JPH0658398B2 - 自動車用バッテリの診断方法 - Google Patents
自動車用バッテリの診断方法Info
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- JPH0658398B2 JPH0658398B2 JP61171375A JP17137586A JPH0658398B2 JP H0658398 B2 JPH0658398 B2 JP H0658398B2 JP 61171375 A JP61171375 A JP 61171375A JP 17137586 A JP17137586 A JP 17137586A JP H0658398 B2 JPH0658398 B2 JP H0658398B2
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- terminal voltage
- vehicle
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用のバツテリの寿命を予測診断する技術
に関する。
に関する。
従来より車載バツテリの状態監視に関する技術として、
特開昭53-79238号，特開昭53-127646号、特開昭56-1267
74号等に一例が示されている。
特開昭53-79238号，特開昭53-127646号、特開昭56-1267
74号等に一例が示されている。
このうち、特開昭53-79238号と特開昭53-127646号に記
載のものは、バッテリ容量の経時変化に応じて充電電気
量を制御する技術に係り、クランキング時のスタータ電
流とバツテリ端子電圧の関係からバツテリの内部抵抗を
求めて走行直前のバッテリ容量を検出し、然る後走行中
の充放電電流を積算することにより充電電気量あるは放
電電気量の総和すわなち収支電気量を検出して、前記バ
ッテリ容量をこの収支電気量と比較することによりバツ
テリ容量の経時変化を検知している。
載のものは、バッテリ容量の経時変化に応じて充電電気
量を制御する技術に係り、クランキング時のスタータ電
流とバツテリ端子電圧の関係からバツテリの内部抵抗を
求めて走行直前のバッテリ容量を検出し、然る後走行中
の充放電電流を積算することにより充電電気量あるは放
電電気量の総和すわなち収支電気量を検出して、前記バ
ッテリ容量をこの収支電気量と比較することによりバツ
テリ容量の経時変化を検知している。
一方、特開昭56-126774号に記載のものは、バッテリの
寿命診断を行うために、バッテリ容量の経時変化を求め
る技術であり、バツテリの端子電圧・放電電流を負荷の
異なる複数時点（例えばエンジン始動前の無負荷時点と
エンジン始動中のスタータに電流が流れる時点）で測定
することにより、バッテリの内部抵抗と短絡電流（スタ
ータ電流のピーク値の設定が短絡に近い電流であるため
短絡電流と称せられる）を求め、予め実験的に設定した
内部抵抗，短絡電流とバツテリ容量の相関関係から、バ
ツテリ容量の経時変化を求めている。
寿命診断を行うために、バッテリ容量の経時変化を求め
る技術であり、バツテリの端子電圧・放電電流を負荷の
異なる複数時点（例えばエンジン始動前の無負荷時点と
エンジン始動中のスタータに電流が流れる時点）で測定
することにより、バッテリの内部抵抗と短絡電流（スタ
ータ電流のピーク値の設定が短絡に近い電流であるため
短絡電流と称せられる）を求め、予め実験的に設定した
内部抵抗，短絡電流とバツテリ容量の相関関係から、バ
ツテリ容量の経時変化を求めている。
これらの状態監視手法では、いずれも車載バツテリが所
定の電気負荷（代表的なものとしてスタータがある）に
接続された時のバッテリ放電状態における端子電圧・放
電電流からバッテリの内部抵抗の変化を検出している。
この内部抵抗は、バッテリの経時変化と共に増大する傾
向にあり、スタータ電流のように大きな電荷量が放電さ
れている時には、バッテリ内部抵抗が大きくなるほとバ
ッテリ端子電圧の降下分も大きくなるという相関関係が
ある。
定の電気負荷（代表的なものとしてスタータがある）に
接続された時のバッテリ放電状態における端子電圧・放
電電流からバッテリの内部抵抗の変化を検出している。
この内部抵抗は、バッテリの経時変化と共に増大する傾
向にあり、スタータ電流のように大きな電荷量が放電さ
れている時には、バッテリ内部抵抗が大きくなるほとバ
ッテリ端子電圧の降下分も大きくなるという相関関係が
ある。
これを利用して上記のようにバッテリ容量の経時変化を
検知しているが、そのほかに、内部抵抗或いはバッテリ
端子電圧の降下分を予め設定した基準値と比較すること
により、バッテリの寿命を判定する等の予測診断技術が
提案されている。
検知しているが、そのほかに、内部抵抗或いはバッテリ
端子電圧の降下分を予め設定した基準値と比較すること
により、バッテリの寿命を判定する等の予測診断技術が
提案されている。
しかし、バッテリの寿命の判定に用いる基準値は、バッ
テリ寿命に至った時の内部抵抗或いは端子電圧降下部を
複数の実験品の平均値から統一的に定めているため、必
ずしも寿命診断が個々の製品に即したものとはいえなか
った。
テリ寿命に至った時の内部抵抗或いは端子電圧降下部を
複数の実験品の平均値から統一的に定めているため、必
ずしも寿命診断が個々の製品に即したものとはいえなか
った。
さらに、バッテリ端子電圧降下法によりバッテリの内部
抵抗を求める場合には、無負荷端子電圧と負荷時の放電
電流は、前歴と環境状態および測定条件の影響を受け
て、データの再現性が得にくいと言う問題がある。具体
的には、バツテリ液の比重，休止時間，放電電流のプロ
フアイル，バツテリ内温度分布などが例としてあげられ
る。
抵抗を求める場合には、無負荷端子電圧と負荷時の放電
電流は、前歴と環境状態および測定条件の影響を受け
て、データの再現性が得にくいと言う問題がある。具体
的には、バツテリ液の比重，休止時間，放電電流のプロ
フアイル，バツテリ内温度分布などが例としてあげられ
る。
本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目的は、個々の
車載バッテリの個性に合わせて、バッテリ寿命の予測診
断を行ない、しかも、データ再現性が高く信憑性の高い
検出データを用いることでバッテリ寿命診断精度を高め
ることにある。
車載バッテリの個性に合わせて、バッテリ寿命の予測診
断を行ない、しかも、データ再現性が高く信憑性の高い
検出データを用いることでバッテリ寿命診断精度を高め
ることにある。
本発明は、上記目的を達成するために、車載バッテリの
寿命を自動車内部で予測診断する方式として、 バッテリ端子電圧検出用センサ及びバッテリ放電電流検
出用センサを用いて、自動車に最初にバッテリを搭載し
た寿命初期におけるエンジン始動中の所定の放電電荷量
に対するバッテリ端子電圧降下分を実測して、この実測
値を初期値ΔVBDとして記憶手段に記憶させ、 以後、少なくともエンジン停止と始動の間にバッテリ静
特性がよみがえるのに必要な時間を経過したこと及びバ
ッテリ残存容量が所定の容量以上であることを条件に、
自動車走行に際して、エンジン始動中の所定の放電電荷
量に対するバッテリ端子電圧降下分ΔVBを実測し、演算
手段を用いてバッテリ寿命初期以後の前記実測値ΔVBが
前記初期値ΔVBDに対して予め設定した比又は差以上に
なったか否かを求めて、前記車載バッテリの寿命を予測
診断することを特徴とする。
寿命を自動車内部で予測診断する方式として、 バッテリ端子電圧検出用センサ及びバッテリ放電電流検
出用センサを用いて、自動車に最初にバッテリを搭載し
た寿命初期におけるエンジン始動中の所定の放電電荷量
に対するバッテリ端子電圧降下分を実測して、この実測
値を初期値ΔVBDとして記憶手段に記憶させ、 以後、少なくともエンジン停止と始動の間にバッテリ静
特性がよみがえるのに必要な時間を経過したこと及びバ
ッテリ残存容量が所定の容量以上であることを条件に、
自動車走行に際して、エンジン始動中の所定の放電電荷
量に対するバッテリ端子電圧降下分ΔVBを実測し、演算
手段を用いてバッテリ寿命初期以後の前記実測値ΔVBが
前記初期値ΔVBDに対して予め設定した比又は差以上に
なったか否かを求めて、前記車載バッテリの寿命を予測
診断することを特徴とする。
また、従属的なものとして、上記自動車用バッテリの診
断方法において、前記演算手段は、前記車載バッテリの
寿命診断のほかに、前記バッテリ端子電圧降下分ΔVBの
前記初期値ΔVBDに対る変化率が所定値以上になると該
バッテリの放電電荷量QDCに対する充電電荷量QCの関係
式を補正する機能を備えて、この充電電荷量QCを目標値
として充電系統のオルタネータをフィードバック制御す
る方法を提案する。
断方法において、前記演算手段は、前記車載バッテリの
寿命診断のほかに、前記バッテリ端子電圧降下分ΔVBの
前記初期値ΔVBDに対る変化率が所定値以上になると該
バッテリの放電電荷量QDCに対する充電電荷量QCの関係
式を補正する機能を備えて、この充電電荷量QCを目標値
として充電系統のオルタネータをフィードバック制御す
る方法を提案する。
上記構成によれば、バッテリの寿命初期の時点で実測さ
れたバッテリ端子電圧降下分（エンジン始動中の所定の
放電電荷量に対するバッテリ端子電圧降下分）を初期値
ΔVBDとする。ここで、初期値ΔVBDは、バッテリ寿命初
期時点で、数回のエンジン始動の度に実測して、この実
測値の平均値したものも含まれる。
れたバッテリ端子電圧降下分（エンジン始動中の所定の
放電電荷量に対するバッテリ端子電圧降下分）を初期値
ΔVBDとする。ここで、初期値ΔVBDは、バッテリ寿命初
期時点で、数回のエンジン始動の度に実測して、この実
測値の平均値したものも含まれる。
本発明は、車載バッテリの寿命値ΔVBDを従来行なわれ
ていた複数の実験品の平均値に代わって、個々の製品の
実測による初期値ΔVBDをベースにして、このΔVBDに対
する予め設定した比又は差から決定する。すなわち、寿
命値ΔVBEは、一律ではなく、個々のバッテリ製品の初
期値ΔVBDに応じて若干変わることになるが、このよう
にすると、一律に基準の寿命値を決める場合よりも、寿
命診断精度が向上することが実験的に確かめられた。
ていた複数の実験品の平均値に代わって、個々の製品の
実測による初期値ΔVBDをベースにして、このΔVBDに対
する予め設定した比又は差から決定する。すなわち、寿
命値ΔVBEは、一律ではなく、個々のバッテリ製品の初
期値ΔVBDに応じて若干変わることになるが、このよう
にすると、一律に基準の寿命値を決める場合よりも、寿
命診断精度が向上することが実験的に確かめられた。
これを第７図により説明すると、従来の場合には、個々
のバッテリの素性に関係なく診断基準となるバッテリ寿
命値（バッテリ端子電圧降下分）を一律に決定するため
に（この一律の寿命値をａ′のラインで示す）、例え
ば、バッテリの特性に最初からばらつきがあると（この
ばらつきは、一般にバッテリ内部抵抗ひいては電圧降下
分のばらつきとして表われ、これを本発明では初期値Δ
VBDとして定義している）、初期値ΔVBDが大きい場合
は、一般に寿命曲線は図示イのようになるので、極端に
短寿命（図ので示す時点）の診断が下され、初期値Δ
VBDが小さい場合は、一般に寿命曲線は図示ロのように
なるので、必要以上に長寿命の診断を下す（図ので示
す時点）傾向があった。
のバッテリの素性に関係なく診断基準となるバッテリ寿
命値（バッテリ端子電圧降下分）を一律に決定するため
に（この一律の寿命値をａ′のラインで示す）、例え
ば、バッテリの特性に最初からばらつきがあると（この
ばらつきは、一般にバッテリ内部抵抗ひいては電圧降下
分のばらつきとして表われ、これを本発明では初期値Δ
VBDとして定義している）、初期値ΔVBDが大きい場合
は、一般に寿命曲線は図示イのようになるので、極端に
短寿命（図ので示す時点）の診断が下され、初期値Δ
VBDが小さい場合は、一般に寿命曲線は図示ロのように
なるので、必要以上に長寿命の診断を下す（図ので示
す時点）傾向があった。
すなわち、バッテリは経時的な劣化に伴いバッテリ容量
が低下するが、上記寿命曲線イのような場合には、バッ
テリ端子電圧降下分ΔVBが元々大きくても、の時点で
は、製品そのもののバッテリの経時劣化は必ずしも寿命
に相当する程度まで到るとは限らず、かえって、ある程
度の余裕を残している場合が多く、の場合はその逆の
場合が多々みられる。
が低下するが、上記寿命曲線イのような場合には、バッ
テリ端子電圧降下分ΔVBが元々大きくても、の時点で
は、製品そのもののバッテリの経時劣化は必ずしも寿命
に相当する程度まで到るとは限らず、かえって、ある程
度の余裕を残している場合が多く、の場合はその逆の
場合が多々みられる。
これに対して、本発明では、個々の車載バッテリの初期
値ΔVBDをベースにして、この初期値ΔVBDに対してその
後の端子電圧降下分ΔVBが予め定めた比又は差（第７図
では差ａとして表わしている）になったときにバッテリ
が寿命であると診断するので（すなわち、バッテリ判定
基準となる寿命値ΔVBEは初期値ΔVBDに応じて変化す
る）、寿命曲線イのように初期値ΔVBDが大きいときに
は、寿命時点をからそれよりも長いの時点に修正
し、寿命曲線ロのように初期値ΔVBDが小さいときに
は、寿命時点をからそれよりも短いに時点に修正
し、個々の初期値から所定の比或いは差を結ぶ点線に寿
命判定基準を設定するので、寿命診断を個々のバッテリ
特性に応じて始動性能に余裕を残しつつより的確に診断
する。
値ΔVBDをベースにして、この初期値ΔVBDに対してその
後の端子電圧降下分ΔVBが予め定めた比又は差（第７図
では差ａとして表わしている）になったときにバッテリ
が寿命であると診断するので（すなわち、バッテリ判定
基準となる寿命値ΔVBEは初期値ΔVBDに応じて変化す
る）、寿命曲線イのように初期値ΔVBDが大きいときに
は、寿命時点をからそれよりも長いの時点に修正
し、寿命曲線ロのように初期値ΔVBDが小さいときに
は、寿命時点をからそれよりも短いに時点に修正
し、個々の初期値から所定の比或いは差を結ぶ点線に寿
命判定基準を設定するので、寿命診断を個々のバッテリ
特性に応じて始動性能に余裕を残しつつより的確に診断
する。
さらに、上記診断を行なう場合には、（ｉ）少なくとも
エンジン停止と始動の間にバッテリ静特性がよみがえる
のに必要な時間（例えば３時間の休止時間）を経過した
こと及び（ii）バッテリ残存容量が所定の容量以上であ
ることを条件に行なうので、データ再現性のよいセンサ
検出値を基にして寿命診断をするので、寿命診断の信憑
性を高める。なお、上記（ｉ），（ii）の配慮がない場
合には、バッテリ端子電圧降下分が一時的に落ち込み、
放電電荷量を一時的に低下するので、データ再現性に欠
ける。
エンジン停止と始動の間にバッテリ静特性がよみがえる
のに必要な時間（例えば３時間の休止時間）を経過した
こと及び（ii）バッテリ残存容量が所定の容量以上であ
ることを条件に行なうので、データ再現性のよいセンサ
検出値を基にして寿命診断をするので、寿命診断の信憑
性を高める。なお、上記（ｉ），（ii）の配慮がない場
合には、バッテリ端子電圧降下分が一時的に落ち込み、
放電電荷量を一時的に低下するので、データ再現性に欠
ける。
例えば、３時間以上の休止時間後に５Ａ秒以上の電荷の
放電によって生じる電圧変化ΔVBは、実験的に明確な差
が得られることが検証されている。この検証結果は、第
３図に示す通りである。すなわち、５Ａ以上で臨界的に
新旧バッテリでの差違が明確に得られている。
放電によって生じる電圧変化ΔVBは、実験的に明確な差
が得られることが検証されている。この検証結果は、第
３図に示す通りである。すなわち、５Ａ以上で臨界的に
新旧バッテリでの差違が明確に得られている。
また、本願発明では、付随的に、バッテリ端子電圧量降
下分ΔVBの前記初期値ΔVBDに対する変化率が所定値以
上になるとバッテリ放電電荷量QDCに対する充電電荷量
ＱＣの関係式を補正して充電制御（目標充電量を変更す
る制御）する手法も提案するが、これにより、バッテリ
容量の低下に伴い、やや大目（但し過充電に到らない範
囲）の充電電荷量を供給するので、バッテリ充電電荷量
の不足を応急的に解消させる。
下分ΔVBの前記初期値ΔVBDに対する変化率が所定値以
上になるとバッテリ放電電荷量QDCに対する充電電荷量
ＱＣの関係式を補正して充電制御（目標充電量を変更す
る制御）する手法も提案するが、これにより、バッテリ
容量の低下に伴い、やや大目（但し過充電に到らない範
囲）の充電電荷量を供給するので、バッテリ充電電荷量
の不足を応急的に解消させる。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
バツテリ１にオルタネータ２，スタータ３が並列接続さ
れる。スタータ３はエンジン４とギアで連結し、電磁開
閉器５はエンジンキースイツチ６で開閉動作する。オル
タネータ２は励磁コイル７で出力電圧が調整され、整流
器９を通り交直変換後ヒユーズボツクス１０を経て各種
負荷または必要に応じてバツテリに電気エネルギーを供
給する。バツテリ１に接続されたハーネス１１の両端
Ａ，Ｂには放電電流による電圧降下から電流を検出する
ための増巾器１２があり、これからの電気信号ＩＢと、
バツテリ端子電圧信号ＶＢ、バツテリ電解液・電極の代
表的平均温度を検出する温度センサ１３からの温度信号
ＴＢが、Ｉ／Ｏユニツト１４に入力する。
れる。スタータ３はエンジン４とギアで連結し、電磁開
閉器５はエンジンキースイツチ６で開閉動作する。オル
タネータ２は励磁コイル７で出力電圧が調整され、整流
器９を通り交直変換後ヒユーズボツクス１０を経て各種
負荷または必要に応じてバツテリに電気エネルギーを供
給する。バツテリ１に接続されたハーネス１１の両端
Ａ，Ｂには放電電流による電圧降下から電流を検出する
ための増巾器１２があり、これからの電気信号ＩＢと、
バツテリ端子電圧信号ＶＢ、バツテリ電解液・電極の代
表的平均温度を検出する温度センサ１３からの温度信号
ＴＢが、Ｉ／Ｏユニツト１４に入力する。
１５，１６，１７は、バッテリ寿命診断及び充電制御の
中枢となるマイクロコンピユータ（以下、単にコンピユ
ータと称する）のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを示す。ＣＰ
Ｕ１５は、ＲＯＭ１６に記憶されたプログラムにしたが
って以下の診断アルゴリズムを実行する演算手段を構成
し、ＲＡＭ１７には、各種センサのデータ検出値が記憶
される。
中枢となるマイクロコンピユータ（以下、単にコンピユ
ータと称する）のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを示す。ＣＰ
Ｕ１５は、ＲＯＭ１６に記憶されたプログラムにしたが
って以下の診断アルゴリズムを実行する演算手段を構成
し、ＲＡＭ１７には、各種センサのデータ検出値が記憶
される。
本実施例のバッテリ診断及び充電制御に関する信号処理
手順について、第２図の診断アルゴリズムを用いて説明
する。
手順について、第２図の診断アルゴリズムを用いて説明
する。
まずドアスイツチ１９が作動したら、無負荷（または、
微少負荷）端子電圧VBOと、バツテリ液温度を代表する
温度ＴＢを測定する。次に、このVBOとＴＢより、
（１）式より、車載バッテリ１の残存容量ＱＯを求め
る。
微少負荷）端子電圧VBOと、バツテリ液温度を代表する
温度ＴＢを測定する。次に、このVBOとＴＢより、
（１）式より、車載バッテリ１の残存容量ＱＯを求め
る。
ＱＯ＝αVBO＋βＴＢ……(1) ここでα，βは、バツテリによつて、固有の定数であ
る。
る。
上記残存容量が例えば公称容量の７５％以上で、エンジ
ンの休止時間が例えば３時間以上経過している場合（換
言すればエンジン停止と始動の間にバツテリ静特性がよ
みがえるのに必要な時間を経過したこと）、バツテリの
寿命を予測する次の動作を行なう。
ンの休止時間が例えば３時間以上経過している場合（換
言すればエンジン停止と始動の間にバツテリ静特性がよ
みがえるのに必要な時間を経過したこと）、バツテリの
寿命を予測する次の動作を行なう。
一般にバッテリの残存容量はバッテリの使用時間ととも
に低減し、初期容量との比αは第４図のような関係とな
る、寿命はαが例えば０．３〜０．１にあると考えられ
る。図中αＥ，ｔＥはこれを示す。
に低減し、初期容量との比αは第４図のような関係とな
る、寿命はαが例えば０．３〜０．１にあると考えられ
る。図中αＥ，ｔＥはこれを示す。
本実施例では、バッテリの保有する残存容量の計測を、
別の測定パラメータ、すなわちバッテリ端子の降下電圧
を用いて簡便迅速にしかも精度良くバッテリ寿命を予測
診断する。
別の測定パラメータ、すなわちバッテリ端子の降下電圧
を用いて簡便迅速にしかも精度良くバッテリ寿命を予測
診断する。
まず、測定した無負荷端子電圧ＶBO，温度信号TB，バッ
テリ残存容量ＱＯをコンピユータに記憶する。次に、エ
ンジン始動により、スタータ電流を供給するため例えば
３０Ａの放電を行ない放電電荷量ＱDCが３０Ａ秒の所定
の放電電荷量となったときの端子電圧ＶＢの変化（電圧
降下分）ΔVB（ここでは、ΔVB1としている）を測定す
る。
テリ残存容量ＱＯをコンピユータに記憶する。次に、エ
ンジン始動により、スタータ電流を供給するため例えば
３０Ａの放電を行ない放電電荷量ＱDCが３０Ａ秒の所定
の放電電荷量となったときの端子電圧ＶＢの変化（電圧
降下分）ΔVB（ここでは、ΔVB1としている）を測定す
る。
なお、コンピユータには、バツテリを最初に搭載した時
のバツテリの寿命状態がまだ寿命初期の状態におけるエ
ンジン始動中の所定の放電電荷量に対するバッテリ電圧
降下分を実測して（これも充電状態が公称容量の７５％
以上の時や充分なバッテリ休止時間を確保していること
を条件として実測する）、例えばバッテリ寿命初期の２
〜１０回までの端子電圧ＶＢの変化ΔVBの実測平均値
を、バツテリの初期値ΔVBDとして予め記憶しておく。
また、コンピユータには、上記初期値ΔVBDをベースに
該ΔVBDに対して予め経験的なデータを下に定めた適宜
の比又は差となるように寿命判定のしきい値（バッテリ
寿命値ΔＶBE）を算出して記憶してある。前記比又は差
は、寿命末期の電圧降下分と初期値ΔVBDとの相関を統
計的な比又は差から予め求めたものであり、この予め設
定された比又は差もコンピユータに記憶されている。
のバツテリの寿命状態がまだ寿命初期の状態におけるエ
ンジン始動中の所定の放電電荷量に対するバッテリ電圧
降下分を実測して（これも充電状態が公称容量の７５％
以上の時や充分なバッテリ休止時間を確保していること
を条件として実測する）、例えばバッテリ寿命初期の２
〜１０回までの端子電圧ＶＢの変化ΔVBの実測平均値
を、バツテリの初期値ΔVBDとして予め記憶しておく。
また、コンピユータには、上記初期値ΔVBDをベースに
該ΔVBDに対して予め経験的なデータを下に定めた適宜
の比又は差となるように寿命判定のしきい値（バッテリ
寿命値ΔＶBE）を算出して記憶してある。前記比又は差
は、寿命末期の電圧降下分と初期値ΔVBDとの相関を統
計的な比又は差から予め求めたものであり、この予め設
定された比又は差もコンピユータに記憶されている。
そして、本実施例では、次のようにしてバッテリの寿命
を予測診断する。一つは、第５図に示すように、エンジ
ン始動中の所定の電荷重を放電させた時のバッテリ端子
電圧の降下分ΔVBとその初期値ΔVBDとの比ΔVB／ΔVBD
を求め、また、上記の初期値ΔVBDとこの初期値をベー
スにして求めた寿命値ΔVBEとの比ΔVBE／ΔVBDを求
め、前者の比ΔVB／ΔVBDが後者の比ΔVBE／ΔVBD以上
になっか否か比較することによりバッテリ寿命の到った
か否かを予測診断する。また、これに代わるものとし
て、第７図に示すように、初期値ΔVBDに対して予め定
めた差ａとなるようにして寿命値ΔVBEを定め、実測値
ΔVB1と寿命値ΔVBを比較することバッテリ寿命を予測
診断する。寿命の場合にはモニター表示１８を通して警
報表示を行なう。なお、本実施例では、さらに、第５図
に示すように、ΔVB曲線を平均的な時間関数ΔVB＝ｆ
（ｔ）で表わすことにより、寿命末期ΔVBEの到達時間t
Eと現時点ΔVB1の寿命途中経過時点を求めることがで
き、これらの比較よりバッテリの余命も求め、これも運
転者に表示している。
を予測診断する。一つは、第５図に示すように、エンジ
ン始動中の所定の電荷重を放電させた時のバッテリ端子
電圧の降下分ΔVBとその初期値ΔVBDとの比ΔVB／ΔVBD
を求め、また、上記の初期値ΔVBDとこの初期値をベー
スにして求めた寿命値ΔVBEとの比ΔVBE／ΔVBDを求
め、前者の比ΔVB／ΔVBDが後者の比ΔVBE／ΔVBD以上
になっか否か比較することによりバッテリ寿命の到った
か否かを予測診断する。また、これに代わるものとし
て、第７図に示すように、初期値ΔVBDに対して予め定
めた差ａとなるようにして寿命値ΔVBEを定め、実測値
ΔVB1と寿命値ΔVBを比較することバッテリ寿命を予測
診断する。寿命の場合にはモニター表示１８を通して警
報表示を行なう。なお、本実施例では、さらに、第５図
に示すように、ΔVB曲線を平均的な時間関数ΔVB＝ｆ
（ｔ）で表わすことにより、寿命末期ΔVBEの到達時間t
Eと現時点ΔVB1の寿命途中経過時点を求めることがで
き、これらの比較よりバッテリの余命も求め、これも運
転者に表示している。
次に、充放電関係式（２）式により目標充電電荷量ＱＣ
を設定する。
を設定する。
ＱＣ≧ａQDC＋ｂ……(2) ここで、QDCは残存容量と、公称容量との差からエンジ
ン始動前の不足充電量QDOを求め、これと、エンジン始
動までの放電電荷QD1加算して得る。
ン始動前の不足充電量QDOを求め、これと、エンジン始
動までの放電電荷QD1加算して得る。
QDC＝QDO＋QD1……(3) また（２）式における係数ａ，ｂは、バッテリ端子電圧
降下分ΔVB1と初期値ΔVBDとを比較し、例えばΔVBDに
対するΔVB1の変化率が、１０％以上となつた場合、
ａ，ｂは、増加される様に設定する様にコンピユータに
より制御する。エンジン始動後は、充電放電電流を常時
測定し、積分して（２）式を満すまで充電電流を制御す
る。充電電流は、オルタネータ２の出力電圧を調節する
レギユレータ８をコンピユータで制御する（第６図参
照）。すなわち、オルタネータの出力電圧を上下させる
事でバツテリに流入する調節をする。目標充電電荷量Ｑ
Ｃの充電が終了すると、過充電防止のために充電電流
は、０もしくは微かに充電される程度に制御される。
降下分ΔVB1と初期値ΔVBDとを比較し、例えばΔVBDに
対するΔVB1の変化率が、１０％以上となつた場合、
ａ，ｂは、増加される様に設定する様にコンピユータに
より制御する。エンジン始動後は、充電放電電流を常時
測定し、積分して（２）式を満すまで充電電流を制御す
る。充電電流は、オルタネータ２の出力電圧を調節する
レギユレータ８をコンピユータで制御する（第６図参
照）。すなわち、オルタネータの出力電圧を上下させる
事でバツテリに流入する調節をする。目標充電電荷量Ｑ
Ｃの充電が終了すると、過充電防止のために充電電流
は、０もしくは微かに充電される程度に制御される。
また、エンジン休止期間が例えば３時間以下の場合、寿
命度合の診断は行なわず充電制御は、前回のエンジン動
作時の制御内容を引きつぐ。
命度合の診断は行なわず充電制御は、前回のエンジン動
作時の制御内容を引きつぐ。
すなわち、ａ，ｂ，QDC，ＱＣの数値は前回のものと同
じくなるように制御する。
じくなるように制御する。
また、エンジン休止時間は３時間以上であるが残存容量
が例えば７５％以下の場合も寿命度合の診断は行なわ
ず、前回動作時の制御内容を引きつぐ。
が例えば７５％以下の場合も寿命度合の診断は行なわ
ず、前回動作時の制御内容を引きつぐ。
ただし、目標充電量ＱＣは、QDCにより算出される（し
たがつて前回から引きつぐ数値は、ａ，ｂという事にな
る）。
たがつて前回から引きつぐ数値は、ａ，ｂという事にな
る）。
次に、エンジン停止時は、ＱＣ，QDC，ａ，ｂを記憶し
て、コンピユータは、スイツチＯＦＦとなる。
て、コンピユータは、スイツチＯＦＦとなる。
その他の実施例として、目標充電量ＱＣが未達のまま、
エンジンストツプとなつた場合、運転者に充電不足であ
る事を警告する事もできる。
エンジンストツプとなつた場合、運転者に充電不足であ
る事を警告する事もできる。
また、バツテリの電解液は、水が分解してしまうため減
少する。
少する。
水の分解による減液では電解液の比重は、上るため、無
負荷の端子電圧は、高くなる。そこで、寿命度診断のた
め、３０Ａ以下の放電を行なう直前と直後で、端子電圧
を比較し、その電圧差が大きい程、水の分解が多い。す
なわち液量が減つていると診断できる。また、減液は、
水の分解だけが原因ではないため、液レベルセンサとの
診断結果と合せて、液補充を警告する事もできる。
負荷の端子電圧は、高くなる。そこで、寿命度診断のた
め、３０Ａ以下の放電を行なう直前と直後で、端子電圧
を比較し、その電圧差が大きい程、水の分解が多い。す
なわち液量が減つていると診断できる。また、減液は、
水の分解だけが原因ではないため、液レベルセンサとの
診断結果と合せて、液補充を警告する事もできる。
また、バツテリの充電は完全充電状態を超えて充電する
と、充電電流は流れにくくなる。この状態で充電を進め
ると水が分解し減液の要因となる。そこで、充電時充電
電流と、端子電圧とから内部抵抗を求める。これは必要
に応じてバツテリの温度補正する。充電時の内部抵抗は
過充電時は、増加するので、この内部抵抗により閾値判
別し、充電制御部に補正をかける事もできる。
と、充電電流は流れにくくなる。この状態で充電を進め
ると水が分解し減液の要因となる。そこで、充電時充電
電流と、端子電圧とから内部抵抗を求める。これは必要
に応じてバツテリの温度補正する。充電時の内部抵抗は
過充電時は、増加するので、この内部抵抗により閾値判
別し、充電制御部に補正をかける事もできる。
また、オルタネータの発電限度を越える放電が比較的長
時間にわたり続けられバツテリの残存電荷量が、次のエ
ンジン始動に必要な最少残存電荷量を下回つた場合、警
報を表示し負荷を少なくする様促すか、必要に応じて、
負荷を自動遮断する事も可能である。
時間にわたり続けられバツテリの残存電荷量が、次のエ
ンジン始動に必要な最少残存電荷量を下回つた場合、警
報を表示し負荷を少なくする様促すか、必要に応じて、
負荷を自動遮断する事も可能である。
本発明によれば、簡便に診断方法により個々のバッテリ
の特性に合わせて寿命診断を的確に行ない、しかも、デ
ータの再現性に優れた検出値を基にバッテリ診断を行な
うので、バッテリ寿命の予測診断精度を高めることがで
きる。
の特性に合わせて寿命診断を的確に行ない、しかも、デ
ータの再現性に優れた検出値を基にバッテリ診断を行な
うので、バッテリ寿命の予測診断精度を高めることがで
きる。
第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第２
図は本発明の一実施例のフローチヤート、第３図は放電
電荷量と降下電圧ΔＶＢの相関関係を示す線図、第４図
は残存容量低減率の経時変化を示す線図、第５図は本実
施例の寿命診断の原理を示す線図、第６図は充放電電荷
量の相関関係を示す線図、第７図は本実施例の寿命診断
の原理の他の態様を示す線図である。 １…バツテリ、２…オルタネータ、３…スタータ、４…
エンジン、１１，１２…バツテリ端子電圧，充放電電流
検出手段、１５…寿命予測，充電制御機能付マイクロコ
ンピユータ（ＣＰＵ）。
図は本発明の一実施例のフローチヤート、第３図は放電
電荷量と降下電圧ΔＶＢの相関関係を示す線図、第４図
は残存容量低減率の経時変化を示す線図、第５図は本実
施例の寿命診断の原理を示す線図、第６図は充放電電荷
量の相関関係を示す線図、第７図は本実施例の寿命診断
の原理の他の態様を示す線図である。 １…バツテリ、２…オルタネータ、３…スタータ、４…
エンジン、１１，１２…バツテリ端子電圧，充放電電流
検出手段、１５…寿命予測，充電制御機能付マイクロコ
ンピユータ（ＣＰＵ）。
フロントページの続き (72)発明者 牧絵 泰生 茨城県勝田市大字東石川西古内3085番地５ 日立オートモテイブエンジニアリング株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−245403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−195467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−103128（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】車載バッテリの寿命を自動車内部で予測診
断する方式として、 バッテリ端子電圧検出用センサ及びバッテリ放電電流検
出用センサを用いて、自動車に最初にバッテリを搭載し
た寿命初期におけるエンジン始動中の所定の放電電荷量
に対するバッテリ端子電圧降下分を実測して、この実測
値を初期値ΔVBDとして記憶手段に記憶させ、 以後、少なくともエンジン停止と始動の間にバッテリ静
特性がよみがえるのに必要な時間を経過したこと及びバ
ッテリ残存容量が所定の容量以上であることを条件に、
自動車走行に際して、エンジン始動中の所定の放電電荷
量に対するバッテリ端子電圧降下分ΔVBを実測し、演算
手段を用いてバッテリ寿命初期以後の前記実測値ΔVBが
前記初期値ΔVBDに対して予め設定した比又は差以上に
なったか否か求めて、前記車載バッテリの寿命を予測診
断することを特徴とする自動車用バッテリの診断方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の自動車用バッ
テリの診断方法において、前記演算手段は、前記車載バ
ッテリの寿命診断のほかに、前記バッテリ端子電圧降下
分ΔVBの前記初期値ΔVBDに対する変化率が所定値以上
になると該バッテリの放電電荷量QDCに対する充電電荷
量Qcの関係式を補正する機能を備えて、この充電電荷量
QCを目標値として充電系統のオルタネータをフィードバ
ック制御することを特徴とする自動車用バッテリの診断
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171375A JPH0658398B2 (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 自動車用バッテリの診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61171375A JPH0658398B2 (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 自動車用バッテリの診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6327776A JPS6327776A (ja) | 1988-02-05 |
| JPH0658398B2 true JPH0658398B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=15922015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61171375A Expired - Lifetime JPH0658398B2 (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 自動車用バッテリの診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658398B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6466025B1 (en) * | 2000-01-13 | 2002-10-15 | Midtronics, Inc. | Alternator tester |
| DE10223557A1 (de) * | 2002-05-28 | 2003-12-18 | Braun Gmbh | Verfahren zur Pflege einer wiederaufladbaren Batterie |
| JP4849935B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-01-11 | 古河電池株式会社 | 内部抵抗の初期値が不明な鉛蓄電池の寿命推定方法及び寿命推定装置 |
| DE112011101892T5 (de) | 2010-06-03 | 2013-03-21 | Midtronics, Inc. | Akku-Satz-Wartung für elektrische Fahrzeuge |
| US11740294B2 (en) | 2010-06-03 | 2023-08-29 | Midtronics, Inc. | High use battery pack maintenance |
| US10046649B2 (en) | 2012-06-28 | 2018-08-14 | Midtronics, Inc. | Hybrid and electric vehicle battery pack maintenance device |
| DE112012004706T5 (de) | 2011-11-10 | 2014-08-21 | Midtronics, Inc. | Batteriepack-Testvorrichtung |
| US9851411B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-12-26 | Keith S. Champlin | Suppressing HF cable oscillations during dynamic measurements of cells and batteries |
| US11325479B2 (en) | 2012-06-28 | 2022-05-10 | Midtronics, Inc. | Hybrid and electric vehicle battery maintenance device |
| CN103091639A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-05-08 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种电池寿命检测方法及装置 |
| US10843574B2 (en) | 2013-12-12 | 2020-11-24 | Midtronics, Inc. | Calibration and programming of in-vehicle battery sensors |
| US9923289B2 (en) | 2014-01-16 | 2018-03-20 | Midtronics, Inc. | Battery clamp with endoskeleton design |
| US10473555B2 (en) | 2014-07-14 | 2019-11-12 | Midtronics, Inc. | Automotive maintenance system |
| US10222397B2 (en) | 2014-09-26 | 2019-03-05 | Midtronics, Inc. | Cable connector for electronic battery tester |
| WO2016123075A1 (en) | 2015-01-26 | 2016-08-04 | Midtronics, Inc. | Alternator tester |
| US9966676B2 (en) | 2015-09-28 | 2018-05-08 | Midtronics, Inc. | Kelvin connector adapter for storage battery |
| US11054480B2 (en) | 2016-10-25 | 2021-07-06 | Midtronics, Inc. | Electrical load for electronic battery tester and electronic battery tester including such electrical load |
| US11513160B2 (en) | 2018-11-29 | 2022-11-29 | Midtronics, Inc. | Vehicle battery maintenance device |
| US11545839B2 (en) | 2019-11-05 | 2023-01-03 | Midtronics, Inc. | System for charging a series of connected batteries |
| US11668779B2 (en) | 2019-11-11 | 2023-06-06 | Midtronics, Inc. | Hybrid and electric vehicle battery pack maintenance device |
| US11474153B2 (en) | 2019-11-12 | 2022-10-18 | Midtronics, Inc. | Battery pack maintenance system |
| US11973202B2 (en) | 2019-12-31 | 2024-04-30 | Midtronics, Inc. | Intelligent module interface for battery maintenance device |
| US11486930B2 (en) | 2020-01-23 | 2022-11-01 | Midtronics, Inc. | Electronic battery tester with battery clamp storage holsters |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832751B2 (ja) * | 1977-02-18 | 1983-07-14 | 富士通テン株式会社 | 自動車用バツテリの診断方式 |
| JPS60195467A (ja) * | 1984-03-16 | 1985-10-03 | Japan Storage Battery Co Ltd | 蓄電池状態判定方法 |
| JPS60245403A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-05 | Japan Storage Battery Co Ltd | 自動車用蓄電池寿命判定方法 |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61171375A patent/JPH0658398B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6327776A (ja) | 1988-02-05 |
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