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JP2013207927A - Charge control device for vehicle battery pack - Google Patents

Charge control device for vehicle battery pack Download PDF

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JP2013207927A
JP2013207927A JP2012074677A JP2012074677A JP2013207927A JP 2013207927 A JP2013207927 A JP 2013207927A JP 2012074677 A JP2012074677 A JP 2012074677A JP 2012074677 A JP2012074677 A JP 2012074677A JP 2013207927 A JP2013207927 A JP 2013207927A
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Japan
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charging
temperature
assembled battery
vehicle
battery
Prior art date
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Application number
JP2012074677A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomonori Yanai
智紀 谷内
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Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charge control device for a vehicle battery pack, capable of satisfactorily reducing the temperature of the vehicle battery pack and expanding the lifetime of the vehicle battery pack.SOLUTION: When charging starts from an external power supply 10 to a battery pack 3, an in-charging lamp 24 is lit on, so as to supply the notification of in-charging. At the same time, a surface temperature at a plurality of positions of the battery pack 3 is detected. If a surface temperature at at least one position is a predetermined temperature or higher, a predetermined period after the start of charging is set to be a suspension period. In the suspension period, the in-charging lamp 24 continues to be lit on, so as to continue the notification of in-charging, whereas charging from the external power supply 10 to the battery pack 3 is suspended.

Description

本発明は、車両用組電池の充電制御装置に関する。   The present invention relates to a charge control device for an assembled battery for vehicles.

電気自動車(EV:Electric Vehicle)やハイブリッドカー(HV:Hybrid Vehicle)などの車両には、走行用モータに供給される電力を蓄えておくための高圧バッテリが搭載されている。高圧バッテリとしては、複数の二次電池を接続して構成される組電池が広く用いられている。   A vehicle such as an electric vehicle (EV) or a hybrid vehicle (HV: Hybrid Vehicle) is equipped with a high voltage battery for storing electric power supplied to a traveling motor. As a high-voltage battery, an assembled battery configured by connecting a plurality of secondary batteries is widely used.

組電池は、充放電に伴う発熱により、その温度が上昇する。組電池の温度が上昇すると、組電池(二次電池)の劣化が進み、組電池の寿命の低下を招く。そのため、組電池では、その温度管理が重要である。   The temperature of the assembled battery rises due to heat generated by charging and discharging. When the temperature of the assembled battery rises, the deterioration of the assembled battery (secondary battery) proceeds and the life of the assembled battery is reduced. Therefore, temperature management is important for the assembled battery.

たとえば、組電池の充電時に、組電池の表面温度が予め定める制限温度以上になると、電池冷却用ファンを駆動して、組電池を冷却することが提案されている。しかしながら、この手法では、組電池を構成する個々の二次電池を均等に冷却することができず、二次電池間に温度のばらつきが生じる。温度のばらつきが生じると、二次電池の劣化にばらつきが生じるため、組電池全体としての寿命の低下を招く。   For example, it has been proposed to cool a battery pack by driving a battery cooling fan when the battery surface temperature exceeds a predetermined limit temperature during charging of the battery pack. However, according to this method, the individual secondary batteries constituting the assembled battery cannot be cooled uniformly, and temperature variation occurs between the secondary batteries. When the temperature varies, the secondary battery deteriorates, resulting in a decrease in the life of the assembled battery as a whole.

また、組電池の均等充電時に、二次電池の中で最も温度が高い二次電池の温度を検出し、その温度の上昇に応じて充電電流を減少させ、二次電池の温度上昇を抑制することが提案されている。しかしながら、充電電流の減少のみでは、二次電池の温度上昇を抑制する効果が小さく、二次電池の寿命の低下を防止することができない。また、均等充電ではない普通充電時にも、組電池の温度管理が必要とされる。   In addition, when the battery pack is charged evenly, the temperature of the secondary battery having the highest temperature among the secondary batteries is detected, and the charging current is reduced in accordance with the temperature rise, thereby suppressing the temperature rise of the secondary battery. It has been proposed. However, a reduction in the charging current alone has a small effect of suppressing the temperature rise of the secondary battery, and cannot prevent a reduction in the life of the secondary battery. In addition, temperature management of the assembled battery is required even during normal charging that is not equal charging.

特開2000−21457号公報JP 2000-21457 A 特開2001−314046号公報JP 2001-314046 A

本発明の目的は、車両用組電池の温度を良好に低下させることができ、車両用組電池の寿命を延ばすことができる、車両用組電池の充電制御装置を提供することである。   The objective of this invention is providing the charge control apparatus of the assembled battery for vehicles which can reduce the temperature of the assembled battery for vehicles favorably, and can extend the lifetime of the assembled battery for vehicles.

前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用組電池の充電制御装置は、車両の走行用モータに供給される電力を蓄積する車両用組電池、前記車両の外部に設けられる外部電源と前記車両用組電池とを接続する充電回路、および前記車両用組電池を冷却する冷却手段とを備える車両に用いられる。前記充電制御装置は、前記車両用組電池における複数の各位置の表面温度を検出する電池温度検出手段と、前記外部電源から前記車両用組電池への充電中であることを報知する充電中報知手段と、前記外部電源から前記車両用組電池への充電の開始時に、前記充電中報知手段による充電中であることの報知を開始させるとともに、前記電池温度検出手段によって検出されている温度を参照し、少なくとも1つの位置における表面温度が所定温度以上である場合には、充電の開始後の所定の休止期間において、前記充電中報知手段による充電中であることの報知を継続させながら、前記充電回路を制御して、前記外部電源から前記車両用組電池への充電を休止させる休止制御手段とを含む。   In order to achieve the above object, a charging control apparatus for an assembled battery for a vehicle according to the present invention includes an assembled battery for a vehicle that accumulates electric power supplied to a vehicle driving motor, an external power supply provided outside the vehicle, and It is used for a vehicle provided with the charging circuit which connects the said assembled battery for vehicles, and the cooling means which cools the said assembled battery for vehicles. The charging control device includes battery temperature detection means for detecting surface temperatures at a plurality of positions in the vehicle assembled battery, and an in-charge notification for informing that the vehicle assembled battery is being charged from the external power source. And at the start of charging from the external power source to the assembled battery for the vehicle, the charging informing means starts notifying that charging is in progress, and the temperature detected by the battery temperature detecting means is referred to When the surface temperature at at least one position is equal to or higher than a predetermined temperature, the charging is performed while the charging notifying means continues to be informed during the predetermined suspension period after the start of charging. Pause control means for controlling a circuit to pause charging from the external power source to the assembled battery for vehicles.

車両の走行用モータには、車両用組電池から電力が供給される。車両には、外部電源からの電力で車両用組電池を充電するために、充電回路が備えられている。また、車両用組電池の充放電時の発熱による温度上昇を考慮して、車両には、車両用組電池を冷却する冷却手段が備えられている。   Electric power is supplied to the vehicle running motor from the assembled battery for the vehicle. The vehicle is provided with a charging circuit for charging the assembled battery for the vehicle with electric power from an external power source. Further, in consideration of temperature rise due to heat generation during charging / discharging of the assembled battery for vehicles, the vehicle is provided with cooling means for cooling the assembled battery for vehicles.

外部電源から車両用組電池への充電が開始されると、充電中であることが報知される。それとともに、車両用組電池の複数の位置における表面温度が検出される。そして、少なくとも1つの位置における表面温度が所定温度以上であれば、充電開始後の所定期間が休止期間として設定される。休止期間においては、充電中であることの報知が続けられながら、外部電源から車両用組電池への充電が休止される。   When charging from the external power source to the vehicle battery pack is started, it is notified that charging is in progress. At the same time, surface temperatures at a plurality of positions of the assembled battery for a vehicle are detected. And if the surface temperature in at least 1 position is more than predetermined temperature, the predetermined period after charge start will be set as a rest period. In the suspension period, charging from the external power source to the assembled battery for the vehicle is suspended while the notification that charging is in progress is continued.

車両用組電池が高温になっている状態で充電が開始されても、充電開始後に充電が休止されることにより、充電終了時における車両用組電池の温度を低下させることができる。そのため、充電終了後の車両の走行中に、車両用組電池が異常高温状態となることを防止できる。その結果、車両用組電池の温度上昇による劣化を防止することができる。また、車両の走行中に、車両用組電池の異常高温状態に起因して、走行用モータの出力が制限(車両用組電池からの放電が制限)されることを防止できる。   Even if charging is started in a state where the assembled battery for the vehicle is at a high temperature, the temperature of the assembled battery for the vehicle at the end of charging can be lowered by stopping the charging after the start of charging. Therefore, it is possible to prevent the assembled battery for a vehicle from being in an abnormally high temperature state while the vehicle is running after the charging is completed. As a result, it is possible to prevent deterioration of the assembled battery for a vehicle due to a temperature rise. Further, it is possible to prevent the output of the traveling motor from being restricted (the discharge from the assembled battery for the vehicle is restricted) due to the abnormally high temperature state of the assembled battery for the vehicle during traveling of the vehicle.

さらに、送風ファンなどの冷却手段による冷却ではなく、充電休止による自然冷却であるから、車両用組電池を構成する複数の二次電池間に温度のばらつきが生じることを抑制できる。その結果、複数の二次電池間に温度のばらつきによる劣化のばらつきが生じることを抑制でき、車両用組電池の寿命を延ばすことができる。   Furthermore, since it is not natural cooling by a cooling means such as a blower fan but natural cooling by suspension of charging, it is possible to suppress the occurrence of temperature variations among a plurality of secondary batteries constituting the assembled battery for vehicles. As a result, it is possible to suppress a variation in deterioration due to a variation in temperature between the plurality of secondary batteries, and to extend the life of the assembled battery for a vehicle.

また、充電の休止中も充電中であることの報知が続けられているので、ユーザが充電完了との誤った判断で車両用組電池と外部電源とを切り離すことを防止できる。   In addition, since the notification that charging is in progress is continued even during the suspension of charging, it is possible to prevent the user from separating the assembled battery for the vehicle and the external power source due to an erroneous determination that charging is complete.

車両用組電池の表面温度の最低温度と最高温度との温度差が監視されて、その温度差が所定値以上に達した時点が休止期間の始期とされてもよい。   The temperature difference between the minimum temperature and the maximum temperature of the surface temperature of the assembled battery for a vehicle may be monitored, and the time point when the temperature difference reaches a predetermined value or more may be set as the beginning of the suspension period.

車両用組電池の表面温度に所定値以上の温度差が生じたときに、車両用組電池への充電が休止されることにより、車両用組電池を冷却することができ、その温度差を小さくすることができる。その結果、車両用組電池の寿命をさらに延ばすことができる。   When a temperature difference of a predetermined value or more occurs in the surface temperature of the assembled battery for the vehicle, the assembled battery for the vehicle can be cooled by stopping charging to the assembled battery for the vehicle, and the temperature difference is reduced. can do. As a result, the life of the assembled battery for vehicles can be further extended.

休止期間においては、冷却手段による組電池の冷却が抑制されてもよい。   During the suspension period, the cooling of the assembled battery by the cooling means may be suppressed.

これにより、複数の二次電池間に冷却むらに起因する温度差が生じることを抑制できる。その結果、車両用組電池の表面温度の温度差をさらに小さくすることができ、車両用組電池の寿命を一層延ばすことができる。   Thereby, it can suppress that the temperature difference resulting from cooling nonuniformity between several secondary batteries arises. As a result, the temperature difference between the surface temperatures of the assembled battery for vehicles can be further reduced, and the life of the assembled battery for vehicles can be further extended.

本発明によれば、車両用組電池の温度を良好に低下させることができ、車両用組電池の寿命を延ばすことができる   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature of the assembled battery for vehicles can be reduced favorably, and the lifetime of the assembled battery for vehicles can be extended.

図1は、本発明の一実施形態に係る充電制御装置が備えられた車両の要部の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of a vehicle provided with a charge control device according to an embodiment of the present invention. 図2Aは、充電制御の流れを示すフローチャート(その1)である。FIG. 2A is a flowchart (part 1) illustrating a flow of charge control. 図2Bは、充電制御の流れを示すフローチャート(その2)である。FIG. 2B is a flowchart (part 2) illustrating the flow of charge control. 図3は、休止期間の他の設定手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing another procedure for setting the suspension period. 図4は、組電池の表面温度の最高温度、最低温度および最高温度と最低温度との温度差の時間変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the change over time of the maximum temperature, the minimum temperature, and the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature of the surface temperature of the assembled battery. 図5Aは、充電制御の他の例を示すフローチャートである。FIG. 5A is a flowchart illustrating another example of charge control. 図5Bは、充電制御の他の例を示すフローチャートである。FIG. 5B is a flowchart illustrating another example of the charge control.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る充電制御装置が備えられた車両の要部の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of a vehicle provided with a charge control device according to an embodiment of the present invention.

車両1は、走行用モータ2を駆動源とする自動車(電気自動車、ハイブリッドカー)である。   The vehicle 1 is an automobile (an electric car or a hybrid car) that uses a traveling motor 2 as a drive source.

車両1には、走行用モータ2に供給される電力を蓄えるための組電池3と、組電池3に接続され、組電池3を充電するための充電回路4とが備えられている。   The vehicle 1 includes an assembled battery 3 for storing electric power supplied to the traveling motor 2, and a charging circuit 4 connected to the assembled battery 3 and charging the assembled battery 3.

組電池3は、複数(たとえば、1000個)の二次電池5を相互に電気的に接続し、それらを1つのパッケージ6内に収容することによって構成されている。   The assembled battery 3 is configured by electrically connecting a plurality of (for example, 1000) secondary batteries 5 to each other and housing them in one package 6.

パッケージ6の一端部には、送風ダクト7が接続されている。送風ダクト7内には、送風ファン8が配置されている。また、パッケージ6の他端部には、排気口(図示せず)が形成されている。送風ファン8が駆動されると、送風ダクト7からパッケージ6内に冷却風が供給され、パッケージ6内を冷却風が排気口に向けて通過する。これにより、組電池3の充放電時に、組電池3を冷却風によって冷却することができる。   A blower duct 7 is connected to one end of the package 6. A blower fan 8 is disposed in the blower duct 7. Further, an exhaust port (not shown) is formed at the other end of the package 6. When the blower fan 8 is driven, cooling air is supplied from the air duct 7 into the package 6, and the cooling air passes through the package 6 toward the exhaust port. Thereby, at the time of charging / discharging of the assembled battery 3, the assembled battery 3 can be cooled with cooling air.

充電回路4は、車両1に設けられた充電ポート9と電気的に接続されている。一方、車両1の外部に設置された外部電源10には、充電ケーブル11が接続されている。充電ケーブル11の先端には、充電ポート9に接続/接離可能な充電コネクタ12が設けられている。充電コネクタ12が充電ポート9に接続されることにより、充電回路4と外部電源10とが電気的に接続される。   The charging circuit 4 is electrically connected to a charging port 9 provided in the vehicle 1. On the other hand, a charging cable 11 is connected to an external power source 10 installed outside the vehicle 1. A charging connector 12 that can be connected / disconnected to / from the charging port 9 is provided at the tip of the charging cable 11. By connecting the charging connector 12 to the charging port 9, the charging circuit 4 and the external power supply 10 are electrically connected.

充電回路4には、組電池3と外部電源10とを電気的に接続/切断するリレーや、リレーがオンされるときの突入電流を防止するための保護回路などが含まれている。リレーがオンされることにより、組電池3と外部電源10とが電気的に接続されて、外部電源10からの電力で組電池3が充電される。一方、リレーがオフされることにより、組電池3と外部電源10とが電気的に切断されて、外部電源10からの電力による組電池3の充電が停止される。   The charging circuit 4 includes a relay for electrically connecting / disconnecting the assembled battery 3 and the external power source 10, a protection circuit for preventing an inrush current when the relay is turned on, and the like. When the relay is turned on, the assembled battery 3 and the external power supply 10 are electrically connected, and the assembled battery 3 is charged with power from the external power supply 10. On the other hand, when the relay is turned off, the assembled battery 3 and the external power supply 10 are electrically disconnected, and charging of the assembled battery 3 by the power from the external power supply 10 is stopped.

また、車両1には、CPUおよびメモリを含む構成の制御部21が備えられている。   In addition, the vehicle 1 includes a control unit 21 having a configuration including a CPU and a memory.

制御部21には、電池温度センサ22および外気温度センサ23が接続されている。電池温度センサ22は、組電池3の複数の各位置(たとえば、20箇所)に配置されており、各位置における表面温度を検出する。外気温度センサ23は、車両1の外部の気温(外気温)を検出する。制御部21には、電池温度センサ22によって検出される組電池3の複数の各位置における表面温度が入力されるとともに、外気温度センサ23によって検出される外気温が入力される。   A battery temperature sensor 22 and an outside air temperature sensor 23 are connected to the control unit 21. The battery temperature sensor 22 is disposed at each of a plurality of positions (for example, 20 locations) of the assembled battery 3, and detects the surface temperature at each position. The outside air temperature sensor 23 detects the temperature outside the vehicle 1 (outside temperature). The controller 21 receives the surface temperature at each of a plurality of positions of the assembled battery 3 detected by the battery temperature sensor 22 and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 23.

そして、制御部21は、電池温度センサ22および外気温度センサ23による検出温度に基づいて、充電回路4を制御する。また、制御部21は、充電中ランプ24の点灯を制御する。充電中ランプ24は、外部電源10からの電力で組電池3が充電中であることを報知するために、車両1および/または外部電源10に設けられている。さらに、制御部21は、送風ファン8の駆動を制御する。   Then, the control unit 21 controls the charging circuit 4 based on temperatures detected by the battery temperature sensor 22 and the outside air temperature sensor 23. The control unit 21 controls lighting of the charging lamp 24. The charging lamp 24 is provided in the vehicle 1 and / or the external power supply 10 in order to notify that the assembled battery 3 is being charged with power from the external power supply 10. Further, the control unit 21 controls driving of the blower fan 8.

図2A,2Bは、充電制御の流れを示すフローチャートである。   2A and 2B are flowcharts showing the flow of charge control.

充電コネクタ12が充電ポート9に接続されると、制御部21により、充電回路4のリレーがオンされて、外部電源10からの電力による組電池3の充電が開始される(ステップS1)。リレーは、充電コネクタ12が充電ポート9に接続されたことに応答して直ちにオンにされてもよいし、たとえば、午後11時以前に充電コネクタ12が充電ポート9に接続された場合には、深夜電力を使用するために、午後11時になると、リレーがオンにされてもよい。   When the charging connector 12 is connected to the charging port 9, the relay of the charging circuit 4 is turned on by the control unit 21, and charging of the assembled battery 3 with electric power from the external power source 10 is started (step S1). The relay may be turned on immediately in response to the charging connector 12 being connected to the charging port 9. For example, if the charging connector 12 is connected to the charging port 9 before 11 pm, To use midnight power, the relay may be turned on at 11:00 pm.

充電が開始されると、制御部21により、以下の制御が実行される。   When charging is started, the control unit 21 executes the following control.

まず、充電中ランプ24が点灯される(ステップS2)。充電中ランプ24の点灯中は、送風ファン8が一定の送風能力(風量)で駆動される。   First, the charging lamp 24 is turned on (step S2). While the charging lamp 24 is lit, the blower fan 8 is driven with a constant blowing capacity (air volume).

次に、電池温度センサ22の検出温度が参照されて、少なくとも1つの電池温度センサ22によって検出される組電池3の表面温度(電池温度)が所定温度以上、たとえば、50℃以上であるか否かが判断される(ステップS3)。   Next, whether the surface temperature (battery temperature) of the assembled battery 3 detected by the at least one battery temperature sensor 22 is referred to the temperature detected by the battery temperature sensor 22 is equal to or higher than a predetermined temperature, for example, 50 ° C. or higher. Is determined (step S3).

この判断が肯定されると(ステップS3のYES)、組電池3の充電を休止させる休止期間が設定される。休止期間は、充電開始から充電完了までに要する時間の中で最も外気温が低くなる時間帯が推定され、その時間帯を避けて設定される。また、休止期間の長さは、電池温度センサ22によって検出される組電池3の表面温度の最高温度と外気温度センサ23によって検出される外気温とに基づいて、充電終了時における組電池3の表面温度が目標温度(たとえば、33℃)になるべく近づくように、たとえば、60〜100分間の範囲内で設定される。   If this determination is affirmed (YES in step S3), a suspension period for suspending charging of the assembled battery 3 is set. The suspension period is set by avoiding the time period in which the outside air temperature is estimated to be the lowest among the time required from the start of charging to the completion of charging. Further, the length of the suspension period is determined based on the maximum surface temperature of the assembled battery 3 detected by the battery temperature sensor 22 and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 23. For example, it is set within a range of 60 to 100 minutes so that the surface temperature approaches the target temperature (for example, 33 ° C.) as much as possible.

その後、休止期間が開始されるタイミング(休止タイミング)になると(ステップS4のYES)、充電回路4のリレーがオンからオフに切り替えられて、組電池3の充電が停止される(ステップS5)。   Thereafter, when it becomes the timing (pause timing) at which the suspension period starts (YES in step S4), the relay of the charging circuit 4 is switched from on to off, and charging of the assembled battery 3 is stopped (step S5).

そして、休止期間の終期が到来すると(ステップS6のYES)、充電回路4のリレーがオフからオンに切り替えられて、組電池3の充電が再開される(ステップS7)。   When the end of the suspension period comes (YES in step S6), the relay of the charging circuit 4 is switched from off to on, and charging of the assembled battery 3 is resumed (step S7).

その後、組電池3が満充電状態となると、組電池3の充電が完了したと判断され(ステップS8のYES)、充電回路4のリレーがオンからオフに切り替えられて、組電池3の充電が停止(終了)される(ステップS9)。   Thereafter, when the assembled battery 3 is fully charged, it is determined that charging of the assembled battery 3 is completed (YES in step S8), the relay of the charging circuit 4 is switched from on to off, and the assembled battery 3 is charged. Stopped (finished) (step S9).

そして、充電中ランプ24が消灯されて(ステップS10)、図2A,2Bに示される充電制御が終了される。   Then, the charging lamp 24 is turned off (step S10), and the charging control shown in FIGS. 2A and 2B is ended.

一方、充電の開始後、すべての電池温度センサ22によって検出される組電池3の表面温度(電池温度)が所定温度未満である場合には(ステップS3のNO)、組電池3の充電が休止されずに継続される。そして、組電池3が満充電状態となると、組電池3の充電が完了したと判断され(ステップS8のYES)、充電回路4のリレーがオンからオフに切り替えられて、組電池3の充電が停止(終了)される(ステップS9)。   On the other hand, after the start of charging, when the surface temperature (battery temperature) of the assembled battery 3 detected by all the battery temperature sensors 22 is lower than the predetermined temperature (NO in step S3), the charging of the assembled battery 3 is suspended. It continues without being. When the assembled battery 3 is fully charged, it is determined that the charging of the assembled battery 3 is completed (YES in step S8), the relay of the charging circuit 4 is switched from on to off, and the assembled battery 3 is charged. Stopped (finished) (step S9).

その後、充電中ランプ24が消灯されて(ステップS10)、図2A,2Bに示される充電制御が終了される。   Thereafter, the charging lamp 24 is turned off (step S10), and the charging control shown in FIGS. 2A and 2B is ended.

以上のように、外部電源10から組電池3への充電が開始されると、充電中ランプ24が点灯されて、充電中であることが報知される。それとともに、組電池3の複数の位置における表面温度が検出される。そして、少なくとも1つの位置における表面温度が所定温度以上であれば、充電開始後の所定期間が休止期間として設定される。休止期間においては、充電中ランプ24が点灯し続けられて、充電中であることの報知が続けられながら、外部電源10から組電池3への充電が休止される。   As described above, when charging of the assembled battery 3 from the external power source 10 is started, the charging lamp 24 is turned on to notify that charging is in progress. At the same time, surface temperatures at a plurality of positions of the assembled battery 3 are detected. And if the surface temperature in at least 1 position is more than predetermined temperature, the predetermined period after charge start will be set as a rest period. During the suspension period, charging from the external power source 10 to the assembled battery 3 is suspended while the charging lamp 24 continues to be lit and notification that charging is in progress.

組電池3が高温になっている状態で充電が開始されても、充電開始後に充電が休止されることにより、充電終了時における組電池3の温度を低下させることができる。そのため、充電終了後の車両1の走行中に、組電池3が異常高温状態となることを防止できる。その結果、組電池3の温度上昇による劣化を防止することができる。また、車両1の走行中に、組電池3の異常高温状態に起因して、走行用モータ2の出力が制限(組電池3からの放電が制限)されることを防止できる。   Even if charging is started in a state where the assembled battery 3 is at a high temperature, the temperature of the assembled battery 3 at the end of charging can be lowered by stopping the charging after the start of charging. Therefore, it is possible to prevent the assembled battery 3 from being in an abnormally high temperature state while the vehicle 1 is running after the end of charging. As a result, it is possible to prevent deterioration of the assembled battery 3 due to a temperature rise. Further, it is possible to prevent the output of the traveling motor 2 from being restricted (the discharge from the assembled battery 3 is restricted) due to the abnormally high temperature state of the assembled battery 3 while the vehicle 1 is traveling.

さらに、送風ファン8による冷却ではなく、充電休止による自然冷却であるから、組電池3を構成する複数の二次電池5間に温度のばらつきが生じることを抑制できる。その結果、複数の二次電池5間に温度のばらつきによる劣化のばらつきが生じることを抑制でき、組電池3の寿命を延ばすことができる。   Furthermore, since the cooling is not the cooling by the blower fan 8 but the natural cooling by the suspension of charging, it is possible to suppress the occurrence of temperature variation among the plurality of secondary batteries 5 constituting the assembled battery 3. As a result, it is possible to suppress the occurrence of variation in deterioration due to temperature variation among the plurality of secondary batteries 5, thereby extending the life of the assembled battery 3.

また、充電の休止中も充電中であることの報知が続けられているので、ユーザが充電完了との誤った判断で組電池3と外部電源10とを切り離すことを防止できる。   In addition, since the notification that the charging is in progress is continued even during the suspension of the charging, it is possible to prevent the user from separating the assembled battery 3 and the external power source 10 due to an erroneous determination that the charging is completed.

図3は、休止期間の他の設定手順を示すフローチャートである。図4は、組電池の表面温度の最高温度、最低温度および最高温度と最低温度との温度差の時間変化を示すグラフである。   FIG. 3 is a flowchart showing another procedure for setting the suspension period. FIG. 4 is a graph showing the change over time of the maximum temperature, the minimum temperature, and the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature of the surface temperature of the assembled battery.

図2A,2Bに示される充電制御では、休止期間が充電開始から充電完了までに要する時間の中で最も外気温が低くなる時間帯を避けて設定されるとした。これに代えて、図3に示される手順で休止期間が設定されてもよい。   In the charging control shown in FIGS. 2A and 2B, the suspension period is set to avoid the time zone in which the outside air temperature is the lowest among the time required from the start of charging to the completion of charging. Instead, the suspension period may be set by the procedure shown in FIG.

すなわち、電池温度センサ22の検出温度が参照されて、電池温度センサ22によって検出される組電池3の表面温度の最高温度と最低温度との温度差が算出される。そして、その温度差が所定値以上になると(ステップS11のYES)、その時点が休止期間の始期に設定される(ステップS12)。この場合、休止期間の始期が設定されると同時に、図2A,2Bに示されるフローチャートのステップS4で、休止期間が開始されるタイミングであるか否かの判断が肯定され、充電回路4のリレーがオンからオフに切り替えられて、組電池3の充電が停止される。   That is, the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature of the surface temperature of the assembled battery 3 detected by the battery temperature sensor 22 is calculated with reference to the detected temperature of the battery temperature sensor 22. When the temperature difference becomes equal to or greater than the predetermined value (YES in step S11), the time is set as the start of the suspension period (step S12). In this case, at the same time as the start of the suspension period is set, at step S4 in the flowcharts shown in FIGS. 2A and 2B, the determination as to whether or not it is the timing to start the suspension period is affirmed, and the relay of the charging circuit 4 Is switched from on to off, and charging of the battery pack 3 is stopped.

そして、前述の実施形態の場合と同様に、電池温度センサ22によって検出される組電池3の表面温度の最高温度と外気温度センサ23によって検出される外気温とに基づいて、充電終了時における組電池3の表面温度が目標温度になるべく近づくように、休止期間の長さが設定される。   As in the case of the above-described embodiment, the group at the end of charging is based on the maximum surface temperature of the assembled battery 3 detected by the battery temperature sensor 22 and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 23. The length of the suspension period is set so that the surface temperature of the battery 3 approaches the target temperature as much as possible.

図4に示されるように、組電池3の充電開始後は、組電池3の表面温度は、一旦上昇した後、充電が進むにつれて徐々に低下する。二次電池5間において、その温度低下の度合いにばらつきがあるため、組電池3の表面温度の低下に伴い、その最高温度と最低温度との温度差が広がる。たとえば、充電開始から約60分間が経過した時点では、組電池3の表面温度の最高温度が約47℃となり、最低温度が約37℃となって、最高温度と最低温度との温度差が約10℃に広がる。充電が続けられると、図4に仮想線(二点鎖線)で示されるように、その温度差がほぼ保持されるか、温度差がそれ以上に広がると考えられる。そこで、組電池3の表面温度の最高温度と最低温度との温度差が10℃以上になると、充電回路4のリレーがオンからオフに切り替えられて、組電池3の充電が停止される。これにより、他の二次電池5よりも冷めやすい二次電池5の温度低下の度合いが小さくなり、組電池3の表面温度の最高温度と最低温度との温度差が小さくなる。   As shown in FIG. 4, after the charging of the assembled battery 3 starts, the surface temperature of the assembled battery 3 once rises and then gradually decreases as the charging proceeds. Since the degree of the temperature drop varies among the secondary batteries 5, the temperature difference between the highest temperature and the lowest temperature increases as the surface temperature of the assembled battery 3 decreases. For example, when about 60 minutes have elapsed since the start of charging, the maximum surface temperature of the assembled battery 3 is about 47 ° C., the minimum temperature is about 37 ° C., and the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature is about Spread to 10 ° C. If charging is continued, it is considered that the temperature difference is substantially maintained or the temperature difference is further widened as indicated by a virtual line (two-dot chain line) in FIG. Therefore, when the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature of the surface temperature of the assembled battery 3 becomes 10 ° C. or more, the relay of the charging circuit 4 is switched from on to off, and charging of the assembled battery 3 is stopped. Thereby, the degree of temperature drop of the secondary battery 5 that is easier to cool than the other secondary batteries 5 is reduced, and the temperature difference between the maximum temperature and the minimum temperature of the surface temperature of the assembled battery 3 is reduced.

その結果、複数の二次電池5間に温度のばらつきによる劣化のばらつきが生じることを抑制でき、組電池3の寿命をさらに延ばすことができる。   As a result, it is possible to suppress a variation in deterioration due to a temperature variation between the plurality of secondary batteries 5, and to further extend the life of the assembled battery 3.

図5A,5Bは、充電制御の他の例を示すフローチャートである。   5A and 5B are flowcharts showing another example of charge control.

図2A,2Bに示される充電制御では、充電中ランプ24の点灯中は、送風ファン8が一定の送風能力(風量)で駆動されるとした。しかしながら、組電池3の充電の休止中は、送風ファン8による風量が抑制されてもよい。   In the charging control shown in FIGS. 2A and 2B, it is assumed that the blowing fan 8 is driven with a constant blowing capacity (air volume) while the charging lamp 24 is lit. However, the air volume by the blower fan 8 may be suppressed during the suspension of charging of the assembled battery 3.

具体的には、充電が開始されると(ステップS21)、充電中ランプ24が点灯される(ステップS22)。   Specifically, when charging is started (step S21), the charging lamp 24 is turned on (step S22).

そして、少なくとも1つの電池温度センサ22によって検出される組電池3の表面温度(電池温度)が所定温度以上、たとえば、50℃以上であるか否かが判断される(ステップS23)。   Then, it is determined whether or not the surface temperature (battery temperature) of the assembled battery 3 detected by the at least one battery temperature sensor 22 is equal to or higher than a predetermined temperature, for example, 50 ° C. (step S23).

この判断が肯定されると(ステップS23のYES)、図2A,2Bに示される充電制御の場合と同様に、組電池3の充電を休止させる休止期間が設定される。   If this determination is affirmed (YES in step S23), a suspension period for suspending charging of the assembled battery 3 is set as in the case of the charge control shown in FIGS. 2A and 2B.

その後、休止期間が開始されるタイミング(休止タイミング)になると(ステップS24のYES)、充電回路4のリレーがオンからオフに切り替えられて、組電池3の充電が停止される(ステップS25)。   Thereafter, when it becomes the timing (pause timing) at which the suspension period starts (YES in step S24), the relay of the charging circuit 4 is switched from on to off, and charging of the assembled battery 3 is stopped (step S25).

また、充電の停止とともに、送風ファン8による風量が低減される(ステップS26)。   Moreover, the air volume by the ventilation fan 8 is reduced with a stop of charge (step S26).

そして、休止期間の終期が到来すると(ステップS27のYES)、充電回路4のリレーがオフからオンに切り替えられて、組電池3の充電が再開される(ステップS28)。   When the end of the suspension period comes (YES in step S27), the relay of the charging circuit 4 is switched from off to on, and charging of the assembled battery 3 is resumed (step S28).

また、充電の再開とともに、送風ファン8による風量が元の風量に戻される(ステップS29)。   Moreover, with the resumption of charging, the air volume by the blower fan 8 is returned to the original air volume (step S29).

その後、組電池3が満充電状態となると、組電池3の充電が完了したと判断され(ステップS30のYES)、充電回路4のリレーがオンからオフに切り替えられて、組電池3の充電が停止(終了)される(ステップS31)。   Thereafter, when the assembled battery 3 is fully charged, it is determined that charging of the assembled battery 3 is completed (YES in step S30), the relay of the charging circuit 4 is switched from on to off, and charging of the assembled battery 3 is performed. Stopped (finished) (step S31).

そして、充電中ランプ24が消灯されて(ステップS32)、図5A,5Bに示される充電制御が終了される。   Then, the charging lamp 24 is turned off (step S32), and the charging control shown in FIGS. 5A and 5B is ended.

一方、充電の開始後、すべての電池温度センサ22によって検出される組電池3の表面温度(電池温度)が所定温度未満である場合には(ステップS23のNO)、組電池3の充電が休止されずに継続される。そして、組電池3が満充電状態となると、組電池3の充電が完了したと判断され(ステップS30のYES)、充電回路4のリレーがオンからオフに切り替えられて、組電池3の充電が停止(終了)される(ステップS31)。   On the other hand, after the start of charging, when the surface temperature (battery temperature) of the assembled battery 3 detected by all the battery temperature sensors 22 is lower than the predetermined temperature (NO in step S23), charging of the assembled battery 3 is suspended. It continues without being. When the assembled battery 3 is fully charged, it is determined that the charging of the assembled battery 3 is completed (YES in step S30), the relay of the charging circuit 4 is switched from on to off, and the assembled battery 3 is charged. Stopped (finished) (step S31).

その後、充電中ランプ24が消灯されて(ステップS32)、図5A,5Bに示される充電制御が終了される。   Thereafter, the charging lamp 24 is turned off (step S32), and the charging control shown in FIGS. 5A and 5B is ended.

組電池3の表面温度に温度差が生じるのは、送風ファン8の送風による冷却にむらがあることが原因の1つと考えられる。組電池3の充電の休止中、送風ファン8の駆動が停止されることにより、複数の二次電池5間に冷却むらに起因する温度差が生じることを抑制できる。その結果、組電池3の表面温度の温度差をさらに小さくすることができ、組電池3の寿命を一層延ばすことができる。   The temperature difference in the surface temperature of the assembled battery 3 is considered to be one of the causes because the cooling by the air blowing of the blower fan 8 is uneven. During suspension of charging of the assembled battery 3, the drive of the blower fan 8 is stopped, so that it is possible to suppress a temperature difference caused by uneven cooling among the plurality of secondary batteries 5. As a result, the temperature difference in the surface temperature of the assembled battery 3 can be further reduced, and the life of the assembled battery 3 can be further extended.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   While the embodiments of the present invention have been described above, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

たとえば、組電池3の充電開始後、電池温度センサ22によって検出される組電池3の表面温度の最高温度が予め定める温度(たとえば、45℃)以上になった時点が冷却期間の始期とされてもよい。   For example, the time when the maximum temperature of the surface temperature of the assembled battery 3 detected by the battery temperature sensor 22 becomes equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 45 ° C.) after the charging of the assembled battery 3 is started is set as the start of the cooling period. Also good.

また、組電池3の充電開始から予め定める時間が経過した時点が冷却期間の始期とされてもよい。   In addition, the time when a predetermined time has elapsed from the start of charging of the assembled battery 3 may be the start of the cooling period.

冷却手段は、送風ファン8に限らず、組電池3に冷却水を供給する水冷機構であってもよい。   The cooling means is not limited to the blower fan 8 and may be a water cooling mechanism that supplies cooling water to the assembled battery 3.

1 車両
2 走行用モータ
3 組電池(車両用組電池)
4 充電回路
8 送風ファン(冷却手段)
10 外部電源
21 制御部(休止制御手段、温度差監視手段)
22 電池温度センサ(電池温度検出手段)
24 充電中ランプ(充電中報知手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Traveling motor 3 Assembly battery (Vehicle assembly battery)
4 Charging circuit 8 Blower fan (cooling means)
10 External power supply 21 Control unit (pause control means, temperature difference monitoring means)
22 Battery temperature sensor (battery temperature detection means)
24 Charging lamp (charging indicator)

Claims (2)

車両の走行用モータに供給される電力を蓄積する車両用組電池、前記車両の外部に設けられる外部電源と前記車両用組電池とを接続する充電回路、および前記車両用組電池を冷却する冷却手段とを備える車両に用いられ、前記外部電源から前記車両用組電池への充電を制御する充電制御装置であって、
前記車両用組電池における複数の各位置の表面温度を検出する電池温度検出手段と、
前記外部電源から前記車両用組電池への充電中であることを報知する充電中報知手段と、
前記外部電源から前記車両用組電池への充電の開始時に、前記充電中報知手段による充電中であることの報知を開始させるとともに、前記電池温度検出手段によって検出されている温度を参照し、少なくとも1つの位置における表面温度が所定温度以上である場合には、充電の開始後の所定の休止期間において、前記充電中報知手段による充電中であることの報知を継続させながら、前記充電回路を制御して、前記外部電源から前記車両用組電池への充電を休止させる休止制御手段とを含む、車両用組電池の充電制御装置。
Vehicle assembled battery for accumulating electric power supplied to a vehicle driving motor, a charging circuit for connecting the external power source provided outside the vehicle and the vehicle assembled battery, and cooling for cooling the vehicle assembled battery A charging control device for controlling charging from the external power source to the assembled battery for a vehicle.
Battery temperature detection means for detecting surface temperatures at a plurality of positions in the vehicle battery pack;
In-charging notification means for notifying that the vehicle battery pack is being charged from the external power source,
At the start of charging from the external power source to the assembled battery for the vehicle, the notification that charging is in progress by the charging informing means is started, and the temperature detected by the battery temperature detecting means is referred to, and at least When the surface temperature at one position is equal to or higher than a predetermined temperature, the charging circuit is controlled while continuing the notification that charging is being performed by the charging informing means during a predetermined suspension period after the start of charging. And a suspension control means for halting charging from the external power source to the assembled battery for vehicles.
前記電池温度検出手段によって検出される最低温度と最高温度との温度差を監視する温度差監視手段をさらに含み、
前記休止期間は、前記温度差監視手段によって監視される温度差が所定値以上に達した時点を始期とする、請求項1に記載の車両用組電池の充電制御装置。
Temperature difference monitoring means for monitoring a temperature difference between the lowest temperature and the highest temperature detected by the battery temperature detection means;
The charge control device for an assembled battery for a vehicle according to claim 1, wherein the suspension period starts when a temperature difference monitored by the temperature difference monitoring means reaches a predetermined value or more.
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