JP7258027B2 - 対サンプル相関を使用したセンサ故障検出 - Google Patents
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Description
Claims (20)
- 電流センサ故障検出の方法であって、
バッテリのバッテリ電圧を測定するように構成された電圧センサからの一連のバッテリ電圧サンプルとともに、前記バッテリのバッテリ電流を測定するように構成された電流センサからの一連のバッテリ電流サンプルを取得するステップと、
所定数のサンプルに亘る前記バッテリ電圧サンプルの変化量と前記所定数のサンプルに亘る前記バッテリ電流サンプルの変化量とを決定するステップであって、前記所定数のサンプルに亘る前記バッテリ電圧サンプルと前記所定数のサンプルに亘る前記バッテリ電流サンプルとが、前記バッテリ電流と前記バッテリ電圧との間の位相差を補償するように取得される、ステップと、
前記バッテリ電圧サンプルの前記変化量と前記バッテリ電流サンプルの前記変化量との比率が、(i)前記バッテリの抵抗及び(ii)前記バッテリのコンダクタンスのうちの一方の予想範囲内であるかどうかの検査を行うステップと、
前記比率が前記予想範囲内であるかどうかに基づいて前記電流センサの故障の検出を行うステップと
を含む方法。 - 前記バッテリ電圧サンプルの前記変化量と前記バッテリ電流サンプルの前記変化量とを決定する当該ステップは、
第1の時間ステップでの前記バッテリ電圧サンプルの値と、前記第1の時間ステップの後における第1の所定数の時間ステップである第2の時間ステップでの前記バッテリ電圧サンプルの値との間の差として前記バッテリ電圧サンプルの前記変化量を決定するステップと、
前記第1の時間ステップの前または後における第2の所定数の時間ステップである第3の時間ステップでの前記バッテリ電流サンプルの値と、前記第3の時間ステップの後における当該第1の所定数の時間ステップである第4の時間ステップでの前記バッテリ電流サンプルの値との間の差として前記バッテリ電流サンプルの前記変化量を決定するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記バッテリの温度を測定するように構成された温度センサからバッテリ温度測定値を取得するステップと、
前記バッテリ温度測定値に基づいて前記予想範囲を決定するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 当該検出するステップは、前記比率が前記予想範囲外であることに基づいて前記故障を検出するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記バッテリ電圧サンプル及び前記バッテリ電流サンプルの連続した時間ステップに亘って、当該決定するステップと前記検査を行うステップとを繰り返すステップと、
前記検査の繰り返しごとに、前記比率が前記予想範囲外であるかどうかを記憶するステップと、
前記検査の所定数の繰り返しの後に、前記所定数の繰り返しのうち、前記比率が前記予想範囲外であった回数を決定するステップと、
前記回数が所定の閾値を超えたことに応じて前記故障を検出するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - (i)前記バッテリのセルの経年劣化、(ii)前記バッテリの充電状態、(iii)前記バッテリ電流の極性、及び(iv)前記バッテリ電流と前記バッテリ電圧との間の位相差のうちの少なくとも1つに基づいて、前記予想範囲及び前記所定の閾値のうちの少なくとも1つを調整するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- (i)前記バッテリのバッテリ温度が最小温度閾値を超えたか、(ii)前記バッテリ電圧サンプルの前記変化量が最小電圧変化量閾値を超えたか、及び(iii)前記バッテリ電流サンプルの電流値が最小電流閾値を超えたか、のうちの少なくとも1つの条件を満たすかどうかを判定するステップをさらに含み、
前記条件が満たされたときに前記検査を行うステップが実行される、請求項1に記載の方法。 - (i)前記バッテリのセルの経年劣化、(ii)前記バッテリの充電状態、(iii)前記バッテリ電流の極性、及び(iv)前記バッテリ電流と前記バッテリ電圧との間の位相差のうちの少なくとも1つに基づいて、前記最小温度閾値、前記最小電圧変化量閾値、及び前記最小電流閾値のうちの少なくとも1つを調整するステップをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記故障を検出したことに応じて、出力デバイスを動作させて(i)音響的な警告及び(ii)視覚的な警告のうちの一方を生成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記故障を検出したことに応じて、少なくとも1つのスイッチを動作させて前記バッテリを少なくとも1つの負荷から遮断するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1つの負荷に電力を供給するように動作可能に接続されたバッテリと、
前記バッテリのバッテリ電圧を測定するように構成された電圧センサと、
前記バッテリのバッテリ電流を測定するように構成された電流センサと、
前記電圧センサ及び前記電流センサに動作可能に接続されたコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
前記電圧センサからの一連のバッテリ電圧サンプルとともに、前記電流センサからの一連のバッテリ電流サンプルを取得するステップと、
所定数のサンプルに亘る前記バッテリ電圧サンプルの変化量と前記所定数のサンプルに亘る前記バッテリ電流サンプルの変化量とを決定するステップであって、前記所定数のサンプルに亘る前記バッテリ電圧サンプルと前記所定数のサンプルに亘る前記バッテリ電流サンプルとが、前記バッテリ電流と前記バッテリ電圧との間の位相差を補償するように取得される、ステップと、
前記バッテリ電圧サンプルの前記変化量と前記バッテリ電流サンプルの前記変化量との比率が、(i)前記バッテリの抵抗及び(ii)前記バッテリのコンダクタンスのうちの一方の予想範囲内であるかどうかの検査を行うステップと、
前記比率が前記予想範囲内であるかどうかに基づいて前記電流センサの故障を検出するステップとを行うように構成されている、バッテリシステム。 - 前記コントローラは、
第1の時間ステップでの前記バッテリ電圧サンプルの値と、前記第1の時間ステップの後における第1の所定数の時間ステップである第2の時間ステップでの前記バッテリ電圧サンプルの値との間の差として前記バッテリ電圧サンプルの前記変化量を決定し、
前記第1の時間ステップの後における第2の所定数の時間ステップである第3の時間ステップでの前記バッテリ電流サンプルの値と、前記第3の時間ステップの後における当該第1の所定数の時間ステップである第4の時間ステップでの前記バッテリ電流サンプルの値との間の差として前記バッテリ電流サンプルの前記変化量を決定する、
ようにさらに構成されている、請求項11に記載のバッテリシステム。 - 前記バッテリの温度を測定するように構成された温度センサをさらに備え、
前記コントローラは、
前記温度センサからバッテリ温度測定値を取得し、
前記バッテリ温度測定値に基づいて前記予想範囲を決定する、
ようにさらに構成されている、請求項11に記載のバッテリシステム。 - 前記コントローラは、前記比率が前記予想範囲外であることに応じて前記故障を検出するようにさらに構成されている、請求項11に記載のバッテリシステム。
- 前記コントローラは、
前記バッテリ電圧サンプル及び前記バッテリ電流サンプルの連続した時間ステップに亘って、前記決定及び前記検査を繰り返し、
前記検査の繰り返しごとに、前記比率が前記予想範囲外であるかどうかを記憶し、
前記検査の所定数の繰り返しの後に、前記所定数の繰り返しのうち、前記比率が前記予想範囲外であった回数を決定し、
前記回数が所定の閾値を超えたことに応じて前記故障を検出する
ようにさらに構成されている、請求項11に記載のバッテリシステム。 - 前記コントローラは、(i)前記バッテリのセルの経年劣化、(ii)前記バッテリの充電状態、(iii)前記バッテリ電流の極性、及び(iv)前記バッテリ電流と前記バッテリ電圧との間の位相差のうちの少なくとも1つに基づいて、前記予想範囲及び前記所定の閾値のうちの少なくとも1つを調整するようにさらに構成されている、請求項15に記載のバッテリシステム。
- 前記コントローラは、(i)前記バッテリのバッテリ温度が最小温度閾値を超えたか、(ii)前記バッテリ電圧サンプルの前記変化量が最小電圧変化量閾値を超えたか、及び(iii)前記バッテリ電流サンプルの電流値が最小電流閾値を超えたか、のうちの少なくとも1つの条件を満たすかどうかを判定し、前記条件が満たされたときに前記検査を行うようにさらに構成されている、請求項11に記載のバッテリシステム。
- 前記コントローラは、(i)前記バッテリのセルの経年劣化、(ii)前記バッテリの充電状態、(iii)前記バッテリ電流の極性、及び(iv)前記バッテリ電流と前記バッテリ電圧との間の位相差のうちの少なくとも1つに基づいて、前記最小温度閾値、前記最小電圧変化量閾値、及び前記最小電流閾値のうちの少なくとも1つを調整するようにさらに構成されている、請求項17に記載のバッテリシステム。
- 前記コントローラは、前記故障を検出したことに応じて、出力デバイスを動作させて(i)音響的な警告及び(ii)視覚的な警告のうちの一方を生成するようにさらに構成されている、請求項11に記載のバッテリシステム。
- 前記コントローラは、前記故障を検出したことに応じて、少なくとも1つのスイッチを動作させて前記バッテリを前記少なくとも1つの負荷から遮断するようにさらに構成されている、請求項11に記載のバッテリシステム。
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