JPH10145978A - Management system for vehicle mounted battery - Google Patents

Management system for vehicle mounted battery

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JPH10145978A
JPH10145978A JP8301873A JP30187396A JPH10145978A JP H10145978 A JPH10145978 A JP H10145978A JP 8301873 A JP8301873 A JP 8301873A JP 30187396 A JP30187396 A JP 30187396A JP H10145978 A JPH10145978 A JP H10145978A
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JP
Japan
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battery
power supply
vehicle
temperature
battery group
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Application number
JP8301873A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Shironokuchi
秀樹 城ノ口
Seiji Kato
征二 加藤
Masami Hirata
雅己 平田
Haruhiko Ishihara
治彦 石原
Shozo Hashizume
正三 橋詰
Koichi Nishiyama
浩一 西山
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.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a management system for vehicle mounted battery in which the charged energy can be utilized efficiently even when a battery groups are mounted at a plurality of positions in a vehicle. SOLUTION: When battery groups 1a, 1b, each comprising required number of unit batteries, are mounted at two positions of an electric vehicle and connected in series as a power supply for a motor 9, the battery groups 1a, 1b are charged independently through chargers 7a, 7b integrated with switching power supplies 10a, 10b constituting an auxiliary power supply. A control circuit 11 monitors temperature variation of the battery groups 1a, 1b in charging thereof and during operation of the automobile. When the temperature exceeds 40 deg.C or 50 deg.C, respectively, a cooling fan 4a or 4b is operated to supply cooling air. When the vehicle is operating, an auxiliary power supply is created by operating the switching power supply 10a or 10b having higher residual capacity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載される
バッテリを制御する管理システムに関する。
[0001] The present invention relates to a management system for controlling a battery mounted on a vehicle.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】この様な車両例えば電
気自動車のバッテリは、12V程度の端子電圧を有する
単位バッテリを複数個直列に接続することによって、モ
ータを駆動させるのに必要な電圧を得るように構成され
ている。上記電気自動車のバッテリは、通常はトランク
ルームに配置されるが、最近は、電気自動車の車体空間
を有効に利用するために、当該バッテリを複数のバッテ
リグループに分割して構成し、各バッテリグループを、
トランクルームだけでなく、例えば座席下にも配置する
などして分散搭載することが行われている。
In a battery of such a vehicle, for example, an electric vehicle, a voltage necessary for driving the motor is obtained by connecting a plurality of unit batteries having a terminal voltage of about 12 V in series. It is configured as follows. The battery of the electric vehicle is usually arranged in a trunk room, but recently, in order to effectively use the body space of the electric vehicle, the battery is divided into a plurality of battery groups, and each battery group is configured. ,
In addition to being placed in a trunk room, for example, it is being distributed and mounted under a seat.

【0003】このようにバッテリを分散搭載した状態で
充電を行う場合は、各バッテリグループの配置された環
境によって、単位バッテリ当たりの満充電時の容量が変
化してしまう。例えば、図6は、異なる周囲温度下にお
いて、単位バッテリを構成しているセル1個(単位バッ
テリは、例えば10個のセルからなっている。)を充電
した場合の結果を、横軸に充電電流の時間積(Ah)を
とり、縦軸に端子電圧(V)をとって示したものであ
る。この図6に示すように、周囲温度が低くなるほどセ
ルの充電容量は多くなる傾向にある。
In the case where charging is performed in a state where batteries are distributed and mounted in this manner, the capacity at the time of full charge per unit battery changes depending on the environment in which each battery group is arranged. For example, FIG. 6 shows the result of charging one cell (a unit battery is composed of, for example, 10 cells) constituting a unit battery at different ambient temperatures, and plots the result on the horizontal axis. The time product of the current (Ah) is shown, and the vertical axis represents the terminal voltage (V). As shown in FIG. 6, the charging capacity of the cell tends to increase as the ambient temperature decreases.

【0004】従って、この様な場合に、各バッテリグル
ープを一つの充電器によって一括して充電すると、各バ
ッテリグループの充電容量が夫々の搭載箇所の環境によ
って異なる結果、使用できる充電エネルギー量は、最低
の充電容量となったバッテリグループによって規定され
てしまうことになり、効率的な利用を行うことができな
いという問題があった。
Accordingly, in such a case, if each battery group is collectively charged by a single charger, the charging capacity of each battery group differs depending on the environment of each mounting location. It is determined by the battery group having the lowest charge capacity, and there is a problem that efficient use cannot be performed.

【0005】斯様な問題を解決するため、各バッテリグ
ループに対応して個別の充電器を設け、各バッテリグル
ープ毎に充電を行って夫々を満充電状態にして使用する
ようにしたものがある。しかしながら、実際に電気自動
車を運転させると、その運転状況に応じて各バッテリグ
ループ毎の放電状態に差が生じ、結果として残存容量に
不平衡が生じるため、効率的な利用を行う目的が十分に
達成されていないという課題を生じていた。
In order to solve such a problem, an individual charger is provided corresponding to each battery group, and each battery group is charged and used in a fully charged state. . However, when an electric vehicle is actually driven, a difference occurs in the discharge state of each battery group according to the driving condition, and as a result, the remaining capacity becomes unbalanced. There was a problem that it was not achieved.

【0006】本発明は上記課題を解決するものであり、
その目的は、バッテリグループを車両の複数箇所に搭載
する車載バッテリにおいて、充電されたエネルギーを車
両の運転状態に応じて効率的に利用することができる車
載バッテリの管理システムを提供することにある。
[0006] The present invention is to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide a vehicle-mounted battery management system that can efficiently use charged energy in a vehicle-mounted battery in which a battery group is mounted at a plurality of locations in a vehicle, according to a driving state of the vehicle.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の車載バッテリの管理システムは、所
要数の単位バッテリから構成された複数のバッテリグル
ープを車両に搭載してなる車載バッテリにおいて、交流
電源から複数のバッテリグループ毎に充電を行うように
設けられた複数の充電器と、複数のバッテリグループ毎
に冷却を行うように設けられた複数の冷却ファンと、各
バッテリグループの温度を夫々検出する複数の温度検出
手段と、車両の走行に関して補助的な機能を果たす補機
に対して供給する電源を生成するために、各バッテリグ
ループ毎に設けられた複数のスイッチング電源と、複数
の充電器によって複数のバッテリグループに対して行う
充電を独立に制御すると共に、複数のバッテリグループ
の充電時において、複数の温度検出手段が検出する各バ
ッテリグループの温度を参照し、当該温度が所定温度を
超えたバッテリグループの冷却ファンの運転を開始させ
るように制御し、また、車両の運転時において、複数の
バッテリグループの内で残存容量の多いものに対して設
けられているスイッチング電源を動作させて補機用電源
を生成するように制御する制御手段とを具備したことを
特徴とする。
To achieve the above object, an on-board battery management system according to claim 1, wherein a plurality of battery groups each comprising a required number of unit batteries are mounted on a vehicle. , A plurality of chargers provided to charge the plurality of battery groups from the AC power supply, a plurality of cooling fans provided to cool the plurality of battery groups, and a temperature of each battery group. A plurality of switching power supplies provided for each battery group in order to generate power to be supplied to an auxiliary machine that performs an auxiliary function with respect to the running of the vehicle. Independently controlling the charging performed on a plurality of battery groups by the charger, and charging the plurality of battery groups, The temperature of each battery group detected by the number of temperature detecting means is referred to, and control is performed so as to start the operation of the cooling fan of the battery group in which the temperature has exceeded the predetermined temperature. And control means for controlling a switching power supply provided for a battery group having a large remaining capacity to generate an auxiliary power supply.

【0008】斯様に構成すれば、複数のバッテリグルー
プの充電が独立に制御され、充電時において、所定温度
を超えたバッテリグループに対して設けられている冷却
ファンが運転開始されて冷却が行われ、各バッテリグル
ープの充電が行われる場合の周囲温度が略同様に保たれ
ると共に、車両の運転時には、残存容量の多いバッテリ
グループに対して設けられているスイッチング電源から
補機用電源が生成されるので、車両が実際に運転された
場合でも、各バッテリグループの残存容量は略同様に調
整される。
With this configuration, the charging of the plurality of battery groups is controlled independently, and at the time of charging, the cooling fan provided for the battery group having exceeded the predetermined temperature is started to perform cooling. In addition, the ambient temperature when each battery group is charged is maintained substantially the same, and during operation of the vehicle, the auxiliary power supply is generated from the switching power supply provided for the battery group having a large remaining capacity. Therefore, even when the vehicle is actually driven, the remaining capacity of each battery group is adjusted in substantially the same manner.

【0009】この場合、制御手段を、車両の運転時にも
各バッテリグループの温度が所定温度を超えた場合は冷
却ファンを充電時と同様に運転させるように構成しても
良く(請求項2)、斯様に構成すれば、各バッテリグル
ープの放電時における使用環境が略同様に維持される。
In this case, the control means may be configured to operate the cooling fan in the same manner as during charging when the temperature of each battery group exceeds a predetermined temperature even during operation of the vehicle. With this configuration, the usage environment at the time of discharge of each battery group is maintained in substantially the same manner.

【0010】各スイッチング電源の容量を、バッテリグ
ループの数をnとすると、補機用電源の最大容量に対し
て略1/nに設定し(請求項3)、また、制御手段を、
車両の運転状態において補機用電源の容量が多く必要と
される場合は、複数のバッテリグループの内で残存容量
の多いものから順次選択されたスイッチング電源を同時
に動作させることにより必要な補機用電源の容量を確保
する(請求項4)構成としても良い。斯様に構成すれ
ば、残存容量の多いバッテリグループから補機用電源が
生成され、また、補機の動作状態に応じて必要な容量の
電源が生成されて供給される。
The capacity of each switching power supply is set to approximately 1 / n of the maximum capacity of the auxiliary power supply, where n is the number of battery groups (claim 3).
When the capacity of the auxiliary power supply is required in the operating state of the vehicle, the switching power supplies sequentially selected from the plurality of battery groups in order from the one with the larger remaining capacity are simultaneously operated to simultaneously operate the auxiliary power supply. A configuration for ensuring the capacity of the power supply (claim 4) may be adopted. With this configuration, the power supply for the auxiliary equipment is generated from the battery group having a large remaining capacity, and the power supply having the required capacity is generated and supplied according to the operation state of the auxiliary equipment.

【0011】各スイッチング電源を、夫々対応するバッ
テリグループの充電器内部に一体的に構成しても良く、
斯様に構成すれば、各スイッチング電源に対する入力電
源の供給が容易となる(請求項5)。
Each switching power supply may be integrally formed inside the charger of the corresponding battery group.
With this configuration, it is easy to supply the input power to each switching power supply (claim 5).

【0012】温度検出手段を、1つのバッテリグループ
の複数箇所に配置された温度センサによって構成し、制
御手段を、複数の温度センサが夫々検出した温度の相加
平均を各バッテリグループの温度とする構成にするのが
好適であり、斯様に構成すれば、各バッテリグループの
温度は平均化された値として得られる(請求項6)。
The temperature detecting means is constituted by temperature sensors arranged at a plurality of locations in one battery group, and the control means is set to an arithmetic average of the temperatures detected by the plurality of temperature sensors as the temperature of each battery group. Preferably, the temperature of each battery group is obtained as an averaged value.

【0013】充電器を、入力された電源を高周波電源に
変換するインバータと、このインバータによって変換さ
れた高周波電源電圧を昇圧する高周波トランスと、この
高周波トランスによって昇圧された高周波電源電圧を整
流する整流回路とで構成するのが好ましく、斯様に構成
すれば、交流電源と各バッテリグループとは電気的に絶
縁される(請求項7)。
An inverter for converting an input power supply to a high-frequency power supply, a high-frequency transformer for boosting the high-frequency power supply voltage converted by the inverter, and a rectifier for rectifying the high-frequency power supply voltage boosted by the high-frequency transformer It is preferable that the AC power supply and each battery group are electrically insulated from each other.

【0014】また、交流電源を整流する1つの整流回路
を備え、各充電器の入力部には、1つの整流回路によっ
て整流された直流電源が与えられるように構成しても良
く、斯様に構成すれば、全体が小形に構成される(請求
項8)。
Further, it is also possible to provide one rectifier circuit for rectifying the AC power supply, and to provide an input section of each charger with a DC power supply rectified by one rectifier circuit. If constituted, the whole is made small (claim 8).

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両たる電気自動
車(以下、単に自動車と称す)に適用した場合の一実施
例について、図1乃至図5を参照して説明する。図5
は、2つのバッテリグループ1a及び1b(具体的には
図1参照)を、自動車の車体2に分散搭載した状態を示
す摸式的な図である。バッテリグループ1a及び1bを
構成している単位バッテリは、1個のセル電圧が1.2
V程度のセル10個から構成されており、約12Vの端
子電圧を有している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an electric vehicle (hereinafter, simply referred to as an automobile) as a vehicle will be described below with reference to FIGS. FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which two battery groups 1a and 1b (specifically, see FIG. 1) are dispersedly mounted on a vehicle body 2 of an automobile. The unit batteries constituting the battery groups 1a and 1b have one cell voltage of 1.2.
It is composed of 10 cells of about V and has a terminal voltage of about 12V.

【0016】例えば、モータ9(図1参照)を駆動する
のに必要な電圧が288Vである場合に、この電圧を、
2つのバッテリグループ1a,1b(n=2)によって
分割するため、バッテリグループ1a,1bは、例えば
夫々11個,13個の単位バッテリが直列接続されて、
夫々132V,156Vの端子電圧を有するように構成
されている。また、これらのバッテリグループ1a,1
bは、バッテリケース3a,3bに収納されて一体化さ
れている。
For example, when the voltage required to drive the motor 9 (see FIG. 1) is 288 V, this voltage is
Since the battery groups 1a and 1b (n = 2) are divided by the two battery groups 1a and 1b, for example, 11 and 13 unit batteries are connected in series, respectively.
It is configured to have terminal voltages of 132V and 156V, respectively. Further, these battery groups 1a, 1
b is housed and integrated in the battery cases 3a and 3b.

【0017】バッテリグループ1a及び1bは、自動車
の座席下である車体2下部及び後部トランクルームに配
置されていると共に、各バッテリグループ1a,1bを
冷却するための冷却ファン4a,4bが夫々に設けられ
ている。冷却ファン4a,4bは、車体2の側部に設け
られた空気取入れ口2a,2bから取入れた外気をバッ
テリケース3a,3b内に送風することにより、バッテ
リグループ1a,1bを冷却するようになっている。
The battery groups 1a and 1b are arranged in the lower part of the vehicle body 2 under the seats of the automobile and in the rear trunk room, and provided with cooling fans 4a and 4b for cooling the battery groups 1a and 1b, respectively. ing. The cooling fans 4a and 4b cool the battery groups 1a and 1b by blowing outside air taken in from the air intake ports 2a and 2b provided on the side of the vehicle body 2 into the battery cases 3a and 3b. ing.

【0018】充電時における管理システムの電気的構成
を示す図1において、ダイオードブリッジで構成された
整流回路5の交流入力端子は、図示しないプラグ及びコ
ンセントを介して200Vの商用交流電源(交流電源)
6に接続されており、整流回路5の直流出力端子は、充
電器7a及び7bの入力端子に夫々接続されている。
In FIG. 1 showing the electrical configuration of the management system during charging, an AC input terminal of a rectifier circuit 5 composed of a diode bridge is connected to a 200 V commercial AC power supply (AC power supply) via a plug and an outlet (not shown).
The DC output terminal of the rectifier circuit 5 is connected to the input terminals of the chargers 7a and 7b.

【0019】充電器7a,7bの正及び負側出力端子
は、バッテリグループ1a,1bの正及び負側端子に夫
々接続されている。駆動回路8は、3相ブリッジ接続さ
れたトランジスタによってインバータを構成しており、
その駆動回路8の正及び負側入力端子は、バッテリグル
ープ1aの正側端子及びバッテリグループ1bの負側端
子に接続されている。バッテリグループ1aの負側端子
は、バッテリグループ1bの正側端子に接続されてい
る。具体的には図示しないが、駆動回路8のU,V,W
の3相出力端子は、例えばインダクションモータで構成
されるモータ9の対応する各相のステータコイルに夫々
接続されている。
The positive and negative output terminals of the chargers 7a and 7b are connected to the positive and negative terminals of the battery groups 1a and 1b, respectively. The drive circuit 8 forms an inverter by three-phase bridge-connected transistors.
The positive and negative input terminals of the drive circuit 8 are connected to the positive terminal of the battery group 1a and the negative terminal of the battery group 1b. The negative terminal of the battery group 1a is connected to the positive terminal of the battery group 1b. Although not specifically shown, U, V, W
These three-phase output terminals are respectively connected to the corresponding stator coils of each phase of the motor 9 constituted by, for example, an induction motor.

【0020】充電器7a,7bの内部には、補機用電源
としてのスイッチング電源10a,10bが夫々設けら
れており、バッテリグループ1a,1bの端子電圧を受
けて、補機用電源として必要なレベルの電圧(例えば、
12V)を生成するようになっている。尚、ここで言う
「補機」とは、自動車の走行に関して補助的な機能を果
たす、図示しないインストルメントパネル表示ランプ、
ヘッドライト、ワイパモータ、ストップランプや方向指
示器などの一切を総称するものである。そして、スイッ
チング電源10a,10bの容量は、補機用電源として
要求される最大容量の夫々略1/2(略1/n)となる
ように設定される。例えば、最大容量が50Aの場合
は、スイッチング電源10a,10bの容量は、夫々略
25Aに設定される。
Switching power supplies 10a and 10b are provided inside the chargers 7a and 7b as auxiliary power supplies, respectively. The switching power supplies 10a and 10b receive terminal voltages of the battery groups 1a and 1b and are required as auxiliary power supplies. Level voltage (for example,
12V). The “auxiliary equipment” referred to here is an instrument panel display lamp (not shown) that performs an auxiliary function with respect to driving of the automobile.
It is a general term for headlights, wiper motors, stop lamps, direction indicators, and the like. The capacity of each of the switching power supplies 10a and 10b is set to be approximately 1/2 (approximately 1 / n) of the maximum capacity required as the auxiliary power supply. For example, when the maximum capacity is 50A, the capacities of the switching power supplies 10a and 10b are each set to approximately 25A.

【0021】マイクロコンピュータなどで構成される制
御回路(制御手段)11の入力端子は、各バッテリグル
ープ1a,1bの端子間に夫々設けられた電圧検出器1
2a,12bの出力端子に夫々接続されている。バッテ
リグループ1a及び充電器7aの負側端子間,バッテリ
グループ1b及び充電器7bの負側端子間には、夫々電
流検出器13a,13bが設けられており、制御回路1
1の入力端子は、その電流検出器13a,13bの出力
端子にも夫々接続されている。
An input terminal of a control circuit (control means) 11 constituted by a microcomputer or the like is connected to a voltage detector 1 provided between terminals of each of the battery groups 1a and 1b.
They are connected to output terminals 2a and 12b, respectively. Current detectors 13a and 13b are provided between the negative terminals of the battery group 1a and the charger 7a and between the negative terminals of the battery group 1b and the charger 7b, respectively.
The input terminal 1 is also connected to the output terminals of the current detectors 13a and 13b, respectively.

【0022】そして、制御回路11は、電圧及び電流検
出器12a,12b及び13a,13bの出力信号を参
照することによって、充電時における各バッテリグルー
プ1a,1bの端子電圧Va,Vb及び充電電流Ic
a,Icbの値を夫々得るようになっている。
Then, the control circuit 11 refers to the output signals of the voltage and current detectors 12a, 12b and 13a, 13b to determine the terminal voltages Va, Vb and the charging current Ic of each battery group 1a, 1b during charging.
The values of a and Icb are obtained respectively.

【0023】また、制御回路11の入力端子は、バッテ
リグループ1a,1bの温度を検出する温度検出器(温
度検出手段)14a,14bの出力端子に夫々接続され
ている。そして、制御回路11は、温度検出器14a,
14bの出力信号を参照することによって、バッテリグ
ループ1a,1bの温度を得るようになっている。尚、
温度検出器14a及び14bは、夫々複数例えば3個の
温度センサ14aa,14ab,14ac及び14b
a,14bb,14bcからなり、それら3個の温度セ
ンサが、バッテリケース3a,3bの前端部,中央部及
び後端部の3か所に夫々取付けられている。
The input terminals of the control circuit 11 are connected to output terminals of temperature detectors (temperature detecting means) 14a and 14b for detecting the temperatures of the battery groups 1a and 1b, respectively. Then, the control circuit 11 includes a temperature detector 14a,
The temperature of the battery groups 1a and 1b is obtained by referring to the output signal of the battery group 14b. still,
The temperature detectors 14a and 14b each include a plurality of, for example, three temperature sensors 14aa, 14ab, 14ac, and 14b.
a, 14 bb, and 14 bc, and the three temperature sensors are attached to the battery case 3 a, 3 b at three locations: a front end, a center, and a rear end.

【0024】そして、制御回路11は、温度検出器14
a,14bの3個の温度センサ14aa乃至14ac,
14ba乃至14bcが検出したバッテリケース3a,
3bの各部の温度を相加平均することにより、バッテリ
グループ1a,1bの温度として得るようになってい
る。
The control circuit 11 includes a temperature detector 14
a, 14b, three temperature sensors 14aa to 14ac,
The battery cases 3a detected by 14ba to 14bc,
By arithmetically averaging the temperatures of the respective parts of the battery group 3b, the temperatures of the battery groups 1a and 1b are obtained.

【0025】バッテリグループ1a,1bに対しては、
夫々の残存容量を検出する残存容量計15a,15bが
設けられている。これらの残存容量計15a,15b
は、バッテリグループ1a,1bの端子電圧及び放電電
流を独立に検出して、各バッテリグループ1a,1bの
残存容量を演算により検出する。そして、残存容量計1
5a,15bの出力端子は制御回路11の入力端子に接
続されており、検出した残存容量を制御回路11に対し
て出力するようになっている。
For the battery groups 1a and 1b,
Remaining capacity meters 15a and 15b for detecting the respective remaining capacities are provided. These remaining capacity meters 15a, 15b
Detects the terminal voltage and the discharge current of the battery groups 1a and 1b independently, and detects the remaining capacity of each battery group 1a and 1b by calculation. And the remaining capacity meter 1
The output terminals 5a and 15b are connected to the input terminals of the control circuit 11, and output the detected remaining capacity to the control circuit 11.

【0026】制御回路11の出力端子は、冷却ファン4
a,4bの制御入力端子に接続されており、制御回路1
1は、冷却ファン4a,4bに制御信号を与えて運転を
制御するようになっている。また、制御回路11の出力
端子は、充電器7a,7b及びスイッチング電源10
a,10bの制御入力端子に夫々接続されており、制御
回路11は、充電器7a,7b及びスイッチング電源1
0a,10bに夫々制御信号を与えて制御するようにな
っている。
The output terminal of the control circuit 11 is connected to the cooling fan 4
a, 4b are connected to the control input terminals
Reference numeral 1 designates a control signal supplied to the cooling fans 4a and 4b to control the operation. The output terminal of the control circuit 11 is connected to the chargers 7a and 7b and the switching power supply 10
a, 10b are connected to the control input terminals of the chargers 7a, 7b and the switching power supply 1 respectively.
A control signal is given to each of 0a and 10b for control.

【0027】図2は、バッテリグループ1aを充電する
充電器7aと、その充電器7aを制御する部分に係る制
御回路11の電気的構成を詳細に示したものである。整
流回路5の直流出力端子は、充電器7aを構成するイン
バータ16aの入力端子に接続されている。このインバ
ータ16aは、4個のトランジスタTA ,TB ,TX及
びTY が単相ブリッジ接続されて構成されており、その
出力端子は、高周波トランスからなる昇圧トランス17
aの1次側両端子に接続されている。
FIG. 2 shows in detail the electrical configuration of the charger 7a for charging the battery group 1a and the control circuit 11 relating to the portion for controlling the charger 7a. The DC output terminal of the rectifier circuit 5 is connected to the input terminal of the inverter 16a that forms the charger 7a. The inverter 16a is composed of four transistors TA, TB, TX and TY connected in a single-phase bridge, and has an output terminal connected to a step-up transformer 17 composed of a high-frequency transformer.
a is connected to both terminals on the primary side.

【0028】昇圧トランス17aの2次側の中点タップ
は、充電器7aの負側端子に接続されている。また、昇
圧トランス17aの2次側両端子は、バッテリグループ
1aの正側端子にカソードが共通に接続された整流素子
(整流回路)18a及び19aのアノードに接続されて
いる。尚、充電器7aには、小型のフィルムコンデンサ
からなるノイズ除去用コンデンサ20aが並列に接続さ
れている。
The middle tap on the secondary side of the step-up transformer 17a is connected to the negative terminal of the charger 7a. Further, both secondary terminals of the step-up transformer 17a are connected to anodes of rectifiers (rectifier circuits) 18a and 19a whose cathodes are commonly connected to the positive terminal of the battery group 1a. The charger 7a is connected in parallel with a noise removing capacitor 20a made of a small film capacitor.

【0029】一方、電流検出器13aの出力端子は、制
御回路11の増幅器21aを介して実効値変換回路22
aの入力端子に接続されている。この実効値変換回路2
2aは、電流検出器13aが検出した充電電流Icaのパ
ルス状の波形を、一定の直流レベル信号Vda、即ち実効
値に変換するものである。実効値変換回路22aの出力
端子は、差動増幅器23aの反転入力端子に接続されて
おり、その差動増幅器23aの非反転入力端子は、外部
から設定された電流指令値に応じたレベルの参照電圧V
rが印加されるようになっている。
On the other hand, an output terminal of the current detector 13a is connected to an effective value conversion circuit 22 through an amplifier 21a of the control circuit 11.
a is connected to the input terminal. This effective value conversion circuit 2
2a converts a pulse-like waveform of the charging current Ica detected by the current detector 13a into a constant DC level signal Vda, that is, an effective value. The output terminal of the effective value conversion circuit 22a is connected to the inverting input terminal of the differential amplifier 23a, and the non-inverting input terminal of the differential amplifier 23a has a level reference according to a current command value set from outside. Voltage V
r is applied.

【0030】差動増幅器23aの出力端子は、PWM制
御回路24aの入力端子に接続されており、差動増幅器
23aは、直流レベル信号Vdaと参照電圧Vrとの差動
増幅出力信号Vdia をPWM制御回路24aに与えるよ
うになっている。そのPWM制御回路24aの出力端子
は、インバータ16aのトランジスタTA ,TB ,TX
及びTY のベースに夫々接続されている。PWM制御回
路24aは、例えば数10KHz程度の周波数の搬送波
に基づいて、差動増幅器23aの出力信号Vdia のレベ
ルに応じたPWM信号を作成し、トランジスタTA ,T
B ,TX 及びTY のベースにベース信号BA ,BB ,B
X 及びBY として夫々出力するようになっている。
The output terminal of the differential amplifier 23a is connected to the input terminal of the PWM control circuit 24a. The differential amplifier 23a controls the differential amplified output signal Vdia of the DC level signal Vda and the reference voltage Vr by PWM control. The signal is supplied to a circuit 24a. The output terminal of the PWM control circuit 24a is connected to the transistors TA, TB, TX of the inverter 16a.
And TY respectively. The PWM control circuit 24a generates a PWM signal corresponding to the level of the output signal Vdia of the differential amplifier 23a based on a carrier having a frequency of, for example, about several tens KHz, and generates the transistors TA and T.
Base signals BA, BB and B are applied to bases of B, TX and TY.
They are output as X and BY, respectively.

【0031】例えば、図3に示すように、信号Vdia の
レベルが適正な(a)の場合よりも小さい時は、PWM
制御回路24aによって出力されるPWM信号のデュー
ティ比は大きくなり((b)参照)、信号Vdia のレベ
ルが(a)の場合よりも大きい時は、出力されるPWM
信号のデューティ比は小さくなる((c)参照)。トラ
ンジスタTA 及びTY とトランジスタTB 及びTX に与
えられるベース信号BA 及びBY ,ベース信号BB 及び
BX は夫々同一の信号であり、また、両者の位相は18
0度異なるようにして出力される。尚、図示はしない
が、バッテリグループ1bに関する部分についても、同
様に構成されている。
For example, as shown in FIG. 3, when the level of the signal Vdia is lower than the proper case (a), the PWM
The duty ratio of the PWM signal output by the control circuit 24a increases (see (b)), and when the level of the signal Vdia is higher than in the case of (a), the output PWM signal is increased.
The duty ratio of the signal decreases (see (c)). The base signals BA and BY and the base signals BB and BX applied to the transistors TA and TY and the transistors TB and TX are the same, respectively, and the phases of both are 18
It is output so as to differ by 0 degrees. Although not shown, the portion related to the battery group 1b is similarly configured.

【0032】次に、本実施例の作用について図4をも参
照して説明する。 (1)バッテリグループ1a,1bの充電 バッテリグループ1a,1bの充電を行う場合は、充電
器7a,7bの入力端子には、商用交流電源6の交流電
圧が全波整流されて与えられる。以下、バッテリグルー
プ1aに関して説明する。充電器7aのインバータ16
aは、制御回路11により与えられるPWM信号(ベー
ス信号BA,BB,BX,BY)に応じてトランジスタTA 乃至
TY をオンオフすることにより、全波整流された直流電
圧から交流電圧(高周波電源電圧)を生成して昇圧トラ
ンス17aの1次側に通電する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. (1) Charging of Battery Groups 1a and 1b When charging the battery groups 1a and 1b, the input terminals of the chargers 7a and 7b are supplied with the AC voltage of the commercial AC power supply 6 after being subjected to full-wave rectification. Hereinafter, the battery group 1a will be described. Inverter 16 of charger 7a
a is a signal obtained by turning on / off the transistors TA to TY in accordance with the PWM signals (base signals BA, BB, BX, BY) provided by the control circuit 11 to convert the full-wave rectified DC voltage into an AC voltage (high-frequency power supply voltage). Is generated to energize the primary side of the step-up transformer 17a.

【0033】すると、昇圧トランス17aの2次側に現
れる昇圧された交流出力電圧は、整流素子18a及び1
9aのアノードに印加される。そして、整流素子18a
及び19aによって整流され、ノイズ除去用コンデンサ
20aによってスイッチングノイズが除去された直流電
圧がバッテリグループ1aに印加されることにより充電
が行われる。
Then, the boosted AC output voltage appearing on the secondary side of the step-up transformer 17a is applied to the rectifiers 18a and 18a.
9a is applied to the anode. And the rectifying element 18a
The DC voltage, which has been rectified by the first and second transistors 19a and whose switching noise has been removed by the noise removing capacitor 20a, is applied to the battery group 1a to perform charging.

【0034】この時、制御回路11は、電流検出器13
aによって検出した充電電流Icaに基づいてインバータ
16aにPWM信号(ベース信号BA,BB,BX,BY)を与
えることにより、充電電流Icaを、外部より与えられた
電流指令値に追従させるようにフィードバック制御す
る。そして、前述した図3のように、充電電流Icaの電
流値の増加,減少に応じて、PWM信号(ベース信号B
A,BB,BX,BY)のデューティ比は小,大に変化すること
によって、充電電流Icaは一定値を維持するように制御
される。図4は、バッテリグループ1aを充電した場合
の端子電圧Va及び充電電流Icaの時間経過に伴う変化
の状態を実測した一例を示すものである。充電の開始か
ら終了まで、充電電流Icaは8Aで略一定に制御されて
いるのが分かる。
At this time, the control circuit 11
By supplying a PWM signal (base signals BA, BB, BX, BY) to the inverter 16a based on the charging current Ica detected by the signal a, the charging current Ica is fed back so as to follow an externally supplied current command value. Control. Then, as shown in FIG. 3 described above, the PWM signal (base signal B)
The duty ratio of (A, BB, BX, BY) changes small and large, so that the charging current Ica is controlled to maintain a constant value. FIG. 4 shows an example in which the states of changes of the terminal voltage Va and the charging current Ica over time when the battery group 1a is charged are measured. It can be seen that the charging current Ica is controlled to be substantially constant at 8 A from the start to the end of charging.

【0035】また、制御回路11は、温度検出器14a
によってバッテリグループ1aの温度変化をモニタして
おり、その温度が所定温度(例えば、40度)を超えた
場合には、冷却ファン4aを動作させて送風を行い、バ
ッテリグループ1a(バッテリケース3aの内部)を冷
却する。尚、バッテリグループ1bについても、同様の
作用が独立して行われる。
The control circuit 11 includes a temperature detector 14a
By monitoring the temperature change of the battery group 1a, when the temperature exceeds a predetermined temperature (for example, 40 degrees), the cooling fan 4a is operated to blow air, and the battery group 1a (the battery case 3a Cool). The same operation is performed independently for the battery group 1b.

【0036】そして、制御回路11は、電圧検出器12
a,12bを参照して、バッテリグループ1a,1bの
端子電圧が夫々132V,156Vに達することにより
満充電状態になったと判断すると、充電器7a,7bに
よる充電動作を停止させる。
The control circuit 11 includes a voltage detector 12
With reference to a and 12b, when it is determined that the battery groups 1a and 1b have reached the fully charged state by reaching the terminal voltages of 132V and 156V, respectively, the charging operation by the chargers 7a and 7b is stopped.

【0037】(2)電気自動車を走行させる場合 電気自動車を走行させる場合は、バッテリグループ1a
及び1bは直列接続された状態で288Vの電圧を以て
放電する。そして、制御回路11は、駆動回路8に制御
信号を与えてモータ9を回転駆動することにより、モー
タ9の回転軸にトランスミッションなどを介して連結さ
れているシャフト及び走行輪を回転させて、自動車を走
行させる。
(2) When driving an electric vehicle When driving an electric vehicle, the battery group 1a
And 1b discharge with a voltage of 288V while connected in series. The control circuit 11 supplies a control signal to the drive circuit 8 to rotate the motor 9, thereby rotating a shaft and running wheels connected to a rotating shaft of the motor 9 via a transmission or the like, and To run.

【0038】また、自動車を運転する場合には、モータ
9を回転駆動させる以外に、前述の補機に対して電源を
供給し、動作させる必要がある。このために、制御回路
11は、残存容量計15a,15bを参照して、例えば
バッテリグループ1bの残存容量がバッテリグループ1
aよりも多い場合には、バッテリグループ1b側に設け
られているスイッチング電源10bに制御信号を与えて
動作させ、補機用電源を生成して供給する。
When driving an automobile, in addition to driving the motor 9 to rotate, it is necessary to supply power to the above-mentioned auxiliary equipment to operate it. For this purpose, the control circuit 11 refers to the remaining capacity meters 15a and 15b, and for example, when the remaining capacity of the battery group 1b is
If the number is larger than a, the switching power supply 10b provided on the battery group 1b side is operated by applying a control signal to generate and supply the auxiliary power supply.

【0039】特に、ヘッドライトを点灯させて夜間に走
行するなどの、補機用電源の容量を多く必要とする場合
には、スイッチング電源10aをも動作させて、必要と
される容量の電源を供給する。
In particular, when a large capacity of the auxiliary power supply is required, such as when driving at night with the headlights turned on, the switching power supply 10a is also operated to switch the power supply of the required capacity. Supply.

【0040】また、制御回路11は、自動車の走行時に
も温度検出器14a,14bによってバッテリグループ
1a,1bの温度変化をモニタしており、その温度が所
定温度(例えば、50度)を超えた方の側に設けられて
いる冷却ファン4a若しくは4bを動作させて送風を行
い、バッテリグループ1a若しくは1bを冷却する。従
って、各バッテリグループ1a,1bの放電時の温度が
略同様に保たれることにより、両者の放電特性、即ち、
残存容量の減少状態も略同様となる。
The control circuit 11 monitors temperature changes of the battery groups 1a and 1b by the temperature detectors 14a and 14b even when the vehicle is running, and the temperature exceeds a predetermined temperature (for example, 50 degrees). The cooling fan 4a or 4b provided on the other side is operated to blow air to cool the battery group 1a or 1b. Accordingly, the temperature at the time of discharge of each of the battery groups 1a and 1b is kept substantially the same, so that the discharge characteristics of both battery groups 1a and 1b, that is,
The state of decrease in the remaining capacity is substantially the same.

【0041】以上のように本実施例によれば、所要数の
単位バッテリで構成されるバッテリグループ1a,1b
を自動車の車体2の2箇所に搭載して、これらのバッテ
リグループ1a及び1bを直列に接続してモータ9を駆
動するための電源とする場合に、バッテリグループ1
a,1bを充電器7a,7bにより夫々独立に充電する
と共に、自動車の運転時に補機を動作させるための電源
を生成するスイッチング電源10a,10bを充電器7
a,7bと一体に構成して設けた。
As described above, according to the present embodiment, the battery groups 1a and 1b composed of the required number of unit batteries
Is mounted on two places of the vehicle body 2 of the automobile, and these battery groups 1a and 1b are connected in series to serve as a power source for driving the motor 9;
a and 1b are independently charged by chargers 7a and 7b, respectively, and switching power supplies 10a and 10b that generate power for operating auxiliary equipment during operation of the vehicle are connected to chargers 7a and 1b.
a and 7b were provided integrally.

【0042】そして、制御回路11は、充電時及び自動
車の運転時におけるバッテリグループ1a,1bの温度
変化を温度検出器14a,14bによりモニタして、そ
の温度が40度及び50度を超えた方の側に設けられて
いる冷却ファン4a若しくは4bを動作させてバッテリ
グループ1a若しくは1bを送風冷却すると共に、自動
車の運転時には、バッテリグループ1a,1bの内残存
容量が多い方の側に設けられているスイッチング電源1
0a若しくは10bを動作させて補機用電源を生成する
ようにした。
The control circuit 11 monitors the temperature changes of the battery groups 1a and 1b during charging and during operation of the vehicle with the temperature detectors 14a and 14b, and determines whether the temperature exceeds 40 degrees or 50 degrees. By operating the cooling fan 4a or 4b provided on the side, the battery group 1a or 1b is blown and cooled, and at the time of operation of the vehicle, the battery group 1a or 1b is provided on the side having the larger remaining capacity. Switching power supply 1
By operating 0a or 10b, an auxiliary power supply is generated.

【0043】従って、夫々異なる環境に設置されたバッ
テリグループ1a,1bの周囲温度を略同様に保つこと
により夫々を満充電状態にして、両者を直列に接続して
使用した場合でも、各バッテリグループ1a,1bにお
いて夫々満充電された容量を有効に利用することができ
る。
Therefore, even when the battery groups 1a and 1b installed in different environments are maintained in substantially the same ambient temperature to make each of them fully charged, and both are connected in series and used, The fully charged capacity in each of 1a and 1b can be used effectively.

【0044】また、自動車の運転時においても、バッテ
リグループ1a,1bの周囲温度を略同様に保ち、更
に、自動車の運転状態によってバッテリグループ1a,
1bの残存容量に不平衡が生じた場合でも、その不平衡
を補償することが可能となり、1回の充電による自動車
の走行距離を延ばすことができ、バッテリグループ1
a,1bの寿命をも長期化することが可能となる。加え
て、スイッチング電源10a,10bを充電器7a,7
bと一体に構成したことにより、スイッチング電源10
a,10bに対する入力電源の供給が容易になる。
Also, during the operation of the vehicle, the ambient temperature of the battery groups 1a and 1b is kept substantially the same, and furthermore, the battery groups 1a and 1b are changed depending on the operation state of the vehicle.
1b, it is possible to compensate for the imbalance, to extend the mileage of the vehicle by one charge, and to increase the battery group 1b.
It is also possible to extend the life of a and 1b. In addition, switching power supplies 10a and 10b are connected to chargers 7a and 7b.
b, the switching power supply 10
Supply of the input power to the a and 10b is facilitated.

【0045】更に、本実施例によれば、スイッチング電
源10a,10bの電源容量を、補機用電源として必要
な最大容量の夫々略1/2に設定し、自動車の運転状態
によって補機用電源を消費する割合が高まった場合に
は、残りの他方の側に設けられているスイッチング電源
10b若しくは10aを同時に動作させて補機用電源を
生成するので、電源消費が増大した場合にも対応するこ
とができる。
Further, according to the present embodiment, the power supply capacity of the switching power supplies 10a and 10b is set to approximately の of the maximum capacity required for the auxiliary power supply, and the auxiliary power supply is changed depending on the driving state of the vehicle. When the rate of power consumption increases, the switching power supply 10b or 10a provided on the other side is simultaneously operated to generate the auxiliary power supply. be able to.

【0046】加えて、本実施例によれば、温度検出器1
4a及び14bを構成する各3個の温度センサ14a
a,14ab,14ac及び14ba,14bb,14
bcをバッテリケース3a及び3bの前端部,中央部及
び後端部の3か所に夫々取付けて、制御回路11は、各
3個の温度センサ14aa乃至14ac及び14ba乃
至14bcが検出したバッテリケース3a及び3bの各
部の温度を相加平均することにより、バッテリグループ
1a及び1bの温度を求めるようにしたので、比較的大
きな体積を有するバッテリグループ1a及び1bの温度
を平均値として適正に得ることができる。
In addition, according to the present embodiment, the temperature detector 1
Each of three temperature sensors 14a constituting 4a and 14b
a, 14ab, 14ac and 14ba, 14bb, 14
bc are attached to the front end, the center, and the rear end of the battery cases 3a and 3b, respectively, and the control circuit 11 controls the battery cases 3a detected by the three temperature sensors 14aa to 14ac and 14ba to 14bc, respectively. The temperatures of the battery groups 1a and 1b are calculated by arithmetically averaging the temperatures of the respective parts of the battery groups 1a and 1b, so that the temperatures of the battery groups 1a and 1b having a relatively large volume can be properly obtained as an average value. it can.

【0047】また、本実施例によれば、充電器7aを、
インバータ16a及び昇圧トランス17aを中心として
構成し、充電器7bも同様の構成として、各充電器7
a,7bには、商用交流電源6の交流電圧を整流回路5
によって整流したものを入力電源として供給するように
したので、商用交流電源6とバッテリグループ1a及び
1bとを絶縁することができると共に、バッテリグルー
プ1a及び1bの充電を一定電流で行い得て、更に、全
体を小形に構成することができる。
According to the present embodiment, the charger 7a is
Each of the chargers 7b has the same configuration as the inverter 16a and the step-up transformer 17a.
a and 7b are provided with a rectifier circuit
As a result, the commercial AC power supply 6 can be insulated from the battery groups 1a and 1b, and the battery groups 1a and 1b can be charged with a constant current. , The whole can be made small.

【0048】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。バッテリグループの数(n)は3個
以上であっても良い。また、各バッテリグループを構成
する単位バッテリの数も、必要とされる電圧に応じて適
宜変更して良い。温度検出手段を構成する温度センサの
数は、3個に限らず適宜変更して良い。充電器7a,7
bに入力電源を与える整流回路を夫々別個に設けても良
い。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and the following modifications or extensions are possible. The number (n) of battery groups may be three or more. Also, the number of unit batteries constituting each battery group may be appropriately changed according to the required voltage. The number of temperature sensors constituting the temperature detecting means is not limited to three and may be changed as appropriate. Chargers 7a, 7
A rectifier circuit for supplying input power to b may be separately provided.

【0049】バッテリグループ1a,1bの充電時また
は放電時において、冷却ファン4a,4bを運転開始さ
せる所定温度は40度または50度に限ること無く適宜
変更して良い。バッテリグループ1a,1bの温度は、
各3つの温度センサ14aa乃至14ac,14ba乃
至14bcが検出した温度の相加平均により求めるもの
に限らず、3つの温度の内の最大値若しくは中間値を選
択しても良い。また、温度センサの数は3個より多く若
しくは少なくしても良く、数を多くすればより平均的な
温度を得ることができ、数を少なくすればコストを低下
させることができる。スイッチング電源10a,10b
を、充電器7a,7bとは別体で構成しても良い。ま
た、スイッチング電源10a,10bの電源容量は、補
機用電源として必要な最大容量の夫々略1/2に限るこ
と無く、両者で負担する割合を異なるものに設定しても
良い。
When charging or discharging the battery groups 1a and 1b, the predetermined temperature at which the cooling fans 4a and 4b start operating may be changed as appropriate without being limited to 40 degrees or 50 degrees. The temperature of the battery groups 1a, 1b is
The temperature is not limited to the arithmetic average of the temperatures detected by the three temperature sensors 14aa to 14ac and 14ba to 14bc, and a maximum value or an intermediate value among the three temperatures may be selected. Also, the number of temperature sensors may be more or less than three, the more the number, the more average temperature can be obtained, and the less the number, the lower the cost. Switching power supplies 10a, 10b
May be configured separately from the chargers 7a and 7b. Further, the power supply capacities of the switching power supplies 10a and 10b are not limited to approximately の of the maximum capacities required for the auxiliary power supplies, but may be set to different ratios.

【0050】また、補機用電源としては、スイッチング
電源10a,10bを以て構成する代わりに、リニアレ
ギュレータなどを用いた回路によって構成しても良い。
更に、補機用電源は、複数のバッテリグループを直列に
接続した正負端子間に1個だけ設けても良い。各バッテ
リグループは、直列に接続して使用するものに限らず、
夫々のバッテリグループにおいて必要な電位を確保でき
る場合は並列に接続して使用するものでも良い。モータ
9はインダクションモータに限ること無く、ブラシレス
モータ,リラクタンスモータや2相モータで構成しても
良い。車両は電気自動車に限ること無く、搭載されたバ
ッテリによって駆動されるものであれば適用が可能であ
る。
The auxiliary power supply may be constituted by a circuit using a linear regulator or the like instead of using the switching power supplies 10a and 10b.
Further, only one auxiliary power supply may be provided between the positive and negative terminals of a plurality of battery groups connected in series. Each battery group is not limited to those connected and used in series,
If necessary potentials can be secured in each battery group, they may be connected in parallel and used. The motor 9 is not limited to an induction motor, but may be a brushless motor, a reluctance motor, or a two-phase motor. The vehicle is not limited to an electric vehicle, but may be applied to any vehicle driven by a mounted battery.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明は以上説明した通りであるので、
以下の効果を奏する。請求項1記載の車載バッテリの管
理システムによれば、制御手段は、複数の充電器によっ
て複数のバッテリグループに対して行う充電を独立に制
御すると共に、複数のバッテリグループの充電時におい
て、複数の温度検出手段が検出する各バッテリグループ
の温度を参照し、当該温度が所定温度を超えたバッテリ
グループの冷却ファンの運転を開始させるように制御
し、また、複数のバッテリグループの内で残存容量の多
いものに対して設けられているスイッチング電源を動作
させて補機用電源を生成するように制御するので、自動
車の運転状態によって各バッテリグループの残存容量に
不平衡が生じた場合でも、その不平衡を補償することが
可能となり、1回の充電による自動車の走行距離を延ば
すことができ、各バッテリグループの寿命をも長期化す
ることが可能となる。
Since the present invention is as described above,
The following effects are obtained. According to the vehicle battery management system of the first aspect, the control means independently controls charging performed by the plurality of chargers on the plurality of battery groups, and controls charging of the plurality of battery groups during charging of the plurality of battery groups. Referring to the temperature of each battery group detected by the temperature detecting means, control is performed so as to start the operation of the cooling fan of the battery group in which the temperature has exceeded the predetermined temperature, and the remaining capacity of the plurality of battery groups is controlled. Since switching power supplies provided for a large number of power supplies are controlled to generate auxiliary power supplies, even if the remaining capacity of each battery group is unbalanced due to the operating state of the vehicle, the imbalance is not affected. It is possible to compensate for the balance, extend the mileage of the vehicle on a single charge, and increase the life of each battery group. It becomes possible to prolong.

【0052】請求項2記載の車載バッテリの管理システ
ムによれば、制御手段は、車両の運転時にも各バッテリ
グループの温度が所定温度を超えた場合は冷却ファンを
充電時と同様に運転させるので、各バッテリグループの
放電時における使用環境を略同様に維持することができ
る。
According to the vehicle battery management system according to the second aspect, the control means operates the cooling fan in the same manner as during charging when the temperature of each battery group exceeds a predetermined temperature even during operation of the vehicle. In addition, the usage environment at the time of discharging of each battery group can be maintained in substantially the same manner.

【0053】請求項3または4記載の車載バッテリの管
理システムによれば、制御手段は、各スイッチング電源
の容量を、バッテリグループの数をnとすると、補機用
電源の最大容量に対して略1/nに設定し(請求項
3)、また、制御手段は、車両の運転状態において補機
用電源の容量が多く必要とされる場合は、複数のバッテ
リグループの内で残存容量の多いものから順次選択され
たスイッチング電源を同時に動作させる(請求項4)の
で、補機用電源の消費が増大した場合にも対応すること
ができる。
According to the third aspect of the present invention, the control means sets the capacity of each switching power supply to the maximum capacity of the auxiliary power supply when the number of battery groups is n. 1 / n (Claim 3), and when the capacity of the auxiliary power supply is required to be large in the operating state of the vehicle, the control means may be a battery group having a large remaining capacity among a plurality of battery groups. Since the switching power supplies sequentially selected from are operated simultaneously (claim 4), it is possible to cope with an increase in the consumption of the auxiliary power supply.

【0054】請求項5記載の車載バッテリの管理システ
ムによれば、各スイッチング電源を、夫々対応するバッ
テリグループの充電器内部に一体的に構成したので、各
スイッチング電源に対する入力電源の供給が容易とな
る。
According to the vehicle battery management system of the present invention, since each switching power supply is integrally formed inside the charger of the corresponding battery group, it is easy to supply input power to each switching power supply. Become.

【0055】請求項6記載の車載バッテリの管理システ
ムによれば、制御手段は、1つのバッテリグループの複
数箇所に配置された複数の温度センサが夫々検出した温
度の相加平均を各バッテリグループの温度とするので、
各バッテリグループの温度を平均値として適正に得るこ
とができる。
According to the vehicle battery management system of the present invention, the control means calculates the arithmetic average of the temperatures detected by the plurality of temperature sensors arranged at a plurality of locations of one battery group, for each battery group. Because it is temperature
The temperature of each battery group can be properly obtained as an average value.

【0056】請求項7記載の車載バッテリの管理システ
ムによれば、充電器を、入力された電源を交流電源周波
数よりも高い周波数の電源に変換するインバータと、こ
のインバータによって変換された高周波電源電圧を昇圧
する高周波トランスと、この高周波トランスによって昇
圧された高周波電源電圧を整流する整流回路とで構成し
たので、交流電源と各バッテリグループとを電気的に絶
縁することができると共に、バッテリグループの充電を
一定電流で行うことができる。
According to the vehicle battery management system of the present invention, the charger converts the input power supply into a power supply having a frequency higher than the AC power supply frequency, and the high-frequency power supply voltage converted by the inverter. And a rectifier circuit that rectifies the high-frequency power supply voltage boosted by the high-frequency transformer, so that the AC power supply and each battery group can be electrically insulated and the battery group can be charged. Can be performed with a constant current.

【0057】請求項8記載の車載バッテリの管理システ
ムによれば、各充電器の入力部には、1つの整流回路に
よって整流された直流電源が与えられるように構成した
ので、全体を小形に構成することができる。
According to the vehicle battery management system of the present invention, since the DC power rectified by one rectifier circuit is supplied to the input section of each charger, the whole is made compact. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における電気的構成を示すブ
ロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】充電器及び制御回路の当該充電器に対する定電
流制御に係る部分の詳細な電気的構成図
FIG. 2 is a detailed electrical configuration diagram of a part related to constant current control of the charger and a control circuit of the charger.

【図3】PWM制御回路が出力するPWM信号の波形図FIG. 3 is a waveform diagram of a PWM signal output by a PWM control circuit.

【図4】バッテリグループの充電時における電圧及び電
流特性を示す図
FIG. 4 is a diagram showing voltage and current characteristics during charging of a battery group;

【図5】各バッテリグループの搭載位置を示す自動車の
車体の摸式図
FIG. 5 is a schematic view of a vehicle body showing a mounting position of each battery group.

【図6】周囲温度が異なる場合のバッテリの充電特性を
示す図
FIG. 6 is a diagram showing charging characteristics of a battery when ambient temperatures are different.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1bはバッテリグループ、2は車体、4a,4b
は冷却ファン、5は整流回路5、6は商用交流電源(交
流電源)、7a,7bは充電器、10a,10bはスイ
ッチング電源、11は制御回路(制御手段)、14a,
14bは温度検出器(温度検出手段)、14aa,14
ab,14ac及び14ba,14bb,14bcは温
度センサ、16aはインバータ、17aは昇圧トランス
(高周波トランス)、18a及び19aは整流素子(整
流回路)を示す。
1a, 1b is a battery group, 2 is a vehicle body, 4a, 4b
Is a cooling fan, 5 is a rectifier circuit 5, 6 is a commercial AC power supply (AC power supply), 7a and 7b are chargers, 10a and 10b are switching power supplies, 11 is a control circuit (control means), 14a and
14b is a temperature detector (temperature detection means), 14aa, 14
ab, 14ac and 14ba, 14bb, 14bc are temperature sensors, 16a is an inverter, 17a is a step-up transformer (high-frequency transformer), and 18a and 19a are rectifiers (rectifier circuits).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 治彦 愛知県瀬戸市穴田町991番地 株式会社東 芝愛知工場内 (72)発明者 橋詰 正三 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 西山 浩一 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 1 日本電池株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Haruhiko Ishihara 991 Anata-cho, Seto-shi, Aichi Prefecture Aichi Factory, Toshiba Corporation (72) Inventor Shozo Hashizume 3-2-2 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Kansai Within Electric Power Company (72) Inventor Koichi Nishiyama 1

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所要数の単位バッテリから構成された複
数のバッテリグループを車両に搭載してなる車載バッテ
リにおいて、 交流電源から前記複数のバッテリグループ毎に充電を行
うように設けられた複数の充電器と、 前記複数のバッテリグループ毎に冷却を行うように設け
られた複数の冷却ファンと、 各バッテリグループの温度を夫々検出する複数の温度検
出手段と、 車両の走行に関して補助的な機能を果たす補機に対して
供給する電源を生成するために、各バッテリグループ毎
に設けられた複数のスイッチング電源と、 前記複数の充電器によって前記複数のバッテリグループ
に対して行う充電を独立に制御すると共に、複数のバッ
テリグループの充電時において、前記複数の温度検出手
段が検出する各バッテリグループの温度を参照し、当該
温度が所定温度を超えたバッテリグループの冷却ファン
の運転を開始させるように制御し、また、車両の運転時
において、複数のバッテリグループの内で残存容量の多
いものに対して設けられている前記スイッチング電源を
動作させて前記補機用電源を生成するように制御する制
御手段とを具備したことを特徴とする車載バッテリの管
理システム。
1. An in-vehicle battery having a plurality of battery groups each composed of a required number of unit batteries mounted on a vehicle, wherein a plurality of charging units are provided so as to be charged from an AC power supply for each of the plurality of battery groups. , A plurality of cooling fans provided to perform cooling for each of the plurality of battery groups, a plurality of temperature detecting means for respectively detecting the temperature of each battery group, and performing an auxiliary function with respect to running of the vehicle A plurality of switching power supplies provided for each battery group to generate power to be supplied to the auxiliary equipment, and independently controlling charging performed to the plurality of battery groups by the plurality of chargers. When charging a plurality of battery groups, the temperature of each battery group detected by the plurality of temperature detecting means is referred to. It is controlled to start the operation of the cooling fan of the battery group whose temperature has exceeded the predetermined temperature, and is provided for a battery group having a large remaining capacity among a plurality of battery groups during operation of the vehicle. Control means for controlling the switching power supply to operate to generate the auxiliary power supply.
【請求項2】 制御手段は、車両の運転時にも各バッテ
リグループの温度が所定温度を超えた場合は冷却ファン
を充電時と同様に運転させるようになっていることを特
徴とする請求項1記載の車載バッテリの管理システム。
2. The control device according to claim 1, wherein the controller controls the cooling fan to operate in the same manner as when charging when the temperature of each battery group exceeds a predetermined temperature during operation of the vehicle. The vehicle battery management system according to the above.
【請求項3】 各スイッチング電源の容量は、バッテリ
グループの数をnとすると、補機用電源の最大容量に対
して略1/nに設定されていることを特徴とする請求項
1または2記載の車載バッテリの管理システム。
3. The capacity of each switching power supply is set to approximately 1 / n with respect to the maximum capacity of the auxiliary power supply, where n is the number of battery groups. The vehicle battery management system according to the above.
【請求項4】 制御手段は、車両の運転状態において補
機用電源の容量が多く必要とされる場合は、複数のバッ
テリグループの内で残存容量の多いものから順次選択さ
れたスイッチング電源を同時に動作させることにより、
必要な補機用電源の容量を確保することを特徴とする請
求項1乃至3の何れかに記載の車載バッテリの管理シス
テム。
4. When a large capacity of the auxiliary power supply is required in the operating state of the vehicle, the control means simultaneously switches the switching power supplies sequentially selected from the plurality of battery groups in order from the one with the largest remaining capacity. By operating
4. The on-vehicle battery management system according to claim 1, wherein a necessary capacity of an auxiliary power supply is secured.
【請求項5】 各スイッチング電源は、夫々対応するバ
ッテリグループの充電器内部に一体的に構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の車載
バッテリの管理システム。
5. The on-vehicle battery management system according to claim 1, wherein each switching power supply is integrally formed inside a charger of a corresponding battery group.
【請求項6】 温度検出手段は、1つのバッテリグルー
プの複数箇所に配置された温度センサによって構成さ
れ、 制御手段は、前記複数の温度センサが夫々検出した温度
の相加平均を各バッテリグループの温度とすることを特
徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の車載バッテリ
の管理システム。
6. The temperature detecting means is constituted by temperature sensors arranged at a plurality of positions of one battery group, and the control means calculates an arithmetic average of the temperatures respectively detected by the plurality of temperature sensors for each battery group. The in-vehicle battery management system according to any one of claims 1 to 5, wherein the system is a temperature.
【請求項7】 充電器は、入力された電源を高周波電源
に変換するインバータと、 このインバータによって変換された高周波電源電圧を昇
圧する高周波トランスと、 この高周波トランスによって昇圧された高周波電源電圧
を整流する整流回路とから構成されていることを特徴と
する請求項1乃至6の何れかに記載の車載バッテリの管
理システム。
7. A charger for converting an input power supply to a high-frequency power supply, a high-frequency transformer for boosting the high-frequency power supply voltage converted by the inverter, and a rectifier for the high-frequency power supply voltage boosted by the high-frequency transformer. The on-vehicle battery management system according to any one of claims 1 to 6, further comprising a rectifier circuit that performs the control.
【請求項8】 交流電源を整流する1つの整流回路を備
え、各充電器の入力部には、前記1つの整流回路によっ
て整流された直流電源が与えられるように構成されてい
ることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の車
載バッテリの管理システム。
8. A rectifying circuit for rectifying an AC power supply, wherein an input unit of each charger is supplied with a DC power rectified by the one rectifying circuit. The vehicle-mounted battery management system according to claim 1.
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