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リチウムイオン電池として世界初の鉄道車両向け欧州安全性規格の取得について
−「SCiB™」を使用した蓄電池システム−

2018年8月30日

 当社が開発したリチウムイオン電池「SCiB™」を使用した蓄電池システムが、鉄道車両に要求される欧州規格EN50126(RAMS注1)およびRAMSの安全性(Safety)に関するEN50129の認証をSIL 4注2(最高水準)として取得しました。リチウムイオン電池を使ったシステムが鉄道車両向け欧州規格の認証を取得するのは世界で初めての事例となります。

 今回、認証を取得したのは最大28直列(公称DC773V)までの電池モジュール、電池モジュールを制御し電圧や温度などの情報を車両に通知する装置(BMU注3)、安全を管理するための監視装置(SSU注4)等で構成される蓄電池システムです。

 世界の鉄道産業市場は、今後も成長する見通しですが、大量輸送機関である鉄道は、安全性の確保が厳しく求められており、中でも欧州における車両および車両に搭載するシステム・部品にはRAMS規格と呼ばれるEN50126、EN50129の適合が必須となります。

 蓄電池システムがRAMSの安全目標を達成するためには種々の対策が求められますが、「SCiB™」は異常発熱や発火を起こしにくい構造となっているため、機器箱も含めた蓄電池システムでの内部短絡発生に伴う事象の対策が不要です。さらに-30℃の環境下でも充放電可能な性質であるため、低温時の保護も不要となります。
 「SCiB™」の安全性での特長を活かし、監視及び制御システムを簡素化することで信頼性を上げ、さらにハードウェアのみで構成することで誤動作のリスクを低減した多重安全構成を採用しました。

 国内の鉄道車両では、「SCiB™」の高い安全性、低温動作に加えて2万回以上の充放電が可能な長寿命などの優れた特性が評価され、ディーゼル発電機とのハイブリッド用電源や非常走行用電源等に採用されています。
 当社は今回の認証取得を受けて、今後の欧州をはじめとした海外および国内向けの鉄道向け蓄電池システム事業の強化を図っていきます。

EN50126、EN50129認証マーク
EN50126、EN50129認証マーク
「SCiB™」を使った電池モジュール
「SCiB™」を使った電池モジュール

BMU
BMU
SSU
SSU

多重安全構成蓄電池システム構成図
多重安全構成蓄電池システム構成図

主な仕様

電池モジュール 公称電圧 DC27.6V
定格容量 40Ah
許容電流(連続) 160A
最大許容電流 350A−10秒
電池電圧範囲 DC18.0〜32.4V
セル構成 2並列12直列
耐電圧 DC1,000V
最大直列数 28直列
蓄電池システム 公称電圧 最大DC773V(28直列時)
電圧範囲 DC504〜907V(28直列時)
注1
RAMS(Reliability Availability Maintainability and Safety)信頼性,有効性,保守性,安全性の仕様と実証
注2
SIL4(Safety Integrity Level 4)1時間当たりの危険側失敗の平均頻度 1×10-8未満の水準
注3
BMU(Battery Management Unit)
注4
SSU(Safety Supervisor Unit)
注5
CMU(Cell Monitoring Unit)