JP2005201716A - 電流検出装置、及び蓄電装置の制御装置 - Google Patents

電流検出装置、及び蓄電装置の制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 車両に搭載される蓄電手段が劣化しているか否かを正確に判断するための電流検出装置、及び該電流検出装置を備えた蓄電手段劣化判断装置を提供する。
【解決手段】 バッテリの劣化判定を行う際、まず検出電流の絶対値の平均値を算出し、検出電流の大きさに基づいて変動する電流検出器40のゲイン誤差及びリニアリティ誤差を算出する。次に、電流検出器40の温度変化量の平均値を算出し、電流検出器40の温度に基づいて変動する電流検出器40のオフセット誤差を算出する。次に、各誤差を加算することにより電流検出器40の積算検出誤差量を算出して所定の許容値と比較する。そして、電流検出器40の積算検出誤差量が所定の許容値より大きい場合、バッテリの正確な劣化判定は不可能と判断し、劣化判定手段62によるバッテリの劣化判定のための使用可能容量の算出を今回は禁止してバッテリの劣化判定を次回に延期させる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、車両に搭載される蓄電手段が劣化しているか否かを判断するための電流検出装置、及び蓄電装置の制御装置に関する。
従来、バッテリ(蓄電手段)の劣化を判定する装置には、例えばバッテリの出力電流及び回生電流を検出する電流検出手段と、バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手段と、電流検出手段の検出結果を積算してバッテリの残容量を求める積算手段と、電流検出手段によって検出された電流値に基づいて、バッテリ残容量が第1の所定値及び第2の所定値になる時のしきい電圧値を算出するしきい電圧値算出手段と、しきい電圧値算出手段によって算出されたしきい電圧値と、バッテリの出力電圧値とを比較する比較手段と、比較手段によって、出力電圧値が第1の所定値または第2の所定値に達したと判断された場合に、バッテリの残容量を第1の所定値または第2の所定値に修正する修正手段と、バッテリの残容量が第1の所定値に修正されてから第2の所定値に修正されるまでの間にバッテリの出力電流及び回生電流を積算する電流量積算手段と、電流量積算手段によって積算された電流積算値から求まる残容量が予め設定された劣化判定値以下の場合にバッテリの劣化を判定する劣化判定手段とを具備するものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開2000−224701号公報
ところで、上述のような装置に用いられる電流検出手段(電流検出器)の出力信号には、検出する電流の大きさに基づいてゲインや入出力の直線性が変動するゲイン誤差やリニアリティ誤差が含まれている。また、電流検出手段の温度変化に基づいて出力信号のオフセットが変動するオフセット誤差が含まれている。従来の装置では、これらの電流検出手段の検出誤差の補正は、バッテリの出力電流及び回生電流が流れていない時(電流検出手段に流れる電流が確実に零であると判っている時)に実行されるものであり、走行中はバッテリの出力電流及び回生電流が常時流れているため、検出誤差の補正を実行することができないという問題があった。
従って、長時間の走行により、電流検出手段の検出誤差の補正ができない場合、バッテリの劣化を判定する際に、該検出誤差により劣化検知精度が悪化する可能性があるという問題があった。
また、従来の装置では、上述のゲイン誤差やリニアリティ誤差、またはオフセット誤差等により電流検出手段の検出誤差が所定値を超えたと判断できる場合は、バッテリの劣化判定を禁止、または延期しているが、実際はゲイン誤差やリニアリティ誤差、またはオフセット誤差を正確に検出することができず、電流検出手段の検出誤差の最大値を想定して判断を実行するため、早めに劣化判定を禁止、または延期してしまう可能性があるという問題があった。具体的に説明すると、電流検出手段の検出誤差に基づく電流積算値の誤差の量は、積算する時間に依存している為、従来は、劣化判定の為の電流積算時間が所定値を超えたか否かにより、バッテリの劣化判定を禁止、または延期するか否かを判断している。しかし、電流検出手段の検出誤差が検出電流の大きさ、あるいは電流検出手段の温度変化等により影響を受ける場合には、最大の電流検出誤差で上記所定値を見積もる必要があるため、所定値を必要以上に小さく設定する結果となり、早めに劣化判定を禁止、または延期してしまっていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、車両に搭載される蓄電手段が劣化しているか否かを正確に判断するための電流検出装置、及び蓄電装置の制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1の発明に係る電流検出装置は、電流を検出する電流検出部(例えば後述する実施例の電流検出部30)を備え、電源装置あるいは電力変換装置の入出力電流を検出する電流検出装置において、外部からの入力信号で前記電流検出部を切り離す検出部切り離し制御手段(例えば後述する実施例の電流検出部切り離し制御部76)を備えたことを特徴とする。
以上の構成を備えた電流検出装置は、検出部切り離し制御手段によって電流検出部の切り離しを外部から自由に制御し、任意のタイミングで電流検出部を切り離すことができる。
請求項2の発明に係る電流検出装置は、請求項1に記載の電流検出装置において、前記電流検出部の出力信号を処理する信号処理部を備え、前記検出部切り離し制御手段が、外部からの入力信号で前記電流検出部を前記信号処理部から切り離すことを特徴とする。
以上の構成を備えた電流検出装置は、検出部切り離し制御手段によって電流検出部の切り離しを外部から自由に制御し、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離し、電流検出部と信号処理部とを分離して信号処理部のみを動作させることができる。
請求項3の発明に係る蓄電装置の制御装置は、電流を検出する電流検出部(例えば後述する実施例の電流検出部30)を備え、蓄電手段の入出力電流を検出する電流検出装置(例えば後述する実施例の電流検出器40)と、前記蓄電手段の出力電圧を検出する電圧検出手段(例えば後述する実施例の電圧検出器44)とを具備し、検出された前記入出力電流値及び前記出力電圧値に基づいて前記蓄電手段の劣化を判断する蓄電装置の制御装置(例えば後述する実施例の蓄電手段劣化判断装置)において、前記電流検出装置が、外部からの入力信号で前記電流検出部を切り離す検出部切り離し制御手段(例えば後述する実施例の電流検出部切り離し制御部76)を備えたことを特徴とする。
以上の構成を備えた蓄電装置の制御装置は、蓄電手段の劣化を判断する際に、検出部切り離し制御手段によって電流検出部の切り離しを外部から自由に制御し、任意のタイミングで電流検出部を切り離すことで、電流検出部の出力信号を利用しない状況を得ることができる。
請求項4の発明に係る蓄電装置の制御装置は、請求項3に記載の蓄電装置の制御装置において、前記電流検出装置が、前記電流検出部の出力信号を処理する信号処理部を備え、前記検出部切り離し制御手段が、外部からの入力信号で前記電流検出部を前記信号処理部から切り離すことを特徴とする。
以上の構成を備えた蓄電装置の制御装置は、検出部切り離し制御手段によって電流検出部の切り離しを外部から自由に制御し、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離し、電流検出部と信号処理部とを分離して信号処理部のみを動作させることができる。
請求項5の発明に係る蓄電装置の制御装置は、電流を検出する電流検出部(例えば後述する実施例の電流検出部30)を備え、蓄電手段の入出力電流を検出する電流検出装置(例えば後述する実施例の電流検出器40)と、前記蓄電手段の出力電圧を検出する電圧検出手段(例えば後述する実施例の電圧検出器44)と、前記電流検出装置の検出結果を積算して前記蓄電手段の残容量を求める積算手段(例えば後述する実施例の積算手段54)と、前記電流検出装置によって検出された入出力電流値に基づいて、前記蓄電手段の残容量が第1の所定値及び第2の所定値になる時のしきい電圧値を算出するしきい電圧値算出手段(例えば後述する実施例の残容量判定マップ56)と、前記しきい電圧値算出手段によって算出されたしきい電圧値と、前記蓄電手段の出力電圧値とを比較する比較手段(例えば後述する実施例の比較器58)と、前記比較手段によって、前記出力電圧値が前記第1の所定値または第2の所定値に達したと判断された場合に、前記蓄電手段の残容量を前記第1の所定値または第2の所定値に修正する修正手段(例えば後述する実施例の修正手段60)と、前記蓄電手段の残容量が前記第1の所定値に修正されてから前記第2の所定値に修正されるまでの間に前記蓄電手段の入出力電流を積算する電流量積算手段(例えば後述する実施例の積算手段54)と、前記電流量積算手段によって積算された電流積算値から求まる前記蓄電手段の使用可能容量が予め設定された劣化判定値以下の場合に、前記蓄電手段の劣化を判定する劣化判定手段(例えば後述する実施例の劣化判定手段62)とを具備する蓄電装置の制御装置(例えば後述する実施例の蓄電手段劣化判断装置)において、前記電流検出装置が、外部からの入力信号で前記電流検出部を切り離す検出部切り離し制御手段(例えば後述する実施例の電流検出部切り離し制御部76)を備えたことを特徴とする。
以上の構成を備えた蓄電装置の制御装置は、電流検出装置によって検出した蓄電手段の入出力電流を積算手段あるいは電流量積算手段が積算して、該蓄電手段の残容量あるいは該蓄電手段の使用可能容量を求める際に、検出部切り離し制御手段によって電流検出部の切り離しを外部から自由に制御し、任意のタイミングで電流検出部を切り離すことで、電流検出部の出力信号を利用しない状況を得ることができる。
請求項6の発明に係る蓄電装置の制御装置は、請求項5に記載の蓄電装置の制御装置において、前記電流検出装置が、前記電流検出部の出力信号を処理する信号処理部を備え、 前記検出部切り離し制御手段が、外部からの入力信号で前記電流検出部を前記信号処理部から切り離すことを特徴とする。
以上の構成を備えた蓄電装置の制御装置は、検出部切り離し制御手段によって電流検出部の切り離しを外部から自由に制御し、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離し、電流検出部と信号処理部とを分離して信号処理部のみを動作させることができる。
請求項7の発明に係る蓄電装置の制御装置は、請求項5、または請求項6に記載の蓄電装置の制御装置において、前記電流量積算手段によって積算された積算電流値に基づいて、前記電流検出装置の検出誤差量の積算値である積算検出誤差量を算出する検出誤差算出手段(例えば後述する実施例の劣化判定禁止設定手段64が実行するステップS619からステップS624の処理)と、前記検出誤差算出手段によって算出された前記電流検出装置の積算検出誤差量が所定値を超えた場合に、前記劣化判定手段による前記蓄電手段の劣化判定を禁止、または延期する劣化判定停止手段(例えば後述する実施例の劣化判定禁止設定手段64が実行するステップS625からステップS631の処理)とを備えたことを特徴とする。
以上の構成を備えた蓄電装置の制御装置は、検出誤差算出手段が、電流量積算手段によって積算された積算電流値から正確に電流検出装置の積算検出誤差量を算出し、これに基づいて劣化判定停止手段が蓄電手段の劣化判定を禁止、または延期することで、蓄電手段の劣化判定を禁止、または延期する時期を最適化することができる。
請求項8の発明に係る蓄電装置の制御装置は、請求項7に記載の蓄電装置の制御装置において、前記電流検出装置の温度を検出する電流検出装置温度検出手段(例えば後述する実施例の電流検出装置温度検出器41)を備え、前記検出誤差算出手段が、前記電流検出装置の積算検出誤差量を、前記電流検出装置の温度変化量に基づいて算出することを特徴とする。
以上の構成を備えた蓄電装置の制御装置は、電流検出装置の積算検出誤差量を温度変化量に基づいて算出することで、温度変化に起因するオフセット誤差を加味した正確な積算検出誤差量を求めることができる。
請求項9の発明に係る蓄電装置の制御装置は、請求項7、または請求項8に記載の蓄電装置の制御装置において、前記検出誤差算出手段が、前記電流検出装置の積算検出誤差量を、前記蓄電手段の入出力電流の大きさに基づいて算出することを特徴とする。
以上の構成を備えた蓄電装置の制御装置は、電流検出装置の積算検出誤差量を蓄電手段の入出力電流の大きさに基づいて算出することで、入出力電流の大きさに起因するゲイン誤差やリニアリティ誤差を加味した正確な積算検出誤差量を求めることができる。
請求項10の発明に係る蓄電装置の制御装置は、請求項7から請求項9のいずれかに記載の蓄電装置の制御装置において、前記劣化判定停止手段が前記劣化判定手段による前記蓄電手段の劣化判定を禁止または延期した時点、あるいはその後に、前記電流検出装置の出力値を補正するための補正量を修正する補正量修正手段(例えば後述する実施例の劣化判定禁止設定手段64が実行するステップS632の処理)を備えたことを特徴とする。
以上の構成を備えた蓄電装置の制御装置は、劣化判定停止手段が劣化判定手段による蓄電手段の劣化判定を禁止または延期した時点、あるいはその後に、補正量修正手段を用いて電流検出装置の出力値を補正するための補正量を修正することで、適切なタイミングで電流検出装置の補正量を修正することができる。
請求項1に記載の電流検出装置によれば、任意のタイミングで電流検出部を切り離すことができる。
従って、検出対象に電流が流れている場合でも、任意のタイミングで電流検出部を切り離すことで、電流検出部からの入力をなくし、電流検出装置の出力値に対する電流検出部の影響と、電流検出装置の出力値に対する電流検出部以外の部分の影響とを切り分け、電流検出装置の出力値に対する電流検出部以外の部分の誤差を検出することができる。また、検出された誤差を補正することで、検出対象の電流を正確に検知することができるようになるという効果が得られる。
請求項2に記載の電流検出装置によれば、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離し、電流検出部と信号処理部とを分離して信号処理部のみを動作させることができる。
従って、検出対象に電流が流れている場合でも、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離すことで、信号処理部に対する電流検出部からの入力をなくし、電流検出装置の出力値に対する電流検出部の影響と、電流検出装置の出力値に対する信号処理部の影響とを切り分け、電流検出装置の出力値に対する信号処理部の誤差を検出することができる。また、検出された誤差を補正することで、検出対象の電流を正確に検知することができるようになるという効果が得られる。
請求項3に記載の蓄電装置の制御装置によれば、蓄電手段の劣化を判断する際に、任意のタイミングで電流検出部を切り離すことで、電流検出部の出力信号を利用しない状況を得ることができる。
従って、蓄電手段に電流が流れている場合でも、任意のタイミングで電流検出部を切り離し、電流検出装置における電流検出部以外の部分が、蓄電手段の劣化判定に与えている影響を誤差として検出することができる。また、検出された誤差を補正して蓄電手段の劣化判定の要素から除外することで、蓄電手段の劣化判定を正確に実行することができるようになるという効果が得られる。
請求項4に記載の蓄電装置の制御装置によれば、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離し、電流検出部と信号処理部とを分離して信号処理部のみを動作させることができる。
従って、蓄電手段に電流が流れている場合でも、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離し、電流検出装置における信号処理部が、蓄電手段の劣化判定に与えている影響を誤差として検出することができる。また、検出された誤差を補正して蓄電手段の劣化判定の要素から除外することで、蓄電手段の劣化判定を正確に実行することができるようになるという効果が得られる。
請求項5に記載の蓄電装置の制御装置によれば、電流検出装置によって検出した蓄電手段の入出力電流を、積算手段あるいは電流量積算手段が積算して該蓄電手段の残容量を求める際に、任意のタイミングで電流検出部を切り離すことで、電流検出部の出力信号を利用しない状況を得ることができる。
従って、蓄電手段に電流が流れている場合でも、任意のタイミングで電流検出部を切り離し、電流検出装置における電流検出部以外の部分が、求められた蓄電手段の残容量に与えている影響を誤差として検出することができる。また、検出された誤差を補正して蓄電手段の残容量を求める過程から除外することで、蓄電手段の劣化判定を正確に実行することができるようになるという効果が得られる。
請求項6に記載の蓄電装置の制御装置によれば、電流検出装置によって検出した蓄電手段の入出力電流を、積算手段あるいは電流量積算手段が積算して該蓄電手段の残容量を求める際に、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離し、電流検出部と信号処理部とを分離して信号処理部のみを動作させることができる。
従って、蓄電手段に電流が流れている場合でも、任意のタイミングで電流検出部を信号処理部から切り離し、電流検出装置における信号処理部が、求められた蓄電手段の残容量に与えている影響を誤差として検出することができる。また、検出された誤差を補正して蓄電手段の残容量を求める過程から除外することで、蓄電手段の劣化判定を正確に実行することができるようになるという効果が得られる。
請求項7に記載の蓄電装置の制御装置によれば、検出誤差算出手段が、電流量積算手段によって積算された積算電流値から正確に電流検出装置の積算検出誤差量を算出し、これに基づいて劣化判定停止手段が蓄電手段の劣化判定を禁止、または延期することで、蓄電手段の劣化判定を禁止、または延期する時期を最適化することができる。
従って、従来の劣化判断装置のように、電流検出装置の積算検出誤差量を多く見積もり過ぎて誤った劣化判定をすることなく、正確に蓄電手段の劣化判定の禁止、または延期を実行し、蓄電手段の劣化判定の精度を向上させることができるという効果が得られる。
請求項8に記載の蓄電装置の制御装置によれば、温度変化に起因するオフセット誤差を加味した正確な積算検出誤差量を求めることができる。
従って、正確に蓄電手段の劣化判定の禁止、または延期を実行し、蓄電手段の劣化判定の精度を更に向上させることができるという効果が得られる。
請求項9に記載の蓄電装置の制御装置によれば、入出力電流の大きさに起因するゲイン誤差やリニアリティ誤差を加味した正確な積算検出誤差量を求めることができる。
従って、正確に蓄電手段の劣化判定の禁止、または延期を実行し、蓄電手段の劣化判定の精度を更に向上させることができるという効果が得られる。
請求項10に記載の蓄電装置の制御装置によれば、適切なタイミングで電流検出装置の出力値を補正するための補正量を修正することができる。
従って、蓄電手段の劣化判定に影響を与えることなく、現在の電流検出装置の温度や蓄電手段の入出力電流の大きさに対応する新たな補正量をセットし、電流検出装置の検出誤差が蓄電手段の劣化判定に与える影響を排除することができるという効果が得られる。
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
(蓄電手段劣化判断装置が用いられる車両の全体構成)
図1は、本発明の一実施例による蓄電手段劣化判断装置(蓄電装置の制御装置)が用いられる車両の全体構成を示すブロック図である。なお、本実施例の蓄電手段劣化判断装置は、特に自動車等の車両に搭載して利用することが有用であり、一例として、蓄電手段劣化判断装置をハイブリッド車両に適用した場合について説明する。
図1において、符号10はエンジンであり、その駆動力はトランスミッション12を介して車輪14、14に伝達される。また、エンジン10と並列に三相交流で動作するモータ/発電機16が設けられており、モータ/発電機16の回転軸とエンジン10の回転軸とは直結されている。また、モータ/発電機16は、エンジン10が停止している場合には、その駆動力がトランスミッション12を介して車輪14、14に伝達され、エンジン10が駆動している状態では、エンジン10によって回転されて発電機の役割を果たす。
また、符号18は、エンジン制御装置であり、信号線10a、10b、10cの各々を介してエンジン10から出力されるエンジン回転数N、吸気管負圧P、水温Tを示す信号が入力されるとともに、信号線20aを介してアクセルペダル20の踏み込み角度を示す信号θThが入力され、これらの信号の値に応じてエンジンに供給する燃料量や点火時期を演算し、信号線18a、18bを介してエンジンに供給する燃料を制御する信号及び点火時期を制御する信号を出力する。
また、エンジン制御装置18はモータ/発電機16の動作の制御も行う。エンジン制御装置18は、信号線18c、22aを介してモータ制御装置22と接続されている。エンジン制御装置18からモータ制御装置22へは、信号線18cを介してモータ/発電機16の出力パワーを指示する制御信号が出力される。また、モータ制御装置22からエンジン制御装置18へは、信号線22aを介して後述するバッテリ26の残容量(SOC:State Of Charge)がそれぞれ出力される。エンジン制御装置18は、バッテリ26の残容量及びエンジン10の運転状態(アクセル開度、エンジン回転数等)によって、モータ/発電機16の駆動力または回生力を演算し、信号線18cによりモータ制御装置22に送信する。
また、符号24は、バッテリ26に接続されたインバータであり、モータ制御装置22から信号線22cを介して出力される制御信号に基づいて、バッテリ26から供給される電力を所定の値を有する三相交流に変換し、モータ/発電機16に供給する。また、モータ/発電機16には、角度検出器28が設けられており、検出された角度が信号線28aを介してインバータ24へ入力される。この角度検出器28はモータ/発電機16の回転軸に設けられ、回転軸の回転角を検出する。検出された回転角は信号線24aを介してインバータ24からモータ制御装置22へ出力される。
また、インバータ24は、モータ/発電機16を流れる相電流及び全電流を検出しており、検出された相電流及び全電流は、信号線24b、24cの各々を介してモータ制御装置22へ出力される。モータ制御装置22は、前述のエンジン制御装置18から信号線18cを介して出力される制御信号で指示されるモータの出力パワーが実際に得られるよう、インバータ24から信号線24a、24b、24cを介して各々入力される回転角、相電流、及び全電流を考慮して、モータ/発電機16へ供給する電力指示量を演算し、信号線22cを介して制御信号として出力する。
更に、バッテリ26とインバータ24との間には、バッテリ26の入出力電流を検出する電流検出部30が設けられ、その検出値は信号線30aを介してバッテリ監視装置32へ出力される。また、バッテリ26は、10個のサブバッテリを直列に接続してなる構成であり、各々のサブバッテリには電圧検出器及び温度検出器(各々図示省略)が設けられ、それらの検出電圧及び検出温度は信号線26a及び信号線26bを介して各々バッテリ監視装置32へ出力される。
また、バッテリ監視装置32は、バッテリ26の状態、例えば残容量や温度を監視しており、信号線32aを介してバッテリ26の残容量をモータ制御装置22へ出力する。また、バッテリ監視装置32は、信号線32bを介してバッテリ26の出力電流をモータ制御装置22へ出力する。また、バッテリ監視装置32は、信号線26bを介して入力されるサブバッテリの温度に基づき、信号線32cを介してファン34を駆動制御する駆動制御信号を出力することによってバッテリ26の温度を制御する。また、符号36はバッテリ26の残容量を表示する残容量表示装置であり、例えば運転席の表示パネルに設けられ、運転者にバッテリ26の残容量を表示する。
次に、上記構成における車両の全体の動作について説明する。まず、エンジン10によって走行する場合について説明する。運転者がアクセルペダル20を踏み込むと、信号線20aを介してアクセルペダル20の踏み込み角度を示す信号θThがエンジン制御装置18に入力される。この信号θThが入力されると、エンジン制御装置18は信号線18aを介してエンジンに供給する燃料を制御する信号をエンジン10に出力し、信号線18bを介して点火時期を制御する信号をエンジン10に出力する。
一方、エンジン10はこれらの信号に基づいて、シリンダ内に所定量の燃料を噴射すると共に、所定のタイミングで点火を行って駆動する。エンジン10の駆動力はトランスミッション12を介して車輪14、14に伝達され、走行が行われる。エンジン10が駆動すると、エンジン10から信号線10a、10b、10cを介して、エンジン回転数N、吸気管負圧P、水温Tを示す信号がそれぞれ出力され、エンジン制御装置18に入力される。エンジン制御装置18は、これらの信号及び前述のアクセルペダル20の踏み込み角度を示す信号θThに基づき、エンジン10を制御する信号を信号線18a、18bを介して出力する。
一方、前述したように、エンジン10の回転軸にはモータ/発電機16の回転軸が直結されているので、エンジン10の回転によってモータ/発電機16は発電を行う。モータ/発電機16によって発電された電力は、インバータ24を介してバッテリ26へ供給され、バッテリ26の充電が行われる。また、電流検出部30はバッテリ26が充電されている間、インバータ24からバッテリ26へ流れる電流の値を検出し、その電流検出値を信号線30aを介してバッテリ監視装置32へ出力する。
次に、モータ/発電機16の駆動力によって走行する場合について説明する。運転者がアクセルペダル20を踏み込むと、信号線20aを介してアクセルペダル20の踏み込み角度を示す信号θThがエンジン制御装置18に入力される。この信号θThが入力されると、エンジン制御装置18は信号線22aを介して入力されるバッテリ26の残容量が所定の値以上であれば信号線18cを介してアクセルペダル20の踏み込み角度を示す信号θThに応じた制御信号をモータ制御装置22へ出力する。
一方、モータ制御装置22は、信号線18cを介して入力される制御信号に基づいて、信号線22cを介してインバータ24へ制御信号を出力する。制御信号が入力されるとインバータ24はバッテリ26から供給される電流を、入力される制御信号に応じた値を有する三相交流に変換してモータ/発電機16へ供給する。これによって、モータ/発電機16が回転を行い、その駆動力がトランスミッション12を介して車輪14、14に伝達され走行が開始される。
また、モータ/発電機16が回転を開始すると、角度検出器28からインバータ24へ検出された角度が出力され、インバータ24からモータ制御装置22へ検出された角度、相電流、及び全電流が出力される。モータ制御装置22は、エンジン制御装置18から信号線18cを介して出力される制御信号で指示されるモータの出力パワーが実際に得られるよう、インバータ24から出力されるこれらの信号を考慮して、モータ/発電機16へ供給する電力指示量を演算し、信号線22cを介して制御信号として出力する。インバータ24はバッテリ26から供給される電力をこの制御信号に基づいた値を有する三相交流に変換しモータ/発電機16へ供給する。
従って、エンジン10によって走行を行う場合、あるいはモータ/発電機16によって走行を行う場合の何れの場合であっても、バッテリ監視装置32には、電流検出部30によって検出された電流、バッテリ26から出力される検出電圧及び検出温度が入力される。バッテリ監視装置32はこれらの検出値に基づいて、ファン34を制御してバッテリ26の温度制御を行うとともに、バッテリ26の残容量を求め、信号線32aを介してバッテリ26の残容量をモータ制御装置22へ出力する。モータ制御装置22に出力されたバッテリ26の残容量は、エンジン制御装置18に出力されるとともに残容量表示装置36へ出力される。バッテリ26の残容量が少ない場合には、エンジン制御装置18は強制的にエンジン10による走行に切り替える制御を行う。また、残容量表示装置36の表示内容に応じて運転者が強制的にエンジン10のみによる走行に切り替えることも可能である。
(蓄電手段劣化判断装置の構成)
次に、本実施例の蓄電手段劣化判断装置について詳細に説明する。図2は、本実施例の蓄電手段劣化判断装置の構成を示すブロック図である。図2に示された本実施例の蓄電手段劣化判断装置は、主にバッテリ監視装置32の内部に設けられる。具体的には、温度や電流、電圧等を検出する検出器だけは各検出対象に設けられ、それ以外の構成は図1に示すバッテリ監視装置32の内部に設けられる。この蓄電手段劣化判断装置は、本実施例においては、CPU(中央処理装置)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)(何れも図示省略)等を備えた一般的なコンピュータやロジック回路によって実現される。また、以下に示す処理はROM内に格納されたプログラムをCPUが逐次読み出して実行することにより実現される。
図2において、符号40は電流検出器であり、電流検出器40の電流検出部が図1に示す電流検出部30に相当する。また符号41は、電流検出装置温度検出器であって、電流検出器40の温度を検出する。また、符号42は温度検出器、符号44は電圧検出器であり、各々前述したサブバッテリに設けられる温度検出器及び電圧検出器に相当する。また、電流検出器40、電流検出装置温度検出器41、温度検出器42、及び電圧検出器44の検出結果は一次遅れフィルタ46、48、50にそれぞれ入力される。一次遅れフィルタ46、48、50は、いわゆるローパスフィルタである。
なお、一次遅れフィルタ46、48、50へ入力される信号は、電流検出器40、電流検出装置温度検出器41、温度検出器42、及び電圧検出器44の検出値をサンプリング及び量子化してディジタル化した信号である。また、電流検出装置温度検出器41及び温度検出器42に接続された一次遅れフィルタ48は、温度センサ検出値に含まれるノイズ(電気的なノイズ)を除去するためのものであり、バッテリ26の応答特性とは無関係である。よって一次遅れフィルタ48は省略しても良い。また、電気回路によるローパスフィルタの最も簡単なものはコンデンサと抵抗とからなる回路であるが、本実施例による一次遅れフィルタ46、48、50はソフトウェアで実現されるディジタルフィルタとする。
また、符号52は時定数変更手段であり、電流検出器40の出力に応じて、一次遅れフィルタ46、50の時定数を変更する。また、符号54は積算手段であり、電流検出器40の検出結果を積算、すなわち図1に示すバッテリ26の出力電流量及びバッテリ26の回生電流量を積算することでバッテリ26の残容量を算出する処理部である。バッテリ26は流入する電流に比例して充電される訳ではなく、バッテリ26の温度及びバッテリ26の残容量に依存して充電効率が変化する。よって、予めバッテリ26の残容量及び温度と充電効率との関係を示したマップを求めておき、実測されたバッテリ26の温度及び残容量から充電効率ηを求め、この充電効率η及びバッテリ26に流入する電流から、その状況におけるバッテリ26の残容量を求める。
また、符号56は残容量判定マップであって、バッテリ26の残容量が80%となる電圧値(上限電圧値:しきい電圧値)及び残容量が20%となる電圧値(下限電圧値:しきい電圧値)とを算出する処理部も含んでいる。具体的には、バッテリ26のサブバッテリの残容量が一定である場合(80%または20%)のバッテリ26の温度、バッテリ26の出力電流、及びバッテリの出力電圧の関係を示したマップを備えており、一次遅れフィルタ46から出力される電流値と一次遅れフィルタ48から出力される温度測定値とを入力することにより、バッテリ26の残容量が80%となる電圧値(上限電圧値:しきい電圧値)及び残容量が20%となる電圧値(下限電圧値:しきい電圧値)が出力される。
ここで、残容量判定マップ56について更に詳細に説明する。まず、バッテリの残容量と出力される電流値との関係について説明する。また、図3は、バッテリの残容量と出力される電流値との関係の一例を示す図である。図3において横軸はバッテリの残容量であり、その単位はAH(アンペア時)である、縦軸はバッテリから出力される電流値であり、任意単位である。図3に示す符号b1が付された曲線は、バッテリの初期状態における残容量と出力される電流値との関係を示している。残容量が80%及び20%の場合に曲線b1の傾きが変化しているが、これはバッテリの特性に基づくものである。また、符号b2が付された曲線は、バッテリが劣化した場合の残容量と出力される電流値との関係を示している。
一般的に、バッテリは、残容量が20%〜80%の範囲で用いられる。従って、バッテリが初期状態である場合には、80%−20%=60%の容量を用いることができる。しかしながら劣化したバッテリにおいては、図3に示すように、一見すると初期状態のバッテリが出力する電流値と同様の電流値が出力されているようであるが、その電流値を出力することができるのは残容量が50%の状態であり、その後劣化したバッテリを使用することができる容量はせいぜい30[AH]である。このように、バッテリが劣化すると使用可能な残容量は少なくなる。
また、図4は、バッテリ出力電圧値の推移の一例を示す図である。図4に示す横軸はバッテリの残容量であり、縦軸はバッテリの出力電圧値である。図4に示すように、バッテリ残容量が放電末期(残容量が20%)と充電末期(残容量が80%)との間の状態にある場合には、符号R1が付された曲線で示したように、バッテリの残容量の低下に伴って出力電圧値も比較的小さい変化率で変化する。ただし、ハイブリッド車両の場合には、バッテリの充放電が繰り返されているため、実電圧の挙動は符号R2が付された線のように変化する。なお、上記変化率が小さいという意味は、細かな変動があったとしても、平均値の変化率が小さいという意味である。
これに対し、バッテリの残容量が充電末期(残容量が80%)以上となると、出力電圧値の変化率が大となる。また、バッテリの残容量が放電末期(残容量が20%)以下となった場合も同様である。このように、バッテリの出力電圧値はバッテリの残容量に応じて変化し、特に充電末期(残容量が80%)または放電末期(残容量が20%)の場合には、その出力特性が変化する。
また、図5は、充電末期(残容量が80%)または放電末期(残容量が20%)となる点を求める際に用いられる、バッテリの温度、バッテリの出力電流値、及びバッテリの出力電圧値の関係を予め求めたバッテリ残容量修正マップ図である。図5(a)は、バッテリの残容量が80%である場合の、バッテリの温度、バッテリの出力電流値、及びバッテリの出力電圧値の関係を示すバッテリ残容量修正マップであり、図5(b)は残容量が20%の場合である。
ここで、図5(a)に示す符号m1が付された面は、残容量を80%に設定した場合のバッテリ残容量修正マップを示しており、図5(b)に示す符号m2が付された面は、残容量を20%に設定した場合のバッテリ残容量修正マップを示す。仮に、バッテリの残容量が電流または温度の変化に依存しないとすると、バッテリ残容量修正マップm1,m2は平面になる。従って、図5において、バッテリ残容量修正マップm1,m2が平面でないことから、バッテリの残容量はバッテリの温度、出力電流値、及び出力電圧値に依存することが確認できる。
そこで、バッテリの出力電圧に基づいて残容量を測定する場合には、まずバッテリの温度とバッテリの出力電流を測定する。次に、測定された温度及び出力電流から、残容量が80%または20%である場合の出力電圧値を求める。残容量が80%である場合の出力電圧値(上限電圧値)は、図5(a)に示したバッテリ残容量修正マップm1を用い。残容量が20%である場合の出力電圧値(下限電圧値)は、図5(b)に示したバッテリ残容量修正マップm2を用いる。そして、実際に測定されたバッテリの出力電圧値と上限電圧値または下限電圧値とを比較し、バッテリの出力電圧値が上限電圧値以上となった場合には充電末期であると判断し、下限電圧値以下となった場合には放電末期であると判断する。
なお、図1に示したバッテリ26は、前述したように10個のサブバッテリからなり、各々には電圧検出器が設けられている。そこで、本実施例においては、サブバッテリの何れかの出力電圧が上限電圧値となった場合にバッテリ26の残容量が80%であると判断し、また、サブバッテリの何れかの出力電圧が下限電圧値となった場合にバッテリ26の残容量が20%であると判断する。
具体的には、比較器58は、残容量判定マップ56を用いて求められた上限電圧値及び下限電圧値と一次遅れフィルタ50から出力された電圧値とを比較し、当該電圧値が上限電圧値以上の値であるか、または下限電圧値以下の値であるかを判断する。比較器58は現在の電圧値が上限電圧値以上の値であるか、または下限電圧値以下の値であると判断した場合にはその旨を出力する。修正手段60は、比較器58の出力に応じて、積算手段54から出力される値をリセットする。
すなわち、修正手段60は、現在の電圧値がバッテリ26の残容量80%の場合に示される電圧値である旨の信号が比較器58から出力された場合には、積算手段54から出力される値をリセットし、バッテリ26の現在の残容量を80%に設定する。同様に、現在の電圧値がバッテリ26の残容量20%の場合に示される電圧値である旨の信号が比較器58から出力された場合には、積算手段54から出力される値をリセットし、バッテリ26の現在の残容量を20%に設定する。また、現在の電圧値がバッテリ26の残容量が80%と20%の間の場合に示される電圧値である旨の信号が比較器58から出力された場合には、積算手段54から出力される値を残容量とする。
また、符号62は劣化判定手段であり、修正手段60から出力される残容量に基づいてバッテリ26が劣化しているか否かを判定する。一方、符号64は劣化判定禁止設定手段であり、積算手段54によって積算された積算電流値に基づいて、電流検出器40の検出誤差量の積算値である積算検出誤差量を算出し、算出された電流検出器40の積算検出誤差量が所定値を超えた場合に、劣化判定手段62によるバッテリ26の劣化判定を禁止、または延期する設定を行う。また。符号65は、検出器制御信号出力部であり、劣化判定禁止設定手段64が劣化判定手段62によるバッテリ26の劣化判定を禁止、または延期する際、オフセット量等、電流検出器40の出力値を補正する補正量を修正するために、電流検出部30の出力信号を利用しない状況を得ることができるように、劣化判定禁止設定手段64からの指示に基づいて、電流検出器40に電流検出部30を切り離すように制御信号を出力する。
これにより、劣化判定禁止設定手段64は、電流検出部30の出力信号を利用しない状況を得ることができ、電流検出器40の出力値に対する電流検出部30の影響とそれ以外の部分の影響とを切り分け、電流検出器40の出力値を補正する補正量を正確に修正することができる。なお、劣化判定手段62によるバッテリの劣化判定の方法に関する詳細、及び劣化判定禁止設定手段64によるバッテリの劣化判定の禁止、または延期方法に関する詳細は後述する。また、電流検出器40についても詳細は後述する。
(蓄電手段劣化判断装置の動作)
次に、上記構成における本実施例の蓄電手段劣化判断装置の動作について図6〜図12を参照して詳細に説明する。図6は、本実施例の蓄電手段劣化判断装置の動作のメインルーチンを示したフローチャートである。図6に示したフローチャートの各ステップは所定の時間間隔をもって実行される。各処理の時間間隔は各ステップの動作を説明する際に示す。
まず、運転者が図1に示した車両を起動させると、本実施例の蓄電手段劣化判断装置が動作を開始する。本実施例の蓄電手段劣化判断装置が動作を開始すると、電流検出器40、電圧検出器44、及び温度検出器42が、バッテリ26とインバータ24との間に流れる電流値、バッテリ26内のサブバッテリの出力電圧値、及びバッテリ26内のサブバッテリの温度を検出し、検出結果を出力する処理が行われる(ステップS10)。この処理は、10[msec]の時間間隔をもって行われ、従って、各検出値は、10[msec]の時間間隔でサンプリングされることになる。なお、本実施例においては、サブバッテリは10個設けられているので、サブバッテリの出力電圧値及びサブバッテリの温度は10種類の信号である。
また、電流検出器40で検出された電流値は積算手段54、時定数変更手段52、及び一次遅れフィルタ46に入力される。積算手段54においては、入力される電流値を積算する処理が行われる。積算手段54によって積算された電流値はバッテリ26に充電及び放電される電荷の総量を示しているので、この積算値に基づいてバッテリ26の残容量が求められる。また、一次遅れフィルタ46及び時定数変更手段52では、フィルタ処理が行われる。同様に、電流検出装置温度検出器41で検出された電流検出器40の温度、及び温度検出器42で検出されたバッテリ26内のサブバッテリの温度は、一次遅れフィルタ48においてフィルタ処理が行われる。また、電圧検出器44で検出されたバッテリ26内のサブバッテリの出力電圧値は、一次遅れフィルタ48においてフィルタ処理が行われる(ステップS20)。なお、この処理は、10[msec]の時間間隔をもって行われる。
(フィルタ処理)
ここで、先にステップS20に示すフィルタ処理について説明する。図7は、ステップS20のフィルタ処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図7においては、一次遅れフィルタ42で行われる処理が示してある。尚、一次遅れフィルタ48、50で行われる処理も同様である。まず、フィルタ処理が開始されると、第1フィルタLPF(時定数1[sec])を用いてフィルタ処理が行われる(ステップS200)。第1フィルタLPFを用いてフィルタ処理が行われ、得られた電流値をILPF1とする。
次に、電流値の大きさ(電流レンジ)を判断する処理が行われる(ステップS202)。この処理は、検出された電流値に応じて適した時定数に設定するために必要な処理である。ステップS202において、検出された電流値が−30〜0[A]の大きさであると判断されると、処理はステップS204へ進む。ステップS204においては、第2フィルタLPF(時定数20[sec])を用いてフィルタ処理が行われる(ステップS204)。第2フィルタLPFを用いてフィルタ処理が行われ、得られた電流値をILPF2とする。上記のように、第1フィルタLPF1の時定数は1[sec]であり、第2フィルタLPF、第3フィルタLPFの時定数は20[sec]である。
一方、ステップS202において、電流値が0〜30[A]であると判断された場合には、第3フィルタLPF(時定数20[sec])を用いてフィルタ処理が行われる(ステップS206)。第3フィルタLPFを用いてフィルタ処理が行われ、得られた電流値をILPFとする。上記第2フィルタLPFはバッテリ26が充電される場合であって、電流値が比較的小さい場合の時定数を有するフィルタであり、第3フィルタLPFはバッテリ26が放電される場合であって、電流値が比較的小さい場合の時定数を有するフィルタである。
本実施例においては、第2フィルタLPFの時定数と第3フィルタLPFの時定数が同じ値に設定されているが、異なった値でも良いことはもちろんである。ステップS204、ステップS206、及びステップS202において、電流値が−30[A]以下または30[A]以上であると判断された場合には、処理はステップS208へ進む。
以上の処理によって、フィルタ処理を行った後の電流値が得られる訳であるが、電流値が−30[A]〜30[A]である場合には、電流値ILPF1及び電流値ILPF2、または電流値ILPF1及び電流値ILPF3が得られる。図2から、一見すると電流検出器40から出力される電流値に応じて、時定数変更手段52が一次遅れフィルタ46の時定数を変更し、一次遅れフィルタ46が変更された時定数のフィルタによってフィルタ処理を行っているように見えるが、本実施例においては処理の高速化及び簡略化のため異なる時定数を有する第1フィルタLPF、及び第2フィルタLPFまたは第3フィルタLPFを用いてフィルタ処理を行った後、後述するように、電流値の大きさに応じて電流値ILPF1、ILPF2、またはILPF3を選択するようにして実現している。なお、電流値の大きさが−30[A]以下または30[A]以上である場合には、電流値ILPF2、ILPF3は得られない。
また、図7に戻り、ステップS208では、フィルタ処理が開始してから1[sec]経過したか否かが判断される。この処理は、後述するように、図6に示すステップS30以降の処理が1[sec]の時間間隔で行われるため、時間を調整するためのものである。ステップS208における判断結果が「NO」である場合には、ステップS208の処理を繰り返し、判断結果が「YES」である場合には処理がステップS210へ進む。ステップS210では、ステップS200、S204、S206の処理で得られた電流値ILPF1、ILPF2、ILPF3の値が、レジスタ(図示省略)へ出力される。なお、電流値ILPF2若しくは電流値ILPF3、または電流値ILPF2及び電流値ILPF3が得られない場合があるが、その場合にはそれらの値として値「0」が出力される。以上でフィルタ処理が終了する。
(残容量計算処理)
次に、図6に示すように、残容量計算を行う残容量計算処理(ステップS30)が行われる。図8は、ステップS30の残容量計算処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。この処理は、図2に示す積算手段54によって行われる。なお、ステップS30の処理は1[sec]の時間間隔で行われる。残容量計算処理が開始されると、まず入力される電流が負の値であるか否かが判断される(ステップS300)。電流が負であるとは、バッテリ26に電流が流入していることを意味する。この判断結果が「YES」である場合には、充電効率マップを検索する処理が行われる(ステップS302)。この処理は、バッテリ26が充電される場合にはバッテリ26に流入する電流に比例して充電される訳ではなく、バッテリ26の温度及びバッテリ26の残容量に依存して充電効率が変化するため、バッテリ26の残容量を正確に求めるために行う処理である。
より具体的には、温度検出手段42で検出されたサブバッテリの温度と、現在のバッテリ26の残容量から充電効率マップを検索して、その状況における充電効率ηを求める。なお、受電効率マップを検索する場合には、温度検出手段42から出力される値を用いるよりも、一次遅れフィルタ48から出力される値を用いた方がより正確な値の充電効率ηが得られる。また、前述したように、バッテリ26は10個のサブバッテリからなるので、充電効率ηも各々のサブバッテリに対して求められる。充電効率ηを求める処理を終えると、得られた充電効率ηと電流検出器40から出力される電流値との積の絶対値を、現在のバッテリの残容量(SOC:State Of Charge)に加算し、新たなバッテリの残容量とする処理が行われる。この処理は、10個のサブバッテリ各々に対して行われる。
一方、ステップS306における判断結果が「NO」であった場合、つまり電流検出器40で検出された電流値が正であると判断された場合には、処理はステップS306へ進む。上記電流値が正のときは、バッテリ26から電流が出力されていることを意味する。ステップS306では、電流検出器40によって検出された電流値を現在の残容量から減算し、新たな残容量とする処理が行われる。この処理は、10個のサブバッテリ各々に対して行われる。ステップS304の処理が終了した場合、及びステップS306の処理が終了した場合には、処理は図6に示すメインルーチンに戻る。
(残容量マップ検索処理)
また、図6において、ステップS30における残容量計算処理が終了すると、残容量マップ検索を行う残容量マップ検索処理が行われる(ステップS40)。この処理は、1[sec]の時間間隔で行われる。図9は、ステップS40の残容量マップ検索処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図9に示した処理は、図2に示す残容量判定マップ56を用いて行われる。残容量マップ検索処理が開始すると、まず図7に示すステップS210において出力され、レジスタに格納されている電流値ILPF1の値が負であるか否かが判断される(ステップS400)。つまり、バッテリ26へ電流が流入しているか否かが判断される。この判断結果が「YES」である場合には、処理がステップS402へ進む。
一方、ステップS402では、電流値ILPF1が−30[A]より小さいか否かが判断される。この判断結果が「YES」の場合は、ステップS404へ進み、電流値ILPF1、電流値ILPF2、電流値ILPF3から電流値ILPF1を選択する処理が行われる。次に、選択された電流値ILPF1及び一次遅れフィルタ48から出力される温度測定値を用い、残容量判定マップ56からサブバッテリの残容量が80%となる電圧値(上限電圧値)を求める処理が行われる(ステップS406)。求められた上限電圧値は、図示しないレジスタに格納され、処理は図6に示すメインルーチンに戻る。なお、ステップS406に示した処理は10個のサブバッテリ各々に対して行われる。
また、ステップS402における判断結果が「NO」である場合には、処理はステップS408へ進み、電流値ILPF1、電流値ILPF2、電流値ILPF3から電流値ILPF2を選択する処理が行われる。次に、選択された電流値ILPF2及び一次遅れフィルタ48から出力される温度測定値を用い、残容量判定マップ56からサブバッテリの残容量が80%となる電圧値(上限電圧値)を求める処理が行われる(ステップS410)。求められた上限電圧値は図示しないレジスタに格納され、処理は図6に示すメインルーチンに戻る。なお、ステップS410に示した処理は10個のサブバッテリ各々に対して行われる。
一方、ステップS400における判断結果が「NO」である場合、つまりレジスタに格納されている電流値ILPF1の値が正であり、バッテリ26から電流が出力されていると判断された場合には、処理はステップS412へ進む。ステップS412では、電流値ILPF1が30[A]より小さいか否かが判断される。この判断結果が「YES」の場合は、ステップS414へ進み、電流値ILPF1、電流値ILPF2、電流値ILPF3から電流値ILPF3を選択する処理が行われる。つまり、電流値の変化率が小さいため、時定数の小さなローパスフィルタLPFを用いて算出された電流値が選択される。次に、選択された電流値ILPF3及び一次遅れフィルタ48から出力される温度測定値を用い、残容量判定マップ56からサブバッテリの残容量が20%となる電圧値(下限電圧値)を求める処理が行われる(ステップS416)。求められた下限電圧値は図示しないレジスタに格納され、処理は図6に示すメインルーチンに戻る。なお、ステップS416に示した処理は10個のサブバッテリ各々に対して行われる。
また、ステップS412における判断結果が「NO」である場合には、処理はステップS418へ進み、電流値ILPF1、電流値ILPF2、電流値ILPF3から電流値ILPF1を選択する処理が行われる。次に、選択された電流値ILPF1及び一次遅れフィルタ48から出力される温度測定値を用い、残容量判定マップ56からサブバッテリの残容量が20%となる電圧値(下限電圧値)を求める処理が行われる(ステップS420)。求められた下限電圧値は図示しないレジスタに格納され、処理は図6に示すメインルーチンに戻る。なお、ステップS420に示した処理は10個のサブバッテリ各々に対して行われる。
そして、図9に示したステップS406、S410、S416、S420の何れかの処理を終了すると、図6に示す残容量上下限判断処理が行われる(ステップS50)。この処理は、図2に示す比較器58及び修正手段60によって1[sec]の時間間隔で行われる。図10は、ステップS50の残容量上下限判断処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図10には、4つのフローチャートが示されているが、図9に示した残容量マップ検索処理で行われた処理に応じて、実行されるフローチャートが決定される。つまり、図9に示すステップS406が行われた場合には、図10に示すフローチャートf1が実行され、図9に示すステップS410が行われた場合には、図10に示すフローチャートf2が実行される。また、図9に示すステップS416が行われた場合には、図10に示すフローチャートf3が実行され、図9に示すステップS420が行われた場合には、図10に示すフローチャートf4が実行される。
ここで、図10において用いられている記号「C」はカウンタの値を示し、サブバッテリの残容量をより正確に80%または20%とするために用いられる。つまり、一次遅れフィルタ50から出力される電圧値は、時間と共に変化している訳であり、例えば一度上限電圧値VthH以上になったとしても、すぐに電圧値が低下する場合が考えられる。よって、瞬時的に一次遅れフィルタ50から出力される電圧値が上限電圧値VthHを越えたとしても、バッテリ26の残容量を80%とせずに、ある時間の間、一次遅れフィルタ50から出力される電圧値が上限電圧値VthHを越えた場合に初めてバッテリ26の残容量を80%とすることにより残容量の正確さを期すためにカウンタが用いられる。
具体的に、まず、フローチャートf1に示された処理について説明する。処理が開始されると、一次遅れフィルタ50から出力される電圧値VLPF1と図9に示すステップS406で求めた上限電圧値VthHとの比較が行われる(ステップS500)。この処理は、サブバッテリ各々から出力される電圧値に対して行われる。ステップS500において、サブバッテリの各々に対応する電圧値VLPF1の何れか1つが上限電圧値VthH以上であると判断されると、処理はステップS502へ進む。ステップS502ではカウンタCの値をインクリメントする処理が行われる。なお、カウンタCの初期値は「0」である。ステップS504では、カウンタの値が「2」であるか否かが判断される。ステップS504の判断結果が「YES」である場合には、処理はステップS506へ進み、バッテリ26の残容量を80%に設定する処理(SOC上限リセット)が行われる。
一方、ステップS500において、サブバッテリの各々に対応する電圧値VLPF1の何れもが上限電圧値電圧値VthHより小さいと判断されると、処理はステップS508へ進み、カウンタCの値を「0」に設定する処理が行われる。また、ステップS506の処理が終了した場合、ステップS508の処理が終了した場合、及びステップS504において「NO」と判断された場合には、バッテリ26の残容量が80%以下の値であり、この場合は、バッテリ26の残容量として積算手段54の積算値が用いられるため、バッテリ26の残容量をリセットせずに図6に示すメインルーチンに戻る。
次に、フローチャートf2に示された処理について説明する。処理が開始されると、一次遅れフィルタ50から出力される電圧値VLPF2と図9に示すステップS410で求めた上限電圧値VthHとの比較が行われる(ステップS510)。なお、図2を参照すると、時定数変更手段52は一次遅れフィルタ50の時定数も変更しているため、電流と同様にその変化率に応じて異なる時定数を用いてフィルタ処理が行われた電圧値が求められる。この処理は、サブバッテリ各々から出力される電圧値に対して行われる。そして、ステップS510において、サブバッテリの各々に対応する電圧値VLPF2の何れか1つが上限電圧値VthH以上であると判断されると、処理はステップS512へ進む。
ステップS512ではカウンタCの値をインクリメントする処理が行われる。なお、カウンタCの初期値は「0」である。ステップS514ではカウンタの値が「10」であるか否かが判断される。フローチャートf1においては、カウンタCの値が「2」であるか否かが判断されていたが、フローチャートf2においては、より大きな値「10」であるか否かが判断される。これは、図9に示すステップS402において、電流値ILPF1の変化率が小さいと判断されたため、単位時間にバッテリ26が単位時間に充電される割合が小さく、バッテリ26の残容量が80%に達したことをより正確に判断するためである。
そして、ステップS514の判断結果が「YES」である場合には、処理はステップS516へ進み、バッテリ26の残容量を80%に設定する処理(SOC上限リセット)が行われる。一方、ステップS510において、サブバッテリの各々に対応する電圧値VLPF2の何れもが上限電圧値電圧値VthHより小さいと判断されると、処理はステップS518へ進み、カウンタCの値を「0」に設定する処理が行われる。ステップS516の処理が終了した場合、ステップS518の処理が終了した場合、及びステップS514において「NO」と判断された場合には、バッテリ26の残容量が80%以下の値であり、この場合は、バッテリ26の残容量として積算手段54の積算値が用いられるため、バッテリ26の残容量をリセットせずに図6に示すメインルーチンに戻る。
次に、フローチャートf3に示された処理について説明する。処理が開始されると、一次遅れフィルタ50から出力される電圧値VLPF3と図9に示すステップS410で求めた下限電圧値VthLとの比較が行われる(ステップS520)。この処理は、サブバッテリ各々から出力される電圧値に対して行われる。ステップS520において、サブバッテリの各々に対応する電圧値VLPF3の何れか1つが下限電圧値VthL以下であると判断されると、処理はステップS522へ進む。ステップS522ではカウンタCの値をインクリメントする処理が行われる。なお、カウンタCの初期値は「0」である。ステップS524ではカウンタの値が「10」であるか否かが判断される。カウンタCの値を「10」と比較する理由は、フローチャートf2で説明した理由と同様の理由である。
そして、ステップS524の判断結果が「YES」である場合には、処理はステップS526へ進み、バッテリ26の残容量を20%に設定する処理(SOC下限リセット)が行われる。一方、ステップS520において、サブバッテリの各々に対応する電圧値VLPF3の何れもが下限電圧値電圧値VthLより大きいと判断されると、処理はステップS528へ進み、カウンタCの値を「0」に設定する処理が行われる。ステップS526の処理が終了した場合、ステップS528の処理が終了した場合、及びステップS524において「NO」と判断された場合には、バッテリ26の残容量が20%以上の値であり、この場合は、バッテリ26の残容量として積算手段54の積算値が用いられるため、バッテリ26の残容量をリセットせずに図6に示すメインルーチンに戻る。
次に、フローチャートf4に示された処理について説明する。処理が開始されると、一次遅れフィルタ50から出力される電圧値VLPF1と図9に示すステップS410で求めた下限電圧値VthLとの比較が行われる(ステップS530)。この処理は、サブバッテリ各々から出力される電圧値に対して行われる。ステップS530において、サブバッテリの各々に対応する電圧値VLPF1の何れか1つが下限電圧値VthL以下であると判断されると、処理はステップS532へ進む。ステップS532ではカウンタCの値をインクリメントする処理が行われる。なお、カウンタCの初期値は「0」である。ステップS534ではカウンタの値が「2」であるか否かが判断される。カウンタCの値を「2」と比較するのは、図9に示すステップS412でその絶対値が大きいため単位時間の充電率が大きいという理由に基づく。
そして、ステップS534の判断結果が「YES」である場合には、処理はステップS536へ進み、バッテリ26の残容量を20%に設定する処理(SOC下限リセット)が行われる。一方、ステップS530において、サブバッテリの各々に対応する電圧値VLPF3の何れもが下限電圧値電圧値VthLより大きいと判断されると、処理はステップS538へ進み、カウンタCの値を「0」に設定する処理が行われる。ステップS536の処理が終了した場合、ステップS538の処理が終了した場合、及びステップS534において「NO」と判断された場合には、バッテリ26の残容量が20%以上の値であり、この場合は、バッテリ26の残容量として積算手段54の積算値が用いられるため、バッテリ26の残容量をリセットせずに図6に示すメインルーチンに戻る。
(劣化判定処理)
次に、図6において、ステップS50の残容量上下限判断処理が終了すると、バッテリ26が劣化しているか否かを判定する劣化判定処理が行われる(ステップS60)。ステップS60の処理は、1[sec]の時間間隔で行われる。図11及び図12は、ステップS60の劣化判定処理の詳細な処理手順を示したフローチャートである。なお、図11及び図12に示した処理手順は、図2に示す劣化判定手段62が実行するバッテリ26の劣化判定手順と、図2に示す劣化判定禁止設定手段64が実行する劣化判定手段62によるバッテリ26の劣化判定を禁止、または延期する設定手順とを含んでいる。また、劣化判定手段62及び劣化判定禁止設定手段64には、以下に示す各種のフラグの値や計算値を記憶するレジスタが設けられており、その初期値は何れのフラグあるいは計算値も「0」に設定される。
図11及び図12において、まず、劣化判定処理が開始されると、劣化判定禁止設定手段64が、積算された電流値に基づいて前回SOCリセット(バッテリ26の残容量を80%に設定するSOC上限リセット、あるいはバッテリ26の残容量を20%に設定するSOC下限リセットのいずれかの処理)からのSOC変化量を算出する(ステップS600)。次に、劣化判定手段62は、ステップS50の残容量上下限判断処理においてバッテリ26の残容量を80%に設定するSOC上限リセットが実行されたか否かを判断する(ステップS601)。もし、ステップS601における判断結果が「YES」である場合には、劣化判定手段62は、SOC下限リセットフラグが「1」であるか否かを判定する(ステップS602)。なお、SOC下限リセットフラグは、サブバッテリの出力電圧が下限電圧であり、バッテリの残容量が20%となった場合、つまり図10に示すステップS526またはステップS536の処理が行われた場合にはその値が「1」となる。
もし、ステップS602における判断結果が「YES」である場合には、劣化判定手段62は、ステップS600で算出された前回SOCリセットからのSOC変化量をバッテリ26の使用可能容量に代入する(ステップS603)。通常のバッテリ(新品で劣化していない状態)では、下限修正値(20%)と上限修正値(80%)の間で、80%−20%=60%分に相当する容量が使用可能である。しかしながら、バッテリが劣化してくるとバッテリ全体の最大容量が低下する。
具体的には、図13(a)に示すように、初期状態では斜線が引かれた面積が示す容量を持つバッテリも、劣化すると、図13(b)に示すように、図13(a)と比較してバッテリ自体の容量が小さくなる。そして、長時間に亘って充電を行っても充電される量が少なくなるため、上限修正値と下限修正値の間で使用できる該使用可能容量も低下する。そこで、劣化判定手段62は、新品のバッテリでは60%であるはずの使用可能容量が劣化判定値である30%以下になったか否かを判定し(ステップS604)、ステップS604における判断結果が「YES」で使用可能容量が劣化判定値以下の場合はバッテリが劣化したと判定する(ステップS605)。なお、図13はバッテリの劣化の様子を説明するための図である。
そして、劣化判定手段62は、SOC下限リセットフラグに「0」を設定し(ステップS606)、更にSOC上限リセットフラグに「1」を設定する(ステップS607)。なお、ステップS602における判断結果が「NO」である場合、またはステップS604における判断結果が「NO」である場合には、劣化判定手段62は、何もせずステップS606へ進み、SOC下限リセットフラグに「0」を設定し(ステップS606)、更にSOC上限リセットフラグに「1」を設定する(ステップS607)。
また、劣化判定手段62によるSOC下限リセットフラグ及びSOC上限リセットフラグの設定が終わったら、次に、劣化判定禁止設定手段64は、前回SOCリセットからのSOC変化量を「ゼロ」にリセットする(ステップS608)。また、劣化判定禁止設定手段64は、後述する前回SOCリセットからの検出電流Iの絶対値|I|の平均値|I|aveを「ゼロ」にリセットする(ステップS609)。また、劣化判定禁止設定手段64は、後述する前回SOCリセットからの電流積算時間Timeを「ゼロ」にリセットする(ステップS610)。更に、劣化判定禁止設定手段64は、後述する前回SOCリセットからの電流検出器40の温度変化量の平均値ΔTaveを「ゼロ」にリセットし(ステップS611)、1回のバッテリ26の劣化判定処理を終了してメインルーチンへ戻る。なお、SOC上限リセット時、またはSOC下限リセット時にこれらのパラメータをリセットすることにより、積算誤差の原因をキャンセルすることができる。
一方、ステップS601における判断結果が「NO」である場合には、劣化判定手段62は、ステップS50の残容量上下限判断処理においてバッテリ26の残容量を20%に設定するSOC下限リセットが実行されたか否かを判断する(ステップS612)。もし、ステップS612における判断結果が「YES」である場合には、劣化判定手段62は、SOC上限リセットフラグが「1」であるか否かを判定する(ステップS613)。なお、SOC上限リセットフラグは、サブバッテリの出力電圧が上限電圧であり、バッテリの残容量が80%となった場合、つまり図10に示すステップS506またはステップS516の処理が行われた場合にはその値が「1」となる。
もし、ステップS613における判断結果が「YES」である場合には、劣化判定手段62は、ステップS600で算出された前回SOCリセットからのSOC変化量をバッテリ26の使用可能容量に代入する(ステップS614)。そして、ステップS604と同様に、劣化判定手段62は、新品のバッテリでは60%であるはずの使用可能容量が劣化判定値である30%以下になったか否かを判定し(ステップS615)、ステップS615における判断結果が「YES」で使用可能容量が劣化判定値以下の場合はバッテリが劣化したと判定する(ステップS616)。
そして、劣化判定手段62は、SOC下限リセットフラグに「1」を設定し(ステップS617)、更にSOC上限リセットフラグに「0」を設定する(ステップS618)。なお、ステップS613における判断結果が「NO」である場合、またはステップS615における判断結果が「NO」である場合には、劣化判定手段62は、何もせずステップS617へ進み、SOC下限リセットフラグに「1」を設定し(ステップS617)、更にSOC上限リセットフラグに「0」を設定する(ステップS618)。
また、劣化判定手段62によるSOC下限リセットフラグ及びSOC上限リセットフラグの設定が終わったら、劣化判定禁止設定手段64は、前回SOCリセットからのSOC変化量を「ゼロ」にリセットする(ステップS608)。また、劣化判定禁止設定手段64は、後述する前回SOCリセットからの検出電流Iの絶対値|I|の平均値|I|aveを「ゼロ」にリセットする(ステップS609)。また、劣化判定禁止設定手段64は、後述する前回SOCリセットからの電流積算時間Timeを「ゼロ」にリセットする(ステップS610)。更に、劣化判定禁止設定手段64は、後述する前回SOCリセットからの電流検出器40の温度変化量の平均値ΔTaveを「ゼロ」にリセットし(ステップS611)、1回のバッテリ26の劣化判定処理を終了してメインルーチンへ戻る。
また、もしステップS612における判断結果が「NO」である場合には、積算された電流検出器40の検出誤差量を算出して、このまま劣化判定手段62によるバッテリ26の劣化判定を継続することが可能か否かを判定する。具体的には、電流検出器40は、その出力信号に、図14に示すような、検出電流の大きさに基づいて変動するゲイン誤差あるいはリニアリティ誤差と、電流検出器40の温度に基づいて変動するオフセット誤差とを含んでいる。なお、図14は電流検出器40の検出電流誤差特性を示すグラフである。
従って、以下の手順で積算された電流検出器40の検出誤差量を算出して、バッテリ26の劣化判定に対する検出誤差量の影響を判断し、劣化判定の継続の可否を決定する。具体的には、まず検出電流の大きさに基づいて変動する電流検出器40の検出誤差量を算出するために、劣化判定禁止設定手段64が、前回SOCリセットからの検出電流Iの絶対値|I|の平均値|I|aveを算出する(ステップS619)。そして、劣化判定禁止設定手段64は、算出された検出電流絶対値の平均値|I|aveから、下記(1)式に基づいて平均電流検出誤差1を算出する(ステップS620)。なお、下記(1)式において、「a」は電流検出器40に固有のゲイン誤差定数を表し、「b」は電流検出器40に固有のリニアリティ誤差定数を表す。
平均電流検出誤差1=±(a+b)×|I|ave ・・・(1)
また、平均電流検出誤差1が算出されたら、劣化判定禁止設定手段64は、下記(2)式に基づいて、平均電流検出誤差1と電流積算時間とから積算検出誤差1を算出する(ステップS621)。なお、下記(2)式において、「Time」はバッテリ26の前回SOCリセットからの電流積算時間(充放電時間)を表す。
積算検出誤差1=±(a+b)×|I|ave×Time ・・・(2)
一方、電流検出器40の温度に基づいて変動する電流検出器40の検出誤差量を算出するために、劣化判定禁止設定手段64は、電流検出装置温度検出器41が出力する温度測定値から、前回SOCリセットからの電流検出器40の温度変化量の平均値ΔTaveを算出する(ステップS622)。そして、劣化判定禁止設定手段64は、算出された温度変化量の平均値ΔTaveから、下記(3)式に基づいて平均電流検出誤差2を算出する(ステップS623)。なお、下記(3)式において、「c」は電流検出器40に固有のオフセット誤差定数を表す。
平均電流検出誤差2=±c×ΔTave ・・・(3)
また、平均電流検出誤差2が算出されたら、劣化判定禁止設定手段64は、下記(4)式に基づいて、平均電流検出誤差2と電流積算時間とから積算検出誤差2を算出する(ステップS624)。
積算検出誤差2=±c×ΔTave×Time ・・・(4)
次に、劣化判定禁止設定手段64は、積算検出誤差1の絶対値と積算検出誤差2の絶対値とを加算することにより電流検出器40の積算検出誤差量を算出し、これを所定の許容値と比較して、電流検出器40の積算検出誤差量が所定の許容値より大きいか否かを判定する(ステップS625)。そして、ステップS625における判断結果が「NO」である場合には、何もせず1回のバッテリ26の劣化判定処理を終了してメインルーチンへ戻る。また、ステップS625における判断結果が「YES」である場合には、SOC下限リセットフラグに「0」を設定する(ステップS626)と共に、SOC上限リセットフラグにも「0」を設定する(ステップS627)。
また、劣化判定手段62によるSOC下限リセットフラグ及びSOC上限リセットフラグの設定が終わったら、劣化判定禁止設定手段64は、前回SOCリセットからのSOC変化量を「ゼロ」にリセットする(ステップS628)。また、劣化判定禁止設定手段64は、前回SOCリセットからの検出電流Iの絶対値|I|の平均値|I|aveを「ゼロ」にリセットする(ステップS629)。また、劣化判定禁止設定手段64は、前回SOCリセットからの電流積算時間Timeを「ゼロ」にリセットする(ステップS630)。更に、劣化判定禁止設定手段64は、前回SOCリセットからの電流検出器40の温度変化量の平均値ΔTaveを「ゼロ」にリセットする(ステップS631)。更にこの時、劣化判定禁止設定手段64は、検出器制御信号出力部65に指示して、電流検出器40へ電流検出部30を切り離す制御信号を出力させる。そして、オフセット量等、電流検出器40の出力値を補正するための補正量を修正し(ステップS632)、1回のバッテリ26の劣化判定処理を終了してメインルーチンへ戻る。
これにより、劣化判定禁止設定手段64は、劣化判定手段62によるバッテリ26の劣化判定のための使用可能容量の算出を今回は禁止し、バッテリ26の劣化判定を次回に延期させることで、劣化判定手段62によるバッテリ26の劣化判定において誤判定が発生することを防止できる。また、適切なタイミングで電流検出器40の出力値を補正するための補正量を修正することができるので、バッテリ26の劣化判定に影響を与えることなく、現在の電流検出器40の温度やバッテリ26の入出力電流の大きさに対応する新たな補正量をセットし、電流検出器40の検出誤差がバッテリ26の劣化判定に与える影響を排除することができる
(電流検出器の詳細)
次に、本実施例の蓄電手段劣化判断装置に用いられている電流検出器40について詳細に説明する。図15は、電流検出器40の構成を示すブロック図である。なお、図15には、電流検出器40を制御する検出器制御信号出力部65の構成の一部も示されている。図15において、電流検出部30はシャント抵抗であって、図1に示すように、バッテリ26とインバータ24とを接続する接続線に、バッテリ26の入出力電流を検出するために設けられている。
更に詳細に説明すると、電流検出部30は、フォトモスリレー70を介して電流検出器40の検波増幅部71に接続されている。具体的には、電流検出部30の一方の端子がフォトモスリレー70の出力端子の一方に接続され、フォトモスリレー70のもう一方の出力端子が検波増幅部71に接続されている。ここで、フォトモスリレー70は、2つの出力端子の間に設けられたMOSFETゲートをスイッチング素子70aとして用い、2つの出力端子の端子間の導通と遮断、すなわちスイッチング素子70aの導通と遮断とを制御側の発光素子70bの発光の有無により制御する半導体リレー素子である。
フォトモスリレー70の発光素子70bには、制御用トランジスタ72と抵抗73、74が接続されており、抵抗75によってバイアスされた制御用トランジスタ72のベース端子の電圧を検出器制御信号出力部65によって制御することで、フォトモスリレー70の2つの出力端子間の導通と遮断とが制御され、電流検出部30の出力する信号が検波増幅部71に入力されるか否かが決定される。なお、フォトモスリレー70、制御用トランジスタ72、及び抵抗73、74、75によって電流検出部切り離し制御部76を構成している。
また、検波増幅部71は、電流検出部30の出力する信号をバッテリ監視装置32で利用できる信号に変換するための変換部であって、電源Vccに+5[V]が供給されており、電流検出部30が検出した電流に対応する電圧信号を(+)電圧端子と(−)電圧端子の両端子間に出力する。また、検波増幅部71は、電流検出部切り離し制御部76によって電流検出部30が切り離され、電流検出部30の出力する信号が入力されない場合には、強制的にゼロアンペア検出時(検出対象に電流が流れていない時)と同等の出力を外部に出力する。
従って、検出器制御信号出力部65からの制御によって、電流検出部30の出力する信号が検波増幅部71に入力されている状態では、電流検出器40は、電流検出部30が検出したバッテリ26の入出力電流に対応する電圧信号を(+)電圧端子と(−)電圧端子の両端子間に出力する。一方、検出器制御信号出力部65からの電流検出部切り離し制御部76に対する制御によって、電流検出部30が切り離され、電流検出部30の出力する信号が検波増幅部71に入力されていない状態では、強制的にバッテリ26に電流が流れていない時と同等の出力を外部に出力する。このように、電流検出器40は、任意のタイミングで電流検出部30を切り離すことで、電流検出部30の出力信号を利用しない状況を得ることができる。
なお、本実施例では、劣化判定禁止設定手段64が検出誤差算出手段と、劣化判定停止手段と、補正量修正手段とを含んでいる。より具体的には、図12のステップS619からステップS624の処理が検出誤差算出手段に相当し、図12のステップS625からステップS631の処理が劣化判定停止手段に相当する。また、図12のステップS632の処理が補正量修正手段に相当する。
以上説明したように、本実施例の蓄電手段劣化判断装置は、バッテリ26の劣化判定を行う際、電流検出器40の検出誤差の影響を受けずに正しくバッテリ26の劣化判定を実行できるか否かを判断するために、まず、前回SOCリセットからの検出電流の絶対値の平均値を算出し、算出された検出電流絶対値の平均値から、検出電流の大きさに基づいて変動する電流検出器40のゲイン誤差及びリニアリティ誤差(=積算検出誤差1)を算出する。次に、電流検出装置温度検出器41が出力する温度測定値から、前回SOCリセットからの電流検出器40の温度変化量の平均値を算出し、算出された温度変化量の平均値から、電流検出器40の温度に基づいて変動する電流検出器40のオフセット誤差(=積算検出誤差2)を算出する。
次に、積算検出誤差1の絶対値と積算検出誤差2の絶対値とを加算することにより電流検出器40の積算検出誤差量を算出し、これを所定の許容値と比較して、電流検出器40の積算検出誤差量が所定の許容値より大きいか否かを判定する。そして、電流検出器40の積算検出誤差量が所定の許容値より大きい場合、バッテリ26の正確な劣化判定を実行することができないと判断し、前回SOCリセットからのSOC変化量をリセットすることで、劣化判定手段62によるバッテリ26の劣化判定のための使用可能容量の算出を今回は禁止し、バッテリ26の劣化判定を次回に延期させて、劣化判定手段62によるバッテリ26の劣化判定において誤判定が発生することを防止できるという効果が得られる。
また、従来の劣化判断装置のように、電流検出器40の積算検出誤差量を多く見積もり過ぎて誤った劣化判定をすることなく、正確に蓄電手段の劣化判定の禁止、または延期を実行し(劣化判定の禁止、または延期する時期を最適化し)、蓄電手段の劣化判定の精度を向上させることができるという効果が得られる。また、このタイミングで電流検出器40の出力値を補正するための補正量を修正することで、バッテリ26の劣化判定に影響を与えることなく、現在の電流検出器40の温度やバッテリ26の入出力電流の大きさに対応する新たな補正量をセットし、電流検出器40の検出誤差がバッテリ26の劣化判定に与える影響を排除することができるという効果が得られる。
更に、本実施例の電流検出器40によれば、電流検出部切り離し制御部76によって電流検出部30の切り離しを外部から自由に制御し、任意のタイミングで電流検出部30を切り離すことができるので、検出対象(バッテリ26)に電流が流れている場合でも、任意のタイミングで電流検出部30を切り離すことで、電流検出部30からの入力をなくし、強制的に検出対象(バッテリ26)に電流が流れていない時と同等の出力を外部に出力することができる。これにより、電流検出器40の出力値に対する電流検出部30の影響と、電流検出器40の出力値に対する電流検出部以外の部分の影響とを切り分け、電流検出器40の出力値に対する電流検出部以外の部分の誤差を検出することができる。また、検出された誤差を補正することで、検出対象の電流を正確に検知することができるようになるという効果が得られる。
本発明の一実施例の蓄電手段劣化判断装置が用いられる車両の全体構成を示すブロック図である。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置の構成を示すブロック図である。 バッテリの残容量と出力される電流値との関係の一例を示す図である。 バッテリ出力電圧値の推移の一例を示す図である。 バッテリの温度、バッテリの出力電流値、及びバッテリの出力電圧値の関係を予め求めたバッテリ残容量修正マップ図である。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置の動作のメインルーチンを示したフローチャートである。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置のフィルタ処理の処理手順を示すフローチャートである。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置の残容量計算処理の処理手順を示すフローチャートである。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置の残容量マップ検索処理の処理手順を示すフローチャートである。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置の残容量上下限判断処理の処理手順を示すフローチャートである。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置の劣化判定処理の処理手順を示したフローチャートである。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置の劣化判定処理の処理手順を示したフローチャートである。 バッテリの劣化の様子を説明するための図である。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置で用いられる電流検出器の検出電流誤差特性を示すグラフである。 同実施例の蓄電手段劣化判断装置で用いられる電流検出器の構成を示すブロック図である。
符号の説明
30 電流検出部
40 電流検出器(電流検出装置)
41 電流検出装置温度検出器(電流検出装置温度検出手段)
44 電圧検出器(電圧検出手段)
54 積算手段(積算手段、電流量積算手段)
56 残容量判定マップ(しきい電圧値算出手段)
58 比較器(比較手段)
60 修正手段
62 劣化判定手段
76 電流検出部切り離し制御部(検出部切り離し制御手段)
S619〜S624 検出誤差算出手段
S625〜S631 劣化判定停止手段
S632 補正量修正手段

Claims (10)

  1. 電流を検出する電流検出部を備え、電源装置あるいは電力変換装置の入出力電流を検出する電流検出装置において、
    外部からの入力信号で前記電流検出部を切り離す検出部切り離し制御手段
    を備えたことを特徴とする電流検出装置。
  2. 前記電流検出部の出力信号を処理する信号処理部を備え、
    前記検出部切り離し制御手段が、外部からの入力信号で前記電流検出部を前記信号処理部から切り離す
    ことを特徴とする請求項1に記載の電流検出装置。
  3. 電流を検出する電流検出部を備え、蓄電手段の入出力電流を検出する電流検出装置と、前記蓄電手段の出力電圧を検出する電圧検出手段とを具備し、検出された前記入出力電流値及び前記出力電圧値に基づいて前記蓄電手段の劣化を判断する蓄電装置の制御装置において、
    前記電流検出装置が、外部からの入力信号で前記電流検出部を切り離す検出部切り離し制御手段を備えた
    ことを特徴とする蓄電装置の制御装置。
  4. 前記電流検出装置が、前記電流検出部の出力信号を処理する信号処理部を備え、
    前記検出部切り離し制御手段が、外部からの入力信号で前記電流検出部を前記信号処理部から切り離す
    ことを特徴とする請求項3に記載の蓄電装置の制御装置。
  5. 電流を検出する電流検出部を備え、蓄電手段の入出力電流を検出する電流検出装置と、
    前記蓄電手段の出力電圧を検出する電圧検出手段と、前記電流検出装置の検出結果を積算して前記蓄電手段の残容量を求める積算手段と、前記電流検出装置によって検出された入出力電流値に基づいて、前記蓄電手段の残容量が第1の所定値及び第2の所定値になる時のしきい電圧値を算出するしきい電圧値算出手段と、前記しきい電圧値算出手段によって算出されたしきい電圧値と、前記蓄電手段の出力電圧値とを比較する比較手段と、前記比較手段によって、前記出力電圧値が前記第1の所定値または第2の所定値に達したと判断された場合に、前記蓄電手段の残容量を前記第1の所定値または第2の所定値に修正する修正手段と、前記蓄電手段の残容量が前記第1の所定値に修正されてから前記第2の所定値に修正されるまでの間に前記蓄電手段の入出力電流を積算する電流量積算手段と、前記電流量積算手段によって積算された電流積算値から求まる前記蓄電手段の使用可能容量が予め設定された劣化判定値以下の場合に、前記蓄電手段の劣化を判定する劣化判定手段とを具備する蓄電装置の制御装置において、
    前記電流検出装置が、外部からの入力信号で前記電流検出部を切り離す検出部切り離し制御手段を備えた
    ことを特徴とする蓄電装置の制御装置。
  6. 前記電流検出装置が、前記電流検出部の出力信号を処理する信号処理部を備え、
    前記検出部切り離し制御手段が、外部からの入力信号で前記電流検出部を前記信号処理部から切り離す
    ことを特徴とする請求項5に記載の蓄電装置の制御装置。
  7. 前記電流量積算手段によって積算された積算電流値に基づいて、前記電流検出装置の検出誤差量の積算値である積算検出誤差量を算出する検出誤差算出手段と、
    前記検出誤差算出手段によって算出された前記電流検出装置の積算検出誤差量が所定値を超えた場合に、前記劣化判定手段による前記蓄電手段の劣化判定を禁止、または延期する劣化判定停止手段と
    を備えたことを特徴とする請求項5、または請求項6に記載の蓄電装置の制御装置。
  8. 前記電流検出装置の温度を検出する電流検出装置温度検出手段を備え、
    前記検出誤差算出手段が、前記電流検出装置の積算検出誤差量を、前記電流検出装置の温度変化量に基づいて算出する
    ことを特徴とする請求項7に記載の蓄電装置の制御装置。
  9. 前記検出誤差算出手段が、前記電流検出装置の積算検出誤差量を、前記蓄電手段の入出力電流の大きさに基づいて算出する
    ことを特徴とする請求項7、または請求項8に記載の蓄電装置の制御装置。
  10. 前記劣化判定停止手段が前記劣化判定手段による前記蓄電手段の劣化判定を禁止または延期した時点、あるいはその後に、前記電流検出装置の出力値を補正するための補正量を修正する補正量修正手段
    を備えたことを特徴とする請求項7から請求項9のいずれかに記載の蓄電装置の制御装置。

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