JP2001190001A

JP2001190001A - 電気自動車のバッテリー制御装置

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Publication number: JP2001190001A
Application number: JP37512599A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Furukawa; 忠司古川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP3625721B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コントロールユニットの電力消費を少なくし
て、駆動用バッテリーの高温障害を確実に監視する。イ
グニッションスイッチをオフにする状態での駆動用バッ
テリーの高温障害を有効に防止する。【解決手段】バッテリー制御装置は、モータを駆動す
る駆動用バッテリー１と、電装用バッテリー２から電源
が供給されて駆動用バッテリー１の充放電を制御するコ
ントロールユニット３と、電装用バッテリー２からコン
トロールユニット３に電力を供給する電源スイッチ５と
を備える。さらに、制御装置は、コントロールユニット
３の電源スイッチ５に、温度検出回路６を接続してお
り、イグニッションスイッチ４がオフの状態で温度が設
定温度よりも高くなると、温度検出回路６がこのことを
検出して電源スイッチ５をオンに切り換えて、コントロ
ールユニット３に電源を供給するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車を走行
させる駆動用バッテリーの制御装置に関し、とくに、イ
グニッションスイッチをオフにする状態においても、駆
動用バッテリーの高温障害を監視する制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車を走行させるモータの電源に
使用される駆動用バッテリーは、極めて過酷な環境で使
用される。駆動用バッテリーを配設している車内温度が
大幅に変動するからである。たとえば、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。駆動用バ
ッテリーは、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、駆動用バッテリーは熱暴走して発煙するな
ど、多大な弊害を及ぼす。とくに、駆動用バッテリー
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、ファンが回転して駆動用バッテリーを冷却する。
駆動用バッテリーの温度は、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。駆動用バ
ッテリーをエンジンで充電するとき、充電電流を制御し
て駆動用バッテリーの温度上昇を少なくできる。しかし
ながら、駆動用バッテリー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ともある。この
とき、発電電力を有効に利用するために、駆動用バッテ
リー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、この状態で駆動用バッテリー
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、常にコントロールユニットを動作状態に保持して、
このコントロールユニットに接続している温度センサー
で電池の周囲温度を検出し、さらに、電池の充電電流と
放電電流から残存容量を検出して、周囲温度が設定温度
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、駆動用バッテリー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、駆動用バッテリー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
にする状態においても、駆動用バッテリーの残存容量を
検出するので、コントロールユニットの回路構成が複雑
になり、電力消費も大きくなる欠点もある。

【０００７】本発明は、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、コン
トロールユニットの電力消費を少なくできるにもかかわ
らず、駆動用バッテリーの高温障害を確実に監視できる
電気自動車のバッテリー制御装置を提供することにあ
る。

【０００８】また、本発明の他の大切な目的は、コント
ロールユニットに電力を供給する電装用バッテリーの放
電を少なくして、このバッテリーの過放電を防止しなが
ら、長期間にわたってイグニッションスイッチをオフに
する状態においても、駆動用バッテリーの高温障害を有
効に防止できる電気自動車のバッテリー制御装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電気自動車のバ
ッテリー制御装置は、電気自動車を走行させるモータを
駆動する駆動用バッテリー１と、自動車に搭載される電
装用バッテリー２から電源が供給されて駆動用バッテリ
ー１の充放電を制御するコントロールユニット３と、イ
グニッションスイッチ４がオンの状態で、電装用バッテ
リー２からコントロールユニット３に電力を供給する電
源スイッチ５とを備える。さらに、バッテリー制御装置
は、コントロールユニット３の電源スイッチ５に、温度
を検出する温度検出回路６を接続しており、イグニッシ
ョンスイッチ４がオフの状態で、温度が設定温度よりも
高くなると温度検出回路６がこのことを検出して電源ス
イッチ５がオンに切り換えられて、コントロールユニッ
ト３に電源が供給されるようにしている。

【００１０】さらに、本発明の電気自動車の駆動装置
は、好ましくは、温度検出回路６が温度センサー７を有
する。この温度センサー７は、駆動用バッテリー１の温
度、駆動用バッテリー１を搭載している収納室の温度、
電気自動車の室内温度または車外温度のいずれかの温度
を検出する。

【００１１】さらに、本発明の電気自動車のバッテリー
制御装置は、好ましくは、電装用バッテリー２から温度
検出回路６に電力を供給する。

【００１２】さらに、本発明の電気自動車のバッテリー
制御装置は、好ましくは、温度検出回路６を、温度が設
定温度よりも高くなるとオンになるバイメタルとする。

【００１３】さらにまた、本発明のバッテリー制御装置
は、好ましくは、駆動用バッテリー１を冷却する冷却フ
ァン８を備える。イグニッションスイッチ４がオフのと
きに、温度が設定温度よりも高くなると、温度検出回路
６がこのことを検出して電源スイッチ５をオンに切り換
え、さらに、冷却ファン８を運転して駆動用バッテリー
１を冷却する。冷却ファン８は、コントロールユニット
３で制御して駆動用バッテリー１を冷却することもでき
る。

【００１４】また、本発明のバッテリー制御装置は、好
ましくは、電源スイッチ５をオフとする状態において
も、駆動用バッテリー１の温度を所定の周期で記憶する
記憶回路９を備えている。記憶回路９に記憶される温度
データーは、電源スイッチ５をオンにして動作状態にな
ったコントロールユニット３に供給される。記憶回路９
には、ＥＥＰＲＯＭやＲＡＭ等の半導体メモリが使用で
きる。

【００１５】

【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電気自動車のバッテリー
制御装置を例示するものであって、本発明はバッテリー
制御装置を以下のものに特定しない。

【００１６】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。

【００１７】本発明の電気自動車のバッテリー制御装置
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、あるいは、エンジンを搭載しない電気自動車
に搭載される。ただ、本発明のバッテリー制御装置は、
ハイブリッドカーに最適である。それは、ハイブリッド
カーに搭載される駆動用バッテリーは、エンジンで充電
されるので、残存容量が大きくなって熱暴走を起こす確
率が高くなるからである。

【００１８】以下、電気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の回路図に示すバッテ
リー制御装置は、自動車の走行用のモータ（図示せず）
に電力を供給する駆動用バッテリー１と、この駆動用バ
ッテリー１の充放電を制御するコントロールユニット３
と、駆動用バッテリー１を熱暴走しないように冷却する
冷却ファン８と、電装用バッテリー２からコントロール
ユニット３に電力を供給する電源スイッチ５と、この電
源スイッチ５を制御するイグニッションスイッチ４及び
温度検出回路６と、駆動用バッテリー１の温度を所定の
周期で記憶する記憶回路９と、駆動用バッテリーの残存
容量を表示する容量表示装置１０とを備える。

【００１９】コントロールユニット３は、駆動用バッテ
リー１の熱暴走を防止しながら充放電を制御する。この
コントロールユニット３は、駆動用バッテリー１から電
力を供給せずに、電装用バッテリー２から電力を供給す
る。したがって、コントロールユニット３は、電源スイ
ッチ５を介して電装用バッテリー２に接続される。電装
用バッテリー２は、電気自動車に搭載している電装品に
電力を供給するバッテリーで、ほとんど例外なく、１２
Ｖまたは２４Ｖの鉛バッテリーである。ただし、電装用
バッテリーには、鉛バッテリーに代わって他の二次電池
も使用できるのは言うまでもない。電装用バッテリー２
は、エンジンで回転される発電機で充電され、あるい
は、駆動用バッテリー１の出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバ
ータで降圧して充電される。

【００２０】コントロールユニット３に電力を供給する
電源スイッチ５は、イグニッションスイッチ４と温度検
出回路６でオンオフに制御される。イグニッションスイ
ッチ４がオンになると、電源スイッチ５はオンに切り換
えられる。イグニッションスイッチ４がオフになると、
電源スイッチ５はオフになり、コントロールユニット３
への電力供給は遮断される。ただし、イグニッションス
イッチ４がオフの状態、いいかえると、電気自動車が使
用されない状態においても、温度が高くなって駆動用バ
ッテリー１が熱暴走を起こす確率が高くなるときには、
温度検出回路６が電源スイッチ５をオンに切り換える。
温度検出回路６は、駆動用バッテリー１が熱暴走を起こ
す可能性が少ないときに、電源スイッチ５をオフとす
る。

【００２１】電源スイッチ５は、イグニッションスイッ
チ４がオンとなるか、あるいは、駆動用バッテリー１が
熱暴走を起こす確率が高くなる温度になるとき、オンに
切り換えられて、コントロールユニット３を動作状態と
する。

【００２２】温度検出回路６は、駆動用バッテリー１の
温度、駆動用バッテリー１を搭載している収納室の温
度、あるいはまた、電気自動車の室内温度または車外温
度のいずれかの温度を検出して、電源スイッチ５を制御
する。最も簡単な温度検出回路は、バイメタルである。
この温度検出回路は、バイメタルを温度を検出する位置
に配設し、検出した温度が設定温度より低いときにオ
フ、設定温度よりも高くなるとオンに切り換えられて、
電源スイッチを制御する。この温度検出回路は、電力を
消費しないで電源スイッチをオンオフに切り変えでき
る。

【００２３】ただ、温度検出回路は、サーミスタや熱電
対やＰＴＣのように、温度によって電気抵抗が変化する
温度センサー７と、この温度センサー７の信号で電源ス
イッチ５を制御する電子回路で構成することもできる。
この温度検出回路６は、温度センサー７を、温度を検出
する位置に配設する。この温度検出回路６は、電子回路
に電装用バッテリー２から電力を供給する。温度検出回
路６の電子回路は、イグニッションスイッチ４のオンオ
フに関係なく電力を供給して動作状態に保持される。し
たがって、この電子回路は、可能なかぎり低消費電力と
する。

【００２４】コントロールユニット３は、動作状態にお
いては、駆動用バッテリー１の充放電と冷却ファン８を
制御し、さらに、温度と残存容量を検出しながら、駆動
用バッテリー１の充放電を制御する。イグニッションス
イッチ４がオフのときに、温度検出回路６で電源スイッ
チ５がオンにされて動作状態となったコントロールユニ
ット３は、検出した温度が設定温度よりも高くなって、
駆動用バッテリー１が熱暴走を起こす確率が高くなる
と、駆動用バッテリー１を放電させて残存容量を少なく
する。

【００２５】さらに、イグニッションスイッチ４がオン
の状態で、動作状態にあるコントロールユニット３は、
駆動用バッテリー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として、熱暴走を防止しながら充放
電させる。駆動用バッテリー１を放電するときは、駆動
用バッテリー１でモータを回転させて自動車を走行させ
る。駆動用バッテリー１は、エンジンで回転される発電
機で充電され、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や、専用の発電機で
充電される。

【００２６】イグニッションスイッチ４がオンのとき、
あるいは、温度検出回路６で電源スイッチ５がオンに切
り替えられて動作状態となっているコントロールユニッ
ト３は、温度を検出して、駆動用バッテリー１が熱暴走
しないように残存容量を制御しながら、駆動用バッテリ
ー１の充電と放電を制御する。さらに、コントロールユ
ニット３は、冷却ファン８も制御して、駆動用バッテリ
ー１の熱暴走を防止する。駆動用バッテリー１が熱暴走
する温度は、電池の残存容量により変化し、電池の残存
容量が大きくなるにしたがって、低い温度で熱暴走を起
こすようになる。このため、コントロールユニット３
は、好ましくは、温度によって残存容量を制御しなが充
放電させる。ただ、残存容量をあらかじめ設定された所
定の範囲に制御しながら、駆動用バッテリーを充放電す
ることもできる。

【００２７】コントロールユニット３は、温度が高くな
って駆動用バッテリー１が熱暴走を起こす確率が高くな
ると、駆動用バッテリー１を放電して残存容量を少なく
し、あるいは、冷却ファン８を運転して駆動用バッテリ
ー１を強制的に冷却する。冷却ファン８を運転する方法
は、駆動用バッテリー１の残存容量を少なくしながら、
強制冷却するので、理想的な状態で熱暴走を防止でき
る。ただ、本発明のバッテリー制御装置は、温度が高く
なって、駆動用バッテリーが熱暴走を起こす確率が高く
なったときに、冷却ファンを運転することなく、たとえ
ば、駆動用バッテリーで電装用バッテリーを充電し、あ
るいは、自動車の電装品に電力を供給して、駆動用バッ
テリーを放電させて残存容量を少なくすることもでき
る。また、本発明のバッテリー制御装置は、電源スイッ
チがオンになって、コントロールユニットを動作状態と
するときに冷却ファンを運転して、駆動用バッテリーを
強制的に冷却するともできる。この装置は、冷却ファン
の運転を電源スイッチで制御する。温度が低下すると、
冷却ファンの運転を停止する。

【００２８】コントロールユニット３が、駆動用バッテ
リー１の熱暴走を防止するために検出する温度は、駆動
用バッテリー１の温度、駆動用バッテリー１を配設して
いる収納室の温度、電気自動車の室内温度または車外温
度のいずれかである。コントロールユニットが検出する
温度と、温度検出回路が検出する温度とが同じであると
き、両方の回路に温度センサーを併用できる。この温度
センサーは、温度センサーの信号を、温度検出回路とコ
ントロールユニットの両方に入力する。ただし、コント
ロールユニットと温度検出回路は、必ずしも同じ温度を
検出する必要はない。たとえば、コントロールユニット
は、駆動用バッテリーの温度を検出して、温度検出回路
が車外温度を検出することもできる。

【００２９】イグニッションスイッチ４をオフにする状
態で、自己放電が原因で電池が熱暴走するのは、収納室
の温度や車内または車外温度が高いときである。したが
って、温度検出回路６は、好ましくは、駆動用バッテリ
ー１の収納室の温度や、自動車の車内温度あるいは車外
温度を検出して、電源スイッチ５を制御する。ただし、
駆動用バッテリーの温度を検出して、温度検出回路を制
御することもできるのは言うまでもない。

【００３０】コントロールユニット３は、検出した温度
で、駆動用バッテリー１の残存容量の上限、すなわち上
限容量を制限するように、駆動用バッテリー１の充放電
を制御する。駆動用バッテリー１は、検出温度が高くな
ると、残存容量が小さくても熱暴走を起こす可能性が高
くなるので、好ましくは、検出温度によって駆動用バッ
テリー１の上限容量を変化させる。この場合、上限容量
は、検出温度が高くなるにしたがって低くする。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のがよい。

【００３１】ただ、上限容量を低くすることは実使用領
域を狭くする。実使用領域は駆動用バッテリー１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
質的に駆動用バッテリー１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。

【００３２】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、駆動用バッテリー１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。上限容量と下
限容量は、駆動用バッテリー１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。

【００３３】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、駆動用
バッテリー１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。

【００３４】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％にま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。

【００３５】

【表１】

【００３６】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。

【００３７】電池温度によらず、収納室、車内、車外温
度等の環境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こ
れらの環境温度が相当に低くなるからである。環境温度
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６０％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。

【００３８】コントロールユニット３は、環境温度と電
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、環境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。

【００３９】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。

【００４０】コントロールユニット３は、図示しない
が、容量検知部と充放電制御部とを備える。容量検知部
は、電池の電圧と、電流と、温度を検出して駆動用バッ
テリー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を制御して駆動用
バッテリー１を充放電させる。

【００４１】以上のバッテリー制御装置は、駆動用バッ
テリー１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、駆動用バッテリー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、駆動用バッテリー全体
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。

【００４２】駆動用バッテリーの残存容量は、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。駆動用バッテリーの残存容量を絶
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、駆動用バッテリー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駆動用バッテリーにおいて理想
的な状態で充放電を制御できる。

【００４３】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、駆動用バッテリーの残存容量も
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。

【００４４】容量検知部には、環境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、駆動用バッテリー
を配設している車内温度を検出する温度センサーは、駆
動用バッテリーの近傍である車内、あるいは、駆動用バ
ッテリーの給気路等に配設される。

【００４５】容量検知部を内蔵するコントロールユニッ
ト３は、充電電流と放電電流に加えて、電池温度もパラ
メターとして残存容量を演算して、より正確に残存容量
を演算できる。駆動用バッテリーは、温度が高くなる
と、自己放電量が多くなって、残存容量を減少させるか
らである。図に示すバッテリー制御装置は、温度センサ
ーから出力される温度信号を記憶回路に記憶し、記憶回
路から温度信号がコントロールユニットに出力される。

【００４６】記憶回路９は、ＥＥＰＲＯＭまたはＲＡＭ
等の半導体メモリである。記憶回路９は、イグニッショ
ンスイッチを電源スイッチがオフになって、コントロー
ルユニットが動作しない状態においても、温度センサー
から出力される温度を所定の周期で記憶する。記憶回路
は、たとえば、１秒〜２分の周期で、図５に示すように
変化する温度を記憶する。記憶回路は、電源スイッチを
オフとする状態においても動作状態にあって温度を記憶
する。記憶回路は、できるかぎり消費電力を少なくする
のがよい。このことから、記憶回路にはＥＰＲＯＭが適
している。

【００４７】電源スイッチ５がオンになってコントロー
ルユニット３が動作状態になると、記憶回路９に記憶し
ている温度データーがコントロールユニット３に入力さ
れる。コントロールユニット３は、入力される温度デー
ターをパラメターとして、駆動用バッテリー１の自己放
電量を積算して演算し、残存容量を正しく補正する。

【００４８】記憶回路９は、記憶素子に加えて、消費電
力の少ない省電力タイプのマイコンを内蔵することもで
きる。この記憶回路は、温度データーで電源スイッチを
オンにする設定温度を変更することもできる。たとえ
ば、温度が上昇する勾配と時間から将来に上昇する温度
を推測し、推測される温度が設定温度よりも上昇する場
合、設定温度になる前に、すなわち、設定温度よりも低
い温度で電源スイッチをオンに切り換える。この装置
は、駆動用バッテリーをより理想的な状態で保護でき
る。

【００４９】容量検知部は、駆動用バッテリー１に流れ
る電流を検出するために、駆動用バッテリー１と直列に
電流検出抵抗を接続している。電流検出抵抗に発生する
電圧は増幅して容量検知部に入力され、容量検知部は入
力される電圧で駆動用バッテリー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。

【００５０】複数の電池を直列に接続している駆動用バ
ッテリーは、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駆動用バッテリーは、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。

【００５１】容量検知部は、劣化情報記憶装置の記憶さ
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。

【００５２】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。駆動用バッテリー全体の最大充電容量を演算するに
は、駆動用バッテリー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
装置に記憶させる。容量検知部は、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。

【００５３】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。

【００５４】さらに、容量検知部は、充電容量から放電
容量を減算して、残存容量を演算して、容量表示装置１
０で表示する。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。

【００５５】容量検知部は、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、充放電制御部を制御して駆動用バッテ
リーを充放電させる。

【００５６】

【発明の効果】本発明の電気自動車のバッテリー制御装
置は、コントロールユニットの電力消費を少なくして、
駆動用バッテリーの高温障害を正確に監視できる特長が
ある。それは、本発明のバッテリー制御装置が、コント
ロールユニットの電源スイッチに、温度を検出する温度
検出回路を接続し、イグニッションスイッチがオフのと
きに、温度が設定温度よりも高くなると温度検出回路が
このことを検出して、電源スイッチをオンに切り換え
て、電装用バッテリーがコントロールユニットに電源を
供給するからである。本発明の制御装置は、イグニッシ
ョンスイッチがオフで、温度が設定温度よりも低いとき
には、電装用バッテリーからコントロールユニットに電
力が供給されない。このため、イグニッションスイッチ
をオフにして、温度が低いとき、すなわち、駆動用バッ
テリーが熱暴走を起こさない状態で、コントロールユニ
ットは電装用バッテリーの電力を消費しない。温度が高
くなって、駆動用バッテリーが熱暴走を起こす確率が高
くなると、電装用バッテリーはコントロールユニットに
電力を供給して、駆動用バッテリーの熱暴走を防止する
ように制御する。

【００５７】本発明のバッテリーの制御装置は、このよ
うにして、コントロールユニットに電装用バッテリーか
ら電力を供給するので、電装用バッテリーの放電を少な
くして、このバッテリーの過放電を防止しながら、長期
間にわたってイグニッションスイッチをオフにする状態
においても、駆動用バッテリーの高温障害を有効に防止
できる特長が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電気自動車のバッテリー制御
装置の回路図

【図２】検出温度が設定温度よりも低い状態で駆動用バ
ッテリーを充放電させる状態を示すグラフ

【図３】検出温度が設定温度よりも高い状態で上限容量
を低くして駆動用バッテリーを充放電させる状態を示す
グラフ

【図４】検出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て駆動用バッテリーを充放電させる
状態を示すグラフ

【図５】記憶回路が記憶する温度が変化する状態を示す
グラフ

【符号の説明】

１…駆動用バッテリー２…電装用バッテリー３…コントロールユニット４…イグニッションスイッチ５…電源スイッチ６…温度検出回路７…温度センサー８…冷却ファン９…記憶回路１０…容量表示装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｊ 7/04 Ｈ０２Ｊ 7/04 ＬＦターム(参考） 5G003 AA04 BA01 CB01 CB02 CC02 DA07 FA06 5H030 AA06 AS08 BB01 BB21 DD20 FF22 FF27 5H115 PA11 PG04 PI15 PI16 PI22 PO17 PU01 QI04 QN03 QN12 SE06 TI02 TI05 TI06 TI09 TI10 TO05 TR19 TU12 TU17 UI29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気自動車を走行させるモータを駆動す
る駆動用バッテリー(1)と、自動車に搭載される電装用
バッテリー(2)から電源が供給されて駆動用バッテリー
(1)の充放電を制御するコントロールユニット(3)と、イ
グニッションスイッチ(4)がオンの状態で、電装用バッ
テリー(2)からコントロールユニット(3)に電力を供給す
る電源スイッチ(5)とを備える電気自動車のバッテリー
制御装置において、コントロールユニット(3)の電源スイッチ(5)に、温度を
検出する温度検出回路(6)を接続しており、イグニッシ
ョンスイッチ(4)がオフの状態で、温度が設定温度より
も高くなると温度検出回路(6)がこのことを検出して電
源スイッチ(5)がオンに切り換えられて、コントロール
ユニット(3)に電源が供給されるようにしてなることを
特徴とする電気自動車のバッテリー制御装置。
【請求項２】温度検出回路(6)が、駆動用バッテリー
(1)の温度、駆動用バッテリー(1)を搭載している収納室
の温度、電気自動車の室内温度または車外温度のいずれ
かの温度を検出する温度センサー(7)を有する請求項１
に記載される電気自動車のバッテリー制御装置。
【請求項３】電装用バッテリー(2)が温度検出回路(6)
に電力を供給している請求項１に記載される電気自動車
のバッテリー制御装置。
【請求項４】温度検出回路(6)が、温度が設定温度よ
りも高くなるとオンになるバイメタルである請求項１に
記載される電気自動車のバッテリー制御装置。
【請求項５】駆動用バッテリー(1)を冷却する冷却フ
ァン(8)を備え、イグニッションスイッチ(4)がオフの状
態で、温度が設定温度よりも高くなると、温度検出回路
(6)がこのことを検出して電源スイッチ(5)をオンに切り
換えると共に、冷却ファン(8)を運転して駆動用バッテ
リー(1)を冷却する請求項１に記載される電気自動車の
バッテリー制御装置。
【請求項６】駆動用バッテリー(1)を冷却する冷却フ
ァン(8)を備え、冷却ファン(8)がコントロールユニット
(3)に制御されて駆動用バッテリー(1)を冷却する請求項
１に記載される電気自動車のバッテリー制御装置。
【請求項７】温度検出回路(6)が、電源スイッチ(5)を
オフとする状態で、駆動用バッテリー(1)の温度を所定
の周期で記憶する記憶回路(9)を備えており、記憶回路
(9)に記憶される温度データーを、電源スイッチ(5)がオ
ンになったコントロールユニット(3)に供給する請求項
１に記載される電気自動車のバッテリー制御装置。
【請求項８】記憶回路(9)が半導体メモリである請求
項７に記載される電気自動車のバッテリー制御装置。