DE112021002473T5

DE112021002473T5 - Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz und Spreizsitzfahrzeug

Info

Publication number: DE112021002473T5
Application number: DE112021002473.6T
Authority: DE
Inventors: Haruyoshi Hino
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2023-02-02
Also published as: TWI820416B; FR3109675A1; TW202200442A

Abstract

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz zu schaffen, der in der Lage ist, mit einer einfachen Konfiguration eine geringe Größe aufzuweisen und in der Lage ist, innerhalb einer kurzen Zeitdauer geladen zu werden. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz weist mehrere Lithiumionenbatterien, ein Gehäuse, das die mehreren Lithiumionenbatterien unterbringt, und einen elektrischen Verbinder auf, der mit einem Gegenverbinder, der in einem Fahrzeugkörper eines Spreizsitzfahrzeugs angeordnet ist, verbunden wird, wobei der elektrische Verbinder konfiguriert ist, um einen elektrischen Strom, der empfangen und ausgegeben wird, zu dem Fahrzeugkörper zu übertragen. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz weist eine Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr, eine maximale Ladespannung von 12 V oder mehr und 60 V oder weniger, und eine Reihenschaltungsstruktur auf, bei der die mehreren Lithiumionenbatterien, die jeweils eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweisen, ohne irgendeine Parallelschaltung in Reihe geschaltet sind, um in der Lage zu sein, Elektrizität zu empfangen und auszugeben, die in Antriebsleistung zum Erhöhen einer Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs umgewandelt werden soll. Die maximale Ladespannung ist eine Spannung, die einer Spannung über der Reihenschaltung entspricht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz und ein Spreizsitzfahrzeug.
Hintergrundtechnik
Ein Batteriesatz (Batteriepack) zur Verwendung in einem Spreizsitzfahrzeug ist beispielsweise in der Patentliteratur 1 (PTL1) offenbart. Das Spreizsitzfahrzeug der PTL1 ist ein Fahrzeug, das keinen Verbrennungsmotor (engine) aufweist. Die PTL1 zeigt ein Elektromotorrad als ein Beispiel des Spreizsitzfahrzeugs. Der Batteriesatz der PTL1 ist in ein Spreizsitzfahrzeug eingebaut.
Der Batteriesatz der PTL1 weist mehrere Gehäuse zum Aufnehmen von Batterieeinheiten auf. Ein Wärmeableitungsraum ist zwischen einigen der mehreren Gehäuse vorgesehen. Dies ist, wie die Technik der PTL1 versucht, die Wärmeableitungsfähigkeit des Batteriesatzes zu erhöhen, während der Batteriesatz einen großen Betrag an Energiekapazität beibehält.
Zitatliste
Patentliteratur
PTL1: Japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2013-232280
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Es ist erwünscht, einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz in einem Spreizsitzfahrzeug mit einer einfachen Konfiguration zu verkleinern, zum Zweck einer erhöhten Befestigbarkeit an dem Fahrzeug. Es ist ebenfalls erwünscht, dass ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz zur Verwendung in einem Spreizsitzfahrzeug in der Lage ist, Elektrizität innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu laden, wobei die Elektrizität ausreichend ist, um eine Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz zu schaffen, der mit einer einfachen Konfiguration verkleinert sein kann, und der in der Lage ist, Elektrizität innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu laden, wobei die Elektrizität ausreicht, um eine Antriebskraft eines Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen.
Lösung des Problems
Der vorliegende Erfinder untersuchte Charakteristika eines Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes zur Verwendung in einem Spreizsitzfahrzeug und geeignet für ein Spreizsitzfahrzeug.
Es ist erwünscht, dass ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz in der Lage ist, unter anderen Umständen als denjenigen von Batteriesätzen, die in anderen Vorrichtungen verwendet werden, innerhalb einer kurzen Zeitdauer geladen zu werden.
Beispielsweise zeigt die japanische Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2007-052968 einen Batteriesatz für ein Mobiltelefon oder dergleichen.
Ein Spreizsitzfahrzeug ist normalerweise in der Lage, mit einem Fahrer, der auf ihm fährt, mit einer Geschwindigkeit zu fahren, die ähnlich der eines Automobils ist. Das Spreizsitzfahrzeug wird mit einer Antriebskraft angetrieben, die von einer Leistungsquelle ausgegeben wird. Das Spreizsitzfahrzeug weist beispielsweise einen Motor auf. Der Motor wandelt Elektrizität, die in einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz geladen ist, in eine Antriebsleistung um. Elektrizität zum Erhöhen der Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs unterscheidet sich in der Größe signifikant von der Elektrizität, die durch ein Mobiltelefon oder dergleichen verbraucht wird. Eine Ladungskapazität des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes unterscheidet sich in der Größe signifikant von der Ladungskapazität eines Batteriesatzes für ein Mobiltelefon oder dergleichen. Es ist erwünscht, dass ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine große Ladungskapazität aufweist und in der Lage ist, innerhalb einer kurzen Zeitdauer geladen zu werden.
Ein Spreizsitzfahrzeug ist derart konfiguriert, dass die Fahrzeughaltung beim Fahren durch eine Gewichtsverlagerung des Fahrers gesteuert wird.
Ein Batteriemodul für einen EV-Gabelstapler ist beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2014-180185 offenbart. Der Gabelstapler ist ein Fahrzeug, das primär dazu bestimmt ist, schwere Objekte hochzuheben und zu befördern. Der Gabelstapler ist nicht so konfiguriert, dass die Fahrzeughaltung durch eine Gewichtsverlagerung des Fahrers gesteuert wird. Der Gabelstapler ist derart ausgewogen, dass ein Gewichtsgleichgewicht beibehalten werden kann, wenn ein schweres Objekt befördert wird.
Andererseits besteht unter dem Gesichtspunkt der Manövrierfähigkeit und des Fahrverhaltens, die oben genannt sind, eher der Wunsch nach einer Verkleinerung. Der Gewichtsanteil eines Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes an dem gesamten Spreizsitzfahrzeug ist höher als diejenigen der anderen angebrachten Komponenten. Ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz für die Verwendung in einem Spreizsitzfahrzeug muss eine kleine Größe aufweisen, während er in der Lage ist, Elektrizität zu empfangen und zum Erhöhen einer Antriebskraft auszugeben.
Als ein Ergebnis der Studien hinsichtlich des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes, der solche Charakteristika aufweist, entdeckte der vorliegende Erfinder Folgendes.
Normalerweise werden in einem Batteriesatz mehrere Batterien in Kombination verwendet, zu dem Zweck des Lieferns eines großen Betrags einer Energiekapazität oder Ladungskapazität.
Beispielsweise weist der Batteriesatz der PTL1 mehrere Batterien auf. Beispielsweise sind bei der PTL1 168 Batterien zum Beispiel parallel und in Reihe geschaltet, um einen erhöhten Betrag einer Energiekapazität zu liefern. Detaillierter bilden 12 Batterien, die parallel geschaltet sind, eine Gruppe, und 14 Gruppen sind in Reihe geschaltet. Der Batteriesatz der PTL1 weist einen Steuerabschnitt auf. Der Steuerabschnitt ist eine Batterieverwaltungssteuerung (BMC = Battery Management Controller) mit einer CPU und einem Speicher. Der Steuerabschnitt ist durch einen elektrischen Draht mit jeder der Batterien, die in dem Batteriesatz enthalten sind, verbunden. Der Steuerabschnitt überwacht einen Zustand jeder Batterie. Der Steuerabschnitt zentralisiert die Steuerung jeder Batterie. Mit anderen Worten werden Informationen, die einen Zustand jeder Batterie darstellen, von der Batterie zu dem Steuerabschnitt gesammelt. Basierend auf den gesammelten Informationen steuert der Steuerabschnitt jede Batterie.
Spezieller erfasst der Steuerabschnitt, der mit jeder Batterie verbunden ist und die CPU und den Speicher aufweist, die Temperatur, den elektrischen Strom, die Spannung, die Verwendungsfrequenz und dergleichen jeder Batterie, und zentralisiert und überwacht somit den Zustand jeder Batterie und steuert ferner jede Batterie.
In dem Batteriesatz der PTL1 sind 12 Batterien, die eine Gruppe bilden, parallel geschaltet. Die Batterien, die parallel geschaltet sind, zeigen aufgrund des Zustands einer Elektrode und des Zustands eines Elektrolyts Schwankungen in ihren Charakteristika, einschließlich eines inneren Widerstands. Beim Laden werden gleiche Spannungen an die Batterien, die parallel geschaltet sind, angelegt. Jedoch sind elektrische Ströme, die durch die Batterien, die parallel geschaltet sind, fließen, entsprechend der Schwankungen der Charakteristika. Genauer gesagt unterscheiden sich daher Ladungsmengen der Batterien, die parallel geschaltet sind, abhängig von den Schwankungen der Charakteristika. Der Steuerabschnitt steuert durch das Erfassen des Zustands jeder Batterie die Landungsmenge einer Batterie, die wahrscheinlich aufgrund der Parallelschaltung eine andere Landungsmenge aufweist.
Der vorliegende Erfinder untersuchte verschiedene Konfigurationen eines Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes, der für ein Spreizsitzfahrzeug geeignet ist. Bei den Untersuchungen durch den vorliegenden Erfinder war eine Ladespannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes auf 12 V oder mehr und 60 V oder weniger eingestellt, während mehrere Lithiumionenbatterien absichtlich in Reihe statt parallel geschaltet wurden. Ferner wurde bei der Untersuchung durch den vorliegenden Erfinder ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr durch Lithiumionenbatterien mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von 10 C oder mehr gebildet.
Der vorliegende Erfinder entdeckte, dass diese Konfiguration ermöglicht, dass der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration verkleinert wird, so dass er innerhalb einer kurzen Zeitdauer geladen werden kann. Da die Ladespannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes mit einer Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr auf 12 V oder mehr eingestellt ist, kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit Elektrizität geladen werden, die ausreicht, um die Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen.
Wenn ein solcher Spreizsitzfahrzeug-Batteriepack aus Lithiumionenbatterien mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von 10 C oder mehr gebildet ist, ist es möglich, dass der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder sogar darüber aufweist, obwohl die mehreren Lithiumionenbatterien in Reihe geschaltet sind, ohne jegliche Parallelschaltung.
Wenn mehrere Lithiumionenbatterien nicht parallel geschaltet sind, sondern in Reihe geschaltet sind, sind elektrische Ströme, die beim Laden durch die jeweiligen Lithiumionenbatterien fließen, im Wesentlichen gleich. Das heißt, dass die elektrischen Ströme, die durch die jeweiligen Lithiumionenbatterien fließen, ungeachtet eines inneren Widerstands jeder Lithiumbatterie im Wesentlichen gleich sind. Es ist daher einfach, ein Gleichgewicht zwischen den Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien beizubehalten. Folglich kann beispielsweise eine Schaltung, die einen elektrischen Strom, eine Spannung oder eine Temperatur jeder Lithiumionenbatterie verwaltet, vereinfacht oder beseitigt sein. Beispielsweise ist es möglich, ein Gleichgewicht zwischen Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien beizubehalten, ohne eine Steuervorrichtung zum Überwachen und Steuern der Zustände der Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind. Folglich kann ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe erhalten werden.
Bei der Konfiguration sind die mehreren Lithiumionenbatterien nicht parallel geschaltet, sondern zueinander in Reihe geschaltet, während die maximale Spannung, die den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz laden kann, 20 V oder mehr und 60 V oder weniger beträgt. In diesem Fall ist die maximale Spannung, die über die mehreren Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, die angelegt wird, 60 V oder weniger.
Folglich arbeitet der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz in einem Bereich, der zu einer „Kleinspannung“ (ELV = Extra Low Voltage) oder einer „Sicherheitskleinspannung“ (SELV = Safety Extra Low Voltage) gemäß dem IEC (International Electrotechnical Commission) Standard-Nr. IEC60950 gehört. Da die Spannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes eine Niederspannung ist, kann die Isolationsstruktur desselben einfacher sein als im Fall einer Hochspannung.
Wie oben erwähnt wurde, ist die Spannung, die über die mehreren Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, angelegt wird, eine Niederspannung, die zu der „Kleinspannung“ gehört. In diesem Fall kann die Anzahl von Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, verglichen mit einem Fall, der beispielsweise zu einem Spannungsbereich höher als eine Spannung, die zu der „Kleinspannung“ gehört, gehört, reduziert sein. Folglich können Schwankungen der Ladungsfähigkeitscharakteristika zwischen den jeweiligen Lithiumionenbatterien, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz enthalten sind, verglichen mit einem Fall, in dem viele Lithiumionenbatterien für eine Anpassung an hohe Spannungen verwendet sind, reduziert sein. Dies ermöglicht eine Vereinfachung oder Beseitigung der Überwachungs- und Steuerschaltung. Folglich kann ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe erhalten werden.
Da jede der mehreren Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweist, ist es möglich, dass der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr erhält, ohne irgendeine Parallelschaltung der mehreren Lithiumionenbatterien. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von 10 C oder mehr ermöglicht beispielsweise, dass 50 % oder mehr der Ladungskapazität des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes in einer kurzen Zeitdauer, das heißt in drei Minuten, geladen werden. Dadurch ist es möglich, dass zum Beispiel ein Elektromotorfahrzeug, das mit dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ausgestattet ist, nahezu in einer Zeitspanne geladen wird, die für das Auffüllen eines Flüssigkraftstoffs an einer herkömmlichen oder vorhandenen Tankstelle benötigt wird. Eine langwierige Belegung an einer Ladestation ist daher nicht notwendig.
Auf diese Weise ermöglicht die Beseitigung der Parallelschaltung ein Gleichgewicht zwischen Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien beizubehalten, ohne irgendeine Steuervorrichtung zum Überwachen und Steuern von Zuständen von Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind. Es ist auch möglich, die Isolationsstruktur zu vereinfachen. Es ist möglich, dass der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine einfache Konfiguration aufweist und eine geringe Größe. Es ist möglich, den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu laden, da der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine maximale Laderate von 10 C oder mehr ohne irgendeine Parallelschaltung der mehreren Lithiumionenbatterien erreichen kann.
Folglich kann ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe, der in der Lage ist, Elektrizität innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu laden, möglich gemacht werden, wobei die Elektrizität ausreicht, um eine Antriebskraft eines Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen.
Ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung, der basierend auf dem oben beschriebenen Wissen erhalten wird, weist folgende Konfigurationen auf.
(1) Ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz zur Verwendung in einem Spreizsitzfahrzeug, wobei der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz folgende Merkmale aufweist:

mehrere Lithiumionenbatterien;
ein Gehäuse, das die mehreren Lithiumionenbatterien unterbringt; und
einen elektrischen Verbinder, der mit einem Gegenverbinder, der in einem Fahrzeugkörper des Spreizsitzfahrzeugs angeordnet ist, verbunden wird, wobei der elektrische Verbinder konfiguriert ist, um einen elektrischen Strom, der empfangen und ausgegeben wird, zu dem Fahrzeugkörper zu übertragen,
wobei der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr, eine maximale Ladespannung von 12 V oder mehr und 60 V oder weniger, und eine Reihenschaltungsstruktur, bei der die mehreren Lithiumionenbatterien, die jeweils eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweisen, in Reihe ohne irgendeine Parallelschaltung zueinander geschaltet sind, aufweist, um in der Lage zu sein, Elektrizität zu empfangen und auszugeben, die in eine Antriebsleistung zum Erhöhen einer Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs umgewandelt werden soll, wobei die maximale Ladespannung eine Spannung ist, die einer Spannung über der Reihenschaltung entspricht.

Bei der vorhergehenden Konfiguration weist der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz die mehreren Lithiumionenbatterien auf. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz weist eine Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr, eine maximale Ladespannung von 12 V oder mehr und 60 V oder weniger, und die Reihenschaltungsstruktur, bei der die mehreren Lithiumionenbatterien ohne irgendeine Parallelschaltung in Reihe geschaltet sind, auf. Jede der mehreren Lithiumionenbatterien weist eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr auf.
Hier sind 12 V die untere Grenze einer Betriebsspannung, die verbreitet als eine Spannung einer Leistungsquelle, die zum Erhöhen der Antriebskraft eines Spreizsitzfahrzeugs beiträgt, verwendet wird. Die Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr ist eine Kapazität der Elektrizität, die in der Lage ist, die Antriebskraft eines Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen, anders als eine Kapazität zum Betreiben eines Nieder-Leistungs-Geräts, wie zum Beispiel eines Mobiltelefons. Indem er mit einer maximalen Ladespannung von 12 V oder mehr und 60 V oder weniger geladen wird, empfängt der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr Elektrizität, die ausreicht, um die Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen, und gibt sie aus.
Da jede der mehreren Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweist, kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr erreichen. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von 10 C oder mehr ermöglicht, dass 50 % oder mehr der Ladungskapazität des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes beispielsweise innerhalb von drei Minuten geladen werden. Folglich kann die Elektrizität zum Erhöhen der Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs innerhalb einer kurzen Zeitdauer geladen werden.
Da jede der Lithiumionenbatterien eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweist, kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von 10 C oder mehr erhalten werden, mit einer Konfiguration, bei der die mehreren Lithiumionenbatterien nicht parallel geschaltet sind.
In einem Fall mehrerer Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind, variieren beispielsweise elektrische Ströme, die in den jeweiligen Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind, beim Laden fließen, abhängig von inneren Widerständen der jeweiligen Lithiumionenbatterien. Folglich weisen die Lithiumionenbatterien verschiedene Ladungsmengen auf.
Bei einer Struktur mehrerer Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, ohne jegliche Parallelschaltung, sind elektrische Ströme, die durch die jeweiligen Lithiumionenbatterien beim Laden empfangen werden, im Wesentlichen gleich. Es ist daher einfach, ein Gleichgewicht zwischen Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien beizubehalten. Folglich ist es möglich, ein Gleichgewicht zwischen Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien beizubehalten, ohne eine Steuervorrichtung zum Überwachen und Steuern von Zuständen von Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind. Folglich kann ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe möglich gemacht werden.
Bei der Konfiguration sind die mehreren Lithiumionenbatterien nicht parallel geschaltet, sondern sind in Reihe zueinander geschaltet, während die maximale Spannung, die den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz laden kann, 20 V oder mehr und 60 V oder weniger beträgt.
In diesem Fall ist die maximale Spannung, die über die mehreren Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, angelegt werden kann, 60 V oder weniger.
Folglich arbeitet der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz in einem Bereich, der als „Kleinspannung“ (Kleinspannung: ELV, oder Sicherheitskleinspannung: SELV) gemäß dem IEC (International Electrotechnical Commission) Standard-Nr. IEC60950 bezeichnet wird. Da die Spannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes eine Niederspannung ist, kann seine Isolationsstruktur einfacher sein als die im Fall einer Hochspannung. Folglich kann die Größe des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes verringert sein.
Wie oben erwähnt wurde, ist die Spannung, die über die mehreren Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, angelegt wird, eine Niederspannung, die als die „Kleinspannung“ bezeichnet wird. In diesem Fall kann die Anzahl von Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, verglichen mit einem Fall in beispielsweise einem höheren Spannungsbereich als einer Spannung, die als die „Kleinspannung“ bezeichnet wird, reduziert sein. Folglich können Schwankungen der Ladefähigkeitscharakteristika zwischen den jeweiligen Lithiumionenbatterien, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz enthalten sind, verglichen mit einem Fall, in dem beispielsweise viele Lithiumionenbatterien zur Anpassung an hohe Spannungen verwendet sind, reduziert sein. Dies ermöglicht ferner eine Vereinfachung oder Beseitigung der Überwachungs- und Steuerschaltung. Folglich kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe erreicht werden.
Auf diese Weise ist der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz, der eine Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr und eine maximale Ladespannung von 12 V oder mehr und 60 V oder weniger aufweist, in der Lage, Elektrizität zu laden, die an die Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs angepasst ist.
Da der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer Reihenschaltung der Lithiumionenbatterien, die jeweils eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweisen, konfiguriert ist, ist der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz in der Lage, Elektrizität, die an die Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs angepasst ist, innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu laden.
Da jede der mehreren Lithiumionenbatterien eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweist, kann eine Reihenschaltungsstruktur, die keine Parallelschaltung aufweist, verwendet werden. Die Beseitigung der Parallelschaltung ermöglicht eine Vereinfachung oder Beseitigung einer Schaltung zum Überwachen jeder Lithiumionenbatterie. Die maximale Ladespannung von 12 V oder mehr und 60 V oder weniger kann ferner eine einfachere Isolationsstruktur ermöglichen.
Folglich ist ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe möglich, der in der Lage ist, Elektrizität zu laden, die ausreicht, um eine Antriebskraft eines Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen, innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu laden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehre kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz folgende Konfiguration aufweisen.
(2) Bei dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz nach (1),
weist jede der mehreren Lithiumionenbatterien eine unabhängige negative Elektrode auf, wobei die unabhängige negative Elektrode zumindest eines enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Spinell-Struktur-Lithiumtitanat, Niob-Titan-enthaltendem Verbundoxid und Graphit besteht, und die unabhängige negative Elektrode ist mit einer positiven Elektrode oder einer negativen Elektrode verbunden, ohne elektrisch mit einer anderen unabhängigen negativen Elektrode verbunden zu sein, um eine Reihenschaltungsstruktur zu liefern, bei der die mehreren Lithiumionenbatterien in Reihe ohne irgendeine Parallelschaltung geschaltet sind.
Bei der vorhergehenden Konfiguration weist jede der mehreren Lithiumionenbatterien eine unabhängige negative Elektrode auf. Die Struktur, die keine Parallelschaltung aufweist, macht die negativen Elektroden elektrisch unabhängig voneinander. Jede der negativen Elektroden ist nicht mit irgendeiner anderen unabhängigen negativen Elektrode elektrisch verbunden. Jede dieser negativen Elektroden enthält ein Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Spinell-Struktur-Lithiumtitanat, Niob-Titan-enthaltendem Verbundoxid und Graphit besteht.
Eine negative Elektrode, die zumindest ein Material enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Spinell-Struktur-Lithiumtitanat, Niob-Titan-enthaltendem Verbundoxid und Graphit besteht, kann die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer inneren Kurzschließens reduzieren, das andernfalls durch eine Zersetzung von Lithium in einer negativen Elektrode bewirkt werden kann, wie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Offenlegungsnummer 2015-153719 beschrieben ist. Die mehreren Lithiumionenbatterien, die jeweils eine solche negative Elektrode aufweisen, sind verbunden, um eine elektrische Verbindung zwischen den negativen Elektroden zu vermeiden, weshalb eine Schaltung zum Überwachen jeder Lithiumionenbatterie ferner vereinfacht oder beseitigt sein kann, selbst mit einer Konfiguration, die ein Laden bei einer maximalen kontinuierlichen Laderate von 10 C oder mehr durchführt. Folglich wird ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfacheren Konfiguration und einer geringen Größe möglich.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz die folgende Konfiguration aufweisen.
(3) Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz nach (1) oder (2), der ferner aufweist:

einen Elektrischer-Strom-Unterbrecher, der einen elektrischen Strom, der durch die mehreren Lithiumionenbatterien fließt, unterbricht, wobei der Elektrischer-Strom-Unterbrecher in Reihe mit den mehreren Lithiumionenbatterien geschaltet ist.

Die vorhergehende Konfiguration kann ein unbeabsichtigtes Ausfließen des elektrischen Stroms von den mehreren Lithiumionenbatterien nach außen durch den elektrischen Verbinder unterdrückt werden. Es ist daher möglich, die folgende Situation zu unterdrücken: beispielsweise während eines Betriebs des Trennens oder Anbringens des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes von oder an dem Fahrzeugkörper kommt der elektrische Verbinder unbeabsichtigt in Kontakt mit einem Leiter irgendeiner Art an einem Ort außerhalb des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes und als Folge bewirkt ein großer elektrischer Strom, der durch ein Kurzschließen bewirkt wird, dass der Leiter an den elektrischen Verbinder geschweißt wird. Folglich kann die Wahrscheinlichkeit, dass eine Situation, durch die beispielsweise der externe Leiter an den elektrischen Verbinder geschweißt wird, mit einer einfachen Konfiguration der Steuervorrichtung, die vereinfacht oder beseitigt ist, unterdrückt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz die folgende Konfiguration aufweisen.
(4) Bei dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz nach einem von (1) bis (3),
ist der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ohne Einschluss irgendeiner Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um zumindest einen Parameter eines elektrischen Stroms, einer Spannung oder einer Temperatur, der von jeder der mehreren Lithiumionenbatterien erfasst wird, zu erfassen, und basierend auf dem zumindest einen erfassten Parameter eine Spannung und/oder einen elektrischen Strom von zumindest einer Lithiumionenbatterie der mehreren Lithiumionenbatterien zu ändern, konfiguriert.
Bei der vorhergehenden Konfiguration sind die mehreren Lithiumionenbatterien, die jeweils eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweisen, in Reihe ohne irgendeine Parallelschaltung geschaltet, und die maximale Ladespannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes, die der Spannung über der Reihenschaltung entspricht, ist 60 V oder weniger. Da die mehreren Lithiumionenbatterien nicht parallel geschaltet sind, macht es die vorhergehende Konfiguration möglich, ein Gleichgewicht zwischen Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien beizubehalten, während die oben genannte Steuervorrichtung weggelassen ist. Folglich wird ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe möglich, der in der Lage ist, innerhalb einer kurzen Zeitdauer geladen zu werden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehre kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz die folgende Konfiguration aufweisen.
(5) Ein Spreizsitzfahrzeug, das folgende Merkmale aufweist:

den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem von (1) bis (4);
einen Gegenverbinder, der konfiguriert ist, um mit dem elektrischen Verbinder des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes verbunden zu sein;
ein Antriebsrad;
eine Motorsteuervorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Lieferung von Elektrizität von dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz zu einem Motor über den Gegenverbinder und eine Lieferung von Elektrizität von dem Motor zu dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz über den Gegenverbinder zu steuern; und
den Motor, der konfiguriert ist, um das Antriebsrad mit Elektrizität, die von der Motorsteuervorrichtung geliefert wird, anzutreiben und Elektrizität durch das Antriebsrad, das angetrieben wird, zu erzeugen, wobei
das Spreizsitzfahrzeug ohne den Einschluss irgendeiner Steuervorrichtung konfiguriert ist, die konfiguriert ist, um zumindest einen Parameter eines elektrischen Stroms, einer Spannung oder einer Temperatur, der von jeder der mehreren Lithiumionenbatterien erfasst wird, zu erfassen und basierend auf dem zumindest einen erfassten Parameter eine Spannung und/oder einen elektrischen Strom zumindest einer Lithiumionenbatterie der mehreren Lithiumionenbatterien zu ändern.

Mit der vorhergehenden Konfiguration wird ein Spreizsitzfahrzeug mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe möglich, das in der Lage ist, den Batteriesatz innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu laden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Lehre kann das Spreizsitzfahrzeug die folgende Konfiguration aufweisen.
(6) Das Spreizsitzfahrzeug nach (5), das ferner folgende Merkmale aufweist:

einen Lenker zum Steuern, der angeordnet ist, um sich in der Links-Rechts-Richtung des Spreizsitzfahrzeugs zu erstrecken; und
einen Sattel, der dafür konfiguriert ist, dass ein Fahrer im Spreizsitz auf demselben sitzt,
wobei das Spreizsitzfahrzeug als ein Neigefahrzeug konfiguriert ist, um eine Kurve auf eine solche Weise zu fahren, dass beim Kurvenfahren ein Fahrer, der den Lenker greift, sein Gewicht verlagert, um zu bewirken, dass sich das Spreizsitzfahrzeug zu der Innenseite der Kurve hin neigt.

Für ein Spreizsitzfahrzeug als ein Neigefahrzeug sind die Leichtigkeit und die Ansprechempfindlichkeit als Antwort auf eine Fahrermanipulation wichtig, weshalb eine Verringerung der Größe stark erwünscht ist. Das Spreizsitzfahrzeug ist jedoch mit einem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ausgestattet. Das ist der Grund, warum das Erreichen eines hohen Levels einer Ansprechempfindlichkeit und einer Leichtigkeit in einem Spreizsitzfahrzeug als ein Neigefahrzeug gewünscht ist. Die vorhergehende Konfiguration kann ein Spreizsitzfahrzeug als ein Neigefahrzeug mit einer guten Ansprechempfindlichkeit und Leichtigkeit schaffen, das in der Lage ist, mit einer einfachen Konfiguration verkleinert zu sein und in der Lage ist, einen Batteriesatz innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu laden.
Durch die Verwendung von Elektrizität, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gespeichert ist, kann eine Erhöhung der Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs ermöglicht sein. Der Ausdruck „Elektrizität“, wie er hierin verwendet wird, umfasst zumindest chemische Energie, die beispielsweise in einem sekundären Batteriesatz gespeichert ist. Bei einer beispielhaften Konfiguration kann das Spreizsitzfahrzeug auch einen Kondensator aufweisen, und kann nicht nur mit chemischer Energie fahren, sondern auch mit elektro-physikalischer Energie, die in dem Kondensator gespeichert ist. Das Spreizsitzfahrzeug kann beispielsweise ein Fahrzeug sein, das keine Maschine aufweist. Das Spreizsitzfahrzeug kann beispielsweise ein rein elektrisches Spreizsitzfahrzeug sein. Das Spreizsitzfahrzeug ist jedoch nicht auf die obigen begrenzt und kann ein Fahrzeug sein, das mit einer Maschine als einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist. Beispielsweise ist ein Plug-in-Hybrid-Fahrzeug, das eine Funktion des Ladens mit Elektrizität, die von außerhalb des Fahrzeugs geliefert wird, aufweist, und in der Lage ist, mit einer Maschine, die in das Fahrzeug eingebaut ist, zu fahren, durch das Spreizsitzfahrzeug umfasst.
Wenn das Spreizsitzfahrzeug fährt, wird der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit Elektrizität geladen, die durch den Motor, der durch das Antriebsrad angetrieben wird, erzeugt wird. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz wird mit einer Ladevorrichtung, die außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs angeordnet ist, verbunden, um geladen zu werden. In einem Fall, in dem der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz in einem Spreizsitzfahrzeug verwendet wird, das mit einer Maschine ausgestattet ist, wird der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit Elektrizität von einem Generator, der durch die Maschine angetrieben wird, geladen.
Das Spreizsitzfahrzeug ist ein Fahrzeug zum Fahren in einem Reitstil auf einem Sattel. Ein Fahrer sitzt mit den Beinen rittlings auf einem Sattel des Spreizsitzfahrzeugs. Das Spreizsitzfahrzeug ist beispielsweise ein Neigefahrzeug. Beispiele des Spreizsitzfahrzeugs umfassen ein Motorrad vom Scooter-Typ, ein Motorrad vom Moped-Typ, ein Motorrad vom Offroad-Typ, oder ein Motorrad vom On-Road-Typ. Das Spreizsitzfahrzeug ist nicht auf ein Motorrad begrenzt, und kann ein Geländefahrzeug (ATV = All-Terrain-Vehicle) oder dergleichen sein, oder kann beispielsweise ein dreirädriges Motorrad sein. Das dreirädrige Motorrad kann zwei Vorderräder und ein Hinterrad aufweisen oder kann ein Vorderrad und zwei Hinterräder aufweisen.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ist ein Batteriesatz zur Verwendung in einem Spreizsitzfahrzeug. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ist ein Satz (Pack), der mehrere Lithiumionenbatterien kombiniert und integriert aufweist. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ist an einem Fahrzeugkörper des Spreizsitzfahrzeugs befestigt.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz kann beispielsweise auf eine nicht-auswechselbare Art und Weise an dem Fahrzeugkörper befestigt sein.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ist nicht speziell begrenzt und kann beispielsweise auf eine auswechselbare Art und Weise an dem Fahrzeugkörper befestigt sein. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz kann ohne die Verwendung eines anderen Werkzeugs als eines Schlüssels, wie zum Beispiel eines Schraubenschlüssels, von dem Fahrzeugkörper entfernbar sein, oder kann durch die Verwendung eines anderen Werkzeugs als eines Schlüssels, wie zum Beispiel eines Schraubenschlüssels, bezüglich des Fahrzeugkörpers auswechselbar sein.
Die Lithiumionenbatterie ist eine Batterie, die zum Laden und Entladen in der Lage ist. Die Lithiumionenbatterie kann eine sekundäre Batterie sein, die ein Laden und Entladen durch eine chemische Reaktion auf Elektroden durchführt. Die Lithiumionenbatterie führt ein Laden und Entladen durch Oxidations- und Reduktions-Reaktionen auf Elektroden durch. Die Lithiumionenbatterie wandelt chemische Energie, die in derselben gespeichert ist, in elektrische Energie um. Die Klemmenspannung der Lithiumionenbatterie ist nicht proportional zu der Elektrizitätsmenge, die in der Batterie gespeichert ist. Beispielsweise ist ein Lithiumionenkondensator nicht durch die Lithiumionenbatterie umfasst.
Die Lithiumionenbatterie weist eine positive Elektrode auf, die ein Lithiumoxid enthält. Eine Lithiumbatterie, die eine positive Elektrode aufweist, die ein Lithiummetall enthält, ist nicht durch die Lithiumionenbatterie umfasst. Die Lithiumionenbatterie ist eine nicht-wässrige Lithiumionenbatterie unter Verwendung eines nicht-wässrigen Elektrolyts, wie zum Beispiel eines organischen Lösungsmittels.
Die Lithiumionenbatterie kann eine Batterie sein, die in der Lage ist, Elektrizität zum Antreiben des Motors des Spreizsitzfahrzeugs zu speichern. Die Lithiumionenbatterie ist in der Lage, Elektrizität zu speichern, die von außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs geliefert wird. Die Lithiumionenbatterie kann in der Lage sein, Elektrizität zu speichern, die von dem Motor geliefert wird, falls der Motor des Spreizsitzfahrzeugs Elektrizität erzeugt. Mit anderen Worten kann die Lithiumionenbatterie in der Lage sein, regenerierten elektrischen Strom des Motors zu speichern.
Die maximale Laderate bezieht sich auf die höchste maximale Laderate, die zu der Lithiumionenbatterie oder dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz erhalten werden kann. Die maximale Laderate stellt die Geschwindigkeit des Ladens dar. Die Einheit ist C. Die maximale kontinuierliche Laderate bezieht sich auf die höchste maximale Laderate, die in einem Fall eines kontinuierlichen Ladens anstelle eines augenblicklichen Ladens erhalten werden kann. Im Fall eines kontinuierlichen Ladens, das heißt im Fall einer Messung eines Ladens mit einem konstanten elektrischen Strom ist die Größe eines elektrischen Stroms, der in der Lage ist, die Kapazität einer Batterie in einer Stunde vollständig zu laden, als 1 C definiert. Beispielsweise ist 1 C 2,5 Ampere, wenn die Kapazität der Batterie 2,5 Ah beträgt.
Die Kapazität oder Ladungskapazität einer Batterie ist die Elektrizitätsmenge, die in die Batterie geladen werden kann. Die Einheit ist Ah. Die Ladungskapazität ist gleich der Entladungskapazität. Die Entladungskapazität ist beispielsweise die Menge an elektrischem Strom, die mit der Zeit akkumuliert wird, von einem Zeitpunkt, zu dem elektrische Ströme ausgegeben werden, wenn eine vollständig geladene Batterie das Ausgeben eines elektrischen Stroms mit dem Ausgeben einer Anfangsspannung beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, wenn ihre Ausgangsspannung eine Schlussspannung erreicht. Entladebedingungen sind, dass der elektrische Strom derart entladen werden muss, dass die Schlussspannung beispielsweise durch eine Zehn-Stunden-Entladung erreicht wird (Zehn-Stunden-Rate). Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ist durch eine Reihenschaltung von Lithiumionenbatterien konfiguriert. Daher variiert eine Entladespannung, die eine Bedingung der Entladungskapazität ist, abhängig von der Anzahl von Lithiumionenbatterien, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz enthalten ist. Die Entladungskapazität ist ungeachtet der Anzahl von Lithiumionenbatterien eingestellt.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz, der eine Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr aufweist, kann Elektrizität ausreichend laden oder entladen, um die Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen. Beispielsweise entspricht im Fall eines Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1, der eine Ausgangsspannung von 12 V und eine Ladungskapazität von 2,5 Ah aufweist, die Ausgabe eines elektrischen Stroms von 50 A für 20 Sekunden einem Elektrizitätsverbrauch von etwa 10 %. Infolge dieses Verbrauchs kann die Antriebskraft um etwa 600 W, oder einfach etwa 0,8 PS, für 20 Sekunden unterstützt werden. Die Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr ist auf einem solchen Kapazitätspegel, dass durch die Verwendung von 50 % der Ladungskapazität eine Erhöhung der Antriebskraft für 20 Sekunden kontinuierlich fünfmal zumindest ohne den Bedarf eines Nachladens durchgeführt werden kann.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz, der eine Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr aufweist, ist größenmäßig beispielsweise kleiner als eine Vorrichtung zum Laden elektro-physikalischer Energie, wie zum Beispiel eines Kondensators.
Der elektrische Verbinder überträgt einen elektrischen Strom, der von Komponenten des Fahrzeugkörpers empfangen wird und zu denselben ausgegeben wird. Beispielsweise überträgt der elektrische Verbinder einen elektrischen Strom, der zu dem Motor des Spreizsitzfahrzeugs hin ausgegeben wird. Beispielsweise überträgt der elektrische Verbinder einen elektrischen Strom, der von dem Motor geliefert wird, falls der Motor des Spreizsitzfahrzeugs Elektrizität erzeugt.
Der elektrische Verbinder kann als ein Verbinder zum Übertragen eines elektrischen Stroms verwendet werden, der von außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs geliefert wird. Alternativ kann der elektrische Verbinder als ein Verbinder vorgesehen sein, der von dem Verbinder zum Übertragen eines elektrischen Stroms, der von außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs geliefert wird, verschieden ist.
Der elektrische Verbinder ist beispielsweise an dem Gehäuse angebracht. Der elektrische Verbinder wird beispielsweise durch das Gehäuse gestützt. Der elektrische Verbinder ist beispielsweise an dem Gehäuse befestigt.
Der elektrische Verbinder ist jedoch nicht auf die obigen begrenzt und kann auf eine schwingbare Art und Weise durch das Gehäuse gestützt werden, so dass er beispielsweise leicht mit einem Gegenverbinder verbunden werden kann. Der elektrische Verbinder kann mit einem Kabel verbunden sein, das sich beispielsweise durch das Gehäuse zum Äußeren des Gehäuses erstreckt. Das heißt, dass der elektrische Verbinder physikalisch über das Kabel mit dem Gehäuse verbunden sein kann, ohne durch das Gehäuse gestützt zu werden. Das heißt, dass der elektrische Verbinder beispielsweise nicht an dem Gehäuse angebracht sein muss.
Eine Verbindung umfasst einen Zustand, in dem eine elektrische Komponente in die Verbindung zwischengeschaltet ist. Beispiele der elektrischen Komponente beinhalten einen Schalter, einen Elektrischer-Strom-Unterbrecher, einen Widerstand, einen Verbindungsanschluss, und eine Sicherung. Eine Verbindung wird beispielsweise durch Verdrahtung eines Leitungsdrahts hergestellt. Die Verdrahtung muss jedoch nicht immer nur einen einzelnen Leitungsdraht aufweisen, sondern kann aus zwei oder mehr verbundenen Leitungsdrähten zusammengesetzt sein. Die Verdrahtung kann beispielsweise eine Metall-Platte oder ein - stab sein. Die Verdrahtung kann eine Metall-Platte oder ein -Stab beispielsweise mit einem gebogenen Abschnitt oder einem gekrümmten Abschnitt sein.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz empfängt Elektrizität und gibt dieselbe aus, die in Antriebsleistung umgewandelt werden soll, um die Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen. Das bedeutet, dass die Elektrizität, die der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz beim Entladen ausgibt, in Antriebsleistung umgewandelt wird, die zu einer Erhöhung der Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs beiträgt. Die Elektrizität wird beispielsweise durch einen Motor in Antriebsleistung umgewandelt. Die Antriebsleistung, die durch die Umwandlung erhalten wird, wird schließlich zu einem Rad übertragen.
Beispielsweise kann das Spreizsitzfahrzeug ein reines Elektromotorfahrzeug sein, das mit Elektrizität fährt, die hauptsächlich in den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz geladen ist. Eine Erhöhung der Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs hängt von der Elektrizität ab, die in den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz geladen ist. Das Spreizsitzfahrzeug ist jedoch nicht speziell auf das obige begrenzt und kann eine Maschine als einen Verbrennungsmotor aufweisen. Beispielsweise kann es möglich sein, dass Elektrizität durch einen Motor in Antriebsleistung umgewandelt wird und verwendet wird, um die Maschine anzutreiben, um folglich die Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs zu erhöhen. Beispielsweise kann es für einen Generator, der für eine Maschine vorgesehen ist, möglich sein, dass sowohl Elektrizität, die in den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz geladen ist, als auch Elektrizität, die durch den Generator erzeugt wird, zu einem Motor geliefert werden.
Der Elektrischer-Strom-Unterbrecher ist eine elektrische Komponente, die in der Lage ist, zwischen einem Zustand des Übertragens eines elektrischen Stroms und einem Zustand eines Unterbrechens eines elektrischen Stroms umzuschalten. Der Elektrischer-Strom-Unterbrecher ist eine elektrische Komponente, die zum Beispiel gemäß der Flussmenge eines elektrischen Stroms von dem Zustand eines Übertragens eines elektrischen Stroms zu dem Zustand eines Unterbrechens eines elektrischen Stroms umschaltet. Ein Beispiel eines solchen Elektrischer-Strom-Unterbrechers kann eine Sicherung oder einen Trennschalter beinhalten. Der Elektrischer-Strom-Unterbrecher ist nicht auf die obigen speziell begrenzt und kann eine elektrische Komponente sein, die beispielsweise gemäß einer Fahrerbetätigung von dem Zustand eines Übertragens eines elektrischen Stroms zu dem Zustand eines Unterbrechens eines elektrischen Stroms umschaltet. Ein Beispiel eines solchen Elektrischer-Strom-Unterbrechers kann ein Relais, einen Schalter und einen Wartungsstecker beinhalten.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich zum Definieren spezieller Ausführungsbeispiele und ist nicht dazu bestimmt, die Lehre zu begrenzen.
Wie er hierin verwendet wird, umfasst der Ausdruck „und/oder“ jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Punkte.
Wie sie hierin verwendet sind, spezifizieren die Ausdrücke „enthalten“, „aufweisen“, oder „haben“, und Variationen derselben das Vorliegen der genannten Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten, und/oder Äquivalente derselben, und können einen oder mehrere der Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten, und/oder Gruppen derselben beinhalten.
Wie sie hierin verwendet sind, werden die Ausdrücke „angebracht“, „gekoppelt“ und/oder Äquivalente derselben in einem breiten Sinn verwendet, und beinhalten sowohl eine direkte als auch eine indirekte Anbringung und Kopplung, es sei denn etwas anderes ist dargelegt.
Wenn es nicht anderweitig definiert ist, haben alle Ausdrücke (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Ausdrücke, die hierin verwendet sind), die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein durch Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Lehre bezieht, verstanden wird.
Es ist ferner zu verstehen, dass Ausdrücke, wie zum Beispiel diejenigen, die in üblicherweise verwendeten Wörterbüchern definiert sind, als eine Bedeutung aufweisend interpretiert werden sollten, die konsistent mit ihrer Bedeutung im Kontext der vorliegenden Offenbarung und der verwandten Technik ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn interpretiert werden sollten, es sei denn es ist ausdrücklich hierin so definiert.
Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung der vorliegenden Lehre eine Anzahl von Techniken und Schritten offenbart.
Jede und jeder derselben besitzt einen individuellen Vorteil und kann auch in Verbindung mit einer oder mehreren, oder in einigen Fällen allen, der anderen offenbarten Techniken verwendet werden.
Folglich wird diese Beschreibung zu Zwecken der Klarheit davon absehen, jede mögliche Kombination der einzelnen Schritte auf eine überflüssige Art und Weise zu wiederholen.
Nichtdestotrotz sollten die Beschreibung und die Ansprüche mit dem Verständnis gelesen werden, dass solche Kombinationen vollständig innerhalb des Bereichs der vorliegenden Lehre und der Ansprüche liegen.
Die Beschreibung wird eine Erklärung über einen neuartigen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz geben.
In der nachfolgenden Beschreibung werden zu Zwecken der Erläuterung zahlreiche spezifische Einzelheiten wiedergegeben, um ein umfassendes Verständnis der vorliegenden Lehre zu liefern.
Es ist jedoch offensichtlich, dass Fachleute die vorliegende Lehre ohne diese spezifischen Einzelheiten praktizieren können.
Die vorliegende Offenbarung ist als eine Veranschaulichung der vorliegenden Lehre zu verstehen und ist nicht dazu bestimmt, die vorliegende Lehre auf die spezifischen Ausführungsbeispiele, die durch die Zeichnungen oder die nachfolgenden Beschreibungen erklärt werden, zu begrenzen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Lehre kann ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz, der in der Lage ist, mit einer einfachen Konfiguration verkleinert zu sein, und der in der Lage ist, innerhalb einer kurzen Zeitdauer geladen zu werden, erhalten werden.
Figurenliste

[1] ein Diagramm, das schematisch einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, ein Spreizsitzfahrzeug, das mit dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ausgerüstet ist, und ein Vergleichsbeispiel zeigt.
[2] ein Diagramm, das in einem größeren Maßstab das Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, zeigt.
[3] ein Diagramm, das das Spreizsitzfahrzeug, das in 1 gezeigt ist, detaillierter zeigt.
[4] ein Diagramm, das einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele bezugnehmend auf die Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist ein Diagramm, das schematisch einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, ein Spreizsitzfahrzeug, das mit dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ausgestattet ist, und ein Vergleichsbeispiel zeigt. Der Teil (a-1) von 1 zeigt schematisch das Spreizsitzfahrzeug, das mit dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgestattet ist. Der Teil (b-1) von 1 zeigt schematisch den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der Teil (a-2) von 1 zeigt schematisch ein Spreizsitzfahrzeug, das mit einem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß dem Vergleichsbeispiel ausgestattet ist. Der Teil (b-2) von 1 zeigt schematisch den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß dem Vergleichsbeispiel.
2 ist ein Diagramm, das in einem größeren Maßstab den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, der in 1 gezeigt ist, zeigt.
Ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1, der in dem Teil (b-1) von 1 gezeigt ist, ist ein Batteriesatz (Battery Pack) zur Verwendung in einem Spreizsitzfahrzeug 100. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 empfängt Elektrizität und gibt dieselbe aus, die in Antriebsleistung zum Erhöhen einer Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs 100 umgewandelt werden soll. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 ist ein Batteriesatz, der zum Laden und Entladen in der Lage ist. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 wird mit einer Spannung geladen, die gleich oder geringer als eine maximale Ladespannung ist. Die maximale Ladespannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 ist 12 V oder mehr und 60 V oder weniger. Die maximale Ladespannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 ist beispielsweise 48 V. Die maximale Ladespannung kann beispielsweise auf 14 V eingestellt sein oder kann beispielsweise auf 36 V eingestellt sein.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 weist eine Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr auf. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 empfängt daher Elektrizität zum Erhöhen der Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs 100 und gibt dieselbe aus.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 weist Lithiumionenbatterien 11, ein Gehäuse 12 und einen elektrischen Verbinder 13 auf.
Bei dem Beispiel, das in dem Teil (b-1) von 1 gezeigt ist, weist der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 fünf Lithiumionenbatterien 11 auf. Die Lithiumionenbatterien 11 sind nicht parallel geschaltet, sondern sind in Reihe zueinander geschaltet. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 ist strukturiert, um die Lithiumionenbatterien 11 in Reihe ohne irgendeine Parallelschaltung zu schalten.
Die Anzahl von Lithiumionenbatterien 11 ist derart eingestellt, dass eine maximale Spannung über der Reihenschaltung gleich oder größer als die maximale Spannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 sein kann.
Die Lithiumionenbatterie 11 ist eine Batterie, die zum Laden und Entladen in der Lage ist. Die Lithiumionenbatterie 11 ist eine sekundäre Batterie, die ein Laden und Entladen durch eine chemische Reaktion auf Elektroden durchführt. Die Lithiumionenbatterie 11 weist eine positive Elektrode, die ein Lithiumoxid enthält, auf. Die Lithiumionenbatterie 11 ist eine nicht-wässrige Lithiumionenbatterie unter Verwendung eines nicht-wässrigen Elektrolyts. Die Lithiumionenbatterie 11 weist eine negative Elektrode auf, die beispielsweise zumindest ein Material aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Spinell-Struktur-Lithiumtitanat, einem Niob-Titan-enthaltenden Verbundoxid oder Graphit besteht. Hierbei ist die negative Elektrode der Lithiumionenbatterie 11 nicht speziell begrenzt und eine negative Elektrode, die eine andere Substanz als die obigen enthält, kann annehmbar sein.
Die Lithiumionenbatterie 11 weist einen maximalen elektrischen Ladestrom auf, der höher ist als der einer Batterie, deren positive Elektrode ein anderes Material enthält, wie zum Beispiel einer Blei-Säure-Batterie oder einer Nickel-Metall-Hybrid-Batterie. Die Lithiumionenbatterie 11 weist eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr auf.
Das Gehäuse 12 bringt die Lithiumionenbatterien 11 unter. Das Gehäuse 12 weist beispielsweise eine geschlossene Struktur auf.
Speziell weist das Gehäuse 12 eine Struktur auf, die die Lithiumionenbatterien 11 von der Außenseite unsichtbar macht. Dies kann das Auftreten einer Situation unterdrücken, bei der die Lithiumionenbatterien 11 durch einen Fremdkörper, der von der Außenseite des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 hereingelangt, kontaktiert wird.
Spezieller weist das Gehäuse 12 beispielsweise eine wasserfeste Struktur auf. Wenn der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 beispielsweise in dem Spreizsitzfahrzeug 100 vorgesehen ist, kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 möglicherweise Flüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser oder Öl, ausgesetzt sein. Das Gehäuse 12 unterdrückt ein Eindringen der Flüssigkeit. Folglich wird ein Kontakt der Flüssigkeit mit den Lithiumionenbatterien 11 unterdrückt.
Der elektrische Verbinder 13, der mit einem Gegenverbinder (nicht gezeigt), der in einem Fahrzeugkörper 102 (siehe 3) des Spreizsitzfahrzeugs 100 angeordnet ist, verbunden ist, überträgt einen elektrischen Strom, der empfangen und ausgegeben wird, zu dem Fahrzeugkörper 102. Elektrizität, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gespeichert ist, wird durch den elektrischen Verbinder zu dem Fahrzeugkörper 102 des Spreizsitzfahrzeugs 100 geliefert.
Bei einer Regeneration wird regenerierte Elektrizität von dem Fahrzeugkörper 102 des Spreizsitzfahrzeugs 100 durch den elektrischen Verbinder 13 zu dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 geliefert.
Der elektrische Verbinder 13 dieses Ausführungsbeispiels kann auch mit einer Ladevorrichtung, wie zum Beispiel einer Ladestation, die außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs 100 angeordnet ist, verbunden werden. Wenn das Spreizsitzfahrzeug 100 angehalten ist, wird ein Gegenverbinder, der in einer externen Ladevorrichtung angeordnet ist, statt des Gegenverbinders, der in dem Fahrzeugkörper 102 (siehe 3) angeordnet ist, verbunden. Folglich wird der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 geladen.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 weist ferner Stromschienen 14 auf. Die Stromschienen sind Leiter, die die Lithiumionenbatterien 11 und den elektrischen Verbinder 13 verbinden. Die Stromschienen 14 verbinden die Lithiumionenbatterien 11 miteinander. Die Stromschienen 14 schalten die Lithiumionenbatterien 11 und den elektrischen Verbinder 13 in Reihe.
Die Lithiumionenbatterien 11, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels enthalten sind, sind nicht parallel geschaltet, sondern sind in Reihe zueinander geschaltet. Es existieren Schwankungen des inneren Widerstands zwischen den Lithiumionenbatterien 11. Jedoch sind elektrische Ströme, die durch die jeweiligen Lithiumionenbatterien 11, die in Reihe geschaltet sind, fließen, ungeachtet von Unterschieden des inneren Widerstands im Wesentlichen gleich. Es ist daher leicht, ein Gleichgewicht zwischen den Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien 11 beizubehalten.
Zum Beispiel sind in einem Fall, in dem ein Laden begonnen wird, wenn die Ladungsmenge jeder Lithiumionenbatterie 11 null ist, die akkumulierten Mengen der elektrischen Ströme in den jeweiligen Lithiumionenbatterien 11 zu einem beliebigen Zeitpunkt im Wesentlichen gleich. Das heißt, dass die Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien 11 im Wesentlichen gleich sind. Auch beim Entladen der Lithiumionenbatterien 11 fließen im Wesentlichen gleiche elektrische Ströme in den jeweiligen Lithiumionenbatterien 11. Folglich sind die Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien 11 zu einem beliebigen Zeitpunkt im Wesentlichen gleich. Beim Laden erreichen die Lithiumionenbatterien 11 daher einen vollen Ladungszustand im Wesentlichen zu der gleichen Zeit.
Dies macht es möglich, ein Gleichgewicht zwischen den Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien beizubehalten, ohne eine Steuervorrichtung zum Überwachen und Steuern von Zuständen von Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind. Folglich kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 mit einer einfachen Konfiguration klein gemacht werden.
Eine Standardarbeitsspannung jeder Lithiumionenbatterie 11 ist beispielsweise 2,3 V. Jede Lithiumionenbatterie 11 kann jedoch mit einer Spannung geladen werden, die höher als die Standardarbeitsspannung ist. Jede Lithiumionenbatterie 11 wird beispielsweise mit einer Spannung von 3 V oder mehr geladen.
Während die Lithiumionenbatterien 11 konfiguriert sind, um nicht parallel geschaltet zu sein, sondern in Reihe zueinander geschaltet zu sein, beträgt die maximale Spannung, die den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 laden kann, 12 V oder mehr und 60 V oder weniger. Bei dieser Konfiguration beträgt die maximale Spannung, die über eine Gruppe der Lithiumionenbatterien 11, die in Reihe geschaltet sind, angelegt wird, 12 V oder mehr und 60 V oder weniger.
Da die maximale Spannung, mit der der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 geladen werden kann, 12 V oder mehr beträgt, ist ein Entwurf möglich, bei dem er in direkter elektrischer Verbindung mit einer gewöhnlichen elektrischen Komponente, die an dem Spreizsitzfahrzeug 100 befestigt ist, ist. Da die maximale Spannung, mit der der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 geladen werden kann, 12 V oder mehr beträgt, ist ein Entwurf möglich, bei dem ein Motor 105, der in der Regel an dem Spreizsitzfahrzeug 100 befestigt ist, als ein Motor 105 verwendet wird, der eine Lieferung der geladenen Elektrizität empfängt. Da die maximale Spannung, mit der der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 geladen werden kann, 12 V oder mehr beträgt, kann der Motor 105, der eine Lieferung der geladenen Elektrizität empfängt, leicht die Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs 100 erhöhen.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 arbeitet in einem Bereich, der zu einer „Kleinspannung“ (Kleinspannung: ELV, oder Schutzkleinspannung: SELV) gemäß dem IEC (International Electrotechnical Commission) Standard-Nr. IEC60950 gehört. Eine Potenzialdifferenz an jedem Knoten in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 überschreitet 60 V nicht.
Das ist der Grund, warum der „Betriebsisolations“-Bereich als ein Isolationsleveljedes Knotens, der in dem Batteriesatz verwendet wird, ausreicht. Eine Isolationsstruktur des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1, dessen Spannung eine niedrige Spannung ist, kann verglichen mit einem Hochspannungsfall vereinfacht sein.
Als die Lithiumionenbatterie 11 kann beispielsweise eine Lithiumionenbatterie 11 verwendet werden, die eine Ladungskapazität von 5 Ah oder mehr und 40 Ah oder weniger aufweist. In einem Fall, in dem eine solche Lithiumionenbatterie 11 eine maximale Ladespannung von 3 V aufweist, weist der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1, der 5 Lithiumionenbatterien 11, die in Reihe geschaltet sind, aufweist, eine maximale Ladespannung von 15 V auf.
In einem Fall, in dem beispielsweise die Lithiumionenbatterie 11 eine Ladungskapazität von 5 Ah und eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C hat, hat die Lithiumionenbatterie 11 einen maximalen kontinuierlichen elektrischen Ladestrom von 50 A. In einem Fall, in dem zum Beispiel die Lithiumionenbatterie 11 eine Ladungskapazität von 20 Ah und eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C hat, hat die Lithiumionenbatterie 11 einen maximalen kontinuierlichen elektrischen Ladestrom von 200 A. Es ist somit nicht leicht, die Fähigkeit, eine Batterie vollständig zu laden, nur basierend auf dem elektrischen Ladestrom zu begreifen. Dies ist aufgrund dessen der Fall, dass die Fähigkeit der Batterie, die volle Ladung zu erreichen, abhängig nicht nur von dem elektrischen Ladestrom, sondern auch von der Ladungskapazität variiert. In der Beschreibung hierin wird daher eine Angabe unter Verwendung einer Laderate, die einen Unterschied der Ladungskapazität berücksichtigt, verwendet, um die Fähigkeit der Batterie, die volle Ladung zu erreichen, anzuzeigen.
Wie oben erwähnt wurde, ist die Spannung, die über die mehreren Lithiumionenbatterien 11, die in Reihe geschaltet sind, angelegt wird, eine geringe Spannung, die zu der „Kleinspannung“ gehört. In diesem Fall kann die Anzahl von Lithiumionenbatterien 11, die in Reihe geschaltet ist, verglichen mit einem Fall, in dem beispielsweise eine Spannung höher als eine Spannung, die zu der „Kleinspannung“ gehört, angelegt wird, reduziert sein. Beispielsweise weist der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels fünf Lithiumionenbatterien 11, die in Reihe geschaltet sind, auf.
Folglich können Schwankungen der Ladefähigkeitscharakteristika zwischen den jeweiligen Lithiumionenbatterien 11, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 enthalten sind, bei diesem Ausführungsbeispiel verglichen mit einem Fall, in dem zum Beispiel eine größere Anzahl von Batterien zur Anpassung an höhere Spannungen, die höher als die „Kleinspannung“ sind, verwendet wird, reduziert sein.
Folglich kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels leicht ein Gleichgewicht zwischen Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien 11 beibehalten, ohne eine Steuervorrichtung, wie zum Beispiel ein Batterieverwaltungssystem (BMS).
Jede der Lithiumionenbatterien 11, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels enthalten ist, weist eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr auf. Folglich kann bei dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr ohne irgendeine Parallelschaltung der mehreren Lithiumionenbatterien 11 erhalten werden.
Beispielsweise ist der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1, der eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr hat, in der Lage, 50 % oder mehr der Ladungskapazität des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 innerhalb von drei Minuten zu laden. Dies macht es möglich, dass beispielsweise ein Elektromotorfahrzeug, das mit dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels ausgestattet ist, innerhalb einer Zeitdauer geladen wird, die näherungsweise einer Zeitdauer entspricht, die für eine Auffüllung eines Flüssigkraftstoffs an einer herkömmlichen oder existierenden Tankstelle erforderlich ist. Eine Ladestation wird daher für eine kurze Zeit besetzt.
Im Obigen wird angenommen, dass die Elektrizitätsmenge, die geladen wird, beispielsweise 50 % der Ladungskapazität des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 ist, da es häufig der Fall ist, dass das Spreizsitzfahrzeug 100, das keine Hilfsleistungsquelle, wie zum Beispiel einen Maschinengenerator, aufweist, normalerweise mit einer ausreichenden Reserve relativ zu der Nullprozent-Ladungsmenge geladen ist. Selbst wenn die Ladungsmenge des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 beispielsweise mehr als 50 % ist, wird das Spreizsitzfahrzeug 1 häufiger geladen (wie zum Beispiel, wenn der Fahrer zu Hause ist).
Wenn es möglich ist, dass 50 % oder mehr des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 beispielsweise innerhalb von drei Minuten geladen werden, wird der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 häufiger geladen. Spezieller macht, wenn eine Ladestation in einer Reiseroute existiert, das Spreizsitzfahrzeug 100 bei einer denkbaren Verwendung einen Zwischenstopp an der Ladestation für wenige Minuten, um geladen zu werden, selbst wenn die Ladungsmenge des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 70 % oder mehr beträgt.
In einem Fall einer Ladestation, die zwei oder mehr Ladevorrichtungen aufweist, ist es beispielsweise möglich, eine Ladevorrichtung (Überholspur), die für ein Fahrzeug, das eine Ladung in wenigen Minuten abschließt, von einer Ladevorrichtung für die anderen Fahrzeuge zu unterscheiden. In einem solchen Fall hat ein spezielles Fahrzeug, dass das Laden in wenigen Minuten abschließt, keine lange Wartezeit und muss nur für eine kurze Zeit bleiben, bevor sein Laden abgeschlossen ist.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels weist die Lithiumionenbatterien 11 auf, die nicht parallel geschaltet sind, sondern in Reihe geschaltet sind. Daher können die maximale kontinuierliche Laderate und der maximale elektrische Ladestrom des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 die maximale kontinuierliche Laderate und den maximalen elektrischen Ladestrom der Lithiumionenbatterien 11 nicht übersteigen. Mit anderen Worten sind die maximale kontinuierliche Laderate und der maximale elektrische Ladestrom des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 hauptsächlich durch die maximale kontinuierliche Laderate und den maximalen elektrischen Ladestrom der Lithiumionenbatterien 11 beschränkt.
Beispiele einer Lithiumionenbatterie mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von 10 C oder mehr umfassen:

eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 40 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 400 A;
eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 20 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 200 A;
eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 10 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 100 A; oder
eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 5 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 50 A.

Das Auswählen einer Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 5 Ah oder weniger macht es möglich, eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr zu liefern, selbst wenn ein elektrischer Ladestrom, der von einer Ladevorrichtung geliefert werden kann, so klein wie 50 A ist.
Eine maximale Distanz, die das Spreizsitzfahrzeug 100 (siehe 3) mit der geladenen Elektrizität fahren kann, hängt von einer gesamten Ladungsmenge des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 ab. Die gesamte Ladungsmenge des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 ist proportional zu der Anzahl der eingebauten Lithiumionenbatterien 11. Da die Lithiumionenbatterien 11 nicht parallel geschaltet, sondern in Reihe geschaltet sind, ist es möglich, dass die Anzahl von Lithiumionenbatterien 11 unabhängig von dem maximalen elektrischen Ladestrom und der maximalen kontinuierlichen Laderate eingestellt wird. Die Anzahl von Lithiumionenbatterien 11, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 enthalten sind, ist gleich der Anzahl von Reihenschaltungen der Lithiumionenbatterien 11.
Beim Entwurf des Spreizsitzfahrzeugs 100 kann die maximale Distanz, die das Spreizsitzfahrzeug 100 fahren kann, durch die Verwendung der Anzahl von Lithiumionenbatterien 11, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 enthalten ist, eingestellt werden.
Die Ladespannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 ist proportional zu der Anzahl der Lithiumionenbatterien 11. Das heißt, das Produkt einer Ladespannung einer Lithiumionenbatterie 11 und der Anzahl der Lithiumionenbatterien 11 ist im Wesentlichen gleich der Ladespannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1.
Die maximale Ladespannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 ist 20 V oder mehr und 60 V oder weniger. Folglich ist die Anzahl der Lithiumionenbatterien 11 derart eingestellt, dass das oben genannte Produkt 60 V oder weniger sein kann.
Beispielsweise kann in einem Fall, in dem jede Lithiumionenbatterie 11 eine maximale kontinuierliche Laderate von 20 C oder mehr hat, der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 eine maximale kontinuierliche Laderate von 20 C oder mehr erreichen. In diesem Fall kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 in einer kürzeren Zeit geladen werden.
Beispielsweise ermöglicht der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1, der eine maximale kontinuierliche Laderate von 20 C oder mehr hat, dass 50 % oder mehr der Ladungskapazität des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 innerhalb von 1,5 Minuten geladen werden.
Beispiele einer Lithiumionenbatterie 11 mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von 20 C oder mehr enthalten:

eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 20 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 400 A;
eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 10 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 200 A;
eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 5 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 100 A; oder
eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 2,5 Ah und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 50 A.

Beispielsweise kann in einem Fall, in dem jede Lithiumionenbatterie 11 eine maximale kontinuierliche Laderate von 40 C oder mehr hat, der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 eine maximale kontinuierliche Laderate von 40 C oder mehr erreichen. In diesem Fall kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 in einer kürzeren Zeit geladen werden.
Beispielsweise ermöglicht der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1, der eine maximale kontinuierliche Laderate von 40 C oder mehr aufweist, dass 50 % oder mehr der Ladungskapazität des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 in weniger als einer Minute geladen werden.
Beispiele einer Lithiumionenbatterie 11, die eine maximale kontinuierliche Laderate von 40 C oder mehr hat, enthalten:

eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 10 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 400 A;
eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 5 Ah oder weniger und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 200 A; oder
eine Lithiumionenbatterie mit einer Ladungskapazität von 2,5 Ah und einem maximalen elektrischen Ladestrom von 100 A.

Durch das Beseitigen einer Parallelschaltung der Lithiumionenbatterien kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels ein Gleichgewicht zwischen Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien 11 beibehalten, während eine Steuervorrichtung, die eine zentralisierte Steuerung bezüglich der Lithiumionenbatterien 11 durchführt, weggelassen wird. Überdies kann die Isolationsstruktur vereinfacht sein. Folglich kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 mit einer einfachen Konfiguration und einer kleinen Größe erreicht werden. Es ist möglich, den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz in einer kurzen Zeitdauer zu laden, da der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 beispielsweise eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr ohne jegliche Parallelschaltung der mehreren Lithiumionenbatterien 11 erreichen kann.
Auf diese Weise kann ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz mit einer einfachen Konfiguration und einer geringen Größe, der in der Lage ist, in einer kurzen Zeitdauer geladen zu werden, erreicht werden.
3 ist ein Diagramm, das das Spreizsitzfahrzeug 100 in dem Teil (a-1) von 1 detaillierter zeigt.
Das Spreizsitzfahrzeug 100, das in 3 gezeigt ist, weist den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 auf. Das Spreizsitzfahrzeug 100 weist den Fahrzeugkörper 102 und Räder 103a, 103b auf. Der Fahrzeugkörper 102 ist mit einer Motorsteuervorrichtung 104 und dem Motor 105 versehen. Der Fahrzeugkörper 102 weist einen Sattel 107 und einen Lenker 108 zum Steuern auf. Der Sattel 107 ist dafür konfiguriert, dass ein Fahrer im Spreizsitz auf demselben sitzt. Der Lenker 108 zum Steuern ist angeordnet, um sich in einer Links-Rechts-Richtung des Spreizsitzfahrzeugs 100 zu erstrecken. Das Spreizsitzfahrzeug 100 ist, als ein Neigefahrzeug, konfiguriert, um eine Kurve auf eine solche Art und Weise zu fahren, dass beim Fahren der Kurve ein Fahrer, der den Lenker 108 greift, sein/ihr Gewicht verlagert, um zu bewirken, dass sich das Spreizsitzfahrzeug 100 zu der Innenseite der Kurve hin neigt. Das Spreizsitzfahrzeug 100 weist keine Maschine, wie einen Verbrennungsmotor, auf. Das Spreizsitzfahrzeug 100 ist ohne den Einschluss einer Steuervorrichtung konfiguriert. Die Steuervorrichtung, wie sie hierin genannt wird, ist konfiguriert, um zumindest einen Parameter von einem elektrischen Strom, einer Spannung oder einer Temperatur, der von jeder der mehreren Lithiumionenbatterien 11, die in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 enthalten sind, erfasst wird, zu erfassen. Die Steuervorrichtung ist ferner konfiguriert, um basierend auf dem zumindest einen erfassten Parameter die Spannung und/oder den elektrischen Strom von zumindest einer Lithiumionenbatterie 11 zu ändern. Eine solche Steuervorrichtung ist auch nicht in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 angeordnet.
Das Hinterrad 103b ist ein Antriebsrad. Der Motor 105 treibt das Rad 103b mit Elektrizität an, die von dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 geliefert wird. Weil das Rad 103 angetrieben wird, fährt das Spreizsitzfahrzeug 100.
Elektrizität in dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 wird über die Motorsteuervorrichtung 104 zu dem Motor 105 geliefert. Die Motorsteuervorrichtung 104 steuert eine Lieferung der Elektrizität. Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 ist über den elektrischen Verbinder 13 mit der Motorsteuervorrichtung 104 verbunden. Die Motorsteuervorrichtung 104 steuert ein Liefern von Elektrizität von dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 zu dem Motor 105 über den Gegenverbinder und eine Lieferung von Elektrizität von dem Motor 105 zu dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 über den Gegenverbinder. Das heißt, dass der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 über den elektrischen Verbinder 13 mit dem Fahrzeugkörper 102 des Spreizsitzfahrzeugs 100 verbunden ist. Ein elektrischer Strom wird von dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 über den elektrischen Verbinder 13 zu der Motorsteuereinheit 104 übertragen.
Wenn beispielsweise ein Bremsen durch ein regeneratives Bremsen des Motors 105 auf das Spreizsitzfahrzeug 100 angewendet wird, wird Elektrizität, die in dem Motor 105 erzeugt wird, über die Motorsteuervorrichtung 104 zu dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 geliefert. Zu dieser Zeit wird der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 geladen.
Das Spreizsitzfahrzeug 100, das in 3 gezeigt ist, besitzt eine Funktion, mit Elektrizität, die von außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs 100 geliefert wird, geladen zu werden. Spezieller besitzt der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 eine Funktion, mit Elektrizität, die von außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs 100 geliefert wird, geladen zu werden.
Beispielsweise wird der Gegenverbinder, der in der Motorsteuervorrichtung 104 angeordnet ist, von dem elektrischen Verbinder 13 getrennt und ein Verbinder einer Ladevorrichtung, die außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs 100 vorgesehen ist, wird mit dem elektrischen Verbinder 13 verbunden. Der Verbinder der Ladevorrichtung, die außerhalb vorgesehen ist, ist beispielsweise ein Verbinder, der in einer Ladevorrichtung einer Ladestation angeordnet ist. Als der Verbinder der Ladevorrichtung kann beispielsweise ein Verbinder einer Ladevorrichtung, die in ein gewöhnliches Haus eingebaut ist und die eine kommerzielle Leistungsquelle verwendet, verwendet werden.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1, der eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr hat, macht es möglich, dass zum Beispiel 50 % oder mehr der Ladungskapazität des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 1 innerhalb von 3 Minuten geladen werden. Folglich muss das Spreizsitzfahrzeug 100 eine Ladestation nicht für eine lange Zeit zum Laden besetzen.
Beispielsweise kann in einem Fall, in dem jede Lithiumionenbatterie eine maximale kontinuierliche Laderate von 40 C oder mehr aufweist, der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 eine maximale kontinuierliche Laderate von 40 C oder mehr erreichen. In diesem Fall kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 in einer kürzeren Zeit geladen werden. Eine Ladestation wird daher nur für eine kurze Zeit besetzt.
Ein Fall, bei dem eine Lithiumionenbatterie eine maximale kontinuierliche Laderate von beispielsweise weniger als 10 C aufweist, wird nun als ein Vergleichsbeispiel dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Um in der Lage zu sein, die gleiche Energiemenge (elektrische Ladungen) in der gleichen Ladezeit wie bei dem Ausführungsbeispiel zu laden, kann bei einem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz, der Lithiumionenbatterien mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von weniger als 10 C aufweist, ein erstes Verfahren denkbar sein, bei dem die Anzahl von Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, erhöht ist. Dies ist der Fall, da die Energiemenge (elektrische Ladungen) proportional zu dem Produkt eines elektrischen Stroms und einer Spannung des Satzes (packs) ist. Selbst wenn die Ladungsmenge jeder einzelnen Lithiumionenbatterie kleiner ist als die Ladungsmenge in einem voll geladenen Zustand, kann Energie (elektrische Ladungen) durch Erhöhen der Anzahl von Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, kompensiert werden. Diesbezüglich bedeutet jedoch eine Erhöhung der Anzahl von Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, um die Energie zu erhöhen, eine Zunahme einer Ladespannung. Folglich kann eine maximale Ladespannung jenseits eines Bereichs von 12 V oder mehr und 60 V oder weniger sein. Überdies bedeutet eine Erhöhung der Anzahl von Lithiumionenbatterien, die in Reihe geschaltet sind, um die Energie zu erhöhen, eine Erhöhung der Ausgangsspannung des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes. Dies erfordert, dass eine Motorsteuervorrichtung und ein Motor eine erhöhte maximale Spannung haben. Ferner macht ein Erhöhen der Anzahl von Lithiumionenbatterien den Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz größer.
Um in der Lage zu sein, die gleiche Energiemenge (elektrische Ladungen) in der gleichen Zeit wie bei dem Ausführungsbeispiel zu laden, kann bei einem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz, der Lithiumionenbatterien mit einer maximalen kontinuierlichen Laderate von weniger als 10 C aufweist, ein zweites Verfahren denkbar sein, bei dem die Anzahl von Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind, auf mehr als eins eingestellt ist. Eine Parallelschaltung hat weniger Spannungsprobleme verglichen mit einem Fall einer Reihenschaltung. Folglich ist das Erhöhen der Laderate bei einer Parallelschaltung im Prinzip einfach. Jedoch wird im Fall einer Parallelschaltung der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz größer.
Erstens ist im Fall des Erhöhens der Anzahl von Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind, die Anzahl von Lithiumionenbatterien das Doppelte, Dreifache, ..., verglichen mit einem Fall ohne Parallelschaltung. Folglich ist das Volumen der Lithiumionenbatterien selbst erhöht. Die Lebensdauer einer Lithiumionenbatterie wird leicht durch die Temperatur beeinflusst. Es ist daher notwendig, die Abstände zwischen den jeweiligen Lithiumionenbatterien größer zu machen, um die Wärmeableitungsmenge zu erhöhen, wenn die Anzahl von Lithiumionenbatterien zunimmt. Das Volumen der gesamten mehreren Lithiumionenbatterien, die die Abstände enthalten, nimmt zu.
Zweitens macht die Koexistenz einer Serienschaltung und einer Parallelschaltung die Verdrahtung kompliziert. Daher ist ein Raum zum Aufnehmen der komplizierten Verdrahtung erforderlich.
Schließlich variiert im Falle des Parallelschaltens der Lithiumionenbatterien eine Ladungsmenge abhängig von Schwankungen des inneren Widerstands zwischen den jeweiligen Lithiumionenbatterien. Um Schwankungen der Ladungsmenge zu unterdrücken, ist eine Steuervorrichtung zum Überwachen und Steuern von Zuständen der Lithiumionenbatterien, die parallel geschaltet sind, erforderlich.
Die Lithiumionenbatterien 911, die in dem Teil (b-2) von 1 gezeigt sind, besitzen eine maximale kontinuierliche Laderate von weniger als 10 C.
Die Lithiumionenbatterien 911 sind parallel geschaltet. Die Konfiguration weist zwei Parallele und fünf Serielle auf. In dem gesamten Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 91 des Vergleichsbeispiels wird eine maximale kontinuierliche Laderate erreicht, die äquivalent zu der des Ausführungsbeispiels, das in Teil (b-1) von 1 gezeigt ist, ist.
Eine Verdrahtung 914, die die Lithiumionenbatterien 911 verbindet, weist eine komplizierte Form auf, da die Verbindung sowohl eine Parallelschaltung als auch eine Reihenschaltung aufweist. Zusätzlich sind Steuerschaltungen 916, 917 vorgesehen, um Schwankungen der Ladungsmenge zwischen den jeweiligen Lithiumionenbatterien 911 zu unterdrücken. Die Steuerschaltungen 916, 917 enthalten individuelle Steuerabschnitte 917 und einen zentralen Steuerabschnitt 916. Jeder individuelle Steuerabschnitt 917 weist eine Schaltung auf, die einen elektrischen Strom jeder Lithiumionenbatterie 911 erfasst und den elektrischen Strom begrenzt. Jeder individuelle Steuerabschnitt 917 liefert ein Erfassungsergebnis, als elektrische Stromdaten, zu einer Steuervorrichtung. Der zentrale Steuerabschnitt 916 berechnet eine Ladungsmenge jeder Lithiumionenbatterie 911 aus den elektrischen Stromdaten jeder Lithiumionenbatterie 911. Der zentrale Steuerabschnitt 916 bewirkt, dass jeder individuelle Steuerabschnitt 917 den elektrischen Strom der entsprechenden Lithiumionenbatterie 911 begrenzt, gemäß einem Berechnungsergebnis. Auf diese Weise führt der zentrale Steuerabschnitt 916 eine Steuerung durch, um einen Teil der mehreren Lithiumionenbatterien 911 vor einer Überladung zu bewahren.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 91, der in dem Teil (b-2) von 1 gezeigt ist, ist größer als beispielsweise der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel, das in dem Teil (b-1) von 1 gezeigt ist. Folglich ist das Spreizsitzfahrzeug 910, das in dem Teil (a-2) von 1 gezeigt ist, das mit dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 91 ausgestattet ist, größer ist als das Spreizsitzfahrzeug 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel, das in dem Teil (a-1) von 1 gezeigt ist.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels, der in dem Teil (b-1) von 1 gezeigt ist, ist beispielsweise kleiner als der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 gemäß dem Vergleichsbeispiel, das in dem Teil (b-2) von 1 gezeigt ist. Folglich ist das Spreizsitzfahrzeug 100, das in dem Teil (a-1) von 1 gezeigt ist, das mit dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 dieses Ausführungsbeispiels ausgestattet ist, kleiner als das Spreizsitzfahrzeug 910 gemäß dem Vergleichsbeispiel, das in dem Teil (a-2) von 1 gezeigt ist.
Zweites Ausführungsbeispiel
4 ist ein Diagramm, das schematisch einen Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 21 gemäß diesem Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel dahin gehend, dass er ferner einen dem Laden gewidmeten Verbinder 15 und einen Elektrischer-Strom-Unterbrecher 18 aufweist. Die anderen Konfigurationen wurden mit den gleichen Bezugszeichen, mit dem der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 1 versehen ist, der in dem Teil (1-b) von 1 gezeigt ist, versehen und einige der Beschreibungen der anderen Konfigurationen sind weggelassen.
Mit dem dem Laden gewidmeten Verbinder 15 des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 21, der in 4 gezeigt ist, wird ein Verbinder einer Ladevorrichtung, die außerhalb eines Spreizsitzfahrzeugs 100 angeordnet ist, verbunden. Der dem Laden gewidmete Verbinder 15 ist parallel zu dem elektrischen Verbinder 13 relativ zu einer Gruppe von Lithiumionenbatterien 11 geschaltet. Der dem Laden gewidmete Verbinder 15 wird nur verwendet, wenn der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 21 mit Elektrizität, die von außerhalb des Spreizsitzfahrzeugs 100 geliefert wird, geladen wird.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 21 weist den elektrischen Verbinder 13 und den dem Laden gewidmeten Verbinder 15 auf. Dies ermöglicht, dass der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 21 geladen wird, während der Fahrzeugkörper 102 des Spreizsitzfahrzeugs 100 mit dem elektrischen Verbinder 13 verbunden bleibt. Folglich kann eine Ladeoperation einfach sein und überdies kann ein Freiheitsgrad einer Einbauposition des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 21 erhöht sein.
Jede Lithiumionenbatterie 11 weist eine negative Elektrode auf, die zumindest eines aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Spinell-Struktur-Lithiumtitanat, einem Niob-Titan-enthaltenden Verbundoxid oder Graphit besteht. Jede Lithiumionenbatterie 11 weist daher große zulässige Bereiche einer Ladespannung und einer Entladespannung auf. Die Lithiumionenbatterien 11 sind ohne irgendeine Parallelschaltung, die eine elektrische Verbindung zwischen negativen Elektroden aufweist, in Reihe geschaltet. Folglich ist es einfach, ein Gleichgewicht zwischen Ladungsmengen der jeweiligen Lithiumionenbatterien 11 beizubehalten, ohne eine Steuervorrichtung zum Durchführen einer zentralisierten Steuerung hinsichtlich der Lithiumionenbatterien 11, wie z.B. ein Batterieverwaltungssystem (BMS), vorzusehen.
Der Elektrischer-Strom-Unterbrecher 18 des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 21 ermöglicht eine Leitung eines elektrischen Stroms durch die Lithiumionenbatterien 11 oder blockiert den elektrischen Strom.
Der Elektrischer-Strom-Unterbrecher 18 des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes 21 ist beispielsweise konfiguriert, um auf eine Verbindung eines Gegenverbinders mit dem elektrischen Verbinder 13 oder mit dem dem Laden gewidmeten Verbinder 15 hin in einen Ein-Zustand gebracht zu werden. Der Elektrischer-Strom-Unterbrecher 18 ist beispielsweise konfiguriert, um durch einen elektrischen Strom, der durch einen Gegenverbinder geleitet wird, in den Ein-Zustand gebracht zu werden. Als eine Einrichtung zum Erzeugen des Ein-Zustands, kann zum Beispiel eine Vorrichtung, die eine physikalische Verbindung erfasst oder ein Signal erfasst, das auf eine Verbindung hin von einer Gegenvorrichtung empfangen wird, vorgesehen sein.
Die Konfiguration dieses Ausführungsbeispiels kann ein unbeabsichtigtes Ausfließen des elektrischen Stroms von den Lithiumionenbatterien 11 nach außen durch den elektrischen Verbinder 13 oder den dem Laden gewidmeten Verbinder 15 unterdrücken. Es ist daher möglich, die folgende Situation zu unterdrücken: wenn der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz 21 beispielsweise von dem Fahrzeugkörper 102 (siehe 3) getrennt wird, ist der elektrische Verbinder 13 oder der dem Laden gewidmete Verbinder 15 unbeabsichtigt in Kontakt mit einem Leiter irgendeiner Art, und folglich bewirkt ein großer elektrischer Strom, dass der Leiter an den Verbinder geschweißt wird.
Folglich kann eine Situation, in der beispielsweise ein externer Verbinder an den elektrischen Verbinder 13 oder den dem Laden gewidmeten Verbinder 15 geschweißt wird, mit einer einfachen Konfiguration unterdrückt werden, ohne das Vorsehen einer Steuervorrichtung, wie zum Beispiel eines Batterieverwaltungssystems (BMS).
Die vorliegende Lehre ist nicht auf die oben gegebenen Beispiele begrenzt und beispielsweise können die folgenden Konfigurationen (7) bis (11) anwendbar sein. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können als Ausführungsbeispiele der nachfolgenden (7) bis (11) bezeichnet werden.
(7) Bei dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem von (1) bis (4) weist das Gehäuse eine fluiddichte Struktur auf.
Mit der vorher genannten Konfiguration kann, selbst wenn der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz möglicherweise einer Flüssigkeit, wie zum Beispiel Wasser oder Öl, ausgesetzt wird, das Gehäuse das Eindringen der Flüssigkeit unterdrücken. Folglich kann ein Kontakt der Flüssigkeit mit den Lithiumionenbatterien unterdrückt werden.
(8) Bei dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem von (1) bis (4)
weist jede der mehreren lonenbatterien eine maximale kontinuierliche Laderate von 40 C oder mehr auf.
Mit der vorhergehenden Konfiguration kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine maximale Laderate von 40 C oder mehr erreichen, und daher kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz in einer kürzeren Zeit geladen werden.
(9) Bei dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem von (1) bis (4),
weist jede der mehreren Lithiumionenbatterien eine Kapazität von 5 Ah oder mehr auf.
Mit der vorhergehenden Konfiguration kann der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz bis zu einem Grad geladen werden, der ermöglicht, dass das Spreizsitzfahrzeug für eine Fahrt über eine lange Distanz fährt, selbst wenn das Laden mit einer Spannung von 60 V oder weniger durchgeführt wird.
Bezugszeichenliste

1, 21: Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz
11: Lithiumionenbatterie
12: Gehäuse
13: elektrischer Verbinder
18: Elektrischer-Strom-Unterbrecher
100: Spreizsitzfahrzeug
102: Fahrzeugkörper
104: Motorsteuervorrichtung
105: Motor
107: Sattel
108: Lenker

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013232280 [0004]
JP 2007052968 [0009]
JP 2014180185 [0012]
JP 2015153719 [0048]

Claims

Ein Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz zur Verwendung in einem Spreizsitzfahrzeug, wobei der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz folgende Merkmale aufweist: mehrere Lithiumionenbatterien; ein Gehäuse, das die mehreren Lithiumionenbatterien unterbringt; und einen elektrischen Verbinder, der mit einem Gegenverbinder, der in einem Fahrzeugkörper des Spreizsitzfahrzeugs angeordnet ist, verbunden wird, wobei der elektrische Verbinder konfiguriert ist, um einen elektrischen Strom, der von dem Fahrzeugkörper empfangen und zu demselben ausgegeben wird, zu übertragen, wobei der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz eine Ladungskapazität von 2,5 Ah oder mehr, eine maximale Ladespannung von 12 V oder mehr und 60 V oder weniger, und eine Reihenschaltungsstruktur, bei der die mehreren Lithiumionenbatterien, von denen jede eine maximale kontinuierliche Laderate von 10 C oder mehr aufweist, in Reihe ohne irgendeine Parallelschaltung geschaltet sind, aufweist, um in der Lage zu sein, Elektrizität zu empfangen und auszugeben, die in Antriebsleistung zum Erhöhen einer Antriebskraft des Spreizsitzfahrzeugs umgewandelt werden soll, wobei die maximale Ladespannung eine Spannung ist, die einer Spannung über der Reihenschaltung entspricht.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz nach Anspruch 1, bei dem jede der mehreren lonenbatterien eine unabhängige negative Elektrode aufweist, wobei die unabhängige negative Elektrode zumindest ein Material enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Spinell-Struktur-Lithiumtitanat, einem Niob-Titan-enthaltenden Verbundoxid und Graphit besteht, wobei die unabhängige negative Elektrode mit einer positiven Elektrode oder einer negativen Elektrode verbunden ist, ohne mit einer anderen unabhängigen negativen Elektrode verbunden zu sein, um eine Reihenschaltungsstruktur zu liefern, bei der die mehreren Lithiumionenbatterien ohne irgendeine Parallelschaltung in Reihe geschaltet sind.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz nach Anspruch 1 oder 2, der ferner einen Elektrischer-Strom-Unterbrecher aufweist, der einen elektrischen Strom, der durch die mehreren Lithiumionenbatterien fließt, unterbricht, wobei der Elektrischer-Strom-Unterbrecher in Reihe zu den mehreren Lithiumionenbatterien geschaltet ist.
Der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz ohne den Einschluss irgendeiner Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um zumindest einen Parameter eines elektrischen Stroms, einer Spannung oder einer Temperatur, der von jeder der mehreren Lithiumionenbatterien erfasst wird, zu erfassen und basierend auf dem zumindest einen erfassten Parameter eine Spannung und/oder einen elektrischen Strom von zumindest einer Lithiumionenbatterie der mehreren Lithiumionenbatterien zu ändern, konfiguriert ist.
Ein Spreizsitzfahrzeug mit folgenden Merkmalen: einem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4; einem Gegenverbinder, der konfiguriert ist, um mit dem elektrischen Verbinder des Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatzes verbunden zu sein; einem Antriebsrad; einer Motorsteuervorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Lieferung von Elektrizität von dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz zu einem Motor über den Gegenverbinder und eine Lieferung von Elektrizität von dem Motor zu dem Spreizsitzfahrzeug-Batteriesatz über den Gegenverbinder zu steuern; und dem Motor, der konfiguriert ist, um das Antriebsrad mit Elektrizität, die von der Motorsteuervorrichtung geliefert wird, anzutreiben und um Elektrizität durch das Antriebsrad, das angetrieben wird, zu erzeugen, wobei das Spreizsitzfahrzeug ohne den Einschluss irgendeiner Steuervorrichtung konfiguriert ist, die konfiguriert ist, um zumindest einen Parameter eines elektrischen Stroms, einer Spannung oder einer Temperatur, der von jeder der mehreren Lithiumionenbatterien erfasst wird, zu erfassen und basierend auf dem zumindest einen erfassten Parameter eine Spannung und/oder einen elektrischen Strom von zumindest einer Lithiumionenbatterie der mehreren Lithiumionenbatterien zu ändern, konfiguriert ist.
Das Spreizsitzfahrzeug gemäß Anspruch 5, das ferner folgende Merkmale aufweist: einen Lenker zum Steuern, der angeordnet ist, um sich in der Links-Rechts-Richtung des Spreizsitzfahrzeugs zu erstrecken; und einen Sattel, der konfiguriert ist, damit ein Fahrer im Spreizsitz auf demselben sitzt, wobei das Spreizsitzfahrzeug als ein Neigefahrzeug konfiguriert ist, um eine Kurve auf eine solche Art und Weise zu fahren, dass beim Fahren der Kurve ein Fahrer, der den Lenker greift, sein Gewicht verlagert, um zu bewirken, dass das Spreizsitzfahrzeug sich zu der Innenseite der Kurve hin neigt.