JPH0956011A - 電気自動車用電池の回生充電制御装置 - Google Patents

電気自動車用電池の回生充電制御装置

Info

Publication number
JPH0956011A
JPH0956011A JP7206098A JP20609895A JPH0956011A JP H0956011 A JPH0956011 A JP H0956011A JP 7206098 A JP7206098 A JP 7206098A JP 20609895 A JP20609895 A JP 20609895A JP H0956011 A JPH0956011 A JP H0956011A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
current
temperature
regenerative
regenerative charging
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.)
Pending
Application number
JP7206098A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaaki Abe
孝昭 安部
Takeshi Miyamoto
丈司 宮本
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP7206098A priority Critical patent/JPH0956011A/ja
Publication of JPH0956011A publication Critical patent/JPH0956011A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車用電池に対して、回生充電時の吸
熱反応を利用して電池温度の過度の上昇を抑制する。 【解決手段】 回生電流制御演算部10において、電池
1の実温度Tと放電度合DODとをもとにして、電池状
態判定テーブル7が規定するある放電度合に対する適正
温度T1以下に電池を冷却するために当該電池に供給す
る必要がある回生充電電流I1を電流規定部8の記憶情
報に基づいて割出し、電流制御部3が電池に供給する回
生充電電流をこの回生充電電流I1になるように制御
し、電池の放電が進むにつれて電池温度が過度に高くな
るのをふさわしい電流値に抑制しながら回生充電するこ
とによって防止し、電池の寿命劣化、容量劣化を効果的
に抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車用電池の
回生充電制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電気自動車用電池を充放電させる
場合、吸発熱現象が起こる。この吸発熱現象の原因の1
つは、電池の内部抵抗によるジュール発熱によるもので
あり、このジュール発熱は充放電いずれの場合でも起こ
る。電池の吸発熱現象のもう1つの原因は、電池内部の
化学反応によるもので、これは、電池の種類によって、 (1)充電→吸熱反応、放電→発熱反応 (2)充電→発熱反応、放電→吸熱反応 のまったく逆の2つの吸熱反応となる。
【0003】ところで、電気自動車用電池の場合、放電
が進むと全体として電池温度が上昇するが、この電池温
度が過度に高くなると寿命劣化、容量劣化を招くために
電池温度の上限には許容限界がある。
【0004】そこで、電気自動車に搭載して走行する際
には電池温度を監視していて、許容温度以上にならない
ように冷却しなければならず、従来はクーリングファン
で冷却する方法がとられている。
【0005】しかしながら、上記(1)の特性を有する
電池、例えばリチウムイオン電池の場合には、自動車の
走行中に電池の放電が進み、電池温度が所定温度以上に
高くなれば回生電力を用いて電池を充電してやれば吸熱
反応を起こして電池温度を自ら下げることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる電池特
性を利用して、電気自動車の走行中に電池の放電が進み
電池温度が上昇する場合には、回生充電することによっ
て電池温度を低下させ、過度の温度上昇を防止し、電池
の寿命劣化を遅らせることができる電気自動車用電池の
回生充電制御装置を提供することを目的とする。
【0007】本発明はまた、電池の放電度合と電池温度
とに応じて適正な回生充電電流を規定することができる
電気自動車用電池の回生充電制御装置を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、充電
電流値がある大きさの範囲にある時に吸熱反応を示す電
池に対する回生充電手段を備える電気自動車用電池の回
生充電制御装置において、電池の温度を検出する電池温
度検出手段と、電池がその充電時に吸熱反応を示す電流
範囲を記憶している吸熱電流範囲記憶手段と、電池温度
検出手段が検出する電池の実温度が所定値以上になった
時に電池に対する回生充電手段による回生充電電流を吸
熱電流範囲記憶手段に記憶されている吸熱電流範囲に収
まるように制御する回生充電電流制御手段とを備えたも
のである。
【0009】これにより、電池が放電動作によって発熱
して温度上昇すれば、電池温度検出手段によって電池の
実温度を検出し、その温度が所定値以上になれば回生充
電手段による回生充電時に、回生充電電流制御手段によ
って回生充電電流を吸熱電流範囲記憶手段に記憶されて
いる吸熱電流範囲に収まるように制御することにより電
池の温度上昇を抑制し、電気自動車に搭載して使用する
時に電池の放電が進むにつれて電池温度が過度に高くな
るのを防止し、寿命劣化、容量劣化を効果的に抑制す
る。
【0010】請求項2の発明は、充電電流値がある大き
さの範囲にある時に吸熱反応を示す電池に対する回生充
電手段を備える電気自動車用電池の回生充電制御装置に
おいて、電池の温度を検出する電池温度検出手段と、電
池の放電度合を検出する放電度合検出手段と、電池の放
電度合に応じた適正な電池温度を規定する適正電池温度
規定手段と、電池に対する充電電流の大きさに対応して
当該電池が発する吸発熱量を記憶する吸発熱量記憶手段
と、電池温度検出手段が検出する電池の実温度と放電度
合検出手段が検出する当該電池の放電度合とをもとにし
て、適正電池温度規定手段が規定する該当する放電度合
の規定温度以下に電池の実温度が到達するために当該電
池に供給する必要がある回生充電電流を吸発熱量記憶手
段の記憶情報に基づいて割出す回生充電電流規定手段
と、回生充電手段が電池に供給する回生充電電流を回生
充電電流規定手段が割出す回生充電電流になるように制
御する回生充電電流制御手段とを備えたものである。
【0011】これにより、回生充電電流規定手段におい
て、電池の実温度と放電度合とをもとにして、適正電池
温度規定手段が規定する該当する放電度合の規定温度以
下に電池を冷却するために当該電池に供給する必要があ
る回生充電電流を吸発熱量記憶手段の記憶情報に基づい
て割出し、回生充電電流制御手段において、回生充電手
段が電池に供給する回生充電電流をこの回生充電電流規
定手段が割出す回生充電電流になるように制御し、電気
自動車に搭載して使用する時に電池の放電が進むにつれ
て電池温度が過度に高くなるのを、ふさわしい電流値に
抑制しながら回生充電することによって防止し、もって
電池の寿命劣化、容量劣化を効果的に抑制する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電気自動車用電池
の回生充電制御装置をその実施の形態をあげて説明す
る。図1に示すように、電池1から駆動モータ2に出力
される電流を制御することによって電気自動車の速度制
御を行う電流制御部3を備えている。この電流制御部3
はまた、電気自動車が下り坂を走行しているときには車
輪の回転に連動してモータ2を回転させ、このモータ2
を発電機にして発生される電流を電池1に回生して充電
する際にはその回生電流を制御する働きもなす。
【0013】電池1の温度を検出するために温度検出部
4、電池1の放電電流を検出するために電流検出部5、
また電池1の放電度合(DOD:Depth of Discharge)
を検出するために放電度合検出部6が備えられている。
この放電度合検出部6は電流検出部5が検出する電池1
の出力電流を時間積分して放電電気量を求め、初期充電
電気量に対する放電電気量の割合を放電度合DODとし
て出力するものである。
【0014】一般に再充電可能な電気自動車用電池1で
は、放電度合が進むに従って電池温度が上昇するが、寿
命劣化及び容量の劣化から上限許容温度があり、これを
T1とすると、電気自動車に電池1を搭載して連続使用
した場合、放電度合が100%のときでも上限温度T1
を超えないようにする必要がある。図3の電池状態判定
テーブルでは電池1を連続使用する場合に、放電度合が
100%になったときにようやく上限温度T1に到達す
るとしたときに許容される温度上昇曲線をA1として表
している。そこで、電池1のある放電度合における温度
がこの温度上昇曲線A1よりも上側の領域R1に属する
値をとるときには、そのまま放電させていけば放電度合
DODが100%に到達するまでに許容上限温度T1を
越してしまう可能性が高く、電池1の冷却が必要とな
る。反対に電池1のある放電度合での温度が温度上昇曲
線A1よりも下側の領域に属するのであれば、そのまま
放電を続けても許容上限温度T1を越える可能性は小さ
い。
【0015】反面、電池1には使用するのに最適な温度
条件があり、あまり低い温度では電圧が出ない。この最
適温度の下限値をT2とすると、電池1のある放電度合
での温度が図3において温度上昇曲線A1と温度下限値
曲線A2とで囲まれた領域R2に属する場合、電池1は
適正温度を保っており、電池温度を下げる必要も上げる
必要もない。そして電池1の温度条件が温度下限値曲線
A2よりも低い領域R3に属する場合には、できれば電
池温度を上昇させたい。
【0016】そこで、電池1の回生充電制御を行う場
合、その電池1の温度検出Tと放電度合DODの検出と
を行い、検出した放電度合DODと電池温度条件Tとか
ら図3に示す電池状態判定テーブルに照らして冷却領域
R1、温度維持領域R2あるいは上昇領域R3のいずれ
に属するかを判定し、その判定結果に基づいて回生充電
電流を制御することにより、電池温度を望ましい温度範
囲に維持しておくことができることになる。図1におい
て電池状態判定テーブル7は、図3に示すテーブルデー
タが登録されている部分である。
【0017】また特にリチウムイオン電池のような二次
電池1の場合は、図4に示すように電池電流(+符号は
放電、−符号は充電)に対応して吸発熱作用を示す。つ
まり、ある放電状態においてさらに放電動作する時には
発熱し、充電動作の時には充電電流が0〜1.0Cの間
は吸熱し、さらに大きな充電電流になると発熱するので
ある。この図4に示した吸発熱特性のグラフにおいて、
大きな吸熱量Q1を示す回生充電電流値I1と、吸熱も
発熱もしない回生充電電流値I2とは電池の放電状態、
つまり放電度合DODの大小によって変化するが、その
変化特性は図5のようにプロットすることができ、電流
規定部8には、この図5に示すグラフに対応するデータ
テーブルが登録されている。
【0018】そして回生制御部9は電気自動車が下り坂
を走行するときのように電池1の回生充電を制御する部
分であり、回生電流制御演算部10は、温度検出部4、
電流検出部5及び放電度合検出部6から電池1の温度条
件T、放電度合DODを取込み、電池状態判定テーブル
7及び電流規定部8のデータテーブルを参照して電池1
に対する適正な回生充電電流値を算出して電流制御部4
に指示する部分である。
【0019】次に、上記構成の電気自動車用電池の回生
充電制御装置の動作について説明する。図2は回生充電
制御のフローチャートを示している。回生電流制御演算
部10は回生制御部9より回生充電指令を受けると、一
定周期で図2のフローチャートに基づく回生電流制御演
算を繰り返し、その演算結果を電流制御部3に出力して
回生充電電流を制御する。
【0020】この回生電流制御演算部10の演算処理に
ついて説明すると、電池1の温度Tを温度検出部4から
取り込み(ステップS1)、また放電度合DODを放電
度合検出部6から取り込み(ステップS2)、さらに電
流規定部8に登録されている図5に示す吸熱電流変化特
性グラフに対応するデータテーブルを参照して、現在の
放電度合DODに対応する規定電流I1,I2を求める
(ステップS3)。
【0021】次に、電池状態判定テーブル7を参照して
現在の電池1の状態が電池温度Tと放電度合DODとか
らいずれの領域を属するかを判定する(ステップS4,
S5)。
【0022】電池状態が領域R1に属する場合、急激な
放電により電池温度Tが上昇しすぎていると考えられる
ので冷却する必要があり、回生充電制御における回生電
流をI1に制御する指令を電流制御部3に出力し、回生
充電動作で吸熱させて電池温度を下げさせる(ステップ
S6a)。電池状態が領域R2に属する場合、電池1の
発熱を避けることができればよいので発熱しない最大電
流I2以下、つまり、充電電流として0〜I2の範囲の
電流になるように制御する指令を電流制御部3に出力
し、回生エネルギを多くして回生充電の効率を上げる
(ステップS6b)。そして電池状態が領域R3に属す
る場合、特に電池の温度状態を気にする必要がないの
で、回生電流の大きさを特に考慮せず、得られる回生電
流でそのまま電池1を回生充電する(ステップS6
c)。
【0023】尚、上記実施の形態では電池1の実温度と
もに放電度合をも考慮して放電度合の大きさに応じて吸
熱のための回生充電電流を可変制御するようにしたが、
放電度合を考慮せず、一律に吸熱回生充電開始すべき電
池温度を設定し、電池温度がその規定温度以上になれば
吸熱できる電流値に回生充電電流の大きさを制御する単
純化された構成とすることもできる。
【0024】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明によれば、
電池が放電動作によって発熱して電池温度が所定値以上
になれば、回生充電時の回生充電電流を電池が吸熱反応
を起す範囲に収まるように制御するので、電池の放電が
進むにつれて電池温度が過度に高くなるのを防止し、過
度の温度上昇に起因する寿命劣化、容量劣化を効果的に
抑制することができる。
【0025】請求項2の発明によれば、電池の実温度と
放電度合とを検出し、電池温度がその放電度合での適正
温度以上であれば、それ以下になるように電池を冷却す
る目的で当該電池に供給する回生充電電流を電池が吸熱
作用を起こす電流値範囲内に収まるように制御するの
で、電池の放電が進むにつれて電池温度が過度に高くな
るのをふさわしい電流値に抑制しながら回生充電するこ
とによって防止し、電池の寿命劣化、容量劣化を効果的
に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の機能ブロック図。
【図2】上記実施の形態における回生充電電流の制御動
作を示すフローチャート。
【図3】電池状態判定テーブルに使用する電池状態判定
グラフ。
【図4】ある放電状態での充放電電流−吸発熱量特性グ
ラフ。
【図5】電池の放電度合−回生充電規定電流特性グラ
フ。
【符号の説明】
1 電池 2 モータ 3 電流制御部 4 温度検出部 5 電流検出部 6 放電度合検出部 7 電池状態判定テーブル 8 電流規定部 9 回生制御部 10 回生電流制御演算部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電電流値がある大きさの範囲にある時
    に吸熱反応を示す電池に対する回生充電手段を備える電
    気自動車用電池の回生充電制御装置において、前記電池
    の温度を検出する電池温度検出手段と、 前記電池がその充電時に吸熱反応を示す電流範囲を記憶
    している吸熱電流範囲記憶手段と、 前記電池温度検出手段が検出する電池の実温度が所定値
    以上になった時に前記電池に対する回生充電手段による
    回生充電電流を前記吸熱電流範囲記憶手段に記憶されて
    いる吸熱電流範囲に収まるように制御する回生充電電流
    制御手段とを備えて成る電気自動車用電池の回生充電制
    御装置。
  2. 【請求項2】 充電電流値がある大きさの範囲にある時
    に吸熱反応を示す電池に対する回生充電手段を備える電
    気自動車用電池の回生充電制御装置において、 前記電池の温度を検出する電池温度検出手段と、 前記電池の放電度合を検出する放電度合検出手段と、 前記電池の放電度合に応じた適正な電池温度を規定する
    適正電池温度規定手段と、 前記電池に対する充電電流の大きさに対応して当該電池
    が発する吸発熱量を記憶する吸発熱量記憶手段と、 前記電池温度検出手段が検出する電池の実温度と前記放
    電度合検出手段が検出する当該電池の放電度合とをもと
    にして、前記適正電池温度規定手段が規定する該当する
    放電度合の規定温度以下に前記電池の実温度が到達する
    ために当該電池に供給する必要がある回生充電電流を前
    記吸発熱量記憶手段の記憶情報に基づいて割出す回生充
    電電流規定手段と、 前記回生充電手段が前記電池に供給する回生充電電流を
    前記回生充電電流規定手段が割出す回生充電電流になる
    ように制御する回生充電電流制御手段とを備えて成る電
    気自動車用電池の回生充電制御装置。
JP7206098A 1995-08-11 1995-08-11 電気自動車用電池の回生充電制御装置 Pending JPH0956011A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7206098A JPH0956011A (ja) 1995-08-11 1995-08-11 電気自動車用電池の回生充電制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7206098A JPH0956011A (ja) 1995-08-11 1995-08-11 電気自動車用電池の回生充電制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0956011A true JPH0956011A (ja) 1997-02-25

Family

ID=16517778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7206098A Pending JPH0956011A (ja) 1995-08-11 1995-08-11 電気自動車用電池の回生充電制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0956011A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003051341A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Nissan Motor Co Ltd 電池の残容量計
WO2008007724A1 (fr) * 2006-07-10 2008-01-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Système d'alimentation et véhicule équipé de celui-ci, et procédé de gestion de la température
JP2008047371A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Toshiba Corp 組電池および組電池の充放電方法
JP2010057325A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Mitsubishi Motors Corp 電気自動車の回生制御装置
US8098050B2 (en) 2006-11-28 2012-01-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charge/discharge control device for secondary battery and vehicle equipped with the same
JP2013118791A (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 Hitachi Vehicle Energy Ltd 電池制御装置および蓄電装置
JP2017108522A (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 本田技研工業株式会社 充電電流設定方法、充電方法、充電装置及びアクチュエータ
CN110920399A (zh) * 2018-12-12 2020-03-27 浙江金开物联网科技有限公司 一种电动车铅酸电池组保护模块
CN113968160A (zh) * 2021-09-29 2022-01-25 华人运通(江苏)技术有限公司 车辆充电时间预估方法、装置、设备及存储介质

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003051341A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Nissan Motor Co Ltd 電池の残容量計
WO2008007724A1 (fr) * 2006-07-10 2008-01-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Système d'alimentation et véhicule équipé de celui-ci, et procédé de gestion de la température
US7795844B2 (en) 2006-07-10 2010-09-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system, vehicle with the same and temperature managing method
JP2008047371A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Toshiba Corp 組電池および組電池の充放電方法
US8098050B2 (en) 2006-11-28 2012-01-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charge/discharge control device for secondary battery and vehicle equipped with the same
JP2010057325A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Mitsubishi Motors Corp 電気自動車の回生制御装置
JP2013118791A (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 Hitachi Vehicle Energy Ltd 電池制御装置および蓄電装置
JP2017108522A (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 本田技研工業株式会社 充電電流設定方法、充電方法、充電装置及びアクチュエータ
CN110920399A (zh) * 2018-12-12 2020-03-27 浙江金开物联网科技有限公司 一种电动车铅酸电池组保护模块
CN113968160A (zh) * 2021-09-29 2022-01-25 华人运通(江苏)技术有限公司 车辆充电时间预估方法、装置、设备及存储介质
CN113968160B (zh) * 2021-09-29 2023-10-20 华人运通(江苏)技术有限公司 车辆充电时间预估方法、装置、设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4118035B2 (ja) 電池制御装置
US5212431A (en) Electric vehicle
JP4494453B2 (ja) 二次電池の制御装置および制御方法
JP4538418B2 (ja) 二次電池の充放電制御装置
JP6222049B2 (ja) 燃料電池システム、燃料電池車両、および、燃料電池システムの制御方法
CN103248085B (zh) 充电/放电控制设备
JP6299728B2 (ja) 二次電池の管理装置
JPH10290535A (ja) バッテリ充電装置
JP6227003B2 (ja) 充放電システム
JP2004032977A (ja) ハイブリッド電気自動車バッテリーの最大充電及び最大放電電流値算出方法
CN104040783A (zh) 温度调整装置、珀耳帖元件的控制方法
US11043834B2 (en) Method and system of predicting recharging of battery of vehicle at charging station and correspondent pre-cooling of the battery using cold storage as the vehicle is being driven to the charging station
JP6146396B2 (ja) 電動モーターによって駆動する車両、および、その車両の制御方法
CN113745700B (zh) 电动汽车及其动力电池的加热方法、装置和存储介质
JP2002325373A (ja) バッテリ容量制御装置
JP6310938B2 (ja) 充放電システム
JPH0956011A (ja) 電気自動車用電池の回生充電制御装置
JP3687270B2 (ja) ハイブリット電気自動車の発電機制御方法
JP3611905B2 (ja) 組蓄電池の充電制御方法
JP2007049771A (ja) 車両用電池冷却装置
JP3871960B2 (ja) 燃料電池システム及び燃料電池車両
JP3991942B2 (ja) 車両の回生制御装置および回生制御方法
JP2001043902A (ja) 自動車用バッテリーパックの制御方法
JP3518198B2 (ja) 組電池の充電制御システム
JPH0773907A (ja) ニッケル−水素電池の温度制御方法