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公開番号2025118923
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025083136,2021099969
出願日2025-05-19,2021-06-16
発明の名称蓄電装置、及び、蓄電装置の制御方法
出願人株式会社GSユアサ
代理人弁理士法人暁合同特許事務所
主分類H02J 7/02 20160101AFI20250805BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】蓄電セル間の電気量の差が大きいままで使用されることを抑制する蓄電装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】車両2と接続されている蓄電装置1は、複数の蓄電セル30Aと、各蓄電セル30Aを個別に放電させるバランサ回路38と、各蓄電セル30Aの電圧を検出する電圧センサ35と、管理部37と、を備え、管理部37は、蓄電セル30A間の電気量の差を低減すべき所定の条件が成立した場合に、車両2に蓄電装置1の充電を要求する要求処理(S103)と、車両2によって蓄電装置1が充電された後、電圧センサ35によって各蓄電セル30Aの電圧を検出し、検出した電圧の差に応じてバランサ回路38の動作時間を変更することにより、蓄電セル30A間の電気量の差を低減する低減処理(S106)と、を実行する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
充電装置と接続されている蓄電装置であって、
複数の蓄電セルと、
各前記蓄電セルを個別に放電させるバランサ回路と、
各前記蓄電セルの電圧を検出する電圧センサと、
管理部と、
を備え、
前記管理部は、
前記蓄電セル間の電気量の差を低減すべき所定の条件が成立した場合に、前記充電装置に当該蓄電装置の充電を要求する要求処理と、
前記充電装置によって当該蓄電装置が充電された後、前記電圧センサによって各前記蓄電セルの電圧を検出し、検出した電圧の差に応じて前記バランサ回路の動作時間を変更することにより、前記蓄電セル間の電気量の差を低減する低減処理と、
を実行する、蓄電装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記管理部は、前記電圧センサによって検出した電圧の差から前記蓄電セル間の電気量の差を推定できない場合は、推定できる場合に比べて次回前記所定の条件が成立するまでの時間を短くする、蓄電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電装置であって、
前記蓄電セルは、当該蓄電セルの充電状態の変化に対する電圧の変化が小さいプラトー領域を有し、
前記管理部は、当該蓄電装置が充電された後のいずれかの前記蓄電セルの電圧がプラトー領域の上限電圧以下である場合は、いずれの前記蓄電セルの電圧もプラトー領域の上限電圧より高い場合に比べて次回前記所定の条件が成立するまでの時間を短くする、蓄電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蓄電装置であって、
前記管理部は、
前記蓄電セル間の電気量のばらつき度合いに相関する相関値に、時間経過に応じて第１の所定値を加算する加算処理と、
前記低減処理の後に、前記相関値から第２の所定値を減算する減算処理と、
を実行し、
前記所定の条件は前記相関値が所定の閾値に達したことであり、
前記管理部は、前記減算処理において、当該蓄電装置が充電された後のいずれかの前記蓄電セルの電圧がプラトー領域の上限電圧以下である場合は、いずれの前記蓄電セルの電圧もプラトー領域の上限電圧より高い場合に比べて前記第２の所定値を小さくする、蓄電装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記管理部は、当該蓄電装置が充電された後の前記蓄電セル間の電圧の差が大きいほど次回前記所定の条件が成立するまでの時間を短くする、蓄電装置。
【請求項６】
請求項５に記載の蓄電装置であって、
前記管理部は、
前記蓄電セル間の電気量のばらつき度合いに相関する相関値に、時間経過に応じて第１の所定値を加算する加算処理と、
前記低減処理の後に、前記相関値から第２の所定値を減算する減算処理と、
を実行し、
前記所定の条件は前記相関値が所定の閾値に達したことであり、
前記管理部は、前記減算処理において、当該蓄電装置が充電された後の前記蓄電セル間の電圧の差が大きいほど前記第２の所定値を小さくする、蓄電装置。
【請求項７】
請求項４又は請求項６に記載の蓄電装置であって、
前記管理部は、前記加算処理において、前記蓄電セルの温度及び当該蓄電装置の充電状態の少なくとも一方に応じて前記第１の所定値を決定する、蓄電装置。
【請求項８】
充電装置と接続されている蓄電装置の制御方法であって、
前記蓄電装置は、
複数の蓄電セルと、
各前記蓄電セルを個別に放電させるバランサ回路と、
各前記蓄電セルの電圧を検出する電圧センサと、
を備え、
当該制御方法は、
前記蓄電セル間の電気量の差を低減すべき所定の条件が成立した場合に、前記充電装置に前記蓄電装置の充電を要求する要求工程と、
前記充電装置によって前記蓄電装置が充電された後、前記電圧センサによって各前記蓄電セルの電圧を検出し、検出した電圧の差に応じて前記バランサ回路の動作時間を変更することにより、前記蓄電セル間の電気量の差を低減する低減工程と、
を含む、蓄電装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置、及び、蓄電装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の蓄電セルを備える蓄電装置は、長期間放置されると蓄電セル間の自己放電電気量［Ａｈ］の違いによって蓄電セル間の電気量［Ａｈ］の差が大きくなる。このため、従来、蓄電装置が充電されたときに各蓄電セルの電圧［Ｖ］を検出し、検出した電圧に応じてバランサ回路を動作させることによって蓄電セル間の電気量の差を低減することが行われている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、特許文献１には、組電池を構成する複数のセルの電圧を均等化する電圧均等化回路によって充電時のセルバランスを揃えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－７１９３６号公報（段落００２６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、車両に搭載される蓄電装置は車両発電機（所謂オルタネータ）によって充電される。蓄電装置を高い充電状態で使用すると車両の回生充電を受け入れられず、燃費が悪化することから、近年は回生電流の受け入れ余地を残すために充電状態（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）が７０％前後に抑えられることが多い。車両は、蓄電装置を定期的に高ＳＯＣにまで充電するが、その時間間隔が１週間などのように長くなる傾向がある。
車両は、１～２カ月などの長期間にわたり駐車されることもある。車両が駐車されている間は車両発電機が動作しないことから、車両が長期間駐車されることによって蓄電装置が高ＳＯＣにまで充電される時間間隔が長くなる。
【０００５】
従来は、車両発電機などの充電装置が蓄電装置を高ＳＯＣにまで充電する時間間隔が長くなることによって生じる課題について十分に検討されていなかった。
本明細書では、蓄電セル間の電気量のばらつきが大きいままで蓄電装置が使用されることを抑制できる技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
充電装置と接続されている蓄電装置は、複数の蓄電セルと、各前記蓄電セルを個別に放電させるバランサ回路と、各前記蓄電セルの電圧を検出する電圧センサと、管理部と、を備え、前記管理部は、前記蓄電セル間の電気量の差を低減すべき所定の条件が成立した場合に、前記充電装置に当該蓄電装置の充電を要求する要求処理と、前記充電装置によって当該蓄電装置が充電された後、前記電圧センサによって各前記蓄電セルの電圧を検出し、検出した電圧の差に応じて前記バランサ回路の動作時間を変更することにより、前記蓄電セル間の電気量の差を低減する低減処理と、を実行する。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成により、蓄電セル間の電気量のばらつきが大きいままで蓄電装置が使用されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態１に係る車両及び蓄電装置の模式図
車両の電源システムの模式図
蓄電装置の分解斜視図
蓄電セルの平面図
図４Ａに示すＡ－Ａ線の断面図
蓄電装置の電気的構成を示すブロック図
ＣＣ－ＣＶ充電によって蓄電装置を満充電するときの電流及び電圧の変化を示すグラフ
蓄電セル間の残存電気量の差の低減を説明するためのグラフ
ＱＦの時間的変化を示すグラフ
ＱＦに基づいて蓄電セル間の残存電気量の差を低減する処理のフローチャート
プラトー領域の一例を示すグラフ
プラトー領域を有する２つの蓄電セルを充電したときの電圧の時間的変化を示すグラフ
蓄電装置が満充電されるときの電圧の変化を示すグラフ（蓄電セル間の電気量の差が５０ｍＡｈである場合）
蓄電装置が満充電されるときの電圧の変化を示すグラフ（蓄電セル間の電気量の差が２００ｍＡｈである場合）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の概要］
（１）本発明の一局面によれば、蓄電装置は、充電装置と接続されている蓄電装置であって、複数の蓄電セルと、各前記蓄電セルを個別に放電させるバランサ回路と、各前記蓄電セルの電圧を検出する電圧センサと、管理部と、を備え、前記管理部は、前記蓄電セル間の電気量の差を低減すべき所定の条件が成立した場合に、前記充電装置に当該蓄電装置の充電を要求する要求処理と、前記充電装置によって当該蓄電装置が充電された後、前記電圧センサによって各前記蓄電セルの電圧を検出し、検出した電圧の差に応じて前記バランサ回路の動作時間を変更することにより、前記蓄電セル間の電気量の差を低減する低減処理と、を実行する。
【００１０】
上記の「充電装置」は「上位装置」と言い換えることもできる。あるいは、「充電装置」は「充電制御装置」と言い換えることもできる。
上記の「電気量」は蓄電セルの残存電気量であってもよい。あるいは、蓄電セルの満充電容量（言い換えると満充電時の残存電気量）と現在の残存電気量との差をその蓄電セルの残りの充電可能な電気量と定義した場合、上記の「電気量」は蓄電セルの残りの充電可能な電気量であってもよい。
残存電気量の差を低減することは下合わせと称され、残りの充電可能な電気量の差を低減することは上合わせと称されることもある。例えば蓄電セル間で満充電容量に差がある場合やＳＯＣが高いときに電気量の差を低減する場合は上合わせによって電気量の差を低減し、蓄電セル間で満充電容量に差がない場合やＳＯＣが低いときに電気量の差を低減する場合は下合わせによって電気量の差を低減してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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