特許ウォッチ

公開番号2024052465
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022204441
出願日2022-12-21
発明の名称蓄電システム
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 20060101AFI20240404BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】充電設備の電圧状態に応じて効率的に充電が可能な蓄電システムを提供する。
【解決手段】電圧状態を切り替え可能な第1バッテリ2と、第1バッテリ2から供給される電力で駆動する三相モータ3と、第1バッテリ2と三相モータ3との電力供給回路11P、11N上に接続されるインバータ5と、電力供給回路11P、11N上に接続される直流給電回路13P、13Nと、正極側の直流給電回路13Pから分岐し、三相モータ3の中性点31に接続される分岐回路14と、一端が負極側の電力供給回路11Nに接続され、他端が正極側の電力供給回路11P、又は、分岐回路14に接続される平滑コンデンサC1、C2と、コンバータ回路15P、15Nを介して電力供給回路11P、11Nに接続されるDC-DCコンバータ6と、DC-DCコンバータ6に接続される低電圧の第2バッテリ7と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１蓄電部と、第２蓄電部と、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部とが直列接続され第１電圧で充電可能な第１電圧状態と前記第１蓄電部と前記第２蓄電部とが並列接続され第２電圧で充電可能な第２電圧状態とを切り替え可能な第１スイッチ部と、を備える第１バッテリと、
３相のコイルが中性点で接続され、前記第１バッテリから供給される電力で駆動する三相モータと、
前記第１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第１バッテリとの電力伝達経路上に位置する接続部に接続される直流給電回路と、
正極側の前記直流給電回路から分岐し、前記中性点に接続される分岐回路と、
一端が前記インバータと前記第１バッテリとを接続する負極側の電力供給回路に接続され、他端が前記インバータと前記第１バッテリとを接続する正極側の電力供給回路、又は、前記分岐回路に接続されるコンデンサと、
前記インバータと前記第１バッテリの電力伝達経路上であり、前記インバータと前記直流給電回路の前記接続部との間に接続されるプリチャージ回路と、
前記プリチャージ回路に接続されるコンバータと、
前記コンバータに接続され、前記第１電圧及び前記第２電圧よりも低電圧である第２バッテリと、を備える、蓄電システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の蓄電システムであって、
前記コンバータは、双方向コンバータである、蓄電システム。
蓄電システム。
【請求項３】
請求項１に記載の蓄電システムであって、
前記コンデンサは、
一端が前記負極側の電力供給回路に接続され、他端が前記正極側の電力供給回路に接続される第１コンデンサと、
一端が前記負極側の電力供給回路に接続され、他端が前記分岐回路に接続される第２コンデンサと、を含む、蓄電システム。
【請求項４】
請求項１に記載の蓄電システムであって、
前記第１スイッチ部、前記インバータ、及び前記コンバータを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記直流給電回路の充電電圧に応じて、前記第１スイッチ部を切り替えるとともに、前記コンバータの昇圧電圧を変更する、蓄電システム。
【請求項５】
請求項４に記載の蓄電システムであって、
前記制御部は、
前記直流給電回路の前記充電電圧が前記第１電圧の場合、前記コンバータの昇圧電圧を前記第１電圧として前記プリチャージ回路によって前記コンデンサをプリチャージした後、前記第１スイッチ部を制御して前記第１バッテリを前記第１電圧状態に切り替え、
前記直流給電回路の前記充電電圧が前記第２電圧の場合、前記コンバータの昇圧電圧を前記第２電圧として前記プリチャージ回路によって前記コンデンサをプリチャージした後、前記第１スイッチ部を制御して前記第１バッテリを前記第２電圧状態に切り替える、蓄電システム。
【請求項６】
請求項１に記載の蓄電システムであって、
前記分岐回路は、第２スイッチ部を介して前記中性点に接続されている、蓄電システム。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか一項に記載の蓄電システムであって、
前記第２バッテリ及び外部電源からの直流電力で駆動可能な補機と、
前記インバータと前記接続部との電力伝達経路上に接続され、前記補機に電力を供給する補機駆動回路と、を備え、
前記補機は、前記第１電圧で動作する、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、
前記第１スイッチ部、前記インバータ、及び前記コンバータを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記直流給電回路の充電電圧が第２電圧の場合、プリチャージの後、前記インバータにより前記分岐回路から前記三相モータに供給された電圧を前記第１電圧に昇圧する、蓄電システム。
【請求項９】
請求項７に記載の蓄電システムであって、
前記補機は、第３スイッチ部を介して前記第１バッテリに接続されている、蓄電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する二次電池を搭載するモビリティにおける充給電に関する研究開発が行われている。
【０００３】
二次電池を搭載するモビリティにおける充給電に関し、充電スタンド等の充電設備には４００Ｖ級対応及び８００Ｖ級対応の２種類が存在する。モビリティが４００Ｖ級対応の充電設備にしか対応していない場合、８００Ｖ級対応の充電設備では、８００Ｖ級対応の充電設備の急速充電性能を享受することができない。
【０００４】
モビリティが４００Ｖ級対応及び８００Ｖ級対応の充電設備に対応している場合、一般的に、４００Ｖ級対応の充電設備で充電する際に電圧変換器で８００Ｖに昇圧して充電するか、８００Ｖ級対応の充電設備で充電する際に電圧変換器で４００Ｖに降圧して充電する。しかしながら、充電時に充電用の電圧変換器を通すと効率が悪化してしまう。
【０００５】
これに対し、バッテリモジュールの接続方式を切り替えることで、充電用の電圧変換器を用いずに、４００Ｖ級対応の充電設備においても、８００Ｖ級対応の充電設備においても充電可能なモビリティも知られている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－０８０４７４号公報
特開２０２０－１５０６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、モビリティに使用される補機も４００Ｖ級で駆動されるものと８００Ｖ級で駆動されるものの２種類が存在する。バッテリモジュールの接続方式を切り替えるモビリティでは、８００Ｖ級対応の充電設備で充電中に４００Ｖ級の補機を駆動する場合、又は、４００Ｖ級対応の充電設備で充電中に８００Ｖ級の補機を駆動する場合など、一般的に、補機用の電圧変換器で電圧変換を行っている。しかしながら、補機用の電圧変換器は高価であり製造コストが増加してしまう。
【０００８】
本発明は、充電設備の電圧状態に応じて効率的に充電が可能でありながら製造コストを抑制可能な蓄電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の蓄電システムは、
第１蓄電部と、第２蓄電部と、前記第１蓄電部と前記第２蓄電部とが直列接続され第１電圧で充電可能な第１電圧状態と前記第１蓄電部と前記第２蓄電部とが並列接続され第２電圧で充電可能な第２電圧状態とを切り替え可能な第１スイッチ部と、を備える第１バッテリと、
３相のコイルが中性点で接続され、前記第１バッテリから供給される電力で駆動する三相モータと、
前記第１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第１バッテリとの電力伝達経路上に位置する接続部に接続される直流給電回路と、
正極側の前記直流給電回路から分岐し、前記中性点に接続される分岐回路と、
一端が前記インバータと前記第１バッテリとを接続する負極側の電力供給回路に接続され、他端が前記インバータと前記第１バッテリとを接続する正極側の電力供給回路、又は、前記分岐回路に接続されるコンデンサと、
前記インバータと前記第１バッテリの電力伝達経路上であり、前記インバータと前記直流給電回路の前記接続部との間に接続されるプリチャージ回路と、
前記プリチャージ回路に接続されるコンバータと、
前記コンバータに接続され、前記第１電圧及び前記第２電圧よりも低電圧である第２バッテリと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、充電設備の電圧状態に応じて効率的に充電が可能でありながら製造コストを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許