JP2007265693A - Apparatus and method for battery control - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリの劣化を正確に判断するバッテリ制御装置およびバッテリ制御方法に関する。 The present invention relates to a battery control device and a battery control method for accurately determining battery deterioration.
車両電装品の増加によって、給電系つまり発電機およびバッテリの役割が増大している。ところがバッテリが満充電状態にまで至らない中間的な充電状態で使用される事態が継続すると、その内部物質が固形化し、バッテリの絶対的な容量が低下する。この現象を「サルフェーション」と呼ぶ。これによって、バッテリの寿命が低下してしまう。 With the increase in vehicle electrical components, the roles of the power feeding system, that is, the generator and the battery are increasing. However, when the situation where the battery is used in an intermediate state of charge that does not reach a fully charged state continues, the internal substance solidifies, and the absolute capacity of the battery decreases. This phenomenon is called “sulfation”. This reduces the life of the battery.
バッテリ劣化を判定するための技術が種々提案され、実用に供されている(たとえば特許文献1参照)。特許文献1の技術では、電気自動車の加速時にバッテリの放電電流が増加しているときに、バッテリの放電電流および放電電圧と、所期のバッテリの放電電流および放電電圧とを比較することによって、バッテリ劣化を判定している。
Various techniques for determining battery deterioration have been proposed and put into practical use (see, for example, Patent Document 1). In the technique of
従来技術では、バッテリの放電電流が増加していないときたとえばバッテリの放電電流が一定のときには、バッテリの劣化を測定することができず、現状のバッテリ充電状態を正確に求めることができない。エンジン始動前後の放電電流および放電電圧の特性である電圧電流特性いわゆるVI特性から、バッテリの劣化状態を推測しているので、バッテリセンサが検出したバッテリへの充電電流がどの程度バッテリに蓄えられているか正確に把握できない。 In the prior art, when the discharge current of the battery is not increasing, for example, when the discharge current of the battery is constant, the deterioration of the battery cannot be measured, and the current battery charge state cannot be accurately obtained. Since the battery deterioration state is estimated from the so-called VI characteristics, which are the characteristics of the discharge current and discharge voltage before and after engine start, how much charging current to the battery detected by the battery sensor is stored in the battery. I ca n’t figure out exactly.
本発明の目的は、バッテリが劣化しているか否かを正確に判定することができるバッテリ制御装置およびバッテリ制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a battery control device and a battery control method that can accurately determine whether or not a battery has deteriorated.
本発明(1)に従えば、判定部は、バッテリの劣化判定時のバッテリの電圧値および電解液温度と、電流積算値取得部で取得した電流積算値との関係に基づいて、バッテリの劣化を判定する。つまり、ある電流積算値に対応するバッテリの電圧値(第1電圧値と称す)を求めておく。電流積算を継続し、再び前記電流積算値となったときのバッテリの電圧値(第2電圧値と称す)を求める。ここでバッテリが劣化してくると充電効率が悪化するので、バッテリを充電したときのバッテリの電圧値は、劣化していないバッテリに比べてあまり上昇しない。したがって判定部は、第2電圧値よりも第1電圧値が大となったとき、当該バッテリは劣化していると判定する。 According to the present invention (1), the determination unit determines whether the battery has deteriorated based on the relationship between the battery voltage value and electrolyte temperature at the time of battery deterioration determination and the current integrated value acquired by the current integrated value acquisition unit. Determine. That is, a battery voltage value (referred to as a first voltage value) corresponding to a certain current integrated value is obtained. The current integration is continued and the battery voltage value (referred to as the second voltage value) when the current integration value is reached again is obtained. Here, since the charging efficiency is deteriorated when the battery is deteriorated, the voltage value of the battery when the battery is charged does not increase so much as compared with the battery which is not deteriorated. Therefore, the determination unit determines that the battery is deteriorated when the first voltage value is larger than the second voltage value.
本発明(1)によれば、第1電圧値および電流積算を継続した後の第2電圧値を求め、判定部は、第2電圧値よりも第1電圧値が大となったとき、当該バッテリは劣化していると判定する。判定部は、第1電圧値と第2電圧値とが等しいとき、当該バッテリは劣化しておらず正常であると判定する。バッテリへの充電電流が該バッテリに蓄えられたか否かを正確にかつ簡単に判定することができる。エンジンが駆動された状態から駆動停止状態に至る一工程である、1トリップ中にバッテリの劣化を確実に判定することができる。 According to the present invention (1), the first voltage value and the second voltage value after continuing the current integration are obtained, and when the first voltage value is larger than the second voltage value, the determination unit It is determined that the battery has deteriorated. When the first voltage value is equal to the second voltage value, the determination unit determines that the battery is not deteriorated and is normal. It is possible to accurately and easily determine whether or not the charging current for the battery is stored in the battery. It is possible to reliably determine the deterioration of the battery during one trip, which is one step from the state where the engine is driven to the state where the engine is stopped.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。本実施形態に係るバッテリ制御装置は車両に搭載される。以下の説明は、バッテリ制御方法の説明をも含む。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder. The battery control device according to the present embodiment is mounted on a vehicle. The following description also includes a description of the battery control method.
図1は、本発明の第1の実施形態に係るバッテリ制御装置の電気的構成を表すブロック図である。当該車両1は、エンジン2、エンジンスタータ3、交流発電機4、バッテリ5、検出部としての電流計6、バッテリ5の電圧値を測定する電圧計7、バッテリ5の電解液温度を測定する温度計8、第1のバッテリ制御装置9およびナビゲーション装置10を含む。第1のバッテリ制御装置9は、電子制御ユニット(略称ECU:Electronic
Control Unit)によって実現される。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the battery control apparatus according to the first embodiment of the present invention. The
Control Unit).
第1のバッテリ制御装置9は、バッテリ状態検出部11と、バッテリ劣化判定部12と、バッテリ電流積算値取得部13と、記憶部14とを有する。バッテリ状態検出部11は、電流計6,電圧計7および温度計8からの信号より、バッテリ5の電流値、電圧値および電解液温度を検出する。このバッテリ状態検出部11は、前記ECUのうち、中央処理装置11(略称CPU:Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびA/D(Analog-to-digital)変換器を含む。前記ECUの図示外の入出力インタフェースには、当該車両1の位置情報を取得するナビゲーション装置10が電気的に接続されている。
The first
電圧計7によって測定される電圧値のアナログデータは前記A/D変換器でデジタルデータに変換され、RAMに一時的に記憶される。CPUは、一時的に記憶されたデジタルデータに基づいてバッテリ5の電圧値を演算つまり取得する。電流計6によって測定される電流値のアナログデータは前記A/D変換器でデジタルデータに変換され、同一時刻における電圧値のデジタルデータに対応付けられて前記RAMに一時的に記憶される。CPUは、一時的に記憶されたデジタルデータに基づいて電流値を演算つまり取得する。温度計8によって測定されるアナログデータは前記A/D変換器でデジタルデータに変換され、同一時刻における電圧値、電流値のデジタルデータに対応付けられてRAMに一時的に記憶される。CPUは、一時的に記憶されたデジタルデータに基づいて電解液温度を演算つまり取得する。
The analog data of the voltage value measured by the voltmeter 7 is converted into digital data by the A / D converter and temporarily stored in the RAM. The CPU calculates, that is, acquires the voltage value of the
前記ROMには、検出部から受信した電流積算値を取得するための演算プログラムが格納されている。CPUは、バッテリ5の劣化を判定する判定部としての機能をも有する。前記ROMには、この判定プログラムが格納され、後述する条件で実行可能になっている。記憶部14には、バッテリ5に充電する充電電気量と、バッテリ5の電圧値との理論曲線L1(図3参照)である理論値が予め記憶されている。前記理論曲線L1とは、新品出荷時のバッテリ5の理論曲線L1であって、該バッテリ5の充電電気量と電圧値との相関関係である。
The ROM stores a calculation program for acquiring the integrated current value received from the detection unit. The CPU also has a function as a determination unit that determines deterioration of the
図2は、第1の実施形態に係るバッテリ制御方法を段階的に表すフローチャートである。図1も参照しつつ説明する。車両1の利用者などが当該車両1のイグニッションスイッチをオフからオンに切換えると本処理を開始する。本処理開始後ステップa1に移行し、CPUは、エンジン2を始動するとともに、バッテリの劣化を判定する、換言すればバッテリの充電能力が低下しているか否かを判定する判定プログラムを開始させる。
FIG. 2 is a flowchart showing the battery control method according to the first embodiment step by step. This will be described with reference to FIG. When the user of the
次にステップa2に移行して、CPUは、バッテリ5の劣化を判定するため、現バッテリ状態であるバッテリ5の電圧値、電解液温度および電流積算値を得る。ステップa3に移行して、バッテリ5の劣化判定時のバッテリ5の電圧値および電解液温度と電流積算値との関係を得るため、電流積算値取得部13としてのCPUは、バッテリ5に充電する充電電気量が所定値(たとえば0.5A・h)以上であるか否かを判断する。前記所定値以上であるとの判断でステップa4に移行し、否との判断でステップa5に移行する。
Next, the process proceeds to step a2, and the CPU obtains the voltage value, electrolyte temperature, and current integrated value of the
ステップa5において、CPUは、該マイクロコンピュータに内蔵される図示外のリアルタイムクロック(略称RTC)を用いて、エンジン始動時から予め定める経過時間到達時点で、所定値以上の充電電気量が得られない場合に強制充電するため、エンジン始動から所定時間(たとえば0.5時間)経過したか否かを判断する。本実施形態に係る車両1のようにナビゲーション装置10が搭載されている場合には、該ナビゲーション装置10で得られる目的地までの所要時間Tmに、「0.5」を乗じた時間「0.5×Tm」を、前記所定時間とみなす場合がある。「否」との判断でステップa2に戻る。前記所定時間経過したとの判断で、ステップa6に移行し、CPUは、バッテリ劣化状態をより正確に判定して強制充電の可否を判断するため、外部環境を検出する。
In step a5, the CPU cannot obtain an amount of charge equal to or greater than a predetermined value when a predetermined elapsed time has been reached since the start of the engine, using a real time clock (abbreviated as RTC) (not shown) incorporated in the microcomputer. In this case, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 0.5 hours) has elapsed since the engine was started. When the
つまりCPUは、ナビゲーション装置10によって、目的地までのルートの道路情報であって、登降坂路、カーブ、交通渋滞および走行エリアなどの道路情報を取得する。たとえば勾配のない平坦な直線道路を一定速度で渋滞なく走行し得るような外部環境において、バッテリ5の強制充電を実施することが、ドライバビリティ(いわゆるドラビリ)に極力影響を与えないうえで望ましい。CPUは、このような理想的な外部環境により近い位置情報を、前記取得した道路情報から求める。取得する道路情報は、登降坂路、カーブ、交通渋滞および走行エリアに必ずしも限定されるものではない。ただし取得する道路情報が多ければ多い程、バッテリ5の劣化状態の正確性を高めることができる。
That is, the CPU acquires the road information of the route to the destination by the
次にステップa7に移行して、CPUは、バッテリ5の強制充電の可否をさらに正確に判断するため、車両状況情報(車両情報という場合がある)を検出する。つまり車両情報検出部としてのCPUはたとえばエンジン回転数を検出する。エンジン2からエンジン回転数に応じたデジタル信号が出力され、このデジタル信号がRAMに一時的に記憶される。エンジン回転数が一定の条件でバッテリ5の劣化状態を判定すると、バッテリ5のドライバビリティに極力影響を与えずに強制充電を実施できる。本実施形態では、車両情報としてエンジン回転数だけを検出しているが、このエンジン回転数だけに限定されるものではない。車両情報として、たとえば車速、エンジン油温、ラジエータ水温などを検出することも可能である。検出対象であるパラメータを多くすればする程、バッテリ5の劣化状態の正確性を高めることができる。
Next, the process proceeds to step a7, and the CPU detects vehicle status information (sometimes referred to as vehicle information) in order to more accurately determine whether or not the
ステップa8に移行して、バッテリ5の強制充電の可否を確定するため、CPUは、ステップa6で取得した道路情報およびステップa7で取得した車両情報から、バッテリ5の劣化状態を判定可能な位置情報の有無を判断する。前記位置情報は、図2のステップa8に表記した「劣化判定実施可能ポイント」と同義である。劣化判定実施可能ポイントありの判断で、バッテリ5を強制充電しないように、ステップa2に戻る。ただしCPUは、ステップa5におけるエンジン始動からの所定時間判定値を変更する。本実施形態に係る車両1のようにナビゲーション装置10が搭載されている場合には、当該車両1の現在地から実施可能ポイントまでの予想所要時間分を増加する。劣化判定実施可能ポイントなしの判断で、ステップa9に移行し、CPUは当該バッテリ5を強制充電する。
In step a8, in order to determine whether or not the
次にステップa10に移行して、電流積算値取得部としてのCPUは、後述するステップa12でバッテリ5の劣化を判定するため、バッテリ状態である電流積算値を検出する。CPUは、検出された電流積算値をRAMまたは記憶部14に記憶する。次にステップa11に移行して、電流積算値取得部としてのCPUは、バッテリ5がある程度放電されたか否かを確認するため、バッテリ5に充電する充電電気量が所定値(たとえば0.5A・h)以上であるか否かを判断する。「否」との判断でステップa9に戻る。前記所定値以上ありとの判断で、ステップa4に移行する。ステップa4では、CPUは、理論曲線つまりバッテリ劣化判定開始時の電圧値と、充電電気量が前記所定値となったときの電圧値との差を求めるため、バッテリ状態であるバッテリ5の電圧値および電解液温度を検出する。
Next, the process proceeds to step a10, and the CPU as the current integrated value acquisition unit detects the current integrated value in the battery state in order to determine the deterioration of the
次にステップa12に移行し、CPUはバッテリ5の劣化判定を実施する。ここで図3は、充電電気量と電圧差との関係を表す図であり、図4は電解液温度と補正値との関係を表す図である。図2も参照しつつ説明する。図3に示すように、ステップa3またはステップa11で「X1」で表記する所定値以上と判断された充電電気量において、前記所定値の充電電気量X1の電圧値と、ROMに格納された理論曲線L1上における該充電電気量のときの電圧値との差δ1をCPUが演算する。この差δ1が所定値以上のとき(充電電気量X1における理論曲線L1上の理論電圧値に対して、充電電気量X1における実測値である電圧値が0.1V以上乖離するとき、バッテリ劣化と判定する。
Next, the process proceeds to step a12, and the CPU performs the deterioration determination of the
図4に示すように、バッテリ劣化の判断基準である差δ1と充電電気量X1の所定値とは、電解液温度に応じて変更可能になっている。これら差δ1および前記所定値である補正値と電解液温度とは反比例の関係にある。具体的に電解液温度が高くなればなる程補正値は小さくなり、逆に電解液温度が低くなればなる程この補正値は大きくなる。つまりステップa12においてサブルーチンに移行して、CPUは、ステップa4で検出される電解液温度に応じた差δ1および前記所定値に変更する。ステップa12のバッテリ劣化判定後、リターンする。 As shown in FIG. 4, the difference δ1, which is a criterion for determining battery deterioration, and the predetermined value of the amount of charge X1 can be changed according to the electrolyte temperature. The difference δ1, the correction value which is the predetermined value, and the electrolyte temperature are in an inversely proportional relationship. Specifically, the correction value decreases as the electrolyte temperature increases, and conversely, the correction value increases as the electrolyte temperature decreases. That is, the process proceeds to a subroutine in step a12, and the CPU changes the difference δ1 corresponding to the electrolyte temperature detected in step a4 and the predetermined value. After the battery deterioration determination in step a12, the process returns.
図5は、当該車両1の目的値までの残り所要時間と、判定時間との関係を表す図である。図2のステップa5おいて、CPUは、エンジン始動時からの所定経過時間を当該車両1の目的地までの残り所要時間に応じて変更するサブルーチンに移行するようになっている。目的地までの残り所要時間が長くなればなる程、所定経過時間が長くなる関係がある。ただし単位所要時間ΔTあたりの所定経過時間は、残り所要時間の途中状態に至るまで一定の比例関係にあるが、該途中状態以後は、単位所要時間ΔTあたりの所定経過時間が短くなる関係を有する。CPUは、このような関係を有する所定経過時間を変更するようになっている。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the remaining required time to the target value of the
以上説明した第1のバッテリ制御装置9によれば、バッテリ状態である電流積算値などを検出したうえで、図2のステップa3またはステップa11で所定値(たとえば0.5A・h)以上と判断された充電電気量において、前記所定値(たとえば0.5A・h)の電圧値と、理論曲線L1上における該充電電気量のときの電圧値との差δ1をCPUが演算する。判定部としてのCPUは、この差δ1が所定値以上のとき、換言すれば、所定値の充電電気量(たとえば0.5A・h)における理論曲線L1上の理論電圧値に対して、充電電気量(たとえば0.5A・h)における実測値である電圧値が0.1V以上乖離するとき、バッテリ劣化と判定する。CPUは、所定値の充電電気量(たとえば0.5A・h)における理論曲線L1上の理論電圧値と、充電電気量(たとえば0.5A・h)における実測値である電圧値とが等しいとき、当該バッテリ5は劣化しておらず正常であると判定する。このようにバッテリ5への充電電流が該バッテリ5に蓄えられたか否かを正確にかつ簡単に判定することができる。エンジン2が駆動された状態から駆動停止状態に至る一工程である、1トリップ中にバッテリ5の劣化を確実に判定することができる。
According to the first
第1のバッテリ制御装置9は記憶部14を備え、該記憶部14には、バッテリ5に充電する充電電気量と、バッテリ5の電圧値との理論曲線L1である理論値(いわゆるマップ)が予め記憶されている。このマップによってバッテリ劣化が演算に供されるので、CPUの処理負荷を軽減できるうえ、バッテリ5の放電電流が一定のときであっても、バッテリ5の劣化を測定することができる。
The first
第1のバッテリ制御装置9によれば、バッテリ劣化判定を実施する差δ1および充電電気量X1の所定値である補正値は、電解液温度に応じて変更可能になっている。CPUは、ステップa4で検出される電解液温度に応じた差δ1および前記所定値に変更したうえでバッテリ劣化を判定するので、現状のバッテリ状態に即したバッテリ劣化を正確に判定することができる。
According to the first
図2のステップa5において、CPUは、リアルタイムクロックを用いて、エンジン始動時から予め定める経過時間到達時点で、所定値以上の充電電気量が得られない場合に、バッテリ5への充電電流が該バッテリ5に蓄えられていないと判断し、その後ステップa9で強制充電するように制御する。よって、エンジン駆動から停止に至る一工程内に、バッテリ5の劣化を判定することができる。
In step a5 of FIG. 2, the CPU uses the real-time clock to charge the
図2のステップa6において、CPUは、ナビゲーション装置10によって、目的地までのルートの道路情報であって、登降坂路、カーブ、交通渋滞および走行エリアなどの道路情報を取得する。たとえば勾配のない平坦な直線道路を一定速度で渋滞なく走行し得るような外部環境を取得してRAMまたは記憶部14に記憶させておくことができる。この情報を用いてステップa12でバッテリ5の劣化状態をドライバビリティに極力影響を与えることなく判定することが可能となる。図2のステップa7において、CPUは、エンジン回転数などを検出して該エンジン回転数が一定の条件でバッテリ5の劣化状態を判定することができる。したがってバッテリ5の劣化状態をドライバビリティに極力影響を与えることなく判定することができる。
In step a6 of FIG. 2, the CPU acquires road information such as an uphill / downhill road, a curve, a traffic jam, and a travel area, which is road information of a route to the destination, by the
図2のステップa8において、CPUは劣化判定実施可能ポイントの有無によって、強制充電の可否を判断することができる。図2のステップa6〜ステップa8の工程で強制充電の可否を判断し、劣化判定実施可能ポイントありの判断で、バッテリ5を強制充電しないようにステップa2に戻している。このように、車両1の運行上支障となり得る強制充電を極力回避することができ、車両1のドライバビリティの向上を図ることが可能となる。図2のステップa5および図5に示すように、エンジン始動時からの所定経過時間を当該車両1の目的地までの残り所要時間に応じて変更するサブルーチンに移行するので、以後のステップa6〜ステップa8でバッテリ5の強制充電の可否を判断する際の正確性を高めることができる。
In step a8 in FIG. 2, the CPU can determine whether or not forced charging is possible based on the presence / absence of a deterioration determination feasible point. In step a6 to step a8 in FIG. 2, whether or not forced charging is possible is determined, and when there is a deterioration determination executable point, the process returns to step a2 so that the
図6は、第2の実施形態に係るバッテリ制御方法を段階的に表すフローチャートである。ただし第1の実施形態に係るフローチャートと同一のステップには同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。イグニッションスイッチをオフからオンに切換えると本処理を開始し、本処理開始後ステップa1、ステップa2の後、ステップa3(1)に移行する。本ステップa3(1)において、ステップa2で得たバッテリ5の電圧値、電解液温度および電流積算値を用いて、電流積算値取得部としてのCPUは、バッテリ5がある程度放電されたか否かを確認すべく、バッテリ5の電流積算値が所定値以上であるか否かを判断する。
FIG. 6 is a flowchart showing the battery control method according to the second embodiment step by step. However, the same step number is attached | subjected to the step same as the flowchart which concerns on 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. When the ignition switch is switched from OFF to ON, this process is started, and after the start of this process, the process proceeds to step a3 (1) after step a1 and step a2. In step a3 (1), using the voltage value, electrolyte temperature, and current integrated value of the
図7は、所定電流積算値となったときの電圧値と、次回に前記所定電流積算値となったときの電圧値とを比較する図である。電流積算値が所定値に達していないとCPUによって判断されると、バッテリ5の劣化状態を正確に判断する条件を満たさないとしてステップa3(2)に移行する。電流積算値が所定値に達していると判断されると、ステップa3(3)に移行し、CPUは、所定電流積算値でのバッテリ電圧値を比較するため、電流積算値が所定値に再度達しているか(所定値成立2回目)否かを判断する。「否」との判断でリターンする。
FIG. 7 is a diagram comparing the voltage value when the predetermined current integrated value is reached with the voltage value when the predetermined current integrated value is set next time. If the CPU determines that the integrated current value has not reached the predetermined value, the process proceeds to step a3 (2) on the assumption that the condition for accurately determining the deterioration state of the
電流積算値が所定値に再度達していると判断されると、ステップa3(4)に移行する。ステップa3(4)において、バッテリ電流積算値が所定値から次回所定値となるまでの電流積算最大値がある所定電気量以上(または電流積算最小値がある所定電気量以下)でないと、CPUによって判断されるとバッテリ劣化判定しない。前記電流積算最大値がある所定電気量以上または電流積算最小値がある所定電気量以下であると判断されると、ステップa4に移行し、バッテリ状態であるバッテリ5の電圧値および電解液温度を検出する。次にステップa12に移行し、CPUはバッテリ5の劣化判定を実施する。つまり図7に示すように、所期の電流積算値に対応するバッテリ5の第1電圧値VAと、次回に所期の電流積算値と求められるときに対応するバッテリ5の第2電圧値VBとを比較する。第1電圧値VAと第2電圧値VBとの差がなければ、CPUはバッテリ5の劣化がなく当該バッテリ5を正常と判定する。バッテリ5が劣化してくると、充電効率が悪化するので、充電時のバッテリ電圧があまり上昇せず第1電圧値VAと第2電圧値VBとの差が生じる。この劣化判定後、リターンする。
When it is determined that the current integrated value has reached the predetermined value again, the process proceeds to step a3 (4). In step a3 (4), if the battery current integrated value is not greater than a certain predetermined electric amount (or less than a certain predetermined electric amount having a current accumulated minimum value) from the predetermined value to the next predetermined value, the CPU determines that If judged, the battery deterioration is not judged. If it is determined that the current accumulated maximum value is greater than or equal to a predetermined amount of electricity or the current accumulated minimum value is less than or equal to a predetermined amount of electricity, the process proceeds to step a4, and the voltage value and electrolyte temperature of the
ステップa3(2)において、CPUは、前記リアルタイムクロックを用いて、所定充放電時から予め定める経過時間到達時間で、所定値以上のバッテリ電流積算値が得られない場合に強制充電するため、所定充放電から所定時間(たとえば0.5時間)経過したか否かを判断する。「否」との判断でステップa2に戻る。ここで図8は、当該車両1の目的値までの残り所要時間と、判定時間との関係を表す図である。
In step a3 (2), the CPU uses the real-time clock to forcibly charge when a battery current integrated value greater than or equal to a predetermined value cannot be obtained within a predetermined elapsed time arrival time from a predetermined charge / discharge time. It is determined whether or not a predetermined time (for example, 0.5 hours) has elapsed since charging / discharging. If the determination is “NO”, the process returns to step a2. Here, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the remaining required time to the target value of the
ステップa3(2)において、CPUは、所定充放電時からの所定経過時間を当該車両1の目的地までの残り所要時間に応じて変更するサブルーチンに移行するようになっている。目的地までの残り所要時間が長くなればなる程、所定経過時間が長くなる関係がある。ただし単位所要時間ΔTあたりの所定経過時間は、残り所要時間の途中状態に至るまで一定の比例関係にあるが、該途中状態以後は、単位所要時間ΔTあたりの所定経過時間が短くなる関係を有する。CPUは、このような関係を有する所定経過時間を変更するようになっている。ステップa3(2)の後、ステップa6に移行する。
In step a3 (2), the CPU shifts to a subroutine for changing the predetermined elapsed time from the predetermined charging / discharging time according to the remaining required time to the destination of the
図9は、電解液温度と補正値との関係を表す図である。ステップa3(4)において、CPUは、バッテリ劣化の判定基準となる電流積算最大値または電流積算最小値の所定電気量を、電解液温度によって変更する。電解液温度が高くなればなる程、所定電気量の補正値は大きくなる。図10は、電解液温度と補正値との関係を表す図である。図7に示すように、所定電流積算値での第1電圧値VAと第2電圧値VBとの比較結果よりバッテリ劣化を判定しているが、CPUは、このバッテリ劣化判定基準を電解液温度によって補正している。具体的に電解液温度が高くなればなる程補正値は小さくなり、逆に電解液温度が低くなればなる程この補正値は大きくなる。 FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the electrolytic solution temperature and the correction value. In step a3 (4), the CPU changes the predetermined electric quantity of the current integrated maximum value or the current integrated minimum value, which is a criterion for battery deterioration, depending on the electrolyte temperature. The higher the electrolyte temperature, the larger the correction value for the predetermined amount of electricity. FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the electrolyte temperature and the correction value. As shown in FIG. 7, the battery deterioration is determined based on the comparison result between the first voltage value V A and the second voltage value V B at the predetermined current integrated value. It is corrected by the liquid temperature. Specifically, the correction value decreases as the electrolyte temperature increases, and conversely, the correction value increases as the electrolyte temperature decreases.
第2の実施形態によれば、図7に示すように、バッテリ電流積算値がある所定精算値となったときのバッテリ5の第1電圧値VAと、次回にバッテリ電流積算値が前記所定積算値となったときのバッテリ5の第2電圧値VBとを比較し、その比較結果に基づいてバッテリ劣化判定することができる。ROMには、バッテリ5に充電する充電電気量と、バッテリ5の電圧値との理論曲線L1である所期情報を記憶しておく必要がなくなり、第1の実施形態に比べてROMの空き容量を大きくすることが可能となる。
According to the second embodiment, as shown in FIG. 7, the first voltage value V A of the
バッテリ電流積算値が、ある所定積算値から次回所定積算値となるまでの電流積算最大値がある所定電気量以上(または電流積算最小値がある所定電気量以下)でないとバッテリ劣化判定しないので、不必要にバッテリ劣化判定が実施されることがなくなる。換言すれば、バッテリ劣化判定前に予備判定を実施することで、バッテリ5を劣化判定すべきか否かを判定することができる。したがってCPUの処理負荷の軽減を図ることができる。
Since the battery deterioration determination is not made unless the battery current integrated value is equal to or greater than a certain predetermined electric amount (or less than a certain predetermined electric amount having a current integrated minimum value) from a certain predetermined integrated value to the next predetermined integrated value next time, The battery deterioration determination is not performed unnecessarily. In other words, it is possible to determine whether or not the
CPUは、所定充放電時から予め定める経過時間到達時間で、所定値以上のバッテリ電流積算値が得られない場合に交流発電機4を強制駆動して当該バッテリ5を強制充電することができる。ステップa12において、CPUは、バッテリセンサ類が異常であると判断すると、バッテリ劣化判定を実施しないようになっている。これによってバッテリ劣化判定の正当性を担保することができる。
The CPU can forcibly drive the
CPUは、バッテリ交換からある所定トリップはバッテリ劣化判定を実施しないようになっている。バッテリ交換直後は、バッテリ5は新しい状態(劣化していない状態)であり、劣化の判定を実施する必要がない。したがってCPUの処理負荷の低減を図ることができる。
The CPU does not perform the battery deterioration determination on a predetermined trip after battery replacement. Immediately after the battery replacement, the
本発明の実施の他の形態として、バッテリ劣化判定時において、電圧−電流の応答性を学習してたとえばRAMまたは記憶部14に記憶しておき、その応答性に応じて取得するバッテリ電圧の取得ポイントを変更するようにしてもよい。電圧値の応答遅れに対処することで、より正確なバッテリ劣化判定を行うことができる。この取得するバッテリ電圧は、1ポイントもしくは複数ポイントの平均または最小値、最大値、頻度のいずれかの高い値とすることができる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加した形態で実施することも可能である。
As another embodiment of the present invention, at the time of battery deterioration determination, the voltage-current response is learned and stored in, for example, the RAM or the
当該車両本体に第1のバッテリ制御装置9が搭載される車両1において、第1のバッテリ制御装置9は、検出部としての電流計6から受信したバッテリ5の電流積算値を取得するバッテリ電流積算値取得部13と、バッテリ5の劣化を判定するバッテリ劣化判定部12とを備え、
前記バッテリ劣化判定部12は、バッテリ5の劣化判定時のバッテリ5の電圧値および電解液温度と、バッテリ電流積算値取得部13で取得した電流積算値との関係に基づいて、バッテリ5の劣化を判定する。
In the
The battery
したがって、バッテリ状態である電流積算値などを取得したうえで、図2のステップa3またはステップa11で所定値(たとえば0.5A・h)以上と判断された充電電気量において、前記所定値(たとえば0.5A・h)の電圧値と、理論曲線L1上における該充電電気量のときの電圧値との差δ1をCPUが演算する。バッテリ劣化判定部12としてのCPUは、この差δ1が所定値以上のとき、換言すれば、所定値の充電電気量(たとえば0.5A・h)における理論曲線L1上の理論電圧値に対して、充電電気量(たとえば0.5A・h)における実測値である電圧値が0.1V以上乖離するとき、バッテリ劣化と判定する。CPUは、所定値の充電電気量(たとえば0.5A・h)における理論曲線L1上の理論電圧値と、充電電気量(たとえば0.5A・h)における実測値である電圧値とが等しいとき、当該バッテリ5は劣化しておらず正常であると判定する。
Therefore, after acquiring the current integrated value that is the battery state, etc., in the amount of charge that is determined to be greater than or equal to the predetermined value (for example, 0.5 A · h) in step a3 or step a11 in FIG. The CPU calculates a difference δ1 between the voltage value of 0.5 A · h) and the voltage value at the charge amount on the theoretical curve L1. When the difference δ1 is greater than or equal to a predetermined value, in other words, the CPU as the battery
このようにバッテリ5への充電電流が該バッテリ5に蓄えられたか否かを正確にかつ簡単に判定することができる車両1を実現することができる。エンジン2が駆動された状態から駆動停止状態に至る一工程である、1トリップ中にバッテリ5の劣化を確実に判定することができる車両1を実現することができる。
Thus, the
1 車両
2 エンジン
3 エンジンスタータ
4 交流発電機
5 バッテリ
6 電流計
7 電圧計
8 温度計
9 第1のバッテリ制御装置
11 バッテリ状態検出部
12 バッテリ劣化判定部
13 バッテリ電流積算値取得部
14 記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記判定部は、
バッテリの劣化判定時のバッテリの電圧値および電解液温度と、電流積算値取得部で取得した電流積算値との関係に基づいて、バッテリの劣化を判定することを特徴とするバッテリ制御装置。 A current integrated value acquisition unit that acquires the current integrated value of the battery received from the detection unit; and a determination unit that determines battery deterioration;
The determination unit
A battery control device that determines battery deterioration based on a relationship between a battery voltage value and an electrolyte temperature at the time of battery deterioration determination, and a current integrated value acquired by a current integrated value acquisition unit.
前記判定部は、
バッテリ劣化判定開始時のバッテリの電圧値と、前記電流積算値より求めたバッテリに充電する充電電気量が予め定める値となったときの電圧値との差に応じてバッテリの劣化を判定することを特徴とする請求項1記載のバッテリ制御装置。 A storage unit that stores a theoretical value of the amount of electricity to be charged in the battery and the voltage value of the battery;
The determination unit
Determining the deterioration of the battery according to the difference between the voltage value of the battery at the start of battery deterioration determination and the voltage value when the amount of charge charged to the battery determined from the integrated current value becomes a predetermined value. The battery control device according to claim 1.
前記判定部は、
電流積算値取得部で求められる所期の電流積算値に対応するバッテリの電圧値と、次回に電流積算値取得部が所期の電流積算値と求められるときに対応するバッテリの電圧値とを比較し、その比較結果に基づいて、バッテリの劣化を判定することを特徴とするバッテリ制御装置。 A current integrated value acquisition unit that acquires the current integrated value of the battery received from the detection unit; and a determination unit that determines battery deterioration;
The determination unit
The battery voltage value corresponding to the desired current accumulated value obtained by the current accumulated value obtaining unit and the battery voltage value corresponding to the current accumulated value obtained when the current accumulated value obtaining unit is obtained next time are obtained. A battery control device that compares and determines deterioration of a battery based on the comparison result.
前記判定工程は、
バッテリの劣化判定時のバッテリの電圧値および電解液温度と、電流積算値取得工程で取得した電流積算値との関係に基づいて、バッテリの劣化を判定することを特徴とするバッテリ制御方法。
A current integrated value acquisition step of acquiring the current integrated value of the battery received from the detection unit, and a determination step of determining deterioration of the battery,
The determination step includes
A battery control method for determining battery deterioration based on a relationship between a battery voltage value and an electrolyte temperature at the time of battery deterioration determination, and a current integrated value acquired in a current integrated value acquisition step.
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