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JP3099181B2 - 蓄電器の電圧制御装置 - Google Patents

蓄電器の電圧制御装置

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JP3099181B2
JP3099181B2 JP08239257A JP23925796A JP3099181B2 JP 3099181 B2 JP3099181 B2 JP 3099181B2 JP 08239257 A JP08239257 A JP 08239257A JP 23925796 A JP23925796 A JP 23925796A JP 3099181 B2 JP3099181 B2 JP 3099181B2
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battery
battery cell
storage battery
capacitor
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謙治 松本
斎藤　　修
英知 竹本
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Honda Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，複数の蓄電器セル
を直列に接続した蓄電器において，各蓄電器セルの電圧
を均一化するための蓄電器の電圧制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】走行用駆動源としてエンジン及びモータ
を備えたハイブリッド車両において，モータを駆動する
電源として複数の蓄電器セルを直列に接続した蓄電器を
備えるものが，特開平７−１６３０１４号公報により知
られている。
【０００３】かかる蓄電器では，性能上のばらつき（容
量，自己放電電流，内部抵抗等）により各蓄電器セルの
電圧が不均一になり，充電時に電圧の高い蓄電器セルが
早く耐圧に達して蓄電器全体としての使用電圧範囲が狭
まったり，耐久性が低下したりする場合がある。そこで
上記従来のものは，早く耐圧に達する蓄電器セルにツェ
ナーダイオードを接続して電圧上昇を抑えたり，或いは
耐圧に達しようとする蓄電器セルに抵抗やコンデンサに
接続して電圧上昇を抑えたりして対処している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，特開平
７−１６３０１４号公報に記載されたものは，蓄電器の
満充電時に各蓄電器セルの電圧を均一化するものであ
り，中間電圧で継続して使用する場合には効果を発揮す
ることができず，また個々の蓄電器セルの固有の性能差
を補償するものではないため，長期間の使用に際して他
の蓄電器セル間に電圧差が発生して使用電圧範囲が狭ま
ってしまう場合がある。
【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で，個々の蓄電器セルの性能のばらつきによる電圧差を
解消して，蓄電器全体としての使用電圧範囲を拡大する
とともに耐久性を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は，複数の蓄電器セルを直列に接続してなる蓄電器セ
ル群の前記各蓄電器セルの電圧を均一化するための蓄電
器の電圧制御装置において，各蓄電器セルに対して並列
に接続された電圧補正用蓄電器と，蓄電器セルを電圧が
高い順に選択する蓄電器セル選択手段と，選択された蓄
電器セル及び電圧補正用蓄電器間にその相互間の電荷移
動を行うための閉じた回路を構成する開閉手段と，前記
閉じた回路に設けられる電流制限用抵抗と，開閉手段を
開閉制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。こ
れにより，制御手段が開閉手段を開閉して，蓄電器セル
選択手段が選択した所定の蓄電器セルと電圧補正用蓄電
器とを，閉じた回路を介して接続する。蓄電器セルの電
荷を電圧補正用蓄電器に電流制限用抵抗を介して移動さ
せた後に，電圧補正用蓄電器の電荷を他の蓄電器セルに
電流制限用抵抗を介して移動させ，これを繰り返すこと
により各蓄電器セルの電圧が均一化される。特に本発明
では，電圧が最も高い蓄電器セルから順に電圧補正用蓄
電器に接続されるので，電圧が高い蓄電器セルから電圧
が低い蓄電器セルに電荷を移動させて蓄電器セル群内の
複数の蓄電器セルの最大電圧差を効果的に減少させ，各
蓄電器セルの電圧を速やかに均一化することが可能とな
る。
【０００７】請求項２に記載された発明では，蓄電器セ
ル群を構成する電気二重層型蓄電器は小型で大容量を得
ることができるため，この電気二重層型蓄電器を用いて
エネルギー密度の高い電源システムを構成することがで
きる。
【０００８】請求項３に記載された発明では，電圧補正
用蓄電器の静電容量値は蓄電器セルの静電容量値に対し
て充分に小さい値であるので，蓄電器セルからの電荷に
よって電圧補正用蓄電器を短時間で充電することがで
き，速やかに各蓄電器セルの電圧を均一化することが可
能となる。
【０００９】請求項４に記載された発明では，制御手段
が開閉手段を開閉することにより蓄電器セル及び電圧補
正用蓄電器を接続する接続時間及び周期を制御するの
で，各蓄電器セルの電圧を任意に制御することができ
る。
【００１０】請求項５に記載された発明では，それぞれ
第１の電圧補正用蓄電器を備えた複数の蓄電器セル群が
直列に接続されるので，全ての蓄電器セルの電圧を１個
の第１の電圧補正用蓄電器で均一化する場合に比べて，
１個の第１の電圧補正用蓄電器が分担する蓄電器セルの
数が減って電圧の均一化に要する時間が短縮される。し
かも，各第１の電圧補正用蓄電器の電圧が第２の電圧補
正用蓄電器により均一化されるので，全ての蓄電器セル
の電圧の均一化に要する時間が更に短縮される。
【００１１】請求項６に記載された発明では，それぞれ
電圧補正用蓄電器を備えた複数の蓄電器セル群が直列に
接続されるので，全ての蓄電器セルの電圧を１個の電圧
補正用蓄電器で均一化する場合に比べて，１個の電圧補
正用蓄電器が分担する蓄電器セルの数が減って電圧の均
一化に要する時間が短縮される。しかも，各電圧補正用
蓄電器の電圧が他の蓄電器セル群の何れかの蓄電器セル
との間の電荷移動により均一化されるので，全ての蓄電
器セルの電圧の均一化に要する時間が更に短縮される。
【００１２】請求項７に記載された発明では，発電機が
発電した電力を蓄電器セル群に蓄えてモータの駆動に有
効に利用することができ，しかも蓄電器セル群はバッテ
リに比べて出力密度が高いので車両の軽量化が可能とな
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を，添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１４】図１〜図６は本発明の第１実施例を示すも
ので，図１は本発明をハイブリッド車両に適用した制御
系のブロック図，図２は電圧制御回路の回路図，図３は
電荷移動の作用説明図，図４は作用を説明するフローチ
ャート，図５は最大接続時間の説明図，図６は効果を説
明するグラフである。
【００１５】図１に示すように，パラレル型のハイブリ
ッド車両ＶはエンジンＥと，駆動及び回生が可能なモー
タＭと，トランスミッションＴとを備えており，モータ
Ｍはモータ駆動回路１を介して蓄電器セル群２に接続さ
れる。前記蓄電器セル群２は，小型で大容量を得ること
ができる電気二重層型蓄電器のセル群から構成される。
車両Ｖの走行時には，エンジンＥ及び／又はモータＭの
駆動力がトランスミッションＴを介して駆動輪Ｗに伝達
され，またエンジンＥの駆動力に余剰が生じた場合や制
動時にはモータＭが回生制動され，モータＭの発電した
電力が蓄電器セル群２に蓄電される。
【００１６】マネージメント制御装置３にはモータ制御
装置４，エンジン制御装置５及びミッション制御装置６
が接続されており，モータ制御装置４によって前記モー
タ駆動回路１が，エンジン制御装置５によってエンジン
Ｅが，またミッション制御装置６によってトランスミッ
ションＭがそれぞれ制御される。蓄電器セル群２は，後
から詳述する蓄電器セル電圧制御装置７により制御され
る。
【００１７】モータ駆動回路１及び蓄電器セル群２は１
２Ｖダウンバータ８を介して１２ボルトの補機用バッテ
リ９に接続されており，これら蓄電器セル群２及び補機
用バッテリ９は充電制御装置１０により制御される。
【００１８】このように，蓄電器セル群２はモータＭが
発電した電力を蓄電して該モータＭを駆動するので，エ
ンジンＥの余剰の駆動力や制動により捨てられる駆動力
を蓄電器セル群２に蓄えてモータＭの駆動に有効に利用
することができる。またバッテリに比べて出力密度が高
い蓄電器セル群２を用いているので，車両Ｖの軽量化が
可能となる。
【００１９】図２に示すように，蓄電器セル群２は同一
規格の８個の蓄電器セル１１1 〜１１8 を直列に接続し
たものであり，各蓄電器セル１１1 〜１１8 の静電容量
値は例えば１６００ファラドに設定される。蓄電器セル
電圧制御装置７は，１個の電圧補正用蓄電器１２と，９
個のセル切換スイッチ１３1 〜１３9 と，４個の極性反
転スイッチ１４1 〜１４4 と，１個の電流制限用抵抗１
５とを備える。９個のセル切換スイッチ１３1 〜１３9
のうちの所定の２個と，４個の極性反転スイッチ１４1
〜１４4 のうちの所定の２個とを閉成すると，所定の蓄
電器セル１１1〜１１8 と電圧補正用蓄電器１２とが閉
じた回路１６（図３参照）を介して接続される。電圧補
正用蓄電器１２の静電容量値は，各蓄電器セル１１1 〜
１１8 の静電容量値である１６００ファラドの１０％以
下の値（例えば１００ファラド）に設定される。
【００２０】図３（Ａ）に示すように，例えば２個のセ
ル切換スイッチ１３1 ，１３2 と，２個の極性反転スイ
ッチ１４2 ，１４3 とを閉成すると，蓄電器セル１１1
のプラス極と電圧補正用蓄電器１２のプラス極とが接続
されるとともに，蓄電器セル１１1 のマイナス極と電圧
補正用蓄電器１２のマイナス極とが電流制限用抵抗１５
を介して接続される。また図３（Ｂ）に示すように，２
個のセル切換スイッチ１３2 ，１３3 と，２個の極性反
転スイッチ１４1 ，１４4 とを閉成すると，蓄電器セル
１１2 のプラス極と電圧補正用蓄電器１２のプラス極と
が電流制限用抵抗１５を介して接続されるとともに，蓄
電器セル１１2 のマイナス極と電圧補正用蓄電器１２の
マイナス極とが接続される。
【００２１】蓄電器セル電圧制御装置７は，更に電圧サ
ンプリング回路１７と，蓄電器セル選択手段１８と，接
続時間及び周期決定手段１９と，スイッチ駆動回路２０
とを備える。電圧サンプリング回路１７は，８個の蓄電
器セル１１1 〜１１8 の電圧と，電圧補正用蓄電器１２
の電圧とを検出する。蓄電器セル選択手段１８は，前記
検出した電圧に基づいて８個の蓄電器セル１１1 〜１１
8 を電圧が高い順に選択する。接続時間及び周期決定手
段１９は前記選択された蓄電器セル１１1 〜１１8 を電
圧補正用蓄電器１２に接続する接続時間及び周期を決定
する。スイッチ駆動回路２０は前記選択された蓄電器セ
ル１１1 〜１１8 と前記決定された接続時間及び周期に
基づいて，セル切換スイッチ１３1 〜１３9 及び極性反
転スイッチ１４1 〜１４4 の開閉を制御する。
【００２２】次に，前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。
【００２３】図４は，蓄電器セル群２が最小個数である
２個の蓄電器セル１１1 ，１１2 だけを備える場合の作
用を説明するフローチャートである。先ず，電圧サンプ
リング回路１７により２個の蓄電器セル１１1 ，１１2
の電圧をサンプリングし（ステップＳ１），その結果に
基づいて蓄電器セル選択手段１８が最大電圧の蓄電器セ
ル（例えば，蓄電器セル１１1 ）を選択する（ステップ
Ｓ２）。蓄電器セル１１1 が選択されると，図３（Ａ）
に示すように，スイッチ駆動回路２０が２個のセル切換
スイッチ１３1 ，１３2 と２個の極性反転スイッチ１４
2 ，１４3 とを閉成する（ステップＳ３）。その結果，
蓄電器セル１１1 から電流制限用抵抗１５を介して電圧
補正用蓄電器１２に電荷が移動し，放電された蓄電器セ
ル１１1の電圧が低下するとともに，充電された電圧補
正用蓄電器１２の電圧が上昇する。そして接続時間及び
周期決定手段１９により決定された接続時間ｔ1 が経過
すると（ステップＳ４），スイッチ駆動回路２０が２個
のセル切換スイッチ１３1，１３2 と２個の極性反転ス
イッチ１４2 ，１４3 とを開成して蓄電器セル１１1 を
電圧補正用蓄電器１２から切り離す（ステップＳ５）。
【００２４】蓄電器セル１１1 から電圧補正用蓄電器１
２に電荷を移動するとき，電圧補正用蓄電器１２の静電
容量値（１００ファラド）は蓄電器セル１１1 の静電容
量値（１６００ファラド）に比べて大幅に小さいため，
電圧補正用蓄電器１２の電圧は速やかに上昇する。これ
により，各蓄電器セル１１1 ，１１2 の電圧の均一化を
短時間で行うことができる。
【００２５】続いて，蓄電器セル選択手段１８が次に電
圧の高い蓄電器セル（つまり，蓄電器セル１１2 ）を選
択すると（ステップＳ６）。図３（Ｂ）に示すように，
スイッチ駆動回路２０が２個のセル切換スイッチ１
３2 ，１３3 と２個の極性反転スイッチ１４1 ，１４4
とを閉成する（ステップＳ７）。その結果，電圧補正用
蓄電器１２から電流制限用抵抗１５を介して蓄電器セル
１１2 に電荷が移動し，放電された電圧補正用蓄電器１
２の電圧が低下するとともに，充電された蓄電器セル１
１2 の電圧が上昇する。そして接続時間及び周期決定手
段１９により決定された接続時間ｔ2 が経過すると（ス
テップＳ８），スイッチ駆動回路２０が２個のセル切換
スイッチ１３2 ，１３3 と２個の極性反転スイッチ１４
1 ，１４4 とを開成して蓄電器セル１１2 を電圧補正用
蓄電器１２から切り離す（ステップＳ８）。
【００２６】このようにして，電圧の高い蓄電器セル１
１1 から電圧の低い蓄電器セル１１2 に電荷を移動させ
ることにより，蓄電器セル１１1 の電圧が低下して蓄電
器セル１１2 の電圧が上昇し，両蓄電器セル１１1 ，１
１2 の電圧を均一化することができる。
【００２７】ところで，図５（Ａ）に示すように，静電
容量Ｃｎ，端子電圧Ｖｃｎの第１蓄電器から静電容量Ｃ
ｆ（但しＣｎ＞＞Ｃｆ），端子電圧Ｖｃｆ（但しＶｃｎ
＞Ｖｃｆ）の第２蓄電器に抵抗値Ｒの電流制限用抵抗を
介して電荷を移動させるとき，電荷の移動を開始してか
らｔ秒後に第２蓄電器の端子電圧がＶｃｆから所望のチ
ャージ電圧であるＶｃｆｔに変化したとする。このと
き，電荷移動開始前の第１蓄電器及び第２蓄電器の電圧
差をΔＶ0 （＝Ｖｃｎ−Ｖｃｆ）とし，電荷移動開始後
ｔ秒における電圧差をΔＶｔ（＝Ｖｃｆｔ−Ｖｃｆ）と
すると， ｔ＝Ｃｆ×Ｒ×Ｌｎ（１−ΔＶｔ／ΔＶ0 ） が成立する。上式において，ｔは電荷移動開始後に第２
蓄電器の電圧がＶｃｆから所望のチャージ電圧Ｖｃｆｔ
に上昇するまでの時間を表しており，この時間を最大接
続時間として定義する。
【００２８】ところで，蓄電器が充電中でも放電中でも
ないとき，１個の蓄電器セル当たりの最大接続時間ｔが
１０秒であると仮定すると，蓄電器が例えばＮ＝１００
個の蓄電器セルを有する場合には，１００個の蓄電器セ
ルが各１回の電荷移動を完了するには１０×１００＝１
０００秒の時間が必要になり，短時間で各蓄電器セルの
電圧を均一化することが難しくなる。そこで，１個の蓄
電器セルについての接続時間をｔ／Ｎに設定し，最大接
続時間ｔ内にＮ個の蓄電器セルを順次接続して１サイク
ルとすれば，短時間でＮ個の蓄電器セルから略均等に電
荷を移動することができる。
【００２９】また，蓄電器の充電中或いは放電中には，
蓄電器セルの端子電圧Ｖｃｎが変化してしまわないよう
に充分に短い時間間隔で各蓄電器セルを接続する必要が
ある。例えば，接続時におけるＶｃｎの変化速度が０．
１ボルト／秒である場合，１個の蓄電器セルについての
接続時間を１／Ｎ＝１／１００秒に設定すれば，その間
のＶｃｎの変化量を０．００１ボルトに抑えることがで
きる。
【００３０】このように，接続時間及び周期決定手段１
９により各蓄電器セル１１1 〜１１8 を電圧補正用蓄電
器１２に接続する周期を変更すれば，各蓄電器セル１１
1 〜１１8 の電圧を任意に制御することも可能となる。
【００３１】図６は，図３に示す２個の蓄電器セル１１
1 ，１１2 を備えた蓄電器セル群２において，蓄電器セ
ル１１1 の初期電圧Ｖｃ1 ＝２．６ボルト，蓄電器セル
１１2 の初期電圧Ｖｃ2 ＝２．３ボルトの状態から，１
サイクル２５秒で電荷の移動を行った場合の実験結果を
示すものである。同図から明らかなように，最初０．３
ボルトあった電圧差が約１０分後に０．１ボルトまで減
少し，両蓄電器セル１１1 ，１１2 の電圧が均一化され
たことが分かる。
【００３２】以上のように，蓄電器セル群２の８個の蓄
電器セル１１1 ，１１8 間で電荷の移動を行うことによ
り各蓄電器セル１１1 〜１１8 の電圧を均一化している
ので，充電時に所定の蓄電器セル１１1 〜１１8 だけが
早く耐圧に達するのを防止することができ，これにより
蓄電器セル群２全体としての使用電圧範囲を拡大すると
ともに寿命を延長することができる。
【００３３】次に，図７に基づいて本発明の第２実施例
を説明する。
【００３４】第２実施例は複数の蓄電器セル群２…を直
列に接続したものである。第１実施例と同様にそれぞれ
の蓄電器セル群２は電圧補正用蓄電器１２（第１の電圧
補正用蓄電器１２）を備えており，それら複数の電圧補
正用蓄電器１２…は共通の第２の電圧補正用蓄電器２１
に交互に接続される。このように，それぞれ電圧補正用
蓄電器１２を備えた複数の蓄電器セル群２…を直列に接
続すれば，高電圧を得るために多数の蓄電器セルを用い
ても，１個の電圧補正用蓄電器１２が分担する蓄電器セ
ルの数を所定個数（８個）に抑えて全ての蓄電器セルの
電圧の均一化に要する時間を短縮することができる。し
かも各電圧補正用蓄電器１２…が第２の電圧補正用蓄電
器２１に選択的に接続されるので，第２の電圧補正用蓄
電器２１によって各電圧補正用蓄電器１２…の電圧を均
一化し，全ての蓄電器セルの電圧の均一化に要する時間
を一層短縮することができる。
【００３５】次に，図８に基づいて本発明の第３実施例
を説明する。
【００３６】第３実施例も，第２実施例と同様に複数の
蓄電器セル群２…を直列に接続したものである。それぞ
れの蓄電器セル群２の電圧補正用蓄電器１２は，自己の
蓄電器セル群２の８個の蓄電器セル１１1 〜１１8 と，
隣接する蓄電器セル群２の１個の蓄電器セル（例えば，
蓄電器セル１１1 ）とに選択的に接続される。従って，
１個の電圧補正用蓄電器１２が分担する蓄電器セルの数
を９個に抑えて電圧の均一化に要する時間を短縮するこ
とができるのは勿論のこと，各電圧補正用蓄電器１２の
電圧を隣接する蓄電器セル群２の蓄電器セル１１1 との
間の電荷の授受により均一化し，全ての蓄電器セルの電
圧の均一化に要する時間を一層短縮することができる。
【００３７】以上，本発明の実施例を詳述したが，本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００３８】例えば，実施例では蓄電器セル群２が８個
の蓄電器セル１１1 〜１１8 を備えているが，その数は
８個に限定されるものではない。また請求項１〜４に記
載された発明はハイブリッド車両用に限定されず，任意
の用途の蓄電器に適用することができる。また請求項８
に記載された発明は，発電機とモータとを別個に備えた
ハイブリッド車両に適用することも可能である。更に，
蓄電器セル群２とバッテリとを併用することが可能であ
り，このようにすれば回生時の急激なエネルギー吸収及
び蓄電を良好に行うことができ，またバッテリの満充電
時には蓄電器セル群２にエネルギーを分岐して蓄電を行
うことができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように，請求項１に記載された発
明によれば，各蓄電器セルに対して並列に接続された電
圧補正用蓄電器と，蓄電器セルを選択する蓄電器セル選
択手段と，選択された蓄電器セル及び電圧補正用蓄電器
間にその相互間の電荷移動を行うための閉じた回路を構
成する開閉手段と，前記閉じた回路に設けられる電流制
限用抵抗と，開閉手段を開閉制御する制御手段とを備え
ているので，選択された蓄電器セルの電荷を電圧補正用
蓄電器に移動させた後に，その電圧補正用蓄電器の電荷
を他の蓄電器セルに移動させ，これを繰り返すことによ
り各蓄電器セルの電圧を均一化し，充電時に特定の蓄電
器セルが早く耐圧に達するのを防止することができ，こ
れにより，蓄電器セル群の使用電圧範囲を広げるととも
に蓄電器セル群全体としての寿命を延ばすことができ
る。特に本発明では，蓄電器セル選択手段が蓄電器セル
を電圧が高い順に選択するので，電圧が高い蓄電器セル
から電 圧が低い蓄電器セルに電荷を移動させて蓄電器セ
ル群内の複数の蓄電器セル間の最大電圧差を速やかに減
少させ，各蓄電器セルの電圧を速やかに均一化すること
が可能となる。
【００４０】また請求項２に記載された発明によれば，
蓄電器セル群は電気二重層型蓄電器から成るので，蓄電
器セル群を小型化しても大容量を得ることが可能とな
り，エネルギー密度の高い電源システムを構成すること
ができる。
【００４１】また請求項３に記載された発明によれば，
電圧補正用蓄電器の静電容量値は蓄電器セルの静電容量
値に対して充分に小さい値であるので，蓄電器セルから
の電荷によって電圧補正用蓄電器の電圧を短時間で上昇
させ，速やかに各蓄電器セルの電圧を均一化することが
可能となる。
【００４２】また請求項４に記載された発明によれば，
制御手段は開閉手段を開閉して蓄電器セル及び電圧補正
用蓄電器を接続する接続時間及び周期を制御するので，
各蓄電器セルの電圧を任意に制御することができる。
【００４３】また請求項５に記載された発明によれば，
蓄電器セル群を複数個直列に接続し，各蓄電器セル群に
接続された第１の電圧補正用蓄電器を第２の電圧補正用
蓄電器に選択的に接続するので，全ての蓄電器セルの電
圧を１個の第１の電圧補正用蓄電器で均一化する場合に
比べて均一化に要する時間を短縮することができるだで
なく，各第１の電圧補正用蓄電器の電圧を第２の電圧補
正用蓄電器で均一化して，全ての蓄電器セルの均一化に
要する時間を更に短縮することができる。
【００４４】また請求項６に記載された発明によれば，
蓄電器セル群を複数個直列に接続し，各蓄電器セル群に
接続された電圧補正用蓄電器を，自己の蓄電器セル群の
蓄電器セルと他の蓄電器セル群の何れかの蓄電器セルと
に選択的に接続するので，全ての蓄電器セルの電圧を１
個の電圧補正用蓄電器で均一化する場合に比べて均一化
に要する時間を短縮することができるだけでなく，各電
圧補正用蓄電器の電圧を他の蓄電器セル群の何れかの蓄
電器セルとの間の電荷移動により均一化して，全ての蓄
電器セルの均一化に要する時間を更に短縮することがで
きる。
【００４５】また請求項７に記載された発明によれば，
走行用駆動源としてエンジン及びモータを備えたハイブ
リッド車両において，蓄電器セル群は発電機が発電した
電力を蓄電してモータを駆動するので，発電機が発電し
た電力を蓄電器セル群に蓄えてモータの駆動に有効に利
用することができる。特にバッテリとの併用電源として
使用するときには，回生時の急激なエネルギー吸収及び
蓄電が良好に行われ，またバッテリの満充電時には蓄電
器セル群にエネルギーを分岐して蓄電を行うことができ
る。しかも蓄電器セル群はバッテリに比べて出力密度が
高いので車両の軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をハイブリッド車両に適用した制御系の
ブロック図
【図２】電圧制御回路の回路図
【図３】電荷移動の作用説明図
【図４】作用を説明するフローチャート
【図５】最大接続時間の説明図
【図６】効果を説明するグラフ
【図７】本発明の第２実施例に係る電圧制御回路の回路
図
【図８】本発明の第３実施例に係る電圧制御回路の回路
図
【符号の説明】
２ 蓄電器セル群（電気二重層型蓄電器） １１1 〜１１8 蓄電器セル １２ 電圧補正用蓄電器（第１の電圧補正用蓄電
器） １３1 〜１３9 セル切換スイッチ（開閉手段） １４1 〜１４4 極性反転スイッチ（開閉手段） １５ 電流制限用抵抗 １６ 閉じた回路 １８ 蓄電器セル選択手段 １９ 接続時間及び周期決定手段（制御手段） ２１ 第２の電圧補正用蓄電器 Ｅ エンジン Ｍ モータ（発電機） Ｖ ハイブリッド車両
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 英知 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭53−15539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−145939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−71433（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−35922（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−49577（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−299032（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−319287（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−99142（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−154924（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−163014（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−322491（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−322515（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−322516（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335266（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−19188（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−84441（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−140206（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−182212（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−265987（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−15311（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−135530（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−285028（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−503355（ＪＰ，Ａ) 米国特許4238721（ＵＳ，Ａ) 米国特許4467266（ＵＳ，Ａ) 米国特許4694237（ＵＳ，Ａ) 米国特許4949028（ＵＳ，Ａ) 米国特許4967136（ＵＳ，Ａ) 米国特許5283512（ＵＳ，Ａ) 米国特許5359308（ＵＳ，Ａ) 米国特許5469042（ＵＳ，Ａ) 米国特許5498950（ＵＳ，Ａ) 米国特許5504415（ＵＳ，Ａ) 米国特許5581170（ＵＳ，Ａ) 国際公開97／44877（ＷＯ，Ａ１) 西独国特許出願公開3720051（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 6/00 - 6/06 B60L 11/00 - 11/18 H01M 10/42 - 10/48 H02J 1/00 - 1/16 H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 H02J 15/00 ＰＣＩ（ＤＩＡＬＯＧ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の蓄電器セル（１１1 〜１１8 ）を
    直列に接続してなる蓄電器セル群（２）の前記各蓄電器
    セル（１１1 〜１１8 ）の電圧を均一化するための蓄電
    器の電圧制御装置において， 各蓄電器セル（１１1 〜１１8 ）に対して並列に接続さ
    れた電圧補正用蓄電器（１２）と，蓄 電器セル（１１1 〜１１8 ）を電圧が高い順に選択す
    る蓄電器セル選択手段（１８）と， 選択された蓄電器セル（１１1 〜１１8 ）及び電圧補正
    用蓄電器（１２）間にその相互間の電荷移動を行うため
    の閉じた回路（１６）を構成する開閉手段（１３1 〜１
    ３9 ，１４1 〜１４4 ）と， 前記閉じた回路（１６）に設けられる電流制限用抵抗
    （１５）と， 開閉手段（１３1 〜１３9 ，１４1 〜１４4 ）を開閉制
    御する制御手段（１９）とを備えたことを特徴とする，
    蓄電器の電圧制御装置。
  2. 【請求項２】 前記蓄電器セル群（２）は電気二重層型
    蓄電器から成ることを特徴とする，請求項１記載の蓄電
    器の電圧制御装置。
  3. 【請求項３】 電圧補正用蓄電器（１２）の静電容量値
    は蓄電器セル（１１1 〜１１8 ）の静電容量値に対して
    充分に小さい値であることを特徴とする，請求項１記載
    の蓄電器の電圧制御装置。
  4. 【請求項４】 制御手段（１９）は開閉手段（１３1 〜
    １３9 ，１４1 〜１４4 ）を開閉して蓄電器セル（１１
    1 〜１１8 ）及び電圧補正用蓄電器（１２）を接続する
    接続時間及び周期を制御することを特徴とする，請求項
    １記載の蓄電器の電圧制御装置。
  5. 【請求項５】 前記蓄電器セル群（２）を複数個直列に
    接続し，各蓄電器セル群（２）に接続された第１の電圧
    補正用蓄電器（１２）を第２の電圧補正用蓄電器（２
    １）に選択的に接続することを特徴とする，請求項１記
    載の蓄電器の電圧制御装置。
  6. 【請求項６】 前記蓄電器セル群（２）を複数個直列に
    接続し，各蓄電器セル群（２）に接続された電圧補正用
    蓄電器（１２）を，自己の蓄電器セル群（２）の蓄電器
    セル（１１1 〜１１8 ）と他の蓄電器セル群（２）の何
    れかの蓄電器セル（１１1 〜１１8 ）とに選択的に接続
    することを特徴とする，請求項１記載の蓄電器の電圧制
    御装置。
  7. 【請求項７】 走行用駆動源としてエンジン（Ｅ）及び
    モータ（Ｍ）を備えたハイブリッド車両（Ｖ）におい
    て，前記蓄電器セル群（２）は発電機（Ｍ）が発電した
    電力を蓄電してモータ（Ｍ）を駆動することを特徴とす
    る，請求項１記載の蓄電器の電圧制御装置。
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