特許 6355919 バッテリの放電能力制御方法及びその装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6355919

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】バッテリの放電能力制御方法及びその装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/033 20060101AFI20180702BHJP

   B60R 16/04 20060101ALI20180702BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20180702BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20180702BHJP

   G01R 31/36 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   B60R16/033 P

   B60R16/04 W

   H02J7/00 302D

   H01M10/48 P

   G01R31/36 A

【請求項の数】18

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2013-266365(P2013-266365)

(22)【出願日】2013年12月25日

(65)【公開番号】特開2015-120465(P2015-120465A)

(43)【公開日】2015年7月2日

【審査請求日】2016年9月13日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391045897

【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123674

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 亮

(72)【発明者】

【氏名】本間 久雄

【審査官】 田々井 正吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３３４４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４４１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４２３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１８７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４０５３９１８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００８−３０７９７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １６／０３３

Ｂ６０Ｒ １６／０４

Ｇ０１Ｒ ３１／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駐車中の車両に搭載されたバッテリがエンジン始動に必要な放電能力を所定の目標放置期間以上保持するように前記バッテリから複数の負荷に供給される暗電流の一部または全部を遮断する前記バッテリの放電能力制御方法であって、
前記バッテリの状態量を測定し、
前記バッテリの安定化電圧をＯＣＶ、前記バッテリの内部抵抗をＲｉｎ、及び前記車両に搭載されたエンジンの始動時に前記バッテリから供給される電流をＩとするとき、次式
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）
で与えられるＳＯＦを前記状態量の測定値を用いて算出し、
前記複数の負荷の優先度に対応して前記優先度が低いほど高い値となるように、かつ、前記所定の目標放置期間を満たすように決定された、複数の前記優先度に対応した閾値を用いて、複数の前記優先度に対応した前記閾値の中から前記優先度の低い方から順に１つずつ前記閾値を取り出して判定対象閾値とし、前記ＳＯＦまたは前記ＳＯＦに対応する前記バッテリの残存容量ＳＯＣが前記判定対象閾値まで低下したと判定すると、前記判定対象閾値に対応した前記優先度の負荷への前記暗電流の供給を遮断することにより、前記優先度の低い負荷から順に前記暗電流の供給を判定して遮断する
ことを特徴とするバッテリの放電能力制御方法。

【請求項2】

前記状態量として前記バッテリの安定化電圧ＯＣＶを測定または電圧の測定値から予測するとともに前記内部抵抗Ｒｉｎを測定し、
前記安定化電圧ＯＣＶ及び前記内部抵抗Ｒｉｎのそれぞれの値を前記式（１）に代入して前記ＳＯＦを算出し、
前記算出されたＳＯＦが前記閾値まで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断する
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリの放電能力制御方法。

【請求項3】

駐車中の車両に搭載されたバッテリがエンジン始動に必要な放電能力を所定の目標放置期間以上保持するように前記バッテリから供給される暗電流の一部または全部を遮断する前記バッテリの放電能力制御方法であって、
前記バッテリの状態量を測定し、
前記バッテリの安定化電圧をＯＣＶ、前記バッテリの内部抵抗をＲｉｎ、及び前記車両に搭載されたエンジンの始動時に前記バッテリから供給される電流をＩとするとき、次式
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）
で与えられるＳＯＦを前記状態量の測定値を用いて算出し、
前記ＳＯＦまたは前記ＳＯＦに対応する前記バッテリの残存容量ＳＯＣが所定の閾値まで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断し、
前記ＳＯＦの算出では、前記バッテリが満充電（ＳＯＣ＝１）のときの前記安定化電圧ＯＣＶをＶ１００、前記バッテリの劣化係数をαとし、ａ、ｂを事前に設定された所定のパラメータとして前記式（１）を次式
ＳＯＦ＝ａ×α×ＳＯＣ＋Ｖ１００×（１−α）＋α×ｂ−Ｉ×Ｒｉｎ （２）
に変換し、
前記状態量として前記バッテリの安定化電圧ＯＣＶを測定または電圧の測定値から予測して前記バッテリの残存容量ＳＯＣを予測し、
残存容量ＳＯＣと内部抵抗Ｒｉｎとの間の第１の相関を用いて前記残存容量ＳＯＣに対応する前記内部抵抗Ｒｉｎを算出し、
劣化係数αを内部抵抗Ｒｉｎに対応させて事前に設定した第１の対応表を用いて前記劣化係数αを前記内部抵抗Ｒｉｎから算出し、
前記残存容量ＳＯＣと前記内部抵抗Ｒｉｎの算出値とを前記式（２）に代入して前記ＳＯＦを算出し、
前記算出されたＳＯＦが前記閾値まで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断する
ことを特徴とするバッテリの放電能力制御方法。

【請求項4】

前記バッテリが満充電（ＳＯＣ＝１）のときの前記内部抵抗ＲｉｎをパラメータＣとするとき、
前記第１の相関は、所定のパラメータＤを用いてＲｉｎ＝Ｃ×ＳＯＣ^-Dで表された累乗式である
ことを特徴とする請求項３に記載のバッテリの放電能力制御方法。

【請求項5】

前記パラメータＣ及びＤは、前記残存容量ＳＯＣと前記内部抵抗Ｒｉｎとに対応させて事前に設定された第２の対応表を用いて決定される
ことを特徴とする請求項４に記載のバッテリの放電能力制御方法。

【請求項6】

前記第１の相関は、前記残存容量ＳＯＣの多項式である
ことを特徴とする請求項３に記載のバッテリの放電能力制御方法。

【請求項7】

エンジン始動に必要な放電能力の下限に相当する前記ＳＯＦをＳＯＦlimitとし、前記ＳＯＦlimitに対応する前記残存容量ＳＯＣをＳＯＣlimitとするとき、
前記状態量としてさらに前記バッテリの前記内部抵抗Ｒｉｎを測定し、
前記劣化係数αを前記第１の対応表を用いて前記内部抵抗Ｒｉｎの測定値から決定し、
ＳＯＦlimitを劣化係数αとパラメータＣとに対応させて事前に設定した第３の対応表を用いて前記劣化係数αと前記パラメータＣとに対応する前記ＳＯＦlimitを決定し、
前記式（２）に前記ＳＯＦlimitと前記内部抵抗Ｒｉｎの測定値を代入して前記ＳＯＣlimitを算出し、
前記目標放置期間に達するまでに前記バッテリから放電される放電量を前記ＳＯＣlimitに加算して目標残存容量ＳＯＣtargetを算出し、
前記閾値として前記ＳＯＣtargetを用い、前記残存容量ＳＯＣが前記ＳＯＣtargetまで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断する、
または、
前記目標残存容量ＳＯＣtargetを前記式（２）に代入して算出される前記ＳＯＦをＳＯＦtargetとして前記閾値に用い、前記残存容量ＳＯＣを前記式（２）に代入して算出される前記ＳＯＦが前記ＳＯＦtargetまで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断する
ことを特徴とする請求項４に記載のバッテリの放電能力制御方法。

【請求項8】

前記ＳＯＦtargetまたは前記ＳＯＣtargetは、前記残存容量ＳＯＣ及び前記内部抵抗Ｒｉｎに対応させて事前に設定された第４の対応表を用いて決定される
ことを特徴とする請求項７に記載のバッテリの放電能力制御方法。

【請求項9】

前記閾値として異なる値を２以上設定しておき、
前記ＳＯＦが前記閾値のいずれか１つまで低下する毎に、異なる負荷への前記暗電流を遮断する
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のバッテリの放電能力制御方法。

【請求項10】

駐車中の車両に搭載されたバッテリがエンジン始動に必要な放電能力を所定の目標放置期間以上保持するように前記バッテリから複数の負荷に供給される暗電流の一部または全部を遮断する前記バッテリの放電能力制御装置であって、
前記バッテリの状態量を測定するバッテリセンサと、
前記バッテリセンサから前記状態量の測定値を入力して前記バッテリのＳＯＦを算出し、前記複数の負荷の優先度に対応して前記優先度が低いほど高い値となるように、かつ、前記所定の目標放置期間を満たすように決定された、複数の前記優先度に対応した閾値を用いて、複数の前記優先度に対応した前記閾値の中から前記優先度の低い方から順に１つずつ前記閾値を取り出して判定対象閾値とし、前記ＳＯＦまたは前記ＳＯＦに対応する前記バッテリの残存容量ＳＯＣが前記判定対象閾値まで低下したと判定すると、前記判定対象閾値に対応した前記優先度の負荷への前記暗電流の供給を遮断するための制御信号を出力することにより、前記優先度の低い負荷から順に前記暗電流の供給を判定して遮断させる電源管理制御部と、
前記電源管理制御部から前記優先度の負荷への前記暗電流の供給を遮断するための前記制御信号を入力すると、前記バッテリから前記優先度の負荷に供給される前記暗電流を遮断するスイッチと、を備え、
前記電源管理制御部は、前記バッテリの安定化電圧をＯＣＶ、前記バッテリの内部抵抗をＲｉｎ、及び前記車両に搭載されたエンジンの始動時に前記バッテリから供給される電流をＩとするとき、前記ＳＯＦを次式
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）
を用いて算出する
ことを特徴とするバッテリの放電能力制御装置。

【請求項11】

前記バッテリセンサは、前記状態量として前記バッテリの安定化電圧ＯＣＶを測定または電圧の測定値から予測するとともに前記内部抵抗Ｒｉｎを測定し、
前記電源管理制御部は、前記安定化電圧ＯＣＶ及び前記内部抵抗Ｒｉｎのそれぞれの値を前記式（１）に代入して前記ＳＯＦを算出する
ことを特徴とする請求項１０に記載のバッテリの放電能力制御装置。

【請求項12】

駐車中の車両に搭載されたバッテリがエンジン始動に必要な放電能力を所定の目標放置期間以上保持するように前記バッテリから供給される暗電流の一部または全部を遮断する前記バッテリの放電能力制御装置であって、
前記バッテリの状態量を測定するバッテリセンサと、
前記バッテリセンサから前記状態量の測定値を入力して、前記バッテリの安定化電圧をＯＣＶ、前記バッテリの内部抵抗をＲｉｎ、及び前記車両に搭載されたエンジンの始動時に前記バッテリから供給される電流をＩとするとき、前記バッテリのＳＯＦを次式
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）
を用いて算出し、前記ＳＯＦまたは前記ＳＯＦに対応する前記バッテリの残存容量ＳＯＣが所定の閾値まで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断するための制御信号を出力する電源管理制御部と、
前記電源管理制御部から前記制御信号を入力すると、前記バッテリから所定の負荷に供給される前記暗電流を遮断するスイッチと、を備え、
前記バッテリセンサは、前記状態量として前記バッテリの安定化電圧ＯＣＶを測定または電圧の測定値から予測して前記バッテリの残存容量ＳＯＣを予測し、
前記電源管理制御部は、
前記バッテリが満充電（ＳＯＣ＝１）のときの前記安定化電圧ＯＣＶをＶ１００、前記バッテリの劣化係数をαとし、ａ、ｂを事前に設定された所定のパラメータとして前記式（１）を次式
ＳＯＦ＝ａ×α×ＳＯＣ＋Ｖ１００×（１−α）＋α×ｂ−Ｉ×Ｒｉｎ （２）
に変換して用い、
残存容量ＳＯＣと内部抵抗Ｒｉｎとの間の第１の相関を用いて前記残存容量ＳＯＣに対応する前記内部抵抗Ｒｉｎを算出し、
劣化係数αを内部抵抗Ｒｉｎに対応させて事前に設定した第１の対応表を用いて前記劣化係数αを前記内部抵抗Ｒｉｎから算出し、
前記残存容量ＳＯＣと前記内部抵抗Ｒｉｎの算出値とを前記式（２）に代入して前記ＳＯＦを算出し、
前記算出されたＳＯＦが前記閾値まで低下したと判定すると前記制御信号を出力する
ことを特徴とするバッテリの放電能力制御装置。

【請求項13】

前記バッテリが満充電（ＳＯＣ＝１）のときの前記内部抵抗ＲｉｎをパラメータＣとするとき、
前記第１の相関は、所定のパラメータＤを用いてＲｉｎ＝Ｃ×ＳＯＣ^-Dで表された累乗式である
ことを特徴とする請求項１２に記載のバッテリの放電能力制御装置。

【請求項14】

エンジン始動に必要な放電能力の下限に相当する前記ＳＯＦをＳＯＦlimitとし、前記ＳＯＦlimitに対応する前記残存容量ＳＯＣをＳＯＣlimitとするとき、
前記バッテリセンサは、前記状態量としてさらに前記内部抵抗Ｒｉｎを測定し、
前記電源管理制御部は、
前記劣化係数αを前記第１の対応表を用いて前記内部抵抗Ｒｉｎの測定値から決定し、
ＳＯＦlimitを劣化係数αとパラメータＣとに対応させて事前に設定した第３の対応表を用いて前記劣化係数αと前記パラメータＣとに対応する前記ＳＯＦlimitを決定し、
前記式（２）に前記ＳＯＦlimitと前記内部抵抗Ｒｉｎの測定値を代入して前記ＳＯＣlimitを算出し、
前記目標放置期間に達するまでに前記バッテリから放電される放電量を前記ＳＯＣlimitに加算して目標残存容量ＳＯＣtargetを算出し、
前記閾値として前記ＳＯＣtargetを用い、前記残存容量ＳＯＣが前記ＳＯＣtargetまで低下したと判定すると前記制御信号を出力する、
または、
前記目標残存容量ＳＯＣtargetを前記式（２）に代入して算出される前記ＳＯＦをＳＯＦtargetとして前記閾値に用い、前記残存容量ＳＯＣを前記式（２）に代入して算出される前記ＳＯＦが前記ＳＯＦtargetまで低下したと判定すると前記制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項１３に記載のバッテリの放電能力制御装置。

【請求項15】

前記電源管理制御部は、前記閾値として異なる値を２以上設定しておき、
前記ＳＯＦが前記閾値のいずれか１つまで低下する毎に、異なる負荷への前記暗電流を遮断する
ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のバッテリの放電能力制御装置。

【請求項16】

前記電源管理制御部で前記ＳＯＦが前記閾値まで低下したと判定されたときに、前記暗電流が遮断されることを通知するための情報伝達手段をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のバッテリの放電能力制御装置。

【請求項17】

前記バッテリセンサと前記電源管理制御部とが一体に形成されている
ことを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載のバッテリの放電能力制御装置。

【請求項18】

さらに前記スイッチが一体に形成されている
ことを特徴とする請求項１７に記載のバッテリの放電能力制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のエンジン始動に必要な放電能力を保持させるためのバッテリの放電能力制御方法及びその装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されているバッテリは、エンジン始動時に大電流を必要とすることから、車両を駐車させている間に放電が進んでエンジンを始動できなくなるといったバッテリ上がりを防止することが重要である。近年は、車両が駐車中であっても各種制御装置やセキュリティ器具、ドアロック等に暗電流と呼ばれる微弱な電流がバッテリから流れている。そのため、駐車中にこのような暗電流の放電が長時間続くと、バッテリの残容量が低下してエンジンが始動できなくなるバッテリ上がりの状態になってしまう。

【0003】

ユーザが気づかないうちにこのようなバッテリ上がりが発生するのを防止するために、エンジン始動性を確保すべき日数（目標放置期間）が設定されている。これにより、駐車を開始してから少なくとも目標放置期間が経過するまでは、エンジンを始動できるだけの放電能力をバッテリに保持させておく必要がある。放電能力を保持させておくためには、暗電流の放電によってバッテリの放電能力がある程度低下してくると、暗電流を低減あるいは停止させることで放電能力を保持させるように制御する必要がある。

【0004】

エンジンを始動するのに必要な放電能力を目標放置期間以上保持するための従来の技術として、バッテリの電圧あるいは充電状態を示すＳＯＣ（バッテリの残存容量）等を指標に用いて暗電流を制御する方法が知られている。例えば、駐車を開始してからの経過日数やバッテリの電圧、ＳＯＣ等を監視し、これが所定値に達すると暗電流をカットすることでバッテリの放電能力を保持するようにしている。

【0005】

また特許文献１では、目標放置期間が経過した時点でエンジンを始動するのに必要な容量に相当する電圧を確保するために、所定の条件が成立したときに負荷への暗電流の供給を遮断させるようにしている。暗電流の供給を遮断させる条件は、エンジン停止状態における暗電流によるバッテリの電圧降下と経過日数との関係を示すバッテリ電圧降下特性に基づいて判定される。すなわち、バッテリ電圧降下特性の安定領域おける傾きが一定の電圧降下を表す直線と最新の電圧降下の傾きを持つ直線との交点を求め、この交点に対応する経過日数と現在の経過日数とを比較することで、暗電流を遮断させるか否かを判定している。特許文献１には、さらに内部抵抗を検出してバッテリ電圧を補正することも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４０５３９１８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、バッテリの電圧やＳＯＣ等を監視してバッテリ上がりを防止する従来の方法では、目標放置期間のエンジン始動性が確保できるバッテリ電圧や残存容量等がバッテリの内部抵抗の変化によって変化するにもかかわらず、このようなバッテリの内部抵抗の変化による影響を考慮していない。そのため、目標放置期間に到達する前にバッテリ上がりとなってエンジンを始動できなくなるおそれがあった。

【0008】

また、特許文献１に記載の従来技術では、内部抵抗を検出してバッテリ電圧を補正することは記載されているものの、暗電流の遮断を判定するのに用いられるバッテリ電圧降下特性に対しては、内部抵抗の変化による影響が考慮されていない。そのため、内部抵抗の変化によってバッテリ電圧降下特性が変化すると、目標放置期間に達する前にバッテリ上がりとなるおそれがあった。

【0009】

本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、内部抵抗の変化を反映してバッテリの放電能力が高精度に得られるようにすることで、目標放置期間のエンジン始動性を保持することが可能なバッテリの放電能力制御方法及びその装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の第１の態様は、駐車中の車両に搭載されたバッテリがエンジン始動に必要な放電能力を所定の目標放置期間以上保持するように前記バッテリから複数の負荷に供給される暗電流の一部または全部を遮断する前記バッテリの放電能力制御方法であって、前記バッテリの状態量を測定し、前記バッテリの安定化電圧をＯＣＶ、前記バッテリの内部抵抗をＲｉｎ、及び前記車両に搭載されたエンジンの始動時に前記バッテリから供給される電流をＩとするとき、次式
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）
で与えられるＳＯＦを前記状態量の測定値を用いて算出し、前記複数の負荷の優先度に対応して前記優先度が低いほど高い値となるように、かつ、前記所定の目標放置期間を満たすように決定された、複数の前記優先度に対応した閾値を用いて、複数の前記優先度に対応した前記閾値の中から前記優先度の低い方から順に１つずつ前記閾値を取り出して判定対象閾値とし、前記ＳＯＦまたは前記ＳＯＦに対応する前記バッテリの残存容量ＳＯＣが前記判定対象閾値まで低下したと判定すると、前記判定対象閾値に対応した前記優先度の負荷への前記暗電流の供給を遮断することにより、前記優先度の低い負荷から順に前記暗電流の供給を判定して遮断することを特徴とする。

【0011】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の他の態様は、前記状態量として前記バッテリの安定化電圧ＯＣＶを測定または電圧の測定値から予測するとともに前記内部抵抗Ｒｉｎの測定を行い、前記安定化電圧ＯＣＶ及び前記内部抵抗Ｒｉｎのそれぞれの値を前記式（１）に代入して前記ＳＯＦを算出し、前記算出されたＳＯＦが前記閾値まで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断することを特徴とする。

【0012】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の他の態様は、駐車中の車両に搭載されたバッテリがエンジン始動に必要な放電能力を所定の目標放置期間以上保持するように前記バッテリから供給される暗電流の一部または全部を遮断する前記バッテリの放電能力制御方法であって、前記バッテリの状態量を測定し、前記バッテリの安定化電圧をＯＣＶ、前記バッテリの内部抵抗をＲｉｎ、及び前記車両に搭載されたエンジンの始動時に前記バッテリから供給される電流をＩとするとき、次式
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）
で与えられるＳＯＦを前記状態量の測定値を用いて算出し、前記ＳＯＦまたは前記ＳＯＦに対応する前記バッテリの残存容量ＳＯＣが所定の閾値まで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断し、前記ＳＯＦの算出では、前記バッテリが満充電（ＳＯＣ＝１）のときの前記安定化電圧ＯＣＶをＶ１００、前記バッテリの劣化係数をαとし、ａ、ｂを事前に設定された所定のパラメータとして前記式（１）を次式
ＳＯＦ＝ａ×α×ＳＯＣ＋Ｖ１００×（１−α）＋α×ｂ−Ｉ×Ｒｉｎ （２）
に変換し、前記状態量として前記バッテリの安定化電圧ＯＣＶを測定または電圧の測定値から予測して前記バッテリの残存容量ＳＯＣを予測し、前記残存容量ＳＯＣと前記内部抵抗Ｒｉｎとの間の第１の相関を用いて前記残存容量ＳＯＣに対応する前記内部抵抗Ｒｉｎを算出し、劣化係数αを内部抵抗Ｒｉｎに対応させて事前に設定した第１の対応表を用いて前記劣化係数αを前記内部抵抗Ｒｉｎから算出し、前記残存容量ＳＯＣと前記内部抵抗Ｒｉｎの算出値とを前記式（２）に代入して前記ＳＯＦを算出し、前記算出されたＳＯＦが前記閾値まで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断することを特徴とする。

【0013】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の他の態様は、前記バッテリが満充電（ＳＯＣ＝１）のときの前記内部抵抗ＲｉｎをパラメータＣとするとき、前記第１の相関は、所定のパラメータＤを用いてＲｉｎ＝Ｃ×ＳＯＣ^-Dで表された累乗式であることを特徴とする。

【0014】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の他の態様は、前記パラメータＣ及びＤは、前記残存容量ＳＯＣと前記内部抵抗Ｒｉｎとに対応させて事前に設定された第２の対応表を用いて決定されることを特徴とする。

【0015】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の他の態様は、前記第１の相関は、前記残存容量ＳＯＣの多項式であることを特徴とする。

【0016】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の他の態様は、エンジン始動に必要な放電能力の下限に相当する前記ＳＯＦをＳＯＦlimitとし、前記ＳＯＦlimitに対応する前記残存容量ＳＯＣをＳＯＣlimitとするとき、前記状態量としてさらに前記バッテリの前記内部抵抗Ｒｉｎを測定し、前記劣化係数αを前記第１の対応表を用いて前記記内部抵抗Ｒｉｎの測定値から決定し、ＳＯＦlimitを劣化係数αとパラメータＣとに対応させて事前に設定した第３の対応表を用いて前記劣化係数αと前記パラメータＣとに対応する前記ＳＯＦlimitを決定し、前記式（２）に前記ＳＯＦlimitと前記内部抵抗Ｒｉｎの測定値を代入して前記ＳＯＣlimitを算出し、前記目標放置期間に達するまでに前記バッテリから放電される放電量を前記ＳＯＣlimitに加算して目標残存容量ＳＯＣtargetを算出し、前記閾値として前記ＳＯＣtargetを用い、前記残存容量ＳＯＣが前記ＳＯＣtargetまで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断する、または、前記目標残存容量ＳＯＣtargetを前記式（２）に代入して算出される前記ＳＯＦをＳＯＦtargetとして前記閾値に用い、前記残存容量ＳＯＣを前記式（２）に代入して算出される前記ＳＯＦが前記ＳＯＦtargetまで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断することを特徴とする。

【0017】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の他の態様は、前記ＳＯＦtargetまたは前記ＳＯＣtargetは、前記残存容量ＳＯＣ及び前記内部抵抗Ｒｉｎに対応させて事前に設定された第４の対応表を用いて決定されることを特徴とする。

【0018】

本発明のバッテリの放電能力制御方法の他の態様は、前記閾値として異なる値を２以上設定しておき、前記ＳＯＦが前記閾値のいずれか１つまで低下する毎に、異なる負荷への前記暗電流を遮断することを特徴とする。

【0019】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の第１の態様は、駐車中の車両に搭載されたバッテリがエンジン始動に必要な放電能力を所定の目標放置期間以上保持するように前記バッテリから複数の負荷に供給される暗電流の一部または全部を遮断する前記バッテリの放電能力制御装置であって、前記バッテリの状態量を測定するバッテリセンサと、前記バッテリセンサから前記状態量の測定値を入力して前記バッテリのＳＯＦを算出し、前記複数の負荷の優先度に対応して前記優先度が低いほど高い値となるように、かつ、前記所定の目標放置期間を満たすように決定された、複数の前記優先度に対応した閾値を用いて、複数の前記優先度に対応した前記閾値の中から前記優先度の低い方から順に１つずつ前記閾値を取り出して判定対象閾値とし、前記ＳＯＦまたは前記ＳＯＦに対応する前記バッテリの残存容量ＳＯＣが前記判定対象閾値まで低下したと判定すると、前記判定対象閾値に対応した前記優先度の負荷への前記暗電流の供給を遮断するための制御信号を出力することにより、前記優先度の低い負荷から順に前記暗電流の供給を判定して遮断させる電源管理制御部と、前記電源管理制御部から前記優先度の負荷への前記暗電流の供給を遮断するための前記制御信号を入力すると、前記バッテリから前記優先度の負荷に供給される前記暗電流を遮断するスイッチと、を備え、前記電源管理制御部は、前記バッテリの安定化電圧をＯＣＶ、前記バッテリの内部抵抗をＲｉｎ、及び前記車両に搭載されたエンジンの始動時に前記バッテリから供給される電流をＩとするとき、前記ＳＯＦを次式
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）
を用いて算出することを特徴とする。

【0020】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の他の態様は、前記バッテリセンサは、前記状態量として前記バッテリの安定化電圧ＯＣＶを測定または電圧の測定値から予測するとともに内部抵抗Ｒｉｎを測定し、前記電源管理制御部は、前記安定化電圧ＯＣＶ及び前記内部抵抗Ｒｉｎのそれぞれの値を前記式（１）に代入して前記ＳＯＦを算出することを特徴とする。

【0021】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の他の態様は、駐車中の車両に搭載されたバッテリがエンジン始動に必要な放電能力を所定の目標放置期間以上保持するように前記バッテリから供給される暗電流の一部または全部を遮断する前記バッテリの放電能力制御装置であって、前記バッテリの状態量を測定するバッテリセンサと、前記バッテリセンサから前記状態量の測定値を入力して、前記バッテリの安定化電圧をＯＣＶ、前記バッテリの内部抵抗をＲｉｎ、及び前記車両に搭載されたエンジンの始動時に前記バッテリから供給される電流をＩとするとき、前記バッテリのＳＯＦを次式
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）
を用いて算出し、前記ＳＯＦまたは前記ＳＯＦに対応する前記バッテリの残存容量ＳＯＣが所定の閾値まで低下したと判定すると前記暗電流の一部または全部を遮断するための制御信号を出力する電源管理制御部と、前記電源管理制御部から前記制御信号を入力すると、前記バッテリから所定の負荷に供給される前記暗電流を遮断するスイッチと、を備え、前記バッテリセンサは、前記状態量として前記バッテリの安定化電圧ＯＣＶを測定または電圧の測定値から予測して前記バッテリの残存容量ＳＯＣを予測し、前記電源管理制御部は、前記バッテリが満充電（ＳＯＣ＝１）のときの前記安定化電圧ＯＣＶをＶ１００、前記バッテリの劣化係数をαとし、ａ、ｂを事前に設定された所定のパラメータとして前記式（１）を次式
ＳＯＦ＝ａ×α×ＳＯＣ＋Ｖ１００×（１−α）＋α×ｂ−Ｉ×Ｒｉｎ （２）
に変換して用い、残存容量ＳＯＣと内部抵抗Ｒｉｎとの間の第１の相関を用いて前記残存容量ＳＯＣに対応する前記内部抵抗Ｒｉｎを算出し、劣化係数αを内部抵抗Ｒｉｎに対応させて事前に設定した第１の対応表を用いて前記劣化係数αを前記内部抵抗Ｒｉｎから算出し、前記残存容量ＳＯＣと前記内部抵抗Ｒｉｎの算出値とを前記式（２）に代入して前記ＳＯＦを算出し、前記算出されたＳＯＦが前記閾値まで低下したと判定すると前記制御信号を出力することを特徴とする。

【0022】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の他の態様は、前記バッテリが満充電（ＳＯＣ＝１）のときの前記内部抵抗ＲｉｎをパラメータＣとするとき、前記第１の相関は、所定のパラメータＤを用いてＲｉｎ＝Ｃ×ＳＯＣ^-Dで表された累乗式であることを特徴とする。

【0023】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の他の態様は、エンジン始動に必要な放電能力の下限に相当する前記ＳＯＦをＳＯＦlimitとし、前記ＳＯＦlimitに対応する前記残存容量ＳＯＣをＳＯＣlimitとするとき、前記バッテリセンサは、前記状態量としてさらに前記内部抵抗Ｒｉｎを測定し、前記電源管理制御部は、前記劣化係数αを前記第１の対応表を用いて前記記内部抵抗Ｒｉｎの測定値から決定し、ＳＯＦlimitを劣化係数αとパラメータＣとに対応させて事前に設定した第３の対応表を用いて前記劣化係数αと前記パラメータＣとに対応する前記ＳＯＦlimitを決定し、前記式（２）に前記ＳＯＦlimitと前記内部抵抗Ｒｉｎの測定値を代入して前記ＳＯＣlimitを算出し、前記目標放置期間に達するまでに前記バッテリから放電される放電量を前記ＳＯＣlimitに加算して目標残存容量ＳＯＣtargetを算出し、前記閾値として前記ＳＯＣtargetを用い、前記残存容量ＳＯＣが前記ＳＯＣtargetまで低下したと判定すると前記制御信号を出力する、または、前記目標残存容量ＳＯＣtargetを前記式（２）に代入して算出される前記ＳＯＦをＳＯＦtargetとして前記閾値に用い、前記残存容量ＳＯＣを前記式（２）に代入して算出される前記ＳＯＦが前記ＳＯＦtargetまで低下したと判定すると前記制御信号を出力することを特徴とする。

【0024】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の他の態様は、前記電源管理制御部は、前記閾値として異なる値を２以上設定しておき、前記ＳＯＦが前記閾値のいずれか１つまで低下する毎に、異なる負荷への前記暗電流を遮断することを特徴とする。

【0025】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の他の態様は、前記電源管理制御部で前記ＳＯＦが前記閾値まで低下したと判定されたときに、前記暗電流が遮断されることを通知するための情報伝達手段をさらに備えていることを特徴とする。

【0026】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の他の態様は、前記バッテリセンサと前記電源管理制御部とが一体に形成されていることを特徴とする。

【0027】

本発明のバッテリの放電能力制御装置の他の態様は、さらに前記スイッチが一体に形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、内部抵抗の変化を反映してバッテリの放電能力が高精度に得られるようにすることで、目標放置期間のエンジン始動性を保持することが可能なバッテリの放電能力制御方法及びその装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の第１実施形態のバッテリの放電能力制御方法の処理の流れを説明するフローチャートである。

【図2】本発明の第１実施形態のバッテリの放電能力制御装置の構成を示すブロック図である。。

【図3】第１実施形態のバッテリの放電能力制御方法によりエンジン始動性を保持できる期間を延長した一例を説明するためのグラフである。

【図4】本発明の第２実施形態のバッテリの放電能力制御方法の処理の流れを説明するフローチャートである。

【図5】ＯＣＶとＳＯＣとの関係を示す図である。

【図6】ＳＯＣに対する内部抵抗の変化の一例を示す図である。

【図7】本発明の第３実施形態のバッテリの放電能力制御方法の処理の流れを説明するフローチャートである。

【図8】第３実施形態のバッテリの放電能力制御方法によりエンジン始動性を保持できる期間を延長した一例を説明するためのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本発明の好ましい実施の形態におけるバッテリの放電能力制御方法及びその装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。

【0031】

（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るバッテリの放電能力制御方法及びその装置を、図１、２を用いて説明する。図１は、本実施形態のバッテリの放電能力制御方法の処理の流れを説明するフローチャートである。また図２は、本実施形態のバッテリの放電能力制御装置１００の構成を示すブロック図である。

【0032】

本実施形態のバッテリの放電能力制御装置１００は、バッテリ１０の状態量を測定するバッテリセンサ１１０と、バッテリセンサ１１０から状態量の測定値を入力してバッテリ１０の放電能力を算出し、算出された放電能力に基づいて暗電流を制御する電源管理制御部１２０と、負荷２０に供給される暗電流を遮断可能なスイッチ１３０とを備えている。また、電源管理制御部１２０には、ユーザ等に情報を提供するための情報伝達手段１２１が接続されている。情報伝達手段１２１として、車室内のパネルやナビゲーションシステム等を用いることができ、音声出力を行うようにしてもよい。バッテリ１０には、走行中に充電を行うオルタネータ（ＡＬＴ）１１が接続されている。

【0033】

負荷２０に供給される暗電流を遮断可能に配置されるスイッチ１３０として、本実施形態では複数個（ｎ個）のスイッチ１３０−１〜１３０−ｎが配置されている。複数個のスイッチ１３０−１〜１３０−ｎを設ける場合には、それぞれに優先度が同程度の負荷２０を接続しておくことで、同程度の優先度を有する負荷２０への暗電流の供給を同時に遮断することができる。また、優先度の低い負荷２０を接続したスイッチ１３０から順次遮断していくことで、優先度の高い負荷２０への暗電流の供給をできるだけ長く継続させることができる。以下では、スイッチ１３０−１に優先度の最も低い負荷２０が接続され、スイッチ１３０−２からスイッチ１３０−ｎへと順次優先度の高い負荷２０が接続されているものとする。

【0034】

本実施形態のバッテリの放電能力制御装置１００及び該装置で処理される放電能力制御方法では、電源管理制御部１２０において、バッテリの放電能力としてＳＯＦ（State of Function）を算出している。そして、算出されたＳＯＦが予め設定した閾値（ＳＯＦｔｈとする）まで低下したと判定されたときに、暗電流の一部または全部を遮断するようにスイッチ１３０を制御している。これにより、所定の目標放置期間のエンジン始動性が確保されるようにしている。

【0035】

複数個のスイッチ１３０−１〜１３０−ｎが設けられている場合には、優先度が最も低い負荷２０が接続されているスイッチ１３０−１を遮断するための閾値を最も高く設定し、優先度が順次高い負荷２０が接続されたスイッチ１３０−２〜１３０−ｎを遮断するための閾値を順次低く設定していく。これにより、駐車開始後にＳＯＦが徐々に低下していくのに伴って、優先度の低い負荷２０への暗電流から順次遮断されていくことになり、優先度の高い負荷２０への暗電流の供給をできるだけ長く継続させることができる。

【0036】

バッテリの電圧やＳＯＣ等に基づいて暗電流を遮断する従来の方法では、バッテリの内部抵抗の変化を適切に反映して暗電流の遮断制御を行うことができなかった。これに対し、ＳＯＦは下記のようにバッテリの内部抵抗の依存性を含んでいる。バッテリ１０の内部抵抗をＲｉｎとし、駐車中のバッテリ１０の電圧をＯＣＶとし、エンジン始動時のバッテリ１０の放電電流（スタータ電流）をＩとするとき、ＳＯＦは次式で与えられる。
ＳＯＦ＝ＯＣＶ−Ｉ×Ｒｉｎ （１）

【0037】

ここで、駐車中は通常バッテリ１０から暗電流が放出されているが、暗電流の電流値は非常に低いことから、駐車中のバッテリ１０の電圧（端子間電圧）を開回路電圧（ＯＣＶ）とみなすことができる。そこで、式（１）ではバッテリ１０の電圧をＯＣＶとしている。また、駐車開始直後のようにバッテリ状態が安定していないときは、電圧の測定値から所定の相関を用いてＯＣＶを求めることができる。スタータ電流Ｉは、事前の測定等によりあらかじめ設定しておくことができる。

【0038】

式（１）より、ＳＯＦはバッテリ１０のＯＣＶと内部抵抗Ｒｉｎを用いて算出されることから、バッテリセンサ１１０ではバッテリ１０のＯＣＶと内部抵抗Ｒｉｎを測定する。電源管理制御部１２０は、バッテリセンサ１１０からバッテリ１０のＯＣＶと内部抵抗Ｒｉｎの測定値を入力し、式（１）を用いてＳＯＦを算出する。そして、算出したＳＯＦをあらかじめ設定した閾値ＳＯＦｔｈと比較し、ＳＯＦがＳＯＦｔｈに達したときにスイッチ１３０に対し暗電流の一部または全部を遮断させる信号を出力する。

【0039】

上記説明のように、ＳＯＦは内部抵抗Ｒｉｎの変化を含めて算出されることから、ＳＯＦを用いることで暗電流制御を高精度に行うことができ、目標放置期間を確実に確保することが可能となる。

【0040】

本実施形態のバッテリの放電能力制御方法を、図１を用いてさらに詳細に説明する。本実施形態の放電能力制御装置１００では、駐車開始後に所定の周期で図１に示す放電能力制御方法の処理が行われる。まずステップＳ１では、バッテリセンサ１１０においてバッテリ１０の電圧ＯＣＶと内部抵抗Ｒｉｎが測定される。次のステップＳ２では、電源管理制御部１２０において、バッテリセンサ１１０からバッテリ１０の安定化電圧ＯＣＶ及び内部抵抗Ｒｉｎの各測定値を入力し、式（１）を用いてＳＯＦを算出する。

【0041】

ステップＳ３では、電源管理制御部１２０において、算出されたＳＯＦが閾値ＳＯＦｔｈより大きいかを判定する。ＳＯＦが閾値ＳＯＦｔｈより大きいと判定されると、次の周期でステップＳ１から再び処理が行われる。これに対し、ステップＳ３でＳＯＦが閾値ＳＯＦｔｈに達したと判定されると、次にステップＳ４に進む。

【0042】

ステップＳ４では、電源管理制御部１２０からスイッチ１３０に対して暗電流を遮断させるための信号が出力される。また、ユーザ等に対して暗電流を遮断したことを通知するための情報を情報伝達手段１２１に出力させるようにすることができる。情報伝達手段１２１として、車室内のパネルやナビゲーションシステム等を用いたり音声出力を行うようにすることで、ユーザ等に暗電流が遮断されたことを通知することができる。また、目標放置期間以上に駐車するとエンジンが始動できなくなることの注意喚起や、必要に応じてバッテリの充電や交換を推奨するメッセージを情報伝達手段１２１に出力することも可能となる。

【0043】

図１に示す処理の流れでは、ステップＳ４の処理が終了すると、本実施形態のバッテリの放電能力制御方法による処理を終了しているが、スイッチ１３０が複数個設けられている場合には、ステップＳ３、Ｓ４の処理を優先度の低い負荷２０が接続されているスイッチ１３０−１から順次行っていく。すなわち、放電能力制御方法の処理が開始されると、ステップＳ３の判定で用いられる閾値ＳＯＦｔｈとして、優先度の最も低い負荷２０が接続されているスイッチ１３０−１を遮断させるための閾値をまず設定しておく。そして、ステップＳ３でＳＯＦが閾値ＳＯＦｔｈに達したと判定されると、ステップＳ４に進んでスイッチ１３０−１を遮断させる。

【0044】

ステップＳ３、Ｓ４の処理が終了すると、次回の周期以降では、次に優先度の低い負荷２０が接続されているスイッチ１３０−２を遮断させるための閾値をステップＳ３で用い、ステップＳ４ではスイッチ１３０−２を遮断させるように各設定を変更する。以下同様にして、ステップＳ３でＳＯＦが閾値ＳＯＦｔｈに達したと判定される毎に、次の周期から対象とするスイッチ１３０をより優先度の高いものへと変更していく。そして、スイッチ１３−ｎを対象とする処理が終了すると、本実施形態のバッテリの放電能力制御方法による処理をすべて終了する。

【0045】

次に、本実施形態のバッテリの放電能力制御装置１００及び放電能力制御方法により目標放置期間が確保されるようにした一例を、図３を用いて説明する。図３は、駐車開始後のバッテリ１０のＳＯＦの時間変化を示しており、横軸が駐車開始からの日数、縦軸がＳＯＦをそれぞれ示している。

【0046】

図３において、符号５０はエンジン始動が可能なＳＯＦの下限を示しており、ＳＯＦがこれ以下になるとエンジンを始動できなくなる。そのため、バッテリ１０をエンジン始動可能に保持するには、ＳＯＦが下限５０近くまで低下したときには暗電流をすべて遮断させる必要がある。本実施形態の放電能力制御装置１００及び放電能力制御方法では、ＳＯＦが下限５０近くまで低下する前に、優先度の低い負荷への暗電流を遮断することでエンジン始動可能なＳＯＦを保持させることが可能となっている。

【0047】

符号５１で示すＳＯＦの時間変化は、ＳＯＦが低下しても暗電流を遮断することなく供給し続けたときのＳＯＦの変化を示している。この場合には、日数Ｄ１以降はエンジンを始動できないことになる。図３では、目標放置期間をＤｔとしており、ＳＯＦの時間変化５１では目標放置期間Ｄｔを確保できないことが示されている。

【0048】

これに対し、符号５３で示すＳＯＦの時間変化は、ＳＯＦが符号５２で示す閾値ＳＯＦｔｈまで低下したときに、スイッチ１３０を制御して暗電流の一部を遮断したときのＳＯＦの変化を示している。この場合には、暗電流の一部を遮断したことによりＳＯＦの低下速度が遅くなることから、エンジン始動可能なＳＯＦの下限５０に達するまでの日数がＤＤだけ延長されている。その結果、エンジン始動に必要な放電容量が目標放置期間Ｄｔより長い期間確保されている。閾値ＳＯＦｔｈは、暗電流の一部を遮断することでＳＯＦの下限５０に達するまでの日数がＤｔ以上となるように決定されている。

【0049】

図３では、比較のためにバッテリ１０より容量が大きくサイズも大きい別のバッテリのＳＯＦの変化を符号５５で示している。本実施形態の放電能力制御方法により、バッテリ１０に対して暗電流の一部を遮断させることで、大容量の別のバッテリと同程度の放置期間を確保できていることがわかる。これより、本実施形態の放電能力制御方法により暗電流を制御することで、サイズの小さいバッテリ１０を用いても目標放置期間を確保することができ、バッテリのサイズダウンを図ることが可能となる。

【0050】

本実施形態のバッテリの放電能力制御装置１００及び放電能力制御方法によれば、内部抵抗の変化を反映するＳＯＦを用いてバッテリの放電能力を監視することで、エンジン始動性を目標放置期間にわたって保持することが可能になるとともに、バッテリをサイズダウンすることができる。また、暗電流を遮断することで、バッテリの長寿命化が図られる。

【0051】

（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るバッテリの放電能力制御方法及びその装置を、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態のバッテリの放電能力制御方法の処理の流れを説明するフローチャートである。放電能力制御装置１００の構成は第１実施形態と同じであるが、本実施形態ではバッテリセンサ１１０で測定するバッテリ状態量と電源管理制御部１２０における処理の内容が第１実施形態と異なっている。第１実施形態ではバッテリセンサ１１０でバッテリ１０のＯＣＶと内部抵抗Ｒｉｎを測定していたが、本実施形態ではＯＣＶに代えてＳＯＣを測定する。

【0052】

ＳＯＦを算出する式（１）には開回路電圧ＯＣＶが含まれているが、バッテリ１０が安定状態にあるときの開回路電圧はＳＯＣと略比例関係にあることが知られており、次式のように表すことができる。
ＯＣＶ＝ａ×ＳＯＣ＋ｂ （ｉ）
ここで、パラメータａ、ｂは、ＯＣＶとＳＯＣの実測値を用いてあらかじめ決定しておくことができる。

【0053】

また、上記のＯＣＶとＳＯＣとの略比例関係は、バッテリの劣化に伴って変化することから、バッテリが劣化したときのＯＣＶ（ＯＣＶ’とする）とＳＯＣとの関係を別のパラメータａ’、ｂ’を用いて次式で表すものとする。
ＯＣＶ’＝ａ’×ＳＯＣ＋ｂ’ （ｉｉ）

【0054】

ＯＣＶとＳＯＣとの略比例関係がバッテリの劣化に伴ってどのように変化するかを、模式的に図５に示す。図５は、横軸をＯＣＶとし縦軸をＳＯＣとしたときのＯＣＶとＳＯＣとの関係を示す図である。同図に示すように、ＳＯＣが満充電のときのＯＣＶをＶ１００としたとき、Ｖ１００はバッテリが劣化してもほとんど変化しない．これに対し、ＯＣＶに対するＳＯＣの変化の傾き（変化率）は、バッテリの劣化とともに図中の矢印で示すように大きくなる傾向がある。

【0055】

そこで、バッテリの劣化係数αを用いてａ’＝α×ａとする。また、式（ｉｉ）でもＳＯＣが満充電（ＳＯＣ＝１）のときにＯＣＶがＶ１００になることから、式（ｉｉ）の定数項ｂ’を、次式のように式（ｉ）の定数項ｂで表すことができる。
ｂ’＝ａ×（１−α）＋ｂ＝Ｖ１００×（１−α）＋α×ｂ
これより、式（１）は次式のように変換することができる。
ＳＯＦ＝ａ×α×ＳＯＣ＋Ｖ１００×（１−α）＋α×ｂ−Ｉ×Ｒｉｎ （２）

【0056】

さらに、内部抵抗Ｒｉｎは、図６に一例を示すように、ＳＯＣに依存して変化する。図６は、横軸をＳＯＣとし縦軸を内部抵抗としたときのＳＯＣに対する内部抵抗の変化の一例を示している。図６に示すようなＳＯＣに対する内部抵抗Ｒｉｎの変化（第１の相関）は、次式を用いてＳＯＣの関数として表すことができる。
Ｒｉｎ＝Ｃ×ＳＯＣ^-D （ｉｉｉ）
ここで、パラメータＣは満充電（ＳＯＣ＝１）のときの内部抵抗Ｒｉｎに相当する。

【0057】

なお、上記では内部抵抗ＲｉｎをＳＯＣの累乗式で表したが、これに限定されず、例えばＳＯＣの多項式で表してもよい。このようなＳＯＣの関数は、ＳＯＣ及びＲｉｎのそれぞれの測定値を用いて最適近似することにより事前に作成することができる。また、式（ｉｉｉ）のパラメータＣ、Ｄは、ＳＯＣとＲｉｎとに対応させた表（第１の対応表）に設定しておき、この表を用いてＳＯＣ及びＲｉｎのそれぞれの測定値に対応するパラメータＣ、Ｄを補間して求めるようにすることができる。さらに、ＳＯＣに対する内部抵抗Ｒｉｎの変化を、上記の数式等を用いて算出した数値あるいは事前に測定した測定値を用いて表を作成し、これを用いてＳＯＣから内部抵抗Ｒｉｎを算出するようにしてもよい。

【0058】

上記式（ｉｉｉ）を用いて式（２）を以下のように表すことができる。
ＳＯＦ＝ａ×α×ＳＯＣ＋Ｖ１００×（１−α）＋α×ｂ−Ｉ×Ｃ×ＳＯＣ^-D （ｉＶ ）
式（ｉＶ）では、ＳＯＦをＳＯＣのみの関数として表している。これより、式（ｉｖ）を用いることで、本実施形態ではＳＯＣを求めてＳＯＦを算出することが可能となる。ＳＯＣは、バッテリの電圧を測定し、これをＯＣＶとするかまたは所定の相関を用いてＯＣＶを予測し、このＯＣＶから算出することができる。あるいは、電流を測定し、その積算値でＳＯＣを逐次更新させるようにしてもよい。

【0059】

また式（ｉＶ）では、バッテリの劣化による影響を、劣化係数αを用いて反映させるようにしていることから、バッテリ１０が劣化したときも式（ｉＶ）を用いてＳＯＣの測定値からＳＯＦを高精度に算出することができる。なお、劣化係数αは、例えば内部抵抗Ｒｉｎに対応させた表（第２の対応表）を事前に作成しておき、Ｒｉｎの測定値から劣化係数αを決定するようにすることができる。

【0060】

本実施形態のバッテリの放電能力制御方法が第１実施形態と異なる点を、図４を用いて説明する。本実施形態では、ステップＳ１１においてバッテリセンサ１１０を用いてバッテリ１０のＳＯＣを測定する点が第１実施形態と異なっている。なお、ここでも内部抵抗Ｒｉｎを例えば駐車開始後の最初の周期のときだけ測定するようにしてもよい。また、次のステップＳ１２では、電源管理制御部１２０において、バッテリセンサ１１０からＳＯＣ及びＲｉｎの各測定値を入力し、式（２）を用いてＳＯＦを算出する点が第１実施形態と異なっている。以降のステップＳ３、Ｓ４の処理は第１実施形態と同じである。

【0061】

本実施形態の放電能力制御方法及びその装置によれば、ＳＯＣの測定値を用いてバッテリの劣化を反映したＳＯＦを算出して放電能力を監視することができ、これにより目標放置期間のエンジン始動性を保持するように暗電流を制御することができる。

【0062】

（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態に係るバッテリの放電能力制御方法及びその装置を、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態のバッテリの放電能力制御方法の処理の流れを説明するフローチャートである。本実施形態の放電能力制御装置は、第２実施形態と同様にバッテリ状態量としてＳＯＣをバッテリセンサ１１０で測定するが、電源管理制御部１２０における処理の内容が第２実施形態とも異なっている。

【0063】

本実施形態では、エンジン始動に必要な放電能力の下限に相当するＳＯＦをＳＯＦlimitとし、このＳＯＦlimitをバッテリ１０の劣化係数αと満充電（ＳＯＣ＝１）時の内部抵抗Ｒｉｎに相当するパラメータＣから決定する。すなわち、ＳＯＦlimitを劣化係数αとパラメータＣとに対応させて設定した表（第３の対応表）をあらかじめ作成しておき、この表を用いて劣化係数αとパラメータＣとからＳＯＦlimitを決定する。なお、内部抵抗Ｒｉｎが温度依存性を有することから、ＳＯＦlimitをさらにバッテリ１０の温度で補正するようにしてもよい。

【0064】

ＳＯＦlimitが決定されると、つぎにこのＳＯＦlimitに対応する残存容量ＳＯＣの下限であるＳＯＣlimitを、上記の式（２）を用いて算出する。すなわち、式（２）の左辺ＳＯＦとして上記で算出したＳＯＦlimitを代入し、右辺の内部抵抗Ｒｉｎに測定値を用いることで、右辺のＳＯＣを簡単な計算で算出することができる。そして、算出されたＳＯＣをＳＯＣlimitとする。

【0065】

つぎに、目標放置期間に達するまでにバッテリから放電される放電量を算出する。これは、バッテリ１０から放電される暗電流の１日当たりの放電量に目標放置期間に達するまでの残日数をかけることで算出できる。あるいはより詳細に、暗電流値に目標放置期間に達するまでの時間をかけて算出してもよい。目標放置期間に達するまでの放電量が算出されると、これをＳＯＣlimitに加算して目標残存容量ＳＯＣtargetを算出する。目標残存容量ＳＯＣtargetは、目標放置期間に達するまでエンジン始動性を保持するのに必要なバッテリ１０の残存容量である。

【0066】

目標残存容量ＳＯＣtargetが算出されると、つぎに式（ｉｖ）を用いて残存容量がＳＯＣtargetのときのＳＯＦであるＳＯＦtargetを算出する。ＳＯＦtargetの算出では、内部抵抗Ｒｉｎとして測定値を用いず、式（ｉｉｉ）等のＳＯＣの関数から算出して用いる。本実施形態では、ＳＯＦに対する閾値としてＳＯＦtargetを用い、ＳＯＣの測定値を式（ｉｖ）に代入して算出したＳＯＦがＳＯＦtargetまで低下したと判定すると、暗電流の一部または全部を遮断する。これにより、バッテリ１０のエンジン始動性を保持することができる。

【0067】

上記のようにして算出された閾値ＳＯＦtargetは、内部抵抗の変化の影響に加えて劣化係数αの影響を反映していることから、本実施形態では、内部抵抗及び劣化係数αの影響を反映した放電能力の監視を行うことができ、これによりエンジン始動性をさらに確実に保持することが可能となる。

【0068】

上記では、ＳＯＦとその閾値ＳＯＦtargetを用いて放電能力を制御する方法を説明したが、これに代えてＳＯＣとその閾値ＳＯＣtargetを用い、ＳＯＣがＳＯＣtarget以下とならないように監視することで、エンジン始動性を保持させるようにすることも可能である。この場合には、残存容量ＳＯＣの測定値がＳＯＣtargetまで低下したと判定されたときに、暗電流の一部または全部を遮断することでエンジン始動性を保持することが可能となる。

【0069】

なお、閾値ＳＯＦtargetまたはＳＯＣtargetを上記のようにして算出する代わりに、これを所定の対応表（第４の対応表）を用いて求めるようにすることも可能である。一例として、ＳＯＣとＲｉｎとに対応させて閾値ＳＯＦtargetまたはＳＯＣtargetを設定した第４の対応表をあらかじめ作成し、ＳＯＣ及びＲｉｎの測定値に対応する閾値ＳＯＦtargetまたはＳＯＣtargetを補間して求めるようにしてもよい。これにより、電源管理制御部１２０における処理を簡略化して負荷を軽減することができる。

【0070】

本実施形態のバッテリの放電能力制御方法を、図７を用いてさらに詳細に説明する。まずステップＳ２１においてバッテリセンサ１１０でバッテリ１０の残存容量ＳＯＣ及び内部抵抗Ｒｉｎを測定する。但し、内部抵抗Ｒｉｎの測定は、例えば駐車開始後の最初の周期のときだけ行うようにしてもよい。

【0071】

ステップＳ２２では、バッテリ１０の劣化係数αを算出する。劣化係数αは、例えば内部抵抗Ｒｉｎに対応させた第２の対応表を事前に作成しておき、Ｒｉｎの測定値から劣化係数αを決定するようにすることができる。

ステップＳ２３では、内部抵抗ＲｉｎをＳＯＣの関数で表した式（ｉｉｉ）のパラメータＣ、Ｄを決定する。パラメータＣ、Ｄは、ＳＯＣとＲｉｎとに対応させた第１の対応表を用いてＳＯＣ及びＲｉｎのそれぞれの測定値に対応するパラメータＣ、Ｄを補間して求めるようにすることができる。

【0072】

ステップＳ２４では、ＳＯＦlimitを劣化係数αとパラメータＣとに対応させて設定した第３の対応表を用いて、上記で求めた劣化係数αとパラメータＣに対応するＳＯＦlimitを求める。次のステップＳ２５では、ＳＯＦlimitに対応する残存容量ＳＯＣの下限であるＳＯＣlimitを式（２）を用いて算出する。

【0073】

ステップＳ２６では、目標放置期間に達するまでにバッテリから放電される放電量を算出し、これをＳＯＣlimitに加算することで目標残存容量ＳＯＣtargetを算出する。ステップＳ２７では、式（ｉｖ）を用いて残存容量がＳＯＣtargetのときのＳＯＦであるＳＯＦtargetを算出する。

【0074】

ステップＳ２８では、ＳＯＣの測定値を式（ｉｖ）に代入してＳＯＦを算出する。ステップＳ２９では、ステップＳ２７で算出されたＳＯＦtargetを閾値として、ステップＳ２８で算出されたＳＯＦが閾値ＳＯＦtargetより大きいかを判定する。そして、ＳＯＦが閾値ＳＯＦtargetに達したと判定されると、ステップＳ３０で暗電流を遮断させるための信号が出力される。

【0075】

次に、本実施形態の放電能力制御方法により目標放置期間が確保されるようにした一例を、図８を用いて説明する。図８は、駐車開始後のバッテリ１０のＳＯＦの時間変化を示しており、横軸が駐車開始からの日数、縦軸がＳＯＦをそれぞれ示している。

【0076】

図８において、符号７１で示すＳＯＦの閾値（ＳＯＦtarget１とする）及び符号７２で示すＳＯＦの時間変化は、バッテリ１０が劣化していないときのものであり、符号７１で示す閾値ＳＯＦtarget１は劣化係数α＝１のときのものである。ＳＯＦが閾値ＳＯＦtarget１に達したときに暗電流の一部を遮断したことにより、閾値ＳＯＦtarget１に達したのちのＳＯＦの低下速度が遅くなっている。その結果、ＳＯＦが閾値ＳＯＦtarget１に達してから下限５０（ＳＯＦlimitに相当）に達するまでに１か月（３１日）の放置日数を確保している。

【0077】

また、符号７３で示すＳＯＦの閾値（ＳＯＦtarget２とする）及び符号７４で示すＳＯＦの時間変化は、バッテリ１０が少し劣化したときのものであり、符号７３で示す閾値ＳＯＦtarget２は劣化係数α＝０．８のときのものである。ここでも、ＳＯＦが閾値ＳＯＦtarget２に達したときに暗電流の一部を遮断することで、ＳＯＦが閾値ＳＯＦｔｈ２に達してから下限ＳＯＦlimit５０に達するまでの放置日数を１か月（３１日）としている。

【0078】

さらに、符号７５で示すＳＯＦの閾値（ＳＯＦtarget３とする）及び符号７６で示すＳＯＦの時間変化は、バッテリ１０がさらに劣化したときのものであり、符号７５で示す閾値ＳＯＦtarget３は劣化係数α＝０．５のときのものである。ここでも、ＳＯＦが閾値ＳＯＦtarget３に達したときに暗電流の一部を遮断することで、ＳＯＦが閾値ＳＯＦtarget３に達してから下限ＳＯＦlimit５０に達するまでの放置日数を１か月（３１日）としている。

【0079】

上記説明のように図８では、ＳＯＦが閾値に達したときにさらに３１日間（１か月）の暗電流の放電を行ってもエンジン始動性が保持されるように、バッテリの劣化度に対応させて閾値ＳＯＦtarget１、ＳＯＦtarget２、及びＳＯＦtarget３を設定した一例を示している。また同図には、バッテリ１０の劣化が進むにつれてＳＯＦの閾値ＳＯＦtargetが高くなることが示されている

【0080】

本実施形態の放電能力制御方法及びその装置によれば、バッテリの劣化を反映してＳＯＦの閾値を設定することによりＳＯＦを好適に監視することができ、これにより目標放置期間のエンジン始動性を保持するように暗電流を制御することができる。

【0081】

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係るバッテリの放電能力制御方法及びその装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態におけるバッテリの放電能力制御方法及びその装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0082】

１０ バッテリ
１１ オルタネータ
２０ 負荷
１００ 放電能力制御装置
１１０ バッテリセンサ
１２０ 電源管理制御部
１２１ 情報伝達手段
１３０ スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】