JP2016196358A - Electrode cartridge delivery system and electrode cartridge delivery method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極カートリッジの配送システム及び電極カートリッジの配送方法に関する。より詳しくは、金属空気電池の電池筐体に着脱可能であり、取り付け時に電池の負極となる電極カートリッジの配送システム及び電極カートリッジの配送方法に関するものである。 The present invention relates to an electrode cartridge delivery system and an electrode cartridge delivery method. More specifically, the present invention relates to an electrode cartridge delivery system and an electrode cartridge delivery method that can be attached to and detached from a battery casing of a metal-air battery and that becomes a negative electrode of the battery when attached.
電解液中に正極と負極が設けられる電池の一例として金属空気電池が挙げられる。金属空気電池は、金属電極によりアノードが構成され、空気極によりカソードが構成される電池であり、高いエネルギー密度を有することから、実用化に向けた開発・研究が進められている。 A metal-air battery is an example of a battery in which a positive electrode and a negative electrode are provided in the electrolytic solution. A metal-air battery is a battery in which an anode is constituted by a metal electrode and a cathode is constituted by an air electrode. Since the metal-air battery has a high energy density, development and research for practical use are being promoted.
金属空気電池の一例として亜鉛空気電池が挙げられる。図18は、従来の亜鉛空気電池の構造の一例を示した模式断面図であり、図19は、亜鉛空気電池における電池反応を説明するための模式的な断面図である。亜鉛空気電池121は、アルカリ性の電解液115中に負極として亜鉛電極111が設けられ、空気流路113と電解液115との間に正極として空気極112が設けられた構造を有し、電池反応(放電反応)が進行することにより亜鉛電極111と空気極112とから電力を出力する。
An example of the metal-air battery is a zinc-air battery. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing an example of the structure of a conventional zinc-air battery, and FIG. 19 is a schematic cross-sectional view for explaining a battery reaction in the zinc-air battery. The zinc-
亜鉛空気電池121の電池反応において、亜鉛電極111を構成する金属亜鉛が電解液115中の水酸化物イオンと反応し、テトラヒドロキソ亜鉛酸イオンとなり、亜鉛電極111中に電子を放出する。また、このテトラヒドロキソ亜鉛酸イオンは分解して酸化亜鉛又は水酸化亜鉛が電解液115中に析出する。また、空気極112において、電子と水と酸素が反応することにより水酸化物イオンが生成され、この水酸化物イオンは、電解液115に移動する。このような電池反応が進行すると、亜鉛電極111の金属亜鉛が消費され、電解液115中に酸化亜鉛及び水酸化亜鉛が溜まっていくこととなる。したがって、亜鉛空気電池121による電力の出力を維持するためには、亜鉛電極111に金属亜鉛を供給する必要がある。
In the battery reaction of the zinc-
亜鉛空気電池を例示したように、金属空気電池においては、放電とともに金属電極が酸化され消費される。これに対して、金属電極を含む負極構造体を電池本体から着脱可能なカートリッジ(燃料カートリッジ)にすることが提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。このような金属空気電池では、燃料カートリッジを空気極が設けられた電池本体(放電装置)に取り付けることによって放電が行われ、放電後に、使用済みの燃料カートリッジを新しい燃料カートリッジに交換することによって再放電が可能になる(メカニカル充電方式)。また、使用済みの燃料カートリッジは、充電装置に取り付けて、負極金属の酸化物を還元することによって再生される。
As exemplified by the zinc-air battery, in the metal-air battery, the metal electrode is oxidized and consumed along with the discharge. On the other hand, it has been proposed to use a negative electrode structure including a metal electrode as a cartridge (fuel cartridge) that can be detached from the battery body (see, for example,
メカニカル充電方式では、ユーザーが放電装置のみを有する場合には、放電装置と充電装置が離れた場所に設けられ、使用済み又は再生後の燃料カートリッジは、放電装置と充電装置との間で運搬されることになる。このため、燃料カートリッジをユーザーに対して効率的に配送することが求められる。 In the mechanical charging method, when the user has only the discharging device, the discharging device and the charging device are provided in a separated place, and the used or recycled fuel cartridge is transported between the discharging device and the charging device. Will be. For this reason, it is required to efficiently deliver the fuel cartridge to the user.
トナー供給体等の消耗品の配送については、消耗品補充要求をとりまとめて配送ルートの決定を行う配送システムや、消耗品の供給及び回収を的確に行うための管理システムが公知である(例えば、特許文献2、3参照)。
As for the delivery of consumables such as a toner supply body, a delivery system that collects consumables replenishment requests and determines a delivery route, and a management system that accurately supplies and collects consumables are known (for example, (See
複数の放電サイト(金属空気電池用の電池筐体)及び複数の充電サイトが離れて配置された場合には、個々の放電サイト及び個々の充電サイトの状態に応じて適切なタイミングで、個々の燃料カートリッジ(電極カートリッジ)を時間的及びエネルギー的に効率良く配送する方法がなかった。特に、配送物である電極カートリッジは、未使用(放電前)、使用済み(放電後)、再生済み(充電後)と状態が変化する点に特徴があり、充電完了後の経過時間が長くなると電極活物質が自己腐食(酸化)されることによって性能が劣化してしまうという制約がある。一方で、実用的な放電容量を有する電極カートリッジを充電するためには、数時間以上の時間がかかるため、電極カートリッジの発注を受けて充電を開始していては金属空気電池の稼働率が低下してしまう。このため、発注先の放電サイトに最も近い充電サイトを電極カートリッジの発送元に選定するような、単に輸送効率のみを考慮した配送システムでは充分ではなく、配送待ちによる金属空気電池の稼働率低下を防止しつつ、充電後の電極カートリッジが劣化する前に配送を完了させることを可能にする新たな配送システムが求められていた。 When multiple discharge sites (battery housings for metal-air batteries) and multiple charging sites are placed apart, the individual discharge sites and individual charging sites can be There has been no method for efficiently delivering a fuel cartridge (electrode cartridge) in terms of time and energy. In particular, the electrode cartridge as a delivery item is characterized in that the state changes to unused (before discharging), used (after discharging), and regenerated (after charging), and the elapsed time after completion of charging becomes longer. There is a restriction that the performance deteriorates due to self-corrosion (oxidation) of the electrode active material. On the other hand, since it takes several hours or more to charge an electrode cartridge having a practical discharge capacity, the operating rate of the metal-air battery is reduced when charging is started upon receipt of an order for the electrode cartridge. Resulting in. For this reason, a delivery system that considers only the transport efficiency, such as selecting the charging site closest to the discharge site of the supplier as the delivery source of the electrode cartridge, is not sufficient, and the operating rate of the metal-air battery is reduced due to waiting for delivery. There is a need for a new delivery system that can prevent delivery and complete delivery before the charged electrode cartridge is degraded.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、電極カートリッジの配送効率を向上し、充電後の電極カートリッジの劣化、及び、金属空気電池の稼働率の低下をいずれも防止することができる電極カートリッジの配送システム及び電極カートリッジの配送方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and can improve the delivery efficiency of the electrode cartridge, and can prevent both the deterioration of the electrode cartridge after charging and the reduction in the operating rate of the metal-air battery. It is an object of the present invention to provide an electrode cartridge delivery system and an electrode cartridge delivery method.
本発明者らは、電極カートリッジの配送効率を向上する方法について検討した結果、電極カートリッジには、充電後に経時的な劣化が生じる、充電時間が長いといった特有の制約条件があるため、金属空気電池に固有の情報を考慮に入れた配送システムを構築する必要があることを見出した。そして、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を少なくとも参照することとし、上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に優先的に配送することによって、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 As a result of studying a method for improving the delivery efficiency of the electrode cartridge, the present inventors have found that the electrode cartridge has specific constraints such as deterioration over time after charging and a long charging time. It was found that it is necessary to build a delivery system that takes into account the information specific to. Then, at least the post-charge elapsed time of the electrode cartridge that is not used after the completion of charging is referred to, and the above-mentioned problems are solved by preferential delivery in order from the electrode cartridge with the long post-charge elapsed time. Thus, the present invention has been achieved.
すなわち、本発明の一態様は、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトと、上記複数の充電サイトから前記複数の放電サイトへ前記複数の電極カートリッジを輸送する輸送手段と、上記輸送手段が配送する上記複数の電極カートリッジを決定する情報処理装置とを有するものであり、上記情報処理装置は、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照し、上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、配送先の放電サイトを決定する分配処理を行う電極カートリッジの配送システムであってもよい。 That is, according to one embodiment of the present invention, a plurality of electrode cartridges that can be reused by charging, a plurality of discharge sites in which a battery case for a metal-air battery to which each of the plurality of electrode cartridges is attached, A plurality of charging sites to which each of the electrode cartridges is mounted, a transport means for transporting the plurality of electrode cartridges from the plurality of charge sites to the plurality of discharge sites, and the transport means delivering the above An information processing device that determines a plurality of electrode cartridges, wherein the information processing device refers to an elapsed time after charging of an electrode cartridge that is not used after completion of charging, among the plurality of electrode cartridges, and In order from the electrode cartridge with the longest elapsed time after charging, the power to perform distribution processing to determine the discharge site of the delivery destination It may be a cartridge delivery system.
上記電極カートリッジの配送システムを利用する電極カートリッジの配送方法もまた、本発明に含まれる。すなわち、本発明の別の一態様は、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジを、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトから、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトへ、輸送手段によって配送する電極カートリッジの配送方法であって、情報処理装置が、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照するステップ(1)と、上記ステップ(1)で参照された上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、上記情報処理装置が、上記電極カートリッジの配送先となる放電サイトを決定するステップ(2)とを有する電極カートリッジの配送方法であってもよい。 An electrode cartridge delivery method using the electrode cartridge delivery system is also included in the present invention. That is, according to another aspect of the present invention, a plurality of electrode cartridges that can be reused by charging are supplied from a plurality of charging sites where charging devices for attaching each of the plurality of electrode cartridges are arranged. A method of delivering an electrode cartridge that is delivered by means of transportation to a plurality of discharge sites where a battery case for a metal-air battery to which each is attached is arranged, wherein the information processing device completes charging among the plurality of electrode cartridges The step (1) of referring to the elapsed time after charging of the electrode cartridge that has not been used later, and the electrode cartridge referred to in the step (1) in order from the longest elapsed time after charging are the electrodes. Delivery of an electrode cartridge comprising the step (2) of determining a discharge site as a delivery destination of the cartridge It may be a law.
本発明の電極カートリッジの配送システム、及び、本発明の電極カートリッジの配送方法によれば、電極カートリッジの配送の効率を向上し、充電後の電極カートリッジの劣化、及び、金属空気電池の稼働率の低下を防止することができる。 According to the electrode cartridge delivery system of the present invention and the electrode cartridge delivery method of the present invention, the efficiency of electrode cartridge delivery is improved, the deterioration of the electrode cartridge after charging, and the operating rate of the metal-air battery are improved. A decrease can be prevented.
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。なお、以下の説明において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
また、各実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
Embodiments will be described below, and the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited only to these embodiments. Note that in the following description, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated.
In addition, the configurations of the respective embodiments may be appropriately combined or changed within a range not departing from the gist of the present invention.
[実施形態1]
実施形態1に係る電極カートリッジの配送システムは、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトと、上記複数の充電サイトから前記複数の放電サイトへ前記複数の電極カートリッジを輸送する輸送手段と、上記輸送手段が配送する上記複数の電極カートリッジを決定する情報処理装置とを有するものであり、上記情報処理装置は、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照し、上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、配送先の放電サイトを決定する分配処理を行うことを特徴とする。
[Embodiment 1]
The electrode cartridge delivery system according to
以下、実施形態1に係る電極カートリッジの配送システムについて、図面を参照して説明する。最初に、配送システムの全体構成について説明し、続いて、配送システムを構成する各構成要素についてのより詳しい説明を行う。
The electrode cartridge delivery system according to
<配送システムの全体構成>
図1は、実施形態1の電極カートリッジの配送システムの全体構成を示すブロック図である。図1に示したように、本実施形態の配送システムは、放電後の電極カートリッジ11Bを充電装置31に取り付けて充電処理を行う複数の充電サイトCnと、充電後の電極カートリッジ11Aを電池筐体に取り付けて金属空気電池21を放電させる複数の放電サイト(ユーザーサイト)Pnと、充電サイトCnから放電サイトPnへ充電後の電極カートリッジ11Aを配送する輸送手段51とを有する。本実施形態の配送システムによって、充電サイトCnから放電サイトPnへの充電後の電極カートリッジ11Aの配送効率を向上させる効果を得る観点からは、充電サイトCn及び放電サイトPnの数はそれぞれ2以上である。なお、本願の図面では、充電サイトCnの各々を区別して示す場合には、nに番号を入れて表記する。同様に、放電サイトPnの各々を区別して示す場合には、nに番号を入れて表記する。また、電極カートリッジ11については、適宜、「充電後の電極カートリッジ11A」、又は、「放電後の電極カートリッジ11B」と表記する。なお、図1において、電極カートリッジ11、充電後の電極カートリッジ11A、及び、放電後の電極カートリッジ11Bは模式的に示されており、1つの電極で構成されているように図示されているが、複数の電極で構成されるものであってもよい。輸送手段51の数は、1つであってもよいし、2以上であってもよいが、2以上であることが好ましい。
<Overall configuration of delivery system>
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an electrode cartridge delivery system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the delivery system of the present embodiment includes a plurality of charging sites Cn that perform charging processing by attaching the
また、本実施形態の配送システムには、配送システム内の情報が集約して蓄積されるサーバー(記憶手段)が設けられる。サーバーには、充電サイトCn、放電サイトPn及び輸送手段51から情報が随時送信され、搬送システム内の情報の更新が行われる。情報送信は、充電サイトCn、放電サイトPn及び輸送手段51の動作状況を監視するシステムによって自動的に行われてもよく、図1に示したようにスマートフォン等の通信端末52を通じて作業者が手動で実施してもよい。充電サイトCnから送信される情報に基づき、例えば、充電サイトCnの稼働率(充電中の電極カートリッジ11の数/同時に充電可能な電極カートリッジ11の数)、充電サイトCn内の電極カートリッジ11の状態([充電中]、[在庫]、[出荷予約]等の電極カートリッジ11のステータス)、電極カートリッジ11の充電開始後の経過時間、電極カートリッジ11の充電完了までの残り時間を管理することができる。放電サイトPnから送信される情報に基づき、例えば、放電サイトPnからの電極カートリッジ11の配送要求の処理状況([発注予定]、[発注済]、[配送中]、[配送済]等の注文のステータス)を管理することができる。なお、放電サイトPnの動作情報をユーザーの通信端末に送信すれば、ユーザーに充電後の電極カートリッジ11Aの発注を促すことも可能である。輸送手段51から送信される情報に基づけば、例えば、輸送手段51の現在位置情報を管理することができる。また、輸送手段51の現在位置情報と、充電サイトCn及び放電サイトPnの位置情報とを組合せることで、充電サイトCn、放電サイトPn及び輸送手段51の間の移動時間を算出し、管理することができる。更に、充電サイトCn、放電サイトPn及び輸送手段51の各々から送信される情報を利用して、例えば、各電極カートリッジ11の現在位置情報、充電後経過時間、現在の状態([充電中]、[在庫]、[出荷予約]、[配送中]、[配送済]、[放電中]等の電極カートリッジ11のステータス)を管理することができる。
In addition, the delivery system of the present embodiment is provided with a server (storage means) that accumulates and accumulates information in the delivery system. Information is transmitted to the server from the charging site Cn, the discharging site Pn, and the transport means 51 as needed, and the information in the transport system is updated. The information transmission may be automatically performed by a system that monitors the operation statuses of the charging site Cn, the discharging site Pn, and the transportation means 51, and is manually performed by an operator through the
更に、本実施形態の配送システムには、サーバーに蓄積された情報に基づき、充電サイトCnで搭載した充電後の電極カートリッジ11Aを、どの放電サイトPnへ、どの順番で配送するかを決定し、決定した内容を輸送手段51に伝達する計算機(処理システム)が設けられる。なお、計算機は、輸送手段51に搭載することができ、配送システム内で複数の輸送手段51が利用される場合には、各輸送手段51に搭載してもよい。また、放電サイトPnに複数の電池筐体が存在する場合には、上記計算機は、配送先として放電サイトnの代わりに、個々の電池筐体を選定するものであってもよい。
Furthermore, in the delivery system of the present embodiment, based on the information accumulated in the server, it is determined in which order to deliver the charged
上記計算機は、輸送手段51が充電サイトCnのいずれかに到着する等の特定の条件が満たされると、サーバーに要求信号を送信し、この要求信号を受信したサーバーが計算機に状態信号を通知すると、この状態信号を用いて充電後の電極カートリッジ11Aごとに配送先の放電サイトを決定するための分配処理を行う。分配処理により決定された充電後の電極カートリッジ11Aの配送に関する指示は、計算機から輸送手段51に通知される。
The computer transmits a request signal to the server when a specific condition such as the transportation means 51 arrives at any one of the charging sites Cn, and the server receiving the request signal notifies the computer of the status signal. Then, a distribution process for determining a delivery discharge site for each charged
上記計算機による分配処理は、例えば、下記(1)〜(3)のステップで構成される。
(1)充電後の電極カートリッジ11Aを要求している複数の放電サイトPnの中で、輸送手段51の到達所要時間が最短である特定の放電サイトPiを選定する。
(2)充電サイトCnでの充電が完了した充電後の電極カートリッジ11Aの中で、充電完了からの経過時間が最も長い充電後の電極カートリッジ11Aを選定する。
(3)上記(1)の処理で選定した特定の放電サイトPiに、上記(2)の処理で選定した特定の充電後の電極カートリッジ11Aを割り当てる。
The distribution process by the computer includes, for example, the following steps (1) to (3).
(1) Among the plurality of discharge sites Pn requesting the
(2) The charged
(3) The specific charged
そして、上記分配処理は、割り当てが完了した充電後の電極カートリッジ11Aを除きながら、充電後の電極カートリッジ11Aを要求している放電サイトPn、又は、充電後の電極カートリッジ11Aのいずれかがゼロになるまで実施される。なお、上記分配処理は、輸送手段51によって配送可能な電極カートリッジ11の数を超えたときにも終了するように設定されることが好ましい。分配処理を実施することによって、輸送手段51に搭載する電極カートリッジ11と、それらの配送先、及び、それらの配送順が決定される。
Then, in the distribution process, either the discharge site Pn requesting the
以上のように、本実施形態の配送システムは、充電完了後の経過時間が長い充電後の電極カートリッジ11Aを優先的に近くの放電サイトPnに配送するものである。その理由は、充電後の電極カートリッジ11Aの電極活物質が自己腐食(酸化)しやすく、充電が完了してからの時間が長くなると、充電後の電極カートリッジ11Aの性能が劣化するためである。
As described above, the delivery system of the present embodiment preferentially delivers the charged
なお、上記(1)〜(3)のステップは、輸送手段51が配送元である特定の充電サイトCiに位置し、充電後の電極カートリッジ11Aが特定の充電サイトCiのみに存在する場合の処理方法を示している。輸送手段51が特定の充電サイトCi以外の場所(例えば、放電サイトPn)に位置するときに分配処理を実施する場合には、輸送手段51が特定の充電サイトCiに到着するまでの所要時間、及び、特定の充電サイトCiから配送先である特定の放電サイトPiへの移動時間を考慮に入れて、充電済み又は充電完了予定の電極カートリッジ11と特定の放電サイトPiとの組合せを決定することが望ましい。また、充電後の電極カートリッジ11Aが分散配置された複数の充電サイトCnに存在する場合には、輸送手段51が充電サイトCn間を移動する時間についても考慮することが望ましい。処理内容を簡略化するために、移動時間又は距離が短い特定の放電サイトPiと特定の充電サイトCiの組合せを選定し、両者の間で優先的に配送を実施することにしてもよい。
Note that the steps (1) to (3) are performed when the transportation means 51 is located at a specific charging site Ci as a delivery source and the
使用済みとなった放電後の電極カートリッジ11Bは、通常、充電後の電極カートリッジ11Aと交換されることから、上記輸送手段51は、充電サイトCnから放電サイトPnへ電極カートリッジ11を配送するだけでなく、放電サイトPnで回収した電極カートリッジ11の充電サイトCnへの回送も行うものであることが好ましい。この場合、計算機は、放電サイトPnで回収した電極カートリッジ11を、どの充電サイトCnへ配送するかを決定する処理も行うことが好ましい。輸送手段51の経路に放電後の電極カートリッジ11Bの回収のみを実施する放電サイトPnを含める場合には、充電後の電極カートリッジ11Aが運送中に自己腐食されるため、先に充電後の電極カートリッジ11Aを配送してから放電後の電極カートリッジ11Bを回送することが好ましいが、距離又は移動時間を最短にする輸送手段51の経路を設定してもよい。
Since the used
本実施形態の配送システムによれば、輸送手段(輸送者)51は、放電サイトPn及び充電サイトCnの間の移動要否に関する適切な情報を得ることができ、輸送効率を向上できる。また、放電サイトPn及び充電サイトCnの稼働状態に基づき、電極カートリッジ11の配送先が判定できるため、充電後の電極カートリッジ11Aの劣化を防止できる。更に、配送元の充電サイトCnと回送先の充電サイトCnが異なってもよいため、充電サイトCnを有効活用でき、充電装置31の稼働率の向上を図ることができる。
According to the delivery system of the present embodiment, the transport means (transporter) 51 can obtain appropriate information regarding the necessity of movement between the discharge site Pn and the charge site Cn, and the transport efficiency can be improved. Moreover, since the delivery destination of the
<配送システムの構成要素>
(電極カートリッジ)
電極カートリッジ11は、金属空気電池21の負極となる金属電極を備えた交換式の部材である。放電サイトにおける金属空気電池21の使用時には、電池筐体に取り付けられ、金属空気電池21の負極として機能する。
<Components of the delivery system>
(Electrode cartridge)
The
金属電極は、金属空気電池21の負極として機能する電極活物質を少なくとも含み、集電体(集電構造)を含んでいてもよい。電極活物質としては、使用される電解液によって適宜変更されるが、例えば、亜鉛、リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、コバルト、カドミウム、パラジウム等の金属、それら金属の合金、又は、それら金属や合金を含む混合物が挙げられる。なかでも、製造又は加工が容易にできる点から、亜鉛が電極活物質として好適に用いられる。また、金属電極は、電極活物質の酸化物を含むものであってもよい。ただし、電極活物質の酸化物は、放電に寄与しない。
The metal electrode includes at least an electrode active material that functions as a negative electrode of the metal-
金属電極は、必要に応じて、添加剤が添加されてもよい。例えば、亜鉛を主成分とする金属電極を用いる場合には、インジウム、ビスマス、アルミニウム、カルシウム等の添加剤を加えることにより、金属電極が自己腐食することを抑制することができる。 An additive may be added to the metal electrode as necessary. For example, in the case of using a metal electrode mainly composed of zinc, it is possible to suppress self-corrosion of the metal electrode by adding an additive such as indium, bismuth, aluminum, or calcium.
金属電極の形状は特に限定されないが、電池反応が金属電極の表面から進行するため、板状であることが好ましい。板状の金属電極は、1枚の金属板であってもよく、金属粒子をプレス等の方法で押し固めて板状に形成したものであってもよい。 Although the shape of a metal electrode is not specifically limited, Since a battery reaction advances from the surface of a metal electrode, it is preferable that it is plate shape. The plate-shaped metal electrode may be a single metal plate, or may be formed by pressing and solidifying metal particles by a method such as pressing.
また、集電体は電池分野において一般的なものを用いることができる。金属電極が集電体を含む場合、金属電極は、集電体上に電極活物質となる金属を電析させることで製造されてもよい。集電体は、電極活物質の種類によって適宜選択することができ、例えば、ニッケル、ステンレス等で構成される。 As the current collector, a common current collector can be used. When the metal electrode includes a current collector, the metal electrode may be produced by electrodepositing a metal that becomes an electrode active material on the current collector. The current collector can be appropriately selected depending on the type of the electrode active material, and is made of, for example, nickel or stainless steel.
金属電極は、電池筐体内の電解液と直接接触してもよいが、金属電極と電解液の間に、イオン伝導可能なセパレータが設けられていてもよい。すなわち、電極カートリッジ11は、金属電極を覆うセパレータを有していてもよい。セパレータは、耐電解液性とイオン伝導性を有すればよく、固体電解質、多孔性樹脂の膜や不織布を用いることができる。固体電解質としては、例えば、イオン伝導性セラミック、イオン伝導性ガラスが挙げられる。多孔性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン6、ナイロン66、ポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール系材料、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)が挙げられる。電解液の流通が良くなるようにセパレータは親水化処理されていることが好ましい。多孔性樹脂には、亜鉛塩やリチウム塩等の電解質塩を分散させることでイオン伝導性を向上させてもよい。
The metal electrode may be in direct contact with the electrolytic solution in the battery casing, but an ion conductive separator may be provided between the metal electrode and the electrolytic solution. That is, the
電極活物質は、電池の放電反応により電子を放出し、電解液中に溶解した後、金属酸化物、金属水酸化物等の金属化合物になって析出する。例えば、電極活物質が亜鉛である場合には、電池反応の進行とともに亜鉛が酸化され、放電に寄与しない酸化亜鉛が生成する。したがって、使用期限を超えた電極カートリッジ11は、新たな電極カートリッジ11に交換する。これにより、放電サイトPnにおける金属空気電池21を連続的に稼働させることができる。
The electrode active material releases electrons by the discharge reaction of the battery, dissolves in the electrolytic solution, and then deposits as a metal compound such as a metal oxide or a metal hydroxide. For example, when the electrode active material is zinc, zinc is oxidized as the battery reaction proceeds, and zinc oxide that does not contribute to discharge is generated. Therefore, the
電極活物質は自己腐食(酸化)されるため、電極カートリッジ11は経時的に性能が劣化する。このため、交換用の新たな電極カートリッジ11は、放電サイトPnでの貯蔵に適さず、輸送手段51によって適切なタイミングで放電サイトPnに逐一配送される。
Since the electrode active material is self-corroded (oxidized), the performance of the
放電後の電極カートリッジ11Bは、通常、輸送手段51によって充電サイトCnに回送され、充電サイトCnにおいて再利用のための充電処理が行われる。すなわち、電極カートリッジ11は、放電サイトPnの電池筐体及び充電サイトCnの充電装置31の両方に適合するものである。充電処理は、電極カートリッジ11の酸化された電極活物質を還元し、放電サイトPnでの放電が可能な状態に戻す処理である。具体的には、充電装置31に含まれる充電槽中に電解液を入れ、電極活物質の還元に適したニッケルやステンレス等の金属または炭素等で形成された充電極(正極)と、放電後の電極カートリッジ11Bとを電解液に漬け、充電極及び放電後の電極カートリッジ11B間に電圧を印加することにより、還元反応を生じさせる。充電処理によって再生された電極カートリッジ11は、輸送手段51によって放電サイトPnに配送され、再使用される。
The discharged
(情報処理装置)
本実施形態の配送システムでは、情報処理装置として、サーバー(記憶手段)及び計算機(処理システム)を利用する。サーバーは、放電サイトPn、充電サイトCn、及び、輸送手段51からの情報を受信し、それらの情報を基に、例えば図2〜5に示した情報テーブルの更新処理を行う。図2は、放電サイト(ユーザーサイト)用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。図3は、充電サイト用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。図4は、電極カートリッジ用の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。図5は、サイト間の移動時間の情報テーブルのデータ構造の一例を示した図表である。
(Information processing device)
In the delivery system of the present embodiment, a server (storage means) and a computer (processing system) are used as the information processing apparatus. The server receives information from the discharge site Pn, the charge site Cn, and the transport means 51, and performs update processing of the information tables shown in FIGS. 2 to 5 based on the information. FIG. 2 is a chart showing an example of the data structure of the information table for the discharge site (user site). FIG. 3 is a chart showing an example of the data structure of the information table for the charging site. FIG. 4 is a chart showing an example of the data structure of the information table for the electrode cartridge. FIG. 5 is a chart showing an example of the data structure of the information table of the travel time between sites.
放電サイトPnとサーバーとの関係では、放電サイトPnからサーバーへ、電極カートリッジ11が発注予定である又は発注された旨が通知される。この通知を受けると、図2の情報テーブルには、発注元の放電サイトと、[発注予定]又は[発注済]のステータスが情報として含まれる新たな注文が追加される。1注文当たりの電極カートリッジ11の数は1つである。また、計算機から発せられた更新指示を受けると、図2の情報テーブルの注文のステータスは[配送中」に更新されるとともに、サーバーは放電サイトPnへ配送中である旨を通知する。更に、輸送手段51からサーバーへ、電極カートリッジ11の配送完了が通知されると、図2の情報テーブルの注文のステータスは[配送済]に更新される。
なお、注文のステータスが[配送中]に更新された注文のステータスは、任意の時点で消去されてもよい。この任意の時点とは、本発明のシステムの使用者等によって適宜変更することが好ましく、例えば、注文のステータスが[配送済]と更新された1日後以降に消去されてもよい。
また、注文のステータスが[配送済]となっている電極カートリッジは、放電サイトで放電が開始された状態で[配送済]から[放電中]に注文のステータスが更新されてもよい。
Regarding the relationship between the discharge site Pn and the server, the discharge site Pn is notified to the server that the
Note that the status of the order whose order status is updated to [Delivery] may be deleted at any time. This arbitrary time point is preferably changed as appropriate by the user of the system of the present invention. For example, it may be deleted after one day after the status of the order is updated to [delivered].
For the electrode cartridge whose order status is “delivered”, the status of the order may be updated from “delivered” to “under discharge” in a state where the discharge is started at the discharge site.
充電サイトCnとサーバーとの関係では、充電サイトCnからサーバーへ、電極カートリッジ11の充電開始、及び、電極カートリッジ11の充電完了が通知される。充電開始の通知を受け取ると、サーバーは、それ以降の経過時間を計測し、図3の情報テーブルの充電残り時間Tc、及び、図4の情報テーブルの充電後経過時間Ts(マイナス表記)をリアルタイムで更新する。充電完了の通知を受け取ると、サーバーは、それ以降の経過時間を計測し、図3の情報テーブルの充電後経過時間Ts、及び、図4の情報テーブルの充電経過時間Ts(プラス表記)をリアルタイムで更新する。また、充電開始及び充電完了の通知を受け取ると、サーバーは、図3の情報テーブルの稼働率(充電中カートリッジ数/最大同時充電可能カートリッジ数)、及び、図3及び4の情報テーブルの電極カートリッジ11のステータスを更新する。電極カートリッジ11の充電時間は、通常、配送時間よりも長いため、充電時間を予測したり、充電状態をサーバーへ送信することは物流効率の向上に寄与する。
In the relationship between the charging site Cn and the server, the charging site Cn is notified of the start of charging of the
サーバーは、輸送手段51によって充電サイトCnに放電後の電極カートリッジ11Bが回送されたときにも通知を受信する。この通知は、充電サイトCnから発信されてもよいし、輸送手段51から発信されてもよい。上記通知を受けると、図3の情報テーブルの保有カートリッジ欄に、新たな電極カートリッジ11の表示が追加される。
The server also receives notification when the discharged
更に、上記サーバーには、サイト間の移動時間の情報テーブルが格納されている。情報テーブルは、リアルタイムで、又は、輸送手段(配送車)51の移動、一定時間の経過等のタイミングで、更新される。 Further, the information table of the travel time between sites is stored in the server. The information table is updated in real time or at a timing such as movement of the transportation means (delivery vehicle) 51, elapse of a certain time, or the like.
上記計算機は、上記サーバーに格納された情報テーブルを参照して、処理要求(リクエスト)の優先順位を判断し、配送ルートの決定処理を行うととともに、情報テーブルの更新指示を行う。また、輸送手段51が備える通信端末52に対して、決定された配送ルートの情報を送信する。上記計算機は、上記サーバーと情報のやり取りを行うことができればよく、上記サーバーと一体化されたものであってもよいし、上記サーバーから独立して設けられたものであってもよいし、それらの両方が設けられてもよい。上記計算機は、上記輸送手段51に搭載されてもよい。
The computer refers to the information table stored in the server, determines the priority order of processing requests (requests), determines a delivery route, and instructs to update the information table. Further, the information on the determined delivery route is transmitted to the
以下に、計算機による処理の一例を図6のフローチャートを参照して説明する。図6は、充電サイトに到着した配送車に搭載された計算機が実施する配送ルート決定処理のフローチャートである。この例では、輸送手段51として配送車が用いられ、計算機は配送車に搭載されている。 An example of processing by the computer will be described below with reference to the flowchart of FIG. FIG. 6 is a flowchart of a delivery route determination process performed by a computer mounted on a delivery vehicle that arrives at the charging site. In this example, a delivery vehicle is used as the transportation means 51, and the computer is mounted on the delivery vehicle.
上記配送ルート決定処理のフローは、いずれかの充電サイトCiに配送車Xが到着した状態で開始される(ステップS11)。最初に、配送車Xに関する情報がリセット(初期化)される(ステップS12)。リセット後の初期情報は、配送順のカウント用数値N=0、配送ルートの始点=充電サイトCi、及び、配送ルートを決定する対象の配送車の識別番号=Xである。 The flow of the delivery route determination process is started when the delivery vehicle X arrives at any charging site Ci (step S11). First, information regarding the delivery vehicle X is reset (initialized) (step S12). Initial information after the reset is a count value N = 0 for delivery order, a delivery route start point = charging site Ci, and an identification number = X of a delivery vehicle whose delivery route is to be determined.
次に、サーバーに格納された情報テーブルを参照し、発注カートリッジ数、及び、残りカートリッジ数を読み出す(ステップS13)。発注カートリッジ数は、[発注済]となっている放電サイトが要求中の電極カートリッジの総数を表す。残りカートリッジ数は、[在庫]又は「出荷予約 by 配送車X」となっている充電サイトCiで充電された状態にある電極カートリッジの総数を表す。そして、発注カートリッジ数又は残りカートリッジ数のいずれかがゼロと判定されなかったときには、配送先となる放電サイト及び配送対象となる電極カートリッジの選定を行う一連の選定ステップに進み、いずれかがゼロと判定されたときには、配送先となる放電サイトに対して配送対象となる電極カートリッジを分配する分配ステップに移行する(ステップS14)。すなわち、発注カートリッジ数及び残りカートリッジ数のいずれか少ない方の数だけ、選定ステップを繰り返し実施し、その後、分配ステップを実施する。 Next, referring to the information table stored in the server, the number of cartridges ordered and the number of remaining cartridges are read (step S13). The number of ordered cartridges represents the total number of electrode cartridges requested by the discharge site that is [Ordered]. The number of remaining cartridges represents the total number of electrode cartridges that are charged at the charging site Ci that is [Stock] or “Shipping reservation by delivery vehicle X”. When it is determined that either the number of cartridges to be ordered or the number of remaining cartridges is not zero, the process proceeds to a series of selection steps for selecting a discharge site as a delivery destination and an electrode cartridge as a delivery target. When the determination is made, the process proceeds to a distribution step of distributing the electrode cartridge to be delivered to the discharge site that is the delivery destination (step S14). That is, the selection step is repeatedly performed for the smaller number of the ordered cartridge number and the remaining cartridge number, and then the distribution step is performed.
上記選定ステップでは、まず、数値Nを+1加算し、配送順のカウントアップを行う(ステップS15)。1順目の選定ステップでは、数値N=1になる。次に、ステータスが[発注済]になっている注文の放電サイトと始点との間の移動時間を各々算出し、移動時間が最短となった注文をN番目の配送先として選定する。1順目の選定ステップでは、配送ルートの始点は、初期情報から変更されていないので、充電サイトCiである。更に、配送先の選定が完了した注文のステータスを[配送中 by 配送車X]に更新する(以上、ステップS16)。配送ルートの始点についても、N番目の配送先に更新する(ステップS17)。1順目の選定ステップでは、配送ルートの始点は、1番目の配送先に更新されることになる。 In the selection step, first, the numerical value N is incremented by 1 and the delivery order is counted up (step S15). In the first selection step, the numerical value N = 1. Next, the travel time between the discharge site and the start point of the order whose status is [already ordered] is calculated, and the order with the shortest travel time is selected as the Nth delivery destination. In the first selection step, since the starting point of the delivery route is not changed from the initial information, it is the charging site Ci. Further, the status of the order whose delivery destination has been selected is updated to [Delivery by delivery vehicle X] (step S16). The starting point of the delivery route is also updated to the Nth delivery destination (step S17). In the first selection step, the starting point of the delivery route is updated to the first delivery destination.
続いて、[在庫]又は[出荷予約 by 配送車X]となっている充電サイトCiで充電済みの電極カートリッジの中で、充電後経過時間の最も長いものをN番目カートリッジとして選定する。更に、N番目カートリッジのステータスを[配送中] に更新する(ステップS18)。上記ステップS18が完了すると、N+1番目の配送先及びN+1番目カートリッジを選定する必要があるかを判断するため、上記ステップS13へ戻る。 Subsequently, the electrode cartridge having the longest elapsed time after charging is selected as the Nth cartridge among the charged electrode cartridges at the charging site Ci that is [Inventory] or [Shipping reservation by delivery vehicle X]. Further, the status of the Nth cartridge is updated to [Delivery] (step S18). When step S18 is completed, the process returns to step S13 to determine whether it is necessary to select the (N + 1) th delivery destination and the (N + 1) th cartridge.
上記ステップS14で、発注カートリッジ数又は残りカートリッジ数のいずれかがゼロと判定された時点で、上記ステップS15〜S18からなる選定ステップの繰り返しを終了する。そして、N番目の配送先に、N番目カートリッジをそれぞれ割り当てる分配ステップによって、配送車Xの配送ルートが自動的に決定されることになる(ステップS19)。 When it is determined in step S14 that either the number of cartridges ordered or the number of remaining cartridges is zero, the selection step consisting of steps S15 to S18 is repeated. Then, the delivery route of the delivery vehicle X is automatically determined by the distribution step of assigning the Nth cartridge to the Nth delivery destination (step S19).
そして、N個の電極カートリッジを配送車Xに搭載し、配送が開始される(ステップS20)。配送開始に伴い、配送順のカウント用数値がN=1にリセットされる(ステップS21)。 Then, the N electrode cartridges are mounted on the delivery vehicle X, and delivery is started (step S20). As the delivery starts, the numerical value for counting the delivery order is reset to N = 1 (step S21).
決定された配送車Xの配送ルートにしたがって、N番目の配送先へN番目カートリッジを配送し、配送が完了した時点で、N番目の配送先及びN番目カートリッジのステータスを[配送済]に更新する(ステップS22)。更新完了後、ステータスが[配送中 by 配送車X]となっている注文の総数がゼロであるか否かを判定する(ステップS23)。判定結果がNoの場合には、数値Nを+1加算して上記ステップS22に戻る(ステップS24)。これにより、N+1番目の配送先へのN+1番目カートリッジの配送が行われる。判定結果がYesの場合には、全ての配送が完了しているのでフローを終了する(ステップS25)。 According to the determined delivery route of delivery vehicle X, the Nth cartridge is delivered to the Nth delivery destination, and when the delivery is completed, the status of the Nth delivery destination and the Nth cartridge is updated to [Delivery completed]. (Step S22). After completion of the update, it is determined whether or not the total number of orders whose status is “delivery by delivery vehicle X” is zero (step S23). If the determination result is No, the numerical value N is incremented by 1 and the process returns to step S22 (step S24). Thereby, the (N + 1) th cartridge is delivered to the (N + 1) th delivery destination. If the determination result is Yes, all the deliveries have been completed and the flow ends (step S25).
なお、配送先の放電サイトが1度の配送で複数の電極カートリッジを要求している場合には、ステップS16において、当該放電サイトが要求する複数のカートリッジを一つのカートリッジ群とみなし、上記「N番目カートリッジ」を「N群目カートリッジ群」と読み替えてもよい。 If the discharge site of the delivery destination requests a plurality of electrode cartridges in one delivery, in step S16, the plurality of cartridges required by the discharge site are regarded as one cartridge group, and the above “N The “th cartridge” may be read as “Nth cartridge group”.
また、配送車Xに搭載可能な電極カートリッジの数が、発注カートリッジ数又は残りカートリッジ数よりも小さい場合には、ステップS14において、配送車Xに搭載可能な電極カートリッジの数に達した時点で選定ステップを終了し、分配ステップに移行してもよい。 If the number of electrode cartridges that can be mounted on the delivery vehicle X is smaller than the number of cartridges ordered or the number of remaining cartridges, the selection is made when the number of electrode cartridges that can be mounted on the delivery vehicle X is reached in step S14. The step may be terminated and the distribution step may be entered.
(実施例1)
次に、実施形態1の具体例として実施例1を示し、上記配送ルート決定処理による配送ルートの決定方法を具体的に説明する。実施例1では、充電装置31を4つ備える充電サイトC1から、1台の配送車が、3つの放電サイトP1、P2及びP3へ、充電後の電極カートリッジ11Aを配送する。図7は、実施例1で使用されるサイト間の移動時間の情報テーブルのデータ構造を示した図表であり、図8は、実施例1で使用される充電サイト用の情報テーブルのデータ構造を示した図表である。図9は、実施例1で決定された配送ルートを示した図表である。
Example 1
Next, Example 1 will be shown as a specific example of
図7によれば、充電サイトC1からの配送時間は、放電サイトP1=10分、放電サイトP2=25分、放電サイトP3=30分である。したがって、図8を参照し、配送時間が最短である放電サイトP1へ、充電後経過時間Tcが最長である電極カートリッジA1(充電後80分経過)を配分する。 According to FIG. 7, the delivery time from the charging site C1 is the discharge site P1 = 10 minutes, the discharge site P2 = 25 minutes, and the discharge site P3 = 30 minutes. Therefore, referring to FIG. 8, the electrode cartridge A1 (80 minutes after charging) having the longest post-charging elapsed time Tc is distributed to the discharge site P1 having the shortest delivery time.
放電サイトP1からの配送時間は、放電サイトP2=20分、放電サイトP3=15分である。したがって、配送時間がより短い放電サイトP3へ、未配分の電極カートリッジの中で充電後経過時間Tcが最長である電極カートリッジA2(充電後60分経過)を配分する。 The delivery time from the discharge site P1 is the discharge site P2 = 20 minutes and the discharge site P3 = 15 minutes. Therefore, the electrode cartridge A2 (60 minutes after charge) having the longest post-charge elapsed time Tc among the undistributed electrode cartridges is distributed to the discharge site P3 having a shorter delivery time.
放電サイトP3からの配送時間は、放電サイトP2=30分である。この放電サイトP2へ、未配分の電極カートリッジの中で充電後経過時間Tcが最長である電極カートリッジA3(充電後40分経過)を配分する。 The delivery time from the discharge site P3 is the discharge site P2 = 30 minutes. The electrode cartridge A3 (40 minutes after charging) having the longest elapsed time Tc after charging among the undistributed electrode cartridges is allocated to the discharge site P2.
以上により、すべての放電サイトP1、P2及びP3に配送する電極カートリッジ11が割り当てられ、その結果、配送ルートは、図9に示したように、充電サイトC1→放電サイトP1→放電サイトP3→放電サイトP2の順に決定される。
As described above, the
(放電サイト)
放電サイトPnには、通信装置、及び、金属空気電池(放電装置)21が設けられる。上記通信装置は、サーバーに対して、電極カートリッジ11の発注又は発注予定を通知したり、サーバーから電極カートリッジ11が配送中であることの通知を受信する機能を有するものであり、図1に示したようにスマートフォン等の通信端末52を用いてもよい。上記金属空気電池21は、電池筐体(放電槽)に充電後の電極カートリッジ11Aを取り付けた状態で放電可能な状態になる。金属空気電池21の負極(アノード)は、電極カートリッジ11に設けられた金属電極(電極活物質)である。金属空気電池21の正極(カソード)は、放電槽に設けられた空気極である。図10は、放電サイトにおける金属空気電池の構成の一例を示した断面模式図である。
(Discharge site)
At the discharge site Pn, a communication device and a metal-air battery (discharge device) 21 are provided. The communication device has a function of notifying the server of the order or schedule of the
放電槽は、電解液15を保持する容器であり、空気極12を備える。放電槽は、電解液15に対する耐食性を有する材料で形成されたものであることが好ましい。電解液15は、溶媒に電解質が溶解しイオン導電性を有する液体である。電解液15の種類は、金属電極11aを構成する電極活物質の種類によって選択すればよく、水溶媒を用いた電解液(電解質水溶液)であってもよく、有機溶媒を用いた電解液(有機電解液)であってもよい。
The discharge tank is a container that holds the
例えば、亜鉛空気電池、アルミニウム空気電池、鉄空気電池の場合、電解液15には、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等のアルカリ性水溶液を用いることができる。マグネシウム空気電池の場合、電解液15には塩化ナトリウム水溶液等の中性水溶液を用いることができる。また、リチウム空気電池、ナトリウム空気電池、カルシウム空気電池の場合、有機電解液を用いることができる。
For example, in the case of a zinc-air battery, an aluminum-air battery, or an iron-air battery, an alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution or an aqueous potassium hydroxide solution can be used as the
また、放電槽は、弁(バルブ)等の電解液15を排出させる機構が設けられていてもよい。例えば、放電槽中の電解液15は、バルブが閉じられた状態では放電槽に保持され、バルブが開かれた状態では放電槽から排出される。
Moreover, the discharge tank may be provided with a mechanism for discharging the
放電槽内には、隔壁が設けられてもよい。隔壁により、放電槽内には、金属電極11aと空気極12が対向する反応領域と、隔壁によって反応領域から隔てられた溝領域が設けられる。隔壁は、放電槽内の上端には達しておらず、反応領域と溝領域とは、放電槽内の上方で連通している。また、溝領域には、電解液15を排出させる機構が設けられる。このような構成とすることで、反応領域において電解液15の液面が隔壁の上端を超えたときには、電解液15が排出されるので、放電槽への電解液15の流入量と流出量を一致させなくても、電解液15が放電槽の上部から溢れ出すことを防止できる。
A partition wall may be provided in the discharge tank. Due to the partition walls, a reaction region where the
また、放電サイトPnには、放電槽から排出された電解液15が貯められる回収槽や、放電槽へ投入される電解液15が貯められる供給槽が設けられてもよい。
In addition, the discharge site Pn may be provided with a recovery tank in which the
空気極12は、大気中の酸素ガスと水と電子から水酸化物イオン(OH−)を生成する電極である。金属電極11aと同様に、放電槽中に、電極面が重力方向に対して平行となるように設けられていることが好ましい。また、金属電極11aの電極面と空気極12の電極面とは、互いに対向していることが好ましい。
The
空気極12は、例えば、導電性の多孔性担体と該多孔性担体に担持された空気極触媒とを含む構成からなる。このような構成によれば、空気極触媒上に、酸素ガスと水と電子を共存させることができ、電極反応を効率よく進行させることができる。空気極触媒は、微粒子状にして多孔性担体に担持させることが好ましい。電極反応に使われる水は、大気中から供給されてもよく、電解液15から供給されてもよい。
The
多孔性担体としては、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック;黒鉛、活性炭等の導電性カーボン粒子;気相法炭素繊維(VGCF)、カーボンナノチューブ、カーボンナノワイヤー等の炭素繊維を用いることができる。アセチレンブラックとしては、例えば、電気化学工業社製のデンカブラック(登録商標)を用いることができる。
多孔性担体は、その表面に陽イオン基が固定イオンとして存在するように表面処理がなされていてもよい。このことにより、多孔性担体の表面を水酸化物イオンが伝導できるため、空気極触媒上で生成した水酸化物イオンが移動しやすくなる。
また、空気極12は、多孔性担体に担持されたアニオン交換樹脂を有してもよい。このことにより、アニオン交換樹脂を水酸化物イオンが伝導できるため、空気極触媒上で生成した水酸化物イオンが移動しやすくなる。
Examples of porous carriers include carbon black such as acetylene black, furnace black, channel black, and ketjen black; conductive carbon particles such as graphite and activated carbon; vapor grown carbon fiber (VGCF), carbon nanotube, and carbon nanowire. Carbon fibers such as can be used. For example, Denka Black (registered trademark) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. can be used as acetylene black.
The porous carrier may be surface-treated so that a cationic group exists as a fixed ion on the surface thereof. As a result, hydroxide ions can be conducted on the surface of the porous carrier, so that the hydroxide ions generated on the air electrode catalyst can easily move.
The
空気極触媒としては、例えば、白金、鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、銀、ルテニウム、イリジウム、モリブデン、マンガン等の金属;これらの金属原子を含む金属化合物;これらの金属の2種以上を含む合金を用いることができる。上記合金としては、白金、鉄、コバルト、ニッケルのうち少なくとも2種以上を含有する合金が好ましく、例えば、白金−鉄合金、白金−コバルト合金、鉄−コバルト合金、コバルト−ニッケル合金、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト−ニッケル合金を好適に用いることができる。 Examples of the air electrode catalyst include metals such as platinum, iron, cobalt, nickel, palladium, silver, ruthenium, iridium, molybdenum and manganese; metal compounds containing these metal atoms; alloys containing two or more of these metals Can be used. The alloy is preferably an alloy containing at least two of platinum, iron, cobalt, and nickel. For example, platinum-iron alloy, platinum-cobalt alloy, iron-cobalt alloy, cobalt-nickel alloy, iron-nickel An alloy and an iron-cobalt-nickel alloy can be preferably used.
空気極12は、大気に直に接して設けられてもよいし、空気流路13に接して設けてもよい。空気流路13が設けられる場合、空気流路13に加湿された空気を流すことにより、空気極12に酸素ガスだけでなく水を供給できる。空気流路13の設置方法は特に限定されず、例えば、空気極12の電解液15と接する側とは反対側に集電部材(図示せず)を配置し、この集電部材に形成してもよい。集電部材を介して空気極12と外部負荷とを電気的に接続すれば、金属空気電池の電力を外部負荷に効率よく出力することができる。
The
空気極12は、電解液15とイオン伝導が可能であればよく、放電槽内の電解液15に接触するように空気極12が設けてられてもよいし、空気極12と電解液15との間にセパレータが設けられてもよい。空気極12と電解液15が直に接する場合には、空気極12で生成した水酸化物イオンが容易に電解液15へ移動することができる。また、空気極12における電極反応に必要な水が電解液15から空気極12に供給されやすくなる。一方、セパレータを設けることにより、空気極12と電解液15との間を移動するイオン種を限定することができる。セパレータは、アニオン交換膜であってもよい。このことにより、空気極12で発生した水酸化物イオンがアニオン交換膜を伝導し、電解液15へ移動することができ、かつ電解液15中の陽イオンが空気極12に移動するのを防止することができる。
The
放電サイトPnには、金属空気電池21の電池残量をモニターするための検出部が設けられることが好ましい。検出部は、金属空気電池21と一体となっていてもよく、金属空気電池21の外部に、例えばHEMS(Home Energy Management System)として、別途設けられていてもよい。また、検出部は、本実施形態の金属空気電池21が発電することで生み出される電力によって動作してもよいし、金属空気電池21の発電による電力ではなく、制御部の駆動用の電源(主電源)から供給される電力によって動作してもよい。金属空気電池21の発電が停止した場合でも、制御部が動作できることから、主電源から供給される電力によって動作することが好ましい。主電源は、外部商用電源であってもよいし、蓄電池であってもよい。停電時等でも制御部が動作できることから、蓄電池が主電源として好適に用いられる。蓄電池は外部商用電源の電力で充電されてもよいし、金属空気電池21の発電による電力で充電されてもよい。
It is preferable that a detection unit for monitoring the remaining battery level of the metal-
(充電サイト)
充電サイトCnには、通信装置及び充電装置31が設けられる。上記通信装置は、サーバーに対して、充電開始及び充電完了を通知する機能を有する。上記充電装置31は、充電槽に放電後の電極カートリッジ11Bを取り付けた状態で充電可能な状態になる。
(Charging site)
A communication device and a charging
図11は、充電サイトにおける充電槽の構成の一例を示した断面模式図である。充電槽は、電解液17を保持する容器であり、充電極(正極)16を備える。充電槽に投入される電解液17は、放電槽に投入される電解液15と同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。充電極16としては、充電時の負極11bとして機能する電極活物質を還元できる材料であれば特に限定されず、例えば、ニッケル、ステンレス等を用いることができる。放電後の電極カートリッジ11Bにおいては、放電時の電極活物質が酸化されて生成した物質が負極の電極活物質(充電時の電極活物質)となる。充電時の電極活物質としては、酸化亜鉛が好適に用いられる。負極は、酸化されていない電極活物質を含むものであってもよい。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the charging tank at the charging site. The charging tank is a container that holds the
(輸送手段)
上記輸送手段51は、上記計算機により決定された配送ルートに基づき、充電後の電極カートリッジ11Aを各放電サイトPnへ配送する。更に、上記輸送手段51は、放電後の電極カートリッジ11Bを回収し、充電サイトCnへ回送するものであることが好ましい。すなわち、上記輸送手段51は、充電後の電極カートリッジ11Aを配送したうえで、放電後の電極カートリッジ11Bを回収するものであることが好ましい。また、上述したように、上記輸送手段51は、上記計算機を搭載していてもよい。上記輸送手段51の種類としては特に限定されず、トラック等の自動車、船、バイク、自転車、電車、飛行機、ヘリコプター、ロボット、リアカー、人間等が挙げられる。上記輸送手段51の数は特に限定されず、1つであってもよいし、2以上であってもよい。
(Transportation)
The transport means 51 delivers the charged
[実施形態2]
実施形態2の電極カートリッジの配送システムは、配送ルート決定処理以外は、実施形態1の電極カートリッジの配送システムと同様である。実施形態2の配送ルート決定処理は、配送中の追加発注に対応することができるという利点がある。図12は、実施形態2の配送ルート決定処理のフローチャートである。
[Embodiment 2]
The electrode cartridge delivery system of the second embodiment is the same as the electrode cartridge delivery system of the first embodiment except for the delivery route determination process. The delivery route determination process according to the second embodiment has an advantage that it can cope with an additional order during delivery. FIG. 12 is a flowchart of a delivery route determination process according to the second embodiment.
実施形態2の配送ルート決定処理のフローは、いずれかの充電サイトCiに配送車Xが到着した状態で開始される(ステップS71)。最初に、配送車Xに関する情報がリセット(初期化)される(ステップS72)。リセット後の初期情報は、配送ルートを決定する対象の配送車の識別番号=Xである。 The flow of the delivery route determination process according to the second embodiment is started in a state where the delivery vehicle X has arrived at any charging site Ci (step S71). First, information regarding the delivery vehicle X is reset (initialized) (step S72). The initial information after the reset is identification number = X of the delivery vehicle for which the delivery route is determined.
次に、サーバーに格納された情報テーブルを参照し、発注カートリッジ数、及び、残りカートリッジ数を読み出す(ステップS73)。発注カートリッジ数は、[発注済]となっている電極カートリッジの総数を表す。残りカートリッジ数は、[在庫]又は「出荷予約 by 配送車X」となっている充電サイトCiで充電された状態にある電極カートリッジの総数を表す。そして、発注カートリッジ数及び残りカートリッジ数のいずれか少ない方の数を積載カートリッジ数Mと設定し、分配処理に移行する(ステップS74)。 Next, referring to the information table stored in the server, the number of cartridges ordered and the number of remaining cartridges are read (step S73). The number of ordered cartridges represents the total number of electrode cartridges that are [ordered]. The number of remaining cartridges represents the total number of electrode cartridges that are charged at the charging site Ci that is [Stock] or “Shipping reservation by delivery vehicle X”. Then, the smaller one of the ordered cartridge number and the remaining cartridge number is set as the loaded cartridge number M, and the process proceeds to the distribution process (step S74).
分配処理では、まず、ステータスが[在庫]又は[出荷予約 by 配送車X]になっている充電済みの電極カートリッジを、充電後経過時間に基づき降順に並べて番号を付ける(充電後経過時間がより長いものをより小さい番号にする)。その結果を基に、1〜M番目までの電極カートリッジは配送車Xに積載される。これに合わせて、1〜M番目までの電極カートリッジのステータスを[配送中]に更新する(以上、ステップS75)。 In the distribution process, first, the charged electrode cartridges whose status is “Inventory” or “Shipping reservation by delivery vehicle X” are arranged in descending order based on the elapsed time after charging and numbered (from the elapsed time after charging) Make the long one the smaller number). Based on the result, the first to Mth electrode cartridges are loaded on the delivery vehicle X. In accordance with this, the status of the 1st to Mth electrode cartridges is updated to [Delivery] (step S75).
次に、リセット(初期化)が行われ、配送順のカウント用数値N=1、及び、配送ルートの始点=充電サイトCiに設定される(ステップS76)。 Next, reset (initialization) is performed, and the count value N = 1 for the delivery order and the start point of the delivery route = the charging site Ci are set (step S76).
続いて、ステータスが[発注済]になっている注文の放電サイトと始点との間の移動時間を各々算出し、移動時間が最短となった注文をN番目の配送先として選定する。更に、配送先の選定が完了した注文のステータスを[配送中 by 配送車X]に更新する。これにより、N番目の配送先には、N番目カートリッジが割り当てられる(以上、ステップS77)。 Subsequently, the travel time between the discharge site and the start point of the order whose status is [ordered] is calculated, and the order with the shortest travel time is selected as the Nth delivery destination. Further, the status of the order whose delivery destination has been selected is updated to [Delivery by delivery car X]. As a result, the Nth cartridge is assigned to the Nth delivery destination (step S77).
そして、配送車XがN番目の配送先へ向けてN番目カートリッジの配送を開始する(ステップS78)。N番目の配送先へN番目カートリッジを配送し、配送が完了した時点で、N番目の配送先及びN番目カートリッジのステータスを[配送済]に更新する(ステップS79)。更新完了後、[発注済]となっている電極カートリッジの総数がゼロであるか否か、N=Mであるか否かを判定する(ステップS80)。判定の結果、いずれもNoの場合には、配送ルートの始点をN番目の配送先に更新する(ステップS81)。そして、数値Nを+1加算してステップS77に戻る(ステップS82)。これにより、N+1番目の配送先へのN+1番目カートリッジの配送の分配処理が行われる。また、上記判定の結果、いずれかがYesの場合には、全ての配送が完了しているのでフローを終了する(ステップS83)。 Then, the delivery vehicle X starts delivery of the Nth cartridge toward the Nth delivery destination (step S78). When the Nth cartridge is delivered to the Nth delivery destination and the delivery is completed, the status of the Nth delivery destination and the Nth cartridge is updated to [Delivery completed] (step S79). After completion of the update, it is determined whether or not the total number of electrode cartridges that are [ordered] is zero and whether or not N = M (step S80). As a result of the determination, if both are No, the starting point of the delivery route is updated to the Nth delivery destination (step S81). Then, +1 is added to the numerical value N, and the process returns to step S77 (step S82). As a result, distribution processing of delivery of the (N + 1) th cartridge to the (N + 1) th delivery destination is performed. If any of the determinations is Yes, the flow is terminated because all the delivery has been completed (step S83).
以上の実施形態2の配送ルート決定処理によれば、配送中に指示された発注も考慮に入れつつ配送ルートを決定することができる。すなわち、配送車Xが充電サイトCiを出発する時点で1番目の配送先サイトを決定するが、配送ルート全体を決定して配送を開始する訳ではない。各配送先サイトへの配送が完了するたびに、注文の情報をリアルタイムで取得し、次の配送先サイトを決定する。こうすることで、充電サイトCiを出発する時点では、未発注(発注予定)であった注文に対しても、電極カートリッジを届けることが可能となる。その結果、電極カートリッジの配送効率を更に向上することができる。 According to the delivery route determination process of the second embodiment described above, it is possible to determine a delivery route while taking into consideration an order placed during delivery. That is, the first delivery destination site is determined when the delivery vehicle X departs from the charging site Ci, but the entire delivery route is not decided and the delivery is not started. Each time delivery to each delivery destination site is completed, order information is acquired in real time to determine the next delivery destination site. By doing so, it is possible to deliver the electrode cartridge even to an order that has not been ordered (planned to be ordered) at the time of departure from the charging site Ci. As a result, the delivery efficiency of the electrode cartridge can be further improved.
なお、上記実施形態2のように、電極カートリッジ11を配送するごとに次の配送先を決定する場合には、上記輸送手段51に通信端末が搭載されることが好ましい。配送中に放電サイト(ユーザーサイト)Pn、充電サイトCnからの情報が通信端末に送信されることにより、急な状況の変化にも対応することができ、より効率のよい配送ルートを設定することができる。
In the case where the next delivery destination is determined every time the
[実施形態3]
実施形態3の電極カートリッジの配送システムは、全ての配送が完了した後に配送車が移動する先の充電サイトを決定する処理が行われること以外は、実施形態1の電極カートリッジの配送システムと同様である。実施形態3の配送システムは、充電後の経過時間が長い電極カートリッジを優先的に配送できるように配送車を移動させることにより、各電極カートリッジの充電後の経過時間を短くできるという利点がある。図13−1及び13−2は、実施形態3の配送ルート及び充電サイトの決定処理のフローチャートである。
[Embodiment 3]
The electrode cartridge delivery system according to the third embodiment is the same as the electrode cartridge delivery system according to the first embodiment, except that a process for determining a charging site to which the delivery vehicle moves after all delivery is completed is performed. is there. The delivery system of the third embodiment has an advantage that the elapsed time after charging of each electrode cartridge can be shortened by moving the delivery vehicle so that the electrode cartridge having a long elapsed time after charging can be delivered preferentially. FIGS. 13A and 13B are flowcharts of the delivery route and charging site determination process according to the third embodiment.
実施形態3の配送ルート決定処理のフローは、いずれかの充電サイトCiに配送車Xが到着した状態で開始されてから、全ての配送が完了するまでは、実施形態1と同じである(ステップS11〜S25)。全ての配送が完了した時点で、配送車Xが移動する充電サイトCnを選択するためのフローが開始される。まず、配送車Xの現在位置から各充電サイトCnへの移動時間である[T(移動)]を各々算出する。[T(移動)]を算出する手段としては、放電サイトPnの位置情報及び充電サイトCnの位置情報を元に放電サイトPnと充電サイトCnとの間の直線距離を求める方法、ナビゲーションシステムを用いる方法、インターネット等のツールにより移動時間を算出する方法等が挙げられる。更に、各充電サイトCnについて、ステータスが[在庫]となっている電極カートリッジ11のうちで充電後の経過時間が最長である電極カートリッジ11を選定し、その充電後の経過時間である[T(最長時間)]を抽出する(ステップS91)。
The flow of the delivery route determination process of the third embodiment is the same as that of the first embodiment from when the delivery vehicle X arrives at any charging site Ci until all the delivery is completed (steps). S11 to S25). When all the deliveries are completed, a flow for selecting the charging site Cn to which the delivery vehicle X moves is started. First, [T (movement)], which is the movement time from the current position of the delivery vehicle X to each charging site Cn, is calculated. As a means for calculating [T (movement)], a method of obtaining a linear distance between the discharge site Pn and the charge site Cn based on the position information of the discharge site Pn and the position information of the charge site Cn, and a navigation system are used. A method, a method of calculating travel time by a tool such as the Internet, and the like. Further, for each charging site Cn, the
[T(最長時間)]−[T(移動)]の差が最大となる充電サイトCnを配送車Xのカートリッジ集荷先に選定する。すなわち、[T(最長時間)]が大きく、かつ[T(移動)]が小さい組合せを実現できる充電サイトCnを選定する。これにより、電極カートリッジ11の劣化と配送車Xの移動による経済損失とを最小化することができる。なお、[T(最長時間)]−[T(移動)]の差が等しい場合には、例えば、[T(移動)]が短い方を選択してもよいし、稼働率が低い充電サイトCnを選択することにしてもよい(ステップS92)。
The charging site Cn that maximizes the difference of [T (longest time)]-[T (movement)] is selected as the cartridge collection destination of the delivery vehicle X. That is, a charging site Cn that can realize a combination with a large [T (longest time)] and a small [T (movement)] is selected. Thereby, deterioration of the
そして、カートリッジ集荷先に選定した充電サイトCnに保管され、ステータスが[在庫]になっている電極カートリッジ11について、ステータスを[出荷予約 by 配送車X]に更新する(ステップS93)。配送車Xが選択された配車先の充電サイトCnに移動してフローが完了する(ステップS94)。
Then, the status is updated to “shipment reservation by delivery vehicle X” for the
(実施例2)
次に、実施形態3の具体例として実施例2を示し、移動先の充電サイトCnの決定方法を具体的に説明する。実施例2では、電極カートリッジ11の配送を完了した1台の配送車Xが、2つの充電サイトC1及びC2のうち、どちらへ向かうかを決定する方法を説明する。なお、2つの充電サイトC1及びC2はそれぞれ、電極カートリッジ11の充電装置を4つずつ備えている。図14は、実施例2で使用される充電サイトまでの移動時間と充電サイトの在庫情報に関する情報テーブルのデータ構造を示した図表である。
(Example 2)
Next, Example 2 is shown as a specific example of
図14によれば、各充電サイトC1及びC2における充電後経過時間Tcの最大値と、各充電サイトC1及びC2までの移動時間の差は、下記のとおりである。
(充電サイトC1の場合)
充電後経過時間Tcの最大値80分−移動時間20分=60分
(充電サイトC2の場合)
充電後経過時間Tcの最大値50分−移動時間40分=10分
According to FIG. 14, the difference between the maximum value of the post-charging elapsed time Tc at each charging site C1 and C2 and the travel time to each charging site C1 and C2 is as follows.
(In the case of charging site C1)
Maximum value of elapsed time Tc after charging 80 minutes-
Maximum value of elapsed time Tc after charging 50 minutes-
したがって、電極カートリッジ11の配送を完了した配送車の移動先は、充電サイトC1に決定される。なお、各充電サイトCnにおける充電後経過時間Tcの最大値から各充電サイトCnまでの移動時間を引いた差が同じになった場合の決定方法についても予め設定しておくことが望ましく、例えば、移動時間が最も短い充電サイトCnを選択することにしてもよいし、稼働率が最も低い充電サイトCnを選択することにしてもよい。
Accordingly, the destination of the delivery vehicle that has completed delivery of the
以上のように、実施形態3の配送ルート決定処理は、配送車Xが積載する電極カートリッジ11の配送が完了した後、複数の充電サイトCnのうち、どの充電サイトCnに新たな電極カートリッジ11を入手しに行くかを決定するところに特徴がある。実施形態3の配送ルート決定処理によれば、電極カートリッジ11の配送を完了した配送車Xが充電サイトCnに到着したときに、電極カートリッジ11の充電後の経過時間をなるべく短くすることができる。
As described above, in the delivery route determination process of the third embodiment, after the delivery of the
なお、上記実施形態3のように、電極カートリッジ11の配送が完了した後に移動先の充電サイトCnを決定する場合には、上記輸送手段51に通信端末が搭載されることが好ましい。配送元の充電サイトCnと返送先の充電サイトCnは異なってもよく、上記通信端末を介して充電サイトCnのリアルタイムの稼働状態が通知されることによって、最も効率の良い移動先の充電サイトCnを選択することができる。
As in the third embodiment, when the destination charging site Cn is determined after the delivery of the
[変形例1]
上記実施形態1〜3では、計算機による処理の起点は、充電サイトCnに配送車が到着したことであるが、例えば、ユーザーからの発注であってもよい。ユーザーからの発注を起点にする場合には、配送先の放電サイトPnは既に確定しているので、配送される電極カートリッジ11(配送元の充電サイトCn)と、それを配送する輸送手段51とを決定することになる。
[Modification 1]
In the first to third embodiments, the starting point of the processing by the computer is that the delivery vehicle has arrived at the charging site Cn, but may be an order from a user, for example. When starting from an order from the user, since the discharge site Pn of the delivery destination has already been determined, the
図15は、ユーザーの発注を起点にした配送ルート決定処理の一例を示したフローチャートである。図15の例では、放電後の電極カートリッジ11Bと充電後の電極カートリッジ11Aの交換が行われ、複数の輸送手段51から配送に用いる特定の輸送手段51が選択される。
FIG. 15 is a flowchart showing an example of a delivery route determination process starting from a user order. In the example of FIG. 15, the
最初に、ユーザーが、スマートフォン等の通信端末によって、充電後の電極カートリッジ11Aの発注を行う。発注情報は、計算機(処理システム)に送信される(ステップS111)。計算機は、サーバーに格納された充電後の電極カートリッジ11Aの在庫情報、及び、充電中の電極カートリッジ11の充電情報を読み込む(ステップS112)。読み込んだ情報を元に、充電後の電極カートリッジ11Aの在庫の有無を判定する(ステップS113)。
First, the user places an order for the charged
上記ステップS113の判定の結果、充電後の電極カートリッジ11Aの在庫が有る場合には、充電完了からの経過時間に基づき、配送する電極カートリッジ11を選択する(ステップS114)。続いて、放電後の電極カートリッジ11Bを受け入れ可能な充電サイトCnを探索する(ステップS115)。次に、上記ステップS115で決定した充電サイトCn、放電後の電極カートリッジ11Bの回収が行われる放電サイトPn等の位置情報に基づき、輸送手段51となる輸送業者を探索する(ステップS116)。そして、他のユーザーからの発注の有無を判定する(ステップS117)。
As a result of the determination in step S113, if there is an inventory of the
上記ステップS117の判定の結果、他のユーザーからの発注がある場合には、発注状況を集計し、上記ステップS114に戻る(ステップS117A)。一方、他のユーザーからの発注がない場合には、輸送業者の通信端末に充電後の電極カートリッジ(未使用カートリッジ)11Aの引き取りと、その配送先である放電サイト(ユーザー)Pnに関する情報を通知する(ステップS118)。更に、決定された輸送業者、引き取り先の充電サイトCn、配送先の放電サイトPn等の情報から、配送時間の計算を行う(ステップS119)。そして、発注の受付を完了するとともに、算出された配送時間をユーザーに送信する(ステップS120)。一方、上記ステップS113の判定の結果、充電後の電極カートリッジ11Aの在庫がない場合には、在庫がないこと、及び、上記充電情報等から算出された配送待ち時間をユーザーに送信する(ステップS113A)。以上によって、フローは終了する(ステップS121)。
If the result of determination in step S117 is that there is an order from another user, the order status is totaled and the process returns to step S114 (step S117A). On the other hand, when there is no order from another user, the transporter's communication terminal is notified of the charged electrode cartridge (unused cartridge) 11A and information on the discharge site (user) Pn as the delivery destination. (Step S118). Further, the delivery time is calculated from the information such as the determined carrier, the charging site Cn of the pick-up destination, the discharge site Pn of the delivery destination, etc. (step S119). Then, the acceptance of the order is completed, and the calculated delivery time is transmitted to the user (step S120). On the other hand, if the result of the determination in step S113 is that there is no inventory of the
以上の変形例1によっても、設備稼働率の向上、配送効率の向上、配送時間の短縮が可能となる。なお、図15の例では、放電後の電極カートリッジ11Bと充電後の電極カートリッジ11Aの交換が行われているが、充電後の電極カートリッジ11Aの配送のみを行ってもよい。また、図15の例において、配送時間の算出及び通知を省略してもよい。
Also by the
[変形例2]
上記情報処理装置は、放電サイトPn、充電サイトCn及び輸送手段51からの情報に加えて、外部情報を参照して、電極カートリッジ11の配送及び/又は充電を判断するものであってもよい。上記外部情報としては、例えば、計画停電、天気、災害、電力料金、放電サイトPnにおけるユーザーの使用パターン等に関する情報が挙げられる。計画停電、天気、災害等の電力供給に関係する外部情報を参照することにより、放電サイトPnのユーザーに対して、より多くの充電後の電極カートリッジ11Aをストックした方がよい旨を事前に通知し、充電後の電極カートリッジ11Aの発注を促すことができる。また、充電サイトCnにおいては、停電時間帯を予測して充電を早く開始し、充電後の電極カートリッジ11Aの在庫切れを防止することができる。電力料金を参照すれば、夜間等の電力料金の安い時間帯に充電稼働率を高めることにより、充電に要するコストを抑制することができる。放電サイトPnにおけるユーザーの使用パターンを参照すれば、充電後経過時間が短くなるように充電の最適なタイミングを予測することができ、充電後の電極カートリッジ11Aの在庫状況を改善し、充電完了直後の電極カートリッジ11を配送することができる。
[Modification 2]
The information processing apparatus may determine delivery and / or charging of the
[変形例3]
上記計算機(処理システム)は、充電サイトCnにある電極カートリッジ11の充電が完了するまでの残り時間(充電完了時間)を予測する機能や、放電サイトPnにある電極カートリッジ11の放電が完了するまでの残り時間(放電完了時間)を予測する機能を有していてもよい。これらの機能を組合せることにより、充電後の電極カートリッジ11Aの在庫状況を改善し、充電完了直後の電極カートリッジ11を配送することができる。
[Modification 3]
The calculator (processing system) predicts the remaining time (charging completion time) until the charging of the
また、ユーザーが充電後の電極カートリッジ11Aを発注する際に、配達の日時を指定することが可能にしてもよい。この場合、電極カートリッジ11の充電完了時間を予測する機能を活用し、指定日時に合わせて電極カートリッジ11を配達できるように、電極カートリッジ11の充電を開始するタイミングを決定することが好ましい。
In addition, when the user orders the charged
充電完了時間の予測について、以下に説明する。
充電サイトCnでは、基本的には一定の電流量で充電するため、電極の容量により充電所要時間を求めることができる。したがって、予約又は充電開始により、充電開始時刻が決定した段階で、充電終了時刻は予測することができる。なお、急速充電モードとして、通常の充電時(通常モード)よりも上記電流量を大きくする(例えば、電流量が2倍)モードを設けることも可能である。急速充電モードにした場合には、充電所要時間を短縮できるが、電極のサイクル寿命に悪影響を与えるおそれがある。通常モードと急速充電モードとをユーザーが選択可能にしてもよい。
The prediction of the charging completion time will be described below.
Since the charging site Cn is basically charged with a constant amount of current, the required charging time can be obtained from the electrode capacity. Therefore, the charging end time can be predicted at the stage where the charging start time is determined by reservation or charging start. It is also possible to provide a mode in which the amount of current is larger (for example, the amount of current is twice) than that during normal charging (normal mode) as the quick charge mode. In the quick charge mode, the required charging time can be shortened, but the cycle life of the electrode may be adversely affected. The user may be able to select between the normal mode and the quick charge mode.
放電完了時間の予測について、以下に説明する。
金属空気電池21の出力(放電)はユーザーの使い方により変わるため、放電完了時間の精度の高い予測は難しいが、例えば、以下の方法を用いることができる。
・過去の放電履歴(横軸=時間、縦軸=出力)から平均出力を算出し、放電完了時間を予測する。
・過去の放電履歴を元に時間帯別の出力パターンを予測し、該出力パターンから放電完了時間を予測する。例えば、時間帯別の出力パターンとして、朝・昼・晩の過去の平均出力を用いる。
・過去の放電履歴に加えて、計画停電情報等を考慮して、放電完了時間を予測する。
・初期動作時等の過去の放電履歴がない場合は、金属空気電池21の定格出力から放電完了時間を予測する。
The prediction of the discharge completion time will be described below.
Since the output (discharge) of the metal-
Calculate the average output from the past discharge history (horizontal axis = time, vertical axis = output) to predict the discharge completion time.
-An output pattern for each time zone is predicted based on the past discharge history, and a discharge completion time is predicted from the output pattern. For example, the past average output of morning, noon, and evening is used as an output pattern for each time zone.
・ Predict the discharge completion time in consideration of planned power outage information in addition to the past discharge history.
-When there is no past discharge history such as during initial operation, the discharge completion time is predicted from the rated output of the metal-
[変形例4]
電極カートリッジ11は、金属電極11aから生成する金属イオンの透過を抑制できる層(金属イオン透過抑制層)を有するものであることが好ましい。金属イオン透過抑制層は、水酸化物イオンに対する透過性よりも金属含有イオンに対する透過性が低いものであることが好ましい。なお、実施形態1のように、金属電極11aとして亜鉛電極が用いられる場合には、金属イオン透過抑制層は、亜鉛イオン(Zn2+)及びテトラヒドロキソ亜鉛酸イオン(Zn(OH)4 2−)の透過を抑制する層(亜鉛イオン透過抑制層)である。
[Modification 4]
The
金属イオン透過抑制層としては、例えば、アニオン伝導性の多孔膜(多孔性樹脂膜)又は無孔膜等を用いることができる。これらの膜には、イオン交換膜、イオン伝導性の電解液をゲル化して膜状にしたもの(ゲルを架橋したり、多孔膜にゲルを含浸させたりして膜状にしたもの)等も含まれる。イオン交換膜の具体例としては、パーフルオロスルホン酸系、パーフルオロカルボン酸系、スチレンビニルベンゼン系、4級アンモニウム系の固体高分子電解質膜(アニオン交換膜)が挙げられる。アニオン交換膜は、陰イオン(水酸化物イオン)のみを透過させるものである。 As the metal ion permeation suppression layer, for example, an anion conductive porous film (porous resin film) or a non-porous film can be used. These membranes include ion-exchange membranes, membranes obtained by gelling an ion-conductive electrolyte solution (cross-linked gels or porous membranes impregnated with gels), etc. included. Specific examples of the ion exchange membrane include perfluorosulfonic acid, perfluorocarboxylic acid, styrene vinyl benzene, quaternary ammonium solid polymer electrolyte membrane (anion exchange membrane). The anion exchange membrane allows only anions (hydroxide ions) to pass through.
電解液15の流通を良好にする観点から、金属イオン透過抑制層は親水化処理されていることが好ましい。これにより、均一な充放電を好適に行うことができ、充放電効率を好適に高めることができる。また、金属イオン透過抑制層は、絶縁性を有することが好ましい。また、金属イオン透過抑制層は、耐電解液性(特に、耐アルカリ性)を有するものであることが好ましい。金属イオン透過抑制層の厚みは、0.01mm以上、1mm以下であることが好ましい。
From the viewpoint of improving the flow of the
金属イオン透過抑制層によれば、金属含有イオンが電解液15側へ拡散するのを防止することができるため、金属電極11aに含まれる負極活物質の量の減少を抑制することができる。また、空気極12の表面に金属含有イオンが集まって金属が析出するのを抑制することができるため、充放電効率をより良好にすることができる。
According to the metal ion permeation suppression layer, since the metal-containing ions can be prevented from diffusing toward the
図16は、亜鉛イオン透過抑制層が設けられた変形例3の放電セルを模式的に示した断面図である。図17は、図16に示した亜鉛イオン透過抑制層の機能を説明する拡大断面図である。図17に示したように、放電反応の進行に伴い、金属電極11aからは亜鉛イオン及び酸化亜鉛が生成する。電解液15中の亜鉛イオン及び酸化亜鉛の量が多くなると、電池性能が低下するため、電解液15の交換が行われる。図16に示した電極カートリッジ11は、金属電極(亜鉛電極)11aを覆った亜鉛イオン透過抑制層18を有する。亜鉛イオン透過抑制層18によれば、亜鉛イオン及び酸化亜鉛が電極カートリッジ11外に出ることを抑制できる。すなわち、亜鉛イオン及び酸化亜鉛が電解液15中に移動することを防止できるので、電解液15の交換が不要となる。したがって、電極カートリッジ11のみを交換・回収・配送すればよく、電解液15の交換・回収・配送を不要とすることができる。その結果、配送システムにおける配送効率が向上することに加え、操作が簡便になる。
FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a discharge cell of
図16に示した電極カートリッジ11は、更に、形状保持構造19を有する。金属空気電池においては、充放電の繰り返しに伴って金属電極11aが徐々に変形してしまうことがある。例えば、放電時には不動態膜が、充電時にはデンドライトが金属電極11aの表面に析出し、金属電極11aが膨張してしまうことがある。金属電極11aが膨張すると、高抵抗化、正極との短絡等が引き起こされ、充放電効率が低下してしまう。そこで、形状保持構造19を設けることによって、金属電極11aの変形を防止している。
The
形状保持構造19は、亜鉛イオン透過抑制層18よりも高い剛性を有する。このような形状保持構造19の材料としては、例えば、樹脂、金属、セラミックス等を用いることができ、安全性の観点から、絶縁性材料を用いることが好ましい。樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリ酢酸ビニル、ABS、塩化ビニリデン、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、フッ素樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。金属としては、例えば、ニッケル、ステンレス等が挙げられる。セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム(アルミナ)等が挙げられる。また、形状保持構造19としては、多孔質材を用いてもよい。多孔質材としては、例えば、多孔質セラミックス、ガラス繊維等が挙げられる。金属電極11aの膨張を充分に抑制する観点からは、形状保持構造19として、剛性(ヤング率)のより高い材料を選択することが好ましい。剛性のより高い材料を用いれば、一定負荷に対する形状保持構造19のたわみ具合を抑制することができるため、形状保持構造19をより薄くしたり、形状保持構造19の開口率をより大きくしたりすることができる。これは、一定負荷に対する形状保持構造19のたわみ具合は、形状保持構造19の材料のヤング率に反比例するためである。また、形状保持構造19は、耐電解液性(特に、耐アルカリ性)を有するものであることが好ましい。
The
形状保持構造19は、亜鉛イオン透過抑制層18と重畳する位置に開口が設けられることが好ましい。このような構成によれば、亜鉛イオン透過抑制層18と電解液15の接触を確保することができ、亜鉛イオン透過抑制層18を通じて、金属電極11aに電解液15中の水酸化物イオンを供給することができる。上記開口は、形状保持構造19の厚み方向を貫通するものである。形状保持構造19は、例えば、開口が設けられた2枚のフレームをクリップパーツ等で固定して一体化したものであってもよい。
The
形状保持構造19の開口率は、30%以上、95%以下であることが好ましく、30%以上、80%以下であることがより好ましく、40%以上、75%以下であることが更に好ましい。形状保持構造19の開口率が大きいほど、イオン伝導の抵抗を小さくすることができるため、化学電池の特性を高めることができる。形状保持構造19の開口率が30%以上である場合、形状保持構造19の剛性を充分に確保し、金属電極11aの膨張を抑制することができる。形状保持構造19の開口率が95%以下である場合、亜鉛イオン透過抑制層18と電解液15の接触を充分に確保し、充放電効率を向上することができる。本明細書中、形状保持構造19の開口率は、金属電極11aの面積(厚み方向から見た場合の表面積)に対する、開口の総面積(厚み方向から見た場合の総面積)の割合を示す。ここで、形状保持構造19の材料が多孔質材である場合、上記開口率を空隙率に置き換えてもよい。すなわち、形状保持構造19の空隙率は、30%以上、95%以下であることが好ましく、30%以上、80%以下であることがより好ましく、40%以上、75%以下であることが更に好ましい。
The aperture ratio of the
上記開口の形状としては特に限定されず、例えば、円形状、楕円形状、多角形状等が挙げられる。開口が円形状又は楕円形状であると、開口に気泡が滞留しにくい。気泡は、例えば、充電時に外部(充電極等)から侵入した空気(主に酸素)に起因するもの、電極カートリッジ11を電池筺体に挿入する際に侵入した空気に起因するもの等である。開口が多角形状(例えば、正方形状、長方形状、六角形状、菱形状等)であると、形状保持構造19の開口率を大きく確保しやすい。
The shape of the opening is not particularly limited, and examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape. If the opening is circular or elliptical, bubbles are unlikely to stay in the opening. The bubbles are, for example, those caused by air (mainly oxygen) that has entered from the outside (charging electrode or the like) at the time of charging, or those caused by air that has entered when the
形状保持構造19の厚みは、0.5mm以上、5mm以下であることが好ましく、1mm以上、3mm以下であることがより好ましい。形状保持構造19の厚みが0.5mm以上である場合、形状保持構造19の剛性を充分に高めることができるため、金属電極11aの膨張を抑制することができる。形状保持構造19の厚みが5mm以下である場合、イオン伝導距離が充分短く、抵抗を充分低くすることができるため、充放電効率を良好にすることができる。
The thickness of the
形状保持構造19の材料として金属を用いる場合は、形状保持構造19の剛性が充分に高くなるため、形状保持構造19を好適に薄くすることができる。しかしながら、このような導電性を有する形状保持構造19と金属電極11aとが電気的に接続されている場合、充電時に金属含有イオンが形状保持構造19の表面に集まって金属が析出し、その結果、短絡が発生する懸念がある。よって、形状保持構造19の材料として導電性材料(例えば、金属)を用いる場合、金属電極11aと形状保持構造19とは、電気的に絶縁されていることが好ましい。
When a metal is used as the material of the
[付記]
本発明の一態様は、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトと、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトと、上記複数の充電サイトから上記複数の放電サイトへ上記複数の電極カートリッジを輸送する輸送手段と、上記輸送手段が配送する上記複数の電極カートリッジを決定する情報処理装置とを有する配送システムである。上記配送システムが有する上記情報処理装置は、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照し、上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、配送先の放電サイトを決定する分配処理を行う電極カートリッジの配送システムであってもよい。上記態様の配送システムによれば、電極カートリッジの配送効率を向上し、充電後の電極カートリッジの劣化、及び、金属空気電池の稼働率の低下を防止することができる。
[Appendix]
One embodiment of the present invention includes a plurality of electrode cartridges that can be reused by charging, a plurality of discharge sites in which a battery case for a metal-air battery to which each of the plurality of electrode cartridges is attached, and the plurality of electrodes. A plurality of charging sites on which charging devices for attaching each of the cartridges are disposed; a transportation means for transporting the plurality of electrode cartridges from the plurality of charging sites to the plurality of discharge sites; A delivery system having an information processing apparatus for determining an electrode cartridge. The information processing apparatus included in the delivery system refers to an elapsed time after charging of an electrode cartridge that is not used after completion of charging among the plurality of electrode cartridges, and sequentially delivers from the electrode cartridge having a longer elapsed time after charging. It may be a delivery system of an electrode cartridge that performs a distribution process for determining a previous discharge site. According to the delivery system of the above aspect, the delivery efficiency of the electrode cartridge can be improved, and the deterioration of the electrode cartridge after charging and the reduction in the operating rate of the metal-air battery can be prevented.
上記配送システムは、更に、上記充電後経過時間の情報を格納する記憶装置を有するものであってもよい。このような構成とすれば、上記分配処理の際に上記充電サイトの各々の状態を検出する必要がなく、上記分配処理を迅速かつより確実に実施することができる。 The delivery system may further include a storage device that stores information on the elapsed time after charging. With such a configuration, it is not necessary to detect the state of each charging site during the distribution process, and the distribution process can be performed quickly and more reliably.
上記分配処理は、上記複数の放電サイトと上記輸送手段の第一の位置情報を参照し、上記複数の電極カートリッジを要求している上記複数の放電サイトの中で、上記輸送手段の到達所要時間が最短である放電サイトを特定する第一のステップと、上記充電後経過時間が最長である電極カートリッジを特定する第二のステップと、上記第一のステップで特定した放電サイトに対して、上記第二のステップで特定した電極カートリッジを割り当てる第三のステップとを含んでもよい。この分配処理は、上記第一のステップ、上記第二のステップ及び上記第三のステップを、割り当てがされていない電極カートリッジ若しくは放電サイトがなくなるまで、又は、上記輸送手段によって配送可能な電極カートリッジの数に達するまで行うことによって、上記輸送手段の配送経路を決定するものであってもよい。このような処理方法によれば、上記輸送手段の移動効率を最大限確保しつつ、充電後の電極カートリッジの劣化を防止することができる。 The distribution process refers to the first position information of the plurality of discharge sites and the transportation means, and the time required for the transportation means to reach among the plurality of discharge sites requesting the plurality of electrode cartridges. The first step of specifying the discharge site with the shortest time, the second step of specifying the electrode cartridge with the longest elapsed time after charging, and the discharge site specified in the first step And a third step of assigning the electrode cartridge specified in the second step. In this distribution process, the first step, the second step, and the third step are performed until there is no unassigned electrode cartridge or discharge site, or the electrode cartridge that can be delivered by the transportation means. By carrying out until reaching the number, the delivery route of the transportation means may be determined. According to such a processing method, it is possible to prevent the electrode cartridge from being deteriorated after being charged while maximizing the movement efficiency of the transportation means.
上記配送システムは、更に、上記充電後経過時間の情報及び上記第一の位置情報を格納する記憶装置を有するものであってもよい。このような構成とすれば、上記分配処理の際に上記複数の放電サイトと上記輸送手段の位置を検出する必要がなく、上記第一のステップを迅速かつより確実に実施することができる。 The delivery system may further include a storage device that stores information on the elapsed time after charging and the first position information. With such a configuration, it is not necessary to detect the positions of the plurality of discharge sites and the transportation means during the distribution process, and the first step can be performed quickly and more reliably.
上記分配処理は、上記複数の充電サイトの一つにおいて、上記第一のステップ、上記第二のステップ及び上記第三のステップを、上記輸送手段に搭載する上記複数の電極カートリッジの割り当てが完了するまで行うことによって、配送前に上記輸送手段の配送経路を決定するものであってもよい。このような処理方法によれば、輸送手段が充電サイトを出発する時点で、各放電サイトへの輸送手段の到着予定時間が確定するので、各放電サイトの待ち時間を精度よく見積もることができる。 In the distribution process, the assignment of the plurality of electrode cartridges mounted on the transportation means is completed in the first step, the second step, and the third step at one of the plurality of charging sites. The delivery route of the transportation means may be determined before delivery. According to such a processing method, when the transportation means leaves the charging site, the estimated arrival time of the transportation means at each discharge site is determined, so that the waiting time at each discharge site can be accurately estimated.
上記分配処理は、上記複数の充電サイトの一つにおいて、上記第一のステップ、上記第二のステップ及び上記第三のステップを行うことによって、配送対象となる少なくとも一組の放電サイト及び電極カートリッジの割り当てを行ってもよい。更に、この分配処理は、上記配送先の放電サイトの一つにおいて、上記第一のステップ、上記第二のステップ及び上記第三のステップを行うことによって、追加の配送対象となる少なくとも一組の放電サイト及び電極カートリッジの割り当てを行うものであってもよい。このような処理方法によれば、配送中に電極カートリッジが発注されたときに、配送ルートの見直しを行うことができ、配送効率を向上することができる。 In the distribution process, at least one set of discharge sites and electrode cartridges to be delivered by performing the first step, the second step, and the third step at one of the plurality of charging sites. May be assigned. Further, the distribution processing is performed by performing the first step, the second step, and the third step at one of the discharge sites of the delivery destination, thereby at least one set of additional delivery targets. The discharge site and the electrode cartridge may be assigned. According to such a processing method, when an electrode cartridge is ordered during delivery, the delivery route can be reviewed and delivery efficiency can be improved.
上記情報処理装置は、更に、上記輸送手段に搭載された上記複数の電極カートリッジの配送が完了すると、上記充電後経過時間の情報、及び、上記複数の充電サイトと上記輸送手段の第二の位置情報を参照し、上記充電後経過時間から上記輸送手段の到達時間を引いた差が最大になる電極カートリッジを有する上記複数の充電サイトのうちの一つを目的地として選定するものであってもよい。このような処理を行うことにより、充電サイトから放電サイトへの電極カートリッジの配送だけでなく、放電サイトから充電サイトへの電極カートリッジの回収についても効率を向上することができる。 When the delivery of the plurality of electrode cartridges mounted on the transportation means is completed, the information processing apparatus further includes information on the elapsed time after charging, and the second positions of the plurality of charging sites and the transportation means. With reference to the information, even if one of the plurality of charging sites having the electrode cartridge that maximizes the difference obtained by subtracting the arrival time of the transportation means from the elapsed time after charging is selected as the destination Good. By performing such processing, not only the delivery of the electrode cartridge from the charging site to the discharging site, but also the efficiency of collecting the electrode cartridge from the discharging site to the charging site can be improved.
本発明の別の一態様は、充電によって再利用可能な複数の電極カートリッジを、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトから、上記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトへ、輸送手段によって配送する電極カートリッジの配送方法である。上記態様の配送方法は、情報処理装置が、上記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照するステップ(1)と、上記ステップ(1)で参照された上記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、上記情報処理装置が、上記電極カートリッジの配送先となる放電サイトを決定するステップ(2)とを有するものであってもよい。上記態様の配送方法によれば、電極カートリッジの配送効率を向上し、充電後の電極カートリッジの劣化、及び、金属空気電池の稼働率の低下を防止することができる。 According to another aspect of the present invention, a plurality of electrode cartridges that can be reused by charging are connected to each of the plurality of electrode cartridges from a plurality of charging sites where charging devices for attaching each of the plurality of electrode cartridges are arranged. It is a delivery method of an electrode cartridge that is delivered by a transportation means to a plurality of discharge sites where a battery case for a metal-air battery to be attached is arranged. In the delivery method of the above aspect, the information processing apparatus refers to the elapsed time after charging of the electrode cartridge that is not used after completion of charging among the plurality of electrode cartridges, and is referred to in step (1) above. The information processing apparatus may further include a step (2) of determining a discharge site as a delivery destination of the electrode cartridge in order from the electrode cartridge having a long elapsed time after charging. According to the delivery method of the said aspect, the delivery efficiency of an electrode cartridge can be improved, and the deterioration of the electrode cartridge after charge and the fall of the operation rate of a metal air battery can be prevented.
11:電極カートリッジ
11A:充電後の電極カートリッジ
11a:金属電極
11B:放電後の電極カートリッジ
11b:充電時の負極
12、112:空気極
13、113:空気流路
15、17、115:電解液
16:充電極
18:亜鉛イオン透過抑制層
19:形状保持構造
21:金属空気電池
31:充電装置
51:輸送手段
52:通信端末
111:亜鉛電極
121:亜鉛空気電池
11:
Claims (8)
前記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける金属空気電池用の電池筐体が配置された複数の放電サイトと、
前記複数の電極カートリッジの各々を取り付ける充電装置が配置された複数の充電サイトと、
前記複数の充電サイトから前記複数の放電サイトへ前記複数の電極カートリッジを輸送する輸送手段と、
前記輸送手段が配送する前記複数の電極カートリッジを決定する情報処理装置とを有するものであり、
前記情報処理装置は、前記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照し、前記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、配送先の放電サイトを決定する分配処理を行う
ことを特徴とする電極カートリッジの配送システム。 A plurality of electrode cartridges that can be reused by charging; and
A plurality of discharge sites in which a battery case for a metal-air battery to which each of the plurality of electrode cartridges is attached;
A plurality of charging sites where charging devices for attaching each of the plurality of electrode cartridges are disposed;
Transport means for transporting the plurality of electrode cartridges from the plurality of charging sites to the plurality of discharging sites;
An information processing device that determines the plurality of electrode cartridges delivered by the transport means;
The information processing apparatus refers to an elapsed time after charging of an electrode cartridge that is not used after completion of charging among the plurality of electrode cartridges, and sets a discharge destination discharge site in order from the electrode cartridge having a longer elapsed time after charging. An electrode cartridge delivery system characterized by performing a distribution process to determine.
前記複数の放電サイトと前記輸送手段の第一の位置情報を参照し、前記複数の電極カートリッジを要求している前記複数の放電サイトの中で、前記輸送手段の到達所要時間が最短である放電サイトを特定する第一のステップと、
前記充電後経過時間が最長である電極カートリッジを特定する第二のステップと、
前記第一のステップで特定した放電サイトに対して、前記第二のステップで特定した電極カートリッジを割り当てる第三のステップとを含み、
前記第一のステップ、前記第二のステップ及び前記第三のステップを、割り当てがされていない電極カートリッジ若しくは放電サイトがなくなるまで、又は、前記輸送手段によって配送可能な電極カートリッジの数に達するまで行うことによって、前記輸送手段の配送経路を決定するものである
ことを特徴とする請求項1に記載の電極カートリッジの配送システム。 The distribution process is:
Discharge having the shortest time required to reach the transportation means among the plurality of discharge sites requesting the plurality of electrode cartridges with reference to the plurality of discharge sites and the first position information of the transportation means The first step of identifying the site,
A second step of identifying the electrode cartridge having the longest elapsed time after charging;
A third step of assigning the electrode cartridge specified in the second step to the discharge site specified in the first step;
The first step, the second step, and the third step are carried out until there are no unassigned electrode cartridges or discharge sites, or until the number of electrode cartridges that can be delivered by the transport means is reached. 2. The electrode cartridge delivery system according to claim 1, wherein a delivery route of the transportation means is determined.
情報処理装置が、前記複数の電極カートリッジのうち、充電完了後に使用されていない電極カートリッジの充電後経過時間を参照するステップ(1)と、
前記ステップ(1)で参照された前記充電後経過時間が長い電極カートリッジから順に、前記情報処理装置が、前記電極カートリッジの配送先となる放電サイトを決定するステップ(2)とを有する
ことを特徴とする電極カートリッジの配送方法。
A battery case for a metal-air battery to which each of the plurality of electrode cartridges is attached from a plurality of charging sites where a charging device for attaching each of the plurality of electrode cartridges is disposed. A method for delivering an electrode cartridge that is delivered by a transportation means to a plurality of discharge sites where
A step (1) in which the information processing apparatus refers to an elapsed time after charging of an electrode cartridge that is not used after completion of charging among the plurality of electrode cartridges;
The information processing apparatus includes a step (2) in which the information processing apparatus determines a discharge site as a delivery destination of the electrode cartridge in order from the electrode cartridge having a long elapsed time after charging referred to in the step (1). A delivery method of the electrode cartridge.
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