JP6668910B2 - バッテリ容量測定装置及びバッテリ容量測定プログラム - Google Patents
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Description
(2)前記制御部は、前記車載装置の駆動デューティ比を小さく設定することで、前記消費電力を減少させることが好ましい。
(3)前記制御部は、前記電池残量が前記所定値未満に低下してからゼロになるまで、前記駆動デューティ比を一定に保持することが好ましい。
(5)前記制御部は、前記バッテリの放電電流値を小さく設定することで、前記消費電力を減少させることが好ましい。
(6)前記制御部は、前記電池残量が前記所定値未満に低下してからゼロになるまで、前記バッテリの放電電流値を一定に保持することが好ましい。
(8)前記バッテリを空状態から満充電状態まで充電したときの電流積算値に基づき、前記バッテリの充電容量を算出する算出部を備えることが好ましい。この場合、前記算出部が、前記充電容量と前記バッテリの新品時充電容量とに基づき前記バッテリの健全度を算出するとともに、前記充電容量と前記健全度とに基づき前記バッテリの放電容量を算出することが好ましい。
本実施形態で電池容量(放電容量,充電容量)を測定する「測定制御」の対象となる二次電池は、図1に示すような車両10に搭載されるバッテリ11(駆動用バッテリ)である。この車両10は、少なくとも走行用のモータジェネレータ12(単にモータ12と呼ぶ)を搭載した電動車両である。あるいは、モータ12だけでなく、発電用のモータジェネレータ13(単にジェネレータ13と呼ぶ)を駆動するためのエンジン14を搭載したハイブリッド自動車である。エンジン14は、ジェネレータ13を駆動して発電させる原動機であり、必要に応じてエンジン効率の高い回転数領域で運転を継続するように制御される。
充電器17は、普通充電時に外部給電設備から入力される電力を変換してバッテリ11を充電する車載充電器(OBC,On Board Charger)である。ここでは、車両10の外部から供給される交流電力が、バッテリ電圧に応じた所定の充電電圧の直流電力に変換され、バッテリ11が充電される。
外部充電時にバッテリ11の電池容量を測定する測定制御の主体は、バッテリ制御装置29,測定装置30,ノートパソコン31の少なくともいずれかを含むものとされる。測定制御用のプログラム1(測定プログラム)は、例えばバッテリ制御装置29や測定装置30,ノートパソコン31に内蔵されるメモリ内に記録,保存され、あるいはこれらのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録,保存される。
第一の手法は、空調用温水ヒータ19の駆動デューティ比を小さくするものである。つまり、コントローラ32からヒータ33に出力されるパルス信号のパルス幅を小さくすることで、空調用温水ヒータ19の消費電力を減少させる。この場合、放電中の電池残量がゼロ(すなわち空状態)になるまでの間は、制御部3が駆動デューティ比の値を一定に保持する。なお、駆動デューティ比の値は予め設定された固定値(例えば数%程度)としてもよいし、外気温に応じて設定される可変値としてもよい。駆動デューティ比と外気温との関係は、例えば図4(A)に示すように、外気温が低温であるほど駆動デューティ比が小さくなる関係とすることが考えられる。これにより、バッテリ11の内部抵抗値の変動に応じた出力が設定されることになり、バッテリ電圧の低下速度が一定となる。例えば、外気温の低下によってバッテリ11の内部抵抗値が上昇したとしても、駆動デューティ比を小さくすることで、バッテリ電圧の減少勾配ΔVの増大が防止される。
図5は、測定制御の具体的な実行手順を例示するフローチャートである。このフローでは、充電前の放電完了間際において、空調用温水ヒータ19の駆動デューティ比を小さくすることで消費電力が削減される。まず、車両10とコンセント27との間に充電ケーブル26が接続され、かつ、バッテリ制御装置29に測定装置30が接続されたことが検知,確認されると(ステップA1)、バッテリ制御装置29,測定装置30,ノートパソコン31のいずれかにおいて測定プログラム1が実行され、測定制御が開始される。測定制御では、外部充電を開始する前に一旦、バッテリ11を空状態にすべく、空調用温水ヒータ19の作動状態が制御される。
(1)上記の測定プログラム1により実施される測定制御では、車載のバッテリ11が空状態になる直前に空調用温水ヒータ19の消費電力が減少し、かつ、一定に保持される。このような制御により、図3(D)に示すように、バッテリ電圧の揺り戻し量Rを小さくしつつ揺り戻し量Rの変動を抑えて一定にすることができる。したがって、その後の充電時に測定される電池容量の算出精度を高めることができる。また、空調用温水ヒータ19の消費電力を減少させることで、温水の過剰な昇温や蒸発の発生を抑制することができ、空調用温水ヒータ19の破損を防止することができる。また、空調用温水ヒータ19をバッテリ11が空状態になる直前までは高出力で駆動させるため、バッテリ11を空状態まで放電するのに要する時間を、無駄に長くすることがない。したがって、比較的短時間で効率的に測定制御を完了させることができる。
(4)また、図4(A)に示すように、外気温が低いほど駆動デューティ比を小さく設定することで、バッテリ11の内部抵抗値の上昇による減少勾配ΔVの増大を防止することができ、減少勾配ΔVを一定にすることができる。したがって、充電容量,放電容量の算出精度を向上させることができる。
(7)また、図4(B)に示すように、電池温度が低いほど放電電流値を小さく設定することで、バッテリ11の内部抵抗値の上昇による減少勾配ΔVの増大を防止することができ、減少勾配ΔVを一定にすることができる。したがって、充電容量,放電容量の算出精度を向上させることができる。
上記の測定制御は、車両10の外部給電設備による充電時だけでなく、ジェネレータ13で発生する発電電力を利用した充電時に実施することも可能である。少なくとも、車載のバッテリ11を空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する制御が実施可能な車両10であれば、上記の測定制御を実施することができ、上記の測定制御に由来する作用,効果を奏するものとなる。
2 計測部(計測手段)
3 制御部(制御手段)
4 算出部(算出手段)
10 車両
11 バッテリ(駆動用バッテリ)
15 インバータ
16 変圧器(DC-DCコンバータ)
17 充電器(OBC)
18 空調用コンプレッサ
19 空調用温水ヒータ
29 バッテリ制御装置
30 測定装置(MUT)
31 ノートパソコン
32 コントローラ
33 ヒータ
41 制御回路
42 組電池
Claims (9)
- 車載のバッテリを空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する際に、前記バッテリの電池容量を測定するバッテリ容量測定装置において、
前記バッテリに接続された車載装置の作動状態を制御する制御部と、
前記バッテリの電池残量を計測する計測部と、を備え、
前記制御部は、前記バッテリの放電中に前記電池残量が所定値未満まで低下したときに、前記電池残量が前記所定値以上のときよりも前記車載装置の消費電力を減少させて一定に保持する
ことを特徴とする、バッテリ容量測定装置。 - 前記制御部は、前記車載装置の駆動デューティ比を小さく設定することで、前記消費電力を減少させる
ことを特徴とする、請求項1記載のバッテリ容量測定装置。 - 前記制御部は、前記電池残量が前記所定値未満に低下してからゼロになるまで、前記駆動デューティ比を一定に保持する
ことを特徴とする、請求項2記載のバッテリ容量測定装置。 - 前記制御部は、前記バッテリの放電中における外気温が低いほど、前記駆動デューティ比を小さく設定する
ことを特徴とする、請求項2又は3記載のバッテリ容量測定装置。 - 前記制御部は、前記バッテリの放電電流値を小さく設定することで、前記消費電力を減少させる
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のバッテリ容量測定装置。 - 前記制御部は、前記電池残量が前記所定値未満に低下してからゼロになるまで、前記バッテリの放電電流値を一定に保持する
ことを特徴とする、請求項5記載のバッテリ容量測定装置。 - 前記制御部は、前記バッテリの放電中における電池温度が低いほど、前記放電電流値を小さく設定する
ことを特徴とする、請求項5又は6記載のバッテリ容量測定装置。 - 前記バッテリを空状態から満充電状態まで充電したときの電流積算値に基づき、前記バッテリの充電容量を算出する算出部を備え、
前記算出部が、前記充電容量と前記バッテリの新品時充電容量とに基づき前記バッテリの健全度を算出するとともに、前記充電容量と前記健全度とに基づき前記バッテリの放電容量を算出する
ことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のバッテリ容量測定装置。 - 車載のバッテリを空状態まで放電させてから満充電状態まで充電する際に、前記バッテリの電池容量を測定するバッテリ容量測定プログラムにおいて、
前記バッテリに接続された車載装置の作動状態を制御する制御手段と、
前記バッテリの電池残量を計測する計測手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記制御手段は、前記バッテリの放電中に前記電池残量が所定値未満まで低下したときに、前記電池残量が前記所定値以上のときよりも前記車載装置の消費電力を減少させて一定に保持する
ことを特徴とする、バッテリ容量測定プログラム。
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