JP2002325376A

JP2002325376A - 組電池の充電システム

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Publication number: JP2002325376A
Application number: JP2001129241A
Authority: JP
Inventors: Nobuto Onuma; 伸人大沼; Masaaki Yoshikawa; 正明吉川; Hikoichi Okaguchi; 彦一岡口
Original assignee: Tokyo R&D Co Ltd
Current assignee: Tokyo R&D Co Ltd
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2002-11-08

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の組電池からなる電池ユニットの充電
を、満充電となる前に中断し、この後充電を再開した場
合であっても、組電池温度の上昇を、所定の範囲内に抑
える。【解決手段】充電手段１５による「新たな充電」にお
いて、適宜定義された「充電中の電池ユニットの温度」
と、適宜定義された「充電開始時の電池ユニットの温
度」との差を計算することで「充電中における電池ユニ
ットの温度上昇」を求め、当該「充電中における電池ユ
ニットの温度上昇」を予め定めた範囲内に抑える組電池
の充電システム１であって、「充電開始時の電池ユニッ
トの温度」は、連続する複数の時間領域ごとに異なって
定義されており、制御手段１４は、「新たな充電」の開
始に際して、「前回の充電」からの経過時間が属する前
記時間領域について定義された、「充電開始時の電池ユ
ニットの温度」を用いて「充電中における電池ユニット
の温度上昇」を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の組電池から
なる電池ユニットの充電を、満充電となる前に中断し、
その後充電を再開した場合であっても、組電池温度（な
いしセル温度）の上昇を、所定の範囲内に抑えることが
できる充電システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、二次電池は、充電開始時の温度
に対する、充電温度（充電中における電池の温度）が高
くなり過ぎると劣化する。したがって、二次電池の充電
に際しては、寿命を長くするために（電池劣化を抑える
ために）、充電中における温度上昇を予め定めた範囲
（以下、「温度上昇範囲」と言う）内に抑える必要があ
る。

【０００３】図７に示すように、電気自動車に搭載され
る電池（電池ユニット８１）は、多数の組電池Ｍ₁，
Ｍ₂，・・・，Ｍ_Mから構成され、さらに各組電池は、複
数のセルＣ₁，Ｃ₂，・・・，Ｃ_Nから構成されている。
温度センサは組電池に内蔵されることもあるし、組電池
の周囲（組電池が設置された空間に当該組電池とは距離
を置いた部位）に取り付けられることもある。

【０００４】通常、コストの観点および配線の簡素化の
観点から、全ての組電池に温度センサが取り付けられる
ことはなく、適宜選択された１個または数個の組電池に
取り付けられる。また、組電池の温度センサは、全ての
組電池の近傍に取り付けられることはなく、組電池が設
置された空間の所定の部位に１個または数個が取り付け
られる。

【０００５】図７では、説明の便宜上、２つの組電池Ｍ
₁，Ｍ₂にのみ組電池温度センサＳ₁，Ｓ₂が設けられた場
合を示している。また、図７では隣接した組電池に温度
センサが設けられているが、実際には離れた組電池に温
度センサが設けられる。

【０００６】電気自動車の電池ユニットは、上述したよ
うに多数の組電池により構成される。このため、電池ユ
ニットについての温度に係る量は、適宜定義されなけれ
ばならない。

【０００７】たとえば、充電中における電池ユニットの
温度上昇（以下、「ユニット温度上昇」と言う）は、充
電中の電池ユニットの温度（以下、「充電中ユニット温
度」と言う）と充電開始時の電池ユニットの温度（以
下、「充電初期ユニット温度」と言う）との差として定
義することができる。この充電中ユニット温度として、
複数の組電池について検出された温度のうち最大の温度
（以下、「最大組電池温度」と言う）を採用できる。

【０００８】すなわち、ユニット温度上昇をＴ_INC、最
大組電池温度をＴ_{M_MAX}、充電初期ユニット温度をＴ_Sと
すると、Ｔ_INCは、Ｔ_INC＝Ｔ_{M_MAX}−Ｔ_S （１）で表される。なお、充電初期ユニット温度Ｔ_Sを、充電
開始時における最大組電池温度、充電開始時における複
数の組電池の温度の平均、あるいは周囲温度とすること
ができる。

【０００９】図８（Ａ）に、ユニット温度上昇Ｔ
_INCが、時刻ｔ₀において充電を開始し、温度上昇範囲Ｉ
ＮＣ＿ＬＭＴを超えないように、すなわち最大組電池温
度Ｔ_{M_MAX}が限界温度Ｔ_LMTに達しないように充電を続け
たときの、Ｔ_INCの時間変化を示す。なお、図８（Ａ）
では、充電初期ユニット温度Ｔ_Sとして、充電開始時に
おける最大組電池温度を採用している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、式（１）のよ
うに、充電初期ユニット温度Ｔ_Sを、単純に充電開始時
刻の電池温度や周囲温度に設定すると、以下のような問
題が生じる。実際には、充電途中で電気自動車の走行が
必要となる事態が生じることもあるし、停電等により充
電途中で電力供給が途絶えることがある。このような場
合には、充電は当然に中断される。図８（Ｂ）に示すよ
うに、時刻ｔ₀において充電を開始し、時刻ｔ₁で一旦充
電を中断し、時刻ｔ₂で充電を再開する場合、充電初期
ユニット温度は、図８（Ｂ）に示すように時刻ｔ₂にお
いて最大組電池温度（または、充電開始時における複数
の組電池温度の平均、あるいは周囲温度）として新たに
定義される。時刻ｔ₂における組電池の温度が、充電中
断時における温度の影響を殆ど受けていない場合、すな
わち、ｔ₂≫ｔ₁である場合には、充電初期ユニット温度
を、式（１）にしたがって定めても問題はない。

【００１１】ところが、時刻ｔ₂における組電池の温度
が、充電中断時における温度の影響を受けている場合、
すなわち、ｔ₂−ｔ₁が十分に大きいとは言えない場合に
は、つぎのような問題が生じる。たとえば、充電中断
後、直ちに充電を再開した場合、限界温度は、中断した
充電にかかる限界温度Ｔ_LMTとほぼ同じ値にすべきであ
る。

【００１２】しかし、充電初期ユニット温度を、式
（１）にしたがって定めると、ユニット温度上昇Ｔ_INC
は、先の充電における温度上昇範囲ＩＮＣ＿ＬＭＴを超
え、最大組電池温度Ｔ_{M_MAX}が、限界温度Ｔ_LMTを超えて
しまい、二次電池（あるいは組電池）の寿命が短くな
る。

【００１３】また、たとえば、充電中断後、ある程度の
時間は経過しているが、組電池の温度が、充電中断時に
おける組電池の温度の影響を受けている場合、限界温度
は、中断した充電にかかる充電初期ユニット温度Ｔ_Sや
限界温度Ｔ_LMTを考慮して定めるべきである。この場合
にも、ユニット温度上昇Ｔ_INCを、再充電開始時刻ｔ₂の
最大組電池温度Ｔ_{M_MAX}や、再充電開始時刻ｔ₂における
複数の組電池温度の平均または周囲温度により定める
と、二次電池（あるいは組電池）の寿命が短くなる。

【００１４】さらに、温度センサを組電池の周囲に取り
付けた場合には、さらに以下のような問題がある。前述
したように電池ユニットは多数の組電池により構成され
る。このため、組電池の配置等の条件により、各組電池
間で、温度差が大きくなることがある。したがって、１
つまたは個数の温度センサを組電池の周囲に取り付けた
場合には、当該温度センサによる検出値を初期温度に設
定することは適切ではない。もちろん、温度センサを多
数、たとえば各組電池の周囲に設けることで上記問題は
解決できようが、コストの観点および配線の簡素化の観
点から現実的ではない。

【００１５】しかも、温度センサを組電池の周囲に取り
付けた場合には、温度センサの検出値には、組電池の温
度がただちに反映されるわけではなく、組電池の温度が
温度センサの取り付け部位温度に遅れて変化することも
あるし、逆に温度センサの取り付け部位温度が、組電池
の温度に遅れて変化することもある。

【００１６】本発明の目的は、複数の組電池からなる電
池ユニットの充電を、満充電となる前に中断した後に、
充電を再開した場合であっても、組電池温度（ないしセ
ル温度）の上昇を、所定の範囲内に抑えることができる
充電システムを提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の充電システム
は、電気自動車（スクータ，４輪車等の電気で駆動され
る車両）等に搭載されるもので、複数の組電池からなる
電池ユニットの所定部位の温度を検出する複数の温度セ
ンサと、電池ユニットの充電を行う充電手段と、充電手
段を電池ユニットの温度に基づき制御する制御手段と、
「新たな充電」に際して、「前回の充電」からの経過時
間を測定する時計手段とを有し、充電手段による「新た
な充電」において、適宜定義された「充電中の電池ユニ
ットの温度」と、適宜定義された「充電開始時の電池ユ
ニットの温度」との差を計算することで「充電中におけ
る電池ユニットの温度上昇」を求め、「充電中における
電池ユニットの温度上昇」を予め定めた範囲内に抑える
組電池に応用される。

【００１８】本発明の特徴は、「充電開始時の電池ユニ
ットの温度」は、連続する複数の時間領域ごとに異なっ
て定義されており、制御手段は、「新たな充電」の開始
に際して、「前回の充電」からの経過時間が属する時間
領域について定義された、「充電開始時の電池ユニット
の温度」を用いて「充電中における電池ユニットの温度
上昇」を求めることにある。

【００１９】本発明の充電システムでは、温度センサ
は、少なくとも組電池に複数設けられ、さらに、「前回
の充電」における「充電開始時の電池ユニットの温度」
を記憶する手段を有する組電池の充電システムに応用さ
れる。「前回の充電」からの経過時間が所定の前記時間
領域に属するときは、〔（「前回の充電」における「充電開始時の電池ユニッ
トの温度」）×α₁＋（組電池に設けられた複数の温度
センサにより検出された値の代表値）×β ₁〕／（α₁＋
β₁） α₁，β₁：所定の数値として定義された「充電開始時の電池ユニットの温度」
を用いて「充電中における電池ユニットの温度上昇」を
求めることができる。

【００２０】この場合には、充電システムは、時間領域
を連続する第１領域，第２領域および第３領域から構成
することができ、「前回の充電」からの経過時間が、第
1領域に属するときに、上記した「充電開始時の電池ユ
ニットの温度」を用いて「充電中における電池ユニット
の温度上昇」を求めることができる。

【００２１】さらに、本発明の組電池の充電システムで
は、温度センサを、組電池の周囲空間に１個または複数
個設け、かつ組電池に複数個設けた場合には、「前回の
充電」からの経過時間が所定の時間領域に属するとき
は、〔（組電池の周囲空間に設けられた、１個または複数個
の温度センサの検出値に基づき求められた値）×α₂＋
（組電池に設けられた複数個の温度センサ検出値の代表
値）×β₂〕／（α₂＋β₂） α₂，β₂：所定の数値として定義された「充電開始時の電池ユニットの温度」
を用いて「充電中における電池ユニットの温度上昇」を
求めることができる。

【００２２】この場合、時間領域が連続する第１領域，
第２領域および第３領域から構成し、「前回の充電」か
らの経過時間が、第1領域に属するときに、上記した
「充電開始時の電池ユニットの温度」を用いて「充電中
における電池ユニットの温度上昇」を求めることができ
る。

【００２３】なお、上記の「組電池に設けられた複数の
温度センサにより検出された値の代表値」として、「組
電池に設けられた複数の温度センサにより検出された
値」の、『最大値』，『最小値』，『平均値』等、を意
味する。また、本発明の充電システムでは、温度センサ
を、組電池の周囲空間に１個または複数個設け、かつ組
電池に複数個設けられることができる。この場合、「前
回の充電」からの経過時間が所定の時間領域に属すると
きは、〔（組電池の周囲空間に設けられた１個または複数個の
温度センサの検出値に基づき求められた値）×α₃＋
（組電池に設けられた複数個の温度センサ検出値の平均
値）×β₃〕／（α₃＋β₃） α₃，β₃：所定の数値として定義された「充電開始時の電池ユニットの温度」
を用いて「充電中における電池ユニットの温度上昇」を
求めることもできる。

【００２４】ここで、時間領域を連続する第１領域，第
２領域および第３領域から構成し、「前回の充電」から
の経過時間が、第1領域に属するときに、上記の「充電
開始時の電池ユニットの温度」を用いて「充電中におけ
る電池ユニットの温度上昇」を求めることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の組電池の充電シ
ステムを、電気自動車に応用した場合の一実施形態を示
す機能ブロック図である。図１において、充電システム
１は、二次電池からなる電池ユニット１１と、温度上昇
検出手段１２と、電流検出手段１３と、制御手段１４
と、充電手段１５とを含んで構成されている。なお、図
１では、負荷、負荷にエネルギーを供給するための手
段、電池ユニット１１の端子電圧を検出する手段等、本
実施例の理解に不要な構成要件は省略してある。

【００２６】温度上昇検出手段１２は、電池ユニット１
１に設けられた２個の組電池温度センサ１２１Ａ，１２
１Ｂおよび１つの周囲温度センサ１２１Ｃと、Ａ／Ｄコ
ンバータ１２２と、時計手段１２３と、帰属時間領域検
出手段１２４と、電池ユニット温度演算手段１２５と、
前回充電データ記憶手段１２６とを有している。図１
は、機能ブロック図であり、図１の各構成要素のあるも
の（たとえば、帰属時間領域判別手段１２４，電池ユニ
ット温度演算手段１２５）は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ
に格納されたプログラム等により実現できることに注意
されたい。

【００２７】図２に示すように、電池ユニット１１は、
Ｍ個の組電池Ｍ₁，Ｍ₂，Ｍ₃，・・・，Ｍ_Mから構成さ
れ、さらに各組電池は、Ｎ個のセルＣ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，・
・・，Ｃ_Nから構成されている。組電池温度センサ１２
１Ａ，１２１Ｂは組電池に内蔵され、周囲温度センサ１
２１Ｃは、組電池Ｍ₃の周囲（組電池が設置された空間
に当該組電池とは距離を置いた部位）空間に取り付けら
れている。

【００２８】図２では、説明の便宜上、２つの組電池Ｍ
₁，Ｍ_Xに組電池温度センサ１２１Ａ，１２１Ｂが内蔵さ
れ、１つの組電池Ｍ_Yの周囲に周囲温度センサ１２１Ｃ
が設けられた場合を示している。３つ以上の組電池に組
電池温度センサを設けることが好ましい。

【００２９】図１において、Ａ／Ｄコンバータ１２２
は、組電池温度センサ１２１Ａ，１２１Ｂおよび周囲温
度センサ１２１Ｃからのアナログ検出信号をデジタル信
号に変換して、電池ユニット温度演算手段１２５に出力
する。時計手段１２３は、充電が終了するたびにカウン
トがリセットされ、「前回の充電」からの時間を測定し
ている。

【００３０】帰属時間領域検出手段１２４は、時計手段
１２３からの時刻情報ＴＩＭＥを入力しており、この時
刻情報ＴＩＭＥに基き、現在時刻（充電開始時刻）が後
述する、連続する第１領域Ｉ，第２領域ＩＩおよび第３
領域ＩＩＩのうち、どの時間領域に属するかを決定し、
決定内容を含む情報（時間領域情報）ＴＩＭＥ＿ＡＲＥ
Ａを電池ユニット温度演算手段１２５に出力する。

【００３１】前回充電データ記憶手段１２６は、充電が
なされるたびに、電池ユニット温度演算手段１２５によ
り演算された所定定義の「充電開始時の電池ユニットの
温度」を記憶する。すなわち、前回充電データ記憶手段
１２６は、「今回の充電」がなされるときに、「前回の
充電」における「充電開始時の電池ユニットの温度」Ｔ
_LASTを記憶している。

【００３２】電池ユニット温度演算手段１２５は、時間
領域情報ＴＩＭＥ＿ＡＲＥＡに基き、次の充電があるま
で、「今回の充電」における「充電中における電池ユニ
ットの温度上昇」を演算し、演算結果を制御手段１４に
出力する。

【００３３】電流検出手段１３は、電池ユニット１の入
出力電流を検出している。電流検出手段１３は、電流セ
ンサ１３１と、電流検出回路（Ａ／Ｄコンバータを含
む）１３２とから構成されている。

【００３４】制御手段１４は、電流検出手段１３が検出
した充電電流Ｉ_Cの値を参照し、充電電流Ｉ_Cが所定値と
なるように、充電手段１５に制御信号（充電電流指令Ｃ
Ｃ）を出力する。

【００３５】充電開始時刻が第１領域Ｉに属するとき
は、電池ユニット温度演算手段１２５は、前回充電デー
タ記憶手段１２６に記憶されている「前回の充電」にお
ける「充電開始時の電池ユニットの温度」Ｔ_LASTを参照
し、Ｔ_NOW＝（Ｔ_LAST×α₁＋Ｔ_{M_MIN}×β₁）／（α₁＋β₁）Ｔ_{M_MIN}：組電池温度センサ１２１Ａ，１２１Ｂにより
検出された値の最小値 α₁，β₁：所定の数値として定義される「充電開始時の電池ユニットの温度」
Ｔ_NOWを用いて、ユニット温度上昇Ｔ_INCを、Ｔ_INC＝Ｔ_{M_MAX}−Ｔ_NOW により求める。

【００３６】図３に、充電再開時刻が第１領域Ｉに属す
る場合を示す。この場合には、充電中断時ｔ１から充電
再開時ｔ２までの時間が短い場合を示している。破線で
示す充電開始時ｔ０における充電初期温度は、充電再開
により実線で示す当該充電再開時ｔ２における初期値温
度に変更され、充電中断前の限界温度Ｔ_LMTは、充電再
開後（時刻ｔ２以降）は、Ｔ′_LMTに変更される。した
がって、充電再開後に、制御手段１４（図１参照）は、
電池ユニット温度演算手段１２５からの信号に基き、ユ
ニット温度上昇Ｔ_INCが上昇限界ＩＮＣ_LMTを超えないよ
うに、充電手段１５に所定制御信号を出力し、これに応
じて充電手段１５は所定電流を電池１１に出力する。

【００３７】α₁，β₁の値は、シミュレーションにより
求めることができる値であり、α₁＋β₁＝１、とするこ
ともできる。また、充電開始時刻が第２領域ＩＩに属す
るときは、電池ユニット温度演算手段１２５は、「充電
開始時の電池ユニットの温度」Ｔ_NOWを、Ｔ_NOW＝（Ｔ_C×α₂＋Ｔ_{M_MIN}×β₂）／（α₂＋β₂）Ｔ_C：周囲温度センサ１２１Ｃの検出値Ｔ_{M_MIN}：組電池温度センサ１２１Ａ，１２１Ｂにより
検出された値の最小値 α₂，β₂：所定の数値として定義される「充電開始時の電池ユニットの温度」
Ｔ_NOWを用いて、ユニット温度上昇Ｔ_INCを、Ｔ_INC＝Ｔ_{M_MAX}−Ｔ_NOW により求める。

【００３８】図４に、充電再開時刻が第２領域ＩＩに属
する場合を示す。この場合には、充電中断時ｔ１から充
電再開時ｔ２までの時間がある程度長い場合を示してい
る。破線で示す充電開始時ｔ０における充電初期温度
は、充電再開により実線で示す当該充電再開時ｔ２にお
ける初期値温度に変更され、充電中断前の限界温度Ｔ_LM
_Tは、充電再開後（時刻ｔ２以降）は、Ｔ′_LMTに変更さ
れる。この場合にも、充電再開時ｔ２が第１領域Ｉに属
する場合と同様、充電再開後に、制御手段１４（図１参
照）は、ユニット温度上昇Ｔ_INCが上昇限界ＩＮＣ_LMTを
超えないように、充電手段１５に所定制御信号を出力
し、これに応じて充電手段１５は所定電流を電池１１に
出力する。

【００３９】α₂，β₂の値は、シミュレーションにより
求めることができる値であり、α₂＋β₂＝１、とするこ
ともできる。

【００４０】さらに、充電開始時刻が第３領域ＩＩＩに
属するときは、電池ユニット温度演算手段１２５は、
「充電開始時の電池ユニットの温度」Ｔ_NOWを、Ｔ_NOW＝（Ｔ_C×α₃＋Ｔ_{M_AVE}×β₃）／（α₃＋β₃）Ｔ_C：周囲温度センサ１２１Ｃの検出値Ｔ_{M_AVE}：組電池温度センサ１２１Ａ，１２１Ｂにより
検出された値の平均値 α₃，β₃：所定の数値として定義される「充電開始時の電池ユニットの温度」
Ｔ_NOWを用いて、ユニット温度上昇Ｔ_INCを、Ｔ_INC＝Ｔ_{M_MAX}−Ｔ_NOW により求める。

【００４１】図５に、充電再開時刻が第３領域ＩＩＩに
属する場合を示す。この場合には、充電中断時ｔ１から
充電再開時ｔ２までの時間が相当程度長い場合を示して
いる。破線で示す充電開始時ｔ０における充電初期温度
は、充電再開により実線で示す当該充電再開時ｔ２にお
ける初期値温度に変更され、充電中断前の限界温度Ｔ
_LMTは、充電再開後（時刻ｔ２以降）は、Ｔ′_LMTに変更
される。この場合にも、充電再開時ｔ２が第１領域Ｉ，
第２領域ＩＩＩに属する場合と同様、充電再開後に、制
御手段１４（図１参照）は、ユニット温度上昇Ｔ_INCが
上昇限界ＩＮＣ_LMTを超えないように、充電手段１５に
所定制御信号を出力し、これに応じて充電手段１５は所
定電流を電池１１に出力する。

【００４２】α₃，β₃の値は、シミュレーションにより
求めることができる値であり、α₃＋β₃＝１、とするこ
ともできる。

【００４３】以下、図６のフローチャートにより図１の
組電池の充電システムを、説明する。充電が開始される
と、まず、時計手段１２３は、「前回の充電」からの時
間を測定しており、充電が開始されると帰属時間領域判
別手段１２４は、現在時間が第１領域Ｉに属するか否か
を判断する（Ｓ１１０）。充電開始時刻（ここではｔ ₀
とする）が第１領域Ｉに属するとき（たとえば、ｔ₀≦
ｔ_Iのとき）は、電池ユニット温度演算手段１２５は、Ｔ_NOW＝（Ｔ_LAST×α₁＋Ｔ_{M_MIN}×β₁）（ただし、α₁＋β₁＝１）として定義される「充電開始時の電池ユニットの温度」
Ｔ_NOWを求める（Ｓ１２０）。これに基づき、温度上昇
検出手段１２は、ユニット温度上昇はＴ_INC＝Ｔ_M _{_MAX}−
Ｔ_NOWを検出する（Ｓ１６０）。充電開始時刻（ここで
はｔ₀とする）が第１領域Ｉに属さないとき（ｔ₁−ｔ₂
＜ｔ_Iのとき；図２参照）は、帰属時間領域判別手段１
２４は、現在時間が第２領域ＩＩに属するか否かを判断
する（Ｓ１３０）。

【００４４】充電開始時刻が第１領域ＩＩに属するとき
（たとえば、ｔ₁＜ｔ₀≦ｔ₂のとき）は、電池ユニット
温度演算手段１２５は、Ｔ_NOW＝（Ｔ_C×α₂＋Ｔ_{M_MIN}×β₂）（ただし、α₂＋β₂＝１）として定義される「充電開始時の電池ユニットの温度」
Ｔ_NOWを求める（Ｓ１４０）。これに基づき、温度上昇
検出手段１２は、ユニット温度上昇はＴ_INC＝Ｔ_M _{_MAX}−
Ｔ_NOWを検出する（Ｓ１６０）。

【００４５】充電開始時刻が第１領域ＩＩに属さないと
き（たとえば、ｔ₂＜ｔ₀のとき）は、帰属時間領域判別
手段１２４は、現在時間が第３領域ＩＩＩに属するもの
と判断し（Ｓ１３０）、電池ユニット温度演算手段１２
５は、Ｔ_NOW＝（Ｔ_C×α₃＋Ｔ_{M_AVE}×β₃）（ただし、α₃＋β₃＝１）として定義される「充電開始時の電池ユニットの温度」
Ｔ_NOWを求める（Ｓ１５０）。これに基づき、温度上昇
検出手段１２は、ユニット温度上昇はＴ_INC＝Ｔ_M _{_MAX}−
Ｔ_NOWを検出する（Ｓ１６０）。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成したので、
複数の組電池からなる電池ユニットの充電を、満充電と
なる前に中断した後に、充電を再開した場合であって
も、組電池温度（ないしセル温度）の上昇を、所定の範
囲内に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組電池の充電システムを、電気自動車
に応用した場合の一実施形態を示す機能ブロック図であ
る。

【図２】図１に示した充電システムにおける電池ユニッ
トの構成を示す図である。

【図３】充電再開時刻が第１領域Ｉに属する場合を示す
図である。

【図４】充電再開時刻が第１領域Ｉに属する場合を示す
図である。

【図５】充電再開時刻が第１領域Ｉに属する場合を示す
図である。

【図６】図１の組電池の充電システムを示すフローチャ
ートである。

【図７】従来の、電気自動車に搭載される電池ユニット
の構成を示す図である。

【図８】（Ａ）は、最大組電池温度が限界温度に達しな
いように充電を続けたときの時間変化を示す図であり、
（Ｂ）は途中で一旦充電を中断し、充電を再開する場合
の充電初期ユニット温度の変化の様子を示す図である。

【符号の説明】

１充電システム１１二次電池からなる電池ユニット１２温度上昇検出手段１３電流検出手段１４制御手段１５充電手段１２１Ａ，１２１Ｂ組電池温度センサ１２１Ｃ周囲温度センサ１２２Ａ／Ｄコンバータ１２３時計手段１２４帰属時間領域検出手段１２５電池ユニット温度演算手段１２６前回充電データ記憶手段１３１電流センサ１３２電流検出回路Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，・・・，Ｃ_N セルＭ₁，Ｍ₂，Ｍ₃，・・・，Ｍ_M 組電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡口彦一神奈川県厚木市愛甲1516 株式会社東京アールアンドデー厚木事業所内Ｆターム(参考） 5G003 BA02 CA01 CA11 CB01 FA06 5H030 AA03 AA06 AS08 AS11 BB01 FF24 FF27 FF42 FF43 FF44 FF52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の組電池からなる電池ユニットの所
定部位の温度を検出する複数の温度センサと、前記電池ユニットの充電を行う充電手段と、前記充電手段を前記電池ユニットの温度に基づき制御す
る制御手段と、「新たな充電」に際して、「前回の充電」からの経過時
間を測定する時計手段と、を有し、前記充電手段による前記「新たな充電」において、適宜
定義された「充電中の電池ユニットの温度」と、適宜定
義された「充電開始時の電池ユニットの温度」との差を
計算することで「充電中における電池ユニットの温度上
昇」を求め、当該「充電中における電池ユニットの温度
上昇」を予め定めた範囲内に抑える、組電池の充電シス
テムであって、前記「充電開始時の電池ユニットの温度」は、連続する
複数の時間領域ごとに異なって定義されており、前記制御手段は、「新たな充電」の開始に際して、前記
「前回の充電」からの経過時間が属する前記時間領域に
ついて定義された、前記「充電開始時の電池ユニットの
温度」を用いて前記「充電中における電池ユニットの温
度上昇」を求める、ことを特徴とする組電池の充電シス
テム。
【請求項２】前記温度センサは、少なくとも前記組電
池に複数設けられ、さらに、前記「前回の充電」におけ
る前記「充電開始時の電池ユニットの温度」を記憶する
手段を有する請求項１に記載の組電池の充電システムで
あって、前記「前回の充電」からの経過時間が所定の前記時間領
域に属するときは、〔（「前回の充電」における「充電開始時の電池ユニッ
トの温度」）×α₁＋（組電池に設けられた複数の温度
センサにより検出された値の代表値）×β ₁〕／（α₁＋
β₁） α₁，β₁：所定の数値として定義された前記「充電開始時の電池ユニットの温
度」を用いて前記「充電中における電池ユニットの温度
上昇」を求める、ことを特徴とする組電池の充電システ
ム。
【請求項３】前記時間領域が連続する第１領域，第２
領域および第３領域からなる請求項２に記載の組電池の
充電システムであって、前記「前回の充電」からの経過時間が、前記第1領域に
属するときに、請求項２において定義された前記「充電
開始時の電池ユニットの温度」を用いて前記「充電中に
おける電池ユニットの温度上昇」を求める、ことを特徴
とする組電池の充電システム。
【請求項４】前記温度センサは、前記組電池の周囲空
間に１個または複数個設けられ、かつ前記組電池に複数
個設けられた請求項１に記載の組電池の充電システムで
あって、前記「前回の充電」からの経過時間が所定の前記時間領
域に属するときは、〔（組電池の周囲空間に設けられた、１個または複数個
の温度センサの検出値に基づき求められた値）×α₂＋
（組電池に設けられた複数個の温度センサ検出値の代表
値）×β₂〕／（α₂＋β₂） α₂，β₂：所定の数値として定義された前記「充電開始時の電池ユニットの温
度」を用いて前記「充電中における電池ユニットの温度
上昇」を求める、ことを特徴とする組電池の充電システ
ム。
【請求項５】前記時間領域が連続する第１領域，第２
領域および第３領域からなる請求項４に記載の組電池の
充電システムであって、前記「前回の充電」からの経過時間が、前記第２領域に
属するときに、請求項４において定義された前記「充電
開始時の電池ユニットの温度」を用いて前記「充電中に
おける電池ユニットの温度上昇」を求める、ことを特徴
とする組電池の充電システム。
【請求項６】前記温度センサは、前記組電池の周囲空
間に１個または複数個設けられ、かつ前記組電池に複数
個設けられた請求項１に記載の組電池の充電システムで
あって、前記「前回の充電」からの経過時間が所定の前記時間領
域に属するときは、〔（組電池の周囲空間に設けられた１個または複数個の
温度センサの検出値に基づき求められた値）×α₃＋
（組電池に設けられた複数個の温度センサ検出値の平均
値）×β₃〕／（α₃＋β₃） α₃，β₃：所定の数値として定義された前記「充電開始時の電池ユニットの温
度」を用いて前記「充電中における電池ユニットの温度
上昇」を求める、ことを特徴とする組電池の充電システ
ム。
【請求項７】前記時間領域が連続する第１領域，第２
領域および第３領域からなる請求項６に記載の組電池の
充電システムであって、前記「前回の充電」からの経過時間が、前記第３領域に
属するときに、請求項６において定義された前記「充電
開始時の電池ユニットの温度」を用いて前記「充電中に
おける電池ユニットの温度上昇」を求める、ことを特徴
とする組電池の充電システム。
【請求項８】電気自動車に搭載されてなることを特徴
とする請求項１〜７の何れかに記載の充電システム。