JPH01129177A - バッテリ状態検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用バッテリの残存容量、残存寿命を検出す
るバッテリ状態検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、特開昭５３−１２７６４６号公報に示す如く、ス
タータクランキング時のスタータ電流とバッテリ端子電
圧の関係からバッテリの出力インピーダンスを求め、こ
のインピーダンスからバッテリの状態（残存容量、残存
寿命）を検出するものがあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上述した従来のものでは、単に出力インピー
ダンスより、バッテリの状態を求めようとしても、出力
インピーダンスが常に正確ではないという問題点がある
。

つまり、バッテリ内には分極が生じ、この分極の影響に
より、出力インピーダンスが大幅に変わってしまうため
であり、出力インピーダンスが安定するまでには、分極
の状態により、数分〜数時間が必要となる。

そのため、常に正確な出力インピーダンスを得ようとす
ると、車両停止後、出力インピーダンスが安定するであ
ろう最長の時間（数時間）を設定し、この数時間後に測
定された出力インピーダンスのみを検出し、これからバ
ッテリの状態を正確に知ることも考えられるが、出力イ
ンピーダンスを正確に測定するためには、車両を数時間
以上停止させておく必要があり、−日中車（例えば、タ
クシ−等）を使用する人にとっては、実用的でなかった
。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明においては、 車両用バッテリの出力インピーダンスを求める事により
求める出力インピーダンス検出手段と、バッテリの開放
電圧を検出する電圧検出手段と、所定の時間間隔で、前
記電圧検出手段により求められた開放電圧の経時変化量
を検出する変化量検出手段とを備え、 この変化量検出手段により検出された経時変化量が、所
定値以下の状態において、出力インピーダンス検出手段
にて演算された出力インピーダンスを検出し、バッテリ
の状態を検出するバッテリ状態検出装置とすることであ
る。

〔作用〕

上述の如（、バッテリの開放電圧の変化が少なくなると
、出力インピーダンスが安定することに着目し、バッテ
リの開放電圧の変化が所定以下の状態において、出力イ
ンピーダンスを検出することで、バッテリの状態を正確
に知ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明においては、出力インピーダン
スの安定を、バッテリの開放電圧の経時変化によって、
逸速く知り、常に正確なバッテリ状態を知ることができ
るという優れた効果がある。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す一実施例について説明する。

第１図において、１はスタータ、２はスタータスイッチ
、３は電流検出器、４は車両用発電機、５はバッテリ、
６はバッテリの開放電圧の電圧変化量を演算する変化量
検出手段、７はバッテリ５の出力インピーダンスを検出
する出力インピーダンス検出手段、８はバッテリ状態を
表示する表示器である。

そして、第２図は、車両が充電状態で停止した後の、時
間Ｔの経過に対するバッテリ５の開放電圧Ｅ、の曲線Ｂ
と出力インピーダンス２の曲線Ａの関係を示したもので
ある。この第２図より明らかな如く、分極の影響により
、出力インピーダンスの曲線Ａは時間と共に変化し、出
力インピーダンスＺは一定時間後に安定する。また、開
放電圧Ｅ、の曲線Ｂも、出力インピーダンス２の曲線Ａ
と同様に変化を示していることがわかる。

ここで、車両が放電状態にある時に停止すると、バッテ
リの開放電圧Ｅｍおよび出力インピーダンスＺの変化は
逆になる。

また、バッテリの開放電圧Ｅ、とは、車両が停止し、ラ
ンプ等の全ての負荷がオフしている場合である。（シか
しながら、マイコン等に流れる暗電流は問題としない、
） 次に、変化量検出手段６について説明する。この手段６
では、第２図に示された出力インピーダンス２とバッテ
リの開放電圧Ｅｍとの変化が一致している点に着目し、
バッテリの開放電圧Ｅ、の変化量を知ることで、出力イ
ンピーダンスＺの変化状態、つまりバッテリの分極の有
無を判断することができる。

まず、検出手段６内では、車両の停止を検出する。車両
の停止は、電流検出器３にて得られるバッテリ５から流
れる電流を検出し、この電流が所定値以下である時や、
キースイッチのＯＦＦと共に、キースイッチと連動して
いない負荷への電流を流すためのスイッチのＯＦＦを検
出した時等で、車両の停止状態を判断すればよい。

車両の停止状態を検出した後、バッテリ５の開放電圧Ｅ
ｓを検出し、この開放電圧Ｅ、を第１の開放電圧Ｅ□と
する。そして、一定の間隔Ｔ（例えば、タイマ等により
１時間計測）を計測した後、バッテリ５の第２の開放電
圧Ｅ。を測定する。

その時、第１の開放電圧Ｅ□と第２の開放電圧Ｅ０との
差を比較し、この差（Ｅｇｇ　　Ｅ□）の絶対値ＩＥｍ
ｚ　　Ｅｓ＋ｌが所定値Ｅ□、ｆよりも大きいか否かを
比較する。

この絶対値Ｉ　Ｅａｔ　　Ｅａｔ　ｌが、所驚値Ｅ　１
ｒｅｆよりも大きければ、出力インピーダンス２を測定
しても、バッテリ５に分極が残っているため、バッテリ
５の状態を正確に検出できない表判断する。

その後、車両の停止状態においては、絶対値ＩＥ□＋＋
−Ｅ□１が所定値Ｅ　ｌｒ＊ｆよりも小さくなるまで、
一定の間隔ΔＴでバッテリ５の開放電圧Ｅ、を測定する
。

一方、絶対値ＩＥ□１−Ｅ□１が所定値Ｖ■１．ｆより
も小さければ、バッテリ５の分極の影響はほとんどなく
なり出力インピーダンスＺを測定することで、正確にバ
ッテリの状態を検出できると判断する。そして、一定の
間隔ΔＴでのバッテリ５の開放電圧Ｅ、の測定を停止す
る。また、出力インピーダンス測定手段７に、バッテリ
５の分極の影響がないということで、出力インピーダン
スＺの測定を許可する。

出力インピーダンス検出手段７は、変化量検出手段６に
より、許可信号が出され、かつスタータスイッチ２が閉
じられ、スタータ１が始動された場合に、電流検出器３
で測定されたスタータ始動時の電流■、とバッテリ５の
電圧■、を取り入れ、特開昭５３−１２７６４６号公報
に示す如く、出力インピーダンス２嵩（Ｅ−Ｍｌ　）／
Ｌを求める。この時、Ｅはバッテリの開放電圧でよく、
変化量検出手段６内にて得られた、一番屋後のバッテリ
５の開放電圧Ｅ。、ｌを適用すれば、最も正確に行なえ
る。

そして、バッテリの出力インピーダンスＺが所定値Ｚ０
よりも大きければ、バッテリ５の状態が悪化していると
いうことで、バッテリ状態表示器８により、バッテリ５
の悪化状態を、運転者に知らせることが可能となる。

また、出力インピーダンス検出手段７では、次に、出力
インピーダンスＺの検出を行うまでは、前の出力インピ
ーダンスＺおよびバッテリ５の状態をメモリしておく。

第３図（ａ）においては、変化量検出手段６にて、スタ
ータを駆動する時に、バッテリ５の開放電圧の絶対値Ｉ
Ｅ□。＋　　Ｅｍ−１が所定値Ｅ　１ｒａｆよりも大き
い状態で、スタータを駆動した時には、変化量検出手段
６より、出力インピーダンス検出手段７で、出力インピ
ーダンスＺの検出を行わないようにしており、逆に第３
図（ロ）の如く、バッテリ５の開放電圧の絶対値ＩＥ□
＄１−Ｅ□１が所定値Ｅ　ｌｒ＊ｆよりも小さい状態で
、スタータを駆動した時には、出力インピーダンス検出
手段７で、出力インピーダンスＺの検出をするものであ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明バッテリ状態検出装置の一実施例を示す
システム図、第２図は車両停止時間Ｔに対するバッテリ
の開放電圧および出力インピーダンスを示す特性図、第
３図（ａ）、　（ｂ）は本発明バッテリ状態検出装置の
作動状態の一実施例を示す特性図である。 １・・・スタータ、２・・・スタータスイッチ、３・・
・電流検出器、４・・・発電機、５・・・バッテリ、６
・・・変化量検出手段、７・・・出力インピーダンス検
出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両用バッテリの出力インピーダンスを求める出力イン
   ピーダンス検出手段と、 バッテリの開放電圧を検出する電圧検出手段と、所定の
   時間間隔で、前記電圧検出手段により求められた開放電
   圧の経時変化量を検出する変化量検出手段とを備え、 この変化量検出手段により検出された経時変化量が、所
   定値以下の状態において、出力インピーダンス検出手段
   にて演算された出力インピーダンスを検出し、前記バッ
   テリの状態を検出するバッテリ状態検出装置。