JP2006073364A - 組電池の容量調整装置及び組電池の容量調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数のセルが直列に接続された組電池10における各セルの充電容量をセル電圧検出部21で検出し、各セルごとに接続された放電抵抗Rnと、当該放電抵抗Rnによって各セルの充電電力を放電させて、各セルの充電容量を調整する。このとき、CPU23では、放電抵抗R等を搭載した基板温度を検出し、当該基板温度が所定温度以上である場合には、複数のセルにおいて充電容量のばらつきが少ないセルの充電容量の調整を停止させることにより、放電抵抗Rの発熱を抑制する。
【選択図】 図2
Description
電気自動車の制御システムは、図1に示すように、組電池10の充放電を制御する電池制御ユニット20と、電気自動車の走行に必要な各部からなる車両システム30とに大別されて構成される。なお、図1において、各部を接続する太実線は、強電ラインを示し、通常の実線は、弱電ラインを示し、破線は、信号ラインを示している。
このように構成される電気自動車の制御システムにおいて、容量調整部22は、図2に示すように、組電池10の各セル101,102,103,・・・毎に独立した構成とされる。すなわち、容量調整部22は、各セル101,102,103,・・・毎の放電抵抗Rn(n=1,2,3,・・・)と、各セル101,102,103,・・・毎の制御スイッチSWn(n=1,2,3,・・・)とが直列に接続された回路が、組電池10の各セル101,102,103,・・・に対して並列に設けられて構成される。また、容量調整部22は、制御スイッチSWnの両端電圧を検出するセル電圧センサVn(n=1,2,3,・・・)を有する。
つぎに、上述したように構成された電気自動車の制御システムにおいて、CPU23の制御に従って、組電池10の各セル101,102,103,・・・の開放電圧を検出し、組電池10の充電容量を求める処理について図3のフローチャートを参照して説明する。
つぎに、上述したように構成された電気自動車の制御システムにより、各セル101,102,103,・・・の充電容量を調整する処理について、図5のフローチャートを参照して説明する。
容量調整開始時の基板表面温度T0+放電電流×放電抵抗値×放電時間≧許容上限温度Tα
なる式が成立しているか否かを判定することによって、現在の電池制御ユニット20の基板温度が許容上限温度Tαに達しているか否かを判定する。ここで、許容上限温度Tαは、予め電池制御ユニット20の冷却能力の設計事項や実験等によって求められた温度値であって、電池制御ユニット20の基板温度が過熱して、損傷が発生する恐れがある温度以下に設定されている。
以上詳細に説明したように、本発明を適用した電気自動車の制御システムによれば、電池制御ユニット20の基板表面温度が所定温度以上である場合には、組電池10のセル101,102,103,・・・間の容量ばらつきが少ないセルの容量調整を停止することにより、放電抵抗Rnによる発熱量を低減させることができる。したがって、この電気自動車の制御システムによれば、冷却性能や使用素子のスペックダウン、回路構成の高密度化、及びパッケージの小型化を図ることができる。
20 電池制御ユニット
21 セル電圧検出部
22 容量調整部
23 CPU
24 メモリ
31 電流センサ
32 電圧センサ
33 温度センサ
34 駆動用モータ
35 各種補機システム
36 メインリレー
37 車両システムCPU
38 警告灯
39 補助電池
40 キースイッチ
41 補助電源スイッチ
Claims (7)
- 複数のセルが直列に接続された組電池における各セルの充電容量を検出する容量検出手段と、
前記各セルごとに接続された放電部と、当該放電部によって各セルの充電電力を放電させて、各セルの充電容量を調整する制御部とを有する容量調整手段と、
前記容量調整手段を搭載した基板温度を検出する温度検出手段とを備え、
前記制御部は、前記温度検出手段によって検出された基板温度が所定温度以上である場合には、前記複数のセルにおいて充電容量のばらつきが少ないセルの充電容量の調整を停止させることを特徴とする組電池の容量調整装置。 - 前記制御部は、前記複数のセルのうち、最小の充電容量のセルに対して、各セルの充電容量のばらつきが少ないセルの充電容量の調整を優先して停止させることを特徴とする請求項1に記載の組電池の容量調整装置。
- 前記制御部は、充電容量調整開始時に検出された前記基板温度が高いほど、前記基板温度が所定温度以上である場合に充電容量の調整を停止させるセル数を多くすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の組電池の容量調整装置。
- 前記制御部は、前記組電池の充電容量が規定容量以上である場合には、各セルの充電容量の調整を停止させないことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の組電池の容量調整装置。
- 前記制御部は、充電容量調整開始時に検出された前記基板温度に基づいて充電容量調整時間を設定し、当該充電容量調整時間を実際の充電容量調整時間が超えた場合に、前記基板温度が前記所定温度以上であることを判定することを特徴とする請求項1に記載の組電池の容量調整装置。
- 前記制御部は、充電容量の調整を行っているセル数に基づいて前記基板温度が飽和する温度を推定し、前記基板温度が飽和した場合には、当該飽和した温度を前記充電容量調整開始時の基板温度に設定することを特徴とする請求項3又は請求項5に記載の組電池の容量調整装置。
- 複数のセルが直列に接続された組電池における各セルごとに接続された放電部によって各セルの充電電力を放電させて、各セルの充電容量を調整する組電池の容量調整方法において、
前記放電部を含む容量調整回路を搭載した基板温度を検出し、
前記基板温度が所定温度以上である場合には、前記容量調整回路により、前記複数のセルにおいて充電容量のばらつきが少ないセルの容量調整を停止させること
を組電池の容量調整方法。
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