JP2016541230A5 - 化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せを備えた車両、および化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せへの置換のための方法 - Google Patents

Claims (26)

1. 内燃エンジンを含む車両であって、
   前記内燃エンジンは電気システムのための電気システムエンハンサからの電力の供給によって始動し、
   前記電気システムは代替化学蓄電池を含み、
   前記電気システムエンハンサはウルトラコンデンサの配列と高機能細流充電回路を備え、
   前記ウルトラコンデンサの配列が、前記細流充電回路の制御の下で前記代替化学蓄電池に制御可能に、切り替え可能に、電気的に接続可能であり、
   前記電気システムエンハンサに関連する組合せの大きさは以下の手順、すなわち、
   指定された用途に対して指定されたＣＣＡ電流値（低温における電池の放電能力指標）になるように化学蓄電池の大きさを設定するステップ、
   所定の電流定格から所定の調整電流定格値を差し引いて特定の代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せに対する電流定格を作成するステップ、
   特定の代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せに対する電流定格に従って、前記代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せのための代替化学蓄電池の大きさを設定するステップ、
   予め定められた時間窓に亘って持続可能な最大電流供給能力に従って、前記代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せのためのウルトラコンデンサの大きさを設定するステップであって、前記最大電流供給能力は少なくとも指定された用途における最大電流供給能力である、ステップ、で決定され、
   さらに、前記代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せを形成するように前記代替電池とウルトラコンデンサを電気的に接続するステップと、
   特定の用途において前記化学蓄電池を取り出し、置換された前記代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せを前記用途に組み込むステップを含むことを特徴とする、車両。
2. 前記ステップの間、蓄電池が車両に配置されている、請求項１に記載の車両。
3. 前記蓄電池は前記ステップに先立って前記車両で使用されている、請求項２に記載の車両。
4. 前記電気システムエンハンサは通信モジュールを含み、それによって、少なくとも前記化学蓄電池の状態を遠隔地から監視することができ、前記電気システムエンハンサの状態を遠隔地から制御することができる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両。
5. 前記電気システムエンハンサと通信するエンジンコントローラを組み合わせて含み、前記エンジンコントローラは停止始動機能を有し、前記車両の内燃エンジンはアイドリングはせず停止し、前記電気システムエンハンサからの電力の供給によって再始動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
6. 前記高機能細流充電回路は、予め定められた条件下で、前記代替化学蓄電池と前記高機能細流充電回路との間の電気的接続を保持しながら、前記代替化学蓄電池と前記ウルトラコンデンサの配列とを接続および切断するようにプログラムされるマイクロプロセッサを含む、ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
7. 前記細流充電装置回路が、電気絶縁スイッチを介して電流の流れを可能にする、前記細流充電装置と通信するプロセッサを含み、前記プロセッサによって前記化学蓄電池の電圧が標準充電モードにおける所定のレベル以上である時前記化学蓄電池により、または前記蓄電池に電気的に接続される車両電気システムにより、前記コンデンサの配列の充電を可能にすることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両。
8. 前記ウルトラコンデンサの配列が１０Ｆより大きな合計配列容量を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両。
9. 前記化学蓄電池および前記ウルトラコンデンサの配列が電気的に相互接続されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両。
10. 前記ウルトラコンデンサの配列の各ウルトラコンデンサが、直列に相互接続されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両。
11. 前記ウルトラコンデンサの配列の各ウルトラコンデンサが、前記化学蓄電池から電荷を受け取り、前記電荷が前記マイクロプロセッサおよび前記細流充電回路のレギュレータモジュールによって変調されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両。
12. 前記ウルトラコンデンサの配列の各ウルトラコンデンサが、個々に充電されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両。
13. 前記ウルトラコンデンサの配列の各ウルトラコンデンサが、バンク単位で充電されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両。
14. 前記電気システムエンハンサが前記化学蓄電池との相互接続のために後から取付けられることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の車両。
15. 前記電気システムエンハンサおよび前記化学蓄電池が電気的に相互接続されてかつ共通のエンクロージャ内に封入され、それによって高性能電池を形成することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の車両。
16. 前記ウルトラコンデンサの配列がスイッチ経由で前記化学蓄電池に電気的に接続され、前記スイッチが前記ウルトラコンデンサの配列の前記コンデンサの細流充電中に開回路し、それによって前記化学蓄電池から絶縁される一方、前記ウルトラコンデンサの配列が充電されることを特徴とする、請求項１〜１５のうちいずれか１項に記載の方法。
17. リレースイッチが負荷と電池との間に配置されて、かつ、前記負荷を前記電池からおよび前記電気システムエンハンサから制御可能に絶縁するように前記電気システムエンハンサによって制御可能であることを特徴とする、請求項１〜１６のうちいずれか１項に記載の方法。
18. 代替化学蓄電池とウルトラコンデンサとの組合せによる指定された用途における化学蓄電池の置換のための方法であって、
    前記方法が、
    指定された用途に対して指定された電流定格を満たすように前記化学蓄電池の大きさを設定するステップ、
    所定の電流定格から所定の調整電流定格値を差し引いて特定の代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せに対する電流定格を作成するステップ、
    前記特定の代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せに対する電流定格に従って前記特定の代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せのための前記代替化学蓄電池の大きさを設定するステップ、
    予め定められた時間窓に亘って持続可能な最大電流供給能力に従って前記代替電池とウルトラコンデンサの組合せの前記ウルトラコンデンサの電流定格を作成するステップであって、前記最大電流供給能力とは少なくとも、指定された用途に対する電池の電流供給能力であり、電流定格は予め定められた時間窓に亘って持続可能な最大電流供給能力として定義される、ステップ、
    前記代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せを形成するように前記代替電池とウルトラコンデンサを電気的に接続するステップ
    前記指定された用途から前記化学蓄電池を除去して、さらにそこへの電気接続によって置換された前記代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せを前記用途に組み込むステップを含む方法。
19. 前記ステップの間、蓄電池が車両に配置されている、請求項１８に記載の方法。
20. 前記蓄電池は前記ステップに先立って前記車両で使用されている、請求項１９に記載の方法。
21. 前記代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せはさらに通信モジュールを含み、それによって、少なくとも前記化学蓄電池の状態を遠隔地から監視することができ、前記代替化学蓄電池とウルトラコンデンサの組合せの状態を遠隔地から制御することができる、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 高機能細流充電回路が、予め定められた条件下で、前記代替化学蓄電池と前記高機能細流充電回路との間の電気的接続を保持しながら、前記代替化学蓄電池と前記ウルトラコンデンサの配列とを接続および切断するようにプログラムされるマイクロプロセッサを含む、ことを特徴とする、請求項２１項に記載の方法。
23. 前記細流充電装置回路が、電気絶縁スイッチを通して電流の流れを可能にする、前記細流充電装置と通信するプロセッサを含み、前記プロセッサによって前記化学蓄電池の電圧が標準充電モードにおける所定のレベル以上である時前記化学蓄電池により、または前記蓄電池に電気的に接続される車両電気システムにより、前記コンデンサの配列の充電を可能にすることを特徴とする、請求項２１または２２に記載の方法。
24. 前記ウルトラコンデンサの配列が１０Ｆより大きな合計配列容量を有することを特徴とする、請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の方法。
25. 前記化学蓄電池および前記ウルトラコンデンサの配列が電気的に相互接続されることを特徴とする、請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の方法。
26. 前記ウルトラコンデンサの配列の各ウルトラコンデンサが、直列に相互接続されることを特徴とする、請求項１８〜２５のいずれか１項に記載の方法。