JP2016208692A - On-vehicle battery system - Google Patents

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隆宏 榎本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an on-vehicle battery system capable of being easily charged.SOLUTION: In an on-vehicle battery system, an on-vehicle battery that is mounted on a vehicle and supplies drive power is constituted of combinations of a plurality of unit batteries. A unit battery comprises a recording section for recording identification information for discriminating the unit battery from the other unit batteries and a utilization situation of a battery body section. In the on-vehicle battery system, power is sequentially consumed in the unit of unit batteries. When a unit battery has run down or has failed, switching to the next unit battery is automatically performed. When an applied load is equal to or greater than capacity of one unit battery, a plurality of mounted unit batteries are automatically connected in parallel and operated. When the unit battery has run down, the unit battery can be switched to/replaced with the other unit battery, on the basis of the identification information.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、車載バッテリーシステムに係り、より詳しくは、電気自動車、電動バイク等に駆動電力を供給する車載バッテリーの切替・交換を容易にする車載バッテリーシステムに関する。   The present invention relates to an in-vehicle battery system, and more particularly to an in-vehicle battery system that facilitates switching and replacement of an in-vehicle battery that supplies driving power to an electric vehicle, an electric motorcycle, or the like.

近年、地球温暖化等の環境問題のため、ガソリン代替え燃料として車載バッテリーを用いた電気自動車、電動バイク等に注目が集まっている。   In recent years, due to environmental problems such as global warming, attention has been focused on electric vehicles, electric motorcycles, and the like that use an in-vehicle battery as an alternative fuel for gasoline.

しかしながら、充電設備等のインフラ整備は十分ではなく、充電に時間がかかる、急速充電を行うと車載バッテリーの寿命を低下させる、保護の為に満充電までは行われない、車載バッテリーは高価である等の問題がある。   However, infrastructure such as charging facilities is not sufficient, charging takes time, rapid charging reduces the life of the in-vehicle battery, full protection is not done for protection, in-vehicle battery is expensive There are problems such as.

特開２００７−１８２３１０号公報JP 2007-182310 A

本願の目的とするところは、容易に充電可能な車載バッテリーシステムを提供することにある。   An object of the present application is to provide an in-vehicle battery system that can be easily charged.

本発明による車載バッテリーシステムは、電気自動車、電動バイク等に搭載されて駆動電力を供給する車載バッテリーが複数の単位バッテリーの組み合わせにより構成され、前記単位バッテリーは電力の充放電が行われるバッテリー本体部と、他の単位バッテリーとの識別を行うための識別情報及び前記バッテリー本体部の使用状況を記録する記録部とを備え、車載バッテリーの電力は、単位バッテリーごとに順番に消費され、ある単位バッテリーがダウンした場合や、故障した場合には、次の単位バッテリーに自動的に切り替わり、電力残量が少なくなった前記単位バッテリーは、前記識別情報を基に他の単位バッテリーとの切替・交換が可能であることを特徴とする。   An in-vehicle battery system according to the present invention includes an in-vehicle battery that is mounted on an electric vehicle, an electric motorcycle, or the like and supplies driving power, and is configured by a combination of a plurality of unit batteries. And a recording unit that records identification information for identifying the other unit battery and the usage status of the battery main unit, and the power of the in-vehicle battery is consumed in order for each unit battery. If the battery goes down or breaks down, it automatically switches to the next unit battery, and the unit battery whose remaining power is low can be switched or replaced with another unit battery based on the identification information. It is possible.

さらに、１つの単位バッテリーの容量以上に負荷がかかる場合、積載された複数の単位バッテリーを自動的に並列接続し稼働させることを特徴とする。   Furthermore, when a load is applied exceeding the capacity of one unit battery, a plurality of unit batteries loaded are automatically connected in parallel and operated.

本発明による車載バッテリーシステムは、自動車に搭載されて駆動電力を供給する車載バッテリーが複数の単位バッテリーの組み合わせにより構成された車載バッテリーと、前記単位バッテリーを切替・交換するための交換センターとを備え、前記単位バッテリーは電力の充放電が行われるバッテリー本体部と、他の単位バッテリーとの識別を行うための識別情報及び前記バッテリー本体部の使用状況を記録する記録部とを備え、前記単位バッテリーと同様のバッテリー本体部及び記録部を備えた交換用バッテリーと、前記単位バッテリーの識別情報と前記交換用バッテリーの識別情報とが一致しているか否かを照合する照合部とを備え、前記単位バッテリーがダウンした場合、前記照合部は前記単位バッテリーの識別情報と一致している識別情報を持つ交換用バッテリーを選び出すことを特徴とする。   An in-vehicle battery system according to the present invention includes an in-vehicle battery that is mounted on an automobile and supplies driving power, and is configured by a combination of a plurality of unit batteries, and an exchange center for switching and exchanging the unit batteries. The unit battery includes a battery main body for charging / discharging electric power, an identification information for identifying the other unit battery, and a recording unit for recording a usage status of the battery main body, and the unit battery. A replacement battery having the same battery main body and recording unit, and a collation unit for collating whether the identification information of the unit battery matches the identification information of the replacement battery, When the battery goes down, the collation unit recognizes the identification information that matches the identification information of the unit battery. Characterized in that the pick out a replacement battery with the information.

前記使用状況の内の使用状況履歴は、前記交換センターにおいて管理され、メンテナンス、リサイクルのための情報として使用されることを特徴とする。   The usage status history of the usage status is managed in the exchange center and used as information for maintenance and recycling.

前記単位バッテリーのダウンは、前記単位バッテリーに設定された前記使用状況の閾値を基準として設定されることを特徴とする。   The unit battery is down based on a threshold value of the usage status set for the unit battery.

前記単位バッテリーは、サイズの規格化により、車載以外の防災用電源、照明利用にも転用可能であることを特徴とする。   The unit battery may be diverted to a power source for disaster prevention other than in-vehicle use and lighting by standardizing the size.

車載バッテリーを複数の単位バッテリーに細分化し、１つの単位バッテリーは軽量であるため、容易に持ち運べるので、住居内に持ち込んで容易に充電でき、また、容易に着脱できるので、単位バッテリーを切替・交換する交換センターを利用することにより、急ぎの場合の単位バッテリーの切替・交換も可能であり、交換コストも低く抑えられる。   The in-vehicle battery is subdivided into multiple unit batteries, and each unit battery is lightweight, so it can be easily carried, so it can be easily charged by bringing it into the residence, and it can be easily attached and detached. By using the replacement center, it is possible to switch and replace unit batteries in a hurry, and the replacement cost can be kept low.

また、細分化された車載バッテリーであるので、単位バッテリーは共通化が容易であり、共通化によって製造コストを低く抑えられる。   In addition, since the vehicle battery is subdivided, the unit battery can be easily shared, and the manufacturing cost can be kept low by sharing.

また、単位バッテリーの共通化により、転用も容易になる。   In addition, diversion is facilitated by sharing the unit battery.

単位バッテリーごとの切替・交換であるため、充電時間が短縮され、管理コストを低減できる。   Since switching and replacement is performed for each unit battery, the charging time is shortened and the management cost can be reduced.

さらに、単位バッテリーの電気自動車、電動バイク等への搭載場所は、１箇所にまとめる必要がなく、分散させることにより、重量配分・デザイン性が向上できる。   Furthermore, it is not necessary to place unit batteries on an electric vehicle, an electric motorcycle, or the like in one place, and weight distribution and design can be improved by dispersing them.

本発明の一実施形態による車載バッテリーの構成図である。It is a block diagram of the vehicle-mounted battery by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による交換センター、データセンターの構成図である。It is a block diagram of the exchange center and data center by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による接続する単位バッテリーを管理するフローチャートである。4 is a flowchart for managing unit batteries to be connected according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による車載バッテリーシステムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle-mounted battery system by one Embodiment of this invention.

以下、添付した図面を参照して、本発明を詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の一実施形態による車載バッテリーの構成図である。
図１を参照すれば、車載バッテリー１０は、複数の単位バッテリー２０、複数のアダプター３０、配線部４０、切替部７０により構成される。 FIG. 1 is a configuration diagram of an in-vehicle battery according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, the in-vehicle battery 10 includes a plurality of unit batteries 20, a plurality of adapters 30, a wiring unit 40, and a switching unit 70.

複数の単位バッテリー２０は、バッテリー本体部５０と、バッテリー本体５０に取り付けられた記録部６０からなる。   The plurality of unit batteries 20 includes a battery main body 50 and a recording unit 60 attached to the battery main body 50.

バッテリー本体部５０は、電力の充電が行われ電気自動車、電動バイク等の電源となる。   The battery body 50 is charged with electric power and becomes a power source for an electric vehicle, an electric motorcycle, or the like.

バッテリー本体部５０は、容易に持ち運べる１０ｋｇ以下の重量であることが望ましい。この重量であれば、車載バッテリー１０から単位バッテリー２０を取り外して住居内に持ち込み、室外用充電設備に比べて簡易な、住居内に敷設されている１００Ｖ電源に接続された充電設備により充電が可能である。   The battery body 50 preferably has a weight of 10 kg or less that can be easily carried. With this weight, the unit battery 20 can be removed from the in-vehicle battery 10 and brought into the house, and can be charged by a charging facility connected to a 100V power source installed in the house, which is simpler than the outdoor charging facility. It is.

また、ユーザは予備の単位バッテリー２０を用意して充電しておくことにより、長い充電時間に備えることも可能である。   In addition, the user can prepare for a long charging time by preparing and charging a spare unit battery 20.

記録部６０は、他の単位バッテリーとの識別を行うための識別情報、バッテリー本体部５０の電力の使用状況を記録するための物であり、バーコード、２次元バーコード、ＩＣチップ等であってもよい。   The recording unit 60 is a unit for recording identification information for identifying other unit batteries and the power usage status of the battery body unit 50, and is a bar code, a two-dimensional bar code, an IC chip, or the like. May be.

識別情報は、単位バッテリー２０の品名、型式、寸法、重量、バッテリー種類、蓄電容量の公称値、使用温度範囲等の仕様レベルの情報から構成され、使用状況は、充放電時間、充放電回数、放電量、放電時間、蓄電容量値、充電電圧値、気温等のバッテリー充電時の情報から構成されている。   The identification information is composed of information of specification level such as the product name, model, dimensions, weight, battery type, nominal value of storage capacity, operating temperature range, etc. It consists of information at the time of battery charging, such as discharge amount, discharge time, storage capacity value, charge voltage value, and temperature.

記録部６０は、単位バッテリー２０がダウンした時、あるいは、充電量が少なくなった時に、交換センターにおいて、単位バッテリー２０を切替・交換する際に利用される。   The recording unit 60 is used when the unit battery 20 is switched or exchanged at the exchange center when the unit battery 20 is down or when the charge amount is low.

複数のアダプター３０は、複数の単位バッテリー２０を車載バッテリー１０に容易に組み込ませるためのもので、複数の単位バッテリー２０と接続する。   The plurality of adapters 30 are for easily incorporating the plurality of unit batteries 20 into the in-vehicle battery 10, and are connected to the plurality of unit batteries 20.

ユーザは、予定される走行距離に応じて積載する単位バッテリー２０の個数を選択できるので、アダプター３０の個数は、実際に積載される単位バッテリー２０の個数と同じであるか、又は実際に積載される単位バッテリー２０の個数より多い。   Since the user can select the number of unit batteries 20 to be loaded according to the planned travel distance, the number of adapters 30 is the same as the number of unit batteries 20 to be actually loaded or actually loaded. More than the number of unit batteries 20 to be installed.

複数のアダプター３０は、並列に切替部７０に接続される。   The plurality of adapters 30 are connected to the switching unit 70 in parallel.

ここで、車載バッテリーの電力は、単位バッテリーごとに順番に消費され、ある単位バッテリーの電力残量が少なくなった場合や、故障した場合には、切替部７０により次の単位バッテリーに自動的に切り替わる。   Here, the power of the in-vehicle battery is consumed in order for each unit battery, and when the remaining power of a certain unit battery decreases or breaks down, the switching unit 70 automatically supplies the next unit battery. Switch.

また、図３に示すように、発進・加速・登坂時等において１つの単位バッテリーの容量以上に負荷がかかる場合、切替部７０は積載された複数の単位バッテリーを自動的に並列接続し稼働させる。   Also, as shown in FIG. 3, when a load is applied that exceeds the capacity of one unit battery when starting, accelerating, or climbing, the switching unit 70 automatically connects a plurality of unit batteries loaded in parallel and operates. .

配線部４０は、切替部７０に接続して、複数の単位バッテリー２０の電力を駆動部へ伝える。   The wiring unit 40 is connected to the switching unit 70 and transmits the power of the plurality of unit batteries 20 to the driving unit.

次に、図２を参照して、他の単位バッテリーと切替・交換が可能な交換センター８０とデータセンター１００について説明する。   Next, the exchange center 80 and the data center 100 that can be switched and exchanged with other unit batteries will be described with reference to FIG.

交換センター８０は、交換用の充電された交換バッテリー１１０を準備し、記録部６０の管理を行う。   The replacement center 80 prepares a replacement battery 110 for replacement, and manages the recording unit 60.

ユーザが交換センター８０に単位バッテリー２０の切替・交換を依頼すると、交換センター８０は、交換必要な単位バッテリーの記録部６０を照合部９０により確認し、充電された交換バッテリー１１０を供給する。   When the user requests the replacement center 80 to switch / replace the unit battery 20, the replacement center 80 confirms the recording unit 60 of the unit battery that needs to be replaced by the collation unit 90, and supplies the charged replacement battery 110.

交換センター８０に持ち込まれた充電量が少なくなった単位バッテリー２０は、交換センター８０において、充電され記録部６０が更新される。   The unit battery 20 whose charge amount brought into the exchange center 80 is reduced is charged in the exchange center 80 and the recording unit 60 is updated.

複数の交換センター８０において更新された記録部６０のデータは、データセンター１００に集約される。   Data in the recording unit 60 updated in the plurality of exchange centers 80 is collected in the data center 100.

データセンター１００は、複数の交換センター８０に保管されている交換バッテリー１１０の記録部６０のデータを有するので、あるデータセンター１００において所望の交換バッテリー１１０が不足する場合、別のデータセンター１００から補充することが可能となる。   Since the data center 100 has the data of the recording unit 60 of the replacement battery 110 stored in the plurality of replacement centers 80, if a desired replacement battery 110 is insufficient in one data center 100, it is replenished from another data center 100. It becomes possible to do.

交換センター８０に持ち込まれた単位バッテリー２０の内、寿命で十分充電を行うことができなくなった単位バッテリー２０は、構成部品の交換等でリサイクルされる。   Of the unit batteries 20 brought into the exchange center 80, the unit battery 20 that has become unable to be fully charged at the end of its life is recycled by replacing the components.

また、交換センター８０には、ある程度の数の交換バッテリー１１０が備蓄されるので、防災支援にも有用である。   In addition, since a certain number of replacement batteries 110 are stored in the replacement center 80, it is also useful for disaster prevention support.

次に図４を参照して、本発明による車載バッテリーシステムについて説明する。   Next, an in-vehicle battery system according to the present invention will be described with reference to FIG.

充電が必要となる単位バッテリー２０の電圧の閾値を設定する。（Ｓ１０１）   The threshold value of the voltage of the unit battery 20 that needs to be charged is set. (S101)

現状の単位バッテリー２０の電圧値と閾値とを比較する。（Ｓ１０２）   The voltage value of the current unit battery 20 is compared with a threshold value. (S102)

現状の単位バッテリー２０の電圧値と閾値との比較は、車載された単位バッテリー２０の電圧を示す表示装置、あるいは、交換センター８０において確認できる。   The comparison between the current voltage value of the unit battery 20 and the threshold value can be confirmed at the display device indicating the voltage of the unit battery 20 mounted on the vehicle or the exchange center 80.

次の単位バッテリーに自動的に接続が切り替わる。（Ｓ１０３）   The connection automatically switches to the next unit battery. (S103)

現状の単位バッテリー２０の電圧値が閾値以下の場合、交換センター８０において交換バッテリー１１０と単位バッテリー２０の識別情報を読み出し、（Ｓ１０４）識別情報が一致するかを確認する。（Ｓ１０５）   If the current voltage value of the unit battery 20 is less than or equal to the threshold value, the replacement center 80 reads the identification information of the replacement battery 110 and the unit battery 20 (S104) and confirms whether the identification information matches. (S105)

識別情報が一致した場合は、交換バッテリー１１０と単位バッテリー２０の切替・交換を行い終了する。（Ｓ１０６）   If the identification information matches, the exchange battery 110 and the unit battery 20 are switched and exchanged, and the process ends. (S106)

一方、Ｓ１０２段階で、現状の単位バッテリー２０の電圧値が閾値以上の場合は、続けて閾値との比較を行う。   On the other hand, if the current voltage value of the unit battery 20 is greater than or equal to the threshold value in step S102, the comparison with the threshold value is continued.

また、Ｓ１０５段階で、交換バッテリー１１０と単位バッテリー２０の識別情報が一致しない場合は、別の交換バッテリー１１０と単位バッテリー２０の識別情報の比較を行い、一致するまでＳ１０４段階、Ｓ１０５段階を繰り返す。   If the identification information of the replacement battery 110 and the unit battery 20 does not match in step S105, the identification information of another replacement battery 110 and the unit battery 20 is compared, and steps S104 and S105 are repeated until they match.

また、交換センター８０ではなく、一般家庭において充電を行う場合は、Ｓ１０２段階の後、すぐに充電を行うことになる。   In addition, when charging is performed in a general household instead of the exchange center 80, charging is performed immediately after step S102.

なお、本発明に係る車載バッテリーシステムは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。   In addition, the vehicle-mounted battery system which concerns on this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

１０ 車載バッテリー
２０ 単位バッテリー
３０ アダプター
４０ 配線部
５０ バッテリー本体部
６０ 記録部
７０ 切替部
８０ 交換センター
９０ 照合部
１００ データセンター
１１０ 交換バッテリー DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Car-mounted battery 20 Unit battery 30 Adapter 40 Wiring part 50 Battery main-body part 60 Recording part 70 Switching part 80 Exchange center 90 Collation part 100 Data center 110 Replacement battery

Claims (6)

駆動電力を供給する車載バッテリーが複数の単位バッテリーの組み合わせにより構成された車載バッテリーシステムであって、
前記単位バッテリーは電力の充放電が行われるバッテリー本体部と、
他の単位バッテリーとの識別を行うための識別情報及び前記バッテリー本体部の使用状況を記録する記録部とを備え、
車載バッテリーの電力は、単位バッテリーごとに順番に消費され、ある単位バッテリーがダウンした場合や、故障した場合には、次の単位バッテリーに自動的に切り替わり、
電力残量が少なくなった前記単位バッテリーは、前記識別情報を基に他の単位バッテリーとの切替・交換が可能であることを特徴とする車載バッテリーシステム。 An in-vehicle battery system in which an in-vehicle battery that supplies driving power is configured by a combination of a plurality of unit batteries,
The unit battery is a battery main body where power is charged and discharged, and
Including identification information for identifying other unit batteries and a recording unit for recording the usage status of the battery main unit,
In-vehicle battery power is consumed in turn for each unit battery, and when a unit battery goes down or breaks down, it automatically switches to the next unit battery,
The in-vehicle battery system characterized in that the unit battery whose remaining power is low can be switched and exchanged with another unit battery based on the identification information. １つの単位バッテリーの容量以上に負荷がかかる場合、積載された複数の単位バッテリーを自動的に並列接続し稼働させることを特徴とする請求項１に記載の車載バッテリーシステム。   The in-vehicle battery system according to claim 1, wherein when a load is applied exceeding the capacity of one unit battery, the plurality of unit batteries loaded are automatically connected in parallel and operated. 駆動電力を供給する車載バッテリーが複数の単位バッテリーの組み合わせにより構成された車載バッテリーと、前記単位バッテリーを切替・交換するための交換センターとを備えた車載バッテリーシステムであって、
前記単位バッテリーは電力の充放電が行われるバッテリー本体部と、他の単位バッテリーとの識別を行うための識別情報及び前記バッテリー本体部の使用状況を記録する記録部とを備え、
前記単位バッテリーと同様のバッテリー本体部及び記録部を備えた交換用バッテリーと、前記単位バッテリーの識別情報と前記交換用バッテリーの識別情報とが一致しているか否かを照合する照合部とを備え、
前記単位バッテリーがダウンした場合、前記照合部は前記単位バッテリーの識別情報と一致している識別情報を持つ交換用バッテリーを選び出すことを特徴とする車載バッテリーシステム。 An in-vehicle battery system including an in-vehicle battery in which an in-vehicle battery for supplying driving power is configured by a combination of a plurality of unit batteries, and an exchange center for switching and exchanging the unit batteries,
The unit battery includes a battery main body for charging and discharging power, and identification information for identifying the other unit battery and a recording unit for recording the usage status of the battery main body,
A replacement battery having a battery main body and a recording unit similar to the unit battery, and a verification unit for verifying whether the identification information of the unit battery matches the identification information of the replacement battery ,
When the unit battery goes down, the collation unit selects a replacement battery having identification information that matches the identification information of the unit battery. 前記使用状況の内の使用状況履歴は、前記交換センターにおいて管理され、メンテナンス、リサイクルのための情報として使用されることを特徴とする請求項３に記載の車載バッテリーシステム。   The in-vehicle battery system according to claim 3, wherein a usage history of the usage status is managed at the exchange center and used as information for maintenance and recycling. 前記単位バッテリーのダウンは、前記単位バッテリーに設定された前記使用状況の閾値を基準として設定されることを特徴とする請求項１又は３に記載の車載バッテリーシステム。   4. The in-vehicle battery system according to claim 1, wherein the unit battery is down based on a threshold value of the usage status set in the unit battery. 5. 前記単位バッテリーは、サイズの規格化により、車載以外の防災用電源、照明利用にも転用可能であることを特徴とする請求項１又は３に記載の車載バッテリーシステム。


The in-vehicle battery system according to claim 1 or 3, wherein the unit battery can be diverted for use in disaster prevention power supply and lighting other than on-vehicle due to size standardization.


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