JP2021072761A - 電気自動車用バッテリー再利用蓄電システム。 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気自動車バッテリー及び発電式エンジンの再利用による補助電源の確立と、発電システム及び充電システムの利活用を目的とした蓄電システム技術を実現する課題があった。【解決手段】廃車される車用バッテリー部材及び発電エンジン機能をリサイクルすることで蓄電システムが実現できた。これにより電力消費の多様性と電源喪失時の電源確保が可能となったことが特徴であり課題を解決するものである。【選択図】図1
Description
本発明は、ハイブリット車又は電気自動車、及び水素発電自動車に搭載される大容量バッテリーを蓄電システムとして再利用する補助電源システムに関する。
今日の電力エネルギーを供給するための方法は、化石燃料、原子力、水力、再生可能エネルギーなど多岐にわたり生活における電気の使用割合は非常に高いものであるという事は周知であり、通常生活するうえでは必然である電気も、何らかの要因で電源喪失してしまう事も考えられ、実際に最近の災害時においては大規模停電などが発生しており、生命財産に直結した問題でもあります。例えば災害時の非常電源の確保はライフラインのセーフティーネットとして重要な役割を果たすものでもあり生命の安全に直結しているのが現状であります。通常災害時における非常電源は、蓄電及び発電用機材を用いて対応するしかなく、太陽光発電のような地産地消型電源で出力し消費するシステムも役立つものであることは確かなのですが、如何せん太陽光の日照に左右され安定的な電力供給ができないことがデメリットでもあります。このように何気なく使っている電気も使えなくなると生活全般において影響を受けてしまうことに着目して、最低でも補助電源として活用できるものは無いかと思案し着想を得たのがハイブリッド車、電気自動車、水素発電自動車などの大容量バッテリーを搭載しているエコカーであります。これまでの電気自動車などは災害地に移動可能であることに加え大容量バッテリーを搭載しているので一時的な補助電源としては有効であるので必要に応じて優先的に電力供給が可能であることがメリットでありました。
従来の電気を動力源とした車載バッテリーは、通常化石燃料を発電源とするハイブリッド車、又は電気を外部より充電して電力源とする電気自動車、又は水素発電を動力源にしたものなど、今後の科学技術の進化によって考えられる電気エネルギーを動力源として構成される自動車や二輪車の他にも、陸海空の乗り物全般において搭載される動力源が電気エネルギーを用いた物であれば必ず発電源、蓄電バッテリー、動力に変換するシステムを有することが必然である。例えば電気動力自動車などは現在多種多様な組み合わせで市販化されており、各技術の進歩は目覚ましいものがあり現在の電気自動車の技術においてのバッテリー充電装置に関して多くの技術が開発されている。以下の「電気自動車バッテリー充電装置」、又は「電気自動車用給電装置」、又は「バッテリー充電装置」は文献記述となる
上述の、従来の電気自動車に関する給電システム及びバッテリー充電装置は、車載されるバッテリーに外部より給充電される電力を蓄電することが可能であり、この蓄電システムにより大容量の電力を必要に応じて出力し、モーターを動力源として制御することで自動車の走行が可能となる構造である。
(例えば、特許文献1参照。)。特開2013−141395
(例えば、特許文献2参照。)。特開平6−284512
(例えば、特許文献3参照。)。特開平7−115733
(例えば、特許文献1参照。)。特開2013−141395
(例えば、特許文献2参照。)。特開平6−284512
(例えば、特許文献3参照。)。特開平7−115733
以上に述べた、従来の電気を動力源とする電気自動車は、外部からの電力を充電及び蓄電する機能を有したものがあり、又は電気に変換する別な動力源によって発電する機能などがあった。いずれも蓄電するためのバッテリーを搭載することが必要であった。今日の自動車の制度において使用しなくなった自動車は廃車することが義務づけられているが、多くの自動車は廃車するとスクラップとして処理されるのが通例であり、またリサイクルとして部品や部材などは資源活用されているが、その中でもまだまだ使える物があるのだが元々の自動車の性能や機能自体の利活用が不十分である。
昨今の自然災害などの電源喪失によるライフラインの必要性など、緊急時の電源確保は命に関わることも知られて久しいです。このようなときに電気が復旧するまでのセーフティーネットとして有効な手段が電気自動車などの移動できる電源設備の供給体制でありますが、まだまだ不十分と言わざるを得ない状況です。廃車される電気自動車のバッテリーがパッケージ化されて新たに利活用されることが可能であれば、必ず廃車される電気自動車のバッテリーなどの処分方法にも再利用という事でエコを推進する社会的な意義に加え、利活用という補助電源システムの技術として確立できることで電気を必要とされる方々に供給を容易にする技術が求められた。
以上のように、大容量の電源が供給できる蓄電システムが再利用のバッテリーで可能であるという事を課題としてこれらを実現することを目的としたものである。
昨今の自然災害などの電源喪失によるライフラインの必要性など、緊急時の電源確保は命に関わることも知られて久しいです。このようなときに電気が復旧するまでのセーフティーネットとして有効な手段が電気自動車などの移動できる電源設備の供給体制でありますが、まだまだ不十分と言わざるを得ない状況です。廃車される電気自動車のバッテリーがパッケージ化されて新たに利活用されることが可能であれば、必ず廃車される電気自動車のバッテリーなどの処分方法にも再利用という事でエコを推進する社会的な意義に加え、利活用という補助電源システムの技術として確立できることで電気を必要とされる方々に供給を容易にする技術が求められた。
以上のように、大容量の電源が供給できる蓄電システムが再利用のバッテリーで可能であるという事を課題としてこれらを実現することを目的としたものである。
そして本発明は、上記目的を達成するために、ハイブリッド車及び電気自動車、又は水素発電自動車などに搭載されるバッテリー部材を利活用することを目的としたものであって、電気を動力源とする自動車の前記バッテリー部材を車体から取り出して前記自動車の動力源とは異なるバッテリー部材を再構築する蓄電システムであって、前記蓄電システムは電源を通電ケーブルの出力部分と、入力部分と、の通配電システムの配電基盤を再構築することで既成の自動車専用バッテリー部材から、持ち運び自在な前記バッテリー部材として利活用できる蓄電システムであって、車両用蓄電バッテリー部材を利活用した補助電源システムである。
また、第2の解決手段は、前記蓄電システムは、前記通電ケーブルを着脱可能であって、自動車の車体に装備されて動力源となっているが、前記バッテリー部材を取り出したのちに独立した前記バッテリー部材を専用ホルダー又は専用フレームに設置し、前記バッテリー部材のプラス電極及び、マイナス電極に連結させる前記通電ケーブルは、少なくとも一つ以上の前記バッテリー部材からなるプラス電極と、マイナス電極と、に、前記通電ケーブルが配設され、外部の電力を取り込み充電又は蓄電することを可能とした補助電源システムである。
また、第3の解決手段は、前記蓄電システムは、前記通電ケーブルを着脱可能であって、自動車の車体に装備されて動力源となっているが、前記バッテリー部材を取り出したのちに独立した前記バッテリー部材を専用ホルダー又は専用フレームに設置し、前記バッテリー部材のプラス電極及び、マイナス電極に連結させる前記通電ケーブルは、少なくとも一つ以上の前記バッテリー部材からなるプラス電極と、マイナス電極と、に、前記通電ケーブルを配設され、外部の電力を取り込み充電又は蓄電した電力を出力放電することを可能とした補助電源システムである。
また、第4の解決手段は、前記蓄電システムの前記バッテリー部材は、複数の前記バッテリー部材を直列通電又は並列通電のいずれでも通電形態を設けることが可能であって、電力の充電入力部分と、放電出力部分と、の、通配電システムを再構築して外部からの電力需給に対し多様性を構成した補助電源システムである。
また、第5の解決手段は、前記蓄電システムには外部電力を取り込むことが可能であって、前記電力を出力できる前記自動車の発電システムを用いた自家発電からの充電も可能であって、前記自家発電システムはオンとオフで発電を制御でき、通常の電力需給時の蓄電と、電力供給が失われた電源喪失状態でも独立した電源として非常用の電源確保を可能とした補助電源システムである。
また、第6の解決手段は、当該蓄電システムのバッテリー部材は、自動車製造の設計段階で取り外し可能な蓄電システムで構成され、蓄電システムはフレーム及びホルダー内に収まった状態のケースごと取り出し可能な蓄電システムであって、自動車搭載の発電式エンジンは発電モーター及び燃料式発電エンジンの出力される電力を出力変換して蓄電システムに給充電する発電システムであって、燃料式発電エンジン部分の動力源は発電モーターと連結する主軸である動力軸の回動動力を最大限に引き出すために、燃料式エンジンの動力軸に大規模発電用の発電モーターを単体で配置、又は小規模発電用の発電モーターを複数連続して配置して、燃料式エンジンの出力トルクを最大限余すことなく電力に変換する発電変換コンバータユニットであることが特徴であり、さらに自動車製造の設計段階で取り外し可能なエンジンユニットとして構成された発電式エンジンは、蓄電システム同様、車体から分離されても発電源として単独で機能することを可能としているので、発電式エンジンをブロック単位で分離したエンジンユニットは多種多様多岐にわたる用途において利用可能とするために、車体取り出し後の再利用を目的とした構造を車体に施した補助電源システムである。
また第7の解決手段は、蓄電システムユニット及び発電システムユニットからなる該自動車の電気動力システムは蓄電システムユニットと、発電システムユニットと、が独立して機能するシステムとする。 また、車両の設計段階で利活用を目的とした蓄電システムユニット部分と、発電システムユニット部分はそれぞれが分割されることを想定した動力システムであり、組み合わせは自在で多様なパターンで構成することが可能である補助電源システム。
上述したように本発明の電気を動力源とする自動車に搭載されるバッテリー部材は、廃車される際に車体と、バッテリー部材と、を分離し、バッテリー部材を利活用することで新たな蓄電システムとして市場に供給できることが最大の効果であり、取り出したバッテリー部材の通電ケーブルの配電システムを組み直して、充電入力される通電電極部分の電源装置と、放電出力される通電電極部分の電源装置と、を備えることで、外部から給電を受けて蓄電し、出力部分から放出配電されることで補助電源として活用することができるようになった。廃車でスクラップとして処分されるより再活用することで環境問題に対してもエコであり、また災害時の電源確保にも有効である。また不安定な再生可能エネルギーにおいて電力調整する蓄電機能として電力出力制御機能としてもその実力を発揮できることを特徴としている。
また、請求項2に記載の蓄電システムは車体から取り外す際にバッテリー部材と、モーター部分と、を繋ぐケーブルが着脱可能であることで、当該蓄電システム用の設置を可能とする専用のフレーム及びホルダーに収容することを可能としている。当該蓄電システムは1つ以上のバッテリー部材から成り、複数のバッテリー部材も専用フレーム及びホルダーに配設出来るように容量が自在に形成でき、必要に応じてバッテリー部材の数量が調整でき、またバッテリー同士をつなぐ電極も配電システムのより外部電力充電可能な部分と、外部出力用電源としてコンセント又は通電ケーブルを設けることで蓄電した電力を放電出力することができるようになった。このように一時的に大容量の電力を蓄電することが可能となったことで持ち運び可能な電源としての用途に必然性が生まれた事と廃棄されるバッテリーの利活用ができるようになったことは自動車業界にとっての一助となる物である。
また、請求項3に記載の独立したバッテリー部材は車体を必要とせず、別のフレームに収まり新たな蓄電専用機材として使用できること刃請求項1と請求項2に記述として記載しているが、外部から充電される蓄電システムとして使用する際は電力の蓄電容量に応じた通配電ケーブルの構成が必要になる為、消費電力に見合った構造であり大容量でありながら消費される電力は必然的に残量が低下するので入力部分の電極部分と出力される電極部分は異なる位置に設けることが必要であり、出力する放電装置を設けることで充電時に蓄電しながら出力する電流をリレー方式で蓄電回流し充電、蓄電、出力のサイクルを実現出来たことが特徴である。
また、請求項4に記載の複数のバッテリー部材を連結させてワンパッケージの蓄電システムを構成することで、必要に応じて大規模から小規模の電力供給が自在になり、状況に応じた容量の蓄電システムが組み合わせ自由に形成できるので、あらゆる場面に対応可能な補助電源として活用できることが特徴である。
また、請求項5に記載の電気を動力源とする電気自動車の他に、ハイブリット車など化石燃料でエンジン出力から電気を発生させ当該バッテリー部材に給電する発電機能や、水素発電やディーゼル発電、又は夜間電力や再生可能エネルギー、又は通常の電源から給電する方法など、バッテリー部材に給電する方法は多岐にわたり可能である。そこで本来バッテリーが搭載されていた車両にも当然発電システムが組み込まれているので、ハイブリット車などのエンジンをそのまま活用して発電モーターを備えたエンジンを活用することで、エンジン部分とバッテリー部材とを分離することなくそのまま使えるのでスターターでオンとオフで制御し発電可能とすることで燃料さえあれば隔離された状態でも環境に関係なく発電し蓄電することで供給体制が確立することができる。
また、請求項6に記載の車体から取り出し可能な蓄電システムと燃料式発電エンジン部分は、ともに蓄電コンバータユニットと発電エンジンユニットの単体で機能するために開発されており、設計段階から蓄電システムとして再利用するバッテリー部材をフレーム及びホルダーに収めたままケースごとワンパッケージで分離できることで取り出し作業の簡素化と、取り出した後の通電ケーブルの取り付け作業や配電基盤又は配電システムの再構築が技術的に簡素化され、専門的な変更や改善技術が必要無くなりバッテリーを収めたケースごとが一つの完成部材として使用可能となるメリットがある。 また、当該エンジン部分も同様にブロック単位で構成されることで取り出し可能となり、それぞれのユニット別に廃車時や整備作業のメカニックの取り出し作業が簡素化され再利用のための煩わしさが軽減し新たな商品として利活用の汎用性が高まる事が特徴である。
蓄電システムユニットと、発電システムユニットは、単独で機能することを可能としたことで、それぞれの機能の活用する場面が広がった事が特徴であり、単独又は複合的に需要があることで効果が見込まれる。 本発明の特徴は、まず蓄電システムユニットだけを利用した蓄電システムは、一般的家庭用蓄電システムとして利用可能であり、また事業施設や屋外で一時的に使用する電源確保として有効である事、また、発電システムはインフラが整っていない環境でも発電し電力供給することを可能とした補助電電装置として利用可能である事に加え、例えば別の乗り物などにも応用可能であり、4輪及び2輪車の車両を始め船舶、航空、土木重機、建設の機材、産業用機材、ロボット技術等々、電力を必要とする現場での動力源として利用可能である。 また、車両の故障時の交換用部品としても有効であることなど、このように同じ部品を同じ用途でリサイクルするだけではなく多様な用途に応用可能であることを特徴とした電力システムの可能性を広範に実現可能とした技術である。
以下、本発明の実施の形態を図1〜図4に基づいて説明する。
図1において、1は電気を動力源とする自動車本体、自動車本体1のFは前方のフロント部分でありRは後方のリア部分、2は大容量蓄電のバッテリー部材、3はバッテリー部材2の電力を動力に変換するモーター部分、4はバッテリー部材2と、モーター部分と、のプラス電極を通電する連結ケーブル、5はバッテリー部材2と、モーター部分と、のマイナス電極を通電する連結ケーブル、6は当該車両の動力により車体を走行させるためのタイヤ部分からなる電気自動車の構造を簡略的に表した構成図である。
図2において、車体から取り除かれたバッテリーを複数使用する状況を示し、7はバッテリーを同士のプラス電極と、マイナス電極と、を連結するための連結ケーブル、8は蓄電システムから電力を放出するために高電力と小電力の出力調整するための配電基盤を有する配電システムであり、外部の通電ケーブルを取り付け可能なコンセント及びコネクタ、又はアースを設けた出力用部材である放電出力用配電システム、9は当該蓄電システムに給電される充電用ケーブルを設けたアース用通電部材を有する外部給電用ケーブル、10は放電出力用配電システム8に対し、外部より接続可能としたコンセント及びコネクタ、又はアースを設けた使用電力を出力するための接続される外部放電用ケーブルであり、電気系統を概略化した構成図である。
図3において、11は、当該蓄電システムをワンパッケージに構成するため表した物であり当該バッテリー部材2を収容する外郭部材ケースであるフレーム及びホルダー、当該蓄電システムを構成するバッテリー部材2と連結ケーブルなどの配線や配電基盤などの配電システムを収容するフレーム及びホルダーの概略図であり、ケース外部とケース内部の仕切り部分を示した構成図である。
図4において、バッテリー部材2と放電出力用配電システム8を収容するフレーム及びホルダー11は、外部給電用ケーブル9と、外部放電用ケーブルと、を有し、外部に発電システムを設けることでバッテリー部材2に給電する蓄電システムであるが、この発電システムが電気自動車の発電出力用のエンジン部3のモーター及びエンジン部分であることで、発電機能と蓄電機能のシステムを元の自動車の部材から応用することができ、またバッテリー部材2とともに発電機能も利活用出来ることが特徴である。 このようにリサイクルに特化した構成で自動車の開発を設計段階からバッテリー部材2と、エンジン部3に分割した概略図であり、それぞれの機能を用途に応じて組み合わせが可能であること表した使用状況の構成図である。
電気自動車の普及率は伸びているが、蓄電システムの普及率はまだまだ低く、災害時に停電した場合補助電源の確保は中々難しいのが現状である。再生可能エネルギーなど不安定な電力供給体制では蓄電システムとの併用が望ましいのだが、コスト的に合わないのが現状で蓄電システムが一般家庭などで使われることは、まだ先のことで技術革新とコスト面の問題をクリアしなければ普及するのには時間がかかる現実があります。そこで電気自動車の蓄電システムの応用することで低予算の蓄電システムを提供することが可能となった。
この蓄電システムの求めるものは、リサイクルできる部材は必要な部分を利活用し、ハイブリット車及び電気自動車、又は水素発電自動車など、今後の技術革新に伴い新たな動力源のシステムにより電力を創出することが可能となっても蓄電機能は必要であることから蓄電機能を如何に電力の新たな資源活用方法として確立できるかが課題であり、また確立できる技術分野でもある。 また、これにより自動車の活用方法を提案することができたことが本発明の意味するものであり、当該蓄電システムの普及により通常生活においての電力消費の環境が大きく変わり、電力自由化に伴い多岐にわたる電力需給体制で必要な電力を最適な形で求めることができるので、将来のエネルギー政策が大きく変わりゆく中で消費者が電力の給電方法を選んで消費することが可能となって、本発明の蓄電システムが電力需給体制に僅かながら付与するものであり、現在ある揚水発電のように大規模な貯水による水力発電システムが、小規模ながら当該蓄電システムを用いることで各家庭や各事業所単位で電気を貯めることで、小規模な揚水発電として同様の発電と充電効果があり、発電効率が比較的良くなるように電力使用量を調整することが可能となったことが重要であり最大の効果である。 また、当該自動車に搭載されるバッテリー自体は大容量の蓄電機能であり、繰り返し充電することが可能でもあり、またコンパクトに設計することで設置場所も多くを取らず必要に応じて移動設置可能な発電蓄電システムとして使うことができることなど多くのメリットがあることに加え、非常時に電源喪失した場合や、計画的に電源確保を必要とした時に補助電源となることで電力の有効活用が出来るようになったことなど、消費者にとって最適な価格帯の電力を買い求めることで経済的負担がかからなくなり、光熱費の負担軽減やライフラインのセーフティーネットの役割も果たすことでいくつかの社会問題の解決の一助になったことも特筆すべき事柄である。
この蓄電システムの求めるものは、リサイクルできる部材は必要な部分を利活用し、ハイブリット車及び電気自動車、又は水素発電自動車など、今後の技術革新に伴い新たな動力源のシステムにより電力を創出することが可能となっても蓄電機能は必要であることから蓄電機能を如何に電力の新たな資源活用方法として確立できるかが課題であり、また確立できる技術分野でもある。 また、これにより自動車の活用方法を提案することができたことが本発明の意味するものであり、当該蓄電システムの普及により通常生活においての電力消費の環境が大きく変わり、電力自由化に伴い多岐にわたる電力需給体制で必要な電力を最適な形で求めることができるので、将来のエネルギー政策が大きく変わりゆく中で消費者が電力の給電方法を選んで消費することが可能となって、本発明の蓄電システムが電力需給体制に僅かながら付与するものであり、現在ある揚水発電のように大規模な貯水による水力発電システムが、小規模ながら当該蓄電システムを用いることで各家庭や各事業所単位で電気を貯めることで、小規模な揚水発電として同様の発電と充電効果があり、発電効率が比較的良くなるように電力使用量を調整することが可能となったことが重要であり最大の効果である。 また、当該自動車に搭載されるバッテリー自体は大容量の蓄電機能であり、繰り返し充電することが可能でもあり、またコンパクトに設計することで設置場所も多くを取らず必要に応じて移動設置可能な発電蓄電システムとして使うことができることなど多くのメリットがあることに加え、非常時に電源喪失した場合や、計画的に電源確保を必要とした時に補助電源となることで電力の有効活用が出来るようになったことなど、消費者にとって最適な価格帯の電力を買い求めることで経済的負担がかからなくなり、光熱費の負担軽減やライフラインのセーフティーネットの役割も果たすことでいくつかの社会問題の解決の一助になったことも特筆すべき事柄である。
本発明は、実施形態を特定の図面に例示し説明したものではなく、技術範囲を限定せずにすべての変更、均等物、代替物に及至するものである。そして本発明の技術には多様な実施形態を有し、又は変更を加えることも可能であり、社会的問題や技術的思想に派生する実施形態であり限定や特定したものではない。
本発明の蓄電システムは、本来自動車などその他の主たる目的のために開発製造された大容量バッテリー部材を使用する機械及び機材から再利用を目的とした蓄電システムであり、電力消費の形態が多様化していく中、蓄電技術のイノベーションやコスト低下による普及率を目的としたものであり、以下の技術で構成されるものである。
本発明の装置は、高電圧から低電圧の幅広い電力供給網から給配電可能な変電システムであり、高電圧から低電圧の電圧をバッテリーに連結することが可能であり、高電圧から低電圧の電源提供を受けて充電の為の電源に変換するためのコンバータを有したコンバータのユニットを備えた当該バッテリーには、蓄電された電力を変圧器から出力を整流にして直流電圧に変換する整流通電部を有し、整流部の出力をフィルタリングして、フィルタリングを可能とするフィルター通電部と、整流通電部は、電流倍率器を含んでおり、コンバータユニットにはチャンネル変換を可能とするスイッチング部が給配電基盤に組み込まれている給配電システムである。またこの給配電システムは外部からの給電入力時に多様な電圧をフィルタリングして整流電圧に変換しバッテリーに蓄電可能としたもので、配電出力時には整流電圧を用途に応じ使用される電圧に変換できるスイッチング部によって多様な場面で使用できる出力部分を設けた変電圧コンバータユニットで構成されるものである。
また、本発明の課題であるリサイクルエコの為の発電及びバッテリーの利活用において、バッテリーなどの利活用はすでに技術が確立しており何ら特別なことではないが、スクラップにされることが廃車において必然であるなら、多目的に利活用できる部材は、先の開発段階で分割再利用をパッケージとして商品化することが理想であるが、諸々の問題を含むものであるならば技術革新のもとに資源エネルギーの未来をデザインしなければならない。そのために本発明が有意義であり蓄電システムの簡素化で費用及び空間節減効果を得ることができるのであれば通常の生活様式に役立ちますし、非常時のライフラインのセーフティーネットとして役立つことができるのであれば本発明に意義がある。
本発明の蓄電システムは、本来自動車などその他の主たる目的のために開発製造された大容量バッテリー部材を使用する機械及び機材から再利用を目的とした蓄電システムであり、電力消費の形態が多様化していく中、蓄電技術のイノベーションやコスト低下による普及率を目的としたものであり、以下の技術で構成されるものである。
本発明の装置は、高電圧から低電圧の幅広い電力供給網から給配電可能な変電システムであり、高電圧から低電圧の電圧をバッテリーに連結することが可能であり、高電圧から低電圧の電源提供を受けて充電の為の電源に変換するためのコンバータを有したコンバータのユニットを備えた当該バッテリーには、蓄電された電力を変圧器から出力を整流にして直流電圧に変換する整流通電部を有し、整流部の出力をフィルタリングして、フィルタリングを可能とするフィルター通電部と、整流通電部は、電流倍率器を含んでおり、コンバータユニットにはチャンネル変換を可能とするスイッチング部が給配電基盤に組み込まれている給配電システムである。またこの給配電システムは外部からの給電入力時に多様な電圧をフィルタリングして整流電圧に変換しバッテリーに蓄電可能としたもので、配電出力時には整流電圧を用途に応じ使用される電圧に変換できるスイッチング部によって多様な場面で使用できる出力部分を設けた変電圧コンバータユニットで構成されるものである。
また、本発明の課題であるリサイクルエコの為の発電及びバッテリーの利活用において、バッテリーなどの利活用はすでに技術が確立しており何ら特別なことではないが、スクラップにされることが廃車において必然であるなら、多目的に利活用できる部材は、先の開発段階で分割再利用をパッケージとして商品化することが理想であるが、諸々の問題を含むものであるならば技術革新のもとに資源エネルギーの未来をデザインしなければならない。そのために本発明が有意義であり蓄電システムの簡素化で費用及び空間節減効果を得ることができるのであれば通常の生活様式に役立ちますし、非常時のライフラインのセーフティーネットとして役立つことができるのであれば本発明に意義がある。
自動車業界の電気自動車の開発において蓄電システムの利活用と普及など、又は環境問題に配慮したリサイクルの観点からも技術的に可能であり、電気自動車製造に関連した商品の研究開発や製造開発に利用できる。
1 自動車本体
2 バッテリー部材
3 エンジン部(発電モーター及び燃料式エンジン)
4 連結ケーブル(プラス電極)
5 連結ケーブル(マイナス電極)
6 タイヤ部分
7 連結ケーブル(両電極)
8 放電出力用配電システム(給配電コンバータユニット)
9 外部給電用ケーブル
10 外部放電用ケーブル
11 フレーム及びホルダー
2 バッテリー部材
3 エンジン部(発電モーター及び燃料式エンジン)
4 連結ケーブル(プラス電極)
5 連結ケーブル(マイナス電極)
6 タイヤ部分
7 連結ケーブル(両電極)
8 放電出力用配電システム(給配電コンバータユニット)
9 外部給電用ケーブル
10 外部放電用ケーブル
11 フレーム及びホルダー
Claims (7)
- ハイブリッド車及び電気自動車、又は水素発電自動車などに搭載されるバッテリー部材を利活用することを目的としたものであって、電気を動力源とする自動車の前記バッテリー部材を車体から取り出して前記自動車の動力源とは異なるバッテリー部材をコンバータユニットとして再構築する蓄電システムであって、前記蓄電システムは電源を通電ケーブルの出力部分と、入力部分と、の給配電システムを有し、外部からの高電圧から低電圧の様々な電流を取り込むための変電装置を備え、給配電を制御する給配電基盤で電圧及び電気系統を制御する機能を再構築することで、様々な外部電力を取り込むことが可能となり、既存の前記自動車専用バッテリー部材が単独で持ち運び自在な前記バッテリー部材として利活用できる蓄電システムであって、充電可能な蓄電バッテリーの給配電装置を構成する車両用蓄電バッテリー部材を利活用した補助電源システム
- 前記蓄電システムは、前記通電ケーブルが着脱可能であって、前記自動車の車体に装備されて動力源となっているが、前記バッテリー部材を取り出したのちに単独で独立した前記バッテリー部材を専用ケースであるホルダー又はフレームに設置し、前記バッテリー部材のプラス電極及びマイナス電極に連結させる前記通電ケーブルは、少なくとも一つ以上の前記バッテリー部材からなるプラス電極と、マイナス電極と、に、前記通電ケーブルが配設され、外部の電力を取り込み充電又は蓄電することが可能となった給電装置を構成する請求項1に記載の補助電源システム。
- 前記蓄電システムは、前記通電ケーブルが着脱可能であって、前記自動車の車体に装備されて動力源となっているが、前記バッテリー部材を取り出したのちに独立した前記バッテリー部材を専用ケースである前記ホルダー又はフレームに設置し、前記バッテリー部材のプラス電極及びマイナス電極に連結させる前記通電ケーブルは、少なくとも一つ以上の前記バッテリー部材からなるプラス電極と、マイナス電極と、に、前記通電ケーブルが配設され、外部の電力を取り込み充電又は蓄電した電力を出力放電することが可能となった配電装置を構成する請求項1と請求項2に記載の補助電源システム。
- 前記蓄電システムの前記バッテリー部材は、複数の前記バッテリー部材を直流電源又は交流電源のいずれでも通電形態をスイッチング機能で切換え可能であり前記給配電システムに設けることが可能であって、電力の充電入力部分と、放電出力部分と、の前記給配電システムの前記給配電基盤で電圧及び電気系統を制御する機能を再構築することで、様々な外部電力を取り込むことが可能となり、既存の前記自動車専用バッテリー部材が単独で持ち運び自在な前記バッテリー部材として利活用できる蓄電システムであって、充電可能な蓄電バッテリーの給配電装置を構成する車両用蓄電バッテリー部材と電源接続部分の多様性を構成した請求項1から請求項3のいずれかに記載の補助電源システム。
- 前記蓄電システムには外部電力を取り込むことが可能であって、電力を出力できる前記自動車の発電システムを用いた発電機材からの充電も可能であって、前記自動車の発電システムはオンとオフで発電を制御でき、通常の電力需給時の蓄電と、電力供給が失われた電源喪失状態でも独立した電源として活用出来る非常用の電源確保が可能となった請求項1から請求項4のいずれかに記載の補助電源システム。
- 前記バッテリー部材は、自動車製造の設計段階で取り外し可能な前記蓄電システムで構成され、前記フレーム及びホルダーに収まった状態のケースごと取り出し可能な前記蓄電システムであって、前記自動車の発電式エンジン部分もエンジン部分をブロック別に単独分離し取り出しが可能であって、前記蓄電システムとの併用により、発電と、蓄電と、を一体型のワンパッケージとして構成することが可能であって、車体取り出し後の再利用を目的とした構造を車両の設計、製造の段階から車体に施すことを可能とした請求項1から請求項5のいずれかに記載の補助電源システム。
- 前記蓄電システムユニット及び前記発電システムユニットからなる該自動車の電気動力システムは前記蓄電システムユニットと、前記発電システムユニットと、が独立して機能するシステムであって、前記設計段階で利活用を目的とした前記蓄電システムユニットと、前記発電システムユニットは、組み合わせ自在な多様なパターン構成が可能な請求項1から請求項6のいずれかに記載の補助電源システム。
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JP7484942B2 (ja) | 2022-01-14 | 2024-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 水力発電システムの製造方法 |
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