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JP2003111204A - ハイブリッドカーの電源装置の充放電制御方法 - Google Patents

ハイブリッドカーの電源装置の充放電制御方法

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Publication number
JP2003111204A
JP2003111204A JP2001299085A JP2001299085A JP2003111204A JP 2003111204 A JP2003111204 A JP 2003111204A JP 2001299085 A JP2001299085 A JP 2001299085A JP 2001299085 A JP2001299085 A JP 2001299085A JP 2003111204 A JP2003111204 A JP 2003111204A
Authority
JP
Japan
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charge
battery
capacity
charging
discharge
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2001299085A
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English (en)
Inventor
Toru Mizuta
徹 水田
Shoichi Toya
正一 遠矢
Atsushi Terachi
淳 寺地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2001299085A priority Critical patent/JP2003111204A/ja
Publication of JP2003111204A publication Critical patent/JP2003111204A/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッドカーの走行に悪影響を与えるこ
となく容量ばらつきを解消する。電池寿命を短くするこ
となく容量ばらつきを解消する。 【解決手段】 充放電制御方法は、複数の電池を直列に
接続してなる駆動用二次電池8を複数の電池ユニットに
分割すると共に、電池ユニットまたは駆動用二次電池8
全体の相対残存容量が充放電許容領域となるように駆動
用二次電池8の充放電を制御する。充放電許容領域は、
通常モード領域と容量差解消モード領域とを設けてお
り、容量差解消モード領域の最大値を、100%以下で
あって通常モード領域の最大値よりも大きく設定してい
る。充放電制御方法は、複数の電池ユニットの相対残存
容量の差を検出して、この差が設定値よりも大きくなる
と、充放電許容領域を通常モード領域から容量差解消モ
ード領域に変更して充放電して、各々の電池ユニットの
相対残存容量の差を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モーターとエンジ
ンの両方で走行するハイブリッドカーに搭載される電源
装置の充放電制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ハイブリッドカーは、搭載しているエン
ジンで発電機を回転させて駆動用二次電池を充電しなが
ら走行する。駆動用二次電池は、モーターに電力を供給
して放電され、エンジンで駆動される発電機で充電され
る。駆動用二次電池は、相対残存容量を充放電許容領域
に制御しながら、充放電される。ハイブリッドカーにお
いて、充放電許容領域は、たとえば30〜70%に設定
される。相対残存容量をこの範囲に制御しながら充放電
させるのは、駆動用二次電池の寿命をできるかぎり長く
するためである。この範囲で充放電される駆動用二次電
池は、過充電と過放電が防止されると共に、電池の劣化
を最小にできる範囲で充放電される。
【0003】ところで、ハイブリッドカーに搭載される
電源装置は、出力を大きくするために、複数の電池ユニ
ットを直列に接続している。直列接続の電池ユニット
は、同じ電流で充放電される。したがって、原理的に
は、各々の電池ユニットの相対残存容量が同じになるは
ずである。しかしながら、現実には、各々の電池ユニッ
トの相対残存容量にばらつきが発生する。それは、全て
の電池ユニットを全く同一特性に製造することができ
ず、また、複数の電池ユニットの使用環境、とくに周囲
温度を全く同一にできないことが原因で発生する。多数
の電池ユニットを使用して、相対残存容量にばらつきが
発生すると、相対残存容量が大きい電池ユニットは過充
電に近い状態となり、相対残存容量の小さい電池ユニッ
トは過放電に近い状態で使用される。この状態になった
電池ユニットは劣化しやすく、電池寿命を短くする原因
となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この弊害を解消するた
めに、各々の電池ユニットのばらつきを解消する制御方
法として、以下の3つの方法が開発されている。第1の
方法は、各々の電池ユニットの充放電電流を変化させ
て、相対残存容量を均一にする。この方法は、たとえ
ば、容量が大きくなっている電池ユニットにバイパス回
路を接続して充電電流を減少し、あるいは容量が大きく
なっている電池ユニットに放電回路を接続して、この電
池ユニットを放電して容量を小さくする。この方法は、
各々の電池ユニットの単位で充放電の電流を制御するの
で、回路が複雑になると共に、充放電の制御も複雑にな
る欠点がある。
【0005】第2の方法は、相対残存容量が100%を
越えるまで充電して、電池ユニットの相対残存容量を1
00%に揃える。この方法は、電池ユニットを過充電す
るので、電池寿命が短くなるという最大の欠点がある。
ハイブリッドカーの駆動用二次電池は、極めて多数の電
池で構成されるので極めて高価である。このため、いか
にして長い期間使用できるかが極めて大切である。した
がって、寿命を短くする制御は、この種の電池制御に最
大の弊害となる。さらに、この方法は、容量のばらつき
を少なくするときに電池が高温になる欠点もある。
【0006】第3の方法は、第2の方法と同じように、
100%を越えるまで充電して、電池ユニットの容量を
100%に揃えた後、強制的に放電して容量を、たとえ
ば60%程度まで減少させる。この方法は、強制的に放
電して容量を60%まで減少させるので、このときに電
池の充電が禁止される。したがって、回生制動での減速
ができなくなるなど、ハイブリッドカーの走行を制限す
る弊害がある。さらに、この方法は、全ての電池ユニッ
トを100%を越えるまで充電した後、容量が60%に
なるまで強制的に放電させるので、容量のばらつきを解
消するのに時間がかかり、しかもこの時間帯において、
ハイブリッドカーの走行を優先した制御をできなくなる
欠点がある。
【0007】本発明は、このような欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、ハイブリッドカーの走行を優先するように駆動用二
次電池を充放電をさせて、ハイブリッドカーの走行に悪
い影響を与えることなく容量ばらつきを解消できるハイ
ブリッドカーの電源装置の充放電制御方法を提供するこ
とにある。また、本発明の他の大切な目的は、電池の過
充電を防止しながら容量ばらつきを解消して、電池寿命
を短くすることなく容量ばらつきを解消できるハイブリ
ッドカーの電源装置の充放電制御方法を提供することに
ある。さらにまた、本発明の他の大切な目的は、過充電
して容量ばらつきを解消する方法に比較して電池の温度
を低温にでき、しかも容量ばらつきを解消した後におけ
る駆動用二次電池の出力低下を極減できるハイブリッド
カーの電源装置の充放電制御方法を提供することにあ
る。また、多数の電池ユニットを個々に充放電制御する
必要がなく、充放電を制御する回路と制御方法の両方を
簡単にして容量ばらつきを少なくできるハイブリッドカ
ーの電源装置の充放電制御方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッドカ
ーの電源装置の充放電制御方法は、複数の電池を直列に
接続して、走行用モーターを駆動する駆動用二次電池8
を複数の電池ユニットに分割すると共に、電池ユニット
または駆動用二次電池8全体の相対残存容量があらかじ
め設定している充放電許容領域となるように駆動用二次
電池8の充放電を制御する。さらに、本発明の充放電制
御方法は、充放電許容領域として、通常モード領域と容
量差解消モード領域とを設けている。容量差解消モード
領域は、最大値を、100%以下であって通常モード領
域の最大値よりも大きく設定している。充放電制御方法
は、複数の電池ユニットの相対残存容量の差を検出し
て、電池ユニットの相対残存容量の差が設定値よりも大
きくなると、駆動用二次電池8の充放電を制御する充放
電許容領域を、通常モード領域から容量差解消モード領
域に変更して充放電して、各々の電池ユニットの相対残
存容量の差を少なくする。
【0009】本発明の充放電制御方法は、複数の素電池
を直列に接続しているひとつの電池モジュール1をひと
つの電池ユニットとすることができる。さらに、充放電
制御方法は、複数の素電池を直列に接続している電池モ
ジュール1の複数個をひとつの電池ユニットとすること
も、電池モジュール1を構成する素電池をひとつの電池
ユニットとすることもできる。
【0010】さらに、本発明の充放電制御方法は、駆動
用二次電池8全体の相対残存容量を検出し、駆動用二次
電池8全体の相対残存容量が充放電許容領域となるよう
に、駆動用二次電池8の充放電を制御することができ
る。さらに、充放電制御方法は、複数の電池ユニットの
相対残存容量を検出し、全ての電池ユニットの相対残存
容量が充放電許容領域となるように駆動用二次電池8の
充放電を制御することもできる。さらにまた、充放電制
御方法は、検出した複数の電池ユニットの相対残存容量
の平均値を演算し、演算された平均相対残存容量が充放
電許容領域となるように駆動用二次電池8の充放電を制
御することもできる。
【0011】通常モード領域は、最低容量を20〜40
%とし、最大容量を60〜80%とすることができる。
容量差解消モード領域は、最低値を通常モード領域の最
大値とすることができる。
【0012】さらに、充放電制御方法は、各々の電池ユ
ニットの相対残存容量の差を検出し、相対残存容量の差
が設定値よりも小さくなると、駆動用二次電池8を充放
電させる充放電許容領域を、容量差解消モード領域から
通常モード領域に切り換えることができる。さらに、充
放電制御方法は、充放電許容領域を容量差解消モード領
域として駆動用二次電池8を充放電させる時間をタイマ
ーで設定することもできる。
【0013】さらに、充放電制御方法は、電池温度を検
出し、電池温度が設定温度よりも低いときにかぎって、
充放電許容領域を通常モード領域から容量差解消モード
領域に切り換えることができる。さらにまた、充放電制
御方法は、ハイブリッドカーのイグニッションスイッチ
をオンとするときに、充放電許容領域を通常モード領域
から容量差解消モード領域に切り換えて、駆動用二次電
池8を充放電することもできる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための充放電制御方法を例示す
るものであって、本発明は充放電制御方法を以下の方法
に特定しない。
【0015】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
【0016】図1は、ハイブリッドカーに搭載される電
源装置の回路図である。この電源装置は、ハイブリッド
カーを走行させるモーターを駆動する駆動用二次電池8
を備える。駆動用二次電池8は、出力電圧を高くするた
めに、複数の電池モジュール1を直列に接続している。
電池モジュール1は、複数の素電池を直列に接続してい
る。素電池は、ニッケル−水素電池やリチウムイオン二
次電池である。ただ、この素電池には、鉛電池やニッケ
ル−カドミウム電池も使用できる。図の電源装置は、複
数の電池モジュール1を直列に接続して駆動用二次電池
8としている。
【0017】本発明の充放電制御方法は、駆動用二次電
池8を複数の電池ユニットに分割して、各々の電池ユニ
ットの相対残存容量を揃えるように充放電を制御する。
ひとつの電池ユニットは、ひとつまたは複数の素電池で
構成される。複数の素電池で構成される電池ユニット
は、好ましくはひとつの電池モジュール1とする。すな
わち、ひとつの電池モジュール1をひとつの電池ユニッ
トとして、電池ユニットの相対残存容量を揃えるように
充放電する。ただ、複数個の電池モジュールをひとつの
電池ユニットとして、電池ユニットの相対残存容量を揃
えるように制御することもできる。
【0018】図の電源装置は、ひとつの電池モジュール
1をひとつの電池ユニットとして、相対残存容量を検出
する。直列に接続している複数の電池モジュール1は、
充放電する電流は同じであっても、相対残存容量は必ず
しも同じにはならない。それは、電池モジュール1によ
って使用される温度環境等が異なり、これによって充電
できる最大容量や充放電の効率等が変化するからであ
る。図示しないが、複数の電池モジュールをひとつの電
池ユニットとする装置は、複数の電池モジュールをひと
つとして相対残存容量を検出する。
【0019】図の電源装置は、各々の電池モジュール1
の相対残存容量を検出するために、各々の電池モジュー
ル1に、電圧と温度を検出するセンサー(図示せず)
と、相対残存容量を検出する演算回路2を設けている。
演算回路2は、検出した電圧と、温度と、演算した相対
残存容量を、通信バス4を介してコントロール3に伝送
する。演算回路2は、各々の電池モジュール1の相対残
存容量を演算し、演算した相対残存容量を通信バス4で
コントロール3に伝送する。演算回路2は、以下の式で
示すように、充電容量と放電容量と最大充電容量から相
対残存容量を演算する。 相対残存容量=(充電容量−放電容量)×100/最大
充電容量 充電容量は、充電電流の積算値に充電効率を掛けて計算
される。放電容量は、放電電流の積算値に放電効率を掛
けて計算される。最大充電容量は、電池ユニットに充電
できる最大容量である。最大充電容量は、電池ユニット
が劣化するにしたがって減少する。このため、充放電の
回数や経過時間で補正され、あるいは、最低電圧から最
高電圧になるまでの充電容量等で補正される。
【0020】演算回路2は、電池ユニットの電圧を検出
して相対残存容量を検出することもできる。相対残存容
量が減少するにしたがって電圧が低下するので、電池ユ
ニットの電圧を検出して相対残存容量を演算できる。ま
た、前述の計算式で示すように、充電容量と放電容量か
ら計算した相対残存容量を、所定の電圧になったときに
補正して、相対残存容量を最も正確に検出できる。した
がって、本発明の充放電制御方法は、電池ユニットの相
対残存容量を検出する方法を特定しない。電池ユニット
の相対残存容量は、現在採用される全ての方法で検出で
き、また、これから開発される方法で検出できる。
【0021】演算回路2は、検出した電圧と温度と、演
算した相対残存容量をデジタル信号に変換して通信バス
4で出力する。したがって、電圧と温度をデジタル信号
に変換するA/Dコンバータを内蔵している。A/Dコ
ンバータは、検出したアナログ信号をデジタル信号に変
換してコントロール3に伝送する。演算回路2は、一定
のサンプリング周期で、検出した信号をデジタル信号に
変換して相対残存容量を演算し、演算した相対残存容量
をコントロール3に伝送する。サンプリング周期は、好
ましくは100msecである。ただし、サンプリング
周期は10msec〜1secとすることもできる。演
算回路2は、常に一定のサンプリング周期で、電圧や温
度を検出する必要はない。たとえば、ハイブリッドカー
を走行しているときのサンプリング周期を短くして、走
行していないときにはサンプリング周期を長くして、無
駄な電力消費を少なくすることもできる。
【0022】各々の電池モジュール1は直列に接続して
いるので、流れる電流は同じである。したがって、図の
電源装置は、ひとつの電流検出回路5を設けている。こ
の電流検出回路5も、A/Dコンバータを内蔵してい
る。検出された電流信号は、デジタル信号に変換され
て、通信バス4を介して演算回路2とコントロール3に
伝送される。このA/Dコンバータも、所定のサンプリ
ング周期で電流信号をデジタル信号に変換する。ハイブ
リッドカーが走行しているとき、電池に流れる電流は、
短い時間で大きく変動する。したがって、電流検出回路
5は、できるかぎり短いサンプリング周期、たとえば1
00msecの周期で、電流信号をデジタル信号に変換
して、コントロール3に伝送する。さらに、サンプリン
グ周期を短くすることもできる。
【0023】図のコントロール3は、バッテリECU7
と車側コントロール6を備える。コントロール3は、各
々の演算回路2から伝送されてくる相対残存容量が充放
電許容領域となるように、駆動用二次電池8の充放電を
制御する。コントロール3は、通常モードと容量差解消
モードのいずれかで、駆動用二次電池8を充放電させ
る。通常モードは、ハイブリッドカーを通常に走行させ
るモードである。容量差解消モードは、電池ユニットの
相対残存容量の差が所定値よりも大きくなったときに充
放電するモードで、電池ユニットの相対残存容量の差を
少なくする充放電モードである。
【0024】コントロール3は、通常モードと容量差解
消モードにおいて、充放電許容領域を変更する。図2
は、通常モード領域と容量差解消モード領域を示してい
る。この図は、通常モード領域を30〜70%とし、容
量差解消モード領域を70〜100%としている。充放
電許容領域をこの範囲に設定するコントロール3は、通
常モードにおいては、相対残存容量が30〜70%とな
るように充放電を制御し、容量差解消モードにおいて
は、相対残存容量が70〜100%となるように充放電
を制御する。容量差解消モードは、容量差を少なくする
ために、充放電許容領域の最大値を通常モード領域の最
大値よりも大きく設定している。また、図2は、容量差
解消モード領域の最低値を通常モード領域の最大値とし
ている。このように、容量差解消モード領域を設定する
と、速やかに容量差を解消できる。ただ、容量差解消モ
ード領域の最低値は、通常モード領域の最大値よりも小
さくすることもできる。容量差解消モード領域をこの領
域に設定すると、容量差解消モードにおいて駆動用二次
電池8を実質的に充放電できる容量を大きくできる。
【0025】電池ユニットは、100%近くまで充電さ
れるにしたがって、充電効率が低下する。このため、1
00%近くまで充電すると、相対残存容量の大きい電池
ユニットの充電効率は、相対残存容量の小さい電池ユニ
ットの充電効率より低下する。したがって、図2に示す
ように、容量差解消モード領域で充放電することによ
り、電池ユニットの容量差が少なくなる。なお、図2
は、相対残存容量の大きい電池ユニットの相対残存容量
の変化を実線で、相対残存容量の小さい電池ユニットの
相対残存容量の変化を鎖線で示している。
【0026】図2は、容量差解消モード領域を70〜1
00%に設定しているが、容量差解消モード領域は、最
大値を100%以下であって、通常モード領域の最大値
よりも大きく設定して、容量差を少なくできる。最大値
を100%以下にするのは、過充電による電池性能の低
下を防止するためである。また、最大値を通常モード領
域の最大値よりも大きくするのは、より深く充電して容
量差を少なくするためである。さらに、図2は、通常モ
ード領域を30〜70%に設定しているが、通常モード
領域は、最低値を20〜40%とし、最大値を60〜8
0%とすることもできる。通常モード領域の最低値を小
さくして最大値を大きくして範囲を広くすると、駆動用
二次電池8を実質的に充放電できる容量が増加する。た
だ、この範囲を広くすることは、駆動用二次電池8の寿
命を短くする。したがって、通常モード領域は、駆動用
二次電池8の寿命と放電容量を考慮して最適値に設定す
る。
【0027】コントロール3は、駆動用二次電池8の相
対残存容量を検出し、検出した相対残存容量が充放電許
容領域となるように充放電を制御する。このとき、コン
トロール3は、好ましくは、複数の電池ユニットの相対
残存容量を別々に検出し、全ての電池ユニットの相対残
存容量が充放電許容領域にあるように駆動用二次電池8
の充放電を制御する。この制御方法は、いずれの電池ユ
ニットの相対残存容量も、充放電許容領域からでること
がない。このため、電池ユニットの劣化を最も少なくで
きる。ただ、本発明の充放電制御方法は、複数の電池ユ
ニットの相対残存容量を検出して、検出した電池ユニッ
トの相対残存容量の平均値を演算し、演算された平均相
対残存容量が充放電許容領域となるように駆動用二次電
池8の充放電を制御することもできる。また、駆動用二
次電池8全体の相対残存容量を検出し、駆動用二次電池
8全体の相対残存容量が充放電許容領域となるように、
駆動用二次電池8の充放電を制御することもできる。
【0028】コントロール3は、電池ユニットの容量差
が設定値よりも大きくなると、充放電のモードを通常モ
ードから容量差解消モードに切り換える。容量差解消モ
ードで充放電させて、電池ユニットの容量差が設定値よ
りも少なくなり、あるいは所定の時間経過すると、容量
差解消モードから通常モードに切り換えて通常の状態で
駆動用二次電池8を充放電させる。
【0029】図3は、コントロールが電池ユニットの容
量差を少なくするフローチャートを示している。この方
法は、以下のようにて、電池ユニットの容量差を少なく
する。 [n=1のステップ]コントロール3は、駆動用二次電
池8を通常モードで充放電させる。 [n=2のステップ]コントロール3は、各々の電池ユ
ニットの容量差が設定値よりも大きくなったかどうかを
判別する。容量差が設定値よりも小さいとこのステップ
をループする。 [n=3のステップ]電池ユニットの容量差が設定値よ
りも大きくなると、このステップで通常モードを容量差
解消モードに切り換える。 [n=4〜5のステップ]容量差解消モードの充放電許
容領域は、通常モード領域よりも大きい。したがって、
このステップにおいて、駆動用二次電池8を充電して、
各々の電池ユニットまたは駆動用二次電池8全体の相対
残存容量を容量差解消モード領域とする。 [n=6のステップ]駆動用二次電池8を容量差解消モ
ードで充放電させる。容量差解消モードで充放電された
電池ユニットは、図2の実線と鎖線で示すように、容量
差が次第に少なくなる。 [n=7のステップ]電池ユニットの容量差が設定値よ
りも小さくなったかどうかを判別する。電池ユニットの
容量差が設定値より少なくなるまでn=6のステップを
ループする。このステップは、電池ユニットの容量差を
検出して、容量差解消モードを終了させるので、電池ユ
ニットの容量差を確実に減少できる。ただ、本発明は容
量差解消モードをタイマーで終了させることもできる。
このタイマーは、容量差解消モードで駆動用二次電池8
を充放電させる時間を記憶している。この方法は、タイ
マーがセットアップすると、容量差解消モードを通常モ
ードに切り換える。 [n=8のステップ]電池ユニットの容量差が設定値よ
りも小さくなると、容量差解消モードを通常モードに切
り換える。 [n=9〜10のステップ]通常モードの充放電許容領
域は、容量差解消モードよりも小さいので、駆動用二次
電池8を放電して、電池ユニットまたは駆動用二次電池
8全体の相対残存容量を通常モード領域とする。いいか
えると、相対残存容量が通常モード領域となるまで放電
する。
【0030】
【発明の効果】本発明の充放電制御方法は、駆動用二次
電池の容量ばらつきを極めて理想的に解消できる特長が
ある。それは、本発明の充放電制御方法が、駆動用二次
電池を複数の電池ユニットに分割すると共に、複数の電
池ユニットの相対残存容量の差を検出して、この差が設
定値よりも大きくなると、充放電許容領域を通常モード
領域から容量差解消モード領域に変更して充放電するか
らである。本発明の充放電制御方法は、容量差解消モー
ド領域の最大値を、100%以下であって通常モード領
域の最大値よりも大きく設定している。すなわち、容量
差解消モード領域を通常モード領域よりも高い領域に設
定している。電池ユニットは、100%近くまで充電さ
れるにしたがって充電効率が低下する特性がある。この
ため、容量差解消モード領域で充電することによって、
相対残存容量の大きい電池ユニットは、相対残存容量の
小さい電池ユニットに比べて充電効率が低下し、これら
の電池ユニットの容量差が少なくなる。このように、本
発明の充放電制御方法は、充放電許容領域を通常モード
領域から容量差解消モード領域に変更するという極めて
簡単な制御によって、複数の電池ユニットの容量ばらつ
きを解消できる。
【0031】以上のように、本発明の充放電制御方法
は、電池を過充電することなく容量のばらつきを解消で
きるので、ハイブリッドカーの走行に悪い影響を与える
ことなく、いいかえるとハイブリッドカーの走行を優先
しながら充放電を制御できる特長がある。さらに、本発
明の充放電制御方法は、電池を過充電しないので、電池
温度を高温にすることがなく、容量ばらつきを解消した
後における駆動用二次電池の出力低下を極減できる特長
もある。さらにまた、過充電されない電池は、電池寿命
を長くできる特長もある。電池寿命を長くできること
は、極めて多数の電池で構成されるハイブリッドカーの
駆動用二次電池にとって極めて重要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる充放電制御方法に使
用するハイブリッドカーに搭載される電源装置の回路図
【図2】容量差解消モード領域で電池ユニットを充放電
する状態を示す概略図
【図3】電池ユニットの容量差を少なくする工程を示す
フローチャート
【符号の説明】
1…電池モジュール 2…演算回路 3…コントロール 4…通信バス 5…電流検出回路 6…車側コントロール 7…バッテリECU 8…駆動用二次電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02J 7/00 H02J 7/00 302C 302 7/02 H 7/02 B60K 9/00 E (72)発明者 寺地 淳 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 2G016 CA03 CB12 CC04 CC26 5G003 AA07 BA03 CA01 CA11 DA12 DA13 EA05 FA06 5H030 AA01 AS08 BB01 BB10 BB21 FF41 FF42 FF43 FF44 5H115 PA08 PC06 PG04 PI14 PI16 PI22 QN03 SE06 TI01 TI05 TI06 TI10 TR19 TU20 TZ01

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の電池を直列に接続してなる走行用
    モーターを駆動する駆動用二次電池(8)を複数の電池ユ
    ニットに分割すると共に、電池ユニットまたは駆動用二
    次電池(8)全体の相対残存容量があらかじめ設定してい
    る充放電許容領域となるように駆動用二次電池(8)の充
    放電を制御するハイブリッドカーの電源装置の充放電制
    御方法において、 充放電許容領域として、通常モード領域と容量差解消モ
    ード領域とを設け、容量差解消モード領域の最大値を、
    100%以下であって通常モード領域の最大値よりも大
    きく設定し、 複数の電池ユニットの相対残存容量の差を検出して、電
    池ユニットの相対残存容量の差が設定値よりも大きくな
    ると、駆動用二次電池(8)の充放電を制御する充放電許
    容領域を、通常モード領域から容量差解消モード領域に
    変更して充放電して、各々の電池ユニットの相対残存容
    量の差を少なくすることを特徴とするハイブリッドカー
    の電源装置の充放電制御方法。
  2. 【請求項2】 複数の素電池を直列に接続しているひと
    つの電池モジュール(1)をひとつの電池ユニットとする
    請求項1に記載されるハイブリッドカーの電源装置の充
    放電制御方法。
  3. 【請求項3】 複数の素電池を直列に接続している電池
    モジュール(1)の複数個をひとつの電池ユニットとする
    請求項1に記載されるハイブリッドカーの電源装置の充
    放電制御方法。
  4. 【請求項4】 電池モジュール(1)を構成する素電池を
    ひとつの電池ユニットとする請求項1に記載されるハイ
    ブリッドカーの電源装置の充放電制御方法。
  5. 【請求項5】 駆動用二次電池(8)全体の相対残存容量
    を検出し、駆動用二次電池(8)全体の相対残存容量が充
    放電許容領域となるように、駆動用二次電池(8)の充放
    電を制御する請求項1に記載されるハイブリッドカーの
    電源装置の充放電制御方法。
  6. 【請求項6】 複数の電池ユニットの相対残存容量を検
    出し、全ての電池ユニットの相対残存容量が充放電許容
    領域となるように駆動用二次電池(8)の充放電を制御す
    る請求項1に記載されるハイブリッドカーの電源装置の
    充放電制御方法。
  7. 【請求項7】 複数の電池ユニットの相対残存容量を検
    出し、検出した電池ユニットの相対残存容量の平均値を
    演算し、演算された平均相対残存容量が充放電許容領域
    となるように駆動用二次電池(8)の充放電を制御する請
    求項1に記載されるハイブリッドカーの電源装置の充放
    電制御方法。
  8. 【請求項8】 通常モード領域の最低容量を20〜40
    %とし、最大容量を60〜80%とする請求項1に記載
    されるハイブリッドカーの電源装置の充放電制御方法。
  9. 【請求項9】 容量差解消モード領域の最低値を通常モ
    ード領域の最大値とする請求項1に記載されるハイブリ
    ッドカーの電源装置の充放電制御方法。
  10. 【請求項10】 各々の電池ユニットの相対残存容量の
    差を検出し、相対残存容量の差が設定値よりも小さくな
    ると、駆動用二次電池(8)を充放電させる充放電許容領
    域を、容量差解消モード領域から通常モード領域に切り
    換える請求項1に記載されるハイブリッドカーの電源装
    置の充放電制御方法。
  11. 【請求項11】 充放電許容領域を容量差解消モード領
    域として駆動用二次電池(8)を充放電させる時間をタイ
    マーで設定している請求項1に記載されるハイブリッド
    カーの電源装置の充放電制御方法。
  12. 【請求項12】 電池温度を検出し、電池温度が設定温
    度よりも低いときにかぎって、充放電許容領域を通常モ
    ード領域から容量差解消モード領域に切り換える請求項
    1に記載されるハイブリッドカーの電源装置の充放電制
    御方法。
  13. 【請求項13】 ハイブリッドカーのイグニッションス
    イッチをオンとするときに、充放電許容領域を通常モー
    ド領域から容量差解消モード領域に切り換えて、駆動用
    二次電池(8)を充放電する請求項1に記載されるハイブ
    リッドカーの電源装置の充放電制御方法。
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