(57)【要約】【課題】  バッテリ以外の機器に影響を与えずにバッテリの劣化を判定することができるバッテリ制御装置およびバッテリ制御方法を提供する。【解決手段】  バッテリ状態検出部１１は、補助バッテリ４を充電する前後のバッテリ３の電圧および電解液温度を演算する。記憶部１３は、所期のバッテリ３の放電量と電圧降下値との関係の電解液の温度依存性を表す電圧変化情報を記憶している。バッテリ劣化判定部１２は、電圧変化情報に基づいて、補助バッテリ４を充電するときのバッテリ３の理論電圧降下値を算出する。バッテリ劣化判定部１２は、バッテリ状態検出部１１の演算結果に基づいて、補助バッテリ４を充電するときのバッテリ３の実測電圧降下値を算出する。バッテリ劣化判定部１２は、理論電圧降下値と実測電圧降下値との差分が、許容値の範囲内か範囲外かによってバッテリ３の劣化を判定する。【選択図】      図１
2007261433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１バッテリによって充電される第２バッテリと、
検出手段から与えられる第１バッテリの電圧および電解液温度を取得するバッテリ状態検出部と、
第１バッテリの劣化を判定する判定部とを含み、
前記判定部は、
取得した第１バッテリの電解液温度から第２バッテリへ所定の電気量を充電するときの第１バッテリの理論電圧降下値を求め、
該理論電圧降下値と、第２バッテリへ所定の電気量を充電するときの取得した第１バッテリの電圧降下値とを比較することによって、第１バッテリの劣化を判定することを特徴とするバッテリ制御装置。
【請求項２】
判定部は、前記理論電圧降下値と前記取得した第１バッテリの電圧降下値との差が、第１バッテリの電解液の温度によって予め定められる値よりも大きいときに、第１バッテリが劣化していると判定することを特徴とする請求項１記載のバッテリ制御装置。
【請求項３】
前記第２バッテリは、エンジンスタータを駆動可能な電気容量を有することを特徴とする請求項１または２記載のバッテリ制御装置。
【請求項４】
車両に搭載される第１バッテリのバッテリ制御装置であって、
当該車両のエンジンが停止した状態において、第２バッテリを充電することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のバッテリ制御装置。
【請求項５】
第１バッテリの充電状態が予め定める値未満のときに第２バッテリの充電を禁止することを特徴とする請求項４記載のバッテリ制御装置。
【請求項６】
第１バッテリによって第２バッテリを充電する充電工程と、
前記充電工程における第１バッテリの電圧および電解液温度を測定する測定工程と、
前記第１バッテリの劣化を判定する判定工程とを含み、
前記判定工程は、
測定した第１バッテリの電解液温度から第２バッテリへ所定の電気量を充電するときの第１バッテリの理論電圧降下値を求め、
該理論電圧降下値と第２バッテリへ所定の電気量を充電したときの測定した第１バッテリの電圧降下値とを比較することによって、第１バッテリの劣化を判定することを特徴とするバッテリ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの劣化を判定するバッテリ制御装置およびバッテリ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリは、充放電を繰り返すことによって劣化し、電気容量が低下する。このバッテリの劣化を測定するための種々の技術が提案されている。
【０００３】
第１の従来の技術では、車両に搭載されるバッテリを強制的に充電し、所期のバッテリを充電するときに予測される電気量と、実際に充電した電気量とを比較することによってバッテリの劣化を判定している。
【０００４】
第２の従来の技術では、電気自動車のモータを駆動するバッテリの劣化を測定している。この技術では、電気自動車の加速時においてバッテリの放電電流が増加しているときに、バッテリの放電電流および放電電圧と、予め設けられている所期のバッテリの放電電流および放電電圧とを比較することによってバッテリの劣化を測定している（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−５９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の従来の技術では、バッテリの劣化を判定するときに、バッテリを充電するための発電機を駆動する必要がある。発電機は、エンジンによって駆動されるので、エンジンの動力の一部がバッテリの充電のために消費される。したがって、バッテリの劣化を判定するときに、自動車の運転のし易さ、すなわちドライバビリティが低下するという問題が生じる。
【０００７】
第２の従来の技術では、バッテリの放電電流が増加していないとき、すなわちバッテリの放電電流が一定または減少しているときにバッテリの劣化を測定することができない。したがって電気自動車以外の装置に搭載されるバッテリの劣化を判定することができないという問題が生じる。
【０００８】
したがって本発明の目的は、バッテリ以外の機器に影響を与えずにバッテリの劣化を判定することができるバッテリ制御装置およびバッテリ制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明（１）に従えば、バッテリ状態検出部は、第１バッテリが、第２バッテリを充電するときの第１バッテリの電解液温度および電圧を取得する。これによって第２バッテリを充電したときの第１バッテリの電圧降下値を得ることができる。
【００１０】
判定部は、取得した第１バッテリの電解液温度から理論電圧降下値を求める。所期の第１バッテリが第２バッテリを充電するときの充電前後の第１バッテリの理論的な電圧降下値は、電解液温度に依存するので、判定部は、所期の第１バッテリの電圧降下値を表す理論電圧降下値を求めることができる。
【００１１】
判定部は、所期の第１バッテリの電圧降下値を表す理論電圧降下値と、実際の第１バッテリの電圧降下値とを比較するので、第１バッテリの劣化を判定することができる。このように第１バッテリの放電を利用して劣化を判定することができるので、第１バッテリを強制的に充電する必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明（１）によれば、第１バッテリの放電を利用して劣化を判定することができるので、第１バッテリを強制的に充電する必要がなくなる。このようなバッテリ制御装置を車両に搭載した場合、第１バッテリを強制的に充電する必要がないので、第１バッテリの劣化を判定するときにドライバビリティが低下することがない。また第１バッテリを強制的に充電するための発電機などを駆動する必要がないので、たとえば車両などの燃費向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本実施を実施するための形態を複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりでなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１４】
図１は、本発明の実施の一形態のバッテリ制御システム１を備える車両の構成を模式的に示すブロック図である。車両は、バッテリ制御装置２、第１バッテリに相当するバッテリ３、第２バッテリに相当する補助バッテリ４、検出手段に相当する測定部５、エンジン６、エンジンスタータ７、スイッチ８および切換リレー９を含んで構成される。バッテリ３、補助バッテリ４、エンジン６およびエンジンスタータ７は、それぞれ電源ライン２０を介してバッテリ制御装置２に接続される。
【００１５】
バッテリ制御装置２は、ＥＣＵ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）によって実現され、中央処理装置（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＡ／Ｄ（Analog-to-digital）変換器を含んで構成される。バッテリ制御装置２は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを読込んで実行することによって、バッテリ状態検出部１１、判定部であるバッテリ劣化判定部１２、記憶部１３、および制御部１４として機能する。
【００１６】
バッテリ３は、鉛蓄電池によって実現される。バッテリ３は、交流発電機１５によって充電され、充電された電気を放電して、補助バッテリ４を充電したり、エアコンおよびパワーウィンドなどの車載電装品のモータを駆動する。補助バッテリ４は、エンジンスタータ７を駆動可能な電気容量を有し、エンジンスタータ７を駆動可能な量の電気を蓄えることができる。補助バッテリ４は、電気二重層コンデンサなどの数百から数千アンペアの大電流を流すことができる大容量キャパシタによって実現される。
【００１７】
バッテリ３と、補助バッテリ４とは、スイッチ８を介して電気的に接続される。スイッチ８は、バッテリ制御装置２の指令に基づいてバッテリ３と補助バッテリ４との電気的な導通状態を切替える。補助バッテリ４を充電するときには、スイッチ８は、オンになり、バッテリ３と補助バッテリ４とは電気的に導通状態となる。補助バッテリ４を充電しないときには、スイッチ８は、オフになり、バッテリ３と補助バッテリ４とは非導通状態となる。
【００１８】
補助バッテリ４およびバッテリ３は、切換リレー９を介してエンジンスタータ７および交流発電機１５と電気的に接続される。切換リレー９は、バッテリ制御装置２の指令に基づいて動作する。補助バッテリ４によってエンジンスタータ７を駆動するとき、切換リレー９は、補助バッテリ４側に接続され、補助バッテリ４と、交流発電機１５およびエンジンスタータ７とを電気的に導通させる。エンジンスタータ７を駆動させないとき、切換リレー９は、バッテリ３側に接続され、バッテリ３と、交流発電機１５およびエンジンスタータ７とを電気的に導通させる。
【００１９】
交流発電機１５は、エンジン６によって駆動され、制御部１４の指令に基づいてバッテリ３を充電する。エンジンスタータ７は、補助バッテリ４によって駆動され、エンジン６を始動する。
【００２０】
測定部５は、電圧計１６、電流計１７および温度計１８を含んで実現される。電圧計１６は、バッテリ３の電圧の電圧値を測定し、測定したバッテリ３の電圧値を表すアナログデータをバッテリ状態検出部１１に常に与え続ける。測定部５は、アナログデータを伝送する測定データ伝送ライン２１を介してそれぞれバッテリ制御装置２に接続される。電流計１７は、バッテリ３の電流の電流値を測定し、測定したバッテリ３の電流値を表すアナログデータをバッテリ状態検出部１１に与え続ける。温度計１８は、バッテリ３の電解液の温度を測定し、測定した電解液温を表すアナログデータをバッテリ状態検出部１１に与え続ける。
【００２１】
バッテリ状態検出部１１は、測定部５から与えられるバッテリ３の電圧および電解液温度を取得する。具体的にはバッテリ状態検出部１１は、測定部５から与えられる情報、すなわち前記アナログデータに基づいて、バッテリ３の電圧値、電流値および電解液温度を演算する。具体的にはバッテリ状態検出部１１は、まず測定部５から与えられるアナログデータをＡ／Ｄ変換器によって取り込み、デジタルデータに変換する。次にバッテリ状態検出部１１は、変換したデジタルデータに基づいて、バッテリ３の電圧値、電流値および電解液温度を演算する。
【００２２】
記憶部１３は、バッテリ状態検出部１１から与えられるバッテリ状態情報を時系列順に記憶する。また記憶部１３は、所期のバッテリ３の放電量と電圧降下値との関係の電解液の温度依存性を表す電圧変化情報を予め記憶している。この電圧変化情報は、バッテリ３の電気容量によって定められる。記憶部１３は、種々の電気容量にそれぞれ対応する複数の電圧変化情報を記憶している。
【００２３】
バッテリ劣化判定部１２は、バッテリ３の劣化を判定する。具体的にはバッテリ劣化判定部１２は、電圧変化情報に基づいて、バッテリ状態検出部１１によって演算された電解液温度と、補助バッテリ４を充電するときのバッテリ３の放電量とに対応するバッテリ３の理論電圧降下値を求める。次にバッテリ劣化判定部１２は、バッテリ状態検出部１１によって演算された補助バッテリ４を充電するときのバッテリの実際の電圧降下値に対応する実測電圧降下値を求める。次にバッテリ劣化判定部１２は、理論電圧降下値と実測電圧降下値とを比較することによって、バッテリ３の劣化を判定する。
【００２４】
バッテリ制御システム１は、バッテリ状態検出部１１と、バッテリ劣化判定部１２と、記憶部１３と、補助バッテリ４とを含んで構成される。
【００２５】
図２は、バッテリ３の劣化を判定するフローを示すフローチャートである。車両の利用者が、イグニッションスイッチをスタートに切換え、エンジン６を始動する要求を表す情報が車両に入力されると、本フローが開始し、ステップａ１に移行する。
【００２６】
ステップａ１では、制御部１４は、切換リレー９を制御して補助バッテリ４側に接続させる。これによって補助バッテリ４とエンジンスタータ７とが電気的に導通し、補助バッテリ４が放電を開始して、エンジンスタータ７が駆動する。補助バッテリ４は、後述するようにエンジン６が停止した後に充電される。したがって、エンジン６を始動させる前において、補助バッテリ４にはエンジン６を駆動可能な電気量が充電されている。次にステップａ２に移行する。
【００２７】
ステップａ２では、エンジンスタータ７が駆動しているので、制御部１４がエンジン６を制御することによって、エンジン６が始動する。次にステップａ３に移行し、制御部１４は、切換リレー９を制御してバッテリ３側に接続させ、補助バッテリ４とエンジンスタータ７とを非導通状態にする。次にステップａ４に移行する。
【００２８】
ステップａ４では、制御部１４は、通常走行制御を行う。通常走行制御とは、車両の速度および加速度の制御、およびバッテリ３の容量が低下したときに、交流発電機１５を駆動してバッテリ３を充電する制御など、走行時における車両の制御である。次にステップａ５に移行する。
【００２９】
ステップａ５では、制御部１４は、エンジン６の停止要求があるか否かを判断する。エンジン６の停止要求は、利用者がイグニッションスイッチを、アクセサリおよびオフのいずれかにしたときに入力される。制御部１４は、エンジン６の停止要求があると判断すると、ステップａ６に移行する。制御部１４は、エンジン６の停止要求がないと判断すると、ステップａ４に移行する。すなわち制御部１４は、エンジン６の停止要求があるまで通常走行制御を継続する。
【００３０】
ステップａ６では、制御部１４は、エンジン６の停止要求があったので、エンジン６を停止し、駐車状態にするようにエンジン６を制御する。駐車状態とは、エンジン６が停止した状態のことである。次にステップａ７に移行する。
【００３１】
ステップａ７では、バッテリ状態検出部１１は、バッテリ３の電圧および電解液温度を含むバッテリ状態を検出する。具体的には、バッテリ状態検出部１１は、測定部５から与えられるバッテリ状態を表すアナログデータに基づいてバッテリ３の電解液温度および電圧値を演算する。演算したバッテリ３の電解液温度および電圧値は、記憶部１３に記憶され、ステップａ８に移行する。
【００３２】
ステップａ８では、制御部１４は、バッテリ３の充電状態が予め定める値未満のときに補助バッテリ４の充電を禁止し、補助バッテリ４を充電することなくバッテリ３の劣化を判定する処理を終了する。バッテリ３の充電状態の予め定める値とは、この予め定める値のときに補助バッテリ３を充電すると、バッテリ３が劣化してしまうような値である。本実施の形態では、バッテリ３の充電状態の予め定める値は、バッテリ３の電圧が１０Ｖ程度のときの充電状態を表す。このようにバッテリ３の充電状態が予め定める値未満のときには、補助バッテリ４の充電を行わないことによって、バッテリ３の劣化を防ぐことができる。ステップａ８において制御部１４がバッテリ３の充電状態が予め定める値未以上と判断したときには、ステップａ９に移行する。
【００３３】
ステップａ９では、制御部１４は、スイッチ８を制御してオンにする。スイッチ８がオンになると、バッテリ３と補助バッテリ４とが導通状態となり、補助バッテリ４の充電が開始する。ステップａ９〜ステップａ１１の処理が、充電工程に相当する。次にステップａ１０に移行する。
【００３４】
ステップａ１０では、制御部１４は、充電を開始してから補助バッテリ４を満充電するために必要な十分な所定時間が経過し、補助バッテリ４の充電が完了したと判断すると、ステップａ１１に移行する。なおバッテリ３と補助バッテリ４との間に電流計を設けた場合には、バッテリ３から補機バッテリ４に流れた電流の積算値が、エンジンスタータ７を駆動可能な値よりも十分大きい所定値になると、補助バッテリ４の充電が完了したと判断してもよい。制御部１４は、補助バッテリ４の充電が完了していないと判断すると、ステップａ１０の処理を補助バッテリ４の充電が完了するまで繰り返す。
【００３５】
ステップａ１１では、制御部１４は、スイッチ８を制御してオフにし、バッテリ３と補助バッテリ４とを非導通状態にする。これによって補助バッテリ４の充電を終了し、ステップａ１２に移行する。
【００３６】
ステップａ１２では、バッテリ状態検出部１１は、バッテリ３の電圧および電解液温度を含むバッテリ状態を検出する。演算したバッテリ３の電解液温度および電圧値は、記憶部１３に記憶される。これによって補助バッテリ４を充電する前のバッテリ状態情報と、充電した後のバッテリ状態情報とが記憶部１３に記憶される。ステップａ７とステップａ１２との処理が、測定工程に相当する。次にステップａ１３に移行する。
【００３７】
ステップａ１３では、バッテリ劣化判定部１２は、バッテリ３の劣化を判定する。まずバッテリ劣化判定部１２は、理論電圧降下値を演算する。所期のバッテリ３とは、劣化していない理想的な電気的特性を有するバッテリ３のことであり、本実施の形態では出荷された状態のバッテリ３のことである。また理論電圧降下値とは、所期のバッテリ３によって補助バッテリ４を充電した場合の、充電前のバッテリ３の電圧値と充電後の電圧値との差である。
【００３８】
理論電圧降下値は、電圧変化情報に基づいて求められる。記憶部１３には複数の電圧変化情報が記憶されているが、車両に搭載されているバッテリ３の電気容量に対応する電圧変化情報を用いて、理論電圧降下値を求める。たとえばバッテリ３は、位置を変えることによって複数の容量を指定することができる容量選択スイッチを有し、容量選択スイッチは、バッテリ３の容量に対応する位置に設定されている。制御部１４は、容量選択スイッチの位置を読込むことによって、バッテリ３の電気容量を認識することができる。電圧変化情報は、放電量と電解液温度と電圧降下値との対応関係を表す情報であり、たとえばバッテリ３の仕様書に基づいて作成される。所期のバッテリ３の理論電圧降下値は、放電量と電解液温度とが定まると電圧変化情報から求められる。
【００３９】
図３は、所期のバッテリ３の電解液温度と、所定の放電を行ったときのバッテリ３の電圧降下値との関係を表すグラフである。横軸は、電解液温度を表し、縦軸は、電圧降下値を表す。図３では、所期のバッテリ３の電圧降下値の理論曲線を実線で表し、バッテリ３の劣化の判定基準となる判定曲線を点線で表す。図３において所定の放電を行うとは、補助バッテリ４を充電するときのバッテリ３の放電であり、この放電量は、補助バッテリ４の電気容量から予め定まる。理論曲線とは、所定の放電を行ったときの初期のバッテリ３の電圧降下値と電解液温度との関係を表し、電解変化情報から定まる。判定曲線は、理論曲線に予め定める許容値を加算した曲線である。予め定める許容値は、本実施の形態では電解液温度に依存しない値である。図３に示されるように、同じ放電量であっても、電解液温度が高いほどバッテリ３の理論電圧降下値が低くなる。補助バッテリ４の電解液温度は、ステップａ７において演算した温度を用いる。バッテリ劣化判定部１２は、理論曲線から、電解液温度に対応する理論電圧降下値を求める。
【００４０】
次にバッテリ劣化判定部１２は、補助バッテリ４を充電する前のバッテリ３の電圧値と充電した後のバッテリ３の電圧値の差分である実測電圧降下値を演算する。この実測電圧降下値は、補助バッテリ４を充電したときのバッテリ３の実際の電圧降下値である。バッテリ３が劣化しておらず、所期のバッテリ３の状態に近ければ、理論電圧降下値と実測電圧降下値とは、ほぼ等しい値となる。バッテリ３が劣化すると、実測電圧降下値は、理論電圧降下値よりも高くなる。バッテリ劣化判定部１２は、理論電圧降下値と実測電圧降下値との差分が、前記予め定める許容値よりも小さければ、所期のバッテリ３との差が小さいので、バッテリ３が劣化していないと判断する。逆にバッテリ劣化判定部１２は、理論電圧降下値と実測電圧降下値との差分が、前記予め定める許容値以上であれば、所期のバッテリ３との差が大きいので、バッテリ３が劣化していると判断する。換言すると、実測電圧降下値が、理論曲線と判定曲線との間の値であれば、バッテリ３が劣化していないと判断し、実測電圧降下値が、判定曲線よりも高ければ、バッテリ３が劣化していると判断する。ステップａ１３の処理が、判定工程に相当する。バッテリ劣化判定部１２が、バッテリ劣化の判定を実施すると、本処理を終了する。
【００４１】
以上説明したように、補助バッテリ４を利用することによってエンジン６が停止した状態でバッテリ３の劣化を判定することができるので、バッテリ３の劣化を判定する処理においてエンジン６の動作に影響を与えることがなくなる。これによって従来の技術のように、バッテリ３の劣化を判定するためにエンジン６の動力の一部が交流発電機１５によって消費されなくなるので、バッテリ３の劣化を判定するときにドライバビリティが低下することを防ぐことができる。
【００４２】
またバッテリ３の劣化の判定を、理論電圧降下値と実測電圧降下値との差分を予め定める許容値と比較するだけで行うので、複雑な処理を行う必要がなく、バッテリ制御システム１の処理の負荷を低減することができる。
【００４３】
また補助バッテリ４の放電によってエンジンスタータ７を駆動するので、補助バッテリ４に充電された電気を無駄にすることなく、有効に利用することができる。これによってバッテリ３の劣化の判定のためだけに用いられる電力を抑制するができる。
【００４４】
またバッテリ３の放電量と、電解液温度と、電圧降下値との関係は、バッテリ３の容量に大きく依存するが、車両に搭載したバッテリ３の容量に対応する電圧変化情報に基づいてバッテリ３の劣化の判定を行うので、精度良くバッテリ３の劣化の判定を行うことができる。
【００４５】
予め定める許容値は、温度に依存しない定数としたが、予め定める許容値は、温度に依存して変化してもよく、前記判定曲線を補正してもよい。図４は、予め定める許容値の温度変化を表す図である。横軸は、温度を表し、縦軸は、予め定める許容値を表す。予め定める許容値は、電解液温度が低いほど高い。これは、電解液温度が低いほど、バッテリ３が劣化したときに実測電圧降下値の理論電圧降下値からのずれが大きくなる現象を反映している。
【００４６】
この場合、前述したステップａ１３において、補正された判定曲線または予め定める許容値に基づいて、バッテリ３の劣化を判定する。具体的には、判定曲線は、理論曲線に予め定める許容値を加算した曲線であるので、この許容値を補正することによって判定曲線が補正される。バッテリ劣化判定部１２は、実測電圧降下値が、理論曲線と判定曲線との間の値であれば、バッテリ３が劣化していないと判定し、実測電圧降下値が、判定曲線よりも高ければ、バッテリ３が劣化していると判定する。
【００４７】
このように予め定める許容値が温度に依存して変化するので、判定曲線にバッテリ３の実際の電圧降下値の特性を反映することができ、バッテリ３の劣化の判定を精度良く行うことができる。
【００４８】
本発明の他の実施の形態のバッテリ制御システム１は、前述のバッテリ制御システム１に加えて、第２電流計１９を備える。図１において第２電流計１９の設けられる位置を矢印１９にて示す。本発明の実施の形態のバッテリ制御システム１は、前述の実施の形態のバッテリ制御システム１と同様の構成であるので、異なる部分についてのみ説明する。
【００４９】
第２電流計１９は、切換リレー９と補助バッテリ４とスイッチ８とが接続される部位と、スイッチとの間に設けられる。このような位置に第２電流計１９を設けることによって、第２電流計１９は、バッテリ３から補助バッテリ４に流れる電流を測定する。第２電流計１９は、バッテリ３から補助バッテリ４に流れる電流の電流値を測定し、測定した電圧値を表すアナログデータをバッテリ状態検出部１１に常に与え続ける。
【００５０】
バッテリ状態検出部１１は、第２電流計１９から与えられる情報、すなわち前記アナログデータに基づいて、補助バッテリ４に流れる電流の電流値を演算する。バッテリ状態検出部１１は、この演算を繰り返し行い、かつ演算した電流値を積算することによって、補助バッテリ４の充電量を演算する。バッテリ状態検出部１１によって演算された充電量は、換言すると、バッテリ３が補助バッテリ４を充電するときの放電量である。このように実際のバッテリ３の放電量を測定するので、補助バッテリ４の電気容量に基づいてバッテリ３の放電量を推定する場合に比べて、バッテリ３の放電量をより正確に推定することができる。
【００５１】
図５は、バッテリ３の劣化を判定するフローを示すフローチャートである。図５のフローが表す処理は、図２のフローが表す処理に電流を積算するステップｂ１０の処理が加えられ、かつステップａ１３の処理に対応するステップｂ１４のバッテリの劣化を判定する処理の内容が異なる。ステップｂ１〜ステップｂ９までの処理は、ステップａ１〜ステップａ９までの処理とそれぞれ同じであり、ステップｂ１１〜ステップｂ１３までの処理はステップａ１０〜ステップａ１２までの処理とそれぞれ同じであるので、同じ処理については説明を省略する。
【００５２】
ステップｂ９において補助バッテリ４の充電を開始すると、ステップｂ１０に移行する。ステップｂ１０では、バッテリ状態検出部１１は、第２電流計１９から与えられるアナログデータから電流値を演算し、かつ演算した電流値を前回演算した電流値に加算し、電流値の積算値を算出する。ステップｂ９においてスイッチをオンにした後に初めてステップｂ１０の処理を行う場合には、数値「０」に電流値を加算する。次にステップｂ１１に移行する。
【００５３】
ステップｂ１１では、制御部１４は、補助バッテリ４の充電が完了したと判断すると、ステップｂ１２に移行する。制御部１４は、補助バッテリ４の充電が完了していないと判断すると、ステップｂ１０に移行し、ステップｂ１０の処理を補助バッテリ４の充電が完了するまで繰返す。このように補助バッテリ４の充電の開始から充電が完了するまでの間、電流値を積算するので、バッテリ３の正確な放電量が求まる。
【００５４】
ステップｂ１４では、前述のステップａ１３と同様の処理を行うが、理論電圧降下値を算出するときに用いられるバッテリ３の放電量として、ステップｂ１１において求めた正確な放電量を用いる。バッテリ３の劣化の判定を行うと、本処理を終了する。
【００５５】
補助バッテリ４の電気容量に基づいて推定されるバッテリ３の放電量よりも正確なバッテリ３の放電量に基づいてバッテリ３の劣化の判定を行うので、より精度の高いバッテリ３の劣化の判定を行うことができる。
【００５６】
本発明の他の実施の形態では、バッテリ３の劣化の判定を、理論電圧降下値と実測電圧降下値との差分ではなく、単位放電量当りの電圧降下値を基に行ってもよい。図６は、所期のバッテリ３の電解液温度と、単位放電量当りの電圧降下値との関係を表す図である。横軸は、電解液温度を表し、縦軸は、単位放電量当りの電圧降下値を表す。図６では、所期のバッテリ３の単位放電量当りの電圧降下値の理論曲線を実線で表し、バッテリ３の劣化の判定基準となる判定曲線を点線で表す。判定曲線は、理論曲線に予め定める許容値を加算した曲線である。予め定める許容値は、本実施の形態では電解液温度に依存しない値である。
【００５７】
単位放電量当りの電圧降下値は、電圧降下値を放電量で除した値である。具体的には理論電圧降下値または実測電圧降下値を放電量で除した値である。単位放電量当りの電圧降下値をＳとし、放電量をＳ１とし、放電したときのバッテリ３の電位の低下量をΔＶとすると、単位放電量当りの電圧降下値は、次式で表される。
Ｓ＝ΔＶ／Ｓ１                                                …（１）
【００５８】
理論曲線は、予め記憶部１３に記憶されており、所期のバッテリ３の単位放電量当りの電圧降下値に基づいて定められる。バッテリ劣化判定部１２は、理論曲線と、電解液温度とから、所期のバッテリ３の単位放電量当りの電圧降下値を算出する。またバッテリ劣化判定部１２は、実測電圧降下値を、積算して算出したバッテリ３の放電量で除して、実際のバッテリ３の単位放電量当りの電圧降下値を算出する。バッテリ劣化判定部１２は、算出した単位放電量当りの電圧降下値の差分が、前記予め定める許容値よりも小さければ、所期のバッテリ３との差が小さいので、バッテリ３が劣化していないと判定する。逆に算出した単位放電量当りの電圧降下値の差分が、前記予め定める許容値よりも大きければ、所期のバッテリ３との差が大きいので、バッテリ３が劣化していないと判定する。
【００５９】
このように所期のバッテリ３の単位放電量当りの電圧降下値と、実際のバッテリ３の単位放電量当りの電圧降下値とを比較することによってバッテリ３の劣化の判定を行うことができる。
【００６０】
予め定める許容値は、温度に依存しない定数としたが、予め定める許容値は、温度に依存して変化してもよく、前述した実施の形態と同様に前記判定曲線を補正してもよい。このように予め定める許容値が温度に依存して変化するので、判定曲線にバッテリ３の実際の単位放電量当りの電圧降下値の特性を反映することができ、バッテリ３の劣化の判定を精度良く行うことができる。
【００６１】
前述の各実施の形態のバッテリ制御システム１では、補助バッテリ４が、交流発電機１５を駆動するとしたけれども、バッテリ３が交流発電機１５を駆動し、補助バッテリ４が車載電装品のモータを駆動するような構成でもよい。このような構成であっても、補助バッテリ４に充電された電気を無駄にすることなく、有効に利用することができる。
【００６２】
前述の各実施の形態のバッテリ制御システム１は、エンジンを有する車両に搭載されるとしたけれども、バッテリを有する電気機器に搭載されて、バッテリの劣化を判定してもよい。たとえばバッテリ制御システム１は、電気自動車に搭載されて、電気自動車のバッテリの劣化を判定をしてもよい。
【００６３】
また前述の各実施の形態のバッテリ制御システム１は、スイッチ８および切換リレー９を含む構成としても良い。つまり、バッテリ制御システムは、バッテリ状態検出部１１と、バッテリ劣化判定部１２と、記憶部１３と、補助バッテリ４と、スイッチ８と、切換リレー９とを含んで構成される。またバッテリ制御システム１は、記憶部１３と補助バッテリ４とを除いた構成としてもよい。つまり、バッテリ制御システムは、バッテリ状態検出部１１と、バッテリ劣化判定部１２とを含んで構成される。
【００６４】
なお本実施の形態では車両に本発明のバッテリ制御システム１を適用した場合についの具体例を示したが、本発明のバッテリ制御システム１は、車両に限らずに、車両以外のものにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の一形態のバッテリ制御システム１を備える車両の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】バッテリ３の劣化を判定するフローを示すフローチャートである。
【図３】所期のバッテリ３の電解液温度と、所定の放電を行ったときのバッテリ３の電圧降下値との関係を表すグラフである。
【図４】予め定める許容値の温度変化を表す図である。
【図５】バッテリ３の劣化を判定するフローを示すフローチャートである。
【図６】所期のバッテリ３の電解液温度と、単位放電量当りの電圧降下値との関係を表す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  バッテリ制御システム
２  バッテリ制御装置
３  バッテリ
４  補助バッテリ
５  測定部
６  エンジン
７  エンジンスタータ
８  スイッチ
９  切換リレー
１１  バッテリ状態検出部
１２  バッテリ劣化判定部
１３  記憶部
１４  制御部
１５  交流発電機
１６  電圧計
１７  電流計
１８  温度計
【図１】
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【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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