JPH114545A - 電池の出力制限装置 - Google Patents
電池の出力制限装置Info
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- JPH114545A JPH114545A JP9152088A JP15208897A JPH114545A JP H114545 A JPH114545 A JP H114545A JP 9152088 A JP9152088 A JP 9152088A JP 15208897 A JP15208897 A JP 15208897A JP H114545 A JPH114545 A JP H114545A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】電池出力の制限を抑止しつつ電池の過放電を防
止することが可能な電池の残存容量算出方法を提供する
こと。 【解決手段】電池の電圧および温度の両方に基づいて電
池の出力制限を指令する。このようにすれば、電池出力
の制限を抑止しつつ電池の過放電を防止することができ
る。たとえば、電池温度の変化によるこの下限電圧の変
動を記憶しておき、ｓ１８で検出した電池温度に基づい
て下限電圧を調整する（ｓ２０）。そして、出力制限が
不要な電圧の下限値である所定の下限電圧以下に電圧が
低下した場合に出力制限を指令する（ｓ２２）。このよ
うにすれば、簡易な制御により、請求項１記載の作用効
果を奏することができる。
止することが可能な電池の残存容量算出方法を提供する
こと。 【解決手段】電池の電圧および温度の両方に基づいて電
池の出力制限を指令する。このようにすれば、電池出力
の制限を抑止しつつ電池の過放電を防止することができ
る。たとえば、電池温度の変化によるこの下限電圧の変
動を記憶しておき、ｓ１８で検出した電池温度に基づい
て下限電圧を調整する（ｓ２０）。そして、出力制限が
不要な電圧の下限値である所定の下限電圧以下に電圧が
低下した場合に出力制限を指令する（ｓ２２）。このよ
うにすれば、簡易な制御により、請求項１記載の作用効
果を奏することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の放電終期に
おける放電電流の制限を行う電池の出力制限装置に関す
る。
おける放電電流の制限を行う電池の出力制限装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】たとえばニッケル水素電池のような電気
自動車への走行エネルギ−供給用の電池（以下、電気自
動車用電池ともいう）では、電池の過放電による弊害た
とえばガスの発生などを防止するため、電池電圧が予め
設定された一定の下限電圧値まで低下した場合に電池出
力の制限を行うことが提案されている。
自動車への走行エネルギ−供給用の電池（以下、電気自
動車用電池ともいう）では、電池の過放電による弊害た
とえばガスの発生などを防止するため、電池電圧が予め
設定された一定の下限電圧値まで低下した場合に電池出
力の制限を行うことが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た電池出力の制限は、走行動力の減少やその他の補機の
カットなどの不具合を伴うという問題があった。特に、
電池は低温時にその電池電圧が低下するので、上述の電
池電圧の低下のみに基づいて実施する出力制限方式で
は、電池がまだ十分に放電可能であったとしても温度低
下により電圧が下降して出力制限が行われることにな
り、その結果、冬期や寒冷地において一定時間放置後の
低温始動時において走行出力や空調などがしばしば制限
されてしまうという問題があった。
た電池出力の制限は、走行動力の減少やその他の補機の
カットなどの不具合を伴うという問題があった。特に、
電池は低温時にその電池電圧が低下するので、上述の電
池電圧の低下のみに基づいて実施する出力制限方式で
は、電池がまだ十分に放電可能であったとしても温度低
下により電圧が下降して出力制限が行われることにな
り、その結果、冬期や寒冷地において一定時間放置後の
低温始動時において走行出力や空調などがしばしば制限
されてしまうという問題があった。
【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、温度状況にかかわらず電池の蓄電電力の十分な
利用が可能な電池の出力制限装置を提供することを、そ
の解決すべき課題としている。
であり、温度状況にかかわらず電池の蓄電電力の十分な
利用が可能な電池の出力制限装置を提供することを、そ
の解決すべき課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明の電池の出力制限装置によれば、電池の放置時間と電
池の電圧と電池温度とに基づいて電池の出力制限を指令
する。このようにすれば、温度状況にかかわらず、更に
言えばたとえば冬期や寒冷地における一定時間放置後の
低温始動時などにおいて、電池が低温時に残存容量を余
した状態にて電池電圧が低下しても十分に電池の蓄電電
力を出力可能とすることができる。
明の電池の出力制限装置によれば、電池の放置時間と電
池の電圧と電池温度とに基づいて電池の出力制限を指令
する。このようにすれば、温度状況にかかわらず、更に
言えばたとえば冬期や寒冷地における一定時間放置後の
低温始動時などにおいて、電池が低温時に残存容量を余
した状態にて電池電圧が低下しても十分に電池の蓄電電
力を出力可能とすることができる。
【０００６】以下、更に詳しく説明する。電池の残存容
量はその電圧（たとえば開放端子電圧）に強い正の相関
をもつので、電池に顕著な支障を生じる可能性が発生す
る下限電圧値以下に電池電圧が低下する場合に、電池の
大電流放電を規制して、電池の劣化を抑止することが好
ましい。
量はその電圧（たとえば開放端子電圧）に強い正の相関
をもつので、電池に顕著な支障を生じる可能性が発生す
る下限電圧値以下に電池電圧が低下する場合に、電池の
大電流放電を規制して、電池の劣化を抑止することが好
ましい。
【０００７】一方、電池電圧は電池温度とも相関をも
ち、低温時には残存容量すなわち蓄電電力がまだ相当程
度残っていても電池電圧は低下する。この結果、従来
は、低温時には残存容量を残して電池の出力制限を行う
ことになり、電池の利用率が低くなってしまった。そこ
で、この発明では、電池の電圧および温度の両方に基づ
いて電池の残存容量すなわち蓄電電力が大電流放電規制
を必要とするレベルにまで低下したかどうかを判断し、
低下した場合に電池の出力制限を指令し、大電流での放
電を規制する。なお、残存容量が少ないレベルでの大電
流の放電は、電池の劣化やガス発生などの弊害を生じ
る。
ち、低温時には残存容量すなわち蓄電電力がまだ相当程
度残っていても電池電圧は低下する。この結果、従来
は、低温時には残存容量を残して電池の出力制限を行う
ことになり、電池の利用率が低くなってしまった。そこ
で、この発明では、電池の電圧および温度の両方に基づ
いて電池の残存容量すなわち蓄電電力が大電流放電規制
を必要とするレベルにまで低下したかどうかを判断し、
低下した場合に電池の出力制限を指令し、大電流での放
電を規制する。なお、残存容量が少ないレベルでの大電
流の放電は、電池の劣化やガス発生などの弊害を生じ
る。
【０００８】本発明によれば、電池電圧が低くても温度
が低く蓄電電力がまだ相当残っている場合には電池の出
力制限を緩和し、逆に電池電圧が高くても温度も高く、
その結果、残存容量が十分でない場合には電池の出力制
限を強化する。したがって、この発明によれば、電池機
能やその劣化度合などに支障を生じることなく放電し得
る真の残存容量に基づいて出力制限を実行することにな
るので、蓄電電力すなわち電池容量の有効利用が可能と
なる。
が低く蓄電電力がまだ相当残っている場合には電池の出
力制限を緩和し、逆に電池電圧が高くても温度も高く、
その結果、残存容量が十分でない場合には電池の出力制
限を強化する。したがって、この発明によれば、電池機
能やその劣化度合などに支障を生じることなく放電し得
る真の残存容量に基づいて出力制限を実行することにな
るので、蓄電電力すなわち電池容量の有効利用が可能と
なる。
【０００９】請求項２記載の構成によれば請求項１記載
の構成において更に、出力制限が不要な電圧の下限値で
ある所定の下限電圧以下に電圧が低下した場合に出力制
限を指令するとともに、電池温度の変化に応じて設定さ
れた下限電圧の変動を記憶しておき、この記憶と電池温
度とに基づいて下限電圧を調整する。このようにすれ
ば、簡易な制御により、請求項１記載の作用効果を奏す
ることができる。
の構成において更に、出力制限が不要な電圧の下限値で
ある所定の下限電圧以下に電圧が低下した場合に出力制
限を指令するとともに、電池温度の変化に応じて設定さ
れた下限電圧の変動を記憶しておき、この記憶と電池温
度とに基づいて下限電圧を調整する。このようにすれ
ば、簡易な制御により、請求項１記載の作用効果を奏す
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な態様をニッ
ケル水素電池を用いた以下の実施例により詳細に説明す
る。ただし、本発明の装置はニッケル水素電池以外の電
池へも適用可能である。
ケル水素電池を用いた以下の実施例により詳細に説明す
る。ただし、本発明の装置はニッケル水素電池以外の電
池へも適用可能である。
【００１１】
【実施例】図１は、電気自動車用電源回路を示すブロッ
ク回路図であり、１は電池、２は電池１の充放電電流Ｉ
を検出する電流センサ、３は走行用モ−タ、４は減圧用
のＤＣ／ＤＣコンバ−タを含む定電圧電源装置、５はこ
の定電圧電源装置４から電源電圧を給電されるマイコン
構成のコントロ−ラ、６は電池１の温度を検出する温度
センサ、７はモ−タ３を駆動制御するモ−タ−コントロ
−ラ−である。モ−タ−コントロ−ラ−は図示しないコ
ントロ−ラからの指令に基づいてモ−タ−３を駆動制御
する。
ク回路図であり、１は電池、２は電池１の充放電電流Ｉ
を検出する電流センサ、３は走行用モ−タ、４は減圧用
のＤＣ／ＤＣコンバ−タを含む定電圧電源装置、５はこ
の定電圧電源装置４から電源電圧を給電されるマイコン
構成のコントロ−ラ、６は電池１の温度を検出する温度
センサ、７はモ−タ３を駆動制御するモ−タ−コントロ
−ラ−である。モ−タ−コントロ−ラ−は図示しないコ
ントロ−ラからの指令に基づいてモ−タ−３を駆動制御
する。
【００１２】このコントロ−ラ５による電池１の出力制
限の方法について図２のフロ−チャ−トを参照して説明
する。まず、イグニションスイッチ（図示せず）のオン
により制御を開始すると、各パラメ−タを初期値にリセ
ットし、後述する下限電圧値Ｖｄも所定の初期値Ｖ１に
セットし、内蔵する第１タイマのカウントしてイグニシ
ョンスイッチのオンよりの経過時間ｔ２をカウントする
（Ｓ１０）。なお、コントロ−ラ５は、直前のイグニッ
ションスイッチのオフ時点からの時間である放置時間ｔ
１を内蔵の第２タイマでカウントしているものとする。
限の方法について図２のフロ−チャ−トを参照して説明
する。まず、イグニションスイッチ（図示せず）のオン
により制御を開始すると、各パラメ−タを初期値にリセ
ットし、後述する下限電圧値Ｖｄも所定の初期値Ｖ１に
セットし、内蔵する第１タイマのカウントしてイグニシ
ョンスイッチのオンよりの経過時間ｔ２をカウントする
（Ｓ１０）。なお、コントロ−ラ５は、直前のイグニッ
ションスイッチのオフ時点からの時間である放置時間ｔ
１を内蔵の第２タイマでカウントしているものとする。
【００１３】次に、上記放置時間ｔ１が所定時間（ここ
では１時間に設定）ｔａを超えたかどうかを調べ（Ｓ１
２）、放置時間ｔ１が所定時間ｔａに達していなけれ
ば、電池１は前回の走行のための放電によりまだ暖まっ
ており、このため電池温度の低下による電圧の低下すな
わち残存容量の見掛け上の減少は生じていないものと判
断して、ｓ２２にジャンプし、下限電圧値Ｖｄを所定の
初期値Ｖ１のままとして、下限電圧値Ｖ１に基づいて正
規の出力制限を行う。
では１時間に設定）ｔａを超えたかどうかを調べ（Ｓ１
２）、放置時間ｔ１が所定時間ｔａに達していなけれ
ば、電池１は前回の走行のための放電によりまだ暖まっ
ており、このため電池温度の低下による電圧の低下すな
わち残存容量の見掛け上の減少は生じていないものと判
断して、ｓ２２にジャンプし、下限電圧値Ｖｄを所定の
初期値Ｖ１のままとして、下限電圧値Ｖ１に基づいて正
規の出力制限を行う。
【００１４】それと反対に、放置時間ｔ１が所定時間ｔ
ａを超過していれば、前回の走行時の自己発熱による電
池温度の上昇は無視できるレベルであるとみなして、ス
タ−トからの経過時間ｔ２が所定の時間ｔｂを超えたか
どうかを調べ（Ｓ１４）、経過時間ｔ２が所定時間ｔｂ
に達していれば、もはや電池１は自己発熱により十分に
暖まっているものと判断してｓ２２にジャンプし、下限
電圧値Ｖｄを所定の初期値Ｖ１のままとして、下限電圧
値Ｖ１に基づいて正規の出力制限を行う。
ａを超過していれば、前回の走行時の自己発熱による電
池温度の上昇は無視できるレベルであるとみなして、ス
タ−トからの経過時間ｔ２が所定の時間ｔｂを超えたか
どうかを調べ（Ｓ１４）、経過時間ｔ２が所定時間ｔｂ
に達していれば、もはや電池１は自己発熱により十分に
暖まっているものと判断してｓ２２にジャンプし、下限
電圧値Ｖｄを所定の初期値Ｖ１のままとして、下限電圧
値Ｖ１に基づいて正規の出力制限を行う。
【００１５】それと反対に、経過時間ｔ２が所定時間ｔ
ｂを超過していなければ、電池１はまだ自己発熱により
十分暖まっていないものと判断して、電流センサ２から
放電電流Ｉを読み込む（Ｓ１６）。放電電流Ｉが所定の
しきい値Ｉａを超えていなければ、電池１の出力制限の
変更は不要であると判断してｓ２２へ進んで、下限電圧
値Ｖｄを所定の初期値Ｖ１のままとして、下限電圧値Ｖ
１に基づいて正規の出力制限を行う。
ｂを超過していなければ、電池１はまだ自己発熱により
十分暖まっていないものと判断して、電流センサ２から
放電電流Ｉを読み込む（Ｓ１６）。放電電流Ｉが所定の
しきい値Ｉａを超えていなければ、電池１の出力制限の
変更は不要であると判断してｓ２２へ進んで、下限電圧
値Ｖｄを所定の初期値Ｖ１のままとして、下限電圧値Ｖ
１に基づいて正規の出力制限を行う。
【００１６】一方、放電電流Ｉが所定のしきい値Ｉａを
超えていれば、電池温度によっては電池１の出力制限を
緩和できるものと判断して、温度センサ６から電池温度
ｔを読み込み（Ｓ１８）、読み込んだ温度ｔを内蔵する
温度−下限電圧値マップに基づいて、下限電圧値Ｖｄを
求める（Ｓ２０）。なお、コントロ−ラ５に内蔵される
マイコンには、電池温度ｔと下限電圧値Ｖｄとの関係を
示す上記マップが記憶されているものとする。このマッ
プの一例を図３に示す。
超えていれば、電池温度によっては電池１の出力制限を
緩和できるものと判断して、温度センサ６から電池温度
ｔを読み込み（Ｓ１８）、読み込んだ温度ｔを内蔵する
温度−下限電圧値マップに基づいて、下限電圧値Ｖｄを
求める（Ｓ２０）。なお、コントロ−ラ５に内蔵される
マイコンには、電池温度ｔと下限電圧値Ｖｄとの関係を
示す上記マップが記憶されているものとする。このマッ
プの一例を図３に示す。
【００１７】定格電圧が１電池モジュ−ル当たり２６Ｖ
に設定されている電池１において、電池温度ｔが１０℃
以上では、残存容量の低下を伴わない電池電圧の低下が
温度低下により生じていないものと判断して、下限電圧
値Ｖｄは所定値Ｖ１すなわち１０Ｖに設定される。ま
た、電池温度ｔが１０℃未満では、電池温度ｔが−１０
℃に達するまで電池温度ｔの低下とともに直線的に下限
電圧値Ｖｄを低下させる。
に設定されている電池１において、電池温度ｔが１０℃
以上では、残存容量の低下を伴わない電池電圧の低下が
温度低下により生じていないものと判断して、下限電圧
値Ｖｄは所定値Ｖ１すなわち１０Ｖに設定される。ま
た、電池温度ｔが１０℃未満では、電池温度ｔが−１０
℃に達するまで電池温度ｔの低下とともに直線的に下限
電圧値Ｖｄを低下させる。
【００１８】次に、ｓ２２へ進んで、ｓ２０で設定され
た下限電圧値Ｖｄに基づいて出力制限を行う。なお、上
記出力制限は、コントロ−ラ−５からモ−タ−コントロ
−ラ−７などへの出力制限信号の出力により行われる。
以上説明したこの実施例の電池の出力制限方式によれ
ば、電池１の温度が低い場合に、電池電圧の低下に基づ
いていたずらにその出力制限を行うことなく、電池温度
の低下に略比例して下限電圧値Ｖｄを低下させることに
より、電池電圧が残存容量がまだ相当程度残っているに
もかかわらず低温時に低くなる場合でも、出力制限を発
動する下限電圧値Ｖｄをそれに追従して低下させるの
で、電池の容量を有効利用できるという効果を奏するこ
とができる。
た下限電圧値Ｖｄに基づいて出力制限を行う。なお、上
記出力制限は、コントロ−ラ−５からモ−タ−コントロ
−ラ−７などへの出力制限信号の出力により行われる。
以上説明したこの実施例の電池の出力制限方式によれ
ば、電池１の温度が低い場合に、電池電圧の低下に基づ
いていたずらにその出力制限を行うことなく、電池温度
の低下に略比例して下限電圧値Ｖｄを低下させることに
より、電池電圧が残存容量がまだ相当程度残っているに
もかかわらず低温時に低くなる場合でも、出力制限を発
動する下限電圧値Ｖｄをそれに追従して低下させるの
で、電池の容量を有効利用できるという効果を奏するこ
とができる。
【図１】実施例に用いた電気自動車用電源回路を示すブ
ロック回路図である。
ロック回路図である。
【図２】図１のコントロ−ラ５の出力制限方法を示すフ
ロ−チャ−トである。
ロ−チャ−トである。
【図３】図２のｓ２０で用いるマップの一例を示す特性
図である。
図である。
１は電池、５はコントロ−ラ（電圧検出手段、出力制限
指令手段、出力制限判定手段、下限電圧調整手段、タイ
マ−手段）、６は温度センサ（温度検出手段）。
指令手段、出力制限判定手段、下限電圧調整手段、タイ
マ−手段）、６は温度センサ（温度検出手段）。
Claims (2)
- 【請求項１】電池の電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電池の温度を検出する温度検出手段と、 電池の放置時間を検知するタイマ−手段と、 検出した前記電圧および温度の両方に基づいて前記電池
の出力制限を指令する出力制限指令手段と、 を備えることを特徴とする電池の出力制限装置。 - 【請求項２】請求項１記載の電池の出力制限装置におい
て、 前記出力制限指令手段は、 前記出力制限が不要な前記電圧の下限値である所定の下
限電圧以下に前記電圧が低下した場合に前記電池の出力
制限を指令する出力制限判定手段と、 予め記憶する前記温度と前記下限電圧との関係に前記検
出温度を代入して前記下限電圧を調整する下限電圧調整
手段とを有することを特徴とする電池の出力制限装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9152088A JPH114545A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 電池の出力制限装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9152088A JPH114545A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 電池の出力制限装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH114545A true JPH114545A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15532793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9152088A Pending JPH114545A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 電池の出力制限装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH114545A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6486637B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-11-26 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Battery pack controlling apparatus |
| JP2003019933A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-21 | Yazaki Corp | バッテリ上がり防止装置 |
| JP2006038747A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の残容量検出方法と電池の放電方法 |
-
1997
- 1997-06-10 JP JP9152088A patent/JPH114545A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6486637B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-11-26 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Battery pack controlling apparatus |
| JP2003019933A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-21 | Yazaki Corp | バッテリ上がり防止装置 |
| JP4693290B2 (ja) * | 2001-07-06 | 2011-06-01 | 矢崎総業株式会社 | バッテリ上がり防止装置 |
| JP2006038747A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の残容量検出方法と電池の放電方法 |
| JP4514541B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2010-07-28 | 三洋電機株式会社 | 電池の残容量検出方法 |
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