特開2017-168244IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

電池システムの電池パック交換方法及び電池パックに関し、特に、負荷に対して並列に接続される複数の電池パックを有する電池システムの電池パック交換方法及び電池パック

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】従来の電池パック交換方法では、電池パック間の電圧差に起因する不具合を回避できない問題があった。
【解決手段】本発明の電池システムの電池パック交換方法は、新規電池パックを含まない非交換電池ストリングの電圧と、新規電池パックを含む交換対象電池ストリングの電圧と、の差が予め設定した許容電圧差以下となる毎に条件切替処理を行い、当該条件切替処理は、接続状態となっている前記サブリレーを減少させると共に、当該条件切替処理で接続状態から遮断状態に切り替えたサブリレーと並列に接続された前記メインリレーを遮断状態から接続状態に切り替える充電率差解消工程(S15、S16)と、非交換電池ストリングに流れる電流と、交換対象電池ストリングに流れる電流と、の差が予め決定された完了判定電流差以下となったことに応じて交換対象電池ストリングが利用可能となったことを判定する完了判定工程(S18)と、を有する。
【選択図】図2

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

近年、電動車両では、電源の更なる高出力化への要求が高まっている。このような場合、複数の組電池を用いて高出力化への要求に応えることもある。しかしながら、組電池を複数用いた場合、組電池の劣化が組電池毎に異なるため、複数の電池の一部を交換する必要が生じる。複数の組電池の一部を交換する場合、交換する組電池の充電率を他の既存組電池の充電率と合わせる必要がある。組電池間で充電率が異なる場合、組電池間で電圧差が生じ、当該電圧差に起因してメインリレーが破損する危険がある。 ここで、特許文献1では、平滑コンデンサの両端の電圧が組電池の電圧と同等の電圧となるまで抵抗を介して平滑コンデンサをプリチャージ(つまり、組電池の電圧と平滑コンデンサとの電圧均等化)することができる。平滑コンデンサは、組電池に比べて蓄えられるエネルギー量が少ないため、電圧均等化が短時間で完了しメインリレーが接続したときにアーク放電等を生じることはない。一方、並列接続された組電池の一部を交換する場合、異なる電圧の組電池が並列接続される場合がある。ここで、組電池は平滑コンデンサよりも大きなエネルギーを蓄えるため、電圧均等化をプリチャージ抵抗を介して行おうとすると時間がかかり、プリチャージリレーとプリチャージ抵抗との直列回路の破損の危険がある。また、電圧均等化が未完了のままメインリレーを閉じると組電池間の電圧差によりアーク放電が発生し、メインリレーの破損の危険がある。つまり、特許文献1に記載の技術では、安全に組電池の交換を行うことができない問題がある。 本発明は、事情に鑑みてなされたものであり、負荷に接続された複数の組電池の一部を安全に交換す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[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の電池システムの電池パック交換方法の一態様は、電池パックが、負荷に対して電源を与える電池と、前記電池と前記負荷との間の接続状態と遮断状態とを切り替えるサブリレーと、前記サブリレーと直列に接続される抵抗と、前記電池と前記負荷との間の接続状態と遮断状態とを切り替え、かつ、前記サブリレー及び抵抗と並列に接続されるメインリレーと、前記電池の電圧の測定と、前記電池に流れる電流の測定と、前記メイン・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明の電池システムの電池パック交換方法及び電池パックによれば、負荷に接続された複数の組電池の一部を安全に交換することが可能になる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】実施の形態1にかかる電池システムのブロック図である。

【図2】実施の形態1にかかる電池パックの交換手順を説明するフローチャートである。

【図3】実施の形態1にかかる電池パックの交換手順を説明するタイミングチャートである。

【図4】実施の形態1にかかる電池パックの交換手順の別の例を説明するフローチャートである。

【図5】実施の形態2にかかる電池パックの交換手順を説明するフローチャートである。

【図6】実施の形態3にかかる電池システムのブロック図である。

【図7】実施の形態3にかかる電池パックの交換手順を説明するフローチャートである。

選択図 図2出願人が指定した本件の代表的な図

1、2 電池システム   10、20 車両部   11、21 車両部側電池制御部   12、22 信号配線   13 正極配線   14 負極配線   111〜11n 正側メインリレー   121〜12n 負側メインリレー   131〜13n サブリレー   141〜14n 電流センサ   201〜20n 組電池   301〜30n 電池パック制御部   PR1〜PRn 抵抗   P1〜Pn 電池パック   P11〜Pn3 電池パック   ST1〜ST3 電池ストリング

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