JPH10285711A - Battery charging device for electric vehicle - Google Patents

Battery charging device for electric vehicle

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Publication number
JPH10285711A
JPH10285711A JP8160097A JP8160097A JPH10285711A JP H10285711 A JPH10285711 A JP H10285711A JP 8160097 A JP8160097 A JP 8160097A JP 8160097 A JP8160097 A JP 8160097A JP H10285711 A JPH10285711 A JP H10285711A
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JP
Japan
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battery
charging current
electric vehicle
temperature
current
Prior art date
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Application number
JP8160097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Yamada
淳 山田
Shigenori Kinoshita
繁則 木下
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.)
Fuji Electric Co Ltd
UD Trucks Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
UD Trucks Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, UD Trucks Corp filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP8160097A priority Critical patent/JPH10285711A/en
Publication of JPH10285711A publication Critical patent/JPH10285711A/en
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    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To fully charge batteries in a shortest time without causing damages to them. SOLUTION: This device charges the batteries of an electric vehicle 1 which travels with an electric motor 5 driven by 'n' pieces of batteries B1 to Bn connected in series. In this case when the voltage across terminals of each battery Bi (1<=i<=n) reaches a given level or higher, charging current to the battery Bi is bypassed and a battery monitor BMi , which outputs signal to indicate that the charging current was bypassed, is connected in parallel. Furthermore, by controlling an inverter 2 formed the number battery Bi to which no charging current is supplied, charging current (regenerative current) to be supplied from the electric motor 5 to the batteries Bi when the electric vehicle 1 is braked is controlled, to prevent the overcharge of the battery Bi and the supply of excessive charging current. In addition, a function can be added to the battery monitor BMi for maintaining the charging current at the level close to a maximum permissible charging current, which does not damage the battery Bi from the temperature of the electrolyte of the battery Bi .

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、電動車両のバッテ
リ充電装置に関し、特に、バッテリに障害を与えずに、
最短時間でバッテリを完全充電する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charging device for an electric vehicle, and more particularly, to a battery charging device that does not impair the battery.
The present invention relates to a technique for fully charging a battery in a shortest time.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動車両に搭載されたバッテリの充電時
間を大幅に短縮する技術として、例えば、特開平6−2
17415号公報に開示されたように、バッテリの電解
液の温度(以下「液温」という)が最高許容温度近傍に
なるように充電電流をフィードバック制御しつつ、バッ
テリに障害を与えない最大充電電流で充電する技術が知
られている。
2. Description of the Related Art As a technique for greatly shortening a charging time of a battery mounted on an electric vehicle, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 17415, the maximum charge current that does not cause a failure in the battery while feedback-controlling the charge current so that the temperature of the electrolyte solution of the battery (hereinafter, referred to as “liquid temperature”) is close to the maximum allowable temperature. A technology for charging the battery is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電動車
両に搭載されるバッテリは、一般に、10〜30個程度
のバッテリを直列接続した構成であるので、各バッテリ
間での充電容量や内部抵抗のバラツキを考慮すると、バ
ッテリに障害を与えないようにしながら充電時間を大幅
に短縮するには、最も液温の高いバッテリに合わせて充
電電流を制御しなければならない。この場合には、最も
液温の高いバッテリから充電が完了することとなるの
で、液温の低いバッテリは、同時間では充電が完了しな
いこととなる。かかるバッテリの充電を完了させるため
充電時間を延長すると、充電が完了したバッテリは過充
電されることとなり、バッテリの寿命等を低下させるお
それがある。即ち、従来の充電方法では、バッテリに障
害を与えずに、全てのバッテリを最短時間で完全充電す
ることができなかった。
However, a battery mounted on an electric vehicle generally has a configuration in which about 10 to 30 batteries are connected in series, so that the charge capacity and the internal resistance among the batteries vary. In view of the above, in order to significantly reduce the charging time while preventing the battery from being damaged, the charging current must be controlled in accordance with the battery having the highest liquid temperature. In this case, since charging is completed from the battery with the highest liquid temperature, charging of the battery with the low liquid temperature is not completed in the same time. If the charging time is extended to complete the charging of the battery, the charged battery is overcharged, which may shorten the life of the battery. That is, in the conventional charging method, it was not possible to completely charge all the batteries in the shortest time without causing any trouble to the batteries.

【0004】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、バッテリに障害を与えずに、最短時間でバッ
テリを完全充電することができる電動車両のバッテリ充
電装置を提供することを目的とする。
[0004] In view of the above problems, the present invention has an object to provide a battery charging device for an electric vehicle that can fully charge a battery in a shortest time without causing a failure in the battery. And

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明は、直列接続された複数のバッテリにより電動モ
ータを駆動して走行する電動車両において、前記バッテ
リの充電を行うバッテリ充電装置であって、前記バッテ
リに該バッテリを充電するための充電電流を供給する充
電電流供給手段と、前記各バッテリへの充電電流をバイ
パスするバイパス手段と、前記各バッテリの端子間の電
圧を検出する電圧検出手段と、検出された端子間電圧が
所定電圧以上になったときに、前記バイパス手段を作動
する手段と、該バイパス手段の作動状態を検出する作動
状態検出手段と、検出されたバイパス手段の作動状態に
基づき、前記充電電流供給手段からの充電電流を制御す
る充電電流制御手段と、を含んで構成した。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an invention according to a first aspect of the present invention is directed to a battery charging device for charging an electric vehicle which runs by driving an electric motor with a plurality of batteries connected in series. Charging current supply means for supplying the battery with a charging current for charging the battery; bypass means for bypassing the charging current to each of the batteries; and a voltage for detecting a voltage between terminals of each of the batteries. Detecting means, means for operating the bypass means when the detected terminal-to-terminal voltage is equal to or higher than a predetermined voltage, operating state detecting means for detecting the operating state of the bypass means, Charging current control means for controlling the charging current from the charging current supply means based on the operating state.

【0006】このようにすれば、バッテリの端子間電圧
が所定電圧以上になると、バイパス手段が作動してバッ
テリへの充電電流がバイパスされる。即ち、バッテリの
充電状態は、図4に示すように、バッテリの端子間電圧
と密接に関連しているので、所定電圧を適切に設定する
ことで、バッテリの充電完了と同時に充電電流がバッテ
リに供給されなくなり、バッテリの過充電が防止され
る。また、バイパス手段の作動状態、即ち、充電が完了
したバッテリの状態に基づいて、充電電流供給手段から
供給される充電電流が制御されるので、制御内容を適切
に設定することで、充電が完了していないバッテリに過
大な充電電流が供給されることが防止される。従って、
バッテリの過充電及びバッテリへの過大な充電電流の供
給を防止することで、バッテリに障害を与えることな
く、全てのバッテリが完全充電される。
With this configuration, when the voltage between the terminals of the battery becomes equal to or higher than the predetermined voltage, the bypass means operates to bypass the charging current to the battery. That is, since the state of charge of the battery is closely related to the voltage between the terminals of the battery, as shown in FIG. The battery is no longer supplied, and overcharging of the battery is prevented. In addition, since the charging current supplied from the charging current supply unit is controlled based on the operation state of the bypass unit, that is, the state of the charged battery, charging is completed by appropriately setting the control contents. An excessive charging current is prevented from being supplied to a battery that has not been turned on. Therefore,
By preventing overcharging of the battery and supply of an excessive charging current to the battery, all the batteries are fully charged without damaging the battery.

【0007】請求項2記載の発明は、前記バイパス手段
を作動する手段を、前記各バッテリの電解液の温度を検
出する温度検出手段と、検出された温度の上昇に伴っ
て、該バッテリへの充電電流をバイパスするタイミング
を遅延させる温度補正手段と、を含んで構成した。この
ようにすれば、バッテリの電解液の温度上昇に伴って、
バッテリへの充電電流をバイパスするタイミングが遅延
する。即ち、バッテリに障害を与えずに供給し得る最大
充電電流は、図3に示すように、バッテリの電解液の温
度が高い程大きくなるので、充電電流をバイパスするタ
イミングを遅延することで、バッテリに供給される充電
電流が増大する。従って、遅延特性を適切に設定するこ
とで、バッテリを常に最大許容充電電流近傍で充電する
ことができ、充電時間の短縮が図られる。
According to a second aspect of the present invention, the means for operating the bypass means includes a temperature detecting means for detecting the temperature of the electrolyte of each battery, and a temperature detecting means for detecting the temperature of the electrolyte. Temperature correction means for delaying the timing of bypassing the charging current. By doing so, the temperature of the battery electrolyte rises,
The timing for bypassing the charging current to the battery is delayed. That is, as shown in FIG. 3, the maximum charging current that can be supplied without causing a failure to the battery increases as the temperature of the electrolyte of the battery increases. The charging current supplied to is increased. Therefore, by appropriately setting the delay characteristics, the battery can always be charged near the maximum allowable charging current, and the charging time can be reduced.

【0008】請求項3記載の発明は、前記温度補正手段
を、検出された温度が所定温度未満のときに、温度上昇
に伴って前記バッテリへの充電電流をバイパスするバイ
パス電流を減少させ、検出された温度が所定温度以上の
ときに、温度上昇に伴って前記バイパス電流を増加させ
る温度特性補正手段を備える構成とした。このようにす
れば、バッテリの電解液の温度が所定温度以下のときに
は、温度上昇に伴ってバイパス電流が減少するので、バ
ッテリの充電が促進される。また、バッテリの電解液の
温度が所定温度以上になると、温度上昇に伴ってバイパ
ス電流が増加するので、バッテリの温度上昇が抑制さ
れ、過度な温度上昇によるバッテリの障害が防止され
る。
According to a third aspect of the present invention, when the detected temperature is lower than a predetermined temperature, the temperature compensating means reduces a bypass current for bypassing a charging current to the battery as the temperature rises. When the detected temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, a temperature characteristic correction unit that increases the bypass current with a rise in temperature is provided. With this configuration, when the temperature of the electrolytic solution of the battery is equal to or lower than the predetermined temperature, the bypass current decreases as the temperature increases, so that the charging of the battery is promoted. Further, when the temperature of the electrolyte of the battery becomes equal to or higher than the predetermined temperature, the bypass current increases with the temperature rise, so that the battery temperature rise is suppressed, and the battery failure due to the excessive temperature rise is prevented.

【0009】請求項4記載の発明は、前記充電電流制御
手段を、作動している前記バイパス手段の個数を加算
し、加算結果に基づいて前記充電電流供給手段からの充
電電流を減少させる構成とした。このようにすれば、作
動しているバイパス手段の合計個数、即ち、充電が完了
したバッテリの合計個数に基づいて、バッテリへ供給さ
れる充電電流が減少するので、充電が完了していないバ
ッテリへの過大な充電電流の供給が防止され、バッテリ
の障害が防止される。
According to a fourth aspect of the present invention, the charging current control means adds the number of activated bypass means and reduces the charging current from the charging current supply means based on the addition result. did. With this configuration, the charging current supplied to the battery is reduced based on the total number of activated bypass means, that is, the total number of charged batteries, so that the charging of the battery that has not been completed can be performed. Is prevented from being supplied with an excessive charging current, and a battery failure is prevented.

【0010】請求項5記載の発明は、前記充電電流供給
手段を、前記電動車両の制動時に、該電動車両の車輪と
共に回転する電動モータにより発電される充電電流を供
給する構成とした。このようにすれば、電動車両の運動
エネルギーが電動モータによって電気エネルギーに変換
され、この電気エネルギーによってバッテリの充電が行
われる。従って、既存の機器を利用して運動エネルギー
の回生が行われるので、コストアップを極力抑制しつ
つ、バッテリの消耗が抑制される。
According to a fifth aspect of the present invention, the charging current supply means supplies a charging current generated by an electric motor that rotates together with wheels of the electric vehicle when the electric vehicle is braked. With this configuration, the kinetic energy of the electric vehicle is converted into electric energy by the electric motor, and the electric energy charges the battery. Therefore, since the kinetic energy is regenerated using the existing equipment, the consumption of the battery is suppressed while suppressing the cost increase as much as possible.

【0011】請求項6記載の発明は、エンジンと、該エ
ンジンによって駆動される発電機と、該発電機から供給
される充電電流に基づいて前記バッテリへの充電電流の
制限を行う充電電流制限手段と、を含み、前記充電電流
供給手段を、前記電動モータからの充電電流と前記発電
機からの充電電流を供給する構成とした。このようにす
れば、電動モータからの充電電流に加え、発電機からも
充電電流が供給されるので、バッテリの充電設備がない
場所においても電動車両を使用することができる。ま
た、例えば、電動車両の急加速中に発電機が最大能力で
作動していても、発電機から供給される充電電流に基づ
いてバッテリへの充電電流が制限されるので、バッテリ
への過大な充電電流の供給が防止され、バッテリの障害
が防止される。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an engine, a generator driven by the engine, and charging current limiting means for limiting the charging current to the battery based on the charging current supplied from the generator. And the charging current supply means supplies charging current from the electric motor and charging current from the generator. With this configuration, the charging current is supplied from the generator in addition to the charging current from the electric motor, so that the electric vehicle can be used even in a place where there is no battery charging facility. Also, for example, even if the generator is operating at the maximum capacity during the rapid acceleration of the electric vehicle, the charging current to the battery is limited based on the charging current supplied from the generator, so that excessive The supply of the charging current is prevented, and the failure of the battery is prevented.

【0012】請求項7記載の発明は、前記充電電流供給
手段を、前記電動車両の外部に設置された外部充電器に
よって充電電流を供給する構成とした。このようにすれ
ば、電動車両の保管中であっても、バッテリへ障害を与
えることなく、外部充電器によって全てのバッテリが完
全充電される。従って、電動車両の走行可能距離を伸ば
すことができる。
According to a seventh aspect of the present invention, the charging current supply means is configured to supply a charging current by an external charger installed outside the electric vehicle. With this configuration, even while the electric vehicle is being stored, all the batteries are completely charged by the external charger without causing any damage to the batteries. Therefore, the travelable distance of the electric vehicle can be extended.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図1は、本発明に係る電動車両のバ
ッテリ充電装置の第1実施形態を示すシステム構成図で
ある。本実施形態における電動車両(以下「車両」とい
う)1は、直列接続されたn個のバッテリB1 〜B
n と、バッテリB1 〜Bn から供給される直流電流を交
流電流に変換するインバータ2と、車両1の駆動輪3を
ディファレンシャルギヤ4を介して駆動する交流モータ
5と、車両の制動を行うべく各車輪に取り付けられる電
子制御ブレーキ6と、電子制御ブレーキ6の制動力制御
を行うブレーキコントローラ7と、アクセル信号,車速
信号及びブレーキ信号に基づいて車両1の各種制御を行
う車両コントローラ8と、車両コントローラ8からの信
号に基づいてインバータ2及びブレーキコントローラ7
の制御を行うインバータ・ブレーキ制御回路9と、を含
んで構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of a battery charging device for an electric vehicle according to the present invention. The electric vehicle (hereinafter, referred to as “vehicle”) 1 in the present embodiment includes n batteries B 1 to B B connected in series.
n , an inverter 2 for converting a DC current supplied from the batteries B 1 to B n into an AC current, an AC motor 5 for driving the driving wheels 3 of the vehicle 1 via a differential gear 4, and braking the vehicle. An electronic control brake 6 attached to each wheel, a brake controller 7 for controlling a braking force of the electronic control brake 6, a vehicle controller 8 for performing various controls of the vehicle 1 based on an accelerator signal, a vehicle speed signal, and a brake signal; Inverter 2 and brake controller 7 based on a signal from vehicle controller 8
And an inverter / brake control circuit 9 for performing the above control.

【0014】インバータ・ブレーキ制御回路9は、イン
バータ2を制御することによって、車両1が交流モータ
5の動力で走行する力行時には、交流モータ5に供給さ
れる電流を制御する力行制御を行い、車両1の制動時に
は、交流モータ5で発生した電流によってバッテリB1
〜Bn の充電を行う回生制御を行う。また、バッテリB
1 〜Bn の充電制御を行う構成として、バッテリB1
nには、各バッテリの端子間電圧を監視し、端子間電
圧が所定値以上になると、バッテリへの充電電流をバイ
パスすると共に、バッテリの充電が完了したことを示す
信号(以下「充電完了信号」という)を出力するバッテ
リモニタBM1 〜BM n が並列に接続されている。バッ
テリモニタBM1 〜BMn には、各バッテリの液温Tを
検出するサーミスタ等の温度センサ(温度検出手段)T
1 〜THn が備えられており、バッテリモニタBM1
〜BMn は、検出された液温Tに基づいてバッテリB1
〜Bn の充電電流が許容充電電流近傍になるように制御
を行う。なお、バッテリモニタBM1 〜BMn は、電圧
検出手段,バイパス手段,バイパス手段を作動する手
段,作動状態検出手段及び温度補正手段として作用す
る。
The inverter / brake control circuit 9
The vehicle 1 is controlled by the AC motor
5 when powering the vehicle with the power of
Powering control to control the current flowing during braking of the vehicle 1.
Indicates that the battery B1
~ BnRegenerative control to charge the battery. Also, battery B
1~ BnBattery B as a configuration for controlling the charging of1~
BnMonitor the voltage between terminals of each battery.
When the pressure exceeds a predetermined value, the charging current to the battery is bypassed.
Passes and indicates that the battery is fully charged
Battery that outputs a signal (hereinafter referred to as “charge completion signal”)
Remonitor BM1~ BM nAre connected in parallel. Bag
Teri monitor BM1~ BMnThe liquid temperature T of each battery
Temperature sensor (temperature detecting means) T such as a thermistor to be detected
H1~ THnAnd the battery monitor BM1
~ BMnIs the battery B based on the detected liquid temperature T.1
~ BnControl so that the charging current of the battery is near the allowable charging current
I do. The battery monitor BM1~ BMnIs the voltage
Detecting means, bypass means, means for activating bypass means
Act as step, operating state detecting means and temperature compensating means
You.

【0015】さらに、バッテリモニタBM1 〜BMn
らの充電完了信号を加算することで、充電が完了したバ
ッテリの個数を演算する加算回路10が備えられ、車両
1の制動時に、その演算結果に基づいてインバータ・ブ
レーキ制御回路9が、インバータ2の回生制御を行って
バッテリB1 〜Bn への充電電流の制御を行う。なお、
インバータ・ブレーキ制御回路9及び加算回路10は、
車両1の力行制御及び回生制御を行う電源コントローラ
11として機能する。また、以上説明しなかった符号1
2は、図示しないイグニッションスイッチのONに連動
して作動するコンタクタである。さらに、上記構成にお
いては、交流モータ5が充電電流供給手段として作用
し、インバータ・ブレーキ制御回路9及びインバータ2
が充電電流制御手段として作用する。
Further, there is provided an addition circuit 10 for calculating the number of charged batteries by adding the charge completion signals from the battery monitors BM 1 to BM n, and when the vehicle 1 is braked, the calculation result is added to the calculation result. inverter brake control circuit 9 on the basis of the controls the charging current to the battery B 1 .about.B n performs regeneration control of the inverter 2. In addition,
The inverter / brake control circuit 9 and the addition circuit 10
It functions as a power supply controller 11 that performs powering control and regeneration control of the vehicle 1. Further, reference numeral 1 not described above
Reference numeral 2 denotes a contactor that operates in conjunction with turning on an ignition switch (not shown). Further, in the above configuration, the AC motor 5 acts as charging current supply means, and the inverter / brake control circuit 9 and the inverter 2
Functions as charging current control means.

【0016】図2は、バッテリモニタBM1 〜BMn
具体的な構成を示す電気回路図であって、任意のバッテ
リモニタBMi 及びBMi-1 (但し、i=2〜n−1)
を示す。なお、バッテリモニタBMi とBMi-1 とは同
一構成であるので、以下の説明では、バッテリモニタB
i についてのみ説明し、バッテリモニタBMi-1 につ
いての説明は省略する。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a specific configuration of the battery monitors BM 1 to BM n . Arbitrary battery monitors BM i and BM i-1 (where i = 2 to n-1)
Is shown. Since the battery monitors BM i and BM i-1 have the same configuration, in the following description, the battery monitor B
Only describes M i, the description of the battery monitor BM i-1 is omitted.

【0017】バッテリモニタBMi は、バッテリBi
端子間電圧Vi を分圧する抵抗R1i,R2iと、基準電圧
ref を規定する電源Vrefiと、抵抗R2iによって分圧
された電圧V2iと基準電圧Vref とを比較してV2i≧V
ref となったとき、信号を出力するオペアンプU1iと、
オペアンプU1iからの出力に基づき充電電流をバイパス
するトランジスタQi と、トランジスタQi のコレクタ
側に接続される抵抗R 3i,R4iと、抵抗R3iの両端の電
圧を比較してトランジスタQi が充電電流をバイパスし
たことを検出し、検出信号を加算回路10(図1参照)
に出力するアイソレーションアンプU2iと、回路を保護
するためのダイオードCRi と、を含んで構成される。
また、抵抗R2iの両端には、バッテリBi の液温Ti
検出する温度センサTHi が接続されている。
[0017] Battery monitor BMiIs the battery Biof
Terminal voltage ViR that divides1i, R2iAnd the reference voltage
VrefPower supply VrefiAnd the resistance R2iBy partial pressure
Voltage V2iAnd reference voltage VrefV2i≧ V
ref, An operational amplifier U that outputs a signal1iWhen,
Operational amplifier U1iBypass charging current based on output from
Transistor QiAnd the transistor QiCollector
R connected to the side 3i, R4iAnd the resistance R3iAt both ends of
Compare the voltageiBypasses the charging current
Is detected, and the detection signal is added to the addition circuit 10 (see FIG. 1).
Amplifier U to output to2iAnd protect the circuit
Diode CRiAnd is comprised.
The resistance R2iAt both ends of the battery BiLiquid temperature TiTo
Temperature sensor TH to detectiIs connected.

【0018】ここで、温度センサTHi は、液温Ti
上昇に従ってその抵抗値が小さくなる負の温度係数を有
するものである。また、アイソレーションアンプU
2iは、バッテリBi の端子間電圧Vi が加算回路10に
印加されないようにするものである。さらに、ダイオー
ドCRi は、何らかの原因でバッテリBi に逆電圧が印
加された場合に、バッテリモニタBMi を保護するため
のものである。
Here, the temperature sensor TH i has a negative temperature coefficient whose resistance value decreases as the liquid temperature T i increases. In addition, the isolation amplifier U
2i is to inter-terminal voltage V i of the battery B i is prevented from being applied to a summing circuit 10. Furthermore, the diode CR i, when a reverse voltage is applied to the battery B i for some reason, is for protecting the battery monitor BM i.

【0019】なお、図中の符号Rbi は、バッテリBi
の内部抵抗である。次に、かかる構成からなるバッテリ
モニタBMi の作用について説明する。バッテリBi
充電を開始した直後は、バッテリBi の端子間電圧Vi
は小さく、抵抗R2iによって分圧された電圧(以下「分
圧電圧」という)V2iは、基準電圧Vref よりも小さい
ため、トランジスタQi が作動しない。従って、充電電
流iはバイパスされず、充電電流iによってバッテリB
i の充電が行われる。
[0019] Reference numeral Rb i in the figure, a battery B i
Is the internal resistance of Next, the operation of the battery monitor BM i made of such configurations. Immediately after starting the charging of the battery B i, the battery B i terminal voltage V i of
Since the voltage V 2i divided by the resistor R 2i (hereinafter referred to as “divided voltage”) is smaller than the reference voltage V ref , the transistor Q i does not operate. Therefore, the charging current i is not bypassed, and the battery B
i is charged.

【0020】バッテリBi の充電の進行に伴って、バッ
テリBi の端子間電圧Vi は徐々に大きくなり、分圧電
圧V2iも徐々に大きくなる。そして、分圧電圧V2iが基
準電圧Vref 以上になると、オペアンプU1iからトラン
ジスタQi に信号が出力される。すると、トランジスタ
i が作動し、充電電流iがバイパスされる。この際、
抵抗R3iに電流が流れるため、抵抗R3iの両端に電圧差
が生じ、これを検出したアイソレーションアンプU
2iが、充電完了信号を加算回路10に出力する。
[0020] with the progress of charging of the battery B i, the terminal voltage V i of the battery B i gradually increases, the divided voltage V 2i is also gradually increased. When the divided voltage V 2i becomes equal to or higher than the reference voltage V ref, the signal is output to the transistor Q i from the operational amplifier U 1i. Then, the transistor Q i operates and the charging current i is bypassed. On this occasion,
Since current flows to the resistor R 3i, resistance across a voltage difference occurs in the R 3i, the isolation amplifier U having detected this
2i outputs a charge completion signal to the addition circuit 10.

【0021】要するに、バッテリモニタBMi は、バッ
テリBi の端子間電圧Vi が所定電圧以上になったと
き、充電電流をバイパスしてバッテリBi の充電が行わ
れないようにすると共に、充電完了信号を出力する。以
上説明した機能の他に、バッテリモニタBMi は、バッ
テリBi の液温Tiに基づく温度補正を行っている。
[0021] In summary, battery monitor BM i, when the inter-terminal voltage V i of the battery B i exceeds a predetermined voltage, as well as to the charging of the battery B i by bypassing the charge current is not performed, the charge Outputs a completion signal. In addition to the function described above, the battery monitor BM i is performing temperature correction based on the liquid temperature T i of the battery B i.

【0022】即ち、図3に示すように、バッテリBi
障害を与えない最大充電電流imaxは、充電状態(完全
充電状態を100%としたときの充電状態をいう。以下
同様)SOCが同一の場合には、液温Ti が高いほど大
きくなる。従って、バッテリBi の液温Ti に基づきそ
の抵抗値が変化する温度センサTHi により、分圧電圧
2iを変化させて、トランジスタQi が充電電流iをバ
イパスするタイミングを変更する。具体的には、バッテ
リBi の液温Ti が上昇すると、温度センサTHi の抵
抗値が小さくなるので、抵抗R2iと温度センサTHi
の合成抵抗が小さくなる。従って、オペアンプU1iに出
力される分圧電圧V2iも小さくなり、分圧電圧V2iが基
準電圧Vref 以上になるバッテリBi の端子間電圧Vi
が大きくなる。
[0022] That is, as shown in FIG. 3, the maximum charging current i max without harm to the battery B i are state of charge (referred to the state of charge of when a 100% fully charged. Hereinafter the same) SOC In the same case, the higher the liquid temperature T i becomes, the larger the liquid temperature T i becomes. Therefore, the temperature sensor TH i whose resistance value based on the liquid temperature T i of the battery B i is changed, by changing the divided voltage V 2i, it changes the timing at which the transistor Q i to bypass the charging current i. Specifically, when the liquid temperature T i of the battery B i is increased, the resistance value of the temperature sensor TH i is reduced, the combined resistance of the resistor R 2i and the temperature sensor TH i decreases. Thus, the operational amplifier U divided voltage V 2i output to 1i is also reduced, the divided voltage V 2i reference voltage V ref becomes more than the battery B i terminal voltage V i of
Becomes larger.

【0023】なお、充電電流をバイパスさせる基準電圧
ref は、図4に示すように、充電状態SOCが100
%に近づくとバッテリBi の端子間電圧Vi が急増する
ことを考慮して、液温Ti が高温時であって、かつ、充
電状態が100%付近の許容最大電流に基づき設定す
る。次に、インバータ・ブレーキ制御回路9及び加算回
路10からなる電源コントローラ11について説明す
る。
The reference voltage Vref for bypassing the charging current is, as shown in FIG.
% Approaching the considering that the inter-terminal voltage V i of the battery B i is rapidly increased, a time of liquid temperature T i is hot, and the charge state is set based on the allowable maximum current of around 100%. Next, the power supply controller 11 including the inverter / brake control circuit 9 and the addition circuit 10 will be described.

【0024】加算回路10は、バッテリモニタBM1
BMn から出力された充電完了信号に基づき、バッテリ
モニタBM1 〜BMn の内いくつが充電電流をバイパス
しているかを演算し、その結果をインバータ・ブレーキ
制御回路9に出力する。インバータ・ブレーキ制御回路
9は、加算回路10からの出力信号と、車両コントロー
ラ8からのアクセル信号,車速信号及びブレーキ信号に
基づき、インバータ2の力行制御,回生制御、及び、ブ
レーキコントローラ7を介しての電子制御ブレーキ6の
制御を行う。
The adder circuit 10 includes a battery monitor BM 1-
Based on the charging completion signal outputted from the BM n, number of battery monitor BM 1 to Bm n is calculated whether the bypassing the charging current, and outputs the result to the inverter and brake control circuit 9. The inverter / brake control circuit 9 is based on an output signal from the addition circuit 10 and an accelerator signal, a vehicle speed signal, and a brake signal from the vehicle controller 8, via the power running control, the regenerative control, and the brake controller 7 of the inverter 2. The electronic control brake 6 is controlled.

【0025】ここで、車両コントローラ8から交流モー
タ5を力行運転する指令が出ているときには、インバー
タ・ブレーキ制御回路9は、加算回路10からの出力信
号は使用せず、交流モータ5の力行制御のみを行う。一
方、車両コントローラ8から交流モータ5を回生運転す
る指令が出ているときには、加算回路10からの出力信
号に基づき、インバータ2の回生電流を制御する。回生
電流が小さく交流モータ5による制動力が不足し、車両
1の制動力が不足する場合には、ブレーキコントローラ
7に制動力を増加するように指令を出す。従って、回生
運転時においても、所定の制動力を発揮することができ
る。
Here, when a command for powering the AC motor 5 is issued from the vehicle controller 8, the inverter / brake control circuit 9 does not use the output signal from the adding circuit 10 and controls the powering of the AC motor 5. Do only. On the other hand, when a command to regenerate AC motor 5 is issued from vehicle controller 8, regenerative current of inverter 2 is controlled based on an output signal from addition circuit 10. When the regenerative current is small and the braking force of the AC motor 5 is insufficient and the braking force of the vehicle 1 is insufficient, a command is issued to the brake controller 7 to increase the braking force. Accordingly, a predetermined braking force can be exerted even during the regenerative operation.

【0026】図5は、本発明に係る電動車両のバッテリ
充電装置の第2実施形態を示すシステム構成図である。
本実施形態は、いわゆるハイブリッド電動車両に本発明
に係るバッテリ充電装置を適用したものである。なお、
先の第1実施形態(図1参照)と同一構成には同一符号
を付し、その説明は省略することとする。ハイブリッド
電動車両20は、回生運転時以外でも、エンジン21の
出力を駆動源とした交流発電機(充電電流供給手段)2
2を作動させて、交流発電機22からの交流電流をイン
バータ23によって直流電流に変換し、この直流電流に
よって交流モータ5の駆動及びバッテリB1 〜Bn の充
電を行うことができる。従って、インバータ23からの
直流電流をバッテリB1 〜Bn に供給制御する充電電流
制御手段として、ダイオード24,トランジスタ25及
びゲートドライブ回路26が備えられている。なお、か
かる構成においては、電源コントローラ27は、加算回
路10,インバータ・ブレーキ制御回路9及びゲートド
ライブ回路26から構成されている。
FIG. 5 is a system configuration diagram showing a second embodiment of the battery charging device for an electric vehicle according to the present invention.
In the present embodiment, the battery charging device according to the present invention is applied to a so-called hybrid electric vehicle. In addition,
The same components as those in the first embodiment (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The hybrid electric vehicle 20 includes an AC generator (charging current supply unit) 2 that uses the output of the engine 21 as a drive source even during regenerative operation.
2 is operated, and the alternating current from the AC generator 22 into a DC current by the inverter 23, can be charged driving and battery B 1 .about.B n AC motor 5 by the DC current. Accordingly, the charging current control means for controlling supply to the battery B 1 .about.B n the direct current from the inverter 23, diode 24, transistor 25 and the gate drive circuit 26 is provided. In such a configuration, the power supply controller 27 includes the addition circuit 10, the inverter / brake control circuit 9, and the gate drive circuit 26.

【0027】ゲートドライブ回路26は、インバータ・
ブレーキ制御回路9からの信号に基づき、トランジスタ
25のベースへの供給電流をデューティ制御する。トラ
ンジスタ25は、ゲートドライブ回路26からの供給電
流に基づいて、インバータ23からの直流電流を、バッ
テリB1 〜Bn へ分岐させる。なお、ダイオード24
は、トランジスタ25の非作動時に、インバータ23か
らの直流電流がバッテリB1 〜Bn へ供給されないよう
にするものである。
The gate drive circuit 26 includes an inverter
Based on a signal from the brake control circuit 9, the duty of the current supplied to the base of the transistor 25 is controlled. Transistor 25, based on the current supplied from the gate drive circuit 26, a DC current from the inverter 23, is branched to the battery B 1 ~B n. Note that the diode 24
, Upon non-operation of the transistor 25, the DC current from the inverter 23 is intended to not be supplied to the battery B 1 ~B n.

【0028】次に、図1及び図5で示した電動車両のバ
ッテリ充電装置の制御内容を、図6及び図7に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。なお、本ルーチンは、
イグニッションスイッチのONと同時に実行が開始され
る電源コントローラ11或いは27の制御を示し、両者
で共通して使用され得るものである。ステップ1(図で
は「S1」と略記する。以下同様)では、変数の初期化
等の各種初期化を行う。
Next, the control of the battery charger for the electric vehicle shown in FIGS. 1 and 5 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. This routine is
This shows the control of the power supply controller 11 or 27 which is started at the same time as the ignition switch is turned on, and can be used in common by both. In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), various initializations such as initialization of variables are performed.

【0029】ステップ2では、インバータ・ブレーキ制
御回路9がインバータ2に回生指令を出しているか否か
を判断し、回生指令を出しているときには(Yes)、
ステップ3へと進み、回生指令を出していないときには
(No)、ステップ2の処理を繰り返す。ステップ3で
は、バッテリの特定を行うループカウンタi及び充電が
完了したバッテリの個数を示す変数jの初期化を行う。
具体的には、ループカウンタi=1(1つ目のバッテリ
1 )、変数j=0(充電が完了したバッテリなし)と
する。
In step 2, it is determined whether or not the inverter / brake control circuit 9 has issued a regenerative command to the inverter 2. When the regenerative command has been issued (Yes),
Proceeding to step 3, when the regeneration command has not been issued (No), the processing of step 2 is repeated. In step 3, a loop counter i for specifying the battery and a variable j indicating the number of charged batteries are initialized.
Specifically, it is assumed that the loop counter i = 1 (first battery B 1 ) and the variable j = 0 (no charged battery is present).

【0030】ステップ4では、バッテリBi が充電を完
了したか否かを、バッテリモニタBMi からの充電完了
信号に基づき判断し、充電が完了していたら(Ye
s)、ステップ5において変数jのインクリメントを行
い、充電が完了していなければ(No)、ステップ6へ
と進む。ステップ6では、ループカウンタiのインクリ
メントを行う。
[0030] In step 4, whether or not the battery B i has completed charging, it is determined based on the charging completion signal from the battery monitor BM i, When charging is not completed (Ye
s) In step 5, the variable j is incremented. If charging is not completed (No), the process proceeds to step 6. In step 6, the loop counter i is incremented.

【0031】ステップ7では、ループカウンタiがバッ
テリの個数nより大きくなったか否か(i>n)を判断
し、i>n(Yes)であれば、ステップ8へと進み、
i≦(No)であれば、ステップ4へと戻る。ここで、
ステップ3〜ステップ7の処理は、加算回路10で行わ
れる処理であり、バッテリB1 〜Bn の内いくつのバッ
テリが充電完了しているかを調べるものである。
In step 7, it is determined whether or not the loop counter i has become larger than the number n of batteries (i> n). If i> n (Yes), the process proceeds to step 8,
If i ≦ (No), the process returns to step 4. here,
Processing in steps 3 7 is a process performed by the addition circuit 10 is used for determining how many of the battery of the battery B 1 .about.B n is charging completed.

【0032】ステップ8では、ハイブリッド電動車両で
あるか否かを判断し、ハイブリッド電動車両であれば
(Yes)、ステップ9へと進み、ハイブリッド電動車
両でなければ(No)、ステップ10へと進む。ステッ
プ9では、実際に回生モード中か否かを判断し、回生モ
ード中であれば(Yes)、ステップ10へと進み、回
生モード中でなければ(No)、ステップ15へと進
む。
In step 8, it is determined whether or not the vehicle is a hybrid electric vehicle. If the vehicle is a hybrid electric vehicle (Yes), the process proceeds to step 9, and if not, the process proceeds to step 10. . In step 9, it is determined whether or not the vehicle is in the regeneration mode. If the vehicle is in the regeneration mode (Yes), the process proceeds to step 10. If the vehicle is not in the regeneration mode (No), the process proceeds to step 15.

【0033】ステップ10では、インバータ2からの回
生電流は最大充電電流以下か否かを判断し、回生電流≦
最大充電電流(Yes)であれば、ステップ11へと進
み、回生電流>最大充電電流(No)であれば、ステッ
プ12においてインバータ2へ回生電流を減少させるよ
うに指令を出力する。ステップ11では、回生ブレーキ
力、即ち、交流モータ5によって発生し得る制動力が、
車両コントローラ8から出力されるブレーキ信号等に基
づいて判断される要求ブレーキ力より小さいか否かを判
断し、回生ブレーキ力<要求ブレーキ力(Yes)であ
れば、ステップ13へと進み、回生ブレーキ力≧要求ブ
レーキ力(No)であれば、ステップ2へと戻る。
In step 10, it is determined whether or not the regenerative current from the inverter 2 is equal to or less than the maximum charging current.
If it is the maximum charging current (Yes), the process proceeds to step 11, and if regenerative current> maximum charging current (No), a command is output to inverter 2 in step 12 to reduce the regenerative current. In step 11, the regenerative braking force, that is, the braking force that can be generated by the AC motor 5 is:
It is determined whether the required braking force is smaller than a required braking force determined based on a brake signal or the like output from the vehicle controller 8. If regenerative braking force <required braking force (Yes), the process proceeds to step 13 and regenerative braking is performed. If force ≧ required braking force (No), the process returns to step 2.

【0034】ステップ13では、要求ブレーキ力に対し
て回生ブレーキ力が不足しているので、ブレーキ力の不
足分を電子制御ブレーキ6で補い、車両のブレーキ力を
確保するため、ブレーキコントローラ7にブレーキ作動
指令を出力する。ステップ14では、走行が終了したか
否かを判断し、走行が終了したときは(Yes)、本ル
ーチンの処理を終了し、走行が継続しているときは(N
o)、ステップ2へと戻る。
In step 13, since the regenerative braking force is insufficient with respect to the required braking force, the shortage of the braking force is compensated for by the electronic control brake 6, and the brake controller 7 controls the brake controller 7 to secure the braking force of the vehicle. Outputs an operation command. In step 14, it is determined whether or not the traveling has been completed. If the traveling has been completed (Yes), the processing of this routine is terminated, and if the traveling has been continued (N
o) Return to step 2.

【0035】ステップ15〜ステップ19は、ハイブリ
ッド電動車両が回生モード中でないとき、即ち、力行中
或いは停車中の制御内容を示したものである。ステップ
15では、バッテリB1 〜Bn の充電のために発電が必
要か否かを判断し、発電が必要であれば(Yes)、ス
テップ16へと進み、発電が必要でなければ(No)、
ステップ14へと進む。
Steps 15 to 19 show the control contents when the hybrid electric vehicle is not in the regenerative mode, that is, during power running or stopped. In step 15, it is determined whether power generation is necessary to charge the battery B 1 .about.B n, if power generation is needed (Yes), the process proceeds to step 16, if the power generation is required (No) ,
Proceed to step 14.

【0036】ステップ16では、発電機22の発電電流
が、加算回路10の出力に基づいて演算される要求電流
より大きいか否かを判断し、発電電流>要求電流(Ye
s)であれば、ステップ17へと進み、発電電流≦要求
電流(No)であれば、ステップ14へと進む。ステッ
プ17では、発電電流が要求電流より大きいので、ゲー
トドライブ回路26に、トランジスタ25へ供給する電
流のデューティ比を小さくしてバッテリB1 〜Bn への
充電電流を減少させるように指令を出力する。
In step 16, it is determined whether or not the generated current of the generator 22 is larger than the required current calculated based on the output of the adding circuit 10, and it is determined that the generated current is greater than the required current (Ye).
If s), the process proceeds to step 17, and if the generated current ≦ the required current (No), the process proceeds to step 14. In step 17, the generated current is greater than the required current, the gate drive circuit 26, outputs a command to decrease the charging current to the battery B 1 .about.B n by decreasing the duty ratio of current supplied to the transistor 25 I do.

【0037】ステップ18では、車両を走行させるため
の交流モータ5が要求するモータ要求電流に対して、発
電機22の発電電流が過大か否かを判断し、発電電流が
過大であれば(Yes;発電電流>モータ要求電流)、
ステップ19へと進み、発電電流が過大でなければ(N
o;発電電流≦モータ要求電流)、ステップ16へと戻
る。
In step 18, it is determined whether or not the generated current of the generator 22 is excessive with respect to the motor request current required by the AC motor 5 for running the vehicle. If the generated current is excessive (Yes) ; Generated current> required motor current),
Proceeding to step 19, if the generated current is not excessive (N
o: power generation current ≦ motor required current), and return to step 16.

【0038】以上説明したステップ1〜ステップ19に
おける処理を要約すると、先ず、電源コントローラ11
或いは27は、回生制御指令を出しているときに(ステ
ップ2)、充電が完了したバッテリの個数を調べる(ス
テップ3〜ステップ7)。次に、ハイブリッド電動車両
でない場合には(ステップ8)、回生電流がバッテリB
1 〜Bn の最大充電電流以下になるようにインバータ2
を制御しつつ(ステップ10及びステップ12)、車両
の制動力が不足しないように必要に応じて電子制御ブレ
ーキ6の作動制御を行う(ステップ11及びステップ1
3)。一方、ハイブリッド電動車両である場合には(ス
テップ8)、回生モード中(ステップ9)においては、
ステップ10〜ステップ13の処理を行い、回生モード
中でなく、かつ、発電が必要であれば(ステップ9及び
ステップ15)、バッテリB1 〜Bn への充電電流の制
限を行うと共に(ステップ16及びステップ17)、発
電電流の制御を行う(ステップ18及びステップ1
9)。
To summarize the processing in steps 1 to 19 described above, first, the power supply controller 11
Alternatively, when the regenerative control command is issued (step 2), the number 27 checks the number of the charged batteries (steps 3 to 7). Next, if the vehicle is not a hybrid electric vehicle (step 8), the regenerative current is
The inverter 2 is controlled so as to be less than the maximum charging current of 1 to Bn.
(Steps 10 and 12), and controls the operation of the electronic control brake 6 as necessary so that the braking force of the vehicle is not insufficient (Steps 11 and 1).
3). On the other hand, when the vehicle is a hybrid electric vehicle (step 8), in the regeneration mode (step 9),
Performs steps 10 to step 13, not in the regeneration mode, and, if power generation is needed (Step 9 and Step 15), performs the limitation of charging current to the battery B 1 .about.B n (Step 16 And step 17), and control the generated current (step 18 and step 1).
9).

【0039】従って、ハイブリッド電動車両であるか否
かに関わらず同一の制御内容でかかる制御が行われるの
で、車両の制御回路の開発コストを低減することができ
る。また、バッテリB1 〜Bn への充電電流が必要最小
限となるので、バッテリの損傷を防止することができ
る。さらに、車両の力行のための発電制御が行われるの
で、発電のための燃料の消費を極力抑制することがで
き、燃費の向上及び地球環境への影響を極力抑制するこ
とができる。
Accordingly, the same control is performed regardless of whether the vehicle is a hybrid electric vehicle or not, so that the development cost of the control circuit of the vehicle can be reduced. Further, since the charging current to the battery B 1 .about.B n becomes minimum necessary, it is possible to prevent damage to the battery. Further, power generation control for powering the vehicle is performed, so that consumption of fuel for power generation can be suppressed as much as possible, thereby improving fuel efficiency and suppressing the impact on the global environment as much as possible.

【0040】図8〜図11は、バッテリモニタBMi
制御精度を向上した他の実施形態を示している。即ち、
図8において、バッテリセンサBMi は、温度センサT
i とオペアンプU1iとの間に、温度特性補正手段とし
ての温度特性補正回路30を介装した構成となってい
る。温度特性補正回路30は、図9に示すように、液温
が所定温度に到達するまでは、液温の上昇と共にトラン
ジスタQi への供給電流を徐々に減少させることでバイ
パス電流を減少させ、液温が所定温度に到達した後は、
液温の上昇と共にトランジスタQi への供給電流を徐々
に増大させることでバイパス電流を増大させて、バッテ
リBi の保護を行う。
[0040] 8-11 show another embodiment with improved control accuracy of battery monitor BM i. That is,
8, a battery sensor BM i is a temperature sensor T
Between the H i and the operational amplifier U 1i, has a configuration which is interposed a temperature characteristic correction circuit 30 as a temperature characteristic correction means. Temperature characteristic correction circuit 30, as shown in FIG. 9, the liquid until the temperature reaches a predetermined temperature, to reduce the bypass current by gradually decreasing the current supplied to the transistor Q i with increasing liquid temperature, After the liquid temperature reaches the predetermined temperature,
By increasing the bypass current by causing with increasing liquid temperature increases the current supplied to the transistor Q i gradually, to protect the battery B i.

【0041】温度特性補正回路30は、種々の回路によ
って実現される。その一実施形態として、図10に示す
デジタル方式温度特性補正回路、及び、図11に示すア
ナログ方式温度補正回路について説明する。図10にお
いて、デジタル方式の温度特性補正回路30は、基準電
圧Vref が印加される抵抗R100 と、温度センサTHi
と抵抗R100 との合成抵抗値Rをデジタル値に変換する
A/DコンバータU100 と、変換された合成抵抗値R基
づいて補正した抵抗値R’を検索するテーブルを記憶し
たROMU101 と、検索された抵抗値R’をアナログ値
に変換するD/AコンバータU102 と、を含んで構成さ
れる。
The temperature characteristic correction circuit 30 is realized by various circuits. As one embodiment, a digital temperature characteristic correction circuit shown in FIG. 10 and an analog temperature correction circuit shown in FIG. 11 will be described. 10, the temperature characteristic correction circuit 30 of the digital system, a resistor R 100 to the reference voltage V ref is applied, the temperature sensor TH i
And ROMU 101 for storing an A / D converter U 100, a table to find the corrected based transformed combined resistance value R the resistance value R 'for converting the combined resistance value R of the resistor R 100 to digital values, constituted the retrieved resistance values R 'and D / a converter U 102 to be converted to an analog value, including.

【0042】図11において、アナログ方式の温度特性
補正回路30は、基準電圧Vref が印加される抵抗R50
と、温度センサTHi に接続される抵抗R51と、抵抗R
51によって電圧降下された電圧とアース電圧とを比較す
るオペアンプU3 と、オペアンプU3 の入力側と出力側
とを接続する抵抗R52と、オペアンプU3 の入力側に接
続されたダイオードCR51〜CR52と、基準電圧Vref
とオペアンプU3 の出力側とを接続すると共に、途中に
ダイオードCR51〜CR53の出力が夫々接続される抵抗
53〜R58と、を含んで構成される。
In FIG. 11, an analog temperature characteristic correction circuit 30 includes a resistor R 50 to which a reference voltage Vref is applied.
, A resistor R 51 connected to the temperature sensor TH i , and a resistor R
An operational amplifier U 3 which compares the voltage and ground voltage that is a voltage drop by 51, a resistor R 52 which connects the input side of the operational amplifier U 3 and an output side, the diode connected to the input side of the operational amplifier U 3 CR 51 ~ CR 52 and the reference voltage V ref
And thereby connects the output of the operational amplifier U 3, configured to include a resistor R 53 to R 58 the output of the middle diode CR 51 ~CR 53 are respectively connected, the.

【0043】かかる構成からなる温度特性補正回路30
によれば、図9に示すような温度特性が得られる。な
お、図10及び図11は、温度特性補正回路30の単な
る一実施形態を示したものにすぎず、如何なる回路構成
によって実現してもよい。図12は、本発明に係る電動
車両のバッテリ充電装置の第3実施形態を示すシステム
構成図である。本実施形態は、車両外部に設置された充
電電流供給手段としての外部充電器40からバッテリB
1 〜BMn に充電を行うものである。なお、先の第1
及び第2実施形態(図1及び図5参照)と同一構成には
同一符号を付し、その説明は省略することとする。
The temperature characteristic correction circuit 30 having such a configuration
According to FIG. 9, the temperature characteristic as shown in FIG. 9 is obtained. FIGS. 10 and 11 show only one embodiment of the temperature characteristic correction circuit 30, and may be realized by any circuit configuration. FIG. 12 is a system configuration diagram showing a third embodiment of the battery charging device for an electric vehicle according to the present invention. In the present embodiment, a battery B is supplied from an external charger 40 as charging current supply means installed outside the vehicle.
To M 1 ~BM n is intended for charging. Note that the first
The same components as those of the second embodiment (see FIGS. 1 and 5) are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0044】電源コントローラ41を構成する外部充電
器40は、加算回路10からの信号、即ち、バッテリB
1 〜BMn の内いくつが充電完了しているかを示す信
号に基づいて、出力する充電電流の制御を行う。具体的
には、充電が完了したバッテリの個数の増加に伴い、充
電電流を徐々に減少させてバッテリBM1 〜BMn への
過大な電流供給を制限する。
The external charger 40 constituting the power supply controller 41 receives a signal from the addition circuit 10, that is, the battery B
The output charging current is controlled based on a signal indicating how many of M 1 to BM n have been charged. Specifically, with an increase in the number of battery charging is completed, gradually reduce the charge current to limit the excessive current supply to the battery BM 1 ~BM n.

【0045】従って、かかる制御を行うことによって、
先の第1及び第2実施形態と同様な効果を得ることがで
きる。なお、以上説明した第1〜第3実施形態では、バ
ッテリモニタBM1 〜BMn及び温度特性補正回路30
は、電気回路より構成されているが、例えば、マイクロ
コンピュータを内蔵するECU(電子制御装置)によっ
て、ソフトウエア的に制御するように構成することも可
能である。
Therefore, by performing such control,
The same effects as in the first and second embodiments can be obtained. In the first to third embodiments described above, the battery monitors BM 1 to BM n and the temperature characteristic correction circuit 30
Is composed of an electric circuit, but may be configured to be controlled in software by an ECU (Electronic Control Unit) containing a microcomputer, for example.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、バッテリの過充電及びバッテリへの過大な
充電電流の供給が防止され、バッテリに障害を与えるこ
となく、全てのバッテリを完全充電することができる。
請求項2記載の発明によれば、バッテリを常に最大許容
充電電流近傍で充電することができ、充電時間の短縮を
図ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, overcharging of the battery and supply of an excessive charging current to the battery are prevented, and all the batteries are prevented from being damaged. Can be fully charged.
According to the second aspect of the invention, the battery can always be charged near the maximum allowable charging current, and the charging time can be reduced.

【0047】請求項3記載の発明によれば、バッテリの
電解液の過度な温度上昇を抑制してバッテリの障害を防
止しつつ、バッテリの充電を促進することができる。請
求項4記載の発明によれば、充電が完了していないバッ
テリへの過大な充電電流の供給が防止され、バッテリの
障害を防止することができる。請求項5記載の発明によ
れば、コストアップを極力抑制しつつ、バッテリの消耗
を抑制することができる。
According to the third aspect of the present invention, it is possible to promote the charging of the battery while suppressing an excessive rise in the temperature of the electrolyte of the battery and preventing the battery from being damaged. According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent an excessive charging current from being supplied to a battery that has not been fully charged, and to prevent a failure of the battery. According to the fifth aspect of the invention, it is possible to suppress the consumption of the battery while minimizing the cost increase.

【0048】請求項6記載の発明によれば、バッテリの
充電設備がない場所においても電動車両を使用すること
ができる。また、バッテリへの過大な充電電流の供給が
防止され、バッテリの障害が防止される。請求項7記載
の発明によれば、電動車両の保管中に、バッテリへ障害
を与えずに全てのバッテリが完全充電され、電動車両の
走行可能距離を伸ばすことができる。
According to the invention described in claim 6, the electric vehicle can be used even in a place where there is no battery charging facility. In addition, supply of an excessive charging current to the battery is prevented, and failure of the battery is prevented. According to the seventh aspect of the present invention, all the batteries are fully charged without obstructing the batteries during storage of the electric vehicle, and the mileage of the electric vehicle can be extended.

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

【図1】 本発明の第1実施形態を示すシステム構成図FIG. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 同上のバッテリセンサの一実施形態を示す回
路図
FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of the battery sensor according to the first embodiment;

【図3】 充電状態と最大許容充電電流との関係を示す
線図
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a charging state and a maximum allowable charging current.

【図4】 充電状態とバッテリ端子間電圧との関係を示
す線図
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a state of charge and a voltage between battery terminals.

【図5】 本発明の第2実施形態を示すシステム構成図FIG. 5 is a system configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】 図1及び図5におけるシステムで使用される
電源コントローラの制御内容を示すフローチャート
FIG. 6 is a flowchart showing control contents of a power supply controller used in the systems shown in FIGS. 1 and 5;

【図7】 同上FIG. 7

【図8】 同上のバッテリセンサの他の実施形態を示す
概略回路図
FIG. 8 is a schematic circuit diagram showing another embodiment of the battery sensor of the above.

【図9】 同上の温度特性補正回路におけるバッテリ温
度とバイパス電流との関係を示す線図
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a battery temperature and a bypass current in the temperature characteristic correction circuit according to the first embodiment;

【図10】 同上の温度特性補正回路の一実施形態を示
すデジタル方式温度特性補正回路
FIG. 10 is a digital temperature characteristic correction circuit showing an embodiment of the above temperature characteristic correction circuit.

【図11】 同上の温度特性補正回路の他の実施形態を
示すアナログ方式温度特性補正回路
FIG. 11 is an analog temperature characteristic correction circuit showing another embodiment of the temperature characteristic correction circuit of the above.

【図12】 本発明の第3実施形態を示すシステム構成
FIG. 12 is a system configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動車両 2 インバータ 5 電動モータ 9 インバータ・ブレーキ制御回路 10 加算回路 20 ハイブリッド電動車両 21 エンジン 22 発電機 23 コンバータ 24 ダイオード 25 トランジスタ 26 ゲートドライブ回路 30 温度特性補正回路 40 外部充電器 B1 〜Bn バッテリ BM1 〜BMn バッテリモニタ TH1 〜THn 温度センサ1 electric vehicle 2 inverter 5 electric motor 9 inverter brake control circuit 10 the adding circuit 20 hybrid electric vehicle 21 engine 22 electric generator 23 converter 24 diode 25 transistor 26 gate drive circuit 30 the temperature characteristic correction circuit 40 external charger B 1 .about.B n battery BM 1 to Bm n battery monitor TH 1 to TH n temperature sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02J 7/10 H02J 7/10 B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02J 7/10 H02J 7/10 B

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直列接続された複数のバッテリにより電動
モータを駆動して走行する電動車両において、前記バッ
テリの充電を行うバッテリ充電装置であって、 前記バッテリに該バッテリを充電するための充電電流を
供給する充電電流供給手段と、前記各バッテリへの充電
電流をバイパスするバイパス手段と、前記各バッテリの
端子間の電圧を検出する電圧検出手段と、検出された端
子間電圧が所定電圧以上になったときに、前記バイパス
手段を作動する手段と、該バイパス手段の作動状態を検
出する作動状態検出手段と、検出されたバイパス手段の
作動状態に基づき、前記充電電流供給手段からの充電電
流を制御する充電電流制御手段と、を含んで構成された
ことを特徴とする電動車両のバッテリ充電装置。
An electric vehicle that runs by driving an electric motor with a plurality of batteries connected in series is a battery charging device that charges the battery, and a charging current for charging the battery with the battery. Current supply means for supplying the battery, bypass means for bypassing the charge current to each of the batteries, voltage detection means for detecting the voltage between the terminals of each of the batteries, and the detected inter-terminal voltage is equal to or higher than a predetermined voltage. Means for operating the bypass means, operating state detecting means for detecting the operating state of the bypass means, and charging current from the charging current supply means based on the detected operating state of the bypass means. A battery charging device for an electric vehicle, comprising: charging current control means for controlling.
【請求項2】前記バイパス手段を作動する手段は、前記
各バッテリの電解液の温度を検出する温度検出手段と、
検出された温度の上昇に伴って、該バッテリへの充電電
流をバイパスするタイミングを遅延させる温度補正手段
と、を含んで構成された請求項1記載の電動車両のバッ
テリ充電装置。
2. The temperature control device according to claim 1, wherein the means for operating the bypass means includes a temperature detecting means for detecting a temperature of the electrolyte of each battery;
2. The battery charging device for an electric vehicle according to claim 1, further comprising: a temperature correction unit configured to delay a timing of bypassing a charging current to the battery with a rise in the detected temperature.
【請求項3】前記温度補正手段は、検出された温度が所
定温度未満のときに、温度上昇に伴って前記バッテリへ
の充電電流をバイパスするバイパス電流を減少させ、検
出された温度が所定温度以上のときに、温度上昇に伴っ
て前記バイパス電流を増加させる温度特性補正手段を備
える構成である請求項1又は2に記載の電動車両のバッ
テリ充電装置。
3. The temperature correction means according to claim 1, wherein, when the detected temperature is lower than a predetermined temperature, a bypass current for bypassing a charging current to said battery is reduced with a rise in temperature, and said detected temperature is reduced to a predetermined temperature. 3. The battery charging device for an electric vehicle according to claim 1, further comprising a temperature characteristic correction unit configured to increase the bypass current as the temperature increases. 4.
【請求項4】前記充電電流制御手段は、作動している前
記バイパス手段の個数を加算し、加算結果に基づいて前
記充電電流供給手段からの充電電流を減少させる構成で
ある請求項1〜3のいずれか1つに記載の電動車両のバ
ッテリ充電装置。
4. The charge current control means is configured to add the number of activated bypass means and reduce the charge current from the charge current supply means based on the addition result. The battery charging device for an electric vehicle according to any one of the above.
【請求項5】前記充電電流供給手段は、前記電動車両の
制動時に、該電動車両の車輪と共に回転する電動モータ
により発電される充電電流を供給する構成である請求項
1〜4のいずれか1つに記載の電動車両のバッテリ充電
装置。
5. The electric vehicle according to claim 1, wherein said charging current supply means supplies a charging current generated by an electric motor that rotates together with wheels of said electric vehicle during braking of said electric vehicle. A battery charging device for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 3.
【請求項6】エンジンと、該エンジンによって駆動され
る発電機と、該発電機から供給される充電電流に基づい
て前記バッテリへの充電電流の制限を行う充電電流制限
手段と、を含み、 前記充電電流供給手段は、前記電動モータからの充電電
流と前記発電機からの充電電流を供給する構成である請
求項5記載の電動車両のバッテリ充電装置。
6. An engine, a generator driven by the engine, and charging current limiting means for limiting charging current to the battery based on charging current supplied from the generator, The battery charging device for an electric vehicle according to claim 5, wherein the charging current supply means is configured to supply a charging current from the electric motor and a charging current from the generator.
【請求項7】前記充電電流供給手段は、前記電動車両の
外部に設置された外部充電器によって充電電流を供給す
る構成である請求項1〜4のいずれか1つに記載の電動
車両のバッテリ充電装置。
7. The battery for an electric vehicle according to claim 1, wherein said charging current supply means supplies a charging current by an external charger installed outside said electric vehicle. Charging device.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002145543A (en) * 2000-11-09 2002-05-22 Mitsubishi Electric Corp Control device of elevator
KR20030037642A (en) * 2001-11-07 2003-05-14 현대자동차주식회사 Battery imbalance controlling device of electric vehicle
JP2005198367A (en) * 2003-12-26 2005-07-21 Tokyo R & D Co Ltd Motor control circuit and motor control method
JP2008283853A (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Commissariat A L'energie Atomique Method for charging battery of autonomic system
CN103972969A (en) * 2013-01-29 2014-08-06 国家电网公司 Charging pile
JP2016073046A (en) * 2014-09-29 2016-05-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 Discharge control circuit and battery unit
CN110138056A (en) * 2019-06-27 2019-08-16 深圳莱福德科技股份有限公司 Emergency power supply guard method and device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0731069A (en) * 1993-07-09 1995-01-31 Integuran Kk Battery charger
JPH07143611A (en) * 1993-11-16 1995-06-02 Hitachi Ltd Method and apparatus for controlling regenerative breaking of electric motor vehicle
JPH0833219A (en) * 1994-07-18 1996-02-02 Integuran Kk Charger for series battery
JPH08336205A (en) * 1995-04-07 1996-12-17 Nippon Soken Inc Battery charger for hybrid vehicle
JPH0984274A (en) * 1995-09-14 1997-03-28 Nissan Motor Co Ltd Charge controller for battery pack
JPH09182307A (en) * 1995-12-27 1997-07-11 Nissan Motor Co Ltd Power distribution controller for pack battery
JPH09294337A (en) * 1996-04-24 1997-11-11 Fuji Heavy Ind Ltd Battery charging controlling system for electric vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0731069A (en) * 1993-07-09 1995-01-31 Integuran Kk Battery charger
JPH07143611A (en) * 1993-11-16 1995-06-02 Hitachi Ltd Method and apparatus for controlling regenerative breaking of electric motor vehicle
JPH0833219A (en) * 1994-07-18 1996-02-02 Integuran Kk Charger for series battery
JPH08336205A (en) * 1995-04-07 1996-12-17 Nippon Soken Inc Battery charger for hybrid vehicle
JPH0984274A (en) * 1995-09-14 1997-03-28 Nissan Motor Co Ltd Charge controller for battery pack
JPH09182307A (en) * 1995-12-27 1997-07-11 Nissan Motor Co Ltd Power distribution controller for pack battery
JPH09294337A (en) * 1996-04-24 1997-11-11 Fuji Heavy Ind Ltd Battery charging controlling system for electric vehicle

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002145543A (en) * 2000-11-09 2002-05-22 Mitsubishi Electric Corp Control device of elevator
KR20030037642A (en) * 2001-11-07 2003-05-14 현대자동차주식회사 Battery imbalance controlling device of electric vehicle
JP2005198367A (en) * 2003-12-26 2005-07-21 Tokyo R & D Co Ltd Motor control circuit and motor control method
JP2008283853A (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Commissariat A L'energie Atomique Method for charging battery of autonomic system
CN103972969A (en) * 2013-01-29 2014-08-06 国家电网公司 Charging pile
CN103972969B (en) * 2013-01-29 2016-04-20 国家电网公司 Charging pile
JP2016073046A (en) * 2014-09-29 2016-05-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 Discharge control circuit and battery unit
CN110138056A (en) * 2019-06-27 2019-08-16 深圳莱福德科技股份有限公司 Emergency power supply guard method and device

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