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公開番号2024079997
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022192792
出願日2022-12-01
発明の名称充電システム
出願人株式会社TMEIC
代理人個人,個人
主分類H02J 7/16 20060101AFI20240606BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】想定される温度環境下の充電池部に対して、常に適切な電流値の充電電流を出力する充電システムを得る。
【解決手段】充電システム100は充電制御回路5を有する。充電制御回路5内において、電池温度TS61及びTS62に基づき、充電池部6における許容交流電流値AI1が決定され、選択定格電流値I46に基づき、発電側指令電流値AI2が得られる。選択定格電流値I46は短時間定格電流値I44及び連続定格電流値I45のうち一方の電流値である。充電制御回路5内において、許容交流電流値AI1及び発電側指令電流値AI2のうち小さい方が決定充電電流値DCIとして選択される。充電制御回路5は、充電池部6に出力される充電電流が決定充電電流値DCIとなるように、電力発電部80の発電動作を制御するための充電電流指令値C5を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
充電が可能な充電池部と、
前記充電池部の温度を検出して検出電池温度を得る電池用温度センサと、
発電動作を実行し、前記発電動作によって得られる発電電力に基づく充電電流を前記充電池部に出力する電力発電部と、
前記検出電池温度を受け、前記電力発電部の前記発電動作を制御する充電制御回路とを備え、
前記充電制御回路は、
前記検出電池温度に基づき、前記充電池部における許容充電電流値を算出する許容充電電流値算出回路と、
前記発電動作における選択定格電流値に基づき、発電側指令電流値を出力する発電側電流指令値出力回路とを含み、前記選択定格電流値は、連続定格電流値及び前記連続定格電流値を超える短時間定格電流値のうち一方の電流値であり、
前記充電制御回路は、
前記許容充電電流値及び前記発電側指令電流値のうち小さい方を決定充電電流値として決定する充電電流値決定回路をさらに含み、
前記充電制御回路は、前記充電池部に出力される前記充電電流が前記決定充電電流値となるように前記電力発電部の前記発電動作を制御する、
充電システム。
続きを表示(約 1,600 文字)【請求項2】
請求項1記載の充電システムであって、
前記電力発電部の発電電流を検出する発電側電流センサをさらに備え、
前記発電側電流指令値出力回路は、
前記発電電流の電流2乗時間積を計算し、前記電流2乗時間積である累積結果が、累積許容値を超えた場合に累積超過を指示する許容値比較信号を出力する累積値判定回路をさらに含み、
前記充電池部への充電動作の開始時において、前記短時間定格電流値を前記選択定格電流値とし、
前記許容値比較信号が前記累積超過を指示したとき、前記連続定格電流値を前記選択定格電流値とする、
充電システム。
【請求項3】
請求項2記載の充電システムであって、
前記充電池部を加熱する加熱動作を実行するヒータと、
前記充電池部を冷却する冷却動作を実行する冷却装置とをさらに備え、
前記充電池部における前記許容充電電流値は、充電ピーク温度のとき最大値となり、前記充電ピーク温度以下の第1の温度区間において前記許容充電電流値は上昇し、前記充電ピーク温度以上の第2の温度区間において前記許容充電電流値は下降する温度特性を有し、
前記充電制御回路は、
前記検出電池温度が加熱基準温度以下のとき、前記ヒータに前記加熱動作を実行させる加熱制御動作と、前記検出電池温度が冷却基準温度以上のとき、前記冷却装置に前記冷却動作を実行させる冷却制御動作とをさらに行い、
前記加熱基準温度は前記充電ピーク温度よりも低く、前記冷却基準温度は前記充電ピーク温度よりも高い、
充電システム。
【請求項4】
請求項3記載の充電システムであって、
前記充電池部は複数の電池セルを含み、
前記電池用温度センサは複数の電池用温度センサを含み、前記検出電池温度は前記複数の電池用温度センサで検出される複数の検出電池温度を含み、
前記加熱制御動作は、前記複数の検出電池温度の最小値が前記加熱基準温度以下のとき、前記ヒータに前記加熱動作を実行させる動作であり、
前記冷却制御動作は、前記複数の検出電池温度の最大値が前記冷却基準温度以上のとき、前記冷却装置に前記冷却動作を実行させる動作である、
充電システム。
【請求項5】
請求項4記載の充電システムであって、
前記加熱基準温度は第1の加熱基準温度及び第2の加熱基準温度を含み、前記第2の加熱基準温度は前記第1の加熱基準温度より高く、
前記選択定格電流値が前記連続定格電流値のとき、前記加熱基準温度は前記第1の加熱基準温度に設定され、
前記選択定格電流値が前記短時間定格電流値のとき、前記加熱基準温度は前記第2の加熱基準温度に設定される、
充電システム。
【請求項6】
請求項3から請求項5のうち、いずれか1項に記載の充電システムであって、
前記電力発電部の発電電力によって、前記ヒータの前記加熱動作及び前記冷却装置の前記冷却動作が実行され、
前記充電システムは、
前記ヒータへの供給電流を検出してヒータ電流を得るヒータ用電流センサと、
前記冷却装置への供給電流を検出して冷却装置電流を得る冷却装置用電流センサとさらに備え、
前記充電制御回路は、
前記ヒータ電流及び前記冷却装置電流をさらに受け、
前記ヒータの前記加熱動作の実行期間中において、前記発電側指令電流値は、前記選択定格電流値から前記ヒータ電流の電流値を差し引いた電流値となり、
前記冷却装置の前記冷却動作の実行期間中において、前記発電側指令電流値は、前記選択定格電流値から前記冷却装置電流の電流値を差し引いた電流値となる、
充電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、充電池部に対して充電を行うことができる充電システムに関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【背景技術】
【0002】
充電池は、多くの電気機器及び電気装置などに使用されている。また、充電池に対する高速充電が要求されており、充電池に対する高速充電を可能とする先行文献として、例えば特許文献1で開示された高速充電システムが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2013-123332号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1で開示された従来の高速充電システムでは、充電池部への高速充電を目的として一時的に大きな値の充電電流で充電池部を充電する制御方法を採用している。
【0005】
一般的に、充電池部を構成する電池セルは低温時には内部抵抗が大きくなり充電効率が低下する傾向があり、また、充電値部は、電池温度に基づき許容充電電流値が変化する特性を有している。
【0006】
従来の高速充電システムは、充電池部の電池温度を考慮していないため、許容充電電流値を超える充電電流を充電値部に出力してしまう恐れがあるという問題点があった。
【0007】
本開示は上記問題点を解決するためになされたもので、想定される温度環境下の充電池部に対して、常に適切な電流値の充電電流を充電値部に出力する充電システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示に係る充電システムは、充電が可能な充電池部と、前記充電池部の温度を検出して検出電池温度を得る電池用温度センサと、発電動作を実行し、前記発電動作によって得られる発電電力に基づく充電電流を前記充電池部に出力する電力発電部と、前記検出電池温度を受け、前記電力発電部の前記発電動作を制御する充電制御回路とを備え、前記充電制御回路は、前記検出電池温度に基づき、前記充電池部における許容充電電流値を算出する許容充電電流値算出回路と、前記発電動作における選択定格電流値に基づき、発電側指令電流値を出力する発電側電流指令値出力回路とを含み、前記選択定格電流値は、連続定格電流値及び前記連続定格電流値を超える短時間定格電流値のうち一方の電流値であり、前記充電制御回路は、前記許容充電電流値及び前記発電側指令電流値のうち小さい方を決定充電電流値として決定する充電電流値決定回路をさらに含み、前記充電制御回路は、前記充電池部に出力される前記充電電流が前記決定充電電流値となるように前記電力発電部の前記発電動作を制御する。
【発明の効果】
【0009】
本開示の充電システムにおける充電制御回路は、充電池部に出力される充電電流が決定充電電流値となるように電力発電部の発電動作を制御している。決定充電電流値は、検出電池温度に基づき算出された許容充電電流値を超えることはない。
【0010】
したがって、本開示の充電システムは、充電池部の検出電池温度の変化を考慮することにより、想定される温度環境下の充電池部に対して、常に適切な決定充電電流値の充電電流を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
(【0011】以降は省略されています)

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