JP2002048849A - 電気自動車用バッテリシステムの電流検出方式 - Google Patents
電気自動車用バッテリシステムの電流検出方式Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 この電気自動車用バッテリシステム１０は、
直列に接続される複数個のセルを単位電池１２ａ、１２
ｂ、…として含むバッテリ１２よりインバータ１４を介
して走行用モータ１６に駆動電流を供給するもので、各
単位電池に並列接続されてその端子電圧を検出する複数
個の電圧検出用分圧抵抗３０、バッテリ１２への充放電
電流を検出する電流検出回路２０およびバッテリ１２の
温度を検出するバッテリ温度検出回路２２を備え、かつ
電流検出回路２０の電流センサ４０は電圧検出抵抗３０
を流れる電流を検出するように電圧検出回路１８の接続
点４２とバッテリ１２の正極端子４４の間に位置する主
回路に配置されている。 【効果】 この発明によれば、電流センサ４０は電圧検
出回路１８の回路消費電流を含んで検出するものである
から、バッテリ１２を流れる電流を正確に把握できバッ
テリ残量の算出も容易に行うことができる。
直列に接続される複数個のセルを単位電池１２ａ、１２
ｂ、…として含むバッテリ１２よりインバータ１４を介
して走行用モータ１６に駆動電流を供給するもので、各
単位電池に並列接続されてその端子電圧を検出する複数
個の電圧検出用分圧抵抗３０、バッテリ１２への充放電
電流を検出する電流検出回路２０およびバッテリ１２の
温度を検出するバッテリ温度検出回路２２を備え、かつ
電流検出回路２０の電流センサ４０は電圧検出抵抗３０
を流れる電流を検出するように電圧検出回路１８の接続
点４２とバッテリ１２の正極端子４４の間に位置する主
回路に配置されている。 【効果】 この発明によれば、電流センサ４０は電圧検
出回路１８の回路消費電流を含んで検出するものである
から、バッテリ１２を流れる電流を正確に把握できバッ
テリ残量の算出も容易に行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電気自動車用バッテリ
システムの電流検出方式に関し、特にたとえば車の走行
中におけるバッテリの電流検出方式に関する。
システムの電流検出方式に関し、特にたとえば車の走行
中におけるバッテリの電流検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に電気自動車に搭載されて使用され
る走行用バッテリの残存容量は、バッテリ使用時におけ
るバッテリ端子電圧、バッテリへの充放電電流、および
バッテリ温度を正確に検出することによりマイコンを用
いて容易に求めることができる。
る走行用バッテリの残存容量は、バッテリ使用時におけ
るバッテリ端子電圧、バッテリへの充放電電流、および
バッテリ温度を正確に検出することによりマイコンを用
いて容易に求めることができる。
【０００３】すなわち、図３に示すように、従来は複数
個のセルを接続した単位電池１ａ，１ｂ、…１ｎを直列
接続して構成される自動車用バッテリ１の両極端子に直
流を交流に変換するインバータ２を介して電気自動車を
駆動するための走行用モータ３を接続している。そし
て、このバッテリ１の残存容量は電圧検出回路４で検出
されるバッテリ端子電圧、電流センサ５により電流検出
回路６で検出されるバッテリ充放電電流Ｉ１および温度
検出回路７で検出されるバッテリ温度をそれぞれＡ／Ｄ
コンバータによりデジタル信号に変換してマイコン８に
入力し、ＣＰＵ等で演算処理されて算出されるもので、
その算出結果を例えば図示されない表示装置にデジタル
表示させるようにしている。
個のセルを接続した単位電池１ａ，１ｂ、…１ｎを直列
接続して構成される自動車用バッテリ１の両極端子に直
流を交流に変換するインバータ２を介して電気自動車を
駆動するための走行用モータ３を接続している。そし
て、このバッテリ１の残存容量は電圧検出回路４で検出
されるバッテリ端子電圧、電流センサ５により電流検出
回路６で検出されるバッテリ充放電電流Ｉ１および温度
検出回路７で検出されるバッテリ温度をそれぞれＡ／Ｄ
コンバータによりデジタル信号に変換してマイコン８に
入力し、ＣＰＵ等で演算処理されて算出されるもので、
その算出結果を例えば図示されない表示装置にデジタル
表示させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
回路構成においては、バッテリ端子電圧を検出する電圧
検出回路４での回路消費電流Ｉ２が存在するために、そ
の分を補正しなければバッテリ１を流れる電流を正確に
検出できないという問題がある。
回路構成においては、バッテリ端子電圧を検出する電圧
検出回路４での回路消費電流Ｉ２が存在するために、そ
の分を補正しなければバッテリ１を流れる電流を正確に
検出できないという問題がある。
【０００５】すなわち、バッテリ１を流れる電流は、バ
ッテリ１から走行用モータ３への放電電流、もしくはモ
ータ３からバッテリ１への回生充電電流を含む充放電電
流Ｉ１と回路消費電流Ｉ２であるから、従来例における
電流検出回路における電流測定値Ｉ３＝Ｉ１となる。例
えば、回路消費電流Ｉ２＝５ｍＡ、放電時間１ｈとして
バッテリ容量の低下を計算すると、放電容量＝５ｍＡ×
１ｈ＝５ｍＡｈとなり、バッテリ容量５Ａｈに対して、
（５／５０００）×１００＝０．１％となる。
ッテリ１から走行用モータ３への放電電流、もしくはモ
ータ３からバッテリ１への回生充電電流を含む充放電電
流Ｉ１と回路消費電流Ｉ２であるから、従来例における
電流検出回路における電流測定値Ｉ３＝Ｉ１となる。例
えば、回路消費電流Ｉ２＝５ｍＡ、放電時間１ｈとして
バッテリ容量の低下を計算すると、放電容量＝５ｍＡ×
１ｈ＝５ｍＡｈとなり、バッテリ容量５Ａｈに対して、
（５／５０００）×１００＝０．１％となる。
【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、簡
単な構成によりバッテリの残存容量を算出する基礎とな
るバッテリの電流を正確に検出することができる電気自
動車用バッテリシステムの電流検出方式を提供すること
である。
単な構成によりバッテリの残存容量を算出する基礎とな
るバッテリの電流を正確に検出することができる電気自
動車用バッテリシステムの電流検出方式を提供すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、直列に接続
される複数個のセルを単位電池として含むバッテリより
インバータを介して走行用モータに駆動電流を供給する
電気自動車用バッテリシステムにおいて、前記各単位電
池に並列接続されその端子電圧を検出する抵抗値が同じ
複数個の電圧検出抵抗、バッテリへの充放電電流を検出
する電流検出回路、およびバッテリの温度を検出するバ
ッテリ温度検出回路を備え、電流検出回路の電流センサ
は電圧検出抵抗を流れる電流を検出できる位置に設けた
ことを特徴とする、電気自動車用バッテリシステムの電
流検出方式である。
される複数個のセルを単位電池として含むバッテリより
インバータを介して走行用モータに駆動電流を供給する
電気自動車用バッテリシステムにおいて、前記各単位電
池に並列接続されその端子電圧を検出する抵抗値が同じ
複数個の電圧検出抵抗、バッテリへの充放電電流を検出
する電流検出回路、およびバッテリの温度を検出するバ
ッテリ温度検出回路を備え、電流検出回路の電流センサ
は電圧検出抵抗を流れる電流を検出できる位置に設けた
ことを特徴とする、電気自動車用バッテリシステムの電
流検出方式である。
【０００８】
【作用】電流検出回路の電流センサは電圧検出抵抗を流
れる電流も同時に検出するので、回路消費電流を補正す
ることが可能となり、バッテリを流れる正確な電流を検
出することができる。
れる電流も同時に検出するので、回路消費電流を補正す
ることが可能となり、バッテリを流れる正確な電流を検
出することができる。
【０００９】
【発明の効果】この発明によれば、１つの電流センサに
より走行中のバッテリの電流を正確に検出することがで
き、その結果バッテリの残存容量の算出も容易に行うこ
とができる。
より走行中のバッテリの電流を正確に検出することがで
き、その結果バッテリの残存容量の算出も容易に行うこ
とができる。
【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して以下に行う実施例の詳
細な説明により一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して以下に行う実施例の詳
細な説明により一層明らかとなろう。
【００１１】
【実施例】図１に示されるこの発明の一実施例である電
気自動車用バッテリシステム１０について説明する。
気自動車用バッテリシステム１０について説明する。
【００１２】図１において、バッテリ１２の両極端子に
は直流を交流に変換するインバータ１４を介して電気負
荷となる走行用モータ１６が接続されている。このバッ
テリ１２は、例えば鉛蓄電池、あるいはニッケル水素蓄
電池で、１．２Ｖのセル６個を単位電池１２ａとし、こ
の単位電池１２ａを４０個直列接続して公称２８８Ｖが
得られるように形成されている。
は直流を交流に変換するインバータ１４を介して電気負
荷となる走行用モータ１６が接続されている。このバッ
テリ１２は、例えば鉛蓄電池、あるいはニッケル水素蓄
電池で、１．２Ｖのセル６個を単位電池１２ａとし、こ
の単位電池１２ａを４０個直列接続して公称２８８Ｖが
得られるように形成されている。
【００１３】また、走行用モータ１６は、この実施例に
おいては、交流誘導電動機であり、この走行用モータ１
６の駆動力が図示されない電気自動車の駆動系に伝達さ
れるようになっている。
おいては、交流誘導電動機であり、この走行用モータ１
６の駆動力が図示されない電気自動車の駆動系に伝達さ
れるようになっている。
【００１４】そして、バッテリ１２の各検出部として、
バッテリ１２の端子電圧を検出する電圧検出回路１８、
バッテリ１２から走行用モータ１６への放電電流若しく
はこのモータ１６からバッテリ１２への回生充電電流を
検出する電流検出回路２０およびサーミスタ等による例
えばバッテリケース温度を検出するバッテリ温度検出回
路２２を含み、これらの各検出回路１８、２０および２
２からの検出結果がマイクロコンピュータ（マイコン）
２４に入力される。
バッテリ１２の端子電圧を検出する電圧検出回路１８、
バッテリ１２から走行用モータ１６への放電電流若しく
はこのモータ１６からバッテリ１２への回生充電電流を
検出する電流検出回路２０およびサーミスタ等による例
えばバッテリケース温度を検出するバッテリ温度検出回
路２２を含み、これらの各検出回路１８、２０および２
２からの検出結果がマイクロコンピュータ（マイコン）
２４に入力される。
【００１５】マイコン２４は、演算処理を行うＣＰＵ２
４ａとバッテリ１２に関する各種データを記憶している
メモリ２４ｂを含み、上述の各検出回路１８、２０およ
び２２の検出結果に基づきＣＰＵ２４ａで演算処理を行
いその結果としてのバッテリ残量を表示装置２６にデジ
タル表示すると共にモータコントローラ２８に出力して
インバータ１４を介してバッテリ残量に基づき走行用モ
ータ１６の駆動を制御する。
４ａとバッテリ１２に関する各種データを記憶している
メモリ２４ｂを含み、上述の各検出回路１８、２０およ
び２２の検出結果に基づきＣＰＵ２４ａで演算処理を行
いその結果としてのバッテリ残量を表示装置２６にデジ
タル表示すると共にモータコントローラ２８に出力して
インバータ１４を介してバッテリ残量に基づき走行用モ
ータ１６の駆動を制御する。
【００１６】ところで、図２に示すように電圧検出回路
１８は、バッテリ１２を形成する単位電池１２ａ、１２
ｂ、…１２ｎ毎（あるいは複数の単位電池１２ａのブロ
ック毎）に端子電圧を検出する第１の電圧検出回路１８
ａ，第２の電圧検出回路１８ｂ、…および第ｎの電圧検
出回路１８ｎにより構成される。
１８は、バッテリ１２を形成する単位電池１２ａ、１２
ｂ、…１２ｎ毎（あるいは複数の単位電池１２ａのブロ
ック毎）に端子電圧を検出する第１の電圧検出回路１８
ａ，第２の電圧検出回路１８ｂ、…および第ｎの電圧検
出回路１８ｎにより構成される。
【００１７】各電圧検出回路１８ａ，１８ｂ、…１８ｎ
はいずれも抵抗値が同じで単位電池１２ａに並列接続さ
れる端子電圧検出用分圧抵抗３０、この分圧抵抗３０の
出力を入力とするオペアンプ３２、このオペアンプ３２
の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３４
およびこのデジタル信号をマイコン２４に入力せしめる
フォトカプラ３６を含む。このフォトカプラ３６はバッ
テリ１２とマイコン２４を絶縁するために使用してい
る。また、オペアンプ３２、Ａ／Ｄコンバータ３４およ
びフォトカプラ３６を駆動させる電源部３８をさらに含
む。なお、電圧検出回路に使用するオペアンプ３２、Ａ
／Ｄコンバータ３４およびフォトカプラ３６は、各検出
回路毎に全て同一であるため電源部３８へ流れる電流
（消費電流）も全て同一となる。
はいずれも抵抗値が同じで単位電池１２ａに並列接続さ
れる端子電圧検出用分圧抵抗３０、この分圧抵抗３０の
出力を入力とするオペアンプ３２、このオペアンプ３２
の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３４
およびこのデジタル信号をマイコン２４に入力せしめる
フォトカプラ３６を含む。このフォトカプラ３６はバッ
テリ１２とマイコン２４を絶縁するために使用してい
る。また、オペアンプ３２、Ａ／Ｄコンバータ３４およ
びフォトカプラ３６を駆動させる電源部３８をさらに含
む。なお、電圧検出回路に使用するオペアンプ３２、Ａ
／Ｄコンバータ３４およびフォトカプラ３６は、各検出
回路毎に全て同一であるため電源部３８へ流れる電流
（消費電流）も全て同一となる。
【００１８】そして、電流検出回路２０の電流センサ４
０は、図１に示されるように電圧検出回路１８の接続点
４２とバッテリ１２の正極端子４４の間に位置する主回
路に配置されてバッテリ１２への充放電電流Ｉ１と電圧
検出回路１８の回路消費電流Ｉ２の合計した電流（＝Ｉ
１＋Ｉ２）を検出するようにしている。
０は、図１に示されるように電圧検出回路１８の接続点
４２とバッテリ１２の正極端子４４の間に位置する主回
路に配置されてバッテリ１２への充放電電流Ｉ１と電圧
検出回路１８の回路消費電流Ｉ２の合計した電流（＝Ｉ
１＋Ｉ２）を検出するようにしている。
【００１９】また、電流センサ４０としては、例えばホ
ール素子が使用される。
ール素子が使用される。
【００２０】以上説明したようにこの発明によれば、直
列に接続される複数個のセルを単位電池として含むバッ
テリよりインバータを介して走行用モータに駆動電流を
供給する電気自動車用バッテリシステムにおいて、各単
位電池に並列接続されてその端子電圧を検出する抵抗値
が同じ複数個の電圧検出抵抗、バッテリへの充放電電流
を検出する電流検出回路およびバッテリの温度を検出す
るバッテリ温度検出回路とを備え、電流検出回路の電流
センサは電圧検出抵抗を流れる電流も検出できる位置に
設けたものであるから電流検出回路では電圧検出回路に
流れる電流も捕捉され回路消費電流の補正が確実に行わ
れる。その結果、バッテリの残量検出も容易に行うこと
ができる。
列に接続される複数個のセルを単位電池として含むバッ
テリよりインバータを介して走行用モータに駆動電流を
供給する電気自動車用バッテリシステムにおいて、各単
位電池に並列接続されてその端子電圧を検出する抵抗値
が同じ複数個の電圧検出抵抗、バッテリへの充放電電流
を検出する電流検出回路およびバッテリの温度を検出す
るバッテリ温度検出回路とを備え、電流検出回路の電流
センサは電圧検出抵抗を流れる電流も検出できる位置に
設けたものであるから電流検出回路では電圧検出回路に
流れる電流も捕捉され回路消費電流の補正が確実に行わ
れる。その結果、バッテリの残量検出も容易に行うこと
ができる。
【図１】この発明の一実施例である電気自動車用バッテ
リシステムの概略構成を示す回路ブロック図である。
リシステムの概略構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１における電圧検出回路の具体例を示す構成
図である。
図である。
【図３】図１に相当する従来例の回路ブロック図であ
る。
る。
１０ …電気自動車用バッテリシステム １２ …バッテリ １２ａ …単位電池 １４ …インバータ １６ …走行用モータ １８ …電圧検出回路 ２０ …電流検出回路 ２２ …温度検出回路 ２４ …マイコン ３０ …端子電圧検出用分圧抵抗（電圧検出抵抗） ３２ …オペアンプ ３４ …Ａ／Ｄコンバータ ３６ …フォトカプラ ４０ …電流センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB21 CC04 CC06 CC13 CC27 CC28 CD13 CF07 2G035 AA01 AA26 AB03 AC02 AD23 AD26 AD28 AD66 5G003 AA07 BA03 DA07 EA05 FA06 GB06 GC05 5H030 AA08 AS08 FF22 FF42 5H115 PC06 PG04 PI16 PU09 PV09 QN03 RB21 TI02 TI05 TI06 TO05 TR19 TU20 UB05 UB11
Claims (2)
- 【請求項１】直列に接続される複数個のセルを単位電池
として含むバッテリよりインバータを介して走行用モー
タに駆動電流を供給する電気自動車用バッテリシステム
において、 前記各単位電池に並列接続されその端子電圧を検出する
抵抗値が同じ複数個の電圧検出抵抗、 前記バッテリへの充放電電流を検出する電流検出回路、
および前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出
回路を備え、 前記電流検出回路の電流センサは前記電圧検出抵抗を流
れる電流を検出できる位置に設けたことを特徴とする、
電気自動車用バッテリシステムの電流検出方式。 - 【請求項２】前記電流センサはホール素子を含む、請求
項１記載の電気自動車用バッテリシステムの電流検出方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000235361A JP2002048849A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | 電気自動車用バッテリシステムの電流検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000235361A JP2002048849A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | 電気自動車用バッテリシステムの電流検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002048849A true JP2002048849A (ja) | 2002-02-15 |
Family
ID=18727579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000235361A Pending JP2002048849A (ja) | 2000-08-03 | 2000-08-03 | 電気自動車用バッテリシステムの電流検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002048849A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006104361A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Lg Chem, Ltd. | Apparatus and method for measuring the amount of the current in battery cells using a plurality of sensing resistors |
| JP2009128286A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 電気量検出センサ |
| JP2010098803A (ja) * | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Yunimekku:Kk | 供給電源に重畳されたノイズの影響を受けない直流・交流電源装置 |
| JP2010124617A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Hitachi Ltd | 蓄電池システムと監視装置及びハイブリッド鉄道車両 |
| US7965059B2 (en) | 2005-11-30 | 2011-06-21 | Lg Chem, Ltd. | System, method, and article of manufacture for determining an estimated battery parameter vector |
-
2000
- 2000-08-03 JP JP2000235361A patent/JP2002048849A/ja active Pending
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