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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024158372
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】充電システム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/10 20060101AFI20241031BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20241031BHJP
H02J 7/04 20060101ALI20241031BHJP
【ＦＩ】
H02J7/10 A
H02J7/00 P
H02J7/04 A
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023073524
(22)【出願日】2023-04-27
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-07-24
(71)【出願人】
【識別番号】000000170
【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山根 太志
(72)【発明者】
【氏名】菊地 拓也
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BB01
5G503CA03
5G503CA14
5G503CA16
5G503CC02
5G503FA06
5G503GD03
5G503GD06
(57)【要約】
【課題】充電分極の発生を抑制しつつ、満充電することが可能な充電システムを提供する。
【解決手段】充電システムは、電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の外部に設置された急速充電器から電力を供給する充電システムであって、一定の充電電流値に基づいて、急速充電器からバッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、急速充電器からバッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】充電システムは、電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の外部に設置された急速充電器から電力を供給する充電システムであって、一定の充電電流値に基づいて、急速充電器からバッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、急速充電器からバッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の外部に設置された急速充電器から電力を供給する充電システムであって、
一定の充電電流値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、
前記バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、前記定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、
を備える、
充電システム。
一定の充電電流値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、
前記バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、前記定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、
を備える、
充電システム。
【請求項2】
前記定電流充電制御が停止された停止時の前記バッテリの電圧値である第１電圧値、および、前記停止時から所定時間経過後における前記バッテリの電圧値である第２電圧値を取得する取得部と、
取得された前記第１電圧値と前記第２電圧値との差分が所定範囲内であるか否かを判定する判定部と、
をさらに備え、
前記定電圧充電制御部は、前記差分が所定範囲内であると判定された場合、所定の充電電流値に基づいて前記定電圧充電制御を実行する、
請求項１に記載の充電システム。
取得された前記第１電圧値と前記第２電圧値との差分が所定範囲内であるか否かを判定する判定部と、
をさらに備え、
前記定電圧充電制御部は、前記差分が所定範囲内であると判定された場合、所定の充電電流値に基づいて前記定電圧充電制御を実行する、
請求項１に記載の充電システム。
【請求項3】
前記２回以上実行される定電圧充電制御における充電電流値は、当該定電圧充電制御が実行される回よりも前に実行された前回の定電圧充電制御における充電電流値から所定の電流値を減算した数値である、
請求項２に記載の充電システム。
請求項２に記載の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、充電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
バッテリを充電する方法として、例えば、バッテリの充電時間を減少させる急速充電方法が知られている。
【0003】
例えば、特許文献１には、電動車両に搭載された駆動用バッテリを、車両外部に設置された急速充電器からの電力で急速充電する電動車両の充放電システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１５－１２２８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、バッテリを急速充電器にて急速充電した場合、バッテリに充電分極が発生する。これにより、バッテリの見かけの電圧が実際の電圧よりも高くなる。バッテリマネジメントシステム（ＢＭＳ）は見かけの電圧を検出し、検出した見かけの電圧に基づいてバッテリが満充電であるか否かを判定する。そして、満充電であると判定された場合、急速充電が停止される。
【0006】
つまり、急速充電においては、バッテリに充電分極が発生する結果、満充電になる前に急速充電が停止されるため、バッテリを満充電することができないという問題がある。
【0007】
本開示の目的は、充電分極の発生を抑制しつつ、満充電することが可能な充電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するため、本開示における充電システムは、
電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の外部に設置された急速充電器から電力を供給する充電システムであって、
一定の充電電流値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、
前記バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、前記定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、
を備える。
電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の外部に設置された急速充電器から電力を供給する充電システムであって、
一定の充電電流値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、
前記バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、前記定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、充電分極の発生を抑制しつつ、満充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本開示の実施の形態における電動車両（ＥＶ）の充電システム１の一例を示す図である。なお、以下の説明では、本開示をトラックや、バスなどの商用車に適用する場合について説明するが、本開示は、これに限らず、乗用車などの車両に適用してもよい。
図１は、本開示の実施の形態における電動車両（ＥＶ）の充電システム１の一例を示す図である。なお、以下の説明では、本開示をトラックや、バスなどの商用車に適用する場合について説明するが、本開示は、これに限らず、乗用車などの車両に適用してもよい。
【0012】
図１に示すように、充電システム１には、外部負荷２と、複数のバッテリパック６と、ジャンクションボックス７（Junction Box：ＪＢ）と、車両制御部８（Vehicle Control Unit：ＶＣＵ）と、が配置されている。また、図１に、ＥＶの外部に配置された急速充電器ＢＣを示す。なお、一または複数のバッテリパック６が本開示の「バッテリ」に対応する。急速充電器ＢＣが充電システム１に接続されることで、ジャンクションボックス７を介してバッテリに電力が供給される。また、急速充電器ＢＣが充電システム１から取り外されることで、バッテリの充電が解除される。以下の説明で、バッテリパック６を単に「バッテリ」という場合がある。
【0013】
（外部負荷２）
外部負荷２にはモータ、ヒータおよび架装などが含まれる。モータは、バッテリパック６から電力が供給されることで駆動する走行用のモータである。ヒータは、バッテリパック６から電力が供給されることでバッテリパック６自身を加温するヒータである。架装は、ＥＶに搭載され、バッテリパック６から電力が供給されることで動作する装置である。架装には、例えば、荷受台昇降装置や、冷蔵・冷凍庫が含まれる。
外部負荷２にはモータ、ヒータおよび架装などが含まれる。モータは、バッテリパック６から電力が供給されることで駆動する走行用のモータである。ヒータは、バッテリパック６から電力が供給されることでバッテリパック６自身を加温するヒータである。架装は、ＥＶに搭載され、バッテリパック６から電力が供給されることで動作する装置である。架装には、例えば、荷受台昇降装置や、冷蔵・冷凍庫が含まれる。
【0014】
（バッテリパック６）
複数のバッテリパック６のそれぞれは、同じ構成をしているため、複数のバッテリパック６の中の１つのバッテリパック６を代表して説明する。バッテリパック６は、複数のセル６ａ、バッテリリレー（＋）６ｂ、バッテリリレー（－）６ｃ、および、バッテリ管理部１０（バッテリマネジメントシステム：ＢＭＳ）を有している。
複数のバッテリパック６のそれぞれは、同じ構成をしているため、複数のバッテリパック６の中の１つのバッテリパック６を代表して説明する。バッテリパック６は、複数のセル６ａ、バッテリリレー（＋）６ｂ、バッテリリレー（－）６ｃ、および、バッテリ管理部１０（バッテリマネジメントシステム：ＢＭＳ）を有している。
【0015】
バッテリリレー（＋）６ｂの一端子は、高電圧ライン６Ｌ（＋）を介してセル６ａのプラス端子に接続されている。バッテリリレー（＋）６ｂの他端子は、高電圧ライン７Ｌ（＋）に接続されている。バッテリリレー（－）６ｃの一端子は、高電圧ライン６Ｌ（－）を介してセル６ａのマイナス端子に接続されている。バッテリリレー（－）６ｃの他端子は、高電圧ライン７Ｌ（－）に接続されている。
【0016】
セル６ａは、温度センサ６ｅおよび電圧センサ６ｆを有している。温度センサ６ｅは、セル温度を検出する。温度センサ６ｅは、検出結果（セル温度）をバッテリ管理部１０（ＢＭＳ）に出力する。電圧センサ６ｆは、セル電圧を検出する。電圧センサ６ｆは、検出結果（セル電圧）をバッテリ管理部１０に出力する。
【0017】
（バッテリ管理部１０）
バッテリ管理部１０は、入力されたセル温度およびセル電圧のそれぞれに基づいて、高電圧ライン６Ｌ（＋）と高電圧ライン７Ｌ（＋）との間の接続／切断を行うようにバッテリリレー（＋）６ｂを制御するとともに、高電圧ライン６Ｌ（－）と高電圧ライン７Ｌ（－）との間の接続／切断を行うようにバッテリリレー（－）６ｃを制御する。
バッテリ管理部１０は、入力されたセル温度およびセル電圧のそれぞれに基づいて、高電圧ライン６Ｌ（＋）と高電圧ライン７Ｌ（＋）との間の接続／切断を行うようにバッテリリレー（＋）６ｂを制御するとともに、高電圧ライン６Ｌ（－）と高電圧ライン７Ｌ（－）との間の接続／切断を行うようにバッテリリレー（－）６ｃを制御する。
【0018】
バッテリ管理部１０（ＢＭＳ）は、例えば、バッテリパック６の開放電圧（Open Circuit Voltage：ＯＣＶ）およびセル温度に基づいて、セル温度毎に設定されたＳＯＣ（State Of Charge：残容量）とＯＣＶとの関係を表す曲線を参照して、ＳＯＣを算出する。
【0019】
（ジャンクションボックス７）
ジャンクションボックス７（ＪＢ）は、バッテリパック６と外部負荷２および充電器ＢＣとの間に配置されている。ＪＢ７は、高電圧ライン７Ｌ（＋）および高電圧ライン７Ｌ（－）を有している。高電圧ライン７Ｌ（＋）および高電圧ライン７Ｌ（－）のそれぞれは、充電器ＢＣに接続されている。
ジャンクションボックス７（ＪＢ）は、バッテリパック６と外部負荷２および充電器ＢＣとの間に配置されている。ＪＢ７は、高電圧ライン７Ｌ（＋）および高電圧ライン７Ｌ（－）を有している。高電圧ライン７Ｌ（＋）および高電圧ライン７Ｌ（－）のそれぞれは、充電器ＢＣに接続されている。
【0020】
バッテリ管理部１０（ＢＭＳ）は通信ライン（ＣＡＮ）を介して車両制御部８（ＶＣＵ）に接続されている。バッテリ管理部１０は、バッテリパック６の状態である例えば、電圧値（セル電圧）、セル温度、およびＳＯＣを一定時間経過する毎に取得し、取得した電圧値、セル温度およびＳＯＣのそれぞれを車両制御部８に送信する。
【0021】
バッテリ管理部１０（ＢＭＳ）は、バッテリパック６の状態（電圧値、電流値、セル温度およびＳＯＣなど）を監視するとともに、バッテリパック６を安全かつ有効に使うための制御を行う。バッテリ管理部１０は、バッテリパック６の状態（電圧値など）を車両制御部８（ＶＣＵ）に送信する。
【0022】
（車両制御部８）
車両制御部８（ＶＣＵ）は、ＥＶの状態を判断し、ＥＶを最適な状態に維持する制御を実行する。具体的には、車両制御部８は、ＥＶの異常を検知した場合、ＥＶを停止するようにモータを制御する。また、車両制御部８は、バッテリパック６とモータとの間の電圧を変化させることで、バッテリパック６からモータへの供給電力を制御する。
車両制御部８（ＶＣＵ）は、ＥＶの状態を判断し、ＥＶを最適な状態に維持する制御を実行する。具体的には、車両制御部８は、ＥＶの異常を検知した場合、ＥＶを停止するようにモータを制御する。また、車両制御部８は、バッテリパック６とモータとの間の電圧を変化させることで、バッテリパック６からモータへの供給電力を制御する。
【0023】
【0024】
車両制御部８（ＶＣＵ）は、通信部８ａと、取得部８ｂと、判定部８ｃと、定電流充電制御部８ｄと、定電圧充電制御部８ｅと、記憶部８ｆとを備える。図２において、矢印は主なデータの流れを示しており、図２に示していないデータの流れがあってもよい。図２において、各機能ブロックはハードウェア（装置）単位の構成ではなく、機能単位の構成を示している。そのため、図２に示す機能ブロックは単一の装置内に実装されてもよく、あるいは複数の装置内に分かれて実装されてもよい。機能ブロック間のデータの授受は、データバス、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮバス）等、任意の手段を介して行われてもよい。
【0025】
（通信部８ａ）
通信部８ａは、バッテリ管理部１０からバッテリの状態（電圧値など）を受信する。
通信部８ａは、バッテリ管理部１０からバッテリの状態（電圧値など）を受信する。
【0026】
（取得部８ｂ）
取得部８ｂは、バッテリ管理部１０から通信部８ａを介してバッテリの電圧値を取得する。
取得部８ｂは、バッテリ管理部１０から通信部８ａを介してバッテリの電圧値を取得する。
【0027】
急速充電器ＢＣにてバッテリを急速充電する場合、バッテリに充電分極が発生する。これにより、バッテリの見かけの電圧が実際の電圧よりも高くなる。その結果、取得部８ｂは、充電分極の発生により実際の電圧よりも高くなった見かけの電圧値を取得することになる。そこで、本実施の形態では、取得部８ｂは、定電流充電制御の停止時におけるバッテリの電圧値である第１電圧値を取得する。また、取得部８ｂは、定電流充電制御の停止時から所定時間経過後におけるバッテリの電圧値である第２電圧値を取得する。なお、第１電圧値と第２電圧値との差分が所定範囲内になることは、バッテリに充電分極が発生していないことを意味する。
【0028】
（記憶部８ｆ）
記憶部８ｆは、車両制御部８を実現するコンピュータのＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）や車両制御部８の作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラム、当該アプリケーションプログラムの実行時に参照される種々の情報を格納するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置である。
記憶部８ｆは、車両制御部８を実現するコンピュータのＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）や車両制御部８の作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラム、当該アプリケーションプログラムの実行時に参照される種々の情報を格納するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置である。
【0029】
また、記憶部８ｆは、予め定められた目標電圧値を記憶している。なお、目標電圧値は、バッテリパック６の性能や、バッテリパック６を構成する材料等に応じており、実験やシミュレーションにより設定される。また、記憶部８ｆは、所定の充電電流値を記憶している。なお、所定の充電電流値は、バッテリパック６の性能や、バッテリパック６を構成する材料等に応じており、実験やシミュレーションにより設定される。
【0030】
（判定部８ｃ）
判定部８ｃは、取得部８ｂにより取得されたバッテリの電圧値が目標電圧値に到達したか否かを判定する。
判定部８ｃは、取得部８ｂにより取得されたバッテリの電圧値が目標電圧値に到達したか否かを判定する。
【0031】
また、判定部８ｃは、取得部８ｂにより取得された第１電圧値と第２電圧値との差分が所定範囲内であるか否かを判定する。
【0032】
車両制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサであり、記憶部８ｆに記憶されたプログラムを実行することによって定電流充電制御部８ｄ及び定電圧充電制御部８ｅとして機能する。
【0033】
（定電流充電制御部８ｄ）
定電流充電制御部８ｄは、一定の充電電流値に基づいて、急速充電器ＢＣからバッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する。定電流充電制御部８ｄは、バッテリの電圧値が目標電圧値に到達した場合、定電流充電制御を停止する。なお、本実施の形態において、定電流充電制御とは、一定の電流値で、セル電圧を上げていく充電制御をいう。以下の説明で、定電流充電を「ＣＣ充電」という場合がある。
定電流充電制御部８ｄは、一定の充電電流値に基づいて、急速充電器ＢＣからバッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する。定電流充電制御部８ｄは、バッテリの電圧値が目標電圧値に到達した場合、定電流充電制御を停止する。なお、本実施の形態において、定電流充電制御とは、一定の電流値で、セル電圧を上げていく充電制御をいう。以下の説明で、定電流充電を「ＣＣ充電」という場合がある。
【0034】
図３は、本実施の形態における充電システムの制御の一例を示すタイムチャートである。図３の上段は、充電電流およびＳＯＣのそれぞれと時間（ｔ）との関係を示す図である。図３の上段に示す縦軸は、充電電流およびＳＯＣのそれぞれを表し、横軸は時間（ｔ）を表す。図３の上段では、充電電流が細線で示され、ＳＯＣが太線で示されている。また、図３の上段に、定電流制御の期間を「ＣＣ充電」で示す。図３の上段には、定電流制御の期間（ＣＣ充電）において充電電流が一定であることが示されている。また、定電流制御によって、ＳＯＣが約８０％に上昇することが示されている。
【0035】
図３の下段は、セル電圧と時間（ｔ）との関係を示す図である。図３の下段に示す縦軸は、セル電圧（Ｖ）を表し、横軸は時間（ｔ）を表す。図３の下段には、定電流制御の期間（ＣＣ充電）においてセル電圧が徐々に上げられることが示されている。
【0036】
（定電圧充電制御部８ｅ）
定電圧充電制御部８ｅは、定電流充電制御が停止された場合、かつ、判定部８ｃにより第１電圧値と第２電圧値との差分が所定範囲内であると判定された場合に、定電圧充電制御実行する。なお、以下の説明で、定電圧充電を「ＣＶ充電」という場合がある。
定電圧充電制御部８ｅは、定電流充電制御が停止された場合、かつ、判定部８ｃにより第１電圧値と第２電圧値との差分が所定範囲内であると判定された場合に、定電圧充電制御実行する。なお、以下の説明で、定電圧充電を「ＣＶ充電」という場合がある。
【0037】
定電圧充電制御部８ｅは、一定の充電電圧値に基づいて、急速充電器ＢＣからバッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する。本実施の形態では、定電圧充電制御部８ｅは、定電圧充電制御を規定回数繰り返し実行する。定電圧充電制御部８ｅは、定電圧充電制御を繰り返し実行する中で、充電電流を下げていく充電制御である。繰り返し実行される定電圧充電制御における充電電流値は、当該定電圧充電制御が実行される回よりも前に実行された前回の定電圧充電制御における充電電流値から所定の電流値を減算した数値である。なお、充電電流値から減算する所定の電流値は、バッテリパック６の性能や、バッテリパック６を構成する材料等に応じており、実験やシミュレーションにより設定される。
【0038】
図３の上段に、定電圧充電制御を「疑似-ＣＶ充電」として示す。また、前回の定電圧充電制御における充電電流値から減算する所定の電流値を「ΔＣ」で示す。定電圧充電制御部８ｅは、定電圧充電制御が規定回数（図３の上段では、５回）繰り返された場合、定電圧充電制御を停止する。
【0039】
図４は、比較例における充電システムの制御の一例を示すタイムチャートである。図４の上段は、充電電流およびＳＯＣのそれぞれと時間（ｔ）との関係を示す図である。図４の上段に示す縦軸は、充電電流およびＳＯＣのそれぞれを表し、横軸は時間（ｔ）を表す。図４の上段では、充電電流が細線で示され、ＳＯＣが太線で示されている。また、図４の上段に、定電流制御の期間を「ＣＣ充電」で示す。図４の上段には、定電流制御の期間（ＣＣ充電）においては、充電電流が一定であることが示されている。
【0040】
図４の下段は、セル電圧と時間（ｔ）との関係を示す図である。図４の下段に示す縦軸は、セル電圧（Ｖ）を表し、横軸は時間（ｔ）を表す。図４の下段には、定電流制御の期間（ＣＣ充電）においては、セル電圧が徐々に上げられることが示されている。
【0041】
ＣＣ充電においては、充電分極が発生する。これにより、バッテリの見かけの電圧が実際の電圧よりも高くなる。バッテリ管理部（ＢＭＳ）は見かけの電圧を検出し、検出した見かけの電圧に基づいてバッテリが満充電であるか否かを判定し、満充電前に満充電であると判定する場合があるため、バッテリを満充電することができない。なお、図４の上段に示すように、比較例において、ＣＣ充電後に１回の押し込み充電が行われるが、バッテリを満充電することができない。
【0042】
これに対し、出願人は、実験データを分析、考察した結果、定電流充電制御の停止後に見かけの電圧が実際の電圧とほぼ同じ電圧まで下がることの知見を得た。これにより、本実施の形態では、定電流充電制御の停止時から所定時間経過するまでの待機時間を設けた。さらに、出願人は、定電圧充電制御の停止後においても、見かけの電圧が実際の電圧とほぼ同じ電圧まで下がるとの知見を得た。そこで、本実施の形態では、定電圧充電制御においては、充電電流値を徐々に下げていくことにより定電圧充電制御を２回以上実行する。以上により、充電分極の発生を抑制しつつ、バッテリを満充電することを可能とした。
【0043】
バッテリ管理部１０および車両制御部８を構成する各装置は、単一の装置で構成されてもよく、別々の装置として構成されてもよい。また、各装置を組み合わせたものと、他の一つの装置で構成されてもよい。図２に示すバッテリ管理部１０および車両制御部８を構成する各装置は、複数の異なるプロセッサの中の少なくともいずれかのプロセッサがプログラムを実行することによって実現される。なお、バッテリ管理部１０および車両制御部８は、例えば複数のプロセッサやメモリ等の計算リソースによって実現されてもよい。
【0044】
次に、本実施の形態における車両制御部８（ＶＣＵ）の動作の一例について図５および図６を参照して説明する。図５は、本実施の形態における充電システムの制御の一例を示すフローチャートである。図５に示すフローは、充電システム１に充電器ＢＣが接続された場合に開始される。
【0045】
先ず、ステップＳ１１０において、車両制御部８は、目標電圧をセットする。
【0046】
次に、ステップＳ１２０において、定電流充電制御部８ｄは、定電流充電制御（ＣＣ充電）を開始する。
【0047】
次に、ステップＳ１３０において、判定部８ｃは、バッテリの電圧値が目標電圧に到達したか否かについて判定する。バッテリの電圧値が目標電圧に到達した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、処理は、定電圧充電制御に遷移する。バッテリの電圧値が目標電圧に到達しない場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、処理は、ステップＳ１３０の前に戻る。
【0048】
ステップＳ１４０において、定電圧充電制御（擬似ＣＶ充電）が実行される（図６を参照）。
【0049】
次に、ステップＳ１５０において、定電圧充電制御部８ｅは規定条件を満たしたか否かについて判定する。具体的には、定電圧充電制御部８ｅは充電電流が所定電流以下であり、かつ、定電圧充電制御が規定回数実行されたか否について判定する。規定条件を満たした場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１６０に遷移する。規定条件を満たしていない場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、処理は、ステップＳ１４０の前に戻る。
【0050】
ステップＳ１６０において、定電圧充電制御部８ｅは、満充電判定をし、定電圧充電制御を終了する。その後、本フローも終了する。
【0051】
図６は、本実施の形態における充電システムの定電圧充電制御の一例を示すフローチャートである。図６に示すフローは、定電流充電制御においてバッテリの電圧値が目標電圧に到達した場合（図５に示すステップＳ１５０：ＹＥＳ）に擬似ＣＶ充電が開始される。
【0052】
先ず、ステップＳ２１０において、定電流充電制御が停止される。
【0053】
次に、ステップＳ２２０において、定電圧充電制御部８ｅは、所定時間だけ待機する（図６に示す「Ｗａｉｔ」）。
【0054】
次に、ステップＳ２３０において、判定部８ｃは、第１電圧値と第２電圧値との差分が所定範囲内であるか否かを判定する。差分が所定範囲内である場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２４０に遷移する。差分が所定範囲内でない場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）、処理はステップＳ２３０の前に戻る。図６に、見かけの電圧である第１電圧値を「ＣＣＶ」、実際の電圧である第２電圧値を「ＯＣＶ」で示す。また、図６に、差分が所定範囲内であることを「ＣＣＶ≒ＯＣＶ」で示し、差分が所定範囲外であることを「ＣＣＶ≠ＯＣＶ」で示す。
【0055】
ステップＳ２４０において、定電圧充電制御部８ｅは、定電圧充電制御を再開する。なお、再開時の定電圧充電制御における充電指示値（充電電流値）は、前回の定電圧充電制御における前回値（充電電流値）から所定の充電値を減算し数値である。図６に、充電指示値に基づく充電を「ＣＣ充電」で示す。また、前回値から所定の充電値を減算し数値を「前回値－＊＊Ａ」で示す。
【0056】
次に、ステップＳ２５０において、判定部８ｃは、バッテリの電圧値が目標電圧に到達したか否かを判定する。バッテリの電圧値が目標電圧に到達した場合（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、本フローは終了する。バッテリの電圧値が目標電圧に到達しない場合（ステップＳ２５０：ＮＯ）、処理は、ステップＳ２５０の前に戻る。
【0057】
上記実施の形態における充電システム１は、ＥＶの駆動用のバッテリに、ＥＶの外部に設置された急速充電器ＢＣから電力を供給する充電システムであって、一定の充電電流値に基づいて、急速充電器ＢＣからバッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部８ｄと、バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、急速充電器ＢＣからバッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部８ｅと、を備える。
【0058】
上記構成により、定電流充電制御を実行した後に、定電圧充電制御を２回以上実行することにより、充電分極の発生を抑制しつつ、バッテリを満充電することが可能となる。
【0059】
また、上記実施の形態における充電システム１では、定電流充電制御が停止された停止時のバッテリの電圧値である第１電圧値、および、停止時から所定時間経過後におけるバッテリの電圧値である第２電圧値を取得する取得部８ｂと、取得された第１電圧値と第２電圧値との差分が所定範囲内であるか否かを判定する判定部８ｃと、をさらに備え、定電圧充電制御部８ｅは、差分が所定範囲内であると判定された場合、所定の充電電流値に基づいて定電圧充電制御を実行する。これにより、バッテリの見かけの電圧が実際の電圧とほぼ同じ電圧まで下がってから、定電圧充電制御が実行されるため、充電分極の発生を抑制することが可能となる。
【0060】
また、上記実施の形態における充電システム１では、２回以上実行される定電圧充電制御における充電電流値は、当該定電圧充電制御が実行される回よりも前に実行された前回の定電圧充電制御における充電電流値から所定の電流値を減算した数値である。充電電流値を徐々に下げていくことにより定電圧充電制御を２回以上実行することができるため、バッテリを満充電することが可能となる。
【0061】
その他、上記実施の形態は、何れも本開示の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本開示は、充電分極の発生を抑制しつつ、満充電することが要求される充電システムを備えた電気自動車に好適に利用される。
【符号の説明】
【0063】
１ 充電システム
２ 外部負荷
６ バッテリパック
６ａ セル
６ｂ バッテリリレー（＋）
６ｃ バッテリリレー（－）
７ ジャンクションボックス（ＪＢ）
７Ｌ 高電圧ライン
８ 車両制御部（ＶＣＵ）
８ａ 通信部
８ｂ 取得部
８ｃ 判定部
８ｄ 定電流充電制御部
８ｅ 定電圧充電制御部
８ｆ 記憶部
１０ バッテリ管理部（ＢＭＳ）
２ 外部負荷
６ バッテリパック
６ａ セル
６ｂ バッテリリレー（＋）
６ｃ バッテリリレー（－）
７ ジャンクションボックス（ＪＢ）
７Ｌ 高電圧ライン
８ 車両制御部（ＶＣＵ）
８ａ 通信部
８ｂ 取得部
８ｃ 判定部
８ｄ 定電流充電制御部
８ｅ 定電圧充電制御部
８ｆ 記憶部
１０ バッテリ管理部（ＢＭＳ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-05
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の外部に設置された急速充電器から電力を供給する充電システムであって、
一定の充電電流値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、
前記バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、前記定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、
を備え、
前記定電圧充電制御部は、前記定電圧充電制御を繰り返し実行する毎に、実行される回よりも前に実行された前回の前記定電圧充電制御における充電電流値から所定の電流値を減算し、減算した数値が所定電流以下であり、かつ、前記定電圧充電制御が規定回数実行された場合、前記定電圧充電制御を停止する、
充電システム。
一定の充電電流値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、
前記バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、前記定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、
を備え、
前記定電圧充電制御部は、前記定電圧充電制御を繰り返し実行する毎に、実行される回よりも前に実行された前回の前記定電圧充電制御における充電電流値から所定の電流値を減算し、減算した数値が所定電流以下であり、かつ、前記定電圧充電制御が規定回数実行された場合、前記定電圧充電制御を停止する、
充電システム。
【請求項2】
前記定電流充電制御が停止された停止時の前記バッテリの電圧値である第１電圧値、および、前記停止時から所定時間経過後における前記バッテリの電圧値である第２電圧値を取得する取得部と、
取得された前記第１電圧値と前記第２電圧値との差分が所定範囲内であるか否かを判定する判定部と、
をさらに備え、
前記定電圧充電制御部は、前記差分が所定範囲内であると判定された場合、前記定電圧充電制御を実行する、
請求項１に記載の充電システム。
取得された前記第１電圧値と前記第２電圧値との差分が所定範囲内であるか否かを判定する判定部と、
をさらに備え、
前記定電圧充電制御部は、前記差分が所定範囲内であると判定された場合、前記定電圧充電制御を実行する、
請求項１に記載の充電システム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】
上記の目的を達成するため、本開示における充電システムは、
電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の外部に設置された急速充電器から電力を供給する充電システムであって、
一定の充電電流値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、
前記バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、前記定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、
を備え、
前記定電圧充電制御部は、前記定電圧充電制御を繰り返し実行する毎に、実行される回よりも前に実行された前回の前記定電圧充電制御における充電電流値から所定の電流値を減算し、減算した数値が所定電流以下であり、かつ、前記定電圧充電制御が規定回数実行された場合、前記定電圧充電制御を停止する。
電気自動車の駆動用のバッテリに、電気自動車の外部に設置された急速充電器から電力を供給する充電システムであって、
一定の充電電流値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電流充電制御を実行する定電流充電制御部と、
前記バッテリの電圧値が予め定められた目標電圧値に到達し、前記定電流充電制御が停止された場合、一定の充電電圧値に基づいて、前記急速充電器から前記バッテリに電力を供給する定電圧充電制御を２回以上実行する定電圧充電制御部と、
を備え、
前記定電圧充電制御部は、前記定電圧充電制御を繰り返し実行する毎に、実行される回よりも前に実行された前回の前記定電圧充電制御における充電電流値から所定の電流値を減算し、減算した数値が所定電流以下であり、かつ、前記定電圧充電制御が規定回数実行された場合、前記定電圧充電制御を停止する。