JPH0946893A - 組バッテリの監視装置および保護装置 - Google Patents
組バッテリの監視装置および保護装置Info
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- JPH0946893A JPH0946893A JP7211422A JP21142295A JPH0946893A JP H0946893 A JPH0946893 A JP H0946893A JP 7211422 A JP7211422 A JP 7211422A JP 21142295 A JP21142295 A JP 21142295A JP H0946893 A JPH0946893 A JP H0946893A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
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- 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
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サーミスタで温度を計測するためには、サー
ミスタおよび分圧用の抵抗素子等を含む電気回路を常時
通電状態に保し、その抵抗変化に伴う電圧変化を検出す
る必要があることから、消費電力が大きくなってしま
う。 【解決手段】 組バッテリ１０を構成する各単セル１−
１〜１−ｎの表面には、それぞれ感温リードスイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷｎが取り付けられている。各感温リードスイ
ッチの一端は電源ＶDDに共通接続され、他端は切り替え
器２０の各入力端子に接続されている。切り替え器２０
は、判定部３０ａから出力される切換信号に応じて、各
入力端子に入力された信号のいずれかを周期的に判定部
３０ａへ出力する。判定部３０ａは、切換信号に応じて
入力される信号に基づいて各単セルの温度を判定する。
ミスタおよび分圧用の抵抗素子等を含む電気回路を常時
通電状態に保し、その抵抗変化に伴う電圧変化を検出す
る必要があることから、消費電力が大きくなってしま
う。 【解決手段】 組バッテリ１０を構成する各単セル１−
１〜１−ｎの表面には、それぞれ感温リードスイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷｎが取り付けられている。各感温リードスイ
ッチの一端は電源ＶDDに共通接続され、他端は切り替え
器２０の各入力端子に接続されている。切り替え器２０
は、判定部３０ａから出力される切換信号に応じて、各
入力端子に入力された信号のいずれかを周期的に判定部
３０ａへ出力する。判定部３０ａは、切換信号に応じて
入力される信号に基づいて各単セルの温度を判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は組バッテリの監視装
置および保護装置に係り、特に、複数の単セルを接続し
て構成された組バッテリの監視および保護に好適な組バ
ッテリの監視装置および保護装置に関する。
置および保護装置に係り、特に、複数の単セルを接続し
て構成された組バッテリの監視および保護に好適な組バ
ッテリの監視装置および保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電動車両の開発が進み、その動力
源であるバッテリとして、例えばＮｉ−ＭＨバッテリ
（ニッケル水素電池）が注目されている。また、Ｎｉ−
ＭＨバッテリのように、単セル（電槽）あたりの起電力
が小さいバッテリを電動車両の動力源として用いる場合
には、複数の単セルを直列接続して所望の高電圧を得る
ようにしている。
源であるバッテリとして、例えばＮｉ−ＭＨバッテリ
（ニッケル水素電池）が注目されている。また、Ｎｉ−
ＭＨバッテリのように、単セル（電槽）あたりの起電力
が小さいバッテリを電動車両の動力源として用いる場合
には、複数の単セルを直列接続して所望の高電圧を得る
ようにしている。
【０００３】このように、複数の単セルを直列接続して
構成された組バッテリでは、各単セル間での電圧差や容
量差等が大きくばらつくと、単セル単位での過充電や過
放電を招き、これに伴う温度上昇や圧力上昇、あるいは
容量劣化は、組バッテリ全体の寿命を短くする要因とな
る。したがって、組バッテリでは各単セルごとに容量、
電圧、電流、圧力等を監視する必要があるが、従来は単
セルごとに前記各監視項目を個別のセンサで検出してい
たため、センサの数や配線の引き回しが増えてしまう。
構成された組バッテリでは、各単セル間での電圧差や容
量差等が大きくばらつくと、単セル単位での過充電や過
放電を招き、これに伴う温度上昇や圧力上昇、あるいは
容量劣化は、組バッテリ全体の寿命を短くする要因とな
る。したがって、組バッテリでは各単セルごとに容量、
電圧、電流、圧力等を監視する必要があるが、従来は単
セルごとに前記各監視項目を個別のセンサで検出してい
たため、センサの数や配線の引き回しが増えてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したＮｉ−ＭＨバ
ッテリでは、容量、電圧、電流、圧力等の変化が温度上
昇となって表れるため、温度上昇が認められなければ上
記各監視項目がいずれも正常範囲にあると判断できる。
換言すれば、Ｎｉ−ＭＨバッテリでは上記した各監視項
目を温度で代表することができる。
ッテリでは、容量、電圧、電流、圧力等の変化が温度上
昇となって表れるため、温度上昇が認められなければ上
記各監視項目がいずれも正常範囲にあると判断できる。
換言すれば、Ｎｉ−ＭＨバッテリでは上記した各監視項
目を温度で代表することができる。
【０００５】一方、これまでの温度検出では、温度セン
サとしてサーミスタが用いられ、温度変化を抵抗値の変
化として検出していた。しかしながら、サーミスタ単体
では温度と抵抗値とが比例関係になく、また抵抗値と温
度との関係がサーミスタごとに異なるため、温度センサ
としてサーミスタを用いる場合には、各サーミスタごと
に各種の調整を行う必要がある。
サとしてサーミスタが用いられ、温度変化を抵抗値の変
化として検出していた。しかしながら、サーミスタ単体
では温度と抵抗値とが比例関係になく、また抵抗値と温
度との関係がサーミスタごとに異なるため、温度センサ
としてサーミスタを用いる場合には、各サーミスタごと
に各種の調整を行う必要がある。
【０００６】また、サーミスタの抵抗変化を検出するた
めには、サーミスタおよび分圧用の抵抗素子等を含む電
気回路を常時通電状態に保ち、その電圧変化を温度変化
として検出する必要があることから、消費電力が大きく
なってしまう。したがって、サーミスタは、バッテリの
容量不足がネックとなっている現在の電動車両用バッテ
リの温度センサには不適であった。
めには、サーミスタおよび分圧用の抵抗素子等を含む電
気回路を常時通電状態に保ち、その電圧変化を温度変化
として検出する必要があることから、消費電力が大きく
なってしまう。したがって、サーミスタは、バッテリの
容量不足がネックとなっている現在の電動車両用バッテ
リの温度センサには不適であった。
【０００７】さらに、これまではバッテリの異常が検知
されても警告灯などを点灯するのみで、バッテリを積極
的に保護するシステムは確立されていなかった。したが
って、バッテリの異常時に、その給電量が大きくなるよ
うな高速走行や登坂走行を続けると、バッテリの劣化が
著しく促進されてしまうという問題もあった。
されても警告灯などを点灯するのみで、バッテリを積極
的に保護するシステムは確立されていなかった。したが
って、バッテリの異常時に、その給電量が大きくなるよ
うな高速走行や登坂走行を続けると、バッテリの劣化が
著しく促進されてしまうという問題もあった。
【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、簡単な構成で、かつ極めて低消費電力でバ
ッテリの異常を監視できると共に、異常時にはバッテリ
の負荷を軽減して過度の劣化が防止されるようにしたバ
ッテリの監視装置および保護装置を提供することにあ
る。
点を解決し、簡単な構成で、かつ極めて低消費電力でバ
ッテリの異常を監視できると共に、異常時にはバッテリ
の負荷を軽減して過度の劣化が防止されるようにしたバ
ッテリの監視装置および保護装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、以下のような手段を講じた点に特
徴がある。 (1) 複数の単セルを直列接続して構成された組バッテリ
の、少なくとも一つの単セルを含むブロックごとに設け
られた感温スイッチと、前記感温スイッチの動作状態を
監視する手段とを設けた。
ために、本発明では、以下のような手段を講じた点に特
徴がある。 (1) 複数の単セルを直列接続して構成された組バッテリ
の、少なくとも一つの単セルを含むブロックごとに設け
られた感温スイッチと、前記感温スイッチの動作状態を
監視する手段とを設けた。
【００１０】上記した構成において、感温スイッチとし
て例えば感温リードスイッチを用いれば、その温度がサ
ーマルフェライトのキュリー温度に達したときに接点の
開閉状態が変化する。そして、各感温リードスイッチの
一端を電源に接続すれば、その他端には、接点が閉じて
いれば電源電圧が表れ、接点が開いていれば電源電圧が
表れない。したがって、各感温リードスイッチの他端の
電圧を検知すれば、単セルの温度がキュリー温度に達し
たか否かを判定できるようになる。そして、サーマルフ
ェライトのキュリー温度は自由に設定することができる
ので、サーマルフェライトのキュリー温度を、バッテリ
に異常が発生したと判断すべき温度に設定しておけば、
前記電圧の検知結果に基づいて、バッテリに異常が発生
したか否かを判断できるようになる。 (2) 各感温スイッチには、固有の抵抗値を有する抵抗素
子をそれぞれ直列接続し、その直列接続の一端は電源に
接続し、他端の電圧を検知するようにした。
て例えば感温リードスイッチを用いれば、その温度がサ
ーマルフェライトのキュリー温度に達したときに接点の
開閉状態が変化する。そして、各感温リードスイッチの
一端を電源に接続すれば、その他端には、接点が閉じて
いれば電源電圧が表れ、接点が開いていれば電源電圧が
表れない。したがって、各感温リードスイッチの他端の
電圧を検知すれば、単セルの温度がキュリー温度に達し
たか否かを判定できるようになる。そして、サーマルフ
ェライトのキュリー温度は自由に設定することができる
ので、サーマルフェライトのキュリー温度を、バッテリ
に異常が発生したと判断すべき温度に設定しておけば、
前記電圧の検知結果に基づいて、バッテリに異常が発生
したか否かを判断できるようになる。 (2) 各感温スイッチには、固有の抵抗値を有する抵抗素
子をそれぞれ直列接続し、その直列接続の一端は電源に
接続し、他端の電圧を検知するようにした。
【００１１】上記した構成によれば、いずれの感温スイ
ッチの接点が開閉したかに応じて、他端で検出される電
圧が異なるので、いずれのバッテリに異常が発生したか
を判断できるようになる。 (3) いずれかの単セルに関する検出温度が予定値を超え
ると、バッテリからの給電電流量およびバッテリへの充
電電流量の少なくとも一方を予定値以下に制限するよう
にした。
ッチの接点が開閉したかに応じて、他端で検出される電
圧が異なるので、いずれのバッテリに異常が発生したか
を判断できるようになる。 (3) いずれかの単セルに関する検出温度が予定値を超え
ると、バッテリからの給電電流量およびバッテリへの充
電電流量の少なくとも一方を予定値以下に制限するよう
にした。
【００１２】上記した構成によれば、バッテリの温度上
昇が検出されると、バッテリからの給電電流量およびバ
ッテリへの充電電流量が制限されるので、バッテリの負
荷が軽減されて過度の劣化を防止される。
昇が検出されると、バッテリからの給電電流量およびバ
ッテリへの充電電流量が制限されるので、バッテリの負
荷が軽減されて過度の劣化を防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明の第１実施例であるバッ
テリ監視装置の主要部の構成を示したブロック図であ
る。組バッテリ１０は、複数の単セル１−ｉ（１−１〜
１−ｎ）を直列接続して構成され、各単セル１−ｉの表
面には、それぞれ感温リードスイッチＳＷｉ（ＳＷ１〜
ＳＷｎ）が取り付けられている。感温リードスイッチと
は、磁性材料（例えば、フェライト）のキュリー温度を
利用して温度を制御監視する電磁気的感温素子の一種
で、キュリー温度において強磁性から常磁性に急激に変
化するサーマルフェライトと、フェライトマグネット
と、リードスイッチとを組み合わせて構成される。
細に説明する。図１は、本発明の第１実施例であるバッ
テリ監視装置の主要部の構成を示したブロック図であ
る。組バッテリ１０は、複数の単セル１−ｉ（１−１〜
１−ｎ）を直列接続して構成され、各単セル１−ｉの表
面には、それぞれ感温リードスイッチＳＷｉ（ＳＷ１〜
ＳＷｎ）が取り付けられている。感温リードスイッチと
は、磁性材料（例えば、フェライト）のキュリー温度を
利用して温度を制御監視する電磁気的感温素子の一種
で、キュリー温度において強磁性から常磁性に急激に変
化するサーマルフェライトと、フェライトマグネット
と、リードスイッチとを組み合わせて構成される。
【００１４】本実施例では、各感温リードスイッチを構
成するサーマルフェライトのキュリー温度は、単セルに
異常が発生したと推定すべき温度に設定されている。な
お、感温リードスイッチの動作原理は周知なので、その
説明は省略する。
成するサーマルフェライトのキュリー温度は、単セルに
異常が発生したと推定すべき温度に設定されている。な
お、感温リードスイッチの動作原理は周知なので、その
説明は省略する。
【００１５】各感温リードスイッチＳＷｉの一端は電源
ＶDDに共通接続され、他端は切り替え器２０の各入力端
子に接続されている。切り替え器２０は、判定部３０ａ
から出力される切換信号に応じて、各入力端子に入力さ
れた信号のいずれかを周期的に判定部３０ａへ出力す
る。判定部３０ａは、切換信号に応じて入力される信号
に基づいて、各単セル１−ｉの温度がキュリー温度に達
したか否かを認識し、これに基づいて各単セル１−ｉに
関する異常の有無を判定する。
ＶDDに共通接続され、他端は切り替え器２０の各入力端
子に接続されている。切り替え器２０は、判定部３０ａ
から出力される切換信号に応じて、各入力端子に入力さ
れた信号のいずれかを周期的に判定部３０ａへ出力す
る。判定部３０ａは、切換信号に応じて入力される信号
に基づいて、各単セル１−ｉの温度がキュリー温度に達
したか否かを認識し、これに基づいて各単セル１−ｉに
関する異常の有無を判定する。
【００１６】このような構成において、常閉形の感温リ
ードスイッチＳＷｉを用いた場合、各単セル１−ｉが正
常状態であり、したがって、その温度が感温リードスイ
ッチを構成するサーマルフェライトのキュリー温度以下
であれば、感温リードスイッチＳＷｉは閉状態を保つこ
とになる。したがって、切り替え器２０の各入力端子に
は電源電圧ＶDDがそのまま入力され、判定部３０ａに
も、切換信号にかかわらず常に電源電圧ＶDDが入力され
ることになる。また、この際の消費電力は、切り替え器
２０や判定部３０ａの動作に必要な電力のみで、感温リ
ードスイッチＳＷｉでは電力が一切消費されないので、
温度センサとしてサーミスタを利用する場合に比べて、
その消費電力を著しく低減させることができる。
ードスイッチＳＷｉを用いた場合、各単セル１−ｉが正
常状態であり、したがって、その温度が感温リードスイ
ッチを構成するサーマルフェライトのキュリー温度以下
であれば、感温リードスイッチＳＷｉは閉状態を保つこ
とになる。したがって、切り替え器２０の各入力端子に
は電源電圧ＶDDがそのまま入力され、判定部３０ａに
も、切換信号にかかわらず常に電源電圧ＶDDが入力され
ることになる。また、この際の消費電力は、切り替え器
２０や判定部３０ａの動作に必要な電力のみで、感温リ
ードスイッチＳＷｉでは電力が一切消費されないので、
温度センサとしてサーミスタを利用する場合に比べて、
その消費電力を著しく低減させることができる。
【００１７】ここで、いずれかの単セル１−ｉに異常が
発生し、その温度がサーマルフェライトのキュリー温度
に達すると、当該異常発生した単セル１−ｉに取り付け
られた感温リードスイッチＳＷｉの接点が開くので、当
該感温リードスイッチＳＷｉの接続された入力端子が切
換信号に応じて選択されると、判定部３０ａは電源電圧
ＶDDを検出できず、当該単セルの温度上昇を判定するこ
とができる。
発生し、その温度がサーマルフェライトのキュリー温度
に達すると、当該異常発生した単セル１−ｉに取り付け
られた感温リードスイッチＳＷｉの接点が開くので、当
該感温リードスイッチＳＷｉの接続された入力端子が切
換信号に応じて選択されると、判定部３０ａは電源電圧
ＶDDを検出できず、当該単セルの温度上昇を判定するこ
とができる。
【００１８】一方、常開形の感温リードスイッチＳＷｉ
を用いた場合は、各単セルの温度がサーマルフェライト
のキュリー温度以下であれば、感温リードスイッチＳＷ
１〜ＳＷｎは開状態を保つので、判定部３０ａでは電源
電圧ＶDDを検出できない。ここで、いずれかの単セルに
異常が発生し、その温度がサーマルフェライトのキュリ
ー温度に達すると、当該単セルに取り付けられた感温リ
ードスイッチＳＷｉの接点が閉じるので、当該感温リー
ドスイッチＳＷｉの接続された入力端子が切換信号に応
じて選択されると、判定部３０ａは電源電圧ＶDDを検出
し、当該単セルの温度上昇を判定する。
を用いた場合は、各単セルの温度がサーマルフェライト
のキュリー温度以下であれば、感温リードスイッチＳＷ
１〜ＳＷｎは開状態を保つので、判定部３０ａでは電源
電圧ＶDDを検出できない。ここで、いずれかの単セルに
異常が発生し、その温度がサーマルフェライトのキュリ
ー温度に達すると、当該単セルに取り付けられた感温リ
ードスイッチＳＷｉの接点が閉じるので、当該感温リー
ドスイッチＳＷｉの接続された入力端子が切換信号に応
じて選択されると、判定部３０ａは電源電圧ＶDDを検出
し、当該単セルの温度上昇を判定する。
【００１９】このように、本実施例では温度センサとし
て感温リードスイッチを用いたので、当該センサ部での
消費電力を著しく低減させることができるのみならず、
従来のサーミスタでは必須であった各種の補正が不要と
なる。
て感温リードスイッチを用いたので、当該センサ部での
消費電力を著しく低減させることができるのみならず、
従来のサーミスタでは必須であった各種の補正が不要と
なる。
【００２０】図２は、本発明の第２実施例であるバッテ
リ監視装置の主要部の構成を示したブロック図であり、
前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
本実施例では、各感温リードスイッチＳＷｉの一端に
は、抵抗値のそれぞれ異なる抵抗素子Ｒ１〜Ｒｎの一端
が直列接続され、各感温リードスイッチＳＷｉの他端は
端子Ａに共通接続され、各抵抗素子Ｒ１〜Ｒｎの他端は
端子Ｂに共通接続されている。
リ監視装置の主要部の構成を示したブロック図であり、
前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
本実施例では、各感温リードスイッチＳＷｉの一端に
は、抵抗値のそれぞれ異なる抵抗素子Ｒ１〜Ｒｎの一端
が直列接続され、各感温リードスイッチＳＷｉの他端は
端子Ａに共通接続され、各抵抗素子Ｒ１〜Ｒｎの他端は
端子Ｂに共通接続されている。
【００２１】このような構成において、常閉形の感温リ
ードスイッチＳＷｉを用いた場合、各単セルが正常状態
であり、したがって、その温度がサーマルフェライトの
キュリー温度以下であれば、感温リードスイッチＳＷｉ
は全て閉状態を保つので、端子Ａ−Ｂ間の抵抗値は各抵
抗素子Ｒ１〜Ｒｎを並列接続した値になる。
ードスイッチＳＷｉを用いた場合、各単セルが正常状態
であり、したがって、その温度がサーマルフェライトの
キュリー温度以下であれば、感温リードスイッチＳＷｉ
は全て閉状態を保つので、端子Ａ−Ｂ間の抵抗値は各抵
抗素子Ｒ１〜Ｒｎを並列接続した値になる。
【００２２】ここで、いずれかの単セルに異常が発生
し、その温度がサーマルフェライトのキュリー温度に達
すると、当該単セルに取り付けられた感温リードスイッ
チＳＷｉの接点が開くので、端子Ａ−Ｂ間の抵抗値は前
記開状態の感温リードスイッチＳＷｉと直列接続された
抵抗素子の抵抗値に応じて上昇する。したがって、例え
ば端子Ａを固定電位源に接続し、端子Ｂの電圧をＡ／Ｄ
コンバータ４０を介して判定部３０ｂに供給すれば、判
定部３０ｂは入力電圧に基づいて、いずれかの単セルの
温度ば上昇したことを判定することができる。
し、その温度がサーマルフェライトのキュリー温度に達
すると、当該単セルに取り付けられた感温リードスイッ
チＳＷｉの接点が開くので、端子Ａ−Ｂ間の抵抗値は前
記開状態の感温リードスイッチＳＷｉと直列接続された
抵抗素子の抵抗値に応じて上昇する。したがって、例え
ば端子Ａを固定電位源に接続し、端子Ｂの電圧をＡ／Ｄ
コンバータ４０を介して判定部３０ｂに供給すれば、判
定部３０ｂは入力電圧に基づいて、いずれかの単セルの
温度ば上昇したことを判定することができる。
【００２３】しかも、本実施例では各抵抗素子の抵抗値
を異ならせているので、判定部３０ｂは入力電圧に基づ
いて、いずれの単セルに異常が発生したのかを認識でき
るようになる。
を異ならせているので、判定部３０ｂは入力電圧に基づ
いて、いずれの単セルに異常が発生したのかを認識でき
るようになる。
【００２４】一方、常開形の感温リードスイッチＳＷｉ
を用いた場合は、各単セルの温度がサーマルフェライト
のキュリー温度以下であれば、感温リードスイッチＳＷ
１〜ＳＷｎが開状態を保つので、端子Ａ−Ｂ間の抵抗値
は無限大となる。ここで、いずれかの単セルに異常が発
生し、その温度がサーマルフェライトのキュリー温度に
達すると、当該単セルに取り付けられた感温リードスイ
ッチＳＷｉの接点が閉じる。したがって、端子Ａ−Ｂ間
の抵抗値は前記感温リードスイッチＳＷｉと直列接続さ
れた抵抗素子の抵抗値と一致する。したがって、端子Ａ
を固定電位源に接続し、端子Ｂの電圧をＡ／Ｄコンバー
タ４０を介して判定部３０ｂに供給すれば、判定部３０
ｂは入力電圧に基づいて、いずれの単セルに異常が発生
したのかを認識できるようになる。
を用いた場合は、各単セルの温度がサーマルフェライト
のキュリー温度以下であれば、感温リードスイッチＳＷ
１〜ＳＷｎが開状態を保つので、端子Ａ−Ｂ間の抵抗値
は無限大となる。ここで、いずれかの単セルに異常が発
生し、その温度がサーマルフェライトのキュリー温度に
達すると、当該単セルに取り付けられた感温リードスイ
ッチＳＷｉの接点が閉じる。したがって、端子Ａ−Ｂ間
の抵抗値は前記感温リードスイッチＳＷｉと直列接続さ
れた抵抗素子の抵抗値と一致する。したがって、端子Ａ
を固定電位源に接続し、端子Ｂの電圧をＡ／Ｄコンバー
タ４０を介して判定部３０ｂに供給すれば、判定部３０
ｂは入力電圧に基づいて、いずれの単セルに異常が発生
したのかを認識できるようになる。
【００２５】さらに、上記したように常開形の感温リー
ドスイッチＳＷｉを用いれば、いずれかの抵抗素子Ｒ１
〜Ｒｎにおいて電力が消費されるのはバッテリの異常時
のみで、正常時には電力が消費されないので、総合的に
消費電力のより一層の低減が可能になる。
ドスイッチＳＷｉを用いれば、いずれかの抵抗素子Ｒ１
〜Ｒｎにおいて電力が消費されるのはバッテリの異常時
のみで、正常時には電力が消費されないので、総合的に
消費電力のより一層の低減が可能になる。
【００２６】なお、上記した各実施例では、組バッテリ
を構成する単セルごとに感温リードスイッチを設けるも
のとして説明したが、本発明はこれのみに限定されず、
少なくとも一つの単セルを含むブロックごとに設けるよ
うにしても良い。
を構成する単セルごとに感温リードスイッチを設けるも
のとして説明したが、本発明はこれのみに限定されず、
少なくとも一つの単セルを含むブロックごとに設けるよ
うにしても良い。
【００２７】さらに、上記した各実施例では、温度セン
サとして感温リードスイッチを用いるものとして説明し
たが、本発明はこれのみに限定されず、温度変化に応じ
て端子間の抵抗値が著しく減少し、実質上導体として機
能し得る感温素子であれば、例えば半導体を利用した感
温スイッチであっても良い。
サとして感温リードスイッチを用いるものとして説明し
たが、本発明はこれのみに限定されず、温度変化に応じ
て端子間の抵抗値が著しく減少し、実質上導体として機
能し得る感温素子であれば、例えば半導体を利用した感
温スイッチであっても良い。
【００２８】図３は、本発明の第３実施例であるバッテ
リ保護装置の構成を示した機能ブロック図であり、前記
と同一の符号は同一または同等部分を表している。
リ保護装置の構成を示した機能ブロック図であり、前記
と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００２９】バッテリ１０とモータ３との間には、給電
制御回路２および充電制御回路５が接続されている。給
電制御回路２は、アクセル開度信号に基づいてバッテリ
１０からモータ３への給電量を制御し、高速走行時や登
坂時等にアクセル開度が大きくなると、バッテリ１０か
らモータ３への給電量を増やす制御を行う。充電制御回
路５は、外部電源からバッテリ１０へ充電する場合、お
よび回生制動時のモータ３に発生する電力をバッテリ１
０へ充電する場合の充電電流を制御する。バッテリ１０
には、前記第１実施例または第２実施例に関して説明し
た感温リードスイッチＳＷｉが取り付けられ、感温リー
ドスイッチＳＷｉの開閉は、前記と同様にして判定部３
０（３０ａ、３０ｂ）で判定される。
制御回路２および充電制御回路５が接続されている。給
電制御回路２は、アクセル開度信号に基づいてバッテリ
１０からモータ３への給電量を制御し、高速走行時や登
坂時等にアクセル開度が大きくなると、バッテリ１０か
らモータ３への給電量を増やす制御を行う。充電制御回
路５は、外部電源からバッテリ１０へ充電する場合、お
よび回生制動時のモータ３に発生する電力をバッテリ１
０へ充電する場合の充電電流を制御する。バッテリ１０
には、前記第１実施例または第２実施例に関して説明し
た感温リードスイッチＳＷｉが取り付けられ、感温リー
ドスイッチＳＷｉの開閉は、前記と同様にして判定部３
０（３０ａ、３０ｂ）で判定される。
【００３０】電流制限装置４は、前記判定部３０でいず
れかの単セルの異常が検知されると、給電制御回路２に
対しては給電電流の制限を指示し、充電制御回路５に対
しては充電電流の制限を指示する。この結果、給電制御
回路２は、アクセル開度信号に対する給電電流の割合を
一律に減じる、あるいは予定開度までは正常時と同様に
制御し、それ以上はアクセル開度信号にかかわらず給電
電流を一定量に保つような、適宜の制御方法で給電量を
制限してバッテリ１の負荷を減じる。同様に、充電制御
回路５も充電電流を予定値以下に減じてバッテリ１の負
荷を減じるような電流制限を行う。また、このような異
常発生時には上記した電流制限と共に、異常発生である
旨の警告表示や、走行中止を促すメッセージが表示され
るようにしても良い。
れかの単セルの異常が検知されると、給電制御回路２に
対しては給電電流の制限を指示し、充電制御回路５に対
しては充電電流の制限を指示する。この結果、給電制御
回路２は、アクセル開度信号に対する給電電流の割合を
一律に減じる、あるいは予定開度までは正常時と同様に
制御し、それ以上はアクセル開度信号にかかわらず給電
電流を一定量に保つような、適宜の制御方法で給電量を
制限してバッテリ１の負荷を減じる。同様に、充電制御
回路５も充電電流を予定値以下に減じてバッテリ１の負
荷を減じるような電流制限を行う。また、このような異
常発生時には上記した電流制限と共に、異常発生である
旨の警告表示や、走行中止を促すメッセージが表示され
るようにしても良い。
【００３１】本実施例によれば、組バッテリを構成する
単セルのいずれかに異常が発生すると、バッテリから各
電装装置への給電電流量、あるいはバッテリへの充電電
流量が制限されるので、バッテリの負荷が軽減されて過
度の劣化を防止できるようになる。
単セルのいずれかに異常が発生すると、バッテリから各
電装装置への給電電流量、あるいはバッテリへの充電電
流量が制限されるので、バッテリの負荷が軽減されて過
度の劣化を防止できるようになる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。 (1) バッテリの感温素子として感温スイッチを採用した
ので、例えばサーミスタを採用した場合と比較して、消
費電力が著しく減ぜられてバッテリの有効利用が可能に
なる。 (2) 各感温スイッチに、固有の抵抗値を有する抵抗素子
をそれぞれ直列接続すれば、故障箇所を特定することが
できるようになる。 (3) バッテリの温度上昇が検出されると、バッテリから
各電装装置への給電電流量およびバッテリへの充電電流
量が制限されるようにしたので、バッテリの負荷が軽減
されて過度の劣化を防止できるようになる。
成される。 (1) バッテリの感温素子として感温スイッチを採用した
ので、例えばサーミスタを採用した場合と比較して、消
費電力が著しく減ぜられてバッテリの有効利用が可能に
なる。 (2) 各感温スイッチに、固有の抵抗値を有する抵抗素子
をそれぞれ直列接続すれば、故障箇所を特定することが
できるようになる。 (3) バッテリの温度上昇が検出されると、バッテリから
各電装装置への給電電流量およびバッテリへの充電電流
量が制限されるようにしたので、バッテリの負荷が軽減
されて過度の劣化を防止できるようになる。
【図１】 本発明の第１実施例であるバッテリ監視装置
の主要部の構成を示したブロック図である。
の主要部の構成を示したブロック図である。
【図２】 本発明の第２実施例であるバッテリ監視装置
の主要部の構成を示したブロック図である。
の主要部の構成を示したブロック図である。
【図３】 本発明の第３実施例であるバッテリ保護装置
の機能ブロック図である。
の機能ブロック図である。
１−１〜１−ｎ…単セル、１０…組バッテリ、ＳＷ１〜
ＳＷｎ…感温リードスイッチ、Ｒ１〜Ｒｎ…抵抗素子
ＳＷｎ…感温リードスイッチ、Ｒ１〜Ｒｎ…抵抗素子
Claims (12)
- 【請求項１】 複数の単セルを直列接続して構成された
組バッテリの、少なくとも一つの単セルを含むブロック
ごとに設けられた感温スイッチと、 前記感温スイッチの動作状態を監視する手段とを具備し
たことを特徴とする組バッテリの監視装置。 - 【請求項２】 前記各感温スイッチの一端は電源に共通
接続され、他端はそれぞれ電圧検知手段に接続されたこ
とを特徴とする請求項１に記載の組バッテリの監視装
置。 - 【請求項３】 複数の入力端子に入力された各信号の中
の１つを周期的に切替ながら選択的に出力する出力切替
手段をさらに具備し、 前記各感温スイッチの他端は前記出力切替手段の各入力
端子に接続され、前記出力切替手段の出力端子は前記電
圧検知手段に接続されたことを特徴とする請求項２に記
載の組バッテリの監視装置。 - 【請求項４】 前記各感温スイッチには、固有の抵抗値
を有する抵抗素子がそれぞれ直列接続され、その直列接
続の一端は電源に共通接続され、他端は電圧検知手段に
共通接続されたことを特徴とする請求項１に記載の組バ
ッテリの監視装置。 - 【請求項５】 前記感温スイッチは感温リードスイッチ
であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
記載の組バッテリの監視装置。 - 【請求項６】 前記組バッテリは、電動車両用モータの
動力源として用いられることを特徴とする請求項１ない
し５のいずれかに記載の組バッテリの監視装置。 - 【請求項７】 前記単セルはニッケル水素電池であるこ
とを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の組
バッテリの監視装置。 - 【請求項８】 直列接続されて電動車両の動力源として
用いられる組バッテリを構成する複数の単セルの少なく
とも一つに異常が発生すると、組バッテリからの給電電
流量および組バッテリへの充電電流量の少なくとも一方
を制限することを特徴とする組バッテリの保護装置。 - 【請求項９】 前記単セルの少なくとも一つに異常が発
生すると、車両走行の中止を促すメッセージを表示する
ことを特徴とする請求項７に記載の組バッテリの保護装
置。 - 【請求項１０】 前記各単セルの異常判定は、その温度
が予定の温度に達したか否かに基づいて行われることを
特徴とする請求項８または９に記載の組バッテリの保護
装置。 - 【請求項１１】 前記温度が予定の温度に達したか否か
の判定は、感温スイッチの動作状態に基づいて行われる
ことを特徴とする請求項１０に記載の組バッテリの保護
装置。 - 【請求項１２】 前記感温スイッチは感温リードスイッ
チであることを特徴とする請求項１１に記載の組バッテ
リの保護装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7211422A JPH0946893A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 組バッテリの監視装置および保護装置 |
| US08/685,569 US5764063A (en) | 1995-07-28 | 1996-07-24 | Monitor for battery pack |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7211422A JPH0946893A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 組バッテリの監視装置および保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0946893A true JPH0946893A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16605700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7211422A Pending JPH0946893A (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 組バッテリの監視装置および保護装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5764063A (ja) |
| JP (1) | JPH0946893A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012182909A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Sony Corp | 電池パック、蓄電システム、電子機器、電動車両、電力システムおよび制御システム |
| CN103358922A (zh) * | 2012-03-31 | 2013-10-23 | 苏州杰拓腾动力科技有限公司 | 一种汽车电池动力监控装置 |
| CN105140075A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-09 | 中投仙能科技（苏州）有限公司 | 一种电池均衡主动温度保护开关及其控制方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1118322A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-01-22 | Okamura Kenkyusho:Kk | ターンオン機能を持つ並列モニタ |
| US6025696A (en) * | 1998-03-27 | 2000-02-15 | Space Systems/Loral, Inc. | Battery cell bypass module |
| DE10360422A1 (de) * | 2003-12-19 | 2005-07-21 | Brose Schließsysteme GmbH & Co.KG | Kraftfahrzeug |
| US8237447B2 (en) * | 2007-05-11 | 2012-08-07 | Panasonic Ev Energy Co., Ltd. | Apparatus for detecting state of storage device |
| JP4696291B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2011-06-08 | 三菱自動車工業株式会社 | 二次電池異常検出装置 |
| DE102011005414A1 (de) * | 2011-03-11 | 2012-09-13 | Robert Bosch Gmbh | Ladeeinrichtung mit Sicherheitsabschaltung |
| US20130026986A1 (en) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Honeywell International Inc. | Transformer-level management of power consumption by one or more consumers |
| EP3605128B1 (en) | 2018-08-03 | 2024-06-26 | Airbus Defence and Space GmbH | Electrical battery monitoring device and battery |
| EP3751299B1 (en) * | 2019-06-11 | 2023-08-09 | Volvo Car Corporation | Detecting latent faults within a cell of an energy storage system |
| GB202011897D0 (en) | 2020-07-30 | 2020-09-16 | Cummins Inc | Detecting thermal events in battery packs |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4016473A (en) * | 1975-11-06 | 1977-04-05 | Utah Research & Development Co., Inc. | DC powered capacitive pulse charge and pulse discharge battery charger |
| US4303877A (en) * | 1978-05-05 | 1981-12-01 | Brown, Boveri & Cie Aktiengesellschaft | Circuit for protecting storage cells |
| US4443752A (en) * | 1982-08-30 | 1984-04-17 | Utah Research & Development Co., Inc. | Solid state battery charger |
| FR2554973B1 (fr) * | 1983-11-16 | 1986-02-28 | Aerospatiale | Dispositif electrique comportant au moins une pile thermique et son application a un generateur d'energie modulable |
| US5582928A (en) * | 1994-12-30 | 1996-12-10 | Texas Instruments Incorporated | Supply batteries |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP7211422A patent/JPH0946893A/ja active Pending
-
1996
- 1996-07-24 US US08/685,569 patent/US5764063A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012182909A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Sony Corp | 電池パック、蓄電システム、電子機器、電動車両、電力システムおよび制御システム |
| US9028988B2 (en) | 2011-03-01 | 2015-05-12 | Sony Corporation | Battery pack, electricity storage system, electronic apparatus, electrically driven vehicle, electric power system, and control system |
| CN103358922A (zh) * | 2012-03-31 | 2013-10-23 | 苏州杰拓腾动力科技有限公司 | 一种汽车电池动力监控装置 |
| CN105140075A (zh) * | 2015-10-15 | 2015-12-09 | 中投仙能科技（苏州）有限公司 | 一种电池均衡主动温度保护开关及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5764063A (en) | 1998-06-09 |
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