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公開番号2025025358
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023130053
出願日2023-08-09
発明の名称ソーラー充電システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 7/35 20060101AFI20250214BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力の損失を低減できるソーラー充電システムを提供する。
【解決手段】ソーラー充電システム1において、補機バッテリ14は、ソーラーパネル10の発電電力が供給される。双方向DC/DCコンバータ18は、ソーラーパネル10の発電電力と補機バッテリ14の電力を車両の駆動用バッテリ20に供給する第1状態、または、駆動用バッテリ20の電力を補機バッテリ14に供給する第2状態で動作する。制御部34は、補機バッテリ14の電圧またはSOCが第1範囲内になるように双方向DC/DCコンバータ18を制御する第1制御モード、または、補機バッテリ14の電圧またはSOCが第1範囲より広い第2範囲内になるように双方向DC/DCコンバータ18を制御する第2制御モードで動作する。ソーラーパネル10によりソーラー充電している場合、制御部34は、第2制御モードで動作する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルの発電電力が供給される補機バッテリと、
車両の駆動用バッテリと、
前記ソーラーパネルの発電電力と前記補機バッテリの電力を前記駆動用バッテリに供給する第１状態、または、当該駆動用バッテリの電力を当該補機バッテリに供給する第２状態で動作するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが第１範囲内になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第１制御モード、または、前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが前記第１範囲より広い第２範囲内になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第２制御モードで動作し、
前記ソーラーパネルによりソーラー充電している場合、前記第２制御モードで動作する、
ことを特徴とするソーラー充電システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御部は、ソーラー充電中である場合、
前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが前記第２範囲の下限値に達すると、当該補機バッテリを充電するように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記第２状態または停止状態に制御し、
前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが前記第２範囲の上限値に達すると、前記ソーラーパネルの発電電力と当該補機バッテリの電力で前記駆動用バッテリを充電するように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記第１状態に制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のソーラー充電システム。
【請求項３】
前記制御部は、
ソーラー充電中であり、かつ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが停止している場合、前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが前記第２範囲の下限値に達すると、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを当該第２状態に制御し、
ソーラー充電中であり、かつ、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが前記第１状態で動作している場合、前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが前記第２範囲の下限値に達すると、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを停止状態に制御し、
前記第１制御モードにおいて、前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが前記第１範囲の下限値に達すると、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記第２状態に制御し、当該補機バッテリの電圧またはＳＯＣが当該第１範囲の上限値に達すると、当該ＤＣ／ＤＣコンバータを停止状態に制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載のソーラー充電システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２制御モードが終了したとき、
前記補機バッテリの電圧が所定の第１電圧より高い場合、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記第１状態に制御し、
前記補機バッテリの電圧が前記第１電圧より低い所定の第２電圧より低い場合、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを前記第２状態に制御する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のソーラー充電システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第２制御モードにおいて前記ＤＣ／ＤＣコンバータが前記第１状態で動作していない場合、ソーラー充電が終了すると、前記第１制御モードに移り、
前記第２制御モードにおいて前記ＤＣ／ＤＣコンバータが前記第１状態で動作している場合、ソーラー充電が終了しても当該第２制御モードを継続し、前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが前記第２範囲の下限値に達すると、前記第１制御モードに移る、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のソーラー充電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソーラー充電システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されたソーラーパネルの発電電力を用いて補機バッテリと駆動用バッテリを充電する技術が知られている。特許文献１は、補機バッテリの電圧が所定値以上のとき、第１の配分割合で駆動用バッテリ及び補機バッテリに電力を配分し、補機バッテリの電圧が所定値未満のとき、第１の配分割合よりも補機バッテリに配分する割合が高い第２の配分割合で駆動用バッテリ及び補機バッテリに電力を配分する車両用充電制御システムを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０４８２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、車両用のソーラー充電システムにおいて、日射が不安定な状況では補機バッテリと駆動用バッテリとの間で充放電が繰り返されることにより、電力の損失が増加する可能性があることを認識した。
【０００５】
本発明の目的は、電力の損失を低減できるソーラー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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のソーラー充電システムは、ソーラーパネルと、前記ソーラーパネルの発電電力が供給される補機バッテリと、車両の駆動用バッテリと、前記ソーラーパネルの発電電力と前記補機バッテリの電力を前記駆動用バッテリに供給する第１状態、または、当該駆動用バッテリの電力を当該補機バッテリに供給する第２状態で動作するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが第１範囲内になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第１制御モード、または、前記補機バッテリの電圧またはＳＯＣが前記第１範囲より広い第２範囲内になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第２制御モードで動作し、前記ソーラーパネルによりソーラー充電している場合、前記第２制御モードで動作する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力の損失を低減できるソーラー充電システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態のソーラー充電システムの構成を概略的に示す図である。
図１の補機バッテリのＳＯＣ（State Of Charge：充電状態）の第１範囲と第２範囲の一例を示す図である。
図３（ａ）～（ｃ）は、第２制御モードの補機バッテリの充電動作を説明するための図である。
図４（ａ），（ｂ）は、第２制御モードのポンピング動作を説明するための図である。
図５（ａ），（ｂ）は、第１制御モードの動作を説明するための図である。
ソーラー充電システムの制御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】
図１は、実施の形態のソーラー充電システム１の構成を概略的に示す。ソーラー充電システム１は、図示しない電動車両に搭載される。電動車両は、例えば、動力源として電動モーターを使用する電気自動車（BEV：Battry Electric Vehicle）、ハイブリッド車（HEV：Hybrid Electric Vehicle）、プライグインハイブリッド車（PHEV：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、または燃料電池車（FCEV：Fuel Cell Electric Vehicle）などである。電動車両は、運転者が運転する車両であってもよいし、自動運転車両であってもよい。
【００１０】
ソーラー充電システム１は、ソーラーパネル１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２、補機バッテリ１４、補機１６、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１８、駆動用バッテリ２０、および制御装置３０を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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