JPH0767209A

JPH0767209A - 電気自動車

Info

Publication number: JPH0767209A
Application number: JP20627493A
Authority: JP
Inventors: Hisamitsu Koga; 久光古賀; Naotake Kumagai; 直武熊谷; Tomiji Owada; 富治大和田; Nobuyuki Kawamura; 伸之川村; Masao Kato; 正朗加藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、地球環境の保護や、エネルギ資源
の有効利用のために有効であって、電気エネルギによっ
て車輪を駆動し推進する電気自動車に関し、バッテリ液
の温度に応じて、発電機からバッテリに充電する電力を
制御することにより、バッテリ液の温度にかかわらず、
バッテリへの適度な充電を行なうことができるようにす
ることを目的とする。【構成】バッテリ１と、該バッテリ１により駆動され
るモータ３と、ドライバの操作要求に応じて該モータを
制御する第１制御手段５と、該バッテリへ電力を充電し
うる発電機装置９とをそなえた電気自動車において、該
バッテリ１の温度を検出する温度検出手段２と、該温度
検出手段２からの検出情報に基づいて該発電機装置９か
ら該バッテリへの出力電圧を制御する第２制御手段８と
をそなえるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地球環境の保護や、エ
ネルギ資源の有効利用のために有効であって、電気エネ
ルギによって車輪を駆動し推進する電気自動車に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境を保護しようとする動き
が強まっているが、特に、化石燃料を大量消費すること
による大気の汚染は深刻な問題となっており、大気汚染
の防止は、地球環境を保護する上で極めて重要である。
自動車においても、現在はガソリンや軽油等の化石燃料
によるエンジンが主流となっており、これらのエンジン
の排出ガスの浄化が推進されている。この一方、直接に
は排出ガスを出さないので、所謂電気自動車が注目され
つつある。

【０００３】この電気自動車は、現時点では、実用上種
々の課題が残されており、一部の分野で実用化されてい
るものの一般に普及するまでには至っていない。そこ
で、現在は、電気自動車をより実用的なものにするため
の様々な技術が提案され、活発に開発が進められてい
る。このような従来より開発されている電気自動車に
は、例えば図６に示すようなシリーズ式ハイブリッド電
気自動車がある。

【０００４】この図６に示す電気自動車は、電気エネル
ギを蓄えるバッテリ１と、図示しない運転席のアクセル
ペダル及びブレーキペダルの操作量に応じて、バッテリ
１からの電気エネルギの出力を制御して、駆動力や回生
ブレーキ等を制御するモータコントローラ１０２と、駆
動輪１０４に回転軸を直結されて、その回転により駆動
力を発生させるモータ１０３と、発電機１０５と、発電
機１０５を駆動するエンジン１０６と、発電機１０５及
びエンジン１０６を制御する発電機／エンジンコントロ
ーラ１０７とをそなえている。

【０００５】このような構成により、モータ１０３がバ
ッテリ１より電力供給されて回転することにより、直結
された駆動輪１０４が駆動され、車両が走行する。ま
た、バッテリ１の残存容量が減少すると、発電機／エン
ジンコントローラ１０７の制御によりエンジン１０６が
始動して、このエンジン１０６により発電機１０５が駆
動される。発電機１０５では、このエンジン１０６の駆
動エネルギを受けて発電が行なわれ、バッテリ１に送給
されて充電される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来より開
発されている電気自動車は、発電機出力電圧値が一定値
であるため、車両の走行状態や、外気温度によりバッテ
リ温度が変化した場合にバッテリ端子電圧が変化（低温
になるほど高電圧になる）し、充電電力量が変化て、適
度な充電が不可能になるという課題がある。

【０００７】すなわち、図２はバッテリ１と後述する発
電機６との接続状態を、バッテリ１の内部抵抗を考慮し
て示した等価回路であり、この図２において、Ｒ₀はバ
ッテリ１の内部抵抗（Ω）であり、Ｖ₀は内部起電力
（Ｖ）であり、Ｖ_Tは端子電圧（Ｖ）であり、Ｉ_Cは充
電電流（Ａ）である。この図２に示す等価回路におい
て、以下の式（１）が成り立つ。

【０００８】Ｖ_T＝Ｖ₀＋Ｒ₀・Ｉ_C ・・・（１）ここで、Ｒ₀・Ｉ_Cは、内部抵抗Ｒ₀による逆起電力で
ある。また、一般に抵抗Ｒは温度が低い程大きくなり、
温度が高い程小さくなる特性があり、内部抵抗Ｒ₀も当
然同様の特性がある。例えば、図３はＮｉ−Ｃｄバッテ
リ１の温度に対する出力電圧値の関係を示すもので、こ
の図３に示すグラフにおいて、上の直線が充電電流Ｉ_C
がＩ_C＝２ｍＡ／Ａｈの場合であって、下の直線がＩ_C
＝１ｍＡ／Ａｈの場合のものである。

【０００９】この図３に示すように、バッテリ１は、Ｉ
_C＝２ｍＡ／Ａｈの場合やＩ_C＝１ｍＡ／Ａｈの場合の
どちらの場合も、充電電流を一定とすると、温度が高く
なるほど、出力電圧値は下がるようになっている。上式
（１）において、内部起電力Ｖ₀は一定であって、内部
抵抗Ｒ₀が温度によって異なるものであるため、低温の
ときは逆起電力Ｒ₀Ｉ_Cも大きくなり、端子電圧Ｖ_Tも
高くなる。このように端子電圧Ｖ_Tが変化するのに対し
て発電機６の出力電圧値が一定であっては、充電電力量
が変化してしまうのである。

【００１０】なお、バッテリ液の温度に基づいて制御を
行なうような装置としては、例えば特開昭５５−１１３
２７７号公報や実開昭６０−８４９０１号公報で開示さ
れたものがある。ここで、特開昭５５−１１３２７７号
公報のものは、バッテリ液の温度の異常を検出して、こ
れを告知させるものであり、実開昭６０−８４９０１号
公報のものは、バッテリから電動機（モータ）に対して
電力を供給するにあたって、バッテリからの供給電流値
に影響を及ぼすバッテリ液の温度に着目して、バッテリ
液の温度が所定値以上の場合に、モータに供給する電流
値を制限して、バッテリの劣化を防止しようとするもの
である。

【００１１】しかしながら、上記のいずれの提案も、バ
ッテリ液の温度に着目してはいるものの、発電機による
バッテリの充電は考慮されておらず、上述の課題を解決
しうるものではない。本発明は、このような課題に鑑み
創案されたもので、バッテリ液の温度に応じて、発電機
からバッテリに充電する電力を制御することにより、バ
ッテリ液の温度にかかわらず、バッテリへの適度な充電
を行なうことができるようにした、電気自動車を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の電気自動車は、バッテリと、該バッテリによ
り駆動されるモータと、ドライバの操作要求に応じて該
モータを制御する第１制御手段と、該バッテリへ電力を
充電しうる発電機装置とをそなえた電気自動車におい
て、該バッテリの温度を検出する温度検出手段と、該温
度検出手段からの検出情報に基づいて該発電機装置から
該バッテリへの出力電圧値を制御する第２制御手段とを
そなえたことを特徴としている。

【００１３】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
は、該第２制御手段が、該温度検出手段からの検出情報
に基づき、該バッテリの温度の上昇が検出されると、該
発電機装置から該バッテリへの出力電圧値を低下させる
ように制御することを特徴としている。さらに、請求項
３記載の本発明の電気自動車は、該第２制御手段が、該
温度検出手段からの検出情報に基づき、該バッテリの温
度上昇が検出されると、該発電機装置から該バッテリへ
の出力電圧値を上記温度上昇の変化量に応じて低下させ
るように制御することを特徴としている。

【００１４】また、請求項４記載の本発明の電気自動車
は、該第２制御手段が、該温度検出手段からの検出情報
に基づき、該バッテリの温度が所定温度まで上昇したこ
とが検出されると、該バッテリへの充電をしないように
制御することを特徴としている。さらに、請求項５記載
の本発明の電気自動車は、バッテリと、該バッテリによ
り駆動されるモータと、ドライバの操作要求に応じて該
モータを制御する第１制御手段と、該バッテリへ電力を
充電しうる発電機装置とをそなえた電気自動車におい
て、該バッテリの温度を検出する温度検出手段と、該温
度検出手段からの検出情報に基づき、該バッテリの温度
上昇が検出されると、該発電機装置から該バッテリへの
出力電圧値を上記温度上昇の変化量に応じて低下させる
ように制御するとともに、該バッテリの温度が所定温度
まで上昇したことが検出されると、該バッテリへの充電
をしないように制御する第２制御手段とをそなえて構成
されたことを特徴としている。

【００１５】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の電気自動車で
は、モータは、バッテリにより駆動されるが、このモー
タは、ドライバの操作要求に応じて、第１制御手段によ
り制御される。また、バッテリは発電機装置より充電さ
れるが、この発電機装置による充電は、バッテリの温度
を検出する温度検出手段からの温度検出情報に基づい
て、第２制御手段により制御されている。

【００１６】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
は、該第２制御手段が、該温度検出手段からの検出情報
に基づき、該バッテリの温度の上昇が検出されると、該
発電機装置から該バッテリへの出力電圧値を低下させる
ように制御する。さらに、請求項３記載の本発明の電気
自動車は、該第２制御手段が、該温度検出手段からの検
出情報に基づき、該バッテリの温度上昇が検出される
と、該発電機装置から該バッテリへの出力電圧値を上記
温度上昇の変化量に応じて低下させるように制御する。

【００１７】また、請求項４記載の本発明の電気自動車
は、該第２制御手段が、該温度検出手段からの検出情報
に基づき、該バッテリの温度が所定温度まで上昇したこ
とが検出されると、該バッテリへの充電をしないように
制御する。さらに、請求項５記載の本発明の電気自動車
では、モータは、バッテリにより駆動されるが、このモ
ータは、ドライバの操作要求に応じて、第１制御手段に
より制御される。また、バッテリは発電機装置より充電
されるが、この発電機装置による充電は、バッテリの温
度を検出する温度検出手段からの温度検出情報に基づい
て、第２制御手段により制御されている。

【００１８】即ち、該第２制御手段が、該温度検出手段
からの検出情報に基づき、該バッテリの温度上昇が検出
されると、該発電機装置から該バッテリへの出力電圧値
を上記温度上昇の変化量に応じて低下させるように制御
するとともに、該バッテリの温度が所定温度まで上昇し
たことが検出されると、該バッテリへの充電をしないよ
うに制御する。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の一実施例にかかる電気自動車を示
す図であるが、この図１において、１はバッテリであ
り、このバッテリ１は電気エネルギとしての電圧を、モ
ータ３に与えるためのものであって、このバッテリ１に
は、その温度を検出する温度検出手段としての温度セン
サ２が設けられている。

【００２０】また、３はモータであり、このモータ３
は、バッテリ１から供給される電力を受けて、回転力を
発生させて、その回転軸に接続されている駆動輪４を駆
動させるものである。また、第１制御手段としてのモー
タコントローラ５は、バッテリ１とモータ３との間に介
設されており、モータ３にドライバの操作要求に応じた
所定の駆動力を発生させるべく、供給する電力量を制御
するものである。

【００２１】さらに、９は発電機装置であって、この発
電機装置９は発電機６とエンジン７とをそなえている。
発電機６は、エンジン７からの駆動エネルギをエネルギ
源として発電するものであって、これら発電機６及びエ
ンジン７は、第２制御手段としての発電機／エンジンコ
ントローラ８により、温度センサ２からの温度検出情報
に基づいて制御するようになっている。

【００２２】この発電機／エンジンコントローラ８で
は、発電機６からの発電電圧が、前述のバッテリ端子電
圧Ｖ_Tとほぼ等しくなるようにして、充電電流を一定と
して充電できるように、発電機出力電圧を、図３の特性
を考慮して、温度センサ２からの温度検出情報に基づき
ながら、例えば図４に示すような特性で設定するように
なっている。

【００２３】即ち、この図４に示すように、温度センサ
２からのバッテリ温度が、発電機６による充電ができる
限界のバッテリ温度である最大充電温度許容値（Ａ点）
を越えない温度領域においては、発電機６からの出力電
圧値を、バッテリ温度変化に応じて変化させるようにな
っている一方で、最大充電温度許容値を越える温度領域
においては、充電を行なうとバッテリ１の負担が大きい
ので、発電機６による充電は行なわずにバッテリ１を保
護することが望ましいので、発電機出力電圧は０Ｖとな
っている。

【００２４】例えば、バッテリ温度が２５°Ｃである場
合を基準とすれば、上記のバッテリ温度変化に応じた発
電機６からの出力電圧値の変化は、式（２）に示すよう
になっている。１５（Ｖ）−５０（ｍＶ／°Ｃ）×（Ｔ−２５）°Ｃ・・・（２）ここで、Ｔはバッテリ温度である。

【００２５】本発明の一実施例にかかる電気自動車は、
上述のように構成されているが、以下に、発電機６によ
る電力の供給要領を図５に示すフローチャートを用いて
説明する。まず、この図５におけるステップＳ１で、発
電走行中か否かが判断される。一般に、バッテリ１に十
分な残存要領があれば、発電機６による発電は行なわず
に、バッテリ１に充電された電力で走行するので、発電
機／エンジンコントローラ８による発電機６の制御は行
なわれない。この場合は、発電走行制御が開始されるの
を待つ。

【００２６】一方、発電走行制御中である場合は、ステ
ップＳ２で、発電機／エンジンコントローラ８は、バッ
テリ１にそなえている温度センサ２からのバッテリ１の
温度検出情報を入力され、このバッテリ１の温度が最大
充電温度許容値との大小関係を判定する。ここで、バッ
テリ１の温度が最大充電温度許容値よりも小さい場合
は、発電機６による充電ができる範囲内のバッテリ温度
である。この場合は、ステップＳ３で、この発電機／エ
ンジンコントローラ８では、発電機６からのバッテリ１
に対して充電されるべき所定の出力電圧値を、例えば式
（２）に示すような計算式により決定する。

【００２７】これにより、発電機６及びエンジン７で
は、発電機／エンジンコントローラ８からの制御信号を
受けて、エンジン７にて発生される駆動エネルギをエネ
ルギ源として、所定の電力を発電し、発電機出力電圧を
バッテリ１に出力することにより充電が行なわれる。た
だし、ステップＳ２で、バッテリ１の温度が最大充電温
度許容値よりも大きい場合は、充電を行なうとバッテリ
１の負担が大きいので、発電機６による充電は行なわず
にバッテリ１を保護することが望ましいので、ステップ
Ｓ４で、発電機／エンジンコントローラ８からの制御信
号を受けて、発電機６による発電が停止され、バッテリ
１の充電は行なわれない。

【００２８】従って、本発明の電気自動車によれば、バ
ッテリ１の温度が、最大充電温度許容値の範囲内の温度
領域にある場合は、バッテリ１の温度に応じた適度な充
電を可能ならしめるとともに、最大充電温度許容値より
も大きい温度領域にある場合は、バッテリ１の保護のた
めに発電機６による充電を停止させること通じて、バッ
テリ１の温度に応じて、発電機からバッテリに充電する
ための発電機出力電圧を制御することができ、バッテリ
１の信頼性を保全することができる利点がある。

【００２９】なお、本実施例においては、バッテリ１の
温度変化に応じた発電機６の出力電圧値の変化は、式
（２）による計算処理で決定されていたが、本発明の電
気自動車によれば、バッテリ１の温度に対応した出力電
圧データが格納されているもの（マップ）を用いて、こ
れを参照することにより、発電機６の出力電圧値を決定
してもよい。

【００３０】なお、本実施例においては、発電機６で発
電を行なうために利用するエネルギは、エンジン７から
の駆動エネルギを用いていたが、本発明の電気自動車に
よれば、風力，太陽エネルギ等の、その他のエネルギ源
を用いて発電してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の電気自動車によれば、バッテリと、該バッテリに
より駆動されるモータと、ドライバの操作要求に応じて
該モータを制御する第１制御手段と、該バッテリへ電力
を充電しうる発電機とをそなえた電気自動車において、
該バッテリの温度を検出する温度検出手段と、該温度検
出手段からの検出情報に基づいて該発電機から該バッテ
リへの出力を制御する第２制御手段とをそなえたことに
より、バッテリ液の温度に応じて、発電機からバッテリ
に充電する電力を制御することにより、バッテリ液の温
度にかかわらず、バッテリへの適度な充電を行なうため
の制御が可能となる利点がある。

【００３２】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
によれば、該第２制御手段が、該温度検出手段からの検
出情報に基づき、該バッテリの温度の上昇が検出される
と、該発電機装置から該バッテリへの出力電圧値を低下
させるように制御することにより、バッテリの温度に応
じた、適度な充電を行なうことができる利点がある。さ
らに、請求項３記載の本発明の電気自動車によれば、該
第２制御手段が、該温度検出手段からの検出情報に基づ
き、該バッテリの温度上昇が検出されると、該発電機装
置から該バッテリへの出力電圧値を上記温度上昇の変化
量に応じて低下させるように制御することにより、バッ
テリの温度に応じた適度な充電を行なえるとともに、バ
ッテリを保護できる利点がある。

【００３３】また、請求項４記載の本発明の電気自動車
によれば、該第２制御手段が、該温度検出手段からの検
出情報に基づき、該バッテリの温度が所定温度まで上昇
したことが検出されると、該バッテリへの充電をしない
ように制御することにより、バッテリを保護し、信頼性
を保全することができる利点がある。さらに、請求項５
記載の本発明の電気自動車によれば、バッテリと、該バ
ッテリにより駆動されるモータと、ドライバの操作要求
に応じて該モータを制御する第１制御手段と、該バッテ
リへ電力を充電しうる発電機装置とをそなえた電気自動
車において、該バッテリの温度を検出する温度検出手段
と、該温度検出手段からの検出情報に基づき、該バッテ
リの温度上昇が検出されると、該発電機装置から該バッ
テリへの出力電圧値を上記温度上昇の変化量に応じて低
下させるように制御するとともに、該バッテリの温度が
所定温度まで上昇したことが検出されると、該バッテリ
への充電をしないように制御する第２制御手段とをそな
えたことにより、バッテリの保護あるいは信頼性の保全
を考慮にいれた、適度な充電を行なうことができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる電気自動車を示す図
である。

【図２】バッテリと発電機との接続状態を示す等価回路
である。

【図３】バッテリの温度に対する出力電圧値の関係を示
す図である。

【図４】本発明の一実施例にかかる発電機／エンジンコ
ントローラにて設定される発電機出力電圧を示す図であ
る。

【図５】本発明の一実施例にかかる電気自動車の発電機
による電力の供給要領を示すフローチャートである。

【図６】従来例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１バッテリ２温度センサ（温度検出手段）３モータ４駆動輪５モータコンローラ（第１制御手段）６発電機７エンジン８発電機／エンジンコントローラ（第２制御手段）９発電機装置１０２モータコントローラ１０３モータ１０４駆動輪１０５発電機１０６エンジン１０７発電機／エンジンコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川村伸之東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者加藤正朗東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッテリと、該バッテリにより駆動され
るモータと、ドライバの操作要求に応じて該モータを制
御する第１制御手段と、該バッテリへ電力を充電しうる
発電機装置とをそなえた電気自動車において、該バッテリの温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段からの検出情報に基づいて該発電機装置
から該バッテリへの出力電圧を制御する第２制御手段と
をそなえていることを特徴とする、電気自動車。
【請求項２】該第２制御手段が、該温度検出手段から
の検出情報に基づき、該バッテリの温度の上昇が検出さ
れると、該発電機装置から該バッテリへの出力電圧値を
低下させるように制御することを特徴とする、請求項１
記載の電気自動車。
【請求項３】該第２制御手段が、該温度検出手段から
の検出情報に基づき、該バッテリの温度上昇が検出され
ると、該発電機装置から該バッテリへの出力電圧値を上
記温度上昇の変化量に応じて低下させるように制御する
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の電気自動
車。
【請求項４】該第２制御手段が、該温度検出手段から
の検出情報に基づき、該バッテリの温度が所定温度まで
上昇したことが検出されると、該バッテリへの充電をし
ないように制御することを特徴とする、請求項１〜３の
いずれかに記載の電気自動車。
【請求項５】バッテリと、該バッテリにより駆動され
るモータと、ドライバの操作要求に応じて該モータを制
御する第１制御手段と、該バッテリへ電力を充電しうる
発電機装置とをそなえた電気自動車において、該バッテリの温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段からの検出情報に基づき、該バッテリの
温度上昇が検出されると、該発電機装置から該バッテリ
への出力電圧値を上記温度上昇の変化量に応じて低下さ
せるように制御するとともに、該バッテリの温度が所定
温度まで上昇したことが検出されると、該バッテリへの
充電をしないように制御する第２制御手段とをそなえて
構成されたことを特徴とする、電気自動車。