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公開番号2025007380
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108738
出願日2023-06-30
発明の名称電力供給システム、及び制御プログラム
出願人株式会社SOKEN,株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250109BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】蓄電池モジュールを電力供給バスに接続した電力供給システムにおいて、変換回路の定格容量をより小さくする。
【解決手段】電力供給システム(10)では、蓄電池(31,61)と変換回路(40,70)とを備える蓄電池モジュール(30,60)が、電力供給バス(11,12)に接続されている。変換回路の1次側端子対(41,42,71,72)に蓄電池の正極及び負極がそれぞれ接続され、変換回路の2次側端子対(47,48,77,78)に蓄電池が直列接続されている。電力供給システムは、電力供給バスに要求される電圧であるバス電圧要求値を設定するバス電圧設定部(16a)と、蓄電池モジュールの出力電圧がバス電圧要求値になるように、変換回路の出力電圧を制御する制御部(16b)と、を備えている。バス電圧設定部は、変換回路の出力電圧が変換回路の定格電圧以下となるようにバス電圧要求値を設定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電池（３１，６１，９１）と、前記蓄電池から１次側端子対（４１，４２，７１，７２）に入力された電力を変換して２次側端子対（４７，４８，７７，７８）から出力する変換回路（４０，７０，１００）とを備える蓄電池モジュール（３０，６０，９０）が、電力供給バス（１１，１２）に接続されている電力供給システム（１０，２１０）であって、
前記変換回路の前記１次側端子対に前記蓄電池の正極及び負極がそれぞれ接続され、前記変換回路の前記２次側端子対に前記蓄電池が直列接続されており、
前記電力供給バスに要求される電圧であるバス電圧要求値を設定するバス電圧設定部（１６ａ）と、
前記蓄電池モジュールの出力電圧が前記バス電圧要求値に近づくように、前記変換回路の出力電圧を制御する制御部（１６ｂ）と、を備え、
前記バス電圧設定部は、前記変換回路の出力電力が前記変換回路の定格電力以下となるように、又は前記変換回路の出力電圧が前記変換回路の定格電圧以下となるように前記バス電圧要求値を設定する、電力供給システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記バス電圧設定部は、前記変換回路の出力電力が前記定格電力よりも小さい所定電力値以上になった場合、又は前記変換回路の出力電圧が前記定格電圧以上になった場合、又は前記変換回路の出力電流が前記変換回路の定格電流よりも小さい所定電流値以上になった場合に、前記バス電圧要求値を現在の前記バス電圧要求値よりも低下させる、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記変換回路の出力電力が前記定格電力よりも小さい所定電力値以上になった場合、又は前記変換回路の出力電圧が前記定格電圧以上になった場合、又は前記変換回路の出力電流が前記変換回路の定格電流よりも小さい所定電流値以上になった場合に、前記変換回路の出力電流を現在の出力電流よりも減少させる電流調整部（１６ｃ）を備える、請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記蓄電池モジュールは第１蓄電池モジュール（３０）であり、
前記蓄電池モジュールに相当する第２蓄電池モジュール（６０）を備え、
前記第１蓄電池モジュールの前記変換回路の出力電力が前記所定電力値以上になった場合、又は前記第１蓄電池モジュールの前記変換回路の出力電圧が前記定格電圧以上になった場合、又は前記第１蓄電池モジュールの前記変換回路の出力電流が前記所定電流値以上になった場合に、前記電流調整部は、前記第１蓄電池モジュールの前記変換回路の出力電流を現在の出力電流よりも減少させ、前記第２蓄電池モジュールの前記変換回路の出力電流を現在の出力電流よりも増加させる、請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記蓄電池モジュールは第１蓄電池モジュール（３０）であり、
前記蓄電池モジュールに相当する第２蓄電池モジュール（６０）を備え、
前記第１蓄電池モジュールの前記変換回路の出力電力が前記定格電力よりも小さい所定電力値以上になった場合、又は前記第１蓄電池モジュールの前記変換回路の出力電圧が前記定格電圧以上になった場合、又は前記第１蓄電池モジュールの前記変換回路の出力電流が前記変換回路の定格電流よりも小さい所定電流値以上になった場合に、前記制御部は、前記第２蓄電池モジュールの前記蓄電池から前記第１蓄電池モジュールの前記蓄電池へ充電させる、請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記変換回路の出力電力が前記定格電力よりも小さい所定電力値以上になった場合、又は前記変換回路の出力電圧が前記定格電圧以上になった場合、又は前記変換回路の出力電流が前記変換回路の定格電流よりも小さい所定電流値以上になった場合に、前記変換回路を備える前記蓄電池モジュールの前記蓄電池の内部抵抗を、現在の内部抵抗よりも低下させる抵抗調整部（１６ｄ）を備える、請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記抵抗調整部は、前記蓄電池の温度を現在の温度から変化させることにより、前記蓄電池の内部抵抗を現在の内部抵抗よりも低下させる、請求項６に記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記電力供給バスには、蓄電池（１２１）を備え且つ前記変換回路を備えない所定蓄電池モジュール（１２０）が接続されている、請求項１又は２に記載の電力供給システム。
【請求項９】
前記蓄電池モジュールには負荷（２８）が接続されており、
前記蓄電池モジュール及び前記負荷を前記電力供給バスに対して遮断及び接続する断接回路（２２，２４，２５，２７）を備える、請求項８に記載の電力供給システム。
【請求項１０】
負荷（２８）が前記電力供給バス及び前記所定蓄電池モジュールに接続されており、
前記所定蓄電池モジュールを前記電力供給バス及び前記負荷に対して遮断及び接続する断接回路（１２０ａ，１２０ｂ）を備える、請求項８に記載の電力供給システム。
（【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、電力供給システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、変換回路の入力端子対に蓄電池の正極及び負極がそれぞれ接続され、変換回路の出力端子対に蓄電池が直列接続された蓄電池モジュールがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載の蓄電池モジュールによれば、蓄電池の出力電圧Ｖｂと変換回路の出力電圧Ｖｏとを足した電圧が、蓄電池モジュールの出力電圧Ｖｍとなる。このため、変換回路の出力端子対に蓄電池が並列接続された蓄電池モジュールと比較して、蓄電池モジュールに出力電圧Ｖｍが要求される際に変換回路に要求される出力電圧Ｖｏを低下させることができる。したがって、変換回路の定格容量を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２３７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の蓄電池モジュールでは、蓄電池モジュールの回路構成そのものの効果により、変換回路の定格容量を小さくすることができる。しかし、蓄電池モジュールを電力供給バスに接続した電力供給システムとしては、変換回路の定格容量をより小さくする上で未だ改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、蓄電池モジュールを電力供給バスに接続した電力供給システムにおいて、変換回路の定格容量をより小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の手段は、
蓄電池（３１，６１，９１）と、前記蓄電池から１次側端子対（４１，４２，７１，７２）に入力された電力を変換して２次側端子対（４７，４８，７７，７８）から出力する変換回路（４０，７０，１００）とを備える蓄電池モジュール（３０，６０，９０）が、電力供給バス（１１，１２）に接続されている電力供給システム（１０，２１０）であって、
前記変換回路の前記１次側端子対に前記蓄電池の正極及び負極がそれぞれ接続され、前記変換回路の前記２次側端子対に前記蓄電池が直列接続されており、
前記電力供給バスに要求される電圧であるバス電圧要求値を設定するバス電圧設定部（１６ａ）と、
前記蓄電池モジュールの出力電圧が前記バス電圧要求値に近づくように、前記変換回路の出力電圧を制御する制御部（１６ｂ）と、を備え、
前記バス電圧設定部は、前記変換回路の出力電力が前記変換回路の定格電力以下となるように、又は前記変換回路の出力電圧が前記変換回路の定格電圧以下となるように前記バス電圧要求値を設定する。
【０００７】
上記構成によれば、電力供給システムでは、蓄電池と、前記蓄電池から１次側端子対に入力された電力を変換して２次側端子対から出力する変換回路とを備える蓄電池モジュールが、電力供給バスに接続されている。このため、蓄電池モジュールから電力供給バスへ電力を供給することができる。なお、電力供給バスは、電力供給システムにおいて、複数の回路や、装置、機器を結んで電力をやりとりするために共有される電力経路（共通電力経路）である。
【０００８】
前記変換回路の前記１次側端子対に前記蓄電池の正極及び負極がそれぞれ接続され、前記変換回路の前記２次側端子対に前記蓄電池が直列接続されている。こうした構成によれば、蓄電池の出力電圧Ｖｂと変換回路の出力電圧Ｖｏとを足した電圧が、蓄電池モジュールの出力電圧Ｖｍとなる。このため、変換回路の２次側端子対に蓄電池が並列接続された蓄電池モジュールと比較して、蓄電池モジュールに出力電圧Ｖｍが要求される際に変換回路に要求される出力電圧Ｖｏを低下させることができる。したがって、変換回路の定格電圧を低くすることができ、ひいては変換回路の定格容量を小さくすることができる。
【０００９】
ここで、バス電圧設定部は、前記電力供給バスに要求される電圧であるバス電圧要求値を設定する。制御部は、前記蓄電池モジュールの出力電圧Ｖｍが前記バス電圧要求値に近づくように、前記変換回路の出力電圧Ｖｏを制御する。このため、蓄電池モジュールの蓄電池の出力電圧Ｖｂが低下したとしても、変換回路の出力電圧Ｖｏを制御することにより、蓄電池モジュールの出力電圧Ｖｍをバス電圧要求値に近づけることができる。
【００１０】
このとき、変換回路の出力電圧Ｖｏが高くなると、変換回路の出力電圧Ｖｏが変換回路の定格電圧を超えるおそれがある。この点、前記バス電圧設定部は、前記変換回路の出力電力が前記変換回路の定格電力以下となるように、又は前記変換回路の出力電圧Ｖｏが前記変換回路の定格電圧以下となるように前記バス電圧要求値を設定する。したがって、変換回路の定格電圧をより低下させることができ、ひいては変換回路の定格容量（定格電力容量、定格電力）をより小さくすることができる。その結果、変換回路をより小型化することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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