JP2007228726A - Power supply device for vehicle - Google Patents
Power supply device for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007228726A JP2007228726A JP2006046994A JP2006046994A JP2007228726A JP 2007228726 A JP2007228726 A JP 2007228726A JP 2006046994 A JP2006046994 A JP 2006046994A JP 2006046994 A JP2006046994 A JP 2006046994A JP 2007228726 A JP2007228726 A JP 2007228726A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage detection
- detection unit
- voltage
- battery module
- battery
- 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.)
- Granted
Links
Images
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)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、主として、ハイブリッド自動車や電気自動車等の自動車に搭載されて、車両を走行させるモーターを駆動する車両用の電源装置に関する。 The present invention mainly relates to a power supply device for a vehicle that is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle and drives a motor that runs the vehicle.
車両用の電源装置は、複数の電池を直列に接続して電池モジュールとし、さらにこの電池モジュールを多数に直列に連結して出力電圧を高くしている。この電源装置は、直列に接続している全ての電池を同じ電流で放電し、また同じ電流で充電する。このため、全ての電池の充電量は等しく、また放電量も等しくなる。ただ、全ての電池の電気特性は同じではなく、充放電を繰り返すにしたがって、各々の電池モジュールで残容量等にアンバランスが発生する。残容量のアンバランスは、特定の電池モジュールの過充電や過放電の原因となって、電池の寿命を短くする。残容量が少なくなる電池モジュールは過放電されやすく、また残容量が大きくなる電池モジュールは過充電されやすくなって、過充電や過放電が電池を著しく劣化させるからである。 In a power supply device for a vehicle, a plurality of batteries are connected in series to form a battery module, and a number of the battery modules are connected in series to increase the output voltage. This power supply device discharges all batteries connected in series with the same current and charges them with the same current. For this reason, the charge amount of all the batteries is equal, and the discharge amount is also equal. However, the electrical characteristics of all the batteries are not the same, and an imbalance occurs in the remaining capacity and the like in each battery module as charging and discharging are repeated. The remaining capacity imbalance causes overcharge and overdischarge of a specific battery module, and shortens the battery life. This is because a battery module with a small remaining capacity is easily overdischarged, and a battery module with a large remaining capacity is easily overcharged, and overcharging and overdischarging significantly deteriorate the battery.
この弊害を防止するために、各々の電池モジュールの電圧を検出する電源装置が開発されている。(特許文献1参照)
特許文献1の電源装置は、各々の電池モジュールの電圧を検出して、充放電をコントロールするので、多数点の電圧を検出する複雑な回路構成となって、部品コストと製造コストが高くなる欠点がある。この欠点は、電圧検出点の個数を少なくして、解消できる。たとえば、5個の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、さらにこの電池モジュールを40個直列に接続している電源装置は、全ての電池モジュールの電圧を検出するには、40点の電圧を検出する必要がある。この電源装置は、電池全体を4ブロックに区分し、各々のブロックの電圧、すなわち、10個の電池モジュールを直列に接続する電圧を検出して、電圧検出点の個数を4点として1/10に少なくできる。この電源装置は、電圧検出するための回路構成を相当に簡素化して製造コストを低減できる。しかしながら、この電源装置は、10個の電池モジュールを直列に接続して電圧を検出するので、直列に接続しているいずれかの電池モジュールの残容量が小さく、あるいは大きくなって、過放電され、あるいは過充電される充電になるとき、これを正確に検出できなくなる。このため、直列に接続しているいずれかの電池モジュールが他の電池よりも劣化すると、この電池モジュールが過充電、又は過放電されやすくなって、劣化がますます加速される欠点がある。
Since the power supply device of
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電圧検出点の数を少なくして電圧を検出するための回路構成を簡単にしながら、電池モジュールの劣化を有効に防止できる車両用の電源装置を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide a vehicle power supply apparatus that can effectively prevent deterioration of a battery module while simplifying a circuit configuration for detecting a voltage by reducing the number of voltage detection points. .
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、複数の電池モジュール1を直列に接続してなる電池群3と、この電池群3を複数の電圧検出ユニット2に分割して各々の電圧検出ユニット2の電圧を検出する電圧検出部4と、電圧検出部4の検出電圧で電池群3を充電又は放電する電流を制御する制御部5とを備える。電池群3は、好環境の電圧検出ユニット2Aと悪環境の電圧検出ユニット2Bに分割されており、各々の電圧検出ユニット2の電圧が電圧検出部4で検出されている。さらに、好環境の電圧検出ユニット2Aは、悪環境の電圧検出ユニット2Bよりも電池モジュール1の直列接続個数を多くしている。
The vehicle power supply device of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The power supply device for a vehicle detects a voltage of each
本発明の車両用の電源装置は、悪環境の電圧検出ユニット2Bと好環境の電圧検出ユニット2Aを、電池モジュール1の温度で分離して、悪環境の電圧検出ユニット2Bが、好環境の電圧検出ユニット2Aよりも高温または低温の電池モジュール1を含むことができる。悪環境の電圧検出ユニット2Bと好環境の電圧検出ユニット2Aは、冷却ファンの運転を停止する状態における電池モジュール1の温度で分離し、悪環境の電圧検出ユニット2Bが、好環境の電圧検出ユニット2Aよりも高温または低温の電池モジュール1を含むことができる。また、悪環境の電圧検出ユニット2Bと好環境の電圧検出ユニット2Aは、冷却ファンを運転する状態における電池モジュール1の温度で分離し、悪環境の電圧検出ユニット2Bが、好環境の電圧検出ユニット2Aよりも高温の電池モジュール1を含むことができる。さらにまた、悪環境の電圧検出ユニット2Bと好環境の電圧検出ユニット2Aは、車両のイグニッションスイッチをオフにして所定時間経過した状態における電池モジュール1の温度で分離し、悪環境の電圧検出ユニット2Bが、好環境の電圧検出ユニット2Aよりも高温または低温の電池モジュール1を含むことができる。
The power supply device for a vehicle according to the present invention separates the
本発明の車両用の電源装置は、悪環境の電圧検出ユニット2Bと好環境の電圧検出ユニット2Aを、電池モジュール1の振動状態で分離して、悪環境の電圧検出ユニット2Bが、好環境の電圧検出ユニット2Aよりも大きく振動される電池モジュール1を含むことができる。
The power supply apparatus for a vehicle according to the present invention separates the
本発明の車両用の電源装置は、悪環境の電圧検出ユニット2Bと好環境の電圧検出ユニット2Aを、電池モジュール1が受ける衝撃の大きさで分離して、悪環境の電圧検出ユニット2Bが、好環境の電圧検出ユニット2Aよりも強い衝撃を受ける電池モジュール1を含むことができる。
In the power supply device for a vehicle of the present invention, the
本発明の車両用の電源装置は、悪環境の電圧検出ユニット2Bをひとつの電池モジュール1で構成し、好環境の電池ユニット2Aを、複数の電池モジュール1を直列に接続して構成することができる。
In the power supply device for a vehicle according to the present invention, the
本発明の電源装置は、電圧検出点の数を少なくして電圧を検出するための回路構成を簡単にしながら、電池モジュールの劣化を有効に防止できる特徴がある。それは、本発明の車両用の電源装置が、複数の電池モジュールを直列に接続している電池群を、好環境の電圧検出ユニットと悪環境の電圧検出ユニットに分割すると共に、好環境の電圧検出ユニットは、悪環境の電圧検出ユニットよりも電池モジュールの直列接続個数を多くし、複数に分割された電圧検出ユニットの電圧を電圧検出部で検出するからである。とくに、本発明は、好環境の電圧検出ユニットには、悪環境の電圧検出ユニットよりも多数の電池モジュールを直列に接続して電圧を検出するので、電圧を検出する数を少なくしながら、電池モジュールの劣化を有効に防止できる。 The power supply device of the present invention has a feature that the deterioration of the battery module can be effectively prevented while simplifying the circuit configuration for detecting the voltage by reducing the number of voltage detection points. The vehicle power supply device according to the present invention divides a battery group in which a plurality of battery modules are connected in series into a voltage detection unit in a favorable environment and a voltage detection unit in a bad environment, and also detects a voltage in a favorable environment. This is because the unit increases the number of battery modules connected in series as compared to the voltage detection unit in a bad environment, and the voltage detection unit detects the voltage of the divided voltage detection unit. In particular, the present invention detects a voltage by connecting a large number of battery modules in series to a voltage detection unit in a favorable environment than in a voltage detection unit in a bad environment. The deterioration of the module can be effectively prevented.
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車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は車両用の電源装置を以下のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a vehicle power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the vehicle power supply device as follows.
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」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。 Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1に示す車両用の電源装置は、複数の電池モジュール1を直列に接続している電池群3と、この電池群3を複数の電圧検出ユニット2に分割して各々の電圧検出ユニット2の電圧を検出する電圧検出部4と、電圧検出部4の検出電圧で電池群3を充電又は放電する電流を制御する制御部5とを備える。電池モジュール1は、電池セルを5個直列接続したものが利用できるが、直列接続する電池セル数は、適宜、変更することができる。
The power supply device for a vehicle shown in FIG. 1 includes a battery group 3 in which a plurality of
電池群3は、好環境の電圧検出ユニット2Aと、悪環境の電圧検出ユニット2Bに分割されて、各々の電圧検出ユニット2の電圧が電圧検出部4で検出される。さらに、好環境の電圧検出ユニット2Aは、悪環境の電圧検出ユニット2Bよりも電池モジュール1の直列接続個数を多くしている。好環境の電圧検出ユニット2Aと悪環境の電圧検出ユニット2Bは、電池モジュール1の環境で分離される。電池の劣化が大きくなる厳しい環境に配置される電池モジュール1を悪環境の電圧検出ユニット2Bとし、電池の劣化が少なく好ましい環境に配置される電池モジュール1を好環境の電圧検出ユニット2Aとする。
The battery group 3 is divided into a
電池モジュール1は、配設される環境によって電池温度、受ける振動や衝撃が異なる。したがって、複数の電池モジュール1は、たとえば電池温度、電池が受ける振動や衝撃等で、悪環境の電圧検出ユニット2Bと好環境の電圧検出ユニット2Aに分離される。図1の電源装置は、電池温度が高くなる電池モジュール1を悪環境の電圧検出ユニット2Bとし、その他の電池モジュール1を好環境の電圧検出ユニット2Aとしている。とくに、この図の電源装置は、電池温度が最も高くなるひとつの電池モジュール1を悪環境の電圧検出ユニット2Bとし、その他の電池モジュール1を好環境の電圧検出ユニット2Aに分離している。電池温度が最も高くなる電池モジュール1は、中間に接続しているので、この電池モジュール1のプラス側とマイナス側に接続している電池モジュール1を好環境の電圧検出ユニット2Aとして、複数の電池モジュール1を直列に接続している。
The
電池の温度は、ファンを運転する状態と停止する状態で変化する。また、車両に搭載される電源装置は、イグニッションスイッチをオフに切り換えた後、所定時間経過すると電池の温度が上昇するが、このとき特定の電池モジュールの温度が高くなることがある。したがって、電源装置は、電池モジュール1を冷却するファン(図示せず)を運転する状態で最高温度となる電池モジュールを悪環境の電圧検出ユニットとし、あるいはファンの運転を停止する状態で最高温度となる電池モジュールを悪環境の電圧検出ユニットとし、あるいは又、イグニッションスイッチをオフにして所定時間経過して後に最高温度となる電池モジュールを悪環境の電圧検出ユニットとし、その他の電池モジュールを好環境の電圧検出ユニットとする。電池は、高温で充放電されて寿命が低下することから、温度が高くなる電池モジュールは、悪環境の電圧検出ユニットとなる。
The battery temperature varies depending on whether the fan is operating or stopped. In addition, in a power supply device mounted on a vehicle, the temperature of a battery rises after a predetermined time has elapsed after the ignition switch is turned off. At this time, the temperature of a specific battery module may increase. Therefore, the power supply device uses the battery module that has the highest temperature in the state of operating the fan (not shown) that cools the
さらに、極寒の地で使用される車両は、電池の温度が極めて低い状態で充放電される。電池は温度が低下すると実質的に充放電できる容量が小さくなる。したがって、温度が極めて低く、たとえば0℃以下で充放電される電池は、実質的に充放電できる容量が小さくなる。実質容量の小さくなっている電池は、過放電または過充電されやすい。電池の過充電や過放電は、電池を劣化させる原因となる。したがって、極低温で使用される電源装置は、温度が低くなる電池モジュールが悪環境の電圧検出ユニットとなり、その他の電池モジュールが好環境の電圧検出ユニットとなる。この電源装置は、最低温度となる電池モジュールを悪環境の電圧検出ユニットとして、その他の電池モジュールを好環境の電圧検出ユニットとする。 Furthermore, vehicles used in extremely cold regions are charged and discharged with extremely low battery temperatures. As the temperature of the battery decreases, the capacity that can be substantially charged and discharged decreases. Accordingly, a battery that is charged and discharged at a very low temperature, for example, at 0 ° C. or less, has a substantially small capacity that can be charged and discharged. A battery having a small real capacity is likely to be overdischarged or overcharged. Battery overcharge and overdischarge cause deterioration of the battery. Therefore, in the power supply device used at an extremely low temperature, the battery module whose temperature is lowered becomes a voltage detection unit in a bad environment, and the other battery modules become voltage detection units in a favorable environment. In this power supply apparatus, the battery module having the lowest temperature is used as a voltage detection unit for adverse environments, and the other battery modules are used as voltage detection units for favorable environments.
さらに、車両に搭載される電源装置は、車両が走行することで、あるいはエンジンの振動等で搭載部分が振動される。このため、車両に搭載される電源装置は、電池モジュールの振動を皆無にはできない。多数の電池モジュールをケースに収納する電源装置は、各々の電池モジュールがケースに固定される状態が異なり、さらに、ケースや固定部分の局部的な共振等で電池モジュールの振動を皆無にできない。とくに、複数の素電池を直列に直線状に連結している細長い電池モジュールを、ケースとの間に冷却用の隙間を設けて両端部を支持する電源装置は、電池モジュールの全面をケースに密着させないことから、振動しない状態でケースに配置できない。振動の大きい電池モジュールは、振動の少ない電池モジュールに比較して寿命が短くなる。それは、電池の内部や外部の接続部が振動で外れ、あるいは電極が振動で劣化しやすくなるからである。この電源装置は、振動の大きい電池モジュールを悪環境の電圧検出ユニットとし、その他の電池モジュールを好環境の電圧検出ユニットとする。 Further, the power supply device mounted on the vehicle is vibrated by the vehicle traveling or by the vibration of the engine. For this reason, the power supply device mounted on the vehicle cannot eliminate the vibration of the battery module. In a power supply device that houses a large number of battery modules in a case, the state in which each battery module is fixed to the case is different, and furthermore, the vibration of the battery module cannot be completely eliminated due to local resonance of the case or the fixed portion. In particular, a power supply unit that supports both ends of a long and narrow battery module in which a plurality of unit cells are connected in series in a straight line with a clearance for cooling between the case and the entire battery module is in close contact with the case. Because it is not allowed to be placed, it cannot be placed in the case without vibration. A battery module with large vibration has a shorter life compared to a battery module with less vibration. This is because the internal and external connection portions of the battery are disconnected by vibration, or the electrodes are easily deteriorated by vibration. In this power supply device, a battery module having a large vibration is used as a voltage detection unit for adverse environments, and other battery modules are used as voltage detection units for favorable environments.
また、車両に搭載される電源装置は、車両の急ブレーキや衝突等で衝撃を受けることがある。とくに、多数の電池モジュールを水平面内に並べている電源装置は、急ブレーキや衝突のときに、前部と後部に配置される電池モジュールの衝撃が強くなる。電池モジュールは複数の素電池を直列に直線状に連結して相当な重量があるので、急ブレーキや衝撃のときに、前後の電池モジュールは他の電池モジュールに押されて強い衝撃を受けることがある。強い衝撃を受ける電池モジュールは、衝撃の少ない電池モジュールに比較して寿命が短くなる。それは、振動と同じように、電池の内部や外部の接続部が振動で外れ、あるいは電極が衝撃で劣化しやすくなるからである。この電源装置は、衝撃の大きい電池モジュールを悪環境の電圧検出ユニットとし、その他の電池モジュールを好環境の電圧検出ユニットとする。 In addition, a power supply device mounted on a vehicle may receive an impact due to a sudden braking or a collision of the vehicle. In particular, in a power supply device in which a large number of battery modules are arranged in a horizontal plane, the impact of battery modules disposed at the front and rear portions is increased during sudden braking or collision. A battery module has a considerable weight by connecting a plurality of unit cells in a straight line in series, so that in the event of sudden braking or impact, the front and rear battery modules may be pushed by other battery modules and receive a strong impact. is there. A battery module that receives a strong impact has a shorter life than a battery module that has a low impact. This is because, as in the case of vibration, the internal and external connection portions of the battery are disconnected by vibration, or the electrode is easily deteriorated by impact. In this power supply apparatus, a battery module having a large impact is used as a voltage detection unit for adverse environments, and other battery modules are used as voltage detection units for favorable environments.
電圧検出部4は、複数に分離された悪環境の電圧検出ユニット2Bと好環境の電圧検出ユニット2Aの電圧検出ユニット2の電圧を検出する。好環境の電圧検出ユニット2Aは、複数の電池モジュール1を直列に接続しているので、複数の電池モジュール1の電圧を加算したトータル電圧として電圧が検出される。悪環境の電圧検出ユニット2Bは、ひとつの電池モジュール1からなるので、ひとつの電池モジュール1の電圧が検出される。ただし、本発明の電源装置は、悪環境の電圧検出ユニットも、好環境の電圧検出ユニットよりも少ない個数の電池モジュールを直列に接続することができる。この電源装置は、電圧検出部でもって、悪環境の電圧検出ユニットの複数の電池モジュールのトータル電圧を検出する。
The
検出された電圧検出ユニット2の電圧は、残容量の検出に使用され、あるいは充放電の電流を積算して演算される残容量の補正に使用され、あるいはまた、残容量が0になって完全に放電されたことを検出して過放電される状態では放電電流を遮断し、さらに満充電されたことを検出して、過充電される状態になると充電電流を遮断するために使用される。
The detected voltage of the
多数の電池モジュール1を直列に接続している電池群3は、同じ電流で充放電される。したがって、全ての電池モジュール1の充電量と放電量は同じになる。しかしながら、必ずしも全ての電池モジュール1の電気特性は、等しく揃って変化するわけではない。とくに、充放電の繰り返し回数が多くなると、各々の電池モジュール1は劣化する程度が異なって、満充電できる容量が変化する。この状態になると、満充電できる容量の減少した電池モジュール1は、過充電されやすく、また過放電もされやすくなる。電池モジュール1は、過充電と過放電で著しく電気特性が劣化するので、満充電できる容量が減少した電池モジュールが過充電や過放電されると急激に劣化してしまう。このため、多数の電池モジュール1を直列に接続しているが、これを複数の電圧検出ユニット2に分割して、各々の電圧検出ユニット2の電圧を検出し、検出電圧から、電圧検出ユニット2に含まれる電池モジュール1の過充電と過放電を防止しながら、すなわち、電池モジュール1を保護しながら充放電することが大切となる。本発明の電源装置は、劣化しやすい環境の電池モジュール1は、悪環境の電圧検出ユニット2Bとして、より正確に電池モジュール1の電圧を検出して、確実に保護しながら充放電する。また、劣化の少ない電池モジュール1は、好環境の電圧検出ユニット2Aとして、より多くの電池モジュール1を直列接続してトータル電圧を検出し、この電圧で過充電と過放電を防止する。このため、好環境の電圧検出ユニット2Aに含まれ電池モジュール1の過充電と過放電も防止しながら充放電される。好環境の電圧検出ユニット2Aは、多くの電池モジュール1を直列に接続してトータル電圧を検出するので、電圧検出ユニット2の電圧を検出するチャンネル数を少なくしながら、また、全ての電池モジュール1を検出電圧で保護しながら充放電できる。
A battery group 3 in which a large number of
各々の電池モジュール1は、電池セルである5個のニッケル水素電池を直列に接続している。25個の電池モジュール1を直列に接続する電池群3は、全体で125個のニッケル水素電池を直列に接続して、出力電圧を150Vとしている。電池モジュールは、必ずしも5個の電池を直列に接続するものではなく、たとえば、4個以下、あるいは6個以上の二次電池を直列に接続することもできる。また、電池群は、必ずしも25個の電池モジュールを直列に接続する必要はなく、これよりも少なく、あるいは多くの電池モジュールを直列に接続することができる。さらにまた、電池モジュールの二次電池は、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム電池等の他の二次電池も使用できる。
Each
電圧検出部4は、図において電池群3のマイナス側を基準点6として、この基準点6に対する電圧検出点7の電圧を検出し、検出した電圧検出点7の電圧差から各々の電圧検出ユニット2の電圧を演算する。電圧検出点7は、互いに直列に接続される電圧検出ユニット2の接続点である。電池群3の基準点6は、基準接続ライン8を介して電圧検出部4に接続される。この基準接続ライン8は、電圧検出部4のアースラインとしている。ただ、電圧検出部4のアースラインとなる基準接続ライン8は、車両のシャーシーアースには接続されない。感電を防止するためである。
The
電圧検出ユニット2の接続点である電圧検出点7は、電圧検出ライン9を介して電圧検出部4に接続される。電圧検出部4は、電圧検出点7の電圧を検出して、各々の電圧検出ユニット2の電圧を検出する。
A
電圧検出部4は、電圧検出点7の電圧を分圧する抵抗分圧回路10と、抵抗分圧回路10で分圧された電圧を時分割に切り換えるマルチプレクサ11と、マルチプレクサ11の出力側に接続しているA/Dコンバータ12とを備える。
The
抵抗分圧回路10は、ふたつの抵抗器13を直列に接続して、電圧検出点7の電圧を分圧してマルチプレクサ11に入力する。電圧検出点7の最高電圧は、マルチプレクサ11の最高入力電圧よりも高電圧となる。抵抗分圧回路10は、特定の分圧比で電圧検出点7の電圧を降下する。抵抗分圧回路10の分圧比は、直列に接続している抵抗器13の電気抵抗で特定される。マルチプレクサ11の入力と並列に接続している並列抵抗13Bに比較して、直列に接続している直列抵抗13Aの電気抵抗を大きくして、抵抗分圧回路10の分圧比を大きく、すなわちマルチプレクサ11の入力電圧を低くできる。
The resistance
抵抗分圧回路10は、好ましくは、電圧検出点7の電圧を数Vに降圧してマルチプレクサ11に入力する。抵抗分圧回路10が電圧検出点7の電圧を低下させる割合は電気抵抗の比で特定されているので、検出された電圧は、A/Dコンバータ12を経て、制御部5にて演算されて、抵抗分圧回路10の分圧比を考慮して、実際の電圧に補正される。たとえば、抵抗分圧回路10の分圧比が1/50であれば、制御部5は、検出された電圧を50倍して電圧検出点7の電圧とする。
The resistance
さらに、制御部5は、電圧検出点7の電圧から電圧検出ユニット2の電圧を演算する。電圧検出ユニット2の電圧は、電圧検出点7の電圧差として検出される。ただし、マイナス側を基準点であるアースラインに接続している電圧検出ユニット2は、電圧検出点7の電圧が電圧検出ユニット2の電圧となる。制御部5は、演算された電圧検出ユニット2の電圧から電池モジュール1の電圧を演算する。
Further, the
電池モジュール1の電圧は、
[電圧検出ユニットのトータル電圧/電池モジュールの個数]で演算される。
ひとつの電池モジュール1からなる悪環境の電圧検出ユニット2Bは、電圧検出ユニット2の電圧が電池モジュール1の電圧となる。
2個の電池モジュール1を直列に接続している好環境の電圧検出ユニット2Aは、
[電圧検出ユニットのトータル電圧/2]が電池モジュール1の電圧となる。
また、6個の電池モジュール1を直列に接続している電圧検出ユニット2は、
[電圧検出ユニットのトータル電圧/6]が電池モジュール1の電圧となる。
The voltage of the
It is calculated by [total voltage of voltage detection unit / number of battery modules].
In the
A favorable
[Total voltage / 2 of the voltage detection unit] is the voltage of the
Moreover, the
[Total voltage / 6 of the voltage detection unit] is the voltage of the
以上の電圧検出部4は、電圧検出点7の電圧を検出し、この電圧検出点7の差電圧から電圧検出ユニット2の電圧を検出する。ただし、本発明の電源装置は、各々の電圧検出ユニットの両端の電圧を差動アンプに入力し、差動アンプの出力をA/Dコンバータでデジタル信号に変換して、電圧検出ユニットの電圧を検出することもできる。
The
制御部5は、電圧検出部4で検出された電池モジュール1の電圧で電池群3の充放電をコントロールして電池を保護し、また電池モジュール1の容量を検出し、あるいは充放電電流から演算される残容量を補正する。
The
また、このような複数の電池モジュール1の電圧を測定するとき、電池モジュール間の電圧差を求め、電圧差(=電圧偏差)が判定基準である所定値以上のとき、電圧の低下した電池モジュール1が過放電状態として、放電を停止することができる。このような判定基準である所定値は、図2に示すように、「固定した電圧偏差の判定基準」とすることもできるし、下記に説明するような図2の「温度ばらつきでの電圧偏差も考慮した電圧偏差の判定基準」とすることもできる。つまり、複数の電池モジュールにおいて、温度ばらつきが生じると、図2の「温度ばらつきによる電圧偏差」に示すように、電圧偏差が生じる。そして、電池モジュール間での温度のばらつきによって生じる電圧偏差を考慮し、電池モジュール間の電圧偏差の判定基準を変化させることができる。つまり、図2に示されるように、電池モジュールの温度を測り、温度ばらつきがΔtであるときの電圧偏差の判定基準を図2の「温度ばらつきでの電圧偏差も考慮した電圧偏差の判定基準」のように変更してもよい。
Further, when measuring the voltage of such a plurality of
1…電池モジュール
2…電圧検出ユニット 2A…好環境の電圧検出ユニット
2B…悪環境の電圧検出ユニット
3…電池群
4…電圧検出部
5…制御部
6…基準点
7…電圧検出点
8…基準接続ライン
9…電圧検出ライン
10…抵抗分圧回路
11…マルチプレクサ
12…A/Dコンバータ
13…抵抗器 13A…直列抵抗
13B…並列抵抗
DESCRIPTION OF
2B ... Bad Environment Voltage Detection Unit 3 ...
13B ... Parallel resistance
Claims (8)
電池群(3)が、好環境の電圧検出ユニット(2A)と悪環境の電圧検出ユニット(2B)に分割されて、各々の電圧検出ユニット(2)の電圧が電圧検出部(4)で検出され、好環境の電圧検出ユニット(2A)は、悪環境の電圧検出ユニット(2B)よりも電池モジュール(1)の直列接続個数を多くしてなる車両用の電源装置。 A battery group (3) in which a plurality of battery modules (1) are connected in series, and the battery group (3) is divided into a plurality of voltage detection units (2), and the voltage of each voltage detection unit (2) is divided. A voltage detection unit (4) for detecting the voltage, and a control unit (5) for controlling the current for charging or discharging the battery group (3) with the detection voltage of the voltage detection unit (4),
The battery group (3) is divided into a voltage detection unit (2A) in a favorable environment and a voltage detection unit (2B) in a bad environment, and the voltage detection unit (4) detects the voltage of each voltage detection unit (2) In addition, the favorable voltage detection unit (2A) is a power supply device for vehicles in which the number of battery modules (1) connected in series is larger than that of the adverse environment voltage detection unit (2B).
The bad environment voltage detection unit (2B) is composed of one battery module (1), and the favorable environment battery unit (2A) is formed by connecting a plurality of battery modules (1) in series. Power supply device for vehicles.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006046994A JP4553853B2 (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Power supply for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006046994A JP4553853B2 (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Power supply for vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007228726A true JP2007228726A (en) | 2007-09-06 |
JP4553853B2 JP4553853B2 (en) | 2010-09-29 |
Family
ID=38549973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006046994A Active JP4553853B2 (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Power supply for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4553853B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009296777A (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Toyota Motor Corp | Power storage controller and vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0469019A (en) * | 1990-06-28 | 1992-03-04 | Sharp Corp | Battery charge controller |
JPH07230828A (en) * | 1994-02-18 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Charging method for lead-acid battery |
JP2001224138A (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-17 | Hitachi Ltd | Electricity storage device and detecting method for voltage of capacitor |
JP2002199510A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-12 | Nissan Motor Co Ltd | Voltage detection device of battery pack for electric vehicle |
-
2006
- 2006-02-23 JP JP2006046994A patent/JP4553853B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0469019A (en) * | 1990-06-28 | 1992-03-04 | Sharp Corp | Battery charge controller |
JPH07230828A (en) * | 1994-02-18 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Charging method for lead-acid battery |
JP2001224138A (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-17 | Hitachi Ltd | Electricity storage device and detecting method for voltage of capacitor |
JP2002199510A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-12 | Nissan Motor Co Ltd | Voltage detection device of battery pack for electric vehicle |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009296777A (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Toyota Motor Corp | Power storage controller and vehicle |
JP4530078B2 (en) * | 2008-06-04 | 2010-08-25 | トヨタ自動車株式会社 | Power storage control device and vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4553853B2 (en) | 2010-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11165262B2 (en) | Apparatus and method for preventing overcharge | |
US7928691B2 (en) | Method and system for cell equalization with isolated charging sources | |
KR100666817B1 (en) | Apparatus and method for balancing battery | |
KR101057542B1 (en) | Battery Management System and Its Driving Method | |
JP5274110B2 (en) | Power supply for vehicle | |
EP2068420B1 (en) | Secondary battery charging method and device | |
JP5789846B2 (en) | Power supply device for vehicle and vehicle equipped with this power supply device | |
US8674659B2 (en) | Charge control device and vehicle equipped with the same | |
US20060097700A1 (en) | Method and system for cell equalization with charging sources and shunt regulators | |
WO2012164630A1 (en) | Electricity storage system | |
JP2007300701A (en) | Power supply device for vehicle | |
JP2007018826A (en) | Vehicular power source device | |
KR20170002085A (en) | Battery Pack and Charge Controlling System for Electric Vehicle Including Thereof | |
KR20130081215A (en) | Power supply device | |
KR20160099357A (en) | Battery pack and battery system including the same | |
JP2010032412A (en) | Power supply for vehicle | |
US10391880B2 (en) | Battery pack and electric vehicle including the same | |
JP5154076B2 (en) | Battery pack and battery module and hybrid vehicle using the same | |
JP5885044B2 (en) | Energy storage system balancer | |
CN113767544B (en) | Apparatus and method for controlling on-operation of switching units included in parallel multi-battery pack | |
JP2001006750A (en) | Battery inspecting device | |
US20220250478A1 (en) | Method for operating an electric energy store, electric energy store, and device | |
JP4553853B2 (en) | Power supply for vehicle | |
JP2001186682A (en) | Method of controlling discharge of battery | |
JP2012165580A (en) | Control device of power storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090924 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100615 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100713 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4553853 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130723 Year of fee payment: 3 |