JP2002084604A - 電気自動車用バッテリシステム - Google Patents
電気自動車用バッテリシステムInfo
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical group [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 電気自動車用バッテリシステム１０は、複数
個の二次電池セルを直列接続して構成されるバッテリ１
２と、このバッテリの充放電電流を検出する電流センサ
等の検出部品を含む電装品と、この検出部品からの検出
信号を受けて少なくともバッテリの残存容量（ＳＯＣ）
を計算するマイコンを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２８と、バッテリを冷却する冷却ファン３０とを備え、
この冷却ファンにより各ボックスに収納される電装品お
よびＥＣＵをバッテリの冷却空気流を分岐せしめる冷却
空気通路により冷却するように構成したものである。 【効果】 バッテリ１２の冷却空気流を分岐して電装品
およびＥＣＵを強制的に冷却するので、安価な構成部品
によりバッテリシステム１０の信頼性を向上させること
ができる。
個の二次電池セルを直列接続して構成されるバッテリ１
２と、このバッテリの充放電電流を検出する電流センサ
等の検出部品を含む電装品と、この検出部品からの検出
信号を受けて少なくともバッテリの残存容量（ＳＯＣ）
を計算するマイコンを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２８と、バッテリを冷却する冷却ファン３０とを備え、
この冷却ファンにより各ボックスに収納される電装品お
よびＥＣＵをバッテリの冷却空気流を分岐せしめる冷却
空気通路により冷却するように構成したものである。 【効果】 バッテリ１２の冷却空気流を分岐して電装品
およびＥＣＵを強制的に冷却するので、安価な構成部品
によりバッテリシステム１０の信頼性を向上させること
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
システムに関し、特にたとえばバッテリを冷却する冷却
ファンを利用してバッテリシステムを構成する電子制御
ユニットおよび電装品を冷却する電気自動車用バッテリ
システムに関する。
システムに関し、特にたとえばバッテリを冷却する冷却
ファンを利用してバッテリシステムを構成する電子制御
ユニットおよび電装品を冷却する電気自動車用バッテリ
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車には、走行用モータに給電す
るためのバッテリと、このバッテリの充放電電流等を検
出するための検出部品を含む電装品およびバッテリの残
存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）等を計算するため
のマイコンを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electric
al Control Unite）が搭載されている。そして、これら
バッテリや電装品およびＥＣＵは電気自動車の走行に伴
って発熱するため、冷却ファンから供給される冷却風に
より冷却を行う必要がある。
るためのバッテリと、このバッテリの充放電電流等を検
出するための検出部品を含む電装品およびバッテリの残
存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）等を計算するため
のマイコンを含む電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electric
al Control Unite）が搭載されている。そして、これら
バッテリや電装品およびＥＣＵは電気自動車の走行に伴
って発熱するため、冷却ファンから供給される冷却風に
より冷却を行う必要がある。
【０００３】例えば、ＥＣＵは回路電源等の部品が発熱
しこれらを収納している筐体（ボックス）内の温度が上
昇するため、マイコン等その他の関連部品の温度ドリフ
ト等を引き起こし、機能性および信頼性を悪化させる要
因となっている。
しこれらを収納している筐体（ボックス）内の温度が上
昇するため、マイコン等その他の関連部品の温度ドリフ
ト等を引き起こし、機能性および信頼性を悪化させる要
因となっている。
【０００４】また、電装品も通電時にメインケーブルや
リレーおよび電流センサの温度上昇があり、信頼性を悪
化させる要因となっている。特に、電流センサは温度ド
リフトがあり、電流検出精度等の機能性を悪化させる要
因ともなり得るものである。そのために、より高価な部
品を使用して高信頼性を確保するようにしている。
リレーおよび電流センサの温度上昇があり、信頼性を悪
化させる要因となっている。特に、電流センサは温度ド
リフトがあり、電流検出精度等の機能性を悪化させる要
因ともなり得るものである。そのために、より高価な部
品を使用して高信頼性を確保するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、機能性や信
頼性を確保するために、バッテリ、電装品およびＥＣＵ
を個別の冷却ファンにより冷却するとファンの個数もそ
れだけ必要となりそれに伴い構造も複雑で、コストも高
くつという問題がある。また、高価な部品を使用して高
信頼性を確保すると部品コストが高くなるという問題が
ある。
頼性を確保するために、バッテリ、電装品およびＥＣＵ
を個別の冷却ファンにより冷却するとファンの個数もそ
れだけ必要となりそれに伴い構造も複雑で、コストも高
くつという問題がある。また、高価な部品を使用して高
信頼性を確保すると部品コストが高くなるという問題が
ある。
【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、バ
ッテリの冷却ファンを利用することにより簡単な構成で
安価な電装品およびＥＣＵを効率よく冷却することがで
きる電気自動車用バッテリシステムを提供することであ
る。
ッテリの冷却ファンを利用することにより簡単な構成で
安価な電装品およびＥＣＵを効率よく冷却することがで
きる電気自動車用バッテリシステム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、複数個の二
次電池セルを直列接続して構成されるバッテリと、この
バッテリの充放電電流を検出する検出部品を含む電装品
と、検出部品からの検出信号を受けて少なくともバッテ
リの残存容量を計算するマイコンを含む電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）と、バッテリを冷却するための空冷回路と
を備える電気自動車用バッテリシステムにおいて、空冷
回路が電装品およびＥＣＵの少なくとも一方を冷却する
ようにしたことを特徴とする、電気自動車用バッテリシ
ステムである。
次電池セルを直列接続して構成されるバッテリと、この
バッテリの充放電電流を検出する検出部品を含む電装品
と、検出部品からの検出信号を受けて少なくともバッテ
リの残存容量を計算するマイコンを含む電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）と、バッテリを冷却するための空冷回路と
を備える電気自動車用バッテリシステムにおいて、空冷
回路が電装品およびＥＣＵの少なくとも一方を冷却する
ようにしたことを特徴とする、電気自動車用バッテリシ
ステムである。
【０００８】
【作用】バッテリの空冷回路に、例えば電装品およびＥ
ＣＵの冷却空気通路を配置形成できるので、構成が簡単
となり効果的に冷却を行うことが可能となる。
ＣＵの冷却空気通路を配置形成できるので、構成が簡単
となり効果的に冷却を行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の効果】この発明によれば、バッテリの空冷回路
を利用することにより、不用な温度上昇を低減させると
共に低コスト部品の採用や信頼性の向上を実現できる。
を利用することにより、不用な温度上昇を低減させると
共に低コスト部品の採用や信頼性の向上を実現できる。
【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は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全体構成を示す回路ブロック図で
ある。
用バッテリシステムの全体構成を示す回路ブロック図で
ある。
【００１２】図１において、電気自動車用バッテリシス
テム１０は、動力源としてのバッテリ１２、このバッテ
リ１２の正極端子引出線１４および負極端子引出線１６
に介在して設けられるメインリレー１８のリレー接点１
８ａおよび１８ｂ、リレー接点１８ａに並列接続される
プリチャージリレー２０とプリチャージ抵抗２２の直列
回路２４、電流センサ２６により検出される充放電電
流、温度センサ（図示せず）により検出されるバッテリ
温度およびバッテリ電圧等を入力としてバッテリ１２の
残存容量（ＳＯＣ）を算出すると共にバッテリ温度と外
気温に基づき温度差を算出するマイコンを含む電子制御
ユニット２８（以下単に「ＥＣＵ」という）およびマイ
コンで算出された温度差に基づいてＥＣＵ２８から出力
される制御信号により冷却ファン３０を駆動するファン
駆動回路３２を含む。そして、メインリレー１８および
プリチャージリレー２０にもＥＣＵ２８からそれぞれ必
要な制御信号が出力される。ファン駆動回路３２はリレ
ー３２ａとドライバ３２ｂを含み、いずれもＥＣＵ２８
からの信号により制御される。
テム１０は、動力源としてのバッテリ１２、このバッテ
リ１２の正極端子引出線１４および負極端子引出線１６
に介在して設けられるメインリレー１８のリレー接点１
８ａおよび１８ｂ、リレー接点１８ａに並列接続される
プリチャージリレー２０とプリチャージ抵抗２２の直列
回路２４、電流センサ２６により検出される充放電電
流、温度センサ（図示せず）により検出されるバッテリ
温度およびバッテリ電圧等を入力としてバッテリ１２の
残存容量（ＳＯＣ）を算出すると共にバッテリ温度と外
気温に基づき温度差を算出するマイコンを含む電子制御
ユニット２８（以下単に「ＥＣＵ」という）およびマイ
コンで算出された温度差に基づいてＥＣＵ２８から出力
される制御信号により冷却ファン３０を駆動するファン
駆動回路３２を含む。そして、メインリレー１８および
プリチャージリレー２０にもＥＣＵ２８からそれぞれ必
要な制御信号が出力される。ファン駆動回路３２はリレ
ー３２ａとドライバ３２ｂを含み、いずれもＥＣＵ２８
からの信号により制御される。
【００１３】また、バッテリ１２の正極端子引出線１４
および負極端子引出線１６の間には直流を交流に周波数
変換するインバータ３４を介して走行用モータ３６が接
続されている。
および負極端子引出線１６の間には直流を交流に周波数
変換するインバータ３４を介して走行用モータ３６が接
続されている。
【００１４】バッテリ１２は、ヒューズ３８を介在して
２個の電池モジュール１２Ａおよび１２Ｂを直列接続し
て構成している。各電池モジュール１２Ａおよび１２Ｂ
は、例えば１．２Ｖのニッケル水素電池を１２０個直列
接続して１４４Ｖとしたもので、動力源としてはこの電
池モジュール２個を直列接続して２８８Ｖとしている。
２個の電池モジュール１２Ａおよび１２Ｂを直列接続し
て構成している。各電池モジュール１２Ａおよび１２Ｂ
は、例えば１．２Ｖのニッケル水素電池を１２０個直列
接続して１４４Ｖとしたもので、動力源としてはこの電
池モジュール２個を直列接続して２８８Ｖとしている。
【００１５】図２は上述の冷却ファン３０により冷却さ
れる電気自動車用バッテリシステム１０の主要構成要
素、すなわちバッテリ１２、電流センサ２６等の検出部
品やメインリレー１８、ファン駆動回路３２等を含む電
装品およびマイコンを含むＥＣＵ２８の配置構成を示す
平面的な図解図である。
れる電気自動車用バッテリシステム１０の主要構成要
素、すなわちバッテリ１２、電流センサ２６等の検出部
品やメインリレー１８、ファン駆動回路３２等を含む電
装品およびマイコンを含むＥＣＵ２８の配置構成を示す
平面的な図解図である。
【００１６】図２において、例えばプラスチックスで形
成される部品収納ケース４０の内部中央部に２個の電池
モジュール１２Ａと１２Ｂにより構成されるバッテリ１
２を含むバッテリパック４２が配置され、その両側の左
右空間部にＥＣＵ２８と電装品が夫々ボックス４４およ
び４６に収納された状態で配置されている。この部品収
納ケース４０の前面壁４０ａと後面壁４０ｂには冷却フ
ァン３０の吸気口４８と排気口５０が夫々形成されてお
り、冷却ファン３０が作動した場合には矢印で示す風向
きで冷却空気が流れる。
成される部品収納ケース４０の内部中央部に２個の電池
モジュール１２Ａと１２Ｂにより構成されるバッテリ１
２を含むバッテリパック４２が配置され、その両側の左
右空間部にＥＣＵ２８と電装品が夫々ボックス４４およ
び４６に収納された状態で配置されている。この部品収
納ケース４０の前面壁４０ａと後面壁４０ｂには冷却フ
ァン３０の吸気口４８と排気口５０が夫々形成されてお
り、冷却ファン３０が作動した場合には矢印で示す風向
きで冷却空気が流れる。
【００１７】また、図３に示すようにＥＣＵ２８の構成
部品は後述の回路基板５２に配置されると共にこの回路
基板５２の両端部にはケーブル（ハーネス）５４を接続
するためのコネクタ５６が設けられている。そして各ボ
ックス４４，４６、例えばＥＣＵ２８を収納するボック
ス４４にはバッテリパック４２を配置した部品収納ケー
ス４０の冷却空気通路５８に連通する隙間６０が設けら
れている。
部品は後述の回路基板５２に配置されると共にこの回路
基板５２の両端部にはケーブル（ハーネス）５４を接続
するためのコネクタ５６が設けられている。そして各ボ
ックス４４，４６、例えばＥＣＵ２８を収納するボック
ス４４にはバッテリパック４２を配置した部品収納ケー
ス４０の冷却空気通路５８に連通する隙間６０が設けら
れている。
【００１８】すなわち、部品収納ケース４０とバッテリ
パック４２で形成される四隅には仕切板４３により前面
壁４０ａの吸気口４８より部品収納ケース４０の中央部
に流入した冷却空気の一部が左右に分岐して部品収納ケ
ース４０の左右空間部に流入する冷却空気流入口６２、
６２と、この左右空間部に流入した冷却空気が部品収納
ケース４０の後面壁４０ｂに設けた排気口５０に流出せ
しめる冷却空気流出口６４、６４がそれぞれ左右に設け
られている。
パック４２で形成される四隅には仕切板４３により前面
壁４０ａの吸気口４８より部品収納ケース４０の中央部
に流入した冷却空気の一部が左右に分岐して部品収納ケ
ース４０の左右空間部に流入する冷却空気流入口６２、
６２と、この左右空間部に流入した冷却空気が部品収納
ケース４０の後面壁４０ｂに設けた排気口５０に流出せ
しめる冷却空気流出口６４、６４がそれぞれ左右に設け
られている。
【００１９】図４〜図６にはＥＣＵ２８をボックス４４
に収納した状態の斜面図と要部断面図が示されている。
これらの各図より先に説明したボックス４４、ＥＣＵ２
８のマイコンを含む構成部品５１、回路基板５２、コネ
クタ５６、ケーブル（ハーネス）５４および隙間６０の
位置関係並びに冷却空気の流れ（風の流れ）等が明確に
理解できる。
に収納した状態の斜面図と要部断面図が示されている。
これらの各図より先に説明したボックス４４、ＥＣＵ２
８のマイコンを含む構成部品５１、回路基板５２、コネ
クタ５６、ケーブル（ハーネス）５４および隙間６０の
位置関係並びに冷却空気の流れ（風の流れ）等が明確に
理解できる。
【００２０】また、図７〜図９には、例えば電流センサ
等の各電装品２７をボックス４６に収納した状態の斜面
図と要部断面図が示されている。これらの各図より先に
説明したボックス４６、各電装品２７、ケーブル（ハー
ネス）５４および隙間６０の位置関係並びに冷却空気の
流れ（風の流れ）等が明確に理解できる。
等の各電装品２７をボックス４６に収納した状態の斜面
図と要部断面図が示されている。これらの各図より先に
説明したボックス４６、各電装品２７、ケーブル（ハー
ネス）５４および隙間６０の位置関係並びに冷却空気の
流れ（風の流れ）等が明確に理解できる。
【００２１】なお、各ボックス４４、４６の隙間６０よ
り内部へ侵入した風（冷却空気）をＥＣＵ２８の内部や
電装品２７に通すことにより部品収納ケース４０内に配
置された各ボックス４４、４６はその内外より冷却され
ることになり空冷効果はさらに良好となる。また、必要
に応じて各ボックス４４、４６の側面に孔を設けて空気
を流入させてもよい。
り内部へ侵入した風（冷却空気）をＥＣＵ２８の内部や
電装品２７に通すことにより部品収納ケース４０内に配
置された各ボックス４４、４６はその内外より冷却され
ることになり空冷効果はさらに良好となる。また、必要
に応じて各ボックス４４、４６の側面に孔を設けて空気
を流入させてもよい。
【００２２】以上説明したようにこの発明は、空冷回路
が電装品およびＥＣＵの少なくとも一方を冷却するよう
にしたものであるから、簡単な構成によりバッテリを冷
却する冷却ファンにより電装品およびＥＣＵの構成部品
を冷却して信頼性を向上せしめると共に効率の良いシス
テムを安価に実現できる。
が電装品およびＥＣＵの少なくとも一方を冷却するよう
にしたものであるから、簡単な構成によりバッテリを冷
却する冷却ファンにより電装品およびＥＣＵの構成部品
を冷却して信頼性を向上せしめると共に効率の良いシス
テムを安価に実現できる。
【図１】この発明の一実施例である電気自動車用バッテ
リシステムの全体構成を示す回路ブロック図である。
リシステムの全体構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１の主要構成要素の配置構成を示す平面的図
解図である。
解図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は図２におけるＥＣＵとボ
ックスの関係を示す平面的図解図とその左右側面図であ
る。
ックスの関係を示す平面的図解図とその左右側面図であ
る。
【図４】ＥＣＵの構成部品等をボックスに収納した状態
の斜面図である。
の斜面図である。
【図５】図４における要部横断面図である。
【図６】図４における要部断面図である。
【図７】各電装品をボックスに収納した状態の斜面図で
ある。
ある。
【図８】図７における要部横断面図である。
【図９】図７における要部縦断面図である。
１０ …電気自動車用バッテリシステム １２ …バッテリ １２Ａ、１２Ｂ …電池モジュール ２６ …電流センサ（検出部品） ２８ …電子制御ユニット（ＥＣＵ） ３０ …冷却ファン ４０ …部品収納ケース（全体筐体） ４４、４６ …ボックス（筐体）
Claims (7)
- 【請求項１】複数個の二次電池セルを直列接続して構成
されるバッテリと、前記バッテリの充放電電流を検出す
る検出部品を含む電装品と、前記検出部品からの検出信
号を受けて少なくとも前記バッテリの残存容量を計算す
るマイコンを含む電子制御ユニットと、前記バッテリを
冷却するための空冷回路とを備える電気自動車用バッテ
リシステムにおいて、 前記空冷回路が前記電装品および前記電子制御ユニット
の少なくとも一方を冷却するようにしたことを特徴とす
る、電気自動車用バッテリシステム。 - 【請求項２】前記電子制御ユニットは筐体に収納され、
前記筐体内には冷却空気通路が設けられている、請求項
１記載の電気自動車用バッテリシステム。 - 【請求項３】前記電装品は筐体に収納され、前記筐体内
は冷却空気通路が設けられている、請求項１または２記
載の電気自動車用バッテリシステム。 - 【請求項４】前記空冷回路は空気を分岐して前記電子制
御ユニットを冷却する冷却空気通路を含む、請求項２記
載の電気自動車用バッテリシステム。 - 【請求項５】前記空冷回路は空気を分岐して前記電装品
を冷却する冷却空気通路を含む、請求項３記載の電気自
動車用バッテリシステム。 - 【請求項６】前記バッテリシステムは全体筐体に収納さ
れかつ仕切板に設けた分岐孔により前記電子制御ユニッ
トに冷却空気流を供給するようにした、請求項４記載の
電気自動車用バッテリシステム。 - 【請求項７】前記バッテリシステムは全体筐体に収納さ
れかつ仕切板に設けた分岐孔により前記電装品に冷却空
気流を供給するようにした、請求項５記載の電気自動車
用バッテリシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000270974A JP3986242B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 電気自動車用バッテリシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000270974A JP3986242B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 電気自動車用バッテリシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002084604A true JP2002084604A (ja) | 2002-03-22 |
| JP3986242B2 JP3986242B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=18757327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000270974A Expired - Fee Related JP3986242B2 (ja) | 2000-09-07 | 2000-09-07 | 電気自動車用バッテリシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3986242B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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