JP2002252901A - 車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法及びその装置、車載用バッテリの内部抵抗算出方法及びその装置、車載用バッテリの劣化度検出方法及びその装置 - Google Patents
車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法及びその装置、車載用バッテリの内部抵抗算出方法及びその装置、車載用バッテリの劣化度検出方法及びその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充放電を繰り返す車載用のバッテリの充放電
電流と端子電圧とからバッテリの劣化度を正確に検出、
算出すること。 【解決手段】 充電状態と放電状態との一方から他方に
状態が変移した後に周期的に測定される、車載用のバッ
テリ１３の増加する充放電電流と、充放電電流の増加に
応じて変化するバッテリ１３の端子電圧とから、これら
の相関を示す電圧−電流特性を検出する際、所定の単位
時間毎に傾き値割出手段２３Ａが求める、充放電電流の
増加量に対する端子電圧の変化量の割合を絶対値で示す
傾き値が、所定値まで低下したと低下判別手段２３Ｂが
判別した時点以降の、周期的に測定されるバッテリ１３
の充放電電流と端子電圧とから、電圧−電流特性を検出
し、近似式割出手段２３Ｃが求めるその近似式の傾きか
ら算出されるバッテリ１３の内部抵抗を、新品時の内部
抵抗と比較手段２３Ｄにより比較し劣化度を求める。
電流と端子電圧とからバッテリの劣化度を正確に検出、
算出すること。 【解決手段】 充電状態と放電状態との一方から他方に
状態が変移した後に周期的に測定される、車載用のバッ
テリ１３の増加する充放電電流と、充放電電流の増加に
応じて変化するバッテリ１３の端子電圧とから、これら
の相関を示す電圧−電流特性を検出する際、所定の単位
時間毎に傾き値割出手段２３Ａが求める、充放電電流の
増加量に対する端子電圧の変化量の割合を絶対値で示す
傾き値が、所定値まで低下したと低下判別手段２３Ｂが
判別した時点以降の、周期的に測定されるバッテリ１３
の充放電電流と端子電圧とから、電圧−電流特性を検出
し、近似式割出手段２３Ｃが求めるその近似式の傾きか
ら算出されるバッテリ１３の内部抵抗を、新品時の内部
抵抗と比較手段２３Ｄにより比較し劣化度を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車載用のバッテリ
の放電から充電に、或は、充電から放電に移行した後の
充放電電流と端子電圧から、それらの相関を示す電圧−
電流特性を検出する方法及びその装置と、バッテリの内
部抵抗を算出する方法及びその装置と、バッテリの劣化
度を検出する方法及びその装置に関する。
の放電から充電に、或は、充電から放電に移行した後の
充放電電流と端子電圧から、それらの相関を示す電圧−
電流特性を検出する方法及びその装置と、バッテリの内
部抵抗を算出する方法及びその装置と、バッテリの劣化
度を検出する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両に搭載されるバッテリは、モータを
唯一の推進駆動源とする電気自動車か、エンジンの発生
するパワーの不足分をモータによりアシストするハイブ
リッド車両か、それとも、エンジンを推進動力源とする
一般車かを問わず、充放電を繰り返して行くうちに、満
充電状態から放電することができる放電可能容量が次第
に低下して行くという、劣化を生じることが知られてい
る。
唯一の推進駆動源とする電気自動車か、エンジンの発生
するパワーの不足分をモータによりアシストするハイブ
リッド車両か、それとも、エンジンを推進動力源とする
一般車かを問わず、充放電を繰り返して行くうちに、満
充電状態から放電することができる放電可能容量が次第
に低下して行くという、劣化を生じることが知られてい
る。
【０００３】そして、この劣化度は、バッテリの満充電
容量を新品時と現在とで比較することで知ることができ
るほか、バッテリの内部抵抗を新品時と現在とで比較す
ることによっても知ることができる。
容量を新品時と現在とで比較することで知ることができ
るほか、バッテリの内部抵抗を新品時と現在とで比較す
ることによっても知ることができる。
【０００４】実際に、例えば特開平１１−２１８５６７
号公報においては、バッテリの放電電流と放電電圧から
得られる放電ＩＶ特性を、新品時の初期特性と現在の劣
化時特性とで比較することによって、バッテリのパワー
特性対放電電力量をバッテリの劣化度に応じて補正する
ための劣化係数を得ている。
号公報においては、バッテリの放電電流と放電電圧から
得られる放電ＩＶ特性を、新品時の初期特性と現在の劣
化時特性とで比較することによって、バッテリのパワー
特性対放電電力量をバッテリの劣化度に応じて補正する
ための劣化係数を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば電気
自動車のバッテリでは、制動時にモータに発生する逆起
電力による回生充電が行われ、また、ハイブリッド車両
や一般車のバッテリでは、エンジンによる推進力で走行
中にジェネレータとして機能するモータジェネレータや
オルタネータによって発電される電力による充電が行わ
れて、いずれも、その後に負荷への電力の供給のために
バッテリが充電状態から放電状態に変移することがあ
り、また、その逆に状態が変移することもある。
自動車のバッテリでは、制動時にモータに発生する逆起
電力による回生充電が行われ、また、ハイブリッド車両
や一般車のバッテリでは、エンジンによる推進力で走行
中にジェネレータとして機能するモータジェネレータや
オルタネータによって発電される電力による充電が行わ
れて、いずれも、その後に負荷への電力の供給のために
バッテリが充電状態から放電状態に変移することがあ
り、また、その逆に状態が変移することもある。
【０００６】そして、バッテリの端子電圧には、放電中
には放電側分極による電圧降下が生じ、充電中には充電
側分極による電圧上昇が生じることが知られているが、
これらの分極による電圧変化は、充放電電流の増加減少
に対して遅れて現れるため、充電状態から放電状態に変
移してもしばらくの間は、充電側分極が解消し切れずに
残ってバッテリの端子電圧が上昇した状態となり、放電
状態から充電状態に変移しても同じように、しばらくの
間は放電側分極が解消しきれずに残ってバッテリの端子
電圧が降下した状態となる。
には放電側分極による電圧降下が生じ、充電中には充電
側分極による電圧上昇が生じることが知られているが、
これらの分極による電圧変化は、充放電電流の増加減少
に対して遅れて現れるため、充電状態から放電状態に変
移してもしばらくの間は、充電側分極が解消し切れずに
残ってバッテリの端子電圧が上昇した状態となり、放電
状態から充電状態に変移しても同じように、しばらくの
間は放電側分極が解消しきれずに残ってバッテリの端子
電圧が降下した状態となる。
【０００７】したがって、例えば充電状態から変移した
直後の状態で、特開平１１−２１８５６７号公報におい
て行われているような、バッテリの放電電流と放電電圧
からの放電ＩＶ特性の取得を行うと、実際の特性よりも
放電電圧が高めにシフトした特性となってしまい、目的
である正確な劣化係数を得ることができない。
直後の状態で、特開平１１−２１８５６７号公報におい
て行われているような、バッテリの放電電流と放電電圧
からの放電ＩＶ特性の取得を行うと、実際の特性よりも
放電電圧が高めにシフトした特性となってしまい、目的
である正確な劣化係数を得ることができない。
【０００８】即ち、バッテリが充放電を繰り返すような
場合には、充電状態と放電状態との一方から他方へ状態
が変移した直後の充放電電流と端子電圧とから、それら
の相関を示す電圧−電流特性を検出したり、この電圧−
電流特性からさらにバッテリの内部抵抗を算出したり、
さらには、この内部抵抗によってバッテリの劣化度を検
出すると、それらがいすれも正確性を欠くものとなって
しまう恐れがある。
場合には、充電状態と放電状態との一方から他方へ状態
が変移した直後の充放電電流と端子電圧とから、それら
の相関を示す電圧−電流特性を検出したり、この電圧−
電流特性からさらにバッテリの内部抵抗を算出したり、
さらには、この内部抵抗によってバッテリの劣化度を検
出すると、それらがいすれも正確性を欠くものとなって
しまう恐れがある。
【０００９】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、充放電を繰り返す車載用のバッテリの
充放電電流と端子電圧とからバッテリの電圧−電流特性
や内部抵抗、さらには、劣化度を正確に検出、算出する
ことのできる車載用バッテリの電圧−電流特性検出方
法、車載用バッテリの内部抵抗算出方法、及び、車載用
バッテリの劣化度検出方法と、それらの方法を実施する
際に用いて好適な、車載用バッテリの電圧−電流特性検
出装置、車載用バッテリの内部抵抗算出装置、及び、車
載用バッテリの劣化度検出装置とを提供することにあ
る。
本発明の目的は、充放電を繰り返す車載用のバッテリの
充放電電流と端子電圧とからバッテリの電圧−電流特性
や内部抵抗、さらには、劣化度を正確に検出、算出する
ことのできる車載用バッテリの電圧−電流特性検出方
法、車載用バッテリの内部抵抗算出方法、及び、車載用
バッテリの劣化度検出方法と、それらの方法を実施する
際に用いて好適な、車載用バッテリの電圧−電流特性検
出装置、車載用バッテリの内部抵抗算出装置、及び、車
載用バッテリの劣化度検出装置とを提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する請求
項１及び請求項２に記載した本発明は、車載用バッテリ
の電圧−電流特性検出方法に関するものであり、請求項
３に記載した本発明は、車載用バッテリの内部抵抗算出
方法に関するものであり、請求項４に記載した本発明
は、車載用バッテリの劣化度検出方法に関するものであ
ると共に、請求項５及び請求項６に記載した本発明は、
車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置に関するもの
であり、請求項７に記載した本発明は、車載用バッテリ
の内部抵抗算出方法に関するものであると共に、請求項
８に記載した本発明は、車載用バッテリの劣化度検出装
置に関するものである。
項１及び請求項２に記載した本発明は、車載用バッテリ
の電圧−電流特性検出方法に関するものであり、請求項
３に記載した本発明は、車載用バッテリの内部抵抗算出
方法に関するものであり、請求項４に記載した本発明
は、車載用バッテリの劣化度検出方法に関するものであ
ると共に、請求項５及び請求項６に記載した本発明は、
車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置に関するもの
であり、請求項７に記載した本発明は、車載用バッテリ
の内部抵抗算出方法に関するものであると共に、請求項
８に記載した本発明は、車載用バッテリの劣化度検出装
置に関するものである。
【００１１】そして、請求項１に記載した本発明の車載
用バッテリの電圧−電流特性検出方法は、充電状態と放
電状態との一方から他方に状態が変移した後に周期的に
測定される、車載用のバッテリの増加する充放電電流
と、該充放電電流の増加に応じて変化する前記バッテリ
の端子電圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の相
関を示す電圧−電流特性を検出するに当たり、前記充放
電電流の増加量に対する前記端子電圧の変化量の割合を
絶対値で示す傾き値を、所定の単位時間毎に求め、前記
傾き値が所定値まで低下した時点以降の、周期的に測定
される前記バッテリの充放電電流と端子電圧とから、こ
れら充放電電流及び端子電圧の相関を示す前記電圧−電
流特性を求めるようにしたことを特徴とする。
用バッテリの電圧−電流特性検出方法は、充電状態と放
電状態との一方から他方に状態が変移した後に周期的に
測定される、車載用のバッテリの増加する充放電電流
と、該充放電電流の増加に応じて変化する前記バッテリ
の端子電圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の相
関を示す電圧−電流特性を検出するに当たり、前記充放
電電流の増加量に対する前記端子電圧の変化量の割合を
絶対値で示す傾き値を、所定の単位時間毎に求め、前記
傾き値が所定値まで低下した時点以降の、周期的に測定
される前記バッテリの充放電電流と端子電圧とから、こ
れら充放電電流及び端子電圧の相関を示す前記電圧−電
流特性を求めるようにしたことを特徴とする。
【００１２】また、請求項２に記載した本発明の車載用
バッテリの電圧−電流特性検出方法は、請求項１に記載
した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法
において、前記所定値を、前記所定の単位時間毎に求め
た前記傾き値の最小値とするようにした。
バッテリの電圧−電流特性検出方法は、請求項１に記載
した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法
において、前記所定値を、前記所定の単位時間毎に求め
た前記傾き値の最小値とするようにした。
【００１３】さらに、請求項３に記載した本発明の車載
用バッテリの内部抵抗算出方法は、請求項１又は２記載
の車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法によって検
出された前記電圧−電流特性に基づいて前記バッテリの
内部抵抗を算出するに当たり、前記検出された電圧−電
流特性の近似式を求め、前記近似式の傾きから前記バッ
テリの内部抵抗を算出するようにしたことを特徴とす
る。
用バッテリの内部抵抗算出方法は、請求項１又は２記載
の車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法によって検
出された前記電圧−電流特性に基づいて前記バッテリの
内部抵抗を算出するに当たり、前記検出された電圧−電
流特性の近似式を求め、前記近似式の傾きから前記バッ
テリの内部抵抗を算出するようにしたことを特徴とす
る。
【００１４】また、請求項４に記載した本発明の車載用
バッテリの劣化度検出方法は、請求項３記載の車載用バ
ッテリの内部抵抗算出方法によって算出された前記バッ
テリの内部抵抗に基づいて該バッテリの劣化度を検出す
るに当たり、前記バッテリの新品時に予め検出しておい
た該バッテリの新品時の内部抵抗を、前記算出されたバ
ッテリの内部抵抗と比較し、前記比較の結果により前記
バッテリの劣化度を検出するようにしたことを特徴とす
る。
バッテリの劣化度検出方法は、請求項３記載の車載用バ
ッテリの内部抵抗算出方法によって算出された前記バッ
テリの内部抵抗に基づいて該バッテリの劣化度を検出す
るに当たり、前記バッテリの新品時に予め検出しておい
た該バッテリの新品時の内部抵抗を、前記算出されたバ
ッテリの内部抵抗と比較し、前記比較の結果により前記
バッテリの劣化度を検出するようにしたことを特徴とす
る。
【００１５】さらに、請求項５に記載した本発明の車載
用バッテリの電圧−電流特性検出装置は、図１の基本構
成図に示すように、充電状態と放電状態との一方から他
方に状態が変移した後に周期的に測定される、車載用の
バッテリ１３の増加する充放電電流と、該充放電電流の
増加に応じて変化する前記バッテリ１３の端子電圧とか
ら、これら充放電電流及び端子電圧の相関を示す電圧−
電流特性を検出する車載用バッテリの電圧−電流特性検
出装置であって、前記充放電電流の増加量に対する前記
端子電圧の変化量の割合を絶対値で示す傾き値を、所定
の単位時間毎に求める傾き値割出手段２３Ａと、前記傾
き値割出手段２３Ａが求める前記傾き値が所定値まで低
下したか否かを判別する低下判別手段２３Ｂとを備えて
おり、前記傾き値割出手段２３Ａが求める前記傾き値が
前記所定値まで低下したと前記低下判別手段２３Ｂが判
別した時点以降の、周期的に測定される前記バッテリ１
３の充放電電流と端子電圧とから、これら充放電電流及
び端子電圧の相関を示す前記電圧−電流特性を検出する
ことを特徴とする。
用バッテリの電圧−電流特性検出装置は、図１の基本構
成図に示すように、充電状態と放電状態との一方から他
方に状態が変移した後に周期的に測定される、車載用の
バッテリ１３の増加する充放電電流と、該充放電電流の
増加に応じて変化する前記バッテリ１３の端子電圧とか
ら、これら充放電電流及び端子電圧の相関を示す電圧−
電流特性を検出する車載用バッテリの電圧−電流特性検
出装置であって、前記充放電電流の増加量に対する前記
端子電圧の変化量の割合を絶対値で示す傾き値を、所定
の単位時間毎に求める傾き値割出手段２３Ａと、前記傾
き値割出手段２３Ａが求める前記傾き値が所定値まで低
下したか否かを判別する低下判別手段２３Ｂとを備えて
おり、前記傾き値割出手段２３Ａが求める前記傾き値が
前記所定値まで低下したと前記低下判別手段２３Ｂが判
別した時点以降の、周期的に測定される前記バッテリ１
３の充放電電流と端子電圧とから、これら充放電電流及
び端子電圧の相関を示す前記電圧−電流特性を検出する
ことを特徴とする。
【００１６】また、請求項６に記載した本発明の車載用
バッテリの電圧−電流特性検出装置は、請求項５に記載
した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置
において、前記所定値が、前記所定の単位時間毎に前記
傾き値割出手段２３Ａが求めた前記傾き値の最小値であ
るものとした。
バッテリの電圧−電流特性検出装置は、請求項５に記載
した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置
において、前記所定値が、前記所定の単位時間毎に前記
傾き値割出手段２３Ａが求めた前記傾き値の最小値であ
るものとした。
【００１７】さらに、請求項７に記載した本発明の車載
用バッテリの内部抵抗算出装置は、請求項５又は６記載
の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置によって検
出された前記電圧−電流特性に基づいて前記バッテリ１
３の内部抵抗を算出する車載用バッテリの内部抵抗算出
装置であって、前記検出された電圧−電流特性の近似式
を求める近似式割出手段２３Ｃを備えており、前記近似
式割出手段２３Ｃが求めた前記近似式の傾きから前記バ
ッテリ１３の内部抵抗を算出することを特徴とする。
用バッテリの内部抵抗算出装置は、請求項５又は６記載
の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置によって検
出された前記電圧−電流特性に基づいて前記バッテリ１
３の内部抵抗を算出する車載用バッテリの内部抵抗算出
装置であって、前記検出された電圧−電流特性の近似式
を求める近似式割出手段２３Ｃを備えており、前記近似
式割出手段２３Ｃが求めた前記近似式の傾きから前記バ
ッテリ１３の内部抵抗を算出することを特徴とする。
【００１８】また、請求項８に記載した本発明の車載用
バッテリの劣化度検出装置は、請求項７記載の車載用バ
ッテリの内部抵抗算出装置によって算出された前記バッ
テリ１３の内部抵抗に基づいて該バッテリ１３の劣化度
を検出する車載用バッテリの劣化度検出装置であって、
前記バッテリ１３の新品時に予め検出しておいた該バッ
テリ１３の新品時の内部抵抗を、前記算出されたバッテ
リ１３の内部抵抗と比較する比較手段２３Ｄを備えてお
り、前記比較手段２３Ｄの比較結果により前記バッテリ
の劣化度を検出することを特徴とする。
バッテリの劣化度検出装置は、請求項７記載の車載用バ
ッテリの内部抵抗算出装置によって算出された前記バッ
テリ１３の内部抵抗に基づいて該バッテリ１３の劣化度
を検出する車載用バッテリの劣化度検出装置であって、
前記バッテリ１３の新品時に予め検出しておいた該バッ
テリ１３の新品時の内部抵抗を、前記算出されたバッテ
リ１３の内部抵抗と比較する比較手段２３Ｄを備えてお
り、前記比較手段２３Ｄの比較結果により前記バッテリ
の劣化度を検出することを特徴とする。
【００１９】請求項１に記載した本発明の車載用バッテ
リの電圧−電流特性検出方法によれば、バッテリの充放
電電流及び端子電圧の相関を示す電圧−電流特性を求め
るのに用いるバッテリの充放電電流と端子電圧との周期
的な測定値が、充放電電流の増加量に対する端子電圧の
変化量の割合を絶対値で示す傾き値が所定値まで低下し
た時点以降に限定されることから、充電状態と放電状態
との一方から他方に状態が変移した直後の、充電状態と
放電状態との一方の状態の間に発生した分極による変動
の影響が強く残存した端子電圧が、充電状態と放電状態
との他方の状態においてバッテリの電圧−電流特性を求
めるのに用いる端子電圧の測定値から排除されることに
なる。
リの電圧−電流特性検出方法によれば、バッテリの充放
電電流及び端子電圧の相関を示す電圧−電流特性を求め
るのに用いるバッテリの充放電電流と端子電圧との周期
的な測定値が、充放電電流の増加量に対する端子電圧の
変化量の割合を絶対値で示す傾き値が所定値まで低下し
た時点以降に限定されることから、充電状態と放電状態
との一方から他方に状態が変移した直後の、充電状態と
放電状態との一方の状態の間に発生した分極による変動
の影響が強く残存した端子電圧が、充電状態と放電状態
との他方の状態においてバッテリの電圧−電流特性を求
めるのに用いる端子電圧の測定値から排除されることに
なる。
【００２０】また、請求項２に記載した本発明の車載用
バッテリの電圧−電流特性検出方法によれば、請求項１
に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検
出方法において、充電状態と放電状態との一方の状態の
間に発生した分極による変動の影響が排斥された後の端
子電圧が、充電状態と放電状態との他方の状態において
バッテリの電圧−電流特性を求めるのに用いられること
になる。
バッテリの電圧−電流特性検出方法によれば、請求項１
に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検
出方法において、充電状態と放電状態との一方の状態の
間に発生した分極による変動の影響が排斥された後の端
子電圧が、充電状態と放電状態との他方の状態において
バッテリの電圧−電流特性を求めるのに用いられること
になる。
【００２１】さらに、請求項３に記載した本発明の車載
用バッテリの内部抵抗算出方法によれば、請求項１又は
２に記載の車載用バッテリの電圧−電流特性方法によ
り、充電状態と放電状態との一方の状態の間に発生した
分極による変動の影響が強く残存した端子電圧が、充電
状態と放電状態との他方の状態においてバッテリの電圧
−電流特性を求めるのに用いる端子電圧の測定値から排
除されることから、そのようにして検出された電圧−電
流特性の近似式の傾きから算出されるバッテリの内部抵
抗も、充電状態と放電状態との一方の状態の間に発生し
た分極による変動の影響が強く残存した端子電圧の測定
値を用いて検出されることがないことになる。
用バッテリの内部抵抗算出方法によれば、請求項１又は
２に記載の車載用バッテリの電圧−電流特性方法によ
り、充電状態と放電状態との一方の状態の間に発生した
分極による変動の影響が強く残存した端子電圧が、充電
状態と放電状態との他方の状態においてバッテリの電圧
−電流特性を求めるのに用いる端子電圧の測定値から排
除されることから、そのようにして検出された電圧−電
流特性の近似式の傾きから算出されるバッテリの内部抵
抗も、充電状態と放電状態との一方の状態の間に発生し
た分極による変動の影響が強く残存した端子電圧の測定
値を用いて検出されることがないことになる。
【００２２】また、請求項４に記載した本発明の車載用
バッテリの内部抵抗算出方法によれば、請求項３記載の
車載用バッテリの内部抵抗算出方法によって、充電状態
と放電状態との一方の状態の間に発生した分極による変
動の影響が強く残存した端子電圧の測定値を用いずに算
出されたバッテリの内部抵抗と、バッテリの新品時に予
め検出しておいた内部抵抗との比較の結果によりバッテ
リの劣化度が検出されることから、検出されるバッテリ
の劣化度に、充電状態と放電状態との一方の状態の間に
発生した分極による変動の影響が強く残存した端子電圧
による精度低下の悪影響が及ばなくなることになる。
バッテリの内部抵抗算出方法によれば、請求項３記載の
車載用バッテリの内部抵抗算出方法によって、充電状態
と放電状態との一方の状態の間に発生した分極による変
動の影響が強く残存した端子電圧の測定値を用いずに算
出されたバッテリの内部抵抗と、バッテリの新品時に予
め検出しておいた内部抵抗との比較の結果によりバッテ
リの劣化度が検出されることから、検出されるバッテリ
の劣化度に、充電状態と放電状態との一方の状態の間に
発生した分極による変動の影響が強く残存した端子電圧
による精度低下の悪影響が及ばなくなることになる。
【００２３】さらに、請求項５に記載した本発明の車載
用バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、図１に
示すように、傾き値割出手段２３Ａが求める、充放電電
流の増加量に対する端子電圧の変化量の割合を絶対値で
示す傾き値が、所定値まで低下したと低下判別手段２３
Ｂが判別した時点以降に、バッテリ１３の充放電電流及
び端子電圧の相関を示す電圧−電流特性を求めるのに用
いるバッテリ１３の充放電電流と端子電圧との周期的な
測定値が限定されることから、充電状態と放電状態との
一方から他方に状態が変移した直後の、充電状態と放電
状態との一方の状態の間に発生した分極による変動の影
響が強く残存した端子電圧が、充電状態と放電状態との
他方の状態においてバッテリ１３の電圧−電流特性を求
めるのに用いる端子電圧の測定値から排除されることに
なる。
用バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、図１に
示すように、傾き値割出手段２３Ａが求める、充放電電
流の増加量に対する端子電圧の変化量の割合を絶対値で
示す傾き値が、所定値まで低下したと低下判別手段２３
Ｂが判別した時点以降に、バッテリ１３の充放電電流及
び端子電圧の相関を示す電圧−電流特性を求めるのに用
いるバッテリ１３の充放電電流と端子電圧との周期的な
測定値が限定されることから、充電状態と放電状態との
一方から他方に状態が変移した直後の、充電状態と放電
状態との一方の状態の間に発生した分極による変動の影
響が強く残存した端子電圧が、充電状態と放電状態との
他方の状態においてバッテリ１３の電圧−電流特性を求
めるのに用いる端子電圧の測定値から排除されることに
なる。
【００２４】また、請求項６に記載した本発明の車載用
バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、請求項５
に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検
出装置において、充電状態と放電状態との一方の状態の
間に発生した分極による変動の影響が排斥された後の端
子電圧が、充電状態と放電状態との他方の状態において
バッテリ１３の電圧−電流特性を求めるのに用いられる
ことになる。
バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、請求項５
に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検
出装置において、充電状態と放電状態との一方の状態の
間に発生した分極による変動の影響が排斥された後の端
子電圧が、充電状態と放電状態との他方の状態において
バッテリ１３の電圧−電流特性を求めるのに用いられる
ことになる。
【００２５】さらに、請求項７に記載した本発明の車載
用バッテリの内部抵抗算出装置によれば、請求項５又は
６に記載の車載用バッテリの電圧−電流特性装置によ
り、充電状態と放電状態との一方の状態の間に発生した
分極による変動の影響が強く残存した端子電圧が、充電
状態と放電状態との他方の状態においてバッテリ１３の
電圧−電流特性を求めるのに用いる端子電圧の測定値か
ら排除されることから、そのようにして近似式割出手段
２３Ｃが求めた電圧−電流特性の近似式の傾きから算出
されるバッテリ１３の内部抵抗も、充電状態と放電状態
との一方の状態の間に発生した分極による変動の影響が
強く残存した端子電圧の測定値を用いて検出されること
がないことになる。
用バッテリの内部抵抗算出装置によれば、請求項５又は
６に記載の車載用バッテリの電圧−電流特性装置によ
り、充電状態と放電状態との一方の状態の間に発生した
分極による変動の影響が強く残存した端子電圧が、充電
状態と放電状態との他方の状態においてバッテリ１３の
電圧−電流特性を求めるのに用いる端子電圧の測定値か
ら排除されることから、そのようにして近似式割出手段
２３Ｃが求めた電圧−電流特性の近似式の傾きから算出
されるバッテリ１３の内部抵抗も、充電状態と放電状態
との一方の状態の間に発生した分極による変動の影響が
強く残存した端子電圧の測定値を用いて検出されること
がないことになる。
【００２６】また、請求項８に記載した本発明の車載用
バッテリの劣化度検出装置によれば、請求項７記載の車
載用バッテリの内部抵抗算出装置によって、充電状態と
放電状態との一方の状態の間に発生した分極による変動
の影響が強く残存した端子電圧の測定値を用いずに算出
されたバッテリ１３の内部抵抗と、バッテリ１３の新品
時に予め検出しておいた内部抵抗との、比較手段２３Ｄ
による比較の結果によって、バッテリ１３の劣化度が検
出されることから、検出されるバッテリ１３の劣化度に
は、充電状態と放電状態との一方の状態の間に発生した
分極による変動の影響が強く残存した端子電圧による精
度低下の悪影響が及ばなくなることになる。
バッテリの劣化度検出装置によれば、請求項７記載の車
載用バッテリの内部抵抗算出装置によって、充電状態と
放電状態との一方の状態の間に発生した分極による変動
の影響が強く残存した端子電圧の測定値を用いずに算出
されたバッテリ１３の内部抵抗と、バッテリ１３の新品
時に予め検出しておいた内部抵抗との、比較手段２３Ｄ
による比較の結果によって、バッテリ１３の劣化度が検
出されることから、検出されるバッテリ１３の劣化度に
は、充電状態と放電状態との一方の状態の間に発生した
分極による変動の影響が強く残存した端子電圧による精
度低下の悪影響が及ばなくなることになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による車載用バッテ
リの電圧−電流特性検出方法、内部抵抗算出方法、及
び、劣化度検出方法を、本発明による車載用バッテリの
電圧−電流特性検出装置、内部抵抗算出装置、及び、劣
化度検出装置と共に、図面を参照して説明する。
リの電圧−電流特性検出方法、内部抵抗算出方法、及
び、劣化度検出方法を、本発明による車載用バッテリの
電圧−電流特性検出装置、内部抵抗算出装置、及び、劣
化度検出装置と共に、図面を参照して説明する。
【００２８】図２は本発明の車載用バッテリの電圧−電
流特性検出方法を適用した車載用バッテリの内部抵抗算
出装置を内在する、本発明の車載用バッテリの充電容量
状態検出方法を適用した本発明の一実施形態に係る車載
用バッテリの劣化度検出装置の概略構成を一部ブロック
にて示す説明図であり、図２中引用符号１で示す本実施
形態の劣化度検出検出装置は、エンジン３に加えてモー
タジェネレータ５を有するハイブリッド車両に搭載され
ている。
流特性検出方法を適用した車載用バッテリの内部抵抗算
出装置を内在する、本発明の車載用バッテリの充電容量
状態検出方法を適用した本発明の一実施形態に係る車載
用バッテリの劣化度検出装置の概略構成を一部ブロック
にて示す説明図であり、図２中引用符号１で示す本実施
形態の劣化度検出検出装置は、エンジン３に加えてモー
タジェネレータ５を有するハイブリッド車両に搭載され
ている。
【００２９】そして、このハイブリッド車両は、通常時
はエンジン３の出力のみをドライブシャフト７からディ
ファレンシャルケース９を介して車輪１１に伝達して走
行させ、高負荷時には、バッテリ１３からの電力により
モータジェネレータ５をモータとして機能させて、エン
ジン３の出力に加えてモータジェネレータ５の出力をド
ライブシャフト７から車輪１１に伝達し、アシスト走行
を行わせるように構成されている。
はエンジン３の出力のみをドライブシャフト７からディ
ファレンシャルケース９を介して車輪１１に伝達して走
行させ、高負荷時には、バッテリ１３からの電力により
モータジェネレータ５をモータとして機能させて、エン
ジン３の出力に加えてモータジェネレータ５の出力をド
ライブシャフト７から車輪１１に伝達し、アシスト走行
を行わせるように構成されている。
【００３０】また、このハイブリッド車両は、減速時や
制動時にモータジェネレータ５をジェネレータ（発電
機）として機能させ、運動エネルギを電気エネルギに変
換してバッテリ１３を充電させるように構成されてい
る。
制動時にモータジェネレータ５をジェネレータ（発電
機）として機能させ、運動エネルギを電気エネルギに変
換してバッテリ１３を充電させるように構成されてい
る。
【００３１】尚、モータジェネレータ５はさらに、不図
示のスタータスイッチのオンに伴うエンジン３の始動時
に、エンジン３のフライホイールを強制的に回転させる
セルモータとして用いられる。
示のスタータスイッチのオンに伴うエンジン３の始動時
に、エンジン３のフライホイールを強制的に回転させる
セルモータとして用いられる。
【００３２】話を構成の説明に戻して、本実施形態の劣
化度検出検出装置１は、アシスト走行用のモータやセル
モータとして機能するモータジェネレータ５等に対する
バッテリ１３の放電電流や、ジェネレータとして機能す
るモータジェネレータ５からのバッテリ１３に対する充
電電流を検出する電流センサ１５と、バッテリ１３に並
列接続した無限大抵抗を有し、バッテリ１３の端子電圧
を検出する電圧センサ１７とを備えている。
化度検出検出装置１は、アシスト走行用のモータやセル
モータとして機能するモータジェネレータ５等に対する
バッテリ１３の放電電流や、ジェネレータとして機能す
るモータジェネレータ５からのバッテリ１３に対する充
電電流を検出する電流センサ１５と、バッテリ１３に並
列接続した無限大抵抗を有し、バッテリ１３の端子電圧
を検出する電圧センサ１７とを備えている。
【００３３】また、本実施形態の劣化度検出検出装置１
は、上述した電流センサ１５や電圧センサ１７の出力が
インタフェース回路（以下、「Ｉ／Ｆ」と略記する。）
２１におけるＡ／Ｄ変換後に取り込まれるマイクロコン
ピュータ（以下、「マイコン」と略記する。）２３をさ
らに備えている。
は、上述した電流センサ１５や電圧センサ１７の出力が
インタフェース回路（以下、「Ｉ／Ｆ」と略記する。）
２１におけるＡ／Ｄ変換後に取り込まれるマイクロコン
ピュータ（以下、「マイコン」と略記する。）２３をさ
らに備えている。
【００３４】そして、前記マイコン２３は、ＣＰＵ２３
ａ、ＲＡＭ２３ｂ、及び、ＲＯＭ２３ｃを有しており、
このうち、ＣＰＵ２３ａには、ＲＡＭ２３ｂ及びＲＯＭ
２３ｃの他、前記Ｉ／Ｆ２１と、不揮発性メモリ（以
下、「ＮＶＭ」と略記する。）２５が接続されている。
ａ、ＲＡＭ２３ｂ、及び、ＲＯＭ２３ｃを有しており、
このうち、ＣＰＵ２３ａには、ＲＡＭ２３ｂ及びＲＯＭ
２３ｃの他、前記Ｉ／Ｆ２１と、不揮発性メモリ（以
下、「ＮＶＭ」と略記する。）２５が接続されている。
【００３５】前記ＲＡＭ２３ｂ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ＲＯＭ２３ｃには、ＣＰＵ２３ａに各
種処理動作を行わせるための制御プログラム等が格納さ
れている。
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ＲＯＭ２３ｃには、ＣＰＵ２３ａに各
種処理動作を行わせるための制御プログラム等が格納さ
れている。
【００３６】また、前記ＮＶＭ２５には、後述する処理
により検出されるバッテリ１３の充放電電流と端子電圧
との相関を示す電圧−電流特性や、内部抵抗、劣化度
が、常に最新値に更新されつつ格納、記憶されると共
に、バッテリ１３の新品時の内部抵抗の値が予め格納、
記憶されている。
により検出されるバッテリ１３の充放電電流と端子電圧
との相関を示す電圧−電流特性や、内部抵抗、劣化度
が、常に最新値に更新されつつ格納、記憶されると共
に、バッテリ１３の新品時の内部抵抗の値が予め格納、
記憶されている。
【００３７】次に、前記ＲＯＭ２３ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ２３ａが行う処理を、図３のフ
ローチャートを参照して説明する。
プログラムに従いＣＰＵ２３ａが行う処理を、図３のフ
ローチャートを参照して説明する。
【００３８】バッテリ１３からの給電を受けてマイコン
２３が起動しプログラムがスタートすると、ＣＰＵ２３
ａは、まず、不図示の充放電回路に対するバッテリ１３
の接続状態を確認するか、或は、電流センサ１５の出力
のＡ／Ｄ変換値の符号を確認する等して、バッテリ１３
が充電状態から放電状態に、或は、放電状態から充電状
態に、状態変移したか否かを確認する（ステップＳ
１）。
２３が起動しプログラムがスタートすると、ＣＰＵ２３
ａは、まず、不図示の充放電回路に対するバッテリ１３
の接続状態を確認するか、或は、電流センサ１５の出力
のＡ／Ｄ変換値の符号を確認する等して、バッテリ１３
が充電状態から放電状態に、或は、放電状態から充電状
態に、状態変移したか否かを確認する（ステップＳ
１）。
【００３９】バッテリ１３の状態が充電状態から放電状
態に、或は、放電状態から充電状態に変移していない場
合は（ステップＳ１でＮ）、変移するまでステップＳ１
をリピートし、変移した場合は（ステップＳ１でＹ）、
一定周期毎にＩ／Ｆ２１を介して収集される電流センサ
１５や電圧センサ１７の出力のＡ／Ｄ変換値を基に、充
放電電流の増加中における微少な単位時間当たりの充放
電電流の増加量（の絶対値）ΔＩに対する端子電圧の変
化量（の絶対値）ΔＶの割合を示す傾き値ΔＶ／ΔＩを
求め（ステップＳ２）、次に、求めた傾き値ΔＶ／ΔＩ
の値が、所定値Ｔｈまで低下したか否かを確認する（ス
テップＳ３）。
態に、或は、放電状態から充電状態に変移していない場
合は（ステップＳ１でＮ）、変移するまでステップＳ１
をリピートし、変移した場合は（ステップＳ１でＹ）、
一定周期毎にＩ／Ｆ２１を介して収集される電流センサ
１５や電圧センサ１７の出力のＡ／Ｄ変換値を基に、充
放電電流の増加中における微少な単位時間当たりの充放
電電流の増加量（の絶対値）ΔＩに対する端子電圧の変
化量（の絶対値）ΔＶの割合を示す傾き値ΔＶ／ΔＩを
求め（ステップＳ２）、次に、求めた傾き値ΔＶ／ΔＩ
の値が、所定値Ｔｈまで低下したか否かを確認する（ス
テップＳ３）。
【００４０】傾き値ΔＶ／ΔＩの値が所定値Ｔｈまで低
下していない場合は（ステップＳ３でＮ）、低下するま
でステップＳ２及びステップＳ３をリピートし、低下し
た場合は（ステップＳ３でＹ）、その後に一定周期毎に
Ｉ／Ｆ２１を介して収集される電流センサ１５や電圧セ
ンサ１７の出力のＡ／Ｄ変換値をＲＡＭ２３ｂに格納、
記憶させ（ステップＳ４）、そのうち電流センサ１５の
出力のＡ／Ｄ変換値（の絶対値）が増加から減少に変移
したか否かを確認する（ステップＳ５）。
下していない場合は（ステップＳ３でＮ）、低下するま
でステップＳ２及びステップＳ３をリピートし、低下し
た場合は（ステップＳ３でＹ）、その後に一定周期毎に
Ｉ／Ｆ２１を介して収集される電流センサ１５や電圧セ
ンサ１７の出力のＡ／Ｄ変換値をＲＡＭ２３ｂに格納、
記憶させ（ステップＳ４）、そのうち電流センサ１５の
出力のＡ／Ｄ変換値（の絶対値）が増加から減少に変移
したか否かを確認する（ステップＳ５）。
【００４１】増加から減少に変移していない場合は（ス
テップＳ５でＮ）、変移するまでステップＳ４及びステ
ップＳ５をリピートし、変移した場合は（ステップＳ５
でＹ）、それまでの間にＲＡＭ２３ｂに格納、記憶され
た複数組の電流センサ１５や電圧センサ１７の出力のＡ
／Ｄ変換値に最小二乗法を適用して、バッテリ１３の現
在の充放電電流と端子電圧との相関を示す、Ｖ＝ａＩ＋
ｂなる近似直線式による電圧−電流特性を検出し（ステ
ップＳ６）、その傾きａをバッテリ１３の現在の内部抵
抗として取得し（ステップＳ７）、この取得した内部抵
抗を、予めＮＶＭ２５に格納、記憶されているバッテリ
１３の新品時の内部抵抗の値により除することで、バッ
テリ１３の現在の劣化度が算出される（ステップＳ
８）。
テップＳ５でＮ）、変移するまでステップＳ４及びステ
ップＳ５をリピートし、変移した場合は（ステップＳ５
でＹ）、それまでの間にＲＡＭ２３ｂに格納、記憶され
た複数組の電流センサ１５や電圧センサ１７の出力のＡ
／Ｄ変換値に最小二乗法を適用して、バッテリ１３の現
在の充放電電流と端子電圧との相関を示す、Ｖ＝ａＩ＋
ｂなる近似直線式による電圧−電流特性を検出し（ステ
ップＳ６）、その傾きａをバッテリ１３の現在の内部抵
抗として取得し（ステップＳ７）、この取得した内部抵
抗を、予めＮＶＭ２５に格納、記憶されているバッテリ
１３の新品時の内部抵抗の値により除することで、バッ
テリ１３の現在の劣化度が算出される（ステップＳ
８）。
【００４２】尚、ステップＳ６で検出されるバッテリ１
３の現在の電圧−電流特性や、ステップＳ７で取得され
るバッテリ１３の現在の内部抵抗、ステップＳ８で算出
されるバッテリ１３の現在の劣化度は、その都度、ＮＶ
Ｍ２５に格納、記憶されている前回のそれらのデータや
値に代えて、更新格納、記憶される。
３の現在の電圧−電流特性や、ステップＳ７で取得され
るバッテリ１３の現在の内部抵抗、ステップＳ８で算出
されるバッテリ１３の現在の劣化度は、その都度、ＮＶ
Ｍ２５に格納、記憶されている前回のそれらのデータや
値に代えて、更新格納、記憶される。
【００４３】そして、ステップＳ８が済んだならば、ス
テップＳ１にリターンして上述した処理が繰り返され
る。
テップＳ１にリターンして上述した処理が繰り返され
る。
【００４４】以上の説明からも明らかなように、本実施
形態の劣化度検出検出装置１では、図３のフローチャー
トにおけるステップＳ２が、請求項中の傾き値割出手段
２３Ａに対応する処理となっていると共に、図３中のス
テップＳ３が、請求項中の低下判別手段２３Ｂに対応す
る処理となっている。
形態の劣化度検出検出装置１では、図３のフローチャー
トにおけるステップＳ２が、請求項中の傾き値割出手段
２３Ａに対応する処理となっていると共に、図３中のス
テップＳ３が、請求項中の低下判別手段２３Ｂに対応す
る処理となっている。
【００４５】また、本実施形態の劣化度検出検出装置１
では、図３中のステップＳ６が、請求項中の近似式割出
手段２３Ｃに対応する処理となっており、図３中のステ
ップＳ８が、請求項中の比較手段２３Ｄに対応する処理
となっている。
では、図３中のステップＳ６が、請求項中の近似式割出
手段２３Ｃに対応する処理となっており、図３中のステ
ップＳ８が、請求項中の比較手段２３Ｄに対応する処理
となっている。
【００４６】次に、上述のように構成された本実施形態
の劣化度検出検出装置１の動作（作用）について説明す
る。
の劣化度検出検出装置１の動作（作用）について説明す
る。
【００４７】まず、劣化度検出検出装置１においては、
バッテリ１３の状態が充電状態から放電状態に、或は、
放電状態から充電状態に変移すると、微少な単位時間当
たりの充放電電流の増加量（の絶対値）ΔＩに対する端
子電圧の変化量（の絶対値）ΔＶの割合が監視される。
バッテリ１３の状態が充電状態から放電状態に、或は、
放電状態から充電状態に変移すると、微少な単位時間当
たりの充放電電流の増加量（の絶対値）ΔＩに対する端
子電圧の変化量（の絶対値）ΔＶの割合が監視される。
【００４８】そして、充放電電流の増加量（の絶対値）
ΔＩに対する端子電圧の変化量（の絶対値）ΔＶの割合
を示す傾き値ΔＶ／ΔＩが所定値Ｔｈまで低下すると、
充放電状態が変移する前に発生した分極の影響による電
圧変動が端子電圧中に殆ど発生しなくなったものとし
て、その後に一定周期毎にＩ／Ｆ２１を介して収集され
る電流センサ１５や電圧センサ１７の出力のＡ／Ｄ変換
値を基に、バッテリ１３の現在の電圧−電流特性を示す
Ｖ＝ａＩ＋ｂなる近似直線式が求められ、この近似直線
式の係数であるａが、現在のバッテリ１３の内部抵抗と
して取得される。
ΔＩに対する端子電圧の変化量（の絶対値）ΔＶの割合
を示す傾き値ΔＶ／ΔＩが所定値Ｔｈまで低下すると、
充放電状態が変移する前に発生した分極の影響による電
圧変動が端子電圧中に殆ど発生しなくなったものとし
て、その後に一定周期毎にＩ／Ｆ２１を介して収集され
る電流センサ１５や電圧センサ１７の出力のＡ／Ｄ変換
値を基に、バッテリ１３の現在の電圧−電流特性を示す
Ｖ＝ａＩ＋ｂなる近似直線式が求められ、この近似直線
式の係数であるａが、現在のバッテリ１３の内部抵抗と
して取得される。
【００４９】すると、取得されたバッテリ１３の現在の
内部抵抗を、ＮＶＭ２５に格納、記憶されたバッテリ１
３の新品時における内部抵抗で除することで、バッテリ
１３の劣化度が検出され、この検出された現在のバッテ
リ１３の劣化度や内部抵抗、電圧−電流特性は、例え
ば、バッテリ１３の平衡状態における開回路電圧や充放
電可能容量、充電状態等の、バッテリ１３に関する各種
の状態の現在値を求めるために、適宜使用するために、
ＮＶＭ２５に格納、記憶される。
内部抵抗を、ＮＶＭ２５に格納、記憶されたバッテリ１
３の新品時における内部抵抗で除することで、バッテリ
１３の劣化度が検出され、この検出された現在のバッテ
リ１３の劣化度や内部抵抗、電圧−電流特性は、例え
ば、バッテリ１３の平衡状態における開回路電圧や充放
電可能容量、充電状態等の、バッテリ１３に関する各種
の状態の現在値を求めるために、適宜使用するために、
ＮＶＭ２５に格納、記憶される。
【００５０】このように、本実施形態の劣化度検出検出
装置１によれば、バッテリ１３の状態が充電状態から放
電状態に、或は、放電状態から充電状態に変移した場合
に、微少な単位時間当たりのバッテリ１３の充放電電流
の増加量（の絶対値）ΔＩに対する端子電圧の変化量
（の絶対値）ΔＶの割合を示す傾き値ΔＶ／ΔＩが、所
定値Ｔｈに低下するまでの間、バッテリ１３の端子電圧
を、それと同時に測定されるバッテリ１３の充放電電流
と共に、バッテリ１３の現在の電圧−電流特性や内部抵
抗、或は、劣化度を求めるためには用いないようにし
た。
装置１によれば、バッテリ１３の状態が充電状態から放
電状態に、或は、放電状態から充電状態に変移した場合
に、微少な単位時間当たりのバッテリ１３の充放電電流
の増加量（の絶対値）ΔＩに対する端子電圧の変化量
（の絶対値）ΔＶの割合を示す傾き値ΔＶ／ΔＩが、所
定値Ｔｈに低下するまでの間、バッテリ１３の端子電圧
を、それと同時に測定されるバッテリ１３の充放電電流
と共に、バッテリ１３の現在の電圧−電流特性や内部抵
抗、或は、劣化度を求めるためには用いないようにし
た。
【００５１】このため、バッテリ１３の放電中に現在の
バッテリ１３の電圧−電流特性を検出したり、この電圧
−電流特性を用いて現在のバッテリ１３の内部抵抗を算
出したり、この内部抵抗を用いて現在のバッテリ１３の
劣化度を検出するのに当たって、直前の充電中に発生し
た分極によるバッテリ１３の端子電圧の上昇が悪影響を
及ぼして、それら電圧−電流特性、内部抵抗、劣化度
が、精度の悪いものとなってしまうことを防止して、こ
れらを正確に検出、算出することができる。
バッテリ１３の電圧−電流特性を検出したり、この電圧
−電流特性を用いて現在のバッテリ１３の内部抵抗を算
出したり、この内部抵抗を用いて現在のバッテリ１３の
劣化度を検出するのに当たって、直前の充電中に発生し
た分極によるバッテリ１３の端子電圧の上昇が悪影響を
及ぼして、それら電圧−電流特性、内部抵抗、劣化度
が、精度の悪いものとなってしまうことを防止して、こ
れらを正確に検出、算出することができる。
【００５２】尚、本実施形態では、微少な単位時間当た
りのバッテリ１３の充放電電流の増加量（の絶対値）Δ
Ｉに対する端子電圧の変化量（の絶対値）ΔＶの割合を
示す傾き値ΔＶ／ΔＩが、所定値Ｔｈに低下した後の、
バッテリ１３の端子電圧と充放電電流とを用いて、現在
のバッテリ１３の電圧−電流特性、内部抵抗、劣化度を
求めるものとしたが、バッテリ１３の放電時に、直前の
充電時に発生した充電側分極の解消する時点や、バッテ
リ１３の充電時に、直前の放電時に発生した放電側分極
の解消する時点において、傾き値ΔＶ／ΔＩが必ず最小
値となるのであれば、ピークホールド回路等により検出
し得る傾き値ΔＶ／ΔＩの最小値を、所定値Ｔｈとして
処理を行うようにしてもよい。
りのバッテリ１３の充放電電流の増加量（の絶対値）Δ
Ｉに対する端子電圧の変化量（の絶対値）ΔＶの割合を
示す傾き値ΔＶ／ΔＩが、所定値Ｔｈに低下した後の、
バッテリ１３の端子電圧と充放電電流とを用いて、現在
のバッテリ１３の電圧−電流特性、内部抵抗、劣化度を
求めるものとしたが、バッテリ１３の放電時に、直前の
充電時に発生した充電側分極の解消する時点や、バッテ
リ１３の充電時に、直前の放電時に発生した放電側分極
の解消する時点において、傾き値ΔＶ／ΔＩが必ず最小
値となるのであれば、ピークホールド回路等により検出
し得る傾き値ΔＶ／ΔＩの最小値を、所定値Ｔｈとして
処理を行うようにしてもよい。
【００５３】また、本実施形態ではバッテリ１３の劣化
度を検出する劣化度検出検出装置１を例にとって説明し
たが、劣化度以前の内部抵抗を求める内部抵抗算出装置
として構成したものや、内部抵抗以前の電圧−電流特性
を検出する電圧−電流特性検出装置として構成したもの
にも、適用可能である。
度を検出する劣化度検出検出装置１を例にとって説明し
たが、劣化度以前の内部抵抗を求める内部抵抗算出装置
として構成したものや、内部抵抗以前の電圧−電流特性
を検出する電圧−電流特性検出装置として構成したもの
にも、適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】以上に説明したように請求項１に記載し
た本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法に
よれば、充電状態と放電状態との一方から他方に状態が
変移した後に周期的に測定される、車載用のバッテリの
増加する充放電電流と、該充放電電流の増加に応じて変
化する前記バッテリの端子電圧とから、これら充放電電
流及び端子電圧の相関を示す電圧−電流特性を検出する
に当たり、前記充放電電流の増加量に対する前記端子電
圧の変化量の割合を絶対値で示す傾き値を、所定の単位
時間毎に求め、前記傾き値が所定値まで低下した時点以
降の、周期的に測定される前記バッテリの充放電電流と
端子電圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の相関
を示す前記電圧−電流特性を求めるようにした。
た本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法に
よれば、充電状態と放電状態との一方から他方に状態が
変移した後に周期的に測定される、車載用のバッテリの
増加する充放電電流と、該充放電電流の増加に応じて変
化する前記バッテリの端子電圧とから、これら充放電電
流及び端子電圧の相関を示す電圧−電流特性を検出する
に当たり、前記充放電電流の増加量に対する前記端子電
圧の変化量の割合を絶対値で示す傾き値を、所定の単位
時間毎に求め、前記傾き値が所定値まで低下した時点以
降の、周期的に測定される前記バッテリの充放電電流と
端子電圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の相関
を示す前記電圧−電流特性を求めるようにした。
【００５５】また、請求項５に記載した本発明の車載用
バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、充電状態
と放電状態との一方から他方に状態が変移した後に周期
的に測定される、車載用のバッテリの増加する充放電電
流と、該充放電電流の増加に応じて変化する前記バッテ
リの端子電圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の
相関を示す電圧−電流特性を検出する車載用バッテリの
電圧−電流特性検出装置であって、前記充放電電流の増
加量に対する前記端子電圧の変化量の割合を絶対値で示
す傾き値を、所定の単位時間毎に求める傾き値割出手段
と、前記傾き値割出手段が求める前記傾き値が所定値ま
で低下したか否かを判別する低下判別手段とを備えてお
り、前記傾き値割出手段が求める前記傾き値が前記所定
値まで低下したと前記低下判別手段が判別した時点以降
の、周期的に測定される前記バッテリの充放電電流と端
子電圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の相関を
示す前記電圧−電流特性を検出する構成とした。
バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、充電状態
と放電状態との一方から他方に状態が変移した後に周期
的に測定される、車載用のバッテリの増加する充放電電
流と、該充放電電流の増加に応じて変化する前記バッテ
リの端子電圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の
相関を示す電圧−電流特性を検出する車載用バッテリの
電圧−電流特性検出装置であって、前記充放電電流の増
加量に対する前記端子電圧の変化量の割合を絶対値で示
す傾き値を、所定の単位時間毎に求める傾き値割出手段
と、前記傾き値割出手段が求める前記傾き値が所定値ま
で低下したか否かを判別する低下判別手段とを備えてお
り、前記傾き値割出手段が求める前記傾き値が前記所定
値まで低下したと前記低下判別手段が判別した時点以降
の、周期的に測定される前記バッテリの充放電電流と端
子電圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の相関を
示す前記電圧−電流特性を検出する構成とした。
【００５６】このため、請求項１に記載した本発明の車
載用バッテリの電圧−電流特性検出方法と、請求項５に
記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出
装置とのいずれによっても、充電状態と放電状態との一
方から他方に状態が変移した直後の、充電状態と放電状
態との一方の状態の間に発生した分極による変動の影響
が強く残存した端子電圧を、充電状態と放電状態との他
方の状態においてバッテリの電圧−電流特性を求めるの
に用いる端子電圧の測定値から排除して、バッテリの電
圧−電流特性を正確に検出することができる。
載用バッテリの電圧−電流特性検出方法と、請求項５に
記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出
装置とのいずれによっても、充電状態と放電状態との一
方から他方に状態が変移した直後の、充電状態と放電状
態との一方の状態の間に発生した分極による変動の影響
が強く残存した端子電圧を、充電状態と放電状態との他
方の状態においてバッテリの電圧−電流特性を求めるの
に用いる端子電圧の測定値から排除して、バッテリの電
圧−電流特性を正確に検出することができる。
【００５７】さらに、請求項２に記載した本発明の車載
用バッテリの電圧−電流特性検出方法によれば、請求項
１に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性
検出方法において、前記所定値を、前記所定の単位時間
毎に求めた前記傾き値の最小値とするようにした。
用バッテリの電圧−電流特性検出方法によれば、請求項
１に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性
検出方法において、前記所定値を、前記所定の単位時間
毎に求めた前記傾き値の最小値とするようにした。
【００５８】また、請求項６に記載した本発明の車載用
バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、請求項５
に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検
出装置において、前記所定値が、前記所定の単位時間毎
に前記傾き値割出手段が求めた前記傾き値の最小値であ
る構成とした。
バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、請求項５
に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検
出装置において、前記所定値が、前記所定の単位時間毎
に前記傾き値割出手段が求めた前記傾き値の最小値であ
る構成とした。
【００５９】このため、請求項２に記載した本発明の車
載用バッテリの電圧−電流特性検出方法によれば、請求
項１に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特
性検出方法において、また、請求項６に記載した本発明
の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、
請求項５に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電
流特性検出装置において、いずれも、充電状態と放電状
態との一方から他方に状態が変移した後の、充電状態と
放電状態との一方の状態の間に発生した分極による変動
の影響が残存した端子電圧を、充電状態と放電状態との
他方の状態においてバッテリの電圧−電流特性を求める
のに用いる端子電圧の測定値から全て排除して、バッテ
リの電圧−電流特性を正確に検出することができる。
載用バッテリの電圧−電流特性検出方法によれば、請求
項１に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電流特
性検出方法において、また、請求項６に記載した本発明
の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置によれば、
請求項５に記載した本発明の車載用バッテリの電圧−電
流特性検出装置において、いずれも、充電状態と放電状
態との一方から他方に状態が変移した後の、充電状態と
放電状態との一方の状態の間に発生した分極による変動
の影響が残存した端子電圧を、充電状態と放電状態との
他方の状態においてバッテリの電圧−電流特性を求める
のに用いる端子電圧の測定値から全て排除して、バッテ
リの電圧−電流特性を正確に検出することができる。
【００６０】さらに、請求項３に記載した本発明の車載
用バッテリの内部抵抗算出方法によれば、請求項１又は
２記載の車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法によ
って検出された前記電圧−電流特性に基づいて前記バッ
テリの内部抵抗を算出するに当たり、前記検出された電
圧−電流特性の近似式を求め、前記近似式の傾きから前
記バッテリの内部抵抗を算出するようにした。
用バッテリの内部抵抗算出方法によれば、請求項１又は
２記載の車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法によ
って検出された前記電圧−電流特性に基づいて前記バッ
テリの内部抵抗を算出するに当たり、前記検出された電
圧−電流特性の近似式を求め、前記近似式の傾きから前
記バッテリの内部抵抗を算出するようにした。
【００６１】また、請求項７に記載した本発明の車載用
バッテリの内部抵抗算出装置によれば、請求項５又は６
記載の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置によっ
て検出された前記電圧−電流特性に基づいて前記バッテ
リの内部抵抗を算出する車載用バッテリの内部抵抗算出
装置であって、前記検出された電圧−電流特性の近似式
を求める近似式割出手段を備えており、前記近似式割出
手段が求めた前記近似式の傾きから前記バッテリの内部
抵抗を算出する構成とした。
バッテリの内部抵抗算出装置によれば、請求項５又は６
記載の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置によっ
て検出された前記電圧−電流特性に基づいて前記バッテ
リの内部抵抗を算出する車載用バッテリの内部抵抗算出
装置であって、前記検出された電圧−電流特性の近似式
を求める近似式割出手段を備えており、前記近似式割出
手段が求めた前記近似式の傾きから前記バッテリの内部
抵抗を算出する構成とした。
【００６２】このため、請求項３に記載した本発明の車
載用バッテリの内部抵抗算出方法と、請求項７に記載し
た本発明の車載用バッテリの内部抵抗算出装置とのいず
れによっても、充電状態と放電状態との一方から他方に
状態が変移した直後の、充電状態と放電状態との一方の
状態の間に発生した分極による変動の影響が強く残存し
た端子電圧を、電圧−電流特性の近似式の傾きからバッ
テリの内部抵抗を算出するのに用いる端子電圧の測定値
から排除して、バッテリの内部抵抗を正確に算出するこ
とができる。
載用バッテリの内部抵抗算出方法と、請求項７に記載し
た本発明の車載用バッテリの内部抵抗算出装置とのいず
れによっても、充電状態と放電状態との一方から他方に
状態が変移した直後の、充電状態と放電状態との一方の
状態の間に発生した分極による変動の影響が強く残存し
た端子電圧を、電圧−電流特性の近似式の傾きからバッ
テリの内部抵抗を算出するのに用いる端子電圧の測定値
から排除して、バッテリの内部抵抗を正確に算出するこ
とができる。
【００６３】さらに、請求項４に記載した本発明の車載
用バッテリの劣化度検出方法によれば、請求項３記載の
車載用バッテリの内部抵抗算出方法によって算出された
前記バッテリの内部抵抗に基づいて該バッテリの劣化度
を検出するに当たり、前記バッテリの新品時に予め検出
しておいた該バッテリの新品時の内部抵抗を、前記算出
されたバッテリの内部抵抗と比較し、前記比較の結果に
より前記バッテリの劣化度を検出するようにしたことを
特徴とする。
用バッテリの劣化度検出方法によれば、請求項３記載の
車載用バッテリの内部抵抗算出方法によって算出された
前記バッテリの内部抵抗に基づいて該バッテリの劣化度
を検出するに当たり、前記バッテリの新品時に予め検出
しておいた該バッテリの新品時の内部抵抗を、前記算出
されたバッテリの内部抵抗と比較し、前記比較の結果に
より前記バッテリの劣化度を検出するようにしたことを
特徴とする。
【００６４】また、請求項８に記載した本発明の車載用
バッテリの劣化度検出装置によれば、請求項７記載の車
載用バッテリの内部抵抗算出装置によって算出された前
記バッテリの内部抵抗に基づいて該バッテリの劣化度を
検出する車載用バッテリの劣化度検出装置であって、前
記バッテリの新品時に予め検出しておいた該バッテリの
新品時の内部抵抗を、前記算出されたバッテリの内部抵
抗と比較する比較手段を備えており、前記比較手段の比
較結果により前記バッテリの劣化度を検出する構成とし
た。
バッテリの劣化度検出装置によれば、請求項７記載の車
載用バッテリの内部抵抗算出装置によって算出された前
記バッテリの内部抵抗に基づいて該バッテリの劣化度を
検出する車載用バッテリの劣化度検出装置であって、前
記バッテリの新品時に予め検出しておいた該バッテリの
新品時の内部抵抗を、前記算出されたバッテリの内部抵
抗と比較する比較手段を備えており、前記比較手段の比
較結果により前記バッテリの劣化度を検出する構成とし
た。
【００６５】このため、請求項４に記載した本発明の車
載用バッテリの劣化度検出方法と、請求項８に記載した
本発明の車載用バッテリの劣化度検出装置とのいずれに
よっても、充電状態と放電状態との一方から他方に状態
が変移した直後の、充電状態と放電状態との一方の状態
の間に発生した分極による変動の影響が強く残存した端
子電圧を、新品時との比較によりバッテリの劣化度を求
めるのに用いる端子電圧の測定値から排除して、バッテ
リの劣化度を正確に検出することができる。
載用バッテリの劣化度検出方法と、請求項８に記載した
本発明の車載用バッテリの劣化度検出装置とのいずれに
よっても、充電状態と放電状態との一方から他方に状態
が変移した直後の、充電状態と放電状態との一方の状態
の間に発生した分極による変動の影響が強く残存した端
子電圧を、新品時との比較によりバッテリの劣化度を求
めるのに用いる端子電圧の測定値から排除して、バッテ
リの劣化度を正確に検出することができる。
【図１】本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出
装置、車載用バッテリの内部抵抗算出装置、及び、車載
用バッテリの劣化度検出装置の基本構成図である。
装置、車載用バッテリの内部抵抗算出装置、及び、車載
用バッテリの劣化度検出装置の基本構成図である。
【図２】本発明の車載用バッテリの電圧−電流特性検出
方法を適用した車載用バッテリの内部抵抗算出装置を内
在する、本発明の車載用バッテリの充電容量状態検出方
法を適用した本発明の一実施形態に係る車載用バッテリ
の劣化度検出装置の概略構成を一部ブロックにて示す説
明図である。
方法を適用した車載用バッテリの内部抵抗算出装置を内
在する、本発明の車載用バッテリの充電容量状態検出方
法を適用した本発明の一実施形態に係る車載用バッテリ
の劣化度検出装置の概略構成を一部ブロックにて示す説
明図である。
【図３】図２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が行う処理を示すフロ
ーチャートである。
れた制御プログラムに従いＣＰＵが行う処理を示すフロ
ーチャートである。
１３ バッテリ ２３ マイクロコンピュータ ２３ａ ＣＰＵ ２３ｂ ＲＡＭ ２３ｃ ＲＯＭ ２３Ａ 傾き値割出手段 ２３Ｂ 低下判別手段 ２３Ｃ 近似式割出手段 ２３Ｄ 比較手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｂ Ｈ (72)発明者 川口 智博 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 (72)発明者 荒井 洋一 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB01 CB06 CB12 CB21 CB31 CC01 CC04 CC16 CC24 CC27 CC28 5G003 AA07 BA01 CA01 CA11 EA09 FA06 GC05 5H115 PA08 PC06 PG04 PI16 PI29 PU01 PU23 PU25 PU29 QI04 QN03 SE04 SE05 SE06 TI05 TI06 TI09 TI10 TR19 TU01 TU04 TU20
Claims (8)
- 【請求項１】 充電状態と放電状態との一方から他方に
状態が変移した後に周期的に測定される、車載用のバッ
テリの増加する充放電電流と、該充放電電流の増加に応
じて変化する前記バッテリの端子電圧とから、これら充
放電電流及び端子電圧の相関を示す電圧−電流特性を検
出するに当たり、 前記充放電電流の増加量に対する前記端子電圧の変化量
の割合を絶対値で示す傾き値を、所定の単位時間毎に求
め、 前記傾き値が所定値まで低下した時点以降の、周期的に
測定される前記バッテリの充放電電流と端子電圧とか
ら、これら充放電電流及び端子電圧の相関を示す前記電
圧−電流特性を求めるようにした、 ことを特徴とする車載用バッテリの電圧−電流特性検出
方法。 - 【請求項２】 前記所定値を、前記所定の単位時間毎に
求めた前記傾き値の最小値とした請求項１記載の車載用
バッテリの電圧−電流特性検出方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の車載用バッテリの
電圧−電流特性検出方法によって検出された前記電圧−
電流特性に基づいて前記バッテリの内部抵抗を算出する
に当たり、 前記検出された電圧−電流特性の近似式を求め、 前記近似式の傾きから前記バッテリの内部抵抗を算出す
るようにした、 ことを特徴とする車載用バッテリの内部抵抗算出方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の車載用バッテリの内部抵
抗算出方法によって算出された前記バッテリの内部抵抗
に基づいて該バッテリの劣化度を検出するに当たり、 前記バッテリの新品時に予め検出しておいた該バッテリ
の新品時の内部抵抗を、前記算出されたバッテリの内部
抵抗と比較し、 前記比較の結果により前記バッテリの劣化度を検出する
ようにした、 ことを特徴とする車載用バッテリの劣化度検出方法。 - 【請求項５】 充電状態と放電状態との一方から他方に
状態が変移した後に周期的に測定される、車載用のバッ
テリの増加する充放電電流と、該充放電電流の増加に応
じて変化する前記バッテリの端子電圧とから、これら充
放電電流及び端子電圧の相関を示す電圧−電流特性を検
出する車載用バッテリの電圧−電流特性検出装置であっ
て、 前記充放電電流の増加量に対する前記端子電圧の変化量
の割合を絶対値で示す傾き値を、所定の単位時間毎に求
める傾き値割出手段と、 前記傾き値割出手段が求める前記傾き値が所定値まで低
下したか否かを判別する低下判別手段とを備えており、 前記傾き値割出手段が求める前記傾き値が前記所定値ま
で低下したと前記低下判別手段が判別した時点以降の、
周期的に測定される前記バッテリの充放電電流と端子電
圧とから、これら充放電電流及び端子電圧の相関を示す
前記電圧−電流特性を検出する、 ことを特徴とする車載用バッテリの電圧−電流特性検出
装置。 - 【請求項６】 前記所定値は、前記所定の単位時間毎に
前記傾き値割出手段が求めた前記傾き値の最小値である
請求項５記載の車載用バッテリの電圧−電流特性検出装
置。 - 【請求項７】 請求項５又は６記載の車載用バッテリの
電圧−電流特性検出装置によって検出された前記電圧−
電流特性に基づいて前記バッテリの内部抵抗を算出する
車載用バッテリの内部抵抗算出装置であって、 前記検出された電圧−電流特性の近似式を求める近似式
割出手段を備えており、 前記近似式割出手段が求めた前記近似式の傾きから前記
バッテリの内部抵抗を算出する、ことを特徴とする車載
用バッテリの内部抵抗算出装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の車載用バッテリの内部抵
抗算出装置によって算出された前記バッテリの内部抵抗
に基づいて該バッテリの劣化度を検出する車載用バッテ
リの劣化度検出装置であって、 前記バッテリの新品時に予め検出しておいた該バッテリ
の新品時の内部抵抗を、前記算出されたバッテリの内部
抵抗と比較する比較手段を備えており、 前記比較手段の比較結果により前記バッテリの劣化度を
検出する、 ことを特徴とする車載用バッテリの劣化度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001048638A JP2002252901A (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | 車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法及びその装置、車載用バッテリの内部抵抗算出方法及びその装置、車載用バッテリの劣化度検出方法及びその装置 |
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|---|---|---|---|
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| JP2002252901A true JP2002252901A (ja) | 2002-09-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001048638A Abandoned JP2002252901A (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | 車載用バッテリの電圧−電流特性検出方法及びその装置、車載用バッテリの内部抵抗算出方法及びその装置、車載用バッテリの劣化度検出方法及びその装置 |
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-
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- 2001-02-23 JP JP2001048638A patent/JP2002252901A/ja not_active Abandoned
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