JPH09233708A - バッテリ充電警報回路 - Google Patents

バッテリ充電警報回路

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JPH09233708A
JPH09233708A JP8039872A JP3987296A JPH09233708A JP H09233708 A JPH09233708 A JP H09233708A JP 8039872 A JP8039872 A JP 8039872A JP 3987296 A JP3987296 A JP 3987296A JP H09233708 A JPH09233708 A JP H09233708A
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JP
Japan
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battery
circuit
charge
charging
alarm
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JP8039872A
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English (en)
Inventor
Seiichi Yamaguchi
誠一 山口
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関と電気的補助加速装置とが併設され
たハイブリッド自動車に搭載されたバッテリが外部充電
を必要とする状態になったときに、確実に警報を送出す
るとともに、外部充電が実行されたときに運転席の操作
によらずに自動的にその警報を解除できるようにする。 【解決手段】 バッテリに外部充電を行う外部充電モー
ドが設定されたとき、バッテリから切り離された電源回
路にいったんその回路が切断された後再度接続されたこ
とを検出してバッテリ充電警報ランプをリセットする。 【効果】 バッテリの外部充電完了後、バッテリ充電警
報ランプを消灯させるのに運転席での操作が不要になる
ので、点検整備性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両が制動すると
きに発生する機械的エネルギを電気的エネルギに変換し
てバッテリに蓄積し、車両を加速するときにこのバッテ
リに蓄積された電気エネルギを電気加速装置に供給して
加速エネルギを発生させる自動車に利用する。本発明
は、内燃機関と電気的な補助加速装置とが併設されたハ
イブリッド自動車に利用するに適する。本発明は、制動
または内燃機関により発生する電気エネルギを蓄積しそ
の電気エネルギを補助加速装置に供給するバッテリを備
えた自動車で、そのバッテリの充電容量が不足して外部
充電を必要とする値になったときに、充電警報を発生す
るバッテリ充電警報回路の改良に関する。
【０００２】本発明は、ＨＩＭＲの名称で本願出願人が
製造販売している補助加速および補助制動装置を備えた
自動車（国際公表公報ＷＯ８８／０６１０７参照）に登
載するために開発された装置であるが、電気制動により
発生した電気エネルギを蓄積するバッテリを備えた電気
自動車に広く実施することができる。
【０００３】
【従来の技術】一般に、バッテリの端子電圧を監視する
ことにより、あるいは、このバッテリの充放電電流を併
せて監視することにより、このバッテリの充電容量を連
続的に監視して、バッテリが外部充電を必要とする状態
になったときには、運転席に警報ランプを点灯するなど
の表示により、外部充電を促す充電警報回路が知られて
いる。上記のように、制動により発生したエネルギを電
気エネルギに変換し、その電気エネルギを蓄積するバッ
テリを備え、そのバッテリに蓄積されたエネルギを再び
加速に利用する自動車では、このためのバッテリの端子
電圧は、一般の自動車用バッテリの電圧（例えば２４Ｖ
あるいは１２Ｖ）に比べてかなり高い端子電圧（例えば
３００Ｖ）に設定されている。したがって、充電警報回
路はこのような高い端子電圧に直接接続することは適当
ではなく、かなり複雑な回路構成となる。
【０００４】上記のようにＨＩＭＲとして本願出願人が
製造販売している自動車では、この充電警報回路をイン
バータ制御回路の内部に設けてある。すなわち、制動エ
ネルギを電気エネルギに変換する発電手段および電気エ
ネルギを機械エネルギに変換する電動手段は、上記ＨＩ
ＭＲでは一つのかご形誘導機であり、このかご形誘導機
は交流機器である。このかご形誘導機の交流回路とバッ
テリの直流回路を双方向に結合するインバータ回路を設
け、このインバータ回路をマイクロプロセッサを含むイ
ンバータ制御回路で制御する構成になっている。このイ
ンバータ回路は、端子電圧３００Ｖの直流回路と数百Ｖ
の三相交流回路とを相互に双方向に結合するものである
が、その制御を行うインバータ制御回路は、自動車用の
直流電源（２４Ｖ）で動作するように構成されている。
そして、このインバータ制御回路の内部で、インバータ
の制御モードが補助加速モードであるとき、つまりバッ
テリの電気エネルギが電動手段に流れ出している状態の
ときに、バッテリの端子電圧の変化を監視する。この方
法により監視されたバッテリの端子電圧は、そのマイク
ロプロセッサにあらかじめ保持されているそのバッテリ
の特性マップと比較参照されて、そのバッテリの充電容
量が演算される。その演算の結果、充電容量が外部充電
を必要とするレベルまで下がっていることがわかると、
このマイクロプロセッサは警報出力を送出する。
【０００５】これをさらに詳しく説明すると、一般に充
放電可能なバッテリは、充電容量が小さくなると内部抵
抗が増大する。したがって、バッテリに負荷が接続され
ていない状態の端子電圧と、バッテリに大きい負荷が接
続されている状態の端子電圧とを比較すると、そのバッ
テリの充電容量が小さくなるにしたがってその差電圧が
大きくなる。バッテリの充電容量をパラメタとして、バ
ッテリの放電電流に対してこの差電圧をバッテリの動作
特性としてあらかじめ測定しメモリに記憶しておく。そ
して、バッテリの放電時の放電電流と端子電圧を測定し
たときに、その測定値からこの動作特性を参照すること
によりバッテリの充電容量を知ることができる。
【０００６】上記ＨＩＭＲでは、警報を確実に送出する
ために、バッテリの充電容量が外部充電を必要とする状
態になったことが１回ではなく、７回検出されたとき
に、しかも３０分以内に７回検出されたときに、はじめ
て外部充電を促すバッテリ充電警報ランプが点灯するよ
うになっている。そして、いったんバッテリ充電警報ラ
ンプが点灯すると、これを解除するためには、外部充電
終了後に運転席に設けられたリセットボタンを７回操作
することにより解除できるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような装置を運用
する過程で、本願発明者は利用者の意見の中から、この
バッテリ充電警報とそのリセット操作のわずらわしさを
改善する必要があることに気付いた。
【０００８】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、バッテリの外部充電が必要となったときに、確
実に警報を送出するとともに、バッテリの外部充電が実
行されたときに運転席でのリセット操作を必要とせず自
動的に解除されるバッテリ警報回路を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関と電
気的な補助加速装置とが併設されたハイブリッド自動車
に搭載されたバッテリの充電容量が不足して外部充電を
必要とする値になったときに、確実に充電警報を発生す
るとともに、外部充電終了時には自動的に警報が解除さ
れることを特徴とする。
【００１０】すなわち、本発明は、制動により発生する
機械エネルギを電気エネルギに変換する発電手段と、こ
の電気エネルギを蓄積するバッテリと、このバッテリに
蓄積された電気エネルギを機械エネルギに変換する電動
手段とが搭載された車両に設けられ、前記バッテリの充
電容量を検出する検出手段と、この検出手段により前記
バッテリの充電容量が外部充電を必要とする値を下回る
ことが検出されたときに自動的に点灯するバッテリ充電
警報ランプとを備えたバッテリ充電警報回路において、
前記バッテリの外部充電を行うとき前記バッテリから切
り離される電源回路に、いったんその回路が切断された
後に再度接続されたことを検出して前記バッテリ充電警
報ランプをリセットするリセット回路を設けたことを特
徴とする。
【００１１】前記検出手段は常時バッテリの充電容量の
検出を行い、その充電容量が外部充電を必要とする閾値
以下になったときにバッテリ充電警報ランプを自動的に
点灯し、運転者に外部充電を行う必要のあることを警報
する。このバッテリ充電警報ランプが点灯したときに外
部充電が行われる。リセット回路は、この外部充電のた
めにバッテリを電源とする電気回路が遮断されて外部充
電が実行された後電気回路を接続したときバッテリ充電
警報ランプを自動的にリセットする。
【００１２】これにより、バッテリの外部充電が必要に
なっときに、確実に警報が発せられるとともに、バッテ
リの外部充電が実行されたときには自動的に警報を解除
することができる。したがって、運転者の操作によって
警報を解除する必要がなくなり、外部充電終了後、利用
者が運転席でリセットボタンを操作して、バッテリ充電
警報ランプを消灯させるわずらわしさが解消される。
【００１３】前記バッテリの端子に高圧側が接続され車
両用電源に低圧側が接続されたＤＣ・ＤＣコンバータ
と、前記バッテリの端子と前記ＤＣ・ＤＣコンバータと
の接続を手動操作により遮断する遮断スイッチとを備
え、前記バッテリから切り離される電源回路は前記ＤＣ
・ＤＣコンバータの低圧側の回路であり、前記発電手段
および前記電動手段は多相交流かご形誘導機であり、こ
のかご形誘導機の多相交流回路と前記バッテリの直流回
路とを双方向に電気エネルギを変換して結合するインバ
ータ回路と、このインバータ回路を制御する制御回路と
を備えることが望ましい。
【００１４】前記遮断スイッチは手動により操作され、
バッテリの端子とＤＣ・ＤＣコンバータとの接続を遮断
し外部充電を実行する。外部充電が終了し手動操作によ
り遮断スイッチが投入されると、制御回路の制御にした
がってインバータ回路が多相交流かご形誘導機の多相交
流回路とバッテリの直流回路との双方向の電気エネルギ
の変換を行い、多相交流かご形誘導機は発電手段または
電動手段として駆動する。
【００１５】前記制御回路は前記ＤＣ・ＤＣコンバータ
の低圧側に供給される電源により動作する構成であり、
前記リセット回路はこの制御回路の内部に設けられ、前
記バッテリの充電容量を検出する検出手段は、前記バッ
テリから放出される電気エネルギが前記電動手段に供給
されている状態でそのバッテリの端子電圧が基準以下で
あることを検出する手段を含み、このバッテリの端子電
圧を検出する手段にはあらかじめ設定された回数ｎ回に
わたり基準以下の電圧が検出されることにより前記充電
容量が外部充電を必要とする値を下回るとする手段を備
えることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
【００１７】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。
【００１８】（第一実施例）図１は本発明第一実施例の
全体構成を示すブロック図、図２は本発明第一実施例に
おけるリセット回路の構成を示すブロック図である。
【００１９】本発明第一実施例は、制動により発生する
機械エネルギを電気エネルギに変換する発電手段と、こ
の電気エネルギを蓄積するバッテリ１と、このバッテリ
１に蓄積された電気エネルギを機械エネルギに変換する
電動手段とが搭載された車両に設けられ、バッテリ１の
充電容量を検出する充電量検出手段２と、この充電量検
出手段２によりバッテリ１の充電容量が外部充電を必要
とする値を下回ることが検出されたときに自動的に点灯
するバッテリ充電警報ランプ３とが備えられ、本発明の
特徴として、バッテリ１の外部充電を行うときバッテリ
１から切り離される電源回路に、外部充電完了後電源回
路を接続したことを検出してバッテリ充電警報ランプ３
をリセットするリセット回路４が設けられる。
【００２０】さらに、バッテリ１の端子に高圧側が接続
され車両用電源に低圧側が接続されたＤＣ・ＤＣコンバ
ータ５と、バッテリ１の端子とＤＣ・ＤＣコンバータ５
との接続を手動操作により遮断する遮断スイッチ７とが
備えられ、バッテリ１から切り離される電源回路はＤＣ
・ＤＣコンバータ５の低圧側の回路である。また、前記
発電手段および前記電動手段は多相交流かご形誘導機８
であり、この多相交流かご形誘導機８の多相交流回路と
バッテリ１の直流回路とを双方向に電気エネルギを変換
して結合するインバータ回路９と、このインバータ回路
９を制御する制御回路１０とが備えられる。
【００２１】制御回路１０はＤＣ・ＤＣコンバータ５の
低圧側に供給される電源により動作する構成であり、リ
セット回路４はこの制御回路１０の内部に設けられる。
バッテリ１の充電容量を検出する充電量検出手段２に
は、バッテリ１から放出される電気エネルギが前記電動
手段に供給されている状態でそのバッテリ１の端子電圧
が基準以下であることを検出する手段を含み、このバッ
テリ端子電圧を検出する手段には、あらかじめ設定され
た回数ｎ回（例えばｎ＝７）にわたり基準以下の電圧が
検出されることにより充電容量が外部充電を必要とする
値を下回るとする手段が備えられる。
【００２２】リセット回路４は、図２に示すように、充
電量検出手段２およびＤＣ・ＤＣコンバータ５の出力に
接続されたマイクロプロセッサ１１と、このマイクロプ
ロセッサ１１およびＤＣ・ＤＣコンバータ５の出力に接
続されたセットリセット型のフリップフロップ回路１２
と、このフリップフロップ回路１２の出力にしたがって
バッテリ充電警報ランプ３のセットおよびリセットを行
うラッチング・リレー１３とが備えられる。
【００２３】次に、このように構成された本発明第一実
施例の動作について説明する。まず、バッテリ充電警報
ランプ３の点灯動作について説明する。
【００２４】充電量検出手段２は、バッテリ１から放出
される電気エネルギが電動手段として駆動している多相
交流かご形誘導機８に供給されている状態で端子電圧を
検出し、その検出出力を制御回路１０に送出する。この
端子電圧の検出はあらかじめ設定された回数ｎ回（例え
ば７回）にわたり行われる。これは１回の検出では正確
に実態を把握できないことから警報発生を確実にするた
めに行われる。
【００２５】制御回路１０は充電量検出手段２から送出
された検出出力のそれぞれについて、所定時間（例えば
３０分）以内に基準値以下の電圧が検出されたか否かを
判定する。そのいずれの検出値も基準値以下を示してい
れば充電容量が外部充電を必要とする値を下回ったとし
て、フリップフロップ回路１２に充電要求信号を送出し
ラッチング・リレー１３をセット状態にして、ランプ点
灯信号によりバッテリ充電警報ランプ３を点灯する。
【００２６】このバッテリ充電警報ランプ３の点灯によ
る警報にしたがって運転者が外部充電を行うために、手
動操作により遮断スイッチ７を開放状態にすると、バッ
テリ１の端子とＤＣ・ＤＣコンバータ５との接続が遮断
され、制御回路１０への電源供給がなくなり、バッテリ
充電警報ランプ３は消灯するが、ラッチング・リレー１
３はセット状態を保持する。
【００２７】外部充電は操作により充電コンセント２１
が充電器側コンセント（図示せず）に接続されることに
よって行われ、所定時間（例えば１０時間）が経過し充
電が終了すると、充電器側コンセントから充電コンセン
ト２１が分離されて遮断スイッチ７が閉成され、ＤＣ・
ＤＣコンバータ５から制御回路１０に電力が供給される
と、フリップフロップ回路１２によりラッチング・リレ
ー１３がリセットされるので、ランプ点灯信号が解除さ
れる。
【００２８】ここで、リセット回路４による警報発生お
よび警報解除の動作について具体的に説明する。図３は
本発明第一実施例における制御回路およびリセット回路
による制御動作の流れを示すフローチャートである。
【００２９】まず、制御回路１０は補助加速モードが設
定されているか否かを判定する。補助加速モードが設定
されバッテリ１から放出される電気エネルギが多相交流
かご形誘導機８に供給されていれば、充電量検出手段２
の検出出力を取込み、バッテリ１の端子電圧ＶB が基準
電圧２５５Ｖ以下であるか否かを判定する。端子電圧Ｖ
B が２５５Ｖ以下であればカウンタのカウント値Ｃが
「０」であるか否かを判定し、カウント値Ｃが「０」で
あればインクリメントしてタイマＴをセットする。
【００３０】カウンタのカウント値Ｃが「０」でなけれ
ばタイマＴが３０分以内であるか否かを判定し、３０分
を越えていればカウンタのカウント値ＣおよびタイマＴ
をクリアして同様の動作を繰り返す。タイマＴが３０分
以内を示していればカウンタのカウント値Ｃをインクリ
メントして「７」を示しているか否かを判定する。
「７」を示していなければ、「７」が示されるまで同様
の動作を繰り返す。
【００３１】カウント値Ｃが「７」を示していれば、リ
セット回路４のマイクロプロセッサ１１が充電要求信号
を送出してカウンタのカウント値ＣおよびタイマＴをリ
セットする。充電要求信号を入力したフリップフロップ
回路１２はラッチング・リレー１３を動作させてマイク
ロプロセッサ１１にランプ点灯信号を送出しバッテリ充
電警報ランプ３を点灯させる。
【００３２】このバッテリ充電警報ランプ３の点灯によ
り外部充電を行うため遮断スイッチ７を手動操作で遮断
すると、判別回路１０への電源供給は断たれるが、ラッ
チング・リレー１３はセット状態を維持する。外部充電
が実行され遮断スイッチ７が手動操作により投入される
と、リセット回路４はラッチング・リレー１３がリセッ
トされ、マイクロプロセッサ１１へのランプ点灯信号が
解除されるので、バッテリ充電警報ランプが消灯状態と
なる。
【００３３】（第二実施例）本発明第二実施例は、第一
実施例における制御回路１０のデータ・ベースにバッテ
リ１の端子電圧とそのバッテリ１の放電電流の特性をマ
ップとして保持し、充電量検出手段２に検出される端子
電圧と放電電流をそのマップに参照することにより前記
充電容量が外部充電を必要とする値を下回ることを検出
する手段が備えられる。
【００３４】本第二実施例は、バッテリ１の充電容量が
外部充電を必要とする値であるか否かの判定をバッテリ
特性マップを参照して判定することを特徴とする。図４
は本発明第二実施例における制御回路およびリセット回
路による制御動作の流れを示すフローチャートである。
【００３５】制御回路１０は補助加速モードが設定され
バッテリ１から放出される電気エネルギが多相交流かご
形誘導機８に供給されているか否かを判定し、補助加速
モードが設定されていれば、充電量検出手段２からバッ
テリ１の端子電圧と放電電流とを取込み、特性マップを
参照して充電容量が外部充電を必要とする所定値を下回
っているか否かを判定する。
【００３６】図５は本発明第二実施例における特性マッ
プの一例を示す図である。この例では放電電流があらか
じめ定められた上限値ＩL 以下の範囲を対象とし、充電
容量が５０％以下を示したときに外部充電が必要である
と判定する。例えば、取込んだ放電電流がＩ1 であり、
バッテリ端子電圧がＶ1 を示す×印の位置にあったとす
れば、充電容量は５０％以下にあるので外部充電が必要
であるとされる。また、同じ放電電流Ｉ1 を示していて
も、バッテリ端子電圧がＶ2 を示す○印の位置にあれば
充電容量は５０％を越えているので外部充電の必要はな
いものとされる。
【００３７】このようにして充電容量の判定が行われ、
外部充電が必要とされる場合には、第一実施例同様にバ
ッテリ充電警報ランプ３の点灯により警報が発せられ
る。操作による外部充電が行われるとバッテリ充電警報
ランプ３は自動的にリセットされる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
燃機関と電気的補助加速装置とが併設されたハイブリッ
ド自動車に搭載されたバッテリが外部充電を必要とする
状態になったときに、確実に警報を送出するとともに、
外部充電が実行されたときは運転席の操作によらずに自
動的にその警報を解除することができる。これにより、
運転席の操作で警報を解除する必要がなくなり、外部充
電後に警報を解除するためのわずらわしい操作をなくす
ことができ、点検整備性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例の全体構成を示すブロック
図。
【図２】本発明第一実施例におけるリセット回路の構成
を示すブロック図。
【図３】本発明第一実施例における制御回路およびリセ
ット回路による制御動作の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明第二実施例における制御回路およびリセ
ット回路による制御動作の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明第二実施例における特性マップの一例を
示す図。
【符号の説明】
１ バッテリ ２ 充電量検出手段 ３ バッテリ充電警報ランプ ４ リセット回路 ５ ＤＣ・ＤＣコンバータ ７ 遮断スイッチ ８ 多相交流かご形誘導機 ９ インバータ回路 １０ 制御回路 １１ マイクロプロセッサ １２ フリップフロップ回路 １３ ラッチング・リレー １４ 電源回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 10/42 Ｈ０１Ｍ 10/42 Ｐ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 制動により発生する機械エネルギを電気
    エネルギに変換する発電手段と、この電気エネルギを蓄
    積するバッテリと、このバッテリに蓄積された電気エネ
    ルギを機械エネルギに変換する電動手段とが搭載された
    車両に設けられ、前記バッテリの充電容量を検出する検
    出手段と、この検出手段により前記バッテリの充電容量
    が外部充電を必要とする値を下回ることが検出されたと
    きに自動的に点灯するバッテリ充電警報ランプとを備え
    たバッテリ充電警報回路において、 前記バッテリの外部充電を行うとき前記バッテリから切
    り離される電源回路に、いったんその回路が切断された
    後に再度接続されたことを検出して前記バッテリ充電警
    報ランプをリセットするリセット回路を設けたことを特
    徴とするバッテリ充電警報回路。
  2. 【請求項２】 前記バッテリの端子に高圧側が接続され
    車両用電源に低圧側が接続されたＤＣ・ＤＣコンバータ
    と、前記バッテリの端子と前記ＤＣ・ＤＣコンバータと
    の接続を手動操作により遮断する遮断スイッチとを備
    え、前記バッテリから切り離される電源回路は前記ＤＣ
    ・ＤＣコンバータの低圧側の回路である請求項１記載の
    バッテリ充電警報回路。
  3. 【請求項３】 前記発電手段および前記電動手段は多相
    交流かご形誘導機であり、このかご形誘導機の多相交流
    回路と前記バッテリの直流回路とを双方向に電気エネル
    ギを変換して結合するインバータ回路と、このインバー
    タ回路を制御する制御回路とを備えた請求項２記載のバ
    ッテリ充電警報回路。
  4. 【請求項４】 前記制御回路は前記ＤＣ・ＤＣコンバー
    タの低圧側に供給される電源により動作する構成であ
    り、前記リセット回路はこの制御回路の内部に設けられ
    た請求項２記載のバッテリ充電警報回路。
  5. 【請求項５】 前記バッテリの充電容量を検出する検出
    手段は、前記バッテリから放出される電気エネルギが前
    記電動手段に供給されている状態でそのバッテリの端子
    電圧が基準以下であることを検出する手段を含む請求項
    １ないし４のいずれかに記載のバッテリ充電警報回路。
  6. 【請求項６】 前記バッテリ端子電圧を検出する手段に
    あらかじめ設定された回数ｎ回にわたり基準以下の電圧
    が検出されることにより前記充電容量が外部充電を必要
    とする値を下回るとする手段を備えた請求項５記載のバ
    ッテリ充電警報回路。
  7. 【請求項７】 前記バッテリの端子電圧とそのバッテリ
    の放電電流の特性をマップとしてデータ・ベースに保持
    し、検出される端子電圧と放電電流をそのマップに参照
    することにより前記充電容量が外部充電を必要とする値
    を下回ることを検出する手段を備えた請求項５記載のバ
    ッテリ充電警報回路。
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