JPH0773906A - 電気自動車用充電装置 - Google Patents

電気自動車用充電装置

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JPH0773906A
JPH0773906A JP22110293A JP22110293A JPH0773906A JP H0773906 A JPH0773906 A JP H0773906A JP 22110293 A JP22110293 A JP 22110293A JP 22110293 A JP22110293 A JP 22110293A JP H0773906 A JPH0773906 A JP H0773906A
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battery
temperature
charging
air conditioner
vehicle
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JP22110293A
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Naotaka Hamada
直孝 濱田
Muneharu Ino
宗治 井野
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Toyota Motor Corp
Kojima Industries Corp
Original Assignee
Kojima Press Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気自動車の車両重量の増加を極力抑制しな
がら、バッテリの充電・放電を効率よく行うためにバッ
テリを最適温度に維持することのできる電気自動車用充
電装置を提供することを目的とする。 【構成】 車室内温度調整用のエアコンユニット１２を
バッテリ温度の調整に兼用する。充電パネル２２から充
電制御部２４に入力される電気自動車１０の次回使用時
刻や温度センサ１６によって検出されるバッテリ１４の
温度に応じて、エアコンユニット１２を制御し冷却風ま
たは加熱風をバッテリ１４を収納している断熱カバー２
８内部に供給して、バッテリ１４を充電に最適な、また
使用に最適な温度に維持する。この冷却風または加熱風
はエアコンユニット１２と断熱カバー２８とを連通して
いるダクト３０を通して供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気自動車に搭載さ
れる充電装置に関するものであり、特に、バッテリの充
電・放電時の温度制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】繰り返し充電可能なバッテリを搭載し
て、それを駆動源とする電気自動車が広く普及している
が、この駆動源たるバッテリは定期的に充電を行う必要
がある。バッテリを外部電源によって充電する場合、外
気温度が低くバッテリの温度が低いと充電電流が低下し
充電不足の原因となり、外気温度が高かったり急速充電
を行ってバッテリの温度が高くなると充電電流が不安定
になったり、バッテリの寿命低下の要因になっていた。
従って、バッテリは適切な温度領域で充電する必要があ
った。
【０００３】また、バッテリの機能が十分に発揮され使
用効率が最も高められる最適使用温度は２５℃程度あ
り、電気自動車使用開始時及び使用時にはバッテリの温
度を最適使用温度に保つことが要求される。
【０００４】そこでバッテリの温度を所定の温度にする
ために従来の充電装置として、例えば、バッテリの温度
を検出してベンチレータとヒータによって生成される冷
風及び温風によってバッテリの温度を調整する電気自動
車用蓄電池の温度制御装置が実開昭５２−７３４２４号
公報に開示されている。また、実開平４−１２４８０３
号公報には複数の保温層とヒータ層によって蓄電池の保
温を行う電気車両の蓄電池保温装置が開示されている。
さらに、実開昭５５−４６９１号公報及び特開平３−５
２５２３号公報にはタイマを利用して電気自動車の使用
直前に充電を完了し、充電時の発熱によってバッテリの
内部抵抗を低下させて効率よくバッテリを使用する充電
装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の充電装
置においては、バッテリの温度を最適温度に制御するた
めに新たにファンや、ヒータを追加する必要があり、車
両重量を増加させる要因となり電気自動車の駆動効率を
低下させるという問題があった。
【０００６】また、バッテリの温度は外気温度の変化よ
って大きく変化するためタイマを用いて電気自動車の使
用直前に充電を完了させる場合、バッテリの温度を予測
することは困難であり、バッテリの充電時及び電気自動
車の使用開始時にバッテリの温度を最適温度にすること
が困難であるという問題があった。
【０００７】そこで、本発明は、車両重量の増加を極力
抑制すると共に、バッテリを充電・放電時に最適温度に
維持することのできる電気自動車用充電装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
を解決するため、第１として、車室内の温度調整を行う
車載空気調和装置を備え、外部電源によって充電可能な
バッテリを有する電気自動車の充電装置において、バッ
テリを収納する収納空間と車載空気調和装置とを連通す
る連通路と、バッテリの温度を検出して検出信号を出力
する温度検出手段と、少なくともバッテリの充電時に温
度検出手段からの検出信号に従って、前記連通路を介し
て車載空気調和装置からの冷却空気または加熱空気を収
納空間に供給し、バッテリを冷却または加熱し該バッテ
リの温度を所望の温度に保つ温度制御手段と、を有する
ことを特徴とするものであり、第２として、第１におい
て、電気自動車の次回使用時刻を設定する時刻設定手段
と、バッテリの消耗量を検出し、充電必要量を算出する
充電量算出手段と、前記時刻設定手段によって設定され
た時刻にバッテリの充電が完了するように充電開始時刻
を算出し前記温度制御手段を動作させる充電開始時刻算
出手段と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】また、第３として、車室内の温度調整を行
う車載空気調和装置を備え、外部電源によって充電可能
なバッテリを有する電気自動車の充電装置において、バ
ッテリを収納する収納空間と車載空気調和装置とを連通
する連通路と、バッテリの温度を検出して検出信号を出
力する温度検出手段と、を有し、車載空気調和装置が設
定温度に基づき車室内の温度を一定に保つオートマッチ
ックエアコンディショナであって、少なくともバッテリ
の充電時に温度検出手段からの検出信号に従って、前記
連通路を介してオートマッチックエアコンディショナか
らの冷却空気または加熱空気を収納空間に供給し、バッ
テリを冷却または加熱し該バッテリの温度を所望の温度
に保つオートマッチックエアコンディショナであること
を特徴とするものであり、第４として、第３において、
電気自動車の次回使用時刻を設定する時刻設定手段と、
バッテリの消耗量を検出し、充電必要量を算出する充電
量算出手段と、前記時刻設定手段によって設定された時
刻にバッテリの充電が完了するように充電開始時刻を算
出しオートマッチックエアコンディショナを動作させる
充電開始時刻算出手段と、を有することを特徴とするも
のである。
【００１０】
【作用】本発明における電気自動車用充電装置において
は、温度検出手段によってバッテリの温度を検出する。
温度検出手段から出力される検出信号に従って温度制御
手段は車載空気調和装置を制御し、冷却空気または加熱
空気を連通路を通してバッテリの収納された収納空間に
供給する。
【００１１】また、電気自動車の次回使用時刻を時刻設
定手段によって入力する。充電量算出手段はバッテリの
充電必要量を算出し、充電開始時刻算出手段は、設定さ
れた時刻にバッテリの充電が終了するように充電開始時
刻を算出し、温度制御手段を動作させてバッテリの温度
を最適温度に制御する。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。
【００１３】図１は本発明の電気自動車用充電装置を説
明する略概念図である。電気自動車１０は車室内の温度
調整を行う車載空気調和装置（以下、エアコンユニット
という）１２と、繰り返し充電可能なバッテリ１４と、
前記バッテリ１４の温度を検出する温度検出手段として
の温度センサ１６と、充電量算出手段等を含みバッテリ
１４の充電状態を管理するバッテリ制御部１８と、前記
エアコンユニット１２の動作管理を行うエアコン制御部
２０と、電気自動車１０の次回使用時刻を入力する時刻
設定手段としての充電パネル２２と、この電気自動車用
充電装置全体を制御し、温度制御手段等を有する充電制
御部２４とを含んでいる。また、電気自動車用充電装置
の外部装置としては、電気自動車１０に電力を供給する
外部充電設備２６が準備されている。
【００１４】本発明の特徴とするところは、車室内温度
調整用のエアコンユニット１２をバッテリ温度の調整に
兼用したものであり、バッテリ１４を収納している収納
空間としての断熱カバー２８とエアコンユニット１２と
を連通路としてのダクト３０によって連通し、充電制御
部２４に入力される電気自動車１０の次回使用時刻やバ
ッテリ１４の温度に応じて、エアコンユニット１２を制
御し冷却風または加熱風を断熱カバー２８内部に供給し
て、バッテリ１４を充電に最適な、また使用に最適な温
度に維持していることである。
【００１５】次に、この電気自動車用充電装置の充電動
作について説明する。
【００１６】電気自動車１０を外部充電設備２６にコネ
クタ３２を介して接続する。次に、充電パネル２２に電
気自動車１０の次回使用時刻（日・時）、例えば８月３
０日、８時３０分を入力する。この入力された次回使用
時刻は充電制御部２４に記憶される。バッテリ制御部１
８はバッテリ１４の消耗状態を検出し、充電に必要な時
間を算出して充電制御部２４に出力する。充電制御部２
４は次回使用時刻と充電必要時間とから充電開始時刻を
算出し設定する。つまり、充電必要時間が６時間の場
合、前記例によれば８月３０日、２時３０分が充電開始
時刻として設定される。このように電気自動車の使用開
始直前で充電を完了するようにして、バッテリ１４の自
然放電を最小限に抑制することができる。
【００１７】充電制御部２４はバッテリ１４の近傍（本
実施例ではバッテリ１４の上面）に配置された温度セン
サ１６によって検出されるバッテリ１４の温度に応じて
エアコンユニット１２を駆動するための制御信号をエア
コン制御部２０に出力する。つまり、バッテリ１４の充
電最適温度が２５℃である場合、充電開始時刻にバッテ
リ１４の温度が２５℃になるようにエアコンユニット１
２を駆動し、冷却風または加熱風をダクト３０を介して
断熱カバー２８内部に送り込む。従って、バッテリ１４
の温度が非常に高い場合や非常に低い場合には充電開始
時刻前からエアコンユニット１２が駆動し、バッテリ１
４の冷却または加熱が開始される場合もある。
【００１８】バッテリ１４を収納している断熱カバー２
８は開閉可能な換気孔２８ａを有している。この換気孔
２８ａは断熱カバー２８内部にエアコンユニット１２か
ら冷却風が送り込まれた場合に開放され、加熱風が送り
込まれた場合にも開放される。従って、換気孔２８ａが
開放された場合にはバッテリ１４の冷却及び加熱が効率
よく行われる。但し、加熱の際には、所望の温度に加熱
が完了した後は換気孔２８ａを閉鎖して温度を維持し、
温度が低下した場合に再び換気孔２８ａを開放して加熱
を行う。また、換気孔２８ａを換気ファンにすることに
よって冷却をより効率的に行うことができる。
【００１９】充電開始時刻になると充電制御部２４はバ
ッテリ制御部１８に対して充電開始信号を出力し、バッ
テリ１４に対して外部充電設備２６による電力供給を開
始する。バッテリ１４の充電が開始されると充電による
発熱によってバッテリ１４の温度は上昇する。特に、急
速充電を行う場合にはバッテリ１４の発熱が大きいため
エアコンユニット１２による冷却が主に行われるように
なる。また、バッテリ１４の充電が完了した後もバッテ
リ１４を使用最適温度に維持するため温度センサ１６は
バッテリ１４の温度の検出を継続し、充電制御部２４に
よるエアコンユニット１２の制御を持続する。
【００２０】このようにバッテリ１４の温度をエアコン
ユニット１２によって制御し、最適状態で該バッテリ１
４の充電を行うことができるので十分な充電を効率よく
行うことができる。さらに、充電終了後もエアコンユニ
ット１２によるバッテリ１４の温度制御が可能であるた
め電気自動車１０の使用開始時刻に狂いが生じた時でも
バッテリ１４を最適状態で充電させて使用することがで
きる。また、車両に予め搭載されている車室内用の車載
空気調和装置を利用するので車両重量の低減を計ること
が可能である。
【００２１】また、上記実施例ではエアコンユニット１
２に対する温度制御を充電制御部２４からの制御信号に
よって行う例について説明したが、設定温度に基づき車
室内の温度を一定に保つオートマチックエアコンディシ
ョナを搭載する電気自動車の場合、バッテリ１４の近傍
に設けられた温度センサ１６の検出信号をオートマチッ
クエアコンディショナの制御部に入力し、断熱カバー２
８内部に供給する送風量及び送風温度を制御してもよ
い。このようにオートマチックエアコンディショナを温
度制御手段の一部として兼用することにより温度制御手
段を簡略化することが可能であり、車両重量の低減をさ
らに計ることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、バッテリの温度制御を予め電気自動車に搭載されて
いる車載空気調和装置を利用して行うことが可能である
ため、車両重量の増加を極力抑制することが可能である
と共に、バッテリを最適温度で効率よく充電・放電する
ことが可能である。また、充電開始時刻算出手段によっ
て電気自動車の使用開始時刻に合わせて充電を完了する
ことができるので、バッテリの自然放電を最小限に抑制
することができる。従って、電気自動車を効率よく充電
し駆動することができる。
【００２３】さらに、車載空気調和装置がオートマチッ
クエアコンディショナである場合、温度制御手段を簡略
化することが可能であり、車両重量の低減をさらに計る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る一実施例に基づく電気自動車用
充電装置の概略図である。
【符号の説明】
１０ 電気自動車 １２ エアコンユニット １４ バッテリ １６ 温度センサ １８ バッテリ制御部 ２０ エアコン制御部 ２２ 充電パネル ２４ 充電制御部 ２６ 外部充電設備 ２８ 断熱カバー ３０ ダクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 7/14 Ｅ 4235−5Ｇ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車室内の温度調整を行う車載空気調和装
    置を備え、外部電源によって充電可能なバッテリを有す
    る電気自動車の充電装置において、 バッテリを収納する収納空間と車載空気調和装置とを連
    通する連通路と、 バッテリの温度を検出して検出信号を出力する温度検出
    手段と、 少なくともバッテリの充電時に温度検出手段からの検出
    信号に従って、前記連通路を介して車載空気調和装置か
    らの冷却空気または加熱空気を収納空間に供給し、バッ
    テリを冷却または加熱し該バッテリの温度を所望の温度
    に保つ温度制御手段と、 を有することを特徴とする電気自動車用充電装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の電気自動車用充電装置に
    おいて、 電気自動車の次回使用時刻を設定する時刻設定手段と、 バッテリの消耗量を検出し、充電必要量を算出する充電
    量算出手段と、 前記時刻設定手段によって設定された時刻にバッテリの
    充電が完了するように充電開始時刻を算出し前記温度制
    御手段を動作させる充電開始時刻算出手段と、 を有することを特徴とする電気自動車用充電装置。
  3. 【請求項３】 車室内の温度調整を行う車載空気調和装
    置を備え、外部電源によって充電可能なバッテリを有す
    る電気自動車の充電装置において、 バッテリを収納する収納空間と車載空気調和装置とを連
    通する連通路と、 バッテリの温度を検出して検出信号を出力する温度検出
    手段と、を有し、 車載空気調和装置が設定温度に基づき車室内の温度を一
    定に保つオートマッチックエアコンディショナであっ
    て、少なくともバッテリの充電時に温度検出手段からの
    検出信号に従って、前記連通路を介してオートマッチッ
    クエアコンディショナからの冷却空気または加熱空気を
    収納空間に供給し、バッテリを冷却または加熱し該バッ
    テリの温度を所望の温度に保つオートマッチックエアコ
    ンディショナであることを特徴とする電気自動車用充電
    装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の電気自動車用充電装置に
    おいて、 電気自動車の次回使用時刻を設定する時刻設定手段と、 バッテリの消耗量を検出し、充電必要量を算出する充電
    量算出手段と、 前記時刻設定手段によって設定された時刻にバッテリの
    充電が完了するように充電開始時刻を算出しオートマッ
    チックエアコンディショナを動作させる充電開始時刻算
    出手段と、 を有することを特徴とする電気自動車用充電装置。
JP22110293A 1993-09-06 1993-09-06 電気自動車用充電装置 Pending JPH0773906A (ja)

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