JP2017163739A - 車両用電源システム - Google Patents
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Abstract
Description
オルタネータまたはDCDCコンバータに接続され、該オルタネータまたはDCDCコンバータより供給される電力により充電され、車両に搭載された電気負荷に電力を供給する第1バッテリと、
前記オルタネータまたはDCDCコンバータに接続され、前記オルタネータまたはDCDCコンバータより供給される電力により充電され、前記第1バッテリに並列接続される第2バッテリと、
前記第2バッテリの電圧値を検出する電圧センサと、
前記第2バッテリの電流値を検出する電流センサと、
前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を所定の電圧波形に従って変動させる電圧制御部と、
前記電圧制御部が前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を前記所定の電圧波形に従って変動させている間に前記電圧センサ及び前記電流センサによりそれぞれ検出された前記第2バッテリの電圧値及び電流値を用いて、前記第2バッテリの内部抵抗を算出する算出部とを有することを特徴とする。
オルタネータまたはDCDCコンバータに接続され、該オルタネータまたはDCDCコンバータより供給される電力により充電され、車両に搭載された電気負荷に電力を供給する第1バッテリと、
前記オルタネータまたはDCDCコンバータに接続され、前記オルタネータまたはDCDCコンバータより供給される電力により充電され、前記第1バッテリに並列接続される第2バッテリと、
前記第2バッテリの電圧値を検出する電圧センサと、
前記第2バッテリの電流値を検出する電流センサと、
前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を所定の電圧波形に従って変動させる第1ECUと、
前記第1ECUが前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を前記所定の電圧波形に従って変動させている間に前記電圧センサ及び前記電流センサによりそれぞれ検出された前記第2バッテリの電圧値及び電流値を用いて、前記第2バッテリの内部抵抗を算出する第2ECUとを有することを特徴とする。
はじめに、本実施形態における車両用電源システムの構成について説明する。図1は、車両用電源システムの構成例を示す図である。図1に示す車両用電源システム100は、車両に搭載された電気負荷に電力を供給する車両用電源システムであって、例えば、非ハイブリッド車に適用される電源システムである。
次に、第1ECU140及び第2ECU170のハードウェア構成について説明する。なお、第1ECU140のハードウェア構成と第2ECU170のハードウェア構成とは概ね同じであるため、ここでは第2ECU170のハードウェア構成について説明する。
次に、第1ECU140の機能構成及び第2ECU170の機能構成について説明する。図3は、第1ECU及び第2ECUの機能構成の一例を示す図である。
次に、オルタネータ電圧制御部302がオルタネータ130の発電電圧を変動させる場合の電圧波形と、内部抵抗算出状態において電流測定部313により取得される、第2バッテリ160の電流波形とについて説明する。図5は、オルタネータの電圧波形及び第2バッテリの電流波形を説明するための図である。
次に、第2ECU170の測定結果記録部321に記録される測定結果情報について説明する。また、測定結果情報に基づいて、第2バッテリの内部抵抗を算出する算出方法について説明する。
(電圧値)=(傾き)×(電流値)+(切片)
なお、図6(b)から明らかなように、近似直線の切片はゼロにはならない。このため、内部抵抗値を算出するためには、少なくとも、2点のプロットが必要であるといえる。
次に、車両用電源システム100におけるバッテリ管理処理の流れについて説明する。図7は、車両用電源システムにおけるバッテリ管理処理の流れを示すフローチャートである。図7に示すフローチャートは、例えば、車両のエンジンがON状態になると実行される。
以上の説明から明らかなように、本実施形態における車両用電源システムでは、オルタネータの発電電圧を所定の電圧波形に基づいて変動させ、その間、該オルタネータに接続された第2バッテリの電圧変動及び電流変動(電圧値及び電流値)を検出する。そして、検出した電圧値及び電流値を用いて第2バッテリの内部抵抗を算出する。これにより、電気負荷作動時の第2バッテリの電圧変動及び電流変動を利用する場合と比較して、第2バッテリの内部抵抗を高い再現性で高精度に算出することができる。
上記第1の実施形態では、非ハイブリッド車に適用される車両用電源システムについて説明した。これに対して、第2の実施形態では、ハイブリッド車や電気自動車(以下、ハイブリッド車等)に適用される車両用電源システムについて説明する。
上記第1及び第2の実施形態では、第2バッテリの電圧変動及び電流変動を実現するための制御対象(オルタネータ130、DCDCコンバータ810)が、第2バッテリ160と並列接続されている場合について説明した。
上記第1乃至第3の実施形態では、上限電圧値、下限電圧値、電圧変動速度値に基づいて電圧波形を生成するにあたり、制御対象の電圧を、下限電圧値に向かって変動させた後に、上限電圧値に向かって変動させるように電圧波形を生成した。しかしながら、変動の順序はこれに限定されない。例えば、はじめに上限電圧値に向かって変動させた後に、下限電圧値に向かって変動させるように電圧波形を生成してもよい。
110 :第1バッテリ
120 :電気負荷
130 :オルタネータ
140 :第1ECU
150 :第2バッテリモジュール
160 :第2バッテリ
161 :電流センサ
162 :電圧センサ
163 :温度センサ
170 :第2ECU
301 :判定部
302 :オルタネータ電圧制御部
311 :要求部
312 :電圧測定部
313 :電流測定部
314 :内部抵抗算出部
315 :劣化度推定部
316 :寿命判定部
800 :車両用電源システム
810 :DCDCコンバータ
900 :車両用電源システム
910 :DCDCコンバータ
920 :第2ECU
Claims (4)
- オルタネータまたはDCDCコンバータに接続され、該オルタネータまたはDCDCコンバータより供給される電力により充電され、車両に搭載された電気負荷に電力を供給する第1バッテリと、
前記オルタネータまたはDCDCコンバータに接続され、前記オルタネータまたはDCDCコンバータより供給される電力により充電され、前記第1バッテリに並列接続される第2バッテリと、
前記第2バッテリの電圧値を検出する電圧センサと、
前記第2バッテリの電流値を検出する電流センサと、
前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を所定の電圧波形に従って変動させる電圧制御部と、
前記電圧制御部が前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を前記所定の電圧波形に従って変動させている間に前記電圧センサ及び前記電流センサによりそれぞれ検出された前記第2バッテリの電圧値及び電流値を用いて、前記第2バッテリの内部抵抗を算出する算出部と
を有することを特徴とする車両用電源システム。 - 前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を前記所定の電圧波形に従って変動させることが可能な状況であるか否かを判定する判定部を更に有し、
前記判定部により、可能な状況であると判定された場合に、前記電圧制御部は、前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を前記所定の電圧波形に従って変動させることを特徴とする請求項1に記載の車両用電源システム。 - 前記所定の電圧波形は、前記第1バッテリが過充電にならない上限電圧値と、前記第1バッテリの充電率の低下を抑えられる下限電圧値とに基づいて生成されることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用電源システム。
- オルタネータまたはDCDCコンバータに接続され、該オルタネータまたはDCDCコンバータより供給される電力により充電され、車両に搭載された電気負荷に電力を供給する第1バッテリと、
前記オルタネータまたはDCDCコンバータに接続され、前記オルタネータまたはDCDCコンバータより供給される電力により充電され、前記第1バッテリに並列接続される第2バッテリと、
前記第2バッテリの電圧値を検出する電圧センサと、
前記第2バッテリの電流値を検出する電流センサと、
前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を所定の電圧波形に従って変動させる第1ECUと、
前記第1ECUが前記オルタネータまたはDCDCコンバータの電圧を前記所定の電圧波形に従って変動させている間に前記電圧センサ及び前記電流センサによりそれぞれ検出された前記第2バッテリの電圧値及び電流値を用いて、前記第2バッテリの内部抵抗を算出する第2ECUと
を有することを特徴とする車両用電源システム。
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