JP2011120438A

JP2011120438A - 電気自動車の蓄電池へ能率よく充電できる移動体

Info

Publication number: JP2011120438A
Application number: JP2009296032A
Authority: JP
Inventors: Masao Mangyo; 政男萬行
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-06-16

Abstract

【課題】電気自動車用の蓄電池への急速充電について、工数をかけずに能率的に安価に充電ができるようにして、電気自動車一台当たりの充電にかかる費用を少なくすることにより、電気自動車の実用化を促進する。
【解決手段】この発明は電気自動車用の蓄電池への急速充電時に、複数の急速充電器１（概ね５〜２０台程度）と複数の電気自動車５２とを移動体に乗せて移動させながら急速充電するもので、急速充電器１は台車３に乗せ移動させられ、電源１０１に接続された集電ユニット４から電気を受けながら、円環状のレール５の上を稼働時には永久的に移動させられると共に、電気自動車５２は大型コンベア５６の上を移動させられながら急速充電器１から給電されている給電用コード７の先端のコネクタ１５を電気自動車５２の接続口５８へ差し込んで充電を受けるもので、工数をかけずに能率的に安価に電気自動車５２に急速充電できる移動体であり、同様の装置で単体の蓄電池２へ急速充電を行うこともできる。
【選択図】図２

Description

本発明は電気自動車の蓄電池へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体に関する。
最近地球温暖化防止で話題を集め温室効果ガスの原因となる走行中のＣＯ_２排出がまったくなく、低炭素社会実現のカギと期待される電気自動車が、２００９年１０月に放送されたＮＨＫの『自動車革命』によると中国、インド、アメリカで走りはじめた。
国内では２００９年夏から販売がはじまっている、２０１０年秋からは量産品の販売をはじめると発表されていて、いよいよ普及期にさしかかりはじめたと思われる、しかし電気自動車は一回の充電による航続距離が現状では１６０ｋｍ（１００マイル）程度に限られ、普及にはガソリンスタンドのような急速充電スタンドの充実が求められている。

急速充電器は電気自動車が販売されることを受けて２００８年ごろから販売されている、２００６年から電力会社と共同研究で開発されたメーカーの急速充電器は、３０分程度で電気自動車の蓄電池容量の８０％の充電が可能と発表されている、急速充電器内にはコンバータインバータ整流器が内蔵されていて、制御電源ＡＣ２００Ｖを投入し、急速充電コネクタを電気自動車の接続口に繋げば急速充電できるようになっていて信頼性も高い、最大出力５０ＫＷのもので重量は３００ｋｇ程度、価格は３５０万円程度である。

そのような背景のもと、本発明は電気自動車の蓄電池（主にリチウムイオンバッテリー、他には鉛バッテリーとニッケル水素バッテリー）に工数を掛けずに、能率的に安価に急速充電できる移動体に関する。
尚、電気自動車用として使い終わったリチウムイオン蓄電池は事故対策用や人道支援用として活用される見込みであり、本発明はそれらの蓄電池への充電にも活用できる。

従来は公開実用新案公報平２−１３３１０１に示される、給電用ブレーカを介して電源に接続された路上コイルから非接触で集電する非接触集電電気自動車に設けられ、路上コイルに誘導無線方式により高周波誘導電流を重畳させる高周波電流発信器と、コイルに誘導された高周波誘導電流を受信し、給電用ブレーカを投入する高周波電流受信器とを備えた非接触集電装置があつた、しかし地球温暖化防止に寄与するには、価格が高価で実用的では無かった。
公開実用新案公報平２−１３３１０１号公報

本発明は電気自動車の蓄電池への充電について、工数を掛けずに能率的に安価に急速充電ができるようにして、電気自動車一台当たりの充電にかかる費用を少なくすることにより、電気自動車の実用化を促進する。

電気自動車用の蓄電池への充電時に、複数の急速充電器１と複数の蓄電池２とを移動体に乗せて移動させながら急速充電するもので、急速充電器１は台車３に乗せ移動させられ、電源１０１に接続された集電ユニット４から電気を受けながら、円環状のレール５の上を稼働時には永久的に移動させられると共に、蓄電池２はコンベア６の上を移動させられながら急速充電器１から給電用コード７を介して充電を受けるもので、工数をかけずに能率的に安価に蓄電池２に急速充電できるようにした、同様の装置で電気自動車が乗れる大きさにコンベアを大きくすれば電気自動車の急速充電を行うことができる。

電気自動車の蓄電池への充電は家庭用の電源１００Ｖコンセントからは１４時間、２００Ｖコンセントでも７時間かかり、一充電で走行できる走行距離は１６０ｋｍ（１００マイル）と公表されている。その走行距離を超える時は出先で急速充電しなければならないが、急速充電でも３０分かかり、その時間を短くする研究は続けられているが、それより短い時間では蓄電池が熱をもって変質するので、現状では急速充電時間は３０分をかけなければならない。

本発明の移動体に乗せる急速充電器１の台数を２０台とした場合、電源のスィツチを入れると移動体が移動をはじめる即ち、台車３に載せられた急速充電器１が移動しはじめ、コンベア６も移動をはじめる、この時作業者１人がコンベア６に蓄電池２を載せ、給電用コード７のコネクタ１５を蓄電池２に接続されたコンセント１６に接続する、以下その作業者は１．５分（９０秒）に１回その操作を繰り返す、電源のスィツチを入れてから３０分後に１台目の蓄電池２の急速充電が完了する。その時コンベア６の上の急速充電が完了した蓄電池２はコンベア６の終端にきている、そこで他の作業者１人が給電用コード７のコネクタ１５を蓄電池２に接続されたコンセント１６から外して蓄電池２を所定の場所へ運んで置く、以後他の作業者はその作業を繰り返す。その結果電源のスィツチを入れてから１台目の蓄電池の急速充電が完了するのは３０分後、その後は３０分ごとに２０台の蓄電池の急速充電が完了する。
上記のように２人の作業者がこの移動体を８時間運転した場合３０１台の蓄電池の急速充電完了品が出来上がり、これが毎日運転される。

一方、作業者２０人が広い場所で、固定した２０台の急速充電器を使い３０分に１回ずつ蓄電池に充電した場合は８時間に３２０台の急速充電完了品が出来あがる、そこで両者を比較すると作業者２人と狭い場所と本発明の移動体で８時間に３０１台対作業者２０人と広いスペース（場所）とで８時間に３２０台の比較であり、そのスペースの節約と経済的効果は明らかである。

複数の急速充電器１と、複数の電気自動車の蓄電池２と、急速充電器１を載せた台車３と、電源１０１に接続された集電ユニット４と、台車３が走行する円環状のレール５と、複数の電気自動車の蓄電池２が載せられて走行するコンベア６と、急速充電器１につながった給電用コード７と、モーター１１で駆動されてコンベア６を駆動するコンベア用ローラ１２と、モーター１１で駆動されてギャー１３の回転により、台車３に連結されて台車３を走行させる連結チェン１４とより成り、モーター１１の駆動によって複数の急速充電器１を載せた台車３が走行させられると共に、電源１０１から送られた電気が集電ユニット４を経由して複数の急速充電器１に送られ、急速充電器１内で、コンバータインバータ整流器を経て、給電用コード７からコネクタ１５、コンセント１６を通って、コンベア上の複数の電気自動車の蓄電池２に充電されるようにすると共に、台車３とコンベア６が同期して走行する電気自動車の蓄電池２へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体となっている。

又、電気自動車５２を載せられるように大型化したコンベア５６と上記に記載した構成により、上記に記載した動作の替わりに電気自動車５２の接続口５８へ給電用コード７から繋がったコネクタ１５接続すれば工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体となっている。

又、台車３が走行する円環状のレール５と平行に配設され、電源１０１に接続され通電されている給電バー４９の表面に、台車３に取り付けられた集電子４１を、擦りつけながら走行させ集電させて、その電力を急速充電器１の電源にしていることを特徴とする上記に記載した電気自動車の蓄電池へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体となっている。

又、集電ユニット４は集電子４１の段付外径４１ａと、電極４３の一端にコイルバネ４２を嵌め込むと共に、電極４３は絶縁材４４を介してクランプ４５により台車３に固定されていて、集電子４１の内径には銅製の捩り線４６が差し込まれてセットビス４７により固定されていて、捩り線４６はコイルバネ４２の中を通り台車３の端子を経由して急速充電器１に繋がっていて、電源１０１に繋がっている給電バー４９は円環状のレール５の内周にレール５と平行に配設されていて、台車３から３本でている電極４３の先端の集電子４１を給電バー４９の表面に擦りつけながら集電して、その電力を急速充電器１の電源としていることを特徴とする上記に記載した電気自動車の蓄電池へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体となっている、
尚コイルバネ４２に通電すると発熱して通電効率がわるくなるため、銅製の捩り線４６を通して通電している。

又、コンベア６の上を移動しながらの代替として、天井から吊り下げられたチェンコンベア６６から吊り下げたケース６７の中へ蓄電池２を入れて、給電用コード７を介して充電を受けながら、蓄電池２へ充電できるようにした上記に記載した電気自動車の蓄電池へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体となっている。

本発明の電気自動車の蓄電池へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体の説明図である。本発明の電気自動車へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体の説明図である。本発明の集電ユニット４の分解斜視図である。本発明の台車３に載せられた急速充電器１の斜視図である。本発明のコンベア６の替わりに天井から吊り下げたチェンコンベア６６とケース６７に入れられた蓄電池２の説明図である。

１…急速充電器
２…蓄電池
３…台車
４…集電ユニット
５…円環状のレール
６…コンベア
７…給電用コード
１１…モーター
１２…コンベア用ローラ
１３…ギャー
１４…連結チェン
１５…給電用コード７のコネクタ
１６…コンセント
４１…集電子４１ａ…段付外形
４２…コイルバネ
４３…電極
４４…絶縁材
４５…クランプ
４６…銅製の捩り線
４７…セットビス
４９…給電バー
５２…電気自動車
５６…大型コンベア
５８…電気自動車の接続口
６６…チェンコンベア
６７…ケース
１０１…電源

Claims

複数の急速充電器１と、複数の電気自動車の蓄電池２と、急速充電器１を載せた台車３と、電源１０１に接続された集電ユニット４と、台車３が走行する円環状のレール５と、複数の電気自動車の蓄電池２が載せられて走行するコンベア６と、急速充電器１につながった給電用コード７と給電用コード７の先端のコネクタ１５と、蓄電池２につけたコンセント１６と、モーター１１で駆動されてコンベア６を駆動するコンベア用ローラ１２と、モーター１１で駆動されたギャー１３の回転により、台車３に連結されて台車３を走行させる連結チェン１４とより成り、モーター１１の駆動によって複数の急速充電器１を載せた台車３が走行させられると共に、電源１０１から送られた電気が集電ユニット４を経由して複数の急速充電器１に送られ、急速充電器１内で、コンバータインバータ整流器を経て、給電用コード７からコネクタ１５を通って、蓄電池２につけたコンセント１６からコンベア上の複数の電気自動車の蓄電池２に充電されるようにすると共に台車３とコンベア６が同期して走行する電気自動車の蓄電池２へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体。
電気自動車５２を載せられるように大型化したコンベア５６と請求項１に記載した構成により、請求項１に記載した動作の替わりに電気自動車５２の接続口５８へ給電用コード７のコネクタ１５を差し込み電気自動車へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体。
台車３が走行する円環状のレール５と平行に配設され、電源１０１に接続され通電されている給電バー４９の表面に、台車３に取り付けられた集電子４１を、擦りつけながら走行させ集電させて、その電力を急速充電器１の電源にしていることを特徴とする［請求項１］と［請求項２］に記載した電気自動車の蓄電池へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体。
集電ユニット４は集電子４１の段付外径４１ａと、電極４３の一端にコイルバネ４２を嵌め込むと共に、電極４３は絶縁材４４を介してクランプ４５により台車３に固定されていて、集電子４１の内径には銅製の捩り線４６が差し込まれてセットビス４７により固定されていて、捩り線４６はコイルバネ４２の中を通り台車３の端子を経由して急速充電器１に繋がっていて、電源１０１に繋がっている給電バー４９は円環状のレール５の内周にレール５と平行に配設されていて、台車３から３本でている電極４３の先端の集電子４１を給電バー４９の表面に擦りつけながら集電して、その電力を急速充電器１の電源としていることを特徴とする［請求項１］と［請求項２］に記載した電気自動車の蓄電池へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体。
コンベア６の上を移動しながらの代替として、天井から吊り下げられたチェンコンベア６６から吊り下げたケース６７の中へ蓄電池２を入れて、給電用コード７からコネクタ１５を通って、蓄電池２につけたコンセント１６から充電を受けながら、蓄電池２へ充電できるようにした［請求項１］に記載した電気自動車の蓄電池へ工数をかけずに能率的に安価に急速充電できる移動体。