JPH09182309A - ２次電池充電制御装置 - Google Patents
２次電池充電制御装置Info
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- JPH09182309A JPH09182309A JP7337355A JP33735595A JPH09182309A JP H09182309 A JPH09182309 A JP H09182309A JP 7337355 A JP7337355 A JP 7337355A JP 33735595 A JP33735595 A JP 33735595A JP H09182309 A JPH09182309 A JP H09182309A
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- Japan
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- charging
- temperature
- heater
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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電時に充電された電気量の一部を放電し、
電池の内部発熱で電池加熱をする構成とすることによ
り、電池の温度を均一として充電容量を増加させるとと
もに、加熱時間の短縮を図ること。 【解決手段】 ２次電池１の電圧が所定電圧以上の時、
充電終了と判断する手段と、電池１の温度を検出する温
度センサ８とを持った充電制御装置において、充電終了
後の電池温度が所定値以下である場合、電池温度が所定
値以上になるまで電池の放電と充電を繰り返すようにし
た。
電池の内部発熱で電池加熱をする構成とすることによ
り、電池の温度を均一として充電容量を増加させるとと
もに、加熱時間の短縮を図ること。 【解決手段】 ２次電池１の電圧が所定電圧以上の時、
充電終了と判断する手段と、電池１の温度を検出する温
度センサ８とを持った充電制御装置において、充電終了
後の電池温度が所定値以下である場合、電池温度が所定
値以上になるまで電池の放電と充電を繰り返すようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は２次電池の充電制
御装置に関する。
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来の２次電池の充電制御装置として
は、低温時に電池をヒータ等で加熱し充電時間の短縮と
充電量の増加をはかっているようである。このようなこ
とを行うのは一般的に電池は低温時に内部抵抗が大きく
なる特性を持っているからである。また、充電時に放電
を行うことに関しては、特開平６−１３３４６８号公報
に記載のように、ニッケルカドミニウム電池といった特
定の電池において、充電の途中で放電を行っている。し
かし、今回の発明とは放電の目的が異なり、放電の制御
方式が異なる。
は、低温時に電池をヒータ等で加熱し充電時間の短縮と
充電量の増加をはかっているようである。このようなこ
とを行うのは一般的に電池は低温時に内部抵抗が大きく
なる特性を持っているからである。また、充電時に放電
を行うことに関しては、特開平６−１３３４６８号公報
に記載のように、ニッケルカドミニウム電池といった特
定の電池において、充電の途中で放電を行っている。し
かし、今回の発明とは放電の目的が異なり、放電の制御
方式が異なる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、この
ような従来の２次電池の充電制御装置にあっては、ヒー
タにより電池の外部から加熱する構造であったため、電
池の温度が均一にならなく充電容量が増加しないといっ
た問題点や加熱に時間がかかるといった問題点があっ
た。
ような従来の２次電池の充電制御装置にあっては、ヒー
タにより電池の外部から加熱する構造であったため、電
池の温度が均一にならなく充電容量が増加しないといっ
た問題点や加熱に時間がかかるといった問題点があっ
た。
【０００４】この発明は、このような問題点に着目して
なされたもので、充電時に充電された電気量の一部を放
電し、電池の内部発熱で電池加熱をする構成とすること
により、上記問題点を解決することを目的とする。
なされたもので、充電時に充電された電気量の一部を放
電し、電池の内部発熱で電池加熱をする構成とすること
により、上記問題点を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ため本発明は、２次電池の電圧が所定電圧以上の時、充
電終了と判断する手段と、電池の温度検出手段とを持っ
た充電制御装置において、充電終了後の電池温度が所定
値以下である場合、電池温度が所定値以上になるまで電
池の放電と充電を繰り返すことを特徴とする。また、請
求項２に記載のように、放電電流は電気自動車の回生抵
抗へ流すようにしてもよいし、請求項３に記載のよう
に、放電電流はモジュール電池の両端の電池に取り付け
られたヒータへ流し電池を加熱するようにしてもよい
し、請求項４に記載のように、放電電流はヒータとファ
ンに流し、ヒータにより加熱された空気によって電池を
加熱するようにしてもよい。
ため本発明は、２次電池の電圧が所定電圧以上の時、充
電終了と判断する手段と、電池の温度検出手段とを持っ
た充電制御装置において、充電終了後の電池温度が所定
値以下である場合、電池温度が所定値以上になるまで電
池の放電と充電を繰り返すことを特徴とする。また、請
求項２に記載のように、放電電流は電気自動車の回生抵
抗へ流すようにしてもよいし、請求項３に記載のよう
に、放電電流はモジュール電池の両端の電池に取り付け
られたヒータへ流し電池を加熱するようにしてもよい
し、請求項４に記載のように、放電電流はヒータとファ
ンに流し、ヒータにより加熱された空気によって電池を
加熱するようにしてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】 以下、この発明を図面に基づい
て説明する。図１，図２は、この発明の実施の形態１を
示す図である。まず、構成を説明すると、図１において
１は複数個の単電池を直列または並列に接続した組電池
であり、充電器２で充電される。前記組電池１は、ＤＣ
／ＤＣコンバータ４を介してヒータ３に電流を流させる
ようになっている。また、大電流を消費できる回生抵抗
５にスイッチ６を介して接続されている。
て説明する。図１，図２は、この発明の実施の形態１を
示す図である。まず、構成を説明すると、図１において
１は複数個の単電池を直列または並列に接続した組電池
であり、充電器２で充電される。前記組電池１は、ＤＣ
／ＤＣコンバータ４を介してヒータ３に電流を流させる
ようになっている。また、大電流を消費できる回生抵抗
５にスイッチ６を介して接続されている。
【０００７】コントローラ７は、充電器２，ヒータ３，
回生抵抗５のスイッチ６及び組電池１に取り付けられた
温度センサ８と電圧センサ９から信号のやり取りが行え
る構成となっている。
回生抵抗５のスイッチ６及び組電池１に取り付けられた
温度センサ８と電圧センサ９から信号のやり取りが行え
る構成となっている。
【０００８】図２は図１の構成下での制御フローチャー
トを示す図である。次に作用を説明する。充電器２で組
電池１の充電が開始される。電圧センサ９で過充電が検
出されるとコントローラ７を介して充電器２に信号が伝
えられ充電が停止される。充電が終了すると組電池１に
取り付けられた温度センサ８から検出された電池温度Ｔ
ｂと設定温度Ｔ１とが比較され、電池温度Ｔｂが設定温
度Ｔ１以上であれば充電は終了する。一方、温度Ｔ１が
温度設定値Ｔ１以下であれば、コントローラ７からの信
号で回生抵抗５のスイッチ６をＯＮにしヒータ３を作動
させ放電を開始する。ヒータ３による加熱と電池の内部
抵抗発熱によって組電池１の温度が上昇する。内部抵抗
による発熱では単電池当たり１００ｗ程の電力を消費し
なければならなく、ヒータ３で必要な電力は１０ｗ程度
であるので、回生抵抗５による放電を構成している。
トを示す図である。次に作用を説明する。充電器２で組
電池１の充電が開始される。電圧センサ９で過充電が検
出されるとコントローラ７を介して充電器２に信号が伝
えられ充電が停止される。充電が終了すると組電池１に
取り付けられた温度センサ８から検出された電池温度Ｔ
ｂと設定温度Ｔ１とが比較され、電池温度Ｔｂが設定温
度Ｔ１以上であれば充電は終了する。一方、温度Ｔ１が
温度設定値Ｔ１以下であれば、コントローラ７からの信
号で回生抵抗５のスイッチ６をＯＮにしヒータ３を作動
させ放電を開始する。ヒータ３による加熱と電池の内部
抵抗発熱によって組電池１の温度が上昇する。内部抵抗
による発熱では単電池当たり１００ｗ程の電力を消費し
なければならなく、ヒータ３で必要な電力は１０ｗ程度
であるので、回生抵抗５による放電を構成している。
【０００９】放電時は常時電池の温度をモニタさせてお
き、温度Ｔｂが温度設定値Ｔ２以上または下放電になる
と放電を停止させる。温度Ｔｂが温度設定値Ｔ２以上に
なった場合は、再度充電を開始し過充電が検出されるま
で行う。過充電が検出されると、次の充電ステップに移
行する。温度設定値Ｔ２は温度設定値Ｔ１より高めの設
定値にする。このようにする理由は充電時の温度低下分
を見込んでいるためである。
き、温度Ｔｂが温度設定値Ｔ２以上または下放電になる
と放電を停止させる。温度Ｔｂが温度設定値Ｔ２以上に
なった場合は、再度充電を開始し過充電が検出されるま
で行う。過充電が検出されると、次の充電ステップに移
行する。温度設定値Ｔ２は温度設定値Ｔ１より高めの設
定値にする。このようにする理由は充電時の温度低下分
を見込んでいるためである。
【００１０】過放電によって放電が停止した場合は、温
度Ｔｂが温度設定値Ｔ１以下であり、更に電池の加熱が
必要となる状態である。この場合は最初の充電に戻り、
同じ流れを繰り返す。
度Ｔｂが温度設定値Ｔ１以下であり、更に電池の加熱が
必要となる状態である。この場合は最初の充電に戻り、
同じ流れを繰り返す。
【００１１】以上の構成により充電終了時には電池の温
度が温度設定Ｔ１以上に保たれ、充電容量の増加と充電
時の短縮を図ることができる。図３に示すように低温時
には電池の内部抵抗が大きいために、電池を温めずに充
電を行うと定電流充電では充電容量が小さく（図５）、
定電圧充電においては時間がかかってしまう（図４）と
いった問題点がある。また、ヒータ３による加熱では時
間がかかり過ぎるのと、電池を均一に加熱できないとい
った問題点がある。そこで、電池を均一に加熱可能なこ
とと短時間で加熱が可能なことを考慮して内部抵抗によ
る発熱を構成の中に取り入れていることと、ヒータ３は
電池の加熱よりはむしろ内部抵抗による発熱を外部へ放
熱させないための手段として構成の中に取り入れること
によって、これらの充電容量の増加と充電時間の短縮を
図っている。
度が温度設定Ｔ１以上に保たれ、充電容量の増加と充電
時の短縮を図ることができる。図３に示すように低温時
には電池の内部抵抗が大きいために、電池を温めずに充
電を行うと定電流充電では充電容量が小さく（図５）、
定電圧充電においては時間がかかってしまう（図４）と
いった問題点がある。また、ヒータ３による加熱では時
間がかかり過ぎるのと、電池を均一に加熱できないとい
った問題点がある。そこで、電池を均一に加熱可能なこ
とと短時間で加熱が可能なことを考慮して内部抵抗によ
る発熱を構成の中に取り入れていることと、ヒータ３は
電池の加熱よりはむしろ内部抵抗による発熱を外部へ放
熱させないための手段として構成の中に取り入れること
によって、これらの充電容量の増加と充電時間の短縮を
図っている。
【００１２】図６，図７には実施の形態２を示す。この
実施の形態２は、複数個の長方体型の単電池１ａから構
成されるモジュール電池１ｂを比較的広い空間で充電す
る場合であり、図６に示すようにヒータ３をモジュール
電池１ｂの両端に取り付ける構成とする。
実施の形態２は、複数個の長方体型の単電池１ａから構
成されるモジュール電池１ｂを比較的広い空間で充電す
る場合であり、図６に示すようにヒータ３をモジュール
電池１ｂの両端に取り付ける構成とする。
【００１３】この場合はモジュール電池１ｂの両端の単
電池１ａが他の単電池１ａに比べ放熱面積が大きく図７
に示すように分布を持ってしまう。温度が低く内部抵抗
の大きい両端の単電池１ａが充電容量を決定してしまう
ので充電容量が増加しないといった問題点がある。そこ
で、ヒータ３，３により両端の単電池１ａの内部発熱を
放熱しないようにして、充電容量の増加を図ることがで
きる。
電池１ａが他の単電池１ａに比べ放熱面積が大きく図７
に示すように分布を持ってしまう。温度が低く内部抵抗
の大きい両端の単電池１ａが充電容量を決定してしまう
ので充電容量が増加しないといった問題点がある。そこ
で、ヒータ３，３により両端の単電池１ａの内部発熱を
放熱しないようにして、充電容量の増加を図ることがで
きる。
【００１４】図８に実施の形態３を示す。複数個のモジ
ュール電池を接続した組電池として使用する場合であ
る。図８に示すようにモジュール電池１ｂが電池ケース
１１の中に入っている。ファン９とヒータ３は循環流路
１０に取り付けられ、電池ケース１１内の空気を温める
構成となっている。この構成とすることにより充電容量
の増加と充電時間の短縮を図ることができる。
ュール電池を接続した組電池として使用する場合であ
る。図８に示すようにモジュール電池１ｂが電池ケース
１１の中に入っている。ファン９とヒータ３は循環流路
１０に取り付けられ、電池ケース１１内の空気を温める
構成となっている。この構成とすることにより充電容量
の増加と充電時間の短縮を図ることができる。
【００１５】本実施の形態３は、実施の形態２と同様に
電池間の温度分布をなくすためであるが、実施の形態２
のようにヒータ３を取り付けると配線の増加による重量
増加やコストの増加があり、現実的でなくなる。よっ
て、この構成にすることによって構成が簡単でしかも低
コストで実現することができる。
電池間の温度分布をなくすためであるが、実施の形態２
のようにヒータ３を取り付けると配線の増加による重量
増加やコストの増加があり、現実的でなくなる。よっ
て、この構成にすることによって構成が簡単でしかも低
コストで実現することができる。
【００１６】
【発明の効果】 以上説明してきたように、この発明に
よれば、その構成を低温時に電池を内部抵抗による発熱
を利用し加熱するとしたため、低温時の充電容量の増加
及び充電時間の短縮ができるという効果が得られる。各
実施の形態は、それぞれ上記共通の効果に加えて、更に
以下の様な効果がある。実施の形態２では、モジュール
電池の周囲からの放熱が大きい場合に、例えば広い空間
で雰囲気温度が電池の温度に比べ低い場合に使用する場
合に効果がある。実施の形態３では、複数個のモジュー
ル電池をケースの中で使用する場合にヒータが効果であ
る。
よれば、その構成を低温時に電池を内部抵抗による発熱
を利用し加熱するとしたため、低温時の充電容量の増加
及び充電時間の短縮ができるという効果が得られる。各
実施の形態は、それぞれ上記共通の効果に加えて、更に
以下の様な効果がある。実施の形態２では、モジュール
電池の周囲からの放熱が大きい場合に、例えば広い空間
で雰囲気温度が電池の温度に比べ低い場合に使用する場
合に効果がある。実施の形態３では、複数個のモジュー
ル電池をケースの中で使用する場合にヒータが効果であ
る。
【図１】実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１のフローチャートを示す図であ
る。
る。
【図３】実施の形態１における温度・内部抵抗の関係を
示す図である。
示す図である。
【図４】実施の形態１における温度・充電時間の関係を
示す図である。
示す図である。
【図５】実施の形態１における温度・充電容量の関係を
示す図である。
示す図である。
【図６】実施の形態２を示す図である。
【図７】実施の形態２における電池の温度分布を示す図
である。
である。
【図８】実施の形態３を示す図である。
１ 組電池 １ａ 単電池 １ｂ モジュール電池 ２ 充電器 ３ ヒータ ４ ＤＣ／ＤＣコンバータ ５ 抵抗 ６ スイッチ ７ コントローラ ８ 温度センサ ９ ファン １０ 循環流路 １１ 電池ケース
Claims (4)
- 【請求項１】 ２次電池の電圧が所定電圧以上の時、充
電終了と判断する手段と、電池の温度検出手段とを持っ
た充電制御装置において、充電終了後の電池温度が所定
値以下である場合、電池温度が所定値以上になるまで電
池の放電と充電を繰り返すことを特徴とする２次電池の
充電制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の２次電池の充電制御装置
において、放電電流は電気自動車の回生抵抗へ流すこと
を特徴とする２次電池の充電制御装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の２次電池の充電制御装置
において、放電電流はモジュール電池の両端の電池に取
り付けられたヒータへ流し電池を加熱することを特徴と
する２次電池の充電制御装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の２次電池の充電制御装置
において、放電電流はヒータとファンに流し、ヒータに
より加熱された空気によって電池を加熱することを特徴
とする２次電池の充電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33735595A JP3477966B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | ２次電池充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33735595A JP3477966B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | ２次電池充電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182309A true JPH09182309A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3477966B2 JP3477966B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=18307847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33735595A Expired - Fee Related JP3477966B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | ２次電池充電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477966B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005332777A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Fuji Heavy Ind Ltd | バッテリのウォームアップ制御装置 |
| WO2008047615A1 (fr) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif d'alimentation et véhicule associé |
| WO2012060016A1 (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | 三菱電機株式会社 | 充放電装置および充放電制御方法 |
| JP2012109045A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 電池システム、電池システム搭載車両及び二次電池の加熱方法 |
| WO2014125519A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 三洋電機株式会社 | 蓄電システム |
| JP2015220956A (ja) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | 三菱自動車工業株式会社 | 充電装置 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP33735595A patent/JP3477966B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005332777A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Fuji Heavy Ind Ltd | バッテリのウォームアップ制御装置 |
| WO2008047615A1 (fr) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif d'alimentation et véhicule associé |
| WO2012060016A1 (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | 三菱電機株式会社 | 充放電装置および充放電制御方法 |
| CN103222105A (zh) * | 2010-11-05 | 2013-07-24 | 三菱电机株式会社 | 充放电装置及充放电控制方法 |
| JP2012109045A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 電池システム、電池システム搭載車両及び二次電池の加熱方法 |
| WO2014125519A1 (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-21 | 三洋電機株式会社 | 蓄電システム |
| JP2015220956A (ja) * | 2014-05-21 | 2015-12-07 | 三菱自動車工業株式会社 | 充電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3477966B2 (ja) | 2003-12-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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