JP4686140B2 - Battery charge state calculation device - Google Patents

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Description

本発明は、サルフェーションの発生を考慮してバッテリの充電状態演算を行うバッテリ満充電状態演算装置に関するものである。 The present invention in view of the generation of sub Rufeshon about the battery fully charged state calculating equipment for charging state operation of the battery.

従来のバッテリの残存容量の推定方法（即ち、バッテリの充電状態の推定方法）としては、バッテリ端子開放電圧から計算したバッテリの充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）を初期値とし、バッテリ充放電電流の積算値で補正する方法が一般的に知られている。また、特許文献１には、バッテリの分極を考慮した正確なＩ‐Ｖ（電流‐電圧）近似直線を得ることで、ハイブリッドカーでも精度のよい充電状態を得ることのできる「分極を考慮したバッテリ容量演算装置」が開示されている。   As a conventional method for estimating the remaining capacity of a battery (that is, a method for estimating the state of charge of a battery), the state of charge (SOC) of the battery calculated from the battery terminal open voltage is used as an initial value, and the battery charge / discharge current is A method of correcting with the integrated value of is generally known. Patent Document 1 discloses that a battery that takes into account the polarization can be obtained by obtaining an accurate IV (current-voltage) approximation line that takes into account the polarization of the battery. A “capacity computing device” is disclosed.

この特許文献１に開示されている分極を考慮したバッテリ容量演算装置は、「車両の負荷に放電電流を流すバッテリの電圧・電流を収集して電圧‐電流特性を求め、この電圧‐電流特性を用いてバッテリの現在の電圧を推定し、この推定電圧からバッテリの現在の充電状態を求める一方、収集した電流がバッテリの最大の分極発生の大電流に最初に到達し、かつ該到達後に電流が大電流以下の所定電流値に最初に到達したとき、このときのバッテリ電圧を最大の分極の影響を残した状態の最大分極影響残存時の推定電圧とし、この最大分極影響残存時の推定電圧と走行開始時のバッテリの開回路電圧との差を用いて充電状態を補正する」ものである。   The battery capacity calculation device in consideration of the polarization disclosed in this Patent Document 1 “collects the voltage and current of a battery that causes a discharge current to flow through a vehicle load to obtain a voltage-current characteristic, and obtains this voltage-current characteristic. Is used to estimate the current voltage of the battery, and the current state of charge of the battery is determined from this estimated voltage, while the collected current first reaches the high current of the battery's maximum polarization occurrence, and the current is When a predetermined current value below a large current is first reached, the battery voltage at this time is regarded as the estimated voltage when the maximum polarization effect remains in the state where the influence of the maximum polarization remains, and the estimated voltage when this maximum polarization effect remains The state of charge is corrected using the difference from the open circuit voltage of the battery at the start of travel ”.

特開２００１−１７４５３５号公報JP 2001-174535 A

近年脚光を浴びている低排出ガス・低燃費を目的とした例えばアイドルストップ車両においては、アイドリング中にエンジン停止を行う機能が備わるため、エンジン停止後にエンジン再始動可能な電力をバッテリに蓄えておく必要があり、バッテリの使用中において、その充電状態（即ち、バッテリの残存容量）を正確に把握する必要がある。しかしながら、バッテリ液量、劣化（軟化、腐食、サルフェーション、等）、バッテリ温度、分極の影響などにより、バッテリの開放電圧、バッテリ容量は変化するため、バッテリ残存容量を正確に推定することは困難であった。   In recent years, for example, in idling stop vehicles aimed at low exhaust gas and low fuel consumption, there is a function to stop the engine during idling. It is necessary to accurately grasp the state of charge (that is, the remaining capacity of the battery) during use of the battery. However, it is difficult to accurately estimate the remaining battery capacity because the battery open-circuit voltage and battery capacity change due to the amount of battery fluid, deterioration (softening, corrosion, sulfation, etc.), battery temperature, and polarization. there were.

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、バッテリの満充電状態の検出およびこの満充電状態における電池容量からサルフェーションを考慮したバッテリの残存容量、言い換えれば、現在使用中のバッテリの充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）を容易に把握することのできるバッテリ充電状態演算装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and detects the full charge state of the battery and the remaining capacity of the battery in consideration of sulfation from the battery capacity in the full charge state, in other words, currently in use. battery state of charge: and to provide a Luba Tteri charge state calculating device can of be (SOC state of charge) and easily grasped.

この発明に係るバッテリ充電状態演算装置は、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、バッテリの電流を検出するバッテリ電流検出手段と、複数のサンプリングポイントにおいて上記バッテリ電圧検出手段および上記バッテリ電流検出手段が検出する電圧値と電流値を用い、現在使用中の状態である第一の状態におけるバッテリの電流‐電圧特性を近似的に求め、これを第一の電流‐電圧特性として記憶する第１の電流‐電圧特性記憶手段と、上記第一の状態よりも取り出せるエネルギー量が少ない第二の状態における第二の電流‐電圧特性をあらかじめ記憶している第２の電流‐電圧特性記憶手段と、上記バッテリの所定負荷電流値を記憶している所定電流値記憶手段と、第１の電流‐電圧特性記憶手段が記憶している上記第一の電流‐電圧特性を用いてバッテリ電流が上記所定負荷電流値のときの第一のバッテリ電圧Ｖｃを算出し、上記第二の電流‐電圧特性を用いてバッテリ電流が上記所定負荷電流値のときの第二のバッテリ電圧Ｖｃ０を算出する所定負荷時のバッテリ電圧算出手段と、上記所定負荷時のバッテリ電圧算出手段によって算出される上記第一、第二のバッテリ電圧、上記電流検出手段の電流を積算した電流積算値、および上記第一のバッテリ電圧Ｖｃと、負荷電流がゼロの時のバッテリ電圧Ｖｏとに基づくバッテリ性能レベルを用いて、上記第一の状態におけるバッテリの充電状態を演算するＳＯＣ演算手段と、上記電流検出手段および電圧検出手段から得られたバッテリの電流および電圧に基づき満充電状態における電池容量を推定する満充電判定手段とを備え、上記満充電判定手段で満充電の条件が成立した時点での上記ＳＯＣ演算手段から得られたバッテリの残存容量が所定の値を下回ったことを検出して、当該バッテリがサルフェーションを起こしていると判定するようにしたものである。 Battery charging state arithmetic apparatus according to the invention of this includes a battery voltage detecting means for detecting a voltage of the battery, and the battery current detecting means for detecting a battery current, the battery voltage detecting means and the battery current at a plurality of sampling points Using the voltage value and current value detected by the detection means, the current-voltage characteristic of the battery in the first state that is currently in use is approximately obtained, and this is stored as the first current-voltage characteristic. 1 current-voltage characteristic storage means; and second current-voltage characteristic storage means for storing in advance the second current-voltage characteristic in the second state where the amount of energy that can be extracted is less than that of the first state; The predetermined current value storage means for storing the predetermined load current value of the battery, and the first current-voltage characteristic storage means for storing Current - battery current calculating a first battery voltage Vc when the predetermined load current value using the voltage characteristic, the second current - when the battery current is above a predetermined load current value using the voltage characteristic Battery voltage calculation means at a predetermined load for calculating the second battery voltage Vc0, and the first and second battery voltages calculated by the battery voltage calculation means at the predetermined load , and currents of the current detection means. An SOC that calculates the state of charge of the battery in the first state using the battery current level based on the integrated current integrated value, the first battery voltage Vc, and the battery voltage Vo when the load current is zero. Full charge for estimating the battery capacity in a fully charged state based on the current and voltage of the battery obtained from the calculation means and the current detection means and voltage detection means Detecting means that the remaining capacity of the battery obtained from the SOC calculation means at the time when the full charge condition is established by the full charge determination means is less than a predetermined value, It is determined to cause sulfation.

また、上記装置において、上記満充電判定手段で満充電の条件が成立した時点での上記ＳＯＣ演算手段から得られたバッテリの残存容量が所定の値を下回った回数をカウントし、カウント値が所定回数を超えたとき、当該バッテリはサルフェーションを起こしていると判定するものである。   In the above device, the number of times that the remaining capacity of the battery obtained from the SOC calculation means at the time when the full charge condition is satisfied by the full charge determination means falls below a predetermined value is counted. When the number of times is exceeded, it is determined that the battery is causing sulfation.

また、上記装置において、バッテリがサルフェーションを起こしていると判定した場合、その判定を外部に信号として送る機能を有するものである。   Further, in the above apparatus, when it is determined that the battery is causing sulfation, the apparatus has a function of sending the determination to the outside as a signal.

また、バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、バッテリの電流を検出するバッテリ電流検出手段と、複数のサンプリングポイントにおいて上記バッテリ電圧検出手段および上記バッテリ電流検出手段が検出する電圧値と電流値を用い、現在使用中の状態である第一の状態におけるバッテリの電流‐電圧特性を近似的に求め、これを第一の電流‐電圧特性として記憶する第１の電流‐電圧特性記憶手段と、上記第一の状態よりも取り出せるエネルギー量が少ない第二の状態における第二の電流‐電圧特性をあらかじめ記憶している第２の電流‐電圧特性記憶手段と、上記バッテリの所定負荷電流値を記憶している所定電流値記憶手段と、第１の電流‐電圧特性記憶手段が記憶している上記第一の電流‐電圧特性を用いてバッテリ電流が上記所定負荷電流値のときの第一のバッテリ電圧Ｖｃを算出し、上記第二の電流‐電圧特性を用いてバッテリ電流が上記所定負荷電流値のときの第二のバッテリ電圧Ｖｃ０を算出する所定負荷時のバッテリ電圧算出手段と、上記所定負荷時のバッテリ電圧算出手段によって算出される上記第一、第二のバッテリ電圧、上記電流検出手段の電流を積算した電流積算値、および上記第一のバッテリ電圧Ｖｃと、負荷電流がゼロの時のバッテリ電圧Ｖｏとに基づくバッテリ性能レベルを用いて、上記第一の状態におけるバッテリの充電状態を演算するＳＯＣ演算手段と、上記第１の電流‐電圧特性記憶手段において、上記所定電流値記憶手段により記憶されている所定負荷電流の時の電圧Ｖｃと、上記第１の電流‐電圧特性記憶手段において、負荷電流がゼロの時の電圧Ｖｏからバッテリの劣化状態（ＳＯＨ）を検出し上記ＳＯＣ態演算手段より求められたバッテリ充電状態を補正する性能レベル判定・補正手段と、上記電流検出手段および電圧検出手段から得られたバッテリの電流および電圧に基づき満充電状態における電池容量を推定する満充電判定手段とを備え、上記満充電判定手段で満充電の条件が成立した時点での上記ＳＯＣ演算手段から得られたバッテリの残存容量が所定の値を下回ったことを検出して、当該バッテリがサルフェーションを起こしていると判定したとき、上記性能レベル判定・補正手段の出力を、当該バッテリが使用不可能であるという状態を示す値に強制的に書き換えるようにするものである。 The battery voltage detecting means for detecting the battery voltage; the battery current detecting means for detecting the battery current; and the voltage value and current value detected by the battery voltage detecting means and the battery current detecting means at a plurality of sampling points. A first current-voltage characteristic storage means for approximating the current-voltage characteristic of the battery in the first state, which is currently in use, and storing this as the first current-voltage characteristic; Second current-voltage characteristic storage means for storing in advance a second current-voltage characteristic in a second state where the amount of energy that can be extracted is less than that in the first state, and a predetermined load current value of the battery is stored Battery current using the predetermined current value storage means and the first current-voltage characteristic stored in the first current-voltage characteristic storage means. Calculates the first battery voltage Vc when the battery current is the predetermined load current value, and calculates the second battery voltage Vc0 when the battery current is the predetermined load current value using the second current-voltage characteristic. A battery voltage calculation means at a predetermined load; and the first and second battery voltages calculated by the battery voltage calculation means at the predetermined load; a current integrated value obtained by integrating the currents of the current detection means; and the first SOC calculating means for calculating the state of charge of the battery in the first state using the battery performance level based on the battery voltage Vc of the battery and the battery voltage Vo when the load current is zero, and the first current − in the voltage characteristics storage, and the voltage Vc when the predetermined load current stored by the predetermined current value storage means, said first current - in the voltage characteristics storage, And performance level determination and correction means for load current to correct the battery state obtained from the detected the SOC condition calculating means deterioration state (SOH) of the battery from the voltage Vo at zero, the current detection means and voltage detection A full charge determination means for estimating a battery capacity in a fully charged state based on the current and voltage of the battery obtained from the means, and from the SOC calculation means when the full charge condition is satisfied by the full charge determination means When it is detected that the remaining capacity of the obtained battery has fallen below a predetermined value and it is determined that the battery is causing sulfation, the output of the performance level determination / correction means cannot be used by the battery. It is forcibly rewritten to a value indicating the state of.

この発明によるバッテリ充電状態演算装置は、満充電判定手段で満充電の条件が成立した時点でのＳＯＣ演算手段から得られたバッテリの残存容量が所定の値を下回ったことを検出して、当該バッテリがサルフェーションを起こしていると判定するものであるから、サルフェーションを考慮した誤差の少ないＳＯＣ、ＳＯＨの演算を可能とする。 Battery charge state calculating equipment by the inventors of this detects that the remaining capacity of the battery obtained from SOC calculation unit at the time of full full charge condition by charging determination means is satisfied falls below a predetermined value Since it is determined that the battery is causing sulfation, it is possible to calculate SOC and SOH with less error in consideration of sulfation.

以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当のものを表す。
実施の形態１．
この発明の一実施例を図面とともに説明する。図１は、実施の形態１によるバッテリ満充電判定手段を備えたバッテリ充電状態演算装置の構成を示すブロック図である。また、図２は、本実施の形態によるバッテリ充電状態演算装置の動作を説明するための図である。図１および図２に基づいて、本実施の形態によるバッテリ充電状態演算装置の構成と動作を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, the same reference numerals represent the same or equivalent.
Embodiment 1 FIG.
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a battery charge state calculation device including a battery full charge determination unit according to the first embodiment. Moreover, FIG. 2 is a figure for demonstrating operation | movement of the battery charge condition calculating apparatus by this Embodiment. Based on FIG. 1 and FIG. 2, the configuration and operation of the battery charge state calculation device according to the present embodiment will be described.

図１において、１はハイブリッドカーや電気自動車およびアイドルストップ車などに搭載されているバッテリ（図示なし）のバッテリ電圧を検出する電圧検出手段、２は該バッテリの充放電電流を検出する電流検出手段である。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes voltage detection means for detecting a battery voltage of a battery (not shown) mounted on a hybrid car, an electric vehicle, an idle stop car, and the like, and 2 denotes current detection means for detecting charge / discharge current of the battery. It is.

３はバッテリの第１の電流（Ｉ）‐電圧（Ｖ）特性記憶手段である。以降は、「電流‐電圧特性」のことを「Ｉ‐Ｖ特性」と称することとする。第１のＩ‐Ｖ特性記憶手段３は、充電状態の演算対象である現在使用中のバッテリ（以下、単にバッテリあるいは当該バッテリと称す）のバッテリ電流（負荷電流）を所定負荷時（例えば、エンジン始動などのアプリケーションにおける最大負荷時）の電流からバッテリ負荷開放時の電流まで変化させた時に、電圧検出手段１および電流検出手段２が検出する複数のサンプリングポイント（図２中の●印で示した各ポイント）におけるバッテリ電圧Ｖおよびバッテリ電流Ｉを記憶する。ここで、現在使用中のバッテリの状態のことを「第一の状態」と称することとする。   Reference numeral 3 denotes a first current (I) -voltage (V) characteristic storage means of the battery. Hereinafter, the “current-voltage characteristics” will be referred to as “IV characteristics”. The first IV characteristic storage means 3 determines the battery current (load current) of the currently used battery (hereinafter simply referred to as the battery or the battery) that is the target of calculation of the charge state at a predetermined load (for example, the engine A plurality of sampling points (indicated by ● in FIG. 2) detected by the voltage detection means 1 and the current detection means 2 when the current from the maximum load in an application such as start-up is changed to the current when the battery load is released. The battery voltage V and battery current I at each point) are stored. Here, the state of the battery currently in use is referred to as a “first state”.

そして、この第１のＩ‐Ｖ特性記憶手段３は、記憶された複数のサンプリングポイントにおけるバッテリ電圧Ｖおよびバッテリ電流Ｉの値から、例えば、最小二乗法による一次近似によって、“Ｖ＝−βＩ＋α”の式で表される当該バッテリの第一のＩ‐Ｖ特性（即ち、現在使用中の第一の状態におけるＩ‐
Ｖ特性）を演算して求め、記憶する。ここで、αおよびβは正の定数である。なお、図２中の符号Ａで示した直線は、この第一のＩ‐Ｖ特性を示している。 Then, the first IV characteristic storage means 3 calculates “V = −βI + α” from the stored values of the battery voltage V and the battery current I at a plurality of sampling points, for example, by linear approximation using the least square method. The first IV characteristic of the battery represented by the formula (ie, the I-
V characteristics) are calculated and stored. Here, α and β are positive constants. Note that the straight line indicated by the symbol A in FIG. 2 indicates the first IV characteristic.

４は第２のＩ‐Ｖ特性記憶手段であって、この第２のＩ‐Ｖ特性記憶手段４には、当該バッテリから取り出せるエネルギー量が少ない状態の第二の状態における“Ｖ＝−β′Ｉ＋α′”の式で表される理論的な第二のＩ‐Ｖ特性があらかじめ記憶されている。ここで、α′、β′、も正の定数である。図２中の符号Ｂで示した直線は、第二のＩ‐Ｖ特性を示している。   Reference numeral 4 denotes second IV characteristic storage means. The second IV characteristic storage means 4 stores “V = −β” in the second state in which the amount of energy that can be extracted from the battery is small. A theoretical second IV characteristic represented by the formula of I + α ′ ″ is stored in advance. Here, α ′ and β ′ are also positive constants. A straight line indicated by a symbol B in FIG. 2 indicates a second IV characteristic.

上述したバッテリの「第二の状態」とは、例えば、バッテリが劣化し、残存容量が少なくなり、使用不可近くまで放電している「深放電状態」の場合、あるいはこれに近い状態のように、バッテリから取り出せるエネルギー量が少ない状態のことである。なお、「深放電状態」における理論的な第二のＩ‐Ｖ特性とは、バッテリが劣化状態であり、所定負荷電流（例えば、エンジン始動に必要な電流）以上の放電電流を流した場合でも、必要とする所定電圧以上のバッテリ電圧を確保できる最低限ラインのＩ‐Ｖ特性である。ここで図中に記載の「使用不可領域」との境界として用いられる最低限ラインのＩ‐Ｖ特性は、例えば、エンジンが始動可能な最低限の電圧、あるいは自動車に搭載されている制御ユニット（オーディオなど含む）の動作限界としての意味も兼ねている。つまり、ここでいうバッテリ充電状態とはバッテリとしての性能のみならず、接続される電気負荷を含めシステム全体が成立する最低限をＳＯＣ＝０とすることを意味し、それを示すラインが図２中の符号Ｂとなる。 The above-mentioned “second state” of the battery is, for example, a case of a “deep discharge state” in which the battery is deteriorated, the remaining capacity is reduced, and the battery is discharged to near unusable, or a state close to this This means that the amount of energy that can be extracted from the battery is small. The theoretical second IV characteristic in the “deep discharge state” is that even when the battery is in a deteriorated state and a discharge current exceeding a predetermined load current (for example, a current necessary for starting the engine) is passed. The IV characteristics of the minimum line that can secure a battery voltage higher than the required predetermined voltage. Here, the IV characteristic of the minimum line used as a boundary with the “unusable area” described in the figure is, for example, the minimum voltage at which the engine can be started, or the control unit ( (Including audio etc.) as the operation limit. In other words, the state of charge of the battery here means that not only the performance as a battery but also the minimum that the entire system including the connected electrical load is established is set to SOC = 0. It becomes the inside code B.

５は各アプリケーション（例えば、エンジンの始動など）における所定電流値記憶手段であって、所定電流値記憶手段５には、例えば、エンジン始動に必要な電流値が記憶されている。６は所定負荷時のバッテリ電圧算出手段であって、所定負荷時のバッテリ電圧算出手段６は、第１のＩ‐Ｖ特性記憶手段３に記憶されている第一のＩ‐Ｖ特性（即ち、現在使用中の状態におけるバッテリのＩ‐Ｖ特性）および所定電流値記憶手段５に記憶されている所定電流値（例えば、エンジン始動電流Ｉｃ）を用いて、バッテリ電流が所定電流値（エンジン始動電流Ｉｃ）のときのバッテリ電圧Ｖｃ（図２参照）を算出する。なお、第一のＩ‐Ｖ特性から得られる「バッテリが所定負荷（所定電流値）のときのバッテリ電圧」を第一のバッテリ電圧と称することとする。従って、上記の算出されたバッテリ電圧Ｖｃは、第一のバッテリ電圧ということになる。   Reference numeral 5 denotes predetermined current value storage means in each application (for example, engine start). The predetermined current value storage means 5 stores, for example, current values necessary for engine start. 6 is a battery voltage calculation means at a predetermined load, and the battery voltage calculation means 6 at the predetermined load is a first IV characteristic (ie, a first IV characteristic storage means 3). The battery current is determined to be a predetermined current value (engine start current (engine start current Ic)) using a predetermined current value (for example, engine start current Ic) stored in the predetermined current value storage means 5 and the current IV characteristic of the battery in use. The battery voltage Vc (see FIG. 2) at the time of Ic) is calculated. The “battery voltage when the battery has a predetermined load (predetermined current value)” obtained from the first IV characteristic is referred to as a first battery voltage. Therefore, the calculated battery voltage Vc is the first battery voltage.

また、所定負荷時のバッテリ電圧算出手段６は、第２のＩ‐Ｖ特性記憶手段４に記憶されている第二のＩ‐Ｖ特性および所定電流値記憶手段５に記憶されている所定電流値を用いて、バッテリ電流が所定電流値のときのバッテリ電圧Ｖｃ０（図２参照）を算出する。なお、第二のＩ‐Ｖ特性から得られる「バッテリが所定負荷（所定電流値）のときのバッテリ電圧」を第二のバッテリ電圧と称することとする。従って、上記の算出されたバッテリ電圧Ｖｃ０は、第二のバッテリ電圧ということになる。また、図２において、Ｖｏ、Ｖｏ０は、それぞれ第一、第二のＩ‐Ｖ特性において、バッテリ電流がゼロ（負荷開放時）のときのバッテリ電圧である。   Further, the battery voltage calculation means 6 at a predetermined load includes a second IV characteristic stored in the second IV characteristic storage means 4 and a predetermined current value stored in the predetermined current value storage means 5. Is used to calculate the battery voltage Vc0 (see FIG. 2) when the battery current is a predetermined current value. The “battery voltage when the battery has a predetermined load (predetermined current value)” obtained from the second IV characteristic is referred to as a second battery voltage. Therefore, the calculated battery voltage Vc0 is the second battery voltage. In FIG. 2, Vo and Vo0 are battery voltages when the battery current is zero (when the load is released) in the first and second IV characteristics, respectively.

８は性能レベル判定・補正手段であり、バッテリ電圧Ｖｃと、Ｉ‐Ｖ特性においてバッテリ電流がゼロ（負荷開放時）のときのバッテリ電圧Ｖｏとを元に現在使用中のバッテリの性能レベルを検出する。バッテリは開放電圧Ｖｏを横軸に、バッテリ電圧Ｖｃを縦軸にプロットした場合、劣化度合いが進むにつれてプロット値が右下方向（後述する図８でレベル１からレベル４の方向）に遷移する特性がある。例えばこれを利用して、Ｉ‐Ｖ特性において、バッテリ電流がゼロ（負荷開放時）のときのバッテリ電圧ＶｏをＸ軸に、バッテリ電圧ＶｃをＹ軸とする図８の二次元マップをバッテリ性能レベル判定・補正手段８内に予め用意し、性能レベルを検出する。この二次元マップは、劣化状態の異なる多数のバッテリのデータから予め測定して作成する。   8 is a performance level determination / correction means that detects the performance level of the battery currently in use based on the battery voltage Vc and the battery voltage Vo when the battery current is zero (when the load is released) in the IV characteristics. To do. When the open voltage Vo is plotted on the horizontal axis and the battery voltage Vc is plotted on the vertical axis, the battery has a characteristic that the plotted value transitions in the lower right direction (the direction from level 1 to level 4 in FIG. 8 described later) as the degree of deterioration progresses. There is. For example, using this, in the IV characteristics, the battery performance is shown in the two-dimensional map of FIG. 8 with the battery voltage Vo when the battery current is zero (when the load is released) on the X axis and the battery voltage Vc on the Y axis. Prepared in advance in the level determination / correction means 8 to detect the performance level. This two-dimensional map is created by measuring in advance from data of a large number of batteries having different deterioration states.

バッテリのアプリケーションが「エンジン始動」である場合、バッテリ電流がエンジン始動電流Ｉｃのときにバッテリ電圧がＶｃ０以下になるまで劣化すると、このバッテリは使用不可ということになる。   When the battery application is “engine start”, the battery is unusable if the battery current deteriorates until the battery voltage becomes Vc0 or less when the engine current is the engine start current Ic.

７はＳＯＣ（充電状態）演算手段であって、ＳＯＣ演算手段７は所定負荷時のバッテリ電圧算出手段６が算出した第一のバッテリ電圧Ｖｃ、および第二のバッテリ電圧Ｖｃ０を用いて、バッテリの充電状態（Ａｈ）を求め、また、電流検出手段２の電流値を積算する電流積算手段９により求められた電流積算値ΣＩおよび性能レベル判定・補正手段８で判定した上記性能レベル（つまり劣化状態ＳＯＨ）により充電状態ＳＯＣを演算する。   7 is an SOC (charging state) calculating means. The SOC calculating means 7 uses the first battery voltage Vc and the second battery voltage Vc0 calculated by the battery voltage calculating means 6 at a predetermined load, The charge state (Ah) is obtained, and the current integrated value ΣI obtained by the current integrating means 9 for integrating the current value of the current detecting means 2 and the performance level determined by the performance level determining / correcting means 8 (that is, the deterioration state) The state of charge SOC is calculated by SOH).

１００は満充電判定手段であり、バッテリ電流Ｉ、バッテリ電圧Ｖ、および温度検出手段１０で検出したバッテリ使用時の温度Ｔを入力として満充電状態を判定する。１０１は満充電判定時の残存容量（ＳＯＣ）からサルフェーションを判定するサルフェーション状態検出手段である。   Reference numeral 100 denotes a full charge determination unit that determines the full charge state by using the battery current I, the battery voltage V, and the temperature T during battery use detected by the temperature detection unit 10 as inputs. 101 is a sulfation state detection means for determining sulfation from the remaining capacity (SOC) at the time of full charge determination.

次に、満充電判定手段１００およびサルフェーション状態検出手段１０１の動作を説明する。図３は満充電判定手段１００の満充電判定機能を示す機能図である。満充電判定条件は、ある温度Ｔの下で、バッテリの充放電電流Ｉおよびバッテリ電圧Ｖが、一定時間ｔの間、所定の条件内にあった場合に満充電と判定し、満充電フラグＦ１を立てる。上記条件の一例として、温度Ｔ＝２５℃における１セル当たりのバッテリ電圧が２.４Ｖ以上で且つ充電電流が０.１ＣＡ以下の状態を６０秒間持続した場合を満充電状態と判定する。この場合、０.００５Ｖ／℃の温度補正を加える。   Next, operations of the full charge determination unit 100 and the sulfation state detection unit 101 will be described. FIG. 3 is a functional diagram showing the full charge determination function of the full charge determination means 100. The full charge determination condition is determined to be full charge when the battery charge / discharge current I and the battery voltage V are within predetermined conditions for a predetermined time t under a certain temperature T, and the full charge flag F1. Stand up. As an example of the above condition, a case where a battery voltage per cell at a temperature T = 25 ° C. is 2.4 V or more and a charging current is 0.1 CA or less is sustained for 60 seconds is determined as a fully charged state. In this case, a temperature correction of 0.005 V / ° C. is added.

図４はサルフェーション状態検出手段１０１によるサルフェーション判定機能を示す機能図、図５はその動作を示すグラフである。サルフェーション判定条件は、満充電判定手段１００で得られた図３に示す満充電フラグＦ１が立てられたときの残存容量ＱをＳＯＣから求め、その値が所定の値ａ、例えばバッテリ充電状態演算装置が推定記憶している満充電時の８０％の値、を下回った場合をサルフェーションが発生しているとしてサルフェーション判定フラグＦ２を立てる。   FIG. 4 is a functional diagram showing a sulfation determination function by the sulfation state detection means 101, and FIG. 5 is a graph showing the operation thereof. The sulfation determination condition is that the remaining capacity Q when the full charge flag F1 shown in FIG. 3 obtained by the full charge determination means 100 is set is obtained from the SOC, and the value is a predetermined value a, for example, a battery charge state calculation device Is less than 80% of the full charge stored and estimated, the sulfation determination flag F2 is set to indicate that sulfation has occurred.

これを図５により説明する。図５は横軸に時間ｔを、縦軸に推定残存容量Ｑをとっている。図でＦ１は満充電判定フラグ、Ｆ２はサルフェーション判定フラグ、ａは所定値である。ＳＯＣ演算手段７で得られるバッテリの推定残存容量Ｑ１が、満充電判定手段１００による満充電フラッグＦ１が立った時点ｔ１において所定値ａを下回っている場合、サルフェーションが発生していると判断してサルフェーション判定フラッグＦ２を立て、バッテリが使用不可能と判断して外部、例えばＳＯＣ演算手段７に信号を送る。   This will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents estimated remaining capacity Q. In the figure, F1 is a full charge determination flag, F2 is a sulfation determination flag, and a is a predetermined value. When the estimated remaining capacity Q1 of the battery obtained by the SOC calculation means 7 is below the predetermined value a at the time t1 when the full charge flag F1 is set by the full charge determination means 100, it is determined that sulfation has occurred. The sulfation determination flag F2 is set, and it is determined that the battery cannot be used, and a signal is sent to the outside, for example, the SOC calculation means 7.

この実施の形態１によれば、バッテリ充電状態演算装置において、バッテリの満充電状態を判定し、満充電状態における推定残存容量によりサルフェーションを検出し、サルフェーションの検出時にバッテリの性能を判定するようにしているので、誤差の少ないＳＯＣの判定を可能にする。   According to the first embodiment, in the battery charge state calculation device, the full charge state of the battery is determined, the sulfation is detected based on the estimated remaining capacity in the full charge state, and the performance of the battery is determined when the sulfation is detected. Therefore, it is possible to determine the SOC with less error.

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係るバッテリ充電状態演算手段装置に用いられるサルフェーション判定機能を示す機能図であり、図７はその動作を説明するグラフである。実施の形態２は、図１のサルフェーション状態検出手段１０１にサルフェーション判定回数を記憶するサルフェーション判定カウンタ１０２を備え、図４のサルフェーション判定条件で判定したサルフェーション判定結果Ｑ＜ａの生じた回数をカウントし、判定結果が予め定めた回数に達した場合にサルフェーションを起こしていると判定しサルフェーション判定フラッグＦ２を立てるようにしたものである。その他の構成は実施の形態１と同じである。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a functional diagram showing a sulfation determination function used in the battery charge state calculation means device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 7 is a graph for explaining the operation thereof. The second embodiment includes a sulfation determination counter 102 that stores the number of sulfation determinations in the sulfation state detection means 101 of FIG. 1, and counts the number of times that the sulfation determination result Q <a determined under the sulfation determination conditions of FIG. 4 occurs. When the determination result reaches a predetermined number of times, it is determined that sulfation has occurred, and the sulfation determination flag F2 is raised. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

図７により説明する。図は横軸に時間ｔをとり、縦軸に推定残存容量Ｑおよびサルフェーション判定カウンタ値Ｎを取っている。バッテリ充電状態演算装置により推定されるバッテリの推定残存容量Ｑは図のように増減を繰り返すが、満充電判定手段１００による満充電判定フラッグＦ１が立てられたｔ１の時点で残存容量Ｑ１が所定値ａに達していなければサルフェーション判定カウンタ１０２のカウント値Ｎを１増加させる。このように、満充電判定フラッグＦ１が立つ時点ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５での残存容量Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５と所定値ａとを比べ、その都度サルフェーション判定カウンタ１０２のカウント値を１ずつ増やす。カウント値Ｎが所定値（本例では５）に達した場合にサルフェーションが発生していると判断して、サルフェーション判定カウンタ１０２がサルフェーションフラッグＦ２を立てる。このように、複数回の条件をクリアした後、サルフェーション発生を判定しているので、より正確にサルフェーションの発生を検出できる。   This will be described with reference to FIG. In the figure, the horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents the estimated remaining capacity Q and the sulfation determination counter value N. The estimated remaining capacity Q of the battery estimated by the battery charge state calculation device repeats increasing and decreasing as shown in the figure, but the remaining capacity Q1 is a predetermined value at the time t1 when the full charge determination flag F1 is set by the full charge determination means 100. If it has not reached a, the count value N of the sulfation determination counter 102 is incremented by one. In this way, the remaining capacity Q2, Q3, Q4, Q5 at the time points t2, t3, t4, t5 when the full charge determination flag F1 is established is compared with the predetermined value a, and the count value of the sulfation determination counter 102 is incremented by one each time. increase. When the count value N reaches a predetermined value (5 in this example), it is determined that sulfation has occurred, and the sulfation determination counter 102 sets the sulfation flag F2. In this way, since the occurrence of sulfation is determined after clearing a plurality of conditions, the occurrence of sulfation can be detected more accurately.

実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３に係るバッテリ性能判定機能を備えたバッテリ充電状態演算装置の一部を示すもので、サルフェーションの発生を検出したとき、バッテリが使用不能であるということを示す処理を行うバッテリ充電状態演算装置である。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 shows a part of a battery charge state calculation device having a battery performance determination function according to Embodiment 3 of the present invention, and indicates that the battery is unusable when the occurrence of sulfation is detected. It is a battery charge state calculating device that performs processing.

図８は図１に示した装置の性能レベル判定・補正手段８の判定レベル出力端に切換スイッチ１０３を設け、この切換スイッチ１０３をサルフェーション状態検出手段１０１の出力により切り換えるようにしたものである。この切換スイッチ部分についてさらに詳細に説明する。切換スイッチ１０３は二つの接点Ｓ１とＳ２および可動片を有している。可動片はＳＯＨを出力するとともにＳＯＣ演算手段７に接続されている。接点の一方Ｓ１は性能レベル判定・補正手段８の性能レベル（ＳＯＨ：劣化状態を示すパラメータである）の出力端に接続されており、他の接点Ｓ２はバッテリが使用不能であるという状態を示す性能レベルに相当する所定の値１１に接続されている。切換スイッチ１０３の可動片は通常接点Ｓ１に接続されていて、ＳＯＣ演算手段７には性能レベル判定・補正手段８で得られた性能レベルの値が印加されている。その他の構成は図１と同様なので図示を省略している。 8 is provided with a changeover switch 103 at the judgment level output terminal of the performance level judgment / correction means 8 of the apparatus shown in FIG. 1, and this changeover switch 103 is switched by the output of the sulfation state detection means 101. FIG. This changeover switch portion will be described in more detail. The changeover switch 103 has two contacts S1 and S2 and a movable piece. The movable piece outputs SOH and is connected to the SOC calculation means 7. One of the contacts S1 is connected to the output end of the performance level (SOH: a parameter indicating a deterioration state) of the performance level determination / correction means 8, and the other contact S2 indicates a state in which the battery cannot be used. It is connected to a predetermined value 11 corresponding to the performance level. The movable piece of the changeover switch 103 is connected to the normal contact S1, and the value of the performance level obtained by the performance level determination / correction means 8 is applied to the SOC calculation means 7. Since other configurations are the same as those in FIG. 1, the illustration is omitted.

性能レベル判定・補正手段８は、バッテリ電圧Ｖｃと、Ｉ‐Ｖ特性においてバッテリ電流がゼロ（負荷開放時）のときのバッテリ電圧Ｖｏとを元に現在使用中のバッテリの性能レベルを検出する。性能レベル判定・補正手段８は、バッテリの開放時の電圧Ｖｏを横軸に、バッテリ電圧Ｖｃを縦軸にプロットした、図示の二次元マップを備えており、バッテリは、劣化度合いが進むにつれてプロット値が右下方向（図でレベル１からレベル４の方向）に遷移する特性があるので、このマップを用いて性能レベルが判定される。   The performance level determination / correction means 8 detects the performance level of the battery currently in use based on the battery voltage Vc and the battery voltage Vo when the battery current is zero (when the load is released) in the IV characteristics. The performance level determination / correction means 8 includes the illustrated two-dimensional map in which the voltage Vo when the battery is opened is plotted on the horizontal axis and the battery voltage Vc is plotted on the vertical axis. The battery is plotted as the degree of deterioration progresses. Since there is a characteristic that the value transitions in the lower right direction (the direction from level 1 to level 4 in the figure), the performance level is determined using this map.

上記の構成において、満充電判定手段１００が満充電のフラッグを立て、その結果、サルフェーション状態検出手段１０１がサルフェーションを検出すれば、サルフェーション状態検出手段１０１は出力を出して切換スイッチ１０３の可動片を接点Ｓ２側へ切り換える。これにより、接点Ｓ２はバッテリが使用不能であるという状態を示す性能レベルに相当する所定の値１１に接続されているから、ＳＯＣ演算手段７はバッテリの使用不能を判定することになる。   In the above configuration, when the full charge determination means 100 sets a full charge flag and, as a result, the sulfation state detection means 101 detects sulfation, the sulfation state detection means 101 outputs an output to switch the movable piece of the changeover switch 103. Switch to contact S2 side. Thereby, since the contact S2 is connected to the predetermined value 11 corresponding to the performance level indicating that the battery is unusable, the SOC calculation means 7 determines that the battery is unusable.

実施の形態４．
本実施の形態４はバッテリ性能判定機能を有するバッテリ充電状態演算装置において、サルフェーション発生時におけるバッテリ充電状態演算をサルフェーションによるバッテリ容量低下を考慮して行うようにすることにより、より正確なバッテリ充電状態を把握しようとするバッテリ充電状態演算方法に関するものである。 Embodiment 4 FIG.
In the battery charge state calculation device having the battery performance determination function, the fourth embodiment performs a battery charge state calculation at the time of occurrence of sulfation in consideration of a decrease in battery capacity due to sulfation, thereby providing a more accurate battery charge state. It is related with the battery charge condition calculation method which is going to grasp.

バッテリがサルフェーションという劣化現象を起こすと、例えば新品電池のＳＯＣ８０％にあたる性能レベル（Ｖｏ‐Ｖｃ特性）が、サルフェーションにより劣化した電池のＳＯＣ１００％（満充電）の状態になってしまうことがある。これを避けるために、サルフェーションを起こした電池が満充電になったと判定されたときの性能レベル（Ｖｏ‐Ｖｃ特性）や残存容量をもって、サルフェーションを起こしている電池の満充電容量と定義し直すということをする必要がある。   When a deterioration phenomenon called sulfation occurs in a battery, for example, a performance level (Vo-Vc characteristic) equivalent to 80% SOC of a new battery may be in a state of SOC 100% (full charge) of a battery deteriorated by sulfation. To avoid this, the performance level (Vo-Vc characteristics) and remaining capacity when it is determined that the battery that caused the sulfation is fully charged are redefined as the fully charged capacity of the battery that caused the sulfation. I need to do that.

図９はこの動作を説明するグラフであり、横軸に時間ｔをとって示している。Ｆ２はサルフェーション判定フラグ、Ｔはバッテリの温度、Ｑは残存容量、ｑはサルフェーションによる低下容量、Ｑｍは満充電容量、ａは所定値である。バッテリ充電状態演算装置は、バッテリの満充状態の電池容量Ｑｍを推定して記憶し、この値を元にＳＯＣ、ＳＯＨを演算する。時間ｔ１においてサルフェーション判定フラグＦ２が立てられると、満充電容量Ｑｍと、サルフェーション判定成立時の残存容量との差をサルフェーションによる低下容量ｑとして記憶し、満充電状態の電池容量Ｑｍからサルフェーションによる低下容量ｑを差し引いた値Ｑｍ’を新しく満充電状態の容量としてバッテリ充電状態の演算を行うものである。   FIG. 9 is a graph for explaining this operation. The horizontal axis indicates time t. F2 is a sulfation determination flag, T is a battery temperature, Q is a remaining capacity, q is a reduced capacity due to sulfation, Qm is a full charge capacity, and a is a predetermined value. The battery charge state calculation device estimates and stores the battery capacity Qm when the battery is fully charged, and calculates SOC and SOH based on this value. When the sulfation determination flag F2 is set at time t1, the difference between the full charge capacity Qm and the remaining capacity when the sulfation determination is established is stored as a decrease capacity q due to sulfation, and the decrease capacity due to sulfation is determined from the fully charged battery capacity Qm. The battery charge state is calculated using the value Qm ′ obtained by subtracting q as a new fully charged state capacity.

このように、サルフェーションの発生による容量低下を考慮してＳＯＣおよびＳＯＨの演算を行うことにより、より実情に即したバッテリの充電状態演算が可能となる。   Thus, by calculating the SOC and SOH in consideration of capacity reduction due to the occurrence of sulfation, it is possible to calculate the state of charge of the battery in accordance with the actual situation.

本発明は、車両などに用いられるバッテリの使用中の状態における残存容量の状態を検知するバッテリ充電状態演算装置に適用して好適である。   The present invention is suitable for application to a battery charge state calculation device that detects a state of remaining capacity in a state where a battery used in a vehicle or the like is in use.

この発明の実施の形態１に係るバッテリ充電状態検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery charge condition detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１によるバッテリ充電状態検出装置の動作を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the battery charge state detection device according to the first embodiment. 実施の形態１による満充電判定機能を説明する機能図である。3 is a functional diagram illustrating a full charge determination function according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１によるバッテリ充電状態演算装置のサルフェーション判定機能を説明する機能図である。It is a functional diagram explaining the sulfation determination function of the battery charge state calculating device according to the first embodiment. 実施の形態１によるサルフェーション判定機能を説明するグラフである。5 is a graph for explaining a sulfation determination function according to the first embodiment. この発明の実施の形態２に係るバッテリ充電状態演算装置のサルフェーション判定機能を説明する機能図である。It is a functional diagram explaining the sulfation determination function of the battery charge condition calculating apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施の形態２によるサルフェーション判定機能を説明するグラフである。6 is a graph illustrating a sulfation determination function according to Embodiment 2. この発明の実施の形態３に係るバッテリ充電状態演算装置の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of battery charging state calculating apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４に係るバッテリ充電状態演算方法を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the battery charge condition calculating method which concerns on Embodiment 4 of this invention.

１ 電圧検出手段、
２ 電流検出手段、
３ 第１のＩ‐Ｖ特性（電流‐電圧特性）記憶手段、
４ 第２のＩ‐Ｖ特性（電流‐電圧特性）記憶手段、
５ 所定電流値記憶手段、
６ 所定負荷時のバッテリ電圧算出手段、
７ ＳＯＣ（充電状態）演算手段、
８ 性能レベル判定・補正手段、
９ 電流積算手段、
１０ 温度検出手段、
１１ 所定値（レベル）、
１００ 満充電判定手段、
１０１ サルフェーション状態検出手段、
１０２ サルフェーション判定カウンタ、
１０３ 切換スイッチ、
Ａ 第一の状態のＩ‐Ｖ特性、
Ｂ 最低限ラインのＩ‐Ｖ特性。 1 voltage detection means,
2 current detection means,
3 first IV characteristic (current-voltage characteristic) storage means,
4 Second IV characteristic (current-voltage characteristic) storage means,
5 predetermined current value storage means,
6 Battery voltage calculation means at a predetermined load,
7 SOC (state of charge) calculation means,
8 Performance level judgment / correction means,
9 Current integrating means,
10 temperature detection means,
11 Predetermined value (level),
100 full charge determination means,
101 sulfation state detection means,
102 sulfation determination counter,
103 selector switch,
A IV characteristics of the first state,
B Minimum line IV characteristics.

Claims (4)

バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、バッテリの電流を検出するバッテリ電流検出手段と、複数のサンプリングポイントにおいて上記バッテリ電圧検出手段および上記バッテリ電流検出手段が検出する電圧値と電流値を用い、現在使用中の状態である第一の状態におけるバッテリの電流−電圧特性を近似的に求め、これを第一の電流−電圧特性として記憶する第１の電流−電圧特性記憶手段と、上記第一の状態よりも取り出せるエネルギー量が少ない第二の状態における第二の電流−電圧特性をあらかじめ記憶している第２の電流−電圧特性記憶手段と、上記バッテリの所定負荷電流値を記憶している所定電流値記憶手段と、第１の電流−電圧特性記憶手段が記憶している上記第一の電流−電圧特性を用いてバッテリ電流が上記所定負荷電流値のときの第一のバッテリ電圧Ｖｃを算出し、上記第二の電流−電圧特性を用いてバッテリ電流が上記所定負荷電流値のときの第二のバッテリ電圧Ｖｃ０を算出する所定負荷時のバッテリ電圧算出手段と、上記所定負荷時のバッテリ電圧算出手段によって算出される上記第一、第二のバッテリ電圧、上記電流検出手段の電流を積算した電流積算値、および上記第一のバッテリ電圧Ｖｃと、負荷電流がゼロの時のバッテリ電圧Ｖｏとに基づくバッテリ性能レベルを用いて、上記第一の状態におけるバッテリの充電状態を演算するＳＯＣ演算手段と、上記電流検出手段および電圧検出手段から得られたバッテリの電流および電圧に基づき満充電状態における電池容量を推定する満充電判定手段とを備え、上記満充電判定手段で満充電の条件が成立した時点での上記ＳＯＣ演算手段から得られたバッテリの残存容量が所定の値を下回ったことを検出して、当該バッテリがサルフェーションを起こしていると判定することを特徴とするバッテリ充電状態演算装置。 Battery voltage detection means for detecting battery voltage, battery current detection means for detecting battery current, and the battery voltage detection means and the voltage value and current value detected by the battery current detection means at a plurality of sampling points A first current-voltage characteristic storage means for approximately obtaining a current-voltage characteristic of the battery in a first state which is currently in use, and storing this as a first current-voltage characteristic; A second current-voltage characteristic storage means for storing in advance a second current-voltage characteristic in a second state where the amount of energy that can be extracted is less than that in the first state, and a predetermined load current value of the battery The battery current is increased by using the predetermined current value storage means and the first current-voltage characteristic stored in the first current-voltage characteristic storage means. Calculating a first battery voltage Vc when the predetermined load current value, said second current - predetermined load battery current by using the voltage characteristic is calculated a second battery voltage Vc0 when the predetermined load current value Battery voltage calculation means, the first and second battery voltages calculated by the battery voltage calculation means at the predetermined load, the current integrated value obtained by integrating the current of the current detection means, and the first battery SOC calculation means for calculating the state of charge of the battery in the first state using the battery performance level based on the voltage Vc and the battery voltage Vo when the load current is zero , the current detection means and the voltage detection means Full charge determination means for estimating the battery capacity in a fully charged state based on the battery current and voltage obtained from A battery characterized by detecting that the remaining capacity of the battery obtained from the SOC calculation means at a time when the above condition is satisfied falls below a predetermined value and determining that the battery is sulphurized Charge state calculation device. 上記満充電判定手段で満充電の条件が成立した時点での上記ＳＯＣ演算手段から得られたバッテリの残存容量が所定の値を下回った回数をカウントし、カウント値が所定回数を超えたとき、当該バッテリはサルフェーションを起こしていると判定することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ充電状態演算装置。 Counting the number of times the remaining capacity of the battery obtained from the SOC calculation means at a time when the full charge condition is established by the full charge determination means is less than a predetermined value, and when the count value exceeds the predetermined number, The battery charge state calculation device according to claim 1 , wherein the battery is determined to cause sulfation. バッテリがサルフェーションを起こしていると判定した場合、その判定を外部に信号として送る機能を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッテリ充電状態演算装置。 If the battery is determined to undergo sulfation, battery charge state calculating device according to claim 1 or claim 2, characterized in that it has a function of sending a signal to the determination to the outside. バッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、バッテリの電流を検出するバッテリ電流検出手段と、複数のサンプリングポイントにおいて上記バッテリ電圧検出手段および上記バッテリ電流検出手段が検出する電圧値と電流値を用い、現在使用中の状態である第一の状態におけるバッテリの電流−電圧特性を近似的に求め、これを第一の電流−電圧特性として記憶する第１の電流−電圧特性記憶手段と、上記第一の状態よりも取り出せるエネルギー量が少ない第二の状態における第二の電流−電圧特性をあらかじめ記憶している第２の電流−電圧特性記憶手段と、上記バッテリの所定負荷電流値を記憶している所定電流値記憶手段と、第１の電流−電圧特性記憶手段が記憶している上記第一の電流−電圧特性を用いてバッテリ電流が上記所定負荷電流値のときの第一のバッテリ電圧Ｖｃを算出し、上記第二の電流−電圧特性を用いてバッテリ電流が上記所定負荷電流値のときの第二のバッテリ電圧Ｖｃ０を算出する所定負荷時のバッテリ電圧算出手段と、上記所定負荷時のバッテリ電圧算出手段によって算出される上記第一、第二のバッテリ電圧、上記電流検出手段の電流を積算した電流積算値、および上記第一のバッテリ電圧Ｖｃと、負荷電流がゼロの時のバッテリ電圧Ｖｏとに基づくバッテリ性能レベルを用いて、上記第一の状態におけるバッテリの充電状態を演算するＳＯＣ演算手段と、上記第１の電流−電圧特性記憶手段において、上記所定電流値記憶手段により記憶されている所定負荷電流の時の電圧Ｖｃと、上記第１の電流−電圧特性記憶手段において、負荷電流がゼロの時の電圧Ｖｏからバッテリの劣化状態（ＳＯＨ）を検出し上記ＳＯＣ態演算手段より求められたバッテリ充電状態を補正する性能レベル判定・補正手段と、上記電流検出手段および電圧検出手段から得られたバッテリの電流および電圧に基づき満充電状態における電池容量を推定する満充電判定手段とを備え、上記満充電判定手段で満充電の条件が成立した時点での上記ＳＯＣ演算手段から得られたバッテリの残存容量が所定の値を下回ったことを検出して、当該バッテリがサルフェーションを起こしていると判定したとき、上記性能レベル判定・補正手段の出力を、当該バッテリが使用不可能であるという状態を示す値に強制的に書き換えるようにすることを特徴とするバッテリ充電状態演算装置。 Battery voltage detection means for detecting battery voltage, battery current detection means for detecting battery current, and the battery voltage detection means and the voltage value and current value detected by the battery current detection means at a plurality of sampling points A first current-voltage characteristic storage means for approximately obtaining a current-voltage characteristic of the battery in a first state which is currently in use, and storing this as a first current-voltage characteristic; A second current-voltage characteristic storage means for storing in advance a second current-voltage characteristic in a second state where the amount of energy that can be extracted is less than that in the first state, and a predetermined load current value of the battery The battery current is increased by using the predetermined current value storage means and the first current-voltage characteristic stored in the first current-voltage characteristic storage means. Calculating a first battery voltage Vc when the predetermined load current value, said second current - predetermined load battery current by using the voltage characteristic is calculated a second battery voltage Vc0 when the predetermined load current value Battery voltage calculation means, the first and second battery voltages calculated by the battery voltage calculation means at the predetermined load, the current integrated value obtained by integrating the current of the current detection means, and the first battery SOC calculation means for calculating the state of charge of the battery in the first state using the battery performance level based on the voltage Vc and the battery voltage Vo when the load current is zero, and the first current-voltage characteristic in the storage means, and the voltage Vc when the predetermined load current stored by the predetermined current value storage means, said first current - in the voltage characteristics storage, negatively charged And performance level determination and correction means but for correcting the detected battery charge state obtained from the SOC condition calculating means the deterioration state of the battery from the voltage Vo (SOH) when the zero, from said current detection means and voltage detection means Full charge determination means for estimating the battery capacity in a fully charged state based on the current and voltage of the obtained battery, and obtained from the SOC calculation means when the full charge condition is satisfied by the full charge determination means. When it is detected that the remaining capacity of the battery is below a predetermined value and it is determined that the battery is causing sulfation, the output of the performance level determination / correction means cannot be used by the battery. A battery state-of-charge calculation device characterized in that it is forcibly rewritten to a value indicating the state.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178337A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Kansai Electric Power Co Inc:The Deterioration determining device
JP5438602B2 (en) * 2010-06-16 2014-03-12 株式会社日立製作所 Charge control system
JP5709484B2 (en) * 2010-11-24 2015-04-30 ダイハツ工業株式会社 Control device for idle stop car
WO2014084680A1 (en) * 2012-11-29 2014-06-05 주식회사 엘지화학 Apparatus and method for estimating output of secondary battery comprising blended positive electrode material
CN104849670B (en) * 2015-05-20 2018-09-04 威睿电动汽车技术（苏州）有限公司 The test method of lithium ion battery life prediction

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06242193A (en) * 1993-02-23 1994-09-02 Toyota Motor Corp Remaining capacity meter
JP2000014035A (en) * 1998-06-22 2000-01-14 Sony Corp Charging method and charging equipment
JP2000285968A (en) * 1999-03-30 2000-10-13 Hitachi Battery Hanbai Service Kk Storage battery over discharge preventing method, device, and monitoring device
JP2002345164A (en) * 2001-05-11 2002-11-29 Nippon Soken Inc Battery charger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06242193A (en) * 1993-02-23 1994-09-02 Toyota Motor Corp Remaining capacity meter
JP2000014035A (en) * 1998-06-22 2000-01-14 Sony Corp Charging method and charging equipment
JP2000285968A (en) * 1999-03-30 2000-10-13 Hitachi Battery Hanbai Service Kk Storage battery over discharge preventing method, device, and monitoring device
JP2002345164A (en) * 2001-05-11 2002-11-29 Nippon Soken Inc Battery charger

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