JP2009244179A - バッテリの放電持続時間予測方法、バッテリ状態検知方法、バッテリ状態検知装置及びバッテリ電源システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1ステップS1で、安定電圧からの電圧降下量ΔVを算出するための電圧降下量算出式を作成する。第5ステップS5で所定時点から放電を継続して経過時間tだけ経ったときの安定電圧SOCを予測し、第6ステップS6で電圧降下量ΔVを算出する。第7ステップS7では、安定電圧SOCから電圧降下量ΔVを減算して応答電圧Vを算出し、第8ステップS8で応答電圧Vが動作限界電圧Vthに十分近いと判定すると、応答電圧Vが動作限界電圧Vthに達したと判定して放電継続時間を設定する。
【選択図】図1
Description
本実施形態では、機器Bを動作させたときの放電による安定電圧からの電圧降下量ΔVを算出するのに電圧降下量算出式を用いており、第1ステップS1で電圧降下量算出式を事前に作成している。また、第1ステップS1では、バッテリから継続して放電する電流パターンも事前に作成している。本実施形態の放電持続時間予測方法では、所定時点からの経過時間tを所定の時間幅Δtずつ進めながら放電持続時間を求めており、経過時間tの初期値として、第1ステップS1で経過時間tにゼロを設定している。
次の第3ステップS3以降は、放電持続時間が求まるまで繰り返し実行される。まず、第3ステップS3では、経過時間tを時間幅Δtだけ進める。
また、上記では温度Tempと充電率SOCに関して補正する相関式の例を述べたが、温度Tempと電流I、或いは充電率SOCと電流I、さらには温度Tempと電流Iと充電率SOCの全てについても同様に補正相関式を策定し、適宜補正計算を行なうことができる。)
100 バッテリ電源システム
101 バッテリ
102 オルタネータ
103 電源制御部
110 バッテリ状態検知装置
111 バッテリ状態測定部
112 記憶部
120 演算処理部
121 放電持続時間予測手段
122 状態検知手段
200 負荷
Claims (19)
- バッテリから所定電流パターンで放電を継続して所定の機器動作用電流の供給を行った場合の機器の安定動作が確保可能な閾値電圧に達するまでの放電持続時間を予測するバッテリの放電持続時間予測方法であって、
電流値と内部抵抗または内部インピーダンスとを変数として放電による安定電圧からの電圧降下量を算出する電圧降下量算出式を事前に作成し、
所定時点における前記バッテリの内部抵抗または内部インピーダンスを測定し、
前記所定時点から前記電流パターンで放電を継続して時間tだけ経過したときの充電率変化に伴う前記安定電圧の変化を予測する安定電圧予測演算と、
前記機器動作用電流値と前記内部抵抗または内部インピーダンスとを前記電圧降下量算出式に代入して電圧降下量を算出する電圧降下量演算と、
前記経過時間tにおける前記安定電圧予測値から前記電圧降下量を減算して前記経過時間tにおける応答電圧を予測する応答電圧予測演算と、
からなる予測演算を前記経過時間tを更新しながら繰り返し行い、
前記応答電圧予測値が所定の閾値に達する前記経過時間tを求めて前記放電持続時間とする
ことを特徴とするバッテリの放電持続時間予測方法。 - 充電率を変数とし、かつ調整パラメータを有する前記内部抵抗または内部インピーダンスの算出相関式を事前に作成し、
前記内部抵抗または内部インピーダンスの測定値および前記内部抵抗または内部インピーダンス測定時の充電率を前記算出相関式に代入することによって前記調整パラメータを決定し、
前記経過時間tにおける前記バッテリの充電率を予測し、
前記算出相関式に前記充電率予測値および決定された調整パラメータを代入して前記内部抵抗または内部インピーダンスを算出し、前記電圧降下量演算では該内部抵抗または内部インピーダンスを前記電圧降下量算出式に代入する
ことを特徴とする請求項1に記載のバッテリの放電持続時間予測方法。 - 電流値を変数とし、かつ調整パラメータを有する前記内部抵抗または内部インピーダンスの算出相関式を事前に作成し、
前記内部抵抗または内部インピーダンスの測定値および前記内部抵抗または内部インピーダンス測定時の放電電流値を前記算出相関式に代入することによって前記調整パラメータを決定し、
前記機器動作用電流値および決定された調整パラメータを前記算出相関式に代入して前記内部抵抗または内部インピーダンスを算出し、前記電圧降下量演算では該内部抵抗または内部インピーダンスを前記電圧降下量算出式に代入する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のバッテリの放電持続時間予測方法。 - 温度を変数とし、かつ調整パラメータを有する前記内部抵抗または内部インピーダンスの算出相関式を事前に作成し、
前記内部抵抗または内部インピーダンスの測定値および前記内部抵抗または内部インピーダンス測定時の温度を前記算出相関式に代入することによって前記調整パラメータを決定し、
前記経過時間tにおける前記バッテリの温度および決定された調整パラメータを前記算出相関式に代入して前記内部抵抗または内部インピーダンスを算出し、前記電圧降下量演算では該内部抵抗または内部インピーダンスを前記電圧降下量算出式に代入する
ことを特徴とする請求項1乃至3に記載のバッテリの放電持続時間予測方法。 - 前記放電持続時間を所定の負荷制御時間と比較してこれより短いと判断すると、前記放電電流を低減するために優先度の低い機器を停止させる
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のバッテリの放電持続時間予測方法。 - 前記放電持続時間を所定の負荷制御時間と比較してこれより短いと判断すると、前記バッテリへの充電を開始させる
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のバッテリの放電持続時間予測方法。 - エンジン停止中に負荷への電力供給を行っている車両用バッテリの状態検知方法であって、
電流値と内部抵抗または内部インピーダンスとを変数として放電による安定電圧からの電圧降下量を算出する電圧降下量算出式を事前に作成し、
前記バッテリの電流値と内部抵抗または内部インピーダンスとを測定し、
前記電流値から前記バッテリの充電率を算出して安定電圧を推定し、
前記エンジンを始動させた時の電流値である機器動作用電流値と前記内部抵抗または内部インピーダンスとを前記電圧降下量算出式に代入して電圧降下量を算出し、
前記安定電圧から前記電圧降下量を減算して前記エンジン始動時の応答電圧を算出し、
前記応答電圧が所定の閾値以下であると判定すると所定の負荷制御を作動させる
ことを特徴とするバッテリ状態検知方法。 - 充電率を変数とし、かつ調整パラメータを有する前記内部抵抗または内部インピーダンスの算出相関式を事前に作成し、
前記内部抵抗または内部インピーダンスの測定値および前記内部抵抗または内部インピーダンス測定時の充電率を前記算出相関式に代入することによって前記調整パラメータを決定し、
前記算出相関式に前記充電率および決定された調整パラメータを代入して前記内部抵抗または内部インピーダンスを算出し、前記電圧降下量の算出では該内部抵抗または内部インピーダンスを前記電圧降下量算出式に代入する
ことを特徴とする請求項7に記載のバッテリ状態検知方法。 - 電流値を変数とし、かつ調整パラメータを有する前記内部抵抗または内部インピーダンスの算出相関式を事前に作成し、
前記内部抵抗または内部インピーダンスの測定値および前記内部抵抗または内部インピーダンス測定時の放電電流値を前記算出相関式に代入することによって前記調整パラメータを決定し、
前記機器動作用電流値および決定された調整パラメータを前記算出相関式に代入して前記内部抵抗または内部インピーダンスを算出し、前記電圧降下量の算出では該内部抵抗または内部インピーダンスを前記電圧降下量算出式に代入する
ことを特徴とする請求項7または8に記載のバッテリ状態検知方法。 - 温度を変数とし、かつ調整パラメータを有する前記内部抵抗または内部インピーダンスの算出相関式を事前に作成し、
前記内部抵抗または内部インピーダンスの測定値および前記内部抵抗または内部インピーダンス測定時の温度を前記算出相関式に代入することによって前記調整パラメータを決定し、
前記バッテリの温度および決定された調整パラメータを前記算出相関式に代入して前記内部抵抗または内部インピーダンスを算出し、前記電圧降下量の算出では該内部抵抗または内部インピーダンスを前記電圧降下量算出式に代入する
ことを特徴とする請求項7に記載のバッテリ状態検知方法。 - 前記負荷制御は、優先度の低い機器を停止させる制御である
ことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載のバッテリ状態検知方法。 - 前記負荷制御は、前記エンジンを始動させて前記バッテリへの充電を開始させる制御である
ことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載のバッテリ状態検知方法。 - バッテリの少なくとも内部抵抗または内部インピーダンスを測定するバッテリ状態測定部と、
所定の電流パターンと、所定の機器動作用電流値、及び機器の安定動作に必要な最低閾値電圧とを保存する記憶部と、
前記バッテリ状態測定部から所定時点における前記バッテリの内部抵抗または内部インピーダンスを入力し、前記記憶部から読み込んだ前記電流パターンで前記所定時点から放電を継続して時間tだけ経過したときの充電率変化に伴う前記安定電圧の変化を予測する安定電圧予測演算と、前記記憶部から読み込んだ前記機器動作用電流値と前記内部抵抗または内部インピーダンスとを事前に作成された電圧降下量算出式に代入して電圧降下量を算出する電圧降下量演算と、前記経過時間tにおける前記安定電圧予測値から前記電圧降下量を減算して前記経過時間tにおける応答電圧を予測する応答電圧予測演算と、からなる予測演算を前記経過時間tを更新しながら繰り返し行い、前記応答電圧予測値が所定の閾値に達する前記経過時間tを求めて前記放電持続時間とする演算処理部と、を備える
ことを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 前記演算処理部は、前記放電持続時間を所定の負荷制御時間と比較してこれより短いと判断すると、前記放電電流を低減するために優先度の低い機器を停止させる
ことを特徴とする請求項13に記載のバッテリ状態検知装置。 - 前記演算処理部は、前記放電持続時間を所定の負荷制御時間と比較してこれより短いと判断すると、前記バッテリへの充電を開始させる
ことを特徴とする請求項13に記載のバッテリ状態検知装置。 - バッテリの少なくとも内部抵抗または内部インピーダンスを測定するバッテリ状態測定部と、
エンジンを始動させた時の電流値である機器動作用電流値を保存する記憶部と、
前記バッテリ状態測定部から前記バッテリの電流値と内部抵抗または内部インピーダンスとを入力し、前記電流値から前記バッテリの充電率を算出して安定電圧を推定し、前記記憶部から読み込んだ前記機器動作用電流値と前記内部抵抗または内部インピーダンスとを事前に作成された電圧降下量算出式に代入して電圧降下量を算出し、前記安定電圧から前記電圧降下量を減算して前記エンジン始動時の応答電圧を算出し、前記応答電圧が所定の閾値以下であると判定すると所定の負荷制御を作動させる演算処理部と、を備える
ことを特徴とするバッテリ状態検知装置。 - 前記演算制御部は、前記負荷制御として前記放電電流を低減するために優先度の低い機器を停止させる
ことを特徴とする請求項16に記載のバッテリ状態検知装置。 - 前記演算制御部は、前記負荷制御として前記エンジンを始動させて前記バッテリへの充電を開始させる
ことを特徴とする請求項16に記載のバッテリ状態検知装置。 - 請求項13乃至18のいずれか1項に記載のバッテリ状態検知装置と、バッテリとを備える
ことを特徴とするバッテリ電源システム。
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