JP2007240178A

JP2007240178A - バッテリ監視装置及びバッテリ監視方法

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Publication number: JP2007240178A
Application number: JP2006059167A
Authority: JP
Inventors: Ichiyo Yamaguchi; 一陽山口; Masahito Ishio; 雅人石尾; Masashi Yamashita; 真史山下; Shinji Takemoto; 真司竹本; Shinichiro Takatomi; 伸一郎高冨
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】強制的にバッテリの経時変化の小さな安定した状態をつくって、車両走行中であってもバッテリの内部抵抗を求め、バッテリ劣化を監視する。
【解決手段】車両走行中に、オルタネータ電圧算出部７３は、バッテリ１０の電流値がほぼ零となるようにオルタネータ２０に指令する指令電圧を算出し、オルタネータ２０に指令電圧を与える。バッテリ１０の電流値がほぼ零の状態が安定したところで、オルタネータ２０の発電を停止して、バッテリ２０から電装品に放電させる。このときのバッテリ１０の電圧・電流をバッテリ状態検出部７１により検出し、バッテリの内部抵抗を算出してバッテリ１０の劣化を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリ監視装置に関し、特に車両のバッテリの劣化を監視するバッテリ監視装置に関する。

近年、ユーザのニーズもあり、車両に多くの電装品が搭載されるようになっている。電装品の車両への搭載が増加するにつれ、バッテリの負担が大きくなっている。また、バッテリが異常となったり、劣化したりすると、以前にもまして車両への影響が大きい。したがって、バッテリの劣化を早期に、かつ精度よく検出する必要がある。

バッテリの放電中には、陽極板の二酸化鉛（ＰｂＯ_２）と陰極板の鉛（Ｐｂ）が電解液の硫酸イオンと結合して硫酸塩（ＰｂＳＯ_４）となり、電解液の硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）は水に変化してゆく。電極の鉛が硫酸塩に化学変化したことで、電極表面に硫酸塩の不導体皮膜が形成され、この不導体皮膜が残存すると、徐々に極板の有効面積が低下して、バッテリが劣化してゆく。このようなバッテリの劣化は、バッテリの内部抵抗の大きさによって判定することができる。

しかしながら、バッテリの放電反応中、陰極板では、水素イオンが正電荷を陰極板に奪われることにより電流が流れるが、陰極板周辺に生ずる水素分子が電極に泡となって付着することにより、後に続く水素イオンの流入を妨げ、見かけ上内部抵抗の増加となって現れる場合がある。この状態で検出された内部抵抗は、真の内部抵抗の値とはいえない。

この点に着目して、バッテリの劣化を精度よく検出する方法として、イグニッションスイッチをオフにして駐車する際に、定期的にバッテリ電圧の経時変化を測定し、経時変化が安定すなわち経時変化がほとんどなくなった後のエンジン始動後の放電特性を求めてバッテリ劣化を検出するものが、提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、駐車時間が短くバッテリの経時変化が安定する前に、発進する場合が多い商用車などでは、バッテリ劣化を検出するタイミングがなかなかとれないという問題があった。また、バッテリ異常あるいは劣化があっても、イグニッションスイッチをオンにしている走行中には、ユーザが異常あるいは劣化を検出することができないという問題もあった。

特許第２５０８７６８号

本発明は、上記問題点に鑑み、走行中であっても、強制的にバッテリの経時変化のほとんどないすなわち安定した状態をつくって、内部抵抗を求めバッテリ劣化を監視することができるバッテリ監視装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様であるバッテリ監視装置は、上記目的を達成するために、バッテリの電圧と電流を検出するバッテリ状態検出部と、前記バッテリ電流値が所定範囲内に入るように、発電機が発電する電圧を算出する発電機電圧算出部と、前記算出された発電機指令電圧を発電機に出力するように指令する発電機電圧指令部とを備え、前記バッテリ電流値が前記所定範囲内に入っている状態で、前記バッテリを放電させて該バッテリの内部抵抗を算出する。前記所定範囲は、零の近傍とすることができる。

本発明の第２の態様であるバッテリ監視方法は、バッテリ電流値を取得し、取得したバッテリ電流値が所定範囲内になるような前記発電機に対する指令電圧を算出する指令電圧算出ステップと、算出された前記指令電圧を前記発電機に指令する電圧指令ステップと、バッテリの内部抵抗を算出する内部抵抗算出ステップとを有する。

本発明の第１の態様では、前記発電機電圧算出部は、前記発電機の出力電圧に前記バッテリ電流に基づいて算出する補正電圧を加算して前記指令電圧の候補とすることができる。

さらに、前記発電機電圧算出部は、前記発電機の出力電圧に前記バッテリ電流と前回算出したバッテリの内部抵抗に基づいて算出する補正電圧を加算して前記指令電圧の候補とするようにしてもよい。

本発明の第２の態様であるバッテリ監視方法では、さらに、前記内部抵抗算出ステップの前に、バッテリの状態の安定を判定するバッテリ状態安定判定ステップを有していてもよい。

前記指令電圧算出可否判定ステップは、バッテリ使用開始してからの経過期間を判定し、発電機休止期間に異常放電があったか否かを判定するステップと、使用中の電装品が高負荷か否かを判定するステップと、バッテリ電圧又はバッテリ充電率を判定するステップと、前記システムの内部情報及び／又は前記システムの外部情報を取得して、前記バッテリからの大放電を予測するステップと、前記システムの異常を判定するステップ含むことができ、前記バッテリ電圧が高電圧であるか否かを判定するステップに代えて、前記バッテリの充電率を算出し、算出されたバッテリ充電率を判定するステップを用いることもできる。

さらに、前記指令電圧算出可否判定ステップの前に、前記発電機の休止期間中の前記バッテリの経時変化履歴を参照するステップを有し、経時変化が不安定である場合に、前記指令電圧算出ステップに進むようにしてもよい。

以上のことから、本発明は、バッテリの状態が不安定な場合でも安定した状態を作り出すことにより、バッテリの劣化判定を行うことができ、走行中であっても、バッテリを監視できるので、バッテリの劣化や異常を精度良く早期に発見できる。また、さまざまな条件に対応できるので、バッテリ劣化判定を無理な状況で実行することがない。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本実施形態の車両用バッテリ監視システムの概略図である。各素子又はＥＣＵの間の結線は、煩雑にならないように一本で示すが、電源用と信号用とがあるのはもちろんである。車両に付属する多数の電装品５０は、発電機あるいはオルタネータ２０とバッテリ１０とから給電を受ける。バッテリ１０には、電流センサ１１と電圧センサ１３と液温センサ１５が備わっている。また、オルタネータ２０には、電流センサ１１と電圧センサ１３が備わっている。イグニッションスイッチがオンとなる車両走行中は、オルタネータの発電により電装品５０に給電される。オルタネータの発電量が、電装品５０の使用電力量を下回る場合は、不足分をバッテリが補って、バッテリは放電する。また、オルタネータの発電量が過剰であれば、過剰分はバッテリに充電される。なお、電流センサ５１は、使用中の電装品５０に流れる電流を検出するもので、蓄熱ユニット４０は、バッテリの効率を高めるためにバッテリを暖めるものである。

本実施形態のバッテリ監視システムは、バッテリ監視のために、各素子あるいはセンサ等から必要な情報を取得し、さらに各素子あるいはセンサ等を制御するための、バッテリ監視装置である統括ＥＣＵ７０を備える。統括ＥＣＵ７０は、バッテリ状態を検出するためのバッテリ状態検出部７１と、電装品の状況を検出するための電装品状況検出部７２と、オルタネータに指令する電圧を算出するオルタネータ電圧算出部７３と、算出された電圧をオルタネータに指令する電圧指令部７４と、さらには、信号の入出力及び送受信のための入出力・送受信部７５を備えている。バッテリ状態検出部７１は、バッテリ電流検出手段、電圧検出手段、液温検出手段を有し、電装品状況検出部は、電装品電流検出手段を有し、オルタネータ電圧算出部７３は、オルタネータ出力電圧取得手段有している。また、不揮発メモリ８０は、駐車時経時変化履歴を格納している。さらに、バッテリ監視装置は、車速あるいは車両異常等の車両状況を検出する差は両状況検出部６１と、例えばナビゲーションシステムから得られるような車両の外部の環境を検出する外部環境検出部６２を備えている。

本実施形態では、図１のバッテリ監視のための装置により、バッテリ電圧の経時変化を強制的に安定させて、バッテリの劣化判定を行い、誤った判定が起きないようにする。

以下、本実施形態の動作フローを説明する。

図２は、本実施形態のバッテリ監視を行う必要があるか否かを判定するフローである。駐車時に、バッテリ電圧の経時変化が落ち着いていれば、本実施形態によるバッテリ劣化判定を行う必要はなく、従来の方法を採用すればよい。

したがって、図２に示すように、イグニッションスイッチをオンにしたときに、駐車時のバッテリ電圧の経時変化の推移を示す経時変化履歴を取得する（ステップＳ１０１）。経時変化履歴は、エンジン停止（イグニッションスイッチオフ）から発進（イグニッションスイッチオン）まで、所定サンプリング間隔でバッテリの出力電圧の変化を取得した履歴である。次ぎに、経時変化がゆるやかで安定しているか否かを判断する（Ｓ１０２）。経時変化がゆるやかで安定していれば、従来のとおりのバッテリ劣化検出を実行することができる。しかしながら、経時変化がいまだに大きく安定していなければ、本実施形態による、経時変化を強制的に安定化させるバッテリ安定化処理を伴うバッテリの劣化判定を行う必要がある。

しかしながら、ただちに本実施形態によるバッテリ劣化判定を行ってよいかの判断が必要である。すなわち、バッテリの状態又は車両の状況によっては、バッテリの劣化判定を必要としない場合、あるいは劣化判定より優先する処理が必要な場合がある。したがって、図３〜図８に示すようなフローにより、本実施形態によるバッテリの劣化判定をすぐに実行すべきか否かが判断される。

図３のフローは、バッテリの新旧を判定するフローである。まず、劣化判定の対象となっているバッテリが、使用開始から所定期間経過したか否かを判断する（Ｓ１１１）。所定期間経過していると、劣化判定すべきであるので、次ぎのバッテリ安定化処理へ進む。しかしながら、使用してまもないバッテリが劣化していることは、非常にまれであるので、所定期間経過していなければ、ただちに劣化判定を行う必要はない。この場合、駐車時におけるバッテリの放電履歴を取得して（Ｓ１１２）、駐車時に異常放電があったか否か判定する（Ｓ１１３）。バッテリが新しく、使用期間も少ないとしても、異常放電があれば、バッテリ劣化につながるおそれがあるので、バッテリの劣化判定のためのバッテリ安定化処理に進む。異常放電がなかった場合は、劣化判定を行う必要はない。

図４は、電装品の使用電力を判定するフローである。電装品電流センサから電装品使用電流を取得し（Ｓ１１４）、使用中の電装品が高負荷となっているか否かを判定する（Ｓ１１５）。多数の電装品が使用されていたり、少数でも大きな電力を消費している場合には、本実施形態によるバッテリ劣化判定は、不適当であるので、バッテリ劣化判定を行わない。すなわち、本実施形態によるバッテリ劣化判定は、バッテリ安定化処理によりバッテリの充放電がない状態を強制的につくって実行する。したがって、使用電装品が高負荷であって、バッテリから電装品に給電している状態で、バッテリからの放電をなくすような処理を行なうと、オルタネータによってすべての電装品に給電しなければならない。その結果、オルタネータに負担がかかり、燃費が悪くなってしまう。燃費を悪化させないで、劣化判定を実行するのが望ましいことから、電装品の負荷が大きい場合は、バッテリの劣化判定を行なわない。電装品の負荷が小さければ、バッテリの安定化処理に進む。

図５は、バッテリ電圧を判定するフローである。バッテリ電圧センサからバッテリ電圧を取得する（Ｓ１１６）。取得されたバッテリ電圧は、所定のバッテリ電圧の閾値と比較され、バッテリが低電圧であるか否かが判定される（Ｓ１１７）。バッテリが低電圧であれば、バッテリの充電が優先されるべきで、劣化判定は行わない。バッテリが充電されていて、バッテリが所定の高電圧に達したときに、劣化判定のためのバッテリ安定化処理に進む。

図６に、図５のバッテリ電圧が低電圧であるか否かを判定するフローに代替可能なフローを示す。図６のフローは、バッテリ電圧をチェックするのではなく、バッテリの充電率をチェックするフローである。充電率による判定のほうが、バッテリ電圧による判定よりも正確であるので、バッテリ充電率を算出可能な車両では、バッテリ充電率による判定を採用するほうがよい。この場合には、バッテリ電圧取得（Ｓ１１８）に続いて、バッテリ液温を取得する（Ｓ１１９）。バッテリ電圧とバッテリ液温からバッテリ充電率を求める（Ｓ１２０）。バッテリ充電率は、例えば、バッテリ電圧と充電率との関係を示すグラフあるいはテーブルにより、バッテリ電圧に対応して求め、さらに、バッテリ液温から求められる補正係数を乗じて補正する。なお、補正係数（たとえは、２５℃では１、２０℃は０．８である。）もバッテリ液温に対してグラフあるいはテーブルから求められる。算出した充電率は、所定の閾値と比較して、高いか低いかを判定する（Ｓ１２１）。バッテリ充電率が低いと、劣化判定は行なわない。バッテリが高充電率であれば、劣化判定のためのバッテリ安定化処理に進む。

図７は、バッテリからの近い将来の大放電を判定するフローである。車両状況情報を取得し（Ｓ１２２）、外部環境情報を取得する（Ｓ１２３）。得られた車両状況と車両外の環境から、バッテリからの大放電が予想されるか否かを判断する（Ｓ１２４）。バッテリの大放電の予想とは、バッテリからの給電量の急激な増大の予想である。例えば、車両状況情報として得られる車両速度と、ナビゲーションシステムから得られる外部環境情報である目前の登り坂、あるいは急カーブなどの情報から、オルタネータからの給電量では間に合わず、バッテリから多くの給電が必要となると予想される。また、車両状況情報としてエアコンの不作動、外部環境情報として外気温の上昇があれば、まもなくエアコンの作動が予想され、エアコン作動時にはバッテリから多くの給電が必要となると予想される。このようなバッテリからの大放電が予想される場合は、バッテリ劣化判定は行わない。例えば、平坦な道をドライブしているような、バッテリからの大放電が予想されない場合に、劣化判定のためのバッテリ安定化処理に進む。

図８は、車両に異常が発生しているか否かを判定するフローである。ここでは、車両の異常情報を取得し（Ｓ１２５）、車両異常があるか否かを判断し（Ｓ１２６）、車両異常がある場合には、バッテリ劣化判定は行なわない。特に走行系あるいは充電系の異常があるときには、正常な劣化判定が保証されないので劣化判定は行わない。車両に異常がなければ、バッテリ安定化処理を行なう。

図９に示すバッテリ劣化判定実行の可否を判断するフローは、図３〜５、７、８の条件がすべてそろったときに、劣化判定のためのバッテリ安定化処理に進むフローである。各ステップの説明は、前述と同様であるので省略する。なお、図５のフローに代えて、図６のフローを用いてもよいのはもちろんである。さらに、図３〜８のフローは、適宜組み合わせ、さらに順序を変更して用いることができる。場合によっては、図３〜８のフローすべてを省略して、必ず劣化判定を行うようにもできる。

図１０は、車両走行中であるにも関わらず、バッテリ劣化判定を行うためにバッテリの経時変化を小さく安定したものとするバッテリ安定化処理のフローの一例を示す。このバッテリ安定化処理は、バッテリ劣化判定を実現するための本実施形態における重要な処理である。

バッテリ安定化処理は、バッテリに充放電のない状態を強制的につくるために、オルタネータからの給電を増減させる処理である。

まず、バッテリ電流を取得し（Ｓ２０１）、オルタネータの出力電圧を取得（Ｓ２０２）する。次いで、オルタネータへ指令する電圧を算出する（Ｓ２０３）。この電圧の算出は、表１に示す補正テーブルに従って算出される。

表１の上欄は、バッテリ電流の値（Ａ）であって、０が充放電のない状態を示し、マイナス側が放電電流を示し、プラス側が充電電流を示す。表１の下欄は、バッテリからの給電を零すなわちバッテリ電流値を０とするために必要なオルタネータ電圧の補正値を示す。バッテリ電流が０Ａであれば、オルタネータの電圧補正値も０Ｖである。バッテリ電流が−５０Ａの放電電流であれば、オルタネータの電圧補正値は＋０．２Ｖすなわち０．２Ｖ上げる必要がある。また、バッテリ電流が＋１００Ａの充電電流であれば、オルタネータの電圧補正値は−０．４Ｖとするすなわち０．４Ｖ下げる必要がある。

例えば、オルタネータの出力電圧が１２Ｖであり（Ｓ２０２）、バッテリ電流が−２００Ａの放電電流であったと（Ｓ２０１）すると、１２Ｖ＋０．８Ｖ＝１２．８Ｖとして、オルタネータへの指令電圧１２．８Ｖが算出される。

次いで、オルタネータへ算出された指令電圧が送られ（Ｓ２０４）、オルタネータが指令電圧に基づいて動作する。次に、バッテリ電流値が零に近い所定の範囲に入っているか否かを判定する（Ｓ２０５）。次いで、オルタネータ電流が所定範囲に収束してから所定時間Ｔ１（例えば３分）経過したか否かを判定する（Ｓ２０６）。所定時間Ｔ１が経過していると、バッテリからの電流がほとんど零となった後所定時間経過していることになるので、次ぎのフローへ進む。

しかしながら、バッテリ電流が零付近に収束していない場合（Ｓ２０５）、及び収束しても所定時間Ｔ１経過していない場合（Ｓ２０６）は、処理開始から所定時間Ｔ２経過しているか否かを判定する（Ｓ２０７）。処理開始から所定時間Ｔ２が経過していない場合は、フローの先頭（Ｓ２０１）に戻って、オルタネータへの電圧指令を行って、バッテリ電流を零付近に収束させる処理を再度行う。

バッテリ電流値が処理開始からの所定時間Ｔ２内に収束しなかった場合、及びバッテリ電流値が収束したにも関わらず、処理開始からの所定時間Ｔ２内に、収束後の所定時間Ｔ２が経過しなかった場合は、劣化判定を行わない。

図１１は、図１０のバッテリ安定化処理のフローの代替例を示す。図５のフローは、バッテリ電流の値から、表１によって、オルタネータ指令電圧補正値を求めたが、図６のフローは、バッテリ電流と内部抵抗を取得して、オルタネータ指令電圧補正値を算出するものである。

図１１のフローに従って、まず、バッテリ電流を取得し（Ｓ２１１）、前回の劣化判定で算出したバッテリの内部抵抗を取得する（Ｓ２１２）。最初の劣化判定のように前回の内部抵抗値がない場合は、予め定た値を用いる。次いで、オルタネータ出力電圧を取得し（Ｓ２１３）。取得したオルタネータ出力電圧にバッテリ電流と内部抵抗を乗じた値を加算して、オルタネータへ指令する指令電圧を算出する（Ｓ２１４）。なお、バッテリの放電電流は負の値であるので、そのまま乗算すると補正電圧が負の値となり、オルタネータへ指令する電圧が減少することになる。したがって、バッテリ電流の符号を逆（この場合は正）にして乗算する必要がある。これは、バッテリが充電されている場合も同様である。

オルタネータへの指令電圧が求まったら、オルタネータへ発電指令を行う（Ｓ２１５）。発電指令のステップであるＳ２１５以降Ｓ２１８までは、図５のステップＳ２０４からＳ２０７と同じである。

図１１のフローでは、オルタネータへの指令電圧をバッテリ電流と内部抵抗とを使用して計算で求めるので、図１０のテーブルによって求める方法よりも複雑になるが、最適値算出時間を短縮することができる。

図１２は、バッテリ安定判定フローを示す。このバッテリ安定判定フローでは、図１１の処理によりバッテリの充放電がない状態を強制的につくったが、それがなお安定した状態にあるか否かを判定する。

まず、計測開始から所定時間内の多数のサンプリング点でバッテリ電流と電圧を取得し（Ｓ３０１、Ｓ３０２）、所定時間が経過した（Ｓ３０３）場合には、バッテリ電流値とバッテリ電圧値とを変数として回帰直線を算出し（Ｓ３０４）、相関係数を算出する（Ｓ３０５）。ここで、相関係数は、バッテリ電流と電圧との共分散を、バッテリ電流と電圧の各々の標準偏差でわったもので、計測値のばらつきの指標となり、電流−電圧回帰直線の信頼性を判定できるものである。次いで、回帰直線の傾きが一定か否かを判定し（Ｓ３０６）、傾きが一定であれば、相関係数が所定範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ３０７）。相関係数がが所定範囲内にあれば、バッテリの状態が安定していることが確認されたので、内部抵抗算出処理へすすむ。

回帰直線の傾きが一定ではなく（Ｓ３０６）、傾きが一定であっても、相関係数が所定範囲内に入っていなければ（Ｓ３０７）、計測から所定時間経過していないか判定して（Ｓ３０８）、所定時間経過していなければ、データをクリアして（Ｓ３０９）、新たにバッテリ電流の検出取得（Ｓ３０１）からバッテリ安定判定フローを開始する。ステップＳ３０９で、計測から所定時間経過していると判定されると、バッテリ状態は安定していないと判断されるので、今回の劣化判定は行わない。

図１０〜１２の処理を通して、バッテリが充放電のない状態で安定していることが分かったので、次に、内部抵抗を算出し、算出した内部抵抗の値によってバッテリの劣化を判定する。図１３〜１５は、本実施形態による内部抵抗を算出し、劣化判定を行うフローを示す。

図１３を参照して、まず、使用中の電装品の電流を取得する（Ｓ４０１）。取得した電装品の使用電流が大きいか小さいかを判断する（Ｓ４０２）。動作中の電装品が低負荷である場合は、オルタネータの発電を停止あるいは低減し（Ｓ４０３）、その後ある程度高負荷の電装品（例えば、エアコン）を強制駆動する（Ｓ４０４）。発電を停止あるいは低減したオルタネータからの給電は０又はごく少ないので、強制駆動された電装品には、バッテリから大きな電流が供給されることになる。

また、ステップＳ４０２で、電装品の負荷が大きいと判断される場合は、オルタネータの発電を停止ないし低減する（Ｓ４１１）だけで、負荷の大きな電装品にバッテリから大電流が供給され、バッテリの大放電が実現できるので、新たに電装品を強制駆動するステップは必要がない。

このようにして、バッテリを大放電させた後、所定時間内の多数のサンプリング位置でバッテリ電流とバッテリ電圧とを取得する（図１４、ステップＳ４０５〜Ｓ４０７）。所定時間経過後、得られたバッテリ電流とバッテリ電圧とから内部抵抗を算出する（Ｓ４０８）。最後に、算出された内部抵抗の値からバッテリの劣化判定を行う（Ｓ４０９）。

ここで、内部抵抗Ｒの算出は、図１６に示すような各サンプリング点ｔｎで、次ぎのようにして抵抗Ｒ０、Ｒ１・・・を求め、
Ｒ０＝（Ｖ１−Ｖ０）／（Ｉ１−Ｉ０）
Ｒ１＝（Ｖ２−Ｖ１）／（Ｉ２−Ｉ１）
Ｒ２＝（Ｖ３−Ｖ２）／（Ｉ３−Ｉ２）
・・・
次いで、Ｒ＝（Ｒ０＋Ｒ１＋Ｒ２＋・・・Ｒｎ）／Ｎとして、求められる。

図１７に示すように、メインバッテリ１０に加えて、ＤＣ／ＤＣコンバータ８１を介してメインバッテリに接続されるサブバッテリ８０を備える車両がある。このようなシステムでは、エンジン始動時あるいは車両走行中はメインバッテリ１０を使用するが、駐車中にはサブバッテリ８０使用することができ、メインバッテリ１０の消耗を防止することができる。通常、メインバッテリ１０は鉛蓄電池であり、サブバッテリ８０は例えばリチウムイオンバッテリあるいはキャパシタなどが用いられる。この場合、前述の内部抵抗算出のためのバッテリ１０の放電を電装品に対して行うのではなく、ＤＣ／ＤＣコンバータを介してサブバッテリ８０に対して行うようにできる。

図１５は、メインバッテリとともにサブバッテリをもつシステムに適用する劣化判定フローである。メインバッテリからサブバッテリへ所定量だけ強制放電を行い（Ｓ４２１）、その後は、図１４に示すステップＳ４０５〜ステップＳ４０９のフローをたどって、バッテリの劣化判定を行う。このようにすると、メインバッテリ１０からサブバッテリ８０に充電することになり、電力を無駄に使用することがない。さらに、発電機を停止ないし低減するステップを省略することができる。なお、サブバッテリ８０が満充電されていれば、このフローではなく、図１３、１４のフローに従う。

なお、図３〜１５に示した本実施形態のバッテリ監視においては、蓄熱ユニット（図１）によりバッテリを適温に加熱しておくのが望ましい。

本発明の一実施形態であるバッテリ監視装置の概要図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法の処理フロー（その１）を示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法のバッテリ処理フロー（その２）のバッテリ新旧判定フローを示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法のバッテリ処理フロー（その２）の電装品負荷判定フローを示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法のバッテリ処理フロー（その２）のバッテリ電圧判定フローを示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法のバッテリ処理フロー（その２）の他のバッテリ充電率判定フローを示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法のバッテリ処理フロー（その２）の大放電予想フローを示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法のバッテリ処理フロー（その２）の車両異常判定フローを示す図である。図３〜８のフローを直列に構成したフローを示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法の処理フロー（その３）であるバッテリ安定化フローを示す図である。図５のバッテリ安定化フローに代替可能な処理フローを示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法の処理フロー（その４）であるバッテリ安定化判定フローを示す図である。本発明の一実施形態であるバッテリ監視方法の処理フロー（その５）である内部抵抗算出フロー（その１）を示す図である。内部抵抗算出フロー（その２）を示す図である。図８の内部抵抗算出フロー（その１）に代替可能なフローを示す図である。内部抵抗算出フローで実行される内部抵抗算出過程を説明するための図である。図１０の内部抵抗算出のための代替フローが実施される２電源システムを説明するための図である。

符号の説明

１０バッテリ
１１バッテリ電流センサ
１３バッテリ電圧センサ
１５バッテリ液温センサ
２０オルタネータ
２１オルタネータ電流センサ
２３オルタネータ電圧センサ
５１電装品電流センサ

Claims

バッテリの電圧と電流を検出するバッテリ状態検出部と、
前記バッテリ電流値が所定範囲内に入るように、発電機が発電する電圧を算出する発電機電圧算出部と、
前記算出された発電機指令電圧を発電機に出力するように指令する発電機電圧指令部とを備え、
前記バッテリ電流値が前記所定範囲内に入っている状態で、前記バッテリを放電させ、該バッテリの電圧と電流から該バッテリの内部抵抗を算出することを特徴とするバッテリ監視装置。
前記発電機電圧算出部は、前記発電機の出力電圧に前記バッテリ電流に基づいて算出する補正電圧を加算して前記指令電圧の候補とすることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ監視装置。
前記補正電圧は、さらに前回算出したバッテリの内部抵抗に基づいて算出する補正電圧を加算して前記指令電圧の候補とすることを特徴とする請求項２に記載のバッテリ監視装置。
前記バッテリを放電させる場合、電装品を駆動することを特徴とする請求項３に記載のバッテリ監視装置。
さらに、前記発電機の不作動時のバッテリの経時変化を記憶するバッテリ経時変化記憶部を有し、バッテリ経時変化履歴を参照することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバッテリ監視装置。
電装品へ給電するバッテリと、前記電装品へ給電するとともに前記バッテリを充電する発電機とを備えた給電システムのバッテリ監視方法であって、
バッテリ電流値を取得し、取得したバッテリ電流値が所定範囲内になるような前記発電機に対する指令電圧を算出する指令電圧算出ステップと、
算出された前記指令電圧を前記発電機に指令する電圧指令ステップと、
バッテリの内部抵抗を算出する内部抵抗算出ステップと
を有することを特徴とするバッテリ監視方法。
前記指令電圧算出可否判定ステップは、バッテリ使用開始してからの経過期間を判定し、発電機休止期間に異常放電があったか否かを判定するステップと、使用中の電装品が高負荷か否かを判定するステップと、バッテリ電圧又はバッテリ充電率を判定するステップと、前記システムの内部情報及び／又は前記システムの外部情報を取得して、前記バッテリからの大放電を予測するステップと、前記システムの異常を判定するステップのうち、少なくとも二つのステップを含むことを特徴とする請求項６に記載のバッテリ監視方法。
さらに、前記指令電圧算出可否判定ステップの前に、前記発電機の休止期間中の前記バッテリの経時変化履歴を参照するステップを有し、経時変化が不安定である場合に、前記指令電圧算出ステップに進むことを特徴とする請求項６又は７に記載のバッテリ監視方法。