JP3052936B2 - バッテリ冷却ファン制御装置 - Google Patents

バッテリ冷却ファン制御装置

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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車に搭載
されるバッテリを冷却するバッテリ冷却ファン制御装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電気自動車には複数個の単位バッ
テリから構成されたバッテリパックが搭載されており、
バッテリパックに対して充電が行われることで、それぞ
れのバッテリに対して充電が行われる。
【0003】充電時には、充電電流によりバッテリパッ
クの温度が上昇するが、バッテリパック内の個々のバッ
テリに関しては、バッテリ間に温度のばらつきが生じる
場合がある。個々のバッテリ間の温度にばらつきが生じ
ると、充電電気量にばらつきが生じる。バッテリパック
を冷却するために、ファンが一個または複数個設置され
ているが、充電時には、先に述べた充電電気量のばらつ
きを防止するために、バッテリパックの置かれている周
囲の気温(以下雰囲気温度という)に関係なく、常に冷
却ファンが作動している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし雰囲気温度が低
温のときに冷却ファンを作動させ続けると、バッテリが
必要以上に冷却され、低温充電による充電電気量不足が
生じる場合がある。その結果、一回の充電での走行距離
が低下するという問題があった。
【0005】また、雰囲気温度が高温のときも冷却ファ
ンを作動させ続けるので、バッテリの高温状態が続き電
池が劣化するという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】第一の本発明のバッテリ
冷却ファン制御装置は、バッテリパックを冷却する冷却
ファンと、前記バッテリパックの温度を検出するバッテ
リ温度検出手段と、前記バッテリパックの置かれている
雰囲気の温度を検出する雰囲気温度検出手段と、前記バ
ッテリ温度検出手段で検出されたバッテリ温度に応じて
前記冷却ファンの風量を決定し、この決定された風量に
前記冷却ファンを制御する冷却ファン制御手段と、前記
バッテリ温度検出手段で検出されたバッテリ温度が所定
値より低く、且つ、前記雰囲気温度検出手段で検出され
雰囲気の温度が前記バッテリ温度より低いときは、前
冷却ファン制御手段で決定された冷却ファンの風量を
減少させる風量補正手段と、を有することを特徴とす
る。
【0007】このように第一の本発明では、雰囲気温度
検出手段でバッテリパックの置かれている雰囲気温度を
検出するため、雰囲気温度に応じた冷却ファンの制御が
可能である。そして、バッテリ温度が所定値より低く、
且つ、雰囲気の温度がバッテリ温度より低いときに、バ
ッテリの必要以上の冷却を防ぎながら、バッテリ温度ば
らつきのみを解消するように、風量補正手段冷却ファ
ンの風量を減少させる。その結果、例えば、電気自動車
においては、バッテリパックの充電一回あたりの走行距
離を増やすことが可能である。
【0008】また、第二の本発明のバッテリ冷却ファン
制御装置は、バッテリパックを冷却する冷却ファンと、
前記バッテリパックの温度を検出するバッテリ温度検出
手段と、前記バッテリパックの置かれている雰囲気の温
度を検出する雰囲気温度検出手段と、前記バッテリ温度
検出手段で検出されたバッテリ温度に応じて前記冷却フ
ァンの風量を決定し、この決定された風量に前記冷却フ
ァンを制御する冷却ファン制御手段と、前記バッテリ温
度検出手段で検出されたバッテリ温度が所定値より高
く、且つ、前記雰囲気温度検出手段で検出された雰囲気
温度が前記バッテリ温度より高いときは、前記冷却フ
ァン制御手段で決定された冷却ファンの風量を減少させ
る風量補正手段と、を有することを特徴とする。
【0009】このように第二の本発明では、バッテリ温
度が所定値より高く、且つ、雰囲気温度がバッテリ温度
より高いときに、バッテリの温度上昇を防ぎながら、バ
ッテリ温度ばらつきのみを解消するように、風量補正
冷却ファンの風量を減少させる。その結果、バッテ
リの高温充電における電池の劣化を防ぐことが可能であ
る。なお、第一及び第二の本発明の単位バッテリは、例
えば二次電池を複数接続した組電池から構成されたもの
であってもよいし、一個の二次電池から構成されたもの
であってもよく、個数は任意に設定できる。また、バッ
テリパックは、複数の単位バッテリから構成されたもの
であってもよいし、一個の単位バッテリから構成された
ものであってもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)を、図面に従って説明する。
【0011】図1に、本実施形態の冷却ファン制御装置
の概略図を示す。バッテリパック10はバッテリ10−
1、10−2・・・10−nのn個の単位バッテリ(以
下バッテリという)から構成されており、各バッテリは
二次電池、例えばニッケル−水素電池などより構成され
ている。バッテリパックにはバッテリ温度センサ12−
1、12−2・・・12−nのn個のバッテリ温度セン
サが設置されており、バッテリの温度を監視している。
バッテリに充電が行われると、充電電流のためにバッテ
リパック全体の温度は上昇するが、各バッテリの温度上
昇は一定ではなく、各バッテリ間でばらつきが生じる。
各バッテリ間の温度ばらつきを検出するために、本実施
形態では、n個のバッテリに対して、同数のn個の温度
センサを設置しているが、これは必ずしも同数でなくて
もよく、例えば五個のバッテリに対して三個の温度セン
サを設置してもよい。また、本実施形態において、バッ
テリパックはn個のバッテリから構成されるとしたが、
複数のバッテリより構成される必要はなく、一個のバッ
テリより構成されていてもよい。
【0012】また、バッテリパックの周囲には、バッテ
リパックの雰囲気温度を測定する雰囲気温度センサ14
が設置されており、バッテリ温度センサ12−1、12
−2・・・12−nによって検出されたバッテリ温度
と、雰囲気温度センサ14から検出された温度は冷却フ
ァン制御部16に入力される。一方バッテリパック10
の近傍にはバッテリ冷却ファン18−1および18−2
が設置されており、バッテリ冷却ファン18−1、18
−2は、バッテリパック10に向けて送風することで、
バッテリを冷却する。そして、検出されたバッテリ温度
と雰囲気温度に基づいて、冷却ファン制御部16はバッ
テリ冷却ファン18−1および18−2の風量を調節
し、バッテリパック10を冷却する。なお、本実施形態
では、二個の冷却ファン18−1および18−2でバッ
テリパック10を冷却しているが、これは二個に限定し
たものではなく、一個でもよいし、二個以上あってもよ
い。
【0013】このように、本実施形態においては、バッ
テリ温度と雰囲気温度に基づいて冷却ファンの風量を調
節できるので、雰囲気温度が低温の場合のバッテリパッ
ク10の温度低下や、雰囲気温度が高温の場合のバッテ
リパック10の温度上昇を最小限に防ぐと同時に、バッ
テリの温度ばらつきを解消することができる。
【0014】次に、図2のフローチャートに基づいて、
冷却ファン制御部16で行われる冷却ファン制御動作を
説明する。充電を始めた場合には、バッテリ温度センサ
12−1、12−2、12−n・・・の検出値と、あら
かじめ設定されている低温判定温度とを比較し、バッテ
リ温度が低温であるかどうかを判定する(S10)。各
バッテリ温度が低温である場合は、次に、各バッテリ温
度と雰囲気温度を比較する(S12)。雰囲気温度が各
バッテリの温度より高ければ、冷却ファンを回してもバ
ッテリがこれ以上冷却はされないので、通常のファン制
御を行う(S14)。雰囲気温度が各バッテリの温度よ
り低ければ、各バッテリの必要以上の冷却をさけるため
に、S20に進む。
【0015】一方、S10において、各バッテリ温度が
低温ではない場合は、各バッテリ温度とあらかじめ設定
されている高温判定温度とを比較し、各バッテリ温度が
高温であるかどうかの判定を行う(S16)。各バッテ
リ温度が高温ではない場合は、通常のファン制御を行う
(S14)。各バッテリ温度が高温である場合、次に、
雰囲気温度と各バッテリ温度との比較を行う(S1
8)。このとき、雰囲気温度が各バッテリ温度より低い
場合は、冷却ファンを作動させても、各バッテリがこれ
以上高温にはならないので、通常のファン制御を行う
(S14)。雰囲気温度が各バッテリより高い場合は、
各バッテリが必要以上に高温になるのを防ぐために、S
20に進む。
【0016】なお、S10,S12,S16,S18に
おいて、判定のときは、バッテリ温度センサ12−1、
12−2、12−n・・・から検出された各バッテリ温
度の値を用いたが、これは、各バッテリ温度でなくても
よく、各バッテリ温度の平均値などの代表値を用いて比
較を行ってもよい。また、S14で行われるファン制御
とは、通常のバッテリ冷却のためのファン制御である。
よって、冷却ファンの風量はバッテリを十分冷却できる
風量であり、適宜決めることができる。
【0017】次に、各バッテリ温度間の温度ばらつきを
防ぐための制御を行うために、まず、各バッテリ温度間
にばらつきがあるか判定する(S20)。ばらつきがあ
る場合は、その温度ばらつきをなくす程度の必要最小限
のファン制御を行う(S22)。ばらつきが無い場合
は、S24に進む。バッテリの異常時やバッテリの高温
時には、バッテリより水素ガスが発生する事がある。そ
のため、水素ガスが発生する可能性があるかどうかの判
定をS24で行い、水素ガスが発生する可能性がある場
合は、水素ガスの滞留を防ぐために、必要最小限のファ
ン制御を行う(S22)。水素ガス発生の可能性が無い
場合は、ファン作動を停止する(S26)。ここで、S
22の必要最小限のファン制御とは、各バッテリ温度ば
らつき、または、水素ガス滞留を防ぐためのものであ
り、本実施形態においては、例えば、二個ある冷却ファ
ンのうち一個のみを作動させたり、二個の冷却ファンを
低速で交互に運転させたりするなど、任意の方法でよ
い。S22での冷却ファンの風量は、各バッテリの温度
ばらつきを防いだり、水素ガスの滞留を防ぐ程度でよ
く、適宜決めてよい。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明では雰囲気温度を
検出し、その雰囲気温度に応じたファン制御を行うこと
により、バッテリ温度ばらつきによる充電電気量ばらつ
きを防ぐと同時に、バッテリの低温充電による充電電気
量不足や、バッテリの高温充電における電池の劣化を防
ぐことができる。そのため、電気自動車においては、一
回の充電での走行距離を増やすことができ、また、電池
の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態の冷却ファン制御装置の概略図で
ある。
【図2】 本実施形態での冷却ファン制御部で行われる
冷却ファン制御動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】 10 バッテリパック、10−1 10−2・・・10
−n バッテリ、12−1 12−2・・・12−n
バッテリ温度センサ、18−1 18−2バッテリ冷
却ファン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/50

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリパックを冷却する冷却ファン
    と、 前記バッテリパックの温度を検出するバッテリ温度検出
    手段と、 前記バッテリパックの置かれている雰囲気の温度を検出
    する雰囲気温度検出手段と、 前記バッテリ温度検出手段で検出されたバッテリ温度に
    応じて前記冷却ファンの風量を決定し、この決定された
    風量に前記冷却ファンを制御する冷却ファン制御手段
    と、 前記バッテリ温度検出手段で検出された バッテリ温度が
    所定値より低く、且つ、前記雰囲気温度検出手段で検出
    された雰囲気の温度が前記バッテリ温度より低いとき
    は、前記冷却ファン制御手段で決定された冷却ファンの
    風量を減少させる風量補正手段と、 を有することを特徴とするバッテリ冷却ファン制御装
    置。
  2. 【請求項2】 バッテリパックを冷却する冷却ファン
    と、 前記バッテリパックの温度を検出するバッテリ温度検出
    手段と、 前記バッテリパックの置かれている雰囲気の温度を検出
    する雰囲気温度検出手段と、 前記バッテリ温度検出手段で検出されたバッテリ温度に
    応じて前記冷却ファンの風量を決定し、この決定された
    風量に前記冷却ファンを制御する冷却ファン制御手段
    と、 前記バッテリ温度検出手段で検出された バッテリ温度が
    所定値より高く、且つ、前記雰囲気温度検出手段で検出
    された雰囲気の温度が前記バッテリ温度より高いとき
    は、前記冷却ファン制御手段で決定された冷却ファンの
    風量を減少させる風量補正手段と、 を有することを特徴とするバッテリ冷却ファン制御装
    置。
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