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公開番号2024079278
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2022192132
出願日2022-11-30
発明の名称バッテリ及び蓄電システム
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 20060101AFI20240604BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】感電の発生を防止しつつ、コンタクタの数を抑制する。
【解決手段】バッテリ2は、第1蓄電部21と、第2蓄電部22と、第1蓄電部21と第2蓄電部22を直列に接続する第2コンタクタS/C_Aと、第1蓄電部21と第2蓄電部22を並列に接続する第3コンタクタS/C_B及び第4コンタクタS/C_Cと、バッテリ2の両端側に設けられる第1コンタクタM/C_A及び制御信号により遮断可能な第3ヒューズF3を備え、制御部10は、第1蓄電部21と第2蓄電部22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、第1蓄電部21と第2蓄電部22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、を切り替え可能である。
【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蓄電部の正極側端子と前記第２蓄電部の正極側端子とを並列に接続する正極側ノードと、
前記第１蓄電部の負極側端子と前記第２蓄電部の負極側端子とを並列に接続する負極側ノードと、
前記正極側ノードに対し前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部と反対側に設けられる、メインコンタクタ及び制御信号により遮断可能な制御遮断ヒューズのいずれか一方と、
前記負極側ノードに対し前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部と反対側に設けられる、前記メインコンタクタ及び前記制御遮断ヒューズの他方と、
前記第１蓄電部の負極側端子と前記第２蓄電部の正極側端子とを接続する連結回路と、
前記連結回路に設けられる第１切替コンタクタと、
前記第２蓄電部の正極側端子と前記連結回路との第１接続部と前記正極側ノードとの間に設けられる第２切替コンタクタと、
前記第１蓄電部の負極側端子と前記連結回路との第２接続部と前記負極側ノードとの間に設けられる第３切替コンタクタと、
前記メインコンタクタ及び前記第１～第３切替コンタクタのオンとオフを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１切替コンタクタをオン状態、前記第２切替コンタクタ及び前記第３切替コンタクタをオフ状態として前記第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切替コンタクタをオフ状態、前記第２切替コンタクタ及び前記第３切替コンタクタをオン状態として前記第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、を切り替え可能である、バッテリ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載のバッテリであって、
前記制御部は、補助コンタクタ信号がＯＮの場合に、前記バッテリを前記第１電圧状態と前記第２電圧状態とのいずれか一方に制御する、バッテリ。
【請求項３】
請求項１に記載のバッテリであって、
前記制御部は、衝撃の発生に基づいて、
前記メインコンタクタをオフにし、且つ、前記制御遮断ヒューズを遮断する、バッテリ。
【請求項４】
請求項１に記載のバッテリであって、
前記制御部は、短絡の発生に基づいて、
前記メインコンタクタをオフにし、且つ、前記制御遮断ヒューズを遮断する、バッテリ。
【請求項５】
請求項１に記載のバッテリであって、
前記第１接続部と前記正極側ノードとの間には、前記第２切替コンタクタと第１ヒューズが直列に接続され、
前記第２接続部と前記負極側ノードとの間には、前記第３切替コンタクタと第２ヒューズが直列に接続される、バッテリ。
【請求項６】
請求項１に記載のバッテリと、
前記連結回路には、前記第１切替コンタクタとヒューズが直列に接続される、バッテリ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のバッテリと、
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接続部に接続される直流給電回路と、を備え、
正極側の前記直流給電回路は、前記中性点に接続される分岐回路を有する、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９】
請求項８に記載の蓄電システムであって、
前記制御部は、
前記第２電圧で前記バッテリを充電するとき、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１０】
請求項１から６のいずれか１項に記載のバッテリと、
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接続部に接続される直流給電回路と、を備え、
正極側の前記直流給電回路は、前記３相のコイルのいずれか１相のコイルに接続される分岐回路を有する、蓄電システム。
（【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】
本発明は、バッテリ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、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】
このようなモビリティにおいて、衝突時や短絡発生時であっても感電しないシステムを構築すべく、バッテリの正極側端部と負極側端部にメインコンタクタとサブコンタクタを配置している。これにより、衝突時や短絡発生時に、メインコンタクタとサブコンタクタをオフ（開放）にすることでバッテリと他の電気機器との接続を遮断し、感電の発生を回避している。
【０００８】
しかしながら、重量や製造コストの点でコンタクタは少ない方が好ましい。
【０００９】
本発明は、感電の発生を防止しつつ、コンタクタの数を抑制可能なバッテリ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】
【００１０】
本発明のバッテリは、
第１蓄電部と、
第２蓄電部と、
前記第１蓄電部の正極側端子と前記第２蓄電部の正極側端子とを並列に接続する正極側ノードと、
前記第１蓄電部の負極側端子と前記第２蓄電部の負極側端子とを並列に接続する負極側ノードと、
前記正極側ノードに対し前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部と反対側に設けられる、メインコンタクタ及び制御信号により遮断可能な制御遮断ヒューズのいずれか一方と、
前記負極側ノードに対し前記第１蓄電部及び前記第２蓄電部と反対側に設けられる、前記メインコンタクタ及び前記制御遮断ヒューズの他方と、
前記第１蓄電部の負極側端子と前記第２蓄電部の正極側端子とを接続する連結回路と、
前記連結回路に設けられる第１切替コンタクタと、
前記第２蓄電部の正極側端子と前記連結回路との第１接続部と前記正極側ノードとの間に設けられる第２切替コンタクタと、
前記第１蓄電部の負極側端子と前記連結回路との第２接続部と前記負極側ノードとの間に設けられる第３切替コンタクタと、
前記メインコンタクタ及び前記第１～第３切替コンタクタのオンとオフを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１切替コンタクタをオン状態、前記第２切替コンタクタ及び前記第３切替コンタクタをオフ状態として前記第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切替コンタクタをオフ状態、前記第２切替コンタクタ及び前記第３切替コンタクタをオン状態として前記第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、を切り替え可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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