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公開番号2025067338
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177257
出願日2023-10-13
発明の名称バッテリの充電システム及び充電方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類H02J 7/10 20060101AFI20250417BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】外部電源を用いてバッテリを充電する場合において、外部電源の出力電力に応じたバッテリの目標温度の変更に伴う不具合の発生を抑えつつ、充電時間を短縮する。
【解決手段】充電システムは、外部電源を用いた充電が可能なバッテリと、バッテリの昇温を行うヒータと、ヒータの駆動を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、バッテリの実温度と、外部電源の出力電力とを取得し、出力電力に基づいてバッテリの目標温度を設定し、外部電源を用いたバッテリの充電中、実温度が目標温度よりも低い場合にヒータを駆動する。制御装置は、更に、外部電源を用いたバッテリの充電中、出力電力の今回値と出力電力の前回値を比較し、今回値が前回値を上回る場合は今回値に基づいた目標温度の更新を行い、今回値が前回値を上回らない場合は目標温度を現在値に維持する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
外部電源を用いた充電が可能なバッテリと、
前記バッテリの昇温を行うヒータと、
前記ヒータの駆動を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記バッテリの実温度と、前記外部電源の出力電力とを取得し、
前記出力電力に基づいて前記バッテリの目標温度を設定し、
前記外部電源を用いた前記バッテリの充電中、前記実温度が前記目標温度よりも低い場合に前記ヒータを駆動し、
前記制御装置は、更に、
前記外部電源を用いた前記バッテリの充電中、前記出力電力の今回値と前記出力電力の前回値を比較し、
前記今回値が前記前回値を上回る場合は前記今回値に基づいた前記目標温度の更新を行い、前記今回値が前記前回値を上回らない場合は前記目標温度を現在値に維持する
ことを特徴とするバッテリの充電システム。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記制御装置は、更に、
前記外部電源を用いた前記バッテリの充電の開始時における前記出力電力の値を基準値に設定し、
前記今回値と前記基準値を比較し、
前記今回値が前記基準値を上回る場合、前記今回値と前記前回値の比較が行われる
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリの充電システム。
【請求項３】
前記制御装置は、更に、
前記外部電源を用いた前記バッテリの充電の開始以降における前記出力電力の最大値を記録し、
前記今回値と前記最大値を比較し、
前記今回値が前記最大値を上回る場合、前記今回値と前記前回値の比較が行われる
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】
外部電源を用いた充電が可能なバッテリの実温度と、前記外部電源の出力電力とを取得するステップと、
前記出力電力に基づいて前記バッテリの目標温度を設定するステップと、
前記外部電源を用いた前記バッテリの充電中、前記実温度が前記目標温度よりも低い場合に前記バッテリの昇温を行うヒータを駆動するステップと、
前記外部電源を用いた前記バッテリの充電中、前記出力電力の今回値と前記出力電力の前回値を比較するステップと、
前記今回値が前記前回値を上回る場合は前記今回値に基づいた前記目標温度の更新を行い、前記今回値が前記前回値を上回らない場合は前記目標温度を現在値に維持するステップと、
を含むことを特徴とするバッテリの充電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、外部電源を用いてバッテリに充電するシステム及び方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２３－１０２９５８号公報は、外部電源を用いた充電（外部充電）が可能なバッテリのシステムを開示する。この従来のシステムは、外部充電中のバッテリの温度が基準温度よりも低い間、このバッテリの昇温を行うヒータの駆動制御を行う。但し、ヒータの駆動には、外部充電中のバッテリからの電力が用いられる。そのため、従来のシステムでは、ヒータの駆動制御中、外部電源からバッテリに供給される電力と、ヒータにより消費される電力の最小値とが比較される。そして、外部電源からの供給電力がヒータによる消費電力の最小値よりも小さい場合、ヒータが間欠駆動される。
【０００３】
本開示に関連する技術分野の技術水準を示す文献としては、特開２０２３－１０２９５８号公報の他に、特開２０１６－１１０９５７号公報及び特開平１１－３４１６９８号公報を例示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－１０２９５８号公報
特開２０１６－１１０９５７号公報
特開平１１－３４１６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外部電源には、家庭、各種施設での消費電力に応じて、出力電力が変動するものが含まれる。本開示では、このような外部電源を用いたバッテリの充電中のヒータの駆動制御を考える。この場合は、充電時間を短縮するために、ヒータの駆動制御におけるバッテリの目標温度を出力電力に応じて変更することが望ましい。例えば、出力電力が小さい場合は目標温度を下げ、出力電力が大きい場合は目標温度を上げる。このような目標温度の変更によれば、出力電力が小さい間はヒータによる消費電力を抑え、出力電力が大きい間のバッテリの昇温によって充電時間を短縮することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、出力電力に応じて目標温度が変更されると、バッテリの実温度が目標温度を跨ぐように推移する可能性がある。目標温度を跨ぐように実温度が推移すると、ヒータの駆動の停止と、この停止後の駆動の再開が繰り返されることが予想される。この結果、駆動の停止と再開の総回数が増えたときには、リレーなどの部品が消耗し易くなる。従って、出力電力に応じて目標温度を変更する場合は、この変更に伴う不具合の発生を抑える観点からの改良が望まれる。
【０００７】
本開示の１つの目的は、外部電源を用いてバッテリを充電する場合において、外部電源の出力電力に応じたバッテリの目標温度の変更に伴う不具合の発生を抑えつつ、充電時間を短縮することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の第１の観点は、バッテリの充電システムであり、次の特徴を有する。
前記充電システムは、外部電源を用いた充電が可能なバッテリと、前記バッテリの昇温を行うヒータと、前記ヒータの駆動を制御する制御装置と、を備える。
前記制御装置は、前記バッテリの実温度と、前記外部電源の出力電力とを取得し、前記出力電力に基づいて前記バッテリの目標温度を設定し、前記外部電源を用いた前記バッテリの充電中、前記実温度が前記目標温度よりも低い場合に前記ヒータを駆動する。
前記制御装置は、更に、前記外部電源を用いた前記バッテリの充電中、前記出力電力の今回値と前記出力電力の前回値を比較し、前記今回値が前記前回値を上回る場合は前記今回値に基づいた前記目標温度の更新を行い、前記今回値が前記前回値を上回らない場合は前記目標温度を現在値に維持する。
【０００９】
本開示の第２の観点は、バッテリの充電方法であり、次の特徴を有する。
前記方法は、外部電源を用いた充電が可能なバッテリの実温度と、前記外部電源の出力電力とを取得するステップと、前記出力電力に基づいて前記バッテリの目標温度を設定するステップと、前記外部電源を用いた前記バッテリの充電中、前記実温度が前記目標温度よりも低い場合に前記バッテリの昇温を行うヒータを駆動するステップと、前記外部電源を用いた前記バッテリの充電中、前記出力電力の今回値と前記出力電力の前回値を比較するステップと、前記今回値が前記前回値を上回る場合は前記今回値に基づいた前記目標温度の更新を行い、前記今回値が前記前回値を上回らない場合は前記目標温度を現在値に維持するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、外部電源を用いたバッテリの充電中、外部電源の出力電力の今回値が前回値と比較される。そして、今回値が前回値を上回る場合は、今回値に基づいたバッテリの目標温度の更新が行われる。一方、今回値が前回値を上回らない場合は、目標温度が現在値に維持される。つまり、今回値が前回値を上回る場合に限り、目標温度の更新が行われる。従って、出力電力の変動のたびに目標温度の更新が行われる場合に比べて、ヒータの駆動の停止と、この停止後の駆動の再開の総回数を抑えることが可能となる。また、前回値を上回る今回値に基づいた目標温度の更新が行われることで、更新後の目標温度を更新前の目標温度よりも高い温度に設定することも可能となる。従って、充電時間を短縮することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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