JP2007253716A - Battery monitor - Google Patents

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Masashi Yamashita
真史 山下
Shinichiro Takatomi
伸一郎 高冨
Masahito Ishio
雅人 石尾
Shinji Takemoto
真司 竹本
Ichiyo Yamaguchi
一陽 山口
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Denso Ten Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely alarm capacity shortage of a battery in consideration of electric power consumption by electrical equipment loaded on a vehicle. <P>SOLUTION: This battery monitor 11 can precisely alarm the capacity shortage of the battery as a user information control part 44 can inform correct residual time to a user since the precise residual time in consideration of the electric power consumption by the electrical equipment is computed as a residual time computing part 43 computes the residual time until the battery runs out in accordance with dischargeable quantity of electricity free to discharge from the battery and vehicle using quantity of electricity which the vehicle uses. Consequently, it is possible to precisely urge the user to take a countermeasure not to exhaust the battery. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はバッテリ監視装置に関し、特に電装品への電源供給を行うバッテリが搭載された車両にて、バッテリを監視するバッテリ監視装置に関する。   The present invention relates to a battery monitoring device, and more particularly to a battery monitoring device that monitors a battery in a vehicle equipped with a battery that supplies power to electrical components.

現在の車両には、エンジンの点火や車両に搭載された電装品への電源供給などを行うための電源としてバッテリが搭載されている。
このバッテリの容量が不足すると、エンジンを始動できなくなるなどのトラブルが発生し、ユーザに対する利便性が低下してしまう。 A current vehicle is equipped with a battery as a power source for igniting the engine and supplying power to electrical components mounted on the vehicle.
If the capacity of the battery is insufficient, troubles such as being unable to start the engine occur, and convenience for the user is reduced.

ここで、バッテリが容量不足の場合、ユーザに対してその旨を警告し、トラブルの発生を回避するよう促しているものがある。たとえば、キースイッチオンからイグニッションスイッチオンまでの間にバッテリの電圧を検出することにより、電装品に電源が供給されていない状況におけるバッテリの電圧を検出し、その検出結果に応じてバッテリの容量不足の警告を行う技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１９０７９３号公報 Here, when the capacity of the battery is insufficient, there is one that warns the user to avoid the occurrence of trouble. For example, by detecting the battery voltage between when the key switch is turned on and when the ignition switch is turned on, the battery voltage is detected when power is not supplied to the electrical components, and the battery capacity is insufficient according to the detection result. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-190793 A

しかしながら、電装品に電源が供給されていない状況におけるバッテリの状態に応じ、バッテリの容量不足の警告が行われているので、この警告には、実際に電装品が使用されて電源が供給されている状況における電装品による消費電力のバッテリの状態への影響が考慮されていない。これにより、今後どのくらいバッテリが電装品に対して電源を供給し続けることができるか的確でなく、警告の時期が不正確になってしまうことがあるという問題点があった。   However, the battery capacity shortage warning is issued according to the battery status in the situation where the power is not supplied to the electrical component. Therefore, the warning is issued when the electrical component is actually used and the power is supplied. In this situation, the influence of the power consumption by the electrical component on the state of the battery is not considered. As a result, it is not accurate how long the battery can continue to supply power to the electrical components in the future, and there is a problem that the warning timing may become inaccurate.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、バッテリの容量不足の警告を正確に行うことができるバッテリ監視装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a battery monitoring device capable of accurately performing a warning of insufficient battery capacity.

本発明では上記課題を解決するために、電装品への電源供給を行うバッテリが搭載された車両にて、前記バッテリを監視するバッテリ監視装置において、アクセサリスイッチの状態、イグニッションスイッチの状態およびエンジンが停止しているか否かを検出することにより、車両の状態を検出する車両状態検出手段と、前記バッテリの電圧および電流を検出して前記バッテリの充電率を算出することにより、前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、車両が使用している車両使用電気量を算出する車両使用電気量算出手段と、前記アクセサリスイッチまたは前記イグニッションスイッチがオンであって前記エンジンが停止している場合、前記バッテリの充電率に基づき、前記バッテリから放電することが可能な放電可能電気量を算出し、前記放電可能電気量および前記車両使用電気量に基づき、前記バッテリが上るまでの残時間を算出する残時間算出手段と、前記残時間が所定時間以内の場合、前記残時間がユーザに報知されるよう制御するユーザ報知制御手段と、を備えていることを特徴とするバッテリ監視装置が提供される。   In the present invention, in order to solve the above problems, in a battery monitoring device that monitors a battery in a vehicle equipped with a battery that supplies power to electrical components, the state of an accessory switch, the state of an ignition switch, and the engine By detecting whether or not the vehicle is stopped, vehicle state detection means for detecting the state of the vehicle, and by detecting the voltage and current of the battery and calculating the charging rate of the battery, the state of the battery is determined. When the battery state detection means to detect, the vehicle use electricity amount calculation means for calculating the vehicle use electricity amount used by the vehicle, and the accessory switch or the ignition switch is on and the engine is stopped, Dischargeable electricity that can be discharged from the battery based on the charge rate of the battery A remaining time calculating means for calculating a remaining time until the battery rises based on the amount of electricity that can be discharged and the amount of electricity used by the vehicle, and if the remaining time is within a predetermined time, the remaining time There is provided a battery monitoring device characterized by comprising user notification control means for controlling to be notified.

このようなバッテリ監視装置によれば、車両状態検出手段により車両の状態が検出され、バッテリ状態検出手段によりバッテリの充電率が算出され、車両使用電気量算出手段により車両が使用している車両使用電気量が算出され、車両の状態に応じ、残時間算出手段によりバッテリの充電率に基づいてバッテリから放電することが可能な放電可能電気量が算出され、放電可能電気量および車両使用電気量に基づいてバッテリが上るまでの残時間が算出され、その残時間が所定時間以内の場合、ユーザ報知制御手段により残時間がユーザに報知されるよう制御される。   According to such a battery monitoring device, the vehicle state is detected by the vehicle state detection unit, the battery charging rate is calculated by the battery state detection unit, and the vehicle usage that the vehicle uses is calculated by the vehicle electricity consumption calculation unit. The amount of electricity is calculated, and according to the state of the vehicle, the remaining time calculating means calculates the amount of electricity that can be discharged from the battery based on the charging rate of the battery, and calculates the amount of electricity that can be discharged and the amount of electricity used by the vehicle. Based on this, the remaining time until the battery runs out is calculated, and when the remaining time is within a predetermined time, the user notification control means controls the remaining time to be notified to the user.

本発明のバッテリ監視装置は、バッテリから放電することが可能な放電可能電気量および車両が使用している車両使用電気量に基づき、残時間算出手段がバッテリが上るまでの残時間を算出するため、電装品による消費電力を考慮した正確な残時間が算出されるので、ユーザ報知制御手段がユーザに対して正しい残時間を報知できるようになり、バッテリの容量不足の警告を正確に行うことができるという利点がある。これにより、ユーザに対してバッテリが上らないようにする対策を的確に促すことができるようになる。   The battery monitoring device according to the present invention calculates the remaining time until the battery rises based on the amount of electricity that can be discharged from the battery and the amount of electricity used by the vehicle. Since the accurate remaining time in consideration of the power consumption by the electrical components is calculated, the user notification control means can notify the user of the correct remaining time, and the battery capacity shortage warning can be performed accurately. There is an advantage that you can. As a result, it is possible to accurately prompt the user to take measures to prevent the battery from running up.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、バッテリを監視するバッテリ監視システムのシステム構成について説明する。
図１はバッテリ監視システムのシステム構成を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, a system configuration of a battery monitoring system that monitors a battery will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of the battery monitoring system.

バッテリ監視システムは、バッテリ１０を監視するバッテリ監視装置１１を備え、このバッテリ監視装置１１には、バッテリ１０およびエンジン動作時にバッテリ１０を充電することができるオルタネータ１２が電源ライン１３により直接接続されている。また、この電源ライン１３は、アクセサリスイッチ１４を介し、電装品１５が接続されている。   The battery monitoring system includes a battery monitoring device 11 that monitors the battery 10, and the battery monitoring device 11 is directly connected to the battery 10 and an alternator 12 that can charge the battery 10 during engine operation via a power line 13. Yes. The power supply line 13 is connected to an electrical component 15 via an accessory switch 14.

バッテリ１０には、電圧を検出する電圧センサ１６および放電電流を検出する電流センサ１７が設けられ、これらの電圧センサ１６および電流センサ１７はバッテリ監視装置１１に接続されている。   The battery 10 is provided with a voltage sensor 16 for detecting a voltage and a current sensor 17 for detecting a discharge current. The voltage sensor 16 and the current sensor 17 are connected to the battery monitoring device 11.

バッテリ監視装置１１は、通信ライン１８により電装品１５への電源供給を遮断できるアクセサリスイッチ１４を制御するよう接続され、通信ライン１９により電装品１５に接続され、さらに、通信ライン２０によりユーザに情報を報知する報知装置２１を制御するよう接続されている。   The battery monitoring device 11 is connected to control the accessory switch 14 that can cut off the power supply to the electrical component 15 via the communication line 18, is connected to the electrical component 15 via the communication line 19, and further communicates information to the user via the communication line 20. Is connected to control the notification device 21 that notifies

ここで、通信ライン１９，２０は、個別に接続される専用線または車載ＬＡＮ（Local Area Network）とすることができる。
また、電装品１５は、車両に搭載される電子ユニットであり、たとえば、エンジン制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）などとすることができ、報知装置２１は、たとえば、カーナビゲーション、スピーカなどとすることができる。 Here, the communication lines 19 and 20 can be dedicated lines or in-vehicle LANs (Local Area Networks) connected individually.
The electrical component 15 is an electronic unit mounted on the vehicle, and can be, for example, an engine control ECU (Electronic Control Unit). The notification device 21 can be, for example, a car navigation system, a speaker, or the like. it can.

このようなバッテリ監視システムによれば、バッテリ１０の電圧センサ１６および電流センサ１７により検出された信号に基づき、バッテリ１０の状態および車両が使用している車両使用電気量を求めることになる。これらのバッテリ１０の状態および車両使用電気量に基づき、バッテリ監視装置１１は、バッテリ１０が上るまでの残時間を算出し、その残時間がユーザに報知されるよう報知装置２１を制御する。なお、ユーザへの報知方法は、ユーザにより報知装置２１を介して指定されるようにすることができる。   According to such a battery monitoring system, based on the signals detected by the voltage sensor 16 and the current sensor 17 of the battery 10, the state of the battery 10 and the amount of electricity used by the vehicle are obtained. Based on the state of the battery 10 and the amount of electricity used in the vehicle, the battery monitoring device 11 calculates the remaining time until the battery 10 rises, and controls the notification device 21 so that the remaining time is notified to the user. The notification method to the user can be specified by the user via the notification device 21.

次に、バッテリ監視装置１１のハードウェア構成について説明する。
図２はバッテリ監視装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
バッテリ監視装置１１は、マイクロコンピュータ（マイコン）３０を備え、このマイコン３０は、バッテリ監視装置１１内のバス３１に接続されていて、Ｉ／Ｆ（Interface）３２を介して外部の信号ライン１８，１９，２０に接続されている。 Next, the hardware configuration of the battery monitoring device 11 will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the battery monitoring apparatus.
The battery monitoring device 11 includes a microcomputer 30, which is connected to a bus 31 in the battery monitoring device 11, and is connected to an external signal line 18 through an I / F (Interface) 32. 19 and 20 are connected.

マイコン３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３４を有し、ＣＰＵ３４には、ＲＯＭ（Read Only Memory）３５およびＲＡＭ（Random Access Memory）３６がマイコン３０内のバス３７によって相互に接続されている。また、ＣＰＵ３４は、バス３７を介してバッテリ監視装置１１のバス３１に接続されている。   The microcomputer 30 has a CPU (Central Processing Unit) 34, and a ROM (Read Only Memory) 35 and a RAM (Random Access Memory) 36 are connected to each other by a bus 37 in the microcomputer 30. The CPU 34 is connected to the bus 31 of the battery monitoring device 11 via the bus 37.

ＣＰＵ３４は、バッテリ監視装置１１全体を制御する。ＲＡＭ３６には、ＣＰＵ３４の処理に必要な各種データが格納される。ＲＯＭ３５には、ＣＰＵ３４が実行するＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムなどが格納される。   The CPU 34 controls the entire battery monitoring device 11. The RAM 36 stores various data necessary for the processing of the CPU 34. The ROM 35 stores an OS (Operating System) program or application program executed by the CPU 34.

このアプリケーションプログラムは、バッテリ監視装置１１が実行するバッテリ監視処理プログラムのためのプログラムなどを含んでいる。
次に、図２のハードウェア構成で実現されるバッテリ監視装置１１の機能構成について説明する。 This application program includes a program for a battery monitoring processing program executed by the battery monitoring device 11 and the like.
Next, a functional configuration of the battery monitoring device 11 realized by the hardware configuration of FIG. 2 will be described.

図３はバッテリ監視装置の機能構成を示すブロック図である。
バッテリ監視装置１１は、車両状態検出部４０、バッテリ状態検出部４１、車両使用電気量算出部４２、残時間算出部４３、ユーザ報知制御部４４、電源供給遮断部４５およびエンジン始動制御部４６を備えている。 FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the battery monitoring apparatus.
The battery monitoring device 11 includes a vehicle state detection unit 40, a battery state detection unit 41, a vehicle electricity consumption calculation unit 42, a remaining time calculation unit 43, a user notification control unit 44, a power supply cutoff unit 45, and an engine start control unit 46. I have.

バッテリ状態検出部４１は、電圧センサ１６および電流センサ１７がそれぞれ検出したバッテリ１０の電圧および放電電流を取得することにより、バッテリの状態を検出する。車両使用電気量算出部４２は、電流センサ１７が検出した放電電流に基づき、車両が使用している車両使用電気量を算出する。   The battery state detection unit 41 detects the state of the battery by acquiring the voltage and discharge current of the battery 10 detected by the voltage sensor 16 and the current sensor 17, respectively. The vehicle electricity consumption calculation unit 42 calculates the vehicle electricity consumption used by the vehicle based on the discharge current detected by the current sensor 17.

車両状態検出部４０は、アクセサリスイッチ（ＡＣＣ）の状態、イグニッションスイッチ（ＩＧ）の状態およびエンジンが停止しているか否かを検出することにより、車両の状態を検出する。ＡＣＣまたはＩＧがオンであってエンジンが停止している場合、残時間算出部４３は、バッテリ１０の充電率に基づき、バッテリ１０から放電することが可能な放電可能電気量を算出し、放電可能電気量および車両使用電気量に基づき、バッテリ１０が上るまでの残時間を算出する。   The vehicle state detection unit 40 detects the state of the vehicle by detecting the state of the accessory switch (ACC), the state of the ignition switch (IG), and whether or not the engine is stopped. When ACC or IG is on and the engine is stopped, the remaining time calculation unit 43 calculates the amount of electricity that can be discharged from the battery 10 based on the charging rate of the battery 10, and can discharge the battery. Based on the amount of electricity and the amount of electricity used in the vehicle, the remaining time until the battery 10 rises is calculated.

この残時間が算出された後、その残時間が所定時間以内の場合、ユーザ報知制御部４４は、残時間がユーザに報知されるよう報知装置２１を制御する。このように報知された後でも、バッテリ１０が上ってしまうような状況では、電源供給遮断部４５は、アクセサリスイッチ１４をオフにすることにより、電装品１５への電源供給を遮断する。または、エンジン始動制御部４６は、エンジンを始動させるよう制御する。これにより、バッテリ１０が上ることを防止できる。   After the remaining time is calculated, if the remaining time is within a predetermined time, the user notification control unit 44 controls the notification device 21 so that the user is notified of the remaining time. Even in the situation where the battery 10 goes up even after the notification, the power supply shut-off unit 45 shuts off the power supply to the electrical component 15 by turning off the accessory switch 14. Alternatively, the engine start control unit 46 controls to start the engine. Thereby, it can prevent that the battery 10 goes up.

次に、バッテリ監視装置１１によるバッテリ監視処理について説明する。
図４はバッテリ監視処理の前半のフローチャートを示す図、図５はバッテリ監視処理の後半のフローチャートを示す図、図６はバッテリの電圧に対応する充電率の特性を示す図、図７はバッテリの内部抵抗に対応する充電率の補正値を示す図、図８はバッテリの電圧の変化に対応する放電電流の変化を示す図である。図９は放電可能電気量に対応する残時間の特性を示す図であって、（Ａ）は車両で１つの電装品が使用されている場合を示し、（Ｂ）は途中から２つの電装品が使用されている場合を示している。図１０は使用されている電装品による消費電力の表示例を示す図である。 Next, battery monitoring processing by the battery monitoring device 11 will be described.
4 is a diagram showing a flowchart of the first half of the battery monitoring process, FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of the latter half of the battery monitoring process, FIG. 6 is a diagram showing characteristics of the charging rate corresponding to the battery voltage, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing a correction value of the charging rate corresponding to the internal resistance, and FIG. 8 is a diagram showing a change in discharge current corresponding to a change in battery voltage. FIG. 9 is a diagram showing the characteristics of the remaining time corresponding to the amount of electricity that can be discharged, where (A) shows the case where one electrical component is used in the vehicle, and (B) shows two electrical components from the middle. Is used. FIG. 10 is a diagram showing a display example of the power consumption by the electrical components being used.

バッテリ監視装置１１は、バッテリ監視処理プログラムにより以下のステップに従って処理を繰り返し実行する。ここでの処理は、バッテリ１０から所定の放電があったときに実行される。   The battery monitoring device 11 repeatedly executes processing according to the following steps by the battery monitoring processing program. This process is executed when a predetermined discharge is generated from the battery 10.

［ステップＳ１１］ＣＰＵ３４は、所定のセンサが検出した信号に応じ、ＡＣＣまたはＩＧがオンかオフかを判定する。ＡＣＣまたはＩＧがオンの場合、処理はステップＳ１２に進み、オフの場合、バッテリ監視処理を終了する。   [Step S11] The CPU 34 determines whether ACC or IG is on or off according to a signal detected by a predetermined sensor. If ACC or IG is on, the process proceeds to step S12. If it is off, the battery monitoring process ends.

［ステップＳ１２］ＣＰＵ３４は、エンジンを制御しているエンジン制御ＥＣＵなどからのエンジン回転信号に応じ、エンジンが停止しているか否かを判定する。エンジンが停止している場合、処理はステップＳ１３に進み、停止していない場合、バッテリ監視処理を終了する。   [Step S12] The CPU 34 determines whether or not the engine is stopped according to an engine rotation signal from an engine control ECU or the like that controls the engine. If the engine is stopped, the process proceeds to step S13. If not stopped, the battery monitoring process is terminated.

ここで、ＡＣＣまたはＩＧがオンであって電装品１５によりバッテリ１０が使用され、エンジンが停止している場合、オルタネータ１２がバッテリ１０を充電できないにも拘らずバッテリ１０が使用されるので、バッテリ１０が上ってしまう危険性がある。このため、バッテリ上りを未然に防止するため、バッテリ監視処理を継続する。これに対し、エンジンが動作している場合、オルタネータ１２によりバッテリ１０への充電を行うことができるので、バッテリ上りは起こりにくくなっている。このため、バッテリ１０を監視する必要性は低く、バッテリ監視処理を終了する。   Here, when ACC or IG is on and the battery 10 is used by the electrical component 15 and the engine is stopped, the battery 10 is used even though the alternator 12 cannot charge the battery 10. There is a risk that 10 will go up. For this reason, the battery monitoring process is continued in order to prevent the battery from rising. On the other hand, when the engine is operating, the battery 10 can be charged by the alternator 12, so that the battery is unlikely to rise. For this reason, the necessity for monitoring the battery 10 is low, and the battery monitoring process is terminated.

［ステップＳ１３］ＣＰＵ３４は、電圧センサ１６が検出したバッテリ１０の電圧に応じ、バッテリ１０の充電率を取得する。
ここで、バッテリ１０は、図６に示したように、電圧と充電率との間に相関関係を有しているので、ＣＰＵ３４は、その相関関係のデータを予め格納しているＲＯＭ３５を参照することにより、バッテリ１０の電圧に応じた充電率を取得する。 [Step S13] The CPU 34 acquires the charging rate of the battery 10 according to the voltage of the battery 10 detected by the voltage sensor 16.
Here, as shown in FIG. 6, since the battery 10 has a correlation between the voltage and the charging rate, the CPU 34 refers to the ROM 35 in which the correlation data is stored in advance. Thus, the charging rate corresponding to the voltage of the battery 10 is acquired.

次いで、バッテリ１０は、その内部抵抗が変化すると充電率も変化する特性を有しているので、内部抵抗に応じて充電率を補正する必要がある。このため、ＣＰＵ３４は、図７に示したような特性のデータを予め格納しているＲＯＭ３５を参照することにより、バッテリ１０の内部抵抗に応じた充電率の補正値を取得し、バッテリ１０の充電率にその補正値を乗算することで、バッテリ１０の充電率を補正する。ここで、バッテリ１０の内部抵抗が基準となる基準内部抵抗値であった場合、充電率の補正値は“１”となり、充電率を補正する必要がないことになる。   Next, since the battery 10 has a characteristic that the charging rate changes when the internal resistance changes, it is necessary to correct the charging rate according to the internal resistance. For this reason, the CPU 34 refers to the ROM 35 in which the characteristic data shown in FIG. 7 is stored in advance, thereby obtaining a correction value of the charging rate according to the internal resistance of the battery 10 and charging the battery 10. The charge rate of the battery 10 is corrected by multiplying the rate by the correction value. Here, when the internal resistance of the battery 10 is a reference internal resistance value, the charging rate correction value is “1”, and it is not necessary to correct the charging rate.

なお、バッテリ１０は、その液温度が変化すると充電率も変化する温度特性も有しているので、液温度に応じて充電率を補正するようにしてもよい。
ここで、補正値を取得するためのバッテリ１０の内部抵抗は、電圧センサ１６および電流センサ１７がそれぞれ検出したバッテリ１０の電圧および放電電流から算出される。ＣＰＵ３４は、バッテリ１０から所定の放電があったときに、図８に示したように、所定周期ごとにバッテリ１０の電圧および放電電流を検出し、今回検出した電圧および放電電流と前回検出した電圧および放電電流とから、電圧および放電電流の変化量を算出し、電圧の変化量を放電電流の変化量で除算することにより、今回におけるバッテリ１０の内部抵抗を算出する。すなわち、前回のバッテリ１０の電圧および放電電流をＶn-1およびＩn-1とし、今回のバッテリ１０の電圧および放電電流をＶnおよびＩnとすると、今回におけるバッテリ１０の内部抵抗Ｒnは、
Ｒn＝（Ｖn−Ｖn-1）／（Ｉn−Ｉn-1）・・・・・・（１）
により算出される。この今回におけるバッテリ１０の内部抵抗Ｒnは所定周期ごとに順次算出され、それらの合計値が算出され、この合計値をｎで除算することにより、最終的なバッテリ１０の内部抵抗が算出される。 Since the battery 10 also has a temperature characteristic in which the charging rate changes when the liquid temperature changes, the charging rate may be corrected according to the liquid temperature.
Here, the internal resistance of the battery 10 for obtaining the correction value is calculated from the voltage and discharge current of the battery 10 detected by the voltage sensor 16 and the current sensor 17, respectively. As shown in FIG. 8, the CPU 34 detects the voltage and the discharge current of the battery 10 every predetermined period when the battery 10 has a predetermined discharge, and detects the voltage and discharge current detected this time and the voltage detected last time. The amount of change in voltage and discharge current is calculated from the discharge current and the amount of change in voltage is divided by the amount of change in discharge current to calculate the internal resistance of battery 10 at this time. That is, assuming that the previous voltage and discharge current of the battery 10 are V n−1 and I n−1, and the current voltage and discharge current of the battery 10 are V n and I n , the internal resistance R n of the current battery 10 is Is
R n = (V n −V n−1 ) / (I n −I n−1 ) (1)
Is calculated by The internal resistance R n of the battery 10 at this time is sequentially calculated every predetermined period, the total value thereof is calculated, and the final internal resistance of the battery 10 is calculated by dividing the total value by n. .

［ステップＳ１４］ＣＰＵ３４は、バッテリ１０の充電率が所定値Ｖｂよりも低いか否かを判定する。バッテリ１０の充電率が所定値Ｖｂよりも低い場合、処理はステップＳ１５に進み、所定値Ｖｂ以上の場合、ステップＳ１１の処理に戻る。なお、ここではバッテリ１０の充電率を用いているが、電圧を用いてもよい。   [Step S14] The CPU 34 determines whether or not the charging rate of the battery 10 is lower than a predetermined value Vb. When the charging rate of the battery 10 is lower than the predetermined value Vb, the process proceeds to step S15, and when it is equal to or higher than the predetermined value Vb, the process returns to step S11. Although the charging rate of the battery 10 is used here, a voltage may be used.

この所定値Ｖｂは、バッテリ上りの危険性が発生しているときのバッテリ１０の充電率であり、バッテリ１０の充電率が所定値Ｖｂよりも低い場合、バッテリ１０が上ることを防止するためにバッテリ監視処理を継続する。なお、バッテリ１０が劣化してきている場合、バッテリ１０の充電率は低くなりやすくなっていて、バッテリ１０が上りやすくなっているので、よりバッテリ上りを防止できるよう所定値Ｖｂを高めに設定するようにしてもよい。   The predetermined value Vb is a charging rate of the battery 10 when the risk of battery rising is occurring. In order to prevent the battery 10 from rising when the charging rate of the battery 10 is lower than the predetermined value Vb. Continue the battery monitoring process. When the battery 10 is deteriorating, the charging rate of the battery 10 is likely to be low, and the battery 10 is likely to rise, so that the predetermined value Vb is set higher so that the battery can be prevented from rising further. It may be.

［ステップＳ１５］ＣＰＵ３４は、バッテリ１０から放電することが可能な放電可能電気量を算出する。
この放電可能電気量は、ステップＳ１３の処理で取得された現状のバッテリ１０の充電率、バッテリ１０が上るときの充電率、および、バッテリ容量から算出される。これらのバッテリ１０が上るときの充電率およびバッテリ容量は、予めＲＯＭ３５に格納されている。ＣＰＵ３４は、現状のバッテリ１０の充電率からバッテリ１０が上るときの充電率を減算し、その減算結果にバッテリ容量を乗算することにより、放電可能電気量を算出する。すなわち、現状のバッテリ１０の充電率をＰとし、バッテリ１０が上るときの充電率をＰｏとし、バッテリ容量をＣ（アンペア時間）とすると、放電可能電気量Ｉｓｕｍ（アンペア時間）は、
Ｉｓｕｍ＝（Ｐ−Ｐｏ）＊Ｃ・・・・・・・・・・・・（２）
により算出される。 [Step S15] The CPU 34 calculates the amount of electricity that can be discharged from the battery 10.
The amount of electricity that can be discharged is calculated from the current charging rate of the battery 10 acquired in the process of step S13, the charging rate when the battery 10 is increased, and the battery capacity. The charging rate and the battery capacity when these batteries 10 rise are stored in the ROM 35 in advance. The CPU 34 subtracts the charging rate when the battery 10 rises from the current charging rate of the battery 10, and multiplies the subtraction result by the battery capacity to calculate the amount of electricity that can be discharged. That is, assuming that the current charging rate of the battery 10 is P, the charging rate when the battery 10 rises is Po, and the battery capacity is C (ampere time), the dischargeable amount of electricity Isum (ampere time) is
Isum = (P-Po) * C (2)
Is calculated by

［ステップＳ１６］ＣＰＵ３４は、バッテリ上りまでの残時間Ｔｎを算出する。なお、バッテリ監視処理プログラムは繰り返し実行されていて、その度に放電可能電気量および車両使用電気量は更新されるので、残時間Ｔｎも更新されている。次いで、処理は図５のＢに進む。   [Step S16] The CPU 34 calculates the remaining time Tn until the battery runs out. Note that the battery monitoring processing program is repeatedly executed, and each time the amount of electricity that can be discharged and the amount of electricity used in the vehicle are updated, the remaining time Tn is also updated. Next, the process proceeds to B of FIG.

この残時間Ｔｎは、ステップＳ１５の処理で算出された放電可能電気量、および、車両が１秒当りに使用している車両使用電気量から算出される。この車両使用電気量は、電流センサ１７が検出した放電電流の積算値を積算時間（秒）で除算することにより算出される。ＣＰＵ３４は、放電可能電気量を３６００で除算して“時間”を“秒”に変換し、その変換結果を車両使用電気量で除算することにより、残時間Ｔｎを算出する。すなわち、放電可能電気量をＩｓｕｍ（アンペア時間）とし、車両使用電気量をＩａ（アンペア）とすると、残時間Ｔｎ（秒）は、
Ｔｎ＝（Ｉｓｕｍ／３６００）／Ｉａ・・・・・・・・（３）
により算出される。 This remaining time Tn is calculated from the amount of electricity that can be discharged calculated in step S15 and the amount of electricity used by the vehicle per second. The amount of electricity used in the vehicle is calculated by dividing the integrated value of the discharge current detected by the current sensor 17 by the integrated time (seconds). The CPU 34 divides the amount of electricity that can be discharged by 3600 to convert “time” into “second”, and divides the conversion result by the amount of electricity used by the vehicle, thereby calculating the remaining time Tn. That is, assuming that the amount of electricity that can be discharged is Isum (ampere time) and the amount of electricity used in the vehicle is Ia (ampere), the remaining time Tn (seconds) is
Tn = (Isum / 3600) / Ia (3)
Is calculated by

ここで、図９の（Ａ）に示したように、現在の時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間に１つの電装品１５が使用されるとした場合、現在の時間Ｔ１までの放電可能電気量の減り具合と現在の時間Ｔ１から時間Ｔ２までの放電可能電気量の減り具合とは同一である。残時間は、放電可能電気量が０になるときの時間Ｔ２から現在の時間Ｔ１を減算することにより算出される。   Here, as shown in FIG. 9A, if one electrical component 15 is used between the current time T1 and the time T2, the amount of electricity that can be discharged up to the current time T1. The degree of reduction is the same as the degree of reduction in the amount of electricity that can be discharged from the current time T1 to time T2. The remaining time is calculated by subtracting the current time T1 from the time T2 when the dischargeable electricity amount becomes zero.

これに対し、図９の（Ｂ）に示したように、時間Ｔ１までは１つの電装品１５が使用され、時間Ｔ２の時点で他の電装品１５が追加され、時間Ｔ１から時間Ｔ３までの間に２つの電装品１５が使用されるとした場合、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの放電可能電気量の減り具合は時間Ｔ１までのときよりも急激になっている。また、時間Ｔ１から時間Ｔ２までの放電可能電気量の減り具合と時間Ｔ２から時間Ｔ３までの放電可能電気量の減り具合とは同一である。残時間は、時間Ｔ３から現在の時間Ｔ２を減算することにより算出される。   On the other hand, as shown in FIG. 9B, one electrical component 15 is used until time T1, and another electrical component 15 is added at time T2, from time T1 to time T3. If two electrical components 15 are used in the meantime, the amount of electricity that can be discharged from time T1 to time T2 is sharper than that until time T1. Further, the decrease in the amount of dischargeable electricity from time T1 to time T2 is the same as the decrease in the amount of dischargeable electricity from time T2 to time T3. The remaining time is calculated by subtracting the current time T2 from the time T3.

このように電装品１５が追加されると、その分、車両使用電気量が増加してバッテリ１０が消費されやすくなるので、放電可能電気量が減少しやすくなり、残時間が短くなる。なお、これとは反対に、電装品１５が削減されると、その分、放電可能電気量が減少しにくくなり、残時間が長くなる。   When the electrical component 15 is added in this way, the amount of electricity used in the vehicle is increased and the battery 10 is easily consumed, so that the amount of electricity that can be discharged is easily reduced and the remaining time is shortened. In contrast to this, when the electrical component 15 is reduced, the amount of electricity that can be discharged is less likely to decrease, and the remaining time is increased.

［ステップＳ１７］ＣＰＵ３４は、残時間Ｔｎが所定時間Ｔａ以内か否かを判定する。残時間Ｔｎが所定時間Ｔａ以内の場合、処理はステップＳ１８に進み、所定時間Ｔａよりも長い場合、ステップＳ１１の処理に戻る。   [Step S17] The CPU 34 determines whether or not the remaining time Tn is within a predetermined time Ta. If the remaining time Tn is within the predetermined time Ta, the process proceeds to step S18. If the remaining time Tn is longer than the predetermined time Ta, the process returns to step S11.

ここで、ステップＳ１４の処理のときバッテリ１０の充電率が所定値Ｖｂ以上の場合、および、ステップＳ１７の処理のとき残時間が所定時間Ｔａよりも長い場合、バッテリ１０の充電率は十分に高いので、バッテリ上りは起こりにくくなっている。このため、バッテリ１０を監視する必要性は低く、ステップＳ１１の処理に戻る。   Here, when the charging rate of the battery 10 is greater than or equal to the predetermined value Vb in the process of step S14 and when the remaining time is longer than the predetermined time Ta during the process of step S17, the charging rate of the battery 10 is sufficiently high. Therefore, battery rise is less likely to occur. For this reason, the necessity for monitoring the battery 10 is low, and the process returns to step S11.

［ステップＳ１８］ＣＰＵ３４は、ステップＳ１６の処理で算出された残時間が、ユーザに報知されるよう報知装置２１を制御する。なお、残時間でなく、放電可能電気量を報知するようにしてもよい。   [Step S18] The CPU 34 controls the notification device 21 so that the remaining time calculated in the process of step S16 is notified to the user. In addition, you may make it alert | report the amount of electricity which can be discharged instead of remaining time.

ここで、図示はしないが、車両に搭載されている各電装品の消費電力を予めＲＯＭ３５が格納するようにし、ＣＰＵ３４は、そのＲＯＭ３５を参照し、通信ライン１９を介した電装品１５からの信号に基づき、使用されている電装品およびその消費電力を取得する。これらの使用されている電装品およびその消費電力を、図１０に示したように、ユーザに報知するようにしてもよい。このとき、たとえば、消費電力が１０ワットの電装品Ｂへの電源供給をユーザが遮断した場合、その分、残時間を長くすることができるようになる。   Here, although not shown, the ROM 35 stores in advance the power consumption of each electrical component mounted on the vehicle, and the CPU 34 refers to the ROM 35 and sends a signal from the electrical component 15 via the communication line 19. To obtain the electrical components used and their power consumption. You may be made to alert | report a user of these electrical components and its power consumption, as shown in FIG. At this time, for example, when the user cuts off the power supply to the electrical component B with 10 watts of power consumption, the remaining time can be increased accordingly.

また、報知装置２１は、たとえば、カーナビゲーションやスピーカなどであって、ＣＰＵ３４は、カーナビゲーションにより文字を表示させることやスピーカにより音声やアラームを発声させることなどにより、ユーザに残時間を報知するが、これらの報知方法は、ユーザがカーナビゲーションなどを介して指定することができ、または、事前に設定しておくこともできる。この報知方法として、たとえば、残時間が短くなるに従ってユーザへ注意を喚起する度合いが大きくなるように、報知するときの音声を大きくしていくことができ、また、ユーザに対する報知を文字表示、音声発声およびアラーム発声の順番に切り替えさせることができる。   Further, the notification device 21 is, for example, a car navigation system or a speaker, and the CPU 34 notifies the user of the remaining time by displaying characters by the car navigation system or by making a voice or an alarm by the speaker. These notification methods can be designated by the user via car navigation or the like, or can be set in advance. As this notification method, for example, the sound at the time of notification can be increased so that the degree of alerting to the user increases as the remaining time becomes shorter. It is possible to switch to the order of utterance and alarm utterance.

このようにユーザに報知することにより、ユーザは、バッテリ上りを回避するため、バッテリ上りの対策を行える。たとえば、ユーザは、所定の電装品への電源供給を遮断したりエンジンを始動させたりできる。   By notifying the user in this way, the user can take measures against the battery up in order to avoid the battery up. For example, the user can cut off the power supply to a predetermined electrical component or start the engine.

［ステップＳ１９］ＣＰＵ３４は、バッテリ１０の充電率が所定値Ｖｃよりも低いか否かを判定する。バッテリ１０の充電率が所定値Ｖｃよりも低い場合、処理はステップＳ２０に進み、所定値Ｖｃ以上の場合、ステップＳ１１の処理に戻る。なお、ここではバッテリ１０の充電率を用いているが、電圧を用いてもよい。   [Step S19] The CPU 34 determines whether or not the charging rate of the battery 10 is lower than a predetermined value Vc. When the charging rate of the battery 10 is lower than the predetermined value Vc, the process proceeds to step S20, and when it is equal to or higher than the predetermined value Vc, the process returns to step S11. Although the charging rate of the battery 10 is used here, a voltage may be used.

この所定値Ｖｃは、スタータモータを駆動できなくなってバッテリ上りになるときのバッテリ１０の充電率であり、バッテリ上りの対策がされてバッテリ１０の充電率が所定値Ｖｃ以上の場合、ステップＳ１１の処理に戻る。   The predetermined value Vc is a charging rate of the battery 10 when the starter motor cannot be driven and the battery goes up. When the battery charging is taken and the charging rate of the battery 10 is equal to or higher than the predetermined value Vc, step S11 is performed. Return to processing.

［ステップＳ２０］ＣＰＵ３４は、バッテリ上りを防止するため、電源供給遮断部４５がアクセサリスイッチ１４をオフにすることにより、電装品１５への電源供給を遮断する。または、エンジン始動制御部４６がエンジンを始動させるよう制御することにより、オルタネータ１２によるバッテリ１０への充電を行わせる。   [Step S20] The CPU 34 shuts off the power supply to the electrical component 15 when the power supply shut-off unit 45 turns off the accessory switch 14 to prevent the battery from running out. Alternatively, the engine start control unit 46 controls the engine to start, whereby the battery 10 is charged by the alternator 12.

以上の処理により、バッテリ１０の充電率が所定値よりも低くてバッテリ上りの危険性が発生している場合、バッテリ１０から放電することが可能な放電可能電気量および車両が使用している車両使用電気量に基づいてバッテリ上りまでの残時間が算出され、その残時間が所定時間以内であってもうすぐバッテリ１０が上ってしまうという場合、その旨がユーザに報知される。このような報告の後でも、バッテリ上りの危険性が回避されない場合、電装品１５への電源供給の遮断またはエンジン始動が行われる。   With the above processing, when the charging rate of the battery 10 is lower than a predetermined value and there is a risk of battery rising, the amount of electricity that can be discharged from the battery 10 and the vehicle used by the vehicle Based on the amount of electricity used, the remaining time until the battery rises is calculated, and if the battery 10 rises soon even if the remaining time is within a predetermined time, this is notified to the user. Even after such a report, when the danger of the battery rising is not avoided, the power supply to the electrical component 15 is cut off or the engine is started.

バッテリ監視システムのシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of a battery monitoring system. バッテリ監視装置のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of a battery monitoring apparatus. バッテリ監視装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of a battery monitoring apparatus. バッテリ監視処理の前半のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the first half of a battery monitoring process. バッテリ監視処理の後半のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the second half of a battery monitoring process. バッテリの電圧に対応する充電率の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the charging rate corresponding to the voltage of a battery. バッテリの内部抵抗に対応する充電率の補正値を示す図である。It is a figure which shows the correction value of the charging rate corresponding to the internal resistance of a battery. バッテリの電圧の変化に対応する放電電流の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the discharge current corresponding to the change of the voltage of a battery. 放電可能電気量に対応する残時間の特性を示す図であって、（Ａ）は車両で１つの電装品が使用されている場合を示し、（Ｂ）は途中から２つの電装品が使用されている場合を示している。It is a figure which shows the characteristic of the remaining time corresponding to the amount of electricity which can be discharged, (A) shows the case where one electrical component is used by the vehicle, (B) shows two electrical components used from the middle. Shows the case. 使用されている電装品による消費電力の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the power consumption by the electrical equipment currently used.

符号の説明Explanation of symbols

１１ バッテリ監視装置
４０ 車両状態検出部
４１ バッテリ状態検出部
４２ 車両使用電気量算出部
４３ 残時間算出部
４４ ユーザ報知制御部
４５ 電源供給遮断部
４６ エンジン始動制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Battery monitoring apparatus 40 Vehicle state detection part 41 Battery state detection part 42 Vehicle electric energy calculation part 43 Remaining time calculation part 44 User notification control part 45 Power supply interruption | blocking part 46 Engine start control part

Claims (3)

電装品への電源供給を行うバッテリが搭載された車両にて、前記バッテリを監視するバッテリ監視装置において、
アクセサリスイッチの状態、イグニッションスイッチの状態およびエンジンが停止しているか否かを検出することにより、車両の状態を検出する車両状態検出手段と、
前記バッテリの電圧および電流を検出して前記バッテリの充電率を算出することにより、前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、
車両が使用している車両使用電気量を算出する車両使用電気量算出手段と、
前記アクセサリスイッチまたは前記イグニッションスイッチがオンであって前記エンジンが停止している場合、前記バッテリの充電率に基づき、前記バッテリから放電することが可能な放電可能電気量を算出し、前記放電可能電気量および前記車両使用電気量に基づき、前記バッテリが上るまでの残時間を算出する残時間算出手段と、
前記残時間が所定時間以内の場合、前記残時間がユーザに報知されるよう制御するユーザ報知制御手段と、
を備えていることを特徴とするバッテリ監視装置。 In a vehicle equipped with a battery for supplying power to electrical components, the battery monitoring device for monitoring the battery,
Vehicle state detecting means for detecting the state of the vehicle by detecting the state of the accessory switch, the state of the ignition switch, and whether or not the engine is stopped;
Battery state detection means for detecting a state of the battery by detecting a voltage and a current of the battery and calculating a charging rate of the battery;
Vehicle use electricity calculation means for calculating the vehicle use electricity used by the vehicle;
When the accessory switch or the ignition switch is on and the engine is stopped, a dischargeable amount of electricity that can be discharged from the battery is calculated based on a charge rate of the battery, and the dischargeable electricity A remaining time calculating means for calculating a remaining time until the battery rises based on the amount of electricity and the amount of electricity used in the vehicle;
If the remaining time is within a predetermined time, user notification control means for controlling the remaining time to be notified to the user;
A battery monitoring device comprising: 前記残時間算出手段は、前記バッテリの充電率、前記バッテリが上るときの充電率およびバッテリ容量に基づき、前記放電可能電気量を算出することを特徴とする請求項１記載のバッテリ監視装置。   2. The battery monitoring device according to claim 1, wherein the remaining time calculating means calculates the amount of electricity that can be discharged based on a charging rate of the battery, a charging rate when the battery goes up, and a battery capacity. 前記ユーザ報知制御手段により報知された後に、前記バッテリの充電率または電圧が前記バッテリが上るときの充電率または電圧になった場合、前記電装品への電源供給を遮断する電源供給遮断手段、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載のバッテリ監視装置。
After being notified by the user notification control means, when the charge rate or voltage of the battery becomes the charge rate or voltage when the battery rises, the power supply cutoff means for cutting off the power supply to the electrical components,
The battery monitoring device according to claim 1, further comprising:
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