[发明专利]电动车辆

说明书

本发明涉及以二次电池为动力源的电动车辆，尤其涉及其二次电池的充放电控制方法。

随着酸铅蓄电池、镍氢蓄电池、锂二次电池等二次电池的性能和可靠性提高，开发了许多利用这些二次电池的机器设备。尤其，近年来，随着绿色能源意愿的扩大，以二次电池为动力源，用电动机驱动的汽车，小型摩托车、叉车等电动车辆倍受关注。

在这种电动车辆中，由装载在车辆主体上的车辆控制器进行电动机输出控制和电池的监测控制。该车辆控制器监测装载在车辆上的电池的残存容量、输出电压、冷却状态等，掌握劣化状况等电池状态，根据得到的电池的信息，控制对电动机的输出和电池充电。而且，车辆控制器根据需要，向乘车者发生警告。

在以往的电动车辆中，电池视作单一动力源。因而做成，车辆控制器固定在车辆主体，当因电池性能劣化或故障而更换电池时，仅更换电池这种结构。但是，在更换规格不同的电池时，每次必须相应于要用的电池规格变更车辆控制器的设定。在美国专利USP5627438中公开了一种用于电动车辆的常规电源系统。

本发明为解决上述问题，其目的在于廉价提供电池互换性优良、可靠性高的电动车辆。    

本发明的电动车辆具备：用电力驱动电动车辆的驱动部，控制驱动部的车辆控制器，向驱动部提供电力的电池单元及对电池单元进行充电的充电部。电池单元具有多个二次电池及监测二次电池状态，并根据得到的信息，向车辆控制器发送信号的监测手段。车辆控制器根据来自电池单元的信号，控制驱动部及充电部。

在以往的电动车辆中，固定在车辆上的车辆控制器监测电池的信息。与此相反，在本发明的电动车辆中，电池及监测电池的手段构成成一个单元。即，在与电池同一单元中，取得电池信息，向单元外部的车辆控制器发出控制指令。车辆控制器根据来自电池单元的指令信号，控制驱动部和充电部。

大体上，与电动车辆的机架相比电池的耐久性要短。因而，在多数情况下，即使机器仍在使用，而电池由于使用寿命必须更换。因此，若电动车辆的行驶距离达到预定值或电池的使用时间达到预定值，要更换电池。又，为了提高车辆的动力性能，也有必要更换成性能较高的电池。在每个单元中进行这种电池更换。

若使电池单元发送至车辆控制器的指令信号标准化，且在监测手段进行与单元内电池规格相适应的设定，则在使用规格不同的电池时，也不必进行麻烦的车辆控制设定值的变更。又，由于能有效地控制电池输出，可充分发挥电池性能，确保高可靠性。

在车辆中，预留了装载电池所用的空间。若新电池是比原来所用电池小型的电池，电池单元可收容于该空间中，则可使用比原来数量更多的电池。因而，从空间有效利用的观点来看也是有效果的。且，易于适应电池性能的提高。

在本发明的电动车辆的较佳实施方式中，电池单元构成一个可从车辆拆卸的单元，例如若构成电池单元的全部部件均收容于筐形箱中作为一个单元，该箱可从车辆上脱卸，则电池更换时的操作性能大大提高。

在本发明电动车辆的较佳实施方式中，监测手段检测二次电池的电压或温度。

最好，在电池单元中设置用于冷却二次电池的冷却手段。独立于车辆(却车辆控制器)地在单元中设置冷却风扇与通风结构、水泵及通水结构组合等冷却手段。更理想的是，冷却手段相应于监测手段检测的二次电池的温度而动作，从而可比照因长时间运转引起的温度升高，对每个单元内部的电池，施加适合其特性的冷却。

图1是本发明一个实施例的电动汽车的构成示意图。

图2是用于图1电动汽车的电池单元外观的立体图。

图3是上述电池单元的监测手段的构成略图。

下文，参照附图，详细说明本发明的实施例。

本实施例的电动车辆构成示于图1。在该电动车辆中，电池单元10的输出电流使电动机15旋转，从而驱动车辆16。其中，电池单元10输出的直流电流，由变换器13变换成交流电流后，提供给电动机15。又，制动时的动能，通过电动机15及变换器13作为发电器从而把该动能变换成电能。此后，产生的直流电流提供给电池单元10。

电池单元10构成一个可从电动车辆折卸的单元。电池单元10，如图2所示，收容于筐形箱子30中。筐形箱30中的电池单元10用固定带(未图示)固定安装构件31，从而安装在电动车辆上。用于电力输入输出的电气配线33，使电池单元10中的电池部1与充电装置12及变换器13相连。监测手段信号用的电气配线34，连接电池单元10中的监测手段3及车辆控制器11。冷却用空气口32吸入冷却用空气至筐形箱30内，即吸至电池单元10内。