JP7363737B2 - バッテリー診断装置、方法、プログラム、及び車両 - Google Patents
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Description
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
<構成>
図1は、本開示の一実施形態に係るバッテリー診断装置70及びその周辺部の機能ブロック図である。図1に例示した機能ブロックは、第1バッテリー11と、第2バッテリー12と、第1車載機器21と、第2車載機器22と、接続切り替え部30と、発電機40と、制御部60と、バッテリー診断装置70と、を備えている。
次に、図4をさらに参照して、本実施形態に係るバッテリー診断装置70が実行する制御を説明する。図4は、バッテリー診断装置70の各構成が手動運転時に実行する第2バッテリー12の劣化に関する診断処理(バッテリー診断処理)の手順を説明するフローチャートである。
放電処理部71は、1回目の診断用放電処理を実施する。この処理は、請求項における第1放電処理部が実施する第1診断用放電に該当する。診断用放電は、上述したように、第2バッテリー12から第1車載機器21及び第2車載機器22に向けて(図2)、第1時間のあいだ一定値Iaの電流を流す(図3)ことで実施される。この診断用放電が行われているあいだは、取得部72によって第2バッテリー12の物理量が適宜取得される。この処理は、請求項における第1取得部による物理量の取得に該当する。1回目の診断用放電処理が実施されると、ステップS402に処理が進む。
判定部73は、第2バッテリー12の劣化に関する診断が可能か否かを判定する。この処理は、請求項における第1判定部による診断可能か否かの判定に該当する。この判定は、取得部72が取得した第2バッテリー12の物理量に基づいて、例えば以下の条件を満足するか否かで行われる。
(1)放電期間である第1時間における第2バッテリー12の流出電流の平均値が、第1閾値以上でないこと
(2)第1時間が経過した放電終了時点(図3の計測点)における第2バッテリー12の流出電流が、第2閾値以上でないこと
放電処理部71は、2回目の診断用放電処理に備えて第2バッテリー12を充電する。この充電は、放電処理部71が制御部60に対してDCDCコンバーター33の制御を指示することで行われる。第2バッテリー12の充電が行われると、ステップS404に処理が進む。
放電処理部71は、第2バッテリー12の蓄電量が所定の蓄電量(第1蓄電量)となったか否かを判断する。この判断は、2回目の診断用放電処理の後に引き続き3回目の診断用放電処理を実施する場合に備えて行われる。すなわち、2回連続して診断用放電を行っても第2バッテリー12の蓄電量が過度に低下しないように、予め蓄電量を多くしておく。第2バッテリー12の蓄電量が第1蓄電量になるまでは(S404、いいえ)充電が継続して行われ、第2バッテリー12の蓄電量が第1蓄電量になれば(S404、はい)、ステップS405に処理が進む。
放電処理部71は、2回目の診断用放電処理を実施する。この処理は、請求項における第2放電処理部が実施する第2診断用放電に該当する。診断用放電については、上述したとおりである。2回目の診断用放電処理は、第2バッテリー12の流出電流の安定化を図るため、1回目の診断用放電処理において生じていた第2車載機器22による大きな電流需要が発生しない期間に実施することが望ましい。この診断用放電が行われているあいだは、取得部72によって第2バッテリー12の物理量が適宜取得される。この処理は、請求項における第2取得部による物理量の取得に該当する。2回目の診断用放電処理が実施されると、ステップS406に処理が進む。
判定部73は、第2バッテリー12の劣化に関する診断が可能か否かを判定する。この処理は、請求項における第2判定部による診断可能か否かの判定に該当する。この判定については、上述したとおりである。第2バッテリー12の劣化診断が可能である場合は(S406、はい)、ステップS410に処理が進み、第2バッテリー12の劣化診断が可能ではない場合は(S406、いいえ)、ステップS407に処理が進む。
放電処理部71は、2回目の診断用放電処理が終了してから所定の時間(第2時間)が経過したか否かを判断する。この判断は、3回目の診断用放電処理の実施に備えて行われる。つまり、2回目の診断用放電処理によって一定電流での放電(CC放電)を行った直後では第2バッテリー12に分極が生じている虞があることから、分極の影響を排除するために行われる。従って、所定の時間(第2時間)は、第2バッテリー12の分極が解消するまでの十分な時間に設定される。所定の時間が経過するまでは(S407、いいえ)計時が継続して行われ、所定の時間が経過すれば(S407、はい)、ステップS408に処理が進む。
放電処理部71は、3回目の診断用放電処理を実施する。この処理は、請求項における第3放電処理部が実施する第3診断用放電に該当する。診断用放電については、上述したとおりである。2回目の診断用放電処理に引き続いて3回目の診断用放電処理を行う理由は、2回目の診断用放電処理において第2車載機器22による大きな電流需要が発生したとしても、この3回目の診断用放電処理では発生しない可能性が高いからである。この診断用放電が行われているあいだは、取得部72によって第2バッテリー12の物理量が適宜取得される。この処理は、請求項における第3取得部による物理量の取得に該当する。3回目の診断用放電処理が実施されると、ステップS409に処理が進む。
判定部73は、第2バッテリー12の劣化に関する診断が可能か否かを判定する。この処理は、請求項における第3判定部による診断可能か否かの判定に該当する。この判定については、上述したとおりである。第2バッテリー12の劣化診断が可能である場合は(S409、はい)、ステップS410に処理が進み、第2バッテリー12の劣化診断が可能ではない場合は(S409、いいえ)、ステップS411に処理が進む。
診断部74は、第2バッテリー12の劣化に関する診断を実施する。この劣化診断は、取得部72によって取得された第2バッテリー12の物理量に基づいて、第2バッテリー12の供給可能な電力が第1バッテリー11の失陥時にバックアップできる電力を確保できているか否かによって行われる。より具体的には、1回目の診断用放電処理において第2バッテリー12の劣化診断が可能であると判定された場合には、1回目の診断用放電中に取得部72が取得した第2バッテリー12の物理量が診断に用いられる。2回目の診断用放電処理において第2バッテリー12の劣化診断が可能であると判定された場合には、2回目の診断用放電中に取得部72が取得した第2バッテリー12の物理量が診断に用いられる。3回目の診断用放電処理において第2バッテリー12の劣化診断が可能であると判定された場合には、3回目の診断用放電中に取得部72が取得した第2バッテリー12の物理量が診断に用いられる。第2バッテリー12の劣化状態が診断されると、本バッテリー診断処理が終了する。
診断部74は、3度にわたる診断用放電処理において、第2バッテリー12の劣化診断が可能ではないと判定されたため、第2バッテリー12の状態が異常であると判断する。第2バッテリー12の状態が異常であると判断されると、本バッテリー診断処理が終了する。
以上のように、本開示の一実施形態に係るバッテリー診断装置70によれば、最初の診断用放電処理(第1診断用放電)によって第2バッテリー12の劣化診断が可能な精度の高い物理量を取得できない場合には、複数回にわたって診断用放電処理(第2又は第3診断用放電)を繰り返し実施して物理用を取得する。この処理によって、精度の高い物理量を取得できる可能性が高くなるので、第2バッテリー12の劣化診断を実施できる機会が増える。
12 第2バッテリー
21 第1車載機器
22 第2車載機器
30 接続切り替え部
31 第1スイッチ
32 第2スイッチ
33 DCDCコンバーター
40 発電機
51~53 電力線
60 制御部
70 バッテリー診断装置
71 放電処理部
72 取得部
73 判定部
74 診断部
Claims (11)
- 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置であって、
前記バッテリーから所定の車載機器に向けて第1時間放電する第1診断用放電を実施する第1放電処理部と、
前記第1診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第1取得部と、
前記第1取得部が取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第1判定部と、
前記第1判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合、前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第2診断用放電を実施する第2放電処理部と、
前記第2診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第2取得部と、
前記第1判定部によって前記バッテリーの劣化診断が可能と判定された場合は、前記第1取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行い、前記第1判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合は、前記第2取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行う診断部と、
前記第2取得部が取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第2判定部と、
前記第2判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合、前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第3診断用放電を実施する第3放電処理部と、
前記第3診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第3取得部と、を備え、
前記診断部は、前記第2判定部によって前記バッテリーの劣化診断が可能と判定された場合は、前記第2取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行い、前記第2判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合は、前記第3取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行い、
前記物理量は、少なくとも前記バッテリーの流出電流を含み、
前記第1判定部及び前記第2判定部は、放電期間における前記バッテリーの流出電流の平均値が第1閾値以上の場合に、前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定する、
バッテリー診断装置。 - 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置であって、
前記バッテリーから所定の車載機器に向けて第1時間放電する第1診断用放電を実施する第1放電処理部と、
前記第1診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第1取得部と、
前記第1取得部が取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第1判定部と、
前記第1判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合、前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第2診断用放電を実施する第2放電処理部と、
前記第2診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第2取得部と、
前記第1判定部によって前記バッテリーの劣化診断が可能と判定された場合は、前記第1取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行い、前記第1判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合は、前記第2取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行う診断部と、
前記第2取得部が取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第2判定部と、
前記第2判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合、前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第3診断用放電を実施する第3放電処理部と、
前記第3診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第3取得部と、を備え、
前記診断部は、前記第2判定部によって前記バッテリーの劣化診断が可能と判定された場合は、前記第2取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行い、前記第2判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合は、前記第3取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行い、
前記物理量は、少なくとも前記バッテリーの流出電流を含み、
前記第1判定部及び前記第2判定部は、放電終了時点の前記バッテリーの流出電流が第2閾値以上の場合に、前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定する、
バッテリー診断装置。 - 前記第3取得部が取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第3判定部をさらに備え、
前記診断部は、前記第3判定部によって前記バッテリーの劣化診断が可能と判定された場合は、前記第3取得部が取得した前記物理量に基づいて前記バッテリーの劣化診断を行い、前記第3判定部によって前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定された場合は、前記バッテリーが異常と診断する、
請求項1又は2に記載のバッテリー診断装置。 - 前記第2放電処理部は、前記第2診断用放電を実施する前に蓄電量が第1蓄電量になるまで前記バッテリーを充電する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のバッテリー診断装置。 - 前記第3放電処理部は、前記第2放電処理部による前記第2診断用放電の終了から第2時間の経過後に前記第3診断用放電を実施する、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のバッテリー診断装置。 - 前記バッテリーは、自動運転可能な車両において、自動運転中に前記車載機器に電力を供給する第1バッテリーをバックアップするための第2バッテリーであり、
前記第1放電処理部は、前記第1バッテリーと前記車載機器とを遮断し、かつ、前記第2バッテリーと前記車載機器とを接続させて、前記第1診断用放電を実施する、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のバッテリー診断装置。 - 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置のコンピューターが実行するバッテリー診断方法であって、
前記バッテリーから所定の車載機器に向けて第1時間放電する第1診断用放電を実施するステップと、
前記第1診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第1取得ステップと、
前記第1取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第1判定ステップと、
前記第1判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が可能であると判定した場合は、前記第1取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、
前記第1判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定した場合は、
前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第2診断用放電を実施するステップと、
前記第2診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第2取得ステップと、
前記第2取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第2判定ステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が可能であると判定した場合は、前記第2取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定した場合は、
前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第3診断用放電を実施するステップと、
前記第3診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第3取得ステップと、
前記第3取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、を含み、
前記第1取得ステップ、前記第2取得ステップ、及び前記第3取得ステップは、前記物理量として少なくとも前記バッテリーの流出電流を取得し、
前記第1判定ステップ及び前記第2判定ステップは、放電期間における前記バッテリーの流出電流の平均値が第1閾値以上の場合に、前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定する、
バッテリー診断方法。 - 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置のコンピューターが実行するバッテリー診断方法であって、
前記バッテリーから所定の車載機器に向けて第1時間放電する第1診断用放電を実施するステップと、
前記第1診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第1取得ステップと、
前記第1取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第1判定ステップと、
前記第1判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が可能であると判定した場合は、前記第1取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、
前記第1判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定した場合は、
前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第2診断用放電を実施するステップと、
前記第2診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第2取得ステップと、
前記第2取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第2判定ステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が可能であると判定した場合は、前記第2取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定した場合は、
前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第3診断用放電を実施するステップと、
前記第3診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第3取得ステップと、
前記第3取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、を含み、
前記第1取得ステップ、前記第2取得ステップ、及び前記第3取得ステップは、前記物理量として少なくとも前記バッテリーの流出電流を取得し、
前記第1判定ステップ及び前記第2判定ステップは、放電終了時点の前記バッテリーの流出電流が第2閾値以上の場合に、前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定する、
バッテリー診断方法。 - 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置のコンピューターに実行させるバッテリー診断プログラムであって、
前記バッテリーから所定の車載機器に向けて第1時間放電する第1診断用放電を実施するステップと、
前記第1診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第1取得ステップと、
前記第1取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第1判定ステップと、
前記第1判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が可能であると判定した場合は、前記第1取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、
前記第1判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定した場合は、
前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第2診断用放電を実施するステップと、
前記第2診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第2取得ステップと、
前記第2取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第2判定ステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が可能であると判定した場合は、前記第2取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定した場合は、
前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第3診断用放電を実施するステップと、
前記第3診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第3取得ステップと、
前記第3取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、を含み、
前記第1取得ステップ、前記第2取得ステップ、及び前記第3取得ステップは、前記物理量として少なくとも前記バッテリーの流出電流を取得し、
前記第1判定ステップ及び前記第2判定ステップは、放電期間における前記バッテリーの流出電流の平均値が第1閾値以上の場合に、前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定する、
バッテリー診断プログラム。 - 車両に搭載されたバッテリーの状態を診断するバッテリー診断装置のコンピューターに実行させるバッテリー診断プログラムであって、
前記バッテリーから所定の車載機器に向けて第1時間放電する第1診断用放電を実施するステップと、
前記第1診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第1取得ステップと、
前記第1取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第1判定ステップと、
前記第1判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が可能であると判定した場合は、前記第1取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、
前記第1判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定した場合は、
前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第2診断用放電を実施するステップと、
前記第2診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第2取得ステップと、
前記第2取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断が可能か否かを判定する第2判定ステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が可能であると判定した場合は、前記第2取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、
前記第2判定ステップにおいて前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定した場合は、
前記バッテリーから前記車載機器に向けて前記第1時間放電する第3診断用放電を実施するステップと、
前記第3診断用放電のあいだ、前記バッテリーの状態を示す物理量を取得する第3取得ステップと、
前記第3取得ステップで取得した前記物理量に基づいて、前記バッテリーの劣化診断を行うステップと、を含み、
前記第1取得ステップ、前記第2取得ステップ、及び前記第3取得ステップは、前記物理量として少なくとも前記バッテリーの流出電流を取得し、
前記第1判定ステップ及び前記第2判定ステップは、放電終了時点の前記バッテリーの流出電流が第2閾値以上の場合に、前記バッテリーの劣化診断が不可能と判定する、
バッテリー診断プログラム。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のバッテリー診断装置を搭載した、車両。
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