JPH1014002A - Controller of battery mounted on vehicle - Google Patents
Controller of battery mounted on vehicleInfo
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- JPH1014002A JPH1014002A JP8155700A JP15570096A JPH1014002A JP H1014002 A JPH1014002 A JP H1014002A JP 8155700 A JP8155700 A JP 8155700A JP 15570096 A JP15570096 A JP 15570096A JP H1014002 A JPH1014002 A JP H1014002A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は走行動力として電動
機を使用する電気自動車に利用する。本発明は、車載用
の充電可能な電池の充放電制御に関する。本発明は、走
行動力として内燃機関および電動機を併用するハイブリ
ッド・カーのために開発されたものであるが、充電可能
な電池を車両に搭載し、この電池エネルギを走行に利用
する自動車に広く利用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to an electric vehicle using an electric motor as running power. The present invention relates to charge / discharge control of a rechargeable battery for a vehicle. The present invention was developed for a hybrid car using both an internal combustion engine and an electric motor as running power, but is widely used in vehicles that mount a rechargeable battery on the vehicle and use this battery energy for running. can do.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本願出願人は、ＨＩＭＲの名称で内燃機
関および電動機を併用するハイブリッド・カーを開発し
製造販売している。この自動車は、内燃機関のクランク
軸に三相交流のかご形誘導機を連結し、大型の電池を車
両に搭載し、この電池とかご形誘導機との間を双方向の
インバータにより結合し、このインバータをプログラム
制御回路により制御するように構成されたものである
（ＷＯ８８／０６１０７参照）。2. Description of the Related Art The present applicant has developed, manufactured and sold a hybrid car using an internal combustion engine and an electric motor together under the name of HIMR. In this car, a three-phase AC squirrel-cage induction machine is connected to the crankshaft of the internal combustion engine, a large battery is mounted on the vehicle, and the battery and the squirrel-cage induction machine are connected by a bidirectional inverter. This inverter is configured to be controlled by a program control circuit (see WO 88/06107).
【０００３】この装置では、車両が加速するときにはこ
のかご形誘導機に与える回転磁界をかご形誘導機が電動
機になるように制御し、車両が減速するときにはこのか
ご形誘導機に与える回転磁界をかご形誘導機が発電機に
なるように制御する。そしてかご形誘導機が電動機とし
て利用されるときには電池は放電し、発電機として利用
されるときには電池が充電するように、すなわち回生制
動が行われるように制御するものである。In this device, when the vehicle accelerates, the rotating magnetic field applied to the cage induction machine is controlled so that the cage induction machine becomes an electric motor, and when the vehicle decelerates, the rotating magnetic field applied to the cage induction machine is controlled. Control is performed so that the cage induction machine becomes a generator. When the squirrel-cage induction machine is used as an electric motor, the battery is discharged. When the squirrel-cage induction machine is used as a generator, the battery is charged, that is, regenerative braking is performed.
【０００４】この装置は、大型バスに搭載され、市街地
の路線バスおよび環境汚染をきわめて小さくすることが
必要な地域の登山バスなどに実用されている。一方近
年、自動車の内燃機関からの排気による環境汚染は大き
い問題となり、自動車の価格がなお高く燃料が多少高価
であっても、都会の市街地を走行する大部分の自動車が
電気自動車になる可能性が論じられるまでになった。[0004] This device is mounted on a large-sized bus, and is practically used for a route bus in an urban area and a mountain climbing bus in an area where it is necessary to minimize environmental pollution. On the other hand, in recent years, environmental pollution due to exhaust from the internal combustion engine of automobiles has become a major problem, and even if automobile prices are still high and fuel is somewhat expensive, most automobiles running in urban urban areas may become electric vehicles. Came to be discussed.
【０００５】上記ＨＩＭＲは、車両に電池室を設け、大
量生産により安価に入手できる端子電圧１２Ｖの電池を
単位電池とし、これを２５個この電池室に搭載し、電気
的に直列に接続して全体の端子電圧が １２Ｖ×２５＝
３００Ｖ となるように構成して走行用のエネルギを供
給する電池として利用している。In the HIMR, a battery chamber is provided in a vehicle, and a unit battery is a battery having a terminal voltage of 12 V, which can be obtained inexpensively by mass production, and 25 batteries are mounted in the battery chamber and electrically connected in series. The total terminal voltage is 12V × 25 =
The battery is configured to have a voltage of 300 V and is used as a battery for supplying energy for traveling.
【０００６】ここで「単位電池」とは、多数個を直列接
続することにより走行用のエネルギを供給する電池を構
成する単位となるものである。例えば鉛電池の場合は、
化学的性質から最小の単位電池の端子電圧は２Ｖである
が、一般にこの２Ｖの電池を複数個直列に接続して一つ
の筐体に収容した電池が市販されている。例えば鉛電池
の場合は、単位電池の端子電圧は、２Ｖ、４Ｖ、６Ｖ、
１２Ｖ、２４Ｖなどである。鉛電池以外の電池でも、そ
の化学的性質およびその直列接続する数により単位電池
の端子電圧が定まる。Here, the "unit battery" is a unit constituting a battery for supplying energy for traveling by connecting a large number of batteries in series. For example, in the case of a lead battery,
The terminal voltage of the minimum unit battery is 2 V due to its chemical properties. Generally, a battery in which a plurality of 2 V batteries are connected in series and accommodated in one housing is commercially available. For example, in the case of a lead battery, the terminal voltages of the unit batteries are 2V, 4V, 6V,
12V, 24V, etc. Even for batteries other than lead batteries, the terminal voltage of the unit battery is determined by its chemical properties and the number of batteries connected in series.
【０００７】本願出願人は単位電池の監視について、国
際特許出願（ＰＣＴ／ＪＰ９６／００９６６号、本願出
願時において未公開）を出願した。The applicant of the present application has filed an international patent application (PCT / JP96 / 00966, unpublished at the time of filing of the present application) for monitoring of a unit battery.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、上記Ｈ
ＩＭＲの車両について多数の走行記録および保守記録を
得ることができた。電池は充放電を繰り返すとしだいに
劣化するから、ある時期がくると電池を交換することが
必要になるが、上記の保守記録を詳しく検討すると、そ
の寿命は、比較的均一な走行を行っている路線バスなど
についても、決して均一ではなく大きいばらつきがある
ことがわかった。また、単位電池を多数直列に接続し
て、充電および放電を行うのであるが、このとき個々の
単位電池にはそれぞれ個別の特性があり、直列接続であ
っても一様な充電および放電が行われていないことに気
付いた。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has proposed the above H
Numerous running and maintenance records were obtained for IMR vehicles. Since the battery deteriorates as the battery is repeatedly charged and discharged, it is necessary to replace the battery at a certain time.However, if the above maintenance record is examined in detail, the life of the battery is relatively uniform. It was also found that there were large variations in the route buses that were not uniform. In addition, a large number of unit batteries are connected in series to perform charging and discharging. At this time, each unit battery has individual characteristics, and even when connected in series, uniform charging and discharging are performed. I noticed that it wasn't.
【０００９】これを詳しく説明すると、単位電池を例え
ば２５個直列接続した状態で放電させると、エネルギは
２５個の単位電池からそれぞれ均等に放出されるのでは
ない。充電を行う場合も全部の単位電池が均等に充電さ
れるのではない。これを電気的特性から見ると、それぞ
れの単位電池の内部抵抗（Ｒ）が均一ではないとすると
理解しやすい。直列接続であるから電流（Ｉ）は均一で
あるが、充電の場合も放電の場合も、単位時間当たりの
充電あるいは放電のエネルギ（Ｉ2 Ｒ）は均一にならな
い。内部抵抗の高い単位電池は充電時に端子電圧が他の
単位電池より高く、放電時には逆に端子電圧が他の単位
電池より低くなる。実際にこれを均一であるとして全体
の標準電圧あるいは定格電圧で充放電を繰返し実行する
と、内部抵抗の高い電池は充電時に過充電になってしま
い、その単位電池だけを加速度的に劣化させることにな
る。また、内部抵抗の大きい単位電池は、直列接続によ
り充放電を行っても、その電池温度が高くなって他の単
位電池とは異なる特性となり、その単位電池だけが先に
劣化してしまうことになる。More specifically, if the unit batteries are discharged in a state where, for example, 25 unit batteries are connected in series, the energy is not uniformly discharged from each of the 25 unit batteries. Even when charging is performed, not all unit batteries are charged evenly. From the viewpoint of electrical characteristics, it is easy to understand that the internal resistance (R) of each unit battery is not uniform. Although the current (I) is uniform because of the series connection, the charging or discharging energy (I 2 R) per unit time is not uniform in both charging and discharging. A unit battery having a high internal resistance has a higher terminal voltage during charging than the other unit batteries, and has a lower terminal voltage during discharging than the other unit batteries. If charging and discharging are repeatedly performed at the entire standard voltage or rated voltage assuming that this is actually uniform, batteries with high internal resistance will be overcharged when charging, and only that unit battery will deteriorate at an accelerated rate. Become. In addition, even if a unit battery having a large internal resistance is charged and discharged by series connection, its battery temperature becomes high and the characteristics are different from those of other unit batteries, and only the unit battery deteriorates first. Become.
【００１０】発明者は、単位電池の製造ロットが同一の
ものを一つの電池室に収容するなどさまざまな試みをし
た。新車のうちは各単位電池の特性がそろっていても、
車両が長く使用されてゆくと特性にばらつきが生じ、不
均一な劣化が加速されてゆくことがわかった。一般に、
電池の交換は単位電池毎に行うのではなく、全体を一斉
に交換するのであるから、これは明らかに電池の寿命を
短くしている原因である。電池を大量に使用し大量に廃
棄することは環境汚染の新たな原因となる。The inventor has made various attempts such as accommodating unit batteries having the same production lot in one battery chamber. Even if a new car has the characteristics of each unit battery,
It has been found that as the vehicle is used for a long time, the characteristics are varied, and uneven deterioration is accelerated. In general,
This is obviously the cause of shortening the life of the battery, since the battery is not replaced for each unit battery but is replaced all at once. Using and disposing of batteries in large quantities is a new source of environmental pollution.
【００１１】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、電池の使用寿命を増大させることを目的とす
る。本発明は、多数の単位電池が電気的に直列に接続し
て使用されるときに、その単位電池の特性にばらつきが
あっても、電池の劣化が均一になるように制御すること
ができる装置を提供することを目的とする。本発明は、
単位電池の特性にばらつきがあっても、長期間の使用に
よりそのばらつきが拡大されることがない制御装置を提
供することを目的とする。本発明は、電気自動車の電池
コストを低くすることを目的とする。本発明は、電池の
保守を簡単化する制御装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of such a background, and has as its object to increase the service life of a battery. The present invention provides an apparatus which can control battery deterioration to be uniform even when the characteristics of the unit batteries vary when a large number of unit batteries are electrically connected in series. The purpose is to provide. The present invention
It is an object of the present invention to provide a control device in which even if the characteristics of the unit batteries have variations, the variations are not enlarged by long-term use. An object of the present invention is to reduce the battery cost of an electric vehicle. An object of the present invention is to provide a control device that simplifies battery maintenance.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は車載電池の制御
装置であって、本発明の特徴とするところは、単位電池
毎に、電流バイパス通路と、この電流バイパス通路と単
位電池との通路選択を行う切替回路とを設け、前記単位
電池の端子電圧を測定する測定回路と、この測定回路の
出力情報にしたがって前記切替回路を個別に制御する制
御回路とを備えたところにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an on-vehicle battery control device, which is characterized by a current bypass passage for each unit battery and a passage between the current bypass passage and the unit battery. A switching circuit for performing selection is provided, and a measuring circuit for measuring the terminal voltage of the unit battery and a control circuit for individually controlling the switching circuit according to output information of the measuring circuit are provided.
【００１３】これにより、複数直列に接続された状態の
単位電池に充電を行う場合に、個々に設けられた電流バ
イパス通路を適宜閉結させることにより、単位電池を個
別に充電状態から解放することができる。したがって、
前述したように単位電池の特性にばらつきがあり、それ
ぞれ充電時間が異なる場合でも、充電を終えた単位電池
から順に充電状態から解放することにより、特性の異な
る単位電池の個々について適正な充電を行うことができ
る。In this way, when charging a plurality of unit batteries connected in series, the individually provided current bypass passages are appropriately closed to release the unit batteries individually from the charged state. Can be. Therefore,
As described above, even if the characteristics of the unit batteries vary and the charging times are different from each other, appropriate charging is performed for each of the unit batteries having different characteristics by releasing the charged state from the charged unit cells in order. be able to.
【００１４】前記切替回路は半導体スイッチ素子を含
み、前記制御回路は各単位電池毎に個別に設けられるこ
とが望ましい。Preferably, the switching circuit includes a semiconductor switching element, and the control circuit is provided individually for each unit battery.
【００１５】前記測定回路、前記切替回路、前記バイパ
ス通路および前記制御回路は一つのユニットに実装さ
れ、単位電池の正負端子に接続する接続金具が設けられ
ることが望ましい。It is preferable that the measurement circuit, the switching circuit, the bypass path, and the control circuit are mounted on one unit, and that a connection fitting for connecting to the positive and negative terminals of the unit battery is provided.
【００１６】前記測定回路は、単位電池の端子電圧を複
数ｎレベルに区分する出力情報を送出する回路手段を備
えることが望ましい。It is preferable that the measuring circuit includes circuit means for transmitting output information for dividing the terminal voltage of the unit battery into a plurality of n levels.
【００１７】前記ユニットの表面に前記複数ｎレベルに
区分された出力情報を表示する表示手段を備えることが
望ましい。一般にはｎは２が適当である。It is preferable that a display means for displaying the output information divided into the plurality of n levels is provided on the surface of the unit. Generally, n is suitably 2.
【００１８】一つの受信器と、この受信器に単位電池毎
の前記出力情報を取込むインタフェース回路とを備える
構成とすることもできる。[0018] It is also possible to adopt a configuration having one receiver and an interface circuit for taking in the output information for each unit battery in the receiver.
【００１９】これにより、複数の単位電池の情報を一箇
所に取り込み、全体の状況を監視することができる。し
たがって、複数の単位電池の状況を一箇所で集中的に管
理することができる。Thus, information on a plurality of unit batteries can be fetched into one place, and the overall situation can be monitored. Therefore, the status of a plurality of unit batteries can be centrally managed at one place.
【００２０】前記受信器は車体に取付けられ、前記イン
タフェース回路は無線信号により伝達する手段を含むこ
とが望ましい。Preferably, the receiver is mounted on a vehicle body, and the interface circuit includes a means for transmitting by radio signal.
【００２１】これにより、複数の単位電池のそれぞれに
前記出力情報を取込むための配線を施すことなく、単位
電池のレイアウトの自由度を向上させることができる。
この場合のインタフェース回路は、例えば無線送信器な
どである。Thus, the degree of freedom in the layout of the unit cells can be improved without providing wiring for taking in the output information to each of the plurality of unit cells.
The interface circuit in this case is, for example, a wireless transmitter.
【００２２】前記受信器に受信される単位電池毎の前記
出力情報を処理するプログラム制御回路を備えた構成と
してもよい。[0022] The information processing apparatus may further include a program control circuit for processing the output information for each unit battery received by the receiver.
【００２３】これにより、複数の単位電池の状況を一箇
所で集中的に管理することができるとともに、プログラ
ム制御回路によりデータ分析を行い、例えば、充電また
は放電の状況、電池劣化の状況などのさまざまな有用な
情報を表示させることができる。Thus, the status of a plurality of unit batteries can be centrally managed at one place, and data analysis is performed by a program control circuit, for example, various conditions such as charging or discharging status, battery deterioration status, and the like. Useful information can be displayed.
【００２４】[0024]
【００２５】[0025]
（第一実施例）本発明第一実施例の構成を図１ないし図
４を参照して説明する。図１はＨＩＭＲの全体構成図で
ある。図２は本発明の基本的概念を示す図である。図３
は本発明第一実施例の構成を示す図である。図４は本発
明実施例に用いる半導体スイッチ素子を示す図である。(First Embodiment) The structure of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the HIMR. FIG. 2 is a diagram showing the basic concept of the present invention. FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a semiconductor switch element used in the embodiment of the present invention.
【００２６】図１に示すハイブリッド・カー（ＨＩＭ
Ｒ）を説明すると、この自動車は、内燃機関１のクラン
ク軸に三相交流のかご形多相誘導機２を連結し、大型の
二次電池回路３を車両に搭載し、この二次電池回路３と
かご形多相誘導機２との間を双方向のインバータ回路４
により結合し、このインバータ回路４をプログラム制御
を用いたインバータ制御回路５により制御するように構
成されたものである。検出回路１３は二次電池回路３の
電圧および電流検出器７の電流をインバータ制御回路５
に入力している。インバータ制御回路５は、検出回路１
３および回転センサ６およびＣＰＵ１２からの入力にし
たがってインバータ回路４を制御している。The hybrid car (HIM) shown in FIG.
R) will be described. In this automobile, a three-phase AC squirrel-cage polyphase induction machine 2 is connected to a crankshaft of an internal combustion engine 1 and a large secondary battery circuit 3 is mounted on the vehicle. 3 and a two-way inverter circuit 4 between the cage type polyphase induction machine 2
And the inverter circuit 4 is controlled by an inverter control circuit 5 using program control. The detection circuit 13 converts the voltage of the secondary battery circuit 3 and the current of the current detector 7 into an inverter control circuit 5
Is being entered. The inverter control circuit 5 includes the detection circuit 1
The inverter circuit 4 is controlled in accordance with inputs from the CPU 3 and the rotation sensor 6 and the CPU 12.
【００２７】インバータ制御回路５はインバータ回路４
を制御し、車両が発車または加速するときにはこのかご
形多相誘導機２に与える回転磁界をかご形多相誘導機２
が電動機になるように制御し、車両が減速するときには
このかご形多相誘導機２に与える回転磁界をかご形多相
誘導機２が発電機になるように制御する。そしてかご形
多相誘導機２が電動機として利用されるときには二次電
池回路３は放電し、発電機として利用されるときには二
次電池回路３が充電するように、すなわち回生制動が行
われるように制御するものである。また、ハイブリッド
・カーが停車している状態で二次電池回路３の充電のみ
を目的とした内燃機関１の運転を行うこともできる。The inverter control circuit 5 includes the inverter circuit 4
, And when the vehicle starts or accelerates, the rotating magnetic field applied to the cage type polyphase induction machine 2 is applied to the cage type polyphase induction machine 2.
Is controlled to be an electric motor, and when the vehicle decelerates, the rotating magnetic field applied to the cage-shaped polyphase induction machine 2 is controlled so that the cage-shaped polyphase induction machine 2 becomes a generator. When the cage type polyphase induction machine 2 is used as an electric motor, the secondary battery circuit 3 is discharged, and when it is used as a generator, the secondary battery circuit 3 is charged, that is, regenerative braking is performed. To control. In addition, it is possible to operate the internal combustion engine 1 only for charging the secondary battery circuit 3 while the hybrid car is stopped.
【００２８】実際のＨＩＭＲの二次電池回路３は、１２
Ｖの自動車用鉛電池を２５個直列に接続し、３００Ｖを
得て運用しているが、ここでは、１２Ｖにあるいは２５
個に限定することなく一般論としてわかりやすくするた
めに、ｎ個の単位電池Ｂ1 〜Ｂn を直列に接続した例で
説明する。The actual HIMR secondary battery circuit 3 has 12
25V lead batteries for automobiles are connected in series to obtain 300V, but here, 12V or 25V is used.
For simplicity as a general theory without limiting to the number of cells, an example in which n unit batteries B 1 to B n are connected in series will be described.
【００２９】本発明は車載電池の制御装置であって、本
発明の特徴とするところは、図２に示すように、単位電
池Ｂ1 〜Ｂn 毎に、電流バイパス通路ＢＰ1 〜ＢＰ
n と、この電流バイパス通路ＢＰ1 〜ＢＰn と単位電池
Ｂ1 〜Ｂn との通路選択を行う切替回路ＳＷ1 〜ＳＷn
とを設け、図３に示すように、単位電池Ｂ1 〜Ｂn の端
子電圧を測定する測定回路としての電圧測定部Ｖ、第一
設定値検出部ＴＨ1 、第二設定値検出部ＴＨ2 と、この
第一設定値検出部ＴＨ1 および第二設定値検出部ＴＨ2
の出力情報にしたがって切替回路ＳＷ1 〜ＳＷn を個別
に制御する制御回路としてのスイッチ制御部Ｃとを備え
たところにある。The present invention relates to an on-vehicle battery control device, which is characterized in that, as shown in FIG. 2, the current bypass passages BP 1 to BP are provided for each of the unit batteries B 1 to B n.
n and the switching circuit SW 1 to SW n that performs path selection between the current bypass path BP 1 to BP n and unit cell B 1 .about.B n
As shown in FIG. 3, a voltage measuring unit V as a measuring circuit for measuring the terminal voltages of the unit batteries B 1 to B n, a first set value detecting unit TH 1 , and a second set value detecting unit TH 2 When, the first setting value detecting unit TH 1 and the second setting value detecting unit TH 2
And a switch control unit C as a control circuit for individually controlling the switching circuits SW 1 to SW n in accordance with the output information of
【００３０】切替回路ＳＷ1 〜ＳＷn は、図４に示すよ
うに、半導体スイッチ素子を含み、スイッチ制御部Ｃは
各単位電池Ｂ1 〜Ｂn 毎に個別に設けられている。As shown in FIG. 4, the switching circuits SW 1 to SW n include semiconductor switching elements, and the switch control section C is provided individually for each of the unit batteries B 1 to B n .
【００３１】次に、本発明第一実施例の動作を説明す
る。図２に示すように、単位電池Ｂ1〜Ｂn 毎に電流バ
イパス通路ＢＰ1 〜ＢＰn および切替回路ＳＷ1 〜ＳＷ
n が設けられている。ｎ個の切替回路ＳＷ1 〜ＳＷn が
すべて電池側に切替えられている場合には、ｎ個の単位
電池Ｂ1 〜Ｂn は全て直列に接続されている。このと
き、例えば、切替回路ＳＷ1 が電流バイパス通路ＢＰ1
側に切替えられた場合には、単位電池Ｂ1 は解放され、
ｎ−１個の単位電池Ｂ2 〜Ｂn が直列に接続される。Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 2, the current in each unit cell B 1 .about.B n bypass passage BP 1 to BP n and the switching circuit SW 1 to SW
n is provided. If the n-number of switching circuits SW 1 to SW n are all being switched to the battery side, unit cells B 1 .about.B n of n are all connected in series. In this case, for example, the switching circuit SW 1 is the current bypass path BP 1
When switched to the side, the unit battery B 1 is released,
n-1 pieces of unit cells B 2 .about.B n are connected in series.
【００３２】本発明では、単位電池Ｂ1 〜Ｂn の性能の
ばらつきにより、充電時間が異なるため、先に充電完了
となった単位電池Ｂ1 〜Ｂn から解放することにより、
過充電による性能劣化を回避する。切替回路ＳＷ1 〜Ｓ
Ｗn の切替操作により単位電池Ｂ1 〜Ｂn を解放するこ
とができる。これに加えて、単位電池Ｂ1 〜Ｂn の充放
電状態を運転者に知らせることができる。In the present invention, due to variations in the performance of the unit cell B 1 .about.B n, because the charging time varies, by releasing the unit cells B 1 .about.B n became fully charged previously,
Avoid performance degradation due to overcharging. Switching circuits SW 1 to S
The switching operation of the W n can release unit cells B 1 ~B n. In addition, the charge and discharge state of the unit cell B 1 .about.B n can inform the driver.
【００３３】単位電池Ｂ1 〜Ｂn における充放電特性と
劣化との関係を図５および図６に示す。図５は単位電池
Ｂ1 〜Ｂn の放電特性と劣化との関係を示す図であり、
横軸に放電時間（Ｔ）をとり、縦軸に電圧（Ｖ）をと
る。一定の負荷において一定の放電電流を得た場合の特
性である。図６は単位電池Ｂ1 〜Ｂn の充電特性と劣化
との関係を示す図であり、横軸に充電時間（Ｔ）をと
り、縦軸に電圧（Ｖ）をとる。一定の充電電流により充
電を行った場合の特性である。図５に示すように、劣化
が進むにしたがって放電にともなう電圧降下が急速に進
行していることがわかる。図６に示すように、劣化が進
むにしたがって短時間の内に電圧が上昇し、充電完了状
態に推移していることがわかる。FIGS. 5 and 6 show the relationship between the charge / discharge characteristics and the deterioration of the unit batteries B 1 to B n . Figure 5 is a diagram showing the relationship between the degradation and discharge characteristics of a unit cell B 1 ~B n,
The horizontal axis indicates the discharge time (T), and the vertical axis indicates the voltage (V). This is a characteristic when a constant discharge current is obtained at a constant load. Figure 6 is a diagram showing the relationship between deterioration and charging characteristics of the unit cell B 1 ~B n, the horizontal axis charging time take (T), taking the voltage (V) on the vertical axis. This is a characteristic when charging is performed with a constant charging current. As shown in FIG. 5, it can be seen that as the deterioration progresses, the voltage drop accompanying the discharge progresses rapidly. As shown in FIG. 6, it can be seen that as the deterioration progresses, the voltage rises within a short period of time, and the state changes to the charging completed state.
【００３４】ここで、第一設定値および第二設定値につ
いて説明する。図５および図６に示すように、単位電池
Ｂ1 〜Ｂn の電圧は充電および放電（極性）およびその
電流値にしたがって変動している。単位電池Ｂ1 〜Ｂn
の標準電圧を１２Ｖとすると、ある種類の電池では電池
が正常な状態にあって充放電を繰り返すと、その端子電
圧は１１．４Ｖから１３．２Ｖの間を変動していること
がわかっている。これにより、例えば、１１．４Ｖを充
電を要する電圧（第一設定値）であるとし、１３．２Ｖ
を充電が完了した電圧（第二設定値）とすることがよ
い。この二つの設定値は電池の性質にしたがって、また
どのように電池を使用するかの余裕値を含めて設定すべ
き値である。Here, the first set value and the second set value will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the voltage of the unit cell B 1 .about.B n fluctuates according charging and discharging (polar) and the current value thereof. Unit batteries B 1 to B n
Assuming that the standard voltage of the battery is 12 V, it is known that, for a certain type of battery, when the battery is in a normal state and charge and discharge are repeated, the terminal voltage fluctuates between 11.4 V and 13.2 V. . Thus, for example, assume that 11.4 V is a voltage that requires charging (first set value), and 13.2 V
May be a voltage at which charging is completed (second set value). These two set values are values to be set according to the characteristics of the battery and including a margin value for how to use the battery.
【００３５】本発明実施例の電圧検出回路ＶＤの動作を
図７および図８を参照して説明する。図７は第一設定値
検出部ＴＨ1 の動作を示すフローチャートである。図８
は第二設定値検出部ＴＨ2 の動作を示すフローチャート
である。図７に示すフローチャートでは、起動時に、ま
ず、これまで保持していたデータがリセットされる（Ｓ
１）。単位電池Ｂ1 〜Ｂn のそれぞれ電圧値を検出し
（Ｓ２）、第一設定値以下の電圧値を検出したときには
（Ｓ３）、その結果を保持し（Ｓ４）、赤ランプＲを点
灯する（Ｓ５）。The operation of the voltage detection circuit VD according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 7 is a flow chart showing the operation of the first setting value detecting unit TH 1. FIG.
Is a flow chart showing the operation of the second setting value detecting unit TH 2. In the flowchart shown in FIG. 7, at the time of startup, first, the data held so far is reset (S
1). Detecting the respective voltage values of unit cells B 1 ~B n (S2), when it detects a voltage value below the first set value (S3), the result holds (S4), to turn on the red light R ( S5).
【００３６】一般に、第一設定値（１１．４Ｖ）以下の
電圧は電池から電流を取り出しているとき、すなわち、
単位電池Ｂ1 〜Ｂn に負荷がかかっているときに検出さ
れる。これは、自動車がかご形多相誘導機２を使用して
加速を行い、単位電池Ｂ1 〜Ｂn の負荷が増大したとき
に生じる。したがって、負荷が軽減されると端子電圧値
は、第一設定値を上回る値となるため、検出履歴を保持
しておかないと、検出結果が管理データとして活用され
る以前に検出結果が消滅してしまう可能性が大きい。In general, a voltage equal to or lower than the first set value (11.4 V) is obtained when current is taken out of the battery, that is,
It is detected when the load is afflicted with a unit cell B 1 ~B n. This vehicle performs acceleration using squirrel-cage polyphase induction machine 2, occurs when the load of the unit cell B 1 .about.B n is increased. Therefore, if the load is reduced, the terminal voltage value will exceed the first set value. Unless the detection history is kept, the detection result will disappear before the detection result is used as management data. It is very likely that
【００３７】すなわち、赤ランプＲは、加負荷時に単位
電池Ｂ1 〜Ｂn に過放電状態が生じ、第一設定値以下ま
で電圧が低下した単位電池Ｂ1 〜Ｂn については、端子
電圧が再び上昇しても赤ランプが継続して点灯する。そ
の後、電圧がさらに上昇し、第二設定値に達すると緑ラ
ンプＧが点灯するが、このときも赤ランプは点灯したま
まである。That is, the red lamp R has an overdischarged state in the unit batteries B 1 to B n at the time of load application, and the terminal voltage of the unit batteries B 1 to B n whose voltage has dropped to the first set value or less is reduced. Even if it rises again, the red lamp continues to light. Thereafter, when the voltage further increases and reaches the second set value, the green lamp G is turned on, but the red lamp is still turned on.
【００３８】図８に示すフローチャートでは、起動時
に、まず、これまで保持していたデータがリセットされ
る（Ｓ１１）。単位電池Ｂ1 〜Ｂn のそれぞれ電圧値を
検出し（Ｓ１２）、第二設定値以上の電圧値を検出した
ときには（Ｓ１３）、その結果を保持し（Ｓ１４）、緑
ランプＧを点灯する（Ｓ１５）。In the flowchart shown in FIG. 8, at the time of startup, first, the data held so far is reset (S11). Detecting the respective voltage values of unit cells B 1 ~B n (S12), when it detects a voltage value of the above second setting value (S13), the result holds (S14), turns on the green light G ( S15).
【００３９】緑ランプＧは、単位電池Ｂ1 〜Ｂn の端子
電圧が第二設定値を越えたときに点灯する。緑ランプＧ
もこの例では点灯を保持する。緑ランプＧは単位電池Ｂ
1 〜Ｂn に過充電状態が生じた場合に点灯する。その
後、放電を行い、過充電状態が解除されても緑ランプＧ
は点灯を保持する。The green lamp G is turned on when the terminal voltages of the unit batteries B 1 to B n exceed the second set value. Green lamp G
Also in this example, the lighting is maintained. Green lamp G is unit battery B
Lights when an overcharge state occurs in 1 to Bn . After that, discharge is performed, and even if the overcharge state is released, the green lamp G
Keeps lighting.
【００４０】この赤ランプＲおよび緑ランプＧは本発明
とは直接関係ないが、これにより運転者または管理者
は、本装置を搭載した自動車が業務を終了した後に、単
位電池Ｂ1 〜Ｂn の状況を赤ランプおよび緑ランプＧの
点灯により把握することができる。特に、ある単位電池
Ｂi に劣化が進むと、その単位電池Ｂi の赤ランプおよ
び緑ランプＧが他の単位電池に先んじて点灯しやすくな
る傾向が生じるため、管理者は赤ランプおよび緑ランプ
Ｇが点灯した単位電池Ｂi について点検を行うことによ
り、効率的に点検を実施することができる。Although the red lamp R and the green lamp G are not directly related to the present invention, the driver or the administrator can use the unit batteries B 1 to B n after the vehicle equipped with the device has finished its business. Can be grasped by lighting of the red lamp and the green lamp G. In particular, since the deterioration in a unit cell B i proceeds, tends to red light and green lamp G of that unit cell B i is easily turned on ahead of the other unit cells occurs, the administrator red lamp and green lamp G by performs inspection for the unit cell B i lit, can be carried out efficiently inspected.
【００４１】本発明実施例では、図３に示すスイッチ制
御部Ｃにより切替回路ＳＷ1 〜ＳＷn を自動的に制御し
ている。本発明実施例のスイッチ制御部Ｃの動作を図９
を参照して説明する。図９はスイッチ制御部Ｃの動作を
示すフローチャートである。図９に示すフローチャート
では、単位電池Ｂ1 〜Ｂn の第二設定値を検出し（Ｓ２
１）、第二設定値が検出された場合には（Ｓ２２）、電
流方向検出部ＣＤにより電流方向を検出する（Ｓ２
３）。このときの電流方向が充電方向（負側から正側に
流れる方向）であれば（Ｓ２４）、切替回路ＳＷを電流
バイパス通路ＢＰ側に切替える（Ｓ２５）。引き続き電
流方向検出部ＣＤにより電流方向を検出し（Ｓ２６）、
電流方向が放電方向（正側から負側に流れる方向）であ
れば（Ｓ２７）、切替回路ＳＷを単位電池Ｂ1 〜Ｂn 側
に切戻す（Ｓ２８）。なお、電流方向検出部ＣＤは、ホ
ール素子を用いて実現した。In the embodiment of the present invention, the switching circuits SW 1 to SW n are automatically controlled by the switch control section C shown in FIG. FIG. 9 shows the operation of the switch control unit C according to the embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the switch control unit C. In the flowchart shown in FIG. 9, to detect a second set value of the unit cell B 1 ~B n (S2
1) When the second set value is detected (S22), the current direction is detected by the current direction detection unit CD (S2).
3). If the current direction at this time is the charging direction (direction flowing from the negative side to the positive side) (S24), the switching circuit SW is switched to the current bypass passage BP side (S25). Subsequently, the current direction is detected by the current direction detection unit CD (S26),
If the current direction is the discharge direction (direction of flow on the negative side from the positive side) (S27), returns off the switching circuit SW in the unit cell B 1 .about.B n side (S28). Note that the current direction detection unit CD was realized using a Hall element.
【００４２】すなわち、単位電池Ｂ1 〜Ｂn の充電が完
了すると、単位電池Ｂ1 〜Ｂn の電圧は第二設定値まで
上昇する。さらに、電流方向が充電方向であり充電が継
続されると、過充電の危険があるので、切替回路ＳＷを
電流バイパス通路ＢＰ側に切替えることにより過充電を
回避することができる。ここで、電流方向が放電方向に
変わると、切替回路ＳＷは速やかに単位電池Ｂ1 〜Ｂn
側に切り戻される。That is, when the charging of the unit batteries B 1 to B n is completed, the voltages of the unit batteries B 1 to B n increase to the second set value. Further, if the current direction is the charging direction and charging is continued, there is a risk of overcharging. Therefore, the switching circuit SW is switched to the current bypass passage BP to avoid overcharging. Here, when the current direction changes to the discharge direction, the switching circuit SW immediately switches the unit cells B 1 to B n.
Cut back to the side.
【００４３】この例は図４を用いて半導体スイッチ素子
を用いるように説明したが、半導体スイッチ素子に流れ
る電流が大きくなり、半導体スイッチ素子からの発熱あ
るいはヒートシンクが大きくなる場合には、接点スイッ
チを使用して次のように構成することができる。すなわ
ち、図３に示す切替回路ＳＷを接点型スイッチとし、電
流方向検出部ＣＤで監視している電流値がほとんど零に
なったときに、この接点型スイッチの切替動作を行う。
このような構成により、接点型スイッチに流れる電流は
大きくなっても、そのときには接点型スイッチは安定し
た状態であり、接点抵抗値は小さい状態にあるから、発
熱あるいはスイッチの損傷はほとんどなくなる。Although this example has been described with reference to FIG. 4 as using a semiconductor switching element, when the current flowing through the semiconductor switching element becomes large and the heat generated from the semiconductor switching element or the heat sink becomes large, the contact switch is used. It can be configured as follows. That is, the switching circuit SW shown in FIG. 3 is a contact type switch, and the switching operation of the contact type switch is performed when the current value monitored by the current direction detection unit CD becomes almost zero.
With this configuration, even if the current flowing through the contact type switch becomes large, the contact type switch is in a stable state at that time and the contact resistance value is small, so that heat generation or damage to the switch is almost eliminated.
【００４４】本発明第一実施例の単位電池Ｂの外観例を
図１０に示す。単位電池Ｂの上部に、電圧検出回路ＶＤ
と切替回路ＳＷとが搭載され、それぞれ接続具２２によ
り端子２１ａおよび２１ｂに接続されている。単位電池
Ｂは接続ケーブル２４により隣接する他の単位電池Ｂに
接続される。FIG. 10 shows an example of the appearance of the unit battery B according to the first embodiment of the present invention. A voltage detection circuit VD is provided above the unit battery B.
And a switching circuit SW, which are connected to terminals 21a and 21b by a connector 22 respectively. The unit battery B is connected to another adjacent unit battery B by a connection cable 24.
【００４５】本発明第一実施例の単位電池Ｂの自動車へ
の搭載例を図１１に示す。複数の単位電池Ｂはバッテリ
キャリア３１に集中的に搭載され、開閉扉３２の内側に
設けられている電池室に収納される。バッテリキャリア
３１を引出すことにより運転者または管理者は単位電池
Ｂを点検することができる。FIG. 11 shows an example in which the unit battery B of the first embodiment of the present invention is mounted on an automobile. The plurality of unit batteries B are intensively mounted on the battery carrier 31 and housed in a battery chamber provided inside the door 32. By pulling out the battery carrier 31, the driver or the administrator can check the unit battery B.
【００４６】本発明第一実施例の単位電池Ｂのその他の
外観例を図１２に示す。電圧検出回路ＶＤを切替回路Ｓ
Ｗと同一のユニットに収納した例である。図１０に示し
た例と比較すると、配線工程および設置スペースを低減
することができるが、切替回路ＳＷの半導体スイッチ素
子からの発熱がスイッチ制御部Ｃその他の制御回路に影
響を与えないように放熱に配慮することが要求される。FIG. 12 shows another example of the external appearance of the unit battery B of the first embodiment of the present invention. Switching the voltage detection circuit VD to the switching circuit S
This is an example in which it is stored in the same unit as W. As compared with the example shown in FIG. 10, the wiring process and the installation space can be reduced, but heat is radiated so that heat generated from the semiconductor switch elements of the switching circuit SW does not affect the switch control unit C and other control circuits. Consideration is required.
【００４７】（第二実施例）本発明第二実施例の構成を
図１３および図１４を参照して説明する。図１３は本発
明第二実施例装置のブロック構成図である。図１４は本
発明第二実施例の全体構成図である。本発明第二実施例
では、電圧検出回路ＶＤに無線送信器ＴＸを付加するこ
とを特徴とする。無線送信器ＴＸは各単位電池にそれぞ
れ１個取付けられる。この実施例では２５個ある。これ
に対して無線受信器ＲＸは全体で１個のみ設けられる。(Second Embodiment) The configuration of a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a block diagram of the device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 14 is an overall configuration diagram of the second embodiment of the present invention. The second embodiment of the present invention is characterized in that a wireless transmitter TX is added to the voltage detection circuit VD. One wireless transmitter TX is attached to each unit battery. There are 25 in this embodiment. On the other hand, only one radio receiver RX is provided in total.
【００４８】無線送信器ＴＸはスイッチ制御部Ｃの制御
状況および電圧測定部Ｖの電圧測定状況をそれぞれ無線
受信器ＲＸに宛て送信する。図１４に示すように、無線
受信器ＲＸにはプログラム処理回路Ｐが接続されてお
り、これらの情報はプログラム処理回路Ｐに入力され、
データ処理されて表示器Ｍに表示される。The radio transmitter TX transmits the control status of the switch control unit C and the voltage measurement status of the voltage measurement unit V to the radio receiver RX. As shown in FIG. 14, a program processing circuit P is connected to the radio receiver RX, and these pieces of information are input to the program processing circuit P,
The data is processed and displayed on the display M.
【００４９】次に、本発明第二実施例の動作を説明す
る。図１５は無線送信器ＴＸが送信するデータ信号のフ
レーム構成を示す図である。無線送信器ＴＸは図１５に
示すような３２ｂｉｔのフレーム構成のデータ信号を６
４ｋｂ／ｓで周期ｔ毎に間欠的に送信する。ヘッダ部分
には各送信器ＴＸ毎に個別に割当てられたＩＤが送信さ
れる。したがって、受信器ＲＸでは受信されたフレーム
がどの送信器ＴＸから送信されたものかを識別すること
ができる。この装置はこの実施例では、携帯用電話機の
セルを改造して使用した。前記周期ｔを各無線送信器Ｔ
Ｘ毎に異なる値に設定しておく。１回の送信時間は約２
０ｍＳである。周期ｔは２０ないし６０秒の範囲で各送
信器ＴＸ毎に少しずつ違えて設定する。このように構成
することにより、かりに複数の無線送信器ＴＸの送信の
タイミングが一致しても、次の周期では送信のタイミン
グが異なることになるから、無線受信器ＲＸでは個別に
各無線送信器ＴＸの信号を受信することができる。Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a diagram illustrating a frame configuration of a data signal transmitted by the wireless transmitter TX. The wireless transmitter TX transmits a data signal having a frame configuration of 32 bits as shown in FIG.
The transmission is performed intermittently at 4 kb / s every cycle t. In the header portion, an ID individually assigned to each transmitter TX is transmitted. Therefore, the receiver RX can identify from which transmitter TX the received frame is transmitted. In this example, this device was used by modifying a cell of a portable telephone. The period t is determined by each wireless transmitter T
A different value is set for each X. One transmission time is about 2
0 mS. The cycle t is set slightly different for each transmitter TX in the range of 20 to 60 seconds. With this configuration, even if the transmission timings of the plurality of wireless transmitters TX match, the transmission timings are different in the next cycle. TX signals can be received.
【００５０】かりに周期を２０秒とすると、１個の無線
送信器ＴＸｉが送信している時間２０ｍＳは周期の千分
の１である。したがって、２５個の単位電池Ｂ1 〜Ｂn
にそれぞれ接続された無線送信器ＴＸ1 〜ＴＸn がラン
ダムなタイミングで送信すると、衝突の可能性は約４０
０分の１である。かりに衝突しても周期ｔがそれぞれ異
なることから次の周期では衝突することなく個別の受信
が可能となる。Assuming that the cycle is 20 seconds, the time 20 mS during which one radio transmitter TXi is transmitting is one thousandth of the cycle. Therefore, 25 unit batteries B 1 to B n
When the wireless transmitters TX 1 to TX n connected to the transmitter transmit at random timing, the possibility of collision is about 40
It is 1/0. Even in the event of collision, individual periods can be received without collision in the next period because the periods t are different from each other.
【００５１】プログラム処理回路Ｐの動作を図１６ない
し図１８を参照して説明する。図１６はプログラム処理
回路Ｐの第一設定値検出に係わる動作を示すフローチャ
ートである。プログラム処理回路Ｐに第一設定値検出の
情報が入力されると（Ｓ３１）、第一設定値が検出され
た単位電池の個数が閾値以上か否かを判定する（Ｓ３
２）。閾値以上であれば、要充電表示を表示器Ｍに出力
する（Ｓ３３）。表示器Ｍは運転席に設けられた液晶表
示板である。The operation of the program processing circuit P will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the program processing circuit P relating to the detection of the first set value. When the information of the first set value detection is input to the program processing circuit P (S31), it is determined whether or not the number of unit batteries for which the first set value is detected is equal to or larger than a threshold (S3).
2). If it is equal to or more than the threshold value, a charge required display is output to the display M (S33). The display M is a liquid crystal display panel provided in a driver's seat.
【００５２】すなわち、複数の単位電池Ｂには、既に説
明したように性能のばらつきがあり、劣化が進んでいる
単位電池Ｂi が他の単位電池Ｂに比較して早期に第一設
定値まで電圧が降下することが知られているが、全体の
単位電池数からみて大きい割合の個数の単位電池Ｂが第
一設定値まで電圧が降下していれば、全体的に充電が必
要な状況と判断することができる。プログラム処理回路
Ｐはこの旨の情報を運転者または管理者に通知するため
の表示を表示器Ｍに出力する。[0052] That is, the plurality of unit cells B, there are variations in performance as already described, to the first set value early in comparison with the unit cell B i that is progressing deterioration other unit cells B It is known that the voltage drops, but if the voltage of a large percentage of the unit batteries B is reduced to the first set value when viewed from the total number of unit batteries, it is necessary to charge the battery as a whole. You can judge. The program processing circuit P outputs a display to the display M for notifying the driver or the administrator of this information.
【００５３】図１７はプログラム処理回路Ｐの第二設定
値検出に係わる動作を示すフローチャートである。プロ
グラム処理回路Ｐに第二設定値検出の情報が入力される
と（Ｓ４１）、第二設定値が検出された単位電池の個数
が閾値以上か否かを判定する（Ｓ４２）。閾値以上であ
れば、要放電表示を表示器Ｍに出力する（Ｓ４３）。FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the program processing circuit P relating to the detection of the second set value. When the information of the second set value detection is input to the program processing circuit P (S41), it is determined whether or not the number of unit batteries for which the second set value is detected is equal to or larger than a threshold (S42). If it is equal to or greater than the threshold value, a display indicating that discharge is required is output to the display M (S43).
【００５４】すなわち、全体の単位電池数からみて大き
い割合の個数の単位電池Ｂが第二設定値まで電圧が上昇
していれば、全体的に充電が完了していると判断するこ
とができる。プログラム処理回路Ｐはこの旨の情報を運
転者または管理者に通知するための表示を表示器Ｍに出
力する。That is, if the voltage of a large number of unit batteries B has increased to the second set value in view of the total number of unit batteries, it can be determined that charging has been completed as a whole. The program processing circuit P outputs a display to the display M for notifying the driver or the administrator of this information.
【００５５】図１８はプログラム処理回路Ｐのスイッチ
作動検出に係わる動作を示すフローチャートである。プ
ログラム処理回路Ｐにスイッチ作動検出の情報が入力さ
れると（Ｓ５１）、その作動時刻を記録する（Ｓ５
２）。さらに、複数の単位電池Ｂについてその作動時刻
のばらつきを検出する（Ｓ５３）。そのばらつきが他の
大多数の単位電池Ｂが含まれている平均的なばらつき範
囲を閾値以上の大きさで逸脱している単位電池Ｂi があ
れば（Ｓ５４）、その単位電池Ｂi について電池劣化表
示を行う（Ｓ５５）。FIG. 18 is a flowchart showing the operation of the program processing circuit P relating to the detection of the switch operation. When switch operation detection information is input to the program processing circuit P (S51), the operation time is recorded (S5).
2). Further, a variation in the operation time of the plurality of unit batteries B is detected (S53). If there is a unit cell B i of the variation deviates in average the variation range of the threshold or more size that contains the majority of other unit cells B (S54), the battery for the unit cell B i Deterioration display is performed (S55).
【００５６】すなわち、劣化が進んだ電池は、劣化して
いない電池に比較すると充放電時間が一般に早い。そこ
で、他の電池と比較して特に充電完了時間が早いものに
着目することにより、劣化が進んでいる電池を抽出する
ことができる。本発明では、切替回路ＳＷの動作タイミ
ングを検出することにより充電完了時刻を検出すること
ができるため、これを利用し、他の電池よりも著しく充
電完了時間が早いものを表示器Ｍに表示させることによ
り、運転者あるいは管理者に特定の劣化電池を通知する
ことができる。なお、第二設定値に達した時刻を記録す
ることによっても同様の通知を行うことができる。That is, a battery that has deteriorated has a shorter charge / discharge time than a battery that has not deteriorated. Therefore, by focusing on a battery whose charging completion time is shorter than other batteries, it is possible to extract a battery whose deterioration has progressed. In the present invention, since the charging completion time can be detected by detecting the operation timing of the switching circuit SW, this is used to display a battery whose charging completion time is significantly earlier than other batteries on the display M. Thus, the driver or the administrator can be notified of the specific deteriorated battery. The same notification can be made by recording the time when the second set value is reached.
【００５７】本発明第二実施例の単位電池Ｂの外観例を
図１９に示す。単位電池Ｂの上部に無線送信器ＴＸを内
蔵した電圧検出回路ＶＤと切替回路ＳＷとが接続具２２
により端子２１ａおよび２１ｂに接続され、ブラケット
４１により単位電池Ｂの筐体に固定されて備えられてい
る。FIG. 19 shows an example of the appearance of a unit battery B according to the second embodiment of the present invention. A voltage detecting circuit VD having a wireless transmitter TX built in above the unit battery B and a switching circuit SW are connected to the connector 22.
Are connected to the terminals 21a and 21b by a bracket and are fixed to the housing of the unit battery B by a bracket 41.
【００５８】本発明第二実施例の表示器Ｍの設置例を図
２０および図２１に示す。図２０に示すように、電池室
に取り付けられた無線受信器ＲＸ′、表示器Ｍ′および
アンテナケーブル５４を介して運転席に取り付けられた
無線受信器ＲＸ、表示器Ｍにより運転者または管理者は
単位電池Ｂの状況を電池室を開けることなく把握するこ
とができる。FIGS. 20 and 21 show installation examples of the display M according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 20, a driver or an administrator is provided by a radio receiver RX 'and a display M' attached to the battery compartment and a radio receiver RX and a display M attached to the driver's seat via an antenna cable 54. Can grasp the status of the unit battery B without opening the battery compartment.
【００５９】これにより、単位電池の管理を簡単かつ迅
速に行うことができる。特に、図２１に示すように運転
席に設置された表示器Ｍによれば、運転者は運転を行い
ながら充電および放電の要または不要を把握し、さら
に、単位電池Ｂの劣化状況を把握することができる。As a result, the unit battery can be easily and quickly managed. In particular, according to the indicator M installed in the driver's seat as shown in FIG. 21, the driver grasps the necessity or necessity of charging and discharging while driving, and further grasps the deterioration state of the unit battery B. be able to.
【００６０】[0060]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電池の使用寿命を増大させることができる。また、多数
の単位電池が電気的に直列に接続して使用されるとき
に、その単位電池の特性にばらつきがあっても、電池の
劣化が均一になるように制御することができる。さら
に、単位電池の特性にばらつきがあっても、長期間の使
用によりそのばらつきが拡大されることがない制御装置
を実現することができる。本発明は、電気自動車の電池
コストを低くすることができる。また、電池の保守を簡
単化する制御装置を実現することができる。As described above, according to the present invention,
The service life of the battery can be increased. In addition, when a large number of unit batteries are electrically connected in series and used, even if the characteristics of the unit batteries vary, control can be performed so that the deterioration of the batteries becomes uniform. Furthermore, even if there is a variation in the characteristics of the unit batteries, it is possible to realize a control device in which the variation is not enlarged by long-term use. The present invention can reduce the battery cost of an electric vehicle. Further, it is possible to realize a control device that simplifies battery maintenance.
【図１】ＨＩＭＲの全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a HIMR.
【図２】本発明の基本的概念を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a basic concept of the present invention.
【図３】本発明第一実施例の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
【図４】本発明実施例に用いる半導体スイッチ素子を示
す図。FIG. 4 is a diagram showing a semiconductor switch element used in an embodiment of the present invention.
【図５】単位電池の放電特性と劣化との関係を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between discharge characteristics and deterioration of a unit battery.
【図６】単位電池の充電特性と劣化との関係を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between charging characteristics and deterioration of a unit battery.
【図７】第一設定値検出部の動作を示すフローチャー
ト。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of a first set value detection unit.
【図８】第二設定値検出部の動作を示すフローチャー
ト。FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a second set value detection unit.
【図９】スイッチ制御部の動作を示すフローチャート。FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the switch control unit.
【図１０】本発明第一実施例の単位電池の外観例を示す
図。FIG. 10 is a diagram showing an example of an appearance of a unit battery according to the first embodiment of the present invention.
【図１１】本発明第一実施例の単位電池の自動車への搭
載例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing an example of mounting the unit battery of the first embodiment of the present invention on an automobile.
【図１２】本発明第一実施例の単位電池のその他の外観
例を示す図。FIG. 12 is a diagram showing another example of the external appearance of the unit battery of the first embodiment of the present invention.
【図１３】本発明第二実施例装置のブロック構成図。FIG. 13 is a block diagram of a device according to a second embodiment of the present invention.
【図１４】本発明第二実施例の全体構成図。FIG. 14 is an overall configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図１５】無線送信器が送信するデータ信号のフレーム
構成を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a frame configuration of a data signal transmitted by the wireless transmitter.
【図１６】プログラム処理回路の第一設定値検出に係わ
る動作を示すフローチャート。FIG. 16 is a flowchart showing an operation related to detection of a first set value of the program processing circuit.
【図１７】プログラム処理回路の第二設定値検出に係わ
る動作を示すフローチャート。FIG. 17 is a flowchart showing an operation of the program processing circuit relating to detection of a second set value.
【図１８】プログラム処理回路のスイッチ作動検出に係
わる動作を示すフローチャート。FIG. 18 is a flowchart showing an operation related to switch operation detection of the program processing circuit.
【図１９】本発明第二実施例の単位電池の外観例を示す
図。FIG. 19 is a diagram showing an example of the appearance of a unit battery according to a second embodiment of the present invention.
【図２０】本発明第二実施例の表示器の設置例を示す
図。FIG. 20 is a diagram showing an installation example of a display device according to a second embodiment of the present invention.
【図２１】本発明第二実施例の表示器の設置例を示す
図。FIG. 21 is a diagram showing an installation example of a display device according to a second embodiment of the present invention.
１ 内燃機関 ２ かご形多相誘導機 ３ 二次電池回路 ４ インバータ回路 ５ インバータ制御回路 ６ 回転センサ ７ 電流検出器 １２ ＣＰＵ １３ 検出回路 ２１ａ、２１ｂ 端子 ２２ 接続具 ２４ 接続ケーブル ３１ バッテリキャリア ３２ 開閉扉 ４１ ブラケット ５４ アンテナケーブル Ｂ、Ｂ1 〜Ｂn 単位電池 ＢＰ、ＢＰ1 〜ＢＰ6 電流バイパス通路 Ｃ スイッチ制御部 ＣＤ 電流方向検出部 Ｇ 緑ランプ Ｍ、Ｍ′ 表示器 Ｐ プログラム処理回路 Ｒ 赤ランプ ＲＸ、ＲＸ′ 無線受信器 ＳＷ、ＳＷ1 〜ＳＷ6 切替回路 ＴＨ1 第一設定値検出部 ＴＨ2 第二設定値検出部 ＴＸ 無線送信器 Ｖ 電圧測定部 ＶＤ 電圧検出回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cage-shaped polyphase induction machine 3 Secondary battery circuit 4 Inverter circuit 5 Inverter control circuit 6 Rotation sensor 7 Current detector 12 CPU 13 Detection circuit 21a, 21b Terminal 22 Connector 24 Connection cable 31 Battery carrier 32 Opening / closing door 41 Bracket 54 Antenna cable B, B 1 to B n Unit battery BP, BP 1 to BP 6 Current bypass passage C Switch control unit CD Current direction detection unit G Green lamp M, M 'Display P Program processing circuit R Red lamp RX , RX 'wireless receiver SW, SW 1 -SW 6 switching circuit TH 1 first set value detector TH 2 second set value detector TX wireless transmitter V voltage measurement unit VD voltage detection circuit
Claims (8)
の電流バイパス通路と単位電池との通路選択を行う切替
回路とを設け、前記単位電池の端子電圧を測定する測定
回路と、この測定回路の出力情報にしたがって前記切替
回路を個別に制御する制御回路とを備えた車載電池の制
御装置。1. A measuring circuit for measuring a terminal voltage of the unit battery, provided with a current bypass passage for each unit battery, and a switching circuit for selecting a passage between the current bypass passage and the unit battery. And a control circuit for individually controlling the switching circuits according to the output information of the vehicle.
み、前記制御回路は各単位電池毎に個別に設けられた請
求項１記載の車載電池の制御装置。2. The on-vehicle battery control device according to claim 1, wherein the switching circuit includes a semiconductor switch element, and the control circuit is provided individually for each unit battery.
パス通路および前記制御回路は一つのユニットに実装さ
れ、単位電池の正負端子に接続する接続金具が設けられ
た請求項２記載の車載電池の制御装置。3. The on-vehicle battery according to claim 2, wherein the measurement circuit, the switching circuit, the bypass passage, and the control circuit are mounted in one unit, and a connection fitting connected to a positive terminal and a negative terminal of the unit battery is provided. Control device.
複数ｎレベルに区分する出力情報を送出する回路手段を
備えた請求項１ないし３のいずれかに記載の車載電池の
制御装置。4. The on-vehicle battery control device according to claim 1, wherein the measurement circuit includes circuit means for sending output information for dividing a terminal voltage of the unit battery into a plurality of n levels.
に区分された出力情報を表示する表示手段を備えた請求
項３に係る請求項４記載の車載電池の制御装置。5. The on-vehicle battery control device according to claim 3, further comprising display means for displaying the output information divided into the plurality of n levels on a surface of the unit.
毎の前記出力情報を取込むインタフェース回路とを備え
た請求項１ないし５のいずれかに記載の車載電池の制御
装置。6. The on-vehicle battery control device according to claim 1, further comprising one receiver, and an interface circuit for taking the output information for each unit battery into the receiver.
ンタフェース回路は無線信号により伝達する手段を含む
請求項６記載の車載電池の制御装置。7. The on-vehicle battery control device according to claim 6, wherein the receiver is mounted on a vehicle body, and the interface circuit includes a means for transmitting by a radio signal.
記出力情報を処理するプログラム制御回路を備えた請求
項７記載の車載電池の制御装置。8. The on-vehicle battery control device according to claim 7, further comprising a program control circuit for processing the output information for each unit battery received by the receiver.
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11325544A (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-26 | Daikin Ind Ltd | Storage battery type air conditioning apparatus |
| JP2002313435A (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Battery inspection method |
| US7070646B2 (en) | 2001-10-31 | 2006-07-04 | Avecia Limited | Phthalocyanine based inks with absorption maxima in the near infra-red and visible spectrum |
| JP2010178456A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Charging/discharging device of battery pack |
| WO2013002120A1 (en) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 古河電気工業株式会社 | Power supply apparatus and power supply method |
| JP2013539955A (en) * | 2010-09-20 | 2013-10-28 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Energy supply network and method for charging at least one energy storage cell used as an energy storage for a DC voltage intermediate circuit in the energy supply network |
| JP2015012787A (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Storage battery system |
| FR3010250A1 (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-06 | Renault Sa | SYSTEM FOR ELECTRICALLY MANAGING BLOCKS IN A BATTERY BASED ON BATTERY POWER REQUIRED AND BLOCK CHARGE |
| JP2020171165A (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 矢崎総業株式会社 | Battery control unit and battery system |
-
1996
- 1996-06-17 JP JP15570096A patent/JP3411753B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11325544A (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-26 | Daikin Ind Ltd | Storage battery type air conditioning apparatus |
| JP2002313435A (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Battery inspection method |
| US7070646B2 (en) | 2001-10-31 | 2006-07-04 | Avecia Limited | Phthalocyanine based inks with absorption maxima in the near infra-red and visible spectrum |
| JP2010178456A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Charging/discharging device of battery pack |
| US9281700B2 (en) | 2010-09-20 | 2016-03-08 | Robert Bosch Gmbh | Power supply system and method for charging at least one energy storage cell serving as an energy store for a DC link in a power supply system |
| JP2013539955A (en) * | 2010-09-20 | 2013-10-28 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Energy supply network and method for charging at least one energy storage cell used as an energy storage for a DC voltage intermediate circuit in the energy supply network |
| WO2013002120A1 (en) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 古河電気工業株式会社 | Power supply apparatus and power supply method |
| US10050437B2 (en) | 2011-06-30 | 2018-08-14 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Power supply apparatus and power supply method |
| JP2015012787A (en) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Storage battery system |
| FR3010250A1 (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-06 | Renault Sa | SYSTEM FOR ELECTRICALLY MANAGING BLOCKS IN A BATTERY BASED ON BATTERY POWER REQUIRED AND BLOCK CHARGE |
| WO2015032874A1 (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-12 | Renault S.A.S | Electrical management system for the packs of a battery based on the power required by the battery and the charge of the packs |
| JP2020171165A (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 矢崎総業株式会社 | Battery control unit and battery system |
| CN111799852A (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-20 | 矢崎总业株式会社 | Battery control unit and battery system |
| US11539222B2 (en) | 2019-04-04 | 2022-12-27 | Yazaki Corporation | Battery control unit and battery system |
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