JP6329788B2 - Secondary battery charge control device and secondary battery charge control method - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法に関するものである。 The present invention relates to a secondary battery state detection device and a secondary battery state detection method.
自動車等の車両では、二次電池に蓄積された電力によってスタータモータを駆動し、エンジンを始動する。このような車両では、停車した後にエンジンを再始動できるか否かの判断は重要である。従来、エンジンを再始動できるか否かを判定する技術としては、例えば、特許文献1〜3がある。
In vehicles such as automobiles, the starter motor is driven by the electric power stored in the secondary battery to start the engine. In such a vehicle, it is important to determine whether the engine can be restarted after stopping. Conventional techniques for determining whether or not an engine can be restarted include, for example,
ところで、車両に搭載された二次電池は、交換される場合がある。交換後の二次電池が交換前の二次電池と異なる場合、二次電池の特性が異なることから、前述した特許文献1〜3の技術では、再始動が可能か否かの判定を正確に行うことができないという問題点がある。
By the way, the secondary battery mounted in the vehicle may be replaced. When the secondary battery after replacement is different from the secondary battery before replacement, the characteristics of the secondary battery are different. Therefore, in the techniques of
本発明は、二次電池の種類によらず、再始動が可能か否かを正確に判定することが可能な二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a secondary battery state detection device and a secondary battery state detection method capable of accurately determining whether restart is possible regardless of the type of secondary battery. .
上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載される二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置において、前記車両のエンジンが停止した後に負荷に流れる暗電流を測定する測定手段と、前記二次電池の自己放電率を前記二次電池の等価回路に基づいて推定する推定手段と、前記車両を停車した地域の将来における気温を取得する取得手段と、前記測定手段によって測定された前記暗電流と、前記推定手段によって推定された前記自己放電率と、現在のSOCとに基づいて将来におけるSOCであるfSOCを算出するとともに、前記取得手段によって取得された将来における気温と、現在のSOFとに基づいて将来におけるSOFであるfSOFを算出し、前記fSOCと前記fSOFの少なくとも一方が所定の閾値未満であるか、または、前記fSOCと前記fSOFに所定の重み付け係数をそれぞれ乗算して加算して得た値が所定の閾値未満である場合には、将来における前記二次電池による前記エンジンの始動可能性が低いと判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果を、ユーザに対して通知する通知手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、二次電池の種類によらず、再始動が可能か否かを正確に判定することが可能となる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a secondary battery state detection device that detects the state of a secondary battery mounted on a vehicle, and measures a dark current flowing in a load after the vehicle engine is stopped. Means, estimating means for estimating the self-discharge rate of the secondary battery based on an equivalent circuit of the secondary battery, acquisition means for acquiring the future temperature in the area where the vehicle is stopped, and measurement by the measuring means FSOC, which is the future SOC, based on the dark current, the self-discharge rate estimated by the estimation means, and the current SOC, and the future temperature acquired by the acquisition means, Based on the current SOF, fSOF as a future SOF is calculated, and at least one of the fSOC and the fSOF is less than a predetermined threshold value. Or, if the values obtained by multiplying the fSOC and the fSOF by multiplying each by a predetermined weighting coefficient are less than a predetermined threshold value, the possibility of starting the engine by the secondary battery in the future is low. And determining means for notifying the user of the determination result by the determining means.
According to such a configuration, it is possible to accurately determine whether restart is possible regardless of the type of secondary battery.
また、本発明は、前記通知手段は、前記ユーザが所持する携帯端末に対して、判定結果を通知することを特徴とする。
このような構成によれば、車両に搭乗しなくても、再始動の可否を知ることができる。
Further, the present invention is characterized in that the notification means notifies a determination result to a portable terminal possessed by the user.
According to such a configuration, it is possible to know whether restart is possible without boarding the vehicle.
また、本発明は、前記車両の運転履歴を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記記憶手段に格納されている運転履歴に基づいて、次回の再始動日時を推定し、当該再始動日時における始動可能性を判定し、前記通知手段は、前記判定手段による判定結果を通知する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、次回の再始動日時における再始動の可否を判定することが可能になるため、ユーザの使用に即した情報を提供することができる。
Further, the present invention includes a storage unit that stores the driving history of the vehicle, and the determination unit estimates a next restart date and time based on the driving history stored in the storage unit, and The startability at the start date and time is determined, and the notification means notifies the determination result by the determination means.
According to such a configuration, it is possible to determine whether or not the restart can be performed at the next restart date and time, and thus it is possible to provide information in accordance with the use of the user.
また、本発明は、車両に搭載される二次電池の状態を検出する二次電池状態検出方法において、前記車両のエンジンを停止した後に負荷に流れる暗電流を測定する測定ステップと、前記二次電池の自己放電率を前記二次電池の等価回路に基づいて推定する推定ステップと、前記車両を停車した地域の将来における気温を取得する取得ステップと、前記測定ステップにおいて測定された前記暗電流と、前記推定ステップにおいて推定された前記自己放電率と、現在のSOCとに基づいて将来におけるSOCであるfSOCを算出するとともに、前記取得ステップにおいて取得された将来における気温と、現在のSOFとに基づいて将来におけるSOFであるfSOFを算出し、前記fSOCと前記fSOFの少なくとも一方が所定の閾値未満であるか、または、前記fSOCと前記fSOFに所定の重み付け係数をそれぞれ乗算して加算して得た値が所定の閾値未満である場合には、将来における前記二次電池による前記エンジンの始動可能性が低いと判定する判定ステップと、前記判定ステップにおける判定結果を、ユーザに対して通知する通知ステップと、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、二次電池の種類によらず、再始動が可能か否かを正確に判定することが可能となる。
Further, the present invention provides a secondary battery state detection method for detecting a state of a secondary battery mounted on a vehicle, a measurement step of measuring a dark current flowing in a load after the vehicle engine is stopped, and the secondary battery An estimation step of estimating a self-discharge rate of a battery based on an equivalent circuit of the secondary battery, an acquisition step of acquiring a future air temperature in an area where the vehicle is stopped, and the dark current measured in the measurement step The fSOC, which is the future SOC, is calculated based on the self-discharge rate estimated in the estimation step and the current SOC, and based on the future temperature acquired in the acquisition step and the current SOF. FSOF which is SOF in the future is calculated, and at least one of the fSOC and the fSOF is less than a predetermined threshold value. Or if the values obtained by multiplying the fSOC and the fSOF by multiplying each by a predetermined weighting coefficient are less than a predetermined threshold, the engine may be started by the secondary battery in the future. And a notification step of notifying the user of the determination result in the determination step.
According to such a method, it is possible to accurately determine whether restart is possible regardless of the type of the secondary battery.
本発明によれば、二次電池の種類によらず、再始動が可能か否かを正確に判定することが可能な二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to provide the secondary battery state detection apparatus and secondary battery state detection method which can determine correctly whether restart is possible irrespective of the kind of secondary battery. It becomes.
次に、本発明の実施形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
(A)実施形態の構成の説明
図1は、本発明の実施形態に係る二次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、二次電池状態検出装置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、二次電池14の状態を検出し、携帯端末30に通知する。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、二次電池14の状態を検出し、検出結果を携帯端末30に通知する。電圧センサ11は、二次電池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、二次電池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、二次電池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二次電池14を間欠的に放電させる。制御部10は、アンテナ100を有し、電波によって携帯端末30に対して検出結果を通知する。携帯端末30は、例えば、携帯電話等によって構成され、アンテナ300を有し、制御部10からの電波または基地局からの電波を受信し、制御部10による判定結果を提示して、ユーザに通知する。
(A) Description of Configuration of Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a power supply system of a vehicle having a secondary battery state detection device according to an embodiment of the present invention. In this figure, the secondary battery
二次電池14は、例えば、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、または、リチウムイオン電池等によって構成され、オルタネータ16によって充電され、スタータモータ18を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷19に電力を供給する。オルタネータ16は、エンジン17によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池14を充電する。
The secondary battery 14 is composed of, for example, a lead storage battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, or a lithium ion battery, and is charged by the alternator 16 to drive the starter motor 18 to start the engine and load 19 To supply power. The alternator 16 is driven by the
エンジン17は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ18によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ16を駆動して電力を発生させる。スタータモータ18は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池14から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン17を始動する。負荷19は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、二次電池14からの電力によって動作する。
The
図2は、図1に示す制御部10の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部10は、CPU(Central Processing Unit)10a、ROM(Read Only Memory)10b、RAM(Random Access Memory)10c、GPS(Global Positioning System)10d、通信部10e、I/F(Interface)10fを有している。ここで、CPU10aは、ROM10bに格納されているプログラム10baに基づいて各部を制御する。ROM10bは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム10ba等を格納している。RAM10cは、半導体メモリ等によって構成され、プログラムbaを実行する際に生成されるデータや、後述するテーブルまたは数式等のパラメータ10caを格納する。GPS10dは、複数の人工衛星からの電波を受信し、その時間差によって自車両の位置を検出する。通信部10eは、アンテナ100を介して携帯端末30と通信を行い、検出した情報を携帯端末30に通知する。I/F10fは、電圧センサ11、電流センサ12、および、温度センサ13から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、放電回路15に駆動電流を供給してこれを制御する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration example of the
(B)実施形態の動作の説明
つぎに、図を参照して、実施形態の動作原理について説明する。制御部10は、車両の走行中および停車中において、放電回路15を制御して二次電池14を所定の周波数および電流で放電させ、そのときの電圧および電流の変化を電圧センサ11および電流センサ12によって測定し、測定結果に基づいて、二次電池14の電気的な等価回路の各素子値を学習処理する。そして、学習処理によって得た等価回路の素子値に基づいて、二次電池14の自己放電率を推定する。なお、二次電池14の等価回路としては、並列接続された反応抵抗Rctと電気二重層容量Cに対して、溶液抵抗Rohmが直列接続されている回路を用いることができる。また、このような等価回路の素子値が得られた場合には、これらの素子値に対して所定の係数を乗算することで、二次電池14の自己放電率を求める。ここで、自己放電とは、二次電池14から負荷19に放電電流が流れない場合でも、二次電池14の内部で流れる電流等によって、二次電池14が放電することをいう。また、自己放電率とは、単位期間当たりの自己放電の比率を初期容量に対する百分率で表したものである。制御部10は、等価回路の素子値から、自己放電率SDR(=A1×Rohm+A2×Rct+A3×C、但し、A1〜A3は係数)を求めることができる。もちろん、これ以外の方法を用いてもよい。例えば、所定の期間におけるSOCの減少分から、後述する暗電流による二次電池14のSOCの減少分を減算することにより、自己放電によるSOCの減少分を求め、この自己放電によるSOCの減少分に基づいて自己放電率を求めることができる。
(B) Description of operation of embodiment Next, the operation principle of the embodiment will be described with reference to the drawings. The
また、制御部10は、運転履歴から次回の再始動日時を推定する。具体的には、制御部10は、カレンダ情報を有しており、過去の運転履歴をこのカレンダ情報に対応付けて記録しており、記録された運転履歴からユーザの使用傾向を判定し、判定結果に基づいて次回の再始動日時を推定する。
Further, the
つぎに、制御部10は、二次電池14の自己放電率から自己放電量を推定する。例えば、24時間の自己放電率が1%である場合に、再始動日時が48時間後である場合には、自己放電量として2%を得る。また、制御部10は、GPS10dによって車両の停車位置を取得し、この停車位置の再始動日時における予想気温情報を、通信部10eを介して、図示しない天気情報配信サーバから取得する。
Next, the
つづいて、制御部10は、電流センサ12の出力を参照し、エンジン17が停止時において負荷19に流れる暗電流を測定する。そして、制御部10は、再始動日時における暗電流放電量と、自己放電量とに基づいて全放電量を計算する。具体的には、その時点の日時から再始動日時までの時間を計算し、得られた時間に対して暗電流を乗算するとともに、前述した自己放電量を加算することで、暗電流と自己放電によって失われる電気量を計算する。
Subsequently, the
つづいて、制御部10は、再始動日時におけるSOCであるf(future)SOCを算出する。なお、算出の方法としては、その時点におけるSOCから暗電流および自己放電による電気量を減算することで、fSOCを得る。また、制御部10は、再始動日時におけるSOFであるf(future)SOFを算出する。ここで、SOFは、図3に示すように、二次電池14の温度に応じて変化する。すなわち、図3において、実線の折れ線はSOFを示し、破線の折れ線は温度を示す。実線と破線の比較から、温度の変化に応じてSOFが変化している。また、SOFは、二次電池14の内部抵抗によって推定することが可能である。そこで、制御部10は、その時点における二次電池14の内部抵抗を求めるとともに、温度センサ13から温度を取得する。そして、再始動日時と、予想気温情報から、再始動日時における気温を特定し、その時点における二次電池14の内部抵抗と温度から、再始動日時におけるfSOFを推定する。
Subsequently, the
つぎに、制御部10は、fSOCが所定の閾値Th1(例えば、70%)未満であるか否かを判定し、閾値Th1未満である場合には、エンジン17の再始動が困難になると判定し、ユーザの携帯端末30に対してエンジンの再始動が困難になることを示す情報を通知する。その結果、携帯端末30には、図4に示すような情報が表示される。この例では、携帯端末30の表示部30aに「土曜日中にエンジンを再始動して下さい。気温の低下によって月曜日にエンジンが再始動できなくなる可能性があります。」が表示されている。このような表示を参照することで、ユーザは、エンジン17の再始動が困難になることを、車外にいる場合でも知ることができる。
Next, the
つぎに、制御部10は、fSOFが所定の閾値Th2(例えば、9.5V)未満であるか否かを判定し、閾値Th2未満である場合には、エンジン17の再始動が困難になると判定し、ユーザの携帯端末30に対してエンジンの再始動が困難になることを示す情報を通知する。その結果、携帯端末30には、図4と同様の情報が表示されるので、ユーザは、エンジン17の再始動が困難になることを、車外にいる場合でも知ることができる。
Next, the
(C)実施形態の詳細な動作の説明
つぎに、本発明の実施形態の詳細な動作について図5を参照して説明する。図5は、図1に示す実施形態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。図5に示すフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
(C) Description of Detailed Operation of Embodiment Next, detailed operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of processing executed in the embodiment shown in FIG. When the flowchart shown in FIG. 5 is started, the following steps are executed.
ステップS10では、CPU10aは、例えば、充電電流等を検出し、エンジン17が停止しているか否かを判定し、停止していると判定した場合(ステップS10:Yes)にはステップS11に進み、それ以外の場合にはステップS26に進む。
In step S10, for example, the CPU 10a detects a charging current or the like, determines whether or not the
ステップS11では、CPU10aは、RAM10cに格納されている運転履歴を取得する。なお、RAM10cにはカレンダ情報が格納されており、CPU10aは、エンジン17が始動された日時、停止された日時、走行距離等に関する情報を、このカレンダに対応付けして格納するので、これらの情報を取得することで、過去の運転履歴を得ることができる。
In step S11, the CPU 10a acquires the operation history stored in the RAM 10c. Note that calendar information is stored in the RAM 10c, and the CPU 10a stores information related to the date and time when the
ステップS12では、CPU10aは、ステップS11で取得した運転履歴に基づいて次回の再始動日時を推定する。例えば、現在の日時が、「土曜日の午前10:00」である場合、CPU10aは、運転履歴から「土曜日の午前10:00」以降に、最初に運転されている日時を推定する。例えば、過去の運転履歴では、通勤のための使用である「月曜日の午前8:00」と、買い物のための使用である「日曜日の午前10:00」が存在した場合には、これらの2つを取得する。なお、1つだけ取得するようにしても、あるいは、3つ以上取得するようにしてもよい。また、運転履歴から正確に推定できない場合には、例えば、所定の期間(例えば、1週間後)の日時を便宜的に推定するようにしてもよい。 In step S12, the CPU 10a estimates the next restart date and time based on the operation history acquired in step S11. For example, when the current date and time is “10:00 am on Saturday”, the CPU 10 a estimates the date and time of the first driving after “10:00 am on Saturday” from the driving history. For example, in the past driving history, when there are “Monday 8:00 am” that is used for commuting and “Sunday 10:00 am” that is used for shopping, these two are used. Get one. Note that only one may be acquired, or three or more may be acquired. Moreover, when it cannot estimate correctly from a driving history, you may make it estimate the date of a predetermined period (for example, after one week) for convenience, for example.
ステップS13では、CPU10aは、二次電池14の等価回路を構成する素子値を学習処理によって求める。なお、等価回路としては、例えば、反応抵抗Rctと電気二重層容量Cとが並列接続されるとともに、これらの反応抵抗Rctと電気二重層容量Cに溶液抵抗Rohmが直列接続された等価回路を用いることができる。CPU10aは、放電回路15を制御し、二次電池14を所定の周波数および所定の電流値のパルス波形で放電させ、そのときの電圧および電流を電圧センサ11および電流センサ12で検出し、例えば、カルマンフィルタまたはサポートベクターマシン等のアルゴリズムに基づいて、等価回路を構成する各素子(溶液抵抗Rohm、反応抵抗Rct、電気二重層容量C)の素子値を求める。 In step S <b> 13, the CPU 10 a obtains element values constituting an equivalent circuit of the secondary battery 14 by learning processing. As an equivalent circuit, for example, an equivalent circuit in which a reaction resistance Rct and an electric double layer capacitance C are connected in parallel and a solution resistance Rohm is connected in series to the reaction resistance Rct and the electric double layer capacitance C is used. be able to. The CPU 10a controls the discharge circuit 15 to discharge the secondary battery 14 with a pulse waveform having a predetermined frequency and a predetermined current value, and the voltage and current at that time are detected by the voltage sensor 11 and the current sensor 12, for example, Based on an algorithm such as a Kalman filter or a support vector machine, an element value of each element (solution resistance Rohm, reaction resistance Rct, electric double layer capacitance C) constituting an equivalent circuit is obtained.
ステップS14では、CPU10aは、ステップS13で求めた等価回路の素子値に基づいて、二次電池14の自己放電率を推定する。ここで、自己放電とは、二次電池14に放電電流が流れない場合でも、二次電池14の内部で流れる電流等によって、二次電池14が放電することをいう。自己放電率とは、単位期間当たりの自己放電の比率を初期容量に対する百分率で表したものである。CPU10aは、例えば、等価回路の素子値から、自己放電率SDR(=A1×Rohm+A2×Rct+A3×C、但し、A1〜A3は係数)を求めることができる。もちろん、これ以外の方法を用いてもよい。具体的には、所定の期間におけるSOCの減少分から、後述する暗電流による二次電池14のSOCの減少分を減算することにより、自己放電によるSOCの減少分を求め、この自己放電によるSOCの減少分に基づいて自己放電率を求めることができる。 In step S14, the CPU 10a estimates the self-discharge rate of the secondary battery 14 based on the element value of the equivalent circuit obtained in step S13. Here, the self-discharge means that the secondary battery 14 is discharged by a current flowing inside the secondary battery 14 or the like even when no discharge current flows through the secondary battery 14. The self-discharge rate is a ratio of self-discharge per unit period expressed as a percentage of the initial capacity. For example, the CPU 10a can obtain the self-discharge rate SDR (= A1 × Rohm + A2 × Rct + A3 × C, where A1 to A3 are coefficients) from the element value of the equivalent circuit. Of course, other methods may be used. Specifically, by subtracting the decrease in SOC of the secondary battery 14 due to dark current, which will be described later, from the decrease in SOC during a predetermined period, the decrease in SOC due to self-discharge is obtained, The self-discharge rate can be obtained based on the decrease.
ステップS15では、CPU10aは、ステップS12で求めた再始動日時における自己放電量を求める。例えば、現在の日時が土曜日の午前10:00であり、再始動日時は日曜日の午前10:00または月曜日の午前8:00であるとすると、これらの差分の時間(24時間および46時間)と、ステップS14で求めた自己放電率に基づいて、再始動日時における自己放電量を求める。例えば、1時間の自己放電率が0.1%である場合であって、二次電池14の初期満充電容量が40Ahである場合には、24時間の自己放電量は0.96Ah(=0.1/100×24×40)となり、46時間の自己放電量は1.84Ah(=0.1/100×46×40)となる。 In step S15, CPU10a calculates | requires the self-discharge amount in the restart date calculated | required by step S12. For example, if the current date and time is 10:00 am on Saturday and the restart date and time is 10:00 am on Sunday or 8:00 am on Monday, the difference time (24 hours and 46 hours) Based on the self-discharge rate obtained in step S14, the self-discharge amount at the restart date and time is obtained. For example, when the self-discharge rate for one hour is 0.1% and the initial full charge capacity of the secondary battery 14 is 40 Ah, the self-discharge amount for 24 hours is 0.96 Ah (= 0 1/100 × 24 × 40), and the self-discharge amount for 46 hours is 1.84 Ah (= 0.1 / 100 × 46 × 40).
ステップS16では、CPU10aは、停車地の再始動日時の予想気温を取得する。より詳細には、CPU10aは、GPS10dから停車地の緯度・経度情報を取得する。つぎに、CPU10aは、再始動日時および緯度・経度情報に対応する予想気温情報を、通信部10eを介して天気予報サーバ(不図示)からダウンロードする。これにより、停車地の再始動日時に対応する予想気温情報を得ることができる。 In step S <b> 16, the CPU 10 a acquires the predicted temperature at the restart date and time of the stop. More specifically, the CPU 10a acquires the latitude / longitude information of the stop from the GPS 10d. Next, the CPU 10a downloads predicted temperature information corresponding to the restart date and time and latitude / longitude information from a weather forecast server (not shown) via the communication unit 10e. Thereby, the predicted temperature information corresponding to the restart date and time of the stop can be obtained.
ステップS17では、CPU10aは、停車時において二次電池14に流れる電流を検出することで、暗電流を測定する。 In step S17, the CPU 10a measures the dark current by detecting the current flowing through the secondary battery 14 when the vehicle is stopped.
ステップS18では、CPU10aは、再始動日時における暗電流放電量を推定する。例えば、暗電流が0.1Aであり、再始動日時が日曜日の午前10:00または月曜日の午前8:00である場合には、暗電流放電量として、2.4Ah(=0.1×24)と4.6Ah(=0.1×46)を得る。 In step S18, the CPU 10a estimates the dark current discharge amount at the restart date and time. For example, when the dark current is 0.1 A and the restart date and time is 10:00 am on Sunday or 8:00 am on Monday, 2.4 Ah (= 0.1 × 24) ) And 4.6 Ah (= 0.1 × 46).
ステップS19では、CPU10aは、自己放電と暗電流による全放電量を推定する。例えば、前述した例では、日曜日の午前10:00の場合には自己放電量が0.96Ahであり、また、暗電流放電量が2.4Ahであるので、全放電量は3.36Ah(=0.96+2.4)となる。また、月曜日の午前8:00の場合には自己放電量が1.84Ahであり、また、暗電流放電量が4.6Ahであるので、全放電量は6.44Ah(=1.84+4.6)となる。 In step S19, the CPU 10a estimates the total discharge amount due to self-discharge and dark current. For example, in the above-described example, when 10:00 am on Sunday, the self-discharge amount is 0.96 Ah, and the dark current discharge amount is 2.4 Ah. Therefore, the total discharge amount is 3.36 Ah (= 0.96 + 2.4). Further, at 8:00 am on Monday, the self-discharge amount is 1.84 Ah and the dark current discharge amount is 4.6 Ah, so the total discharge amount is 6.44 Ah (= 1.84 + 4.6). )
ステップS20では、CPU10aは、再始動日時におけるfSOCを算出する。具体的には、現在のSOCから、ステップS19で求めた全放電量を減算することで、fSOCを得る。例えば、現在のSOCが80%である場合には、日曜日の午前10:00までの全放電量は3.36Ahであるので、SOCは8.4%(=3.36/40)減少して71.6%(=fSOC)となり、また、月曜日の午前8:00までの全放電量は6.44Ahであるので、SOCは16.1%減少して63.9%(=fSOC)となる。 In step S20, the CPU 10a calculates fSOC at the restart date and time. Specifically, fSOC is obtained by subtracting the total discharge amount obtained in step S19 from the current SOC. For example, if the current SOC is 80%, the total discharge amount until 10:00 am on Sunday is 3.36 Ah, so the SOC decreases by 8.4% (= 3.36 / 40). 71.6% (= fSOC), and since the total discharge amount until 8:00 am on Monday is 6.44 Ah, the SOC decreases by 16.1% to 63.9% (= fSOC). .
ステップS21では、CPU10aは、再始動日時におけるfSOFを算出する。より詳細には、CPU10aは、現在のSOFと温度を取得し、これを基準温度(例えば、25℃)におけるSOFに補正する。そして、ステップS16で取得した再始動日時における気温に応じて、SOFを補正することで、fSOFを得る。例えば、温度とSOFの関係を示す数式またはテーブルをRAM10cに予め格納しておき、このような数式またはテーブルを参照することで補正を行うことができる。一例として、現在の気温が30℃であり、また、SOFが10.5Vである場合に、基準温度である25℃に補正したSOFとして、例えば、10.4Vを得る。そして、この10.4Vを、再始動日時である、例えば、日曜日の午前10:00の予想気温である15℃と、月曜日の午前8:00の予想気温である10℃に対応して補正し、9.7Vおよび9.4Vを得る。 In step S21, the CPU 10a calculates fSOF at the restart date and time. More specifically, the CPU 10a acquires the current SOF and temperature, and corrects this to the SOF at the reference temperature (for example, 25 ° C.). And fSOF is obtained by correct | amending SOF according to the air temperature in the restart date acquired at step S16. For example, a mathematical expression or table indicating the relationship between temperature and SOF can be stored in advance in the RAM 10c, and correction can be performed by referring to such mathematical expression or table. As an example, when the current temperature is 30 ° C. and the SOF is 10.5V, 10.4V is obtained as the SOF corrected to the reference temperature of 25 ° C., for example. Then, this 10.4V is corrected corresponding to the restart date and time, for example, 15 ° C., which is the expected temperature at 10:00 am on Sunday, and 10 ° C., which is the expected temperature at 8:00 am on Monday. 9.7V and 9.4V are obtained.
ステップS22では、CPU10aは、ステップS20で算出したfSOCが所定の閾値Th1未満か否かを判定し、所定の閾値Th1未満であると判定した場合(ステップS22:Yes)にはステップS24に進み、それ以外の場合(ステップS22:No)にはステップS23に進む。例えば、閾値Th1として70%を用いることができる。この場合、例えば、再始動日時が日曜日の午前10:00の場合にはfSOCは71.6%であるのでNoと判定されてステップS23に進み、また、再始動日時が月曜日の午前8:00の場合にはfSOCは63.9%であるのでYesと判定されてステップS24に進む。 In step S22, the CPU 10a determines whether or not the fSOC calculated in step S20 is less than the predetermined threshold Th1, and if it is determined that it is less than the predetermined threshold Th1 (step S22: Yes), the process proceeds to step S24. In other cases (step S22: No), the process proceeds to step S23. For example, 70% can be used as the threshold Th1. In this case, for example, when the restart date and time is 10:00 am on Sunday, fSOC is 71.6%, so it is determined No and the process proceeds to step S23, and the restart date and time is 8:00 am on Monday. In this case, since the fSOC is 63.9%, it is determined Yes and the process proceeds to step S24.
ステップS23では、CPU10aは、ステップS21で算出したfSOFが所定の閾値Th2未満か否かを判定し、所定の閾値Th2未満であると判定した場合(ステップS23:Yes)にはステップS24に進み、それ以外の場合(ステップS23:No)にはステップS25に進む。例えば、閾値Th2として9.5Vを用いることができる。この場合、例えば、再始動日時が日曜日の午前10:00の場合にはfSOFは9.7VであるのでNoと判定されてステップS25に進み、また、再始動日時が月曜日の午前8:00の場合にはfSOFは9.4VであるのでYesと判定されてステップS24に進む。 In step S23, the CPU 10a determines whether or not the fSOF calculated in step S21 is less than the predetermined threshold Th2, and if it is determined that it is less than the predetermined threshold Th2 (step S23: Yes), the process proceeds to step S24. In other cases (step S23: No), the process proceeds to step S25. For example, 9.5 V can be used as the threshold Th2. In this case, for example, when the restart date and time is 10:00 am on Sunday, fSOF is 9.7 V, so it is determined No, and the process proceeds to step S25, and the restart date and time is 8:00 am on Monday. In this case, since fSOF is 9.4 V, it is determined Yes and the process proceeds to step S24.
ステップS24では、CPU10aは、通信部10eを介して、ユーザの携帯端末30に対して、再始動日時において、エンジン17が再始動できなくなる可能性がある旨を通知する。この結果、ユーザの携帯端末30の表示部30aには、図4に示すようなメッセージが表示され、ユーザは、このようなメッセージを参照することで、再始動が困難になる可能性があることを知ることができる。
In step S24, the CPU 10a notifies the user's
ステップS25では、CPU10aは、エンジン17が再始動されたか否かを判定し、エンジン17が再始動されたと判定した場合(ステップS25:Yes)には処理を終了し、それ以外の場合(ステップS25:No)にはステップS16に戻って、前述の場合と同様の処理を繰り返す。なお、ステップS16に戻るのは、ステップS16以降の処理は、車両の状態により計算によって得られる値が変化し、ステップS15以前の処理は車両の状態により計算によって得られる値が変化しないので、変化する値だけを再度計算するためである。
In step S25, the CPU 10a determines whether or not the
ステップS26では、ステップS13と同様の処理により、車両が動作中の等価回路を学習する。このようにして得られた等価回路は、ステップS13の処理によって得られた等価回路と合算されて、等価回路を構成する素子の素子値が求められる。 In step S26, an equivalent circuit in which the vehicle is operating is learned by the same processing as in step S13. The equivalent circuit obtained in this way is summed with the equivalent circuit obtained by the process of step S13, and the element values of the elements constituting the equivalent circuit are obtained.
以上のフローチャートによれば、二次電池14の再始動日時を推定し、その再始動日時におけるSOCおよびSOFであるfSOCおよびfSOFを求め、これらの値に基づいて、再始動の可否を判定するようにした。このため、再始動が困難になる場合には、ユーザに通知し、例えば、ユーザがエンジン17を始動して、二次電池14を充電することで、再始動日時にエンジン17が再始動できなくなることを回避することができる。
According to the above flowchart, the restart date and time of the secondary battery 14 is estimated, the SOC and SOF at the restart date and time are obtained, and the possibility of restart is determined based on these values. I made it. For this reason, when it becomes difficult to restart, the user is notified, for example, when the user starts the
また、本実施形態では、ユーザが有する携帯端末30に対して、通知を行うようにしたので、ユーザが車両に搭乗しない場合でも、再始動が困難になることを知らせることができる。
Moreover, in this embodiment, since notification was performed with respect to the
(D)変形実施形態の説明
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、fSOCとfSOFのいずれか一方が閾値未満である場合に、携帯端末30に通知を行うようにしたが、例えば、これらの双方が閾値未満となった場合に通知を行うようにしてもよい。あるいは、これらのfSOCとfSOFに対して重み付けの係数を乗算して加算し、得られた値と新たな閾値とに基づいて判定するようにしてもよい。例えば、a1×fSOC+a2×fSOFを計算し、得られた値を所定の閾値Th3と比較することで判定するようにしてもよい。
(D) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it is needless to say that the present invention is not limited to the case described above. For example, in the above embodiment, when either one of fSOC and fSOF is less than the threshold value, the
また、以上の実施形態では、閾値Th1,Th2は固定の値として説明したが、これらをユーザによって変更可能としてもよい。例えば、頻繁に通報が生じることを防止するために、閾値Th1,Th2をより大きい値に変更できるようにしたり、あるいは、安全サイドで通報が生じるように閾値Th1,Th2をより小さい値に変更できるようにしたりしてもよい。 In the above embodiment, the threshold values Th1 and Th2 are described as fixed values. However, the threshold values Th1 and Th2 may be changed by the user. For example, in order to prevent frequent notifications, the thresholds Th1 and Th2 can be changed to larger values, or the thresholds Th1 and Th2 can be changed to smaller values so that notifications can be generated on the safe side. You may do it.
また、自己放電と暗電流の双方を考慮するようにしたが、例えば、一方が他方に対して無視できる程度に小さい場合には、小さい方を計算対象から除外するようにしてもよい。 In addition, although both self-discharge and dark current are considered, for example, when one is small enough to be ignored with respect to the other, the smaller one may be excluded from the calculation target.
また、以上の実施形態では、再始動が困難になることを携帯端末30に通知するようにしたが、エンジン17を始動して、再始動日時において再始動可能になるまで二次電池14を充電するようにしてもよい。すなわち、CPU10aは、例えば、トランスミッションがニュートラルの状態であって、パーキングブレーキがかけられた状態であり、かつ、燃料の残量が十分である場合には、スタータモータ18を駆動してエンジン17を始動し、再始動日時において再始動可能になるまで二次電池14を充電するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、制御部10がGPS10dを有するようにしたが、例えば、緯度・経度情報については、通信部10eが通信する対象となる基地局が有する位置情報から取得するようにしてもよい。あるいは、ユーザが有する携帯端末30がGPSを有する場合には、携帯端末30から取得するようにしてもよい。但し、停車中にユーザが車両の近くに常に存在するとは限らないので、例えば、車両が停車された直後に、ユーザの携帯端末30から位置情報を取得して、RAM10cに格納するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
また、以上の実施形態では、fSOCおよびfSOFが所定の閾値未満の場合には直ちに携帯端末30に通知を行うようにしたが、所定の閾値未満の場合には、fSOCおよびfSOFの計算を複数回再実行し、再計算によっても閾値未満と判定された場合に、携帯端末30に通知を行うようにしてもよい。そのような構成によれば、誤判定を極力減らすことができる。
In the above embodiment, when the fSOC and fSOF are less than the predetermined threshold, the
また、以上の実施形態では、運転履歴から次回の再始動日時を推定するようにしたが、ユーザが再始動日時を指定するようにしてもよい。そのような構成によれば、ユーザ所望の日時における再始動性を確認することができる。 Further, in the above embodiment, the next restart date and time is estimated from the operation history, but the user may specify the restart date and time. According to such a configuration, the restartability at the date and time desired by the user can be confirmed.
1 二次電池状態検出装置
10 制御部
10a CPU(推定手段、判定手段)
10b ROM
10c RAM(記憶手段)
10d GPS
10e 通信部(取得手段、通知手段)
10f I/F
11 電圧センサ
12 電流センサ(測定手段)
13 温度センサ
14 二次電池
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
30 携帯端末
DESCRIPTION OF
10b ROM
10c RAM (storage means)
10d GPS
10e Communication unit (acquisition means, notification means)
10f I / F
11 Voltage sensor 12 Current sensor (measuring means)
13 Temperature sensor 14 Secondary battery 15 Discharge circuit 16
Claims (4)
前記車両のエンジンが停止した後に負荷に流れる暗電流を測定する測定手段と、
前記二次電池の自己放電率を前記二次電池の等価回路に基づいて推定する推定手段と、
前記車両を停車した地域の将来における気温を取得する取得手段と、
前記測定手段によって測定された前記暗電流と、前記推定手段によって推定された前記自己放電率と、現在のSOCとに基づいて将来におけるSOCであるfSOCを算出するとともに、前記取得手段によって取得された将来における気温と、現在のSOFとに基づいて将来におけるSOFであるfSOFを算出し、前記fSOCと前記fSOFの少なくとも一方が所定の閾値未満であるか、または、前記fSOCと前記fSOFに所定の重み付け係数をそれぞれ乗算して加算して得た値が所定の閾値未満である場合には、将来における前記二次電池による前記エンジンの始動可能性が低いと判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を、ユーザに対して通知する通知手段と、
を有することを特徴とする二次電池状態検出装置。 In a secondary battery state detection device that detects the state of a secondary battery mounted on a vehicle,
Measuring means for measuring a dark current flowing in a load after the vehicle engine is stopped ;
Estimating means for estimating a self-discharge rate of the secondary battery based on an equivalent circuit of the secondary battery;
Acquisition means for acquiring the temperature in the future of the area where the vehicle is stopped;
Based on the dark current measured by the measuring means, the self-discharge rate estimated by the estimating means, and the current SOC, fSOC, which is a future SOC, is calculated and obtained by the obtaining means. Based on the future air temperature and the present SOF, fSOF, which is the future SOF, is calculated, and at least one of the fSOC and the fSOF is less than a predetermined threshold value, or the fSOC and the fSOF have a predetermined weight. A determination means for determining that the possibility of starting the engine by the secondary battery in the future is low when a value obtained by multiplying and adding each coefficient is less than a predetermined threshold ;
Notification means for notifying the user of the determination result by the determination means;
A secondary battery state detection device comprising:
前記判定手段は、前記記憶手段に格納されている運転履歴に基づいて、次回の再始動日時を推定し、当該再始動日時における始動可能性を判定し、
前記通知手段は、前記判定手段による判定結果を通知する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の二次電池状態検出装置。 Storage means for storing the driving history of the vehicle;
The determination means estimates the next restart date and time based on the operation history stored in the storage means, determines the startability at the restart date and time,
The notification means notifies the determination result by the determination means;
The secondary battery state detection device according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned.
前記車両のエンジンが停止した後に負荷に流れる暗電流を測定する測定ステップと、A measurement step of measuring a dark current flowing in a load after the vehicle engine is stopped;
前記二次電池の自己放電率を前記二次電池の等価回路に基づいて推定する推定ステップと、An estimation step of estimating a self-discharge rate of the secondary battery based on an equivalent circuit of the secondary battery;
前記車両を停車した地域の将来における気温を取得する取得ステップと、An acquisition step of acquiring a temperature in the future of the area where the vehicle is stopped;
前記測定ステップにおいて測定された前記暗電流と、前記推定ステップにおいて推定された前記自己放電率と、現在のSOCとに基づいて将来におけるSOCであるfSOCを算出するとともに、前記取得ステップにおいて取得された将来における気温と、現在のSOFとに基づいて将来におけるSOFであるfSOFを算出し、前記fSOCと前記fSOFの少なくとも一方が所定の閾値未満であるか、または、前記fSOCと前記fSOFに所定の重み付け係数をそれぞれ乗算して加算して得た値が所定の閾値未満である場合には、将来における前記二次電池による前記エンジンの始動可能性が低いと判定する判定ステップと、Based on the dark current measured in the measurement step, the self-discharge rate estimated in the estimation step, and the current SOC, fSOC, which is a future SOC, is calculated and acquired in the acquisition step. Based on the future temperature and the current SOF, fSOF, which is the future SOF, is calculated, and at least one of the fSOC and the fSOF is less than a predetermined threshold, or the fSOC and the fSOF are given a predetermined weight. A determination step of determining that the possibility of starting the engine by the secondary battery in the future is low when a value obtained by multiplying and adding each coefficient is less than a predetermined threshold;
前記判定ステップにおける判定結果を、ユーザに対して通知する通知ステップと、A notification step of notifying the user of the determination result in the determination step;
を有することを特徴とする二次電池状態検出方法。A secondary battery state detection method comprising:
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