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公開番号2025080653
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-26
出願番号2023193946
出願日2023-11-14
発明の名称電力供給システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02J 7/02 20160101AFI20250519BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】満充電時の電圧が異なる2つの電池が並列接続された回路において、2つの電池を適切に充電することができる技術を提供する。
【解決手段】電力供給システムは、第1電池と、満充電時の電圧が第1電池の満充電時の電圧よりも高い第2電池と、第1電池と第2電池とが並列に接続される並列回路を形成するように構成された接続回路と、接続回路に設けられているとともに、並列回路において外部電源から第1電池への通電を導通及び遮断する第1リレーと、接続回路に設けられているとともに、並列回路において外部電源から第2電池への通電を導通及び遮断する第2リレーと、外部電源によって第1電池及び第2電池を充電する充電処理を実行可能な制御装置と、を備える。充電処理は、第1電池が満充電に達したときに、第2電池の充電を継続しつつ、第1リレーを遮断させて外部電源から第1電池への通電を遮断する処理を含む。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
外部電源によって充電可能な第１電池と、
前記外部電源によって充電可能であるとともに、満充電時の電圧が前記第１電池の満充電時の電圧よりも高い第２電池と、
前記第１電池と前記第２電池とが並列に接続される並列回路を形成するように構成された接続回路と、
前記接続回路に設けられているとともに、前記並列回路において前記外部電源から前記第１電池への通電を導通及び遮断する第１リレーと、
前記接続回路に設けられているとともに、前記並列回路において前記外部電源から前記第２電池への通電を導通及び遮断する第２リレーと、
前記外部電源によって前記第１電池及び前記第２電池を充電する充電処理を実行可能な制御装置と、
を備え、
前記充電処理は、
前記第１電池が満充電に達したときに、前記第２電池の充電を継続しつつ、前記第１リレーを遮断させて前記外部電源から前記第１電池への通電を遮断する処理を含む、
電力供給システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１リレーは、無接点リレーを含む、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記無接点リレーは、半導体スイッチング素子を含む、請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記無接点リレーは、前記半導体スイッチング素子と逆並列に接続された第１ダイオードを含み、
前記第１ダイオードは、前記第１電池の放電を許容するとともに、前記第１電池の充電を禁止する向きで設けられている、請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記接続回路は、前記並列回路において、前記第２電池と直列に接続される第２ダイオードを備え、
前記第２ダイオードは、前記第２電池の放電を禁止するとともに、前記第２電池の充電を許容する向きで設けられている、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記充電処理は、前記第１電池への通電を遮断する前記処理の前に、
前記第１リレーを導通させて前記第１電池を充電する処理と、
前記第１電池の電圧が前記第２電池の電圧に達したときに、前記第２リレーを導通させた状態で前記第２電池の充電を開始する処理と、を含む、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記外部電源から前記接続回路への通電を導通及び遮断する充電リレーと、
前記並列回路において前記第１電池及び前記第２電池と並列に接続されている第１キャパシタと、を備え、
前記充電処理は、前記第１電池を充電する前記処理の前に、前記充電リレーを遮断させた状態で前記第１リレーを導通させて、前記第１電池により前記第１キャパシタをプリチャージする処理を含み、
前記第１電池を充電する前記処理において前記充電リレーを導通させる、
請求項６に記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記接続回路は、前記並列回路において、前記第１電池と直列に接続される第３ダイオードを備え、
前記第３ダイオードは、前記第１電池の放電を禁止するとともに、前記第１電池の充電を許容する向きで設けられている、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記接続回路から前記第１電池及び前記第２電池によって外部負荷に電力を供給する給電処理を実行可能であり、
前記給電処理は、
前記第１リレーを遮断させるとともに前記第２リレーを導通させて前記第２電池から前記外部負荷へ電力を供給する処理を含む、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項１０】
前記接続回路から前記外部負荷への通電を導通及び遮断する給電リレーと、
前記並列回路において前記第１電池及び前記第２電池と並列に接続されている第２キャパシタと、を備え、
前記給電処理は、
前記第２電池から前記外部負荷へ電力を供給する前記処理の前に、前記給電リレーを遮断させた状態で前記第１リレーを遮断させるとともに前記第２リレーを導通させて、前記第２電池により前記第２キャパシタをプリチャージする処理を含み、
前記第２電池から前記外部負荷へ電力を供給する前記処理において前記給電リレーを導通させる、請求項９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】
本明細書が開示する技術は、電力供給システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１電池と第２電池とが並列に接続される並列回路において、第１電池及び第２電池を充電する電源装置が開示されている。特許文献１では、第１電池の充電率と第２電池の充電率が異なる状態であっても、第１電池と第２電池の一方から他方に流れる循環電流を抑制しつつ、第１電池及び第２電池を適切に充電することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１６２３４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、第１電池と第２電池とが、同等の放電容量を有している。すなわち、第１電池と第２電池の満充電時の電圧が等しく、第１電池と第２電池の満充電時の電圧が異なる状況が想定されていない。このため、特許文献１の技術では、当該状況において、満充電時の電圧が高い電池が十分に充電されない、または、満充電時の電圧が低い電池が過度に充電される、といった問題がある。本明細書では、満充電時の電圧が異なる２つの電池が並列接続された回路において、２つの電池を適切に充電することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する第１の態様では、電力供給システムは、外部電源によって充電可能な第１電池と、前記外部電源によって充電可能であるとともに、満充電時の電圧が前記第１電池の満充電時の電圧よりも高い第２電池と、前記第１電池と前記第２電池とが並列に接続される並列回路を形成するように構成された接続回路と、前記接続回路に設けられているとともに、前記並列回路において前記外部電源から前記第１電池への通電を導通及び遮断する第１リレーと、前記接続回路に設けられているとともに、前記並列回路において前記外部電源から前記第２電池への通電を導通及び遮断する第２リレーと、前記外部電源によって前記第１電池及び前記第２電池を充電する充電処理を実行可能な制御装置と、を備えてもよい。前記充電処理は、前記第１電池が満充電に達したときに、前記第２電池の充電を継続しつつ、前記第１リレーを遮断させて前記外部電源から前記第１電池への通電を遮断する処理を含んでもよい。
【０００６】
上記の構成では、第２電池よりも満充電時の電圧が低い第１電池が満充電に達したときに、第１リレーを遮断することにより、第１電池の充電を停止して第２電池の充電を継続する。これにより、第１電池及び第２電池の双方を適切に満充電まで充電することができる。
【０００７】
本明細書が開示する第２の態様では、上記第１の態様において、前記第１リレーは、無接点リレーを含んでもよい。本明細書が開示する第３の態様では、上記第２の態様において、前記無接点リレーは、半導体スイッチング素子を含んでもよい。本明細書が開示する第４の態様では、上記第３の態様において、前記無接点リレーは、前記半導体スイッチング素子と逆並列に接続された第１ダイオードを含んでもよい。前記第１ダイオードは、前記第１電池の放電を許容するとともに、前記第１電池の充電を禁止する向きで設けられていてもよい。
【０００８】
上記の構成では、第１リレーの断線や溶着を抑制することができる。
【０００９】
本明細書が開示する第５の態様では、上記第１から第４の態様のいずれか一つにおいて、前記接続回路は、前記並列回路において、前記第２電池と直列に接続される第２ダイオードを備えてもよい。前記第２ダイオードは、前記第２電池の放電を禁止するとともに、前記第２電池の充電を許容する向きで設けられていてもよい。
【００１０】
上記の構成では、並列回路において、第２電池から第１電池に向かう循環電流が流れることを抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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