JPH07191106A - 車載バッテリの劣化率報知装置 - Google Patents
車載バッテリの劣化率報知装置Info
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- JPH07191106A JPH07191106A JP5332179A JP33217993A JPH07191106A JP H07191106 A JPH07191106 A JP H07191106A JP 5332179 A JP5332179 A JP 5332179A JP 33217993 A JP33217993 A JP 33217993A JP H07191106 A JPH07191106 A JP H07191106A
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- remaining capacity
- deterioration rate
- battery
- vehicle battery
- vehicle
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 車載バッテリの劣化状況を経験的予測に頼ら
ず客観的に的確に判断できるようにした車載バッテリの
劣化率報知装置を提供する。 【構成】 コントローラ２に、微少時間だけ車載バッテ
リ１の端子間をジェネレータ３及び負荷４に接続した状
態から開放状態を経て負荷４、更にはダミー負荷４’に
のみ接続した状態に順次切換制御可能なスイッチング回
路部１１と、車載バッテリ１の端子間電圧値Ｖ，ジェネ
レータ３からの充電電流値Ｉｃ，負荷４への放電電流値
Ｉｄ，バッテリ液温ｔを信号入力する入力回路部９と、
マイクロコンピュータ８とを備え、マイクロコンピュー
タ８内には、基準電力量積算部、基準残存容量演算部、
端子電圧降下量演算部、残存容量推定部、残存容量温度
補正部、容量偏差演算部、劣化率検索部、劣化率の信号
を出力する出力回路部を設ける。
ず客観的に的確に判断できるようにした車載バッテリの
劣化率報知装置を提供する。 【構成】 コントローラ２に、微少時間だけ車載バッテ
リ１の端子間をジェネレータ３及び負荷４に接続した状
態から開放状態を経て負荷４、更にはダミー負荷４’に
のみ接続した状態に順次切換制御可能なスイッチング回
路部１１と、車載バッテリ１の端子間電圧値Ｖ，ジェネ
レータ３からの充電電流値Ｉｃ，負荷４への放電電流値
Ｉｄ，バッテリ液温ｔを信号入力する入力回路部９と、
マイクロコンピュータ８とを備え、マイクロコンピュー
タ８内には、基準電力量積算部、基準残存容量演算部、
端子電圧降下量演算部、残存容量推定部、残存容量温度
補正部、容量偏差演算部、劣化率検索部、劣化率の信号
を出力する出力回路部を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に搭載された
車載バッテリの劣化状況を客観的に判断できるようにし
た車載バッテリの劣化率報知装置に関する。
車載バッテリの劣化状況を客観的に判断できるようにし
た車載バッテリの劣化率報知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】不慮のエンジン始動不能やエンジンスト
ップを未然に回避するには、車載バッテリの残存容量を
チェックして適切な時期に充電する必要がある。そこで
従来、車載バッテリの残存容量を計測する種々の手段が
提案されており、例えば、特開昭６３−２６５８７号公
報には、車載バッテリの充放電時における電圧、電流、
時間等を計測し、これらの計測値から車載バッテリの充
放電特性マップを参照して車載バッテリの残存容量を予
測するものが提案されている。しかし、車載バッテリが
劣化している場合には、充電してもその効果が低く、再
び過放電となりがちであるから、この場合には交換する
必要がある。
ップを未然に回避するには、車載バッテリの残存容量を
チェックして適切な時期に充電する必要がある。そこで
従来、車載バッテリの残存容量を計測する種々の手段が
提案されており、例えば、特開昭６３−２６５８７号公
報には、車載バッテリの充放電時における電圧、電流、
時間等を計測し、これらの計測値から車載バッテリの充
放電特性マップを参照して車載バッテリの残存容量を予
測するものが提案されている。しかし、車載バッテリが
劣化している場合には、充電してもその効果が低く、再
び過放電となりがちであるから、この場合には交換する
必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来、車載バ
ッテリの劣化状況を客観的に判断できる手段はなく、使
用期間や使用程度などから経験的に劣化状況を予測する
のが通例であった。
ッテリの劣化状況を客観的に判断できる手段はなく、使
用期間や使用程度などから経験的に劣化状況を予測する
のが通例であった。
【０００４】そこで本発明は、車載バッテリの劣化状況
を経験的予測に頼らず客観的に的確に判断できるように
した車載バッテリの劣化率報知装置を提供することを目
的とする。
を経験的予測に頼らず客観的に的確に判断できるように
した車載バッテリの劣化率報知装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、車載バッテリ
の劣化状況が、劣化のないものとした車載バッテリの基
準残存容量と実際の車載バッテリの実質残存容量との比
較において劣化率として把握できるとの知見に基づいて
なされたもので、前記目的を達成するため本発明は、ジ
ェネレータ及び負荷に回路構成された車載バッテリの劣
化率をコントローラから信号出力して報知する車載バッ
テリの劣化率報知装置であって、上記コントローラに
は、微少時間だけ上記車載バッテリの端子間をジェネレ
ータ及び負荷に接続した状態から開放状態を経て負荷に
のみ接続した状態、更にはダミー負荷にのみ接続した状
態に順次切換制御可能なスイッチング回路部と、車載バ
ッテリの端子間電圧値，電流センサにより検出される上
記ジェネレータから車載バッテリへの充電電流値，電流
センサにより検出される車載バッテリから負荷への放電
電流値，ダミー負荷へ接続した際の端子電圧降下量，液
温センサにより検出される車載バッテリの液温をそれぞ
れ入力する入力回路部と、この入力回路部からの端子間
電圧値，充電電流値，放電電流値の各信号及び劣化の無
いものとした車載バッテリの充放電効率曲線データに基
づき、所定のサンプリング周期毎にサンプリング周期内
の充電電力量及び放電電力量を算出すると共に、車載バ
ッテリの定格で定まる放電可能な初期最大電力量に算出
した充電電力量を加算して放電電力量を減算することに
より、サンプリング周期毎に放電可能な基準電力量を積
算する基準電力量積算部と、上記スイッチング回路部の
作動に伴い上記基準電力量積算部からの基準電力量を上
記初期最大電力量で除算することにより劣化の無いもの
とした車載バッテリの基準残存容量を演算する基準残存
容量演算部と、上記スイッチング回路部の動作に伴い上
記入力回路部からの端子間電圧値に基づいて車載バッテ
リの端子開放状態からダミー負荷にのみ接続した状態に
切換わった際の端子間電圧の降下量を算出し、車載バッ
テリの残存容量を車載バッテリの端子開放状態からダミ
ー負荷にのみ切換った際のバッテリ端子電圧の降下量を
パラメータとしたマップとして記憶してある残存容量デ
ータマップメモリと、上記残存容量データマップメモリ
を参照して車載バッテリの残存容量を推定する残存容量
推定部と、この残存容量推定部からの残存容量を上記入
力回路部からの液温信号に応じて温度補正して実質残存
容量を得る残存容量温度補正部と、車載バッテリの劣化
率を上記基準残存容量に対する実質残存容量の偏差をパ
ラメータとしたマップとして記憶してある劣化率データ
マップメモリと、上記基準残存容量演算部からの基準残
存容量及び上記残存容量温度補正部からの実質残存容量
の各信号に基づき基準残存容量に対する実質残存容量の
偏差を求める容量偏差演算部と、上記容量偏差演算部か
らの容量偏差信号に基づき上記劣化率データマップメモ
リを参照して車載バッテリの劣化率を検索する劣化率検
索部と、上記劣化率検索部からの劣化率信号をコントロ
ーラから出力する出力回路部とを設けたことを手段とし
ている。
の劣化状況が、劣化のないものとした車載バッテリの基
準残存容量と実際の車載バッテリの実質残存容量との比
較において劣化率として把握できるとの知見に基づいて
なされたもので、前記目的を達成するため本発明は、ジ
ェネレータ及び負荷に回路構成された車載バッテリの劣
化率をコントローラから信号出力して報知する車載バッ
テリの劣化率報知装置であって、上記コントローラに
は、微少時間だけ上記車載バッテリの端子間をジェネレ
ータ及び負荷に接続した状態から開放状態を経て負荷に
のみ接続した状態、更にはダミー負荷にのみ接続した状
態に順次切換制御可能なスイッチング回路部と、車載バ
ッテリの端子間電圧値，電流センサにより検出される上
記ジェネレータから車載バッテリへの充電電流値，電流
センサにより検出される車載バッテリから負荷への放電
電流値，ダミー負荷へ接続した際の端子電圧降下量，液
温センサにより検出される車載バッテリの液温をそれぞ
れ入力する入力回路部と、この入力回路部からの端子間
電圧値，充電電流値，放電電流値の各信号及び劣化の無
いものとした車載バッテリの充放電効率曲線データに基
づき、所定のサンプリング周期毎にサンプリング周期内
の充電電力量及び放電電力量を算出すると共に、車載バ
ッテリの定格で定まる放電可能な初期最大電力量に算出
した充電電力量を加算して放電電力量を減算することに
より、サンプリング周期毎に放電可能な基準電力量を積
算する基準電力量積算部と、上記スイッチング回路部の
作動に伴い上記基準電力量積算部からの基準電力量を上
記初期最大電力量で除算することにより劣化の無いもの
とした車載バッテリの基準残存容量を演算する基準残存
容量演算部と、上記スイッチング回路部の動作に伴い上
記入力回路部からの端子間電圧値に基づいて車載バッテ
リの端子開放状態からダミー負荷にのみ接続した状態に
切換わった際の端子間電圧の降下量を算出し、車載バッ
テリの残存容量を車載バッテリの端子開放状態からダミ
ー負荷にのみ切換った際のバッテリ端子電圧の降下量を
パラメータとしたマップとして記憶してある残存容量デ
ータマップメモリと、上記残存容量データマップメモリ
を参照して車載バッテリの残存容量を推定する残存容量
推定部と、この残存容量推定部からの残存容量を上記入
力回路部からの液温信号に応じて温度補正して実質残存
容量を得る残存容量温度補正部と、車載バッテリの劣化
率を上記基準残存容量に対する実質残存容量の偏差をパ
ラメータとしたマップとして記憶してある劣化率データ
マップメモリと、上記基準残存容量演算部からの基準残
存容量及び上記残存容量温度補正部からの実質残存容量
の各信号に基づき基準残存容量に対する実質残存容量の
偏差を求める容量偏差演算部と、上記容量偏差演算部か
らの容量偏差信号に基づき上記劣化率データマップメモ
リを参照して車載バッテリの劣化率を検索する劣化率検
索部と、上記劣化率検索部からの劣化率信号をコントロ
ーラから出力する出力回路部とを設けたことを手段とし
ている。
【０００６】
【作用】このような手段を採用した本発明による車載バ
ッテリの劣化率報知装置では、ジェネレータ及び負荷に
回路構成された車載バッテリの端子間電圧、充電電流
値、放電電流値の各信号が常時入力回路部に入力するこ
とで、コントローラの基準電力量積算部は、劣化の無い
ものとした車載バッテリの充放電効率曲線データに基づ
き所定のサンプリング周期毎にサンプリング周期内の充
電電力量及び放電電力量を算出する。そしてこの基準電
力量積算部は、車載バッテリの定格で定まる初期最大電
力量に対して各サンプリング周期毎に算出した充電電力
量を加算し、放電電力量を減算することにより、サンプ
リング周期毎に放電可能な基準電力量を積算している。
ッテリの劣化率報知装置では、ジェネレータ及び負荷に
回路構成された車載バッテリの端子間電圧、充電電流
値、放電電流値の各信号が常時入力回路部に入力するこ
とで、コントローラの基準電力量積算部は、劣化の無い
ものとした車載バッテリの充放電効率曲線データに基づ
き所定のサンプリング周期毎にサンプリング周期内の充
電電力量及び放電電力量を算出する。そしてこの基準電
力量積算部は、車載バッテリの定格で定まる初期最大電
力量に対して各サンプリング周期毎に算出した充電電力
量を加算し、放電電力量を減算することにより、サンプ
リング周期毎に放電可能な基準電力量を積算している。
【０００７】ここで、スイッチング回路部がジェネレー
タ及び負荷に回路構成された車載バッテリの端子間を微
少時間だけ開放状態を経てダミー負荷にのみ接続した状
態に順次切換えることで、入力回路部には車載バッテリ
の端子間の開放状態での電圧値、ダミー負荷にのみ接続
した状態での電圧値、その際の放電電流値、液温の各信
号が入力され、こうして車載バッテリの劣化率の演算が
開始される。
タ及び負荷に回路構成された車載バッテリの端子間を微
少時間だけ開放状態を経てダミー負荷にのみ接続した状
態に順次切換えることで、入力回路部には車載バッテリ
の端子間の開放状態での電圧値、ダミー負荷にのみ接続
した状態での電圧値、その際の放電電流値、液温の各信
号が入力され、こうして車載バッテリの劣化率の演算が
開始される。
【０００８】まず、基準残存容量演算部が、基準電力量
積算部で積算されている基準電力量を初期最大電力量で
除算することにより、劣化のないものとした車載バッテ
リの基準残存容量を演算する。
積算部で積算されている基準電力量を初期最大電力量で
除算することにより、劣化のないものとした車載バッテ
リの基準残存容量を演算する。
【０００９】一方、端子電圧降下量演算部は、開放状態
の車載バッテリの端子間電圧値からダミー負荷にのみ接
続した車載バッテリの端子間電圧値を減算し、ダミー負
荷に接続した際のバッテリ端子電圧の降下量を算出す
る。
の車載バッテリの端子間電圧値からダミー負荷にのみ接
続した車載バッテリの端子間電圧値を減算し、ダミー負
荷に接続した際のバッテリ端子電圧の降下量を算出す
る。
【００１０】残存容量推定部が、算出された上記バッテ
リ端子電圧の降下量に基づき残存容量データマップメモ
リを参照して車載バッテリの残存容量を推定する。そし
てこの残存容量を残存容量温度補正部が前記液温に応じ
温度補正して車載バッテリの実質残存容量を演算する。
リ端子電圧の降下量に基づき残存容量データマップメモ
リを参照して車載バッテリの残存容量を推定する。そし
てこの残存容量を残存容量温度補正部が前記液温に応じ
温度補正して車載バッテリの実質残存容量を演算する。
【００１１】そして容量偏差演算部が、前記基準残存容
量に対する実質残存容量の偏差を演算し、その容量偏差
の信号に基づき劣化率検索部が劣化率データマップメモ
リを参照して車載バッテリの劣化率を検索し、その劣化
率の信号を出力回路部がコントローラから出力する。
量に対する実質残存容量の偏差を演算し、その容量偏差
の信号に基づき劣化率検索部が劣化率データマップメモ
リを参照して車載バッテリの劣化率を検索し、その劣化
率の信号を出力回路部がコントローラから出力する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して具体的に説明する。一実施例による車載バッテリの
劣化率報知装置の全体構成を示す図１において、符号１
は車載バッテリ１であり、これはコントローラ２を介し
てジェネレータ３、負荷４、及びダミー負荷４’に回路
構成されている。そして車載バッテリ１のプラス端子１
ａからコントローラ２を介して負荷４及びダミー負荷
４’に至る回路のうち上記プラス端子１ａとコントロー
ラ２との間の回路には、電磁誘導により電流値を検出す
る電流センサ５が設置されると共に、同様の電流センサ
６がジェネレータ３のプラス端子３ａからコントローラ
２を介して車載バッテリ１のプラス端子１ａに至る回路
のうちコントローラ２と上記プラス端子１ａとの間の回
路に設置されている。そして車載バッテリ１にはバッテ
リ液温ｔを検出する液温センサ７が設置されている。
して具体的に説明する。一実施例による車載バッテリの
劣化率報知装置の全体構成を示す図１において、符号１
は車載バッテリ１であり、これはコントローラ２を介し
てジェネレータ３、負荷４、及びダミー負荷４’に回路
構成されている。そして車載バッテリ１のプラス端子１
ａからコントローラ２を介して負荷４及びダミー負荷
４’に至る回路のうち上記プラス端子１ａとコントロー
ラ２との間の回路には、電磁誘導により電流値を検出す
る電流センサ５が設置されると共に、同様の電流センサ
６がジェネレータ３のプラス端子３ａからコントローラ
２を介して車載バッテリ１のプラス端子１ａに至る回路
のうちコントローラ２と上記プラス端子１ａとの間の回
路に設置されている。そして車載バッテリ１にはバッテ
リ液温ｔを検出する液温センサ７が設置されている。
【００１３】コントローラ２は、マイクロコンピュータ
８を主体に構成されるもので、マイクロコンピュータ８
に信号出力する入力回路部９、マイクロコンピュータ８
によりドライバであるＰＷＭ（パルスワイドモジュレー
タ）１０を介して駆動されるスイッチング回路部１１、
マイクロコンピュータ８及びＰＷＭ１０との間でデータ
の授受を行うＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３を有している。
８を主体に構成されるもので、マイクロコンピュータ８
に信号出力する入力回路部９、マイクロコンピュータ８
によりドライバであるＰＷＭ（パルスワイドモジュレー
タ）１０を介して駆動されるスイッチング回路部１１、
マイクロコンピュータ８及びＰＷＭ１０との間でデータ
の授受を行うＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３を有している。
【００１４】前記コントローラ２の入力回路部９は、前
記電流センサ５からの負荷４とダミー負荷４’への夫々
の放電電流値（Ｉｄ，Ｉｄ’）と、前記電流センサ６か
らの充電電流値（Ｉｃ）と、液温センサ７からの液温
（ｔ）と、前記車載バッテリ１のプラス端子１ａからの
端子間電圧値（Ｖ）とをアナログ信号として入力するも
ので、これらをデジタル信号に変換してマイクロコンピ
ュータ８に出力するようになっている。
記電流センサ５からの負荷４とダミー負荷４’への夫々
の放電電流値（Ｉｄ，Ｉｄ’）と、前記電流センサ６か
らの充電電流値（Ｉｃ）と、液温センサ７からの液温
（ｔ）と、前記車載バッテリ１のプラス端子１ａからの
端子間電圧値（Ｖ）とをアナログ信号として入力するも
ので、これらをデジタル信号に変換してマイクロコンピ
ュータ８に出力するようになっている。
【００１５】また前記スイッチング回路部１１は、車載
バッテリ１のプラス端子１ａとジェネレータ３のプラス
端子３ａとの間の回路に介設されたスイッチングトラン
ジスタ１１ａ、及び車載バッテリ１のプラス端子１ａと
負荷４及びダミー負荷４’との間の回路に介設されたス
イッチングトランジスタ１１ｂを有している。これらの
スイッチングトランジスタ１１ａ，１１ｂは通常オン状
態であり、マイクロコンピュータ８の指令によりＰＷＭ
１０を介して駆動されることにより、初めにスイッチン
グトランジスタ１１ａ，１１ｂを共にオフし、続いてス
イッチングトランジスタ１１ｂのみオンして車載バッテ
リ１の端子間を開放状態を経て負荷４にのみ接続した状
態、更にはダミー負荷４’にのみ接続した状態に夫々、
微少時間（０．１ミリ秒程度）だけ順次切換制御するよ
うになっており、微少時間の経過後は両スイッチングト
ランジスタ１１ａ，１１ｂは共にオン状態に復帰する。
バッテリ１のプラス端子１ａとジェネレータ３のプラス
端子３ａとの間の回路に介設されたスイッチングトラン
ジスタ１１ａ、及び車載バッテリ１のプラス端子１ａと
負荷４及びダミー負荷４’との間の回路に介設されたス
イッチングトランジスタ１１ｂを有している。これらの
スイッチングトランジスタ１１ａ，１１ｂは通常オン状
態であり、マイクロコンピュータ８の指令によりＰＷＭ
１０を介して駆動されることにより、初めにスイッチン
グトランジスタ１１ａ，１１ｂを共にオフし、続いてス
イッチングトランジスタ１１ｂのみオンして車載バッテ
リ１の端子間を開放状態を経て負荷４にのみ接続した状
態、更にはダミー負荷４’にのみ接続した状態に夫々、
微少時間（０．１ミリ秒程度）だけ順次切換制御するよ
うになっており、微少時間の経過後は両スイッチングト
ランジスタ１１ａ，１１ｂは共にオン状態に復帰する。
【００１６】ここで図２に示すように、コントローラ２
のマイクロコンピュータ８には、端子電圧降下量演算部
１４，残存容量推定部１５，残存容量温度補正部１６，
基準電力量積算部１７，基準残存容量演算部１８，容量
偏差演算部１９，劣化率検索部２０が構成されている。
またＲＯＭ１２には、残存容量データマップメモリ２
１，温度補正係数メモリ２２，充放電効率データマップ
メモリ２３，劣化率データマップメモリ２４が格納され
ていると共に、コントローラ２には上記劣化率検索部２
０からの信号を出力する出力回路部２５が設けられてい
る。
のマイクロコンピュータ８には、端子電圧降下量演算部
１４，残存容量推定部１５，残存容量温度補正部１６，
基準電力量積算部１７，基準残存容量演算部１８，容量
偏差演算部１９，劣化率検索部２０が構成されている。
またＲＯＭ１２には、残存容量データマップメモリ２
１，温度補正係数メモリ２２，充放電効率データマップ
メモリ２３，劣化率データマップメモリ２４が格納され
ていると共に、コントローラ２には上記劣化率検索部２
０からの信号を出力する出力回路部２５が設けられてい
る。
【００１７】端子電圧降下量演算部１４は、スイッチン
グ回路部１１の作動時に図３のように変化する車載バッ
テリ１の端子間電圧（Ｖ）のうち、開放状態の端子間電
圧値（Ｖｏ）と、ダミー負荷にのみ接続した端子間電圧
値（Ｖｄ’）と、その際の負荷４への放電電流値（Ｉ
ｄ）とを入力回路部９から入力し、 ΔＶ＝（Ｖｏ−Ｖｄ’） により車載バッテリ１の電圧降下量（ΔＶ）を演算す
る。
グ回路部１１の作動時に図３のように変化する車載バッ
テリ１の端子間電圧（Ｖ）のうち、開放状態の端子間電
圧値（Ｖｏ）と、ダミー負荷にのみ接続した端子間電圧
値（Ｖｄ’）と、その際の負荷４への放電電流値（Ｉ
ｄ）とを入力回路部９から入力し、 ΔＶ＝（Ｖｏ−Ｖｄ’） により車載バッテリ１の電圧降下量（ΔＶ）を演算す
る。
【００１８】ここで、残存容量データマップメモリ２１
には、図４に示すように、開放状態の端子電圧（Ｖｏ）
とダミー負荷４’へ接続した際の端子電圧（Ｖｏ’）と
の差（端子電圧降下量ΔＶ）をパラメータとしたマップ
として車載バッテリ１の残存容量（Ｃ）が記憶されてい
る。そこで残存容量推定部１５は、端子電圧降下量（Δ
Ｖ）の信号に基づき、残存容量データマップメモリ２１
のマップを参照して車載バッテリ１の残存容量（Ｃ）を
推定する。
には、図４に示すように、開放状態の端子電圧（Ｖｏ）
とダミー負荷４’へ接続した際の端子電圧（Ｖｏ’）と
の差（端子電圧降下量ΔＶ）をパラメータとしたマップ
として車載バッテリ１の残存容量（Ｃ）が記憶されてい
る。そこで残存容量推定部１５は、端子電圧降下量（Δ
Ｖ）の信号に基づき、残存容量データマップメモリ２１
のマップを参照して車載バッテリ１の残存容量（Ｃ）を
推定する。
【００１９】また、温度補正係数メモリ２２には、車載
バッテリ１のバッテリ液温（ｔ）と残存容量（Ｃ）との
関係をあらかじめ実験により求めた温度補正係数Ｋが記
憶されている。そして残存容量温度補正部１６は、入力
回路部９からのバッテリ液温（ｔ）に基づき温度補正係
数メモリ２２を参照して温度補正係数Ｋを求め、残存容
量推定部１５からの残存容量（Ｃ）に温度補正係数Ｋを
乗じることで、Ｃｔ＝Ｋ・Ｃの式により車載バッテリ１
の実質残存容量（Ｃｔ）を演算する。
バッテリ１のバッテリ液温（ｔ）と残存容量（Ｃ）との
関係をあらかじめ実験により求めた温度補正係数Ｋが記
憶されている。そして残存容量温度補正部１６は、入力
回路部９からのバッテリ液温（ｔ）に基づき温度補正係
数メモリ２２を参照して温度補正係数Ｋを求め、残存容
量推定部１５からの残存容量（Ｃ）に温度補正係数Ｋを
乗じることで、Ｃｔ＝Ｋ・Ｃの式により車載バッテリ１
の実質残存容量（Ｃｔ）を演算する。
【００２０】一方、充放電効率データマップメモリ２３
には、新品で劣化の無い状態での車載バッテリ１の充電
効率（Ｇｃ）が、図５（ａ）に示すように充電電圧値
（Ｖ）と充電電流値（Ｉｃ）とをパラメータとした２次
元マップとして記憶され、またその放電効率（Ｇｄ）
が、図５（ｂ）に示すように放電電圧値（Ｖ）と放電電
流値（Ｉｄ）とをパラメータとした２次元マップとして
記憶されている。そこで基準電力量積算部１７は、入力
回路部９からの端子間電圧値（Ｖ），充電電流値（Ｉ
ｃ），放電電流値（Ｉｄ）の各信号に基づき、充放電効
率データマップメモリ２３の２次元マップを参照して、
０．５秒程度の所定のサンプリング周期（Ｔ）毎にサン
プリング周期（Ｔ）内の充電電力量（Ｗｈｃ）をＷｈｃ
＝Ｇｃ・Ｖ・Ｉｃ・Ｔの式により算出し、またサンプリ
ング周期（Ｔ）内の放電電力量（Ｗｈｄ）をＷｈｄ＝Ｇ
ｄ・Ｖ・Ｉｄ・Ｔの式により算出する。そしてこの基準
電力量積算部１７は、新品の車載バッテリの定格で定ま
る放電可能な初期最大電力量（Ｗｈｍａｘ）に上記充電
電力量（Ｗｈｃ）を加算して放電電力量（Ｗｈｄ）を減
算することにより、サンプリング周期（Ｔ）毎に放電可
能な基準電力量（Ｗｈｓ）を積算し、その積算値をサン
プリング周期（Ｔ）毎に更新してＲＡＭ１３内の積算値
メモリ２６に記憶する。
には、新品で劣化の無い状態での車載バッテリ１の充電
効率（Ｇｃ）が、図５（ａ）に示すように充電電圧値
（Ｖ）と充電電流値（Ｉｃ）とをパラメータとした２次
元マップとして記憶され、またその放電効率（Ｇｄ）
が、図５（ｂ）に示すように放電電圧値（Ｖ）と放電電
流値（Ｉｄ）とをパラメータとした２次元マップとして
記憶されている。そこで基準電力量積算部１７は、入力
回路部９からの端子間電圧値（Ｖ），充電電流値（Ｉ
ｃ），放電電流値（Ｉｄ）の各信号に基づき、充放電効
率データマップメモリ２３の２次元マップを参照して、
０．５秒程度の所定のサンプリング周期（Ｔ）毎にサン
プリング周期（Ｔ）内の充電電力量（Ｗｈｃ）をＷｈｃ
＝Ｇｃ・Ｖ・Ｉｃ・Ｔの式により算出し、またサンプリ
ング周期（Ｔ）内の放電電力量（Ｗｈｄ）をＷｈｄ＝Ｇ
ｄ・Ｖ・Ｉｄ・Ｔの式により算出する。そしてこの基準
電力量積算部１７は、新品の車載バッテリの定格で定ま
る放電可能な初期最大電力量（Ｗｈｍａｘ）に上記充電
電力量（Ｗｈｃ）を加算して放電電力量（Ｗｈｄ）を減
算することにより、サンプリング周期（Ｔ）毎に放電可
能な基準電力量（Ｗｈｓ）を積算し、その積算値をサン
プリング周期（Ｔ）毎に更新してＲＡＭ１３内の積算値
メモリ２６に記憶する。
【００２１】そして、基準残存容量演算部１８は、スイ
ッチング回路部１１の作動に伴い、その際、積算値メモ
リ２６に更新して記憶されている最新の基準電力量（Ｗ
ｈｓ）と、新品の車載バッテリの定格で定まる放電可能
な初期最大電力量（Ｗｈｍａｘ）とに基づき、Ｃｓ＝Ｗ
ｈｓ／Ｗｈｍａｘの式により、劣化の無いものとした車
載バッテリ１の基準残存容量（Ｃｓ）を演算する。
ッチング回路部１１の作動に伴い、その際、積算値メモ
リ２６に更新して記憶されている最新の基準電力量（Ｗ
ｈｓ）と、新品の車載バッテリの定格で定まる放電可能
な初期最大電力量（Ｗｈｍａｘ）とに基づき、Ｃｓ＝Ｗ
ｈｓ／Ｗｈｍａｘの式により、劣化の無いものとした車
載バッテリ１の基準残存容量（Ｃｓ）を演算する。
【００２２】また容量偏差演算部１９は、基準残存容量
演算部１８で演算された基準残存容量（Ｃｓ）と、前記
残存容量温度補正部１６で演算された実質残存容量（Ｃ
ｔ）との比較によりその容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）を演算
してその信号を劣化率検索部２０に出力する。
演算部１８で演算された基準残存容量（Ｃｓ）と、前記
残存容量温度補正部１６で演算された実質残存容量（Ｃ
ｔ）との比較によりその容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）を演算
してその信号を劣化率検索部２０に出力する。
【００２３】ここで、劣化率データマップメモリ２４に
は、図６に示すように、基準残存容量（Ｃｓ）に対する
実質残存容量（Ｃｔ）の容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）をパラ
メータとしたマップとして車載バッテリ１の劣化率（Ｄ
ｒ）が記憶されている。そして劣化率検索部２０は、容
量偏差演算部１９からの容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）の信号
に基づき、劣化率データマップメモリ２４のマップを参
照して車載バッテリ１の劣化率（Ｄｒ）を検索し、その
信号を出力回路部２５に出力する。
は、図６に示すように、基準残存容量（Ｃｓ）に対する
実質残存容量（Ｃｔ）の容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）をパラ
メータとしたマップとして車載バッテリ１の劣化率（Ｄ
ｒ）が記憶されている。そして劣化率検索部２０は、容
量偏差演算部１９からの容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）の信号
に基づき、劣化率データマップメモリ２４のマップを参
照して車載バッテリ１の劣化率（Ｄｒ）を検索し、その
信号を出力回路部２５に出力する。
【００２４】出力回路部２５は劣化率検索部１９からの
劣化率（Ｄｒ）のデジタル信号をそのまま、あるいはア
ナログ変換して図示省略したディスプレーなどに出力す
るものである。
劣化率（Ｄｒ）のデジタル信号をそのまま、あるいはア
ナログ変換して図示省略したディスプレーなどに出力す
るものである。
【００２５】次に、以上のように構成された一実施例の
車載バッテリの劣化率報知装置につき、その作動を図７
のフローチャートに従って説明する。まず、マイクロコ
ンピュータ８の指令によりＰＷＭ１０を介してスイッチ
ング回路部１１を例えば０．１ミリ秒の微少時間だけ作
動させ、端子間電圧値（Ｖ，Ｖｏ，Ｖｄ），放電電流値
（Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｄ’），バッテリ液温（ｔ）の各信号
を入力回路部９に入力してデジタル変換する（ステップ
Ｓ１）。
車載バッテリの劣化率報知装置につき、その作動を図７
のフローチャートに従って説明する。まず、マイクロコ
ンピュータ８の指令によりＰＷＭ１０を介してスイッチ
ング回路部１１を例えば０．１ミリ秒の微少時間だけ作
動させ、端子間電圧値（Ｖ，Ｖｏ，Ｖｄ），放電電流値
（Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｄ’），バッテリ液温（ｔ）の各信号
を入力回路部９に入力してデジタル変換する（ステップ
Ｓ１）。
【００２６】次に、積算値メモリ２６に更新して記憶さ
れている最新の基準電力量（Ｗｈｓ）と、新品の車載バ
ッテリの定格で定まる放電可能な初期最大電力量（Ｗｈ
ｍａｘ）とに基づき、基準残存容量演算部１８でＣｓ＝
Ｗｈｓ／Ｗｈｍａｘの式により劣化の無いものとした車
載バッテリ１の基準残存容量（Ｃｓ）を演算する（ステ
ップＳ２）。
れている最新の基準電力量（Ｗｈｓ）と、新品の車載バ
ッテリの定格で定まる放電可能な初期最大電力量（Ｗｈ
ｍａｘ）とに基づき、基準残存容量演算部１８でＣｓ＝
Ｗｈｓ／Ｗｈｍａｘの式により劣化の無いものとした車
載バッテリ１の基準残存容量（Ｃｓ）を演算する（ステ
ップＳ２）。
【００２７】続いて、入力回路部９から端子電圧降下量
演算部１４に端子間電圧値（Ｖｏ，Ｖｄ’），放電電流
値（Ｉｄ）の各信号を読込み、ΔＶ＝（Ｖｏ−Ｖｄ’）
により車載バッテリ１にダミー負荷４’を接続した際の
端子電圧降下量（ΔＶ）を演算する（ステップＳ３）。
そしてこの端子電圧降下量信号に基づき、残存容量デー
タマップメモリ２１を参照して残存容量推定部１５によ
り残存容量（Ｃ）を推定する（ステップＳ４）。
演算部１４に端子間電圧値（Ｖｏ，Ｖｄ’），放電電流
値（Ｉｄ）の各信号を読込み、ΔＶ＝（Ｖｏ−Ｖｄ’）
により車載バッテリ１にダミー負荷４’を接続した際の
端子電圧降下量（ΔＶ）を演算する（ステップＳ３）。
そしてこの端子電圧降下量信号に基づき、残存容量デー
タマップメモリ２１を参照して残存容量推定部１５によ
り残存容量（Ｃ）を推定する（ステップＳ４）。
【００２８】ステップＳ５では、残存容量温度補正部１
６が入力回路部９から読込んだのバッテリ液温（ｔ）に
基づき温度補正係数メモリ２２を参照して温度補正係数
Ｋを求め、残存容量推定部１５からの残存容量（Ｃ）に
温度補正係数Ｋを乗じることで、Ｃｔ＝Ｋ・Ｃの式によ
り車載バッテリ１の実質残存容量（Ｃｔ）を演算する
（ステップＳ５）。
６が入力回路部９から読込んだのバッテリ液温（ｔ）に
基づき温度補正係数メモリ２２を参照して温度補正係数
Ｋを求め、残存容量推定部１５からの残存容量（Ｃ）に
温度補正係数Ｋを乗じることで、Ｃｔ＝Ｋ・Ｃの式によ
り車載バッテリ１の実質残存容量（Ｃｔ）を演算する
（ステップＳ５）。
【００２９】続いて、基準残存容量演算部１８で演算さ
れた基準残存容量（Ｃｓ）と残存容量温度補正部１６で
演算された実質残存容量（Ｃｔ）とを容量偏差演算部１
９が入力し、基準残存容量（Ｃｓ）に対する実質残存容
量（Ｃｔ）の容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）を演算する（ステ
ップＳ６）。そしてこの容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）の信号
に基づき、劣化率検索部２０が劣化率データマップメモ
リ２４を参照して車載バッテリ１の劣化率（Ｄｒ）を検
索し（ステップＳ７）、その劣化率（Ｄｒ）の信号を出
力回路部２５がコントローラ２から出力する（ステップ
Ｓ８）。
れた基準残存容量（Ｃｓ）と残存容量温度補正部１６で
演算された実質残存容量（Ｃｔ）とを容量偏差演算部１
９が入力し、基準残存容量（Ｃｓ）に対する実質残存容
量（Ｃｔ）の容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）を演算する（ステ
ップＳ６）。そしてこの容量偏差（Ｃｓ−Ｃｔ）の信号
に基づき、劣化率検索部２０が劣化率データマップメモ
リ２４を参照して車載バッテリ１の劣化率（Ｄｒ）を検
索し（ステップＳ７）、その劣化率（Ｄｒ）の信号を出
力回路部２５がコントローラ２から出力する（ステップ
Ｓ８）。
【００３０】
【発明の効果】以上説明した通り本発明では、コントロ
ーラの基準電力量積算部が車載バッテリに劣化がないも
のとしてその放電可能な基準電力量を常時積算し、この
基準電力量に基づいて基準残存容量演算部がスイッチン
グ回路部の作動に伴い劣化のないものとした車載バッテ
リの基準残存容量を演算する。一方、スイッチング回路
部の作動に伴い端子電圧降下量演算部が車載バッテリを
ダミー負荷に接続した際の電圧降下量を算出し、この天
使電圧降下量に基づき残存容量データマップメモリを参
照して残存容量推定部が車載バッテリの残存容量を推定
し、この残存容量を温度補正することで残存容量温度補
正部が車載バッテリの実質残存容量を演算する。そして
容量偏差演算部が、基準残存容量演算部からの基準残存
容量に対する残存容量温度補正部からの実質残存容量の
偏差を演算し、その容量偏差の信号に基づき劣化率検索
部が車載バッテリの劣化率を検索し、その劣化率の信号
を出力回路部がコントローラから出力する。
ーラの基準電力量積算部が車載バッテリに劣化がないも
のとしてその放電可能な基準電力量を常時積算し、この
基準電力量に基づいて基準残存容量演算部がスイッチン
グ回路部の作動に伴い劣化のないものとした車載バッテ
リの基準残存容量を演算する。一方、スイッチング回路
部の作動に伴い端子電圧降下量演算部が車載バッテリを
ダミー負荷に接続した際の電圧降下量を算出し、この天
使電圧降下量に基づき残存容量データマップメモリを参
照して残存容量推定部が車載バッテリの残存容量を推定
し、この残存容量を温度補正することで残存容量温度補
正部が車載バッテリの実質残存容量を演算する。そして
容量偏差演算部が、基準残存容量演算部からの基準残存
容量に対する残存容量温度補正部からの実質残存容量の
偏差を演算し、その容量偏差の信号に基づき劣化率検索
部が車載バッテリの劣化率を検索し、その劣化率の信号
を出力回路部がコントローラから出力する。
【００３１】このように本発明によれば、劣化のないも
のとした車載バッテリの基準残存容量と、極板の劣化状
況及びバッテリ液温に応じた実際の車載バッテリの実質
残存容量との比較において車載バッテリの劣化状況が劣
化率として信号出力されるので、車載バッテリの交換時
期を経験的予測に頼らず客観的に的確に判断することが
できる。
のとした車載バッテリの基準残存容量と、極板の劣化状
況及びバッテリ液温に応じた実際の車載バッテリの実質
残存容量との比較において車載バッテリの劣化状況が劣
化率として信号出力されるので、車載バッテリの交換時
期を経験的予測に頼らず客観的に的確に判断することが
できる。
【００３２】また、ジェネレータ及び負荷に回路構成さ
れたままで車載バッテリの劣化率がコントローラから信
号出力される構成であるため、車載バッテリの劣化状況
を必要に応じて随時、瞬時に知ることができる。
れたままで車載バッテリの劣化率がコントローラから信
号出力される構成であるため、車載バッテリの劣化状況
を必要に応じて随時、瞬時に知ることができる。
【図１】本発明による車載バッテリの残存容量計の一実
施例の全体構成を示す配線図である。
施例の全体構成を示す配線図である。
【図２】一実施例におけるコントローラのブロック図で
ある。
ある。
【図３】一実施例におけるスイッチング回路部の作動時
における車載バッテリの端子間電圧の変化を示す線図で
ある。
における車載バッテリの端子間電圧の変化を示す線図で
ある。
【図４】一実施例における残存容量値データマップメモ
リに記憶されたデータマップを示す図である。
リに記憶されたデータマップを示す図である。
【図５】（ａ），（ｂ）はいずれも一実施例における充
放電効率データマップメモリに記憶されたデータマップ
を示す図である。
放電効率データマップメモリに記憶されたデータマップ
を示す図である。
【図６】一実施例における劣化率データマップメモリに
記憶されたデータマップを示す図である。
記憶されたデータマップを示す図である。
【図７】一実施例におけるコントローラの作動を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１ 車載バッテリ １ａ プラス端子 ２ コントローラ ３ ジェネレータ ３ａ プラス端子 ４ 負荷 ５ 電流センサ ６ 電流センサ ７ 液温センサ ８ マイクロコンピュータ ９ 入力回路部 １０ ＰＷＭ １１ スイッチング回路部 １１ａ，１１ｂ スイッチングトランジスタ １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ 端子電圧降下量演算部 １５ 残存容量推定部 １６ 残存容量温度補正部 １７ 基準電力量積算部 １８ 基準残存容量演算部 １９ 容量偏差演算部 ２０ 劣化率検索部 ２１ 残存容量データマップメモリ ２２ 温度補正係数メモリ ２３ 充放電効率データマップメモリ ２４ 劣化率データマップメモリ ２５ 出力回路部 ２６ 積算値メモリ
Claims (1)
- 【請求項１】 ジェネレータ及び負荷に回路構成された
車載バッテリの劣化率をコントローラから信号出力して
報知する車載バッテリの劣化率報知装置であって、 上記コントローラには、微少時間だけ上記車載バッテリ
の端子間をジェネレータ及び負荷に接続した状態から開
放状態を経て負荷にのみ接続した状態、更にはダミー負
荷にのみ接続した状態に順次切換制御可能なスイッチン
グ回路部と、 車載バッテリの端子間電圧値，電流センサにより検出さ
れる上記ジェネレータから車載バッテリへの充電電流
値，電流センサにより検出される車載バッテリから負荷
への放電電流値，ダミー負荷へ接続した際の端子電圧降
下量，液温センサにより検出される車載バッテリの液温
をそれぞれ入力する入力回路部と、 この入力回路部からの端子間電圧値，充電電流値，放電
電流値の各信号及び劣化の無いものとした車載バッテリ
の充放電効率曲線データに基づき、所定のサンプリング
周期毎にサンプリング周期内の充電電力量及び放電電力
量を算出すると共に、車載バッテリの定格で定まる放電
可能な初期最大電力量に算出した充電電力量を加算して
放電電力量を減算することにより、サンプリング周期毎
に放電可能な基準電力量を積算する基準電力量積算部
と、 上記スイッチング回路部の作動に伴い上記基準電力量積
算部からの基準電力量を上記初期最大電力量で除算する
ことにより劣化の無いものとした車載バッテリの基準残
存容量を演算する基準残存容量演算部と、 上記スイッチング回路部の動作に伴い上記入力回路部か
らの端子間電圧値に基づいて車載バッテリの端子開放状
態からダミー負荷にのみ接続した状態に切換わった際の
端子間電圧の降下量を算出し、車載バッテリの残存容量
を車載バッテリの端子開放状態からダミー負荷にのみ切
換った際のバッテリ端子電圧の降下量をパラメータとし
たマップとして記憶してある残存容量データマップメモ
リと、 上記残存容量データマップメモリを参照して車載バッテ
リの残存容量を推定する残存容量推定部と、 この残存容量推定部からの残存容量を上記入力回路部か
らの液温信号に応じて温度補正して実質残存容量を得る
残存容量温度補正部と、 車載バッテリの劣化率を上記基準残存容量に対する実質
残存容量の偏差をパラメータとしたマップとして記憶し
てある劣化率データマップメモリと、 上記基準残存容量演算部からの基準残存容量及び上記残
存容量温度補正部からの実質残存容量の各信号に基づき
基準残存容量に対する実質残存容量の偏差を求める容量
偏差演算部と、 上記容量偏差演算部からの容量偏差信号に基づき上記劣
化率データマップメモリを参照して車載バッテリの劣化
率を検索する劣化率検索部と、 上記劣化率検索部からの劣化率信号をコントローラから
出力する出力回路部とを設けたことを特徴とする車載バ
ッテリの劣化率報知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33217993A JP3320874B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 車載バッテリの劣化率報知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33217993A JP3320874B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 車載バッテリの劣化率報知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07191106A true JPH07191106A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3320874B2 JP3320874B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=18252055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33217993A Expired - Fee Related JP3320874B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 車載バッテリの劣化率報知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3320874B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11234809A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 車載型充電装置 |
| WO2004034074A1 (ja) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | バッテリ管理方法および装置 |
| WO2007051936A1 (fr) * | 2005-11-04 | 2007-05-10 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Mesure d'un courant delivre par une machine electrique tournante telle qu'un alternateur |
| JP2017203749A (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | 清水建設株式会社 | 蓄電池管理システム、及び蓄電池管理方法 |
| JP2018004265A (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-11 | ダイハツ工業株式会社 | 充電量算出装置 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33217993A patent/JP3320874B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11234809A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-27 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 車載型充電装置 |
| WO2004034074A1 (ja) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | バッテリ管理方法および装置 |
| WO2007051936A1 (fr) * | 2005-11-04 | 2007-05-10 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Mesure d'un courant delivre par une machine electrique tournante telle qu'un alternateur |
| JP2017203749A (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | 清水建設株式会社 | 蓄電池管理システム、及び蓄電池管理方法 |
| JP2018004265A (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-11 | ダイハツ工業株式会社 | 充電量算出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3320874B2 (ja) | 2002-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |