JP2010042766A - バッテリ劣化判定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランキング時にバッテリの電流Iが0より大きい所定範囲内である場合に、該所定範囲内の電流Iと該電流に対応する電圧Vとに基づいて内部抵抗Rを演算する。
【選択図】図2
Description
ところで、例えば経年変化によりバッテリが劣化すると許容充電容量が低下するので、特にアイドルストップ車のように始動を頻繁に行う車両においては、エンジンの始動が困難になる虞がある。したがって、バッテリの劣化状態を精度良く推定する方法が必要とされている。
本発明はこのような問題に鑑み発明されたものであって、クランキング時においてバッテリの電流及び電圧のデータを多数取得可能として、内部抵抗の演算精度を向上させ、バッテリの劣化状態を正確に判定可能なバッテリ劣化判定装置を提供することを目的とする。
また、請求項3の発明は、請求項1または2において、演算手段は、エンジンのクランキング時に検出手段によってバッテリの電圧及び電流を複数回検出し、該検出された複数個の電圧及び電流に基づいて内部抵抗を演算することを特徴とすることを特徴とする。
また、本発明の請求項3のバッテリ劣化判定装置によれば、複数の電圧及び電流について内部抵抗が演算されるので、検出値の変動による影響を抑制して内部抵抗の演算精度を更に向上させることができる。
図1は、本発明に係る車両のバッテリ充電部の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のバッテリ劣化判定装置を採用する車両には、エンジン1、オルタネータ2、スタータモータ3及びバッテリ4が備えられている。オルタネータ2は、エンジン1により駆動され、エンジンの回転速度Neが所定回転速度Ne1より大きい条件下で発電し、図示しないヘッドランプ等の電気機器に対して電力を供給するとともに、バッテリ4に電力を供給して充電する。スタータモータ3は、バッテリ4から電力を供給されて駆動し、エンジン1を始動させる。
また、バッテリ管理ユニット20は、エンジン全般の制御を行う車両制御ユニット21とCAN通信により情報伝達可能に接続されており、車両のキースイッチ信号等の情報を入力し、バッテリ4の劣化判定を行う。そして、バッテリ4が劣化状態にあると判定した場合には、例えば警告灯を表示したり、車両がアイドルストップ車であればアイドルストップを規制したりする。
先ず、図2に示すように、ステップS10では、クランキング中であるか否か、即ちスタータモータ3が作動中であるか否かを判定する。クランキング中である場合は、ステップS20に進む。
ステップS30では、電流センサ11から入力した電流Iが所定範囲、詳しくは下限値a≦I≦上限値bを満たすか否かを判別する。下限値a及び上限値bに関しては、例えばa=100A、b=200Aというように、aは0より大きく、かつオルタネータ2の発電開始後のピーク値を除き、電流Iが略安定する範囲を含むように設定すればよい。a≦I≦bを満たす場合は、ステップS40に進む。
ステップS50では、ステップS40においてサンプリングした電流I及び電圧Vのデータ数Nが、所定個数N1以上であるか否かを判別する。所定個数N1は、内部抵抗Rを十分な精度で演算可能な個数に適宜設定すればよい。N≧N1である場合は、ステップS60に進む。
ステップS80では、バッテリ4が正常である、即ち劣化していないと判定する。そしてステップS100に進む。
ステップS100では、電流I及び電圧Vのサンプリングデータをクリアする。そして、本ルーチンを終了する。
ステップS50において、N<N1であると判定した場合は、ステップS10に戻る。
以上の制御により、本実施形態のバッテリ管理ユニット20では、エンジン1の始動時、詳しくはクランキング時において、電圧センサ10からバッテリ4の電圧Vと、電流センサ11から電流Iとを入力してバッテリ4の内部抵抗Rを求める。電圧V及び電流Iの計測は複数回行われ、これら複数のサンプリングデータから最小2乗法により内部抵抗Rが決定される。
これに対して、電流センサ11の検出範囲をa〜b(100〜200)Aに設定した本実施形態では、図5に示すように、クランキングが短時間の場合(図3中A)であってもデータ数を多く確保でき、クランキング中に発電を禁止した場合(図3中C)でもデータのばらつきが抑えられ相関係数の低下が抑えられることが裏付けられる。したがって、本実施形態では、クランキング時間やオルタネータ2による発電の有無に拘わらず、バッテリ4の電圧V及び電流Iのデータ数を確保でき相関係数の高いデータが得られるので、この電圧V及び電流Iから演算する内部抵抗Rの演算精度を向上させることができる。
2 オルタネータ
3 スタータモータ
4 バッテリ
10 電圧センサ
11 電流センサ
20 バッテリ管理ユニット
Claims (3)
- エンジンのバッテリの電圧及び電流を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された電圧及び電流に基づいて前記バッテリの内部抵抗を演算する演算手段と、を備え、
前記演算手段により演算された内部抵抗に基づいて前記バッテリの劣化状態を判定するバッテリ劣化判定装置において、
前記演算手段は、前記エンジンのクランキング時に前記検出手段により検出された電流が0より大きい所定範囲内である場合にのみ、該所定範囲内の電流と該電流に対応する電圧とに基づいて前記内部抵抗を演算することを特徴とするバッテリ劣化判定装置。 - 前記バッテリに対する電気負荷の変動を検出する負荷変動検出手段を更に備え、
前記演算手段は、前記負荷変動検出手段により電気負荷の変動が検出された場合に、前記電気負荷の変動時での前記バッテリの電流及び電圧に基づく前記内部抵抗の演算を規制することを特徴とする請求項1に記載のバッテリ劣化判定装置。 - 前記演算手段は、前記エンジンのクランキング時に前記検出手段によってバッテリの電圧及び電流を複数回検出し、該検出された複数個の電圧及び電流に基づいて前記内部抵抗を演算することを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリ劣化判定装置。
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