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公開番号2025118201
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013384
出願日2024-01-31
発明の名称電源制御装置および電源制御システム
出願人株式会社デンソーテン,トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02J 7/34 20060101AFI20250805BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】第2電源のSOCを均等化している最中に第1電源で失陥が発生しても退避走行を完了させるだけの電力を確保できる電源制御装置および電源制御システムを提供する。
【解決手段】実施形態に係る電源制御装置は、コントローラを備える。コントローラは、第1電源と、第1電源が失陥した際に予め想定されるバックアップ時間の間負荷に給電可能な容量を有するセルおよび冗長セルを含む第2電源とを備える車両に搭載される。コントローラは、負荷への給電制御と第2電源のセル電圧の均等化とを行う。コントローラは、セル電圧の均等化が必要と判断すると、第2電源に含まれるセルのうち、セル電圧が最低のセルよりもセル電圧が高いセルを目標電圧に向けて放電させてセル電圧を均等化しつつ、残余のセルから負荷に給電する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１電源と、前記第１電源が失陥した際に予め想定されるバックアップ時間の間負荷に給電可能な容量を有するセルおよび冗長セルを含む第２電源とを備える車両に搭載され、前記負荷への給電制御と前記第２電源のセル電圧の均等化とを行うコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記セル電圧の均等化が必要と判断すると、前記第２電源に含まれる前記セルのうち、セル電圧が最低のセルよりもセル電圧が高いセルを目標電圧に向けて放電させて前記セル電圧を均等化しつつ、残余の前記セルから前記負荷に給電する、
電源制御装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記コントローラは、
前記セル電圧の均等化を行っているときに、前記第１電源の失陥が発生した場合、前記セル電圧の均等化を中止し、前記第２電源に含まれる全ての前記セルから前記負荷に給電する
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記第２電源の各前記セルを直列に接続して前記負荷に給電する第１状態と、前記第２電源に含まれる前記セルのうち、一のセルを他のセルから切り離し、前記他のセルを直列接続して前記負荷に給電可能な第２状態とに切り替え可能な切り替え回路
を備え、
前記コントローラは、
前記セル電圧の均等化が必要と判断すると、前記切り替え回路の状態を前記第１状態から前記第２状態に切り替えて、前記一のセルを放電させて前記セル電圧を均等化する、
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記第２電源のセル電圧の均等化中に第２電源の充電が必要と判断すると、前記切り替え回路の状態を前記第２状態に維持したまま、前記第１電源から前記第２電源に給電して前記第２電源を充電する、
請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記第２電源のセル電圧の均等化を行うとき、前記切り替え回路の状態を前記第２状態に維持したまま、前記第１電源から前記第２電源に給電して前記第２電源を充電する、
請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記第２電源に含まれる前記セルのうち、一のセルを他のセルから切り離し、前記他のセルを直列接続して前記負荷に給電可能な状態に切り替え可能な切り替え回路
を備え、
前記コントローラは、
通常時は、前記第２電源に含まれる前記セルのうち、特定セルを他のセルから切り離し、前記他のセルを直列接続して前記負荷に給電するよう前記切り替え回路の状態を切り替え、
前記セル電圧の均等化が必要と判断すると、前記他のセルのうち、放電対象のセルを切り離し、前記特定セルを含む残余のセルを直列接続して前記負荷に給電するよう前記切り替え回路の状態を切り替える
請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記特定セルを、前記第２電源に含まれる前記セルの中からトリップ毎に切り替える
請求項６に記載の電源制御装置。
【請求項８】
前記コントローラは、
前記特定セルを、前記第２電源に含まれる前記セルの中から一定時間毎に切り替える
請求項６に記載の電源制御装置。
【請求項９】
前記コントローラは、
前記セル電圧の均等化を行っているときに、前記第１電源の失陥が発生した場合、前記セル電圧の均等化を中止し、前記第２電源に含まれる全ての前記セルから前記負荷に給電する
請求項６に記載の電源制御装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、
前記均等化を行っていないときに、前記第１電源の失陥が発生した場合、前記特定セルの切り離しを解除し、前記第２電源に含まれる全ての前記セルから前記負荷に給電する
請求項６に記載の電源制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、電源制御装置および電源制御システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド自動車、およびプラグインハイブリッド自動車には、複数のセルが直列に接続される電池が搭載される。電池は、充放電が繰り返されることで各セルのＳＯＣ（State Of Charge）に差が生じてセルバランスが崩れる。
【０００３】
この場合、電池は、充電開始時にＳＯＣの低かったセルが満充電になるまで充電されると、充電開始時にＳＯＣの高かったセルが過充電になる。このため、電源制御装置は、充電中に最もＳＯＣの高いセルが満充電になると充電を終了する。
【０００４】
これにより、電源制御装置は、セルの過充電を防止することはできるが、充電開始時にＳＯＣの低かったセルを満充電にできないので、蓄電量が減少する。このため、セルバランスが崩れた電池は、ＳＯＣの均等化が必要である。
【０００５】
ＳＯＣを均等化する機会を増やす方法としては、例えば、車両の走行中に電池から負荷に給電しつつ、ＳＯＣの均等化を行う方法が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００６】
一方、電源制御装置は、第１電源と第２電源とを有する車両に搭載される場合、電力供給が冗長化されているので、第１電源から負荷へ電力を供給して車両を走行させながら、第２電源のＳＯＣを均等化できる。
【０００７】
電源制御装置は、例えば、第２電源のセルのうち、他のセルよりもＳＯＣが高いセルを放電させることによって各セルのＳＯＣを均等化させる。かかる電源制御装置は、第２電源のＳＯＣを均等化している最中に第１電源で失陥が発生すると、バックアップ電源である第２電源から負荷へ電力を供給して、車両を退避走行させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１５－０４１５１３号公報
特開２０２１－０２３０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、電源制御装置は、第２電源のＳＯＣを均等化している最中に第１電源で失陥が発生した場合、均等化によって第２電源のＳＯＣが低下しているため、退避走行を完了させるだけの電力を確保できない場合がある。
【００１０】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、第２電源のＳＯＣを均等化している最中に第１電源で失陥が発生しても、退避走行を完了させるだけの電力を確保できる電源制御装置および電源制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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