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公開番号2025080027
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023192984
出願日2023-11-13
発明の名称電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H02J 7/02 20160101AFI20250516BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】均等化の機会を確保すること。
【解決手段】電池システムは、充放電曲線にプラトー領域を有する複数の単電池を直列に接続したバッテリに含まれる各単電池の容量を均等化するシステムであって、単電池の各々の容量を調整する均等化ユニットと、バッテリの充放電を制御するECUとを備える。ECUは、第1制御手法(たとえば、OCVによる均等化)および第2制御手法(たとえば、CCVによる均等化)のいずれが現在の状況における均等化に適しているかを判定するための予め定められた判定条件にしたがっていずれの制御手法を用いるかを判定し、第1制御手法を用いると判定した場合、第1制御手法を用いて単電池の各々の容量を均等化するよう均等化ユニットを制御し、第2制御手法を用いると判定した場合、第2制御手法を用いて単電池の各々の容量を均等化するよう均等化ユニットを制御する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
充放電曲線にプラトー領域を有する複数の電池セルを直列に接続した組電池に含まれる各電池セルの容量を均等化する電池システムであって、
前記電池セルの各々の容量を調整する調整部と、
前記組電池の充放電を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
第１制御手法および第２制御手法のいずれが現在の状況における均等化に適しているかを判定するための予め定められた判定条件にしたがっていずれの制御手法を用いるかを判定し、
前記第１制御手法を用いると判定した場合、前記第１制御手法を用いて前記電池セルの各々の容量を均等化するよう前記調整部を制御し、
前記第２制御手法を用いると判定した場合、前記第２制御手法を用いて前記電池セルの各々の容量を均等化するよう前記調整部を制御する、電池システム。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記組電池に含まれる各電池セルの電圧を検出するセンサをさらに備え、
前記第１制御手法は、前記組電池から外部に電力を出力していないときに前記センサで検出される前記電池セルの電圧である開回路電圧を用いた制御手法であり、
前記第２制御手法は、前記組電池から外部に電力を出力しているときに前記センサで検出される前記電池セルの電圧である閉回路電圧を用いた制御手法である、請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
前記判定条件は、現在の状況が均等化の精度確保と比較して機会確保を優先する所定状況である場合においては前記第１制御手法と比較して前記第２制御手法を優先して用いる一方、現在の状況が前記所定状況でない場合においては前記第２制御手法と比較して前記第１制御手法を優先して用いるという条件である、請求項２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記所定状況は、前回の均等化から所定期間、経過している状況である、請求項３に記載の電池システム。
【請求項５】
前記所定状況は、前記電池セルの容量差が所定閾値以上である状況である、請求項３に記載の電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この開示は、電池システムに関し、特に、充放電曲線にプラトー領域を有する複数の電池セルを直列に接続した組電池に含まれる各電池セルの容量を均等化する電池システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＦＰ（Li，Fe，P：リン酸鉄リチウムイオン）電池特有のＳＯＣ（State of Charge）－ＯＣＶ（Open Circuit Voltage：開回路電圧）特性に基づいて、ＬＦＰ電池の複数のセルを直列に接続した組電池の各セルの電圧が、ＳＯＣ－ＯＣＶ曲線の２つの電圧の段差の計測点Ｐａ，Ｐｂの間を通過するのに要した時間差に応じて、各セルの電圧差の均等化を実施する技術があった（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－９２２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、各セルの電圧が計測点Ｐａ，Ｐｂを通過しない場合、セルの内部状態の推定精度を向上させるための均等化を実施する機会を確保できなくなってしまう。
【０００５】
この開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、均等化の機会を確保することが可能な電池システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この開示に係る電池システムは、充放電曲線にプラトー領域を有する複数の電池セルを直列に接続した組電池に含まれる各電池セルの容量を均等化するシステムであって、電池セルの各々の容量を調整する調整部と、組電池の充放電を制御する制御装置とを備える。制御装置は、第１制御手法および第２制御手法のいずれが現在の状況における均等化に適しているかを判定するための予め定められた判定条件にしたがっていずれの制御手法を用いるかを判定し、第１制御手法を用いると判定した場合、第１制御手法を用いて電池セルの各々の容量を均等化するよう調整部を制御し、第２制御手法を用いると判定した場合、第２制御手法を用いて電池セルの各々の容量を均等化するよう調整部を制御する。
【０００７】
このような構成によれば、現在の状況に適した制御手法を用いて組電池に含まれる電池セルの容量の均等化を実行することができる。その結果、均等化の機会を確保することが可能な電池システムを提供することができる。
【０００８】
組電池に含まれる各電池セルの電圧を検出するセンサをさらに備え、第１制御手法は、組電池から外部に電力を出力していないときにセンサで検出される電池セルの電圧である開回路電圧を用いた制御手法であり、第２制御手法は、組電池から外部に電力を出力しているときにセンサで検出される電池セルの電圧である閉回路電圧を用いた制御手法であるようにしてもよい。
【０００９】
このような構成によれば、開回路電圧および閉回路電圧を用いた制御手法のいずれかのうち現在の状況における均等化に適している制御手法を用いて均等化を実行することができる。
【００１０】
判定条件は、現在の状況が均等化の精度確保と比較して機会確保を優先する所定状況である場合においては第１制御手法と比較して第２制御手法を優先して用いる一方、現在の状況が所定状況でない場合においては第２制御手法と比較して第１制御手法を優先して用いるという条件であるようにしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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