(57)【要約】【課題】電流波形によらず高精度に電池状態を検知可能な電池状態検知システムを提供する。【解決手段】エンジン始動時の電流積算量Ｑｉが、電池の放電電圧Ｖから算出される内部抵抗Ｒ、電池の放電電流Ｉ、充電状態（ＳＯＣ）及び放電電気量Ｑｉを含むマップ上の電気量Ｑｉと一致するとき（Ｓ１１０）の内部抵抗Ｒを求め（Ｓ１１２）、Ｒをガス定数、Ｔを絶対温度、Ｆをファラデー定数としたときに、｛（２ＲＴ／Ｆ）ｌｎ（Ｉ）−Ｖ｝の電流Ｉに対する傾きの値と、マップ上の電流Ｉ及び放電電圧Ｖでの傾きの値との差を内部抵抗の個体差等とみなして内部抵抗を補正し（Ｓ１１４）、電流Ｉ、放電電圧Ｖを測定した温度Ｔ下でのＳＯＣ−Ｒマップに当てはめて充電状態を検知する（Ｓ１１６）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の放電電圧、放電電流及び電池状態の関係マップを利用して前記電池の電池状態を検知し、前記関係マップが前記電池の電気量の情報を含む電池状態検知システムであって、前記電池の放電開始時から流れる電気量の実測値と前記関係マップに含まれる電気量とが略同一となったときの前記電池の放電電流及び放電電圧を測定し、該測定した放電電流及び放電電圧に基づいて前記電池の電池状態を検知することを特徴とする電池状態検知システム。
【請求項２】
電池の放電電圧から算出される内部抵抗、放電電流及び電池状態の関係マップを利用して前記電池の電池状態を検知し、前記関係マップが前記電池の電気量の情報を含む電池状態検知システムであって、前記電池の放電開始時から流れる電気量の実測値と前記関係マップに含まれる電気量とが略同一となったときの前記電池の放電電流及び放電電圧を測定し、該測定した放電電流及び放電電圧に基づいて前記電池の内部抵抗を算出して前記電池の電池状態を検知することを特徴とする電池状態検知システム。
【請求項３】
Ｒをガス定数８．３１４４Ｊ／ｍｏｌ、Ｔを絶対温度（Ｋ）、Ｆをファラデー定数９６４８５Ｃ／ｍｏｌ、Ｖを前記放電電圧（Ｖ）、Ｉを前記放電電流（Ａ）としたときに、｛（２ＲＴ／Ｆ）ｌｎ（Ｉ）−Ｖ｝の放電電流Ｉに対する傾きの値と、前記関係マップに含まれる放電電流及び放電電圧での傾きの値との差を内部抵抗の個体差、電池端子の接触抵抗、又は劣化による抵抗増大量とみなして前記電池の放電電圧の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の電池状態検知システム。
【請求項４】
Ｒをガス定数８．３１４４Ｊ／ｍｏｌ、Ｔを絶対温度（Ｋ）、Ｆをファラデー定数９６４８５Ｃ／ｍｏｌ、Ｖを前記放電電圧（Ｖ）、Ｉを前記放電電流（Ａ）としたときに、｛（２ＲＴ／Ｆ）ｌｎ（Ｉ）−Ｖ｝の放電電流Ｉに対する傾きの値と、前記関係マップに含まれる放電電流及び放電電圧での傾きの値との差を内部抵抗の個体差、電池端子の接触抵抗、又は劣化による抵抗増大量とみなして前記内部抵抗の補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の電池状態検知システム。
【請求項５】
前記放電電流及び前記放電電圧測定時の前記電池の充電状態と前記関係マップの充電状態とが略同一であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電池状態検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池状態検知システムに係り、特に、電池の放電電圧又は電池の放電電圧から算出される内部抵抗、放電電流及び電池状態の関係マップを利用して電池の電池状態を検知する電池状態検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車、携帯機器などの高性能化に伴ってそれらに使用される電池の負荷が大きくなるに従い、近年、電池状態の監視・制御の重要性がますます大きくなってきている。例えば、自動車用の電池においては、排ガス削減のために行われるアイドルストップ・スタート（ＩＳＳ）、回生充電などに対応するため、電池をこれらの用途に適した電池状態に保つ技術が望まれている。内部抵抗は電池の電池状態や劣化状態に依存するため、これらの用途に適した電池状態の指標としてしばしば用いられる。鉛電池はこれらの用途に応用できる電池の代表的なもののひとつである。
【０００３】
内部抵抗を電池状態検知に利用する場合には、内部抵抗や放電電圧と電池状態との関係マップを参照することで内部抵抗から電池状態を検知する方法が一般的である（特許文献１、２参照）。すなわち、内部抵抗を用いた電池状態の検知では、内部抵抗の関係を対応づけるマップをあらかじめ作成する技術が考えられてきた。通常、マップ作成に用いるデータは充放電試験装置などで矩形波の電流を流した際のデータが用いられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１７２９１３号公報
【特許文献２】
特開平８−８３６２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際にモータ等の負荷によって電流が流れる際には、電池に流れる電流波形は矩形波ではなく複雑な波形となる。また、エンジンの温度などの各種条件によっても電流波形が変化するため、実測の内部抵抗とマップの内部抵抗とは単純に比較できない。更に、大電流放電時の電池電圧を測定する際には、内部抵抗電池個体差や端子接触抵抗も電池状態の推定（検知）精度に影響を及ぼす。
【０００６】
本発明は上記事案に鑑み、電流波形によらず高精度に電池状態を検知可能な電池状態検知システムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、電池の放電電圧、放電電流及び電池状態の関係マップを利用して前記電池の電池状態を検知し、前記関係マップが前記電池の電気量の情報を含む電池状態検知システムであって、前記電池の放電開始時から流れる電気量の実測値と前記関係マップに含まれる電気量とが略同一となったときの前記電池の放電電流及び放電電圧を測定し、該測定した放電電流及び放電電圧に基づいて前記電池の電池状態を検知することを特徴とする。
【０００８】
第１の態様では、電池の放電開始時から流れる電気量の実測値が関係マップ作成時の試験条件に相当する電気量と同じになったときの電池の放電電流及び放電電流を測定して関係マップに当てはめ、電池の電池状態を検知する。本態様によれば、電気量の実測値が関係マップ作成時の試験条件に相当する電気量と同じになったときの電池の放電電流及び放電電圧を用いて電池状態を検知するため、関係マップ作成時の試験条件と一致した条件下で電池状態が検知されるので、電流波形が一定でない条件下で使用される電池に対して安定した電池状態を検知することが可能となる。
【０００９】
このとき、Ｒをガス定数８．３１４４Ｊ／ｍｏｌ、Ｔを絶対温度（Ｋ）、Ｆをファラデー定数９６４８５Ｃ／ｍｏｌ、Ｖを放電電圧（Ｖ）、Ｉを放電電流（Ａ）としたときに、｛（２ＲＴ／Ｆ）ｌｎ（Ｉ）−Ｖ｝の放電電流Ｉに対する傾きの値と、関係マップに含まれる放電電流及び放電電圧での傾きの値との差を内部抵抗の個体差、電池端子の接触抵抗、又は劣化による抵抗増大量とみなして電池の放電電圧の補正を行うようにすれば、大電流放電時の電池電圧測定の際の内部抵抗電池個体差、端子接触抵抗や電池劣化による内部抵抗の増大量等電池状態の検知精度への悪影響を減少させることができるので、電池波形によらず高精度に電池状態を検知することができる。
【００１０】
また、本発明の第２の態様は、電池の放電電圧から算出される内部抵抗、放電電流及び電池状態の関係マップを利用して前記電池の電池状態を検知し、前記関係マップが前記電池の電気量の情報を含む電池状態検知システムであって、前記電池の放電開始時から流れる電気量の実測値と前記関係マップに含まれる電気量とが略同一となったときの前記電池の放電電流及び放電電圧を測定し、該測定した放電電流及び放電電圧に基づいて前記電池の内部抵抗を算出して前記電池の電池状態を検知することを特徴とする。
【００１１】
放電電流は直流法による内部抵抗と実質的に同じ意味を持つため、上述した第１の態様における放電電圧に代えて内部抵抗を用いることができる。このような態様では、測定した放電電流及び放電電圧に基づいて電池の内部抵抗を算出して電池の電池状態を検知すればよい。第２の態様によれば、上記第１の態様と同様に、関係マップ作成時の試験条件と一致した条件下で電池状態が検出されるので、電流波形が一定でない条件下で使用される電池に対して安定した電池状態を検知することが可能となる。
【００１２】
このとき、Ｒをガス定数８．３１４４Ｊ／ｍｏｌ、Ｔを絶対温度（Ｋ）、Ｆをファラデー定数９６４８５Ｃ／ｍｏｌ、Ｖを放電電圧（Ｖ）、Ｉを放電電流（Ａ）としたときに、｛（２ＲＴ／Ｆ）ｌｎ（Ｉ）−Ｖ｝の放電電流Ｉに対する傾きの値と、関係マップに含まれる放電電流及び放電電圧での傾きの値との差を内部抵抗の個体差、電池端子の接触抵抗、又は劣化による抵抗増大量とみなして内部抵抗の補正を行うようにすれば、電池波形によらず高精度に電池状態を検知することができる。
【００１３】
上記第１及び第２の態様において、電池状態を更に高精度に行うには、放電電流及び放電電圧測定時の電池の充電状態と関係マップの充電状態とが略同一であることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、電池の放電開始後の電気量Ｑｉがマップ作成時の試験条件に相当する電気量Ｑｍとなった時点での電流Ｉ及び内部抵抗Ｒのデータをマップに当てはめて電池状態を検知（推定）する。
【００１５】
電池の内部抵抗Ｒは、普通の電気回路に用いられる抵抗とは異なり、電流Ｉによって大きく変動するため、電池状態を求める際に内部抵抗Ｒを使用する場合であっても、マップに使用するパラメータには電流が加えられる。内部抵抗Ｒは放電電圧と次式（１）の関係にあり、エンジン始動時などのパルス放電電圧Ｖ、放電電流Ｉから求められる。
【００１６】
【数１】
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【００１７】
式（１）において、Ｖｉ、Ｉｉはそれぞれパルス放電開始直前の電池電圧と電流であり、Ｉｉが小さいときはＩｉがゼロ、Ｖｉが開回路電圧（ＯＣＶ）とほぼ等しいとみなせるので、内部抵抗の代わりに放電電圧を利用しても良い。例えば、マップに使用した内部抵抗Ｒのデータがパルス放電での０．２秒目電圧から計算した値であるとき、パルス放電開始後の電流積算量（電気量）Ｑｉが測定電流×０．２秒の値（マップデータ測定時の放電電気量Ｑｍ）に等しくなったときの電流Ｉ、放電電圧Ｖを測定し、式（１）により内部抵抗Ｒをマップに当てはめて残存容量（Ｑｒｅｓ）や充電状態（ＳＯＣ）等の電池状態を検知（推定）する。
【００１８】
マップは温度Ｔ、電流Ｉ、内部抵抗Ｒ（又は、放電電圧Ｖ）、電池状態の関係を表し、経験式やテーブルで表される。表１に、単電池における２５°Ｃ、２５０Ａでのマップの一例を示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１において、Ｒ０．２は電流Ｉの矩形波電流放電時の０．２秒目電圧から求まる内部抵抗、Ｑｍはマップデータ測定時の放電電気量を表している。本発明はＱｍの値を必要とするが、定電流で一定時間放電後のデータをマップに使用している場合には、設定電流×測定時間が放電電気量Ｑｍとなり、表１の例であればＱｍ＝０．２×Ｉとして計算できるので、必ずしもマップに放電電気量Ｑｍの数字が書き込まれている必要ない。直接測定するのは内部抵抗Ｒではなく放電電圧Ｖのため、内部抵抗Ｒを放電電圧Ｖに代えたマップを用意しても良い。各種条件に対応するために、異なる温度、放電電流でのテーブルや、異なる温度、放電電流への変換マップ等を用意して利用する。
【００２１】
また、エンジン始動時などの大電流放電時の電池電圧を測定する場合には、電池の内部抵抗の個体差、電池端子の接触抵抗、電池の劣化による内部抵抗のバラツキ等により、組電池の電池状態の検知精度に悪影響を及ぼすので、これらの要因を排除乃至減少させることが好ましい。すなわち、Ｒをガス定数（８．３１４４Ｊ／ｍｏｌ）、Ｔを絶対温度（Ｋ）、Ｆをファラデー定数（９６４８５Ｃ／ｍｏｌ）としたときに、｛（２ＲＴ／Ｆ）ｌｎ（Ｉ）−Ｖ｝の電流Ｉに対する傾きを電池測定データから求め、これからマップのデータで同様な操作で求めた傾きの値（補正抵抗量Ｒｃ）を差し引いて補正後の内部抵抗Ｒ’を求める。その際、電池測定データとマップデータとは同一のＳＯＣでの値が望ましい。そして、補正後の内部抵抗Ｒ’をマップに当てはめて、内部抵抗ＲとＳＯＣとの関係、又は、内部抵抗ＲとＱｒｅｓとの関係等から、ＳＯＣやＱｒｅｓ等の電池状態を推定（検知）する。
【００２２】
なお、表１において、Ｑｒｅｓが負の値になったり、ＳＯＣがゼロ〜１００％の範囲を超えるデータがあるが、これは小さい電流で放電した場合や断続的に放電した場合に実際にあり得る値である。このようなマップを用意することは実用上問題ないが、ユーザがＳＯＣやＱｒｅｓの測定結果を確認可能なシステムの場合には、誤動作したと誤解されないように、例えば、Ｑｒｅｓが負になっても誤動作でないことを明示したり、Ｑｒｅｓの値が負の場合に表示をゼロ又はゼロに近い正の値を表示するなどの配慮をすればよい。
【００２３】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明に係る電池状態検知システムの実施例について説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１に示すように、本例の電池状態検知システム１０は、トラックに搭載された鉛電池１の放電電流及び放電電圧等を測定し鉛電池１の充電状態（ＳＯＣ）を演算（検知）して、エンジン等の車両側の制御を行う車両制御システム１１の下位システムとして機能する。電池状態検知システム１０は、中央演算処理装置として機能するＣＰＵ、電池状態検知システム１０の基本制御プログラム及び後述するマップ等が格納されたＲＯＭ、ＣＰＵのワークエリアとして働くと共にデータを一時的に記憶するＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、車両制御システム１１との通信を行うためのインタフェース、これらを接続するバス等を含んで構成されている。
【００２５】
鉛電池１は容器となる角形の電槽を有しており、電槽の材質には成形性、電気的絶縁性、耐腐食性及び耐久性等の点で優れる高分子樹脂が用いられている。電槽の中央部の隔壁にはセンサ挿入孔が形成されている。センサ挿入孔にはサーミスタ等の温度センサ２が挿入されており、温度センサ２は接着剤でセンサ挿入孔内に固定されている。なお、本例では、鉛電池１に、満充電容量９６Ａｈの１１５Ｆ５１を用いた。
【００２６】
鉛電池１の正極外部出力端子は、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧＮスイッチという。）５の中央端子に接続されている。ＩＧＮスイッチ５は、中央端子とは別に、ＯＦＦ端子、ＯＮ／ＡＣＣ端子及びＳＴＡＲＴ端子を有しており、中央端子とこれらＯＦＦ、ＯＮ／ＡＣＣ及びＳＴＡＲＴ端子のいずれかとは、ロータリー式に切り替え接続が可能である。一方、鉛電池１の負極外部出力端子は、ホール素子等の電流センサ４を介してグランドに接続されている。電流センサ４は、ホール素子に流れる電流に応じて変化するホール電圧により電流を検出することが可能である。
【００２７】
鉛電池１の正極、負極外部出力端子、温度センサ２の両端端子及び電流センサ４の出力端子は、それぞれ電池状態検知システム１０内のＡ／Ｄコンバータに接続されている。このため、電池状態検知システム１０のＣＰＵは、鉛電池１の電圧、電流及び温度をデジタル値として取り込むことが可能である。
【００２８】
ＩＧＮスイッチ５のＯＮ／ＡＣＣ端子は、ランプ、ワイパ、ラジオ等の補機６の一端に接続されていると共に、レギュレータＲＧ及び一方向への電流の流れを許容する整流素子Ｄを介してエンジン８の回転駆動力で発電する発電機（オルタネータ）７の一端に接続されている。なお、整流素子Ｄは、アノード側が発電機７の一端に、カソード側がレギュレータＲＧに接続されている。また、ＩＧＮスイッチ５のＳＴＡＲＴ端子は、エンジン始動用セルモータ９の一端に接続されている。
【００２９】
セルモータ９の回転軸とエンジン８の回転軸との間にはセルモータ９の回転力をエンジン９に伝達する図示を省略したギヤプーリや無端ベルトが介在しており、エンジン９の回転軸と発電機７の回転軸との間にはエンジン９の回転駆動力を発電機７に伝達する電動クラッチが介在している。このため、エンジン８が駆動しているときは、エンジン８及び発電機７間の電動クラッチを接続状態としてエンジン８の回転駆動力を発電機７に伝達する。なお、ＩＧＮスイッチ５がＯＮ／ＡＣＣ位置にあり、発電機７が作動しているときは、鉛電池１は電池状態検知システム１０で算出された充電状態（ＳＯＣ）に応じて充電される。
【００３０】
車両制御システム１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、エンジン８を制御するエンジン制御部や電動クラッチを制御するクラッチ制御部、インターフェース等を有して構成されており、エンジン制御部はエンジン８に、クラッチ制御部は電動クラッチに接続されている。車両制御システム１１は電池状態検知システム１０と通信線で接続されており、両者は相互間で通信が可能である。また、補機６、発電機７、セルモータ９の他端、電池状態検知システム１０、車両制御システム１１は、それぞれグランドに接続されている。なお、ＩＧＮスイッチ５のＯＦＦ端子はいずれにも接続されていない。
【００３１】
次に、電池状態検知システム１０の動作について電池状態検知システム１０のＣＰＵを主体として説明する。電池状態検知システム１０の図示を省略したリセットボタンが押下されると、ＲＯＭに格納されたマップ等はＲＡＭに展開され、鉛電池１の充電状態を検知する充電状態検知ルーチンが実行される。なお、本例では、電池状態検知システム１０及び鉛電池１は荷物込み重量２０トンのＩＳＳ機能付きトラックに搭載されており、後述する実車試験のため、鉛電池１の充電状態を予め１０％に調整し、トラックを、約１０分間市街地を走行させた場合のデータを参照して詳述する。
【００３２】
図２に示すように、充電状態検知ルーチンでは、ステップ１０２において、エンジンを始動するために鉛電池１からパルス放電が開始されたか否かを、電流センサ４が検出した電流Ｉが所定値（例えば、１００Ａ）以上か否かを判断することで、判定する。肯定判定のときは、ステップ１０４で温度Ｔ、電流Ｉ及び放電電圧Ｖを測定し、次のステップ１０６においてパルス放電中の電流積算量Ｑｉ（Ｑｉ＝∫Ｉｄｔ）を演算する。
【００３３】
次にステップ１０８では電流Ｉに対するマップデータ測定時の放電電気量Ｑｍを取得し、次のステップ１１０において、マップデータ測定時の放電電気量Ｑｍがパルス放電中の電流積算量Ｑｉと同じか否かを判断する。上述したように、マップデータ測定時の放電電気量Ｑｍは、例えば、マップデータが定電流０．１ｓデータならば、Ｑｍ＝０．１Ｉとして求めることができる。下表２は、マップデータが定電流０．１ｓデータのときに、Ｑｍ＝Ｑｉの判断の理解促進用に作成した表の一部である。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
ステップ１１０では、パルス放電中の電流積算量Ｑｉとマップデータ測定時の放電電気量Ｑｍとの大小関係が逆転するタイミングを検出する。すなわち、表２に示すように、電流積算量Ｑｉと放電電気量Ｑｍとは、｛電流Ｉ，放電電圧Ｖ｝がそれぞれ、｛５６１．７５（Ａ），６．９３７５（Ｖ）｝、｛５５８．００（Ａ），６．９６２５（Ｖ）｝のところで逆転している。従って、電流積算量Ｑｉと放電電気量Ｑｍとが同じとなる｛電流Ｉ、放電電圧Ｖ｝は、｛（５３１．７５＋５５８．００）×１／２，（６．９３７５＋６．９６２５）×１／２｝＝｛５４４．８８（Ａ），６．９５００（Ｖ）｝として求めることができる。なお、鉛電池１のＳＯＣの検知精度を高めるためには、電流Ｉ、放電電圧Ｖ測定時の電池のＳＯＣとマップのＳＯＣとが略同一である必要がある。
【００３６】
次のステップ１１２では上述した式（１）により内部抵抗Ｒを演算し、ステップ１４４で内部抵抗Ｒの値を補正する。内部抵抗Ｒの補正は電池ごとの内部抵抗個体差、接触抵抗や劣化による抵抗の増大に対応するために必要な操作であり、次の手順に従って実行される。最初のエンジン始動時の１００Ａ以上の電流での（２ＲＴ／Ｆ）ｌｎ（Ｉ）−Ｖの電流Ｉに対する傾きを電池実測データ（ステップ１１０での｛電流Ｉ，放電電圧Ｖ｝）で求め、これから、仕込みＳＯＣ１０％でのマップデータで同様な操作で求めた傾きの値（補正抵抗量Ｒｃ）を差し引いて、補正後の内部抵抗Ｒ’を求める（本例では内部抵抗Ｒ’＝１．２ｍΩを得た）。なお、用語「最初のエンジン始動時」は、エンジン８が既に回転状態にあるにもかかわらず、誤ってエンジン８を再始動する（セルモータ９に電流を流す）エンジンの２度がけを排除することを意味している。
【００３７】
次にステップ１１６では、温度Ｔ（２１．５°Ｃ）でのＳＯＣ−Ｒマップを、ＲＡＭに展開された（又は、ＲＯＭに格納されている）既知のマップから内挿して作成し、補正後の内部抵抗Ｒ’をこのマップに当てはめて鉛電池１のＳＯＣを演算（検知）してＲＡＭに記憶し、次のステップ１１８において車両制御システム１１にＳＯＣを報知してステップ１０４へ戻る。
【００３８】
車両制御システム１１のＣＰＵは、報知を受けたＳＯＣを図示しない表示制御部を介してインストールメンタル・パネル（インパネ）上に数値やインジケータで表示させると共に、エンジン始動を許容する最小ＳＯＣ（例えば、５％）以下か否かを判断し、肯定判断の場合は、車速がゼロとなったときにエンジン制御部を介してエンジン８の駆動を停止させ、否定判断の場合は、エンジン８をアイドルストップ後に再始動することができないので、車速がゼロとなってもエンジン８の駆動を続行させる。
【００３９】
一方、ステップ１０２で否定判定のとき、すなわち、パルス放電中でないときには、ステップ１２０で電流積算を行い、ステップ１２２において、残存容量（Ｑｒｅｓ）から電流積算値を差し引き、差し引き後のＱｒｅｓをＳＯＣ−Ｑｒｅｓマップに当てはめて、ステップ１１６でＲＡＭに記憶したＳＯＣを補正して再度ＲＡＭに記憶し、ステップ１１８へ進む。以下、充電状態検知ルーチンでは上記の繰り返しの処理が実行される。
【００４０】
本例では、トラック走行中に電流Ｉと放電電圧Ｖとの記録を基に鉛電池１のＳＯＣの推移データをパソコンに蓄積した。上述した表２は、パソコンに蓄積したデータの一部である。本例では、トラックは市街地走行中に３回のエンジン始動を行っていた。また、図３にトラック走行中の電流Ｉの推移を、図４にＳＯＣの推移を示す。図４から明らかなように、３回のエンジン始動時のＳＯＣ推定値は、電流積算量Ｑｉの算出（ステップ１０６）及び内部抵抗Ｒを補正した内部抵抗Ｒ’の算出（ステップ１１４）により、概ね滑らかな曲線でつなぐことができた。
【００４１】
（実施例２）
実施例１と同じ実車データを用い、ＳＯＣの計算をパソコン上で行ってシミュレートした。ただし、実施例１とは異なり内部抵抗の補正は行わなかった（内部抵抗Ｒを用いた）。図５にパソコンで算出した鉛電池１のＳＯＣの推移を示す。図５から明らかなように、仕込みＳＯＣ１０％に対し大きく外れており、実施例１に比べ劣っていた。
【００４２】
（比較例１）
実施例１と同じ実車データを用い、ＳＯＣの計算をパソコン上で行ってシミュレートした。ただし、実施例１とは異なり、エンジン始動時のＳＯＣ計算に図２のステップ１１０に示した｛電流Ｉ，放電電圧Ｖ｝のデータ選定処理を用いず、エンジン始動時の電流がピークに達したときのデータを内部抵抗の補正後にマップに当てはめてＳＯＣ計算を行った。図６にパソコンで算出した鉛電池１のＳＯＣの推移を示す。仕込みＳＯＣ１０％に対してエンジン再始動が不能な側（算出したＳＯＣが実際のＳＯＣより大きい側）に外れており、加えて、曲線に段差がみられ、実施例１、実施例２に比べ劣っていた。
【００４３】
（比較例２）
実施例１と同じ実車データを用い、ＳＯＣの計算をパソコン上で行ってシミュレートした。比較例１と同様にエンジン始動時の電流がピークに達したときのデータを使用したが、内部抵抗の補正は行わなかった。図７にパソコンで算出した鉛電池１のＳＯＣの推移を示す。たまたま仕込みＳＯＣ１０％に近い値が得られたが、大きな段差がみられ、実施例１に比べ劣っていた。
【００４４】
以上から、本発明を適用した電池状態検知システムが優れていることが判明した。
【００４５】
なお、上記実施例１では、電池状態として充電状態（ＳＯＣ）を例示したが、電池状態に残存容量（Ｑｒｅｓ）や放電深度（ＤＯＤ）を用いてもよいことは論を待たない。また、実施例１では、内部抵抗Ｒから補正抵抗量Ｒｃ分を差し引いて補正後の内部抵抗Ｒ’を求める例を示したが、上述したように内部抵抗と放電電圧は互換的に用いることが可能なため、内部抵抗に代えてマップ上に放電電圧の情報を持ち、鉛電池１の放電電圧の補正を行うようにしてもよい。
【００４６】
更に、実施例１では、ステップ１１４で｛２ＲＴ／Ｆ）ｌｎ（Ｉ）−Ｖ｝を演算して補正抵抗量Ｒｃを求める例を示したが、実測の内部抵抗Ｒと、ＯＣＶをマップに当てはめて求められる内部抵抗の差から補正抵抗量Ｒｃを算出する方法も利用可能である。また、実施例１では、ステップ１１６で測定した温度ＴでのＳＯＣ−Ｒマップを用いてＳＯＣを検知する例を示したが、本発明はこれに制限されず、例えば、ＳＯＣ−Ｒマップを用いてＳＯＣを演算した後、ＳＯＣ−ＴマップによりＳＯＣを温度補正するようにしてもよい。また更に、実施例１では、ステップ１１０で放電電気量Ｑｍ＝電流積算量Ｑｉとなったときの電流Ｉ、放電電圧Ｖを内挿（補完）して求める例を示したが、放電電気量Ｑｍと電流積算量Ｑｉとが最も近い｛電流Ｉ，放電電圧Ｖ｝＝｛５６１．７５（Ａ），６．９３７５（Ｖ）｝を用いるようにしてもよい（表２参照）。
【００４７】
そして、実施例１では、電池状態検知システム１０を車両制御システム１１とは別個に構成した例を示したが、車両制御システム１１が電池状態検知システム１０を内包する構成を採ってもよい。また、実施例１では、マップの例としてテーブルを例示したが、テーブルに代えて数式を用いてもよいことは論を待たない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電気量の実測値が関係マップ作成時の試験条件に相当する電気量と同じになったときの電池の放電電流及び放電電圧を用いて電池状態を検知するため、関係マップ作成時の試験条件と一致した条件下で電池状態が検知されるので、電流波形が一定でない条件下で使用される電池に対して安定した電池状態を検知することが可能となる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用可能な実施例の電池状態検知システムを含む車両システム全体の概略ブロック回路図である。
【図２】実施例の電池状態検知システムのＣＰＵが実行する電池状態検知ルーチンのフローチャートである。
【図３】実施例の実車試験における鉛電池の電流の推移を示すグラフである。
【図４】実車データを用い、マップと放電電気量が一致するデータを選び内部抵抗補正後マップに当てはめてエンジン始動時のＳＯＣ推定を行った場合のＳＯＣ推移計算結果を示すグラフである。
【図５】実車データを用い、マップと放電電気量が一致するデータを選び内部抵抗の補正無しでマップに当てはめてエンジン始動時のＳＯＣ推定を行った場合のＳＯＣ推移計算結果を示すグラフである。
【図６】実車データを用い、ピーク電流でのデータを内部抵抗補正後マップに当てはめてエンジン始動時のＳＯＣ推定を行った場合のＳＯＣ推移計算結果を示すグラフである。
【図７】実車データを用い、ピーク電流でのデータを内部抵抗の補正無しでマップに当てはめてエンジン始動時のＳＯＣ推定を行った場合のＳＯＣ推移計算結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１  鉛電池（電池）
１０  電池状態検知システム
【図１】
2004257785.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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