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公開番号2025070522
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180902
出願日2023-10-20
発明の名称二次電池システム
出願人トヨタバッテリー株式会社
代理人個人
主分類H02J 7/02 20160101AFI20250424BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】低電圧電力系統への電力供給の効率を向上させる二次電池システムを提供する。
【解決手段】本発明の二次電池システム1は、直列に接続された複数の電池セルBCを含み、一端が負極線20に接続され、他端が低圧側正極線21に接続される第1のセル群11と、直列に接続された複数の電池セルを含み、一端が低圧側正極線21に接続され、他端が高圧側正極線22に接続される第2のセル群12と、第2のセル群12に含まれる電池セルのそれぞれに対して並列に接続される複数のツェナーダイオードZD1、ZD2と、を有し、ツェナーダイオードZD1、ZD2は、アノードが並列に接続された電池セルの負極端子に接続され、カソードが並列に接続された電池セルの正極端子に接続される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直列に接続された複数の電池セルを含み、一端が負極線に接続され、他端が低圧側正極線に接続される第１のセル群と、
直列に接続された複数の電池セルを含み、一端が前記低圧側正極線に接続され、他端が高圧側正極線に接続される第２のセル群と、
前記第２のセル群に含まれる前記電池セルのそれぞれに対して並列に接続される複数のツェナーダイオードと、を有し、
前記ツェナーダイオードは、アノードが並列に接続された前記電池セルの負極端子に接続され、カソードが並列に接続された前記電池セルの正極端子に接続される二次電池システム。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記負極線に流れる電流を測定して、電流計測値を出力する電流計と、
前記第１のセル群及び前記第２のセル群に含まれる前記電池セルに対する充電状態の制御を少なくとも行うバッテリ管理装置と、をさらに有し、
前記バッテリ管理装置は、
前記電流計測値の単位時間当たりの変化率が予め設定した電流閾値を超えた後の期間において、前記電流計測値を予め設定した推定式に適用して前記ツェナーダイオードの温度の推定値であるツェナーダイオード温度推定値を算出する温度推定処理と、
前記ツェナーダイオード温度推定値が予め設定した充電制御閾値を超えた場合に、前記第１のセル群及び前記第２のセル群に含まれる前記電池セルに対する充電を停止する充電停止指示を充電装置に通知する充電停止処理と、を行う請求項１に記載の二次電池システム。
【請求項３】
前記充電装置は、前記二次電池システムに着脱可能に設けられ、
前記バッテリ管理装置は、前記充電装置が前記二次電池システムに接続された状態で前記充電停止指示を前記充電装置に行う請求項２に記載の二次電池システム。
【請求項４】
前記推定式は、前サイクルで計算した前記ツェナーダイオード温度推定値と、前記電流計測値を用いて発熱量を推定する発生項と、前サイクルで計算した前記ツェナーダイオード温度推定値の時間に起因する減衰値を算出する減衰項と、を含み、前サイクルで計算した前記ツェナーダイオード温度推定値と前記発生項の値との加算値から前記減衰項の値を引いた値を現在の前記ツェナーダイオード温度推定値として算出するものである請求項２に記載の二次電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池を用いた二次電池システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車では、駆動系負荷に高電圧電力を供給する高電圧系電力系統と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）や補器類の制御系負荷に低電圧電力を供給する低電圧電力系統と、の両方が搭載される。そして、高電圧系電力系統の電力源と、低電圧系電力系統の電力源と、に別々のバッテリを搭載されることが多く行われてきた。しかしながら、車両の軽量化のために、低電圧系電力系統の電力源を非搭載とし、高電圧系電力系統の電力源から低電圧電力系統に電力を供給することが検討されている。そこで、高電圧系電力系統の電力源から低電圧電力系統に電力を供給する技術が特許文献１、２に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の車両用電源装置は、蓄電池からの電源供給によって第１のシステムを駆動すると共に、蓄電池から供給される電源を降圧する降圧回路を介して、第１のシステムよりも低圧な第２のシステムを駆動する車両用電源装置であって、前記第１のシステム及び前記降圧回路への蓄電池からの電源供給を非導通とするスイッチ手段と、蓄電池から前記降圧回路に電源が供給されているときに前記降圧回路によって降圧された電源によって充電されるコンデンサを有し、前記コンデンサに充電された電力を用いて前記スイッチ手段を導通状態とする導通手段と、を備える。
【０００４】
特許文献２に記載の車載電気システムは、複数の電池セルを有するバッテリと、前記バッテリの出力電圧に基づき駆動される第一電気機器と、前記第一電気機器よりも低電圧で駆動される第二電気機器と、前記バッテリの出力電圧を降圧して前記第二電気機器に供給する降圧部と、前記第二電気機器に対して前記降圧部と並列に接続され、前記バッテリにおける一部の前記電池セルである一部セルを電源として前記第二電気機器に電力供給可能とされた供給部と、を備え、前記供給部は、前記降圧部から前記一部セル側への電流の流入を阻害する第一阻害部を有し、前記降圧部は、前記一部セルの定格出力電圧よりも高電圧による降圧電圧を前記第二電気機器に供給する。
車載電気システム。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５－２８７２４２号公報
特開２０１９－３０１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に記載の例では、高電圧を降圧回路により降圧して生成した低電圧を低圧側電力系統に供給する。このとき降圧回路では電力損失が発生するため、特許文献１、２に記載の例では、低圧側電力系統の負荷への電力供給する場合の電力効率が低く、バッテリの容量が実質的に小さくなる問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低電圧電力系統への電力供給の効率を向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる二次電池システムの一態様は、直列に接続された複数の電池セルを含み、一端が負極線に接続され、他端が低圧側正極線に接続される第１のセル群と、直列に接続された複数の電池セルを含み、一端が前記低圧側正極線に接続され、他端が高圧側正極線に接続される第２のセル群と、前記第２のセル群に含まれる前記電池セルのそれぞれに対して並列に接続される複数のツェナーダイオードと、を有し、前記ツェナーダイオードは、アノードが並列に接続された前記電池セルの負極端子に接続され、カソードが並列に接続された前記電池セルの正極端子に接続される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の二次電池システムによれば、低電圧電力系統への電力供給の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１にかかる二次電池システムの概略図である。
実施の形態１にかかる二次電池システムの放電動作を説明する図である。
実施の形態１にかかる二次電池システムの充電動作を説明する図である。
実施の形態１にかかる充電システムの充電動作を説明するフローチャートである。
実施の形態１にかかる充電システムの充放電動作を説明するタイミングチャーである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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