WO2018146989A1 - バッテリ劣化判定装置 - Google Patents

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WO2018146989A1
WO2018146989A1 PCT/JP2018/000534 JP2018000534W WO2018146989A1 WO 2018146989 A1 WO2018146989 A1 WO 2018146989A1 JP 2018000534 W JP2018000534 W JP 2018000534W WO 2018146989 A1 WO2018146989 A1 WO 2018146989A1
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WO
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battery
engine
state
deterioration
time
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/000534
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English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 西長
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery deterioration determination device.
  • Patent Document 1 discloses a battery management device provided in an idle stop vehicle. This battery management device calculates the internal resistance value of the battery based on the voltage and current of the battery when the engine is started. The battery management device determines the deterioration state of the battery based on the calculated internal resistance value of the battery.
  • a system including a generator, an engine that drives the generator, and a battery that supplies electric power for starting the engine.
  • battery power is used when the engine is started. After the engine is started, the battery is charged. When the engine is started and stopped repeatedly, charging and discharging of the battery are repeated. Thereby, a battery deteriorates.
  • the battery deterioration determination device that allows the user to accurately know the deterioration state of the battery is required.
  • the battery deterioration determination device can be realized without adding a special sensor or actuator for determining battery deterioration.
  • a battery deterioration determination device that is applied to a system including a generator, an engine that drives the generator, and a battery that supplies electric power to start the engine, and that determines a deterioration state of the battery, A time measurement unit that measures the time from when the engine is started until the generator enters a predetermined power generation state; A determination unit that determines whether or not the state of the battery is in a deteriorated state based on the time measured by the time measuring unit and the relationship that the deterioration of the battery progresses as the time increases.
  • the output value and time of the generator may be measured. Therefore, a battery deterioration determination device can be realized without adding a special sensor or actuator for determining battery deterioration.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the whole structure of the refrigerator system in 1st Embodiment. It is a figure which shows the relationship between engine start completion time and the deterioration state of a battery.
  • 2 is a flowchart of battery deterioration determination control performed by an ECU in FIG. 1. It is a figure which shows the change of the output voltage of the generator in FIG. 1 with progress of time after the engine starting request
  • the refrigerator system 10 of this embodiment shown in FIG. 1 moves the compressor of a refrigerator and other auxiliary machines with the electric power of a generator to make the inside temperature of the freezer 100 constant.
  • This refrigerator system 10 moves a generator with an engine.
  • the freezer 100 is a container used for cargo transportation. Containers are transported by land on a trailer.
  • the refrigerator system 10 includes an ECU (abbreviation of Electronic Control Unit) 12, a refrigerator circuit unit 14, a generator 16, an engine unit 18, and a battery 20. Prepare. Note that symbols 22 and 24 in FIG. 1 indicate that the same symbols are electrically connected to each other.
  • the ECU 12 is an electronic control device that controls the operation of the refrigerator system 10 (that is, the operation of the refrigerator circuit unit 14 and the operation of the engine unit 18).
  • the ECU 12 is operated by power supply from the battery 20.
  • the ECU 12 includes a microcomputer and a storage device.
  • the microcomputer executes a program stored in the storage device.
  • the ECU 12 performs temperature management control of the freezer 100 and deterioration detection control of the battery 20.
  • the temperature management control of the freezer 100 is a control for setting the internal temperature of the freezer 100 to a constant temperature.
  • the deterioration detection control of the battery 20 is control for detecting the deterioration state of the battery 20 as described later.
  • the refrigerator circuit unit 14 includes an electric compressor 26, a radiator 28, an electronic expansion valve 30, and an evaporator 32.
  • the refrigerator circuit unit 14 forms a refrigerant circuit in which the refrigerant discharged from the electric compressor 26 circulates in the order of the radiator 28, the electronic expansion valve 30, the evaporator 32, and the electric compressor 26.
  • the electric compressor 26, the radiator 28, the electronic expansion valve 30, and the evaporator 32 constitute a refrigeration cycle.
  • the electric compressor 26 compresses and discharges the sucked refrigerant.
  • the electric compressor 26 is operated by power supply from the generator 16.
  • the radiator 28 radiates the refrigerant discharged from the electric compressor 26 by heat exchange with the outside air of the freezer 100.
  • the electronic expansion valve 30 expands the refrigerant flowing out of the radiator 28 and depressurizes it.
  • the valve opening degree of the electronic expansion valve 30 is controlled by the ECU 12.
  • the evaporator 32 is a cooling heat exchanger that evaporates the refrigerant and cools the internal air by heat exchange between the refrigerant decompressed by the electronic expansion valve 30 and the internal air of the freezer 100.
  • the refrigerator circuit unit 14 includes an inverter 34.
  • the inverter 34 drives the electric compressor 26 using the electric power generated by the generator 16.
  • the inverter 34 controls the operation of the electric compressor 26 by adjusting the electric power supplied from the generator 16 to the electric compressor 26.
  • the inverter 34 adjusts the frequency of AC power supplied to the electric compressor 26. Thereby, the refrigerant
  • the engine unit 18 includes an engine 36, a starter 38, a fuel tank 40, and a fuel injection pump 42.
  • the engine 36 is a machine that generates power for the generator 16. That is, the engine 36 is a power source for the generator 16.
  • the engine 36 is a separate engine from the trailer traveling engine.
  • a diesel engine which is an internal combustion engine is used.
  • the engine 36 is started by a command from the ECU 12 to operate the generator 16.
  • Sensors such as a water temperature sensor 44 and an oil temperature sensor 46 are attached to the engine 36.
  • the water temperature sensor 44 outputs a sensor signal corresponding to the cooling water temperature of the engine 36.
  • the oil temperature sensor 46 outputs a sensor signal corresponding to the lubricating oil temperature of the engine 36.
  • the ECU 12 receives these sensor signals.
  • the starter 38 is an electric motor for starting the engine 36.
  • the starter 38 is also called a starter motor.
  • the starter 38 rotates the crankshaft inside the engine 36 and drives the fuel injection pump 42 when the engine 36 is started.
  • the starter 38 operates using the battery 20 as a power source. That is, the starter 38 is operated by supplying power from the battery 20.
  • the fuel tank 40 stores the fuel for the engine 36.
  • the fuel injection pump 42 supplies the fuel inside the fuel tank 40 to the engine 36.
  • the generator 16 is a machine that generates power with the power of the engine 36. Part of the electric power generated by the generator 16 is supplied to the electric compressor 26. Another part of the electric power generated by the generator 16 is supplied to other auxiliary machines such as the electronic expansion valve 30.
  • the generator 16 is an AC power supply that supplies 400V AC power, for example.
  • the battery 20 is an engine starting power source that supplies electric power for starting the engine 36.
  • the battery 20 supplies power to the starter 38 when the engine 36 is started.
  • the battery 20 is a DC power source that supplies 12V DC power, for example.
  • the battery 20 is electrically connected to the output side of the generator 16 via the transformer 50.
  • the transformer 50 converts the voltage level of the AC power generated by the generator 16. Furthermore, the transformer 50 outputs DC power by a rectifying function that it has.
  • the battery 20 is supplied with another part of the power generated by the generator 16 via the transformer 50.
  • the refrigerator system 10 includes an operation panel 52.
  • the operation panel 52 is an operation unit operated by a user.
  • the ECU 12 controls the operation of the refrigerator system 10 based on the operation content of the operation panel 52.
  • the operation panel 52 includes a display 54.
  • the display 54 displays information such as the operating state of the refrigerator system 10 and control contents.
  • the display 54 is a notification device for notifying the user of information. In the present embodiment, as described later, when the battery 20 is in a deteriorated state, the display unit 54 displays information related to the deteriorated state of the battery.
  • a voltage sensor 56 and a current sensor 58 are attached to the generator 16.
  • the ECU 12 receives a sensor signal from the voltage sensor 56 and a sensor signal from the current sensor 58. Thereby, ECU12 can acquire the value of the output voltage of generator 16, and the value of output current.
  • the ECU 12 controls the operating state of the generator 16 based on these sensor signals.
  • the operation panel 52 is operated so that the target temperature of the freezer 100 is set.
  • the operation panel 52 is operated so that the operation is started.
  • the ECU 12 requests the engine 36 to start. That is, the ECU 12 outputs a start request signal for the engine 36.
  • the starter 38 operates with the battery 20 as a power source, whereby the engine 36 is started.
  • the generator 16 starts to move.
  • power generation begins.
  • the inverter 34 starts driving the electric compressor 26 using the electric power generated by the generator 16.
  • the operation of the refrigerator circuit unit 14 is started.
  • the inside of the freezer 100 is cooled.
  • the ECU 12 When the operation of the refrigerator circuit unit 14 is started, the ECU 12 performs temperature management control of the freezer 100 so that the internal temperature of the freezer 100 is maintained at the target temperature.
  • the ECU 12 controls the inverter 34 so as to decrease the rotational speed of the electric compressor 26.
  • the electric compressor 26 is stopped instead of a decrease in the rotational speed of the electric compressor 26.
  • the ECU 12 requests the engine 36 to stop. For example, the ECU 12 stops the fuel injection pump 42.
  • the power generation of the generator 16 is stopped. Thereby, the electric compressor 26 stops.
  • the electric compressor 26 may need to be operated in order to maintain the internal temperature at the target temperature.
  • the ECU 12 requests the engine 36 to start in order to supply power to the electric compressor 26.
  • the generator 16 When the engine 36 is started, the generator 16 generates power. Thereby, the electric compressor 26 is driven.
  • the engine 36 is repeatedly started and stopped depending on whether power supply to the electric compressor 26 is necessary or unnecessary.
  • power is supplied from the battery 20 to the starter 38.
  • a part of the electric power generated by the generator 16 is supplied to the battery 20.
  • charging and discharging of the battery 20 are repeated by repeating the start and stop of the engine 36.
  • the battery 20 is consumed. That is, the battery 20 deteriorates.
  • the starter 38 drives the crankshaft of the engine 36 and the fuel injection pump 42 that generates a large fuel pressure. For this reason, the battery 20 releases a large current when the engine 36 is started, and a large burden is applied. For this reason, the battery 20 is likely to deteriorate. Further, when the deterioration of the battery 20 progresses, the power supply to the starter 38 becomes insufficient, and the engine 36 cannot be started.
  • the ECU 12 performs deterioration detection control of the battery 20 in order to avoid a state where the engine 36 cannot be started.
  • the start completion time Tx is the time from the start request of the engine 36 until the state of the generator 16 becomes a predetermined power generation state.
  • the “predetermined power generation state” means a state in which a change in the output value of the generator over time satisfies a predetermined condition.
  • the start completion time T2 when the battery 20 is in the second state where the deterioration has progressed is longer than the start completion time T1 when the battery 20 is in the first state. That is, when the battery 20 deteriorates, the power generation start of the generator 16 is delayed.
  • the increase in the start completion time Tx accompanying the deterioration of the battery 20 is reproducible. In other words, there is a relationship that the deterioration of the battery 20 progresses as the start completion time Tx is longer. This relationship can be grasped in advance by actual machine evaluation or the like.
  • the ECU 12 determines whether or not the state of the battery 20 is in a deteriorated state based on the start completion time Tx. If the battery 20 is in a deteriorated state, the ECU 12 notifies the user that the battery 20 needs to be replaced.
  • the ECU 12 performs deterioration detection control of the battery 20 according to the flow shown in FIG.
  • the ECU 12 repeatedly executes the flow shown in FIG. 3 while the ECU 12 is powered on.
  • Each step shown in FIG. 3 constitutes a function realization unit that realizes each function of the ECU 12. Further, this deterioration detection control is executed every time the engine 36 is started.
  • step S1 the ECU 12 measures a start completion time Tx.
  • the start completion time Tx the time from the start request of the engine 36 until the output value of the generator 16 becomes stable at a value equal to or greater than a predetermined value is measured.
  • a state where the output value of the generator 16 is stable at a value equal to or greater than a predetermined value is a predetermined power generation state.
  • the ECU 12 reads the sensor signal from the voltage sensor 56 and acquires the output voltage value of the generator 16 from the time when the engine 36 is requested to start. As shown in FIG. 4, the ECU 12 is in a state where the output voltage value of the generator 16 is stabilized from the start request of the engine 36 based on the change of the output voltage value with the passage of time from the start request of the engine 36. Calculate the time until.
  • the state where the output voltage value of the generator 16 is stable is a state where a state where the output voltage value exceeds a predetermined determination voltage value continues for a predetermined period.
  • the start time of the continued period is the time when the start is completed. And Then, the time from the start request time to the start completion time is measured as the start completion time Tx.
  • the output voltage value periodically changes in magnitude and positive / negative with time.
  • the output voltage value of the generator 16 is stable.
  • the predetermined period is the stability confirmation time in FIG.
  • step S2 the ECU 12 compares the measured start completion time Tx with the reference value Tth, and determines whether or not the measured start completion time Tx exceeds the reference value Tth.
  • the reference value Tth is set in advance based on the relationship that the battery 20 is more deteriorated as the start completion time Tx is longer.
  • the reference value Tth is stored in advance in the storage device.
  • the start completion time Tx varies depending on the state of the engine 36 such as the cooling water temperature of the engine 36, the lubricating oil temperature, the number of start times, and environmental conditions. Therefore, the reference value Tth is set in advance for each state of the engine 36 and environmental conditions such as the cooling water temperature of the engine 36, the lubricating oil temperature, and the number of start-ups. In this determination, a reference value Tth preset according to the state of the engine 36 and each environmental condition is used according to the state of the engine 36 and the environmental conditions.
  • step S2 determines whether the flow ends. If YES, the process proceeds to step S3.
  • step S3 the ECU 12 outputs information related to the deterioration state of the battery 12 to the display 54.
  • This information is a message requesting battery replacement.
  • the display device 54 displays a message for requesting battery replacement.
  • step S1 corresponds to a time measuring unit that measures the time from when the engine is started to when the generator enters a predetermined power generation state.
  • step S2 corresponds to a determination unit that compares the time measured by the time measurement unit with a preset reference value and determines whether or not the state of the battery is in a deteriorated state based on the comparison result.
  • step S3 corresponds to an information output unit that outputs information on the deterioration state of the battery according to the determination result of the determination unit.
  • the ECU 12 measures the start completion time Tx.
  • the ECU 12 compares the measured start completion time Tx with the reference value Tth, and determines whether or not the battery 20 is in a deteriorated state based on the comparison result.
  • the output voltage value and time of the generator 16 may be measured. For this reason, the deterioration state of the battery 20 can be determined without adding a special sensor or actuator for determining the deterioration state of the battery 20.
  • ECU12 When the state of the battery 20 is a deterioration state, ECU12 outputs the information regarding the deterioration state of the battery 20. FIG. Thereby, when the battery 20 is in a deteriorated state and the start of the engine 36 is likely to be affected, it is possible to request the user to replace the battery 20.
  • the ECU 12 starts or stops the engine 36 based on the internal temperature of the freezer 100 that is a temperature control target of the refrigerator system 10. Therefore, the engine 36 is started and stopped irregularly many times. The engine 36 is started and stopped regardless of a request for starting or stopping the engine 36 from the user. For this reason, it is difficult for the user to estimate the deterioration state of the battery 20.
  • the ECU 12 notifies the user when the state of the battery 20 is in a deteriorated state. For this reason, the engine start impossible state due to the deterioration of the battery 20 can be avoided in advance. Therefore, according to the present embodiment, the user can know the replacement time of the battery 20, and can greatly contribute to the convenience of the user.
  • the configuration in which the engine 36 is started or stopped in the ECU 12 constitutes an engine control unit that starts or stops the engine 36.
  • the ECU 12 uses one reference value Tth as the reference value in step S2 of the deterioration detection control of the battery 20.
  • the ECU 12 uses a plurality of reference values Tth1, Tth2, Tth3.
  • Each of the plurality of reference values Tth1, Tth2, and Tth3 is set according to the degree of deterioration of the battery 20 based on the relationship that the deterioration of the battery 20 progresses as the start completion time Tx increases.
  • the plurality of reference values Tth1, Tth2, Tth3 are stored in advance in the storage device.
  • the state when the battery 20 is new is 100%.
  • the state when the battery 20 cannot start the engine 36 is set to 0%.
  • the degradation state of rank 1 is assumed.
  • a case where the battery state is 10% or more and less than 20% is defined as a rank 2 deterioration state.
  • a case where the deterioration state of the battery is 20% or more and less than 30% is set as a rank 3 deterioration state.
  • the first reference value Tth1 is set according to the degradation state of rank 1.
  • the second reference value Tth2 is set according to the rank 2 degradation state.
  • the third reference value Tth3 is set according to the rank 3 degradation state.
  • deterioration detection control of the battery 20 is performed as follows.
  • step S11 the ECU 12 measures a start completion time Tx.
  • Step S11 is the same as step S1 of the first embodiment.
  • step SS12 the ECU 12 compares the start completion time Tx with the first reference value Tth1, and determines whether or not the start completion time Tx exceeds the first reference value Tth1. When the start completion time Tx exceeds the first reference value, the ECU 12 determines YES and proceeds to step S13.
  • step S13 the ECU 12 outputs first information related to the degraded state of rank 1.
  • This first information is an “urgent exchange” message.
  • the message “urgent replacement” is displayed on the display 54.
  • step S12 If the start completion time Tx does not exceed the first reference value Tth1 in step S12, the ECU 12 makes a NO determination and proceeds to step S14.
  • step S14 the ECU 12 compares the start completion time Tx with the second reference value Tth2, and determines whether or not the start completion time Tx exceeds the second reference value Tth2. If the start completion time Tx exceeds the second reference value, the ECU 12 determines YES and proceeds to step S15.
  • step S15 the ECU 12 outputs second information related to the rank 2 degradation state.
  • This second information is a message “exchange as soon as possible”.
  • the message “Replace as soon as possible” is displayed on the display 54.
  • step S14 If the start completion time Tx does not exceed the second reference value Tth2 in step S14, the ECU 12 makes a NO determination and proceeds to step S16.
  • step S16 the ECU 12 compares the start completion time Tx with the third reference value Tth3, and determines whether or not the start completion time Tx exceeds the third reference value Tth3. If the start completion time Tx exceeds the third reference value, the ECU 12 determines YES and proceeds to step S17.
  • step S17 the ECU 12 outputs third information related to the degraded state of rank 3.
  • This third information is a message “Recommend replacement”.
  • a message “recommend replacement” is displayed on the display 54.
  • step S16 if the start completion time Tx does not exceed the third reference value Tth3, the ECU 12 makes a NO determination and ends this flow.
  • the ECU 12 uses the plurality of reference values Tth1, Tth2, and Tth3, and the rank of the battery 20 is a plurality of ranks obtained by classifying the deterioration state of the battery 20 in stages. It is determined whether it corresponds to rank 2 or rank 3.
  • the ECU 12 outputs information associated with the corresponding rank. That is, the information output by the ECU 12 according to the determination result includes a plurality of pieces of information such as first information, second information, and third information. Each of the plurality of pieces of information is associated with each of a plurality of ranks.
  • the ECU 12 outputs any one of a plurality of pieces of information according to the determination result.
  • the deterioration state of the battery 20 is ranked in three stages, but it may be ranked in two stages or four or more stages.
  • the plurality of reference values are numbers corresponding to the number of ranks.
  • step S2 the ECU 12 compares the measured start completion time Tx with the reference value Tth, and determines whether or not the measured start completion time Tx exceeds the reference value Tth.
  • the ECU 12 may be determined whether or not the battery 20 is in a deteriorated state by comparing the measured start completion time Tx with a characteristic map stored in advance in the storage device. This characteristic map shows the relationship that the battery 20 is deteriorated as the start completion time Tx is longer.
  • the ECU 12 determines whether or not the state of the battery 20 is in a deteriorated state based on the measured start completion time Tx and the relationship that the battery 20 is deteriorated as the start completion time Tx is longer. Good.
  • the ECU 12 compares the measured start completion time Tx with a plurality of reference values Tth1, Tth2, Tth3 in steps S12, S14, S16, and based on the comparison result, the battery Although it has been determined which of 20 ranks the 20 states correspond to, it is not limited to this.
  • the ECU 12 may determine which of the plurality of ranks the state of the battery 20 corresponds to by comparing the measured start completion time Tx with a characteristic map stored in advance in the storage device. This characteristic map represents the relationship between the start completion time Tx set based on the relationship that the deterioration of the battery 20 progresses as the start completion time Tx is longer, and a plurality of ranks. In short, the ECU 12 determines which of the ranks the state of the battery 20 corresponds to based on the measured start completion time Tx and the relationship that the deterioration of the battery 20 progresses as the start completion time Tx increases. Can be determined.
  • the battery deterioration determination device of the present disclosure has been applied to the refrigerator system 10, but is not limited thereto.
  • the system to which the battery deterioration determination device according to the present disclosure is applied may be a system including a generator, an engine that drives the generator, and a battery that supplies electric power for starting the engine.
  • the engine control unit starts or stops the engine regardless of a request from the user to start or stop the engine.
  • this system may be a system in which the engine is started and stopped in response to a request from the user to start and stop the engine.
  • step S1 the ECU 12 sets the time until the output value of the generator 16 becomes stable at a value equal to or greater than a predetermined value from the start request of the engine 36 as the start completion time Tx. Although measured, it is not limited to this.
  • the ECU 12 may measure the time from the start request of the engine 36 to a predetermined power generation state.
  • the predetermined power generation state means any predetermined state among the states in which the generator 16 is generating power. This predetermined power generation state is appropriately set based on experience, experiments, and the like.
  • the ECU 12 performs the operation control of the engine 36 and the deterioration detection control of the battery 20, but the present invention is not limited to this. Two different ECUs may perform the operation control of the engine 36 and the deterioration detection control of the battery 20.
  • the time measurement unit, the determination unit, and the information output unit are realized by the function of the ECU. However, at least a part of these is a control unit (that is, hardware or the like) different from the ECU. ).
  • the display device is used as a notification device for notifying the user of information relating to the deterioration state of the battery, but a buzzer that emits a sound may be used instead of the display device.
  • the battery deterioration determination device includes a generator, an engine that drives the generator, and a battery that supplies electric power for starting the engine. Is applied to a system comprising
  • the battery deterioration determination device includes a time measurement unit and a determination unit.
  • the time measuring unit measures a time from when the engine is started to when the generator enters a predetermined power generation state.
  • the determination unit determines whether or not the state of the battery is in a deteriorated state based on the time measured by the time measuring unit and the relationship that the deterioration of the battery progresses as this time increases.
  • the output voltage of the generator is an alternating voltage in which the magnitude of the output voltage and the positive / negative of the output voltage change periodically with the passage of time.
  • the predetermined power generation state in the change in the output voltage of the generator over time from the time when the engine is requested to start, there is a period in which the absolute value of any voltage within one period exceeds the predetermined reference voltage value. This is a state that continues for a predetermined period.
  • the determination unit compares the time measured by the time measurement unit with a reference value set in advance based on the relationship, and based on the comparison result, the battery state is in a deteriorated state. It is determined whether or not there is. Specifically, the determination unit can determine as in the third aspect.
  • the battery deterioration determination device further includes an information output unit.
  • the information output unit outputs information related to the deterioration state of the battery according to the determination result of the determination unit. According to this, it is possible to inform the user of the deterioration state of the battery.
  • the determination unit determines which of a plurality of ranks in which the state of the battery is classified in stages from the deterioration state of the battery.
  • the battery deterioration determination device further includes an information output unit.
  • the information output unit outputs information related to the deterioration state of the battery according to the determination result of the determination unit.
  • the information includes a plurality of information. Each of the plurality of pieces of information is associated with each of a plurality of ranks.
  • the information output unit outputs any one of a plurality of pieces of information according to the determination result of the determination unit. According to this, the deterioration state of the battery can be ranked and notified to the user.
  • the determination unit compares the time measured by the time measurement unit with a plurality of reference values set in advance based on the relationship, and based on the comparison result, the state of the battery is It is determined which of a plurality of ranks classified in stages the deterioration state of the battery.
  • the determination unit can determine as in the sixth aspect.
  • a system to which the battery deterioration determination device is applied includes an engine control unit that starts or stops the engine.
  • the engine control unit starts and stops the engine regardless of a request from the user to start or stop the engine. It is preferable to apply the battery deterioration determination device according to the first to sixth aspects to such a system.
  • the system to which the battery deterioration determination device is applied is a refrigerator system including an electric compressor (26).
  • the generator supplies power to the electric compressor.
  • the engine control unit starts and stops the engine based on the temperature to be controlled by the refrigerator system. It is particularly preferable to apply the battery deterioration determination device according to the first to sixth aspects to such a system.

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Abstract

バッテリの劣化状態を判定するバッテリ劣化判定装置は、発電機（１６）と、発電機を駆動するエンジン（３６）と、エンジンの始動のために電力を供給するバッテリ（２０）とを備えるシステム（１０）に適用される。バッテリ劣化判定装置は、エンジンの始動要求から発電機が所定の発電状態になるまでの時間を計測する時間計測部と、時間計測部が計測した時間と、時間が長いほどバッテリの劣化が進行しているという関係とに基づいて、バッテリの状態が劣化状態であるか否かを判定する判定部とを備える。

Description

バッテリ劣化判定装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１７年２月１０日に出願された日本特許出願番号２０１７－２３４２７号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、バッテリ劣化判定装置に関するものである。
　特許文献１に、アイドルストップ車両に備えられるバッテリ管理装置が開示されている。このバッテリ管理装置は、エンジンの始動時に、バッテリの電圧および電流に基づいて、バッテリの内部抵抗値を演算する。このバッテリ管理装置は、演算されたバッテリの内部抵抗値に基づいて、バッテリの劣化状態を判定する。
特開２０１０－３１７４０号公報
　ところで、発電機と、発電機を駆動するエンジンと、エンジンの始動のために電力を供給するバッテリとを備えるシステムがある。このシステムでは、エンジンの始動時に、バッテリの電力が使用される。エンジンの始動後に、バッテリの充電がされる。エンジンの始動と停止とが繰り返されると、バッテリの充放電が繰り返される。これにより、バッテリが劣化する。
　バッテリの劣化が進むと、エンジン始動が不能になる。これを回避するために、ユーザがバッテリの劣化状態を的確に知ることができるバッテリ劣化判定装置が必要となる。ただし、バッテリ劣化判定装置の高騰化を回避するためには、バッテリの劣化の判定のための特別なセンサやアクチュエータを追加することなく、バッテリ劣化判定装置を実現できることが望まれる。
　本開示は上記点に鑑みて、バッテリの劣化の判定のための特別なセンサやアクチュエータを追加することなく、バッテリの劣化状態を的確に判定できるバッテリの劣化判定装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、
　発電機と、発電機を駆動するエンジンと、エンジンの始動のために電力を供給するバッテリとを備えるシステムに適用され、バッテリの劣化状態を判定するバッテリ劣化判定装置は、
　エンジンの始動要求から発電機が所定の発電状態になるまでの時間を計測する時間計測部と、
　時間計測部が計測した時間と、時間が長いほどバッテリの劣化が進行しているという関係とに基づいて、バッテリの状態が劣化状態であるか否かを判定する判定部とを備える。
　これによれば、バッテリの劣化状態の判定を的確に行うことができる。
　また、これによれば、発電機の出力値と時間とを計測すればよい。このため、バッテリの劣化の判定のための特別なセンサやアクチュエータを追加することなく、バッテリの劣化判定装置を実現することができる。
第１実施形態における冷凍機システムの全体構成を示す模式図である。 エンジンの始動完了時間とバッテリの劣化状態との関係を示す図である。 図１中のＥＣＵが行うバッテリの劣化判定制御のフローチャートである。 エンジンの始動要求後からの時間経過に伴う図１中の発電機の出力電圧の変化を示す図である。 第２実施形態におけるバッテリの劣化判定制御のフローチャートである。
　以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
　（第１実施形態）
　図１に示す本実施形態の冷凍機システム１０は、発電機の電力で冷凍機の圧縮機と他の補機類を動かして、冷凍庫１００の庫内温度を一定温度にする。この冷凍機システム１０は、エンジンで発電機を動かす。冷凍庫１００は、貨物輸送に用いられるコンテナである。コンテナは、トレーラで陸上輸送される。
　具体的には、図１に示すように、冷凍機システム１０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unitの略称）１２と、冷凍機回路部１４と、発電機１６と、エンジン部１８と、バッテリ２０とを備える。なお、図１中の記号２２、２４は、同じ記号同士が電気的に接続されていることを示す。
　ＥＣＵ１２は、冷凍機システム１０の運転（すなわち、冷凍機回路部１４の運転およびエンジン部１８の運転）を制御する電子制御装置である。ＥＣＵ１２は、バッテリ２０からの給電によって作動する。
　ＥＣＵ１２は、マイクロコンピュータと、記憶装置とを備える。マイクロコンピュータが記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。これにより、ＥＣＵ１２は、冷凍庫１００の温度管理制御と、バッテリ２０の劣化検出制御とを行う。冷凍庫１００の温度管理制御は、後述の通り、冷凍庫１００の庫内温度を一定温度にする制御である。バッテリ２０の劣化検出制御は、後述の通り、バッテリ２０の劣化状態を検出する制御である。
　冷凍機回路部１４は、電動圧縮機２６と、放熱器２８と、電子膨張弁３０と、蒸発器３２とを備える。冷凍機回路部１４は、電動圧縮機２６から吐出された冷媒が、放熱器２８、電子膨張弁３０、蒸発器３２、電動圧縮機２６の順に循環して流れる冷媒回路を形成している。電動圧縮機２６と、放熱器２８と、電子膨張弁３０と、蒸発器３２とによって、冷凍サイクルが構成されている。
　電動圧縮機２６は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。電動圧縮機２６は、発電機１６からの給電によって作動する。放熱器２８は、電動圧縮機２６から吐出された冷媒を、冷凍庫１００の外部空気との熱交換によって放熱させる。電子膨張弁３０は、放熱器２８から流出の冷媒を膨張させて減圧させる。電子膨張弁３０は、弁開度がＥＣＵ１２に制御される。蒸発器３２は、電子膨張弁３０で減圧された冷媒と冷凍庫１００の内部空気との熱交換によって、冷媒を蒸発させるとともに、内部空気を冷却する冷却用熱交換器である。
　冷凍機回路部１４は、インバータ３４を備える。インバータ３４は、発電機１６によって発電された電力を用いて、電動圧縮機２６を駆動する。換言すると、インバータ３４は、発電機１６から電動圧縮機２６へ供給される電力を調整して、電動圧縮機２６の作動を制御する。インバータ３４は、電動圧縮機２６へ供給される交流電力の周波数を調整する。これにより、電動圧縮機２６の冷媒吐出能力が調整される。
　エンジン部１８は、エンジン３６と、スタータ３８と、燃料タンク４０と、燃料噴射ポンプ４２とを含む。
　エンジン３６は、発電機１６の動力を発生させる機械である。すなわち、エンジン３６は、発電機１６の動力源である。エンジン３６は、トレーラの走行用エンジンとは別のエンジンである。エンジン３６としては、内燃機関であるディーゼルエンジンが用いられる。エンジン３６は、ＥＣＵ１２からの指令によって始動して、発電機１６を作動させる。
　エンジン３６には、水温センサ４４、油温センサ４６などのセンサ類が取り付けられている。水温センサ４４は、エンジン３６の冷却水温度に応じたセンサ信号を出力する。油温センサ４６は、エンジン３６の潤滑油温度に応じたセンサ信号を出力する。ＥＣＵ１２は、これらのセンサ信号が入力される。
　スタータ３８は、エンジン３６の始動用電動機である。スタータ３８は、スタータモータとも呼ばれる。スタータ３８は、エンジン３６の始動時に、エンジン３６の内部のクランク軸を回転させるとともに、燃料噴射ポンプ４２を駆動させる。スタータ３８は、バッテリ２０を電源として作動する。すなわち、スタータ３８は、バッテリ２０からの電力供給によって作動する。
　燃料タンク４０は、エンジン３６の燃料を蓄える。燃料噴射ポンプ４２は、燃料タンク４０の内部の燃料をエンジン３６に供給する。
　発電機１６は、エンジン３６の動力で発電を行う機械である。発電機１６で発電された電力の一部は、電動圧縮機２６に供給される。発電機１６で発電された電力の他の一部は、電子膨張弁３０等の他の補機へ供給される。発電機１６は、例えば、４００Ｖの交流電力を供給する交流電源である。
　バッテリ２０は、エンジン３６の始動のために電力を供給するエンジン始動用電源である。バッテリ２０は、エンジン３６の始動時に電力をスタータ３８に供給する。バッテリ２０は、例えば、１２Ｖの直流電力を供給する直流電源である。
　バッテリ２０は、トランス５０を介して、発電機１６の出力側と電気的に接続されている。トランス５０は、発電機１６で発電された交流電力の電圧の高さを変換する。さらに、トランス５０は、併せ持つ整流機能によって直流電力を出力する。バッテリ２０は、トランス５０を介して、発電機１６で発電された電力の他の一部が供給される。
　冷凍機システム１０は、操作パネル５２を備えている。操作パネル５２は、ユーザによって操作される操作部である。ＥＣＵ１２は、操作パネル５２の操作内容に基づいて、冷凍機システム１０の運転を制御する。
　操作パネル５２は、表示器５４を含む。表示器５４は、冷凍機システム１０の作動状態および制御内容等の情報を表示する。表示器５４は、情報をユーザに知らせるための報知装置である。本実施形態では、後述の通り、バッテリ２０が劣化状態である場合に、表示器５４は、バッテリの劣化状態に関する情報を表示する。
　発電機１６には、電圧センサ５６と電流センサ５８とが取り付けられている。ＥＣＵ１２は、電圧センサ５６からのセンサ信号と、電流センサ５８からのセンサ信号とが入力される。これにより、ＥＣＵ１２は、発電機１６の出力電圧の値と出力電流の値とを取得することができる。ＥＣＵ１２は、これらのセンサ信号に基づいて、発電機１６の運転状態を制御する。
　次に、ＥＣＵ１２が行う冷凍庫１００の温度管理制御について説明する。
　まず、冷凍庫１００の目標温度が設定されるように操作パネル５２が操作される。運転が開始されるように操作パネル５２が操作される。これにより、ＥＣＵ１２は、エンジン３６の始動を要求する。すなわち、ＥＣＵ１２は、エンジン３６の始動要求信号を出力する。これにより、スタータ３８がバッテリ２０を電源として作動することで、エンジン３６が始動する。エンジン３６の始動により、発電機１６が動き始める。これにより、発電が始まる。インバータ３４が、発電機１６で発電された電力を用いて、電動圧縮機２６の駆動を始める。これにより、冷凍機回路部１４の運転が開始される。冷凍庫１００の庫内が冷却される。
　冷凍機回路部１４の運転が開始されると、ＥＣＵ１２は、冷凍庫１００の庫内温度が目標温度で維持されるように、冷凍庫１００の温度管理制御を行う。
　冷凍庫１００の庫内温度が下がり、冷凍庫１００の庫内温度が予め設定された目標温度に達すると、ＥＣＵ１２は、電動圧縮機２６の回転数を下げるように、インバータ３４を制御する。庫内温度を目標温度で保持するために、電動圧縮機２６の回転数の低下ではなく、電動圧縮機２６を停止させる場合がある。この場合、電動圧縮機２６への給電が不要であるため、ＥＣＵ１２は、エンジン３６の停止を要求する。例えば、ＥＣＵ１２は、燃料噴射ポンプ４２を停止させる。エンジン３６が停止することで、発電機１６の発電が停止される。これにより、電動圧縮機２６が停止する。
　また、庫内温度を目標温度で保持するために、電動圧縮機２６の作動が必要な場合がある。この場合、電動圧縮機２６へ給電するために、ＥＣＵ１２は、エンジン３６の始動を要求する。エンジン３６が始動することで、発電機１６が発電する。これにより、電動圧縮機２６が駆動する。
　このように、冷凍庫１００の温度管理制御では、電動圧縮機２６への給電の要、不要がある。この電動圧縮機２６への給電の要、不要に応じて、エンジン３６の始動と停止とが繰り返される。エンジン３６の始動時では、バッテリ２０からスタータ３８へ電力を供給される。エンジン３６の始動完了後の発電機１６の発電中では、発電機１６によって発電された電力の一部がバッテリ２０に供給される。このため、エンジン３６の始動と停止とが繰り返されることで、バッテリ２０の充放電が繰り返される。これによって、バッテリ２０の消耗が起きる。すなわち、バッテリ２０が劣化する。
　特に、エンジン３６の始動時では、スタータ３８は、エンジン３６のクランク軸を駆動させるとともに、大きな燃料圧力を作る燃料噴射ポンプ４２を駆動させる。このため、バッテリ２０は、エンジン３６の始動時に大電流を放出することになり、大きな負担がかかる。このことから、バッテリ２０は劣化しやすい。また、バッテリ２０の劣化が進むと、スタータ３８への給電が不足して、エンジン３６の始動不能状態となる。
　そこで、本実施形態では、エンジン３６の始動不能状態を未然に回避するために、ＥＣＵ１２は、バッテリ２０の劣化検出制御を行う。
　ここで、図２を用いて、エンジン３６の始動完了時間Ｔｘと、バッテリ２０の劣化状態との関係について説明する。始動完了時間Ｔｘは、エンジン３６の始動要求から発電機１６の状態が所定の発電状態となるまでの時間である。この「所定の発電状態」とは、時間経過に伴う発電機の出力値の変化が所定の条件を満たす状態を意味する。バッテリ２０の状態が第１状態のときよりも劣化が進行した第２状態のときの始動完了時間Ｔ２は、第１状態のときの始動完了時間Ｔ１よりも長くなる。すなわち、バッテリ２０が劣化すると、発電機１６の発電開始が遅れる。
　バッテリ２０の劣化に伴って始動完了時間Ｔｘが長くなることには、再現性がある。換言すると、始動完了時間Ｔｘが長いほどバッテリ２０の劣化が進行しているという関係がある。この関係については、予め実機評価などで把握することができる。
　バッテリ２０の劣化検出制御では、ＥＣＵ１２は、始動完了時間Ｔｘに基づいて、バッテリ２０の状態が劣化状態であるか否かを判定する。バッテリ２０が劣化状態であれば、ＥＣＵ１２は、バッテリ２０の交換が必要であることをユーザに知らせる。
　以下では、このバッテリ２０の劣化検出制御について具体的に説明する。ＥＣＵ１２は、図３に示すフローに従って、バッテリ２０の劣化検出制御を行う。ＥＣＵ１２は、ＥＣＵ１２の電源が投入されている間、図３に示すフローを繰り返し実行する。図３に示す各ステップは、ＥＣＵ１２の各機能を実現する機能実現部を構成している。また、この劣化検出制御は、エンジン３６の始動が行われる毎に実行される。
　図３に示すように、ステップＳ１では、ＥＣＵ１２は、始動完了時間Ｔｘを計測する。このとき、始動完了時間Ｔｘとして、エンジン３６の始動要求から発電機１６の出力値が所定値以上の値で安定した状態になるまでの時間を計測する。発電機１６の出力値が所定値以上の値で安定した状態が、所定の発電状態である。
　この計測は、次のように行われる。ＥＣＵ１２は、電圧センサ５６からのセンサ信号を読み込んで、エンジン３６の始動要求時からの発電機１６の出力電圧値を取得する。ＥＣＵ１２は、図４に示すように、エンジン３６の始動要求時からの時間経過に伴う出力電圧値の変化に基づいて、エンジン３６の始動要求から発電機１６の出力電圧値が安定した状態となるまでの時間を算出する。発電機１６の出力電圧値が安定した状態とは、出力電圧値が所定の判定電圧値を超えた状態が所定期間継続したときの状態である。したがって、始動要求後の時間経過に伴う発電機１６の出力電圧値の変化において、出力電圧値が判定電圧値を超えてから、その状態が出力安定の確認時間を経過したとき、始動要求から判定値を超えるまでの時間を始動完了時間Ｔｘとして計測する。
　換言すると、始動要求後からの時間経過と出力電圧値との関係において、出力電圧値が判定電圧を超えた状態が所定の期間継続した場合に、その継続した期間の始まりの時を始動完了時とする。そして、始動要求時から始動完了時までの時間を始動完了時間Ｔｘとして計測する。
　なお、図４に示すように、出力電圧値は、時間とともに周期的に大きさと、その正負とが変化する。この変化において、一周期内のいずれかの電圧の絶対値が判定電圧値を超えており、その状態の周期が所定期間連続したときが、発電機１６の出力電圧値が安定した状態である。所定期間は、図４中の安定確認時間である。
　ステップＳ２では、ＥＣＵ１２は、計測した始動完了時間Ｔｘと、基準値Ｔｔｈとを比較し、計測した始動完了時間Ｔｘが基準値Ｔｔｈを超えているか否かを判定する。基準値Ｔｔｈは、始動完了時間Ｔｘが長いほどバッテリ２０が劣化しているという関係に基づいて、予め設定されている。基準値Ｔｔｈは、記憶装置に予め記憶されている。
　また、バッテリ２０の劣化の程度が同じであっても、エンジン３６の冷却水温、潤滑油温、始動回数などのエンジン３６の状態および環境条件によって、始動完了時間Ｔｘは変動する。そこで、基準値Ｔｔｈは、エンジン３６の冷却水温、潤滑油温、始動回数などのエンジン３６の状態および環境条件毎に予め設定されている。この判定では、エンジン３６の状態および環境条件に応じて、エンジン３６の状態および環境条件毎に応じて予め設定された基準値Ｔｔｈが用いられる。
　ステップＳ２で、ＮＯ判定のとき、本フローを終了する。ＹＥＳ判定のとき、ステップＳ３に進む。
　ステップＳ３では、ＥＣＵ１２は、バッテリ１２の劣化状態に関する情報を、表示器５４に出力する。この情報は、バッテリ交換を要求するメッセージである。これにより、表示器５４は、バッテリ交換を要求するメッセージを表示する。
　本実施形態では、ステップＳ１が、エンジンの始動要求から発電機が所定の発電状態になるまでの時間を計測する時間計測部に対応する。ステップＳ２が、時間計測部が計測した時間と、予め設定された基準値とを比較し、この比較結果に基づいて、バッテリの状態が劣化状態であるか否かを判定する判定部に対応する。ステップＳ３が、判定部の判定結果に応じて、バッテリの劣化状態に関する情報を出力する情報出力部に対応する。
　以上の説明の通り、本実施形態によれば、バッテリ２０の劣化検出制御において、ＥＣＵ１２は、始動完了時間Ｔｘを計測する。ＥＣＵ１２は、計測した始動完了時間Ｔｘと基準値Ｔｔｈとを比較し、この比較結果に基づいて、バッテリ２０の状態が劣化状態であるか否かを判定する。
　これにより、バッテリ２０の劣化判定を的確に行うことができる。また、これによれば、発電機１６の出力電圧値と時間とを計測すればよい。このため、バッテリ２０の劣化状態の判定のための特別なセンサやアクチュエータを追加することなく、バッテリ２０の劣化状態を判定することができる。
　そして、バッテリ２０の状態が劣化状態である場合、ＥＣＵ１２は、バッテリ２０の劣化状態に関する情報を出力する。これにより、バッテリ２０が劣化状態であり、エンジン３６の始動に影響が出そうなときに、バッテリ２０の交換をユーザに要求することができる。
　ところで、本実施形態とは異なり、走行用エンジンと、走行用エンジンの始動のために電力を供給するバッテリとを搭載する車両において、ユーザが走行用エンジンの始動と停止とを行う場合、ユーザは、バッテリの劣化状態を推測することができる。
　これに対して、本実施形態の冷凍機システム１０では、ＥＣＵ１２は、冷凍機システム１０の温度制御対象である冷凍庫１００の庫内温度に基づいて、エンジン３６の始動または停止を行う。このため、エンジン３６の始動と停止とが不定期に多数回行われる。このエンジン３６の始動と停止は、ユーザからのエンジン３６の始動または停止の要求によらずに行われる。このため、ユーザは、バッテリ２０の劣化状態を推測することが難しい。
　そこで、本実施形態では、バッテリ２０の状態が劣化状態の場合に、ＥＣＵ１２がユーザに知らせるようになっている。このため、バッテリ２０の劣化によるエンジン始動不能状態を未然に回避することができる。よって、本実施形態によれば、ユーザはバッテリ２０の交換時期を知ることができ、ユーザの利便性に大きく貢献することができる。なお、本実施形態では、ＥＣＵ１２のうちエンジン３６の始動または停止を行う構成が、エンジン３６の始動または停止を行うエンジン制御部を構成している。
　（第２実施形態）
　第１実施形態では、バッテリ２０の劣化検出制御のステップＳ２で、ＥＣＵ１２は、基準値として、１つの基準値Ｔｔｈを用いていた。本実施形態では、ＥＣＵ１２は、複数の基準値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ３を用いる。
　複数の基準値は、第１基準値Ｔｔｈ１と、第２基準値Ｔｔｈ２と、第３基準値Ｔｔｈ３との３つである。複数の基準値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ３のそれぞれは、始動完了時間Ｔｘが長いほどバッテリ２０の劣化が進行しているという関係とに基づいて、バッテリ２０の劣化状態の程度に応じて設定される。複数の基準値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ３は、記憶装置に予め記憶されている。
　具体的には、バッテリ２０が新品時の状態を１００％とする。バッテリ２０がエンジン３６の始動不能時の状態を０％とする。バッテリの状態が１０％未満の場合を、ランク１の劣化状態とする。バッテリの状態が１０％以上２０％未満の場合を、ランク２の劣化状態とする。バッテリの劣化状態が２０％以上３０％未満の場合を、ランク３の劣化状態とする。第１基準値Ｔｔｈ１は、ランク１の劣化状態に応じて設定される。第２基準値Ｔｔｈ２は、ランク２の劣化状態に応じて設定される。第３基準値Ｔｔｈ３は、ランク３の劣化状態に応じて設定される。
　本実施形態では、次のように、バッテリ２０の劣化検出制御が行われる。
　図５に示すように、ステップＳ１１では、ＥＣＵ１２は、始動完了時間Ｔｘを計測する。ステップＳ１１は、第１実施形態のステップＳ１と同じである。
　その後、ステップＳＳ１２では、ＥＣＵ１２は、始動完了時間Ｔｘと第１基準値Ｔｔｈ１とを比較し、始動完了時間Ｔｘが第１基準値Ｔｔｈ１を超えているか否かを判定する。始動完了時間Ｔｘが第１基準値を超えている場合、ＥＣＵ１２は、ＹＥＳ判定し、ステップＳ１３に進む。
　ステップＳ１３では、ＥＣＵ１２は、ランク１の劣化状態に関する第１情報を出力する。この第１情報は、「至急交換」のメッセージである。これにより、表示器５４に、「至急交換」のメッセージが表示される。
　ステップＳ１２で、始動完了時間Ｔｘが第１基準値Ｔｔｈ１を超えていない場合、ＥＣＵ１２はＮＯ判定して、ステップＳ１４に進む。
　ステップＳ１４では、ＥＣＵ１２は、始動完了時間Ｔｘと第２基準値Ｔｔｈ２とを比較し、始動完了時間Ｔｘが第２基準値Ｔｔｈ２を超えているか否かを判定する。始動完了時間Ｔｘが第２基準値を超えている場合、ＥＣＵ１２は、ＹＥＳ判定し、ステップＳ１５に進む。
　ステップＳ１５では、ＥＣＵ１２は、ランク２の劣化状態に関する第２情報を出力する。この第２情報は、「できるだけ早く交換」のメッセージである。これにより、表示器５４に、「できるだけ早く交換」のメッセージが表示される。
　ステップＳ１４で、始動完了時間Ｔｘが第２基準値Ｔｔｈ２を超えていない場合、ＥＣＵ１２はＮＯ判定して、ステップＳ１６に進む。
　ステップＳ１６では、ＥＣＵ１２は、始動完了時間Ｔｘと第３基準値Ｔｔｈ３とを比較し、始動完了時間Ｔｘが第３基準値Ｔｔｈ３を超えているか否かを判定する。始動完了時間Ｔｘが第３基準値を超えている場合、ＥＣＵ１２は、ＹＥＳ判定し、ステップＳ１７に進む。
　ステップＳ１７では、ＥＣＵ１２は、ランク３の劣化状態に関する第３情報を出力する。この第３情報は、「交換を推奨」のメッセージである。これにより、表示器５４に、「交換を推奨」のメッセージが表示される。
　ステップＳ１６で、始動完了時間Ｔｘが第３基準値Ｔｔｈ３を超えていない場合、ＥＣＵ１２はＮＯ判定して、本フローを終了する。
　このように、本実施形態では、ＥＣＵ１２は、複数の基準値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ３を用いて、バッテリ２０の状態が、バッテリ２０の劣化状態を段階的に分類した複数のランクであるランク１、ランク２、ランク３のいずれに該当するかを判定している。ＥＣＵ１２は、バッテリ２０の状態が、複数のランクのいずれかに該当する場合、該当するランクに対応付けられた情報を出力する。すなわち、判定結果に応じてＥＣＵ１２が出力する情報は、第１情報、第２情報、第３情報という複数の情報を含む。複数の情報のそれぞれは、複数のランクのそれぞれに対応付けられている。ＥＣＵ１２は、上記の判定結果に応じて、複数の情報のいずれか１つを出力する。
　これによれば、バッテリ２０の劣化状態に応じてランク分けされたメッセージを表示器５４に表示することができる。よって、バッテリ２０の交換の必要性を段階的にユーザに知らせることができる。
　なお、本実施形態では、バッテリ２０の劣化状態を３段階にランク分けしていたが、２段階や、４段階以上にランク分けしてもよい。複数の基準値は、ランクの数に応じた数となる。
　（他の実施形態）
　（１）第１実施形態では、ステップＳ２で、ＥＣＵ１２は、計測した始動完了時間Ｔｘと、基準値Ｔｔｈとを比較し、計測した始動完了時間Ｔｘが基準値Ｔｔｈを超えているか否かを判定していたが、これに限定されない。計測した始動完了時間Ｔｘを、記憶装置に予め記憶された特性マップに照らし合わせて、バッテリ２０が劣化状態であるか否かを判定してもよい。この特性マップは、始動完了時間Ｔｘが長いほどバッテリ２０が劣化しているという関係が表されている。要するに、ＥＣＵ１２は、計測した始動完了時間Ｔｘと、始動完了時間Ｔｘが長いほどバッテリ２０が劣化しているという関係とに基づいて、バッテリ２０の状態が劣化状態であるか否かを判定すればよい。
　（２）第２実施形態では、ＥＣＵ１２は、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６において、計測した始動完了時間Ｔｘと、複数の基準値Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ３とを比較し、この比較結果に基づいて、バッテリ２０の状態が複数のランクのいずれに該当するかを判定していたが、これに限定されない。ＥＣＵ１２は、計測した始動完了時間Ｔｘを予め記憶装置に記憶された特性マップに照らし合わせて、バッテリ２０の状態が複数のランクのいずれに該当するかを判定してもよい。この特性マップは、始動完了時間Ｔｘが長いほどバッテリ２０の劣化が進行しているという関係とに基づいて設定された始動完了時間Ｔｘと複数のランクとの関係が表されている。要するに、ＥＣＵ１２は、計測した始動完了時間Ｔｘと、始動完了時間Ｔｘが長いほどバッテリ２０の劣化が進行しているという関係とに基づいて、バッテリ２０の状態が複数のランクのいずれに該当するかを判定すればよい。
　（３）上記の各実施形態では、本開示のバッテリ劣化判定装置を、冷凍機システム１０に適用していたが、これに限定されない。本開示のバッテリ劣化判定装置が適用されるシステムは、発電機と、発電機を駆動するエンジンと、エンジンの始動のために電力を供給するバッテリとを備えるシステムであればよい。このシステムは、ユーザからのエンジンの始動または停止の要求によらずに、エンジン制御部がエンジンの始動または停止を行うものである。また、このシステムは、ユーザからのエンジンの始動と停止の要求によって、エンジンの始動と停止とが行われるシステムであってもよい。
　（４）第１実施形態では、ステップＳ１において、ＥＣＵ１２が、始動完了時間Ｔｘとして、エンジン３６の始動要求から発電機１６の出力値が所定値以上の値で安定した状態になるまでの時間を計測したが、これに限定されない。ＥＣＵ１２は、エンジン３６の始動要求から所定の発電状態までの時間を計測すればよい。所定の発電状態とは、発電機１６が発電している状態のうち予め定められた何らかの状態であることを意味する。この所定の発電状態は、経験や実験等によって適宜設定される。
　（５）上述の各実施形態では、エンジン３６の運転制御と、バッテリ２０の劣化検出制御とを、ＥＣＵ１２が行っていたが、これに限定されない。エンジン３６の運転制御と、バッテリ２０の劣化検出制御とを、異なる２つのＥＣＵが行ってもよい。
　（６）上述の各実施形態では、時間計測部、判定部、情報出力部をＥＣＵの機能により実現させていたが、これらの少なくとも一部をＥＣＵとは別の制御部（すなわち、ハードウェア等）で実現させても良い。
　（７）上記の各実施形態では、バッテリの劣化状態に関する情報をユーザに知らせるための報知装置として、表示器を用いたが、表示器の替わりに音を出すブザーを用いてもよい。
　（８）本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。
　（まとめ）
　上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、バッテリ劣化判定装置は、発電機と、発電機を駆動するエンジンと、エンジンの始動のために電力を供給するバッテリとを備えるシステムに適用される。バッテリ劣化判定装置は、時間計測部と、判定部とを備える。時間計測部は、エンジンの始動要求から発電機が所定の発電状態になるまでの時間を計測する。判定部は、時間計測部が計測した時間と、この時間が長いほどバッテリの劣化が進行しているという関係とに基づいて、バッテリの状態が劣化状態であるか否かを判定する。
　また、第２の観点によれば、発電機の出力電圧は、時間の経過とともに周期的に出力電圧の大きさと、出力電圧の正負とが変化する交流電圧である。所定の発電状態は、エンジンの始動要求時からの時間の経過に伴う発電機の出力電圧の変化において、一周期内のいずれかの電圧の絶対値が所定の基準電圧値を超えている周期が、所定期間継続した状態である。第１の観点において、具体的には、第２の観点のように、エンジンの始動要求から発電機がこのような所定の発電状態になるまでの時間を計測することが好ましい。
　第３の観点によれば、判定部は、時間計測部が計測した時間と、関係に基づいて予め設定された基準値とを比較し、この比較結果に基づいて、バッテリの状態が劣化状態であるか否かを判定する。判定部は、具体的には、第３の観点のように判定することができる。
　第４の観点によれば、バッテリ劣化判定装置は、さらに、情報出力部を備える。情報出力部は、判定部の判定結果に応じて、バッテリの劣化状態に関する情報を出力する。これによれば、ユーザにバッテリの劣化状態を知らせることができる。
　第５の観点によれば、判定部は、バッテリの状態が、バッテリの劣化状態を段階的に分類した複数のランクのいずれに該当するかを判定する。バッテリ劣化判定装置は、さらに、情報出力部を備える。情報出力部は、判定部の判定結果に応じて、バッテリの劣化状態に関する情報を出力する。情報は、複数の情報を含む。複数の情報のそれぞれは、複数のランクのそれぞれに対応付けられている。情報出力部は、判定部の判定結果に応じて、複数の情報のいずれか１つを出力する。これによれば、バッテリの劣化状態をランク付けしてユーザに知らせることができる。
　第６の観点によれば、判定部は、時間計測部が計測した時間と、関係に基づいて予め設定された複数の基準値とを比較し、この比較結果に基づいて、バッテリの状態が、バッテリの劣化状態を段階的に分類した複数のランクのいずれに該当するかを判定する。第５の観点において、判定部は、具体的には、第６の観点のように判定することができる。
　第７の観点によれば、バッテリ劣化判定装置が適用されるシステムは、エンジンの始動または停止を行うエンジン制御部を備える。エンジン制御部は、ユーザからのエンジンの始動または停止の要求によらずに、エンジンの始動と停止とを行う。このようなシステムに、第１－第６の観点のバッテリ劣化判定装置を適用することが好ましい。
　第８の観点によれば、バッテリ劣化判定装置が適用されるシステムは、電動圧縮機（２６）を備える冷凍機システムである。発電機は、電動圧縮機に電力を供給する。エンジン制御部は、冷凍機システムの温度制御対象の温度に基づいて、エンジンの始動と停止とを行う。このようなシステムに、第１－第６の観点のバッテリ劣化判定装置を適用することが、特に好ましい。
 

Claims (8)

  1. 　発電機（１６）と、前記発電機を駆動するエンジン（３６）と、前記エンジンの始動のために電力を供給するバッテリ（２０）とを備えるシステム（１０）に適用され、前記バッテリの劣化状態を判定するバッテリ劣化判定装置であって、
    　前記エンジンの始動要求から前記発電機が所定の発電状態になるまでの時間を計測する時間計測部（Ｓ１、Ｓ１１）と、
    　前記時間計測部が計測した時間と、前記時間が長いほど前記バッテリの劣化が進行しているという関係とに基づいて、前記バッテリの状態が劣化状態であるか否かを判定する判定部（Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６）とを備えるバッテリ劣化判定装置。
  2. 　前記発電機の出力電圧は、時間の経過とともに周期的に出力電圧の大きさと、出力電圧の正負とが変化する交流電圧であり、
    　前記所定の発電状態は、前記エンジンの始動要求時からの時間の経過に伴う前記発電機の出力電圧の変化において、一周期内のいずれかの電圧の絶対値が所定の基準電圧値を超えている周期が、所定期間継続した状態である請求項１に記載のバッテリ劣化判定装置。
  3. 　前記判定部は、前記時間計測部が計測した時間と、前記関係に基づいて予め設定された基準値とを比較し、この比較結果に基づいて、前記バッテリの状態が劣化状態であるか否かを判定する請求項１または２に記載のバッテリ劣化判定装置。
  4. 　さらに、前記判定部の判定結果に応じて、前記バッテリの劣化状態に関する情報を出力する情報出力部（Ｓ３、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７）を備える請求項１ないし３のいずれか１つに記載のバッテリ劣化判定装置。
  5. 　前記判定部（Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６）は、前記バッテリの状態が、前記バッテリの劣化状態を段階的に分類した複数のランクのいずれに該当するかを判定し、
    　さらに、前記判定部の判定結果に応じて、前記バッテリの劣化状態に関する情報を出力する情報出力部（Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１７）を備え、
    　前記情報は、複数の情報を含み、
    　前記複数の情報のそれぞれは、前記複数のランクのそれぞれに対応付けられており、
    　前記情報出力部は、前記判定部の判定結果に応じて、前記複数の情報のいずれか１つを出力する請求項１または２に記載のバッテリ劣化判定装置。
  6. 　前記判定部は、前記時間計測部が計測した時間と、前記関係に基づいて予め設定された複数の基準値とを比較し、この比較結果に基づいて、前記バッテリの状態が、前記バッテリの劣化状態を段階的に分類した複数のランクのいずれに該当するかを判定する請求項５に記載のバッテリ劣化判定装置。
  7. 　前記システムは、前記エンジンの始動または停止を行うエンジン制御部（１２）を備え、
    　前記エンジン制御部は、ユーザからの前記エンジンの始動または停止の要求によらずに、前記エンジンの始動と停止とを行う請求項１ないし６のいずれか１つに記載のバッテリ劣化判定装置。
  8. 　前記システムは、電動圧縮機（２６）を備える冷凍機システム（１０）であり、
    　前記発電機は、前記電動圧縮機に電力を供給し、
    　前記エンジン制御部は、前記冷凍機システムの温度制御対象の温度に基づいて、前記エンジンの始動と停止とを行う請求項７に記載のバッテリ劣化判定装置。
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