JP3186048B2 - バッテリ容量検出装置 - Google Patents
バッテリ容量検出装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明はバッテリ容量検出装置に関し、詳しくは内燃
機関が駆動されている時のバッテリ容量を検出する装置
に関する。
機関が駆動されている時のバッテリ容量を検出する装置
に関する。
［従来の技術］ 従来、車載用バッテリは、内燃機関始動時における電
気負荷をまかなうと共に、内燃機関の駆動中は発電機出
力と電気負荷とのバランスに応じて充電あるいは放電す
る。そのため、バッテリの容量は常に変化する。このよ
うなバッテリ容量の変化に応じて、発電機の発電電圧を
制御する技術が、特開昭59−122327号公報に開示されて
いる。この技術では、バッテリの充電電流，放電電流を
各々検出し、それらを時間で積分することにより充電電
気量，放電電気量を各々算出してバッテリの容量変化を
検出している。
気負荷をまかなうと共に、内燃機関の駆動中は発電機出
力と電気負荷とのバランスに応じて充電あるいは放電す
る。そのため、バッテリの容量は常に変化する。このよ
うなバッテリ容量の変化に応じて、発電機の発電電圧を
制御する技術が、特開昭59−122327号公報に開示されて
いる。この技術では、バッテリの充電電流，放電電流を
各々検出し、それらを時間で積分することにより充電電
気量，放電電気量を各々算出してバッテリの容量変化を
検出している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、バッテリの充電時において、バッテリ
の状態が満充電に近い場合には、水の電気分析によるガ
ッシングが盛んになり、充電電流に占めるガッシング電
流の割合が増加するため、実際にバッテリが充電される
充電電気量と、充電電流を時間で積分して得られた積算
値とに誤差が生じてしまう。即ち、ガッシング電流は、
バッテリの充電に何等寄与するものではないため、充電
効率が低下し、この積算値をバッテリの充電電気量に置
き換えた場合には、誤差が生じてしまうのである。従っ
て、長期間に亘るバッテリの充放電電気量に基づいて、
バッテリ容量を推定すると、実際には容量が少なくなっ
ているにも拘らず、容量が大であるとして誤った判定が
なされてしまい、バッテリ上がりを事前に予知できなく
なる。
の状態が満充電に近い場合には、水の電気分析によるガ
ッシングが盛んになり、充電電流に占めるガッシング電
流の割合が増加するため、実際にバッテリが充電される
充電電気量と、充電電流を時間で積分して得られた積算
値とに誤差が生じてしまう。即ち、ガッシング電流は、
バッテリの充電に何等寄与するものではないため、充電
効率が低下し、この積算値をバッテリの充電電気量に置
き換えた場合には、誤差が生じてしまうのである。従っ
て、長期間に亘るバッテリの充放電電気量に基づいて、
バッテリ容量を推定すると、実際には容量が少なくなっ
ているにも拘らず、容量が大であるとして誤った判定が
なされてしまい、バッテリ上がりを事前に予知できなく
なる。
本発明のバッテリ容量検出装置は上記課題を解決し、
バッテリ容量の低下を正確に検出することを目的とす
る。
バッテリ容量の低下を正確に検出することを目的とす
る。
発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明
する。
する。
［課題を解決するための手段］ 本発明のバッテリ容量検出装置は、第１図に例示する
ように、 バッテリＢの充放電電流を検出する電流検出手段M1
と、 上記バッテリＢの電圧を検出する電圧検出手段M2と、 内燃機関の始動時における上記バッテリＢの放電電流
および電圧からバッテリＢの初期容量を算出する初期容
量算出手段M3と、 上記内燃機関の始動時からの上記バッテリＢの充放電
電流の積算値と、上記バッテリＢの初期容量とに基づい
て上記内燃機関の始動後のバッテリ容量を一定期間毎に
算出するバッテリ容量検出手段M4と、 上記積算値のうち充電電流に関する値を、上記バッテ
リＢの充電効率に基づいて補正する積算値補正手段M5
と、 上記バッテリ容量算出手段M4にて算出されるバッテリ
容量を現在容量とし、該現在容量の、予め定められた基
準容量以下への低下を検出する検出手段M6と を備えたバッテリ容量検出装置であって、 前回の内燃機関の駆動時に最終的に求められた上記現
在容量である最終容量を記憶する記憶手段M7と、 上記初期容量算出手段M3で上記初期容量が算出された
とき、該初期容量が、上記記憶手段に記憶された上記最
終容量よりも大きい場合、上記初期容量の値を上記最終
容量に置き換える第１置換手段M8と を備えることを要旨とする。
ように、 バッテリＢの充放電電流を検出する電流検出手段M1
と、 上記バッテリＢの電圧を検出する電圧検出手段M2と、 内燃機関の始動時における上記バッテリＢの放電電流
および電圧からバッテリＢの初期容量を算出する初期容
量算出手段M3と、 上記内燃機関の始動時からの上記バッテリＢの充放電
電流の積算値と、上記バッテリＢの初期容量とに基づい
て上記内燃機関の始動後のバッテリ容量を一定期間毎に
算出するバッテリ容量検出手段M4と、 上記積算値のうち充電電流に関する値を、上記バッテ
リＢの充電効率に基づいて補正する積算値補正手段M5
と、 上記バッテリ容量算出手段M4にて算出されるバッテリ
容量を現在容量とし、該現在容量の、予め定められた基
準容量以下への低下を検出する検出手段M6と を備えたバッテリ容量検出装置であって、 前回の内燃機関の駆動時に最終的に求められた上記現
在容量である最終容量を記憶する記憶手段M7と、 上記初期容量算出手段M3で上記初期容量が算出された
とき、該初期容量が、上記記憶手段に記憶された上記最
終容量よりも大きい場合、上記初期容量の値を上記最終
容量に置き換える第１置換手段M8と を備えることを要旨とする。
次に、請求項２記載のバッテリ容量検出装置は、 前記バッテリ容量算出手段が、 上記初期容量と上記現在容量とを一定間隔毎に比較す
る比較手段と、 該比較手段により上記現在容量が上記初期容量よりも
大きいと判定されたとき、上記現在容量の値を上記初期
容量に置き換える第２置換手段と を備えることを要旨とする。
る比較手段と、 該比較手段により上記現在容量が上記初期容量よりも
大きいと判定されたとき、上記現在容量の値を上記初期
容量に置き換える第２置換手段と を備えることを要旨とする。
［作用］ 上記構成を有する本発明のバッテリ容量検出装置は、
内燃機関が始動されると、バッテリ容量算出手段M4が、
電流検出手段M1により検出した充放電電流の積算値を求
め、その積算値と初期容量算出手段M3により求められた
バッテリ初期容量とに基づいて内燃機関始動後のバッテ
リ容量を算出する。バッテリＢの充電時には、ガッシン
グ等の影響により、検出した充電電流の全てが、実際の
バッテリＢの充電に寄与するのではない。即ち、そのま
まバッテリ容量を増大させるのではない。このため、単
に充電電流の積算値からバッテリ容量を算出すると、そ
の積算容量は過大なものになってしまう。そこで、積算
値補正手段M5が、充放電電流の積算値のうち充電電流に
関する値を、ガッシング等の影響を加味したバッテリＢ
の充電効率に基づいて補正している。次に、検出手段M6
は、算出されたバッテリ容量を現在容量とし、その現在
容量が基準容量以下に低下したか否かを検出する。この
ようにすると、例えば基準容量として過放電を警告する
必要がある容量を設定し、その設定により警報装置を鳴
動させるよう構成すれば、検出手段M6の検出結果を、過
放電を警告するため等に利用できる。
内燃機関が始動されると、バッテリ容量算出手段M4が、
電流検出手段M1により検出した充放電電流の積算値を求
め、その積算値と初期容量算出手段M3により求められた
バッテリ初期容量とに基づいて内燃機関始動後のバッテ
リ容量を算出する。バッテリＢの充電時には、ガッシン
グ等の影響により、検出した充電電流の全てが、実際の
バッテリＢの充電に寄与するのではない。即ち、そのま
まバッテリ容量を増大させるのではない。このため、単
に充電電流の積算値からバッテリ容量を算出すると、そ
の積算容量は過大なものになってしまう。そこで、積算
値補正手段M5が、充放電電流の積算値のうち充電電流に
関する値を、ガッシング等の影響を加味したバッテリＢ
の充電効率に基づいて補正している。次に、検出手段M6
は、算出されたバッテリ容量を現在容量とし、その現在
容量が基準容量以下に低下したか否かを検出する。この
ようにすると、例えば基準容量として過放電を警告する
必要がある容量を設定し、その設定により警報装置を鳴
動させるよう構成すれば、検出手段M6の検出結果を、過
放電を警告するため等に利用できる。
そして本発明のバッテリ容量検出装置では、電流検出
手段M1〜検出手段M6の他に、記憶手段M7と第１置換手段
M8とを備え、記憶手段M7では、前回の内燃機関の駆動時
に最終的に求められた現在容量である最終容量を記憶
し、第１置換手段M8では、初期容量算出手段M3で初期容
量が算出されたとき、初期容量が、記憶手段M7に記憶さ
れた最終容量よりも大きい場合、初期容量の値を最終容
量に置き換えている。そのため、初期容量が、バッテリ
Ｂの環境、前歴等により測定誤差が生じ、初期容量が最
終容量よりも大きいと判定してしまっても、初期容量を
最終容量に置き換えることにより現在容量を実際の容量
より大きく判断してしまうことがない。
手段M1〜検出手段M6の他に、記憶手段M7と第１置換手段
M8とを備え、記憶手段M7では、前回の内燃機関の駆動時
に最終的に求められた現在容量である最終容量を記憶
し、第１置換手段M8では、初期容量算出手段M3で初期容
量が算出されたとき、初期容量が、記憶手段M7に記憶さ
れた最終容量よりも大きい場合、初期容量の値を最終容
量に置き換えている。そのため、初期容量が、バッテリ
Ｂの環境、前歴等により測定誤差が生じ、初期容量が最
終容量よりも大きいと判定してしまっても、初期容量を
最終容量に置き換えることにより現在容量を実際の容量
より大きく判断してしまうことがない。
尚、バッテリＢの充電効率に影響するガッシングの度
合は、バッテリＢの充電度合，温度，電圧等により決定
される。
合は、バッテリＢの充電度合，温度，電圧等により決定
される。
［実施例］ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにする
ために、以下本発明のバッテリ容量検出装置の好適な実
施例について説明する。
ために、以下本発明のバッテリ容量検出装置の好適な実
施例について説明する。
第２図は、一実施例としての車載用バッテリ容量検出
装置の概略構成図である。容量検出の対象となるバッテ
リＢは、エンジンを始動させるスタータＳおよび各種の
電気負荷Ｌに電力を供給すると共に、ゼネレータとして
のオルタネータＡにより充電される一般的な鉛蓄電池で
ある。
装置の概略構成図である。容量検出の対象となるバッテ
リＢは、エンジンを始動させるスタータＳおよび各種の
電気負荷Ｌに電力を供給すると共に、ゼネレータとして
のオルタネータＡにより充電される一般的な鉛蓄電池で
ある。
車載用バッテリ容量検出装置は、電流検出部1,電圧検
出部3,温度検出部5,電子制御装置7,警報部９からなる。
電流検出部１は、バッテリＢの負荷側に設けられバッテ
リＢの充放電電流（電流の向きをも含む）を検出し、電
圧検出部３はバッテリＢの端子電圧を検出し、温度検出
部５はバッテリＢの温度を検出する。
出部3,温度検出部5,電子制御装置7,警報部９からなる。
電流検出部１は、バッテリＢの負荷側に設けられバッテ
リＢの充放電電流（電流の向きをも含む）を検出し、電
圧検出部３はバッテリＢの端子電圧を検出し、温度検出
部５はバッテリＢの温度を検出する。
電子制御装置７は、周知のCPU,RAM,ROM,I/Oポート等
から構成され所定の処理を行なうが、かかる処理に着目
すると、バッテリ初期容量検出部11,充放電電流積算部1
3,バッテリ容量演算部15からなる。バッテリ初期容量検
出部11は、電流検出部1,電圧検出部３からの信号に基づ
いてエンジン始動時のバッテリＢの初期容量を求める。
充放電電流積算部13は、電流検出部1,電圧検出部3,温度
検出部５からの信号に基づいてバッテリＢの充放電電流
を積算する。バッテリ容量算出部15は、バッテリＢの初
期容量と充放電電流の積算値とに基づいてエンジン始動
後の初期時間毎のバッテリＢの容量を演算し、警報部９
に警報信号を出力する。
から構成され所定の処理を行なうが、かかる処理に着目
すると、バッテリ初期容量検出部11,充放電電流積算部1
3,バッテリ容量演算部15からなる。バッテリ初期容量検
出部11は、電流検出部1,電圧検出部３からの信号に基づ
いてエンジン始動時のバッテリＢの初期容量を求める。
充放電電流積算部13は、電流検出部1,電圧検出部3,温度
検出部５からの信号に基づいてバッテリＢの充放電電流
を積算する。バッテリ容量算出部15は、バッテリＢの初
期容量と充放電電流の積算値とに基づいてエンジン始動
後の初期時間毎のバッテリＢの容量を演算し、警報部９
に警報信号を出力する。
警報部９は、車両のインナパネル（図示略）内に設け
られ、バッテリ容量演算部15からの信号に基づいて、運
転者にバッテリＢの容量不足を知らせるものである。
られ、バッテリ容量演算部15からの信号に基づいて、運
転者にバッテリＢの容量不足を知らせるものである。
次に、電子制御装置７が実行するバッテリ容量の低下
を検出する処理について第３図のフローチャートと共に
説明する。第３図は、バッテリ容量低下検出ルーチンを
示すもので、図示しないイグニッションスイッチがオン
されスタータＳが駆動されたと同時に起動する。
を検出する処理について第３図のフローチャートと共に
説明する。第３図は、バッテリ容量低下検出ルーチンを
示すもので、図示しないイグニッションスイッチがオン
されスタータＳが駆動されたと同時に起動する。
まず、電流検出部1,電圧検出部３からの信号を取り込
み、バッテリＢの放電電流が所定値（例えば150A）に達
したときのバッテリ端子電圧を測定する（ステップ10
1）。次に、測定されたバッテリ端子電圧に基づいてバ
ッテリＢの初期容量SOCSを算出し記憶する（ステップ10
2）。この初期は、放電時のバッテリ端子電圧とバッテ
リ容量とが第４図に示すような相関関係を有することか
ら、この関係を記憶した変換テーブルを用いて行なわれ
る。そして、算出された初期容量SOCSが、前回のエンジ
ン駆動時に求められた現在のバッテリ容量（以下現在容
量SOCNと呼ぶ）の最終値（以下、最終容量SOCNNと呼
ぶ）より大きいか否かを判断する（ステップ118）。
尚、最終容量SOCNNは本ルーチンの収量に拘らず常に記
憶されている。
み、バッテリＢの放電電流が所定値（例えば150A）に達
したときのバッテリ端子電圧を測定する（ステップ10
1）。次に、測定されたバッテリ端子電圧に基づいてバ
ッテリＢの初期容量SOCSを算出し記憶する（ステップ10
2）。この初期は、放電時のバッテリ端子電圧とバッテ
リ容量とが第４図に示すような相関関係を有することか
ら、この関係を記憶した変換テーブルを用いて行なわれ
る。そして、算出された初期容量SOCSが、前回のエンジ
ン駆動時に求められた現在のバッテリ容量（以下現在容
量SOCNと呼ぶ）の最終値（以下、最終容量SOCNNと呼
ぶ）より大きいか否かを判断する（ステップ118）。
尚、最終容量SOCNNは本ルーチンの収量に拘らず常に記
憶されている。
バッテリＢの初期容量SOCSが最終容量SOCNNより大き
い場合には、ステップ101における充電電流，端子電圧
の測定が誤りであるとして、初期容量SOCSの値を最終容
量SOCNNの値に修正する（ステップ119）。初期容量SOCS
が最終容量SOCNN以下である場合、あるいはステップ119
の処理後は、現在容量SOCN,最終容量SOCNNの値を初期容
量SOCSの値にリセットする（ステップ120）。
い場合には、ステップ101における充電電流，端子電圧
の測定が誤りであるとして、初期容量SOCSの値を最終容
量SOCNNの値に修正する（ステップ119）。初期容量SOCS
が最終容量SOCNN以下である場合、あるいはステップ119
の処理後は、現在容量SOCN,最終容量SOCNNの値を初期容
量SOCSの値にリセットする（ステップ120）。
これらの処理の後、バッテリＢの現在容量SOCNを所定
時間毎に求めるためのタイマＴをスタートさせる（ステ
ップ104）。次に、電流検出部１から信号を取り込み、
充放電電流ICを測定する（ステップ105）。続いて、測
定された充放電電流ICが正か負かを判断する（ステップ
106）。即ち、バッテリＢを充電する側に流れる充電電
流（正）であるのか負荷に供給する側に流れる放電電流
（負）であるかを判断する。この処理において、充電電
流であると判断すると、充放電電流の電流の値を補正す
る処理を行なう（ステップ107）。この補正処理につい
て以下に説明する。
時間毎に求めるためのタイマＴをスタートさせる（ステ
ップ104）。次に、電流検出部１から信号を取り込み、
充放電電流ICを測定する（ステップ105）。続いて、測
定された充放電電流ICが正か負かを判断する（ステップ
106）。即ち、バッテリＢを充電する側に流れる充電電
流（正）であるのか負荷に供給する側に流れる放電電流
（負）であるかを判断する。この処理において、充電電
流であると判断すると、充放電電流の電流の値を補正す
る処理を行なう（ステップ107）。この補正処理につい
て以下に説明する。
充電電流は、バッテリＢのガッシング、即ち、水の電
気分解に使用されるガッシング電流を含んでおり、この
ガッシング電流は、バッテリＢの充電（容量変化）に何
等寄与するものではないため、充電効率が低下する。こ
の充電効率は、第５図（ア）〜（ウ）に示すように、主
にバッテリＢの容量，端子電圧，温度により変化する。
ステップ107の処理は、この関係を記憶した変換テーブ
ルから各々の充電効率α1,α2,α３を求め、全体の充電
効率αをα＝α１×α２×α３として算出し、ステップ
105にて測定した充放電電流IC（充電電流）にこの充電
効率αを乗じた値を充放電電流ICとするのである。尚、
充電効率α１はバッテリＢの現在容量SOCNに基づいて求
められ、充電効率α2,α３は、電圧検出部3,温度検出部
５からの信号を読み込んで求められる。
気分解に使用されるガッシング電流を含んでおり、この
ガッシング電流は、バッテリＢの充電（容量変化）に何
等寄与するものではないため、充電効率が低下する。こ
の充電効率は、第５図（ア）〜（ウ）に示すように、主
にバッテリＢの容量，端子電圧，温度により変化する。
ステップ107の処理は、この関係を記憶した変換テーブ
ルから各々の充電効率α1,α2,α３を求め、全体の充電
効率αをα＝α１×α２×α３として算出し、ステップ
105にて測定した充放電電流IC（充電電流）にこの充電
効率αを乗じた値を充放電電流ICとするのである。尚、
充電効率α１はバッテリＢの現在容量SOCNに基づいて求
められ、充電効率α2,α３は、電圧検出部3,温度検出部
５からの信号を読み込んで求められる。
ステップ106において放電電流であると判断した場合
には、この処理を飛ばしてステップ108の処理に移る。
この処理は、ステップ105あるいはステップ107にて求め
られた充放電電流IC（充電の場合は正、放電の場合は
負）の積算を行なうもので、この積算された値をバッテ
リ容量変化量AHとする。尚、本ルーチン起動後に最初に
この処理がなされるときは、初期化処理としてバッテリ
容量変化量AHの値は０にリセットされており、この処理
が行なわれる度に充放電電流ICの値が加算されていく。
には、この処理を飛ばしてステップ108の処理に移る。
この処理は、ステップ105あるいはステップ107にて求め
られた充放電電流IC（充電の場合は正、放電の場合は
負）の積算を行なうもので、この積算された値をバッテ
リ容量変化量AHとする。尚、本ルーチン起動後に最初に
この処理がなされるときは、初期化処理としてバッテリ
容量変化量AHの値は０にリセットされており、この処理
が行なわれる度に充放電電流ICの値が加算されていく。
次に、10m秒の待時間の経過を確認した後（ステップ1
09）、タイマＴがスタートして１分を経過したか否かを
判断する（ステップ110）。１分経過していなければ、
ステップ105の処理に戻り上述した処理を繰り返す。従
って、ステップ108におけるバッテリ容量変化量AHは、
タイマＴがスタートした後の10m秒毎の充放電電流ICの
積算値となる。ステップ110において、タイマＴが１分
経過したと判断すると、現在容量SOCN,最終容量SOCNNの
値を、ステップ120にて求めた現在容量SOCN,最終容量SO
CNNにバッテリ容量変化量AHを加算した値に修正する
（ステップ121）。
09）、タイマＴがスタートして１分を経過したか否かを
判断する（ステップ110）。１分経過していなければ、
ステップ105の処理に戻り上述した処理を繰り返す。従
って、ステップ108におけるバッテリ容量変化量AHは、
タイマＴがスタートした後の10m秒毎の充放電電流ICの
積算値となる。ステップ110において、タイマＴが１分
経過したと判断すると、現在容量SOCN,最終容量SOCNNの
値を、ステップ120にて求めた現在容量SOCN,最終容量SO
CNNにバッテリ容量変化量AHを加算した値に修正する
（ステップ121）。
続いて、修正して求められた現在容量SOCNが予め設定
された基準容量SOCW以下であるか否かを判断する（ステ
ップ112）。基準容量SOCW以下である場合には、バッテ
リ上がりの警報信号をオンにして、警報部９に警報信号
を出力する（ステップ113）。逆に、現在容量SOCNが基
準容量SOCWより大きい場合には、次に、現在容量SOCNが
ステップ102において算出した初期容量SOCSよりも大き
いか否かを判断する（ステップ114）。現在容量SOCNが
初期容量SOCSよりも大きい場合には、現在容量SOCNの値
を初期容量SOCSの値にリセットし（ステップ115）、バ
ッテリ上がりの警報信号をオフにする（ステップ11
6）。逆に、現在容量SOCNが初期容量SOCS以下の場合に
は、そのままステップ116の処理を行なう。
された基準容量SOCW以下であるか否かを判断する（ステ
ップ112）。基準容量SOCW以下である場合には、バッテ
リ上がりの警報信号をオンにして、警報部９に警報信号
を出力する（ステップ113）。逆に、現在容量SOCNが基
準容量SOCWより大きい場合には、次に、現在容量SOCNが
ステップ102において算出した初期容量SOCSよりも大き
いか否かを判断する（ステップ114）。現在容量SOCNが
初期容量SOCSよりも大きい場合には、現在容量SOCNの値
を初期容量SOCSの値にリセットし（ステップ115）、バ
ッテリ上がりの警報信号をオフにする（ステップ11
6）。逆に、現在容量SOCNが初期容量SOCS以下の場合に
は、そのままステップ116の処理を行なう。
ステップ116あるいはステップ113の処理が終了する
と、タイマＴおよびバッテリ容量変化量AHをゼロクリア
して（ステップ117）、ステップ104の処理に戻り、上述
した処理を繰り返す。尚、本ルーチンは、図示しないイ
グニッションキーがオフされると終了する。尚、本発明
の検出手段はステップ112に、第１置換手段はステップ1
19に該当する。また本発明の比較手段はステップ114
に、第２置換手段はステップ115に該当する。
と、タイマＴおよびバッテリ容量変化量AHをゼロクリア
して（ステップ117）、ステップ104の処理に戻り、上述
した処理を繰り返す。尚、本ルーチンは、図示しないイ
グニッションキーがオフされると終了する。尚、本発明
の検出手段はステップ112に、第１置換手段はステップ1
19に該当する。また本発明の比較手段はステップ114
に、第２置換手段はステップ115に該当する。
以上説明した本実施例のバッテリ容量検出装置は、初
期容量SOCSに充放電電流ICの積算値（バッテリ容量変化
量AH）を加算することによりバッテリＢの現在容量SOCN
を求めている。しかも、充放電電流ICの積算値をバッテ
リ容量，端子電圧，バッテリ温度に基づいた充電効率α
により補正している。このことから、バッテリＢの容量
低下は、確実に検出される。また、バッテリＢの劣化等
により実際の充電効率が、変換テーブルから得られる値
とずれたとしても、算出した現在容量SOCNが初期容量SO
CSよりも大きな値となる場合には、ステップ115により
現在容量SOCNを初期容量SOCSに置き換えることから、現
在容量SOCNを実際の容量より大きく判断してしまい警報
が行なわれないといった不具合を生じない。即ち、バッ
テリＢの容量を過大なものに判断しないため、警報が確
実になされるのである。言い換えれば、本実施例のバッ
テリ容量検出装置を用いると、ステップ115において現
在容量SOCNを初期容量SOCSにリセットすることにより、
現在容量SOCNを実際より小さめに算出していることにな
るので、いわゆる現在容量SOCNの正確な把握にはなじま
ないが、現在容量SOCNを実際の容量に即しつつも、実際
の容量より小さめに算出することで、実際にバッテリＢ
が過放電になる前に、バッテリＢが過放電になる可能性
があることが正確かつ早めに警報されるのである。その
結果、この検出、警報を利用すれば、ドライバ等は、バ
ッテリが弱まりバッテリが上がって車両が動かなくなる
可能性があることを実際にバッテリが上がる前に知るこ
とができるのである。従って、運転者は、バッテリ容量
の低下を初期の段階で認知でき、電気負荷Ｌの低減，エ
ンジン回転数の増大等を行なって、バッテリが上がり、
車両が動かなくなることを事前に予知し確実に防止する
ことができる。また、本実施例によれば、ステップ118
におて初期容量SOCSの誤測定を判断でき、一層精度良い
バッテリＢの容量低下を検出できる。即ち、測定される
初期容量SOCSは、バッテリＢの環境，前歴等により、測
定誤差を生じる場合があるが、最終容量SOCNNよりも大
きいと誤って判断した場合には、初期容量SOCSの値を最
終容量SOCNNの値に置き換えることにより、現在容量SOC
Nを実際の容量より大きく判断してしまうことを防止し
ているのである。
期容量SOCSに充放電電流ICの積算値（バッテリ容量変化
量AH）を加算することによりバッテリＢの現在容量SOCN
を求めている。しかも、充放電電流ICの積算値をバッテ
リ容量，端子電圧，バッテリ温度に基づいた充電効率α
により補正している。このことから、バッテリＢの容量
低下は、確実に検出される。また、バッテリＢの劣化等
により実際の充電効率が、変換テーブルから得られる値
とずれたとしても、算出した現在容量SOCNが初期容量SO
CSよりも大きな値となる場合には、ステップ115により
現在容量SOCNを初期容量SOCSに置き換えることから、現
在容量SOCNを実際の容量より大きく判断してしまい警報
が行なわれないといった不具合を生じない。即ち、バッ
テリＢの容量を過大なものに判断しないため、警報が確
実になされるのである。言い換えれば、本実施例のバッ
テリ容量検出装置を用いると、ステップ115において現
在容量SOCNを初期容量SOCSにリセットすることにより、
現在容量SOCNを実際より小さめに算出していることにな
るので、いわゆる現在容量SOCNの正確な把握にはなじま
ないが、現在容量SOCNを実際の容量に即しつつも、実際
の容量より小さめに算出することで、実際にバッテリＢ
が過放電になる前に、バッテリＢが過放電になる可能性
があることが正確かつ早めに警報されるのである。その
結果、この検出、警報を利用すれば、ドライバ等は、バ
ッテリが弱まりバッテリが上がって車両が動かなくなる
可能性があることを実際にバッテリが上がる前に知るこ
とができるのである。従って、運転者は、バッテリ容量
の低下を初期の段階で認知でき、電気負荷Ｌの低減，エ
ンジン回転数の増大等を行なって、バッテリが上がり、
車両が動かなくなることを事前に予知し確実に防止する
ことができる。また、本実施例によれば、ステップ118
におて初期容量SOCSの誤測定を判断でき、一層精度良い
バッテリＢの容量低下を検出できる。即ち、測定される
初期容量SOCSは、バッテリＢの環境，前歴等により、測
定誤差を生じる場合があるが、最終容量SOCNNよりも大
きいと誤って判断した場合には、初期容量SOCSの値を最
終容量SOCNNの値に置き換えることにより、現在容量SOC
Nを実際の容量より大きく判断してしまうことを防止し
ているのである。
次に、本発明の第２の実施例について、第６図のバッ
テリ容量低下検出ルーチンを示すフローチャートに基づ
いて説明する。尚、本実施例の車載用バッテリ容量検出
装置の構成は第１実施例と同じであり、第３図に示した
処理と同じものについては同一のステップ番号を付して
簡単な説明にとどめる。
テリ容量低下検出ルーチンを示すフローチャートに基づ
いて説明する。尚、本実施例の車載用バッテリ容量検出
装置の構成は第１実施例と同じであり、第３図に示した
処理と同じものについては同一のステップ番号を付して
簡単な説明にとどめる。
まず、エンジン始動時における、電流検出部1,電圧検
出部３からの信号を取り込み、所定の充電電流値に対す
る端子電圧からバッテリＢの初期容量SOCSを算出し、記
憶する（ステップ101、102）。そして、算出されたバッ
テリＢの初期容量SOCSの値を、現在容量SOCNとする（ス
テップ103）。
出部３からの信号を取り込み、所定の充電電流値に対す
る端子電圧からバッテリＢの初期容量SOCSを算出し、記
憶する（ステップ101、102）。そして、算出されたバッ
テリＢの初期容量SOCSの値を、現在容量SOCNとする（ス
テップ103）。
続いて、第１実施例と同様に、タイマＴをスタートさ
せ、充放電電流ICの測定および補正により10m秒毎の１
分間の充放電電流ICの積算を行ないバッテリ容量変化量
AHを求める（ステップ104〜110）。次に、現在容量SOCN
の値を、ステップ120にて求めた現在容量SOCNにバッテ
リ容量変化量AHを加算した値に修正する（ステップ11
1）。
せ、充放電電流ICの測定および補正により10m秒毎の１
分間の充放電電流ICの積算を行ないバッテリ容量変化量
AHを求める（ステップ104〜110）。次に、現在容量SOCN
の値を、ステップ120にて求めた現在容量SOCNにバッテ
リ容量変化量AHを加算した値に修正する（ステップ11
1）。
ステップ111の処理の後は、第１実施例と同様な処理
であり、現在容量SOCNが基準容量SOCW以下の場合には、
バッテリ上がりの警報信号をオンにする（ステップ112,
113）。逆に、現在容量SOCNが基準容量SOCWより大きい
場合には、バッテリ上がりの警報信号をオフにすると共
に（ステップ116）、現在容量SOCNが初期容量SOCSより
も大きい場合には現在容量SOCNの値を初期容量SOCSの値
にリセットする（ステップS114,115）。ステップ113,11
6の警報信号の処理が終了すると、タイマＴおよびバッ
テリ容量変化量AHをゼロクリアして（ステップ117）ス
テップ104の処理に戻り、上述した処理を繰り返す。
であり、現在容量SOCNが基準容量SOCW以下の場合には、
バッテリ上がりの警報信号をオンにする（ステップ112,
113）。逆に、現在容量SOCNが基準容量SOCWより大きい
場合には、バッテリ上がりの警報信号をオフにすると共
に（ステップ116）、現在容量SOCNが初期容量SOCSより
も大きい場合には現在容量SOCNの値を初期容量SOCSの値
にリセットする（ステップS114,115）。ステップ113,11
6の警報信号の処理が終了すると、タイマＴおよびバッ
テリ容量変化量AHをゼロクリアして（ステップ117）ス
テップ104の処理に戻り、上述した処理を繰り返す。
以上説明したように、車載用バッテリ容量検出装置の
構成を簡単にする場合、最終容量SOCNNの算出を行わな
なくてもよい。
構成を簡単にする場合、最終容量SOCNNの算出を行わな
なくてもよい。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
うした実施例に何等限定されるものではなく、例えば、
充電効率αを、バッテリＢの容量，端子電圧，温度の内
の１つ、あるいは２つを用いて設定する構成や、他の変
換テーブルにより設定する構成であってもよく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。また、本実施例では、充電効
率αによる補正を、充放電電流ICの積算前に行なってい
るが、充電電流を放電電流と別々に積算し、積算後に充
電電流の積算値を補正するような構成であってもよい。
うした実施例に何等限定されるものではなく、例えば、
充電効率αを、バッテリＢの容量，端子電圧，温度の内
の１つ、あるいは２つを用いて設定する構成や、他の変
換テーブルにより設定する構成であってもよく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。また、本実施例では、充電効
率αによる補正を、充放電電流ICの積算前に行なってい
るが、充電電流を放電電流と別々に積算し、積算後に充
電電流の積算値を補正するような構成であってもよい。
発明の効果 以上詳述したように、本発明のバッテリ容量検出装置
によれば、バッテリが使用されているときの容量を、バ
ッテリの初期容量に充放電電流の積算値を加算して求
め、しかも、充放電電流の積算値をバッテリの充電効率
により補正することから、バッテリの容量検出を正確に
行なうことができるという優れた効果を奏する。従っ
て、従来のようにバッテリの容量を過大なものに判断す
ることがなく、現実の使用に適したものとなる。
によれば、バッテリが使用されているときの容量を、バ
ッテリの初期容量に充放電電流の積算値を加算して求
め、しかも、充放電電流の積算値をバッテリの充電効率
により補正することから、バッテリの容量検出を正確に
行なうことができるという優れた効果を奏する。従っ
て、従来のようにバッテリの容量を過大なものに判断す
ることがなく、現実の使用に適したものとなる。
第１図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
２図は実施例としての車載用バッテリ容量検出装置の概
略構成図、第３図はバッテリ容量低下検出ルーチンを示
すフローチャート、第４図は放電時のバッテリ端子電圧
とバッテリ容量との関係を示すグラフ、第５図（ア）は
バッテリの容量と充電効率との関係を示すグラフ、第５
図（イ）はバッテリの端子電圧と充電効率との関係を示
すグラフ、第５図（ウ）はバッテリの温度と充電効率と
の関係を示すグラフ、第６図は第２実施例としてのバッ
テリ容量低下検出ルーチンを示すフローチャートであ
る。 １……電流検出部、３……電圧検出部 ５……温度検出部、７……電子制御装置 11……バッテリ初期容量検出部 13……充放電電流積算部 15……バッテリ容量演算部
２図は実施例としての車載用バッテリ容量検出装置の概
略構成図、第３図はバッテリ容量低下検出ルーチンを示
すフローチャート、第４図は放電時のバッテリ端子電圧
とバッテリ容量との関係を示すグラフ、第５図（ア）は
バッテリの容量と充電効率との関係を示すグラフ、第５
図（イ）はバッテリの端子電圧と充電効率との関係を示
すグラフ、第５図（ウ）はバッテリの温度と充電効率と
の関係を示すグラフ、第６図は第２実施例としてのバッ
テリ容量低下検出ルーチンを示すフローチャートであ
る。 １……電流検出部、３……電圧検出部 ５……温度検出部、７……電子制御装置 11……バッテリ初期容量検出部 13……充放電電流積算部 15……バッテリ容量演算部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−79238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−28476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−274332（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−209373（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−313782（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/36 H01M 10/42 - 10/48 H02J 7/00
Claims (2)
- 【請求項１】バッテリの充放電電流を検出する電流検出
手段と、 上記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、 内燃機関の始動時における上記バッテリの放電電流およ
び電圧からのバッテリの初期容量を算出する初期容量算
出手段と、 上記内燃機関の始動時からの上記バッテリの充放電電流
の積算値と、上記バッテリの初期容量とに基づいて上記
内燃機関の始動後のバッテリ容量を一定期間毎に算出す
るバッテリ容量算出手段と、 上記積算値のうち充電電流に関する値を、上記バッテリ
の充電効率に基づいて補正する積算値補正手段と、 上記バッテリ容量算出手段にて算出されるバッテリ容量
を現在容量とし、該現在容量の、予め定められた基準容
量以下への低下を検出する検出手段と を備えたバッテリ容量検出装置であって、 前回の内燃機関の駆動時に最終的に求められた上記現在
容量である最終容量を記憶する記憶手段と、 上記初期容量算出手段で上記初期容量が算出されたと
き、該初期容量が、上記記憶手段に記憶された上記最終
容量よりも大きい場合、上記初期容量の値を上記最終容
量に置き換える第１置換手段と を備えることを特徴とするバッテリ容量検出装置。 - 【請求項２】請求項１記載のバッテリ容量検出装置にお
いて、 前記バッテリ容量算出手段は、 上記初期容量と上記現在容量とを一定間隔毎に比較する
比較手段と、 該比較手段により上記現在容量が上記初期容量よりも大
きいと判定されたとき、上記現在容量の値を上記初期容
量に置き換える第２置換手段と を備えることを特徴とするバッテリ容量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02677690A JP3186048B2 (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | バッテリ容量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02677690A JP3186048B2 (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | バッテリ容量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03231175A JPH03231175A (ja) | 1991-10-15 |
| JP3186048B2 true JP3186048B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=12202705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02677690A Expired - Lifetime JP3186048B2 (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | バッテリ容量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186048B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19958098C2 (de) * | 1999-12-02 | 2003-04-10 | Trw Automotive Electron & Comp | Stromversorgung für Fahrzeuge |
| KR100440132B1 (ko) * | 2001-12-06 | 2004-07-12 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 전기자동차용 배터리의 무부하 전압 측정방법 |
| JP2005300418A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池の残存容量予測方法及び装置 |
| TWI505530B (zh) * | 2010-11-24 | 2015-10-21 | Fih Hong Kong Ltd | 電池容量檢測系統 |
| CN105277887A (zh) * | 2014-07-22 | 2016-01-27 | 艾默生网络能源有限公司 | 一种蓄电池的剩余电量的检测方法和装置 |
| CN104793144B (zh) * | 2015-03-31 | 2017-09-15 | 中国人民解放军92537部队 | 一种电池寿命快速检测方法 |
-
1990
- 1990-02-06 JP JP02677690A patent/JP3186048B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03231175A (ja) | 1991-10-15 |
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