JP7419939B2 - 蓄電素子の管理装置、蓄電素子の計測方法、及び蓄電装置 - Google Patents
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Description
1.バッテリ50の説明
図1は車両の側面図、図2はバッテリの分解斜視図である。車両10は、エンジン駆動車であり、エンジン20とバッテリ50を備えている。図1では、エンジン20、バッテリ50のみ図示し、車両10を構成する他の部品は省略している。バッテリ50は、「蓄電装置」の一例である。
車両10は、駆動装置であるエンジン20、エンジン制御部21、エンジン始動装置23、車両発電機であるオルタネータ25、電装機器27、車両ECU(電子制御装置:Electronic Control Unit)30、バッテリ50などを備えている。
SOCoは各二次電池62のSOCの初期値、ΔQは容量の変化量、Cは満充電容量である。
図9に示すように、管理装置110Aの動作モードとして、第1モードと第2モードがある。第1モードと第2モードは、計測周期が異なっている。第1モードは、電流や電圧の計測を短周期で行い、第2モードは、電流や電圧の計測を長周期で行う。
図12に示すように、計測信号PtがDC波(直流波)である場合、離散信号Pは常に同じ値であり、計測信号Ptの平均値と比較しても、差は生じない。
ΔQ=Q2-Q1 (3)
この発明では、エイリアシングの発生の有無を判断することが出来る。エイリアシング有りと判断した場合、管理装置110Aの動作モードを第2モードから第1モードに切り替えることで、エイリアシングを解消することが出来る。エイリアシングを解消することで、電流の計測精度が高くなる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
図15は、サンプリング周期Tの2倍の区間を対象として、計測信号Ptの平均値Pavを算出している。計測信号Ptは、ほぼゼロ(太線)であり、離散信号Pとの間に差Δが生じる。そのため、離散信号Pの大きさが変化する場合でも、この検出原理を利用して、エイリアシングの発生の有無を検出することが出来る。平均値Pavの算出区間を、1周期T分ずつずらすことで、計測信号Ptの移動平均を求め、それを各時点の離散信号Pと比較して、エイリアシングの有無を判断してもよい。離散信号Pの大きさが変化する場合、図15に示すように、位相により、差Δは変化して、小さくなる箇所がある。そのため、差Δが複数回連続して閾値を超える箇所が存在する場合に、エイリアシングが発生していると、判断してもよい。
50 バッテリ(蓄電装置)
54 電流センサ
60 組電池
62 二次電池(蓄電素子)
110 管理装置
130 電流計測回路
150 電圧計測回路
Claims (10)
- 蓄電素子の管理装置であって、
前記蓄電素子の計測信号を所定周期でサンプリングし、得られた離散信号をディジタル値に変換して出力する計測回路と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記計測信号の平均値と前記離散信号の比較結果に基づいて、エイリアシングの有無を判断する、管理装置。 - 請求項1に記載の管理装置であって、
前記制御部は、前記計測信号の平均値と前記離散信号との差が閾値以上である場合、エイリアシングが発生していると判断する、管理装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の管理装置であって、
前記制御部は、エイリアシングが発生していると判断した場合、前記計測回路のサンプリング周波数を、変更前よりも高い周波数に変更する、管理装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の管理装置であって、
前記制御部は、エイリアシングが発生していると判断した場合、前記計測回路の計測結果を用いた監視機能を停止する、管理装置。 - 請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の管理装置であって、
前記制御部は、前記計測信号を第1周期でサンプリングする第1モードと、前記第1周期よりも長い第2周期でサンプリングする第2モードと、を択一的に実行し、
前記第2モード中に、エイリアシングの有無を判断し、エイリアシングが発生している場合、前記第2モードから前記第1モードに切り替える、管理装置。 - 請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の管理装置であって、
前記計測回路は、前記蓄電素子の電流を計測する電流計測回路であり、電流計測用の回路とは別に、前記蓄電素子の電流の積算値を出力するクーロンカウンタを備え、
前記制御部は、前記クーロンカウンタの出力に基づいて、前記電流計測回路の計測信号の平均値を算出し、算出した平均値と前記離散信号との比較結果に基づいて、エイリアシングの有無を判断する、管理装置。 - 請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の管理装置であって、
前記計測回路は、前記蓄電素子の電流を計測する電流計測回路であり、電流計測用の回路とは別に、前記蓄電素子の電流の平均値を算出する平均値回路を備え、
前記平均値回路は、前記蓄電素子の電流波形を平滑する平滑回路と前記平滑回路の出力をディジタル値に変換するADコンバータであり、
前記制御部は、前記ADコンバータの出力する電流の平均値と前記離散信号との比較結果に基づいて、エイリアシングの有無を判断する、管理装置。 - 請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の管理装置であって、
前記制御部は、前記離散信号がDC波である場合、エイリアシングの有無を判断する、管理装置。 - 蓄電素子の計測方法であって、
前記蓄電素子の計測信号を所定周期でサンプリングし、得られた離散信号をディジタル値に変換するステップと、
前記計測信号の平均値と前記離散信号の比較結果に基づいて、エイリアシングの有無を判断するステップとを含む、計測方法。 - 蓄電素子と、
前記蓄電素子の物理量の計測信号を出力するセンサと、
請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の管理装置を備えた蓄電装置。
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