大容量EVシステムは温暖化を止められるか？

概要

従来のＥＶは大きなエネルギ－（バッテリ）を終始車載する必要があった。
そのため、空間・重量のロスが発生していた。
本考案はシステム的観点から、車載するバッテリを1区間のみとして、残りのバッテリを外部給電装置に分散するものである。

１．「集中エネルギ－から「分散エネルギ－」へ

ＥＶに車載している大きエネルギ－（密度の低いバッテリ）をできるだけ少なくし、残りを 外部給電装置に分散する。
EV は分散走行が本質のため、外部給電も分散して供給するのは、理にかなっている。
「外部給電装置」は、電池交換、バッテリへの充電、ＥＶ・電池車との交信などを行う。

２．同期処理

「電池交換」を、確実かつ高速な動作を行うためには、EVと「給電車」とが近接かつ平行である必要がある。
「平行処理」とは、ＥＶと給電車とが、進行方向一直線にすることであり、円滑な「電池交換」に必要である。

そのため、まず光センサーにより、位置検出、強度検出をおこなう。
ＥＶ側のバッテリケースの左右に光ダイオードを取り付ける。
給電側のケースには反射板を取り付け、ＥＶ側の処理と給電側のモータ駆動で平行かつ一定距離を保ちながら、ＥＶに追従する。（図2参照）

3．電池交換

走行中または停車中のＥＶが「電池交換」を行う場合には、ＥＶは、まず「電池交換要求」 を発信する。「給電装置」と条件が成立後「給電車」が発進し、ＥＶを追従する。
この「平行処理」により、時間のロスをなくし、円滑なエネルギー供給を可能にして 車両を停止させることなく、移動しながら効率的に電池交換をおこなう。

（結論）

• 積載効率の最大化： 全行程を一括するのではなく、区間ごとにエネルギーを 最適に供給することで、車両自体のエコ化が促進できる。

• 大型商用車への最適化： 大容量のエネルギーを、安定して供給できるため、 電気バスや電気トラックといった、長時間の稼働と高い輸送効率が求められる分野に最適である。

• 多様な蓄電デバイスへの適応性： バッテリに限らず、キャパシタなどの次世代の蓄電体を用いたシステム構築にも対応可能である 。

（具体例）

必要最小限の走行距離400kmを20km×20区間とする。まず1区間走行に必要なバッテリのみを車載する。

この区間のバッテリが大幅に少なくなることから、ＥＶの大幅エコ化が可能である。
以上は光センサー（図２）について述べた。

つぎに圧力センサーつきバネについて説明する。
図３は給電車前面の左右に取り付けられた、圧力センサーつきコイルバネである（図３の6、７）。常に軽く接触追従するように「給電車」の左右のモータが働く。（例えば左右２０㎝のバネが１５cmになるようにする）

（その他）

ところで、ＬＣとキャパシタの２分割により全波整流ＤＣを得ることが知られている。
しかし、このＤＣ電圧は変動が大きく、ＥＶを円滑に動かすことは難しい。この欠点を防ぐために、電圧の降下が予想される時間帯には、別途、最高電圧を加える。

図１（大型車電池交換の全体図）

図２（光センサーによる給電車追従方式）

図３（圧力センサーによる給電車追従方式）

4.担当：旧（株）システム創研

Mail : fujioka@s-soken.co.jp
URL：http://www.s-soken.co.jp/
藤岡 石井