JP2003037903A - 電気自動車の車両補機用蓄電池の充電方法 - Google Patents

電気自動車の車両補機用蓄電池の充電方法

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JP2003037903A JP2001222797A JP2001222797A JP2003037903A JP 2003037903 A JP2003037903 A JP 2003037903A JP 2001222797 A JP2001222797 A JP 2001222797A JP 2001222797 A JP2001222797 A JP 2001222797A JP 2003037903 A JP2003037903 A JP 2003037903A
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健 櫻井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両補機用蓄電池に対する安全性を確保しつ
つ、確実に充電することのできる車両補機用蓄電池の充
電方法を提供する。 【解決手段】 走行用のメインバッテリ２２と、補機類
２４を駆動する補機用バッテリ２６とを備えた電気自動
車電気自動車２０に適用する、電気自動車の補機用バッ
テリの充電方法である。メインバッテリ２２の充電開始
に基づき補機用バッテリ２６の充電を開始して、補機用
バッテリ２６を確実に充電可能な第１の規定電圧（１
４．５Ｖ）で充電開始から規定時間まで充電し、前記規
定時間経過後から補機用バッテリ２６を前記第１の規定
電圧よりも低い第２の規定電圧（１３．４Ｖ）で充電す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、走行モータ駆動
用蓄電池と、補機類用の車両補機用蓄電池とを備えた電
気自動車に適用される、電気自動車の車両補機用蓄電池
の充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車には、トラクションモータを
駆動するための走行用のメインバッテリ（走行モータ駆
動用蓄電池）と、補機類（ヘッドライト、ファンモータ
など）を駆動するための補機用バッテリ（車両補機用蓄
電池）が搭載されているのが一般的である。この補機用
バッテリは走行時の補機作動で電力を消費し、また停止
時においても制御装置の暗電流等により電力が消費され
るため、適度な充電が必要である。ガソリン自動車の場
合には、走行時に補機バッテリを適度に充電することが
できる。しかし、電気自動車は、その性質上ガソリン自
動車に比べて走行時間が短いため、ガソリン自動車と異
なり補機用バッテリの充電に必要な充電時間を確保でき
ない。このため、電気自動車においては補機用バッテリ
の充電を、メインバッテリの充電時に併せて行うように
している。
【０００３】ところで、ガソリン自動車における補機用
バッテリの規格電圧として１２Ｖのものが知られている
が、この補機用バッテリを充電する場合には、１４．５
Ｖ（第１の規定電圧）と１３．４Ｖ（第２の規定電圧）
の２種類の充電電圧が広く用いられている。しかし、電
気自動車においてメインバッテリをフル充電（満充電）
するには長時間（例えば８時間程度）を必要とする。こ
のため、補機用バッテリを上記第１の規定電圧である１
４．５Ｖでメインバッテリとともに充電すると、メイン
バッテリ充電完了時に補機用バッテリは過充電となるお
それがある。このため、補機用バッテリの充電は、充電
電圧を第２の規定電圧である１３．４Ｖに抑えて、メイ
ンバッテリと併せて行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、メインバッテ
リの充電中に、メインバッテリの温度が一定値以上に上
昇すると、メインバッテリを冷却するための冷却装置が
作動する。この冷却装置が作動すると、補機用バッテリ
に供給される電力に電圧降下が発生するため、第２の規
定電圧で充電していると、補機用バッテリにほとんど充
電されない場合がある。
【０００５】また、上記した第１、第２の規定電圧以外
の適正な電圧値を求めて、この電圧値で補機用バッテリ
の充電を行う方法も考えられる。しかし、補機用バッテ
リの適正電圧値は、電解液の比重や温度、圧力等の様々
な要素に起因するため、求めることが非常に困難であ
る。従って、ガソリン自動車の場合に広く適用されてい
る２つの規定電圧を用いて充電する方法が現実的であ
る。そこで、この発明は、車両補機用蓄電池に対する安
全性を確保しつつ、確実に充電することのできる車両補
機用蓄電池の充電方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、電気自動車の走行モー
タ駆動用蓄電池（例えば、実施形態におけるメインバッ
テリ２２）と、前記電気自動車の補機類に駆動用電力を
供給する車両補機用蓄電池（例えば、実施形態における
補機用バッテリ２６）とを備えた電気自動車（例えば、
実施形態における電気自動車２０）の車両補機用蓄電池
の充電方法であって、前記電気自動車の走行モータ駆動
用蓄電池の充電開始に基づき車両補機用蓄電池の充電を
開始直後又は同時に車両補機用蓄電池の充電を開始し
て、前記車両補機用蓄電池を前記車両補機用蓄電池の充
電開始から規定時間、第１の規定電圧（例えば、実施形
態における１４．５Ｖ）で充電し、前記規定時間経過後
から車両補機用蓄電池に、前記第１の規定電圧よりも低
い第２の規定電圧（例えば、実施形態における１３．４
Ｖ）を印加することを特徴とする。このように構成する
と、まず走行モータ駆動用蓄電池充電開始に基づき車両
補機用蓄電池を第１の規定電圧で充電するため、必要な
電力を確実に充電することができる。そして、規定時間
経過後は第２の規定電圧で車両補機用蓄電池を充電する
為、車両補機用蓄電池の過充電を防止して、安全性を確
保しつつ走行モータ駆動用蓄電池と併せて充電を行うこ
とができる。前記規定時間は、車両補機用蓄電池に必要
な充電を行うための時間であって、走行モータ駆動用蓄
電池の満充電時間（例えば、約８時間）の約半分から４
分の１程度の時間（例えば約２〜４時間）とすることが
好ましい。
【０００７】請求項２に記載した発明は、前記規定時間
の経過後に、規定の補機負荷（例えば、実施形態におけ
る冷却装置３２）の作動に応じて前記第２の規定電圧か
ら前記第１の規定電圧に変更することを特徴とする。こ
のように構成すると、上記した補機負荷の作動により電
圧降下が発生しても、第１の規定電圧に変更すること
で、車両補機用蓄電池を確実に充電することができるた
め、充電効率を高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態におけ
る電気自動車の車両補機用蓄電池の充電方法を図面と共
に説明する。図１は電気自動車のシステムブロック図で
ある。電気自動車２０は、走行用のメインバッテリ（走
行モータ駆動用蓄電池）２２と、補機類２４を駆動する
ための補機用バッテリ（車両補機用蓄電池）２６と、を
備えている。前記電気自動車２０は、メインバッテリ２
２や補機用バッテリ２６を充電するための充電器２８を
設けている。前記充電器２８は高圧ライン２９によりメ
インバッテリ２２と接続し、当該メインバッテリ２２に
高電圧（例えば、数１００Ｖ）の電力を供給するように
している。また、前記充電器２８は、前記補機用バッテ
リ２６にＤＣ／ＤＣコンバータ（ダウンバータ）３０を
介して接続している。より詳細には、充電器２８は高圧
ライン２９によりＤＣ／ＤＣコンバータ３０と接続し、
当該ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は低圧ライン３１により
補機用バッテリ２６に接続している。これにより、充電
器２８から供給される高電圧の電力（例えば、数百Ｖ）
がＤＣ／ＤＣコンバータ３０により低電圧に変換され、
この低電圧の電力が低圧ライン３１により補機用バッテ
リ２６に供給される。本実施形態においては、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ３０で変換する電圧値は、ガソリン自動車
で広く適用される二つの規定値、すなわち第１の規定値
（１４．５Ｖ）と第２の規定値（１３．４Ｖ）を用いて
いる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、補機用バッ
テリ２６の他に、補機類２４と冷却装置３２とに、それ
ぞれ低圧ライン３１を介して並列的に接続している。従
って、低圧ライン３１から低電圧の電力が、補機用バッ
テリ２６のみならず、前記補機類２４や冷却装置３２に
も供給される。前記冷却装置３２は冷却ファンやウォー
ターポンプ（Ｗ／Ｐ）等から構成され、メインバッテリ
２２が一定以上の温度になったときに冷却するためのも
のである。
【０００９】電気自動車２０には中央制御装置（ＭＧ／
ＥＣＵ）３４が設けてあり、この中央制御装置３４は図
１に示した各機器に接続して制御信号の送受信を行う。
具体的には、前記中央制御装置３４はメインバッテリ２
２からバッテリ情報（電圧、電流、温度等）を受信す
る。また、前記中央制御装置３０は、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ３０に第１または第２の規格電圧への電圧変換指令
を、充電器２８に充電指令を、そして冷却装置３２に作
動指令を、それぞれ送信する。
【００１０】このように構成した電気自動車２０におい
て、補機用バッテリ２６の充電は以下のように行われ
る。まず、電気自動車２０停止時に、メインバッテリ２
２は中央制御装置３４に、前記バッテリ情報を送信す
る。前記中央制御装置３０は、前記バッテリ情報に基づ
き、充電器２８に充電指令を送信する。充電器２８は、
高圧ライン２９により高電圧の電力をメインバッテリ２
２に供給するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０にも
電力を供給する。また、このとき、中央制御装置３４は
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０に対して、供給された電力の
電圧（高電圧）を第１または第２の規定電圧（低電圧）
に変換するように電圧指令を送信している。ＤＣ／ＤＣ
コンバータ３０はこの電圧指令に基づき、前記高電圧を
前記低電圧に変換して、低圧ライン３１により補機用バ
ッテリ２６や補機類２４、冷却装置３２に供給する。な
お、このとき冷却装置３２は作動していない。
【００１１】以下、より詳細に説明する。図２は本実施
形態における補機用バッテリ２６の充電工程を示すフロ
ーである。図３は本実施形態における補機用バッテリの
充電電圧または温度と、時間との関係を示すグラフであ
る。図２のステップＳ１０２に示すように、メインバッ
テリ２２の充電を開始すると、ステップＳ１０４に示す
ように、タイマーが作動する。そして、ステップＳ１０
６に示すように、タイマー作動時からの経過時間を判定
して、規定時間（例えば２時間）以下であれば、ステッ
プＳ１０８に示すように、補機用バッテリ２６を第１の
規定電圧で充電し、上記したステップＳ１０４の処理に
戻る。また、ステップＳ１０６の処理において、規定時
間以上であれば、ステップＳ１１０の処理に進む。この
ように、メインバッテリ２２の充電開始に基づき、補機
用バッテリ２６の充電を上記した第１の規定電圧で行う
ようにしたため、メインバッテリ２２の充電が途中で終
わった場合であっても、補機用バッテリ２６に必要な電
力を確実に充電することができる。
【００１２】ステップＳ１１０においては、冷却装置３
２が作動しているかどうかを判定する。図１に示したよ
うに、メインバッテリ２２のバッテリ情報は中央制御装
置３４に送信される。図３（ｂ）に示したように、メイ
ンバッテリ２２の温度が上昇して、冷却開始温度まで達
した場合には、中央制御装置３４から冷却装置３２に作
動指令が送信され、これにより冷却装置３２が作動する
（図１参照）。冷却装置３２が作動していない場合に
は、補機用バッテリ２６を第２の規定電圧（１３．４
Ｖ）で充電する。冷却装置３２が作動している場合に
は、電圧降下が発生するため第２の規定電圧では充電が
出来ないおそれがある。このため、冷却装置３２が作動
している場合には、上記したステップＳ１０８の処理に
戻って第１の規定電圧で充電を行う（図３（ａ）参
照）。従って、冷却装置３２作動時にも確実に充電する
ことができるため、充電効率を高めることができ、これ
により十分な電力を充電することができる。また、冷却
装置３２が作動していない場合には、ステップＳ１１２
に示したように、第２の規定電圧で充電を行う。
【００１３】ステップＳ１１２に示した第２の規定電圧
で充電を行った後、ステップＳ１１４のようにメインバ
ッテリ２２の充電が終了したかどうかを判定する。メイ
ンバッテリ２２の充電が終了していなければ、上記した
ステップＳ１０４の処理に戻る。メインバッテリ２２の
充電が終了した場合には、ステップＳ１１６に示したよ
うに冷却装置３２が作動しているかどうかを判定する。
冷却装置３２が作動している場合には、ステップＳ１０
０で上記した場合と同様に、電圧降下により補機用バッ
テリ２６に十分充電がされていないおそれがある。この
ため、ステップＳ１０８の処理に戻って、第１の規定電
圧で充電を行う。従って、メインバッテリ２２の残容量
（ＳＯＧ）に応じて短時間で満充電が完了した場合であ
っても、補機用バッテリ２６に必要電力を確実に充電す
ることができる。また、ステップＳ１１６において冷却
装置３２が停止している場合には、ステップＳ１１８に
示したように、タイマーをリセットして、ステップＳ１
２０のように、補機用バッテリ２６の充電を終了する。
【００１４】なお、図３（ａ）において、実線Ａは本実
施形態における充電方法を示し、点線Ｃは従来の充電方
法を示している。図３（ａ）に示したように、本実施形
態においては、補機用バッテリ２６に必要な電力を確保
することができるとともに、補機用バッテリ２６の過充
電を防止して安全性を確保している。なお、実施形態に
おいては、冷却装置３２作動時に第１の規定電圧で充電
する場合について説明したが、これに限らず、例えば図
３（ａ）の一点鎖線Ｂに示したように、最初の規定時間
のみを第１の規定値で充電する、すなわちステップＳ１
１０やステップＳ１１６の処理を省略してもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載し
た発明によれば、必要な電力を確実に充電することがで
きる。そして、車両補機用蓄電池の過充電を防止して、
安全性を確保しつつ走行モータ駆動用蓄電池と併せて充
電を行うことができる。また、請求項２に記載した発明
によれば、車両補機用蓄電池を確実に充電することがで
きるため、充電効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の実施形態における電気自動
車のシステムブロック図である。
【図２】 図２はこの発明の実施形態における補機用バ
ッテリの充電工程を示すフローである。
【図３】 図３はこの発明の実施形態における補機用バ
ッテリの充電電圧または温度と、時間との関係を示すグ
ラフである。
【符号の説明】
２０ 電気自動車 ２２ メインバッテリ ２６ 補機用バッテリ ３２ 冷却装置
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｂ Ｆターム(参考） 3D035 AA05 BA01 5G003 AA01 BA01 CA12 CA14 CB01 CC02 GB03 GC05 5H030 AA03 AS08 BB04 FF43 FF51 5H115 PA00 PA08 PC06 PG04 PI15 PI16 PV02 SE06 TU16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気自動車の走行モータ駆動用蓄電池
    と、前記電気自動車の車両補機類に駆動用電力を供給す
    る車両補機用蓄電池とを備えた電気自動車の車両補機用
    蓄電池の充電方法であって、 前記電気自動車の走行モータ駆動用蓄電池の充電開始直
    後又は同時に車両補機用蓄電池の充電を開始して、前記
    車両補機用蓄電池を前記車両補機用蓄電池の充電開始か
    ら規定時間、第１の規定電圧で充電し、前記規定時間経
    過後から車両補機用蓄電池に、前記第１の規定電圧より
    も低い第２の規定電圧を印加することを特徴とする電気
    自動車の車両補機用蓄電池の充電方法。
  2. 【請求項２】 前記規定時間の経過後に、規定の補機負
    荷の作動に応じて前記第２の規定電圧から前記第１の規
    定電圧に変更することを特徴とする請求項１に記載の電
    気自動車の車両補機用蓄電池の充電方法。
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