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公開番号2025019050
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2024121681
出願日2024-07-26
発明の名称電池指向の構造設計
出願人株式会社発明屋
代理人
主分類G06F 30/20 20200101AFI20250130BHJP(計算;計数)
要約【課題】電池指向による構造設計(BOSD:Battery Oriented Structual Design)技術を提供する。
【解決手段】BOSDシステム80は、潜水艦の耐圧殻の構造的条件を表すパラメータを入力するための入力部81と、入力されたパラメータに基づいて、耐圧殻の構造的条件を設定する構造的条件設定部82と、設定された構造的条件に基づいて、耐圧殻が構造的条件を満たすべく、且つ、耐圧殻がそれ自体の構成要素として有する電池の総電気容量を最大にするべく、耐圧殻の最適構造を計算する最適化計算部83と、を有する。BOSDシステム80によれば、高強度の薄い鋼板を使用することで耐圧殻の鋼板部分の重量を軽くしつつ、電池の重量及び強度を利用することにより、耐圧殻の全体重量と浮力とをバランスさせることができる。これにより、潜航性能及び浮上性能が高く、電池による連続潜航可能時間の長い潜水艦を実現することができる。
【選択図】図20
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータを利用して構造体の構造を設計する方法であって、
前記コンピュータに、
前記構造体が満たすべき構造的条件を設定するための構造的条件設定ステップと、
前記コンピュータが、
設定された前記構造的条件に基づいて、前記構造体が前記構造的条件を満たすべく、且つ、前記構造体がそれ自体の構成要素として有する電池の総電気容量を最大にすべく、前記構造体の最適構造を計算する最適化計算ステップと、を有する、電池指向の構造設計方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記構造体は、骨格部材型電池装置を有し、
前記骨格部材型電池装置は、他の骨格部材と結合されて前記構造体を形成する骨格部材であって、
前記骨格部材型電池装置は、中空断面構造の骨格部材本体を有し、
前記電池は、前記骨格部材型電池装置の構成要素であり、
前記電池は、前記骨格部材本体の中空部の少なくとも一部に設けられる、請求項１記載の電池指向の構造設計方法。
【請求項３】
コンピュータを利用して構造体の構造を設計するシステムであって、
前記システムは、
前記構造体が満たすべき構造的条件を表すパラメータを入力するための入力部と、
入力された前記パラメータに基づいて、前記構造体が満たすべき構造的条件を設定する構造的条件設定部と、
設定された構造的条件に基づいて、前記構造体が前記構造的条件を満たすべく、且つ、前記構造体がそれ自体の構成要素として有する電池の総電気容量を最大にすべく、前記構造体の最適構造を計算する最適化計算部と、を有する、電池指向の構造設計システム。
【請求項４】
前記構造体は、骨格部材型電池装置を有し、
前記骨格部材型電池装置は、他の骨格部材と結合されて前記構造体を形成する骨格部材であって、
前記骨格部材型電池装置は、中空断面構造の骨格部材本体を有し、
前記電池は、前記骨格部材型電池装置の構成要素であり、
前記電池は、前記骨格部材本体の中空部の少なくとも一部に設けられる、請求項３記載の電池指向の構造設計システム。
【請求項５】
コンピュータを構造体の構造を設計するシステムとして機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記構造体が満たすべき構造的条件を表すパラメータを入力するための入力部と、
入力された前記パラメータに基づいて、前記構造体が満たすべき構造的条件を設定する構造的条件設定部と、
設定された構造的条件に基づいて、前記構造体が前記構造的条件を満たすべく、且つ、前記構造体がそれ自体の構成要素として有する電池の総電気容量を最大にすべく、前記構造体の最適構造を計算する最適化計算部と、として機能させる、電池指向の構造設計プログラム。
【請求項６】
前記構造体は、骨格部材型電池装置を有し、
前記骨格部材型電池装置は、他の骨格部材と結合されて前記構造体を形成する骨格部材であって、
前記骨格部材型電池装置は、中空断面構造の骨格部材本体を有し、
前記電池は、前記骨格部材型電池装置の構成要素であり、
前記電池は、前記骨格部材本体の中空部の少なくとも一部に設けられる、請求項５記載の電池指向の構造設計プログラム。
【請求項７】
コンピュータを利用して潜水艦の耐圧殻の構造を設計する方法であって、
前記コンピュータに、
前記耐圧殻が満たすべき構造的条件を設定するための構造的条件設定ステップと、
前記コンピュータが、
設定された前記構造的条件に基づいて、前記耐圧殻が前記構造的条件を満たすべく、且つ、前記耐圧殻がそれ自体の構成要素として有する電池の総電気容量を最大にすべく、前記耐圧殻の最適構造を計算する最適化計算ステップと、を有する、電池指向の構造設計方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は電池の技術分野に属する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電池を搭載するための空間を形成する構造体は公知である（特許文献１、特許文献２、等参照）。この種の構造体は、複数の骨格部材を互いに結合し一体化することにより製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－２０２９４６号公報
特開２０１２－１３１４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、電池指向の構造設計技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態の電池指向の構造設計方法は、コンピュータを利用して構造体の構造を設計する方法であって、
前記コンピュータに、
前記構造体が満たすべき構造的条件を設定するための構造的条件設定ステップと、
前記コンピュータが、
設定された前記構造的条件に基づいて、前記構造体が前記構造的条件を満たすべく、且つ、前記構造体がそれ自体の構成要素として有する電池の総電気容量を最大にするべく、前記構造体の最適構造を計算する最適化計算ステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
一実施形態の電池指向の構造設計方法によれば、構造体が構造的に満たすべき条件を満たすべく、且つ、構造体がそれ自体の構成要素として有する電池の総電気容量を最大にすべく、構造体の最適構造を計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一実施形態の構造体を概念的に示した平面図である。
一実施形態の構造体を概念的に示した側面図である。
一実施形態の構造体を概念的に示した分解平面図である。
一実施形態の骨格部材型電池装置の電極端子部を概念的に示した図である。
図３のＡ－Ａ断面図である。
一実施形態の構造体を概念的に示した正面図である。
一実施形態の構造体を概念的に示した平面図である。
一実施形態の構造体を概念的に示した分解平面図である。
一実施形態の構造体を概念的に示した平面図である。
図９のＢ－Ｂ断面図である。
一実施形態の骨格部材型電池装置を概念的に示した斜視図である。
図１１のＣ－Ｃ断面図である。
（Ａ）は一実施形態の骨格部材型電池装置を概念的に示した斜視図である。（Ｂ）は一実施形態の骨格部材型電池装置を概念的に示した斜視図である。
一実施形態の構造体の構造体部分を概念的に示した斜視図である。
一実施形態の骨格部材型電池装置を概念的に示した斜視図である。
一実施形態の構造体の構造体部分を概念的に示した斜視図である。
一実施形態の構造体を概念的に示した斜視図である。
一実施形態の構造体の製造方法のフローチャートである。
一実施形態の電池指向構造設計方法のフローチャートである。
一実施形態の電池指向構造設計システムのブロック図である。
潜水艦の耐圧殻の構造を例示する斜視図である。
一実施形態の耐圧殻の構造を概念的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。第１実施形態及び第２実施形態では、本発明の移動体の一実施形態として、車両の一実施形態が示される。図中の矢印Ｘ、矢印Ｙ及び矢印Ｚは、それぞれ前後方向、左右方向及び上下方向を示す。
【０００９】
［第１実施形態］
［車両］
図１及び図２に示す車両１は、図示しないモータの駆動力を用いて走行するＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）である。車両１は、車体２の下部構造の一部を構成する構造体３を有している。車両１のモータは、構造体３の電池部（以下、「電池」と称す）１１から供給される電力により駆動される。
【００１０】
［構造体］
図１、図２及び図３に示すように、構造体３は、左右一対のフロアサイドメンバ５ＬＳ、５ＲＳと、前後一対のフロアクロスメンバ６ＦＣ、６ＲＣと、左右一対のフロントサイドメンバ７ＬＳ、７ＲＳと、フロントクロスメンバ８と、左右一対のリアサイドメンバ９ＬＳ、９ＲＳと、リアクロスメンバ１０と、を備える。構造体３の上部には、車室４の床を構成するフロアパン（不図示）が設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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