特許番号 / 公開番号特開2025-19050
出願人株式会社発明屋
発明者佐藤 謙治
出願日2024年07月26日
公開日2025年02月06日
国際特許分類 (IPC)G06F 30/20, H01M 50/249, H01M 50/251, B63B 3/13, B63B 71/10

電動化の進展に伴い、船舶・輸送機器等の構造物に大型バッテリーパックを搭載する需要が急増している。従来の構造設計手法では、電池の配置・重量・形状を主たる設計制約として扱う仕組みが不十分であり、電池搭載を前提とした効率的な構造最適化が困難であった。特に船体(B63B)においては電池重量配分が安全性・強度設計に直結するため、電池指向の設計支援ツールが求められていた。

本発明は、電池の配置・仕様を設計の起点とした構造設計支援システムを提供する。【課題】電池搭載を前提とする構造設計では、電池の重量・寸法・配置が構造強度や安全性に大きく影響するが、これを体系的に扱う設計手法が存在しなかった。【解決手段】入力部(81)でバッテリー仕様・搭載条件を受け付け、構造的条件設定部(82)で電池配置に応じた構造制約・荷重条件を自動設定し、最適化計算部(83)が構造パラメータを最適化する三層構成のシステムを構築した。【効果】電池を主制約とした構造設計を自動化・効率化し、船舶・車両等の電動化対応構造物の設計工数を大幅に削減できる。CAD/CAEとの連携により設計精度も向上する。

少なくとも、電池の仕様および搭載条件を受け付ける入力部と、入力された電池条件に基づいて構造的制約および荷重条件を設定する構造的条件設定部と、設定された条件を基に構造パラメータを最適化する最適化計算部と、を備えた電池指向の構造設計システム。請求項数は7項(OL)。

1
造船・海事

電動船舶の船体構造設計

大型バッテリーパックの重量・配置を主制約とした船体フレーム構造の最適化設計に活用し、設計工数と検証コストを削減する。

2
自動車製造

電気自動車のバッテリーケース構造最適化

EV向けバッテリーモジュールの搭載位置・重量分布に基づき、車体フロア構造を自動最適化して安全性と軽量化を両立する。

3
エネルギー・電力

定置型蓄電設備の架台・筐体設計

大規模蓄電池システムの重量・発熱条件を入力し、設置架台・筐体の構造強度を効率的に設計する用途に活用できる。

4
航空宇宙

航空宇宙機器の電動化対応構造設計

電動航空機やドローンのバッテリー搭載を前提とした機体構造の最適化に適用し、軽量・高強度設計を支援する。

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