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公開番号2025056434
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023165905
出願日2023-09-27
発明の名称電池システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H02J 7/02 20160101AFI20250401BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電圧変化量の極大値である特異点を用いて、単電池のSOCばらつきを推定し、均等化制御を実施することにより、SOCばらつきを低減する。
【解決手段】バッテリの外部充電時、単電池の電圧変化量ΔVBの極大値M2を検出する。単電池毎に、極大値M2を検出したときから、最後の単電池が極大値M2を検出するまで(tn)の期間、均等化用電流積算値qを積算する。各単電池の均等化用電流値qに基づいて、各単電池から放電を行う均等化処理を実行する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数の単電池を直列に接続した組電池と、制御装置とを備えた電池システムであって、
前記制御装置は、
前記組電池の充電時に、前記単電池の電圧変化量の極大値を検出する極大値検出部と、
前記単電池の充電電流の積算値である電流積算値を演算する電流積算部と、を含み、
前記単電池毎に、前記極大値を検出したときから所定期間における前記電流積算値を求め、
前記単電池毎の前記電流積算値に基づいて、前記単電池毎に放電を行う均等化処理を実行する、電池システム。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
前記所定期間は、前記均等化処理が実行される前記単電池のグループにおいて、すべての前記単電池の前記極大値が検出されるまでの期間である、請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
前記単電池は、前記極大値が複数存在する特性を有しており、
前記制御装置は、
複数の前記極大値のうち、前記単電池の電圧が高圧側に存在する前記極大値を検出したときから、前記電流積算値の演算を開始する、請求項１または請求項２に記載の電池システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記電流積算値が設定値以上である前記単電池から放電を行い、前記均等化処理を実行する、請求項３に記載の電池システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記組電池の充電が終了したあとに、前記均等化処理を実行し、
前記組電池の充電が終了するまでに、前記単電池のグループにおいて、すべての前記単電池の前記極大値が検出されなかった場合、前記均等化処理を実行しない、請求項２に記載の電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池システムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１４－１６７４５７号公報（特許文献１）には、充放電時における二次電池の電圧変化量の極大値である特異点を検出し、この特異点に基づいて、二次電池の容量を推定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１６７４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、組電池を構成する二次電池（単電池）の容量を推定している。単電池が直列に接続された組電池では、たとえば劣化等によって、単電池の容量が小さくなり（容量維持率が低下し）、各単電池のＳＯＣ（State of Charge）がばらつくと、過充電になる単電池が発生する懸念がある。
【０００５】
本開示の目的は、電圧変化量の極大値である特異点を用いて、単電池のＳＯＣばらつきを推定し、均等化制御を実施することにより、ＳＯＣばらつきを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の電池システムは、複数の単電池を直列に接続した組電池と、制御装置とを備えた電池システムである。制御装置は、組電池の充電時に、単電池の電圧変化量の極大値を検出する極大値検出部と、単電池の充電電流の積算値である電流積算値を演算する電流積算部と、を含む。制御装置は、単電池毎に、極大値を検出したときから所定期間における電流積算値を求め、単電池毎の電流積算値に基づいて、単電池毎に放電を行う均等化処理を実行する。
【０００７】
各単電池において、電圧変化量の極大値は、ほぼ同じ残存容量（充電容量）において検出される。この構成によれば、電流積算値は、単電池毎に、極大値を検出したときから所定期間における充電電流の積算値として算出される。このため、各単電池の電流積算値は、各単電池のＳＯＣばらつきに相当する。この電流積算値に基づいて各単電池から放電を行い均等化処理を実行する。これにより、ＳＯＣばらつきを低減できる。
【０００８】
好ましくは、所定期間は、均等化処理が実行される単電池のグループにおいて、すべての単電池の極大値が検出されるまでの期間であってよい。
【０００９】
単電池の均等化処理は、単電池のグループ（区分）毎に行われてよい。たとえば、電池モジュール（スタック）毎に均等化処理が行われてよく、電池パック全体を対象に均等化処理がおこなわれてよい。また、監視ユニットや均等化回路の単位毎に、均等化処理を実行してよい。
【００１０】
この構成によれば、所定期間は、均等化処理が実行される単電池のグループにおいて、すべての単電池の前記極大値が検出されるまでの期間に設定されるので、当該グループ（区分）に含まれる、すべての単電池のＳＯＣばらつきを低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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