JP2003319503A - 車両用電源管理方法、車両用電源管理装置、車両用電源管理プログラム - Google Patents
車両用電源管理方法、車両用電源管理装置、車両用電源管理プログラムInfo
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- JP2003319503A JP2003319503A JP2002114788A JP2002114788A JP2003319503A JP 2003319503 A JP2003319503 A JP 2003319503A JP 2002114788 A JP2002114788 A JP 2002114788A JP 2002114788 A JP2002114788 A JP 2002114788A JP 2003319503 A JP2003319503 A JP 2003319503A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正確かつ容易に２次電池の劣化状況を判定で
きる車両用電源管理方法および車両用電源管理装置を提
供する。 【解決手段】 測定部３１は車両停車中および発進時か
らエンジンが所定回数回転した所定時期において、電流
計４と電圧センサ６と温度センサ７とを用いて車両用電
源５の放電電流および電圧と温度とを測定する。算出部
３２は測定結果を用いて車両用電源５の内部抵抗を算出
し、算出した内部抵抗を容量補正および温度補正する。
判定部３３は算出部３２により求められた補正された内
部抵抗に基づいて、車両用電源５の劣化状況を判定す
る。
きる車両用電源管理方法および車両用電源管理装置を提
供する。 【解決手段】 測定部３１は車両停車中および発進時か
らエンジンが所定回数回転した所定時期において、電流
計４と電圧センサ６と温度センサ７とを用いて車両用電
源５の放電電流および電圧と温度とを測定する。算出部
３２は測定結果を用いて車両用電源５の内部抵抗を算出
し、算出した内部抵抗を容量補正および温度補正する。
判定部３３は算出部３２により求められた補正された内
部抵抗に基づいて、車両用電源５の劣化状況を判定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は車両用電源管理方
法および車両用電源管理装置であって、さらに詳しく
は、車両停止時は補機駆動を行ない、車両発進時の所定
期間は車両駆動を行なう電動発電機を有する車両におい
て使用される車両用電源管理方法および車両用電源装置
に関する。
法および車両用電源管理装置であって、さらに詳しく
は、車両停止時は補機駆動を行ない、車両発進時の所定
期間は車両駆動を行なう電動発電機を有する車両におい
て使用される車両用電源管理方法および車両用電源装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化の防止や省資源化の観点か
ら、ハイブリッド（Hybrid Vehicle、以下ＨＶと称す
る。）車が注目されている。ＨＶ車は、車両に搭載され
た２次電池等の車両用電源を備えており、これを動力源
としてモータを駆動して走行する。
ら、ハイブリッド（Hybrid Vehicle、以下ＨＶと称す
る。）車が注目されている。ＨＶ車は、車両に搭載され
た２次電池等の車両用電源を備えており、これを動力源
としてモータを駆動して走行する。
【０００３】ＨＶ車は車両停止中は、この２次電池を用
いて駆動装置として機能するモータ・ジェネレータを動
作させることで、補機類（エアコンディショナ等）を駆
動する。そのため、車両停止中、エンジンは停止してい
る。また、発進時は、２次電池にを用いてモータ・ジェ
ネレータが車両を駆動する。このとき、エンジンも再始
動する。これにより、ＨＶ車は燃料消費率を向上させる
ことができる。
いて駆動装置として機能するモータ・ジェネレータを動
作させることで、補機類（エアコンディショナ等）を駆
動する。そのため、車両停止中、エンジンは停止してい
る。また、発進時は、２次電池にを用いてモータ・ジェ
ネレータが車両を駆動する。このとき、エンジンも再始
動する。これにより、ＨＶ車は燃料消費率を向上させる
ことができる。
【０００４】よって、ＨＶ車では、車両停止中および発
進時において、２次電池からの出力電圧が所定値以上に
保持されている必要がある。車両停車中および発進時に
おいて、２次電池から出力される電圧が不充分であれ
ば、車両停止中に補機類が十分機能しない、または、発
進時に十分な加速が得られないといった問題が生じる。
進時において、２次電池からの出力電圧が所定値以上に
保持されている必要がある。車両停車中および発進時に
おいて、２次電池から出力される電圧が不充分であれ
ば、車両停止中に補機類が十分機能しない、または、発
進時に十分な加速が得られないといった問題が生じる。
【０００５】２次電池は通常、経年変化により劣化す
る。すなわち、二次電池は充放電を繰り返すことでその
内部抵抗が上昇するため、車両停車中または発進時に利
用される２次電池の出力電圧が低下する。
る。すなわち、二次電池は充放電を繰り返すことでその
内部抵抗が上昇するため、車両停車中または発進時に利
用される２次電池の出力電圧が低下する。
【０００６】したがって、ＨＶ車においては特に、２次
電池の劣化状況を常時把握しておくことが必要である。
電池の劣化状況を常時把握しておくことが必要である。
【０００７】２次電池の劣化状況の判定方法としては、
２次電池の内部抵抗を求める方法が挙げられる。２次電
池の内部抵抗によりその劣化状況を判定する方法では、
求めた内部抵抗値の大きさにより劣化度合いを判断す
る。
２次電池の内部抵抗を求める方法が挙げられる。２次電
池の内部抵抗によりその劣化状況を判定する方法では、
求めた内部抵抗値の大きさにより劣化度合いを判断す
る。
【０００８】以上より、２次電池の劣化状況の判定方法
としてその内部抵抗を求める場合、劣化状況をより正確
に把握するためには、より正確な内部抵抗を容易に求め
る必要がある。内部抵抗を求めることで２次電池の劣化
状況を判定する方法としては、特開平８−３３６２０２
号公報、特開２００１−２０８８１３公報、特開２００
１−２２８２２６公報がある。
としてその内部抵抗を求める場合、劣化状況をより正確
に把握するためには、より正確な内部抵抗を容易に求め
る必要がある。内部抵抗を求めることで２次電池の劣化
状況を判定する方法としては、特開平８−３３６２０２
号公報、特開２００１−２０８８１３公報、特開２００
１−２２８２２６公報がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−３３６２０２号公報による電池状態（電池の劣化状
況）の判別方法では、同一条件での放電下において、２
次電池の放電電流および電圧を測定している。よって、
測定値に誤差を含む可能性がある。
８−３３６２０２号公報による電池状態（電池の劣化状
況）の判別方法では、同一条件での放電下において、２
次電池の放電電流および電圧を測定している。よって、
測定値に誤差を含む可能性がある。
【００１０】また、特開２００１−２０８８１３公報で
は、正確な内部抵抗を算出するために、無負荷時の電圧
である開放電圧（Open Circuit Voltage：以下、ＯＣＶ
と称する）と負荷時の放電電流および電圧とを用いて内
部抵抗を算出する方法を開示している。しかしながら、
ＨＶ車においては、無負荷時の電圧であるＯＣＶを測定
できる機会が少ない。その結果、２次電池の劣化状況を
頻繁に判定するのは困難である。
は、正確な内部抵抗を算出するために、無負荷時の電圧
である開放電圧（Open Circuit Voltage：以下、ＯＣＶ
と称する）と負荷時の放電電流および電圧とを用いて内
部抵抗を算出する方法を開示している。しかしながら、
ＨＶ車においては、無負荷時の電圧であるＯＣＶを測定
できる機会が少ない。その結果、２次電池の劣化状況を
頻繁に判定するのは困難である。
【００１１】同様に、特開２００１−２２８２２６公報
では、無負荷で平衡状態にあるときに測定されたＯＣＶ
とその後に測定された放電電流、電圧より、内部抵抗を
算出している。しかしながら、この方法では、無負荷で
の平衡状態が成立しなければＯＣＶを測定できない。よ
って、特開２００１−２０８８１３公報と同じく、ＯＣ
Ｖを測定する機会が少なく、２次電池の劣化状況を常時
判定するのは困難である。
では、無負荷で平衡状態にあるときに測定されたＯＣＶ
とその後に測定された放電電流、電圧より、内部抵抗を
算出している。しかしながら、この方法では、無負荷で
の平衡状態が成立しなければＯＣＶを測定できない。よ
って、特開２００１−２０８８１３公報と同じく、ＯＣ
Ｖを測定する機会が少なく、２次電池の劣化状況を常時
判定するのは困難である。
【００１２】この発明の目的は、正確かつ容易に２次電
池の劣化状況を判定できる車両用電源管理方法および車
両用電源管理装置を提供することである。
池の劣化状況を判定できる車両用電源管理方法および車
両用電源管理装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明による車両用電
源管理方法は、車両停止時は補機駆動を行ない、車両発
進時の所定期間は車両駆動を行なう電動発電機を有する
車両において使用される車両用電源管理方法であって、
車両停止中の第１の所定時期に、車両用電源の第１の電
圧と第１の放電電流とを測定するステップと、車両発進
時から所定期間経過後の第２の所定時期に、車両用電源
の第２の電圧と第２の放電電流とを測定するステップ
と、第１および第２の電圧と、第１および第２の放電電
流とから、車両用電源の内部抵抗を算出するステップ
と、算出された内部抵抗に基づいて、車両用電源の劣化
状況を判定するステップとを含む。
源管理方法は、車両停止時は補機駆動を行ない、車両発
進時の所定期間は車両駆動を行なう電動発電機を有する
車両において使用される車両用電源管理方法であって、
車両停止中の第１の所定時期に、車両用電源の第１の電
圧と第１の放電電流とを測定するステップと、車両発進
時から所定期間経過後の第２の所定時期に、車両用電源
の第２の電圧と第２の放電電流とを測定するステップ
と、第１および第２の電圧と、第１および第２の放電電
流とから、車両用電源の内部抵抗を算出するステップ
と、算出された内部抵抗に基づいて、車両用電源の劣化
状況を判定するステップとを含む。
【００１４】車両は停止と発進を繰り返すため、本発明
による車両用電源管理方法では容易に第１および第２の
放電電流と第１および第２の電圧とを測定できる。その
結果、常時２次電池の劣化状況を把握することができ
る。さらに、停止時と発進時とで異なる放電電流および
電圧を測定し、内部抵抗を算出することから、正確な内
部抵抗を算出できる。
による車両用電源管理方法では容易に第１および第２の
放電電流と第１および第２の電圧とを測定できる。その
結果、常時２次電池の劣化状況を把握することができ
る。さらに、停止時と発進時とで異なる放電電流および
電圧を測定し、内部抵抗を算出することから、正確な内
部抵抗を算出できる。
【００１５】好ましくは、内部抵抗を算出するステップ
はさらに、第１および第２の電圧と、第１および第２の
放電電流とから算出された内部抵抗を容量補正するステ
ップと、容量補正された内部抵抗を温度補正するステッ
プとを含む。
はさらに、第１および第２の電圧と、第１および第２の
放電電流とから算出された内部抵抗を容量補正するステ
ップと、容量補正された内部抵抗を温度補正するステッ
プとを含む。
【００１６】これにより、本発明による車両電源管理方
法では、より正確に内部抵抗を算出することができる。
法では、より正確に内部抵抗を算出することができる。
【００１７】この発明による車両用電源管理装置は、車
両停止時は補機駆動を行ない、車両発進時の所定期間は
車両駆動を行なう電動発電機を有する車両において使用
される車両用電源管理装置であって、測定手段と、算出
手段と、判定手段とを含む。測定手段は、車両用電源の
電圧と放電電流とを測定し、より具体的には、車両停止
中の第１の所定時期と、車両発進時から所定期間経過後
の第２の所定時期とに車両用電源の電圧と放電電流とを
測定する。算出手段は、測定手段で測定された電圧およ
び放電電流に基づいて車両用電源の内部抵抗を算出す
る。判定手段は、算出された内部抵抗に基づいて、車両
用電源の劣化状況を判定する。
両停止時は補機駆動を行ない、車両発進時の所定期間は
車両駆動を行なう電動発電機を有する車両において使用
される車両用電源管理装置であって、測定手段と、算出
手段と、判定手段とを含む。測定手段は、車両用電源の
電圧と放電電流とを測定し、より具体的には、車両停止
中の第１の所定時期と、車両発進時から所定期間経過後
の第２の所定時期とに車両用電源の電圧と放電電流とを
測定する。算出手段は、測定手段で測定された電圧およ
び放電電流に基づいて車両用電源の内部抵抗を算出す
る。判定手段は、算出された内部抵抗に基づいて、車両
用電源の劣化状況を判定する。
【００１８】車両は停止と発進を繰り返すため、本発明
による車両用電源管理方法では容易に第１および第２の
放電電流と第１および第２の電圧とを測定できる。その
結果、常時２次電池の劣化状況を把握することができ
る。さらに、停止時と発進時とで異なる放電電流および
電圧を測定し、内部抵抗を算出することから、正確な内
部抵抗を算出できる。
による車両用電源管理方法では容易に第１および第２の
放電電流と第１および第２の電圧とを測定できる。その
結果、常時２次電池の劣化状況を把握することができ
る。さらに、停止時と発進時とで異なる放電電流および
電圧を測定し、内部抵抗を算出することから、正確な内
部抵抗を算出できる。
【００１９】好ましくは、算出手段はさらに、測定手段
で測定された電圧および放電電流に基づいて算出された
内部抵抗を温度補正し、かつ、容量補正した内部抵抗を
算出する。
で測定された電圧および放電電流に基づいて算出された
内部抵抗を温度補正し、かつ、容量補正した内部抵抗を
算出する。
【００２０】これにより、本発明による車両電源管理方
法では、より正確に内部抵抗を算出することができる。
法では、より正確に内部抵抗を算出することができる。
【００２１】この発明による車両用電源管理プログラム
は、車両停止時は補機駆動を行ない、車両発進時の所定
期間は車両駆動を行なう電動発電機を有する車両におい
て使用されるコンピュータに実行させるための車両用電
源管理プログラムであって、車両停止中の第１の所定時
期に、車両用電源の第１の電圧と第１の放電電流とを測
定するステップと、車両発進時から所定期間経過後の第
２の所定時期に、車両用電源の第２の電圧と第２の放電
電流とを測定するステップと、第１および第２の電圧
と、第１および第２の放電電流とから、車両用電源の内
部抵抗を算出するステップと、算出された内部抵抗に基
づいて、車両用電源の劣化状況を判定するステップとを
含む。
は、車両停止時は補機駆動を行ない、車両発進時の所定
期間は車両駆動を行なう電動発電機を有する車両におい
て使用されるコンピュータに実行させるための車両用電
源管理プログラムであって、車両停止中の第１の所定時
期に、車両用電源の第１の電圧と第１の放電電流とを測
定するステップと、車両発進時から所定期間経過後の第
２の所定時期に、車両用電源の第２の電圧と第２の放電
電流とを測定するステップと、第１および第２の電圧
と、第１および第２の放電電流とから、車両用電源の内
部抵抗を算出するステップと、算出された内部抵抗に基
づいて、車両用電源の劣化状況を判定するステップとを
含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一ま
たは相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さ
ない。
いて図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一ま
たは相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さ
ない。
【００２３】図１はこの発明の実施の形態による車両用
電源管理装置の構成を示すブロック図である。
電源管理装置の構成を示すブロック図である。
【００２４】車両用電源管理装置１０は、インバータ１
と、モータ・ジェネレータ２と、ＥＣＵ（Electrical C
ontrol Unit）３と、電流計４と、車両用電源５と、電
圧センサ６と、温度センサ７とを含む。
と、モータ・ジェネレータ２と、ＥＣＵ（Electrical C
ontrol Unit）３と、電流計４と、車両用電源５と、電
圧センサ６と、温度センサ７とを含む。
【００２５】モータ・ジェネレータ２は、３相交流誘導
モータまたは同期モータである。モータ・ジェネレータ
２の駆動力は発進時に車輪に伝達される。さらにモータ
・ジェネレータ２は、通常走行時または減速時に発電機
として使用される。モータ・ジェネレータの発電作用に
より発電された電圧は、インバータ１を介して車両用電
源５に供給される。モータ・ジェネレータ２は車体８に
接地されている。
モータまたは同期モータである。モータ・ジェネレータ
２の駆動力は発進時に車輪に伝達される。さらにモータ
・ジェネレータ２は、通常走行時または減速時に発電機
として使用される。モータ・ジェネレータの発電作用に
より発電された電圧は、インバータ１を介して車両用電
源５に供給される。モータ・ジェネレータ２は車体８に
接地されている。
【００２６】インバータ１は、モータ・ジェネレータ２
をモータとして機能させるときは、車両用電源５から出
力される直流電圧を交流電圧に変換する。また、モータ
・ジェネレータ２を発電機として機能されるときは、モ
ータ・ジェネレータ２で発生した交流電圧を直流電圧に
変換し、車両用電源５を充電する。
をモータとして機能させるときは、車両用電源５から出
力される直流電圧を交流電圧に変換する。また、モータ
・ジェネレータ２を発電機として機能されるときは、モ
ータ・ジェネレータ２で発生した交流電圧を直流電圧に
変換し、車両用電源５を充電する。
【００２７】車両用電源５は、たとえば、鉛蓄電池やニ
ッカド電池、ニッケル・水素電池、リチウム２次電池等
の充放電可能な２次電池である。車両用電源５は、車体
８に接地されている。
ッカド電池、ニッケル・水素電池、リチウム２次電池等
の充放電可能な２次電池である。車両用電源５は、車体
８に接地されている。
【００２８】電流計４は、ＥＣＵ３からの指令にしたが
って、車両用電源５の放電電流を測定し、その結果をＥ
ＣＵ３に送信する。
って、車両用電源５の放電電流を測定し、その結果をＥ
ＣＵ３に送信する。
【００２９】電圧センサ６は、ＥＣＵ３からの指令にし
たがって、車両用電源５の電圧を測定し、その結果をＥ
ＣＵ３に送信する。
たがって、車両用電源５の電圧を測定し、その結果をＥ
ＣＵ３に送信する。
【００３０】温度センサ７は、ＥＣＵ３からの指令にし
たがって、車両用電源５の温度を測定し、その結果をＥ
ＣＵ３に送信する。
たがって、車両用電源５の温度を測定し、その結果をＥ
ＣＵ３に送信する。
【００３１】ＥＣＵ３は、ＣＰＵ（Central Processing
Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（R
ead Only Memory）および入出力装置（以上、いずれも
図示せず）などを含むマイクロコンピュータである。Ｅ
ＣＵ３には車両用電源管理プログラムが予め記憶されて
いる。
Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（R
ead Only Memory）および入出力装置（以上、いずれも
図示せず）などを含むマイクロコンピュータである。Ｅ
ＣＵ３には車両用電源管理プログラムが予め記憶されて
いる。
【００３２】ＥＣＵ３は、測定部３１と、算出部３２
と、判定部３３とを含み、車体８に接地されている。測
定部３１は所定時に電流計４と電圧センサ６と温度セン
サ７にそれぞれ放電電流、電圧、温度を測定するように
指示し、その測定結果を取得する。また、算出部３２
は、測定部３１が取得した放電電流および電圧を用い
て、車両用電源５の内部抵抗を算出する。さらに、算出
部３２は算出した内部抵抗に対して、温度補正および容
量補正を行なう。判定部３３は算出部３２により決定さ
れたに内部抵抗に基づいて、車両用電源５の劣化状況を
判定する。
と、判定部３３とを含み、車体８に接地されている。測
定部３１は所定時に電流計４と電圧センサ６と温度セン
サ７にそれぞれ放電電流、電圧、温度を測定するように
指示し、その測定結果を取得する。また、算出部３２
は、測定部３１が取得した放電電流および電圧を用い
て、車両用電源５の内部抵抗を算出する。さらに、算出
部３２は算出した内部抵抗に対して、温度補正および容
量補正を行なう。判定部３３は算出部３２により決定さ
れたに内部抵抗に基づいて、車両用電源５の劣化状況を
判定する。
【００３３】以上の構成を有する車両用電源管理装置１
０の動作について説明する。図２は図１に示す車両用電
源管理装置１０の動作を示すフローチャートである。ま
た、図３は、ＨＶ車における停車中（補機駆動中）と始
動時とエンジン回転時における車両用電源の電圧および
放電電流を示すグラフである。なお、停車中とは、ＨＶ
車が赤信号等で車両を停車している状態であって、この
ときエンジンは停止しており、モータ・ジェネレータ２
により、エアコン等の補機を駆動している期間である。
また、始動時とは、停止している車両を駆動する段階
で、このときモータ・ジェネレータ２により車両を駆動
するとともに、エンジンを再回転させる期間である。エ
ンジン回転時とは、エンジンによる駆動のみで車両を走
行させる期間であり、このとき、モータ・ジェネレータ
２の発電機能により車両用電源５は所定量まで充電され
る。
０の動作について説明する。図２は図１に示す車両用電
源管理装置１０の動作を示すフローチャートである。ま
た、図３は、ＨＶ車における停車中（補機駆動中）と始
動時とエンジン回転時における車両用電源の電圧および
放電電流を示すグラフである。なお、停車中とは、ＨＶ
車が赤信号等で車両を停車している状態であって、この
ときエンジンは停止しており、モータ・ジェネレータ２
により、エアコン等の補機を駆動している期間である。
また、始動時とは、停止している車両を駆動する段階
で、このときモータ・ジェネレータ２により車両を駆動
するとともに、エンジンを再回転させる期間である。エ
ンジン回転時とは、エンジンによる駆動のみで車両を走
行させる期間であり、このとき、モータ・ジェネレータ
２の発電機能により車両用電源５は所定量まで充電され
る。
【００３４】図２および図３を参照して、車両停止中、
すなわち、エアコン等の補機の駆動中の時刻ｔ１におい
て、ＥＣＵ３内の測定部３１は、電流計４に車両用電源
５の放電電流を測定するよう指示し、その測定結果Ｉ１
を受ける。また、測定部３１は電圧センサ６に車両用電
源の電圧を測定するよう指示し、その測定結果Ｖ１を受
ける。同様に、測定部３１は温度センサ７に対して、車
両用電源５の温度を測定するように指示し、その測定結
果Ｔ１を受ける（ステップＳ１）。
すなわち、エアコン等の補機の駆動中の時刻ｔ１におい
て、ＥＣＵ３内の測定部３１は、電流計４に車両用電源
５の放電電流を測定するよう指示し、その測定結果Ｉ１
を受ける。また、測定部３１は電圧センサ６に車両用電
源の電圧を測定するよう指示し、その測定結果Ｖ１を受
ける。同様に、測定部３１は温度センサ７に対して、車
両用電源５の温度を測定するように指示し、その測定結
果Ｔ１を受ける（ステップＳ１）。
【００３５】ＨＶ車が時刻ｔ２で始動すると、モータ・
ジェネレータ２は車両を駆動する。このとき、時刻ｔ２
から所定期間中は、モータ・ジェネレータ２が加速状態
となるため、放電電流および電圧が安定しない。しかし
ながら、時刻ｔ２からエンジンが所定回数回転した時刻
ｔ３直前において、モータ・ジェネレータ２が加速状態
から定常状態へと移行する。その結果、時刻ｔ３では、
車両用電源の放電電流および電圧が安定する。なお、時
刻ｔ３はエンジンの回転数で決定される。
ジェネレータ２は車両を駆動する。このとき、時刻ｔ２
から所定期間中は、モータ・ジェネレータ２が加速状態
となるため、放電電流および電圧が安定しない。しかし
ながら、時刻ｔ２からエンジンが所定回数回転した時刻
ｔ３直前において、モータ・ジェネレータ２が加速状態
から定常状態へと移行する。その結果、時刻ｔ３では、
車両用電源の放電電流および電圧が安定する。なお、時
刻ｔ３はエンジンの回転数で決定される。
【００３６】始動時に車両用電源５の放電電流および電
圧が安定した時刻ｔ３に、ＥＣＵ３内の測定部３１は電
流計４および電圧センサ６に対して、再び放電電流およ
び電圧を測定するように指示する。その結果、測定部３
１は電流計４および電圧センサ６により、車両用電源５
の放電電流Ｉ２および電圧Ｖ２を取得する（ステップＳ
２）。
圧が安定した時刻ｔ３に、ＥＣＵ３内の測定部３１は電
流計４および電圧センサ６に対して、再び放電電流およ
び電圧を測定するように指示する。その結果、測定部３
１は電流計４および電圧センサ６により、車両用電源５
の放電電流Ｉ２および電圧Ｖ２を取得する（ステップＳ
２）。
【００３７】続いて、ＥＣＵ３内の算出部３２は、測定
した放電電流Ｉ１およびＩ２と、電圧Ｖ１およびＶ２と
を用いて車両用電源の内部抵抗Ｒを算出する（ステップ
３）。内部抵抗Ｒ１は以下の式で算出される。
した放電電流Ｉ１およびＩ２と、電圧Ｖ１およびＶ２と
を用いて車両用電源の内部抵抗Ｒを算出する（ステップ
３）。内部抵抗Ｒ１は以下の式で算出される。
【００３８】Ｒ１＝（Ｖ１−Ｖ２）／（Ｉ１−Ｉ２）
以上の算出方法により、算出部３２は、ＯＣＶに関わら
ず、内部抵抗を算出することができる。また、車両の停
止時および発進時における放電電流および電圧を求める
ため、頻繁に、かつ、容易に、内部抵抗を算出できる。
ず、内部抵抗を算出することができる。また、車両の停
止時および発進時における放電電流および電圧を求める
ため、頻繁に、かつ、容易に、内部抵抗を算出できる。
【００３９】さらに、算出部３２はステップＳ３で求め
た内部抵抗Ｒ１に対して容量補正および温度補正を行な
う（ステップＳ４）。なお、容量とは充電状態（State
of Charge：以下、ＳＯＣと称する）のことをいう。
た内部抵抗Ｒ１に対して容量補正および温度補正を行な
う（ステップＳ４）。なお、容量とは充電状態（State
of Charge：以下、ＳＯＣと称する）のことをいう。
【００４０】図４は、車両用電源の内部抵抗とＳＯＣと
温度との関係を示す図である。なお、図４のグラフは縦
軸は内部抵抗を示し、横軸は温度を示す。また、Ｃ０は
出荷時の車両用電源のＳＯＣ＝Ｓ０における温度と内部
抵抗との関係である。Ｃ１は使用時の車両用電源のＳＯ
Ｃ＝Ｓ１における温度と内部抵抗との関係である。同様
に、Ｃ２は使用時の車両用電源のＳＯＣ＝Ｓ０における
温度と内部抵抗との関係式である。なお、算出部３２内
には経験的に求めた内部抵抗とＳＯＣ、温度との関係式
ｆ（Ｓ，Ｔ）が記憶されている。
温度との関係を示す図である。なお、図４のグラフは縦
軸は内部抵抗を示し、横軸は温度を示す。また、Ｃ０は
出荷時の車両用電源のＳＯＣ＝Ｓ０における温度と内部
抵抗との関係である。Ｃ１は使用時の車両用電源のＳＯ
Ｃ＝Ｓ１における温度と内部抵抗との関係である。同様
に、Ｃ２は使用時の車両用電源のＳＯＣ＝Ｓ０における
温度と内部抵抗との関係式である。なお、算出部３２内
には経験的に求めた内部抵抗とＳＯＣ、温度との関係式
ｆ（Ｓ，Ｔ）が記憶されている。
【００４１】ここで、算出部３２による内部抵抗Ｒ１の
補正方法について説明する。はじめに、ステップＳ１で
取得した車両用電源５の温度，ＳＯＣ，内部抵抗がそれ
ぞれＴ１，Ｓ１，Ｒ１であったとする。
補正方法について説明する。はじめに、ステップＳ１で
取得した車両用電源５の温度，ＳＯＣ，内部抵抗がそれ
ぞれＴ１，Ｓ１，Ｒ１であったとする。
【００４２】ここで、ＳＯＣ＝Ｓ１における内部抵抗Ｒ
１を、基準ＳＯＣ＝Ｓ０時の内部抵抗に換算すると、経
験的に求めた、内部抵抗とＳＯＣと温度との関係式ｆ
（Ｓ，Ｔ）よりＲ２となる。
１を、基準ＳＯＣ＝Ｓ０時の内部抵抗に換算すると、経
験的に求めた、内部抵抗とＳＯＣと温度との関係式ｆ
（Ｓ，Ｔ）よりＲ２となる。
【００４３】さらに、Ｒ２を基準温度Ｔ０時の内部抵抗
Ｒ０に換算する。内部抵抗Ｒ０は、上述した経験的に求
めた、内部抵抗とＳＯＣと温度との関係式をｆ（Ｓ，
Ｔ）とすると、以下の式で求められる。
Ｒ０に換算する。内部抵抗Ｒ０は、上述した経験的に求
めた、内部抵抗とＳＯＣと温度との関係式をｆ（Ｓ，
Ｔ）とすると、以下の式で求められる。
【００４４】Ｒ０＝Ｒ１×ｆ（Ｓ１，Ｔ１）
以上の方法により、抵抗Ｒ１から、所定ＳＯＣおよび所
定温度における抵抗に補正した補正抵抗Ｒ０を算出でき
る。
定温度における抵抗に補正した補正抵抗Ｒ０を算出でき
る。
【００４５】続いて、判定部３３は車両用電源５の劣化
状況について判定する（ステップＳ５）。判定は以下の
方法により行なう。
状況について判定する（ステップＳ５）。判定は以下の
方法により行なう。
【００４６】補正抵抗Ｒ０により車両用電源５の劣化状
況を判定する場合、判定部３３は、補正抵抗Ｒ０が図４
に示す所定の基準抵抗Ｒｘを超えているか否かを判定す
る。補正抵抗Ｒ０が基準抵抗Ｒｘよりも小さい場合、判
定部３３は車両用電源５が使用可能であると判定する。
補正抵抗Ｒ０が基準抵抗Ｒｘよりも大きい場合、判定部
３３は車両用電源５が劣化していると判定する。また、
判定基準を複数設定することもできる。判定基準を複数
設定した場合、劣化レベルに応じた車両用電源の最適制
御を行なうことができる。
況を判定する場合、判定部３３は、補正抵抗Ｒ０が図４
に示す所定の基準抵抗Ｒｘを超えているか否かを判定す
る。補正抵抗Ｒ０が基準抵抗Ｒｘよりも小さい場合、判
定部３３は車両用電源５が使用可能であると判定する。
補正抵抗Ｒ０が基準抵抗Ｒｘよりも大きい場合、判定部
３３は車両用電源５が劣化していると判定する。また、
判定基準を複数設定することもできる。判定基準を複数
設定した場合、劣化レベルに応じた車両用電源の最適制
御を行なうことができる。
【００４７】一方、他の方法によっても判定を行なうこ
とができる。使用時（ＳＯＣ＝Ｓ０）における車両用電
源の温度Ｔの場合の内部抵抗をＲとする。また、出荷時
（ＳＯＣ＝Ｓ０）における車両用電源の温度Ｔでの内部
抵抗をＲｓとする。ここで、判定値Ｇを以下のように定
義する。
とができる。使用時（ＳＯＣ＝Ｓ０）における車両用電
源の温度Ｔの場合の内部抵抗をＲとする。また、出荷時
（ＳＯＣ＝Ｓ０）における車両用電源の温度Ｔでの内部
抵抗をＲｓとする。ここで、判定値Ｇを以下のように定
義する。
【００４８】Ｇ＝Ｒ／Ｒｓ
判定部３３は、判定値Ｇが所定の基準値を超えているか
否かを判定することもできる。
否かを判定することもできる。
【００４９】図４を参照して、使用時におけるＳＯＣ＝
Ｓ０，車両用電源５の温度＝Ｔ１での内部抵抗は、Ｃ２
から内部抵抗Ｒ２である。また、出荷時におけるＳＯＣ
＝Ｓ０，車両用電源の温度＝Ｔ１での内部抵抗は、Ｃ０
からＲ３である。よって、判定値Ｇは以下の式で求めら
れる。
Ｓ０，車両用電源５の温度＝Ｔ１での内部抵抗は、Ｃ２
から内部抵抗Ｒ２である。また、出荷時におけるＳＯＣ
＝Ｓ０，車両用電源の温度＝Ｔ１での内部抵抗は、Ｃ０
からＲ３である。よって、判定値Ｇは以下の式で求めら
れる。
【００５０】Ｇ＝Ｒ２／Ｒ３
判定部３３は、判定値Ｇが所定の基準値を超えているか
否かを判定する。判定値Ｇが基準値よりも小さい場合、
判定部３３は車両用電源５が使用可能であると判定す
る。判定値Ｇが基準値よりも大きい場合、判定部３３は
車両用電源５が劣化していると判定する。
否かを判定する。判定値Ｇが基準値よりも小さい場合、
判定部３３は車両用電源５が使用可能であると判定す
る。判定値Ｇが基準値よりも大きい場合、判定部３３は
車両用電源５が劣化していると判定する。
【００５１】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと解釈されるべきで
ある。本発明の範囲は上述した実施の形態ではなく特許
請求の範囲によって定められ、特許請求の範囲と均等の
意味およびその範囲内でのすべての変更が含まれること
を意図するものである。
例示であって制限的なものではないと解釈されるべきで
ある。本発明の範囲は上述した実施の形態ではなく特許
請求の範囲によって定められ、特許請求の範囲と均等の
意味およびその範囲内でのすべての変更が含まれること
を意図するものである。
【００５２】
【発明の効果】車両は停止と発進を繰り返すため、本発
明による車両用電源管理方法および車両用電源管理装置
では容易に第１および第２の放電電流と第１および第２
の電圧とを測定できる。その結果、容易にかつ頻繁に２
次電池の劣化状況を把握することができる。さらに、停
止時と発進時とで異なる放電電流および電圧を測定し、
内部抵抗を算出することから、ＯＣＶを測定する必要が
なく、正確な内部抵抗を算出できる。
明による車両用電源管理方法および車両用電源管理装置
では容易に第１および第２の放電電流と第１および第２
の電圧とを測定できる。その結果、容易にかつ頻繁に２
次電池の劣化状況を把握することができる。さらに、停
止時と発進時とで異なる放電電流および電圧を測定し、
内部抵抗を算出することから、ＯＣＶを測定する必要が
なく、正確な内部抵抗を算出できる。
【図１】 この発明の実施の形態による車両用電源管理
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１中に示す車両用電源管理装置１０の動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図３】 ＨＶ車における停車中（補機駆動中）と始動
時とエンジン回転時における車両用電源の電圧および放
電電流を示すグラフである。
時とエンジン回転時における車両用電源の電圧および放
電電流を示すグラフである。
【図４】 車両用電源の内部抵抗とＳＯＣと温度との関
係を示す図である。
係を示す図である。
１ インバータ、２ モータ・ジェネレータ、３ ＥＣ
Ｕ、４ 電流計、５車両用電源、６ 電圧センサ、７
温度センサ、８ 車体、１０ 車両用電源管理装置、３
１ 測定部、３２ 算出部、３３ 判定部。
Ｕ、４ 電流計、５車両用電源、６ 電圧センサ、７
温度センサ、８ 車体、１０ 車両用電源管理装置、３
１ 測定部、３２ 算出部、３３ 判定部。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鈴井 康介
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB05 CB06 CB12 CB21
CC01 CC27
5G003 AA07 BA01 DA06 EA08 GB06
GC05
5H030 AA06 AS08 FF42 FF44
5H115 PA08 PA15 PG04 PI16 PU01
PU21 PV09 QE01 QE12 QN02
SE06 TI05 TI06 TI09 TR19
TU16 TU17
Claims (5)
- 【請求項１】 車両停止時は補機駆動を行ない、車両発
進時の所定期間は車両駆動を行なう電動発電機を有する
車両において使用される車両用電源管理方法であって、 前記車両停止中の第１の所定時期に、前記車両用電源の
第１の電圧と第１の放電電流とを測定するステップと、 前記車両発進時から所定期間経過後の第２の所定時期
に、前記車両用電源の第２の電圧と第２の放電電流とを
測定するステップと、 前記第１および第２の電圧と、前記第１および第２の放
電電流とから、前記車両用電源の内部抵抗を算出するス
テップと、 前記算出された内部抵抗に基づいて、前記車両用電源の
劣化状況を判定するステップとを含む、車両用電源管理
方法。 - 【請求項２】 前記内部抵抗を算出するステップはさら
に、 前記第１および第２の電圧と、前記第１および第２の放
電電流とから算出された内部抵抗を容量補正するステッ
プと、 前記容量補正された内部抵抗を温度補正するステップと
を含む、請求項１に記載の車両用電源管理方法。 - 【請求項３】 車両停止時は補機駆動を行ない、車両発
進時の所定期間は車両駆動を行なう電動発電機を有する
車両において使用される車両用電源管理装置であって、 前記車両用電源の電圧と放電電流とを測定する測定手段
と、 前記測定手段で測定された電圧および放電電流に基づい
て前記車両用電源の内部抵抗を算出する算出手段と、 前記算出された内部抵抗に基づいて、前記車両用電源の
劣化状況を判定する判定手段とを含み、 前記測定手段は、前記車両停止中の第１の所定時期と、
前記車両発進時から所定期間経過後の第２の所定時期と
に前記車両用電源の電圧と放電電流とを測定する、車両
用電源管理装置。 - 【請求項４】 前記算出手段はさらに、 前記測定手段で測定された電圧および放電電流に基づい
て算出された内部抵抗を容量補正し、かつ、温度補正し
た内部抵抗を算出する、請求項３に記載の車両用電源管
理装置。 - 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載のステッ
プをコンピュータに実行させるための車両用電源管理プ
ログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002114788A JP4085682B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 車両用電源管理方法、車両用電源管理装置、車両用電源管理プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002114788A JP4085682B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 車両用電源管理方法、車両用電源管理装置、車両用電源管理プログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003319503A true JP2003319503A (ja) | 2003-11-07 |
| JP4085682B2 JP4085682B2 (ja) | 2008-05-14 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002114788A Expired - Fee Related JP4085682B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 車両用電源管理方法、車両用電源管理装置、車両用電源管理プログラム |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4085682B2 (ja) |
Cited By (12)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006338944A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | 電池制御装置 |
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| WO2008108102A1 (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-12 | Panasonic Corporation | リチウム系二次電池の急速充電方法およびそれを用いる電子機器 |
| CN100449859C (zh) * | 2004-09-29 | 2009-01-07 | 松下电动车辆能源股份有限公司 | 检测二次电池状态的方法和检测二次电池状态的装置 |
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| JP2013150417A (ja) * | 2012-01-18 | 2013-08-01 | Toyota Motor Corp | 車両用バッテリ診断装置、車両用バッテリ診断方法及び車両用バッテリ診断プログラム |
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| KR20180051922A (ko) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 충전 및 방전 전류 측정 장치 및 방법 |
-
2002
- 2002-04-17 JP JP2002114788A patent/JP4085682B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US9304173B2 (en) | 2009-12-11 | 2016-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Determining the internal resistance of a battery cell of a traction battery that is connected to a controllable motor/generator |
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| KR102196264B1 (ko) | 2016-11-09 | 2020-12-29 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 충전 및 방전 전류 측정 장치 및 방법 |
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