WO2018198668A1 - 電力供給装置、蓄電システム、及び充電方法 - Google Patents
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Abstract
蓄電システムに使用される電力供給装置において、電力供給部は、蓄電池を充電する。制御部は、蓄電池の充電期間の少なくとも一部をパルス状に充電するよう、電力供給部を制御する。制御部は、パルス状に充電する際の単位オン時間および単位オフ時間を、蓄電池の温度が低いほど、長くする。
Description
本発明は、蓄電池を充電するための電力供給装置、蓄電システム、及び充電方法に関する。
近年、リチウムイオン電池の需要が拡大している。リチウムイオン電池は、電子機器用途(例えば、PC、スマートフォン)、車載用途(例えば、EV、PHEV)、定置型蓄電用途など、様々な用途に使用されている。特にEV、PHEVの出荷台数が増えてきており、車載用のリチウムイオン電池に対する急速充電の要求が高まっている。急速充電では電流レートを上げる必要があり、電池への負担が大きくなる。電池への負担を軽減しつつ高電流で充電する方法にパルス充電がある。
特許文献1は、電池温度が低いとき又は電圧上昇勾配が大きいとき、パルスのオン時間を短くすることにより、電池電圧が急上昇して電池への負担が大きくなることを回避する方法を開示する。
リチウムイオン電池の劣化要因には、電圧急上昇だけでなく、電極内における不均一反応や副反応も含まれる。リチウムイオンの拡散速度は、低温なほど遅くなる。低温時は、パルス充電のオフ期間に正常な位置に戻れないリチウムイオンが増加し、リチウムイオンの濃度分布のムラが大きくなる。
本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、蓄電池をパルス充電する際の蓄電池への負担を軽減する技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本開示のある態様の電力供給装置は、蓄電池を充電する電力供給部と、前記蓄電池の充電期間の少なくとも一部をパルス状に充電するよう、前記電力供給部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記パルス状に充電する際の単位オン時間および単位オフ時間を、前記蓄電池の温度が低いほど、長くする。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本開示によれば、蓄電池をパルス充電する際の蓄電池への負担を軽減させることができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る車両1を説明するための図である。本実施の形態では車両1として、商用電力系統(以下、単に系統2という)から充電可能な電気自動車(EV)又はプラグインハイブリッド車(PHEV)を想定する。
車両1は、蓄電モジュール10、インバータ20、モータ30、充電部40、第1スイッチS1及び第2スイッチS2を備える。蓄電モジュール10は、蓄電池E1、温度センサT1、シャント抵抗Rs、電圧検出部11、温度検出部12、電流検出部13、及び管理部14を備える。蓄電池E1は走行用のモータ30に電力を供給するためのエネルギーを蓄えるための蓄電池である。蓄電池E1は、複数の蓄電池セルが直列接続または直並列接続されて構成される。
本実施の形態では、蓄電池セルにリチウムイオン蓄電池を用いることを想定する。リチウムイオン蓄電池の正極活物質としては、例えばNi比率の高いリチウムニッケル複合酸化物(NCAやNMC)が使用される。NCAを使用した場合の公称電圧は3.6V、NMCを使用した場合の公称電圧は3.6-3.7Vである。なお車載用途では、マンガン酸リチウムも広く使用されている。負極活物質としては、炭素材料、ケイ素、ケイ素酸化物などのケイ素化合物、ならびにスズ、アルミニウム、亜鉛、およびマグネシウムよりなる群から選択される少なくとも一種を含むリチウム合金などが例示できる。炭素材料としては、黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛など)、非晶質炭素などが例示できる。電解質には、リチウムによって電気分解されない非水溶液系電解質が使用される。
インバータ20は力行時、蓄電池E1から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ30に供給する。回生時、モータ30から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電池E1に供給する。モータ30は力行時、インバータ20から供給される交流電力に応じて回転する。回生時、減速による回転エネルギーを交流電力に変換してインバータ20に供給する。
蓄電池E1と、インバータ20を繋ぐ配線間に第1スイッチS1が挿入される。第1スイッチS1にはコンタクタリレーを使用することができる。管理部14は走行時、第1スイッチS1をオン状態(クローズ状態)に制御し、蓄電モジュール10と動力系を電気的に接続する。管理部14は非走行時、原則として第1スイッチS1をオフ状態(オープン状態)に制御し、蓄電モジュール10と動力系を電気的に遮断する。
電圧検出部11は、蓄電池E1の各セルの電圧を検出し、検出した各セルの電圧値を管理部14に出力する。蓄電池E1と直列にシャント抵抗Rsが接続される。シャント抵抗Rsは、蓄電池E1に流れる電流を検出するための電流検出素子である。なお電流検出素子として、シャント抵抗Rsの代わりにホール素子を用いてもよい。電流検出部13はシャント抵抗Rsの両端電圧をもとに、蓄電池E1に流れる電流の値を検出し、検出した電流値を管理部14に出力する。蓄電池E1の近傍に温度センサT1が設置される。温度センサT1には例えば、サーミスタを使用することができる。温度検出部12は、温度センサT1の出力信号をもとに蓄電池E1の温度を検出し、検出した温度値を管理部14に出力する。
管理部14はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてマイクロコンピュータ、DSP、FPGA、ROM、RAM、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。管理部14は蓄電池E1の電圧値、電流値、及び温度値を監視データとして通信線を介して充電部40に送信する。また管理部14は、過電圧、過小電圧、過電流、又は温度異常を検出すると第1スイッチS1及び第2スイッチS2をターンオフして、蓄電池E1を保護する。
蓄電池E1は、車両1の外に設置された充電装置3から充電することができる。充電装置3と車両1は充電ケーブル4で接続される。車両1内において、充電ケーブル4に接続された給電線は充電部40に接続される。充電部40は第2スイッチS2を介して蓄電池E1に接続され、充電装置3から供給される電力を蓄電池E1に充電する。第1スイッチS1にもコンタクタリレーを使用することができる。なおコンタクタリレーの代わりに半導体スイッチを用いてもよい。
充電装置3は、カーディーラ、サービスエリア、商業施設、公共施設などに設置される。充電装置3は系統2に接続され、AC100/200Vの単相交流電力を充電ケーブル4を介して車両1に供給する。一般的な蓄電池E1であれば、15A以上の電流で充電すれば、数時間以内に蓄電池E1を満充電まで充電することができる。7A以下の電流で充電する場合、満充電まで12時間以上かかる。なお、AC100Vで低電流で充電する場合、充電装置3を設けずに、家庭用のコンセントに充電ケーブル4のプラグを直接差し込んでもよい。
図2は、充電部40の構成例を示すブロック図である。充電部40は、入力フィルタ41、全波整流回路42、PFC(Power Factor Correction)回路43、DC-DCコンバータ44、及び制御部45を備える。充電部40は、蓄電池E1を充電する1つの機能単位としての電力供給装置を構成する。
入力フィルタ41は、充電ケーブル4を介して外部供給される交流電力から、商用電源周波数(日本では50/60Hz)の成分を帯域通過して全波整流回路42に出力する。全波整流回路42は、入力フィルタ41から入力される交流電力を全波整流してPFC回路43に出力する。全波整流回路42は例えば、ダイオードブリッジ回路で構成される。PFC回路43は、全波整流回路42から入力される直流電力の力率を改善してDC-DCコンバータ44に出力する。
DC-DCコンバータ44は、PFC回路43から入力される直流電力の電圧を、所定の電圧または所定の電流の直流電力に変換して蓄電池E1に供給する電力供給部である。DC-DCコンバータ44は例えば、絶縁型フルブリッジDC-DCコンバータ、絶縁型フライバックDC-DCコンバータ等で構成される。
制御部45は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてマイクロコンピュータ、DSP、FPGA、ROM、RAM、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源としてファームウェア等のプログラムを利用できる。制御部45は、PFC回路43及びDC-DCコンバータ44に含まれるスイッチング素子のオン/オフを制御して、DC-DCコンバータ44から蓄電池E1への充電電流/充電電圧を制御する。DC-DCコンバータ44に含まれるスイッチング素子のオン時間を長くすると蓄電池E1への充電電流/充電電圧を上げることができ、オン時間を短くすると蓄電池E1への充電電流/充電電圧を下げることができる。
定電流(CC)充電する場合、制御部45はDC-DCコンバータ44の出力電流が、指定された電流値を維持するよう上記スイッチング素子のデューティを制御する。定電圧(CV)充電する場合、制御部45はDC-DCコンバータ44の出力電圧が、指定された電圧値を維持するよう上記スイッチング素子のデューティを制御する。本実施の形態では、蓄電池E1への負担が定電流充電より軽いパルス充電を導入する。
パルス充電する際、制御部45は管理部14から取得する蓄電池E1の温度をもとに、パルスの単位オン時間および単位オフ時間を調整する。具体的には蓄電池E1の温度が低いほど、単位オン時間および単位オフ時間の幅を長くする。
図3(a)、(b)は、低温時と高温時のパルス充電パターンの一例を示す図である。図3(a)は低温時(25℃)の充電パターンAを、図3(b)は高温時(45℃)の充電パターンBをそれぞれ示している。図3(a)、(b)に示す例は、1Cの電流値でデューティ50%で充電する例である。低温時の充電パターンAは、高温時の充電パターンBに対して、パルスのオン時間とオフ時間をそれぞれ5倍に設定している。なお低温時の充電パターンAと高温時の充電パターンBとで、満充電までに要する充電時間は同じである。
パルスの単位オン時間をt1、単位オフ時間をt2とした場合、単位オン時間t1に対する単位オフ時間t2の比率t2/t1は、0.05≦t2/t1≦1.0の範囲に設定される。図3(a)、(b)に示した例は、比率t2/t1を1.0に設定した例であり、この場合、充電時間が最も長くなる。比率t2/t1を0.05に設定する場合が最も充電時間が短くなる。
本実施の形態では、少なくとも6時間以内で満充電まで充電することを想定している。そこで充電時の電流値は0.2~2Cの範囲に設定される。0.2C未満の電流値による充電であれば、定電流充電であっても電池への負担は軽くなる。
図4(a)、(b)は、低温時と高温時の充電末期における初期電圧からの電圧変化の挙動の一例を示す図である。図4(a)は低温時(25℃)において定電流充電、充電パターンAによる充電、及び充電パターンBによる充電のそれぞれの電圧変化の挙動を示している。図4(b)は高温時(45℃)において定電流充電、充電パターンAによる充電、及び充電パターンBによる充電のそれぞれの電圧変化の挙動を示している。図4(a)、(b)に示す例では、充電パターンAによる充電、及び充電パターンBによる充電の際の、単位オン時間t1に対する単位オフ時間t2の比率t2/t1は、それぞれ0.25に設定されている。
電圧が低いほど分極が小さいため活物質の劣化が小さい状態といえるが、低温時と高温時では同じ充電パターンでも劣化影響が明らかに異なる。リチウムイオンの拡散は温度に依存し、高温なほど拡散速度が速くなり低温なほど遅くなる。また分極抵抗も温度に依存し、高温なほど低くなり低温なほど高くなる。
パルス充電の単位オン時間(通電時間)を長くすると、ジュール熱による自己発熱が大きくなり、電池の温度が上昇する。これにより分極抵抗が低くなり、電池電圧が下がる。この電圧低下が電池の劣化抑制に寄与する。低温時は図4(a)に示すように、充電パターンAの方が充電パターンBより電池電圧が低くなっている。これは、充電パターンAの方が充電パターンBより電池への負担が少ないことを示している。なお充電パターンAの方が充電パターンBより若干、充電時間が長くなるが、電池容量の1%未満の充電時間の増加にとどまる。
またパルス充電の単位オフ時間(休止時間)に、拡散されたリチウムイオンが正常な位置に戻ろうとするが、低温時はリチウムイオンの動きが遅くなるため、正常な位置に戻りきれないものが発生する。そこで低温時に単位オフ時間(休止時間)を長くすることにより、リチウムイオンが正常な位置に戻る時間を増加させる。このように低温時に単位オン時間(通電時間)と単位オフ時間(休止時間)を長くすることで、均一反応を促進させることができる。なお、単位オフ時間(休止時間)が短すぎる場合、均一反応を促進させる効果が得られなくなる。そこで本実施の形態では単位オフ時間(休止時間)の最小値を1秒に設定している。
図5(a)、(b)は、低温時と高温時の電池のサイクル特性の一例を示す図である。図5(a)は低温時(25℃)において定電流充電、充電パターンAによる充電、及び充電パターンBによる充電のそれぞれのサイクル特性を示している。図5(b)は高温時(45℃)において定電流充電、充電パターンAによる充電、及び充電パターンBによる充電のそれぞれのサイクル特性を示している。縦軸のSOH(State Of Health)は、初期容量に対する容量維持率を示しており、100%に近い方が劣化が少ないことを示している。
高温時は図5(b)に示すように充電パターンAと充電パターンBでサイクル特性に殆ど差がないが、低温時は図5(a)に示すように充電パターンAの方が充電パターンBよりサイクル特性が向上する。このように低温時に単位オン時間(通電時間)と単位オフ時間(休止時間)を長くすることで、電池の劣化が抑制されることが分かる。
第1温度における単位オン時間をt1*c1、第1温度における単位オフ時間をt2*c1、第1温度より高い第2温度における単位オン時間をt1*c2、第2温度における単位オフ時間をt2*c2とした場合、c1>c2の関係に設定される。なお第1温度と第2温度は、2つの温度の相対的関係を示すものであり、絶対的な値を示すものではない。
温度は複数の区間(例えば、5℃刻み)に分類され、区間ごとに係数cが設定される。各温度区間と係数cの関係をテーブルにマップして、制御部45内のメモリに予め記憶する。各温度区間と係数cの関係は電池の種類ごとに異なる。設計者は、実験やシミュレーションをもとに、使用する電池の各温度区間の係数cを決定することができる。なお、電池の温度と係数cの関係をマップではなく、関数で定義してもよい。
制御部45は上記パルス充電を、充電開始から充電終了までの全期間に渡って実行してもよいし、その一部の期間に実行してもよい。パルス充電を実行しない期間は定電流充電を実行する。例えば、充電開始からパルス充電を実行し、蓄電池E1の温度が所定の温度に到達したら定電流充電に切り替えてもよい。上記図5(b)に示したように高温時は、パルス充電と定電流充電とで電池への負担の差異が小さくなる。
通常、充電開始から時間が経過するにつれ、ジュール熱の影響により蓄電池E1の温度が上昇していく。従って全期間に渡ってパルス充電する場合、単位オン時間および単位オフ時間の幅は徐々に狭まっていく。なお充電開始時の蓄電池E1の温度に基づく単位オン時間と単位オフ時間の幅で、全期間に渡ってパルス充電してもよい。
また制御部45は、定電流で充電を開始し、正極材料または負極材料が相転移を起こしたタイミングでパルス充電に切り替えてもよい。相転移を起きたタイミングは、蓄電池E1のセルのSOC(State Of Charge)を検出することにより推定できる。セルのSOCは、充電開始時の電圧を初期値とした電流積算法により推定することができる。またセルのSOCは、セルのOCV(Open Circuit Voltage)を測定することによっても推定することができる。制御部45は、管理部14から取得するセルの電圧値と電流値をもとにセルのSOCを推定する。
相転移を起こすSOCは材料により決まっており、制御部45はセルのSOCをもとに相転移が起きたタイミングを特定する。相転移が起きると蓄電池E1は劣化しやすい状態になる。そこで、定電流充電から、蓄電池E1への負担が軽いパルス充電に切り替える。
以上説明したように本実施の形態によれば、蓄電池E1の温度に応じて適切な充電パターンのパルス充電を行うことにより、充電末期での不均一反応や副反応を抑制し、蓄電池E1の劣化を抑制することができる。蓄電池E1の温度に応じて単位オン時間と単位オフ時間の幅を最適に調整することにより、リチウムイオンの拡散を適正化することができ、充電ムラをなくすことができる。
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
上述の実施の形態では、充電装置3から充電ケーブル4を介して交流電力を車両1に供給する例を説明した。この点、充電装置3から充電ケーブル4を介して直流電力を車両1に供給してもよい。その場合、車両1内の充電部40は充電装置3内に設けられる。また充電ケーブル4に、車両1内の管理部14と、充電装置3内の充電部40を接続するための通信線を含める必要がある。なお車両1内の管理部14と充電装置3内の充電部40間を無線で接続してもよい。
図6は、変形例に係る蓄電システム5を説明するための図である。上述の実施の形態では、蓄電池E1を車載用途に使用する例を説明したが、変形例では定置型蓄電用途に使用する例を説明する。蓄電システム5は、蓄電モジュール10、DC-DCコンバータ44、制御部45、インバータ46及び第2スイッチS2を備える。DC-DCコンバータ44及び制御部45は、蓄電池E1を充電する1つの機能単位としての電力供給装置を構成する。蓄電モジュール10、DC-DCコンバータ44、制御部45及び第2スイッチS2の回路構成は、図1に示した回路構成と同じである。
変形例ではDC-DCコンバータ44と系統2の間にインバータ46が接続される。インバータ46と系統2を繋ぐ配電線に負荷6が接続される。インバータ46は、系統2から供給される交流電力を直流電力に変換してDC-DCコンバータ44に供給する。またインバータ46は、DC-DCコンバータ44から供給される直流電力を交流電力に変換して、負荷6および/または系統2に供給する。蓄電システム5は、ピークシフトやバックアップに利用することができる。制御部45は上述したパルス充電を実行することにより、充電時の蓄電池E1に対する負担を軽減することができ、蓄電池E1の寿命を延ばすことができる。
なおインバータ46とDC-DCコンバータ44間の直流バスに、他の直流電源を接続することができる。図6に示す例では、太陽光発電システムを接続している。太陽光発電システムは太陽電池7とDC-DCコンバータ8を備える。DC-DCコンバータ8は、太陽電池7で発電された直流電力を昇圧して上記直流バスに出力する。DC-DCコンバータ44は、太陽電池7で発電された直流電力を蓄電池E1に充電することもできる。
上述の実施の形態では蓄電池E1に、リチウムイオン蓄電池を使用する例を説明した。この点、蓄電池E1にニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、鉛蓄電池などの他の化学電池を使用してもよい。これらの化学電池でもリチウムイオン蓄電池と同様の傾向が見られる。
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
[項目1]
蓄電池(E1)を充電する電力供給部(44)と、
前記蓄電池(E1)の充電期間の少なくとも一部をパルス状に充電するよう、前記電力供給部(44)を制御する制御部(45)と、を備え、
前記制御部(45)は、前記パルス状に充電する際の単位オン時間および単位オフ時間を、前記蓄電池(E1)の温度が低いほど、長くすることを特徴とする電力供給装置(40)。
蓄電池(E1)を充電する電力供給部(44)と、
前記蓄電池(E1)の充電期間の少なくとも一部をパルス状に充電するよう、前記電力供給部(44)を制御する制御部(45)と、を備え、
前記制御部(45)は、前記パルス状に充電する際の単位オン時間および単位オフ時間を、前記蓄電池(E1)の温度が低いほど、長くすることを特徴とする電力供給装置(40)。
これによれば、蓄電池(E1)をパルス状に充電する際の蓄電池(E1)への負担を軽減することができる。
[項目2]
前記単位オフ時間の最小値は、1秒であることを特徴とする項目1に記載の電力供給装置(40)。
前記単位オフ時間の最小値は、1秒であることを特徴とする項目1に記載の電力供給装置(40)。
これによれば、1秒以上の休止期間を設けることにより、均一反応を促進させる効果が得られる。
[項目3]
前記単位オン時間t1に対する前記単位オフ時間t2の比率t2/t1は、0.05≦t2/t1≦1.0の範囲に設定されることを特徴とする項目1または2に記載の電力供給装置(40)。
前記単位オン時間t1に対する前記単位オフ時間t2の比率t2/t1は、0.05≦t2/t1≦1.0の範囲に設定されることを特徴とする項目1または2に記載の電力供給装置(40)。
これによれば、充電時間と蓄電池(E1)の保護のバランスを図ることができる。
[項目4]
前記制御部(45)は、定電流充電で充電を開始し、前記蓄電池(E1)の正極材料または負極材料が相転移を起こすと、前記パルス状の充電に切り替えることを特徴とする項目1から3のいずれかに記載の電力供給装置(40)。
前記制御部(45)は、定電流充電で充電を開始し、前記蓄電池(E1)の正極材料または負極材料が相転移を起こすと、前記パルス状の充電に切り替えることを特徴とする項目1から3のいずれかに記載の電力供給装置(40)。
これによれば、相転移後にパルス状の充電に切り替えることにより、蓄電池(E1)への負担を軽減することができる。
[項目5]
蓄電池(E1)と、
項目1から4のいずれかに記載の電力供給装置(40)と、
を備えることを特徴とする蓄電システム(5)。
蓄電池(E1)と、
項目1から4のいずれかに記載の電力供給装置(40)と、
を備えることを特徴とする蓄電システム(5)。
これによれば、蓄電池(E1)をパルス状に充電する際の蓄電池(E1)への負担を軽減することができる蓄電システム(5)を構築することができる。
[項目6]
前記蓄電池(E1)の正極活物質は、Ni比率の高いリチウムニッケル複合酸化物であることを特徴とする項目5に記載の蓄電システム(5)。
前記蓄電池(E1)の正極活物質は、Ni比率の高いリチウムニッケル複合酸化物であることを特徴とする項目5に記載の蓄電システム(5)。
これによれば、当該正極活物質を使用した蓄電池(E1)への負担を軽減することができる。
[項目7]
前記蓄電池(E1)の負極活物質は、炭素材料、ケイ素、ケイ素酸化物などのケイ素化合物、ならびにスズ、アルミニウム、亜鉛、およびマグネシウムよりなる群から選択される少なくとも一種を含むリチウム合金であることを特徴とする項目5または6に記載の蓄電システム(5)。
前記蓄電池(E1)の負極活物質は、炭素材料、ケイ素、ケイ素酸化物などのケイ素化合物、ならびにスズ、アルミニウム、亜鉛、およびマグネシウムよりなる群から選択される少なくとも一種を含むリチウム合金であることを特徴とする項目5または6に記載の蓄電システム(5)。
これによれば、当該負極活物質を使用した蓄電池(E1)への負担を軽減することができる。
[項目8]
蓄電池(E1)を充電する際に、充電期間の少なくとも一部をパルス状に充電する充電方法であって、
前記パルス状に充電する際のオン時間およびオフ時間を、前記蓄電池(E1)の温度が低いほど、長くすることを特徴とする充電方法。
蓄電池(E1)を充電する際に、充電期間の少なくとも一部をパルス状に充電する充電方法であって、
前記パルス状に充電する際のオン時間およびオフ時間を、前記蓄電池(E1)の温度が低いほど、長くすることを特徴とする充電方法。
これによれば、蓄電池(E1)をパルス状に充電する際の蓄電池(E1)への負担を軽減することができる。
1 車両
E1 蓄電池
T1 温度センサ
S1 第1スイッチ
2 系統
S2 第2スイッチ
3 充電装置
4 充電ケーブル
5 蓄電システム
6 負荷
Rs シャント抵抗
7 太陽電池
8 DC-DCコンバータ
10 蓄電モジュール
11 電圧検出部
12 温度検出部
13 電流検出部
14 管理部
20 インバータ
30 モータ
40 充電部
41 入力フィルタ
42 全波整流回路
43 PFC回路
44 DC-DCコンバータ
45 制御部
46 インバータ
E1 蓄電池
T1 温度センサ
S1 第1スイッチ
2 系統
S2 第2スイッチ
3 充電装置
4 充電ケーブル
5 蓄電システム
6 負荷
Rs シャント抵抗
7 太陽電池
8 DC-DCコンバータ
10 蓄電モジュール
11 電圧検出部
12 温度検出部
13 電流検出部
14 管理部
20 インバータ
30 モータ
40 充電部
41 入力フィルタ
42 全波整流回路
43 PFC回路
44 DC-DCコンバータ
45 制御部
46 インバータ
Claims (8)
- 蓄電池を充電する電力供給部と、
前記蓄電池の充電期間の少なくとも一部をパルス状に充電するよう、前記電力供給部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パルス状に充電する際の単位オン時間および単位オフ時間を、前記蓄電池の温度が低いほど、長くすることを特徴とする電力供給装置。 - 前記単位オフ時間の最小値は、1秒であることを特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。
- 前記単位オン時間t1に対する前記単位オフ時間t2の比率t2/t1は、0.05≦t2/t1≦1.0の範囲に設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の電力供給装置。
- 前記制御部は、定電流充電で充電を開始し、前記蓄電池の正極材料または負極材料が相転移を起こすと、前記パルス状の充電に切り替えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の電力供給装置。
- 蓄電池と、
請求項1から4のいずれかに記載の電力供給装置と、
を備えることを特徴とする蓄電システム。 - 前記蓄電池の正極活物質は、Ni比率の高いリチウムニッケル複合酸化物であることを特徴とする請求項5に記載の蓄電システム。
- 前記蓄電池の負極活物質は、炭素材料、ケイ素、ケイ素酸化物などのケイ素化合物、ならびにスズ、アルミニウム、亜鉛、およびマグネシウムよりなる群から選択される少なくとも一種を含むリチウム合金であることを特徴とする請求項5または6に記載の蓄電システム。
- 蓄電池を充電する際に、充電期間の少なくとも一部をパルス状に充電する充電方法であって、
前記パルス状に充電する際のオン時間およびオフ時間を、前記蓄電池の温度が低いほど、長くすることを特徴とする充電方法。
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US11432123B2 (en) | 2019-06-07 | 2022-08-30 | Anthony Macaluso | Systems and methods for managing a vehicle's energy via a wireless network |
US11837411B2 (en) | 2021-03-22 | 2023-12-05 | Anthony Macaluso | Hypercapacitor switch for controlling energy flow between energy storage devices |
US11615923B2 (en) | 2019-06-07 | 2023-03-28 | Anthony Macaluso | Methods, systems and apparatus for powering a vehicle |
US11641572B2 (en) | 2019-06-07 | 2023-05-02 | Anthony Macaluso | Systems and methods for managing a vehicle's energy via a wireless network |
US11685276B2 (en) | 2019-06-07 | 2023-06-27 | Anthony Macaluso | Methods and apparatus for powering a vehicle |
US11289974B2 (en) | 2019-06-07 | 2022-03-29 | Anthony Macaluso | Power generation from vehicle wheel rotation |
KR20230121107A (ko) * | 2020-12-16 | 2023-08-17 | 지배터리즈 에너지 캐나다 인코포레이티드 | 온도 기반 배터리 충전을 위한 방법들 및 시스템들 |
DE102022000762A1 (de) | 2022-03-03 | 2023-09-07 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Batterie |
US11472306B1 (en) | 2022-03-09 | 2022-10-18 | Anthony Macaluso | Electric vehicle charging station |
US11577606B1 (en) | 2022-03-09 | 2023-02-14 | Anthony Macaluso | Flexible arm generator |
US11955875B1 (en) | 2023-02-28 | 2024-04-09 | Anthony Macaluso | Vehicle energy generation system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07211354A (ja) * | 1994-01-25 | 1995-08-11 | A T Battery:Kk | 充電方法 |
JPH09149557A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電制御回路 |
JP2002199605A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電方法および充電装置 |
JP2002369402A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Toyota Motor Corp | 充電制御装置 |
JP2012022955A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Panasonic Corp | 二次電池の製造方法および二次電池 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4039771B2 (ja) * | 1999-06-30 | 2008-01-30 | 三洋電機株式会社 | 二次電池の充電方法 |
JP2002125326A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-26 | Honda Motor Co Ltd | バッテリの充電制御方法 |
JP4145010B2 (ja) | 2000-11-28 | 2008-09-03 | 三洋電機株式会社 | 電池のパルス充電方法 |
JP4085906B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2008-05-14 | 日立工機株式会社 | 電池の充電装置 |
JP2005065476A (ja) * | 2003-07-25 | 2005-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の充電方法 |
JP3979981B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2007-09-19 | 三洋電機株式会社 | 充電器 |
JP4101218B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2008-06-18 | 三洋電機株式会社 | 充電器 |
JP4101219B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2008-06-18 | 三洋電機株式会社 | 充電器 |
EP2065997B1 (en) * | 2007-11-29 | 2011-07-13 | National University of Ireland Galway | Battery charger and method |
US7982437B2 (en) * | 2008-05-06 | 2011-07-19 | Ford Motor Company | Automotive power supply system and method of operating same |
US8334675B2 (en) * | 2010-07-28 | 2012-12-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of charging battery based on calcualtion of an ion concentration of a solid active material and battery charging control system |
KR101738846B1 (ko) * | 2015-09-10 | 2017-05-23 | 주식회사 알파트로닉스 | 과열 상태 배터리 냉각 충전 장치 및 방법 |
CN105870526A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-17 | 宁德新能源科技有限公司 | 电池充电方法 |
JP2018026209A (ja) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケル水素電池の充電方法および充電システム |
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2018
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Patent Citations (5)
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