JP2002010504A - 電気自動車の電源装置 - Google Patents
電気自動車の電源装置Info
- Publication number
- JP2002010504A JP2002010504A JP2000192530A JP2000192530A JP2002010504A JP 2002010504 A JP2002010504 A JP 2002010504A JP 2000192530 A JP2000192530 A JP 2000192530A JP 2000192530 A JP2000192530 A JP 2000192530A JP 2002010504 A JP2002010504 A JP 2002010504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- capacity
- secondary battery
- charging
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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】 極めて簡単な回路で過充電や過放電を確実に
防止しながら充放電する。 【解決手段】 電気自動車の電源装置は、直列に接続し
ている複数の二次電池１と、二次電池１の充放電を制御
する制御回路３とを備える。さらに、電源装置は、二次
電池１よりも小容量の容量推定電池２、あるいは、二次
電池１よりも残容量に対する電圧変化の大きい容量推定
電池２を二次電池１と直列に接続している。電源装置
は、容量推定電池２に二次電池１と同じ充放電電流を流
して二次電池１と一緒に充放電し、容量推定電池２の電
圧と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池１の充
電を制御している。
防止しながら充放電する。 【解決手段】 電気自動車の電源装置は、直列に接続し
ている複数の二次電池１と、二次電池１の充放電を制御
する制御回路３とを備える。さらに、電源装置は、二次
電池１よりも小容量の容量推定電池２、あるいは、二次
電池１よりも残容量に対する電圧変化の大きい容量推定
電池２を二次電池１と直列に接続している。電源装置
は、容量推定電池２に二次電池１と同じ充放電電流を流
して二次電池１と一緒に充放電し、容量推定電池２の電
圧と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池１の充
電を制御している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車を走行
させるモーターに電力を供給する電源装置に関する。
させるモーターに電力を供給する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車の電源装置は、ニッケル−水
素電池やリチウムイオン二次電池等の大容量の二次電池
を多数に直列接続している。重い自動車を走行させるた
めに出力を大きくするためである。このため、この用途
に使用される電源装置は極めて高価になる。また、自動
車の使用年数は約１０年近くにもなるので、高価な電源
装置はいかにして長い寿命にできるかが極めて大切であ
る。ところが、この種の用途に使用される電源装置は、
充放電電流は大幅に変動して、瞬間的には極めて大電流
が流れ、さらに、使用される温度範囲は、−１０℃以下
の厳寒から４０℃以上の酷暑におよび、使用環境は極め
て厳しくなる。このような環境で、電池寿命をできるか
ぎり長くするために、残容量が特定された範囲となるよ
うに充放電を制御して、過充電と過放電を防止して使用
している。過充電と過放電が電池寿命を著しく短くする
からである。
素電池やリチウムイオン二次電池等の大容量の二次電池
を多数に直列接続している。重い自動車を走行させるた
めに出力を大きくするためである。このため、この用途
に使用される電源装置は極めて高価になる。また、自動
車の使用年数は約１０年近くにもなるので、高価な電源
装置はいかにして長い寿命にできるかが極めて大切であ
る。ところが、この種の用途に使用される電源装置は、
充放電電流は大幅に変動して、瞬間的には極めて大電流
が流れ、さらに、使用される温度範囲は、−１０℃以下
の厳寒から４０℃以上の酷暑におよび、使用環境は極め
て厳しくなる。このような環境で、電池寿命をできるか
ぎり長くするために、残容量が特定された範囲となるよ
うに充放電を制御して、過充電と過放電を防止して使用
している。過充電と過放電が電池寿命を著しく短くする
からである。
【０００３】残容量が所定の範囲となるように充放電を
制御するには、二次電池の残容量を正確に検出すること
が大切である。検出した残容量が、実際の二次電池の実
質残容量と異なると、間違って過充電したり過放電させ
ることになるからである。二次電池の残容量は、充電容
量から放電容量を減算して演算している。充電容量は充
電電流を積算して演算し、放電容量は放電電流を積算し
て演算している。このようにして残容量を演算する方法
は、充放電を何回も繰り返すにしたがって誤差が累積し
て、実質残容量と異なる値となる。演算した残容量の誤
差を少なくするために、特定の条件のときに限って、二
次電池を満充電し、あるいは完全放電して残容量を補正
している。
制御するには、二次電池の残容量を正確に検出すること
が大切である。検出した残容量が、実際の二次電池の実
質残容量と異なると、間違って過充電したり過放電させ
ることになるからである。二次電池の残容量は、充電容
量から放電容量を減算して演算している。充電容量は充
電電流を積算して演算し、放電容量は放電電流を積算し
て演算している。このようにして残容量を演算する方法
は、充放電を何回も繰り返すにしたがって誤差が累積し
て、実質残容量と異なる値となる。演算した残容量の誤
差を少なくするために、特定の条件のときに限って、二
次電池を満充電し、あるいは完全放電して残容量を補正
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】二次電池を満充電し、
あるいは完全に放電して残容量を補正する方法は、特定
の条件を満足するときに限って補正するので、残容量を
補正するタイミングが制約される。また、満充電と完全
放電は二次電池の寿命を短くする原因となるので、でき
るかぎり少なくする必要がある。残容量を正確に補正す
るために、頻繁に満充電と完全放電を繰り返すと電池寿
命が短くなってしまう。この欠点を防止するために、満
充電と完全放電の頻度を少なくすると残容量の誤差が大
きくなってしまう。さらに、電気自動車の電源装置は多
数の二次電池を直列に接続しているので、全ての電池が
同じようには劣化しない。特定の電池が他の電池よりも
速く劣化すると、劣化した電池も同じように充放電させ
てさらに劣化が促進される。このため、劣化して満充電
できる容量が減少した電池ができると、この電池を満充
電や過放電しないように充放電させる必要がある。多数
の二次電池を接続して、各々の電池の残容量を独立して
正確に演算するシステムは、残容量の演算回路が極めて
複雑になる。また、満充電容量がアンバランスになった
電源装置は、各々の電池を正確に、残容量が１００％と
なるまで満充電し、あるいは残容量が０％となるまで完
全に放電するのは極めて難しい。満充電容量が異なる二
次電池を接続して充放電すると、充電容量の小さい電池
が過充電されるまで充電しないと大容量の電池を満充電
できず、また、小容量の電池が過放電されるまで放電さ
せないと大容量の電池を完全に放電できないからであ
る。したがって、多数の電池を直列に接続している電源
装置は、各々の電池の残容量を正確に検出することは極
めて難しい。残容量の演算に誤差ができることは、充放
電させるときにいずれかの電池を過放電したり、あるい
は過充電して電池寿命を短縮させてしまう原因となる。
あるいは完全に放電して残容量を補正する方法は、特定
の条件を満足するときに限って補正するので、残容量を
補正するタイミングが制約される。また、満充電と完全
放電は二次電池の寿命を短くする原因となるので、でき
るかぎり少なくする必要がある。残容量を正確に補正す
るために、頻繁に満充電と完全放電を繰り返すと電池寿
命が短くなってしまう。この欠点を防止するために、満
充電と完全放電の頻度を少なくすると残容量の誤差が大
きくなってしまう。さらに、電気自動車の電源装置は多
数の二次電池を直列に接続しているので、全ての電池が
同じようには劣化しない。特定の電池が他の電池よりも
速く劣化すると、劣化した電池も同じように充放電させ
てさらに劣化が促進される。このため、劣化して満充電
できる容量が減少した電池ができると、この電池を満充
電や過放電しないように充放電させる必要がある。多数
の二次電池を接続して、各々の電池の残容量を独立して
正確に演算するシステムは、残容量の演算回路が極めて
複雑になる。また、満充電容量がアンバランスになった
電源装置は、各々の電池を正確に、残容量が１００％と
なるまで満充電し、あるいは残容量が０％となるまで完
全に放電するのは極めて難しい。満充電容量が異なる二
次電池を接続して充放電すると、充電容量の小さい電池
が過充電されるまで充電しないと大容量の電池を満充電
できず、また、小容量の電池が過放電されるまで放電さ
せないと大容量の電池を完全に放電できないからであ
る。したがって、多数の電池を直列に接続している電源
装置は、各々の電池の残容量を正確に検出することは極
めて難しい。残容量の演算に誤差ができることは、充放
電させるときにいずれかの電池を過放電したり、あるい
は過充電して電池寿命を短縮させてしまう原因となる。
【０００５】本発明は、このような欠点を解決すること
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、極
めて簡単な回路で過充電や過放電を確実に防止しながら
充放電できる電気自動車の電源装置を提供することにあ
る。
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、極
めて簡単な回路で過充電や過放電を確実に防止しながら
充放電できる電気自動車の電源装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電気自動車の電
源装置は、直列に接続している複数の二次電池１と、二
次電池１の充放電を制御する制御回路３とを備える。さ
らに、電源装置は、二次電池１よりも小容量の容量推定
電池２を二次電池１と直列に接続している。電源装置
は、容量推定電池２に二次電池１と同じ充放電電流を流
して二次電池１と一緒に充放電し、容量推定電池２の電
圧と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池１の充
電を制御している。
源装置は、直列に接続している複数の二次電池１と、二
次電池１の充放電を制御する制御回路３とを備える。さ
らに、電源装置は、二次電池１よりも小容量の容量推定
電池２を二次電池１と直列に接続している。電源装置
は、容量推定電池２に二次電池１と同じ充放電電流を流
して二次電池１と一緒に充放電し、容量推定電池２の電
圧と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池１の充
電を制御している。
【０００７】さらに、本発明の電気自動車の電源装置
は、二次電池１よりも残容量に対する電圧変化の大きい
容量推定電池２を二次電池１と直列に接続し、容量推定
電池２に二次電池１と同じ充放電電流を流して二次電池
１と一緒に充放電し、容量推定電池２の電圧と温度のい
ずれか又は両方を検出して二次電池１の充電を制御する
こともできる。
は、二次電池１よりも残容量に対する電圧変化の大きい
容量推定電池２を二次電池１と直列に接続し、容量推定
電池２に二次電池１と同じ充放電電流を流して二次電池
１と一緒に充放電し、容量推定電池２の電圧と温度のい
ずれか又は両方を検出して二次電池１の充電を制御する
こともできる。
【０００８】本発明の電気自動車の電源装置は、好まし
くは、制御回路３が、容量推定電池２の電圧と温度のい
ずれか又は両方を検出して二次電池１の充電を制御し、
容量推定電池２の電圧と残容量のいずれか又は両方を検
出して放電を制御する。
くは、制御回路３が、容量推定電池２の電圧と温度のい
ずれか又は両方を検出して二次電池１の充電を制御し、
容量推定電池２の電圧と残容量のいずれか又は両方を検
出して放電を制御する。
【０００９】
【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源装置を例示するもの
であって、本発明は電源装置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電源装置を例示するもの
であって、本発明は電源装置を以下のものに特定しな
い。
【００１０】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。
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。
【００１１】図１に示す電気自動車の電源装置は、直列
に接続している複数の二次電池１と、この二次電池１に
直列に接続している容量推定電池２と、二次電池１の残
容量を検出して充電と放電を制御する制御回路３とを備
える。
に接続している複数の二次電池１と、この二次電池１に
直列に接続している容量推定電池２と、二次電池１の残
容量を検出して充電と放電を制御する制御回路３とを備
える。
【００１２】制御回路３には、二次電池１を充電するた
めの発電機４と、二次電池１を放電させるモーター５と
を接続している。制御回路３は、二次電池１の残容量を
所定の範囲に制御して、二次電池１を過充電することな
く、また、過放電させないようにモーター５に電力を供
給し、あるいは発電機４の充電電流を調整する。制御回
路３は、容量推定電池２の電圧と温度のいずれか又は両
方を検出して、二次電池１を所定の残容量の範囲で充電
して過充電を防止する。制御回路３は、好ましくは容量
推定電池２の電圧と温度のいずれか又は両方を検出し
て、二次電池１の充電を制御し、容量推定電池２の電圧
と残容量のいずれか又は両方を検出して放電を制御す
る。ただ、本発明の電源装置は、容量推定電池２の電圧
と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池１の充電
を制御し、放電については、容量推定電池２ではなくて
二次電池１の電圧と残容量のいずれか又は両方を検出し
て制御することもできる。容量推定電池２は、二次電池
１よりも先に満充電されるので、充電を容量推定電池２
の電圧と温度のいずれか又は両方で制御して二次電池１
の過充電を防止できるからである。二次電池１の過放電
は、容量推定電池２によらず二次電池１の電圧や残容量
で検出することもできるので、二次電池１の電圧や残容
量で二次電池１の放電を制御することもできる。
めの発電機４と、二次電池１を放電させるモーター５と
を接続している。制御回路３は、二次電池１の残容量を
所定の範囲に制御して、二次電池１を過充電することな
く、また、過放電させないようにモーター５に電力を供
給し、あるいは発電機４の充電電流を調整する。制御回
路３は、容量推定電池２の電圧と温度のいずれか又は両
方を検出して、二次電池１を所定の残容量の範囲で充電
して過充電を防止する。制御回路３は、好ましくは容量
推定電池２の電圧と温度のいずれか又は両方を検出し
て、二次電池１の充電を制御し、容量推定電池２の電圧
と残容量のいずれか又は両方を検出して放電を制御す
る。ただ、本発明の電源装置は、容量推定電池２の電圧
と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池１の充電
を制御し、放電については、容量推定電池２ではなくて
二次電池１の電圧と残容量のいずれか又は両方を検出し
て制御することもできる。容量推定電池２は、二次電池
１よりも先に満充電されるので、充電を容量推定電池２
の電圧と温度のいずれか又は両方で制御して二次電池１
の過充電を防止できるからである。二次電池１の過放電
は、容量推定電池２によらず二次電池１の電圧や残容量
で検出することもできるので、二次電池１の電圧や残容
量で二次電池１の放電を制御することもできる。
【００１３】二次電池１は、ニッケル−水素電池、ニッ
ケル−カドミウム電池、リチウムイオン二次電池等の充
電できる電池で、複数を直列に接続して出力電圧を高く
している。容量推定電池２は、二次電池１よりも小容量
の電池、あるいは二次電池１よりも残容量に対する電圧
変化の大きい電池である。容量推定電池２として、残容
量に対して電圧変化が二次電池１よりも大きい電池を使
用する場合、たとえば、容量推定電池にはリチウムイオ
ン二次電池を使用して、二次電池にはニッケル−水素電
池またはニッケル−カドミウム電池を使用する。リチウ
ムイオン二次電池は、ニッケル−水素電池とニッケル−
カドミウム電池よりも残容量に対する電圧変化が大きい
からである。ただ、リチウムイオン二次電池は、電極材
料や電解液の種類で電圧特性が異なるので、容量推定電
池と二次電池の両方にリチウムイオン二次電池を使用し
て、容量推定電池の残容量に対する電圧変化を二次電池
よりも大きくすることもできる。
ケル−カドミウム電池、リチウムイオン二次電池等の充
電できる電池で、複数を直列に接続して出力電圧を高く
している。容量推定電池２は、二次電池１よりも小容量
の電池、あるいは二次電池１よりも残容量に対する電圧
変化の大きい電池である。容量推定電池２として、残容
量に対して電圧変化が二次電池１よりも大きい電池を使
用する場合、たとえば、容量推定電池にはリチウムイオ
ン二次電池を使用して、二次電池にはニッケル−水素電
池またはニッケル−カドミウム電池を使用する。リチウ
ムイオン二次電池は、ニッケル−水素電池とニッケル−
カドミウム電池よりも残容量に対する電圧変化が大きい
からである。ただ、リチウムイオン二次電池は、電極材
料や電解液の種類で電圧特性が異なるので、容量推定電
池と二次電池の両方にリチウムイオン二次電池を使用し
て、容量推定電池の残容量に対する電圧変化を二次電池
よりも大きくすることもできる。
【００１４】さらに、容量推定電池２として、二次電池
１より小容量で、しかも二次電池１よりも残容量に対す
る電圧変化の大きい電池を使用して、さらに残容量を正
確に検出して、二次電池１を充放電できる。この電源装
置は、二次電池をニッケル−水素電池またはニッケル−
カドミウム電池として、容量推定電池を二次電池よりも
小容量のリチウムイオン二次電池を使用する。
１より小容量で、しかも二次電池１よりも残容量に対す
る電圧変化の大きい電池を使用して、さらに残容量を正
確に検出して、二次電池１を充放電できる。この電源装
置は、二次電池をニッケル−水素電池またはニッケル−
カドミウム電池として、容量推定電池を二次電池よりも
小容量のリチウムイオン二次電池を使用する。
【００１５】図２は、二次電池１と容量推定電池２をニ
ッケル−水素電池又はニッケル−カドミウム電池とし、
容量推定電池２として、二次電池１よりも小容量の電池
を使用する電源装置の充放電の電圧特性を示す。二次電
池１と容量推定電池２は、直列に接続されて同じ充電電
流で充電される。したがって、充電が進行して残容量が
増加すると、小容量の容量推定電池２の電圧が先に上昇
する。容量推定電池２の電圧が上昇しても、大容量の二
次電池１の電圧はそれほど上昇しない。この図におい
て、容量推定電池２の電圧が図の第１設定電圧よりも高
くなるときに、二次電池１の充電を停止すると、二次電
池１の過充電を阻止しながら、所定の残容量の範囲で充
電できる。
ッケル−水素電池又はニッケル−カドミウム電池とし、
容量推定電池２として、二次電池１よりも小容量の電池
を使用する電源装置の充放電の電圧特性を示す。二次電
池１と容量推定電池２は、直列に接続されて同じ充電電
流で充電される。したがって、充電が進行して残容量が
増加すると、小容量の容量推定電池２の電圧が先に上昇
する。容量推定電池２の電圧が上昇しても、大容量の二
次電池１の電圧はそれほど上昇しない。この図におい
て、容量推定電池２の電圧が図の第１設定電圧よりも高
くなるときに、二次電池１の充電を停止すると、二次電
池１の過充電を阻止しながら、所定の残容量の範囲で充
電できる。
【００１６】直列に接続している容量推定電池２と二次
電池１を放電して残容量を減少させると、両電池は同じ
タイプの電池であるから、両方の電池は近似する電圧カ
ーブで電圧が低下する。したがって、二次電池１と容量
推定電池２のいずれかの電池電圧を検出して、この電圧
が第２設定電圧よりも低くなると放電を停止して、二次
電池１を所定の残容量の範囲で過放電させないで放電で
きる。
電池１を放電して残容量を減少させると、両電池は同じ
タイプの電池であるから、両方の電池は近似する電圧カ
ーブで電圧が低下する。したがって、二次電池１と容量
推定電池２のいずれかの電池電圧を検出して、この電圧
が第２設定電圧よりも低くなると放電を停止して、二次
電池１を所定の残容量の範囲で過放電させないで放電で
きる。
【００１７】したがって、制御回路３が、容量推定電池
２の電圧を検出して、検出した電圧が第１設定電圧より
も高くなると二次電池１の充電を停止し、さらに、検出
した電圧が第２設定電圧よりも低くなると放電を停止し
て、二次電池１を矢印で示す残容量の範囲で充電して過
充電と過放電を阻止できる。
２の電圧を検出して、検出した電圧が第１設定電圧より
も高くなると二次電池１の充電を停止し、さらに、検出
した電圧が第２設定電圧よりも低くなると放電を停止し
て、二次電池１を矢印で示す残容量の範囲で充電して過
充電と過放電を阻止できる。
【００１８】さらに、図３は、二次電池１と容量推定電
池２をニッケル−水素電池又はニッケル−カドミウム電
池とし、容量推定電池２として、二次電池１よりも小容
量の電池を使用する電源装置の充電の温度特性を示す。
二次電池１と容量推定電池２を直列に接続して充電して
残容量を増加させると、この図に示すように、小容量の
容量推定電池２が先に満充電されて温度が上昇する。電
池は、満充電されると、充電電流が充電に有効に利用さ
れなくなって温度が上昇する性質がある。容量推定電池
２の残容量が増加して満充電されるとき、大容量の二次
電池１はまだ満充電されない。したがって、容量推定電
池２の温度や温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）を検出し、電
池温度が第１設定温度よりも高くなり、あるいは第１設
定温度勾配よりも高くなると充電を停止して、二次電池
１の残容量が所定の範囲となるようにして、過充電を確
実に防止できる。
池２をニッケル−水素電池又はニッケル−カドミウム電
池とし、容量推定電池２として、二次電池１よりも小容
量の電池を使用する電源装置の充電の温度特性を示す。
二次電池１と容量推定電池２を直列に接続して充電して
残容量を増加させると、この図に示すように、小容量の
容量推定電池２が先に満充電されて温度が上昇する。電
池は、満充電されると、充電電流が充電に有効に利用さ
れなくなって温度が上昇する性質がある。容量推定電池
２の残容量が増加して満充電されるとき、大容量の二次
電池１はまだ満充電されない。したがって、容量推定電
池２の温度や温度の変化率（ｄＴ／ｄｔ）を検出し、電
池温度が第１設定温度よりも高くなり、あるいは第１設
定温度勾配よりも高くなると充電を停止して、二次電池
１の残容量が所定の範囲となるようにして、過充電を確
実に防止できる。
【００１９】したがって、制御回路３が、容量推定電池
２の温度や温度上昇勾配を検出して、検出した温度が第
１設定温度や第１設定温度勾配よりも高くなると二次電
池１の充電を停止して、二次電池１を所定の残容量の範
囲で充電して過充電を阻止できる。さらに、電池温度や
温度勾配で充電を停止させる装置は、電池電圧や残容量
を検出して放電を停止することにより、図３の矢印で示
す残容量の範囲で充放電させて、過放電も防止できる。
２の温度や温度上昇勾配を検出して、検出した温度が第
１設定温度や第１設定温度勾配よりも高くなると二次電
池１の充電を停止して、二次電池１を所定の残容量の範
囲で充電して過充電を阻止できる。さらに、電池温度や
温度勾配で充電を停止させる装置は、電池電圧や残容量
を検出して放電を停止することにより、図３の矢印で示
す残容量の範囲で充放電させて、過放電も防止できる。
【００２０】図４は、容量推定電池２に二次電池１より
も残容量に対する電圧変化が大きい電池を使用する電源
装置の二次電池１と容量推定電池２の電圧特性を示す。
この電源装置も、二次電池１と容量推定電池２を直列に
接続して同じ電流で充放電されるので、残容量の変化に
対して、容量推定電池２の電圧変化が大きくなる。した
がって、制御回路３が、容量推定電池２の電圧を検出し
て、検出した電圧が第１設定電圧よりも高くなると二次
電池１の充電を停止し、さらに、検出した電圧が第２設
定電圧よりも低くなると放電を停止して、二次電池１を
矢印で示す残容量の範囲で充電して過充電と過放電を阻
止できる。
も残容量に対する電圧変化が大きい電池を使用する電源
装置の二次電池１と容量推定電池２の電圧特性を示す。
この電源装置も、二次電池１と容量推定電池２を直列に
接続して同じ電流で充放電されるので、残容量の変化に
対して、容量推定電池２の電圧変化が大きくなる。した
がって、制御回路３が、容量推定電池２の電圧を検出し
て、検出した電圧が第１設定電圧よりも高くなると二次
電池１の充電を停止し、さらに、検出した電圧が第２設
定電圧よりも低くなると放電を停止して、二次電池１を
矢印で示す残容量の範囲で充電して過充電と過放電を阻
止できる。
【００２１】制御回路３は、容量推定電池２の電圧と温
度のいずれかを検出して、二次電池１の充電を停止して
過充電を防止できるが、電圧と温度の両方を検出して、
二次電池１の充電を停止することにより、より確実に二
次電池１の過充電を防止しながら、所定の残容量の範囲
で充放電できる。
度のいずれかを検出して、二次電池１の充電を停止して
過充電を防止できるが、電圧と温度の両方を検出して、
二次電池１の充電を停止することにより、より確実に二
次電池１の過充電を防止しながら、所定の残容量の範囲
で充放電できる。
【００２２】さらに、制御回路は、電池の残容量を検出
して、放電を停止することもできる。電池の残容量は、
電池電圧から検出することもできるが、充電電流と放電
電流を積算して演算することができる。充電電流と放電
電流は、二次電池と直列に電流検出抵抗を接続し、この
抵抗の両端の電圧を検出して検出できる。
して、放電を停止することもできる。電池の残容量は、
電池電圧から検出することもできるが、充電電流と放電
電流を積算して演算することができる。充電電流と放電
電流は、二次電池と直列に電流検出抵抗を接続し、この
抵抗の両端の電圧を検出して検出できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明の電気自動車の電源装置は、極め
て簡単な回路で過充電や過放電を確実に防止しながら充
放電できる特長がある。それは、本発明の電気自動車の
電源装置が、直列に接続している複数の二次電池に、二
次電池よりも小容量の容量推定電池、あるいは、二次電
池よりも残容量に対する電圧変化の大きい容量推定電池
を直列に接続しており、容量推定電池に二次電池と同じ
充放電電流を流して二次電池と一緒に充放電し、容量推
定電池の電圧と温度のいずれか又は両方を検出して二次
電池の充電を制御しているからである。
て簡単な回路で過充電や過放電を確実に防止しながら充
放電できる特長がある。それは、本発明の電気自動車の
電源装置が、直列に接続している複数の二次電池に、二
次電池よりも小容量の容量推定電池、あるいは、二次電
池よりも残容量に対する電圧変化の大きい容量推定電池
を直列に接続しており、容量推定電池に二次電池と同じ
充放電電流を流して二次電池と一緒に充放電し、容量推
定電池の電圧と温度のいずれか又は両方を検出して二次
電池の充電を制御しているからである。
【００２４】二次電池よりも小容量の容量推定電池を使
用する電源装置は、二次電池と同じ充電電流で充電され
る容量推定電池が、容量の大きい二次電池よりも先に満
充電に近づくので、容量推定電池の電圧や温度が二次電
池よりも先に上昇する。このため、容量推定電池の電圧
と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池の充電を
制御することによって、二次電池の過充電を確実に防止
できる。
用する電源装置は、二次電池と同じ充電電流で充電され
る容量推定電池が、容量の大きい二次電池よりも先に満
充電に近づくので、容量推定電池の電圧や温度が二次電
池よりも先に上昇する。このため、容量推定電池の電圧
と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池の充電を
制御することによって、二次電池の過充電を確実に防止
できる。
【００２５】さらに、二次電池よりも残容量に対する電
圧変化が大きい容量推定電池を使用する電源装置は、二
次電池と同じ充電電流で充電される容量推定電池の電圧
や温度の変化が、二次電池の変化よりも大きくなる。こ
のため、変化の大きい容量推定電池の電圧と温度のいず
れか又は両方を検出して二次電池の充電を制御すること
によって、二次電池の充電状態をより正確に検出でき、
二次電池の過充電を確実に防止できる。
圧変化が大きい容量推定電池を使用する電源装置は、二
次電池と同じ充電電流で充電される容量推定電池の電圧
や温度の変化が、二次電池の変化よりも大きくなる。こ
のため、変化の大きい容量推定電池の電圧と温度のいず
れか又は両方を検出して二次電池の充電を制御すること
によって、二次電池の充電状態をより正確に検出でき、
二次電池の過充電を確実に防止できる。
【００２６】さらに、本発明の電気自動車の電源装置
は、制御回路が、容量推定電池の電圧と温度のいずれか
又は両方を検出して二次電池の充電を制御し、容量推定
電池の電圧と残容量のいずれか又は両方を検出して放電
を制御することによって、さらに理想的な状態で二次電
池の充放電を制御して、過充電と過放電を確実に防止で
きる。
は、制御回路が、容量推定電池の電圧と温度のいずれか
又は両方を検出して二次電池の充電を制御し、容量推定
電池の電圧と残容量のいずれか又は両方を検出して放電
を制御することによって、さらに理想的な状態で二次電
池の充放電を制御して、過充電と過放電を確実に防止で
きる。
【図１】本発明の実施例の電気自動車の電源装置の概略
構成図
構成図
【図２】容量推定電池に二次電池よりも小容量の電池を
使用する電源装置の充放電の電圧特性を示すグラフ
使用する電源装置の充放電の電圧特性を示すグラフ
【図３】容量推定電池に二次電池よりも小容量の電池を
使用する電源装置の充電の温度特性を示すグラフ
使用する電源装置の充電の温度特性を示すグラフ
【図４】容量推定電池に二次電池よりも残容量に対する
電圧変化が大きい電池を使用する電源装置の電圧特性を
示すグラフ
電圧変化が大きい電池を使用する電源装置の電圧特性を
示すグラフ
１…二次電池 ２…容量推定電池 ３…制御回路 ４…発電機 ５…モーター
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｍ 10/48 Ｈ０１Ｍ 10/48 Ｐ Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｇ Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA03 CA06 CA12 CB01 CC02 FA06 5H030 AA03 AA04 AS08 BB01 BB21 FF22 FF41 5H115 PA08 PA15 PG04 PI16 PU01 SE06 TI02 TI05 TI10 TO05 TO13 TR19 TU16 TU20
Claims (4)
- 【請求項１】 直列に接続している複数の二次電池(1)
と、二次電池(1)の充放電を制御する制御回路(3)とを備
える電気自動車の電源装置において、 二次電池(1)よりも小容量の容量推定電池(2)を二次電池
(1)と直列に接続しており、容量推定電池(2)に二次電池
(1)と同じ充放電電流を流して二次電池(1)と一緒に充放
電し、容量推定電池(2)の電圧と温度のいずれか又は両
方を検出して二次電池(1)の充電を制御するようにして
なることを特徴とする電気自動車の電源装置。 - 【請求項２】 制御回路(3)が、容量推定電池(2)の電圧
と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池(1)の充
電を制御し、容量推定電池(2)の電圧と残容量のいずれ
か又は両方を検出して放電を制御する請求項１に記載の
電気自動車の電源装置。 - 【請求項３】 直列に接続している複数の二次電池(1)
と、二次電池(1)の充放電を制御する制御回路(3)とを備
える電気自動車の電源装置において、 二次電池(1)よりも残容量に対する電圧変化の大きい容
量推定電池(2)を二次電池(1)と直列に接続しており、容
量推定電池(2)に二次電池(1)と同じ充放電電流を流して
二次電池(1)と一緒に充放電し、容量推定電池(2)の電圧
と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池(1)の充
電を制御するようにしてなることを特徴とする電気自動
車の電源装置。 - 【請求項４】 制御回路(3)が、容量推定電池(2)の電圧
と温度のいずれか又は両方を検出して二次電池(1)の充
電を制御し、容量推定電池(2)の電圧と残容量のいずれ
か又は両方を検出して放電を制御する請求項３に記載の
電気自動車の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000192530A JP2002010504A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 電気自動車の電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000192530A JP2002010504A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 電気自動車の電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002010504A true JP2002010504A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18691649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000192530A Pending JP2002010504A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 電気自動車の電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002010504A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013042712A1 (ja) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | 三洋電機株式会社 | 電池ブロックの充放電制御装置 |
| JP2017500699A (ja) * | 2014-01-22 | 2017-01-05 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 消費機器でバッテリ、特にリチウムイオンバッテリを駆動するための方法及び装置 |
| WO2018012364A1 (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | 株式会社 村田製作所 | 組電池回路、容量係数検出方法、および容量係数検出プログラム |
-
2000
- 2000-06-27 JP JP2000192530A patent/JP2002010504A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013042712A1 (ja) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | 三洋電機株式会社 | 電池ブロックの充放電制御装置 |
| JP2017500699A (ja) * | 2014-01-22 | 2017-01-05 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 消費機器でバッテリ、特にリチウムイオンバッテリを駆動するための方法及び装置 |
| US10336209B2 (en) | 2014-01-22 | 2019-07-02 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for operating a battery, in particular a lithium ion battery, in a consumer |
| WO2018012364A1 (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | 株式会社 村田製作所 | 組電池回路、容量係数検出方法、および容量係数検出プログラム |
| CN109463022A (zh) * | 2016-07-13 | 2019-03-12 | 株式会社村田制作所 | 电池组电路、容量系数检测方法以及容量系数检测程序 |
| US11269015B2 (en) | 2016-07-13 | 2022-03-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Battery pack circuit, capacity coefficient detection method, and capacity coefficient detection program |
| CN109463022B (zh) * | 2016-07-13 | 2022-05-06 | 株式会社村田制作所 | 电池组电路、容量系数检测方法以及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6540781B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| US6054840A (en) | Power supply device | |
| EP2068420B1 (en) | Secondary battery charging method and device | |
| US8179139B2 (en) | Rechargeable battery abnormality detection apparatus and rechargeable battery apparatus | |
| US6984961B2 (en) | Battery assembly system and electric-motor vehicle system using the same | |
| EP2083495B1 (en) | Battery pack and method of charging the same | |
| US6850041B2 (en) | Battery pack used as power source for portable device | |
| JPH07255134A (ja) | ２次電池の直列接続回路 | |
| JP2000228832A (ja) | 充放電制御方法 | |
| CN108604711B (zh) | 借助于占空控制的有效电池平衡的方法和系统 | |
| JP3229696B2 (ja) | 電池の充電方法 | |
| JP7199021B2 (ja) | 管理装置、蓄電システム | |
| US20140159664A1 (en) | Method of manufacturing battery pack and battery pack | |
| US6441584B1 (en) | Charge maintenance system for lead-acid battery | |
| JP2001314046A (ja) | 組電池の充電装置、充電方法、および電動車両 | |
| JP5868013B2 (ja) | リチウムイオン組電池充電制御装置、制御方法およびリチウムイオン組電池システム | |
| JP3311505B2 (ja) | 複数の二次電池を内蔵するパック電池の充電方法 | |
| JP2000270491A (ja) | リチウムイオン電池充電方法及びリチウムイオン電池充電装置 | |
| JP3306188B2 (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| JP2001186682A (ja) | 電池の放電制御方法 | |
| JP2002010504A (ja) | 電気自動車の電源装置 | |
| JPH1032020A (ja) | 密閉形鉛蓄電池の充放電制御方法 | |
| JP2001161037A (ja) | 電気自動車を駆動する電池群の充放電制御方法 | |
| JP7415367B2 (ja) | 組電池の残存容量調整装置 | |
| US20240030727A1 (en) | Overdischarge Preventing Apparatus And Method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050322 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050427 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050830 |