日立製作所，高速ディーゼル・ハイブリッド鉄道用の大容量Liイオン2次電池システムを試作

http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20080917/158138/?ref=ML
2008/09/18 00:02
　日立製作所は2008年9月17日，日立ビークルエナジーと共同で，ディーゼル・ハイブリッド鉄道車両用Liイオン2次電池システムを大容量化する技術を開発したと発表した。これにより，将来，200km/hで走行する高速ディーゼル機関車のハイブリッド化が可能になるという。日立によれば，全世界には10万両以上のディーゼル車が走っているという。原油価格の高騰や地球温暖化問題により，これらのディーゼル車の省エネ化，低CO2排出化のニーズが高まっている。日立は東日本旅客鉄道と共同で，シリーズ方式のディーゼル・ハイブリッド駆動システムを開発し，このシステムを搭載したキハE200型気動車が，2007年7月より小海線で量産先行車両として営業運行している（関連記事）。今回開発したシステムは，このキハE200型のシステムをベースに，Liイオン2次電池の搭載量を増やしたもの。多数の電池の性能を監視・制御するコントローラ回路の性能向上や，電池モジュールの冷却性能の向上などにより実現した。Liイオン2次電池自体はキハE200型と同じものである。ディーゼル・ハイブリッド車両用蓄電システムでは，多数の電池（セル）を直列および並列に接続するが，直列数の増加による高電圧化にコントローラをどう対応させるのかが課題だった。日立は，各セルを監視するコントローラと，それらを集中管理する上位コントローラの間に，直列接続のセルだけを監視する直列コントローラを配置して，上位コントローラの負荷を軽減した。また，コントローラを複数の基板で構成し，隣接する基板との間だけで通信をする構造にして，各基板が分担する絶縁電圧を低減した（関連記事）。コントローラのLSIは従来と同等のものを使っている。これらの技術により，1500Vクラスの電圧と最大300kWhの容量を持つ蓄電池システムが実現可能となった（小海線のキハE200型の電池容量は15.2kWh）。日本ではあまり市場がないが，ヨーロッパや新興国などで走っている高速ディーゼル機関車などを代替するディーゼル・ハイブリッド車両に対応できる仕様としている。ディーゼル・ハイブリッド化によって，約10～20％の燃費向上が図れる上に，ディーゼル・エンジンを最適回転数で運転できるため，PM（粒子状物質）やNOxの排出も少ない。また，発進時にはモーターだけで駆動するので，騒音が少ないというメリットもある。日立は試作品を，2008年9月23日からドイツのベルリンメッセで開催される鉄道技術の展示会「InnoTrans 2008」に出展する。田島 進＝主任編集委員

[続きを読む]