JP2023039705A - Power supply system and power supply method - Google Patents
Power supply system and power supply method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023039705A JP2023039705A JP2021146958A JP2021146958A JP2023039705A JP 2023039705 A JP2023039705 A JP 2023039705A JP 2021146958 A JP2021146958 A JP 2021146958A JP 2021146958 A JP2021146958 A JP 2021146958A JP 2023039705 A JP2023039705 A JP 2023039705A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- unit
- power supply
- control
- control unit
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 58
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 57
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 13
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 13
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 11
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 7
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 5
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電力供給システム及び電力供給方法に関する。 The present invention relates to a power supply system and a power supply method.
従来、電力供給システム及び電力供給方法において、バッテリを効率よく利用可能な電力供給技術が知られている。例えば、特許文献1には、バッテリを作業機械まで運搬する運搬車両と、運搬中に発電しながらバッテリに給電する給電装置とを備えた電力供給システムが開示されている。この電力供給システムでは、運搬中にバッテリに給電すべき給電量である必要給電量を算出し、バッテリに接続する給電装置である接続給電装置を決定し、接続給電装置からバッテリに給電しながら、バッテリを作業場まで運搬する。
例えば、特許文献2には、車体に搭載されるバッテリからの電力によって駆動されるモータを備え、このモータの電力によって車輪を駆動して走行する電動車両が開示されている。この電動車両において、バッテリは、車体の予め定める装填完了位置と、車体から外部に少なくとも一部が露出する交換位置とにわたって移動可能に搭載される。バッテリには外部に露出する電極が設けられるとともに、車体には内部端子である接触片が設けられる。バッテリが装填完了位置に配置された状態では、電極と接触片とが接触して電気的に導通することによって、モータに電力を供給することが可能である。
例えば、特許文献3には、モータに電力を供給するメインバッテリと、着脱自在の補助バッテリと、メインバッテリ及び補助バッテリの残容量を監視すると共にそれぞれの充放電を制御するバッテリ制御部と、を備えた電気自動車の制御装置が開示されている。バッテリ制御部は、ユーザの指令に基づき、補助バッテリの残容量の目標値を第1の値と、第1の値よりも大きい第2の値との間で切り替える。メインバッテリは、モータの発電により充電可能である。
Conventionally, in power supply systems and power supply methods, a power supply technology capable of efficiently using a battery is known. For example,
For example,
For example,
特許文献1の場合、運搬中にバッテリに給電するため、バッテリの構成態様及び運搬距離によっては充電が十分になされない可能性がある。
特許文献2の場合、バッテリが装填完了位置に配置された状態ではモータに電力を供給することが可能である。一方、バッテリが交換位置に配置された状態ではバッテリを車体から取り出して予め準備した充電状態のバッテリと交換が可能である。しかし、制御ユニットに対するバッテリの接続関係は不明である。
特許文献3の場合、補助バッテリは着脱自在であり、自車両の補助バッテリの電力が低下した場合に、走行中の他車両と補助バッテリを交換することが可能である。例えば、補助バッテリの残容量が所定の閾値となるまで補助バッテリからメインバッテリへ充電する。しかし、メインバッテリ及び補助バッテリの構成態様によっては充電が十分になされない可能性がある。
そのため、電池ユニットの充放電管理を効率よく行う上で改善の余地があった。
In the case of
In the case of
In the case of
Therefore, there is room for improvement in terms of efficient charge/discharge management of the battery unit.
以上のような事情に鑑み、本発明は、電池ユニットの充放電管理を効率よく行うことができる電力供給システム及び電力供給方法を提供することを目的とする。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a power supply system and a power supply method capable of efficiently managing charging and discharging of a battery unit.
上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
(1)本発明の一態様に係る電力供給システムは、移動体を駆動するための駆動部に電力を供給する電池ユニットと、前記移動体に搭載され、前記電池ユニットの残容量を監視するとともに前記電池ユニットの充放電を制御する制御ユニットと、を備え、前記電池ユニットは、前記制御ユニットに対して着脱可能である。
As means for solving the above problems, aspects of the present invention have the following configurations.
(1) A power supply system according to an aspect of the present invention includes a battery unit that supplies power to a driving unit for driving a mobile object, and a battery unit that is mounted on the mobile object and monitors the remaining capacity of the battery unit. a control unit that controls charging and discharging of the battery unit, and the battery unit is detachable from the control unit.
(2)上記(1)に記載の電力供給システムでは、前記電池ユニットは、複数設けられ、前記複数の電池ユニットの少なくとも一つは、前記移動体に積載された状態で運搬されてもよい。 (2) In the power supply system described in (1) above, a plurality of the battery units may be provided, and at least one of the plurality of battery units may be transported while being loaded on the mobile object.
(3)上記(1)又は(2)に記載の電力供給システムでは、前記電池ユニットは、複数設けられ、前記複数の電池ユニットは、それぞれ直列に接続可能であってもよい。 (3) In the power supply system described in (1) or (2) above, a plurality of the battery units may be provided, and the plurality of battery units may be connectable in series.
(4)上記(1)から(3)の何れか一項に記載の電力供給システムでは、前記移動体は、前記電池ユニットを積載可能な荷台を備えた電気自動車であり、前記電池ユニットは、前記荷台に積載した状態で前記駆動部に対して前記電力を供給可能に前記電気自動車に連結されてもよい。 (4) In the power supply system according to any one of (1) to (3) above, the moving body is an electric vehicle having a carrier on which the battery unit can be loaded, and the battery unit is: The electric vehicle may be connected to the electric vehicle so as to be able to supply the electric power to the driving unit while being loaded on the loading platform.
(5)上記(1)から(4)の何れか一項に記載の電力供給システムでは、前記電池ユニットは、前記駆動部に前記電力を供給する電池本体と、前記制御ユニットと通信する電池通信部と、前記電池本体の電流値、電圧値及び温度の少なくとも一つを計測する電池情報計測部と、前記電池本体、前記電池通信部及び前記電池情報計測部を収容する電池収容部と、を備えてもよい。 (5) In the power supply system according to any one of (1) to (4) above, the battery unit includes a battery main body that supplies the power to the drive unit, and battery communication that communicates with the control unit. a battery information measurement unit that measures at least one of a current value, a voltage value, and a temperature of the battery main body; and a battery accommodation unit that accommodates the battery main body, the battery communication unit, and the battery information measurement unit. You may prepare.
(6)上記(1)から(5)の何れか一項に記載の電力供給システムでは、前記制御ユニットは、前記移動体及び前記電池ユニットを制御する制御本体と、前記電池ユニットと通信する制御通信部と、前記電池ユニットの接続状態の切り換えを制御する切換制御部と、前記電池ユニットを冷却するための冷却機構を制御する冷却制御部と、前記制御本体、前記制御通信部、前記切換制御部及び前記冷却制御部を収容する制御収容部と、を備えてもよい。 (6) In the power supply system according to any one of (1) to (5) above, the control unit includes a control body that controls the moving object and the battery unit, and a control unit that communicates with the battery unit. a communication unit; a switching control unit that controls switching of the connection state of the battery unit; a cooling control unit that controls a cooling mechanism for cooling the battery unit; and a control housing that houses the cooling control unit.
(7)本発明の一態様に係る電力供給方法は、上記(1)から(6)の何れか一項に記載の電力供給システムにおける電力供給方法であって、前記制御ユニットを前記移動体に搭載した状態で、前記電池ユニットを前記制御ユニットに対して着脱する。 (7) A power supply method according to an aspect of the present invention is a power supply method in the power supply system according to any one of (1) to (6) above, wherein the control unit is attached to the mobile object. In the mounted state, the battery unit is attached to and detached from the control unit.
本発明の上記(1)に記載の電力供給システムによれば、電池ユニットは、制御ユニットに対して着脱可能であることで、以下の効果を奏する。
例えば仮に、電池ユニットが移動体に対して着脱不能に固定されている場合、電池ユニットを充電する際には充電設備から直にケーブル等を接続する必要があり、充電を効率よく行うことができない可能性がある。これに対し本構成によれば、電池ユニットを充電する際には制御ユニットから取り外すことができるため、充電を効率よく行うことができる。一方、電池ユニットが制御ユニットに対して電気的に接続されている場合は、制御ユニットにより電池ユニットの残容量を監視するとともに電池ユニットの充放電を制御することができる。したがって、電池ユニットの充放電管理を効率よく行うことができる。
According to the power supply system described in (1) above of the present invention, the battery unit is detachable with respect to the control unit, thereby providing the following effects.
For example, if the battery unit is fixed to the moving object so that it cannot be detachably attached, it is necessary to directly connect a cable or the like from the charging facility when charging the battery unit, and charging cannot be performed efficiently. there is a possibility. On the other hand, according to this configuration, the battery unit can be removed from the control unit when the battery unit is charged, so charging can be performed efficiently. On the other hand, when the battery unit is electrically connected to the control unit, the control unit can monitor the remaining capacity of the battery unit and control charging and discharging of the battery unit. Therefore, charge/discharge management of the battery unit can be efficiently performed.
本発明の上記(2)に記載の電力供給システムによれば、電池ユニットは、複数設けられ、複数の電池ユニットの少なくとも一つは、移動体に積載された状態で運搬されることで、以下の効果を奏する。
電池ユニットが複数設けられる場合、複数の電池ユニットの間で充電率(SOC: State of Charge)にばらつきが生じる場合がある。この場合、複数の電池ユニットのうち充電率が閾値未満のもののみを充電することで、充電を効率よく行うことができる。一方、複数の電池ユニットのうち充電率が閾値以上のものは需要家(例えば、電力を使用する商業施設、工場、会社、一般家庭など)へ配送することで、電気の宅配を行うことができる。したがって、電池ユニットの充放電管理を効率よく行うことができ、かつ、電気の宅配を行うことができる。
According to the power supply system described in (2) above of the present invention, a plurality of battery units are provided, and at least one of the plurality of battery units is transported in a state of being mounted on a mobile body, thereby effect.
When a plurality of battery units are provided, the state of charge (SOC) may vary among the battery units. In this case, charging can be performed efficiently by charging only those battery units whose charging rate is less than the threshold among the plurality of battery units. On the other hand, among the plurality of battery units, those with a charging rate above the threshold can be delivered to consumers (for example, commercial facilities, factories, companies, general households, etc. that use electricity), enabling home delivery of electricity. . Therefore, the charging and discharging of the battery unit can be efficiently managed, and electricity can be delivered to home.
本発明の上記(3)に記載の電力供給システムによれば、電池ユニットは、複数設けられ、複数の電池ユニットは、それぞれ直列に接続可能であることで、以下の効果を奏する。
要求される電圧に応じて、複数の電池ユニットをそれぞれ直列に接続することができる。例えば、移動体の駆動し始めの時(例えば電気自動車の走り出し時)など、要求される電圧が所定値以上の場合、複数の電池ユニットのすべてを直列に接続することにより、最大限の電圧で運用することができる。一方、要求される電圧が所定値未満の場合、直列で接続する電池ユニットの数を減らし、可及的に低い電圧で運用することができる。このような場合、特定の電池ユニットを集中的に選択することによって、複数の電池ユニットの間で充電率にばらつきを与え、複数の電池ユニットのうち充電率が閾値未満となったものを優先的に充電することができる。
According to the power supply system described in (3) above of the present invention, a plurality of battery units are provided, and the plurality of battery units can be connected in series, thereby providing the following effects.
Depending on the required voltage, multiple battery units can be connected in series. For example, when the required voltage is higher than a predetermined value, such as when a moving object starts to operate (for example, when an electric vehicle starts running), all of the plurality of battery units are connected in series to achieve the maximum voltage. can be operated. On the other hand, when the required voltage is less than the predetermined value, the number of battery units connected in series can be reduced to operate at the lowest possible voltage. In such a case, by intensively selecting specific battery units, the charging rate is varied among the plurality of battery units, and among the plurality of battery units, those with charging rates below the threshold are prioritized. can be charged to
本発明の上記(4)に記載の電力供給システムによれば、移動体は、電池ユニットを積載可能な荷台を備えた電気自動車であり、電池ユニットは、荷台に積載した状態で駆動部に対して電力を供給可能に電気自動車に連結されることで、以下の効果を奏する。
電気自動車の荷台に電池ユニットを積載して運搬することができるため、電池ユニットを荷物として扱うことができる。例えば、荷物の集配に使用している電気自動車に、一般の荷物と同様に電池ユニットを載せて運搬することにより、電池ユニットを配送することができる。加えて、電池ユニットを荷台に積載し、電池ユニットを駆動部に対して電力を供給可能に電気自動車に連結することで、電気自動車を駆動することができる。
According to the power supply system described in (4) above of the present invention, the moving body is an electric vehicle having a carrier on which the battery unit can be loaded, and the battery unit is mounted on the carrier and is connected to the drive unit. The following effects can be obtained by being connected to the electric vehicle so that electric power can be supplied through the electric vehicle.
Since the battery unit can be loaded and transported on the carrier of the electric vehicle, the battery unit can be handled as luggage. For example, the battery unit can be delivered by placing the battery unit on an electric vehicle used for the collection and delivery of packages and carrying it in the same manner as general packages. In addition, the electric vehicle can be driven by loading the battery unit on the carrier and connecting the battery unit to the electric vehicle so as to be able to supply electric power to the drive unit.
本発明の上記(5)に記載の電力供給システムによれば、電池ユニットは、駆動部に電力を供給する電池本体と、制御ユニットと通信する電池通信部と、電池本体の電流値、電圧値及び温度の少なくとも一つを計測する電池情報計測部と、電池本体、電池通信部及び電池情報計測部を収容する電池収容部と、を備えることで、以下の効果を奏する。
電池本体、電池通信部及び電池情報計測部を電池収容部に収容した状態で、電池ユニットを制御ユニットに対して着脱することができるため、電池ユニットの着脱作業の向上に寄与する。加えて、電池本体、電池通信部及び電池情報計測部が電池収容部内に集約されるため、これらが別個に独立して設けられている場合と比較して、電力供給システムを簡素化しやすい。
According to the power supply system described in (5) above of the present invention, the battery unit includes a battery body that supplies power to the driving section, a battery communication section that communicates with the control unit, and current and voltage values of the battery body. and temperature, and a battery housing unit housing the battery body, the battery communication unit, and the battery information measurement unit, the following effects are achieved.
Since the battery unit can be attached to and detached from the control unit while the battery main body, the battery communication unit, and the battery information measurement unit are accommodated in the battery accommodation unit, the attachment/detachment operation of the battery unit can be improved. In addition, since the battery main body, the battery communication section, and the battery information measurement section are integrated in the battery housing section, the power supply system can be simplified more easily than when they are provided separately and independently.
本発明の上記(6)に記載の電力供給システムによれば、制御ユニットは、移動体及び電池ユニットを制御する制御本体と、電池ユニットと通信する制御通信部と、電池ユニットの接続状態の切り換えを制御する切換制御部と、電池ユニットを冷却するための冷却機構を制御する冷却制御部と、制御本体、制御通信部、切換制御部及び冷却制御部を収容する制御収容部と、を備えることで、以下の効果を奏する。
制御本体、制御通信部、切換制御部及び冷却制御部を制御収容部に収容した状態で、制御ユニットを移動体に搭載することができるため、制御ユニットのメンテナンス性の向上に寄与する。加えて、制御本体、制御通信部、切換制御部及び冷却制御部が制御収容部内に集約されるため、これらが別個に独立して設けられている場合と比較して、電力供給システムを簡素化しやすい。
According to the power supply system described in (6) above of the present invention, the control unit includes a control main body that controls the mobile body and the battery unit, a control communication unit that communicates with the battery unit, and switching of the connection state of the battery unit. , a cooling control unit for controlling a cooling mechanism for cooling the battery unit, and a control housing unit for housing the control body, the control communication unit, the switching control unit, and the cooling control unit. and has the following effects.
Since the control unit can be mounted on the moving body with the control main body, control communication unit, switching control unit, and cooling control unit accommodated in the control accommodation unit, the maintainability of the control unit can be improved. In addition, since the control body, control communication unit, switching control unit, and cooling control unit are integrated in the control housing unit, the power supply system can be simplified compared to the case where these are provided separately and independently. Cheap.
本発明の上記(7)に記載の電力供給方法によれば、制御ユニットを移動体に搭載した状態で、電池ユニットを制御ユニットに対して着脱することで、以下の効果を奏する。
電池ユニットを充電する際には制御ユニットから取り外すことができるため、充電を効率よく行うことができる。一方、電池ユニットが制御ユニットに対して電気的に接続されている場合は、制御ユニットにより電池ユニットの残容量を監視するとともに電池ユニットの充放電を制御することができる。したがって、電池ユニットの充放電管理を効率よく行うことができる。
According to the power supply method described above in (7) of the present invention, the following effects can be obtained by attaching and detaching the battery unit to and from the control unit while the control unit is mounted on the moving body.
Since the battery unit can be removed from the control unit when charging the battery unit, charging can be performed efficiently. On the other hand, when the battery unit is electrically connected to the control unit, the control unit can monitor the remaining capacity of the battery unit and control charging and discharging of the battery unit. Therefore, charge/discharge management of the battery unit can be efficiently performed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。実施形態においては、電力供給システムの一例として、荷台を備えた電気自動車であるEV(Electric Vehicle)トラックに適用した例を挙げて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments, as an example of the power supply system, an example applied to an EV (Electric Vehicle) truck, which is an electric vehicle equipped with a carrier, will be described.
[電力供給システム]
図1は、実施形態の電力供給システム1の構成の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、電力供給システム1は、EVトラック2を駆動するためのモータ3(駆動部の一例)と、モータ3に電力を供給する電池ユニット5と、電池ユニット5を冷却するための冷却機構6と、EVトラック2に搭載される制御ユニット7と、を備える。
[Power supply system]
Drawing 1 is a block diagram showing an example of composition of electric
As shown in FIG. 1 , a
例えば、モータ3は、三相誘導電動機である。モータ3は、インバータ4を介して電池ユニット5から三相交流電力を供給されることによって動力(トルク)を発生する。EVトラック2は、モータ3が発生するトルクが駆動輪へ伝達されることにより走行する。例えば、モータ3は、減速走行時における駆動輪の回転(例えば、回生ブレーキ)により、三相交流電力を発電する。
For example,
モータ3及びインバータ4は、電池ユニット5等を収容可能な電池ボックス50の外部に配置されている。例えば、モータ3及びインバータ4は、EVトラック2において荷台が支持される車両本体(不図示)に搭載されている。
The
インバータ4は、電池ユニット5からの交流電流を任意の周波数又は電圧に変更可能である。例えば、インバータ4は、電池ユニット5からの交流を直流に変換するコンバータ回路と、コンバータ回路により変換された直流を充電及び放電を繰り返しながら安定した直流に整えるコンデンサと、コンデンサにより整えられた直流を任意の周波数又は電圧で交流に変えてモータ3に出力するインバータ回路と、を備える。
The
図2は、実施形態の制御ユニット7に対する電池ユニット5の接続の一例を示す図である。
電池ユニット5は、制御ユニット7に対して着脱可能である。例えば、電池ユニット5は、カートリッジ式バッテリである。電池ユニット5は、複数設けられている。図5の例では、複数の電池ユニット5として、4つのカートリッジ式バッテリを示している。複数の電池ユニット5は、制御ユニット7に対してそれぞれ個別に着脱可能である。例えば、複数の電池ユニット5のうちの一つが制御ユニット7に取り付けられている状態で、他の電池ユニット5を制御ユニット7から取り外すことが可能である。例えば、複数の電池ユニット5を一括して制御ユニット7から取り外すことも可能である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of connection of the
The
[電池ユニットの構成]
図3は、実施形態の電池ユニット5の構成の一例を示すブロック図である。
図3に示すように、電池ユニット5は、モータ3(図1参照)に電力を供給する電池本体10と、クラウド型の記憶媒体9(図9参照)と通信可能なクラウド通信部11と、後述するBMSを構成する制御ユニット7と通信可能なBMS通信部12(電池通信部の一例)と、電池本体10の電流値、電圧値及び温度を計測する電池情報計測部13,14,15と、電池本体10、クラウド通信部11、BMS通信部12及び電池情報計測部13,14,15を収容する電池収容部16と、を備える。電池ユニット5は、カートリッジ式バッテリを構成する電池本体10を管理するカートリッジ管理ユニット(CMU: Cartridge Management Unit)として機能する。
[Configuration of battery unit]
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
電池本体10は、充電及び放電を行うことが可能である。例えば、電池本体10は、リチウムイオン二次電池である。なお、電池本体10は、リチウムイオン二次電池の他の二次電池又は全固体電池などであってもよい。例えば、電池本体10の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
The
電池情報計測部13,14,15は、電池本体10の電流値を計測する電流計測部13(例えば、アナログ電流計又はデジタル電流計)と、電池本体10の電圧値を計測する電圧計測部14(例えば、アナログ電圧計又はデジタル電圧計)と、電池本体10の温度を計測する温度計測部15(例えば、熱電対及び測温抵抗体等の温度センサ)と、を備える。
Battery
例えば、電池情報計測部13,14,15の計測情報(電池本体10の電流値、電圧値及び温度に関する情報)は、クラウド通信部11を介した通信(例えば無線通信)により、クラウド型の記憶媒体9に保存される。例えば、電池情報計測部13,14,15の計測情報は、BMS通信部12を介した通信により、BMS(例えば後述するCMU通信部31)に伝達される。
For example, the measurement information of the battery
例えば、電池収容部16は、電池本体10、クラウド通信部11、BMS通信部12及び電池情報計測部13,14,15を覆う箱状の筐体である。例えば、電池本体10の端子部である電池端子(不図示)は、電池収容部16から露出可能である。
For example, the
[冷却機構の構成]
図1に示すように、冷却機構6は、電池ボックス50に搭載されている。冷却機構6は、冷媒を圧縮する圧縮機20と、冷媒を蒸発させる蒸発器21と、冷媒を膨張させる膨張弁として機能するバルブ22と、電池ユニット5に対して冷却風を供給可能な冷却ファン23と、を備える。例えば、冷却機構6を駆動するための電力は、電池ユニット5から供給される。
[Configuration of cooling mechanism]
As shown in FIG. 1 , the
例えば、バルブ22から出た冷媒は蒸発器21で蒸発し、液体から気体に変化する。この蒸発の際に冷媒は熱を吸収し、庫内の気体を冷却する。冷却された庫内の気体は、冷却ファン23により電池ユニット5に送風される。なお、蒸発の際に吸収した熱は、庫外(電池ボックス50の外部)に放出される。
For example, the refrigerant coming out of the
例えば、冷却ファン23は、複数の電池ユニット5に対応して複数(例えば電池ユニット5と同じ数)設けられているとよい。例えば、冷却ファン23は、複数の電池ユニット5全体としてではなく、個別の電池ユニット5に対して冷却風を供給可能であるとよい。例えば、冷却ファン23から供給される冷却風の風量は、制御ユニット7により制御される。
For example, a plurality of cooling
[制御ユニットの構成]
図4は、実施形態の制御ユニット7の構成の一例を示すブロック図である。
図4に示すように、制御ユニット7は、EVトラック2(図1参照)の構成要素及び電池ユニット5(図3参照)の構成要素を電子回路により制御する電子制御ユニット(制御本体の一例)であるECU30(Electronic Control Unit)と、電池ユニット5のBMS通信部12(図3参照)と通信するCMU通信部31(制御通信部の一例)と、複数の電池ユニット5の間に形成される回路のスイッチの切り換えを制御するスイッチ制御部32(切換制御部の一例)と、電池ユニット5を冷却するための冷却機構6(図1参照)を制御する冷却制御部33と、ECU30、CMU通信部31、スイッチ制御部32及び冷却制御部33を収容する制御収容部34と、を備える。
[Configuration of control unit]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the
As shown in FIG. 4, the
制御ユニット7は、電池ユニット5(図3参照)との通信により電池ユニット5を管理するバッテリ管理システム(BMS: Battery Management System)を構成する。制御ユニット7は、電池ユニット5の残容量を監視するとともに電池ユニット5の充放電を制御する。
The
例えば、CMU通信部31に伝達された電池情報計測部13,14,15の計測情報は、ECU30に送信される。例えば、ECU30は、電池情報計測部13,14,15の計測情報に基づいて電池ユニット5を制御する。
For example, the measurement information of the battery
例えば、制御収容部34は、ECU30、CMU通信部31、スイッチ制御部32及び冷却制御部33を覆う箱状の筐体である。例えば、ECU30の端子部である制御端子は、制御収容部34から露出可能である。例えば、制御収容部34から露出した制御端子に対して電池収容部16から露出した電池端子を接続することにより、制御ユニット7及び電池ユニット5を電気的に接続することができる。例えば、ECU30は、BMSを構成する制御ユニット7の内部に設けられていてもよいし、制御ユニット7の外部(図1参照)に設けられていてもよい。例えば、ECU30は、制御ユニット7の外部においてBMSと連携するように構成されていてもよい。例えば、ECU30の設置態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
For example, the
例えば、電池ユニット5を構成する電池収容部16又は制御ユニット7を構成する制御収容部34の一方には爪部が形成され、電池収容部16又は制御収容部34の他方には前記爪部が嵌まる凹部が形成されていてもよい。例えば、電池収容部16に爪部が形成され、制御収容部34に凹部が形成されている場合は、電池収容部16の爪部を制御収容部34の凹部に嵌めることにより、電池ユニット5を制御ユニット7に取り付けることができる。一方、制御収容部34の凹部に対する電池収容部16の爪部の嵌合を解除することにより、電池ユニット5を制御ユニット7から取り外すことができる。制御ユニット7に対する電池ユニット5の接続が上記の爪部及び凹部の嵌合である場合は、電池ユニット5を制御ユニット7に対して着脱する際、専用の工具を使用することなく手動で行うことができるため、作業性に優れる。
For example, a claw portion is formed on one of the
なお、制御ユニット7に対する電池ユニット5の接続は、上記の爪部及び凹部の嵌合であることに限らない。例えば、電池収容部16又は制御収容部34の一方にはボルトが挿通する貫通孔が形成され、電池収容部16又は制御収容部34の他方には前記貫通孔を挿通したボルトが螺合する雌ねじ部が形成されていてもよい。例えば、電池収容部16に貫通孔が形成され、制御収容部34に雌ねじ部が形成されている場合は、電池収容部16の貫通孔に挿通したボルトを制御収容部34の雌ねじ部に螺合することにより、電池ユニット5を制御ユニット7に取り付けることができる。一方、制御収容部34の雌ねじ部に対するボルトの螺合を解除することにより、電池ユニット5を制御ユニット7から取り外すことができる。例えば、制御ユニット7に対する電池ユニット5の接続態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
The connection of the
図4の例では、ECU30は、BMSを構成する制御収容部34に搭載されているが、これに限らない。例えば、ECU30は、BMSを構成する制御収容部34対して着脱可能であってもよい。図1の例では、ECU30が制御収容部34から取り外され、電池ボックス50の外部に配置されている状態を示している。ECU30が制御収容部34に対して着脱可能であることにより、ECU30のメンテナンス性の向上に寄与する。
In the example of FIG. 4, the
[スイッチの切り換え]
例えば、スイッチの切り換えは、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IBGT: Insulated Gate Bipolar Transistor)及び金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等のトランジスタにより行われる。例えば、スイッチ制御部32は、上記のIBGT又はMOSFETを制御することにより、スイッチをオン又はオフとし、複数の電池ユニット5の接続状態(接続又は非接続)を切り換える。
[Switch switching]
For example, switching of the switch is performed by transistors such as an insulated gate bipolar transistor (IBGT) and a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET). For example, the
図5は、実施形態の複数の電池ユニット5の接続状態の一例を示すブロック図である。図6は、実施形態の複数の電池ユニット5をすべて直列で接続した例を示す図である。図7は、実施形態の複数の電池ユニット5のうち一部のみを接続した例を示す図である。図8は、実施形態の複数の電池ユニット5の充電率の管理の一例を示すである。図5から図8の例では、複数の電池ユニット5として、電池ユニット5(B-1)、(B-2)、(B-3)…(B-n)を示している。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a connection state of a plurality of
例えば、EVトラック2の走り出し時など、要求される電圧が所定値以上の場合、図6に示すように、電池ユニット5(B-1)、(B-2)、(B-3)…(B-n)のすべてを直列に接続する。これにより、複数の電池ユニット5を最大限の電圧で運用することができる。図6においては、直列接続の対象となる電池ユニット5(B-1)、(B-2)、(B-3)…(B-n)の上方に記号〇を付している。
For example, when the required voltage is equal to or higher than a predetermined value, such as when the
例えば、EVトラック2の走り出し時以外(例えば、所定速度以下の低速走行中)など、要求される電圧が所定値未満の場合、図7に示すように、直列で接続する電池ユニット5の数を減らす。これにより、電池ユニット5を可及的に低い電圧で運用することができる。図7においては、接続対象となる1つの電池ユニット5(B-1)の上方に記号〇を付している。
For example, when the required voltage is less than a predetermined value, such as when the
このような場合、特定の電池ユニット5を集中的に選択(図7の例では1つの電池ユニット5(B-1)のみ選択)することによって、複数の電池ユニット5の間で充電率にばらつきを与えることができる。これにより、複数の電池ユニット5のうち充電率が閾値未満となったものを優先的に充電することができる。
In such a case, by intensively selecting a specific battery unit 5 (selecting only one battery unit 5 (B-1) in the example of FIG. 7), the charging rate varies among the plurality of
[電池ユニットの冷却制御]
例えば、冷却制御部33(図4参照)は、電池情報計測部13,14,15の計測情報(例えば、電池ユニット5の温度に関する情報)に基づいて、複数の冷却ファン23(図1参照)を個別に制御してもよい。例えば、冷却制御部33は、複数の電池ユニット5のうち最も温度が高い電池ユニット5(特定の電池ユニット5の一例)に対応する冷却ファン23(特定の冷却ファン23の一例)を制御してもよい。これにより、上述したスイッチの切り換えにより、特定の電池ユニット5のみが発熱した場合でも、特定の冷却ファン23により発熱した電池ユニット5を選択的に冷却することができる。そのため、複数の電池ユニット5全体を冷却する場合と比較して、省エネルギーに寄与する。
[Cooling control of battery unit]
For example, the cooling control unit 33 (see FIG. 4) controls the plurality of cooling fans 23 (see FIG. 1) based on the measurement information (for example, information about the temperature of the battery unit 5) from the battery
[電池ユニットの充電管理]
例えば、電池ユニット5の充電率は、各電池ユニット5で個別に管理してもよいし、複数の電池ユニット5全体で一括して管理してもよい。図8において、電池ユニット5の充電率を各電池ユニット5で個別に管理する例を一点鎖線で示し、複数の電池ユニット5全体で一括して管理する例を二点鎖線で示している。
[Battery unit charging management]
For example, the charging rate of the
例えば、電池ユニット5の充電は、外部電源と接続するための充電設備を用いた充電、又は、回生ブレーキにより発生した電力を用いた充電で行ってもよい。例えば、複数の電池ユニット5のうち充電率が閾値未満となったものを優先的に交換する場合、特に回生ブレーキによる充電を行う際には、充電率の低下が少ない電池ユニット5(例えば、複数の電池ユニット5のうち充電率が閾値以上のもの)を優先して充電することが望ましい。なお、電池ユニット5の充電は、外部電源と接続しないで充電を行う、いわゆるワイヤレス充電(無線給電や非接触給電)であってもよい。例えば、電池ユニット5の充電態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
For example, the
例えば、電費(例えばEVトラック2の燃費)は、以下の式(1)により計算される。
Ec=M/(Pc-Ca) ・・・(1)
上記式(1)において、Ecは電費[km/kWh]、MはEVトラック2の走行距離[km]、PcはEVトラック2への格納時の電池ユニット5の電力消費量[kWh]、Caは回生ブレーキによる充電量[kWh]をそれぞれ示す。
For example, the electricity consumption (for example, the fuel consumption of the EV truck 2) is calculated by the following formula (1).
Ec=M/(Pc-Ca) (1)
In the above formula (1), Ec is the electricity consumption [km/kWh], M is the traveling distance of the EV truck 2 [km], Pc is the electricity consumption of the
例えば、電池ユニット5の充放電を行う際、使用されたデバイス情報を取得し、取得した情報を記録してもよい。例えば、記録データは、クラウド型の記憶媒体9(図9参照)で管理され、電力消費量を基準とした料金がユーザに請求されてもよい。
例えば、電池ユニット5の充電管理は、クラウド等のサーバに情報を送信し、サーバに情報を蓄積の上、分析し、遠隔操作により行ってもよい。例えば、電池ユニット5の故障予測、充電量の把握を行い、運搬経路を決定したり、全体的な電池ユニット5の配置を決定したりしてもよい。例えば、電池ユニット5(CMS)は、サーバと繋いで各種情報を連携されてもよい。例えば、電池ユニット5の各種管理におけるサーバとの連携態様は、要求仕様に応じて変形することができる。
For example, when charging/discharging the
For example, charging management of the
[CMUの役割]
例えば、平常時において、CMUは、電池ユニット5を構成する電池本体10の充電率及び劣化率(SOH: State of Health)の推定、電池本体10の温度計測、並びに、時系列データの収集及びアップロードを行う。
例えば、CMUは、電池情報計測部13,14,15の計測情報(電池本体10の電流値、電圧値及び温度に関する情報)に基づいて、電池本体10の充電率及び劣化率の推定を行う。
例えば、電池本体10の温度計測は、電池ユニット5を構成する温度計測部15により行う。
例えば、CMUは、時系列データとして、計測された電池本体10の電流値、電圧値及び温度に関する情報と、タイマーにより計測される時間とに基づいて、電池本体10の電流値、電圧値及び温度の時間的変化に関する情報を収集する。
例えば、CMUは、収集した時系列データを、クラウド通信部11を介した通信(例えば無線通信)によりアップロードし、クラウド型の記憶媒体9(図9参照)に保存する。
[Role of CMU]
For example, in normal times, the CMU estimates the charging rate and deterioration rate (SOH: State of Health) of the
For example, the CMU estimates the charging rate and deterioration rate of the
For example, the temperature measurement of the battery
For example, the CMU, as time-series data, based on the information on the measured current value, voltage value and temperature of the
For example, the CMU uploads the collected time-series data through communication (for example, wireless communication) via the
例えば、CMUは、電池情報計測部13,14,15の計測情報(電池本体10の電流値、電圧値及び温度に関する情報)に基づいて、電池ユニット5の異常を判定する。例えば、CMUは、電池本体10の電流値、電圧値及び温度の少なくとも一つの値が異常閾値を超えた場合、電池ユニット5の異常と判定する。
For example, the CMU determines whether the
例えば、異常時において、CMUは、モータ3への電力供給を停止するよう電池ユニット5を制御する。例えば、異常時において、CMUは、スイッチ制御部32により複数の電池ユニット5すべての接続状態を非接続に切り換えてもよい。
For example, the CMU controls the
[BMSの役割]
例えば、BMSは、電池ボックス50全体の充電率及びEVトラック2の走行可能距離に関する情報を表示部(例えば、運転席のディスプレイ)に表示する。例えば、BMSは、電池本体10の充電中は表示部(例えば、運転席のランプ)を緑色に点灯する。例えば、BMSは、電池ユニット5の交換が必要な場合(例えば、充電率が10%未満の場合)は表示部(例えば、運転席のランプ)を赤色に点灯する。
[Role of BMS]
For example, the BMS displays information about the charging rate of the
例えば、平常時において、BMSは、CMSが推定した電池ユニット5の充電率及び劣化率に関する情報を表示部(例えば、運転席のディスプレイ)に表示する。
例えば、平常時において、BMSは、複数の電池ユニット5全体の温度管理を行う。例えば、BMSは、複数の電池ユニット5のうち高温の部分(例えば、電池本体10の温度が温度閾値以上のもの)を優先的に冷却するよう冷却制御部33を制御する。
例えば、平常時において、BMSは、複数の電池ユニット5のうち優先的に電力を消費する電池ユニット5を選択する。
例えば、平常時において、BMSは、スイッチ制御部32によりスイッチをオン又はオフとし、複数の電池ユニット5の接続状態(接続又は非接続)を切り換える。
For example, in normal times, the BMS displays information on the charging rate and deterioration rate of the
For example, in normal times, the BMS performs temperature control of the
For example, during normal times, the BMS selects the
For example, in normal times, the BMS turns on or off the switch by the
例えば、BMSは、電池ボックス50の内部回路の情報(例えば短絡など)、EVトラック2の衝突事故の検知情報(例えば障害物との接触など)、冷却機構6の異常検知(例えば冷却ファン23の不具合など)に基づき、電力供給システム1の異常を検知する。
For example, the BMS includes information on the internal circuit of the battery box 50 (for example, short circuit), detection information on the collision accident of the EV truck 2 (for example, contact with an obstacle), detection of an abnormality in the cooling mechanism 6 (for example, the cooling
例えば、異常時において、BMSは、モータ3への電力供給を停止するよう電池ユニット5を制御する。例えば、異常時において、BMSは、EVトラック2の運転を停止させる。例えば、異常時において、BMSは、表示部(例えば、運転席のランプ)を点滅させる。
For example, the BMS controls the
[電力供給システムの他の例]
図9は、実施形態の電力供給システム1の構成の他の例を示すブロック図である。
図9に示すように、例えば、電池ユニット5は、インバータ4を介して、系統電力40及び太陽光発電41により充電されてもよい。例えば、系統電力40及び太陽光発電41は、再生可能エネルギーによる発電事業者が保有する発電設備により得られる。
[Another example of power supply system]
FIG. 9 is a block diagram showing another example of the configuration of the
As shown in FIG. 9 , for example, the
なお、系統電力40は、再生可能エネルギーにより得られることに限らない。例えば、系統電力40は、太陽光発電41とは異なる系統であってもよい。例えば、系統電力40は、再生可能エネルギー以外の発電(例えば、化石燃料による発電、原子力発電等)により得られる電力であってもよい。例えば、系統電力40の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
Note that the
例えば、太陽光発電41では、シリコン半導体で作製されたセルがモジュール化された太陽光パネルにより、太陽の光を電気エネルギーに変換して出力する。
例えば、インバータ4は、系統電力40及び太陽光発電41のそれぞれを制御可能なハイブリッドインバータである。例えば、太陽光発電41の発電量が多い時間帯(例えば昼間)は、太陽光発電41の余剰電力で電池ユニット5を充電してもよい。一方、太陽光発電41の発電量が少ない時間帯(例えば夜間)は、系統電力40からの電力で電池ユニット5を充電してもよい。
For example, in the
For example, the
例えば、複数の電池ユニット5の少なくとも一つは、電気を宅配するためのバッテリを兼ねてもよい。例えば、EVトラック2により、一般の荷物の配送と電池ユニット5の配送とを一緒に行ってもよい。例えば、EVトラック2の荷台に積載される一般の荷物の積載量が荷物積載閾値未満の場合は、電池ユニット5の積載量を多くしてもよい。これにより、EVトラック2で配送される一般の荷物へ影響を与えることなく、電池ユニット5による需要家へ電気の宅配を行うことができる。
For example, at least one of the plurality of
[電池ボックス]
図10は、実施形態の電池ボックス50及び電池ユニット5の一例を示す斜視図である。
図10に示すように、電池ボックス50は、矩形箱状に形成されている。電池ボックス50は、電池ユニット5を収容可能なユニット収容部51を有する。ユニット収容部51は、電池ボックス50の一側部に複数設けられている。図10の例では、4行4列の16個のユニット収容部51が設けられている。なお、ユニット収容部51の設置数は上記に限らず、要求仕様に応じて変更することができる。
[Battery box]
FIG. 10 is a perspective view showing an example of the
As shown in FIG. 10, the
各ユニット収容部51は、電池ユニット5の寸法及び形状に対応する大きさに形成されている。ユニット収容部51は、電池ボックス50の一側方から電池ユニット5を収容可能に開口している。複数の電池ユニット5は、それぞれ同じ寸法及び形状を有する。複数のユニット収容部51も、それぞれ同じ寸法及び形状を有する。この構成によれば、任意のユニット収容部51に対して任意の電池ユニット5を収容することができる。これにより、任意の電池ユニット5を交換することができるため、作業性の向上に寄与する。
Each
なお、電池ユニット5の寸法及び形状は、上記に限らず、複数の電池ユニット5の間で互いに異なっていてもよい。また、ユニット収容部51の寸法及び形状は、上記に限らず、複数のユニット収容部51の間で互いに異なっていてもよい。例えば、電池ユニット5の寸法及び形状、並びに、ユニット収容部51の寸法及び形状は、要求仕様に応じて変更することができる。
Note that the dimensions and shape of the
図10の例では、複数のユニット収容部51のうち1つから電池ユニット5が取り出された状態を示している。図10の例では、電池ユニット5は、直方体形状の電池収容部16を有する。電池収容部16の上部には、ユーザが把持可能な把持部17が設けられている。例えば、把持部17は、電池ユニット5がユニット収容部51に収容された状態で、電池ボックス50の一側方に配置される。これにより、ユーザは、把持部17を電池ボックス50の一側方から把持することができるため、電池ユニット5の交換作業を好適に行うことができる。
The example of FIG. 10 shows a state in which the
例えば、電池ボックス50は、台車60により運搬可能であってもよい。図10の例では、台車60は、電池ボックス50を下方から支持する矩形板状の底板61と、底板61の前部から上方に起立する前部フレーム62と、底板61の側部から上方に起立する一対の側部フレーム63,64と、底板61の隅角部に設けられた車輪65と、を備える。
For example,
側部フレーム63,64は、底板61から電池ボックス50の上面よりも上方に延びるとともに、逆U字形状に形成されている。例えば、ユーザは、側部フレーム63,64において電池ボックス50の上面よりも上方に延びる部分(逆U字形状の部分)を把持して台車60を動かすことにより、電池ボックス50及び電池ユニット5を搬送することができる。
The side frames 63 and 64 extend upward from the
電池ユニット5は、EVトラック2(図1参照)の荷台に搭載した状態でモータ3に対して電力を供給可能にEVトラック2に連結される。例えば、電池ボックス50は、EVトラック2の荷台に搭載可能である。例えば、EVトラック2の荷台に搭載されている電池ボックス50の電池収容部16に対して電池ユニット5を収容する。これにより、電池ユニット5からモータ3に電力が供給可能な状態となる。
The
例えば、EVトラック2の荷台の内部空間が電池ボックス50に対して十分に大きい場合は、電池ボックス50をEVトラック2の荷台の前部(内部空間の前半部)に積載してもよいし、荷台の後部(内部空間の後半部)に積載してもよい。例えば、運転席の後方にスペースがある場合は、このスペースに電池ボックス50を積載してもよい。例えば、電池ボックス50は、台車60に載せた状態でEVトラック2に積載されてもよいし、台車60から降ろした状態でEVトラック2に積載されてもよい。例えば、EVトラック2に対する電池ボックス50の積載態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
なお、EVトラック2に対して電池ボックス50を積載することに限らず、電池ボックス50から取り出した電池ユニット5を積載してもよい。すなわち、電池ボックス50全体としてではなく、個々の電池ユニット5としてEVトラック2に積載してもよい。例えば、電池ユニット5が16個ある場合、16個の電池ユニット5全部をEVトラック2に積載してもよいし、16個のうち一部のみ(例えば1個から5個)の電池ユニット5をEVトラック2に積載してもよい。例えば、電池ユニット5の重量、形状、大きさ等に基づいて、EVトラック2に対する電池ユニット5の積載量を変更してもよい。例えば、EVトラック2に対する電池ボックス50又は電池ユニット5の搭載態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
For example, if the interior space of the bed of the
Note that the
[作用効果]
以上説明したように、上記実施形態の電力供給システム1は、EVトラック2を駆動するためのモータ3に電力を供給する電池ユニット5と、EVトラック2に搭載され、電池ユニット5の残容量を監視するとともに電池ユニット5の充放電を制御する制御ユニット7と、を備え、電池ユニット5は、制御ユニット7に対して着脱可能である。
例えば仮に、電池ユニット5がEVトラック2に対して着脱不能に固定されている場合、電池ユニット5を充電する際には充電設備から直にケーブル等を接続する必要があり、充電を効率よく行うことができない可能性がある。これに対し本構成によれば、電池ユニット5を充電する際には制御ユニット7から取り外すことができるため、充電を効率よく行うことができる。一方、電池ユニット5が制御ユニット7に対して電気的に接続されている場合は、制御ユニット7により電池ユニット5の残容量を監視するとともに電池ユニット5の充放電を制御することができる。したがって、電池ユニット5の充放電管理を効率よく行うことができる。
[Effect]
As described above, the
For example, if the
上記実施形態では、電池ユニット5は、複数設けられ、複数の電池ユニット5の少なくとも一つは、EVトラック2に積載された状態で運搬されることで、以下の効果を奏する。
電池ユニット5が複数設けられる場合、複数の電池ユニット5の間で充電率(SOC: State of Charge)にばらつきが生じる場合がある。この場合、複数の電池ユニット5のうち充電率が閾値未満のもののみを充電することで、充電を効率よく行うことができる。一方、複数の電池ユニット5のうち充電率が閾値以上のものは需要家(例えば、電力を使用する商業施設、工場、会社、一般家庭など)へ配送することで、電気の宅配を行うことができる。したがって、電池ユニット5の充放電管理を効率よく行うことができ、かつ、電気の宅配を行うことができる。
In the above-described embodiment, a plurality of
When a plurality of
上記実施形態では、複数の電池ユニット5は、それぞれ直列に接続可能であることで、以下の効果を奏する。
要求される電圧に応じて、複数の電池ユニット5をそれぞれ直列に接続することができる。例えば、EVトラック2の走り出し時など、要求される電圧が所定値以上の場合、複数の電池ユニット5のすべてを直列に接続することにより、最大限の電圧で運用することができる。一方、要求される電圧が所定値未満の場合、直列で接続する電池ユニット5の数を減らし、可及的に低い電圧で運用することができる。このような場合、特定の電池ユニット5を集中的に選択することによって、複数の電池ユニット5の間で充電率にばらつきを与え、複数の電池ユニット5のうち充電率が閾値未満となったものを優先的に充電することができる。
In the above-described embodiment, the plurality of
A plurality of
上記実施形態では、EVトラック2は、電池ユニット5を積載可能な荷台を備え、電池ユニット5は、荷台に積載した状態でモータ3に対して電力を供給可能にEVトラック2に連結されることで、以下の効果を奏する。
EVトラック2の荷台に電池ユニット5を積載して運搬することができるため、電池ユニット5を荷物として扱うことができる。例えば、荷物の集配に使用しているEVトラック2に、一般の荷物と同様に電池ユニット5を載せて運搬することにより、電池ユニット5を配送することができる。加えて、電池ユニット5を荷台に積載し、電池ユニット5をモータ3に対して電力を供給可能にEVトラック2に連結することで、EVトラック2を駆動することができる。
In the above-described embodiment, the
Since the
上記実施形態では、電池ユニット5は、モータ3に電力を供給する電池本体10と、制御ユニット7と通信するBMS通信部12と、電池本体10の電流値、電圧値及び温度を計測する電池情報計測部13,14,15と、電池本体10、BMS通信部12及び電池情報計測部13,14,15を収容する電池収容部16と、を備えることで、以下の効果を奏する。
電池本体10、BMS通信部12及び電池情報計測部13,14,15を電池収容部16に収容した状態で、電池ユニット5を制御ユニット7に対して着脱することができるため、電池ユニット5の着脱作業の向上に寄与する。加えて、電池本体10、BMS通信部12及び電池情報計測部13,14,15が電池収容部16内に集約されるため、これらが別個に独立して設けられている場合と比較して、電力供給システム1を簡素化しやすい。
In the above embodiment, the
Since the
上記実施形態では、制御ユニット7は、EVトラック2及び電池ユニット5を制御するECU30と、電池ユニット5と通信するCMU通信部31と、電池ユニット5の接続状態の切り換えを制御するスイッチ制御部32と、電池ユニット5を冷却するための冷却機構6を制御する冷却制御部33と、ECU30、CMU通信部31、スイッチ制御部32及び冷却制御部33を収容する制御収容部34と、を備えることで、以下の効果を奏する。
ECU30、CMU通信部31、スイッチ制御部32及び冷却制御部33を制御収容部34に収容した状態で、制御ユニット7をEVトラック2に搭載することができるため、制御ユニット7のメンテナンス性の向上に寄与する。加えて、ECU30、CMU通信部31、スイッチ制御部32及び冷却制御部33が制御収容部34内に集約されるため、これらが別個に独立して設けられている場合と比較して、電力供給システム1を簡素化しやすい。
In the above embodiment, the
Since the
上記実施形態の電力供給方法によれば、制御ユニット7をEVトラック2に搭載した状態で、電池ユニット5を制御ユニット7に対して着脱することで、以下の効果を奏する。
電池ユニット5を充電する際には制御ユニット7から取り外すことができるため、充電を効率よく行うことができる。一方、電池ユニット5が制御ユニット7に対して電気的に接続されている場合は、制御ユニット7により電池ユニット5の残容量を監視するとともに電池ユニット5の充放電を制御することができる。したがって、電池ユニット5の充放電管理を効率よく行うことができる。
According to the power supply method of the above embodiment, the
Since the
[変形例]
上記実施形態では、移動体がEVトラックである例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、移動体は、EVトラック以外の電気自動車、自転車及び電車等の他の車両、ドローン及び飛行機等の航空機、並びに船舶等の他の移動体であってもよい。例えば、移動体の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。
[Modification]
In the above embodiment, an example in which the moving body is an EV truck has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the mobile body may be an electric vehicle other than an EV truck, another vehicle such as a bicycle and a train, an aircraft such as a drone and an airplane, and another mobile body such as a ship. For example, the aspect of the mobile body can be changed according to the required specifications.
上記実施形態では、電池ユニットは、複数設けられる例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電池ユニットは、1つのみ設けられていてもよい。例えば、電池ユニットの設置数は、要求仕様に応じて変更することができる。 In the above embodiment, an example in which a plurality of battery units are provided has been described, but the present invention is not limited to this. For example, only one battery unit may be provided. For example, the number of installed battery units can be changed according to required specifications.
上記実施形態では、複数の電池ユニットの少なくとも一つは、移動体に積載された状態で運搬される例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電池ユニットは、移動体に積載された状態で運搬されなくてもよい。例えば、電池ユニットは、電気を宅配するためのバッテリを兼ねなくてもよい。例えば、電池ユニットは、移動体を駆動するための駆動部に電力を供給するバッテリとして機能していればよい。例えば、電池ユニットの態様は、要求仕様に応じて変更することができる。 In the above embodiment, at least one of the plurality of battery units has been described as an example in which it is transported while being loaded on a mobile object, but the present invention is not limited to this. For example, the battery unit does not have to be transported while being loaded on a mobile object. For example, the battery unit does not have to double as a battery for delivering electricity. For example, the battery unit may function as a battery that supplies electric power to a driving unit for driving the mobile object. For example, the aspect of the battery unit can be changed according to the required specifications.
上記実施形態では、複数の電池ユニットはそれぞれ直列に接続可能である例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、複数の電池ユニットは、それぞれ並列に接続可能であってもよい。例えば、複数の電池ユニットの接続態様は、要求仕様に応じて変更することができる。 In the above-described embodiment, an example in which a plurality of battery units can be connected in series has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a plurality of battery units may each be connectable in parallel. For example, the connection mode of a plurality of battery units can be changed according to required specifications.
上記実施形態では、EVトラックは、電池ユニットを積載可能な荷台を備え、電池ユニットは、荷台に積載した状態で駆動部に対して電力を供給可能にEVトラックに連結される例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電池ユニットは、EVトラックにおいて荷台以外の場所に積載された状態で駆動部に対して動力を供給可能にEVトラックに連結されてもよい。例えば、電池ユニットの積載及び連結の態様は、要求仕様に応じて変更することができる。 In the above embodiment, the EV truck includes a bed on which the battery unit can be loaded, and the battery unit is connected to the EV truck while being loaded on the bed so as to supply power to the drive unit. However, it is not limited to this. For example, the battery unit may be coupled to the EV truck so as to be able to supply power to the driving unit while being loaded on the EV truck in a place other than the cargo bed. For example, the manner of loading and connecting the battery units can be changed according to the required specifications.
上記実施形態では、電池ユニットは、モータに電力を供給する電池本体と、制御ユニットと通信する電池通信部と、電池本体の電流値、電圧値及び温度を計測する電池情報計測部と、電池本体、電池通信部及び電池情報計測部を収容する電池収容部と、を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、電池ユニットは、電池通信部及び電池情報計測部を備えていなくてもよい。例えば、電池本体、電池通信部及び電池情報計測部が電池収容部内に集約されず、これらが別個に独立して設けられていてもよい。例えば、電池ユニットの構成態様は、要求仕様に応じて変更することができる。 In the above embodiment, the battery unit includes a battery main body that supplies power to the motor, a battery communication section that communicates with the control unit, a battery information measurement section that measures the current value, voltage value, and temperature of the battery main body, and a battery main body. , and a battery accommodation unit that accommodates the battery communication unit and the battery information measurement unit, but the present invention is not limited to this. For example, the battery unit does not have to include the battery communication section and the battery information measurement section. For example, the battery main body, the battery communication section, and the battery information measurement section may not be integrated in the battery housing section, but may be provided separately and independently. For example, the configuration of the battery unit can be changed according to required specifications.
上記実施形態では、制御ユニットは、EVトラック及び電池ユニットを制御する制御本体と、電池ユニットと通信する制御通信部と、電池ユニットの接続状態の切り換えを制御する切換制御部と、電池ユニットを冷却するための冷却機構を制御する冷却制御部と、制御本体、制御通信部、切換制御部及び冷却制御部を収容する制御収容部と、を備える例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、制御ユニットは、制御通信部、切換制御部及び冷却制御部を備えていなくてもよい。例えば、制御本体、制御通信部、切換制御部及び冷却制御部が制御収容部内に集約されず、これらが別個に独立して設けられていてもよい。例えば、制御ユニットの構成態様は、要求仕様に応じて変更することができる。 In the above embodiment, the control unit includes a control body that controls the EV truck and the battery unit, a control communication unit that communicates with the battery unit, a switching control unit that controls switching of the connection state of the battery unit, and a cooling unit that cools the battery unit. Although the example provided with the cooling control part which controls the cooling mechanism for cooling, and the control accommodation part which accommodates a control main body, a control communication part, a switching control part, and a cooling control part was demonstrated, it is not restricted to this. For example, the control unit may not include the control communication section, the switching control section, and the cooling control section. For example, the control main body, the control communication section, the switching control section, and the cooling control section may not be integrated in the control housing section, but may be provided separately and independently. For example, the configuration of the control unit can be changed according to required specifications.
上記実施形態では、電力供給システムは、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した電力供給システムが備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した電力供給システムのそれぞれが備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやWAN、LAN、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、CD-ROM等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、複数の記憶媒体を用いたクラウド型の記憶媒体やブロックチェーンの形式で各データが保存された記憶媒体も含まれる。 In the above embodiments, the power supply system has a computer system inside. Then, by recording a program for realizing the function of each configuration provided in the power supply system described above on a computer-readable recording medium, and causing the computer system to read and execute the program recorded on this recording medium Processing in each configuration provided for each of the power supply systems described above may be performed. Here, "loading and executing the program recorded on the recording medium into the computer system" includes installing the program in the computer system. The "computer system" here includes hardware such as an OS and peripheral devices. Also, the "computer system" may include a plurality of computer devices connected via a network including communication lines such as the Internet, WAN, LAN, and dedicated lines. The term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible discs, magneto-optical discs, ROMs and CD-ROMs, and storage devices such as hard discs incorporated in computer systems. Thus, the recording medium storing the program may be a non-transitory recording medium such as a CD-ROM. The recording medium also includes a cloud-type storage medium using a plurality of storage media and a storage medium in which each data is stored in a block chain format.
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に電力供給システムが備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムやデータのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Recording media also include internal or external recording media accessible from the distribution server for distributing the program. It should be noted that the program may be divided into a plurality of parts, downloaded at different timings, and then combined in each structure of the power supply system, or the distribution servers that distribute the divided programs and data may be different. In addition, "computer-readable recording medium" is a volatile memory (RAM) inside a computer system that acts as a server or client when the program is transmitted via a network, and retains the program for a certain period of time. It shall also include things. Further, the program may be for realizing part of the functions described above. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above functions by combining with a program already recorded in the computer system.
また、上述した実施形態における電力供給システムが備える各機能の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。 Also, part or all of the functions included in the power supply system in the above-described embodiments may be implemented as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each function may be individually processorized, or part or all may be integrated and processorized. Also, the method of circuit integration is not limited to LSI, but may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. In addition, when an integration circuit technology that replaces LSI appears due to advances in semiconductor technology, an integrated circuit based on this technology may be used.
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…電力供給システム、2…EVトラック(移動体)、3…モータ(駆動部)、5…電池ユニット、6…冷却機構、7…制御ユニット、10…電池本体、12…BMS通信部(電池通信部)、13…電流計測部(電池情報計測部)、14…電圧計測部(電池情報計測部)、15…温度計測部(電池情報計測部)、16…電池収容部、30…ECU(制御本体)、31…CMU通信部(制御通信部)、32…スイッチ制御部(切換制御部)、33…冷却制御部、34…制御収容部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記移動体に搭載され、前記電池ユニットの残容量を監視するとともに前記電池ユニットの充放電を制御する制御ユニットと、を備え、
前記電池ユニットは、前記制御ユニットに対して着脱可能である
電力供給システム。 a battery unit that supplies electric power to a driving unit for driving a mobile body;
a control unit mounted on the mobile body, monitoring the remaining capacity of the battery unit and controlling charging and discharging of the battery unit;
The power supply system, wherein the battery unit is detachable with respect to the control unit.
前記複数の電池ユニットの少なくとも一つは、前記移動体に積載された状態で運搬される
請求項1に記載の電力供給システム。 A plurality of the battery units are provided,
The power supply system according to claim 1, wherein at least one of the plurality of battery units is carried while being loaded on the mobile object.
前記複数の電池ユニットは、それぞれ直列に接続可能である
請求項1又は2に記載の電力供給システム。 A plurality of the battery units are provided,
The power supply system according to claim 1 or 2, wherein the plurality of battery units are each connectable in series.
前記電池ユニットは、前記荷台に積載した状態で前記駆動部に対して前記電力を供給可能に前記電気自動車に連結される
請求項1から3の何れか一項に記載の電力供給システム。 The moving body is an electric vehicle having a carrier on which the battery unit can be loaded,
The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the battery unit is connected to the electric vehicle so as to be able to supply the electric power to the driving unit while being loaded on the cargo bed.
前記駆動部に前記電力を供給する電池本体と、
前記制御ユニットと通信する電池通信部と、
前記電池本体の電流値、電圧値及び温度の少なくとも一つを計測する電池情報計測部と、
前記電池本体、前記電池通信部及び前記電池情報計測部を収容する電池収容部と、を備える
請求項1から4の何れか一項に記載の電力供給システム。 The battery unit is
a battery body that supplies the electric power to the drive unit;
a battery communication unit that communicates with the control unit;
a battery information measuring unit that measures at least one of a current value, a voltage value and a temperature of the battery main body;
The power supply system according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a battery accommodating section that accommodates the battery main body, the battery communication section, and the battery information measuring section.
前記移動体及び前記電池ユニットを制御する制御本体と、
前記電池ユニットと通信する制御通信部と、
前記電池ユニットの接続状態の切り換えを制御する切換制御部と、
前記電池ユニットを冷却するための冷却機構を制御する冷却制御部と、
前記制御本体、前記制御通信部、前記切換制御部及び前記冷却制御部を収容する制御収容部と、を備える
請求項1から5の何れか一項に記載の電力供給システム。 The control unit is
a control body that controls the moving body and the battery unit;
a control communication unit that communicates with the battery unit;
a switching control unit that controls switching of the connection state of the battery unit;
a cooling control unit that controls a cooling mechanism for cooling the battery unit;
The power supply system according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a control housing section housing the control body, the control communication section, the switching control section, and the cooling control section.
前記制御ユニットを前記移動体に搭載した状態で、前記電池ユニットを前記制御ユニットに対して着脱する
電力供給方法。 A power supply method in the power supply system according to any one of claims 1 to 6,
A power supply method, wherein the battery unit is attached to and detached from the control unit while the control unit is mounted on the mobile object.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021146958A JP2023039705A (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Power supply system and power supply method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021146958A JP2023039705A (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Power supply system and power supply method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023039705A true JP2023039705A (en) | 2023-03-22 |
Family
ID=85613772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021146958A Pending JP2023039705A (en) | 2021-09-09 | 2021-09-09 | Power supply system and power supply method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023039705A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008305619A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Aisan Ind Co Ltd | Power supply device for electric automobile |
JP2013162567A (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Isuzu Motors Ltd | System for supplying power and method of supplying power for transportation electric vehicle |
JP2014158335A (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Traction type transport vehicle, cargo handling facility, tractor, control method of tractor, and program |
JP2018113825A (en) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 三共オートサービス株式会社 | Control unit for modified type electric vehicle and modified type electric vehicle |
JP2020005403A (en) * | 2018-06-28 | 2020-01-09 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage unit device for electric carrier vehicle |
WO2021125282A1 (en) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | 本田技研工業株式会社 | Electric power device, display device, charging rate calculation method, program, and memory medium |
-
2021
- 2021-09-09 JP JP2021146958A patent/JP2023039705A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008305619A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Aisan Ind Co Ltd | Power supply device for electric automobile |
JP2013162567A (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Isuzu Motors Ltd | System for supplying power and method of supplying power for transportation electric vehicle |
JP2014158335A (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Traction type transport vehicle, cargo handling facility, tractor, control method of tractor, and program |
JP2018113825A (en) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 三共オートサービス株式会社 | Control unit for modified type electric vehicle and modified type electric vehicle |
JP2020005403A (en) * | 2018-06-28 | 2020-01-09 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage unit device for electric carrier vehicle |
WO2021125282A1 (en) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | 本田技研工業株式会社 | Electric power device, display device, charging rate calculation method, program, and memory medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8810200B2 (en) | Load system | |
CA2760576C (en) | A battery-powered all-electric locomotive and related locomotive and train configurations | |
US9381822B2 (en) | Refuelable battery powered electric vehicle | |
CA2532410C (en) | Vehicle charging, monitoring and control systems for electric and hybrid electric vehicles | |
US9252624B2 (en) | Battery control device and battery system | |
US20130167752A1 (en) | Battery-Powered All-Electric and/or Hybrid Locomotive and Related Locomotive and Train Configurations | |
CA2771091C (en) | Scalable intelligent power supply system and method | |
JP6603335B2 (en) | Railway transportation system with built-in power supply | |
GB2595970A (en) | Electric mobile refrigeration unit | |
CN105552477A (en) | Traction battery thermal management | |
US9487096B2 (en) | Charging device | |
KR20210027612A (en) | System of refrigeration for electic vehicle using independent power source | |
US20210078444A1 (en) | Mixed battery pack control | |
JP2021019464A (en) | Rechargeable battery and electrical power system | |
JP2023039705A (en) | Power supply system and power supply method | |
US20230155395A1 (en) | System and method with a direct current to direct current (dc/dc) converter | |
CN218702927U (en) | Novel power supply vehicle | |
CN216086200U (en) | Mute high-power generator car | |
US20240097445A1 (en) | Solar power distribution and control system for movable storage containers | |
US20230415792A1 (en) | Articulated vehicle arrangement for a rail freight train | |
CN118163696A (en) | Mobile energy storage charging system | |
CN117480696A (en) | High-voltage distribution box, battery pack and power utilization device | |
JP2014122463A (en) | Parking apparatus and parking apparatus group | |
CN115891697A (en) | Flexible charging method for tramcar |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230314 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230912 |