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公開番号2025083734
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197297
出願日2023-11-21
発明の名称充電システムおよび車両
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人小笠原特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250526BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータージェネレータ(MG)の発電を適切に制御できなくなった場合に、リチウムイオン電池におけるリチウム析出の発生を抑制することができる充電システムを提供する。
【解決手段】車両に搭載される充電システムであって、MGと、MGが発電した電力を蓄積するリチウムイオン電池と、MGとリチウムイオン電池とを電気的に接続するリレーと、リチウムイオン電池の温度、電流、および使用期間を含む電池情報を取得し、電池情報に基づいてMGの発電量を指示する第1制御部と、第1制御部からの指示に従って、MGの動作を制御する第2制御部と、を備え、第1制御部は、第2制御部への指示の途絶を検知した場合、リチウム析出が生じないリチウムイオン電池への充電電力の上限値である充電許容電力を、電池情報に基づいて算出し、充電許容電力が所定の電力未満である状態が所定の時間以上継続すればリレーを遮断する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車両に搭載される充電システムであって、
モータージェネレータと、
前記モータージェネレータが発電した電力を蓄積するリチウムイオン電池と、
前記モータージェネレータと前記リチウムイオン電池とを電気的に接続するリレーと、
前記リチウムイオン電池の温度、電流、および使用期間を含む電池情報を取得し、前記電池情報に基づいて前記モータージェネレータの発電量を指示する第１制御部と、
前記第１制御部からの前記指示に従って、前記モータージェネレータの動作を制御する第２制御部と、を備え、
前記第１制御部は、前記第２制御部への前記指示の途絶を検知した場合、
リチウム析出が生じない前記リチウムイオン電池への充電電力の上限値である充電許容電力を、前記電池情報に基づいて算出し、
前記充電許容電力が所定の電力未満である状態が所定の時間以上継続すれば前記リレーを遮断する、充電システム。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
前記第１制御部は、前記第２制御部への前記指示の途絶を検知した場合、前記リチウムイオン電池の温度が所定の温度未満であれば前記リレーを遮断する、請求項１に記載の充電システム。
【請求項３】
前記第１制御部は、前記リチウムイオン電池の温度、充放電の履歴、および経年劣化度に基づいて前記充電許容電力を算出する、請求項１または２に記載の充電システム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の充電システムを搭載した、車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に搭載されたリチウムイオン電池の充電を制御する充電システムなどに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池は、蓄電率（ＳＯＣ：State Of Charge）が高い状態でさらに充電が行われたり、極度の低温状態で充電が行われたりすると、電池劣化につながるリチウム金属が析出する現象（リチウム析出）が生じる。そのため、リチウムイオン電池に関しては、リチウム析出の発生を抑える様々な技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、ハイブリッド自動車において、モータージェネレータの発電電力をリチウムイオン電池に充電するシステムが開示されている。この特許文献１に記載されたシステムでは、モータージェネレータからリチウムイオン電池に入力される電力（充電電力）が、リチウム析出の発生を抑えることができる入力制限電力値以下になるように、リチウムイオン電池の状態を監視する電子制御ユニットからモータージェネレータを制御する電子制御ユニットに対して、動作の指令が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１０／００５０７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されたシステムでは、例えば通信が途絶するなどの原因で、リチウムイオン電池の状態を監視する電子制御ユニットから送信される動作の指令を、モータージェネレータを制御する電子制御ユニットが受信できない場合、入力制限電力値に基づいたモータージェネレータの発電を適切に制御できなくなる。このため、モータージェネレータが過剰に発電してしまい、リチウムイオン電池にリチウム析出が発生してしまうおそれがある。
【０００６】
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、モータージェネレータの発電を適切に制御できなくなった場合に、リチウムイオン電池におけるリチウム析出の発生を抑制することができる、充電システムなどを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、車両に搭載される充電システムであって、モータージェネレータと、モータージェネレータが発電した電力を蓄積するリチウムイオン電池と、モータージェネレータとリチウムイオン電池とを電気的に接続するリレーと、リチウムイオン電池の温度、電流、および使用期間を含む電池情報を取得し、電池情報に基づいてモータージェネレータの発電量を指示する第１制御部と、第１制御部からの指示に従って、モータージェネレータの動作を制御する第２制御部と、を備え、第１制御部は、第２制御部への指示の途絶を検知した場合、リチウム析出が生じないリチウムイオン電池への充電電力の上限値である充電許容電力を、電池情報に基づいて算出し、充電許容電力が所定の電力未満である状態が所定の時間以上継続すればリレーを遮断する、充電システムである。
【発明の効果】
【０００８】
上記本開示の充電システムによれば、モータージェネレータへの指示が途絶して発電を適切に制御できなくなった場合、リチウムイオン電池にリチウム析出が発生しそうな状態を予測してリレーを遮断する。これにより、リチウムイオン電池におけるリチウム析出の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る充電システムの概略構成図
充電システムが実行する第１例の電池充電制御の処理フローチャート
充電システムが実行する第２例の電池充電制御の処理フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の充電システムは、リチウムイオン電池を充電するモータージェネレータが発電制御できなくなった場合、リチウムイオン電池にリチウム析出の可能性があれば、モータージェネレータからリチウムイオン電池への充電経路を電気的に切り離す。これにより、モータージェネレータの発電電力がリチウムイオン電池１１１に供給されなくなり、リチウムイオン電池１１１が限界を超えてリチウム金属が析出してしまう現象の発生を回避することができる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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