JPH0845558A - Portable type power supply system - Google Patents
Portable type power supply systemInfo
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- JPH0845558A JPH0845558A JP6197848A JP19784894A JPH0845558A JP H0845558 A JPH0845558 A JP H0845558A JP 6197848 A JP6197848 A JP 6197848A JP 19784894 A JP19784894 A JP 19784894A JP H0845558 A JPH0845558 A JP H0845558A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、負荷が一定しない電気
自動車、ロードレベリングなどの電源として使用される
可搬型電源システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable power supply system used as a power supply for electric vehicles with variable load, load leveling and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電気自
動車は古くから研究されてきたが、加速性、高速性及び
連続走行距離がガソリン車に比べて大きく劣るため、特
殊な用途にしか使用されていない。2. Description of the Related Art Electric vehicles have been studied for a long time, but their acceleration, high speed and continuous mileage are far inferior to gasoline vehicles, so they are used only for special purposes. Not not.
【０００３】しかしながら、エネルギー資源の有効利用
の重要性及び大気汚染の防止が叫ばれている今日、電気
自動車は、エネルギー効率が高い、無公害であるなど
の、ガソリン車にはない利点を有するため再評価されつ
つあり、その一般への普及を図るための研究が日夜行わ
れている。However, because of the importance of effective use of energy resources and prevention of air pollution, electric vehicles have advantages such as high energy efficiency and no pollution, which gasoline vehicles do not have. It is being re-evaluated, and research is being conducted day and night in order to spread it to the general public.
【０００４】ところで、電気自動車がガソリン車に伯仲
し、或いはそれに取って代われるか否かは、一にその駆
動源たる蓄電池の性能如何にかかっている。このため、
従来、蓄電池に関して種々の改良が提案されている。By the way, whether or not an electric vehicle complies with or replaces a gasoline vehicle depends on the performance of a storage battery as its driving source. For this reason,
Conventionally, various improvements have been proposed for storage batteries.
【０００５】例えば、亜鉛−空気電池（高エネルギー密
度電池）と鉛電池（高出力電池）とを組合せ、発進時、
加速時などの大きな電力を必要とするときには主として
鉛電池から、また定速走行時には亜鉛−空気電池から、
電流を取り出し、さらに減速時又は休止時には亜鉛−空
気電池で鉛電池を充電し得るように構成した電源制御装
置を組み込んだ蓄電池が報告されている。この蓄電池
は、自動車に要求される３大走行特性である加速性、高
速性及び連続走行距離に関して、電気自動車をガソリン
車に大きく近づけた点で、高評価できる電源システムで
ある。For example, when a zinc-air battery (high energy density battery) and a lead battery (high output battery) are combined,
Mainly from a lead battery when a large amount of electric power is required during acceleration, and from a zinc-air battery when traveling at a constant speed.
A storage battery has been reported that incorporates a power supply control device configured to extract a current and further charge a lead battery with a zinc-air battery during deceleration or at rest. This storage battery is a power supply system that can be highly evaluated in terms of acceleration, high speed, and continuous mileage, which are the three major traveling characteristics required for an automobile, in that an electric vehicle is greatly close to a gasoline vehicle.
【０００６】しかしながら、この電源システムには、高
エネルギー密度電池としてモジュール化が困難な大型の
亜鉛−空気電池を使用しているために、不測の故障や寿
命により亜鉛−空気電池を新しいものと交換する必要が
生じた場合に、交換すべき亜鉛−空気電池を電源システ
ムから取り外したり、新しい亜鉛−空気電池を電源シス
テムに取り付けたりするのに、多大の労力及び時間を要
するという問題があった。However, since a large zinc-air battery, which is difficult to modularize as a high energy density battery, is used in this power supply system, the zinc-air battery is replaced with a new one due to unexpected failure or life. When it becomes necessary to remove the zinc-air battery to be replaced from the power supply system or to install a new zinc-air battery in the power supply system, there is a problem in that much labor and time are required.
【０００７】本発明は、従来の電源システムが有してい
たこの種の問題を解決するべくなされたものであって、
その目的とするところは、高エネルギー密度電池及び高
出力電池の取り付け及び取り外しを容易に行うことがで
きる可搬型電源システムを提供するにある。The present invention has been made to solve the problems of this kind that the conventional power supply system has.
It is an object of the present invention to provide a portable power supply system capable of easily attaching and detaching a high energy density battery and a high power battery.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る可搬型電源システムは、複数個の非水電
解質二次電池を組み合わせてなる１個又は２個以上の非
水系モジュール電池からなり、且つ出力端子に接続され
た非水電解質電池群と、複数個のアルカリ二次電池を組
み合わせてなる１個又は２個以上の水溶液系モジュール
電池からなり、且つスイッチを介して前記出力端子に接
続されたアルカリ電池群と、前記スイッチを高出力時に
はオンにし、低出力時にはオフにする制御手段とを備え
る。A portable power supply system according to the present invention for achieving the above object is one or two or more non-aqueous module batteries formed by combining a plurality of non-aqueous electrolyte secondary batteries. And a non-aqueous electrolyte battery group connected to the output terminal, and one or more aqueous solution type module batteries formed by combining a plurality of alkaline secondary batteries, and the output terminal via a switch. And a control means for turning on the switch at high output and turning off at low output.
【０００９】[0009]
【作用】非水電解質電池群（高エネルギー密度電池群）
及びアルカリ電池群（高出力電池群）の両方が、複数個
の単電池を組み合わせたモジュール電池からなるので、
非水電解質電池群又はアルカリ電池群の中の一部の電池
が故障したり、寿命がきたりしたりした場合に、電池の
交換を容易に行うことができる。[Function] Non-aqueous electrolyte battery group (high energy density battery group)
Since both the alkaline battery group (high-power battery group) and the alkaline battery group are module batteries in which a plurality of cells are combined,
When some of the batteries in the non-aqueous electrolyte battery group or the alkaline battery group have failed or have reached the end of their life, the batteries can be easily replaced.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。EXAMPLES The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the invention is not intended to be limited to the following examples, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention. Is possible.
【００１１】図１は本発明に係る電源システム３を用い
た電気自動車１の概略の電気回路を示すブロック図であ
り、また図２は電気自動車１の使用時における電源シス
テム３の各部の状態の一例を示すタイミングチャートで
ある。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic electric circuit of an electric vehicle 1 using a power supply system 3 according to the present invention, and FIG. 2 shows a state of each part of the power supply system 3 when the electric vehicle 1 is used. It is a timing chart which shows an example.
【００１２】図１において、電気自動車１は、動力系
４、及び動力系４に電力を供給する電源システム３から
なっている。In FIG. 1, an electric vehicle 1 comprises a power system 4 and a power supply system 3 for supplying electric power to the power system 4.
【００１３】電源システム３は、非水電解質電池群１
１、アルカリ電池群１２、スイッチ１３、ダイオード１
４、制御装置１５、接点１６、非水電解質電池群１１の
電圧を検出する電圧検出器１７、電源システム３から出
力される電流を検出する電流検出器１８、出力端子１９
などから構成される。The power supply system 3 is a non-aqueous electrolyte battery group 1
1, alkaline battery group 12, switch 13, diode 1
4, controller 15, contact point 16, voltage detector 17 for detecting the voltage of the non-aqueous electrolyte battery group 11, current detector 18 for detecting the current output from the power supply system 3, output terminal 19
Etc.
【００１４】非水電解質電池群１１は、複数の非水系モ
ジュール電池１１ａ〜１１ｃが互いに並列に接続された
ものである。各非水系モジュール電池１１ａ〜１１ｃ
は、リチウム二次電池からなる４個の単電池（端子電圧
約３．６Ｖ）を互いに直列に接続してモジュール化した
ものであり、端子電圧は約１４．４Ｖである。The non-aqueous electrolyte battery group 11 is composed of a plurality of non-aqueous module batteries 11a to 11c connected in parallel with each other. Each non-aqueous module battery 11a-11c
Is a module in which four unit cells (a terminal voltage of about 3.6V), which are lithium secondary batteries, are connected in series with each other, and the terminal voltage is about 14.4V.
【００１５】アルカリ電池群１２は、複数の水溶液系モ
ジュール電池１２ａ〜１２ｃが互いに並列に接続された
ものである。各水溶液系モジュール電池１２ａ〜１２ｃ
は、ニッケル−水素化物二次電池からなる１２個の単電
池（端子電圧約１．２Ｖ）を互いに直列に接続してモジ
ュール化したものであり、端子電圧は約１４．４Ｖであ
る。両電池群をともに作動させるとき（発進時及び加速
時）があるので、非水電解質電池群１１とアルカリ電池
群１２の各端子電圧は、この実施例のように一致させる
ことが好ましい。The alkaline battery group 12 is composed of a plurality of aqueous solution type battery modules 12a to 12c connected in parallel with each other. Each aqueous solution type battery 12a-12c
Is a module in which twelve unit cells (terminal voltage of about 1.2V) made of nickel-hydride secondary batteries are connected in series with each other, and the terminal voltage is about 14.4V. Since there are times when both battery groups are operated together (during start-up and acceleration), it is preferable that the terminal voltages of the non-aqueous electrolyte battery group 11 and the alkaline battery group 12 be the same as in this embodiment.
【００１６】これらの非水系モジュール電池１１ａ〜１
１ｃ及び水溶液系モジュール電池１２ａ〜１２ｃは、モ
ジュール化されているため、１つずつの取り付け取り外
しが容易である。These non-aqueous module batteries 11a-1
Since 1c and the aqueous solution type module batteries 12a to 12c are modularized, they can be easily attached and removed one by one.
【００１７】スイッチ１３は、非水電解質電池群１１の
接続をオンオフするスイッチであり、電源システム３の
使用時にはオンとする。このスイッチ１３はメインスイ
ッチをも兼ねている。The switch 13 is a switch for turning on / off the connection of the non-aqueous electrolyte battery group 11, and is turned on when the power supply system 3 is used. This switch 13 also serves as a main switch.
【００１８】ダイオード１４は、アルカリ電池群１２の
側から非水電解質電池群１１の側への逆流を防止するた
めのものである。The diode 14 is for preventing backflow from the alkaline battery group 12 side to the non-aqueous electrolyte battery group 11 side.
【００１９】制御装置１５は、電圧検出器１７及び電流
検出器１８の検出値に応じて、接点１６をオンオフ制御
する。すなわち、電圧検出器１７の検出電圧値Ｖｄが所
定の電圧値Ｖｓよりも低下したとき、又は、電流検出器
１８の検出電流値Ｉｄが所定の電流値Ｉｓよりも増大し
たときに、接点１６をオンとし、アルカリ電池群１２を
回路に接続する。検出値が電圧値Ｖｓよりも増大してか
ら一定の時間ｔ２を経過し、且つ電流値Ｉｓよりも低下
して一定の時間ｔ１を経過したときには、接点１６をオ
フとする。電流値Ｉｓ及び電圧値Ｖｓとして、例えば２
００×ｎ（ｎは非水系モジュール電池の個数）Ａ、１２
Ｖが設定される。The controller 15 controls ON / OFF of the contact 16 according to the detected values of the voltage detector 17 and the current detector 18. That is, when the detected voltage value Vd of the voltage detector 17 is lower than the predetermined voltage value Vs, or when the detected current value Id of the current detector 18 is higher than the predetermined current value Is, the contact 16 is closed. When turned on, the alkaline battery group 12 is connected to the circuit. The contact 16 is turned off when a fixed time t2 has passed since the detected value increased above the voltage value Vs and when it has decreased below the current value Is and a fixed time t1 has passed. As the current value Is and the voltage value Vs, for example, 2
00 × n (n is the number of non-aqueous module batteries) A, 12
V is set.
【００２０】動力系４は、脈流を防止して電流を平滑に
するためのリアクトル２１、主制御装置２２及びモータ
２３などからなっている。主制御装置２２は、前進後進
スイッチ、アクセルなどからの操作信号に基づいて、モ
ータ２３の回転速度及び回転方向を制御し、その他の必
要な制御を行う。主制御装置２２は、インバータ回路
（例えば交流周波数制御回路）又はチョッパ回路（例え
ば直流電流制御回路）などを有しており、モータ２３の
回転速度や電流を検出してフィードバック制御を行う。The power system 4 comprises a reactor 21, a main controller 22, a motor 23, etc. for preventing pulsating flow and smoothing current. The main control device 22 controls the rotation speed and the rotation direction of the motor 23 based on operation signals from the forward / reverse switch, the accelerator, etc., and performs other necessary controls. The main controller 22 has an inverter circuit (for example, an AC frequency control circuit) or a chopper circuit (for example, a DC current control circuit), etc., and performs feedback control by detecting the rotation speed and current of the motor 23.
【００２１】図２において、電気自動車１の発進の直前
において、スイッチ１３はオン、接点１６はオフであ
り、電源システム３からの出力電流すなわち検出電流値
Ｉｄはほぼ零である。非水電解質電池群１１の電圧低下
はないため、検出電圧値Ｖｄは電圧値Ｖｓを越えてい
る。In FIG. 2, immediately before the start of the electric vehicle 1, the switch 13 is on, the contact 16 is off, and the output current from the power supply system 3, that is, the detected current value Id is almost zero. Since there is no voltage drop in the non-aqueous electrolyte battery group 11, the detected voltage value Vd exceeds the voltage value Vs.
【００２２】発進時Ｅ１において、その初期においては
非水電解質電池群１１から電流が供給されるが、検出電
流値Ｉｄが電流値Ｉｓを越えたときに、電流検出器１８
の出力がオンとなり、同時に接点１６がオンとなる。こ
れによって、アルカリ電池群１２が回路に接続され、発
進及び加速に必要な大電流がアルカリ電池群１２から供
給される。At the time of starting E1, current is supplied from the non-aqueous electrolyte battery group 11 in the initial stage, but when the detected current value Id exceeds the current value Is, the current detector 18
Is turned on, and the contact 16 is turned on at the same time. As a result, the alkaline battery group 12 is connected to the circuit, and a large current required for starting and accelerating is supplied from the alkaline battery group 12.
【００２３】検出電流値Ｉｄが電流値Ｉｓよりも低下す
ると、電流検出器１８の出力はオフとなるが、それより
も時間ｔ１の後に接点１６がオフとなり、アルカリ電池
群１２が回路から切り離される。When the detected current value Id becomes lower than the current value Is, the output of the current detector 18 is turned off, but after the time t1, the contact 16 is turned off and the alkaline battery group 12 is disconnected from the circuit. .
【００２４】その後の走行時Ｅ２には、検出電流値Ｉｄ
が電流値Ｉｓよりも小さく、且つ検出電圧値Ｖｄが電圧
値Ｖｓを越えているため、接点１６はオフの状態であ
り、非水電解質電池群１１のみから電流が供給される。During the subsequent traveling E2, the detected current value Id
Is smaller than the current value Is and the detected voltage value Vd exceeds the voltage value Vs, the contact 16 is in the OFF state, and the current is supplied only from the nonaqueous electrolyte battery group 11.
【００２５】その後、若干の加速を行う加速時Ｅ３にお
いては、非水電解質電池群１１の使用によって検出電圧
値Ｖｄが電圧値Ｖｓよりも低下したので、電圧検出器１
７の出力がオンとなり、接点１６がオンとなってアルカ
リ電池群１２が回路に接続される。これによって、非水
電解質電池群１１からの電流ｉｎが減少して検出電圧値
Ｖｄが電圧値Ｖｓよりも上昇し、電圧検出器１７の出力
はオフとなるが、それよりも時間ｔ２の経過後に接点１
６がオフとなり、アルカリ電池群１２が回路から切り離
される。After that, at the time of acceleration E3 when slight acceleration is performed, the detected voltage value Vd becomes lower than the voltage value Vs due to the use of the non-aqueous electrolyte battery group 11, so the voltage detector 1
The output of 7 is turned on, the contact 16 is turned on, and the alkaline battery group 12 is connected to the circuit. As a result, the current in from the non-aqueous electrolyte battery group 11 decreases, the detected voltage value Vd rises above the voltage value Vs, and the output of the voltage detector 17 turns off. However, after a lapse of time t2, Contact 1
6 is turned off, and the alkaline battery group 12 is disconnected from the circuit.
【００２６】上述のように、発進時及び加速時には、非
水電解質電池群１１に加えてアルカリ電池群１２からも
電流ｉａが供給され、アルカリ電池群１２の高出力特性
を生かした大電流の供給によって大きなトルクを得るこ
とができ、これによって、充分な加速性を得ることがで
きる。As described above, at the time of starting and accelerating, the current ia is supplied from the alkaline battery group 12 in addition to the non-aqueous electrolyte battery group 11, and a large current is supplied by utilizing the high output characteristics of the alkaline battery group 12. A large torque can be obtained by this, and sufficient acceleration can be obtained by this.
【００２７】また、走行時には、非水電解質電池群１１
のみから電流が供給され、アルカリ電池群１２からは電
流が供給されない。非水電解質電池群１１はエネルギー
密度が高いので、走行時の電流が長時間にわたって安定
して供給され、充分な一充電走行距離を得ることができ
る。When running, the non-aqueous electrolyte battery group 11
The electric current is supplied only from the battery, and the electric current is not supplied from the alkaline battery group 12. Since the non-aqueous electrolyte battery group 11 has a high energy density, the electric current during traveling is stably supplied for a long time, and a sufficient one-charge traveling distance can be obtained.
【００２８】したがって、本実施例の電源システム３に
よると、低い搭載率によって、充分な加速性、高速性、
連続走行距離を得ることができる。また、非水電解質電
池群１１及びアルカリ電池群１２は、それぞれモジュー
ル電池を使用しているので、交換、メンテナンスが容易
である。発進時及び加速時の大電流はダイオード１４に
流れないから、ダイオード１４には安価で且つコンパク
トな電流容量の小さいものを用いることが可能である。Therefore, according to the power supply system 3 of this embodiment, due to the low mounting rate, sufficient acceleration, high speed,
The continuous mileage can be obtained. In addition, since the non-aqueous electrolyte battery group 11 and the alkaline battery group 12 each use a module battery, replacement and maintenance are easy. Since a large current at the time of starting and accelerating does not flow to the diode 14, it is possible to use an inexpensive and compact diode 14 having a small current capacity.
【００２９】なお、非水電解質電池群１１及びアルカリ
電池群１２の容量が低下したときには充電を行うが、そ
の際には、スイッチ１３及び接点１６をオフとし、非水
電解質電池群１１とアルカリ電池群１２とを別々に充電
する。When the capacities of the non-aqueous electrolyte battery group 11 and the alkaline battery group 12 are reduced, the charging is performed. At that time, the switch 13 and the contact 16 are turned off, and the non-aqueous electrolyte battery group 11 and the alkaline battery are turned on. Charge group 12 separately.
【００３０】上述の実施例においては、電流検出器１８
を電源システム３からの出力電流を検出するように接続
したが、非水電解質電池群１１からの出力電流を検出す
るように接続してもよい。非水電解質電池群１１からの
みの電流供給時にもダイオード１４が接続されている
が、順方向電圧降下による損失を防止するために、接点
１６がオンしたときにのみダイオード１４が接続される
ように構成してもよい。非水電解質電池群１１及びアル
カリ電池群１２のモジュール電池の個数は、２個以下又
は４個以上であってもよく、また非水電解質電池群１１
とアルカリ電池群１２とで同数でなくてもよい。その
他、電源システム３の回路の構成、動作タイミング、電
気自動車１の構成などは、本発明の主旨に沿って種々変
更することが可能である。In the embodiment described above, the current detector 18
Is connected to detect the output current from the power supply system 3, but may be connected to detect the output current from the nonaqueous electrolyte battery group 11. The diode 14 is connected even when the current is supplied only from the non-aqueous electrolyte battery group 11, but the diode 14 is connected only when the contact 16 is turned on in order to prevent loss due to a forward voltage drop. You may comprise. The number of module batteries of the non-aqueous electrolyte battery group 11 and the alkaline battery group 12 may be 2 or less or 4 or more, and the non-aqueous electrolyte battery group 11
And the alkaline battery group 12 do not have to have the same number. In addition, the circuit configuration of the power supply system 3, the operation timing, the configuration of the electric vehicle 1, and the like can be variously changed in accordance with the gist of the present invention.
【００３１】〔試作例〕 〔ニッケル−水素化物二次電池（単電池）の作製〕水素
吸蔵合金（ＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.8 Ａｌ0.3 Ｍｎ 0.5）を
１００メッシュパスの粒径に粉砕し、０．５重量％のポ
リエチレンオキシド（ＰＥＯ）水溶液を加えてスラリー
を調製し、このスラリーを１００ｍｍ幅の帯状のパンチ
ングメタルに塗布した後、乾燥し、寸法１００ｍｍ×１
００ｍｍの負極を作製した。[0031] [Prototype Example] - hydrogen storage alloy [Ni Preparation hydride secondary batteries (unit cells)] a (MmNi 3.4 Co 0.8 Al 0.3 Mn 0.5) was ground to a particle size of 100 mesh pass, 0.5 % Polyethylene oxide (PEO) aqueous solution is added to prepare a slurry, and the slurry is applied to a belt-shaped punching metal having a width of 100 mm and then dried to obtain a size of 100 mm × 1.
A 00 mm negative electrode was prepared.
【００３２】このようにして作製した負極１６枚と、負
極と同寸の公知の焼結式ニッケル極１５枚とを、セパレ
ータを介して交互に重ねて積層して電極体を作製し、こ
の電極体を角型の電池缶内に収納し、３０重量％ＫＯＨ
水溶液を注液した後、封口して、角型のニッケル−水素
化物二次電池を作製した。このニッケル−水素化物二次
電池の電池重量は９７０±３０ｇ、電池容量は４０Ａ
ｈ、電池電圧１．２Ｖであった。Sixteen negative electrodes thus produced and fifteen known sintered nickel electrodes of the same size as the negative electrode were alternately laminated with a separator interposed therebetween to produce an electrode assembly. The body is stored in a square battery can, and 30 wt% KOH
After pouring the aqueous solution, the solution was sealed and a rectangular nickel-hydride secondary battery was produced. The battery weight of this nickel-hydride secondary battery is 970 ± 30 g, and the battery capacity is 40 A.
The battery voltage was 1.2V.
【００３３】〔リチウム二次電池（単電池）の作製〕正
極活物質としてのＬｉＣｏＯ2 と、導電剤としての炭素
粉末と、結着剤としてのフッ素樹脂粉末とを、重量比率
９０：５：５で混合してスラリーを調製し、このスラリ
ーを集電体としてのＡｌ箔の両面に塗布して、寸法１５
０ｍｍ×２０００ｍｍの正極を作製した。[Production of lithium secondary battery (single battery)] LiCoO 2 as a positive electrode active material, carbon powder as a conductive agent, and fluororesin powder as a binder were mixed at a weight ratio of 90: 5: 5. To prepare a slurry, and the slurry is applied to both sides of an Al foil as a current collector to obtain a size of 15
A 0 mm × 2000 mm positive electrode was prepared.
【００３４】また、黒鉛と、結着剤としてのフッ素樹脂
粉末と、水とを、重量比率９５：５で混合してスラリー
を調製し、このスラリーを集電体としてのＣｕ箔の両面
に塗布して、正極と同寸の負極を作製した。Further, graphite, fluororesin powder as a binder, and water are mixed at a weight ratio of 95: 5 to prepare a slurry, and this slurry is applied to both sides of a Cu foil as a current collector. Then, a negative electrode having the same size as the positive electrode was produced.
【００３５】このようにして作製した正極と負極とを、
セパレータを介してスパイラル状に巻回して渦巻電極体
を作製し、この渦巻電極体を円筒状の電池缶内に収納
し、非水電解液を注液した後、封口して、円筒型のリチ
ウム二次電池を作製した。このリチウム二次電池の電池
重量は４８０±２０ｇ、電池容量は２０Ａｈ、電池電圧
３．６Ｖであった。なお、非水電解液としては、ＬｉＰ
Ｆ6 をエチレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタ
ンとの等体積混合溶媒に１モル／リットル溶かした溶液
を使用した。The positive electrode and the negative electrode thus produced were
A spirally wound electrode body is produced by spirally winding it through a separator, and the spirally wound electrode body is housed in a cylindrical battery can. A secondary battery was produced. The battery weight of this lithium secondary battery was 480 ± 20 g, the battery capacity was 20 Ah, and the battery voltage was 3.6V. The non-aqueous electrolyte solution is LiP.
A solution was used in which F 6 was dissolved in an equal volume mixed solvent of ethylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane at 1 mol / liter.
【００３６】〔モジュール電池の作製〕上記ニッケル−
水素化物二次電池１２セルを直列接続して、電圧１４．
４Ｖ、容量４０Ａｈ、重量約１２ｋｇの水溶液系モジュ
ール電池を作製した。また、上記リチウム二次電池を４
セル直列接続したものを２組並列接続して、電圧１４．
４Ｖ、容量４０Ａｈ、重量約４ｋｇの非水系モジュール
電池を作製した。[Production of Module Battery] Nickel
12 cells of a hydride secondary battery are connected in series, and a voltage of 14.
An aqueous solution type module battery having a voltage of 4 A, a capacity of 40 Ah and a weight of about 12 kg was prepared. In addition, the lithium secondary battery
Two sets of cells connected in series are connected in parallel to obtain a voltage of 14.
A non-aqueous module battery having a voltage of 4 V, a capacity of 40 Ah and a weight of about 4 kg was produced.
【００３７】〔電源システムの作製〕上記水溶液系モジ
ュール電池及び上記非水系モジュール電池を用いて、電
気自動車用の電源システムＡ〜Ｈを作製した。表１に、
使用した水溶液系モジュール電池及び上記非水系モジュ
ール電池の各個数及び電源システムの規格容量を示す。[Production of Power Supply System] Power supply systems A to H for electric vehicles were produced using the aqueous solution type module battery and the non-aqueous system module battery. In Table 1,
The numbers of the aqueous solution type module batteries and the non-aqueous system module batteries used and the standard capacity of the power supply system are shown below.
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】〔模擬実験〕電気自動車の走行モードを模
擬して放電試験を行い、各電源システムの放電回数を求
めた。図３は、電気自動車の走行モードを、縦軸に出力
（ｋＷ）を、横軸に発進後の経過時間（秒）をとって示
したグラフである。放電回数は、図３に示した走行モー
ドを１パターンとして放電を繰り返し行い、放電可能な
回数を測定することにより求めた。アルカリ電池群から
の電力の補給は、出力電流が２００×ｎ（Ａ）（ｎ：非
水系モジュール電池の個数、２００Ａは０．５Ｃに相当
する。）に上昇したとき、又は、少なくとも一つの非水
系モジュール電池の電圧が１２Ｖ（単電池当たり３Ｖ）
に下降したときに行った。なお、０．５Ｃ及び３．０Ｖ
（単電池当たり）を設定値としたのは、０．５Ｃ以上に
なると電池電圧が急激に低下し、また３．０Ｖ以下にな
ると、大電流が取り出しにくくなるというリチウム二次
電池の特性に鑑みたものである。[Simulation Experiment] A discharge test was conducted by simulating the driving mode of the electric vehicle, and the number of discharges of each power supply system was obtained. FIG. 3 is a graph showing the driving mode of the electric vehicle, with the vertical axis representing the output (kW) and the horizontal axis representing the elapsed time (seconds) after starting. The number of discharges was determined by repeating the discharge with the running mode shown in FIG. 3 as one pattern and measuring the number of dischargeable times. The replenishment of electric power from the alkaline battery group is performed when the output current rises to 200 × n (A) (n: the number of non-aqueous module batteries, 200 A corresponds to 0.5 C), or at least one The voltage of the water system module battery is 12V (3V per cell)
I went when I descended to. In addition, 0.5C and 3.0V
The setting value (per cell) was set in consideration of the characteristics of the lithium secondary battery in which the battery voltage drastically decreases when the temperature becomes 0.5 C or higher and the large current becomes difficult to take out when the voltage becomes 3.0 V or lower. It is a thing.
【００４０】図４は、各電源システムの放電回数を、縦
軸に放電回数（回）を、また横軸に電源システムに占め
る非水電解質電池群のエネルギー比率（％）をとって示
したグラフである。図４に示すように、非水電解質電池
群のエネルギー比率が１０〜８０％、好ましくは２５〜
７５％の場合に、非水系モジュール電池単独の場合（電
源システムＡ：放電不能）及び水溶液系モジュール電池
単独の場合（電源システムＨ）に比べて、放電回数が多
い。放電回数は、試験モードによって若干変動すると思
われるが、概ね同じ傾向を示すものと考えられる。FIG. 4 is a graph showing the number of discharges of each power supply system, the vertical axis represents the number of discharges (times), and the horizontal axis represents the energy ratio (%) of the nonaqueous electrolyte battery group in the power supply system. Is. As shown in FIG. 4, the energy ratio of the non-aqueous electrolyte battery group is 10 to 80%, preferably 25 to
In the case of 75%, the number of discharges is higher than in the case of the non-aqueous system module battery alone (power supply system A: discharge is impossible) and the case of the aqueous solution system module battery alone (power supply system H). Although the number of discharges seems to fluctuate slightly depending on the test mode, it is considered that they generally show the same tendency.
【００４１】[0041]
【発明の効果】電源システムがモジュール化されている
ので、一部の電池が故障したり、寿命がきたりしたりし
た場合に、電池の交換を容易に行うことができる。Since the power supply system is modularized, it is possible to easily replace the batteries if some of the batteries fail or have a limited life.
【図１】本発明に係る電源システムを用いた電気自動車
の概略の電気回路を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic electric circuit of an electric vehicle using a power supply system according to the present invention.
【図２】電気自動車の使用時における電源システムの各
部の状態の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing an example of a state of each part of the power supply system when the electric vehicle is used.
【図３】電気自動車の走行モードの一例を示すグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing an example of driving modes of an electric vehicle.
【図４】実施例で試作した電源システムの放電回数を示
すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the number of discharges of the power supply system prototyped in the example.
３ 電源システム １１ 非水電解質電池群 １１ａ 非水系モジュール電池 １１ｂ 非水系モジュール電池 １１ｃ 非水系モジュール電池 １２ アルカリ電池群 １２ａ 水溶液系モジュール電池 １２ｂ 水溶液系モジュール電池 １２ｃ 水溶液系モジュール電池 １４ 制御装置 １６ スイッチの接点 １７ 電圧検出器 １８ 電流検出器 １９ 出力端子 3 Power Supply System 11 Non-Aqueous Electrolyte Battery Group 11a Non-Aqueous Module Battery 11b Non-Aqueous Module Battery 11c Non-Aqueous Module Battery 12 Alkaline Battery Group 12a Aqueous Solution Type Module Battery 12b Aqueous Solution Module Battery 12c Aqueous System Module Battery 14 Controller 16 Switch Contact 17 Voltage Detector 18 Current Detector 19 Output Terminal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 俊彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshihiko Saito 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.
Claims (4)
てなる１個又は２個以上の非水系モジュール電池からな
り、且つ出力端子に接続された非水電解質電池群と、複
数個のアルカリ二次電池を組み合わせてなる１個又は２
個以上の水溶液系モジュール電池からなり、且つスイッ
チを介して前記出力端子に接続されたアルカリ電池群
と、前記スイッチを高出力時にはオンにし、低出力時に
はオフにする制御手段とを備える可搬型電源システム。1. A non-aqueous electrolyte battery group consisting of one or more non-aqueous module batteries formed by combining a plurality of non-aqueous electrolyte secondary batteries and connected to an output terminal, and a plurality of alkalis. 1 or 2 consisting of a combination of secondary batteries
A portable power source comprising an alkaline battery group consisting of one or more aqueous solution type module batteries and connected to the output terminal via a switch, and a control means for turning on the switch at high output and turning off at low output system.
池であり、且つ前記アルカリ二次電池がニッケル−カド
ミウム二次電池又はニッケル−水素化物二次電池である
請求項１記載の可搬型電源システム。2. The portable type according to claim 1, wherein the non-aqueous electrolyte secondary battery is a lithium secondary battery, and the alkaline secondary battery is a nickel-cadmium secondary battery or a nickel-hydride secondary battery. Power system.
電圧を検出する電圧検出器と、出力電流を検出する電流
検出器とを備え、前記電圧検出器の検出電圧値が一定値
以下になったとき、又は、前記電流検出器の検出電流値
が一定値以上になったときに、前記スイッチをオンにす
るように構成されている請求項１記載の可搬型電源シス
テム。3. The control means includes a voltage detector for detecting a voltage of the non-aqueous electrolyte battery group and a current detector for detecting an output current, and a detection voltage value of the voltage detector is a certain value or less. The portable power supply system according to claim 1, wherein the switch is turned on when the detected current value of the current detector exceeds a certain value.
める総エネルギー比率が１０〜８０％である請求項１記
載の可搬型電源システム。4. The portable power supply system according to claim 1, wherein the total energy ratio of the non-aqueous electrolyte battery group to the entire system is 10 to 80%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6197848A JPH0845558A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Portable type power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6197848A JPH0845558A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Portable type power supply system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0845558A true JPH0845558A (en) | 1996-02-16 |
Family
ID=16381350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6197848A Pending JPH0845558A (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Portable type power supply system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0845558A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010220354A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Denso Corp | Onboard power supply |
| JP2010539635A (en) * | 2007-03-30 | 2010-12-16 | ザ レジェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミシガン | Vehicle hybrid energy system |
| KR101223623B1 (en) * | 2011-01-05 | 2013-01-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Energy storage device |
| US9793722B2 (en) | 2009-07-01 | 2017-10-17 | Denso Corporation | Power source apparatus for vehicle |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP6197848A patent/JPH0845558A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010539635A (en) * | 2007-03-30 | 2010-12-16 | ザ レジェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミシガン | Vehicle hybrid energy system |
| JP2010220354A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Denso Corp | Onboard power supply |
| US9793722B2 (en) | 2009-07-01 | 2017-10-17 | Denso Corporation | Power source apparatus for vehicle |
| KR101223623B1 (en) * | 2011-01-05 | 2013-01-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Energy storage device |
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040323 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040720 |