기술 정보 CEATEC JAPAN 2009 - 파나소닉이 EV형 전지에 출전

2009년 10월에 개최한 Electronics 관련 전시회「CEATEC JAPAN 2009」에서는, Panasonic이 전기
자동차(EV) 형을 노리는 Li Ion2 차전지 모듈, Sharp 가 차재용 차세대 태양전지 모듈, NISSAN 이 무리 져서
이동하는 로봇을 출전했다.

 

파나소닉 전지

Panasonic의 Li Ion 2 차전지 모듈은, 동사가 노트북용으로 실용화하고 있는「18550」(직경 18 mm이 65 mm) Size의 전지 Cell 140 개로 구성된다(그림 1). 7 개를 직렬로 접속하여, 이것을 20 개 병렬로 배치했다. 모듈의 사양은, 용적이 약 7L로 질량은 약 8 kg, 전압 25.2 V, 전류 용량 58 Ah, 전지 용량은 1.5 kWh. 부극재는 공개하고 있지 않지만, 정극재는 Ni 계 재료를 사용했다. 예를 들면, 12 개의 모듈을 직렬접속하면, EV에서 일반적인 300V의 전압, 전지 용량은 18 kWh를 확보할 수 있다. 덧붙여서 미츠비시 자동차의 「i-MiEV」는 전지 330 V, 전지 용량은 16 kWh이다. 동사는 노트북 전용의 전지 Cell을 가정용 축전지, EV 등 넓은 분야에서 공통화하는 것으로 Cost를 내리고 싶다고 한다. 모듈 단체의 가격은 5 만~10만 엔을 상정. 「모듈에 내장하는 전지 감시 Unit를 포함해도, 기존의 EV를 위한 전지의 반 이하로 억제한다」(동사)는 방침이다. 노트북 전용과 EV 전용은 전지 Cell의 내구성이 다르다고 하는 견해가 있지만, 동사는 EV 전용의 기준에 맞추어 전지 Cell을 설계하는 것으로 대응할 계획. 「종래와 같이 용도마다 Cell의 사양을 만들어서는 저 COST를 전망할 수 없다」(동사) 하기 때문이다. 가정용 축전지 전용 등은 2010 년, EV 전용은 2013~2014 년의 실용화를 목표로 개발을 진행시키고 있다. Sharp는, 차세대의 결정 Si(Silicon) 형 태양전지 모듈의 시작품을, 미츠비시 자동차의「i-MiEV」의 Roof에 넣어 전시했다(그림 2). 단결정인가 다결정인가는 분명히 하지 않았다. 시작한 모듈은, 휴대전화 전용의 소형의 것으로, 평면상이지만 면적은 작기 때문에, 다수 배치하는 것으로 Roof의 곡면에 대응할 수 있었다. 모듈의 소재는 Glass Epoxy. 출력은, 현행의 휴대 전화를 위한 다결정 Si 모듈 300 mW에 비해, 차세 대품은 150 mW로 늘린다. 변환 효율은 현상의 13~14% 정도로부터 약 20% 정도로까지 높인다. 차세대 모듈은 2010 년의 실용화를 계획하고 있다.

부딛치지 않는 차에 응용

 NISSAN 은, 「부딪치지 않는 차」의 실현을 향한 대처로서 Robot Car 「EPORO」를 공개했다(그림 3). EPORO의 개발에서는, 물고기가 무리로 행동하는 것에 주목했다. 물고기는, 무리로 행동하는 것에 불구하고, 장애물은 피해 움직이고,
게다가 서로 부딪치지 않는다. 이것을 실현하기 위해서, 물고기는 자신으로부터 상대까지의 거리를 크게 3 단계로 나누어 행동한다. 우선, 상대와 접근하고 있는 경우는 충돌을 피한다. 적절한 거리가 유지되고 있는 경우는, 주위와 같은
속도로 움직인다. 반대로, 주위의 물고기와 거리가 떨어져 있는 경우는, 접근하듯이 움직인다. EPORO는, 물고기의 움직임과 같이, 주위의 Robot까지의 거리를 3 단계로 나누고, 적절히 행동하도록 제어한다. 주위 Robot 까지의 거리나 방위를 측정하기 위해서 2 종류의 센서를 이용했다. Laser Rader 1 개로 광대역을 사용하는 라디오 커뮤니케이션 방식 UWB (Ultra Wide Band) 통신 Module3 개다. Laser Rader는, 충돌을 피하기 위한 센서로서 이용하는 것으로, 물체까지의 거리가 짧은 영역에서 기능한다. Laser의 검지각은 전방 180 도이다. 한편, UWB 통신을 이용하는 것으로, 주위 Robot까지의 거리나 방향을 산출하는 것 외에 주위 Robot 과의 사이에 Data를 통신한다. Data 통신에서는, 자신의 속도와 Yaw-Rate에 의한 방향의 정보를 주위(360도)의 Robot에 송신한다. UWB Module는 Robot 당 3 개 탑재하는 것으로, 개개의 Robot에 대해 세 개의 거리 정보를 얻을 수 있다. 세 개의 거리 정보로부터 특정의 Robot까지의 방향과 거리를 요구한다. UWB는, 오차가 30 cm 정도 있기 때문에, 충돌 판단용으로 사용하기에는 맞지 않지만, 주위 Robot의 대략의 방향이나 거리의 산출, 게다가 Data 통신 기능이 있기 때문에, 이번 Laser Rader와 함께 이용했다고 한다. UWB의 통신 속도는 최대 250 kbps이다. EPORO는, Robot 간에 적절한 거리를 유지하면서, 코너에서는 앞차의 움직임에 따라서 방향을 바꾼다. EPORO의 속도는 0.4 m/s(1.44 km/h)로, 인간의 보행 속도 같은 수준이다. 동사는 EPORO의 제어 기술을 살리는 것으로, 차가 무리로 주행할 때, 장애물의 앞에서 무리가 적절한 대수로 나누어져 주행하는 것을 기대할 수 있다고 한다. 또, 고속도로의 입구나 출구, 인터체인지 등에서는, 접근 차량과의 사이에 적절한 차 간 거리를 유지하면서 주행하는 것으로 안전성을 높인다.