JP3365602B2 - 電気自動車の電池出力の制御方法とそれに用いられる電池の端子接続構造 - Google Patents
電気自動車の電池出力の制御方法とそれに用いられる電池の端子接続構造Info
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- JP3365602B2 JP3365602B2 JP11489096A JP11489096A JP3365602B2 JP 3365602 B2 JP3365602 B2 JP 3365602B2 JP 11489096 A JP11489096 A JP 11489096A JP 11489096 A JP11489096 A JP 11489096A JP 3365602 B2 JP3365602 B2 JP 3365602B2
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の電池
出力の制御方法と、それに用いられ電池の端子に接続板
をナットで締結して接続した端子接続構造に関する。本
発明の端子接続構造によれば、ナットの弛みによるエネ
ルギーの損失を防止できるので、電気自動車の蓄電池の
接続などに好適に用いることができる。
出力の制御方法と、それに用いられ電池の端子に接続板
をナットで締結して接続した端子接続構造に関する。本
発明の端子接続構造によれば、ナットの弛みによるエネ
ルギーの損失を防止できるので、電気自動車の蓄電池の
接続などに好適に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車などにおいては、複数の蓄電
池を並列あるいは直列に接続して組電池として用い、必
要な電力を取り出すようにされている。このように複数
の蓄電池を接続するには、銅やニッケルなどの導電性金
属から形成された接続板の両端をナットを用いて各蓄電
池の端子に締結し、各蓄電池をその配列に応じて順次接
続した構造が一般に用いられている。
池を並列あるいは直列に接続して組電池として用い、必
要な電力を取り出すようにされている。このように複数
の蓄電池を接続するには、銅やニッケルなどの導電性金
属から形成された接続板の両端をナットを用いて各蓄電
池の端子に締結し、各蓄電池をその配列に応じて順次接
続した構造が一般に用いられている。
【０００３】端子に接続板を接続する場合には、接触抵
抗を少しでも小さくするために接続板と端子との密着性
を高めることが望ましく、はんだ付けなどによる接続手
段を採用することが特に望ましい。しかし交換などのメ
ンテナンスを考慮すると、端子と接続板とは着脱自在に
接続する必要があり、はんだ付けなどの接続手段は採用
することができない。
抗を少しでも小さくするために接続板と端子との密着性
を高めることが望ましく、はんだ付けなどによる接続手
段を採用することが特に望ましい。しかし交換などのメ
ンテナンスを考慮すると、端子と接続板とは着脱自在に
接続する必要があり、はんだ付けなどの接続手段は採用
することができない。
【０００４】したがって接触抵抗を極力小さくするよう
にして着脱自在に接続する構造が採用され、従来の端子
接続構造では、例えば図１１に示すように、電池蓋１０
０の端子１０１に端子台１０２と雄螺子をもつ結合突起
１０３とを形成し、接続板２００の目玉部を結合突起１
０３に挿通した後、さらにワッシャ３００を挿通し、そ
の上からナット４００を結合突起１０３に螺合して、ナ
ット４００によりワッシャ３００を介して接続板２００
を端子台１０２に強く締結して接続している。
にして着脱自在に接続する構造が採用され、従来の端子
接続構造では、例えば図１１に示すように、電池蓋１０
０の端子１０１に端子台１０２と雄螺子をもつ結合突起
１０３とを形成し、接続板２００の目玉部を結合突起１
０３に挿通した後、さらにワッシャ３００を挿通し、そ
の上からナット４００を結合突起１０３に螺合して、ナ
ット４００によりワッシャ３００を介して接続板２００
を端子台１０２に強く締結して接続している。
【０００５】また特開平６−２７５２５２号公報には、
図示はしないが、電池蓋から直接雄螺子をもつ結合突起
が突出した構造の端子に、接続板を二つのナットで締め
付けて固定した構造が開示されている。この端子接続構
造によれば、電流は結合突起から主としてナットを介し
て接続板に、あるいはその逆順に流れる。そして二つの
ナットで接続板を強く締め付けても、電池蓋に対する下
側のナットの締結力を小さくすることができるため、強
く締結した際の電池蓋の破損が防止される。
図示はしないが、電池蓋から直接雄螺子をもつ結合突起
が突出した構造の端子に、接続板を二つのナットで締め
付けて固定した構造が開示されている。この端子接続構
造によれば、電流は結合突起から主としてナットを介し
て接続板に、あるいはその逆順に流れる。そして二つの
ナットで接続板を強く締め付けても、電池蓋に対する下
側のナットの締結力を小さくすることができるため、強
く締結した際の電池蓋の破損が防止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところがナットの締結
力だけで接続板を端子に締結した接続構造では、走行時
の振動や熱による膨張・収縮の動きなどによりナットが
弛む場合がある。このようにナットが弛むと、端子と接
続板との間の密着性あるいはナットと接続板との密着性
が低下して接触抵抗が増大するため、エネルギーの損失
が大きくなるという不具合がある。
力だけで接続板を端子に締結した接続構造では、走行時
の振動や熱による膨張・収縮の動きなどによりナットが
弛む場合がある。このようにナットが弛むと、端子と接
続板との間の密着性あるいはナットと接続板との密着性
が低下して接触抵抗が増大するため、エネルギーの損失
が大きくなるという不具合がある。
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ナットの弛みを自動的に検出して速やかに
対処可能とすることで、エネルギーの損失を最小限に抑
制することを目的とする。
ものであり、ナットの弛みを自動的に検出して速やかに
対処可能とすることで、エネルギーの損失を最小限に抑
制することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の電気自動車の電池出力の制御方法の特徴
は、電池からの電圧がインバータを介してモータに印加
される電気自動車の電池出力の制御方法であって、電池
の端子に接続板とともに圧力検出手段をナットで締結す
ることにより接続板と端子とを導通させてなりナットの
締結力に応じた該圧力検出手段からの信号を検出可能と
した端子接続構造を用い、圧力検出手段からの現実の信
号を検出し、該信号が所定範囲外の場合に圧力検出手段
の検出値からその時のインバータに流すことができる電
流値の上限値である許容電流値を求め、インバータを流
れる現実の電流値が許容電流値を超える場合に現実の電
流値が許容電流値となるようにインバータを制御するこ
とにある。
項１に記載の電気自動車の電池出力の制御方法の特徴
は、電池からの電圧がインバータを介してモータに印加
される電気自動車の電池出力の制御方法であって、電池
の端子に接続板とともに圧力検出手段をナットで締結す
ることにより接続板と端子とを導通させてなりナットの
締結力に応じた該圧力検出手段からの信号を検出可能と
した端子接続構造を用い、圧力検出手段からの現実の信
号を検出し、該信号が所定範囲外の場合に圧力検出手段
の検出値からその時のインバータに流すことができる電
流値の上限値である許容電流値を求め、インバータを流
れる現実の電流値が許容電流値を超える場合に現実の電
流値が許容電流値となるようにインバータを制御するこ
とにある。
【０００９】また請求項２に記載の本発明の電池の端子
接続構造の特徴は、電池の端子に接続板をナットで締結
することにより該接続板と該端子とを導通させて接続し
た端子接続構造であって、ナットの締結力により加えら
れる圧力が大きい場合に低抵抗値を示し圧力が小さい場
合に高抵抗値を示すスイッチスペーサを接続板と端子の
間に介在させたことにある。さらに請求項３に記載の電
気自動車の電池出力の制御方法の特徴は、電池からの電
圧がインバータを介してモータに印加される電気自動車
の電池出力の制御方法であって、請求項２に記載の端子
接続構造を用いてインバータを流れる現実の電流値を検
出し、モータに要求される出力からその時にインバータ
を流れるべき必要電流値を求め、現実の電流値と必要電
流値との差が所定値を上回った場合にインバータの駆動
信号の出力を停止することにある。
接続構造の特徴は、電池の端子に接続板をナットで締結
することにより該接続板と該端子とを導通させて接続し
た端子接続構造であって、ナットの締結力により加えら
れる圧力が大きい場合に低抵抗値を示し圧力が小さい場
合に高抵抗値を示すスイッチスペーサを接続板と端子の
間に介在させたことにある。さらに請求項３に記載の電
気自動車の電池出力の制御方法の特徴は、電池からの電
圧がインバータを介してモータに印加される電気自動車
の電池出力の制御方法であって、請求項２に記載の端子
接続構造を用いてインバータを流れる現実の電流値を検
出し、モータに要求される出力からその時にインバータ
を流れるべき必要電流値を求め、現実の電流値と必要電
流値との差が所定値を上回った場合にインバータの駆動
信号の出力を停止することにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の端子接続構造で
は、接続板とともに圧力検出手段をナットで締結してい
る。そして圧力検出手段からの検出信号を常時監視する
ことにより、ナットの締結力による圧力が基準値より低
下したことが検出されれば、ナットが弛んだことを検知
することができる。したがってナットの再締め付けなど
の手段を速やかに行うことができ、エネルギーの損失を
最小限に抑制することができる。
は、接続板とともに圧力検出手段をナットで締結してい
る。そして圧力検出手段からの検出信号を常時監視する
ことにより、ナットの締結力による圧力が基準値より低
下したことが検出されれば、ナットが弛んだことを検知
することができる。したがってナットの再締め付けなど
の手段を速やかに行うことができ、エネルギーの損失を
最小限に抑制することができる。
【００１１】また電気自動車などの蓄電池に本発明を適
用した場合には、圧力検出手段からの検出信号に応じて
モータを制御することにより、自動的に減速・停止させ
ることも可能である。例えば接触面と結合突起をもつ端
子に接続板を接続する場合には、接続板とナットとの間
に圧力検出手段を介在させる。また二つのナットで接続
板を挟持した状態で結合突起に締結する場合には、二つ
のナットの少なくとも一方と接続板との間に圧力検出手
段を介在させる。
用した場合には、圧力検出手段からの検出信号に応じて
モータを制御することにより、自動的に減速・停止させ
ることも可能である。例えば接触面と結合突起をもつ端
子に接続板を接続する場合には、接続板とナットとの間
に圧力検出手段を介在させる。また二つのナットで接続
板を挟持した状態で結合突起に締結する場合には、二つ
のナットの少なくとも一方と接続板との間に圧力検出手
段を介在させる。
【００１２】この圧力検出手段としては、圧電式のロー
ドワッシャや歪ゲージ式の圧力センサを表面にもつロー
ドワッシャなどが例示される。また請求項２に記載の端
子接続構造では、加えられる圧力が大きい場合に低抵抗
値を示し圧力が小さい場合に高抵抗値を示すスイッチス
ペーサが接続板と端子の間に介在されている。したがっ
てナットの締結力による圧力が基準値以上である場合に
は、スイッチスペーサは低抵抗値を示すため接続板と端
子との導通が確保され、電池からの電力を円滑に取り出
すことができる。
ドワッシャや歪ゲージ式の圧力センサを表面にもつロー
ドワッシャなどが例示される。また請求項２に記載の端
子接続構造では、加えられる圧力が大きい場合に低抵抗
値を示し圧力が小さい場合に高抵抗値を示すスイッチス
ペーサが接続板と端子の間に介在されている。したがっ
てナットの締結力による圧力が基準値以上である場合に
は、スイッチスペーサは低抵抗値を示すため接続板と端
子との導通が確保され、電池からの電力を円滑に取り出
すことができる。
【００１３】一方、ナットの締結力による圧力が基準値
より低下した場合には、スイッチスペーサは高抵抗値を
示すため接続板と端子との導通が遮断されるか、もしく
は導通が阻害される。導通が遮断された場合には電池か
らの電力を取り出すことはできない。また導通が阻害さ
れた場合には電池からの電流値が低下する。したがって
電気自動車などの蓄電池に本発明を適用した場合には、
電池からの電流値の低下度合いを検出し、その検出値に
応じてモータを制御すれば、自動的に減速・停止させる
ことが可能となりエネルギーの損失を最小限に抑制する
ことができる。また蓄電池からの電流値に見合った出力
でモータを駆動すれば、減速した状態で修理工場まで走
行することが可能となる。
より低下した場合には、スイッチスペーサは高抵抗値を
示すため接続板と端子との導通が遮断されるか、もしく
は導通が阻害される。導通が遮断された場合には電池か
らの電力を取り出すことはできない。また導通が阻害さ
れた場合には電池からの電流値が低下する。したがって
電気自動車などの蓄電池に本発明を適用した場合には、
電池からの電流値の低下度合いを検出し、その検出値に
応じてモータを制御すれば、自動的に減速・停止させる
ことが可能となりエネルギーの損失を最小限に抑制する
ことができる。また蓄電池からの電流値に見合った出力
でモータを駆動すれば、減速した状態で修理工場まで走
行することが可能となる。
【００１４】このスイッチスペーサとしては、ゴムや樹
脂など圧力に応じて弾性変形可能な母材中に、ビーズ、
粉末、繊維などの形状の導電性粒子を含有する複合材料
が例示される。導電性粒子としては、例えばカーボン粉
末、カーボン繊維、樹脂やガラスの基材表面に金やニッ
ケルなどの導電性金属を被覆した導電性ビーズなどが例
示される。
脂など圧力に応じて弾性変形可能な母材中に、ビーズ、
粉末、繊維などの形状の導電性粒子を含有する複合材料
が例示される。導電性粒子としては、例えばカーボン粉
末、カーボン繊維、樹脂やガラスの基材表面に金やニッ
ケルなどの導電性金属を被覆した導電性ビーズなどが例
示される。
【００１５】このスイッチスペーサは、通常の状態では
導電性粒子どうしが離間しているため高抵抗値を示す
が、加圧により圧縮されると導電性粒子どうしが近接し
低抵抗値を示すようになる。したがって導電性粒子の形
状や含有量あるいは母材の弾性などを種々選択すること
により、加圧力に対応する抵抗値の変化の程度を種々異
ならせることができる。
導電性粒子どうしが離間しているため高抵抗値を示す
が、加圧により圧縮されると導電性粒子どうしが近接し
低抵抗値を示すようになる。したがって導電性粒子の形
状や含有量あるいは母材の弾性などを種々選択すること
により、加圧力に対応する抵抗値の変化の程度を種々異
ならせることができる。
【００１６】加圧力に対する抵抗値の変化の程度は大き
いことが望ましい。したがって導電性粉末の粒径は例え
ば０．２〜１μｍ程度が好ましく、導電性繊維の径は５
〜１０μｍ程度、長さは１ｍｍ程度が好ましい。また導
電性ビーズの粒径としては２〜１０μｍ程度が好まし
い。
いことが望ましい。したがって導電性粉末の粒径は例え
ば０．２〜１μｍ程度が好ましく、導電性繊維の径は５
〜１０μｍ程度、長さは１ｍｍ程度が好ましい。また導
電性ビーズの粒径としては２〜１０μｍ程度が好まし
い。
【００１７】
【実施例】以下、参考例及び実施例により本発明を具体
的に説明する。 （参考例） 図１に本参考例の端子接続構造を示す。電池蓋１００の
上端面には、端子台１０と端子台１０から突出し雄螺子
部１１をもつ結合突起１２とからなる端子１が固定され
ている。結合突起１２には、先ず銅製の接続板１３の目
玉部が挿通され、その上部に圧電式の圧力センサからな
るロードワッシャ２が挿通され、その上部にワッシャ３
が挿通された後、最後にナット４が結合突起１２に螺合
することで、全体が一体的に締結されている。
的に説明する。 （参考例） 図１に本参考例の端子接続構造を示す。電池蓋１００の
上端面には、端子台１０と端子台１０から突出し雄螺子
部１１をもつ結合突起１２とからなる端子１が固定され
ている。結合突起１２には、先ず銅製の接続板１３の目
玉部が挿通され、その上部に圧電式の圧力センサからな
るロードワッシャ２が挿通され、その上部にワッシャ３
が挿通された後、最後にナット４が結合突起１２に螺合
することで、全体が一体的に締結されている。
【００１８】ロードワッシャ２は、水晶、ＰＺＴなどの
圧電体から形成されている。このロードワッシャ２は、
ナット４の締結力による圧力に応じた電圧を発生し、図
２に示すようにロードワッシャ２の発生電圧は、ナット
４の締結力に応じて決まる加圧力（端子１の軸力）とほ
ぼ比例関係にあり、所定の加圧力以上では発生電圧が一
定となる。そして本実施例では、端子１の設計軸力は発
生電圧がＰ0 以上の範囲とされている。
圧電体から形成されている。このロードワッシャ２は、
ナット４の締結力による圧力に応じた電圧を発生し、図
２に示すようにロードワッシャ２の発生電圧は、ナット
４の締結力に応じて決まる加圧力（端子１の軸力）とほ
ぼ比例関係にあり、所定の加圧力以上では発生電圧が一
定となる。そして本実施例では、端子１の設計軸力は発
生電圧がＰ0 以上の範囲とされている。
【００１９】この端子接続構造は、電気自動車のバッテ
リに適用され、以下のようにして走行が制御される。図
３に示すように、バッテリ５はインバータ５０を介して
モータ５１を駆動する。一方、ロードワッシャ２の信号
はＥＣＵ５２に入力され、ＥＣＵ５２はその信号に応じ
てインバータ５０を制御するとともに、車室内のメータ
５３に設けられた表示部の表示を制御する。
リに適用され、以下のようにして走行が制御される。図
３に示すように、バッテリ５はインバータ５０を介して
モータ５１を駆動する。一方、ロードワッシャ２の信号
はＥＣＵ５２に入力され、ＥＣＵ５２はその信号に応じ
てインバータ５０を制御するとともに、車室内のメータ
５３に設けられた表示部の表示を制御する。
【００２０】すなわち、ナット４の締結力が正常の範囲
にあり、ロードワッシャ２の発生電圧が図２のＰ0 より
高い範囲内では、ＥＣＵ５２は通常の条件でインバータ
５０を制御し、メータ５３には何も表示されない。しか
しナット４が弛みロードワッシャ２の発生電圧が図２の
Ｐ0 より低下すると、ＥＣＵ５２はメータ５３に信号を
送って「Caution 」、「Fail」などの注意を喚起する表
示を行うとともに、インバータ５０の駆動信号（ＰＷＭ
信号）の出力を止める。したがって車両は次第に減速し
て停止するため、ナット４が弛んだ状態での走行が最小
限にくい止められ、エネルギーの損失を最小限に抑制す
ることができる。
にあり、ロードワッシャ２の発生電圧が図２のＰ0 より
高い範囲内では、ＥＣＵ５２は通常の条件でインバータ
５０を制御し、メータ５３には何も表示されない。しか
しナット４が弛みロードワッシャ２の発生電圧が図２の
Ｐ0 より低下すると、ＥＣＵ５２はメータ５３に信号を
送って「Caution 」、「Fail」などの注意を喚起する表
示を行うとともに、インバータ５０の駆動信号（ＰＷＭ
信号）の出力を止める。したがって車両は次第に減速し
て停止するため、ナット４が弛んだ状態での走行が最小
限にくい止められ、エネルギーの損失を最小限に抑制す
ることができる。
【００２１】（実施例１）
本実施例では、端子接続構造は参考例と同様であるが、
以下のように制御方法が異なる。本実施例では、図３に
示す回路に加えて、図４に示すようにバッテリ５とイン
バータ５０を接続する回路から実際に流れている現実の
電流値ＩB がＥＣＵ５２に入力されている。
以下のように制御方法が異なる。本実施例では、図３に
示す回路に加えて、図４に示すようにバッテリ５とイン
バータ５０を接続する回路から実際に流れている現実の
電流値ＩB がＥＣＵ５２に入力されている。
【００２２】一方、ナット４の締結力に応じたロードワ
ッシャ２の発生電圧と、その時の許容電流値ＩB ref(A)
との関係が予め求められ、図５に示すようなそのマップ
がＥＣＵ５２に保存されている。ここで許容電流値と
は、ナット４の弛み度合いに応じて設定された電流値Ｉ
Bの上限値であり、図５に示すように、ナット４の弛み
度合いがほとんど無い場合（ロードワッシャ２の発生電
圧が所定値より大きい場合）は許容電流値は設定されな
い。そしてナット４の弛み度合いが大きくなるにつれて
（ロードワッシャ２の発生電圧が低下するにつれて）、
許容電流値は低下する。
ッシャ２の発生電圧と、その時の許容電流値ＩB ref(A)
との関係が予め求められ、図５に示すようなそのマップ
がＥＣＵ５２に保存されている。ここで許容電流値と
は、ナット４の弛み度合いに応じて設定された電流値Ｉ
Bの上限値であり、図５に示すように、ナット４の弛み
度合いがほとんど無い場合（ロードワッシャ２の発生電
圧が所定値より大きい場合）は許容電流値は設定されな
い。そしてナット４の弛み度合いが大きくなるにつれて
（ロードワッシャ２の発生電圧が低下するにつれて）、
許容電流値は低下する。
【００２３】本実施例では、ナット４の締結力が正常の
範囲にあり、ロードワッシャ２の発生電圧が図５のＰ0
より高い範囲内では、ＥＣＵ５２は通常の条件でインバ
ータ５０を制御し、メータ５３には何も表示されない。
しかしナット４が弛んでロードワッシャ２の発生電圧が
図５のＰ0 より低下すると、ＥＣＵ５２はメータ５３に
信号を送って「Caution 」、「Fail」などの注意を喚起
する表示を行うとともに、保存してある図５のマップを
参照し、現実の電流値ＩB がその時の許容電流値を超え
る場合には、許容電流値まで下げるようにインバータ５
０を制御してモータ５１の出力を抑制する。
範囲にあり、ロードワッシャ２の発生電圧が図５のＰ0
より高い範囲内では、ＥＣＵ５２は通常の条件でインバ
ータ５０を制御し、メータ５３には何も表示されない。
しかしナット４が弛んでロードワッシャ２の発生電圧が
図５のＰ0 より低下すると、ＥＣＵ５２はメータ５３に
信号を送って「Caution 」、「Fail」などの注意を喚起
する表示を行うとともに、保存してある図５のマップを
参照し、現実の電流値ＩB がその時の許容電流値を超え
る場合には、許容電流値まで下げるようにインバータ５
０を制御してモータ５１の出力を抑制する。
【００２４】したがって本実施例の場合には、ロードワ
ッシャ２の発生電圧が図５のＰ0 より低下しても、車両
はナット４の弛み状況に見合った減速された速度で走行
することが可能であり、路上で停止することなく最寄り
の修理工場まで走行することが可能となる。 （実施例２） 図６に本実施例の端子接続構造を示す。電池蓋１００の
上端面には、端子台面１０と端子台１０から突出し雄螺
子部１１をもつ結合突起１２とからなる端子１が固定さ
れている。結合突起１２には、先ず第１スイッチスペー
サ６０が挿通され、次いで銅製の接続板１３の目玉部が
挿通され、その上部に第２スイッチスペーサ６１が挿通
され、その上部にワッシャ３が挿通された後、最後にナ
ット４が結合突起１２に螺合することで、全体が一体的
に締結されている。なお、接続板１３が直接に結合突起
１２と接触しないように、結合突起１２と接続板１３の
内周面との間には円筒状の絶縁カラー７が配置されてい
る。
ッシャ２の発生電圧が図５のＰ0 より低下しても、車両
はナット４の弛み状況に見合った減速された速度で走行
することが可能であり、路上で停止することなく最寄り
の修理工場まで走行することが可能となる。 （実施例２） 図６に本実施例の端子接続構造を示す。電池蓋１００の
上端面には、端子台面１０と端子台１０から突出し雄螺
子部１１をもつ結合突起１２とからなる端子１が固定さ
れている。結合突起１２には、先ず第１スイッチスペー
サ６０が挿通され、次いで銅製の接続板１３の目玉部が
挿通され、その上部に第２スイッチスペーサ６１が挿通
され、その上部にワッシャ３が挿通された後、最後にナ
ット４が結合突起１２に螺合することで、全体が一体的
に締結されている。なお、接続板１３が直接に結合突起
１２と接触しないように、結合突起１２と接続板１３の
内周面との間には円筒状の絶縁カラー７が配置されてい
る。
【００２５】第１スイッチスペーサ６０及び第２スイッ
チスペーサ６１は、ポリエチレン樹脂母材中にカーボン
粉末が１０〜３０重量％混合された複合材料からなり、
図７に示すようにナット４の締結力による加圧力が所定
値以上では抵抗が小さく導電性を示すが、ナット４の締
結力による加圧力が所定値より低下すると抵抗が急激に
増大して最終的には絶縁性を示す特性を有している。
チスペーサ６１は、ポリエチレン樹脂母材中にカーボン
粉末が１０〜３０重量％混合された複合材料からなり、
図７に示すようにナット４の締結力による加圧力が所定
値以上では抵抗が小さく導電性を示すが、ナット４の締
結力による加圧力が所定値より低下すると抵抗が急激に
増大して最終的には絶縁性を示す特性を有している。
【００２６】この端子接続構造は、参考例と同様に電気
自動車のバッテリに適用され、以下のようにして走行が
制御される。図８に示すように、バッテリ５はインバー
タ５０を介してモータ５１を駆動する。またインバータ
５０を接続する回路から実際に流れている電流値ＩB が
ＥＣＵ５２に入力されている。そしてＥＣＵ５２はイン
バータ５０を制御するとともに、車室内のメータ５３に
設けられた表示部の表示を制御する。
自動車のバッテリに適用され、以下のようにして走行が
制御される。図８に示すように、バッテリ５はインバー
タ５０を介してモータ５１を駆動する。またインバータ
５０を接続する回路から実際に流れている電流値ＩB が
ＥＣＵ５２に入力されている。そしてＥＣＵ５２はイン
バータ５０を制御するとともに、車室内のメータ５３に
設けられた表示部の表示を制御する。
【００２７】一方、要求されるモータ５１の出力とその
時に流れるべき必要電流値ＩB needとの関係が予め求め
られ、図９に示すようなそのマップがＥＣＵ５２に保存
されている。本実施例では、ナット４の締結力が正常の
範囲にあり第１スイッチスペーサ６０及び第２スイッチ
スペーサ６１の抵抗値が所定値以下の範囲内では、ＥＣ
Ｕ５２は通常の条件でインバータ５０を制御し、メータ
５３には何も表示されない。
時に流れるべき必要電流値ＩB needとの関係が予め求め
られ、図９に示すようなそのマップがＥＣＵ５２に保存
されている。本実施例では、ナット４の締結力が正常の
範囲にあり第１スイッチスペーサ６０及び第２スイッチ
スペーサ６１の抵抗値が所定値以下の範囲内では、ＥＣ
Ｕ５２は通常の条件でインバータ５０を制御し、メータ
５３には何も表示されない。
【００２８】しかしナット４が弛んで第１スイッチスペ
ーサ６０及び第２スイッチスペーサ６１の抵抗値が高く
なると、現実の電流値ＩB が小さくなる。そのためモー
タ５１にある出力が要求された場合には、ＥＣＵ５２は
マップから対応する必要電流値ＩB needを求め、実際の
電流値ＩB との差ΔＰを求める。そしてΔＰが予め設定
された規定値を上回った場合には、ＥＣＵ５２はメータ
５３に信号を送って「Caution 」、「Fail」などの注意
を喚起する表示を行うとともに、インバータ５０の駆動
信号（ＰＷＭ信号）の出力を止める。したがって車両は
次第に減速して停止するため、ナット４が弛んだ状態で
の走行が最小限にくい止められ、エネルギーの損失を最
小限に抑制することができる。
ーサ６０及び第２スイッチスペーサ６１の抵抗値が高く
なると、現実の電流値ＩB が小さくなる。そのためモー
タ５１にある出力が要求された場合には、ＥＣＵ５２は
マップから対応する必要電流値ＩB needを求め、実際の
電流値ＩB との差ΔＰを求める。そしてΔＰが予め設定
された規定値を上回った場合には、ＥＣＵ５２はメータ
５３に信号を送って「Caution 」、「Fail」などの注意
を喚起する表示を行うとともに、インバータ５０の駆動
信号（ＰＷＭ信号）の出力を止める。したがって車両は
次第に減速して停止するため、ナット４が弛んだ状態で
の走行が最小限にくい止められ、エネルギーの損失を最
小限に抑制することができる。
【００２９】（実施例３）
本実施例では、端子接続構造は実施例２と同様である
が、以下のように制御方法が異なる。すなわち本実施例
では、実施例２と同様に、ナット４の締結力が正常の範
囲にあり第１スイッチスペーサ６０及び第２スイッチス
ペーサ６１の抵抗値が所定値以下の範囲内では、ＥＣＵ
５２は通常の条件でインバータ５０を制御し、メータ５
３には何も表示されない。
が、以下のように制御方法が異なる。すなわち本実施例
では、実施例２と同様に、ナット４の締結力が正常の範
囲にあり第１スイッチスペーサ６０及び第２スイッチス
ペーサ６１の抵抗値が所定値以下の範囲内では、ＥＣＵ
５２は通常の条件でインバータ５０を制御し、メータ５
３には何も表示されない。
【００３０】しかしナット４が弛んで第１スイッチスペ
ーサ６０及び第２スイッチスペーサ６１の少なくとも一
方の抵抗値が高くなると、現実の電流値ＩB が小さくな
る。そのためモータ５１にある出力Ｐ1 が要求された場
合には、ＥＣＵ５２はマップから対応する必要電流値Ｉ
B needを求め、現実の電流値ＩB との差ΔＰを求める。
ーサ６０及び第２スイッチスペーサ６１の少なくとも一
方の抵抗値が高くなると、現実の電流値ＩB が小さくな
る。そのためモータ５１にある出力Ｐ1 が要求された場
合には、ＥＣＵ５２はマップから対応する必要電流値Ｉ
B needを求め、現実の電流値ＩB との差ΔＰを求める。
【００３１】一方、ΔＰの大きさに応じた許容電流値Ｉ
B ref(C)が予め定められており、そのマップがＥＣＵ５
２に保存されている。そしてΔＰが予め設定された規定
値を上回った場合には、ＥＣＵ５２はメータ５３に信号
を送って「Caution 」、「Fail」などの注意を喚起する
表示を行うとともに、保存してあるマップを参照し、現
実の電流値ＩB がその時のＩB ref(C)を超える場合に
は、ＩB ref(C)まで下がるようにインバータ５０を制御
してモータ５１の出力を抑制する。
B ref(C)が予め定められており、そのマップがＥＣＵ５
２に保存されている。そしてΔＰが予め設定された規定
値を上回った場合には、ＥＣＵ５２はメータ５３に信号
を送って「Caution 」、「Fail」などの注意を喚起する
表示を行うとともに、保存してあるマップを参照し、現
実の電流値ＩB がその時のＩB ref(C)を超える場合に
は、ＩB ref(C)まで下がるようにインバータ５０を制御
してモータ５１の出力を抑制する。
【００３２】なお、ΔＰはモータ出力及びＳＯＣ（Stat
e of charge 電池残存容量）によって変化するので、Ｉ
B ref(C)はモータ出力やＳＯＣのいろいろな条件毎に設
定し、刻々と状況が変化する時、その都度その時点のΔ
Ｐと比較する。したがって本実施例の場合には、第１ス
イッチスペーサ６０及び第２スイッチスペーサ６１の少
なくとも一方の抵抗値が高くなっても、車両はナット４
の弛み状況に見合った適正な速度で走行することが可能
であり、路上で停止することなく最寄りの修理工場まで
走行することが可能となる。
e of charge 電池残存容量）によって変化するので、Ｉ
B ref(C)はモータ出力やＳＯＣのいろいろな条件毎に設
定し、刻々と状況が変化する時、その都度その時点のΔ
Ｐと比較する。したがって本実施例の場合には、第１ス
イッチスペーサ６０及び第２スイッチスペーサ６１の少
なくとも一方の抵抗値が高くなっても、車両はナット４
の弛み状況に見合った適正な速度で走行することが可能
であり、路上で停止することなく最寄りの修理工場まで
走行することが可能となる。
【００３３】（実施例４）
本実施例は、図１０に示すように電池蓋１００から突出
し雄螺子部１１をもつ結合突起１２に、先ず第１ナット
４０が螺合され、その上部に実施例２と同様の第１スイ
ッチスペーサ６０が挿通され、その上部に接続板１３が
挿通され、さらにその上部に実施例２と同様の第２スイ
ッチスペーサ６１が挿通され、そして第２ナット４１が
螺合されている。
し雄螺子部１１をもつ結合突起１２に、先ず第１ナット
４０が螺合され、その上部に実施例２と同様の第１スイ
ッチスペーサ６０が挿通され、その上部に接続板１３が
挿通され、さらにその上部に実施例２と同様の第２スイ
ッチスペーサ６１が挿通され、そして第２ナット４１が
螺合されている。
【００３４】本実施例の端子接続構造では、電流は結合
突起１２から第１ナット４０及び第２ナット４１を通
じ、第１スイッチスペーサ６０及び第２スイッチスペー
サ６１を介して接続板１３に流れるか、又はその逆順に
流れる。そして第１ナット４０及び第２ナット４１の少
なくとも一方が弛むと、第１スイッチスペーサ６０及び
第２スイッチスペーサ６１の少なくとも一方の抵抗値が
増大するため、実施例２又は実施例３と同様に制御が可
能となる。
突起１２から第１ナット４０及び第２ナット４１を通
じ、第１スイッチスペーサ６０及び第２スイッチスペー
サ６１を介して接続板１３に流れるか、又はその逆順に
流れる。そして第１ナット４０及び第２ナット４１の少
なくとも一方が弛むと、第１スイッチスペーサ６０及び
第２スイッチスペーサ６１の少なくとも一方の抵抗値が
増大するため、実施例２又は実施例３と同様に制御が可
能となる。
【００３５】なお本実施例では、第１ナット４０は電池
蓋１００に密着する必要が無いので、第１ナット４０の
電池蓋１００への締結力を強くする必要が無く、端子台
をもたない端子の場合に有用である。
蓋１００に密着する必要が無いので、第１ナット４０の
電池蓋１００への締結力を強くする必要が無く、端子台
をもたない端子の場合に有用である。
【００３６】
【発明の効果】すなわち本発明の電気自動車の電池出力
の制御方法とそれに用いられる電池の端子接続構造によ
れば、ナットの弛みを自動的に検出して速やかに対処可
能とすることができ、エネルギーの損失を最小限に抑制
することができる。
の制御方法とそれに用いられる電池の端子接続構造によ
れば、ナットの弛みを自動的に検出して速やかに対処可
能とすることができ、エネルギーの損失を最小限に抑制
することができる。
【図１】本発明の参考例の端子接続構造の断面図であ
る。
る。
【図２】加圧力とロードワッシャの発生電圧との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３】本発明の参考例の端子接続構造を用いた電気自
動車の制御回路を示すブロックダイアグラムである。
動車の制御回路を示すブロックダイアグラムである。
【図４】本発明の参考例の端子接続構造を用いた電気自
動車の制御回路の他の態様を示すブロックダイアグラム
である。
動車の制御回路の他の態様を示すブロックダイアグラム
である。
【図５】ロードワッシャの発生電圧と許容電流値との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施例の端子接続構造の断面図であ
る。
る。
【図７】加圧力とスイッチスペーサの抵抗値との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図８】本発明の一実施例の端子接続構造を用いた電気
自動車の制御回路を示すブロックダイアグラムである。
自動車の制御回路を示すブロックダイアグラムである。
【図９】モータ出力と必要電流値との関係を示すグラフ
である。
である。
【図１０】本発明の第２の実施例の端子接続構造の断面
図である。
図である。
【図１１】従来の端子接続構造の断面図である。
１：端子 ２：ロードワッシャ（圧力検出手
段） ３：ワッシャ ４：ナット １３：接
続板
段） ３：ワッシャ ４：ナット １３：接
続板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 草間 和幸
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−199107（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−275252（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−68073（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 10/44 101
H01M 2/30
Claims (4)
- 【請求項１】 電池からの電圧がインバータを介してモ
ータに印加される電気自動車の電池出力の制御方法であ
って、該電池の端子に接続板とともに圧力検出手段をナ
ットで締結することにより該接続板と該端子とを導通さ
せてなり該ナットの締結力に応じた該圧力検出手段から
の信号を検出可能とした端子接続構造を用い、 該圧力検出手段からの現実の信号を検出し、該信号が所
定範囲外の場合に該圧力検出手段の検出値からその時の
該インバータに流すことができる電流値の上限値である
許容電流値を求め、該インバータを流れる現実の電流値
が該許容電流値を超える場合に現実の電流値が該許容電
流値となるように該インバータを制御することを特徴と
する電気自動車の電池出力の制御方法。 - 【請求項２】 電池の端子に接続板をナットで締結する
ことにより該接続板と該端子とを導通させて接続した端
子接続構造であって、該ナットの締結力により加えられ
る圧力が大きい場合に低抵抗値を示し該圧力が小さい場
合に高抵抗値を示すスイッチスペーサを該接続板と該端
子の間に介在させたことを特徴とする電池の端子接続構
造。 - 【請求項３】 電池からの電圧がインバータを介してモ
ータに印加される電気自動車の電池出力の制御方法であ
って、請求項２に記載の端子接続構造を用いて該インバ
ータを流れる現実の電流値を検出し、該モータに要求さ
れる出力からその時に該インバータを流れるべき必要電
流値を求め、現実の該電流値と該必要電流値との差が所
定値を上回った場合に該インバータの駆動信号の出力を
停止することを特徴とする電気自動車の電池出力の制御
方法。 - 【請求項４】 前記現実の電流値と前記必要電流値との
差が所定値を上回った場合に、該差の大きさから前記イ
ンバータに流すことができる電流値の上限値である許容
電流値を求め、現実の電流値が該許容電流値となるよう
に該インバータを制御する請求項３に記載の電気自動車
の電池出力の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11489096A JP3365602B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 電気自動車の電池出力の制御方法とそれに用いられる電池の端子接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11489096A JP3365602B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 電気自動車の電池出力の制御方法とそれに用いられる電池の端子接続構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306468A JPH09306468A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3365602B2 true JP3365602B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=14649220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11489096A Expired - Fee Related JP3365602B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 電気自動車の電池出力の制御方法とそれに用いられる電池の端子接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3365602B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10901047B2 (en) | 2018-01-29 | 2021-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric storage system and detection method of looseness in fastening part of electric storage system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4696291B2 (ja) | 2009-06-04 | 2011-06-08 | 三菱自動車工業株式会社 | 二次電池異常検出装置 |
| KR101310733B1 (ko) * | 2011-01-07 | 2013-09-24 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 팩 관리 장치 및 방법 |
| KR101330615B1 (ko) * | 2011-04-26 | 2013-11-18 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 이차 전지 |
| CN102623767B (zh) * | 2012-03-28 | 2014-09-17 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 一种电池组高压连接管理方法 |
| CN102569923A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-07-11 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | 一种电池组高压连接管理系统 |
| US9880216B2 (en) * | 2013-10-16 | 2018-01-30 | Aleees Eco Ark (Cayman) Co. Ltd. | Locking confirmation device of multiple electrode contacts and locking confirmation device for detecting fault electrode contacts of nodes of multiple electrodes |
| CA2927503A1 (en) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | Aleees Eco Ark Co. Ltd. | Positive locking confirmation mechanism for battery contact of electric vehicle and positive locking confirmation device for electrode of battery pack |
| JP6242483B2 (ja) * | 2013-10-16 | 2017-12-13 | アリース エコ アーク（ケイマン） シーオー．エルティーディー． | 電気自動車のバッテリー接触のためのロック状態確認機構 |
| TWI839743B (zh) * | 2022-05-30 | 2024-04-21 | 緯創資通股份有限公司 | 電動載具供電裝置及潛在供電失效偵測方法 |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP11489096A patent/JP3365602B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10901047B2 (en) | 2018-01-29 | 2021-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric storage system and detection method of looseness in fastening part of electric storage system |
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|---|---|
| JPH09306468A (ja) | 1997-11-28 |
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