JP2020136069A - Rechargeable battery state detector and rechargeable battery state detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電可能電池状態検出装置および充電可能電池状態検出方法に関するものである。 The present invention relates to a rechargeable battery state detecting device and a rechargeable battery state detecting method.
充電可能電池より電力を供給する機器や、エンジンの始動を充電可能電池に依存する4輪車または2輪車にとって、充電可能電池の故障または異常は大きな問題となる。 Failure or abnormality of a rechargeable battery is a major problem for a device that supplies power from a rechargeable battery or a four-wheeled vehicle or a two-wheeled vehicle that relies on a rechargeable battery for starting an engine.
近い将来の実現が期待されている自動運転車等では充電可能電池の故障または異常による突然の電力失陥は信頼性に関わる問題となる。 In autonomous vehicles, which are expected to be realized in the near future, sudden power loss due to a failure or abnormality of a rechargeable battery becomes a problem related to reliability.
充電可能電池の故障または異常の原因は複数存在するが、その中で過放電の結果、正極反応と充電反応が逆転してしまう「転極」が発生すると、充電可能電池に回復困難なダメージを与え、故障または異常に至ることが知られている。 There are multiple causes of failure or abnormality of a rechargeable battery, but if an over-discharge results in a "polarization" in which the positive electrode reaction and the charging reaction are reversed, the rechargeable battery will suffer irreparable damage. It is known to give, fail or lead to anomalies.
このような転極に代表される充電可能電池の異常を検知する方法としては、例えば、特許文献1等のように、充電可能電池の電圧の挙動を基にして推定する方法が提案されている。 As a method of detecting an abnormality of a rechargeable battery typified by such inversion, for example, as in Patent Document 1, a method of estimating based on the behavior of the voltage of the rechargeable battery has been proposed. ..
ところで、特許文献1に開示された、電圧の挙動だけを指標として転極を検知する方法では、転極に至らない範囲の過放電と正確に弁別することが極めて困難である。この場合、回復可能なレベルのダメージしか受けていない充電可能電池に対して過剰なダメージを見積もってしまうという問題点がある。 By the way, it is extremely difficult to accurately discriminate from an over-discharge in a range that does not reach the turning pole by the method disclosed in Patent Document 1 that detects the turning pole using only the behavior of the voltage as an index. In this case, there is a problem that excessive damage is estimated for a rechargeable battery that has received only a recoverable level of damage.
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、転極の発生を正確に検出することが可能な充電可能電池状態検出装置および充電可能電池状態検出方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rechargeable battery state detecting device and a rechargeable battery state detecting method capable of accurately detecting the occurrence of inversion. It is supposed to be.
上記課題を解決するために、本発明は、充電可能電池の状態を検出する充電可能電池状態検出装置において、前記充電可能電池の端子電圧を検出する電圧検出部および前記充電可能電池に流れる電流を検出する電流検出部からの信号を入力する入力手段と、前記入力手段から入力される信号に基づいて、前記充電可能電池が放電中である場合に、前記充電可能電池の端子電圧が所定の閾値未満であるときは異常であると判定する第1判定手段と、前記第1判定手段によって異常と判定された場合、放電の停止後に、前記充電可能電池の端子電圧の変化および内部抵抗の変化の少なくとも一方に基づいて転極の発生の有無を判定する第2判定手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、転極の発生を正確に検出することが可能となる。
In order to solve the above problems, the present invention determines in a rechargeable battery state detection device that detects the state of a rechargeable battery, a voltage detection unit that detects a terminal voltage of the rechargeable battery and a current flowing through the rechargeable battery. Based on the input means for inputting the signal from the current detection unit to be detected and the signal input from the input means, when the rechargeable battery is discharging, the terminal voltage of the rechargeable battery has a predetermined threshold value. If it is less than, the first determination means that determines that it is abnormal, and if it is determined that it is abnormal by the first determination means, after the discharge is stopped, the change in the terminal voltage and the change in the internal resistance of the rechargeable battery It is characterized by having a second determination means for determining the presence or absence of occurrence of turning pole based on at least one of them.
According to such a configuration, it is possible to accurately detect the occurrence of turning poles.
また、本発明は、前記第2判定手段は、前記充電可能電池の放電の停止後に、前記内部抵抗が減少する場合には、転極が発生したと判定することを特徴とする。
このような構成によれば、転極の発生を正確に検出することが可能となる。
Further, the present invention is characterized in that the second determination means determines that a repolarization has occurred when the internal resistance decreases after the discharge of the rechargeable battery is stopped.
According to such a configuration, it is possible to accurately detect the occurrence of turning poles.
また、本発明は、前記第2判定手段は、前記充電可能電池の放電の停止後に、前記端子電圧が過放電の場合に比較して緩やかに増加する場合には、転極が発生したと判定することを特徴とする。
このような構成によれば、転極の発生を正確に検出することが可能となる。
Further, in the present invention, the second determination means determines that a repolarization has occurred when the terminal voltage gradually increases as compared with the case of over-discharge after the discharge of the rechargeable battery is stopped. It is characterized by doing.
According to such a configuration, it is possible to accurately detect the occurrence of turning poles.
また、本発明は、前記第2判定手段は、前記充電可能電池の放電の停止後に、前記内部抵抗が一定であるか、または、前記端子電圧が転極に比較して急激に変化する場合には、過放電が発生したと判定することを特徴とする。
このような構成によれば、転極と過放電を区別して検出することができる。
Further, in the present invention, the second determination means is used when the internal resistance is constant or the terminal voltage changes abruptly as compared with the repolarization after the discharge of the rechargeable battery is stopped. Is characterized in that it is determined that an overdischarge has occurred.
According to such a configuration, inversion and overdischarge can be detected separately.
また、本発明は、前記第2判定手段によって転極が発生していると判定された場合には、ユーザに対して警告をすることを特徴とする。
このような構成によれば、転極の発生をユーザに確実に伝えることができる。
Further, the present invention is characterized in that when it is determined by the second determination means that a turning pole has occurred, a warning is given to the user.
According to such a configuration, it is possible to reliably inform the user of the occurrence of the turning pole.
また、本発明は、前記充電可能電池は車両に搭載され、前記第2判定手段によって転極が発生していると判定された場合には、前記車両のエンジンが再始動された際に、前記充電可能電池を充電する制御を実行する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、転極の状態を軽減することができる。
Further, according to the present invention, when the rechargeable battery is mounted on a vehicle and it is determined by the second determination means that a turning pole has occurred, the engine of the vehicle is restarted. It is characterized by performing control to charge a rechargeable battery.
According to such a configuration, the state of turning pole can be reduced.
また、本発明は、充電可能電池の状態を検出する充電可能電池状態検出方法において、前記充電可能電池の端子電圧を検出する電圧検出部および前記充電可能電池に流れる電流を検出する電流検出部からの信号を入力する入力ステップと、前記入力ステップにおいて入力される信号に基づいて、前記充電可能電池が放電中である場合に、前記充電可能電池の端子電圧が所定の閾値未満であるときは異常であると判定する第1判定ステップと、前記第1判定ステップにおいて異常と判定された場合、放電の停止後に、前記充電可能電池の端子電圧の変化および内部抵抗の変化の少なくとも一方に基づいて転極の発生の有無を判定する第2判定ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、転極の発生を正確に検出することが可能となる。
Further, according to the present invention, in the rechargeable battery state detecting method for detecting the state of the rechargeable battery, the voltage detecting unit for detecting the terminal voltage of the rechargeable battery and the current detecting unit for detecting the current flowing through the rechargeable battery When the rechargeable battery is discharging and the terminal voltage of the rechargeable battery is less than a predetermined threshold value based on the input step for inputting the signal of and the signal input in the input step, it is abnormal. If it is determined to be abnormal in the first determination step and the first determination step, after the discharge is stopped, the battery is rotated based on at least one of the change in the terminal voltage and the change in the internal resistance of the rechargeable battery. It is characterized by having a second determination step of determining the presence or absence of the occurrence of a pole.
According to such a method, it is possible to accurately detect the occurrence of turning poles.
本発明によれば、転極の発生を正確に検出することが可能な充電可能電池状態検出装置および充電可能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, it is possible to provide a rechargeable battery state detecting device and a rechargeable battery state detecting method capable of accurately detecting the occurrence of inversion.
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)本発明の実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係る充電可能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、充電可能電池状態検出装置1は、制御部10、電圧検出部11、電流検出部12、温度検出部13、および、放電回路15を主要な構成要素としており、充電可能電池14の充電状態を制御する。なお、制御部10、電圧検出部11、電流検出部12、温度検出部13、および、放電回路15を別々の構成とするのではなく、これらの一部または全てをまとめた構成としてもよい。すなわち、回路上において電圧を検出する回路が組み込まれた部分を電圧検出部11としてもよい。また、電圧検出部11、電流検出部12、温度検出部13、および、放電回路15の少なくとも一部を充電可能電池状態検出装置1とは独立した構成としてもよい。
(A) Explanation of Configuration of Embodiment of the Present Invention FIG. 1 is a diagram showing a power supply system of a vehicle having a rechargeable battery state detection device according to the embodiment of the present invention. In this figure, the rechargeable battery state detection device 1 has a control unit 10, a voltage detection unit 11, a current detection unit 12, a temperature detection unit 13, and a discharge circuit 15 as main components, and is a rechargeable battery 14. Control the charging status. The control unit 10, the voltage detection unit 11, the current detection unit 12, the temperature detection unit 13, and the discharge circuit 15 may not be configured separately, but may be partially or all of them. That is, the portion of the circuit in which the circuit for detecting the voltage is incorporated may be the voltage detection unit 11. Further, at least a part of the voltage detection unit 11, the current detection unit 12, the temperature detection unit 13, and the discharge circuit 15 may be configured independently of the rechargeable battery state detection device 1.
ここで、制御部10は、電圧検出部11、電流検出部12、および、温度検出部13からの出力を参照し、充電可能電池14の状態を検出するとともに、オルタネータ16の発電電圧を制御することで充電可能電池14の充電状態を制御する。電圧検出部11は、充電可能電池14の端子電圧を検出し、制御部10に通知する。なお、制御部10がオルタネータ16の発電電圧を制御することで充電可能電池14の充電状態を制御するのではなく、例えば、図示しないECU(Electric Control Unit)が制御部10からの情報に基づいて充電状態を制御するようにしてもよい。 Here, the control unit 10 refers to the outputs from the voltage detection unit 11, the current detection unit 12, and the temperature detection unit 13, detects the state of the rechargeable battery 14, and controls the generated voltage of the alternator 16. This controls the charging state of the rechargeable battery 14. The voltage detection unit 11 detects the terminal voltage of the rechargeable battery 14 and notifies the control unit 10. The control unit 10 does not control the charging state of the rechargeable battery 14 by controlling the generated voltage of the alternator 16, but for example, an ECU (Electric Control Unit) (not shown) is based on the information from the control unit 10. The charging state may be controlled.
電流検出部12は、充電可能電池14に流れる電流を検出し、制御部10に通知する。温度検出部13は、充電可能電池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充電可能電池14を間欠的に放電させる。 The current detection unit 12 detects the current flowing through the rechargeable battery 14 and notifies the control unit 10. The temperature detection unit 13 detects the rechargeable battery 14 itself or the ambient temperature, and notifies the control unit 10. The discharge circuit 15 is composed of, for example, a semiconductor switch and a resistance element connected in series, and the rechargeable battery 14 is intermittently discharged by controlling the semiconductor switch on / off by the control unit 10.
充電可能電池14は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等によって構成され、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、充電可能電池14を充電する。オルタネータ16は、制御部10によって制御され、発電電圧を調整することが可能とされている。 The rechargeable battery 14 is composed of, for example, a lead storage battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a lithium ion battery, or the like, is charged by the alternator 16, drives the starter motor 18, starts the engine, and loads 19. Power to. The alternator 16 is driven by the engine 17, generates AC power, converts it into DC power by a rectifier circuit, and charges the rechargeable battery 14. The alternator 16 is controlled by the control unit 10 so that the generated voltage can be adjusted.
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、充電可能電池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、シートヒータ、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、充電可能電池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, is started by a starter motor 18, drives drive wheels via a transmission, gives propulsion to a vehicle, and is an alternator 16. To generate power. The starter motor 18 is composed of, for example, a DC motor, and generates a rotational force by the electric power supplied from the rechargeable battery 14 to start the engine 17. The load 19 is composed of, for example, an electric steering motor, a defogger, a seat heater, an ignition coil, a car audio, a car navigation system, and the like, and is operated by electric power from the rechargeable 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、プロセッサとしてのCPU(Central Processing Unit)10a、ROM(Read Only Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、通信部10d、I/F(Interface)10e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。なお、プログラム10baは、CPU10aによって実行可能な複数の命令群を有している。当該命令群を実行することで、後述する処理を実現できる。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データや、後述する数式またはテーブル等のパラメータ10caを格納する。通信部10dは、上位の装置であるECU等との間で通信を行い、検出した情報または制御情報を上位装置に通知する。I/F10eは、電圧検出部11、電流検出部12、および、温度検出部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、オルタネータ16、および、スタータモータ18等に駆動電流を供給してこれらを制御する。 FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration example of the control unit 10 shown in FIG. As shown in this figure, the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 10a as a processor, a ROM (Read Only Memory) 10b, a RAM (Random Access Memory) 10c, a communication unit 10d, and an I / F (Interface) 10e. have. Here, the CPU 10a controls each unit based on the program 10ba stored in the ROM 10b. The program 10ba has a plurality of instruction groups that can be executed by the CPU 10a. By executing the instruction group, the processing described later can be realized. The ROM 10b is composed of a semiconductor memory or the like and stores the program 10ba or the like. The RAM 10c is composed of a semiconductor memory or the like, and stores data generated when the program 10ba is executed and parameters 10ca such as mathematical formulas or tables described later. The communication unit 10d communicates with an ECU or the like which is a higher-level device, and notifies the higher-level device of the detected information or control information. The I / F 10e converts the signals supplied from the voltage detection unit 11, the current detection unit 12, and the temperature detection unit 13 into digital signals and captures them, and also informs the discharge circuit 15, the alternator 16, the starter motor 18, and the like. Drive currents are supplied to control these.
なお、図2の例では、CPU10aを1つ有するようにしているが、複数のCPUによって分散処理を実行するようにしてもよい。また、CPU10aの代わりに、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、または、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等によって構成するようにしてもよい。あるいは、ソフトウエアプログラムを読み込むことで機能を実行する汎用プロセッサまたはクラウドコンピューティングによりサーバー上のコンピュータで処理が行われるようにしてもよい。また、図2では、ROM10bおよびRAM10cを有するようにしているが、例えば、これら以外の記憶装置(例えば、磁気記憶装置であるHDD(Hard Disk Drive))を用いるようにしてもよい。 In the example of FIG. 2, one CPU 10a is provided, but the distributed processing may be executed by a plurality of CPUs. Further, instead of the CPU 10a, it may be configured by a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like. Alternatively, the processing may be performed on the computer on the server by a general-purpose processor or cloud computing that executes a function by loading a software program. Further, in FIG. 2, the ROM 10b and the RAM 10c are provided, but for example, a storage device other than these (for example, an HDD (Hard Disk Drive) which is a magnetic storage device) may be used.
(B)本発明の実施形態の動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の動作について説明する。なお、以下では、本発明の実施形態の動作原理について説明した後、詳細な動作について説明する。
(B) Description of Operation of Embodiment of the Present Invention Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. In the following, after explaining the operating principle of the embodiment of the present invention, detailed operation will be described.
まず、本実施形態の動作原理について説明する。図3は、充電可能電池14の放電中に転極が生じた場合と、放電中に過放電が生じた場合の端子電圧(以下、単に「電圧」と称する)の時間的変化を実測した図である。この図において横軸は時間(hr)を示し、縦軸は充電可能電池14の電圧を示している。また、図4は、図3の0〜2.5hrの範囲(図3において一点鎖線で囲んだ範囲)を拡大して示す図である。 First, the operating principle of this embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram in which the temporal change of the terminal voltage (hereinafter, simply referred to as “voltage”) when a repolarization occurs during discharging of the rechargeable battery 14 and when an over-discharging occurs during discharging is measured. Is. In this figure, the horizontal axis represents time (hr) and the vertical axis represents the voltage of the rechargeable battery 14. Further, FIG. 4 is an enlarged view showing the range of 0 to 2.5 hr in FIG. 3 (the range surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 3).
図3および図4において、時刻T0において、放電が停止され、充放電がされない状態(車両の場合にはエンジン17が停止された状態)になると、実線で示す過放電の場合(充電可能電池14のSOCが非常に低くなった場合)、電圧は急激に回復する。また、定期的に実行される放電回路15による放電(図3および図4において定期的に現れるインパルス)による電圧降下の振幅は大きくない。 In FIGS. 3 and 4, at time T0, when the discharge is stopped and the charge / discharge is not performed (in the case of a vehicle, the engine 17 is stopped), the solid line indicates an over-discharge (rechargeable battery 14). When the SOC becomes very low), the voltage recovers rapidly. Further, the amplitude of the voltage drop due to the discharge (impulses appearing periodically in FIGS. 3 and 4) by the discharge circuit 15 that is periodically executed is not large.
一方、破線で示す転極の場合(過放電の結果、正極反応と充電反応が逆転してしまった場合)、過放電に比較して電圧が緩やかに回復する。また、定期的に実行される放電回路15による放電(図3および図4において定期的に現れるインパルス)による電圧降下は過放電に比較すると振幅が大きい。なお、定期的に実行される放電回路15による放電は、定電流による放電であるので、放電による電圧降下の振幅が大きいことは、内部抵抗が大きいことを示す。 On the other hand, in the case of the inversion indicated by the broken line (when the positive electrode reaction and the charging reaction are reversed as a result of over-discharging), the voltage recovers more slowly than in the case of over-discharging. Further, the voltage drop due to the discharge (impulses appearing periodically in FIGS. 3 and 4) by the discharge circuit 15 executed periodically has a larger amplitude than the over-discharge. Since the discharge by the discharge circuit 15 that is periodically executed is a discharge by a constant current, a large amplitude of the voltage drop due to the discharge indicates that the internal resistance is large.
図5は、転極時と過放電時の電圧の変化と内部抵抗の変化とを簡略化して示すイメージ図である。図5に実線で示すように、過放電時においては、放電中において時刻T0で放電が停止されると、電圧は急激に回復する。一方、図5に破線で示すように、転極時においては、放電中において時刻T0で放電が停止されると、過放電時に比較して電圧は緩やかに回復する(電圧の傾きが小さい)。 FIG. 5 is an image diagram showing a simplified change in voltage and a change in internal resistance at the time of repolarization and overdischarge. As shown by the solid line in FIG. 5, in the case of over-discharging, if the discharge is stopped at time T0 during the discharge, the voltage recovers rapidly. On the other hand, as shown by the broken line in FIG. 5, in the case of repolarization, if the discharge is stopped at time T0 during the discharge, the voltage recovers more slowly than in the case of over-discharge (the slope of the voltage is small).
また、図5に白丸で示すように、過放電時においては、放電中において時刻T0で放電が停止されると、内部抵抗の値は略一定となる。一方、図5に黒丸で示すように、転極時においては、放電中において時刻T0で放電が停止されると、内部抵抗の値は緩やかに減少する。 Further, as shown by a white circle in FIG. 5, in the case of over-discharging, the value of the internal resistance becomes substantially constant when the discharge is stopped at time T0 during the discharge. On the other hand, as shown by black circles in FIG. 5, at the time of repolarization, when the discharge is stopped at time T0 during the discharge, the value of the internal resistance gradually decreases.
以上に示すように、放電中に転極が発生した後に、放電が停止されると、電圧は破線で示すように過放電に比較して緩やかに回復するとともに、内部抵抗の値は徐々に減少する。一方、放電中に過放電の状態となった後に、放電が停止されると、電圧は実線で示すように急激に回復するとともに、内部抵抗は一定値を保つ。 As shown above, when the discharge is stopped after the inversion occurs during the discharge, the voltage recovers more slowly than the over-discharge as shown by the broken line, and the internal resistance value gradually decreases. To do. On the other hand, when the discharge is stopped after the state of over-discharge during the discharge, the voltage recovers rapidly as shown by the solid line, and the internal resistance keeps a constant value.
そこで、本発明の実施形態では、充電可能電池14の放電中において、電圧が所定の閾値未満に低下した場合、まず、転極または過放電が生じたと判定し、制御部10のCPU10aは、フラグF=1の状態にする。そして、放電が停止された後(エンジン17が停止された後)、フラグF=1の場合、CPU10aは、転極または過放電が生じたと判定し、電圧の変化および内部抵抗の変化を観察する。この結果、図5に実線で示すように電圧が急激に回復するとともに、白丸で示すように内部抵抗の値が一定の場合には、過放電であると判定する。一方、図5に破線で示すように電圧が緩やかに回復するとともに、黒丸で示すように内部抵抗の値が減少する場合には、転極であると判定する。 Therefore, in the embodiment of the present invention, when the voltage drops below a predetermined threshold value while the rechargeable battery 14 is being discharged, it is first determined that repolarization or overdischarge has occurred, and the CPU 10a of the control unit 10 sets the flag. Set to the state of F = 1. Then, after the discharge is stopped (after the engine 17 is stopped), when the flag F = 1, the CPU 10a determines that a pole change or an overdischarge has occurred, and observes a change in voltage and a change in internal resistance. .. As a result, when the voltage recovers rapidly as shown by the solid line in FIG. 5 and the value of the internal resistance is constant as shown by the white circle, it is determined to be over-discharged. On the other hand, when the voltage gradually recovers as shown by the broken line in FIG. 5 and the value of the internal resistance decreases as shown by the black circle, it is determined that the pole is reversed.
以上に説明したように、本実施形態では、充電可能電池14を放電中に電圧が所定の閾値未満に低下した場合には、直ちに判断をするのではなく、放電が停止された後に、電圧が急激に回復するとともに内部抵抗の値が一定である場合には復旧が可能な過放電と判定し、電圧が緩やかに回復するとともに内部抵抗の値が減少する場合には復旧が困難な転極と判定する。このため、復旧が可能な過放電を、復旧が困難な転極と誤判定することを防止できる。 As described above, in the present embodiment, when the voltage drops below a predetermined threshold value while the rechargeable battery 14 is being discharged, the voltage is not immediately determined, but is reduced after the discharge is stopped. If the internal resistance value is constant while recovering rapidly, it is judged as an over-discharge that can be recovered, and if the voltage recovers slowly and the internal resistance value decreases, it is difficult to recover. judge. Therefore, it is possible to prevent an overdischarge that can be restored from being erroneously determined as a turning electrode that is difficult to restore.
つぎに、図6〜図7を参照して、本発明の実施形態において実行される処理の一例について説明する。図6は、エンジン17が動作中である場合に、例えば、定期的に実行される処理の一列を示す図である。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。 Next, an example of the processing executed in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 7. FIG. 6 is a diagram showing a row of processes that are periodically executed, for example, when the engine 17 is in operation. When the processing of the flowchart shown in FIG. 6 is started, the following steps are executed.
ステップS10では、制御部10のCPU10aは、エンジン17が動作中か否かを判定し、動作中と判定した場合(ステップS10:Y)にはステップS11に進み、それ以外の場合(ステップS10:N)には処理を終了する。 In step S10, the CPU 10a of the control unit 10 determines whether or not the engine 17 is operating, and if it is determined that the engine 17 is operating (step S10: Y), the process proceeds to step S11, and in other cases (step S10: N) ends the process.
ステップS11では、CPU10aは、電流検出部12の出力を参照し、充電可能電池14に流れる電流Iを測定する。 In step S11, the CPU 10a refers to the output of the current detection unit 12 and measures the current I flowing through the rechargeable battery 14.
ステップS12では、CPU10aは、ステップS11で測定した電流Iを参照し、充電可能電池14が放電中か否かを判定し、放電中と判定した場合(ステップS12:Y)にはステップS13に進み、それ以外の場合(ステップS12:N)には処理を終了する。 In step S12, the CPU 10a refers to the current I measured in step S11, determines whether or not the rechargeable battery 14 is being discharged, and if it is determined that the rechargeable battery 14 is being discharged (step S12: Y), proceeds to step S13. , In other cases (step S12: N), the process ends.
ステップS13では、CPU10aは、電圧検出部11の出力を参照し、充電可能電池14の電圧(端子電圧)Vを測定する。 In step S13, the CPU 10a refers to the output of the voltage detection unit 11 and measures the voltage (terminal voltage) V of the rechargeable battery 14.
ステップS14では、CPU10aは、ステップS13で測定した充電可能電池14の端子電圧Vと所定の閾値Thを比較し、V<Thを満たす場合(ステップS14:Y)にはステップS15に進み、それ以外の場合(ステップS14:N)にはとステップS16に進む。なお、閾値Thとしては、充電可能電池14が6セルから構成される場合には、例えば、1セル分の電圧(約2V)だけ低い場合の電圧(例えば、10V)を閾値とすることができる。もちろん、これ以外の電圧に設定してもよい。 In step S14, the CPU 10a compares the terminal voltage V of the rechargeable battery 14 measured in step S13 with a predetermined threshold value Th, and if V <Th is satisfied (step S14: Y), proceeds to step S15, and otherwise. In the case of (step S14: N), the process proceeds to step S16. When the rechargeable battery 14 is composed of 6 cells, the threshold value can be, for example, the voltage (for example, 10 V) when the voltage for one cell (about 2 V) is lower. .. Of course, a voltage other than this may be set.
ステップS15では、CPU10aは、充電可能電池14の異常発生時に1の状態とされ、それ以外は0とされるフラグFに1を代入する。 In step S15, the CPU 10a assigns 1 to the flag F, which is set to 1 when an abnormality occurs in the rechargeable battery 14, and is set to 0 otherwise.
ステップS16では、CPU10aは、フラグFに0を代入する。 In step S16, the CPU 10a assigns 0 to the flag F.
以上の処理により、放電時に充電可能電池14の端子電圧Vが所定の閾値Th未満になった場合には、何らかの異常が発生したとしてフラグFが1の状態とされ、それ以外は0の状態とされる。 By the above processing, when the terminal voltage V of the rechargeable battery 14 becomes less than the predetermined threshold value Th during discharging, the flag F is set to the state of 1 as if some abnormality has occurred, and the other state is set to 0. Will be done.
つぎに、図7を参照して、エンジン17が停止された場合に実行される処理の一例について説明する。図7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. 7, an example of processing executed when the engine 17 is stopped will be described. When the processing of the flowchart of FIG. 7 is started, the following steps are executed.
ステップS30では、CPU10aは、エンジン17が停止されたか否かを判定し、エンジン17が停止されたと判定した場合(ステップS30:Y)にはステップS31に進み、それ以外の場合(ステップS30:N)には処理を終了する。 In step S30, the CPU 10a determines whether or not the engine 17 has been stopped, and if it determines that the engine 17 has been stopped (step S30: Y), the process proceeds to step S31, and in other cases (step S30: N). ) Ends the process.
ステップS31では、CPU10aは、フラグFの値が1であるか否かを判定し、F=1である場合(ステップS31:Y)にはステップS32に進み、それ以外の場合(ステップS31:N)には処理を終了する。 In step S31, the CPU 10a determines whether or not the value of the flag F is 1, and if F = 1 (step S31: Y), the process proceeds to step S32, and in other cases (step S31: N). ) Ends the process.
ステップS32では、CPU10aは、処理回数をカウントする変数nに初期値として1を設定する。 In step S32, the CPU 10a sets 1 as an initial value in the variable n for counting the number of processes.
ステップS33では、CPU10aは、所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過したと判定した場合(ステップS33:Y)にはステップS34に進み、それ以外の場合(ステップS33:N)には同様の処理を繰り返す。例えば、数時間が経過した場合にはYと判定してステップS34に進む。 In step S33, the CPU 10a determines whether or not the predetermined time has elapsed, and if it is determined that the predetermined time has elapsed (step S33: Y), the process proceeds to step S34, and in other cases (step S33: N). ) Repeats the same process. For example, when several hours have passed, it is determined as Y and the process proceeds to step S34.
ステップS34では、CPU10aは、放電回路15を制御して、充電可能電池14を、例えば、パルス放電させる。 In step S34, the CPU 10a controls the discharge circuit 15 to pulse-discharge the rechargeable battery 14, for example.
ステップS35では、CPU10aは、放電中の電圧Vおよび電流Iを電圧検出部11および電流検出部12によって測定する。 In step S35, the CPU 10a measures the voltage V and the current I during discharging by the voltage detection unit 11 and the current detection unit 12.
ステップS36では、CPU10aは、ステップS35において測定した電圧Vを配列変数V(n)に格納する。例えば、n=1の場合には、V(1)に充電可能電池14のその時点における電圧Vが格納される。 In step S36, the CPU 10a stores the voltage V measured in step S35 in the array variable V (n). For example, when n = 1, the voltage V of the rechargeable battery 14 at that time is stored in V (1).
ステップS37では、CPU10aは、内部抵抗Rを計算する。より詳細には、CPU10aは、放電時における電圧および電流の変化から、充電可能電池14の内部抵抗Rを計算する。 In step S37, the CPU 10a calculates the internal resistance R. More specifically, the CPU 10a calculates the internal resistance R of the rechargeable battery 14 from the changes in voltage and current during discharging.
ステップS38では、CPU10aは、ステップS37において計算した内部抵抗Rの値を配列変数R(n)に格納する。例えば、n=1の場合には、R(1)に充電可能電池14のその時点における内部抵抗Rの値が格納される。 In step S38, the CPU 10a stores the value of the internal resistance R calculated in step S37 in the array variable R (n). For example, when n = 1, the value of the internal resistance R of the rechargeable battery 14 at that time is stored in R (1).
ステップS39では、CPU10aは、処理回数をカウントする変数nを1インクリメントする。 In step S39, the CPU 10a increments the variable n for counting the number of processes by one.
ステップS40では、CPU10aは、処理回数をカウントする変数nの値がNより大きいか否かを判定し、n>Nを満たす場合(ステップS40:Y)にはステップS41に進み、それ以外の場合(ステップS40:N)にはステップS33に戻って前述の場合と同様の処理を繰り返す。なお、Nとしては、2〜20程度の値を設定することができる。もちろん、これ以外の値を設定してもよい。 In step S40, the CPU 10a determines whether or not the value of the variable n for counting the number of processes is larger than N, and if n> N is satisfied (step S40: Y), the process proceeds to step S41, and in other cases. In (Step S40: N), the process returns to step S33 and the same process as described above is repeated. As N, a value of about 2 to 20 can be set. Of course, other values may be set.
ステップS41では、CPU10aは、V(n2)−V(n1)(但し、n2>n1)の値が正の値(>0)であるか否かを判定し、正の値である場合(ステップS41:Y)にはステップS42に進み、それ以外の場合(ステップS41:N)には処理を終了する。 In step S41, the CPU 10a determines whether or not the value of V (n2) −V (n1) (where n2> n1) is a positive value (> 0), and if it is a positive value (step). In S41: Y), the process proceeds to step S42, and in other cases (step S41: N), the process ends.
ステップS42では、CPU10aは、V(n2)−V(n1)(但し、n2>n1)の値が所定の閾値Th1未満である場合(V(n2)−V(n1)<Th1の場合)には、図5に破線で示すように、放電停止後に電圧が緩やかに回復していると判定し、ステップS43に進む。なお、n1,n2については、図5に示すn1,n2のタイミングとすることができる。なお、Th1は過放電時におけるV(n2)−V(n1)の値よりも小さな値に設定するのが好ましい。 In step S42, the CPU 10a determines that the value of V (n2) -V (n1) (where n2> n1) is less than a predetermined threshold value Th1 (when V (n2) -V (n1) <Th1). Determines that the voltage is slowly recovering after the discharge is stopped, as shown by the broken line in FIG. 5, and proceeds to step S43. The timings of n1 and n2 can be the timings of n1 and n2 shown in FIG. It is preferable that Th1 is set to a value smaller than the value of V (n2) -V (n1) at the time of over-discharging.
ステップS43では、CPU10aは、R(n)の値が、図5に黒丸で示すように時間の経過とともに減少しているか否かを判定し、時間の経過とともに減少していると判定した場合(ステップS43:Y)にはステップS44に進み、それ以外の場合(ステップS43:N)には処理を終了する。 In step S43, when the CPU 10a determines whether or not the value of R (n) decreases with the passage of time as shown by a black circle in FIG. 5, and determines that the value of R (n) decreases with the passage of time ( In step S43: Y), the process proceeds to step S44, and in other cases (step S43: N), the process ends.
ステップS44では、CPU10aは、転極が発生していると判定する。すなわち、放電中に充電可能電池14の端子電圧Vが所定の閾値Th未満となり、かつ、放電停止後に端子電圧Vが緩やかに増加し、内部抵抗Rが減少する場合には転極が発生していると判定する。 In step S44, the CPU 10a determines that the pole rotation has occurred. That is, when the terminal voltage V of the rechargeable battery 14 becomes less than a predetermined threshold value Th during discharging, the terminal voltage V gradually increases after the discharge is stopped, and the internal resistance R decreases, a repolarization occurs. Judge that there is.
ステップS45では、CPU10aは、転極の発生を示す情報を、通信部10dを介して出力する。この結果、上位のECU(Electric Control Unit)では、転極が発生してることを了知し、例えば、ユーザに対して転極の発生を通知して警告するとともに、エンジン17が始動された場合には、例えば、転極を解消するために、オルタネータ16を制御して大電流で充電可能電池14を充電させる。 In step S45, the CPU 10a outputs information indicating the occurrence of the pole rotation via the communication unit 10d. As a result, the upper ECU (Electric Control Unit) recognizes that the alternator has occurred, and for example, notifies the user of the occurrence of the alternator and warns the user, and when the engine 17 is started. For example, in order to eliminate the repolarization, the alternator 16 is controlled to charge the rechargeable battery 14 with a large current.
以上に説明したように、図7に示すフローチャートの処理によれば、充電可能電池14の放電中に端子電圧が所定の閾値Th未満になった場合には直ちに異常が発生したと判定するのではなく、放電停止後に電圧と内部抵抗の変化を検出し、電圧が緩やかに増加するとともに、内部抵抗が減少する場合には転極が発生したと判定するようにした。これにより、回復可能な過放電を回復が困難な転極と誤判定することを防止できる。 As described above, according to the processing of the flowchart shown in FIG. 7, if the terminal voltage becomes less than a predetermined threshold value Th while discharging the rechargeable battery 14, it is determined that an abnormality has immediately occurred. Instead, changes in voltage and internal resistance were detected after the discharge was stopped, and when the voltage gradually increased and the internal resistance decreased, it was determined that a turning pole had occurred. This makes it possible to prevent the recoverable over-discharge from being erroneously determined as a turning pole that is difficult to recover.
(C)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、放電停止後に、内部抵抗と電圧の変化の双方を参照して転極の発生の有無を判定するようにしたが、これらのいずれか一方を用いて判定するようにしてもよい。例えば、放電停止後に、内部抵抗が減少する場合には転極が発生したと判定するようにしてもよい。また、放電停止後に、電圧が緩やかに増加する場合には転極が発生したと判定するようにしてもよい。
(C) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it goes without saying that the present invention is not limited to the cases described above. For example, in the above embodiment, after the discharge is stopped, the presence or absence of the occurrence of inversion is determined by referring to both the internal resistance and the change in voltage, but one of these is used for the determination. You may. For example, if the internal resistance decreases after the discharge is stopped, it may be determined that the repolarization has occurred. Further, if the voltage gradually increases after the discharge is stopped, it may be determined that the repolarization has occurred.
また、以上の実施形態では、転極が発生した場合には、ユーザに通知するようにしたが、これ以外の処理を実行するようにしてもよい。例えば、(1)転極の発生をユーザに通知して警告する処理、(2)車両の制御を変更する処理の少なくとも一方を実行するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, when a turning point occurs, the user is notified, but other processing may be executed. For example, at least one of (1) a process of notifying and warning the user of the occurrence of turning pole and (2) a process of changing the control of the vehicle may be executed.
より詳細には、(1)については、転極が発生した場合には、制御部10のCPU10aが通信部10dを介して図示しないECUに転極が発生したことを示す情報を出力し、ECUが図示しないディスプレイ装置に転極が発生したことを知らせる情報を表示させるとともに、充電可能電池14の交換が必要であることを示す情報を表示するようにしてもよい。また、音声による警告を併せて発するようにしてもよい。 More specifically, with respect to (1), when a pole change occurs, the CPU 10a of the control unit 10 outputs information indicating that the pole change has occurred to an ECU (not shown) via the communication unit 10d, and the ECU May display information indicating that a repolarization has occurred on a display device (not shown) and display information indicating that the rechargeable battery 14 needs to be replaced. In addition, a voice warning may be issued at the same time.
また、(2)については、制御部10のCPU10aが通信部10dを介して図示しないECUに転極が発生したことを示す情報を出力した場合には、充電可能電池状態検出装置1が充電可能電池14の状態(例えば、SOF(State of Function))を検出し、エンジン17の再始動が可能か否かを判定する。その結果、再始動不能と判定した場合には、ユーザがエンジン17を再始動しようとする際に、ディスプレイ装置に転極が発生したためエンジン17を再始動できないことを示す情報を表示するとともに、スタータモータ18への電流の供給を遮断する。 Regarding (2), when the CPU 10a of the control unit 10 outputs information indicating that a repolarization has occurred to an ECU (not shown) via the communication unit 10d, the rechargeable battery state detection device 1 can be charged. The state of the battery 14 (for example, SOF (State of Function)) is detected, and it is determined whether or not the engine 17 can be restarted. As a result, when it is determined that the engine 17 cannot be restarted, when the user tries to restart the engine 17, information indicating that the engine 17 cannot be restarted due to the rotation of the display device is displayed and the starter is displayed. The supply of current to the motor 18 is cut off.
一方、エンジン17を再始動可能と判定した場合には、充電可能電池14のさらなる消耗を防ぐために、負荷19に流れる電流(暗電流)を遮断する。また、ユーザがエンジンを始動した後には、転極用の充電モードに移行し、オルタネータ16の発電電圧を高くして、充電可能電池14を急速に充電するように制御することができる。 On the other hand, when it is determined that the engine 17 can be restarted, the current (dark current) flowing through the load 19 is cut off in order to prevent further consumption of the rechargeable battery 14. Further, after the user starts the engine, the charging mode for repolarization can be entered, the generated voltage of the alternator 16 can be increased, and the rechargeable battery 14 can be controlled to be charged rapidly.
また、図6〜図7に示すフローチャートは一例であって、本発明がこれらのフローチャートのみに限定されるものではないことはいうまでもない。 Further, it goes without saying that the flowcharts shown in FIGS. 6 to 7 are examples, and the present invention is not limited to these flowcharts.
例えば、図7に示すフローチャートでは、ステップS42における1回の判定で、図5に示す破線の曲線か否かを判定するようにしたが、誤判定を生じないために、複数回の判定を行うようにしてもよい。例えば、時間の経過とともに測定される電圧の傾きをΔV1,ΔV2,ΔV3,・・・,ΔVnとするとき、ΔV1>ΔV2>ΔV3>,・・・,ΔVnとなる(電圧の傾きが時間の経過に応じて減少する)とともに、ΔV1,ΔV2,ΔV3,・・・,ΔVnの平均値を所定の閾値と比較するようにしてもよい。あるいは、ΔV1,ΔV2,ΔV3,・・・,ΔVnのそれぞれを、時間の経過とともに値が小さくなる所定の閾値と比較するようにしてもよい。もちろん、サンプリングのタイミングによっては、このような関係が常に成り立たない場合もあるので、サンプリングの周期を適切に定めたり、傾きが小さくなるにつれてサンプリング周期が長くなるようにしたりしてもよい。また、転極が生じた場合、過放電の場合と比較して、一定以上時間が経過してもΔVの傾きが継続するので、所定時間が経過した時のΔVnが所定の閾値以上である場合に転極と判定するようにしてもよい。あるいは、所定の電圧V1になってから、所定の電圧V2(>V1)になるまでの時間が、所定の閾値以上の場合には、転極と判定するようにしてもよい。更にこれらの複数の判定方法を組み合わせてもよい。 For example, in the flowchart shown in FIG. 7, one determination in step S42 determines whether or not the curve is a broken line shown in FIG. 5, but in order not to cause an erroneous determination, a plurality of determinations are performed. You may do so. For example, when the slope of the voltage measured with the passage of time is ΔV1, ΔV2, ΔV3, ..., ΔVn, then ΔV1> ΔV2> ΔV3>, ..., ΔVn (the slope of the voltage is the passage of time). The average value of ΔV1, ΔV2, ΔV3, ..., ΔVn may be compared with a predetermined threshold value. Alternatively, each of ΔV1, ΔV2, ΔV3, ..., ΔVn may be compared with a predetermined threshold value whose value decreases with the passage of time. Of course, depending on the sampling timing, such a relationship may not always hold. Therefore, the sampling cycle may be appropriately determined, or the sampling cycle may be lengthened as the slope becomes smaller. Further, when a repolarization occurs, the inclination of ΔV continues even after a certain period of time has passed, as compared with the case of over-discharging. It may be determined that the pole is turned. Alternatively, if the time from reaching the predetermined voltage V1 to reaching the predetermined voltage V2 (> V1) is equal to or greater than the predetermined threshold value, it may be determined to be a repolarization. Further, these plurality of determination methods may be combined.
また、電圧の変化を所定の関数によりフィッティングし、フィッティング結果の関数の時定数の大小に基づいて判定するようにしてもよい。例えば、以下の式(1)または式(2)に示す指数関数よってフィッティングを行い、得られた時定数τ1が所定の閾値以上の場合には、転極と判定するようにしてもよい。なお、式(1)においてTimeは時間を示し、式(2)においてnはサンプリングの回数を示す。 Further, the change in voltage may be fitted by a predetermined function, and the determination may be made based on the magnitude of the time constant of the function of the fitting result. For example, fitting may be performed by the exponential function shown in the following equation (1) or equation (2), and if the obtained time constant τ1 is equal to or greater than a predetermined threshold value, it may be determined to be a turning pole. In the equation (1), Time indicates the time, and in the equation (2), n indicates the number of samplings.
V=−A×exp(−Time/τ1)+B ・・・(1) V = -A x exp (-Time / τ1) + B ... (1)
V=−A×exp(−n/τ1)+B ・・・(2) V = -A x exp (-n / τ1) + B ... (2)
また、閾値については、固定値とするのではなく、例えば、温度および/またはSOC等によって可変としたり、あるいは、温度および/またはSOC等によって閾値をその都度計算により求めたりしてもよい。 Further, the threshold value may not be a fixed value, but may be made variable by, for example, temperature and / or SOC, or the threshold value may be calculated each time by temperature and / or SOC or the like.
また、エンジン17が停止した後は、負荷19に暗電流が流れる。このため、暗電流の影響によって、電圧の変化の傾向が異なる場合がある。そこで、暗電流の影響を考慮して閾値を決めるようにしたり、暗電流の影響を補正した電圧値を用いたり、あるいは、暗電流の値が大きい場合には判定を保留するようにしたりしてもよい。 Further, after the engine 17 is stopped, a dark current flows through the load 19. Therefore, the tendency of the voltage change may differ due to the influence of the dark current. Therefore, the threshold value is determined in consideration of the influence of dark current, the voltage value corrected for the influence of dark current is used, or the judgment is suspended when the dark current value is large. May be good.
また、以上では、電圧の変化について説明したが、抵抗値の変化についても同様に、複数の閾値を用いて判定したり、関数でフィッティングして定数の値から判定するようにしたり、温度および/またはSOC等に基づいて閾値を求めたり、暗電流の影響を考慮したりするようにしてもよい。 Further, although the change in voltage has been described above, the change in resistance value can be similarly judged by using a plurality of threshold values, by fitting with a function and judging from a constant value, temperature and /. Alternatively, the threshold value may be obtained based on SOC or the like, or the influence of dark current may be taken into consideration.
より詳細には、時間の経過とともに測定される内部抵抗の値をR1,R2,R3,・・・,Rnとするとき、R1>R2>R3>,・・・,Rnとなる(内部抵抗の値が時間の経過に応じて減少する)とともに、nが大きくなるにつれてRnが所定の値に漸近する場合には、転極と判定するようにしてもよい。 More specifically, when the values of the internal resistance measured with the passage of time are R1, R2, R3, ..., Rn, then R1> R2> R3>, ..., Rn (of the internal resistance). (The value decreases with the passage of time), and when Rn gradually approaches a predetermined value as n increases, it may be determined to be a turning pole.
あるいは、内部抵抗の変化をΔRとするとき、ΔR1,ΔR2,ΔR3,・・・,ΔRnのそれぞれを、時間の経過とともに値がマイナスから0に近づく閾値と比較するようにしてもよい。もちろん、サンプリングのタイミングによっては、このような関係が常に成り立たない場合もあるので、サンプリングの周期を適切に定めたり、傾きが0に近づくにつれてサンプリング周期が長くなるようにしたりしてもよい。あるいは、所定の内部抵抗R1になってから、所定の内部抵抗R2(<R1)になるまでの時間が、所定の閾値未満の場合には、転極と判定するようにしてもよい。 Alternatively, when the change in internal resistance is ΔR, each of ΔR1, ΔR2, ΔR3, ..., ΔRn may be compared with the threshold value at which the value approaches 0 from minus with the passage of time. Of course, depending on the sampling timing, such a relationship may not always hold. Therefore, the sampling cycle may be appropriately determined, or the sampling cycle may be lengthened as the slope approaches zero. Alternatively, if the time from reaching the predetermined internal resistance R1 to reaching the predetermined internal resistance R2 (<R1) is less than the predetermined threshold value, it may be determined to be a turning pole.
また、内部抵抗の変化を所定の関数によりフィッティングし、フィッティング結果の関数の時定数の大小に基づいて判定するようにしてもよい。例えば、以下の式(3)または式(4)に示す指数関数よってフィッティングを行い、例えば、得られた定数C+Dが所定の閾値以上の場合には、転極と判定するようにしてもよい。あるいは、Cが所定の閾値以上の場合には転極と判定するようにしてもよい。あるいは、時定数τ2が所定の閾値未満の場合には、転極と判定するようにしてもよい。なお、式(3)においてTimeは時間を示し、式(4)においてnはサンプリングの回数を示す。 Further, the change in the internal resistance may be fitted by a predetermined function, and the determination may be made based on the magnitude of the time constant of the function of the fitting result. For example, fitting may be performed by an exponential function shown in the following equation (3) or equation (4), and for example, when the obtained constant C + D is equal to or greater than a predetermined threshold value, it may be determined to be a turning pole. Alternatively, if C is equal to or greater than a predetermined threshold value, it may be determined to be a turning pole. Alternatively, when the time constant τ2 is less than a predetermined threshold value, it may be determined as a turning pole. In the equation (3), Time indicates the time, and in the equation (4), n indicates the number of samplings.
R=C×exp(−Time/τ2)+D ・・・(3) R = C × exp (−Time / τ2) + D ・ ・ ・ (3)
R=C×exp(−n/τ2)+D ・・・(4) R = C × exp (−n / τ2) + D ・ ・ ・ (4)
また、判定の閾値については、電圧の場合と同様に、固定値とするのではなく、例えば、温度および/またはSOC等によって可変としたり、あるいは、温度および/またはSOC等によって閾値をその都度計算により求めたりしてもよい。 Further, the threshold value for determination is not a fixed value as in the case of voltage, but is variable depending on, for example, temperature and / or SOC, or the threshold value is calculated each time based on temperature and / or SOC. It may be obtained by.
また、前述した電圧の場合と同様に、エンジン17が停止した後は、負荷19に暗電流が流れる。このため、暗電流の影響によって、内部抵抗の変化の傾向が異なる場合がある。そこで、暗電流の影響を考慮して閾値を決めるようにしたり、あるいは、暗電流の値が大きい場合には判定を保留するようにしたりしてもよい。 Further, as in the case of the voltage described above, after the engine 17 is stopped, a dark current flows through the load 19. Therefore, the tendency of the change in the internal resistance may differ depending on the influence of the dark current. Therefore, the threshold value may be determined in consideration of the influence of the dark current, or the determination may be suspended when the value of the dark current is large.
1 充電可能電池状態検出装置
10 制御部
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d 通信部
10e I/F
11 電圧検出部
12 電流検出部
13 温度検出部
14 充電可能電池
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
1 Rechargeable battery status detector 10 Control unit 10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d communication unit 10e I / F
11 Voltage detector 12 Current detector 13 Temperature detector 14 Rechargeable battery 15 Discharge circuit 16 Alternator 17 Engine 18 Starter motor 19 Load
Claims (7)
前記充電可能電池の端子電圧を検出する電圧検出部および前記充電可能電池に流れる電流を検出する電流検出部からの信号を入力する入力手段と、
前記入力手段から入力される信号に基づいて、前記充電可能電池が放電中である場合に、前記充電可能電池の端子電圧が所定の閾値未満であるときは異常であると判定する第1判定手段と、
前記第1判定手段によって異常と判定された場合、放電の停止後に、前記充電可能電池の端子電圧の変化および内部抵抗の変化の少なくとも一方に基づいて転極の発生の有無を判定する第2判定手段と、
を有することを特徴とする充電可能電池状態検出装置。 In the rechargeable battery status detector that detects the status of the rechargeable battery,
An input means for inputting a signal from a voltage detection unit that detects the terminal voltage of the rechargeable battery and a current detection unit that detects the current flowing through the rechargeable battery.
Based on the signal input from the input means, the first determination means for determining that the rechargeable battery is abnormal when the terminal voltage of the rechargeable battery is less than a predetermined threshold value when the rechargeable battery is being discharged. When,
When an abnormality is determined by the first determination means, after the discharge is stopped, a second determination is made to determine whether or not a repolarization occurs based on at least one of a change in the terminal voltage and a change in the internal resistance of the rechargeable battery. Means and
A rechargeable battery state detector characterized by having.
前記第2判定手段によって転極が発生していると判定された場合には、前記車両のエンジンが再始動された際に、前記充電可能電池を充電する制御を実行する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の充電可能電池状態検出装置。 The rechargeable battery is mounted on the vehicle and
When it is determined by the second determination means that the repolarization has occurred, the control for charging the rechargeable battery is executed when the engine of the vehicle is restarted.
The rechargeable battery state detecting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the rechargeable battery state detecting device.
前記充電可能電池の端子電圧を検出する電圧検出部および前記充電可能電池に流れる電流を検出する電流検出部からの信号を入力する入力ステップと、
前記入力ステップにおいて入力される信号に基づいて、前記充電可能電池が放電中である場合に、前記充電可能電池の端子電圧が所定の閾値未満であるときは異常であると判定する第1判定ステップと、
前記第1判定ステップにおいて異常と判定された場合、放電の停止後に、前記充電可能電池の端子電圧の変化および内部抵抗の変化の少なくとも一方に基づいて転極の発生の有無を判定する第2判定ステップと、
を有することを特徴とする充電可能電池状態検出装置。
In the rechargeable battery status detection method for detecting the status of a rechargeable battery,
An input step for inputting signals from a voltage detection unit that detects the terminal voltage of the rechargeable battery and a current detection unit that detects the current flowing through the rechargeable battery.
Based on the signal input in the input step, the first determination step of determining that the rechargeable battery is abnormal when the terminal voltage of the rechargeable battery is less than a predetermined threshold value when the rechargeable battery is being discharged. When,
When an abnormality is determined in the first determination step, after the discharge is stopped, a second determination is made to determine whether or not a repolarization has occurred based on at least one of a change in the terminal voltage and a change in the internal resistance of the rechargeable battery. Steps and
A rechargeable battery state detector characterized by having.
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