(57)【要約】      （修正有）【課題】電気自動車の電気自動車用バッテリーを利用しスマートグリッド（次世代送電網）を実現する事で日本全体に利益と活気を齎し、枯渇する化石燃料の使用を削減し、ＣＯ２排出の大幅削減と非常災害時には早期災害復興に寄与する。【解決手段】ネットワーク網Ｆで構成されたデーターセンターＡを中心に小規模発電のスマートグリッド対応新発電会社Ｄを日本全国に約１００ヶ所配置、その周りに電気自動車用バッテリー交換場所Ｄ２を約２５０ヶ所必要とされる場所に配置、更に家庭１００でも新家庭用充放電端末１００１を設置し、電気自動車９と車載無線ネットワーク網Ｇで構成する。尚、電気自動車用バッテリーはスマートグリッド対応新発電会社Ｄで充電しバッテリー供給コンテナ７に収納され、電気自動車用バッテリー交換場所Ｄ２でバッテリー交換コンテナ８に供給するコンテナ型のロボットで構成し実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スマートグリッド対応新発電会社のバッテリー充電システム・バッテリー供給コンテナ・バッテリー交換コンテナ・新家庭用充放電端末を具備する低価格且つ高効率なシステムで枯渇する化石燃料の使用削減とＣＯ２排出の大幅削減をする。非常災害時に災害地の近くの小規模発電の該スマートグリッド対応新発電会社より電気自動車用バッテリーに充電した電力を災害地に直接供給する。更に災害地の近くの小規模発電の該スマートグリッド対応新発電会社の必要な場所に充電済みの該電気自動車用バッテリーの必要な量をピンポイントに該バッテリー供給コンテナで移動供給する。尚、該バッテリー交換コンテナは災害地近くに簡単で短時間に臨時設置ができ、災害地域の電気自動車の該電気自動車用バッテリーを交換し、家庭用電力に使用し、早期災害復興に寄与する事を特徴とする新バッテリー交換システム。
【請求項２】
家庭で該電気自動車のリース契約をした該電気自動車用バッテリーに充放電をネットワーク網で管理する為に設置し、該電気自動車の該リース契約をした電気自動車用バッテリーの定期診断と深夜電力で充電をし、昼間の家庭用電力に使用且つ２台の該電気自動車を無停電で切り替える制御をする事を特徴とする新家庭用充放電端末。
【請求項３】
請求項１記載のスマートグリッド対応新発電会社の太陽光・太陽熱発電システムや風力発電システムなどの再生可能エネルギーを利用して得た電力で該電気自動車用バッテリーに充電し、充電された余剰電力を既存電力会社にクリーンエネルギー（再生可能エネルギー）として販売する。該スマートグリッド対応新発電会社の充電用バッテリーには該電気自動車に使用できる（該電気自動車用バッテリー）バッテリーと使用できなくなった（クリーンエネルギー（再生可能エネルギー）として販売目的の該電気自動車用バッテリー）バッテリーの２種類を利用する事が特徴とするスマートグリッド対応新発電会社のバッテリー充電システム。
【請求項４】
請求項１又は３記載のスマートグリッド対応新発電会社で充電された該電気自動車用バッテリーがバッテリー専用パレットに載せ搭載され、コンテナ運搬用トレーラに自分の力で乗り、電気自動車バッテリー交換場所に搬送され、自分の力で該コンテナ運搬用トレーラを降り、移動して該バッテリー交換コンテナと自動で合体し、該バッテリー交換コンテナに充電済み該電気自動車用バッテリーの供給と空の該電気自動車用バッテリーを回収する無人搬送装置を具備するコンテナ型のロボットを特徴とするバッテリー供給コンテナ。
【請求項５】
該コンテナ運搬用トレーラに自分の力で乗り、該電気自動車バッテリー交換場所に搬送され、自分の力で該コンテナ運搬用トレーラを降り、移動して設置場所に固定され、周囲の状況変化により他の場所に移動設置が簡単である。  尚、該バッテリー供給コンテナから充電済み該電気自動車用バッテリーを受け取り、該電気自動車の車種により下方・前方・後方の３方向の何れかから空の該電気自動車用バッテリーを外し、充電済み該電気自動車用バッテリーと交換し、空の該電気自動車用バッテリーを該バッテリー供給コンテナに戻す無人バッテリー交換システムを具備するコンテナ型のロボットを特徴とするバッテリー交換コンテナ。
【請求項６】
急速充電器と巨大モニターと操作パネルを具備し、該急速充電器は該電気自動車に急速充電をし、コンテナの側面に取り付けられた該巨大モニターでは宣伝やイベントなどの映像を映し、該操作パネルの操作手段でネットワーク網を使ってバッテリー交換とＩＣカードや携帯電話などで課金・決済をする請求項５記載のバッテリー交換コンテナ。
【請求項７】
請求項４記載のバッテリー供給コンテナと請求項５及び６記載のバッテリー交換コンテナを合体した組み合わせは非常に低価格で、設置最小面積１６ｍ×１０ｍの狭い土地で、簡単な基礎工事で、簡単に短時間で設置運営開始をする事を特徴とする無人電気自動車バッテリー交換ロボット工場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車を利用し、小規模発電のスマートグリッド対応新発電会社のバッテリー充電システムと新バッテリー交換システムと新家庭用充放電端末を具備した、電気自動車の社会を作り、電気自動車用バッテリーを電気自動車に使用出来なくなった後も再利用など最大限活用と管理をし、ＣＯ２排出を大幅削減するものである。更に非常災害時にも早期災害復興に役立つシステム技術である。尚、コンテナ型のロボットのバッテリー供給コンテナとバッテリー交換コンテナが合体してバッテリー交換を実行する無人電気自動車バッテリー交換ロボット工場は最新のシステム技術である。
【背景技術】
【０００２】
長年の世界的な技術の進歩で世界規模の地球温暖化になった現在、ＣＯ２排出削減の為の一つの手段として、早急に電気自動車を普及させる必要がある。
【０００３】
これまでの自動車は主に人と荷物の移動手段として長年使用され化石燃料自動車の多くの技術が開発されて来ましたが、その時代は低炭素社会を作る為、終わりに近い。
【０００４】
尚、スマートグリッド（次世代送電網）でＣＯ２排出削減は新しく出てきた分野で、いろいろな実証実験や取り組みは多く見るが、自動車の分野では化石燃料で走行する自動車を無くし、枯渇する化石燃料の使用とＣＯ２排出の削減をしなくてはならない現状では電気自動車を避けては通れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許公開２０１０−８１７２２号公報
【特許文献２】特許公開２００９−２９６８８０号公報
【特許文献３】特許公開２００９−８０８３４号公報
【特許文献４】特許公開２００８−１３１８４１号公報
【特許文献５】特許公開２００７−１１６７９９号公報
【特許文献６】特許公開２００３−１０２１０４号公報
【特許文献７】特許公開２００２−１４４８８６号公報
【特許文献８】特許公開平１１−１７８２４１号公報
【特許文献９】特許公開平１０−２７１６９４号公報
【特許文献１０】特許公開平１０−１１７４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
世界規模の地球温暖化でＣＯ２排出削減の為、電気自動車を早急に普及させるには政官業がもっと取り組みを強くし、早急に電気自動車のインフラ整備を広める為、道筋をはっきり打ち出し前進させる。
【０００７】
日本の自動車業界も競争だけでなく、スマートグリッド（次世代送電網）の分野では協業をして電気自動車を普及させる為に、化石燃料自動車を直ちに止め、電気自動車を大量生産し、電気自動車用バッテリーを低価格化すると同時に、電気自動車用バッテリーの取り付け方や形状などを規格化し、電気自動車用バッテリーが外部より交換できるように標準化する。行政もこれを自動車業界に指導をする事が大切である。その結果日本の自動車業界は世界を牽引する立場になる。
【０００８】
更に電気自動車が普及する為、日本の関係企業全てが協業し、インフラ整備を急がなければならないと考える。行政は公共投資として電気自動車のインフラ整備予算の執行とそれに係わる関係企業全てがインフラ整備のコストダウンの実行をする事が解決すべき大きな課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、課題を解決する為に以下の手段をとった。電気自動車とスマートグリッド（次世代送電網）対応で小規模発電のスマートグリッド対応新発電会社のバッテリー充電システムと新バッテリー交換システムと新家庭用充放電端末の最新技術の４つを具備した低価格且つ高効率なシステムの早急な実行、そして電気自動車のインフラ整備をより早く広めるには携帯電話の広め方を電気自動車に当てはめれば簡単で、それは携帯電話の台数を増やす前にインフラを整備し、いかに携帯電話が使いやすく便利な物かを利用者に体験してもらった結果、急速に携帯電話が広まった様に電気自動車の急速なインフラ整備とインフラ整備のコストダウンの実行で課題は解決する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、日本の乗用車だけでも約６０００万台を電気自動車にした場合の総充電電力量は日本の１日の総発電電力量の約１／２になる。その余剰電力を利用する新バッテリー交換システムと新家庭用充放電端末のシステムを作り、昼夜の電力量を平滑化する事で日本の火力発電の年間発電電力量を大幅削減し、日本全国の発電所から発生するＣＯ２を含め、家庭や自動車から排出される多くのＣＯ２削減を現実にする。
【００１１】
本発明は、非常災害時に早期災害復興に寄与する。
【００１２】
本発明は、電気自動車が人と荷物の移動手段だけでなく、電気自動車用バッテリーの価格も低下し、人が家庭の中で生活する上で欠く事の出来ない生活必需品の家電製品にする。更に電気自動車用バッテリーの完全なバッテリー交換管理システムで電気自動車用バッテリーの再利用や事故・故障の低減を実現する。
【００１３】
本発明は、電気自動車の使用者と国と関係企業全てに利益と活気を齎し、現実のものとして日本国内への実施を加速させる。更に世界共通に通用する日本の技術として世界中にシステム技術を販売する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１の電気自動車９は電気自動車用バッテリー１０を外部より脱着できるタイプとする。その電気自動車９を利用し、スマートグリッド（次世代送電網）対応でデーターセンターＡを中心とするネットワーク網Ｆにより電気自動車用バッテリー１０をリース契約や短期間レンタルなどのシステムで交換する。
【００１５】
図１のデーターセンターＡのネットワーク網Ｆと電気自動車９の車載無線ネットワーク網Ｇを利用して、電気自動車９にバッテリー交換に関する情報とパソコン・テレビ・携帯電話などへと同じサービスを提供する。更に電気自動車９と携帯電話の間で情報交換の仲介の役目もする。
【００１６】
図１の電気自動車９を利用し、スマートグリッド対応新発電会社Ｄの太陽光・太陽熱発電システム３や風力発電システム５などの再生可能エネルギーを利用して得た電力と既存電力会社１の深夜電力で電気自動車用バッテリー１０に充電し、再生可能エネルギーで充電された余剰電力を既存電力会社１にクリーンエネルギー（再生可能エネルギー）として販売２し、昼夜の電力量を平滑化する事で日本の火力発電の年間発電電力量を減らしＣＯ２排出を大幅削減する。そしてスマートグリッド対応新発電会社Ｄの充電用バッテリーには電気自動車９に使用できる（電気自動車用バッテリー１０）バッテリーと使用できなくなった（クリーンエネルギー（再生可能エネルギー）として販売目的の電気自動車用バッテリー１０）バッテリーの２種類を使用する。
【００１７】
非常災害時に図1の小規模発電のスマートグリッド対応新発電会社Ｄが日本全国約１００ヶ所（半径２０Ｋmに１ヶ所）設置される中で災害地の近くの小規模発電のスマートグリッド対応新発電会社Ｄより電気自動車用バッテリー１０に充電された電力を災害地に直接供給する。更に災害地の近くの小規模発電のスマートグリッド対応新発電会社Ｄの必要な場所にピンポイントにバッテリー供給コンテナ７に搭載された充電済みの電気自動車用バッテリー１０の必要な量をコンテナ運搬用トレーラ１１で移動供給する。尚、バッテリー交換コンテナ８の簡単・短時間・小さな土地に移動設置できる利点を生かし、災害地近くに臨時設置し、災害地域の電気自動車９の電気自動車用バッテリー１０を交換し、家庭用電力として使用する事で早期災害復興に寄与する。
【００１８】
図１の家庭１００においても、家庭用充放電端末１００１がネットワーク網Ｆを利用してデーターセンターＡでリース契約をした電気自動車用バッテリー１０を管理する為に設置され、電気自動車９のリース契約をした電気自動車用バッテリー１０の定期診断と深夜電力で充電をし、電気自動車９を乗り物として利用しない時の昼間に家庭用電力として使用且つ２台の電気自動車９を無停電で切り替える制御を実行する。
【００１９】
図２の家庭１００では電柱１００２より交流１００Ｖか２００Ｖが給電ケーブル１００３を通して受電メーター１００４に受電する。そして受電メーター１００４から分電盤１００５に供給する。この分電盤１００５からは家庭ごとに使用の仕方が違う。
【００２０】
図２の電気自動車用バッテリー１０のリース契約をしている家庭１００に家庭用充放電端末１００１を設置し、分電盤１００５から交流電源供給ケーブル１００６を通して交流１００Ｖか２００Ｖを供給し、電気自動車９が電気自動車用充放電ケーブル１００８を通して充放電され、更に家庭１００へ使用電源供給ケーブル１００７を通して給電をする。これらは家庭用充放電端末１００１の電源切り替え制御部１００１２と直流・交流変換インバーター１００１１などを、データーセンターＡを中心とするネットワーク網Ｆと電気自動車９の車載無線ネットワーク網Ｇで管理制御して実行する。
【００２１】
図３のバッテリー供給コンテナ７は図１のスマートグリッド対応新発電会社Ｄで電気自動車用バッテリー１０に取り付けられたバッテリー情報の入った情報タグによりデーターセンターＡを中心とするネットワーク網Ｆの管理の下に充電された電気自動車用バッテリー１０をバッテリーの機種別に違うバッテリー専用パレット７１に載せ搭載され、コンテナ運搬用トレーラ１１にオペレータが操作をして４本〜８本の足で自分の力で乗り、電気自動車バッテリー交換場所Ｄ２に搬送され、オペレータが操作をして４本〜８本の足で自分の力でコンテナ運搬用トレーラ１１を降り、移動してバッテリー供給コンテナ７に付いている位置確認用検出器７２とバッテリー交換コンテナ８に付いている位置確認用検出器８５で相互位置を確認しながら設置固定されているバッテリー交換コンテナ８と自動で合体するコンテナ型のロボットである。
【００２２】
図４のバッテリー供給コンテナ７はバッテリー交換コンテナ８から要求された機種を電気自動車用バッテリー１０に取り付けられた情報タグで認識し、バッテリー専用パレット７１に載った充電済み電気自動車用バッテリー１０を搬送装置で受け渡し場所８１に自動で移動しバッテリー交換コンテナ８へ渡す。そしてバッテリー供給コンテナ７は受け渡し場所８１で空の電気自動車用バッテリー１０に取り付けられた情報タグでバッテリー情報を認識し、バッテリー専用パレット７１にバッテリー交換コンテナ８より空の電気自動車用バッテリー１０を受け取り、バッテリー供給コンテナ７の充電された電気自動車用バッテリー１０を取り出した元の場所に搬送装置でバッテリー専用パレット７１に載った空の電気自動車用バッテリー１０を戻す無人の生産ロボット工場である。
【００２３】
図５のバッテリー供給コンテナ７はソーラパネル１２とバッテリーを装備し、常に充電をして、内部は空調され、自分の消費電力をできるだけ賄う。バッテリー交換コンテナ８と電気自動車用バッテリー１０の受け渡しをしている時はバッテリー交換コンテナ８より足りない電力を受電して貰う。
【００２４】
図１でバッテリー供給コンテナ７の電気自動車用バッテリー１０の全ての情報はネットワーク網Ｆを使ってデーターセンターＡで管理され、コンテナ運搬用トレーラ１１を利用しスマートグリッド対応新発電会社Ｄと電気自動車バッテリー交換場所Ｄ２間でのバッテリー供給コンテナ７の入れ替えをする。
【００２５】
図３のバッテリー交換コンテナ８はコンテナ運搬用トレーラ１１にオペレータが操作をして４本〜８本の足で自分の力で乗り、電気自動車バッテリー交換場所Ｄ２に搬送され、オペレータが操作をして４本〜８本の足で自分の力でコンテナ運搬用トレーラ１１を降り、簡単な基礎工事をした設置場所に移動して簡単で短時間に位置出し固定ができるコンテナ型のロボットである。また周囲の状況の変化により他の場所に移動設置が簡単にできる。
【００２６】
図４の固定されたバッテリー交換コンテナ８は電気自動車９の運転者により図６の操作パネル８４を使い要求されたデーターと設置されている画像認識装置で車種を認識し照合して、充電済み電気自動車用バッテリー１０をバッテリー供給コンテナ７に要求する。バッテリー交換コンテナ８の受け渡し場所８１でバッテリー専用パレット７１に載っている充電済み電気自動車用バッテリー１０に取り付けられた情報タグでバッテリー情報を確認し、充電済み電気自動車用バッテリー１０だけを受け取る。バッテリー交換コンテナ８の電気自動車用バッテリー１０用搬送装置は電気自動車用バッテリー１０の機種ごとに受け治具が切り替わるシステムである。
【００２７】
図４の電気自動車９の運転者は運転してバッテリー交換コンテナ８内のバッテリー交換位置に移動する。電気自動車用バッテリー１０に取り付けられた情報タグによりバッテリーの機種情報と位置を検出器で認識して情報をバッテリー交換コンテナ８の搬送装置に伝える。バッテリーの機種情報によりバッテリーの取り出し方向が下方・前方・後方の何れかが決定する。バッテリー交換コンテナ８の搬送装置は決定された方向から電気自動車９の空の電気自動車用バッテリー１０を電気自動車９から外し受け取り、もう一度電気自動車用バッテリー１０に取り付けられた情報タグの確認とバッテリーの充電残量を測定機で測定し、充電済み電気自動車用バッテリー１０を電気自動車９に取り付ける。交換した空の電気自動車用バッテリー１０を受け渡し場所８１に搬送装置で移動して先ほど電気自動車用バッテリー１０を受け取ったバッテリー供給コンテナ７のバッテリー専用パレット７１の上に渡す。
【００２８】
図４のバッテリー交換コンテナ８でバッテリー交換が完了すると電気自動車９の運転者は運転席でバッテリー交換明細書と領収書を受け取り運転してバッテリー交換コンテナ８を出て行く。
【００２９】
図６のバッテリー交換コンテナ８はソーラパネル１２とバッテリーを装備し、常に充電をして、内部は空調され、自分の消費電力をできるだけ賄う。バッテリー交換コンテナ８は使用電力量が多い為、既存電力会社１より三相交流２００Ｖの電力を受電し併用する。
【００３０】
図１でコンテナ型のロボットのバッテリー供給コンテナ７とバッテリー交換コンテナ８の内部は無人電気自動車バッテリー交換ロボット工場で、電気自動車用バッテリー１０の全ての情報はネットワーク網Ｆと電気自動車９の車載無線ネットワーク網Ｇを使ってデーターセンターＡで管理運営する。
【００３１】
図６のバッテリー交換コンテナ８は非常時の為に化学消化設備を装備する。急速充電器８３も搭載され、バッテリー交換コンテナ８の側面に取り付けられた巨大モニター８２では宣伝やイベントなどの映像を映す。
【００３２】
図６のバッテリー交換コンテナ８の操作パネル８４でネットワーク網Ｆを使ってＩＣカードや携帯電話などで課金・決済をする。
【００３３】
図４の電気自動車バッテリー交換場所Ｄ２のバッテリー供給コンテナ７とバッテリー交換コンテナ８は非常に低価格で、設置最小面積１６ｍ×１０ｍの狭い土地で簡単な基礎工事で簡単に設置運営ができる。更に設置する場所のほとんどが既存の施設の舗装工事の施された駐車場の一部になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は電気自動車バッテリー利用システムの全構成を示した構成図である。
【図２】図２は新家庭用充放電端末１００１の全構成を示した構成図である。
【図３】図３はコンテナ移動設置とバッテリー供給コンテナ７とバッテリー交換コンテナ８の実施方法を示した展開図である。
【図４】図４はバッテリー供給コンテナ７とバッテリー交換コンテナ８の詳細な実施方法を示した展開図である。
【図５】図５はバッテリー供給コンテナ７の詳細な実施方法を示した展開図である。
【図６】図６はバッテリー交換コンテナ８の詳細な実施方法を示した展開図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ                  データーセンター
Ｂ                  スマートグリッド対応新発電会社１
Ｃ                  スマートグリッド対応新発電会社２
Ｄ                  スマートグリッド対応新発電会社３
Ｅ                  スマートグリッド対応新発電会社４
Ｆ                  スマートグリッド対応ネットワーク網
Ｇ                  電気自動車の車載無線ネットワーク網
Ｄ１                電気自動車バッテリー交換場所１
Ｄ２                電気自動車バッテリー交換場所２
Ｄ３                電気自動車バッテリー交換場所３
１                  既存電力会社
２                  電力の受電と販売
３                  太陽光・太陽熱発電システム
４                  太陽光
５                  風力発電システム
６                  風
７                  バッテリー供給コンテナ
７１              バッテリー専用パレット
７２              バッテリー供給コンテナ位置確認用検出器
８                  バッテリー交換コンテナ
８１              バッテリー供給コンテナ７とバッテリー交換コンテナ８の電気自動車用バッテリー引き渡し場所
８２              巨大モニター
８３              急速充電器
８４              操作パネル
８５              バッテリー交換コンテナ位置確認用検出器
９                  電気自動車
１０                電気自動車用バッテリー
１１                コンテナ運搬用トレーラ
１２                ソーラパネル
１００              家庭
１００１           新家庭用充放電端末
１００１１       直流・交流変換インバーター
１００１２       電源切り替え制御部
１００２           電柱
１００３           給電ケーブル
１００４           受電メーター
１００５           分電盤
１００６           交流電源供給ケーブル
１００７           使用電源供給ケーブル
１００８           電気自動車用充放電ケーブル
【図１】
2012029518.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012029518.tif 000007
【図６】
2012029518.tif 000008