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公開番号2024057327
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2022163986
出願日2022-10-12
発明の名称蓄電システム
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 20160101AFI20240417BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】調整用電池を用いることなく、組電池を満充電にする。
【解決手段】外部システムとの間で充放電を行う蓄電システムは、外部システムに接続された電力変換装置と、電力変換装置に互いに並列接続された、上記放充電用の複数の組電池と、各組電池を充電する際、各組電池の充電後の蓄電量の合計が予め定められた量となるように、電力変換装置の動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、各組電池を充電する際、複数の組電池のなかに前回満充電となってから予め定められた時間が経過している第1の組電池が存在するときには、第1の組電池を満充電となるまで充電させ、かつ、各組電池の充電後の蓄電量の合計が予め定められた量となるように、複数の組電池のうち第1の組電池以外の第2の組電池の蓄電量を調整する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
外部システムとの間で充放電を行う蓄電システムであって、
前記外部システムに接続された電力変換装置と、
前記電力変換装置に互いに並列接続された、前記放充電用の複数の組電池と、
各前記組電池を充電する際、各前記組電池の充電後の蓄電量の合計が予め定められた量となるように、前記電力変換装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、各前記組電池を充電する際、前記複数の組電池のなかに前回満充電となってから予め定められた時間が経過している第１の組電池が存在するときには、前記第１の組電池を満充電となるまで充電させ、かつ、各前記組電池の充電後の蓄電量の合計が前記予め定められた量となるように、前記複数の組電池のうち前記第１の組電池以外の第２の組電池の蓄電量を調整する、蓄電システム。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記蓄電システムの実運用の前に、前記組電池を所定時間にわたり充電または放電したときの電流の積算値と前記所定時間に流れる電流の理論値との間の誤差が、前記組電池毎に算出され、
前記予め定められた時間の長さは、前記誤差に基づいて、前記実運用の前に前記組電池毎に設定され、
前記誤差が大きいほど前記予め定められた時間の長さは短く設定される、請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
各前記組電池は、複数のセルを含み、
前記蓄電システムの実運用の前に、各前記セルの自己放電量のばらつきが前記組電池毎に算出され、
前記予め定められた時間の長さは、前記ばらつきの大きさに基づいて、前記実運用の前に前記組電池毎に設定され、
前記ばらつきが大きいほど前記予め定められた時間の長さは短く設定される、請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項４】
各前記組電池は、複数のセルを含み、
前記蓄電システムは、前記複数のセルの各々に対応付けて設けられ、かつ、各々が前記セルの電圧を検出する複数の電圧検出回路をさらに備え、
前記蓄電システムの実運用の前に、各前記電圧検出回路のインピーダンスのばらつきが、前記組電池毎に算出され、
前記予め定められた時間の長さは、前記ばらつきの大きさに基づいて、前記実運用の前に前記組電池毎に設定され、
前記ばらつきが大きいほど前記予め定められた時間の長さは短く設定される、請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項５】
前記制御装置は、複数の前記第２の組電池の蓄電量を調整する場合であって、前記複数の第２の組電池が三元系のリチウムイオン電池とリン酸鉄系のリチウムイオン電池とを含むときには、前記リン酸鉄系のリチウムイオン電池の蓄電量よりも前記三元系のリチウムイオン電池の蓄電量が多くなるように前記電力変換装置の動作を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、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】
特開２０１４－１０３８０４号公報（特許文献１）には、複数の組電池が並列に接続された電池システムが開示されている。特許文献１の電池システムは、組電池の電圧に基づいて複数の組電池の電圧を均等化させる指示を送信する上位制御装置と、上位制御装置から送信される指示に基づいて組電池の電圧を均等化する電池管理装置とを備える。当該電池管理装置は、組電池の各セルを充電する調整用組電池を有する。当該電池システムでは、調整用組電池を用いて組電池内において複数のセルのバランスが行われた後、複数の組電池間でのバランスが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１０３８０４号公報
特開２０１３－１６９０５１号公報
特開２０１２－８５４８７号公報
特開２０１１－１８８７００号公報
特開２０１０－１４２０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）の推定精度を高める観点から、組電池を満充電にする必要がある。しかしながら、複数の組電池が並列に接続された蓄電（電池）システムでは、いずれかの組電池が満充電にならない場合もある。このような蓄電システムにおいて、特許文献１に示された調整用組電池を用いることなく組電池を満充電にすることがコスト低減等の観点から望まれる。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、調整用電池を用いることなく、組電池を満充電にすることが可能な蓄電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のある局面に従うと、蓄電システムは、外部システムとの間で充放電を行う。蓄電システムは、外部システムに接続された電力変換装置と、電力変換装置に互いに並列接続された、上記放充電用の複数の組電池と、各組電池を充電する際、各組電池の充電後の蓄電量の合計が予め定められた量となるように、電力変換装置の動作を制御する制御装置とを備える。制御装置は、各組電池を充電する際、複数の組電池のなかに前回満充電となってから予め定められた時間が経過している第１の組電池が存在するときには、第１の組電池を満充電となるまで充電させ、かつ、各組電池の充電後の蓄電量の合計が予め定められた量となるように、複数の組電池のうち第１の組電池以外の第２の組電池の蓄電量を調整する。
【０００７】
上記の構成によれば、外部システムとの間で充放電を行う複数の組電池を用いて、当該複数の組電池のうちの第１の組電池を満充電にすることができる。それゆえ、外部システムとの間で充放電を行う複数の組電池とは異なる調整用組電池を用いることなく、組電池第１の組電池を満充電にすることが可能となる。
【０００８】
好ましくは、蓄電システムの実運用の前に、組電池を所定時間にわたり充電または放電したときの電流の積算値と所定時間に流れる電流の理論値との間の誤差が、組電池毎に算出される。予め定められた時間の長さは、誤差に基づいて、実運用の前に組電池毎に設定される。誤差が大きいほど予め定められた時間の長さは短く設定される。
【０００９】
上記の誤差が大きい場合には、充電状態（充電率）の推定精度が低くなる。第１の組電池を早めに満充電することにより、第１の組電池の充電状態の推定精度を高めることができる。したがって、上述したように、上記の誤差が大きいほど、満充電の実行の要否を判断する予め定められた時間を短く設定することにより、第１の組電池の充電状態の推定精度を速やかに高めることができる。
【００１０】
好ましくは、各組電池は、複数のセルを含む。蓄電システムの実運用の前に、各セルの自己放電量のばらつきが組電池毎に算出される。予め定められた時間の長さは、ばらつきの大きさに基づいて、実運用の前に組電池毎に設定される。ばらつきが大きいほど予め定められた時間の長さは短く設定される。
（【００１１】以降は省略されています）

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