JPH1189002A - 車 両 - Google Patents

車 両

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JPH1189002A
JPH1189002A JP24382997A JP24382997A JPH1189002A JP H1189002 A JPH1189002 A JP H1189002A JP 24382997 A JP24382997 A JP 24382997A JP 24382997 A JP24382997 A JP 24382997A JP H1189002 A JPH1189002 A JP H1189002A
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monitoring
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Toshiaki Nakanishi
利明 中西
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車等の車両において、バッテリの仕
様変更時や寿命による積み替えの際には、その都度バッ
テリ状況に合わせた車両コントローラの仕様変更を行う
必要があった。 【解決手段】 バッテリユニット１０内に設けた監視手
段３でバッテリ１に関する情報を取得できるようにする
ことで、車両コントローラ１１の仕様変更を行う必要が
なくなり、信頼性、経済性の向上を図れる車両を提供す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充放電可能な二次
電池を電源とするバッテリを搭載した車両に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、充放電可能な鉛蓄電池、ニッケル
水素蓄電池やリチウム二次電池の高性能化と信頼性の向
上に伴い、これらの二次電池を用いるバッテリを装備し
た機器が増加している。その中においても、二次電池を
電源とするモータにより走行する電気自動車、電気スク
ーター、電気フォークリフト等の車両については、クリ
ーンエネルギー志向の広がりと共に注目を集めている。
【０００３】このような二次電池を動力源とした従来の
車両においては、車両の内部にバッテリ、モータ、車両
コントローラを搭載しており、車両コントローラでバッ
テリの充放電電流やバッテリ電圧等のバッテリ情報を監
視し、走行・充電制御を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、バッテリは単にパワーソースであるという
思想のもと構成されているため、車両コントローラはバ
ッテリの特性、容量、劣化状況、冷却方法等の監視を特
定種類のバッテリにおいてのみ行うことができた。
【０００５】このため、バッテリの仕様変更時や寿命等
による積み替えの際には、その都度バッテリ状況に合わ
せた車両コントローラの仕様変更を行う必要があった。
それに伴い車両コントローラ内の回路やプログラム変更
の必要性があり、信頼性や経済性の面において課題を有
していた。
【０００６】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、バッテリユニット内でバッテリに関する
情報を取得できるようにすることで、信頼性、経済性の
向上に加え、開発の短期化やスペースの有効利用が得ら
れる車両を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における車両は、負荷であるモータと、前記モ
ータに電力供給を行うバッテリユニットと、前記バッテ
リユニットからの信号出力に応じて各種制御を行う車両
コントローラとを備え、前記バッテリユニットは、直列
接続した複数の二次電池で構成されるバッテリと、前記
バッテリを充電する充電用の電力入力部と、前記バッテ
リの出力を受け負荷に電力を供給する電力出力部と、バ
ッテリの状態を監視する監視手段と、前記監視手段の出
力を前記車両コントローラに伝達する信号出力部とで構
成されたものである。これによりバッテリの仕様変更や
寿命等による積み替えの際には、バッテリユニット毎に
交換を行うことで、バッテリの仕様変更や劣化等のバッ
テリ状況の変化に対して車両コントローラで行う走行制
限手段もしくは充電制御手段の仕様変更が不要となるた
め、経済的で開発の短期化やスペースの有効利用も計る
ことができる。
【０００８】またバッテリユニットにバッテリを冷却す
る冷却装置を備えておくことにより、バッテリの特性に
合った冷却構造にすることができるので、信頼性を向上
することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図１は、車両
として電気自動車を用いた場合の構成図である。同図に
おいて１は直列接続した複数の二次電池で構成されるバ
ッテリであり、２はバッテリ１を充電する充電用の電力
入力部とバッテリ１の出力を受け負荷に電力を供給する
電力出力部とを兼ねた電力入出力部であり、３は二次電
池の電圧や電流、温度およびバッテリユニット内の温度
を検出することで、バッテリ１の状態を常時監視してい
る監視手段であり、４はバッテリユニット内の温度上昇
を防止するための冷却装置として設けられたバッテリ冷
却ファンである。５は監視手段３にバッテリ１の電流に
比例した信号を送るバッテリ電流センサであり、６は監
視手段３にバッテリ１の温度を検出しサーミスタにより
抵抗値に変換して伝達するバッテリ温度センサであり、
７は各二次電池毎もしくは複数個の二次電池毎の電池電
圧を監視手段３に送るハーネスであり、８はバッテリ冷
却ファン４の吸気口付近に設けられており、吸気された
空気の温度を検出しサーミスタにより抵抗値に変換して
伝達する吸気温センサである。また９は監視手段３が車
両コントローラ１１との間の信号の送信を行う信号出力
部と受信を行う信号入力部とを兼ねた信号入出力部であ
る。バッテリ１から信号入出力部９までを車両から取り
外し可能なひとつのユニットとして構成して、バッテリ
ユニット１０としている。
【００１０】１１は、信号入出力部９からの受信信号に
応じて、監視手段３や充電装置１２やインバータジェネ
レータ１３や表示手段１４に信号を送る車両コントロー
ラであり、１２は車両コントローラ１１からの受信信号
に応じてバッテリ１の充電や充電の停止を行う充電装置
であり、１３は車両コントローラ１１からの受信信号に
応じて、電力入出力部２からモータ１５に送る電力を増
減するインバータジェネレータである。
【００１１】１４は、車両コントローラからの受信信号
に応じて使用者にバッテリ１の状態を表示して知らせる
表示手段であり、ＬＥＤや液晶表示等様々な表示形態が
可能である。表示する内容としては、電池の残容量や好
ましい充電時期、バッテリユニット１０の交換の必要性
を含むバッテリ１の安全性や信頼性確保に必要な全ての
情報を表示することが望ましい。また１６はモータ１５
の回転力により駆動するタイヤとなっている。
【００１２】同図の構成において、信号入出力部９か
ら、バッテリユニット１０内の各構成要素の故障情報、
バッテリ劣化情報、バッテリ内部抵抗情報を出力し、車
両コントローラ１１はその情報を用いてモータ１５の出
力低下など走行制御の変更を行ったり、表示手段１４を
通じて使用者に対して注意を促す表示を行ったり、バッ
テリユニットサービスのための適切な交換時期を知らし
めるなどの制御を行う。
【００１３】図２は監視手段３の構成図であり、同図に
おいて、２１はバッテリ電流センサ５から受信した信号
を検出する電流検出部であり、２２はバッテリ温度セン
サ６と吸気温センサ８とを入力とし、両センサで感知し
た温度を算出する温度検出部であり、２３はバッテリ１
に接続されたハーネス７を通して得た電圧信号を受け
て、バッテリ１の総電圧もしくはブロック毎の電圧を検
出する電圧検出部である。
【００１４】２４は、電流検出部２１と温度検出部２２
と電圧検出部２３からの受信信号を用いて、あらかじめ
決められた演算を行う演算手段であり、２５はあらかじ
め決められた一定時間毎に演算手段２４による演算結果
を信号入出力部９に出力するためのタイマ手段である。
なおこの電流検出部２１からタイマ手段２５までをマイ
コンで構成しても良い。
【００１５】図３には、このバッテリユニット１０の外
観図を示す。同図に示すように、バッテリユニット１０
はボックス型のケースにまとめられており、車体取り付
け用ベルト３１により、電気自動車本体に取り付けられ
る構造となっている。３２はバッテリユニット１０内部
の冷却用の空気を取り入れるための冷却用空気口であ
り、３３は電力入出力部２と充電装置１２およびインバ
ータジェネレータ１３とを接続するための電力入出力用
ハーネスであり、３４は同様に信号入出力部９と車両コ
ントローラ１１とを接続するための監視手段信号用ハー
ネスである。
【００１６】この構成において、電気自動車の走行時等
のバッテリ１の出力電圧使用時においては、監視手段３
により常時バッテリユニット１内の各種情報を監視して
おり、走行時間が長くなりバッテリの出力電力によりバ
ッテリ１の温度が上昇しバッテリ温度センサ６と吸気温
センサ８との温度差が大きくなった際は、バッテリ冷却
ファン４をより早く回転させる制御を行う。また電流検
出部や電圧検出部によりバッテリ１の残容量不足や異常
を検知した際には、信号入出力部９を通じて車両コント
ローラ１１に信号を送り、車両コントローラ１１は表示
手段１４を通じて使用者への警告を行うとともに、残容
量不足であり、かつ充電装置１２が外部電源に接続され
ている際は充電を行う。またバッテリの急激な発熱等の
異常を監視手段３が検知した際は、インバータジェネレ
ータ１３を通じて、モータ１５への電力供給を強制的に
減少させ、一定時間経過後に電力供給を停止する等の制
御を行うこともできる。
【００１７】そして、電気自動車はある一定の距離走行
後もしくは一定年月経過後や、さらに高性能のバッテリ
１を搭載したい際などには、図３に示すバッテリユニッ
ト１０全体を交換する。このようにすることで、監視手
段３には交換するバッテリ１の電池系や容量等に合わせ
た監視プログラムが組まれ、適切なバッテリ電圧・電流
の信号を車両コントローラ１１に提供できるため、車両
コントローラ１１側では、制御プログラム等の変更の必
要がない。またバッテリユニット１０として、電気自動
車内に専用のスペースを設けているため、二次電池が小
型化する等の高性能化した際には、接続する二次電池の
個数を増加させ高容量化することで、同一のスペースで
ありながら高出力が得られるので、スペースの有効利用
という観点からも効果がある。
【００１８】その際にバッテリ１の冷却ファン４を含む
バッテリユニット１０内の冷却構造もバッテリユニット
１に合わせたものを備えることで適切な冷却を行え、か
つバッテリユニット１０単体で開発を進められるため開
発の短期化を計ることができ、総合的には安価となり、
車両コントローラ１１のプログラム変更を伴わないた
め、信頼性も向上する電気自動車を提供できる。
【００１９】
【発明の効果】上記実施の形態から明らかなように、請
求項１記載の発明によれば、バッテリと電力入力部と電
力出力部と監視手段と信号出力部とをバッテリユニット
として構成したので、安価で、バッテリの交換毎に車両
コントローラのプログラムを変更する必要をなくし、信
頼性を向上することができる。
【００２０】また請求項３記載の発明によれば、バッテ
リに合わせた冷却ファンを備えることができ、安全性を
保つことができる。
【００２１】さらに請求項４記載の発明によれば、表示
手段により使用者に注意を喚起するとともに使用者が常
にバッテリの状態を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における電気自動車の構成図
【図２】本実施の形態における監視手段の構成図
【図３】本実施の形態におけるバッテリユニットの外観
図
【符号の説明】
１ バッテリ ２ 電力入出力部 ３ 監視手段 ４ バッテリ冷却ファン（冷却装置） ９ 信号入出力部 １０ バッテリユニット １１ 車両コントローラ １４ 表示手段 １５ モータ ２２ 温度検出部 ２３ 電圧検出部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 負荷であるモータと、前記モータに電力
    供給を行うバッテリユニットと、前記バッテリユニット
    からの信号出力に応じて各種制御を行う車両コントロー
    ラとを備え、 前記バッテリユニットは、直列接続した複数の二次電池
    で構成されるバッテリと、前記バッテリを充電する充電
    用の電力入力部と、前記バッテリの出力を受け負荷に電
    力を供給する電力出力部と、バッテリの状態を監視する
    監視手段と、前記監視手段の出力を前記車両コントロー
    ラに伝達する信号出力部とで構成されることを特徴とす
    る車両。
  2. 【請求項２】 バッテリユニットは、車両から取り外し
    可能な一つのユニットとして構成されていることを特徴
    とする請求項１記載の車両。
  3. 【請求項３】 監視手段は、少なくとも二次電池の電圧
    を検出する電圧検出部と、前記二次電池の温度を検出す
    る温度検出部とを含む構成であることを特徴とする請求
    項１記載の車両。
  4. 【請求項４】 バッテリユニットに二次電池を冷却する
    冷却装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の車
    両。
  5. 【請求項５】 信号出力部からの出力に応じた各種制御
    を行う車両コントローラの制御状態を表示する表示手段
    を設けたことを特徴とする請求項１記載の車両。
JP24382997A 1997-09-09 1997-09-09 車 両 Pending JPH1189002A (ja)

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US09/149,790 US6232743B1 (en) 1997-09-09 1998-09-08 Electric vehicle
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