| 【発明の名称】 |
電気自動車 |
| 【発明者】 |
【氏名】中西 利明
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| 【要約】 |
【課題】停車中でも２次電池の状態を監視することができる電気自動車を提供する。
【解決手段】電気自動車１００は、電池１と、電池１の状態を監視し電池１の状態を示す電池状態信号を出力する電池監視部２と、電池状態信号に基づいて、電池１の充放電を制御するための充放電制御信号を出力する車両制御部３と、電池１から動力を供給され、充放電制御信号に基づいて電池１の充放電を制御する走行装置４と、イグニッションキーのオン、オフに対応する車両状態信号を出力する車両スイッチ５とを備え、電池監視部２は、電池１の状態に基づいて電池状態信号を出力するプロセッサ６と、車両状態信号に基づいてプロセッサ６を制御する制御部７とを含み、電池監視部２は、高パワー消費動作モードと低パワー消費動作モードとを有し、制御部７は、車両状態信号に基づいて高パワー消費動作モードと低パワー消費動作モードとを切換え制御する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電池と、該電池の状態を監視し該電池の状態を示す電池状態信号を出力する電池監視手段と、該電池状態信号に基づいて、該電池の充放電を制御するための充放電制御信号を出力する車両制御手段と、該電池から動力を供給され、該充放電制御信号に基づいて該電池の充放電を制御する走行手段と、イグニッションキーのオン、オフに対応する車両状態信号を出力する車両状態検出手段とを備え、該電池監視手段は、該電池の該状態に基づいて該電池状態信号を出力するプロセッサと、該車両状態信号に基づいて該プロセッサを制御する制御部とを含み、該電池監視手段は、高パワー消費動作モードと低パワー消費動作モードとを有し、該制御部は、該車両状態信号に基づいて該高パワー消費動作モードと該低パワー消費動作モードとを切換え制御する電気自動車。
【請求項２】 該制御部は、該車両状態信号がオンであるときは該高パワー消費動作モードで該プロセッサを制御し、該車両状態信号がオフであるときは該低パワー消費動作モードで該プロセッサを制御する、請求項１記載の電気自動車。
【請求項３】 該高パワー消費動作モードは、該電池の状態を常時監視するモードを含み、該低パワー消費動作モードは、該電池の状態を一定期間毎に監視するモードを含む、請求項１記載の電気自動車。
【請求項４】 該電池状態信号は、該電池の残存容量、該電池の温度、該電池の許容電力、該電池の故障の有無を表す信号のうち少なくとも１つを含む、請求項１記載の電気自動車。
【請求項５】 該電池の該状態は、該電池の温度と該電池の電圧とのうち少なくとも１つを含む、請求項１記載の電気自動車。
【請求項６】 該電気自動車は、該電池と該走行手段との間に設けられたフェイルセーフスイッチをさらに備えており、該車両制御手段は、該電池状態信号に基づいて、該電池を該走行手段から切り離すように該フェイルセーフスイッチを動作させる、請求項１記載の電気自動車。
【請求項７】 該電気自動車は、該電池の周囲の空気を強制的に排気する排気装置をさらに備えており、該車両制御手段は、該電池状態信号に基づいて、該排気装置を動作させる、請求項１記載の電気自動車。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池により動力が供給される電気自動車に関し、特に電池の状態を監視する電池監視部を有する電気自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】特公平６−８１４２５号公報には、充放電電流を検出して低パワー消費動作モードから高パワー消費動作モードに移行するバッテリーパックが開示されている。
【０００３】充放電電流等の電池の状態を監視する電池監視部を有する従来の電気自動車を説明する。
【０００４】図２を参照して、電気自動車２００は、２次電池１と電池監視部２０と車両制御部３０と走行装置４と車両スイッチ５とを備える。電池監視部２０は、プロセッサ６を備える。走行装置４は、モータ（図示せず）と車軸１０とタイヤ１１とを備える。
【０００５】プロセッサ６は、２次電池１の温度と電圧とのうち少なくとも１つを入力し、２次電池１の状態を監視する。プロセッサ６は、２次電池１の状態に関する電池状態信号を車両制御部３０へ出力する。車両制御部３０は、電池状態信号を電池監視部２０から受け取り、２次電池１の充放電を制御するための充放電制御信号を走行装置４へ出力する。走行装置４は、充放電制御信号を車両制御部３０から受け取り、２次電池１の充放電を制御する。
【０００６】車両スイッチ５は、車両がオンのとき（イグニッションキーがオンのとき）、車両オン信号を出力する。車両オン信号が車両スイッチ５から出力されると、電池監視部２０の電源がオンし、プロセッサ６は２次電池１の状態を監視する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述した、２次電池の状態を監視する電池監視部を有する従来の電気自動車では、イグニッションキーがオフのときには車両スイッチ５は車両オン信号を出力しないので、電池監視部２０の電源がオンせず、プロセッサ６は２次電池１の状態を監視しない。即ち、電気自動車が停車しているときは、２次電池１の状態を監視することができない。
【０００８】電気自動車の停車中には２次電池１が自己放電するので、２次電池１の残存容量誤差が生ずる。２次電池１は電気自動車の主電源であるため、出力電圧が高い。２次電池１の出力電圧が高いため、大きな残存容量誤差が生じる。
【０００９】電気自動車では２次電池１に蓄えられた電気量は非常に大きい。このため、電気自動車２００が長期間にわたって停車しているために電池の状態（温度、充放電等）を長期間にわたって監視しない場合には、２次電池１のショート、２次電池１からの可燃性ガスの発生等の予期せぬ事態が引き起こされるおそれがある。
【００１０】このため、２次電池の状態を監視する電池監視部の信頼性が低いという課題が生じる。
【００１１】本発明は係る課題を解決するために為された。
【００１２】本発明の目的は、停車中でも２次電池の状態を監視することができる電気自動車を提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、停車中における２次電池の自己放電による残存容量誤差を解消することができる電気自動車を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気自動車は、電池と、該電池の状態を監視し該電池の状態を示す電池状態信号を出力する電池監視手段と、該電池状態信号に基づいて、該電池の充放電を制御するための充放電制御信号を出力する車両制御手段と、該電池から動力を供給され、該充放電制御信号に基づいて該電池の充放電を制御する走行手段と、イグニッションキーのオン、オフに対応する車両状態信号を出力する車両状態検出手段とを備え、該電池監視手段は、該電池の該状態に基づいて該電池状態信号を出力するプロセッサと、該車両状態信号に基づいて該プロセッサを制御する制御部とを含み、該電池監視手段は、高パワー消費動作モードと低パワー消費動作モードとを有し、該制御部は、該車両状態信号に基づいて該高パワー消費動作モードと該低パワー消費動作モードとを切換え制御し、このことにより上記目的が達成される。
【００１５】該制御部は、該車両状態信号がオンであるときは該高パワー消費動作モードで該プロセッサを制御し、該車両状態信号がオフであるときは該低パワー消費動作モードで該プロセッサを制御してもよい。
【００１６】該高パワー消費動作モードは、該電池の状態を常時監視するモードを含み、該低パワー消費動作モードは、該電池の状態を一定期間毎に監視するモードを含んでもよい。
【００１７】該電池状態信号は、該電池の残存容量、該電池の温度、該電池の許容電力、該電池の故障の有無を表す信号のうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００１８】該電池の該状態は、該電池の温度と該電池の電圧とのうち少なくとも１つを含んでもよい。
【００１９】該電気自動車は、該電池と該走行手段との間に設けられたフェイルセーフスイッチをさらに備えており、該車両制御手段は、該電池状態信号に基づいて、該電池を該走行手段から切り離すように該フェイルセーフスイッチを動作させてもよい。
【００２０】該電気自動車は、該電池の周囲の空気を強制的に排気する排気装置をさらに備えており、該車両制御手段は、該電池状態信号に基づいて、排気装置を動作させてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１を参照して、本実施の形態に係る、電池の状態を監視する電池監視部を有する電気自動車を説明する。図３を参照して前述した要素と同一の要素には同一の参照符号を付している。これらについての詳細な説明は省略する。
【００２２】電気自動車１００は、２次電池１と電池監視部２と車両制御部３と走行装置４と車両スイッチ５とを備える。
【００２３】電池監視部２は、プロセッサ６と制御部７とを備える。走行装置４は、モータ（図示せず）と車軸１０とタイヤ１１とを備える。電気自動車１００は、フェイルセーフスイッチ８と排気装置９とをさらに備える。
【００２４】電池監視部２は、高パワー消費動作モードと低パワー消費動作モードとを有する。高パワー消費動作モードでは、プロセッサ６が２次電池１の状態を常時監視するように、制御部７がプロセッサ６を制御する。低パワー消費動作モードでは、プロセッサ６が２次電池１の状態を一定期間毎に監視するように、制御部７がプロセッサ６を制御する。
【００２５】プロセッサ６は、２次電池１の温度と２次電池１の電圧とを入力し、２次電池１の状態を監視する。プロセッサ６は、２次電池１の状態に関する電池状態信号を車両制御部３へ出力する。電池状態信号は、２次電池１の残存容量、２次電池１の温度、２次電池１の電流、２次電池１の許容電力および２次電池１が正常状態か異常状態かを示す信号を含む。
【００２６】車両制御部３は、電池状態信号をプロセッサ６から受け取り、２次電池１の充放電を制御するための充放電制御信号を走行装置４へ出力する。走行装置４は、充放電制御信号を車両制御部３から受け取り、２次電池１の充放電を制御する。
【００２７】車両スイッチ５は、車両がオンのとき（イグニッションキーがオンのとき）、車両オン信号を制御部７へ出力する。車両オン信号が車両スイッチ５から出力されると、制御部７はプロセッサ６が高パワー消費動作モードで動作するようにプロセッサ６を制御する。
【００２８】イグニッションキーがオフで車両スイッチ５が車両オン信号を出力しないときは、制御部７はプロセッサ６が低パワー消費動作モードで動作するようにプロセッサ６を制御する。低パワー消費動作モードでは、プロセッサ６が２次電池１の状態を一定期間毎に監視する。低パワー消費動作モードでは、プロセッサ６は、２次電池１の自己放電をタイマ減算でカウントする。
【００２９】フェイルセーフスイッチ８は、２次電池１と走行装置４との間に設けられる。車両制御部３は、電池状態信号に含まれる２次電池１の温度値、２次電池１の電流値が異常値であるときは、２次電池１を走行装置４から切り離すようにフェイルセーフスイッチ８を動作させる。
【００３０】また、車両制御部３は、電池状態信号に含まれる２次電池１の温度値、２次電池１の電流値が異常値であるときは、２次電池１の周囲の空気を強制的に排気する排気装置９を動作させる。電気自動車１００の停車中に２次電池１から可燃性ガスが発生した場合であっても、排気装置９が動作すると可燃性ガスを電気自動車１００の外部へ逃がすことができる。
【００３１】以上のように本実施の形態によれば、イグニッションキーがオフで車両スイッチ５が車両オン信号を出力しないときは、プロセッサ６が２次電池１の状態を一定期間毎に監視する低パワー消費動作モードで動作する。このため、電気自動車１００が停車中でも２次電池１の状態を監視することができる。
【００３２】また、低パワー消費動作モードでは、プロセッサ６が２次電池１の状態を一定期間毎に監視するので、電気自動車１００の停車中に２次電池１の状態を監視する際の暗電流を低減することができる。
【００３３】さらに、車両オン時および車両オフ時の双方において２次電池１を常時監視するので、２次電池１および電気自動車１００の信頼性が向上する。
【００３４】さらに、電気自動車１００の主電源であって出力電圧が大きいために、イグニッションキーオフ時の残存容量とイグニッションキーオン時の残存容量との間の誤差が大きい２次電池１の自己放電を、プロセッサ６がタイマ減算でカウントするので、２次電池１の残存容量の誤差が縮小し、２次電池１および電気自動車１００の信頼性が向上する。
【００３５】さらに、電気自動車１００の停車中にも２次電池１の温度値、２次電池１の電流値を監視できるので、停車中に２次電池１がショートした場合であっても、フェイルセーフスイッチ８により２次電池１を走行装置４から切り離すというフェイルセーフの動作を実行することができる。
【００３６】さらに、電気自動車１００の停車中にも２次電池１の温度値、２次電池１の電流値を監視できるので、停車中に２次電池１から可燃性ガス等が発生した場合であっても、フェイル検出により排気装置が開くというフェイルセーフの動作を実行することができる。
【００３７】このように、蓄えられた電気量が非常に大きい２次電池１の状態（温度、充放電等）を長期間にわたって監視しない場合に生ずる予期せぬ事態を回避することができる。
【００３８】なお、本実施の形態では電気自動車を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明はハイブリッド車にも適用できることは、当業者に容易に理解される。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明に係る電気自動車によれば、停車中でも２次電池の状態を監視することができる。
【００４０】また本発明に係る電気自動車によれば、停車中における２次電池の自己放電による残存容量誤差を解消することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１月１３日（１９９９．１．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８２８２
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２０９７０２（Ｐ２０００−２０９７０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月２８日（２０００．７．２８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−７０６８ |
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