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公開番号2024121599
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-06
出願番号2023028787
出願日2023-02-27
発明の名称電源システム
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 20060101AFI20240830BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】バッテリパックの温度を使用上限温度よりも低い温度に維持しつつ、バッテリパックのバッテリ性能をより高効率に活用可能な電源システムを提供する。
【解決手段】電源システム10は、固体電池セル21、及び、固体電池セル21を拘束するクッション部材22、を有するバッテリパック20と、バッテリECU30と、を備える。バッテリパック20の充電時、固体電池セル21の膨張によってクッション部材22が圧縮して固体電池セル21にかかる面圧が上昇し、バッテリパック20の放電時、固体電池セル21の収縮によってクッション部材22が復元して固体電池セル21にかかる面圧が低下する。バッテリECU30は、昇温抑制出力制限制御を実行可能である。バッテリECU30は、昇温抑制出力制限制御において、バッテリパック20の使用状態と、バッテリパック20のバッテリ状態と、に基づいて、制御開始温度Tsを設定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
固体電池セル、及び、前記固体電池セルを拘束する拘束部材、を有するバッテリパックと、
前記バッテリパックの充放電電力を制御するバッテリ制御装置と、
を備える、電源システムであって、
前記バッテリパックの充電時、前記固体電池セルの膨張によって前記拘束部材が圧縮して、前記固体電池セルにかかる面圧が上昇し、
前記バッテリパックの放電時、前記固体電池セルの収縮によって前記拘束部材が復元して、前記固体電池セルにかかる面圧が低下し、
前記バッテリ制御装置は、
前記バッテリパックの温度が制御開始温度以上になった場合に、前記バッテリパックの出力開放率を制限する、昇温抑制出力制限制御を実行可能であり、
前記昇温抑制出力制限制御において、前記バッテリパックの使用状態と、前記バッテリパックのバッテリ状態と、に基づいて、前記制御開始温度を設定する、
電源システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電源システムであって、
前記バッテリパックの前記使用状態は、前記バッテリパックの充放電状態を含み、
前記バッテリパックの前記バッテリ状態は、前記バッテリパックの充電残量を含む、
電源システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電源システムであって、
前記バッテリ制御装置は、
前記バッテリパックの充放電状態に基づいて、前記バッテリパックの前記使用状態を放電状態と充電状態とに分類し、
前記バッテリパックの充電残量に基づいて、前記バッテリパックの前記バッテリ状態を高充電残量状態と低充電残量状態とに分類し、
前記バッテリパックの前記使用状態が、前記放電状態であるか前記充電状態であるかと、
前記バッテリパックの前記バッテリ状態が、前記高充電残量状態であるか前記低充電残量状態であるかと、
に基づいて、前記昇温抑制出力制限制御における前記制御開始温度を設定する、
電源システム。
【請求項４】
請求項３に記載の電源システムであって、
前記バッテリ制御装置は、前記昇温抑制出力制限制御において、
前記バッテリパックの前記使用状態が前記充電状態である場合の前記制御開始温度を、前記バッテリパックの前記使用状態が前記放電状態である場合の前記制御開始温度よりも高く設定する、
電源システム。
【請求項５】
請求項４に記載の電源システムであって、
前記バッテリ制御装置は、前記昇温抑制出力制限制御において、
前記バッテリパックの前記使用状態が前記放電状態であるとき、
前記バッテリパックの前記バッテリ状態が前記高充電残量状態である場合の前記制御開始温度を、前記バッテリパックの前記バッテリ状態が前記低充電残量状態である場合の前記制御開始温度よりも高く設定する、
電源システム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の電源システムであって、
前記バッテリ制御装置は、前記昇温抑制出力制限制御において、
前記バッテリパックの前記使用状態が前記充電状態であるとき、
前記バッテリパックの前記バッテリ状態が前記低充電残量状態である場合の前記制御開始温度を、前記バッテリパックの前記バッテリ状態が前記高充電残量状態である場合に設定される前記制御開始温度よりも高く設定する、
電源システム。
【請求項７】
請求項３に記載の電源システムであって、
前記昇温抑制出力制限制御において、
前記バッテリパックの前記使用状態が前記放電状態、且つ、前記バッテリパックの前記バッテリ状態が前記高充電残量状態である場合の前記制御開始温度をＴ１、
前記バッテリパックの前記使用状態が前記放電状態、且つ、前記バッテリパックの前記バッテリ状態が前記低充電残量状態である場合の前記制御開始温度をＴ２、
前記バッテリパックの前記使用状態が前記充電状態、且つ、前記バッテリパックの前記バッテリ状態が前記低充電残量状態である場合の前記制御開始温度をＴ３、
前記バッテリパックの前記使用状態が前記充電状態、且つ、前記バッテリパックの前記バッテリ状態が前記高充電残量状態である場合の前記制御開始温度をＴ４、としたとき、
Ｔ２＜Ｔ１＜Ｔ４＜Ｔ３となるように前記制御開始温度を設定する、
電源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリパックとバッテリ制御装置とを備える電源システムに関する。
続きを表示（約 2,000 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、持続可能且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に関する研究開発が行われている。二次電池においては、電解質の少なくとも一部に固体材料が用いられた固体電池に関する研究が近年特に盛んに行われている。
【０００３】
ところで、バッテリパックとバッテリ制御装置とを備える電源システムにおいては、安全性の確保の観点からバッテリパックの温度を使用上限温度よりも低い温度に維持する必要がある。例えば、特許文献１には、固体電池の温度が所定温度以上となった場合に、固体電池を冷却する固体電池システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－１００６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バッテリパックとバッテリ制御装置とを備える電源システムにおいては、バッテリパックの温度を使用上限温度よりも低い温度に維持する必要がある一方、バッテリパックのバッテリ性能をより高効率に活用することが求められる。
【０００６】
本発明は、バッテリパックの温度を使用上限温度よりも低い温度に維持しつつ、バッテリパックのバッテリ性能をより高効率に活用可能な電源システムを提供する。そして、延いてはエネルギーの効率化に寄与するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
固体電池セル、及び、前記固体電池セルを拘束する拘束部材、を有するバッテリパックと、
前記バッテリパックの充放電電力を制御するバッテリ制御装置と、
を備える、電源システムであって、
前記バッテリパックの充電時、前記固体電池セルの膨張によって前記拘束部材が圧縮して、前記固体電池セルにかかる面圧が上昇し、
前記バッテリパックの放電時、前記固体電池セルの収縮によって前記拘束部材が復元して、前記固体電池セルにかかる面圧が低下し、
前記バッテリ制御装置は、
前記バッテリパックの温度が制御開始温度以上になった場合に、前記バッテリパックの出力開放率を制限する、昇温抑制出力制限制御を実行可能であり、
前記昇温抑制出力制限制御において、前記バッテリパックの使用状態と、前記バッテリパックのバッテリ状態と、に基づいて、前記制御開始温度を設定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バッテリパックの温度を使用上限温度よりも低い温度に維持しつつ、バッテリパックのバッテリ性能をより高効率に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態の電源システムを備える車両のブロック図である。
本発明の一実施形態の電源システムにおけるバッテリパックの模式図である。
図２のバッテリパックにおいて、放電時及び充電時における固体電池セルの充電残量と固体電池セルにかかる面圧との関係を示したグラフである。
（ａ）は、図２のバッテリパックにおいて、使用状態に応じた固体電池セルの充電残量と固体電池セルの放電ＤＣＩＲとの関係、及び、発熱量の関係性を示したグラフであり、（ｂ）は、図２のバッテリパックにおいて、使用状態に応じた固体電池セルの充電残量と固体電池セルの放電ＤＣＩＲとの関係、及び、発熱量の関係性を示したグラフである。
図２のバッテリパックにおいて、バッテリパックの使用状態を放電状態と充電状態とに分類し、バッテリパックのバッテリ状態を高充電残量状態（高ＳＯＣ状態）と低充電残量状態（低ＳＯＣ状態）とに分類した場合の各状態と、各状態での発熱量及び昇温抑制出力制限制御の制御開始温度と、を示した表である。
本発明の一実施形態の電源システムにおけるバッテリ温度と出力開放率との関係、及び、図５の各状態における昇温抑制出力制限制御の制御開始温度と、を示したグラフである。
図５の各状態における昇温抑制出力制限制御の制御開始温度を図６に示すように設定した場合において、（ａ）は、状態２におけるバッテリパックの温度及び入出力電流の時系列推移を示した図であり、（ｂ）は、状態３におけるバッテリパックの温度及び入出力電流の時系列推移を示した図である。
本発明の一実施形態の電源システムにおける昇温抑制出力制限制御に用いる制御開始温度の設定フロー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】
【００１０】
以下、本発明の電源システムの一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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