JP3674428B2 - バッテリの充電制御装置及びバッテリの充電状態推定装置 - Google Patents
バッテリの充電制御装置及びバッテリの充電状態推定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3674428B2 JP3674428B2 JP35029099A JP35029099A JP3674428B2 JP 3674428 B2 JP3674428 B2 JP 3674428B2 JP 35029099 A JP35029099 A JP 35029099A JP 35029099 A JP35029099 A JP 35029099A JP 3674428 B2 JP3674428 B2 JP 3674428B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- charge
- state
- value
- fully charged
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G01R31/3832—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration without measurement of battery voltage
-
- 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]
- G01R31/374—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリの充電状態を強制的に満充電状態にすることができるバッテリの充電制御装置に関する。
また、本発明は、バッテリの満充電状態からの充電状態を精度よく推定できるバッテリの充電状態推定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、車両には、ランプ類や、空調用ブロアやパワー装置を駆動するための駆動モータ等の各種電気機器(電気負荷)が搭載され、電気機器により消費される電力は充放電可能なバッテリにより供給されている。一方、車両には、エンジンにより駆動される発電機(オルタネータ)が装備され、バッテリはオルタネータの作動制御により充電されて容量が確保されている。
【0003】
近年、環境問題への配慮から、電動モータとエンジンを組み合わせたハイブリッド電気自動車や信号停止時等の車両停止時にエンジンを停止させ発進時に強制的にエンジンを始動させる自動車等が種々開発されてきている。このような自動車にあっては、バッテリの残存容量(充電状態)を正確に把握(推定)する必要がある。バッテリの充電状態を推定することで、常に走行等に支障が生じない所定の残存容量を保った状態のバッテリとすることができる。
【0004】
従来、充電時には充電電流と予測放電電圧から求めた充電電力量をバッテリの残存容量に加算し、放電時には放電電圧と放電電流とから求めた消費電力量をバッテリの残存容量から減算し、新たなバッテリの残存容量として求める処理を行い、この処理を繰り返すことでバッテリの残存容量を推定する技術が知られている(例えば、特開平6-167551号公報参照)。そして、充電が必要となった際にバッテリの残存容量が所定状態になるように充電が実施される。充電電力量及び消費電力量を加減算してバッテリの残存容量を推定することで、所定の残存容量を保った状態のバッテリとすることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、検出値に対応した値を逐次積算(加減算)するようになっているので、計算過程で計測誤差等が蓄積されてしまい、推定時間が長くなるほど残存容量の推定結果の信頼性に欠ける問題があった。このため、充電が必要となる時期の推定にも精度低下が生じ、充電状態の制御も信頼性に欠ける問題があった。
【0006】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、バッテリの充電状態を強制的に満充電状態にすることができるバッテリの充電制御装置を提供することを目的とする。
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、計測誤差等の蓄積による精度低下を確実に防止してバッテリの満充電状態からの充電状態を推定することができるバッテリの充電状態推定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のバッテリの充電制御装置は、バッテリが満充電状態にあるときからの充放電電流検出手段の検出値の絶対値に対応した値を積算し、絶対値の積算値が所定値以上になると満充電手段を作動させ、バッテリに充放電された電流の絶対量が所定値以上になる毎に強制的に満充電状態にするようにしたものである。
【0008】
また、上記目的を達成するため本発明のバッテリの充電状態推定装置は、充電状態推定手段によりバッテリが満充電状態にあるときからの充放電電流検出手段の検出値に対応した値を積算してバッテリの充電状態を推定するに際し、バッテリが満充電状態にあるときからの充放電電流検出手段の検出値の絶対値に対応した値を積算し、絶対値の積算値が所定値以上になると満充電手段を作動させて所定の充電状態にし、バッテリに充放電された電流の絶対量が所定値以上になる毎にバッテリを満充電状態にして充電状態推定手段による推定結果をリセットして所定の充電状態を更新するようにしたものである。
【0009】
そして、充放電検出手段は、発電電流を検出する充電電流検出手段と放電電流を検出する消費電流検出手段との2つの電流検出手段で構成することが好ましい。充放電電流検出手段を1つの電流検出手段で構成する場合には、発電電流側と放電電流側との電流の方向を検知する機能を有した構成にする。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1には本発明の一実施形態例に係るバッテリの充電制御装置及び充電状態推定装置を備えた車両の概略構成、図2には充電制御装置及び充電状態推定装置のブロック構成、図3には充電制御のフローチャートを示してある。
【0011】
図1に示すように、エンジン1のクランク軸により駆動される発電機(オルタネータ)2が設けられ、オルタネータ2はバッテリ3及び各種電気機器の電気負荷4の状況に応じてECU5の指令に基づいて発電量が制御される。オルタネータ2の状態は図示しないFR端子からECU5に入力され、ECU5からはバッテリ3及び電気負荷4の状況に応じて発電制御デューティ信号(G端子Duty)が図示しないG端子に出力され、バッテリ3及び電気負荷4の状況に応じた発電量になるようにG端子Dutyが最小発電電力の0%から最大発電電力の100%の間で制御される。
【0012】
バッテリ3は充放電可能となっており、バッテリ3にはオルタネータ2からの電力が供給されて充電されると共に、電気負荷4にはオルタネータ2及びバッテリ3から適宜電力が供給される。オルタネータ2と電気負荷4をつなぐ経路にはバッテリ3が接続される経路が分岐して形成され、オルタネータ2からバッテリ3が分岐するまでの間の経路には第1電流センサ6が設けられ、バッテリ3の分岐部位から電気負荷4までの間の経路には第2電流センサ7が設けられている。第1電流センサ6によりオルタネータ2の発電電流が検出され、第2電流センサ7により電気負荷4の消費電流が検出される。つまり、第1電流センサ6及び第2電流センサ7により充放電電流検出手段が構成されている。
【0013】
尚、充放電電流検出手段としては、第1電流センサ6及び第2電流センサ7に代えて、1つの電流センサをオルタネータ2と電気負荷4をつなぐ経路のバッテリ3の分岐部位に設けることも可能である。この場合、電流の方向が検出できる機能を有することが必要である。
【0014】
第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出信号はECU5に入力される。図2に示すように、ECU5には、バッテリ3を満充電状態にするためにG端子Dutyを100%で制御してオルタネータ2を作動させる満充電手段としての所定充電状態化手段11と、バッテリ3が満充電状態にあるときからの第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差(消費電流値−発電電流値)ΔIを積算してバッテリ3の充電状態(残存容量)を推定する充電状態推定手段12と、バッテリ3が満充電状態にある時からの第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差ΔIの絶対値|ΔI|を積算し絶対値|ΔI|の積算値Σ|ΔI|が所定値以上になると所定充電状態化手段11によりバッテリ3が満充電状態になるように所定充電状態化手段11に信号を送る作動制御手段13とが備えられている。また、充電状態推定手段12には、作動制御手段13から所定充電状態化手段11に信号が送られた際に、バッテリ3の充電状態(残存容量)の推定結果がリセットされる信号が作動制御手段13から送られる。
【0015】
上述した車両では、例えば加速時にはG端子Dutyを0%で発電を行なわず、定常走行時には、第2電流センサ7で検出される消費電流と第1電流センサ6で検出される発電電流との差が0になるようにオルタネータ2の発電が制御される。即ち、G端子Dutyを最小発電電力の0%から最大発電電力の100%の間で制御し、必要電圧で発電を行なう。また、減速時にはG端子Dutyを100%にして最大発電電圧で発電を行い、減速エネルギーを回収する。また、停車中のアイドリング時にエンジンを停止させ、発進時に自動的にエンジンを始動させる機能を有する場合には、停車中にエンジンの再始動ができなくなることを回避するために、停車中は第2電流センサ7により検出される消費電流に基づいて適宜エンジン1を始動させてオルタネータ2により発電を実施しバッテリ3を充電してもよい。
【0016】
上記構成におけるバッテリの充電制御装置は、バッテリ3が満充電状態にあるときからの第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差ΔIの絶対値|ΔI|を積算し、絶対値|ΔI|の積算値Σ|ΔI|が所定値以上になると所定充電状態化手段11を作動させ、バッテリ3に充放電された電流の絶対量が所定値以上になる毎に強制的に満充電状態にするようにしている。そして、バッテリの充電状態推定装置は、充電状態推定手段12で、バッテリ3が満充電状態にあるときからの第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差ΔIを積算してバッテリ3の充電状態(残存容量)を推定するに際し、充電制御装置によりバッテリ3を強制的に満充電状態にしたときには、充電状態推定手段12による推定結果をリセットする。これにより、定期的に満充電状態が更新され、計測誤差等の蓄積による精度低下を確実に防止してバッテリ3の満充電状態からの充電状態を推定することができる。
【0017】
図3に基づいて充電制御を説明する。図に示した充電制御の処理は、バッテリ3が満充電状態にあることが判定された後に実行される。
【0018】
ステップS1で、第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差ΔIの絶対値|ΔI|の積算値Σ|ΔI|に、差ΔIの絶対値|ΔI|を加算して新たな積算値Σ|ΔI|とする(Σ|ΔI|=Σ|ΔI|+|ΔI|)。ステップS2で積算値Σ|ΔI|が所定値K以上になったか否かが判断され、積算値Σ|ΔI|が所定値K以上となったと判断された場合、ステップS3で充電要求フラグがセットされ、G端子Dutyが100%でオルタネータ2が作動して発電が実行され、バッテリ3が満充電状態になるまで充電が行なわれる。ステップS2で積算値Σ|ΔI|が所定値Kに満たないと判断された場合、リターンとなり第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差ΔIの絶対値|ΔI|の積算値が所定値K以上になるまで処理が続行される。
【0019】
尚、バッテリ3が満充電状態になったか否かは、例えば、第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値やバッテリ3の電圧値等から適宜の判定(充電終了判定)される。また、充電終了判定が行なわれた場合には、上記処理はリセットされる。
【0020】
つまり、バッテリ3が満充電状態にあるときから、バッテリ3の充放電電流の絶対値|ΔI|の積算値Σ|ΔI|が所定値K以上になると、強制的にバッテリ3が充電される。このため、バッテリ3が満充電状態にあるときからの第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差ΔIを積算してバッテリ3の充電状態(残存容量)を推定する際に、バッテリ3に充放電された電流の絶対量が所定値以上になる毎に充電状態の推定結果をリセットすることができ、定期的に満充電状態を更新することができる。
【0021】
上述したバッテリの充電制御装置は、バッテリ3が所定の充電状態にあるときからの第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差(消費電流−発電電流)の絶対値|ΔI|を積算し、積算値Σ|ΔI|が所定値K以上になると所定充電状態化手段11によりオルタネータ2をG端子Duty100%で発電させてバッテリ3を満充電状態にするようにしたので、バッテリ3に充放電された電流の絶対量が所定値以上になる毎に強制的に満充電状態にすることができる。このため、信頼性の高いバッテリ3の充電制御を実現することが可能になる。
【0022】
また、上述したバッテリの充電状態推定装置は、充電状態推定手段12によりバッテリ3が満充電状態にあるときからの第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差(消費電流値−発電電流値)ΔIを積算してバッテリ3の充電状態(残存容量)を推定するに際し、第1電流センサ6及び第2電流センサ7の検出値の差の絶対値|ΔI|を積算し、積算値Σ|ΔI|が所定値K以上になると所定充電状態化手段11によりオルタネータ2をG端子Duty100%で発電させてバッテリ3を満充電状態にするようにしたので、バッテリ3に充放電された電流の絶対量が所定値以上になる毎にバッテリ3を満充電状態にしてし、充電状態推定手段12による推定結果をリセットして満充電状態を更新することができる。このため、計測誤差等の蓄積による精度低下を確実に防止してバッテリ3の満充電状態からの充電状態を推定することが可能になり、バッテリ3の残存容量の推定の信頼性が向上する。
【0023】
尚、上記実施形態例の充電状態判定装置は、車両に適用した例を挙げて説明したが、バッテリ及び電気負荷に給電する発電機を備えた機器や装置であれば、車両への適用に限定されるものではない。
【0024】
【発明の効果】
本発明のバッテリの充電制御装置は、バッテリが満充電状態にあるときからの充放電電流検出手段の検出値の絶対値に対応した値を積算し、絶対値の積算値が所定値以上になると満充電手段を作動させるようにしたので、バッテリに充放電された電流の絶対量が所定値以上になる毎に強制的に満充電状態にすることができる。この結果、バッテリの充電制御の信頼性が向上する。
【0025】
本発明のバッテリの充電状態推定装置は、充電状態推定手段によりバッテリが満充電状態にあるときからの充放電電流検出手段の検出値に対応した値を積算してバッテリの充電状態を推定するに際し、バッテリが満充電状態にあるときからの充放電電流検出手段の検出値の絶対値に対応した値を積算し、絶対値の積算値が所定値以上になると満充電手段を作動させて満充電状態にするようにしたので、バッテリに充放電された電流の絶対量が所定値以上になる毎にバッテリを満充電状態にして充電状態推定手段による推定結果をリセットして満充電状態を更新することができる。この結果、計測誤差等の蓄積による精度低下を確実に防止してバッテリの満充電状態からの充電状態を推定することが可能になり、バッテリの残存容量の推定の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態例に係るバッテリの充電制御装置及び充電状態推定装置を備えた車両の概略構成図。
【図2】充電制御装置及び充電状態推定装置のブロック構成図。
【図3】充電制御のフローチャート。
【符号の説明】
1 エンジン
2 発電機(オルタネータ)
3 バッテリ
4 電気負荷
5 ECU
6 第1電流センサ
7 第2電流センサ
11 所定充電状態化手段
12 作動制御手段
13 充電状態推定手段
Claims (2)
- バッテリの充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、上記バッテリを満充電状態にする満充電手段と、上記バッテリが上記満充電状態にあるときからの上記充放電電流検出手段の検出値の絶対値に対応した値を積算し同絶対値の積算値が所定値以上になると上記所定充電状態化手段を作動させる作動制御手段とを備えたことを特徴とするバッテリの充電制御装置。
- バッテリの充放電電流を検出する充放電電流検出手段と、上記バッテリが満充電状態にあるときからの上記充放電電流検出手段の検出値に対応した値を積算して上記バッテリの充電状態を推定する充電状態推定手段と、上記バッテリを上記満充電状態にする満充電手段と、上記バッテリが上記満充電状態にあるときからの上記充放電電流検出手段の検出値の絶対値に対応した値を積算し同絶対値の積算値が所定値以上になると上記満充電手段を作動させる作動制御手段とを備えたことを特徴とするバッテリの充電状態推定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35029099A JP3674428B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | バッテリの充電制御装置及びバッテリの充電状態推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35029099A JP3674428B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | バッテリの充電制御装置及びバッテリの充電状態推定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001169464A JP2001169464A (ja) | 2001-06-22 |
JP3674428B2 true JP3674428B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=18409502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35029099A Expired - Lifetime JP3674428B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | バッテリの充電制御装置及びバッテリの充電状態推定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3674428B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100673036B1 (ko) * | 2001-11-09 | 2007-01-22 | 현대중공업 주식회사 | 전기자동차용 전지관리시스템의 배터리 충전상태 추정 방법 |
KR100412688B1 (ko) * | 2001-12-18 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 하이브리드 전기 자동차의 배터리 충전 상태 리셋 방법 |
JP5036416B2 (ja) | 2007-06-15 | 2012-09-26 | トヨタ自動車株式会社 | 電源システムおよびそれを備えた車両、ならびに充放電制御方法 |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP35029099A patent/JP3674428B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001169464A (ja) | 2001-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100439144B1 (ko) | 하이브리드 차량의 제어장치 | |
JP4103781B2 (ja) | 負荷駆動回路における異常監視装置 | |
EP1277938B1 (en) | Engine operation controller of hybrid electric vehicle | |
US20170145977A1 (en) | Vehicular control apparatus | |
JP4386075B2 (ja) | 負荷駆動回路における異常監視装置および異常監視方法 | |
US20040021448A1 (en) | Method for regulating the generator voltage in a motor vehicle | |
US10587129B2 (en) | Electric power supply system | |
JP2004364404A (ja) | 負荷駆動回路における異常監視装置 | |
JP3673895B2 (ja) | 車載バッテリの劣化判定装置 | |
JP7373113B2 (ja) | 車両用電源制御装置 | |
JP3687463B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP3674428B2 (ja) | バッテリの充電制御装置及びバッテリの充電状態推定装置 | |
JP3839382B2 (ja) | 車載蓄電装置の制御装置 | |
JP3772730B2 (ja) | 車両用バッテリの劣化診断装置 | |
JP2001147260A (ja) | 蓄電装置の残容量検出装置 | |
JP2020038782A (ja) | 電源制御装置 | |
JP2003047161A (ja) | 車両電源装置 | |
JP2001211507A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP3705278B2 (ja) | 電気自動車のバッテリ接続制御装置 | |
JP3436222B2 (ja) | バッテリの充電状態判定装置 | |
JPH10271695A (ja) | バッテリ残存容量検出装置及びハイブリッド電気自動車の発電制御装置 | |
JP3671446B2 (ja) | 車両用回生制動装置 | |
JP3791425B2 (ja) | 電池の満充電容量計測装置、計測方法、その計測装置を搭載した車両の制御装置および制御方法 | |
JP4122918B2 (ja) | アイドルストップ車両用電源制御装置 | |
JP6561870B2 (ja) | 電池状態検知システム、充電制御システム、電池状態検知方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040506 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040625 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050418 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3674428 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080513 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090513 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100513 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100513 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130513 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 9 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |