JP2002250757A - 車両用バッテリの開回路電圧推定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両使用中のバッテリの開回路電圧を、充放
電の終了から比較的短時間の内に、しかも温度補正する
ことを必要とすることなく比較的正確に推定できる車両
用バッテリの開回路電圧推定方法及び装置を提供するこ
と。 【解決手段】 充電又は放電が終了した後の経過時間
が、予め定めた第１の時間から予め定めた第２の時間に
至るまでの間に、開放電圧測定手段２３ａ−１により複
数回測定して得た複数のバッテリの開放電圧から、その
間の開放電圧と充電又は放電の終了からの経過時間との
相関を示す、予め定めた直線近似式を、近似式決定手段
２３ａ−２により決定し、第２の時間よりも長い、予め
定めた第３の時間を、充電又は放電が終了した後の経過
時間として代入したときの、直線近似式の解を算出手段
２３ａ−３により算出し、この直線近似式の解を、バッ
テリの平衡状態における開回路電圧と推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載されて
いる負荷に電力を供給するため車両に搭載されたバッテ
リの開回路電圧を推定する車両用バッテリの開回路電圧
推定方法とその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バッテリの開回路電圧は、平衡状態にあ
るバッテリの開放状態にある端子電圧（開放電圧）を測
定することによって求められ、バッテリの充電状態を反
映したものであるので、車両に搭載されて使用中のバッ
テリにとって、バッテリにあとどのくらい電気量（充電
状態）があるかを知る上で重要なものである。

【０００３】一般に、バッテリから放電され放電電流が
流れるとバッテリの端子電圧は電流の大きさに応じた降
下を生じ、逆に充電され充電電流が流れると端子電圧が
上昇する。例えば、放電時の電圧降下は、バッテリの内
部インピーダンス（合成抵抗）によるものであるが、バ
ッテリの構造などに基因する純抵抗（オーミック抵抗）
による電圧降下（ＩＲ損）と、化学的な反応に基因する
分極抵抗成分のうちの活性化分極による電圧降下と、化
学的な反応に基因する分極抵抗成分のうちの濃度分極に
よる電圧降下とに分けることができる。

【０００４】ＩＲ損は放電電流が０になると同時に０に
なり、活性化分極による電圧降下も比較的短時間のうち
に０になるが、濃度分極による電圧降下については、放
電電流の減少に伴って低下するが、濃度分極が電解液の
拡散によって解消するために比較的長い時間を要するた
め、放電電流が０になっても比較的長時間残存し続け
る。このように、放電後も放電による電圧降下が解消せ
ずに残っている状態を非平衡状態と呼び、この状態にあ
るとき開放状態で測定したバッテリの端子電圧（開放電
圧）は、放電による電圧降下が全て解消した平衡状態で
の開放電圧（開回路電圧）とは異となり、しかも、放電
停止以後、時間の経過に伴って開回路電圧に向かって変
化するものである。

【０００５】なお、充電電流が流れることによって上昇
したバッテリの開放電圧も、放電時と同様に濃度分極に
よる電圧上昇が比較的長時間残存し続けるため、開回路
電圧とは異なるものである。

【０００６】一般に、バッテリの端子電圧は充電終了後
には図３に示すように、放電終了後には図６に示すよう
に開回路電圧に向かってそれぞれ変化する。また、平衡
状態に到達する時間は、例えば充電終了後の場合を示す
と、図７のように、温度が高いときには短く、温度が低
いときには長くなる。

【０００７】そこで、一般的には、充放電終了後、ほぼ
平衡状態となるであろうある時間、例えば２４時間が経
過したときの開放電圧を測定して開回路電圧とみなすこ
とが行われていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した方法では、開
放電圧を開回路電圧とみなして測定できるには、充放電
終了から平衡状態とみなせる状態になるまで待たなけれ
ばならず、このような時間が経過する前に、充放電が再
開されたときには、次の充放電終了から再度一定の時間
が経過するまで測定する機会がなく、開回路電圧を知る
ことのできる機会が極めて少ないという問題があった。

【０００９】また、平衡状態になるまでの時間が温度に
左右されるため、周囲温度に関係なく、一定時間経過し
た時点での開放電圧を測定して開回路電圧とみなした場
合、測定時の開放電圧が温度によって異なるため、誤差
の原因となったり、またこの誤差を無くすために温度に
よる補正が必要であるなどの問題もあった。

【００１０】よって、本発明は上述した状況に鑑み、車
両使用中のバッテリの開回路電圧を、充放電の終了から
比較的短時間の内に、しかも温度補正することを必要と
することなく比較的正確に推定できる車両用バッテリの
開回路電圧推定方法及び装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する請求
項１及び請求項２に記載した本発明は、車両用バッテリ
の開回路電圧推定方法に関するものであり、請求項３及
び請求項４に記載した本発明は、車両用バッテリの開回
路電圧推定装置に関するもので、いずれも、充放電の終
了から一定時間経過するとバッテリの開放電圧が予め定
めた直線近似式に沿って、平衡状態における開回路電圧
と推定できる所定電圧に漸近するように変化することに
着目してなされたものである。

【００１２】そして、請求項１に記載した本発明の車両
用バッテリの開回路電圧推定方法は、車両に搭載されて
いる負荷に電力を供給するため車両に搭載されたバッテ
リの平衡状態における開回路電圧を推定する車両用バッ
テリの開回路電圧推定方法において、充電又は放電が終
了した後の経過時間が、予め定めた第１の時間から予め
定めた第２の時間に至るまでの間に、バッテリの開放電
圧を複数回測定し、該測定した開放電圧から、前記充電
又は放電が終了した後、前記第１の時間が経過してから
前記第２の時間が経過するまでの間に関する、前記開放
電圧と前記充電又は放電の終了からの経過時間との相関
を示す、予め定めた直線近似式を決定し、前記第２の時
間よりも長い、予め定めた第３の時間を、前記充電又は
放電の終了からの経過時間として代入したときの、前記
決定した直線近似式の解を、バッテリの平衡状態におけ
る開回路電圧と推定することを特徴とする。

【００１３】また、請求項２に記載した本発明の車両用
バッテリの開回路電圧推定方法は、請求項１に記載した
本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定方法におい
て、前記充電又は放電の終了からの経過時間をｔ、未知
の係数をｃ、未知の補数をＥとすると、前記直線近似式
がｃ・ｔ＋Ｅで表されるものとした。

【００１４】さらに、請求項３に記載した本発明の車両
用バッテリの開回路電圧推定装置は、図１の基本構成図
に示すように、車両に搭載されている負荷に電力を供給
するため車両に搭載されたバッテリの開回路電圧を推定
する車両用バッテリの開回路電圧推定装置において、充
電又は放電が終了した後の経過時間が、予め定めた第１
の時間から予め定めた第２の時間に至るまでの間に、バ
ッテリの開放電圧を測定する開放電圧測定手段と、該開
放電圧測定手段により複数回測定して得た複数の開放電
圧から、前記充電又は放電が終了した後、前記第１の時
間が経過してから前記第２の時間が経過するまでの間に
関する、前記開放電圧と前記充電又は放電の終了からの
経過時間との相関を示す、予め定めた直線近似式を決定
する近似式決定手段と、前記第２の時間よりも長い、予
め定めた第３の時間を、前記充電又は放電の終了からの
経過時間として代入したときの、前記近似式決定手段に
より決定した直線近似式の解を算出する算出手段とを備
え、前記算出手段により算出した解を、バッテリの平衡
状態における開回路電圧として推定することを特徴とす
る。

【００１５】また、請求項４に記載した本発明の車両用
バッテリの開回路電圧推定装置は、請求項３に記載した
本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定装置におい
て、前記充電又は放電の終了からの経過時間をｔ、未知
の係数をｃ、未知の補数をＥとすると、前記直線近似式
がｃ・ｔ＋Ｅで表されるものとした。

【００１６】請求項１に記載した本発明の車両用バッテ
リの開回路電圧推定方法によれば、充電又は放電が終了
した後の経過時間が、予め定めた第１の時間から予め定
めた第２の時間に至るまでの間に、バッテリの開放電圧
が複数回測定され、測定された開放電圧から、充電又は
放電が終了した後、第１の時間が経過してから第２の時
間が経過するまでの間に関する、開放電圧と充電又は放
電の終了からの経過時間との相関を示す、予め定めた直
線近似式が決定され、第２の時間よりも長い、予め定め
た第３の時間を、充電又は放電の終了からの経過時間と
して代入したときの、決定した直線近似式の解が、バッ
テリの平衡状態における開回路電圧と推定されることに
なる。

【００１７】また、請求項２に記載した本発明の車両用
バッテリの開回路電圧推定方法によれば、請求項１に記
載した本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定方法に
おいて、充電又は放電が終了した後の経過時間が、予め
定めた第１の時間から予め定めた第２の時間に至るまで
の間に、複数回測定されるバッテリの開放電圧から、充
電又は放電の終了からの経過時間をｔ、未知の係数を
ｃ、未知の補数をＥとすると、ｃ・ｔ＋Ｅで表される直
線近似式が決定されることになる。

【００１８】さらに、請求項３に記載した本発明の車両
用バッテリの開回路電圧推定装置によれば、図１に示す
ように、充電又は放電が終了した後の経過時間が、予め
定めた第１の時間から予め定めた第２の時間に至るまで
の間に、開放電圧測定手段２３ａ−１により複数回測定
して得た複数のバッテリの開放電圧から、充電又は放電
が終了した後、第１の時間が経過してから第２の時間が
経過するまでの間に関する、開放電圧と充電又は放電の
終了からの経過時間との相関を示す、予め定めた直線近
似式が、近似式決定手段２３ａ−２により決定され、第
２の時間よりも長い、予め定めた第３の時間Ｔ３を、充
電又は放電が終了した後の経過時間として代入したとき
の、近似式決定手段２３ａ−２により決定された直線近
似式の解が、算出手段２３ａ−３により算出され、この
算出手段２３ａ−３により算出された直線近似式の解
が、バッテリの平衡状態における開回路電圧と推定され
ることになる。

【００１９】また、請求項４に記載した本発明の車両用
バッテリの開回路電圧推定装置によれば、請求項３に記
載した本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定装置に
おいて、充電又は放電が終了した後の経過時間が、予め
定めた第１の時間から予め定めた第２の時間に至るまで
の間に、開放電圧測定手段２３ａ−１により複数回測定
して得た複数のバッテリの開放電圧から、充電又は放電
の終了からの経過時間をｔ、未知の係数をｃ、未知の補
数をＥとすると、ｃ・ｔ＋Ｅで表される直線近似式が、
近似式決定手段２３ａ−２により決定されることにな
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による車両用バッテ
リの開回路電圧推定方法を、図２を参照して本発明によ
る車両用バッテリの開回路電圧推定装置の一実施形態と
共に説明する前に、本発明の基本的な考え方を説明す
る。

【００２１】一般に、車両に搭載したバッテリの充電が
終了した場合、バッテリの開放状態での端子電圧は、濃
度分極によって上昇していた分が時間とともに解消して
徐々に減少し、図３に示すように、例えば２４時間後の
バッテリの平衡状態における端子電圧である開回路電圧
ＯＣＶに漸近するように変化し、このような漸近曲線は
一般に累乗式で表される。

【００２２】そして、例えば充電終了後の場合を示す図
７のように、温度が高いときには、温度が低いときに比
べて、開回路電圧ＯＣＶに漸近する速度が速いが、充電
終了からある程度の時間が経過すると、温度の高低とは
無関係に、時間の経過に対して端子電圧の低下加速度が
小さくなり、充電終了からある程度の時間が経過した後
の時間帯部分については、漸近曲線が殆ど直線によって
近似される程度になる。

【００２３】よって、充電終了からある程度の時間が経
過した後の、端子電圧−時間特性の適当な部分を直線近
似すると、横軸に対する傾きが極めて小さい直線近似式
Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋Ｅで表されるようになる。

【００２４】そこで、バッテリの充電が終了した後、図
４に示すように、予め定めた時間Ｔ１を経過してから、
予め定めた時間Ｔ２までの間のバッテリの開放電圧を測
定し、この測定した開放電圧より、バッテリの開放電圧
と、充電終了からの経過時間との関係を示す直線近似式
Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋Ｅを算出する。

【００２５】一般的に、充電又は放電が終了した後の開
回路電圧の変化は、電解液の拡散によって生じる電圧変
化によるものであるとすることができ、この電解液の拡
散は、温度が低いと鈍い一方、温度が高いと活発になる
ので、算出される直線近似式Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋Ｅの横
軸（時間軸）に対する傾きを示す係数であるｃの絶対値
は、相対的に、温度が低いと大きい値になり、温度が高
いと小さい値になる。これに対して、算出される直線近
似式Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋Ｅの縦軸（電圧軸）に対する切
片を示す補数であるＥは、充電後の場合、温度が低いと
大きい値になり、温度が高いと小さい値になる。放電の
場合は逆に、温度が低いと小さい値になり、温度が高い
と大きな値になる。

【００２６】したがって、この直線近似式Ｖ（ｔ）＝ｃ
・ｔ＋Ｅには、温度に依存してｃ，Ｅがいかなる値に算
出されても、直線近似式Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋Ｅにおいて
開回路電圧が求まる同一の時間ｔ＝Ｔ３が存在する。よ
って、このｔの値における直線近似式Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ
＋Ｅの値を、平衡状態におけるバッテリの開回路電圧Ｏ
ＣＶとみなすことができる。

【００２７】ちなみに、本実施形態では、開放電圧のサ
ンプリングを開始する時間Ｔ１を、充放電の停止から２
０分が経過した後とし、開放電圧のサンプリングを終了
する時間Ｔ２を、充放電の停止から３０分が経過した後
とし、その１０分間にサンプリングされた開放電圧から
算出される端子電圧−充放電終了後経過時間特性の直線
近似式Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋Ｅのｔに代入する時間Ｔ３
を、充放電の停止から１時間２３〜２４分が経過した後
としている。これらの時間は、そのバッテリの仕様毎に
実験的に求めて予め定めておくことができる。

【００２８】そして、サンプリングを時間Ｔ２までとし
ているのは、サンプリング回数を適当な回数に止めると
いう便宜上だけのためばかりでなく、時間経過について
電圧変化分が小さくなることにより、測定の分解能によ
っては開回路電圧の推定精度を低下する虞があるほか、
車両の暗電流による電圧降下の影響が時間経過により大
きくなるからである。

【００２９】元の図面に戻って説明すると、図２は本発
明の車両用バッテリの開回路電圧推定方法を適用した本
発明の一実施形態に係る車両用バッテリの開回路電圧推
定装置の概略構成を一部ブロックにて示す説明図であ
り、図中符号１で示す本実施形態の車両用バッテリの開
回路電圧推定装置は、エンジン３に加えてモータジェネ
レータ５を有するハイブリッド車両に搭載されている。

【００３０】そして、このハイブリッド車両は、通常時
はエンジン３の出力のみをドライブシャフト７からディ
ファレンシャルケース９を介して車輪１１に伝達して走
行させ、高負荷時には、バッテリ１３からの電力により
モータジェネレータ５をモータとして機能させて、エン
ジン３の出力に加えてモータジェネレータ５の出力をド
ライブシャフト７から車輪１１に伝達し、アシスト走行
を行わせるように構成されている。

【００３１】また、このハイブリッド車両は、減速時や
制動時にモータジェネレータ５をジェネレータ（発電
機）として機能させ、運動エネルギを電気エネルギに変
換してバッテリ１３を充電させるように構成されてい
る。

【００３２】なお、モータジェネレータ５はさらに、図
示しないスタータスイッチのオンに伴うエンジン３の始
動時に、エンジン３のフライホイールを強制的に回転さ
せるセルモータとして用いられるが、その場合にモータ
ジェネレータ５には、短時間に大きな電流が流される。
スタータスイッチのオンによりモータジェネレータ５に
よってエンジン３が始動されると、イグニッションキー
（図示せず。）の操作解除に伴って、スタータスイッチ
がオフになってイグニッションスイッチやアクセサリス
イッチのオン状態に移行し、これに伴ってバッテリ１３
から流れる放電電流は、定常電流に移行する。

【００３３】本実施形態の車両用バッテリの開回路電圧
推定装置１は、アシスト走行用のモータやセルモータと
して機能するモータジェネレータ５等、電装品に対する
バッテリ１３の放電電流Ｉや、ジェネレータとして機能
するモータジェネレータ５からのバッテリ１３に対する
充電電流を検出する電流センサ１５と、バッテリ１３に
並列接続した１Ｍオーム程度の抵抗を有し、バッテリ１
３の端子電圧Ｖを検出する電圧センサ１７とを備えてい
る。

【００３４】また、本実施形態の車両用バッテリの開回
路電圧推定装置１は、上述した電流センサ１５及び電圧
センサ１７の出力がインタフェース回路（以下、「Ｉ／
Ｆ」と略記する。）２１におけるＡ／Ｄ変換後に取り込
まれるマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略
記する。）２３をさらに備えている。

【００３５】そして、前記マイコン２３は、ＣＰＵ２３
ａ、ＲＡＭ２３ｂ、及び、ＲＯＭ２３ｃを有しており、
このうち、ＣＰＵ２３ａには、ＲＡＭ２３ｂ及びＲＯＭ
２３ｃの他、前記Ｉ／Ｆ２１が接続されており、また、
上述した図示しないスタータスイッチ、イグニッション
スイッチやアクセサリスイッチ、モータジェネレータ５
以外の電装品（負荷）のスイッチ等が、さらに接続され
ている。

【００３６】前記ＲＡＭ２３ｂは、各種データ記憶用の
データエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを
有しており、前記ＲＯＭ２３ｃには、ＣＰＵ２３ａに各
種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納され
ている。

【００３７】なお、上述した電流センサ１５及び電圧セ
ンサ１７の出力である電流値及び電圧値は、Ｉ／Ｆ２１
を介してマイコン２３のＣＰＵ２３ａに取り込まれる。

【００３８】次に、前記ＲＯＭ２３ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ２３ａが行うバッテリの開回路
電圧推定処理を、図５を参照して説明する。

【００３９】バッテリ１３からの給電を受けてマイコン
２３は起動しているものとし、マイコン２３は、例えば
電流センサ１５の出力をサンプリングして得た電流値に
基づいて、電流値が０になっているかどうかにより、充
電又は放電が終了したかどうかを判定する。この判定の
結果、充電又は放電の終了が検出されたときに、図５の
フローチャートに示す開回路電圧推定処理を開始する。
この開回路電圧推定処理においては、まず充電又は放電
の終了から例えば２０分の予め定めた時間Ｔ１が経過し
たどうかを判断する（ステップＳ１）。

【００４０】時間が経過していないときには、時間が経
過するのを待ち、時間が経過したときには（ステップＳ
１のＹ）、次に例えば１０秒の一定時間毎に電圧センサ
１６の出力によりバッテリの端子電圧を開放電圧として
サンプリングしてこれをＲＡＭ２３ｂのデータエリア
（記憶手段に相当する）に格納、記憶する（ステップＳ
２）。そして、このサンプリングを、充電又は放電の終
了から例えば３０分の予め定めた時間Ｔ２が経過するま
で継続する（ステップＳ３のＮ）。

【００４１】時間Ｔ２が経過すると（ステップＳ３の
Ｙ）、次に、測定した開放電圧Ｖ（ｔ）について直線近
似処理を行って直線近似式を決定する（ステップＳ
４）。直線近似式が決定したら、次に決定した直線近似
式の変数ｔに例えば１時間２３〜２４分の予め定めた時
間Ｔ３を代入して直線近似式の解を求め（ステップＳ
５）、この解を開回路電圧ＯＣＶと推定して（ステップ
Ｓ６）、一連の処理動作を終了する。

【００４２】なお、フローチャートには記載はないが、
時間Ｔ１から時間Ｔ２までの間において行うサンプリン
グは１０秒の一定間隔で行っているが、時間Ｔ１から時
間Ｔ２までの間に例えば３回、サンプリング周期を短く
してサンプリングし、等間隔でサンプリングしたときと
同じ数の開放電圧を読み込むようにし、サンプリングし
ていない期間マイコンをスリープ状態にすることもでき
る。

【００４３】以上の説明からも明らかなように、本実施
形態の車両用バッテリの開回路電圧推定装置１では図５
のフローチャートにおけるステップＳ２が請求項中の開
放電圧測定手段に対応する処理となっており、ステップ
Ｓ４が請求項中の近似式決定手段に対応する処理となっ
ており、ステップＳ５が請求項中の算出手段に対応する
処理となっている。

【００４４】次に、本実施形態の開回路電圧推定動作
（作用）について説明する。

【００４５】まず、ハイブリッド車両のモータジェネレ
ータ５以外の電装品（負荷）が作動したり、モータジェ
ネレータ５がモータとして機能するように作動している
ときはバッテリ１３が放電を行っているが、モータジェ
ネレータ５がジェネレータとして機能するように作動し
ているときにはバッテリ１３に充電が行われている。こ
のバッテリの充放電は電流センサ１５の出力を取り込む
ことによって検出でき、充放電の終了も電流センサ１５
の出力が０であることによって検出できる。

【００４６】電流センサ１５の出力により、充放電の終
了が検出されると、それから一定時間Ｔ１が経過した時
点から時間Ｔ２が経過するまでの間、電圧センサ１７の
出力を取り込むことによって、バッテリの端子電圧を開
放電圧として周期的に測定し、これらの電圧値と充放電
の終了後からの経過時間をＲＡＭ２３ｂのデータエリア
に格納、記憶して収集する。収集された端子電圧Ｖ
（ｔ）から最小二乗法を適用して、Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋
Ｅなるバッテリの直線的な端子電圧−充放電終了後経過
時間特性式における係数ｃ，Ｅを得て、この式Ｖ（ｔ）
＝ｃ・ｔ＋Ｅを、上記したサンプリングの間におけるバ
ッテリの端子電圧−充放電終了後経過時間特性として位
置づける。そして、この式に充放電の終了から一定時間
を経過した時点を示す時間Ｔ３を代入して求められる解
を開回路電圧と推定するようにする。

【００４７】上述したように推定した開回路電圧は、直
線近似式Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋Ｅがほとんど同一値となる
ような時間ｔ＝Ｔ３を代入して求めた解であることか
ら、温度によって係数ｃ，Ｅが変わっても移動するもの
でないので、温度補正を全く必要としない他、バッテリ
の特性が多少異なっていてもそのまま適用することがで
きる。しかも、充放電の終了から時間Ｔ１〜Ｔ２の間、
充放電電流が流れなければ、その都度、開回路電圧を推
定することが可能になり、開回路電圧を推定できる頻度
を多くすることができる。

【００４８】上述の説明では、温度によって直線近似式
に時間ｔ＝Ｔ３を代入した解は変わらないとしている。
これは、温度に依存しないｔ＝Ｔ３をあらかじめ定めて
いるからである。

【００４９】そして、本発明は、モータジェネレータが
回生電力をバッテリに充電するようになっているハイブ
リットカーなどの車両において、バッテリの充電状態を
適切に知り、効率的にバッテリを利用して燃費向上を図
るために有効に適用できる。

【００５０】ちなみに、直線近似式Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋
Ｅを求める際に必要となる前記時間Ｔ１，Ｔ２や、この
直線近似式Ｖ（ｔ）＝ｃ・ｔ＋Ｅから開回路電圧を推定
するのに必要となる前記時間Ｔ３の具体的な値は、バッ
テリの仕様等によって、放電後に開回路電圧を推定する
場合と充電後に開回路電圧を推定する場合とで同じ値が
用いられる場合もあれば、異なる値が用いられる場合も
ある。

【００５１】なお、本願明細書中においては、分極など
の影響を受けた端子電圧を開放電圧とし、平衡状態のと
きの開放電圧を開回路電圧としている。

【００５２】また、本実施形態では、ハイブリッド車両
においてバッテリの開回路電圧を推定する場合について
説明したが、本発明は、一般的な１４Ｖ車両や１４Ｖと
４２Ｖ等の多電源車、電気自動車等、種々の車両に搭載
されたバッテリの開回路電圧の推定に適用可能であるこ
とは、言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１に記載し
た本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定方法によれ
ば、車両に搭載されている負荷に電力を供給するため車
両に搭載されたバッテリの平衡状態における開回路電圧
を推定する車両用バッテリの開回路電圧推定方法におい
て、充電又は放電が終了した後の経過時間が、予め定め
た第１の時間から予め定めた第２の時間に至るまでの間
に、バッテリの開放電圧を複数回測定し、該測定した開
放電圧から、前記充電又は放電が終了した後、前記第１
の時間が経過してから前記第２の時間が経過するまでの
間に関する、前記開放電圧と前記充電又は放電の終了か
らの経過時間との相関を示す、予め定めた直線近似式を
決定し、前記第２の時間よりも長い、予め定めた第３の
時間を、前記充電又は放電の終了からの経過時間として
代入したときの、前記決定した直線近似式の解を、バッ
テリの平衡状態における開回路電圧と推定するようにし
た。

【００５４】また、請求項３に記載した本発明の車両用
バッテリの開回路電圧推定装置によれば、車両に搭載さ
れている負荷に電力を供給するため車両に搭載されたバ
ッテリの開回路電圧を推定する車両用バッテリの開回路
電圧推定装置において、充電又は放電が終了した後の経
過時間が、予め定めた第１の時間から予め定めた第２の
時間に至るまでの間に、バッテリの開放電圧を測定する
開放電圧測定手段と、該開放電圧測定手段により複数回
測定して得た複数の開放電圧から、前記充電又は放電が
終了した後、前記第１の時間が経過してから前記第２の
時間が経過するまでの間に関する、前記開放電圧と前記
充電又は放電の終了からの経過時間との相関を示す、予
め定めた直線近似式を決定する近似式決定手段と、前記
第２の時間よりも長い、予め定めた第３の時間を、前記
充電又は放電の終了からの経過時間として代入したとき
の、前記近似式決定手段により決定した直線近似式の解
を算出する算出手段とを備え、前記算出手段により算出
した解を、バッテリの平衡状態における開回路電圧とし
て推定する構成とした。

【００５５】このため、請求項１に記載した本発明の車
両用バッテリの開回路電圧推定方法と、請求項３に記載
した本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定装置との
いずれによっても、バッテリの充電又は放電が終了した
後、バッテリの開放電圧がほぼ直線近似できる程度しか
変化しなくなった比較的短い時間内でのバッテリの開放
電圧の測定によって直線近似式を求めて、この直線近似
式から、温度の影響を受けて変化しない値としてバッテ
リの平衡状態における開回路電圧を推定できるので、車
両使用中のバッテリの平衡状態における開回路電圧を、
充放電の終了から比較的短時間の内に、しかも温度補正
することを必要とすることなく比較的正確に推定するこ
とができる。

【００５６】さらに、請求項２に記載した本発明の車両
用バッテリの開回路電圧推定方法によれば、請求項１に
記載した本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定方法
において、また、請求項４に記載した本発明の車両用バ
ッテリの開回路電圧推定装置によれば、請求項３に記載
した本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定装置にお
いて、前記充電又は放電の終了からの経過時間をｔ、未
知の係数をｃ、未知の補数をＥとすると、前記直線近似
式がｃ・ｔ＋Ｅで表されるものとした。

【００５７】このため、請求項２に記載した本発明の車
両用バッテリの開回路電圧推定方法によれば、請求項１
に記載した本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定方
法において、また、請求項４に記載した本発明の車両用
バッテリの開回路電圧推定装置によれば、請求項３に記
載した本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定装置に
おいて、いずれも、バッテリの開放電圧がほぼ直線近似
できる程度しか変化しなくなった比較的短い時間内での
バッテリの開放電圧の測定によって求めた、ｃ・ｔ＋Ｅ
なる直線近似式に、ｔの値として第３の時間を代入し、
充電又は放電が終了した後の経過時間が予め定めた第３
の時間となった時点でのバッテリの開回路電圧を算出す
ることで、車両使用中のバッテリの平衡状態における開
回路電圧を、充放電の終了から比較的短時間の内に、し
かも温度補正することを必要とすることなく比較的正確
かつ容易に推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用バッテリの開回路電圧推定装置
の基本構成図である。

【図２】本発明の車両用バッテリの劣化度判定方法を適
用した本発明の一実施形態に係る車両用バッテリの劣化
度判定装置の概略構成を一部ブロックにて示す説明図で
ある。

【図３】充電の終了後のバッテリの開放電圧の変化を示
すグラフである。

【図４】本発明の開回路電圧推定方法を説明するために
使用するグラフである。

【図５】図２中のマイコンがバッテリの開回路電圧推定
のため予め定めたプログラムに従って行う処理を示すフ
ローチャートである。

【図６】放電の終了後のバッテリの開放電圧の変化を示
すグラフである。

【図７】温度によって異なる、充電の終了後のバッテリ
の開放電圧の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

２３ａ−１ 開放電圧測定手段（ＣＰＵ） ２３ａ−２ 近似式決定手段（ＣＰＵ） ２３ａ−３ 算出手段（ＣＰＵ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されている負荷に電力を供給
   するため車両に搭載されたバッテリの平衡状態における
   開回路電圧を推定する車両用バッテリの開回路電圧推定
   方法において、 充電又は放電が終了した後の経過時間が、予め定めた第
   １の時間から予め定めた第２の時間に至るまでの間に、
   バッテリの開放電圧を複数回測定し、 該測定した開放電圧から、前記充電又は放電が終了した
   後、前記第１の時間が経過してから前記第２の時間が経
   過するまでの間に関する、前記開放電圧と前記充電又は
   放電の終了からの経過時間との相関を示す、予め定めた
   直線近似式を決定し、 前記第２の時間よりも長い、予め定めた第３の時間を、
   前記充電又は放電の終了からの経過時間として代入した
   ときの、前記決定した直線近似式の解を、バッテリの平
   衡状態における開回路電圧と推定することを特徴とする
   車両用バッテリの開回路電圧推定方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用バッテリの開回路
   電圧推定方法において、 前記充電又は放電の終了からの経過時間をｔ、未知の係
   数をｃ、未知の補数をＥとすると、前記直線近似式がｃ
   ・ｔ＋Ｅで表されることを特徴とする車両用バッテリの
   開回路電圧推定方法。
3. 【請求項３】 車両に搭載されている負荷に電力を供給
   するため車両に搭載されたバッテリの開回路電圧を推定
   する車両用バッテリの開回路電圧推定装置において、 充電又は放電が終了した後の経過時間が、予め定めた第
   １の時間から予め定めた第２の時間に至るまでの間に、
   バッテリの開放電圧を測定する開放電圧測定手段と、 該開放電圧測定手段により複数回測定して得た複数の開
   放電圧から、前記充電又は放電が終了した後、前記第１
   の時間が経過してから前記第２の時間が経過するまでの
   間に関する、前記開放電圧と前記充電又は放電の終了か
   らの経過時間との相関を示す、予め定めた直線近似式を
   決定する近似式決定手段と、 前記第２の時間よりも長い、予め定めた第３の時間を、
   前記充電又は放電の終了からの経過時間として代入した
   ときの、前記近似式決定手段により決定した直線近似式
   の解を算出する算出手段とを備え、 前記算出手段により算出した解を、バッテリの平衡状態
   における開回路電圧として推定することを特徴とする車
   両用バッテリの開回路電圧推定装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の車両用バッテリの開回路
   電圧推定装置において、 前記充電又は放電の終了からの経過時間をｔ、未知の係
   数をｃ、未知の補数をＥとすると、前記直線近似式がｃ
   ・ｔ＋Ｅで表されることを特徴とする車両用バッテリの
   開回路電圧推定装置。