JPH0992347A - バッテリ冷却装置 - Google Patents
バッテリ冷却装置Info
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- JPH0992347A JPH0992347A JP23962795A JP23962795A JPH0992347A JP H0992347 A JPH0992347 A JP H0992347A JP 23962795 A JP23962795 A JP 23962795A JP 23962795 A JP23962795 A JP 23962795A JP H0992347 A JPH0992347 A JP H0992347A
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- Japan
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- battery
- temperature
- surface temperature
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-
- Y02E60/12—
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリの内部温度を推定してバッテリの冷
却を行なう。 【解決手段】 バッテリ１に送風するブロアファン６
と、バッテリ１の表面温度ＴHを測定する温度測定手段
３と、バッテリ１の端子電圧Ｖを測定する電圧測定手段
４と、バッテリ１の放電電流Ｉを測定する電流測定手段
５と、端子電圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテリ１
の発熱量Ｑを演算する発熱量演算手段７と、表面温度Ｔ
Hと発熱量Ｑとに基づいてバッテリ１の内部温度を推定
する温度推定手段７と、温度推定手段７により推定され
た内部温度に基づいてブロアファン６を駆動制御する駆
動制御手段７とを備える。
却を行なう。 【解決手段】 バッテリ１に送風するブロアファン６
と、バッテリ１の表面温度ＴHを測定する温度測定手段
３と、バッテリ１の端子電圧Ｖを測定する電圧測定手段
４と、バッテリ１の放電電流Ｉを測定する電流測定手段
５と、端子電圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテリ１
の発熱量Ｑを演算する発熱量演算手段７と、表面温度Ｔ
Hと発熱量Ｑとに基づいてバッテリ１の内部温度を推定
する温度推定手段７と、温度推定手段７により推定され
た内部温度に基づいてブロアファン６を駆動制御する駆
動制御手段７とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はブロアファンにより
送風してバッテリを冷却する装置に関する。
送風してバッテリを冷却する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】バッテリは放電時にジュー
ル熱を発生することが知られている。そこで、バッテリ
の表面温度に基づいて冷却風の風速を制御し、バッテリ
を冷却することが考えられる。
ル熱を発生することが知られている。そこで、バッテリ
の表面温度に基づいて冷却風の風速を制御し、バッテリ
を冷却することが考えられる。
【０００３】ところで、バッテリには、大電流を流して
放電すると放電開始後しばらくはバッテリ内部から表面
までの温度勾配が増大するという性質がある。そのた
め、バッテリ内部から表面までの温度勾配を常に一定と
仮定して、表面温度のみに基づいて冷却風の風速を制御
すると、大電流の放電を開始した直後には温度勾配の過
渡的な増加により冷却制御の遅れが生じ、バッテリ温度
がオーバーシュートするという問題がある。
放電すると放電開始後しばらくはバッテリ内部から表面
までの温度勾配が増大するという性質がある。そのた
め、バッテリ内部から表面までの温度勾配を常に一定と
仮定して、表面温度のみに基づいて冷却風の風速を制御
すると、大電流の放電を開始した直後には温度勾配の過
渡的な増加により冷却制御の遅れが生じ、バッテリ温度
がオーバーシュートするという問題がある。
【０００４】本発明の目的は、バッテリの内部温度を推
定してバッテリの冷却を行なうバッテリ冷却装置を提供
することにある。
定してバッテリの冷却を行なうバッテリ冷却装置を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、 （１） 請求項１の発明は、バッテリに送風するブロア
ファンと、前記バッテリの表面温度ＴHを測定する温度
測定手段と、前記バッテリの端子電圧Ｖを測定する電圧
測定手段と、前記バッテリの放電電流Ｉを測定する電流
測定手段と、端子電圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいて前記
バッテリの発熱量Ｑを演算する発熱量演算手段と、表面
温度ＴHと発熱量Ｑとに基づいて前記バッテリの内部温
度を推定する温度推定手段と、前記温度推定手段により
推定された内部温度に基づいて前記ブロアファンを駆動
制御する駆動制御手段とを備える。バッテリの端子電圧
Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテリの発熱量Ｑを演算
し、算出した発熱量Ｑと表面温度ＴHとに基づいてバッ
テリの内部温度を推定して内部温度推定値によりブロア
ファンを駆動制御する。 （２） 請求項２のバッテリ冷却装置の前記発熱量演算
手段は、端子電圧Ｖの変化量Δｖと、その変化量ΔＶに
対応する放電電流Ｉの変化量ΔＩとに基づいて前記バッ
テリの内部抵抗値ｒを演算し、任意の時間の放電電流Ｉ
の平均値と内部抵抗値ｒとに基づいて発熱量Ｑを演算す
る。端子電圧Ｖの変化量Δｖと、その変化量ΔＶに対応
する放電電流Ｉの変化量ΔＩとに基づいてバッテリの内
部抵抗値ｒを演算し、任意の時間の放電電流Ｉの平均値
と内部抵抗値ｒとに基づいて発熱量Ｑを演算する。そし
て、算出した発熱量Ｑと表面温度ＴHとに基づいてバッ
テリの内部温度を推定して内部温度推定値によりブロア
ファンを駆動制御する。 （３） 請求項３のバッテリ冷却装置の前記温度推定手
段は、前記バッテリの表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対
する前記ブロアファンの風速Ｓのテーブルを備え、前記
テーブルを参照して表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対応
する風速Ｓを求め、前記駆動制御手段は風速Ｓに基づい
て前記ブロアファンを駆動制御する。バッテリの端子電
圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテリの発熱量Ｑを演
算し、バッテリの表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対する
ブロアファンの風速Ｓのテーブルを参照して、表面温度
ＴHおよび発熱量Ｑに対応する風速Ｓを求め、風速Ｓに
基づいてブロアファンを駆動制御する。
に、 （１） 請求項１の発明は、バッテリに送風するブロア
ファンと、前記バッテリの表面温度ＴHを測定する温度
測定手段と、前記バッテリの端子電圧Ｖを測定する電圧
測定手段と、前記バッテリの放電電流Ｉを測定する電流
測定手段と、端子電圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいて前記
バッテリの発熱量Ｑを演算する発熱量演算手段と、表面
温度ＴHと発熱量Ｑとに基づいて前記バッテリの内部温
度を推定する温度推定手段と、前記温度推定手段により
推定された内部温度に基づいて前記ブロアファンを駆動
制御する駆動制御手段とを備える。バッテリの端子電圧
Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテリの発熱量Ｑを演算
し、算出した発熱量Ｑと表面温度ＴHとに基づいてバッ
テリの内部温度を推定して内部温度推定値によりブロア
ファンを駆動制御する。 （２） 請求項２のバッテリ冷却装置の前記発熱量演算
手段は、端子電圧Ｖの変化量Δｖと、その変化量ΔＶに
対応する放電電流Ｉの変化量ΔＩとに基づいて前記バッ
テリの内部抵抗値ｒを演算し、任意の時間の放電電流Ｉ
の平均値と内部抵抗値ｒとに基づいて発熱量Ｑを演算す
る。端子電圧Ｖの変化量Δｖと、その変化量ΔＶに対応
する放電電流Ｉの変化量ΔＩとに基づいてバッテリの内
部抵抗値ｒを演算し、任意の時間の放電電流Ｉの平均値
と内部抵抗値ｒとに基づいて発熱量Ｑを演算する。そし
て、算出した発熱量Ｑと表面温度ＴHとに基づいてバッ
テリの内部温度を推定して内部温度推定値によりブロア
ファンを駆動制御する。 （３） 請求項３のバッテリ冷却装置の前記温度推定手
段は、前記バッテリの表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対
する前記ブロアファンの風速Ｓのテーブルを備え、前記
テーブルを参照して表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対応
する風速Ｓを求め、前記駆動制御手段は風速Ｓに基づい
て前記ブロアファンを駆動制御する。バッテリの端子電
圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテリの発熱量Ｑを演
算し、バッテリの表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対する
ブロアファンの風速Ｓのテーブルを参照して、表面温度
ＴHおよび発熱量Ｑに対応する風速Ｓを求め、風速Ｓに
基づいてブロアファンを駆動制御する。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は一実施形態の構成を示す。
バッテリ１は複数のセルから構成され、負荷２に電力を
供給する。このバッテリ１には各種センサが設置され
る。温度センサ３はバッテリ１の表面温度ＴH［℃］を
測定する。また、電圧センサ４はバッテリ１の端子電圧
Ｖ［Ｖ］を測定し、電流センサ５はバッテリ１の放電電
流Ｉ［Ａ］を測定する。ブロアファン６はセルの隙間に
送風してバッテリ１を冷却する。コントローラ７は、マ
イクロコンピュータとその周辺部品から構成され、各種
センサ３〜５による測定データに基づいてバッテリ１の
発熱量Ｑ［Ｗ］を演算し、表面温度ＴHと発熱量Ｑから
バッテリ１の内部温度を推定して内部温度推定値に応じ
てブロアファン６を駆動制御する。
バッテリ１は複数のセルから構成され、負荷２に電力を
供給する。このバッテリ１には各種センサが設置され
る。温度センサ３はバッテリ１の表面温度ＴH［℃］を
測定する。また、電圧センサ４はバッテリ１の端子電圧
Ｖ［Ｖ］を測定し、電流センサ５はバッテリ１の放電電
流Ｉ［Ａ］を測定する。ブロアファン６はセルの隙間に
送風してバッテリ１を冷却する。コントローラ７は、マ
イクロコンピュータとその周辺部品から構成され、各種
センサ３〜５による測定データに基づいてバッテリ１の
発熱量Ｑ［Ｗ］を演算し、表面温度ＴHと発熱量Ｑから
バッテリ１の内部温度を推定して内部温度推定値に応じ
てブロアファン６を駆動制御する。
【０００７】ここで、この実施形態のバッテリの冷却制
御について説明する。 （１） まず、電圧センサ４と電流センサ５により放電
時の端子電圧Ｖの変化量ΔＶとそれに対応する放電電流
Ｉの変化量ΔＩを測定する。これらの測定結果に基づい
て、次式によりバッテリ１の内部抵抗値ｒ［ｏｈｍ］を
演算する。
御について説明する。 （１） まず、電圧センサ４と電流センサ５により放電
時の端子電圧Ｖの変化量ΔＶとそれに対応する放電電流
Ｉの変化量ΔＩを測定する。これらの測定結果に基づい
て、次式によりバッテリ１の内部抵抗値ｒ［ｏｈｍ］を
演算する。
【数１】ｒ＝ΔＶ／ΔＩ （２） 次に、電流センサ４により任意の時間ｔの放電
電流Ｉの平均値ＩAVR［Ａ］を測定する。 （３） さらに、内部抵抗値ｒと放電電流平均値ＩAVR
とに基づいて次式により発熱量Ｑを演算する。
電流Ｉの平均値ＩAVR［Ａ］を測定する。 （３） さらに、内部抵抗値ｒと放電電流平均値ＩAVR
とに基づいて次式により発熱量Ｑを演算する。
【数２】Ｑ＝ＩAVR2＊ｒ （４） そして、予め設定されている表面温度ＴHおよ
び発熱量Ｑに対する風速Ｓ［ｍ／ｓｅｃ］のテーブル
（図２参照）から、算出された発熱量Ｑと検出された表
面温度ＴHとに対応するブロアファンの風速Ｓを決定す
る。図２に示すテーブルは、バッテリ１の表面温度ＴH
と発熱量Ｑを変化させた時の内部温度を推定し、推定さ
れた内部温度のバッテリ１を冷却するための風速Ｓを示
したものである。図において、パラメータである発熱量
ＱはＱ１とＱ２の２つの代表値を示し、他の発熱量Ｑに
対する特性曲線を省略する。決定した風速Ｓでブロアフ
ァンを駆動制御することにより、バッテリが大電流の放
電を開始した直後でも、時間遅れのないバッテリの内部
温度を正確に把握することができ、バッテリ冷却制御の
応答性が向上してバッテリ温度のオーバーシュートを防
止できる。
び発熱量Ｑに対する風速Ｓ［ｍ／ｓｅｃ］のテーブル
（図２参照）から、算出された発熱量Ｑと検出された表
面温度ＴHとに対応するブロアファンの風速Ｓを決定す
る。図２に示すテーブルは、バッテリ１の表面温度ＴH
と発熱量Ｑを変化させた時の内部温度を推定し、推定さ
れた内部温度のバッテリ１を冷却するための風速Ｓを示
したものである。図において、パラメータである発熱量
ＱはＱ１とＱ２の２つの代表値を示し、他の発熱量Ｑに
対する特性曲線を省略する。決定した風速Ｓでブロアフ
ァンを駆動制御することにより、バッテリが大電流の放
電を開始した直後でも、時間遅れのないバッテリの内部
温度を正確に把握することができ、バッテリ冷却制御の
応答性が向上してバッテリ温度のオーバーシュートを防
止できる。
【０００８】図３は一実施形態のバッテリの冷却制御を
示すフローチャートである。このフローチャートによ
り、一実施形態の動作を説明する。ステップ１におい
て、温度センサ３によりバッテリ１の表面温度ＴHをモ
ニターし、表面温度ＴHが所定値ＴH０よりも高い時にバ
ッテリ１の内部温度を推定してブロアファン６の風速制
御を行なう。表面温度ＴH＞ＴH０の時は、ステップ２で
電流センサ５により放電電流Ｉを測定し、任意の時間ｔ
の放電電流Ｉの平均値ＩAVRを求める。続くステップ３
で、放電電流平均値ＩAVRとバッテリ１の内部抵抗値ｒ
とに基づいて上記数式２により発熱量Ｑを演算する。な
お、バッテリ１の内部抵抗ｒは予め求めてもよいし、放
電電流平均値ＩAVRを測定する時間ｔの間に並行して求
めてもよい。次にステップ４で、予め設定された表面温
度ＴHおよび発熱量Ｑに対する風速Ｓのテーブルから、
算出した発熱量Ｑおよび温度センサ３による検出表面温
度ＴHに対応する風速Ｓを抽出する。そしてステップ５
で、風速Ｓに応じてブロアファン６を駆動制御する。
示すフローチャートである。このフローチャートによ
り、一実施形態の動作を説明する。ステップ１におい
て、温度センサ３によりバッテリ１の表面温度ＴHをモ
ニターし、表面温度ＴHが所定値ＴH０よりも高い時にバ
ッテリ１の内部温度を推定してブロアファン６の風速制
御を行なう。表面温度ＴH＞ＴH０の時は、ステップ２で
電流センサ５により放電電流Ｉを測定し、任意の時間ｔ
の放電電流Ｉの平均値ＩAVRを求める。続くステップ３
で、放電電流平均値ＩAVRとバッテリ１の内部抵抗値ｒ
とに基づいて上記数式２により発熱量Ｑを演算する。な
お、バッテリ１の内部抵抗ｒは予め求めてもよいし、放
電電流平均値ＩAVRを測定する時間ｔの間に並行して求
めてもよい。次にステップ４で、予め設定された表面温
度ＴHおよび発熱量Ｑに対する風速Ｓのテーブルから、
算出した発熱量Ｑおよび温度センサ３による検出表面温
度ＴHに対応する風速Ｓを抽出する。そしてステップ５
で、風速Ｓに応じてブロアファン６を駆動制御する。
【０００９】以上の一実施形態の構成において、ブロア
ファン６がブロアファンを、温度センサ３が温度測定手
段を、電圧センサ４が電圧測定手段を、電流センサ５が
電流測定手段を、コントローラ７が発熱量演算手段、温
度推定手段および駆動制御手段をそれぞれ構成する。
ファン６がブロアファンを、温度センサ３が温度測定手
段を、電圧センサ４が電圧測定手段を、電流センサ５が
電流測定手段を、コントローラ７が発熱量演算手段、温
度推定手段および駆動制御手段をそれぞれ構成する。
【００１０】
（１） 以上説明したように請求項１の発明によれば、
バッテリの端子電圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテ
リの発熱量Ｑを演算し、発熱量Ｑと表面温度ＴHとに基
づいてバッテリの内部温度を推定して内部温度推定値に
よりブロアファンを駆動制御するようにしたので、バッ
テリが大電流の放電を開始した直後でも、時間遅れのな
いバッテリの内部温度を正確に把握することができ、バ
ッテリ冷却制御の応答性が向上してバッテリ温度のオー
バーシュートを防止できる。 （２） また、請求項２の発明によれば、端子電圧Ｖの
変化量Δｖと、その変化量ΔＶに対応する放電電流Ｉの
変化量ΔＩとに基づいてバッテリの内部抵抗値ｒを演算
し、任意の時間の放電電流Ｉの平均値と内部抵抗値ｒと
に基づいて発熱量Ｑを演算する。そして、算出した発熱
量Ｑと表面温度ＴHとに基づいてバッテリの内部温度を
推定し、内部温度推定値によりブロアファンを駆動制御
するようにしたので、バッテリが大電流の放電を開始し
た直後でも、時間遅れのないバッテリの内部温度を正確
に把握することができ、バッテリ冷却制御の応答性が向
上してバッテリ温度のオーバーシュートを防止できる。 （３） 請求項３の発明によれば、バッテリの端子電圧
Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテリの発熱量Ｑを演算
し、バッテリの表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対するブ
ロアファンの風速Ｓのテーブルを参照して、表面温度Ｔ
Hおよび発熱量Ｑに対応する風速Ｓを求め、風速Ｓに基
づいてブロアファンを駆動制御するようにしたので、バ
ッテリが大電流の放電を開始した直後でも、時間遅れの
ないバッテリの内部温度を正確に把握することができ、
バッテリ冷却制御の応答性が向上してバッテリ温度のオ
ーバーシュートを防止できる。
バッテリの端子電圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテ
リの発熱量Ｑを演算し、発熱量Ｑと表面温度ＴHとに基
づいてバッテリの内部温度を推定して内部温度推定値に
よりブロアファンを駆動制御するようにしたので、バッ
テリが大電流の放電を開始した直後でも、時間遅れのな
いバッテリの内部温度を正確に把握することができ、バ
ッテリ冷却制御の応答性が向上してバッテリ温度のオー
バーシュートを防止できる。 （２） また、請求項２の発明によれば、端子電圧Ｖの
変化量Δｖと、その変化量ΔＶに対応する放電電流Ｉの
変化量ΔＩとに基づいてバッテリの内部抵抗値ｒを演算
し、任意の時間の放電電流Ｉの平均値と内部抵抗値ｒと
に基づいて発熱量Ｑを演算する。そして、算出した発熱
量Ｑと表面温度ＴHとに基づいてバッテリの内部温度を
推定し、内部温度推定値によりブロアファンを駆動制御
するようにしたので、バッテリが大電流の放電を開始し
た直後でも、時間遅れのないバッテリの内部温度を正確
に把握することができ、バッテリ冷却制御の応答性が向
上してバッテリ温度のオーバーシュートを防止できる。 （３） 請求項３の発明によれば、バッテリの端子電圧
Ｖと放電電流Ｉとに基づいてバッテリの発熱量Ｑを演算
し、バッテリの表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対するブ
ロアファンの風速Ｓのテーブルを参照して、表面温度Ｔ
Hおよび発熱量Ｑに対応する風速Ｓを求め、風速Ｓに基
づいてブロアファンを駆動制御するようにしたので、バ
ッテリが大電流の放電を開始した直後でも、時間遅れの
ないバッテリの内部温度を正確に把握することができ、
バッテリ冷却制御の応答性が向上してバッテリ温度のオ
ーバーシュートを防止できる。
【図１】一実施形態の構成を示す図。
【図２】バッテリ表面温度ＴHおよび発熱量Ｑに対する
風速Ｓのテーブルを示す図。
風速Ｓのテーブルを示す図。
【図３】一実施形態のバッテリの冷却制御を示すフロー
チャート。
チャート。
１ バッテリ ３ 温度センサ ４ 電圧センサ ５ 電流センサ ６ ブロアファン ７ コントローラ
Claims (3)
- 【請求項１】 バッテリに送風するブロアファンと、 前記バッテリの表面温度ＴHを測定する温度測定手段
と、 前記バッテリの端子電圧Ｖを測定する電圧測定手段と、 前記バッテリの放電電流Ｉを測定する電流測定手段と、 端子電圧Ｖと放電電流Ｉとに基づいて前記バッテリの発
熱量Ｑを演算する発熱量演算手段と、 表面温度ＴHと発熱量Ｑとに基づいて前記バッテリの内
部温度を推定する温度推定手段と、 前記温度推定手段により推定された内部温度に基づいて
前記ブロアファンを駆動制御する駆動制御手段とを備え
ることを特徴とするバッテリ冷却装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のバッテリ冷却装置にお
いて、 前記発熱量演算手段は、端子電圧Ｖの変化量Δｖと、そ
の変化量ΔＶに対応する放電電流Ｉの変化量ΔＩとに基
づいて前記バッテリの内部抵抗値ｒを演算し、任意の時
間の放電電流Ｉの平均値と内部抵抗値ｒとに基づいて発
熱量Ｑを演算することを特徴とするバッテリ冷却装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のバッテ
リ冷却装置において、 前記温度推定手段は、前記バッテリの表面温度ＴHおよ
び発熱量Ｑに対する前記ブロアファンの風速Ｓのテーブ
ルを備え、前記テーブルを参照して表面温度ＴHおよび
発熱量Ｑに対応する風速Ｓを求め、 前記駆動制御手段は、風速Ｓに基づいて前記ブロアファ
ンを駆動制御することを特徴とするバッテリ冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23962795A JPH0992347A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | バッテリ冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23962795A JPH0992347A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | バッテリ冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992347A true JPH0992347A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17047541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23962795A Pending JPH0992347A (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | バッテリ冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0992347A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7767354B2 (en) | 2001-12-12 | 2010-08-03 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Temperature controlling apparatus for battery, vehicle apparatus using the same, and controlling method therefor |
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-
1995
- 1995-09-19 JP JP23962795A patent/JPH0992347A/ja active Pending
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