Embed Size (px)
Citation preview
キャパシタ応用講座
第2回(2017-9-8)
1
2. バッテリーアシストの方法
3. バッテリーアシスト事例の紹介
2017-9-8
木下 繁則
1. バッテリーアシストの狙い、効果
バッテリー - キャパシタ並列使用(バッテリーアシスト）
木下 繁則
蓄電技術を必要とする電力及び産業分野
風力発電
(瞬低補償装置）
住宅・家電
通信電源
電力平準化
非常電源
O.A. 機器
F.A.機器
太陽光発電
自動車 電気鉄道
電力品質改善
(HEV,EV,FC）
(複写機）
・電力安定化
ﾊﾞｯﾃﾘｰｱｼｽﾄ
急速充電器
・電力回収(電力回生）
・省電力
・電力平準化
自動車 (ISS,ﾏｲﾙﾄﾞﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞ）
ﾋﾟｰｸｶｯﾄ
ﾊｲﾌﾞﾘｯﾄﾞﾊﾞｯﾃﾘｰ
2017-9-8
木下 繁則
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
回生電力吸収
（電鉄地上）
（車両）
船舶
航空機
ｴﾚﾍﾞｰﾀ・ｸﾚｰﾝ 荷役機械
建設機械
気動車
ﾌｫｰｸﾘﾌﾄ 荷役機械
移動体
電力
自動車
産業機械
民生・家電
蓄電技術導入の狙い・効果
応用事例集掲載事例 ・省エネルギー
バッテリー・電源
今回の紹介分野
バッテリーアシストとは？
3
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
バッテリーは急峻で大電力で充放電するとサイクル寿命が短かくなる。そこでキャパシタとバッテリーを並列接続して急峻な電力はキャパシタから、なだらかな電力はバッテリーからにして（バッテリーアシストして）バッテリーの高サイクル化、長寿命化を図る。
H24年電気学会全国大会(2012-3-21)（No.1-003）ﾌﾟﾚｾﾞﾝ資料
1 0.1 10 100 1000
1
10
0.1
0.01
50
Lead Acid
Ni-MH
Li-Ion EDLC
→ｴﾈﾙｷﾞｰ密度（Wh/kg）
代表的な蓄電ﾃﾞﾊﾞｲｽの性能
出力密度
（kW/kg）
←
Ni-Cd
(Composite)
Fly Wheel
Fly Wheel
(電気二重層キャパシタ）
4
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
5
鉛電池の放電深度とサイクル寿命
出典：電子通信学会編「ユーザのための電池読本」P126より
小形シール鉛電池の寿命
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
6
直接接続方式
電気負荷へ
ﾊﾞｯﾃﾘー
ｽﾀｰﾀﾓｰﾀｽｲｯﾁ 細いﾊｰﾈｽ
太いﾊｰﾈｽ
ｷｬﾊﾟｼﾀ
M
バッテリーキャパシタ並列使用
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
(バッテリーアシスト）
7
ﾊﾞｯﾃﾘｰ
負荷
(a) 負荷電圧一定形 (ｂ) 負荷電圧変動形
ｷｬﾊﾟｼﾀ
チョッパ
（＋） （－）
ﾊﾞｯﾃﾘｰ
ｷｬﾊﾟｼﾀ
負荷
チョッパ
（＋） （－）
バッテリー － キャパシタ並列使用
チョッパ介在接続方式
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
(バッテリーアシスト）
バッテリーアシスト事例(１)
8
バッテリー – キャパシタ直接並列接続
（実験事例）
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
ｋ＝ｉ１／ｉ２＝（ｒ２＋ｒ3）／ｒ1
キャパシタ／バッテリー電流比
ｎ＝ｉ2／ｉ＝１／（１＋ｋ）
電流軽減率
Ｍ ｒ1 ｒ2
ｉ2 ｉ1 ｉ
キャパシタ バッテリー
ｒ3
ﾊｰﾈｽ
G スタータ
オルタネータ
スタータスイッチ
キャパシタアシストエンジン始動等価回路
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
10
乗用車の例
エンジンルーム
バッテリー ｷｬﾊﾟｼﾀ
ｽﾀｰﾀ 細いハーネス
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
11
乗用車（ガソリン車）による試験結果
キャパシタ数：1ヶ、ハーネス：2mm2×10m
360A
40A
3.7 6.7 5.2 4.7 5.7
10
0
14
4 100
0
電流（Ａ）
電圧（Ｖ）
時間（ｓ）
400
350
300
250
200
150
50
4.2 6.2
16
12
8
6
2
キャパシタ電流
バッテリ電圧
キャパシタ電圧
バッテリー電流
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
12
１.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
ｋ＝（ｒ2＋ｒ3）/ｒ1）
1 2 5 3 7 4 6
ｉ2／ｉ
バッテリー電流軽減率
ﾊﾞｯﾃﾘのみ
8
実測値
計算値
ケース３
ﾊｰﾈｽ 2mm２×10m
ケース１
ﾊｰﾈｽ 2mm２×1ｍ
ケース２
ﾊｰﾈｽ 2mm２×5ｍ
乗用車エンジン始動電流軽減効果
ｷｬﾊﾟｼﾀ
12V、220F、12mΩ
１個使用
12V電池
細いﾊｰﾈｽ ｽﾀｰﾀｽｲｯﾁ
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
ｷｬﾊﾟｼﾀ/バッテリー電流比
バッテリーアシスト事例(2)
13
製品事例
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
14
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
アイオクサスジャパン（株） “u START”
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
“u START”
15
16
u START システム
バッテリ キャパシタ
充電回路
負荷へ
+
-
12V型 24V型
バッテリ
-
+
12V
12V
キャパシタへ
バッテリ
バッテリ
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
(推定）
バッテリーアシスト事例(3)-1
17
Mazda i-ELOOP
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
最新応用事例集（第2版） 頁J3
18
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
バッテリーアシスト事例(3)-2
19
HONDA FIT3キャパシタ電源アイドルストップシステム
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
最新応用事例集（第2版） 頁J4
20
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
バッテリーアシスト事例(3)-3
21
Maxwell ディーゼル発電機始動
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
最新応用事例集（第2版） 頁J14
22
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
バッテリーアシスト事例(3)-4
23
NISSINBO ニッケル水素電池並列接続（バッテリーアシスト）
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
最新応用事例集（初版） 頁14
24
キャパシタ応用講座
第2回 バッテリーアシスト
2017-9-8
木下 繁則
キャパシタ応用講座
開催日（予定） 2017-11-10
電力回生システムへの応用
次回（第3回)内容(予定）
キャパシタフォーラム
25
(2017-10-20/21のフォーラムでの講座はありません）
