(57)【要約】【課題】部品コストを低減しながら、可燃性ガスの排出量を検出する。長期間にわたってメンテナンスフリーな状態で、可燃性ガスの排出量を検出して安全性を向上する。【解決手段】車両用の電源装置は、車両を走行させるモータに電力を供給する走行用バッテリ１と、この走行用バッテリ１を充放電して排出されるガス排出量を検出するガス検出部３とを備える。ガス検出部３は、充放電される走行用バッテリ１の充放電状態を検出する検出回路４と、充放電される走行用バッテリ１の充放電状態から走行用バッテリ１の可燃性ガス排出量を演算するガスデータを記憶している記憶部５と、検出回路４で検出される走行用バッテリ１の充放電状態と、記憶部５に記憶されるガスデータから、走行用バッテリ１から排出される可燃性ガス排出量を演算する演算回路６とを備える。【選択図】図１
2009284731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を走行させるモータに電力を供給する走行用バッテリ(1)と、この走行用バッテリ(1)を充放電して排出されるガス排出量を検出するガス検出部(3)とを備える車両用の電源装置であって、
前記ガス検出部(3)が、充放電される走行用バッテリ(1)の充放電状態を検出する検出回路(4)と、充放電される走行用バッテリ(1)の充放電状態から走行用バッテリ(1)の可燃性ガス排出量を演算するガスデータを記憶している記憶部(5)と、前記検出回路(4)で検出される走行用バッテリ(1)の充放電状態と、記憶部(5)に記憶されるガスデータから、走行用バッテリ(1)から排出される可燃性ガス排出量を演算する演算回路(6)とを備える車両用の電源装置。
【請求項２】
前記検出回路(4)が、充放電される電池(2)の電流と電圧から充放電状態を検出する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項３】
前記検出回路(4)が、充放電される電池(2)の電流と電圧と残容量から充放電状態を検出する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
前記走行用バッテリ(1)が、充電できる複数の素電池(2)と、素電池(2)を収納してなる閉鎖されるが密閉されない外装ケース(7)とを備えている請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
前記走行用バッテリ(1)の外装ケース(7)に連結してなる換気ファン(8)と、この換気ファン(8)の運転を、前記演算回路(6)で演算される走行用バッテリ(1)から排出される可燃性ガス排出量で制御する制御回路(9)とを備えている請求項４に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
前記演算回路(6)が、走行用バッテリ(1)の可燃性ガス排出量から外装ケース(7)内の可燃性ガス濃度を演算する請求項４に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
前記外装ケース(7)内の空気を換気する換気ファン(8)と、換気ファン(8)の運転を制御する制御回路(9)とを備えており、制御回路(9)が前記演算回路(6)で検出される可燃性ガス濃度で換気ファン(8)の運転を制御する請求項６に記載される車両用の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に搭載されて自動車を走行させるモーターに電力を供給する車両用の電源装置に関し、特に電池の安全弁が開いて排出される可燃性ガスの排出量を検出する車両用の電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電源装置は、多数の充電できる電池を外装ケースに収納している。この電源装置は、電池を異常な状態で充放電すると、電池内部でガスが発生して電池の内圧を上昇させる。電池は、内圧が上昇して破裂を防止するために安全弁を設けている。したがって、内圧が異常に高くなると安全弁が開弁して、電池の内部からガスや電解液を排出する。ニッケル水素電池やリチウムイオン電池は、開弁された安全弁から可燃性ガスが排出される。排出される可燃性ガスは、電源装置の外装ケースに充満する。外装ケース内に溜まる可燃性ガスは、安全性を低下させる等、種々の弊害の原因となる。この弊害を避けるために、外装ケースにガスセンサを設けて、可燃性ガスの濃度を検出して、換気ファンを運転する電源装置が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この電源装置は、燃料電池を収納する外装ケース内に可燃性ガスを検出するガスセンサを設けて、外装ケースに設けた換気口には、内部の空気を換気する換気ファンを設けている。この電源装置は、ガスセンサで可燃性ガスの濃度を検出し、濃度が設定値になると換気ファンを運転して換気する。この構造の電源装置は、燃料電池から可燃性ガスが排出されると換気ファンが運転されるので、外装ケース内の可燃性ガス濃度を安全な濃度まで低くできる。
【０００４】
しかしながら、現実には可燃性ガスの濃度を検出するガスセンサ、たとえばニッケル水素電池にあっては水素濃度を検出するガスセンサは、極めて高価であることに加えて、長期間にわたって正確にガス濃度を検出することが極めて難しい。このため、可燃性ガスの濃度を正確に検出するためには、たとえば、極めて高価なガスセンサを毎年交換する必要があって、部品コストが極めて高くなる。このため、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池からなる車両用の電源装置において、この構造を採用することは極めて難しい。
【０００５】
さらに、鉛バッテリからガスが排出される状態を、電圧と充電時間から検出して、ガスが排出する状態になると充電を停止する充電制御装置は開発されている（特許文献２参照）。この装置は、ガスの発生を防止するように充電を停止できるが、充電を正常に停止できない状態になると、安全に使用できない。車両用の電源装置は、正常な状態では、走行用バッテリから可燃性ガスが排出されないように制御するので、可燃性ガスが排出されることはない。しかしながら、充放電を制御する回路が故障して正常に動作しなくなると、電池が異常な状態で充放電されて可燃性ガスが排出される。したがって、可燃性ガスの排出を阻止する制御によっては、車両用の電源装置の高い安全性は保証できない。
【０００６】
さらに、電源装置は、電解液の排出を検出して、可燃性ガスの排出を間接的に検出することができる。この電源装置は、可燃性ガスの排出を間接的に検出するので、ガスの排出を阻止する特許文献２の装置に比較して、より安全性を高くできる。この装置は、可燃性ガスと一緒に排出される電解液の排出を一対の電極で検出する。一対の電極は、排出される電解液の流れる位置に配置される。電池から電解液が排出されると、一対の電極の間に流れて電極間の電気抵抗を小さくする。この構造は、電極間の電気抵抗から電解液の有無を検出できるので、ガスセンサに比較して、センサを安価にできる。ただ、この構造のセンサは、電解液の排出を検出するものであって、可燃性ガスの排出量を直接には検出できない。開弁した安全弁は、可燃性ガスと電解液の両方を排出させるが、必ずしも可燃性ガスと電解液の排出量は特定の相関関係がなく、電解液の排出量で可燃性ガスの排出量を特定することはできない。このため、電極が電解液を検出するセンサは、安全弁が開弁して可燃性ガスが排出される状態になったことは検出できるが、可燃性ガスの排出量を正確に検出できない。
【特許文献１】特開平１１−８６８９１号公報
【特許文献２】特開平７−２９８５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来のこのような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、部品コストを低減しながら、可燃性ガスの排出量を検出でき、しかも長期間にわたってメンテナンスフリーな状態で、可燃性ガスの排出量を検出して安全性を向上できる車両用の電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、車両を走行させるモータに電力を供給する走行用バッテリ１と、この走行用バッテリ１を充放電して排出されるガス排出量を検出するガス検出部３とを備える。ガス検出部３は、充放電される走行用バッテリ１の充放電状態を検出する検出回路４と、充放電される走行用バッテリ１の充放電状態から走行用バッテリ１の可燃性ガス排出量を演算するガスデータを記憶している記憶部５と、検出回路４で検出される走行用バッテリ１の充放電状態と、記憶部５に記憶されるガスデータから、走行用バッテリ１から排出される可燃性ガス排出量を演算する演算回路６とを備える。
【０００９】
以上の車両用の電源装置は、部品コストを低減しながら、可燃性ガスの排出量を検出できる。それは、ガスセンサで可燃性ガスを検出するのに代わって、電池の充放電状態からガスデータに基づいて可燃性ガスの排出量を演算するからである。この電源装置は、ガスセンサのように劣化することなく、ガス排出量を演算できる。このため、長期間にわたってメンテナンスフリーな状態で、可燃性ガスの排出量を検出して安全性を向上できる特徴が実現される。とくに、以上の電源装置は、可燃性ガスの排出量を演算して検出するので、電池を正常な状態で充放電できない状態となっても、安全性を向上できる特徴がある。
【００１０】
本発明の車両用の電源装置は、検出回路４が、充放電される電池２の電流と電圧から充放電状態を検出することができる。
この車両用の電源装置は、電池の充放電を制御するために、電流と電圧を検出する回路を装備する。したがって、この電源装置は、可燃性ガスの排出を検出するために特別な回路を設けることなく、すでに装備する回路を検出回路に併用して、可燃性ガスの排出量を検出できる。
【００１１】
本発明の車両用の電源装置は、検出回路４が、充放電される電池２の電流と電圧と残容量から充放電状態を検出することができる。
この電源装置も、可燃性ガスの排出を検出するために特別な回路を設けることなく、すでに装備する回路を検出回路に併用して、可燃性ガスの排出量を検出でき、さらに、残容量を考慮して充放電状態を検出することで、可燃性ガスの排出量をより正確に検出できる。
【００１２】
本発明の車両用の電源装置は、走行用バッテリ１が、充電できる複数の素電池２と、素電池２を収納してなる閉鎖されるが密閉されない外装ケース７とを備えることができる。
【００１３】
さらに、本発明の車両用の電源装置は、走行用バッテリ１の外装ケース７に連結してなる換気ファン８と、この換気ファン８の運転を、演算回路６で演算される走行用バッテリ１から排出される可燃性ガス排出量で制御する制御回路９とを備えることができる。
【００１４】
さらに、本発明の車両用の電源装置は、演算回路６が、走行用バッテリ１の可燃性ガス排出量から外装ケース７内の可燃性ガス濃度を演算することができる。
【００１５】
さらにまた、本発明の車両用の電源装置は、外装ケース７内の空気を換気する換気ファン８と、換気ファン８の運転を制御する制御回路９とを備え、制御回路９が演算回路６で検出される可燃性ガス濃度で換気ファン８の運転を制御することができる。
この電源装置は、演算回路で演算される可燃性ガス排出量からガス濃度を演算して換気ファンを運転するので、外装ケースの可燃性ガス濃度を低くして安全性を向上できる。とくに、この電源装置は、電池の充放電状態から可燃性ガスの排出量を演算するので、外装ケースの可燃性ガス濃度が高くなったことを検出して換気ファンを運転するのでなく、可燃性ガス濃度が高くなる以前から換気ファンを運転して、可燃性ガス濃度が高くなるのを確実に阻止して、より安全性を高くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は車両用の電源装置を以下のものに特定しない。
【００１７】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１８】
図１に示す車両用の電源装置は、車両を走行させるモータに電力を供給する走行用バッテリ１と、この走行用バッテリ１を充放電して排出されるガス排出量を検出するガス検出部３とを備える。
【００１９】
走行用バッテリ１は、閉鎖されるが密閉されない外装ケース７に複数の充電できる電池２を内蔵している。外装ケース７は換気ファン８を連結しており、この換気ファン８の運転を制御回路９で制御している。外装ケース７に配置される電池２は、ニッケル水素電池で、これを直列に接続して出力電圧を高くしている。ただし、電池には、リチウムイオン電池などの充電できる全ての電池であって、安全弁が開弁して可燃性ガスを排出する全ての電池を使用できる。換気ファン８は、電池２に空気を送風して冷却する冷却用のファンを併用できる。換気ファン８は、外装ケース７内に充満する可燃性ガスを外部に排出するものであるから、外装ケース７に外気を強制送風し、あるいは外装ケース７の空気を吸入して外部に排気して、外気を吸入させるものが使用できる。
【００２０】
制御回路９は、外装ケース７内の可燃性ガスの濃度を設定値よりも低くするように、換気ファン８の運転を制御する。外装ケース７内の可燃性ガス濃度は、後述する演算回路６が演算して検出する。したがって、制御回路９は演算回路６で検出される外装ケース７内の可燃性ガス濃度で換気ファン８の運転を制御する。たとえば、制御回路９は、外装ケース７内の可燃性ガス濃度を１％以下とするように、換気ファン８の運転を制御する。制御回路９は、換気ファン８の運転と停止を制御し、さらに、換気ファン８の回転数をコントロールして、外装ケース７内の可燃性ガス濃度を設定値よりも低くする。換気ファン８の回転数をコントロールする制御回路９は、演算回路６で演算される可燃性ガス排出量が設定値よりも少ない状態では換気ファン８を低速で回転して、可燃性ガス排出量が設定値よりも多くなる状態では、換気ファン８を高速回転させる。また、制御回路９は、可燃性ガス排出量に比例して、換気ファン８の回転数を多くすることもできる。さらに、演算回路６は、充放電される電池２の充放電状態から可燃性ガス排出量を演算する。演算回路６は、電池２内で発生する可燃性ガス排出量を演算して、電池２からの排出量を検出するので、電池２から排出されるよりも速く可燃性ガス排出量を検出できる。したがって、演算回路６で演算される可燃性ガス排出量から換気ファン８の運転を制御する制御回路９は、外装ケース７に可燃性ガスが排出されてガス濃度が高くなることを予測して、換気ファン８の運転を制御できる。
【００２１】
ガスセンサで外装ケースの可燃性ガス濃度を検出して換気ファンの運転を制御する従来の電源装置は、外装ケース内の可燃性ガス濃度が一時的に高くなる弊害を原理的に解消できない。可燃性ガスの濃度が高くなったことを検出して換気ファンを運転するので、換気ファンが可燃性ガスを排出してガス濃度を低下させるのに時間遅れがあるからである。
【００２２】
これに対して、可燃性ガス排出量を電池２の充放電状態から演算する演算回路６は、電池２の内部で発生する可燃性ガス発生量を検出できる。このため、電池２からガスが排出されることを予測して、ガスが排出される以前に換気ファン８を運転して、外装ケース７の可燃性ガス濃度が高くならないように内部空気を換気できる。
【００２３】
ガス検出部３は、ガスセンサで外装ケース７のガス濃度を検出しない。ガス検出部３は、電池２が充放電される状態から可燃性ガス排出量を演算して検出する。このガス検出部３は、充放電される走行用バッテリ１の充放電状態を検出する検出回路４と、充放電される走行用バッテリ１の充放電状態から走行用バッテリ１の可燃性ガス排出量を演算するガスデータを記憶している記憶部５と、検出回路４で検出される走行用バッテリ１の充放電状態と、記憶部５に記憶されるガスデータから、走行用バッテリ１から排出される可燃性ガス排出量を演算する演算回路６とを備える。
【００２４】
検出回路４は、走行用バッテリ１を構成する電池２の電流と電圧を検出して、電池２を充放電する充放電状態を演算回路６に出力する。さらに好ましくは、検出回路４は、電流と電圧に加えて温度も検出し、さらに電池２の残容量も検出して、充放電状態を演算回路６に出力する。車両用の電源装置は、電池２を正常な状態で充放電するために、電流と電圧と温度と残容量を検出する回路を備えている。したがって、検出回路４は、すでに車両用の電源装置に装備する回路を利用して、演算回路６に電池２の電流と電圧と温度と残容量からなる充放電状態を演算回路６に出力する。
【００２５】
検出回路４は、走行用バッテリ１を構成する各電池２の充放電状態を独立して検出し、あるいは、直列に接続している複数の電池２の充放電状態を、モジュール単位やユニット単位で検出し、あるいはまた、走行用バッテリ全体の充放電状態を検出して演算回路６に出力する。電池をニッケル水素電池とする電源装置は、複数の電池を直列に接続して電池モジュールとし、これを直列に接続して走行用バッテリとするので、検出回路でもって、各々の電池モジュールの充放電状態を検出し、あるいは、複数の電池モジュールをひとつのユニットとして、１ユニットの充放電状態を検出することができる。また、電池をリチウムイオン電池とする電源装置においては、直列に接続される各々の電池の充放電状態を検出回路で検出し、あるいは、複数の電池をひとつのユニットとして、１ユニットの充放電状態を検出することができる。とくに、走行用バッテリを構成する各電池や各電池モジュールの充放電状態を検出して演算回路に出力するガス検出部は、演算回路が、各電池や各電池モジュールにおける可燃性ガスの発生量を、充放電状態から演算するので、より高精度に可燃性ガスの発生量を検出できる。
【００２６】
記憶部５は、充放電される電池２の充放電状態から、可燃性ガス排出量を演算するためのガスデータを記憶している。記憶部５は、現実に走行用バッテリ１を所定の充放電状態で充放電して、この充放電状態で発生する可燃性ガス排出量を演算するためにガスデータを記憶している。電池２は、特定の状態でガスが発生する状態となる。また、ガスが発生する状態になって発生するガス量は、電流の積算値に比例する。図２と図３は、ニッケル水素電池を一定の電流で充電し、又は放電して電圧が変化して内圧が上昇する状態を示している。図２は、充電する電池の特性を、図３は、放電する電池の特性を示している。図２は、充電される電池の内圧が、特定の電圧から次第に上昇する状態を示している。電池の内圧が上昇するのは、電池の内部でガスが発生するからである。いいかえると、電池の内圧は、ガスの発生量に比例して高くなる。したがって、図２において、電池の内圧が上昇することは、電池内部で発生するガス量が増加することを示している。電池は、満充電に近づくに従って特定の電圧に上昇してガスが発生するようになる。ニッケル水素電池は、電池電圧がピーク電圧に上昇して満充電、すなわち残容量が１００％となる。図において、電池の電圧がピーク電圧に上昇する以前に、内圧は上昇する。すなわち、満充電されて残容量が１００％となる以前から内部でガスが発生する。同様に、図３に示すように、電池の電圧が急激に低下する状態になると、内圧が上昇する。すなわち、放電される電池は、電圧が最低電圧まで低下した状態からガスが発生して内圧が上昇するようになる。
【００２７】
図２から、充電される電池は、電圧が所定の電圧まで上昇して残容量が満充電に近くなると、たとえば残容量が９０％よりも多くなると、ガスが発生する状態となる。また、図３から、放電している電池は、電圧が所定の電圧まで低下して完全放電に近い状態、たとえば残容量が１０％以下になるとガスが発生する状態となる。したがって、記憶部５は、充電される電池がガスを発生するようになる残容量(たとえば９０％)と、放電している電池がガスを発生する状態になる残容量(たとえば１０％)とをガス発生残容量としてガスデータに記憶している。さらに、電池内で発生するガスは、電池内部の化学反応で生成されること（ファラデーの法則）から、ガスの発生量は流れる電流の積算値に比例する。したがって、演算回路６は、ガスの発生量を、「電流の積算値×定数」で演算できる。この定数は、充電される電池と、放電される電池で異なるので、記憶部５は、充電している電池に対する定数と、放電している電池に対する定数とをガスデータとして記憶している。さらに、この定数は、電池の温度により変化する。したがって、記憶部５は、温度に対する充電状態の定数と、放電状態における定数をガスデータとして記憶している。温度により異なる定数をガスデータとして記憶部５に記憶し、温度で補正する電源装置は、走行用バッテリ１の可燃性ガス排出量をより正確に検出できる。ただ、走行用バッテリの可燃性ガス排出量は、温度で補正することなく演算回路で演算することもできるので、記憶部には必ずしも温度に対する定数を記憶する必要はない。
【００２８】
電池２の内部で発生するガスは、電池２の内圧を上昇して安全弁を開弁して、ガスを電池２の外部に排出する。記憶部５は、安全弁の開弁圧力及び電池内の空隙の体積、または安全弁を開弁させる開弁ガス量をガスデータとして記憶している。電池２の内圧は、発生するガス量に比例して、内部の体積に反比例する。したがって、内圧が安全弁の開弁圧力に上昇するには、所定のガスが発生する必要がある。いいかえると、所定量のガスが発生するまで安全弁は開弁せず、電池２の外部に可燃性ガスは排出されない。演算回路６が安全弁の開弁を検出するために、記憶部５は、安全弁が開弁するのに必要な開弁ガス量をガスデータとして記憶し、あるいは、開弁圧力と空隙体積とをガスデータとして記憶している。記憶部５に開弁ガス量を記憶させる電源装置は、演算回路６で演算されるガス量が、安全弁を開弁させるのに必要な開弁ガス量よりも高くなると安全弁が開弁するとして、可燃性ガス排出量を演算する。また、開弁圧力と空隙体積をガスデータとして記憶する電源装置は、演算回路６が電池内のガス発生量を演算し、ガス発生量と空隙体積から内圧を演算し、演算される内圧が開弁圧力を超えると安全弁が開弁するとして、可燃性ガス排出量を演算する。
【００２９】
さらに、安全弁を備える電池には、内圧上昇により安全弁が開弁されて可燃性ガスを排出した後、内圧が所定の圧力以下に低下すると、安全弁が再び閉弁されるものもある。この電池の場合、安全弁が開弁されても、内部の可燃性ガスが全て排出されず、ガス発生量が必ずしも可燃性ガス排出量とはならない。それは、電池の内圧が所定の圧力以下に低下して安全弁が閉弁される状態で、排出されない可燃性ガスが電池の空隙内に残存するからである。したがって、開弁された安全弁が、可燃性ガスの排出後に閉弁される電池においては、演算回路は、ガス発生量から残存ガス量を減算して可燃性ガス排出量を演算する。残存ガス量は、安全弁の閉弁圧力と電池内の空隙体積とから演算できる。したがって、記憶部は、安全弁が閉弁される状態で電池内に残存する残存ガス量をガスデータとして記憶し、あるいは、閉弁圧力と空隙体積とをガスデータとして記憶する。また、内圧上昇により安全弁が開弁した後、内圧が所定の圧力以下に低下しても安全弁が閉弁されない電池においては、安全弁が開弁されると、電池内で発生した可燃性ガスが全て排出されるとして、ガス発生量を可燃性ガス排出量とする。
【００３０】
記憶部５に、安全弁の開弁を演算するために必要なガスデータを記憶させる電源装置は、演算回路６が安全弁の開弁タイミングを検出できる。したがって、安全弁が開弁する前に換気ファン８を運転して、走行用バッテリ１の外装ケース７内の可燃性ガス濃度をより速やかに低濃度にコントロールできる。ただし、電源装置は、必ずしも安全弁の開弁を演算するためのガスデータを記憶する必要はない。この電源装置は、安全弁が開弁して排出される可燃性ガス排出量を演算するためのガスデータを記憶部に記憶して、演算回路が電池の充放電状態から可燃性ガス排出量を演算する。記憶部は、電池がガスの発生を開始する残容量や電流の積算値から可燃性ガス排出量を演算するための定数、あるいは安全弁の開弁を演算するためのガスデータを、ルックアップテーブルとして記憶している。ただし、記憶部は、可燃性ガス排出量を演算するための定数や残容量を、温度や電流の積算値によって変化する関数として記憶することもできる。
【００３１】
演算回路６は、検出回路４から入力される電池２の充放電状態と、記憶部５に記憶されるガスデータから、走行用バッテリ１から排出される可燃性ガス排出量を演算する。演算回路６は、検出回路４から電流と電圧と温度と残容量等の、電池２の充放電状態が入力されると、入力される電池２の充放電状態から、記憶部５に記憶されるガスデータに基づいて、可燃性ガス排出量を演算する。演算回路６は、図４と図５に示す以下の工程で可燃性ガス排出量を演算する。
【００３２】
（１）電池が充電される状態（図４のフローチャート）
［ｎ＝１のステップ］
演算回路６は、検出回路４から入力される、充電される電池２の残容量を、記憶部５にガスデータとして記憶されるガス発生残容量、たとえば９０％に比較して、残容量がガス発生残容量を超えたかどうかを判定する。残容量がガス発生残容量を超えるまでこのステップをループする。
［ｎ＝２、３のステップ］
電池２の残容量がガス発生残容量を超えると、充電電流の積算を開始する。充電電流の積算値は、検出回路４から入力される充電電流を積算して演算する。さらに、充電電流の積算値と記憶部５に記憶される定数との積からガス発生量を演算する。電流の積算値は充電するにしたがって増加するので、増加する積算値と定数の積からガス発生量を演算する。
［ｎ＝４のステップ］
演算されるガス発生量を記憶部５に記憶される開弁ガス量に比較し、ガス発生量が開弁ガス量よりも多くなると、安全弁が開弁したと判定する。または、演算回路６は、ガス発生量と電池２の空隙体積と安全弁の開弁圧力から安全弁の開弁を判定する。安全弁の開弁を判定するまで、ｎ＝２〜３のステップをループする。
［ｎ＝５のステップ］
安全弁が開弁すると、電流の積算値と定数の積から演算されるガス発生量から、電池２から排出される可燃性ガス排出量を演算する。開弁された安全弁が、可燃性ガスの排出後に閉弁される電池においては、演算回路は、閉弁後に電池に残存する残存ガス量をガス発生量から減算して可燃性ガス排出量を演算する。また、開弁された安全弁が、内圧低下後も閉弁されない電池においては、演算回路は、電池内で発生したガス発生量を可燃性ガス排出量とする。
【００３３】
（２）電池が放電される状態（図５のフローチャート）
［ｎ＝１のステップ］
演算回路６は、検出回路４から入力される、放電される電池２の残容量を、記憶部５にガスデータとして記憶されるガス発生残容量、たとえば１０％に比較して、残容量がガス発生残容量未満になったかどうかを判定する。残容量がガス発生残容量よりも小さくなるまでこのステップをループする。
［ｎ＝２、３のステップ］
電池２の残容量がガス発生残容量よりも小さくなると、充電電流の積算を開始する。充電電流の積算値は、検出回路４から入力される充電電流を積算して演算する。さらに、充電電流の積算値と記憶部５に記憶される定数との積からガス発生量を演算する。電流の積算値は放電するにしたがって増加するので、増加する積算値と定数の積からガス発生量を演算する。
［ｎ＝４のステップ］
演算されるガス発生量を記憶部５に記憶される開弁ガス量に比較し、ガス発生量が開弁ガス量よりも多くなると、安全弁が開弁したと判定する。または、演算回路６は、ガス発生量と電池２の空隙体積と安全弁の開弁圧力から安全弁の開弁を判定する。安全弁の開弁を判定するまで、ｎ＝２〜３のステップをループする。
［ｎ＝５のステップ］
安全弁が開弁すると、電流の積算値と定数の積から演算されるガス発生量から、電池２から排出される可燃性ガス排出量を演算する。開弁された安全弁が、可燃性ガスの排出後に閉弁される電池においては、演算回路は、閉弁後に電池に残存する残存ガス量をガス発生量から減算して可燃性ガス排出量を演算する。また、開弁された安全弁が、内圧低下後も閉弁されない電池においては、演算回路は、電池内で発生したガス発生量を可燃性ガス排出量とする。
【００３４】
さらに、演算回路６は、図６に示す以下のフローチャートで、可燃性ガス排出量から外装ケース７内の可燃性ガス濃度を演算して換気ファン８の運転を制御する。
［ｎ＝１〜３のステップ］
安全弁が開弁されるかどうかを判定して、安全弁が開弁されると、換気ファン８を弱に運転する。安全弁が開弁されないと、換気ファン８の運転を停止して、このステップをループする。
［ｎ＝４〜６のステップ］
安全弁が開弁されて、走行用バッテリ１から可燃性ガスが排出される状態になると、可燃性ガス排出量から外装ケース７内の可燃性ガス濃度を演算し、演算される可燃性ガス濃度が設定値よりも低いと、換気ファン８を弱運転とする。
［ｎ＝７、８のステップ］
外装ケース７の可燃性ガス濃度が設定値よりも高くなると、走行用バッテリ１のコンタクタをオフに切り換えて電流を遮断して車両を停止すると共に、換気ファン８を最大風量で運転して、外装ケース７から可燃性ガスを強制的に排出する。
【００３５】
以上の電源装置は、安全弁の開弁を検出して換気ファン８を運転するが、本発明の電源装置は、可燃性ガス排出量から外装ケース７の可燃性ガス濃度を演算し、演算される可燃性ガス濃度が設定濃度まで上昇すると、換気ファン８の運転を開始することもできる。また、可燃性ガス排出量から演算される外装ケース７の可燃性ガス濃度が高くなるにしたがって、換気ファン８の回転を速くして、外装ケース７から可燃性ガスを強制的に排出する量を増加させて、外装ケース７内のガス濃度の上昇をより確実に阻止することもできる。
【００３６】
さらに、以上の電源装置は、記憶部５に、ガス発生残容量や定数をガスデータとして記憶して、演算回路６でもって、これ等のガスデータから可燃性ガス排出量を演算するが、記憶部５に、電池２の電流、電圧、温度、残容量などから直接に可燃性ガス排出量を演算できるガスデータを記憶させて、演算回路６で可燃性ガス排出量を演算することもできる。したがって、本発明の電源装置は、記憶部５に記憶させるガスデータを、ガス発生残容量や定数に特定するものでなく、検出回路４から入力される電池２の充放電状態から、演算回路６が可燃性ガス排出量を演算できる全てのデータとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図である。
【図２】一定の電流で充電されるニッケル水素電池の電圧と内圧上昇の関係を示すグラフである。
【図３】一定の電流で放電されるニッケル水素電池の電圧と内圧上昇の関係を示すグラフである。
【図４】電池が充電される状態で演算回路が可燃性ガス排出量を演算するフローチャートである。
【図５】電池が放電される状態で演算回路が可燃性ガス排出量を演算するフローチャートで ある。
【図６】可燃性ガス排出量から外装ケースの可燃性ガス濃度を演算して換気ファンの運転を制御するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１…走行用バッテリ
２…電池
３…ガス検出部
４…検出回路
５…記憶部
６…演算回路
７…外装ケース
８…換気ファン
９…制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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