JP2000014028A - 組み電池の充電制御装置 - Google Patents
組み電池の充電制御装置Info
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】組み電池を構成する単電池のうち一部の単電池
が早期に異常となっても容易に対応可能な組み電池の充
電制御装置を提供すること。 【解決手段】各電池モジュールの端子電圧及び所定位置
の複数の電池モジュール（単電池一個でもよい）の温度
を検出し（Ｓ１０２）、それらに基づいて満充電を判定
する（Ｓ１０８）。特に、端子電圧に基づいて他の電池
モジュールよりも早期に満充電と判定された単電池の番
号を記憶する（Ｓ１１０）。このようにすれば、充電に
際し早期に満充電状態となる電池モジュール、すなわ
ち、他の電池モジュールよりも充電時の端子電圧増加が
大きいが生じた電池モジュールを即時にまたは充電後
（たとえば点検修理時など）に簡単に特定することがで
き、その交換や単電池または電池モジュールまたは温度
センサなどの配置変えなどの対応を容易化することがで
きる。
が早期に異常となっても容易に対応可能な組み電池の充
電制御装置を提供すること。 【解決手段】各電池モジュールの端子電圧及び所定位置
の複数の電池モジュール（単電池一個でもよい）の温度
を検出し（Ｓ１０２）、それらに基づいて満充電を判定
する（Ｓ１０８）。特に、端子電圧に基づいて他の電池
モジュールよりも早期に満充電と判定された単電池の番
号を記憶する（Ｓ１１０）。このようにすれば、充電に
際し早期に満充電状態となる電池モジュール、すなわ
ち、他の電池モジュールよりも充電時の端子電圧増加が
大きいが生じた電池モジュールを即時にまたは充電後
（たとえば点検修理時など）に簡単に特定することがで
き、その交換や単電池または電池モジュールまたは温度
センサなどの配置変えなどの対応を容易化することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、組み電池の満充電
判定装置に関する。
判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車用主電池などの組み電池の充
電では、単位時間当たり、又は、単位投入電力量当たり
の端子電圧や温度の変化、たとえばそれらのピーク値到
達またはしきい値超過に基づいて満充電を判定する電圧
式満充電判定法や温度式満充電判定法など種々の方式が
提案されている。
電では、単位時間当たり、又は、単位投入電力量当たり
の端子電圧や温度の変化、たとえばそれらのピーク値到
達またはしきい値超過に基づいて満充電を判定する電圧
式満充電判定法や温度式満充電判定法など種々の方式が
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電気自動車の走行エネ
ルギ蓄電用の主電池などは数百個に及ぶ単電池を直列接
続して構成されるために、もし一部の単電池の充電不良
が生じると、組み電池の容量全体に影響を及ぼす。更に
説明すると、組み電池を構成する数百個の単電池全体が
充放電サイクルの累積により組み電池全体の交換を必要
とするまでに、各単電池のうちの一部が充放電サイクル
に伴う全体の平均劣化よりも早く異常劣化する可能性が
多く存在する。
ルギ蓄電用の主電池などは数百個に及ぶ単電池を直列接
続して構成されるために、もし一部の単電池の充電不良
が生じると、組み電池の容量全体に影響を及ぼす。更に
説明すると、組み電池を構成する数百個の単電池全体が
充放電サイクルの累積により組み電池全体の交換を必要
とするまでに、各単電池のうちの一部が充放電サイクル
に伴う全体の平均劣化よりも早く異常劣化する可能性が
多く存在する。
【０００４】これを未然に防ぐには、充電中に組み電池
の各単電池ごとに電圧及び温度を検出し、これら各電圧
データや温度データにもとづいてどれか一つのデータが
満充電を示せば充電規制乃至停止すればよい。しかしな
がら、きわめて多数の単電池で組み電池を構成する場
合、このような構成は現実的でなく、特に高価な温度セ
ンサは温度上昇が激しいと思われる通常数個の単電池に
取り付けるようにしている。
の各単電池ごとに電圧及び温度を検出し、これら各電圧
データや温度データにもとづいてどれか一つのデータが
満充電を示せば充電規制乃至停止すればよい。しかしな
がら、きわめて多数の単電池で組み電池を構成する場
合、このような構成は現実的でなく、特に高価な温度セ
ンサは温度上昇が激しいと思われる通常数個の単電池に
取り付けるようにしている。
【０００５】また、従来の満充電判定方式では、ほとん
どすべての単電池が正常に満充電に達したのか、一部の
単電池だけの異常に早期の満充電に過ぎないのかの判定
ができず、更に後者の場合にどの単電池が異常に早期の
満充電となったのかを特定することができなかった。こ
のため、従来では、組み電池の性能異常低下が生じる
と、サービスステーションにて各単電池を個別に一つず
つ検査する必要があり、作業が煩雑となっていた。
どすべての単電池が正常に満充電に達したのか、一部の
単電池だけの異常に早期の満充電に過ぎないのかの判定
ができず、更に後者の場合にどの単電池が異常に早期の
満充電となったのかを特定することができなかった。こ
のため、従来では、組み電池の性能異常低下が生じる
と、サービスステーションにて各単電池を個別に一つず
つ検査する必要があり、作業が煩雑となっていた。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、温度センサ位置の適切な設定を実現できるととも
に、組み電池を構成する単電池のうち一部の単電池が早
期に異常となっても容易に対応可能な組み電池の充電制
御装置を提供することを、その目的としている。
あり、温度センサ位置の適切な設定を実現できるととも
に、組み電池を構成する単電池のうち一部の単電池が早
期に異常となっても容易に対応可能な組み電池の充電制
御装置を提供することを、その目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明の組み電池の充電制御装置によれば、各電池モジュー
ル単電池の端子電圧及び所定位置の複数の電池モジュー
ル（単電池一個でもよい）の温度を検出し、それらに基
づいて満充電を判定する。本発明では特に、端子電圧に
基づいて他の電池モジュールよりも早期に満充電と判定
された単電池の番号を記憶する。
明の組み電池の充電制御装置によれば、各電池モジュー
ル単電池の端子電圧及び所定位置の複数の電池モジュー
ル（単電池一個でもよい）の温度を検出し、それらに基
づいて満充電を判定する。本発明では特に、端子電圧に
基づいて他の電池モジュールよりも早期に満充電と判定
された単電池の番号を記憶する。
【０００８】このようにすれば、充電に際し早期に満充
電状態となる電池モジュール、すなわち、他の電池モジ
ュールよりも充電時の端子電圧増加が大きいが生じた電
池モジュールを即時にまたは充電後（たとえば点検修理
時など）に簡単に特定することができ、その交換や単電
池または電池モジュールまたは温度センサなどの配置変
えなどの対応を容易化することができる。
電状態となる電池モジュール、すなわち、他の電池モジ
ュールよりも充電時の端子電圧増加が大きいが生じた電
池モジュールを即時にまたは充電後（たとえば点検修理
時など）に簡単に特定することができ、その交換や単電
池または電池モジュールまたは温度センサなどの配置変
えなどの対応を容易化することができる。
【０００９】更に、本構成では、電圧式満充電判定と温
度式満充電判定により二重に満充電判定を行っているの
で、一方の判定が不調であっても満充電判定の信頼性を
向上することができる。請求項２記載の構成によれば請
求項１記載の組み電池の充電制御装置において更に、電
圧式満充電判定手段及び温度式満充電判定手段は、算出
した各電池モジュールの端子電圧増加率のどれか、又
は、温度上昇率のどれかがピーク値到達またはしきい値
超過となる場合に満充電と判定する。
度式満充電判定により二重に満充電判定を行っているの
で、一方の判定が不調であっても満充電判定の信頼性を
向上することができる。請求項２記載の構成によれば請
求項１記載の組み電池の充電制御装置において更に、電
圧式満充電判定手段及び温度式満充電判定手段は、算出
した各電池モジュールの端子電圧増加率のどれか、又
は、温度上昇率のどれかがピーク値到達またはしきい値
超過となる場合に満充電と判定する。
【００１０】このようにすれば、正確な判定を行うこと
ができる。請求項３記載の構成によれば請求項１記載の
組み電池の充電制御装置において更に、温度式満充電判
定手段により他の電池モジュールよりも早期に満充電と
判定された電池モジュールの番号を記憶する。このよう
にすれば、充電時に他の電池モジュールよりも温度上昇
が激しい電池モジュールを充電中及び充電後（たとえば
点検修理時など）に簡単に特定することができ、その交
換や配置変えなどの対応を容易化することができる。
ができる。請求項３記載の構成によれば請求項１記載の
組み電池の充電制御装置において更に、温度式満充電判
定手段により他の電池モジュールよりも早期に満充電と
判定された電池モジュールの番号を記憶する。このよう
にすれば、充電時に他の電池モジュールよりも温度上昇
が激しい電池モジュールを充電中及び充電後（たとえば
点検修理時など）に簡単に特定することができ、その交
換や配置変えなどの対応を容易化することができる。
【００１１】更に、本構成によれば、充電中に、端子電
圧増加がもっとも早い電池モジュールの番号と、温度上
昇がもっとも早い電池モジュールの番号を記憶するの
で、それらに基づいてより一層効果的な対応策を採用す
ることができる。たとえば、この温度上昇が早期に起こ
る電池モジュールを組み電池における最も冷却されやす
い部位に配置変えしたり、または、温度検出部を最も端
子電圧増加が早期に起こる電池モジュールに付け替える
たりすることができる。このようにすれば、組み電池の
一部の電池モジュールのみの充電異常が生じた場合でも
早期に温度異常又は端子電圧異常を生じた電池モジュー
ルを特定することができるので、対応が容易となる。
圧増加がもっとも早い電池モジュールの番号と、温度上
昇がもっとも早い電池モジュールの番号を記憶するの
で、それらに基づいてより一層効果的な対応策を採用す
ることができる。たとえば、この温度上昇が早期に起こ
る電池モジュールを組み電池における最も冷却されやす
い部位に配置変えしたり、または、温度検出部を最も端
子電圧増加が早期に起こる電池モジュールに付け替える
たりすることができる。このようにすれば、組み電池の
一部の電池モジュールのみの充電異常が生じた場合でも
早期に温度異常又は端子電圧異常を生じた電池モジュー
ルを特定することができるので、対応が容易となる。
【００１２】請求項４記載の構成によれば請求項１記載
の組み電池の充電制御装置において更に、温度式満充電
判定手段により他の電池モジュールよりも早期に満充電
と判定された前記電池モジュールの番号と、電圧式満充
電判定手段により他の電池モジュールよりも早期に満充
電と判定された電池モジュールの番号とが不一致である
場合に、温度検出部付け替え要求を出力するので、一々
電池を検査することなく、早期に満充電になりやすい単
電池を確実に温度検出部でモニタでき、組み電池の信頼
性及び充電制御の信頼性を向上することができる。更
に、この場合、電圧式満充電判定手段により他の電池モ
ジュールよりも早期に満充電と判定された電池モジュー
ルが既に温度検出の番号とが不一致である場合に、この
単電池における温度検出部の取り付け位置に問題がある
かこの温度検出部の不良であると判定できるので、温度
検出部の設置位置を変更することで、この不具合に対応
することができる。
の組み電池の充電制御装置において更に、温度式満充電
判定手段により他の電池モジュールよりも早期に満充電
と判定された前記電池モジュールの番号と、電圧式満充
電判定手段により他の電池モジュールよりも早期に満充
電と判定された電池モジュールの番号とが不一致である
場合に、温度検出部付け替え要求を出力するので、一々
電池を検査することなく、早期に満充電になりやすい単
電池を確実に温度検出部でモニタでき、組み電池の信頼
性及び充電制御の信頼性を向上することができる。更
に、この場合、電圧式満充電判定手段により他の電池モ
ジュールよりも早期に満充電と判定された電池モジュー
ルが既に温度検出の番号とが不一致である場合に、この
単電池における温度検出部の取り付け位置に問題がある
かこの温度検出部の不良であると判定できるので、温度
検出部の設置位置を変更することで、この不具合に対応
することができる。
【００１３】請求項５記載の構成によれば請求項１記載
の組み電池の充電制御装置において更に、電圧式満充電
判定手段により他の電池モジュールよりも早期に満充電
と判定された電池モジュールに温度検出部が設けられて
いるかどうかを判定するので、もし温度検出部をもたな
ければ温度検出部を付け替えて組み電池の信頼性及び充
電制御の信頼性を向上することができる。
の組み電池の充電制御装置において更に、電圧式満充電
判定手段により他の電池モジュールよりも早期に満充電
と判定された電池モジュールに温度検出部が設けられて
いるかどうかを判定するので、もし温度検出部をもたな
ければ温度検出部を付け替えて組み電池の信頼性及び充
電制御の信頼性を向上することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の組み電池の過放電
保護装置の好適な態様を以下の実施例により具体的に説
明する。
保護装置の好適な態様を以下の実施例により具体的に説
明する。
【００１５】
【実施例】この実施例の組み電池の充電制御装置を図１
に示すブロック図を参照して説明する。１は組み電池で
あり、それぞれが電池モジュールを構成する数百個の単
電池２を直列に接続して構成されている。各単電池の端
子電圧は電圧検出回路（電圧検出部）３でデジタルデー
タに変換され、各デジタルデータは時間的に多重化によ
りシリアル電圧信号とされて、マイコン内蔵の電池コン
トローラ４に入力される。
に示すブロック図を参照して説明する。１は組み電池で
あり、それぞれが電池モジュールを構成する数百個の単
電池２を直列に接続して構成されている。各単電池の端
子電圧は電圧検出回路（電圧検出部）３でデジタルデー
タに変換され、各デジタルデータは時間的に多重化によ
りシリアル電圧信号とされて、マイコン内蔵の電池コン
トローラ４に入力される。
【００１６】５は、直列に接続された各単電池２のう
ち、１０個の単電池２当たり１個の単電池２の外周面に
接着された温度センサ（温度検出部）であって、各温度
センサ５は温度検出回路６から給電され、各温度センサ
５の抵抗変化により検出される各単電池２の温度は温度
検出回路６でデジタルデータに変換され、各デジタルデ
ータは時間的に多重化によりシリアル温度信号とされ
て、電池コントローラ４に入力される。 組み電池１は
充電器７により略一定の充電電流を給電されて充電さ
れ、組み電池１の充電電流は電流センサ８で検出され、
電流検出回路９でデジタルデータに変換されて電池コン
トローラ４に送られる。
ち、１０個の単電池２当たり１個の単電池２の外周面に
接着された温度センサ（温度検出部）であって、各温度
センサ５は温度検出回路６から給電され、各温度センサ
５の抵抗変化により検出される各単電池２の温度は温度
検出回路６でデジタルデータに変換され、各デジタルデ
ータは時間的に多重化によりシリアル温度信号とされ
て、電池コントローラ４に入力される。 組み電池１は
充電器７により略一定の充電電流を給電されて充電さ
れ、組み電池１の充電電流は電流センサ８で検出され、
電流検出回路９でデジタルデータに変換されて電池コン
トローラ４に送られる。
【００１７】この電池コントローラ４により制御される
組み電池１の充電制御の実際を図２のフローチャートを
参照して説明する。この充電制御ルーチンは、本実施例
による充電制御ルーチンの他に、放電制御ルーチンなど
その他の各種制御を行うルーチンとともに、それぞれメ
インルーチンの一部をなしており、外部から電池コンロ
トローラ４に入力されるなんらかの充電指令により開始
される。なお、このメインルーチンは所定の短いインタ
バルで実施されるものとする。
組み電池１の充電制御の実際を図２のフローチャートを
参照して説明する。この充電制御ルーチンは、本実施例
による充電制御ルーチンの他に、放電制御ルーチンなど
その他の各種制御を行うルーチンとともに、それぞれメ
インルーチンの一部をなしており、外部から電池コンロ
トローラ４に入力されるなんらかの充電指令により開始
される。なお、このメインルーチンは所定の短いインタ
バルで実施されるものとする。
【００１８】充電制御ルーチンが開始されると、まず電
池コントローラ４は充電器７に略一定電流による充電を
指令する（Ｓ１００）。充電電流の一定化のためには電
流センサ８で検出した充電電流の値により電池コントロ
ーラ４が充電器７の内部のスイッチング素子のＰＷＭ信
号のデューティ比を制御して行うのが好適ではあるが、
略一定電流での充電はこの実施例の充電制御における必
須要件ではない。
池コントローラ４は充電器７に略一定電流による充電を
指令する（Ｓ１００）。充電電流の一定化のためには電
流センサ８で検出した充電電流の値により電池コントロ
ーラ４が充電器７の内部のスイッチング素子のＰＷＭ信
号のデューティ比を制御して行うのが好適ではあるが、
略一定電流での充電はこの実施例の充電制御における必
須要件ではない。
【００１９】次に、電圧検出回路３、温度検出回路６及
び電流検出回路９から、各単電池２の端子電圧Ｖｉ、所
定の端子電圧２の温度Ｔｉ及び充電電流Ｉを読み込み
（Ｓ１０２）、読み込んだ各端子電圧Ｖｉ及び各温度Ｔ
ｉについて、所定の単位アンペアアワーｄＡｈ当たりの
それらの増加量ｄＶｉ及びｄＴｉを算出する（Ｓ１０
４）。なお、ここでいう単位アンペアアワーｄＡｈと
は、組み電池１へ投入する小さい一定の入力電力量を意
味する。もちろん、既に知られているように、各端子電
圧Ｖｉ及び各温度Ｔｉの増加率を単位時間ｄｔ当たりで
算出してもよい。
び電流検出回路９から、各単電池２の端子電圧Ｖｉ、所
定の端子電圧２の温度Ｔｉ及び充電電流Ｉを読み込み
（Ｓ１０２）、読み込んだ各端子電圧Ｖｉ及び各温度Ｔ
ｉについて、所定の単位アンペアアワーｄＡｈ当たりの
それらの増加量ｄＶｉ及びｄＴｉを算出する（Ｓ１０
４）。なお、ここでいう単位アンペアアワーｄＡｈと
は、組み電池１へ投入する小さい一定の入力電力量を意
味する。もちろん、既に知られているように、各端子電
圧Ｖｉ及び各温度Ｔｉの増加率を単位時間ｄｔ当たりで
算出してもよい。
【００２０】次にＳ１０６にて、既にもうＳ１０８にて
ピーク値到達またはしきい値超過を生じたことを判定
し、それを電池番号を既にメモリに書き込み済みである
かどうかを調べ、そうであればＳ１０８、１１０をジャ
ンプしてＳ１１２へ進み、そうでなければＳ１０８へ進
んで、ピーク値到達またはしきい値超過が生じたかどう
かを判定する。すなわち、Ｓ１０８では、算出した端子
電圧Ｖｉの増加率ｄＶｉ／ｄＡｈのどれかがピーク値に
到達したか、又は、温度Ｔｉの上昇率ｄＴｉ／ｄＡｈの
どれかがしきい値を超過したかどうかを判定し、ピーク
値到達またはしきい値超過が検出できなければ、まだど
の単電池２も満充電ではないと判定してメインルーチン
にリターンする。なお、ピーク値到達またはしきい値超
過かどうかは、所定時間ごとに求められるこれらデータ
ｄＶｉ／ｄＡｈやｄＴｉ／ｄＡｈの増加量が前回のそれ
らの増加量より所定値以上減少したかどうかで求めるこ
とが簡便である。
ピーク値到達またはしきい値超過を生じたことを判定
し、それを電池番号を既にメモリに書き込み済みである
かどうかを調べ、そうであればＳ１０８、１１０をジャ
ンプしてＳ１１２へ進み、そうでなければＳ１０８へ進
んで、ピーク値到達またはしきい値超過が生じたかどう
かを判定する。すなわち、Ｓ１０８では、算出した端子
電圧Ｖｉの増加率ｄＶｉ／ｄＡｈのどれかがピーク値に
到達したか、又は、温度Ｔｉの上昇率ｄＴｉ／ｄＡｈの
どれかがしきい値を超過したかどうかを判定し、ピーク
値到達またはしきい値超過が検出できなければ、まだど
の単電池２も満充電ではないと判定してメインルーチン
にリターンする。なお、ピーク値到達またはしきい値超
過かどうかは、所定時間ごとに求められるこれらデータ
ｄＶｉ／ｄＡｈやｄＴｉ／ｄＡｈの増加量が前回のそれ
らの増加量より所定値以上減少したかどうかで求めるこ
とが簡便である。
【００２１】Ｓ１０８にて各データｄＶｉ／ｄＡｈやｄ
Ｔｉ／ｄＡｈのどれかがピーク値到達またはしきい値超
過であると判定されれば、このピーク値到達またはしき
い値超過をつけた単電池２の番号が電池コントローラ４
に内蔵されるメモリに番号データＡとして記憶される
（Ｓ１１０）。なお、それぞれが本発明でいう電池モジ
ュールをなす各単電池２には、その最高電位のものから
順に番地がつけられている。
Ｔｉ／ｄＡｈのどれかがピーク値到達またはしきい値超
過であると判定されれば、このピーク値到達またはしき
い値超過をつけた単電池２の番号が電池コントローラ４
に内蔵されるメモリに番号データＡとして記憶される
（Ｓ１１０）。なお、それぞれが本発明でいう電池モジ
ュールをなす各単電池２には、その最高電位のものから
順に番地がつけられている。
【００２２】次に、Ｓ１０６でピーク値到達またはしき
い値超過と判定されたデータと異なる種類のデータがピ
ーク値到達またはしきい値超過となったかどうかを調べ
る（Ｓ１１２）。更に具体的に説明すれば、Ｓ１０８
で、どれかの端子電圧増加率ｄＶｉ／ｄＡｈがどれかの
温度上昇率ｄＴｉ／ｄＡｈのしきい値超過よりも先にピ
ーク値到達となれば、Ｓ１１２ではどれかの温度上昇率
ｄＴｉ／ｄＡｈがしきい値超過となったかどうかを調
べ、逆に、どれかの温度上昇率ｄＴｉ／ｄＡｈがどれか
の端子電圧増加率ｄＶｉ／ｄＡｈのピーク値到達よりも
先にしきい値超過となれば、Ｓ１１２ではどれかの端子
電圧増加率ｄＶｉ／ｄＡｈがピーク値到達となったかど
うかを調べる。
い値超過と判定されたデータと異なる種類のデータがピ
ーク値到達またはしきい値超過となったかどうかを調べ
る（Ｓ１１２）。更に具体的に説明すれば、Ｓ１０８
で、どれかの端子電圧増加率ｄＶｉ／ｄＡｈがどれかの
温度上昇率ｄＴｉ／ｄＡｈのしきい値超過よりも先にピ
ーク値到達となれば、Ｓ１１２ではどれかの温度上昇率
ｄＴｉ／ｄＡｈがしきい値超過となったかどうかを調
べ、逆に、どれかの温度上昇率ｄＴｉ／ｄＡｈがどれか
の端子電圧増加率ｄＶｉ／ｄＡｈのピーク値到達よりも
先にしきい値超過となれば、Ｓ１１２ではどれかの端子
電圧増加率ｄＶｉ／ｄＡｈがピーク値到達となったかど
うかを調べる。
【００２３】もし、Ｓ１１２で電圧式満充電判定及び温
度式満充電判定ピークの残る一方が検出できなければ、
Ｓ１０８でのピーク検出から所定時間経過したかどうか
を調べ（Ｓ１１４）、経過していなければメインルーチ
ンへリターンし、経過していれば、他方のピークの発生
が異常に遅延しているものと判定して、それをメモリし
（Ｓ１１６）してから、Ｓ１２４へ進んで充電器７に充
電動作の停止を指令する。
度式満充電判定ピークの残る一方が検出できなければ、
Ｓ１０８でのピーク検出から所定時間経過したかどうか
を調べ（Ｓ１１４）、経過していなければメインルーチ
ンへリターンし、経過していれば、他方のピークの発生
が異常に遅延しているものと判定して、それをメモリし
（Ｓ１１６）してから、Ｓ１２４へ進んで充電器７に充
電動作の停止を指令する。
【００２４】Ｓ１１２にて、電圧式満充電判定及び温度
式満充電判定ピークの残る一方が検出できれば、一方の
満充電検出（Ｓ１０８）から他方の満充電検出（Ｓ１１
２）までそれほど時間が経っておらず正常であると判定
して、Ｓ１１２にて満充電となった単電池２の番号を番
号データＢとして記憶する（Ｓ１１８）。次に、記憶す
る番号データＡとＢとが一致するかどうかを調べ（Ｓ１
２０）、一致すれば、一致するとの情報をメモリに書き
込み（Ｓ１２２）、一致しなければ、高価で数少ない温
度センサ５の一つをこのもっとも早く端子電圧上昇ピー
クを生じさせる単電池２に付け変えるように要望する温
度センサ位置変更要求を出力して（Ｓ１２４）、充電器
７に充電停止を指令する（Ｓ１２６）。なお、Ｓ１２４
における温度センサ位置変更要求は、記憶する番号デー
タＡとＢとが一致せず、かつ、端子電圧増加率ｄＶｉ／
ｄＡｈのピーク値到達が温度上昇率ｄＴｉ／ｄＡｈのし
きい値超過より先行する場合のみ、実施してもよい。
式満充電判定ピークの残る一方が検出できれば、一方の
満充電検出（Ｓ１０８）から他方の満充電検出（Ｓ１１
２）までそれほど時間が経っておらず正常であると判定
して、Ｓ１１２にて満充電となった単電池２の番号を番
号データＢとして記憶する（Ｓ１１８）。次に、記憶す
る番号データＡとＢとが一致するかどうかを調べ（Ｓ１
２０）、一致すれば、一致するとの情報をメモリに書き
込み（Ｓ１２２）、一致しなければ、高価で数少ない温
度センサ５の一つをこのもっとも早く端子電圧上昇ピー
クを生じさせる単電池２に付け変えるように要望する温
度センサ位置変更要求を出力して（Ｓ１２４）、充電器
７に充電停止を指令する（Ｓ１２６）。なお、Ｓ１２４
における温度センサ位置変更要求は、記憶する番号デー
タＡとＢとが一致せず、かつ、端子電圧増加率ｄＶｉ／
ｄＡｈのピーク値到達が温度上昇率ｄＴｉ／ｄＡｈのし
きい値超過より先行する場合のみ、実施してもよい。
【００２５】上記説明したこの実施例の充電制御によれ
ば、端子電圧Ｖｉの増加率ｄＶｉ／ｄＡｈが最初にピー
ク値到達となる単電池２の番号、及び、温度Ｔｉの上昇
率ｄＴｉ／ｄＡｈが最初にしきい値超過となる単電池２
の番号を記憶するので、組み電池１の点検に際し、この
電池番号の単電池２すなわち最も充電容量が小さい単電
池２を調べたり、交換するだけで組み電池１の容量電池
を大幅に増加することが期待できる。すなわち、組み電
池１を構成するきわめて多数の単電池２のすべてまたは
多くが同時に異常劣化したり、突発故障したりすること
は少ないので、単電池２の単発的な早期劣化や突発異常
に容易に対処することができる。
ば、端子電圧Ｖｉの増加率ｄＶｉ／ｄＡｈが最初にピー
ク値到達となる単電池２の番号、及び、温度Ｔｉの上昇
率ｄＴｉ／ｄＡｈが最初にしきい値超過となる単電池２
の番号を記憶するので、組み電池１の点検に際し、この
電池番号の単電池２すなわち最も充電容量が小さい単電
池２を調べたり、交換するだけで組み電池１の容量電池
を大幅に増加することが期待できる。すなわち、組み電
池１を構成するきわめて多数の単電池２のすべてまたは
多くが同時に異常劣化したり、突発故障したりすること
は少ないので、単電池２の単発的な早期劣化や突発異常
に容易に対処することができる。
【００２６】なお、上記実施例では、両満充電判定方式
で最初に満充電となる単電池２の番号だけをそれぞれ記
憶したが、満充電判定方式には種々あるので、他の満充
電判定方式を採用して最初に満充電となる単電池２の番
号を記憶してもよいことはもちろんである。また、全部
の単電池２のうち、充電中における端子電圧増加率が大
きい単電池２を一個乃至複数選択してそれらの電池番号
を記憶しても同様の作用効果を奏することができる。
で最初に満充電となる単電池２の番号だけをそれぞれ記
憶したが、満充電判定方式には種々あるので、他の満充
電判定方式を採用して最初に満充電となる単電池２の番
号を記憶してもよいことはもちろんである。また、全部
の単電池２のうち、充電中における端子電圧増加率が大
きい単電池２を一個乃至複数選択してそれらの電池番号
を記憶しても同様の作用効果を奏することができる。
【００２７】更に、上記実施例では、それぞれ異なる電
池モジュールを構成する単電池２ごとに端子電圧を検出
したが、互いに隣接して縦続接続された複数の単電池２
で構成される電池モジュールごとに端子電圧の増加率を
調べることも可能であることはもちろんである。
池モジュールを構成する単電池２ごとに端子電圧を検出
したが、互いに隣接して縦続接続された複数の単電池２
で構成される電池モジュールごとに端子電圧の増加率を
調べることも可能であることはもちろんである。
【００２８】
【実施例２】本発明の組み電池の充電制御装置の他の実
施例を図３に示すフローチャートを参照して以下に説明
する。このフローチャートは、図２に示す実施例１の充
電制御ルーチンにおいて、Ｓ１１８とＳ１２０の間にて
実施されるものであって、Ｓ１０８またはＳ１１２にお
ける各端子電圧Ｖｉの増加率ｄＶｉ／ｄＡｈのどれかが
ピーク値到達、又は、各温度Ｔｉの上昇率ｄＴｉ／ｄＡ
ｈのどれかがしきい値超過となる場合に、充電開始から
この到達または超過までの経過時間が所定のしきい値よ
り短いかどうかを調べ、短い場合に、充電異常を出力す
るものである。
施例を図３に示すフローチャートを参照して以下に説明
する。このフローチャートは、図２に示す実施例１の充
電制御ルーチンにおいて、Ｓ１１８とＳ１２０の間にて
実施されるものであって、Ｓ１０８またはＳ１１２にお
ける各端子電圧Ｖｉの増加率ｄＶｉ／ｄＡｈのどれかが
ピーク値到達、又は、各温度Ｔｉの上昇率ｄＴｉ／ｄＡ
ｈのどれかがしきい値超過となる場合に、充電開始から
この到達または超過までの経過時間が所定のしきい値よ
り短いかどうかを調べ、短い場合に、充電異常を出力す
るものである。
【００２９】なお、上記所定のしきい値は、充電開始前
の組み電池１の推定残存容量に連動して変更されること
はもちろんである。また、上記所定のしきい値は、充電
時の温度に連動して変更されることもできる。この場
合、しきい値と、推定残存容量や温度との間の関係を示
すマップは電池コントローラ４に記憶される。このよう
にすれば、異常に満充電までの充電時間が短い場合を警
報することができ、更に、このような異常は最初に満充
電となる単電池２の異常であることが多いので、最初に
満充電となる電池番号の記憶による利便性が一層高い。
の組み電池１の推定残存容量に連動して変更されること
はもちろんである。また、上記所定のしきい値は、充電
時の温度に連動して変更されることもできる。この場
合、しきい値と、推定残存容量や温度との間の関係を示
すマップは電池コントローラ４に記憶される。このよう
にすれば、異常に満充電までの充電時間が短い場合を警
報することができ、更に、このような異常は最初に満充
電となる単電池２の異常であることが多いので、最初に
満充電となる電池番号の記憶による利便性が一層高い。
【００３０】
【実施例３】本発明の組み電池の充電制御装置の更に他
の実施例を図４に示すフローチャートを参照して以下に
説明する。このフローチャートは、図３に示す実施例２
の充電制御ルーチンにおいて、Ｓ２０２に代えて、Ｓ３
００、Ｓ３０２のステップを実行することを特徴とする
ものである。
の実施例を図４に示すフローチャートを参照して以下に
説明する。このフローチャートは、図３に示す実施例２
の充電制御ルーチンにおいて、Ｓ２０２に代えて、Ｓ３
００、Ｓ３０２のステップを実行することを特徴とする
ものである。
【００３１】Ｓ３００では、Ｓ２００にて充電開始から
の満充電検出が残存容量からみて異常に早い場合に、最
初に満充電となる電池番号が前回、前々回の充電時にお
ける最初に満充電となる電池番号と同じであり、かつ、
前回、前々回の充電時にもこのような充電開始からの満
充電検出が残存容量からみて異常に早かったかどうかを
調べ、そうである場合に、この早期満充電となって電池
番号がメモリされる単電池２の交換を要求する信号を出
力する（Ｓ３０２）。
の満充電検出が残存容量からみて異常に早い場合に、最
初に満充電となる電池番号が前回、前々回の充電時にお
ける最初に満充電となる電池番号と同じであり、かつ、
前回、前々回の充電時にもこのような充電開始からの満
充電検出が残存容量からみて異常に早かったかどうかを
調べ、そうである場合に、この早期満充電となって電池
番号がメモリされる単電池２の交換を要求する信号を出
力する（Ｓ３０２）。
【００３２】このようにすれば、一部の単電池２の早期
劣化や突発異常に一層容易に対処することができる。
劣化や突発異常に一層容易に対処することができる。
【００３３】
【実施例４】本発明の組み電池の充電制御装置の更に他
の実施例を図５に示すフローチャートを参照して以下に
説明する。このフローチャートは、図２に示す実施例２
の充電制御ルーチンにおいて、Ｓ１２４を図５に示すＳ
１３４に変更したものである。
の実施例を図５に示すフローチャートを参照して以下に
説明する。このフローチャートは、図２に示す実施例２
の充電制御ルーチンにおいて、Ｓ１２４を図５に示すＳ
１３４に変更したものである。
【００３４】すなわち、Ｓ１２０にて記憶する番号デー
タ（電池番号）ＡとＢとが一致しなければ、あらかじめ
記憶するマップに基づいて、電圧上昇率が最初にピーク
値到達した電池は温度センサを持っているかどうかを調
べ、もっていれば、この温度センサが不良であるかまた
はこの温度センサの電池上の取り付け位置が悪いためで
あるので、それに対応するように警報し（Ｓ１３２）、
そうでなければ他の単電池から取り外した温度センサを
この電圧上昇率が最初にピーク値到達した電池に付け替
えるように警報する（Ｓ１３４）。
タ（電池番号）ＡとＢとが一致しなければ、あらかじめ
記憶するマップに基づいて、電圧上昇率が最初にピーク
値到達した電池は温度センサを持っているかどうかを調
べ、もっていれば、この温度センサが不良であるかまた
はこの温度センサの電池上の取り付け位置が悪いためで
あるので、それに対応するように警報し（Ｓ１３２）、
そうでなければ他の単電池から取り外した温度センサを
この電圧上昇率が最初にピーク値到達した電池に付け替
えるように警報する（Ｓ１３４）。
【図１】 実施例１の組み電池の充電制御装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】 図１に示す組み電池の充電制御装置の充電制
御動作を示すフローチャートである。
御動作を示すフローチャートである。
【図３】 図２に示す組み電池の充電制御装置の充電制
御動作の変形例を示すフローチャートである。
御動作の変形例を示すフローチャートである。
【図４】 図３に示す組み電池の充電制御装置の充電制
御動作の変形例を示すフローチャートである。
御動作の変形例を示すフローチャートである。
【図５】 図２に示す組み電池の充電制御装置の充電制
御動作の変形例を示すフローチャートである。実施例４
を示すフローチャートである。
御動作の変形例を示すフローチャートである。実施例４
を示すフローチャートである。
１は組み電池、２は単電池（電池モジュール）、３は温
度センサ（温度検出部）、４は電池コントローラ（Ｓ１
０８、Ｓ１１２は電圧式満充電判定手段、温度式満充電
判定手段）、Ｓ１１０、Ｓ１１８は第一の記憶手段、第
二の記憶手段）
度センサ（温度検出部）、４は電池コントローラ（Ｓ１
０８、Ｓ１１２は電圧式満充電判定手段、温度式満充電
判定手段）、Ｓ１１０、Ｓ１１８は第一の記憶手段、第
二の記憶手段）
フロントページの続き (72)発明者 山下 貴史 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 河合 利幸 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA03 CA01 CA11 CB01 CC02 EA08 FA06 GC05 5H030 AA03 AS08 AS18 BB04 DD08 FF22 FF43 FF51
Claims (5)
- 【請求項１】一乃至縦続接続された複数の単電池からな
り組み電池を構成する複数の電池モジュールの端子電圧
を個別に検出する複数の電圧検出部と、 充電時に前記端子電圧に基づいて前記組み電池の満充電
を判定する電圧式満充電判定手段と、 前記組み電池の所定位置の前記電池モジュールの温度を
個別に検出する複数の温度検出部と、 充電時に前記温度に基づいて前記組み電池の満充電を判
定する温度式満充電判定手段と、 を備える組み電池の充電制御装置において、 前記電圧式満充電判定手段により他の前記電池モジュー
ルよりも早期に満充電と判定された前記電池モジュール
の番号を記憶する第一の記憶手段を備えることを特徴と
する組み電池の充電制御装置。 - 【請求項２】請求項１記載の組み電池の充電制御装置に
おいて、 前記電圧式満充電判定手段は、算出した各前記電池モジ
ュールの端子電圧増加率の少なくとも一つがピーク値到
達またはしきい値超過となる場合に前記満充電と判定
し、 前記温度式満充電判定手段は、算出した各前記電池モジ
ュールの温度上昇率の少なくとも一つがピーク値到達ま
たはしきい値超過となる場合に前記満充電と判定するこ
とを特徴とする組み電池の充電制御装置。 - 【請求項３】請求項１記載の組み電池の充電制御装置に
おいて、 前記温度式満充電判定手段により他の前記電池モジュー
ルよりも早期に満充電と判定された前記電池モジュール
の番号を記憶する第二の記憶手段を備えることを特徴と
する組み電池の充電制御装置。 - 【請求項４】請求項１記載の組み電池の充電制御装置に
おいて、 前記温度式満充電判定手段により他の前記電池モジュー
ルよりも早期に満充電と判定された前記電池モジュール
の番号と、前記電圧式満充電判定手段により他の前記電
池モジュールよりも早期に満充電と判定された前記電池
モジュールの番号とが不一致である場合に、温度センサ
付け替え要求を出力する手段を有することを特徴とする
組み電池の満充電判定装置。 - 【請求項５】請求項１記載の組み電池の充電制御装置に
おいて、 前記電圧式満充電判定手段により他の前記電池モジュー
ルよりも早期に満充電と判定された前記電池モジュール
に前記温度検出部が設けられているかどうかを判定する
手段を有することを特徴とする組み電池の満充電判定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17705198A JP3859870B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 組み電池の充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17705198A JP3859870B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 組み電池の充電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000014028A true JP2000014028A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3859870B2 JP3859870B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=16024285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17705198A Expired - Fee Related JP3859870B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 組み電池の充電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3859870B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001063681A1 (en) * | 2000-02-25 | 2001-08-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Battery pack |
| EP1130736A2 (en) * | 2000-01-24 | 2001-09-05 | Makita Corporation | Battery charging device |
| US7018731B2 (en) * | 2002-01-31 | 2006-03-28 | Alcatel | End-of-discharge control apparatus for a battery of rechargeable electrochemical cells |
| JPWO2013051104A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2015-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 充電制御装置および充電制御方法 |
| JP2016091909A (ja) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 本田技研工業株式会社 | 蓄電モジュールの交換方法 |
| CN112895976A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-04 | 重庆峘能电动车科技有限公司 | 电芯预警保护方法及系统 |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5332324U (ja) * | 1976-08-27 | 1978-03-20 | ||
| JPH07311248A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Nippondenso Co Ltd | 組電池の劣化電池検出装置 |
| JPH09139237A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 組電池の監視装置 |
| JPH1152033A (ja) * | 1997-08-07 | 1999-02-26 | Mitsubishi Motors Corp | バッテリの劣化判定装置 |
| JPH11149944A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池の電池状態診断装置、モジュール充放電器および電気車 |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP17705198A patent/JP3859870B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1130736A3 (en) * | 2000-01-24 | 2004-12-29 | Makita Corporation | Battery charging device |
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| US6811921B2 (en) | 2000-02-25 | 2004-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Battery pack |
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| US7018731B2 (en) * | 2002-01-31 | 2006-03-28 | Alcatel | End-of-discharge control apparatus for a battery of rechargeable electrochemical cells |
| JPWO2013051104A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2015-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 充電制御装置および充電制御方法 |
| US9608468B2 (en) | 2011-10-04 | 2017-03-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charge control apparatus and charge control method |
| JP2016091909A (ja) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 本田技研工業株式会社 | 蓄電モジュールの交換方法 |
| CN112895976A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-04 | 重庆峘能电动车科技有限公司 | 电芯预警保护方法及系统 |
| CN112895976B (zh) * | 2021-02-01 | 2022-06-24 | 重庆峘能电动车科技有限公司 | 电芯预警保护方法及系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3859870B2 (ja) | 2006-12-20 |
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