JP3502673B2 - 電気自動車のバッテリ管理システム - Google Patents
電気自動車のバッテリ管理システムInfo
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
を検出して走行用バッテリを監視する電気自動車のバッ
テリ管理システムに関する。
では、車載されている走行用バッテリの状態を正確に把
握することが重要であり、このため、種々のバッテリ管
理システムが提案されている。
は、電気自動車の発進の運行状態等の車に関する情報を
検知する車センサからの信号と、充電時間や充電量等の
充電状態、充電回数等のバッテリに関する運転時の情報
を検知するバッテリセンサからの信号とをICカードに
記録しておき、必要時に読取り、どの程度の充電量があ
るか等を運転者のために表示して、車載バッテリの充電
を効率よく行なうことができるようにしたバッテリ管理
システムが提案されている。
電気自動車に搭載するバッテリの電力容量を検出する双
方向電力量計と、バッテリに関する固有情報及び経歴情
報を記録した記憶媒体から電力容量の補正情報を読取る
手段と、双方向電力量計で検出した電力容量と読取り手
段で得た補正情報とから補正電力容量を算出する演算手
段とを備え、バッテリの残量を正確に求めるバッテリ管
理システムが示されている。
バッテリ管理システムは、走行時のみならずキースイッ
チがオフの時、すなわち夜間の駐車や長時間の保管等の
時においても走行用バッテリの保管温度、端子電圧およ
び放置時間等を計測して、走行用バッテリの残存容量の
補正値を求める必要がある。
(a)に示すように、走行等で走行用バッテリを使用し
ている放電状態から走行を停止しキースイッチをオフし
て(t0 )、走行用バッテリの使用を停止し開放状態と
すると、端子電圧が急に回復して30分程度でピークを
迎え(t1 )、その後、端子電圧は緩やかに低下を始め
る。この端子電圧の回復の度合い(図9(b)の拡大図
におけるΔV/Δt)を計測することにより走行用バッ
テリの劣化の様子を検出することができ、走行用バッテ
リの交換の目安とすることができる。この走行用バッテ
リの開放直後における回復のしかたは、長時間大電力を
放電した場合(図9(c))、短時間大電力を放電した
場合(図9(d))、小電力を放電した場合(図9
(e))とで、異なっており、それぞれの場合において
適切に測定する必要がある。
リの監視をキースイッチがオフの時に、キースイッチが
オンの時のように細かく行うと、バッテリ管理システム
の消費電流が大きくなりバッテリ上がりを起こす可能性
がある。
で、電気自動車のキースイッチがオフの時における走行
用バッテリの状態の監視を、適切かつ消費電流を抑制し
て行なうことのできる電気自動車のバッテリ管理システ
ムを提供することを目的としている。
請求項1記載の本発明による電気自動車のバッテリ管理
システムは、車載した充電自在の走行用バッテリに配設
した複数のバッテリ状態検出手段と、上記複数のバッテ
リ状態検出手段からの信号に基づき上記走行用バッテリ
の状態を算出するバッテリ状態算出手段と、上記バッテ
リ状態算出手段で算出したバッテリ状態を記憶するバッ
テリ状態記憶手段と、キースイッチがオフの際に、この
キースイッチがオフとなってからの時間が予め設定して
おいた規定時間に達していない場合は、予め設定してお
いた短時間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算
出手段と上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して
作動させる一方、上記キースイッチがオフとなってから
の時間が上記規定時間以上となった場合は、予め設定し
ておいた長時間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状
態算出手段と上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電
して作動させる定時作動手段と、上記バッテリ状態記憶
手段に記憶したバッテリ状態を他の制御部に出力するバ
ッテリ状態出力手段とを備えたものである。
動車のバッテリ管理システムは、車載した充電自在の走
行用バッテリに配設した複数のバッテリ状態検出手段
と、上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づ
き上記走行用バッテリの状態を算出するバッテリ状態算
出手段と、上記バッテリ状態算出手段で算出したバッテ
リ状態を記憶するバッテリ状態記憶手段と、キースイッ
チがオフの際に、このキースイッチがオフとなってから
の上記走行用バッテリの端子電圧の変化量が予め設定し
ておいた規定電圧変化量以上の場合は、予め設定してお
いた短時間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算
出手段と上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して
作動させる一方、上記キースイッチがオフとなってから
の上記走行用バッテリの端子電圧の変化量が上記規定電
圧変化量より小さい場合は、予め設定しておいた長時間
起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上
記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して作動させる
定時作動手段と、上記バッテリ状態記憶手段に記憶した
バッテリ状態を他の制御部に出力するバッテリ状態出力
手段とを備えたものである。
自動車のバッテリ管理システムは、車載した充電自在の
走行用バッテリに配設した複数のバッテリ状態検出手段
と、上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づ
き上記走行用バッテリの状態を算出するバッテリ状態算
出手段と、上記バッテリ状態算出手段で算出したバッテ
リ状態を記憶するバッテリ状態記憶手段と、キースイッ
チがオンのときに上記バッテリ状態算出手段で算出した
上記走行用バッテリの放電電力量に基づき規定時間を設
定しておき、上記キースイッチがオフの際に、このキー
スイッチがオフとなってからの時間が上記規定時間に達
していない場合は、予め設定しておいた短時間起動周期
で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上記複数の
バッテリ状態検出手段とに給電して作動させる一方、上
記キースイッチがオフとなってからの時間が上記規定時
間以上となった場合は、予め設定しておいた長時間起動
周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上記複
数のバッテリ状態検出手段とに給電して作動させる定時
作動手段と、上記バッテリ状態記憶手段に記憶したバッ
テリ状態を他の制御部に出力するバッテリ状態出力手段
とを備えたものである。
動車のバッテリ管理システムは、車載した充電自在の走
行用バッテリに配設した複数のバッテリ状態検出手段
と、上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づ
き上記走行用バッテリの状態を算出するバッテリ状態算
出手段と、上記バッテリ状態算出手段で算出したバッテ
リ状態を記憶するバッテリ状態記憶手段と、キースイッ
チがオンのときに上記バッテリ状態算出手段で算出した
上記走行用バッテリの放電電力量に基づき短時間起動周
期を設定しておき、上記キースイッチがオフの際に、こ
のキースイッチがオフとなってからの時間が予め設定し
ておいた規定時間に達していない場合は、上記短時間起
動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上記
複数のバッテリ状態検出手段とに給電して作動させる一
方、上記キースイッチがオフとなってからの時間が上記
規定時間以上となった場合は、予め設定しておいた長時
間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と
上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して作動させ
る定時作動手段と、上記バッテリ状態記憶手段に記憶し
たバッテリ状態を他の制御部に出力するバッテリ状態出
力手段とを備えたものである。
テムでは、キースイッチがオフの際に、定時作動手段に
より、上記キースイッチがオフとなってからの時間が予
め設定しておいた規定時間に達していない場合、予め設
定しておいた短時間起動周期で、所定時間、バッテリ状
態算出手段と複数のバッテリ状態検出手段とに給電して
作動させる。すると、上記短時間起動周期で、上記バッ
テリ状態算出手段で、車載した充電自在の走行用バッテ
リに配設した上記複数のバッテリ状態検出手段からの信
号に基づき上記走行用バッテリの状態が算出され、バッ
テリ状態記憶手段に記憶される。このバッテリ状態は、
バッテリ状態出力手段により、他の制御部に出力され
る。また、上記定時作動手段により、上記キースイッチ
がオフとなってからの時間が上記規定時間以上となった
場合は、予め設定しておいた長時間起動周期で、所定時
間、上記バッテリ状態算出手段と上記複数のバッテリ状
態検出手段とに給電して作動させる。すると、上記長時
間起動周期で、上記バッテリ状態算出手段で、上記複数
のバッテリ状態検出手段からの信号に基づき上記走行用
バッテリの状態が算出され、上記バッテリ状態記憶手段
に記憶される。このバッテリ状態は、上記バッテリ状態
出力手段により、他の制御部に出力される。
リ管理システムは、キースイッチがオフの際に、定時作
動手段により、上記キースイッチがオフとなってからの
走行用バッテリの端子電圧の変化量が予め設定しておい
た規定電圧変化量以上の場合、予め設定しておいた短時
間起動周期で、所定時間、バッテリ状態算出手段と複数
のバッテリ状態検出手段とに給電して作動させる。する
と、上記短時間起動周期で、上記バッテリ状態算出手段
で、車載した充電自在の走行用バッテリに配設した上記
複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づき上記走
行用バッテリの状態が算出され、バッテリ状態記憶手段
に記憶される。このバッテリ状態は、バッテリ状態出力
手段により、他の制御部に出力される。また、上記定時
作動手段により、上記キースイッチがオフとなってから
の上記走行用バッテリの端子電圧の変化量が上記規定電
圧変化量より小さい場合は、予め設定しておいた長時間
起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上
記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して作動させ
る。すると、上記長時間起動周期で、上記バッテリ状態
算出手段で、上記複数のバッテリ状態検出手段からの信
号に基づき上記走行用バッテリの状態が算出され、上記
バッテリ状態記憶手段に記憶される。このバッテリ状態
は、上記バッテリ状態出力手段により、他の制御部に出
力される。
テリ管理システムでは、定時作動手段で、キースイッチ
がオンのときにバッテリ状態算出手段で算出した走行用
バッテリの放電電力量に基づき規定時間を設定してお
き、キースイッチがオフの際に、このキースイッチがオ
フとなってからの時間が上記規定時間に達していない場
合、予め設定しておいた短時間起動周期で、所定時間、
バッテリ状態算出手段と複数のバッテリ状態検出手段と
に給電して作動させる。すると、上記短時間起動周期
で、上記バッテリ状態算出手段で、車載した充電自在の
走行用バッテリに配設した上記複数のバッテリ状態検出
手段からの信号に基づき上記走行用バッテリの状態が算
出され、バッテリ状態記憶手段に記憶される。このバッ
テリ状態は、バッテリ状態出力手段により、他の制御部
に出力される。また、上記定時作動手段により、上記キ
ースイッチがオフとなってからの時間が上記規定時間以
上となった場合は、予め設定しておいた長時間起動周期
で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上記複数の
バッテリ状態検出手段とに給電して作動させる。する
と、上記長時間起動周期で、上記バッテリ状態算出手段
で、上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づ
き上記走行用バッテリの状態が算出され、上記バッテリ
状態記憶手段に記憶される。このバッテリ状態は、上記
バッテリ状態出力手段により、他の制御部に出力され
る。
リ管理システムでは、定時作動手段で、キースイッチが
オンのときにバッテリ状態算出手段で算出した走行用バ
ッテリの放電電力量に基づき短時間起動周期を設定して
おき、キースイッチがオフの際に、このキースイッチが
オフとなってからの時間が予め設定しておいた規定時間
に達していない場合は、上記短時間起動周期で、所定時
間、上記バッテリ状態算出手段と複数のバッテリ状態検
出手段とに給電して作動させる。すると、上記短時間起
動周期で、上記バッテリ状態算出手段で、車載した充電
自在の走行用バッテリに配設した上記複数のバッテリ状
態検出手段からの信号に基づき上記走行用バッテリの状
態が算出され、バッテリ状態記憶手段に記憶される。こ
のバッテリ状態は、バッテリ状態出力手段により、他の
制御部に出力される。また、上記定時作動手段により、
上記キースイッチがオフとなってからの時間が上記規定
時間以上となった場合は、予め設定しておいた長時間起
動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上記
複数のバッテリ状態検出手段とに給電して作動させる。
すると、上記長時間起動周期で、上記バッテリ状態算出
手段で、上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に
基づき上記走行用バッテリの状態が算出され、上記バッ
テリ状態記憶手段に記憶される。このバッテリ状態は、
上記バッテリ状態出力手段により、他の制御部に出力さ
れる。
する。図1〜図4は本発明の第一実施例を示し、図1は
バッテリ管理システムの電源系を説明する配線図、図2
は電気自動車の電源系を主に示すシステム構成図、図3
はリアルタイムクロックからの出力波形の説明図、図4
はバッテリ管理システムの動作を説明するフローチャー
トである。
系の高電圧系を、符号2は電気自動車の電源系の低電圧
系を示す。
から充電する充電器3を有する高圧バッテリ4に、走行
用のモータ5がインバータ等からなる駆動回路6を介し
て接続され、また、エアコン・ヒータ等の高圧系電気負
荷部品7aが接続されて主に構成されている。
バッテリで、2.1Vのセル6個を単位電池とし、さら
に、この単位電池を28個直列接続して公称336Vが
得られるように形成されている。そして、複数のバッテ
リ状態検出手段として、各単位電池毎、あるいは、複数
の単位電池のブロック毎に端子電圧を検出する複数の電
圧センサと各部の温度を検出する複数の温度センサ、ま
た、上記高圧バッテリ4の電流を検出する電流センサか
らなるセンサ群11が設けられている。
おいては、交流誘導電動機であり、この走行用モータ5
の駆動力が図示しない駆動系に伝達されるようになって
いる。
の上記高圧バッテリ4とは別のバッテリで形成した補助
バッテリ8に、ワイパー・ラジオ等の一般電装品7b
と、車両制御ユニット9と、バッテリ管理システムのバ
ッテリ管理ユニット10とが接続され主に構成されてい
る。
記高圧バッテリ4とは別のバッテリの12V(セル6個
分の電圧)の電源となっている。
ッテリ管理ユニット10からの信号、上記駆動回路6か
らの信号あるいは図示しないセンサからの信号により、
車両の状態を求め、運転者にこれらの情報を示すととも
に、運転者からの指令に基づいて、車両の運転、その他
必要な制御を行う。
上記高圧バッテリ4に設けたセンサ群11から得られた
信号を基に、上記高圧バッテリ4の状態を求め、上記充
電器3による上記高圧バッテリ4への充電・監視・残量
検出等の制御を行い、上記車両制御ユニット9に上記高
圧バッテリ4の状態を出力するとともに、上記車両制御
ユニット9からの信号に基づき必要なバッテリ管理制御
(バッテリ残量測定等)を行うものである。
リ管理ユニット10と上記センサ群11の電源系の配線
は、図1に示すように、上記補助バッテリ8に、バッテ
リ状態記憶手段としてのメモリ素子12とリアルタイム
クロック(RTC)13とが常時給電されるように接続
されており、さらに、バッテリ状態算出手段を含むCP
U14、A/D変換器15および上記センサ群11が上
記RTC13で動作されるスイッチング素子16を介し
て接続されている。また、上記CPU14、A/D変換
器15および上記センサ群11は、キースイッチ17を
介して、上記補助バッテリ8と接続されている。
記キースイッチ17のどちらか一方がオンであれば、上
記CPU14、A/D変換器15および上記センサ群1
1に上記補助バッテリ8から給電され作動できるように
なっている。
とからなり、上記CPU14で算出したバッテリ状態の
記憶部分であるとともに、上記CPU14が動作するた
めに必要なマップ・テーブル等のデータが予め記憶され
ている。
リ管理システムの動作制御プログラムに従って、上記セ
ンサ群11の各センサが検出し上記A/D変換器15で
変換したデジタル信号を基に、上記高圧バッテリ4の状
態(端子電圧・保管温度・放電電流・消費電力・バッテ
リ残量等)を算出し、上記メモリ素子12に格納すると
ともに、このメモリ素子12に記憶したバッテリ状態を
上記車両制御ユニット9にバッテリ状態出力手段(図示
せず)を介して出力するものである。
3に示すように、周期T1 毎にT2のローレベル電圧VL
が発生される出力信号となっており、T2 は0.1秒
に設定されている。尚、上記時間T2 の長さは、上記C
PU14の処理速度を考慮して予め設定されるもので、
処理速度が速ければT2 はより短く、処理速度が遅けれ
ばT2 は、より長く設定される。
チ17と連動するもので、このキースイッチ17がオフ
のときに、上述の出力信号を出力する。さらに、上記R
TC13でカウントされる時間は、上記CPU14によ
って読込み自在になっており、上記RTC13の上記周
期T1 も、上記CPU14により設定自在に形成されて
いる。
トランジスタで、このトランジスタのベースと上記RT
C13とが接続されており、上記RTC13により、上
記スイッチング素子16のベース電圧がハイレベルVH
となったときに、上記スイッチング素子16がオフさ
れ、上記スイッチング素子16のベース電圧がローレベ
ルVL となったときに、上記スイッチング素子16がオ
ンされるものである。
ローチャートに基づいて説明する。このバッテリ管理シ
ステムの動作制御プログラムは、CPU14への電源投
入時と、上記CPU14への電源投入後の所定時間毎に
実行されるプログラムで、まず、ステップ(以下Sと略
称)101で、キースイッチ17と連動するRTC13
が起動されているか否かの判定が行われる。すなわち、
上記キースイッチ17がオフかオンかの判定が行われ
る。そして、S101で、上記RTC13が起動されて
おらず上記キースイッチ17がオンと判定された場合
は、S102に進み、積算値TI(t)がクリア(TI(t)=
0)された後、S103に進む。尚、上記積算値TI(t)
は、後述するように上記キースイッチ17がオフしてい
る状態での時間の積算値である。
起動しており上記キースイッチ17がオフと判定された
場合は、S104に進み、積算値TI(t)が60(分)以
上か否かの判定が行われ、積算値TI(t)が60(分)以
上(TI(t)≧60)の場合には、S110にジャンプ
し、積算値TI(t)が60(分)より小さい(TI(t)<6
0)場合には、S105に進む。
の積算が行われる(TI(t)=TI(t-1)+ΔT)。ここ
で、TI(t-1)は前回の積算値、ΔTは前回の時間からの
時間変化量を示す。
が30(分)以上か否かの判定が行われ、積算値TI(t)
が30(分)より小さい(TI(t)<30)場合には、前
記S103に進み、積算値TI(t)が30(分)以上(T
I(t)≧30)の場合には、S107に進む。ここで、判
定の基準として定めた30(分)は、先に述べたよう
に、走行等でバッテリ4を使用している放電状態から走
行を停止しキースイッチ17をオフして、バッテリ4の
使用を停止し開放状態とすると、端子電圧が急に回復し
て30分程度でピークを迎えることから、この30分を
規定時間として、判定の基準としたものである。
103に進むと(キースイッチ17がオンの場合、ある
いは、キースイッチ17がオフして規定時間である30
分に達しない場合)、ΔTに短時間起動周期としての1
(分)が設定され、S108に進む。
定時間である30(分)以上(TI(t)≧30)となり、
S107に進むと、ΔTに長時間起動周期としての60
(分)が設定され、S108に進む。
積算値TI(t-1)との入れ替え(TI(t-1)=TI(t))が行
われ、S109に進み、RTC13の周期T1 に、上記
S103あるいは上記S107で設定したΔTの設定が
行われ、S110に進む。
以上と判定され、あるいは、上記S109からS110
に進むと、データの計測処理、すなわち、高圧バッテリ
4の端子電圧・温度・電流を検出したセンサ群11の各
センサからの信号がA/D変換器15でデジタル信号に
変換され、この信号を基に、上記高圧バッテリ4の状態
(放電電流・消費電力・バッテリ残量等)がCPU14
で算出され、メモリ素子12に格納されるとともに、こ
のメモリ素子12に記憶したバッテリ状態が、車両制御
ユニット9にバッテリ状態出力手段を介して出力され
る。
いる状態では停止されているRTC13の周期T1 には
短時間起動周期としての1分が設定(初期設定)され、
一方、キースイッチ17がオフされ規定時間としての3
0分までは短時間起動周期としての1分毎にCPU14
へ電源投入が行われ、細かなデータの計測処理が行われ
るとともに、規定時間としての30分経過後は長時間起
動周期としての60分毎にCPU14へ電源投入が行わ
れ、緩やかな変化に対応したデータの計測処理が行われ
る。
時間までの端子電圧変化の激しいときは細かなデータの
計測処理を行い、規定時間後の端子電圧変化の緩やかな
ときは計測周期を長く設定してデータの計測処理を行う
ようにしたので、電気自動車のキースイッチがオフの時
における走行用バッテリ(高圧バッテリ)の状態の監視
を適切かつ消費電流を抑制して行なうことが可能とな
る。
期、長時間起動周期、規定時間は、上記実施例の値に限
ることなく、他の値に設定しても良い。
ッテリ管理システムの動作を説明するフローチャートで
ある。この第二実施例は、キースイッチがオフの際に、
このキースイッチがオフとなってからの高圧バッテリの
端子電圧の変化量が予め設定しておいた規定電圧変化量
以上の場合は、予め設定しておいた短時間起動周期でデ
ータの計測処理を行う一方、上記キースイッチがオフと
なってからの上記高圧バッテリの端子電圧の変化量が上
記規定電圧変化量より小さい場合は、予め設定しておい
た長時間起動周期でデータの計測処理を行うようにした
ものである。
御プログラムは、前記第一実施例と同様に、CPU14
への電源投入時と、上記CPU14への電源投入後の所
定時間毎に実行されるプログラムで、まず、S201
で、キースイッチ17と連動するRTC13が起動され
ているか否かの判定が行われる。すなわち、上記キース
イッチ17がオフかオンかの判定が行われる。そして、
S201で、上記RTC13が起動されておらず上記キ
ースイッチ17がオンと判定された場合は、S204に
ジャンプし、上記RTC13が起動しており上記キース
イッチ17がオフと判定された場合はS202に進む。
電圧の変化量ΔVが算出される(ΔV=V(t) −V(t-
1) )。ここで、V(t) は今回得られた端子電圧、V(t-
1) は前回得られた端子電圧である。
で算出した端子電圧の変化量ΔVが、予め設定しておい
た規定電圧変化量Vref 以上か否かの判定が行われ、変
化量ΔVが規定電圧変化量Vref 以上(ΔV≧Vref )
の場合はS204に進み、変化量ΔVが規定電圧変化量
Vref より小さい(ΔV<Vref )場合にはS205に
進む。
204に進むと(キースイッチ17がオンの場合、ある
いは、キースイッチ17がオフでΔV≧Vref )、前回
の時間からの時間変化量ΔTに短時間起動周期としての
1(分)が設定され、S206に進む。
むと(ΔV<Vref )、ΔTに長時間起動周期としての
60(分)が設定され、S206に進む。
V(t) と前回得られた端子電圧V(t-1) との入れ替え
(V(t-1) =V(t) )が行われ、S207に進み、RT
C13の周期T1 に、上記S204あるいは上記S20
5で設定したΔTの設定が行われ、S208に進む。
理、すなわち、高圧バッテリ4の端子電圧・温度・電流
を検出したセンサ群11の各センサからの信号がA/D
変換器15でデジタル信号に変換され、この信号を基
に、上記高圧バッテリ4の状態(放電電流・消費電力・
バッテリ残量等)がCPU14で算出され、メモリ素子
12に格納されるとともに、このメモリ素子12に記憶
したバッテリ状態が、車両制御ユニット9にバッテリ状
態出力手段を介して出力される。
いる状態では停止されているRTC13の周期T1 には
短時間起動周期としての1分が設定(初期設定)され、
一方、キースイッチ17がオフされ端子電圧の変化量が
規定電圧変化量Vref 以上の間は短時間起動周期として
の1分毎にCPU14へ電源投入が行われ、細かなデー
タの計測処理が行われるとともに、端子電圧の変化量が
規定電圧変化量Vrefよりも小さい値となると長時間起
動周期としての60分毎にCPU14へ電源投入が行わ
れ、緩やかな変化に対応したデータの計測処理が行われ
る。
電圧変化の激しいときは細かなデータの計測処理を行
い、端子電圧変化の緩やかなときは計測周期を長く設定
してデータの計測処理を行うようにしたので、電気自動
車のキースイッチがオフの時における走行用バッテリ
(高圧バッテリ)の状態の監視を適切かつ消費電流を抑
制して行なうことが可能となる。
期、長時間起動周期は、上記実施例の値に限ることな
く、他の値に設定しても良い。
によるバッテリ管理システムの動作を説明するフローチ
ャートである。この変形例は、キースイッチがオフの際
に、このキースイッチがオフとなってからの高圧バッテ
リの端子電圧の変化量が0以上の場合は、予め設定して
おいた短時間起動周期でデータの計測処理を行う一方、
上記キースイッチがオフとなってからの上記高圧バッテ
リの端子電圧の変化量が負の値の場合は、予め設定して
おいた長時間起動周期でデータの計測処理を行うように
したものである。
ムの動作制御プログラムにおいて、前記第二実施例で説
明したように、S202で端子電圧の変化量ΔVを算出
し、S213に進んで、変化量ΔVが0以上か否かの判
定を行い、0以上の場合はS204に進み、変化量ΔV
が規定電圧変化量Vref より小さい(ΔV<0)場合に
はS205に進む。他の部分は前記第二実施例と同様で
ある。
ッテリ管理システムの動作を説明するフローチャートで
ある。この第三実施例は、キースイッチがオンのときに
算出した高圧バッテリの放電電力量に基づき規定時間を
設定しておき、上記キースイッチがオフの際に、このキ
ースイッチがオフとなってからの時間が上記規定時間に
達していない場合は、予め設定しておいた短時間起動周
期でデータの計測処理を行う一方、上記キースイッチが
オフとなってからの時間が上記規定時間以上となった場
合は、予め設定しておいた長時間起動周期でデータの計
測処理を行うようにしたものである。
御プログラムは、前記第一実施例と同様に、CPU14
への電源投入時と、上記CPU14への電源投入後の所
定時間毎に実行されるプログラムで、まず、S301
で、キースイッチ17と連動するRTC13が起動され
ているか否かの判定が行われる。すなわち、上記キース
イッチ17がオフかオンかの判定が行われる。そして、
S301で、上記RTC13が起動されておらず上記キ
ースイッチ17がオンと判定された場合は、S302に
進み、上記RTC13が起動しており上記キースイッチ
17がオフと判定された場合は、S307に進む。
れておらず上記キースイッチ17がオンと判定されてS
302に進むと、放電電力量ΣPI(t)の積算が行われ
(ΣPI(t)=ΣPI(t-1)+PI(t):ΣPI(t-1)は前回ま
での放電電力量の積算値)、S303に進む。
いた規定時間Tp と放電電力量ΣPI(t)のマップから規
定時間Tp を求める。この規定時間Tp は、走行等でバ
ッテリ4を使用している放電状態から走行を停止しキー
スイッチ17をオフして、バッテリ4の使用を停止し開
放状態としたときに、端子電圧が急に回復してピークを
迎える時間である。また、規定時間Tp と放電電力量Σ
PI(t)のマップは、予め実験及び計算により求めてメモ
リ素子12に設定しておいたもので、図に示すように、
放電電力量ΣPI(t)が大きいほど規定時間Tp も大きく
設定され、ある放電電力量ΣPI(t)以上では一定の値
(例えば、30分)に設定されている。
は、S304に進み、積算値TI(t)をクリア(TI(t)=
0)し、S305に進んで、放電電力量ΣPI(t)と前回
までの放電電力量の積算値ΣPI(t-1)との入れ替え(Σ
PI(t-1)=ΣPI(t))を行ない、S306に進む。尚、
上記積算値TI(t)は、後述するように上記キースイッチ
17がオフしている状態での時間の積算値である。
起動しており上記キースイッチ17がオフと判定されて
S307に進むと、積算値TI(t)が60(分)以上か否
かの判定が行われ、積算値TI(t)が60(分)以上(T
I(t)≧60)の場合には、S313にジャンプし、積算
値TI(t)が60(分)より小さい(TI(t)<60)場合
には、S308に進む。
の積算が行われる(TI(t)=TI(t-1)+ΔT)。ここ
で、TI(t-1)は前回の積算値、ΔTは前回の時間からの
時間変化量を示す。
が上記S303で設定した規定時間Tp 以上か否かの判
定が行われ、積算値TI(t)が規定時間Tp より小さい
(TI(t)<Tp )場合には、前記S306に進み、積算
値TI(t)が規定時間Tp 以上(TI(t)≧Tp )の場合に
は、S310に進む。
306に進むと(キースイッチ17がオンの場合、ある
いはキースイッチ17がオフして規定時間Tp に達しな
い場合)、ΔTに短時間起動周期としての1(分)が設
定され、S311に進む。
定時間Tp 以上となり、S310に進むと、ΔTに長時
間起動周期としての60(分)が設定され、S311に
進む。 上記S311では、積算値TI(t)と前回の積算
値TI(t-1)との入れ替え(TI(t-1)=TI(t))が行わ
れ、S312に進み、RTC13の周期T1 に、上記S
306あるいは上記S310で設定したΔTの設定が行
われ、S313に進む。
以上と判定され、あるいは、上記S312からS313
に進むと、データの計測処理、すなわち、高圧バッテリ
4の端子電圧・温度・電流を検出したセンサ群11の各
センサからの信号がA/D変換器15でデジタル信号に
変換され、この信号を基に、上記高圧バッテリ4の状態
(放電電流・消費電力・バッテリ残量等)がCPU14
で算出され、メモリ素子12に格納されるとともに、こ
のメモリ素子12に記憶したバッテリ状態が、車両制御
ユニット9にバッテリ状態出力手段を介して出力され
る。
いる状態では停止されているRTC13の周期T1 には
短時間起動周期としての1分が設定(初期設定)され、
一方、キースイッチ17がオフされ放電電力量に基づき
設定された規定時間までは短時間起動周期としての1分
毎にCPU14へ電源投入が行われ、細かなデータの計
測処理が行われるとともに、上記規定時間経過後は長時
間起動周期としての60分毎にCPU14へ電源投入が
行われ、緩やかな変化に対応したデータの計測処理が行
われる。
電力量に基づき規定時間が設定されるようになっている
ため、より適切かつ消費電流を抑制して電気自動車のキ
ースイッチがオフの時における走行用バッテリ(高圧バ
ッテリ)の状態の監視を行うことが可能となる。
期、長時間起動周期は、上記実施例の値に限ることな
く、他の値に設定しても良い。
ッテリ管理システムの動作を説明するフローチャートで
ある。この第四実施例は、キースイッチがオンのときに
高圧バッテリの放電電力量に基づき短時間起動周期を設
定しておき、上記キースイッチがオフの際に、このキー
スイッチがオフとなってからの時間が予め設定しておい
た規定時間に達していない場合は、上記短時間起動周期
でデータの計測処理を行う一方、上記キースイッチがオ
フとなってからの時間が上記規定時間以上となった場合
は、予め設定しておいた長時間起動周期でデータの計測
処理を行うものである。
御プログラムは、前記第一実施例と同様に、CPU14
への電源投入時と、上記CPU14への電源投入後の所
定時間毎に実行されるプログラムで、まず、S401
で、キースイッチ17と連動するRTC13が起動され
ているか否かの判定が行われる。すなわち、上記キース
イッチ17がオフかオンかの判定が行われる。そして、
S401で、上記RTC13が起動されておらず上記キ
ースイッチ17がオンと判定された場合は、S402に
進み、上記RTC13が起動しており上記キースイッチ
17がオフと判定された場合は、S406に進む。
れておらず上記キースイッチ17がオンと判定されてS
402に進むと、放電電力量ΣPI(t)の積算が行われ
(ΣPI(t)=ΣPI(t-1)+PI(t):ΣPI(t-1)は前回ま
での放電電力量の積算値)、S403に進む。
いた前回の時間からの時間変化量(短時間起動周期)Δ
Tと放電電力量ΣPI(t)のマップから短時間起動周期Δ
Tを求める。上記短時間起動周期ΔTと放電電力量ΣP
I(t)のマップは、予め実験及び計算により求めてメモリ
素子12に設定しておいたもので、図に示すように、放
電電力量ΣPI(t)が大きいほど、短時間起動周期ΔTが
短く設定されている。
した後は、S404に進み、積算値TI(t)をクリア(T
I(t)=0)し、S405に進んで、放電電力量ΣPI(t)
と前回までの放電電力量の積算値ΣPI(t-1)との入れ替
え(ΣPI(t-1)=ΣPI(t))を行ない、S410に進
む。尚、上記積算値TI(t)は、後述するように上記キー
スイッチ17がオフしている状態での時間の積算値であ
る。
起動しており上記キースイッチ17がオフと判定されて
S406に進むと、積算値TI(t)が60(分)以上か否
かの判定が行われ、積算値TI(t)が60(分)以上(T
I(t)≧60)の場合には、S412にジャンプし、積算
値TI(t)が60(分)より小さい(TI(t)<60)場合
には、S407に進む。
の積算が行われる(TI(t)=TI(t-1)+ΔT)。ここ
で、TI(t-1)は前回の積算値、ΔTは前回の時間からの
時間変化量を示す。
が予め設定しておいた規定時間Tk(例えば、30分)
以上か否かの判定が行われ、積算値TI(t)が規定時間T
k より小さい(TI(t)<Tk )場合には、前記S410
に進み、積算値TI(t)が規定時間Tk 以上(TI(t)≧T
k )の場合には、S409に進む。
Tk 以上となり、S409に進むと、新たにΔTに長時
間起動周期としての60(分)が設定されS410に進
む。
からキースイッチ17がオフされ規定時間Tk になるま
で、ΔTはS403で設定された短時間起動周期となっ
ており、規定時間Tk 以後はΔTに長時間起動周期(6
0分)が設定される。
間起動周期)で、あるいは、上記S409から(ΔTが
長時間起動周期)でS410に進むと、積算値TI(t)と
前回の積算値TI(t-1)との入れ替え(TI(t-1)=TI
(t))が行われ、S411に進み、RTC13の周期T1
にΔTの設定が行われ、S412に進む。
以上と判定され、あるいは、上記S411からS412
に進むと、データの計測処理、すなわち、高圧バッテリ
4の端子電圧・温度・電流を検出したセンサ群11の各
センサからの信号がA/D変換器15でデジタル信号に
変換され、この信号を基に、上記高圧バッテリ4の状態
(放電電流・消費電力・バッテリ残量等)がCPU14
で算出され、メモリ素子12に格納されるとともに、こ
のメモリ素子12に記憶したバッテリ状態が、車両制御
ユニット9にバッテリ状態出力手段を介して出力され
る。
いる状態では停止されているRTC13の周期T1 には
放電電力量に基づき短時間起動周期が設定(初期設定)
され、一方、キースイッチ17がオフされ規定時間まで
は短時間起動周期毎にCPU14へ電源投入が行われ、
細かなデータの計測処理が行われるとともに、上記規定
時間経過後は長時間起動周期毎にCPU14へ電源投入
が行われ、緩やかな変化に対応したデータの計測処理が
行われる。
電力量に基づき短時間起動周期が設定されるようになっ
ているため、キースイッチがオフの時における走行用バ
ッテリ(高圧バッテリ)の状態の監視をより正確で適切
に行うことができ、また、消費電流を抑制して電気自動
車のキースイッチがオフの時における走行用バッテリ
(高圧バッテリ)の状態の監視を行うことが可能とな
る。
期、規定時間は、上記実施例の値に限ることなく、他の
値に設定しても良い。
モータが交流誘導電動機である例について説明したが、
本発明はこれに限定されることなく、モータは、交流同
期電動機あるいは直流モータであっても良い。
は、本実施例では、ローレベルの時間T2 は0.1秒に
設定したものについて説明したがこれに限定するもので
はない。
ついて説明したが、その他、ニッカド、ニッケル−水
素、ニッケル−亜鉛、ナトリウム−イオウ、ゼブラ電
池、リチウム等のバッテリであっても本発明は適応でき
る。
気自動車のキースイッチがオフの時における走行用バッ
テリの状態の監視を、適切かつ消費電流を抑制して行な
うことが可能となる。
ムの電源系を説明する配線図
を主に示すシステム構成図
クからの出力波形の説明図
ムの動作を説明するフローチャート
ムの動作を説明するフローチャート
理システムの動作を説明するフローチャート
ムの動作を説明するフローチャート
ムの動作を説明するフローチャート
の経時的変化を示す説明図
Claims (4)
- 【請求項1】 車載した充電自在の走行用バッテリに配
設した複数のバッテリ状態検出手段と、 上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づき上
記走行用バッテリの状態を算出するバッテリ状態算出手
段と、 上記バッテリ状態算出手段で算出したバッテリ状態を記
憶するバッテリ状態記憶手段と、 キースイッチがオフの際に、このキースイッチがオフと
なってからの時間が予め設定しておいた規定時間に達し
ていない場合は、予め設定しておいた短時間起動周期
で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上記複数の
バッテリ状態検出手段とに給電して作動させる一方、上
記キースイッチがオフとなってからの時間が上記規定時
間以上となった場合は、予め設定しておいた長時間起動
周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段と上記複
数のバッテリ状態検出手段とに給電して作動させる定時
作動手段と、 上記バッテリ状態記憶手段に記憶したバッテリ状態を他
の制御部に出力するバッテリ状態出力手段とを備えたこ
とを特徴とする電気自動車のバッテリ管理システム。 - 【請求項2】 車載した充電自在の走行用バッテリに配
設した複数のバッテリ状態検出手段と、 上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づき上
記走行用バッテリの状態を算出するバッテリ状態算出手
段と、 上記バッテリ状態算出手段で算出したバッテリ状態を記
憶するバッテリ状態記憶手段と、 キースイッチがオフの際に、このキースイッチがオフと
なってからの上記走行用バッテリの端子電圧の変化量が
予め設定しておいた規定電圧変化量以上の場合は、予め
設定しておいた短時間起動周期で、所定時間、上記バッ
テリ状態算出手段と上記複数のバッテリ状態検出手段と
に給電して作動させる一方、上記キースイッチがオフと
なってからの上記走行用バッテリの端子電圧の変化量が
上記規定電圧変化量より小さい場合は、予め設定してお
いた長時間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算
出手段と上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して
作動させる定時作動手段と、 上記バッテリ状態記憶手段に記憶したバッテリ状態を他
の制御部に出力するバッテリ状態出力手段とを備えたこ
とを特徴とする電気自動車のバッテリ管理システム。 - 【請求項3】 車載した充電自在の走行用バッテリに配
設した複数のバッテリ状態検出手段と、 上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づき上
記走行用バッテリの状態を算出するバッテリ状態算出手
段と、 上記バッテリ状態算出手段で算出したバッテリ状態を記
憶するバッテリ状態記憶手段と、 キースイッチがオンのときに上記バッテリ状態算出手段
で算出した上記走行用バッテリの放電電力量に基づき規
定時間を設定しておき、上記キースイッチがオフの際
に、このキースイッチがオフとなってからの時間が上記
規定時間に達していない場合は、予め設定しておいた短
時間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出手段
と上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して作動さ
せる一方、上記キースイッチがオフとなってからの時間
が上記規定時間以上となった場合は、予め設定しておい
た長時間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出
手段と上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して作
動させる定時作動手段と、 上記バッテリ状態記憶手段に記憶したバッテリ状態を他
の制御部に出力するバッテリ状態出力手段とを備えたこ
とを特徴とする電気自動車のバッテリ管理システム。 - 【請求項4】 車載した充電自在の走行用バッテリに配
設した複数のバッテリ状態検出手段と、 上記複数のバッテリ状態検出手段からの信号に基づき上
記走行用バッテリの状態を算出するバッテリ状態算出手
段と、 上記バッテリ状態算出手段で算出したバッテリ状態を記
憶するバッテリ状態記憶手段と、 キースイッチがオンのときに上記バッテリ状態算出手段
で算出した上記走行用バッテリの放電電力量に基づき短
時間起動周期を設定しておき、上記キースイッチがオフ
の際に、このキースイッチがオフとなってからの時間が
予め設定しておいた規定時間に達していない場合は、上
記短時間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態算出
手段と上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電して作
動させる一方、上記キースイッチがオフとなってからの
時間が上記規定時間以上となった場合は、予め設定して
おいた長時間起動周期で、所定時間、上記バッテリ状態
算出手段と上記複数のバッテリ状態検出手段とに給電し
て作動させる定時作動手段と、 上記バッテリ状態記憶手段に記憶したバッテリ状態を他
の制御部に出力するバッテリ状態出力手段とを備えたこ
とを特徴とする電気自動車のバッテリ管理システム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27534894A JP3502673B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 電気自動車のバッテリ管理システム |
US08/545,156 US5781013A (en) | 1994-10-26 | 1995-10-19 | Battery management system for electric vehicle |
DE19539695A DE19539695C2 (de) | 1994-10-26 | 1995-10-25 | Batteriehandhabungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug |
US09/075,172 US5869951A (en) | 1994-10-26 | 1998-05-11 | Battery management system for electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27534894A JP3502673B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 電気自動車のバッテリ管理システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08140208A JPH08140208A (ja) | 1996-05-31 |
JP3502673B2 true JP3502673B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=17554226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27534894A Expired - Fee Related JP3502673B2 (ja) | 1994-10-26 | 1994-11-09 | 電気自動車のバッテリ管理システム |
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---|---|---|---|---|
KR100851839B1 (ko) * | 2007-02-08 | 2008-08-13 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | 하이브리드 전기자동차의 배터리 팩 전압 측정회로 및 그의누설전류 차단방법 |
CN106965678B (zh) * | 2017-04-07 | 2019-03-15 | 南京世博电控技术有限公司 | 一种基于整车控制器vms的新能源整车管理*** |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP27534894A patent/JP3502673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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