JP6195231B2 - 電池システム - Google Patents
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Description
この実施形態の電池システムは、一例として、電気自動車等の車両の電源として用いられるものである。図1に示す電池システムは、充放電可能な主電池1と、不活性状態の空気電池を含むカートリッジ2と、カートリッジ2を着脱可能に保持するとともに空気電池の電力を出力するカートリッジホルダ3を備えている。
図3は、本発明の電池システムの第2実施形態を説明する図である。なお、以下に述べる各実施形態において、第1実施形態と同一の構成部位は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図4に示す電池システムは、第1実施形態と同等の基本構成を備えると共に、空気電池8が、空気を遮断した封止状態にして保存され且つ開封により空気を導入して活性化するものであって、電池活性化手段4が、空気電池8を開封する手段になっている。
図6及び7は、本発明の電池システムの第4実施形態を説明する図であって、システム制御手段6による空気電池8の起動工程を説明するフローチャートである。
システム制御手段6は、主電池1の残量Czと、主電池1の全容量Cmと、空気電池8の容量Caとの関係が、Cz>Cm+Caになったときに、人為的な空気電池8の起動許可の有無に関係なく、電池活性化手段4の作動を禁止する制御を行う。ここで、当該電池システムは、電気自動車の電源として用いる場合には、空気電池8を起動するために人為的に操作可能な起動スイッチが設けられる。この起動スイッチは、空気電池8を直接起動するものではなく、例えば電欠(電気欠乏)の予防策として選択的に操作される。この条件判定Aでは、その起動スイッチをONにしておいても、主電池1の残量が充分にある場合には、空気電池8を起動しないようにし、空気電池8の無駄な使用を未然に阻止する。
システム制御手段6は、主電池1の残量Czと、主電池1の放電下限容量Chと、主電池1の使用状況に基づいて予測する使用予測値Faとの関係が、Cz<Ch+Faになったときに、電池活性化手段4を作動させる制御、又は人為的な空気電池8の起動許可後に電池活性化手段4を作動させる制御を行う。ここで、使用予測値Faは、例えば、当該電池システムを電気自動車の電源とした場合には、主電池1の使用状況、すなわち車両の走行状況や電装機器の使用状況により変化するデータを用い、このデータに基づいて主電池1の容量減少を予測した値である。この条件判定Bでは、主電池1の容量減少を予測して、空気電池8を起動させるようにし、車両の走行中の電欠を防止する。
システム制御手段6は、主電池1の残量Czと、主電池1の放電下限容量Chと、主電池1の使用状況及び空気電池8の充電電力に基づいて予測されるシステム全体の予測消費電力Fsと、空気電池8の充電電力Cdとの関係が、Cz<Ch+Fs−Cdになったときに、電池活性化手段4を作動させる制御、又は人為的な空気電池8の起動許可後に電池活性化手段4を作動させる制御を行う。先の条件判定Bでは、主電池1の使用を予測して空気電池8の起動判定を行うのに対して、この条件判定Cでは、主電池1及び空気電池8によるシステム全体の消費電力を予測し、例えば目的地までに必要な消費電力を予測して、空気電池8を起動するタイミングを判定する。これにより、目的地までの途中で電欠に陥るような事態を未然に阻止する。
システム制御手段6は、主電池1の残量Czと、主電池1の放電下限容量Chとの関係が、Cz≦Chになったときに、電池活性化手段4を作動させる制御、又は人為的な空気電池8の起動許可後に電池活性化手段4を作動させる制御を行う。この条件判定Dでは、空気電池8を起動する前に主電池1が完全放電してしまうのを防止する。
2 カートリッジ
2P カートリッジの注液部
3 カートリッジホルダ
3P カートリッジホルダの注液部
4 電池活性化手段
5 空気供給手段
6 システム制御手段
8 空気電池
11 タンク(電池活性化手段)
12 配管(電池活性化手段)
13 調整弁(電池活性化手段)
45 タンク
46 注液部
47 アクチュエータ(電池活性化手段)
Claims (11)
- 充放電可能な主電池と、
不活性状態の空気電池を含むカートリッジと、
カートリッジを着脱可能に保持するとともに空気電池の電力を出力するカートリッジホルダと、
カートリッジホルダで保持したカートリッジの空気電池を活性化させる電池活性化手段と、
主電池、及び電池活性化手段を制御するシステム制御手段を備え、
システム制御手段が、主電池の放電状況に応じて電池活性化手段を制御し、
システム制御手段は、主電池の残量Czと、主電池の全容量Cmと、空気電池の容量Caとの関係が、Cz>Cm+Caになったときに、人為的な空気電池の起動許可の有無に関係なく、電池活性化手段の作動を禁止する制御を行うことを特徴とする電池システム。 - カートリッジホルダの空気電池により主電池を充電することを特徴とする請求項1に記載の電池システム。
- 空気電池が、電解質用液体を未注液状態にして保存され且つ電解質用液体の注液により活性化する注液式の空気電池であって、
電池活性化手段が、空気電池に電解質用液体の注液を可能とする手段であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池システム。 - カートリッジ及びカートリッジホルダが、装着時に互いに連通する注液部を有し、
電池活性化手段が、電解質用液体のタンクと、タンクからカートリッジホルダの注液部へ至る配管と、配管の途中を開閉する調整弁を備え、電解質用液体の注液を可能とする手段であることを特徴とする請求項3に記載の電池システム。 - カートリッジが、電解質用液体のタンク及び空気電池への注液部を一体的に有し、
電池活性化手段が、閉塞された注液部を開放することで、電解質用液体の注液を可能とする手段であることを特徴とする請求項3に記載の電池システム。 - 空気電池が、空気を遮断した封止状態にして保存され且つ開封により空気を導入して活性化する空気電池であって、
電池活性化手段が、空気電池を開封する手段であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池システム。 - 充放電可能な主電池と、
不活性状態の空気電池を含むカートリッジと、
カートリッジを着脱可能に保持するとともに空気電池の電力を出力するカートリッジホルダと、
カートリッジホルダで保持したカートリッジの空気電池を活性化させる電池活性化手段と、
主電池、及び電池活性化手段を制御するシステム制御手段を備え、
システム制御手段が、主電池の放電状況に応じて電池活性化手段を制御し、
システム制御手段は、主電池の残量Czと、主電池の放電下限容量Chと、主電池の使用状況に基づいて予測する使用予測値Faとの関係が、Cz<Ch+Faになったときに、電池活性化手段を作動させる制御、又は人為的な空気電池の起動許可後に電池活性化手段を作動させる制御を行うことを特徴とする電池システム。 - 充放電可能な主電池と、
不活性状態の空気電池を含むカートリッジと、
カートリッジを着脱可能に保持するとともに空気電池の電力を出力するカートリッジホルダと、
カートリッジホルダで保持したカートリッジの空気電池を活性化させる電池活性化手段と、
主電池、及び電池活性化手段を制御するシステム制御手段を備え、
システム制御手段が、主電池の放電状況に応じて電池活性化手段を制御し、
システム制御手段は、主電池の残量Czと、主電池の放電下限容量Chと、主電池の使用状況及び空気電池の充電電力に基づいて予測されるシステム全体の予測消費電力Fsと、空気電池の充電電力Cdとの関係が、Cz<Ch+Fs−Cdになったときに、電池活性化手段を作動させる制御、又は人為的な空気電池の起動許可後に電池活性化手段を作動させる制御を行うことを特徴とする電池システム。
- カートリッジホルダで保持したカートリッジの空気電池に空気を供給する空気供給手段を備えたことを特徴とする請求項1〜6,9及び10のいずれか1項に記載の電池システム。
- システム制御手段が、電池活性化手段を制御する機能に加えて、空気供給手段による空気の供給量を制御する機能を有することを特徴とする請求項12に記載の電池システム。
- カートリッジの空気電池が、二次電池であることを特徴とする請求項1〜6,9,10,12及び13のいずれか1項に記載の電池システム。
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