JP2024042861A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】蓄電装置の出力インピーダンスの切り換えを可能とする。【解決手段】蓄電装置20は、セル31と、前記セル31の電流経路上に位置する切換回路50と、制御装置100と、を備える。前記切換回路50は、前記蓄電装置20の出力インピーダンスZを切り換える回路であり、前記制御装置100は、前記切換回路50を用いて、前記蓄電装置20の出力インピーダンスを切り換える。【選択図】図5
Description
本発明は、蓄電装置の出力インピーダンスを制御する技術に関する。
自動車等に搭載された蓄電装置は、FET等の電流遮断装置を有している。過放電や過充電等の異常を検出した場合、電流遮断装置をオープンし電流を遮断することで、蓄電装置を保護することが出来る。この種の技術を開示する文献として、特許文献1がある。
車両用の蓄電装置は、用途や使用状況等によって、必要とされる出力性能が異なっている。例えば、駐車中は、小電流のみ出力できればよいが、走行中など駐車以外の場合、駐車中に比べて、大きな電流を充放電する必要がある。従来、蓄電装置の出力インピーダンスは固定であることから、出力性能を変えることができない構造になっていた。また、車両用以外の蓄電装置においても、同様の課題があった。
本発明は、蓄電装置に出力インピーダンスの切換機能を設けることを課題とする。
蓄電装置は、セルと、前記セルの電流経路上に位置する切換回路と、制御装置と、を備える。前記切換回路は、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える回路であり、前記制御装置は、所定の条件に従って、前記蓄電装置の出力インピーダンスを、前記切換回路を用いて切り換える。所定の条件は、例えば、蓄電装置の用途、使用状況、実容量の大きさ、内部抵抗、劣化状態等である。
蓄電装置において、出力インピーダンスの切り換えにより、蓄電装置の出力性能を変更することが出来る。
(本実施形態の概要)
(1)本発明の一実施形態に係る蓄電装置は、セルと、前記セルの電流経路上に位置する切換回路と、制御装置と、を備える。前記切換回路は、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える回路であり、前記制御装置は、所定の条件に従って、前記蓄電装置の出力インピーダンスを、前記切換回路を用いて切り換える。所定の条件は、例えば、蓄電装置の用途、使用状況、実容量の大きさ等である。
(1)本発明の一実施形態に係る蓄電装置は、セルと、前記セルの電流経路上に位置する切換回路と、制御装置と、を備える。前記切換回路は、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える回路であり、前記制御装置は、所定の条件に従って、前記蓄電装置の出力インピーダンスを、前記切換回路を用いて切り換える。所定の条件は、例えば、蓄電装置の用途、使用状況、実容量の大きさ等である。
本発明の一実施形態に係る蓄電装置によれば、所定の条件に従って出力インピーダンスを切り換えることにより、所定の条件に適した出力性能を発揮することが出来る。例えば、小電流用途の場合、出力インピーダンスを大に切り換えることで、蓄電装置の電流を絞ることができる。大電流用途の場合、出力インピーダンスを小に切り換えることで、電流が流れ易くなり、十分な大きさの電流を確保し易くなる。
(2)上記(1)に記載の蓄電装置において、前記制御装置は、前記蓄電装置の用途の情報又は使用状況に関する情報を車両との通信により取得し、取得した情報に応じて、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換えてもよい。
この構成は、蓄電装置の用途や使用状況に応じて、出力インピーダンスを切り換えることにより、蓄電装置は、用途や使用状況に応じた、出力性能を発揮することが出来る。また、車両に搭載された蓄電装置の使用状況が変わると、その都度、出力性能を変更できるメリットがある。
(3)上記(1)に記載の蓄電装置であって、前記制御装置は、車両の種類の情報を前記車両との通信により取得し、取得した情報に応じて、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換えてもよい。
蓄電装置に対して、要求される最大電流が、車両の種類により異なる場合がある。例えば、軽自動車と比較して大型車両は、要求される最大電流が大きい。この構成は、蓄電装置から車両に対して、その車両の種類に応じた大きさの、最大電流を供給することが可能となる。そのため、種類の異なる車両で、蓄電装置を汎用的に用いることができるメリットがある。車両の種類は、要求される最大電流が異なる車両を区分するものであれば、軽自動車や大型自動車に限らず、どのような種類でもよい。
(4)上記(1)に記載の蓄電装置において、前記制御装置は、前記蓄電装置の実容量の大きさの情報又は用途に関する情報を記憶した記憶部を備え、前記記憶部に記憶された蓄電装置の実容量の大きさ又は用途に関する情報に応じて、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換えてもよい。
この構成は、蓄電装置の出力インピーダンスを、蓄電装置の実容量の大きさや用途に応じて、切り換えることが出来る。そのため、蓄電装置は、実容量の大きさや用途に応じた、出力性能を発揮することが出来る。この構成は、車両など上位装置との通信機能がない場合でも、蓄電装置が出力インピーダンスを自律的に変更できるメリットがある。
(5)上記(1)に記載の蓄電装置であって、前記制御装置は、前記セルの内部抵抗又は劣化状態に応じて、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換えてもよい。
この構成によれば、セルの内部抵抗に応じて、出力インピーダンスを切り換えることで、製造後の時間経過や長年の使用に伴う内部抵抗の増加に関わらず、蓄電装置の全抵抗を一定に保ちやすくなる。そのため、負荷に対する電力供給能力を保ちつつ、発熱を抑えることができる。劣化状態に応じて、蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える構成も、同様の効果がある。
(6)上記(1)から(5)のいずれか一項に記載の蓄電装置において、前記切換回路は、並列に接続された複数の通電回路であり、複数の通電回路は、線路抵抗が異なり、前記制御装置は、前記通電回路の選択又は組み合わせにより、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換えてもよい。
この構成は、通電回路の選択又は組み合わせにより、蓄電装置の出力インピーダンスを切り換えることが出来る。また、全通電回路をオフすることで、電流を遮断することもできるため、蓄電装置の保護装置として使用することもできる。
<実施形態1>
1.バッテリの説明
図1は自動車の側面図、図2はバッテリの斜視図、図3はバッテリの分解斜視図、図4はバッテリの電気的構成を示すブロック図である。図1では、自動車1とバッテリ20のみ図示し、自動車を構成する他の部品は省略している。
1.バッテリの説明
図1は自動車の側面図、図2はバッテリの斜視図、図3はバッテリの分解斜視図、図4はバッテリの電気的構成を示すブロック図である。図1では、自動車1とバッテリ20のみ図示し、自動車を構成する他の部品は省略している。
自動車(車両の一例)1は、図1に示すように、蓄電装置であるバッテリ20を備えている。バッテリ20は、図2に示すように、ブロック状の電池ケース21を有しており、電池ケース21内には、複数のセル31からなる組電池30や回路基板120等が収容されている。
以下の説明において、図2および図3を参照する場合、電池ケース21が設置面に対して傾きなく水平に置かれた時の電池ケース21の上下方向をY方向とし、電池ケース21の長辺方向に沿う方向をX方向とし、電池ケース21の奥行き方向をZ方向をとして説明する。
電池ケース21は、図3に示すように、上方に開口する箱型のケース本体23と、複数のセル31を位置決めする位置決め部材24と、ケース本体23の上部に装着される中蓋25と、中蓋25の上部に装着される上蓋29とを備えて構成されている。ケース本体23内には、各セル31が個別に収容される複数のセル室23AがX方向に並んで設けられている。
位置決め部材24は、図3に示すように、複数のバスバー24Aが上面に配置されており、位置決め部材24がケース本体23内に配置された複数のセル31の上部に配置される。よって、複数のセル31が、位置決めされると共に複数のバスバー24Aによって直列に接続されるようになっている。
中蓋25は、図3に示すように平面視略矩形状であり、X方向両端部には、図示しないハーネス端子が接続される一対の外部端子22P、22Nが設けられている。一対の外部端子22P、22Nは、例えば鉛合金等の金属からなり、22Pが正極用、22Nが負極用である。
図3に示すように、中蓋25の上面には、回路基板120が配置されており、その上方を上蓋29によって閉じている。
図4は、バッテリ20の電気的構成を示すブロック図である。バッテリ20は、組電池30、電圧計測部41、電流計測部43、温度センサ45、切換回路50、及び管理装置100と、を備える。
組電池30のセル31は、例えば4個あり(図2参照)、4直列に接続されている。セルは、プリズマティックセルに限定はされず、円筒型セルであってもよいし、ラミネートフィルムケースを有するパウチセルであってもよい。セル31は、例えばリチウムイオン二次電池セルである。
組電池30、電流計測部43及び切換回路50は、パワーライン35P、パワーライン35Nを介して、直列に接続されている。
図4に示すように、パワーライン35Pは、正極の外部端子22Pと組電池30の正極とを接続する。パワーライン35Nは、負極の外部端子22Nと組電池30の負極とを接続する。外部端子22P、22Nは、自動車10との接続用端子であり、外部端子22P、22Nを介して車載の補機15や車両ECU(Electronic Control Unit)16に電気的に接続することが出来る。
電圧計測部41は、各セル31A~31Dのセル電圧Vsと、組電池30の総電圧を計測することができる。
電流計測部43は、負極のパワーライン35Nに設けられている。電流計測部43は、シャント抵抗でもよい。抵抗式の電流計測部43は、電流計測部43の両端電圧に基づいて、組電池30の電流Iを計測することができる。代替的に、電流計測部43は、磁気センサでもよい。
温度センサ45は、組電池30に取り付けられており、組電池30あるいはその周囲の温度を検出する。
切換回路50は、回路基板120上に搭載されており、正極のパワーライン35Pに設けられている。切換回路50は、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換える回路である。切換回路50の詳細は後述する。
管理装置100は、回路基板120上に搭載されており、図4に示すように、CPU101と、記憶部103と、通信部105を備える。管理装置100は、本発明の「制御装置」に相当する。記憶部103には、バッテリ50の用途を特定するための情報が記憶されている。例えば、バッテリ50の部品番号(パーツナンバー)の情報である。
管理装置100は、電圧計測部41、電流計測部43、温度センサ45の出力に基づいて、バッテリ20の状態を監視する。つまり、管理装置100は、各セル31のセル電圧Vs、組電池30の温度、電流I、総電圧Vを監視する。
通信部105は、車両ECU16との通信接続用である。管理装置100は、通信部105、コネクタ106、通信線107を介して車両ECU16に接続することが出来る。
記憶部103には、バッテリ20の監視プロブラムや出力インピーダンスZの切換プログラム並びに、これらプログラムの実行に必要なデータが記憶されている。記憶部103は、更に、バッテリ20の用途を特定するための情報(一例として、部品番号)を記憶している。
車両ECU16は、バッテリ20との通信開始時などに、バッテリ20から用途を特定するための情報(一例として、部品番号)を読み出すことで、バッテリ20の用途を判別することができる。例えば、部品番号と用途を対応付けて記憶した参照テーブルを持っておけば、部品番号から用途の特定が可能である。バッテリ20の用途は、補機用やエンジン始動用などである。
プログラムは、CD-ROM等の記録媒体に記憶して使用、譲渡、貸与等されてもよい。プログラムは、電気通信回線を用いて配信されてもよい。
2.出力インピーダンスの切換制御
図5は、切換回路50の回路図である。切換回路50は、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換える回路である。この実施形態では、切換回路50は、並列に接続された3つの通電回路51A~51Cを有している。
図5は、切換回路50の回路図である。切換回路50は、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換える回路である。この実施形態では、切換回路50は、並列に接続された3つの通電回路51A~51Cを有している。
第1通電回路51Aから第3通電回路51Cは、それぞれスイッチ回路53A~53Cを有しており、スイッチ回路53A~53CをOFFすることで、各通電回路51A~51Cを遮断することが出来、スイッチ回路53A~53CをONすることで、各通電回路51A~51CをONし、電流を流すことが出来る。
スイッチ回路53A~53Cは、例えば、図6に示すように、バックツーバック接続された2つのFET(電界効果トランジスタ)54、55により構成することが出来る。
図5に示すように、第1通電回路51Aは、スイッチ回路53Aのみで、電流制限素子を有していない。第2通電回路51Bと第3通電回路51Cは、スイッチ回路53B、53Cに加えて、電流制限素子57、58を有している。
電流制限素子57及び電流制限素子58は抵抗である。2つの電流制限素子57、58は抵抗値が異なっており、第2通電回路51Bの電流制限素子57よりも、第3通電回路51Cの電流制限素子58の方が、抵抗値が大きい。
つまり、3つの通電回路51A~51Bは、組電池30の正極と正極の外部端子22Pを接続する線路LA~LCの抵抗値が相違している。線路LA~LCの抵抗値は、第1通電回路51A、第2通電回路51B、第3通電回路51Cの順で、抵抗値が大きくなっており、第3通電回路51Cの線路LCの抵抗値が最大である。線路LA~LCの抵抗値は、線路自体の抵抗分と、線路に設けられた電流制限素子の抵抗分の合計である。
(線路抵抗の大小関係)
RA<RB<RC
RA;第1通電回路51Aの線路LAの抵抗値
RB;第2通電回路51Bの線路LBの抵抗値
RC:第3通電回路51Cの線路LCの抵抗値
RA<RB<RC
RA;第1通電回路51Aの線路LAの抵抗値
RB;第2通電回路51Bの線路LBの抵抗値
RC:第3通電回路51Cの線路LCの抵抗値
以上のことから、第1通電回路51Aから第3通電回路51Cを、選択的又は組み合わせて使用することで、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換えることが出来る。
図7はバッテリ20の簡易等価回路であり、図中のVCは組電池30の内部起電力、Zは出力インピーダンスを示している。出力インピーダンスZは、バッテリ20を出力端子22P、22N側から見た時(図7においてバッテリ20をA方向から見た時)のインピーダンスである。
例えば、図8に示すように、線路抵抗の小さな第1通電回路51Aを選択した場合、バッテリ20の出力インピーダンスZは小さい。
一方、線路抵抗が中の第2通電回路51Bを選択した場合、バッテリ20の出力インピーダンスZは中、線路抵抗が大きい第3通電回路51Cを選択した場合、バッテリ20の出力インピーダンスZは大である。
出力インピーダンスZが小さい場合、電流が流れ易く大電流の充放電が可能であることから、大電流用途に適している。出力インピーダンスZが大きい場合、電流が制限されるため、小電流用途に適している。
図9は、出力インピーダンスZの切換制御のフローチャートである。出力インピーダンスZの切換制御は、S10~S40の4つのステップから構成されており、例えば、バッテリ20の車載に伴い、車両ECU16との通信が開始されることを、トリガーにして実行される。
管理装置100は、出力インピーダンスZの切換制御がスタートすると、まず、車両ECU16にアクセスし、バッテリ20の用途の情報を車両EUC16から取得する。バッテリ20の用途は、例えば、補機用やエンジン始動用等である。
エンジン始動用は、数百A~1000A程度のクランキング電流を放電するから大電流用途である。補機用は、数十A~500A程度の充放電を行うため、中電流用途である。
管理装置100は、バッテリ20の用途が補機用(中電流用)の場合、第1通電回路51Aを遮断し、第2通電回路51Bと第3通電回路51CはONに制御する。これにより、補機用に使用されるバッテリ20の出力インピーダンスZを「中」に切り換えることが出来る(S30)。
管理装置100は、バッテリ20の用途がエンジン始動用(大電流用)の場合、第1通電回路51A~第3通電回路51Cを全てONに制御する。これにより、エンジン始動用に使用されるバッテリ20の出力インピーダンスZを「小」に切り換えることが出来る(S40)。
4.効果
この構成によれば、バッテリ20の出力インピーダンスZを、バッテリ20の用途に応じて、切り換えることが出来る。そのため、バッテリ20は、用途に応じた、出力性能を発揮することが出来る。
この構成によれば、バッテリ20の出力インピーダンスZを、バッテリ20の用途に応じて、切り換えることが出来る。そのため、バッテリ20は、用途に応じた、出力性能を発揮することが出来る。
例えば、エンジン始動用は、出力インピーダンスZを「小」に切り換えることで、出力インピーダンスZが「中」や「大」の場合に比べて、電流が流れ易くなる。そのため、エンジンの始動に必要な十分な電流を放電することが可能であり、エンジンの始動性を確保できる。
補機用は、出力インピーダンスZを「中」に切り換えることで、出力インピーダンスZが「小」の場合に比べて、電流が流れ難くなる。そのため、ジュール熱を小さくすることが可能となり、バッテリ20の発熱を抑制することが出来る。
一般に使用されているバッテリは、外部短絡等により閾値を超える短絡電流が流れた場合、リレー等を用いて電流を遮断することにより、バッテリ20を保護している。
しかし、電流を遮断した状態では、バッテリ20を使用することができないし、電流の遮断を解除するのに、特別の操作が必要で手間が掛る場合がある。また、組電池30と外部端子22が切り離されているので、バッテリ20の電圧を計測できない問題もある。
この構成では、補機用は、出力インピーダンスZを「中」に切り換えることで、出力インピーダンスZが「小」に制御されている場合に比べて、電流が流れ難くなる。そのため、外部短絡等が発生しても、短絡電流が閾値を超え難くなるので、電流を遮断する機会を少なくすることが出来る。そのため、上記した課題を解決することが出来る。
この実施形態で説明したバッテリ20も、通電回路51A~51Cを全てOFFに制御することで、閾値を超える電流を遮断することは可能である。
<実施形態2>
実施形態2は、実施形態1に対して出力インピーダンスZの切換制御が相違している。図10は、実施形態2における、出力インピーダンスZの切換制御のフローチャートである。
実施形態2は、実施形態1に対して出力インピーダンスZの切換制御が相違している。図10は、実施形態2における、出力インピーダンスZの切換制御のフローチャートである。
出力インピーダンスZの切換制御は、S15~S45の4つのステップから構成されており、例えば、バッテリ20の車載後、所定周期で実行される。この例では、バッテリ20は補機用であるとする。
管理装置100は、出力インピーダンスZの切換制御がスタートすると、まず、車両ECU16にアクセスし、自動車10の状態に関する情報を、車両EUC16から取得する。具体的には、自動車10は、駐車中か、それ以外の状態であるか、情報を取得する。
管理装置100は、バッテリ20を搭載した自動車10が駐車中の場合(バッテリ20が駐車中の自動車10で使用されている場合)、第1通電回路51A、第2通電回路51BをOFFし、第3通電回路51CはONに制御する。
これにより、バッテリ20を搭載した自動車10が駐車中の場合、バッテリ20の出力インピーダンスZを「大」に切り換えることが出来る(S35)。
管理装置100は、バッテリ20を搭載した自動車10が駐車以外の状態である場合(バッテリ20が走行中等の自動車で使用されている場合)、第1通電回路51Aを遮断し、第2通電回路51Bと第3通電回路51CはONに制御する。
これにより、バッテリ20を搭載した自動車10が駐車以外の状態である場合、バッテリ20の出力インピーダンスZを「中」に切り換えることが出来る(S45)。
この構成では、バッテリ20の出力インピーダンスZを、バッテリ20の使用状況に応じて、切り換えることが出来る。そのため、バッテリ20は、使用状況に応じた、出力性能を発揮することが出来る。
具体的には、充放電の少ない駐車中の自動車10で使用されている場合、出力インピーダンスを「大」に切り換えることにより、バッテリ20の出力電流を抑えることが出来る。また、補機への放電やオルタネータから充電される走行中の自動車で使用されている場合、出力インピーダンスを「中」に切り換えることにより、補機への放電や充電に適した電流を充放電することが出来る。
<実施形態3>
実施形態1では、バッテリ20の用途の情報を、車両ECU16との通信により取得して、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換えた。実施形態2では、バッテリ20の使用状況の情報を、車両ECU16との通信により取得して、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換えた。
実施形態1では、バッテリ20の用途の情報を、車両ECU16との通信により取得して、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換えた。実施形態2では、バッテリ20の使用状況の情報を、車両ECU16との通信により取得して、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換えた。
実施形態3では、図11に示すように、バッテリ20の実容量[Ah]のデータを、バッテリ20の生産工程で、記憶部103に書き込んで記憶する。この場合、記憶部103は、不揮発性が好ましい。実容量はバッテリ20から取り出し可能な電気量であり、満充電容量[Ah]とも言う。
制御装置100は、起動後、記憶部103から実容量[Ah]のデータを読み出して、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換える。
例えば、小容量のバッテリ20は、出力インピーダンスZを「大」に切り換え、中容量のバッテリ20は、出力インピーダンスZを「中」に切り換える。また、大容量のバッテリ20は、出力インピーダンスZを「小」に切り換える。
この構成では、バッテリ20の出力インピーダンスZを、実容量の大きさに応じて、切り換えることが出来る。そのため、バッテリ20は、実容量の大きさに応じた、出力性能を発揮することが出来る。この構成は、自動車など上位装置との通信機能がない場合でも、バッテリ20が出力インピーダンスZを自律的に変更できるメリットがある。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)セル(繰り返し充放電可能な蓄電セル)31は、リチウムイオン二次電池セルに限らず、他の非水電解質二次電池セルでもよい。二次電池セル31に代えて、キャパシタを用いることも出来る。
(2)上記実施形態1~3では、車両用のバッテリ20について、説明を行った。実施形態3の態様の場合、バッテリ20は車両用に限らず、他の用途に使用するものであってもよい。例えば、分散型発電システムにおける変動吸収用の蓄電装置やUPS(無停電電源装置)など、定置用途に用いてもよい。
(3)上記実施形態1において、車両ECU16は、バッテリ20の部品番号に基づいて、バッテリ20の用途を判断した。これに限らず、バッテリ20の実容量からバッテリ20の用途を判断してもよい。つまり、実施形態3にて、例示したように、製造工程でバッテリ20の実容量のデータを記憶部103に書き込むようにしておけば、通信開始時に、バッテリ20から実容量のデータを読み出すことで、車両ECU16は、バッテリ20の用途を判断することも可能である。
(4)上記実施形態1では、バッテリ20の用途を車両ECU16にて判別したが、車両との通信で、車両情報(車両を識別する車両コードなど)を取得すれば、バッテリ20の用途を、バッテリ20にて判別することも可能である。例えば、バッテリ20の記憶部103に、車両情報とバッテリの用途を関連付けた参照テーブルを記憶しておけば、車両ECU16から制御装置100に車両情報を送信することで、制御装置100にて、バッテリ20の用途を判断することが出来る。
(5)上記実施形態2では、バッテリ20が駐車中の自動車10で使用されている場合、バッテリ20の出力インピーダンスZを「大」に切り換えた。これ以外にも、例えば、バッテリ20が自動車10に搭載される前(バッテリ輸送中など)、或いは自動車10から取り外された場合、バッテリ20の出力インピーダンスZを「大」に切り換えてもよい。自動車10からの着脱は、車両ECU16との通信状態より判断することが出来る。例えば、車両ECU16と通信が一度もされていない場合、自動車10に搭載される前と、判断できる。車両ECU16との通信開始後、所定時間以上、車両ECU16との通信が無い場合、バッテリ20は自動車10から取り外されたと判断できる。
(6)上記実施形態1~3では、出力インピーダンスZを切り換える切換回路50の一例として、並列に接続された複数の通電回路51A~51Cを示した。切換回路50は、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換えることができればよく、実施形態の回路構成に限定されない。例えば、可変抵抗を利用した回路でもよい。
(7)上記実施形態1~3では、スイッチ回路53A~53Cを、2つのFETから構成した。スイッチ回路53A~53Cは、電流を入り切りすることができれば、単一のスイッチから構成するなど、他の構成でもよい。
(8)上記実施形態3では、バッテリ20の実容量[Ah]のデータを、バッテリ20の生産工程で記憶部103に書き込んで記憶した。そして、制御装置100の起動時に、記憶部103から実容量のデータを読み出して、出力インピーダンスZを切り換えた。実容量のデータ以外に、生産工程で、バッテリ20の用途のデータを記憶部103に書き込んで記憶してもよい。そして、制御装置100の起動時に、記憶部103から用途のデータを読み出して、出力インピーダンスZを切り換えてもよい。
(9)上記実施形態1~3では、切換回路51を並列に接続された3つの通電回路51A~51Cから構成した。3つの通電回路51A~51Cは、出力インピ―ダンスZの切り換え用途の他、故障時のバックアップ用として使用することが出来る(冗長化)。例えば、通電回路51Aが使用中にOPEN故障した場合、他の通電回路51B、51Cを使用することで、充放電を継続することができる。
(10)上記実施形態1では、バッテリ20の用途に応じて、出力インピーダンスZを切り換えた。実施形態2では、バッテリ20の使用状況に応じて、出力インピーダンスZを切り換えた。バッテリ20の用途や使用状況に限らず、自動車10の種類に応じて、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換えてもよい。例えば、バッテリ20の制御装置100は、車両ECU16との通信により、バッテリ20を搭載した自動車10の種類の情報を取得する。制御装置100は、その自動車10が、大型車両など要求する最大電流が大きい種類の車両である場合、バッテリ20の出力インピーダンスZを小に切り換える。その自動車10が、小型車両など要求する最大電流が小さい種類の車両である場合、バッテリ20の出力インピーダンスZを大に切り換える。この機能を有していれば、種類の異なる自動車間において、バッテリ20を汎用的に用いることができる(共通使用)。
(11)上記実施形態1では、バッテリ20の用途に応じて、出力インピーダンスZを切り換えた。実施形態2では、バッテリ20の使用状況に応じて、出力インピーダンスZを切り換えた。バッテリ20の用途や使用状況に限らず、組電池30の内部抵抗に応じて、バッテリ20の出力インピーダンスZを切り換えてもよい。例えば、組電池30の内部抵抗の変化(小から大)に応じて、出力インピーダンスZを変化(大から小)させることで、製造後の時間経過や長年の使用に伴う内部抵抗の増加に関わらず、バッテリ20の全抵抗を一定に保ちやすくなる。そのため、負荷に対する電力供給能力を保ちつつ、発熱を抑えることができる。組電池30の内部抵抗は、バッテリ20の端子電圧と電流の計測値から算出することが可能である。内部抵抗に代えて、バッテリ20の劣化状態に応じて、バッテリ20の出力インピーダンスを切り換えてもよい。つまり、バッテリ20の劣化が進むに連れ、バッテリ20の出力インピーダンスZを低下させることで、劣化に伴う出力性能の低下を補うことが出来る。バッテリ20の劣化状態は、例えば、製造時の初期値を基準とした実容量(満充電容量)の維持率を指標として、判断することが出来る。
10 自動車
20 バッテリ
31 セル
50 切換回路
51A~51C 通電回路
100 管理装置(制御装置)
20 バッテリ
31 セル
50 切換回路
51A~51C 通電回路
100 管理装置(制御装置)
Claims (6)
- 蓄電装置であって、
セルと、
前記セルの電流経路上に位置する切換回路と、
制御装置と、を備え、
前記切換回路は、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える回路であり、
前記制御装置は、所定の条件に従って、前記蓄電装置の出力インピーダンスを、前記切換回路を用いて切り換える、蓄電装置。 - 請求項1に記載の車両用の蓄電装置であって、
前記制御装置は、前記蓄電装置の用途の情報又は使用状況に関する情報を車両との通信により取得し、取得した情報に応じて、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える、蓄電装置。 - 請求項1に記載の車両用の蓄電装置であって、
前記制御装置は、車両の種類の情報を前記車両との通信により取得し、取得した情報に応じて、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える、蓄電装置。 - 請求項1に記載の蓄電装置であって、
前記制御装置は、前記蓄電装置の実容量の大きさの情報又は用途の情報を記憶した記憶部を備え、前記記憶部に記憶された蓄電装置の実容量の大きさ又は用途の情報応じて、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える、蓄電装置。 - 請求項1に記載の蓄電装置であって、
前記制御装置は、前記セルの内部抵抗又は劣化状態に応じて、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える、蓄電装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置であって、
前記切換回路は、並列に接続された複数の通電回路であり、
複数の通電回路は、線路抵抗が異なり、
前記制御装置は、前記通電回路の選択又は組み合わせにより、前記蓄電装置の出力インピーダンスを切り換える、蓄電装置。
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022147773A JP2024042861A (ja) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 蓄電装置 |
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JP7058680B2 (ja) * | 2020-03-10 | 2022-04-22 | 本田技研工業株式会社 | バッテリ制御システム及びバッテリ制御プログラム |
-
2022
- 2022-09-16 JP JP2022147773A patent/JP2024042861A/ja active Pending
-
2023
- 2023-08-04 WO PCT/JP2023/028591 patent/WO2024057770A1/ja unknown
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WO2024057770A1 (ja) | 2024-03-21 |
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