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公開番号2022124503
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-08-26
出願番号2021022187
出願日2021-02-16
発明の名称電気自動車
出願人個人
代理人
主分類B60L 58/19 20190101AFI20220819BHJP(車両一般)
要約【課題】 従来の電気自動車のモーターは、最高出力で長時間運転してもモーターのコイルが焼きつかなかったが、電気には使用率という考えかたがあるので、それを利用する。そこで、短時間なら倍以上の電圧をかけることができるため、小さなモーターで良い。
【解決手段】 本発明の高出力バッテリーは、電気自動車のモーター(1)と複数のバッテリー(2)で構成され、普段のバッテリー(2)は並列に配線されている。しかし高出力時には、複数のバッテリー(2)は切換スイッチ(3)によって直列配線になり、高出力はモーター(1)が高温になるのを見越して、モーター(1)には温度センサー(5)のサーモスタットが具備されている。
【選択図】 図5
特許請求の範囲【請求項1】
電気自動車は、モーター(1)と複数のバッテリー(2)と切換スイッチ(3)で構成され、
通常の該バッテリー(2)は、該切換スイッチ(3)によって並列に配線されており、
高出力時には、該バッテリー(2)は切換スイッチ(3)によって直列に切り換え、
該切換スイッチ(3)の切換は、アクセルスイッチ(4)から、前記モーター(1)に設置した温度センサー(5)のサーモスタットを介し、該切換スイッチ(3)のコイル(3d)に配線することを特徴とする高出力バッテリー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、モーターの出力を一時的に上げる高出力バッテリーに関するものである。
続きを表示(約 2,900 文字)【背景技術】
【0002】
従来の自動車は内燃機関が殆どで、最高出力は5000毎分回転で回転させていたとすると、倍の10000回転回すとバルブなどがサージング(バルブのバネが、その回転に追いつかなくなる、または高振動領域でバネ自体の固有振動が誘発され、ビビリ振動をおこすこと)を起こし、ピストンとバルブと緩衝し、エンジンが破損するため、最高出力以上には出せなかった。
従来の電気自動車のモーター50キロワットは、最高出力で長時間運転しても、モーターのコイルが焼きつかなかった。それは、信頼性に基づき、モーターのコイルが焼け付かないように、大きいモーターを使用していた。
また、特開2009-262894の名称ハイブリッドカーは、発電する電気を切り換えてモーターに替えることと、バッテリーを並列から直列にすることで高出力を出す物があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2009-262894
特開平7-231510
特開平4-208007
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の電気自動車のモーターは、最高出力で長時間運転してもモーターのコイルが焼きつかなかった。それは、信頼性に繋がるものであった。しかし、電気には使用率という考えかたがあるので、それをこの電気理論を利用する。その使用率とは、例えば溶接の抵抗器では、大きい電流300アンペアを使用して、大きい溶接棒の直径Φ6を焚くとしたら、その溶接棒と同じく大きい抵抗器(横幅600ミリ、奥行き800ミリ、高さ800ミリ)で、大型の機械を用いなければならない。しかし、使用率という考え方では、大きい溶接棒を焚いても、小さい抵抗器(横幅は300ミリ、奥行き400ミリ、高さ400ミリ)で、使用率10%では1分間溶接棒を焚いたら、その後9分間休ませると、抵抗器は常温に戻るという考え方である。したがって、造船所のように何時も大きい溶接棒を焚くところでは使用率の多い物で、大型の抵抗器が必要であり、町工場などでは抵抗器が小さい分、使用率に気を付けて溶接をすることでΦ6の溶接棒が炊ける。
【0005】
また、もっと身近では、電動工具のベビーグラインダー600ワットであるが、そのベビーグラインダーは30分以上の使用をしないように書いている。それは、寒い冬だといくら使用しても温度が上らないが、夏になると大気が熱くなり、コイルが焼けてしまうので制限している。そのベビーグラインダーも溶接の抵抗器も、電動車のモーターもコイルを使用しているのは確かで、同様と考える。そこで、その使用率の理論を応用して、電動車のモーターは、何時も一定の出力で走っているわけで無いので、非常時だけ電圧を高めて出力を上げるものである。すると、モーターは小さくなり、軽くなっているので、加速や上り坂のときに高出力用電源を利用して加速すれば、後はそのままのスピードを維持するのは、普通の出力で良いという考え方である。
また、その考え方で特開2009-262894の名称ハイブリッドカーは、電気を切り換えることと、バッテリーを直列にすることで一時的に高出力を出す物があったが、モーターにはサーモスタットがないため、モーターのようすが分からなかった。
【0006】
そこで、普通車があるとしたら、従来のモーターの出力50キロワットでは、速度100キロメートル/毎時で走行している車の出力は50%で25キロワットであった。しかし、本発明の20キロワットでは、速度100キロメートル/毎時で走っているときが、一番効率の良い100%にして、20キロワットで非常時の最高出力は、バッテリー(2)を工夫して200%や300%の電流を使用する。そのため、従来の使用しない50%を温存するものと、温存するのが0%で走るものでは効率が違い、走行距離も伸びる。
【0007】
また、ギヤ比が最高160キロメートル/毎時まで速度を上げるには、モーターの回転数が1000回転/毎分であるとき、ギヤ比は1.3のとき最高スピードを出すようになっている。しかし、本発明の最高速度を100キロメートル/毎時とすると、そのギヤ比は1.6(車輪が1回転回るとモーターは1.6回転回る)になり、時速40キロで走るときはギヤ比を落としている方が、明らかに有効なのは分かる。そして、100キロ以上の高速度が必要なときは、電圧を上げることで簡単にモーターの最高回転を上げることができる。つまり、電気だけに許された、電気理論に基づく発明である。それを自転車で分かり易く説明すると、競輪の自転車はギヤ比が高速に合わせて高くしているが、郵便局で使用している自転車では街中を走るため低く設定してあり、街中を走るのならば低速ギヤの方が体力を消耗しなく、その方が良いことは分かる。
【0008】
そこで本発明の高出力バッテリーは、普段のバッテリー(2)は並列に配線されており、高出力時にはバッテリー(2)を直列に切り換えて、高出力を出すため、モーター(1)は高温になるのを見越して、モーター(1)には温度センサー(5)のインナーサーモスタットが具備している。また、高出力になっても高温にならないときは、その設定事態が誤って要るので、高出力になったときに、温度が数分で上る高出力バッテリーを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明の高出力バッテリーの電気自動車は、モーター(1)と複数のバッテリー(2)と切換スイッチ(3)で構成されており、通常のバッテリー(2)は切換スイッチ(3)によって並列に配線されている。
高出力時には、バッテリー(2)は切換スイッチ(3)によって直列に切り換えられる。
切換スイッチ(3)の切換は、アクセルスイッチ(4)から、前記モーター(1)に設置した温度センサー(5)のサーモスタットを介し、その切換スイッチ(3)のコイル(3d)に配線することで目的を達成した。
【発明の効果】
【0010】
本発明の高出力バッテリーは、次のような効果がある。
(イ)内燃機関は無理をすると破損するが、モーターは一時的には無理ができる。
(ロ)バッテリーを直列に繋ぐことで、モーターの出力が上る。
(ハ)高出力バッテリーを使用することで、モーターが小さくなる。
(ニ)モーターが小さいと、車体重量も軽くなる。
(ホ)車体重量が軽くなると、燃費がよくなる。
(ヘ)ギヤ比を低く設定できるため、低速時の効率が良い。
(ト)高出力時には、モーターの最高回転数を上げる。
(チ)高出力で、モーターが熱を持つと温度センサーが働き、バッテリーは並列になる。
【図面の簡単な説明】
(【0011】以降は省略されています)

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