JP2000323178A - 組電池の充電制御装置 - Google Patents
組電池の充電制御装置Info
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- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
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Abstract
あっても、電池温度の時間変化dT/dtを精度よく制
御することができる組電池の充電制御装置を提供する。 【解決手段】 水冷構造を有するEV電池の充電制御装
置100は、組電池1を冷却する冷却水の冷却水温度を
検出する冷却水温度センサ4と、組電池1の電池温度を
検出する電池温度センサ3と、組電池1の環境温度を検
出する環境温度センサ2と、冷却水温度センサ4により
検出された冷却水温度と、電池温度センサ3により検出
された電池温度と、環境温度センサ2により検出された
環境温度とに基づいて、組電池1の充電を制御するコン
トロールユニット9とを備える。
Description
組電池の充電制御装置に関し、特に組電池の環境温度を
用いて組電池の充電を制御する組電池の充電制御装置に
関する。
部温度を制御することにより伝熱プレートを通じて単バ
ッテリの温度制御を行う技術が開示されている。
電池温度の時間変化dT/dtは電池温度TBと冷媒温
度TAとに基づいて下記の式に基づいて制御される。
電池温度の時間変化dT/dtは電池温度TBと冷却水
温度TWとに基づいて下記の式によって制御される。
する組電池では、組電池の温度は冷却水温度のみならず
環境温度によっても影響を受ける。このため、電池温度
の時間変化dT/dtを電池温度と冷却水温度とのみに
基づいて制御すると、環境温度と冷却水温度との差が大
きい場合には、精度よく電池温度の時間変化dT/dt
を制御することができない。
場合には電池温度が環境温度の影響を受けるので、環境
温度の違いにより電池温度の時間変化dT/dtのベー
スラインが異なるので、電池の充電量が環境温度によっ
て大きくばらつく。
の差が大きい場合であっても、電池温度の時間変化dT
/dtを精度よく制御することができる組電池の充電制
御装置を提供することにある。
の充電量のばらつきが小さい組電池の充電制御装置を提
供することにある。
電制御装置は、冷却構造を有する組電池の充電制御装置
であって、前記組電池を冷却する冷媒の冷媒温度を検出
する冷媒温度センサと、前記組電池の電池温度を検出す
る電池温度センサと、前記組電池の環境温度を検出する
環境温度センサと、前記冷媒温度センサにより検出され
た前記冷媒温度と、前記電池温度センサにより検出され
た前記電池温度と、前記環境温度センサにより検出され
た前記環境温度とに基づいて、前記組電池の充電を制御
する制御部とを備え、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
TB-1)+(KW/1+k)×(TB−(TW+kTA)/
(1+k))+((k×kA)/(1+k))×(TB
−((TW+k×TA)/(1+k))、但し、dT/d
t:電池温度の時間変化、TW:冷媒温度、TA:環境温
度、TB:電池温度、KW:冷媒への放熱係数、kA:
環境への放熱係数、k:電池の最終到達温度を定める係
数、とした場合において、前記電池温度の時間変化dT
/dtの値に基づいて前記組電池の充電を制御してもよ
い。本発明に係るEV電池の充電制御装置は、水冷構造
を有するEV電池の充電制御装置であって、前記EV電
池を冷却する冷却水の冷却水温度を検出する冷却水温度
センサと、前記EV電池の電池温度を検出する電池温度
センサと、前記EV電池の環境温度を検出する環境温度
センサと、前記冷却水温度センサにより検出された前記
冷却水温度と、前記電池温度センサにより検出された前
記電池温度と、前記環境温度センサにより検出された前
記環境温度とに基づいて、前記EV電池の充電を制御す
る制御部とを備え、そのことにより上記目的が達成され
る。
TB-1)+(KW/1+k)×(TB−(TW+kTA)/
(1+k))+((k×kA)/(1+k))×(TB
−((TW+k×TA)/(1+k))但し、dT/d
t:電池温度の時間変化、TW:冷却水温度、TA:環境
温度、TB:電池温度、KW:冷却水への放熱係数、k
A:環境への放熱係数、k:電池の最終到達温度を定め
る係数、とした場合において、前記電池温度の時間変化
dT/dtの値に基づいて前記EV電池の充電を制御し
てもよい。
自動車用電池(EV電池)の充電制御装置100の構成
を示す。組電池1は、単位電池1−1、単位電池1−
2、…、単位電池1−nを備える。単位電池1−1、単
位電池1−2、…、単位電池1−nは直列に接続され
る。
る冷却水温度調節・循環器7を備える。組電池充電制御
装置100は、単位電池1−2を冷却する冷却水の冷却
水温度TWを検出する冷却水温度センサ4と、単位電池
1−2の電池温度TBを検出する電池温度センサ3と、
組電池1の環境温度TAを検出する環境温度センサ2と
を備える。
4により検出された冷却水温度Twと、電池温度センサ
3により検出された電池温度TBと、環境温度センサ2
により検出された環境温度TAとに基づいて、組電池1
の充電を制御するコントロールユニット9をさらに備え
る。
環境温度センサ2とは、検出ユニット8に接続される。
検出ユニット8は、冷却水温度センサ4により検出され
た冷却水温度Twと、電池温度センサ3により検出され
た電池温度TBと、環境温度センサ2により検出された
環境温度TAとをコントロールユニットに与える。
用電源10とモータ6とアクセル5とをさらに備える。
コントロールユニット9は、充電装置11により組電池
1の充電を制御する。
1)によって定められる電池温度の時間変化dT/dt
によって、充電装置11により組電池1の充電を制御す
る。
(1+k)は、冷却水と環境温度とによって決定される
電池の最終温度に相当する。コントロールユニット9
は、上記の(式1)によって定められる電池温度の時間
変化dT/dtの値に基づいて組電池の充電を制御す
る。
における電池温度の時間変化dT/dtと充電電気量と
の関係を示すグラフである。
度の時間変化dT/dtの値に基づいてコントロールユ
ニット9が充電装置11により組電池1の充電を制御し
た結果が、環境温度TA=0℃、環境温度TA=25℃お
よび環境温度TA=45℃の場合についてそれぞれ示さ
れている。冷却構造を有する組電池において、再現性の
良い電池温度の時間変化dT/dt値が得られる事が示
されている。
池温度の時間変化dT/dtと充電電気量との関係を示
すグラフである。
環境温度TA=0℃、環境温度TA=25℃および環境温
度TA=45℃の場合について、電池温度の時間変化d
T/dtの値のベースラインが異なっている。
境温度TAを用いた充電制御によれば、環境温度TA=0
℃、環境温度TA=25℃および環境温度TA=45℃の
それぞれの場合について、電池温度の時間変化dT/d
tの値のベースラインは変化が無く同一である。このた
め、充電量の温度ばらつきを小さくすることができる。
示される先行技術は、外部温度を制御することにより伝
熱プレートを通じて単バッテリの温度制御を行う。これ
に対して本発明では、外部温度(環境温度TA)はパラ
メータの1つにすぎず、外部温度を制御することはな
い。本発明は、伝熱プレートの内部の温度を外部温度に
合わせて制御する。
充電制御装置100によれば、冷却水温度センサ4によ
り検出された冷却水温度TWと、電池温度センサ3によ
り検出された電池温度TBと、環境温度センサ2により
検出された環境温度TAとに基づいて、組電池1の充電
を制御するので、環境温度TAと冷却水温度TWとの差が
大きい場合であっても、電池温度の時間変化dT/dt
を精度よく制御することができる。
御装置100によれば、環境温度T Aが違っていても電
池温度の時間変化dT/dtのベースラインが変化しな
いで、環境温度TAによる電池の充電量のばらつきを小
さくすることができる。
えばEV電池であればよい。本実施の形態では、冷媒と
して冷却水を用いる例を説明したが本発明はこれに限定
されない。冷媒は、例えばフロンガス等の水以外のもの
であっても良い。
と冷却水温度との差が大きい場合であっても、電池温度
の時間変化dT/dtを精度よく制御することができる
組電池の充電制御装置を提供することができる。
池の充電量のばらつきが小さい組電池の充電制御装置を
提供することができる。
成図である。
温度の時間変化dT/dtと充電電気量との関係を示す
グラフである。
化dT/dtと充電電気量との関係を示すグラフであ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 冷却構造を有する組電池の充電制御装置
であって、 前記組電池を冷却する冷媒の冷媒温度を検出する冷媒温
度センサと、 前記組電池の電池温度を検出する電池温度センサと、 前記組電池の環境温度を検出する環境温度センサと、 前記冷媒温度センサにより検出された前記冷媒温度と、
前記電池温度センサにより検出された前記電池温度と、
前記環境温度センサにより検出された前記環境温度とに
基づいて、前記組電池の充電を制御する制御部とを備え
る組電池の充電制御装置。 - 【請求項2】 水冷構造を有するEV電池の充電制御装
置であって、 前記EV電池を冷却する冷却水の冷却水温度を検出する
冷却水温度センサと、 前記EV電池の電池温度を検出する電池温度センサと、 前記EV電池の環境温度を検出する環境温度センサと、 前記冷却水温度センサにより検出された前記冷却水温度
と、前記電池温度センサにより検出された前記電池温度
と、前記環境温度センサにより検出された前記環境温度
とに基づいて、前記EV電池の充電を制御する制御部と
を備えるEV電池の充電制御装置。 - 【請求項3】 前記制御部は、 dT/dt=(TB−TB-1)+(KW/1+k)×(T
B−(TW+kTA)/(1+k))+((k×kA)/
(1+k))×(TB−((TW+k×TA)/(1+
k))、 但し、 dT/dt:電池温度の時間変化、 TW:冷媒温度、 TA:環境温度、 TB:電池温度、 KW:冷媒への放熱係数、 kA:環境への放熱係数、 k:電池の最終到達温度を定める係数、 とした場合において、前記電池温度の時間変化dT/d
tの値に基づいて前記組電池の充電を制御する、請求項
1に記載の組電池の充電制御装置。 - 【請求項4】 前記制御部は、 dT/dt=(TB−TB-1)+(KW/1+k)×(T
B−(TW+kTA)/(1+k))+((k×kA)/
(1+k))×(TB−((TW+k×TA)/(1+
k))、 但し、 dT/dt:電池温度の時間変化、 TW:冷却水温度、 TA:環境温度、 TB:電池温度、 KW:冷却水への放熱係数、 kA:環境への放熱係数、 k:電池の最終到達温度を定める係数、 とした場合において、前記電池温度の時間変化dT/d
tの値に基づいて前記EV電池の充電を制御する、請求
項2に記載のEV電池の充電制御装置。
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