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公開番号2024175263
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023092906
出願日2023-06-06
発明の名称充電システム
出願人ニチコン株式会社
代理人弁理士法人みのり特許事務所
主分類H02J 7/04 20060101AFI20241211BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】低温時において充電動作状態と待機状態とが繰り返されるのを抑制可能な充電システムを提供する。
【解決手段】蓄電池11と、BMS12と、充電部(直流/直流変換部22)と、制御部23とを備える充電システム1であって、BMS12は、蓄電池11の満充電状態を検出する状態検出部と最大充電電流値(MCCV)を制御部23に送信する処理部とを備え、制御部23は、充電電流I1の電流値がMCCVとなるように充電動作を制御する充電電流制御を行い、充電電流制御時に予め設定された充電終了条件を満たした場合は充電電流制御を終了させる充電終了制御を行い、充電終了条件は、0アンペアではないMCCVを受信した後に0アンペアのMCCVを複数回受信するという条件であることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電池と、
前記蓄電池を管理するバッテリーマネジメントシステムと、
前記蓄電池に充電電流を供給して前記蓄電池に対する充電動作を行う充電部と、
前記充電部の前記充電動作を制御する制御部と、
を備える充電システムであって、
前記バッテリーマネジメントシステムは、
前記蓄電池の電圧を測定する電圧測定部と、
前記蓄電池の温度を測定する温度測定部と、
前記蓄電池の満充電状態を検出する状態検出部と、
前記温度測定部で測定された前記温度および前記電圧測定部で測定された前記電圧に基づいて、前記充電電流の最大値である最大充電電流値を所定の周期で決定し、決定した前記最大充電電流値に関する信号を前記制御部に送信する処理部と、
を備え、
前記制御部は、
前記信号に基づいて前記充電電流の電流値が前記最大充電電流値に近づくように前記充電動作を制御する充電電流制御を行い、
前記充電電流制御時に予め設定された充電終了条件を満たした場合、前記状態検出部が前記満充電状態を検出する前に前記充電電流制御を終了させる充電終了制御を行い、
前記充電終了条件は、前記最大充電電流値が０アンペアではない第１信号を前記制御部が受信した後に、前記最大充電電流値が０アンペアの第２信号を前記制御部が複数回受信するという条件である
ことを特徴とする充電システム。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
前記充電終了条件は、前記制御部が前記第２信号を複数回連続して受信するという条件である
ことを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
【請求項３】
前記充電終了条件は、前記制御部が所定期間に受信した前記第２信号の割合が予め定めた閾値以上になるという条件である
ことを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第２信号を受信した後に前記第１信号を受信した時点から、前記信号の数をカウントするカウント処理を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の充電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、充電システムの一例として、蓄電ユニットとパワーコンディショナとを備える蓄電システムが知られている。蓄電システムには、太陽電池による太陽光発電機能を備えたものや、太陽光発電機能に加えてＶ２Ｈ（Vehicle to Home）装置による電気自動車の充放電機能を備えたものが存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
蓄電ユニットは、蓄電池と、蓄電池を管理するバッテリーマネジメントシステム（ＢＭＳ：Battery Management System）とを備える。パワーコンディショナは、充電動作を行って蓄電池に充電電流を供給する充電部と、充電部の充電動作を制御する制御部とを備える。充電部は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータで構成される。
【０００４】
ＢＭＳは、蓄電池を構成する二次電池（リチウムイオン二次電池）のセル温度およびセル電圧に基づいて、蓄電池に供給可能な充電電流の最大値である最大充電電流値（ＭＣＣＶ：Max Charging Current Value）を決定する。ＭＣＣＶは、セル温度およびセル電圧によって一義的に決定される。例えば、セル温度が同じでもセル電圧が異なれば、ＭＣＣＶは異なる値となる。
【０００５】
また、ＢＭＳは、蓄電池の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）を算出し、蓄電池の満充電状態（例えば、ＳＯＣ１００％）を検出する。パワーコンディショナの制御部は、ＢＭＳとの通信を行い、充電電流の電流値をＭＣＣＶに一致させる充電電流制御を行う。この充電電流制御は、ＢＭＳが蓄電池の満充電状態を検出するまで継続して行われる。
【０００６】
しかしながら、リチウムイオン二次電池の特性上、蓄電ユニットが屋外または寒冷地に設置されている場合、低温時に、ＳＯＣ１００％まで蓄電池を充電できないことがある。このため、ＢＭＳは、低温時には、蓄電池の満充電状態を検出する前にＭＣＣＶを０アンペアに制限する。ＭＣＣＶが０アンペアに制限された場合、制御部は、充電電流の電流値を０アンペアに制御する。これにより、蓄電池への充電電流の供給は停止し、パワーコンディショナは待機状態となる。
【０００７】
充電中におけるリチウムイオン二次電池のセル電圧上昇には、電気エネルギー蓄積による電圧上昇分の他に、充電電流とセルの内部抵抗により生じる電圧上昇分がある。よって充電電流が０アンペアになると、セルの内部抵抗により生じる電圧上昇分がなくなり（０ボルトになり）、結果としてセル電圧が降下する特性を有する。セル電圧が所定の閾値に達するまで降下すると、ＢＭＳは、ＭＣＣＶの０アンペアの制限を解除し、０アンペアではないＭＣＣＶを制御部に送信する。０アンペアではないＭＣＣＶを受信した制御部は、充電電流の電流値を上昇させて蓄電池への充電電流の供給を再開させるため、パワーコンディショナは充電動作状態となる。しかしながら、セルへの電気エネルギー蓄積およびセルの内部抵抗によってセル電圧が上昇し所定の閾値に達すると、ＢＭＳは、再びＭＣＣＶを０アンペアに制限するため、パワーコンディショナは再び待機状態となる。
【０００８】
このように、従来の蓄電システムでは、低温時において、充電動作状態と待機状態とが繰り返され、動作が安定しないという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０２１－８７２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、低温時において充電動作状態と待機状態とが繰り返されるのを抑制可能な充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】
（【００１１】以降は省略されています）

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