JP3687628B2 - Charge state detection system and automobile equipped with the system - Google Patents
Charge state detection system and automobile equipped with the system Download PDFInfo
- Publication number
- JP3687628B2 JP3687628B2 JP2002153267A JP2002153267A JP3687628B2 JP 3687628 B2 JP3687628 B2 JP 3687628B2 JP 2002153267 A JP2002153267 A JP 2002153267A JP 2002153267 A JP2002153267 A JP 2002153267A JP 3687628 B2 JP3687628 B2 JP 3687628B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- state
- internal resistance
- charge
- charge state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充電状態検知システム及び電気自動車に係り、特に、内部抵抗値に応じてバッテリの充電状態を演算する充電状態検知システム及び該充電状態検知システムを備えた電気自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、エンジン自動車による排気ガスの削減に対応するために、アイドルストップ・スタート(ISS)が行われており、エンジン自動車をアイドルストップ可能な状態に保つ技術が望まれている。エンジン自動車は、ISS時にエンジン始動用のセルモータにイグニッションスイッチを介して電力を供給するバッテリ(蓄電池)を備えている。鉛電池は、この種の用途に対応できる代表的な電池である。アイドルストップ時、電気負荷は、バッテリによってまかなわれる。バッテリは、ISS可能な状態を保つために、常に充電状態(SOC)が推定(検知)されている。バッテリの充電状態の推定方法には、エンジン始動時の大電流での内部抵抗値や微分内部抵抗値(電圧電流直線の傾き)から求める方法、特開平第6−150981号公報に開示されているように電圧電流直線から求める方法等がある。これらの方法によって推定されたバッテリの充電状態が一定値以下になると、バッテリはエンジンの始動により充電される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、エンジンの動作状態を考慮して充電状態を推定していないので、エンジンが回転状態にあるにもかかわらず、バッテリの充電状態が一定値以下になるとバッテリを充電するためにエンジンを再始動する(セルモータに電流を流す)エンジンの2度がけが発生する。2度がけの場合にセルモータに流れる電流は、既にエンジンが始動しているので、エンジン始動時に流れる電流より小さくなる。セルモータには、例えば、エンジン始動時にバッテリから300A程度の電流が流れ、2度がけのときに30A程度の電流が流れる。
【0004】
図6は、セルモータを流れる電流に対してバッテリの内部抵抗と充電状態との関係を示したものである。図6に示すように、2度がけのとき(セルモータに流れる電流値が30Aのとき)は、エンジン始動時(セルモータに流れる電流値が300Aのとき)に対して、内部抵抗と充電状態との関係を示す電流特性曲線の傾きが大きくなる。このため、2度がけのときの電流特性を利用してバッテリの内部抵抗からバッテリの充電状態を演算すると、傾きの小さいエンジン始動時の電流特性を利用して内部抵抗から充電状態を演算する場合に比べバッテリの充電状態を精度良く検知することが難しく、アイドルストップ・スタート時にバッテリの電力によりエンジンの始動ができない、という事態に陥る場合がある。
【0005】
本発明は上記事案に鑑み、精度良くバッテリの充電状態を検知可能な充電状態検知システム及び該充電状態検知システムを備えた電気自動車を提供することを課題とする。
【0006】
【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、バッテリからイグニッションスイッチを介してエンジン始動用セルモータに流れる電流値がエンジン始動を許容する所定電流値以上かを判定する判定手段と、前記エンジン始動用セルモータに流れる電流値に基づいて前記バッテリの内部抵抗値を演算する内部抵抗演算手段と、前記内部抵抗演算手段で演算された内部抵抗値から予め定められた前記バッテリの内部抵抗値と充電状態との対応関係に従って前記バッテリの充電状態を演算する充電状態演算手段と、を備え、前記充電状態演算手段は、前記判定手段による判定が肯定のときに前記バッテリの充電状態を演算し、前記判定手段による判定が否定のときに前記バッテリの充電状態を演算しないことを特徴とする。
【0007】
第1の態様では、エンジン始動用セルモータに流れる電流値に基づいてバッテリの内部抵抗値を演算する内部抵抗演算手段と、内部抵抗演算手段で演算された内部抵抗値から予め定められたバッテリの内部抵抗値と充電状態との対応関係に従ってバッテリの充電状態を演算する充電状態演算手段と、を備えており、判定手段によりバッテリからイグニッションスイッチを介してエンジン始動用セルモータに流れる電流値がエンジン始動を許容する所定電流値以上かが判定され、充電状態演算手段により判定手段で肯定判定されたときにバッテリの充電状態が演算され、否定判定されたときにはバッテリの充電状態は演算されない。本態様によれば、充電状態演算手段が判定手段で否定判定されたときのバッテリの内部抵抗値から充電状態を演算するとバッテリの充電状態の演算精度が低くなるため充電状態を演算せず(演算精度の低い内部抵抗値と充電状態との関係を利用せず)、判定手段で肯定判定されたときの演算精度の高い内部抵抗値と充電状態との関係を利用して演算するので、バッテリの充電状態を高精度で検知することができる。
【0008】
また、上記課題を解決するために、本発明の第2の態様は、エンジンの回転により発電する発電機の電流値又は電圧値が所定値以下かを判定する判定手段と、前記発電機の電流値又は電圧値に基づいて前記バッテリの内部抵抗値を演算する内部抵抗演算手段と、前記内部抵抗演算手段で演算された内部抵抗値から予め定められた前記バッテリの内部抵抗値と充電状態との対応関係に従って前記バッテリの充電状態を演算する充電状態演算手段と、を備え、前記充電状態演算手段は、前記判定手段による判定が肯定のときに前記バッテリの充電状態を演算し、前記判定手段による判定が否定のときに前記バッテリの充電状態を演算しないことを特徴とする。
【0009】
第2の態様では、発電機の電流値又は電圧値に基づいてバッテリの内部抵抗値を演算する内部抵抗演算手段と、内部抵抗演算手段で演算された内部抵抗値から予め定められたバッテリの内部抵抗値と充電状態との対応関係に従ってバッテリの充電状態を演算する充電状態演算手段と、を備えており、判定手段によりエンジンの回転で発電する発電機の電流値又は電圧値が所定値以下かが判定され、充電状態演算手段により判定手段で肯定判定されたときにバッテリの充電状態が演算され、否定判定されたときにはバッテリの充電状態は演算されない。本態様によれば、判定手段で肯定判定されたときはエンジンが停止しているため、充電状態演算手段が演算精度の高い内部抵抗値と充電状態との関係を利用してバッテリの充電状態を演算し、判定手段で否定判定されたときはエンジンが始動しているため、演算精度の低い内部抵抗値と充電状態との関係は利用しないので、バッテリの充電状態を高精度で検知することができる。
【0010】
本発明の第3の態様は、第1又は第2態様の充電状態検知システムを備えた電気自動車である。本態様の電気自動車は、第1又は第2態様の充電状態検知システムによりバッテリの充電状態を高精度で検知ことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、図面を参照して、本発明を電気自動車に適用した第1の実施の形態について説明する。
【0012】
<構成>
図1に示すように、本実施形態の電気自動車20は、電気自動車20の駆動源となるエンジン、エンジンを始動するセルモータ、エンジンの駆動力で発電し鉛電池を充電する発電機及び鉛電池の内部抵抗値から充電状態(SOC、State Of
Charge)を演算する充電状態検知システムを備えている。
【0013】
鉛電池は、鉛電池の容器となる角形の電槽を有している。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、例えば、アクリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等の高分子樹脂を選択することができる。また、電槽は、例えば、外周壁の内部を縦横に仕切る隔壁によって2行9列の合計18個のセル室が画定され一体成形されたモノブロック電槽として構成することができる。電槽内に画定された各セル室には極板群(セル)がそれぞれ1組ずつ収容されており、電槽には合計18組の極板群が収容されている。各極板群は、未化成負極板6枚及び未化成正極板5枚がガラス繊維からなるリテーナ(セパレータ)を介して積層されており、化成(初充電)後の公称電圧(セル電圧)は2.0Vとされている。従って、鉛電池の群電圧は36Vである。電槽の上部は、電槽の上部開口部を密閉するABS、PP、PE等の高分子樹脂製の上蓋に接着(又は溶着)されている。上蓋には、鉛電池を電源として外部へ電力を供給するためのロッド状正極外部出力端子及び負極外部出力端子が対角隅部に立設されている。
【0014】
図2に示すように、充電状態検知システム11は、イグニッションスイッチ(以下、IGNスイッチという。)9を有している。上述した鉛電池1の正極外部出力端子は、IGNスイッチ9の中央端子に接続されている。IGNスイッチ9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。
【0015】
START端子は、ホール素子等の電流センサ7を介してセルモータ3の一端に接続されている。ホール素子型電流センサは、リング・コアにギャップが形成されており、このギャップ内にホール素子が挿入されている。リング・コアに貫通電流が流れると、貫通電流はギャップに発生する磁束密度に比例し、ホール素子の電圧を計測することで、貫通電流の電流値の検出が可能である。セルモータ3は、図示しないクラッチ機構を介してエンジン4の回転軸に回転駆動力の伝達が可能である。
【0016】
また、ON/ACC端子は、ランプやワイパー等の補機5及び一方向への電流の流れを許容するダイオードを介してエンジン4の回転により発電する発電機2の一端に接続されている。すなわち、ダイオードのアノードは発電機2の一端に、カソードはON/ACC端子に接続されている。エンジン4の回転軸は、不図示のクラッチ機構を介して発電機2に動力の伝達が可能である。このため、エンジン4が回転状態にあるときは、不図示のクラッチ機構を介して発電機2が作動し発電機2からの電力が補機5又は鉛電池1に供給(充電)される。なお、OFF端子はいずれにも接続されていない。
【0017】
電流センサ7の出力端子は、後述するマイクロコンピュータ(以下、マイコンという。)8に内蔵されたA/Dコンバータに接続されている。このため、電流センサ7から出力されたホール電圧はA/Dコンバータでデジタル値に変換され、マイコン8はセルモータ3を流れる電流値Iを取り込むことができる。また、鉛電池1の外部出力端子は、A/Dコンバータに接続されており、A/Dコンバータの出力側はマイコン8に接続されている。このため、マイコン8は、鉛電池1の電圧値Vをデジタル値で取り込むことができる。なお、マイコン8は、インターフェースを介して上位の車輌側マイコン10と通信可能である。
【0018】
マイコン8は、中央演算処理装置として機能するCPU、充電状態検知システム11の基本制御プログラム及び種々の設定値等が格納されたROM、CPUのワークエリアとして働くとともにデータを一時的に記憶するRAM等を含んで構成されている。また、発電機2、セルモータ3及び補機5の他端、鉛電池1の負極外部出力端子及びマイコンは、それぞれグランドに接続されている。
【0019】
<動作>
次に、フローチャートを参照して、充電状態検知システム11の動作についてマイコン8のCPUを主体として説明する。なお、初期状態においてマイコン8に電源が投入されると、ROMに格納された種々の設定値はRAMに移行され、以下の充電状態検知ルーチンが実行される。
【0020】
図3に示すように、充電状態検知ルーチンでは、まずステップ302において、セルモータ3に流れる電流値Iを取り込む。次に、ステップ304において、IGNスイッチ9がSTART端子の位置か否かを判定するために、電流値Iが閾値(例えば、0.1(A))以上か否かを判断し、否定判定のときはステップ302に戻り、肯定判断のときは、次のステップ306で鉛電池1の電圧値Vを取り込む。
【0021】
次にステップ308では、取り込んだ電流値I及び電池電圧値Vから鉛電池1の内部抵抗値rを演算する。すなわち、IGNスイッチ9がSTART端子に接続されると、内部抵抗値rを有する鉛電池1と、抵抗値Rを有するセルモータ3とが閉回路を構成する。このため、電流値I=電圧値V/(鉛電池1の内部抵抗値r+セルモータ3の抵抗値R)の関係式が成立する。セルモータ3の抵抗値Rとセルモータ3を流れる電流値Iとは、公知のように一定の関係がある。CPUは、電流値Iと抵抗値Rとの特性がテーブル化されたI−Rテーブルを用いて、電流値Iから抵抗値Rを求めて、上述した式に、電流値I、電圧値V及び抵抗値Rを代入して内部抵抗値rを演算する。
【0022】
ステップ310では、エンジン4の始動時か否かを判定するために、セルモータ3に流れる電流値Iがエンジン始動を許容する所定電流値(例えば、100A)以上かを判断し、肯定判断(エンジン始動時)のときは、次のステップ312において、図6に示すように、電流特性曲線の傾きが小さく精度の高い内部抵抗値rと充電状態との関係を利用して、鉛電池1の充電状態を演算して充電状態検知ルーチンを終了する。一方、否定判定のとき(2度がけ時)は、電流特性曲線の傾きが大きく(図6の30A)、内部抵抗値rから充電状態(SOC)を演算すると充電状態の精度が低くなるので、否定判断のときの電流特性曲線を利用しないで(無効とし)精度の高いバッテリの内部抵抗値や充電状態を演算するために、ステップ302に戻る。
【0023】
以上のように、本実施形態の電気自動車20に搭載された充電状態検知システム11では、セルモータ3に流れる電流値Iが100A以上かを判定し(ステップ310)、否定判定のときに、電流特性曲線の傾きが大きいため精度の低い内部抵抗値rと充電状態(SOC)との関係を利用せず無効にし、精度の良い内部抵抗値rと充電状態との関係を利用してバッテリの充電状態を演算するので(ステップ312)、鉛電池1の充電状態を高精度で検知することができる。従って、本実施形態の電気自動車では、アイドルストップ・スタート時にエンジンが始動不能に陥ることを防止することができる。
【0024】
なお、本実施形態では、充電状態検知システム11により、鉛電池1の内部抵抗値rを演算した後に、エンジン始動時か否かを判定した例を示したが、エンジン始動時か否かを判定した後に内部抵抗値rを演算するようにしてもよい。
【0025】
また、本実施形態では、充電状態検知システム11により、エンジン4の始動時か否かを判定するために、エンジン始動を許容する所定電流値が100Aの例を示したが、電流値はこれに限定されるものではなく、セルモータ3の仕様に応じて変更されることは云うまでもない。
【0026】
更に、本実施形態では、中央、OFF、ON/ACC及びSTART端子を有したIGNスイッチ9を例示したが、少なくともOFF、ON/ACC及びSTART端子に切り替え可能であれば、IGNスイッチの形状や各端子の数などは限定されるものではなく、ON端子とACC端子とが分離されたIGNスイッチを用いてもよい。
【0027】
(第2実施形態)
次に、本発明を電気自動車に適用した第2の実施の形態について説明する。本実施形態の充電状態検知システムは、発電機2に流れる電流からエンジン始動時か否かを判定するものである。なお、本実施形態以下の実施形態において、第1実施形態と同一の構成要素及びステップには同一の符号を付してその説明を省略し、異なる箇所のみ説明する。
【0028】
図4に示すように、本実施形態では、充電状態検知システム12に、ダイオードと発電機2との間にホール素子等の電流センサ6が挿入されており、第1実施形態に示した電流センサ7を欠いている。電流センサ6の出力端子は、マイコン8に接続されている。このため、本実施形態では、CPUは、ダイオードと発電機2との間に流れる電流値IGを取り込むことができ、電流値IGが所定値以下(例えば、0.1A以下)かを判断することで、発電機2が停止中、換言すればエンジン停止中(始動時)か否かを判断することができる。
【0029】
図3及び図4に示すように、本実施形態では、ステップ310で、エンジンの動作状態を判断するために、ダイオードと発電機2との間に流れる電流値IGが0.1A以下かを判断し、肯定判断(エンジン停止中)のときは、次のステップ312に進み、否定判定のときは、ステップ302に戻る。
【0030】
以上のように、本実施形態の電気自動車に搭載された充電状態検知システム12では、ダイオードと発電機2との間に流れる電流値IGが0.1A以下(エンジン停止中)かを判定し(ステップ310)、否定判定のときに、精度良く充電状態を演算することができない内部抵抗値rを無効にし、精度良く充電状態を演算する(ステップ312)ので、精度の低い鉛電池1の充電状態を検知するのを回避することができる。従って、本実施形態の電気自動車では、アイドルストップ・スタート時にエンジンが始動不能に陥ることを防止することができる。
【0031】
(第3実施形態)
次に、本発明を電気自動車に適用した第3の実施の形態について説明する。本実施形態の充電状態検知システムは、発電機2が発電する電圧からエンジン始動時か否かを判定するものである。
【0032】
図5に示すように、本実施形態では、充電状態検知システム12に、発電機2に発電機2の電圧を検出するためのA/Dコンバータ16が接続されており、第1実施形態に示した電流センサ7を欠いている。A/Dコンバータ16の出力端子は、マイコン8に接続されている。このため、本実施形態では、CPUは、発電機2の電圧値VGを取り込むことができ、電圧値VGが所定値以下か(例えば、5V以下か)を判断することで、発電機2が停止中、換言すればエンジン停止中(始動時)か否かを判断することができる。
【0033】
図3及び図5に示すように、本実施形態では、ステップ310で、エンジン4の動作状態を判断するために、発電機2の電圧値VGが5V以下かを判断し、肯定判断(エンジン停止中)のときは、次のステップ312に進み、否定判定のときは、ステップ302に戻る。
【0034】
以上のように、本実施形態の電気自動車に搭載された充電状態検知システム12では、発電機2の電圧値VGが5V以下(エンジン停止中)かを判定し(ステップ310)、否定判定のときに、精度良く充電状態を演算することができない内部抵抗値rを無効にし、精度良く充電状態を演算する(ステップ312)ので、精度の低い鉛電池1の充電状態を検知するのを回避することができる。従って、本実施形態の電気自動車では、アイドルストップ・スタート時にエンジンが始動不能に陥ることを防止することができる。
【0035】
なお、上記実施形態では、A/Dコンバータをマイコン8の外部に設けた例を示したが、マイコン8内に設けるようにしてもよい。また、上記実施形態では、鉛電池1に36Vの鉛電池を例示したが、12Vの鉛電池を用いる場合にも本発明は適用可能である。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、充電状態演算手段が演算精度の低い内部抵抗値と充電状態との関係は利用せずに、演算精度の高い内部抵抗値と充電状態との関係を利用してバッテリの充電状態を演算するので、バッテリの充電状態を高精度で検知することができる、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形態の電気自動車の側面図である。
【図2】第1実施形態の電気自動車の充電状態検知システムを示すブロック図である。
【図3】充電状態検知システムの充電状態検知ルーチンを示すフローチャートである。
【図4】第2実施形態の電気自動車の充電状態検知システムを示すブロック図である。
【図5】第3実施形態の電気自動車の充電状態検知システムを示すブロック図である。
【図6】セルモータを流れる電流に対する電池の内部抵抗と充電状態との関係を示す電流特性曲線である。
【符号の説明】
1 鉛電池(バッテリ)
2 発電機
3 セルモータ
4 エンジン
8 マイコン(判定手段、内部抵抗演算手段、充電状態演算手段)
9 イグニッション(IGN)スイッチ
11、12、13 充電状態検知システム
20 電気自動車[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a charging state detection system and an electric vehicle, and more particularly, to a charging state detection system that calculates a charging state of a battery according to an internal resistance value and an electric vehicle including the charging state detection system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, idling stop start (ISS) has been performed in order to cope with the reduction of exhaust gas by an engine vehicle, and a technique for keeping the engine vehicle in an idling stopable state is desired. The engine automobile includes a battery (storage battery) that supplies electric power to the cell motor for starting the engine via an ignition switch during ISS. Lead batteries are typical batteries that can be used for this type of application. At idle stop, the electrical load is provided by the battery. The state of charge (SOC) of the battery is always estimated (detected) in order to maintain the ISS state. The method of estimating the state of charge of the battery is disclosed a method, in Japanese Patent Laid-Open No. No. 6-150981 to obtain the internal resistance value and the differential internal resistance with a large current at the start of the engine (the inclination of the voltage-current straight line) Thus, there is a method of obtaining from a voltage-current straight line. When the state of charge of the battery estimated by these methods falls below a certain value, the battery is charged by starting the engine.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, since the state of charge is not estimated in consideration of the operating state of the engine, the battery is charged when the state of charge of the battery falls below a certain value even though the engine is in a rotating state. When the engine is restarted (current is supplied to the cell motor), the engine is injured twice. Since the engine has already started, the current flowing to the cell motor in the case of twice is smaller than the current flowing when starting the engine. For example, a current of about 300 A flows from the battery when the engine is started, and a current of about 30 A flows through the cell motor when the engine is started twice.
[0004]
FIG. 6 shows the relationship between the internal resistance of the battery and the state of charge with respect to the current flowing through the cell motor. As shown in FIG. 6, the internal resistance and the charge state are different when the engine is started (when the current value flowing through the cell motor is 300 A) when the current is twice (when the current value flowing through the cell motor is 30 A). The slope of the current characteristic curve indicating the relationship increases. For this reason, when calculating the charge state of the battery from the internal resistance of the battery using the current characteristic at the time of twice, the charge state is calculated from the internal resistance using the current characteristic at the time of engine start with a small inclination It is difficult to accurately detect the state of charge of the battery as compared to the above, and there are cases where the engine cannot be started due to the power of the battery at the time of idling stop / start.
[0005]
An object of the present invention is to provide a state of charge detection system capable of accurately detecting a state of charge of a battery and an electric vehicle including the state of charge detection system.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a first aspect of the present invention includes a determination unit that determines whether the current value flowing from the battery to the cell motor for engine start via the ignition switch is equal to or greater than a predetermined current value that allows engine start; Internal resistance calculation means for calculating the internal resistance value of the battery based on the current value flowing through the engine starting cell motor, and the internal resistance value of the battery determined in advance from the internal resistance value calculated by the internal resistance calculation means Charging state calculating means for calculating a charging state of the battery according to a correspondence relationship between the charging state and the charging state, and the charging state calculating means calculates the charging state of the battery when the determination by the determining means is affirmative. The battery state of charge is not calculated when the determination by the determination means is negative .
[0007]
In the first aspect, the internal resistance calculating means for calculating the internal resistance value of the battery based on the current value flowing through the engine starting cell motor, and the internal battery value determined in advance from the internal resistance value calculated by the internal resistance calculating means. Charge state calculation means for calculating the charge state of the battery according to the correspondence relationship between the resistance value and the charge state, and the value of the current flowing from the battery to the cell motor for engine start via the ignition switch by the determination means is determined or allowed to predetermined current value or more, is calculated state of charge of the battery when a positive determination is made at decision means by the charge state calculating means, the state of charge of the battery when a negative determination is not calculated. According to this aspect, if the state of charge is calculated from the internal resistance value of the battery when the determination of the state of charge is negative, the calculation accuracy of the state of charge of the battery is reduced, so that the state of charge is not calculated (calculation Since the calculation is performed using the relationship between the internal resistance value with high calculation accuracy when the determination means makes a positive determination and the charge state without using the relationship between the low accuracy internal resistance value and the charge state, The state of charge can be detected with high accuracy.
[0008]
Further, in order to solve the above problems, a second aspect of the present invention, a determination unit current or voltage value of the generator that generates electricity by the rotation of the engine or less than a predetermined value, the generator current An internal resistance calculation means for calculating an internal resistance value of the battery based on a value or a voltage value, and an internal resistance value of the battery and a state of charge determined in advance from the internal resistance value calculated by the internal resistance calculation means Charging state calculation means for calculating the state of charge of the battery according to the correspondence relationship, the charge state calculation means calculates the state of charge of the battery when the determination by the determination means is affirmative, and the determination means When the determination is negative, the state of charge of the battery is not calculated .
[0009]
In the second aspect, the internal resistance calculation means for calculating the internal resistance value of the battery based on the current value or voltage value of the generator, and the internal of the battery determined in advance from the internal resistance value calculated by the internal resistance calculation means Charging state calculation means for calculating the state of charge of the battery according to the correspondence relationship between the resistance value and the state of charge, and whether the current value or voltage value of the generator that generates electricity by engine rotation by the determination means is less than a predetermined value Is determined, and the battery state of charge is calculated when the battery state of charge is determined to be affirmative by the determining unit, and the battery state of charge is not calculated when a negative determination is made . According to this aspect, since the engine is stopped when the determination means makes an affirmative determination, the charge state calculation means uses the relationship between the internal resistance value with high calculation accuracy and the charge state to determine the charge state of the battery. When the calculation is made and the negative determination is made by the determination means, the engine is started, so the relationship between the internal resistance value and the charging state with low calculation accuracy is not used, so the charging state of the battery can be detected with high accuracy. it can.
[0010]
A third aspect of the present invention is an electric vehicle including the charge state detection system according to the first or second aspect. The electric vehicle of this aspect can detect the state of charge of the battery with high accuracy by the charge state detection system of the first or second aspect.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is applied to an electric vehicle will be described below with reference to the drawings.
[0012]
<Configuration>
As shown in FIG. 1, an
Charge state detection system that calculates (Charge).
[0013]
The lead battery has a rectangular battery case that serves as a container for the lead battery. The battery case material is excellent in terms of moldability, electrical insulation, corrosion resistance and durability, for example, polymer resins such as acrylic butadiene styrene (ABS), polypropylene (PP), polyethylene (PE), etc. Can be selected. In addition, the battery case can be configured as a monoblock battery case in which a total of 18 cell chambers in 2 rows and 9 columns are defined and integrally formed by partition walls that partition the inside of the outer peripheral wall vertically and horizontally. Each cell chamber defined in the battery case accommodates one set of electrode plate groups (cells), and a total of 18 electrode plate groups are accommodated in the battery case. In each electrode plate group, six unformed negative electrode plates and five unformed positive electrode plates are laminated via a retainer (separator) made of glass fiber, and the nominal voltage (cell voltage) after formation (initial charge) is 2.0V. Therefore, the group voltage of the lead battery is 36V. The upper part of the battery case is bonded (or welded) to an upper lid made of a polymer resin such as ABS, PP or PE that seals the upper opening of the battery case. A rod-shaped positive external output terminal and a negative external output terminal for supplying electric power to the outside using a lead battery as a power source are erected on the upper lid at diagonal corners.
[0014]
As shown in FIG. 2, the state of
[0015]
The START terminal is connected to one end of the
[0016]
The ON / ACC terminal is connected to one end of a
[0017]
The output terminal of the
[0018]
The
[0019]
<Operation>
Next, the operation of the charging
[0020]
As shown in FIG. 3, in the charge state detection routine, first, in
[0021]
Next, in
[0022]
In
[0023]
As described above, in the charging
[0024]
In the present embodiment, the charge
[0025]
Further, in the present embodiment, in order to determine whether or not the engine 4 is started by the charging
[0026]
Furthermore, in the present embodiment, the IGN switch 9 having the center, OFF, ON / ACC, and START terminals is illustrated, but if the switch can be switched to at least the OFF, ON / ACC, and START terminals, The number of terminals is not limited, and an IGN switch in which an ON terminal and an ACC terminal are separated may be used.
[0027]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the present invention is applied to an electric vehicle will be described. The charge state detection system of this embodiment determines whether or not the engine is starting from the current flowing through the
[0028]
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a
[0029]
As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, at
[0030]
As described above, in this embodiment of the electric vehicle in the mounted state of
[0031]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment in which the present invention is applied to an electric vehicle will be described. The charging state detection system of this embodiment determines whether or not the engine is starting from the voltage generated by the
[0032]
As shown in FIG. 5, in this embodiment, an A /
[0033]
As shown in FIGS. 3 and 5, in this embodiment, in
[0034]
As described above, in this embodiment of the electric vehicle in the mounted state of
[0035]
In the above embodiment, an example in which the A / D converter is provided outside the
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the charge state calculation means does not use the relationship between the internal resistance value and the charge state with low calculation accuracy, but the relationship between the internal resistance value and the charge state with high calculation accuracy. Since the state of charge of the battery is calculated using this, the effect that the state of charge of the battery can be detected with high accuracy can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an electric vehicle according to an embodiment to which the present invention is applicable.
FIG. 2 is a block diagram showing a charging state detection system for an electric vehicle according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a charge state detection routine of the charge state detection system.
FIG. 4 is a block diagram showing a charging state detection system for an electric vehicle according to a second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a charging state detection system for an electric vehicle according to a third embodiment.
FIG. 6 is a current characteristic curve showing the relationship between the internal resistance of a battery and the state of charge with respect to the current flowing through the cell motor.
[Explanation of symbols]
1 Lead battery (battery)
2
9 Ignition (IGN)
Claims (3)
前記エンジン始動用セルモータに流れる電流値に基づいて前記バッテリの内部抵抗値を演算する内部抵抗演算手段と、
前記内部抵抗演算手段で演算された内部抵抗値から予め定められた前記バッテリの内部抵抗値と充電状態との対応関係に従って前記バッテリの充電状態を演算する充電状態演算手段と、
を備え、前記充電状態演算手段は、前記判定手段による判定が肯定のときに前記バッテリの充電状態を演算し、前記判定手段による判定が否定のときに前記バッテリの充電状態を演算しないことを特徴とする充電状態検知システム。Determination means for determining whether the current value flowing from the battery to the cell motor for engine start via the ignition switch is equal to or greater than a predetermined current value for allowing engine start;
An internal resistance calculating means for calculating an internal resistance value of the battery based on a current value flowing through the engine starting cell motor;
Charge state calculation means for calculating a charge state of the battery according to a predetermined relationship between the internal resistance value of the battery and a charge state determined from the internal resistance value calculated by the internal resistance calculation means;
The charge state calculation means calculates the battery charge state when the determination by the determination means is affirmative, and does not calculate the battery charge state when the determination by the determination means is negative. Charge state detection system.
前記発電機の電流値又は電圧値に基づいて前記バッテリの内部抵抗値を演算する内部抵抗演算手段と、
前記内部抵抗演算手段で演算された内部抵抗値から予め定められた前記バッテリの内部抵抗値と充電状態との対応関係に従って前記バッテリの充電状態を演算する充電状態演算手段と、
を備え、前記充電状態演算手段は、前記判定手段による判定が肯定のときに前記バッテリの充電状態を演算し、前記判定手段による判定が否定のときに前記バッテリの充電状態を演算しないことを特徴とする充電状態検知システム。Determination means for determining whether the current value or voltage value of the generator that generates electricity by rotation of the engine is equal to or less than a predetermined value;
Internal resistance calculation means for calculating the internal resistance value of the battery based on the current value or voltage value of the generator;
Charge state calculation means for calculating a charge state of the battery according to a predetermined relationship between the internal resistance value of the battery and a charge state determined from the internal resistance value calculated by the internal resistance calculation means;
The charge state calculation means calculates the battery charge state when the determination by the determination means is affirmative, and does not calculate the battery charge state when the determination by the determination means is negative. Charge state detection system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153267A JP3687628B2 (en) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | Charge state detection system and automobile equipped with the system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153267A JP3687628B2 (en) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | Charge state detection system and automobile equipped with the system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003348707A JP2003348707A (en) | 2003-12-05 |
| JP3687628B2 true JP3687628B2 (en) | 2005-08-24 |
Family
ID=29770338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002153267A Expired - Lifetime JP3687628B2 (en) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | Charge state detection system and automobile equipped with the system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3687628B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008082990A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Battery state detection device and automotive lead battery |
| ATE484756T1 (en) * | 2008-07-10 | 2010-10-15 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR DETERMINING THE STATE OF CHARGE OF A BATTERY WHEN CHARGING OR DISCHARGING WITH CONSTANT CURRENT |
| JP5365582B2 (en) * | 2010-06-03 | 2013-12-11 | 新神戸電機株式会社 | Battery control system |
| JP5644190B2 (en) * | 2010-06-08 | 2014-12-24 | 新神戸電機株式会社 | Battery state estimation device and battery information notification device |
| US8872481B2 (en) | 2011-04-27 | 2014-10-28 | General Electric Company | Systems and methods for predicting battery power-delivery performance |
| JP5921921B2 (en) * | 2012-03-21 | 2016-05-24 | 本田技研工業株式会社 | Power generation control device for idle stop vehicle |
| JP5674713B2 (en) * | 2012-06-07 | 2015-02-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | System and method for predicting battery power supply performance |
-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002153267A patent/JP3687628B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003348707A (en) | 2003-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4032854B2 (en) | Battery state detection system and automobile equipped with the system | |
| US8669741B2 (en) | Battery management system and driving method thereof | |
| CN1770586B (en) | Power Controllers, Electric Vehicle and Battery Control Units | |
| CN100585941C (en) | Battery management system and driving method thereof | |
| JP4066732B2 (en) | Battery remaining capacity estimation method | |
| CN101803105B (en) | Secondary battery state detection device | |
| US7800345B2 (en) | Battery management system and method of operating same | |
| US9649950B2 (en) | Power supply apparatus | |
| JP2005106747A (en) | Method and apparatus for estimating remaining amount of secondary battery | |
| US8501360B2 (en) | Fuel cell output control device | |
| CN1495065A (en) | Vehicle power generation control device | |
| JP5163229B2 (en) | Battery state detection system and automobile equipped with the same | |
| JPH0723504A (en) | Hybrid car power supply circuit | |
| JP3687628B2 (en) | Charge state detection system and automobile equipped with the system | |
| CN111551861B (en) | Battery system and SOC estimation method for secondary battery | |
| JP5070790B2 (en) | Battery state detection system and automobile equipped with the same | |
| JP2004025982A (en) | Battery remaining capacity estimation method | |
| JP6607353B2 (en) | Vehicle and its battery state detection system | |
| JP4178898B2 (en) | Battery status detection system | |
| KR100551279B1 (en) | How to calibrate the initial battery remaining capacity of electric vehicles | |
| KR100551278B1 (en) | How to detect battery charge status of electric vehicles | |
| JP2020134355A (en) | Battery system | |
| JP2001037001A (en) | Electric vehicle | |
| JP2021136809A (en) | Control device of electric vehicle | |
| JP4423800B2 (en) | Battery capacity determination method and determination device, power transfer control method and control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040812 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050517 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050530 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3687628 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080617 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090617 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100617 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110617 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120617 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130617 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |