JP2020522841A - 電動輸送機器ハイブリッドバッテリシステム - Google Patents

電動輸送機器ハイブリッドバッテリシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2020522841A
JP2020522841A JP2019564919A JP2019564919A JP2020522841A JP 2020522841 A JP2020522841 A JP 2020522841A JP 2019564919 A JP2019564919 A JP 2019564919A JP 2019564919 A JP2019564919 A JP 2019564919A JP 2020522841 A JP2020522841 A JP 2020522841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
power
energy density
mode
density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019564919A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7084676B2 (ja
Inventor
バンダー・リンド・デーモン
ハンセル・ジョージ・ジェームズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kitty Hawk Corp
Original Assignee
Kitty Hawk Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kitty Hawk Corp filed Critical Kitty Hawk Corp
Publication of JP2020522841A publication Critical patent/JP2020522841A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7084676B2 publication Critical patent/JP7084676B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512—Connection only in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H02J7/0049—Detection of fully charged condition
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2221/00—Electric power distribution systems onboard aircraft
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/44—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for aircrafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

【解決手段】ハイブリッドバッテリシステムを備える電動輸送機器が開示されている。この輸送機器は、モータと、モータに結合されたハイブリッドバッテリシステムとを備える。ハイブリッドバッテリシステムは、第１のエネルギ密度および第１の電力密度を有する第１のバッテリと、第１のバッテリと並列する第２のバッテリとを備える。第２のバッテリは、第１のエネルギ密度より低い第２のエネルギ密度と、第１の電力密度より大きい第２の電力密度とを有する。この輸送機器は、電力を第１のモードで第１のバッテリから不均一に引き出し、第２のモードで第２のバッテリから不均一に引き出すように構成されている。【選択図】図５

Description

垂直離着陸（ＶＴＯＬ）機では、航空機を短距離で離着陸させるために、飛行の開始時および終了時に多くの電力が印加される。電動ＶＴＯＬ機では、バッテリまたはバッテリシステムは、飛行全体を通して航空機を維持するだけでなく、離着陸時に急増する電力を供給しなければならない。航空機への電力供給に対する費用効率が高く、重量効率の高い解決策を提供するために、高エネルギ密度バッテリが用いられてよい。高エネルギ密度バッテリは、バッテリへの損傷を生じることなしに垂直離陸または垂直着陸に必要な電力を供給できない可能性がある。飛行の終盤頃に、通常の高エネルギ密度バッテリは、垂直着陸にとっては低すぎる電圧を出力する可能性がある。
本発明の様々な実施形態は、以下の発明を実施するための形態および付随の図面において開示される。
ハイブリッドバッテリシステムの一実施形態を表す図。
ハイブリッドバッテリシステムを用いる航空機の一実施形態を表す図。
飛行中の航空機の電流要件の一実施形態を表す図。
ハイブリッドバッテリプロセスの一実施形態を表すフロー図。
スイッチを備えるハイブリッドバッテリシステムの一実施形態を表す図。
ハイブリッドバッテリシステムにおいてバッテリを切り替えるプロセスの一実施形態を表すフロー図。
円筒型バッテリの一実施形態を表す図。
巻き解かれた形態の円筒型バッテリの一実施形態を表す図。
パウチ型バッテリの一実施形態を表す図。
円筒型バッテリおよびパウチ型バッテリの電圧曲線の一実施形態を表す図。
変動セル数下における円筒型バッテリおよびパウチ型バッテリの電圧曲線の一実施形態を表す図。
配線抵抗を有するハイブリッドバッテリシステムの一実施形態を表す図。
バッテリパックの抵抗を有するハイブリッドバッテリシステムの一実施形態を表す図。
ハイブリッドバッテリシステムにおいてバッテリ間の負荷をシフトするプロセスの一実施形態を表すフロー図。
本発明は、プロセス、装置、システム、組成物、コンピュータ可読記憶媒体で具現化されるコンピュータプログラム製品、ならびに／または、プロセッサ（結合されたメモリに格納された命令、および／もしくは、そのメモリによって提供された命令を実行するように構成されたプロセッサなど）を含む、多くの方法によって実施されうる。本明細書では、これらの実施形態、または、本発明が取りうる他の形態は、技術とみなされてよい。一般に、開示のプロセス工程の順序は、本発明の範囲内で変更されてよい。特に記載されない限り、タスクを実行するように構成されると記載されたプロセッサまたはメモリなどの構成部品は、所定時間でタスクを実行するように一時的に構成されている一般構成部品、または、タスクを実行するように作られている特定構成部品として実装されてよい。本明細書では、「プロセッサ」との用語は、コンピュータプログラム命令などのデータを処理するように構成された１つ以上のデバイス、回路、および／または、処理コアを意味する。
本発明の１つ以上の実施形態の詳細な説明は、本発明の原理を表す付随の図と共に、以下に記載される。本発明は、そのような実施形態と関連して説明されるが、いずれの実施形態にも限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定され、本発明は、多くの変更、修正、および同等物を含む。本発明の十分な理解を提供するために、多くの特定の詳細が以下の説明に記載される。これらの詳細は、例示の目的で提供され、本発明は、これらの特定の詳細の一部または全てなしに、特許請求の範囲に従って実施されてよい。明確性のために、本発明に関する技術分野において周知の技術内容は、本発明を不必要に曖昧にしないように詳細には説明されていない。
ハイブリッドバッテリを備える電動輸送機器が開示されている。この輸送機器は、モータと、モータに結合されたハイブリッドバッテリシステムとを備える。ハイブリッドバッテリシステムは、第１のエネルギ密度および第１の電力密度を有する第１のバッテリと、第１のバッテリと並列する第２のバッテリとを備える。第２のバッテリは、第１のエネルギ密度より低い第２のエネルギ密度と、第１の電力密度より高い第２の電力密度を有する。この輸送機器は、電力を第１のモードで第１のバッテリから不均一に引き出し、電力を第２のモードで第２のバッテリから不均一に引き出すように構成されている。
ハイブリッドバッテリシステムでは、２種類の異なるバッテリが組み合わせてまたは別々に電気航空機に給電するために用いられる。定常状態飛行中には、高エネルギ密度バッテリが用いられてよい。高エネルギ密度バッテリは、航空機の飛行を維持するのに必要な少量の電力を効率よく提供できる。飛行の終盤頃に、高エネルギ密度バッテリは、消耗して、垂直着陸または電力集約型着陸を維持するには低すぎる電圧を出力する可能性がある。着陸時、または着陸間際に、航空機の主電源は、第２の種類のバッテリに変わる。第２の種類のバッテリは、高放電率を有して大電流を維持できる電力密度バッテリを含んでよい。
一般的な費用効果が高い高エネルギ密度バッテリは、低放電率を有しうる。それらは、長時間、低電流を維持できるが、損傷を起こすことなく高電流を維持できない。本出願の目的では、エネルギ密度バッテリ、高エネルギ密度バッテリ、および低放電率バッテリは、高エネルギ密度の低電力密度バッテリを指すように同じ意味で用いられる。一般的な費用効果が高い電力密度バッテリは、低エネルギ密度を有しうる。電力密度バッテリおよび高放電率バッテリは、（例えば、エネルギ密度バッテリに関して）低エネルギ密度の高電力密度バッテリを意味する。いくつかの実施形態では、ハイブリッドバッテリシステムにおいて用いられるエネルギ密度バッテリまたは電力密度バッテリは、充電式である。
図１は、ハイブリッドバッテリシステムの一実施形態を表す図である。いくつかの実施形態では、ハイブリッドバッテリシステムは、航空機の中央に設置されているエネルギ密度バッテリと、航空機のモータ付近に設置されている１つ以上の電力密度バッテリとを備える。図の例では、中央バッテリ１１６、機外バッテリ１０４、および機外バッテリ１１２は、結線されている。これらのバッテリは、プロペラ１００およびプロペラ１０８にそれぞれ配線されているモータ１０２およびモータ１１０に給電してよい。機外バッテリ１０４は、プロペラ１００が取り付けられているポッド１０６内でモータ１０２と並んで位置する。機外バッテリ１１２は、プロペラ１０８が取り付けられているポッド１１４内でモータ１１０と並んで位置する。図のように、中央バッテリ１１６は、ポッドの外側にモータから離れて位置する。
図２は、ハイブリッドバッテリシステムを用いる航空機の一実施形態を表す図である。図のように、中央バッテリ２１７は、航空機２１６の胴体に設置されている。前翼２０８は、ポッド２００、ポッド２０２、ポッド２０４、およびポッド２０６から延びるプロペラを備える。機外バッテリ２０８、機外バッテリ２１０、機外バッテリ２１２、および機外バッテリ２１４は、ポッド２００、ポッド２０２、ポッド２０４、およびポッド２０６にそれぞれ格納されている。後翼２３４も４つのプロペラを備えている。ポッド２１６、ポッド２２０、ポッド２２２、およびポッド２２４の各々は、プロペラ、モータ、および機外バッテリ（それぞれ、バッテリ２２６、バッテリ２２８、バッテリ２３０、およびバッテリ２３２）を備える。図のように、中央バッテリおよび機外バッテリは、結線されている。いくつかの実施形態では、バッテリは、共有バスに接続されている。
中央バッテリ２１７は、エネルギ密度バッテリを備えるが、機外バッテリは、電力密度バッテリを備える。機外バッテリは、中央バッテリなしで航空機を着陸させるのに十分な電力を提供できる。個々の機外バッテリは、着陸を通してその対応するモータを維持するのに十分な電力を供給でき、各ポッドは、独立して動作できる。機外バッテリの分散された位置決めは、航空機の着陸能力に影響する１つの外傷の可能性を軽減してよい。いくつかの実施形態では、航空機は、過剰動作し（例えば、航空機は、所有するより少ないロータで制御飛行を維持できる）、バッテリの分散は、過剰動作の構造をうまく利用する。
全てのバッテリを分散させるのとは対照的に、中央バッテリを保持することで、ハイブリッドバッテリシステムは、重量制限内にとどまることができる。機外バッテリは、中央バッテリが補充される必要があるときは、発着陸の間に電力の上昇を提供することによって、ある種の余剰を提供してよい。
様々な実施形態では、電力密度バッテリおよびエネルギ密度バッテリは、航空機の中央に設置される、電力密度バッテリおよびエネルギ密度バッテリは、航空機の機外に位置する、電力密度バッテリおよびエネルギ密度バッテリは、航空機の同じ位置に設置される、電力密度バッテリおよびエネルギ密度バッテリは、航空機の別の位置に設置される、または任意の適した構成で設置される。
いくつかの実施形態では、ハイブリッドバッテリシステムは、１つ以上の舵面（方向舵、補助翼、昇降舵など）と、前方推進力源（プロペラやジェットエンジンなど）と、給電源（ロータやリフトファンなど）と、ノズル、ダイバータ、エンジンもしくはファン推進力が方向づけられうる物理的構造物（羽根など）、および／もしくは、推進力発生装置の回転を用いて方向づけられる、あるいは制御される、または集中さることが可能な力と、を含みうる航空機の飛行管制アセットに給電するのに用いられる。
図３は、飛行中の航空機の電流要件の一実施形態を表す図である。図のグラフは、飛行時間に対する航空機に必要な電流を表している。段階３００の離陸時に、必要な電力は、ピークレベルにある。必要な電力は、下がり、着陸段階３０４の間に再びピークが訪れるまで飛行中は低い。図のように、航空機は、飛行の大半は巡航状態にある。
図４は、ハイブリッドバッテリプロセスの一実施形態を表すフロー図である。４００では、高電力レベルが必要であるかどうかが決定される。高電力レベルが必要な場合は、４０２において、電力密度バッテリが負荷の大半を負う。例えば、電力密度バッテリは、共有バスに対してエネルギ密度バッテリより高い電流を供給する。エネルギ密度バッテリと異なり、電力密度バッテリは、損害を被ることなく高電流を出力できる。高電力レベルが必要でない場合は、４０４において、エネルギ密度バッテリが負荷の大半を負う。高電力レベルが必要でない場合にエネルギ密度バッテリを用いることは、効率的または費用効果が高いだろう。４０２または４０４に続いて、４０６では、飛行が完了したかどうか（例えば、航空機が着陸したかどうか）が決定される。飛行が完了していない場合は、その後のプロセスの反復が繰り返される。
様々な実施形態では、主負荷は、様々な方法を用いて２種類のバッテリの間で移行される。バッテリの種類間での負荷の移行は、電気スイッチ、バッテリセル構造、バッテリセル量、システム内のバッテリの位置決め、またはバッテリセルケミストリを用いる、または操作することによって実現されてよい。
いくつかの実施形態では、高電力レベルが必要で、かつエネルギ密度バッテリが必要な電力を供給することができない場合にのみ、電力密度バッテリは負荷の大半を負う。いくつかの実施形態では、高電力レベルが必要で、かつ両方の種類のバッテリが完全に充電されているときは、電力密度バッテリおよびエネルギ密度バッテリは、離陸時に負荷を共有する。後に着陸など飛行中にバッテリが消耗し、低い充電率に達すると、エネルギ密度バッテリは、高負荷下で電圧降下に見舞われ、高電力レベルが必要なときに負荷の大半を電力密度バッテリに負わせる。
図５は、スイッチを備えたハイブリッドバッテリシステムの一実施形態を表す図である。エネルギ密度バッテリ５００、電力密度バッテリ５０２、およびモータ５０４は、並列している。いくつかの実施形態では、複数の電力密度バッテリおよび複数のモータがエネルギ密度バッテリと並列している。エネルギ密度バッテリ５００および電力密度バッテリ５０２は、並列であるため、定常状態で同じ電圧にあってよい。これらのバッテリは、これらのインピーダンスに対する電流を供給してよい。モータ５０４または任意の適した負荷は、供給電力によって給電される。これらのバッテリは、共有バスに配線され、モータおよび追加モータまたはアクチュエータは、共有バスから電流を引き出す。
電流は、配線抵抗のため、局所機外バッテリからそれぞれの局所モータに流れる傾向があってよい。いくつかの実施形態では、モータのスロットルを開くことで、モータは全てのバッテリから電流を引き出すが、スロットルを絞ることで、それぞれの機外バッテリは一部の電流をバスに乗せる。図のように、各バッテリは、スイッチを有する。エネルギ密度バッテリおよび電力密度バッテリは、どのバッテリが用いられる必要があるか、または用いられるのが望ましいかに応じて、回路に対して切り替えられてよい。
図６は、ハイブリッドバッテリシステムにおいてバッテリを切り替えるプロセスの一実施形態を表すフロー図である。いくつかの実施形態では、離着陸中は、エネルギ密度バッテリはスイッチアウトされ、電力密度バッテリはスイッチインされるが、定常状態飛行（例えば、巡航状態）中は、エネルギ密度バッテリがスイッチインされ、電力密度バッテリがスイッチアウトされる。スイッチングは、離着陸時に電力密度バッテリが航空機に給電すること、および、定常状態飛行時にエネルギ密度バッテリが航空機に給電することを確実にするように行われてよい。
いくつかの実施形態では、より少数のスイッチが実装され、２種類のバッテリが飛行の特定期間中に同時に動作する。いくつかの実施形態では、スイッチングは、高負荷下におけるエネルギ密度バッテリの電圧降下のため、２つのバッテリ間の負荷を切り替えるために必要とされない。スイッチングは、バッテリを損傷から保護するための予防対策として実施されてよい。
６００では、エネルギ密度バッテリおよび電力密度バッテリが充電される。プロセスのこの時点における航空機は、着地しており、外部電源に取り付けられてよい。６０２では、電力密度バッテリが完全に充電されたかどうかが決定される。電力密度バッテリが完全に充電された場合は、６０４において、電力密度バッテリは、オフラインにされる。電力密度バッテリは、エネルギ密度バッテリより低いエネルギ密度を有してよいため、電力密度バッテリは、より短時間で完全に充電される。電力密度バッテリは、損害を引き起こしうる過充電を防ぐために除去されてよい。
電力密度バッテリがオフラインにされた、または完全に充電された場合は、６０６において、航空機が離陸したかどうかが決定される。航空機が離陸していない場合は、プロセスは、６０２に戻る。航空機が離陸している場合は、６０８において、エネルギ密度バッテリおよび電力密度バッテリは、オンラインにされる。この例では、両方のバッテリは、同時に用いられる。負荷の大半は、エネルギ密度バッテリに負われてよい。離陸に続いて、航空機は巡航状態に入ってよい。巡航中は、エネルギ密度バッテリが負荷の大半を負ってよい。エネルギ密度バッテリは、十分な充電状態（例えば、１００〜５０パーセント充電された状態）にある間は負荷の大半を負ってよい。６１０では、航空機が着陸しているかどうかが決定される。航空機が着陸していると決定されたときは、６１２において、エネルギ密度バッテリは、オフラインにされる。エネルギ密度バッテリは、損害を被るのを防ぐためにオフラインにされてよく、負荷が電力密度バッテリに負われていることを確実にしてよい。エネルギ密度バッテリが低充電状態にあり、（ＶＴＯＬ機の着陸中に予想される）高電力が必要な場合は、エネルギ密度バッテリは、必要な電力を提供し損ない、電力密度バッテリの存在を必要としてよい。
いくつかの実施形態では、２種類のバッテリの特性によりそれらの間で負荷が受動的に切り替えられるため、スイッチングは必要ない。エネルギ密度バッテリは、高負荷下で電力密度バッテリより大きな電圧降下を経て、電力密度バッテリが負荷の大半を負うようにしてよい。
図７Ａは、円筒型バッテリの一実施形態を表す図である。円筒型バッテリは、ハイブリッドバッテリシステムにおいて、エネルギ密度バッテリまたは中央バッテリとして用いられてよい。円筒型バッテリの一般的な例は、１８６５０セルである。円筒型バッテリは、極めて高いエネルギ含量を有する。しかし、円筒型バッテリでは、高放電率または高電力レベルを実現するのは難しい。円筒型バッテリは、安く製造および入手できる傾向がある。
図７Ｂは、巻き解かれた形態の円筒型バッテリの一実施形態を表す図である。図の例では、バッテリ７０４は、間に電解物を有するカソード層とアノード層とを備える。電流は、タブ７０２を通って流れる。
図７Ｃは、パウチ型バッテリの一実施形態を表す図である。パウチ型バッテリは、ハイブリッドバッテリシステムにおいて電力密度バッテリとして用いられてよい。図のパウチ型バッテリ７１０は、比較的扁平形状である。パウチ型バッテリは、高放電率を有するが、円筒型バッテリと比べてエネルギの貯蔵において効率性が劣る。飛行の大半は、パウチ型セルが必要な電力を提供すると同時に、安価で容易に交換可能な１８６５０バッテリを用いて給電されてよい。
図８は、円筒型（エネルギ密度）バッテリおよびパウチ型（電力密度）バッテリの電圧曲線の一実施形態を表す図である。このグラフは、２つのバッテリのバッテリ残量に対する電圧を表示する。電圧は、共有バスの電圧、および、並列するバッテリの電圧を意味する。バッテリの形状が異なるため、バッテリの電圧曲線は異なる。図の電圧曲線は、１つのバッテリだけが存在する場合のバッテリの性能を例示している（例えば、曲線８００は、エネルギ密度バッテリが単体でどう機能するかを示している）。
類似のケミストリを想定すると、円筒型バッテリおよびパウチ型バッテリは、低負荷（例えば、１Ａｍｐの供給）下の充電残量が多い状態では類似の電圧曲線または同一の電圧曲線を有してよい。しかし、高負荷（例えば、１０Ａｍｐの供給）下では、エネルギ密度バッテリの電圧は、電力密度バッテリの電圧より大きく垂下する。エネルギ密度バッテリの電圧降下により、電力密度バッテリは、高負荷下においてエネルギ密度バッテリより大きい負荷を負ってよい、または、高い電流を供給してよい。
図のように、電圧曲線８００は、低負荷下におけるエネルギ密度バッテリの電圧曲線である。電圧曲線８０６は、高負荷下におけるエネルギ密度バッテリを示す。高負荷下では、電圧は大きく垂下する。低負荷下における電力密度バッテリを示す電圧曲線８０２も、高負荷下では電圧曲線８０４（高負荷下における電力密度バッテリ）で示されるように垂下する。しかし、バッテリの構造によりそれほど垂下しない。
図９は、変動セル数を伴う円筒型（エネルギ密度）バッテリおよびパウチ型（電力密度）バッテリの電圧曲線の一実施形態を表す図である。着陸前に電力密度バッテリが使い切られるのを防ぐために、ハイブリッドバッテリシステムで用いられるエネルギ密度バッテリは、同システムで用いられる電力密度バッテリより多いバッテリセル数を有してよい。図の例では、低負荷下におけるエネルギ密度バッテリの電圧曲線（曲線９００）は、低負荷下における電力密度バッテリの電圧曲線（曲線９０２）より上に位置している。エネルギ密度バッテリパックは、電力密度バッテリパックより多くのバッテリセルを備え、両方のバッテリパックが１００％充電されているときに、エネルギ密度バッテリの電圧曲線がより高い電圧にあるようにする。定常状態では、エネルギ密度バッテリパックおよび電力密度バッテリパックの電圧は等しい。定常状態（例えば、低負荷）下では、電圧曲線（例えば、９００および９０２）間のオフセットのため、エネルギ密度バッテリは、電力密度バッテリより大きい電力を提供（例えば、より高い電流を供給）してよい。エネルギ密度バッテリは、電力密度バッテリパックより速く放電し、より多くの電流を供給するだろう。
電力密度バッテリパックは、パックの電圧が等しいときは、セル数が不均一なため、エネルギ密度バッテリパックと比べて放電のより低い段階にある。高放電率がバッテリパックに適用されるとき（例えば、高負荷）は、両方の電圧曲線は、曲線９０４（高負荷下におけるエネルギ密度バッテリ）および曲線９０６（高負荷下における電力密度バッテリ）で示されるように垂下する。パウチ型バッテリは、放電のより低い段階にあり、垂下が少ない。曲線９０４および曲線９０６は、図のように交差して、電力密度バッテリ曲線がエネルギ密度バッテリ曲線の上になる。電力密度バッテリは、エネルギ密度バッテリが低充電残量に達しているときは、高負荷下で電力の大半を提供するだろう。
図１０は、配線抵抗を有するハイブリッドバッテリシステムの一実施形態を表す図である。航空機には、２種類のバッテリが配線抵抗を利用する位置に設置されてよい。図の例では、エネルギ密度バッテリ１０００、電力密度バッテリ１００４、およびモータ１００６が並列されている。配線抵抗１００２は、Ｒｗとして表されている。エネルギ密度バッテリ１０００は、間に多くの長さを有して電力密度バッテリ１００４から離れて位置してよい。配線またはワイヤハーネスは、電流がエネルギ密度バッテリから引き出されるときは、高負荷下で電圧降下（例えば、最大２％）を引き起こしうる。電圧降下により、高電力が必要なときは、より多くの電力が自然に機外バッテリ／電力密度バッテリから引き出されうる。低負荷下では、電圧降下はごくわずかで、エネルギ密度バッテリは、不均一な量の負荷を引き受けることができる。
図１１は、バッテリパック抵抗を有するハイブリッドバッテリシステムの一実施形態を表す図である。エネルギ密度バッテリは、電力密度バッテリと比べてパックにより大きな抵抗を有するように設計されて、高負荷下においてエネルギ密度バッテリが電力密度バッテリより少ない電力を供給するようにしてよい。図の例では、エネルギ密度バッテリ１１０２、電力密度バッテリ１１０６、およびモータ１１０８は、並列している。バッテリパック抵抗は、エネルギ密度バッテリについてはＲｐ１で、電力密度バッテリについてはＲｐ２で表されている。Ｒｐ１は、Ｒｐ２より大きくてよい。
いくつかの実施形態では、２種類のバッテリは、異なるセルケミストリを含む。所望のバッテリパックを製造するために、電解質の種類、アノードの種類、カソードの種類、電解物の厚さ、または成分濃度は変更されてよい。セルケミストリは、バッテリパックの電圧曲線が図１１のように現れるように調節されてよい。
図１２は、ハイブリッドバッテリシステムにおいてバッテリ間の負荷を切り替えるプロセスの一実施形態を表すフロー図である。負荷は、高放電率下における２種類のバッテリパックの特性によって切り替えられてよい。２種類のバッテリの特性は、セルの形状、セルケミストリ、セル数、位置、設計された抵抗、または他の適した要素に基づいて、入念に選択または設計されてよい。１２００では、航空機が定常状態であるかどうかが決定される。航空機が定常状態にある場合は、１２０２において、エネルギ密度バッテリが航空機に給電する。１２０２に続いて、または、航空機が定常状態にない場合は、１２０４において、航空機が飛行の高電力段階にあるかどうかが決定される。航空機が飛行の高電力段階にある場合は、１２０６において、エネルギ密度バッテリの電圧は垂下し、電力密度バッテリが航空機に給電する。いくつかの実施形態では、１２０４における決定は、航空機が飛行の高電力段階にあるかどうか、および、エネルギ密度バッテリが低充電残量であるかどうかである。１２０８では、飛行が完了したかどうかが決定される。飛行が完了していない場合は、プロセスは繰り返す。
明確な理解のために前述の実施形態がある程度詳細に説明されたが、本発明は、記載の詳細に限定されない。本発明を実施する多くの代替方法がある。開示の実施形態は、例示であり、制限するものではない。

Claims (18)

  1. 電動輸送機器であって、
    モータと、
    前記モータに結合されたハイブリッドバッテリシステムであって、
    第１のエネルギ密度および第１の電力密度を有する第１のバッテリと、
    前記第１のバッテリと並列する第２のバッテリであって、前記第２のバッテリは、前記第１のエネルギ密度より低い第２のエネルギ密度と、前記第１の電力密度より大きい第２の電力密度とを有する第２のバッテリと、を備えるハイブリッドバッテリシステムと、を備え、
    前記輸送機器は、電力を第１のモードで前記第１のバッテリから不均一に引き出し、第２のモードで前記第２のバッテリから不均一に引き出すように構成されている、電動輸送機器。
  2. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリは、前記バッテリが電力を提供する前記輸送機器の構成部品と並列している、システム。
  3. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第１のバッテリは、前記輸送機器の中央に格納されている、システム。
  4. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第２のバッテリは、電力を提供する前記輸送機器の構成部品付近またはそれに隣接して格納されている、システム。
  5. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第２のバッテリは、前記輸送機器の機外に格納されている、システム。
  6. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第１のモードは、低電力モードを含む、システム。
  7. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第２のモードは、高電力モードを含む、システム。
  8. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第１のバッテリおよび前記第２のバッテリは、共有バスに対して切り替えられる、システム。
  9. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第１のバッテリは、高負荷下でより大きい電流が前記第２のバッテリから引き出されるように、負荷下で前記第２のバッテリより大きく電圧が降下する、システム。
  10. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第１のバッテリは、前記第２のバッテリより多いバッテリセル数を有する、システム。
  11. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第１のバッテリは、円筒型バッテリを含む、システム。
  12. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第２のバッテリは、パウチ型バッテリを含む、システム。
  13. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記輸送機器は、航空機を含む、システム。
  14. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記輸送機器は、垂直離着陸航空機を含む、システム。
  15. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記第１のモードは、巡航モードまたは定常状態飛行モードを含み、前記第２のモードは、離陸または着陸を含む、システム。
  16. 請求項１４に記載のシステムであって、
    前記第２のバッテリ、および、前記第２のバッテリと並列する１つ以上の高電力密度の追加バッテリは、前記第１のバッテリなしで前記航空機を垂直に着陸させるのに十分な電力を提供する、システム。
  17. 請求項１６に記載のシステムであって、
    前記第２のバッテリおよび１つ以上の高電力密度の追加バッテリは、各々、各バッテリ付近に設置されている単一のモータにそれぞれ個別に給電することができる、システム。
  18. 輸送機器に給電する方法であって、
    電力を第１のモードで第１のバッテリから不均一に引き出すことと、
    電力を第２のモードで前記第１のバッテリと並列する第２のバッテリから不均一に引き出すことと、を含み、
    前記第１のバッテリは、第１のエネルギ密度および第１の電力密度を有し、前記第２のバッテリは、前記第１のエネルギ密度より低い第２のエネルギ密度と、前記第１の電力密度より大きい第２の電力密度とを有する、方法。
JP2019564919A 2017-05-26 2017-05-30 電動輸送機器ハイブリッドバッテリシステム Active JP7084676B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/607,250 US10153636B1 (en) 2017-05-26 2017-05-26 Electric vehicle hybrid battery system
US15/607,250 2017-05-26
PCT/US2017/034950 WO2018217218A1 (en) 2017-05-26 2017-05-30 Electric vehicle hybrid battery system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020522841A true JP2020522841A (ja) 2020-07-30
JP7084676B2 JP7084676B2 (ja) 2022-06-15

Family

ID=64395779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019564919A Active JP7084676B2 (ja) 2017-05-26 2017-05-30 電動輸送機器ハイブリッドバッテリシステム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10153636B1 (ja)
EP (1) EP3631887A4 (ja)
JP (1) JP7084676B2 (ja)
CN (1) CN110678393B (ja)
AU (1) AU2017415649B2 (ja)
WO (1) WO2018217218A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210291996A1 (en) * 2018-06-16 2021-09-23 Marinus Bernard Bosma Electric aircraft with pod mounted batteries
DE102018116167B4 (de) * 2018-07-04 2024-03-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Luftfahrzeug
DE102018116148A1 (de) * 2018-07-04 2020-01-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Luftfahrzeug
WO2020180368A2 (en) 2019-03-01 2020-09-10 United Technologies Advanced Projects, Inc. Aircraft having hybrid-electric propulsion system with electric storage located in fuselage
EP3798130B1 (en) 2019-09-30 2023-03-01 Hamilton Sundstrand Corporation Systems and methods for battery ventilation
WO2021072065A1 (en) * 2019-10-09 2021-04-15 Kitty Hawk Corporation Hybrid power systems for different modes of flight
WO2021131427A1 (ja) * 2019-12-25 2021-07-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 飛行体
CN114342173B (zh) * 2020-07-29 2023-12-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组、电池包、装置以及电池模组的制造方法和制造设备
US11495982B2 (en) * 2020-08-31 2022-11-08 The Boeing Company System and method for allocating propulsion load power drawn from high-energy and high-power batteries
EP4064435A4 (en) 2020-09-30 2024-04-24 Contemporary Amperex Technology Co Ltd BATTERY, PREPARATION DEVICE AND METHOD AND PREPARATION DEVICE FOR BATTERY
CN115699406A (zh) 2020-11-17 2023-02-03 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池、使用电池的装置、电池的制备方法和制备设备
US11772805B2 (en) 2021-02-11 2023-10-03 Textron Innovations Inc. Configurable electrical architectures for eVTOL aircraft
DE102021110774A1 (de) * 2021-04-27 2022-10-27 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Elektrisches Antriebssystem
US11447035B1 (en) * 2021-05-04 2022-09-20 Textron Innovations Inc. Battery system optimization for eVTOL aircraft
US11999509B2 (en) 2021-05-17 2024-06-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Hybrid-electric and all-electric aircraft power systems
US11594779B2 (en) 2021-06-16 2023-02-28 Beta Air, Llc Battery pack for electric vertical take-off and landing aircraft
EP4152479A4 (en) 2021-07-30 2023-09-13 Contemporary Amperex Technology Co., Limited BATTERY GROUP, BATTERY PACK AND ELECTRICAL DEVICE
CN115891684A (zh) * 2021-09-30 2023-04-04 比亚迪股份有限公司 电池包与汽车
US11655024B1 (en) 2022-05-25 2023-05-23 Kitty Hawk Corporation Battery systems with power optimized energy source and energy storage optimized source
US11848458B1 (en) * 2022-10-19 2023-12-19 Cuberg, Inc. Battery module configured for use in an electric aircraft

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11332023A (ja) * 1998-05-14 1999-11-30 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車用バッテリー
JP2004111242A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Nissan Motor Co Ltd 組電池
JP2006121874A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Nissan Motor Co Ltd 電源装置およびこれを搭載した車両
JP2008260346A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド電動車両用電源システムおよびその制御装置
WO2014199942A1 (ja) * 2013-06-11 2014-12-18 イーメックス株式会社 ハイブリッド電池システム
JP2015050041A (ja) * 2013-09-02 2015-03-16 ソニー株式会社 組電池および電動車両
WO2015137222A1 (ja) * 2014-03-12 2015-09-17 三菱電機株式会社 電源システム
US20160221683A1 (en) * 2014-05-19 2016-08-04 Google Inc. Hybrid Power Systems for Vehicle with Hybrid Flight Modes
US20160380315A1 (en) * 2015-06-23 2016-12-29 Quantumscape Corporation Battery systems having multiple independently controlled sets of battery cells
US20170072812A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-16 Qualcomm Incorporated Battery Management Systems for Autonomous Vehicles
US20170197700A1 (en) * 2016-01-11 2017-07-13 Northrop Grumman Systems Corporation Electric distributed propulsion and high lift system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5132926A (en) * 1974-09-14 1976-03-19 Kogyo Gijutsuin Fukusudenchi no haiburitsudoseigyohoshiki
US6331365B1 (en) * 1998-11-12 2001-12-18 General Electric Company Traction motor drive system
US20040201365A1 (en) * 2001-04-05 2004-10-14 Electrovaya Inc. Energy storage device for loads having variable power rates
US8852791B2 (en) 2005-03-28 2014-10-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Pouch type lithium secondary battery with sleeve and method of fabricating
US8966877B2 (en) * 2010-01-29 2015-03-03 United Technologies Corporation Gas turbine combustor with variable airflow
JP5234052B2 (ja) 2010-04-27 2013-07-10 株式会社デンソー 電源装置
CN103534135B (zh) * 2011-03-16 2016-10-19 约翰逊控制技术公司 用于组合能源系统中过充电保护和充电平衡的系统和方法
JP6020442B2 (ja) 2011-03-25 2016-11-02 株式会社Ｇｓユアサ 円筒形電池及び電池用電極構造
US9979053B2 (en) * 2011-12-15 2018-05-22 A123 Systems, LLC Hybrid battery system
US20140186659A1 (en) * 2012-03-14 2014-07-03 Energy Power Systems, LLC Hybrid battery system for electric and hybrid electric vehicles
US9381826B2 (en) * 2012-10-19 2016-07-05 Gogoro Inc. Battery configuration for an electric vehicle
US10106038B2 (en) * 2012-12-28 2018-10-23 Johnson Controls Technology Company Dual function battery system and method
US20140265554A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Ford Global Technologies, Llc Dual Lithium-Ion Battery System for Electric Vehicles
CA2947672C (en) * 2013-05-03 2021-06-08 Aerovironment, Inc. Vertical takeoff and landing (vtol) air vehicle
US9527402B2 (en) * 2014-01-23 2016-12-27 Johnson Controls Technology Company Switched passive architectures for batteries having two different chemistries
CA2936329A1 (en) 2014-01-07 2015-07-16 4525612 Canada Inc. Dba Maginaire Personal flight vehicle
US9869250B2 (en) * 2014-05-20 2018-01-16 United Technologies Corporation Particle tolerant turboshaft engine
US9643729B2 (en) * 2014-06-20 2017-05-09 Electronair Llc Energy cell regenerative system for electrically powered aircraft
CN114379809A (zh) * 2014-08-08 2022-04-22 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器能量供应站
US10497909B2 (en) * 2014-09-05 2019-12-03 Ford Global Technologies, Llc Battery assembly with snap-in arrays
US20170008627A1 (en) 2015-07-09 2017-01-12 Joaquin de Soto Hybrid Power Supply For Electric Multirotor Rotorcraft
WO2017113338A1 (en) * 2015-12-31 2017-07-06 SZ DJI Technology Co., Ltd. Uav hybrid power systems and methods
KR101757442B1 (ko) * 2016-02-22 2017-07-12 하이리움산업(주) 멀티 콥터용 연료 전지 파워팩

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11332023A (ja) * 1998-05-14 1999-11-30 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車用バッテリー
JP2004111242A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Nissan Motor Co Ltd 組電池
JP2006121874A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Nissan Motor Co Ltd 電源装置およびこれを搭載した車両
JP2008260346A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド電動車両用電源システムおよびその制御装置
WO2014199942A1 (ja) * 2013-06-11 2014-12-18 イーメックス株式会社 ハイブリッド電池システム
KR20160051690A (ko) * 2013-09-02 2016-05-11 소니 주식회사 전지 장치 및 전동 차량
JP2015050041A (ja) * 2013-09-02 2015-03-16 ソニー株式会社 組電池および電動車両
WO2015137222A1 (ja) * 2014-03-12 2015-09-17 三菱電機株式会社 電源システム
CN106170902A (zh) * 2014-03-12 2016-11-30 三菱电机株式会社 电源系统
US20170012445A1 (en) * 2014-03-12 2017-01-12 Mitsubishi Electric Corporation Power supply system
US20160221683A1 (en) * 2014-05-19 2016-08-04 Google Inc. Hybrid Power Systems for Vehicle with Hybrid Flight Modes
US20160380315A1 (en) * 2015-06-23 2016-12-29 Quantumscape Corporation Battery systems having multiple independently controlled sets of battery cells
US20170072812A1 (en) * 2015-09-16 2017-03-16 Qualcomm Incorporated Battery Management Systems for Autonomous Vehicles
US20170197700A1 (en) * 2016-01-11 2017-07-13 Northrop Grumman Systems Corporation Electric distributed propulsion and high lift system

Also Published As

Publication number Publication date
JP7084676B2 (ja) 2022-06-15
AU2017415649B2 (en) 2021-09-09
CN110678393B (zh) 2023-08-18
US20180339781A1 (en) 2018-11-29
NZ759465A (en) 2021-08-27
AU2017415649A1 (en) 2019-12-12
WO2018217218A1 (en) 2018-11-29
EP3631887A4 (en) 2021-03-03
CN110678393A (zh) 2020-01-10
EP3631887A1 (en) 2020-04-08
US10153636B1 (en) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7084676B2 (ja) 電動輸送機器ハイブリッドバッテリシステム
CN110116812B (zh) 用于飞行器的驱动系统和用于为飞行器提供驱动功率的方法
US20210387723A1 (en) VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING AIRCRAFT USING HYBRID-ELECTRIC PROPULSION SYSTEM And THE CONTROL METHOD
US20160304214A1 (en) Emergency power sources for propulsion systems
CN111864891A (zh) Uav混合电力系统和方法
JP2015137092A (ja) パラレルハイブリット方式によるマルチローター航空機
KR102004227B1 (ko) 하이브리드 전기 추진시스템을 이용하는 수직이착륙 항공기 및 그 제어 방법
US20230234452A1 (en) Flexible battery system for a vehicle
US11939075B2 (en) Systems and methods for power distribution in a drone aircraft
US20210188130A1 (en) Fuel cell hybrid power system
Ng et al. Hydrogen fuel cell and battery hybrid architecture for range extension of electric VTOL (eVTOL) aircraft
US11613368B2 (en) Aircraft with electrical energy storage in nacelles
GB2576250A (en) Aircraft
JP2022042993A (ja) 高エネルギーバッテリ及び高出力バッテリから引き出される推進負荷電力を割り当てるためのシステム及び方法
WO2023229835A1 (en) Battery systems with power optimized energy source and energy storage optimized source
CN116867661B (zh) 具有混合电源的飞行器
CN110683059A (zh) 飞行器
NZ759465B2 (en) Electric vehicle hybrid battery system
US11851198B2 (en) Electrically propelled aircraft with partially rated converter
JP7505461B2 (ja) 飛行体
JP2023017523A (ja) 飛行体
EP3300208B1 (en) Power supply apparatus for aerospace actuator
JP2023147339A (ja) 航空機の制御装置
JP2023147503A (ja) 充電制御システム及び充電制御方法並びに航空機
JP2023115409A (ja) 飛行体の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210713

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20211007

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220111

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220601

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7084676

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150