JP2002236156A - 車両用バッテリの劣化度判定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両使用中のバッテリの劣化度を判定するこ
とのできる車両用バッテリの劣化度判定方法及び装置を
提供する。 【解決手段】 純抵抗測定手段２３ａ−１が、車両に搭
載されている負荷に放電電流が流れたとき周期的に測定
して得た車両に搭載されたバッテリの端子電圧と放電電
流とに基づいて、バッテリの純抵抗を測定する。劣化度
算出判定手段２３ａ−２が、測定した純抵抗と純抵抗記
憶手段２３ｂ−１に予め記憶した純抵抗を測定したとき
の充電状態に対応する未使用時及び寿命時の純抵抗とに
基づいて、バッテリの劣化度を算出し判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載されて
いる負荷に電力を供給するため車両に搭載されたバッテ
リの劣化度を判定する車両用バッテリの劣化度判定方法
及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両使用中のバッテリの劣化度を
判定するには、車両用鉛バッテリの場合、エンジンの始
動性が悪くなったこと、また電気車両用バッテリの場
合、走行距離が短くなったことなどにより、人の感覚に
頼って判断することが一般に行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人の感
覚に頼って判断することは信頼性に乏しく、しばしば判
断を誤り、バッテリ上がりを生じてしまうことがあっ
た。

【０００４】よって、本発明は上述した状況に鑑み、車
両使用中のバッテリの劣化度を判定することのできる車
両用バッテリの劣化度判定方法及び装置を提供すること
を課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する請求
項１乃至請求項９記載の本発明は、車両用バッテリの劣
化度判定方法に、請求項１０乃至請求項１８記載の本発
明は、車両用バッテリの劣化度判定装置にそれぞれ関
し、いずれの発明も、バッテリの純抵抗がバッテリの劣
化度に応じて変化することに着目してなされたものであ
る。

【０００６】上記課題を解決するためなされた請求項１
記載の発明は、車両に搭載されている負荷に電力を供給
するため車両に搭載されたバッテリの劣化度を判定する
車両用バッテリの劣化度判定方法において、バッテリの
充電状態に対応するバッテリの純抵抗を未使用時と寿命
時についてそれぞれ予め定めておき、前記負荷に放電電
流が流れたとき周期的に測定して得た前記バッテリの端
子電圧と放電電流とに基づいて、バッテリの純抵抗を測
定し、該測定した純抵抗と、該純抵抗を測定したときの
充電状態に対応する前記予め定めた未使用時の純抵抗及
び前記予め定めた寿命時の純抵抗とに基づいて、バッテ
リの劣化度を算出し判定することを特徴とする車両用バ
ッテリの劣化度判定方法に存する。

【０００７】上述した請求項１記載の手順によれば、ま
ず車両に搭載されている負荷に放電電流が流れたとき周
期的に測定して得た車両に搭載されたバッテリの端子電
圧と放電電流とに基づいてバッテリの純抵抗を測定す
る。次に、測定した純抵抗と、該純抵抗を測定したとき
の充電状態に対応する予め定めた未使用時の純抵抗及び
予め定めた寿命時の純抵抗とに基づいて、バッテリの劣
化度を算出し判定しているので、車両使用状態におい
て、バッテリの劣化度を自動的に判定することができ
る。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の車
両用バッテリの劣化度判定方法において、前記劣化度
を、前記測定した純抵抗と前記未使用時の純抵抗との差
を、前記寿命時の純抵抗と前記未使用時の純抵抗との差
で除した値の百分率によって求めることを特徴とする車
両用バッテリの劣化度判定方法に存する。

【０００９】上述した請求項２記載の手順によれば、劣
化度を、百分率によって求めているので、劣化の進行具
合を具体的な数値によって客観的に把握できる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
記載の車両用バッテリの劣化度判定方法において、前記
負荷に所定値を越えて単調増大し最大値から所定値以下
に単調減少する放電電流が流れたときの前記バッテリの
端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電
圧と放電電流との相関を示す前記増大する放電電流に対
する電圧−電流特性の第１の近似曲線式と前記減少する
放電電流に対する電圧−電流特性の第２の近似曲線式と
を求め、前記第１の近似曲線式によって表される電圧−
電流特性曲線上に第１の点を、前記第２の近似曲線式に
よって表される電圧−電流特性曲線上に第２の点をそれ
ぞれ定め、前記第２の点に対応する第２の放電電流が流
れたとき第２の電圧降下を生じさせる、バッテリの純抵
抗と第２の分極抵抗成分からなる第２の合成抵抗と同一
の抵抗値を有する第１の想定点を前記第１の近似曲線式
によって表される電圧−電流特性曲線上に、前記第１の
点に対応する第１の放電電流が流れたとき第１の電圧降
下を生じさせる、バッテリの純抵抗と第１の分極抵抗成
分からなる第１の合成抵抗と同一の抵抗値を有する第２
の想定点を前記第２の近似曲線式によって表される電圧
−電流特性曲線上にそれぞれ想定し、前記第２の点と前
記第１の想定点とを結ぶ直線の第１の傾斜を、前記第２
の放電電流と前記第１の想定点での放電電流とによって
それぞれ生じる、前記第２の分極抵抗成分による電圧降
下の差分を補正した上で、前記第２の分極抵抗成分によ
る電圧降下分を除いた第１の補正傾斜を求めるととも
に、前記第１の点と前記第２の想定点とを結ぶ直線の第
２の傾斜を、前記第１の放電電流と前記第２の想定点で
の放電電流とによってそれぞれ生じる、前記第１の分極
抵抗成分による電圧降下の差分を補正した上で、第１の
分極抵抗成分による電圧降下分を除いた第２の補正傾斜
を求め、該求めた前記第１及び第２の傾斜を加算平均し
て平均傾斜を求め、該求めた平均傾斜を前記バッテリの
前記純抵抗として測定することを特徴とする車両用バッ
テリの劣化度判定方法に存する。

【００１１】上述した請求項３記載の手順によれば、車
両用バッテリの劣化度を判定するために使用するバッテ
リの純抵抗の測定方法に特徴を有し、車両の負荷にバッ
テリから電力が供給され、車両の負荷に所定値を越えて
単調増大し最大値から所定値以下に単調減少する放電電
流が流れたときのバッテリの端子電圧と放電電流とを周
期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示
す増大する放電電流に対する電圧−電流特性の第１の近
似曲線式と減少する放電電流に対する電圧−電流特性の
第２の近似曲線式とを求める。

【００１２】次に、第１の近似曲線式によって表される
電圧−電流特性曲線上に第１の点を、第２の近似曲線式
によって表される電圧−電流特性曲線上に第２の点をそ
れぞれ定める。そして、第２の点に対応する第２の放電
電流が流れたとき第２の電圧降下を生じさせる、バッテ
リの純抵抗と第２の分極抵抗成分からなる第２の合成抵
抗と同一の抵抗値を有する第１の想定点を前記第１の近
似曲線式によって表される電圧−電流特性曲線上に、第
１の点に対応する第１の放電電流が流れたとき第１の電
圧降下を生じさせる、バッテリの純抵抗と第１の分極抵
抗成分からなる第１の合成抵抗と同一の抵抗値を有する
第２の想定点を前記第２の近似曲線式によって表される
電圧−電流特性曲線上にそれぞれ想定する。

【００１３】その後、第２の点と第１の想定点とを結ぶ
直線の第１の傾斜を、第２の放電電流と第１の想定点で
の放電電流とによってそれぞれ生じる、第２の分極抵抗
成分による電圧降下の差分を補正した上で、第２の分極
抵抗成分による電圧降下分を除いた第１の補正傾斜を求
めるとともに、第１の点と前記第２の想定点とを結ぶ直
線の第２の傾斜を、第１の放電電流と第２の想定点での
放電電流とによってそれぞれ生じる、第１の分極抵抗成
分による電圧降下の差分を補正した上で、第１の分極抵
抗成による電圧降下分を除いた第２の補正傾斜を求め
る。

【００１４】このようにして求めた第１及び第２の傾斜
を加算平均して平均傾斜を求め、該求めた平均傾斜をバ
ッテリの純抵抗として測定している。したがって、車両
の通常の使用状態で負荷に電力を供給したときのバッテ
リの端子電圧と放電電流とを測定し、この測定の結果得
られるデータを処理するだけで、バッテリの純抵抗を測
定することができる。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項３記載の車
両用バッテリの劣化度判定方法において、前記第１の点
と前記第２の点とを、前記第１の近似曲線式と前記第２
の近似曲線式を求めるため測定した前記バッテリの端子
電圧と放電電流の存在する範囲内に定めることを特徴と
する車両用バッテリの劣化度判定方法に存する。

【００１６】上述した請求項５記載の手順によれば、第
１の点と第２の点とを、第１の近似曲線式と第２の近似
曲線式を求めるため測定したバッテリの端子電圧と放電
電流の存在する範囲内に定めているので、傾斜を求める
ための少なくとも一方が実データに基づくものとなり、
実際から大きく外れた点を使用することをなくすること
ができる。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項３又は４記
載の車両用バッテリの劣化度判定方法において、前記第
１の近似曲線式と前記第２の近似曲線式とを求めるに当
たって、周期的に測定した前記バッテリの端子電圧と放
電電流とを最新の所定時間分収集して格納、記憶してお
くことを特徴とする車両用バッテリの劣化度判定方法に
存する。

【００１８】上述した請求項５記載の手順によれば、第
１の近似曲線式と第２の近似曲線式とを求めるに当たっ
て、周期的に測定したバッテリの端子電圧と放電電流と
を最新の所定時間分収集して格納、記憶しているので、
この記憶した実データを用いて、第１の近似曲線式と第
２の近似曲線式とを求めるに必要な放電電流が流れたこ
とを確認してから、記憶してある実データを用いて第１
の近似曲線式と第２の近似曲線式とを求めることができ
る。

【００１９】請求項６記載の発明は、請求項１又は２に
記載の車両用バッテリの劣化度判定方法において、前記
負荷に放電電流が流れたときの前記バッテリの端子電圧
と放電電流とを周期的に測定して得、所定期間に所定値
以上に急激に増大する放電電流が流れたときの前記測定
によって得られた端子電圧と放電電流に基づいて、前記
端子電圧と放電電流との単位時間当たりの変化量を求
め、該求めた端子電圧の変化量を放電電流の変化量によ
り除して求めた値をバッテリの純抵抗として測定するこ
とを特徴とする車両用バッテリの劣化度判定方法に存す
る。

【００２０】上述した請求項６記載の手順によれば、所
定期間に所定値以上に急激に増大する放電電流が流れた
ときの端子電圧と放電電流に基づいて、端子電圧と放電
電流との単位時間当たりの変化量を求めているので、こ
の単位時間に増大した放電電流によって発生する分極は
非常に小さく、端子電圧の変化量、すなわち、電圧降下
に分極抵抗成分の占める割合が極めて小さく、実質的に
純抵抗によるものとみなすことができ、よって、端子電
圧の変化量を放電電流の変化量により除して求めた値は
バッテリの純抵抗を表すとすることができる。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項６記載の車
両用バッテリの劣化度判定方法において、前記端子電圧
と放電電流との単位時間当たりの変化量を求めるに当た
って、前記放電電流が所定期間に所定値以上増大するも
のであることを検出することを特徴とする車両用バッテ
リの劣化度判定方法に存する。

【００２２】上述した請求項７記載の手順によれば、端
子電圧と放電電流との単位時間当たりの変化量を求める
に当たって、放電電流が所定期間に所定値以上増大する
ものであることを検出していて、放電電流が所定期間に
所定値以上増大するものでないときには、単位時間当た
りの変化量を求めることがないので、測定した純抵抗の
精度を常に所定範囲内のものとすることができる。

【００２３】請求項８記載の発明は、請求項７記載の車
両用バッテリの劣化度判定方法において、前記放電電流
が所定期間に所定値以上増大するものであることを検出
するに当たって、周期的に測定した前記バッテリの端子
電圧と放電電流とを少なくとも最新の所定期間分収集し
て格納、記憶しておき、該記憶しておいた最新の所定期
間分の端子電圧と放電電流とに基づいて、前記放電電流
が所定期間に所定値以上の増大があることを検出したと
き、該所定期間内の端子電圧と放電電流とにより、前記
単位時間当たりの変化量を求めることを特徴とする車両
用バッテリの劣化度判定方法に存する。

【００２４】上述した請求項８記載の手順によれば、周
期的に測定したバッテリの端子電圧と放電電流とを少な
くとも最新の所定期間分収集して格納、記憶していて、
この記憶した最新の所定期間分の端子電圧と放電電流と
に基づいて、放電電流が所定期間に所定値以上の増大が
あることを検出したとき、所定期間内の端子電圧と放電
電流とにより、単位時間当たりの変化量を求めるように
しているので、都合のよい任意の時点で純抵抗を求める
ための処理を行うことができる。

【００２５】請求項９記載の発明は、図１（ａ）の基本
構成図に示す如く、車両に搭載されている負荷に電力を
供給するため車両に搭載されたバッテリの劣化度を判定
する車両用バッテリの劣化度判定装置において、前記負
荷に放電電流が流れたとき周期的に測定して得た前記バ
ッテリの端子電圧と放電電流とに基づいて、バッテリの
純抵抗を測定する純抵抗測定手段２３ａ−１と、当該バ
ッテリの充電状態に対応するバッテリの純抵抗を未使用
時と寿命時についてそれぞれ予め記憶している純抵抗記
憶手段２３ｂ−１と、前記純抵抗測定手段により測定し
た純抵抗と、該純抵抗を測定したときの充電状態に対応
する前記純抵抗記憶手段に予め記憶されている当該バッ
テリの未使用時の純抵抗及び寿命時の純抵抗とに基づい
て、バッテリの劣化度を算出し判定する劣化度算出判定
手段２３ａ−２とを備えることを特徴とする車両用バッ
テリの劣化度判定装置に存する。

【００２６】上述した請求項９記載の発明によれば、純
抵抗測定手段２３ａ−１が、車両に搭載されている負荷
に放電電流が流れたとき周期的に測定して得た車両に搭
載されたバッテリの端子電圧と放電電流とに基づいて、
バッテリの純抵抗を測定する。劣化度算出判定手段２３
ａ−２が、測定した純抵抗と純抵抗記憶手段２３ｂ−１
に予め記憶されている未使用時の純抵抗及び寿命時の純
抵抗とに基づいて、バッテリの劣化度を算出し判定して
いるので、車両使用状態において、バッテリの劣化度を
自動的に判定することができる。

【００２７】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
車両用バッテリの劣化度判定装置において、劣化度算出
判定手段２３ａ−２は、前記劣化度を、前記測定した純
抵抗と前記未使用時の純抵抗との差を、前記寿命時の純
抵抗と前記未使用時の純抵抗との差で除した値の百分率
によって求めることを特徴とする車両用バッテリの劣化
度判定装置に存する。

【００２８】上述した請求項１０記載の発明によれば、
劣化度算出判定手段２３ａ−２が劣化度を百分率によっ
て求めているので、劣化の進行具合を具体的な数値によ
って客観的に把握できる。

【００２９】請求項１１記載の発明は、図１（ｂ）の部
分構成図に示す如く、請求項９又は１０に記載の車両用
バッテリの劣化度判定装置において、前記純抵抗測定手
段２３ａ−１は、前記負荷に所定値を越えて単調増大し
最大値から所定値以下に単調減少する放電電流が流れた
ときの前記バッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に
測定する電圧・電流測定手段２３ａ−１１と、該電圧・
電流測定手段によって測定した端子電圧と放電電流との
相関を示す前記増大する放電電流に対する電圧−電流特
性の第１の近似曲線式と前記減少する放電電流に対する
電圧−電流特性の第２の近似曲線式とを求める近似曲線
式算出手段２３ａ−１２と、前記第２の近似曲線式によ
って表される電圧−電流特性曲線上に定めた第２の点に
対応する第２の放電電流が流れたとき第２の電圧降下を
生じさせる、バッテリの純抵抗と第２の分極抵抗成分か
らなる第２の合成抵抗と同一の抵抗値を有する第１の想
定点を前記第１の近似曲線式によって表される電圧−電
流特性曲線上に、前記第１の近似曲線式によって表され
る電圧−電流特性曲線上に定めた第１の点に対応する第
１の放電電流が流れたとき第１の電圧降下を生じさせる
バッテリの純抵抗と第１の分極抵抗成分からなる第１の
合成抵抗と同一の抵抗値を有する第２の想定点を前記第
２の近似曲線式によって表される電圧−電流特性曲線上
にそれぞれ想定し、前記第２の点と前記第１の想定点と
を結ぶ直線の第１の傾斜を、前記第２の放電電流と前記
第２の想定点での放電電流とによってそれぞれ生じる、
前記第２の分極抵抗成分による電圧降下の差分を補正し
た上で、前記第２の分極抵抗成分による電圧降下分を除
いた第１の補正傾斜を求めるとともに、前記第１の点と
前記第２の想定点とを結ぶ直線の第２の傾斜を、前記第
１の放電電流と前記第２の想定点での放電電流とによっ
てそれぞれ生じる、前記第１の分極抵抗成分による電圧
降下の差分を補正した上で、前記第１の分極抵抗成分に
よる電圧降下分を除いた第２の補正傾斜を求め、該求め
た前記第１の補正傾斜と第２の補正傾斜とを加算平均し
て平均傾斜を求める演算手段２３ａ−１３とを備え、該
該演算手段によって求めた前記平均傾斜を前記バッテリ
の前記純抵抗として測定することを特徴とする車両用バ
ッテリの劣化度判定装置に存する。

【００３０】上述した請求項１１記載の発明によれば、
バッテリから車両の負荷に電力を供給して負荷に所定値
を越えて単調増大し最大値から所定値以下に単調減少す
る放電電流が流れたときのバッテリの端子電圧と放電電
流とを電圧・電流測定手段２３ａ−１１が周期的に測定
する。電圧・電流測定手段によって測定した端子電圧と
放電電流との相関を示す増大する放電電流に対する電圧
−電流特性の第１の近似曲線式と減少する放電電流に対
する電圧−電流特性の第２の近似曲線式とを近似曲線式
算出手段２３ａ−１２が求める。

【００３１】バッテリの純抵抗として測定するに当たっ
て、演算手段２３ａ−１３が、まず、第２の近似曲線式
によって表される電圧−電流特性曲線上に定めた第２の
点に対応する第２の放電電流が流れたとき第２の電圧降
下を生じさせる、バッテリの純抵抗と第２の分極抵抗成
分からなる第２の合成抵抗と同一の抵抗値を有する第１
の想定点を前記第１の近似曲線式によって表される電圧
−電流特性曲線上に、前記第１の近似曲線式によって表
される電圧−電流特性曲線上に定めた第１の点に対応す
る第１の放電電流が流れたとき第１の電圧降下を生じさ
せるバッテリの純抵抗と第１の分極抵抗成分からなる第
１の合成抵抗と同一の抵抗値を有する第２の想定点を前
記第２の近似曲線式によって表される電圧−電流特性曲
線上にそれぞれ想定する。

【００３２】次に、第２の点と第１の想定点とを結ぶ直
線の第１の傾斜を、第２の放電電流と第２の想定点での
放電電流とによってそれぞれ生じる、第２の分極抵抗成
分による電圧降下の差分を補正した上で、第２の分極抵
抗成分による電圧降下分を除いた第１の補正傾斜を求め
るとともに、第１の点と第２の想定点とを結ぶ直線の第
２の傾斜を、第１の放電電流と第２の想定点での放電電
流とによってそれぞれ生じる、第１の分極抵抗成分によ
る電圧降下の差分を補正した上で、第１の分極抵抗成分
による電圧降下分を除いた第２の補正傾斜を求める。

【００３３】そして最後に、この求めた第１の補正傾斜
と第２の補正傾斜とを加算平均して平均傾斜を求め、こ
の求めた平均傾斜をバッテリの純抵抗として測定する。
したがって、車両の通常の使用状態で負荷に電力を供給
したときのバッテリの端子電圧と放電電流とを測定し、
この測定の結果得られるデータを処理するだけで、バッ
テリの純抵抗を測定することができる

【００３４】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の車両用バッテリの劣化度判定装置において、前記演算
手段は、前記第１の点と前記第２の点とを、前記第１の
近似曲線式と前記第２の近似曲線式を求めるため測定し
た前記バッテリの端子電圧と放電電流の存在する範囲内
に定めることを特徴とする車両用バッテリの劣化度判定
装置に存する。

【００３５】上述した請求項１２記載の発明によれば、
演算手段は、第１の点と第２の点とを、第１の近似曲線
式と第２の近似曲線式を求めるため測定したバッテリの
端子電圧と放電電流の存在する範囲内に定めているの
で、傾斜を求めるための少なくとも一方が実データに基
づくものとなり、実際から大きく外れた点を使用するこ
とをなくすることができる。

【００３６】請求項１３記載の発明は、請求項１１又は
１２記載の車両用バッテリの劣化度判定装置において、
前記近似曲線式算出手段は、前記第１の近似曲線式と前
記第２の近似曲線式を求めるために、前記電圧・電流測
定手段により周期的に測定した前記バッテリの端子電圧
と放電電流とを、最新の所定時間分収集して格納、記憶
する記憶手段２３ｂ−２を有することを特徴とする車両
用バッテリの劣化度判定装置に存する。

【００３７】上述した請求項１３記載の発明によれば、
記憶手段２３ｂ−２が、第１の近似曲線式と第２の近似
曲線式を求めるために、電圧・電流測定手段により周期
的に測定したバッテリの端子電圧と放電電流とを、最新
の所定時間分収集して格納、記憶しているので、この記
憶した実データを用いて、第１の近似曲線式と第２の近
似曲線式とを求めるに必要な放電電流が流れたことを確
認してから、記憶してある実データを用いて第１の近似
曲線式と前記第２の近似曲線式とを求めることができ
る。

【００３８】請求項１４記載の発明は、図１（ｃ）の部
分構成図に示す如く、請求項９又は１０に記載の車両用
バッテリの劣化度判定装置において、前記純抵抗測定手
段２３ａ−１は、前記負荷に放電電流が流れたときの前
記バッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に測定して
得る電圧・電流測定手段２３ａ−１５と、所定期間に所
定値以上に急激に増大する放電電流が流れたときの前記
電圧・電流測定手段によって得られた端子電圧と放電電
流に基づいて、前記端子電圧と放電電流との単位時間当
たりの変化量を求める変化量算出手段２３ａ−１６と、
該変化量算出手段によって求めた端子電圧の変化量を放
電電流の変化量により除算する除算手段２３ａ−１７と
を備え、該除算手段によって求めた値をバッテリの純抵
抗として測定することを特徴とする車両用バッテリの劣
化度判定装置に存する。

【００３９】上述した請求項１４記載の発明によれば、
電圧・電流測定手段２３ａ−１５が、車両に搭載されて
いる負荷に放電電流が流れたときの車両に搭載されたバ
ッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に測定して得
る。変化量算出手段２３ａ−１６が、所定期間に所定値
以上に急激に増大する放電電流が流れたときの電圧・電
流測定手段によって得られた端子電圧と放電電流に基づ
いて、端子電圧と放電電流との単位時間当たりの変化量
を求める。除算手段２３ａ−１７が、変化量算出手段に
よって求めた端子電圧の変化量を放電電流の変化量によ
り除算する。そして、除算手段によって求めた値をバッ
テリの純抵抗として測定する。

【００４０】所定期間に所定値以上に急激に増大する放
電電流が流れたときの端子電圧と放電電流に基づいて、
変化量算出手段２３ａ−２が、端子電圧と放電電流との
単位時間当たりの変化量を求めているので、この単位時
間に増大した放電電流によって発生する分極は非常に小
さく、端子電圧の変化量、すなわち、電圧降下に分極抵
抗成分の占める割合が極めて小さく、実質的に純抵抗に
よるものとみなすことができ、よって、除算手段２３ａ
−１７が、端子電圧の変化量を放電電流の変化量により
除して求めた値はバッテリの純抵抗を表すとすることが
できる。

【００４１】請求項１５記載の発明は、請求項１４記載
の車両用バッテリの劣化度判定装置において、前記変化
量算出手段は、前記端子電圧と放電電流との単位時間当
たりの変化量を求めるに当たって、前記放電電流が所定
期間に所定値以上増大するものであることを検出する電
流増加検出手段２３ａ−１６１を有することを特徴とす
る車両用バッテリの劣化度判定装置に存する。

【００４２】上述した請求項１５記載の発明によれば、
変化量算出手段２３ａ−１６が端子電圧と放電電流との
単位時間当たりの変化量を求めるに当たって、電流増加
検出手段２３ａ−１６１が放電電流が所定期間に所定値
以上増大するものであることを検出していて、放電電流
が所定期間に所定値以上増大するものでないときには、
単位時間当たりの変化量を求めることがないので、測定
した純抵抗の精度を常に所定範囲内のものとすることが
できる。

【００４３】請求項１６記載の発明は、請求項１５記載
の車両用バッテリの劣化度判定装置において、前記変化
量算出手段は、前記放電電流が所定期間に所定値以上の
増大があることを検出するに当たって、周期的に測定し
た前記バッテリの端子電圧と放電電流とを少なくとも最
新の所定期間分収集して格納、記憶しておく記憶手段２
３ｂ−３を更に有し、前記記憶手段に記憶しておいた最
新の所定期間分の端子電圧と放電電流とに基づいて、前
記電流増加検出手段が前記放電電流が所定期間に所定値
以上の増大があることを検出したとき、前記所定期間内
の端子電圧と放電電流とにより、前記単位時間当たりの
変化量を求めることを特徴とする車両用バッテリの劣化
度判定装置に存する。

【００４４】上述した請求項１６記載の発明によれば、
記憶手段２３ｂ−３が、周期的に測定したバッテリの端
子電圧と放電電流とを少なくとも最新の所定期間分収集
して格納、記憶していて、この記憶した最新の所定期間
分の端子電圧と放電電流とに基づいて、電流増加検出手
段２３ａ−１６１が放電電流が所定期間に所定値以上の
増大があることを検出したとき、変化量算出手段２３ａ
−２が所定期間内の端子電圧と放電電流とにより、単位
時間当たりの変化量を求めるようにしているので、都合
のよい任意の時点で純抵抗を求めるための処理を行うこ
とができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による車両用バッテ
リの劣化度判定方法を、本発明による車両用バッテリの
劣化度判定装置の一実施形態と共に、図２を参照して説
明する。

【００４６】図２は本発明の車両用バッテリの劣化度判
定方法を適用した本発明の一実施形態に係る車両用バッ
テリの劣化度判定装置の概略構成を一部ブロックにて示
す説明図であり、図中符号１で示す本実施形態の車両用
バッテリ純抵抗測定装置は、エンジン３に加えてモータ
ジェネレータ５を有するハイブリッド車両に搭載されて
いる。

【００４７】そして、このハイブリッド車両は、通常時
はエンジン３の出力のみをドライブシャフト７からディ
ファレンシャルケース９を介して車輪１１に伝達して走
行させ、高負荷時には、バッテリ１３からの電力により
モータジェネレータ５をモータとして機能させて、エン
ジン３の出力に加えてモータジェネレータ５の出力をド
ライブシャフト７から車輪１１に伝達し、アシスト走行
を行わせるように構成されている。

【００４８】また、このハイブリッド車両は、減速時や
制動時にモータジェネレータ５をジェネレータ（発電
機）として機能させ、運動エネルギを電気エネルギに変
換してバッテリ１３を充電させるように構成されてい
る。

【００４９】なお、モータジェネレータ５はさらに、図
示しないスタータスイッチのオンに伴うエンジン３の始
動時に、エンジン３のフライホイールを強制的に回転さ
せるセルモータとして用いられるが、その場合にモータ
ジェネレータ５には、短時間に大きな電流が流される。
スタータスイッチのオンによりモータジェネレータ５に
よってエンジン３が始動されると、イグニッションキー
（図示せず。）の操作解除に伴って、スタータスイッチ
がオフになってイグニッションスイッチやアクセサリス
イッチのオン状態に移行し、これに伴ってバッテリ１３
から流れる放電電流は、定常電流に移行する。

【００５０】本実施形態の車両用バッテリの劣化度判定
装置１は、アシスト走行用のモータやセルモータとして
機能するモータジェネレータ５等、電装品に対するバッ
テリ１３の放電電流Ｉや、ジェネレータとして機能する
モータジェネレータ５からのバッテリ１３に対する充電
電流を検出する電流センサ１５と、バッテリ１３に並列
接続した１Ｍオーム程度の抵抗を有し、バッテリ１３の
端子電圧Ｖを検出する電圧センサ１７とを備えている。

【００５１】また、本実施形態の車両用バッテリの劣化
度判定装置１は、上述した電流センサ１５及び電圧セン
サ１７の出力がインタフェース回路（以下、「Ｉ／Ｆ」
と略記する。）２１におけるＡ／Ｄ変換後に取り込まれ
るマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記す
る。）２３をさらに備えている。

【００５２】そして、前記マイコン２３は、ＣＰＵ２３
ａ、ＲＡＭ２３ｂ、及び、ＲＯＭ２３ｃを有しており、
このうち、ＣＰＵ２３ａには、ＲＡＭ２３ｂ及びＲＯＭ
２３ｃの他、前記Ｉ／Ｆ２１が接続されており、また、
上述した図示しないスタータスイッチ、イグニッション
スイッチやアクセサリスイッチ、モータジェネレータ５
以外の電装品（負荷）のスイッチ等が、さらに接続され
ている。

【００５３】前記ＲＡＭ２３ｂは、各種データ記憶用の
データエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを
有しており、前記ＲＯＭ２３ｃには、ＣＰＵ２３ａに各
種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納され
ている。

【００５４】なお、上述した電流センサ１５及び電圧セ
ンサ１７の出力である電流値及び電圧値は、短い周期で
高速にサンプリングされてＩ／Ｆ２１を介して、マイコ
ン２３のＣＰＵ２３ａに取り込まれ、取り込まれた電流
値及び電圧値は前記ＲＡＭ２３ｂのデータエリア（記憶
手段に相当する）に所定期間前のものから最新のものま
での分、格納、記憶される。この記憶された実データ
は、バッテリの純抵抗を測定し、測定した純抵抗により
バッテリの劣化度を判定するために利用される。

【００５５】次に、前記ＲＯＭ２３ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ２３ａが行うバッテリ劣化度判
定処理を、図３を参照して説明する。

【００５６】バッテリ１３からの給電を受けてマイコン
２３が起動しプログラムがスタートすると、ＣＰＵ２３
ａは、まず初期設定を実行する（ステップＳ１）。

【００５７】ステップＳ１の初期設定が済んだならば、
次に、ＣＰＵ２３ａは、電流センサ１５の検出したバッ
テリ１３の放電電流Ｉと電圧センサ１７の検出したバッ
テリ１３の端子電圧ＶとのＡ／Ｄ変換値を対にしてＩ／
Ｆ２１を介して読み込み、読み込んだ実データの最新の
ものを、所定時間分、ＲＡＭ２３ｂのデータエリアに格
納、記憶して収集する実データ収集処理を実行する（ス
テップＳ２）。このステップＳ２における実データ収集
処理は常に継続的に行われる。

【００５８】続いて、ステップＳ２において収集された
放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの最新の所定時間分の実デー
タに基づいて、バッテリの純抵抗を測定する純抵抗測定
処理が行われ（ステップＳ３）、測定された純抵抗は劣
化度を算出し判定する（ステップＳ４）ために利用され
る。測定したバッテリの純抵抗を利用してバッテリの劣
化度を算出し判定するため、前記ＲＡＭ２３ｂのバック
アップされたデータエリア或いは不揮発性メモリ（図示
せず）には、当該バッテリの充電状態に対応するバッテ
リの純抵抗を未使用時と寿命時についてそれぞれ測定さ
れて予め記憶されている。

【００５９】なお、未使用時の新品のバッテリの純抵抗
Ｒｎと、寿命時の使い古したバッテリの純抵抗Ｒａは、
充電状態によって変化し、充電状態に対して図４に示す
ような相関関係を有し、ＲＡＭ２３ｂのバックアップさ
れたデータエリア或いは不揮発性メモリ（図示せず）に
記憶するに当たって、データテーブル化される。車載さ
れたバッテリの充電状態Ｘ％は適宜の方法によって測定
されることができるので、この測定した充電状態を利用
することで、純抵抗の測定が行われたときのバッテリの
充電状態Ｘ％に対応する未使用時の純抵抗Ｒｎと寿命時
の純抵抗Ｒａのデータを読み出すことができる。

【００６０】ステップＳ４における劣化度算出判定処理
では、具体的には、ステップＳ３で測定した純抵抗Ｒ
と、充電状態Ｘ％に対応する予め記憶した劣化のない新
品の純抵抗Ｒｎとの差を、寿命が近くなった純抵抗Ｒａ
と新品の当該バッテリの純抵抗Ｒｎとの差で除して求め
た値の百分率を求めることが行われる。すなわち、（Ｒ
−Ｒｎ）／（Ｒａ−Ｒｎ）×１００％なる計算が行われ
る。

【００６１】バッテリの使用状態、すなわち、負荷に放
電電流が流れたとき周期的に測定して得たバッテリの端
子電圧と放電電流とに基づいて、純抵抗を測定して得る
ことによって、簡単な計算によってバッテリの劣化度を
百分率による具体的な数値として算出することができ、
バッテリを使用しているときに、劣化の進行具合を客観
的に把握できるようになる。

【００６２】なお、上述した例は、劣化度を算出し判定
する方法の一例であって、測定した純抵抗と純抵抗を測
定したときの充電状態に対応する未使用時の純抵抗及び
寿命時の純抵抗とがあれば、これらに基づいて、バッテ
リの劣化度を算出し判定することができ、車両使用状態
において、バッテリの劣化度を自動的に判定することが
できる。

【００６３】次に、バッテリの劣化度を判定するために
使用するバッテリの純抵抗の測定の仕方の２例を以下説
明する。

【００６４】〔第１の例〕因みに、１２Ｖ車、４２Ｖ
車、ＥＶ車、ＨＥＶ車には、スタータモータ、モータジ
ェネレータ、走行用モータなどの大電流を必要とする負
荷を搭載されており、これらの負荷に電力を供給するバ
ッテリの電圧−電流（Ｖ−Ｉ）特性の例は、図５及び図
６に示すようになる。

【００６５】Ｖ−Ｉ特性は図５に示すように、１次式Ｖ
＝ａＩ＋ｂで近似する方式も考えられるが、図７に示す
分極抵抗成分の非直線形の特性の影響により、１次式で
は高い相関を有する式を得ることは難しいので、本実施
形態では、図６に示すように、Ｖ＝ａＩ² ＋ｂＩ＋ｃな
る２次式の近似曲線式を最小二乗法によって得ることに
よって、高い相関を有する近似曲線式を用いることを必
須とする。

【００６６】上述したような大電流を必要とする負荷を
駆動したとき、１回の放電によって、所定値を越えて単
調増大し最大値から所定値以下に単調減少する放電電流
が流れる。このときのバッテリの端子電圧と放電電流と
を周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関
を示す実データに基づいて、図８のグラフ中に示すよう
に、放電が開始され増加方向に向かう増大する放電電流
に対するＶ−Ｉ特性の第１の近似曲線式Ｍ１と、電流が
最大に達しその後減少方向に向かう減少する放電電流に
対するＶ−Ｉ特性の第２の近似曲線式Ｍ２の２つの式が
得られる。なお、図８中に記載の式は実データによって
得られた具体的な近似曲線式の一例である。これらの２
つの近似曲線式Ｍ１と近似曲線式Ｍ２との違いを以下分
析する。

【００６７】一方の近似曲線式Ｍ１の場合、放電開始時
点での分極抵抗成分を基準にすると、放電が開始し電流
が増加すると、分極抵抗成分は徐々に増加していく。そ
の後、電流が最大値になったところで、分極抵抗成分が
ピークに達し、電流の減少に伴って分極が解消していく
はずである。しかし、実際には、電流の減少に比例して
分極抵抗成分は解消するのではなく反応が遅れて現れる
ため、近似曲線式Ｍ２の場合、増加方向と同じＶ−Ｉ特
性を示さず、増加方向よりも大きな電圧降下を発生させ
ることになり、電流の増加と減少時にそれぞれ対応する
２つの近似曲線式Ｍ１及びＭ２が得られることになる。

【００６８】上述したＶ−Ｉ特性の２つの近似曲線式Ｍ
１及びＭ２で表される近似曲線を用いて、バッテリの純
抵抗Ｒを測定する方法を、図９乃至図１１を参照して、
以下具体的に説明する。

【００６９】まず、図９に示すように、上記近似曲線式
の一方Ｍ１で表される近似曲線上の実データの範囲内に
任意の点Ａを選択し、式Ｍ１の近似曲線の縦軸に対する
切片Ｃ１から近似曲線上の点Ａまでの電圧降下ΔＶ１を
求める。このΔＶ１を点Ａでの電流Ｉ１で除算した値
は、純抵抗Ｒに純抵抗を除くその他の抵抗成分である分
極抵抗成分のその時点での値Ｒｐｏｌ１を加算した合成
抵抗である。すなわち、 Ｒ＋Ｒｐｏｌ１＝ΔＶ１／Ｉ１ である。

【００７０】同様に、図９に示すように、上記近似曲線
式の他方Ｍ２で表される近似曲線上の実データの範囲内
に任意の点Ｂを選択し、式Ｍ２の近似曲線の縦軸に対す
る切片Ｃ２から近似曲線上の点Ｂまでの電圧降下ΔＶ２
を求める。このΔＶ２を点Ｂでの電流Ｉ２で除算した値
は、純抵抗Ｒに純抵抗を除くその他の抵抗成分である分
極抵抗成分のその時点での値Ｒｐｏｌ２を加算した合成
抵抗である。すなわち、 Ｒ＋Ｒｐｏｌ２＝ΔＶ２／Ｉ２ である。

【００７１】上記２点Ａ及びＢの合成抵抗の値の差ΔＲ
は ΔＲ＝Ｒ＋Ｒｐｏｌ１−（Ｒ＋Ｒｐｏｌ２）＝Ｒｐｏｌ
１−Ｒｐｏｌ２ となり、点Ａ及びＢにおける分極抵抗成分の差となる。
これは、１回の放電中の純抵抗Ｒは変化しないことから
明らかである。

【００７２】なお、式Ｍ１で表される近似曲線上には、
図１０に示すように、式Ｍ２の近似曲線上に選択した任
意の点Ｂにおける合成抵抗（Ｒ＋Ｒｐｏｌ２）に等しい
値（Ｒ＋Ｒｐｏｌ１′）をもった点Ａ′が存在する。ま
た、式Ｍ２で表される近似曲線上にも、図９に示すよう
に、式Ｍ１の近似曲線上に選択した任意の点Ａにおける
合成抵抗（Ｒ＋Ｒｐｏｌ１）に等しい値（Ｒ＋Ｒｐｏｌ
２′）をもった点Ｂ′が存在する。すなわち、Ｒ＋Ｒｐ
ｏｌ１′＝Ｒ＋Ｒｐｏｌ２となる点Ａ′が式Ｍ１で表さ
れる近似曲線上に、Ｒ＋Ｒｐｏｌ１＝Ｒ＋Ｒｐｏｌ２′
となる点Ｂ′が式Ｍ２で表される近似曲線上にそれぞれ
存在する。

【００７３】要するに、点Ａ′における電流及び電圧を
それぞれＩ１′及びＶ１′とし、点Ｂ′における電流及
び電圧をそれぞれＩ２′及びＶ２′とすると、点Ａ′の
座標（Ｉ１′、Ｖ１′）と点Ｂの座標（Ｉ２、Ｖ２）の
分極抵抗成分の値が互いに等しく、また点Ａの座標（Ｉ
１、Ｖ１）と点Ｂ′（Ｉ２′、Ｖ２′）の分極抵抗成分
の値も互いに等しいことがわかる。

【００７４】まず、Ｂ点を基準とし、この点Ｂの合成抵
抗の値（Ｒ＋Ｒｐｏｌ２）と等しい値を持つ点Ａ′の電
流Ｉ１′と電圧Ｖ１′の算出の仕方を以下説明する。

【００７５】今、式Ｍ１で表される近似曲線の縦軸に対
する切片Ｃ１からこの点Ａ′までの電圧降下をΔＶ１′
とすると、これは ΔＶ１′＝Ｃ１−（ａ１Ｉ１′² ＋ｂ１Ｉ１′＋Ｃ１）
＝（Ｒ＋Ｒｐｏｌ２）Ｉ１′ となり、この式を整理すると、 −（ａ１Ｉ１′ ＋ｂ１）＝Ｒ＋Ｒｐｏｌ２ となり、点Ａ′の電流Ｉ１′は Ｉ１′＝−（ｂ１＋Ｒ＋Ｒｐｏｌ２）／ａ１ となる。なお、Ｒ＋Ｒｐｏｌ２（＝Ｒ＋Ｒｐｏｌ１′）
＝ΔＶ２／Ｉ２（＝ΔＶ１′／Ｉ１′）であるので、 Ｉ１′＝−〔ｂ１＋（ΔＶ２／Ｉ２）〕／ａ１ ＝−〔ｂ１＋（ΔＶ１′／Ｉ１′）〕／ａ１ となる。また、点Ａ′の電圧Ｖ１′は、上記式から明ら
かなように、 Ｖ１′＝ａ１Ｉ１′² ＋ｂ１Ｉ１′＋Ｃ１ であるので、点Ａ′の座標（Ｉ１′、Ｖ１′）は既知の
値から定められる。

【００７６】同様にして、Ａ点を基準とし、この点Ａの
抵抗値（Ｒ＋Ｒｐｏｌ１）と等しい値を持つ点Ｂ′の電
流Ｉ２′と電圧Ｖ２′も、 Ｉ２′＝−〔ｂ２＋（ΔＶ１／Ｉ１）〕／ａ２ ＝−〔ｂ２＋（ΔＶ２′／Ｉ２′）〕／ａ２ Ｖ２′＝ａ２Ｉ２′² ＋ｂ２Ｉ２′＋Ｃ２ により既知の値から算出できる。なお、ΔＶ２′は、式
２で表される近似曲線の縦軸に対する切片Ｃ２からこの
点Ｂ′までの電圧降下である。

【００７７】上述のようにして、点Ａ′の座標（Ｉ
１′、Ｖ１′）が定まったら、図１０に示すように、点
Ａ′の座標（Ｉ１′、Ｖ１′）と点Ｂの座標（Ｉ２、Ｖ
２）とを結ぶ直線Ｌ１の傾斜を求めることによって合成
抵抗の値Ｒ１が求められる。この合成抵抗の値Ｒ１は、
純抵抗と分極抵抗成分Ｒｐｏｌ２とからなる合成抵抗に
よって生じる電圧降下の差（Ｖ１′−Ｖ２）を各点にお
いて流れる電流の差（Ｉ１′−Ｉ２）によって除算する
ことによって求められる。すなわち、 Ｒ１＝（Ｖ１′−Ｖ２）／（Ｉ１′−Ｉ２） となる。

【００７８】同様にして、点Ｂ′の座標（Ｉ２′、Ｖ
２′）が定まったら、、図１１に示すように、点Ｂ′の
座標（Ｉ２′、Ｖ２′）と点Ａの座標（Ｉ１、Ｖ１）と
を結ぶ直線Ｌ２の傾斜を求めることによって合成抵抗の
値Ｒ２が求められる。この合成抵抗の値Ｒ２は、純抵抗
と分極抵抗成分Ｒｐｏｌ１とからなる合成抵抗によって
生じる電圧降下の差（Ｖ１−Ｖ２′）を各点において流
れる電流の差（Ｉ１−Ｉ２′）によって除算することに
よって求められる。すなわち、 Ｒ２＝（Ｖ１−Ｖ２′）／（Ｉ１−Ｉ２′） となる。

【００７９】しかしながら、上述のようにして求められ
る合成抵抗の値Ｒ１及びＲ２は、純抵抗と分極抵抗成分
とからなる合成抵抗によって生じる電圧降下の差を各点
において流れる電流の差によって除算して求めたもの
で、純抵抗とは一致しない。２点間の傾きを純抵抗と一
致させるには、分極抵抗成分によって生じる電圧降下分
を除いた電圧降下の差を電流差によって除算してやれば
よい。

【００８０】先ず、点Ｂを基準にした場合について説明
すると、今、合成抵抗の値Ｒ１を Ｒ１＝Ｒ１′＋Ｒｐｏｌ２＝Ｒ１′＋Ｒｐｏｌ１′ とすると、抵抗Ｒ１′に点Ａ′の電流Ｉ１′と点Ｂの電
流Ｉ２との差に相当する電流が流れることによって生じ
る電圧降下は、分極抵抗成分Ｒｐｏｌ１′（又はＲｐｏ
ｌ２）に点Ａ′の電流Ｉ１′と点Ｂの電流Ｉ２の差に相
当する電流が流れることによって生じる電圧降下分だ
け、点Ａ′の電圧を持ち上げて補正してやればよく、次
式が成立する。 Ｒ１′（Ｉ１′−Ｉ２）＝〔Ｖ１′＋Ｒｐｏｌ１′（Ｉ
１′−Ｉ２）〕−Ｖ２

【００８１】この式を整理すると、 Ｒ１′（Ｉ１′−Ｉ２）＝（Ｖ１′−Ｖ２）＋Ｒｐｏｌ
１′（Ｉ１′−Ｉ２） となる。ここで、Ｒｐｏｌ１′＝ΔＶ１′／Ｉ１′−Ｒ
１′であるので、 Ｒ１′（Ｉ１′−Ｉ２）＝（Ｖ１′−Ｖ２）＋（ΔＶ
１′／Ｉ１′−Ｒ１′）（Ｉ１′−Ｉ２） ２Ｒ１′（Ｉ１′−Ｉ２）＝（Ｖ１′−Ｖ２）＋ΔＶ
１′／Ｉ１′（Ｉ１′−Ｉ２） となり、結果として、 Ｒ１′＝〔（Ｖ１′−Ｖ２）＋（ΔＶ１′／Ｉ１′）
（Ｉ１′−Ｉ２）〕／２（Ｉ１′−Ｉ２） が求められる。なお、（ΔＶ１′／Ｉ１′）は（ΔＶ２
／Ｉ２）と置き換えることができる。

【００８２】次に、点Ａを基準にした場合にも同様にし
て Ｒ２＝Ｒ２′＋Ｒｐｏｌ１＝Ｒ２′＋Ｒｐｏｌ２′ とすると、この抵抗Ｒ２′に点Ａの電流Ｉ１と点Ｂ′の
電流Ｉ２′の差に相当する電流が流れることによって生
じる電圧降下は、分極抵抗成分Ｒｐｏｌ１２′（又はＲ
ｐｏｌ１）に点Ａの電流Ｉ１と点Ｂ′の電流Ｉ２′との
差に相当する電流が流れることによって生じる電圧降下
分、点Ｂ′の電圧を引き下げて補正してやればよく、次
式が成立する。 Ｒ２′（Ｉ１−Ｉ２′）＝Ｖ１−〔Ｖ２′−Ｒｐｏｌ
２′（Ｉ１−Ｉ２′）〕

【００８３】この式を整理すると、 Ｒ２′（Ｉ１−Ｉ２′）＝（Ｖ１−Ｖ２′）＋Ｒｐｏｌ
２′（Ｉ１−Ｉ２′） となる。ここで、Ｒｐｏｌ２′＝ΔＶ２′／Ｉ２′−Ｒ
２′であるので、 Ｒ２′（Ｉ１−Ｉ２′）＝（Ｖ１−Ｖ２′）＋（ΔＶ
２′／Ｉ２′−Ｒ２′）（Ｉ１−Ｉ２′） ２Ｒ２′（Ｉ１−Ｉ２′）＝（Ｖ１−Ｖ２′）＋ΔＶ
２′／Ｉ２′（Ｉ１−Ｉ２′） となり、結果として、 Ｒ２′＝〔（Ｖ１−Ｖ２′）＋（ΔＶ２′／Ｉ２′）
（Ｉ１−Ｉ２′）〕／２（Ｉ１−Ｉ２′） が求められる。なお、（ΔＶ２′／Ｉ２′）は（ΔＶ１
／Ｉ１）と置き換えることができる。

【００８４】上述したように求められた２つの値Ｒ１′
及びＲ２′は、２つの点Ａ及びＢを基準にし、異なる分
極抵抗成分（Ｒｐｏｌ１′＝Ｒｐｏｌ２）と（Ｒｐｏｌ
１＝Ｒｐｏｌ２′）を用い、しかも異なる切片Ｃ１から
の電圧降下Δ１′（ΔＶ１）と切片Ｃ２からの電圧降下
Δ２′（ΔＶ２）を用いて求めたものであるので、真の
純抵抗Ｒとなり得ない。したがって、両者の加算平均 Ｒ＝（Ｒ１′＋Ｒ２′）／２ をとることによって、真の純抵抗Ｒが求められる。

【００８５】そこで、純抵抗の測定方法を図９乃至図１
１を参照して先ず説明する。車両の負荷に電力を供給す
るため車両に搭載された、例えばスタータモータ、モー
タジェネレータ、走行用モータなどの大電流を必要とす
る負荷が動作されると、バッテリからは所定値を越えて
単調増大し最大値から所定値以下に単調減少する放電電
流が流れる。このときのバッテリの端子電圧と放電電流
とを、例えば１ｍｓの周期にてサンプリングすること
で、バッテリの端子電圧と放電電流との組が多数得られ
る。

【００８６】このようにして得られたバッテリの端子電
圧と放電電流との組の最新のものを、所定時間分、例え
ばＲＡＭなどの書換可能な記憶手段としてのメモリに格
納、記憶して収集する。メモリに格納、記憶して収集し
た端子電圧と放電電流との組を用いて、最小二乗法によ
り、端子電圧と放電電流との相関を示す増大する放電電
流に対する電圧−電流特性の例えばＶ１（Ｉ）＝ａ１Ｉ
² ＋ｂ１＋Ｃ１なる２次式で表される第１の近似曲線式
Ｍ１と、減少する放電電流に対する電圧−電流特性の例
えばＶ２（Ｉ）＝ａ２Ｉ² ＋ｂ２Ｉ＋Ｃ２なる２次式で
表される第２の近似曲線式Ｍ２とを求める。

【００８７】次に、第１の近似曲線式Ｍ１によって表さ
れる電圧−電流特性曲線上に第１の点Ａを、第２の近似
曲線式Ｍ２によって表される電圧−電流特性曲線上に第
２の点Ｂをそれぞれ定める。このとき、第１の近似曲線
式Ｍ１によって表される電圧−電流特性曲線上に定めら
れる第１の点Ａと、第２の近似曲線式Ｍ２によって表さ
れる電圧−電流特性曲線上に定められる第２の点Ｂと
は、各近似曲線式を求める際に使用された端子電圧と放
電電流の実データの存在する範囲内に好ましく定められ
る。このように定めることによって、その後、各点に対
応する想定点を想定する際に、想定点が大きく外れた位
置に想定されることがなくなる。また、好ましくは、第
１の点Ａと第２の点Ｂは、分極抵抗成分が最大となる点
の両側に定められるのがよい。このように定めることに
よって、最大点の両側に想定点が定められるようになる
ようになり、その後、純抵抗を求める際の精度が高まる
ようになる。

【００８８】そして、第２の点Ｂに対応する第２の放電
電流Ｉ２が流れたとき第２の電圧降下ΔＶ２を生じさせ
る、バッテリの純抵抗と第２の分極抵抗成分Ｒｐｏｌ２
からなる第２の合成抵抗Ｒ２と同一の抵抗値を有する第
１の想定点Ａ′を第１の近似曲線式Ｍ１上に、第１の点
Ａに対応する第１の放電電流Ｉ１が流れたとき第１の電
圧降下ΔＶ１を生じさせる、バッテリの純抵抗と第１の
分極抵抗成分Ｒｐｏｌ１からなる第１の合成抵抗Ｒ１と
同一の抵抗値を有する第２の想定点Ｂ′を第２の近似曲
線式Ｍ２上にそれぞれ想定する。

【００８９】２つの想定点Ａ′及びＢ′が想定できた
ら、第２の点Ｂと第１の想定点Ａ′とを結ぶ直線Ｌ１の
第１の傾斜Ｒ１を、第２の放電電流Ｉ２と第１の想定点
Ａ′での放電電流Ｉ１′とによってそれぞれ生じる、第
２の分極抵抗成分Ｒｐｏｌ２による電圧降下の差分Ｒｐ
ｏｌ２（Ｉ１′−Ｉ２）を補正した上で、第２の分極抵
抗成分Ｒｐｏｌ２による電圧降下分を除いた第１の補正
傾斜Ｒ１′を求めるとともに、前記第１の点と前記第２
の想定点Ｂ′とを結ぶ直線Ｌ２の第２の傾斜Ｒ２を、第
１の放電電流Ｉ１と第２の想定点Ｂ′での放電電流Ｉ
２′とによってそれぞれ生じる、第１の分極抵抗成分Ｒ
ｐｏｌ１による電圧降下の差分Ｒｐｏｌ１（Ｉ１−Ｉ
２′）を補正した上で、第１の分極抵抗成分Ｒｐｏｌ１
による電圧降下分を除いた第２の補正傾斜Ｒ２′を求め
る。

【００９０】このうようにして求めた第１の補正傾斜Ｒ
１′と第２の補正傾斜Ｒ２′とを加算平均して平均傾斜
を求め、この求めた平均傾斜をバッテリの純抵抗Ｒとし
て測定する。

【００９１】次に、前記ＲＯＭ２３ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ２３ａが行う図３のフローチャ
ート中のステップＳ３の純抵抗測定処理の具体的な内容
を、図１２を参照して説明する。

【００９２】図３のフローチャート中のステップＳ２に
おいて収集された放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの最新の所
定時間分の実データは分析され、最小二乗法を適用し
て、電圧−電流特性の２次の近似曲線式を求めるのに適
当なものであるかどうかが判定される。すなわち、バッ
テリから所定値を越えて単調増大し最大値から所定値以
下に単調減少する放電電流が流れているかどうかを分析
する分析処理を行う（ステップＳ２１）。

【００９３】ステップＳ２１における分析の結果、電圧
−電流特性の２次の近似曲線式を求めるのに適当なもの
が収集されているとき（ステップＳ２２のＹ）、増大す
る放電電流に対する電圧−電流特性のＶ１（Ｉ）＝ａ１
Ｉ² ＋ｂ１＋Ｃ１なる２次式で表される第１の近似曲線
式Ｍ１と、減少する放電電流に対する電圧−電流特性の
例えばＶ２（Ｉ）＝ａ２Ｉ² ＋ｂ２Ｉ＋Ｃ２なる２次式
で表される第２の近似曲線式Ｍ２とを求める近似曲線式
算出処理を実行する（ステップＳ２３）。

【００９４】ステップＳ２３の近似曲線式算出処理によ
って、２つの近似曲線式Ｍ１及びＭ２が求まった後、次
に、バッテリの純抵抗を求めるための演算処理を実行す
る（ステップＳ２４）。ステップＳ２４における演算処
理では、近似曲線式Ｍ２によって表される電圧−電流特
性曲線上に定めた点に対応する放電電流が流れたとき電
圧降下を生じさせる、バッテリの純抵抗と第２の分極抵
抗成分からなる合成抵抗と同一の抵抗値を有する第１の
想定点を第１の近似曲線式Ｍ１によって表される電圧−
電流特性曲線上に想定する。また、第１の近似曲線式Ｍ
１によって表される電圧−電流特性曲線上に定めた点に
対応する放電電流が流れたとき電圧降下を生じさせるバ
ッテリの純抵抗と第１の分極抵抗成分からな合成抵抗と
同一の抵抗値を有する第２の想定点を第２の近似曲線式
Ｍ２によって表される電圧−電流特性曲線上に想定す
る。

【００９５】ステップＳ２４における演算処理では、ま
た、近似曲線式Ｍ２によって表される電圧−電流特性曲
線上に定めた点と第１の想定点とを結ぶ直線の第１の傾
斜を、第２の近似曲線式によって表される電圧−電流特
性曲線上に定めた点に対応する放電電流と第２の想定点
での放電電流とによってそれぞれ生じる、２の分極抵抗
成分による電圧降下の差分を補正した上で、第２の分極
抵抗成分による電圧降下分を除いた第１の補正傾斜を求
める。

【００９６】ステップＳ２４における演算処理では、さ
らに、近似曲線式Ｍ１によって表される電圧−電流特性
曲線上に定めた点と第２の想定点とを結ぶ直線の第２の
傾斜を、第１の近似曲線式によって表される電圧−電流
特性曲線上に定めた点に対応する放電電流と第２の想定
点での放電電流とによってそれぞれ生じる、１の分極抵
抗成分による電圧降下の差分を補正した上で、第１の分
極抵抗成分による電圧降下分を除いた第２の補正傾斜を
求める。そして、ステップＳ２４において求めた第１の
補正傾斜と第２の補正傾斜とを加算平均して平均傾斜を
求め、平均傾斜をバッテリの純抵抗として測定し、この
測定した純抵抗は種々の目的で使用するため、ＲＡＭ２
３ｂのデータエリアに格納されて記憶される（ステップ
Ｓ２５）。ステップＳ２５の測定処理が終了したら、次
にステップＳ２２の判定がＹとなって、ステップＳ２３
の近似曲線式算出処理、ステップＳ２４の演算処理を実
行する機会がくるまで、図３のフローチャート中のステ
ップＳ２の収集処理とステップＳ２１の分析処理とを繰
り返し実行する。

【００９７】また、本実施形態の車両用バッテリ純抵抗
測定装置１では図３のフローチャートにおけるステップ
Ｓ２が請求項中の電圧・電流測定手段に対する処理とな
っており、図１２のフローチャートにおけるステップＳ
２３が請求項中の近似曲線算出手段に対応する処理とな
っており、ステップＳ２４が請求項中の演算手段に対応
する処理となっている。

【００９８】次に、本実施形態の純抵抗測定動作（作
用）について説明する。

【００９９】まず、ハイブリッド車両のモータジェネレ
ータ５以外の電装品（負荷）が作動したり、モータジェ
ネレータ５がモータとして機能するように作動してい
て、それに伴いバッテリ１３が放電を行っている状態で
は、負荷に所定値を越えて単調増大し最大値から所定値
以下に単調減少する放電電流が流れたときのバッテリの
端子電圧と放電電流とが周期的に測定される。

【０１００】また、周期的に測定された最新のものが、
所定時間分、ＲＡＭ２３ｂのデータエリアに格納、記憶
して収集され、収集された放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの
最新の所定時間分の実データは分析され、最小二乗法を
適用して、電圧−電流特性の２次の近似曲線式を求める
のに適当なものであるかどうかが判定される。すなわ
ち、バッテリから所定値を越えて単調増大し最大値から
所定値以下に単調減少する放電電流が流れているかどう
かが分析される。

【０１０１】このため、電圧−電流特性の２次の近似曲
線式を求めるのに適当なものが収集されるまで、近似曲
線式算出処理が行われることがなく、近似曲線式算出処
理も、過去に収集した所定時間分の実データを用いて行
わればよいので、端子電圧と放電電流との周期的な測定
に同期して処理を行わなくてもよく、早い処理速度が求
められない。

【０１０２】さらに、第１の近似曲線式と第２の近似曲
線式を求めるため測定したバッテリの端子電圧と放電電
流の存在する範囲内に定めた２つの点を用いているが、
必要とされる精度との関係において支障がない限り、こ
れに制限されるものでない。しかし、精度を保つために
は、第１の近似曲線式の単調増加あるいは第２の近似曲
線式の単調減少の範囲内に定めることが好ましい。

【０１０３】なお、上述した実施の形態では、Ｖ−Ｉ特
性の２つの近似曲線式Ｍ１及びＭ２で表される近似曲線
上の実データの存在する範囲内に任意の点Ａ及びＢを選
択しているが、これらの点を２つの近似曲線式Ｍ１及び
Ｍ２上の、これらの式を求めるため測定したバッテリの
放電電流の最大値に相当する点Ｐに選択し、両方の点を
共通のデータを使用して特定することで、誤差の入るこ
とを少なくすることができる。

【０１０４】〔第２の例〕因みに、１２Ｖ車、４２Ｖ
車、ＥＶ車、ＨＥＶ車には、スタータモータ、モータジ
ェネレータ、走行用モータなどの大電流を必要とする負
荷を搭載されており、これらの負荷は、スイッチのオン
によってバッテリから電力を供給すると、図１３に示す
ように、その電流の流れはじめにラッシュ電流と称され
る急激に増大する大電流が流れた後、急速に定常電流に
減少する電流特性を有する。

【０１０５】上述したような大電流を必要とする負荷を
駆動したとき、１回の放電によって、所定値を越えて単
調増大し最大値から所定値以下に単調減少する放電電流
が流れる。このときのバッテリの端子電圧と放電電流と
を周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関
を示す実データに基づいてグラフに示すと、図１４に示
すように、放電が開始され増加方向に向かう所定期間に
所定値以上に急激に増大する放電電流に対する電流増大
Ｖ−Ｉ特性と、電流が最大に達しその後減少方向に向か
う減少する放電電流に対する電流減少Ｖ−Ｉ特性の２つ
が得られる。これらの２つの特性の違いを以下分析す
る。

【０１０６】一方の例えば数ミリ秒の所定期間内に例え
ば２００Ａ乃至２５０Ａの所定値以上に急激に増大する
放電電流に対する電流増大Ｖ−Ｉ特性の場合、放電開始
時点での分極抵抗成分を基準にすると、放電が開始し電
流が増加しても、電流の増加速度が分極抵抗成分の発生
速度に比べて非常に早いため、放電電流がピークに達し
ても、電流の大きさに対応した分極抵抗成分は発生せ
ず、電流が流れることによって発生する端子電圧の電圧
降下中に占める分極抵抗成分による電圧降下の割合が極
めて少なく、その大部分は純抵抗成分によるものであ
る。

【０１０７】このことは、他方の電流減少Ｖ−Ｉ特性を
分析することによってより明らかになる。すなわち、電
流が最大値に達した後、電流の減少に伴って分極抵抗成
分が解消していくはずであるが、実際には、電流の減少
に比例して分極抵抗成分は解消するのではなく、むしろ
増大していく。これは分極抵抗成分がその発生速度が遅
いため、電流が減少してもなお増大しているためであ
り、電流減少Ｖ−Ｉ特性上のある電流に対応する分極抵
抗成分が発生したとき、電圧降下中に占める分極抵抗成
分による電圧降下分が最大の割合になる。最終的には定
常電流に応じた分極抵抗成分となったところから電流の
減少に伴って遅れて解消するようになり、分極抵抗成分
が完全に解消するまで、電流が０になっても分極抵抗成
分によるバッテリの端子電圧の電圧降下は残る。

【０１０８】上述したように、所定期間に所定値以上に
急激に増大する放電電流が流れたときのバッテリの端子
電圧は、バッテリによる純抵抗に放電電流が流れること
によって生じる電圧降下を反映した電圧がほとんどを占
め、分極抵抗成分による電圧はほとんど現れないことに
着目して、上述した２つのＶ−Ｉ特性のうちの電流増大
Ｖ−Ｉ特性を用いて、バッテリの純抵抗Ｒを測定する方
法を、図１５乃至図１７を参照して、以下具体的に説明
する。

【０１０９】車両に搭載されたスタータモータ、モータ
ジェネレータ、走行用モータなどの大電流を必要とする
負荷に放電電流が流れたときのバッテリの端子電圧と放
電電流とを、例えば１ミリ秒の比較的早い周期でサンプ
リングすることによって周期的に測定して得、この測定
により得た端子電圧と放電電流に基づいて、端子電圧Ｖ
と放電電流Ｉとの単位時間ΔＴ当たりの変化量ΔＶ、Δ
Ｉを求める。つづいて、この求めた端子電圧Ｖの変化量
ΔＶを放電電流Ｉの変化量ΔＩにより除して求めた値を
純抵抗Ｒとして測定する。

【０１１０】なお、端子電圧と放電電流との単位時間当
たりの変化量を求めるに当たって、放電電流が所定期間
に所定値以上の増大するものであることを検出すること
により、端子電圧Ｖの変化量ΔＶを放電電流Ｉの変化量
ΔＩにより除して求めた値により測定した純抵抗Ｒの精
度を所定範囲内に入ることを保証する。すなわち、所定
期間に所定値以上の増大する放電電流の場合には、分極
の発生が極めて少なくその抵抗成分による電圧降下が純
抵抗によるものに比べて無視することができるくらいに
極めて小さいことによって、精度が所定範囲内に入るよ
うになる。また、事前に、放電電流が所定期間に所定値
以上の増大するものであることを検出することにより、
この条件に当てはまらない場合に、端子電圧と放電電流
との単位時間当たりの変化量を求めることを行わなくて
済み、無駄な処理をなくすることができる。

【０１１１】また、放電電流が所定期間に所定値以上の
増大があることを検出するに当たって、周期的に測定し
たバッテリの端子電圧と放電電流とを少なくとも最新の
所定期間分収集して格納、記憶しておく。そして、この
記憶しておいた最新の所定期間分の端子電圧と放電電流
とに基づいて、放電電流が所定期間に所定値以上の増大
があることを検出したとき、記憶しておいた最新の所定
期間分の端子電圧と放電電流とに基づいて、この所定期
間内の端子電圧と放電電流とにより、端子電圧と放電電
流との単位時間当たりの変化量を求めることにより、都
合のよい任意の時点で処理を行うことができる。

【０１１２】具体的には、例えばスタータモータ、モー
タジェネレータ、走行用モータなどの大電流を必要とす
る負荷が動作されると、バッテリからは所定値を越えて
単調増大し最大値から所定値以下に単調減少する放電電
流が流れる。このときのバッテリの端子電圧と放電電流
とを、例えば１ｍｓの周期にてサンプリングすること
で、周期的に測定することによって、バッテリの端子電
圧と放電電流との組が多数得られる。

【０１１３】このようにして得られたバッテリの端子電
圧と放電電流との組の最新のものを、所定期間分、例え
ばＲＡＭなどの書換可能な記憶手段としてのメモリに格
納、記憶して収集する。メモリに格納、記憶して収集し
た端子電圧と放電電流との組を用いて、放電電流が所定
期間に所定値以上増大するものであることを検出し、放
電電流が所定期間に所定値以上増大するものであること
が検出されたとき、端子電圧と放電電流との単位時間当
たりの変化量を、メモリに格納、記憶して収集した端子
電圧と放電電流との組を用いて求める。そして、この求
めた端子電圧の変化量を放電電流の変化量により除算す
ることによって求めた値をバッテリの純抵抗として測定
する。

【０１１４】次に、前記ＲＯＭ２３ｃに格納された制御
プログラムに従いＣＰＵ２３ａが行う図３のフローチャ
ート中のステップＳ３の純抵抗測定処理の具体的な内容
を、図１７のフローチャートを参照して説明する。

【０１１５】図３のフローチャート中のステップＳ２に
おいて収集された放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの最新の所
定時間分の実データについて、バッテリから所定値を越
えて単調増大する放電電流が流れているかどうかを分析
する分析処理を行う（ステップＳ３１）。

【０１１６】ステップＳ３１における分析の結果、電圧
−電流特性を求めるのに適当なものが収集され、放電電
流が所定期間に所定値以上増大したものであるか否かを
判定する（ステップＳ３３２）。放電電流が所定期間に
所定値以上増大したものであるとき（ステップＳ３２の
Ｙ）、すなわち、放電電流が所定期間に所定値以上増大
するものであることをことを検出したときには、上記所
定期間内に収集された放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの単位
時間当たりの変化量ΔＩ、ΔＶを求める（ステップＳ３
３）。

【０１１７】ステップＳ３３において放電電流Ｉと端子
電圧Ｖとの単位時間当たりの変化量ΔＩ、ΔＶが求まっ
たら、次に端子電圧の変化量ΔＶを放電電流の変化量Δ
Ｉにより除して求めた値をバッテリの純抵抗Ｒとして測
定し（ステップＳ３４）、この測定した純抵抗は種々の
目的で使用するため、ＲＡＭ２３ｂのデータエリアに格
納されて記憶される（ステップＳ３５）。なお、ステッ
プＳ３２の判定がＮのときには、図３のステップＳ２に
戻って放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの最新の所定時間分の
実データが収集され、ステップＳ３１の分析の結果、ス
テップＳ３２の判定がＹとなるまで、上述したステップ
Ｓ２乃至Ｓ３２が繰り返される。

【０１１８】また、図３のフローチャートにおけるステ
ップＳ２が請求項中の電圧・電流測定手段２３ａ−１５
に対する処理となっており、ステップＳ３２が請求項中
の電流増加検出手段２３ａ−１６１に対応する処理とな
っており、ステップＳ３３が請求項中の変化量算出手段
２３ａ−１６に対応する処理となっており、ステップＳ
３４が請求項中の除算手段２３ａ−１７なっている。

【０１１９】次に、純抵抗測定動作（作用）について説
明する。

【０１２０】まず、ハイブリッド車両のモータジェネレ
ータ５以外の電装品（負荷）が作動したり、モータジェ
ネレータ５がモータとして機能するように作動した場
合、それに伴いバッテリ１３が放電を開始した状態で
は、負荷に所定期間に所定値以上に単調増大し最大値か
ら単調減少し、定常状態に至る放電電流が流れ、少なく
ともこのときのバッテリの端子電圧と放電電流とが周期
的に測定される。勿論、常時バッテリの端子電圧と放電
電流とが周期的に測定されてもよい。

【０１２１】また、周期的に測定された最新のものが、
所定期間分、ＲＡＭ２３ｂのデータエリアに格納、記憶
して収集され、収集された放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの
最新の所定期間分の実データにういて、バッテリから所
定期間に所定値以上増大した放電電流が流れたかどうか
が分析される。

【０１２２】このため、適当なものが収集されるまで、
純抵抗測定処理が行われることがなく、純抵抗測定処理
も、過去に収集した所定期間分の実データを用いて行わ
ればよいので、端子電圧と放電電流との周期的な測定に
同期して処理を行わなくてもよく、早い処理速度が求め
られない。

【０１２３】さらに、所定期間に所定値以上増大した放
電電流の存在は、必要とされる精度との関係において支
障がない限り、所定期間と所定値は任意に定めることが
好ましい。

【０１２４】また、上述の例では、負荷としてモータジ
ェネレータ５以外の電装品（負荷）が作動した場合も挙
げているが、定常状態において一定の放電電流が流れて
いる状態において、任意の負荷の動作によってその動作
開始時にラッシュ電流のように、所定期間内に所定値を
超えるような放電電流が流れたとき、この放電電流の増
大に伴って生じる端子電圧の電圧降下は純抵抗によって
生じたものとみなせることに着目し、この短時間に生じ
た端子電圧の変化量を放電電流の変化量によって除すこ
とで純抵抗を測定している。

【０１２５】なお、上述の実施の形態では、負荷に流れ
る放電電流の内の単調増大している放電電流の区間を純
抵抗を測定するために用いているが、所定期間内に所定
値以上の電流変化が生じるのであれば、単調減少してい
る放電電流を純抵抗を測定するために用いるようにして
もよい。

【０１２６】また、上述の実施の形態では、負荷に流れ
る放電電流を利用してバッテリの純抵抗を測定するよう
にしているが、バッテリを充電する充電電流が、所定期
間内に所定値以上変化する場合には、この充電電流を純
抵抗測定のために利用することもできる。

【０１２７】すなわち、車両に搭載されている負荷に電
力を供給するため車両に搭載されたバッテリの純抵抗を
測定するに当たって、バッテリに充電電流が流れ込んだ
ときのバッテリの端子電圧と充電電流とを周期的に測定
して得、所定期間に所定値以上に急激に増大する充電電
流が流れたときの、測定によって得られた端子電圧と充
電電流に基づいて、端子電圧と充電電流との単位時間当
たりの変化量を求め、この求めた端子電圧の変化量を充
電電流の変化量により除して求めた値をバッテリの純抵
抗として測定することもできる。

【０１２８】なお、本願明細書中において使用している
「純抵抗」なる用語は、真のオーミック抵抗を意味する
ものでなく、オーミック抵抗以外の抵抗成分は含むが殆
ど無視できる程度にしか含まれておらず、真のオーミッ
ク抵抗に非常に近似したものであることを意味する。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は９記
載の発明によれば、測定したバッテリの純抵抗と、純抵
抗を測定したときの充電状態に対応する予め定めた未使
用時の純抵抗及び予め定めた寿命時の純抵抗とに基づい
て、バッテリの劣化度を算出し判定し、車両使用状態に
おいて、バッテリの劣化度を自動的に判定することがで
きるので、車両使用中のバッテリの劣化度を判定するこ
とのできる車両用バッテリの劣化度判定方法及び装置を
提供することができる。

【０１３０】上述した請求項２又は１０記載の発明によ
れば、劣化度を、百分率によって求め、劣化の進行具合
を具体的な数値によって客観的に把握できるようにして
いるので、人の感覚に頼って判断することの必要をなく
し、判断誤りが少なく信頼性の高い車両用バッテリの劣
化度判定方法及び装置を提供することができる。

【０１３１】上述した請求項３又は１１記載の発明によ
れば、車両の通常の使用状態で負荷に電力を供給したと
きのバッテリの端子電圧と放電電流との測定の結果得ら
れるデータを処理して２つの近似曲線を得、この２つの
近似曲線上の分極抵抗成分の等しくなる２点を結ぶ直線
の傾斜を利用して求めたバッテリの純抵抗によりバッテ
リの劣化度を判定しているので、車両使用中のバッテリ
の劣化度を判定することのできる車両用バッテリの劣化
度判定方法及び装置を提供することができる。

【０１３２】上述した請求項４又は１２記載の発明によ
れば、２つの近似曲線を利用してバッテリの純抵抗を求
めるに当たって、近似曲線式を求めるため測定したバッ
テリの端子電圧と放電電流の存在する範囲内に２点のう
ちの１点を選定し、実際から大きく外れた点を使用する
ことをなくすることで、純抵抗の測定精度を安定したも
に保つことのでき、これを利用して行うバッテリの劣化
度の判定が精度よく行える車両用バッテリの劣化度判定
方法及び装置を提供することができる。

【０１３３】上述した請求項５又は１３記載の発明によ
れば、記憶した実データを用いて、近似曲線式を求める
に必要な放電電流が流れたことを確認してから、記憶し
てある実データを用いて近似曲線式を求め、無駄な処理
を省くとともに、リアルタイムな高速処理を行うことな
くしているので、これを利用して行うバッテリの劣化度
の判定を安価に行える車両用バッテリの劣化度判定方法
及び装置を提供することができる。

【０１３４】上述した請求項６又は１４記載の発明によ
れば、単位時間に増大した放電電流によって発生する分
極は非常に小さく、端子電圧の変化量、すなわち、電圧
降下に分極抵抗成分の占める割合が極めて小さく、実質
的に純抵抗によるものとみなし、端子電圧の変化量を放
電電流の変化量により除して求めた値をバッテリの純抵
抗として測定し、車両使用中でも測定できるバッテリの
純抵抗を利用して劣化度の判定を行っているので、車両
使用中でもバッテリの劣化度を判定することのできる車
両用バッテリの劣化度判定方法及び装置を提供すること
ができる。

【０１３５】上述した請求項７又は１５記載の発明によ
れば、測定した純抵抗の精度を常に所定範囲内のものと
することができるので、これを利用した劣化度の判定も
安定したもに保つことのできる車両用バッテリの劣化度
判定方法及び装置を提供することができる。

【０１３６】上述した請求項８又は１６記載の発明によ
れば、都合のよい任意の時点で純抵抗を求めるための処
理を行うことができ、無駄な処理を省くとともに、リア
ルタイムな高速処理を行うことなく測定できる純抵抗を
利用しているので、劣化度の判定を融通性をもって行え
る車両用バッテリの劣化度判定方法及び装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用バッテリの劣化度判定装置の基
本構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の車両用バッテリの劣化度判定方法を適
用した本発明の一実施形態に係る車両用バッテリの劣化
度判定装置の概略構成を一部ブロックにて示す説明図で
ある。

【図３】図２中のマイコンがバッテリの劣化度判定のた
め予め定めたプログラムに従って行う処理を示すフロー
チャートである。

【図４】バッテリの充電状態に対する純抵抗の変化を未
使用時と寿命時について示すグラフである。

【図５】１次近似式で表したＶ−Ｉ特性の一例を示すグ
ラフである。

【図６】２次近似曲線式で表したＶ−Ｉ特性の一例を示
すグラフである。

【図７】電流に対する分極による電圧変化の一例を示す
グラフである。

【図８】１回の放電によって得られる２つの２次の近似
曲線式で表される近似特性曲線の一例を示すグラフであ
る。

【図９】２つの近似特性曲線上への２つの任意の点の定
め方を説明するためのグラフである。

【図１０】一方の近似特性曲線に定めた点に対する想定
点の定め方と２点間の傾斜の補正の仕方とを説明するた
めのグラフである。

【図１１】他方の近似特性曲線に定めた点に対する想定
点の定め方と２点間の傾斜の補正の仕方とを説明するた
めのグラフである。

【図１２】図２中のマイコンが純抵抗測定のため予め定
めたプログラムに従って行う処理を示すフローチャート
である。

【図１３】大電流負荷の電流特性を示すグラフである。

【図１４】図１２に示す電流特性のときのＶ−Ｉ特性を
示すグラフである。

【図１５】本発明を説明するための電流特性を示すグラ
フである。

【図１６】本発明を説明するための電流増加Ｖ−Ｉ特性
を示すグラフである。

【図１７】図２中のマイコンが純抵抗測定のため予め定
めたプログラムに従って行う処理を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

２３ａ−１ 純抵抗測定測定手段（ＣＰＵ） ２３ａ−２ 劣化度算出判定手段（ＣＰＵ） ２３ａ−１１ 電圧・電流測定手段（ＣＰＵ） ２３ａ−１２ 近似曲線式算出手段（ＣＰＵ） ２３ａ−１３ 演算手段（ＣＰＵ） ２３ａ−１５ 電圧・電流測定手段（ＣＰＵ） ２３ａ−１６ 変化量算出手段（ＣＰＵ） ２３ａ−１６１ 電流増加検出手段（ＣＰＵ） ２３ａ−１７ 除算手段（ＣＰＵ） ２３ｂ−１ 純抵抗記憶手段（ＲＡＭ） ２３ｂ−２ 記憶手段（ＲＡＭ） ２３ｂ−３ 記憶手段（ＲＡＭ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 倫人 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 (72)発明者 荒井 洋一 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB01 CB06 CB12 CB21 CC01 CC02 CC03 CC12 CC16 CC24 CC27 CC28 CD14 5G003 AA07 BA01 CA01 CA11 DA04 EA08 GC05 5H030 AA00 AS08 FF42 FF44 FF52 5H115 PA14 PC06 PG04 PI16 PI29 PU01 PU25 QN03 SE06 TI05 TI06 TI09 TR19

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されている負荷に電力を供給
   するため車両に搭載されたバッテリの劣化度を判定する
   車両用バッテリの劣化度判定方法において、 バッテリの充電状態に対応するバッテリの純抵抗を未使
   用時と寿命時についてそれぞれ予め定めておき、 前記負荷に放電電流が流れたとき周期的に測定して得た
   前記バッテリの端子電圧と放電電流とに基づいて、バッ
   テリの純抵抗を測定し、 該測定した純抵抗と、該純抵抗を測定したときの充電状
   態に対応する前記予め定めた未使用時の純抵抗及び前記
   予め定めた寿命時の純抵抗とに基づいて、バッテリの劣
   化度を算出し判定することを特徴とする車両用バッテリ
   の劣化度判定方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用バッテリの劣化度
   判定方法において、 前記劣化度を、前記測定した純抵抗と前記未使用時の純
   抵抗との差を、前記寿命時の純抵抗と前記未使用時の純
   抵抗との差で除した値の百分率によって求めることを特
   徴とする車両用バッテリの劣化度判定方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の車両用バッテリ
   の劣化度判定方法において、 前記負荷に所定値を越えて単調増大し最大値から所定値
   以下に単調減少する放電電流が流れたときの前記バッテ
   リの端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端
   子電圧と放電電流との相関を示す前記増大する放電電流
   に対する電圧−電流特性の第１の近似曲線式と前記減少
   する放電電流に対する電圧−電流特性の第２の近似曲線
   式とを求め、 前記第１の近似曲線式によって表される電圧−電流特性
   曲線上に第１の点を、前記第２の近似曲線式によって表
   される電圧−電流特性曲線上に第２の点をそれぞれ定
   め、 前記第２の点に対応する第２の放電電流が流れたとき第
   ２の電圧降下を生じさせる、バッテリの純抵抗と第２の
   分極抵抗成分からなる第２の合成抵抗と同一の抵抗値を
   有する第１の想定点を前記第１の近似曲線式によって表
   される電圧−電流特性曲線上に、前記第１の点に対応す
   る第１の放電電流が流れたとき第１の電圧降下を生じさ
   せる、バッテリの純抵抗と第１の分極抵抗成分からなる
   第１の合成抵抗と同一の抵抗値を有する第２の想定点を
   前記第２の近似曲線式によって表される電圧−電流特性
   曲線上にそれぞれ想定し、 前記第２の点と前記第１の想定点とを結ぶ直線の第１の
   傾斜を、前記第２の放電電流と前記第１の想定点での放
   電電流とによってそれぞれ生じる、前記第２の分極抵抗
   成分による電圧降下の差分を補正した上で、前記第２の
   分極抵抗成分による電圧降下分を除いた第１の補正傾斜
   を求めるとともに、前記第１の点と前記第２の想定点と
   を結ぶ直線の第２の傾斜を、前記第１の放電電流と前記
   第２の想定点での放電電流とによってそれぞれ生じる、
   前記第１の分極抵抗成分による電圧降下の差分を補正し
   た上で、第１の分極抵抗成分による電圧降下分を除いた
   第２の補正傾斜を求め、 該求めた前記第１及び第２の傾斜を加算平均して平均傾
   斜を求め、該求めた平均傾斜を前記バッテリの前記純抵
   抗として測定することを特徴とする車両用バッテリの劣
   化度判定方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の車両用バッテリの劣化度
   判定方法において、 前記第１の点と前記第２の点とを、前記第１の近似曲線
   式と前記第２の近似曲線式を求めるため測定した前記バ
   ッテリの端子電圧と放電電流の存在する範囲内に定める
   ことを特徴とする車両用バッテリの劣化度判定方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の車両用バッテリの
   劣化度判定方法において、 前記第１の近似曲線式と前記第２の近似曲線式とを求め
   るに当たって、周期的に測定した前記バッテリの端子電
   圧と放電電流とを最新の所定時間分収集して格納、記憶
   しておくことを特徴とする車両用バッテリの劣化度判定
   方法。
6. 【請求項６】 請求項１又は２に記載の車両用バッテリ
   の劣化度判定方法において、 前記負荷に放電電流が流れたときの前記バッテリの端子
   電圧と放電電流とを周期的に測定して得、 所定期間に所定値以上に急激に増大する放電電流が流れ
   たときの前記測定によって得られた端子電圧と放電電流
   に基づいて、前記端子電圧と放電電流との単位時間当た
   りの変化量を求め、 該求めた端子電圧の変化量を放電電流の変化量により除
   して求めた値をバッテリの純抵抗として測定することを
   特徴とする車両用バッテリの劣化度判定方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の車両用バッテリの劣化度
   判定方法において、 前記端子電圧と放電電流との単位時間当たりの変化量を
   求めるに当たって、前記放電電流が所定期間に所定値以
   上増大するものであることを検出することを特徴とする
   車両用バッテリの劣化度判定方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の車両用バッテリの劣化度
   判定方法において、 前記放電電流が所定期間に所定値以上増大するものであ
   ることを検出するに当たって、周期的に測定した前記バ
   ッテリの端子電圧と放電電流とを少なくとも最新の所定
   期間分収集して格納、記憶しておき、 該記憶しておいた最新の所定期間分の端子電圧と放電電
   流とに基づいて、前記放電電流が所定期間に所定値以上
   の増大があることを検出したとき、該所定期間内の端子
   電圧と放電電流とにより、前記単位時間当たりの変化量
   を求めることを特徴とする車両用バッテリの劣化度判定
   方法。
9. 【請求項９】 車両に搭載されている負荷に電力を供給
   するため車両に搭載されたバッテリの劣化度を判定する
   車両用バッテリの劣化度判定装置において、 前記負荷に放電電流が流れたとき周期的に測定して得た
   前記バッテリの端子電圧と放電電流とに基づいて、バッ
   テリの純抵抗を測定する純抵抗測定手段と、 当該バッテリの充電状態に対応するバッテリの純抵抗を
   未使用時と寿命時についてそれぞれ予め記憶している純
   抵抗記憶手段と、 前記純抵抗測定手段により測定した純抵抗と、該純抵抗
   を測定したときの充電状態に対応する前記純抵抗記憶手
   段に予め記憶されている当該バッテリの未使用時の純抵
   抗及び寿命時の純抵抗とに基づいて、バッテリの劣化度
   を算出し判定する劣化度算出判定手段とを備えることを
   特徴とする車両用バッテリの劣化度判定装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の車両用バッテリの劣化
    度判定装置において、 前記劣化度算出判定手段は、前記劣化度を、前記測定し
    た純抵抗と前記未使用時の純抵抗との差を、前記寿命時
    の純抵抗と前記未使用時の純抵抗との差で除した値の百
    分率によって求めることを特徴とする車両用バッテリの
    劣化度判定装置。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０に記載の車両用バッ
    テリの劣化度判定装置において、 前記純抵抗測定手段は、 前記負荷に所定値を越えて単調増大し最大値から所定値
    以下に単調減少する放電電流が流れたときの前記バッテ
    リの端子電圧と放電電流とを周期的に測定する電圧・電
    流測定手段と、 該電圧・電流測定手段によって測定した端子電圧と放電
    電流との相関を示す前記増大する放電電流に対する電圧
    −電流特性の第１の近似曲線式と前記減少する放電電流
    に対する電圧−電流特性の第２の近似曲線式とを求める
    近似曲線式算出手段と、 前記第２の近似曲線式によって表される電圧−電流特性
    曲線上に定めた第２の点に対応する第２の放電電流が流
    れたとき第２の電圧降下を生じさせる、バッテリの純抵
    抗と第２の分極抵抗成分からなる第２の合成抵抗と同一
    の抵抗値を有する第１の想定点を前記第１の近似曲線式
    によって表される電圧−電流特性曲線上に、前記第１の
    近似曲線式によって表される電圧−電流特性曲線上に定
    めた第１の点に対応する第１の放電電流が流れたとき第
    １の電圧降下を生じさせるバッテリの純抵抗と第１の分
    極抵抗成分からなる第１の合成抵抗と同一の抵抗値を有
    する第２の想定点を前記第２の近似曲線式によって表さ
    れる電圧−電流特性曲線上にそれぞれ想定し、前記第２
    の点と前記第１の想定点とを結ぶ直線の第１の傾斜を、
    前記第２の放電電流と前記第１の想定点での放電電流と
    によってそれぞれ生じる、前記第２の分極抵抗成分によ
    る電圧降下の差分を補正した上で、前記第２の分極抵抗
    成分による電圧降下分を除いた第１の補正傾斜を求める
    とともに、前記第１の点と前記第２の想定点とを結ぶ直
    線の第２の傾斜を、前記第１の放電電流と前記第２の想
    定点での放電電流とによってそれぞれ生じる、前記第１
    の分極抵抗成分による電圧降下の差分を補正した上で、
    前記第１の分極抵抗成分による電圧降下分を除いた第２
    の補正傾斜を求め、該求めた前記第１の補正傾斜と第２
    の補正傾斜とを加算平均して平均傾斜を求める演算手段
    とを備え、 該演算手段によって求めた前記平均傾斜を前記バッテリ
    の前記純抵抗として測定することを特徴とする車両用バ
    ッテリの劣化度判定装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の車両用バッテリの劣
    化度判定装置において、 前記演算手段は、前記第１の点と前記第２の点とを、前
    記第１の近似曲線式と前記第２の近似曲線式を求めるた
    め測定した前記バッテリの端子電圧と放電電流の存在す
    る範囲内に定めることを特徴とする車両用バッテリの劣
    化度判定装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２記載の車両用バッ
    テリの劣化度判定装置において、 前記近似曲線式算出手段は、前記第１の近似曲線式と前
    記第２の近似曲線式を求めるために、前記電圧・電流測
    定手段により周期的に測定した前記バッテリの端子電圧
    と放電電流とを、最新の所定時間分収集して格納、記憶
    する記憶手段を有することを特徴とする車両用バッテリ
    の劣化度判定装置。
14. 【請求項１４】 請求項９又は１０に記載の車両用バッ
    テリの劣化度判定装置において、 前記純抵抗測定手段は、 前記負荷に放電電流が流れたときの前記バッテリの端子
    電圧と放電電流とを周期的に測定して得る電圧・電流測
    定手段と、 所定期間に所定値以上に急激に増大する放電電流が流れ
    たときの前記電圧・電流測定手段によって得られた端子
    電圧と放電電流に基づいて、前記端子電圧と放電電流と
    の単位時間当たりの変化量を求める変化量算出手段と、 該変化量算出手段によって求めた端子電圧の変化量を放
    電電流の変化量により除算する除算手段とを備え、 該除算手段によって求めた値をバッテリの純抵抗として
    測定することを特徴とする車両用バッテリの劣化度判定
    装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の車両用バッテリの劣
    化度判定装置において、 前記変化量算出手段は、前記端子電圧と放電電流との単
    位時間当たりの変化量を求めるに当たって、前記放電電
    流が所定期間に所定値以上増大するものであることを検
    出する電流増加検出手段を有することを特徴とする車両
    用バッテリの劣化度判定装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の車両用バッテリの劣
    化度判定装置において、 前記変化量算出手段は、前記放電電流が所定期間に所定
    値以上の増大があることを検出するに当たって、周期的
    に測定した前記バッテリの端子電圧と放電電流とを少な
    くとも最新の所定期間分収集して格納、記憶しておく記
    憶手段を更に有し、前記記憶手段に記憶しておいた最新
    の所定期間分の端子電圧と放電電流とに基づいて、前記
    電流増加検出手段が前記放電電流が所定期間に所定値以
    上の増大があることを検出したとき、前記所定期間内の
    端子電圧と放電電流とにより、前記単位時間当たりの変
    化量を求めることを特徴とする車両用バッテリの劣化度
    判定装置。