JP6839025B2

JP6839025B2 - Battery judgment device

Info

Publication number: JP6839025B2
Application number: JP2017083779A
Authority: JP
Inventors: 将人笹原
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2037-04-20
Also published as: JP2018179910A

Description

本発明は、車両上でバッテリの状態を把握するために利用可能なバッテリ判定装置に関する。 The present invention relates to a battery determination device that can be used to grasp the state of a battery on a vehicle.

車両においては、例えばバッテリの劣化を抑制したり、充電率や劣化の程度を把握するために、バッテリの状態を正しく検出し適切に管理する必要がある。 In a vehicle, for example, in order to suppress deterioration of the battery and to grasp the charge rate and the degree of deterioration, it is necessary to correctly detect the state of the battery and manage it appropriately.

したがって、例えば特許文献１に示された車両用充電制御装置は、バッテリの充電電流が所定の電流値よりも低下した充電末期までバッテリを充電することでバッテリの劣化を抑制する充電手段と、充電電流の挙動に基づいてバッテリの充電率を補正する補正手段とを備えている。また、補正手段は充電動作に同期して充電率を充電末期での挙動に基づいて補正する。また、交換検知部がバッテリの内部抵抗の変化によりバッテリ交換を検知することを示唆している。 Therefore, for example, the vehicle charge control device shown in Patent Document 1 includes a charging means for suppressing deterioration of the battery by charging the battery until the end of charging when the charging current of the battery is lower than a predetermined current value, and charging. It is provided with a correction means for correcting the charge rate of the battery based on the behavior of the current. Further, the correction means corrects the charge rate based on the behavior at the end of charging in synchronization with the charging operation. It also suggests that the replacement detector detects battery replacement by changing the internal resistance of the battery.

また、特許文献２は、エンジン制御装置において、バッテリ電圧の一時的な低下によってエンジン制御装置の制御部がリセットされても、リセット直前におけるエンジンの制御状態を示す情報を保持するための技術を示している。具体的には、コンデンサと抵抗器とで構成される２つの時定数回路を用いて、電圧の変化を監視し、通常のイグニッションオン、自動停止状態の電源瞬断、非自動停止状態の電源瞬断を自動的に区別している。 Further, Patent Document 2 discloses a technique for holding information indicating an engine control state immediately before the reset even if the control unit of the engine control device is reset due to a temporary drop in the battery voltage in the engine control device. ing. Specifically, using two time constant circuits consisting of a capacitor and a resistor, the change in voltage is monitored, and the normal ignition is turned on, the power supply is interrupted in the automatic stop state, and the power supply is instantaneous in the non-automatic stop state. It automatically distinguishes between cuts.

特開２０１５−１６２９９１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-162991 特開２０１６−９８７５２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-98752

特許文献１に示されているように、車両においてバッテリの充電率等を計算し把握している場合がある。また、例えば充電率の値を連続的に算出するような場合には、現在の充電率の値に、バッテリの充放電電流に応じた蓄積電荷の変化分を積算することにより最新の充電率を求める必要がある。したがって、最新の充電率等の値を正しく算出するためには、過去のデータを記憶して保持しておく必要がある。 As shown in Patent Document 1, there are cases where the charge rate of the battery and the like are calculated and grasped in the vehicle. Further, for example, when the value of the charge rate is continuously calculated, the latest charge rate is obtained by integrating the change in the accumulated charge according to the charge / discharge current of the battery with the current charge rate value. I need to ask. Therefore, in order to correctly calculate the latest value such as the charge rate, it is necessary to store and retain the past data.

一方、車両上で様々な処理を実施する各種電子制御装置（ＥＣＵ）は、車両のバッテリを含む電源回路から供給される電源電力により動作している。しかし、例えば車両の走行中に発生するロードノイズや振動に起因して、ワイヤハーネスなどの電力供給系統の接続部に一時的な接触不良が発生すると、電子制御装置への供給電力に瞬断が発生する。 On the other hand, various electronic control devices (ECUs) that perform various processes on the vehicle are operated by the power supply power supplied from the power supply circuit including the battery of the vehicle. However, if a temporary contact failure occurs in the connection part of the power supply system such as a wire harness due to road noise or vibration generated while the vehicle is running, the power supply to the electronic control device is momentarily interrupted. appear.

このような瞬断が発生した後、各電子制御装置が状態を初期化した場合には、メモリに記録してある一時的な情報も初期化されて消えることになる。その結果、充電率等を算出する際に大きな誤差が発生する。 When each electronic control device initializes the state after such a momentary interruption occurs, the temporary information recorded in the memory is also initialized and disappears. As a result, a large error occurs when calculating the charge rate and the like.

一方、車両をメンテナンスする際に、車両上のバッテリの交換や一時的な取り外しを行う場合がある。その時には、過去の履歴を表す一時的な情報は不要である可能性が高いので、メモリに記録した情報は自動的に初期化することが望ましい。 On the other hand, when the vehicle is maintained, the battery on the vehicle may be replaced or temporarily removed. At that time, it is highly likely that temporary information representing the past history is unnecessary, so it is desirable to automatically initialize the information recorded in the memory.

したがって、各電子制御装置に対する電源電力供給の一時的な瞬断と、メンテナンス時のバッテリの取り外しとを区別する必要性がある。そのため、例えば特許文献１のようにバッテリの内部抵抗の変化を検知したり、特許文献２のように複数の時定数回路を設けるような技術が必要になる。また、一般的な技術としては、各電子制御装置の電源端子の近傍に、比較的容量の大きいコンデンサを接続しておく場合が多い。すなわち、瞬断が発生した場合でも一定時間以内であれば、前記コンデンサが蓄積している電荷を利用して各電子制御装置のコンピュータが通常の動作を継続できるので、瞬断の悪影響を回避できる可能性が高い。 Therefore, it is necessary to distinguish between a temporary interruption of power supply to each electronic control device and removal of the battery during maintenance. Therefore, for example, a technique for detecting a change in the internal resistance of a battery as in Patent Document 1 or providing a plurality of time constant circuits as in Patent Document 2 is required. Further, as a general technique, a capacitor having a relatively large capacity is often connected in the vicinity of the power supply terminal of each electronic control device. That is, even if a momentary interruption occurs, the computer of each electronic control device can continue normal operation by utilizing the electric charge accumulated in the capacitor within a certain period of time, so that the adverse effect of the momentary interruption can be avoided. Probability is high.

しかしながら、大容量のコンデンサを接続すると製品のコストアップや大型化に繋がる。また、特許文献２の技術を利用する場合にも部品数が増えるので同様の問題がある。また、特許文献１のようにバッテリの内部抵抗の変化を検知する場合には、内部抵抗を短時間で正確に検知することが困難であるため、判定に時間がかかる可能性が高い。 However, connecting a large-capacity capacitor leads to an increase in product cost and size. Further, when the technique of Patent Document 2 is used, the number of parts increases, so that there is a similar problem. Further, in the case of detecting a change in the internal resistance of a battery as in Patent Document 1, it is difficult to accurately detect the internal resistance in a short time, so that it is likely that the determination will take time.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両側から供給される電源電力の瞬断とバッテリの取り外しとを自動的に識別すると共に、製品コストの上昇を抑制することが可能なバッテリ判定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to automatically distinguish between a momentary interruption of power supply supplied from the vehicle side and removal of a battery, and to suppress an increase in product cost. The purpose is to provide a battery determination device capable of performing the above.

前述した目的を達成するために、本発明に係るバッテリ判定装置は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１）車両に搭載されたバッテリに対し流出入する電流を検出する電流検出部と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出部と、
検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの充電率を算出する充電率算出部と、
算出された前記充電率を記憶する充電率記憶部と、
を備え、
前記充電率算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記充電率をリセットし、
前記車両の駆動源の始動を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合又は前記バッテリの放電電流が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する、
ことを特徴とするバッテリ判定装置。 In order to achieve the above-mentioned object, the battery determination device according to the present invention is characterized by the following (1) to (5).
(1) A current detector that detects the current that flows in and out of the battery mounted on the vehicle, and
A voltage detector that detects the voltage of the battery and
A charge rate calculation unit that calculates the charge rate of the battery based on the detected current and voltage, and a charge rate calculation unit.
A charge rate storage unit that stores the calculated charge rate,
With
When the voltage detection unit detects that the voltage has returned from the value indicating the off state of the battery, the charge rate calculation unit resets the charge rate.
If the voltage reaches a predetermined threshold value or the discharge current of the battery reaches a predetermined threshold value before detecting the start of the drive source of the vehicle, the currently calculated charge rate is adjusted to the currently calculated charge rate. Reflects the charge rate information stored immediately before the battery is turned off.
A battery determination device characterized in that.

（２）検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの劣化度を算出する劣化度算出部と、
算出された前記劣化度を記憶する劣化度記憶部と、
を備え、
前記劣化度算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記劣化度をリセットし、
前記車両の駆動源の始動を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報を反映する、
ことを特徴とする上記（１）に記載のバッテリ判定装置。 (2) A deterioration degree calculation unit that calculates the deterioration degree of the battery based on the detected current and voltage, and a deterioration degree calculation unit.
A deterioration degree storage unit that stores the calculated deterioration degree and
With
When the voltage detection unit detects that the voltage has returned from the value indicating the off state of the battery, the deterioration degree calculation unit resets the deterioration degree.
If the voltage reaches a predetermined threshold before detecting the start of the drive source of the vehicle, the deterioration is stored in the currently calculated degree of deterioration immediately before the battery is turned off. Reflect the information of the degree,
The battery determination device according to (1) above.

（３）前記充電率算出部は、現在算出されている前記充電率を前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する際には、前記リセットのタイミングから前記電圧が前記所定の閾値に達するまでの間に変化した前記充電率の値を、現在の前記充電率に加える、
ことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のバッテリ判定装置。 (3) When the charge rate calculation unit reflects the charge rate information stored immediately before the battery is turned off by the currently calculated charge rate, the voltage is calculated from the reset timing. Adds the value of the charge rate, which has changed before reaching the predetermined threshold value, to the current charge rate.
The battery determination device according to (1) or (2) above.

（４）前記充電率算出部は、前記充電率をリセットした後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する、
ことを特徴とする上記（１）に記載のバッテリ判定装置。 (4) When the charge rate calculation unit reaches a predetermined threshold value after resetting the charge rate and before detecting a state representing cranking by monitoring the current or voltage, the charge rate calculation unit The currently calculated charge rate reflects the charge rate information stored immediately before the battery is turned off.
The battery determination device according to (1) above.

（５）前記劣化度算出部は、前記劣化度をリセットした後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報を反映する、
ことを特徴とする上記（２）に記載のバッテリ判定装置。 (5) When the voltage reaches a predetermined threshold value after the deterioration degree is reset and before the current or voltage monitoring detects a state representing cranking, the deterioration degree calculation unit (5) The currently calculated degree of deterioration reflects the information on the degree of deterioration stored immediately before the battery is turned off.
The battery determination device according to (2) above.

上記（１）の構成のバッテリ判定装置によれば、車両の駆動源における始動検知の有無と、電圧又は放電電流の状態とに基づいてその時の状態を識別するので、車両側から供給される電源電力の瞬断とバッテリの取り外しとを自動的に区別して、バッテリの充電率等の状態を正しく把握することができる。また、瞬断の発生時に電子制御装置に対する電源電力の供給を維持する必要がないので、大容量のコンデンサを接続する必要がないし、時定数回路を接続する必要もないので、製品のコスト上昇を抑制できる。 According to the battery determination device having the configuration of (1) above, the state at that time is identified based on the presence / absence of start detection in the drive source of the vehicle and the state of the voltage or discharge current, so that the power supply supplied from the vehicle side is used. It is possible to correctly grasp the state such as the charge rate of the battery by automatically distinguishing between the momentary power interruption and the removal of the battery. In addition, since it is not necessary to maintain the supply of power to the electronic control device when a momentary interruption occurs, it is not necessary to connect a large-capacity capacitor, and it is not necessary to connect a time constant circuit, which increases the cost of the product. Can be suppressed.

上記（２）の構成のバッテリ判定装置によれば、電源における瞬断発生時やバッテリの取り外しの際であっても、バッテリの充電率の他に、バッテリの劣化度も正しく把握することができる。 According to the battery determination device having the configuration of (2) above, not only the charge rate of the battery but also the degree of deterioration of the battery can be correctly grasped even when a momentary interruption occurs in the power supply or when the battery is removed. ..

上記（３）の構成のバッテリ判定装置によれば、電源における瞬断発生時やバッテリの取り外しの際に、リセットの動作を行った後で、より適切な充電率の値を算出できる。 According to the battery determination device having the configuration of (3) above, a more appropriate charge rate value can be calculated after the reset operation is performed when a momentary interruption occurs in the power supply or when the battery is removed.

上記（４）の構成のバッテリ判定装置によれば、電流又は電圧の監視により車両のエンジン始動時のクランキングの有無を検知するので、車両の駆動源の始動を検知するために特別な信号を入力したり、特別なセンサを接続する必要がない。 According to the battery determination device having the configuration of (4) above, the presence or absence of cranking at the time of starting the engine of the vehicle is detected by monitoring the current or voltage, so that a special signal is sent to detect the start of the drive source of the vehicle. No input or special sensor connection required.

上記（５）の構成のバッテリ判定装置によれば、電流又は電圧の監視により車両のエンジン始動時のクランキングの有無を検知するので、車両の駆動源の始動を検知するために特別な信号を入力したり、特別なセンサを接続する必要がない。 According to the battery determination device having the configuration of (5) above, the presence or absence of cranking at the time of starting the engine of the vehicle is detected by monitoring the current or voltage, so that a special signal is sent to detect the start of the drive source of the vehicle. No input or special sensor connection required.

本発明のバッテリ判定装置によれば、車両の駆動源における始動検知の有無と、電圧又は放電電流の状態とに基づいてその時のバッテリの状態を識別するので、車両側から供給される電源電力の瞬断とバッテリの取り外しとを自動的に区別して、バッテリの充電率等の状態を正しく把握することができる。すなわち、瞬断の発生時に電子制御装置に対する電源電力の供給を維持する必要がないので、大容量のコンデンサを接続する必要がないし、時定数回路を接続する必要もないので、製品のコスト上昇を抑制できる。 According to the battery determination device of the present invention, the state of the battery at that time is identified based on the presence / absence of start detection in the drive source of the vehicle and the state of the voltage or discharge current, so that the power supply power supplied from the vehicle side can be used. By automatically distinguishing between momentary interruption and battery removal, it is possible to correctly grasp the state such as the battery charge rate. That is, since it is not necessary to maintain the supply of power supply to the electronic control device when a momentary interruption occurs, it is not necessary to connect a large-capacity capacitor, and it is not necessary to connect a time constant circuit, which increases the cost of the product. Can be suppressed.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Further, the details of the present invention will be further clarified by reading through the embodiments described below (hereinafter referred to as "embodiments") with reference to the accompanying drawings. ..

図１は、本発明の実施形態におけるバッテリ判定装置を含む車載システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an in-vehicle system including a battery determination device according to an embodiment of the present invention. 図２は、電源の瞬断発生時を含む環境で特別な制御を実施しない場合のＳＯＣ、ＳＯＨの変化例を示すタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart showing an example of changes in SOC and SOH when no special control is performed in an environment including a momentary power interruption. 図３は、本発明の実施形態におけるバッテリ判定装置の主要な動作の例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of a main operation of the battery determination device according to the embodiment of the present invention. 図４は、電源の瞬断発生時を含む環境で本発明のバッテリ判定装置が特徴的な制御を実施した場合の補正後のＳＯＣ、ＳＯＨの変化例を示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart showing an example of changes in SOC and SOH after correction when the battery determination device of the present invention performs characteristic control in an environment including a momentary power interruption.

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the respective figures.

まず、車載システムの構成例について説明する。
＜システムの概要＞
本発明の実施形態におけるバッテリ判定装置を含む車載システムの構成例を図１に示す。なお、図１に示した電子制御ユニット１０が本発明のバッテリ判定装置の機能を有している。 First, a configuration example of an in-vehicle system will be described.
<System overview>
FIG. 1 shows a configuration example of an in-vehicle system including a battery determination device according to an embodiment of the present invention. The electronic control unit 10 shown in FIG. 1 has the function of the battery determination device of the present invention.

図１に示したバッテリ２１は、例えば鉛蓄電池やリチウムイオン電池のように充電が可能な二次電池であり、例えば車両の主電源として利用される。また、図１に示した例では、車両に搭載されたエンジン２３の駆動力により駆動されるオルタネータ（発電機）２２が、バッテリ２１に接続されている。すなわち、オルタネータ２２の出力する直流電力を供給することにより、バッテリ２１を充電することができる。また、図示しないが、不要な運動エネルギーを回収して得られる回生電力によりバッテリ２１を充電することもできる。また、図示しないがバッテリ２１の下流側には、車両上の様々な負荷が接続され、これらの負荷の各々にバッテリ２１からの直流の電源電力が供給される。 The battery 21 shown in FIG. 1 is a rechargeable secondary battery such as a lead storage battery or a lithium ion battery, and is used as a main power source for a vehicle, for example. Further, in the example shown in FIG. 1, an alternator (generator) 22 driven by the driving force of the engine 23 mounted on the vehicle is connected to the battery 21. That is, the battery 21 can be charged by supplying the DC power output by the alternator 22. Further, although not shown, the battery 21 can be charged by the regenerative power obtained by recovering unnecessary kinetic energy. Further, although not shown, various loads on the vehicle are connected to the downstream side of the battery 21, and DC power supply power from the battery 21 is supplied to each of these loads.

図１に示した電子制御ユニット１０は、バッテリ２１の状態を監視する機能を有しており、具体的にはバッテリ２１に関する充電率ＳＯＣ（State of Charge）および劣化度ＳＯＨ（State of Health）を把握する機能を有している。 The electronic control unit 10 shown in FIG. 1 has a function of monitoring the state of the battery 21, specifically, the charge rate SOC (State of Charge) and the deterioration degree SOH (State of Health) of the battery 21. It has a function to grasp.

充電率ＳＯＣは、具体例として次のように定義することが可能である。
ＳＯＣ＝（バッテリ２１の残容量［Ａｈ］／満充電容量［Ａｈ］）×１００［％］ The charge rate SOC can be defined as follows as a specific example.
SOC = (remaining capacity of battery 21 [Ah] / fully charged capacity [Ah]) x 100 [%]

したがって、例えば満充電の状態を基準として、バッテリ２１の充放電電流の積算値を考慮することにより、充電率ＳＯＣを算出することが可能である。勿論、別の方法で計算することも考えられる。 Therefore, for example, the charge rate SOC can be calculated by considering the integrated value of the charge / discharge current of the battery 21 based on the fully charged state. Of course, it is possible to calculate by another method.

劣化度ＳＯＨは、具体例として、バッテリ２１の内部抵抗の変化度合として定義することができる。また、例えば特許文献１に示されているように、車両に搭載されたエンジンのアイドリングストップ回数の積算値、エンジンのアイドリングストップ時間の積算値、バッテリの放電量の積算値、バッテリの電圧降下量などの指標に基づいて劣化度ＳＯＨを判定することも考えられる。 The degree of deterioration SOH can be defined as, as a specific example, the degree of change in the internal resistance of the battery 21. Further, for example, as shown in Patent Document 1, the integrated value of the number of idling stops of the engine mounted on the vehicle, the integrated value of the idling stop time of the engine, the integrated value of the discharge amount of the battery, and the voltage drop amount of the battery. It is also conceivable to determine the degree of deterioration SOH based on an index such as.

＜電子制御ユニット１０の構成＞
図１に示した電子制御ユニット１０は、電流測定部１１、温度測定部１２、電圧測定部１３、充電率算出部１４、劣化度算出部１５、補正制御部１６、充電率記憶部１７、劣化度記憶部１８、および電源回路１９を備えている。 <Configuration of electronic control unit 10>
The electronic control unit 10 shown in FIG. 1 includes a current measurement unit 11, a temperature measurement unit 12, a voltage measurement unit 13, a charge rate calculation unit 14, a deterioration degree calculation unit 15, a correction control unit 16, a charge rate storage unit 17, and deterioration. It includes a temperature storage unit 18 and a power supply circuit 19.

電子制御ユニット１０内の上記構成要素のうち、電流測定部１１、温度測定部１２、および電圧測定部１３の各々は、センサ、信号処理回路、アナログデジタル変換器などの電気回路により構成される。また、充電率算出部１４、劣化度算出部１５、および補正制御部１６の各々は、電子制御ユニット１０内の図示しないマイクロコンピュータの処理により実現する機能である。充電率記憶部１７および劣化度記憶部１８の各々は、例えばフラッシュメモリのような不揮発性メモリにより構成されている。 Among the above-mentioned components in the electronic control unit 10, each of the current measuring unit 11, the temperature measuring unit 12, and the voltage measuring unit 13 is composed of an electric circuit such as a sensor, a signal processing circuit, and an analog-digital converter. Further, each of the charge rate calculation unit 14, the deterioration degree calculation unit 15, and the correction control unit 16 is a function realized by processing of a microcomputer (not shown) in the electronic control unit 10. Each of the charge rate storage unit 17 and the deterioration degree storage unit 18 is composed of a non-volatile memory such as a flash memory.

電流測定部１１は、バッテリ２１に流入する充電電流、およびバッテリ２１から流出する放電電流を例えば定期的に繰り返し測定し、測定した値をデジタル情報として出力する機能を有している。温度測定部１２は、バッテリ２１の温度を例えば定期的に繰り返し測定し、測定した値をデジタル情報として出力する機能を有している。電圧測定部１３は、バッテリ２１の正極と負極との間の端子間の電圧を例えば定期的に繰り返し測定し、測定した値をデジタル情報として出力する機能を有している。 The current measuring unit 11 has a function of periodically and repeatedly measuring, for example, the charging current flowing into the battery 21 and the discharging current flowing out of the battery 21, and outputting the measured values as digital information. The temperature measuring unit 12 has a function of repeatedly measuring the temperature of the battery 21, for example, periodically and repeatedly, and outputting the measured value as digital information. The voltage measuring unit 13 has a function of periodically and repeatedly measuring the voltage between the terminals between the positive electrode and the negative electrode of the battery 21, for example, and outputting the measured value as digital information.

充電率算出部１４は、電流測定部１１が検出した充放電電流と、電圧測定部１３が検出した電圧と、温度測定部１２が検出した温度とを利用して、充電率ＳＯＣの値を算出する。充電率算出部１４は、例えばバッテリ２１における満充電の状態の値や、最新の充電率ＳＯＣの値をその後の計算で利用できるように保持する必要があるが、これらの値はマイクロコンピュータ内の揮発性のメモリに一時的に記憶される。なお、充電率算出部１４の具体的な処理については、公知技術をそのまま利用できるので、詳細な説明は省略する。 The charge rate calculation unit 14 calculates the value of the charge rate SOC by using the charge / discharge current detected by the current measurement unit 11, the voltage detected by the voltage measurement unit 13, and the temperature detected by the temperature measurement unit 12. To do. The charge rate calculation unit 14 needs to hold, for example, the value of the fully charged state of the battery 21 and the latest charge rate SOC value so that they can be used in subsequent calculations. These values are in the microcomputer. Temporarily stored in volatile memory. As for the specific processing of the charge rate calculation unit 14, a known technique can be used as it is, so detailed description thereof will be omitted.

劣化度算出部１５は、電流測定部１１が検出した充放電電流と、電圧測定部１３が検出した電圧と、温度測定部１２が検出した温度とを利用して、劣化度ＳＯＨの値を算出する。劣化度算出部１５は、最新の劣化度ＳＯＨの値などをその後の計算で利用できるように保持する必要があるが、この値はマイクロコンピュータ内の揮発性のメモリに一時的に記憶される。なお、劣化度算出部１５の具体的な処理については、公知技術をそのまま利用できるので、詳細な説明は省略する。 The deterioration degree calculation unit 15 calculates the deterioration degree SOH value by using the charge / discharge current detected by the current measurement unit 11, the voltage detected by the voltage measurement unit 13, and the temperature detected by the temperature measurement unit 12. To do. The deterioration degree calculation unit 15 needs to hold the latest deterioration degree SOH value or the like so that it can be used in subsequent calculations, and this value is temporarily stored in the volatile memory in the microcomputer. As for the specific processing of the deterioration degree calculation unit 15, a known technique can be used as it is, so detailed description thereof will be omitted.

補正制御部１６は、マイクロコンピュータ等の電源ラインに供給される電源電力に瞬断が発生した場合や、車両のメンテナンスに伴ってバッテリ２１の取り外しが行われたような状況においても、誤差のない適切な充電率ＳＯＣおよび劣化度ＳＯＨの値を出力するために必要な特別な制御を実施する。この特別な制御については後で説明する。補正制御部１６は、計算誤差の小さい補正後の充電率ＳＯＣ、劣化度ＳＯＨのデータを出力することができる。 The correction control unit 16 has no error even in a situation where the power supply power supplied to the power supply line of a microcomputer or the like is momentarily interrupted or the battery 21 is removed due to vehicle maintenance. The special controls necessary to output the appropriate charge rate SOC and deterioration degree SOH values are implemented. This special control will be described later. The correction control unit 16 can output data of the corrected charge rate SOC and deterioration degree SOH with a small calculation error.

充電率記憶部１７は、ある時点において算出された充電率ＳＯＣのデータを保持するために利用される。充電率記憶部１７は不揮発性メモリ上に配置されているので、充電率記憶部１７が記憶している充電率ＳＯＣのデータは、電子制御ユニット１０に対する電源電力の供給が停止した場合であっても消滅せず保持される。 The charge rate storage unit 17 is used to hold the charge rate SOC data calculated at a certain point in time. Since the charge rate storage unit 17 is arranged on the non-volatile memory, the charge rate SOC data stored in the charge rate storage unit 17 is when the supply of power supply power to the electronic control unit 10 is stopped. Is retained without disappearing.

劣化度記憶部１８は、ある時点において算出された劣化度ＳＯＨのデータを保持するために利用される。劣化度記憶部１８は不揮発性メモリ上に配置されているので、劣化度記憶部１８が記憶している劣化度ＳＯＨのデータは、電子制御ユニット１０に対する電源電力の供給が停止した場合であっても消滅せず保持される。 The deterioration degree storage unit 18 is used to hold the deterioration degree SOH data calculated at a certain time point. Since the deterioration degree storage unit 18 is arranged on the non-volatile memory, the deterioration degree SOH data stored in the deterioration degree storage unit 18 is when the supply of power supply power to the electronic control unit 10 is stopped. Is retained without disappearing.

電源回路１９は、電子制御ユニット１０内のマイクロコンピュータ等の電気回路が必要とする安定した直流電源電力（例えば電圧が＋５［Ｖ］の直流電力）をバッテリ２１が出力する直流電力に基づいて生成し出力する。なお、本実施形態では、電源電力供給の瞬断に対応する機能が補正制御部１６に備わっているので、入力側の瞬断発生時に出力側の電力供給を長時間継続するような機能は電源回路１９に備わっていない。つまり、特別に大容量のコンデンサは電源回路１９に備わっていない。したがって、電子制御ユニット１０の大型化やコストの上昇を避けることができる。 The power supply circuit 19 generates stable DC power supply power (for example, DC power having a voltage of +5 [V]) required by an electric circuit such as a microcomputer in the electronic control unit 10 based on the DC power output by the battery 21. And output. In the present embodiment, the correction control unit 16 is provided with a function corresponding to a momentary interruption of power supply, so that a function of continuing power supply on the output side for a long time when a momentary interruption occurs on the input side is a power supply. Not provided in circuit 19. That is, the power supply circuit 19 does not have a particularly large-capacity capacitor. Therefore, it is possible to avoid an increase in size and cost of the electronic control unit 10.

＜電源の瞬断発生時の動作例：特別な制御がない場合＞
電源の瞬断発生時を含む環境で特別な制御を実施しない場合のＳＯＣ、ＳＯＨの変化例を図２に示す。図２に示したバッテリ電圧、およびバッテリ電流の縦軸の値は、それぞれ電圧測定部１３、および電流測定部１１の入力の値に相当する。また、図２に示した充電率ＳＯＣ、および劣化度ＳＯＨの縦軸の値は、それぞれ充電率算出部１４、および劣化度算出部１５の出力の値に相当する。また、図２における横軸は時間を表す。 <Example of operation when a momentary power interruption occurs: When there is no special control>
FIG. 2 shows an example of changes in SOC and SOH when no special control is performed in an environment including a momentary power interruption. The values on the vertical axis of the battery voltage and the battery current shown in FIG. 2 correspond to the input values of the voltage measuring unit 13 and the current measuring unit 11, respectively. Further, the values on the vertical axis of the charge rate SOC and the deterioration degree SOH shown in FIG. 2 correspond to the output values of the charge rate calculation unit 14 and the deterioration degree calculation unit 15, respectively. The horizontal axis in FIG. 2 represents time.

図２に示した例では、時刻ｔ１においてバッテリ２１の出力における電力供給が遮断され、その直後に供給が回復した場合を想定している。つまり、時刻ｔ１で電源に瞬断が発生した状況である。例えば、車両が発生する際に生じるロードノイズや、車体の機械振動等の影響で、車両上のワイヤハーネスの接続箇所などにごく短時間の接触不良が発生し、電源電力の供給に瞬断が発生する可能性がある。 In the example shown in FIG. 2, it is assumed that the power supply at the output of the battery 21 is cut off at time t1 and the supply is restored immediately after that. That is, the power supply is momentarily interrupted at time t1. For example, due to the effects of road noise generated when a vehicle is generated, mechanical vibration of the vehicle body, etc., poor contact occurs for a very short time at the connection points of wire harnesses on the vehicle, causing a momentary interruption in the power supply. It can occur.

充電率算出部１４で算出される各時点の充電率ＳＯＣは、図２に示したように、バッテリ電流の充放電を反映した状態として時間経過とともに変動する。また、時間の経過に伴ってバッテリ２１が劣化するので、劣化度算出部１５で算出される各時点の劣化度ＳＯＨは、１００［％］の初期状態から時間の経過に伴って低下する。 As shown in FIG. 2, the charge rate SOC at each time point calculated by the charge rate calculation unit 14 fluctuates with the passage of time as a state reflecting the charge / discharge of the battery current. Further, since the battery 21 deteriorates with the passage of time, the deterioration degree SOH at each time point calculated by the deterioration degree calculation unit 15 decreases from the initial state of 100 [%] with the passage of time.

そして、時刻ｔ１で瞬断が発生し、その直後に電力供給が再開すると、充電率算出部１４のメモリが保持していた充電率ＳＯＣの値はリセットされ、初期状態の１００［％］に変化する。そして、時刻ｔ１の後で、初期状態の１００［％］を基準として充電率算出部１４が充電率ＳＯＣの計算を再開するので、計算誤差ｅ１が発生する。 Then, when a momentary interruption occurs at time t1 and the power supply is restarted immediately after that, the value of the charge rate SOC held in the memory of the charge rate calculation unit 14 is reset and changes to 100 [%] in the initial state. To do. Then, after the time t1, the charge rate calculation unit 14 restarts the calculation of the charge rate SOC with reference to 100 [%] in the initial state, so that a calculation error e1 occurs.

上記と同様に、時刻ｔ１で瞬断が発生し、その直後に電力供給が再開すると、劣化度算出部１５のメモリが保持していた劣化度ＳＯＨの値はリセットされ、初期状態の１００［％］に変化する。そして、時刻ｔ１の後で、初期状態の１００［％］を基準として劣化度算出部１５が劣化度ＳＯＨの計算を再開するので、計算誤差ｅ２が発生する。 Similar to the above, when a momentary interruption occurs at time t1 and the power supply is restarted immediately after that, the value of the deterioration degree SOH held in the memory of the deterioration degree calculation unit 15 is reset and 100 [%] in the initial state. ]. Then, after the time t1, the deterioration degree calculation unit 15 restarts the calculation of the deterioration degree SOH with reference to 100 [%] in the initial state, so that a calculation error e2 occurs.

つまり、電源電力の供給に瞬断が発生すると、充電率算出部１４で算出される充電率ＳＯＣ、および劣化度算出部１５で算出される劣化度ＳＯＨが、実際のバッテリ２１の状態と比べて大きくずれた状態になる。このような誤差が発生するのを防止するために、補正制御部１６が特別な制御を実施する。 That is, when a momentary interruption occurs in the supply of power supply, the charge rate SOC calculated by the charge rate calculation unit 14 and the deterioration degree SOH calculated by the deterioration degree calculation unit 15 are compared with the actual state of the battery 21. It will be in a state of large deviation. In order to prevent such an error from occurring, the correction control unit 16 implements special control.

次に、バッテリ判定装置の主要な動作の例を説明する。
本発明の実施形態におけるバッテリ判定装置の主要な動作の例を図３に示す。
図１に示した車載システムにおいては、電子制御ユニット１０内の補正制御部１６が、本発明のバッテリ判定装置の制御、すなわち図３に示した動作を実施する。図３の動作について以下に説明する。 Next, an example of the main operation of the battery determination device will be described.
An example of the main operation of the battery determination device according to the embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the in-vehicle system shown in FIG. 1, the correction control unit 16 in the electronic control unit 10 controls the battery determination device of the present invention, that is, the operation shown in FIG. The operation of FIG. 3 will be described below.

補正制御部１６は、充電率算出部１４が出力する充電率ＳＯＣの値の変化量ΔＳＯＣ、および劣化度算出部１５が出力する劣化度ＳＯＨの値の変化量ΔＳＯＨを常時監視している。変化量ΔＳＯＣは、例えばそれ以前に記憶した充電率ＳＯＣの値と、充電率算出部１４が出力する最新の充電率ＳＯＣの値との差分の絶対値として算出される。同様に、変化量ΔＳＯＨは、例えばそれ以前に記憶した劣化度ＳＯＨの値と、劣化度算出部１５が出力する最新の劣化度ＳＯＨの値との差分の絶対値として算出される。 The correction control unit 16 constantly monitors the change amount ΔSOC of the charge rate SOC value output by the charge rate calculation unit 14 and the change amount ΔSOH of the deterioration degree SOH value output by the deterioration degree calculation unit 15. The amount of change ΔSOC is calculated as, for example, the absolute value of the difference between the charge rate SOC value stored before that and the latest charge rate SOC value output by the charge rate calculation unit 14. Similarly, the change amount ΔSOH is calculated as an absolute value of the difference between, for example, the value of the deterioration degree SOH stored before that and the latest deterioration degree SOH value output by the deterioration degree calculation unit 15.

そして、補正制御部１６はステップＳ１１で変化量ΔＳＯＣを事前に定めた閾値ｋ１と比較する。変化量ΔＳＯＣが閾値ｋ１以上である場合はステップＳ１２に進み、変化量ΔＳＯＣが閾値ｋ１未満である場合はステップＳ１３に進む。 Then, the correction control unit 16 compares the change amount ΔSOC with the predetermined threshold value k1 in step S11. If the amount of change ΔSOC is equal to or greater than the threshold value k1, the process proceeds to step S12, and if the amount of change ΔSOC is less than the threshold value k1, the process proceeds to step S13.

更に、補正制御部１６はステップＳ１３で変化量ΔＳＯＨを事前に定めた閾値ｋ２と比較する。変化量ΔＳＯＨが閾値ｋ２以上である場合はステップＳ１４に進み、変化量ΔＳＯＨが閾値ｋ２未満である場合はステップＳ１５に進む。 Further, the correction control unit 16 compares the change amount ΔSOH with the predetermined threshold value k2 in step S13. If the amount of change ΔSOH is equal to or greater than the threshold value k2, the process proceeds to step S14, and if the amount of change ΔSOH is less than the threshold value k2, the process proceeds to step S15.

なお、閾値ｋ１、ｋ２の各々については、例えば５％程度の値に定めることが想定されるが、必要に応じて変更することができる。すなわち、閾値ｋ１、ｋ２を小さくすると、制御の精度が上がるが、処理の負担が大きくなる。閾値ｋ１、ｋ２を大きくすると、処理の負担が小さくなるが、制御の誤差が増大する。 Each of the threshold values k1 and k2 is assumed to be set to a value of, for example, about 5%, but can be changed as necessary. That is, if the threshold values k1 and k2 are reduced, the control accuracy is improved, but the processing load is increased. Increasing the thresholds k1 and k2 reduces the processing load, but increases the control error.

変化量ΔＳＯＣが閾値ｋ１以上の時には、補正制御部１６はステップＳ１２で、充電率算出部１４が出力する最新の充電率ＳＯＣの値を不揮発性メモリである充電率記憶部１７に保存する。また、変化量ΔＳＯＨが閾値ｋ２以上の時には、補正制御部１６はステップＳ１４で、劣化度算出部１５が出力する最新の劣化度ＳＯＨの値を不揮発性メモリである劣化度記憶部１８に保存する。 When the amount of change ΔSOC is equal to or greater than the threshold value k1, the correction control unit 16 saves the latest charge rate SOC value output by the charge rate calculation unit 14 in the charge rate storage unit 17, which is a non-volatile memory, in step S12. When the change amount ΔSOH is equal to or greater than the threshold value k2, the correction control unit 16 saves the latest deterioration degree SOH value output by the deterioration degree calculation unit 15 in the deterioration degree storage unit 18 which is a non-volatile memory in step S14. ..

また、補正制御部１６は、電源消失の有無をステップＳ１５で識別する。例えば、電圧測定部１３が検出した電圧が異常な低電圧まで低下したような場合には、これを電源消失とみなす。この電源消失は、例えば電源における瞬断や、メンテナンス時のバッテリ取り外しによる完全な電源遮断のような状況に相当する。電源消失を検知しない時には補正制御部１６はステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を繰り返し、電源消失を検知した時にはステップＳ１６に進む。 Further, the correction control unit 16 identifies in step S15 whether or not the power supply has been lost. For example, when the voltage detected by the voltage measuring unit 13 drops to an abnormally low voltage, this is regarded as power loss. This power loss corresponds to a situation such as a momentary power interruption in the power supply or a complete power outage due to battery removal during maintenance. When the power loss is not detected, the correction control unit 16 repeats the processes of steps S11 to S15, and when the power loss is detected, the process proceeds to step S16.

ステップＳ１６では、例えば補正制御部１６の指示により、充電率算出部１４における充電率ＳＯＣの計算をリセットし、同時に劣化度算出部１５における劣化度ＳＯＨの計算もリセットする。 In step S16, for example, according to the instruction of the correction control unit 16, the calculation of the charge rate SOC in the charge rate calculation unit 14 is reset, and at the same time, the calculation of the deterioration degree SOH in the deterioration degree calculation unit 15 is also reset.

すなわち、充電率算出部１４は、充電率ＳＯＣの算出において、基準値や、ある時点の計算結果にその後の充放電電流の影響分を加算するような計算を行うので、それ以前の計算結果を一時的にメモリ上に保持しておく必要がある。しかし、電源が消失した場合は計算の連続性が途絶えるので、充電率算出部１４上で保持している充電率ＳＯＣの値をステップＳ１６でリセットする。劣化度算出部１５の劣化度ＳＯＨについても同様である。 That is, in the calculation of the charge rate SOC, the charge rate calculation unit 14 performs a calculation such as adding the influence of the subsequent charge / discharge current to the reference value or the calculation result at a certain point in time. It is necessary to temporarily keep it in the memory. However, when the power supply is lost, the continuity of the calculation is interrupted, so the value of the charge rate SOC held on the charge rate calculation unit 14 is reset in step S16. The same applies to the deterioration degree SOH of the deterioration degree calculation unit 15.

但し、電源の瞬断の影響により、ステップＳ１６で充電率ＳＯＣ、劣化度ＳＯＨをリセットした場合には、図２に示した計算誤差ｅ１、ｅ２が、充電率算出部１４の出力、および劣化度算出部１５の出力に発生する。これらの計算誤差ｅ１、ｅ２の発生を防止するために、補正制御部１６がステップＳ１７〜Ｓ１９の処理を実行する。 However, when the charge rate SOC and the deterioration degree SOH are reset in step S16 due to the influence of the momentary power interruption, the calculation errors e1 and e2 shown in FIG. 2 are the output of the charge rate calculation unit 14 and the deterioration degree. It occurs in the output of the calculation unit 15. In order to prevent the occurrence of these calculation errors e1 and e2, the correction control unit 16 executes the processes of steps S17 to S19.

なお、電源消失が発生した場合であっても、瞬断の場合には、ステップＳ１６の処理を実行した後で、電子制御ユニット１０のマイクロコンピュータが動作を停止することなくそのまま動作を継続する場合もある。また、完全に電源が遮断された場合には、ステップＳ１６の処理を実行した後で、電子制御ユニット１０のマイクロコンピュータが動作を停止し、その後で再び電源電力が供給されるとマイクロコンピュータの動作が再開する。また、瞬断によりマイクロコンピュータの動作がリセットされて動作を再開する場合もある。そのような動作の再開の場合には、マイクロコンピュータである補正制御部１６は、図３に示した動作のステップＳ１７から動作を再開する。 Even when the power is lost, in the case of a momentary interruption, after the process of step S16 is executed, the microcomputer of the electronic control unit 10 continues to operate as it is without stopping the operation. There is also. Further, when the power supply is completely cut off, the microcomputer of the electronic control unit 10 stops operating after executing the process of step S16, and then the microcomputer operates when the power supply power is supplied again. Will resume. In addition, the operation of the microcomputer may be reset and restarted due to a momentary interruption. In the case of resuming such an operation, the correction control unit 16 which is a microcomputer restarts the operation from step S17 of the operation shown in FIG.

図３のステップＳ１７では、後述するクランキングの検出の有無を補正制御部１６が識別する。また、ステップＳ１８では、電圧測定部１３が検出した現在のバッテリ２１の電圧と事前に定めた閾値ｋ３とを補正制御部１６が比較する。閾値ｋ３は、通常の充電状態におけるバッテリ２１の正常な電圧を識別するための値であり、例えば１４［Ｖ］程度の値を採用することが想定される。また、補正制御部１６は、電流測定部１１が検出した現在の放電電流と事前に定めた閾値ｋ４とを比較する。閾値ｋ４は、車両が動作中（例えば、ＩＧ_ＯＮ状態）に流れる電流の状態がバッテリ２１から流れているかどうかを識別するための値である。 In step S17 of FIG. 3, the correction control unit 16 identifies whether or not cranking is detected, which will be described later. Further, in step S18, the correction control unit 16 compares the current voltage of the battery 21 detected by the voltage measuring unit 13 with the predetermined threshold value k3. The threshold k3 is a value for identifying the normal voltage of the battery 21 in a normal charging state, and is assumed to employ, for example, a value of about 14 [V]. Further, the correction control unit 16 compares the current discharge current detected by the current measurement unit 11 with the predetermined threshold value k4. The threshold value k4 is a value for identifying whether or not the state of the current flowing while the vehicle is operating (for example, the IG_ON state) is flowing from the battery 21.

クランキングとは、エンジンのスタータを動作させてエンジンが始動するとき、ごく短時間に大電流（１００［Ａ］以上）が流れ、これによって一時的にバッテリの電圧が大幅に低下する現象である。したがって、例えば電流測定部１１が検出した電流を監視することにより、あるいは電圧測定部１３が検出した電圧を監視することによりクランキングを検知可能である。 Cranking is a phenomenon in which a large current (100 [A] or more) flows in a very short time when the engine starter is operated and the engine is started, which causes the battery voltage to drop significantly temporarily. .. Therefore, cranking can be detected, for example, by monitoring the current detected by the current measuring unit 11 or by monitoring the voltage detected by the voltage measuring unit 13.

電源消失の際に、つまりバッテリ２１の電圧が異常に低下した後で、補正制御部１６がクランキングを検出するより前に、バッテリ２１の電圧が閾値ｋ３以上まで復帰した場合、あるいはバッテリ２１の放電電流が閾値ｋ４以上流れている場合には、補正制御部１６の処理はステップＳ１８からＳ１９に進む。 When the power is lost, that is, after the voltage of the battery 21 drops abnormally and before the correction control unit 16 detects cranking, the voltage of the battery 21 returns to the threshold value k3 or more, or the battery 21 When the discharge current is flowing at the threshold value k4 or more, the process of the correction control unit 16 proceeds from steps S18 to S19.

ステップＳ１９では、補正制御部１６は、充電率記憶部１７に記憶されている充電率ＳＯＣのデータ、および劣化度記憶部１８に記憶されている劣化度ＳＯＨのデータをそれぞれ読み出して、充電率算出部１４および劣化度算出部１５に与える。 In step S19, the correction control unit 16 reads out the charge rate SOC data stored in the charge rate storage unit 17 and the deterioration degree SOH data stored in the deterioration degree storage unit 18, and calculates the charge rate. It is given to the unit 14 and the deterioration degree calculation unit 15.

その場合、充電率算出部１４は補正制御部１６から入力された過去の充電率ＳＯＣのデータを基準として、その時点以降における充電率ＳＯＣの算出処理を実行する。また、劣化度算出部１５は補正制御部１６から入力された過去の劣化度ＳＯＨのデータを基準として、その時点以降における劣化度ＳＯＨの算出処理を実行する。 In that case, the charge rate calculation unit 14 executes the calculation process of the charge rate SOC after that time based on the past charge rate SOC data input from the correction control unit 16. Further, the deterioration degree calculation unit 15 executes the calculation processing of the deterioration degree SOH after that time based on the past deterioration degree SOH data input from the correction control unit 16.

一方、電源消失の際に、つまりバッテリ２１の電圧が異常に低下した後で、バッテリ２１の電圧が閾値ｋ３以上まで復帰する前、かつ、バッテリ２１の放電電流が閾値ｋ４以上流れる前に補正制御部１６がクランキングを検出した場合には、補正制御部１６がステップＳ１９の処理を実行することはない。 On the other hand, correction control is performed when the power is lost, that is, after the voltage of the battery 21 drops abnormally, before the voltage of the battery 21 returns to the threshold value k3 or more, and before the discharge current of the battery 21 flows over the threshold value k4 or more. When the unit 16 detects the cranking, the correction control unit 16 does not execute the process of step S19.

その場合は、充電率算出部１４はステップＳ１６でリセットされた充電率ＳＯＣの初期値（１００［％］）を基準として、その時点以降における充電率ＳＯＣの算出処理を実行する。また、劣化度算出部１５はステップＳ１６でリセットされた劣化度ＳＯＨの初期値（１００［％］）を基準として、その時点以降における劣化度ＳＯＨの算出処理を実行する。 In that case, the charge rate calculation unit 14 executes the calculation process of the charge rate SOC after that point based on the initial value (100 [%]) of the charge rate SOC reset in step S16. Further, the deterioration degree calculation unit 15 executes the calculation processing of the deterioration degree SOH after that time based on the initial value (100 [%]) of the deterioration degree SOH reset in step S16.

つまり、電源の瞬断が発生した場合のように、クランキングを検出することなく、バッテリ２１が正常な電圧まで復帰した場合又はバッテリ２１の放電電流が動作中の電流値まで達した場合にのみ補正制御部１６がステップＳ１９を実行する。なお、放電電流の値も判断条件とするのは、例えばアイドリングストップ等でオルタネータが停止している時に瞬断が発生した場合、電圧が閾値ｋ３未満か否かとの条件だけではバッテリ取外しと間違えて判断する可能性があるためである。また、メンテナンス時に作業者がバッテリ取り外しを行った場合には、エンジン始動を行った後でオルタネータ２２の出力によりバッテリ２１が充電状態になってバッテリ電圧が閾値ｋ３以上まで復帰したり放電状態となって放電電流が閾値ｋ４に達するので、バッテリ電圧が閾値ｋ３以上になる前、かつ、放電電流が閾値ｋ４以上になる前にクランキングが検出される。したがって、瞬断が発生した場合と、バッテリ取り外しの場合とで異なる処理を自動的に実行することができる。 That is, only when the battery 21 returns to a normal voltage or when the discharge current of the battery 21 reaches the operating current value without detecting cranking, such as when a momentary power interruption occurs. The correction control unit 16 executes step S19. The value of the discharge current is also used as a judgment condition. For example, if a momentary interruption occurs when the alternator is stopped due to idling stop or the like, it is mistaken for battery removal only by the condition that the voltage is less than the threshold value k3. This is because there is a possibility of making a judgment. Further, when the operator removes the battery during maintenance, the battery 21 is charged by the output of the alternator 22 after the engine is started, and the battery voltage returns to the threshold k3 or higher or becomes discharged. Since the discharge current reaches the threshold k4, cranking is detected before the battery voltage reaches the threshold k3 or higher and before the discharge current reaches the threshold k4 or higher. Therefore, different processes can be automatically executed depending on whether the momentary interruption occurs or the battery is removed.

＜電源の瞬断発生時の動作例：特別な制御を実施した場合＞
電源の瞬断発生時を含む環境で本発明のバッテリ判定装置が特徴的な制御を実施した場合の補正後のＳＯＣ、ＳＯＨの変化例を図４に示す。図４に示したバッテリ電圧、およびバッテリ電流の縦軸の値は、それぞれ電圧測定部１３、および電流測定部１１の入力の値に相当する。また、図４に示した充電率ＳＯＣ、および劣化度ＳＯＨの縦軸の値は、それぞれ充電率算出部１４、および劣化度算出部１５の出力の値に相当する。また、図４における横軸は時間を表す。 <Example of operation when a momentary power interruption occurs: When special control is performed>
FIG. 4 shows an example of changes in SOC and SOH after correction when the battery determination device of the present invention performs characteristic control in an environment including a momentary power interruption. The values on the vertical axis of the battery voltage and the battery current shown in FIG. 4 correspond to the input values of the voltage measuring unit 13 and the current measuring unit 11, respectively. Further, the values on the vertical axis of the charge rate SOC and the deterioration degree SOH shown in FIG. 4 correspond to the output values of the charge rate calculation unit 14 and the deterioration degree calculation unit 15, respectively. The horizontal axis in FIG. 4 represents time.

図４に示した例では、時刻ｔ２においてバッテリ２１の出力における電力供給が遮断され、その直後に供給が回復した場合を想定している。つまり、時刻ｔ２で電源に瞬断が発生した状況である。例えば、車両が発生する際に生じるロードノイズや、車体の機械振動等の影響で、車両上のワイヤハーネスの接続箇所などにごく短時間の接触不良が発生し、電源電力の供給に瞬断が発生する可能性がある。 In the example shown in FIG. 4, it is assumed that the power supply at the output of the battery 21 is cut off at time t2 and the supply is restored immediately after that. That is, the power supply is momentarily interrupted at time t2. For example, due to the effects of road noise generated when a vehicle is generated, mechanical vibration of the vehicle body, etc., poor contact occurs for a very short time at the connection points of wire harnesses on the vehicle, causing a momentary interruption in the power supply. It can occur.

充電率算出部１４で算出される各時点の充電率ＳＯＣは、図４に示したように、バッテリ電流の充放電を反映した状態として時間経過とともに変動する。また、時間の経過に伴ってバッテリ２１が劣化するので、劣化度算出部１５で算出される各時点の劣化度ＳＯＨは、１００［％］の初期状態から時間の経過に伴って低下する。 As shown in FIG. 4, the charge rate SOC at each time point calculated by the charge rate calculation unit 14 fluctuates with the passage of time as a state reflecting the charge / discharge of the battery current. Further, since the battery 21 deteriorates with the passage of time, the deterioration degree SOH at each time point calculated by the deterioration degree calculation unit 15 decreases from the initial state of 100 [%] with the passage of time.

そして、時刻ｔ２で瞬断が発生し、その直後に電力供給が再開すると、充電率算出部１４のメモリが保持していた充電率ＳＯＣの値は図３のステップＳ１６でリセットされ、初期状態の１００［％］に変化する（ｔ２）。 Then, when a momentary interruption occurs at time t2 and the power supply is restarted immediately after that, the value of the charge rate SOC held in the memory of the charge rate calculation unit 14 is reset in step S16 of FIG. 3, and is in the initial state. It changes to 100 [%] (t2).

しかし、図４の動作における時刻ｔ２のバッテリ電圧低下は瞬間的であり、すぐに充電時の正常な電圧まで復帰している。したがって、補正制御部１６が図３に示した動作を実施する場合には、前記クランキングを検出することなく、バッテリ電圧が閾値ｋ３以上まで復帰し、ステップＳ１９の処理が実行される。 However, the battery voltage drop at time t2 in the operation of FIG. 4 is instantaneous, and immediately returns to the normal voltage at the time of charging. Therefore, when the correction control unit 16 performs the operation shown in FIG. 3, the battery voltage returns to the threshold value k3 or higher without detecting the cranking, and the process of step S19 is executed.

そのため、時刻ｔ２の近傍で算出された充電率ＳＯＣの値（ｓｏｃ１）を保持している充電率記憶部１７の内容が補正制御部１６によって読み出され、充電率算出部１４に渡される。充電率算出部１４は、ステップＳ１６でリセットされた充電率ＳＯＣの基準値（１００［％］）を、補正制御部１６から受け取った過去の充電率ＳＯＣの値（ｓｏｃ１）で置き換えて、時刻ｔ４以降の充電率ＳＯＣを、新たな基準値である（ｓｏｃ１）に対する変動として算出する。つまり、瞬断が発生した時刻ｔ２からそのまま計算を継続した場合と同じような状態で、時刻ｔ４以降の充電率ＳＯＣの計算を実施する。 Therefore, the content of the charge rate storage unit 17 holding the value of the charge rate SOC calculated near the time t2 (soc1) is read by the correction control unit 16 and passed to the charge rate calculation unit 14. The charge rate calculation unit 14 replaces the reference value (100 [%]) of the charge rate SOC reset in step S16 with the past charge rate SOC value (soc1) received from the correction control unit 16 at time t4. Subsequent charge rate SOC is calculated as a variation with respect to the new reference value (sec1). That is, the charge rate SOC is calculated after the time t4 in the same state as when the calculation is continued as it is from the time t2 when the momentary interruption occurs.

図４において、時刻ｔ４で算出される充電率ＳＯＣの値（ＳＯＣ−ｔ４）は、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間の充放電電流の積算値（ｓｏｃ２）の影響分を、時刻ｔ２の充電率ＳＯＣ、つまり基準値（ｓｏｃ１）に加算した結果に相当する。 In FIG. 4, the charge rate SOC value (SOC-t4) calculated at time t4 is the effect of the integrated value (soc2) of the charge / discharge current between time t3 and time t4, and the charge rate at time t2. It corresponds to the result of adding to the SOC, that is, the reference value (soc1).

上記と同様に、時刻ｔ２の近傍で算出された劣化度ＳＯＨの値（ｓｏｈ１）を保持している劣化度記憶部１８の内容が補正制御部１６によって読み出され、劣化度算出部１５に渡される。劣化度算出部１５は、ステップＳ１６でリセットされた劣化度ＳＯＨの基準値（１００［％］）を、補正制御部１６から受け取った過去の劣化度ＳＯＨの値（ｓｏｈ１）で置き換えて、時刻ｔ４以降の劣化度ＳＯＨを、新たな基準値である（ｓｏｈ１）に対する変動として算出する。つまり、瞬断が発生した時刻ｔ２からそのまま計算を継続した場合と同じような状態で、時刻ｔ４以降の劣化度ＳＯＨの計算を実施する。 In the same manner as described above, the content of the deterioration degree storage unit 18 holding the deterioration degree SOH value (soh1) calculated near the time t2 is read out by the correction control unit 16 and passed to the deterioration degree calculation unit 15. Is done. The deterioration degree calculation unit 15 replaces the reference value (100 [%]) of the deterioration degree SOH reset in step S16 with the past deterioration degree SOH value (soh1) received from the correction control unit 16 at time t4. Subsequent deterioration degree SOH is calculated as a variation with respect to the new reference value (soh1). That is, the calculation of the deterioration degree SOH after the time t4 is performed in the same state as when the calculation is continued as it is from the time t2 when the momentary interruption occurs.

したがって、図４に示した時刻ｔ４以降の充電率ＳＯＣおよび劣化度ＳＯＨにおいては、図２に示した計算誤差ｅ１、ｅ２のような顕著な誤差は発生していない。 Therefore, in the charge rate SOC and the deterioration degree SOH after the time t4 shown in FIG. 4, remarkable errors such as the calculation errors e1 and e2 shown in FIG. 2 do not occur.

一方、メンテナンス時にバッテリ取り外しを行ったような場合には、バッテリ２１が新しいバッテリに交換される可能性が高い。したがって、バッテリ取り外しの後で充電率ＳＯＣおよび劣化度ＳＯＨの計算を開始する際には、初期状態（１００［％］）を基準として計算を実施することが望ましい。図３に示した動作を実施する場合には、バッテリ取り外しの際にステップＳ１６が実行されるが、ステップＳ１９は実行されないので、充電率算出部１４および劣化度算出部１５の各々は、初期状態（１００［％］）から計算を開始することができる。 On the other hand, if the battery is removed during maintenance, there is a high possibility that the battery 21 will be replaced with a new battery. Therefore, when starting the calculation of the charge rate SOC and the deterioration degree SOH after removing the battery, it is desirable to carry out the calculation based on the initial state (100 [%]). When the operation shown in FIG. 3 is executed, step S16 is executed when the battery is removed, but step S19 is not executed. Therefore, each of the charge rate calculation unit 14 and the deterioration degree calculation unit 15 is in the initial state. The calculation can be started from (100 [%]).

なお、上述のバッテリ判定装置においては、補正制御部１６がステップＳ１７でクランキングを検知しているが、別の方法でエンジンの始動時か否かを識別してもよい。例えば、イグニッションスイッチの状態を監視することで、同様の検知が可能である。また、上述のバッテリ判定装置においては、車両の駆動源がエンジン２３の場合を想定しているが、電気モータが駆動源の車両に対しても本発明は適用可能である。 In the battery determination device described above, the correction control unit 16 detects cranking in step S17, but another method may be used to identify whether or not the engine is starting. For example, the same detection can be performed by monitoring the state of the ignition switch. Further, in the above-mentioned battery determination device, it is assumed that the drive source of the vehicle is the engine 23, but the present invention can also be applied to a vehicle whose drive source is an electric motor.

ここで、上述した本発明に係るバッテリ判定装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］車両に搭載されたバッテリ（２１）に対し流出入する電流を検出する電流検出部（電流測定部１１）と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出部（電圧測定部１３）と、
検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの充電率（ＳＯＣ）を算出する充電率算出部（１４）と、
算出された前記充電率を記憶する充電率記憶部（１７）と、
を備え、
前記充電率算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記充電率をリセットし（Ｓ１６）、
前記車両の駆動源の始動を検知する（Ｓ１７）前に、前記電圧が所定の閾値（ｋ３）に達した場合又は前記バッテリの放電電流が所定の閾値（ｋ４）に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報（ｓｏｃ１）を反映する（Ｓ１９）、
ことを特徴とするバッテリ判定装置。 Here, the features of the above-described embodiment of the battery determination device according to the present invention are briefly summarized and listed below in [1] to [5], respectively.
[1] A current detection unit (current measurement unit 11) that detects currents flowing in and out of the battery (21) mounted on the vehicle, and
A voltage detection unit (voltage measurement unit 13) that detects the voltage of the battery, and
A charge rate calculation unit (14) that calculates the charge rate (SOC) of the battery based on the detected current and voltage, and a charge rate calculation unit (14).
A charge rate storage unit (17) that stores the calculated charge rate,
With
When the voltage detection unit detects that the voltage has returned from the value indicating the off state of the battery, the charge rate calculation unit resets the charge rate (S16).
If the voltage reaches a predetermined threshold value (k3) or the discharge current of the battery reaches a predetermined threshold value (k4) before detecting the start of the drive source of the vehicle (S17), the present The calculated charge rate reflects the charge rate information (soc1) stored immediately before the battery is turned off (S19).
A battery determination device characterized in that.

［２］検出された前記電流および前記電圧に基づいて前記バッテリの劣化度（ＳＯＨ）を算出する劣化度算出部（１５）と、
算出された前記劣化度を記憶する劣化度記憶部（１８）と、
を備え、
前記劣化度算出部は、前記電圧検出部によって前記電圧が前記バッテリのオフ状態を表す値から復帰したことを表す値になったことが検出されると、前記劣化度をリセットし（Ｓ１６）、
前記車両の駆動源の始動を検知する（Ｓ１７）前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報（ｓｏｈ１）を反映する、
ことを特徴とする上記［１］に記載のバッテリ判定装置。 [2] A deterioration degree calculation unit (15) that calculates the deterioration degree (SOH) of the battery based on the detected current and the voltage.
A deterioration degree storage unit (18) that stores the calculated deterioration degree, and
With
When the voltage detection unit detects that the voltage has returned from the value indicating the off state of the battery, the deterioration degree calculation unit resets the deterioration degree (S16).
If the voltage reaches a predetermined threshold value before detecting the start of the drive source of the vehicle (S17), the degree of deterioration currently calculated is stored immediately before the battery is turned off. The information on the degree of deterioration (soh1) is reflected.
The battery determination device according to the above [1].

［３］前記充電率算出部は、現在算出されている前記充電率を前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する際には、前記リセットのタイミングから前記電圧が前記所定の閾値に達するまでの間に変化した前記充電率の値を、現在の前記充電率に加える（図４の時刻ｔ４参照）、
ことを特徴とする上記［１］又は［２］に記載のバッテリ判定装置。 [3] When the charge rate calculation unit reflects the charge rate information stored immediately before the battery is turned off by the currently calculated charge rate, the voltage is calculated from the reset timing. Adds the value of the charge rate, which has changed before reaching the predetermined threshold value, to the current charge rate (see time t4 in FIG. 4).
The battery determination device according to the above [1] or [2].

［４］前記充電率算出部は、前記充電率をリセットした（Ｓ１６）後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記充電率に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記充電率の情報を反映する（Ｓ１７〜Ｓ１９）、
ことを特徴とする上記［１］に記載のバッテリ判定装置。 [4] When the voltage reaches a predetermined threshold value after the charge rate calculation unit resets the charge rate (S16) and before detecting a state representing cranking by monitoring the current or voltage. Reflects the information of the charge rate stored immediately before the battery is turned off in the currently calculated charge rate (S17 to S19).
The battery determination device according to the above [1].

［５］前記劣化度算出部は、前記劣化度をリセットした（Ｓ１６）後で、前記電流又は電圧の監視によりクランキングを表す状態を検知する前に、前記電圧が所定の閾値に達した場合には、現在算出されている前記劣化度に、前記バッテリのオフ状態になる直前に記憶された前記劣化度の情報（ｓｏｈ１）を反映する（Ｓ１７〜Ｓ１９）、
ことを特徴とする上記［２］に記載のバッテリ判定装置。 [5] When the voltage reaches a predetermined threshold value after the deterioration degree calculation unit resets the deterioration degree (S16) and before detecting a state representing cranking by monitoring the current or voltage. Reflects the deterioration degree information (soh1) stored immediately before the battery is turned off in the currently calculated deterioration degree (S17 to S19).
The battery determination device according to the above [2].

１０電子制御ユニット
１１電流測定部
１２温度測定部
１３電圧測定部
１４充電率算出部
１５劣化度算出部
１６補正制御部
１７充電率記憶部
１８劣化度記憶部
１９電源回路
２１バッテリ
２２オルタネータ
２３エンジン
ＳＯＣ充電率
ＳＯＨ劣化度 10 Electronic control unit 11 Current measurement unit 12 Temperature measurement unit 13 Voltage measurement unit 14 Charge rate calculation unit 15 Deterioration degree calculation unit 16 Correction control unit 17 Charge rate storage unit 18 Deterioration degree storage unit 19 Power supply circuit 21 Battery 22 Alternator 23 Engine SOC Charge rate SOH Deterioration

Claims

A current detector that detects the current that flows in and out of the battery mounted on the vehicle,
A voltage detector that detects the voltage of the battery and
A charge rate calculation unit that calculates the charge rate of the battery based on the detected current and voltage, and a charge rate calculation unit.
A charge rate storage unit that stores the calculated charge rate,
With
When the voltage detection unit detects that the voltage has returned from the value indicating the off state of the battery, the charge rate calculation unit resets the charge rate.
If the voltage reaches a predetermined threshold value or the discharge current of the battery reaches a predetermined threshold value before detecting the start of the drive source of the vehicle, the currently calculated charge rate is adjusted to the currently calculated charge rate. Reflects the charge rate information stored immediately before the battery is turned off.
A battery determination device characterized in that.

A deterioration degree calculation unit that calculates the deterioration degree of the battery based on the detected current and voltage, and a deterioration degree calculation unit.
A deterioration degree storage unit that stores the calculated deterioration degree and
With
When the voltage detection unit detects that the voltage has returned from the value indicating the off state of the battery, the deterioration degree calculation unit resets the deterioration degree.
If the voltage reaches a predetermined threshold before detecting the start of the drive source of the vehicle, the deterioration is stored in the currently calculated degree of deterioration immediately before the battery is turned off. Reflect the information of the degree,
The battery determination device according to claim 1.

When the charge rate calculation unit reflects the currently calculated charge rate information stored immediately before the battery is turned off, the voltage is set to the predetermined value from the reset timing. The value of the charge rate changed before reaching the threshold value of is added to the current charge rate.
The battery determination device according to claim 1 or 2.

The charge rate calculation unit is currently calculated when the voltage reaches a predetermined threshold value after resetting the charge rate and before detecting a state representing cranking by monitoring the current or voltage. The charge rate is reflected in the charge rate information stored immediately before the battery is turned off.
The battery determination device according to claim 1.

The deterioration degree calculation unit is currently calculated when the voltage reaches a predetermined threshold value after resetting the deterioration degree and before detecting a state representing cranking by monitoring the current or voltage. The deterioration degree is reflected in the deterioration degree information stored immediately before the battery is turned off.
The battery determination device according to claim 2.