JPH08148190A - バッテリ冷却装置 - Google Patents
バッテリ冷却装置Info
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- JPH08148190A JPH08148190A JP29176094A JP29176094A JPH08148190A JP H08148190 A JPH08148190 A JP H08148190A JP 29176094 A JP29176094 A JP 29176094A JP 29176094 A JP29176094 A JP 29176094A JP H08148190 A JPH08148190 A JP H08148190A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】バッテリ内部の実際の温度に応じて冷却装置を
適切に駆動してバッテリ温度の制御精度の向上と冷却装
置による電力消費の無駄をなくす。 【構成】バッテリ１の給電線に流れる放電電流を電流セ
ンサ３で検出し、検出電流値と予め記憶させたバッテリ
内部抵抗値とからバッテリ１の発熱量を算出する冷却フ
ァン制御部４からの算出した発熱量に応じた出力によっ
て、冷却ファン２を駆動制御してバッテリ１に冷却風を
供給する。
適切に駆動してバッテリ温度の制御精度の向上と冷却装
置による電力消費の無駄をなくす。 【構成】バッテリ１の給電線に流れる放電電流を電流セ
ンサ３で検出し、検出電流値と予め記憶させたバッテリ
内部抵抗値とからバッテリ１の発熱量を算出する冷却フ
ァン制御部４からの算出した発熱量に応じた出力によっ
て、冷却ファン２を駆動制御してバッテリ１に冷却風を
供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、充放電中のバッテリの
温度を冷却装置を用いて制御するバッテリ冷却装置に関
する。
温度を冷却装置を用いて制御するバッテリ冷却装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来のバッテリ冷却装置としては、例え
ば特開平４−３５２２０７号公報等に開示されたものが
ある。このものは、バッテリの周囲温度を検出し、この
検出温度に基づいて冷却装置を制御してバッテリの温度
を制御することにより、充電電流及び充電時間が多くな
らず、放電電流及び放電終止電圧までの持続時間が少な
くならないようにしている。
ば特開平４−３５２２０７号公報等に開示されたものが
ある。このものは、バッテリの周囲温度を検出し、この
検出温度に基づいて冷却装置を制御してバッテリの温度
を制御することにより、充電電流及び充電時間が多くな
らず、放電電流及び放電終止電圧までの持続時間が少な
くならないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、バッテリの周囲温度を基にして冷却装置を
制御する構成としているために、バッテリの出力が急増
するような場合、温度検出の遅れにより冷却装置による
バッテリの冷却が遅れ、バッテリ本体の温度が許容温度
を越えてしまう惧れがある。
来装置では、バッテリの周囲温度を基にして冷却装置を
制御する構成としているために、バッテリの出力が急増
するような場合、温度検出の遅れにより冷却装置による
バッテリの冷却が遅れ、バッテリ本体の温度が許容温度
を越えてしまう惧れがある。
【０００４】即ち、バッテリの出力が増大してバッテリ
温度が上昇する場合、バッテリの熱容量によって、バッ
テリ内部の温度上昇による熱がバッテリ本体の表面側に
伝達されるまでに時間がかかる。このため、バッテリ内
部の実際の温度と、バッテリ周囲の検出温度とに差があ
り、特に、出力が急増する場合にその温度差は大きくな
るので、従来のようにバッテリ周囲温度に基づいて冷却
装置を制御する構成では、バッテリの冷却が間に合わ
ず、許容温度を越える惧れがある。
温度が上昇する場合、バッテリの熱容量によって、バッ
テリ内部の温度上昇による熱がバッテリ本体の表面側に
伝達されるまでに時間がかかる。このため、バッテリ内
部の実際の温度と、バッテリ周囲の検出温度とに差があ
り、特に、出力が急増する場合にその温度差は大きくな
るので、従来のようにバッテリ周囲温度に基づいて冷却
装置を制御する構成では、バッテリの冷却が間に合わ
ず、許容温度を越える惧れがある。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、バッテリの内部温度を的確に把握
して適切なバッテリの冷却ができるバッテリ冷却装置を
提供することを目的とする。
してなされたもので、バッテリの内部温度を的確に把握
して適切なバッテリの冷却ができるバッテリ冷却装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の第１の発明によるバッテリ冷却装置では、図１の実線
で示すように、バッテリの充放電電流を検出する電流検
出手段と、検出電流値と予め記憶されたバッテリ内部抵
抗値とからバッテリ発熱量を算出する発熱量算出手段
と、バッテリを冷却する冷却手段と、算出した発熱量に
基づいて前記冷却手段の駆動を制御する制御手段とを備
えて構成した。
の第１の発明によるバッテリ冷却装置では、図１の実線
で示すように、バッテリの充放電電流を検出する電流検
出手段と、検出電流値と予め記憶されたバッテリ内部抵
抗値とからバッテリ発熱量を算出する発熱量算出手段
と、バッテリを冷却する冷却手段と、算出した発熱量に
基づいて前記冷却手段の駆動を制御する制御手段とを備
えて構成した。
【０００７】また、請求項２記載の発明では、図１の点
線で示すように、請求項１記載のバッテリ冷却装置に、
バッテリの端子電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧
検出手段で検出したバッテリ開放時の開放端子電圧及び
定電流放電時の端子電圧と前記電流検出手段で検出した
定電流放電時の電流値とから実際のバッテリ内部抵抗値
を算出する内部抵抗値算出手段と、算出した実際の内部
抵抗値と予め記憶された内部抵抗値とを比較し、値が異
なる時には算出した内部抵抗値で現在の記憶値を更新す
る内部抵抗値更新手段とを付加する構成した。
線で示すように、請求項１記載のバッテリ冷却装置に、
バッテリの端子電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧
検出手段で検出したバッテリ開放時の開放端子電圧及び
定電流放電時の端子電圧と前記電流検出手段で検出した
定電流放電時の電流値とから実際のバッテリ内部抵抗値
を算出する内部抵抗値算出手段と、算出した実際の内部
抵抗値と予め記憶された内部抵抗値とを比較し、値が異
なる時には算出した内部抵抗値で現在の記憶値を更新す
る内部抵抗値更新手段とを付加する構成した。
【０００８】また、請求項３記載の第２の発明では、図
２に示すように、バッテリの充放電電流を検出する電流
検出手段と、検出電流値の一定時間当りの積分値を算出
する積分手段と、バッテリを冷却する冷却手段と、算出
した積分値に基づいて前記冷却手段の駆動を制御する制
御手段とを備えて構成した。また、請求項４記載の第３
の発明では、図３に示すように、バッテリの端子電圧を
検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段で検出したバ
ッテリ開放時の開放端子電圧に基づいてバッテリの残存
容量を算出する残存容量算出手段と、バッテリの充放電
電流を検出する電流検出手段と、検出電流値に基づいて
バッテリの温度上昇率を算出する温度上昇率算出手段
と、バッテリを冷却する冷却手段と、算出した残存容量
と温度上昇率とに基づいて放電終了時のバッテリ温度を
推定する温度推定手段と、該温度推定手段で推定したバ
ッテリ温度に基づいて前記冷却手段の駆動を制御する制
御手段とを備えて構成した。
２に示すように、バッテリの充放電電流を検出する電流
検出手段と、検出電流値の一定時間当りの積分値を算出
する積分手段と、バッテリを冷却する冷却手段と、算出
した積分値に基づいて前記冷却手段の駆動を制御する制
御手段とを備えて構成した。また、請求項４記載の第３
の発明では、図３に示すように、バッテリの端子電圧を
検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段で検出したバ
ッテリ開放時の開放端子電圧に基づいてバッテリの残存
容量を算出する残存容量算出手段と、バッテリの充放電
電流を検出する電流検出手段と、検出電流値に基づいて
バッテリの温度上昇率を算出する温度上昇率算出手段
と、バッテリを冷却する冷却手段と、算出した残存容量
と温度上昇率とに基づいて放電終了時のバッテリ温度を
推定する温度推定手段と、該温度推定手段で推定したバ
ッテリ温度に基づいて前記冷却手段の駆動を制御する制
御手段とを備えて構成した。
【０００９】また、請求項５記載の第４の発明では、図
４に示すように、バッテリの充放電電流を検出する電流
検出手段と、検出電流値と予め記憶されたバッテリ内部
抵抗値とからバッテリ発熱量を算出する発熱量算出手段
と、バッテリを冷却する冷却手段と、バッテリの放熱量
を検出する放熱量検出手段と、バッテリの発熱量と放熱
量とに基づいてバッテリの温度上昇率を算出する温度上
昇率算出手段と、温度上昇率に基づいて前記冷却手段の
駆動を制御する制御手段とを備えて構成した。
４に示すように、バッテリの充放電電流を検出する電流
検出手段と、検出電流値と予め記憶されたバッテリ内部
抵抗値とからバッテリ発熱量を算出する発熱量算出手段
と、バッテリを冷却する冷却手段と、バッテリの放熱量
を検出する放熱量検出手段と、バッテリの発熱量と放熱
量とに基づいてバッテリの温度上昇率を算出する温度上
昇率算出手段と、温度上昇率に基づいて前記冷却手段の
駆動を制御する制御手段とを備えて構成した。
【００１０】また、請求項６記載のように、前記放熱量
検出手段は、具体的には、バッテリが介装された冷却風
通路内でバッテリの上流側と下流側にそれぞれ配置され
る温度センサと、前記冷却風通路の冷却風流量を検出す
る流量センサと、両温度センサと流量センサからの各検
出値に基づいてバッテリの放熱量を演算する演算手段と
で構成した。
検出手段は、具体的には、バッテリが介装された冷却風
通路内でバッテリの上流側と下流側にそれぞれ配置され
る温度センサと、前記冷却風通路の冷却風流量を検出す
る流量センサと、両温度センサと流量センサからの各検
出値に基づいてバッテリの放熱量を演算する演算手段と
で構成した。
【００１１】
【作用】請求項１記載の発明の構成において、バッテリ
に流れた電流値と内部抵抗値とからバッテリの発熱量を
算出し、この発熱量により冷却手段を制御するので、バ
ッテリ内部の実際の温度変化に対応した冷却を行うこと
ができる。また、請求項２記載の発明では、バッテリの
発熱量をより精度良く算出することができ、より一層バ
ッテリの冷却制御精度を高めることができる。
に流れた電流値と内部抵抗値とからバッテリの発熱量を
算出し、この発熱量により冷却手段を制御するので、バ
ッテリ内部の実際の温度変化に対応した冷却を行うこと
ができる。また、請求項２記載の発明では、バッテリの
発熱量をより精度良く算出することができ、より一層バ
ッテリの冷却制御精度を高めることができる。
【００１２】また、請求項３記載の発明の構成におい
て、バッテリの充放電電流の一定時間の積分値に基づい
てバッテリの冷却を制御するので、バッテリ温度にあま
り影響を与えない瞬時的な大電流が流れるような場合
に、温度上昇がないにも拘らず冷却能力をアップするこ
とを防止できる。また、請求項４記載の発明の構成にお
いて、バッテリの残存容量とその時の温度上昇率とか
ら、放電終了時のバッテリ温度を推定し、この推定値が
許容上限温度を越えた場合に、冷却手段によって冷却を
行う。
て、バッテリの充放電電流の一定時間の積分値に基づい
てバッテリの冷却を制御するので、バッテリ温度にあま
り影響を与えない瞬時的な大電流が流れるような場合
に、温度上昇がないにも拘らず冷却能力をアップするこ
とを防止できる。また、請求項４記載の発明の構成にお
いて、バッテリの残存容量とその時の温度上昇率とか
ら、放電終了時のバッテリ温度を推定し、この推定値が
許容上限温度を越えた場合に、冷却手段によって冷却を
行う。
【００１３】これにより、残存容量が少なくて放電終了
までの時間が短いような場合に、冷却手段を無駄に駆動
したり、冷却能力を増大させたりすることを防止でき
る。また、請求項５記載の発明の構成において、バッテ
リの発熱量と放熱量とから温度上昇率を算出し、この温
度上昇率に基づいて冷却手段の駆動を制御するので、外
気温度等の影響で放熱量が異なる場合でも、適切に冷却
手段の冷却能力を設定することができる。
までの時間が短いような場合に、冷却手段を無駄に駆動
したり、冷却能力を増大させたりすることを防止でき
る。また、請求項５記載の発明の構成において、バッテ
リの発熱量と放熱量とから温度上昇率を算出し、この温
度上昇率に基づいて冷却手段の駆動を制御するので、外
気温度等の影響で放熱量が異なる場合でも、適切に冷却
手段の冷却能力を設定することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図５は、バッテリ発熱量に基づいてバッテリの冷
却を制御する第１の発明のバッテリ冷却装置の第１実施
例の構成図である。図５において、バッテリ１は、モー
タコントローラ５を介してモータ６に接続する。モータ
６は、例えば電気自動車の動力源として使用される。こ
の場合、走行状態の変化によってモータ６の負荷が変動
してバッテリ１の給電線に流れる電流量が変化する。電
流検出手段としての電流センサ３は、バッテリ１の給電
線に流れる電流値を検出する。冷却ファン制御部４は、
例えばマイクロコンピュータ等を内蔵し、電流センサ３
からの電流値を入力し、この電流値と予め記憶してある
バッテリ１の内部抵抗値とからバッテリの発熱量を算出
し、算出した発熱量に基づいて冷却手段としての冷却フ
ァン２の駆動を制御し、バッテリ１への冷却風量が制御
される。ここで、前記冷却ファン制御部４が、発熱量算
出手段及び制御手段の機能を備える。
する。図５は、バッテリ発熱量に基づいてバッテリの冷
却を制御する第１の発明のバッテリ冷却装置の第１実施
例の構成図である。図５において、バッテリ１は、モー
タコントローラ５を介してモータ６に接続する。モータ
６は、例えば電気自動車の動力源として使用される。こ
の場合、走行状態の変化によってモータ６の負荷が変動
してバッテリ１の給電線に流れる電流量が変化する。電
流検出手段としての電流センサ３は、バッテリ１の給電
線に流れる電流値を検出する。冷却ファン制御部４は、
例えばマイクロコンピュータ等を内蔵し、電流センサ３
からの電流値を入力し、この電流値と予め記憶してある
バッテリ１の内部抵抗値とからバッテリの発熱量を算出
し、算出した発熱量に基づいて冷却手段としての冷却フ
ァン２の駆動を制御し、バッテリ１への冷却風量が制御
される。ここで、前記冷却ファン制御部４が、発熱量算
出手段及び制御手段の機能を備える。
【００１５】次に図６のフローチャートに従って動作を
説明する。ステップ（図中Ｓで示し、以下同様とする）
１で、モータ６の駆動によりバッテリ１の給電線に流れ
る電流値Ｉを電流センサ３から読み込む。ステップ２で
は、読み込んだ電流値Ｉと、予め記憶してあるバッテリ
１の内部抵抗値Ｒとから下記（１）式によりバッテリ１
の発熱量Ｑを算出する。
説明する。ステップ（図中Ｓで示し、以下同様とする）
１で、モータ６の駆動によりバッテリ１の給電線に流れ
る電流値Ｉを電流センサ３から読み込む。ステップ２で
は、読み込んだ電流値Ｉと、予め記憶してあるバッテリ
１の内部抵抗値Ｒとから下記（１）式によりバッテリ１
の発熱量Ｑを算出する。
【００１６】Ｑ＝Ｉ2 ×Ｒ ・・・ （１） ステップ３では、前記発熱量Ｑの値に応じた冷却ファン
２の制御値を出力する。即ち、電流値Ｉの増大に伴い発
熱量Ｑが増大すれば冷却風量を増大して冷却能力を高
め、逆に、電流値Ｉの減少により発熱量Ｑが減少すれば
冷却風量を低下させる。
２の制御値を出力する。即ち、電流値Ｉの増大に伴い発
熱量Ｑが増大すれば冷却風量を増大して冷却能力を高
め、逆に、電流値Ｉの減少により発熱量Ｑが減少すれば
冷却風量を低下させる。
【００１７】このように、バッテリ１の発熱量に応じて
冷却ファン２の冷却風量を制御すれば、例えばバッテリ
１の電流が急増した場合でも、バッテリ１の内部温度上
昇に対して即座に反応して冷却能力を上げることが可能
となり、従来のバッテリ表面温度に基づいた制御に比べ
て温度検出の遅れによるバッテリ１の過度の温度上昇を
防止することが可能となる。
冷却ファン２の冷却風量を制御すれば、例えばバッテリ
１の電流が急増した場合でも、バッテリ１の内部温度上
昇に対して即座に反応して冷却能力を上げることが可能
となり、従来のバッテリ表面温度に基づいた制御に比べ
て温度検出の遅れによるバッテリ１の過度の温度上昇を
防止することが可能となる。
【００１８】尚、バッテリ１に電流が流れている状態か
ら停止するような場合は、バッテリ１の熱容量によって
温度の低下に時間遅れがあるので、このような場合は、
冷却ファン２を即座に停止させず、バッテリ電流が停止
してからある一定の時間経過後に冷却ファン２を停止さ
せるように制御することが望ましい。次に第２実施例を
説明する。
ら停止するような場合は、バッテリ１の熱容量によって
温度の低下に時間遅れがあるので、このような場合は、
冷却ファン２を即座に停止させず、バッテリ電流が停止
してからある一定の時間経過後に冷却ファン２を停止さ
せるように制御することが望ましい。次に第２実施例を
説明する。
【００１９】図７は第２実施例の構成図である。尚、第
１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。図７において、本実施例では、図５の構成に加えて
バッテリ１の端子電圧を検出する電圧検出手段としての
電圧センサ７を設ける。この電圧センサ７では、モータ
６が停止してバッテリ１の電流が停止した時のバッテリ
端子電圧（バッテリ開放電圧Ｖ0 ）と、定速走行時、即
ち、定電流放電時の端子電圧Ｖ1 とが測定される。
１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。図７において、本実施例では、図５の構成に加えて
バッテリ１の端子電圧を検出する電圧検出手段としての
電圧センサ７を設ける。この電圧センサ７では、モータ
６が停止してバッテリ１の電流が停止した時のバッテリ
端子電圧（バッテリ開放電圧Ｖ0 ）と、定速走行時、即
ち、定電流放電時の端子電圧Ｖ1 とが測定される。
【００２０】また、冷却ファン制御部４には、電圧セン
サ７で検出したバッテリ開放電圧Ｖ0 と、定電流放電時
の端子電圧Ｖ1 と、電流センサ３で検出した定電流放電
時の電流値Ｉ1 とから現在のバッテリ内部抵抗値Ｒ′を
算出する内部抵抗値算出機能と、算出した現在の内部抵
抗値Ｒ′と予め記憶された内部抵抗値Ｒとを比較してＲ
とＲ′が異なる値の時に内部抵抗値Ｒ′を新たな記憶値
Ｒとして記憶する内部抵抗値更新機能とが追加される。
サ７で検出したバッテリ開放電圧Ｖ0 と、定電流放電時
の端子電圧Ｖ1 と、電流センサ３で検出した定電流放電
時の電流値Ｉ1 とから現在のバッテリ内部抵抗値Ｒ′を
算出する内部抵抗値算出機能と、算出した現在の内部抵
抗値Ｒ′と予め記憶された内部抵抗値Ｒとを比較してＲ
とＲ′が異なる値の時に内部抵抗値Ｒ′を新たな記憶値
Ｒとして記憶する内部抵抗値更新機能とが追加される。
【００２１】次に第２実施例の動作を図８のフローチャ
ートに基づいて説明する。まず、ステップ11では、電流
センサ３と電圧センサ７とから定電流放電時の電流値Ｉ
1 、開放電圧Ｖ0 及び定電流放電時の端子電圧Ｖ1 を読
み込む。ここで、開放電圧Ｖ0 は、車両停車時に読み込
んでおけばよい。ステップ12では、これら読み込んだ値
に基づいて現在のバッテリ１の内部抵抗値Ｒ′を算出す
る。
ートに基づいて説明する。まず、ステップ11では、電流
センサ３と電圧センサ７とから定電流放電時の電流値Ｉ
1 、開放電圧Ｖ0 及び定電流放電時の端子電圧Ｖ1 を読
み込む。ここで、開放電圧Ｖ0 は、車両停車時に読み込
んでおけばよい。ステップ12では、これら読み込んだ値
に基づいて現在のバッテリ１の内部抵抗値Ｒ′を算出す
る。
【００２２】具体的には、下記（２）式により内部抵抗
値Ｒ′を算出する。 Ｒ′＝（Ｖ0 −Ｖ1 ）／Ｉ1 ・・・ （２） ステップ13では、算出した内部抵抗値Ｒ′と現在記憶さ
れている内部抵抗値Ｒとを比較し、Ｒ′＝ Ｒの場合
は、ステップ14を飛び越してステップ15に進み、Ｒ′≠
Ｒの場合はステップ14に進み、算出した内部抵抗値Ｒ′
を記憶値Ｒとして記憶する。
値Ｒ′を算出する。 Ｒ′＝（Ｖ0 −Ｖ1 ）／Ｉ1 ・・・ （２） ステップ13では、算出した内部抵抗値Ｒ′と現在記憶さ
れている内部抵抗値Ｒとを比較し、Ｒ′＝ Ｒの場合
は、ステップ14を飛び越してステップ15に進み、Ｒ′≠
Ｒの場合はステップ14に進み、算出した内部抵抗値Ｒ′
を記憶値Ｒとして記憶する。
【００２３】ステップ15では、第１実施例と同様にし
て、上記（１）式からバッテリ１の発熱量Ｑを算出す
る。ステップ16では、算出した発熱量Ｑの値に応じた冷
却ファン２の制御値を出力する。かかる構成によれば、
第１実施例と同様に、バッテリ１の内部温度変化に対し
て即座に反応して冷却能力を適切に制御することができ
るようになり、バッテリ１の過度の温度上昇等を防止す
ることが可能となる。更に加えて、バッテリ１の発熱量
をより正確に算出することができ、より一層バッテリ１
の冷却を精度良く行うことが可能となる。
て、上記（１）式からバッテリ１の発熱量Ｑを算出す
る。ステップ16では、算出した発熱量Ｑの値に応じた冷
却ファン２の制御値を出力する。かかる構成によれば、
第１実施例と同様に、バッテリ１の内部温度変化に対し
て即座に反応して冷却能力を適切に制御することができ
るようになり、バッテリ１の過度の温度上昇等を防止す
ることが可能となる。更に加えて、バッテリ１の発熱量
をより正確に算出することができ、より一層バッテリ１
の冷却を精度良く行うことが可能となる。
【００２４】次に、第２の発明の一実施例を説明する。
本実施例のハード構成は、図５に示す実施例と同一であ
り、冷却ファン制御部４の構成が異なる。従って、ここ
では、ハード構成の説明は省略し、冷却ファン制御部４
の構成だけを説明する。本実施例の冷却ファン制御部４
は、電流センサ３からの検出電流値を有る一定時間積分
する積分手段に相当する機能と、算出した積分値に基づ
いて冷却ファン２の駆動を制御する制御手段に相当する
制御機能とを備えて構成される。
本実施例のハード構成は、図５に示す実施例と同一であ
り、冷却ファン制御部４の構成が異なる。従って、ここ
では、ハード構成の説明は省略し、冷却ファン制御部４
の構成だけを説明する。本実施例の冷却ファン制御部４
は、電流センサ３からの検出電流値を有る一定時間積分
する積分手段に相当する機能と、算出した積分値に基づ
いて冷却ファン２の駆動を制御する制御手段に相当する
制御機能とを備えて構成される。
【００２５】次に図９のフローチャートを参照して動作
を説明する。ステップ21では、電流センサ３から電流値
Ｉを読み込む。ステップ22では、図10に示すように、予
め設定した一定時間dtの間で読み込まれた電流値Ｉを積
分しその積分値ΣＩ（図10の斜線部分に相当する）を算
出する。尚、積分値の算出は、一定時間dt毎に連続して
繰り返し行われる。
を説明する。ステップ21では、電流センサ３から電流値
Ｉを読み込む。ステップ22では、図10に示すように、予
め設定した一定時間dtの間で読み込まれた電流値Ｉを積
分しその積分値ΣＩ（図10の斜線部分に相当する）を算
出する。尚、積分値の算出は、一定時間dt毎に連続して
繰り返し行われる。
【００２６】ステップ23では、算出した積分値ΣＩを予
め設定した閾値Ａと比較し、ΣＩ＞Ａの時にステップ24
に進み、冷却ファン２を作動させる。また、冷却ファン
２が既に作動している時には、その制御値を変更して冷
却風量を増加させる。例えば、電気自動車のように、走
行条件が絶えず変化するものでは、瞬間的に大きなバッ
テリ出力を必要としても、その継続時間が短い場合が少
なくない。そのような場合、瞬間的な電流値に基づいて
冷却ファン２を制御すると、頻繁に冷却ファン２への制
御出力を可変することになり、結果として冷却ファン２
による消費電力の増加を招くことになる。
め設定した閾値Ａと比較し、ΣＩ＞Ａの時にステップ24
に進み、冷却ファン２を作動させる。また、冷却ファン
２が既に作動している時には、その制御値を変更して冷
却風量を増加させる。例えば、電気自動車のように、走
行条件が絶えず変化するものでは、瞬間的に大きなバッ
テリ出力を必要としても、その継続時間が短い場合が少
なくない。そのような場合、瞬間的な電流値に基づいて
冷却ファン２を制御すると、頻繁に冷却ファン２への制
御出力を可変することになり、結果として冷却ファン２
による消費電力の増加を招くことになる。
【００２７】そこで、本実施例のように、一定時間当り
のバッテリ電流値の積分値によって冷却ファン２の駆動
を制御するようにすれば、瞬間的に大電流が流れた場合
（発生熱量は少ない）でも、冷却ファン２の制御状態を
変更しないので、冷却ファン２による消費電力を低減す
ることができるという効果が得られる。次に、第３の発
明の一実施例を説明する。
のバッテリ電流値の積分値によって冷却ファン２の駆動
を制御するようにすれば、瞬間的に大電流が流れた場合
（発生熱量は少ない）でも、冷却ファン２の制御状態を
変更しないので、冷却ファン２による消費電力を低減す
ることができるという効果が得られる。次に、第３の発
明の一実施例を説明する。
【００２８】本実施例のハード構成は、図７に示す実施
例と同一であり、冷却ファン制御部４の構成が異なる。
従って、ここでは、ハード構成の説明は省略し、冷却フ
ァン制御部４の構成だけを説明する。本実施例の冷却フ
ァン制御部４は、電圧センサ７で検出されたバッテリ開
放時の端子電圧Ｖ0 に基づいてバッテリの残存容量を算
出する残存容量算出機能と、電流センサ３の検出電流値
に基づいてバッテリの温度上昇率を算出する温度上昇率
算出機能と、算出した残存容量と温度上昇率とに基づい
て放電終了時のバッテリ温度を推定する温度推定機能
と、推定した放電終了時のバッテリ温度に基づいて冷却
ファン２の駆動を制御する制御機能とを備えて構成され
る。
例と同一であり、冷却ファン制御部４の構成が異なる。
従って、ここでは、ハード構成の説明は省略し、冷却フ
ァン制御部４の構成だけを説明する。本実施例の冷却フ
ァン制御部４は、電圧センサ７で検出されたバッテリ開
放時の端子電圧Ｖ0 に基づいてバッテリの残存容量を算
出する残存容量算出機能と、電流センサ３の検出電流値
に基づいてバッテリの温度上昇率を算出する温度上昇率
算出機能と、算出した残存容量と温度上昇率とに基づい
て放電終了時のバッテリ温度を推定する温度推定機能
と、推定した放電終了時のバッテリ温度に基づいて冷却
ファン２の駆動を制御する制御機能とを備えて構成され
る。
【００２９】次に図11のフローチャートを参照して動作
を説明する。ステップ31では、電流センサ３及び電圧セ
ンサ７から電流値Ｉとバッテリ開放時の端子電圧Ｖ0 を
読み込む。バッテリ開放時の端子電圧Ｖ0 は、車両走行
前、或いは一時停止中に読み込めばよい。ステップ32で
は、残存容量を算出する。具体的には、ステップ31で検
出した開放時の端子電圧Ｖ0 に基づいて、予め記憶させ
た端子電圧Ｖ0 と放電深度（ＤＯＤ）との関係を示す図
12に示すマップから放電深度を検索し、検索した放電深
度から残存容量を算出する。
を説明する。ステップ31では、電流センサ３及び電圧セ
ンサ７から電流値Ｉとバッテリ開放時の端子電圧Ｖ0 を
読み込む。バッテリ開放時の端子電圧Ｖ0 は、車両走行
前、或いは一時停止中に読み込めばよい。ステップ32で
は、残存容量を算出する。具体的には、ステップ31で検
出した開放時の端子電圧Ｖ0 に基づいて、予め記憶させ
た端子電圧Ｖ0 と放電深度（ＤＯＤ）との関係を示す図
12に示すマップから放電深度を検索し、検索した放電深
度から残存容量を算出する。
【００３０】ステップ33では、ステップ31で読み込んだ
放電電流値について一定時間当りの平均放電電流値を算
出する。ステップ34では、ステップ33で算出した平均放
電電流値ＩAVE と、予め記憶させたバッテリの内部抵抗
値Ｒ、及びバッテリの熱容量Ｃｂ（Ｊ／℃）から下記
（３）式によりバッテリ１の温度上昇率ΔＴ（℃／sec
）を算出する。
放電電流値について一定時間当りの平均放電電流値を算
出する。ステップ34では、ステップ33で算出した平均放
電電流値ＩAVE と、予め記憶させたバッテリの内部抵抗
値Ｒ、及びバッテリの熱容量Ｃｂ（Ｊ／℃）から下記
（３）式によりバッテリ１の温度上昇率ΔＴ（℃／sec
）を算出する。
【００３１】 ΔＴ＝（ＩAVE ）2 ×Ｒ／Ｃｂ ・・・ （３） ステップ35では、ステップ32で算出した残存容量とステ
ップ34で算出した温度上昇率とから、図13に示すように
バッテリ放電終了時のバッテリ温度ＴB を推定する。ス
テップ36では、推定したバッテリ温度ＴB とバッテリ１
の許容上限温度Ｔ0を比較し、ＴB ＞Ｔ0 の時には、ス
テップ37に進み、冷却ファン２を作動させる。また、冷
却ファン２が既に作動している時には、その制御値を変
更して冷却風量を増加させる。
ップ34で算出した温度上昇率とから、図13に示すように
バッテリ放電終了時のバッテリ温度ＴB を推定する。ス
テップ36では、推定したバッテリ温度ＴB とバッテリ１
の許容上限温度Ｔ0を比較し、ＴB ＞Ｔ0 の時には、ス
テップ37に進み、冷却ファン２を作動させる。また、冷
却ファン２が既に作動している時には、その制御値を変
更して冷却風量を増加させる。
【００３２】かかる構成によれば、残存容量が少ないた
めに、放電終了までの時間が短く発熱量が少ない場合に
は、温度上昇率が高くても冷却ファン２を駆動させなく
て済むので、冷却ファン２による消費電力を低減でき
る。次に、第４の発明の一実施例を説明する。図14に本
実施例のハード構成を示す。尚、上述の各実施例と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。
めに、放電終了までの時間が短く発熱量が少ない場合に
は、温度上昇率が高くても冷却ファン２を駆動させなく
て済むので、冷却ファン２による消費電力を低減でき
る。次に、第４の発明の一実施例を説明する。図14に本
実施例のハード構成を示す。尚、上述の各実施例と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】図14において、バッテリ１を、一端側に冷
却ファン２を配置した冷却風通路８に介装する。冷却風
通路８内のバッテリ１の上流側には、バッテリ１に供給
する冷却風の温度を検出する第１温度センサ９を設け、
下流側には、バッテリ１を通過した後の冷却風の温度を
検出する第２温度センサ10を設ける。また、バッテリ１
の下流側に、冷却風流量を検出する流量センサ11を配置
する。そして、これら各センサ９〜11の出力信号は、電
流センサ３の出力信号と共に冷却ファン制御部４に入力
される。
却ファン２を配置した冷却風通路８に介装する。冷却風
通路８内のバッテリ１の上流側には、バッテリ１に供給
する冷却風の温度を検出する第１温度センサ９を設け、
下流側には、バッテリ１を通過した後の冷却風の温度を
検出する第２温度センサ10を設ける。また、バッテリ１
の下流側に、冷却風流量を検出する流量センサ11を配置
する。そして、これら各センサ９〜11の出力信号は、電
流センサ３の出力信号と共に冷却ファン制御部４に入力
される。
【００３４】冷却ファン制御部４は、電流センサ３の検
出値と予め記憶されたバッテリ内部抵抗値とからバッテ
リ発熱量を算出する発熱量算出機能と、第１及び第２温
度センサ９，10及び流量センサ11からの信号に基づいて
バッテリ１の放熱量を検出する放熱量検出機能と、バッ
テリ１の発熱量と放熱量とに基づいてバッテリ１の温度
上昇率を算出する温度上昇率算出機能と、温度上昇率に
基づいて冷却ファン２の駆動を制御する制御機能を備え
て構成される。
出値と予め記憶されたバッテリ内部抵抗値とからバッテ
リ発熱量を算出する発熱量算出機能と、第１及び第２温
度センサ９，10及び流量センサ11からの信号に基づいて
バッテリ１の放熱量を検出する放熱量検出機能と、バッ
テリ１の発熱量と放熱量とに基づいてバッテリ１の温度
上昇率を算出する温度上昇率算出機能と、温度上昇率に
基づいて冷却ファン２の駆動を制御する制御機能を備え
て構成される。
【００３５】次に図15のフローチャートを参照して動作
を説明する。ステップ41では、電流センサ３、両温度セ
ンサ９，10及び流量センサ11からの信号を読み込む。ス
テップ42では、読み込んだ電流値Ｉと、予め記憶してあ
るバッテリ１の内部抵抗値Ｒとから前述した（１）式に
よりバッテリ１の発熱量Ｑ1 （＝Ｉ2 ×Ｒ）を算出す
る。
を説明する。ステップ41では、電流センサ３、両温度セ
ンサ９，10及び流量センサ11からの信号を読み込む。ス
テップ42では、読み込んだ電流値Ｉと、予め記憶してあ
るバッテリ１の内部抵抗値Ｒとから前述した（１）式に
よりバッテリ１の発熱量Ｑ1 （＝Ｉ2 ×Ｒ）を算出す
る。
【００３６】ステップ43では、第１温度センサ９で検出
されるバッテリ１上流側の冷却風温度Ｔ1 と、第２温度
センサ10で検出されるバッテリ１通過後の冷却風温度Ｔ
2 と、流量センサ11で検出される冷却風量ｍ（Ｋｇ／
ｓ）とを用いて下記の（４）式により、バッテリ１の放
熱量Ｑ2 を算出する。 Ｑ2 ＝ｍ×Ｃｐ×（Ｔ2 −Ｔ1 ） ・・・ （４） ここで、Ｃｐ（Ｊ／Ｋｇ／℃）は空気の比熱である。
されるバッテリ１上流側の冷却風温度Ｔ1 と、第２温度
センサ10で検出されるバッテリ１通過後の冷却風温度Ｔ
2 と、流量センサ11で検出される冷却風量ｍ（Ｋｇ／
ｓ）とを用いて下記の（４）式により、バッテリ１の放
熱量Ｑ2 を算出する。 Ｑ2 ＝ｍ×Ｃｐ×（Ｔ2 −Ｔ1 ） ・・・ （４） ここで、Ｃｐ（Ｊ／Ｋｇ／℃）は空気の比熱である。
【００３７】ステップ44では、ステップ42，43で求めた
発熱量Ｑ1 と放熱量Ｑ2 と予め記憶したバッテリ１の熱
容量Ｃｂとから下記の（５）式により温度上昇率ΔＴを
算出する。 ΔＴ＝（Ｑ1 −Ｑ2 ）／Ｃｂ ・・・ （５） ステップ45では、ステップ44で算出した温度上昇率ΔＴ
に応じた制御値を出力して冷却ファン２を駆動制御す
る。
発熱量Ｑ1 と放熱量Ｑ2 と予め記憶したバッテリ１の熱
容量Ｃｂとから下記の（５）式により温度上昇率ΔＴを
算出する。 ΔＴ＝（Ｑ1 −Ｑ2 ）／Ｃｂ ・・・ （５） ステップ45では、ステップ44で算出した温度上昇率ΔＴ
に応じた制御値を出力して冷却ファン２を駆動制御す
る。
【００３８】かかる構成によれば、バッテリ１の発熱量
が同一でも、外気温度によって放熱量が異なり温度上昇
率が異なるが、この外気温度による温度上昇率の違いを
考慮してバッテリ１の温度上昇を正確に検出することが
できるので、冷却ファン２によるバッテリ１の冷却を適
切に行うことができる。、その結果、冷却ファン２によ
る電力消費を低減することができる。
が同一でも、外気温度によって放熱量が異なり温度上昇
率が異なるが、この外気温度による温度上昇率の違いを
考慮してバッテリ１の温度上昇を正確に検出することが
できるので、冷却ファン２によるバッテリ１の冷却を適
切に行うことができる。、その結果、冷却ファン２によ
る電力消費を低減することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、バッテリの発熱量に応じて冷却ファン２の冷
却風量を制御する構成としたので、バッテリの電流が急
増してバッテリ内部温度が上昇した場合に、即座に冷却
能力を上げることができ、バッテリの過度の温度上昇を
防止することが可能となる。
によれば、バッテリの発熱量に応じて冷却ファン２の冷
却風量を制御する構成としたので、バッテリの電流が急
増してバッテリ内部温度が上昇した場合に、即座に冷却
能力を上げることができ、バッテリの過度の温度上昇を
防止することが可能となる。
【００４０】また、請求項２記載の発明によれば、バッ
テリの発熱量の算出精度を高めることができるので、よ
り一層バッテリの冷却制御精度を向上できる。また、請
求項３記載の発明によれば、発熱量の少ない瞬間的な電
流急増に対しては冷却ファンの制御状態が変更されない
ので、無駄な冷却ファンの駆動を防止できるため冷却フ
ァンによる消費電力を低減することができる。従って、
走行条件が絶えず変化してバッテリ電流変化が大きい電
気自動車等に好適である。
テリの発熱量の算出精度を高めることができるので、よ
り一層バッテリの冷却制御精度を向上できる。また、請
求項３記載の発明によれば、発熱量の少ない瞬間的な電
流急増に対しては冷却ファンの制御状態が変更されない
ので、無駄な冷却ファンの駆動を防止できるため冷却フ
ァンによる消費電力を低減することができる。従って、
走行条件が絶えず変化してバッテリ電流変化が大きい電
気自動車等に好適である。
【００４１】また、請求項４記載の発明によれば、残存
容量が少ないために、放電終了までの時間が短く発熱量
が少ない場合等に、無駄な冷却ファンの駆動を防止でき
るので、やはり冷却ファンによる消費電力を低減でき
る。また、請求項５記載の発明によれば、外気温度の影
響を考慮して冷却ファンの駆動を制御できるので、バッ
テリの冷却を適切にでき、その結果、冷却ファンによる
電力消費を低減することができる。
容量が少ないために、放電終了までの時間が短く発熱量
が少ない場合等に、無駄な冷却ファンの駆動を防止でき
るので、やはり冷却ファンによる消費電力を低減でき
る。また、請求項５記載の発明によれば、外気温度の影
響を考慮して冷却ファンの駆動を制御できるので、バッ
テリの冷却を適切にでき、その結果、冷却ファンによる
電力消費を低減することができる。
【図１】第１の発明の構成を説明するブロック図
【図２】第２の発明の構成を説明するブロック図
【図３】第３の発明の構成を説明するブロック図
【図４】第４の発明の構成を説明するブロック図
【図５】第１の発明の第１実施例の構成図
【図６】同上実施例の動作を説明するフローチャート
【図７】第１の発明の第２実施例の構成図
【図８】同上実施例の動作を説明するフローチャート
【図９】第２の発明の一実施例の動作を説明するフロー
チャート
チャート
【図10】同上実施例の放電電流の積分動作の説明図
【図11】第３の発明の一実施例の動作を説明するフロー
チャート
チャート
【図12】同上実施例の開放端子電圧と放電深度との関係
を示す図
を示す図
【図13】同上実施例の残存容量とバッテリ温度の関係を
示す図
示す図
【図14】第４の発明の一実施例の構成図
【図15】同上実施例の動作を説明するフローチャート
１ バッテリ ２ 冷却ファン ３ 電流センサ ４ 冷却ファン制御部 ７ 電圧センサ ８ 冷却風通路 ９，10 温度センサ 11 流量センサ
Claims (6)
- 【請求項１】バッテリの充放電電流を検出する電流検出
手段と、 検出電流値と予め記憶されたバッテリ内部抵抗値とから
バッテリ発熱量を算出する発熱量算出手段と、 バッテリを冷却する冷却手段と、 算出した発熱量に基づいて前記冷却手段の駆動を制御す
る制御手段と、 を備えて構成したことを特徴とするバッテリ冷却装置。 - 【請求項２】バッテリの端子電圧を検出する電圧検出手
段と、 該電圧検出手段で検出したバッテリ開放時の開放端子電
圧及び定電流放電時の端子電圧と前記電流検出手段で検
出した定電流放電時の電流値とから実際のバッテリ内部
抵抗値を算出する内部抵抗値算出手段と、 算出した実際の内部抵抗値と予め記憶された内部抵抗値
とを比較し、値が異なる時には算出した内部抵抗値で現
在の記憶値を更新する内部抵抗値更新手段と、を設けた
請求項１記載のバッテリ冷却装置。 - 【請求項３】バッテリの充放電電流を検出する電流検出
手段と、 検出電流値の一定時間当りの積分値を算出する積分手段
と、 バッテリを冷却する冷却手段と、 算出した積分値に基づいて前記冷却手段の駆動を制御す
る制御手段と、 を備えて構成したことを特徴とするバッテリ冷却装置。 - 【請求項４】バッテリの端子電圧を検出する電圧検出手
段と、 該電圧検出手段で検出したバッテリ開放時の開放端子電
圧に基づいてバッテリの残存容量を算出する残存容量算
出手段と、 バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段と、 検出電流値に基づいてバッテリの温度上昇率を算出する
温度上昇率算出手段と、 バッテリを冷却する冷却手段と、 算出した残存容量と温度上昇率とに基づいて放電終了時
のバッテリ温度を推定する温度推定手段と、 該温度推定手段で推定したバッテリ温度に基づいて前記
冷却手段の駆動を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするバッテリ冷却装置。 - 【請求項５】バッテリの充放電電流を検出する電流検出
手段と、 検出電流値と予め記憶されたバッテリ内部抵抗値とから
バッテリ発熱量を算出する発熱量算出手段と、 バッテリを冷却する冷却手段と、 バッテリの放熱量を検出する放熱量検出手段と、 バッテリの発熱量と放熱量とに基づいてバッテリの温度
上昇率を算出する温度上昇率算出手段と、 温度上昇率に基づいて前記冷却手段の駆動を制御する制
御手段と、 を備えて構成したことを特徴とするバッテリ冷却装置。 - 【請求項６】前記放熱量検出手段は、 バッテリが介装された冷却風通路内でバッテリの上流側
と下流側にそれぞれ配置される温度センサと、 前記冷却風通路の冷却風流量を検出する流量センサと、 両温度センサと流量センサからの各検出値に基づいてバ
ッテリの放熱量を演算する演算手段と、 で構成した請求項５記載のバッテリ冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29176094A JP3733602B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | バッテリ冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29176094A JP3733602B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | バッテリ冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148190A true JPH08148190A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3733602B2 JP3733602B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=17773069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29176094A Expired - Fee Related JP3733602B2 (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | バッテリ冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3733602B2 (ja) |
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1994
- 1994-11-25 JP JP29176094A patent/JP3733602B2/ja not_active Expired - Fee Related
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