WO2010103685A1 - 温度制御方法及び温度制御装置 - Google Patents

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克明 森田
小川 浩
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Definitions

  • the present invention relates to an overhead wire-less traffic system configured such that a vehicle equipped with a power storage device travels on a track, and more particularly relates to a temperature control method and a temperature control device for controlling the temperature of a power storage device mounted on the vehicle. .
  • a vehicle of such an overhead-line-less transportation system includes a power storage device (for example, a battery) that stores electric power, and the vehicle stores electric power in the power storage device when the vehicle stops at a station. It is designed to run on the top.
  • a power storage device for example, a battery
  • Patent Document 1 a power storage device control device that calculates the current remaining capacity of the power storage device based on the current data, voltage data, self-discharge amount, and the like of the power storage device has been proposed.
  • the maximum voltage allowable value and the minimum voltage allowable value are preset in the power storage device.
  • the interlock function in the power storage device is activated, and then the power storage device is used. It becomes impossible to do. Therefore, during operation of the vehicle, the voltage of the power storage device needs to be maintained between the maximum voltage allowable value and the minimum voltage allowable value.
  • the internal resistance of the power storage device gradually increases with the elapsed months, and as a result, the voltage fluctuation of the power storage device increases.
  • the minimum voltage value V min of the power storage device gradually approaches the minimum voltage allowable value VL.
  • the minimum voltage value V min and the minimum voltage allowable value margin V m between the VL becomes small.
  • the margin V m between the lowest voltage value V min and the minimum allowable voltage value VL becomes smaller, becomes minimum voltage value V min of the electric storage device by the environment of use is less than the minimum allowable voltage value VL, which As a result, the interlock function is activated, and there is a high possibility that the power storage device cannot be used. Therefore, the power storage device must be replaced, and the power storage device cannot be used for a long time.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a temperature control method and a temperature of a power storage device that can extend the life of the power storage device even when the internal resistance of the power storage device increases. It is to provide a control device.
  • a temperature control method for controlling the temperature of the power storage device when a vehicle equipped with the power storage device travels on a track, When the minimum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device becomes a first predetermined voltage value near the minimum voltage allowable value of the power storage device, the minimum voltage value of the power storage device is the first predetermined voltage.
  • the power storage device is controlled to a temperature at which the value is maintained.
  • the power storage device when the maximum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device becomes a second predetermined voltage value near the maximum voltage allowable value of the power storage device, the power storage The power storage device is controlled to a temperature at which the highest voltage value of the device is maintained at the second predetermined voltage value.
  • a temperature control method for controlling the temperature of the power storage device when a vehicle equipped with the power storage device travels on a track, and when the operation of the vehicle starts, The power storage device is controlled to a temperature such that the minimum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device is a first predetermined voltage value in the vicinity of the minimum voltage allowable value of the power storage device. The power storage device is controlled to a temperature at which the minimum voltage value is maintained at the first predetermined voltage value.
  • the maximum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device becomes a second predetermined voltage value near the maximum voltage allowable value of the power storage device.
  • the power storage device is controlled to a temperature such that the maximum voltage value of the power storage device is maintained at the second predetermined voltage value during operation of the vehicle.
  • the power storage device in the overhead wire-less traffic system configured such that a vehicle equipped with the power storage device travels on a track, the power storage device includes a temperature control device, and the temperature control When the minimum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device reaches a first predetermined voltage value in the vicinity of the minimum voltage allowable value of the power storage device, the device determines that the minimum voltage value of the power storage device is the first voltage value. The power storage device is controlled to a temperature at which the predetermined voltage value is maintained.
  • the maximum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device becomes a second predetermined voltage value near the maximum voltage allowable value of the power storage device.
  • the power storage device is controlled to a temperature at which the maximum voltage value of the power storage device is maintained at the second predetermined voltage value.
  • the power storage device in the overhead wire-less traffic system configured such that a vehicle equipped with the power storage device travels on a track, the power storage device includes a temperature control device, When the temperature control device starts operation of the vehicle, the power storage device is set to a temperature such that a minimum voltage value corresponding to an internal resistance of the power storage device becomes a first predetermined voltage value in the vicinity of a minimum voltage allowable value of the power storage device. The power storage device is controlled to a temperature at which the minimum voltage value of the power storage device is maintained at the first predetermined voltage value during operation of the vehicle.
  • the maximum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device is a value near the maximum voltage allowable value of the power storage device.
  • the power storage device is controlled to a temperature such that a predetermined voltage value of 2 is obtained, and the power storage device is maintained at a temperature at which the maximum voltage value of the power storage device is maintained at the second predetermined voltage value during operation of the vehicle. Is to control.
  • the temperature control method is a temperature control method for controlling the temperature of the power storage device when a vehicle equipped with the power storage device travels on a track, and corresponds to the internal resistance of the power storage device.
  • a temperature at which the minimum voltage value of the power storage device is maintained at the first predetermined voltage value when the minimum voltage value to be reached becomes a first predetermined voltage value in the vicinity of the minimum voltage allowable value of the power storage device. Therefore, even when the voltage fluctuation of the power storage device increases as the internal resistance of the power storage device increases, the minimum voltage value of the power storage device is constant with respect to the minimum allowable voltage value of the power storage device. Thus, there is no possibility that the minimum voltage value of the power storage device becomes smaller than the minimum allowable voltage value depending on the use situation and environment. As a result, the power storage device can be used over a longer period within the allowable voltage value range as compared with the conventional case, and the life (lifetime) of the power storage device can be extended.
  • the temperature control method controls the temperature of the power storage device when a vehicle equipped with the power storage device travels on a track, and when the vehicle starts operating,
  • the power storage device is controlled to a temperature such that the minimum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device is a first predetermined voltage value in the vicinity of the minimum voltage allowable value of the power storage device. Since the power storage device is controlled to a temperature at which the minimum voltage value is maintained at the first predetermined voltage value, the minimum voltage value of the power storage device is always set to the minimum voltage allowable value of the power storage device from the start of operation of the vehicle.
  • the power storage device can be used over a longer period within the allowable voltage value range as compared with the conventional case.
  • the temperature of the power storage device is controlled so that the minimum voltage value of the power storage device becomes a predetermined voltage value in the vicinity of the minimum voltage allowable value of the power storage device at the start of operation of the vehicle.
  • the deterioration of the power storage device is difficult to proceed, and as a result, the life of the power storage device can be further extended.
  • the maximum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device becomes the second predetermined voltage value near the maximum voltage allowable value of the power storage device.
  • the power storage device is controlled to a temperature such that the maximum voltage value of the power storage device is maintained at the second predetermined voltage value during operation of the vehicle.
  • the power storage device In an operating environment in which the voltage value at the time becomes the maximum voltage value of the power storage device, even if the voltage fluctuation of the power storage device increases as the internal resistance of the power storage device increases, The maximum voltage value of the device is maintained while ensuring a certain margin with respect to the maximum allowable voltage value of the power storage device, and the maximum voltage value of the power storage device is larger than the maximum allowable voltage value depending on the use situation and environment. There is no fear. As a result, the power storage device can be used over a longer period within the allowable voltage value range as compared with the conventional case.
  • the power storage device in the overhead line-less traffic system configured such that the vehicle equipped with the power storage device travels on the track, the power storage device includes a temperature control device, When the minimum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device reaches a first predetermined voltage value in the vicinity of the minimum voltage allowable value of the power storage device, the temperature control device determines that the minimum voltage value of the power storage device is Since the power storage device is controlled to a temperature that is maintained at the first predetermined voltage value, even when the voltage fluctuation of the power storage device increases as the internal resistance of the power storage device increases. Therefore, the minimum voltage value of the power storage device is maintained while ensuring a certain margin with respect to the minimum voltage allowable value of the power storage device. There is no possibility to be low. As a result, the power storage device can be used over a longer period within the allowable voltage value range as compared with the conventional case, and the life of the power storage device can be extended.
  • the temperature control device is configured such that the maximum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device is a second predetermined voltage value near the maximum voltage allowable value of the power storage device.
  • the power storage device is controlled to a temperature at which the maximum voltage value of the power storage device is maintained at the second predetermined voltage value. In the operating environment where the maximum voltage value is reached, even if the voltage fluctuation of the power storage device increases as the internal resistance of the power storage device increases, the maximum voltage value of the power storage device becomes the maximum allowable voltage of the power storage device.
  • the power storage device can be used over a longer period within the allowable voltage value range as compared with the conventional case, and the life (lifetime) of the power storage device can be extended.
  • the power storage device in the overhead line-less traffic system configured such that the vehicle equipped with the power storage device travels on the track, the power storage device includes a temperature control device, When the temperature control device starts operation of the vehicle, the power storage is performed at a temperature such that a minimum voltage value corresponding to an internal resistance of the power storage device is a first predetermined voltage value in the vicinity of a minimum voltage allowable value of the power storage device. Since the power storage device is controlled to a temperature at which the lowest voltage value of the power storage device is maintained at the first predetermined voltage value during operation of the vehicle. The minimum voltage value of the power storage device is always maintained from the start while ensuring a certain margin with respect to the minimum voltage allowable value of the power storage device.
  • the power storage device can be used over a longer period within the allowable voltage value range as compared with the conventional case.
  • the temperature of the power storage device is controlled so that the minimum voltage value of the power storage device becomes a predetermined voltage value in the vicinity of the minimum voltage allowable value of the power storage device at the start of operation of the vehicle, During this time, the deterioration of the power storage device is difficult to proceed, and as a result, the life of the power storage device can be further extended.
  • the maximum voltage value corresponding to the internal resistance of the power storage device is close to the maximum voltage allowable value of the power storage device.
  • the power storage device is controlled to a temperature at which a second predetermined voltage value is obtained, and the power storage device is operated at a temperature at which the highest voltage value of the power storage device is maintained at the second predetermined voltage value during operation of the vehicle. Since the device is controlled, in an operating environment where the voltage value during regeneration is the highest voltage value in the power storage device, the voltage fluctuation of the power storage device increases as the internal resistance of the power storage device increases.
  • the maximum voltage value of the power storage device is always maintained while maintaining a certain margin with respect to the maximum allowable voltage of the power storage device. There is no possibility that greater than the maximum allowable voltage value is the maximum voltage value of the location. As a result, the power storage device can be used over a longer period within the allowable voltage value range as compared with the conventional case.
  • FIG. 1 is a view of a vehicle of an overhead wire-less transportation system according to an embodiment of the present invention as viewed from a traveling direction.
  • the vehicle 1 of the overhead line-less traffic system includes a carriage 3 for traveling on a preset track 2.
  • a current collecting contact 4 for receiving electric power is provided.
  • the cart 3 includes a power storage device 5 that stores the power received by the current collecting contact 4, and the vehicle 1 stores power in the power storage device 5 when it stops at a station (not shown), The vehicle travels on the set track 2.
  • the power storage device 5 includes a temperature control device 6 that controls the temperature of the power storage device 5 during operation of the vehicle 1.
  • a temperature control device 6 for example, a cooling fan or the like for lowering the temperature of the power storage device 5 can be used.
  • power storage device 5 has preset maximum voltage allowable value VH and minimum voltage allowable value VL as allowable voltage values (see FIG. 4), and the voltage value of power storage device 5 continues to be maximum voltage allowable value VH. And the minimum voltage allowable value VL, the interlock function (not shown) is activated and power cannot be supplied.
  • a support frame 7 erected adjacent to the track 2 is provided on the ground side.
  • the support frame 7 is provided with a power supply contact 8 at a position facing the current collecting contact 4 when the vehicle 1 stops.
  • the power feeding contact 8 is connected to a charging device (not shown) provided on the ground side by a power line (not shown) buried in the ground.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the internal resistance and the temperature in the power storage device of the vehicle in the overhead line-less traffic system.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the internal resistance and the number of elapsed months when the temperature control method according to the first embodiment is performed, and
  • FIG. 4 is the temperature according to the first embodiment of the present invention. It is the figure which showed the relationship between the voltage value of an electrical storage apparatus at the time of implementing a control method, and elapsed months.
  • the relationship between the internal resistance R and the temperature T in the power storage device 5 will be described with reference to FIG.
  • the relationship between the internal resistance R and the temperature T in the power storage device 5 is such that the internal resistance R decreases as the temperature T increases.
  • the curve after deterioration in FIG. 2 when the deterioration of the power storage device 5 progresses, the curve indicating the relationship between the internal resistance R and the temperature T shifts upward from the curve before the deterioration. That is, the relationship between the deterioration in the power storage device 5 and the internal resistance R is such that the internal resistance R increases as the power storage device 5 deteriorates. Therefore, in the present embodiment, the temperature controller 6 controls the temperature of the power storage device 5 based on the relationship between the internal resistance R and the temperature T in the power storage device 5 so that the internal resistance R of the power storage device 5 is kept constant. To do.
  • the minimum voltage value V min corresponding to the internal resistance R of the power storage device 5 is a predetermined voltage value (first predetermined voltage value) near the minimum voltage allowable value VL of the power storage device 5.
  • first predetermined voltage value a predetermined voltage value
  • V p the minimum voltage value
  • the temperature control device 6 increases the temperature of the power storage device 5 gradually to increase the power storage device 5. Is maintained at a value R p corresponding to the predetermined voltage value V p (see FIG. 4).
  • the internal resistance R of the power storage device 5 is maintained at the value R p corresponding to the predetermined voltage value V p , so that the minimum voltage value V min of the power storage device 5 becomes the minimum voltage allowable as shown in FIG.
  • the value VL is maintained while a certain margin Vm is secured.
  • the predetermined voltage value V p near the minimum voltage allowable value VL of the power storage device 5 is set to a value of 110 to 120% with respect to the minimum voltage allowable value VL, for example.
  • the minimum voltage value V min corresponding to the internal resistance R of the power storage device 5 becomes the predetermined voltage value V p near the minimum voltage allowable value VL of the power storage device 5.
  • the power storage device 5 is controlled to such a temperature that the minimum voltage value V min of the power storage device 5 is maintained at the predetermined voltage value V p , as the internal resistance R of the power storage device 5 increases, Even when the voltage fluctuation becomes large, the minimum voltage value V min of the power storage device 5 is maintained while securing a certain margin V m with respect to the minimum voltage allowable value VL of the power storage device 5.
  • the power storage device 5 can be used over a longer period within the allowable voltage value range as compared with the conventional case, and the life of the power storage device 5 can be extended.
  • FIG. 5 is a diagram showing a relationship between internal resistance and elapsed months when the temperature control method according to the second embodiment is performed
  • FIG. 6 is a temperature control method according to the second embodiment of the present invention. It is the figure which showed the relationship between the voltage value of the electrical storage apparatus at the time of implementing, and elapsed months.
  • the temperature control device 6 causes the minimum voltage value V min corresponding to the internal resistance R of the power storage device 5 to be the minimum voltage allowable value VL of the power storage device 5. controlling the temperature of the electric storage device 5 to a predetermined voltage value V p in the vicinity. Specifically, since the power storage device 5 is not deteriorated at the start of operation, the temperature control device 6 reduces the internal resistance R of the power storage device 5 to a predetermined voltage value V p by lowering the temperature of the power storage device 5. Is set to a value Rp corresponding to (see FIG. 6).
  • the minimum voltage value of the power storage device 5 at the start of operation of the vehicle 1 as shown in FIG. V min is set in a state where a certain margin V m is secured with respect to the minimum voltage allowable value VL.
  • the temperature control unit 6 the minimum voltage value V min of the electric storage device 5 controls the temperature of the electric storage device 5 so as to maintain the predetermined voltage value V p. Specifically, since the internal resistance R of the power storage device 5 gradually increases with deterioration (see FIG. 2), the temperature control device 6 increases the temperature of the power storage device 5 gradually to increase the power storage device 5. Is maintained at a value R p corresponding to the predetermined voltage value V p (see FIG. 6).
  • the predetermined voltage value V p near the minimum voltage allowable value VL of the power storage device 5 is set to a value of 110 to 120% with respect to the minimum voltage allowable value VL, for example.
  • the minimum voltage value V min corresponding to the internal resistance R of the power storage device 5 is a predetermined value near the minimum voltage allowable value VL of the power storage device 5.
  • the electrical storage apparatus 5 can be used over a longer period within the range of the allowable voltage value.
  • the relationship between the deterioration of the power storage device 5 and the temperature is known to be less likely to progress as the temperature of the power storage device 5 is set lower.
  • the temperature of the power storage device 5 is low so that the minimum voltage value V min of the power storage device 5 becomes the predetermined voltage value V p in the vicinity of the minimum voltage allowable value VL of the power storage device 5 at the start of operation of the vehicle 1. Since it is set, the deterioration of the power storage device 5 is unlikely to proceed during a certain period (period until the temperature is increased) from the start of operation, and as a result, the life of the power storage device can be further extended.
  • the maximum voltage value V max of the power storage device 5 is often a set voltage for charging, but depending on the vehicle operating environment (for example, when there is a steep slope), the maximum voltage value is during regenerative braking. V max may be obtained.
  • the voltage fluctuation of the electric storage device 5 increases with the internal resistance of the battery 5 increases, gradually approaches the maximum voltage value V max is the maximum allowable voltage value VH, the result , the margin between the maximum voltage value V max and the maximum allowable voltage value VH becomes small. Therefore, in such operating environment, temperature controller 6 may control both the minimum voltage value V min and maximum voltage value V max.
  • the temperature control device 6 can be controlled even with the maximum voltage value V max at the lowest voltage value V min the same way. That is, temperature control device 6 controls the temperature of power storage device 5 based on the relationship between internal resistance R and temperature T in power storage device 5 described above. As an embodiment, for example, when the maximum voltage value V max corresponding to the internal resistance R of the power storage device 5 becomes a predetermined voltage value (second predetermined voltage value) near the maximum voltage allowable value VH of the power storage device 5. , temperature controller 6, the maximum voltage value V max of the energy storage device 5 may control the temperature of the electric storage device 5 so as to maintain the predetermined voltage value.
  • the temperature control device 6 determines that the maximum voltage value V max corresponding to the internal resistance R of the power storage device 5 is a predetermined value near the maximum voltage allowable value VH of the power storage device 5. controlling the temperature of the electric storage device 5 so that the voltage value and the power storage device as in operation of the vehicle 1, the temperature control unit 6, the maximum voltage value V max of the energy storage device 5 is maintained at a predetermined voltage value The temperature of 5 may be controlled.
  • the predetermined voltage value in the vicinity of the maximum voltage allowable value VH of the power storage device 5 may be set to a value of 80 to 90% with respect to the maximum voltage allowable value VH, for example. .

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Abstract

 本発明では、蓄電装置5を搭載した車両1が軌道2上を走行する際の蓄電装置5の温度を制御する温度制御方法であって、蓄電装置5の内部抵抗Rに対応する最低電圧値Vminが蓄電装置5の最低電圧許容値VL近傍の第1の所定電圧値Vになった際に、蓄電装置5の最低電圧値Vminが第1の所定電圧値Vに維持されるような温度に蓄電装置5を制御する方法が提供される。

Description

温度制御方法及び温度制御装置
 本発明は、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行するように構成された架線レス交通システムに関し、詳しくは、車両に搭載された蓄電装置の温度を制御する温度制御方法及び温度制御装置に関する。
 近年、車両が設定された軌道上を走行する交通システムにおいて、車両が架線からの電力の供給を受けずに走行するように構成された架線レス交通システムが実用化されている。一般に、このような架線レス交通システムの車両は、電力を蓄電する蓄電装置(例えば、バッテリ)を備えており、車両は、駅に停車した際に電力を蓄電装置に蓄電し、設定された軌道上を走行するようになっている。
 このように、架線レス交通システムにおいては、蓄電装置からの電力により車両が運用されるので、車両の運用を支障なく行うためには、蓄電装置の残存容量を算出して管理する必要がある。
 したがって、従来より、蓄電装置の電流データ、電圧データ、及び自己放電量等に基づいて蓄電装置の現在の残存容量を算出する蓄電装置用制御装置が提案されている。(例えば、特許文献1)
特開2005-130559号公報
 ところで、通常、蓄電装置には、最高電圧許容値と最低電圧許容値とが予め設定されている。蓄電装置においては、蓄電装置の電圧が最高電圧許容値と最低電圧許容値との間の範囲を外れるような状況になると、蓄電装置内のインターロック機能が作動し、その後、蓄電装置を使用することができなくなってしまう。したがって、車両の運用中においては、蓄電装置の電圧が最高電圧許容値と最低電圧許容値との間で維持される必要がある。
 しかしながら、図7に示すように、蓄電装置を使い続けていると、経過月数とともに蓄電装置の内部抵抗が徐々に大きくなり、その結果、蓄電装置の電圧変動が大きくなる。蓄電装置の電圧変動が大きくなると、図8に示すように、蓄電装置の最低電圧値Vminが最低電圧許容値VLに徐々に近づいていき、その結果、最低電圧値Vminと最低電圧許容値VLとの間のマージンVが小さくなる。
 このように、最低電圧値Vminと最低電圧許容値VLとの間のマージンVが小さくなると、使用状況や環境により蓄電装置の最低電圧値Vminが最低電圧許容値VLより小さくなり、これにより、インターロック機能が作動し、蓄電装置が使用できなくなる可能性が高くなる。したがって、蓄電装置を取り替えなければならず、蓄電装置を長期間にわたって使用することができなかった。
 本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄電装置の内部抵抗が大きくなった場合でも蓄電装置の寿命を延ばすことが可能な蓄電装置の温度制御方法及び温度制御装置を提供することである。
 上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明の実施態様によれば、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行する際の前記蓄電装置の温度を制御する温度制御方法であって、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御する。
 また、本発明の別の実施態様によれば、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御する。
 また、本発明の別の実施態様によれば、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行する際の前記蓄電装置の温度を制御する温度制御方法であって、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御する。
 また、本発明の別の実施態様によれば、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御する。
 また、本発明の実施態様によれば、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行するように構成された架線レス交通システムにおいて、前記蓄電装置が、温度制御装置を備えており、該温度制御装置は、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっている。
 また、本発明の別の実施態様によれば、前記温度制御装置は、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっている。
 また、本発明の別の実施態様によれば、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行するように構成された架線レス交通システムにおいて、前記蓄電装置が、温度制御装置を備えており、該温度制御装置が、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっている。
 また、本発明の別の実施態様によれば、前記温度制御装置が、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっている。
 また、本発明に係る温度制御方法によれば、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行する際の前記蓄電装置の温度を制御する温度制御方法であって、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するので、蓄電装置の内部抵抗が大きくなることに伴い蓄電装置の電圧変動が大きくなった場合でも、蓄電装置の最低電圧値が蓄電装置の最低電圧許容値に対して一定のマージンを確保しながら維持されることになり、使用状況や環境により蓄電装置の最低電圧値が最低電圧許容値より小さくなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置の寿命(耐用期間)を延ばすことができる。
 また、本発明に係る温度制御方法によれば、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するので、回生時の電圧値が蓄電装置における最高電圧値になるような運用環境において、蓄電装置の内部抵抗が大きくなることに伴い蓄電装置の電圧変動が大きくなった場合でも、蓄電装置の最高電圧値が蓄電装置の最高電圧許容値に対して一定のマージンを確保しながら維持されることになり、使用状況が環境により蓄電装置の最高電圧値が最高電圧許容値より大きくなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置の寿命(耐用期間)を延ばすことができる。
 また、本発明に係る温度制御方法によれば、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行する際の前記蓄電装置の温度を制御する温度制御方法であって、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するので、車両の運用開始時から常に蓄電装置の最低電圧値が蓄電装置の最低電圧許容値に対して一定のマージンを確保しながら維持されることになり、使用状況や環境により蓄電装置の最低電圧値が最低電圧許容値より小さくなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用することができる。
 特に、車両の運用開始時において蓄電装置の最低電圧値が蓄電装置の最低電圧許容値の近傍の所定電圧値になるように蓄電装置の温度が制御されるので、運用開始時から一定期間の間は蓄電装置の劣化が進みにくくなり、その結果、蓄電装置の寿命をより延ばすことができる。
 また、本発明に係る温度制御方法によれば、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するので、回生時の電圧値が蓄電装置における最高電圧値になるような運用環境において、蓄電装置の内部抵抗が大きくなることに伴い蓄電装置の電圧変動が大きくなった場合でも、車両の運用開始時から常に蓄電装置の最高電圧値が蓄電装置の最高電圧許容値に対して一定のマージンを確保しながら維持されることになり、使用状況や環境により蓄電装置の最高電圧値が最高電圧許容値より大きくなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用することができる。
 また、本発明に係る架線レス交通システムによれば、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行するように構成された架線レス交通システムにおいて、前記蓄電装置が、温度制御装置を備えており、該温度制御装置は、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっているので、蓄電装置の内部抵抗が大きくなることに伴い蓄電装置の電圧変動が大きくなった場合でも、蓄電装置の最低電圧値が蓄電装置の最低電圧許容値に対して一定のマージンを確保しながら維持されることになり、使用状況や環境により蓄電装置の最低電圧値が最低電圧許容値より低くなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。
 また、本発明に係る架線レス交通システムによれば、前記温度制御装置は、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっているので、回生時の電圧値が蓄電装置における最高電圧値になるような運用環境において、蓄電装置の内部抵抗が大きくなることに伴い蓄電装置の電圧変動が大きくなった場合でも、蓄電装置の最高電圧値が蓄電装置の最高電圧許容値に対して一定のマージンを確保しながら維持されることになり、使用状況が環境により蓄電装置の最高電圧値が最高電圧許容値より大きくなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置の寿命(耐用期間)を延ばすことができる。
 また、本発明に係る架線レス交通システムによれば、蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行するように構成された架線レス交通システムにおいて、前記蓄電装置が、温度制御装置を備えており、該温度制御装置が、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっているので、車両の運用開始時から常に蓄電装置の最低電圧値が蓄電装置の最低電圧許容値に対して一定のマージンを確保しながら維持されることになり、使用状況や環境により蓄電装置の最低電圧値が最低電圧許容値より低くなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用することができる。
 特に、車両の運用開始時において蓄電装置の最低電圧値が蓄電装置の最低電圧許容値の近傍の所定電圧値になるように蓄電装置の温度が制御されるので、車両の運用開始から一定期間の間は蓄電装置の劣化が進みにくくなり、その結果、蓄電装置の寿命をより延ばすことができる。
 また、本発明に係る架線レス交通システムによれば、前記温度制御装置が、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっているので、回生時の電圧値が蓄電装置における最高電圧値になるような運用環境において、蓄電装置の内部抵抗が大きくなることに伴い蓄電装置の電圧変動が大きくなった場合でも、車両の運用開始時から常に蓄電装置の最高電圧値が蓄電装置の最高電圧許容値に対して一定のマージンを確保しながら維持されることになり、使用状況や環境により蓄電装置の最高電圧値が最高電圧許容値より大きくなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用することができる。
本発明の実施形態に係る架線レス交通システムの車両を走行方向から見た図である。 架線レス交通システムの車両における蓄電装置の内部抵抗と温度との関係を示した図である。 本発明の第1実施形態に係る温度制御方法を実施した際の内部抵抗と経過月数との関係を示した図である。 本発明の第1実施形態に係る温度制御方法を実施した際の蓄電装置の電圧値と経過月数との関係を示した図である。 本発明の第2実施形態に係る温度制御方法を実施した際の内部抵抗と経過月数との関係を示した図である。 本発明の第2実施形態に係る温度制御方法を実施した際の蓄電装置の電圧値と経過月数との関係を示した図である。 架線レス交通システムの車両における蓄電装置の内部抵抗と経過月数との関係を示した図である。 従来の架線レス交通システムの車両における蓄電装置の電圧値と経過月数との関係を示した図である。
 以下、本発明の実施形態に係る架線レス交通システムの車両を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係る架線レス交通システムの車両を走行方向から見た図である。
 図1に示すように、本発明の実施形態に係る架線レス交通システムの車両1は、予め設定された軌道2上を走行するために台車3を備えており、この台車3の側面3aには、電力を受電するための集電接触子4が設けられている。また、台車3は、集電接触子4で受電した電力を蓄電する蓄電装置5を備えており、車両1は、駅(図示せず)に停車した際に電力を蓄電装置5に蓄電し、設定された軌道2上を走行するようになっている。
 図1に示すように、本実施形態では、蓄電装置5は、車両1の運用中に蓄電装置5の温度を制御する温度制御装置6を備えている。ここで、温度制御装置6としては、例えば、蓄電装置5の温度を下げるための冷却ファン等を用いることができる。
 また、蓄電装置5は、許容電圧値として最高電圧許容値VHと最低電圧許容値VLとが予め設定されており(図4参照)、蓄電装置5の電圧値が継続して最高電圧許容値VHと最低電圧許容値VLとの間の範囲外になると、インターロック機能(図示せず)が作動し、電力を供給できないようになっている。
 一方、地上側には、軌道2に隣接して立設された支持フレーム7が設けられている。支持フレーム7には、車両1が停車した際に集電接触子4と対向する位置に給電接触子8が設けられている。給電接触子8は、地中に埋設された電力線(図示せず)により地上側に設けられた充電装置(図示せず)に接続されている。
 かかる構成により、車両1が駅に停車した際には、集電接触子4と給電接触子8とが接触することにより、地上側の充電装置から供給される電力が蓄電装置5に蓄電されることになる。
[第1実施形態]
 以下、本発明の第1実施形態に係る蓄電装置の温度制御方法を、図面を参照しながら説明する。図2は、架線レス交通システムの車両の蓄電装置における内部抵抗と温度との関係を示した図である。また、図3は、第1実施形態に係る温度制御方法を実施した際の内部抵抗と経過月数との関係を示した図であり、図4は、本発明の第1実施形態に係る温度制御方法を実施した際の蓄電装置の電圧値と経過月数との関係を示した図である。
 まず、蓄電装置5における内部抵抗Rと温度Tとの関係を図2を用いて説明する。
 図2に示すように、蓄電装置5における内部抵抗Rと温度Tとの関係は、温度Tが高くなるに伴って内部抵抗Rが小さくなるような関係になっている。また、図2の劣化後の曲線が示すように、蓄電装置5の劣化が進むと、内部抵抗Rと温度Tとの関係を示す曲線は、劣化前の曲線よりも上側にシフトする。すなわち、蓄電装置5における劣化と内部抵抗Rとの関係は、蓄電装置5の劣化が進むに伴って内部抵抗Rが大きくなるという関係になっている。
 そこで、本実施形態では、蓄電装置5における内部抵抗Rと温度Tとの関係に基づいて、温度制御装置6が蓄電装置5の温度を制御することにより蓄電装置5の内部抵抗Rを一定に維持する。
 次に、蓄電装置5の温度を制御する具体的な方法について図3及び図4を用いて説明する。
 本実施形態では、図3に示すように、蓄電装置5の内部抵抗Rに対応する最低電圧値Vminが蓄電装置5の最低電圧許容値VL近傍の所定電圧値(第1の所定電圧値)Vになった際に、温度制御装置6が、蓄電装置5の最低電圧値Vminが所定電圧値Vに維持されるように蓄電装置5の温度を制御する。詳細には、蓄電装置5は劣化に伴い内部抵抗Rが徐々に大きくなってくるので(図2参照)、温度制御装置6は、蓄電装置5の温度を徐々に高くすることにより、蓄電装置5の内部抵抗Rを所定電圧値Vに対応する値Rに維持する(図4参照)。
 このように、蓄電装置5の内部抵抗Rが所定電圧値Vに対応する値Rに保たれることにより、図3に示すように、蓄電装置5の最低電圧値Vminが最低電圧許容値VLに対して一定のマージンVmを確保しながら維持されることになる。
 なお、本実施形態では、蓄電装置5の最低電圧許容値VL近傍の所定電圧値Vは、例えば、最低電圧許容値VLに対して110~120%の値で設定している。
 このように本実施形態に係る温度制御方法によれば、蓄電装置5の内部抵抗Rに対応する最低電圧値Vminが蓄電装置5の最低電圧許容値VL近傍の所定電圧値Vになった際に、蓄電装置5の最低電圧値Vminが所定電圧値Vに維持されるような温度に蓄電装置5を制御するので、蓄電装置5の内部抵抗Rが大きくなることに伴い蓄電装置の電圧変動が大きくなった場合でも、蓄電装置5の最低電圧値Vminが蓄電装置5の最低電圧許容値VLに対して一定のマージンVmを確保しながら維持されることになり、使用状況や環境により蓄電装置5の最低電圧値Vminが最低電圧許容値VLより低くなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置5を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用できるようになり、蓄電装置5の寿命を延ばすことができる。
[第2実施形態]
 以下、本発明の第2実施形態に係る蓄電装置の温度制御方法を、図面を参照しながら説明する。図5は、第2実施形態に係る温度制御方法を実施した際の内部抵抗と経過月数との関係を示した図であり、図6は、本発明の第2実施形態に係る温度制御方法を実施した際の蓄電装置の電圧値と経過月数との関係を示した図である。
 本実施形態では、図5に示すように、車両1の運用開始時に、温度制御装置6が、蓄電装置5の内部抵抗Rに対応する最低電圧値Vminが蓄電装置5の最低電圧許容値VL近傍の所定電圧値Vになるように蓄電装置5の温度を制御する。詳細には、運用開始時においては、蓄電装置5は劣化していないので、温度制御装置6は、蓄電装置5の温度を低くすることにより、蓄電装置5の内部抵抗Rを所定電圧値Vに対応する値Rに設定する(図6参照)。
 このように、蓄電装置5の内部抵抗Rを所定電圧値Vに対応する値Rに設定することにより、図5に示すように、車両1の運用開始時に、蓄電装置5の最低電圧値Vminが最低電圧許容値VLに対して一定のマージンVmを確保した状態で設定される。
 そして、その後、温度制御装置6が、蓄電装置5の最低電圧値Vminが所定電圧値Vに維持されるように蓄電装置5の温度を制御する。詳細には、蓄電装置5は劣化に伴い内部抵抗Rが徐々に大きくなってくるので(図2参照)、温度制御装置6は、蓄電装置5の温度を徐々に高くすることにより、蓄電装置5の内部抵抗Rを所定電圧値Vに対応する値Rに維持する(図6参照)。
 このように、図5に示すように、車両1の運転開始時から蓄電装置5の内部抵抗Rが所定電圧値Vに対応する値Rに保たれることにより、車両1の運転開始時から常に蓄電装置5の最低電圧値Vminが最低電圧許容値VLに対して一定のマージンVmを確保しながら維持されることになる。
 なお、本実施形態では、蓄電装置5の最低電圧許容値VL近傍の所定電圧値Vは、例えば、最低電圧許容値VLに対して110~120%の値で設定している。
 このように本実施形態に係る温度制御方法によれば、車両1の運用開始時に、蓄電装置5の内部抵抗Rに対応する最低電圧値Vminが蓄電装置5の最低電圧許容値VL近傍の所定電圧値Vになるような温度に蓄電装置5を制御し、車両1の運用中、蓄電装置5の最低電圧値Vminが所定電圧値Vに維持されるような温度に蓄電装置5を制御するので、車両1の運用開始時から常に蓄電装置5の最低電圧値Vminが蓄電装置5の最低電圧許容値VLに対して一定のマージンVmを確保しながら維持されることになり、使用状況や環境により蓄電装置5の最低電圧値Vminが最低電圧許容値VLより低くなるおそれがない。これにより、従来に比べて蓄電装置5を許容電圧値の範囲内でより長い期間にわたって使用することができる。
 また、蓄電装置5における劣化と温度との関係を更に詳細に言えば、蓄電装置5は温度が低く設定されるほど劣化が進みにくいことが知られている。
 本実施形態では、車両1の運用開始時において蓄電装置5の最低電圧値Vminが蓄電装置5の最低電圧許容値VLの近傍の所定電圧値Vになるように蓄電装置5の温度が低く設定されるので、運用開始時から一定期間(温度を高くするまでの期間)の間は蓄電装置5の劣化が進みにくくなり、その結果、蓄電装置の寿命をより延ばすことができる。
 以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
 通常、蓄電装置5の最高電圧値Vmaxは充電する際の設定電圧となる場合が多いが、車両の運用環境(例えば、急な斜面がある場合等)によっては、回生ブレーキ時が最高電圧値Vmaxとなる場合がある。
 このような運用環境では、蓄電装置5の内部抵抗が大きくなることに伴って蓄電装置5の電圧変動が大きくなると、最高電圧値Vmaxが最高電圧許容値VHに徐々に近づいていき、その結果、最高電圧値Vmaxと最高電圧許容値VHとの間のマージンが小さくなってしまう。したがって、このような運用環境において、温度制御装置6は、最低電圧値Vmin及び最高電圧値Vmaxの両方について制御を行ってもよい。
 ここで、温度制御装置6は、最低電圧値Vminと同様の方法で最高電圧値Vmaxついても制御を行うことができる。すなわち、温度制御装置6は、上述した蓄電装置5における内部抵抗Rと温度Tとの関係に基づいて蓄電装置5の温度を制御する。
 実施形態としては、例えば、蓄電装置5の内部抵抗Rに対応する最高電圧値Vmaxが蓄電装置5の最高電圧許容値VH近傍の所定電圧値(第2の所定電圧値)になった際に、温度制御装置6が、蓄電装置5の最高電圧値Vmaxが所定電圧値に維持されるように蓄電装置5の温度を制御してもよい。
 また、別の実施形態としては、車両1の運用開始時に、温度制御装置6が、蓄電装置5の内部抵抗Rに対応する最高電圧値Vmaxが蓄電装置5の最高電圧許容値VH近傍の所定電圧値になるように蓄電装置5の温度を制御し、そして、車両1の運用中、温度制御装置6が、蓄電装置5の最高電圧値Vmaxが所定電圧値に維持されるように蓄電装置5の温度を制御してもよい。
 なお、最高電圧値Vmaxを制御する場合、蓄電装置5の最高電圧許容値VH近傍の所定電圧値は、例えば、最高電圧許容値VHに対して80~90%の値で設定してもよい。
1 車両
2 軌道
3 台車
3a 台車の側面
4 集電接触子
5 蓄電装置
6 温度制御装置
7 支持フレーム
8 給電接触子
VL 最低電圧許容値
VH 最高電圧許容値
min 蓄電装置の最低電圧値
max 蓄電装置の最高電圧値
 蓄電装置の最低電圧値と最低電圧許容値との間のマージン
 所定電圧値
R 蓄電装置の内部抵抗
 Vに対応する内部抵抗値

Claims (8)

  1.  蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行する際の前記蓄電装置の温度を制御する温度制御方法であって、
     前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御することを特徴とする温度制御方法。
  2.  前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御することを特徴とする請求項1の温度制御方法。
  3.  蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行する際の前記蓄電装置の温度を制御する温度制御方法であって、
     前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御することを特徴とする温度制御方法。
  4.  前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御することを特徴とする請求項3に記載の温度制御方法。
  5.  蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行するように構成された架線レス交通システムにおいて、
     前記蓄電装置が、温度制御装置を備えており、該温度制御装置は、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっていることを特徴とする架線レス交通システム。
  6.  前記温度制御装置は、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になった際に、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっていることを特徴とする請求項5に記載の架線レス交通システム。
  7.  蓄電装置を搭載した車両が軌道上を走行するように構成された架線レス交通システムにおいて、
     前記蓄電装置が、温度制御装置を備えており、該温度制御装置が、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最低電圧値が前記蓄電装置の最低電圧許容値近傍の第1の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最低電圧値が前記第1の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっていることを特徴とする架線レス交通システム。
  8.  前記温度制御装置が、前記車両の運用開始時に、前記蓄電装置の内部抵抗に対応する最高電圧値が前記蓄電装置の最高電圧許容値近傍の第2の所定電圧値になるような温度に前記蓄電装置を制御し、車両の運用中、前記蓄電装置の前記最高電圧値が前記第2の所定電圧値に維持されるような温度に前記蓄電装置を制御するようになっていることを特徴とする請求項7に記載の架線レス交通システム。
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