JP2001023699A

JP2001023699A - バッテリ管理装置

Info

Publication number: JP2001023699A
Application number: JP11190263A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Yamanashi; 秀則山梨
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2001-01-26
Also published as: US6222345B1; EP1067651A3; EP1067651A2

Abstract

(57)【要約】【課題】充電用電力供給ラインを介して供給される電
力により充電されるバッテリの管理を、高精度で正しく
行うことができるバッテリ管理装置を提供する。【解決手段】充電用電力供給ライン１５を介して供給
される電力により充電されるバッテリ１を管理する装置
であって、バッテリ１の端子電圧を計測する電圧計測手
段Ｖｍと、充電用電力供給ライン１５を流れる充電電流
を計測する電流計測手段Ｉｍと、電圧計測手段Ｖｍによ
り計測される端子電圧と、電流計測手段Ｉｍにより計測
される充電電流との、バッテリ１の充電動作中における
周期的変化を基に、充電電流と端子電圧との相関を示す
近似直線特性を割り出す充電特性割出手段２１Ａと、充
電特性割出手段２１Ａが割り出した近似直線特性と、充
電電流の所与の基準値とを基に、バッテリ１の満充電容
量を割り出す満充電容量割出手段２１Ｂとを備えること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、充電用電力供給ラ
インを介して供給される電力により充電されるバッテリ
を管理する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、走行用モータに電力を供給する
ためにハイブリッド車や電気自動車に搭載されるバッテ
リは、車両の減速時にモータに生じる逆起電力や、エン
ジンにより駆動されるオルタネータからの電力によっ
て、適宜充電される。

【０００３】ところで、バッテリの満充電容量が周辺温
度の変化に依存して変化することは、一般に広く知られ
ているところであるが、この満充電容量の変化を正確に
把握していないと、温度に関係なく常に一定の満充電容
量としてバッテリの充電を管理する結果、実際には満充
電状態であるにも拘わらず計算上は満充電状態でないも
のとしてバッテリを過充電してしまい、充電性能の劣化
を促進させてしまう弊害を招きかねない。

【０００４】そこで、バッテリを充電するための電力が
供給されるライン上を流れる充電電流と、バッテリの端
子電圧とを計測し、これら端子電圧及び充電電流から両
者の相関を割り出して、この相関を基にしてバッテリの
満充電容量を求めることが考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、バッテリが満
充電状態に近づいた際におけるバッテリの内部インピー
ダンスの変化量が、バッテリの周辺温度によって大きく
異なるので、温度というファクタを全く考慮せずに端子
電圧と充電電流との相関を単に用いてバッテリの満充電
容量を求め、これを基にバッテリを管理しようとする
と、満充電容量が正確度に欠けるためバッテリを正しく
管理することができないおそれがある。

【０００６】そして、上述したバッテリの管理に関する
問題は、ハイブリッド車や電気自動車に搭載されたバッ
テリに限らず、充放電が繰り返されるバッテリについて
広く一般的に当てはまるものであった。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みなされたもので、
本発明の目的は、充電用電力供給ラインを介して供給さ
れる電力により充電されるバッテリの管理を、高精度で
正しく行うことができるバッテリ管理装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載した本発明のバッテリ管理装置は、
図１に基本構成図で示すように、充電用電力供給ライン
１５を介して供給される電力により充電されるバッテリ
１を管理する装置であって、前記バッテリ１の端子電圧
を計測する電圧計測手段Ｖｍと、前記充電用電力供給ラ
イン１５を流れる充電電流を計測する電流計測手段Ｉｍ
と、前記電圧計測手段Ｖｍにより計測される前記端子電
圧と、前記電流計測手段Ｉｍにより計測される前記充電
電流との、前記バッテリ１の充電動作中における周期的
変化を基に、該充電電流と前記端子電圧との相関を示す
近似直線特性を割り出す充電特性割出手段２１Ａと、前
記充電特性割出手段２１Ａが割り出した前記近似直線特
性と、前記充電電流の所与の基準値とを基に、前記バッ
テリ１の満充電容量を割り出す満充電容量割出手段２１
Ｂとを備えることを特徴とする。

【０００９】また、請求項２に記載した本発明のバッテ
リ管理装置は、請求項１に記載した本発明のバッテリ管
理装置において、前記充電電流の所与の基準値が、前記
バッテリ１の充電容量の変化に対して直線的変化特性を
示す値であるものとした。

【００１０】さらに、請求項３に記載した本発明のバッ
テリ管理装置は、請求項１又は２に記載した本発明のバ
ッテリ管理装置において、前記バッテリ１の満充電容量
に応じて該バッテリ１の充電動作の終了タイミングを制
御する充電終了制御手段２１Ｃをさらに備え、前記充電
特性割出手段２１Ａが、前記バッテリ１の充電動作が発
生する毎に前記近似直線特性を割り出し、前記満充電容
量割出手段２１Ｂが、前記バッテリ１の充電動作が発生
する毎に前記バッテリ１の満充電容量を割り出し、前記
充電終了制御手段２１Ｃが、前記満充電容量割出手段２
１Ｂが前記バッテリ１の満充電容量を割り出す毎に、該
バッテリ１の最も新しく割り出された満充電容量に応じ
て、前記バッテリ１の充電動作の終了を制御するタイミ
ングを変更するものとした。

【００１１】請求項１に記載した本発明のバッテリ管理
装置によれば、満充電容量割出手段２１Ｂがバッテリ１
の満充電容量を割り出す際に、充電特性割出手段２１Ａ
が割り出すバッテリ１の端子電圧と充電電流との相関を
示す近似直線特性と共に基にするのが、電流計測手段Ｉ
ｍにより計測される充電用電力供給ライン１５を流れる
実際の充電電流ではなく、充電電流の所与の基準値であ
ることから、周辺温度によるバッテリの内部インピーダ
ンス変化量のばらつきにより、満充電状態に近づいた際
の充電電流が周辺温度に応じて大きく異なる場合であっ
ても、バッテリ１の端子電圧と充電電流との相関を示す
近似直線特性を基にバッテリ１の満充電容量が正しく割
り出されるようになる。

【００１２】また、請求項２に記載した本発明のバッテ
リ管理装置によれば、請求項１に記載した本発明のバッ
テリ管理装置において、バッテリ１の充電容量の変化に
対して充電電流の所与の基準値が直線的変化特性を示す
ことから、充電動作の開始から終了までのいかなる時点
であっても、バッテリ１の満充電容量を満充電容量割出
手段２１Ｂが精度よく割り出すようになる。

【００１３】さらに、請求項３に記載した本発明のバッ
テリ管理装置によれば、請求項１又は２に記載した本発
明のバッテリ管理装置において、バッテリ１の充電動作
が発生する毎に満充電容量割出手段２１Ｂが割り出すバ
ッテリ１の満充電容量のうち最新の満充電容量に応じ
て、充電終了制御手段２１Ｃがバッテリ１の充電動作の
終了を制御するタイミングを変更することから、バッテ
リ１の充電動作の終了タイミングが、その充電動作中に
満充電容量割出手段２１Ｂが割り出した満充電容量に応
じて充電終了制御手段２１Ｃにより制御されることにな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるバッテリ管理
装置の実施形態を図面に基づいて説明する。

【００１５】図２は本発明のバッテリ管理装置が適用さ
れる車両の電源系の概略構成を一部ブロックにて示す説
明図であり、本実施形態の電源系は、図２中引用符号１
で示すバッテリからの電力により作動する負荷３を、ス
イッチ５を介してバッテリ１に接続する負荷駆動回路７
と、バッテリ１に充電用の電力を供給する充電器１１
を、スイッチ１３を介してバッテリ１に接続する充電回
路１５とを有している。

【００１６】図３は本実施形態の一実施形態に係るバッ
テリ管理装置の電気的な概略構成を示すブロック図であ
り、図３中引用符号２０で示すバッテリ管理装置は、マ
イクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記す
る。）２１と、電流センサＩｍ及び電圧センサＶｍと、
不揮発性メモリ（以下、「ＮＶＭ」と略記する。）２３
とを有している。

【００１７】前記マイコン２１は、ＣＰＵ２１ａ、ＲＡ
Ｍ２１ｂ、及び、ＲＯＭ２１ｃを有しており、このう
ち、ＣＰＵ２１ａには、ＲＡＭ２１ｂ及びＲＯＭ２１ｃ
の他、前記スイッチ５，１３、電流センサＩｍ、電圧セ
ンサＶｍ、及び、ＮＶＭ２３が各々接続されている。

【００１８】前記ＲＡＭ２１ｂは、各種データ記憶用の
データエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを
有しており、前記ＲＯＭ２１ｃには、ＣＰＵ２１ａに各
種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納され
ている。

【００１９】前記スイッチ５は、前記バッテリ１の放電
モードにおいて閉成されると共に充電モードにおいて開
放され、前記スイッチ１３は、前記バッテリ１の放電モ
ードにおいて開放されると共に充電モードにおいて閉成
される。

【００２０】前記電流センサＩｍ（電流計測手段に相
当）は、図２に示すように、バッテリ１の正極側におけ
る負荷駆動回路７と充電回路１５との共通回路部分に直
列に接続されていて、バッテリ１の充電モードにおいて
充電回路１５を流れる充電電流Ｉｃを計測するものであ
る。

【００２１】また、前記電圧センサＶｍ（電圧計測手段
に相当）は、バッテリ１の正極及び負極間に並列に接続
されていて、バッテリ１の充電モードにおいてバッテリ
１の端子電圧Ｖｅを計測するものである。

【００２２】前記ＮＶＭ２３には、前記バッテリ１の充
電容量の変化に対して直線的変化特性を示す充電電流Ｉ
ｃの基準値Ｉｒｅｆ（充電電流の所与の基準値に相当）
が予め格納、記憶されていると共に、バッテリ１の満充
電容量Ｐｓや残存容量Ｐｉが予め格納、記憶されてお
り、このうち、満充電容量Ｐｓや残存容量Ｐｉは、当初
は、バッテリ１の新品時の充電容量の値が満充電容量Ｐ
ｓや残存容量Ｐｉとして格納、記憶されている。

【００２３】ここで、ＮＶＭ２３に予め格納、記憶され
る充電電流Ｉｃの基準値Ｉｒｅｆがどのようにして決定
されるかについて簡単に説明する。

【００２４】まず、放電モードにおけるバッテリ１の端
子電圧Ｖｅと放電電流Ｉｄとを多数サンプリングし、そ
れらの平均値に最小二乗法を適用すると、例えば特開平
８−６２３１０号公報に示されているように、端子電圧
Ｖｅと放電電流Ｉｄとの間に一定の相関があることを示
す一次方程式（Ｉｄ＝ＡＶｅ＋Ｂ）が求められる。

【００２５】そこで、この一次方程式に所定の電流値を
放電電流Ｉｄとして代入することで端子電圧Ｖｅを求め
ると、この端子電圧Ｖｅからバッテリ１の残存容量が求
められることが知られている。

【００２６】したがって、この関係を充電モードにおけ
るバッテリ１の端子電圧Ｖｅと充電電流Ｉｃとの関係に
当てはめると、これらの間に一定の相関があることを示
す一次方程式（Ｉｃ＝ＡＶｅ＋Ｂ）が求められることに
なる。

【００２７】また、バッテリ１の満充電容量Ｐｓとの間
に一定の相関がある充電電圧Ｖｃは、式Ｖｃ＝Ｖｅ＋Ｒ
ｂ×Ｉｃ（但し、Ｒｂはバッテリ１の内部インピーダン
スＲｂ）によって求められる。

【００２８】そのため、充電が進む際のバッテリ１の内
部インピーダンスＲｂの変化率が一定であると仮定すれ
ば、上述した一次方程式（Ｉｃ＝ＡＶｅ＋Ｂ）に所定の
電流値を充電電流Ｉｃとして代入して端子電圧Ｖｅを求
め、この端子電圧Ｖｅを、上述した所定の電流値と共に
式Ｖｃ＝Ｖｅ＋Ｒｂ×Ｉｃに代入すれば、充電電圧Ｖｃ
を求めてこの充電電圧Ｖｃからバッテリ１の満充電容量
Ｐｓを求めることができる。

【００２９】しかし、充電電圧Ｖｃを充電電流Ｉｃによ
り除して求められる内部インピーダンスＲｂの、充電が
進む際におけるバッテリ１の変化率は、バッテリ１が満
充電状態に近づくと急激に変化するので、式Ｖｃ＝Ｖｅ
＋Ｒｂ×Ｉｃに代入する所定の電流値がいくらであるか
によって求められる充電電圧Ｖｃが大きく変わってしま
う。

【００３０】そこで、異なる満充電容量Ｐｓにおいて端
子電圧Ｖｅと充電電流Ｉｃとの値を実際にサンプリング
して、これを基に、バッテリ１の充電率と充電電圧Ｖｃ
との関係を充電電流Ｉｃ毎に求めてみると、図４のグラ
フに示すように、他の値ではバッテリ１が満充電状態に
近づくと大きく変化する充電電圧Ｖｃの変化率が一定に
なるような、特異な充電電流Ｉｃの値が存在することが
わかる。

【００３１】以上から、本実施形態のバッテリ管理装置
２０では、上述した特異な充電電流Ｉｃの値を基準値Ｉ
ｒｅｆとしてＮＶＭ２３に予め格納、記憶するようにし
ている。

【００３２】次に、前記ＲＯＭ２１ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ２１ａが行う、特に、バッテリ
１の満充電容量Ｐｓの管理に関する処理を、図５のフロ
ーチャートを参照して説明する。

【００３３】マイコン２１が起動しプログラムがスター
トすると、ＣＰＵ２１ａは、初期設定を実行する（ステ
ップＳ１）。

【００３４】このステップＳ１における初期設定では、
ＲＡＭ２１ｂのワークエリアに設けられた各種フラグエ
リアのフラグの設定や各種バッファエリアのクリア、各
種カウンタエリアのカウント値のゼロリセット等を行
う。

【００３５】ステップＳ１の初期設定が済んだならば、
次に、不図示のアクセルペダルの操作状態等を基に、バ
ッテリ１のモードを放電モードから充電モードに移行さ
せる必要が生じたか否かを確認し（ステップＳ３）、充
電モードへの移行が必要となっていない場合は（ステッ
プＳ３でＮ）、充電モードへの移行が必要となるまでス
テップＳ３をリピートする。

【００３６】一方、充電モードへの移行が必要となった
場合は（ステップＳ３でＹ）、スイッチ５を開放すると
共にスイッチ１３を閉成してバッテリ１を放電モードか
ら充電モードに移行させた後（ステップＳ５）、電流セ
ンサＩｍ及び電圧センサＶｍにより計測されるバッテリ
１の端子電圧Ｖｅと充電電流Ｉｃとを、短時間に所定回
数（例えば１０〜１００回）繰り返してサンプリングし
（ステップＳ７）、それらの平均値に最小二乗法を適用
して、バッテリ１の端子電圧Ｖｅと充電電流Ｉｃとの相
関を示す一次方程式（Ｉｃ＝ＡＶｅ＋Ｂ）を求める（ス
テップＳ９）。

【００３７】次に、ステップＳ９で求めた一次方程式
に、ＮＶＭ２３に予め格納、記憶された基準値Ｉｒｅｆ
を充電電流Ｉｃとして代入して端子電圧Ｖｅを割り出す
と共に、割り出した端子電圧Ｖｅと基準値Ｉｒｅｆ（充
電電流Ｉｃ）とからバッテリ１の内部インピーダンスＲ
ｂを割り出し、これら端子電圧Ｖｅ、基準値Ｉｒｅｆ
（充電電流Ｉｃ）、及び、内部インピーダンスＲｂを、
式Ｖｃ＝Ｖｅ＋Ｒｂ×Ｉｃに代入して、バッテリ１の充
電電圧Ｖｃを求め（ステップＳ１１）、この充電電圧Ｖ
ｃからバッテリ１の満充電容量Ｐｓを推定する（ステッ
プＳ１３）。

【００３８】そして、ＮＶＭ２３に格納、記憶されてい
るバッテリ１の満充電容量Ｐｓを、ステップＳ１３にお
いて推定した満充電容量Ｐｓに更新した後（ステップＳ
１５）、電流センサＩｍ及び電圧センサＶｍにより計測
されたバッテリ１の端子電圧Ｖｅと充電電流Ｉｃとを基
にして、ステップＳ５において一番最近にスイッチ５を
開放すると共にスイッチ１３を閉成した後にバッテリ１
に充電された電力の積算容量Ｐｎを割り出す（ステップ
Ｓ１７）。

【００３９】次に、放電モード時に随時割り出されて最
新値に更新されてＮＶＭ２３に格納、記憶されているバ
ッテリ１の残存容量Ｐｉに、ステップＳ１５において割
り出した積算容量Ｐｎを加算して、バッテリ１の現在の
残存容量Ｐｉを割り出し（ステップＳ１９）、この残存
容量ＰｉがＮＶＭ２３に格納、記憶されているバッテリ
１の満充電容量Ｐｓに達したか否かを確認する（ステッ
プＳ２１）。

【００４０】尚、上述した放電モード時のバッテリ１の
残存容量Ｐｉの割り出しは、例えば、先に説明したよう
に、電流センサＩｍ及び電圧センサＶｍにより計測され
たバッテリ１の端子電圧Ｖｅと充電電流Ｉｃとを多数サ
ンプリングし、それらの平均値に最小二乗法を適用し
て、端子電圧Ｖｅと放電電流Ｉｄとの相関を示す一次方
程式（Ｉｄ＝ＡＶｅ＋Ｂ）を求め、これに所定の電流値
を放電電流Ｉｄとして代入して端子電圧Ｖｅを求めるこ
とで行うことができ、詳細について必要であれば、先に
挙げた特開平８−６２３１０号公報を参照されたい。

【００４１】そして、残存容量Ｐｉが満充電容量Ｐｓに
達している場合は（ステップＳ２１でＹ）、スイッチ１
３を開放した後（ステップＳ２３）、不図示のアクセル
ペダルの操作状態等を基に、バッテリ１が充電モードか
ら放電モードに移行させる必要が生じたか否かを確認す
る（ステップＳ２５）。

【００４２】放電モードへの移行が必要となっていない
場合は（ステップＳ２５でＮ）、ステップＳ１７にリタ
ーンし、必要となった場合は（ステップＳ２５でＹ）、
スイッチ５を閉成してバッテリ１を放電モードから充電
モードに移行させた後（ステップＳ２７）、ステップＳ
３にリターンする。

【００４３】また、ステップＳ１９において残存容量Ｐ
ｉが満充電容量Ｐｓに達していない場合（Ｎ）は、不図
示のアクセルペダルの操作状態等を基に、バッテリ１が
充電モードから放電モードに移行させる必要が生じたか
否かを確認し（ステップＳ２９）、移行が必要となって
いない場合は（ステップＳ２９でＮ）、ステップＳ１７
にリターンし、必要となった場合は（ステップＳ２９で
Ｙ）、スイッチ５を閉成すると共にスイッチ１３を開放
してバッテリ１を放電モードから充電モードに移行させ
た後（ステップＳ３１）、ステップＳ３にリターンす
る。

【００４４】以上の説明からも明らかなように、本実施
形態では、図５のフローチャートにおけるステップＳ７
及びステップＳ９が、請求項中の充電特性割出手段２１
Ａに対応する処理となっており、図５中のステップＳ１
１及びステップＳ１３が、請求項中の満充電容量割出手
段２１Ｂに対応する処理となっていると共に、図５中の
ステップＳ１７乃至ステップＳ２３が、請求項中の充電
終了制御手段２１Ｃに対応する処理となっている。

【００４５】次に、上述のように構成された本実施形態
のバッテリ管理装置２０の動作（作用）について説明す
る。

【００４６】バッテリ管理装置２０の動作開始後、バッ
テリ１のモードが放電モードである状態では、電流セン
サＩｍ及び電圧センサＶｍにより計測されたバッテリ１
の端子電圧Ｖｅと充電電流Ｉｃとを基にしてバッテリ１
の残存容量Ｐｉが随時割り出され、ＮＶＭ２３に格納、
記憶されている残存容量Ｐｉが最新値に更新される。

【００４７】これに対し、バッテリ１のモードが放電モ
ードから充電モードに移行されて充電器１１によるバッ
テリ１の充電が開始されると、電流センサＩｍ及び電圧
センサＶｍにより所定回数繰り返して計測される端子電
圧Ｖｅ及び充電電流Ｉｃと、ＮＶＭ２３の基準値Ｉｒｅ
ｆとに基づいて、バッテリ１の満充電容量Ｐｓが推定さ
れ、ＮＶＭ２３の満充電容量Ｐｓが今回推定された満充
電容量Ｐｓに更新される。

【００４８】ここで、バッテリ１の満充電容量Ｐｓの推
定がＮＶＭ２３の基準値Ｉｒｅｆを基にして行われ、こ
の基準値Ｉｒｅｆが、バッテリ１が満充電状態に近づい
ても充電電圧Ｖｃの変化率が一定になるような特異な充
電電流Ｉｃの値であることから、推定されるバッテリ１
の満充電容量Ｐｓが現実の値からずれて正確度を損なう
ことがない。

【００４９】ＮＶＭ２３の満充電容量Ｐｓが更新される
と、続いて、電流センサＩｍ及び電圧センサＶｍにより
計測されたバッテリ１の端子電圧Ｖｅ及び充電電流Ｉｃ
を基に、バッテリ１に充電された電力の積算容量Ｐｎが
随時割り出され、最新の積算容量ＰｎをＮＶＭ２３の残
存容量Ｐｉの最新値に加算することで、バッテリ１の現
在の残存容量Ｐｉが割り出される。

【００５０】そして、現在の残存容量Ｐｉが満充電容量
Ｐｓに達すると、バッテリ１のモードが充電モードのま
まであっても、スイッチ１３が開放されて充電回路１５
が開ループとされ、充電器１１によるバッテリ１の充電
が終了される。

【００５１】したがって、バッテリ１の充電モードにお
いて、ＮＶＭ２３に格納、記憶されている最新の満充電
容量Ｐｓを超えてバッテリ１が過充電されることはな
い。

【００５２】このように本実施形態のバッテリ管理装置
２０によれば、バッテリ１の充電モードにおいて、電流
センサＩｍ及び電圧センサＶｍにより所定回数繰り返し
て計測されるバッテリ１の端子電圧Ｖｅ及び充電電流Ｉ
ｃに最小二乗法を適用して、これら端子電圧Ｖｅ及び充
電電流Ｉｃの相関を示す一次方程式（Ｉｄ＝ＡＶｅ＋
Ｂ）を割り出し、この一次方程式を基にバッテリ１の充
電電圧Ｖｃを求めて、この充電電圧Ｖｃからバッテリ１
の満充電容量Ｐｓを推定にするに当たり、次のような構
成を採用した。

【００５３】即ち、充電電圧Ｖｃを求めるために端子電
圧Ｖｅ及び充電電流Ｉｃの相関式に充電電流Ｉｃとして
代入する電流値を、バッテリ１が満充電状態に近づいて
も充電電圧Ｖｃの変化率が一定になるような特異な充電
電流Ｉｃの値とした。

【００５４】このため、バッテリ１が満充電状態に近づ
くと充電容量の変化に対するバッテリ１の内部インピー
ダンスＲｂの変化率が充電電流Ｉｃの値によっては一定
しなくても、充放電の繰り返しによる劣化や周辺温度の
変化による満受電容量Ｐｓの変化の影響を含んだ現在の
端子電圧Ｖｅ及び充電電流Ｉｃの計測値から、現在の満
充電容量Ｐｓを正確に推定することができる。

【００５５】尚、バッテリ１の放電モードから充電モー
ドへの移行の度に現在の満充電容量Ｐｓを推定してＮＶ
Ｍ２３の格納、記憶値を更新し、その後、その充電モー
ドが続く間、バッテリ１の現在の残存容量Ｐｉを随時求
めてその残存容量ＰｉがＮＶＭ２３の満充電容量Ｐｓに
達すると、充電器１１によるバッテリ１の充電を終了さ
せるための構成は、省略してもよい。

【００５６】しかし、本実施形態のようにこの構成を設
ければ、常に最新の正確な満充電容量Ｐｓまでバッテリ
１を十分に充電しつつ、その満充電容量Ｐｓを超えてバ
ッテリ１が過充電されて劣化が促進されてしまうのを確
実に防ぐことができるので、有利である。

【００５７】また、放電モードにおいてバッテリ１の残
存容量Ｐｉを随時割り出す方法は、本実施形態において
説明した、特開平８−６２３１０号公報に記載された方
法に限らず、従来公知のいかなる方法を用いてもよいの
は勿論のことである。

【００５８】さらに、本実施形態では、車両の電源系を
例に取って説明したが、本発明は、車両に限らず種々の
装置のバッテリの管理を行う際にも同様に適用可能であ
ることは、言うまでもない。

【００５９】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１に記載し
た本発明のバッテリ劣化検出装置によれば、充電用電力
供給ラインを介して供給される電力により充電されるバ
ッテリを管理する装置であって、前記バッテリの端子電
圧を計測する電圧計測手段と、前記充電用電力供給ライ
ンを流れる充電電流を計測する電流計測手段と、前記電
圧計測手段により計測される前記端子電圧と、前記電流
計測手段により計測される前記充電電流との、前記バッ
テリの充電動作中における周期的変化を基に、該充電電
流と前記端子電圧との相関を示す近似直線特性を割り出
す充電特性割出手段と、前記充電特性割出手段が割り出
した前記近似直線特性と、前記充電電流の所与の基準値
とを基に、前記バッテリの満充電容量を割り出す満充電
容量割出手段とを備える構成とした。

【００６０】このため、周辺温度によるバッテリの内部
インピーダンス変化量のばらつきにより、満充電状態に
近づいた際の充電電流が周辺温度に応じて大きく異なる
場合であっても、バッテリの端子電圧と充電電流との相
関を示す近似直線特性を基にバッテリの満充電容量を正
しく割り出して、充電用電力供給ラインを介して供給さ
れる電力により充電されるバッテリの管理を、高精度で
正しく行うことができる。

【００６１】また、請求項２に記載した本発明のバッテ
リ劣化検出装置によれば、請求項１に記載した本発明の
バッテリ劣化検出装置において、前記充電電流の所与の
基準値が、前記バッテリの充電容量の変化に対して直線
的変化特性を示す値である構成とした。

【００６２】このため、請求項１に記載した本発明のバ
ッテリ劣化検出装置において、充電動作の開始から終了
までのいかなる時点であっても、バッテリの満充電容量
を満充電容量割出手段に精度よく割り出させて、充電中
におけるバッテリの管理をその実行時点に関係なく高精
度で正しく行うことができる。

【００６３】さらに、請求項３に記載した本発明のバッ
テリ劣化検出装置によれば、請求項１又は２に記載した
本発明のバッテリ劣化検出装置において、前記バッテリ
の満充電容量に応じて該バッテリの充電動作の終了タイ
ミングを制御する充電終了制御手段をさらに備え、前記
充電特性割出手段が、前記バッテリの充電動作が発生す
る毎に前記近似直線特性を割り出し、前記満充電容量割
出手段が、前記バッテリの充電動作が発生する毎に前記
バッテリの満充電容量を割り出し、前記充電終了制御手
段が、前記満充電容量割出手段が前記バッテリの満充電
容量を割り出す毎に、該バッテリの最も新しく割り出さ
れた満充電容量に応じて、前記バッテリの充電動作の終
了を制御するタイミングを変更する構成とした。

【００６４】このため、請求項１又は２に記載した本発
明のバッテリ劣化検出装置において、バッテリの充電動
作の終了タイミングをその充電動作中に満充電容量割出
手段が割り出した満充電容量に応じて充電終了制御手段
により制御して、バッテリを満充電容量ギリギリまで十
分に充電しつつ過充電となるのを確実に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバッテリ管理装置の基本構成図で
ある。

【図２】本発明のバッテリ管理装置が適用される車両の
電源系の概略構成を一部ブロックにて示す説明図であ
る。

【図３】本発明の一実施形態に係るバッテリ管理装置の
電気的な概略構成を示すブロック図である。

【図４】図２のバッテリの充電容量と充電電圧との関係
を充電電流毎に示すグラフである。

【図５】図３のマイクロコンピュータのＲＯＭに格納さ
れた制御プログラムに従いＣＰＵが行う、特に、バッテ
リの満充電容量の管理に関する処理を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１バッテリ１５充電用電力供給ライン２１マイクロコンピュータ２１ａＣＰＵ２１ｂＲＡＭ２１ｃＲＯＭ２１Ａ充電特性割出手段２１Ｂ満充電容量割出手段２１Ｃ充電終了制御手段Ｉｍ電流計測手段Ｖｍ電圧計測手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充電用電力供給ラインを介して供給され
る電力により充電されるバッテリを管理する装置であっ
て、前記充電用電力供給ライン上の充電電圧を計測する電圧
計測手段と、前記充電用電力供給ラインを流れる充電電流を計測する
電流計測手段と、前記電圧計測手段により計測される前記充電電圧と、前
記電流計測手段により計測される前記充電電流との、前
記バッテリの充電動作中における周期的変化を基に、該
充電電流と前記充電電圧との相関を示す近似直線特性を
割り出す充電特性割出手段と、前記充電特性割出手段が割り出した前記近似直線特性
と、前記充電電流の所与の基準値とを基に、前記バッテ
リの満充電容量を割り出す満充電容量割出手段と、を備えることを特徴とするバッテリ管理装置。
【請求項２】前記充電電流の所与の基準値は、前記バ
ッテリの充電容量の変化に対して直線的変化特性を示す
値である請求項１記載のバッテリ管理装置。
【請求項３】前記バッテリの満充電容量に応じて該バ
ッテリの充電動作の終了タイミングを制御する充電終了
制御手段をさらに備え、前記充電特性割出手段は、前記
バッテリの充電動作が発生する毎に前記近似直線特性を
割り出し、前記満充電容量割出手段は、前記バッテリの
充電動作が発生する毎に前記バッテリの満充電容量を割
り出し、前記充電終了制御手段は、前記満充電容量割出
手段が前記バッテリの満充電容量を割り出す毎に、該バ
ッテリの最も新しく割り出された満充電容量に応じて、
前記バッテリの充電動作の終了を制御するタイミングを
変更する請求項１又は２記載のバッテリ管理装置。