JP2001314039A - 二次電池の入出力制御装置および方法 - Google Patents

二次電池の入出力制御装置および方法

Info

Publication number
JP2001314039A
JP2001314039A JP2000131755A JP2000131755A JP2001314039A JP 2001314039 A JP2001314039 A JP 2001314039A JP 2000131755 A JP2000131755 A JP 2000131755A JP 2000131755 A JP2000131755 A JP 2000131755A JP 2001314039 A JP2001314039 A JP 2001314039A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery pack
temperature
battery
remaining capacity
voltage
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.)
Granted
Application number
JP2000131755A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4308408B2 (ja
Inventor
Seiji Bito
誠二 尾藤
Taketoshi Murakami
雄才 村上
Toshiaki Nakanishi
利明 中西
Kiwamu Inui
究 乾
Kunio Kanamaru
邦郎 金丸
Tadao Kimura
忠雄 木村
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.)
Toyota Motor Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Matsushita Electric Industrial 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 Toyota Motor Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2000131755A priority Critical patent/JP4308408B2/ja
Priority to US09/827,092 priority patent/US6501250B2/en
Priority to EP01109583.3A priority patent/EP1149726B1/en
Publication of JP2001314039A publication Critical patent/JP2001314039A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4308408B2 publication Critical patent/JP4308408B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2072—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for drive off
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549—Current
    • 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
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • 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
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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
    • 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
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温時に回生により速やかに二次電池を昇温
させて本来の電池性能を発揮させる。 【解決手段】 電池パック１の電圧検出部４と、電流検
出部２と、温度検出部３と、電池電圧、電流、温度に基
づいて、電池パックの残存容量を演算する残存容量演算
部５と、電池温度に基づいて、電池パックの昇温を制御
するために、残存容量制御範囲における残存容量制御中
心値を決定し、該残存容量制御中心値を出力する昇温制
御部６と、昇温制御部からの残存容量制御中心値と残存
容量演算部からの現在の残存容量とに基づいて、残存容
量を自発的に制御すると共に、電池パックに対する外部
からの充電および放電要求に基づいて、充電および放電
を制御する電池入出力制御部７とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温時に二次電池
を回生する技術に関し、特に、低温環境において、二次
電池の充放電制御により、電気自動車やハイブリッド車
の車両始動時および車両走行中における動力性能を向上
させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池には、鉛バッテリやニッケル−
カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）バッテリ、ニッケル−水素
（Ｎｉ−ＭＨ）バッテリ、リチウムイオンバッテリ等が
ある。これらのバッテリは、電力が消耗されると、外部
電源に接続して所定の電流をながすことにより充電する
ことができるという性質がある。かかる性質を利用し
て、これらのバッテリは、従来より各種の機器に使用さ
れている。
【０００３】たとえば、バッテリは車両に搭載されて、
始動時にエンジンの点火プラグへの電力供給を行うとい
うエンジン始動用バッテリとしての役目を果たしてい
る。最近では、Ｎｉ−ＭＨバッテリが、電気自動車や、
エンジンとモータとを備えたいわゆるハイブリッド車両
において、モータを駆動する際の主電源としても使用さ
れている。
【０００４】ハイブリッド車両では、走行に必要な動力
に対してエンジンからの出力が大きい場合には、余剰の
動力で発電機を駆動して二次電池の充電が行われる。逆
に、エンジンからの出力が小さい場合には、二次電池の
電力を用いてモータを駆動して不足の動力を出力する。
この場合、二次電池の放電が行われる。かかる充放電等
を制御して適正な動作状態に維持することが、二次電池
をハイブリッド車両等に搭載する場合に要求される。
【０００５】そのために、電池の電圧、電流、温度等を
検出して電池の残存容量（ＳＯＣ）を推定し、車両の燃
料消費効率が最も良くなるようにＳＯＣ制御を行ってい
る。また、その時のＳＯＣレベルは、加速時のモータ駆
動によるパワーアシストおよび減速時のエネルギー回収
（回生制動）をバランス良く動作させるため、ＳＯＣ５
０％から６０％を制御中心に設定し、これよりＳＯＣが
低下した場合には充電過多の制御を行い、逆に、ＳＯＣ
が制御中心より高くなった場合には放電過多の制御を行
って、ＳＯＣを制御中心に近づけようとするものであっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、二次電池が
低温状態にある場合、常温時と比べて、電池内部の活性
化レベルが低下すると考えられ、同一出力の場合でも二
次電池の電圧低下が大きくなる。このため、連続出力可
能時間も短くなり電池から取り出せる電力量が著しく低
下する。逆に、電池低温時に充電が行われた場合は、電
池電圧が大きく上昇するためモータシステム側の過電圧
が発生し、長時間の充電が不可能な状況になる。
【０００７】このような電池性能が著しく低下する電池
低温時に、二次電池を動力源としてエンジンを始動する
場合、電池電圧の低下が大きくなるため、運転者がスタ
ータをオンにする度に急激に電池電圧が低下して、エン
ジンを始動することが困難となる。
【０００８】また、電池低温時の車両走行中において
は、電池入出力が小さくなり、加速時の十分なパワーア
シストおよび減速時のエネルギー回収が不可能になる。
そして、電池低温状態が長時間持続するような状況下で
は、電池入力の低下によりエネルギー回収効率が低下、
すなわち燃費が悪化するだけでなく、電池の出力不足に
よる加速力や登坂能力といった車両動力性能の低下や、
路上停止等の重大問題が発生する恐れがある。
【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、電池低温時に回生により速やかに
電池を昇温もしくは電池電圧を上昇させて電池本来の性
能を発揮させること、及び低温時のエンジン始動を速や
かに行うことが可能な充放電制御装置および方法を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る二次電池の第１の入出力制御装置は、
二次電池である複数個の単電池を組み合わせた電池パッ
クと、前記電池パックの出力電圧を検出する電圧検出部
と、前記電池パックの充放電電流を検出する電流検出部
と、前記電池パック内の温度を検出する温度検出部と、
前記電圧検出部からの電圧信号、前記電流検出部からの
電流信号、および前記温度検出部からの温度信号に基づ
いて、前記電池パックの残存容量を演算する残存容量演
算部と、前記温度信号に基づいて、前記電池パックの昇
温を制御するために、前記電池パックの残存容量制御範
囲における残存容量制御中心値を決定し、該残存容量制
御中心値を出力する昇温制御部と、前記昇温制御部から
の残存容量制御中心値と前記残存容量演算部からの現在
の残存容量とに基づいて、前記電池パックの残存容量を
自発的に制御すると共に、前記電池パックに対する外部
からの充電および放電要求に基づいて、前記電池パック
の充電および放電を制御する電池入出力制御部とを備え
たことを特徴とする。
【００１１】前記第１の入出力制御装置において、前記
昇温制御部は、前記温度信号が示す温度が所定温度より
低い場合、前記温度信号が示す温度に応じて前記残存容
量制御中心を前記残存容量制御範囲の上側へとシフトさ
せることが好ましい。
【００１２】また、前記第１の入出力制御装置におい
て、前記電池入出力制御部は、前記電池パックに対する
外部からの前記放電要求が解除された後に、前記電池パ
ックに対して短時間充電を行うことが好ましい。
【００１３】または、前記電池入出力制御部は、前記電
池パックに対する外部からの前記放電要求により前記電
池パックの出力制御を行った際に、前記電圧検出部から
の前記電圧信号が示す電圧値が所定電圧を下回った場
合、前記電池パックに対して短時間充電を行うことが好
ましい。
【００１４】前記の目的を達成するため、本発明に係る
二次電池の第２の入出力制御装置は、モータおよび発電
機を備えて前記モータを走行駆動源として使用する車両
に搭載され、二次電池である複数個の単電池を組み合わ
せて成り、正負両極を前記車両に接続した電池パック
と、前記電池パックの出力電圧を検出する電圧検出部
と、前記電池パックの充放電電流を検出する電流検出部
と、前記電池パック内の温度を検出する温度検出部と、
前記電圧検出部からの電圧信号、前記電流検出部からの
電流信号、および前記温度検出部からの温度信号に基づ
いて、前記電池パックの残存容量を演算する残存容量演
算部と、前記温度信号に基づいて、前記電池パックの昇
温を制御するために、前記電池パックの残存容量制御範
囲における残存容量制御中心値を決定し、該残存容量制
御中心値を出力する昇温制御部と、前記昇温制御部から
の残存容量制御中心値と前記残存容量演算部からの現在
の残存容量とに基づいて、前記電池パックの残存容量を
自発的に制御すると共に、前記電池パックに対する運転
者からの指令による充電および放電要求に基づいて、前
記電池パックの充電および放電を制御する電池入出力制
御部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】前記第２の入出力制御装置において、前記
昇温制御部は、前記温度信号が示す温度が所定温度より
低い場合、前記温度信号が示す温度に応じて前記残存容
量制御中心を前記残存容量制御範囲の上側へとシフトさ
せることが好ましい。
【００１６】また、前記第２の入出力制御装置におい
て、前記電池入出力制御部は、前記電池パックに対する
前記運転者からの指令による前記放電要求が解除された
後に、前記電池パックに対して短時間充電を行うことが
好ましい。
【００１７】または、前記電池入出力制御部は、前記電
池パックに対する前記運転者からの指令による前記放電
要求により前記電池パックの出力制御を行った際に、前
記電圧検出部からの前記電圧信号が示す電圧値が所定電
圧を下回った場合、前記電池パックに対して短時間充電
を行うことが好ましい。
【００１８】前記の目的を達成するため、本発明に係る
二次電池の入出力制御方法は、二次電池である複数個の
単電池を組み合わせた電池パックの出力電圧、充放電電
流、および温度を検出し、検出された前記出力電圧、前
記充放電電流、および前記温度に基づいて、前記電池パ
ックの残存容量を演算し、前記検出された温度が所定温
度よりも低い場合、残存容量制御範囲の残存容量制御中
心を前記残存容量制御範囲の上側に設定し、前記演算し
た残存容量と前記設定した残存容量制御中心の差分を求
め、該差分に基づいて前記電池パックに対して充電を行
い、前記電池パックの昇温を制御することを特徴とす
る。
【００１９】前記入出力制御方法において、前記電池パ
ックに対する放電要求が解除された後に、前記電池パッ
クに対して短時間充電を行うことが好ましい。
【００２０】または、前記電池パックに対する放電要求
により前記電池パックに対して放電を行った際に、前記
検出された出力電圧が所定電圧を下回った場合、前記電
池パックに対して短時間充電を行うことが好ましい。
【００２１】前記の目的を達成するため、本発明に係る
二次電池の第３の入出力制御装置は、モータおよび発電
機を備えて前記モータもしくは前記エンジンを走行駆動
源として使用する車両に搭載され、前記エンジンの始動
時における動力源として用いられ、二次電池である複数
個の単電池を組み合わせて成り、正負両極を前記車両に
接続した電池パックと、前記電池パックの出力電圧を検
出する電圧検出部と、前記電池パックの充放電電流を検
出する電流検出部と、前記電池パック内の温度を検出す
る温度検出部と、前記エンジンの回転数を検出する回転
数検出部と、前記電圧検出部からの電圧信号、前記電流
検出部からの電流信号、前記温度検出部からの温度信
号、および前記回転数検出部からの回転数信号に基づい
て、エンジン始動が困難なことを判定する電池入出力制
御部とを備えたことを特徴とする。
【００２２】前記第３の入出力制御装置において、前記
電池パックは前記エンジンの始動時における動力源とし
て用いられ、運転者からの始動指令による出力が発せら
れることによりエンジン始動を開始し、前記電池パック
の前記電圧検出部からの前記電圧信号が示す電圧値が所
定電圧を下回った場合、もしくは前記回転数検出部から
の前記回転数信号が所定回転数を下回った場合、エンジ
ン始動を中止することが好ましい。
【００２３】また、前記第３の入出力制御装置におい
て、前記電池入出力制御部はエンジン始動を中止した
後、前記電池パックに対して外部充電器などから短時間
充電を行い再度エンジン始動を行うことが好ましい。
【００２４】また、前記第３の入出力制御装置におい
て、前記電池入出力制御部はエンジン始動を中止した
後、前記電池パックに対してエンジン回転による回生を
行い再度エンジン始動を行うことが好ましい。
【００２５】上記構成および方法によれば、電池温度が
低い場合にソフトウェアにより残存容量（ＳＯＣ）制御
中心値を制御範囲の上側に設定することで、充電効率の
低下する領域における充電の頻度が高くなり、充電反応
熱により速やかに電池温度を上昇させることができ、本
来の電池性能を最大限に引き出し、車両動力性能の低
下、車両路上停止等の重大な不具合を解消して、車両と
しての商品性を向上させることが可能になる。また、ソ
フトウェア制御により対応することができるので、追加
されるハードウェアがなく、装置のコストを上げずに済
むという利点もある。
【００２６】また、電池放電要求が解消された後に短時
間充電を行う制御とすることで、放電により低下した電
池電圧を速やかに上昇させることができるので、その後
の電池出力性能が向上し、やはり車両としての商品性を
向上させることが可能になる。
【００２７】さらに、エンジンの始動に二次電池を動力
源として用いる車両の場合、低温時にエンジンを始動す
る際に、スタータ操作による電池放電が行われて、電池
入出力制御部によりエンジン始動不可と判定され放電が
中止された後、短時間充電を行うことにより、電池電圧
を上昇させることができると共に、１回目のスタータ操
作によりエンジンのクランクシャフトが回転することで
エンジンオイルの粘性を低下させることができるので、
クランクシャフトの惰性回転により、２回目以降は低温
時でも車両を容易に始動させることが可能になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
【００２９】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態による二次電池の入出力制御装置の構成を示
すブロック図である。
【００３０】図１において、１は、ハイブリッド車両に
搭載される、二次電池、例えばニッケル−水素バッテリ
で構成された電池パックである。この電池パック１は、
通常、モータ８に対する所定の出力を得るため、ニッケ
ル−水素バッテリである複数の単電池が電気的に直列接
続された電池モジュールをさらに複数個電気的に直列接
続した電池パックで構成される。
【００３１】２は電流検出部であり、電池パック１のマ
イナス出力端子とモータ８のマイナス入力端子間に配置
され、電流センサ（不図示）から出力される電池パック
１の充放電電流を所定時間毎にサンプリングして、電流
サンプルＩ（ｎ）を取得して電流の大きさを検出すると
共に、その符号により充電であるのか放電であるのかの
充放電方向Ｃ／Ｄも検出する。
【００３２】３は温度検出部であり、電池パック１内の
所定位置に配置された温度センサ（不図示）から出力さ
れる電池温度を所定時間毎にサンプリングして、温度サ
ンプルＴ（ｎ）を取得する。
【００３３】４は電圧検出部であり、電池パック１の出
力電圧を所定時間毎にサンプリングして、単電池当たり
の電圧サンプルＶ（ｎ）を取得する。
【００３４】電流検出部２からの電流サンプルＩ（ｎ）
と充放電方向Ｃ／Ｄ、温度検出部３からの温度サンプル
Ｔ（ｎ）、および電圧検出部４からの電圧サンプルＶ
（ｎ）は、残存容量（ＳＯＣ）演算部５に供給され、電
池パック１の残存容量が演算により求められる。
【００３５】６は昇温制御部であり、温度検出部３から
の温度サンプルＴ（ｎ）に基づいて、電池パック１の昇
温を制御するために、電池パック１の残存容量制御範囲
における残存容量制御中心値ＳＯＣｃを決定し、後述す
る電池入出力制御部７に供給する。図３に示すように、
残存容量制御中心値ＳＯＣｃは、温度サンプルＴ（ｎ）
が示す電池温度が高い時は一定であり（例えば、６０
％）、所定の温度（例えば、１０℃）よりも低い場合
は、電池温度の低下分に応じて増加する値として決定さ
れる。図３に示す、電池温度（温度サンプル）Ｔ（ｎ）
に対する残存容量制御中心値ＳＯＣｃの特性曲線は、例
えばメモリからなる参照テーブル（ＬＵＴ）内に格納さ
れている。
【００３６】７は電池入出力制御部であり、残存容量演
算部５により演算された現時点の残存容量レベルと、昇
温制御部６により決定された残存容量制御中心値ＳＯＣ
ｃとの差分だけ電池の残存容量制御を行う。低温時に、
昇温制御部６により予め残存容量制御中心値ＳＯＣｃを
使用容量範囲の充電効率の悪い上側に設定することで、
電池温度を積極的に上昇させて、本来の電池性能を最大
限発揮させることが可能になる。図５および図６にはそ
れぞれ、残存容量制御中心値ＳＯＣｃに対する電池出力
継続時間、および残存容量制御中心値ＳＯＣｃが高い場
合と中間の場合とで、時間経過に対する電池温度を示
す。
【００３７】また、電池入出力制御部７は、運転者の電
池入出力要求（Ｉ／Ｏ ＲＥＱ）、例えば加速および減
速操作に応じて、エンジン９のパワーアシストおよび回
生制動を行うべく、電池パック１に対する放電量および
充電量の制御を行う。この際に、運転者からの入出力要
求が、車両加速や登坂のための電池出力要求であった場
合、電池入出力制御部７は、出力要求が解除された後
に、電池パック１に対して短時間充電を行うことによ
り、放電により低下した電池電圧を速やかに上昇させる
ことで、その後の出力性能を向上させることができる。
【００３８】図４に、出力要求がされて電池電圧が低下
し、出力要求が解除された後、短時間充電の有無による
電池電圧の変化の様子を示す。図４から明らかなよう
に、出力要求が解除された後に短時間充電（例えば、数
アンペアの電流で数秒充電）を行ったほうが電池電圧の
上昇率が高くなっている。
【００３９】次に、このように構成された第１の実施形
態における制御プロセスについて、図２を参照して説明
する。
【００４０】図２は、本発明の第１の実施形態による電
池昇温制御ルーチンを示すフローチャートである。ここ
で、電池温度が所定値よりも低い場合に、運転者からの
出力要求があると、図２の電池昇温制御ルーチンに移行
する。
【００４１】図２において、まず、電池電圧Ｖ（ｎ）、
電流Ｉ（ｎ）、および温度Ｔ（ｎ）を所定のサンプリン
グ時間毎に取得する（Ｓ２００）。これら取得した電池
電圧Ｖ（ｎ）、電流Ｉ（ｎ）、および温度Ｔ（ｎ）に基
づいて、電池パック１の現在の残存容量レベルＳＯＣ
（ｎ）を演算する（Ｓ２０１）。
【００４２】次に、電池温度Ｔ（ｎ）が所定温度ＴＳ
（例えば、１０℃）よりも低いか否かを判断する（Ｓ２
０２）。ここでは、まだ昇温制御を行っていないので、
電池電圧Ｔ（ｎ）は所定温度ＴＳよりも低く、ステップ
２０３に進んで、取得した電池温度Ｔ（ｎ）より残存容
量制御中心値ＳＯＣｃを求める。次に、ステップ２０１
で演算した現在の残存容量ＳＯＣ（ｎ）と、ステップ２
０３で求めた残存容量制御中心値ＳＯＣｃとの差分を演
算し（Ｓ２０４）、その差分値に基づいて、電池入出力
制御を行う（Ｓ２０５）。ここで、残存容量制御中心値
ＳＯＣｃは使用容量範囲の充電効率の悪い上側に設定さ
れ、電池パック１に対して回生制動による充電が行われ
るので、電池温度が上昇する。
【００４３】次に、ステップ２０６において、運転者か
らの出力要求が解除されたか否かを判断する。この判断
の結果、出力要求がまだ解除されていない場合、ステッ
プ２００からステップ２０５の処理を続ける。これら一
連の処理を実行している間、電池温度の上昇に応じて、
ステップ２０３において求められる残存容量制御中心値
ＳＯＣｃが徐々に初期設定値に向かって低められる。
【００４４】ステップ２０５での電池入出力制御によ
り、電池温度Ｔ（ｎ）が所定温度ＴＳ以上に上昇した場
合、ステップ２０２における判断の結果として、ステッ
プ２００での各種データ（電圧、電流、温度）の取得
と、ステップ２０１での現在の残存容量レベルＳＯＣｃ
の演算が続けられる。これは、別ルーチンにおいて残存
容量範囲を所定の範囲内（例えば、４０％から７０％）
に制御するためである。
【００４５】ステップ２０６における判断の結果、出力
要求が解除された場合、ステップ２０７に進んで、電池
パック１に対する短時間充電処理を行って、電池昇温制
御ルーチンを抜ける。これにより、出力要求の継続中に
低下した電池電圧を速やかに上昇させることができる。
【００４６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について、図７、図８、図９および図１０を参
照して説明する。
【００４７】図７は、本発明の第２の実施形態による二
次電池の入出力制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
【００４８】図８は、本発明の第２の実施形態によるエ
ンジン始動制御ルーチンを示すフローチャートである。
本実施形態のエンジン始動制御ルーチンは、電池パック
１をエンジン始動時の電力供給源に使用して、低温時に
おけるエンジン始動を容易にするための制御に関する。
なお、以下では、第１の実施形態と異なる工程について
のみ説明し、同じ工程については、同じ符号を付し説明
を省略する。
【００４９】図９は、第２の実施形態における時間経過
に伴う電池電圧の曲線を示すグラフである。
【００５０】図１０は、第２の実施形態における時間経
過に伴うエンジン回転数の曲線を示すグラフである。
【００５１】図７において、電池入出力制御部７は、電
圧調整器（ＲＥＧ）１１を介して所定レベルに調整され
た電池パック１からの出力を点火制御部１０に供給して
いる。車両始動時に運転者からのスタータ信号（ＳＴＡ
Ｔ）に応答して、スタータ信号がオンにされている間、
電池パック１が低温状態にあるために、電圧検出部４か
らの電圧サンプルＶ（ｎ）が所定の電池保護電圧（電池
にダメージを与えない電圧）を下回った場合、もしくは
エンジン回転数検出部１２からの回転数サンプルＲ
（ｎ）が所定の回転数を下回った場合、電池入出力制御
部７は、点火制御部１０への電池出力の供給を中止し、
例えば、補器バッテリや外部充電器など（不図示）を用
い、電池パック１に対して短時間充電を行ったり、エン
ジン９のクランクシャフト（不図示）を介して連結され
たモータ８を発電機として、クランクシャフトの惰性回
転により電池パック１に対して短時間充電を行う。
【００５２】次に、このように構成された第２の実施形
態によるエンジン始動制御プロセスについて、図８を参
照して説明する。
【００５３】図８において、運転者からのエンジン始動
要求がなされると（Ｓ７００）、電池電圧Ｖ（ｎ）、電
流Ｉ（ｎ）、温度Ｔ（ｎ）、およびエンジン回転数Ｒ
（ｎ）を所定のサンプル時間毎に取得する（Ｓ７０
１）。これら取得した電池電圧Ｖ（ｎ）とエンジン回転
数Ｒ（ｎ）から、所定の判定基準ＶＬ（最低電圧）とＲ
Ｌ（最低エンジン回転数）により、エンジン始動判定を
行う（Ｓ７０２）。ステップ７０２における判定の結
果、電池電圧Ｖ（ｎ）が所定電池電圧（最低電圧ＶＬ：
例えば、図９では約５．３Ｖ）を下回っているか、また
はエンジン回転数Ｒ（ｎ）が所定エンジン回転数（図１
０に示す最低エンジン回転数ＲＬ）を下回った場合、点
火制御部１０への電池出力を中止し、補器バッテリや外
部充電器などによる短時間充電、または回生処理による
短時間充電を行う（Ｓ７０３）。
【００５４】この短時間充電により、急激に低下した電
池電圧を短時間に回復させ、１回目のエンジン始動を中
断（または、エンジン始動を失敗）したとしても、その
間のクランクシャフト回転によるエンジンオイルの粘性
低下とあいまって、２回目以降のエンジン始動が容易に
なる。
【００５５】なお、本発明の実施の形態において、電池
温度が所定温度（例えば、１０℃）より低い場合に、再
度のエンジン始動のために短時間充電を行うとして説明
したが、電池の保護を優先として、運転者による手動で
のスタータ操作を電子制御で代行するように構成するこ
とも可能である。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電池温度が低い場合にソフトウェアにより残存容量（Ｓ
ＯＣ）制御中心値を制御範囲の上側に設定することで、
充電効率の低下する領域における充電の頻度が高くな
り、充電反応熱により速やかに電池温度を上昇させるこ
とができ、本来の電池性能を最大限に引き出し、車両動
力性能の低下、車両路上停止等の重大な不具合を解消し
て、車両としての商品性を向上させることが可能にな
る。また、ソフトウェア制御により対応することができ
るので、追加されるハードウェアがなく、装置のコスト
を上げずに済むという利点もある。
【００５７】また、電池放電要求が解消された後に短時
間充電を行う制御とすることで、放電により低下した電
池電圧を速やかに上昇させることができるので、その後
の電池出力性能が向上し、やはり車両としての商品性を
向上させることが可能になる。
【００５８】さらに、エンジンの始動に二次電池を動力
源として用いる車両の場合、低温時にエンジンを始動す
る際に、スタータ操作による電池放電が行われて電池電
圧が所定電圧を下回った場合に、もしくはエンジン回転
数が所定回転数を下回った場合に、放電を中止して短時
間充電を行うことにより、電池電圧を回復させることが
できると共に、１回目のスタータ操作によりエンジンの
クランクシャフトが回転することでエンジンオイルの粘
性を低下させることができるので、２回目以降は低温時
でも車両を容易に始動させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態による二次電池の入
出力制御装置の構成を示すブロック図
【図２】 本発明の第１の実施形態による電池昇温制御
ルーチンを示すフローチャート
【図３】 本発明の第１の実施形態における電池温度Ｔ
（ｎ）に対して設定される残存容量制御中心値ＳＯＣｃ
の曲線を示す図
【図４】 本発明の第１の実施形態における出力要求時
の電池電圧Ｖ（ｎ）の推移を示す図
【図５】 本発明の第１の実施形態における残存容量制
御中心値ＳＯＣｃに対する電池出力を示す図
【図６】 本発明の第１の実施形態において、残存容量
制御中心値ＳＯＣｃが高い場合と中間の場合とで、電池
温度Ｔ（ｎ）の上昇推移を示す図
【図７】 本発明の第２の実施形態による二次電池の入
出力制御装置の構成を示すブロック図
【図８】 本発明の第２の実施形態によるエンジン始動
制御ルーチンを示すフローチャート
【図９】 本発明の第２の実施形態における時間経過に
伴う電池電圧の曲線を示すグラフ
【図１０】 本発明の第２の実施形態における時間経過
に伴うエンジン回転数の曲線を示すグラフ
【符号の説明】
１ 電池パック ２ 電流検出部 ３ 温度検出部 ４ 電圧検出部 ５ 残存容量演算部 ６ 昇温制御部 ７ 電池入出力制御部 ８ モータ ９ エンジン １０ 点火制御部 １１ 電圧調整器（ＲＥＧ） １２ 回転数検出部 １００、２００ 入出力制御装置
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） Ｈ０１Ｍ 10/48 Ｈ０２Ｊ 7/14 Ａ Ｈ０２Ｊ 7/14 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｃ (72)発明者 村上 雄才 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 中西 利明 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 乾 究 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 金丸 邦郎 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 木村 忠雄 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA07 BA04 CA01 CA11 CA20 CB01 DA07 EA05 FA06 5G060 AA02 AA04 BA08 5H030 AS08 BB01 BB21 DD20 FF22 FF41 FF42 FF43 FF44 5H115 PC06 PG04 PG10 PI14 PI16 PI22 PI29 PI30 PU01 PU25 QE01 QE04 QE08 QE10 QI04 QN02 QN12 RE01 SE04 SE05 SE06 TE02 TI02 TI05 TI06 TI10

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 二次電池である複数個の単電池を組み合
    わせた電池パックと、 前記電池パックの出力電圧を検出する電圧検出部と、 前記電池パックの充放電電流を検出する電流検出部と、 前記電池パック内の温度を検出する温度検出部と、 前記電圧検出部からの電圧信号、前記電流検出部からの
    電流信号、および前記温度検出部からの温度信号に基づ
    いて、前記電池パックの残存容量を演算する残存容量演
    算部と、 前記温度信号に基づいて、前記電池パックの昇温を制御
    するために、前記電池パックの残存容量制御範囲におけ
    る残存容量制御中心値を決定し、該残存容量制御中心値
    を出力する昇温制御部と、 前記昇温制御部からの残存容量制御中心値と前記残存容
    量演算部からの現在の残存容量とに基づいて、前記電池
    パックの残存容量を自発的に制御すると共に、前記電池
    パックに対する外部からの充電および放電要求に基づい
    て、前記電池パックの充電および放電を制御する電池入
    出力制御部とを備えたことを特徴とする二次電池の入出
    力制御装置。
  2. 【請求項２】 前記昇温制御部は、前記温度信号が示す
    温度が所定温度より低い場合、前記温度信号が示す温度
    に応じて前記残存容量制御中心を前記残存容量制御範囲
    の上側へとシフトさせる請求項１記載の二次電池の入出
    力制御装置。
  3. 【請求項３】 前記電池入出力制御部は、前記電池パッ
    クに対する外部からの前記放電要求が解除された後に、
    前記電池パックに対して短時間充電を行う請求項1記載
    の二次電池の入出力制御装置。
  4. 【請求項４】 前記電池入出力制御部は、前記電池パッ
    クに対する外部からの前記放電要求により前記電池パッ
    クの出力制御を行った際に、前記電圧検出部からの前記
    電圧信号が示す電圧値が所定電圧を下回った場合、前記
    電池パックに対して短時間充電を行う請求項1記載の二
    次電池の入出力制御装置。
  5. 【請求項５】 モータおよび発電機を備えて前記モータ
    を走行駆動源として使用する車両に搭載され、二次電池
    である複数個の単電池を組み合わせて成り、正負両極を
    前記車両に接続した電池パックと、 前記電池パックの出力電圧を検出する電圧検出部と、 前記電池パックの充放電電流を検出する電流検出部と、 前記電池パック内の温度を検出する温度検出部と、 前記電圧検出部からの電圧信号、前記電流検出部からの
    電流信号、および前記温度検出部からの温度信号に基づ
    いて、前記電池パックの残存容量を演算する残存容量演
    算部と、 前記温度信号に基づいて、前記電池パックの昇温を制御
    するために、前記電池パックの残存容量制御範囲におけ
    る残存容量制御中心値を決定し、該残存容量制御中心値
    を出力する昇温制御部と、 前記昇温制御部からの残存容量制御中心値と前記残存容
    量演算部からの現在の残存容量とに基づいて、前記電池
    パックの残存容量を自発的に制御すると共に、 前記電池パックに対する運転者からの指令による充電お
    よび放電要求に基づいて、前記電池パックの充電および
    放電を制御する電池入出力制御部とを備えたことを特徴
    とする二次電池の入出力制御装置。
  6. 【請求項６】 前記昇温制御部は、前記温度信号が示す
    温度が所定温度より低い場合、前記温度信号が示す温度
    に応じて前記残存容量制御中心を前記残存容量制御範囲
    の上側へとシフトさせる請求項５記載の二次電池の入出
    力制御装置。
  7. 【請求項７】 前記電池入出力制御部は、前記電池パッ
    クに対する前記運転者からの指令による前記放電要求が
    解除された後に、前記電池パックに対して短時間充電を
    行う請求項５記載の二次電池の入出力制御装置。
  8. 【請求項８】 前記電池入出力制御部は、前記電池パッ
    クに対する前記運転者からの指令による前記放電要求に
    より前記電池パックの出力制御を行った際に、前記電圧
    検出部からの前記電圧信号が示す電圧値が所定電圧を下
    回った場合、前記電池パックに対して短時間充電を行う
    請求項５記載の二次電池の入出力制御装置。
  9. 【請求項９】 二次電池である複数個の単電池を組み合
    わせた電池パックの出力電圧、充放電電流、および温度
    を検出し、 検出された前記出力電圧、前記充放電電流、および前記
    温度に基づいて、前記電池パックの残存容量を演算し、 前記検出された温度が所定温度よりも低い場合、残存容
    量制御範囲の残存容量制御中心を前記残存容量制御範囲
    の上側に設定し、 前記演算した残存容量と前記設定した残存容量制御中心
    の差分を求め、該差分に基づいて前記電池パックに対し
    て充電を行い、前記電池パックの昇温を制御することを
    特徴とする二次電池の入出力制御方法。
  10. 【請求項１０】 前記電池パックに対する放電要求が解
    除された後に、前記電池パックに対して短時間充電を行
    う請求項９記載の二次電池の入出力制御方法。
  11. 【請求項１１】 前記電池パックに対する放電要求によ
    り前記電池パックに対して放電を行った際に、前記検出
    された出力電圧が所定電圧を下回った場合、前記電池パ
    ックに対して短時間充電を行う請求項９記載の二次電池
    の入出力制御方法。
  12. 【請求項１２】 モータおよび発電機を備えて前記モー
    タもしくは前記エンジンを走行駆動源として使用する車
    両に搭載されて、二次電池である複数個の単電池を組み
    合わせて成り、正負両極を前記車両に接続した電池パッ
    クと、 前記電池パックの出力電圧を検出する電圧検出部と、 前記電池パックの充放電電流を検出する電流検出部と、 前記電池パック内の温度を検出する温度検出部と、 前記エンジンの回転数を検出する回転数検出部と、 前記電圧検出部からの電圧信号、前記電流検出部からの
    電流信号、前記温度検出部からの温度信号、および前記
    回転数検出部からの回転数信号に基づいて、エンジン始
    動が困難なことを判定する電池入出力制御部とを備えた
    ことを特徴とする二次電池の入出力制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記電池パックは前記エンジンの始動
    時における動力源として用いられ、運転者からの始動指
    令による出力が発せられることによりエンジン始動を開
    始し、前記電池パックの前記電圧検出部からの前記電圧
    信号が示す電圧値が所定電圧を下回った場合、もしくは
    前記回転数検出部からの前記回転数信号が所定回転数を
    下回った場合、エンジン始動を中止する請求項１２記載
    の二次電池の入出力制御装置。
  14. 【請求項１４】 前記電池入出力制御部はエンジン始動
    を中止した後、前記電池パックに対して短時間充電を行
    い再度エンジン始動を行う請求項１３記載の二次電池の
    入出力制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記電池入出力制御部はエンジン始動
    を中止した後、前記電池パックに対してエンジン回転に
    よる回生を行い再度エンジン始動を行う請求項１３記載
    の二次電池の入出力制御装置。
JP2000131755A 2000-04-28 2000-04-28 二次電池の入出力制御装置 Expired - Fee Related JP4308408B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000131755A JP4308408B2 (ja) 2000-04-28 2000-04-28 二次電池の入出力制御装置
US09/827,092 US6501250B2 (en) 2000-04-28 2001-04-05 Device and method for controlling input/output of secondary battery
EP01109583.3A EP1149726B1 (en) 2000-04-28 2001-04-18 Device and method for controlling input/output of secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000131755A JP4308408B2 (ja) 2000-04-28 2000-04-28 二次電池の入出力制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001314039A true JP2001314039A (ja) 2001-11-09
JP4308408B2 JP4308408B2 (ja) 2009-08-05

Family

ID=18640590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000131755A Expired - Fee Related JP4308408B2 (ja) 2000-04-28 2000-04-28 二次電池の入出力制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6501250B2 (ja)
EP (1) EP1149726B1 (ja)
JP (1) JP4308408B2 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003102133A (ja) * 2001-09-26 2003-04-04 Nissan Motor Co Ltd ２次電池の昇温制御装置
JP2003272712A (ja) * 2002-03-18 2003-09-26 Mitsubishi Motors Corp バッテリ制御装置
WO2008050601A1 (en) * 2006-10-24 2008-05-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system and vehicle with the system, power supply system control method, and computer readable recording medium having program recorded thereon for making computer execute power supply system control method
WO2008050623A1 (en) * 2006-10-24 2008-05-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply device and vehicle provided with the same
WO2008102856A1 (ja) * 2007-02-20 2008-08-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha ハイブリッド車両
JP2008273518A (ja) * 2004-09-09 2008-11-13 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車用電池制御装置，ハイブリッド自動車用電池制御方法及びハイブリッド自動車
JP2009027914A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Ford Global Technologies Llc マイクロ・ハイブリッド自動車、及び、エンジン・スタータ・システムの動作制御方法
US7884577B2 (en) 2006-03-07 2011-02-08 Panasonic Ev Energy Co., Ltd. Apparatus for controlling temperature of secondary battery, vehicle battery pack, and system and program for heating secondary battery
US7911077B2 (en) 2006-07-31 2011-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system, vehicle provided with the same, temperature rise control method of power storage device, and computer-readable recording medium with program recorded thereon for causing computer to execute temperature rise control of power storage device
JP2011259582A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Toyota Motor Corp 二次電池の充電制御方法及び充電制御装置
JP2013159206A (ja) * 2012-02-03 2013-08-19 Suzuki Motor Corp 充放電制御装置
US9616835B2 (en) 2013-03-21 2017-04-11 Denso Corporation Vehicle-mounted emergency report device
US10286808B2 (en) 2016-12-19 2019-05-14 Hyundai Motor Company Vehicle and method for controlling the same
US10384549B2 (en) 2016-03-30 2019-08-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3863092B2 (ja) * 2002-11-20 2006-12-27 本田技研工業株式会社 車載モータの回生制御装置
US7589500B2 (en) * 2002-11-22 2009-09-15 Milwaukee Electric Tool Corporation Method and system for battery protection
US8471532B2 (en) 2002-11-22 2013-06-25 Milwaukee Electric Tool Corporation Battery pack
US7157882B2 (en) * 2002-11-22 2007-01-02 Milwaukee Electric Tool Corporation Method and system for battery protection employing a selectively-actuated switch
US20050064278A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-24 Fetcenko Michael A. Method for cold-starting batteries
US7234552B2 (en) * 2003-09-19 2007-06-26 Ford Global Technologies, Llc Method for heating a battery in a hybrid electric vehicle
JP2007064209A (ja) * 2005-08-05 2007-03-15 Fujitsu Ten Ltd エンジン制御装置、制御方法、及び制御システム
JP5162100B2 (ja) * 2006-03-07 2013-03-13 プライムアースＥｖエナジー株式会社 二次電池の温度制御装置及び車両用電池パック並びに二次電池の温度制御プログラム
JP4337848B2 (ja) * 2006-07-10 2009-09-30 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備える車両、ならびに温度管理方法
JP4155321B2 (ja) 2006-09-25 2008-09-24 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の表示装置、ハイブリッド車両、およびハイブリッド車両の表示方法
US7898221B2 (en) * 2006-12-08 2011-03-01 Agere Systems Inc. Varying-temperature operation of battery-powered electronic devices
JP4172523B1 (ja) * 2007-04-24 2008-10-29 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法
US8237447B2 (en) * 2007-05-11 2012-08-07 Panasonic Ev Energy Co., Ltd. Apparatus for detecting state of storage device
JP4228086B1 (ja) * 2007-08-09 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 車両
JP4247646B2 (ja) * 2007-08-31 2009-04-02 三菱自動車工業株式会社 車両の制御装置
US7982437B2 (en) * 2008-05-06 2011-07-19 Ford Motor Company Automotive power supply system and method of operating same
JP4530078B2 (ja) * 2008-06-04 2010-08-25 トヨタ自動車株式会社 蓄電制御装置及び車両
US8084996B2 (en) * 2008-06-27 2011-12-27 GM Global Technology Operations LLC Method for battery capacity estimation
JP4930482B2 (ja) * 2008-09-30 2012-05-16 株式会社デンソー バッテリの充放電制御装置
US8575897B2 (en) 2008-10-03 2013-11-05 Denso Corporation Battery temperature control system
JP4811503B2 (ja) * 2009-07-08 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 二次電池の昇温制御装置およびそれを備える車両、ならびに二次電池の昇温制御方法
CN102481913B (zh) * 2009-09-03 2014-08-20 丰田自动车株式会社 制动控制装置
DE102009046991A1 (de) * 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Leistungsverbesserung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen
GB2490295B (en) * 2010-02-12 2014-07-30 Poweroasis Ltd Management of battery charging through coulomb counting
EP2551687B1 (en) * 2010-03-23 2020-07-15 Furukawa Electric Co., Ltd. Device for estimating internal state of battery, and method for estimating internal state of battery
JP5546370B2 (ja) * 2010-06-28 2014-07-09 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電器制御回路及び蓄電装置
RU2535830C1 (ru) * 2010-10-28 2014-12-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство управления для гибридного транспортного средства
US9283947B2 (en) 2011-04-11 2016-03-15 GM Global Technology Operations LLC System and method for determining battery capacity in an electric vehicle
CN102198803B (zh) * 2011-04-12 2012-12-19 海日升电器制品(深圳)有限公司 一种适用低温环境的汽车应急启动方法及应急启动电源
WO2012144060A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 トヨタ自動車株式会社 充電装置および充電方法
US8639406B2 (en) * 2011-05-05 2014-01-28 Michael Avery Switch controlled battery charging and powering system for electric vehicles
KR101856663B1 (ko) * 2011-06-03 2018-05-10 에스케이이노베이션 주식회사 다중팩 병렬 구조의 정보 교환을 위한 2차 전지 관리 시스템 및 방법
US10886742B2 (en) 2011-12-09 2021-01-05 The Aes Corporation Method and system for performance management of an energy storage device
US10075005B2 (en) * 2012-10-31 2018-09-11 Honda Motor Co., Ltd. Portable electric vehicle battery discharger with physically removable power discharge modules
KR101698771B1 (ko) * 2013-01-16 2017-01-23 삼성에스디아이 주식회사 배터리 온도 제어 시스템 및 그 제어 방법
JP6107349B2 (ja) * 2013-04-11 2017-04-05 スズキ株式会社 バッテリ充放電制御装置
CN105378499B (zh) * 2013-07-15 2018-06-01 古河电气工业株式会社 二次电池状态检测装置及二次电池状态检测方法
DE102013013954A1 (de) * 2013-08-21 2015-02-26 Audi Ag Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug
KR101655570B1 (ko) * 2014-11-12 2016-09-07 현대자동차주식회사 차량 액추에이터 고장진단 장치 및 방법
CN107848733B (zh) * 2015-07-01 2021-02-02 奥的斯电梯公司 电池供电电梯***的锂离子电池充电***
KR20180037733A (ko) * 2016-10-05 2018-04-13 삼성전자주식회사 배터리 온도 제어 방법, 배터리 관리 장치 및 시스템
KR20210074710A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 현대자동차주식회사 수냉식 배터리 배치구조가 개선된 하이브리드 차량
CN111845703A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中国第一汽车股份有限公司 一种混合动力汽车的电池soc管理方法
KR20220060707A (ko) * 2020-11-05 2022-05-12 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2432069A (en) * 1945-09-05 1947-12-02 Merlin L Pugh Battery charger
DE3815001A1 (de) * 1988-05-03 1989-11-16 Ullmann Ulo Werk Einrichtung zum laden von akkumulatoren
DE4026232C2 (de) * 1990-08-18 2003-09-04 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Überwachung eines Drehzahlgebers
DE4200693C1 (ja) * 1992-01-14 1993-05-06 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
JPH0763114A (ja) * 1993-08-30 1995-03-07 Yamaha Motor Co Ltd 車両のバッテリ劣化警告装置
FR2760910B1 (fr) * 1997-03-14 1999-05-28 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif pour la commande d'un contacteur de demarreur de vehicule automobile
JP3830243B2 (ja) 1997-10-06 2006-10-04 トヨタ自動車株式会社 電池電源装置
JP3369484B2 (ja) * 1998-09-02 2003-01-20 本田技研工業株式会社 ハイブリッド駆動車両の制御装置
JP3379444B2 (ja) * 1998-09-07 2003-02-24 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の充放電状態制御装置
JP3889186B2 (ja) * 1999-08-16 2007-03-07 本田技研工業株式会社 エンジン制御装置及びエンジン制御方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003102133A (ja) * 2001-09-26 2003-04-04 Nissan Motor Co Ltd ２次電池の昇温制御装置
JP4496696B2 (ja) * 2001-09-26 2010-07-07 日産自動車株式会社 ２次電池の昇温制御装置
JP2003272712A (ja) * 2002-03-18 2003-09-26 Mitsubishi Motors Corp バッテリ制御装置
JP2008273518A (ja) * 2004-09-09 2008-11-13 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車用電池制御装置，ハイブリッド自動車用電池制御方法及びハイブリッド自動車
US7884577B2 (en) 2006-03-07 2011-02-08 Panasonic Ev Energy Co., Ltd. Apparatus for controlling temperature of secondary battery, vehicle battery pack, and system and program for heating secondary battery
US7911077B2 (en) 2006-07-31 2011-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system, vehicle provided with the same, temperature rise control method of power storage device, and computer-readable recording medium with program recorded thereon for causing computer to execute temperature rise control of power storage device
WO2008050601A1 (en) * 2006-10-24 2008-05-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system and vehicle with the system, power supply system control method, and computer readable recording medium having program recorded thereon for making computer execute power supply system control method
WO2008050623A1 (en) * 2006-10-24 2008-05-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply device and vehicle provided with the same
US8089243B2 (en) 2006-10-24 2012-01-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply device and vehicle including the same
US7989978B2 (en) 2006-10-24 2011-08-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system, vehicle with the same, control method of power supply system and computer-readable recording medium bearing program causing computer to execute control method of power supply system
JP2008201262A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両
WO2008102856A1 (ja) * 2007-02-20 2008-08-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha ハイブリッド車両
US8256547B2 (en) 2007-02-20 2012-09-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
JP2009027914A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Ford Global Technologies Llc マイクロ・ハイブリッド自動車、及び、エンジン・スタータ・システムの動作制御方法
JP2011259582A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Toyota Motor Corp 二次電池の充電制御方法及び充電制御装置
JP2013159206A (ja) * 2012-02-03 2013-08-19 Suzuki Motor Corp 充放電制御装置
US9616835B2 (en) 2013-03-21 2017-04-11 Denso Corporation Vehicle-mounted emergency report device
US10384549B2 (en) 2016-03-30 2019-08-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
US10946752B2 (en) 2016-03-30 2021-03-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
US10286808B2 (en) 2016-12-19 2019-05-14 Hyundai Motor Company Vehicle and method for controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP4308408B2 (ja) 2009-08-05
EP1149726A2 (en) 2001-10-31
EP1149726A3 (en) 2003-08-27
US6501250B2 (en) 2002-12-31
US20020003417A1 (en) 2002-01-10
EP1149726B1 (en) 2013-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001314039A (ja) 二次電池の入出力制御装置および方法
JP4523738B2 (ja) 二次電池の残存容量制御方法および装置
US9649950B2 (en) Power supply apparatus
US8674659B2 (en) Charge control device and vehicle equipped with the same
JP4080817B2 (ja) 組電池の残容量均等化装置
US20030178970A1 (en) Battery control device
US20120299552A1 (en) Charging control apparatus and charging control method for battery
EP2592716B1 (en) Control device for vehicle and control method for vehicle
JP2004025979A (ja) 走行車両用電源システム
JP2001078306A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JPH10295045A (ja) ハイブリッド電気自動車の発電制御装置
JP2001268708A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2004032871A (ja) 走行車両用電源システム
US10406909B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2017159741A (ja) 制御システム
JP2005261034A (ja) 蓄電機構の制御装置
JP2002204538A (ja) ハイブリッド車の電池制御装置
JP2004166350A (ja) 電池制御装置
JP4064398B2 (ja) 電動機用バッテリの充放電制御装置
JPH1155866A (ja) バッテリの充電装置
JPH06296302A (ja) 電気自動車用エンジン駆動発電機の制御装置
JP5092903B2 (ja) 車両用電池の充放電制御装置
JP2008236910A (ja) 蓄電デバイスの制御装置
JP2020103006A (ja) 車両用充電制御システム
JP2004248465A (ja) 電池の充電制御装置および充電制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070405

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081127

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090202

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090313

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090407

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4308408

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120515

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130515

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees