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公開番号2025112711
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024007116
出願日2024-01-22
発明の名称充放電制御装置、充放電制御装置の制御方法
出願人Astemo株式会社
代理人ポレール弁理士法人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250725BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】車載バッテリの保存劣化及びサイクル劣化を抑制しつつ、V2H(Vehicle to Home)として利用する機会を増加させる充放電制御装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】電動車両のバッテリを充電する外部充電と、バッテリの電力を放電する外部放電と、が可能な充放電装置を制御する充放電制御装置であって、バッテリの充電状態と目標完了時間と目標完了時間における充電状態の目標値と充放電装置の出力とに基づいて、制御開始時から目標完了時間までの所定時におけるバッテリの充電状態の基準値を設定し、制御開始時から目標完了時間までの所定時における充電状態上限値によって規定される目標充放電範囲を設定し、制御開始後において、バッテリの充電状態が充電状態上限値と基準値との間の領域にある場合において、他の領域における充電出力よりも小さい出力で充電を行う。
【選択図】図4A
特許請求の範囲【請求項１】
電動車両のバッテリを外部電源によって充電する外部充電と、
前記バッテリの電力を外部装置に放電する外部放電と、
が可能な充放電装置を制御する充放電制御装置であって、
前記バッテリの充電状態と目標完了時間と前記目標完了時間における前記充電状態の目標値と前記充放電装置の出力とに基づいて、
制御開始時から前記目標完了時間までの所定時における前記バッテリの充電状態の基準値を設定し、
制御開始時から前記目標完了時間までの所定時における充電状態上限値によって規定される目標充放電範囲を設定し、
制御開始後において、
前記バッテリの充電状態が前記充電状態上限値と前記基準値との間の領域にある場合において、前記バッテリの充電を行う際に、他の領域における充電出力よりも小さい出力で充電を行うことを特徴とする充放電制御装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の充放電制御装置であって、
制御開始時から前記目標完了時間までの所定時における充電状態下限値によって規定される目標充放電範囲をさらに設定し、
前記バッテリの充電状態が前記基準値と前記充電状態下限値との間の領域にある場合において、前記バッテリの放電を行う際に、他の領域における放電出力よりも小さい出力で放電を行うことを特徴とする充放電制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の充放電制御装置であって、
前記充電状態上限値は、前記バッテリの温度に基づいて設定されることを特徴とする充放電制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の充放電制御装置であって、
前記充電状態下限値は、前記目標完了時間に基づいて設定されることを特徴とする充放電制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の充放電制御装置であって、
前記目標充放電範囲において、前記小さい出力での充放電を行わない領域をさらに設けることを特徴とする充放電制御装置。
【請求項６】
電動車両のバッテリを外部電源によって充電する外部充電と、
前記バッテリの電力を外部装置に放電する外部放電と、
が可能な充放電装置を制御する充放電制御装置の制御方法であって、
（ａ）前記バッテリの充電状態と目標完了時間と前記目標完了時間における前記充電状態の目標値と前記充放電装置の出力とに基づいて、制御開始時から前記目標完了時間までの所定時における前記バッテリの充電状態の基準値を設定するステップと、
（ｂ）前記バッテリの充電状態と目標完了時間と前記目標完了時間における前記充電状態の目標値と前記充放電装置の出力とに基づいて、制御開始時から前記目標完了時間までの所定時における充電状態上限値によって規定される目標充放電範囲を設定するステップと、
（ｃ）制御開始後において、前記バッテリの充電状態が前記充電状態上限値と前記基準値との間の領域にある場合において、前記バッテリの充電を行う際に、他の領域における充電出力よりも小さい出力で充電を行うステップと、
を有することを特徴とする充放電制御装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の充放電制御装置の制御方法であって、
さらに、（ｄ）制御開始時から前記目標完了時間までの所定時における充電状態下限値によって規定される目標充放電範囲を設定するステップと、
（ｅ）前記バッテリの充電状態が前記基準値と前記充電状態下限値との間の領域にある場合において、前記バッテリの放電を行う際に、他の領域における放電出力よりも小さい出力で放電を行うステップと、
を有することを特徴とする充放電制御装置の制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載の充放電制御装置の制御方法であって、
前記充電状態上限値は、前記バッテリの温度に基づいて設定されることを特徴とする充放電制御装置の制御方法。
【請求項９】
請求項７に記載の充放電制御装置の制御方法であって、
前記充電状態下限値は、前記目標完了時間に基づいて設定されることを特徴とする充放電制御装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の充放電制御装置の制御方法であって、
さらに、（ｆ）前記目標充放電範囲において、前記小さい出力での充放電を行わない領域を設けるステップと、
を有することを特徴とする充放電制御装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの充放電を制御する充放電制御装置の構成とその制御方法に係り、特に、補助電源として利用可能な車載バッテリの充放電制御装置に適用して有効な技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電動車両は電動モータを駆動力源としており、電動モータの電源となるバッテリを搭載し、バッテリに蓄えた電力により走行する。電動車両はこの他、車両の外部から供給される電力による外部充電や、電動車両の備える発電機によりバッテリを充電する。
【０００３】
電動車両の備えるバッテリの電力を住宅や電力系統へ供給することで補助電源として利用する外部放電を行うことが可能であり、電動車両の利活用に対する期待は大きい。
【０００４】
電動車両のバッテリを補助電源として利用する形態には、電動車両（ＥＶ：Electric vehicle）を住宅と接続するＶ２Ｈ（Vehicle to Home）、電力系統と接続するＶ２Ｇ（Vehicle to G）、電気負荷と接続するＶ２Ｌ（Vehicle to Load）、車両同士を接続するＶ２Ｖ（Vehicle to Vehicle）、またそれらを総称した、電力授受を行うあらゆるデバイスと接続するＶ２Ｘ（Vehicle to Everything）などが挙げられる。電動車両は移動手段の他、電源として使用されるようになるため、バッテリの劣化が問題となる。
【０００５】
バッテリの劣化には、保存に伴う保存劣化と、充放電を行うことによるサイクル劣化とが存在することが知られている。バッテリの保存劣化では、保存中の充電状態及び温度が影響し、サイクル劣化では充放電機会における電流（出力）の大きさや充放電を行う充電状態の範囲（ＤｏＤ：Depth of Dischargeなどと称される）に加えて保存劣化と同様に温度も支配的であることが知られている。
【０００６】
充電状態はＳＯＣ（State of charge）と称され、バッテリの満充電容量に対するバッテリに充電されている電力量の割合として０～１或いは０％～１００％といった形で定義される。このＳＯＣが１に近いほど、さらには温度が高いほど、特に室温（２５℃）を超えるような温度では劣化がより進行する。
【０００７】
バッテリの劣化によってバッテリが放電可能な放電容量が減少する。放電容量が減少すると、電動車両の走行可能距離が減少し、或いは補助電源容量が減少し、利便性が損なわれる。或いは、バッテリの劣化によってバッテリの内部抵抗が増加し、電動車両の出力低下や発熱量増加を招く。走行可能距離や補助電源容量の減少により充電を頻繁に行う必要があり、抵抗増加に伴う発熱量増加によってバッテリ温度が上昇してさらに劣化が進行する悪循環に陥る。
【０００８】
このような劣化を抑制するための充放電制御方法の一例が特許文献１に開示されている。
【０００９】
特許文献１によれば、充放電制御装置によって、走行用バッテリの充電及び放電が制御される。このとき、電動車両の使用開始予定時刻が充電終了目標時刻に設定され、それに基づいて満充電開始時刻が設定される。満充電開始時刻以前の電動車両が使用されていない保存期間に保持すべき走行用バッテリの充電量として、走行用バッテリの満充電量よりも小さい複数の保存用充電量が、走行用バッテリの温度毎に設定される。
【００１０】
保存期間には、走行用バッテリの温度情報及び充電状態情報に基づいて保存用充電量が選択され、走行用バッテリの充電量が、選択した保存用充電量に保持されるように、充放電設備に走行用バッテリの充電または放電が指示される充放電制御装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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