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公開番号2024090312
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022206126
出願日2022-12-23
発明の名称車両用電源装置
出願人マレリ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20240627BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】車両の停止中に、異常電流の発生を検出する。
【解決手段】車両電源装置1の監視部31は、バッテリ20の電圧が、上限値V_uおよび下限値V_lの間の範囲を逸脱する場合に、リレー41をオフにして、バッテリ20を充放電経路5から遮断する。閾値設定部32は、バッテリ20の特性に応じた使用可能な電圧範囲に基づいて設定される上限値V_vuおよび下限値V_vlと、バッテリ20の温度Tに応じた異常電流の発生による電圧変動量に基づいて設定される上限値V_tuおよび下限値V_tlの中から、上限値V_uおよび下限値V_lを設定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリと、
前記バッテリを車両負荷および車両電源に接続する充放電経路と、
前記充放電経路に接続され、外部電源と接続されることで、当該外部電源に対する電力の入力および出力を可能とする端子と、
前記バッテリと前記充放電経路の間に設けられたスイッチと、
前記バッテリの電圧を測定する第１の電圧センサと、
車両の停止中に、前記第１の電圧センサで測定される前記バッテリの電圧を監視して、前記スイッチを制御する監視部と、
前記バッテリの電圧の監視に用いる上限値および下限値を設定する閾値設定部と、
を備え、
前記監視部は、前記バッテリの電圧が、前記上限値および前記下限値の間の範囲を逸脱する場合に、前記スイッチをオフにして、前記バッテリを前記充放電経路から遮断し、
前記閾値設定部は、前記バッテリの特性に応じた使用可能な電圧範囲に基づいて設定される第１の上限値および第１の下限値と、前記バッテリの温度に応じた異常電流の発生による電圧変動量に基づいて設定される第２の上限値および第２の下限値の中から、前記上限値および前記下限値を設定する、車両用電源装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１の電圧センサは、前記バッテリの一端側の前記スイッチと前記充放電経路の間と、前記バッテリの他端側との２点に接続され、２点間の電位差を測定する電圧センサであり、
前記監視部は、前記スイッチがオンのとき、前記第１の電圧センサの測定値を前記バッテリの電圧として取得し、
前記監視部は、前記スイッチがオフのとき、前記第１の電圧センサの測定値を前記バッテリと前記充放電経路の電位差として取得し、前記電位差が所定値以下になった場合に、前記スイッチをオンにする、請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項３】
前記バッテリの温度を測定する温度センサを備え、
前記閾値設定部は、
前記バッテリの温度に基づいて前記第１の上限値および前記第１の下限値を算出し、
前記第１の上限値および前記第２の上限値のいずれか低い方を前記上限値として設定し、
前記第１の下限値および前記第２の下限値のいずれか高い方を前記下限値として設定する、請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項４】
前記バッテリを構成する複数のセルの電圧を測定する第２の電圧センサを備え、
前記閾値設定部は、前記バッテリの温度に応じた内部抵抗と許容電流に基づいて前記電圧変動量を算出し、
前記第２の電圧センサで測定された最小セル電圧に前記電圧変動量を足したものを、前記第２の上限値として算出し、
前記第２の電圧センサで測定された最大セル電圧から前記電圧変動量を差し引いたものを、前記第２の下限値として算出する、請求項３記載の車両用電源装置。
【請求項５】
前記閾値設定部は、前記車両の停止中に、時間間隔を空けて前記上限値および前記下限値の設定を繰り返し行う、請求項１記載の車両用電源装置。
【請求項６】
前記閾値設定部は、前記車両の停止から一定時間内は、第１の時間間隔で前記上限値および前記下限値の設定を行い、前記車両の停止から前記一定時間が経過した後は、前記第１の時間間隔より長い第２の時間間隔で、前記上限値および前記下限値の設定を行う、請求項５記載の車両用電源装置。
【請求項７】
前記閾値設定部は、前記上限値および前記下限値の設定を行う際に、前記バッテリの温度と、前回の設定における前記バッテリの温度との差分を算出し、前記差分が所定値を超えれば、次回の前記上限値および前記下限値の設定までの時間間隔を、第３の時間間隔とし、前記差分が所定値以下であれば、次回の前記上限値および前記下限値の設定までの時間間隔を、前記第３の時間間隔より長い第４の時間間隔とする、請求項５または６記載の車両用電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
車両用電源装置は、車両負荷に電力を供給する二次電池であるバッテリを備えている。バッテリは、充放電経路を介して車両負荷と車両電源に接続されている。車両負荷には、車両の始動に必要な機器が含まれる。
【０００３】
車両の停止中に、例えば、車両負荷であるライトを点灯させたままにすると、バッテリの電力が消費されて、いわゆる「バッテリ上がり」と呼ばれる過放電の状態になることがある。バッテリが過放電の状態になると、車両を始動させるための機器に必要な電力を供給することができず、車両を始動させることができない。
バッテリ上がりへの対処として、ユーザは、救援車からの電力供給で車両を始動させる、ジャンプスタートを行うことができる。ユーザは、自車両の充放電経路に接続されたジャンプスタート端子を、救援車のジャンプスタート端子に接続する。これよって、救援車から充放電経路を介して車両負荷に電力が供給され、車両を始動させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６６４７９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ジャンプスタートはユーザにより行われるため、電圧および電流の詳細な管理を行うことができない。そのため、ジャンプスタートの際に充放電経路に異常電流が流れ、バッテリが過充電または過昇温になる等の影響を受ける可能性がある。
車両用電源装置において、車両の停止中に、充放電経路での異常電流の発生を検出して、バッテリを充放電経路から遮断することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様における車両用電源装置は、
バッテリと、
前記バッテリを車両負荷および車両電源に接続する充放電経路と、
前記充放電経路に接続され、外部電源と接続されることで、当該外部電源に対する電力の入力および出力を可能とする端子と、
前記バッテリと前記充放電経路の間に設けられたスイッチと、
車両の停止中に、前記バッテリの電圧を監視して、前記スイッチを制御する監視部と、
前記バッテリの電圧の監視に用いる上限値および下限値を設定する閾値設定部と、
を備え、
前記監視部は、前記バッテリの電圧が、前記上限値および前記下限値の間の範囲を逸脱する場合に、前記スイッチをオフにして、前記バッテリを前記充放電経路から遮断し、
前記閾値設定部は、前記バッテリの特性に応じた使用可能な電圧範囲に基づいて設定される第１の上限値および第１の下限値と、前記バッテリの温度に応じた異常電流の発生による電圧変動量に基づいて設定される第２の上限値および第２の下限値の中から、前記上限値および前記下限値を設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の停止中に、異常電流の発生を検出して、バッテリを充放電経路から遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る車両用電源装置の電気的構成を示す図である。
本実施形態におけるバッテリマネジメントシステムの機能構成を示すブロック図である。
ジャンプスタート時の、車両用電源装置における電力の流れを示す図である。
上限値および下限値の設定方法を説明する図である。
閾値設定部で行われる処理を説明する図である。
閾値設定部の処理の流れを示すフローチャートである。
監視部の処理の流れを示すフローチャートである。
変形例１における閾値設定部の処理を示すフローチャートである。
変形例２における閾値設定部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る車両用電源装置を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る車両用電源装置の電気的構成を示す図である。
図２は、本実施形態におけるバッテリマネジメントシステムの機能構成を示すブロック図である。
図１に示すように、車両用電源装置１は、バッテリパック２と、バッテリパック２を車両負荷６および車両電源７に接続する充放電経路５と、充放電経路５に接続されたジャンプスタート端子８（端子）と、を有する。
【００１０】
バッテリパック２は、充放電経路５を介して車両負荷６に電力を供給する。バッテリパック２は、充放電経路５を介して車両電源７から供給される電力によって充電される。バッテリパック２は、例えば、リチウムイオンバッテリや鉛蓄電池を用いて構成することができる。図示は省略するが、バッテリパック２は、例えばバッテリボックスに収容され、車両のエンジンルームまたはモータルーム等に配置される。
（【００１１】以降は省略されています）

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