JP2001161004A - バッテリーパックの制御方法 - Google Patents
バッテリーパックの制御方法Info
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度によるバッテリーパックの熱暴走を有効
に阻止する。 【解決手段】 バッテリーパックの制御方法は、バッテ
リーパック１の残存容量を、上限容量と下限容量との間
の実使用領域に制御しながら充放電させる。さらに、周
囲温度や電池温度が温度が高いときには、上限容量を低
くして充放電させる。
に阻止する。 【解決手段】 バッテリーパックの制御方法は、バッテ
リーパック１の残存容量を、上限容量と下限容量との間
の実使用領域に制御しながら充放電させる。さらに、周
囲温度や電池温度が温度が高いときには、上限容量を低
くして充放電させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はバッテリーパックを
充放電させる制御方法に関する。
充放電させる制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車を走行させるモータを駆動す
るバッテリーパックは、極めて過酷な環境で使用され
る。バッテリーパックを配設している車内温度が大幅に
変動するからである。とくに、夏期における車内温度は
極めて高温に上昇することがある。バッテリーパック
は、高温になると自己放電が激しくなって発熱する。温
度が非常に高い環境にあって、さらに発熱量が多くなる
と、バッテリーパックは熱暴走して発煙するなど、周囲
環境に多大な弊害を及ぼす。とくに、自動車を走行させ
るモータを駆動するバッテリーパックは、大容量の電池
を多数に使用しているので、高温時における自己放電に
よる発熱量が極めて大きく、熱暴走する確率が高くな
る。
るバッテリーパックは、極めて過酷な環境で使用され
る。バッテリーパックを配設している車内温度が大幅に
変動するからである。とくに、夏期における車内温度は
極めて高温に上昇することがある。バッテリーパック
は、高温になると自己放電が激しくなって発熱する。温
度が非常に高い環境にあって、さらに発熱量が多くなる
と、バッテリーパックは熱暴走して発煙するなど、周囲
環境に多大な弊害を及ぼす。とくに、自動車を走行させ
るモータを駆動するバッテリーパックは、大容量の電池
を多数に使用しているので、高温時における自己放電に
よる発熱量が極めて大きく、熱暴走する確率が高くな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電池が異常な高温にな
るのを防止するために、電池温度を検出してファンで強
制的に冷却している。電池温度が設定温度よりも高くな
ると、ファンが回転してバッテリーパックを冷却する。
バッテリーパックの温度は、周囲温度が高いとき、ある
いは、大電流で急速充電するときに高くなる。バッテリ
ーパックをエンジンで充電するとき、充電電流を制御し
てバッテリーパックの温度上昇を少なくできる。しかし
ながら、バッテリーパックは常にエンジンでは充電され
ない。たとえば、自動車が長い坂道を下るときに、回生
ブレーキによる発電電力で充電される。このとき、発電
電力を有効に利用するために、バッテリーパックの充電
電流が大きくなって、電池温度が高くなることがある。
ただ、この状態においては、電池温度を検出してファン
の運転を制御するので、電池温度が高くなるとファンを
運転して強制的に冷却できる。
るのを防止するために、電池温度を検出してファンで強
制的に冷却している。電池温度が設定温度よりも高くな
ると、ファンが回転してバッテリーパックを冷却する。
バッテリーパックの温度は、周囲温度が高いとき、ある
いは、大電流で急速充電するときに高くなる。バッテリ
ーパックをエンジンで充電するとき、充電電流を制御し
てバッテリーパックの温度上昇を少なくできる。しかし
ながら、バッテリーパックは常にエンジンでは充電され
ない。たとえば、自動車が長い坂道を下るときに、回生
ブレーキによる発電電力で充電される。このとき、発電
電力を有効に利用するために、バッテリーパックの充電
電流が大きくなって、電池温度が高くなることがある。
ただ、この状態においては、電池温度を検出してファン
の運転を制御するので、電池温度が高くなるとファンを
運転して強制的に冷却できる。
【０００４】しかしながら、自動車のイグニッションス
イッチをオフにすると、ファンの回転を制御する制御回
路が動作しなくなるので、この状態でバッテリーパック
の温度が異常に高くなると、自己放電による熱暴走を起
こすことがある。
イッチをオフにすると、ファンの回転を制御する制御回
路が動作しなくなるので、この状態でバッテリーパック
の温度が異常に高くなると、自己放電による熱暴走を起
こすことがある。
【０００５】本願出願人は、この欠点を解消するため
に、自動車のイグニッションスイッチがオフのときに、
温度と残存容量を検出して、温度が設定温度よりも高
く、しかも、電池の残存容量が熱暴走を起こす可能性の
ある容量よりも大きいときには、電池を強制的に放電さ
せて熱暴走を制御する方法を開発した。
に、自動車のイグニッションスイッチがオフのときに、
温度と残存容量を検出して、温度が設定温度よりも高
く、しかも、電池の残存容量が熱暴走を起こす可能性の
ある容量よりも大きいときには、電池を強制的に放電さ
せて熱暴走を制御する方法を開発した。
【０００６】この方法は、周囲温度が高くなったとき
に、バッテリーパックの残存容量を少なくして熱暴走を
防止するので、イグニッションスイッチをオフにした状
態においても、バッテリーパックの残存容量や温度を検
出する必要があり、この回路が電力を消費する欠点があ
る。また、この方法は、イグニッションスイッチをオフ
にする状態で、バッテリーパックの残存容量を検出する
電気回路を設ける必要があって、制御回路が複雑になる
欠点もある。
に、バッテリーパックの残存容量を少なくして熱暴走を
防止するので、イグニッションスイッチをオフにした状
態においても、バッテリーパックの残存容量や温度を検
出する必要があり、この回路が電力を消費する欠点があ
る。また、この方法は、イグニッションスイッチをオフ
にする状態で、バッテリーパックの残存容量を検出する
電気回路を設ける必要があって、制御回路が複雑になる
欠点もある。
【０００７】本発明は、さらにこの欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、極めて簡単な回路で、温度によるバッテリーパック
の熱暴走を有効に阻止できるバッテリーパックの制御方
法を提供することにある。
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、極めて簡単な回路で、温度によるバッテリーパック
の熱暴走を有効に阻止できるバッテリーパックの制御方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、複数の
バッテリーを直列及びまたは並列に接続しているバッテ
リーパックを充放電させる制御方法で、バッテリーパッ
クの残存容量を、上限容量と下限容量との間の実使用領
域に制御しながら充放電させる。さらに、外気温度や、
バッテリーパックを配設している周囲温度や、バッテリ
ーパックの表面温度を検出して、温度が高いときには、
上限容量を低くして充放電させる。
バッテリーを直列及びまたは並列に接続しているバッテ
リーパックを充放電させる制御方法で、バッテリーパッ
クの残存容量を、上限容量と下限容量との間の実使用領
域に制御しながら充放電させる。さらに、外気温度や、
バッテリーパックを配設している周囲温度や、バッテリ
ーパックの表面温度を検出して、温度が高いときには、
上限容量を低くして充放電させる。
【０００９】さらに、本発明の制御方法は、温度が高い
ときに、上限容量と下限容量の両方を低くして充放電さ
せることもできる。
ときに、上限容量と下限容量の両方を低くして充放電さ
せることもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのバッテリーパックの制御
方法を例示するものであって、本発明はバッテリーパッ
クの制御方法を以下のものに特定しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのバッテリーパックの制御
方法を例示するものであって、本発明はバッテリーパッ
クの制御方法を以下のものに特定しない。
【００１１】図１は本発明のバッテリーパックの制御方
法に使用する電気自動車の回路図を示す。本発明のバッ
テリーパックの制御方法は、エンジンとモータの両方で
車輪を駆動するハイブリッドカーに適している。それ
は、バッテリーパックを充放電しながら走行させるから
である。
法に使用する電気自動車の回路図を示す。本発明のバッ
テリーパックの制御方法は、エンジンとモータの両方で
車輪を駆動するハイブリッドカーに適している。それ
は、バッテリーパックを充放電しながら走行させるから
である。
【００１２】以下、自動車がハイブリッドカーである実
施例について詳述する。図１の回路図に示す装置は、自
動車の走行用のモータ４を駆動するバッテリーパック１
と、このバッテリーパック１の充放電を制御し、さら
に、バッテリーパック１を熱暴走しないようにファン３
を制御する制御装置２と、制御装置２に制御されてファ
ン３の回転を制御するファンコントローラ５と、ファン
コントローラ５にファン３を回転させるための電力を供
給するダウンコンバータ６とを備える。さらに、この装
置は、バッテリーパック１にインバータ７を介して走行
用のモータ４を接続している。
施例について詳述する。図１の回路図に示す装置は、自
動車の走行用のモータ４を駆動するバッテリーパック１
と、このバッテリーパック１の充放電を制御し、さら
に、バッテリーパック１を熱暴走しないようにファン３
を制御する制御装置２と、制御装置２に制御されてファ
ン３の回転を制御するファンコントローラ５と、ファン
コントローラ５にファン３を回転させるための電力を供
給するダウンコンバータ６とを備える。さらに、この装
置は、バッテリーパック１にインバータ７を介して走行
用のモータ４を接続している。
【００１３】制御装置２は、バッテリーパック１の充放
電とファンコントローラ５を制御し、さらに、温度と残
存容量を検出して、バッテリーパックの残存容量を制御
する。制御装置２は、バッテリーパック１の充放電を制
御して、バッテリーパック１の残存容量が、上限容量と
下限容量との間の実使用領域になるように充放電させ
る。バッテリーパック１を放電するときは、バッテリー
パック１でモータ４を回転させて自動車を走行させる。
バッテリーパック１は、エンジンで回転される発電機９
で充電され、あるいは自動車が回生ブレーキをかけると
きに、発電機に併用されるモータ４や、専用の発電機で
充電される。
電とファンコントローラ５を制御し、さらに、温度と残
存容量を検出して、バッテリーパックの残存容量を制御
する。制御装置２は、バッテリーパック１の充放電を制
御して、バッテリーパック１の残存容量が、上限容量と
下限容量との間の実使用領域になるように充放電させ
る。バッテリーパック１を放電するときは、バッテリー
パック１でモータ４を回転させて自動車を走行させる。
バッテリーパック１は、エンジンで回転される発電機９
で充電され、あるいは自動車が回生ブレーキをかけると
きに、発電機に併用されるモータ４や、専用の発電機で
充電される。
【００１４】制御装置２は温度を検出して、バッテリー
パック１が熱暴走しないように残存容量を制御する範囲
を変更する。制御装置２が、バッテリーパック１の熱暴
走を防止するために検出する温度は、外気温度、バッテ
リーパック１を配設している車内温度、バッテリーパッ
ク１の表面温度のいずれかである。自己放電が原因で電
池が熱暴走するのは、電池自体の温度が高いときであ
る。電池自体の温度が高くなるのは、外気温度や車内温
度が高いときである。したがって、制御装置２は、好ま
しくは、外気温度やバッテリーパックを配設している車
内温度を検出して電池の残存容量を制御する。ただし、
電池の表面温度を検出して、電池の残存容量を制御する
こともできる。
パック１が熱暴走しないように残存容量を制御する範囲
を変更する。制御装置２が、バッテリーパック１の熱暴
走を防止するために検出する温度は、外気温度、バッテ
リーパック１を配設している車内温度、バッテリーパッ
ク１の表面温度のいずれかである。自己放電が原因で電
池が熱暴走するのは、電池自体の温度が高いときであ
る。電池自体の温度が高くなるのは、外気温度や車内温
度が高いときである。したがって、制御装置２は、好ま
しくは、外気温度やバッテリーパックを配設している車
内温度を検出して電池の残存容量を制御する。ただし、
電池の表面温度を検出して、電池の残存容量を制御する
こともできる。
【００１５】制御装置２は、検出した温度で上限容量を
変更する。検出温度が高くなると、熱暴走を起こす可能
性が高くなるので、上限容量を低く変更する。たとえ
ば、検出温度が低いときは、図２に示すように、上限容
量を高く設定するが、検出温度が高くなると、図３に示
すように上限容量を低くする。
変更する。検出温度が高くなると、熱暴走を起こす可能
性が高くなるので、上限容量を低く変更する。たとえ
ば、検出温度が低いときは、図２に示すように、上限容
量を高く設定するが、検出温度が高くなると、図３に示
すように上限容量を低くする。
【００１６】上限容量を低く変更すると実使用領域が狭
くなる。実使用領域はバッテリーパックを充放電できる
範囲であるから、実使用領域が狭くなると、実質的にバ
ッテリーパックを放電できる容量が少なくなる。この欠
点は、図４に示すように、上限容量と下限容量の両方を
低くして解消できる。
くなる。実使用領域はバッテリーパックを充放電できる
範囲であるから、実使用領域が狭くなると、実質的にバ
ッテリーパックを放電できる容量が少なくなる。この欠
点は、図４に示すように、上限容量と下限容量の両方を
低くして解消できる。
【００１７】上限容量を低く設定すると、電池の熱暴走
をより確実に阻止できる。ただ、上限容量を低くするこ
とは、バッテリーパックを放電できる容量を減少させ
る。したがって、上限容量は、熱暴走を起こさない範囲
でできるかぎり高く設定するのがよい。上限容量と周囲
温度は、バッテリーパックに内蔵される電池のタイプや
大きさにより最適値に設定するが、たとえば、温度が低
いときの上限容量は、最大充電容量の５０〜７０％、好
ましくは約６０％に設定する。下限容量は、電池の寿命
を長くするために、たとえば、３０〜４５％、好ましく
は約４０％に設定する。
をより確実に阻止できる。ただ、上限容量を低くするこ
とは、バッテリーパックを放電できる容量を減少させ
る。したがって、上限容量は、熱暴走を起こさない範囲
でできるかぎり高く設定するのがよい。上限容量と周囲
温度は、バッテリーパックに内蔵される電池のタイプや
大きさにより最適値に設定するが、たとえば、温度が低
いときの上限容量は、最大充電容量の５０〜７０％、好
ましくは約６０％に設定する。下限容量は、電池の寿命
を長くするために、たとえば、３０〜４５％、好ましく
は約４０％に設定する。
【００１８】検出温度が高くなると、上限容量を低く
し、あるいは上限容量と下限容量の両方を低くする。上
限容量と下限容量をどの程度に低下させるかも、バッテ
リーパックに内蔵される二次電池のタイプや大きさを考
慮して最適値に設定する。
し、あるいは上限容量と下限容量の両方を低くする。上
限容量と下限容量をどの程度に低下させるかも、バッテ
リーパックに内蔵される二次電池のタイプや大きさを考
慮して最適値に設定する。
【００１９】表１は、Ｄサイズ（単１電池とおなじ外
形）のニッケル−水素電池６個を直列に設定した電源モ
ジュール１６本を、１段に８本平行に並べて２段に積み
重ねたものが、熱暴走する温度と残存容量を示してい
る。この表に示すように、残存容量が規格容量の７５％
ないし１００％である電池は、電池温度が１００℃以上
になると熱暴走する。これに対して、残存容量を規格容
量の５０％になるまで放電させた電池は、電池温度が１
２０℃になるまで熱暴走しない。
形）のニッケル−水素電池６個を直列に設定した電源モ
ジュール１６本を、１段に８本平行に並べて２段に積み
重ねたものが、熱暴走する温度と残存容量を示してい
る。この表に示すように、残存容量が規格容量の７５％
ないし１００％である電池は、電池温度が１００℃以上
になると熱暴走する。これに対して、残存容量を規格容
量の５０％になるまで放電させた電池は、電池温度が１
２０℃になるまで熱暴走しない。
【００２０】
【表１】
【００２１】以上の電池は、残存容量を５０％とする状
態では電池温度が１００℃において熱暴走しない。さら
に、残存容量を７５％とする状態では、電池温度が８０
℃になっても熱暴走しない。このことから、電池温度が
１００℃のときに、バッテリーパック１を充放電させる
実使用領域の上限容量を５０％に設定して、電池温度が
１２０℃になるまでの熱暴走を防止できる。
態では電池温度が１００℃において熱暴走しない。さら
に、残存容量を７５％とする状態では、電池温度が８０
℃になっても熱暴走しない。このことから、電池温度が
１００℃のときに、バッテリーパック１を充放電させる
実使用領域の上限容量を５０％に設定して、電池温度が
１２０℃になるまでの熱暴走を防止できる。
【００２２】電池温度によらず、周囲温度で上限容量を
設定する場合は、上限容量を低くする検出温度を低くす
る。電池温度に比較して周囲温度が相当に低くなるから
である。周囲温度で上限容量を低くする場合、たとえ
ば、周囲温度が３０℃よりも低いときに、上限容量を６
０％に設定して、周囲温度が３０℃を越えると上限容量
を５０％に設定して熱暴走を防止する。
設定する場合は、上限容量を低くする検出温度を低くす
る。電池温度に比較して周囲温度が相当に低くなるから
である。周囲温度で上限容量を低くする場合、たとえ
ば、周囲温度が３０℃よりも低いときに、上限容量を６
０％に設定して、周囲温度が３０℃を越えると上限容量
を５０％に設定して熱暴走を防止する。
【００２３】制御装置２は、周囲温度と電池温度の両方
で上限容量を変更することもできる。この装置は、周囲
温度と電池温度のいずれかが設定温度になると上限容量
を低くして、熱暴走をより確実に防止する。
で上限容量を変更することもできる。この装置は、周囲
温度と電池温度のいずれかが設定温度になると上限容量
を低くして、熱暴走をより確実に防止する。
【００２４】検出温度が高くなったときに、上限容量を
１０％低くする設定する方法は、下限容量も１０％低く
して、実使用領域を同じにできる。下限容量も低下させ
る方法は、上限容量の低下量に等しく、あるいはほぼ等
しく下限容量を低下させる。
１０％低くする設定する方法は、下限容量も１０％低く
して、実使用領域を同じにできる。下限容量も低下させ
る方法は、上限容量の低下量に等しく、あるいはほぼ等
しく下限容量を低下させる。
【００２５】制御装置２は、電池温度が設定温度よりも
高くなったときに、ファンコントローラ５を制御してフ
ァン３を回転させてバッテリーパック１を冷却する。こ
の方法は、ファン３でバッテリーパック１を冷却して熱
暴走をより有効に防止できると共に、電池の熱による劣
化を少なくできる。
高くなったときに、ファンコントローラ５を制御してフ
ァン３を回転させてバッテリーパック１を冷却する。こ
の方法は、ファン３でバッテリーパック１を冷却して熱
暴走をより有効に防止できると共に、電池の熱による劣
化を少なくできる。
【００２６】制御装置２は、容量検知部２Ａと充放電制
御部２Ｂとを備える。容量検知部２Ａは、電池の電圧
と、電流と、温度を検出してバッテリーパック１の相対
残存容量を演算し、この相対残存容量が実使用領域とな
るように充放電制御部２Ｂを制御してバッテリーパック
１を充放電させる。
御部２Ｂとを備える。容量検知部２Ａは、電池の電圧
と、電流と、温度を検出してバッテリーパック１の相対
残存容量を演算し、この相対残存容量が実使用領域とな
るように充放電制御部２Ｂを制御してバッテリーパック
１を充放電させる。
【００２７】本発明の制御方法は、バッテリーパックの
残存容量が実使用領域となるように充放電を制御する
が、バッテリーパックを構成している複数の電池モジュ
ールの残存容量が実使用領域となるように制御すること
もできる。この方法は、バッテリーパック全体の残存容
量が実使用領域となるように制御する方法に比較して、
各々の電池モジュールを理想的な状態で充放電できる特
長がある。この方法は、各々の電池モジュールの残存容
量を演算し、全ての電池モジュールの残存容量が実使用
領域となるように充放電を制御する。さらに、各々の電
池モジュールの残存容量が実使用領域となるように充放
電させる方法は、全ての電池モジュールの温度を検出し
て、いずれかの電池モジュールの温度が設定温度よりも
高くなると、上限容量を低く設定し、あるいは、各々の
電池モジュールを制御する上限容量を、各々の電池モジ
ュールの検出温度で設定することもできる。
残存容量が実使用領域となるように充放電を制御する
が、バッテリーパックを構成している複数の電池モジュ
ールの残存容量が実使用領域となるように制御すること
もできる。この方法は、バッテリーパック全体の残存容
量が実使用領域となるように制御する方法に比較して、
各々の電池モジュールを理想的な状態で充放電できる特
長がある。この方法は、各々の電池モジュールの残存容
量を演算し、全ての電池モジュールの残存容量が実使用
領域となるように充放電を制御する。さらに、各々の電
池モジュールの残存容量が実使用領域となるように充放
電させる方法は、全ての電池モジュールの温度を検出し
て、いずれかの電池モジュールの温度が設定温度よりも
高くなると、上限容量を低く設定し、あるいは、各々の
電池モジュールを制御する上限容量を、各々の電池モジ
ュールの検出温度で設定することもできる。
【００２８】バッテリーパックの残存容量は、放電でき
る電流と時間の積、すなわちＡｈで表示される絶対容量
と、最大充電容量に対する残存容量の比率で表示する相
対残存容量とがある。バッテリーパックの残存容量を絶
対容量で検出する方法は、実使用領域も絶対容量で設定
し、バッテリーパックの残存容量を相対残存容量で演算
する方法は、実使用領域を相対残存容量で設定する。相
対残存容量で演算して制御する方法は、電池が劣化して
最大充電容量が減少するバッテリーパックにおいて理想
的な状態で充放電を制御できる。
る電流と時間の積、すなわちＡｈで表示される絶対容量
と、最大充電容量に対する残存容量の比率で表示する相
対残存容量とがある。バッテリーパックの残存容量を絶
対容量で検出する方法は、実使用領域も絶対容量で設定
し、バッテリーパックの残存容量を相対残存容量で演算
する方法は、実使用領域を相対残存容量で設定する。相
対残存容量で演算して制御する方法は、電池が劣化して
最大充電容量が減少するバッテリーパックにおいて理想
的な状態で充放電を制御できる。
【００２９】以上の実施例は、相対残存容量で実使用領
域を特定しているので、バッテリーパックの残存容量も
相対残存容量で演算する。相対残存容量は、充電できる
最大の容量である最大充電容量に対する残存容量で演算
する。
域を特定しているので、バッテリーパックの残存容量も
相対残存容量で演算する。相対残存容量は、充電できる
最大の容量である最大充電容量に対する残存容量で演算
する。
【００３０】容量検知部２Ａには、周囲温度や電池温度
等を検出するために温度センサーを接続している。電池
温度を検出する温度センサーは、各々の電池モジュール
電池に接近して配設され、あるいは各々の電池モジュー
ルに接触して設けられる。周囲温度を検出する温度セン
サーは、自動車の外部に配設される。さらに、バッテリ
ーパックを配設している車内温度を検出する温度センサ
ーは、バッテリーパックの近傍である車内、あるいは、
バッテリーパックの給気路等に配設される。
等を検出するために温度センサーを接続している。電池
温度を検出する温度センサーは、各々の電池モジュール
電池に接近して配設され、あるいは各々の電池モジュー
ルに接触して設けられる。周囲温度を検出する温度セン
サーは、自動車の外部に配設される。さらに、バッテリ
ーパックを配設している車内温度を検出する温度センサ
ーは、バッテリーパックの近傍である車内、あるいは、
バッテリーパックの給気路等に配設される。
【００３１】さらに、図の容量検知部２Ａは、バッテリ
ーパック１に流れる電流を検出するために、バッテリー
パック１と直列に電流検出抵抗８を接続している。電流
検出抵抗８に発生する電圧は増幅して容量検知部２Ａに
入力され、容量検知部２Ａは入力される電圧でバッテリ
ーパック１の電流を検出する。充電電流と放電電流は、
電流検出抵抗に発生する＋−が逆になるので、＋−の極
性で充電と放電を識別できる。
ーパック１に流れる電流を検出するために、バッテリー
パック１と直列に電流検出抵抗８を接続している。電流
検出抵抗８に発生する電圧は増幅して容量検知部２Ａに
入力され、容量検知部２Ａは入力される電圧でバッテリ
ーパック１の電流を検出する。充電電流と放電電流は、
電流検出抵抗に発生する＋−が逆になるので、＋−の極
性で充電と放電を識別できる。
【００３２】複数の電池を直列に接続しているバッテリ
ーパックは、各々の電池の電圧と温度とを別々に検出
し、あるいは、複数の電池を直列に接続した電池モジュ
ールを接続しているバッテリーパックは、電池モジュー
ルを１ユニットとして、電圧と温度を検出する。
ーパックは、各々の電池の電圧と温度とを別々に検出
し、あるいは、複数の電池を直列に接続した電池モジュ
ールを接続しているバッテリーパックは、電池モジュー
ルを１ユニットとして、電圧と温度を検出する。
【００３３】容量検知部２Ａは、劣化情報記憶装置（図
示せず）の記憶される劣化情報から電池の最大充電容量
を演算する。劣化情報から最大充電容量を演算する方法
は、電池モジュールを満充電する必要がなく、また、完
全に放電する必要もなく、速やかに最大充電容量を演算
できる。
示せず）の記憶される劣化情報から電池の最大充電容量
を演算する。劣化情報から最大充電容量を演算する方法
は、電池モジュールを満充電する必要がなく、また、完
全に放電する必要もなく、速やかに最大充電容量を演算
できる。
【００３４】劣化情報から最大充電容量を演算するに
は、たとえば、電池モジュールの内部抵抗を検出して、
内部抵抗から電池モジュールの最大充電容量を演算す
る。バッテリーパック全体の最大充電容量を演算するに
は、バッテリーパック全体の内部抵抗を検出する。電池
は劣化すると内部抵抗が大きくなると共に、最大充電容
量が減少する。電池の内部抵抗は、劣化する状態と関連
しているので、内部抵抗から最大充電容量を演算するこ
とができる。内部抵抗に対する劣化情報は劣化情報記憶
装置（図示せず）に記憶させる。容量検知部２Ａは、電
池の内部抵抗を検出し、この内部抵抗を劣化情報記に比
較して、最大充電容量を演算する。
は、たとえば、電池モジュールの内部抵抗を検出して、
内部抵抗から電池モジュールの最大充電容量を演算す
る。バッテリーパック全体の最大充電容量を演算するに
は、バッテリーパック全体の内部抵抗を検出する。電池
は劣化すると内部抵抗が大きくなると共に、最大充電容
量が減少する。電池の内部抵抗は、劣化する状態と関連
しているので、内部抵抗から最大充電容量を演算するこ
とができる。内部抵抗に対する劣化情報は劣化情報記憶
装置（図示せず）に記憶させる。容量検知部２Ａは、電
池の内部抵抗を検出し、この内部抵抗を劣化情報記に比
較して、最大充電容量を演算する。
【００３５】電池モジュールの内部抵抗は、電池モジュ
ールに流れる電流と電圧から検出できる。内部抵抗によ
る電圧降下が、電池モジュールの出力電圧を低下させる
からである。内部抵抗による電圧降下は、電池モジュー
ルに電流を流さないときの出力電圧と、電池モジュール
に所定の電流を流す状態での出力電圧との差から演算で
きる。電圧降下を電流で割ると内部抵抗が演算される。
ールに流れる電流と電圧から検出できる。内部抵抗によ
る電圧降下が、電池モジュールの出力電圧を低下させる
からである。内部抵抗による電圧降下は、電池モジュー
ルに電流を流さないときの出力電圧と、電池モジュール
に所定の電流を流す状態での出力電圧との差から演算で
きる。電圧降下を電流で割ると内部抵抗が演算される。
【００３６】さらに、図に示す容量検知部２Ａは、充電
容量から放電容量を減算して、残存容量を演算する。充
電容量は、充電電流の積算値と充電効率との積で演算さ
れる。放電容量は放電電流の積算値で演算できる。残存
容量が演算されると、残存容量／最大充電容量で相対残
存容量を演算する。
容量から放電容量を減算して、残存容量を演算する。充
電容量は、充電電流の積算値と充電効率との積で演算さ
れる。放電容量は放電電流の積算値で演算できる。残存
容量が演算されると、残存容量／最大充電容量で相対残
存容量を演算する。
【００３７】容量検知部２Ａは、検出した相対残存容量
を上限容量と下限容量に比較して、相対残存容量が実使
用領域にあるように、充放電制御部２Ｂを制御してバッ
テリーパック１を充放電させる。
を上限容量と下限容量に比較して、相対残存容量が実使
用領域にあるように、充放電制御部２Ｂを制御してバッ
テリーパック１を充放電させる。
【００３８】
【発明の効果】本発明のバッテリーパックの制御方法
は、極めて簡単な回路で、温度によるバッテリーパック
の熱暴走を有効に阻止できる特長がある。それは、本発
明の制御方法が、バッテリーパックの残存容量を、上限
容量と下限容量との間の実使用領域に制御しながら充放
電させると共に、検出温度が高いときには、上限容量を
低くして充放電させるからである。上限容量を低く設定
すると、バッテリーパックの最大残存容量が低く制限さ
れる。残存容量が少ないバッテリーパックは、高温にな
っても熱暴走しない。このため、本発明は、イグニッシ
ョンスイッチを切ったときにも、バッテリーパックの熱
暴走を有効に阻止できる特長がある。
は、極めて簡単な回路で、温度によるバッテリーパック
の熱暴走を有効に阻止できる特長がある。それは、本発
明の制御方法が、バッテリーパックの残存容量を、上限
容量と下限容量との間の実使用領域に制御しながら充放
電させると共に、検出温度が高いときには、上限容量を
低くして充放電させるからである。上限容量を低く設定
すると、バッテリーパックの最大残存容量が低く制限さ
れる。残存容量が少ないバッテリーパックは、高温にな
っても熱暴走しない。このため、本発明は、イグニッシ
ョンスイッチを切ったときにも、バッテリーパックの熱
暴走を有効に阻止できる特長がある。
【００３９】さらに、本発明の制御方法は、常に上限容
量を低く設定するのではなく、温度が高いときにかぎっ
て上限容量を低くするので、温度が低いときには上限容
量を高く設定して、バッテリーパックの実質容量を大き
くして、有効に使用できる特長がある。
量を低く設定するのではなく、温度が高いときにかぎっ
て上限容量を低くするので、温度が低いときには上限容
量を高く設定して、バッテリーパックの実質容量を大き
くして、有効に使用できる特長がある。
【００４０】さらにまた、本発明のバッテリーパックの
制御方法は、温度が高いときに、上限容量と下限容量の
両方を低くすることにより、熱暴走を有効に防止しなが
ら、実使用領域が狭くなるのを防止できる。このため、
バッテリーパックの実質容量の減少を少なくして、熱暴
走を確実に阻止できる特長がある。
制御方法は、温度が高いときに、上限容量と下限容量の
両方を低くすることにより、熱暴走を有効に防止しなが
ら、実使用領域が狭くなるのを防止できる。このため、
バッテリーパックの実質容量の減少を少なくして、熱暴
走を確実に阻止できる特長がある。
【図１】本発明のバッテリーパックの制御方法に使用す
る電気自動車の回路図
る電気自動車の回路図
【図２】温度が設定温度よりも低い状態で、残存容量が
実使用領域となるように制御してバッテリーパックを充
放電させる状態を示すグラフ
実使用領域となるように制御してバッテリーパックを充
放電させる状態を示すグラフ
【図３】温度が設定温度よりも高い状態で、上限容量を
低くした実使用領域に残存容量を制御しながらバッテリ
ーパックを充放電させる状態を示すグラフ
低くした実使用領域に残存容量を制御しながらバッテリ
ーパックを充放電させる状態を示すグラフ
【図４】温度が設定温度よりも高い状態で、上限容量と
下限容量を低くした実使用領域に残存容量を制御しなが
らバッテリーパックを充放電させる状態を示すグラフ
下限容量を低くした実使用領域に残存容量を制御しなが
らバッテリーパックを充放電させる状態を示すグラフ
１…バッテリーパック ２…制御装置 ２Ａ…容量検知部 ２Ｂ
…充放電制御部 ３…ファン ４…モータ ５…ファンコントローラ ６…ダウンコンバータ ７…インバータ ８…電流検出抵抗 ９…発電機
…充放電制御部 ３…ファン ４…モータ ５…ファンコントローラ ６…ダウンコンバータ ７…インバータ ８…電流検出抵抗 ９…発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA01 CB01 DA07 EA05 FA06 GB06 GC05 5H030 AA03 AA06 AS08 BB01 FF27 5H115 PA08 PG04 PI16 PI22 PI29 PU01 PU25 QI04 QN03 SE06 TI02 TI05 TI06 TI10 TO05 TR19 TU12 UI29 UI35
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のバッテリーを直列及びまたは並列
に接続しているバッテリーパックを充放電するバッテリ
ーパックの制御方法において、 バッテリーパックの残存容量を、上限容量と下限容量と
の間の実使用領域に制御しながら充放電させると共に、
検出温度が高いときに、上限容量を低くして充放電させ
ることを特徴とするバッテリーパックの制御方法。 - 【請求項２】 複数のバッテリーを直列及びまたは並列
に接続しているバッテリーパックを充放電するバッテリ
ーパックの制御方法において、 バッテリーパックの残存容量を、上限容量と下限容量と
の間の実使用領域に制御しながら充放電させると共に、
検出温度が高いときに、上限容量と下限容量とを低くし
て充放電させることを特徴とするバッテリーパックの制
御方法。 - 【請求項３】 検出温度が、外気温度、バッテリーパッ
クを配設している周囲温度、バッテリーパックの電池の
表面温度のいずれかである請求項１または２に記載され
るバッテリーパックの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33852999A JP2001161004A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | バッテリーパックの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33852999A JP2001161004A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | バッテリーパックの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001161004A true JP2001161004A (ja) | 2001-06-12 |
Family
ID=18319034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33852999A Pending JP2001161004A (ja) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | バッテリーパックの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001161004A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006172931A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Toyota Motor Corp | 充放電制御装置および車両 |
| JP2010088159A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源装置及び電動車輌 |
| JP2013188100A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | Mitsubishi Motors Corp | 組電池の充放電制御装置 |
| JP2016068776A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 三菱自動車工業株式会社 | ハイブリッド自動車 |
| JP2018061372A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33852999A patent/JP2001161004A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006172931A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Toyota Motor Corp | 充放電制御装置および車両 |
| JP2010088159A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源装置及び電動車輌 |
| JP2013188100A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | Mitsubishi Motors Corp | 組電池の充放電制御装置 |
| JP2016068776A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 三菱自動車工業株式会社 | ハイブリッド自動車 |
| JP2018061372A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 車両 |
| CN107914584A (zh) * | 2016-10-06 | 2018-04-17 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050208 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050607 |