WO2009019992A1

WO2009019992A1 - 電気自動車の電源制御装置及び電源システム

Info

Publication number: WO2009019992A1
Application number: PCT/JP2008/063341
Authority: WO
Inventors: Hironori Harada
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2009-02-12
Also published as: JP2009044862A

Abstract

　電気自動車の電源システムにおいて、電源制御装置は、出力要求に基づいて各二次電池への要求充放電電力を設定し、各二次電池の温度と残存容量（ＳＯＣ）との劣化度合いから各二次電池の充放電可能電力を設定した後、各二次電池の電池劣化指数Ｚ１，Ｚ２を比較し、電池劣化指数の小さい二次電池の充放電電力が大きく、電池劣化指数の大きい二次電池の充放電電力が少なくなるように、各二次電池への要求充放電電力を再設定する。これにより、複数の二次電池が並列に接続された電気自動車の電源システム全体の寿命の向上を図る。

Description

明細書電気自動車の電源制御装置及び電源システム

[技術分野]

本発明は、電気自動車の電源制御装置及び電源システムの構成に関する。 [背景技術]

近年、エンジンとモー夕の 2種類の駆動源を組み合わせて車両の駆動源とするハイブリッド車両や、二次電池に蓄電した電力によってモ一夕を駆動し、車両を駆動する電気自動車等が多く用いられるようになってきている。そして、最近では、これらの電気自動車も次第に大型化し、大きな駆動力を得る為に高出力の二次電池を搭載するようになってきている。

しかし、二次電池を負荷に合わせて大型化あるいは高電圧電池とすると、大きな搭載スペースが必要になる上、高ぃ耐電性が必要となることから電源システム全体が大型化してしまうという問題がある。

そこで、車両駆動用の二次電池の構成を複数の二次電池を並列に接続して構成したものが提案されている（例えば、特許文献 1参照）。このように、負荷に対して複数の二次電池を並列に接続する電源構成とした場合には、直流、交流の変換を行うスィツチング素子と出力を平滑化する平滑コンデンサに過大な電流が流れてしまう場合がある。このため、平滑コンデンサ両端の電圧と二次電池両端の電圧とが同一電圧となるようにスィツチング素子を動作させる方法が提案されている（例えば、特許文献 2参照）。

また、このように二次電池を並列に接続して構成した電源システムで、各電池の劣化特性を改善するために、各電池の残存容量（S〇C )が同一となるように各二次電池の充放電を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献 1参照）。

[特許文献 1 ] ：特開 2 0 0 3— 2 0 9 9 6 9号公報

[特許文献 2 ] ：特開 2 0 0 2— 1 0 5 0 2号公報

[発明の開示] [発明が解決しょうとする課題]

ところで、車両駆動用に用いられる二次電池は充放電時間が長くなつて来ると劣化によって内部抵抗が大きくなり、電池温度が上昇し、この温度上昇によって更に劣化が進んでいくことが知られている。そして、二次電池を並列に接続して電源システムを構成した場合に、いずれかの電池の劣化が進行すると、その電池は選択的に劣化が進行する特性があることがしられている。電源システムは並列に接続された各二次電池が動作することが必要となるので、電源システム全体としての寿命は各二次電池のうち一番寿命の短い二次電池の寿命によって決まってしまうこととなる。

このような場合、同一の二次電池を同時に使用開始し、同様の充放電を行わせれば各二次電池は均等に寿命を消費し、二次電池の寿命短縮化は生じないようにも思われる。ところが、実際には、二次電池は使用開始当初から製造誤差によつて温度、電流などに微小な差異があり、この微小な差異は、同一の充放電を行つた場合には、ますます拡大する方向となり、最終的には各二次電池の劣化度合いの差異のため、一部の二次電池が選択的に劣化し、電源システム全体としての寿命の短縮化が発生してしまうという問題があった。

上記の問題は、二次電池の製造誤差による微小な特性の差異が原因と考えられることから、特許文献 1に記載された従来技術のように、単に並列に接続された二次電池の充放電電力を均等にすることでは抑制することができなかった。そこで、本発明は、複数の二次電池が並列に接続された電気自動車の電源システム全体の寿命の向上を図ることを目的とする。

[課題を解決するための手段]

本発明の電気自動車の電源制御装置は、負荷及び電力源に対して電気的に並列に接続された複数の二次電池を備える電気自動車の電源制御装置であって、電力源から充電される電力、または負荷に放電する電力に基づいて各二次電池への要求充放電電力を設定する要求充放電電力設定手段と、各二次電池の劣化度合いを推定または検出する劣化度合い検出手段と、各二次電池の劣化度合いを比較する劣化度合い比較手段と、劣化度合い比較手段の結果に基づいて各二次電池への要求充放電電力の配分を変更する要求充放電電力配分変更手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明の電気自動車の電源制御装置において、各二次電池の温度と残存容量とから各二次電池の充放電可能電力を設定する充放電可能電力設定手段を備え、要求充放電電力配分変更手段は、充放電可能電力設定手段によって設定された各二次電池の充放電可能電力と要求充放電電力設定手段によって設定された各二次電池への要求充放電電力とに基づいて各二次電池への要求充放電電力の配分を変更すること、としても好適であるし、要求充放電電力配分変更手段は、劣化度合いが大きい二次電池への要求充放電電力の配分を小さくすること、としても好適であるし、充放電可能電力設定手段は、劣化度合い検出手段によって推定又は検出された各二次電池の劣化度合いによって各二次電池の充放電可能電力を設定すること、としても好適である。

本発明の電気自動車の電源システムは、負荷及び電力源に対して電気的に並列に接続された複数の二次電池を備える電気自動車の電源システムであって、電力源から充電される電力、または負荷に放電する電力に基づいて各二次電池への要求充放電電力を設定する要求充放電電力設定手段と、各二次電池の劣化度合いを推定または検出する劣化度合い検出手段と、各二次電池の劣化度合いを比較する劣化度合い比較手段と、劣化度合い比較手段の結果に基づいて各二次電池への要求充放電電力の配分を変更する要求充放電電力配分変更手段と、を含む電源制御装置と、各二次電池と負荷及び電力源との間に設けられ、各二次電池に配分された要求充放電電力に応じて各二次電池の出力電流を変更する電流調整器と、を有することを特徴とする。

また、本発明の電気自動車の電源システムにおいて、電源制御装置は、各二次電池の温度と残存容量とから各二次電池の充放電可能電力を設定する充放電可能電力設定手段を備え、要求充放電電力配分変更手段は、充放電可能電力設定手段によって設定された各二次電池の充放電可能電力と要求充放電電力設定手段によつて設定された各二次電池への要求充放電電力とに基づいて各二次電池への要求充放電電力の配分を変更すること、としても好適であるし、電源制御装置の要求充放電電力配分変更手段は、劣化度合いが大きい二次電池への要求充放電電力の配分を小さくすること、としても好適であるし、充放電可能電力設定手段は、劣化度合い検出手段によって推定又は検出された各二次電池の劣化度合いによって各二次電池の充放電可能電力を設定すること、としても好適である。

[発明の効果]

本発明は、複数の二次電池が並列に接続された電気自動車の電源システム全体の寿命の向上を図ることが出来るという効果を奏する。

[図面の簡単な説明]

図 1は、本発明の実施形態における電気自動車の電源システムの構成を示す系統図である。

図 2は、本発明の実施形態における電気自動車の電源システムの動作を示すフローチャートである。

図 3は、本発明の実施形態における電源制御装置の劣化度合い検出手段を示すフローチヤ一卜である。

図 4は、二次電池の残存容量（SOC) と放電可能電力との関係を示すグラフである。

図 5は、二次電池の残存容量（SOC) と充電可能電力との関係を示すグラフである。

図 6は、 2つの二次電池の要求充放電電力の分配を示す説明図である。

[符号の説明]

1 0 電源システム、 1 1 電源制御装置、 1 3， 14 二次電池、 1 5， 1 6 システムメインリレー、 1 7， 1 8 直流コンバータ、 1 9 コンデンサ、 2 1 インバ一夕、 2 2 モー夕ジェネレータ、 3 1 車両制御装置、 32 ィダニッシヨンキー、 3 3 シフトレバー、 34 ブレーキ、 3 5 アクセル、 3 6 車速センサ、 4 1 モー夕制御装置、 1 00 電気自動車、 P c h l *， P c h 2 * 要求充放電電力、 P r e f l *， P r e f 2 * 充放電可能電力、 S 1 ， S 2 係数、 Tb l , T b 2 二次電池温度、 Z l , Z 2 電池劣化指数、 Δ P 量、 ΔΤ 所定時間。

[発明を実施するための最良の形態]

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図 1において 1点鎖線は信号線を示す。図 1に示すように、電気自動車 1 00に搭載された電源システム 1 0は、充電、放電が行える第 1、第 2の 2つの二次電池 1 3 , 1 4と各二次電池 1 3， 1 4の入出力端にば各二次電池 1 3， 1 4への入出力を遮断するシステムメインリレー（SMR) 1 5, 1 6と各二次電池 1 3 , 1 4の出力電圧をモー夕ジェネレータ 2 2の駆動電圧に昇圧する直流コンパ一夕 1 7， 1 8が接続されている。各直流コンパ一夕 1 7 , 1 8は各二次電池 1 3 , 1 4の電圧を昇圧、変換するのみでなく、各直流コンバータ 1 7， 1 8からの出力電流を調整する電流調整器としての機能を持っており、各二次電池 1 3， 1 4からの出力電流の調整を行うこともできる。各直流コンバータ 1 7， 1 8の出力線は電気的に並列となるように接続されている。コンデンサ 1 9の負荷側にはィンバ一夕 2 1が接続され、ィンバ一夕 2 1は複数のスィツチング素子を含み、そのスィツチング動作によって直流コンバ一夕 1 7 , 1 8からの昇圧された直流電力をモー夕ジェネレータ ₂ 2駆動用の三相交流電流に変換するとともにモー夕ジエネレー夕 2 2で発電された三相交流を各二次電池 1 3， 1 4への充電用直流電力に変換するインバー夕 2 1が接続されている。インバー夕 2 1には、負荷であるモ一夕ジェネレータ 2 2が接続されている。また、インバー夕 2 1の二次電池側にはィンバ一夕 2 1に入力される直流電力を平滑化するためのコンデンサ 1 9が接続されている。モー夕ジェネレータ 2 2は電力回生のように車両の駆動力によって発電し、その電力を二次電池 1 3， 1 4に充電する場合には二次電池 1 3， 1 4に対する電力源となる。

図 1に示すように、電気自動車 1 0 0の電源システム 1 0は、各二次電池 1 3 , 1 4、各システムメインリレー 1 5 , 1 6、各直流コンバータ 1 7 , 1 8の制御を行う電源制御装置 1 1を備えている。電源制御装置 1 1は、内部に演算部としての C PUと記憶部としてのメモリとを備えるコンピュータであり、各二次電池 1 3 , 1 4、各システムメインリレー 1 5 , 1 6、各直流コンバータ 1 7 , 1 8と信号線によって接続されている。

また、電源制御装置 1 1は電気自動車 1 0 0全体の制御を行う車両制御装置 3 1と信号線によって接続され、車両制御装置 3 1から車両の運転状況に基づく出力要求信号を取得することができるよう構成されている。

電気自動車 1 0 0に設けられた車両制御装置 3 1には、電気自動車 1 0 0の運転状況に基づく出力要求信号を出力するために、電気自動車 1 0 0に取り付けられたイグニッションキー 3 2の位置信号、シフトレバー 3 3の位置信号、ブレーキ 3 4の位置信号、アクセル 3 5の位置信号、車速センサ 3 6からの速度信号が各信号線によって接続されている。

また、電気自動車 1 0 0には、車両制御装置 3 1に信号線で接続され、電気自動車 1 0 0の運転状況によってモー夕ジェネレータ 2 2とィンバ一夕 2 1に制御信号を出力するモー夕制御装置 4 1が備えられている。

以上のように構成された電源制御装置 1 1、電気自動車 1 0 0の電源システム 1 0の動作について、図 2から図 6を参照しながら説明する。

図 2のステップ S 1 0 1に示すように、電源制御装置 1 1は内部のメモリから電池劣化指数 Z l， Z 2を読み出し、図 2のステップ S 1 0 2から S 1 0 9に示すように、車両制御装置 3 1からの出力要求に基づいて各二次電池 1 3， 1 4への要求充放電電力の設定、再設定を行う。この各二次電池への要求充放電電力の設定、再設定の動作について説明する前に、図 3を参照しながら各二次電池 1 3 ， 1 4の劣化度合いを推定する劣化度合い検出手段としての電池劣化指数 Z 1 , Z 2の取得の実施形態について説明する。

二次電池の劣化度合いは充放電時間と電池の温度を掛け合わせたものを指数として推定することができる。まず、図 3のステップ S 2 0 1に示すように、電源制御装置 1 1は各二次電池 1 3 , 1 4の各温度丁 1) 1， T b 2を取得する。次に、図 3のステップ S 2 0 2に示すように、電源制御装置 1 1は車両制御装置 3 1 から電気出力の要求信号を取得する。そして、図 3のステップ S 2 0 3に示すように、電源制御装置 1 1は取得した電気出力信号を所定の閾値と比較し、出力要求が所定の閾値を超えている場合には車両制御装置からの出力要求があり、各二次電池 1 3， 1 4の充放電が行われていると判断する。また、出力要求が所定の閾値を超えていない場合には、各二次電池 1 3 , 1 4は充放電していないものと判断して、図 3のステップ S 2 0 1に戻って再度各二次電池 1 3， 1 4の温度を取得する。

電源制御装置 1 1は、各二次電池 1 3 , 1 4の充放電が行われていると判断した場合には、図 3のステップ S 2 0 4に示すように、内部夕イマによって所定の時間△ Tだけのタイムカウン卜を行った後、図 3のステップ S 2 0 5に示すように所定の時間 Δ Τに各二次電池の温度 T b 1 , T b 2を掛け合わせて、係数 S 1 , S 2を計算する。そして、図 3のステップ S 2 0 6に示すように、計算した各係数 S l， S 2を各二次電池 1 3， 1 4の各電池劣化指数 Z 1 , Z 2に加えた後、図 3のステップ S 2 0 7に示すように、各電池劣化指数 Z l， Z 2をメモリに格納する。そして、図 3のステップ S 2 0 8に示すように、電気自動車 1 0 0のイダ二ッションキーがオフになっているかどうかを確認する。イダ二ッションキ一がオフとなっていない場合には、図 3のステップ S 2 0 1にもどって各二次電池 1 3 , 1 4の温度を取得し、係数 S l， S 2を計算して、それを電池劣化指数 Z 1 , Z 2に積算していく。このようにして、各二次電池 1 3 , 1 4の温度 T b 1 , T b 2とその保持時間を掛け合わせたものを積算して各二次電池 1 3 , 1 4 の電池劣化指数 Z l , Z 2を求め、その結果をメモリに格納しておく。これによつて劣化度合い検出手段を終了する。

このようにして、電源制御装置 1 1のメモリには各二次電池 1 3， 1 4の各電池劣化指数 Z l， Z 2が常に格納された状態となっている。各電池劣化指数 Z 1 , Z 2は大きくなるほど劣化が大きいことを示す指標となる。

次に、図 2を参照しながら各二次電池 1 3， 1 4への要求充放電電力の設定、再設定の動作について説明する。

電源制御装置 1 1は、図 2のステップ S 1 0 1に示すように、図 3を参照して説明した劣化度合い検出手段によってメモリの中の格納した各二次電池 1 3 , 1 4の各電池劣化指数 Z l , Z 2を読み出す。一方、車両制御装置 3 1は電気自動車 1 0 0に備えられているイダ二ッションキー 3 2の位置信号、シフトレバー 3 3の位置信号、ブレーキ 3 4の位置信号、アクセル 3 5の位置信号、車速センサ 3 6からの速度信号を取得し、これらの信号から電気自動車 1 0 0の走行状態を把握し、必要な動力を計算する。そして必要な電気出力を出力要求信号として出力する。電気自動車 1 0 0がエンジンとモー夕を駆動源とするハイプリッド車両である場合には、必要な電気出力は、必要な車両駆動力をエンジンからの動力とモー夕からの動力とに配分し、その配分された動力をモー夕によって出力するために必要な電気出力であってもよい。電源制御装置 1 1は、図 2のステップ S 1 02に示すように、車両制御装置 3 1からの電気出力の出力要求信号を取得する。そして、電源制御装置 1 1は、この要求出力に応じて各二次電池 1 3 , 14から充放電させる電力を要求充放電電力 P c h 1 *, P c h 2 *として設定する要求充放電電力設定手段を開始する。この設定は、各二次電池 1 3， 14の残存容量（SOC) が同一で、各二次電池 1 3， 14の温度が同一ならば、車両制御装置 3 1からの要求出力を 1ノ 2にした電気出力としてもよいし、各二次電池 1 3 ， 14の残存容量（SOC) の大きさが異なる場合には各残存容量（SOC) の大きさに比例した量に設定するようにしてもよい。各二次電池への要求充放電電力 P c h l *， P c h 2 *を設定すると、電源制御装置 1 1は、要求充放電電力設定手段を終了する。

次に、電源制御装置 1 1は、図 2のステップ S 1 04に示すように、充放電可能電力設定手段によって充放電可能電力 P r e f 1 *, P r e f 2 *の設定を行う。電源制御装置 1 1は内部のメモリに、図 4、図 5に示すような各二次電池温度における残存容量（SOC) に対する二次電池の放電可能電力と充電可能電力との特性マツプを格納している。

図 4は放電可能電力の特性カーブで、図中の aは二次電池の温度が高い場合の残存容量（SOC) と放電可能電力との関係を示すラインで、 SOCの増加と共に放電可能電力が大きくなつていく。そして、ライン cで示されている最大放電可能電力に達すると放電可能電力は二次電池の残存容量（SOC) にかかわらず一定となる。また、図 4のライン bは二次電池の温度が低い場合の放電可能電力を示すラインで、二次電池の温度が低い場合には放電可能電力は温度が高い場合に比較して少なくなつている。

図 5は、充電可能電力の特性カーブで、図中のライン dは残存容量（SOC) が低い場合の最大充電可能電力を示すラインで、図中のライン eは二次電池の温度が高い場合の二次電池の残存容量（SOC) に対する充電可能電力を示し、残存容量（SOC) が増加するにつれて充電可能電力が少なくなつてくる。図中のライン f は二次電池の温度が低い場合の二次電池の残存容量（SOC) に対する充電可能電力を示している。放電可能電力と同様、二次電池の温度が低い場合の充電可能電力は二次電池の温度が高い場合の充電可能電力よりも少なくなつている。

図 4、図 5に示した二次電池の放電、充電可能電力のカーブは、二次電池の劣化を考慮して設定されていてもよい。

電源制御装置 1 1は、各二次電池 1 3， 14から取得した各二次電池 1 3， 1 4の温度 T b 1， T b 2と、各二次電池 1 3， 14の残存容量（S〇 C) と、各二次電池 1 3, 14の放電、充電可能特性マップとから各二次電池 1 3， 14の放電可能電力、充電可能電力とを求め、その値を各二次電池の充放電可能電力 P r e f 1 *, P r e f 2 *として設定する。この場合、車両制御装置からの出力要求がプラスで各二次電池 1 3， 14の放電要求となる際には充放電可能電力 P r e f 1 *, P r e f 2 *は放電可能電力となり、車両制御装置からの出力要求がマイナスで、各二次電池 1 3, 1 4の充電要求となる際には充放電可能電力 P r e f 1 *, P r e f 2 *は充電可能電力となる。また、各二次電池 1 3， 1 4 に商用電源などの外部電源から充電する場合も同様である。各二次電池の充放電可能電力 P r e f 1 *， P r e f 2 *の設定が終了したら充放電可能電力設定手段を終了する。

電源制御装置 1 1は、図 2のステップ S 1 0 5に示すように、各二次電池の劣化度合いを比較する劣化度合い比較手段を開始する。電源制御装置 1 1は、図 2 のステップ S 1 0 1で取得した各二次電池 1 3， 14の電池劣化指数 Z 1と Z 2 の大小を比較する。そして、第 1の二次電池 1 3の電池劣化指数 Z 1が第 2の二次電池 14の Z 2よりも小さい場合には、第 1の二次電池 1 3より第 2の二次電池 14のほうが劣化が進んでいると判断し、劣化度合い比較手段を終了し、要求充放電電力分配変更手段を開始する。図 2のステップ S 1 06に示すように、図 2のステップ S 1 03で設定した第 2の二次電池 14への要求充放電電力 P c h 2 *から所定の量 Δ Pを低減して、 P c h 2 *— Δ Ρを第 2の二次電池への要求充放電電力 P c h 2 *として再設定し、図 2のステップ S 1 0 3で設定した第 1 の二次電池 1 3への要求充放電電力 P c h 1 *に所定の量 Δ Pを加え、 P c h 1 * + Δ Pを第 1の二次電池 1 4への要求充放電電力 P c h 1 *として再設定し、各二次電池 1 3， 14への要求充放電電力の配分を変更し、要求充放電電力分配変更手段を終了する。この結果、図 6に示すように、劣化の進んでいる第 2の二次電池の充放電要求電力 P c h 2 *を低減し、その分だけ第 1の二次電池の充放電要求電力 P c h 1 *を増加させ、 2つの二次電池全体としての出力を同一としてその出力配分を変更することができる。

この場合、所定の量 Δ Ρは、図 2のステップ S 1 0 3で設定した第 1の二次電池 1 3への要求充放電電力 P c h 1 *に Δ Pを加えた量が図 2のステップ S 1 0 4で設定した充放電可能電力 P r e f 1 *を超えないような量である。従って、 △ Pは最大、 P r e f 1 *_ P c h 1 *とすることができ、その場合、再設定される P c h l *は、 P c h l * + A P = P r e f l *、すなわち、第 1の二次電池の充放電可能電力 P r e f 1 *となる。

電源制御装置 1 1は第 1の二次電池 1 3の電池劣化指数 Z 1が第 2の二次電池 1 4の Z 2よりも小さくない場合は、図 2のステップ S 1 0 7に示すように、第 1の二次電池 1 3の電池劣化指数 Z 1が第 2の二次電池 1 4の Z 2よりも大きいかどうか判断する。そして、第 1の二次電池 1 3の電池劣化指数 Z 1が第 2の二次電池 1 4の Z 2よりも大きい場合には、第 2の二次電池 1 4より第 1の二次電池 1 3のほうが劣化が進んでいると判断し、劣化度合い比較手段を終了し、要求充放電電力分配変更手段を開始する。図 2のステップ S 1 0 8に示すように、図 2のステップ S 1 0 3で設定した第 1の二次電池 1 3への要求充放電電力 P c h 1 *から所定の量 Δ Pを低減して、 P c h l *— Δ Ρを第 1の二次電池 1 3への要求充放電電力 P c h 1 *として再設定し、図 2のステップ S 1 0 3で設定した第 2の二次電池 1 4への要求充放電電力 P c h 2 *に所定の量 Δ Pを加え、 P c h 2 * + A Pを第 2の二次電池 1 4への要求充放電電力 P c h 2 *として再設定し、各二次電池 1 3， 1 4への要求充放電電力の配分を変更し、要求充放電電力分配変更手段を終了する。

この場合、所定の量 Δ Ρは、図 2のステップ S 1 0 3で設定した第 2の二次電池 1 4への要求充放電電力 P c h 2 *に Δ Pを加えた量が図 2のステップ S 1 0 4で設定した充放電可能電力 P r e f 2 *を超えないような量である。従って、 Δ Pは最大、 P r e f 2 *_ P c h 2 *とすることができ、その場合、再設定される P c h 2 *は、 P c h 2 * + A P = P r e f 2 *、すなわち、第 2の二次電池の充放電可能電力 P r e f 2 *となる。

電源制御装置 1 1は、第 1の二次電池 1 3の電池劣化指数 Z 1と第 2の二次電池 1 4の Z 2とが同一の場合には各二次電池 1 3 , 1 4の劣化度合いに差が無いと判断し、劣化度合い比較手段を終了し、要求充放電電力分配変更手段を開始する。図 2のステップ S 1 0 9に示すように、図 2のステップ S 1 0 3で設定した各二次電池への要求充放電電力 P c h 1 * , P c h 2 *を変更せず、そのまま再設定を行い、要求充放電電力分配変更手段を終了する。

電源制御装置 1 1は、各二次電池 1 3， 1 4への要求充放電電力の再設定が終了したら、再設定した各要求充放電電力 P c h 1 *， P c h 2 *に対応した電流を流す指令を直流コンバータ 1 7， 1 8に出力する。直流コンバータ 1 7， 1 8 はこの指令に基づいて各二次電池 1 3 , 1 4から出力される電流量を調整する。以上述べたように、本実施形態の電源制御装置 1 1は複数の二次電池が並列に接続された電気自動車の電源システムにおいて、複数の二次電池の内、劣化の度合いの少ない二次電池の充放電電力が大きく、劣化度合いの大きい二次電池の充放電電力が少なくなるように、各二次電池への要求充放電電力を再配分することによって、劣化度合いの大きい二次電池が選択的に劣化することを抑制し、電源システム全体の寿命の向上を図ることが出来るという効果を奏する。また、上記制御によって複数の各二次電池の劣化度合いあるいは劣化速度を均等の状態に保つことができ、電源システム全体の劣化速度を抑え、寿命の向上を図ることが出来るという効果を奏する。

Claims

請求の範囲

1 . 負荷及び電力源に対して電気的に並列に接続された複数の二次電池を備える電気自動車の電源制御装置であって、

電力源から充電される電力、または負荷に放電する電力に基づいて各二次電池への要求充放電電力を設定する要求充放電電力設定手段と、

各二次電池の劣化度合いを推定または検出する劣化度合い検出手段と、各二次電池の劣化度合いを比較する劣化度合い比較手段と、

劣化度合い比較手段の結果に基づいて各二次電池への要求充放電電力の配分を変更する要求充放電電力配分変更手段と、

を有することを特徴とする電気自動車の電源制御装置。

2 . 請求の範囲 1に記載の電気自動車の電源制御装置であって、

各二次電池の温度と残存容量とから各二次電池の充放電可能電力を設定する充放電可能電力設定手段を備え、

要求充放電電力配分変更手段は、充放電可能電力設定手段によって設定された各二次電池の充放電可能電力と要求充放電電力設定手段によって設定された各二次電池への要求充放電電力とに基づいて各二次電池への要求充放電電力の配分を変更すること、

を特徴とする電気自動車の電源制御装置。

3 . 請求の範囲 2に記載の電気自動車の電源制御装置であって、

要求充放電電力配分変更手段は、劣化度合いが大きい二次電池への要求充放電電力の配分を小さくすること、

を特徴とする電気自動車の電源制御装置。

4 . 請求の範囲 2に記載の電気自動車の電源制御装置であって、

充放電可能電力設定手段は、劣化度合い検出手段によって推定又は検出された各二次電池の劣化度合いによって各二次電池の充放電可能電力を設定すること、を特徴とする電気自動車の電源制御装置。

5 . 請求の範囲 3に記載の電気自動車の電源制御装置であって、

6 . 負荷及び電力源に対して電気的に並列に接続された複数の二次電池を備える電気自動車の電源システムであって、

電力源から充電される電力、または負荷に放電する電力に基づいて各二次電池への要求充放電電力を設定する要求充放電電力設定手段と、各二次電池の劣化度合いを推定または検出する劣化度合い検出手段と、各二次電池の劣化度合いを比較する劣化度合い比較手段と、劣化度合い比較手段の結果に基づいて各二次電池への要求充放電電力の配分を変更する要求充放電電力配分変更手段と、を含む電源制御装置と、

各二次電池と負荷及び電力源との間に設けられ、各二次電池に配分された要求充放電電力に応じて各二次電池の出力電流を変更する電流調整器と、

を有することを特徴とする電気自動車の電源システム。

7 . 請求の範囲 6に記載の電気自動車の電源システムであって、

電源制御装置は、

を特徴とする電気自動車の電源システム。

8 . 請求の範囲 Ίに記載の電気自動車の電源システムであって、

電源制御装置の要求充放電電力配分変更手段は、劣化度合いが大きい二次電池への要求充放電電力の配分を小さくすること、

を特徴とする電気自動車の電源システム。

9 . 請求の範囲 7に記載の電気自動車の電源システムであって、

充放電可能電力設定手段は、劣化度合い検出手段によって推定又は検出された各二次電池の劣化度合いによって各二次電池の充放電可能電力を設定すること、を特徴とする電気自動車の電源システム。

1 0 . 請求の範囲 8に記載の電気自動車の電源システムであって、

.充放電可能電力設定手段は、劣化度合い検出手段によって推定又は検出された各二次電池の劣化度合いによって各二次電池の充放電可能電力を設定すること、を特徴とする電気自動車の電源システム。