JP2001021626A - 温度センサを用いないガッシング判定機能を有するバッテリの容量測定装置 - Google Patents
温度センサを用いないガッシング判定機能を有するバッテリの容量測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度センサを用いないで実際にバッテリがガ
ッシングに到達するときを容易に検出できるバッテリの
容量測定装置を得る。 【解決手段】 ガッシング仮検知処理部２３がバッテリ
５に充電電流を充電させているとき、収集されたバッテ
リ５の電圧Ｖｉが予め設定されているしきい値を越えて
いる間は、バッテリ５がガッシングに到達しつつあるこ
とを知らせ、電圧変化率算出処理部２４は、バッテリ５
がガッシングに到達しつつあることが知らせられたとき
の間のバッテリ５の電圧Ｖｉの電圧変化率を求め、ガッ
シング検知処理部２５が電圧変化率が設定されている変
化率の判定値を越えたとき、バッテリがガッシング状態
に到達したと判定する。また、判定値更新処理部２７が
充電電流に応じて判定値を更新する。
ッシングに到達するときを容易に検出できるバッテリの
容量測定装置を得る。 【解決手段】 ガッシング仮検知処理部２３がバッテリ
５に充電電流を充電させているとき、収集されたバッテ
リ５の電圧Ｖｉが予め設定されているしきい値を越えて
いる間は、バッテリ５がガッシングに到達しつつあるこ
とを知らせ、電圧変化率算出処理部２４は、バッテリ５
がガッシングに到達しつつあることが知らせられたとき
の間のバッテリ５の電圧Ｖｉの電圧変化率を求め、ガッ
シング検知処理部２５が電圧変化率が設定されている変
化率の判定値を越えたとき、バッテリがガッシング状態
に到達したと判定する。また、判定値更新処理部２７が
充電電流に応じて判定値を更新する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行中におけるバ
ッテリのガッシングの検出を温度センサを用いないで容
易に精度良く検出する温度センサを用いないガッシング
判定機能を有するバッテリの容量測定装置に関する。
ッテリのガッシングの検出を温度センサを用いないで容
易に精度良く検出する温度センサを用いないガッシング
判定機能を有するバッテリの容量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にバッテリというのは、充電中にお
いてバッテリ電圧が所定の電圧を越えると、水の電解が
始まり、ガス（酸素、水素）の発生が盛んになる。この
ときの電圧をガッシング電圧と称し、このガッシング電
圧Ｖｇｓは、以下の数１のように求められる。
いてバッテリ電圧が所定の電圧を越えると、水の電解が
始まり、ガス（酸素、水素）の発生が盛んになる。この
ときの電圧をガッシング電圧と称し、このガッシング電
圧Ｖｇｓは、以下の数１のように求められる。
【０００３】
【数１】Ｖｇｓ＝α−β（Ｔ−２０℃） α、β；バッテリの固有定数 Ｔ；バッテリの電解液温度 特に、エンジン、オルタネータからなる動力源を複数有
するハイブリット車両においては、走行中における大電
力の回生エネルギーが逐次充電されるので、バッテリの
劣化を防止する上でガッシング電圧Ｖｇｓにバッテリの
電圧が到達したかを検出するのは非常に重要である。
するハイブリット車両においては、走行中における大電
力の回生エネルギーが逐次充電されるので、バッテリの
劣化を防止する上でガッシング電圧Ｖｇｓにバッテリの
電圧が到達したかを検出するのは非常に重要である。
【０００４】このガッシング電圧Ｖｇｓを得るために、
例えば、バッテリに温度センサを設ける方式もある。
例えば、バッテリに温度センサを設ける方式もある。
【０００５】このような温度センサを用いてガッシング
電圧Ｖｇｓを得る方式においては、を、温度センサが検
出した温度に基づくガッシング電圧Ｖｇｓを上記の数１
によって求めて、バッテリの端子電圧がこのガッシング
電圧Ｖｇｓに到達したとき、次に段階の充電電流（前回
より小さい電流）に切り替えてガスの発生をおさせるよ
うにしている。
電圧Ｖｇｓを得る方式においては、を、温度センサが検
出した温度に基づくガッシング電圧Ｖｇｓを上記の数１
によって求めて、バッテリの端子電圧がこのガッシング
電圧Ｖｇｓに到達したとき、次に段階の充電電流（前回
より小さい電流）に切り替えてガスの発生をおさせるよ
うにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、温度セ
ンサを用いているので、装置がコスト高になると共に、
温度を関数としたガッシング電圧Ｖｇｓを求める処理を
有しなければならないのでプログラムが複雑になるとい
う課題があった。
ンサを用いているので、装置がコスト高になると共に、
温度を関数としたガッシング電圧Ｖｇｓを求める処理を
有しなければならないのでプログラムが複雑になるとい
う課題があった。
【０００７】また、バッテリの温度を正確に検出するに
は、バッテリの電解液中に温度センサを設けるのがよい
が、実際は電解液中に温度センサを設けることはできな
い。
は、バッテリの電解液中に温度センサを設けるのがよい
が、実際は電解液中に温度センサを設けることはできな
い。
【０００８】このため、温度センサをバッテリの近傍に
設けたり、或いはバッテリの外側に貼り付けたりするた
め、実際の電解液の温度と、温度センサによって検出し
た温度は相違する。
設けたり、或いはバッテリの外側に貼り付けたりするた
め、実際の電解液の温度と、温度センサによって検出し
た温度は相違する。
【０００９】また、温度センサは電解液の中に設けるこ
とができないので、温度センサはどうしても外気温度の
影響を受ける。
とができないので、温度センサはどうしても外気温度の
影響を受ける。
【００１０】つまり、温度センサによるガッシング電圧
Ｖｇｓは、実際のバッテリの電解液の温度とは相違して
いるので、求めたガッシング電圧Ｖｇｓは信頼できる精
度ではない。
Ｖｇｓは、実際のバッテリの電解液の温度とは相違して
いるので、求めたガッシング電圧Ｖｇｓは信頼できる精
度ではない。
【００１１】すなわち、走行中において実際にバッテリ
の電圧が既にガッシング電圧に到達していても、ガッシ
ングを検出出来なかったり、或いは実際にはガッシング
電圧に到達していないのにも係わらずガッシングと検出
され、結果として過充電、過不足を生じる場合があると
いう課題があった。
の電圧が既にガッシング電圧に到達していても、ガッシ
ングを検出出来なかったり、或いは実際にはガッシング
電圧に到達していないのにも係わらずガッシングと検出
され、結果として過充電、過不足を生じる場合があると
いう課題があった。
【００１２】本発明は以上の課題を解決するためになさ
れたもので、温度センサを用いないで実際にバッテリが
ガッシングに到達するときを容易に検出できるバッテリ
の容量測定装置を得ることを目的とする。
れたもので、温度センサを用いないで実際にバッテリが
ガッシングに到達するときを容易に検出できるバッテリ
の容量測定装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、負荷に接続さ
れたバッテリの電圧を収集しながら負荷が動作中にバッ
テリの残存容量が低下している場合は、負荷からの電流
を、段階的に低くしてバッテリに充電させるバッテリの
容量測定装置において、ガッシング仮検知処理部がバッ
テリに充電電流を充電させているとき、収集されたバッ
テリの電圧が予め設定されているしきい値を越えている
間は、バッテリがガッシングに到達しつつあることを知
らせる。
れたバッテリの電圧を収集しながら負荷が動作中にバッ
テリの残存容量が低下している場合は、負荷からの電流
を、段階的に低くしてバッテリに充電させるバッテリの
容量測定装置において、ガッシング仮検知処理部がバッ
テリに充電電流を充電させているとき、収集されたバッ
テリの電圧が予め設定されているしきい値を越えている
間は、バッテリがガッシングに到達しつつあることを知
らせる。
【００１４】電圧変化率算出処理部は、バッテリがガッ
シングに到達しつつあることが知らせられたときの間の
バッテリの電圧の電圧変化率を求め、ガッシング検知処
理部が電圧変化率が設定されている変化率の判定値を越
えたとき、バッテリがガッシング状態に到達したと判定
する。
シングに到達しつつあることが知らせられたときの間の
バッテリの電圧の電圧変化率を求め、ガッシング検知処
理部が電圧変化率が設定されている変化率の判定値を越
えたとき、バッテリがガッシング状態に到達したと判定
する。
【００１５】このため、温度センサを用いなくとも、走
行中においてバッテリのガッシングを精度良く判定でき
る。
行中においてバッテリのガッシングを精度良く判定でき
る。
【００１６】また、充電電流切替指示処理部によって充
電電流が切り替えられる毎に、判定値更新処理部によっ
て、充電電流に応じた電圧の変化率の判定値に、前回の
判定値が更新される。
電電流が切り替えられる毎に、判定値更新処理部によっ
て、充電電流に応じた電圧の変化率の判定値に、前回の
判定値が更新される。
【００１７】このため、ガッシング到達時に充電電流が
低い充電電流に切り替えられてガッシングが抑制されて
も、その切替後の充電電流が流されて時間が経過する
と、バッテリの温度が上昇して急激に電圧が変化する。
低い充電電流に切り替えられてガッシングが抑制されて
も、その切替後の充電電流が流されて時間が経過する
と、バッテリの温度が上昇して急激に電圧が変化する。
【００１８】この変化を検出できるように、切替時の充
電電流に応じた判定値に更新されているので、充電電流
切替に伴って発生するガッシングを精度良く検出できる
ことになる。
電電流に応じた判定値に更新されているので、充電電流
切替に伴って発生するガッシングを精度良く検出できる
ことになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本実施の形態のバッテリの
容量測定装置の概略構成図である。図１に示すバッテリ
コントローラ１は、エンジン２、モータ３（オールタネ
ータ）で駆動するハイブリット機構部４に用いられるバ
ッテリ５の満充電容量を温度センサを用いないでガッシ
ング電圧を求めるものである。
容量測定装置の概略構成図である。図１に示すバッテリ
コントローラ１は、エンジン２、モータ３（オールタネ
ータ）で駆動するハイブリット機構部４に用いられるバ
ッテリ５の満充電容量を温度センサを用いないでガッシ
ング電圧を求めるものである。
【００２０】前述のモータ３とバッテリ５との充電電
力、放電電力の制御はコンバータ６によって行われる。
力、放電電力の制御はコンバータ６によって行われる。
【００２１】また、バッテリ５には電圧センサ１１が並
列接続されている。さらに、バッテリ５とコンバータ６
との間に、リレー１０が設けられている。このリレー１
０とバッテリ５との間には、電流センサ１２が直列接続
されている。
列接続されている。さらに、バッテリ５とコンバータ６
との間に、リレー１０が設けられている。このリレー１
０とバッテリ５との間には、電流センサ１２が直列接続
されている。
【００２２】一方、バッテリコントローラ１は、電圧セ
ンサ１１の検出電圧を所定の信号に波形整形する入力回
路１５と、リレー１０をオン又はオフさせるためのリレ
ー制御信号を増幅するバッファ１６と、リレー１０をオ
フさせてたときの所定の間の電圧Ｖｉに基づいてバッテ
リ５の充電可能容量を算出すると共に、ガッシング電圧
を検出して充電電流を段階的に切り替え、かつガッシン
グ電圧及び温度を用いて、その時点での満充電容量を推
定するバッテリの容量測定装置１８（マイコン）とを備
えている。
ンサ１１の検出電圧を所定の信号に波形整形する入力回
路１５と、リレー１０をオン又はオフさせるためのリレ
ー制御信号を増幅するバッファ１６と、リレー１０をオ
フさせてたときの所定の間の電圧Ｖｉに基づいてバッテ
リ５の充電可能容量を算出すると共に、ガッシング電圧
を検出して充電電流を段階的に切り替え、かつガッシン
グ電圧及び温度を用いて、その時点での満充電容量を推
定するバッテリの容量測定装置１８（マイコン）とを備
えている。
【００２３】バッテリの容量測定装置１８は、図１に示
すように、電圧Ｖ及び電流Ｉが収集されるメモリ２０
と、充電可能容量算出処理部２２と、ガッシング仮検知
処理部２３と、電圧変化率算出処理部２４と、ガッシン
グ検知処理部２５と、充電電流切替指示処理部２６と、
判定値更新処理部２７と、切替回数ｎ、切替電流値Ｉｎ
及びガッシング電圧の判定電圧値Ｖｓｎとが記憶された
メモリ２８とを備えている。
すように、電圧Ｖ及び電流Ｉが収集されるメモリ２０
と、充電可能容量算出処理部２２と、ガッシング仮検知
処理部２３と、電圧変化率算出処理部２４と、ガッシン
グ検知処理部２５と、充電電流切替指示処理部２６と、
判定値更新処理部２７と、切替回数ｎ、切替電流値Ｉｎ
及びガッシング電圧の判定電圧値Ｖｓｎとが記憶された
メモリ２８とを備えている。
【００２４】充電可能容量算出処理部２２は、所定時間
毎ｔｉ（１００ｍｓｅｃ）にリレーオフ信号をバッファ
１６を介してリレー１０に送出して充電を停止させ、こ
の所定時間内に収集された電圧Ｖｉからコンバータ６の
充電電圧４２Ｖより低く、かつ他の電圧Ｖｉより最大値
の電圧Ｖｇを抽出する。
毎ｔｉ（１００ｍｓｅｃ）にリレーオフ信号をバッファ
１６を介してリレー１０に送出して充電を停止させ、こ
の所定時間内に収集された電圧Ｖｉからコンバータ６の
充電電圧４２Ｖより低く、かつ他の電圧Ｖｉより最大値
の電圧Ｖｇを抽出する。
【００２５】そして、所定時間ｔｉの間のバッテリ５の
電圧Ｖｉを読み、電圧Ｖｇから最も電圧が低い電圧（例
えばＶ１００）までの複数の電圧の関数ＶＹの変化率Δ
Ｅ′を求めた後に、この充電停止直後の電圧の変化率Δ
Ｅ′が集束する点（例えば、集束時間ｔｈを１時間程度
として求める）を求める。つまり、充電停止直後の分極
の差電圧ΔＥを除いてバッテリ５の実際の電圧Ｅを推定
する。
電圧Ｖｉを読み、電圧Ｖｇから最も電圧が低い電圧（例
えばＶ１００）までの複数の電圧の関数ＶＹの変化率Δ
Ｅ′を求めた後に、この充電停止直後の電圧の変化率Δ
Ｅ′が集束する点（例えば、集束時間ｔｈを１時間程度
として求める）を求める。つまり、充電停止直後の分極
の差電圧ΔＥを除いてバッテリ５の実際の電圧Ｅを推定
する。
【００２６】そして、この平衡電圧Ｅを用いて以下の数
２に示すようにして現在の充電可能容量を算出する。
２に示すようにして現在の充電可能容量を算出する。
【００２７】
【数２】 充電可能容量＝（Ｖｓ2−Ｅ2）／（Ｖｓ2−Ｖｅ2） Ｖｓ；満充電電圧 Ｖｅ；放電終止電圧 Ｅ； 平衡電圧 ガッシング仮検知処理部２３は、充電中のときメモリ２
０に収集される電圧Ｖを監視し、この電圧Ｖが予め設定
されているしきい値Ｖｈを越えたかどうかを判定し、し
きい値Ｖｈを越えている間は、バッテリ５がガッシング
電圧Ｖｇｓに到達しつつあることを電圧変化率算出処理
部２４に知（ガッシング仮検知中という）らせる。この
とき、メモリ２０に収集されたしきい値Ｖｈを越える電
圧Ｖｉの収集番号Ａｎも同時に知らせる。
０に収集される電圧Ｖを監視し、この電圧Ｖが予め設定
されているしきい値Ｖｈを越えたかどうかを判定し、し
きい値Ｖｈを越えている間は、バッテリ５がガッシング
電圧Ｖｇｓに到達しつつあることを電圧変化率算出処理
部２４に知（ガッシング仮検知中という）らせる。この
とき、メモリ２０に収集されたしきい値Ｖｈを越える電
圧Ｖｉの収集番号Ａｎも同時に知らせる。
【００２８】電圧変化率算出処理部２４は、バッテリ５
がガッシング仮検知中が知らせられている間は、メモリ
２０に記憶された収集番号Ａｎの電圧Ｖｉを順次読み、
単位時間Δｔ当たりの電圧Ｖｉの変化率Ｖｉ′（Ｖｉ′
＝Ｖｉ／Δｔ）を求める。
がガッシング仮検知中が知らせられている間は、メモリ
２０に記憶された収集番号Ａｎの電圧Ｖｉを順次読み、
単位時間Δｔ当たりの電圧Ｖｉの変化率Ｖｉ′（Ｖｉ′
＝Ｖｉ／Δｔ）を求める。
【００２９】ガッシング検知処理部２５は、ガッシング
仮検知中と判定され、電圧Ｖｉの変化率Ｖｉ′（Ｖｉ′
＝Ｖｉ／Δｔ）が変化率判定値Ｖｓｎを越えていると
き、バッテリ５が真にガッシング状態と判定して充電電
流切替指示処理部２６及び判定値更新処理部２７にガッ
シング検知を知らせる。
仮検知中と判定され、電圧Ｖｉの変化率Ｖｉ′（Ｖｉ′
＝Ｖｉ／Δｔ）が変化率判定値Ｖｓｎを越えていると
き、バッテリ５が真にガッシング状態と判定して充電電
流切替指示処理部２６及び判定値更新処理部２７にガッ
シング検知を知らせる。
【００３０】充電電流切替指示処理部２６は、ガッシン
グ検知処理部２５がガッシングを検知する毎に、メモリ
２８に記憶されている充電電流値Ｉｎに段階的に切り替
えると共に、判定値更新処理部２７に切替時の充電電流
値Ｉｎを知らせる。
グ検知処理部２５がガッシングを検知する毎に、メモリ
２８に記憶されている充電電流値Ｉｎに段階的に切り替
えると共に、判定値更新処理部２７に切替時の充電電流
値Ｉｎを知らせる。
【００３１】判定値更新処理部２７は、ガッシング検知
が知らせられ、かつ切替時の電流値Ｉｎが知らせられる
と、ガッシング検知処理部２５に設定されている現在の
判定値Ｖｓｎをメモリ２８に記憶されている切替時の電
流値Ｉｎに対応する判定値Ｖｓｎに更新する。
が知らせられ、かつ切替時の電流値Ｉｎが知らせられる
と、ガッシング検知処理部２５に設定されている現在の
判定値Ｖｓｎをメモリ２８に記憶されている切替時の電
流値Ｉｎに対応する判定値Ｖｓｎに更新する。
【００３２】つまり、ガッシングの判定は、電圧Ｖｉの
変化率が判定値を越えたとき真にガッシングと判定して
充電電流を切り替えさせると共に、この切替後の充電電
流に応じて変化率を判定する判定値も変更している。
変化率が判定値を越えたとき真にガッシングと判定して
充電電流を切り替えさせると共に、この切替後の充電電
流に応じて変化率を判定する判定値も変更している。
【００３３】また、本バッテリの容量測定装置１８は、
図示しない残存容量推定処理部を備えている。この残存
容量推定処理部は、バッテリ５の複数の電圧Ｖ、電流と
を平均化し、この平均化データが所定個、集まったとき
に、そのデータの相関係数ｒを求める。そして、この相
関係数ｒが強い負の相関を示しているときに、最小二乗
法により、そのデータの回帰直線（近似直線ともいう）
を求め、この近似直線Ｙ（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）と基準電流Ｉ
ｏとから現在のバッテリの推定電圧Ｖｎを推定する。
図示しない残存容量推定処理部を備えている。この残存
容量推定処理部は、バッテリ５の複数の電圧Ｖ、電流と
を平均化し、この平均化データが所定個、集まったとき
に、そのデータの相関係数ｒを求める。そして、この相
関係数ｒが強い負の相関を示しているときに、最小二乗
法により、そのデータの回帰直線（近似直線ともいう）
を求め、この近似直線Ｙ（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）と基準電流Ｉ
ｏとから現在のバッテリの推定電圧Ｖｎを推定する。
【００３４】そして、この推定電圧Ｖｎと、満充電電圧
Ｖｓと、予め設定されている放電終止電圧Ｖｅとを用い
て、現在の残存容量ＳＯＣを求める。
Ｖｓと、予め設定されている放電終止電圧Ｖｅとを用い
て、現在の残存容量ＳＯＣを求める。
【００３５】上記のように構成されたバッテリの容量測
定装置の動作を図２のフローチャートを用いて以下に説
明する。初めに、充電電流切替指示処理部２６は、充電
開始に伴って始めの段階ｎの電流値Ｉ１（例えば１０
Ａ）をコンバータ６の充電制御回路（図示せず）に送出
する（Ｓ２０１）。この電流値Ｉ１の充電電流の充電に
伴ってメモリ２０には、バッテリ５の電圧値Ｖと電流値
Ｉとが１ｍｓｅｃ毎に収集される。
定装置の動作を図２のフローチャートを用いて以下に説
明する。初めに、充電電流切替指示処理部２６は、充電
開始に伴って始めの段階ｎの電流値Ｉ１（例えば１０
Ａ）をコンバータ６の充電制御回路（図示せず）に送出
する（Ｓ２０１）。この電流値Ｉ１の充電電流の充電に
伴ってメモリ２０には、バッテリ５の電圧値Ｖと電流値
Ｉとが１ｍｓｅｃ毎に収集される。
【００３６】次に、ガッシング仮検知処理部２３は、収
集された電圧値Ｖと電流Ｉとを読み（Ｓ２０２）、予め
設定されているしきい値Ｖｈを越えているかどうかを判
定する（Ｓ２０３）。ステップＳ２０３において、しき
い値Ｖｈを越えていないと判定したときは、処理をステ
ップＳ２０２に戻す。
集された電圧値Ｖと電流Ｉとを読み（Ｓ２０２）、予め
設定されているしきい値Ｖｈを越えているかどうかを判
定する（Ｓ２０３）。ステップＳ２０３において、しき
い値Ｖｈを越えていないと判定したときは、処理をステ
ップＳ２０２に戻す。
【００３７】すなわち、ステップＳ２０３におけるガッ
シング仮検知処理は、図３に示すように、一定の充電電
流を流しているときに、バッテリ５の電圧がしきい値Ｖ
ｈ（電圧値）を越えたかどうかを判定している。
シング仮検知処理は、図３に示すように、一定の充電電
流を流しているときに、バッテリ５の電圧がしきい値Ｖ
ｈ（電圧値）を越えたかどうかを判定している。
【００３８】これは、一般にバッテリ５は充電電流を蓄
積するに伴って電圧が次第に上昇し、その一定電圧に到
達すると、上昇が緩やかになる。そして、さらに充電を
続けると温度も上昇するので、電圧Ｖが急激に上昇して
ガッシング電圧に到達する。
積するに伴って電圧が次第に上昇し、その一定電圧に到
達すると、上昇が緩やかになる。そして、さらに充電を
続けると温度も上昇するので、電圧Ｖが急激に上昇して
ガッシング電圧に到達する。
【００３９】つまり、ガッシング電圧に到達する兆候
を、このしきい値Ｖｈで判定していることになる。ま
た、このしきい値Ｖｈは、充電に伴う温度上昇によるバ
ッテリの電圧に基づくしきい値であるから、充電に伴う
温度の影響を考慮したしきい値Ｖｈとなっている。
を、このしきい値Ｖｈで判定していることになる。ま
た、このしきい値Ｖｈは、充電に伴う温度上昇によるバ
ッテリの電圧に基づくしきい値であるから、充電に伴う
温度の影響を考慮したしきい値Ｖｈとなっている。
【００４０】次に、電圧変化率算出処理部２４は、ガッ
シング仮検知処理部２３がガッシング仮検知中と判定し
ている間は、メモリ２０に記憶された収集番号Ａｎの電
圧Ｖｉを順次読み、単位時間Δｔ当たりの電圧Ｖｉの変
化率Ｖｉ′（Ｖｉ′＝Ｖｉ／Δｔ）を求める（Ｓ２０
４）。
シング仮検知処理部２３がガッシング仮検知中と判定し
ている間は、メモリ２０に記憶された収集番号Ａｎの電
圧Ｖｉを順次読み、単位時間Δｔ当たりの電圧Ｖｉの変
化率Ｖｉ′（Ｖｉ′＝Ｖｉ／Δｔ）を求める（Ｓ２０
４）。
【００４１】次に、ガッシング検知処理部２５は、ガッ
シング仮検知中と判定され、電圧Ｖｉの変化率Ｖｉ′
（Ｖｉ′＝Ｖｉ／Δｔ）が変化率判定値Ｖｓｎ以上かど
うかをを判定する（Ｓ２０５）。
シング仮検知中と判定され、電圧Ｖｉの変化率Ｖｉ′
（Ｖｉ′＝Ｖｉ／Δｔ）が変化率判定値Ｖｓｎ以上かど
うかをを判定する（Ｓ２０５）。
【００４２】ステップＳ２０５において、電圧Ｖｉの変
化率Ｖｉ′が変化率判定値Ｖｓｎ以上と判定したとき
は、ガッシング電圧Ｖｇｓに到達したと判定する（Ｓ２
０６）。
化率Ｖｉ′が変化率判定値Ｖｓｎ以上と判定したとき
は、ガッシング電圧Ｖｇｓに到達したと判定する（Ｓ２
０６）。
【００４３】すなわち、図４に示すように、しきい値Ｖ
ｈを越える電圧Ｖｉの変化率を波形で示すと、ガッシン
グ仮検知後の電圧の変化率は、ガッシング電圧Ｖｇｓす
るときは、そのときの電圧の変化率Ｖｉ′（Ｖｉ′＝Ｖ
ｉ／Δｔ）は急激に変化している。この急激に変化しと
きの電圧の変化率が設定されている変化率判定値Ｖｓｎ
（１０Ａ時ではＶＳ１）を越えたときに、真にガッシン
グと判定している。
ｈを越える電圧Ｖｉの変化率を波形で示すと、ガッシン
グ仮検知後の電圧の変化率は、ガッシング電圧Ｖｇｓす
るときは、そのときの電圧の変化率Ｖｉ′（Ｖｉ′＝Ｖ
ｉ／Δｔ）は急激に変化している。この急激に変化しと
きの電圧の変化率が設定されている変化率判定値Ｖｓｎ
（１０Ａ時ではＶＳ１）を越えたときに、真にガッシン
グと判定している。
【００４４】例えば、温度が０℃、２０℃又は４０℃の
各温度で２段階定電流充電を行った場合、Ｖ１＝１３
Ｖ、Ｖｓ１＝０．１（Ｖ／ｍｉｎ）とすると、温度セン
サを用いたときと同様に、０℃、２０℃又は４０℃の各
温度でガッシングを検出できた。
各温度で２段階定電流充電を行った場合、Ｖ１＝１３
Ｖ、Ｖｓ１＝０．１（Ｖ／ｍｉｎ）とすると、温度セン
サを用いたときと同様に、０℃、２０℃又は４０℃の各
温度でガッシングを検出できた。
【００４５】次に、バッテリ５が充電電流Ｉ１（１０
Ａ）でガッシング電圧に到達したと判定したときは、充
電電流切替指示処理部２６が電流の切替段階ｎを次の切
替段階ｎ（ｎ←ｎ＋１）に更新し（２０７）、メモリ２
８に記憶されている切替の電流Ｉｎを次の段階の電流Ｉ
２（例えば５Ａ）にする（Ｓ２０８）。
Ａ）でガッシング電圧に到達したと判定したときは、充
電電流切替指示処理部２６が電流の切替段階ｎを次の切
替段階ｎ（ｎ←ｎ＋１）に更新し（２０７）、メモリ２
８に記憶されている切替の電流Ｉｎを次の段階の電流Ｉ
２（例えば５Ａ）にする（Ｓ２０８）。
【００４６】そして、判定値更新処理部２７は、ガッシ
ング検知に伴い電流値が更新されると、メモリ２８から
更新された電流値に対応する判定値Ｖｓｎに今回の判定
値Ｖｓｎを更新（Ｖｓｎ←Ｖｓｎ＋１）する（Ｓ２０
９）。
ング検知に伴い電流値が更新されると、メモリ２８から
更新された電流値に対応する判定値Ｖｓｎに今回の判定
値Ｖｓｎを更新（Ｖｓｎ←Ｖｓｎ＋１）する（Ｓ２０
９）。
【００４７】次に、切替段階ｎがまだあるかどうかを判
定し（Ｓ２１０）、切替段階ｎがまだあるときは処理を
ステップＳ２０２に戻す。
定し（Ｓ２１０）、切替段階ｎがまだあるときは処理を
ステップＳ２０２に戻す。
【００４８】すなわち、ステップＳ２０９の処理によっ
て、図５に示すように、充電電流が切り替わる毎に、電
圧変化率の判定値がその切替電流に応じて切り替えてい
るので、温度センサが無くとも電電流に応じて精度良く
ガッシングを検出できることになる。
て、図５に示すように、充電電流が切り替わる毎に、電
圧変化率の判定値がその切替電流に応じて切り替えてい
るので、温度センサが無くとも電電流に応じて精度良く
ガッシングを検出できることになる。
【００４９】なお、上記実施の形態ではガッシング検知
に伴って単に電流値を切り替えるとしたが、メモリ２８
に予め予測されるガッシング電圧Ｖｇｓと切替電流値と
を対応させ、ガッシングの検出に伴って、その検出時点
でのバッテリ５の電圧に対応する切替電流値に切り替え
るようにしてもよい。
に伴って単に電流値を切り替えるとしたが、メモリ２８
に予め予測されるガッシング電圧Ｖｇｓと切替電流値と
を対応させ、ガッシングの検出に伴って、その検出時点
でのバッテリ５の電圧に対応する切替電流値に切り替え
るようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、バッテリ
に充電電流を充電させているとき、収集されたバッテリ
の電圧が予め設定されているしきい値を越えている間
は、バッテリがガッシングに到達しつつあると判定し、
この間のバッテリの電圧の電圧変化率が設定されている
変化率の判定値を越えたとき、バッテリがガッシング状
態に到達したと判定する。
に充電電流を充電させているとき、収集されたバッテリ
の電圧が予め設定されているしきい値を越えている間
は、バッテリがガッシングに到達しつつあると判定し、
この間のバッテリの電圧の電圧変化率が設定されている
変化率の判定値を越えたとき、バッテリがガッシング状
態に到達したと判定する。
【００５１】このため、温度センサを用いなくとも、走
行中においてバッテリのガッシングを精度良く判定でき
るので、装置が簡単で安価になるという効果が得られて
いる。
行中においてバッテリのガッシングを精度良く判定でき
るので、装置が簡単で安価になるという効果が得られて
いる。
【００５２】また、温度センサを用いなくとも、走行中
においてバッテリのガッシングを精度良く判定できるの
で、ガッシング傾向にあるときに過充電、過不足にされ
ることがないという効果が得られている。
においてバッテリのガッシングを精度良く判定できるの
で、ガッシング傾向にあるときに過充電、過不足にされ
ることがないという効果が得られている。
【００５３】さらに、充電電流が切り替えられる毎に、
充電電流に応じた電圧の変化率の判定値に、前回の判定
値を更新してガッシングを判定するので、充電電流に応
じて発生するガッシングを精度良く検出できるというう
効果が得られている。
充電電流に応じた電圧の変化率の判定値に、前回の判定
値を更新してガッシングを判定するので、充電電流に応
じて発生するガッシングを精度良く検出できるというう
効果が得られている。
【００５４】このため、ハイブリット車両に搭載して
も、走行中に温度変化によってバッテリの特性が変わっ
ても温度センサを用いることなく、ガッシング傾向にあ
るときに充電が過充電、過不足になることがない。
も、走行中に温度変化によってバッテリの特性が変わっ
ても温度センサを用いることなく、ガッシング傾向にあ
るときに充電が過充電、過不足になることがない。
【図１】本実施の形態のバッテリの容量測定装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】本実施の形態の動作を説明するフローチャート
である。
である。
【図３】しきい値と充電電流とガッシングとの関係を説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図４】本実施の形態によるガッシング時の変化率と判
定値との関係を説明する説明図である。
定値との関係を説明する説明図である。
【図５】本実施の形態の充電電流多段階切替におけるガ
ッシングのための判定値Ｖｓｎの更新を説明する説明図
である。
ッシングのための判定値Ｖｓｎの更新を説明する説明図
である。
１ バッテリコントローラ ２ エンジン ３ モータ ４ ハイブリット機構部 ５ バッテリ １８ バッテリの容量測定装置 ２０ メモリ ２２ 充電可能容量算出処理部 ２３ ガッシング仮検知処理部 ２４ 電圧変化率算出処理部 ２５ ガッシング検知処理部 ２６ 充電電流切替指示処理部 ２７ 判定値更新処理部
Claims (6)
- 【請求項１】 負荷に接続されたバッテリの電圧を収集
しながら前記負荷が動作中にバッテリの残存容量が低下
している場合は、前記負荷からの電流を、段階的に低く
して前記バッテリに充電させるバッテリの容量測定装置
において、 前記バッテリに充電電流を充電させているとき、収集さ
れたバッテリの電圧が予め設定されているしきい値を越
えている間は、前記バッテリがガッシングに到達しつつ
あることを知らせるガッシング仮検知処理部と、 前記バッテリがガッシングに到達しつつあることが知ら
せられたときの間の前記バッテリの電圧の電圧変化率を
求める電圧変化率算出処理部と、 前記電圧変化率が設定されている変化率の判定値を越え
たとき、前記バッテリがガッシング状態に到達したと判
定するガッシング検知処理部とを有することを特徴とす
る温度センサを用いないガッシング判定機能を有するバ
ッテリの容量測定装置。 - 【請求項２】 前記充電の開始に伴って、所定の電流値
で前記充電電流を充電させ、前記ガッシング状態が検知
されたとき、直ちに前記所定の電流値を次に低い電流値
の充電電流に切替させる充電電流切替指示処理部とを有
することを特徴とする請求項１記載の温度センサを用い
ないガッシング判定機能を有するバッテリの容量測定装
置。 - 【請求項３】 前記充電電流が切り替えられる毎に、そ
の充電電流に応じた電圧の変化率の判定値に、前記設定
されている判定値を変更する判定値更新処理部とを有す
ることを特徴とする温度センサを用いないガッシング判
定機能を有するバッテリの容量測定装置。 - 【請求項４】 前記判定値は、電流値、切替段階に対応
させられてメモリに予め記憶されていることを特徴とす
る温度センサを用いないガッシング判定機能を有するバ
ッテリの容量測定装置。 - 【請求項５】 前記しきい値は、 前記バッテリの温度と初期段階の充電電流とに基づいて
決定された前記バッテリの電圧であることを特徴とする
温度センサを用いないガッシング判定機能を有するバッ
テリの容量測定装置。 - 【請求項６】 前記負荷は、 オルタネータと、前記オルタネータに対して前記バッテ
リからの放電電力を所定電圧に変換して送出すると共
に、前記オルタネータによる回生電力を前記充電電流切
替指示処理部からの電流値の充電電流にして充電させる
コンバータとからなることを特徴とする請求項１、２、
３、４又は５記載の温度センサを用いないガッシング判
定機能を有するバッテリの容量測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11189390A JP2001021626A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 温度センサを用いないガッシング判定機能を有するバッテリの容量測定装置 |
| EP00113171A EP1065772A3 (en) | 1999-07-02 | 2000-06-30 | Battery charge control device having a gassing detection unit without temperature sensor |
| US09/609,411 US6246216B1 (en) | 1999-07-02 | 2000-07-03 | Battery charge control device having function to decide gassing without temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11189390A JP2001021626A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 温度センサを用いないガッシング判定機能を有するバッテリの容量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001021626A true JP2001021626A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16240516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11189390A Pending JP2001021626A (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | 温度センサを用いないガッシング判定機能を有するバッテリの容量測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6246216B1 (ja) |
| EP (1) | EP1065772A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001021626A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT503204B1 (de) * | 2006-02-02 | 2008-05-15 | Wieger Martin Dipl Ing | Verfahren und anordnung zur veränderung des lade- und gesundheitszustandes (soc, soh) eines akkumulators |
| EP2645527A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-02 | Samsung SDI Co., Ltd. | Battery pack |
| US8963485B2 (en) * | 2012-08-08 | 2015-02-24 | Norman L. Culp | Battery charger system and method |
| ITRM20120643A1 (it) * | 2012-12-18 | 2014-06-19 | Calbatt S R L | Metodo per la caratterizzazione di accumulatori. |
| DE102015208207A1 (de) * | 2015-05-04 | 2016-11-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Detektieren einer ordnungsgemäßen Verbindung zumindest eines Energiespeichers mit einem Bordnetz |
| CN107147197B (zh) * | 2016-02-29 | 2020-11-27 | 浙江科强电子科技有限公司 | 一种柔性跟随式智能充电方法及充电装置 |
| CN113900031B (zh) * | 2021-09-14 | 2024-05-31 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种储能系统接入agc后的soc安全校验方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5686815A (en) * | 1991-02-14 | 1997-11-11 | Chartec Laboratories A/S | Method and apparatus for controlling the charging of a rechargeable battery to ensure that full charge is achieved without damaging the battery |
| DK25391D0 (da) * | 1991-02-14 | 1991-02-14 | Pan Europ Holding S A | Fremgangsmaade og apparat til opladning af et genopladeligt batteri |
| US5307001A (en) * | 1992-05-05 | 1994-04-26 | Dimensions Unlimited, Inc. | Battery charging method and apparatus |
| US5583416A (en) * | 1994-01-26 | 1996-12-10 | Gnb Battery Technologies, Inc. | Apparatus and method for step-charging batteries to optimize charge acceptance |
| US5659240A (en) * | 1995-02-16 | 1997-08-19 | General Electric Company | Intelligent battery charger for electric drive system batteries |
| TW269727B (en) * | 1995-04-03 | 1996-02-01 | Electrosource Inc | Battery management system |
| JP3009022B2 (ja) | 1995-04-07 | 2000-02-14 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定方法及びその装置 |
| JPH09294337A (ja) * | 1996-04-24 | 1997-11-11 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電気自動車のバッテリ充電制御システム |
| US5808443A (en) * | 1996-12-19 | 1998-09-15 | Lundstrom; John W. | Battery charging method |
| US6008628A (en) * | 1997-08-20 | 1999-12-28 | Black & Decker Inc. | Method for charging batteries |
| CA2276821C (en) * | 1998-07-09 | 2007-11-27 | Daniele C. Brotto | Method for charging batteries |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11189390A patent/JP2001021626A/ja active Pending
-
2000
- 2000-06-30 EP EP00113171A patent/EP1065772A3/en not_active Withdrawn
- 2000-07-03 US US09/609,411 patent/US6246216B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1065772A3 (en) | 2002-11-20 |
| US6246216B1 (en) | 2001-06-12 |
| EP1065772A2 (en) | 2001-01-03 |
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