JPH1126032A - Battery heating-up device for electric vehicle - Google Patents
Battery heating-up device for electric vehicleInfo
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- JPH1126032A JPH1126032A JP17711097A JP17711097A JPH1126032A JP H1126032 A JPH1126032 A JP H1126032A JP 17711097 A JP17711097 A JP 17711097A JP 17711097 A JP17711097 A JP 17711097A JP H1126032 A JPH1126032 A JP H1126032A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車用電池
のヒートアップ装置に関し、特に、低温時に電池を昇温
することができる電気自動車用電池のヒートアップ装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery heat-up device for an electric vehicle, and more particularly to a battery heat-up device for an electric vehicle that can heat the battery at a low temperature.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電気自動車用電池のヒートアップ
装置については、特開平６−２３１８０７号公報記載の
「電気自動車のバッテリ加温装置」が知られている。2. Description of the Related Art As an apparatus for heating up a battery for an electric vehicle, a "battery heating apparatus for an electric vehicle" described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-231807 is conventionally known.
【０００３】このものは、暖房システムを構成する燃焼
式ヒータの周囲に複数の電池（バッテリ）を配置し、暖
房に供給されなかった排熱をトレイ及び断熱材によって
形成された室を介して電池に伝達するように構成されて
いる。こうして、燃焼式ヒータの排熱を電池の加熱のた
めに利用でき、この結果、電池の性能低下を防止するこ
とができ、さらに、電池の一充電当たりの走行距離を寒
冷地においても伸ばすことができるという利点を有する
ものである。In this apparatus, a plurality of batteries (batteries) are arranged around a combustion type heater constituting a heating system, and waste heat not supplied to heating is discharged through a chamber formed by a tray and a heat insulating material. It is configured to transmit to. In this way, the exhaust heat of the combustion heater can be used for heating the battery, and as a result, the performance of the battery can be prevented from deteriorating. Further, the mileage per charge of the battery can be increased even in cold regions. It has the advantage of being able to.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気自動車のバッテリ加温装置にあっては、電池の外部
から熱を加えて電池を昇温させる構造になっているた
め、電気自動車等に用いる大型の電池の場合には、電池
内部まで昇温するのに時間がかかるといった問題があっ
た。However, the conventional battery heating device for an electric vehicle has a structure in which heat is applied from outside the battery to heat the battery. In the case of a large battery, there is a problem that it takes time to raise the temperature to the inside of the battery.
【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、寒冷地においても電池内部まで敏速
に昇温することができる電気自動車用電池のヒートアッ
プ装置を提供することにある。[0005] The present invention has been made in view of the above,
An object of the present invention is to provide a heat-up device for an electric vehicle battery, which can quickly raise the temperature inside the battery even in a cold region.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、電気自動車に搭載され、電力
を供給するための電池の温度を昇温する電気自動車用電
池のヒートアップ装置であって、前記電池の温度を検出
する温度検出手段と、検出温度が所定値以下である場合
には、前記電池に要求される要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御する制御手段とを有するこ
とを要旨とする。According to the first aspect of the present invention,
In order to solve the above problems, a heat-up device for an electric vehicle battery mounted on an electric vehicle and increasing the temperature of a battery for supplying electric power, and a temperature detection unit for detecting the temperature of the battery; When the detected temperature is equal to or lower than a predetermined value, the gist of the present invention is to include control means for controlling so as to flow an output current of the battery larger than a required current required for the battery.
【０００７】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記制御手段は、前記出力電流として、電池か
ら出力可能な最大電流を流すように制御することを要旨
とする。According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the gist of the invention is that the control means controls so that a maximum current that can be output from a battery flows as the output current.
【０００８】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記電池に発電電力を供給するためのジェネレ
ータを駆動するエンジンと、エンジンからの排気ガスを
還元触媒を介して無害ガスに変換する電熱触媒とを有
し、前記制御手段は、前記電熱触媒に電力を供給して、
前記要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すように
制御することを要旨とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided an engine for driving a generator for supplying electric power to the battery, and converting exhaust gas from the engine to harmless gas through a reduction catalyst. Having an electrothermal catalyst to perform, the control means supplies power to the electrothermal catalyst,
The gist of the present invention is to control so that an output current of the battery larger than the required current flows.
【０００９】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、車室内の空気温度を調整する空気調整装置を有
し、前記制御手段は、前記空気調整装置に電力を供給し
て、前記要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すよ
うに制御することを要旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an air conditioner for adjusting an air temperature in a vehicle compartment, wherein the control means supplies electric power to the air conditioner, and The gist of the present invention is to control so that the output current of the battery larger than the required current flows.
【００１０】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、車両固有のキーにより車両が解錠されたことを
検出する解錠検出手段、又は、設定された時刻を通知す
るタイマ手段、又は、操作情報を入力する入力手段を有
し、前記制御手段は、前記解錠検出手段、又は、前記タ
イマ手段、又は、前記入力手段のうち少なくとも一つか
ら指示があった場合に、前記検出温度が所定値以下であ
るときには、前記電池に要求される要求電流よりも大き
な電池の出力電流を流すように制御することを要旨とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an unlock detecting means for detecting that the vehicle is unlocked by a key unique to the vehicle, or a timer means for notifying a set time, Or an input means for inputting operation information, wherein the control means detects the unlocking detection means, or the timer means, or the detection means when there is an instruction from at least one of the input means. When the temperature is equal to or lower than a predetermined value, the gist of the present invention is to control so that the output current of the battery is larger than the required current required for the battery.
【００１１】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記エンジンから排気される排気ガスの濃度を
検出する排気ガス濃度検出手段を有し、前記制御手段
は、排気ガスの濃度が規定値以上の場合には、前記電熱
触媒に電力を供給して、前記要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御することを要旨とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas concentration detecting means for detecting a concentration of exhaust gas exhausted from the engine. When the value is equal to or more than the specified value, the gist is that power is supplied to the electrothermal catalyst so that the output current of the battery is larger than the required current.
【００１２】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るため、電気自動車に搭載される１対の電池の温度を検
出する温度検出手段と、前記１対の電池のうち少なくと
も一方の電池温度が所定値よりも低温の場合には、前記
１対の電池の間で充放電するように動作するインバータ
とを有することを要旨とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a temperature detecting means for detecting a temperature of a pair of batteries mounted on an electric vehicle, and a battery temperature of at least one of the pair of batteries. When the temperature of the battery is lower than a predetermined value, an inverter that operates to charge and discharge between the pair of batteries is provided.
【００１３】[0013]
【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、電池の
温度を検出し、検出温度が所定値以下である場合には、
電池に要求される要求電流よりも大きな電池の出力電流
を流すように制御することで、電池の温度を昇温するよ
うにしているので、寒冷地においても電池内部まで敏速
に昇温することができる。According to the first aspect of the present invention, the temperature of the battery is detected, and when the detected temperature is lower than a predetermined value,
The temperature of the battery is raised by controlling the output current of the battery to be higher than the required current required for the battery, so the temperature inside the battery can be quickly raised even in cold regions. it can.
【００１４】また、請求項２記載の本発明によれば、出
力電流として、電池から出力可能な最大電流を流すよう
に制御することで、電池の温度を昇温するようにしてい
るので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温する
ことができる。According to the present invention, the temperature of the battery is raised by controlling the maximum current that can be output from the battery as the output current. Even in the ground, the temperature can be quickly raised to the inside of the battery.
【００１５】また、請求項３記載の本発明によれば、電
池に発電電力を供給するためのジェネレータをエンジン
により駆動し、エンジンからの排気ガスを還元触媒を介
して電熱触媒により無害ガスに変換するようにしてお
き、電熱触媒に電力を供給して、要求電流よりも大きな
電池の出力電流を流すように制御することで、電池の温
度を昇温するようにしているので、寒冷地においても電
池内部まで敏速に昇温することができる。According to the third aspect of the present invention, the generator for supplying the generated power to the battery is driven by the engine, and the exhaust gas from the engine is converted into harmless gas by the electrothermal catalyst via the reduction catalyst. In order to increase the temperature of the battery by supplying power to the electrothermal catalyst and controlling the output current of the battery to be higher than the required current, even in cold regions The temperature can be quickly raised to the inside of the battery.
【００１６】また、請求項４記載の本発明によれば、車
室内の空気温度を調整する空気調整装置を用意し、空気
調整装置に電力を供給して、要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御することで、電池の温度を
昇温するようにしているので、寒冷地においても電池内
部まで敏速に昇温することができる。According to the fourth aspect of the present invention, there is provided an air conditioner for adjusting the temperature of the air in the vehicle cabin, power is supplied to the air conditioner, and the output current of the battery is larger than the required current. Since the temperature of the battery is raised by controlling the temperature to flow, the temperature inside the battery can be quickly raised even in a cold region.
【００１７】また、請求項５記載の本発明によれば、車
両固有のキーにより車両が解錠されたことを検出する解
錠検出手段、又は、設定された時刻を通知するタイマ手
段、又は、操作情報を入力する入力手段を用意し、解錠
検出手段、又は、タイマ手段、又は、入力手段のうち少
なくとも一つから指示があった場合に、検出温度が所定
値以下であるときには、電池に要求される要求電流より
も大きな電池の出力電流を流すように制御することで、
電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地にお
いても電池内部まで敏速に昇温することができる。According to the fifth aspect of the present invention, unlock detection means for detecting that the vehicle is unlocked by a key unique to the vehicle, timer means for notifying a set time, or Prepare input means for inputting operation information, unlock detection means, or timer means, or, when instructed from at least one of the input means, when the detected temperature is below a predetermined value, the battery By controlling the output current of the battery to be larger than the required current,
Since the temperature of the battery is raised, it is possible to quickly raise the temperature inside the battery even in a cold region.
【００１８】また、請求項６記載の本発明によれば、エ
ンジンから排気される排気ガスの濃度を検出し、排気ガ
スの濃度が規定値以上の場合には、電熱触媒に電力を供
給して、要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すよ
うに制御することで、電池の温度を昇温するようにして
いるので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温す
ることができる。According to the present invention, the concentration of the exhaust gas discharged from the engine is detected, and when the concentration of the exhaust gas is equal to or higher than a specified value, power is supplied to the electrothermal catalyst. Since the temperature of the battery is raised by controlling the output current of the battery larger than the required current, the temperature inside the battery can be quickly raised even in a cold region.
【００１９】また、請求項７記載の本発明によれば、電
気自動車に搭載される１対の電池の温度を検出し、１対
の電池のうち少なくとも一方の電池温度が所定値よりも
低温の場合には、この１対の電池の間で充放電するよう
にインバータを動作させることで、電池の温度を昇温す
るようにしているので、寒冷地においても電池内部まで
敏速に昇温することができる。Further, according to the present invention, the temperature of a pair of batteries mounted on the electric vehicle is detected, and the temperature of at least one of the pair of batteries is lower than a predetermined value. In this case, the temperature of the battery is raised by operating the inverter so that the battery is charged and discharged between the pair of batteries. Can be.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る電気自動車用電池のヒートアップ装置が適応可
能なハイブリッド型電気自動車のシステム構成を示す図
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a hybrid electric vehicle to which a heat-up device for an electric vehicle battery according to a first embodiment of the present invention can be applied.
【００２１】図１に示すように、ハイブリッド型電気自
動車は、リチウムイオン電池からなる組電池１と、組電
池１の温度を検出する温度センサ３と、キーＳＷ１がオ
ンしたときに始動して組電池の放電を制御する放電制御
コントローラ５と、エンジン９の回転に応じて電力を発
電して組電池１及びモータ１９に供給するジェネレータ
７と、エンジン９から排気パイプ１１を介して排気され
る排気ガスを還元触媒を介して無害ガスに変換する電熱
触媒１３と、車両を駆動するためのモータ１９に組電池
１からの電源を供給制御するコントローラ１７とから構
成される。なお、電熱触媒１３は、一般に、排気ガス中
の一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，窒素酸化物ＮＯX 等
を還元触媒の作用によって二酸化炭素ＣＯ2 ，水蒸気Ｈ
2Ｏ，窒素Ｎ2 に還元して浄化した後に、排気するもの
である。As shown in FIG. 1, the hybrid electric vehicle includes an assembled battery 1 composed of a lithium ion battery, a temperature sensor 3 for detecting the temperature of the assembled battery 1, and an assembly which starts when the key SW1 is turned on. A discharge controller 5 for controlling the discharge of the battery, a generator 7 for generating electric power in accordance with the rotation of the engine 9 and supplying the electric power to the battery pack 1 and the motor 19, and exhaust gas exhausted from the engine 9 via an exhaust pipe 11. It comprises an electrothermal catalyst 13 for converting gas into harmless gas via a reduction catalyst, and a controller 17 for controlling the supply of power from the battery pack 1 to a motor 19 for driving the vehicle. Incidentally, electric heating catalyst 13 is generally carbon monoxide CO in the exhaust gas, hydrocarbons HC, carbon dioxide (CO 2) by the action of the reduction catalyst nitrogen oxides NO X, etc., water vapor H
After purifying by reducing to 2 O and nitrogen N 2 , exhaust is performed.
【００２２】次に、図２を参照しつつ、ハイブリッド型
電気自動車の動作を説明する。まず、キーＳＷ１がオン
されて放電制御コントローラ５が始動する。ここで、温
度センサ３から出力される組電池１の温度が規定温度よ
り低いときには、通電ケーブル１５を介して電源が電熱
触媒１３に供給されて加熱される。Next, the operation of the hybrid electric vehicle will be described with reference to FIG. First, the key SW1 is turned on and the discharge control controller 5 starts. Here, when the temperature of the battery pack 1 output from the temperature sensor 3 is lower than the specified temperature, the power is supplied to the electrothermal catalyst 13 via the power supply cable 15 to be heated.
【００２３】このとき、組電池１から放電制御コントロ
ーラ５を介して電熱触媒１３に大きな電流Ｉが供給され
るので、組電池１の内部で発生する熱量Ｑは、組電池１
のインピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。なお、リチウムイオン電池は、低温時に内部イ
ンピーダンスが上昇して出力が低下するような温度特性
を有している。At this time, since a large current I is supplied from the battery pack 1 to the electrothermal catalyst 13 via the discharge control controller 5, the amount of heat Q generated inside the battery pack 1 is
From the impedance R (t), Q I 2 R (t). Note that the lithium ion battery has temperature characteristics such that the internal impedance rises and the output drops at low temperatures.
【００２４】図２（ａ）に示すように、通常のリチウム
イオン電池の放電終止電圧をＶ′としたとき、単セル平
均において、放電制御コントローラ５は放電終止電圧
Ｖ′までの定電圧放電制御を行う。ここで、リチウムイ
オン電池の端子間電圧Ｖ（ｔ）と、放電終止電圧Ｖ′と
から降下電圧ΔＶを求めると、 ΔＶ＝Ｖ（ｔ）−Ｖ′ となる。なお、リチウムイオン電池における通常の放電
終止電圧Ｖ′は、２．５Ｖである。As shown in FIG. 2 (a), when the discharge end voltage of a normal lithium ion battery is V ', the discharge controller 5 controls the constant voltage discharge up to the discharge end voltage V' on a single cell average. I do. Here, when the voltage drop ΔV is obtained from the inter-terminal voltage V (t) of the lithium ion battery and the discharge end voltage V ′, ΔV = V (t) −V ′. Incidentally, the normal discharge end voltage V 'in the lithium ion battery is 2.5V.
【００２５】このときにリチウムイオン電池に流れる電
流Ｉは、インピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｉ＝ΔＶ／Ｒ（ｔ） となる。電流Ｉは、図２（ｂ）に示すように、時間とと
もに増加するように変化する。また、このときのリチウ
ムイオン電池内での発熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ）＝（ΔＶ）2 ／Ｒ（ｔ） となる。発熱量Ｑは、図２（ｃ）に示すように、時間と
ともに増加するように変化する。At this time, the current I flowing through the lithium ion battery is I = ΔV / R (t) from the impedance R (t). The current I changes so as to increase with time, as shown in FIG. Further, the heat value Q in the lithium ion battery at this time is as follows: Q∝I 2 R (t) = (ΔV) 2 / R (t) The calorific value Q changes so as to increase with time, as shown in FIG.
【００２６】一方、電熱触媒１３での発熱量Ｑ′は、 Ｑ′∝Ｖ′×（Ｖ（ｔ）−Ｖ′）／Ｒ（ｔ） となり、電熱触媒１３では約１０秒以内に速やかな温度
上昇が得られる。On the other hand, the calorific value Q 'of the electrothermal catalyst 13 is expressed as Q'∝V' × (V (t) -V ') / R (t). A rise is obtained.
【００２７】この結果、直ちにエンジン９を始動させて
も電熱触媒１３からは有害成分を排出することなく、エ
ンジン９の回転に基づいて行われるジェネレータ７によ
る発電電流と、組電池１による電流とから、車両の駆動
に必要な電流量をモータ１９に供給することができる。As a result, even if the engine 9 is started immediately, the harmful components are not discharged from the electrothermal catalyst 13 and the current generated by the generator 7 based on the rotation of the engine 9 and the current generated by the battery pack 1 are determined. Thus, the amount of current necessary for driving the vehicle can be supplied to the motor 19.
【００２８】このように、組電池の温度を温度センサ３
で検出し、検出温度が所定値以下である場合には、組電
池に要求される要求電流よりも大きな組電池の出力電流
を流すように放電制御コントローラ５で制御すること
で、組電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷
地においても組電池内部まで敏速に昇温することができ
る。As described above, the temperature of the battery pack is
If the detected temperature is equal to or lower than a predetermined value, the discharge controller 5 controls the output current of the battery pack to be larger than the required current required for the battery pack, thereby controlling the temperature of the battery pack. Since the temperature of the battery pack is raised, it is possible to quickly raise the temperature inside the battery pack even in a cold region.
【００２９】また、組電池に発電電力を供給するための
ジェネレータをエンジンにより駆動し、エンジンからの
排気ガスを還元触媒を介して電熱触媒により無害ガスに
変換するようにしておき、電熱触媒に電力を供給して、
要求電流よりも大きな組電池の出力電流を流すように制
御することで、組電池の温度を昇温するようにしている
ので、寒冷地においても組電池内部まで敏速に昇温する
ことができる。A generator for supplying generated electric power to the battery pack is driven by the engine, and the exhaust gas from the engine is converted into harmless gas by the electrothermal catalyst via the reduction catalyst. Supply
Since the temperature of the battery pack is increased by controlling the output current of the battery pack to be larger than the required current, the temperature of the battery pack can be quickly increased even in a cold region.
【００３０】また、出力電流として、組電池から出力可
能な最大電流を流すように制御することで、組電池の温
度を昇温するようにしているので、寒冷地においても組
電池内部まで敏速に昇温することができる。Also, by controlling the output current to flow the maximum current that can be output from the assembled battery, the temperature of the assembled battery is raised, so that even in a cold region, the inside of the assembled battery can be quickly reached. The temperature can be raised.
【００３１】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態に係るハイブリッド型電気自動車のシス
テム構成を示す図である。本実施の形態は、第１の実施
の形態に示すハイブリッド型電気自動車に、空気調整を
行うエアコン２１を付加したことを特徴とする。(Second Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing a system configuration of a hybrid electric vehicle according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is characterized in that an air conditioner 21 for adjusting air is added to the hybrid electric vehicle shown in the first embodiment.
【００３２】組電池１の放電時に、コントローラ１７を
介してモータ１９に電力を供給しても、十分に電池温度
が上昇しない場合には、エアコン２１にも放電制御コン
トローラ５を介して電力を供給することで、さらに、組
電池の放電電流を増加させている。If the battery temperature does not rise sufficiently even when power is supplied to the motor 19 via the controller 17 when the battery pack 1 is discharged, power is also supplied to the air conditioner 21 via the discharge control controller 5. By doing so, the discharge current of the assembled battery is further increased.
【００３３】このように、車室内の空気温度を調整する
エアコンを用意し、エアコンに電力を供給して、要求電
流よりも大きな組電池の出力電流を流すように制御する
ことで、組電池の温度を昇温するようにしているので、
寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温することがで
きる。As described above, by preparing an air conditioner for adjusting the air temperature in the passenger compartment, supplying power to the air conditioner, and controlling the output current of the assembled battery larger than the required current, the air conditioner of the assembled battery is controlled. Because I am trying to raise the temperature,
Even in a cold region, the temperature can be quickly raised to the inside of the battery.
【００３４】（第３の実施の形態）図４は、リチウムイ
オン電池が単セル平均の場合に、通常放電時の終止電圧
Ｖ′と、極低温時の終止電圧Ｖ″とを表す図である。図
４に示すように、通常放電時の終止電圧Ｖ′は例えば
２．５Ｖとなり、極低温時の終止電圧Ｖ″は例えば１．
５Ｖとなるので、第１の実施の形態において説明したよ
うに、リチウムイオン電池の端子間電圧Ｖ（ｔ）と、放
電終止電圧Ｖ″とから降下電圧ΔＶを求めると、 ΔＶ＝Ｖ（ｔ）−Ｖ″ となる。(Third Embodiment) FIG. 4 is a diagram showing a cut-off voltage V 'at the time of normal discharge and a cut-off voltage V "at an extremely low temperature when the lithium-ion battery has a single-cell average. As shown in Fig. 4, the final voltage V 'during normal discharge is, for example, 2.5 V, and the final voltage V "at extremely low temperatures is, for example, 1.V.
Therefore, as described in the first embodiment, when the drop voltage ΔV is obtained from the inter-terminal voltage V (t) of the lithium ion battery and the discharge end voltage V ″, ΔV = V (t) −V ″.
【００３５】このときに、放電制御コントローラ５は放
電終止電圧Ｖ″までの定電圧放電制御を行うようにすれ
ばよい。また、このときにリチウムイオン電池に流れる
電流Ｉは、リチウムイオン電池のインピーダンスＲ
（ｔ）から、 Ｉ＝ΔＶ／Ｒ（ｔ） となる。At this time, the discharge control controller 5 may perform constant voltage discharge control up to the discharge end voltage V ″. At this time, the current I flowing through the lithium ion battery depends on the impedance of the lithium ion battery. R
From (t), I = ΔV / R (t).
【００３６】また、このときのリチウムイオン電池内で
の発熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ）＝（ΔＶ）2 ／Ｒ（ｔ） ＝（Ｖ（ｔ）−Ｖ″）2 ／Ｒ（ｔ） となる。そこで、放電制御コントローラ５は、リチウム
イオン電池内での発熱量Ｑが最大になるように放電制御
を行うようにすればよい。このように、出力電流とし
て、組電池から出力可能な最大電流を流すように制御す
ることで、組電池の温度を昇温するようにしているの
で、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温すること
ができる。At this time, the calorific value Q in the lithium ion battery is as follows: Q∝I 2 R (t) = (ΔV) 2 / R (t) = (V (t) −V ″) 2 / R (T) Therefore, the discharge control controller 5 may perform the discharge control so that the calorific value Q in the lithium-ion battery is maximized. Since the temperature of the battery pack is raised by controlling the maximum current that can be output, the temperature inside the battery can be quickly raised even in a cold region.
【００３７】（第４の実施の形態）第１の実施の形態に
おいては、キーＳＷ１がオンされて放電制御コントロー
ラ５を始動するように構成しているが、本実施の形態に
おいては、このような場合にのみ限定することがない。
即ち、例えば車両ドアのキーシリンダにキーが挿入され
て解錠された場合や、タイマに時刻設定をしておき設定
時刻になった場合や、車室内からリモコンによる操作が
入力された場合等には、放電制御コントローラ５を始動
するように構成すればよい。(Fourth Embodiment) In the first embodiment, the key SW1 is turned on to start the discharge control controller 5, but in the present embodiment, this is the case. It is not limited only when it is necessary.
That is, for example, when a key is inserted into a key cylinder of a vehicle door and unlocked, when a time is set in a timer and a set time comes, or when an operation by a remote control is input from the vehicle interior, etc. May be configured to start the discharge control controller 5.
【００３８】車両ドアのキーシリンダにキーが挿入され
て解錠された場合や、タイマに時刻設定をしておき設定
時刻になった場合や、車室内からリモコンによる操作が
入力された場合に、温度センサ３から出力される組電池
１の温度が所定温度より低いときには、組電池１から放
電制御コントローラ５を介して電熱触媒１３に大きな電
流Ｉが供給されるので、組電池１の内部で発生する熱量
Ｑは、組電池１のインピーダンスＲ（ｔ）から、組電池
１の内部で発生する熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。When a key is inserted into a key cylinder of a vehicle door and unlocked, when a time is set in a timer and a set time is reached, or when an operation by a remote control is input from the vehicle interior, When the temperature of the battery pack 1 output from the temperature sensor 3 is lower than a predetermined temperature, a large current I is supplied from the battery pack 1 to the electrothermal catalyst 13 via the discharge control controller 5, and thus the battery 1 is generated inside the battery pack 1. From the impedance R (t) of the battery pack 1, the heat quantity Q generated inside the battery pack 1 is given by Q∝I 2 R (t).
【００３９】このように、解錠検出、又は、タイマ、又
は、リモコンのうち少なくとも一つから指示があった場
合に、検出温度が所定値以下であるときには、組電池に
要求される要求電流よりも大きな組電池の出力電流を流
すように制御することで、組電池の温度を昇温するよう
にしているので、寒冷地においても電池内部まで敏速に
昇温することができる。As described above, when the detection temperature is equal to or lower than the predetermined value when the unlocking is detected or when an instruction is issued from at least one of the timer and the remote controller, the required current required for the battery pack is reduced. Since the temperature of the battery pack is raised by controlling the output current of the large battery pack to flow, the temperature inside the battery can be quickly raised even in a cold region.
【００４０】（第５の実施の形態）図５は、本発明の第
５の実施の形態に係るハイブリッド型電気自動車のシス
テム構成を示す図である。なお、本実施の形態は、第１
の実施の形態に示すハイブリッド型電気自動車に排気ガ
スセンサ２５を付加したことを特徴とする。(Fifth Embodiment) FIG. 5 is a diagram showing a system configuration of a hybrid electric vehicle according to a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the first embodiment
An exhaust gas sensor 25 is added to the hybrid electric vehicle shown in the embodiment.
【００４１】排気ガスセンサ２５は、一酸化炭素ＣＯ，
炭化水素ＨＣ，窒素酸化物ＮＯX 等の排気ガスの濃度を
検出するセンサであり、自動的にエンジン９が始動した
場合でも、排気ガスセンサ２５によって規定値の排気ガ
ス濃度が検出されたときには、組電池１から放電制御コ
ントローラ５を介して電熱触媒１３に大きな電流Ｉが供
給されるので、組電池１の内部で発生する熱量Ｑは、組
電池１のインピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。The exhaust gas sensor 25 is provided with carbon monoxide CO,
Hydrocarbons HC, a sensor for detecting the concentration of exhaust gases such as nitrogen oxides NO X, even automatically when the engine 9 is started, when the exhaust gas concentration of a specified value by the exhaust gas sensor 25 is detected, the set Since a large current I is supplied from the battery 1 to the electrothermal catalyst 13 via the discharge controller 5, the amount of heat Q generated inside the battery pack 1 is represented by the following equation: Q∝I 2 R (t).
【００４２】この結果、エンジン９が自動的に始動して
も電熱触媒１３からは有害成分を排出することなく、エ
ンジン９の回転に基づいて行われるジェネレータ７によ
る発電電流と、組電池１による電流とから、車両の駆動
に必要な電流量をモータ１９に供給することができる。As a result, even when the engine 9 is automatically started, no harmful components are discharged from the electrothermal catalyst 13, and the current generated by the generator 7 based on the rotation of the engine 9 and the current generated by the battery pack 1 Thus, the amount of current necessary for driving the vehicle can be supplied to the motor 19.
【００４３】このように、エンジンから排気される排気
ガスの濃度を検出し、排気ガスの濃度が規定値以上の場
合には、電熱触媒に電力を供給して、要求電流よりも大
きな組電池の出力電流を流すように制御することで、組
電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地にお
いても電池内部まで敏速に昇温することができる。As described above, the concentration of the exhaust gas exhausted from the engine is detected. Since the temperature of the battery pack is raised by controlling the output current to flow, the temperature inside the battery can be quickly raised even in a cold region.
【００４４】（第６の実施の形態）図６は、本発明の第
６の実施の形態に係る電気自動車用電池のヒートアップ
装置が適応可能なハイブリッド型電気自動車のシステム
構成を示す図である。図６に示すように、ハイブリッド
型電気自動車は、リチウムイオン電池からなる組電池５
１と、組電池５１の温度を検出する温度センサ５３と、
組電池５１の端子間電圧を検出する電圧センサ５５と、
温度センサ５３及び電圧センサ５５からの検出結果に基
づいて低温時の出力を制御する低温時出力制御部５７
と、車両を駆動するためのモータ６１に組電池５１から
の電源を供給制御するコントローラ５９とから構成され
る。(Sixth Embodiment) FIG. 6 is a diagram showing a system configuration of a hybrid electric vehicle to which a heat-up device for an electric vehicle battery according to a sixth embodiment of the present invention can be applied. . As shown in FIG. 6, the hybrid electric vehicle has an assembled battery 5 composed of a lithium ion battery.
1, a temperature sensor 53 for detecting the temperature of the battery pack 51,
A voltage sensor 55 for detecting a voltage between terminals of the battery pack 51;
Low-temperature output control unit 57 that controls the output at low temperature based on the detection results from temperature sensor 53 and voltage sensor 55.
And a controller 59 for controlling the supply of power from the battery pack 51 to the motor 61 for driving the vehicle.
【００４５】次に、図７を参照しつつ、ハイブリッド型
電気自動車の動作を説明する。なお、図７（ａ）は、電
池インピーダンスの温度特性を示す図であり、図７
（ｂ）は、組電池の最大出力の温度特性を示す図であ
る。図７（ａ）に示すように、組電池５１の温度が低く
なるに従ってインピーダンスＲ（Ｔ）が大きくなる。こ
のため、図７（ｂ）に示すように、放電終了電圧まで限
った時に、インピーダンスＲ（Ｔ）に制限を受けるの
で、最大出力Ｐは各温度で相違して決まる。Next, the operation of the hybrid electric vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a diagram showing the temperature characteristics of the battery impedance.
(B) is a figure which shows the temperature characteristic of the maximum output of an assembled battery. As shown in FIG. 7A, the impedance R (T) increases as the temperature of the battery pack 51 decreases. For this reason, as shown in FIG. 7B, when the discharge end voltage is limited, the impedance R (T) is limited, and the maximum output P is determined differently at each temperature.
【００４６】低温時出力制御部５７では、例えば図８
（ａ）に示すようなアクセルペダルの踏み込み量等から
決定される出力要求ＰD と、最大出力との温度ｔに関す
る出力比ｒ（ｔ）を、 ｒ（ｔ）＝要求出力ＰD ／最大出力Ｐ として求める。In the low-temperature output control section 57, for example, FIG.
An output ratio r (t) related to the temperature t between the output demand PD determined from the depression amount of the accelerator pedal and the like as shown in (a) and the maximum output is represented by r (t) = required output PD / maximum output P. Ask.
【００４７】この出力比ｒ（ｔ）に基づいて、図８
（ｂ）に示すように、最大出力Ｐをモータ６１から得る
ように、低温時出力制御部５７はコントローラ５９を制
御する。なお、図８（ｂ）に示す波形（イ）の拡大図を
図８（ｃ）に示す。この結果、全体で、 ｛∫ｄｔ／ｒ（ｔ）｝／∫ｄｔ の比で組電池の発熱が最大に増加することになる。Based on the output ratio r (t), FIG.
As shown in (b), the low-temperature output control unit 57 controls the controller 59 so that the maximum output P is obtained from the motor 61. An enlarged view of the waveform (a) shown in FIG. 8B is shown in FIG. As a result, as a whole, the heat generation of the battery pack is maximized at the ratio of {dt / r (t)} / ∫dt.
【００４８】このように、出力電流として、組電池から
出力可能な最大電流を流すように制御することで、組電
池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地におい
ても電池内部まで敏速に昇温することができる。また、
図９に示すように、コントローラ５９に蓄電体Ｃを付加
してもよい。図１０（ａ）に示すように、要求出力値が
０となる時点（ロ）の場合にも、組電池５１とこの蓄電
体Ｃとの間で、図１０（ｂ）に示すように、充放電を行
わせ、常時、組電池５１に発熱させることができる。As described above, the temperature of the battery pack is increased by controlling the maximum current that can be output from the battery pack as the output current. Temperature. Also,
As shown in FIG. 9, a power storage C may be added to the controller 59. As shown in FIG. 10 (a), even at the time (b) when the required output value becomes 0, as shown in FIG. Discharge is performed, and the battery pack 51 can always generate heat.
【００４９】（第７の実施の形態）図１１は、本発明の
第７の実施の形態に係る電気自動車用電池のヒートアッ
プ装置が適応可能なハイブリッド型電気自動車の一部の
構成を示す図であり、コントローラやモータ等の構成は
負荷７７として代表して記載するものである。図１１に
示すように、ハイブリッド型電気自動車は、リチウムイ
オン電池からなる１対の組電池７１，７３と、組電池７
１，７３の温度をそれぞれ検出する温度センサ７２，７
４と、並列に配置された１対の組電池７１，７３の間で
充放電するとともに負荷７７に電源を供給するインバー
タ７５と、発熱時のインバータ７５を空冷するブロア７
９，８１と、ブロア７９，８１によって送風された熱風
を車室内に送風するエアコン８３とから構成されてい
る。(Seventh Embodiment) FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a part of a hybrid electric vehicle to which a heat-up device for an electric vehicle battery according to a seventh embodiment of the present invention is applicable. The configuration of the controller, the motor, and the like is described as the load 77 as a representative. As shown in FIG. 11, the hybrid electric vehicle includes a pair of assembled batteries 71 and 73 each including a lithium ion battery and an assembled battery 7.
Temperature sensors 72, 7 for detecting the temperatures of
4, an inverter 75 that charges and discharges a pair of assembled batteries 71 and 73 arranged in parallel and supplies power to a load 77, and a blower 7 that air-cools the inverter 75 when heat is generated.
9, 81 and an air conditioner 83 for blowing hot air blown by the blowers 79, 81 into the vehicle interior.
【００５０】組電池７１，７３の温度をそれぞれ温度セ
ンサ７２，７４を用いて検出し、少なくとも一つの温度
センサが所定値よりも低温の場合には、並列に配置され
た１対の組電池７１，７３の間でインバータ７５を介し
て充放電を行わせることで、組電池の温度を上昇させる
ことができる。また、この時ブロア７９，８１を回転さ
せてインバータ７５で発生した熱をエアコン８３を介し
て車室内に送風するようにしてもよい。The temperatures of the assembled batteries 71 and 73 are detected using temperature sensors 72 and 74, respectively. When at least one temperature sensor is lower than a predetermined value, a pair of assembled batteries 71 and 73 arranged in parallel is detected. , 73 through the inverter 75 to increase the temperature of the assembled battery. At this time, the heat generated by the inverter 75 may be blown into the vehicle interior through the air conditioner 83 by rotating the blowers 79 and 81.
【００５１】このように、電気自動車に搭載される１対
の組電池の温度を検出し、１対の組電池のうち少なくと
も一方の電池温度が所定値よりも低温の場合には、この
１対の組電池の間で充放電するようにインバータを動作
させることで、組電池の温度を昇温するようにしている
ので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温するこ
とができる。As described above, the temperature of the pair of battery packs mounted on the electric vehicle is detected, and when at least one battery temperature of the pair of battery packs is lower than a predetermined value, the temperature of the battery pack is detected. By operating the inverter to charge and discharge between the battery packs, the temperature of the battery pack is raised, so that the temperature inside the battery can be quickly raised even in a cold region.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気自動車用
電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型電
気自動車のシステム構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a hybrid electric vehicle to which a battery heat-up device for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention can be applied;
【図２】リチウムイオン電池の放電終止電圧を表す図
（ａ）であり、電流Ｉの変化を表す図（ｂ）であり、発
熱量を表す図（ｃ）である。FIG. 2 is a diagram (a) showing a discharge end voltage of a lithium ion battery, a diagram (b) showing a change in a current I, and a diagram (c) showing a calorific value.
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るハイブリッド
型電気自動車のシステム構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a system configuration of a hybrid electric vehicle according to a second embodiment of the present invention.
【図４】リチウムイオン電池が単セル平均の場合に、通
常放電時の終止電圧Ｖ′と、極低温時の終止電圧Ｖ″と
を表す図である。FIG. 4 is a diagram showing a cut-off voltage V ′ at the time of normal discharge and a cut-off voltage V ″ at an extremely low temperature when the lithium ion battery has an average of single cells.
【図５】本発明の第５の実施の形態に係るハイブリッド
型電気自動車のシステム構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a system configuration of a hybrid electric vehicle according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る電気自動車用
電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型電
気自動車のシステム構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a system configuration of a hybrid electric vehicle to which a battery heat-up device for an electric vehicle according to a sixth embodiment of the present invention can be applied.
【図７】電池インピーダンスの温度特性を示す図（ａ）
であり、電池の最大出力の温度特性を示す図（ｂ）であ
る。FIG. 7A is a diagram showing temperature characteristics of battery impedance.
(B) showing the temperature characteristic of the maximum output of the battery.
【図８】アクセルペダルの踏み込み量等から決定される
要求出力ＰD を表す図（ａ）であり、最大出力Ｐを表す
図（ｂ）であり、波形（イ）の拡大図（ｃ）である。8A is a diagram showing a required output PD determined from an accelerator pedal depression amount and the like, FIG. 8B is a diagram showing a maximum output P, and FIG. 8C is an enlarged view of a waveform (A). .
【図９】コントローラ５９に蓄電体Ｃを付加したことを
表す図である。9 is a diagram showing that a power storage unit C is added to the controller 59. FIG.
【図１０】要求出力に対応する電流波形（ａ）であり、
蓄電体Ｃの電気量波形（ｂ）である。FIG. 10 is a current waveform (a) corresponding to a required output,
It is an electric quantity waveform (b) of the electric storage body C.
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る電気自動車
用電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型
電気自動車の一部の構成を示す図である。FIG. 11 is a view showing a partial configuration of a hybrid electric vehicle to which a heat-up device for an electric vehicle battery according to a seventh embodiment of the present invention is applicable.
１ 組電池 ３ 温度センサ ５ 放電制御コントローラ １３ 電熱触媒 1 assembled battery 3 temperature sensor 5 discharge control controller 13 electrothermal catalyst
Claims (7)
ための電池の温度を昇温する電気自動車用電池のヒート
アップ装置であって、 前記電池の温度を検出する温度検出手段と、 検出温度が所定値以下である場合には、前記電池に要求
される要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すよう
に制御する制御手段とを有することを特徴とする電気自
動車用電池のヒートアップ装置。1. An electric vehicle battery heat-up device mounted on an electric vehicle for increasing the temperature of a battery for supplying electric power, comprising: a temperature detecting means for detecting the temperature of the battery; Control means for controlling the flow of the output current of the battery larger than the required current required for the battery when the value is equal to or less than a predetermined value.
すように制御することを特徴とする請求項１記載の電気
自動車用電池のヒートアップ装置。2. The heat-up device for an electric vehicle battery according to claim 1, wherein said control means controls so that a maximum current that can be output from the battery flows as the output current.
ェネレータを駆動するエンジンと、 エンジンからの排気ガスを還元触媒を介して無害ガスに
変換する電熱触媒とを有し、 前記制御手段は、 前記電熱触媒に電力を供給して、前記要求電流よりも大
きな電池の出力電流を流すように制御することを特徴と
する請求項１記載の電気自動車用電池のヒートアップ装
置。3. An engine for driving a generator for supplying generated power to the battery, and an electrothermal catalyst for converting exhaust gas from the engine to harmless gas via a reduction catalyst, wherein the control means includes: 2. The heat-up device for an electric vehicle battery according to claim 1, wherein electric power is supplied to the electrothermal catalyst to control so that an output current of the battery larger than the required current flows.
置を有し、 前記制御手段は、 前記空気調整装置に電力を供給して、前記要求電流より
も大きな電池の出力電流を流すように制御することを特
徴とする請求項１記載の電気自動車用電池のヒートアッ
プ装置。4. An air conditioner for adjusting an air temperature in a vehicle compartment, wherein the control unit supplies power to the air conditioner so that an output current of a battery larger than the required current flows. The heat-up device for an electric vehicle battery according to claim 1, wherein the heat-up device is controlled.
ことを検出する解錠検出手段、又は、設定された時刻を
通知するタイマ手段、又は、操作情報を入力する入力手
段を有し、 前記制御手段は、 前記解錠検出手段、又は、前記タイマ手段、又は、前記
入力手段のうち少なくとも一つから指示があった場合
に、前記検出温度が所定値以下であるときには、前記電
池に要求される要求電流よりも大きな電池の出力電流を
流すように制御することを特徴とする請求項１記載の電
気自動車用電池のヒートアップ装置。5. An unlock detection means for detecting that the vehicle is unlocked by a key unique to the vehicle, a timer means for notifying a set time, or an input means for inputting operation information, The control means, when instructed by at least one of the unlock detection means, the timer means, or the input means, requests the battery when the detected temperature is below a predetermined value. 2. The heat-up device for a battery for an electric vehicle according to claim 1, wherein the control is performed so that the output current of the battery is larger than the required current.
濃度を検出する排気ガス濃度検出手段を有し、 前記制御手段は、 排気ガスの濃度が規定値以上の場合には、前記電熱触媒
に電力を供給して、前記要求電流よりも大きな電池の出
力電流を流すように制御することを特徴とする請求項３
記載の電気自動車用電池のヒートアップ装置。6. An exhaust gas concentration detecting means for detecting a concentration of exhaust gas exhausted from the engine, wherein the control means supplies electric power to the electrothermal catalyst when the concentration of the exhaust gas is equal to or higher than a specified value. And supplying the output current of the battery larger than the required current.
A heat-up device for a battery for an electric vehicle according to the above.
度を検出する温度検出手段と、 前記１対の電池のうち少なくとも一方の電池温度が所定
値よりも低温の場合には、前記１対の電池の間で充放電
するように動作するインバータとを有することを特徴と
する電気自動車用電池のヒートアップ装置。7. A temperature detecting means for detecting a temperature of a pair of batteries mounted on the electric vehicle; and if the battery temperature of at least one of the pair of batteries is lower than a predetermined value, An electric vehicle battery heat-up device, comprising: an inverter that operates to charge and discharge between a pair of batteries.
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