JPH1126032A - 電気自動車用電池のヒートアップ装置 - Google Patents
電気自動車用電池のヒートアップ装置Info
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- JPH1126032A JPH1126032A JP17711097A JP17711097A JPH1126032A JP H1126032 A JPH1126032 A JP H1126032A JP 17711097 A JP17711097 A JP 17711097A JP 17711097 A JP17711097 A JP 17711097A JP H1126032 A JPH1126032 A JP H1126032A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、寒冷地においても電池内部まで敏
速に昇温することができる電気自動車用電池のヒートア
ップ装置を提供することにある。 【解決手段】 組電池の温度を温度センサ３で検出し、
検出温度が所定値以下である場合には、組電池に要求さ
れる要求電流よりも大きな組電池の出力電流を流すよう
に放電制御コントローラ５で制御する。
速に昇温することができる電気自動車用電池のヒートア
ップ装置を提供することにある。 【解決手段】 組電池の温度を温度センサ３で検出し、
検出温度が所定値以下である場合には、組電池に要求さ
れる要求電流よりも大きな組電池の出力電流を流すよう
に放電制御コントローラ５で制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車用電池
のヒートアップ装置に関し、特に、低温時に電池を昇温
することができる電気自動車用電池のヒートアップ装置
に関する。
のヒートアップ装置に関し、特に、低温時に電池を昇温
することができる電気自動車用電池のヒートアップ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気自動車用電池のヒートアップ
装置については、特開平６−２３１８０７号公報記載の
「電気自動車のバッテリ加温装置」が知られている。
装置については、特開平６−２３１８０７号公報記載の
「電気自動車のバッテリ加温装置」が知られている。
【０００３】このものは、暖房システムを構成する燃焼
式ヒータの周囲に複数の電池（バッテリ）を配置し、暖
房に供給されなかった排熱をトレイ及び断熱材によって
形成された室を介して電池に伝達するように構成されて
いる。こうして、燃焼式ヒータの排熱を電池の加熱のた
めに利用でき、この結果、電池の性能低下を防止するこ
とができ、さらに、電池の一充電当たりの走行距離を寒
冷地においても伸ばすことができるという利点を有する
ものである。
式ヒータの周囲に複数の電池（バッテリ）を配置し、暖
房に供給されなかった排熱をトレイ及び断熱材によって
形成された室を介して電池に伝達するように構成されて
いる。こうして、燃焼式ヒータの排熱を電池の加熱のた
めに利用でき、この結果、電池の性能低下を防止するこ
とができ、さらに、電池の一充電当たりの走行距離を寒
冷地においても伸ばすことができるという利点を有する
ものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気自動車のバッテリ加温装置にあっては、電池の外部
から熱を加えて電池を昇温させる構造になっているた
め、電気自動車等に用いる大型の電池の場合には、電池
内部まで昇温するのに時間がかかるといった問題があっ
た。
電気自動車のバッテリ加温装置にあっては、電池の外部
から熱を加えて電池を昇温させる構造になっているた
め、電気自動車等に用いる大型の電池の場合には、電池
内部まで昇温するのに時間がかかるといった問題があっ
た。
【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、寒冷地においても電池内部まで敏速
に昇温することができる電気自動車用電池のヒートアッ
プ装置を提供することにある。
その目的としては、寒冷地においても電池内部まで敏速
に昇温することができる電気自動車用電池のヒートアッ
プ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、電気自動車に搭載され、電力
を供給するための電池の温度を昇温する電気自動車用電
池のヒートアップ装置であって、前記電池の温度を検出
する温度検出手段と、検出温度が所定値以下である場合
には、前記電池に要求される要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御する制御手段とを有するこ
とを要旨とする。
上記課題を解決するため、電気自動車に搭載され、電力
を供給するための電池の温度を昇温する電気自動車用電
池のヒートアップ装置であって、前記電池の温度を検出
する温度検出手段と、検出温度が所定値以下である場合
には、前記電池に要求される要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御する制御手段とを有するこ
とを要旨とする。
【０００７】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記制御手段は、前記出力電流として、電池か
ら出力可能な最大電流を流すように制御することを要旨
とする。
るため、前記制御手段は、前記出力電流として、電池か
ら出力可能な最大電流を流すように制御することを要旨
とする。
【０００８】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記電池に発電電力を供給するためのジェネレ
ータを駆動するエンジンと、エンジンからの排気ガスを
還元触媒を介して無害ガスに変換する電熱触媒とを有
し、前記制御手段は、前記電熱触媒に電力を供給して、
前記要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すように
制御することを要旨とする。
るため、前記電池に発電電力を供給するためのジェネレ
ータを駆動するエンジンと、エンジンからの排気ガスを
還元触媒を介して無害ガスに変換する電熱触媒とを有
し、前記制御手段は、前記電熱触媒に電力を供給して、
前記要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すように
制御することを要旨とする。
【０００９】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、車室内の空気温度を調整する空気調整装置を有
し、前記制御手段は、前記空気調整装置に電力を供給し
て、前記要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すよ
うに制御することを要旨とする。
るため、車室内の空気温度を調整する空気調整装置を有
し、前記制御手段は、前記空気調整装置に電力を供給し
て、前記要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すよ
うに制御することを要旨とする。
【００１０】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、車両固有のキーにより車両が解錠されたことを
検出する解錠検出手段、又は、設定された時刻を通知す
るタイマ手段、又は、操作情報を入力する入力手段を有
し、前記制御手段は、前記解錠検出手段、又は、前記タ
イマ手段、又は、前記入力手段のうち少なくとも一つか
ら指示があった場合に、前記検出温度が所定値以下であ
るときには、前記電池に要求される要求電流よりも大き
な電池の出力電流を流すように制御することを要旨とす
る。
るため、車両固有のキーにより車両が解錠されたことを
検出する解錠検出手段、又は、設定された時刻を通知す
るタイマ手段、又は、操作情報を入力する入力手段を有
し、前記制御手段は、前記解錠検出手段、又は、前記タ
イマ手段、又は、前記入力手段のうち少なくとも一つか
ら指示があった場合に、前記検出温度が所定値以下であ
るときには、前記電池に要求される要求電流よりも大き
な電池の出力電流を流すように制御することを要旨とす
る。
【００１１】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記エンジンから排気される排気ガスの濃度を
検出する排気ガス濃度検出手段を有し、前記制御手段
は、排気ガスの濃度が規定値以上の場合には、前記電熱
触媒に電力を供給して、前記要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御することを要旨とする。
るため、前記エンジンから排気される排気ガスの濃度を
検出する排気ガス濃度検出手段を有し、前記制御手段
は、排気ガスの濃度が規定値以上の場合には、前記電熱
触媒に電力を供給して、前記要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御することを要旨とする。
【００１２】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るため、電気自動車に搭載される１対の電池の温度を検
出する温度検出手段と、前記１対の電池のうち少なくと
も一方の電池温度が所定値よりも低温の場合には、前記
１対の電池の間で充放電するように動作するインバータ
とを有することを要旨とする。
るため、電気自動車に搭載される１対の電池の温度を検
出する温度検出手段と、前記１対の電池のうち少なくと
も一方の電池温度が所定値よりも低温の場合には、前記
１対の電池の間で充放電するように動作するインバータ
とを有することを要旨とする。
【００１３】
【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、電池の
温度を検出し、検出温度が所定値以下である場合には、
電池に要求される要求電流よりも大きな電池の出力電流
を流すように制御することで、電池の温度を昇温するよ
うにしているので、寒冷地においても電池内部まで敏速
に昇温することができる。
温度を検出し、検出温度が所定値以下である場合には、
電池に要求される要求電流よりも大きな電池の出力電流
を流すように制御することで、電池の温度を昇温するよ
うにしているので、寒冷地においても電池内部まで敏速
に昇温することができる。
【００１４】また、請求項２記載の本発明によれば、出
力電流として、電池から出力可能な最大電流を流すよう
に制御することで、電池の温度を昇温するようにしてい
るので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温する
ことができる。
力電流として、電池から出力可能な最大電流を流すよう
に制御することで、電池の温度を昇温するようにしてい
るので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温する
ことができる。
【００１５】また、請求項３記載の本発明によれば、電
池に発電電力を供給するためのジェネレータをエンジン
により駆動し、エンジンからの排気ガスを還元触媒を介
して電熱触媒により無害ガスに変換するようにしてお
き、電熱触媒に電力を供給して、要求電流よりも大きな
電池の出力電流を流すように制御することで、電池の温
度を昇温するようにしているので、寒冷地においても電
池内部まで敏速に昇温することができる。
池に発電電力を供給するためのジェネレータをエンジン
により駆動し、エンジンからの排気ガスを還元触媒を介
して電熱触媒により無害ガスに変換するようにしてお
き、電熱触媒に電力を供給して、要求電流よりも大きな
電池の出力電流を流すように制御することで、電池の温
度を昇温するようにしているので、寒冷地においても電
池内部まで敏速に昇温することができる。
【００１６】また、請求項４記載の本発明によれば、車
室内の空気温度を調整する空気調整装置を用意し、空気
調整装置に電力を供給して、要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御することで、電池の温度を
昇温するようにしているので、寒冷地においても電池内
部まで敏速に昇温することができる。
室内の空気温度を調整する空気調整装置を用意し、空気
調整装置に電力を供給して、要求電流よりも大きな電池
の出力電流を流すように制御することで、電池の温度を
昇温するようにしているので、寒冷地においても電池内
部まで敏速に昇温することができる。
【００１７】また、請求項５記載の本発明によれば、車
両固有のキーにより車両が解錠されたことを検出する解
錠検出手段、又は、設定された時刻を通知するタイマ手
段、又は、操作情報を入力する入力手段を用意し、解錠
検出手段、又は、タイマ手段、又は、入力手段のうち少
なくとも一つから指示があった場合に、検出温度が所定
値以下であるときには、電池に要求される要求電流より
も大きな電池の出力電流を流すように制御することで、
電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地にお
いても電池内部まで敏速に昇温することができる。
両固有のキーにより車両が解錠されたことを検出する解
錠検出手段、又は、設定された時刻を通知するタイマ手
段、又は、操作情報を入力する入力手段を用意し、解錠
検出手段、又は、タイマ手段、又は、入力手段のうち少
なくとも一つから指示があった場合に、検出温度が所定
値以下であるときには、電池に要求される要求電流より
も大きな電池の出力電流を流すように制御することで、
電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地にお
いても電池内部まで敏速に昇温することができる。
【００１８】また、請求項６記載の本発明によれば、エ
ンジンから排気される排気ガスの濃度を検出し、排気ガ
スの濃度が規定値以上の場合には、電熱触媒に電力を供
給して、要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すよ
うに制御することで、電池の温度を昇温するようにして
いるので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温す
ることができる。
ンジンから排気される排気ガスの濃度を検出し、排気ガ
スの濃度が規定値以上の場合には、電熱触媒に電力を供
給して、要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すよ
うに制御することで、電池の温度を昇温するようにして
いるので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温す
ることができる。
【００１９】また、請求項７記載の本発明によれば、電
気自動車に搭載される１対の電池の温度を検出し、１対
の電池のうち少なくとも一方の電池温度が所定値よりも
低温の場合には、この１対の電池の間で充放電するよう
にインバータを動作させることで、電池の温度を昇温す
るようにしているので、寒冷地においても電池内部まで
敏速に昇温することができる。
気自動車に搭載される１対の電池の温度を検出し、１対
の電池のうち少なくとも一方の電池温度が所定値よりも
低温の場合には、この１対の電池の間で充放電するよう
にインバータを動作させることで、電池の温度を昇温す
るようにしているので、寒冷地においても電池内部まで
敏速に昇温することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る電気自動車用電池のヒートアップ装置が適応可
能なハイブリッド型電気自動車のシステム構成を示す図
である。
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る電気自動車用電池のヒートアップ装置が適応可
能なハイブリッド型電気自動車のシステム構成を示す図
である。
【００２１】図１に示すように、ハイブリッド型電気自
動車は、リチウムイオン電池からなる組電池１と、組電
池１の温度を検出する温度センサ３と、キーＳＷ１がオ
ンしたときに始動して組電池の放電を制御する放電制御
コントローラ５と、エンジン９の回転に応じて電力を発
電して組電池１及びモータ１９に供給するジェネレータ
７と、エンジン９から排気パイプ１１を介して排気され
る排気ガスを還元触媒を介して無害ガスに変換する電熱
触媒１３と、車両を駆動するためのモータ１９に組電池
１からの電源を供給制御するコントローラ１７とから構
成される。なお、電熱触媒１３は、一般に、排気ガス中
の一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，窒素酸化物ＮＯX 等
を還元触媒の作用によって二酸化炭素ＣＯ2 ，水蒸気Ｈ
2Ｏ，窒素Ｎ2 に還元して浄化した後に、排気するもの
である。
動車は、リチウムイオン電池からなる組電池１と、組電
池１の温度を検出する温度センサ３と、キーＳＷ１がオ
ンしたときに始動して組電池の放電を制御する放電制御
コントローラ５と、エンジン９の回転に応じて電力を発
電して組電池１及びモータ１９に供給するジェネレータ
７と、エンジン９から排気パイプ１１を介して排気され
る排気ガスを還元触媒を介して無害ガスに変換する電熱
触媒１３と、車両を駆動するためのモータ１９に組電池
１からの電源を供給制御するコントローラ１７とから構
成される。なお、電熱触媒１３は、一般に、排気ガス中
の一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，窒素酸化物ＮＯX 等
を還元触媒の作用によって二酸化炭素ＣＯ2 ，水蒸気Ｈ
2Ｏ，窒素Ｎ2 に還元して浄化した後に、排気するもの
である。
【００２２】次に、図２を参照しつつ、ハイブリッド型
電気自動車の動作を説明する。まず、キーＳＷ１がオン
されて放電制御コントローラ５が始動する。ここで、温
度センサ３から出力される組電池１の温度が規定温度よ
り低いときには、通電ケーブル１５を介して電源が電熱
触媒１３に供給されて加熱される。
電気自動車の動作を説明する。まず、キーＳＷ１がオン
されて放電制御コントローラ５が始動する。ここで、温
度センサ３から出力される組電池１の温度が規定温度よ
り低いときには、通電ケーブル１５を介して電源が電熱
触媒１３に供給されて加熱される。
【００２３】このとき、組電池１から放電制御コントロ
ーラ５を介して電熱触媒１３に大きな電流Ｉが供給され
るので、組電池１の内部で発生する熱量Ｑは、組電池１
のインピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。なお、リチウムイオン電池は、低温時に内部イ
ンピーダンスが上昇して出力が低下するような温度特性
を有している。
ーラ５を介して電熱触媒１３に大きな電流Ｉが供給され
るので、組電池１の内部で発生する熱量Ｑは、組電池１
のインピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。なお、リチウムイオン電池は、低温時に内部イ
ンピーダンスが上昇して出力が低下するような温度特性
を有している。
【００２４】図２（ａ）に示すように、通常のリチウム
イオン電池の放電終止電圧をＶ′としたとき、単セル平
均において、放電制御コントローラ５は放電終止電圧
Ｖ′までの定電圧放電制御を行う。ここで、リチウムイ
オン電池の端子間電圧Ｖ（ｔ）と、放電終止電圧Ｖ′と
から降下電圧ΔＶを求めると、 ΔＶ＝Ｖ（ｔ）−Ｖ′ となる。なお、リチウムイオン電池における通常の放電
終止電圧Ｖ′は、２．５Ｖである。
イオン電池の放電終止電圧をＶ′としたとき、単セル平
均において、放電制御コントローラ５は放電終止電圧
Ｖ′までの定電圧放電制御を行う。ここで、リチウムイ
オン電池の端子間電圧Ｖ（ｔ）と、放電終止電圧Ｖ′と
から降下電圧ΔＶを求めると、 ΔＶ＝Ｖ（ｔ）−Ｖ′ となる。なお、リチウムイオン電池における通常の放電
終止電圧Ｖ′は、２．５Ｖである。
【００２５】このときにリチウムイオン電池に流れる電
流Ｉは、インピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｉ＝ΔＶ／Ｒ（ｔ） となる。電流Ｉは、図２（ｂ）に示すように、時間とと
もに増加するように変化する。また、このときのリチウ
ムイオン電池内での発熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ）＝（ΔＶ）2 ／Ｒ（ｔ） となる。発熱量Ｑは、図２（ｃ）に示すように、時間と
ともに増加するように変化する。
流Ｉは、インピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｉ＝ΔＶ／Ｒ（ｔ） となる。電流Ｉは、図２（ｂ）に示すように、時間とと
もに増加するように変化する。また、このときのリチウ
ムイオン電池内での発熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ）＝（ΔＶ）2 ／Ｒ（ｔ） となる。発熱量Ｑは、図２（ｃ）に示すように、時間と
ともに増加するように変化する。
【００２６】一方、電熱触媒１３での発熱量Ｑ′は、 Ｑ′∝Ｖ′×（Ｖ（ｔ）−Ｖ′）／Ｒ（ｔ） となり、電熱触媒１３では約１０秒以内に速やかな温度
上昇が得られる。
上昇が得られる。
【００２７】この結果、直ちにエンジン９を始動させて
も電熱触媒１３からは有害成分を排出することなく、エ
ンジン９の回転に基づいて行われるジェネレータ７によ
る発電電流と、組電池１による電流とから、車両の駆動
に必要な電流量をモータ１９に供給することができる。
も電熱触媒１３からは有害成分を排出することなく、エ
ンジン９の回転に基づいて行われるジェネレータ７によ
る発電電流と、組電池１による電流とから、車両の駆動
に必要な電流量をモータ１９に供給することができる。
【００２８】このように、組電池の温度を温度センサ３
で検出し、検出温度が所定値以下である場合には、組電
池に要求される要求電流よりも大きな組電池の出力電流
を流すように放電制御コントローラ５で制御すること
で、組電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷
地においても組電池内部まで敏速に昇温することができ
る。
で検出し、検出温度が所定値以下である場合には、組電
池に要求される要求電流よりも大きな組電池の出力電流
を流すように放電制御コントローラ５で制御すること
で、組電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷
地においても組電池内部まで敏速に昇温することができ
る。
【００２９】また、組電池に発電電力を供給するための
ジェネレータをエンジンにより駆動し、エンジンからの
排気ガスを還元触媒を介して電熱触媒により無害ガスに
変換するようにしておき、電熱触媒に電力を供給して、
要求電流よりも大きな組電池の出力電流を流すように制
御することで、組電池の温度を昇温するようにしている
ので、寒冷地においても組電池内部まで敏速に昇温する
ことができる。
ジェネレータをエンジンにより駆動し、エンジンからの
排気ガスを還元触媒を介して電熱触媒により無害ガスに
変換するようにしておき、電熱触媒に電力を供給して、
要求電流よりも大きな組電池の出力電流を流すように制
御することで、組電池の温度を昇温するようにしている
ので、寒冷地においても組電池内部まで敏速に昇温する
ことができる。
【００３０】また、出力電流として、組電池から出力可
能な最大電流を流すように制御することで、組電池の温
度を昇温するようにしているので、寒冷地においても組
電池内部まで敏速に昇温することができる。
能な最大電流を流すように制御することで、組電池の温
度を昇温するようにしているので、寒冷地においても組
電池内部まで敏速に昇温することができる。
【００３１】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態に係るハイブリッド型電気自動車のシス
テム構成を示す図である。本実施の形態は、第１の実施
の形態に示すハイブリッド型電気自動車に、空気調整を
行うエアコン２１を付加したことを特徴とする。
２の実施の形態に係るハイブリッド型電気自動車のシス
テム構成を示す図である。本実施の形態は、第１の実施
の形態に示すハイブリッド型電気自動車に、空気調整を
行うエアコン２１を付加したことを特徴とする。
【００３２】組電池１の放電時に、コントローラ１７を
介してモータ１９に電力を供給しても、十分に電池温度
が上昇しない場合には、エアコン２１にも放電制御コン
トローラ５を介して電力を供給することで、さらに、組
電池の放電電流を増加させている。
介してモータ１９に電力を供給しても、十分に電池温度
が上昇しない場合には、エアコン２１にも放電制御コン
トローラ５を介して電力を供給することで、さらに、組
電池の放電電流を増加させている。
【００３３】このように、車室内の空気温度を調整する
エアコンを用意し、エアコンに電力を供給して、要求電
流よりも大きな組電池の出力電流を流すように制御する
ことで、組電池の温度を昇温するようにしているので、
寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温することがで
きる。
エアコンを用意し、エアコンに電力を供給して、要求電
流よりも大きな組電池の出力電流を流すように制御する
ことで、組電池の温度を昇温するようにしているので、
寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温することがで
きる。
【００３４】（第３の実施の形態）図４は、リチウムイ
オン電池が単セル平均の場合に、通常放電時の終止電圧
Ｖ′と、極低温時の終止電圧Ｖ″とを表す図である。図
４に示すように、通常放電時の終止電圧Ｖ′は例えば
２．５Ｖとなり、極低温時の終止電圧Ｖ″は例えば１．
５Ｖとなるので、第１の実施の形態において説明したよ
うに、リチウムイオン電池の端子間電圧Ｖ（ｔ）と、放
電終止電圧Ｖ″とから降下電圧ΔＶを求めると、 ΔＶ＝Ｖ（ｔ）−Ｖ″ となる。
オン電池が単セル平均の場合に、通常放電時の終止電圧
Ｖ′と、極低温時の終止電圧Ｖ″とを表す図である。図
４に示すように、通常放電時の終止電圧Ｖ′は例えば
２．５Ｖとなり、極低温時の終止電圧Ｖ″は例えば１．
５Ｖとなるので、第１の実施の形態において説明したよ
うに、リチウムイオン電池の端子間電圧Ｖ（ｔ）と、放
電終止電圧Ｖ″とから降下電圧ΔＶを求めると、 ΔＶ＝Ｖ（ｔ）−Ｖ″ となる。
【００３５】このときに、放電制御コントローラ５は放
電終止電圧Ｖ″までの定電圧放電制御を行うようにすれ
ばよい。また、このときにリチウムイオン電池に流れる
電流Ｉは、リチウムイオン電池のインピーダンスＲ
（ｔ）から、 Ｉ＝ΔＶ／Ｒ（ｔ） となる。
電終止電圧Ｖ″までの定電圧放電制御を行うようにすれ
ばよい。また、このときにリチウムイオン電池に流れる
電流Ｉは、リチウムイオン電池のインピーダンスＲ
（ｔ）から、 Ｉ＝ΔＶ／Ｒ（ｔ） となる。
【００３６】また、このときのリチウムイオン電池内で
の発熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ）＝（ΔＶ）2 ／Ｒ（ｔ） ＝（Ｖ（ｔ）−Ｖ″）2 ／Ｒ（ｔ） となる。そこで、放電制御コントローラ５は、リチウム
イオン電池内での発熱量Ｑが最大になるように放電制御
を行うようにすればよい。このように、出力電流とし
て、組電池から出力可能な最大電流を流すように制御す
ることで、組電池の温度を昇温するようにしているの
で、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温すること
ができる。
の発熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ）＝（ΔＶ）2 ／Ｒ（ｔ） ＝（Ｖ（ｔ）−Ｖ″）2 ／Ｒ（ｔ） となる。そこで、放電制御コントローラ５は、リチウム
イオン電池内での発熱量Ｑが最大になるように放電制御
を行うようにすればよい。このように、出力電流とし
て、組電池から出力可能な最大電流を流すように制御す
ることで、組電池の温度を昇温するようにしているの
で、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温すること
ができる。
【００３７】（第４の実施の形態）第１の実施の形態に
おいては、キーＳＷ１がオンされて放電制御コントロー
ラ５を始動するように構成しているが、本実施の形態に
おいては、このような場合にのみ限定することがない。
即ち、例えば車両ドアのキーシリンダにキーが挿入され
て解錠された場合や、タイマに時刻設定をしておき設定
時刻になった場合や、車室内からリモコンによる操作が
入力された場合等には、放電制御コントローラ５を始動
するように構成すればよい。
おいては、キーＳＷ１がオンされて放電制御コントロー
ラ５を始動するように構成しているが、本実施の形態に
おいては、このような場合にのみ限定することがない。
即ち、例えば車両ドアのキーシリンダにキーが挿入され
て解錠された場合や、タイマに時刻設定をしておき設定
時刻になった場合や、車室内からリモコンによる操作が
入力された場合等には、放電制御コントローラ５を始動
するように構成すればよい。
【００３８】車両ドアのキーシリンダにキーが挿入され
て解錠された場合や、タイマに時刻設定をしておき設定
時刻になった場合や、車室内からリモコンによる操作が
入力された場合に、温度センサ３から出力される組電池
１の温度が所定温度より低いときには、組電池１から放
電制御コントローラ５を介して電熱触媒１３に大きな電
流Ｉが供給されるので、組電池１の内部で発生する熱量
Ｑは、組電池１のインピーダンスＲ（ｔ）から、組電池
１の内部で発生する熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。
て解錠された場合や、タイマに時刻設定をしておき設定
時刻になった場合や、車室内からリモコンによる操作が
入力された場合に、温度センサ３から出力される組電池
１の温度が所定温度より低いときには、組電池１から放
電制御コントローラ５を介して電熱触媒１３に大きな電
流Ｉが供給されるので、組電池１の内部で発生する熱量
Ｑは、組電池１のインピーダンスＲ（ｔ）から、組電池
１の内部で発生する熱量Ｑは、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。
【００３９】このように、解錠検出、又は、タイマ、又
は、リモコンのうち少なくとも一つから指示があった場
合に、検出温度が所定値以下であるときには、組電池に
要求される要求電流よりも大きな組電池の出力電流を流
すように制御することで、組電池の温度を昇温するよう
にしているので、寒冷地においても電池内部まで敏速に
昇温することができる。
は、リモコンのうち少なくとも一つから指示があった場
合に、検出温度が所定値以下であるときには、組電池に
要求される要求電流よりも大きな組電池の出力電流を流
すように制御することで、組電池の温度を昇温するよう
にしているので、寒冷地においても電池内部まで敏速に
昇温することができる。
【００４０】（第５の実施の形態）図５は、本発明の第
５の実施の形態に係るハイブリッド型電気自動車のシス
テム構成を示す図である。なお、本実施の形態は、第１
の実施の形態に示すハイブリッド型電気自動車に排気ガ
スセンサ２５を付加したことを特徴とする。
５の実施の形態に係るハイブリッド型電気自動車のシス
テム構成を示す図である。なお、本実施の形態は、第１
の実施の形態に示すハイブリッド型電気自動車に排気ガ
スセンサ２５を付加したことを特徴とする。
【００４１】排気ガスセンサ２５は、一酸化炭素ＣＯ，
炭化水素ＨＣ，窒素酸化物ＮＯX 等の排気ガスの濃度を
検出するセンサであり、自動的にエンジン９が始動した
場合でも、排気ガスセンサ２５によって規定値の排気ガ
ス濃度が検出されたときには、組電池１から放電制御コ
ントローラ５を介して電熱触媒１３に大きな電流Ｉが供
給されるので、組電池１の内部で発生する熱量Ｑは、組
電池１のインピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。
炭化水素ＨＣ，窒素酸化物ＮＯX 等の排気ガスの濃度を
検出するセンサであり、自動的にエンジン９が始動した
場合でも、排気ガスセンサ２５によって規定値の排気ガ
ス濃度が検出されたときには、組電池１から放電制御コ
ントローラ５を介して電熱触媒１３に大きな電流Ｉが供
給されるので、組電池１の内部で発生する熱量Ｑは、組
電池１のインピーダンスＲ（ｔ）から、 Ｑ∝Ｉ2 Ｒ（ｔ） となる。
【００４２】この結果、エンジン９が自動的に始動して
も電熱触媒１３からは有害成分を排出することなく、エ
ンジン９の回転に基づいて行われるジェネレータ７によ
る発電電流と、組電池１による電流とから、車両の駆動
に必要な電流量をモータ１９に供給することができる。
も電熱触媒１３からは有害成分を排出することなく、エ
ンジン９の回転に基づいて行われるジェネレータ７によ
る発電電流と、組電池１による電流とから、車両の駆動
に必要な電流量をモータ１９に供給することができる。
【００４３】このように、エンジンから排気される排気
ガスの濃度を検出し、排気ガスの濃度が規定値以上の場
合には、電熱触媒に電力を供給して、要求電流よりも大
きな組電池の出力電流を流すように制御することで、組
電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地にお
いても電池内部まで敏速に昇温することができる。
ガスの濃度を検出し、排気ガスの濃度が規定値以上の場
合には、電熱触媒に電力を供給して、要求電流よりも大
きな組電池の出力電流を流すように制御することで、組
電池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地にお
いても電池内部まで敏速に昇温することができる。
【００４４】（第６の実施の形態）図６は、本発明の第
６の実施の形態に係る電気自動車用電池のヒートアップ
装置が適応可能なハイブリッド型電気自動車のシステム
構成を示す図である。図６に示すように、ハイブリッド
型電気自動車は、リチウムイオン電池からなる組電池５
１と、組電池５１の温度を検出する温度センサ５３と、
組電池５１の端子間電圧を検出する電圧センサ５５と、
温度センサ５３及び電圧センサ５５からの検出結果に基
づいて低温時の出力を制御する低温時出力制御部５７
と、車両を駆動するためのモータ６１に組電池５１から
の電源を供給制御するコントローラ５９とから構成され
る。
６の実施の形態に係る電気自動車用電池のヒートアップ
装置が適応可能なハイブリッド型電気自動車のシステム
構成を示す図である。図６に示すように、ハイブリッド
型電気自動車は、リチウムイオン電池からなる組電池５
１と、組電池５１の温度を検出する温度センサ５３と、
組電池５１の端子間電圧を検出する電圧センサ５５と、
温度センサ５３及び電圧センサ５５からの検出結果に基
づいて低温時の出力を制御する低温時出力制御部５７
と、車両を駆動するためのモータ６１に組電池５１から
の電源を供給制御するコントローラ５９とから構成され
る。
【００４５】次に、図７を参照しつつ、ハイブリッド型
電気自動車の動作を説明する。なお、図７（ａ）は、電
池インピーダンスの温度特性を示す図であり、図７
（ｂ）は、組電池の最大出力の温度特性を示す図であ
る。図７（ａ）に示すように、組電池５１の温度が低く
なるに従ってインピーダンスＲ（Ｔ）が大きくなる。こ
のため、図７（ｂ）に示すように、放電終了電圧まで限
った時に、インピーダンスＲ（Ｔ）に制限を受けるの
で、最大出力Ｐは各温度で相違して決まる。
電気自動車の動作を説明する。なお、図７（ａ）は、電
池インピーダンスの温度特性を示す図であり、図７
（ｂ）は、組電池の最大出力の温度特性を示す図であ
る。図７（ａ）に示すように、組電池５１の温度が低く
なるに従ってインピーダンスＲ（Ｔ）が大きくなる。こ
のため、図７（ｂ）に示すように、放電終了電圧まで限
った時に、インピーダンスＲ（Ｔ）に制限を受けるの
で、最大出力Ｐは各温度で相違して決まる。
【００４６】低温時出力制御部５７では、例えば図８
（ａ）に示すようなアクセルペダルの踏み込み量等から
決定される出力要求ＰD と、最大出力との温度ｔに関す
る出力比ｒ（ｔ）を、 ｒ（ｔ）＝要求出力ＰD ／最大出力Ｐ として求める。
（ａ）に示すようなアクセルペダルの踏み込み量等から
決定される出力要求ＰD と、最大出力との温度ｔに関す
る出力比ｒ（ｔ）を、 ｒ（ｔ）＝要求出力ＰD ／最大出力Ｐ として求める。
【００４７】この出力比ｒ（ｔ）に基づいて、図８
（ｂ）に示すように、最大出力Ｐをモータ６１から得る
ように、低温時出力制御部５７はコントローラ５９を制
御する。なお、図８（ｂ）に示す波形（イ）の拡大図を
図８（ｃ）に示す。この結果、全体で、 ｛∫ｄｔ／ｒ（ｔ）｝／∫ｄｔ の比で組電池の発熱が最大に増加することになる。
（ｂ）に示すように、最大出力Ｐをモータ６１から得る
ように、低温時出力制御部５７はコントローラ５９を制
御する。なお、図８（ｂ）に示す波形（イ）の拡大図を
図８（ｃ）に示す。この結果、全体で、 ｛∫ｄｔ／ｒ（ｔ）｝／∫ｄｔ の比で組電池の発熱が最大に増加することになる。
【００４８】このように、出力電流として、組電池から
出力可能な最大電流を流すように制御することで、組電
池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地におい
ても電池内部まで敏速に昇温することができる。また、
図９に示すように、コントローラ５９に蓄電体Ｃを付加
してもよい。図１０（ａ）に示すように、要求出力値が
０となる時点（ロ）の場合にも、組電池５１とこの蓄電
体Ｃとの間で、図１０（ｂ）に示すように、充放電を行
わせ、常時、組電池５１に発熱させることができる。
出力可能な最大電流を流すように制御することで、組電
池の温度を昇温するようにしているので、寒冷地におい
ても電池内部まで敏速に昇温することができる。また、
図９に示すように、コントローラ５９に蓄電体Ｃを付加
してもよい。図１０（ａ）に示すように、要求出力値が
０となる時点（ロ）の場合にも、組電池５１とこの蓄電
体Ｃとの間で、図１０（ｂ）に示すように、充放電を行
わせ、常時、組電池５１に発熱させることができる。
【００４９】（第７の実施の形態）図１１は、本発明の
第７の実施の形態に係る電気自動車用電池のヒートアッ
プ装置が適応可能なハイブリッド型電気自動車の一部の
構成を示す図であり、コントローラやモータ等の構成は
負荷７７として代表して記載するものである。図１１に
示すように、ハイブリッド型電気自動車は、リチウムイ
オン電池からなる１対の組電池７１，７３と、組電池７
１，７３の温度をそれぞれ検出する温度センサ７２，７
４と、並列に配置された１対の組電池７１，７３の間で
充放電するとともに負荷７７に電源を供給するインバー
タ７５と、発熱時のインバータ７５を空冷するブロア７
９，８１と、ブロア７９，８１によって送風された熱風
を車室内に送風するエアコン８３とから構成されてい
る。
第７の実施の形態に係る電気自動車用電池のヒートアッ
プ装置が適応可能なハイブリッド型電気自動車の一部の
構成を示す図であり、コントローラやモータ等の構成は
負荷７７として代表して記載するものである。図１１に
示すように、ハイブリッド型電気自動車は、リチウムイ
オン電池からなる１対の組電池７１，７３と、組電池７
１，７３の温度をそれぞれ検出する温度センサ７２，７
４と、並列に配置された１対の組電池７１，７３の間で
充放電するとともに負荷７７に電源を供給するインバー
タ７５と、発熱時のインバータ７５を空冷するブロア７
９，８１と、ブロア７９，８１によって送風された熱風
を車室内に送風するエアコン８３とから構成されてい
る。
【００５０】組電池７１，７３の温度をそれぞれ温度セ
ンサ７２，７４を用いて検出し、少なくとも一つの温度
センサが所定値よりも低温の場合には、並列に配置され
た１対の組電池７１，７３の間でインバータ７５を介し
て充放電を行わせることで、組電池の温度を上昇させる
ことができる。また、この時ブロア７９，８１を回転さ
せてインバータ７５で発生した熱をエアコン８３を介し
て車室内に送風するようにしてもよい。
ンサ７２，７４を用いて検出し、少なくとも一つの温度
センサが所定値よりも低温の場合には、並列に配置され
た１対の組電池７１，７３の間でインバータ７５を介し
て充放電を行わせることで、組電池の温度を上昇させる
ことができる。また、この時ブロア７９，８１を回転さ
せてインバータ７５で発生した熱をエアコン８３を介し
て車室内に送風するようにしてもよい。
【００５１】このように、電気自動車に搭載される１対
の組電池の温度を検出し、１対の組電池のうち少なくと
も一方の電池温度が所定値よりも低温の場合には、この
１対の組電池の間で充放電するようにインバータを動作
させることで、組電池の温度を昇温するようにしている
ので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温するこ
とができる。
の組電池の温度を検出し、１対の組電池のうち少なくと
も一方の電池温度が所定値よりも低温の場合には、この
１対の組電池の間で充放電するようにインバータを動作
させることで、組電池の温度を昇温するようにしている
ので、寒冷地においても電池内部まで敏速に昇温するこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気自動車用
電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型電
気自動車のシステム構成を示す図である。
電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型電
気自動車のシステム構成を示す図である。
【図２】リチウムイオン電池の放電終止電圧を表す図
（ａ）であり、電流Ｉの変化を表す図（ｂ）であり、発
熱量を表す図（ｃ）である。
（ａ）であり、電流Ｉの変化を表す図（ｂ）であり、発
熱量を表す図（ｃ）である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るハイブリッド
型電気自動車のシステム構成を示す図である。
型電気自動車のシステム構成を示す図である。
【図４】リチウムイオン電池が単セル平均の場合に、通
常放電時の終止電圧Ｖ′と、極低温時の終止電圧Ｖ″と
を表す図である。
常放電時の終止電圧Ｖ′と、極低温時の終止電圧Ｖ″と
を表す図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係るハイブリッド
型電気自動車のシステム構成を示す図である。
型電気自動車のシステム構成を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態に係る電気自動車用
電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型電
気自動車のシステム構成を示す図である。
電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型電
気自動車のシステム構成を示す図である。
【図７】電池インピーダンスの温度特性を示す図（ａ）
であり、電池の最大出力の温度特性を示す図（ｂ）であ
る。
であり、電池の最大出力の温度特性を示す図（ｂ）であ
る。
【図８】アクセルペダルの踏み込み量等から決定される
要求出力ＰD を表す図（ａ）であり、最大出力Ｐを表す
図（ｂ）であり、波形（イ）の拡大図（ｃ）である。
要求出力ＰD を表す図（ａ）であり、最大出力Ｐを表す
図（ｂ）であり、波形（イ）の拡大図（ｃ）である。
【図９】コントローラ５９に蓄電体Ｃを付加したことを
表す図である。
表す図である。
【図１０】要求出力に対応する電流波形（ａ）であり、
蓄電体Ｃの電気量波形（ｂ）である。
蓄電体Ｃの電気量波形（ｂ）である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態に係る電気自動車
用電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型
電気自動車の一部の構成を示す図である。
用電池のヒートアップ装置が適応可能なハイブリッド型
電気自動車の一部の構成を示す図である。
１ 組電池 ３ 温度センサ ５ 放電制御コントローラ １３ 電熱触媒
Claims (7)
- 【請求項１】 電気自動車に搭載され、電力を供給する
ための電池の温度を昇温する電気自動車用電池のヒート
アップ装置であって、 前記電池の温度を検出する温度検出手段と、 検出温度が所定値以下である場合には、前記電池に要求
される要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すよう
に制御する制御手段とを有することを特徴とする電気自
動車用電池のヒートアップ装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、 前記出力電流として、電池から出力可能な最大電流を流
すように制御することを特徴とする請求項１記載の電気
自動車用電池のヒートアップ装置。 - 【請求項３】 前記電池に発電電力を供給するためのジ
ェネレータを駆動するエンジンと、 エンジンからの排気ガスを還元触媒を介して無害ガスに
変換する電熱触媒とを有し、 前記制御手段は、 前記電熱触媒に電力を供給して、前記要求電流よりも大
きな電池の出力電流を流すように制御することを特徴と
する請求項１記載の電気自動車用電池のヒートアップ装
置。 - 【請求項４】 車室内の空気温度を調整する空気調整装
置を有し、 前記制御手段は、 前記空気調整装置に電力を供給して、前記要求電流より
も大きな電池の出力電流を流すように制御することを特
徴とする請求項１記載の電気自動車用電池のヒートアッ
プ装置。 - 【請求項５】 車両固有のキーにより車両が解錠された
ことを検出する解錠検出手段、又は、設定された時刻を
通知するタイマ手段、又は、操作情報を入力する入力手
段を有し、 前記制御手段は、 前記解錠検出手段、又は、前記タイマ手段、又は、前記
入力手段のうち少なくとも一つから指示があった場合
に、前記検出温度が所定値以下であるときには、前記電
池に要求される要求電流よりも大きな電池の出力電流を
流すように制御することを特徴とする請求項１記載の電
気自動車用電池のヒートアップ装置。 - 【請求項６】 前記エンジンから排気される排気ガスの
濃度を検出する排気ガス濃度検出手段を有し、 前記制御手段は、 排気ガスの濃度が規定値以上の場合には、前記電熱触媒
に電力を供給して、前記要求電流よりも大きな電池の出
力電流を流すように制御することを特徴とする請求項３
記載の電気自動車用電池のヒートアップ装置。 - 【請求項７】 電気自動車に搭載される１対の電池の温
度を検出する温度検出手段と、 前記１対の電池のうち少なくとも一方の電池温度が所定
値よりも低温の場合には、前記１対の電池の間で充放電
するように動作するインバータとを有することを特徴と
する電気自動車用電池のヒートアップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17711097A JP4120025B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 電気自動車用電池のヒートアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17711097A JP4120025B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 電気自動車用電池のヒートアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126032A true JPH1126032A (ja) | 1999-01-29 |
| JP4120025B2 JP4120025B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=16025340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17711097A Expired - Fee Related JP4120025B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | 電気自動車用電池のヒートアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4120025B2 (ja) |
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| WO2011004247A2 (en) | 2009-07-08 | 2011-01-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary battery temperature-increasing control apparatus, vehicle including the same, and secondary battery temperature-increasing control method |
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| CN103419661B (zh) * | 2012-05-22 | 2015-12-02 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车的动力系统及电池加热方法 |
| CN103419650B (zh) | 2012-05-22 | 2016-03-30 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车的动力系统及电池加热方法 |
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-
1997
- 1997-07-02 JP JP17711097A patent/JP4120025B2/ja not_active Expired - Fee Related
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