JP2013181928A - 二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両に搭載されている二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置1において、エンジンの停止時において二次電池の内部抵抗の値を測定する測定手段(電圧センサ11、電流センサ12、CPU10a)と、エンジンの始動時においてスタータモータに電力を供給することにより、二次電池の電解液に生じるイオンの拡散に起因する拡散抵抗の値を推定する推定手段(CPU10a)と、測定手段によって測定された内部抵抗の値に、推定手段によって推定された拡散抵抗の値を加算して得られる抵抗値と、エンジンを始動する際に流れる始動電流と、二次電池の始動前電圧とから、エンジンの始動に要する電圧である始動電圧を算出する算出手段(CPU10a)とを有する。
【選択図】図1
Description
このような構成によれば、二次電池の劣化度を正確に検出しつつ、エンジンを始動可能か否かも正確に判定することが可能となる。
このような構成によれば、これら3つのパラメータを用いて、拡散抵抗を正確に求めることができる。
このような構成によれば、少なくとも一つのパラメータを固定とすることにより、拡散抵抗を簡単な関係式またはテーブルによって求めることができる。
このような構成によれば、比較的変動が大きい温度を固定のパラメータとすることで、拡散抵抗をより簡単に求めることが可能になる。
このような方法によれば、二次電池の劣化度を正確に検出しつつ、エンジンを始動可能か否かも正確に判定することが可能となる。
図1は、本発明の実施形態に係る二次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、二次電池状態検出装置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、二次電池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、二次電池14の状態を検出する。電圧センサ11は、二次電池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、二次電池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、二次電池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二次電池14を間欠的に放電させる。制御部10は、間欠的な放電が実行されている際の電圧と電流から二次電池14の内部抵抗を求める。
Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、タイマ10d、通信部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。タイマ10dは、時間を計時して出力する。通信部10e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。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。
つぎに、図3〜5を参照して、実施形態の概略の動作について説明する。本実施形態では、エンジン17を始動可能な二次電池14の電圧である始動電圧を求める。なお、始動電圧は、以下の式(1)によって求めることができる。
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、内部抵抗Rをパルス放電によって求めるようにしたが、これ以外の方法によって求めるようにしてもよい。具体的には、例えば、交流電流を二次電池14に流し、そのときの電圧に基づいて内部抵抗を求めることも可能である。
10 制御部
10a CPU(測定手段、推定手段、算出手段)
10b ROM
10c RAM
10d タイマ
10e 通信部
10f I/F
11 電圧センサ(測定手段)
12 電流センサ(測定手段)
13 温度センサ
14 二次電池
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
Claims (5)
- 車両に搭載されている二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置において、
エンジンの停止時において前記二次電池の内部抵抗の値を測定する測定手段と、
前記エンジンの始動時においてスタータモータに電力を供給することにより、前記二次電池の電解液に生じるイオンの拡散に起因する拡散抵抗の値を推定する推定手段と、
前記測定手段によって測定された前記内部抵抗の値に、前記推定手段によって推定された前記拡散抵抗の値を加算して得られる抵抗値と、前記エンジンを始動する際に流れる始動電流と、前記二次電池の始動前電圧とから、前記エンジンの始動に要する電圧である始動電圧を算出する算出手段と、
を有することを特徴とする二次電池状態検出装置。 - 前記推定手段は、前記エンジンの始動時における放電電流、放電時間、および、前記二次電池の温度に基づいて前記拡散抵抗の値を推定することを特徴とする請求項1に記載の二次電池状態検出装置。
- 前記推定手段は、前記放電電流、前記放電時間、および、前記二次電池の温度の少なくとも一つを固定値とし、他を可変値として前記拡散抵抗の値を推定し、得られた拡散抵抗の値を前記固定値とされたパラメータに基づいて補正することを特徴とする請求項2に記載の二次電池状態検出装置。
- 前記推定手段は、前記温度を固定値とし、前記放電電流および前記放電時間を可変値とし、所定の温度における前記放電電流および前記放電時間に基づいて前記拡散抵抗の値を推定するとともに、推定した拡散抵抗の値を実測した前記二次電池の温度に基づいて補正することを特徴とする請求項3に記載の二次電池状態検出装置。
- 車両に搭載されている二次電池の状態を検出する二次電池状態検出方法において、
エンジンの停止時において前記二次電池の内部抵抗の値を測定する測定ステップと、
前記エンジンの始動時においてスタータモータに電力を供給することにより、前記二次電池の電解液に生じるイオンの拡散に起因する拡散抵抗の値を推定する推定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された前記内部抵抗の値に、前記推定ステップにおいて推定された前記拡散抵抗の値を加算して得られる抵抗値と、前記エンジンを始動する際に流れる始動電流と、前記二次電池の始動前電圧とから、前記エンジンの始動に要する電圧である始動電圧を算出する算出ステップと、
を有することを特徴とする二次電池状態検出方法。
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