JP2018058379A - バッテリ状態計測装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両停止時において、スリープモードによってバッテリ状態計測装置の消費電力を低減し、且つ、バッテリの状態の計測を正確に行うことのできるバッテリ状態計測装置および制御方法を提供すること。
【解決手段】このバッテリ状態計測装置は、車両に搭載されるバッテリの充放電電流と端子間電圧とを検出するセンサ部と、作動モードから作動モードより消費電力の低いスリープモードへ切り替えるスリープ制御部と、スリープモードの期間中の所定の計測間隔Ｔｍ毎に、センサ部の検出値を取り込む計測部と、を備え、計測間隔Ｔｍは、スリープモード中に長さが変わる、構成を採る。
【選択図】図６

Description

本発明は、バッテリの状態を計測するバッテリ状態計測装置および制御方法に関する。

車両に搭載されるバッテリの状態である、例えば充電率（ＳＯＣ：State of Charge）、または性能（ＳＯＦ：State of Function）等を計測するバッテリ状態計測装置がある。ここでバッテリは充電可能な二次電池であり、典型的には鉛蓄電池であるが必ずしもこれに限られるものではない。

バッテリ状態計測装置は、通常、メインスイッチがオンのときでもオフのときでも、バッテリに常に接続するように設置される。これにより、車両のメインスイッチがオフのときにも、バッテリの状態の計測を行うことができる。

一般に、様々な電子機器は、通常モードより消費電力の低いスリープモードに切り替える機能を有している（例えば、特許文献１〜３を参照）。

バッテリ状態計測装置においても、車両の長期間の停止時等に消費電流を低くすることが求められる。車両が長期間停止する間、バッテリの充電率が低下すると、エンジン始動ができなくなるという問題が生じる。

特許第３４５３４０５号公報 特許第５１５０６７１号公報 特開２０１１−２３０６８５号公報

本発明者らは、車両のバッテリの充放電タイミングの傾向について検討し、次のことを見出した。車両の走行時、バッテリには走行状態に応じて充放電が行われ、バッテリの分極が進む傾向にある。さらに、車両の停止直前には、例えば回生エネルギーによる発電が加わるなど、多くの場合に、比較的に大きな充電が行われる傾向にある。

さらに、本発明者らは、バッテリの充放電の状態と、バッテリ状態計測装置のスリープモードとの関連を検討し、次のことを見出した。車両の駐車時などバッテリ状態計測装置をスリープモードにすべき期間には、その始まりにおいて、バッテリの分極が進み且つ大きな充電が行われることもあって、バッテリの電圧が高くなり、バッテリの放電量も大きくなる傾向にある。しかし、車両の駐車時など、車両の停止が長く続いたときには、バッテリの分極も低減し、バッテリの放電量が小さく安定する。

本発明の目的は、車両停止時において、スリープモードによってバッテリ状態計測装置の消費電力を低減し、且つ、バッテリの状態の計測を正確に行うことのできるバッテリ状態計測装置および制御方法を提供することである。

本発明の一態様に係るバッテリ状態計測装置は、車両に搭載されるバッテリの充放電電流と端子間電圧とを検出するセンサ部と、作動モードから前記作動モードより消費電力の低いスリープモードへ切り替えるスリープ制御部と、前記スリープモードの期間中の所定の計測間隔毎に、前記センサ部の検出値を取り込む計測部と、を備え、前記計測間隔は、前記スリープモード中に長さが変わる、構成を採る。

本発明の一態様に係る制御方法は、車両に搭載されるバッテリの充放電電流と端子間電圧とを検出するステップと、動作モードを作動モードから前記作動モードより消費電力の低いスリープモードへ切り替えるステップと、前記スリープモードの期間中の所定の計測間隔毎に、前記充放電電流と前記端子間電圧との少なくとも一方の検出値を取り込むステップと、を備え、前記計測間隔は、前記スリープモード中に長さが変わる、方法とした。

本発明によれば、車両停止時において、スリープモードによってバッテリ状態計測装置の消費電力を低減し、且つ、バッテリ状態の計測を正確に行うことができる。

本発明の実施の形態に係るバッテリ状態計測装置を示すブロック図 バッテリ状態計測装置が搭載される車両のシステムの一部を示すブロック図 バッテリ状態計測装置のスリープモードの動作を説明するタイムチャート 車両起動時の動作を説明するタイムチャート 車両停車前後のバッテリ電流積算の変化の一例を説明するグラフであり、（ａ）は停車前後を短い時間スケールで示したグラフ、（ｂ）は停車後を長い時間スケールで示したグラフ スリープモードにおける計測間隔の変化を説明するタイムチャートであり、（ａ）は変化前のタイムチャート、（ｂ）は変化後のタイムチャート バッテリ状態計測装置の動作モードの切り替わりを説明するフローチャート バッテリ状態計測装置のタイマーセット処理の第１例を示すフローチャート バッテリ状態計測装置のタイマーセット処理の第２例を示すフローチャート

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るバッテリ状態計測装置を示すブロック図である。図２は、バッテリ状態計測装置が搭載される車両のシステムの一部を示すブロック図である。

車両には、図２に示すように、バッテリ５１と、本発明の実施の形態のバッテリ状態計測装置１と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５２と、負荷５３と、発電機５４と、メインスイッチ５５とが設けられている。

ＥＣＵ５２は、典型的にはエンジン制御を行うＥＣＵであるが、その他の車両の電気機器の制御を行うＥＣＵなど、複数のＥＣＵを含んでもよい。

負荷５３は、例えばエンジンを始動させるスタータモータなどの補機、および、灯火器、車内照明、および、メータ類を含んでもよい。補機とは、エンジンを稼働させるためにエンジン本体以外に必要な周辺機器を意味する。

発電機５４は、例えばオルタネータであり、エンジンの動力、または、制動時に得られる回生エネルギーに基づいて発電を行う。発電機５４は、例えばダイオードを介してバッテリ５１に接続される。

バッテリ５１は、充電と放電とが可能な電池であり、発電機５４の電力により充電を行う。バッテリ５１は、バッテリ状態計測装置１、ＥＣＵ５２、および、負荷５３に電力を供給する。バッテリ５１は、アイドリングストップシステム（ＩＳＳ）用の車両に用いられるＩＳＳ用の鉛蓄電池が想定されるが、必ずしもこれに限られるものではない。

メインスイッチ５５は、バッテリ５１と車両のシステムの全部又は一部との接続を断続するスイッチである。車両のシステムには、ＥＣＵ５２および負荷５３が含まれる。なお、車両のシステムには、メインスイッチ５５を介さずに、バッテリ５１が幾つかのＥＣＵなど特定の電子機器に補助電源を供給する構成が、含まれていてもよい。

バッテリ状態計測装置１は、バッテリ５１の状態を計測する装置である。バッテリ５１の状態には、例えば充電率（ＳＯＣ）や性能（ＳＯＦ）等が含まれる。バッテリ状態計測装置１は、電源ラインＬ１０のメインスイッチ５５よりもバッテリ５１に近い位置に接続される。これにより、メインスイッチ５５がオフとなっても、バッテリ状態計測装置１はバッテリ５１の状態を計測できる。

バッテリ状態計測装置１は、図１に示すように、マイクロコンピュータ１０と、電流検出素子５と、を備えている。マイクロコンピュータ１０は、電源部１１、通信部１２、スリープ制御部１３、電圧検出部１４、電流検出部１５、バッテリ状態計測部１６、スリープ解除部１７、第１タイマ１８、および、第２タイマ１９を備えている。電圧検出部１４と電流検出部１５とバッテリ状態計測部１６とが、本発明に係る計測部の一例に相当する。

マイクロコンピュータ１０は、演算処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）と、処理プログラムおよび制御データを格納するメモリと、ＣＰＵによる処理結果または入力されたデータ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。図１においてマイクロコンピュータ１０内に示される複数の要素は、ＣＰＵの演算処理により実現される機能ブロックとして構成してもよいし、専用のハードウェアとして構成してもよい。特に、スリープモードに動作するブロック１０Ａに含まれるスリープ解除部１７と第１タイマ１８とは、専用のハードウェアとして設けるとよい。図１においてマイクロコンピュータ１０内に示される複数の要素は、１チップのＬＳＩ（大規模集積回路）または回路基板で構成されるが、これに限定されず、一部又は複数が別体のチップ又は回路基板に構成されてもよい。また、各機能ブロックの機能は１つの機能ブロックに統合されてもよい。例えば、スリープ解除部１７の機能はスリープ制御部１３に統合されてもよい。

バッテリ状態計測装置１は、図２に示すように、端子ｔｍ１に電源ラインＬ１０が接続され、端子ｔｍ２に通信ラインＬ１１が接続される。また、バッテリ状態計測装置１は、端子ｔｍ３と端子ｔｍ４との間に電流検出素子５を介してバッテリ５１の充放電電流が流れるように、バッテリ５１と接続される。

電源部１１は、バッテリ５１から電力を入力し、各ブロックに作動用の電力を供給する。電源部１１は、スリープモード時に、幾つかのブロックに電力の供給を停止する機能を有し、これによりバッテリ状態計測装置１の消費電力を低減できる。具体的には、電源部１１は、スリープモード時に、電圧検出部１４、通信部１２、バッテリ状態計測部１６、電流検出部１５に、電力の供給を停止して消費電力を低減する。

なお、スリープモード時に消費電力を低減する構成は、電源部１１のように、各部に電源の供給を停止させる構成に限られない。スリープモード時に消費電力を低減する構成は、各部の消費電力を低減できる構成であれば、どのような手段を用いてもよい。例えば、各ブロックの作動／非作動を切り換える制御部を設け、各ブロックを非作動に切り替えることでスリープモード時の消費電力を低減する構成を採用してもよい。各ブロックの作動／非作動の切り換えは、動作クロックの供給／停止により行うこともできるし、その他、作動／非作動に切り替わる機能を各ブロックに設けて、この機能を制御することにより行うこともできる。

通信部１２は、車両のＥＣＵ５２と通信を行う。特に制限されるものではないが、通信部１２は、計測結果であるバッテリ５１の状態をＥＣＵ５２へ送信し、ＥＣＵ５２からシステムダウンの通知を受信する。

スリープ制御部１３は、スリープモードに切り替わる条件になったときに、バッテリ状態計測装置１をスリープモードに切り替える。また、スリープ制御部１３は、スリープ解除部１７からスリープモードの解除の信号を受けて、スリープモードを解除する。この実施の形態では、例えば、バッテリ５１から所定の閾値Ｉ０以下の小さな放電電流が、所定期間Ｔｔｈ０以上続いて出力された場合に、スリープ制御部１３はスリープモードに切り替える。なお、バッテリ状態計測装置１がスリープモードに切り替わる条件は、これに限られず、様々な条件を採用してもよい。

電圧検出部１４は、バッテリ５１の端子間電圧を検出し、検出値をバッテリ状態計測部１６へ送る。

電流検出部１５は、電流検出素子５によりバッテリ５１の充放電電流が示される値を検出し、検出値をバッテリ状態計測部１６へ送る。電流検出素子５としては、例えば電流検出抵抗、電流検出コイルおよび磁気検出素子など、幾つかの素子を適用できる。

バッテリ状態計測部１６は、検出されたバッテリ５１の充放電電流と端子間電圧とに基づいて、充電率（ＳＯＣ）などのバッテリ５１の状態を算出する。

スリープ解除部１７は、バッテリ５１の充放電電流の検出ラインに接続され、バッテリ５１の消費電流量に基づいて、スリープモードを解除する。詳細は後述する。

第１タイマ１８は、スリープモードの際、スリープ解除部１７を間欠動作させるために、スリープ解除部１７の検知間隔Ｔｓ（図３を参照）のカウントを行う。第１タイマ１８が検知間隔Ｔｓとしてカウントする値は、スリーブ制御部１３による設定により可変にしてもよい。

第２タイマ１９は、スリープモードの際、バッテリ状態計測部１６を間欠動作させるために、バッテリ状態計測部１６の計測間隔Ｔｍ（図３を参照）のカウントを行う。第２タイマ１９が計測間隔（Ｔｍ）としてカウントする値は、スリープ制御部１３による設定により可変にしてもよい。

＜スリープモードの動作＞
続いて、バッテリ状態計測部１６のスリープモード中の動作について説明する。

図３は、バッテリ状態計測装置のスリープモードの動作を説明するタイムチャートである。

スリープモード中、スリープ解除部１７は、検知間隔Ｔｓ毎に間欠的に動作して、バッテリ５１の消費電流（充放電電流）を検知する。第１タイマ１８が検知間隔Ｔｓをカウントし、検知間隔Ｔｓ毎のタイミングｔｓに、第１タイマ１８がスリープ解除部１７を作動させる。

図３に示すように、検知間隔Ｔｓ毎のタイミングｔｓに続く動作期間には、スリープ解除部１７を駆動する電流が消費暗電流として生じる。この動作期間は検知間隔Ｔｓよりも短い。

スリープモード中、電源部１１は、計測間隔Ｔｍ毎に間欠的に電圧検出部１４、電流検出部１５、バッテリ状態計測部１６などの各ブロックを作動させ、電圧検出、電流検出、およびバッテリ５１の状態の計測を実行させる。また、この期間に、通信部１２により計測値の送信を行ってもよい。

図３に示すように、計測間隔Ｔｍ毎のタイミングｔｍに続く動作期間には、マイクロコンピュータ１０の各ブロックを駆動する電流が消費暗電流として生じる。この動作期間の消費暗電流は、スリープ解除部１７を駆動する消費暗電流よりも大きい。タイミングｔｍに続く動作期間は検知間隔Ｔｓよりも短い。

なお、計測間隔Ｔｍ毎の動作期間には、スリープ解除部１７も駆動され、条件によりスリープを解除する動作が行われてもよい。或いは、計測間隔Ｔｍ毎の動作期間には、電流検出部１５または電圧検出部１４の検出に基づいて、車両のシステムが起動したか検出して、起動した場合にスリープモードを解除する制御を行ってもよい。

計測間隔Ｔｍ毎の複数の動作期間の始端のタイミングｔｍと、検知間隔Ｔｓ毎の複数の動作期間の始端のタイミングｔｓとは、時間軸において略等間隔に並ぶように設定されるとよい。すなわち、タイミングｔｍから次のタイミングｔｓまでの間隔Ｔｓａと、タイミングｔｍと直前のタイミングｔｓとの間隔Ｔｓｂとは、検知間隔Ｔｓと同等の長さに設定されるとよい。

＜スリープ解除の動作＞
次に、車両起動時の動作について説明する。

図４は、車両起動時の動作を説明するタイムチャートである。図４（ａ）はバッテリ５１の充放電電流を示し、図４（ｂ）はバッテリ状態計測装置１の動作（消費電流）を示す。

図４（ａ）の期間Ｔ０に示すように、車両のシステムがスリープモードになっているときには、バッテリ５１から車両のシステムに僅かな暗電流Ｉ１が流れている。

車両のシステムは、メインスイッチ５５がオンされて起動する。ここで、メインスイッチ５５とは、エンジンを始動させるスイッチではなく、システムを起動させるスイッチを想定している。メインスイッチ５５がオンにされる場合とは、例えば、エンジンのイグニションキーがオンにされた場合でも良いし、キーレスエントリーシステムにより車両の搭乗者が車両のドアに手を触れたことを検出した場合でも良い。エンジンが始動されるのは、その後、イグニションキーがエンジンスタートの位置に回された場合、或いは、エンジンスタートボタンが押された場合などを想定している。

図４（ａ）の期間Ｔ１に示すように、メインスイッチ５５がオンされてから、エンジンが始動する前には、バッテリ５１から車両のシステムに起動電流Ｉ２が流れる。起動電流Ｉ２は、システムの暗電流Ｉ１より大きい。

車両においては、メインスイッチ５５がオンされてからエンジンの始動前までの時間長が、起動検知期間Ｔ１として設定される。メインスイッチ５５がオンされてからエンジンが始動するまでの実際の時間長は、一定とは限らない。起動検知期間Ｔ１は、車両の仕様値である。起動検知期間Ｔ１は、車両においてメインスイッチ５５がオンされてからエンジンが始動するまでの多くの場合の時間長を超えない時間として設定される。或いは、起動検知期間Ｔ１は、この時間内にシステムの起動を検知すれば、多くの場合、その後にエンジンの始動を観測できる時間長として設定される。

エンジンの始動時の期間Ｔ２には、バッテリ５１から負荷５３に含まれるスタータモータへ大電流が流れる。この期間Ｔ２のバッテリ５１の電流波形（図４の範囲Ｗ１に示す電流波形）は、バッテリ状態計測装置１がバッテリ５１の状態を計測するのに有用なデータとなる。

図４（ａ）の期間Ｔ３に示すように、その後、スタータモータによりエンジンのクランク軸が回転し、その後、エンジンが始動して、発電機５４からの充電および負荷５３への放電が行われる。このような車両の起動後の期間Ｔ３には、バッテリ状態計測装置１は通常の計測を行う必要がある。

＜検知間隔の設定＞
バッテリ状態計測装置１の検知間隔Ｔｓ（間隔Ｔｓａおよび間隔Ｔｓｂも含む）は、起動検知期間Ｔ１と同一または短くなるように設定される。

また、後述する計測間隔Ｔｍ（図３を参照）の設定変更に伴って、検知間隔Ｔｓは、検知期間Ｔｓ毎の動作期間、計測間隔Ｔｍ毎の動作期間が、等間隔で並び、且つ、検知間隔Ｔｓが起動検知期間Ｔ１と同一または短くなる範囲で最大の長さになるように設定されてもよい。

このような設定によれば、メインスイッチ５５がオンされて車両のシステムが起動すると、起動検知期間Ｔ１の間に、バッテリ状態計測装置１のスリープ解除部１７が作動する期間が含まれることになる。そして、スリープ解除部１７は、例えば、システム起動電流Ｉ２とシステム暗電流Ｉ１との間の閾値を有し、この閾値とバッテリ５１の消費電流とを比較する。スリープ解除部１７は、システム起動電流Ｉ２により、システムが起動したことを検知し、バッテリ状態計測装置１を起動させる。よって、その後のエンジン始動時の期間Ｔ２から以降の期間Ｔ３において、バッテリ状態計測装置１によりバッテリ５１の状態の計測が実現される。

このような構成により、バッテリ状態計測装置１は、特に、エンジン始動時に大電流が流れる期間Ｔ２の計測値の取り逃がしを回避または低減することができる。

＜スリープモードの処理フロー＞
続いて、スリープモードの処理フローと、その中で行われる計測間隔Ｔｍの設定変更について説明する。

図５は、車両停車前後のバッテリ電流積算の変化の一例を説明するグラフであり、（ａ）は車両の停車前後を短い時間スケールで示したグラフ、（ｂ）は車両の停車後を長い時間スケールで示したグラフである。タイミングｔ_ｓｔｏｐにより車両の停止タイミングを示す。

図５に示すように、車両の走行中の期間Ｔ１１には、バッテリ５１は充電と放電とが繰り返される。これにより、バッテリ５１に分極の影響が現われてくる。さらに、車両の停止直前の期間Ｔ１２には、車両の制動時の回生エネルギーにより、バッテリ５１に多くの充電が行われる。このとき、バッテリ５１の分極の影響により、バッテリ５１の端子間電圧が高くなる傾向がある。

車両が停止して、バッテリ状態計測装置１がスリープモードの期間Ｔ１３になると、バッテリ５１から暗電流の出力が続く。期間Ｔ１３の始めには、バッテリ５１の端子間電圧が高いことで、バッテリ５１から出力される暗電流も大きくなる。ここで、暗電流が大きくなる理由としては、種々の理由がある。例えば、高い電圧を同一の負荷に出力すると、負荷に流れる電流も大きくなるのと同じ原理により暗電流が大きくなる。その結果、暗電流の時間的な変化も大きくなる。その後、時間が経過して分極が解消してくると、バッテリ５１の端子間電圧が低くなり、バッテリ５１から出力される暗電流の時間的な変化も小さくなる。また、他の理由として、例えば、車両停止後にバッテリ状態計測装置だけでなく他の車載機器が順次、同様にスリープモードに入っていくため、その間は暗電流の時間的変化は大きい。そして、時間が経過していくと次第にスリープモードに入っていく車載機器が少なくなるため、バッテリ５１から出力される暗電流の時間的な変化も小さくなる。

図６は、スリープモードにおける計測間隔の変化を説明するタイムチャートであり、（ａ）は変化前のタイムチャート、（ｂ）は変化後のタイムチャートである。図７は、バッテリ状態計測装置の動作モードの切り替わりを説明するフローチャートである。図８は、バッテリ状態計測装置のタイマーセット処理の第１例を示すフローチャートである。

本実施の形態のバッテリ状態計測装置１は、図７に示すように、スリープモードへ移行する条件が満たされた場合に、スリープ制御部１３がスリープＯＮとし（ステップＳ１）、バッテリ状態計測装置１がスリープモードになる（ステップＳ２）。スリープモードへ移行する条件は、例えばバッテリ５１から所定の閾値Ｉ０以下の小さな放電電流が、所定期間Ｔｔｈ０以上続いて出力された場合である。

スリープモードに移行すると、ステップＳ２〜Ｓ４のループ処理が繰り返される他、バッテリ状態計測装置１の多くの機能が停止して、バッテリ状態計測装置１の消費電力が低くなる。

ステップＳ２のスリープモードの処理は、バッテリ５１の状態を間欠的に計測し、間欠的に送信する処理を含む。ステップＳ３のタイマーセット処理については、後述する。ステップＳ４のスリープ解除判定の処理では、バッテリ５１の充放電電流Ｉの絶対値が、所定の閾値Ｉ２より大きいか判別される。所定の閾値Ｉ２は、図４のシステムの起動電流に相当する。なお、ステップＳ４のスリープ解除判定の処理は、ステップＳ２、ステップＳ３の処理を実行する頻度より高くされる。すなわち、ステップＳ２〜Ｓ４のループは同様に繰り返されるものの、ステップＳ２とステップＳ３との処理は、複数ループのうち、第２タイマ１９の計時に基づいた間隔でのみ実処理を行い、ステップＳ４の処理は、複数ループのうち、第１タイマ１８の計時に基づいた間隔でのみ実処理を行えばよい。

そして、ステップＳ４の解除判定の結果がＮＯであれば、ステップＳ２〜４のループ処理を繰り返すが、結果がＹＥＳであれば、スリープ制御部１３がバッテリ状態計測装置１を起動して（ステップＳ５）、バッテリ状態計測装置１が通常モードに戻る。

続いて、ステップＳ３のタイマーセット処理について説明する。

タイマーセット処理は、例えば、計測間隔Ｔｍごとの計測期間に実行される。ステップＳ１１により、スリープモードの開始時には、第２タイマ１９がカウントする計測間隔Ｔｍが長さα０になる。さらに、ステップＳ１２〜Ｓ１４により、スリープモードの経過時間を取得して、経過時間が閾値Ｔｔｈ１を超えていたら第２タイマ１９がカウントする計測間隔Ｔｍが長さα１になる。長さα１は長さα０より長い。さらに、ステップＳ１２、Ｓ１５、Ｓ１６により、スリープモードの経過時間を取得して、経過時間が閾値Ｔｔｈ２を超えていたら第２タイマ１９がカウントする計測間隔Ｔｍが長さα２になる。閾値Ｔｔｈ２は閾値Ｔｔｈ１より長く、長さα２は長さα１より長い。

このようなタイマーセット処理により、例えば、スリープモードの始めには、図６（ａ）に示すような計測間隔Ｔｍだったものが、スリープモードの経過時間が長くなると、図６（ｂ）に示すように長い計測間隔Ｔｍに設定変更される。

これにより、スリープモード中の電流変化量が大きい期間には、バッテリ５１の状態の計測を電流変化に対応できる程度の頻度で行い、スリープモード中の電流変化量が小さい期間には、バッテリ５１の状態の計測の頻度を低くすることができる。計測の頻度が低くなることで、バッテリ状態計測装置１の時間平均電流が低下する。よって、バッテリ５１の状態を高い精度で計測しつつ、バッテリ状態計測装置１の暗電流をより低く抑えることができる。

なお、計測間隔Ｔｍの変更は、図９のタイマーセット処理により行ってもよい。図９は、バッテリ状態計測装置のタイマーセット処理の第２例を示すフローチャートである。図９のタイマーセット処理は、スリープモード中のバッテリ５１の電流変化量に基づいて、計測間隔Ｔｍの長さを設定変更する。電流変化量は、例えば計測間隔Ｔｍ毎に検出される電流量の変化を、計測間隔Ｔｍで除算して得ればよい。

図９のタイマーセット処理では、ステップＳ１１Ａにより、スリープモードの開始時に、第２タイマ１９がカウントする計測間隔Ｔｍが長さα０になる。さらに、ステップＳ１２Ａ〜Ｓ１４Ａにより、電流変化量が閾値ΔＩｔｈ１より小さくなったら第２タイマ１９がカウントする計測間隔Ｔｍが長さα１になる。長さα１は長さα０より長い。さらに、ステップＳ１２Ａ、Ｓ１５Ａ、Ｓ１６Ａにより、電流変化量が閾値ΔＩｔｈ２より小さくなったら第２タイマ１９がカウントする計測間隔Ｔｍが長さα２になる。閾値ΔＩｔｈ２は閾値ΔＩｔｈ１より小さく、長さα２は長さα１より長い。

なお、計測間隔Ｔｍの設定変更の際、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、検知間隔Ｔｓ、Ｔｓａ、Ｔｓｂが等間隔になるように、検知間隔Ｔｓ、Ｔｓａ、Ｔｓｂを計測間隔Ｔｍの１／ｎ（ｎは２以上の整数）になるように設定変更してもよい。但し、検知間隔Ｔｓは、起動検知期間Ｔ１と同一か短い範囲である必要がある。また、これらの条件を満たす範囲で、検知間隔Ｔｓ、Ｔｓａ、Ｔｓｂを最大に設定するとよい。検知間隔Ｔｓ、Ｔｓａ、Ｔｓｂの設定変更は、第１タイマ１８の設定変更により対応できる。

以上のように、本実施の形態のバッテリ状態計測装置１によれば、スリープモードによって、例えば車両の長期停止期間など、特定の期間の消費電力を低減できる。さらに、本実施の形態のバッテリ状態計測装置１によれば、メインスイッチ５５のオン・オフを検知する回路など、回路規模が大きくなる構成を要せず、或いは、外部からメインスイッチ５５のオン・オフの情報を入力する必要もない。その上で、本実施の形態のバッテリ状態計測装置１によれば、エンジン始動期間Ｔ２のバッテリ５１の計測値の取り逃しを回避または低減することができる。

また、本実施の形態のバッテリ状態計測装置１によれば、スリープモード中に計測間隔Ｔｍの長さを設定変更するので、車両の長期停止時において、スリープモードによって消費電力を低減しつつ、バッテリ５１の状態をより正確に計測することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものでなく、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明は、車両に搭載されるバッテリの状態を計測するバッテリ状態計測装置とその制御方法に利用できる。

１ バッテリ状態計測装置
５ 電流検出素子
１３ スリープ制御部
１４ 電圧検出部
１５ 電流検出部
１６ バッテリ状態計測部
１７ スリープ解除部
１８ 第１タイマ
１９ 第２タイマ
５１ バッテリ
５２ ＥＣＵ
５３ 負荷
５４ 発電機
５５ メインスイッチ
Ｔｍ 計測間隔
Ｔｓ 検知間隔

Claims (9)

1. 車両に搭載されるバッテリの充放電電流と端子間電圧とを検出するセンサ部と、
   作動モードから前記作動モードより消費電力の低いスリープモードへ切り替えるスリープ制御部と、
   前記スリープモードの期間中の所定の計測間隔毎に、前記センサ部の検出値を取り込む計測部と、
   を備え、
   前記計測間隔は、前記スリープモード中に長さが変わる、
   バッテリ状態計測装置。
2. 前記計測間隔は、前記スリープモードの経過時間に基づき、前記経過時間が長い方が長くなるように変わる、
   請求項１記載のバッテリ状態計測装置。
3. 前記計測間隔は、前記センサ部により検出される充放電電流の変化量に基づき、前記変化量が小さい方が長くなるように変わる、
   請求項１記載のバッテリ状態計測装置。
4. 前記経過時間を所定の第１閾値と比較する比較手段を有し、
   前記比較手段の結果に基づき、前記計測間隔が段階的に変わる、
   請求項２記載のバッテリ状態計測装置。
5. 前記充放電電流の変化量を所定の第２閾値と比較する比較手段を有し、
   前記比較手段の結果に基づき、前記計測間隔が段階的に変わる、
   請求項３記載のバッテリ状態計測装置。
6. 前記スリープモードの期間中の所定の検知間隔毎に、前記バッテリからの電流消費を検知し、前記電流消費の検知結果に基づいて前記スリープモードの解除を行うスリープ解除部と、
   を備え、
   前記検知間隔は、車両のシステムの起動からクランキングの開始までの時間長として設定される起動検知期間と同一または短い、
   請求項１記載のバッテリ状態計測装置。
7. 前記検知間隔は、前記計測間隔の１／ｎ（ｎは２以上の整数）の長さであり、且つ、前記起動検知時間と同一または短い範囲で最長の時間に設定される、
   請求項６記載のバッテリ状態計測装置。
8. 前記検知間隔は、前記計測間隔の１／ｎ（ｎは２以上の整数）の長さであり、
   前記計測部により前記検出値が取り込まれる前記計測間隔毎の複数の動作期間と、前記スリープ解除部により電流消費が検知される前記検知間隔毎の複数の動作期間とを合せた複数の動作期間が、等間隔に並ぶように設定されている、
   請求項６記載のバッテリ状態計測装置。
9. 車両に搭載されるバッテリの充放電電流と端子間電圧とを検出するステップと、
   動作モードを作動モードから前記作動モードより消費電力の低いスリープモードへ切り替えるステップと、
   前記スリープモードの期間中の所定の計測間隔毎に、前記充放電電流と前記端子間電圧との少なくとも一方の検出値を取り込むステップと、
   を備え、
   前記計測間隔は、前記スリープモード中に長さが変わる、
   制御方法。

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