二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法
【課題】ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージの発生を検出すること。
【解決手段】車両に搭載されている二次電池１４の状態を検出する二次電池状態検出装置１において、二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段（電流センサ１２）と、二次電池の電圧を検出する電圧検出手段（電圧センサ１１）と、自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、自車両および他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、自車両の二次電池において、電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを電流検出手段および電圧検出手段（制御部１０）によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定手段と、を有する。
【解決手段】車両に搭載されている二次電池１４の状態を検出する二次電池状態検出装置１において、二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段（電流センサ１２）と、二次電池の電圧を検出する電圧検出手段（電圧センサ１１）と、自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、自車両および他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、自車両の二次電池において、電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを電流検出手段および電圧検出手段（制御部１０）によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等においては、二次電池に蓄積されている電力によって動作する電気デバイスの数が増加するとともに、例えば、電動ステアリングおよび電動ブレーキ等のように走行の安全に関連するデバイスも二次電池によって駆動されるようになっている。このため、二次電池の充電状態（例えば、ＳＯＣ：State of Charge）を正確に知る必要が高くなっている。
【０００３】
一般的に、二次電池が安定した状態では、その開放端電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）と充電状態との間には比例関係があるので、開放端電圧を検出することで、充電状態を推定することができる。しかし、自動車等の車両の場合には、エンジン始動時に二次電池から各負荷への電力の供給があるとともに、オルタネータから二次電池への電力の供給があり、充電および放電が繰り返し発生する。充放電を行った後の蓄電池は、電気化学反応による極板表面でのイオンの生成・消滅反応、および、電解液の拡散や対流によるイオンの移動のそれぞれの影響を受けることから、開放電圧と充電状態の比例関係が成立しなくなってしまう。
【０００４】
特許文献１，２には、充放電後でも、開放電圧および充電状態を正確に推定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６９１号公報
【特許文献２】特開２００９−３００２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動車等においては、二次電池の残容量が不足してエンジンの始動が困難になった場合の応急処置として、故障車の二次電池の端子と救援車の二次電池の端子をケーブルによって直接接続し、救援車からの電力の供給を受けることによってエンジンを始動する、いわゆる「ジャンプスタート」が実行される場合がある。
【０００７】
このようなジャンプスタートが実行された場合、二次電池の端子同士が接続されることから、電流センサをバイパスして電流が流れる。より詳細には、故障車側では二次電池が電流センサを介さずに充電されるブラインドチャージが発生し、救援車側では電流センサを介さずに放電されるブラインドディスチャージが発生する。これらブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生した場合、特許文献１および２に記載された技術では、分極や成層化の影響を正確に推定することができない。このため、推定される開放電圧や充電状態が誤差を含んでしまう。そこで、ブラインドチャージとブラインドディスチャージの発生を検出し、それぞれの場合において補正を行う必要があるが、従来においては、ブラインドチャージとブラインドディスチャージを検出する技術が存在しなかった。
【０００８】
そこで、本発明はブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を検出することが可能な二次電池状態検出装置および二次電池状態検出装置方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載されている二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置において、前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、前記自車両および前記他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、前記自車両の二次電池において、前記電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、前記電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を検出することが可能となる。
【００１０】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記電流検出手段によって検出された電流の変化をΔＩとし、前記電圧検出手段によって検出された電圧の変化をΔＶとし、前記二次電池の内部抵抗をＺとした場合に、ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値の正負に応じてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージを判定することを特徴とする。
このような構成によれば、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を正確に検出することが可能となる。
【００１１】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる正の値または負の値にそれぞれ対応する閾値を有し、当該閾値との比較に基づいてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定することを特徴とする。
このような構成によれば、ノイズ等の影響を受けることなく、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を正確に検出することが可能となる。
【００１２】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値が前記正または負の閾値を超えた場合、判定対象となった電圧および電流のうち、時間的に前に測定した電圧および電流を基準値として固定し、当該基準値と最新の電圧および電流によってΔＶおよびΔＩを求め、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値が一定期間継続して前記正または負の閾値を超えた場合に、前記ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定することを特徴とする。
このような構成によれば、ノイズ等の影響を受けることなく、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を正確に検出することが可能となる。
【００１３】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記自車両のエンジンが停止している場合にのみ前記ブラインドチャージの判定を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、エンジンが動作している場合は、二次電池が上がっていることはないので、判定を停止することにより、処理の負荷を軽減することができるとともに、誤判定を防ぐことができる。
【００１４】
また、他の発明は、前記判定手段は、前記ブラインドチャージが発生したと判定した場合には、前記自車両のエンジンが停止されるまでの間は、前記ブラインドディスチャージの判定を行わないことを特徴とする。
このような構成によれば、ジャンプスタートを受けた後に、バッテリ上がりを起こした車両が他の車両に対してジャンプスタートを行うことは極めて希であるので、そのような判定を停止することにより、処理の負荷を軽減することができるとともに、誤判定を防ぐことができる。
【００１５】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記ブラインドディスチャージが発生したと判定した場合であっても、前記変化前よりも電圧が上昇した場合には前記ブラインドチャージが発生したと判定を修正することを特徴とする。
このような構成によれば、自車両が故障車である場合に、他の車両がエンジン停止状態で二次電池同士を接続してエンジンを始動したとき、一時的に流れる電流によってブラインドディスチャージが発生したと誤判定したとしても、判定を修正することができる。
【００１６】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージによって生じる分極現象または成層化現象の変化量を考慮して前記二次電池の状態を推定する状態検出手段を有することを特徴とする。
このような構成によれば、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生した場合には、分極現象または成層化現象の変化量を考慮して二次電池の状態を正しく推定することができる。
【００１７】
また、本発明は、車両に搭載されている二次電池の状態を、電流検出手段および電圧検出手段の検出結果を参照して検出する二次電池状態検出方法において、自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、前記自車両および前記他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、前記自車両の二次電池において、前記電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、前記電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定ステップ、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を検出することが可能な二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る二次電池状態検出装置の構成例を示す図である。
【図２】図１の制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】成層化および分極の影響による二次電池の電圧の変化を示す図である。
【図４】成層化および充電分極と実容量の関係を示す図である。
【図５】車両の走行中と休止中における電圧の変化を示す図である。
【図６】故障車と救援車の二次電池同士が接続ケーブルで接続された状態を示す図である。
【図７】ブラインドチャージを検出するためのフローチャートである。
【図８】ブラインドチャージが発生したときの電圧と電流の変化を示す図である。
【図９】ブラインドディスチャージを検出するためのフローチャートである。
【図１０】ブラインドディスチャージが発生したときの電圧と電流の変化を示す図である。
【図１１】救援車のエンジンを停止した状態で故障車と救援車の二次電池が接続ケーブルで接続された場合の電圧と電流の変化を示す図である。
【図１２】ブラインドチャージをブラインドディスチャージと誤判定した場合に判定を修正するためのフローチャートである。
【図１３】救援車のエンジンを停止した状態で故障車と救援車の二次電池が接続ケーブルで接続されて救援車のエンジンが始動された場合の故障車の電圧と電流の変化を示す図である。
【図１４】ブラインドチャージが発生した場合に分極補正係数と成層化補正係数を求めるためのフローチャートである。
【図１５】ブラインドディスチャージが発生した場合に分極補正係数を求めるためのフローチャートである。
【図１６】ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生した場合にクランキング抵抗を廃棄するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
（Ａ）実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係る二次電池状態検出装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、二次電池状態検出装置１は、制御部１０、電圧センサ１１、電流センサ１２、温度センサ１３、および、放電回路１５を主要な構成要素としており、二次電池１４の状態を検出する。ここで、制御部１０は、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３からの出力を参照し、二次電池１４の状態を検出する。電圧センサ１１は、二次電池１４の端子電圧を検出し、制御部１０に通知する。電流センサ１２は、二次電池１４に流れる電流を検出し、制御部１０に通知する。温度センサ１３は、二次電池１４自体または周囲の環境温度を検出し、制御部１０に通知する。放電回路１５は、例えば、直列接続された半導体スイッチと抵抗素子等によって構成され、制御部１０によって半導体スイッチがオン／オフ制御されることにより二次電池１４を間欠的に放電させる。
【００２２】
二次電池１４は、例えば、正極（陽極板）に二酸化鉛、負極（陰極板）に海綿状の鉛、電解液として希硫酸を用いた、いわゆる液式鉛蓄電池によって構成され、オルタネータ１６によって充電され、スタータモータ１８を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷１９に電力を供給する。オルタネータ１６は、エンジン１７によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池１４を充電する。
【００２３】
エンジン１７は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ１８によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ１６を駆動して電力を発生させる。スタータモータ１８は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池１４から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン１７を始動する。負荷１９は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、二次電池１４およびオルタネータ１６からの電力によって動作する。
【００２４】
図２は、図１に示す制御部１０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｃ、通信部１０ｄ、表示部１０ｅ、Ｉ／Ｆ（Interface）１０ｆを有している。ここで、ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａに基づいて各部を制御する。ＲＯＭ１０ｂは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａ等を格納している。ＲＡＭ１０ｃは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａを実行する際に生成されるパラメータ１０ｃａを格納する。通信部１０ｄは、他の装置（例えば、図示しないＥＣＵ（Engine Control Unit））等に通信線を介して接続され、他の装置との間で情報を授受する。表示部１０ｅは、ＣＰＵ１０ａから供給される情報を表示する、例えば、液晶ディスプレイ等によって構成される。Ｉ／Ｆ１０ｆは、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、放電回路１５に駆動電流を供給してこれを制御する。
【００２５】
（Ｂ）実施形態の動作の概略の説明
つぎに、図３〜５を参照して、実施形態の動作の概略について説明する。以下では、液式鉛蓄電池の分極現象および成層化現象について説明した後に本実施形態の動作の概略について説明する。まず、分極現象について説明する。分極現象には充電時に発生する充電分極と放電時に発生する放電分極とが存在する。ここで、充電分極現象とは、充電時の二次電池１４の電極表面における電気化学反応の遅れなどにより電極表面のイオン密度が高くなり、二次電池１４の出力電圧が高くなる現象をいう。また、放電分極現象とは、放電時に電極表面にイオン密度が低くなり、二次電池１４の出力電圧が低くなる現象をいう。
【００２６】
一方、成層化現象とは、放電中や充電中に電解液の上部と下部に比重差が生じ、これによって出力電圧が変化する現象をいう。具体的には、液式鉛蓄電池では、放電初期は電極の垂直方向の上部が優先的に放電されるため、電解液の上部の比重は下部よりも低くなる。つぎに充電では、放電で生成した硫酸鉛は金属鉛と硫酸に変化するので電解液中へ高濃度の硫酸が放出される。そのため、放出された硫酸は下部に向かって沈降し、電解液の上部と下部に比重差が生じる成層化が発生する。
【００２７】
図３は、分極現象および成層化現象と電圧との関係を示している。図３に示すように、成層化現象および充電分極現象は、二次電池１４の電圧が開放電圧よりも高くなる方向に影響し、時間とともにその影響は減少していく。また、放電分極現象は、二次電池１４の電圧が開放電圧よりも低くなる方向に影響し、時間とともにその影響は減少していく。
【００２８】
図４は、開放電圧と成層化および充電分極の関係を示す図である。図４の左側に示すように、二次電池１４の見かけの電圧として測定される電圧は、成層化および充電分極による電圧の増加分を含んでいる。前述のように、成層化および充電分極による電圧の増加分は、時間の経過とともに減少するので、所定の時間が経過した後は、図４の右側に示すように図４の左側に比較して成層化および充電分極の部分が減少している。
【００２９】
図５は、二次電池１４の走行中および車両休止中における電圧変化を示している。図５では、走行中においては二次電池１４の電圧は１４Ｖ程度を保っているが、車両休止中においては時間の経過とともに電圧が減少し、開放電圧に近づいて行く。
【００３０】
ここで、成層化および分極による電圧変化は、単なる見かけの電圧上昇であって、二次電池１４の放電可能な容量とは無関係である。したがって、成層化および充電分極を含む見かけの電圧に基づいて二次電池１４の開放電圧および充電率を判定すると、実際の開放電圧または充電率よりも大きい値が得られてしまう。そこで、成層化および分極による影響を除外して、正確な開放電圧および充電率を得るために、二次電池１４に流れる充放電電流の積算値から分極量および成層化量を推定し、推定された分極量および成層化量に基づいて図４の実容量を示す開放電圧を求めることが従来から行われており、例えば、特許文献２等に具体的な方法が記載されている。
【００３１】
ところで、二次電池１４があがった場合（充電量が低下し、エンジンを始動できなくなった場合）には、他の車両の二次電池と故障車の二次電池１４を接続ケーブルによって直接接続し、他の車両の二次電池から電力の供給を受けて、エンジン１７を始動する、いわゆる「ジャンプスタート」が実行される場合がある。このようなジャンプスタートでは、二次電池の端子同士がケーブルによって直接接続されることから、２つの二次電池の間に流れる電流は、電流センサ１２では検出されない。具体的には、故障車側では、電流センサ１２に検出されない充電である「ブラインドチャージ」が発生し、一方、救援車側では電流センサ１２に検出されない放電である「ブラインドディスチャージ」が発生する。なお、ジャンプスタートが実行された場合であっても、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生しない場合がある。例えば、図６に示すように、車両Ａと車両Ｂの間でジャンプスタートを実行する場合において、接続ケーブル２１が車両Ａの二次電池１４Ａのプラス端子と車両Ｂの二次電池１４Ｂのプラス端子との間に接続され、接続ケーブル２２が車両Ａのエンジン１７Ａ（ボディー）と車両Ｂの二次電池１４Ｂのマイナス端子との間に接続されたとする。この場合、車両Ａが図１に示すように二次電池１４Ａとボディーとの間に電流センサ１２Ａが配置されているときには、車両Ｂとの間でやりとりされる電流は、電流センサ１２を経由する。このため、車両Ａが故障車であっても、あるいは、救援車であってもブラインドチャージおよびブラインドディスチャージは発生しない。一方、車両Ｂでは、車両Ａとの間でやりとりされる電流は、電流センサ１２を経由しない。このため、車両Ｂが故障車である場合にはブラインドチャージが発生し、救援車である場合にはブラインドディスチャージが発生する。しかしながら、近年では、エンジン音を低減するために、エンジン１７には樹脂製のカバーが付されている場合が多いことから、車両Ｂの態様で接続されることが多いため、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生する機会が多い。
【００３２】
ブラインドチャージが発生すると、前述した二次電池１４に流れる充放電電流の積算値に誤差が生じるため、分極量および成層化量の推定値が誤差を含んでしまう。この結果、実際の開放電圧または充電率よりも高い値が推定されてしまい、充電量に余裕があると思って二次電池１４を使用すると、電池があがってしまったり、エンジン１７が再始動不能になったりする場合がある。また、ブラインドディスチャージが発生した場合、分極量および成層化量による影響はブラインドチャージよりも少ないが、故障車に対して電力が供給されるので、充電率が低下してしまうことから、電池があがってしまう場合がある。
【００３３】
そこで、本実施形態では、後述するように二次電池１４に流れる電流と電圧の変化から、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージの発生の有無を判定する。そして、これらが発生したと判定された場合には、フラグを立てて、二次電池状態検出装置１の通信部１０ｄに接続されさている他の装置（例えば、図示せぬＥＣＵ）に対してこれらの発生を通知する。また、電流積算から求めた開放電圧ＯＣＶ１および電圧推移から求めたＯＣＶ２に基づいて成層化および分極による影響を排除するための補正係数の値をブラインドチャージまたはブラインドディスチャージのそれぞれの場合において調整する。さらに、ジャンプスタートの際に求めた二次電池１４の内部抵抗については、他の二次電池との間で電流の授受が行われることから正確でないため廃棄する。このような処理により、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが実行された場合に、他の装置に対してこれらの発生を通知し、例えば、通常とは異なる（電力消費を抑えた）動作モードで動作させることで、電力の消費を抑えることができる。また、成層化および分極による影響を排除するための補正係数の値を調整することで、実容量を正確に知ることができる。また、二次電池１４の内部抵抗を廃棄することで、正確ではないパラメータに基づいて誤った判断がなされることを防止できる。
【００３４】
（Ｃ）実施形態の詳細な動作の説明
つぎに、図７〜１５を参照して、本実施形態の詳細な動作について説明する。図７は、ジャンプスタートに伴うブラインドチャージの発生を検出するために、図２に示す制御部１０において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、図７に示す処理は、電流および電圧の変動が激しい車両の走行中においては、例えば、１０ｍｓ周期で実行され、これらの変動が緩やかな停止中においては、例えば、１ｓ周期で実行される。図７に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００３５】
ステップＳ１０では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１１および電流センサ１２の出力を参照し、その時点における電圧値Ｖおよび電流値Ｉを検出する。
【００３６】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ１０ａは、エンジン１７が停止しているか否かを判定し、エンジン１７が停止している場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には処理を終了する。ここで、エンジン１７が動作している場合に処理を終了するのは、エンジン１７が動作している場合には自車両が故障車としてブラインドチャージが発生することは想定できないからである。
【００３７】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ１０ａは、前回の処理で検出した電圧Ｖ１をＶ２に代入するとともに、ステップＳ１０で新たに検出した電圧ＶをＶ１に代入する。また、前回の処理で検出した電流Ｉ１をＩ２に代入するとともに、ステップＳ１０で新たに検出した電流ＩをＩ１に代入する。
【００３８】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドチャージの発生を示すＢＣ（Blind Charge）検出フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）にはステップＳ１５に進み、それ以外の場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）にはステップＳ１４に進む。なお、ＢＣ検出フラグは、後述するステップＳ１６の処理においてＹｅｓと判定された場合にステップＳ１７において“１”にされるフラグである。
【００３９】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖ２の値を変数Ｖｒｅｆに代入するとともに、変数Ｉ２の値を変数Ｉｒｅｆに代入する。
【００４０】
ステップＳ１５では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖ１の値から変数Ｖｒｅｆの値を減じて得られた値を変数ΔＶに代入するともに、変数Ｉ１の値から変数Ｉｒｅｆの値を減じて得られた値を変数ΔＩに代入する。
【００４１】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ１０ａは、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＞Ｔｈ１が成立するか否かを判定し、成立する場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、Ｚは二次電池１４の静的内部抵抗であり、Ｔｈ１は判定のための閾値である。ここで、静的内部抵抗Ｚとは、二次電池１４が電気的に平衡な状態において測定される二次電池１４の内部抵抗をいう。この静的内部抵抗は、車両が停止中において、放電回路１５によって所定の周期でパルス放電が実行され、そのときの電流および電圧の変化から測定される。なお、後述するクランキング抵抗は、スタータモータ１８によってエンジン１７を始動する際（大電流が流れる際）に検出される電流および電圧から求められる抵抗であり、これを静的内部抵抗に対して、動的内部抵抗と称する。
【００４２】
ここで、二次電池１４の電圧Ｖと、電流Ｉと、内部抵抗Ｚとの間には、オームの法則が成り立つことから、正常時にはΔＶ＝Ｚ×ΔＩ（ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＝０）が成立する。しかし、ブラインドチャージが発生した場合、故障車側では電流Ｉは検出されないにも拘わらず、救援車からの電流の供給によって電圧が上昇する。この結果、故障車側では、図８に示すように、電流が変化しない状態で、電圧が上昇する。なお、図８では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧および電流を示し、図の中央部分でジャンプスタートが実行され（二次電池同士がケーブルで接続され）、その際に一時的にΔＶ−Ｚ×ΔＩ＞０となっている。したがって、ブラインドチャージの発生を検出するためには、ΔＶ−Ｚ×ΔＩが所定の閾値Ｔｈ１よりも大きいことを検出すればよい。なお、閾値Ｔｈ１としては、使用環境等に応じて最適な値を設定することが望ましい。
【００４３】
ステップＳ１７では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＣ検出フラグを“１”の状態とするとともに、ＢＣ検出フラグが“１”の状態を継続する回数をカウントするＢＣ検出カウンタの値を１だけインクリメントする。
【００４４】
ステップＳ１８では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＣ検出カウンタの値が所定の閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判定し、大きい場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、閾値Ｔｈ２の具体的な値としては、例えば、“５”を用いることができる。もちろん、これ以外の値であってもよい。
【００４５】
ステップＳ１９では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドチャージが発生したとの判定を確定する。また、ＣＰＵ１０ａは、通信部１０ｄを介して他の機器に対してブラインドチャージの発生を通知するために、ブラインドチャージ確定フラグを“１”の状態とする。これにより、他の機器はブラインドチャージの発生を知ることができるので、例えば、動作モードをブラインドチャージに対応したものに変更することで、電力の消費を抑えることができる。
【００４６】
つぎに、図７の処理の具体的な動作について、図８を参照して説明する。図８に示すように、ブラインドチャージが発生する前の状態（エンジン停止状態）では、電圧Ｖは１１．７５Ｖと１１．８０Ｖの中間付近で一定である。このとき、ＢＣ検出フラグおよびＢＣカウンタは“０”の状態であるとする。このような状態では、ステップＳ１１ではエンジン停止状態であるのでステップＳ１２に進み変数への値の代入が実行された後、ステップＳ１３においてＢＣ検出フラグが“０”であるので、Ｙｅｓと判定されてステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、前回の測定値であるＶ２がＶｒｅｆに代入されるとともに、同じく前回の測定値であるＩ２がＩｒｅｆに代入される。そして、ステップＳ１５では前回測定値（Ｖｒｅｆ，Ｉｒｅｆ）と今回測定値（Ｖ１，Ｉ１）の差分であるΔＶとΔＩが計算されステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、ΔＶおよびΔＩの双方が０に近い値であることから、Ｎｏと判定されて処理を終了する。
【００４７】
このような状態において、図８の中央付近においてジャンプスタートが実行されてブラインドチャージが発生したとすると、電圧が１２．２０Ｖ付近まで上昇する。この結果、Ｖ１，Ｖ２，Ｉ１，Ｉ２はそれぞれ図の中央付近に示すような値となるので、ステップＳ１６ではＹｅｓと判定され、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、ＢＣ検出フラグが“１”とされるとともに、ＢＣ検出カウンタが“０”からインクリメントされて“１”となる。この結果、これ以降の処理では、ステップＳ１３においてＹｅｓと判定されてステップＳ１４の処理が実行されないので、ＶｒｅｆおよびＩｒｅｆの値は、図８に示す変化前のＶ２およびＩ２の値に固定される。これにより、ΔＶおよびΔＩは、図８に示す変化前のＶ２およびＩ２の値と、新たな検出値であるＶ１，Ｉ１との差分になるので、電圧および電流が変化後の値を維持している場合にはステップＳ１６においてＹｅｓと判定され、ＢＣ検出カウンタがインクリメントされ続ける。そして、ＢＣ検出カウンタの値がＴｈ２よりも大きくなると、ステップＳ１８でＹｅｓと判定され、ステップＳ１９でブラインドチャージの発生が確定され、ブラインドチャージ確定フラグ（ＢＣ確定フラグ）が“１”の状態とされる。
【００４８】
なお、以上の処理によってブラインドチャージが確定した場合、ブラインドチャージ確定フラグは、例えば、後述する図１４の処理によって補正係数の値の調整が完了された場合に取り消される。
【００４９】
以上の処理によれば、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＞Ｔｈ１が成立するか否かに基づいてブラインドチャージを検出するようにしたので、ブラインドチャージを確実に検出することができる。また、Ｔｈ１を適切に設定することで、ノイズ等の影響を受けにくくすることができる。
【００５０】
また、以上の処理では、エンジンが始動しているときには、処理を終了するようにしたので、誤検出を防ぐとともに、処理を省略することで、ＣＰＵ１０ａへの負荷を低減し、消費電力を減少させることができる。
【００５１】
また、以上の処理では、ＢＣ検出カウンタを設けて、ＢＣ検出カウンタの値がＴｈ２よりも大きくなった場合にブラインドチャージを確定するようにしたので、突発的なノイズの影響を避けることで、誤検出の発生を低減することができる。
【００５２】
つぎに、図９を参照して、ブラインドディスチャージを検出する処理について説明する。このフローチャートの処理は、図７の場合と同様に、例えば、一定の周期で実行される。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【００５３】
ステップＳ３０では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１１および電流センサ１２の出力を参照し、その時点における電圧値Ｖおよび電流値Ｉを検出する。
【００５４】
ステップＳ３１では、ＣＰＵ１０ａは、図７の処理においてブラインドチャージが確定していないか判定し、ブラインドチャージが確定している場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）には処理を終了し、ブラインドチャージが未確定である場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）にはステップＳ３２に進む。ここで、ブラインドチャージが確定している場合に処理を終了するのは、ブラインドチャージが確定するのは、故障車としてジャンプスタートを受けている場合であるので、そのような場合において他の故障車をジャンプスタートすることは通常はあり得ないからである。
【００５５】
ステップＳ３２では、ＣＰＵ１０ａは、前回の処理で検出した電圧Ｖ１をＶ２に代入するとともに、ステップＳ３０で新たに検出した電圧ＶをＶ１に代入する。また、前回の処理で検出した電流Ｉ１をＩ２に代入するとともに、ステップＳ３０で新たに検出した電流ＩをＩ１に代入する。
【００５６】
ステップＳ３３では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドディスチャージの発生を示すＢＤ（Blind Discharge）検出フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）にはステップＳ３５に進み、それ以外の場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）にはステップＳ３４に進む。なお、ＢＤ検出フラグは、後述するステップＳ３６の処理においてＹｅｓと判定された場合にステップＳ３７において“１”にされるフラグである。
【００５７】
ステップＳ３４では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖ２の値を変数Ｖｒｅｆに代入するとともに、変数Ｉ２の値を変数Ｉｒｅｆに代入する。
【００５８】
ステップＳ３５では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖ１の値から変数Ｖｒｅｆの値を減じて得られた値をΔＶに代入するともに、変数Ｉ１の値から変数Ｉｒｅｆの値を減じて得られた値をΔＩに代入する。
【００５９】
ステップＳ３６では、ＣＰＵ１０ａは、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＜Ｔｈ３が成立するか否かを判定し、成立する場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）にはステップＳ３７に進み、それ以外の場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、Ｚは図７の場合と同様に静的内部抵抗である。
【００６０】
ここで、ブラインドディスチャージが発生した場合、救援車側では電流Ｉは検出されないにも拘わらず、故障車に電流を供給するので、二次電池１４の電圧が低下する。この結果、救援車側では、図１０に示すように、電流が変化しない状態で、電圧が低下する。なお、図１０の例では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧および電流を示し、図の中央部分でジャンプスタートが実行され、その際に一時的にΔＶ−Ｚ×ΔＩ＜０となっている。したがって、ブラインドディスチャージの発生を検出するためには、ΔＶ−Ｚ×ΔＩが所定の閾値Ｔｈ３よりも小さいことを検出すればよい。なお、図７の場合と同様に、閾値Ｔｈ３としては、使用環境等に応じて最適な値を設定することが望ましい。
【００６１】
ステップＳ３７では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＤ検出フラグを“１”の状態とするとともに、ＢＤ検出フラグが“１”の状態を継続する回数をカウントするＢＤ検出カウンタの値を１だけインクリメントする。
【００６２】
ステップＳ３８では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＤ検出カウンタの値が所定の閾値Ｔｈ４よりも大きいか否かを判定し、大きい場合（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）にはステップＳ３９に進み、それ以外の場合（ステップＳ３８：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、閾値Ｔｈ４の具体的な値としては、例えば、“５”を用いることができる。もちろん、これ以外の値であってもよい。
【００６３】
ステップＳ３９では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドディスチャージが発生したとの判定を確定する。また、ＣＰＵ１０ａは、通信部１０ｄを介して他の機器に対してブラインドディスチャージの発生を通知するために、ブラインドディスチャージ確定フラグ（ＢＤ確定フラグ）を“１”の状態とする。これにより、他の機器はブラインドディスチャージの発生を知ることができるので、例えば、動作モードをブラインドディスチャージに対応したものに変更することで、電力の消費を抑えることができる。
【００６４】
ステップＳ４０では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖｒｅｆの値を変数Ｖｂｄ＿ｆｉｘに代入し、処理を終了する。なお、変数Ｖｂｄ＿ｆｉｘについては、後述する図１１の処理において使用する。
【００６５】
なお、以上の処理によってブラインドディスチャージが確定した場合、ブラインドディスチャージ確定フラグは、例えば、後述する図１５の処理によって補正係数の値の調整が完了された場合に“０”の状態にされる。
【００６６】
つぎに、図９の処理の具体的な動作について、図１０を参照して説明する。ブラインドディスチャージが発生する前の状態では、電圧Ｖは１２．５５Ｖと１２．６０Ｖの中間付近で一定である。このとき、ＢＤ検出フラグおよびＢＤカウンタは“０”の状態であるとする。このような状態において、図７の処理によりブラインドチャージが未確定の場合には、ステップＳ３１においてＹｅｓと判定されるのでステップＳ３２に進み、変数間で値の交換が行われる。ステップＳ３３ではＢＤ検出フラグが“０”であるので、ステップＳ３４に進み、Ｖ２，Ｉ２がＶｒｅｆ，Ｉｒｅｆに代入される。そして、ステップＳ３５では前回測定値（Ｖｒｅｆ，Ｉｒｅｆ）と今回測定値（Ｖ１，Ｉ１）の差分であるΔＶとΔＩが計算されてステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、ΔＶおよびΔＩの双方が０に近い値であることから、Ｎｏと判定されて処理を終了する。
【００６７】
このような状態において、図１０の中央付近においてブラインドディスチャージが発生したとすると、電圧が１２．３５Ｖ以下に下降する。この結果、Ｖ１，Ｖ２，Ｉ１，Ｉ２はそれぞれ図の中央付近に示すような値となるので、ステップＳ３６ではＹｅｓと判定され、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、ＢＤ検出フラグが“１”とされるとともに、ＢＤ検出カウンタが“０”からインクリメントされて“１”となる。この結果、これ以降の処理では、ステップＳ３３においてＹｅｓと判定されてステップＳ３４の処理が実行されないので、ＶｒｅｆおよびＩｒｅｆの値は、図１０に示す変化前のＶ２およびＩ２の値に固定される。これにより、ΔＶおよびΔＩは、図１０に示す変化前のＶ２およびＩ２の値と、新たな検出値であるＶ１，Ｉ１との差分になるので、電圧および電流が変化後の値を維持している場合にはステップＳ３６においてＹｅｓと判定され、ＢＤ検出カウンタがインクリメントされ続ける。そして、ＢＤ検出カウンタの値がＴｈ４よりも大きくなると、ステップＳ３８でＹｅｓと判定され、ブラインドディスチャージが確定し、ステップＳ４０でＶｂｄ＿ｆｉｘにＶｒｅｆの値が代入される。
【００６８】
以上の処理によれば、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＜Ｔｈ３が成立するか否かに基づいてブラインドディスチャージを検出するようにしたので、ブラインドディスチャージを確実に検出することができる。また、Ｔｈ３を適切に設定することで、ノイズ等の影響を受けにくくすることができる。
【００６９】
また、故障車としてジャンプスタートを受けた後に、他の故障車をジャンプスタートさせることは非常に希であるという事実に鑑みて、ブラインドチャージが確定していない場合にのみ処理を実行するようにしたので、不要な処理を省略して、誤検出を減らすとともに、ＣＰＵ１０ａ等にかかる負担を軽減することができる。
【００７０】
また、以上の処理によれば、救援車がエンジンを始動した後に、救援車と故障車の二次電池同士を接続ケーブルで接続した場合であっても、救援車におけるブラインドディスチャージの発生を検出することができる。図１１は、救援車のエンジンを始動した状態で接続ケーブルを接続した場合における救援車の二次電池１４の電圧および電流の変化を示す図である。この図１１において、矢印で示す６２．５５秒のタイミングで接続ケーブルによって二次電池同士が接続されたとする。この場合、接続ケーブルによる接続がなされると、救援車の二次電池１４の電圧が下降することから、ステップＳ３６において、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＜Ｔｈ３が成立するので、このような場合でも、正確にブラインドディスチャージを検出することができる。
【００７１】
つぎに、図１２を参照して、故障車から救援車への一時的な電源供給に起因して、故障車側でブラインドディスチャージが発生したと判定した場合に、当該判定を修正するための処理について説明する。例えば、救援車のエンジンが停止された状態で接続ケーブルが接続された後に、救援車のエンジンが始動されたとする。この場合、救援車のエンジンを始動する際に、故障車から救援車に向けて電力が一時的に供給される場合がある。そのような場合、救援車のエンジン始動後に救援車から故障車に向けて供給される電力の方が、一時的に供給される電力よりも大きいにも拘わらず、故障車ではエンジンを始動する時点の電力の供給により、前述した図９の処理によって、ブラインドディスチャージが発生したと判定してしまう。このような場合には、図１２の処理によってブラインドディスチャージの判定をブラインドチャージの判定に変更することができる。なお、図１２の処理は、自車両のエンジンが停止している場合に実行される。図１２の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００７２】
ステップＳ５０では、ＣＰＵ１０ａは、電流Ｉおよび電圧Ｖを検出する。
【００７３】
ステップＳ５１では、ＣＰＵ１０ａは、図９の処理によってブラインドディスチャージが確定しているか否かを判定し、確定していると判定した場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）にはステップＳ５２に進み、それ以外の場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）には処理を終了する。
【００７４】
ステップＳ５２では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドディスチャージ（ＢＤ）が確定してから所定時間Ｔｈ５以内であるか否かを判定し、Ｔｈ５以内である場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）にはステップＳ５３に進み、それ以外の場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）には処理を終了する。このステップＳ５２の処理は、エンジン始動から所定期間以外においてブラインドディスチャージをブラインドチャージに修正する処理を行わないようにするためである。ここで、エンジンの始動に要する時間は通常は２秒程度であるので、Ｔｈ５としては“２”よりも大きい所定の値を設定すればよい。
【００７５】
ステップＳ５３では、ＣＰＵ１０ａは、Ｖ−Ｖｂｄ＿ｆｉｘ＞Ｔｈ６を満たすか否かを判定し、満たす場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）にはステップＳ５４に進み、それ以外の場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）には処理を終了する。ここで、Ｖｂｄ＿ｆｉｘには、図９のステップＳ４０において、変化する前の電圧（図１０のＶ２）が格納されている。したがって、現在の電圧Ｖから、変化前の電圧Ｖｂｄ＿ｆｉｘを減算した値が所定の閾値Ｔｈ６よりも大きい場合には、変化前の電圧よりも現在の電圧の方が高いことを示す。このような状態は、救援車のエンジン始動によって、救援車から故障車に向けて電力の供給が開始されることに伴う電圧の上昇であると考えられるので、その場合にはステップＳ５４に進む。
【００７６】
ステップＳ５４では、ＢＤ確定フラグを“１”から“０”に変更するとともに、ＢＣ確定フラグを“０”から“１”に変更する。これにより、ＢＤ検出の判定を、ＢＣ検出の判定に修正する。
【００７７】
つぎに、図１３を参照して、図１２に示す処理の具体的な動作について説明する。図１３は、救援車のエンジンが停止された状態で接続ケーブルが接続された後に、救援車のエンジンが始動された場合の故障車の電圧と電流の変化を示す図である。接続ケーブルによって二次電池同士が接続された後に、図１３に示す矢印の時点において救援車のエンジンが始動されると、救援車ではスタータモータに大きな電流が流れることから、故障車から救援車に電力が供給される。この結果、図１３に示すように、故障車の二次電池の電圧が一時的に降下する。すると、図９に示す処理により、ブラインドディスチャージが発生したと判定される。
【００７８】
その後、図１２の処理が開始されると、ステップＳ５１においてブラインドディスチャージの判定が確定していることからＹｅｓと判定され、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、ブラインドディスチャージの確定から所定時間Ｔｈ５以内である場合にはステップＳ５３に進む。ここで、ブラインドディスチャージの判定がなされるのは救援車のエンジンが始動される時点（スタータモータが回転開始される時点）であり、一般的に、エンジンの始動に要する時間は２秒程度である。このため、ブラインドディスチャージの確定からＴｈ５（＞２秒）以内である場合には、救援車のエンジンが始動されて救援車から故障車への電力の供給が開始されているので、図１３に示すように、１２Ｖ以下であった電圧が、１３Ｖ以上に上昇する。このような状態になると、図１２のステップＳ５３においてＹｅｓと判定される。すなわち、図１３の例では、Ｖｂｄ＿ｆｉｘには矢印の時点の電圧が格納されており、Ｖは現在の電圧であるので、Ｖ−Ｖｂｄ＿ｆｉｘ＞Ｔｈ６を満たすため、Ｙｅｓと判定されて、ステップＳ５４に進み、ＢＤ確定フラグが“０”とされ、ＢＣ確定フラグが“１”とされる。これにより、故障車におけるブラインドディスチャージの誤判定がブラインドチャージの判定に修正される。
【００７９】
以上の処理によれば、故障車において、ブラインドディスチャージが発生したと判定された場合であっても、ブラインドチャージの発生に修正することができる。
【００８０】
つぎに、図１４を参照して、ブラインドチャージが検出された場合に、成層化および分極による影響を除外するための補正係数の値を調整するための処理について説明する。図１４の処理は、例えば、所定の周期で実行される処理である。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００８１】
ステップＳ７０では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＣ確定フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ７０：Ｙｅｓ）にはステップＳ７１に進み、それ以外の場合（ステップＳ７０：Ｎｏ）には処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ７１では、ＣＰＵ１０ａは、電圧推移から開放電圧ＯＣＶ２を求める。具体的には、図５に示すように、エンジン１７が停止されると、二次電池１４の電圧は時間の経過とともに徐々に低下し、開放電圧に近づいていく。このとき、ある時点における電圧の変化率ｍと、開放電圧との間の差の電圧ｄＶとの間には、一定の相関関係が存在することが知られている。そこで、このような相関関係を数値化したテーブルまたは数式をＲＡＭ１０ｃに格納しておき、ある時点における二次電池１４の電圧Ｖと変化率ｍとに基づいてテーブル等を参照することで、数十時間待たなくても短時間の電圧推移からＯＣＶ２を求めることができる。
【００８３】
ステップＳ７２では、ＣＰＵ１０ａは、電流積算によって求められ、ＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして格納されている開放電圧ＯＣＶ１の最終更新値を取得する。ここで、電流積算とは、二次電池１４から放電または充電される電流値を常時測定し、その電流測定値を積算することで二次電池１４の充電率を求める方法である。開放電圧ＯＣＶ１と充電率ＳＯＣ１との間には、略線形の関係が存在するので、このような関係に基づいて充電率ＳＯＣ１から開放電圧ＯＣＶ１を求めることができる。電流積算に基づく開放電圧ＯＣＶ１および充電率ＳＯＣ１の計算は、所定の時間間隔で実行され、求められた開放電圧ＯＣＶ１および充電率ＳＯＣ１はＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして上書きして格納される。
【００８４】
ステップＳ７３では、ＣＰＵ１０ａは、開放電圧ＯＣＶ１と開放電圧ＯＣＶ２の差（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）を、分極補正係数Ｃ１ｒを求めるための関数ｆ１（）に適用し、分極補正係数Ｃ１ｒを求める。ここで、分極補正係数Ｃ１ｒとは、分極による誤差を除外するために制御部１０が推測値として有している分極量Ｃ１を、ブラインドチャージの検出に応じて補正するための係数である。具体的には、ブラインドチャージが検出された場合には、例えば、Ｃ１←Ｃ１−Ｃ１ｒ（←は変数への値の代入を示す）とされ、分極量Ｃ１が補正される。
【００８５】
ここで、開放電圧ＯＣＶ１は電流積算によって求められる。このため、ブラインドチャージが実行された場合、他の二次電池との間で流れる電流については、電流センサ１２で検出できないため、このとき流れる電流は開放電圧ＯＣＶ１には反映されない。一方、開放電圧ＯＣＶ２については、電流積算とは異なる方法（詳細は後述する）で求められ、この方法では他の二次電池との間で流れる電流を含めた状態でＯＣＶ２が測定される。このため、これらの差（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）の値は、ブラインドチャージが実行された場合には、実行されない場合に比較して大きくなる。そこで、関数ｆ１（）を実現する方法の一例としては、例えば、（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）の値と分極補正係数Ｃ１ｒとを対応付けしたテーブルをＲＡＭ１０ｃに予め準備し、当該テーブルに前述した差の値を適用することで、分極補正係数Ｃ１ｒを得ることができる。
【００８６】
ステップＳ７４では、ＣＰＵ１０ａは、開放電圧ＯＣＶ１と開放電圧ＯＣＶ２の差（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）を、成層化補正係数Ｃ２ｒを求めるための関数ｆ２（）に適用し、成層化補正係数Ｃ２ｒを求める。ここで、成層化補正係数Ｃ２ｒとは、成層化による誤差を除外するために制御部１０が推測値として有している成層化量Ｃ２を、ブラインドチャージの検出に応じて補正するための係数である。具体的には、ブラインドチャージが検出された場合には、例えば、Ｃ２←Ｃ２−Ｃ２ｒとされ、成層化量Ｃ２が補正される。なお、開放電圧ＯＣＶ１と開放電圧ＯＣＶ２の関係は前述した場合と同様であり、また、成層化補正係数Ｃ２ｒと（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）との対応関係を示すテーブルをＲＡＭ１０ｃに予め準備し、当該テーブルに基づいて判断することで、成層化補正係数Ｃ２ｒを得ることができることも前述の場合と同様である。
【００８７】
以上の処理により、分極補正係数Ｃ１ｒと成層化補正係数Ｃ２ｒとを得る。このような補正係数を用いることにより、ブラインドチャージの発生によって成層化および分極が変化した場合でも、変化前の成層化量および分極量をこれらの補正係数によって補正することで、変化後の成層化量および分極量を得ることができる。
【００８８】
つぎに、図１５を参照して、ブラインドディスチャージが検出された場合に、分極による影響を除外するための補正係数の値を調整するための処理について説明する。図１５の処理は、例えば、所定の周期で実行される処理である。このフローチャートが開始されると以下のステップが実行される。
【００８９】
ステップＳ８０では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＤ確定フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ８０：Ｙｅｓ）にはステップＳ８１に進み、それ以外の場合（ステップＳ８０：Ｎｏ）には処理を終了する。
【００９０】
ステップＳ８１では、ＣＰＵ１０ａは、電圧推移から開放電圧ＯＣＶ２を求める。なお、この処理は、図１４のステップＳ７１の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００９１】
ステップＳ８２では、ＣＰＵ１０ａは、電流積算によって求められ、ＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして格納されている開放電圧ＯＣＶ１の最終更新値を取得する。なお、この処理は、図１４のステップＳ７２の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００９２】
ステップＳ８３では、ＣＰＵ１０ａは、開放電圧ＯＣＶ１と開放電圧ＯＣＶ２の差（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）を、成層化補正係数Ｃ３ｒを求めるための関数ｆ３（）に適用し、成層化補正係数Ｃ３ｒを求める。ここで、成層化補正係数Ｃ３ｒとは、成層化による誤差を除外するために制御部１０が推測値として有している成層化量Ｃ２を、ブラインドディスチャージの検出に応じて補正するための係数である。具体的には、ブラインドディスチャージが検出された場合には、例えば、Ｃ２←Ｃ２−Ｃ３ｒ（←は変数への値の代入を示す）とされ、成層化量Ｃ２が補正される。関数ｆ３（）の求め方は前述したｆ２（）の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００９３】
なお、ブラインドディスチャージの場合、分極よりも成層化の方が充電率推定に与える影響が顕著であり、分極による影響は僅少であるので、図１５の処理では分極補正係数については算出しなくても特に問題にならないので省略している。
【００９４】
以上の処理により、成層化補正係数Ｃ３ｒを得る。このような補正係数を用いることにより、ブラインドディスチャージの発生によって成層化量が変化した場合でも、変化前の成層化量をこれらの補正係数によって補正することで、変化後の成層化量を得ることができる。
【００９５】
つぎに、図１６を参照して、クランキング抵抗Ｒを廃棄する処理について説明する。図１５に示すフローチャートの処理は、例えば、一定の時間間隔で実行される。この図１５の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００９６】
ステップＳ９０において、ＣＰＵ１０ａは、ＢＣ確定フラグまたはＢＤ確定フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ９０：Ｙｅｓ）にはステップＳ９１に進み、それ以外の場合（ステップＳ９０：Ｎｏ）には処理を終了する。
【００９７】
ステップＳ９１では、ＣＰＵ１０ａは、ジャンプスタート時におけるクランキング（スタータモータ１８によってエンジン１７を回転駆動すること）において測定され、ＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして格納されているクランキング抵抗Ｒを廃棄する。ここで、クランキング抵抗Ｒとは、スタータモータ１８によってエンジン１７を回転駆動する際に二次電池１４からスタータモータ１８に流れる電流と、二次電池１４の端子電圧とから求めるインピーダンスの実部成分である。すなわち、ジャンプスタートにおけるクランキングでは、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが生じるため、クランキング抵抗Ｒを正確に求めることができないため、このようなクランキング抵抗Ｒは廃棄する。このため、誤差を含むクランキング抵抗に基づいて誤った判断がされることを防止できる。
【００９８】
なお、ブラインドチャージが発生した場合には、図１４および図１６の処理が終了した後に、ＢＣ確定フラグを“０”の状態にし、ブラインドディスチャージが発生した場合には、図１４および図１６の処理が終了した後に、ＢＤ確定フラグを“０”の状態にすることで、新たなブラインドチャージまたはブラインドディスチャージの発生に備えることができる。
【００９９】
（Ｄ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、式（１）に基づいてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージを検出するようにしたが、これ以外の式を用いるようにしてもよい。例えば、内部抵抗ではなくコンダクタンスＧを用いて、以下の式（２）に基づいて判定するようにしてもよい。
【０１００】
Ｄ＝ΔＩ−Ｇ×ΔＶ・・・（２）
【０１０１】
あるいは、静的内部抵抗Ｚではなく、一定の定数Ｋを用いて、ΔＩ×ＫとΔＶとの差が変化した場合にブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定するようにしてもよい。
【０１０２】
また、分極量および成層化量については、ステップＳ７３，Ｓ７４，Ｓ８３に示す式に基づいて補正を行うようにしたが、これ以外の式に基づいて補正を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 二次電池状態検出装置
１０ 制御部（判定手段、状態検出手段）
１０ａ ＣＰＵ
１０ｂ ＲＯＭ
１０ｃ ＲＡＭ
１０ｄ 通信部
１０ｅ 表示部
１０ｆ Ｉ／Ｆ
１１ 電圧センサ（電圧検出手段）
１２ 電流センサ（電流検出手段）
１３ 温度センサ
１４ 二次電池
１５ 放電回路
１６ オルタネータ
１７ エンジン
１８ スタータモータ
１９ 負荷
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等においては、二次電池に蓄積されている電力によって動作する電気デバイスの数が増加するとともに、例えば、電動ステアリングおよび電動ブレーキ等のように走行の安全に関連するデバイスも二次電池によって駆動されるようになっている。このため、二次電池の充電状態（例えば、ＳＯＣ：State of Charge）を正確に知る必要が高くなっている。
【０００３】
一般的に、二次電池が安定した状態では、その開放端電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）と充電状態との間には比例関係があるので、開放端電圧を検出することで、充電状態を推定することができる。しかし、自動車等の車両の場合には、エンジン始動時に二次電池から各負荷への電力の供給があるとともに、オルタネータから二次電池への電力の供給があり、充電および放電が繰り返し発生する。充放電を行った後の蓄電池は、電気化学反応による極板表面でのイオンの生成・消滅反応、および、電解液の拡散や対流によるイオンの移動のそれぞれの影響を受けることから、開放電圧と充電状態の比例関係が成立しなくなってしまう。
【０００４】
特許文献１，２には、充放電後でも、開放電圧および充電状態を正確に推定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６９１号公報
【特許文献２】特開２００９−３００２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動車等においては、二次電池の残容量が不足してエンジンの始動が困難になった場合の応急処置として、故障車の二次電池の端子と救援車の二次電池の端子をケーブルによって直接接続し、救援車からの電力の供給を受けることによってエンジンを始動する、いわゆる「ジャンプスタート」が実行される場合がある。
【０００７】
このようなジャンプスタートが実行された場合、二次電池の端子同士が接続されることから、電流センサをバイパスして電流が流れる。より詳細には、故障車側では二次電池が電流センサを介さずに充電されるブラインドチャージが発生し、救援車側では電流センサを介さずに放電されるブラインドディスチャージが発生する。これらブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生した場合、特許文献１および２に記載された技術では、分極や成層化の影響を正確に推定することができない。このため、推定される開放電圧や充電状態が誤差を含んでしまう。そこで、ブラインドチャージとブラインドディスチャージの発生を検出し、それぞれの場合において補正を行う必要があるが、従来においては、ブラインドチャージとブラインドディスチャージを検出する技術が存在しなかった。
【０００８】
そこで、本発明はブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を検出することが可能な二次電池状態検出装置および二次電池状態検出装置方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載されている二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置において、前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、前記自車両および前記他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、前記自車両の二次電池において、前記電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、前記電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を検出することが可能となる。
【００１０】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記電流検出手段によって検出された電流の変化をΔＩとし、前記電圧検出手段によって検出された電圧の変化をΔＶとし、前記二次電池の内部抵抗をＺとした場合に、ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値の正負に応じてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージを判定することを特徴とする。
このような構成によれば、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を正確に検出することが可能となる。
【００１１】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる正の値または負の値にそれぞれ対応する閾値を有し、当該閾値との比較に基づいてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定することを特徴とする。
このような構成によれば、ノイズ等の影響を受けることなく、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を正確に検出することが可能となる。
【００１２】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値が前記正または負の閾値を超えた場合、判定対象となった電圧および電流のうち、時間的に前に測定した電圧および電流を基準値として固定し、当該基準値と最新の電圧および電流によってΔＶおよびΔＩを求め、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値が一定期間継続して前記正または負の閾値を超えた場合に、前記ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定することを特徴とする。
このような構成によれば、ノイズ等の影響を受けることなく、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を正確に検出することが可能となる。
【００１３】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記自車両のエンジンが停止している場合にのみ前記ブラインドチャージの判定を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、エンジンが動作している場合は、二次電池が上がっていることはないので、判定を停止することにより、処理の負荷を軽減することができるとともに、誤判定を防ぐことができる。
【００１４】
また、他の発明は、前記判定手段は、前記ブラインドチャージが発生したと判定した場合には、前記自車両のエンジンが停止されるまでの間は、前記ブラインドディスチャージの判定を行わないことを特徴とする。
このような構成によれば、ジャンプスタートを受けた後に、バッテリ上がりを起こした車両が他の車両に対してジャンプスタートを行うことは極めて希であるので、そのような判定を停止することにより、処理の負荷を軽減することができるとともに、誤判定を防ぐことができる。
【００１５】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記判定手段は、前記ブラインドディスチャージが発生したと判定した場合であっても、前記変化前よりも電圧が上昇した場合には前記ブラインドチャージが発生したと判定を修正することを特徴とする。
このような構成によれば、自車両が故障車である場合に、他の車両がエンジン停止状態で二次電池同士を接続してエンジンを始動したとき、一時的に流れる電流によってブラインドディスチャージが発生したと誤判定したとしても、判定を修正することができる。
【００１６】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージによって生じる分極現象または成層化現象の変化量を考慮して前記二次電池の状態を推定する状態検出手段を有することを特徴とする。
このような構成によれば、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生した場合には、分極現象または成層化現象の変化量を考慮して二次電池の状態を正しく推定することができる。
【００１７】
また、本発明は、車両に搭載されている二次電池の状態を、電流検出手段および電圧検出手段の検出結果を参照して検出する二次電池状態検出方法において、自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、前記自車両および前記他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、前記自車両の二次電池において、前記電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、前記電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定ステップ、を有することを特徴とする。
このような方法によれば、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ブラインドチャージおよびブラインドディスチャージの発生を検出することが可能な二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る二次電池状態検出装置の構成例を示す図である。
【図２】図１の制御部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図３】成層化および分極の影響による二次電池の電圧の変化を示す図である。
【図４】成層化および充電分極と実容量の関係を示す図である。
【図５】車両の走行中と休止中における電圧の変化を示す図である。
【図６】故障車と救援車の二次電池同士が接続ケーブルで接続された状態を示す図である。
【図７】ブラインドチャージを検出するためのフローチャートである。
【図８】ブラインドチャージが発生したときの電圧と電流の変化を示す図である。
【図９】ブラインドディスチャージを検出するためのフローチャートである。
【図１０】ブラインドディスチャージが発生したときの電圧と電流の変化を示す図である。
【図１１】救援車のエンジンを停止した状態で故障車と救援車の二次電池が接続ケーブルで接続された場合の電圧と電流の変化を示す図である。
【図１２】ブラインドチャージをブラインドディスチャージと誤判定した場合に判定を修正するためのフローチャートである。
【図１３】救援車のエンジンを停止した状態で故障車と救援車の二次電池が接続ケーブルで接続されて救援車のエンジンが始動された場合の故障車の電圧と電流の変化を示す図である。
【図１４】ブラインドチャージが発生した場合に分極補正係数と成層化補正係数を求めるためのフローチャートである。
【図１５】ブラインドディスチャージが発生した場合に分極補正係数を求めるためのフローチャートである。
【図１６】ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生した場合にクランキング抵抗を廃棄するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
（Ａ）実施形態の構成の説明
図１は、本発明の実施形態に係る二次電池状態検出装置を有する車両の電源系統を示す図である。この図において、二次電池状態検出装置１は、制御部１０、電圧センサ１１、電流センサ１２、温度センサ１３、および、放電回路１５を主要な構成要素としており、二次電池１４の状態を検出する。ここで、制御部１０は、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３からの出力を参照し、二次電池１４の状態を検出する。電圧センサ１１は、二次電池１４の端子電圧を検出し、制御部１０に通知する。電流センサ１２は、二次電池１４に流れる電流を検出し、制御部１０に通知する。温度センサ１３は、二次電池１４自体または周囲の環境温度を検出し、制御部１０に通知する。放電回路１５は、例えば、直列接続された半導体スイッチと抵抗素子等によって構成され、制御部１０によって半導体スイッチがオン／オフ制御されることにより二次電池１４を間欠的に放電させる。
【００２２】
二次電池１４は、例えば、正極（陽極板）に二酸化鉛、負極（陰極板）に海綿状の鉛、電解液として希硫酸を用いた、いわゆる液式鉛蓄電池によって構成され、オルタネータ１６によって充電され、スタータモータ１８を駆動してエンジンを始動するとともに、負荷１９に電力を供給する。オルタネータ１６は、エンジン１７によって駆動され、交流電力を発生して整流回路によって直流電力に変換し、二次電池１４を充電する。
【００２３】
エンジン１７は、例えば、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等のレシプロエンジンまたはロータリーエンジン等によって構成され、スタータモータ１８によって始動され、トランスミッションを介して駆動輪を駆動し車両に推進力を与えるとともに、オルタネータ１６を駆動して電力を発生させる。スタータモータ１８は、例えば、直流電動機によって構成され、二次電池１４から供給される電力によって回転力を発生し、エンジン１７を始動する。負荷１９は、例えば、電動ステアリングモータ、デフォッガ、イグニッションコイル、カーオーディオ、および、カーナビゲーション等によって構成され、二次電池１４およびオルタネータ１６からの電力によって動作する。
【００２４】
図２は、図１に示す制御部１０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｃ、通信部１０ｄ、表示部１０ｅ、Ｉ／Ｆ（Interface）１０ｆを有している。ここで、ＣＰＵ１０ａは、ＲＯＭ１０ｂに格納されているプログラム１０ｂａに基づいて各部を制御する。ＲＯＭ１０ｂは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａ等を格納している。ＲＡＭ１０ｃは、半導体メモリ等によって構成され、プログラム１０ｂａを実行する際に生成されるパラメータ１０ｃａを格納する。通信部１０ｄは、他の装置（例えば、図示しないＥＣＵ（Engine Control Unit））等に通信線を介して接続され、他の装置との間で情報を授受する。表示部１０ｅは、ＣＰＵ１０ａから供給される情報を表示する、例えば、液晶ディスプレイ等によって構成される。Ｉ／Ｆ１０ｆは、電圧センサ１１、電流センサ１２、および、温度センサ１３から供給される信号をデジタル信号に変換して取り込むとともに、放電回路１５に駆動電流を供給してこれを制御する。
【００２５】
（Ｂ）実施形態の動作の概略の説明
つぎに、図３〜５を参照して、実施形態の動作の概略について説明する。以下では、液式鉛蓄電池の分極現象および成層化現象について説明した後に本実施形態の動作の概略について説明する。まず、分極現象について説明する。分極現象には充電時に発生する充電分極と放電時に発生する放電分極とが存在する。ここで、充電分極現象とは、充電時の二次電池１４の電極表面における電気化学反応の遅れなどにより電極表面のイオン密度が高くなり、二次電池１４の出力電圧が高くなる現象をいう。また、放電分極現象とは、放電時に電極表面にイオン密度が低くなり、二次電池１４の出力電圧が低くなる現象をいう。
【００２６】
一方、成層化現象とは、放電中や充電中に電解液の上部と下部に比重差が生じ、これによって出力電圧が変化する現象をいう。具体的には、液式鉛蓄電池では、放電初期は電極の垂直方向の上部が優先的に放電されるため、電解液の上部の比重は下部よりも低くなる。つぎに充電では、放電で生成した硫酸鉛は金属鉛と硫酸に変化するので電解液中へ高濃度の硫酸が放出される。そのため、放出された硫酸は下部に向かって沈降し、電解液の上部と下部に比重差が生じる成層化が発生する。
【００２７】
図３は、分極現象および成層化現象と電圧との関係を示している。図３に示すように、成層化現象および充電分極現象は、二次電池１４の電圧が開放電圧よりも高くなる方向に影響し、時間とともにその影響は減少していく。また、放電分極現象は、二次電池１４の電圧が開放電圧よりも低くなる方向に影響し、時間とともにその影響は減少していく。
【００２８】
図４は、開放電圧と成層化および充電分極の関係を示す図である。図４の左側に示すように、二次電池１４の見かけの電圧として測定される電圧は、成層化および充電分極による電圧の増加分を含んでいる。前述のように、成層化および充電分極による電圧の増加分は、時間の経過とともに減少するので、所定の時間が経過した後は、図４の右側に示すように図４の左側に比較して成層化および充電分極の部分が減少している。
【００２９】
図５は、二次電池１４の走行中および車両休止中における電圧変化を示している。図５では、走行中においては二次電池１４の電圧は１４Ｖ程度を保っているが、車両休止中においては時間の経過とともに電圧が減少し、開放電圧に近づいて行く。
【００３０】
ここで、成層化および分極による電圧変化は、単なる見かけの電圧上昇であって、二次電池１４の放電可能な容量とは無関係である。したがって、成層化および充電分極を含む見かけの電圧に基づいて二次電池１４の開放電圧および充電率を判定すると、実際の開放電圧または充電率よりも大きい値が得られてしまう。そこで、成層化および分極による影響を除外して、正確な開放電圧および充電率を得るために、二次電池１４に流れる充放電電流の積算値から分極量および成層化量を推定し、推定された分極量および成層化量に基づいて図４の実容量を示す開放電圧を求めることが従来から行われており、例えば、特許文献２等に具体的な方法が記載されている。
【００３１】
ところで、二次電池１４があがった場合（充電量が低下し、エンジンを始動できなくなった場合）には、他の車両の二次電池と故障車の二次電池１４を接続ケーブルによって直接接続し、他の車両の二次電池から電力の供給を受けて、エンジン１７を始動する、いわゆる「ジャンプスタート」が実行される場合がある。このようなジャンプスタートでは、二次電池の端子同士がケーブルによって直接接続されることから、２つの二次電池の間に流れる電流は、電流センサ１２では検出されない。具体的には、故障車側では、電流センサ１２に検出されない充電である「ブラインドチャージ」が発生し、一方、救援車側では電流センサ１２に検出されない放電である「ブラインドディスチャージ」が発生する。なお、ジャンプスタートが実行された場合であっても、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生しない場合がある。例えば、図６に示すように、車両Ａと車両Ｂの間でジャンプスタートを実行する場合において、接続ケーブル２１が車両Ａの二次電池１４Ａのプラス端子と車両Ｂの二次電池１４Ｂのプラス端子との間に接続され、接続ケーブル２２が車両Ａのエンジン１７Ａ（ボディー）と車両Ｂの二次電池１４Ｂのマイナス端子との間に接続されたとする。この場合、車両Ａが図１に示すように二次電池１４Ａとボディーとの間に電流センサ１２Ａが配置されているときには、車両Ｂとの間でやりとりされる電流は、電流センサ１２を経由する。このため、車両Ａが故障車であっても、あるいは、救援車であってもブラインドチャージおよびブラインドディスチャージは発生しない。一方、車両Ｂでは、車両Ａとの間でやりとりされる電流は、電流センサ１２を経由しない。このため、車両Ｂが故障車である場合にはブラインドチャージが発生し、救援車である場合にはブラインドディスチャージが発生する。しかしながら、近年では、エンジン音を低減するために、エンジン１７には樹脂製のカバーが付されている場合が多いことから、車両Ｂの態様で接続されることが多いため、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生する機会が多い。
【００３２】
ブラインドチャージが発生すると、前述した二次電池１４に流れる充放電電流の積算値に誤差が生じるため、分極量および成層化量の推定値が誤差を含んでしまう。この結果、実際の開放電圧または充電率よりも高い値が推定されてしまい、充電量に余裕があると思って二次電池１４を使用すると、電池があがってしまったり、エンジン１７が再始動不能になったりする場合がある。また、ブラインドディスチャージが発生した場合、分極量および成層化量による影響はブラインドチャージよりも少ないが、故障車に対して電力が供給されるので、充電率が低下してしまうことから、電池があがってしまう場合がある。
【００３３】
そこで、本実施形態では、後述するように二次電池１４に流れる電流と電圧の変化から、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージの発生の有無を判定する。そして、これらが発生したと判定された場合には、フラグを立てて、二次電池状態検出装置１の通信部１０ｄに接続されさている他の装置（例えば、図示せぬＥＣＵ）に対してこれらの発生を通知する。また、電流積算から求めた開放電圧ＯＣＶ１および電圧推移から求めたＯＣＶ２に基づいて成層化および分極による影響を排除するための補正係数の値をブラインドチャージまたはブラインドディスチャージのそれぞれの場合において調整する。さらに、ジャンプスタートの際に求めた二次電池１４の内部抵抗については、他の二次電池との間で電流の授受が行われることから正確でないため廃棄する。このような処理により、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが実行された場合に、他の装置に対してこれらの発生を通知し、例えば、通常とは異なる（電力消費を抑えた）動作モードで動作させることで、電力の消費を抑えることができる。また、成層化および分極による影響を排除するための補正係数の値を調整することで、実容量を正確に知ることができる。また、二次電池１４の内部抵抗を廃棄することで、正確ではないパラメータに基づいて誤った判断がなされることを防止できる。
【００３４】
（Ｃ）実施形態の詳細な動作の説明
つぎに、図７〜１５を参照して、本実施形態の詳細な動作について説明する。図７は、ジャンプスタートに伴うブラインドチャージの発生を検出するために、図２に示す制御部１０において実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、図７に示す処理は、電流および電圧の変動が激しい車両の走行中においては、例えば、１０ｍｓ周期で実行され、これらの変動が緩やかな停止中においては、例えば、１ｓ周期で実行される。図７に示すフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００３５】
ステップＳ１０では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１１および電流センサ１２の出力を参照し、その時点における電圧値Ｖおよび電流値Ｉを検出する。
【００３６】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ１０ａは、エンジン１７が停止しているか否かを判定し、エンジン１７が停止している場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）にはステップＳ１２に進み、それ以外の場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には処理を終了する。ここで、エンジン１７が動作している場合に処理を終了するのは、エンジン１７が動作している場合には自車両が故障車としてブラインドチャージが発生することは想定できないからである。
【００３７】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ１０ａは、前回の処理で検出した電圧Ｖ１をＶ２に代入するとともに、ステップＳ１０で新たに検出した電圧ＶをＶ１に代入する。また、前回の処理で検出した電流Ｉ１をＩ２に代入するとともに、ステップＳ１０で新たに検出した電流ＩをＩ１に代入する。
【００３８】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドチャージの発生を示すＢＣ（Blind Charge）検出フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）にはステップＳ１５に進み、それ以外の場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）にはステップＳ１４に進む。なお、ＢＣ検出フラグは、後述するステップＳ１６の処理においてＹｅｓと判定された場合にステップＳ１７において“１”にされるフラグである。
【００３９】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖ２の値を変数Ｖｒｅｆに代入するとともに、変数Ｉ２の値を変数Ｉｒｅｆに代入する。
【００４０】
ステップＳ１５では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖ１の値から変数Ｖｒｅｆの値を減じて得られた値を変数ΔＶに代入するともに、変数Ｉ１の値から変数Ｉｒｅｆの値を減じて得られた値を変数ΔＩに代入する。
【００４１】
ステップＳ１６では、ＣＰＵ１０ａは、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＞Ｔｈ１が成立するか否かを判定し、成立する場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）にはステップＳ１７に進み、それ以外の場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、Ｚは二次電池１４の静的内部抵抗であり、Ｔｈ１は判定のための閾値である。ここで、静的内部抵抗Ｚとは、二次電池１４が電気的に平衡な状態において測定される二次電池１４の内部抵抗をいう。この静的内部抵抗は、車両が停止中において、放電回路１５によって所定の周期でパルス放電が実行され、そのときの電流および電圧の変化から測定される。なお、後述するクランキング抵抗は、スタータモータ１８によってエンジン１７を始動する際（大電流が流れる際）に検出される電流および電圧から求められる抵抗であり、これを静的内部抵抗に対して、動的内部抵抗と称する。
【００４２】
ここで、二次電池１４の電圧Ｖと、電流Ｉと、内部抵抗Ｚとの間には、オームの法則が成り立つことから、正常時にはΔＶ＝Ｚ×ΔＩ（ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＝０）が成立する。しかし、ブラインドチャージが発生した場合、故障車側では電流Ｉは検出されないにも拘わらず、救援車からの電流の供給によって電圧が上昇する。この結果、故障車側では、図８に示すように、電流が変化しない状態で、電圧が上昇する。なお、図８では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧および電流を示し、図の中央部分でジャンプスタートが実行され（二次電池同士がケーブルで接続され）、その際に一時的にΔＶ−Ｚ×ΔＩ＞０となっている。したがって、ブラインドチャージの発生を検出するためには、ΔＶ−Ｚ×ΔＩが所定の閾値Ｔｈ１よりも大きいことを検出すればよい。なお、閾値Ｔｈ１としては、使用環境等に応じて最適な値を設定することが望ましい。
【００４３】
ステップＳ１７では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＣ検出フラグを“１”の状態とするとともに、ＢＣ検出フラグが“１”の状態を継続する回数をカウントするＢＣ検出カウンタの値を１だけインクリメントする。
【００４４】
ステップＳ１８では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＣ検出カウンタの値が所定の閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判定し、大きい場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）にはステップＳ１９に進み、それ以外の場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、閾値Ｔｈ２の具体的な値としては、例えば、“５”を用いることができる。もちろん、これ以外の値であってもよい。
【００４５】
ステップＳ１９では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドチャージが発生したとの判定を確定する。また、ＣＰＵ１０ａは、通信部１０ｄを介して他の機器に対してブラインドチャージの発生を通知するために、ブラインドチャージ確定フラグを“１”の状態とする。これにより、他の機器はブラインドチャージの発生を知ることができるので、例えば、動作モードをブラインドチャージに対応したものに変更することで、電力の消費を抑えることができる。
【００４６】
つぎに、図７の処理の具体的な動作について、図８を参照して説明する。図８に示すように、ブラインドチャージが発生する前の状態（エンジン停止状態）では、電圧Ｖは１１．７５Ｖと１１．８０Ｖの中間付近で一定である。このとき、ＢＣ検出フラグおよびＢＣカウンタは“０”の状態であるとする。このような状態では、ステップＳ１１ではエンジン停止状態であるのでステップＳ１２に進み変数への値の代入が実行された後、ステップＳ１３においてＢＣ検出フラグが“０”であるので、Ｙｅｓと判定されてステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、前回の測定値であるＶ２がＶｒｅｆに代入されるとともに、同じく前回の測定値であるＩ２がＩｒｅｆに代入される。そして、ステップＳ１５では前回測定値（Ｖｒｅｆ，Ｉｒｅｆ）と今回測定値（Ｖ１，Ｉ１）の差分であるΔＶとΔＩが計算されステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、ΔＶおよびΔＩの双方が０に近い値であることから、Ｎｏと判定されて処理を終了する。
【００４７】
このような状態において、図８の中央付近においてジャンプスタートが実行されてブラインドチャージが発生したとすると、電圧が１２．２０Ｖ付近まで上昇する。この結果、Ｖ１，Ｖ２，Ｉ１，Ｉ２はそれぞれ図の中央付近に示すような値となるので、ステップＳ１６ではＹｅｓと判定され、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、ＢＣ検出フラグが“１”とされるとともに、ＢＣ検出カウンタが“０”からインクリメントされて“１”となる。この結果、これ以降の処理では、ステップＳ１３においてＹｅｓと判定されてステップＳ１４の処理が実行されないので、ＶｒｅｆおよびＩｒｅｆの値は、図８に示す変化前のＶ２およびＩ２の値に固定される。これにより、ΔＶおよびΔＩは、図８に示す変化前のＶ２およびＩ２の値と、新たな検出値であるＶ１，Ｉ１との差分になるので、電圧および電流が変化後の値を維持している場合にはステップＳ１６においてＹｅｓと判定され、ＢＣ検出カウンタがインクリメントされ続ける。そして、ＢＣ検出カウンタの値がＴｈ２よりも大きくなると、ステップＳ１８でＹｅｓと判定され、ステップＳ１９でブラインドチャージの発生が確定され、ブラインドチャージ確定フラグ（ＢＣ確定フラグ）が“１”の状態とされる。
【００４８】
なお、以上の処理によってブラインドチャージが確定した場合、ブラインドチャージ確定フラグは、例えば、後述する図１４の処理によって補正係数の値の調整が完了された場合に取り消される。
【００４９】
以上の処理によれば、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＞Ｔｈ１が成立するか否かに基づいてブラインドチャージを検出するようにしたので、ブラインドチャージを確実に検出することができる。また、Ｔｈ１を適切に設定することで、ノイズ等の影響を受けにくくすることができる。
【００５０】
また、以上の処理では、エンジンが始動しているときには、処理を終了するようにしたので、誤検出を防ぐとともに、処理を省略することで、ＣＰＵ１０ａへの負荷を低減し、消費電力を減少させることができる。
【００５１】
また、以上の処理では、ＢＣ検出カウンタを設けて、ＢＣ検出カウンタの値がＴｈ２よりも大きくなった場合にブラインドチャージを確定するようにしたので、突発的なノイズの影響を避けることで、誤検出の発生を低減することができる。
【００５２】
つぎに、図９を参照して、ブラインドディスチャージを検出する処理について説明する。このフローチャートの処理は、図７の場合と同様に、例えば、一定の周期で実行される。このフローチャートが開始されると、以下のステップが実行される。
【００５３】
ステップＳ３０では、ＣＰＵ１０ａは、電圧センサ１１および電流センサ１２の出力を参照し、その時点における電圧値Ｖおよび電流値Ｉを検出する。
【００５４】
ステップＳ３１では、ＣＰＵ１０ａは、図７の処理においてブラインドチャージが確定していないか判定し、ブラインドチャージが確定している場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）には処理を終了し、ブラインドチャージが未確定である場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）にはステップＳ３２に進む。ここで、ブラインドチャージが確定している場合に処理を終了するのは、ブラインドチャージが確定するのは、故障車としてジャンプスタートを受けている場合であるので、そのような場合において他の故障車をジャンプスタートすることは通常はあり得ないからである。
【００５５】
ステップＳ３２では、ＣＰＵ１０ａは、前回の処理で検出した電圧Ｖ１をＶ２に代入するとともに、ステップＳ３０で新たに検出した電圧ＶをＶ１に代入する。また、前回の処理で検出した電流Ｉ１をＩ２に代入するとともに、ステップＳ３０で新たに検出した電流ＩをＩ１に代入する。
【００５６】
ステップＳ３３では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドディスチャージの発生を示すＢＤ（Blind Discharge）検出フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）にはステップＳ３５に進み、それ以外の場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）にはステップＳ３４に進む。なお、ＢＤ検出フラグは、後述するステップＳ３６の処理においてＹｅｓと判定された場合にステップＳ３７において“１”にされるフラグである。
【００５７】
ステップＳ３４では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖ２の値を変数Ｖｒｅｆに代入するとともに、変数Ｉ２の値を変数Ｉｒｅｆに代入する。
【００５８】
ステップＳ３５では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖ１の値から変数Ｖｒｅｆの値を減じて得られた値をΔＶに代入するともに、変数Ｉ１の値から変数Ｉｒｅｆの値を減じて得られた値をΔＩに代入する。
【００５９】
ステップＳ３６では、ＣＰＵ１０ａは、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＜Ｔｈ３が成立するか否かを判定し、成立する場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）にはステップＳ３７に進み、それ以外の場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、Ｚは図７の場合と同様に静的内部抵抗である。
【００６０】
ここで、ブラインドディスチャージが発生した場合、救援車側では電流Ｉは検出されないにも拘わらず、故障車に電流を供給するので、二次電池１４の電圧が低下する。この結果、救援車側では、図１０に示すように、電流が変化しない状態で、電圧が低下する。なお、図１０の例では、横軸は時間を示し、縦軸は電圧および電流を示し、図の中央部分でジャンプスタートが実行され、その際に一時的にΔＶ−Ｚ×ΔＩ＜０となっている。したがって、ブラインドディスチャージの発生を検出するためには、ΔＶ−Ｚ×ΔＩが所定の閾値Ｔｈ３よりも小さいことを検出すればよい。なお、図７の場合と同様に、閾値Ｔｈ３としては、使用環境等に応じて最適な値を設定することが望ましい。
【００６１】
ステップＳ３７では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＤ検出フラグを“１”の状態とするとともに、ＢＤ検出フラグが“１”の状態を継続する回数をカウントするＢＤ検出カウンタの値を１だけインクリメントする。
【００６２】
ステップＳ３８では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＤ検出カウンタの値が所定の閾値Ｔｈ４よりも大きいか否かを判定し、大きい場合（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）にはステップＳ３９に進み、それ以外の場合（ステップＳ３８：Ｎｏ）には処理を終了する。なお、閾値Ｔｈ４の具体的な値としては、例えば、“５”を用いることができる。もちろん、これ以外の値であってもよい。
【００６３】
ステップＳ３９では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドディスチャージが発生したとの判定を確定する。また、ＣＰＵ１０ａは、通信部１０ｄを介して他の機器に対してブラインドディスチャージの発生を通知するために、ブラインドディスチャージ確定フラグ（ＢＤ確定フラグ）を“１”の状態とする。これにより、他の機器はブラインドディスチャージの発生を知ることができるので、例えば、動作モードをブラインドディスチャージに対応したものに変更することで、電力の消費を抑えることができる。
【００６４】
ステップＳ４０では、ＣＰＵ１０ａは、変数Ｖｒｅｆの値を変数Ｖｂｄ＿ｆｉｘに代入し、処理を終了する。なお、変数Ｖｂｄ＿ｆｉｘについては、後述する図１１の処理において使用する。
【００６５】
なお、以上の処理によってブラインドディスチャージが確定した場合、ブラインドディスチャージ確定フラグは、例えば、後述する図１５の処理によって補正係数の値の調整が完了された場合に“０”の状態にされる。
【００６６】
つぎに、図９の処理の具体的な動作について、図１０を参照して説明する。ブラインドディスチャージが発生する前の状態では、電圧Ｖは１２．５５Ｖと１２．６０Ｖの中間付近で一定である。このとき、ＢＤ検出フラグおよびＢＤカウンタは“０”の状態であるとする。このような状態において、図７の処理によりブラインドチャージが未確定の場合には、ステップＳ３１においてＹｅｓと判定されるのでステップＳ３２に進み、変数間で値の交換が行われる。ステップＳ３３ではＢＤ検出フラグが“０”であるので、ステップＳ３４に進み、Ｖ２，Ｉ２がＶｒｅｆ，Ｉｒｅｆに代入される。そして、ステップＳ３５では前回測定値（Ｖｒｅｆ，Ｉｒｅｆ）と今回測定値（Ｖ１，Ｉ１）の差分であるΔＶとΔＩが計算されてステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、ΔＶおよびΔＩの双方が０に近い値であることから、Ｎｏと判定されて処理を終了する。
【００６７】
このような状態において、図１０の中央付近においてブラインドディスチャージが発生したとすると、電圧が１２．３５Ｖ以下に下降する。この結果、Ｖ１，Ｖ２，Ｉ１，Ｉ２はそれぞれ図の中央付近に示すような値となるので、ステップＳ３６ではＹｅｓと判定され、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、ＢＤ検出フラグが“１”とされるとともに、ＢＤ検出カウンタが“０”からインクリメントされて“１”となる。この結果、これ以降の処理では、ステップＳ３３においてＹｅｓと判定されてステップＳ３４の処理が実行されないので、ＶｒｅｆおよびＩｒｅｆの値は、図１０に示す変化前のＶ２およびＩ２の値に固定される。これにより、ΔＶおよびΔＩは、図１０に示す変化前のＶ２およびＩ２の値と、新たな検出値であるＶ１，Ｉ１との差分になるので、電圧および電流が変化後の値を維持している場合にはステップＳ３６においてＹｅｓと判定され、ＢＤ検出カウンタがインクリメントされ続ける。そして、ＢＤ検出カウンタの値がＴｈ４よりも大きくなると、ステップＳ３８でＹｅｓと判定され、ブラインドディスチャージが確定し、ステップＳ４０でＶｂｄ＿ｆｉｘにＶｒｅｆの値が代入される。
【００６８】
以上の処理によれば、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＜Ｔｈ３が成立するか否かに基づいてブラインドディスチャージを検出するようにしたので、ブラインドディスチャージを確実に検出することができる。また、Ｔｈ３を適切に設定することで、ノイズ等の影響を受けにくくすることができる。
【００６９】
また、故障車としてジャンプスタートを受けた後に、他の故障車をジャンプスタートさせることは非常に希であるという事実に鑑みて、ブラインドチャージが確定していない場合にのみ処理を実行するようにしたので、不要な処理を省略して、誤検出を減らすとともに、ＣＰＵ１０ａ等にかかる負担を軽減することができる。
【００７０】
また、以上の処理によれば、救援車がエンジンを始動した後に、救援車と故障車の二次電池同士を接続ケーブルで接続した場合であっても、救援車におけるブラインドディスチャージの発生を検出することができる。図１１は、救援車のエンジンを始動した状態で接続ケーブルを接続した場合における救援車の二次電池１４の電圧および電流の変化を示す図である。この図１１において、矢印で示す６２．５５秒のタイミングで接続ケーブルによって二次電池同士が接続されたとする。この場合、接続ケーブルによる接続がなされると、救援車の二次電池１４の電圧が下降することから、ステップＳ３６において、ΔＶ−Ｚ×ΔＩ＜Ｔｈ３が成立するので、このような場合でも、正確にブラインドディスチャージを検出することができる。
【００７１】
つぎに、図１２を参照して、故障車から救援車への一時的な電源供給に起因して、故障車側でブラインドディスチャージが発生したと判定した場合に、当該判定を修正するための処理について説明する。例えば、救援車のエンジンが停止された状態で接続ケーブルが接続された後に、救援車のエンジンが始動されたとする。この場合、救援車のエンジンを始動する際に、故障車から救援車に向けて電力が一時的に供給される場合がある。そのような場合、救援車のエンジン始動後に救援車から故障車に向けて供給される電力の方が、一時的に供給される電力よりも大きいにも拘わらず、故障車ではエンジンを始動する時点の電力の供給により、前述した図９の処理によって、ブラインドディスチャージが発生したと判定してしまう。このような場合には、図１２の処理によってブラインドディスチャージの判定をブラインドチャージの判定に変更することができる。なお、図１２の処理は、自車両のエンジンが停止している場合に実行される。図１２の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００７２】
ステップＳ５０では、ＣＰＵ１０ａは、電流Ｉおよび電圧Ｖを検出する。
【００７３】
ステップＳ５１では、ＣＰＵ１０ａは、図９の処理によってブラインドディスチャージが確定しているか否かを判定し、確定していると判定した場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）にはステップＳ５２に進み、それ以外の場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）には処理を終了する。
【００７４】
ステップＳ５２では、ＣＰＵ１０ａは、ブラインドディスチャージ（ＢＤ）が確定してから所定時間Ｔｈ５以内であるか否かを判定し、Ｔｈ５以内である場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）にはステップＳ５３に進み、それ以外の場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）には処理を終了する。このステップＳ５２の処理は、エンジン始動から所定期間以外においてブラインドディスチャージをブラインドチャージに修正する処理を行わないようにするためである。ここで、エンジンの始動に要する時間は通常は２秒程度であるので、Ｔｈ５としては“２”よりも大きい所定の値を設定すればよい。
【００７５】
ステップＳ５３では、ＣＰＵ１０ａは、Ｖ−Ｖｂｄ＿ｆｉｘ＞Ｔｈ６を満たすか否かを判定し、満たす場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）にはステップＳ５４に進み、それ以外の場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）には処理を終了する。ここで、Ｖｂｄ＿ｆｉｘには、図９のステップＳ４０において、変化する前の電圧（図１０のＶ２）が格納されている。したがって、現在の電圧Ｖから、変化前の電圧Ｖｂｄ＿ｆｉｘを減算した値が所定の閾値Ｔｈ６よりも大きい場合には、変化前の電圧よりも現在の電圧の方が高いことを示す。このような状態は、救援車のエンジン始動によって、救援車から故障車に向けて電力の供給が開始されることに伴う電圧の上昇であると考えられるので、その場合にはステップＳ５４に進む。
【００７６】
ステップＳ５４では、ＢＤ確定フラグを“１”から“０”に変更するとともに、ＢＣ確定フラグを“０”から“１”に変更する。これにより、ＢＤ検出の判定を、ＢＣ検出の判定に修正する。
【００７７】
つぎに、図１３を参照して、図１２に示す処理の具体的な動作について説明する。図１３は、救援車のエンジンが停止された状態で接続ケーブルが接続された後に、救援車のエンジンが始動された場合の故障車の電圧と電流の変化を示す図である。接続ケーブルによって二次電池同士が接続された後に、図１３に示す矢印の時点において救援車のエンジンが始動されると、救援車ではスタータモータに大きな電流が流れることから、故障車から救援車に電力が供給される。この結果、図１３に示すように、故障車の二次電池の電圧が一時的に降下する。すると、図９に示す処理により、ブラインドディスチャージが発生したと判定される。
【００７８】
その後、図１２の処理が開始されると、ステップＳ５１においてブラインドディスチャージの判定が確定していることからＹｅｓと判定され、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２では、ブラインドディスチャージの確定から所定時間Ｔｈ５以内である場合にはステップＳ５３に進む。ここで、ブラインドディスチャージの判定がなされるのは救援車のエンジンが始動される時点（スタータモータが回転開始される時点）であり、一般的に、エンジンの始動に要する時間は２秒程度である。このため、ブラインドディスチャージの確定からＴｈ５（＞２秒）以内である場合には、救援車のエンジンが始動されて救援車から故障車への電力の供給が開始されているので、図１３に示すように、１２Ｖ以下であった電圧が、１３Ｖ以上に上昇する。このような状態になると、図１２のステップＳ５３においてＹｅｓと判定される。すなわち、図１３の例では、Ｖｂｄ＿ｆｉｘには矢印の時点の電圧が格納されており、Ｖは現在の電圧であるので、Ｖ−Ｖｂｄ＿ｆｉｘ＞Ｔｈ６を満たすため、Ｙｅｓと判定されて、ステップＳ５４に進み、ＢＤ確定フラグが“０”とされ、ＢＣ確定フラグが“１”とされる。これにより、故障車におけるブラインドディスチャージの誤判定がブラインドチャージの判定に修正される。
【００７９】
以上の処理によれば、故障車において、ブラインドディスチャージが発生したと判定された場合であっても、ブラインドチャージの発生に修正することができる。
【００８０】
つぎに、図１４を参照して、ブラインドチャージが検出された場合に、成層化および分極による影響を除外するための補正係数の値を調整するための処理について説明する。図１４の処理は、例えば、所定の周期で実行される処理である。このフローチャートの処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００８１】
ステップＳ７０では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＣ確定フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ７０：Ｙｅｓ）にはステップＳ７１に進み、それ以外の場合（ステップＳ７０：Ｎｏ）には処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ７１では、ＣＰＵ１０ａは、電圧推移から開放電圧ＯＣＶ２を求める。具体的には、図５に示すように、エンジン１７が停止されると、二次電池１４の電圧は時間の経過とともに徐々に低下し、開放電圧に近づいていく。このとき、ある時点における電圧の変化率ｍと、開放電圧との間の差の電圧ｄＶとの間には、一定の相関関係が存在することが知られている。そこで、このような相関関係を数値化したテーブルまたは数式をＲＡＭ１０ｃに格納しておき、ある時点における二次電池１４の電圧Ｖと変化率ｍとに基づいてテーブル等を参照することで、数十時間待たなくても短時間の電圧推移からＯＣＶ２を求めることができる。
【００８３】
ステップＳ７２では、ＣＰＵ１０ａは、電流積算によって求められ、ＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして格納されている開放電圧ＯＣＶ１の最終更新値を取得する。ここで、電流積算とは、二次電池１４から放電または充電される電流値を常時測定し、その電流測定値を積算することで二次電池１４の充電率を求める方法である。開放電圧ＯＣＶ１と充電率ＳＯＣ１との間には、略線形の関係が存在するので、このような関係に基づいて充電率ＳＯＣ１から開放電圧ＯＣＶ１を求めることができる。電流積算に基づく開放電圧ＯＣＶ１および充電率ＳＯＣ１の計算は、所定の時間間隔で実行され、求められた開放電圧ＯＣＶ１および充電率ＳＯＣ１はＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして上書きして格納される。
【００８４】
ステップＳ７３では、ＣＰＵ１０ａは、開放電圧ＯＣＶ１と開放電圧ＯＣＶ２の差（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）を、分極補正係数Ｃ１ｒを求めるための関数ｆ１（）に適用し、分極補正係数Ｃ１ｒを求める。ここで、分極補正係数Ｃ１ｒとは、分極による誤差を除外するために制御部１０が推測値として有している分極量Ｃ１を、ブラインドチャージの検出に応じて補正するための係数である。具体的には、ブラインドチャージが検出された場合には、例えば、Ｃ１←Ｃ１−Ｃ１ｒ（←は変数への値の代入を示す）とされ、分極量Ｃ１が補正される。
【００８５】
ここで、開放電圧ＯＣＶ１は電流積算によって求められる。このため、ブラインドチャージが実行された場合、他の二次電池との間で流れる電流については、電流センサ１２で検出できないため、このとき流れる電流は開放電圧ＯＣＶ１には反映されない。一方、開放電圧ＯＣＶ２については、電流積算とは異なる方法（詳細は後述する）で求められ、この方法では他の二次電池との間で流れる電流を含めた状態でＯＣＶ２が測定される。このため、これらの差（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）の値は、ブラインドチャージが実行された場合には、実行されない場合に比較して大きくなる。そこで、関数ｆ１（）を実現する方法の一例としては、例えば、（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）の値と分極補正係数Ｃ１ｒとを対応付けしたテーブルをＲＡＭ１０ｃに予め準備し、当該テーブルに前述した差の値を適用することで、分極補正係数Ｃ１ｒを得ることができる。
【００８６】
ステップＳ７４では、ＣＰＵ１０ａは、開放電圧ＯＣＶ１と開放電圧ＯＣＶ２の差（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）を、成層化補正係数Ｃ２ｒを求めるための関数ｆ２（）に適用し、成層化補正係数Ｃ２ｒを求める。ここで、成層化補正係数Ｃ２ｒとは、成層化による誤差を除外するために制御部１０が推測値として有している成層化量Ｃ２を、ブラインドチャージの検出に応じて補正するための係数である。具体的には、ブラインドチャージが検出された場合には、例えば、Ｃ２←Ｃ２−Ｃ２ｒとされ、成層化量Ｃ２が補正される。なお、開放電圧ＯＣＶ１と開放電圧ＯＣＶ２の関係は前述した場合と同様であり、また、成層化補正係数Ｃ２ｒと（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）との対応関係を示すテーブルをＲＡＭ１０ｃに予め準備し、当該テーブルに基づいて判断することで、成層化補正係数Ｃ２ｒを得ることができることも前述の場合と同様である。
【００８７】
以上の処理により、分極補正係数Ｃ１ｒと成層化補正係数Ｃ２ｒとを得る。このような補正係数を用いることにより、ブラインドチャージの発生によって成層化および分極が変化した場合でも、変化前の成層化量および分極量をこれらの補正係数によって補正することで、変化後の成層化量および分極量を得ることができる。
【００８８】
つぎに、図１５を参照して、ブラインドディスチャージが検出された場合に、分極による影響を除外するための補正係数の値を調整するための処理について説明する。図１５の処理は、例えば、所定の周期で実行される処理である。このフローチャートが開始されると以下のステップが実行される。
【００８９】
ステップＳ８０では、ＣＰＵ１０ａは、ＢＤ確定フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ８０：Ｙｅｓ）にはステップＳ８１に進み、それ以外の場合（ステップＳ８０：Ｎｏ）には処理を終了する。
【００９０】
ステップＳ８１では、ＣＰＵ１０ａは、電圧推移から開放電圧ＯＣＶ２を求める。なお、この処理は、図１４のステップＳ７１の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００９１】
ステップＳ８２では、ＣＰＵ１０ａは、電流積算によって求められ、ＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして格納されている開放電圧ＯＣＶ１の最終更新値を取得する。なお、この処理は、図１４のステップＳ７２の処理と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００９２】
ステップＳ８３では、ＣＰＵ１０ａは、開放電圧ＯＣＶ１と開放電圧ＯＣＶ２の差（ＯＣＶ１−ＯＣＶ２）を、成層化補正係数Ｃ３ｒを求めるための関数ｆ３（）に適用し、成層化補正係数Ｃ３ｒを求める。ここで、成層化補正係数Ｃ３ｒとは、成層化による誤差を除外するために制御部１０が推測値として有している成層化量Ｃ２を、ブラインドディスチャージの検出に応じて補正するための係数である。具体的には、ブラインドディスチャージが検出された場合には、例えば、Ｃ２←Ｃ２−Ｃ３ｒ（←は変数への値の代入を示す）とされ、成層化量Ｃ２が補正される。関数ｆ３（）の求め方は前述したｆ２（）の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００９３】
なお、ブラインドディスチャージの場合、分極よりも成層化の方が充電率推定に与える影響が顕著であり、分極による影響は僅少であるので、図１５の処理では分極補正係数については算出しなくても特に問題にならないので省略している。
【００９４】
以上の処理により、成層化補正係数Ｃ３ｒを得る。このような補正係数を用いることにより、ブラインドディスチャージの発生によって成層化量が変化した場合でも、変化前の成層化量をこれらの補正係数によって補正することで、変化後の成層化量を得ることができる。
【００９５】
つぎに、図１６を参照して、クランキング抵抗Ｒを廃棄する処理について説明する。図１５に示すフローチャートの処理は、例えば、一定の時間間隔で実行される。この図１５の処理が開始されると、以下のステップが実行される。
【００９６】
ステップＳ９０において、ＣＰＵ１０ａは、ＢＣ確定フラグまたはＢＤ確定フラグが“１”であるか否かを判定し、“１”である場合（ステップＳ９０：Ｙｅｓ）にはステップＳ９１に進み、それ以外の場合（ステップＳ９０：Ｎｏ）には処理を終了する。
【００９７】
ステップＳ９１では、ＣＰＵ１０ａは、ジャンプスタート時におけるクランキング（スタータモータ１８によってエンジン１７を回転駆動すること）において測定され、ＲＡＭ１０ｃにパラメータ１０ｃａとして格納されているクランキング抵抗Ｒを廃棄する。ここで、クランキング抵抗Ｒとは、スタータモータ１８によってエンジン１７を回転駆動する際に二次電池１４からスタータモータ１８に流れる電流と、二次電池１４の端子電圧とから求めるインピーダンスの実部成分である。すなわち、ジャンプスタートにおけるクランキングでは、ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが生じるため、クランキング抵抗Ｒを正確に求めることができないため、このようなクランキング抵抗Ｒは廃棄する。このため、誤差を含むクランキング抵抗に基づいて誤った判断がされることを防止できる。
【００９８】
なお、ブラインドチャージが発生した場合には、図１４および図１６の処理が終了した後に、ＢＣ確定フラグを“０”の状態にし、ブラインドディスチャージが発生した場合には、図１４および図１６の処理が終了した後に、ＢＤ確定フラグを“０”の状態にすることで、新たなブラインドチャージまたはブラインドディスチャージの発生に備えることができる。
【００９９】
（Ｄ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の実施形態では、式（１）に基づいてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージを検出するようにしたが、これ以外の式を用いるようにしてもよい。例えば、内部抵抗ではなくコンダクタンスＧを用いて、以下の式（２）に基づいて判定するようにしてもよい。
【０１００】
Ｄ＝ΔＩ−Ｇ×ΔＶ・・・（２）
【０１０１】
あるいは、静的内部抵抗Ｚではなく、一定の定数Ｋを用いて、ΔＩ×ＫとΔＶとの差が変化した場合にブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定するようにしてもよい。
【０１０２】
また、分極量および成層化量については、ステップＳ７３，Ｓ７４，Ｓ８３に示す式に基づいて補正を行うようにしたが、これ以外の式に基づいて補正を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 二次電池状態検出装置
１０ 制御部（判定手段、状態検出手段）
１０ａ ＣＰＵ
１０ｂ ＲＯＭ
１０ｃ ＲＡＭ
１０ｄ 通信部
１０ｅ 表示部
１０ｆ Ｉ／Ｆ
１１ 電圧センサ（電圧検出手段）
１２ 電流センサ（電流検出手段）
１３ 温度センサ
１４ 二次電池
１５ 放電回路
１６ オルタネータ
１７ エンジン
１８ スタータモータ
１９ 負荷
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されている二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置において、
前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、前記自車両および前記他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、前記自車両の二次電池において、前記電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、前記電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定手段と、
を有することを特徴とする二次電池状態検出装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記電流検出手段によって検出された電流の変化をΔＩとし、前記電圧検出手段によって検出された電圧の変化をΔＶとし、前記二次電池の内部抵抗をＺとした場合に、ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値の正負に応じてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージを判定することを特徴とする請求項１に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる正の値または負の値にそれぞれ対応する閾値を有し、当該閾値との比較に基づいてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定することを特徴とする請求項２に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値が前記正または負の閾値を超えた場合、判定対象となった電圧および電流のうち、時間的に前に測定した電圧および電流を基準値として固定し、当該基準値と最新の電圧および電流によってΔＶおよびΔＩを求め、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値が一定期間継続して前記正または負の閾値を超えた場合に、前記ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定することを特徴とする請求項３に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記自車両のエンジンが停止している場合にのみ前記ブラインドチャージの判定を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記ブラインドチャージが発生したと判定した場合には、前記自車両のエンジンが停止されるまでの間は、前記ブラインドディスチャージの判定を行わないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記ブラインドディスチャージが発生したと判定した場合であっても、前記変化前よりも電圧が上昇した場合には前記ブラインドチャージが発生したと判定を修正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項８】
前記ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージによって生じる分極現象または成層化現象の変化量を考慮して前記二次電池の状態を推定する状態検出手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項９】
車両に搭載されている二次電池の状態を、電流検出手段および電圧検出手段の検出結果を参照して検出する二次電池状態検出方法において、
自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、前記自車両および前記他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、前記自車両の二次電池において、前記電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、前記電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定ステップ、
を有することを特徴とする二次電池状態検出方法。
【請求項１】
車両に搭載されている二次電池の状態を検出する二次電池状態検出装置において、
前記二次電池に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、
自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、前記自車両および前記他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、前記自車両の二次電池において、前記電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、前記電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定手段と、
を有することを特徴とする二次電池状態検出装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記電流検出手段によって検出された電流の変化をΔＩとし、前記電圧検出手段によって検出された電圧の変化をΔＶとし、前記二次電池の内部抵抗をＺとした場合に、ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値の正負に応じてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージを判定することを特徴とする請求項１に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる正の値または負の値にそれぞれ対応する閾値を有し、当該閾値との比較に基づいてブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定することを特徴とする請求項２に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値が前記正または負の閾値を超えた場合、判定対象となった電圧および電流のうち、時間的に前に測定した電圧および電流を基準値として固定し、当該基準値と最新の電圧および電流によってΔＶおよびΔＩを求め、前記ΔＶ−ΔＩ×Ｚによって得られる値が一定期間継続して前記正または負の閾値を超えた場合に、前記ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージが発生したと判定することを特徴とする請求項３に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記自車両のエンジンが停止している場合にのみ前記ブラインドチャージの判定を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前記ブラインドチャージが発生したと判定した場合には、前記自車両のエンジンが停止されるまでの間は、前記ブラインドディスチャージの判定を行わないことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記ブラインドディスチャージが発生したと判定した場合であっても、前記変化前よりも電圧が上昇した場合には前記ブラインドチャージが発生したと判定を修正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項８】
前記ブラインドチャージまたはブラインドディスチャージによって生じる分極現象または成層化現象の変化量を考慮して前記二次電池の状態を推定する状態検出手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の二次電池状態検出装置。
【請求項９】
車両に搭載されている二次電池の状態を、電流検出手段および電圧検出手段の検出結果を参照して検出する二次電池状態検出方法において、
自車両または他車両の二次電池の上がりを救済するために、前記自車両および前記他車両の二次電池同士がケーブルによって接続された場合に、前記自車両の二次電池において、前記電流検出手段を経由せずに充電されるブラインドチャージが発生したか、または、前記電流検出手段を経由せずに放電されるブラインドディスチャージが発生したかを前記電流検出手段および前記電圧検出手段によって検出された電流値と電圧値の変化の大小関係に基づいて判定する判定ステップ、
を有することを特徴とする二次電池状態検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
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【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１７６６６１（Ｐ２０１２−１７６６６１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０１４４（Ｐ２０１１−４０１４４）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（３９１０４５８９７）古河ＡＳ株式会社 (571)
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（３９１０４５８９７）古河ＡＳ株式会社 (571)
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