(57)【要約】【課題】充電終了後の蓄電池の開放電圧をその蓄電量に応じた値に早期に安定させることができる蓄電池開放電圧の安定化方法を提供する。【解決手段】この蓄電池開放電圧の安定化方法では、充電終了後に鉛蓄電池３に所定量の放電を行わせることにより、充電終了直後であっても鉛蓄電池３の開放電圧をその蓄電量に応じた値に早期に安定化させることでき、これによって、鉛蓄電池３の開放電圧に基づいて充電終了直後に鉛蓄電池３の電池残量等を正確に検出することできる。放電は、例えば、充電終了後に鉛蓄電池３に所定値の電流を所定時間だけ放電させることにより行う。【選択図】        図１
2004362828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電終了後に蓄電池に所定量の放電を行わせることにより、蓄電池の開放電圧を安定化させる、蓄電池開放電圧の安定化方法。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電池開放電圧の安定化方法において、
充電終了後に前記蓄電池に所定値の電流を所定時間だけ放電させる、蓄電池開放電圧の安定化方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蓄電池開放電圧の安定化方法において、
前記蓄電池は車載用の蓄電池である、蓄電池開放電圧の安定化方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の蓄電池開放電圧の安定化方法を用いた蓄電池開放電圧の検出方法であって、
充電終了後における前記放電が行われた後、前記蓄電池の開放端子間電圧の検出を行う、蓄電池開放電圧の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充電終了後の蓄電池の開放端子間電圧（以下、単に「開放電圧」という）を早期に安定化させるための蓄電池開放電圧の安定化方法、及び検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に蓄電池の残量と蓄電池の開放電圧との間には相関関係があるため、蓄電池残量の検出等の目的で、蓄電池の開放電圧の検出が行われる場合がある。この場合には、電池残量を正確に反映した電池開放電圧を正確に検出する必要がある。
【０００３】
ところが、蓄電池の特性として、蓄電池の開放電圧が早期には安定しないことが一般に知られている。この原因の一つとしては、充電時に生じる蓄電池の電極近傍のイオン濃度の偏りが解消するのに一定の時間を要することが挙げられる。すなわち、図９のグラフＧ１１に示すように、充電終了時には、電極近傍のイオン濃度（硫酸イオン濃度等）が他の部分よりも高くなっているため、その影響等により、蓄電池の開放電圧が実際の蓄電量に比して高く出力される。そして、図９のグラフＧ１２に示すように、蓄電池内のイオン濃度が均一化するのに伴って、蓄電池の開放電圧が実際の蓄電量に応じた所定の値に安定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、充電終了直後に蓄電池の開放電圧に基づいて電池残量等を検出しようとした場合、正確に電池残量等を検出することができないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、充電終了後の蓄電池の開放電圧をその蓄電量に応じた値に早期に安定させることができる蓄電池開放電圧の安定化方法及び検出方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、充電終了後に蓄電池に所定量の放電を行わせることにより、蓄電池の開放電圧を安定化させる、蓄電池開放電圧の安定化方法である。
【０００７】
好ましくは、充電終了後に前記蓄電池に所定値の電流を所定時間だけ放電させるのがよい。
【０００８】
また、好ましくは、前記蓄電池は車載用の蓄電池であるのがよい。
【０００９】
さらに、好ましくは、請求項１ないし３のいずれかに記載の蓄電池開放電圧の安定化方法を用いた蓄電池開放電圧の検出方法であって、充電終了後における前記放電が行われた後、前記蓄電池の開放端子間電圧の検出を行う。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電池開放電圧の安定化方法が適用された車載用の電池管理装置の構成を示す図である。この電池管理装置１は、図１に示すように、車両に搭載された鉛蓄電池３を管理するためのものであり、状態安定化部１ａ及び状態管理部１ｂを備えている。
【００１１】
鉛蓄電池３の正負の端子には、接続路５，７が接続され、その接続路５，７を介して鉛蓄電池３に対する充放電が行われる。例えば、その正側の端子が接続路５を介してオルタネータ、負荷及び電池管理装置１に接続され、負側の端子が接続路７を介してグランドに接続される。なお、鉛蓄電池３は、車両に搭載される通常の鉛蓄電池であってもよく、あるいは通常の鉛蓄電池（メインバッテリ）とは別に補助として車両に搭載される鉛蓄電池（サブバッテリ）であってもよい。
【００１２】
状態安定化部１ａは、鉛蓄電池３に対する充電終了時に所定量の放電を蓄電池３に行わせることにより、鉛蓄電池３の開放電圧をその蓄電量に応じた値に早期に安定化させる。状態管理部１ｂは、鉛蓄電池３の開放電圧等を検出することにより、鉛蓄電池３の電池残量、劣化度等の各種状態を検出し、その検出結果に基づいて鉛蓄電池３の状態管理を行う。
【００１３】
次に、状態安定化部１ａの処理動作等について説明する。通常、オルタネータによる発電が行われるエンジンの駆動中は、鉛蓄電池３への充電が継続的に行われており、この状態では状態安定化部１ａによる安定化処理は行われない。エンジンの停止等に伴い、鉛蓄電池３への充電が終了されると、状態安定化部１ａがこれを検知し、鉛蓄電池３に所定量の放電を行わせる。この充電終了は、例えば、エンジンの停止、オルタネータの発電終了、イグニッションスイッチのオフ、鉛蓄電池３とオルタネータとの間にＤＣ／ＤＣコンバータが備えられる場合にはそのＤＣ／ＤＣコンバータから鉛蓄電池３への充電用の給電の停止などによって検知される。
【００１４】
状態安定化部１ａによる放電の具体的形態としては、例えば、鉛蓄電池３から所定値の電流を所定時間だけ放電させる方法が採用される。この場合は、例えば、鉛蓄電池３を所定の抵抗値を有する負荷に所定時間だけ接続することにより放電が行われ、これによって、図２に示すように、放電期間Ｔ中はほぼ一定値の電流が鉛蓄電池３から放電される。
【００１５】
図３は鉛蓄電池３の放電による開放電圧の安定化の効果を説明するためのグラフであり、図３中のグラフＧ２１，Ｇ２２は放電を行った場合の充電終了後の開放電圧の推移を示し、グラフＧ２３は放電を行わなかった場合の充電終了後の開放電圧の推移を示しており、横軸は充電終了時からの経過時間であり、縦軸は鉛蓄電池３の開放電圧である。グラフＧ２１は、充電終了後に３０Ａの電流を１０秒間放電させた場合の試験結果であり、グラフＧ２２は、充電終了後に３０Ａの電流を５秒間放電させた場合の試験結果である。鉛蓄電池３としては、容量５Ａｈのものを用い、これに１．２５Ａの充電電流を３時間供給して１００％に充電して試験を行った。ここで、放電量のより大きいグラフＧ２１の方がグラフＧ２２よりも高い電圧値で推移しているのは、測定誤差によるものである。なお、放電の形態は、上記のグラフＧ２１，Ｇ２２の例に限定されるものではなく、放電時間及び放電電流値の組み合わせは種々の形態が採用可能である。
【００１６】
図３のグラフＧ２１，Ｇ２２より明らかなように、充電終了後の放電により、鉛蓄電池３の開放電圧がその蓄電量に応じた値に早期に安定しているのが分かる。これに対して、グラフＧ２３に示されるように、放電を行わなかった場合には開放電圧が安定するまでに長時間を要している。
【００１７】
なお、上述の具体例では、一定値の電流を所定の放電期間Ｔだけ放電させることにより放電を行うようにしたが、これに限らず、例えば図４ないし図８に示すような種々の形態が採用可能である。図４に示す例では、所定の放電期間Ｔの間に断続的に複数回の放電が行われる。図５に示す例では、放電が行われる放電期間Ｔ内において放電電流値が滑らかに減少されており、図６に示す例では、放電期間Ｔ内において放電電流値が滑らかに増大されている。また、図７に示す例では、放電が行われる放電期間Ｔ内において放電電流値が階段状に減少されており、図８に示す例では、放電期間Ｔ内において放電電流値が階段状に増大されている。
【００１８】
このようにして状態安定化部１ａの放電による安定化処理が行われた後、所定のタイミングで状態管理部１ｂによる電池残量の検出処理等が行われる。この電池残量の検出は、エンジンの停止後におけるエンジンの始動時等において行われる。具体的には、例えばイグニッションスイッチがオンされるのに伴って行われる。電池残量の検出は、鉛蓄電池３の開放電圧が検出され、その検出電圧に基づいて行われる。
【００１９】
以上のように、本実施形態によれば、充電終了後に鉛蓄電池３に所定量の放電を行わせることにより、充電終了直後であっても鉛蓄電池３の開放電圧をその蓄電量に応じた値に早期に安定化させることでき、これによって、鉛蓄電池３の開放電圧に基づいて充電終了直後に鉛蓄電池３の電池残量等を正確に検出することできる。
【００２０】
また、充電終了後に鉛蓄電池３に所定値の電流を所定時間だけ放電させることにより鉛蓄電池３の開放電圧を安定化させる方法を採用する場合、鉛蓄電池３を所定の抵抗値の負荷に一定時間接続するだけで放電が行えるので、放電処理を容易に行うことができる。
【００２１】
さらに、短時間の間に充放電が繰り返されることの多い車載用の鉛蓄電池３の電池残量等を、各充電期間の終了直後のタイミングで正確に検出することができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、蓄電池として鉛蓄電池３を用いた場合について説明したが、鉛蓄電池３の変わりに他の種類の蓄電池、例えばＮｉ−ＭＨ電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池又はリチウムイオン電池を用いてもよい。
【００２３】
また、本実施形態では、本実施形態に係る蓄電池開放電圧の安定化方法を車載用の蓄電池に適用した場合について説明したが、本実施形態に係る安定化方法を他の用途の蓄電池の電池残量の検出等に適用してもよい。例えば、微小電流により継続的に充電（フロート充電、浮動充電）が行われる蓄電池（例えば、無停電電源装置用の蓄電池）についても、短時間の間一時的に充電を停止すれば、放電による安定化処理により正確な電池残量等の状態検知を行うことができる。このため、蓄電池に対する継続的な充電を実質的に阻害することなく、蓄電池の状態管理を行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１ないし４に記載の発明によれば、充電終了後に蓄電池に所定量の放電を行わせることにより、充電終了直後であっても蓄電池の開放電圧をその蓄電量に応じた値に早期に安定化させることでき、これによって、蓄電池の開放電圧に基づいて充電終了直後に蓄電池の電池残量等を正確に検出することできる。
【００２５】
請求項２に記載の発明によれば、充電終了後に蓄電池に所定値の電流を所定時間だけ放電させることにより、容易に蓄電池の開放電圧の早期安定化が図れる。
【００２６】
請求項３に記載の発明によれば、短時間の間に充放電が繰り返されることの多い車載用の蓄電池の電池残量等を、各充電期間の終了直後のタイミングで正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る蓄電池開放電圧の安定化方法が適用された車載用の電池管理装置の構成を示す図である。
【図２】鉛蓄電池の放電による開放電圧の安定化の効果を説明するためのグラフである。
【図３】鉛蓄電池に行わせる放電の具体的態様を示す図である。
【図４】鉛蓄電池に行わせる放電の他の具体的態様を示す図である。
【図５】鉛蓄電池に行わせる放電の他の具体的態様を示す図である。
【図６】鉛蓄電池に行わせる放電の他の具体的態様を示す図である。
【図７】鉛蓄電池に行わせる放電の他の具体的態様を示す図である。
【図８】鉛蓄電池に行わせる放電の他の具体的態様を示す図である。
【図９】充電終了時における蓄電池の電極近傍のイオン濃度分布を示す図である。
【符号の説明】
１  電池管理装置
１ａ  状態安定化部
１ｂ  状態管理部
３  鉛蓄電池
【図１】
2004362828.tif 000003
【図２】
2004362828.tif 000004
【図３】
2004362828.tif 000005
【図４】
2004362828.tif 000006
【図５】
2004362828.tif 000007
【図６】
2004362828.tif 000008
【図７】
2004362828.tif 000009
【図８】
2004362828.tif 000010
【図９】
2004362828.tif 000011