JP5169715B2 - Heating device for vehicle power storage means - Google Patents

Heating device for vehicle power storage means Download PDF

Info

Publication number
JP5169715B2
JP5169715B2 JP2008267230A JP2008267230A JP5169715B2 JP 5169715 B2 JP5169715 B2 JP 5169715B2 JP 2008267230 A JP2008267230 A JP 2008267230A JP 2008267230 A JP2008267230 A JP 2008267230A JP 5169715 B2 JP5169715 B2 JP 5169715B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistor
power storage
secondary battery
temperature
storage means
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008267230A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009118729A (en
Inventor
昌徳 上原
貴志 小山
貴史 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2008267230A priority Critical patent/JP5169715B2/en
Publication of JP2009118729A publication Critical patent/JP2009118729A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5169715B2 publication Critical patent/JP5169715B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、車両に搭載され、充電されて蓄電可能な蓄電手段を加熱する車両用蓄電手段の加熱装置に関する。   The present invention relates to a heating device for a power storage unit for a vehicle that heats a power storage unit that is mounted on a vehicle and can be charged and stored.

一般に、蓄電池は、温度が低下すると抵抗が増加し、放電容量が低下するため、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車等の走行用駆動源として用いた場合、寒冷期において極端に効率が悪くなるという問題がある。このため、従来から、ヒータや蓄電池の内部抵抗を利用した発熱により、低温時に蓄電池を暖機する技術が種々提案されている。   In general, when the temperature of the storage battery decreases, the resistance increases and the discharge capacity decreases. Therefore, when the storage battery is used as a driving source for driving an electric vehicle, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, etc., the efficiency becomes extremely low in the cold season. There is a problem. For this reason, conventionally, various technologies for warming up the storage battery at a low temperature by heat generation using the internal resistance of the heater or the storage battery have been proposed.

例えば、特許文献1には、蓄電池と補機との間で充放電を繰り返すことで、蓄電池の内部抵抗のジュール損(発熱)による暖機を行う技術が開示されている。
特開2006−174596号公報
For example, Patent Document 1 discloses a technique for warming up by Joule loss (heat generation) of the internal resistance of a storage battery by repeatedly charging and discharging between the storage battery and an auxiliary machine.
JP 2006-174596 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、そもそも蓄電池の内部抵抗は極力小さくなるように設計されているため、充放電を繰り返しても大きな発熱が得られず、昇温に時間がかかるという問題がある。一方、内部抵抗を大きく設計すると、蓄電池が過加熱されてしまい、常温での通常運転時における効率悪化や熱暴走が懸念される。   However, in the technique described in Patent Document 1, since the internal resistance of the storage battery is designed to be as small as possible in the first place, a large amount of heat cannot be obtained even after repeated charge and discharge, and it takes time to raise the temperature. There is. On the other hand, if the internal resistance is designed to be large, the storage battery is overheated, and there is a concern about efficiency deterioration and thermal runaway during normal operation at room temperature.

本発明は、上記点に鑑み、蓄電手段を過加熱することなく速やかに加熱昇温させることができる車両用蓄電手段の加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a heating device for a power storage means for a vehicle that can quickly heat and heat the power storage means without overheating.

上記目的を達成するため、請求項に記載の発明では、負の温度抵抗特性を有するとともに、通電により発熱する抵抗体(321)と、抵抗体(321)に対して並列接続され、電流の導通と遮断とを選択可能な導通遮断選択手段(41)とを備え、抵抗体(321)は蓄電手段(3)と熱的に接触しており、抵抗体(321)の発熱により蓄電手段(3)が加熱されるように構成されており、抵抗体(321)は、予め定めた基準温度を上回ると電気抵抗値が急激に減少するように構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the resistor (321) that has negative temperature resistance characteristics and generates heat when energized is connected in parallel to the resistor (321) , and A conduction / interruption selection means (41) capable of selecting conduction and interruption; the resistor (321) is in thermal contact with the power storage means (3); 3) is configured to be heated, and the resistor (321) is characterized in that the electrical resistance value is rapidly decreased when a predetermined reference temperature is exceeded.

負の温度抵抗特性を有する、すなわち温度が高くなるにつれて電気抵抗が小さくなる抵抗体(321)は、低温時には電気抵抗が大きくなるため、ジュール損が増大し発熱量が増加するが、高温時には電気抵抗が小さくなるため、ジュール損が減少し発熱量も低下する。したがって、蓄電手段(3)を加熱するために負の温度特性を有する抵抗体(321)を用いることで、低温時には抵抗体(321)の発熱量が増加して蓄電手段(3)へ伝達される熱量も大きくなるので、蓄電手段(3)を速やかに加熱昇温させることが可能となる。そして、昇温時には抵抗体(321)の発熱量が低下して蓄電手段(3)へ伝達される熱量も小さくなるため、蓄電手段(3)の過加熱を抑制することが可能となる。   The resistor (321) having a negative temperature resistance characteristic, that is, the electrical resistance that decreases as the temperature increases, increases the electrical resistance at low temperatures, and thus increases Joule loss and heat generation. Since the resistance is reduced, the Joule loss is reduced and the heat generation amount is also reduced. Therefore, by using the resistor (321) having negative temperature characteristics to heat the power storage means (3), the amount of heat generated by the resistor (321) is increased and transmitted to the power storage means (3) at low temperatures. Therefore, the power storage means (3) can be quickly heated and heated. Since the amount of heat generated by the resistor (321) decreases and the amount of heat transferred to the power storage means (3) decreases when the temperature rises, overheating of the power storage means (3) can be suppressed.

また、電流の導通と遮断とを選択可能な導通遮断選択手段(41)を設けることで、蓄電手段(3)の放電時には導通遮断選択手段(41)に電流を導通させ、蓄電手段(3)の充電時には導通遮断選択手段(41)に流れる電流を遮断するように、導通遮断選択手段(41)を構成することができる。   Further, by providing the conduction / interruption selection means (41) capable of selecting the conduction and interruption of the current, the current is conducted to the conduction / interruption selection means (41) when the power storage means (3) is discharged, and the power storage means (3) The conduction cutoff selection means (41) can be configured to cut off the current flowing through the conduction cutoff selection means (41) during charging.

これにより、蓄電手段(3)の放電時に、蓄電手段(3)および抵抗体(321)が低温である場合、導通遮断選択手段(41)に電流が流れるので、抵抗体(321)に電流が流れることにより外部機器への放電能力が低下することを抑制できる。一方、蓄電手段(3)の充電時に、蓄電手段(3)および抵抗体(321)が低温である場合、導通遮断選択手段(41)に電流が流れず、抵抗体(321)のみに電流が流れるので、蓄電手段(3)の暖機を行うことができる。   As a result, when the power storage means (3) and the resistor (321) are at a low temperature during the discharge of the power storage means (3), a current flows through the conduction cutoff selection means (41), so that a current flows through the resistor (321). It can suppress that the discharge capability to an external apparatus falls by flowing. On the other hand, when the power storage means (3) and the resistor (321) are at a low temperature when the power storage means (3) is charged, no current flows through the conduction cutoff selection means (41), and only current flows through the resistor (321). Since it flows, warming-up of the electrical storage means (3) can be performed.

また、蓄電手段(3)の放電時に、蓄電手段(3)および抵抗体(321)が高温である場合、抵抗値が低下した抵抗体(321)および導通遮断選択手段(41)に電流が流れるので、外部機器への放電を良好に行うことができる。一方、蓄電手段(3)の充電時に、蓄電手段(3)および抵抗体(321)が高温である場合、導通遮断選択手段(41)に電流が流れず、抵抗体(321)のみに電流が流れるが、抵抗体(321)の抵抗値が低下しており、発熱量が小さいので、蓄電手段(3)の充電容量を確保することができる。   Further, when the power storage means (3) and the resistor (321) are at a high temperature during the discharge of the power storage means (3), a current flows through the resistor (321) and the conduction cutoff selection means (41) whose resistance value has decreased. Therefore, the discharge to the external device can be performed satisfactorily. On the other hand, when the power storage means (3) and the resistor (321) are at a high temperature during charging of the power storage means (3), no current flows through the conduction cutoff selection means (41), and only current flows through the resistor (321). Although it flows, since the resistance value of the resistor (321) is reduced and the amount of heat generated is small, the charge capacity of the power storage means (3) can be ensured.

また、請求項1に記載の発明では、抵抗体(321)の抵抗値を算出する抵抗値算出手段と、蓄電手段(3)の温度を検出する蓄電側温度検出手段(7)と、蓄電側温度検出手段(7)により検出された蓄電手段(3)の温度に基づいて、蓄電手段(3)に流れ得る最大電流値を算出した後、抵抗値算出手段(70)により算出された抵抗体(321)の抵抗値と最大電流値とに基づいて、抵抗体(321)の最大発熱量を算出する最大発熱量算出手段(S174)と、蓄電手段(3)の授受可能な電力量に最大発熱量を加算する発熱量加算手段(S175)とを備えることを特徴としている。In the first aspect of the present invention, the resistance value calculating means for calculating the resistance value of the resistor (321), the power storage side temperature detecting means (7) for detecting the temperature of the power storage means (3), and the power storage side Based on the temperature of the power storage means (3) detected by the temperature detection means (7), after calculating the maximum current value that can flow to the power storage means (3), the resistor calculated by the resistance value calculation means (70) Based on the resistance value and the maximum current value of (321), the maximum heat generation amount calculation means (S174) for calculating the maximum heat generation amount of the resistor (321), and the maximum amount of power that can be transferred by the power storage means (3) It is characterized by comprising a calorific value addition means (S175) for adding the calorific value.

これによれば、抵抗体(321)が消費する電力量を考慮して、充電時に蓄電手段(3)に送られる電力量を調整することができるので、蓄電手段(3)の暖機性を向上させることができるとともに、蓄電手段(3)に必要以上の電流が流れることを防止できるので、過電流による蓄電手段(3)の過充電を抑制することが可能となる。According to this, the amount of power sent to the power storage means (3) during charging can be adjusted in consideration of the amount of power consumed by the resistor (321), so the warm-up property of the power storage means (3) can be reduced. In addition to being able to improve, it is possible to prevent an unnecessarily large amount of current from flowing through the power storage means (3), so that overcharging of the power storage means (3) due to overcurrent can be suppressed.

また、請求項に記載の発明では、抗体(321)の温度を検出する抵抗体温度検出手段(70)を備え、抵抗値算出手段は、抵抗体温度検出手段(70)により検出された抵抗体(321)の温度に基づいて当該抵抗体(321)の抵抗値を算出することを特徴としている。これによれば、抵抗体(321)の温度から抵抗値を間接的に検出することが可能となる。 Further, in the invention according to claim 2, the temperature comprise a resistor temperature detecting means for detecting (70) the resistor antibody (321), the resistance value calculation unit, detected by the resistor temperature detector (70) based on the temperature of the resistor (321) is characterized in a Turkey to calculate the resistance value of the resistor (321). According to this, it becomes possible to indirectly detect the resistance value from the temperature of the resistor (321).

また、請求項に記載の発明のように、導電遮断選択手段は放電時には電流を導通させ、充電時に電流を遮断する向きに設置されたダイオード(41)であってもよい。 Further, as in the third aspect of the present invention, the conduction cut-off selecting means may be a diode (41) installed in such a direction as to conduct current during discharging and cut off current during charging.

また、請求項に記載の発明では、正の温度抵抗特性を有する正特性抵抗体(42)が、抵抗体(321)に対して直列接続されていることを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that a positive characteristic resistor (42) having a positive temperature resistance characteristic is connected in series to the resistor (321).

正の温度抵抗特性を有する、すなわち温度が高くなるにつれて電気抵抗が大きくなる正特性抵抗体(42)は、例えば電池の使用温度上限を下回る場合には、電気抵抗が内部抵抗の数パーセント以下であり、電池の使用温度上限を超える場合には電気抵抗が内部抵抗の数十倍に急増するように設定することで、蓄電手段(3)の使用温度範囲にある場合には電気抵抗が小さくなり、ジュール熱による損失が小さいので、正特性抵抗体(42)が蓄電手段(3)の放電能力に与える影響は小さい、すなわち蓄電手段(3)の放電能力はほとんど低下しない。一方、正特性抵抗体(42)は、蓄電手段(3)の使用温度範囲以上の高温になる場合には電気抵抗が大きくなり、正特性抵抗体(42)を流れる電流が小さくなる。このため、正特性抵抗体(42)に対して直列接続された蓄電手段(3)に流れる電流が小さくなるので、蓄電手段(3)の過加熱、および使用温度範囲以上の高温での使用を抑制することが可能となる。   A positive resistance element (42) having a positive temperature resistance characteristic, that is, an electric resistance that increases as the temperature increases, is, for example, less than a few percent of the internal resistance when the electric resistance falls below the upper limit of the use temperature of the battery. Yes, by setting the electrical resistance so that it rapidly increases to several tens of times the internal resistance when the battery operating temperature upper limit is exceeded, the electrical resistance is reduced when it is within the operating temperature range of the power storage means (3). Since the loss due to Joule heat is small, the influence of the positive characteristic resistor (42) on the discharge capacity of the power storage means (3) is small, that is, the discharge capacity of the power storage means (3) is hardly lowered. On the other hand, when the positive characteristic resistor (42) is at a temperature higher than the operating temperature range of the power storage means (3), the electric resistance increases, and the current flowing through the positive characteristic resistor (42) decreases. For this reason, since the electric current which flows into the electrical storage means (3) connected in series with respect to the positive characteristic resistor (42) becomes small, overheating of the electrical storage means (3) and use at a high temperature above the operating temperature range It becomes possible to suppress.

また、請求項に記載の発明では、蓄電手段(3A、3B)を有する複数の蓄電ユニット(30A、30B)を備え、複数の蓄電ユニット(30A、30B)のうち少なくとも1つの蓄電ユニット(30A、30B)に、抵抗体(321)および導通遮断選択手段(41)が設けられていることを特徴としている。これによれば、複数の蓄電手段(3A、3B)を速やかに加熱昇温させることが可能となる。 Further, the invention according to claim 5 includes a plurality of power storage units (30A, 30B) having power storage means (3A, 3B), and at least one power storage unit (30A) among the plurality of power storage units (30A, 30B). , 30B) are provided with a resistor (321) and a conduction cut-off selection means (41). According to this, it becomes possible to quickly heat and heat the plurality of power storage means (3A, 3B).

また、請求項に記載の発明のように、蓄電手段(3)は、電気的に直列された複数のバッテリモジュール(31)と、バッテリモジュール(31)同士を電気的に接続する接続手段(32)とにより構成されており、バッテリモジュール(31)は、抵抗体(321)と熱的に接触しており、抵抗体(321)の発熱により加熱されるようになっていてもよい。 It is preferable as defined in claim 6, charge reservoir means (3) are electrically in series by a plurality of battery modules (31), the battery module (31) connection means for electrically connecting to each other The battery module (31) may be in thermal contact with the resistor (321) and heated by the heat generated by the resistor (321).

また、請求項に記載の発明では、接続手段(32)には、当該接続手段(32)と空気との熱伝達を促進する伝熱促進手段(43)が設けられていることを特徴としている。 In the invention according to claim 7 , the connection means (32) is provided with heat transfer promotion means (43) for promoting heat transfer between the connection means (32) and air. Yes.

これによれば、伝熱促進手段(43)により、外部機器の発する熱(例えば、燃料電池(1)の排熱、エンジンの排熱、車両の暖房熱等)を媒体(例えば空気)を介して回収し、蓄電手段(3)に伝達させることができる。このため、抵抗体(321)と併用して、外部機器の発する熱を蓄電手段(3)の暖機に利用することができるので、蓄電手段(3)を速やかに加熱昇温させることが可能となる。   According to this, heat (for example, exhaust heat of the fuel cell (1), exhaust heat of the engine, heating heat of the vehicle, etc.) generated by the external device is transferred via the medium (for example, air) by the heat transfer promoting means (43). Can be collected and transmitted to the storage means (3). For this reason, in combination with the resistor (321), the heat generated by the external device can be used to warm up the power storage means (3), so that the power storage means (3) can be heated quickly. It becomes.

また、請求項に記載の発明では、抵抗体(321)は、遷移金属酸化物により構成される半導体であることを特徴としている。これによれば、抵抗体(321)として、例えばNTCサーミスタやCTRサーミスタを採用することができる。 The invention according to claim 8 is characterized in that the resistor (321) is a semiconductor composed of a transition metal oxide. According to this, for example, an NTC thermistor or a CTR thermistor can be adopted as the resistor (321).

また、請求項に記載の発明では、抵抗体(321)は、導電物質および絶縁物質で構成される複合材料であることを特徴としている。これによれば、抵抗体(321)として、例えば高熱膨張性の導電物質および低熱膨張性の絶縁物質で構成された複合材料からなり、2つの物質の熱膨張差を利用した負の温度抵抗特性を有するものを採用することができる。 The invention according to claim 9 is characterized in that the resistor (321) is a composite material composed of a conductive substance and an insulating substance. According to this, the resistor (321) is made of a composite material composed of, for example, a high thermal expansion conductive material and a low thermal expansion insulating material, and has a negative temperature resistance characteristic using a difference in thermal expansion between the two materials. It is possible to employ one having

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図3に基づいて説明する。本実施形態は、本発明を燃料電池を電源として走行する電気自動車(燃料電池車両)に適用した実施例である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is an example in which the present invention is applied to an electric vehicle (fuel cell vehicle) that runs using a fuel cell as a power source.

図1は、本第1実施形態の燃料電池システムの概念図である。図1に示すように、本実施形態の燃料電池システムは、水素と酸素との電気化学反応を利用して電力を発生する燃料電池1を備えている。本実施形態では燃料電池1として固体高分子型燃料電池を用いており、基本単位となる燃料電池セルが複数積層されて構成されている。   FIG. 1 is a conceptual diagram of the fuel cell system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the fuel cell system of the present embodiment includes a fuel cell 1 that generates electric power using an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. In this embodiment, a polymer electrolyte fuel cell is used as the fuel cell 1, and a plurality of fuel cells serving as basic units are stacked.

燃料電池1では、以下の水素と酸素の電気化学反応が起こり電気エネルギーが発生する。   In the fuel cell 1, the following electrochemical reaction between hydrogen and oxygen occurs to generate electrical energy.

アノード(水素極)H2→2H++2e-
カソード(酸素極)2H++1/2O2+2e-→H2
全体 H2+1/2O2→H2
燃料電池1と二次電池3は、DC−DCコンバータ2を介して電気的に接続されている。DC−DCコンバータ2は、燃料電池1から二次電池3あるいは二次電池3から燃料電池1への電力の流れをコントロールする。DC−DCコンバータ2は昇降圧チョッパ回路で、燃料電池1で発生した電力を二次電池3に充電したり、二次電池3に蓄えられた電力を燃料電池1や走行用インバータ4に供給することができる装置である。DC−DCコンバータ2は電圧の大きさに関わらず双方向に電力のやり取りが可能となっている。
Anode (hydrogen electrode) H 2 → 2H + + 2e
Cathode (oxygen electrode) 2H + + 1 / 2O 2 + 2e → H 2 O
Overall H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O
The fuel cell 1 and the secondary battery 3 are electrically connected via a DC-DC converter 2. The DC-DC converter 2 controls the flow of power from the fuel cell 1 to the secondary battery 3 or from the secondary battery 3 to the fuel cell 1. The DC-DC converter 2 is a step-up / down chopper circuit that charges the secondary battery 3 with the electric power generated in the fuel cell 1 and supplies the electric power stored in the secondary battery 3 to the fuel cell 1 and the traveling inverter 4. It is a device that can. The DC-DC converter 2 can exchange power bidirectionally regardless of the magnitude of the voltage.

二次電池3は、燃料電池1から供給された電気エネルギーを蓄えると共に、蓄えた電気エネルギーを各種の電気負荷に供給するものであり、例えばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を用いることができる。   The secondary battery 3 stores the electric energy supplied from the fuel cell 1 and supplies the stored electric energy to various electric loads. For example, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used.

燃料電池1とDC−DCコンバータ2の間に走行用インバータ4が接続されている。DC−DCコンバータ2を経由した燃料電池1からの電力あるいは二次電池3からの電力が走行用インバータ4へ供給される。なお、走行用インバータ4はDC−DCコンバータ2と二次電池3の間に接続してもよい。   A traveling inverter 4 is connected between the fuel cell 1 and the DC-DC converter 2. Power from the fuel cell 1 or power from the secondary battery 3 via the DC-DC converter 2 is supplied to the traveling inverter 4. The traveling inverter 4 may be connected between the DC-DC converter 2 and the secondary battery 3.

走行用インバータ4は、走行用モータ5を駆動させたりあるいは電力を回生させるためのインバータである。本実施形態の走行用インバータ4は3相インバータであり、3相の交流電力を走行用モータ5に供給し、走行用モータ5を回転させることで燃料電池車両を走行させる。   The traveling inverter 4 is an inverter for driving the traveling motor 5 or regenerating electric power. The traveling inverter 4 of the present embodiment is a three-phase inverter, and supplies the three-phase AC power to the traveling motor 5 and rotates the traveling motor 5 to cause the fuel cell vehicle to travel.

また、燃料電池1の発電時に余った電力を二次電池3に蓄えることができる。二次電池3は回生ブレーキなどによって回生された電力を蓄えることができるため、効率的な車両システムとすることができる。通常、二次電池3は最適な充電状態に充電されている。本実施形態では、二次電池3から走行用インバータ4に電力供給できるように構成されており、例えば急加速時などに急激に大きな電力が必要な場合に、燃料電池1からだけでなく二次電池3からも電力を引き出して走行用インバータ4に供給することで対応することができる。   Further, the surplus power during power generation by the fuel cell 1 can be stored in the secondary battery 3. Since the secondary battery 3 can store electric power regenerated by a regenerative brake or the like, an efficient vehicle system can be obtained. Usually, the secondary battery 3 is charged in an optimal charging state. In the present embodiment, power is supplied from the secondary battery 3 to the driving inverter 4. For example, when a large amount of power is required suddenly during sudden acceleration, the secondary battery 3 not only from the fuel cell 1 but also from the secondary battery 3. This can be dealt with by drawing electric power from the battery 3 and supplying it to the traveling inverter 4.

さらに燃料電池1とDC−DCコンバータ2との間には、燃料電池1の酸素極に酸素ガス(空気)を供給する圧縮機(図示せず)を駆動する補機としての圧縮機用モータ61を作動させるための圧縮機用インバータ62が接続されている。図示を省略しているが、燃料電池1とDC−DCコンバータ2との間には、燃料電池1を冷却する冷却水を循環させるウォータポンプを作動させるためのウォータポンプ用インバータも接続されている。また、二次電池3には、二次電池3の温度を検出するための温度センサ7が設けられている。圧縮機モータ61には、燃料電池1から電力供給されるとともに、燃料電池1の起動時等には、二次電池3からも電力供給される。   Further, between the fuel cell 1 and the DC-DC converter 2, a compressor motor 61 as an auxiliary device for driving a compressor (not shown) for supplying oxygen gas (air) to the oxygen electrode of the fuel cell 1. A compressor inverter 62 for operating the compressor is connected. Although not shown, a water pump inverter for operating a water pump that circulates cooling water for cooling the fuel cell 1 is also connected between the fuel cell 1 and the DC-DC converter 2. . The secondary battery 3 is provided with a temperature sensor 7 for detecting the temperature of the secondary battery 3. The compressor motor 61 is supplied with power from the fuel cell 1, and is also supplied with power from the secondary battery 3 when the fuel cell 1 is started up.

図2は、本第1実施形態における二次電池3を示す分解斜視図である。図2に示すように、本実施形態の二次電池3は、電気的に直列接続された複数のバッテリモジュール31を備えている。各バッテリモジュール31の端面上には、バッテリモジュール31へと電流の入出力を行うための端子311が形成されている。このバッテリモジュール31の端子311を互いに接続するため、隣接するバッテリモジュール31間には、バスバー32が配置されている。バスバー32が複数のバッテリモジュール31のそれぞれの端子311に接続されることにより、二次電池3ではバッテリモジュール31が電気的に直列接続されている。   FIG. 2 is an exploded perspective view showing the secondary battery 3 in the first embodiment. As shown in FIG. 2, the secondary battery 3 of this embodiment includes a plurality of battery modules 31 that are electrically connected in series. On the end face of each battery module 31, a terminal 311 for inputting / outputting current to / from the battery module 31 is formed. In order to connect the terminals 311 of the battery modules 31 to each other, a bus bar 32 is disposed between the adjacent battery modules 31. By connecting the bus bar 32 to the respective terminals 311 of the plurality of battery modules 31, the battery modules 31 are electrically connected in series in the secondary battery 3.

バスバー32は、負の温度抵抗特性、すなわち温度が上昇するにつれて抵抗値が小さくなり、かつ温度が予め定めた基準温度(以下、CTR基準温度いう)より低下すると抵抗値が急激に増大する抵抗体321を備えている。抵抗体321は、遷移金属酸化物により構成される半導体であって、本実施形態では、氷点下(0℃以下)になると抵抗値が急激に増大するCTRサーミスタを用いている。抵抗体321は板状に形成されているとともに、その両面にはバッテリモジュール31と抵抗体321との間で熱の授受を行う集電伝熱板322が配設されている。そして、抵抗体321に通電した際に発生する熱(ジュール損)が、集電伝熱板322を介してバッテリモジュール31に伝わるようになっている。なお、集電伝熱板322とバッテリモジュール31の間は電気的に絶縁されていてもよい。   The bus bar 32 has a negative temperature resistance characteristic, that is, a resistor whose resistance value decreases as the temperature rises, and whose resistance value increases rapidly when the temperature falls below a predetermined reference temperature (hereinafter referred to as CTR reference temperature). 321 is provided. The resistor 321 is a semiconductor composed of a transition metal oxide, and in the present embodiment, a CTR thermistor whose resistance value rapidly increases when it becomes below freezing (0 ° C. or lower) is used. The resistor 321 is formed in a plate shape, and a current collecting heat transfer plate 322 for transferring heat between the battery module 31 and the resistor 321 is disposed on both surfaces thereof. The heat (Joule loss) generated when the resistor 321 is energized is transmitted to the battery module 31 via the current collecting heat transfer plate 322. The current collecting heat transfer plate 322 and the battery module 31 may be electrically insulated.

図1に戻り、燃料電池システムには、各種制御を行う制御手段としての制御部(ECU)100が設けられている。制御部100は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ROMなどに記憶されたプログラムに従って各種演算などの処理を実行する。制御部100には、各種負荷からの要求電力信号、温度センサ7からの温度信号等が入力される。また、制御部100は、DC−DCコンバータ2、インバータ4、62等に制御信号を出力するように構成されている。   Returning to FIG. 1, the fuel cell system is provided with a control unit (ECU) 100 as control means for performing various controls. The control unit 100 is configured by a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like, and executes processing such as various calculations according to a program stored in the ROM. The control unit 100 receives a required power signal from various loads, a temperature signal from the temperature sensor 7, and the like. The control unit 100 is configured to output a control signal to the DC-DC converter 2, the inverters 4, 62, and the like.

次に、本実施形態の二次電池暖機制御を図3に基づいて説明する。図3は、制御部100がROM等に格納されたプログラムにしたがって行う二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。   Next, the secondary battery warm-up control of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of secondary battery warm-up control performed by the control unit 100 in accordance with a program stored in a ROM or the like.

まず、温度センサ7で二次電池3の温度Tを検出するとともに、二次電池3の充電状態SOCを検出する(S110)。次に、二次電池温度Tが基準温度T以上になっているか否かを判定する(S120)。「基準温度T」は、二次電池3の充放電性能が低下すると推定される下限温度であり、任意に設定できる値である。本実施形態では、基準温度Tを0℃に設定している。 First, it detects the temperature T B of the temperature sensor 7 the secondary battery 3, to detect the state of charge SOC of the secondary battery 3 (S110). Next, it is determined whether or not the secondary battery temperature T B is equal to or higher than the reference temperature T L (S120). The “reference temperature T L ” is a lower limit temperature estimated that the charge / discharge performance of the secondary battery 3 is lowered, and is a value that can be arbitrarily set. In the present embodiment, the reference temperature TL is set to 0 ° C.

S120の判定処理の結果、二次電池温度Tが基準温度T以上になっていると判定された場合は(S120:YES)、二次電池3の暖機は必要ないと判断できるので、通常の走行を開始させる(S130)。 S120 of the determination process results, if the rechargeable battery temperature T B is determined to be equal to or greater than the reference temperature T L (S120: YES), since the warm-up of the secondary battery 3 can be judged to be unnecessary, Normal running is started (S130).

一方、S120の判定処理の結果、二次電池温度Tが基準温度T以上になっていないと判定された場合は(S120:NO)、二次電池3の暖機が必要であると判断できるので、二次電池暖機モードを開始し、S110で検出された二次電池温度Tに応じた二次電池3の充放電パターンを設定する(S140)。 On the other hand, the result of the determination process of S120, if the rechargeable battery temperature T B is determined to be not equal to or greater than the reference temperature T L (S120: NO), determines that it is necessary for warming up the secondary battery 3 since it starts secondary battery warm-up mode, to set the charge and discharge pattern of the secondary battery 3 in accordance with the secondary battery temperature T B detected by the S110 (S140).

二次電池暖機モードでは、まず二次電池3により補機類(圧縮機モータ61、図示しないウォータポンプ等)を始動させる(S150)。続いて、燃料電池1での発電が開始されたか否かを判定する(S160)。   In the secondary battery warm-up mode, first, auxiliary devices (such as the compressor motor 61 and a water pump (not shown)) are started by the secondary battery 3 (S150). Subsequently, it is determined whether or not power generation in the fuel cell 1 is started (S160).

S160での判定処理の結果、燃料電池1での発電が開始されていないと判断された場合は(S160:NO)、S150に戻り、一方、燃料電池1での発電が開始されたと判断された場合は(S160:YES)、燃料電池1により補機を作動し、当該燃料電池車両の走行を開始させる(S170)。   As a result of the determination process in S160, when it is determined that the power generation in the fuel cell 1 is not started (S160: NO), the process returns to S150, and on the other hand, it is determined that the power generation in the fuel cell 1 is started. In such a case (S160: YES), the auxiliary device is operated by the fuel cell 1, and the fuel cell vehicle starts to travel (S170).

続いて、燃料電池1と二次電池3との間、および補機と二次電池3との間で、S140で設定された充放電パターンでパルス充放電を繰り返す(S180)。これにより、抵抗体321に電流が流れ、通電時に発生する熱(ジュール損)により抵抗体321の温度が上昇するため、抵抗体321と熱的に接触している二次電池3が加熱される。   Subsequently, pulse charge / discharge is repeated between the fuel cell 1 and the secondary battery 3 and between the auxiliary machine and the secondary battery 3 with the charge / discharge pattern set in S140 (S180). As a result, a current flows through the resistor 321 and the temperature of the resistor 321 rises due to heat (Joule loss) generated during energization, so that the secondary battery 3 that is in thermal contact with the resistor 321 is heated. .

次に、再び二次電池温度Tが基準温度T以上になっているか否かを判定する(S190)。S190での判定処理の結果、二次電池温度Tが基準温度T以上になっていないと判定された場合は(S190:NO)、二次電池3の暖機を続ける必要があると判断できるので、S180に戻る。一方、二次電池温度Tが基準温度T以上になっていると判定された場合は(S190:YES)、二次電池3の暖機を終了してもよいと判断できるので、二次電池暖機モードを終了し、通常の走行を開始させる(S130)。 Next, it is determined whether or not it is more than the reference temperature T L again rechargeable battery temperature T B (S190). Determination process results in S190, if the rechargeable battery temperature T B is determined to be not equal to or greater than the reference temperature T L (S190: NO), determines that it is necessary to continue to warm up the secondary battery 3 Since it can, it returns to S180. On the other hand, when the rechargeable battery temperature T B is determined to be equal to or greater than the reference temperature T L (S190: YES), it can be determined that may end the warming-up of the secondary battery 3, the secondary The battery warm-up mode is terminated and normal running is started (S130).

以上説明したように、負の温度抵抗特性を有する抵抗体321は、低温時には電気抵抗が大きくなるため、ジュール損が増大し発熱量が増加するが、高温時には電気抵抗が小さくなるため、ジュール損が減少し発熱量も低下する。したがって、二次電池3を加熱するために当該抵抗体321を用いることで、低温時には抵抗体321の発熱量が増加して二次電池3へ伝達される熱量も大きくなるので、二次電池3を速やかに暖機することが可能となる。そして、昇温時には抵抗体321の発熱量が低下して二次電池3への熱の伝達が抑えられるため、二次電池3の過加熱を抑制することが可能となる。   As described above, the resistor 321 having a negative temperature resistance characteristic has an increased electrical resistance at low temperatures, and thus increases Joule loss and heat generation. However, since the electrical resistance decreases at high temperatures, the Joule loss is increased. Decreases and the calorific value decreases. Therefore, by using the resistor 321 to heat the secondary battery 3, the amount of heat generated by the resistor 321 increases and the amount of heat transferred to the secondary battery 3 increases at low temperatures. Can be quickly warmed up. In addition, when the temperature rises, the amount of heat generated by the resistor 321 is reduced and heat transfer to the secondary battery 3 is suppressed, so that overheating of the secondary battery 3 can be suppressed.

また、抵抗体321として、予め定めた基準温度以下で電気抵抗値が急激に増大するCTRサーミスタを用いることで、例えば温度が0℃を上回ると抵抗体321の電気抵抗値を急激に減少させることができ、ジュール損による発熱も急激に抑えられるため、二次電池3の過加熱をより確実に抑制することができる。   In addition, by using a CTR thermistor whose electric resistance value rapidly increases below a predetermined reference temperature as the resistor 321, for example, when the temperature exceeds 0 ° C., the electric resistance value of the resistor 321 is rapidly reduced. Since heat generation due to Joule loss can be suppressed rapidly, overheating of the secondary battery 3 can be more reliably suppressed.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図4に基づいて説明する。以下、上記第1実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図4は、本第2実施形態における二次電池3のバッテリモジュール31を示す透過斜視図である。図4に示すように、本実施形態の二次電池3のバッテリモジュール31は、シート上の複数の電極板33をセパレータ34によって絶縁状態として相互に重ねて構成された積層電極体35と、積層電極体35を挟むように配置された一対の集電体36とを有している。なお、積層電極体35には電解液が含浸あるいは注入されている。   FIG. 4 is a transparent perspective view showing the battery module 31 of the secondary battery 3 in the second embodiment. As shown in FIG. 4, the battery module 31 of the secondary battery 3 of the present embodiment includes a laminated electrode body 35 configured by stacking a plurality of electrode plates 33 on a sheet in an insulated state with separators 34, and a laminated electrode body 35. And a pair of current collectors 36 arranged so as to sandwich the electrode body 35 therebetween. The laminated electrode body 35 is impregnated or injected with an electrolytic solution.

より詳細には、集電電極体35において、正極となる電極板(以下、正極板331という)と負極となる電極板(以下、負極板332という)とが交互に重なった状態となっている。また、正極板331の端部は、一括して一方の集電体(以下、正極集電体361という)に接続されている。そして、負極板332の端部は、一括して他方の集電体(以下、負極集電体362という)に接続されている。この結果、全ての正極板331と正極集電体361とが電気的に接続された状態となり、全ての負極板332と負極集電体362とが電気的に接続された状態となる。   More specifically, in the collecting electrode body 35, an electrode plate (hereinafter referred to as a positive electrode plate 331) serving as a positive electrode and an electrode plate (hereinafter referred to as a negative electrode plate 332) serving as a negative electrode are alternately overlapped. . Further, the end of the positive electrode plate 331 is collectively connected to one current collector (hereinafter, referred to as a positive electrode current collector 361). And the edge part of the negative electrode plate 332 is collectively connected to the other collector (henceforth the negative electrode collector 362). As a result, all the positive electrode plates 331 and the positive electrode current collectors 361 are electrically connected, and all the negative electrode plates 332 and the negative electrode current collectors 362 are electrically connected.

本第2実施形態では、抵抗体321は、集電体36と端子板37の間に配置されている。抵抗体321は、集電体36と熱的に接触しており、抵抗体321に通電した際に発生する熱(ジュール損)が、集電体36を介して電解液に伝達するようになっている。このように、抵抗体321を二次電池3のバッテリモジュール31内に配置することで、電解液を直接加熱することができるので、二次電池3をより早期に昇温させることができる。   In the second embodiment, the resistor 321 is disposed between the current collector 36 and the terminal plate 37. The resistor 321 is in thermal contact with the current collector 36, and heat (joule loss) generated when the resistor 321 is energized is transmitted to the electrolyte solution via the current collector 36. ing. Thus, since the electrolyte solution can be directly heated by arranging the resistor 321 in the battery module 31 of the secondary battery 3, the temperature of the secondary battery 3 can be raised earlier.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図5および図6に基づいて説明する。以下、上記第1実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図5は、本第3実施形態の燃料電池システムの概念図である。図5に示すように、本実施形態には、二次電池3と温度センサ7とからなる2つの二次電池ユニット30A、30Bが設けられている。すなわち、本実施形態の燃料電池システムは、第1二次電池3Aと第1温度センサ7Aとを有する第1二次電池ユニット3A、および第2二次電池3Bと第2温度センサ7Bとを有する第2二次電池ユニット3Bを備えている。第1、第2二次電池ユニット3A、3Bは、並列接続されている。   FIG. 5 is a conceptual diagram of the fuel cell system of the third embodiment. As shown in FIG. 5, the present embodiment is provided with two secondary battery units 30 </ b> A and 30 </ b> B including a secondary battery 3 and a temperature sensor 7. That is, the fuel cell system according to the present embodiment includes the first secondary battery unit 3A having the first secondary battery 3A and the first temperature sensor 7A, and the second secondary battery 3B and the second temperature sensor 7B. A second secondary battery unit 3B is provided. The first and second secondary battery units 3A and 3B are connected in parallel.

第1二次電池3Aは第1DC−DCコンバータ2Aを介して燃料電池1に電気的に接続されており、第2二次電池3Bは第2DC−DCコンバータ2Bを介して燃料電池1に電気的に接続されている。そして、燃料電池1の両電極と第1、第2DC−DCコンバータ2A、2Bとを結ぶ電流経路上には、燃料電池1と第1、第2二次電池3A、3Bとの間を電気的に開閉可能な第1スイッチ8aおよび第2スイッチ8bが設けられている。   The first secondary battery 3A is electrically connected to the fuel cell 1 via the first DC-DC converter 2A, and the second secondary battery 3B is electrically connected to the fuel cell 1 via the second DC-DC converter 2B. It is connected to the. Then, on the current path connecting both electrodes of the fuel cell 1 and the first and second DC-DC converters 2A and 2B, there is an electrical connection between the fuel cell 1 and the first and second secondary cells 3A and 3B. A first switch 8a and a second switch 8b that can be opened and closed are provided.

次に、本実施形態の二次電池暖機制御を図6に基づいて説明する。図6は、本第3実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。   Next, the secondary battery warm-up control of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a flow of secondary battery warm-up control of the third embodiment.

まず、第1スイッチ8aおよび第2スイッチ8bを閉状態(オン)にし(S100)、第1温度センサ7Aで第1二次電池3Aの温度TB1を検出するとともに、第2温度センサ7Bで第2二次電池3Bの温度TB2を検出し、さらに各二次電池3A、3Bの充電状態SOCを検出する(S111)。 First, the first switch 8a and a second switch 8b is in the closed state (ON) (S100), and detects the temperature T B1 of the first secondary battery 3A at a first temperature sensor 7A, first by the second temperature sensor 7B It detects the temperature T B2 of the 2 secondary battery 3B, and each secondary battery 3A, detects the state of charge SOC of 3B (S111).

次に、第1二次電池温度TB1および第2二次電池TB2が、ともに基準温度T以上になっているか否かを判定する(S121)。S120の判定処理の結果、第1、第2二次電池温度TB1、TB2がともに基準温度T以上になっていると判定された場合は(S121:YES)、二次電池3A、3Bの暖機は必要ないと判断できるので、通常の走行を開始させる(S130)。 Next, it is determined whether or not both the first secondary battery temperature TB1 and the second secondary battery TB2 are equal to or higher than the reference temperature TL (S121). As a result of the determination process of S120, when it is determined that the first and second secondary battery temperatures T B1 and T B2 are both equal to or higher than the reference temperature TL (S121: YES), the secondary batteries 3A and 3B. Since it can be determined that no warm-up is required, normal running is started (S130).

一方、S121の判定処理の結果、第1、第2二次電池温度TB1、TB2が、ともに基準温度T以上になっていない、すなわち第1、第2二次電池温度TB1、TB2のうち少なくとも一方が基準温度Tを下回っていると判定された場合は(S121:NO)、二次電池3A、3Bの暖機が必要であると判断できるので、二次電池暖機モードを開始し、S111で検出された第1、第2二次電池温度TB1、TB2に応じた二次電池3A、3Bの充放電パターンを設定する(S140)。 On the other hand, as a result of the determination process of S121, the first and second secondary battery temperatures T B1 and T B2 are not equal to or higher than the reference temperature T L , that is, the first and second secondary battery temperatures T B1 and T If it is determined that at least one of B2 is lower than the reference temperature TL (S121: NO), it can be determined that the secondary batteries 3A and 3B need to be warmed up. The charging / discharging pattern of the secondary batteries 3A and 3B corresponding to the first and second secondary battery temperatures T B1 and T B2 detected in S111 is set (S140).

二次電池暖機モードでは、まず第1、第2二次電池3A、3Bにより補機類(圧縮機モータ61、ウォータポンプ等)を始動させる(S151)。続いて、燃料電池1での発電が開始されたか否かを判定する(S160)。   In the secondary battery warm-up mode, first, auxiliary machines (compressor motor 61, water pump, etc.) are started by the first and second secondary batteries 3A, 3B (S151). Subsequently, it is determined whether or not power generation in the fuel cell 1 is started (S160).

S160での判定処理の結果、燃料電池1での発電が開始されていないと判断された場合は(S160:NO)、S151に戻り、一方、燃料電池1での発電が開始されたと判断された場合は(S160:YES)、燃料電池1により補機を作動し、当該燃料電池車両の走行を開始させる(S170)。   As a result of the determination process in S160, if it is determined that power generation in the fuel cell 1 has not started (S160: NO), the process returns to S151, while it is determined that power generation in the fuel cell 1 has started. In such a case (S160: YES), the auxiliary device is operated by the fuel cell 1, and the fuel cell vehicle starts to travel (S170).

続いて、第1スイッチ8aおよび第2スイッチ8bを開状態(オフ)にし(S171)、第1二次電池3Aと第2二次電池3Bとの間でパルス充放電を繰り返す(S181)。これにより、各二次電池ユニット30A、30Bの抵抗体321に電流が流れ、通電時に発生する熱(ジュール損)により抵抗体321の温度が上昇するため、抵抗体321と熱的に接触している二次電池3A、3Bが加熱される。   Subsequently, the first switch 8a and the second switch 8b are opened (OFF) (S171), and pulse charge / discharge is repeated between the first secondary battery 3A and the second secondary battery 3B (S181). As a result, a current flows through the resistor 321 of each of the secondary battery units 30A and 30B, and the temperature of the resistor 321 rises due to heat (Joule loss) generated during energization, so that the resistor 321 is in thermal contact. The secondary batteries 3A and 3B are heated.

次に、再び第1二次電池温度TB1および第2二次電池TB2が、ともに基準温度T以上になっているか否かを判定する(S191)。S191での判定処理の結果、第1、第2二次電池温度TB1、TB2が、ともに基準温度T以上になっていないと判定された場合は(S191:NO)、二次電池3A、3Bの暖機を続ける必要があると判断できるので、S181に戻る。一方、第1、第2二次電池温度TB1、TB2が、ともに基準温度T以上になっていると判定された場合は(S191:YES)、二次電池3A、3Bの暖機を終了してもよいと判断できるので、二次電池暖機モードを終了し、第1スイッチ8aおよび第2スイッチ8bを閉状態(オン)にした後(S192)、通常の走行を開始させる(S130)。 Next, it is determined again whether the first secondary battery temperature TB1 and the second secondary battery TB2 are both equal to or higher than the reference temperature TL (S191). As a result of the determination process in S191, when it is determined that the first and second secondary battery temperatures T B1 and T B2 are not equal to or higher than the reference temperature TL (S191: NO), the secondary battery 3A Since it can be determined that it is necessary to continue the warm-up of 3B, the process returns to S181. On the other hand, if it is determined that the first and second secondary battery temperatures T B1 and T B2 are both equal to or higher than the reference temperature TL (S191: YES), the secondary batteries 3A and 3B are warmed up. Since it can be determined that the secondary battery warm-up mode is finished, the first switch 8a and the second switch 8b are closed (ON) (S192), and then normal running is started (S130). ).

以上説明したように、第1二次電池3Aを有する第1二次電池ユニット3Aと、第2二次電池3Bを有する第2二次電池ユニット3Bとを設けることで、第1、第2二次電池3A、3B間で充放電を繰り返すことで、それぞれの二次電池ユニット30A、30Bの抵抗体321を発熱させ、第1、第2二次電池3A、3Bを加熱することができる。これにより、二次電池暖機モード中においても、燃料電池1で発電された電力を車両の走行のためにのみ使用することができる。   As described above, the first and second second battery units 3A having the first secondary battery 3A and the second secondary battery unit 3B having the second secondary battery 3B are provided. By repeating charging and discharging between the secondary batteries 3A and 3B, the resistors 321 of the respective secondary battery units 30A and 30B can generate heat, and the first and second secondary batteries 3A and 3B can be heated. Thereby, even during the secondary battery warm-up mode, the electric power generated by the fuel cell 1 can be used only for running the vehicle.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について図7および図8に基づいて説明する。以下、上記第3実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第3実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the third embodiment will be described.

図7は、本第4実施形態の燃料電池システムの概念図である。図7に示すように、本実施形態の燃料電池システムでは、第1、第2二次電池ユニット30A、30Bのうち、第2二次電池ユニット30Bには抵抗体321が設けられていない、すなわち第1二次電池ユニット30Aにのみ抵抗体321が設けられている。   FIG. 7 is a conceptual diagram of the fuel cell system of the fourth embodiment. As shown in FIG. 7, in the fuel cell system of the present embodiment, the resistor 321 is not provided in the second secondary battery unit 30B among the first and second secondary battery units 30A and 30B. The resistor 321 is provided only in the first secondary battery unit 30A.

図8は、本第4実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。図8に示すように、第1、第2二次電池3A、3Bの充放電パターン設定(S140)の後で、第2二次電池3Bにより補機類(圧縮機モータ61、ウォータポンプ等)を始動させる(S152)。ここで、低温時において、抵抗体321が設けられていない第2二次電池ユニット30Bの第2二次電池3Bにより補機を始動するように構成することで、低温時の始動電力を確保することができる。さらに、第2二次電池ユニット30Bには抵抗体321が設けられていないので、車両が低温始動するために必要な電力をより確実に供給でき、かつ部品点数を低減することができる。   FIG. 8 is a flowchart showing a flow of secondary battery warm-up control according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 8, after the charge / discharge pattern setting (S140) of the first and second secondary batteries 3A and 3B, the auxiliary devices (compressor motor 61, water pump, etc.) are provided by the second secondary battery 3B. Is started (S152). Here, at the time of low temperature, the auxiliary machine is started by the second secondary battery 3B of the second secondary battery unit 30B not provided with the resistor 321 so as to secure the starting power at the time of low temperature. be able to. Furthermore, since the resistor 321 is not provided in the second secondary battery unit 30B, it is possible to more reliably supply the electric power necessary for starting the vehicle at a low temperature and reduce the number of parts.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について図9および図10に基づいて説明する。以下、上記第4実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第4実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described based on FIG. 9 and FIG. Hereinafter, the same parts as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the fourth embodiment will be described.

図9は、本第5実施形態の燃料電池システムの概念図である。図9に示すように、本実施形態の第2二次電池ユニット30Bには、電力を供給されることによって発熱する電気ヒータ38が設けられている。電気ヒータ38は、第2二次電池3Bに対して並列接続されているとともに、第2二次電池3Bと熱的に接触している。このため、電気ヒータ38の発熱により、第2二次電池3Bが加熱されるようになっている。また、第2二次電池ユニット30Bには、電気ヒータ38への電力の供給と停止とを切り替える第3スイッチ39が設けられている。   FIG. 9 is a conceptual diagram of the fuel cell system of the fifth embodiment. As shown in FIG. 9, the second secondary battery unit 30B of this embodiment is provided with an electric heater 38 that generates heat when supplied with electric power. The electric heater 38 is connected in parallel to the second secondary battery 3B and is in thermal contact with the second secondary battery 3B. For this reason, the second secondary battery 3 </ b> B is heated by the heat generated by the electric heater 38. The second secondary battery unit 30B is provided with a third switch 39 for switching between supply and stop of power to the electric heater 38.

図10は、本第5実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。図10に示すように、第1、第2二次電池温度TB1、TB2および各二次電池3A、3Bの充電状態SOCの検出(S111)の前に、第1、第2スイッチ8a、8bを閉状態(オン)にするとともに、第3スイッチ39を開状態(オフ)にし(S101)、電気ヒータ38に電力が供給されないようにする。 FIG. 10 is a flowchart showing a flow of secondary battery warm-up control of the fifth embodiment. As shown in FIG. 10, before the detection of the first and second secondary battery temperatures T B1 and T B2 and the state of charge SOC of each of the secondary batteries 3A and 3B (S111), the first and second switches 8a, 8b is closed (ON), and the third switch 39 is opened (OFF) (S101), so that electric power is not supplied to the electric heater 38.

また、燃料電池1により補機類を作動し、当該燃料電池車両の走行を開始させた(S170)後で、第1、第2スイッチ8a、8bを開状態(オフ)にするとともに、第3スイッチ39を閉状態(オン)にし(S171)、電気ヒータ38に電力が供給されるようにする。これにより、電気ヒータ38が発熱するため、第2二次電池3Bを加熱することができる。   In addition, after the auxiliary equipment is operated by the fuel cell 1 and the fuel cell vehicle is started to travel (S170), the first and second switches 8a and 8b are opened (off), and the third The switch 39 is closed (ON) (S171) so that electric power is supplied to the electric heater 38. Thereby, since the electric heater 38 generates heat, the second secondary battery 3B can be heated.

また、第1、第2二次電池温度TB1、TB2が、ともに基準温度T以上になっているか否かの判定処理S191の後で、第1、第2スイッチ8a、8bを閉状態(オン)にするとともに、第3スイッチ39を開状態(オフ)にし(S193)、電気ヒータ38に電力が供給されないようにする。これにより、電気ヒータ38の発熱が停止するため、第2二次電池3Bへの加熱が停止される。 In addition, the first and second switches 8a and 8b are closed after the determination process S191 for determining whether or not the first and second secondary battery temperatures T B1 and T B2 are both equal to or higher than the reference temperature TL. In addition to turning on, the third switch 39 is opened (off) (S193) so that electric power is not supplied to the electric heater 38. Thereby, since the heat generation of the electric heater 38 is stopped, the heating of the second secondary battery 3B is stopped.

本実施形態では、第2二次電池ユニット30Bに第2二次電池3Bを加熱する電気ヒータ38を設けることで、二次電池暖機モードにおいて、第2二次電池3Bを早期に加熱することができる。   In the present embodiment, by providing the second secondary battery unit 30B with the electric heater 38 for heating the second secondary battery 3B, the second secondary battery 3B can be heated early in the secondary battery warm-up mode. Can do.

(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態について図11および図12に基づいて説明する。本実施形態は、本発明を内燃機関およびモータジェネレータを走行用駆動源とするハイブリッド自動車に適用した実施例である。以下、上記第5実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第5実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is an example in which the present invention is applied to a hybrid vehicle using an internal combustion engine and a motor generator as a driving source for traveling. Hereinafter, the same parts as those in the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the fifth embodiment will be described.

図11は、本第6実施形態のハイブリッド自動車の概念図である。図11に示すように、ハイブリッド自動車は、走行用駆動源として内燃機関91およびモータジェネレータ5を備えている。モータジェネレータ5には第1、第2二次電池3A、3Bからインバータ4を介して給電される。   FIG. 11 is a conceptual diagram of the hybrid vehicle of the sixth embodiment. As shown in FIG. 11, the hybrid vehicle includes an internal combustion engine 91 and a motor generator 5 as a driving source for traveling. Power is supplied to the motor generator 5 from the first and second secondary batteries 3 </ b> A and 3 </ b> B via the inverter 4.

発電機92は、第1、第2二次電池3A、3Bの充電残量が所定値以下になったときに、内燃機関91に駆動されて発電を行うようになっている。この発電機92の発電電力は第1、第2DC−DCコンバータ2A、2Bを介して第1、第2二次電池3A、3Bに供給され、これにより第1、第2二次電池3A、3Bの充電が行われる。   The generator 92 is driven by the internal combustion engine 91 to generate electric power when the remaining charge amount of the first and second secondary batteries 3A, 3B becomes a predetermined value or less. The power generated by the generator 92 is supplied to the first and second secondary batteries 3A and 3B via the first and second DC-DC converters 2A and 2B, whereby the first and second secondary batteries 3A and 3B are supplied. Is charged.

図12は、本第6実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。図12に示すように、第1、第2二次電池3A、3Bの充放電パターン設定S140の後で、第2二次電池3Bから供給された電力により内燃機関91のクランキングを開始し(S153)、内燃機関91が始動したか否かを判定する(S161)。   FIG. 12 is a flowchart showing a flow of secondary battery warm-up control according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 12, after charge / discharge pattern setting S140 of the first and second secondary batteries 3A and 3B, cranking of the internal combustion engine 91 is started by the electric power supplied from the second secondary battery 3B ( S153), it is determined whether or not the internal combustion engine 91 has been started (S161).

S161の判定処理の結果、内燃機関91が始動していないと判定された場合には(S161:NO)、S153に戻る。一方、内燃機関91が始動したと判定された場合には(S161:YES)、内燃機関91および発電機92の発電電力により、当該ハイブリッド自動車の走行を開始させる(S162)。   If it is determined that the internal combustion engine 91 has not been started as a result of the determination process in S161 (S161: NO), the process returns to S153. On the other hand, when it is determined that the internal combustion engine 91 has been started (S161: YES), the hybrid vehicle is started to travel by the generated power of the internal combustion engine 91 and the generator 92 (S162).

また、S121の判定処理の結果、第1、第2二次電池温度TB1、TB2が、ともに基準温度T以上になっていると判定された場合(S121:YES)、および第1、第2スイッチ8a、8bを閉状態(オン)にするとともに、第3スイッチ39を開状態(オフ)にする処理(S193)の後は、通常のハイブリッド走行を開始する(S131)。 As a result of the determination process of S121, when it is determined that the first and second secondary battery temperatures T B1 and T B2 are both equal to or higher than the reference temperature T L (S121: YES), After the second switch 8a, 8b is closed (ON) and the third switch 39 is opened (OFF) (S193), normal hybrid travel is started (S131).

本実施形態のように、本発明をハイブリッド自動車に適用しても、上記第5実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。   As in the present embodiment, even when the present invention is applied to a hybrid vehicle, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained.

(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態について図13に基づいて説明する。以下、上記第1実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the first embodiment will be described.

図13は、本第7実施形態の燃料電池システムの概念図である。図13に示すように、本実施形態の抵抗体321は、二次電池3のバッテリモジュール31と熱的に接触しており、通電により発熱することで二次電池3を加熱するように構成されている。また、二次電池3には、二次電池3の温度を検出する蓄電側温度検出手段としての温度センサ7が設けられている。   FIG. 13 is a conceptual diagram of the fuel cell system of the seventh embodiment. As shown in FIG. 13, the resistor 321 of the present embodiment is in thermal contact with the battery module 31 of the secondary battery 3 and is configured to heat the secondary battery 3 by generating heat when energized. ing. Further, the secondary battery 3 is provided with a temperature sensor 7 as a power storage side temperature detecting means for detecting the temperature of the secondary battery 3.

抵抗体321は、遷移金属酸化物により構成される半導体であって、本実施形態では、CTR基準温度より低温のときの抵抗値が二次電池3の内部抵抗より高くなり、CTR基準温度より高温のときの抵抗値が二次電池3の内部抵抗より低くなるCTRサーミスタを用いている。また、本実施形態の抵抗体321のCTR基準温度は、二次電池3の使用温度範囲内の温度になっている。   The resistor 321 is a semiconductor composed of a transition metal oxide. In this embodiment, the resistance value when the temperature is lower than the CTR reference temperature is higher than the internal resistance of the secondary battery 3 and is higher than the CTR reference temperature. A CTR thermistor having a resistance value lower than the internal resistance of the secondary battery 3 is used. Further, the CTR reference temperature of the resistor 321 of the present embodiment is a temperature within the operating temperature range of the secondary battery 3.

また、抵抗体321には、電流の導通と遮断とを切り替えるスイッチ40が並列接続されている。本実施形態の燃料電池システムは、充電時かつ温度センサ7により検出された二次電池3の温度が予め定めた基準温度以下の場合に、スイッチ40を切り替えて電流を遮断するように構成されている。   The resistor 321 is connected in parallel with a switch 40 that switches between current conduction and interruption. The fuel cell system of the present embodiment is configured to switch the switch 40 to cut off the current when charging and when the temperature of the secondary battery 3 detected by the temperature sensor 7 is equal to or lower than a predetermined reference temperature. Yes.

これにより、充電時かつ二次電池3が基準温度以下の低温の場合には、二次電池3の暖機を行うことができるとともに、二次電池3が基準温度を上回る高温の場合には、二次電池3の暖機を終了し過加熱を防止することができる。また、二次電池3が放電時はスイッチ40が導通しており電流が流れるため、外部機器への放電能力が低下することを抑制できる。   Thereby, when charging and when the secondary battery 3 is at a low temperature below the reference temperature, the secondary battery 3 can be warmed up, and when the secondary battery 3 is at a high temperature exceeding the reference temperature, The secondary battery 3 can be warmed up to prevent overheating. In addition, when the secondary battery 3 is discharged, the switch 40 is conductive and a current flows, so that it is possible to suppress a decrease in the discharge capability to an external device.

(第8実施形態)
次に、本発明の第8実施形態について図14〜図17に基づいて説明する。以下、上記第1実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the first embodiment will be described.

図14は、本第8実施形態の燃料電池システムの概念図である。図14に示すように、本実施形態の抵抗体321は、二次電池3のバッテリモジュール31と熱的に接触しており、通電により発熱することで二次電池3を加熱するように構成されている。   FIG. 14 is a conceptual diagram of the fuel cell system according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 14, the resistor 321 of the present embodiment is in thermal contact with the battery module 31 of the secondary battery 3 and is configured to heat the secondary battery 3 by generating heat when energized. ing.

抵抗体321は、遷移金属酸化物により構成される半導体であって、本実施形態では、CTR基準温度より低温のときの抵抗値が二次電池3の内部抵抗より高くなり、CTR基準温度より高温のときの抵抗値が二次電池3の内部抵抗より低くなるCTRサーミスタを用いている。また、本実施形態の抵抗体321のCTR基準温度は、二次電池3の使用温度範囲内の温度になっている。   The resistor 321 is a semiconductor composed of a transition metal oxide. In this embodiment, the resistance value when the temperature is lower than the CTR reference temperature is higher than the internal resistance of the secondary battery 3 and is higher than the CTR reference temperature. A CTR thermistor having a resistance value lower than the internal resistance of the secondary battery 3 is used. Further, the CTR reference temperature of the resistor 321 of the present embodiment is a temperature within the operating temperature range of the secondary battery 3.

抵抗体321には、電流を一方向のみに流すダイオード41が並列接続されている。本実施形態のダイオード41は、二次電池3の放電時には当該ダイオード41に流れる電流を許容し、二次電池3の充電時には当該ダイオード41に流れる電流を遮断するように構成されている。したがって、ダイオード41は、電流の導通と遮断とが選択可能になっており、本発明の導通遮断選択手段に相当している。   A diode 41 that allows current to flow in only one direction is connected to the resistor 321 in parallel. The diode 41 of the present embodiment is configured to allow a current flowing through the diode 41 when the secondary battery 3 is discharged, and cut off a current flowing through the diode 41 when the secondary battery 3 is charged. Therefore, the diode 41 can be selected between current conduction and interruption, and corresponds to the conduction interruption selection means of the present invention.

二次電池3には、抵抗体321の温度を検出する抵抗体温度検出手段としての抵抗体温度センサ70が設けられている。また、抵抗体温度センサ70からの抵抗体温度信号は、制御部100に入力される。本実施形態の制御部100は、抵抗体温度センサ70によって検出された抵抗体321の温度に基づいて、抵抗体321の抵抗値を算出するように構成されている。   The secondary battery 3 is provided with a resistor temperature sensor 70 as resistor temperature detecting means for detecting the temperature of the resistor 321. A resistor temperature signal from the resistor temperature sensor 70 is input to the control unit 100. The control unit 100 of the present embodiment is configured to calculate the resistance value of the resistor 321 based on the temperature of the resistor 321 detected by the resistor temperature sensor 70.

また、本実施形態の制御部100は、二次電池3の温度が低温、かつ抵抗体321の抵抗値が低い場合に、二次電池3の暖機を終了するように構成されている。これにより、抵抗体321のみが加熱され抵抗値が低く、二次電池3の温度が低く充電容量が小さい場合に、二次電池3の過充電を抑制することができる。   In addition, the control unit 100 of the present embodiment is configured to end the warm-up of the secondary battery 3 when the temperature of the secondary battery 3 is low and the resistance value of the resistor 321 is low. Thereby, overcharge of the secondary battery 3 can be suppressed when only the resistor 321 is heated and the resistance value is low, the temperature of the secondary battery 3 is low, and the charge capacity is small.

また、本実施形態の制御部100は、温度センサ7により検出された二次電池3の温度に基づいて、二次電池3の放電容量および充電容量を算出し、放電時および充電時に流すことができる最大の電流値を算出するように構成されている。これにより、過電流による過放電および過充電を防止することができる。   In addition, the control unit 100 according to the present embodiment calculates the discharge capacity and the charge capacity of the secondary battery 3 based on the temperature of the secondary battery 3 detected by the temperature sensor 7 and allows it to flow during discharge and charge. The maximum possible current value is calculated. Thereby, overdischarge and overcharge due to overcurrent can be prevented.

図15は、本第8実施形態における二次電池3を示す分解斜視図である。図15に示すように、バッテリモジュール31の端子311上には、抵抗体321およびダイオード41が配設されている。本実施形態では、各バッテリモジュール31における2つの端子311のうち一方の端子311上にのみ、抵抗体321およびダイオード41が配設されている。また、抵抗体321およびダイオード41は、端子311と一体化されている。   FIG. 15 is an exploded perspective view showing the secondary battery 3 in the eighth embodiment. As shown in FIG. 15, a resistor 321 and a diode 41 are disposed on the terminal 311 of the battery module 31. In the present embodiment, the resistor 321 and the diode 41 are disposed only on one terminal 311 of the two terminals 311 in each battery module 31. The resistor 321 and the diode 41 are integrated with the terminal 311.

図16は、本第8実施形態の他の例を示す透過斜視図である。図16に示すように、ダイオード41はバッテリモジュール31の内部に設けることもできる。   FIG. 16 is a transparent perspective view showing another example of the eighth embodiment. As shown in FIG. 16, the diode 41 can also be provided inside the battery module 31.

図17は、本第8実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。図17に示すように、燃料電池1により補機類を作動し、燃料電池車両の走行を開始させた(S170)後、抵抗体温度センサ70で抵抗体321の温度Tを検出し、検出された抵抗体温度Tに基づいて抵抗体321の抵抗値を算出する(S173)。 FIG. 17 is a flowchart showing the flow of secondary battery warm-up control according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 17, the auxiliary machinery operated by the fuel cell 1, after the running of the fuel cell vehicle was started (S170), it detects the temperature T R of the resistor 321 at a resistor temperature sensor 70, the detection calculating the resistance value of the resistor 321 on the basis of the resistor temperature T R (S173).

続いて、抵抗体321の最大発熱量Qmaxを算出する(S174)。具体的には、S110で検出された二次電池温度Tに基づいて、二次電池3に流れ得る最大電流値を算出した後、当該最大電流値、およびS173で算出された抵抗体321の抵抗値に基づいて、抵抗体321の最大発熱量Qmaxを算出する。 Subsequently, the maximum heat generation amount Q max of the resistor 321 is calculated (S174). Specifically, based on the secondary battery temperature T B detected by the S110, after calculating the maximum current value may flow in the secondary battery 3, the maximum current value, and have been resistor 321 calculated in S173 Based on the resistance value, the maximum heat generation amount Q max of the resistor 321 is calculated.

続いて、二次電池3の授受可能な電力量に、S174で算出された抵抗体321の最大発熱量Qmaxを加算し(S175)、S180以下の処理を行う。 Subsequently, the maximum heat generation amount Q max of the resistor 321 calculated in S174 is added to the amount of electric power that can be transferred to and from the secondary battery 3 (S175), and the processing from S180 onward is performed.

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、S173が抵抗値算出手段に相当し、S174が最大発熱量算出手段に相当し、S175が発熱量加算手段に相当する。   The correspondence relationship between the configuration of the above embodiment and the configuration of the claims will be described. S173 corresponds to resistance value calculation means, S174 corresponds to maximum heat generation amount calculation means, and S175 corresponds to heat generation amount addition means. Equivalent to.

以上説明したように、二次電池3の放電時には電流を導通させ、二次電池3の充電時には電流を遮断するダイオード41を設けることにより、二次電池3の放電時に、二次電池3および抵抗体321が低温である場合には、ダイオード41に電流が流れるので、抵抗体321に電流が流れることにより補機類への放電能力が低下することを抑制できる。一方、二次電池3の充電時に、二次電池3および抵抗体321が低温である場合には、ダイオード41に電流が流れず、抵抗体321のみに電流が流れるので、二次電池3の暖機を行うことができる。   As described above, by providing the diode 41 that conducts the current when the secondary battery 3 is discharged and cuts off the current when the secondary battery 3 is charged, the secondary battery 3 and the resistor are discharged when the secondary battery 3 is discharged. When the body 321 is at a low temperature, a current flows through the diode 41. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the discharge capacity to the auxiliary machinery due to the current flowing through the resistor 321. On the other hand, when the secondary battery 3 and the resistor 321 are at a low temperature when the secondary battery 3 is charged, current does not flow through the diode 41 and current flows only through the resistor 321. Can do the machine.

また、二次電池3の放電時に、二次電池3および抵抗体321が高温である場合、抵抗値が低下した抵抗体321およびダイオード41に電流が流れるので、補機類への放電を良好に行うことができる。一方、二次電池3の充電時に、二次電池3および抵抗体321が高温である場合、ダイオード41に電流が流れず、抵抗体321のみに電流が流れるが、抵抗体321の抵抗値が低下しているため、補機類への放電能力が低下することを抑制できる。   In addition, when the secondary battery 3 and the resistor 321 are at a high temperature when the secondary battery 3 is discharged, a current flows through the resistor 321 and the diode 41 whose resistance value has decreased, so that the discharge to the auxiliary equipment is improved. It can be carried out. On the other hand, when the secondary battery 3 and the resistor 321 are at a high temperature when the secondary battery 3 is charged, current does not flow through the diode 41 and current flows only through the resistor 321, but the resistance value of the resistor 321 decreases. Therefore, it can suppress that the discharge capability to auxiliary machines falls.

したがって、本実施形態によれば、二次電池3の放電容量を確保しつつ、二次電池3を過加熱することなく速やかに加熱昇温させることが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to quickly raise the temperature of the secondary battery 3 without overheating while securing the discharge capacity of the secondary battery 3.

また、二次電池3の授受可能な電力量に抵抗体321の最大発熱量を加算することにより、抵抗体321が消費する電力量を考慮して、充電時に二次電池3に送られる電力量を調整することができる。これにより、二次電池3の暖機性を向上させることができる。   In addition, by adding the maximum amount of heat generated by the resistor 321 to the amount of power that can be transferred to and from the secondary battery 3, the amount of power that is sent to the secondary battery 3 during charging in consideration of the amount of power consumed by the resistor 321. Can be adjusted. Thereby, the warm-up property of the secondary battery 3 can be improved.

(第9実施形態)
次に、本発明の第9実施形態について図18および図19に基づいて説明する。以下、上記第3実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第3実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the third embodiment will be described.

図18は、本第9実施形態の燃料電池システムの概念図である。図18に示すように、本実施形態には、蓄電手段としての二次電池3、温度センサ7および抵抗体321の温度を検出するための抵抗体温度センサ70とからなる2つの二次電池ユニット30A、30Bが設けられている。すなわち、本実施形態の燃料電池システムは、第1二次電池3A、第1温度センサ7A、および第1抵抗体温度センサ70Aを有する第1二次電池ユニット3Aと、第2二次電池3B、第2温度センサ7Bおよび第2抵抗体温度センサ70Bを有する第2二次電池ユニット3Bとを備えている。   FIG. 18 is a conceptual diagram of the fuel cell system of the ninth embodiment. As shown in FIG. 18, in this embodiment, two secondary battery units including a secondary battery 3 as a power storage unit, a temperature sensor 7, and a resistor temperature sensor 70 for detecting the temperature of the resistor 321 are included. 30A and 30B are provided. That is, the fuel cell system of the present embodiment includes a first secondary battery unit 3A having a first secondary battery 3A, a first temperature sensor 7A, and a first resistor temperature sensor 70A, a second secondary battery 3B, And a second secondary battery unit 3B having a second temperature sensor 7B and a second resistor temperature sensor 70B.

ここで、第1二次電池3A内に配設される抵抗体321を第1抵抗体321Aといい、第2二次電池3B内に配設される抵抗体321を第2抵抗体321Bという。   Here, the resistor 321 disposed in the first secondary battery 3A is referred to as a first resistor 321A, and the resistor 321 disposed in the second secondary battery 3B is referred to as a second resistor 321B.

第1、第2抵抗体温度センサ70A70Bからの抵抗体温度信号は、制御部100に入力される。本実施形態の制御部100は、第1抵抗体温度センサ70Aによって検出された第1抵抗体321Aの温度TR1に基づいて第1抵抗体321Aの抵抗値を算出するとともに、第2抵抗体温度センサ70Bによって検出された第2抵抗体321Bの温度に基づいて第2抵抗体321Bの抵抗値を算出するように構成されている。 Resistor temperature signals from the first and second resistor temperature sensors 70A70B are input to the controller 100. Control unit 100 of the present embodiment, to calculate the resistance value of the first resistor 321A on the basis of the temperature T R1 of the first resistor 321A, which is detected by the first resistor temperature sensor 70A, a second resistor temperature The resistance value of the second resistor 321B is calculated based on the temperature of the second resistor 321B detected by the sensor 70B.

第1、第2二次電池3A、3Bは、複数のバッテリモジュール31をそれぞれ備えている。第1二次電池3Aの各バッテリモジュール31は、電流を一方向のみに流す第1ダイオード41Aを有している。第1ダイオード41Aは、第1抵抗体321Aに対して並列接続されている。また、第2二次電池3Bの各バッテリモジュール31は、電流を一方向のみに流す第2ダイオード41Bを有している。第2ダイオード41Bは、第2抵抗体321Bに対して並列接続されている。   Each of the first and second secondary batteries 3A and 3B includes a plurality of battery modules 31. Each battery module 31 of the first secondary battery 3A has a first diode 41A that allows current to flow only in one direction. The first diode 41A is connected in parallel to the first resistor 321A. Each battery module 31 of the second secondary battery 3B has a second diode 41B that allows current to flow only in one direction. The second diode 41B is connected in parallel to the second resistor 321B.

第1ダイオード41Aは、第1二次電池3Aの放電時には当該第1ダイオード41Aに流れる電流を許容し、第1二次電池3Aの充電時には当該第1ダイオード41Aに流れる電流を遮断するように構成されている。第2ダイオード41Bは、第2二次電池3Bの放電時には当該第2ダイオード41Bに流れる電流を許容し、第2二次電池3Bの充電時には当該第2ダイオード41Bに流れる電流を遮断するように構成されている。したがって、第1、第2ダイオード41A、41Bは、電流の導通と遮断とが選択可能になっており、本発明の導通遮断選択手段に相当している。   The first diode 41A is configured to allow the current flowing through the first diode 41A when the first secondary battery 3A is discharged, and to block the current flowing through the first diode 41A when the first secondary battery 3A is charged. Has been. The second diode 41B is configured to allow the current flowing through the second diode 41B when the second secondary battery 3B is discharged, and to block the current flowing through the second diode 41B when the second secondary battery 3B is charged. Has been. Therefore, the first and second diodes 41A and 41B can be selected between current conduction and interruption, and correspond to the conduction interruption selection means of the present invention.

図19は、本第9実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。図19に示すように、燃料電池1により補機類を作動し、燃料電池車両の走行を開始させた(S170)後、第1抵抗体温度センサ70Aで第1抵抗体321Aの温度TR1を検出し、検出された抵抗体温度TR1に基づいて第1抵抗体321Aの抵抗値を算出するとともに、第2抵抗体温度センサ70Bで第2抵抗体321Bの温度TR2を検出し、検出された抵抗体温度TR2に基づいて第2抵抗体321Bの抵抗値を算出する(S173A)。 FIG. 19 is a flowchart showing a flow of secondary battery warm-up control according to the ninth embodiment. As shown in FIG. 19, after the auxiliary devices are operated by the fuel cell 1 and the fuel cell vehicle is started to run (S170), the temperature T R1 of the first resistor 321A is set by the first resistor temperature sensor 70A. detected, calculates the resistance value of the first resistor 321A on the basis of the detected resistor temperature T R1, the second resistor temperature sensor 70B detects the temperature T R2 of the second resistor 321B, is detected and calculating the resistance value of the second resistor 321B based on the resistor temperature T R2 (S173A).

続いて、第1、第2抵抗体321A、321Bの最大発熱量Qmax1、Qmax2を算出する(S174A)。具体的には、S111で検出された第1二次電池温度TB1に基づいて、第1二次電池3Aに流れ得る最大電流値を算出した後、当該最大電流値、およびS173Aで算出された第1抵抗体321Aの抵抗値に基づいて、第1抵抗体321Aの最大発熱量Qmax1を算出するとともに、S111で検出された第2二次電池温度TB2に基づいて、第2二次電池3Bに流れ得る最大電流値を算出した後、当該最大電流値、およびS173Aで算出された第2抵抗体321Bの抵抗値に基づいて、第2抵抗体321Bの最大発熱量Qmax2を算出する。 Subsequently, the maximum heat generation amounts Q max1 and Q max2 of the first and second resistors 321A and 321B are calculated (S174A). Specifically, based on the first secondary battery temperature T B1 detected in S111, after calculating the maximum current value which can flow through the first secondary battery 3A, the maximum current value, and calculated in S173A based on the resistance value of the first resistor 321A, and calculates the maximum heat Q max1 of the first resistor 321A, on the basis of the second secondary battery temperature T B2 detected in S111, the second secondary battery After calculating the maximum current value that can flow through 3B, the maximum heat generation amount Q max2 of the second resistor 321B is calculated based on the maximum current value and the resistance value of the second resistor 321B calculated in S173A.

続いて、第1二次電池3Aの授受可能な電力量に、S174Aで算出された第1抵抗体321Aの最大発熱量Qmax1を加算するとともに、第2二次電池3Bの授受可能な電力量に、S174Aで算出された第2抵抗体321Bの最大発熱量Qmax2を加算する(S175A)。 Subsequently, the maximum heat generation amount Q max1 of the first resistor 321A calculated in S174A is added to the amount of power that can be transferred to and from the first secondary battery 3A, and the amount of power that can be transferred to and from the second secondary battery 3B. Is added to the maximum heat generation amount Q max2 of the second resistor 321B calculated in S174A (S175A).

続いて、第1スイッチ8aおよび第2スイッチ8bを開状態(オフ)にし(S176)、S181以下の処理を行う。   Subsequently, the first switch 8a and the second switch 8b are opened (OFF) (S176), and the processing from S181 is performed.

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、S173Aが抵抗値算出手段に相当し、S174Aが最大発熱量算出手段に相当し、S175Aが発熱量加算手段に相当する。   The correspondence between the configuration in the above embodiment and the configuration of the claims will be described. S173A corresponds to the resistance value calculation means, S174A corresponds to the maximum heat generation amount calculation means, and S175A corresponds to the heat generation amount addition means. Equivalent to.

以上説明したように、第1、第2二次電池ユニット30A、30Bのそれぞれに抵抗体321およびダイオード41を設けることで、第1、第2二次電池3A、3Bの放電容量を確保しつつ、第1、第2二次電池3A、3Bを過加熱することなく速やかに加熱昇温させることが可能となる。   As described above, by providing the resistor 321 and the diode 41 in each of the first and second secondary battery units 30A and 30B, the discharge capacity of the first and second secondary batteries 3A and 3B is secured. The first and second secondary batteries 3A and 3B can be heated quickly without overheating.

また、第1、第2二次電池3A、3Bの授受可能な電力量に第1、第2抵抗体321A、321Bの最大発熱量を加算することにより、第1、第2抵抗体321A、321Bが消費する電力量を考慮して、充電時に第1、第2二次電池3A、3Bに送られる電力量を調整することができる。これにより、第1、第2二次電池3A、3Bの暖機性を向上させることができるとともに、第1、第2二次電池3A、3Bに必要以上の電流が流れることを防止できるので、過電流による第1、第2二次電池3A、3Bの過充電を抑制することが可能となる。   Further, the first and second resistors 321A and 321B are added by adding the maximum heat generation amount of the first and second resistors 321A and 321B to the amount of power that can be transmitted and received by the first and second secondary batteries 3A and 3B. Can be adjusted in consideration of the amount of power consumed by the first and second secondary batteries 3A and 3B during charging. Thereby, while being able to improve the warm-up property of 1st, 2nd secondary battery 3A, 3B, since it can prevent that the electric current more than necessary flows into 1st, 2nd secondary battery 3A, 3B, It is possible to suppress overcharging of the first and second secondary batteries 3A and 3B due to overcurrent.

(第10実施形態)
次に、本発明の第10実施形態について図20に基づいて説明する。以下、上記第8実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第8実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(10th Embodiment)
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same parts as those in the eighth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the eighth embodiment will be described.

図20は、本第10実施形態の燃料電池システムの概念図である。図20に示すように、抵抗体321には、正の温度抵抗特性、すなわち温度が上昇するにつれて抵抗値が大きくなり、かつ温度が予め定めた基準温度(以下、PTC基準温度という)より高くなると抵抗値が急激に増大する正特性抵抗体42が電気的に直列接続されている。本実施形態では、正特性抵抗体42は、ダイオード41に対しても直列接続されている。   FIG. 20 is a conceptual diagram of the fuel cell system of the tenth embodiment. As shown in FIG. 20, the resistor 321 has a positive temperature resistance characteristic, that is, a resistance value increases as the temperature rises, and the temperature becomes higher than a predetermined reference temperature (hereinafter referred to as a PTC reference temperature). Positive characteristic resistors 42 whose resistance value increases rapidly are electrically connected in series. In the present embodiment, the positive characteristic resistor 42 is also connected in series to the diode 41.

正特性抵抗体42は、遷移金属酸化物により構成される半導体であって、本実施形態では、PTC基準温度より低温のときの抵抗値が二次電池3の内部抵抗より低くなり、PTC基準温度より高温のときの抵抗値が二次電池3の内部抵抗より高くなり、かつPTC基準温度がCTR基準温度より高く設定されている正特性サーミスタ(PTC素子)を用いている。また、本実施形態の正特性抵抗体42のPTC基準温度は、二次電池3の使用温度範囲の高温限界付近の温度になっている。   The positive characteristic resistor 42 is a semiconductor composed of a transition metal oxide. In this embodiment, the resistance value when the temperature is lower than the PTC reference temperature is lower than the internal resistance of the secondary battery 3, and the PTC reference temperature is A positive temperature coefficient thermistor (PTC element) is used in which the resistance value at a higher temperature is higher than the internal resistance of the secondary battery 3 and the PTC reference temperature is set higher than the CTR reference temperature. Further, the PTC reference temperature of the positive characteristic resistor 42 of the present embodiment is a temperature near the high temperature limit of the operating temperature range of the secondary battery 3.

以上説明したように、正の温度抵抗特性を有する正特性抵抗体42が二次電池3の使用温度範囲にある場合には、電気抵抗が小さくなり、ジュール熱による損失が小さいので、正特性抵抗体42が二次電池3の放電能力に与える影響は小さい、すなわち二次電池3の放電能力はほとんど低下しない。一方、正特性抵抗体42が二次電池3の使用温度範囲以上の高温になる場合には、電気抵抗が大きくなり、正特性抵抗体42を流れる電流が小さくなる。このため、正特性抵抗体42に対して直列接続された抵抗体321に流れる電流が小さくなるので、二次電池3の過加熱、および使用温度範囲以上の高温での使用を抑制することが可能となる。   As described above, in the case where the positive characteristic resistor 42 having the positive temperature resistance characteristic is in the operating temperature range of the secondary battery 3, the electric resistance becomes small and the loss due to Joule heat is small. The influence of the body 42 on the discharge capacity of the secondary battery 3 is small, that is, the discharge capacity of the secondary battery 3 is hardly lowered. On the other hand, when the positive characteristic resistor 42 is at a high temperature that is higher than the operating temperature range of the secondary battery 3, the electrical resistance increases and the current flowing through the positive characteristic resistor 42 decreases. For this reason, since the electric current which flows into the resistor 321 connected in series with respect to the positive characteristic resistor 42 becomes small, it is possible to suppress overheating of the secondary battery 3 and use at a high temperature exceeding the operating temperature range. It becomes.

(第11実施形態)
次に、本発明の第11実施形態について図21に基づいて説明する。以下、上記第1実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Eleventh embodiment)
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the first embodiment will be described.

図21は、本第11実施形態における二次電池3を示す分解斜視図である。図21に示すように、二次電池3のバッテリモジュール31と抵抗体321とを電気的に接続するバスバー32には、当該バスバー32と空気との熱伝達を促進するフィン43が接合されている。   FIG. 21 is an exploded perspective view showing the secondary battery 3 in the eleventh embodiment. As shown in FIG. 21, fins 43 that promote heat transfer between the bus bar 32 and the air are joined to the bus bar 32 that electrically connects the battery module 31 of the secondary battery 3 and the resistor 321. .

このフィン43は、伝熱性に優れる金属の薄板を波状に折り曲げて形成されたコルゲートフィンである。本実施形態では、フィン43は、バスバー32における集電伝熱板32と端子311とを接続する帯状の部位(以下、帯状部320という)に配設されている。なお、バスバー32が本発明の接続手段に相当し、フィン43が伝熱促進手段に相当している。   The fins 43 are corrugated fins formed by bending a metal thin plate having excellent heat conductivity into a wave shape. In the present embodiment, the fins 43 are disposed in a strip-shaped portion (hereinafter referred to as a strip-shaped portion 320) connecting the current collecting heat transfer plate 32 and the terminal 311 in the bus bar 32. The bus bar 32 corresponds to the connecting means of the present invention, and the fins 43 correspond to the heat transfer promoting means.

以上説明したように、バスバー32にフィン43を設けることで、フィン43により、燃料電池1の排熱を空気を介して回収し、二次電池3に伝達させることができる。このため、抵抗体321と併用して、燃料電池1の排熱を二次電池3の暖機に利用することができるので、二次電池3を速やかに加熱昇温させることが可能となる。   As described above, by providing the fins 43 on the bus bar 32, the exhaust heat of the fuel cell 1 can be recovered via the air by the fins 43 and transmitted to the secondary battery 3. For this reason, in combination with the resistor 321, the exhaust heat of the fuel cell 1 can be used for warming up the secondary battery 3, so that the secondary battery 3 can be quickly heated and heated.

(第12実施形態)
次に、本発明の第12実施形態について図22に基づいて説明する。以下、上記第8実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第8実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Twelfth embodiment)
Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same parts as those in the eighth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the eighth embodiment will be described.

図22は、本第12実施形態における二次電池3を示す分解斜視図である。図22に示すように、二次電池3のバッテリモジュール31における抵抗体321およびダイオード41が配設された端子311と、隣接する他のバッテリモジュール31の端子311とを電気的に接続するバスバー32には、当該バスバー32と空気との熱伝達を促進するフィン43が接合されている。   FIG. 22 is an exploded perspective view showing the secondary battery 3 in the twelfth embodiment. As shown in FIG. 22, a bus bar 32 that electrically connects a terminal 311 provided with a resistor 321 and a diode 41 in the battery module 31 of the secondary battery 3 and a terminal 311 of another adjacent battery module 31. The fins 43 that promote heat transfer between the bus bar 32 and the air are joined to each other.

このフィン43は、伝熱性に優れる金属の薄板を波状に折り曲げて形成されたコルゲートフィンである。なお、バスバー32が本発明の接続手段に相当し、フィン43が伝熱促進手段に相当している。   The fins 43 are corrugated fins formed by bending a metal thin plate having excellent heat conductivity into a wave shape. The bus bar 32 corresponds to the connecting means of the present invention, and the fins 43 correspond to the heat transfer promoting means.

以上説明したように、バスバー32にフィン43を設けることで、フィン43により、燃料電池1の排熱を空気を介して回収し、二次電池3に伝達させることができる。このため、抵抗体321と併用して、燃料電池1の排熱を二次電池3の暖機に利用することができるので、二次電池3を速やかに加熱昇温させることが可能となる。   As described above, by providing the fins 43 on the bus bar 32, the exhaust heat of the fuel cell 1 can be recovered via the air by the fins 43 and transmitted to the secondary battery 3. For this reason, in combination with the resistor 321, the exhaust heat of the fuel cell 1 can be used for warming up the secondary battery 3, so that the secondary battery 3 can be quickly heated and heated.

(第13実施形態)
次に、本発明の第13実施形態について図23に基づいて説明する。以下、上記第12実施形態と同様の部分は同一の符号を付して説明を省略し、上記第12実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(13th Embodiment)
Next, a thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same parts as those in the twelfth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only parts different from those in the twelfth embodiment will be described.

図23は、本第13実施形態におけるバスバー32を示す拡大斜視図である。図23に示すように、バスバー32には、フィン43が接合されているとともに、抵抗体321およびダイオード41が一体化されている。本実施形態においても、上記第11実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。   FIG. 23 is an enlarged perspective view showing the bus bar 32 in the thirteenth embodiment. As shown in FIG. 23, fins 43 are joined to the bus bar 32, and the resistor 321 and the diode 41 are integrated. Also in the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as in the eleventh embodiment.

(他の実施形態)
なお、上記各実施形態では、抵抗体321としてCTRサーミスタを用いたが、これに限らず、NTCサーミスタを用いてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, a CTR thermistor is used as the resistor 321. However, the present invention is not limited to this, and an NTC thermistor may be used.

また、上記各実施形態では、抵抗体321として遷移金属酸化物により構成される半導体を用いたが、導電物質と絶縁物質とで構成される複合材料を用いてもよい。   In each of the above embodiments, a semiconductor made of a transition metal oxide is used as the resistor 321. However, a composite material made of a conductive material and an insulating material may be used.

また、上記第4〜第6実施形態では、抵抗体321を有する第1二次電池ユニット30Aと、抵抗体321を有しない第2二次電池ユニット30Bを、1つずつ設けた例について説明したが、これに限らず、第1、第2二次電池ユニット30A、30Bを2つ以上ずつ設けるようにしてもよいし、第1、第2二次電池ユニット30A、30Bのうちいずれか一方を2つ以上設け、他方を1つ設けるようにしてもよい。   In the fourth to sixth embodiments, examples in which the first secondary battery unit 30A having the resistor 321 and the second secondary battery unit 30B not having the resistor 321 are provided one by one have been described. However, the present invention is not limited thereto, and two or more first and second secondary battery units 30A and 30B may be provided, or any one of the first and second secondary battery units 30A and 30B may be provided. Two or more may be provided, and the other may be provided.

また、上記第8〜第10、第12、第13実施形態では、抵抗体温度センサ70により抵抗体321の温度Tを検出し、この抵抗体温度Tから抵抗体321の抵抗値を間接的に算出した例について説明したが、これに限らず抵抗体321の抵抗値を検出する抵抗値センサを設け、抵抗体321の抵抗値を直接検出してもよい。この場合、抵抗体321の抵抗値を容易に検出することができる。 Also, the eighth to tenth, twelfth, the thirteenth embodiment, the resistor temperature sensor 70 detects the temperature T R of the resistor 321, the indirect resistance value of the resistor 321 from the resistive temperature T R However, the present invention is not limited to this, and a resistance value sensor that detects the resistance value of the resistor 321 may be provided, and the resistance value of the resistor 321 may be directly detected. In this case, the resistance value of the resistor 321 can be easily detected.

また、上記第9実施形態では、第1、第2二次電池ユニット30A、30Bの両方に抵抗体321およびダイオード41を設けた例について説明したが、これに限らず、第1、第2二次電池ユニット30A、30Bのうち一方の二次電池ユニットにのみ、抵抗体321およびダイオード41を設けてもよい。   Moreover, although the said 9th Embodiment demonstrated the example which provided the resistor 321 and the diode 41 in both 1st, 2nd secondary battery unit 30A, 30B, it is not restricted to this, 1st, 2nd 2nd The resistor 321 and the diode 41 may be provided only in one of the secondary battery units 30A and 30B.

また、上記第10実施形態では、正特性抵抗体42として遷移金属酸化物により構成される半導体を用いたが、導電物質と絶縁物質とで構成される複合材料を用いてもよい。   In the tenth embodiment, a semiconductor composed of a transition metal oxide is used as the positive characteristic resistor 42. However, a composite material composed of a conductive substance and an insulating substance may be used.

また、上記第9実施形態では、第1、第2二次電池ユニット3A、3Bに搭載される蓄電手段として共に二次電池を用いた例を説明したが、これに限らず、複数のユニットのうち、少なくとも1つのユニットに搭載される蓄電手段として二次電池を用いれば、他のユニットに搭載される蓄電手段としてコンデンサを用いてもよい。   Moreover, although the said 9th Embodiment demonstrated the example which used the secondary battery as both the electrical storage means mounted in 1st, 2nd secondary battery unit 3A, 3B, it is not restricted to this, A plurality of units are used. Of these, if a secondary battery is used as the power storage means mounted on at least one unit, a capacitor may be used as the power storage means mounted on another unit.

また、上記第10実施形態では、正特性抵抗体42を、抵抗体321およびダイオード41に対して直列接続した例について説明したが、これに限らず、抵抗体321に対しては直列接続し、ダイオード41に対しては並列接続してもよい。   In the tenth embodiment, the example in which the positive characteristic resistor 42 is connected in series to the resistor 321 and the diode 41 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the resistor 321 is connected in series. The diode 41 may be connected in parallel.

この場合、充電時にはダイオード41に流れる電流が遮断されるので、電流は抵抗体321および正特性抵抗体42側に流れるが、高温時には正特性抵抗体42の電気抵抗が大きくなるため、抵抗体321に流れる電流を抑制することができる。したがって、二次電池3の過加熱を抑制することができる。一方、放電時にはダイオード41に電流が流れるので、高温時には正特性抵抗体42の電気抵抗が大きくなったとしても、二次電池3の放電を行うことができる。   In this case, since the current flowing through the diode 41 is interrupted during charging, the current flows to the resistor 321 and the positive characteristic resistor 42 side. However, since the electric resistance of the positive characteristic resistor 42 increases at a high temperature, the resistor 321. The current flowing through can be suppressed. Therefore, overheating of the secondary battery 3 can be suppressed. On the other hand, since a current flows through the diode 41 at the time of discharging, the secondary battery 3 can be discharged even if the electrical resistance of the positive characteristic resistor 42 is increased at a high temperature.

また、上記各実施形態は、上記した範囲以外にも、可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。   Moreover, you may combine each said embodiment suitably in the possible range besides the above-mentioned range.

第1実施形態の燃料電池システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the fuel cell system of 1st Embodiment. 第1実施形態における二次電池3を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the secondary battery 3 in 1st Embodiment. 第1実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the secondary battery warm-up control of 1st Embodiment. 第2実施形態における二次電池3のバッテリモジュール31を示す透過斜視図である。It is a permeation | transmission perspective view which shows the battery module 31 of the secondary battery 3 in 2nd Embodiment. 第3実施形態の燃料電池システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the fuel cell system of 3rd Embodiment. 第3実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the secondary battery warm-up control of 3rd Embodiment. 第4実施形態の燃料電池システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the fuel cell system of 4th Embodiment. 第4実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the secondary battery warm-up control of 4th Embodiment. 第5実施形態の燃料電池システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the fuel cell system of 5th Embodiment. 第5実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the secondary battery warm-up control of 5th Embodiment. 第6実施形態のハイブリッド自動車の概念図である。It is a conceptual diagram of the hybrid vehicle of 6th Embodiment. 第6実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the secondary battery warm-up control of 6th Embodiment. 第7実施形態の燃料電池システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the fuel cell system of 7th Embodiment. 第8実施形態の燃料電池システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the fuel cell system of 8th Embodiment. 第8実施形態における二次電池3のバッテリモジュール31を示す透過斜視図である。It is a permeation | transmission perspective view which shows the battery module 31 of the secondary battery 3 in 8th Embodiment. 第8実施形態の他の例を示す透過斜視図である。It is a permeation | transmission perspective view which shows the other example of 8th Embodiment. 第8実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the secondary battery warm-up control of 8th Embodiment. 第9実施形態の燃料電池システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the fuel cell system of 9th Embodiment. 第9実施形態の二次電池暖機制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the secondary battery warm-up control of 9th Embodiment. 第10実施形態の燃料電池システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the fuel cell system of 10th Embodiment. 第11実施形態における二次電池3を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the secondary battery 3 in 11th Embodiment. 第12実施形態における二次電池3を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the secondary battery 3 in 12th Embodiment. 第13実施形態におけるバスバー32を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the bus-bar 32 in 13th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

3 二次電池(蓄電手段)
30A 第1二次電池ユニット(第1蓄電ユニット)
30B 第2二次電池ユニット(第2蓄電ユニット)
32 バスバー(接続手段)
38 電気ヒータ(発熱体)
41 ダイオード(導通遮断選択手段)
43 フィン(伝熱促進手段)
321 抵抗体
3 Secondary battery (electric storage means)
30A First secondary battery unit (first power storage unit)
30B Second secondary battery unit (second power storage unit)
32 Bus bar (connection means)
38 Electric heater (heating element)
41 Diode (conduction cutoff selection means)
43 Fins (heat transfer promotion means)
321 resistor

Claims (9)

充電されて蓄電可能な蓄電手段(3)を備えた車両に搭載される車両用蓄電手段の加熱装置であって、
負の温度抵抗特性を有するとともに、通電により発熱する抵抗体(321)と、
前記抵抗体(321)に対して並列接続され、電流の導通と遮断とを選択可能な導通遮断選択手段(41)とを備え、
前記抵抗体(321)は前記蓄電手段(3)と熱的に接触しており、前記抵抗体(321)の発熱により前記蓄電手段(3)が加熱されるように構成されており、
前記抵抗体(321)は、予め定めた基準温度を上回ると電気抵抗値が急激に減少するように構成されており、
当該車両用蓄電手段の加熱装置は、さらに、
前記抵抗体(321)の抵抗値を算出する抵抗値算出手段と、
前記蓄電手段(3)の温度を検出する蓄電側温度検出手段(7)と、
前記蓄電側温度検出手段(7)により検出された前記蓄電手段(3)の温度に基づいて、前記蓄電手段(3)に流れ得る最大電流値を算出した後、前記抵抗値算出手段(70)により算出された前記抵抗体(321)の抵抗値と前記最大電流値とに基づいて、前記抵抗体(321)の最大発熱量を算出する最大発熱量算出手段(S174)と、
前記蓄電手段(3)の授受可能な電力量に前記最大発熱量を加算する発熱量加算手段(S175)とを備えることを特徴とする車両用蓄電手段の加熱装置。
A heating device for a vehicle power storage means mounted on a vehicle equipped with a power storage means (3) that can be charged and stored,
A resistor (321) having negative temperature resistance characteristics and generating heat upon energization;
A conduction cutoff selection means (41) connected in parallel to the resistor (321) and capable of selecting between conduction and cutoff of a current;
The resistor (321) is in thermal contact with the power storage means (3), and is configured such that the power storage means (3) is heated by the heat generated by the resistor (321).
The resistor (321) is configured such that an electrical resistance value decreases rapidly when a predetermined reference temperature is exceeded ,
The heating device for the power storage means for the vehicle further includes:
Resistance value calculating means for calculating a resistance value of the resistor (321);
Power storage side temperature detection means (7) for detecting the temperature of the power storage means (3);
Based on the temperature of the power storage means (3) detected by the power storage side temperature detection means (7), after calculating the maximum current value that can flow to the power storage means (3), the resistance value calculation means (70) A maximum heat generation amount calculation means (S174) for calculating a maximum heat generation amount of the resistor (321) based on the resistance value of the resistor (321) and the maximum current value calculated by
A heating device for a power storage means for a vehicle , comprising: a heat generation amount addition means (S175) for adding the maximum heat generation amount to an amount of electric power that can be transmitted and received by the power storage means (3) .
前記抵抗体(321)の温度を検出する抵抗体温度検出手段(70)を備え、
前記抵抗値算出段は、前記抵抗体温度検出手段(70)により検出された前記抵抗体の温度に基づいて抵抗値を算出することを特徴とする請求項に記載の車両用蓄電手段の加熱装置。
Resistor temperature detecting means ( 70 ) for detecting the temperature of the resistor (321);
The resistance value calculated hand stage, the vehicle storage means according to claim 1, characterized in that to calculate the resistance value based on the temperature of the resistor detected by the resistor temperature detector (70) Heating device.
前記導通遮断選択手段は、放電時には電流を導通させ、充電時には電流を遮断する向きに設置されたダイオード(41)であることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用蓄電手段の加熱装置。 The heating of the vehicle power storage means according to claim 1 or 2 , wherein the conduction cut-off selection means is a diode (41) installed in such a direction as to conduct current during discharging and cut off current during charging. apparatus. 前記抵抗体(321)と相異なる正の温度抵抗特性を有する正特性抵抗体(42)が、前記抵抗体(321)に対して直列接続されていることを特徴とする請求項ないしのいずれか1つに記載の車両用蓄電手段の加熱装置。 The positive characteristic resistor having resistance body (321) different positive temperature resistance characteristic (42), the resistor (321) of claims 1 to 3, characterized in that it is connected in series to The heating device for the power storage means for a vehicle according to any one of the above. 前記蓄電手段(3A、3B)を有する複数の蓄電ユニット(30A、30B)を備え、
前記複数の蓄電ユニット(30A、30B)のうち少なくとも1つの蓄電ユニット(30A、30B)に、前記抵抗体(321)および前記導通遮断選択手段(41)が設けられていることを特徴とする請求項ないしのいずれか1つに記載の車両用蓄電手段の加熱装置。
A plurality of power storage units (30A, 30B) having the power storage means (3A, 3B);
The at least one power storage unit (30A, 30B) among the plurality of power storage units (30A, 30B) is provided with the resistor (321) and the conduction cutoff selection means (41). Item 5. The heating device for vehicle power storage means according to any one of Items 1 to 4 .
記蓄電手段(3)は、電気的に直列された複数のバッテリモジュール(31)と、前記バッテリモジュール(31)同士を電気的に接続する接続手段(32)とにより構成されており、
前記バッテリモジュール(31)は、前記抵抗体(321)と熱的に接触しており、前記抵抗体(321)の発熱により加熱されるようになっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用蓄電手段の加熱装置。
Before SL storage means (3) are electrically in series by a plurality of battery modules (31) is constituted by said battery module (31) connecting means for electrically connecting to each other (32),
The battery module (31), said resistor body (321) is in thermal contact, we claim 1, characterized in that is adapted to be heated by the heat generation of the resistor (321) 3 The heating apparatus for the power storage means for a vehicle according to any one of the above .
前記接続手段(32)には、当該接続手段(32)と空気との熱伝達を促進する伝熱促進手段(43)が設けられていることを特徴とする請求項に記載の車両用蓄電手段の加熱装置。 The electric storage for vehicle according to claim 6 , wherein the connection means (32) is provided with heat transfer promotion means (43) for promoting heat transfer between the connection means (32) and air. Means heating device. 前記抵抗体(321)は、遷移金属酸化物により構成される半導体であることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用蓄電手段の加熱装置。 The heating device for a power storage unit for a vehicle according to any one of claims 1 to 7 , wherein the resistor (321) is a semiconductor composed of a transition metal oxide. 前記抵抗体(321)は、導電物質および絶縁物質で構成される複合材料であることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用蓄電手段の加熱装置。 The heating device for a vehicle power storage means according to any one of claims 1 to 7 , wherein the resistor (321) is a composite material composed of a conductive substance and an insulating substance.
JP2008267230A 2007-10-17 2008-10-16 Heating device for vehicle power storage means Expired - Fee Related JP5169715B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008267230A JP5169715B2 (en) 2007-10-17 2008-10-16 Heating device for vehicle power storage means

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007270234 2007-10-17
JP2007270234 2007-10-17
JP2008267230A JP5169715B2 (en) 2007-10-17 2008-10-16 Heating device for vehicle power storage means

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009118729A JP2009118729A (en) 2009-05-28
JP5169715B2 true JP5169715B2 (en) 2013-03-27

Family

ID=40785203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008267230A Expired - Fee Related JP5169715B2 (en) 2007-10-17 2008-10-16 Heating device for vehicle power storage means

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5169715B2 (en)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4811503B2 (en) * 2009-07-08 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 Secondary battery temperature increase control device, vehicle equipped with the same, and secondary battery temperature increase control method
WO2011043703A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Volvo Lastvagnar Ab Apparatus and method for controlling the temperature of a battery in a hybrid electric vehicle
JP5459107B2 (en) * 2010-06-29 2014-04-02 株式会社日本自動車部品総合研究所 Battery temperature control system
JP5617473B2 (en) * 2010-09-21 2014-11-05 株式会社デンソー Battery heating device
JP2012069496A (en) * 2010-09-27 2012-04-05 Denso Corp Battery heating device
JP2012134101A (en) * 2010-12-24 2012-07-12 Nissan Motor Co Ltd Battery module and battery pack
KR20130077668A (en) * 2011-12-29 2013-07-09 주식회사 효성 Fuel cell stacks structure for prevention freeze and burst forming negative temperature coefficient of resistance layer
JP5786794B2 (en) * 2012-05-10 2015-09-30 株式会社Gsユアサ battery
US9478829B2 (en) 2013-05-16 2016-10-25 Ec Power, Llc Rechargeable battery with multiple resistance levels
US9882197B2 (en) 2013-10-11 2018-01-30 Ec Power, Llc All climate battery and manufacturing and using the same
US9502708B2 (en) 2013-10-11 2016-11-22 Ec Power, Llc Ohmically modulated battery
US10033071B2 (en) 2013-10-11 2018-07-24 Ec Power, Llc Ohmically modulated battery
KR101558674B1 (en) 2013-11-22 2015-10-07 현대자동차주식회사 Battery temperature rising system and control method therof
JP6361322B2 (en) * 2014-06-30 2018-07-25 三菱自動車工業株式会社 battery
US10186887B2 (en) 2014-07-28 2019-01-22 Ec Power, Llc Systems and methods for fast charging batteries at low temperatures
US9627723B2 (en) 2014-07-30 2017-04-18 Ec Power, Llc Operation of electrochemical energy systems
WO2016089698A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 Ec Power, Llc All solid-state lithium battery
CN107112607B (en) * 2015-01-16 2020-08-11 株式会社村田制作所 Power storage module, power storage system, electronic device, electric vehicle, and power system
JP6776246B2 (en) * 2015-01-21 2020-10-28 イーシー パワー,エルエルシー Self-heating fuel cell system
DE102016210142A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Memory module with heating means
WO2019026148A1 (en) * 2017-07-31 2019-02-07 日産自動車株式会社 Power supply system and control method therefor
SE541976C2 (en) * 2018-02-09 2020-01-14 Alelion Energy Systems Ab Battery pack
EP3672360B1 (en) * 2018-12-21 2021-06-16 MAHLE International GmbH Operating method for an electric heater
CN111082189A (en) * 2019-12-03 2020-04-28 东风柳州汽车有限公司 New energy automobile battery pack heating device and control method
CN115295918B (en) * 2022-08-12 2023-09-05 广东宇华热能科技有限公司 New energy vehicle thermal management system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04208355A (en) * 1990-11-30 1992-07-30 Sharp Corp Warm-air generator
JPH09219279A (en) * 1996-02-09 1997-08-19 Kojundo Chem Lab Co Ltd Control method for battery heating device
JPH10284133A (en) * 1997-04-08 1998-10-23 Sony Corp Battery pack and its charging method
JP2002260745A (en) * 2001-02-27 2002-09-13 Japan Storage Battery Co Ltd Battery
JP2003045463A (en) * 2001-07-31 2003-02-14 Nissan Motor Co Ltd Cell plate for fuel cell and solid electrolyte fuel cell
JP4075487B2 (en) * 2002-07-05 2008-04-16 日産自動車株式会社 Power supply
JP2010067386A (en) * 2008-09-09 2010-03-25 Toyota Motor Corp Temperature raising structure of electricity storing element, and electricity storing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009118729A (en) 2009-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5169715B2 (en) Heating device for vehicle power storage means
EP3195446B1 (en) Rechargeable battery system
US9231425B2 (en) Battery pack system of improving operating performance using internal resistance of cell
JP4400414B2 (en) Power supply device and vehicle equipped with the same
US9083065B2 (en) Self heating battery system
US20150229011A1 (en) Battery System and Motor Vehicle
US8283878B2 (en) Battery storage device system, and motor driving body and moving body using the system
JP5617473B2 (en) Battery heating device
KR100825208B1 (en) Hybrid-typed Battery Pack Operated in High Efficiency
JP2012069496A (en) Battery heating device
JP2004063397A (en) Battery, battery pack, and vehicle
JP2010097923A (en) Power storage device and vehicle
US20150325893A1 (en) Heat retaining vehicle battery assembly
JP2004030979A (en) Fuel cell system
CN109904488A (en) Fuel cell system and its low-temperature start method
JP5453877B2 (en) Power storage device temperature rising system
JP6280421B2 (en) Battery heating system
CN108528234A (en) A kind of fuel cell protection system and its charging method
JP2006344498A (en) Fuel cell system
JP5082577B2 (en) Control device for hybrid system
CN110816311B (en) Method for operating a battery system and electric vehicle
CN208208917U (en) A kind of fuel cell protection system
KR102581813B1 (en) Fuel cell device and power supply device with battery, fuel cell vehicle, and starting method of the power supply device
US9768433B2 (en) Multi-layered terminal having thermal fuse for a traction battery cell
JP2012069495A (en) Battery heating apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120327

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120514

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: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121217

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees