug kann hergestellt werden. Zusätzlich dazu kann in einem Fall einer Verwendung der FC-Hybridspezifikation die Kapazität der Speicherbatterie verringert werden, und die Reichweite kann im Vergleich zu einem bekannten BEV erhöht werden.Accordingly, as compared with a known FCV, the power generation unit can be replaced with one having a low output, and complicated control in correspondence with the running load can be omitted. As a result, the cost of the power generation unit can be reduced, and an inexpensive electric vehicle can be manufactured. In addition, in a case of using the FC hybrid specification, the capacity of the storage battery can be reduced and the range can be increased as compared with a known BEV.
Eine Energiepackung gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Energiepackung, die ausgebildet ist zur Montage in einem Elektrofahrzeug, das durch Antreiben von Rädern desselben mit einem Elektromotor fährt, und weist auf: mindestens einen Speichereinbauteil mit einer Montagestruktur, in die ein zylindrischer Speicher zum Speichern von vorbestimmter Energie entnehmbar eingebaut werden kann, bei der
entweder ein erster zylindrischer Speicher (beispielsweise ein Batteriepack) oder ein zweiter zylindrischer Speicher (beispielsweise ein Hochdruckwasserstofftank) selektiv in den Speichereinbauteil eingebaut werden kann, wobei der erste zylindrische Speicher elektrische Energie speichert, die dem Elektromotor zuzuführen ist, und der zweite zylindrische Speicher einen vorbestimmten Brennstoff oder ein Rohmaterial desselben (chemische Energie) speichert, der einer vorbestimmten Leistungserzeugungseinheit (beispielsweise einem Brennstoffzellenstapel) zum Erzeugen von elektrischer Energie, die dem Elektromotor zuzuführen ist, zuzuführen ist, und
die Montagestruktur mit dem zylindrischen Speicher, der in dem Speichereinbauteil eingebaut ist, verbunden werden kann, indem entweder ein Draht zum Zuführen der elektrischen Energie oder ein Rohr zum Zuführen des Kraftstoffs oder Rohmaterials gemäß dem in dem Speichereinbauteil eingebauten zylindrischen Speicher ausgewählt wird.An energy pack according to an eighth aspect of the present invention is an energy pack which is adapted to be mounted in an electric vehicle that travels by driving wheels of the same with an electric motor, and comprises: at least one accumulator built-in part having a mounting structure in which a cylindrical accumulator for Storage of predetermined energy can be installed removable, in the
either a first cylindrical accumulator (for example a battery pack) or a second cylindrical accumulator (for example a high-pressure hydrogen tank) can be selectively installed in the storage component, the first cylindrical accumulator storing electrical energy to be supplied to the electric motor, and the second cylindrical accumulator a predetermined one Stores fuel or a raw material thereof (chemical energy) to be supplied to a predetermined power generation unit (e.g., a fuel cell stack) for generating electrical energy to be supplied to the electric motor, and
the mounting structure can be connected to the cylindrical accumulator built in the accumulator fixture by selecting either a wire for supplying the electric power or a pipe for supplying the fuel or raw material according to the cylindrical accumulator built in the accumulator fixture.
Gemäß dem achten Aspekt können dieselben Wirkungen wie bei dem ersten Aspekt erhalten werden. Auf ähnliche Weise wie bei dem ersten Aspekt schließt der achte Aspekt keine Energiepackung aus, die ferner zusätzlich zu dem entnehmbaren zylindrischen Energiespeicher (zylindrischen Speicher), der wie oben beschrieben ausgetauscht werden kann, einen festen Energiespeicher aufweist, der nicht ausgetauscht wird.According to the eighth aspect, the same effects as the first aspect can be obtained. In a manner similar to the first aspect, the eighth aspect does not exclude any energy pack which, in addition to the removable cylindrical energy store (cylindrical store), which can be exchanged as described above, has a fixed energy store that is not exchanged.
Die „Packung“ ist ein Ausdruck, der eine Gruppe angibt, und ist nicht notwendigerweise auf eine Packung beschränkt, die in einem Behälter eingeschlossen ist, und kann durch die Begriffe „Anordnung“, „Modul“ und „Einheit“ ersetzt werden.The “package” is a term indicating a group and is not necessarily limited to a package enclosed in a container and can be replaced by the terms “arrangement”, “module” and “unit”.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der erste zylindrische Speicher mehrere Batteriemodule aufweisen.According to a ninth aspect of the present invention, the first cylindrical storage device can have a plurality of battery modules.
Gemäß dem neunten Aspekt können dieselben Wirkungen wie bei dem zweiten Aspekt erhalten werden.According to the ninth aspect, the same effects as the second aspect can be obtained.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann jedes der Batteriemodule ein zylindrisches Batteriemodul mit einer Zylinderform sein und eine axiale Richtung aufweisen, die entlang einer axialen Richtung des ersten zylindrischen Speichers verläuft.According to a tenth aspect of the present invention, each of the battery modules may be a cylindrical battery module having a cylinder shape and having an axial direction that is along an axial direction of the first cylindrical memory.
Gemäß dem zehnten Aspekt können dieselben Wirkungen wie bei dem dritten Aspekt erhalten werden.According to the tenth aspect, the same effects as the third aspect can be obtained.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Energiepackung derart ausgebildet sein, dass sowohl der Draht als auch das Rohr in Entsprechung zu einem Speichereinbauteil vorgesehen sind.According to an eleventh aspect of the present invention, the energy pack can be designed in such a way that both the wire and the tube are provided in correspondence with a storage component.
Gemäß dem elften Aspekt können dieselben Wirkungen wie bei dem vierten Aspekt erhalten werden.According to the eleventh aspect, the same effects as the fourth aspect can be obtained.
Ein zwölfter Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ferner auf: einen Drahteinbauteil, der auf einer Seite in der Links-Rechts-Richtung in Bezug auf den Speichereinbauteil vorgesehen ist, in den der Draht eingebaut werden kann; und einen Rohreinbauteil, der auf der anderen Seite in der Links-Rechts-Richtung in Bezug auf den Speichereinbauteil vorgesehen ist, in den das Rohr eingebaut werden kann.A twelfth aspect of the present invention further includes: a wire fixture that is provided on one side in the left-right direction with respect to the memory fixture into which the wire can be installed; and a pipe fitting that is provided on the other side in the left-right direction with respect to the accumulator fitting into which the pipe can be fitted.
Gemäß dem zwölften Aspekt können dieselben Wirkungen wie bei dem fünften Aspekt erhalten werden.According to the twelfth aspect, the same effects as the fifth aspect can be obtained.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Leistungserzeugungseinheit eine Brennstoffzelle sein, die zum Erzeugen von Elektrizität durch eine elektrochemische Reaktion zwischen einem Brennstoffgas und einem Oxidationsgas ausgebildet ist, und der zweite zylindrische Speicher kann ein Tank sein, der ein Wasserstoffgas als das Brennstoffgas oder ein Rohmaterial zum Erzeugen des Wasserstoffgases speichert.According to a thirteenth aspect of the present invention, the power generation unit may be a fuel cell that is configured to generate electricity through an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas, and the second cylindrical reservoir may be a tank that contains a hydrogen gas as the fuel gas or a Stores raw material for generating the hydrogen gas.
Gemäß dem dreizehnten Aspekt können dieselben Wirkungen wie bei dem sechsten Aspekt erhalten werden.According to the thirteenth aspect, the same effects as the sixth aspect can be obtained.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Energiepackung mehrere Speichereinbauteile aufweisen, und mindestens ein erster zylindrischer Speicher und mindestens ein zweiter zylindrischer Speicher können in Bezug auf die mehreren Speichereinbauteile eingebaut sein.According to a fourteenth aspect of the present invention, the energy pack may include a plurality of storage components, and at least one first cylindrical storage and at least one second cylindrical storage may be installed with respect to the plurality of storage components.
Gemäß dem vierzehnten Aspekt können dieselben Wirkungen wie bei dem siebten Aspekt erhalten werden.According to the fourteenth aspect, the same effects as the seventh aspect can be obtained.
FigurenlisteFigure list
-
1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs, das eine Anordnung verschiedener Komponenten zeigt, wenn ein Elektrofahrzeug von einer Seite betrachtet wird.1 Fig. 13 is a schematic configuration diagram of a vehicle showing an arrangement of various components when an electric vehicle is viewed from one side. -
2 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs, das eine Anordnung verschiedener Komponenten zeigt, wenn das Elektrofahrzeug von oben betrachtet wird.2 Fig. 13 is a schematic configuration diagram of a vehicle showing an arrangement of various components when the electric vehicle is viewed from above. -
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Energiepackung.3 Figure 3 is an exploded perspective view of a power pack. -
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Batteriepack zeigt.4th Fig. 13 is an exploded perspective view showing a battery pack. -
5 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs, das eine Anordnung verschiedener Komponenten eines Elektrofahrzeugs gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.5 FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a vehicle showing an arrangement of various components of an electric vehicle according to another embodiment. -
6 ist ein erläuterndes Diagramm zur Erläuterung von Kombinationsmustern zylindrischer Speicher, die in drei Speichereinbauteilen des Elektrofahrzeugs gemäß der anderen Ausführungsform montiert werden können.6th Fig. 13 is an explanatory diagram for explaining combination patterns of cylindrical memories that can be mounted in three memory components of the electric vehicle according to the other embodiment.
Beschreibung einer AusführungsformDescription of an embodiment
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In
In
Das Elektrofahrzeug
Der Fahrzeugkörper
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Elektromotor
Zuerst wird eine Konfiguration des Brennstoffzellensystems
Zusätzlich dazu ist das Brennstoffzellensystem
Der Brennstoffzellenstapel
In dem Brennstoffzellenstapel
Die in dem Brennstoffzellenstapel
Das Oxidationsgaszufuhrsystem weist ein Oxidationsgaszufuhrrohr zum Zuführen des Oxidationsgases zu dem Brennstoffzellenstapel
Das Wasserstoffzufuhrsystem weist ein Wasserstoffgaszufuhrrohr oder dergleichen zum Zuführen von Wasserstoffgas, das von der Energiepackung
Genauer gesagt ist der Brennstoffzellenstapel
Ein Ventil V1 ist in dem ersten Wasserstoffgaszufuhrrohr 11 vorgesehen, und ein Ventil V2 ist in dem zweiten Wasserstoffgaszufuhrrohr 12 vorgesehen. Die Ventile V1 und V2 werden durch die Fahrzeugsteuereinheit gesteuert und stellen eine Einströmmenge von Wasserstoffgas von der Energiepackung
Als Nächstes wird eine Konfiguration des Elektromotors
Die PCU 6 ist über ein erstes Hochspannungskabel 13 elektrisch mit einem ersten Ausgangsverbinder 33 der Energiepackung
Wenngleich dies nicht gezeigt ist, weist die PCU 6 einen DC/DC-Wandler, einen Wechselrichter und dergleichen auf.Although not shown, the
Der DC/DC-Wandler verringert eine DC-Hochspannung, die von der Energiepackung
Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom nach dem Verringern durch den DC/DC-Wandler oder den von dem Brennstoffzellenstapel
Als Nächstes wird eine Konfiguration der Energiepackung
Wie in
Das Gehäuse
Die Basis
Der erste Speichereinbauteil
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch im Vergleich zu einer Länge L1 des ersten Speichereinbauteils
Die zylindrischen Speicher
Bei der vorliegenden Ausführungsform zeigen die
Auf einer linken Seite (einer äußeren Seite in
Die Kabeleinbaunut
Zwei Hochspannungskabel, einschließlich eines ersten Hochspannungskabels
Ein Relaisverbinder 31 ist bei einer Verbindungsposition zwischen der ersten Verzweigungsnut 27a und dem ersten Speichereinbauteil
Auf ähnliche Weise ist ein Relaisverbinder 32 an einer Verbindungsposition zwischen der zweiten Verzweigungsnut 27b und dem zweiten Speichereinbauteil
Wie jedoch in
Ein vorderes Ende der Kabeleinbaunut
Dementsprechend kann, wenn das Batteriepack
Die Schlaucheinbaunut
Zwei Hochdruckwasserstoffgasschläuche, einschließlich eines ersten Hochdruckwasserstoffgasschlauchs
Eine Relaisverbindung 35 ist an einer Verbindungsposition zwischen der ersten Verzweigungsnut 28a und dem ersten Speichereinbauteil
Auf ähnliche Weise ist eine Relaisverbindung 36 an einer Verbindungsposition zwischen der zweiten Verzweigungsnut 28b und dem zweiten Speichereinbauteil
Wie in
Ein vorderes Ende der Schlaucheinbaunut
Dementsprechend kann, wenn der Hochdruckwasserstofftank
Zusätzlich dazu ist, auch wenn dies nicht gezeigt ist, die Energiepackung
Als Nächstes wird eine Konfiguration des Batteriepacks
Wie in
Mehrere Batteriezellen (nicht gezeigt) sind in einem zylindrischen Modulgehäuse 42a aufgenommen, das eine äußere Hülle der Batteriemodule
Die mehreren Batteriemodule
Die mehreren Batteriemodule
Wie oben beschrieben, ist, wenn das Batteriepack
Als Nächstes wird die Konfiguration des Hochdruckwasserstofftanks
Der Hochdruckwasserstofftank
Der Hauptkörper 50 weist eine Dreilagenstruktur auf, einschließlich beispielsweise einer Plastikauskleidung mit einer Gasbarrierenfunktion, einer Schicht aus mit Karbonfasern verstärktem Kunststoff (CFRP) zum Erhöhen einer Druckfestigkeit auf einer Außenseite der Plastikauskleidung und einer Schicht aus mit Glasfasern verstärktem Kunststoff (GFRP) zum Schützen einer Oberfläche auf einer äußeren Seite.The
Mundstücke 54 sind an beiden axialen Enden (obere Abschnitte der halbkugelförmigen Abschnitte 52) des Hauptkörpers 50 vorgesehen. Das Solenoidventil 55 ist an dem Mundstück 54 auf der Rückseite (der inneren Seite in
Das Solenoidventil 55 ist ein Ein-Aus-Ventil zum Ermöglichen oder Blockieren einer Freisetzung von Wasserstoffgas aus dem Hauptkörper 50 zu den Hochdruckwasserstoffgasschläuchen
Als Nächstes wird ein Betrieb des Elektrofahrzeugs
In dem ersten Speichereinbauteil
Beispielsweise wird ein Benutzer, dem eine Kurzstreckenfortbewegung wichtig ist, eine Kurzstreckenspezifikation auswählen, bei der Batteriepacks
Auf der anderen Seite wird ein Benutzer, dem eine Langstreckenfortbewegung wichtig ist, eine Langstreckenspezifikation auswählen, bei der Hochdruckwasserstofftanks
Ferner wird ein Benutzer, der einen Ausgleich zwischen diesen Spezifikationen wünscht, eine Spezifikation auswählen, bei der das Batteriepack
Auch in solch einem Fall kann, da es möglich ist, zylindrische Speicher
Beispielsweise wird, wenn dem Benutzer eine Kurzstreckenfortbewegung wichtig ist, ein Batteriepack
Wenn dagegen dem Benutzer eine Langstreckenfortbewegung wichtig ist, wird ein Hochdruckwasserstofftank
Zusätzlich dazu kann der Benutzer die Spezifikation nicht nur beim Kauf des Fahrzeugs bei Bedarf ändern, sondern auch nach dem Kauf bzw. in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck. Beispielsweise kann, wenn ein Benutzer, der normalerweise Wert auf eine Kurzstreckenfortbewegung wie Pendeln legt und das Elektrofahrzeug
In diesem Zusammenhang wird der Einbau bzw. Austausch der zylindrischen Speicher
Wenn das Batteriepack
Auf ähnliche Weise wird, wenn der Hochdruckwasserstofftank
Nach dem Einbau der neuen zylindrischen Speicher
Hinsichtlich der Antriebssteuerung des Elektrofahrzeugs
Beispiele für den Fahrmodus beinhalten einen FC-Modus eines Fahrens durch Antreiben des Elektromotors
Wie oben im Einzelnen erläutert, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da zwei Typen von Energiespeichern mit unterschiedlichen Energieformen, die zu speichern sind, das heißt, das Batteriepack
Zusätzlich dazu kann die Montagestruktur mit den zylindrischen Speichern
Dementsprechend können auch in einem Fall, in dem die zylindrischen Speicher
Demzufolge können die Arten und Mengen der Energiequellen, die in dem Elektrofahrzeug
Zusätzlich dazu kann ein Automobilhersteller eine Plattform bereitstellen, die für Elektrofahrzeuge mit unterschiedlichen Reichweiten gemeinsam verwendet wird, und Variationen von Fahrzeugtypen eines Elektrofahrzeugs können mit niedrigerem Aufwand erhöht werden. Demzufolge können Entwicklungsstunden und Entwicklungskosten verringert werden.In addition, an automobile manufacturer can provide a platform that is shared for electric vehicles with different ranges, and variations of vehicle types of an electric vehicle can be increased with less effort. As a result, development hours and development costs can be reduced.
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Kabeleinbaunut
Demzufolge können die Hochspannungskabel
Zusätzlich dazu werden das erste Hochspannungskabel
Demzufolge müssen diese nicht ausgetauscht werden, wenn die Verbindung derselben ausgewählt und geändert wird, was die Arbeitseffizienz verbessern kann. Zusätzlich dazu ist es nicht notwendig, die Hochspannungskabel
Zusätzlich dazu sind bei dem Batteriepack
Gemäß dieser Konfiguration kann die Anzahl von Batteriemodulen
Zusätzlich dazu kann die Anzahl der Batteriemodule
Ferner sind die mehreren Batteriemodule
Mit solch einer Konfiguration kann eine Energiedichte erhöht werden, und die Reichweite kann im Vergleich zu einem Fall, in dem beispielsweise Batteriemodule mit einer Quaderform in dem Packgehäuse
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beschreibung der obigen Ausführungsform beschränkt und kann beispielsweise wie folgt implementiert werden. Es versteht sich, dass andere Anwendungen und Modifikationen, die nicht im Folgenden erläutert sind, ebenfalls möglich sind.The present invention is not limited to the description of the above embodiment and can be implemented as follows, for example. It goes without saying that other applications and modifications that are not explained below are also possible.
(a) Bei der obigen Ausführungsform sind die zylindrischen Speicher
(b) Die Konfiguration, die Anzahl, die Anordnung und dergleichen der Speichereinbauteile zum Einbauen der zylindrischen Speicher
Beispielsweise weist die obige Ausführungsform zwei Speichereinbauteile (den ersten Speichereinbauteil
Beispielsweise weist bei der oben beschriebenen Ausführungsform jeder der Speichereinbauteile
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform befindet sich der erste Speichereinbauteil
Stattdessen können beispielsweise alle der mehreren Speichereinbauteile entlang derselben Richtung (der Vorne-Hinten-Richtung oder der Links-Rechts-Richtung) ausgebildet sein.Instead, for example, all of the plurality of storage components may be formed along the same direction (the front-rear direction or the left-right direction).
An dieser Stelle wird eine Ausführungsform eines Elektrofahrzeugs mit drei Speichereinbauteilen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Das Elektrofahrzeug 100 weist auf: einen Elektromotor 105, der Räder 103 antreibt; eine PCU 106, die eine Leistungszufuhr zu dem Elektromotor 105 steuert; ein Brennstoffzellensystem 107, das einen Brennstoffzellenstapel 107A aufweist; und eine Energiepackung 108, die verschiedene Arten von Energie, beispielsweise Wasserstoffgas als ein Brennstoffgas, das dem Brennstoffzellenstapel 107A zuzuführen ist, und Elektrizität, die dem Elektromotor 105 zuzuführen ist, speichert.The
Die Energiepackung 108 ist mit einem ersten Speichereinbauteil 111, einem zweiten Speichereinbauteil 112 und einem dritten Speichereinbauteil 113 versehen. Ähnlich zu den Speichereinbauteilen
Bei solch einer Konfiguration kann, wenn das Batteriepack
Auf der anderen Seite kann, wenn der Hochdruckwasserstofftank
An dieser Stelle wird ein Kombinationsmuster der zylindrischen Speicher
Wie in
Gemäß der Spezifikation des Musters A, bei der der Hochruckwasserstofftank
Ein bekanntes FCV ist mit einer Speicherbatterie ausgestattet, wobei die Speicherbatterie eine geringe Kapazität aufweist, zum Speichern von regenerativer elektrischer Leistung oder zum Unterstützen des Brennstoffzellenstapels verwendet wird und nicht dazu ausreicht, zum Fahren verwendet zu werden, wie das Batteriepack
Auf der anderen Seite nimmt gemäß der Spezifikation des Musters D, bei der das Batteriepack
Im Gegensatz dazu wird gemäß den Mustern B und C unter Verwendung der FC-Hybridspezifikation (Hybridspezifikation aus FCV und BEV), die mit mindestens einem Hochdruckwasserstofftank
Beispielsweise kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die gesamte elektrische Leistung, die zum Fahren des Elektrofahrzeugs 100 benötigt wird, von dem Batteriepack
Demzufolge kann im Vergleich zu dem bekannten FCV der Brennstoffzellenstapel 107A durch einen ersetzt werden, der eine niedrige Ausgabe aufweist, und eine komplizierte Steuerung in Entsprechung zu der Fahrlast kann weggelassen werden. Demzufolge können die Kosten für den Brennstoffzellenstapel 107A verringert werden, und es kann ein kostengünstiges Elektrofahrzeug 100 hergestellt werden. Zusätzlich dazu kann im Falle der FC-Hybridspezifikation gemäß den Mustern B und C die Kapazität der Speicherbatterie verringert werden, und die Reichweite kann im Vergleich zu dem bekannten BEV erhöht werden.Accordingly, compared with the known FCV, the
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Konfiguration mit den zwei Speichereinbauteilen
(c) Bei der obigen Ausführungsform sind in dem Elektrofahrzeug
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und es ist ebenfalls möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der ein fester Energiespeicher, der nicht für einen Austausch vorgesehen ist, zusätzlich zu einem oder mehreren entnehmbaren zylindrischen Speichern
Beispielsweise kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der der Energiespeicher, der in einem von dem ersten Speichereinbauteil
Es versteht sich, dass eine Form eines solchen fest eingebauten Energiespeichers nicht auf eine zylindrische Form beschränkt ist. Ein fest eingebauter Energiespeicher kann beispielsweise ein Batteriepack mit einer Quaderform sein.It goes without saying that a shape of such a permanently installed energy store is not limited to a cylindrical shape. A permanently installed energy store can, for example, be a battery pack with a cuboid shape.
(d) Eine Konfiguration des Drahts zum Zuführen von elektrischer Energie und des Rohrs zum Zuführen von Brennstoff oder dergleichen und eine Konfiguration zum Einbauen dieser Komponenten sind nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt.(d) A configuration of the electric power supply wire and the pipe for fuel supply or the like, and a configuration for installing these components are not limited to the above-described embodiment.
Beispielsweise werden bei der obigen Ausführungsform die flexiblen Hochdruckwasserstoffgasschläuche
Bei der obigen Ausführungsform ist eine Kabeleinbaunut
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und ein Drahteinbauteil kann in Entsprechung zu jeweils einem von dem ersten Hochspannungskabel
Ferner können der Drahteinbauteil und der Rohreinbauteil weggelassen werden. Beispielsweise kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der Hochspannungskabel
Ferner ist bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Kabeleinbaunut
Ferner werden bei der obigen Ausführungsform die zwei Hochspannungskabel, einschließlich des ersten Hochspannungskabels
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und gemäß dem Typ des zylindrischen Speichers
(e) Die Konfiguration des zylindrischen Speichers
Bei der obigen Ausführungsform sind die mehreren Batteriemodule
Zusätzlich dazu kann ein Batteriemodul, das keine zylindrische Form aufweist (beispielsweise ein Batteriemodul mit einer Quaderform), in einem zylindrischen Packgehäuse
Wenngleich dies mit Bezug auf die obige Ausführungsform nicht besonders erwähnt wurde, können ein Mechanismus zum Laden des Batteriepacks
(f) Die Konfiguration der Leistungserzeugungseinheit und der Brennstoff derselben, des zylindrischen Speichers
Bei der obigen Ausführungsform ist der Brennstoffzellenstapel
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und beispielsweise kann ein Rohmaterial zum Erzeugen von Wasserstoffgas (beispielsweise Ethanol, Methanol, Erdgas oder dergleichen) in einem vorbestimmten zylindrischen Tank gespeichert werden. In solch einem Fall wird ein Reformer oder dergleichen zum Entnehmen von Wasserstoff aus dem Rohmaterial vorgesehen.The present invention is not limited to this, and for example, a raw material for generating hydrogen gas (e.g., ethanol, methanol, natural gas, or the like) may be stored in a predetermined cylindrical tank. In such a case, a reformer or the like for taking out hydrogen from the raw material is provided.
Das mit dem Rohbrennstoff ausgestattete Elektrofahrzeug weist den Vorteil auf, dass die Reichweite bis zum erneut Befüllen mit Brennstoff länger ist als die eines Elektrofahrzeugs, auf dem Wasserstoffgas vorgesehen ist. Zusätzlich dazu weist ein Rohkraftstoff wie ein Kohlenwasserstoff den Vorteil auf, dass er im Vergleich zu Wasserstoffgas problemlos und sicher transportiert werden kann und dergleichen.The electric vehicle equipped with the raw fuel has the advantage that the range until it is refilled with fuel is longer than that of an electric vehicle on which hydrogen gas is provided. In addition, a raw fuel such as a hydrocarbon has an advantage that it can be transported easily and safely compared with hydrogen gas and the like.
Anstelle des Brennstoffzellenstapels
Wenngleich dies in Bezug auf die obige Ausführungsform nicht besonders erwähnt wurde, kann ein Mechanismus zum Füllen von Wasserstoffgas in den Hochdruckwasserstofftank
(g) Die Konfiguration des Brennstoffzellenstapels
Bei der obigen Ausführungsform ist der Brennstoffzellenstapel
Zusätzlich dazu kann in einem Fall, in dem eine Spezifikation verwendet wird, bei der die Hochdruckwasserstofftanks
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ElektrofahrzeugElectric vehicle
- 22
- FahrzeugkörperVehicle body
- 55
- ElektromotorElectric motor
- 77th
- BrennstoffzellensystemFuel cell system
- 7A7A
- BrennstoffzellenstapelFuel cell stack
- 88th
- EnergiepackungEnergy pack
- 2121
- zylindrischer Speicherkörpercylindrical storage body
- 21A21A
- BatteriepackBattery pack
- 21B21B
- HochdruckwasserstofftankHigh pressure hydrogen tank
- 2323
- Gehäusecasing
- 23a23a
- BasisBase
- 23b23b
- Abdeckungcover
- 2525th
- erster Speichereinbauteilfirst memory component
- 2626th
- zweiter Speichereinbauteilsecond storage component
- 2727
- KabeleinbaunutCable installation groove
- 2828
- SchlaucheinbaunutHose installation groove
- 4141
- PackgehäusePacking case
- 4242
- BatteriemodulBattery module
- K1K1
- erstes Hochspannungskabelfirst high voltage cable
- K2K2
- zweites Hochspannungskabelsecond high voltage cable
- H1H1
- erster Hochdruckwasserstoffgasschlauchfirst high pressure hydrogen gas hose
- H2H2
- zweiter Hochdruckwasserstoffgasschlauchsecond high pressure hydrogen gas hose
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- JP 2018231450 [0191]JP 2018231450 [0191]
- JP 2019182359 [0191]JP 2019182359 [0191]
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