JPH08140206A - 電気自動車のバッテリ管理方法 - Google Patents

電気自動車のバッテリ管理方法

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JPH08140206A
JPH08140206A JP6275346A JP27534694A JPH08140206A JP H08140206 A JPH08140206 A JP H08140206A JP 6275346 A JP6275346 A JP 6275346A JP 27534694 A JP27534694 A JP 27534694A JP H08140206 A JPH08140206 A JP H08140206A
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battery
cells
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Tsutomu Takahashi
努 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のセルからなるバッテリに対し、バッテ
リを構成する各セルの性能差による部分的な過充電及び
過放電を防止する。 【構成】 高圧バッテリの各ブロックの電圧から最大値
Ｖmax及び最小値Ｖminを選定し、高圧バッテリが放電状
態にあるか、あるいは、充電状態にあるかを調べ、高圧
バッテリが放電中である場合には、最大値Ｖmaxと最小
値Ｖminとの差を規定値Ｖkdと比較し、Ｖmax−Ｖmin≧
Ｖkdの場合、放電停止処理を行い、性能が低下したセル
が過放電となって加速度的に悪化することを防止する。
また、高圧バッテリが充電中である場合には、最大値Ｖ
maxと最小値Ｖminとの差を規定値Ｖkcと比較し、Ｖmax
−Ｖmin≧Ｖkcの場合、充電停止処理を行い、性能が低
下したセルが過充電となって加速度的に悪化することを
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリを構成する各
セルの性能差による過充電及び過放電を防止する電気自
動車のバッテリ管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気自動車に搭載されるバッテ
リは、充放電の繰り返しが可能な二次電池であり、残存
容量が低下した場合には、過放電となる前に放電電流を
制限して充電を行う等の適切な管理が必要となる。
【０００３】このバッテリ管理に係わる技術は従来から
種々提案されており、例えば、特開昭６０−２４５４０
２号公報には、バッテリ（蓄電池）開路電圧、走行時電
圧のいずれかが各々所定の電圧より低下した場合は容量
減少として警報し、充電によるバッテリ電圧が定電圧領
域に達するまでの時間を検出し、バッテリの容量及び寿
命を検出表示できるようにする技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気自
動車では、走行用モータの電源として高電圧が要求され
ることから、主電源となるバッテリは、複数のセルを有
する単位電池を複数個組み合わせた組電池として構成さ
れているものが多い。
【０００５】例えば、鉛バッテリの場合には、２．１Ｖ
のセルを６個備えた公称１２Ｖの単位電池を２８個直列
に接続することで公称３３６Ｖのバッテリを得ることが
できるが、このときの総セル数は１６８個にも及ぶ。
【０００６】従って、従来のように、バッテリ全体の端
子電圧を検出して充放電を管理する技術では、充電、放
電の際に個々のセルの性能差により、部分的な過充電／
過放電を生じ易く、バッテリの性能劣化や損傷を生じて
寿命低下を招くおそれがある。しかも、一旦、充放電に
伴うセル間の個体差が現れ始めると、その症状は時間と
ともに急激に悪化する。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、複数のセルからなるバッテリに対し、バッテリを構
成する各セルの性能差による部分的な過充電及び過放電
を防止することのできる電気自動車のバッテリ管理方法
を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数のセルからなるバッテリを搭載した電気自動車のバ
ッテリ管理方法であって、上記バッテリを各々が複数の
セルを含む複数のブロックに区分し、各ブロック毎の電
圧の中で最大値になる電圧と最小値になる電圧との電圧
差を求めた後、上記電圧差が規定値を越えた場合、上記
バッテリの充電あるいは放電を停止させることを特徴と
する。
【０００９】請求項２記載の発明は、複数のセルからな
るバッテリを搭載した電気自動車のバッテリ管理方法で
あって、上記バッテリを各々が複数のセルを含む複数の
ブロックに区分し、各ブロック毎の電圧の中で最大値に
なる電圧と最小値になる電圧との電圧差を求めた後、上
記電圧差に応じて上記バッテリの充電電流あるいは放電
電流を制限することを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明は、複数のセルからな
るバッテリを搭載した電気自動車のバッテリ管理方法で
あって、上記バッテリを各々が複数のセルを含む複数の
ブロックに区分し、各ブロック毎の電圧の中で最大値に
なる電圧と最小値になる電圧との電圧差を求めた後、上
記電圧差が充電時の規定値を越えた場合、上記バッテリ
への充電電流を経時的に減少させ、上記最大値に該当す
るブロックの電圧上昇を防止することを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明は、複数のセルからな
るバッテリを搭載した電気自動車のバッテリ管理方法で
あって、上記バッテリを各々が複数のセルを含む複数の
ブロックに区分し、各ブロック毎の電圧の中で最大値に
なる電圧と最小値になる電圧との電圧差を求めた後、上
記電圧差が放電時の規定値を越えた場合、上記バッテリ
からの放電電流を経時的に減少させ、上記最小値に該当
するブロックの電圧低下を防止することを特徴とする。
【００１２】請求項５記載の発明では、請求項１，２，
３，４のいずれか一に記載の発明において、上記各ブロ
ック毎の電圧を温度に応じた補正係数で補正し、上記電
圧差を求めることを特徴とする。
【００１３】
【作用】請求項１記載の発明では、複数のセルからなる
バッテリに対し、複数のブロック毎の電圧の中で最大値
になる電圧と最小値になる電圧との電圧差が規定値を越
えた場合、充電あるいは放電を停止させる。
【００１４】請求項２記載の発明では、複数のセルから
なるバッテリに対し、複数のブロック毎の電圧の中で最
大値になる電圧と最小値になる電圧との電圧差に応じて
充電電流あるいは放電電流を制限する。
【００１５】請求項３記載の発明では、複数のセルから
なるバッテリに対し、複数のブロック毎の電圧の中で最
大値になる電圧と最小値になる電圧との電圧差が充電時
の規定値を越えた場合、充電電流を経時的に減少させ、
最大値に該当するブロックの過充電を防止する。
【００１６】請求項４記載の発明では、複数のセルから
なるバッテリに対し、複数のブロック毎の電圧の中で最
大値になる電圧と最小値になる電圧との電圧差が放電時
の規定値を越えた場合、放電電流を暫時減少させ、最小
値に該当するブロックの過放電を防止する。
【００１７】請求項５記載の発明では、請求項１，２，
３，４のいずれか一に記載の発明において、複数のブロ
ック毎の電圧の中で最大値になる電圧と最小値になる電
圧との電圧差を、各ブロック毎の電圧を温度に応じた補
正係数で補正して求める。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１〜図７は本発明の第１実施例に係わり、図１
は充放電管理処理のフローチャート、図２電気自動車の
システム構成図、図３はバッテリ管理ユニットの構成
図、図４は充放電時のバッテリ電圧を示す説明図、図５
は規定時間と起動周期の概念を示す説明図、図６は放電
電力と規定時間との関係を示す説明図、図７は放電電力
と起動周期との関係を示す説明図である。
【００１９】図２において、符号１は電気自動車の高電
圧電源系を示し、符号２は電気自動車の低電圧電源系を
示す。上記高電圧電源系１においては、高圧バッテリ４
に、インバータ等からなる駆動回路６を介して走行用モ
ータ５が接続され、また、エアコン・ヒータ等の高圧系
電気負荷部品７ａが接続されている。
【００２０】上記高圧バッテリ４は、本実施例において
は鉛バッテリであり、２．１Ｖのセルを６個を備えた公
称１２Ｖの単位電池を２８個直列に接続することで、公
称３３６Ｖの組電池として形成されており、バッテリ容
量が規定値より低下した場合、図示しない外部電源に接
続される充電器３を介して充電されるようになってい
る。また、上記走行用モータ５は、例えば交流誘導電動
機であり、上記走行用モータ５の駆動力が図示しない駆
動系に伝達される。尚、車両の走行中には、上記バッテ
リ４は駆動回路６で走行用モータ５を回生制御すること
により充電される。
【００２１】一方、上記低電圧電源系２においては、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、ラジオ、各種表示器等の一般電装品
７ｂと、車両制御を行う車両制御ユニット９と、上記高
圧バッテリ４を管理するバッテリ管理ユニット１０とが
接続されている。
【００２２】上記車両制御ユニット９は、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
ものであり、その際、上記バッテリ管理ユニット１０か
らの信号や図示しないセンサ・スイッチ類からの信号に
より車両の状態を検出し、駆動回路６を介して走行用モ
ータ５を制御するとともに、高圧系電気負荷部品７ａの
ＯＮ，ＯＦＦを行い、また、一般電装品（表示器等）７
ｂを介して必要な情報を運転者に示す。
【００２３】上記バッテリ管理ユニット１０は、上記高
圧バッテリ４の電圧、充電／放電電流、温度等を検出す
る後述するセンサ群１１からの信号に基づいて、上記高
圧バッテリ４の残存容量を計測し、また、上記高圧バッ
テリ４の過大な充電／放電電流を防止する等のバッテリ
管理制御を行うものであり、上記高圧バッテリ４の充電
／放電時に、上記充電器３や上記車両制御ユニット９へ
制御指示信号や必要な計測情報を出力する。
【００２４】次に、上記バッテリ管理ユニット１０によ
るバッテリ管理のシステム構成について説明する。
【００２５】図３に示すように、上記バッテリ管理ユニ
ット１０は、マイクロコンピュータ１２を中心とし、こ
のマイクロコンピュータ１２に、Ａ／Ｄ変換器１３、そ
の他、図示しない周辺回路が接続されて構成されてい
る。
【００２６】上記Ａ／Ｄ変換器１３には、上記センサ群
１１を構成するセンサの一つである電流センサ１４から
の信号を増幅するアンプ１５、上記センサ群１１の温度
センサ１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２から
の信号を増幅する各アンプ２３，２４，２５，２６，２
７，２８，２９、上記センサ群１１の中の電圧センサと
しての各アンプ３０，３１，３２，３３，３４，３５，
３６が接続されており、上記高圧バッテリ４の充電／放
電電流、後述する各ブロック毎の温度、各ブロック毎の
電圧のアナログ信号がデジタル信号に変換されて上記マ
イクロコンピュータ１２へ入力されるようになってい
る。
【００２７】上記電流センサ１４は、例えばホール素子
式の電流センサであり、上記高圧バッテリ４の＋側端子
から延出される電源ラインに介装されて上記高圧バッテ
リ４の充電／放電電流を検出する。また、上記温度セン
サ１６〜２２は、例えばサーミスタからなる温度センサ
であり、上記高圧バッテリ４に対し、公称１２Ｖの単位
電池を４個直列接続してなるブロック毎に取り付けら
れ、各ブロック毎の温度を検出する。さらに、電圧セン
サとしての上記アンプ３０〜３６は、差動増幅器によっ
て構成され、各ブロック毎の端子電圧（公称４８Ｖ）を
検出するようになっている。
【００２８】上記マイクロコンピュータ１２では、上記
高圧バッテリ４の残存容量計測処理や充放電管理処理等
のバッテリ管理制御を行う。充放電管理処理において
は、上記高圧バッテリ４を複数のブロックに区分して各
電圧を監視し、上記高圧バッテリ４を形成する各セルの
性能差が充放電によって拡大されることによる部分的な
劣化や損傷を防止する。
【００２９】すなわち、一般に、電気自動車等に搭載さ
れるバッテリは、図４に示すように、走行中は負荷への
放電に伴い端子電圧が低下し、キースイッチをＯＦＦし
て車両を停止し、充電を開始すると電圧が上昇する。
【００３０】そして、充電による端子電圧は緩やかに上
昇するが、充電末期には急激に上昇するので、バッテリ
が複数のセルから構成されている場合には、一旦、各セ
ルの性能差が現れると、放電末期あるいは充電末期に、
実線部分と破線分とで示すように各セルの性能差が急激
に拡大する。
【００３１】従って、上記マイクロコンピュータ１２で
は、６個のセルを有する単位電池を２８個直列に接続し
た上記高圧バッテリ４に対し、４個の単位電池（２４個
のセル）からなる７ブロックの各ブロック毎に電圧を計
測し、各ブロック毎の電圧のの中で最大値になる電圧と
最小値になる電圧との電圧差が規定値以上になった場
合、上記高圧バッテリ４の充放電を停止させることによ
り、過充電や過放電による上記高圧バッテリ４の劣化や
損傷を防止するようにしている。
【００３２】このマイクロコンピュータ１２による高圧
バッテリ４の管理処理は、上記高圧バッテリ４の充放電
状態に応じた所定時間毎に起動される。すなわち、図５
に示すように、上記高圧バッテリ４を放電状態から解放
し、初期の電圧が急激に上昇してピークに達するまでの
時間を規定時間ＴSETとすると、この規定時間ＴSETは、
バッテリ特性によって異なり、図６（ａ）に示すよう
に、放電電力に略比例して増加し、あるいは、図６
（ｂ）に示すように、放電電力が小さいときにはほぼ一
定で、以後、放電電力に略比例して増加する。
【００３３】従って、充電開始から規定時間までの間で
は、短時間間隔で上記高圧バッテリ４の状態を監視する
必要があり、放電電力によって定まる規定時間が経過す
るまで、例えば１分間隔の起動周期ｔ1でバッテリ管理
処理を起動し、以後、例えば１時間間隔の起動周期ｔ2
でバッテリ管理処理を起動することにより、バッテリ管
理に要する消費電力の低減を図ることができる。
【００３４】また、図７に示すように、放電電力が小さ
いときにはバッテリ管理処理の起動周期を長くし、放電
電力が増加するにつれて起動周期を短くするようにして
も良く、規定時間ＴSETを例えば３０分に固定し、この
規定時間が経過するまでの間は、放電電力に応じた起動
周期でバッテリ管理処理を行い、規定時間経過後は、例
えば、１時間毎にバッテリ管理処理を起動するようにし
ても良い。
【００３５】以下、上記マイクロコンピュータ１２によ
る充放電管理処理について、図１のフローチャートに従
って説明する。
【００３６】まず、ステップS101で、各アンプ３０〜３
６を介して検出した高圧バッテリ４の各ブロックの電圧
Ｖ1,Ｖ2,…,Ｖ7から最大値Ｖmaxを選定すると、ステッ
プS102で、各ブロックの電圧Ｖ1,Ｖ2,…,Ｖ7から最小値
Ｖminを選定する。
【００３７】次いで、ステップS103へ進み、現在、走行
用モータ５の駆動やエアコン・ヒータ等の高圧系電気負
荷部品７ａの負荷駆動により高圧バッテリ４が放電状態
にあるか、あるいは、走行中の回生電力や車両停止時の
外部電源による充電器３からの充電により高圧バッテリ
４が充電状態にあるかを調べる。
【００３８】そして、高圧バッテリ４が放電中である場
合には、上記ステップS103からステップS104へ進み、最
大値Ｖmaxと最小値Ｖminとの差を、高圧バッテリ４を形
成する各セルの性能差によって生じる各ブロック間の放
電時の電圧差に対する許容値である規定値Ｖkdと比較
し、Ｖmax−Ｖmin＜Ｖkdの場合には、今回のプログラム
を終了し、Ｖmax−Ｖmin≧Ｖkdの場合、ステップS105へ
進んで、車両制御ユニット９による走行用モータ５の駆
動停止、エアコン・ヒータ等の高圧系電気負荷部品７ａ
の負荷駆動停止等の放電停止処理を行い、性能が低下し
たセルが過放電となって加速度的に悪化することを防止
する。
【００３９】一方、上記ステップS103で高圧バッテリ４
が充電中である場合には、上記ステップS103からステッ
プS106へ進み、最大値Ｖmaxと最小値Ｖminとの差を、高
圧バッテリ４を形成する各セルの性能差によって生じる
各ブロック間の充電時の電圧差に対する許容値である規
定値Ｖkcと比較する。
【００４０】そして、Ｖmax−Ｖmin＜Ｖkcの場合には、
そのまま今回のプログラムを終了し、Ｖmax−Ｖmin≧Ｖ
kcの場合、ステップS107へ進んで、充電器３による高圧
バッテリ４への充電停止処理を行い、性能が低下したセ
ルが過充電となって加速度的に悪化することを防止し、
今回のプログラムを終了する。
【００４１】これにより、高圧バッテリ４を形成する各
セルの性能差が拡大して劣化あるいは損傷が生じること
を未然に回避し、バッテリ寿命を大幅に伸ばすことがで
きる。しかも、個々のセル毎に充電／放電を管理する等
の大がかりなシステムを必要とせず、コストの増加を抑
えることができる。
【００４２】図８は本発明の第２実施例に係わり、充放
電管理処理のフローチャートである。本実施例は、前述
の第１実施例に対し、バッテリ管理ユニット１０におけ
る充放電管理処理を変更し、高圧バッテリ４の各ブロッ
ク毎の電圧の最大値と最小値の差に応じて放電電流ある
いは充電電流を制限するものであり、ハードウエア構成
は、前述の第１実施例と同様である。
【００４３】このため、図８に示す充放電管理処理のプ
ログラムでは、前述の第１実施例と同様、ステップS20
1，S202で、各ブロックの電圧の最大値Ｖmax、最小値Ｖ
minをそれぞれ選定し、ステップS203で放電中か充電中
かを調べ、放電中の場合、ステップS204へ進み、充電中
の場合、ステップS206へ進む。
【００４４】そして、放電中の場合、ステップS204で放
電電流マップを参照して放電電流の制限値Ｉdを設定
し、ステップS205で、高圧バッテリ４の放電電流が制限
値Ｉdを越えないよう、車両制御ユニット９に電流制限
指示を出力して今回のプログラムを終了する。
【００４５】上記放電電流マップには、高圧バッテリ４
の各セルの性能差の拡大を回避し、性能が低下したセル
が過放電とならないようにするための放電電流の制限値
Ｉdが、最大値Ｖmaxと最小値Ｖminとの差をパラメータ
として予め実験等により求められて格納されており、フ
ローチャートのステップS204中に図示するように、最大
値Ｖmaxと最小値Ｖminとの差が小さいときには比較的大
きな制限電流値で一定とし、最大値Ｖmaxと最小値Ｖmin
との差が所定値を越えると、電圧差の増加に対して比例
的に制限電流値を小さくし、最終的には制限電流値が”
０”となって放電を停止させるような特性となってい
る。
【００４６】一方、充電中の場合には、ステップS206で
充電電流マップを参照して充電電流の制限値Ｉcを設定
し、ステップS207で、高圧バッテリ４の充電電流が制限
値Ｉcを越えないよう、充電器３に電流制限指示を出力
して今回のプログラムを終了する。
【００４７】上記充電電流マップには、高圧バッテリ４
の各セルの性能差の拡大を回避し、性能が低下したセル
が過充電されないようにするための充電電流の制限値Ｉ
cが、最大値Ｖmaxと最小値Ｖminとの差をパラメータと
して予め実験等により求められて格納されており、フロ
ーチャートのステップS206中に図示するように、最大値
Ｖmaxと最小値Ｖminとの電圧差が小さいときには比較的
大きな制限電流値で一定とし、最大値Ｖmaxと最小値Ｖm
inとの差が所定値を越えると、電圧差の増加に対して比
例的に制限電流値を小さくし、最終的には制限電流値
が”０”となって充電を停止させるような特性となって
いる。
【００４８】本実施例においても前述の第１実施例と同
様の効果が得られることはいうまでもないが、本実施例
では、性能が低下したセルの過放電あるいは過充電を防
止するに当たり、高圧バッテリ４の放電電流あるいは充
電電流を制限するようにしているため、車両が走行中で
あっても即停止させる必要がなく、また、充電中に充電
を即停止する必要がないという利点を有する。
【００４９】図９〜図１１は本発明の第３実施例に係わ
り、図９は充放電管理処理のフローチャート、図１０は
バッテリ温度と温度補正係数との関係を示す説明図、図
１１は充放電電流と温度補正との関係を示す説明図であ
る。
【００５０】本実施例は、前述の第２実施例に対し、高
圧バッテリ４の各ブロック毎の電圧をバッテリ温度に応
じて補正し、温度補正した電圧の最大値と最小値の差が
規定値以内の場合、電圧差に応じて放電電流あるいは充
電電流を制限し、規定値を越えた場合に、充電あるいは
放電を停止するものであり、ハードウエア構成は、前述
の各実施例と同様である。
【００５１】このため、図９に示す本実施例の充放電管
理処理では、まず、ステップS301で、温度センサ１６〜
２２によって検出した高圧バッテリ４の各ブロック毎の
温度Ｔn（＝Ｔ1,Ｔ2,…,Ｔ7）から、例えばマップ検索
等により温度補正係数ＫT（＝ＫT1,ＫT2,…,ＫT7）を求
め、この温度補正係数ＫTによって各ブロックの電圧Ｖn
（＝Ｖ1,Ｖ2,…,Ｖ7）を補正した電圧ＶTnを得る（ＶT1
＝ＫT1・Ｖ1，ＶT2＝ＫT2・Ｖ2，…，ＶT7＝ＫT7・Ｖ
7）。
【００５２】そして、上記ステップS301からステップS3
02へ進み、温度補正した各ブロックの電圧ＶTnから最大
値ＶTmaxを選定すると、続いてステップS303で、温度補
正した各ブロックの電圧ＶTnから最小値ＶTminを選定す
る。
【００５３】すなわち、バッテリ電圧は温度の上昇とと
もに高くなる傾向があるため、図１０に示すように、温
度Ｔの上昇に対して負の傾きを有する温度補正係数ＫT
を、例えばマップ等に格納しておき、各ブロック毎の温
度Ｔnに応じて温度補正係数ＫTを求めて各ブロックの電
圧Ｖnを補正することにより、同一条件で各ブロック毎
の電圧を比較して正確な最大値及び最小値を得ることが
できるのである。
【００５４】次に、上記ステップS303からステップS304
へ進むと、現在、高圧バッテリ４が充電中か放電中かを
調べ、放電中の場合には、上記ステップS304からステッ
プS305へ進んで最大値ＶTmaxと最小値ＶTminとの差を、
各ブロック間の放電時の電圧差の許容値である規定値Ｖ
KTdと比較する。
【００５５】その結果、ＶTmax−ＶTmin≦ＶKTdの場合
には、上記ステップS305からステップS306へ進んで、前
述の第２実施例と同様の放電電流マップを参照して放電
電流の制限値Ｉdを設定し、続くステップS307で、高圧
バッテリ４の放電電流が制限値Ｉdを越えないよう、車
両制御ユニット９に電流制限指示を出力して今回のプロ
グラムを終了する。
【００５６】この場合、上記放電電流マップは、図１１
に示すように、温度補正係数ＫTが大きい程（すなわち
温度が低い程）、各ブロック毎の電圧の最大値と最小値
との電圧差に対して放電電流の制限値Ｉdが大きくなる
ような特性となっており、温度によるバッテリ容量変化
を考慮した電流制限とすることで、運転性能を確保する
ようにしている。尚、このことは、後述するステップS3
10における充電電流マップにおいても同様である。
【００５７】また、上記ステップS305で、ＶTmax−ＶTm
in＞ＶKTdの場合には、これ以上放電を続けて過放電と
なることを防止するため、上記ステップS305からステッ
プS308へ進んで、車両制御ユニット９に走行用モータ５
やエアコン・ヒータ等の高圧系電気負荷部品７ａの負荷
駆動停止指示を出力し、今回のプログラムを終了する。
【００５８】一方、上記ステップS304で充電中の場合に
は、上記ステップS304からステップS309へ進んで最大値
ＶTmaxと最小値ＶTminとの差を、各ブロック間の充電時
の電圧差の許容値である規定値ＶKTcと比較し、ＶTmax
−ＶTmin≦ＶKTcの場合、上記ステップS309からステッ
プS310へ進んで、前述の第２実施例と同様の充電電流マ
ップを参照して充電電流の制限値Ｉcを設定し、続くス
テップS311で、高圧バッテリ４の充電電流が制限値Ｉc
を越えないよう、充電器３へ電流制限指示を出力して今
回のプログラムを終了する。
【００５９】また、上記ステップS309で、ＶTmax−ＶTm
in＞ＶKTcの場合には、これ以上充電を続けて過充電と
なることを防止するため、上記ステップS309からステッ
プS312へ進んで充電器３による充電を停止する処理を行
い、今回のプログラムを終了する。
【００６０】本実施例では、高圧バッテリ４の温度を考
慮した緻密な管理を行うため、より信頼性高く、各セル
の性能差による過放電あるいは過充電を防止することが
できる。
【００６１】図１２は本発明の第４実施例に係わり、充
放電管理処理のフローチャートである。本実施例は、前
述の第３実施例に対し、高圧バッテリ４の各ブロック毎
の電圧の最大値と最小値との差が規定値を超えた場合、
放電中であれば電圧が最小であるブロックの過放電を防
止すべく放電電流を減少させ、充電中であれば電圧が最
大であるブロックの過充電を防止すべく充電電流を減少
させるものであり、ハードウエア構成は、前述の各実施
例と同様である。
【００６２】すなわち、図１２のステップS401におい
て、前述の第３実施例と同様、高圧バッテリ４の各ブロ
ック毎の温度Ｔnに基づいて各ブロックの電圧Ｖnを補正
し、ステップS402,S403で、温度補正した各ブロックの
電圧から最大値ＶTmax、最小値ＶTminをそれぞれ選定す
ると、ステップS404へ進み、現在、高圧バッテリ４が充
電中か放電中かを調べる。
【００６３】そして、放電中の場合には、上記ステップ
S404からステップS405へ進んで最大値ＶTmaxと最小値Ｖ
Tminとの差を規定値ＶKT2dと比較し、ＶTmax−ＶTmin＜
ＶKT2dの場合、このまま放電を続けても問題はないと判
断して今回のプログラムを終了し、ＶTmax−ＶTmin≧Ｖ
KT2dの場合、このままの状態では、電圧が最も低いブロ
ックが過放電になると判断してステップS406へ進み、車
両制御ユニット９へ指示信号を出力して走行用モータ５
や高圧系電気負荷部品７ａに流れる負荷駆動電流Ｉd2を
設定値ΔＩdだけプログラムの起動周期ｔ毎に減少させ
（Ｉd2(t)＝Ｉd2(t-1)−ΔＩd）、ステップS405へ戻
る。
【００６４】一方、上記ステップS404で充電中の場合に
は、上記ステップS404からステップS407へ進み、最大値
ＶTmaxと最小値ＶTminとの差を規定値ＶKT2cと比較す
る。そして、ＶTmax−ＶTmin＜ＶKT2cの場合、このまま
充電を続けても問題はないと判断して今回のプログラム
を終了し、ＶTmax−ＶTmin≧ＶKT2cの場合、このまま充
電を続けると電圧が最も高いブロックが過充電になると
判断してステップS408へ進み、充電器３あるいは回生電
力による充電電流Ｉc2を設定値ΔＩcだけプログラムの
起動周期ｔ毎に減少させ（Ｉc2(t)＝Ｉc2(t-1)−ΔＩ
c）、ステップS407へ戻る。
【００６５】これにより、高圧バッテリ４の性能が低下
したセルを含むブロックを、過放電あるいは過充電とな
らないよう直接的に管理することができ、より確実に過
放電あるいは過充電を防止することができる。
【００６６】尚、本実施例は、各ブロックの電圧に対し
て温度補正を行っているが、性能が低下したセルを含む
ブロックを直接的に管理するため、温度補正を省略する
ことも可能である。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のセルからなるバッテリに対し、複数のブロック毎の
電圧の中で最大値になる電圧と最小値になる電圧との電
圧差により、充電あるいは放電の停止、放電電流あるい
は充電電流の制限、放電電流あるいは充電電流の経時的
減少を行うため、バッテリを構成する各セルの性能差に
よる部分的な過充電及び過放電を防止し、バッテリの寿
命低下を防止することができる。また、その際、各ブロ
ック毎の電圧を温度補正して電圧差を求めるため、より
信頼性を向上することができる等優れた効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係わり、充放電管理処理
のフローチャート
【図２】同上、電気自動車のシステム構成図、
【図３】同上、バッテリ管理ユニットの構成図
【図４】同上、充放電時のバッテリ電圧を示す説明図
【図５】同上、規定時間と起動周期の概念を示す説明図
【図６】同上、放電電力と規定時間との関係を示す説明
図
【図７】同上、放電電力と起動周期との関係を示す説明
図
【図８】本発明の第２実施例に係わり、充放電管理処理
のフローチャート
【図９】本発明の第３実施例に係わり、充放電管理処理
のフローチャート
【図１０】同上、バッテリ温度と温度補正係数との関係
を示す説明図
【図１１】同上、充放電電流と温度補正との関係を示す
説明図
【図１２】本発明の第４実施例に係わり、充放電管理処
理のフローチャート
【符号の説明】
４ 高圧バッテリ １０ バッテリ管理ユニット Ｖmax,ＶTmax 最大値 Ｖmin,ＶTmin 最小値 Ｖkd,Ｖkc,ＶKTd,ＶKTc,ＶKT2d,ＶKT2c 規定値
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/02 Ｈ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のセルからなるバッテリを搭載した
    電気自動車のバッテリ管理方法であって、 上記バッテリを各々が複数のセルを含む複数のブロック
    に区分し、各ブロック毎の電圧の中で最大値になる電圧
    と最小値になる電圧との電圧差を求めた後、 上記電圧差が規定値を越えた場合、上記バッテリの充電
    あるいは放電を停止させることを特徴とする電気自動車
    のバッテリ管理方法。
  2. 【請求項２】 複数のセルからなるバッテリを搭載した
    電気自動車のバッテリ管理方法であって、 上記バッテリを各々が複数のセルを含む複数のブロック
    に区分し、各ブロック毎の電圧の中で最大値になる電圧
    と最小値になる電圧との電圧差を求めた後、 上記電圧差に応じて上記バッテリの充電電流あるいは放
    電電流を制限することを特徴とする電気自動車のバッテ
    リ管理方法。
  3. 【請求項３】 複数のセルからなるバッテリを搭載した
    電気自動車のバッテリ管理方法であって、 上記バッテリを各々が複数のセルを含む複数のブロック
    に区分し、各ブロック毎の電圧の中で最大値になる電圧
    と最小値になる電圧との電圧差を求めた後、 上記電圧差が充電時の規定値を越えた場合、上記バッテ
    リへの充電電流を経時的に減少させ、上記最大値に該当
    するブロックの電圧上昇を防止することを特徴とする電
    気自動車のバッテリ管理方法。
  4. 【請求項４】 複数のセルからなるバッテリを搭載した
    電気自動車のバッテリ管理方法であって、 上記バッテリを各々が複数のセルを含む複数のブロック
    に区分し、各ブロック毎の電圧の中で最大値になる電圧
    と最小値になる電圧との電圧差を求めた後、 上記電圧差が放電時の規定値を越えた場合、上記バッテ
    リからの放電電流を経時的に減少させ、上記最小値に該
    当するブロックの電圧低下を防止することを特徴とする
    電気自動車のバッテリ管理方法。
  5. 【請求項５】 上記各ブロック毎の電圧を温度に応じた
    補正係数で補正し、上記電圧差を求めることを特徴とす
    る請求項１，２，３，４のいずれか一に記載の電気自動
    車のバッテリ管理方法。
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