-
Hintergrund
-
Technisches Gebiet
-
Die Offenbarung betrifft eine Batteriewiderstandsmessvorrichtung.
-
Stand der Technik
-
Bei der in der Druckschrift
JP 2016-114 584 A (Patentdokument 1) offenbarten Technik wird ein Gleichspannungswandler betrieben, um einer Hochspannungsbatterie elektrische Energie von einer Hilfsvorrichtungsbatterie zuzuführen, und der Innenwiderstand der Hilfsvorrichtungsbatterie wird auf der Grundlage des erfassten Wertes der Spannung an den Anschlüssen der Hilfsvorrichtungsbatterie und des erfassten Wertes des Stroms, der durch die Hilfsvorrichtungsbatterie fließt, geschätzt. Ferner wird der Innenwiderstand auf der Grundlage des Ladezustands der Hilfsvorrichtungsbatterie und des erfassten Wertes der Temperatur der Hilfsvorrichtungsbatterie korrigiert, und der Verschleiß der Hilfsvorrichtungsbatterie wird auf Grundlage des korrigierten Innenwiderstands beurteilt.
-
Erfindungszusammenfassung
-
Die Offenbarung erfolgte in Anbetracht des vorstehend genannten Problems und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batteriewiderstandsmessvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Genauigkeit beim Messen des Widerstands einer Batterie verbessert.
-
Eine Batteriewiderstandsmessvorrichtung enthält: einen Messabschnitt, der einen Strom und eine Spannung einer in einem Fahrzeug installierten Batterie misst; einen Einstellungsabschnitt, der auf der Grundlage eines Höchstwertes und einer Frequenz des Stroms oder der Spannung, die von dem Messabschnitt zu einem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem sich der Strom und die Spannung der Batterie in Übereinstimmung mit den Anforderungen einer in dem Fahrzeug installierten Last verändern, eine Wellenform für die Messung einstellt, die für die Messung des Widerstands der Batterie benötigt wird; einen Steuerungsabschnitt, der einen mit der Batterie verbundenen Gleichstromwandler so steuert, dass eine Wellenform des Stroms oder der Spannung der Batterie zu der Wellenform für die Messung wird, die durch den Einstellungsabschnitt eingestellt wurde; und einen Berechnungsabschnitt, der den Widerstand der Batterie auf der Grundlage des Stroms und der Spannung berechnet, die zu dem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem der Gleichstromwandler durch den Steuerungsabschnitt gesteuert wird.
-
Bei der Offenbarung wird eine Wellenform für die Messung des Widerstands der Batterie auf der Grundlage des Höchstwertes und der Frequenz des Stroms oder der Spannung der Batterie zu dem Zeitpunkt eingestellt, zu dem sich der Strom und die Spannung der Batterie in Übereinstimmung mit den Anforderungen einer in dem Fahrzeug installierten Last verändern. Ferner wird der Gleichstromwandler so gesteuert, dass die Wellenform des Stroms oder der Spannung der Batterie die Wellenform für die Messung wird, und der Widerstand der Batterie auf der Grundlage des Stroms und der Spannung der Batterie zu diesem Zeitpunkt berechnet wird. Aufgrund dessen kann der Widerstand der Batterie zu dem Zeitpunkt berechnet werden, zu dem sich der Strom und die Spannung in Übereinstimmung mit den Lastanforderungen verändern, und die Genauigkeit der Messung des Widerstands der Batterie kann verbessert werden.
-
Bei einem Fall, bei dem ein Höchstwert des Stroms oder der Spannung, der von dem Messabschnitt zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem sich der Strom und die Spannung in Übereinstimmung mit den Anforderungen der Last verändern, weniger als oder gleich einem oberen Grenzwert der am Gleichstromwandler möglichen Steuerung ist, stellt der Einstellungsabschnitt den Höchstwert als Höchstwert für die Wellenform für die Messung ein, und bei einem Fall, bei dem der Höchstwert des Stroms oder der Spannung, der von dem Messabschnitt zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem sich der Strom und die Spannung in Übereinstimmung mit den Anforderungen der Last verändern, den oberen Grenzwert der am Gleichstromwandler möglichen Steuerung überschreitet, stellt der Einstellungsabschnitt den oberen Grenzwert als den Höchstwert der Wellenform für die Messung ein.
-
Der obere Grenzwert der am Gleichstromwandler möglichen Steuerung muss nicht immer den Höchstwert des Stroms oder der Spannung überschreiten, die zu dem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem sich der Strom und die Spannung in Übereinstimmung mit den Anforderungen der Last verändern. Daher kann der Gleichstromwandler kostengünstig konstruiert werden.
-
Zu einem Zeitpunkt, zu dem der Gleichstromwandler durch den Steuerungsabschnitt gesteuert wird, führt der Berechnungsabschnitt eine Frequenzanalyse über die Änderungen des Stroms und der Spannung durch, die von dem Messabschnitt gemessen werden, und berechnet aus den Verhältnissen des Stroms und der Spannung bei jeweils unterschiedlichen Frequenzen den Widerstand der Batterie bei jeder der jeweils unterschiedlichen Frequenzen.
-
Der Widerstand der Batterie kann bei jeder der Frequenzen, die sich voneinander unterscheiden, berechnet werden, und die Beziehung zwischen der Frequenz des Stroms oder der Spannung der Batterie und dem Widerstand der Batterie kann bestimmt werden.
-
Der Einstellungsabschnitt stellt die Wellenform für die Messung als die Wellenform ein, die die Wellenformen der Änderungen des Stroms oder der Spannung der Batterie kombiniert, die jeder der jeweils unterschiedlichen Lasten entsprechen.
-
Selbst bei einem Fall, bei dem verschiedene Frequenzanteile in den Wellenformen enthalten sind, die jeweils den unterschiedlichen Lasten entsprechen, kann der Berechnungsabschnitt den Widerstand der Batterie bei jeder der Frequenzen berechnen, die jeweils den unterschiedlichen Frequenzanteilen entsprechen, indem der Steuerungsabschnitt den Gleichstromwandler ein einziges Mal steuert.
-
Ferner enthält die Offenbarung einen Korrekturabschnitt, der, in einer Widerstandsübersicht, in der eine Widerstandskurve, die eine Beziehung zwischen einer Frequenz des Stroms oder der Spannung der Batterie und dem Widerstand der Batterie ausdrückt, für jede Kombination von Temperatur und Ladezustand der Batterie vorgeschrieben ist, eine auf der Grundlage des Widerstands der Batterie bei jeder unterschiedlichen Frequenzen, die durch den Berechnungsabschnitt berechnet wurde, eine erste Widerstandskurve korrigiert, die einer Kombination aktueller Temperatur und aktuellem Ladezustand der Batterie entspricht, und zweite Widerstandskurven jeweils in Übereinstimmung mit einem Betrag der Korrektur für die erste Widerstandskurve korrigiert, die in der Widerstandsübersicht andere sind als die erste Widerstandskurve.
-
Die erste Widerstandskurve wird auf der Grundlage des Widerstands der Batterie bei jeder der jeweils verschiedenen Frequenzen korrigiert. Die zweiten Widerstandskurven werden jeweils in Übereinstimmung mit dem Betrag der Korrektur der ersten Widerstandskurve korrigiert. Deswegen kann eine sehr genaue Widerstandsübersicht erhalten werden.
-
Ferner enthält die Offenbarung einen Beurteilungsabschnitt, der aus der Widerstandskurve, die der Kombination aus der aktuellen Temperatur und dem Ladezustand der Batterie in der Widerstandsübersicht entspricht, und einem angenommenen Laststrom, der ein Strom der Batterie ist, der den Anforderungen einer vorbestimmten Last entspricht, und einer Frequenz davon, eine angenommene Lastspannung schätzt, die eine Spannung der Batterie ist, die den Anforderungen der vorbestimmten Last entspricht, und den Verschleiß der Batterie durch Vergleichen der angenommenen Lastspannung beurteilt, die mit einem vorbestimmten Wert geschätzt wird.
-
Eine angenommene Lastspannung, die den Anforderungen einer vorbestimmten Last entspricht, kann mit hoher Genauigkeit geschätzt werden, und der Verschleiß der Batterie kann mit hoher Genauigkeit beurteilt werden.
-
Die Batterie ist eine Lithium-Ionen-Batterie.
-
Das Messen und Verwalten des Widerstands einer Lithium-Ionen-Batterie ist wünschenswert, um einen Spannungsabfall der Batterie aufgrund von Überentladung zu vermeiden, die vorliegende Offenbarung ist dabei an eine Lithium-Ionen-Batterie angepasst.
-
Ferner ist Batterie eine Hilfsbatterie, die einer Hilfsvorrichtungslast eines Fahrzeugs elektrische Energie zuführt.
-
Der Strom und die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie eines Fahrzeugs verändern sich in Übereinstimmung mit den Anforderungen verschiedener Lasten, die in dem Fahrzeug installiert sind. Weil damit einhergehend der Widerstand variiert, ist die vorliegende Offenbarung an Hilfsvorrichtungsbatterien von Fahrzeugen angepasst.
-
Die vorliegende Offenbarung erzielt die technische Wirkung, die Genauigkeit der Messung des Widerstandes einer Batterie zu verbessern.
-
Figurenliste
-
Es zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm mit einer schematischen Struktur eines Bordsystems in Bezug auf ein Ausführungsbeispiel.
- 2 ein Flussdiagramm mit einem Beispiel einer Batterieüberwachungsverarbeitung.
- 3 eine erklärende Zeichnung zur Erläuterung des Erlernens einer Lade-/Entladewellenform und der Schätzung der angenommenen Lastspannung.
- 4 eine erklärende Zeichnung zur Erläuterung einer Widerstandsübersicht.
- 5 eine erklärende Zeichnung zur Erläuterung der Widerstandsübersicht.
-
Ausführliche Beschreibung
-
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Ein Fahrzeug, in dem ein in 1 gezeigtes Bordsystem 10 installiert ist, ist ein sogenanntes Hybridfahrzeug, in dem Folgendes installiert ist: ein nicht gezeigter Motor, ein Motorgenerator 12 (nachstehend als „MG“ bezeichnet), der als ein Motor arbeitet, der das Fahrzeug dazu veranlasst, zu fahren, und der als eine Erzeugungseinrichtung fungiert, eine Hochspannungsbatterie 14, und eine Hilfsvorrichtungsbatterie 16, die eine niedrigere Spannung aufweist als die Hochspannungsbatterie 14. Bei der vorliegenden Offenbarung entspricht die Hilfsvorrichtungsbatterie 16 einer Lithium-Ionen-Batterie. Die Hochspannungsbatterie 14 kann eine Lithium-Ionen-Batterie oder eine Nickel-Wasserstoff-Batterie sein.
-
Die Hochspannungsbatterie 14 ist mit einer Energiesteuerungseinheit 18 (nachstehend als „PCU)“ bezeichnet) verbunden, und der MG 12 ist mit der PCU 18 verbunden. Die PCU 18 enthält eine Umwandlungseinrichtung, die eine elektrische Wechselstromenergie in eine elektrische Gleichstromenergie umwandeln kann, und eine elektrische Gleichstromenergie in eine elektrische Wechselstromenergie umwandeln kann. Bei einem Fall, bei dem der MG 12 als der Motor fungiert, wird dem MG 12 über die PCU 18 elektrische Energie von der Hochspannungsbatterie 14 zugeführt. Bei einem Fall, bei der der MG 12 als eine Erzeugungseinrichtung fungiert, wird der Hochspannungsbatterie 14 die elektrische Energie, die von dem MG 12 erzeugt wird, über die PCU 18 zugeführt, und die Hochspannungsbatterie 14 wird dadurch geladen.
-
Zwischen der Hochspannungsbatterie 14 und der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 ist ein Gleichspannungswandler 20 (nachstehend als „DDC“ bezeichnet) vorgesehen. Der DDC 20 enthält einen Ausgabeanpassungsabschnitt 20A, der in Übereinstimmung mit den Anweisungen einer nachstehend erläuterten Überwachungs-ECU 30 die Ausgabe so anpasst, dass der Strom oder die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 der angewiesene Wert wird.
-
Mehrere Hilfsvorrichtungslasten (in 1 als erste Hilfsvorrichtungslast 24 und als zweite Hilfsvorrichtungslast 26 dargestellt) sind jeweils mit einem elektrischen Leiter 22 verbunden, der den DDC 20 und die Hilfsvorrichtungsbatterieseite 16 verbindet. Beispiel für die erste Hilfsvorrichtungslast 24 und die zweite Hilfsvorrichtungslast 26 ist eine ECU (elektronische Steuerungseinheit), die verschiedene Arten der Steuerung, verschiedene Aktuatoren (Motoren und Magnetspulen), verschiedene Lichter (Lampen und Beleuchtung in der Kabine), verschiedene Klimatisierungsvorrichtungen (Heiz- und Kühleinrichtungen) und dergleichen durchführt.
-
Die Hilfsvorrichtungsbatterie 16 führt der ersten Hilfsvorrichtungslast 24 und der zweiten Hilfsvorrichtungslast 26 elektrische Energie zu. Bei einem Fall, bei dem der Motor betrieben wird, wird die Hilfsvorrichtungsbatterie 16 durch die elektrische Energie geladen, die der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 von einer Erzeugungsvorrichtung (nicht gezeigt), die dem Motor hinzugefügt ist, zugeführt wird.
-
Zwischen der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 und dem DDC 20 ist ein Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 vorgesehen. Der Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 misst den Strom, der durch die Hilfsvorrichtungsbatterie 16 fließt, und die Spannung an den Anschlüssen der Hilfsvorrichtungsbatterie, und misst die Temperatur der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 (oder die Außentemperatur). Der Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 stellt ein Beispiel des Messabschnitts dar.
-
Der Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 und der DDC 20 sind mit der Überwachungs-ECU 30 verbunden. Die Überwachungs-ECU 30 enthält eine CPU 32 (zentrale Verarbeitungseinheit), einen Arbeitsspeicher 34 wie ein ROM (Nur-Lese-Speicher) oder einen RAM (Direktzugriffsspeicher) oder dergleichen, einen Permanentspeicher 36 wie eine HDD (Festplattenlaufwerk) oder eine SSD (Festkörperlaufwerk) oder dergleichen, und eine Kommunikations-I/F 38 (Schnittstelle). Die CPU 32, der Arbeitsspeicher 34, der Speicher 36, und die Kommunikations-I/F 38 sind über einen internen Bus 40 miteinander verbunden.
-
Ein Batterieüberwachungsprogramm und eine Widerstandsübersicht der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 (nachstehend ausführlich beschrieben) sind in dem Speicher 36 gespeichert. Die Überwachungs-ECU 30 führt eine Batterieüberwachungsverarbeitung aus, die nachstehend beschrieben ist, da das Batterieüberwachungsprogramm aus dem Speicher 36 ausgelesen und im Arbeitsspeicher 34 erweitert wird, und das im Arbeitsspeicher 34 erweiterte Batterieüberwachungsprogramm von der CPU 32 ausgeführt wird.
-
Die Batterieüberwachungsverarbeitung, die durch die Überwachungs-ECU 30 ausgeführt wird, wenn der Zündschalter des Fahrzeugs angeschaltet wird, ist nachstehend als ein Vorgang des vorliegenden Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
-
Bei Schritt 50 beurteilt die Überwachungs-ECU 30, ob es sich bei dem diesmaligen Einschalten des Zündschalters um den ersten Einschaltvorgang seit der Auslieferung des Fahrzeugs oder um den ersten Einschaltvorgang seit dem Austausch der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 handelt. Falls die Beurteilung bei Schritt 50 bejahend ausfällt, folgt der Schritt 52. Falls die Beurteilung bei Schritt 50 negativ ausfällt, werden die nachstehend beschriebenen Schritte 52 bis 56 übersprungen, und es folgt der Schritt 58.
-
Bei Schritt 52 gibt die Überwachungs-ECU 30 eine Anweisung an den Ausgabeanpassungsabschnitt 20A der DDC 20 aus, so dass sich der Strom von der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 mit einer vorbestimmten Lade-/Entladewellenform deckt, wie sie in 3 durch „beabsichtigte Lade-/Entladewellenform“ angezeigt. Dies erfolgt durch Messung des Stroms von der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 in jeder vorbestimmten Zeitspanne durch den Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 und, entsprechend der Differenz zwischen dem gemessenen Stromwert und der vorbestimmten Lade-/Entladewellenform, durch die Rückkopplung, Augenblick für Augenblick, des an den Ausgabeanpassungsabschnitt 20A des DDC 20 gegebenen Sollwertes, wie z.B. A1 Ampere nach t1 ms und A2 Ampere nach t2 ms. Deswegen weist der Strom von der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 Änderungen auf, die sich mit der vorbestimmten Lade-/Entladewellenform decken, und Änderungen des Stroms und der Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 werden durch den Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 erfasst.
-
Bei Schritt 54 führt die Überwachungs-ECU 30 eine Frequenzanalyse durch schnelle Fourier-Transformation (FFT) jeweils über Änderungen des Stroms und Änderungen der Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 aus, die von dem Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 erfasst werden. Die Überwachungs-ECU 30 berechnet den Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei jeweils jeder unterschiedlichen Frequenz aus den Verhältnissen der Ströme und der Spannungen bei jeweils jeder unterschiedlichen Frequenz.
-
Wie in dem in 4 gezeigten Beispiel, ist eine Widerstandsübersicht der Hilfsvorrichtungsbatterie 16, die in dem Speicher 36 gespeichert ist, so aufgebaut, dass eine Widerstandskurve, die die Beziehung zwischen der Frequenz des Stroms der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 und dem Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 ausdrückt, für jede Kombination aus Temperatur und Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 festgelegt ist. Bei Schritt 54 wird eine erste Widerstandskurve, die der Kombination der aktuellen Temperatur und dem Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 entspricht, unter den mehreren in der Widerstandsübersicht enthaltenen Widerstandskurven extrahiert, und die extrahierte erste Widerstandskurve wird auf der Grundlage des Widerstands der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei jeder der jeweils unterschiedlichen Frequenzen, die zuvor berechnet wurden, korrigiert.
-
4 zeigt ein Beispiel, bei dem die Widerstandskurve, die der Kombination aus einer Temperatur von 0° und einem Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 von 50% entspricht, in Übereinstimmung mit dem durch das Laden/Entladen ermittelten Widerstandswert korrigiert wird. Bei der in 4 gezeigten Widerstandsübersicht sind die Temperaturen und Ladezustände der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 jeweils in drei Stufen unterteilt. Allerdings kann mindestens eine der Temperaturen und der Ladezustände der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 in eine größere Anzahl von Stufen unterteilt sein.
-
Bei dem nächsten Schritt 56 korrigiert die Überwachungs-ECU 30 in der Widerstandsübersicht der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 jeweils zweite Widerstandskurven, die sich von der ersten Widerstandskurve unterscheiden, die bei Schritt 54 korrigiert wurde, in Übereinstimmung mit dem Betrag der Korrektur der ersten Widerstandskurve. Das Korrigieren der einzelnen zweiten Widerstandskurven kann in Übereinstimmung damit, ob die Bedingungen derart gestaltet sind, dass der Widerstandswert höher oder niedriger ist, beispielsweise durch Erhöhen oder Senken des Korrekturbetrags auf Grundlage der entsprechenden Bedingungen von Temperatur und Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 durchgeführt werden.
-
Bei dem in 4 gezeigten Beispiel handelt es sich um einen Fall, bei dem eine Widerstandskurve, die als eine erste Widerstandskurve dient und einer Kombination aus einer Temperatur von 0° und einem Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 von 50% entspricht, um einen Korrekturbetrag von 0,1 mΩ korrigiert wird, wobei der Korrekturbetrag z.B. 1 mΩ für eine Widerstandskurve beträgt, die den Bedingungen eines höheren Widerstandswertes entspricht (z.B. Bedingungen einer niedrigeren Temperatur und eines niedrigeren Ladezustands (z.B. den Bedingungen einer Temperatur von -15°C und einem Ladezustand von 30%)). Ferner beträgt der Korrekturbetrag beispielsweise 0,05 mΩ bei einer Widerstandskurve, die den Bedingungen eines niedrigeren Widerstandswerts entspricht (z.B. Bedingungen einer höheren Temperatur und eines höheren Ladezustands (z.B. Bedingungen einer Temperatur von 25°C und einem Ladezustand von 70%)).
-
Bei Schritt 58 extrahiert die Überwachungs-ECU 30 die erste Widerstandskurve, die der Kombination aus aktueller Temperatur und Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 entspricht, aus der Widerstandsübersicht der Hilfsvorrichtungsbatterie 16. Anschließend wird eine angenommene Lastspannung, die den Anforderungen einer vorbestimmten Last entspricht, aus der extrahierten Widerstandskurve geschätzt, ebenso wie ein angenommener Laststrom, der der Strom der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 ist, der den Anforderungen der vorbestimmten Last entspricht, und die Frequenz davon.
-
Eine Last, bei der angenommen wird, dass sich die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 relativ stark verändern wird, oder dergleichen, dient als Beispiel der vorbestimmten Last. Beispielsweise wird bei einem Fall, bei dem die vorbestimmte Last eine Last ist, bei der ein Zustand, bei dem der angenommene Laststrom hoch ist, für 10 Sekunden andauert, der Widerstand bei einer Frequenz von 0,1 Hz aus der ersten Widerstandskurve ermittelt, und die angenommene Lastspannung wird durch Multiplizieren des ermittelten Widerstands mit dem angenommenen Laststrom geschätzt.
-
Bei dem nächsten Schritt 60 beurteilt die Überwachungs-ECU 30, ob ein Korrekturabschlussmarker gesetzt ist. Der Korrekturabschlussmarker ist anfänglich nicht gesetzt und wird durch die nachstehend beschriebenen Korrekturverarbeitungen der Widerstandsübersicht eingeschaltet. Wenn die Beurteilung bei Schritt 60 negativ ausfällt, folgt der Schritt 66.
-
Bei Schritt 66 beurteilt die Überwachungs-ECU 30, ob es einen Ladevorgang/Entladevorgang gegeben hat, durch den der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 berechnet werden kann. Da der Widerstand bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels FFT berechnet wird, wird eine konstante Last (z.B. die Klimaanlagenlast o.ä.), bei der der Strom o.ä. der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 einen konstanten Wert wie die Klimaanlagenlast o.ä. aufweist, geladen/entladen, wodurch der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 nicht berechnet werden kann und daher ausgeschlossen ist. Falls die Beurteilung bei Schritt 66 negativ ausfällt, folgt der Schritt 80.
-
Andererseits fällt bei einem Fall, bei dem es einen Ladevorgang/Entladevorgang gegeben hat, durch den der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 berechnet werden kann, die Beurteilung bejahend aus, und es folgt der Schritt 68. Falls es einen Ladevorgang/Entladevorgang gegeben hat, durch den der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 berechnet werden kann, ermittelt die Überwachungs-ECU 30 bei Schritt 68 die Frequenz (die Breite der Änderung) und den Strom der Lade-/Entladewellenform durch Durchführung einer Frequenzanalyse mittels FFT über die Änderung des Stroms der Hilfsvorrichtungsbatterie 16, die von dem Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 erfasst wurde.
-
Bei Schritt 70 beurteilt die Überwachungs-ECU 30, ob ein Ladevorgang/Entladevorgang von dem DDC 20 bei der Frequenz und dem Strom der in Schritt 68 erfassten Lade-/Entladewellenform möglich ist oder nicht. Es existiert ein oberer Grenzwert des Stroms, der an dem DDC 20 gesteuert werden kann. Bei einem Fall, bei dem der Strom der Lade-/Entladewellenform, der bei Schritt 68 ermittelt wurde, weniger als oder gleich dem oberen Grenzwert ist, fällt die Beurteilung in Schritt 70 bejahend aus, und es folgt Schritt 72.
-
Bei Schritt 72 beurteilt die Überwachungs-ECU 30, ob es mehrere Lade-/Entladewellenformen der tatsächlichen Last gibt, die in einer Wellenform für die Messung widergespiegelt werden können, die der Messung des Widerstands der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 dienen. Falls es nur eine Lade-/Entladewellenform der tatsächlichen Last gibt, die in einer Wellenform für die Messung widergespiegelt werden kann, fällt die Beurteilung bei Schritt 72 negativ aus, und es folgt Schritt 74. Indem man in Schritt 74 die Frequenz der zu messenden Wellenform mit der in Schritt 68 erfassten Frequenz und den Strom der zu messenden Wellenform mit dem in Schritt 68 erfassten Strom in Übereinstimmung bringt, wird die zu messende Wellenform so eingestellt, dass die Frequenz und der Strom der in Schritt 68 erfassten Lade-/Entladewellenform widergespiegelt werden.
-
Falls die Beurteilung bei Schritt 72 negativ ausfällt, folgt der Schritt 76. Dadurch, dass die Überwachungs-ECU 30 bei Schritt 76 eine kombinierte widerspiegelnde Wellenform erzeugt, die die jeweils mehreren Lade-/Entladewellenformen der tatsächlichen Lasten widerspiegelt, wird eine Wellenform, die mehrere Lade-/Entladewellenformen von tatsächlichen Lasten kombiniert, als die Wellenform für die Messung eingestellt.
-
Ferner wird dadurch, dass die Überwachungs-ECU 30 bei Schritt 78 die Frequenz der Wellenform für die Messung mit der bei Schritt 68 erfassten Frequenz, und den Strom der Wellenform für die Messung mit dem oberen Grenzwert des Stroms, der bei der DDC 20 gesteuert werden kann, in Übereinstimmung bringt, die Wellenform für die Messung so eingestellt, dass dieser obere Grenzwert der Höchstwert der Wellenform für die Messung wird. Die vorstehend beschriebenen Schritte 74 bis 78 sind Beispiele von Verarbeitungen durch den Einstellungsabschnitt.
-
Die Überwachungs-ECU 30 gibt eine Anweisung an den Ausgabeanpassungsabschnitt 20A der DDC aus, so dass der Strom von der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 mit der Wellenform für die Messung übereinstimmt, wie sie durch die „Lade-/Entladewellenform nach dem Erlernen“ in 3 angezeigt wird. Deswegen weist der Strom von der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 Änderungen auf, die mit der Wellenform für die Messung übereinstimmen, und Veränderungen des Stroms und der Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 werden durch den Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 erfasst. Schritt 80 ist ein Beispiel einer Verarbeitung durch den Steuerungsabschnitt.
-
Bei Schritt 82 führt die Überwachungs-ECU 30 auf dieselbe Weise wie vorstehend bei Schritt 54 beschrieben für die Änderungen des Stroms und der Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16, die durch den Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 erfasst wurden, eine Frequenzanalyse durch FFT aus, und berechnet den Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei jeder der jeweils verschiedenen Frequenzen aus dem Verhältnis der Ströme und Spannungen bei jeder der jeweils verschiedenen Frequenzen. Diese Verarbeitung ist ein Beispiel einer Verarbeitung durch den Berechnungsabschnitt.
-
Zudem extrahiert die Überwachungs-ECU 30 auf dieselbe Weise wie vorstehend bei Schritt 54 beschrieben aus der Widerstandsübersicht eine erste Widerstandskurve, die der Kombination der aktuellen Temperatur und dem Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16, und korrigiert die korrigierte erste Widerstandskurve auf der Grundlage des Widerstands der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei jeder der jeweils verschiedenen Frequenzen, die zuvor berechnet wurden.
-
Zudem korrigiert die Überwachungs-ECU 30 auf dieselbe Weise wie vorstehend bei Schritt 56 beschrieben in der Widerstandsübersicht der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 zweite Widerstandskurven, die sich von der bei Schritt 82 korrigierten ersten Widerstandskurve unterscheiden, in Übereinstimmung mit dem Betrag der Korrektur für die erste Widerstandskurve. Schritt 84 ist ein Beispiel der Verarbeitung, die bei Schritt 82 die erste Widerstandskurve korrigiert, und einer Verarbeitung durch den Korrekturabschnitt.
-
Bei Schritt 86 beurteilt die Überwachungs-ECU 30, ob die Korrektur der Widerstandsübersicht der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 eine vorbestimmte Anzahl von Malen durchgeführt wurde. Falls die Beurteilung bei Schritt 86 negativ ausfällt, erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 58. Die Verarbeitungen von Schritt 58 und der folgenden Schritte werden wiederholt, während der Zündungsschalter des Fahrzeugs an ist, und die Korrektur der Widerstandsübersicht der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 wird ebenso wiederholt (siehe auch 5). Wenn die Korrektur der Widerstandsübersicht der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder öfter durchgeführt wurde, fällt die Beurteilung bei Schritt 86 bejahend aus, und es folgt der Schritt 88. Bei Schritt 88 schaltet die Überwachungs-ECU 30 den Korrekturabschlussmarker ein, und es folgt der Schritt 58.
-
Wenn der Korrekturabschlussmarker eingeschaltet ist, fällt die Beurteilung bei dem vorherigen Schritt 60 bejahend aus, und es folgt der Schritt 62. Bei Schritt 62 beurteilt die Überwachungs-ECU 30, ob die angenommene Lastspannung, die bei Schritt 58 geschätzt wurde, größer oder gleich einem Systemsicherheitswert ist. Falls die Beurteilung bei Schritt 62 bejahend ausfällt, folgt der Schritt 66. Falls die Beurteilung bei Schritt 62 negativ ausfällt, folgt der Schritt 64. Bei Schritt 64 warnt die Überwachungs-ECU 30 vor einem Verschleiß der Hilfsvorrichtungsbatterie 16. Der Schritt 62 ist mit dem Schritt 48 zusammen ein Beispiel für eine Verarbeitung durch den Beurteilungsabschnitt.
-
Wie vorstehend beschrieben misst der Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Strom und die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16. Auf der Grundlage des Höchstwertes des Stroms und der Frequenz, die von dem Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 zu dem Zeitpunkt gemessen werden, zu dem sich der Strom und die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 in Übereinstimmung mit den Anforderungen einer Last verändern, stellt die Überwachungs-ECU 30 eine Wellenform für die Messung ein, die für die Messung des Widerstands der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 geeignet ist. Ferner steuert die Überwachungs-ECU 30 den DDC 20, der mit der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 verbunden ist, so, dass die Wellenform des Stroms der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 zu der Wellenform für die Messung wird. Auf der Grundlage des Stroms und der Spannung, die durch den Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 zu dem Zeitpunkt der Steuerung des DDC 20 gemessen werden, berechnet die Überwachungs-ECU 30 den Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16. Deswegen kann der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Strom und die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 in Übereinstimmung mit den Lastanforderungen verändern, berechnet werden, und die Genauigkeit der Messung des Widerstands der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 kann verbessert werden.
-
Ferner wird in dem Ausführungsbeispiel bei einem Fall, bei dem der Höchstwert des Stroms, der von dem Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem sich der Strom und die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 in Übereinstimmung mit den Lastanforderungen verändern, weniger als oder gleich einem oberen Grenzwert der am DDC 20 möglichen Steuerung ist, der Höchstwert des gemessenen Stroms als der Höchstwert der Wellenform für die Messung eingestellt. Bei einem Fall, bei dem der Höchstwert des Stroms, der von dem Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem sich der Strom und die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 in Übereinstimmung mit den Anforderungen einer Last verändern, den oberen Grenzwert der am DDC 20 möglichen Steuerung übersteigt, wird der obere Grenzwert der am DDC 20 möglichen Steuerung als der Höchstwert der Wellenform für die Messung eingestellt. Deswegen muss der obere Grenzwert der am DDC 20 möglichen Steuerung nicht immer den Höchstwert des Stroms überschreiten, der zu dem Zeitpunkt gemessen wird, zu dem sich der Strom und die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 in Übereinstimmung mit den Lastanforderungen verändern, und daher kann der DDC 20 kostengünstig konstruiert werden.
-
In dem Ausführungsbeispiel führt die Überwachungs-ECU 30 ferner zu dem Zeitpunkt der Steuerung des DDC 20 eine Frequenzanalyse über die Änderungen des Stroms und der Spannung, die von dem Hilfsvorrichtungsbatteriesensor 28 gemessen werden, und berechnet den Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei jeder der jeweils unterschiedlichen Frequenzen aus dem Verhältnis der Ströme und Spannungen bei jeder der jeweils verschiedenen Frequenzen. Deswegen kann der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei jeder der jeweils verschiedenen Frequenzen berechnet werden, und die Beziehung zwischen der Frequenz des Stroms der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 und dem Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 kann bestimmt werden.
-
Ferner stellt die Überwachungs-ECU 30 in dem Ausführungsbeispiel eine Wellenform, die die Wellenformen der Änderungen des Stroms der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 entsprechend den jeweiligen unterschiedlichen Lasten kombiniert, als die Wellenform für die Messung ein. Selbst bei einem Fall, bei dem verschiedene Frequenzkomponenten in den Wellenformen entsprechend den jeweiligen unterschiedlichen Lasten enthalten sind, kann der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei den jeweiligen Frequenzen entsprechend den jeweiligen Frequenzkomponenten durch den Steuerungsabschnitt, der den DDC 20 steuert, ein einziges Mal berechnet werden.
-
Innerhalb der Widerstandsübersicht, in der Widerstandskurven, die die Beziehung zwischen der Frequenz des Stroms der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 und dem Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 ausdrücken, durch eine Kombination aus der Temperatur und dem Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 festgelegt sind, korrigiert die Überwachungs-ECU 30 ferner in dem Ausführungsbeispiel die erste Widerstandskurve, die der Kombination der aktuellen Temperatur und dem Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 entspricht, auf der Grundlage der berechneten Widerstände der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei jeweils unterschiedlichen Frequenzen. Ferner korrigiert die Überwachungs-ECU 30 die jeweiligen zweiten Widerstandskurven, die sich in der Widerstandsübersicht von der ersten Widerstandskurve unterscheiden, in Übereinstimmung mit dem Betrag der Korrektur der ersten Widerstandskurve. Dadurch kann eine sehr genaue Widerstandsübersicht erhalten werden.
-
Ferner schätzt die Überwachungs-ECU 30 in dem Ausführungsbeispiel die angenommene Lastspannung, die die Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 ist, die den Anforderungen einer vorbestimmten Last entspricht, aus der Widerstandskurve, die der Kombination aus Temperatur und Ladezustand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 in der Widerstandsübersicht entspricht, und den angenommenen Laststrom, der der Strom der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 ist, der den Anforderungen der vorbestimmten Last entspricht, und die Frequenz davon. Ferner beurteilt die Überwachungs-ECU 30 den Verschleiß der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 durch Vergleichen der angenommenen Lastspannung, die geschätzt wurde, mit einem vorbestimmten Wert. Dadurch kann die angenommene Lastspannung, die den Anforderungen einer vorbestimmten Last entspricht, mit großer Genauigkeit geschätzt werden, und der Verschleiß der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 kann ebenso mit großer Genauigkeit geschätzt werden.
-
Obwohl vorstehend eine Ausführung beschrieben ist, bei der der DDC 20 so gesteuert wird, dass die Wellenform des Stroms der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 zu der Wellenform für die Messung wird, ist die Offenbarung nicht darauf beschränkt.
-
Ferner beschreibt das Vorstehende eine Ausführung, bei der eine Frequenzanalyse durch FFT über die Änderungen des Stroms und der Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16, und es wird der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 bei jeder der jeweils unterschiedlichen Frequenzen berechnet (Schritte 54, 82). Jedoch ist die Offenbarung nicht darauf beschränkt. Messwertgruppen des Stroms und der Spannung der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Ladevorgang/Entladevorgang der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 durch den DDC 20 ausgeführt wird, können mit einem Graphen dargestellt werden, und der Widerstand der Hilfsvorrichtungsbatterie 16 kann aus der Steigung der Änderung des Verhältnisses zwischen Strom und Spannung berechnet werden.
-
Obwohl vorstehend eine Ausführung beschrieben ist, bei der nur eine Hilfsvorrichtungsbatterie 16 vorgesehen ist, ist die Offenbarung nicht darauf beschränkt. Bei einem Fall, bei dem eine Hilfsvorrichtungsbatterie z.B. in Anwendung auf autonomes Fahren oder ähnliches hinzugefügt wird, kann die Offenbarung auf die Messung des Widerstands der hinzugefügten Hilfsvorrichtungsbatterie angewandt werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
