JP5535092B2 - 鉛蓄電池状態検出装置および鉛蓄電池状態検出方法 - Google Patents
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Description
このような構成によれば、本発明は電流センサをバイパスする非正規の充放電がなされた場合であっても、分極現象の変化によらず、鉛蓄電池の状態を正確に検出することが可能になる。
また、本発明は、車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を検出する鉛蓄電池状態検出装置において、前記鉛蓄電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記鉛蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出手段と、前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出手段と、を有し、前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、当該非正規充放電によって生じる成層現象の変化量を考慮して前記鉛蓄電池の状態を推定することを特徴とする。
このような構成によれば、本発明は電流センサをバイパスする非正規の充放電がなされた場合であっても、成層化現象の変化によらず、鉛蓄電池の状態を正確に検出することが可能になる。
また、本発明は、車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を検出する鉛蓄電池状態検出装置において、前記鉛蓄電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記鉛蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出手段と、前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出手段と、を有し、前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、前記状態検出手段は、非正規充放電の際に測定した前記鉛蓄電池のインピーダンス値を廃棄することを特徴とする。
このような構成によれば、本発明は電流センサをバイパスする非正規の充放電がなされた場合であっても、鉛蓄電池の状態を正確に検出することが可能になる。また、誤差を含む鉛蓄電池のインピーダンスを廃棄することにより、誤った状態検出が行われることを防止できる。
このような構成によれば、ジャンプスタートが実行された場合であっても、鉛蓄電池の状態を正確に検出することができる。
このような構成によれば、非正規充放電の発生を他の装置に通知することにより、他の装置に特別な状況下にあることを知らしめることができる。
このような構成によれば、本発明は電流センサをバイパスする非正規の充放電がなされた場合であっても、鉛蓄電池の状態を正確に検出することが可能になる。
図1は、本発明の実施形態に係る鉛蓄電池状態検出装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、鉛蓄電池状態検出装置1は、制御部10、電圧センサ11、電流センサ12、温度センサ13、および、放電回路15を主要な構成要素としており、鉛蓄電池14の状態を検出する。ここで、制御部10は、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13からの出力を参照し、鉛蓄電池14の状態を検出する。電圧センサ11は、鉛蓄電池14の端子電圧を検出し、制御部10に通知する。電流センサ12は、鉛蓄電池14に流れる電流を検出し、制御部10に通知する。温度センサ13は、鉛蓄電池14自体または周囲の環境温度を検出し、制御部10に通知する。放電回路15は、例えば、直列接続された半導体スイッチと抵抗素子等によって構成され、制御部10によって半導体スイッチがオン/オフ制御されることにより鉛蓄電池14を間欠的に放電させる。
つぎに、図3〜5を参照して、実施形態の動作の概略について説明する。以下では、液式鉛蓄電池の分極現象および成層化現象について説明した後に本実施形態の動作の概略について説明する。まず、分極現象について説明する。分極現象には充電時に発生する充電分極と放電時に発生する放電分極とが存在する。ここで、充電分極現象とは、充電時の鉛蓄電池14の電極表面における電気化学反応の遅れなどにより電極表面のイオン密度が高くなり、鉛蓄電池14の出力電圧が高くなる現象をいう。また、放電分極現象とは、放電時に電極表面にイオン密度が低くなり、鉛蓄電池14の出力電圧が低くなる現象をいう。
つぎに、図6〜11を参照して、本実施形態の詳細な動作について説明する。図6は、ジャンプスタート等の非正規の充放電が実行されたことを検出するために、図2に示す制御部10において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、図6に示す処理は、電流および電圧の変動が激しい車両の走行中においては、例えば、10ms周期で実行され、これらの変動が緩やかな停止中においては、例えば、1s周期で実行される。図6に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、ジャンプスタートが実行される場合を例に挙げて説明したが、本願における「非正規充放電」とは、これのみに限定されるものではなく、例えば、商用電源電力を直流電力に変換して鉛蓄電池を充電する充電器によって充電がされる場合や、鉛蓄電池に外部機器(例えば、直流電力を交流電力に変換するインバータ等)が接続された場合にこれを非正規充放電として検出するようにしてもよい。
10 制御部(非正規充放電検出手段、状態検出手段)
10a CPU
10b ROM
10c RAM
10d 通信部
10e 表示部
10f I/F
11 電圧センサ(電圧検出手段)
12 電流センサ(電流検出手段)
13 温度センサ
14 鉛蓄電池
15 放電回路
16 オルタネータ
17 エンジン
18 スタータモータ
19 負荷
Claims (6)
- 車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を検出する鉛蓄電池状態検出装置において、
前記鉛蓄電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記鉛蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出手段と、
前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出手段と、
を有し、
前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、当該非正規充放電によって生じる分極現象の変化量を考慮して前記鉛蓄電池の状態を推定することを特徴とする鉛蓄電池状態検出装置。 - 車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を検出する鉛蓄電池状態検出装置において、
前記鉛蓄電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記鉛蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出手段と、
前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出手段と、
を有し、
前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、当該非正規充放電によって生じる成層現象の変化量を考慮して前記鉛蓄電池の状態を推定することを特徴とする鉛蓄電池状態検出装置。 - 車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を検出する鉛蓄電池状態検出装置において、
前記鉛蓄電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記鉛蓄電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出手段と、
前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出手段と、
を有し、
前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、前記状態検出手段は、非正規充放電の際に測定した前記鉛蓄電池のインピーダンス値を廃棄することを特徴とする鉛蓄電池状態検出装置。 - 前記外部機器は、他の車両の鉛蓄電池であり、
前記非正規充放電は、前記他の車両の鉛蓄電池がケーブルによって接続され、ジャンプスタートが実行された場合の充放電であり、
前記非正規充放電検出手段は、前記ジャンプスタート実行時の前記充放電を検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の鉛蓄電池状態検出装置。 - 前記非正規充放電検出手段によって非正規充放電が検出された場合には、非正規充放電の発生を、他の装置に対して通知することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鉛蓄電池状態検出装置。
- 車両に搭載されている鉛蓄電池の状態を、電流検出手段および電圧検出手段の検出結果を参照して検出する鉛蓄電池状態検出方法において、
前記鉛蓄電池の端子に対して外部機器が直接接続され、前記電流検出手段を経由せずに前記鉛蓄電池が充電または放電された場合に、前記電流検出手段および前記電圧検出手段による電流と電圧の変化に基づいてこのような非正規の充放電を検出する非正規充放電検出ステップと、
前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値および電圧値ならびに前記非正規充放電検出手段の検出結果を参照して前記鉛蓄電池の状態を検出する状態検出ステップと、
を有することを特徴とする鉛蓄電池状態検出方法。
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