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公開番号2025124002
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2024019831
出願日2024-02-13
発明の名称電気自動車のプリチャージ制御方法及び蓄電システム
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人航栄事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250818BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】DC-DCコンバータ等の昇圧機及び大型のプリチャージ抵抗を使用することなく、バッテリ内部の切り替え機構を使用してプリチャージが可能な電気自動車のプリチャージ方法及び蓄電システムを提供する。
【解決手段】内部スイッチの切り替えにより、第1電圧を出力可能な第1電圧状態と第1電圧よりも高い第2電圧を出力可能な第2電圧状態とを切り替え可能なバッテリ2を備えた電気自動車のプリチャージ制御方法であって、第2電圧で充電する場合に、内部スイッチの切り替えによってバッテリ2を第1電圧状態にして第1平滑コンデンサC1のプリチャージを行う第1プリチャージ工程を備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
内部スイッチの切り替えにより、第１電圧を出力可能な第１電圧状態と前記第１電圧よりも高い第２電圧を出力可能な第２電圧状態とを切り替え可能なバッテリを備えた電気自動車のプリチャージ制御方法であって、
前記第２電圧で充電する場合に、前記内部スイッチの切り替えによって前記バッテリを前記第１電圧状態にしてコンデンサのプリチャージを行う第１プリチャージ工程を備える、
電気自動車のプリチャージ制御方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載のプリチャージ制御方法であって、
前記第１プリチャージ工程の後、
前記内部スイッチの切り替えによって前記バッテリを前記第２電圧状態にして前記コンデンサのプリチャージを行う第２プリチャージ工程を備える、
電気自動車のプリチャージ制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載のプリチャージ制御方法であって、
前記コンデンサの電圧が、前記第１電圧に相当する電圧となった場合に、前記第１プリチャージ工程の完了を判断し、前記第２プリチャージ工程を行う、
電気自動車のプリチャージ制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載のプリチャージ制御方法であって、
前記第１プリチャージ工程の完了を判断し所定時間経過した後に、前記第２プリチャージ工程を行う、
電気自動車のプリチャージ制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載のプリチャージ制御方法であって、
前記コンデンサの電圧が、前記第２電圧に相当する電圧となった場合に、前記第２プリチャージ工程の完了を判断し、プリチャージ制御を終了する、
電気自動車のプリチャージ制御方法。
【請求項６】
請求項１に記載のプリチャージ制御方法であって、
前記バッテリは、内部スイッチの切り替えにより、出力可能な電圧が異なるｎ段階（ｎは２以上の整数）に切り替え可能であって、
第ｎ電圧で充電する場合に、前記内部スイッチの切り替えによって段階的に高い電圧状態にして前記コンデンサのプリチャージを行う、
電気自動車のプリチャージ制御方法。
【請求項７】
複数の蓄電部と、前記複数の蓄電部の接続状態を切り替えることで、第１電圧を出力可能な第１電圧状態と前記第１電圧よりも高い第２電圧を出力可能な第２電圧状態とを切り替え可能な内部スイッチと、を備えるバッテリと、
３相のコイルが中性点で接続され、前記バッテリから供給される電力で駆動する三相モータと、
前記バッテリと前記三相モータとの電力伝達経路上に接続されるインバータと、
前記インバータと前記バッテリとの電力伝達経路上に位置する第１接続部に接続される直流給電回路と、
前記第１接続部と前記インバータとの間に配置されるコンデンサと、
前記内部スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第２電圧で充電する場合に、
前記バッテリを前記第１電圧状態にして前記コンデンサのプリチャージを行う第１プリチャージ処理を行う、
電気自動車の蓄電システム。
【請求項８】
請求項７に記載の蓄電システムであって、
前記制御部は、前記第２電圧で充電する場合に、
前記第１プリチャージ処理と、
前記第１プリチャージ処理の後に前記内部スイッチを切り替え、前記バッテリを前記第２電圧状態にして前記コンデンサのプリチャージを行う第２プリチャージ処理と、を行う、
蓄電システム。
【請求項９】
請求項８に記載の蓄電システムであって、
前記第１接続部と前記複数の蓄電部との間に設けられたメインスイッチと、
前記メインスイッチと並列に設けられ、直列に接続されたプリチャージ抵抗及びプリチャージスイッチと、を備え、
前記制御部は、前記第１プリチャージ処理において、
前記メインスイッチをＯＦＦにして、前記プリチャージスイッチをＯＮにする、
蓄電システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の蓄電システムであって、
前記制御部は、前記第１プリチャージ処理から前記第２プリチャージ処理の切り替え時に、
前記プリチャージスイッチをＯＮにした状態で前記内部スイッチを切り替える、
蓄電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車のプリチャージ制御方法及び蓄電システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化し、車両においてもＣＯ２排出量の削減やエネルギー効率の改善のために、電動化技術に関する研究開発が行われている。
【０００３】
電気自動車では、バッテリから直流電力が供給される負荷に対して並列にコンデンサを接続することで、バッテリの電圧変動を少なくしながら安定して電力が供給されるように構成される。
【０００４】
また、車両の起動時や充電開始時に、瞬間的に極めて大きな突入電流が流れるのを防止するため、コンデンサをプリチャージするプリチャージ制御が行われている。プリチャージ制御は、一般的に出力スイッチと並列に設けられたプリチャージ回路を利用する。プリチャージ回路は、プリチャージスイッチとプリチャージ抵抗の直列回路で構成され、出力スイッチをオフとした状態でプリチャージスイッチをオンに切り替えて、プリチャージ回路でコンデンサに電荷をプリチャージした後、出力スイッチをオンに切り替える。これにより、出力スイッチのオン状態における過大なチャージ電流を抑制することができる。しかしながら、大電流が流れる電源回路では、大型又は複数のプリチャージ抵抗が必要となる。そこで、特許文献１には、昇圧機（ＤＣ－ＤＣコンバータ）が設けられた昇圧回路を用いて二段階でプリチャージする方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６７５９２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、昇圧回路のみで二段階でプリチャージを行っているため、超高電圧の充電に対応した電気自動車については検討の余地が残されていた。
【０００７】
具体的には、超高電圧で充電可能に構成される電気自動車において、ＤＣ－ＤＣコンバータでプリチャージを行うには、大容量で大型のＤＣ－ＤＣコンバータを用意する必要があり、コスト、重量、搭載スペースの面で不利となる場合がある。
【０００８】
本発明は、ＤＣ－ＤＣコンバータ等の昇圧機及び大型のプリチャージ抵抗を使用することなく、バッテリ内部の切り替え機構を使用してプリチャージが可能な電気自動車のプリチャージ方法及び蓄電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気自動車のプリチャージ制御方法は、
内部スイッチの切り替えにより、第１電圧を出力可能な第１電圧状態と前記第１電圧よりも高い第２電圧を出力可能な第２電圧状態とを切り替え可能なバッテリを備えた電気自動車のプリチャージ制御方法であって、
前記第２電圧で充電する場合に、前記内部スイッチの切り替えによって前記バッテリを前記第１電圧状態にしてコンデンサのプリチャージを行う第１プリチャージ工程を備える。
【００１０】
また、本発明の電気自動車の蓄電システムは、
複数の蓄電部と、前記複数の蓄電部の接続状態を切り替えることで、第１電圧を出力可能な第１電圧状態と前記第１電圧よりも高い第２電圧を出力可能な第２電圧状態とを切り替え可能な内部スイッチと、を備えるバッテリと、
３相のコイルが中性点で接続され、前記バッテリから供給される電力で駆動する三相モータと、
前記バッテリと前記三相モータとの電力伝達経路上に接続されるインバータと、
前記インバータと前記バッテリとの電力伝達経路上に位置する第１接続部に接続される直流給電回路と、
前記第１接続部と前記インバータとの間に配置されるコンデンサと、
前記内部スイッチを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第２電圧で充電する場合に、
前記バッテリを前記第１電圧状態にして前記コンデンサのプリチャージを行う第１プリチャージ処理を行う。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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