JP2007078525A - バッテリ状態管理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】時間T1と時間T0との差に応じて、特性K1を補正する。具体的には、容量試験で実際に使用した放電電流値をI0(この例では9.6A)、本来使用すべきであった放電電流値をIr(この例では9.2A)、各時間tでの開放電圧値をV0(t)、各時間tでの出力電圧値をV(t)として、式(8)により、補正後の出力電圧値V(t)’を算出する。図9には、補正後の出力電圧値V(t)’が特性K2として表されている。図9に示した例ではI0>Irであるため、特性K1が全体的にΔVだけ増加方向に補正された特性K2が得られることとなる。
【選択図】図9
Description
本実施形態に係るバッテリ状態管理方法の要部について説明する前に、本実施形態に係るバッテリ状態管理方法が適用されるバッテリ状態管理装置の全体的な構成について説明する。
まず、このバッテリ状態管理装置におけるバッテリ状態の評価原理について説明する。
図7は、本発明の一実施形態に係るバッテリ状態管理方法が適用されるバッテリ状態管理装置のブロック図である。このバッテリ状態管理装置は、図7に示すように、電流センサ11、電圧センサ(電圧検出手段)13、処理部15、記憶部17及び出力部19を備えて構成されており、車両に搭載されたバッテリ1の状態を管理する。
まず、このバッテリ状態管理装置の全体的な処理動作について、図8を参照して説明する。処理部15は、ステップS1でイグニッションスイッチ(以下、「IGスイッチ」という)21がオンされるのに伴って、ステップS2で初期充電残量の検出動作を行う。この検出動作では、バッテリ1の開放電圧が電圧センサ13を介して計測され、その開放電圧の計測値に基づいてバッテリ1のエンジン始動前の充電残量(初期充電残量)が検出される。このとき、バッテリ1が満充電状態であるか否かの判定も行われる。なお、ここで計測されたバッテリ1の開放電圧は後述のステップS5のエンジン始動時状態判定又はステップS6の基準放電特性導出処理に用いられる。
ここでは、上述の図8のステップS6で行われる基準放電特性処理について説明する。この基準放電特性導出処理の前提として、記憶部17には、新品のバッテリ1の開放電圧値VOIの変化に対する内部抵抗値RBIの変化率(RBI/RBIF)を近似的に表す開放電圧値VOIを変数とした上式(3)のような関数に関する情報(又はそれと等価な開放電圧値VOIと各開放電圧値VOIにおける内部抵抗値RBIの変化率(RBI/RBIF)とを対応付けたデータテーブルに関する情報)を記憶させておく必要がある。
次に、上述の図8のステップS5で行われる始動時状態判定処理について説明する。なお、この始動時状態判定処理は、バッテリ1の充電残量によらずに実行されるが、ステップS6の基準放電特性導出処理が完了していることが前提条件となっている。
次に、本実施形態に係るバッテリ状態管理方法におけるバッテリ1の標準的な放電特性データの取得方法について説明する。
図9は、バッテリ容量試験の第1の試験結果を示すグラフである。横軸は時間tであり、横軸の時間T0は、5時間つまり18000秒に相当する。縦軸は出力電圧V(t)であり、縦軸のV1は降下基準電圧(10.5V)に相当し、V2は開放電圧(12.8V)に相当する。バッテリ1に関する容量試験の結果は、特性K1として表している。また、特性Lは、放電開始時から試験終了時までの開放電圧値の遷移を、直線で近似して表したものである。
図11は、バッテリ容量試験の第3の試験結果を示すグラフである。縦軸Y1は出力電圧V(t)であり、V1は降下基準電圧(10.5V)に相当し、V2は基準開放電圧(12.8V)に相当し、V3はバッテリ1の実際の初期開放電圧(放電開始時の開放電圧)に相当する。横軸は時間tであり、横軸の時間T3は、出力電圧V(t)が降下基準電圧V1まで降下するまでの、放電開始時(時間t=0)からの時間に相当する。バッテリ1に関する容量試験の結果は、特性K1として表している。また、特性Lは、放電開始時から試験終了時までの開放電圧値の遷移を、直線で近似して表したものである。
以上のように、本実施形態によれば、バッテリ容量試験についてのJIS規格に準拠した所定レベルの電流値の放電を行わせつつ、時間経過に伴うそのバッテリ1の出力電圧の推移を計測し、その計測結果を平均化して取得したバッテリ1の放電特性データに基づいてバッテリ1の状態管理を行うため、容量、グレード等の種類の異なるバッテリ1や、種類は同じであっても個体差のあるバッテリ1について、その出力電圧の変化に対する内部抵抗値の変化態様を統一的に扱うことができ、その結果、バッテリ1の種類ごとに内部抵抗の特性評価や条件設定等を行う必要がない。
なお、上述の実施形態によるバッテリ1の状態評価の手法は、各評価時におけるバッテリ1の下限電圧値VLRが高くなるほど信頼性が低下する傾向にあるため、評価結果の信頼性確保のため、下限電圧値VLRが所定の基準レベル以下である場合にのみバッテリ1の劣化度合い及び充電残量の判定を行うようにしてもよい。
11 電流センサ
13 電圧センサ
15 処理部
17 記憶部
19 出力部
21 IGスイッチ
23 スタータ
Claims (3)
- 車両に搭載されるバッテリの状態を管理するバッテリ状態管理方法であって、
略満充電状態にあるバッテリを対象として、バッテリ容量試験についての試験規格に準拠した所定レベルの電流値の放電を行わせつつ、時間経過に伴う前記バッテリの出力電圧の推移を計測し、
前記放電の開始時から前記出力電圧の値が所定の降下基準電圧値に到るまでの所要時間を計測し、
前記所要時間と前記試験規格に準拠した基準時間との差に応じて、前記バッテリの前記放電の進行に伴って計測した一連の前記出力電圧の値を増減補正し、
前記出力電圧の値が増減補正された前記出力電圧の変化態様に基づいて、バッテリの開放電圧の変化に対する内部抵抗の変化態様を導出し、その導出した内部抵抗の変化態様に基づいてバッテリの状態管理を行うことを特徴とする、バッテリ状態管理方法。 - 車両に搭載されるバッテリの状態を管理するバッテリ状態管理方法であって、
略満充電状態にあるバッテリを対象として、バッテリ容量試験についての試験規格に準拠した所定レベルの電流値の放電を行わせつつ、時間経過に伴う前記バッテリの出力電圧の推移を計測し、
前記放電の開始時における前記バッテリの実測開放電圧値と、所定の放電開始時基準開放電圧値との差に応じて、前記出力電圧の推移における前記放電の開始時からの経過時間を増減補正し、
前記経過時間が増減補正された前記出力電圧の変化態様に基づいて、バッテリの開放電圧の変化に対する内部抵抗の変化態様を導出し、その導出した内部抵抗の変化態様に基づいてバッテリの状態管理を行うことを特徴とする、バッテリ状態管理方法。 - 車両に搭載されるバッテリの状態を管理するバッテリ状態管理方法であって、
略満充電状態にあるバッテリを対象として、バッテリ容量試験についての試験規格に準拠した所定レベルの電流値の放電を行わせつつ、時間経過に伴う前記バッテリの出力電圧の推移を計測し、
前記放電の開始時における前記バッテリの実測開放電圧値と、所定の放電開始時基準開放電圧値との差に応じて、前記出力電圧の推移における前記放電の開始時からの経過時間を増減補正し、
前記放電の開始時から前記出力電圧の値が所定の降下基準電圧値に到るまでの所要時間を計測し、
前記所要時間と前記試験規格に準拠した基準時間との差に応じて、前記バッテリの前記放電の進行に伴って計測した一連の前記出力電圧の値を増減補正し、
前記経過時間と前記出力電圧の値とが増減補正された前記出力電圧の変化態様に基づいて、バッテリの開放電圧の変化に対する内部抵抗の変化態様を導出し、その導出した内部抵抗の変化態様に基づいてバッテリの状態管理を行うことを特徴とする、バッテリ状態管理方法。
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