JPH08140282A - 組電池の充電制御装置 - Google Patents
組電池の充電制御装置Info
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- JPH08140282A JPH08140282A JP27342294A JP27342294A JPH08140282A JP H08140282 A JPH08140282 A JP H08140282A JP 27342294 A JP27342294 A JP 27342294A JP 27342294 A JP27342294 A JP 27342294A JP H08140282 A JPH08140282 A JP H08140282A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 送風冷却されながら充電される組電池につい
て温度上昇の検出を正確に行って、安定した満充電を行
うことのできる組電池の充電装置を提供する。 【構成】 電池温度センサの出力及び空気温度センサの
出力に基づいて電池温度及び空気温度を計測し、電池温
度の単位時間あたりの変化量に電池温度と空気温度の差
に基づく補正量を加えて電池温度の変化率を求め、その
変化率が所定値を超えたとき組電池の充電を制御するよ
うに構成した。
て温度上昇の検出を正確に行って、安定した満充電を行
うことのできる組電池の充電装置を提供する。 【構成】 電池温度センサの出力及び空気温度センサの
出力に基づいて電池温度及び空気温度を計測し、電池温
度の単位時間あたりの変化量に電池温度と空気温度の差
に基づく補正量を加えて電池温度の変化率を求め、その
変化率が所定値を超えたとき組電池の充電を制御するよ
うに構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形ニッケル・水素
蓄電池等の集合体からなる組電池形態の、特に電気自動
車等の移動体に搭載される蓄電池について、その充電を
制御する装置に関する。
蓄電池等の集合体からなる組電池形態の、特に電気自動
車等の移動体に搭載される蓄電池について、その充電を
制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ニッケル・カドミウム蓄電池に代
表される２次電池についてその充電を制御するには、蓄
電池の電圧が充電に伴って上昇し、満充電になるとピー
ク値に達した後低下する性質を有していることに着目
し、このピーク値からの所定量の電圧低下（いわゆる−
ΔＶ）を検出して充電を停止する等の制御を行ってい
た。一方、近年になってニッケル・カドミウム蓄電池等
よりもはるかに高容量な密閉型ニッケル・水素蓄電池が
注目されるようになって来た。この密閉型ニッケル・水
素蓄電池は、充電がほぼ完了する時期に電池温度が急激
に上昇するという顕著な特性がある。従って、電池温度
の急激な上昇変化を検出して充電を停止に導くように制
御することが有力な制御方法である。例えば特開平５−
１１１１８５号公報には、急激な温度上昇変化を検出す
ることによって充電末期に達したと判断する充電制御装
置が示されている。
表される２次電池についてその充電を制御するには、蓄
電池の電圧が充電に伴って上昇し、満充電になるとピー
ク値に達した後低下する性質を有していることに着目
し、このピーク値からの所定量の電圧低下（いわゆる−
ΔＶ）を検出して充電を停止する等の制御を行ってい
た。一方、近年になってニッケル・カドミウム蓄電池等
よりもはるかに高容量な密閉型ニッケル・水素蓄電池が
注目されるようになって来た。この密閉型ニッケル・水
素蓄電池は、充電がほぼ完了する時期に電池温度が急激
に上昇するという顕著な特性がある。従って、電池温度
の急激な上昇変化を検出して充電を停止に導くように制
御することが有力な制御方法である。例えば特開平５−
１１１１８５号公報には、急激な温度上昇変化を検出す
ることによって充電末期に達したと判断する充電制御装
置が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】密閉型ニッケル・水素
蓄電池は、エネルギー密度、出力密度、サイクル寿命等
の基本特性に優れているため、電気自動車等の移動体用
電源として実用化への開発がすすんでいる。電気自動車
用として用いられる場合、所定の出力を得るためには電
池容量が５０〜１２０Ａｈで且つ１００〜３５０Ｖ程度
の総電圧が必要となる。ニッケル・水素電池は実用上の
最小単位である１セルの出力電圧が１．２Ｖ程度である
ため、多数のセルを直列接続して所要の総電圧を得る。
例えば、１０セルを直列接続して１モジュールとし、こ
れを２４モジュール直列接続すれば２４０セルの組電池
となり、総電圧２８８Ｖが得られる。かかる多数のセル
の集合体を電気自動車等にコンパクトに搭載するために
は、必然的にできるだけ密集して配置しなければならな
い。しかし、隙間無くセルを詰込んだのでは放熱特性が
悪くなる。そこで、セル容器の外部にリブ（突起部）を
設ける等の工夫をし、セル同士を当接させつつもその間
に通風可能な構成としている。
蓄電池は、エネルギー密度、出力密度、サイクル寿命等
の基本特性に優れているため、電気自動車等の移動体用
電源として実用化への開発がすすんでいる。電気自動車
用として用いられる場合、所定の出力を得るためには電
池容量が５０〜１２０Ａｈで且つ１００〜３５０Ｖ程度
の総電圧が必要となる。ニッケル・水素電池は実用上の
最小単位である１セルの出力電圧が１．２Ｖ程度である
ため、多数のセルを直列接続して所要の総電圧を得る。
例えば、１０セルを直列接続して１モジュールとし、こ
れを２４モジュール直列接続すれば２４０セルの組電池
となり、総電圧２８８Ｖが得られる。かかる多数のセル
の集合体を電気自動車等にコンパクトに搭載するために
は、必然的にできるだけ密集して配置しなければならな
い。しかし、隙間無くセルを詰込んだのでは放熱特性が
悪くなる。そこで、セル容器の外部にリブ（突起部）を
設ける等の工夫をし、セル同士を当接させつつもその間
に通風可能な構成としている。
【０００４】図１４は、電気自動車に搭載される組電池
１の強制冷却装置の基本的構成を示す略図である。図に
於て、組電池１は容器１１内の隔壁１１ａ及び１１ｂに
よって仕切られる空間の連通部分に設けられる。吸気フ
ァン１２によって容器１１内に取入れられた空気は組電
池１の内部のセル間及びモジュール間の隙間をすりぬけ
るようにして排気ファン１３により容器１１外に排気さ
れる。こうして、組電池１の強制冷却が行われる。さ
て、このように配置された組電池１を充電するにあたっ
て、冷却用の送風量を一定に保った状態にて前述のよう
な電池温度の上昇変化の検出によって充電制御を行おう
としても、そのような上昇変化を正確に検出をすること
は容易ではない。これは、冷却用の空気温度と電池温度
との差によって電池の冷却速度が変化するからである。
このように、極めて多数の単電池（セル）を密集配置し
た組電池という特殊性のある蓄電池については、送風冷
却を必要とするため、電池温度の上昇変化のみを捉えて
も、適切な充電制御をすることは困難であった。充電制
御が不適切になると、充電不足による電池性能の低下を
招いたり、また充電停止の遅れにより発熱が大きくなっ
てセルの内圧が上昇し、破裂等の危険を生じるという問
題点があった。
１の強制冷却装置の基本的構成を示す略図である。図に
於て、組電池１は容器１１内の隔壁１１ａ及び１１ｂに
よって仕切られる空間の連通部分に設けられる。吸気フ
ァン１２によって容器１１内に取入れられた空気は組電
池１の内部のセル間及びモジュール間の隙間をすりぬけ
るようにして排気ファン１３により容器１１外に排気さ
れる。こうして、組電池１の強制冷却が行われる。さ
て、このように配置された組電池１を充電するにあたっ
て、冷却用の送風量を一定に保った状態にて前述のよう
な電池温度の上昇変化の検出によって充電制御を行おう
としても、そのような上昇変化を正確に検出をすること
は容易ではない。これは、冷却用の空気温度と電池温度
との差によって電池の冷却速度が変化するからである。
このように、極めて多数の単電池（セル）を密集配置し
た組電池という特殊性のある蓄電池については、送風冷
却を必要とするため、電池温度の上昇変化のみを捉えて
も、適切な充電制御をすることは困難であった。充電制
御が不適切になると、充電不足による電池性能の低下を
招いたり、また充電停止の遅れにより発熱が大きくなっ
てセルの内圧が上昇し、破裂等の危険を生じるという問
題点があった。
【０００５】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、送風冷却されながら充電される組
電池について温度上昇の検出を正確に行って、安定した
満充電を行うことのできる組電池の充電装置を提供する
ことを目的とする。
めになされたもので、送風冷却されながら充電される組
電池について温度上昇の検出を正確に行って、安定した
満充電を行うことのできる組電池の充電装置を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による組電池の充
電制御装置は、送風冷却をしつつ充電をされるべき複数
のモジュール電池の直列集合体からなる組電池のための
充電制御装置であって、モジュール電池内の少なくとも
１つの電池温度を検出する電池温度センサと、モジュー
ル電池外の空気温度を検出する空気温度センサと、電池
温度センサの出力及び空気温度センサの出力に基づいて
電池温度及び空気温度を計測する温度計測手段と、電池
温度の単位時間あたりの変化量に電池温度と空気温度の
差に基づく補正量を加えて電池温度の変化率を求める補
正手段と、変化率が所定値を超えたとき組電池の充電を
制御する出力を生じる変化率判断手段とを備えたもので
ある。
電制御装置は、送風冷却をしつつ充電をされるべき複数
のモジュール電池の直列集合体からなる組電池のための
充電制御装置であって、モジュール電池内の少なくとも
１つの電池温度を検出する電池温度センサと、モジュー
ル電池外の空気温度を検出する空気温度センサと、電池
温度センサの出力及び空気温度センサの出力に基づいて
電池温度及び空気温度を計測する温度計測手段と、電池
温度の単位時間あたりの変化量に電池温度と空気温度の
差に基づく補正量を加えて電池温度の変化率を求める補
正手段と、変化率が所定値を超えたとき組電池の充電を
制御する出力を生じる変化率判断手段とを備えたもので
ある。
【０００７】また、電池温度と空気温度との差について
の判断を行なう温度差判断手段を設けた。
の判断を行なう温度差判断手段を設けた。
【０００８】また、空気温度の上限値についての判断を
行なう空気温度上限判断手段を設けた。
行なう空気温度上限判断手段を設けた。
【０００９】また、空気温度の単位時間あたりの変化量
についての判断を行なう空気温度変化判断手段を設け
た。
についての判断を行なう空気温度変化判断手段を設け
た。
【００１０】また、充電開始からの経過時間についての
判断を行なう経過時間判断手段を設けた。
判断を行なう経過時間判断手段を設けた。
【００１１】また、電池温度センサを組電池内の放熱の
良い部分と放熱の悪い部分とにそれぞれ設け、第１の電
池温度センサの出力又は第２の電池温度センサの出力の
いずれか一方及び空気温度センサの出力に基づいて電池
温度及び空気温度を計測する構成とし、空気温度に基づ
いて、温度計測に供されるべき第１の電池温度センサの
出力又は第２の電池温度センサの出力のいずれか一方を
選択的に出力するセンサ選択手段を設けた。
良い部分と放熱の悪い部分とにそれぞれ設け、第１の電
池温度センサの出力又は第２の電池温度センサの出力の
いずれか一方及び空気温度センサの出力に基づいて電池
温度及び空気温度を計測する構成とし、空気温度に基づ
いて、温度計測に供されるべき第１の電池温度センサの
出力又は第２の電池温度センサの出力のいずれか一方を
選択的に出力するセンサ選択手段を設けた。
【００１２】
【作用】本発明による組電池の充電制御装置は、電池温
度センサの出力及び空気温度センサの出力に基づいて電
池温度及び空気温度を計測し、電池温度の単位時間あた
りの変化量に電池温度と空気温度の差に基づく補正量を
加えて電池温度の変化率を求め、変化率が所定値を超え
たとき組電池の充電を制御する
度センサの出力及び空気温度センサの出力に基づいて電
池温度及び空気温度を計測し、電池温度の単位時間あた
りの変化量に電池温度と空気温度の差に基づく補正量を
加えて電池温度の変化率を求め、変化率が所定値を超え
たとき組電池の充電を制御する
【００１３】また、電池温度と空気温度との差の絶対値
が所定の値より大きいとき充電を停止させる。
が所定の値より大きいとき充電を停止させる。
【００１４】また、空気温度が所定の値以上であるとき
充電を停止させる。
充電を停止させる。
【００１５】また、空気温度の単位時間あたりの変化量
が所定値より大きいときには電池温度の変化率について
の判断をさせず、従ってそれによる充電制御を行なわせ
ない。
が所定値より大きいときには電池温度の変化率について
の判断をさせず、従ってそれによる充電制御を行なわせ
ない。
【００１６】また、充電開始からの経過時間が所定の時
間に達するまでの間は電池温度の変化率についての判断
を行なわない。
間に達するまでの間は電池温度の変化率についての判断
を行なわない。
【００１７】また、センサ選択手段により空気温度の高
低に応じて、温度計測に供されるべき第１の電池温度セ
ンサの出力又は第２の電池温度センサの出力のいずれか
一方を選択する。
低に応じて、温度計測に供されるべき第１の電池温度セ
ンサの出力又は第２の電池温度センサの出力のいずれか
一方を選択する。
【００１８】
（実施例１）図１は、電気自動車等の移動体に搭載され
る、密閉型ニッケル・水素蓄電池の集合体からなる蓄電
池の内部回路図である。この（組）電池１は複数（本実
施例では例えば２４個とする）のモジュール１０１、１
０２、１０３、．．．、及び１２４を直列接続して成る
組電池であり、各モジュールはさらに複数（通常１０
個）のセルの直列接続体により構成されている。図２は
図１に示した組電池１の充電制御装置を示す回路図であ
る。組電池１の両端には充電装置３、及びスイッチ５と
負荷６との直列体が接続されている。負荷６は電気自動
車等におけるモータ等である。通常の走行状態において
はスイッチ５が閉路され負荷に電流が供給される。充電
時にはスイッチ５を開いて負荷を切り離し、充電装置３
によりＤＣ充電電圧を印加する。充電装置のプラグ４
は、例えばＡＣ２００Ｖの電源に接続される。充電装置
３は制御回路２からの信号を受けて充電を制御する。制
御回路２は、組電池１からの温度情報信号を受ける。図
示の構成では特定のモジュール１０２から信号を受けて
いるが、これは便宜上そのように例示したものであり、
実際にはモジュール１０１〜１２４のいずれか１つまた
は２つ以上から信号を受ける構成が可能である。
る、密閉型ニッケル・水素蓄電池の集合体からなる蓄電
池の内部回路図である。この（組）電池１は複数（本実
施例では例えば２４個とする）のモジュール１０１、１
０２、１０３、．．．、及び１２４を直列接続して成る
組電池であり、各モジュールはさらに複数（通常１０
個）のセルの直列接続体により構成されている。図２は
図１に示した組電池１の充電制御装置を示す回路図であ
る。組電池１の両端には充電装置３、及びスイッチ５と
負荷６との直列体が接続されている。負荷６は電気自動
車等におけるモータ等である。通常の走行状態において
はスイッチ５が閉路され負荷に電流が供給される。充電
時にはスイッチ５を開いて負荷を切り離し、充電装置３
によりＤＣ充電電圧を印加する。充電装置のプラグ４
は、例えばＡＣ２００Ｖの電源に接続される。充電装置
３は制御回路２からの信号を受けて充電を制御する。制
御回路２は、組電池１からの温度情報信号を受ける。図
示の構成では特定のモジュール１０２から信号を受けて
いるが、これは便宜上そのように例示したものであり、
実際にはモジュール１０１〜１２４のいずれか１つまた
は２つ以上から信号を受ける構成が可能である。
【００１９】図３は、図２に概略構成を示した充電制御
装置の構成をさらに具体的に示した回路図である。図３
において、モジュール１０２の内部には電池温度センサ
７が設けられていて、その出力はオペアンプ２４を介し
て制御回路２内のＡ／Ｄ変換器２１に送られる。また、
空気温度センサ８はモジュール１０２の外部の近傍に設
けられていて、その出力は同様にオペアンプ２５を介し
てＡ／Ｄ変換器２１に送られる。オペアンプ２４及び２
５の各々の反転入力端子には基準電源２３から所定の電
圧が供給されている。Ａ／Ｄ変換器２１のディジタル出
力はＣＰＵ２２に送られ、ＣＰＵ２２の出力により充電
装置３が制御される。電池温度センサ７及び空気温度セ
ンサ８は例えばサーミスタ温度センサである。本実施例
では電池温度センサ７は特定の１セルに設けたが、必要
に応じて複数のセルにセンサを設けてＣＰＵ２２におい
てそれらの出力の最大値をとるか又は平均値をとる構成
にすることもできる。
装置の構成をさらに具体的に示した回路図である。図３
において、モジュール１０２の内部には電池温度センサ
７が設けられていて、その出力はオペアンプ２４を介し
て制御回路２内のＡ／Ｄ変換器２１に送られる。また、
空気温度センサ８はモジュール１０２の外部の近傍に設
けられていて、その出力は同様にオペアンプ２５を介し
てＡ／Ｄ変換器２１に送られる。オペアンプ２４及び２
５の各々の反転入力端子には基準電源２３から所定の電
圧が供給されている。Ａ／Ｄ変換器２１のディジタル出
力はＣＰＵ２２に送られ、ＣＰＵ２２の出力により充電
装置３が制御される。電池温度センサ７及び空気温度セ
ンサ８は例えばサーミスタ温度センサである。本実施例
では電池温度センサ７は特定の１セルに設けたが、必要
に応じて複数のセルにセンサを設けてＣＰＵ２２におい
てそれらの出力の最大値をとるか又は平均値をとる構成
にすることもできる。
【００２０】次に、上記実施例の動作について、図４の
フローチャートを参照しつつ説明する。まず、図２のス
イッチ５を開いて負荷６を切り離し、充電装置３を起動
させて充電を開始する。充電を開始すると、充電装置３
から５〜６ｋＷの定電力による充電電流が組電池１に供
給される。一方、図３において、電池温度センサ７及び
空気温度センサ８は常時電池温度及び空気温度を検出
し、それらの瞬時値を電圧として出力している。それら
の出力はＡ／Ｄ変換器２１を介してＣＰＵ２２に瞬時温
度データとして入力される。ここでＣＰＵ２２は、各瞬
時温度データを一定周期で読取り、その平均値をとって
電池温度データＴB及び空気温度データＴAとする（ステ
ップ１０１）。このステップ１０１における温度計測を
サブルーチンとして図５に詳しく示す。
フローチャートを参照しつつ説明する。まず、図２のス
イッチ５を開いて負荷６を切り離し、充電装置３を起動
させて充電を開始する。充電を開始すると、充電装置３
から５〜６ｋＷの定電力による充電電流が組電池１に供
給される。一方、図３において、電池温度センサ７及び
空気温度センサ８は常時電池温度及び空気温度を検出
し、それらの瞬時値を電圧として出力している。それら
の出力はＡ／Ｄ変換器２１を介してＣＰＵ２２に瞬時温
度データとして入力される。ここでＣＰＵ２２は、各瞬
時温度データを一定周期で読取り、その平均値をとって
電池温度データＴB及び空気温度データＴAとする（ステ
ップ１０１）。このステップ１０１における温度計測を
サブルーチンとして図５に詳しく示す。
【００２１】図５において、温度計測サブルーチンが開
始されると、ＣＰＵ２２（図３）は、まずステップ２０
１において空気温度の瞬時値データＴAi及び電池温度の
瞬時値データＴBiを読む。次に、ステップ２０２におい
て読み取った各値のデータを記憶する。次に、ステップ
２０３において、ｎ回分の読取データを既に記憶したか
どうかを判断する。ここでｎの数値は例えば６である。
最初はステップ２０２において初めてデータを記憶した
ところなのでまだ１回分のデータしかない。従って、ス
テップ２０６に進み、直前のデータ読取り（すなわちス
テップ２０１の実行）から所定時間経過したかどうかを
判断する。ここで所定時間とは例えば１０秒である。さ
て、ステップ２０６にて所定時間を経過するとステップ
２０１に戻り、再び空気温度の瞬時値データＴAi及び電
池温度の瞬時値データＴBiを読む。こうして、ステップ
２０１〜２０６を繰返し、ｎ回分のデータを収集する。
すなわち、上記の数値例でいえば、１０秒ごとに空気温
度の瞬時値データＴAi及び電池温度の瞬時値データＴBi
を読み、１分経過時点において計６回分の各データを収
集したことを意味する。次に、ステップ２０４に進む。
ステップ２０４では既に記憶している空気温度データＴ
A及び電池温度データＴBをそれぞれの前回値データＴA'
及びＴB'として保存する。但し、最初は記憶しているデ
ータが無いのでそれぞれ０となる。そしてステップ２０
５において、新規に空気温度データＴA及び電池温度デ
ータＴBを求める。ここで、空気温度データＴA及び電池
温度データＴBはそれぞれ収集したｎ回分の瞬時値デー
タＴA及びＴBの平均値として求められる。こうして最新
の空気温度データＴA及び電池温度データＴBを求めたあ
と、メインルーチン（図４）に戻る。
始されると、ＣＰＵ２２（図３）は、まずステップ２０
１において空気温度の瞬時値データＴAi及び電池温度の
瞬時値データＴBiを読む。次に、ステップ２０２におい
て読み取った各値のデータを記憶する。次に、ステップ
２０３において、ｎ回分の読取データを既に記憶したか
どうかを判断する。ここでｎの数値は例えば６である。
最初はステップ２０２において初めてデータを記憶した
ところなのでまだ１回分のデータしかない。従って、ス
テップ２０６に進み、直前のデータ読取り（すなわちス
テップ２０１の実行）から所定時間経過したかどうかを
判断する。ここで所定時間とは例えば１０秒である。さ
て、ステップ２０６にて所定時間を経過するとステップ
２０１に戻り、再び空気温度の瞬時値データＴAi及び電
池温度の瞬時値データＴBiを読む。こうして、ステップ
２０１〜２０６を繰返し、ｎ回分のデータを収集する。
すなわち、上記の数値例でいえば、１０秒ごとに空気温
度の瞬時値データＴAi及び電池温度の瞬時値データＴBi
を読み、１分経過時点において計６回分の各データを収
集したことを意味する。次に、ステップ２０４に進む。
ステップ２０４では既に記憶している空気温度データＴ
A及び電池温度データＴBをそれぞれの前回値データＴA'
及びＴB'として保存する。但し、最初は記憶しているデ
ータが無いのでそれぞれ０となる。そしてステップ２０
５において、新規に空気温度データＴA及び電池温度デ
ータＴBを求める。ここで、空気温度データＴA及び電池
温度データＴBはそれぞれ収集したｎ回分の瞬時値デー
タＴA及びＴBの平均値として求められる。こうして最新
の空気温度データＴA及び電池温度データＴBを求めたあ
と、メインルーチン（図４）に戻る。
【００２２】次に、図４のステップ１０２において、空
気温度データＴAと電池温度データＴBの差の絶対値が所
定値ΔＴ以下であるかどうか判断する。ΔＴの値を例え
ば２０であるとすれば、空気温度と電池温度の差の絶対
値が２０℃以内であるかどうかを判断することを意味す
る。そしてもし所定値ΔＴ以下でない場合は即刻充電装
置３（図３）に信号を送って充電を中止させる。その理
由は、このように電池温度と空気温度との間に非常に大
きな温度差があると、後述のステップ１０５における補
正の精度が悪くなるからである。補正の精度が悪くなる
と最適な充電制御が行なえなくなり、過充電や不足充電
の事態を生じるからである。
気温度データＴAと電池温度データＴBの差の絶対値が所
定値ΔＴ以下であるかどうか判断する。ΔＴの値を例え
ば２０であるとすれば、空気温度と電池温度の差の絶対
値が２０℃以内であるかどうかを判断することを意味す
る。そしてもし所定値ΔＴ以下でない場合は即刻充電装
置３（図３）に信号を送って充電を中止させる。その理
由は、このように電池温度と空気温度との間に非常に大
きな温度差があると、後述のステップ１０５における補
正の精度が悪くなるからである。補正の精度が悪くなる
と最適な充電制御が行なえなくなり、過充電や不足充電
の事態を生じるからである。
【００２３】次に、ステップ１０３において、空気温度
データＴAが５０より小さいかどうかを判断する。すな
わち、空気温度が５０℃より低いかどうかを判断するの
である。そして５０℃以上であれば即刻充電装置３（図
３）に信号を送って充電を中止させる。これは、空気温
度が５０℃以上にも達すると、後述のステップ１０５に
おける補正の精度が悪くなって最適な充電制御が行なえ
なくなるからである。次に、ステップ１０４において、
最新の空気温度データＴAと前回の空気温度データＴA'
との差の絶対値が０．３以下であるかどうかを判断す
る。すなわち、現在に至るまでの直前の１分間の６回測
定分の平均した空気温度が、さらにその前の１分間の同
様に平均した空気温度に対して、その変化分が０．３℃
以内に収っているかどうかを判断する。０．３℃以内で
なければ、ステップ１０１へ戻って再び温度計測を行な
う。これは、空気温度において１分間の温度変化が０．
３℃を超えるような急激な環境変化がある場合は、後述
のステップ１０５における補正の精度が悪くなって最適
な充電制御が行なえなくなるからである。０．３℃以内
に収っていればステップ１０５に進む。
データＴAが５０より小さいかどうかを判断する。すな
わち、空気温度が５０℃より低いかどうかを判断するの
である。そして５０℃以上であれば即刻充電装置３（図
３）に信号を送って充電を中止させる。これは、空気温
度が５０℃以上にも達すると、後述のステップ１０５に
おける補正の精度が悪くなって最適な充電制御が行なえ
なくなるからである。次に、ステップ１０４において、
最新の空気温度データＴAと前回の空気温度データＴA'
との差の絶対値が０．３以下であるかどうかを判断す
る。すなわち、現在に至るまでの直前の１分間の６回測
定分の平均した空気温度が、さらにその前の１分間の同
様に平均した空気温度に対して、その変化分が０．３℃
以内に収っているかどうかを判断する。０．３℃以内で
なければ、ステップ１０１へ戻って再び温度計測を行な
う。これは、空気温度において１分間の温度変化が０．
３℃を超えるような急激な環境変化がある場合は、後述
のステップ１０５における補正の精度が悪くなって最適
な充電制御が行なえなくなるからである。０．３℃以内
に収っていればステップ１０５に進む。
【００２４】次に、ステップ１０５において、電池温度
の時間微分値（電池温度の変化率）であるｄＴ／ｄｔを
求める。このｄＴ／ｄｔは、以下の式（１）に示すよう
に、電池温度データの１分あたりの変化である（ＴB−
ＴB'）をそのまま適用するのではなく、それに所定の補
正量の付加演算を施して得られる。 ｄＴ／ｄｔ＝（ＴB−ＴB'）＋（ＴB−ＴA）×Ｋｒ ..... (1) ここで、（ＴB−ＴA）×Ｋｒが補正量である。Ｋｒは電
池の構造や材質に基づく固有の放熱定数である。この放
熱定数Ｋｒは以下のようにして予め求める。まずモジュ
ール１０１〜１２４（図２）と同一品のサンプルモジュ
ールを−２０℃に設定された恒温槽に６時間放置する。
その後、恒温層の設定温度を２０℃に変更する。そし
て、このときの電池温度の追随変化をレコーダ等に記録
すると図６のグラフに示すような温度上昇カーブが得ら
れる。そして任意の時刻ｔにおける温度上昇カーブ上の
点における恒温槽温度と電池温度との温度差Ｔｒ[度]及
び、電池温度の変化率ΔＴBr［度／分］より、その比Δ
ＴBr／Ｔｒ[度／度・分]を求める。すると、この比は時
刻ｔにかかわらずほぼ一定の値となる。そこでこの比を
放熱定数Ｋｒとして Ｋｒ＝ΔＴBr／Ｔｒ ..... (2) とする。
の時間微分値（電池温度の変化率）であるｄＴ／ｄｔを
求める。このｄＴ／ｄｔは、以下の式（１）に示すよう
に、電池温度データの１分あたりの変化である（ＴB−
ＴB'）をそのまま適用するのではなく、それに所定の補
正量の付加演算を施して得られる。 ｄＴ／ｄｔ＝（ＴB−ＴB'）＋（ＴB−ＴA）×Ｋｒ ..... (1) ここで、（ＴB−ＴA）×Ｋｒが補正量である。Ｋｒは電
池の構造や材質に基づく固有の放熱定数である。この放
熱定数Ｋｒは以下のようにして予め求める。まずモジュ
ール１０１〜１２４（図２）と同一品のサンプルモジュ
ールを−２０℃に設定された恒温槽に６時間放置する。
その後、恒温層の設定温度を２０℃に変更する。そし
て、このときの電池温度の追随変化をレコーダ等に記録
すると図６のグラフに示すような温度上昇カーブが得ら
れる。そして任意の時刻ｔにおける温度上昇カーブ上の
点における恒温槽温度と電池温度との温度差Ｔｒ[度]及
び、電池温度の変化率ΔＴBr［度／分］より、その比Δ
ＴBr／Ｔｒ[度／度・分]を求める。すると、この比は時
刻ｔにかかわらずほぼ一定の値となる。そこでこの比を
放熱定数Ｋｒとして Ｋｒ＝ΔＴBr／Ｔｒ ..... (2) とする。
【００２５】なお、前記の式（１）の右辺第２項の補正
量は、例えば電気自動車の走行直後に充電を行なう場合
等に電池温度と空気温度の差が大きくなることにより、
補正量が大きくなりすぎることが確認された。従って、
このような場合は適正な充電制御ができない。そこで、
図４のステップ１０２において説明したように、充電を
中止する。また、空気温度が５０℃以上になるような場
合にも補正量が不適正になることが確認された。従って
このような場合も適正な充電制御ができない。そこで、
図４のステップ１０３において説明したように、充電を
中止する。また、空気温度の１分間あたりの変化の絶対
値が０．３℃を超える場合にも補正量が不適正になるこ
とが確認された。従ってこのような場合も適正な充電制
御ができない。そこで、図４のステップ１０４において
説明したように、温度計測に戻り、空気温度の変化が
０．３℃以内になるのを待って次のステップ１０５へ進
むようにする。
量は、例えば電気自動車の走行直後に充電を行なう場合
等に電池温度と空気温度の差が大きくなることにより、
補正量が大きくなりすぎることが確認された。従って、
このような場合は適正な充電制御ができない。そこで、
図４のステップ１０２において説明したように、充電を
中止する。また、空気温度が５０℃以上になるような場
合にも補正量が不適正になることが確認された。従って
このような場合も適正な充電制御ができない。そこで、
図４のステップ１０３において説明したように、充電を
中止する。また、空気温度の１分間あたりの変化の絶対
値が０．３℃を超える場合にも補正量が不適正になるこ
とが確認された。従ってこのような場合も適正な充電制
御ができない。そこで、図４のステップ１０４において
説明したように、温度計測に戻り、空気温度の変化が
０．３℃以内になるのを待って次のステップ１０５へ進
むようにする。
【００２６】次に、ステップ１０６においてｄＴ／ｄｔ
値が０．３より大きいかどうかを判断し、大きくなけれ
ばステップ１０１に戻って温度計測を引き続き行なう。
ｄＴ／ｄｔ値が０．３より大きいならば、所定の充電制
御を行ない温度に基づく充電制御を終了する。所定の充
電制御とは、例えば、即座に充電を終了するか又はさら
に所定量の追充電を行なう段階に移行する等の種々の制
御を含む。
値が０．３より大きいかどうかを判断し、大きくなけれ
ばステップ１０１に戻って温度計測を引き続き行なう。
ｄＴ／ｄｔ値が０．３より大きいならば、所定の充電制
御を行ない温度に基づく充電制御を終了する。所定の充
電制御とは、例えば、即座に充電を終了するか又はさら
に所定量の追充電を行なう段階に移行する等の種々の制
御を含む。
【００２７】図７は、上記実施例における、ＣＰＵ内の
ソフトウェアを主体とした構成を、ハードウェアに置き
換えて示した充電制御装置である。図２及び図３に対応
する部分には同一符号を付してある。図７において、温
度計測手段２Ａは、電池温度センサ７及び空気温度セン
サ８からそれぞれの温度信号を受けて温度を計測する。
計測された各温度信号は温度差判断手段２Ｂ、空気温度
上限判断手段２Ｃ、空気温度変化判断手段２Ｄ及びｄＴ
／ｄｔ補正手段２Ｅに与えられる。温度差判断手段２Ｂ
及び空気温度上限判断手段２Ｃの少なくとも一方の判断
出力が充電を継続することについて否定的なものであれ
ば充電装置３に充電中止信号が送られる。温度差判断手
段２Ｂ、空気温度上限判断手段２Ｃ及び空気温度変化判
断手段２Ｄのすべての出力が所定の条件を満たしていれ
ばｄＴ／ｄｔ補正手段２Ｅに信号が送られ、ｄＴ／ｄｔ
補正手段２Ｅは温度計測手段２Ａの出力に基づいてｄＴ
／ｄｔの補正を行なう。補正されたｄＴ／ｄｔはｄＴ／
ｄｔ値判断手段２Ｅに送られ、所定値との比較に基いた
出力がなされる。ｄＴ／ｄｔ値判断手段２Ｅの出力によ
って充電装置３は充電を停止する。
ソフトウェアを主体とした構成を、ハードウェアに置き
換えて示した充電制御装置である。図２及び図３に対応
する部分には同一符号を付してある。図７において、温
度計測手段２Ａは、電池温度センサ７及び空気温度セン
サ８からそれぞれの温度信号を受けて温度を計測する。
計測された各温度信号は温度差判断手段２Ｂ、空気温度
上限判断手段２Ｃ、空気温度変化判断手段２Ｄ及びｄＴ
／ｄｔ補正手段２Ｅに与えられる。温度差判断手段２Ｂ
及び空気温度上限判断手段２Ｃの少なくとも一方の判断
出力が充電を継続することについて否定的なものであれ
ば充電装置３に充電中止信号が送られる。温度差判断手
段２Ｂ、空気温度上限判断手段２Ｃ及び空気温度変化判
断手段２Ｄのすべての出力が所定の条件を満たしていれ
ばｄＴ／ｄｔ補正手段２Ｅに信号が送られ、ｄＴ／ｄｔ
補正手段２Ｅは温度計測手段２Ａの出力に基づいてｄＴ
／ｄｔの補正を行なう。補正されたｄＴ／ｄｔはｄＴ／
ｄｔ値判断手段２Ｅに送られ、所定値との比較に基いた
出力がなされる。ｄＴ／ｄｔ値判断手段２Ｅの出力によ
って充電装置３は充電を停止する。
【００２８】（実施例２）次に、実施例２について説明
する。図８は充電中の組電池１（図２）のｄＴ／ｄｔ値
カーブを示すグラフである。通常、充放電のサイクル数
の少ない若い組電池の場合は、図８の実線に示すような
カーブを描いてｄＴ／ｄｔ値が変化する。すなわち、充
電初期から中期はｄＴ／ｄｔがあまり変化せず、充電末
期になって急速に変化する。ところが、サイクル数の大
きい組電池では図の点線に示すように、充電初期にｄＴ
／ｄｔ値が上昇してしばらくして下降するいわゆる初期
ピークが存在することが経験的にわかっている。上記実
施例１の構成においてはこのような初期ピークを充電末
期のｄＴ／ｄｔ値上昇と間違って検出する可能性があ
る。そこで、このような誤検出を防ぐことのできるよう
構成したのが本実施例である。
する。図８は充電中の組電池１（図２）のｄＴ／ｄｔ値
カーブを示すグラフである。通常、充放電のサイクル数
の少ない若い組電池の場合は、図８の実線に示すような
カーブを描いてｄＴ／ｄｔ値が変化する。すなわち、充
電初期から中期はｄＴ／ｄｔがあまり変化せず、充電末
期になって急速に変化する。ところが、サイクル数の大
きい組電池では図の点線に示すように、充電初期にｄＴ
／ｄｔ値が上昇してしばらくして下降するいわゆる初期
ピークが存在することが経験的にわかっている。上記実
施例１の構成においてはこのような初期ピークを充電末
期のｄＴ／ｄｔ値上昇と間違って検出する可能性があ
る。そこで、このような誤検出を防ぐことのできるよう
構成したのが本実施例である。
【００２９】本実施例は図１〜３及び図５に示す構成等
については実施例１と同一であるのでその説明は省略し
て実施例１と異なっている部分のみを説明する。図９は
本実施例におけるフローチャートである。図４のフロー
チャートと異なっているのはステップ１０３とステップ
１０４との間にステップ１０３Ａが挿入されたことであ
る。すなわち、図９のステップ１０３Ａにおいて、充電
開始からの時間が所定時間に達したかどうかの判断がな
される。ここで所定時間とは初期ピークが現れる図８の
時間Δｔに相当し、通常５〜３０分の間である。図９の
ステップ１０３Ａにおいて充電開始からの経過時間がこ
の所定時間に達していない場合はステップ１０１に戻り
温度計測を行なう、という動作を繰り返す。充電開始か
らの経過時間が所定時間に達したら、ステップ１０４へ
進むことができる。このように構成すれば、初期ピーク
の現れる可能性のある期間にはｄＴ／ｄｔ値の判断を行
なわないので、初期ピークを充電末期と間違えて充電を
終了するということは防止される。
については実施例１と同一であるのでその説明は省略し
て実施例１と異なっている部分のみを説明する。図９は
本実施例におけるフローチャートである。図４のフロー
チャートと異なっているのはステップ１０３とステップ
１０４との間にステップ１０３Ａが挿入されたことであ
る。すなわち、図９のステップ１０３Ａにおいて、充電
開始からの時間が所定時間に達したかどうかの判断がな
される。ここで所定時間とは初期ピークが現れる図８の
時間Δｔに相当し、通常５〜３０分の間である。図９の
ステップ１０３Ａにおいて充電開始からの経過時間がこ
の所定時間に達していない場合はステップ１０１に戻り
温度計測を行なう、という動作を繰り返す。充電開始か
らの経過時間が所定時間に達したら、ステップ１０４へ
進むことができる。このように構成すれば、初期ピーク
の現れる可能性のある期間にはｄＴ／ｄｔ値の判断を行
なわないので、初期ピークを充電末期と間違えて充電を
終了するということは防止される。
【００３０】図１０は、実施例２における、ＣＰＵ２２
内のソフトウェアを主体とした構成を、ハードウェアに
置き換えて示した充電制御装置である。図７との違いは
充電開始からの経過時間を判断する経過時間判断手段２
Ｇを設け、この出力をｄＴ／ｄｔ補正手段２Ｅを動作さ
せるためのＡＮＤ条件に加えていることである。
内のソフトウェアを主体とした構成を、ハードウェアに
置き換えて示した充電制御装置である。図７との違いは
充電開始からの経過時間を判断する経過時間判断手段２
Ｇを設け、この出力をｄＴ／ｄｔ補正手段２Ｅを動作さ
せるためのＡＮＤ条件に加えていることである。
【００３１】（実施例３）次に実施例３について説明す
る。本実施例３は実施例１の図１、２及び４に示す構成
等については実施例１と同一であるのでその説明は省略
して、第１の実施例と異なっている部分のみを説明す
る。図１１は本実施例の構成を示す回路図である。図１
２は本実施例における温度計測サブルーチンを示すフロ
ーチャートである。図１１において、モジュール１０２
の内部には電池温度センサ７Ｌが設けられていて、その
出力は制御回路２内のオペアンプ２４を介してＡ／Ｄ変
換器２１に送られる。また、空気温度センサ８はモジュ
ール１０２の外部の近傍に設けられていて、その出力は
同様にオペアンプ２５を介してＡ／Ｄ変換器２１に送ら
れる。さらに、他のモジュール１１２の内部に電池温度
センサ７Ｈが設けられていて、その出力は制御回路２内
のオペアンプ２６を介してＡ／Ｄ変換器２１に送られ
る。オペアンプ２４〜２６の各々の反転入力端子には基
準電源２３から所定の電圧が供給されている。
る。本実施例３は実施例１の図１、２及び４に示す構成
等については実施例１と同一であるのでその説明は省略
して、第１の実施例と異なっている部分のみを説明す
る。図１１は本実施例の構成を示す回路図である。図１
２は本実施例における温度計測サブルーチンを示すフロ
ーチャートである。図１１において、モジュール１０２
の内部には電池温度センサ７Ｌが設けられていて、その
出力は制御回路２内のオペアンプ２４を介してＡ／Ｄ変
換器２１に送られる。また、空気温度センサ８はモジュ
ール１０２の外部の近傍に設けられていて、その出力は
同様にオペアンプ２５を介してＡ／Ｄ変換器２１に送ら
れる。さらに、他のモジュール１１２の内部に電池温度
センサ７Ｈが設けられていて、その出力は制御回路２内
のオペアンプ２６を介してＡ／Ｄ変換器２１に送られ
る。オペアンプ２４〜２６の各々の反転入力端子には基
準電源２３から所定の電圧が供給されている。
【００３２】２箇所に電池温度センサを設けたのは、組
電池１（図２）内のモジュールの配置によって、放熱し
やすいモジュール（及びセル）と放熱しにくいモジュー
ル（及びセル）が存在することを考慮したためである。
例えば組電池１の中央部に配置されたモジュールは放熱
しにくく、さらにその中央部に設けられたセルは最も放
熱しにくい。反対に、周辺部に配置されたモジュールは
放熱しやすく、さらにその外側の端部に設けられたセル
は最も放熱しやすい。ここで、図１１においてモジュー
ル１０２は放熱しやすく、モジュール１１２は放熱しに
くいモジュールであるものとし、電池温度センサ７Ｌは
モジュール１０２中の最も放熱しやすいセルに、また、
電池温度センサ７Ｈはモジュール１１２中の最も放熱し
にくいセルに、それぞれ設けられているものとする。組
電池１の充電を行うとき、一般に空気温度が低温である
ときは最も放熱の良いセルの内圧が早く上昇し、逆に空
気温度が高温であるきは最も放熱の悪いセルの内圧が早
く上昇することがわかっている。従って内圧の過度の上
昇を防ぐためには空気温度が低温であれば最も放熱の良
いセルの温度を測定し、また、高温であれば最も放熱の
悪いセルの温度を測定するように選択することが好まし
い。本実施例はこの点に鑑みて構成されている。
電池１（図２）内のモジュールの配置によって、放熱し
やすいモジュール（及びセル）と放熱しにくいモジュー
ル（及びセル）が存在することを考慮したためである。
例えば組電池１の中央部に配置されたモジュールは放熱
しにくく、さらにその中央部に設けられたセルは最も放
熱しにくい。反対に、周辺部に配置されたモジュールは
放熱しやすく、さらにその外側の端部に設けられたセル
は最も放熱しやすい。ここで、図１１においてモジュー
ル１０２は放熱しやすく、モジュール１１２は放熱しに
くいモジュールであるものとし、電池温度センサ７Ｌは
モジュール１０２中の最も放熱しやすいセルに、また、
電池温度センサ７Ｈはモジュール１１２中の最も放熱し
にくいセルに、それぞれ設けられているものとする。組
電池１の充電を行うとき、一般に空気温度が低温である
ときは最も放熱の良いセルの内圧が早く上昇し、逆に空
気温度が高温であるきは最も放熱の悪いセルの内圧が早
く上昇することがわかっている。従って内圧の過度の上
昇を防ぐためには空気温度が低温であれば最も放熱の良
いセルの温度を測定し、また、高温であれば最も放熱の
悪いセルの温度を測定するように選択することが好まし
い。本実施例はこの点に鑑みて構成されている。
【００３３】次に、図１２のフローチャートに基づいて
本実施例の温度計測サブルーチンを説明する。メインル
ーチンについては図４に示すフローチャートと同一であ
る。図１２のステップ２０１において、ＣＰＵ２２（図
１１）は電池温度センサ７Ｌ及び７Ｈのいずれか１つの
出力から空気温度の瞬時値データＴAi及び電池温度の瞬
時値データＴBiを読む。例えば最初は必ず電池温度セン
サ７Ｌの出力から空気温度の瞬時値データＴAi及び電池
温度の瞬時値データＴBiを読むように設定していたとす
る。その後ステップ２０１〜２０３及び２０６を繰り返
し、そしてステップ２０４及び２０５を実行する。これ
ら各ステップでの動作は実施例１と同一であり、説明を
省略する。次に、ステップ２０７において、電池温度セ
ンサ７Ｌを選択したことが適切であったかどうかを判断
する。具体的には、ステップ２０５にて求めた空気温度
ＴAが所定の温度以上の高温であるか又はその所定の温
度より低温であるかを判断する。そして高温であればＮ
Ｏ、低温であればＹＥＳと判断する。すなわち最初に暫
定的に選択した電池温度センサ７Ｌは放熱の良いモジュ
ール１０２に取付けられているため、低温時に選択され
るべきセンサである。従って、空気温度が低温であれば
その選択は適切であり、高温であればその選択は不適切
である。そこで、もし選択が不適切であるならば、ステ
ップ２０８において電池温度センサ７Ｈを選択するよう
切替え、既に計測した値をリセットしてステップ２０１
に戻り、温度測定をやり直す。その後再びステップ２０
７に進み、今度は選択が適正であるため、メインルーチ
ン（図４）に戻る。このように空気温度に応じて温度計
測の対象を変えることにより、セルの内圧の過度な上昇
を防いで適切な充電制御を行うことができる。
本実施例の温度計測サブルーチンを説明する。メインル
ーチンについては図４に示すフローチャートと同一であ
る。図１２のステップ２０１において、ＣＰＵ２２（図
１１）は電池温度センサ７Ｌ及び７Ｈのいずれか１つの
出力から空気温度の瞬時値データＴAi及び電池温度の瞬
時値データＴBiを読む。例えば最初は必ず電池温度セン
サ７Ｌの出力から空気温度の瞬時値データＴAi及び電池
温度の瞬時値データＴBiを読むように設定していたとす
る。その後ステップ２０１〜２０３及び２０６を繰り返
し、そしてステップ２０４及び２０５を実行する。これ
ら各ステップでの動作は実施例１と同一であり、説明を
省略する。次に、ステップ２０７において、電池温度セ
ンサ７Ｌを選択したことが適切であったかどうかを判断
する。具体的には、ステップ２０５にて求めた空気温度
ＴAが所定の温度以上の高温であるか又はその所定の温
度より低温であるかを判断する。そして高温であればＮ
Ｏ、低温であればＹＥＳと判断する。すなわち最初に暫
定的に選択した電池温度センサ７Ｌは放熱の良いモジュ
ール１０２に取付けられているため、低温時に選択され
るべきセンサである。従って、空気温度が低温であれば
その選択は適切であり、高温であればその選択は不適切
である。そこで、もし選択が不適切であるならば、ステ
ップ２０８において電池温度センサ７Ｈを選択するよう
切替え、既に計測した値をリセットしてステップ２０１
に戻り、温度測定をやり直す。その後再びステップ２０
７に進み、今度は選択が適正であるため、メインルーチ
ン（図４）に戻る。このように空気温度に応じて温度計
測の対象を変えることにより、セルの内圧の過度な上昇
を防いで適切な充電制御を行うことができる。
【００３４】図１３は、実施例３における、ＣＰＵ２２
内のソフトウェアを主体とした構成を、ハードウェアに
置き換えて示した充電制御装置である。図７との違いは
電池温度センサ７Ｌ及び７Ｈが設けられていることと、
それらの出力の一方を選択して出力するセンサ選択手段
２Ｈが設けられていることである。
内のソフトウェアを主体とした構成を、ハードウェアに
置き換えて示した充電制御装置である。図７との違いは
電池温度センサ７Ｌ及び７Ｈが設けられていることと、
それらの出力の一方を選択して出力するセンサ選択手段
２Ｈが設けられていることである。
【００３５】なお、上記各実施例は電池温度及び空気温
度の検出のみに基づいて充電を制御する構成を示した
が、既知の電圧に基づく充電制御等を組合せても良いこ
とはいうまでもない。
度の検出のみに基づいて充電を制御する構成を示した
が、既知の電圧に基づく充電制御等を組合せても良いこ
とはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明による組電池の充
電制御装置は、電池温度センサの出力及び空気温度セン
サの出力に基づいて電池温度及び空気温度を計測し、電
池温度の単位時間あたりの変化量に電池温度と空気温度
の差に基づく補正量を加えて電池温度の変化率を求め、
その変化率が所定値を超えたとき組電池の充電を制御す
るように構成したので、充電末期の所定の充電状態を正
確に検出して安定した満充電を行なうことができる。
電制御装置は、電池温度センサの出力及び空気温度セン
サの出力に基づいて電池温度及び空気温度を計測し、電
池温度の単位時間あたりの変化量に電池温度と空気温度
の差に基づく補正量を加えて電池温度の変化率を求め、
その変化率が所定値を超えたとき組電池の充電を制御す
るように構成したので、充電末期の所定の充電状態を正
確に検出して安定した満充電を行なうことができる。
【００３７】また、電池温度と空気温度との差の絶対値
が所定の値より大きいとき充電を停止させるように構成
したので、補正の誤差により不適切な充電が行われるこ
とを未然に防止できる。
が所定の値より大きいとき充電を停止させるように構成
したので、補正の誤差により不適切な充電が行われるこ
とを未然に防止できる。
【００３８】また、空気温度が所定の値以上であるとき
充電を停止させるように構成したので、補正の誤差によ
り不適切な充電が行われることを未然に防止できる。
充電を停止させるように構成したので、補正の誤差によ
り不適切な充電が行われることを未然に防止できる。
【００３９】また、空気温度の単位時間あたりの変化量
が所定値より大きいときには電池温度の変化率について
の判断をさせず、充電制御を行なわせないように構成し
たので、補正の誤差により不適切な時期に充電が終了す
ることを防止できる。
が所定値より大きいときには電池温度の変化率について
の判断をさせず、充電制御を行なわせないように構成し
たので、補正の誤差により不適切な時期に充電が終了す
ることを防止できる。
【００４０】また、充電開始からの経過時間が所定の時
間に達するまでの間は電池温度の変化率についての判断
を行なわないように構成したので、充電初期に発生する
ことのある初期ピークを充電末期の温度上昇と間違える
ことがなくなり、充電制御装置の誤動作を防止できる。
間に達するまでの間は電池温度の変化率についての判断
を行なわないように構成したので、充電初期に発生する
ことのある初期ピークを充電末期の温度上昇と間違える
ことがなくなり、充電制御装置の誤動作を防止できる。
【００４１】また、センサ選択手段により空気温度の高
低に応じて、温度計測に供されるべき第１の電池温度セ
ンサの出力又は第２の電池温度センサの出力のいずれか
一方を選択するように構成したので、空気温度状況に応
じて適切な場所の温度検出を行なうことができる。
低に応じて、温度計測に供されるべき第１の電池温度セ
ンサの出力又は第２の電池温度センサの出力のいずれか
一方を選択するように構成したので、空気温度状況に応
じて適切な場所の温度検出を行なうことができる。
【図１】組電池の内部回路構成を示す図である。
【図２】本発明による組電池の充電制御装置の概略構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】図２に概略構成を示した充電制御装置の構成を
さらに具体的に示した回路図である。
さらに具体的に示した回路図である。
【図４】図３のＣＰＵ２２によって実行されるフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】図４のフローチャートの一部のサブルーチンで
ある。
ある。
【図６】本発明における補正演算に用いる放熱定数を求
める際の電池温度の変化を恒温槽の温度とともに示すグ
ラフである。
める際の電池温度の変化を恒温槽の温度とともに示すグ
ラフである。
【図７】図４及び５のフローチャートに示されるソフト
ウェアを主体とした構成を、ハードウェアに置き換えて
示した充電制御装置である。
ウェアを主体とした構成を、ハードウェアに置き換えて
示した充電制御装置である。
【図８】充電中の組電池のｄＴ／ｄｔ特性を示すグラフ
である。
である。
【図９】本発明の実施例２によるフローチャートであ
る。
る。
【図１０】図９及び５のフローチャートに示されるソフ
トウェアを主体とした実施例２による構成を、ハードウ
ェアに置き換えて示した充電制御装置である。
トウェアを主体とした実施例２による構成を、ハードウ
ェアに置き換えて示した充電制御装置である。
【図１１】本発明の実施例３の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図１２】実施例３のフローチャートのうちの温度計測
サブルーチンである。
サブルーチンである。
【図１３】実施例３の、図１１の構成及び図４及び１２
のフローチャートに示されるソフトウェアを主体とした
構成を、ハードウェアに置き換えて示した充電制御装置
である。
のフローチャートに示されるソフトウェアを主体とした
構成を、ハードウェアに置き換えて示した充電制御装置
である。
【図１４】組電池１の強制冷却装置の基本的構成を示す
略図である。
略図である。
１ 組電池 ２ 制御回路 ２Ａ 温度計測手段 ２Ｂ 温度差判断手段 ２Ｃ 空気温度上限判断手段 ２Ｄ 空気温度変化判断手段 ２Ｅ ｄＴ／ｄｔ補正手段 ２Ｆ ｄＴ／ｄｔ値判断手段 ２Ｇ 経過時間判断手段 ２Ｈ センサ選択手段 ７、７Ｌ、７Ｈ 電池温度センサ ８ 空気温度センサ １０１〜１２４ モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 登 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 高田 寛治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 送風冷却をしつつ充電をされるべき複数
のモジュール電池の直列集合体からなる組電池のための
充電制御装置であって、 前記モジュール電池内の少なくとも１つの電池温度を検
出する電池温度センサと、 前記モジュール電池外の空気温度を検出する空気温度セ
ンサと、 前記電池温度センサの出力及び前記空気温度センサの出
力に基づいて電池温度及び空気温度を計測する温度計測
手段と、 前記電池温度の単位時間あたりの変化量に前記電池温度
と前記空気温度の差に基づく補正量を加えて電池温度の
変化率を求める補正手段と、 前記変化率が所定値を超えたとき所定の出力を生じる変
化率判断手段と、 前記所定の出力を受けて前記組電池の充電を制御する充
電装置と、 を備えたことを特徴とする組電池の充電制御装置。 - 【請求項２】 前記電池温度と前記空気温度との差の絶
対値が所定の値より大きいとき前記充電装置を停止させ
るべき出力を生じる温度差判断手段を備えたことを特徴
とする請求項１の組電池の充電制御装置。 - 【請求項３】 前記空気温度が所定の値以上であるとき
前記充電装置を停止させるべき出力を生じる空気温度上
限判断手段を備えたことを特徴とする請求項１の組電池
の充電制御装置。 - 【請求項４】 前記空気温度の単位時間あたりの変化量
が所定値より大きいとき前記充電装置を停止させるべき
出力を生じる空気温度変化判断手段を備えたことを特徴
とする請求項１の組電池の充電制御装置。 - 【請求項５】 充電開始からの経過時間が所定の時間に
達するまでの間前記補正手段及び前記変化率判断手段の
動作を阻止する経過時間判断手段を備えたことを特徴と
する請求項１の組電池の充電制御装置。 - 【請求項６】 送風冷却をしつつ充電をされるべき複数
のモジュール電池の直列集合体からなる組電池のための
充電制御装置であって、 前記組電池内の放熱しにくいモジュール電池における少
なくとも１つの電池温度を検出する第１の電池温度セン
サと、 前記組電池内の放熱しやすいモジュール電池における少
なくとも１つの電池温度を検出する第２の電池温度セン
サと、 前記モジュール電池外の空気温度を検出する空気温度セ
ンサと、 前記第１の電池温度センサの出力又は前記第２の電池温
度センサの出力のいずれか一方及び前記空気温度センサ
の出力に基づいて電池温度及び空気温度を計測する温度
計測手段と、 前記空気温度に基づいて、前記温度計測手段に与えらえ
るべき前記第１の電池温度センサの出力又は前記第２の
電池温度センサの出力のいずれか一方を選択的に出力す
るセンサ選択手段と、 前記電池温度の単位時間あたりの変化量に前記電池温度
と前記空気温度の差に基づく補正量を加えて電池温度の
変化率を求める補正手段と、 前記変化率が所定値を超えたとき所定の出力を生じる変
化率判断手段と、 前記所定の出力を受けて前記組電池の充電を制御する充
電装置と、 を備えたことを特徴とする組電池の充電制御装置。
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|---|---|---|---|
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| JPH08140282A true JPH08140282A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3157686B2 JP3157686B2 (ja) | 2001-04-16 |
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