JPH11176479A - 電気自動車の電池管理装置 - Google Patents
電気自動車の電池管理装置Info
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- JPH11176479A JPH11176479A JP9339114A JP33911497A JPH11176479A JP H11176479 A JPH11176479 A JP H11176479A JP 9339114 A JP9339114 A JP 9339114A JP 33911497 A JP33911497 A JP 33911497A JP H11176479 A JPH11176479 A JP H11176479A
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- Japan
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- battery
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成にもかかわらず、点検時における漏
電や感電に対して優れた安全性を有する電気自動車の電
池管理装置を提供すること。 【解決手段】高電圧の主バッテリ１の電圧（電池電圧）
を検出して低圧の電池電圧信号を出力する電池電圧検出
回路３１１、３１２、３１３と、電池容量に関連する演
算を行う低電圧動作のデジタル容量算出回路３２１とが
高圧基板３１及び低圧基板３２に別々に搭載され、前記
両回路３１、３２はフレキシブル基板３３で通信可能に
接続され、高圧基板３１及び低圧基板３２は、互いの素
子搭載面が対面する姿勢でケ−ス内に固定される。最も
感電の可能性が高い高圧基板３１の素子搭載面が低圧基
板３２で囲覆される姿勢となるので、誤って高電圧を給
電している状態でケ−スを開けたとしても、作業者が感
電する可能性が著しく低下する。
電や感電に対して優れた安全性を有する電気自動車の電
池管理装置を提供すること。 【解決手段】高電圧の主バッテリ１の電圧（電池電圧）
を検出して低圧の電池電圧信号を出力する電池電圧検出
回路３１１、３１２、３１３と、電池容量に関連する演
算を行う低電圧動作のデジタル容量算出回路３２１とが
高圧基板３１及び低圧基板３２に別々に搭載され、前記
両回路３１、３２はフレキシブル基板３３で通信可能に
接続され、高圧基板３１及び低圧基板３２は、互いの素
子搭載面が対面する姿勢でケ−ス内に固定される。最も
感電の可能性が高い高圧基板３１の素子搭載面が低圧基
板３２で囲覆される姿勢となるので、誤って高電圧を給
電している状態でケ−スを開けたとしても、作業者が感
電する可能性が著しく低下する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の電池
管理装置に関する。
管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車では、走行電力を蓄電する換
言すれば高エネルギ−を蓄積する主バッテリの精密な管
理（たとえば容量管理や温度管理）がその性能維持や安
全確保の点で重要であり、特に容量推定はその過充電や
過放電などの防止の点で重要であり、従来は、電池の容
量またはそれに関連する電池状態量の推定は、電池電圧
検出回路で電池電圧の検出を行い、この検出した電池電
圧に基づいてマイコンなどのデジタル容量算出回路で電
池容量を推定していた。
言すれば高エネルギ−を蓄積する主バッテリの精密な管
理（たとえば容量管理や温度管理）がその性能維持や安
全確保の点で重要であり、特に容量推定はその過充電や
過放電などの防止の点で重要であり、従来は、電池の容
量またはそれに関連する電池状態量の推定は、電池電圧
検出回路で電池電圧の検出を行い、この検出した電池電
圧に基づいてマイコンなどのデジタル容量算出回路で電
池容量を推定していた。
【０００３】近年、電気自動車の主バッテリは、配線抵
抗やスイッチング素子抵抗による電力損失の低減や配線
及び回路素子の小型化のために次第に高電圧化される傾
向にあり、現在では２００Ｖを大きく超える程度になっ
ており、それにつれて上記電池電圧検出回路も高電圧で
作動するようになっている。
抗やスイッチング素子抵抗による電力損失の低減や配線
及び回路素子の小型化のために次第に高電圧化される傾
向にあり、現在では２００Ｖを大きく超える程度になっ
ており、それにつれて上記電池電圧検出回路も高電圧で
作動するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記電池電
圧検出回路がこのような高電圧になると、以下に説明す
るような種々の不具合が生じた。まず、電池電圧検出回
路が検出した電池電圧信号を演算処理して容量などを算
出するマイコンなどのデジタル容量算出回路の高電圧化
が困難であるので、低耐圧のデジタル容量算出回路やそ
の周辺配線へ高電圧の電池電圧検出回路やその周辺配線
から漏電が生じた場合に、デジタル容量算出回路が破損
してしまう。特に、このような漏電は、主バッテリと電
池電圧検出回路との接続を分離するのを忘れて低圧のデ
ジタル容量算出回路の点検、修理、交換などの作業を行
っている際に誤ってドライバ−などを接触させて生じる
ことが考えられる。
圧検出回路がこのような高電圧になると、以下に説明す
るような種々の不具合が生じた。まず、電池電圧検出回
路が検出した電池電圧信号を演算処理して容量などを算
出するマイコンなどのデジタル容量算出回路の高電圧化
が困難であるので、低耐圧のデジタル容量算出回路やそ
の周辺配線へ高電圧の電池電圧検出回路やその周辺配線
から漏電が生じた場合に、デジタル容量算出回路が破損
してしまう。特に、このような漏電は、主バッテリと電
池電圧検出回路との接続を分離するのを忘れて低圧のデ
ジタル容量算出回路の点検、修理、交換などの作業を行
っている際に誤ってドライバ−などを接触させて生じる
ことが考えられる。
【０００５】なお、上記電池電圧検出回路とデジタル容
量算出回路とは一体となって電池管理機能を実現する回
路であるので、両者を別々のケ−スに分離して上記漏電
問題を回避することは装置構成の複雑化、必要スペ−ス
の増加などの点で非実用的である。その他、点検、修
理、交換などの作業の際に主バッテリと電池電圧検出回
路との接続を分離するのを忘れて、ケ−スの蓋を開いて
内部を触って作業者が感電するという可能性も考えられ
る。
量算出回路とは一体となって電池管理機能を実現する回
路であるので、両者を別々のケ−スに分離して上記漏電
問題を回避することは装置構成の複雑化、必要スペ−ス
の増加などの点で非実用的である。その他、点検、修
理、交換などの作業の際に主バッテリと電池電圧検出回
路との接続を分離するのを忘れて、ケ−スの蓋を開いて
内部を触って作業者が感電するという可能性も考えられ
る。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、簡単な構成にもかかわらず、点検時における漏電
や感電に対して優れた安全性を有する電気自動車の電池
管理装置を提供することをその解決すべき課題としてい
る。
あり、簡単な構成にもかかわらず、点検時における漏電
や感電に対して優れた安全性を有する電気自動車の電池
管理装置を提供することをその解決すべき課題としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明の電気自動車の電池管理装置によれば、高電圧の主バ
ッテリの電圧（電池電圧）を検出して低圧の電池電圧信
号を出力する電池電圧検出回路と、電池容量に関連する
演算を行う低電圧動作のデジタル容量算出回路とが高圧
基板及び低圧基板に別々に搭載され、前記両回路はフレ
キシブル基板で通信可能に接続される。
明の電気自動車の電池管理装置によれば、高電圧の主バ
ッテリの電圧（電池電圧）を検出して低圧の電池電圧信
号を出力する電池電圧検出回路と、電池容量に関連する
演算を行う低電圧動作のデジタル容量算出回路とが高圧
基板及び低圧基板に別々に搭載され、前記両回路はフレ
キシブル基板で通信可能に接続される。
【０００８】更に、フレキシブル基板を湾曲させること
により、高圧基板及び低圧基板は、互いの素子搭載面が
対面する姿勢でケ−ス内に固定される。このようにすれ
ば、最も感電の可能性が高い高圧基板の素子搭載面が低
圧基板で囲覆される姿勢となるので、誤って高電圧を給
電している状態でケ−スを開けたとしても、作業者が感
電する可能性が著しく低下する。なお、高圧基板の反素
子搭載面は樹脂フィルムで絶縁保護したり、あるいは高
電圧配線が露出しないようにしたりすることが容易であ
る。
により、高圧基板及び低圧基板は、互いの素子搭載面が
対面する姿勢でケ−ス内に固定される。このようにすれ
ば、最も感電の可能性が高い高圧基板の素子搭載面が低
圧基板で囲覆される姿勢となるので、誤って高電圧を給
電している状態でケ−スを開けたとしても、作業者が感
電する可能性が著しく低下する。なお、高圧基板の反素
子搭載面は樹脂フィルムで絶縁保護したり、あるいは高
電圧配線が露出しないようにしたりすることが容易であ
る。
【０００９】また、高電圧の電池電圧検出回路が低電圧
のデジタル容量算出回路と基板分離され、フレキシブル
基板にも低電圧が印加される構成であるので、両回路間
の上記原因などによる漏電も良好に防止することができ
る。更に、二階建基板構造を採用しているので、構成を
コンパクトにすることができ、装置自体も比較的簡素な
構成とすることができる。
のデジタル容量算出回路と基板分離され、フレキシブル
基板にも低電圧が印加される構成であるので、両回路間
の上記原因などによる漏電も良好に防止することができ
る。更に、二階建基板構造を採用しているので、構成を
コンパクトにすることができ、装置自体も比較的簡素な
構成とすることができる。
【００１０】請求項２記載の構成によれば請求項１記載
の電気自動車の電池管理装置において更に、ケ−スは、
低圧基板側に開口を有する。このようにすれば、構成を
複雑化することなく、誤って高電圧印加状態のままで点
検や修理などのためにこの開口を閉鎖する蓋板を開けた
としても、開口から露出するのは低圧基板の裏面となる
ので、感電などの事故が生じるのを良好に防止する事が
できる。
の電気自動車の電池管理装置において更に、ケ−スは、
低圧基板側に開口を有する。このようにすれば、構成を
複雑化することなく、誤って高電圧印加状態のままで点
検や修理などのためにこの開口を閉鎖する蓋板を開けた
としても、開口から露出するのは低圧基板の裏面となる
ので、感電などの事故が生じるのを良好に防止する事が
できる。
【００１１】請求項３記載の構成によれば請求項２記載
の電気自動車の電池管理装置において更に、ケ−スは、
両側に開口をもつ枠部の両開口を底板部と上記蓋板とで
閉鎖する構成を採用する。このようにすれば、単にケ−
スの蓋板を開口して内部を覗くのではなくケ−スから回
路基板を取り出す場合には、枠部から底板部を外してこ
の底板部ごと取り出せばよく、簡単に取り出すことがで
きる。また、この取り出し時に誤って高圧基板に高電圧
が印加されている場合であっても、高圧基板は低圧基板
と蓋板とで挟まれた状態で取り出されるので、感電の危
険が著しく低減される。
の電気自動車の電池管理装置において更に、ケ−スは、
両側に開口をもつ枠部の両開口を底板部と上記蓋板とで
閉鎖する構成を採用する。このようにすれば、単にケ−
スの蓋板を開口して内部を覗くのではなくケ−スから回
路基板を取り出す場合には、枠部から底板部を外してこ
の底板部ごと取り出せばよく、簡単に取り出すことがで
きる。また、この取り出し時に誤って高圧基板に高電圧
が印加されている場合であっても、高圧基板は低圧基板
と蓋板とで挟まれた状態で取り出されるので、感電の危
険が著しく低減される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な態様を以下
の実施例により詳細に説明する。
の実施例により詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】本発明の電気自動車の電池管理装置の実施例
１を図１及び図２を参照して説明する。図１は、この電
気自動車の電池管理装置の断面図であり、図２は図１の
装置の模式ブロック図である。この電気自動車の電池管
理装置は、走行モ−タ給電用の主バッテリ１の各モジュ
−ル電圧、総電圧及び電流を検出して、それから電池容
量すなわち蓄電量を算出する装置であって、２はケー
ス、３は回路基板、４は補機給電用の補機バッテリであ
る。
１を図１及び図２を参照して説明する。図１は、この電
気自動車の電池管理装置の断面図であり、図２は図１の
装置の模式ブロック図である。この電気自動車の電池管
理装置は、走行モ−タ給電用の主バッテリ１の各モジュ
−ル電圧、総電圧及び電流を検出して、それから電池容
量すなわち蓄電量を算出する装置であって、２はケー
ス、３は回路基板、４は補機給電用の補機バッテリであ
る。
【００１４】ケース２は、両側に開口を有する枠部２１
と、枠部２１の図１中、下側開口を閉鎖する蓋板２２
と、枠部２１の図１中、上側開口を閉鎖する底板部２３
とからなり、蓋板２２はねじ２４で枠部２１に締結さ
れ、底板部２３は図示しないねじで枠部２１に締結され
ている。枠部２１と底板部２３とは本発明で言う箱部を
構成している。
と、枠部２１の図１中、下側開口を閉鎖する蓋板２２
と、枠部２１の図１中、上側開口を閉鎖する底板部２３
とからなり、蓋板２２はねじ２４で枠部２１に締結さ
れ、底板部２３は図示しないねじで枠部２１に締結され
ている。枠部２１と底板部２３とは本発明で言う箱部を
構成している。
【００１５】回路基板３は、高圧基板３１、低圧基板３
２、両基板を接続するフレキシブル基板３３からなり、
底板部２３にスタッドボルト３４により固定されてい
る。高圧基板３１には、主バッテリ１を構成する２０個
の電池モジュ−ルの各端子電圧及び電流を検出する高圧
系制御部（本発明でいう電池電圧検出回路の一部）３１
１、この高圧系制御部３１１に電源電圧を給電する入出
力分離型のDC−DCコンバータ（本発明でいう電池電圧検
出回路の一部）３１２、信号伝送用のフォトカプラ３１
３が搭載され、低圧基板３２には信号処理用のマイコン
（本発明でいうデジタル容量算出回路）３２１が搭載さ
れている。フォトカプラ（本発明でいう電池電圧検出回
路の一部）３１３はマイコン３２１と高圧系制御部３１
１とを電気絶縁して信号伝送する。
２、両基板を接続するフレキシブル基板３３からなり、
底板部２３にスタッドボルト３４により固定されてい
る。高圧基板３１には、主バッテリ１を構成する２０個
の電池モジュ−ルの各端子電圧及び電流を検出する高圧
系制御部（本発明でいう電池電圧検出回路の一部）３１
１、この高圧系制御部３１１に電源電圧を給電する入出
力分離型のDC−DCコンバータ（本発明でいう電池電圧検
出回路の一部）３１２、信号伝送用のフォトカプラ３１
３が搭載され、低圧基板３２には信号処理用のマイコン
（本発明でいうデジタル容量算出回路）３２１が搭載さ
れている。フォトカプラ（本発明でいう電池電圧検出回
路の一部）３１３はマイコン３２１と高圧系制御部３１
１とを電気絶縁して信号伝送する。
【００１６】以下、回路基板３を点検する場合を以下に
説明する。単にケ−ス２の内部を覗くだけの場合には、
蓋板２２を外してケ−ス２の内部を視認すればよい。こ
の時、下側の開口からは低圧基板３２の裏面だけが露出
するので、高圧基板３１に触れることはほとんどなく、
主バッテリ１と高圧系制御部３１１とを接続するコネク
タを外すことなく、回路が活きた状態で内部の視認点検
を行うことができる。
説明する。単にケ−ス２の内部を覗くだけの場合には、
蓋板２２を外してケ−ス２の内部を視認すればよい。こ
の時、下側の開口からは低圧基板３２の裏面だけが露出
するので、高圧基板３１に触れることはほとんどなく、
主バッテリ１と高圧系制御部３１１とを接続するコネク
タを外すことなく、回路が活きた状態で内部の視認点検
を行うことができる。
【００１７】次に、ケ−ス２から回路基板３を取り出す
場合には、図示しないねじをゆるめて、底板部２３を枠
部２１から外し、底板部２３と一体に回路基板３を取り
出せばよい。取り出す間及び取り出した後でも、高圧基
板３１は底板部２３と低圧基板３２とにサンドイッチさ
れた状態を保持するので、たとえ高圧基板３１の高圧系
制御部３１１が主バッテリ１から給電されている場合で
あっても、感電が生じることはほとんどない。
場合には、図示しないねじをゆるめて、底板部２３を枠
部２１から外し、底板部２３と一体に回路基板３を取り
出せばよい。取り出す間及び取り出した後でも、高圧基
板３１は底板部２３と低圧基板３２とにサンドイッチさ
れた状態を保持するので、たとえ高圧基板３１の高圧系
制御部３１１が主バッテリ１から給電されている場合で
あっても、感電が生じることはほとんどない。
【００１８】その後、スタッドボルト３４をゆるめて両
者を分離し（図３参照）、次に、回路基板３を展開すれ
ばよい（図４参照）。当然、再度組み立てるには、上記
と逆の手順で行えばよい。
者を分離し（図３参照）、次に、回路基板３を展開すれ
ばよい（図４参照）。当然、再度組み立てるには、上記
と逆の手順で行えばよい。
【図１】本発明の電気自動車の電池管理装置の一実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】図１の装置の模式回路図である。
【図３】図１の回路基板３の側面図である。
【図４】図１の回路基板３の展開図である。
１は主バッテリ、２はケース、３は回路基板、４は補機
バッテリ、２１は枠部（箱部の一部）、２２は蓋板、２
３は底板部（箱部の一部）、３１は高圧基板、３２は低
圧基板、３３はフレキシブル基板、３１１は高圧系制御
部（本発明でいう電池電圧検出回路の一部）３１１、３
１２は入出力分離型のDC−DCコンバータ（本発明でいう
電池電圧検出回路の一部）、３１３はフォトカプラ（本
発明でいう電池電圧検出回路の一部）、３２１はマイコ
ン（本発明でいうデジタル容量算出回路）。
バッテリ、２１は枠部（箱部の一部）、２２は蓋板、２
３は底板部（箱部の一部）、３１は高圧基板、３２は低
圧基板、３３はフレキシブル基板、３１１は高圧系制御
部（本発明でいう電池電圧検出回路の一部）３１１、３
１２は入出力分離型のDC−DCコンバータ（本発明でいう
電池電圧検出回路の一部）、３１３はフォトカプラ（本
発明でいう電池電圧検出回路の一部）、３２１はマイコ
ン（本発明でいうデジタル容量算出回路）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 周 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小川 正樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】走行モ−タを駆動するための高電圧の主バ
ッテリの電圧を検出して低圧の電池電圧信号を出力する
電池電圧検出回路と、 前記電池電圧信号に基づいて前記電池容量に関連する演
算を行う低電圧動作のデジタル容量算出回路と、 前記電池電圧検出回路が実装される高圧基板と、 前記デジタル容量算出回路が実装される低圧基板と、 前記両基板の入出力端子間を通信可能に接続するフレキ
シブル基板と、 前記各基板を収容して密閉するケ−スと備え、 前記高圧基板及び低圧基板は、互いの素子搭載面が対面
する姿勢で前記ケ−ス内に固定されていることを特徴と
する電気自動車の電池管理装置。 - 【請求項２】請求項１記載の電気自動車の電池管理装置
において、 前記ケ−スは、前記低圧基板に面して開口を有し前記高
圧基板及び低圧基板が固定される箱部と、前記開口を着
脱可能に閉鎖する蓋板とを有することを特徴とする電気
自動車の電池管理装置。 - 【請求項３】請求項２記載の電気自動車の電池管理装置
において、 前記ケ−スは、両側に開口をもつ枠部と、前記枠部の一
方の開口を着脱可能に遮蔽する底板部とを有し、前記高
圧基板は前記低圧基板と前記底板部との間に挟設される
ことを特徴とする電気自動車の電池管理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33911497A JP3859848B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 電気自動車の電池管理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33911497A JP3859848B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 電気自動車の電池管理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176479A true JPH11176479A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3859848B2 JP3859848B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=18324397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33911497A Expired - Fee Related JP3859848B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 電気自動車の電池管理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3859848B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006278020A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 状態判定装置 |
| WO2011078404A2 (en) | 2009-12-22 | 2011-06-30 | Yazaki Corporation | Hybrid circuit |
| DE102012105513A1 (de) | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Yazaki Corporation | Hybridschaltkreis |
| JP2014212284A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-13 | 矢崎総業株式会社 | 回路装置 |
| US20160352215A1 (en) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | Denso Corporation | Power converter incorporated in case |
| WO2018018963A1 (zh) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 移动终端的充电装置和移动终端 |
| DE102017222592A1 (de) * | 2017-12-13 | 2019-06-13 | Mahle International Gmbh | Bestückte Platine für ein elektrisches Bordnetz eines Kraftfahrzeugs |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP33911497A patent/JP3859848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
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