JP2012141258A - Lead-acid battery state detection device and lead-acid battery state detection method - Google Patents

Lead-acid battery state detection device and lead-acid battery state detection method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable accurate detection of the state of a lead-acid battery even when a jump-start is carried out.SOLUTION: A lead-acid battery state detection device 1 used for detecting a state of a lead-acid battery incorporated in a vehicle includes: current detection means (current sensor 12) for detecting a current flowing in a lead-acid battery 14; voltage detection means (voltage sensor 11) for detecting a voltage of the lead-acid battery; abnormal charging/discharging detection means (control part 10) for detecting an abnormal charging/discharging on the basis of a change in a current and a voltage detected by the current detection means and voltage detection means if an external device is directly connected to a terminal of the lead-acid battery and if the lead-acid battery is charged or discharged without going via the current detection means; and state detection means (control part 10) for detecting a state of the lead-acid battery by referring to a current value and a voltage value detected by the current detection means and voltage detection means and to a detection result of the abnormal charging detection means.

Description

本発明は、鉛蓄電池状態検出装置および鉛蓄電池状態検出方法に関するものである。   The present invention relates to a lead storage battery state detection device and a lead storage battery state detection method.

近年、自動車等においては、鉛蓄電池に蓄積されている電力によって動作する電気デバイスの数が増加するとともに、例えば、電動ステアリングおよび電動ブレーキ等のように走行の安全に関連するデバイスも鉛蓄電池によって駆動されるようになっている。このため、鉛蓄電池の充電状態(例えば、SOC:State of Charge)を正確に知る必要が高くなっている。   In recent years, in automobiles and the like, the number of electric devices that operate with electric power stored in lead-acid batteries has increased, and devices related to driving safety such as electric steering and electric brakes are also driven by lead-acid batteries. It has come to be. For this reason, it is highly necessary to accurately know the state of charge (for example, SOC: State of Charge) of the lead storage battery.

一般的に、鉛蓄電池が安定した状態では、その開放端電圧(OCV:Open Circuit Voltage)と充電状態との間には比例関係があるので、開放端電圧を検出することで、充電状態を推定することができる。しかし、自動車等の車両の場合には、エンジン始動時に鉛蓄電池から各負荷への電力の供給があるとともに、オルタネータから鉛蓄電池への電力の供給があり、充電および放電が繰り返し発生する。充放電を行った後の蓄電池は、電気化学反応による極板表面でのイオンの生成・消滅反応、および、電解液の拡散や対流によるイオンの移動のそれぞれの影響を受けることから、開放電圧と充電状態の比例関係が成立しなくなってしまう。   In general, when a lead-acid battery is in a stable state, there is a proportional relationship between the open circuit voltage (OCV) and the charge state, so the charge state is estimated by detecting the open end voltage. can do. However, in the case of a vehicle such as an automobile, power is supplied from the lead storage battery to each load when the engine is started, and power is supplied from the alternator to the lead storage battery, and charging and discharging repeatedly occur. The storage battery after charging / discharging is affected by the formation and annihilation reactions of ions on the electrode plate surface due to electrochemical reactions and the movement of ions due to electrolyte diffusion and convection. The proportional relationship of the state of charge will not be established.

特許文献1,2には、充放電後でも、開放電圧および充電状態を正確に推定する技術が開示されている。   Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for accurately estimating an open circuit voltage and a charged state even after charging and discharging.

特開2009−2691号公報JP 2009-2691 A 特開2009−300209号公報JP 2009-300909 A

ところで、自動車等においては、鉛蓄電池の残容量が不足してエンジンの始動が困難になった場合の応急処置として、故障車の鉛蓄電池の端子と救援車の鉛蓄電池の端子をケーブルによって直接接続し、救援車からの電力の供給を受けることによってエンジンを始動する、いわゆる「ジャンプスタート」が実行される場合がある。   By the way, in automobiles etc., the lead storage battery terminal of the faulty car and the terminal of the lead storage battery of the rescue car are directly connected by a cable as an emergency measure when the remaining capacity of the lead storage battery becomes insufficient and it becomes difficult to start the engine. Then, there is a case where a so-called “jump start” is performed in which the engine is started by receiving power supplied from the rescue vehicle.

このようなジャンプスタートが実行された場合、端子同士が接続されることから、電流センサをバイパスして電流が流れるので、例えば、特許文献1および2に記載された技術では、分極や成層化の影響を正確に推定することができない。このため、推定される開放電圧や充電状態が誤差を含んでしまうという問題点がある。また、ジャンプスタート以外にも、例えば、充電器が鉛蓄電池に直接接続されて、鉛蓄電池が充電されることがあるが、このような場合にも、推定される開放電圧や充電状態が誤差を含んでしまうという問題点がある。   When such a jump start is executed, since the terminals are connected to each other, a current flows by bypassing the current sensor. For example, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, polarization and stratification are performed. The impact cannot be estimated accurately. For this reason, there exists a problem that the estimated open circuit voltage and charge condition will contain an error. In addition to jump start, for example, a charger may be directly connected to a lead-acid battery and the lead-acid battery may be charged. There is a problem of including.

そこで、本発明は電流センサをバイパスする非正規の充放電がなされた場合であっても、鉛蓄電池の状態を正確に検出することが可能な鉛蓄電池状態検出装置および鉛蓄電池状態検出方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention provides a lead storage battery state detection device and a lead storage battery state detection method capable of accurately detecting the state of the lead storage battery even when irregular charging / discharging that bypasses the current sensor is performed. The purpose is to do.

上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を検出する鉛蓄電池状態検出装置において、前記鉛蓄電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記鉛蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出手段と、前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出手段と、を有する。
このような構成によれば、本発明は電流センサをバイパスする非正規の充放電がなされた場合であっても、鉛蓄電池の状態を正確に検出することが可能になる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a lead storage battery state detection device for detecting a state of a lead storage battery mounted on a vehicle, current detection means for detecting a current flowing through the lead storage battery, and a lead storage battery. A voltage detection means for detecting a voltage, and when the lead storage battery is charged or discharged without going through the current detection means when an external device is directly connected to the terminal of the lead storage battery, the current detection means and Non-regular charge / discharge detection means for detecting such irregular charge / discharge based on changes in current and voltage by the voltage detection means, and current values and voltage values detected by the current detection means and the voltage detection means And state detection means for detecting the state of the lead storage battery with reference to the detection result of the non-regular charge / discharge detection means.
According to such a configuration, the present invention can accurately detect the state of the lead-acid battery even when irregular charging / discharging that bypasses the current sensor is performed.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記外部機器は、他の車両の鉛蓄電池であり、前記非正規充放電は、前記他の車両の鉛蓄電池がケーブルによって接続され、ジャンプスタートが実行された場合の充放電であり、前記非正規充放電検出手段は、前記ジャンプスタート実行時の前記充放電を検出する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、ジャンプスタートが実行された場合であっても、鉛蓄電池の状態を正確に検出することができる。
Further, in addition to the above invention, in another invention, the external device is a lead storage battery of another vehicle, and the non-regular charging / discharging is performed by connecting a lead storage battery of the other vehicle by a cable and performing jump start. Charging / discharging when executed, wherein the non-regular charging / discharging detecting means detects the charging / discharging when the jump start is executed.
According to such a configuration, the state of the lead storage battery can be accurately detected even when jump start is executed.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、当該非正規充放電によって生じる分極現象の変化量を考慮して前記鉛蓄電池の状態を推定することを特徴とする。
このような構成によれば、分極現象の変化によらず、鉛蓄電池の状態を正確に検出することができる。
In addition to the above-mentioned invention, in the case where non-regular charge / discharge detection means detects non-regular charge / discharge, another invention takes into account the amount of change in polarization phenomenon caused by the non-normal charge / discharge. It is characterized by estimating the state of the lead storage battery.
According to such a configuration, the state of the lead storage battery can be accurately detected regardless of the change in the polarization phenomenon.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、当該非正規充放電によって生じる成層現象の変化量を考慮して前記鉛蓄電池の状態を推定することを特徴とする。
このような構成によれば、成層化現象の変化によらず、鉛蓄電池の状態を正確に検出することができる。
Further, in addition to the above-described invention, in the case where non-regular charge / discharge is detected by the non-regular charge / discharge detection means, the other invention takes into account the amount of change in stratification caused by the non-normal charge / discharge. It is characterized by estimating the state of the lead storage battery.
According to such a configuration, the state of the lead storage battery can be accurately detected regardless of the change in the stratification phenomenon.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、前記状態検出手段は、非正規充放電の際に測定した前記鉛蓄電池のインピーダンス値を廃棄することを特徴とする。
このような構成によれば、誤差を含む鉛蓄電池のインピーダンスを廃棄することにより、誤った状態検出が行われることを防止できる。
According to another invention, in addition to the above-described invention, in the case where irregular charging / discharging is detected by the irregular charging / discharging detecting means, the state detecting means is configured to measure the lead measured during irregular charging / discharging. The impedance value of the storage battery is discarded.
According to such a configuration, it is possible to prevent erroneous detection of the state by discarding the impedance of the lead storage battery including an error.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、非正規充放電の発生を、他の装置に対して通知することを特徴とする。
このような構成によれば、非正規充放電の発生を他の装置に通知することにより、他の装置に特別な状況下にあることを知らしめることができる。
In addition to the above-mentioned invention, in another invention, when non-regular charging / discharging is detected by the non-regular charging / discharging detecting means, the occurrence of irregular charging / discharging is notified to another device. It is characterized by.
According to such a configuration, it is possible to notify the other device that it is under a special situation by notifying the other device of the occurrence of irregular charging / discharging.

また、本発明は、車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を、電流検出手段および電圧検出手段の検出結果を参照して検出する鉛蓄電池状態検出方法において、前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出ステップと、前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出ステップと、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、本発明は電流センサをバイパスする非正規の充放電がなされた場合であっても、鉛蓄電池の状態を正確に検出することが可能になる。
Further, the present invention provides a lead storage battery state detection method for detecting a state of a lead storage battery mounted on a vehicle with reference to detection results of a current detection means and a voltage detection means, with respect to a terminal of the lead storage battery. When the device is directly connected and the lead storage battery is charged or discharged without going through the current detection means, such irregularity is determined based on the current and voltage changes by the current detection means and the voltage detection means. A non-regular charge / discharge detection step for detecting the charge / discharge of the battery, the current value and the voltage value detected by the current detection means and the voltage detection means, and the detection result of the non-normal charge / discharge detection means And a state detecting step for detecting the state.
According to such a configuration, the present invention can accurately detect the state of the lead-acid battery even when irregular charging / discharging that bypasses the current sensor is performed.

本発明によれば、本発明は電流センサをバイパスする非正規の充放電がなされた場合であっても、鉛蓄電池の状態を正確に検出することが可能な鉛蓄電池状態検出装置および鉛蓄電池状態検出方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, the present invention provides a lead-acid battery state detection device and a lead-acid battery state capable of accurately detecting the state of the lead-acid battery even when irregular charging / discharging that bypasses the current sensor is performed. A detection method can be provided.

本発明の実施形態に係る始動可否判定装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the startability determination apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1の制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structural example of the control part of FIG. 成層化および分極の影響による鉛蓄電池の電圧の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the voltage of a lead storage battery by the influence of stratification and polarization. 成層化および充電分極と実容量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between stratification and charge polarization, and an actual capacity | capacitance. 車両の走行中と休止中における電圧の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the voltage during driving | running | working and a stop of a vehicle. ジャンプスタートの有無を判定する処理の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the process which determines the presence or absence of a jump start. 図6に示すフローチャートの動作原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement principle of the flowchart shown in FIG. 図6に示すフローチャートの動作原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement principle of the flowchart shown in FIG. 分極補正係数および成層化補正係数を求める処理の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the process which calculates | requires a polarization correction coefficient and a stratification correction coefficient. 走行中および休止中の電圧変化を示す図である。It is a figure which shows the voltage change during driving | running | working and a rest. クランキング抵抗を廃棄する処理の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the process which discards a cranking resistance.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

(A)実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係る鉛蓄電池状態検出装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、鉛蓄電池状態検出装置1は、制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、温度センサ13、および、放電回路15を主要な構成要素としており、鉛蓄電池14の状態を検出する。ここで、制御部10は、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13からの出力を参照し、鉛蓄電池14の状態を検出する。電圧センサ11は、鉛蓄電池14の端子電圧を検出し、制御部10に通知する。電流センサ12は、鉛蓄電池14に流れる電流を検出し、制御部10に通知する。温度センサ13は、鉛蓄電池14自体または周囲の環境温度を検出し、制御部10に通知する。放電回路15は、例えば、直列接続された半導体スイッチと抵抗素子等によって構成され、制御部10によって半導体スイッチがオン/オフ制御されることにより鉛蓄電池14を間欠的に放電させる。
(A) Description of Configuration of Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a power supply system of a vehicle having a lead storage battery state detection device according to an embodiment of the present invention. In this figure, the lead storage battery state detection device 1 includes a control unit 10, a voltage sensor 11, a current sensor 12, a temperature sensor 13, and a discharge circuit 15 as main components, and detects the state of the lead storage battery 14. Here, the control unit 10 refers to the outputs from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13 to detect the state of the lead storage battery 14. The voltage sensor 11 detects the terminal voltage of the lead storage battery 14 and notifies the control unit 10. The current sensor 12 detects the current flowing through the lead storage battery 14 and notifies the control unit 10 of the current. The temperature sensor 13 detects the lead storage battery 14 itself or the ambient environmental temperature and notifies the control unit 10 of it. The discharge circuit 15 is configured by, for example, a semiconductor switch and a resistance element connected in series, and the lead-acid battery 14 is intermittently discharged when the control unit 10 performs on / off control of the semiconductor switch.

鉛蓄電池14は、例えば、正極(陽極板)に二酸化鉛、負極(陰極板)に海綿状の鉛、電解液として希硫酸を用いた、いわゆる液式鉛蓄電池によって構成され、オルタネータ16によって充電され、スタータモータ18を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷19に電力を供給する。オルタネータ16は、エンジン17によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、鉛蓄電池14を充電する。   The lead storage battery 14 is constituted by, for example, a so-called liquid lead storage battery using lead dioxide for the positive electrode (anode plate), spongy lead for the negative electrode (cathode plate), and dilute sulfuric acid as the electrolyte, and is charged by the alternator 16. The starter motor 18 is driven to start the engine, and power is supplied to the load 19. The alternator 16 is driven by the engine 17 to generate AC power, convert it into DC power by a rectifier circuit, and charge the lead storage battery 14.

エンジン17は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ18によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ16を駆動して電力を発生させる。スタータモータ18は、例えば、直流電動機によって構成され、鉛蓄電池14から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン17を始動する。負荷19は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、鉛蓄電池14からの電力によって動作する。   The engine 17 is composed of, for example, a reciprocating engine such as a gasoline engine and a diesel engine, a rotary engine, or the like. The engine 17 is started by a starter motor 18 and drives driving wheels via a transmission to give propulsive force to the vehicle. Drive to generate power. The starter motor 18 is constituted by, for example, a DC motor, and generates a rotational force by the electric power supplied from the lead storage battery 14 to start the engine 17. The load 19 is configured by, for example, an electric steering motor, a defogger, an ignition coil, a car audio, a car navigation, and the like, and operates with electric power from the lead storage battery 14.

図2は、図1に示す制御部10の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部10は、CPU(Central Processing Unit)10a、ROM(Read Only Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、通信部10d、表示部10e、I/F(Interface)10fを有している。ここで、CPU10aは、ROM10bに格納されているプログラム10baに基づいて各部を制御する。ROM10bは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム10ba等を格納している。RAM10cは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム10baを実行する際に生成されるパラメータ10caを格納する。通信部10dは、他の装置(例えば、図示しないECU(Engine Control Unit))等に通信線を介して接続され、他の装置との間で情報を授受する。表示部10eは、CPU10aから供給される情報を表示する、例えば、液晶ディスプレイ等によって構成される。I/F10fは、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、放電回路15に駆動電流を供給してこれを制御する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the control unit 10 illustrated in FIG. 1. As shown in this figure, the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 10a, a ROM (Read Only Memory) 10b, a RAM (Random Access Memory) 10c, a communication unit 10d, a display unit 10e, and an I / F (Interface). 10f. Here, the CPU 10a controls each unit based on the program 10ba stored in the ROM 10b. The ROM 10b is configured by a semiconductor memory or the like, and stores a program 10ba or the like. The RAM 10c is configured by a semiconductor memory or the like, and stores a parameter 10ca generated when the program 10ba is executed. The communication unit 10d is connected to another device (for example, an ECU (Engine Control Unit) (not shown)) via a communication line, and exchanges information with another device. The display unit 10e is configured by, for example, a liquid crystal display that displays information supplied from the CPU 10a. The I / F 10 f converts the signals supplied from the voltage sensor 11, the current sensor 12, and the temperature sensor 13 into digital signals and takes them in, and supplies a driving current to the discharge circuit 15 to control it.

(B)実施形態の動作の概略の説明
つぎに、図3〜5を参照して、実施形態の動作の概略について説明する。以下では、液式鉛蓄電池の分極現象および成層化現象について説明した後に本実施形態の動作の概略について説明する。まず、分極現象について説明する。分極現象には充電時に発生する充電分極と放電時に発生する放電分極とが存在する。ここで、充電分極現象とは、充電時の鉛蓄電池14の電極表面における電気化学反応の遅れなどにより電極表面のイオン密度が高くなり、鉛蓄電池14の出力電圧が高くなる現象をいう。また、放電分極現象とは、放電時に電極表面にイオン密度が低くなり、鉛蓄電池14の出力電圧が低くなる現象をいう。
(B) Description of outline of operation | movement of embodiment Next, with reference to FIGS. 3-5, the outline | summary of operation | movement of embodiment is demonstrated. Hereinafter, after describing the polarization phenomenon and the stratification phenomenon of the liquid lead-acid battery, an outline of the operation of the present embodiment will be described. First, the polarization phenomenon will be described. The polarization phenomenon includes charge polarization that occurs during charging and discharge polarization that occurs during discharge. Here, the charge polarization phenomenon refers to a phenomenon in which the ion density on the electrode surface increases due to a delay in the electrochemical reaction on the electrode surface of the lead storage battery 14 during charging, and the output voltage of the lead storage battery 14 increases. The discharge polarization phenomenon is a phenomenon in which the ion density is reduced on the electrode surface during discharge, and the output voltage of the lead storage battery 14 is lowered.

一方、成層化現象とは、放電中や充電中に電解液の上部と下部に比重差が生じ、これによって出力電圧が変化する現象をいう。具体的には、液式鉛蓄電池では、放電初期は電極の垂直方向の上部が優先的に放電されるため、電解液の上部の比重は下部よりも低くなる。つぎに充電では、放電で生成した硫酸鉛は金属鉛と硫酸に変化するので電解液中へ高濃度の硫酸が放出される。そのため、放出された硫酸は下部に向かって沈降し、電解液の上部と下部に比重差が生じる成層化が発生する。   On the other hand, the stratification phenomenon refers to a phenomenon in which an output voltage changes due to a difference in specific gravity between an upper part and a lower part of an electrolyte during discharging or charging. Specifically, in a liquid lead-acid battery, the upper part of the vertical direction of the electrode is preferentially discharged at the beginning of discharge, so that the specific gravity of the upper part of the electrolyte is lower than that of the lower part. Next, in charging, lead sulfate generated by discharge changes to metallic lead and sulfuric acid, so that high-concentration sulfuric acid is released into the electrolytic solution. Therefore, the released sulfuric acid settles toward the lower part, and stratification occurs where a specific gravity difference occurs between the upper part and the lower part of the electrolytic solution.

図3は、分極現象および成層化現象と電圧との関係を示している。図3に示すように、成層化現象および充電分極現象は、鉛蓄電池14の電圧が開放電圧よりも高くなる方向に影響し、時間とともにその影響は減少していく。また、放電分極現象は、鉛蓄電池14の電圧が開放電圧よりも低くなる方向に影響し、時間とともにその影響は減少していく。   FIG. 3 shows the relationship between the polarization phenomenon and the stratification phenomenon and the voltage. As shown in FIG. 3, the stratification phenomenon and the charge polarization phenomenon affect the direction in which the voltage of the lead storage battery 14 becomes higher than the open circuit voltage, and the influence decreases with time. Further, the discharge polarization phenomenon affects the direction in which the voltage of the lead storage battery 14 becomes lower than the open circuit voltage, and the influence decreases with time.

図4は、開放電圧と成層化および充電分極の関係を示す図である。図4の左側に示すように、鉛蓄電池14の見かけの電圧として測定される電圧は、成層化および充電分極による電圧の増加分を含んでいる。前述のように、成層化および充電分極による電圧の増加分は、時間の経過とともに減少するので、所定の時間が経過した後は、図4の右側に示すように図4の左側に比較して成層化および充電分極の部分が減少している。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the open circuit voltage, stratification, and charge polarization. As shown on the left side of FIG. 4, the voltage measured as the apparent voltage of the lead storage battery 14 includes an increase in voltage due to stratification and charge polarization. As described above, the increase in voltage due to stratification and charge polarization decreases with the passage of time, so after a predetermined time has elapsed, as shown on the right side of FIG. 4, compared to the left side of FIG. The part of stratification and charge polarization is reduced.

図5は、鉛蓄電池14の走行中および車両休止中における電圧変化を示している。図5では、走行中においては鉛蓄電池14の電圧は14V程度を保っているが、車両休止中においては時間の経過とともに電圧が減少し、開放電圧に近づいて行く。   FIG. 5 shows voltage changes while the lead storage battery 14 is running and the vehicle is at rest. In FIG. 5, the voltage of the lead storage battery 14 is maintained at about 14 V during traveling, but the voltage decreases with time and approaches the open circuit voltage while the vehicle is at rest.

ここで、成層化および分極による電圧変化は、単なる見かけの電圧上昇であって、鉛蓄電池14の放電可能な容量とは無関係である。したがって、成層化および充電分極を含む見かけの電圧に基づいて鉛蓄電池14の開放電圧および充電率を判定すると、実際の開放電圧または充電率よりも大きい値が得られてしまう。そこで、成層化および分極による影響を除外して、正確な開放電圧および充電率を得るために、鉛蓄電池14に流れる充放電電流の積算値から分極量および成層化量を推定し、推定された分極量および成層化量に基づいて図4の実容量を示す開放電圧を求めることが従来から行われており、例えば、特許文献2等に具体的な方法が記載されている。   Here, the voltage change due to stratification and polarization is merely an apparent voltage increase, and is independent of the dischargeable capacity of the lead storage battery 14. Therefore, when the open circuit voltage and the charge rate of the lead storage battery 14 are determined based on the apparent voltage including the stratification and the charge polarization, a value larger than the actual open circuit voltage or the charge rate is obtained. Therefore, in order to eliminate the influence of stratification and polarization and to obtain an accurate open-circuit voltage and charging rate, the polarization amount and the stratification amount were estimated from the integrated value of the charge / discharge current flowing in the lead storage battery 14 and estimated. Conventionally, an open circuit voltage indicating the actual capacity in FIG. 4 is obtained based on the polarization amount and the stratification amount. For example, a specific method is described in Patent Document 2 and the like.

ところで、鉛蓄電池14があがった場合(充電量が低下し、エンジンを始動できなくなった場合)には、他の車両の鉛蓄電池と故障車の鉛蓄電池14を接続ケーブルによって直接接続し、他の車両の鉛蓄電池から電力の供給を受けて、エンジン17を始動する、いわゆる「ジャンプスタート」が実行される場合がある。このようなジャンプスタートでは、鉛蓄電池の端子同士がケーブルによって直接接続されることから、2つの鉛蓄電池の間に流れる電流は、電流センサ12では検出されない。このため、前述した鉛蓄電池14に流れる充放電電流の積算値に誤差が生じるため、分極量および成層量の推定値が誤差を含んでしまう。この結果、実際の開放電圧または充電率よりも高い値が推定されてしまい、充電量に余裕があると思って鉛蓄電池14を使用すると、電池があがってしまったり、エンジン17が再始動不能になったりする場合がある。   By the way, when the lead storage battery 14 rises (when the charge amount decreases and the engine cannot be started), the lead storage battery 14 of another vehicle and the lead storage battery 14 of the failed vehicle are directly connected by a connection cable. There is a case where a so-called “jump start” is performed in which the engine 17 is started by receiving power supply from the lead storage battery of the vehicle. In such a jump start, since the terminals of the lead storage battery are directly connected by a cable, the current flowing between the two lead storage batteries is not detected by the current sensor 12. For this reason, since an error occurs in the integrated value of the charge / discharge current flowing in the lead storage battery 14 described above, the estimated values of the polarization amount and the stratification amount include errors. As a result, a value higher than the actual open-circuit voltage or the charging rate is estimated, and if the lead storage battery 14 is used with the assumption that there is a margin in the charge amount, the battery may run out or the engine 17 cannot be restarted. It may become.

そこで、本実施形態では、後述するように鉛蓄電池14に流れる電流と電圧の変化から、ジャンプスタートの実行の有無を検出する。そして、ジャンプスタートが検出された場合には、ジャンプスタート発生フラグを立てて、鉛蓄電池状態検出装置1の通信部10dに接続されさている他の装置(例えば、図示せぬECU)に対してジャンプスタートの発生を通知する。また、電流積算から求めた開放電圧OCV1および電圧推移から求めたOCV2に基づいて成層化および分極による影響を排除するための補正係数の値を調整する。さらに、ジャンプスタートの際に求めた鉛蓄電池14の内部抵抗については、他の鉛蓄電池との間で電流の授受が行われることから正確でないため廃棄する。このような処理により、ジャンプスタートが実行された場合に、他の装置に対してジャンプスタートの発生を通知し、例えば、通常とは異なる(電力消費を抑えた)動作モードで動作させることで、電力の消費を抑えることができる。また、成層化および分極による影響を排除するための補正係数の値を調整することで、実容量を正確に知ることができる。また、鉛蓄電池14の内部抵抗を廃棄することで、正確ではないパラメータに基づいて誤った判断がなされることを防止できる。   Therefore, in this embodiment, whether or not jump start is executed is detected from changes in current and voltage flowing in the lead storage battery 14 as described later. Then, when a jump start is detected, a jump start occurrence flag is set to jump to another device (for example, an ECU (not shown)) connected to the communication unit 10d of the lead storage battery state detection device 1. Notify that a start has occurred. Further, the value of the correction coefficient for eliminating the influence of stratification and polarization is adjusted based on the open circuit voltage OCV1 obtained from the current integration and the OCV2 obtained from the voltage transition. Furthermore, the internal resistance of the lead storage battery 14 obtained at the time of jump start is discarded because it is not accurate because current is exchanged with other lead storage batteries. By such processing, when a jump start is executed, the occurrence of the jump start is notified to other devices, for example, by operating in an operation mode different from normal (suppressing power consumption), Power consumption can be reduced. Further, the actual capacity can be accurately known by adjusting the value of the correction coefficient for eliminating the effects of stratification and polarization. Further, by discarding the internal resistance of the lead storage battery 14, it is possible to prevent an erroneous determination based on an inaccurate parameter.

(C)実施形態の詳細な動作の説明
つぎに、図6〜11を参照して、本実施形態の詳細な動作について説明する。図6は、ジャンプスタート等の非正規の充放電が実行されたことを検出するために、図2に示す制御部10において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、図6に示す処理は、電流および電圧の変動が激しい車両の走行中においては、例えば、10ms周期で実行され、これらの変動が緩やかな停止中においては、例えば、1s周期で実行される。図6に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
(C) Description of Detailed Operation of Embodiment Next, the detailed operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart for explaining the flow of processing executed in the control unit 10 shown in FIG. 2 in order to detect that irregular charging / discharging such as jump start has been executed. Note that the processing shown in FIG. 6 is executed, for example, in a cycle of 10 ms during traveling of a vehicle in which fluctuations in current and voltage are severe, and is executed, for example, in a cycle of 1 s when these fluctuations are gentle. . When the processing of the flowchart shown in FIG. 6 is started, the following steps are executed.

ステップS1では、CPU10aは、電流センサ12の出力を参照し、その時点における電流値I1を取得する。   In step S1, the CPU 10a refers to the output of the current sensor 12, and acquires the current value I1 at that time.

ステップS2では、CPU10aは、前回の処理によって求めた(後述するステップS9の処理によってRAM10cに格納された)電流値I2を、RAM10cのパラメータ10caから取得し、ステップS1において取得した電流値I1との差ΔI(=I1−I2)を計算する。   In step S2, the CPU 10a acquires the current value I2 obtained by the previous process (stored in the RAM 10c by the process of step S9 described later) from the parameter 10ca of the RAM 10c, and the current value I1 acquired in step S1 is the same as the current value I1 acquired in step S1. The difference ΔI (= I1−I2) is calculated.

ステップS3では、CPU10aは、電圧センサ11の出力を参照し、その時点における電圧値V1を取得する。   In step S3, the CPU 10a refers to the output of the voltage sensor 11 and acquires the voltage value V1 at that time.

ステップS4では、CPU10aは、前回の処理によって求めた電圧値V2を、RAM10cのパラメータ10caから取得し、ステップS3において取得した電圧値V1との差ΔV(=V1−V2)を計算する。   In step S4, the CPU 10a acquires the voltage value V2 obtained by the previous process from the parameter 10ca of the RAM 10c, and calculates a difference ΔV (= V1−V2) from the voltage value V1 acquired in step S3.

ステップS5では、CPU10aは、車両の停止中に測定され、RAM10cにパラメータ10caとして格納されている静的インピーダンスZを取得する。ここで、静的インピーダンスZとは、鉛蓄電池14が電気的に平衡な状態において測定される鉛蓄電池14の内部インピーダンスをいう。この静的インピーダンスは、車両が停止中において、放電回路15によって所定の周期でパルス放電が実行され、そのときの電流および電圧の変化から測定される。なお、後述するクランキング抵抗は、スタータモータ18によってエンジン17を始動する際(大電流が流れる際)に検出される電流および電圧から求められる抵抗であり、これを静的インピーダンスに対して、動的インピーダンスと称する。   In step S5, the CPU 10a acquires the static impedance Z that is measured while the vehicle is stopped and stored as the parameter 10ca in the RAM 10c. Here, the static impedance Z refers to the internal impedance of the lead storage battery 14 measured in a state where the lead storage battery 14 is electrically balanced. This static impedance is measured from changes in current and voltage at the time when pulse discharge is performed at a predetermined cycle by the discharge circuit 15 while the vehicle is stopped. The cranking resistance described later is a resistance obtained from a current and a voltage detected when the engine 17 is started by the starter motor 18 (when a large current flows). This is referred to as static impedance.

ステップS6では、CPU10aは、以下の式(1)に基づいてDを算出する。   In step S6, the CPU 10a calculates D based on the following equation (1).

D=ΔV−Z×ΔI ・・・(1)   D = ΔV−Z × ΔI (1)

ここで、鉛蓄電池14の電圧Vと、電流Iと、インピーダンスZとの間には、オームの法則が成り立つことから、正常時にはΔV=Z×ΔI(ΔV−Z×ΔI=0)が成立する。しかし、ジャンプスタートが実行される場合、故障車側では電流Iは検出されないにも拘わらず、救援車からの電流の供給によって電圧が上昇する。この結果、故障車側では、図7に示すように、Dの値がプラスの値となる。なお、図7の例では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧および電流を示し、図の中央部分でジャンプスタートが実行され(鉛蓄電池同士がケーブルで接続され)、その際に一時的にΔV−Z×ΔI>0となっている。一方、救援車側では電流Iが検出されないにも拘わらず故障車側に電流を供給することから、電圧が下降する。この結果、救援車側では、図8に示すように、Dの値がマイナスの値となる。図8の例では、図の中央部分でジャンプスタートが実行され(鉛蓄電池同士がケーブルで接続され)、その際に一時的にΔV−Z×ΔI<0となっている。   Here, since Ohm's law is established among the voltage V, the current I, and the impedance Z of the lead storage battery 14, ΔV = Z × ΔI (ΔV−Z × ΔI = 0) is established in the normal state. . However, when the jump start is executed, the voltage rises due to the supply of current from the rescue vehicle even though the current I is not detected on the failed vehicle side. As a result, on the broken vehicle side, the value of D becomes a positive value as shown in FIG. In the example of FIG. 7, the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates voltage and current, jump start is executed in the center of the figure (lead-acid batteries are connected by a cable), and temporarily ΔV−Z × ΔI> 0. On the other hand, although the current I is not detected on the rescue vehicle side, current is supplied to the failed vehicle side, so the voltage drops. As a result, on the rescue vehicle side, the value of D becomes a negative value as shown in FIG. In the example of FIG. 8, a jump start is executed in the center of the figure (lead-acid batteries are connected by a cable), and at that time, ΔV−Z × ΔI <0 is temporarily satisfied.

ステップS7では、CPU10aは、ステップS6で求めたDの絶対値|D|が閾値Thよりも大きいか否かを判定し、|D|>Thが成立する場合(ステップS7:Yes)にはステップS8に進み、それ以外の場合(ステップS7:No)にはステップS9に進む。ここで、閾値Thとしては、図7および図8に示すΔV−Z×ΔIの変化を検出できる値であるとともに、電圧や電流変動に基づくノイズに影響されない値であればよい。   In step S7, the CPU 10a determines whether or not the absolute value | D | of D obtained in step S6 is larger than the threshold Th, and if | D |> Th is satisfied (step S7: Yes), the step The process proceeds to S8, and otherwise (step S7: No), the process proceeds to step S9. Here, the threshold value Th may be a value that can detect a change in ΔV−Z × ΔI shown in FIGS. 7 and 8 and that is not affected by noise based on voltage and current fluctuations.

ステップS8では、CPU10aは、ジャンプスタートが発生したことを示すジャンプスタート発生フラグを“1”に設定する。なお、ジャンプスタート発生フラグは、図1に示す鉛蓄電池状態検出装置1の通信部10dに接続されている他の装置(例えば、負荷19およびECU(不図示))からも参照できるので、他の装置は、例えば、通常とは異なる(電力消費を抑えた)動作モードで動作させることで、電力の消費を抑えることができる。   In step S8, the CPU 10a sets a jump start occurrence flag indicating “jump start” to “1”. The jump start occurrence flag can also be referred to from other devices (for example, the load 19 and ECU (not shown)) connected to the communication unit 10d of the lead storage battery state detection device 1 shown in FIG. For example, the device can be operated in an operation mode different from normal (suppressing power consumption) to reduce power consumption.

ステップS9では、CPU10aは、ステップS1,S3で検出した電流I1と電圧V1とを、前回値を保持する変数I2,V2にそれぞれ代入する。この結果、これらの値は、RAM10cのパラメータ10caに格納され、次回の処理においてI2,V2として使用される。   In step S9, the CPU 10a substitutes the current I1 and voltage V1 detected in steps S1 and S3 for variables I2 and V2 that hold the previous values, respectively. As a result, these values are stored in the parameter 10ca of the RAM 10c and used as I2 and V2 in the next processing.

以上の処理によれば、故障車側および救援車側の双方においてジャンプスタートの発生を検出することができる。   According to the above process, it is possible to detect the occurrence of a jump start on both the broken vehicle side and the rescue vehicle side.

つぎに、図9を参照して、成層化および分極による影響を除外するための補正係数の値を調整するための処理について説明する。図9の処理は、例えば、所定の周期で実行される処理である。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。   Next, with reference to FIG. 9, a process for adjusting the value of the correction coefficient for excluding the effects of stratification and polarization will be described. The process of FIG. 9 is a process executed at a predetermined cycle, for example. When the processing of this flowchart is started, the following steps are executed.

ステップS20では、CPU10aは、ジャンプスタート発生フラグが“1”であるか否かを判定し、“1”である場合(ステップS20:Yes)にはステップS21に進み、それ以外の場合(ステップS20:No)には処理を終了する。例えば、図10に示す時間t2においてジャンプスタートが実行された場合には、図6のステップS8の処理においてジャンプフラグが“1”の状態にされるので、ステップS20ではYesと判定されてステップS21に進む。   In step S20, the CPU 10a determines whether or not the jump start occurrence flag is “1”. If it is “1” (step S20: Yes), the process proceeds to step S21, and otherwise (step S20). : No), the process ends. For example, if a jump start is executed at time t2 shown in FIG. 10, the jump flag is set to “1” in the process of step S8 of FIG. 6, so that the determination in step S20 is Yes and step S21. Proceed to

ステップS21では、CPU10aは、電圧推移から開放電圧OCV2を求める。具体的には、図5に示すように、エンジン17が停止されると、鉛蓄電池14の電圧は時間の経過とともに徐々に低下し、開放電圧に近づいていく。このとき、ある時点における電圧の変化率mと、開放電圧との間の差の電圧dVとの間には、一定の相関関係が存在することが知られている。そこで、このような相関関係を数値化したテーブルまたは数式をRAM10cに格納しておき、ある時点における鉛蓄電池14の電圧Vと変化率mとに基づいてテーブル等を参照することで、電圧推移からOCV2を求めることができる。図10の例では、時間t3においてエンジン17が停止された後のOCV2は破線で示すように変化する。   In step S21, the CPU 10a obtains the open circuit voltage OCV2 from the voltage transition. Specifically, as shown in FIG. 5, when the engine 17 is stopped, the voltage of the lead storage battery 14 gradually decreases with time and approaches the open circuit voltage. At this time, it is known that there is a certain correlation between the voltage change rate m at a certain point in time and the voltage dV that is the difference between the open circuit voltage. Therefore, a table or a mathematical expression in which such correlation is quantified is stored in the RAM 10c, and the voltage or the like is calculated by referring to the table based on the voltage V and the change rate m of the lead storage battery 14 at a certain time. OCV2 can be determined. In the example of FIG. 10, OCV2 after the engine 17 is stopped at time t3 changes as indicated by a broken line.

ステップS22では、CPU10aは、電流積算によって求められ、RAM10cにパラメータ10caとして格納されている開放電圧OCV1の最終更新値を取得する。ここで、電流積算とは、鉛蓄電池14から放電または充電される電流値を常時測定し、その電流測定値を積算することで鉛蓄電池14の充電率を求める方法である。開放電圧OCV1と充電率SOC1との間には、略線形の関係が存在するので、このような関係に基づいて充電率SOC1から開放電圧OCV1を求めることができる。電流積算に基づく開放電圧OCV1および充電率SOC1の計算は、所定の時間間隔で実行され、求められた開放電圧OCV1および充電率SOC1はRAM10cにパラメータ10caとして上書きして格納される。図10の例では、時間t3においてエンジン17が停止される時点で最後に格納された開放電圧OCV1が取得される。   In step S22, the CPU 10a obtains the final update value of the open circuit voltage OCV1 obtained by current integration and stored as the parameter 10ca in the RAM 10c. Here, the current integration is a method in which the current value discharged or charged from the lead storage battery 14 is constantly measured, and the measured current value is integrated to obtain the charge rate of the lead storage battery 14. Since there is a substantially linear relationship between the open circuit voltage OCV1 and the charge rate SOC1, the open circuit voltage OCV1 can be obtained from the charge rate SOC1 based on such a relationship. The calculation of the open circuit voltage OCV1 and the charging rate SOC1 based on the current integration is executed at predetermined time intervals, and the obtained open circuit voltage OCV1 and the charging rate SOC1 are overwritten and stored in the RAM 10c as a parameter 10ca. In the example of FIG. 10, the last stored open circuit voltage OCV1 is acquired when the engine 17 is stopped at time t3.

ステップS23では、CPU10aは、開放電圧OCV1と開放電圧OCV2の差(OCV1−OCV2)を、分極補正係数C1rを求めるための関数f1()に適用し、分極補正係数C1rを求める。ここで、分極補正係数C1rとは、分極による誤差を除外するために制御部10が推測値として有している分極量C1を、ジャンプスタートの検出に応じて補正するための係数である。具体的には、ジャンプスタートが検出された場合には、例えば、C1←C1−C1r(←は変数への値の代入を示す)とされ、分極量C1が補正される。   In step S23, the CPU 10a applies the difference (OCV1−OCV2) between the open circuit voltage OCV1 and the open circuit voltage OCV2 to the function f1 () for determining the polarization correction coefficient C1r, and determines the polarization correction coefficient C1r. Here, the polarization correction coefficient C1r is a coefficient for correcting the polarization amount C1 that the control unit 10 has as an estimated value in order to exclude an error due to polarization according to the detection of the jump start. Specifically, when a jump start is detected, for example, C1 ← C1-C1r (← indicates substitution of a value into a variable), and the polarization amount C1 is corrected.

開放電圧OCV1は電流積算によって求められる。このため、ジャンプスタートが実行された場合、他の鉛蓄電池との間で流れる電流については、電流センサ12で検出できないため、このとき流れる電流は開放電圧OCV1には反映されない。一方、開放電圧OCV2については、電流積算とは異なる方法(詳細は後述する)で求められ、この方法では他の鉛蓄電池との間で流れる電流を含めた状態でOCV2が測定される。このため、これらの差(OCV1−OCV2)の値は、ジャンプスタートが実行された場合には、実行されない場合に比較して大きくなる。そこで、関数f1()を実現する方法の一例としては、例えば、(OCV1−OCV2)の値と分極補正係数C1rとを対応付けしたテーブルをRAM10cに予め準備し、当該テーブルに前述した差の値を適用することで、分極補正係数C1rを得ることができる。   The open circuit voltage OCV1 is obtained by current integration. For this reason, when the jump start is executed, the current flowing between the other lead storage batteries cannot be detected by the current sensor 12, and therefore the current flowing at this time is not reflected in the open circuit voltage OCV1. On the other hand, the open circuit voltage OCV2 is obtained by a method (details will be described later) different from the current integration. In this method, the OCV2 is measured in a state including the current flowing between the lead acid batteries. For this reason, the value of these differences (OCV1-OCV2) becomes larger when jump start is executed than when it is not executed. Therefore, as an example of a method for realizing the function f1 (), for example, a table in which the value of (OCV1-OCV2) and the polarization correction coefficient C1r are associated is prepared in the RAM 10c in advance, and the difference value described above in the table is prepared. Is applied, the polarization correction coefficient C1r can be obtained.

ステップS24では、CPU10aは、開放電圧OCV1と開放電圧OCV2の差(OCV1−OCV2)を、成層化補正係数C2rを求めるための関数f2()に適用し、成層化補正係数C2rを求める。ここで、成層化補正係数C2rとは、成層化による誤差を除外するために制御部10が推測値として有している成層化量C2を、ジャンプスタートの検出に応じて補正するための係数である。具体的には、ジャンプスタートが検出された場合には、例えば、C2←C2−C2rとされ、成層化量C2が補正される。なお、開放電圧OCV1と開放電圧OCV2の関係は前述した場合と同様であり、また、成層化補正係数C2rと(OCV1−OCV2)との対応関係を示すテーブルをRAM10cに予め準備し、当該テーブルに基づいて判断することで、成層化補正係数C2rを得ることができることも前述の場合と同様である。   In step S24, the CPU 10a applies the difference (OCV1-OCV2) between the open circuit voltage OCV1 and the open circuit voltage OCV2 to the function f2 () for determining the stratification correction coefficient C2r, and obtains the stratification correction coefficient C2r. Here, the stratification correction coefficient C2r is a coefficient for correcting the stratification amount C2 that the control unit 10 has as an estimated value in order to exclude an error due to stratification according to the detection of the jump start. is there. Specifically, when a jump start is detected, for example, C2 ← C2-C2r is set, and the stratification amount C2 is corrected. The relationship between the open-circuit voltage OCV1 and the open-circuit voltage OCV2 is the same as that described above, and a table showing the correspondence relationship between the stratification correction coefficient C2r and (OCV1-OCV2) is prepared in the RAM 10c in advance, and The stratification correction coefficient C2r can be obtained by making the determination based on the same as in the case described above.

以上の処理により、分極補正係数C1rと成層化補正係数C2rとを得る。このような補正係数を用いることにより、ジャンプスタートによって成層化および分極が変化した場合でも、変化前の成層化量および分極量をこれらの補正係数によって補正することで、変化後の成層化量および分極量を得ることができる。   Through the above processing, the polarization correction coefficient C1r and the stratification correction coefficient C2r are obtained. By using such a correction coefficient, even when the stratification and polarization change due to jump start, the stratification quantity after change and the stratification quantity and polarization before correction are corrected by these correction coefficients. The amount of polarization can be obtained.

つぎに、図11を参照して、クランキング抵抗Rを廃棄する処理について説明する。図11に示すフローチャートの処理は、例えば、一定の時間間隔で実行される。この図11の処理が開始されると、以下のステップが実行される。   Next, a process of discarding the cranking resistor R will be described with reference to FIG. The process of the flowchart shown in FIG. 11 is executed at regular time intervals, for example. When the processing of FIG. 11 is started, the following steps are executed.

ステップS40において、CPU10aは、ジャンプスタート発生フラグが“1”であるか否かを判定し、“1”である場合(ステップS40:Yes)にはステップS41に進み、それ以外の場合(ステップS40:No)には処理を終了する。   In step S40, the CPU 10a determines whether or not the jump start occurrence flag is “1”. If it is “1” (step S40: Yes), the process proceeds to step S41, and otherwise (step S40). : No), the process ends.

ステップS41では、CPU10aは、ジャンプスタート時におけるクランキング(スタータモータ18によってエンジン17を回転駆動すること)において測定され、RAM10cにパラメータ10caとして格納されているクランキング抵抗Rを廃棄する。ここで、クランキング抵抗Rとは、スタータモータ18によってエンジン17を回転駆動する際に鉛蓄電池14からスタータモータ18に流れる電流と、鉛蓄電池14の端子電圧とから求めるインピーダンスの実部成分である。すなわち、ジャンプスタートにおけるクランキングでは、他の車両の鉛蓄電池との間で電流が授受されるため、クランキング抵抗Rを正確に求めることができないため、このようなクランキング抵抗Rは廃棄する。このため、誤差を含むクランキング抵抗に基づいて誤った判断がされることを防止できる。   In step S41, the CPU 10a discards the cranking resistance R measured in cranking at the time of jump start (rotating and driving the engine 17 by the starter motor 18) and stored in the RAM 10c as the parameter 10ca. Here, the cranking resistor R is a real component of the impedance obtained from the current flowing from the lead storage battery 14 to the starter motor 18 and the terminal voltage of the lead storage battery 14 when the engine 17 is rotationally driven by the starter motor 18. . That is, in the cranking at the jump start, since current is exchanged with the lead storage battery of another vehicle, the cranking resistance R cannot be accurately obtained. Therefore, such a cranking resistance R is discarded. For this reason, it is possible to prevent an erroneous determination based on the cranking resistance including an error.

(D)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、ジャンプスタートが実行される場合を例に挙げて説明したが、本願における「非正規充放電」とは、これのみに限定されるものではなく、例えば、商用電源電力を直流電力に変換して鉛蓄電池を充電する充電器によって充電がされる場合や、鉛蓄電池に外部機器(例えば、直流電力を交流電力に変換するインバータ等)が接続された場合にこれを非正規充放電として検出するようにしてもよい。
(D) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it is needless to say that the present invention is not limited to the case described above. For example, in the above embodiment, the case where the jump start is executed has been described as an example. However, the “non-regular charge / discharge” in the present application is not limited to this, for example, commercial power supply power. If the battery is charged by a charger that charges the lead storage battery by converting the power to DC power, or if an external device (for example, an inverter that converts DC power to AC power) is connected to the lead storage battery You may make it detect as regular charging / discharging.

また、以上の実施形態では、式(1)に基づいて非正規充放電であるジャンプスタートを検出するようにしたが、これ以外の式を用いるようにしてもよい。例えば、インピーダンスではなくコンダクタンスGを用いて、以下の式(2)に基づいて判定するようにしてもよい。   Moreover, in the above embodiment, the jump start which is non-regular charge / discharge is detected based on the formula (1), but other formulas may be used. For example, you may make it determine based on the following formula | equation (2) using not the impedance but the conductance G.

D=ΔI−G×ΔV・・・(2) D = ΔI−G × ΔV (2)

あるいは、静的インピーダンスZではなく、一定の定数Kを用いて、ΔI×KとΔVとの差が変化した場合に非正規充放電が実行されたと判定するようにしてもよい。   Alternatively, instead of the static impedance Z, a constant K may be used, and when the difference between ΔI × K and ΔV changes, it may be determined that the irregular charging / discharging has been executed.

また、分極量および成層化量については、ステップS23およびステップS24に示す式に基づいて補正を行うようにしたが、これ以外の式に基づいて補正を行うようにしてもよい。さらに、分極量および成層化量を個別に補正するようにしたが、これらをまとめて1つの量とし、これらをまとめて補正するようにしてもよい。   Further, although the polarization amount and the stratification amount are corrected based on the equations shown in step S23 and step S24, they may be corrected based on other equations. Further, the polarization amount and the stratification amount are individually corrected. However, these may be collectively set as one amount, and may be corrected collectively.

また、以上の実施形態では、故障車と救援車の双方を検出するために、図6のステップS7の処理によりDの絶対値と閾値Thとを比較してジャンプスタートの発生を判定するようにした。ここで、救援車側では、ジャンプスタートに起因して分極量および成層化量は減少することから、分極量および成層化量による影響は故障車側に比較すると小さい。しかしながら、救援車側では、ジャンプスタートにより、電流が外部に取り出されることから、センサによって検出されている充電率よりも実際の充電率の方が低い状態となる。この場合、検出された充電率に基づいて鉛蓄電池14を使用していると、鉛蓄電池14のあがりを招いてしまうことがある。そこで、例えば、図6のステップS8の処理においてジャンプスタート発生フラグを“1”にした後に、Dがプラスの場合には図9,11の処理を実行し、Dがマイナスの場合には、例えば、図9の処理は実行せずに図11の処理のみを実行し、充電率が検出された充電率よりも低いことを通知するとともに、必要に応じて充電率を再計算するようにしてもよい。すなわち、故障車と救援車のそれぞれにおいて実行する処理を区別するようにしてもよい。なお、Dがマイナスの場合に、必要に応じて、図11の処理のみならず図9の処理を実行するようにしてもよいことは言うまでもない。   Further, in the above embodiment, in order to detect both the broken vehicle and the rescue vehicle, the occurrence of a jump start is determined by comparing the absolute value of D with the threshold value Th by the process of step S7 in FIG. did. Here, since the amount of polarization and the amount of stratification are reduced on the rescue vehicle side due to the jump start, the influence of the amount of polarization and the amount of stratification is small compared to the failure vehicle side. However, on the rescue vehicle side, since the current is taken out by jump start, the actual charging rate is lower than the charging rate detected by the sensor. In this case, if the lead storage battery 14 is used based on the detected charging rate, the lead storage battery 14 may be lifted. Thus, for example, after the jump start occurrence flag is set to “1” in the process of step S8 in FIG. 6, when D is positive, the processes of FIGS. 9 and 11 are executed. When D is negative, for example, 9 is not executed, only the process of FIG. 11 is executed to notify that the charging rate is lower than the detected charging rate, and the charging rate is recalculated as necessary. Good. That is, you may make it distinguish the process performed in each of a failure vehicle and a rescue vehicle. Needless to say, when D is negative, not only the process of FIG. 11 but also the process of FIG. 9 may be executed as necessary.

1 鉛蓄電池状態検出装置
10 制御部(非正規充放電検出手段、状態検出手段)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d 通信部
10e 表示部
10f I/F
11 電圧センサ(電圧検出手段)
12 電流センサ(電流検出手段)
13 温度センサ
14 鉛蓄電池
15 放電回路
16 オルタネータ
17 エンジン
18 スタータモータ
19 負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lead storage battery state detection apparatus 10 Control part (non-regular charge / discharge detection means, state detection means)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d Communication unit 10e Display unit 10f I / F
11 Voltage sensor (voltage detection means)
12 Current sensor (current detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Temperature sensor 14 Lead acid battery 15 Discharge circuit 16 Alternator 17 Engine 18 Starter motor 19 Load

Claims (7)

車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を検出する鉛蓄電池状態検出装置において、
前記鉛蓄電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記鉛蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出手段と、
前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出手段と、
を有することを特徴とする鉛蓄電池状態検出装置。
In the lead storage battery state detection device that detects the state of the lead storage battery mounted on the vehicle,
Current detecting means for detecting a current flowing in the lead acid battery;
Voltage detecting means for detecting the voltage of the lead storage battery;
When an external device is directly connected to the terminal of the lead storage battery and the lead storage battery is charged or discharged without going through the current detection means, the current and voltage of the current detection means and the voltage detection means are Non-regular charge / discharge detection means for detecting such irregular charge / discharge based on the change,
State detection means for detecting the state of the lead storage battery with reference to the current value and the voltage value detected by the current detection means and the voltage detection means and the detection result of the irregular charge / discharge detection means;
A lead-acid battery state detection device comprising:
前記外部機器は、他の車両の鉛蓄電池であり、
前記非正規充放電は、前記他の車両の鉛蓄電池がケーブルによって接続され、ジャンプスタートが実行された場合の充放電であり、
前記非正規充放電検出手段は、前記ジャンプスタート実行時の前記充放電を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の鉛蓄電池状態検出装置。
The external device is a lead storage battery of another vehicle,
The irregular charging / discharging is charging / discharging when the lead storage battery of the other vehicle is connected by a cable and jump start is executed,
The non-regular charge / discharge detection means detects the charge / discharge at the time of the jump start execution.
The lead-acid battery state detection device according to claim 1.
前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、当該非正規充放電によって生じる分極現象の変化量を考慮して前記鉛蓄電池の状態を推定することを特徴とする請求項1または2に記載の鉛蓄電池状態検出装置。   When the non-regular charge / discharge detection means detects non-normal charge / discharge, the state of the lead storage battery is estimated in consideration of the amount of change in the polarization phenomenon caused by the non-normal charge / discharge. Item 3. The lead-acid battery state detection device according to item 1 or 2. 前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、当該非正規充放電によって生じる成層現象の変化量を考慮して前記鉛蓄電池の状態を推定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の鉛蓄電池状態検出装置。   When the irregular charging / discharging detection means detects irregular charging / discharging, the state of the lead storage battery is estimated in consideration of the amount of change in the stratification phenomenon caused by the irregular charging / discharging. Item 4. The lead-acid battery state detection device according to any one of Items 1 to 3. 前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、前記状態検出手段は、非正規充放電の際に測定した前記鉛蓄電池のインピーダンス値を廃棄することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鉛蓄電池状態検出装置。   The non-regular charge / discharge detection unit detects the non-normal charge / discharge, and the state detection unit discards the impedance value of the lead storage battery measured during the non-normal charge / discharge. Item 5. The lead-acid battery state detection device according to any one of Items 1 to 4. 前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、非正規充放電の発生を、他の装置に対して通知することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の鉛蓄電池状態検出装置。   6. The apparatus according to claim 1, wherein when the non-regular charge / discharge detection unit detects non-normal charge / discharge, the other apparatus is notified of the occurrence of the non-normal charge / discharge. Lead-acid battery state detection device as described in the item. 車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を、電流検出手段および電圧検出手段の検出結果を参照して検出する鉛蓄電池状態検出方法において、
前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出ステップと、
前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出ステップと、
を有することを特徴とする鉛蓄電池状態検出方法。
In the lead storage battery state detection method for detecting the state of the lead storage battery mounted on the vehicle with reference to the detection results of the current detection means and the voltage detection means,
When an external device is directly connected to the terminal of the lead storage battery and the lead storage battery is charged or discharged without going through the current detection means, the current and voltage of the current detection means and the voltage detection means are A non-regular charge / discharge detection step for detecting such irregular charge / discharge based on the change;
A state detection step of detecting the state of the lead-acid battery with reference to the current value and voltage value detected by the current detection means and the voltage detection means and the detection result of the non-regular charge / discharge detection means;
A lead-acid battery state detection method comprising:
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