JP4827470B2 - Battery status monitoring device - Google Patents

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Description

本発明は、自動車に搭載されるバッテリの状態を監視するバッテリ状態監視装置に関する。   The present invention relates to a battery state monitoring device that monitors the state of a battery mounted on an automobile.

近年、電動パワーステアリング(以下「EPS」と称す)等の、大電流によって駆動される様々な負荷が、自動車に搭載されるようになってきている。例えばEPSを駆動する際には、瞬間的に数百アンペアの電流が流れるため、バッテリの電圧降下量も大きい。従って、バッテリが劣化していると、バッテリからEPSに十分な駆動電流を供給することができず、EPSの動作が不安定になる。そのため、バッテリの劣化の度合いを正確に監視し、負荷の駆動に支障がある程にバッテリが劣化している場合には、バッテリの交換等を速やかにユーザに促す必要がある。   In recent years, various loads driven by a large current, such as electric power steering (hereinafter referred to as “EPS”), have been mounted on automobiles. For example, when driving an EPS, a current of several hundred amperes flows instantaneously, so that the voltage drop of the battery is also large. Therefore, when the battery is deteriorated, a sufficient drive current cannot be supplied from the battery to the EPS, and the operation of the EPS becomes unstable. Therefore, it is necessary to accurately monitor the degree of deterioration of the battery and prompt the user to replace the battery or the like promptly when the battery has deteriorated to such an extent that the load drive is hindered.

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、バッテリの劣化の度合いを正確に監視し得るバッテリ状態監視装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to obtain a battery state monitoring device capable of accurately monitoring the degree of deterioration of a battery.

第1の発明に係るバッテリ状態監視装置は、自動車に搭載されるバッテリの状態を監視するバッテリ状態監視装置であって、前記バッテリの出力電圧を検出する電圧センサと、前記バッテリの出力電流を検出する電流センサと、エンジン始動時のクランキング期間において前記電圧センサによって検出された電圧値と、前記バッテリの開放電圧値とに基づいて、前記バッテリの拡散分極に起因する降下分を含めた、前記バッテリの電圧降下量を求め、さらに、前記クランキング期間において前記電流センサによって検出された電流値と、前記クランキング期間における複数の時刻に関して求めた前記バッテリの複数の前記電圧降下量と、前記バッテリによって所定の負荷を駆動する際に前記負荷に流れる電流値とに基づいて、任意の駆動時間で前記負荷を駆動する際の前記バッテリの予測電圧降下量を求める処理部とを備えることを特徴とする。 A battery state monitoring device according to a first aspect of the present invention is a battery state monitoring device that monitors the state of a battery mounted on an automobile, and detects a voltage sensor that detects an output voltage of the battery and an output current of the battery. Including a drop due to the diffusion polarization of the battery based on the current sensor, the voltage value detected by the voltage sensor during the cranking period at the time of engine start , and the open circuit voltage value of the battery, Obtaining a voltage drop amount of the battery ; and further, a current value detected by the current sensor in the cranking period, a plurality of voltage drop amounts of the battery obtained with respect to a plurality of times in the cranking period, and the battery Any driving time based on the current value flowing through the load when driving a predetermined load by Characterized in that it comprises a processing unit for determining a predicted voltage drop amount of the battery at the time of driving the load.

第2の発明に係るバッテリ状態監視装置は、第1の発明に係るバッテリ状態監視装置において特に、前記バッテリの前記予測電圧降下量が所定のしきい値以上である場合に、前記バッテリが劣化している旨の情報を出力する出力部をさらに備えることを特徴とする。 The battery state monitoring apparatus according to a second aspect of the invention is the battery state monitoring apparatus according to the first aspect of the invention, particularly when the predicted voltage drop amount of the battery is equal to or greater than a predetermined threshold value. It further comprises an output unit for outputting information indicating that the information is received.

第1の発明に係るバッテリ状態監視装置によれば、バッテリの内部抵抗に起因する降下分のみならず、バッテリの拡散分極に起因する降下分をも含めて、バッテリの電圧降下量を求めることができる。従って、バッテリの劣化の度合いを正確に監視することが可能となる。   According to the battery state monitoring apparatus of the first aspect of the present invention, it is possible to obtain the amount of voltage drop of the battery including not only the amount of drop caused by the internal resistance of the battery but also the amount of drop caused by the diffusion polarization of the battery. it can. Accordingly, it is possible to accurately monitor the degree of deterioration of the battery.

さらに、第1の発明に係るバッテリ状態監視装置によれば、バッテリの出力電流を電流センサで検出することにより、バッテリによって負荷を駆動する際のバッテリの予測電圧降下量を求めることができる。しかも、バッテリの予測電圧降下量を、エンジン始動時に求めることができる。そのため、負荷の駆動に支障がある程にバッテリが劣化しているか否かを、エンジン始動時に判定することが可能となる。さらに、任意の駆動時間で負荷を駆動する際のバッテリの予測電圧降下量を求めることができるため、予測電圧降下量を求めることができる負荷の対象を広げることができる。 Furthermore, according to the battery state monitoring device according to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain the predicted voltage drop amount of the battery when the load is driven by the battery by detecting the output current of the battery with the current sensor. In addition, the predicted voltage drop amount of the battery can be obtained when the engine is started. Therefore, it is possible to determine at the time of engine start whether or not the battery has deteriorated to the extent that the driving of the load is hindered. Furthermore, since the predicted voltage drop amount of the battery when the load is driven with an arbitrary driving time can be obtained, it is possible to broaden the load targets for which the predicted voltage drop amount can be obtained.

第2の発明に係るバッテリ状態監視装置によれば、負荷の駆動に支障がある程にバッテリが劣化している場合に、バッテリの交換等を速やかにユーザに促すことが可能となる。 According to the battery state monitoring apparatus according to the second aspect of the present invention, when the battery has deteriorated to such an extent that the load drive is hindered, it is possible to promptly prompt the user to replace the battery.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the element which attached | subjected the same code | symbol in different drawing shall show the same or corresponding element.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るバッテリ状態監視装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態1に係るバッテリ状態監視装置は、電圧センサ2、電流センサ3、処理部4、記憶部5、及び出力部6を備えて構成されており、自動車に搭載されたバッテリ1の状態(劣化の度合い)を監視する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery state monitoring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the battery state monitoring apparatus according to the first embodiment is configured to include a voltage sensor 2, a current sensor 3, a processing unit 4, a storage unit 5, and an output unit 6, and is provided in an automobile. The state (degree of deterioration) of the mounted battery 1 is monitored.

電圧センサ2は、バッテリ1の出力電圧を検出する。電流センサ3は、バッテリ1の出力電流を検出する。電圧センサ2によって検出されたバッテリ1の出力電圧値、及び電流センサ3によって検出されたバッテリ1の出力電流値は、いずれも処理部4に入力される。記憶部5は、不揮発性メモリ等によって構成されている。記憶部5には、処理部4が行うデータ処理に必要なデータ等が記憶されている。処理部4は、CPU等を備えて構成されており、バッテリ1の状態監視のために、各種のデータ処理を行う。出力部6は、例えば液晶表示装置によって構成されており、バッテリ1の状態の判定結果等を出力する。   The voltage sensor 2 detects the output voltage of the battery 1. The current sensor 3 detects the output current of the battery 1. Both the output voltage value of the battery 1 detected by the voltage sensor 2 and the output current value of the battery 1 detected by the current sensor 3 are input to the processing unit 4. The storage unit 5 is configured by a nonvolatile memory or the like. The storage unit 5 stores data necessary for data processing performed by the processing unit 4. The processing unit 4 includes a CPU and the like, and performs various types of data processing for monitoring the state of the battery 1. The output unit 6 is configured by a liquid crystal display device, for example, and outputs a determination result of the state of the battery 1 and the like.

バッテリ1には、イグニッションスイッチ7を介してスタータ8が接続されている。また、バッテリ1には、大電流の負荷(本実施の形態1では代表的にEPSとする)9が接続されている。スタータ8及びEPS9は、いずれもバッテリ1によって駆動される。   A starter 8 is connected to the battery 1 via an ignition switch 7. Further, a large current load 9 (typically referred to as EPS in the first embodiment) 9 is connected to the battery 1. Both the starter 8 and the EPS 9 are driven by the battery 1.

イグニッションスイッチ7をオンすることにより、バッテリ1とスタータ8とが導通され、エンジンの始動動作が開始される。   By turning on the ignition switch 7, the battery 1 and the starter 8 are brought into conduction, and the engine starting operation is started.

図2は、エンジン始動時におけるバッテリ1の出力電圧及び出力電流の変化を示す図である。図2には比較のため、新品のバッテリ1に関する特性K1と、劣化したバッテリ1に関する特性K2とを示している。特性K1,K2は、電圧センサ2及び電流センサ3の各検出値に基づいて、処理部4によって作成される。具体的には、微小時間間隔でバッテリ1の出力電圧値及び出力電流値を電圧センサ2及び電流センサ3によって測定し、各時点での測定結果を曲線的に繋げることによって作成される。   FIG. 2 is a diagram illustrating changes in the output voltage and output current of the battery 1 when the engine is started. For comparison, FIG. 2 shows a characteristic K1 related to the new battery 1 and a characteristic K2 related to the deteriorated battery 1. The characteristics K1 and K2 are created by the processing unit 4 based on the detection values of the voltage sensor 2 and the current sensor 3. Specifically, the output voltage value and the output current value of the battery 1 are measured by the voltage sensor 2 and the current sensor 3 at a minute time interval, and the measurement results at each time point are connected in a curve.

図2を参照して、イグニッションスイッチ7がオンされた直後は、バッテリ1からスタータ8に突入電流が流れるため、バッテリ1の出力電流値が瞬間的に上昇するとともに、出力電圧値が瞬間的に低下する(点P1,P2)。その後、スタータ8の逆起電力が発生することにより、バッテリ1の出力電圧値は徐々に上昇し、出力電流値は徐々に低下する。そして、出力電圧値及び出力電流値の上昇及び低下が複数回繰り返されるクランキング期間を経た後、バッテリ1の出力電圧値は開放電圧値VOに復帰する(点P5)。   Referring to FIG. 2, immediately after the ignition switch 7 is turned on, an inrush current flows from the battery 1 to the starter 8, so that the output current value of the battery 1 increases instantaneously and the output voltage value instantaneously increases. Decrease (points P1, P2). Thereafter, when the back electromotive force of the starter 8 is generated, the output voltage value of the battery 1 gradually increases and the output current value gradually decreases. Then, after a cranking period in which the increase and decrease in the output voltage value and the output current value are repeated a plurality of times, the output voltage value of the battery 1 returns to the open circuit voltage value VO (point P5).

なお、図2において、直線L1は点P1と点P5とを結ぶ直線であり、直線L2は点P2と点P5とを結ぶ直線であり、直線L4は開放電圧値VOを表す直線である。また、直線L3は、スタータ8の内部抵抗と、スタータ8−バッテリ1間の配線抵抗とに起因する電圧降下線である。また、点P3,P4は、クランキング期間内における特性K1,K2上の任意の測定点である。図2に示した例では、クランキング期間内の特性K1,K2上に見受けられる各4個の折り返し点のうち、時間的に最後の折り返し点(つまり、各点P1,P2から見て時間的に4番目の折り返し点)が、それぞれ点P3,P4として規定されている。   In FIG. 2, the straight line L1 is a straight line connecting the points P1 and P5, the straight line L2 is a straight line connecting the points P2 and P5, and the straight line L4 is a straight line representing the open circuit voltage value VO. The straight line L3 is a voltage drop line caused by the internal resistance of the starter 8 and the wiring resistance between the starter 8 and the battery 1. Points P3 and P4 are arbitrary measurement points on the characteristics K1 and K2 within the cranking period. In the example shown in FIG. 2, among the four turning points found on the characteristics K1 and K2 within the cranking period, the last turning point in time (that is, the time point when viewed from the points P1 and P2). Are defined as points P3 and P4, respectively.

図3は、図2から点P1〜P5及び直線L1,L2,L4を抜き出して示した図である。新品のバッテリ1である場合、図1に示した処理部4は、開放電圧値VOと点P3の電圧値との差の電圧を、バッテリ1の電圧降下量VAとして算出する。図3に示すように、電圧VAは、電圧Va1(直線L4と直線L1との差の電圧)と、電圧Va2(直線L1と点P3との差の電圧)との合計である。ここで、電圧Va1はバッテリ1の内部抵抗に起因する電圧降下分に相当し、電圧Va2はバッテリ1の拡散分極に起因する電圧降下分に相当する。   FIG. 3 is a diagram illustrating points P1 to P5 and straight lines L1, L2, and L4 extracted from FIG. In the case of a new battery 1, the processing unit 4 shown in FIG. 1 calculates the voltage difference between the open circuit voltage value VO and the voltage value at the point P3 as the voltage drop amount VA of the battery 1. As shown in FIG. 3, the voltage VA is the sum of the voltage Va1 (the difference voltage between the straight line L4 and the straight line L1) and the voltage Va2 (the voltage difference between the straight line L1 and the point P3). Here, the voltage Va1 corresponds to the voltage drop caused by the internal resistance of the battery 1, and the voltage Va2 corresponds to the voltage drop caused by the diffusion polarization of the battery 1.

劣化したバッテリ1に関しても同様に、処理部4は、開放電圧値VOと点P4の電圧値との差の電圧を、バッテリ1の電圧降下量VBとして算出する。図3に示すように、電圧VBは、電圧Vb1(直線L4と直線L2との差の電圧)と、電圧Vb2(直線L2と点P4との差の電圧)との合計である。ここで、電圧Vb1はバッテリ1の内部抵抗に起因する電圧降下分に相当し、電圧Vb2はバッテリ1の拡散分極に起因する電圧降下分に相当する。   Similarly, regarding the deteriorated battery 1, the processing unit 4 calculates a voltage difference between the open circuit voltage value VO and the voltage value at the point P4 as the voltage drop amount VB of the battery 1. As shown in FIG. 3, the voltage VB is the sum of the voltage Vb1 (the difference voltage between the straight line L4 and the straight line L2) and the voltage Vb2 (the difference voltage between the straight line L2 and the point P4). Here, the voltage Vb1 corresponds to a voltage drop caused by the internal resistance of the battery 1, and the voltage Vb2 corresponds to a voltage drop caused by the diffusion polarization of the battery 1.

このように、バッテリ1の内部抵抗に起因する電圧降下分(電圧Va1,Vb1)のみならず、バッテリ1の拡散分極に起因する電圧降下分(電圧Va2,Vb2)をも含めてバッテリ1の電圧降下量VA,VBを求めることにより、バッテリ1の劣化の度合いを正確に監視することができる。   Thus, the voltage of the battery 1 including not only the voltage drop due to the internal resistance of the battery 1 (voltage Va1, Vb1) but also the voltage drop due to the diffusion polarization of the battery 1 (voltage Va2, Vb2). By obtaining the drop amounts VA and VB, the degree of deterioration of the battery 1 can be accurately monitored.

図4は、図3から点P3及び直線L4を抜き出して示した図である。直線LAは、点P3と点P5とを結ぶ直線である。電流値Ixは、バッテリ1によってEPS9を駆動する際にEPS9に流れる電流値である。直線LAに関して、電流値がIxの時の電圧値はVx1である。開放電圧値VOと電圧値Vx1との差の電圧は、EPS9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy1に相当する。このように、処理部4は、クランキング期間において電流センサ3によって検出された電流値I1と、電流値I1に対応する電圧降下量VAと、バッテリ1によってEPS9を駆動する際にEPS9に流れる電流値Ixとに基づいて、EPS9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy1を求めることができる。式で表すと、Vy1=VA×Ix/I1である。例えば、電流値I1が200Aで、電流値Ixが100Aである場合は、予測電圧降下量Vy1は電圧降下量VAの1/2となる。   FIG. 4 is a diagram showing the point P3 and the straight line L4 extracted from FIG. The straight line LA is a straight line connecting the points P3 and P5. The current value Ix is a current value that flows through the EPS 9 when the battery 9 drives the EPS 9. Regarding the straight line LA, the voltage value when the current value is Ix is Vx1. The voltage of the difference between the open circuit voltage value VO and the voltage value Vx1 corresponds to the predicted voltage drop amount Vy1 of the battery 1 when driving the EPS 9. As described above, the processing unit 4 uses the current value I1 detected by the current sensor 3 during the cranking period, the voltage drop amount VA corresponding to the current value I1, and the current flowing through the EPS9 when the battery 9 drives the EPS9. Based on the value Ix, the predicted voltage drop amount Vy1 of the battery 1 when driving the EPS 9 can be obtained. Expressed by the formula, Vy1 = VA × Ix / I1. For example, when the current value I1 is 200A and the current value Ix is 100A, the predicted voltage drop amount Vy1 is ½ of the voltage drop amount VA.

また、記憶部5には、EPS9に対応する電圧降下量のしきい値電圧Vthが記憶されている。処理部4は、求めた予測電圧降下量Vy1と、しきい値電圧Vthとを比較する。そして、予測電圧降下量Vy1がしきい値電圧Vth以上である場合には、バッテリ1が劣化している旨の情報を出力部6から出力する。例えば、バッテリ1の交換をユーザに促すメッセージを、表示装置である出力部6の画面上に表示する。但し、図4は新品のバッテリ1に対応しており、予測電圧降下量Vy1はしきい値電圧Vthよりも小さいため、かかる表示は行われない。   In addition, the storage unit 5 stores a threshold voltage Vth of a voltage drop amount corresponding to the EPS 9. The processing unit 4 compares the calculated predicted voltage drop amount Vy1 with the threshold voltage Vth. When the predicted voltage drop amount Vy1 is equal to or higher than the threshold voltage Vth, information indicating that the battery 1 is deteriorated is output from the output unit 6. For example, a message prompting the user to replace the battery 1 is displayed on the screen of the output unit 6 that is a display device. However, since FIG. 4 corresponds to a new battery 1 and the predicted voltage drop amount Vy1 is smaller than the threshold voltage Vth, such display is not performed.

図5は、図3から点P4及び直線L4を抜き出して示した図である。直線LBは、点P4と点P5とを結ぶ直線である。直線LBに関して、電流値がIxの時の電圧値はVx2である。開放電圧値VOと電圧値Vx2との差の電圧は、EPS9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy2に相当する。図4と同様に、処理部4は、電流値I2と、電圧降下量VBと、電流値Ixとに基づいて、予測電圧降下量Vy2を求める。式で表すと、Vy2=VB×Ix/I2である。   FIG. 5 shows the point P4 and the straight line L4 extracted from FIG. The straight line LB is a straight line connecting the points P4 and P5. Regarding the straight line LB, the voltage value when the current value is Ix is Vx2. The voltage difference between the open circuit voltage value VO and the voltage value Vx2 corresponds to the predicted voltage drop amount Vy2 of the battery 1 when the EPS 9 is driven. Similar to FIG. 4, the processing unit 4 obtains the predicted voltage drop amount Vy2 based on the current value I2, the voltage drop amount VB, and the current value Ix. Expressed by the formula, Vy2 = VB × Ix / I2.

処理部4は、予測電圧降下量Vy2としきい値電圧Vthとを比較し、予測電圧降下量Vy2がしきい値電圧Vth以上である場合には、バッテリ1が劣化している旨の情報を出力部6から出力する。図5は劣化したバッテリ1に対応しており、予測電圧降下量Vy2はしきい値電圧Vthよりも大きいため、かかる情報が出力部6から出力される。   The processing unit 4 compares the predicted voltage drop amount Vy2 with the threshold voltage Vth, and outputs information indicating that the battery 1 is deteriorated when the predicted voltage drop amount Vy2 is equal to or higher than the threshold voltage Vth. Output from unit 6. FIG. 5 corresponds to the deteriorated battery 1, and the predicted voltage drop amount Vy <b> 2 is larger than the threshold voltage Vth, so that such information is output from the output unit 6.

このように本実施の形態1に係るバッテリ状態監視装置によれば、図3に示したように、バッテリ1の内部抵抗に起因する電圧降下分(Va1,Vb1)のみならず、バッテリ1の拡散分極に起因する電圧降下分(Va2,Vb2)をも含めて、エンジン始動時におけるバッテリ1の電圧降下量VA,VBを求めることができる。従って、バッテリ1の劣化の度合いを正確に監視することが可能となる。   As described above, according to the battery state monitoring apparatus of the first embodiment, not only the voltage drop (Va1, Vb1) due to the internal resistance of the battery 1 but also the diffusion of the battery 1 as shown in FIG. The voltage drop amounts VA, VB of the battery 1 at the time of starting the engine can be obtained including the voltage drop (Va2, Vb2) due to the polarization. Accordingly, it is possible to accurately monitor the degree of deterioration of the battery 1.

また、バッテリ1の出力電流を電流センサ3で検出することにより、図4,5に示したように、バッテリ1によってEPS9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy1,Vy2を求めることができる。しかも、バッテリ1の予測電圧降下量Vy1,Vy2を、エンジン始動時に求めることができる。そのため、EPS9の駆動に支障がある程にバッテリ1が劣化しているか否かを、EPS9を駆動する前のエンジン始動時に予め判定することが可能となる。   Further, by detecting the output current of the battery 1 by the current sensor 3, as shown in FIGS. 4 and 5, the predicted voltage drop amounts Vy1 and Vy2 of the battery 1 when the EPS 9 is driven by the battery 1 can be obtained. it can. Moreover, the predicted voltage drop amounts Vy1 and Vy2 of the battery 1 can be obtained when the engine is started. Therefore, it can be determined in advance at the time of engine start before driving the EPS 9 whether the battery 1 has deteriorated to such an extent that the driving of the EPS 9 is hindered.

さらに、EPS9の駆動に支障がある程にバッテリ1が劣化していると判定された場合に、その旨を出力部6から出力することにより、バッテリ1の交換等を速やかにユーザに促すことが可能となる。   Further, when it is determined that the battery 1 has deteriorated to such an extent that the driving of the EPS 9 is hindered, a message to that effect is output from the output unit 6 to prompt the user to replace the battery 1 promptly. It becomes possible.

なお、以上の説明では、クランキング期間内における特性K1,K2上の点P3,P4の電圧値を用いて、バッテリ1の予測電圧降下量Vy1,Vy2を算出したが、点P3,P4の電圧値の代わりに、クランキング期間内におけるバッテリ1の出力電圧値の平均値等を用いてもよい。   In the above description, the predicted voltage drop amounts Vy1 and Vy2 of the battery 1 are calculated using the voltage values of the points P3 and P4 on the characteristics K1 and K2 within the cranking period. However, the voltage at the points P3 and P4 is calculated. Instead of the value, an average value of the output voltage value of the battery 1 in the cranking period may be used.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、バッテリ1によるスタータ8の駆動時間とEPS9の駆動時間とがほぼ等しいことを前提として、EPS9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy1,Vy2を求めた。これに対し、本実施の形態2では、バッテリ1によるスタータ8の駆動時間とは異なる駆動時間で駆動される任意の負荷9を対象として、負荷9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量を求めることができるバッテリ状態監視装置について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the estimated voltage drop amounts Vy1 and Vy2 of the battery 1 when driving the EPS 9 are obtained on the assumption that the driving time of the starter 8 by the battery 1 and the driving time of the EPS 9 are substantially equal. On the other hand, in the second embodiment, the predicted voltage drop amount of the battery 1 when the load 9 is driven for an arbitrary load 9 that is driven with a driving time different from the driving time of the starter 8 by the battery 1. A battery state monitoring device capable of obtaining the above will be described.

図6は、エンジン始動時におけるバッテリ1の出力電圧及び出力電流の変化を示す図である。横軸は時間であり、縦軸は電圧値及び電流値である。図6には、新品(ほぼ新品を含む)のバッテリ1に関する電圧波形G1及び電流波形G2を示している。電圧波形G1及び電流波形G2は、電圧センサ2及び電流センサ3の各検出値に基づいて、処理部4によって作成される。具体的には、微小時間間隔でバッテリ1の出力電圧値及び出力電流値を電圧センサ2及び電流センサ3によって測定し、各時点での測定結果を曲線的に繋げることによって作成される。   FIG. 6 is a diagram showing changes in the output voltage and output current of the battery 1 when the engine is started. The horizontal axis is time, and the vertical axis is voltage value and current value. FIG. 6 shows a voltage waveform G1 and a current waveform G2 related to a new battery 1 (including almost a new one). The voltage waveform G1 and the current waveform G2 are created by the processing unit 4 based on the detection values of the voltage sensor 2 and the current sensor 3. Specifically, the output voltage value and the output current value of the battery 1 are measured by the voltage sensor 2 and the current sensor 3 at a minute time interval, and the measurement results at each time point are connected in a curve.

点P1〜P4は、クランキング期間内における電圧波形G1及び電流波形G2上の任意の測定点である。クランキング期間内における電圧波形G1には複数個(図6に示した例では4個)の谷部が現れており、これに対応して電流波形G2には複数個(4個)の山部が現れている。電圧波形G1における谷部の底の点(電流波形G2における山部の頂点)が、点P1〜P4として規定されている。例えば点P1は、時刻がT1、電圧値がV1、電流値がI1である。同様に点P2,P3,P4はそれぞれ、時刻がT2,T3,T4、電圧値がV2,V3,V4、電流値がI2,I3,I4である。 Points P 1 to P 4 are arbitrary measurement points on the voltage waveform G1 and the current waveform G2 within the cranking period. A plurality of (four in the example shown in FIG. 6) valleys appear in the voltage waveform G1 within the cranking period, and a plurality (four) peaks in the current waveform G2 corresponding to this. Appears. Points at the bottom of the valleys in the voltage waveform G1 (the peaks of the peaks in the current waveform G2) are defined as points P 1 to P 4 . For example, at the point P 1 , the time is T 1 , the voltage value is V 1 , and the current value is I 1 . Similarly, the points P 2 , P 3 , and P 4 have time T 2 , T 3 , T 4 , voltage values V 2 , V 3 , V 4 , and current values I 2 , I 3 , I 4 , respectively. .

図6に示したグラフの横軸は時間で縦軸は電圧値及び電流値であるが、これを、図2と同様に横軸が電流値で縦軸が電圧値のグラフに書き改めたものが、図7のグラフである。クランキング期間内の特性K上に見受けられる8個の折り返し点のうち、下限電圧に対応する点P0から見て、時間的に2,4,6,8番目の各折り返し点が、それぞれ点P1,P2,P3,P4に対応する。 The horizontal axis of the graph shown in FIG. 6 is time, and the vertical axis is voltage value and current value. As in FIG. 2, the horizontal axis is current value and the vertical axis is voltage value. Is the graph of FIG. Of the eight turning points found on the characteristic K within the cranking period, the second, fourth, sixth and eighth turning points in time when viewed from the point P 0 corresponding to the lower limit voltage are respectively points. This corresponds to P 1 , P 2 , P 3 and P 4 .

図8は、図4と同様に、図7から点P1〜P4,P5及び直線L4を抜き出して示した図である。開放電圧値VOと各点P1,P2,P3,P4の電圧値V1,V2,V3,V4との差の電圧は、バッテリ1の電圧降下量VA1,VA2,VA3,VA4に相当する。直線LA1,LA2,LA3,LA4はそれぞれ、点P1,P2,P3,P4と点P5とを結ぶ直線である。電流値Ixは、バッテリ1によって負荷9を駆動する際に負荷9に流れる電流値である。直線LA1,LA2,LA3,LA4に関して、電流値がIxの時の電圧値は、それぞれVx11,Vx12,Vx13,Vx14である。開放電圧値VOと各電圧値Vx11,Vx12,Vx13,Vx14との差の電圧は、それぞれ駆動時間T1,T2,T3,T4で負荷9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy11,Vy12,Vy13,Vy14に相当する。上記実施の形態1と同様に、予測電圧降下量Vy11〜Vy14は、クランキング期間において電流センサ3によって検出された電流値I1〜I4と、各電流値I1〜I4に対応する電圧降下量VA1〜VA4と、バッテリ1によって負荷9を駆動する際に負荷9に流れる電流値Ixとに基づいて、処理部4によって求めることができる。 FIG. 8 is a diagram in which the points P 1 to P 4 and P5 and the straight line L4 are extracted from FIG. 7 in the same manner as FIG. The voltage difference between the open-circuit voltage value VO and the voltage values V 1 , V 2 , V 3 , V 4 of the points P 1 , P 2 , P 3 , P 4 is the voltage drop amount VA 1 , VA 2 of the battery 1. , VA 3 , VA 4 . The straight lines LA 1 , LA 2 , LA 3 , LA 4 are straight lines connecting the points P 1 , P 2 , P 3 , P 4 and the point P 5, respectively. The current value Ix is a current value that flows through the load 9 when the battery 9 drives the load 9. Regarding the straight lines LA 1 , LA 2 , LA 3 , LA 4 , the voltage values when the current value is Ix are Vx1 1 , Vx1 2 , Vx1 3 , Vx1 4 , respectively. The difference voltage between the open-circuit voltage value VO and each of the voltage values Vx1 1 , Vx1 2 , Vx1 3 , Vx1 4 is the battery 1 when driving the load 9 at the drive times T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , respectively. Corresponding to the predicted voltage drop amounts Vy1 1 , Vy1 2 , Vy1 3 , and Vy1 4 . As in the first embodiment, the predicted voltage drop amounts Vy1 1 to Vy1 4 correspond to the current values I 1 to I 4 detected by the current sensor 3 in the cranking period and the current values I 1 to I 4 . Based on the voltage drop amounts VA 1 to VA 4 to be performed and the current value Ix flowing through the load 9 when the load 9 is driven by the battery 1, it can be obtained by the processing unit 4.

図9は、図8に示したグラフに関して、予測電圧降下量の時間依存性を示すグラフである。横軸は時間であり、縦軸は電圧値である。処理部4は、各時刻T1,T2,T3,T4に対応する電圧値Vx11,Vx12,Vx13,Vx14をプロットし、その遷移を直線LCによって近似する。直線LCに関して、時刻がTsの時の電圧値はVx1sである。処理部4は、任意の駆動時間Tsで負荷9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy1sを、開放電圧値VOと電圧値Vx1sとの差の電圧として求める。 FIG. 9 is a graph showing the time dependence of the predicted voltage drop amount with respect to the graph shown in FIG. The horizontal axis is time, and the vertical axis is voltage value. The processing unit 4 plots the voltage values Vx1 1 , Vx1 2 , Vx1 3 , and Vx1 4 corresponding to the times T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 and approximates the transition by a straight line LC. Regarding the straight line LC, the voltage value when the time is Ts is Vx1s. The processing unit 4 obtains a predicted voltage drop amount Vy1s of the battery 1 when driving the load 9 with an arbitrary drive time Ts as a voltage difference between the open voltage value VO and the voltage value Vx1s.

上記実施の形態1と同様に、処理部4は、求めた予測電圧降下量Vy1sと、負荷9に応じて予め設定・保存された所定のしきい値電圧とを比較し、予測電圧降下量Vy1sが上記しきい値電圧以上である場合には、バッテリ1が劣化している旨の情報を出力部6から出力する。   As in the first embodiment, the processing unit 4 compares the calculated predicted voltage drop amount Vy1s with a predetermined threshold voltage that is set and stored in advance according to the load 9, and calculates the predicted voltage drop amount Vy1s. Is equal to or higher than the threshold voltage, information indicating that the battery 1 is deteriorated is output from the output unit 6.

このように本実施の形態2に係るバッテリ状態監視装置によれば、処理部4は、クランキング期間における複数の時刻T1〜T4に関して、バッテリ1の電圧降下量VA1〜VA4をそれぞれ求めることにより、任意の駆動時間Tsで負荷9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy1sを求める。従って、駆動時間がスタータ8の駆動時間とほぼ等しいEPS9のみならず、任意の駆動時間Tsで負荷9を駆動する際のバッテリ1の予測電圧降下量Vy1sを求めることができるため、予測電圧降下量を求めることができる負荷の対象を広げることができる。 According to the battery state monitoring apparatus according to the second embodiment, the processing unit 4, for a plurality of times T 1 through T 4 in cranking period, the voltage drop VA 1 to VA 4 of the battery 1 respectively By obtaining, the predicted voltage drop amount Vy1s of the battery 1 when the load 9 is driven with an arbitrary drive time Ts is obtained. Therefore, the predicted voltage drop amount Vy1s of the battery 1 when the load 9 is driven with an arbitrary drive time Ts as well as the EPS 9 whose drive time is approximately equal to the drive time of the starter 8 can be obtained. Can be expanded.

本発明の実施の形態1に係るバッテリ状態監視装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery state monitoring apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. エンジン始動時におけるバッテリ1の出力電圧及び出力電流の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the output voltage and output current of the battery 1 at the time of engine starting. 図2から点P1〜P5及び直線L1,L2,L4を抜き出して示した図である。It is the figure which extracted and showed points P1-P5 and the straight lines L1, L2, L4 from FIG. 図3から点P3及び直線L4を抜き出して示した図である。It is the figure which extracted and showed the point P3 and the straight line L4 from FIG. 図3から点P4及び直線L4を抜き出して示した図である。It is the figure which extracted and showed the point P4 and the straight line L4 from FIG. エンジン始動時におけるバッテリ1の出力電圧及び出力電流の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the output voltage and output current of the battery 1 at the time of engine starting. 図6に示したグラフを、横軸が電流値で縦軸が電圧値のグラフに書き改めた図である。FIG. 7 is a diagram obtained by rewriting the graph shown in FIG. 6 into a graph in which the horizontal axis represents current values and the vertical axis represents voltage values. 図7から点P1〜P4,P5及び直線L4を抜き出して示した図である。The point P 1 to P 4 from 7 is a diagram showing an extracted P5 and linear L4. 図8に示したグラフに関して、予測電圧降下量の時間依存性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the time dependence of the predicted voltage drop amount with respect to the graph shown in FIG. 8.

符号の説明Explanation of symbols

1 バッテリ
2 電圧センサ
3 電流センサ
4 処理部
5 記憶部
6 出力部
7 イグニッションスイッチ
8 スタータ
9 EPS(負荷)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 2 Voltage sensor 3 Current sensor 4 Processing part 5 Memory | storage part 6 Output part 7 Ignition switch 8 Starter 9 EPS (load)

Claims (2)

自動車に搭載されるバッテリの状態を監視するバッテリ状態監視装置であって、
前記バッテリの出力電圧を検出する電圧センサと、
前記バッテリの出力電流を検出する電流センサと、
エンジン始動時のクランキング期間において前記電圧センサによって検出された電圧値と、前記バッテリの開放電圧値とに基づいて、前記バッテリの拡散分極に起因する降下分を含めた、前記バッテリの電圧降下量を求め、さらに、前記クランキング期間において前記電流センサによって検出された電流値と、前記クランキング期間における複数の時刻に関して求めた前記バッテリの複数の前記電圧降下量と、前記バッテリによって所定の負荷を駆動する際に前記負荷に流れる電流値とに基づいて、任意の駆動時間で前記負荷を駆動する際の前記バッテリの予測電圧降下量を求める処理部と
を備える、バッテリ状態監視装置。
A battery state monitoring device for monitoring a state of a battery mounted on an automobile,
A voltage sensor for detecting the output voltage of the battery;
A current sensor for detecting the output current of the battery;
A voltage drop amount of the battery including a drop due to the diffusion polarization of the battery based on a voltage value detected by the voltage sensor in a cranking period at the time of engine start and an open voltage value of the battery Furthermore, the current value detected by the current sensor in the cranking period, the plurality of voltage drop amounts of the battery determined for a plurality of times in the cranking period, and a predetermined load by the battery A battery state monitoring device comprising: a processing unit that obtains a predicted voltage drop amount of the battery when driving the load in an arbitrary driving time based on a current value flowing through the load when driving .
前記バッテリの前記予測電圧降下量が所定のしきい値以上である場合に、前記バッテリが劣化している旨の情報を出力する出力部をさらに備える、請求項1に記載のバッテリ状態監視装置。 The battery state monitoring apparatus according to claim 1 , further comprising: an output unit that outputs information indicating that the battery has deteriorated when the predicted voltage drop amount of the battery is equal to or greater than a predetermined threshold value .
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JP2001304008A (en) * 2000-04-25 2001-10-31 Nissan Motor Co Ltd Control device for vehicle
JP2005019019A (en) * 2003-06-23 2005-01-20 Yazaki Corp Method and apparatus for determining degradation of battery
JP4806981B2 (en) * 2005-07-06 2011-11-02 パナソニック株式会社 Engine start storage battery deterioration determination device and engine start storage battery equipped with the deterioration determination device

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