WO2014057538A1 - 車載用蓄電装置及びその制御方法 - Google Patents

車載用蓄電装置及びその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014057538A1
WO2014057538A1 PCT/JP2012/076195 JP2012076195W WO2014057538A1 WO 2014057538 A1 WO2014057538 A1 WO 2014057538A1 JP 2012076195 W JP2012076195 W JP 2012076195W WO 2014057538 A1 WO2014057538 A1 WO 2014057538A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
vehicle
discharge
storage device
power storage
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/076195
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真吾 山口
俊明 伊達
和知　敏
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to PCT/JP2012/076195 priority Critical patent/WO2014057538A1/ja
Priority to US14/397,801 priority patent/US11239671B2/en
Priority to DE112012007003.8T priority patent/DE112012007003B4/de
Priority to JP2014540655A priority patent/JP5791819B2/ja
Priority to CN201280076328.0A priority patent/CN104704697B/zh
Publication of WO2014057538A1 publication Critical patent/WO2014057538A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a power storage device mounted on a vehicle, and more particularly to an on-vehicle power storage device that prevents a malfunction of a battery when a vehicle collision is detected or predicted and a control method thereof.
  • Batteries and wiring from batteries to electrical equipment are usually insulated so that passengers and maintenance workers cannot directly touch them, but when a vehicle collides, the insulation is destroyed and electric shocks, etc. There is a possibility.
  • Patent Document 1 electric power countermeasures are taken by forcibly consuming the power of a plurality of single cells with a common load in the event of a vehicle collision.
  • Patent Document 2 includes an engine starting device that stops power supply to a battery in the event of a vehicle collision and receives power supply from the battery, and discharges the battery to the minimum voltage necessary for starting the engine.
  • the engine can be started while taking countermeasures.
  • Patent No. 3893965 Japanese Patent No. 3885797
  • Patent Document 1 there is no discharge stop means, and the battery is discharged until the state of charge becomes substantially 0 (zero).
  • a battery that is not used for starting an engine is discharged until the state of charge becomes substantially zero. Therefore, in the prior art shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is not considered that the battery is overdischarged.
  • the battery If the battery is overdischarged, the deterioration of the battery is accelerated, and further charging the overdischarged battery may cause a short circuit inside the battery, causing the battery to ignite or smoke. There was a problem that the battery could not be reused even if the battery was not damaged by the impact.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and discharges a battery when a vehicle collision is detected or predicted, and stops discharging the battery in a charged state that does not cause overdischarge. It is an object of the present invention to provide an in-vehicle power storage device and a control method thereof.
  • the present invention provides an in-vehicle power storage device including a battery mounted on a vehicle, battery charge state detection means for detecting a charge state of the battery, and a discharge load for discharging the battery.
  • Battery discharge means for discharging the battery by the load when a collision of the battery is detected or predicted, and when the charge state of the battery detected by the battery charge state detection means is below a predetermined value that does not cause overdischarge,
  • a control device including battery discharge stopping means for stopping discharge of the battery by the battery discharging means.
  • the battery is discharged when a vehicle collision is detected or predicted, and the discharge is stopped before the battery is overcharged. Overdischarge can be prevented and the battery can be reused.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a power supply system of an internal combustion engine including an in-vehicle power storage device according to Embodiment 1 of the present invention. It is a flowchart which shows the process of the control apparatus in the vehicle-mounted electrical storage apparatus of Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart which shows the process of the control apparatus in the vehicle-mounted electrical storage apparatus of Embodiment 2 of this invention. It is a connection diagram which shows the example which used the single battery as the vehicle-mounted electrical storage apparatus of Embodiment 3 of this invention. It is a flowchart which shows the process of the control apparatus in the vehicle-mounted electrical storage apparatus of Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a power supply system of an internal combustion engine including an in-vehicle power storage device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the internal combustion engine 1 and the generator 2 are connected by a belt or the like, and when the internal combustion engine 1 rotates, the generator 2 also rotates.
  • the generator 2 rotates, the electric energy generated by the generator 2 is charged in the battery 3, converted in voltage by the voltage converter 11, consumed in the electric device 7, or charged in the sub-battery 10.
  • Electric power for driving the starter 12 for starting the internal combustion engine 1 is supplied from the sub battery 10.
  • a discharge load 4 is connected in parallel with the battery 3.
  • the control device 5 instructs the discharge by the load 4 and the discharge stop when a vehicle collision is detected or predicted.
  • the battery 3, the load 4, and the control device 5 are installed in the case 6.
  • the collision detection signal 8 is generated by an air bag control device (not shown) or the like and is input to the control device 5.
  • the collision prediction signal 9 is generated by a forward detection radar, a camera control device (not shown) or the like, and is input to the control device 5.
  • the battery 3 is a lithium ion battery or the like.
  • a lithium ion battery is a secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are insulated by a separator, and lithium ions move between the positive electrode and the negative electrode in an electrolytic solution to perform charging and discharging.
  • the secondary battery 10 may be a lithium ion battery or another battery.
  • the voltage conversion device 11 is provided. However, if the voltage is substantially the same potential, a switch or the like may be used instead.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the processing of the control device 5 of the in-vehicle power storage device according to Embodiment 1 of the present invention, and the processing operation of the control device 5 is performed periodically (for example, every 10 ms).
  • An in-vehicle power storage device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • step S101 a collision of the vehicle is detected or predicted by the collision detection signal 8 or the collision prediction signal 9. If no vehicle collision is detected or predicted, the process ends.
  • Step S101 to S102 correspond to battery discharging means.
  • step S103 the state of charge of the battery 3 is confirmed, and it is determined whether or not the state of charge is equal to or less than a predetermined value at which overdischarge occurs. The state of charge is obtained from the voltage of the battery 3 and the charged / discharged current. If it is not determined that the state of charge is equal to or less than a predetermined value that causes overdischarge, the process ends.
  • Step S104 the discharge of the battery 3 is stopped, and the process ends.
  • Steps S103 to S104 correspond to battery discharge stopping means.
  • step S103 after starting discharging in step S102, it is determined in step S103 whether or not the charged state is equal to or less than a predetermined value at which overdischarge occurs.
  • the discharge may be started only when it is determined that the value is not less than the predetermined value after determining whether the value is less than or equal to the value.
  • the case where only the discharge control of the battery 3 is performed by the control device 5 when the collision of the vehicle is detected or predicted is shown, but the battery 3 is controlled by the control device 5 according to the charging state of the battery 3. It is also possible to perform charge / discharge control.
  • the battery 3 mounted on the vehicle the battery charge state detecting means for detecting the charge state of the battery 3, and the discharging load 4 for discharging the battery 3 are used.
  • a battery charge state detection means for detecting the charge state of the battery 3 a battery discharge means for discharging the battery 3 by the load 4 when a vehicle collision is detected or predicted, and a battery
  • a control device 5 including a battery discharge stop means for stopping the discharge of the battery 3 by the battery discharge means when the charge state of the battery 3 detected by the charge state detection means is equal to or less than a predetermined value that does not become overdischarge, The battery is discharged when a vehicle collision is detected or predicted, and the discharge is stopped before the battery is overcharged.
  • the battery can be prevented from being overdischarged and reused.
  • overdischarge of the lithium ion battery can be prevented, so that the copper used for the decomposition of the electrolyte and the negative electrode becomes ions. It is possible to prevent dissolution in the electrolytic solution.
  • FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the control device 5 in the in-vehicle power storage device according to Embodiment 2 of the present invention, and the processing operation of the control device 5 is performed periodically (for example, every 10 ms).
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that step S203 and step S204 are added as shown in FIG.
  • step S203 corresponds to battery abnormality detection means.
  • the abnormality of the battery 3 is detected by a change in temperature or voltage of the battery 3 or the like. If it is determined in step S203 that the battery 3 is abnormal, the process proceeds to step S204, and it is determined whether or not the state of charge of the battery 3 is substantially 0 (zero). If the state of charge of the battery 3 is substantially zero, the process proceeds to step S104 to stop discharging. In FIG. 3, the discharge is stopped when the state of charge of the battery 3 becomes substantially zero, but the discharge does not have to be stopped.
  • step S204 if the state of charge of battery 3 is not substantially zero, the process is terminated. If it is not determined in step S203 that the battery 3 is abnormal, the process proceeds to step S103.
  • the state of charge is discharged to substantially zero, so the energy of the battery can be reduced, and ignition and smoke generation at the time of an internal short circuit of the battery can be prevented. Can do.
  • the state of charge is discharged to substantially zero, so the energy of the battery can be reduced, and ignition and smoke generation at the time of an internal short circuit of the battery can be prevented.
  • Can do in order to detect battery abnormalities after the start of discharge, even if the battery voltage change or temperature change is gradual when the internal short-circuit state of the battery is fine, etc., it takes time to detect the abnormality. Can be discharged to a voltage capable of preventing electric shock without waiting for the result of failure determination.
  • FIG. FIG. 4 is a connection diagram in which a plurality of unit cells 21 are connected in series as the battery 3 in the in-vehicle power storage device according to Embodiment 3 of the present invention, and only the inside of the battery case 6 of FIG. 1 is illustrated.
  • the battery 3 is an assembled battery in which a plurality of unit cells 21 are connected in series or in parallel.
  • FIG. 4 shows a case in which three unit cells 21 are connected in series, but the unit cells 21 can be connected in parallel, It is good also as the connection which mixed series and parallel.
  • a bypass circuit composed of a resistor 23 and circuit switching means 22 is connected to each unit cell 21 in parallel as a discharge load 4.
  • the circuit opening / closing means 22 is opened / closed by the control device 5.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the control device 5 of the in-vehicle power storage device including the plurality of single cells 21 shown in FIG. 4 and a bypass circuit connected in parallel thereto, and the processing operation of the control device 5 is performed periodically (for example, 10 ms). Every).
  • the target is changed from the battery 3 to the single battery 21 with respect to FIG. 3, and the process is performed on each single battery 21.
  • step S102 is changed to step S302
  • step S203 is changed to step S303
  • step S204 is changed to step S304
  • step S103 is changed to step S305
  • step S104 is changed to step S306.
  • the processing in each step is different from that in FIG. 3 in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of a power supply system of an internal combustion engine including an in-vehicle power storage device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the battery blocking means 41 is provided between the battery 3 and the electric device 7 to which electric power is supplied from the battery 3, and when a vehicle collision is detected or predicted, the battery blocking means 41 The battery 3 is discharged after the power supply from the battery 3 to the electrical device 7 is cut off at 41.
  • the battery is shut off by the battery shut-off means when a vehicle collision is detected or predicted, so that an electric shock when the insulating portion at the time of the vehicle crash is damaged immediately. Can be prevented.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example of a power supply system of an internal combustion engine including an in-vehicle power storage device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • external notification means 51 is added.
  • the external notification means 51 notifies the user or rescuer during discharge or when discharge is completed.
  • one external notification means 51 is shown in FIG. 7, two external notification means 51 may be provided to indicate both during discharge and completion of discharge. Or you may make it emit a different color, a sound, etc. during discharge and completion of discharge.
  • FIG. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an example of a power supply system of an internal combustion engine including an in-vehicle power storage device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • a memory 61 is added.
  • the memory 61 stores the fact that it has experienced a discharge due to an accident, or stores that a battery abnormality has been detected.
  • the memory 61 is provided outside the control device 5, but may be provided inside the control device 5.
  • the memory 61 may be nonvolatile or volatile.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

【課題】車両の衝突が検知または予知された際に電池を放電し、過放電とならない充電状態で電池の放電を停止するようにした車載用蓄電装置及びその制御方法を提供する。 【解決手段】車両に搭載される電池3と、電池3の充電状態を検出する電池充電状態検出手段と、電池3を放電させるための放電用の負荷4とを備えた車載用蓄電装置において、電池3の充電状態を検出する電池充電状態検出手段と、車両の衝突が検出または予知された際に負荷4によって電池3を放電させる電池放電手段と、電池充電状態検出手段によって検出された電池3の充電状態が過放電とならない所定値以下の時に、電池放電手段による電池3の放電を停止する電池放電停止手段とを含む制御装置5を備えた。

Description

車載用蓄電装置及びその制御方法
　この発明は、車両に搭載する蓄電装置、特に車両の衝突が検出または予知された際の電池の不具合などを防止する車載用蓄電装置及びその制御方法に関するものである。
　車両において、例えば内燃機関にベルト等で接続された発電機で発電した電気エネルギーを一時的に蓄え、内燃機関が回転しておらず発電機で発電できないような状態であっても電気機器に必要な電力を供給するなどのために電池が搭載されている。
　また、近年、減速時の車両のエネルギーを効率良く電気エネルギーに変換して充電するため、複数の電池を車両に搭載する車両が出現してきており、車両の電気エネルギーを効率良くためるための電池と、車両の始動等に使用する電池を搭載する場合がある。
電池や電池から電気機器への配線は、通常、乗員や整備作業者などが直接触れることができないように絶縁処理がなされているが、車両が衝突した際には、絶縁部分が破壊され感電等の可能性がある。
　例えば、特許文献１では、車両衝突時に複数の単電池の電力を共通の負荷で強制消費して感電対策を行っている。
　また、例えば、特許文献２では、車両衝突時に電池への給電を停止し、かつ、電池から電力の供給を受ける機関始動装置を備え、機関の始動に必要な最小電圧まで電池を放電して感電対策を行いつつ機関の始動を行えるようにしている。
特許第3893965号 特許第3858797号
　しかし、特許文献１に示される先行技術では、放電停止手段がなく充電状態が略０（ゼロ）となるまで電池を放電させることになる。
また、特許文献２に示される先行技術では、機関の始動に使用しない電池は充電状態が略０となるまで電池を放電させることになる。
よって、特許文献１および特許文献２に示される先行技術では、電池が過放電になることを考慮されていない。
　電池が過放電になると、電池の劣化が促進され、さらには、過放電となった電池を充電すると電池内部で短絡が発生し、電池が発火や発煙に至る可能性があり、車両衝突時の衝撃による電池の損傷がなくても、電池の再利用ができないという課題があった。
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、車両の衝突が検知または予知された際に電池を放電し、過放電とならない充電状態で電池の放電を停止するようにした車載用蓄電装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
　この発明は、車両に搭載される電池と、前記電池の充電状態を検出する電池充電状態検出手段と、前記電池を放電させるための放電用の負荷とを備えた車載用蓄電装置において、前記車両の衝突が検出または予知された際に前記負荷によって前記電池を放電させる電池放電手段と、前記電池充電状態検出手段によって検出された前記電池の充電状態が過放電とならない所定値以下の時に、前記電池放電手段による前記電池の放電を停止する電池放電停止手段とを含む制御装置を備えた。
　この発明の車載用蓄電装置及びその制御方法によれば、車両衝突が検出または予知された時に電池の放電を行うと共に、電池の充電状態が過放電になる前に放電を停止するため、電池の過放電を防止し電池の再利用ができる。
この発明の実施の形態１による車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態１の車載用蓄電装置における制御装置の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２の車載用蓄電装置における制御装置の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３の車載用蓄電装置として単電池を用いた例を示す接続図である。 この発明の実施の形態３の車載用蓄電装置における制御装置の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４による車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態５による車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態６による車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。
実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１による車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。
内燃機関1と発電機2はベルト等で接続されており、内燃機関1が回転すると発電機2も回転する。
発電機2が回転すると、発電機2により発電された電気エネルギーは電池3に充電されたり電圧変換装置11で電圧を変換して電気機器7で消費されたり副電池10に充電される。内燃機関1を始動するための始動装置12の駆動時の電力は副電池10から供給される。
電池3と並列に放電用の負荷4が接続されている。制御装置5は、後述するように車両の衝突が検出または予知された際に負荷4による放電と放電停止を指示する。
また、電池3、負荷4、制御装置5はケース6内に設置されている。
また、衝突検知信号8はエアバッグ用制御装置（図示せず）等で生成され、制御装置5に入力される。
また、衝突予知信号9は前方検知レーダやカメラ用制御装置（図示せず）等で生成され、制御装置5に入力される。
また、電池3はリチウムイオン電池等である。リチウムイオン電池とは、正極と負極をセパレータで絶縁し、電解液の中をリチウムイオンが正極と負極を行き来して充電と放電を行う二次電池である。
リチウムイオン電池が過放電となると電解液が分解したり、負極に使用されている銅がイオンとなって前記電池内の電解液中に溶解する。
銅イオンは充電することにより再結晶化し、正極と負極がショートする内部短絡となる可能性がある。
なお、副電池10はリチウムイオン電池であっても良いし、他の電池であってもよい。
ここで、電池3と副電池10の電圧が異なる場合を想定し、電圧変換装置11を設けたが、電圧が略同電位の場合であれば、スイッチ等で代用しても良い。
　図２は、この発明の実施の形態１における車載用蓄電装置の制御装置5の処理を示すフローチャートであり、制御装置5の処理動作は定期的（例えば10ms毎）に実施される。
図２のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１に係る車載用蓄電装置について説明する。
　ステップS101において、衝突検知信号8または衝突予知信号9により車両の衝突を検知または予知する。車両の衝突が検知または予知されない場合は処理を終了する。
　ステップS101において車両の衝突が検知または予知された場合はステップS102に進み負荷4で電池3の放電を開始する。このステップS101～S102は電池放電手段に相当する。
放電を開始した後、ステップS103で電池3の充電状態を確認し、充電状態が過放電となる所定値以下か否かを判定する。
充電状態は電池3の電圧や充放電した電流等から求める。充電状態が過放電となる所定値以下と判断されない場合は処理を終了する。
電池3の充電状態が過放電となる所定値以下と判断された場合はステップS104に進み電池3の放電を停止し、処理を終了する。
なお、ステップS103～S104は、電池放電停止手段に相当する。
　なお、図２では、ステップS102で放電を開始した後にステップS103で充電状態が過放電となる所定値以下か否かを判断しているが、先に電池3の充電状態が過放電となる所定値以下か否かを判断した後に所定値以下でないと判断された場合のみ放電を開始してもよい。
また、上記の例では、車両の衝突が検出または予知された際に制御装置5で電池3の放電制御のみを行う場合を示したが、電池3の充電状態に応じて制御装置5により電池3の充放電制御を行うようにすることも可能である。
　以上のように、この実施の形態１によれば、車両に搭載される電池3と、電池3の充電状態を検出する電池充電状態検出手段と、電池3を放電させるための放電用の負荷4とを備えた車載用蓄電装置において、電池3の充電状態を検出する電池充電状態検出手段と、車両の衝突が検出または予知された際に負荷4によって電池3を放電させる電池放電手段と、電池充電状態検出手段によって検出された電池3の充電状態が過放電とならない所定値以下の時に、電池放電手段による電池3の放電を停止する電池放電停止手段とを含む制御装置5を備えることにより、車両衝突が検出または予知された時に電池の放電を行うと共に、電池の充電状態が過放電になる前に放電を停止するため、電池の過放電を防止し電池の再利用ができる。
また、発電機で発電した電気エネルギーの受入性に優れたリチウムイオン電池を使用した場合、リチウムイオン電池の過放電を防止できるため、電解液の分解や負極に使用されている銅がイオンとなって電解液中に溶解することを防止することができる。
また、放電用の負荷がケースの中に格納されているため、人が触れることがなく、感電を防止することができる。
実施の形態２．
　図３は、この発明の実施の形態２の車載用蓄電装置における制御装置5の処理を示すフローチャートであり、制御装置5の処理動作は、定期的（例えば10ms毎）に実施される。実施の形態２は実施の形態１に対し、図３に示すようにステップS203とステップS204が追加されている点が異なっている。
　以下、図３における図２からの変更点に関し説明する。
図３において、ステップS102において電池3の放電が開始された後、ステップS203で電池3が異常か否かを判定する。このステップS203は電池異常検出手段に相当する。
電池3の異常は、電池3の温度や電圧の変化等によって検出される。
ステップS203において電池3が異常と判定された場合は、ステップS204に進み、電池3の充電状態が略０（ゼロ）か否かを判定する。電池3の充電状態が略０であればステップS104に進み放電を停止する。
なお、図3では電池3の充電状態が略０となった場合には放電を停止しているが、放電を停止しなくても良い。
　ステップS204において、電池3の充電状態が略０でない場合は処理を終了する。
ステップS203において、電池3が異常と判定されない場合は、ステップS103に進む。
　この実施の形態２のように構成することで、電池の異常時は充電状態が略０まで放電するため、電池のエネルギーを下げることができ、電池の内部短絡時の発火・発煙を防止することができる。
また、放電を開始した後に電池の異常を検出するため、電池の内部短絡状態が微短絡などのときに電池の電圧変化や温度変化が緩やかなときで異常検出に時間を要するような場合でも放電を開始し、故障判定の結果を待たずに感電防止可能な電圧まで放電することができる。
実施の形態３．
　図４は、この発明の実施の形態３の車載用蓄電装置において電池3として単電池21を複数直列に接続した接続図であり、図１の電池ケース6内のみを図示したものである。
電池3は複数の単電池21を直列または並列に接続した組電池であり、図４では単電池21を３個直列に接続した場合を示しているが、単電池21を並列に接続したり、直列と並列を混合した接続としてもよい。
また、放電用の負荷4として抵抗23と回路開閉手段22からなるバイパス回路を各単電池21に並列となるよう接続している。回路開閉手段22は制御装置5により開閉される。
　図５は、図４に示す複数の単電池21とそれと並列に接続したバイパス回路からなる車載蓄電装置の制御装置5の処理を示すフローチャートであり、制御装置5の処理動作は定期的（例えば10ms毎）に実施される。
本処理は、図３に対し、対象を電池3から単電池21に変更したものであり、単電池21各々に対して処理を行うものである。
図３に対し図５では、ステップS102がステップS302に、ステップS203がステップS303に、ステップS204がステップS304に、ステップS103がステップS305に、ステップS104がステップS306に変更されている。
各ステップにおける処理は図３に対し図５では対象が電池3から単電池21に変更になったのみであるため、説明は省略する。
　この実施の形態３のように構成することで、単電池の電圧を均等化するために既に準備されているバイパス回路を使用することができ、車両衝突時の電池の放電用に新たにバイパス回路を準備する必要がない。
また、異常と判断した単電池は充電状態が略０まで放電するため、電池のエネルギーを下げ、電池の内部短絡時の発火・発煙を防止することができ、異常と判断しない単電池は充電状態が過放電になる前に放電を停止するため、電池の過放電を防止し電池の再利用ができる。
実施の形態４．
　図６は、この発明の実施の形態４による車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。
この実施の形態４においては、電池3と電池3から電力が供給される電気機器7との間に電池遮断手段41を設けており、車両の衝突が検知または予知された場合は、電池遮断手段41で電池3から電気機器7への電力供給を遮断してから電池3の放電を実施する。
　この実施の形態４のように構成することで、車両の衝突が検出または予知された際に電池遮断手段にて電池を遮断するため、車両衝突時の絶縁部分が破損した際の感電を即座に防止することができる。
実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５による車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。
この実施の形態５においては、外部通知手段51を追加している。外部通知手段51は、放電中や放電完了した時にユーザや救助者などに通知する。
図７では外部通知手段51を１つ図示しているが、放電中と放電完了のそれぞれを示すために２つ設けてもよい。
または、放電中と放電完了とで異なる色や音等を発するようにしてもよい。
　この実施の形態５のように構成することで、電池の放電中であることを外部に通知するため、電池が感電防止可能な状態に達していないことを知ることができる。
また、電池の放電を完了したことを外部に通知するため、電池が感電防止可能な状態にあることを知ることができる。
実施の形態６．
　図８は、この発明の実施の形態６による車載用蓄電装置を含む内燃機関の電源系の一例を示す概略構成図である。
この実施の形態６においては、メモリ61を追加している。メモリ61には、事故による放電を経験したことを記憶させたり、電池異常を検出したことを記憶する。
図８では、メモリ61を制御装置5の外に設けているが、制御装置5内に設けてもよい。また、メモリ61は不揮発性でも揮発性でもよい。
　この実施の形態６のように構成することで、電池の電圧や温度を直接計測しなくとも、電池を再利用できるか否かの判断をすることができる。
　なお，この発明は，その発明の範囲内において，各実施の形態を自由に組み合わせたり，各実施の形態を適宜，変形，省略することが可能である。
　1　内燃機関、2　発電機、3　電池、4　負荷、5　制御装置、6　ケース、7　電気機器、8　衝突検知信号、9　衝突予知信号、10　副電池、11　電圧変換装置、12　始動装置、21　単電池、22　回路開閉手段、23　抵抗、41　電池遮断手段、51　外部通知手段、61　メモリ

Claims (12)

  1. 　車両に搭載される電池と、前記電池の充電状態を検出する電池充電状態検出手段と、前記電池を放電させるための放電用の負荷とを備えた車載用蓄電装置において、
    前記車両の衝突が検出または予知された際に前記負荷によって前記電池を放電させる電池放電手段と、前記電池充電状態検出手段によって検出された前記電池の充電状態が過放電とならない所定値以下の時に、前記電池放電手段による前記電池の放電を停止する電池放電停止手段とを含む制御装置を備えたことを特徴とする車載用蓄電装置。
  2. 　前記制御装置は、前記電池の異常を検出する電池異常検出手段を備え、
    前記電池異常検出手段によって前記電池の異常が検出された際は、前記電池充電状態検出手段によって検出された前記電池の充電状態が前記所定値以下になっても放電を停止せずに充電状態が略０となるまで前記電池を放電することを特徴とする請求項１に記載の車載用蓄電装置。
  3. 　前記電池異常検出手段による前記電池の異常検出は、前記電池放電手段による放電を開始した後に実施することを特徴とする請求項２に記載の車載用蓄電装置。
  4. 　前記電池は、複数の単電池を直列または並列に接続した組電池からなり、前記負荷は抵抗と回路開閉手段からなるバイパス回路で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車載用蓄電装置。
  5. 　前記制御装置は、前記単電池各々の異常を検出する単電池異常検出手段を備え、
    前記単電池異常検出手段によって前記単電池の異常が検出された際は、前記単電池充電状態検出手段によって検出された前記単電池の充電状態が前記所定値以下になっても放電を停止せずに充電状態が略０となるまで前記単電池を放電し、
    前記単電池異常検出手段によって前記単電池を異常と判断しない際は前記単電池充電状態検出手段によって検出された前記単電池の充電状態が前記所定値以下の時に放電を停止することを特徴とする請求項４に記載の車載用蓄電装置。
  6. 　前記電池と前記電池から電力が供給される電気機器との間に電池遮断手段を備え、
    前記車両の衝突が検出または予知された際に前記電池遮断手段によって前記電池から前記電気機器の電力供給を遮断してから前記電池放電手段により前記電池を放電させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  7. 　前記電池放電手段による放電中または放電完了を外部に通知する外部通知手段を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  8. 　前記電池放電手段による放電を実施したことを記憶させるメモリを備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  9. 　前記電池はリチウムイオン電池であり、前記過放電は前記リチウムイオン電池の電解液の分解や負極に使用されている銅がイオンとなって前記電池内の電解液中に溶解することであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  10. 　前記負荷は前記電池を格納するケースの中に設置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の車載用蓄電装置。
  11. 　車両に搭載される電池と、前記電池の充電状態を検出する電池充電状態検出手段と、前記電池を放電させるための放電用の負荷とを備えた車載用蓄電装置の制御方法において、
    前記車両の衝突が検出または予知された際に前記負荷によって前記電池を放電させる第１のステップと、
    前記電池の充電状態が過放電とならない所定値以下の時に前記第１のステップによる前記電池の放電を停止する第２のステップを含むことを特徴とする車載用蓄電装置の制御方法。
  12. 　前記電池の異常が検出された際は、前記電池の充電状態が前記所定値以下になっても放電を停止せずに充電状態が略０となるまで前記電池を放電する第３のステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の車載用蓄電装置の制御方法。
PCT/JP2012/076195 2012-10-10 2012-10-10 車載用蓄電装置及びその制御方法 WO2014057538A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/076195 WO2014057538A1 (ja) 2012-10-10 2012-10-10 車載用蓄電装置及びその制御方法
US14/397,801 US11239671B2 (en) 2012-10-10 2012-10-10 In-vehicle power storage device and control method thereof
DE112012007003.8T DE112012007003B4 (de) 2012-10-10 2012-10-10 Fahrzeugstromspeichervorrichtung und Steuerverfahren dafür
JP2014540655A JP5791819B2 (ja) 2012-10-10 2012-10-10 車載用蓄電装置及びその制御方法
CN201280076328.0A CN104704697B (zh) 2012-10-10 2012-10-10 车载用蓄电装置及该车载用蓄电装置的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/076195 WO2014057538A1 (ja) 2012-10-10 2012-10-10 車載用蓄電装置及びその制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014057538A1 true WO2014057538A1 (ja) 2014-04-17

Family

ID=50477027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/076195 WO2014057538A1 (ja) 2012-10-10 2012-10-10 車載用蓄電装置及びその制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11239671B2 (ja)
JP (1) JP5791819B2 (ja)
CN (1) CN104704697B (ja)
DE (1) DE112012007003B4 (ja)
WO (1) WO2014057538A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014230473A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 三菱自動車工業株式会社 電源制御装置
JP2017022916A (ja) * 2015-07-13 2017-01-26 株式会社テクトム 車載器用の接続ユニット
CN106415980A (zh) * 2014-04-09 2017-02-15 丰田自动车株式会社 安装有行驶电动机的车辆
US9873393B2 (en) 2013-09-17 2018-01-23 Mitsubishi Electric Corporation On-vehicle electrical storage apparatus
JP2019110675A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 株式会社Ｇｓユアサ 放電制御装置、蓄電システム及び蓄電素子の放電制御方法
JPWO2019044842A1 (ja) * 2017-09-04 2020-10-29 株式会社エンビジョンＡｅｓｃエナジーデバイス 電池パック、制御装置、制御方法、及びプログラム

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5776678B2 (ja) * 2012-12-21 2015-09-09 トヨタ自動車株式会社 電力制御部を備える車両
WO2015011788A1 (ja) * 2013-07-23 2015-01-29 株式会社小松製作所 ハイブリッド作業機械およびハイブリッド作業機械の情報報知制御方法
CN109904886B (zh) * 2017-12-08 2024-02-13 神讯电脑(昆山)有限公司 控制电路模块及其控制方法
KR102682084B1 (ko) * 2019-10-10 2024-07-08 현대자동차주식회사 차량 및 차량 제어 방법
DE102021104702A1 (de) 2021-02-26 2022-09-01 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung und Verfahren zum mehrstufigen Entladen eines wiederaufladbaren Batteriesystems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006143141A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Nissan Motor Co Ltd 衝突予知高電圧遮断システム
JP2007312488A (ja) * 2006-05-17 2007-11-29 Toyota Motor Corp 電源装置および車両
JP2010225581A (ja) * 2009-02-24 2010-10-07 Idemitsu Kosan Co Ltd 電池モジュール及び電動装置
JP2011217544A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd 車両制御システム、および電気自動車
JP2011228076A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 Toyota Motor Corp 燃料電池システム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3893965B2 (ja) 2001-12-13 2007-03-14 トヨタ自動車株式会社 電気式自動車
US6900615B2 (en) * 2002-07-17 2005-05-31 Mathews Associates, Inc. Battery discharge apparatus with light activated battery discharge circuit
JP3858797B2 (ja) 2002-10-01 2006-12-20 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP4415617B2 (ja) * 2003-09-11 2010-02-17 株式会社アドヴィックス ブレーキ制御装置
US7564213B2 (en) * 2004-08-13 2009-07-21 Eaton Corporation Battery control system for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle battery
US20060091854A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Yi-Chang Chen Power monitoring and balancing device
JP4116609B2 (ja) * 2004-11-04 2008-07-09 パナソニックＥｖエナジー株式会社 電源制御装置、電動車両および電池制御ユニット
KR100906249B1 (ko) 2006-09-11 2009-07-07 주식회사 엘지화학 안전성 향상을 위한 전지 시스템의 제어방법
CN101425678B (zh) * 2007-10-30 2011-11-23 比亚迪股份有限公司 电池保护方法和系统
JP4962583B2 (ja) * 2010-03-11 2012-06-27 株式会社デンソー 電力変換システムの放電制御装置
KR101174895B1 (ko) * 2010-09-02 2012-08-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩, 및 이의 제어방법
US20130043840A1 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for performing cell balancing in a vehicle using cell capacities
US9059486B2 (en) 2011-10-31 2015-06-16 GM Global Technology Operations LLC Automatic crash battery discharge method
GB2500427B (en) 2012-03-22 2014-09-24 Jaguar Land Rover Ltd Battery safety system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006143141A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Nissan Motor Co Ltd 衝突予知高電圧遮断システム
JP2007312488A (ja) * 2006-05-17 2007-11-29 Toyota Motor Corp 電源装置および車両
JP2010225581A (ja) * 2009-02-24 2010-10-07 Idemitsu Kosan Co Ltd 電池モジュール及び電動装置
JP2011217544A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Honda Motor Co Ltd 車両制御システム、および電気自動車
JP2011228076A (ja) * 2010-04-19 2011-11-10 Toyota Motor Corp 燃料電池システム

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014230473A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 三菱自動車工業株式会社 電源制御装置
US9873393B2 (en) 2013-09-17 2018-01-23 Mitsubishi Electric Corporation On-vehicle electrical storage apparatus
CN106415980A (zh) * 2014-04-09 2017-02-15 丰田自动车株式会社 安装有行驶电动机的车辆
CN106415980B (zh) * 2014-04-09 2018-12-11 丰田自动车株式会社 安装有行驶电动机的车辆
JP2017022916A (ja) * 2015-07-13 2017-01-26 株式会社テクトム 車載器用の接続ユニット
JPWO2019044842A1 (ja) * 2017-09-04 2020-10-29 株式会社エンビジョンＡｅｓｃエナジーデバイス 電池パック、制御装置、制御方法、及びプログラム
JP7144424B2 (ja) 2017-09-04 2022-09-29 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 電池パック、制御装置、制御方法、及びプログラム
US11489355B2 (en) 2017-09-04 2022-11-01 Envision Aesc Energy Devices Ltd. Battery pack, control device, control method, and program
JP2019110675A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 株式会社Ｇｓユアサ 放電制御装置、蓄電システム及び蓄電素子の放電制御方法
JP7006234B2 (ja) 2017-12-18 2022-01-24 株式会社Ｇｓユアサ 放電制御装置、蓄電システム及び蓄電素子の放電制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104704697A (zh) 2015-06-10
US20150108951A1 (en) 2015-04-23
US11239671B2 (en) 2022-02-01
JP5791819B2 (ja) 2015-10-07
DE112012007003B4 (de) 2021-12-23
DE112012007003T5 (de) 2015-07-02
CN104704697B (zh) 2017-05-10
JPWO2014057538A1 (ja) 2016-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5791819B2 (ja) 車載用蓄電装置及びその制御方法
JP6230612B2 (ja) 車載用蓄電装置
CN113178634B (zh) 用于感知电池单元膨胀的系统和方法
JP6607659B2 (ja) バッテリー管理システムおよびそのスイッチング方法
US9059486B2 (en) Automatic crash battery discharge method
US10305299B2 (en) Battery apparatus, vehicle, battery management program, and management method of battery apparatus
KR101726921B1 (ko) 전류 측정을 통한 배터리 랙 파손 방지 장치, 시스템 및 방법
US20140320070A1 (en) Electric storage device protection apparatus, electric storage apparatus, starter battery, and method of protecting electric storage device
KR101855092B1 (ko) 릴레이 제어신호 독립 모니터링 장치 및 방법
KR20160137493A (ko) 전압 측정을 통한 배터리 랙 파손 방지 장치, 시스템 및 방법
EP3454444A1 (en) Power supply device
KR20220039414A (ko) 배터리 보호 장치 및 이를 포함하는 배터리 시스템
JP2014147138A (ja) 蓄電池システム
EP3240096A1 (en) Battery pack protecting system and method
KR20180051206A (ko) 배터리 팩
US20200139821A1 (en) Power supply device
JP2020014289A (ja) 車両
JP2014128171A (ja) バッテリ制御装置
JP5978142B2 (ja) 蓄電池システム
JP5978144B2 (ja) 蓄電池システム
KR102202769B1 (ko) 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법
KR101638143B1 (ko) 배터리 방전 장치 및 방법
US20230378785A1 (en) Power supply management apparatus and operating method thereof
JP5978145B2 (ja) 蓄電池システム
KR20130015651A (ko) 이차 전지의 과전압 보호 장치, 보호 방법 및 전지 팩

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12886311

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014540655

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14397801

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112012007003

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120120070038

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12886311

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1