本發(fā)明涉及一種車輛用電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

作為向搭載于車輛中的各種電負(fù)載(前照燈、空調(diào)、音響設(shè)備、儀表電氣產(chǎn)品、刮水器等)供給電力的車輛用電源系統(tǒng)，已知一種由兩個蓄電池并聯(lián)連接而成的車輛用電源系統(tǒng)。在該車輛用電源系統(tǒng)中，被并聯(lián)連接的兩個蓄電池通過由交流發(fā)電機(在混合動力車輛等中為dcdc變換器(直流/直流變換器))所供給的電力而被充電。此外，在該車輛用電源系統(tǒng)中，在因各種電負(fù)載的工作而向第一蓄電池(例如，鉛蓄電池)施加了較高的負(fù)荷的情況下，也會通過從第二蓄電池(例如，鎳氫蓄電池)實施電力供給而向各種電負(fù)載供給適當(dāng)?shù)碾娏?。由此，能夠使向各種電負(fù)載的電力供給穩(wěn)定。

此處，對在該車輛用電源系統(tǒng)中計算第二蓄電池的內(nèi)部電阻的方法進行探討。一般情況下，作為對蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算的方法，列舉有例如利用了伴隨于電負(fù)載工作時的蓄電池的放電而產(chǎn)生的電壓變動及電流變動的方法(參照下述日本特開2012-132726)。根據(jù)如上述那樣利用電負(fù)載工作時的電壓變動及電流變動的方法，由于無需設(shè)置專用的放電電路等，因此具有能夠以較低的成本計算出蓄電池的內(nèi)部電阻的優(yōu)點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

然而，在欲將利用電負(fù)載工作時的電壓變動及電流變動的方法應(yīng)用于上述車輛用電源系統(tǒng)中的第二蓄電池的內(nèi)部電阻的計算的情況下，會成為以下的狀況。

一般情況下，因電負(fù)載的工作而產(chǎn)生的電壓變動及電流變動會根據(jù)電負(fù)載的工作的方式而產(chǎn)生偏差。因此，對于隨著電負(fù)載的工作而與第一蓄電池一起供給電力的第二蓄電池，其電壓變動及電流變動也同樣會產(chǎn)生偏差。其結(jié)果為，即使通過上述方法來對第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算，也不會獲得較高的再現(xiàn)性。

此外，在電負(fù)載工作時，一般為了使電負(fù)載的動作穩(wěn)定，會通過電壓穩(wěn)定化電路等而將電壓變動幅度抑制為較小。因此，隨著電負(fù)載的工作而與第一蓄電池一起供給電力的第二蓄電池的電壓變動幅度也會被抑制為較小。其結(jié)果為，無法獲得高精度地計算內(nèi)部電阻所需的電壓變動幅度，從而即使通過上述方法來對第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算，也不會獲得高精度的計算結(jié)果。

因此，本發(fā)明在第一蓄電池與第二蓄電池被并聯(lián)連接的車輛用電源系統(tǒng)中，以較高的再現(xiàn)性且高精度地對第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算。

本發(fā)明的第一方式為一種電源系統(tǒng)，包括：第一蓄電池，其與交流發(fā)電機或dcdc變換器連接，并通過由所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器所供給的電力而被充電，且向搭載于車輛中的電負(fù)載供給電力；第二蓄電池，其與所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器連接，并通過由所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器所供給的電力而被充電，且與所述第一蓄電池并聯(lián)連接；電壓傳感器，其被構(gòu)成為，對所述第二蓄電池的電壓值進行檢測；電流傳感器，其被構(gòu)成為，對所述第二蓄電池的電流值進行檢測；電壓控制部，其被構(gòu)成為，使所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器的電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動；和計算部，其被構(gòu)成為，利用在所述電壓控制部使所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器的電壓根據(jù)所述預(yù)定的電壓波形而變動的期間內(nèi)，通過所述電壓傳感器及所述電流傳感器所分別檢測出的所述第二蓄電池的電壓值及電流值，而對所述第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算。

由此，交流發(fā)電機或dcdc變換器的電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動，從而與伴隨于電負(fù)載的工作而產(chǎn)生的電壓變動相比，能夠使對內(nèi)部電阻進行計算時的第二蓄電池的電壓變動較為均一。而且，由于能夠利用在使第二蓄電池的電壓變動較為均一的狀態(tài)下所檢測出的電壓值和電流值來對第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算，因此與利用伴隨于電負(fù)載的工作而產(chǎn)生的電壓變動來對內(nèi)部電阻進行計算的情況相比，能夠抑制計算結(jié)果的偏差。也就是說，能夠在內(nèi)部電阻的計算中實現(xiàn)較高的再現(xiàn)性。

此外，由于能夠使交流發(fā)電機或dcdc變換器的電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動，因此與伴隨于電負(fù)載的工作而產(chǎn)生的電壓變動相比，能夠增大第二蓄電池的電壓變動幅度。而且，由于能夠利用在增大了第二蓄電池的電壓變動幅度的狀態(tài)下所檢測出的電壓值和電流值來對第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算，因此與利用伴隨于電負(fù)載的工作而產(chǎn)生的電壓變動來對內(nèi)部電阻進行計算的情況相比，能夠提高計算精度。也就是說，能夠在內(nèi)部電阻的計算中實現(xiàn)較高的精度。

根據(jù)上述方式，能夠在第一蓄電池與第二蓄電池被并聯(lián)連接的車輛用電源系統(tǒng)中，以較高的再現(xiàn)性且高精度地對第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算。

在上述方式中，也可以采用如下方式，即，電源系統(tǒng)具有判斷部，所述判斷部被構(gòu)成為，對是否處于能夠使所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器的電壓根據(jù)所述預(yù)定的電壓波形而變動的狀況進行判斷，所述電壓控制部被構(gòu)成為，在通過所述判斷部而判斷為處于能夠使所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器的電壓根據(jù)所述預(yù)定的電壓波形而變動的狀況的情況下，使所述交流發(fā)電機或dcdc變換器的電壓根據(jù)所述預(yù)定的電壓波形而變動。

在上述方式中，也可以采用如下方式，即，所述預(yù)定的電壓波形根據(jù)不會使所述第一蓄電池成為過充電的上限電壓值和抑制所述第一蓄電池的充電率的下降的下限電壓值而生成。

在上述方式中，也可以采用如下方式，即，所述預(yù)定的電壓波形在從所述上限電壓值起至所述下限電壓值為止的范圍內(nèi)發(fā)生變化。

在上述方式中，也可以采用如下方式，即，所述電壓控制部被構(gòu)成為，使所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器的電壓以與所述預(yù)定的電壓波形相同的形態(tài)而反復(fù)變動，所述計算部被構(gòu)成為，在每次所述電壓控制部使所述交流發(fā)電機或所述dcdc變換器的電壓以與所述預(yù)定的電壓波形相同的形態(tài)而反復(fù)變動時，對所述第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算。

附圖說明

在以下，參照附圖而對本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術(shù)和工業(yè)意義進行了描述，其中，相同的符號代表相同的元件。

圖1為表示車輛用電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖2為表示第一ecu及第二ecu的硬件結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。

圖3為表示第一ecu及第二ecu的功能結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。

圖4為表示參數(shù)信息的一個示例的圖。

圖5a為用于對交流發(fā)電機的電壓波形及第二蓄電池的電流波形進行說明的圖。

圖5b為用于對交流發(fā)電機的電壓波形及第二蓄電池的電流波形進行說明的圖。

圖6a為表示測量結(jié)果信息的一個示例及第二蓄電池的內(nèi)部電阻的計算方法的圖。

圖6b為表示測量結(jié)果信息的一個示例及第二蓄電池的內(nèi)部電阻的計算方法的圖。

圖7為表示車輛用電源系統(tǒng)中的蓄電池管理處理的流程的流程圖。

圖8為表示車輛用電源系統(tǒng)的其他的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖9為表示車輛用電源系統(tǒng)的其他的結(jié)構(gòu)例的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖來對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，在本說明書及附圖中，對于實質(zhì)上具有相同的功能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素，通過標(biāo)注相同的符號而省略重復(fù)的說明。

首先，對本實施方式中的車輛用電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行說明。圖1為表示車輛用電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。圖1所示的車輛用電源系統(tǒng)100為向被搭載于車輛中的電負(fù)載供給電力的車輛用電源系統(tǒng)，并且為例如應(yīng)用于非混合動力車輛中的電源系統(tǒng)。

如圖1所示，車輛用電源系統(tǒng)100具有第一蓄電池110、電負(fù)載120、交流發(fā)電機130、第一ecu140、第二蓄電池模塊150和繼電器180。

另外，在圖1中，為了簡化說明，僅圖示了與對第二蓄電池模塊150的內(nèi)部電阻進行計算相關(guān)聯(lián)的設(shè)備，并省略了其他的設(shè)備。

例如，在車輛用電源系統(tǒng)100中被供給電力的對象除了電負(fù)載120以外，還包括發(fā)動機起動器和線控?fù)Q檔裝置、電動駐車制動器等。然而，這些裝置與第二蓄電池160的內(nèi)部電阻的計算并無直接關(guān)聯(lián)，因此在圖1的車輛用電源系統(tǒng)100中予以省略。

此外，在對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算時，是以繼電器180成為接通(on)狀態(tài)為前提的。因此，在圖1的車輛用電源系統(tǒng)100中，繼電器180也是以接通狀態(tài)而圖示的。另外，在本實施方式中，繼電器180的接通(on)/斷開(off)的控制通過第一ecu140或第二ecu170來實施。

以下，對圖1所示的設(shè)備(與對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算相關(guān)聯(lián)的設(shè)備)依次進行說明。第一蓄電池110為輸出dc(directcurrent：直流)12[v]左右的電壓的直流電源，且為能夠進行充放電的二次電池。第一蓄電池110通過由交流發(fā)電機130產(chǎn)生的電力而被充電，并在電負(fù)載120工作時將所充入的電力向電負(fù)載120供給。另外，第一蓄電池110具有預(yù)先規(guī)定的容量(例如，50[ah]～80[ah])，并且例如通過鉛蓄電池而實現(xiàn)。

電負(fù)載120為根據(jù)來自第一蓄電池110等的電力供給而進行工作的設(shè)備。電負(fù)載120例如包括前照燈、空調(diào)、音響設(shè)備、儀表電氣產(chǎn)品、刮水器等。

交流發(fā)電機130為通過發(fā)動機(未圖示)的旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電機。由交流發(fā)電機130產(chǎn)生的電力被供給至與交流發(fā)電機130并聯(lián)連接的第一蓄電池110。由此，第一蓄電池110被充電。此外，由交流發(fā)電機130產(chǎn)生的電力被供給至與交流發(fā)電機130并聯(lián)連接的第二蓄電池160。由此，第二蓄電池160被充電。另外，由交流發(fā)電機130產(chǎn)生的電力在電負(fù)載120工作時被供給至電負(fù)載120。

第一ecu140為對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制的ecu(electroniccontrolunit：電子控制單元)。第一ecu140例如在發(fā)動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的狀態(tài)下，從發(fā)動機ecu(未圖示)產(chǎn)生了對交流發(fā)電機130的發(fā)電進行抑制的要求的情況下，實施控制以抑制發(fā)電電壓。此外，第一ecu140例如在判斷出第一蓄電池110的soc(stateofcharge：荷電狀態(tài))下降了的情況下，對發(fā)電電壓進行控制以提高第一蓄電池110的soc。

另外，第一ecu140在從第二蓄電池160的第二ecu170接收到電壓變動要求的情況下，對交流發(fā)電機的發(fā)電電壓進行控制，以使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動。

另外，將第一ecu140根據(jù)來自發(fā)動機ecu的要求或第一蓄電池110的soc等而對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制的狀態(tài)稱為“通?？刂茽顟B(tài)”。此外，將第一ecu140根據(jù)來自第二ecu170的電壓變動要求而對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制的狀態(tài)稱為“內(nèi)部電阻計算狀態(tài)”。

第二蓄電池模塊150具有第二蓄電池160、對第二蓄電池160的電流值進行檢測的電流傳感器161和對第二蓄電池160的電壓值進行檢測的電壓傳感器162。此外，第二蓄電池模塊150具有對第二蓄電池160的溫度值進行檢測的溫度傳感器163和第二ecu170。另外，設(shè)為電壓傳感器162被配置在第二ecu170內(nèi)。

第二蓄電池160為輸出與第一蓄電池110的輸出電壓大致相同的dc12[v]的電壓或者與之相比略高的電壓的直流電源，并且為能夠進行充放電的二次電池。

在對內(nèi)部電阻進行計算之際，繼電器180成為接通狀態(tài)的情況下，第二蓄電池160通過提高交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓而被充電，并通過降低交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓而被放電。

此外，第二蓄電池160在由于電負(fù)載120的工作而向第一蓄電池110施加了較高的負(fù)荷等的情況下，通過繼電器180成為接通狀態(tài)而與第一蓄電池110并聯(lián)連接，從而對第一蓄電池110進行支援。另外，在本實施方式中，第一蓄電池110的支援是指，代替第一蓄電池110或者與第一蓄電池110一起向電負(fù)載120供給電力的情況。

另外，第二蓄電池160具有預(yù)先規(guī)定的容量(例如，與第一蓄電池110的容量相比較低的6[ah]～10[ah])，并且例如通過鎳氫蓄電池而實現(xiàn)。

第二ecu170取得由電流傳感器161所檢測出的電流值、由電壓傳感器162所檢測出的電壓值和由溫度傳感器163所檢測出的溫度值。此外，第二ecu170根據(jù)所取得的電流值及電壓值而對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算。并且，第二ecu170利用所計算出的內(nèi)部電阻和所取得的溫度值來推斷第二蓄電池160的劣化度，并對第二蓄電池160的壽命進行判斷。

此外，第二ecu170在對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算時，向第一ecu140發(fā)送電壓變動要求。在第二ecu170中，在向第一ecu140發(fā)送了電壓變動要求之后取得電流值、電壓值、溫度值，并實施第二蓄電池160的內(nèi)部電阻的計算、劣化度的推斷以及壽命的判斷。

接下來，對第一ecu140及第二ecu170的硬件結(jié)構(gòu)進行說明。另外，由于第一ecu140的硬件結(jié)構(gòu)與第二ecu170的硬件結(jié)構(gòu)大致相同，因此，在此對第二ecu170的硬件結(jié)構(gòu)進行說明。

圖2為表示第二ecu170的硬件結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。如圖2所示，第二ecu170具有cpu(centralprocessingunit：中央處理單元)201、ram(randomaccessmemory：隨機存取存儲器)202。此外，第二ecu170具有連接部203、rom(readonlymemory：只讀存儲器)204、電壓傳感器162。在本實施方式中，在rom204內(nèi)存儲有劣化判斷處理程序，通過使cpu201以ram202為作業(yè)區(qū)域而執(zhí)行劣化判斷處理程序，從而第二ecu170作為劣化判斷處理部而發(fā)揮功能。

具體而言，通過由cpu201執(zhí)行劣化判斷處理程序，從而第二ecu170經(jīng)由連接部203而向第一ecu140發(fā)送電壓變動要求。此外，通過由cpu201執(zhí)行劣化判斷處理程序，從而第二ecu170經(jīng)由連接部203而取得電流值及溫度值，并與通過電壓傳感器162所取得的電壓值一起記錄于ram202中。并且，通過由cpu201執(zhí)行劣化判斷處理程序，從而第二ecu170讀取記錄于ram202中的內(nèi)容，并通過對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算，而對劣化度進行推斷并對壽命進行判斷。

接下來，對第一ecu140的功能結(jié)構(gòu)及第二ecu170的功能結(jié)構(gòu)進行說明。圖3為表示第一ecu及第二ecu的功能結(jié)構(gòu)的一個示例的圖。

如圖3所示，第一ecu140具有內(nèi)部電阻計算狀態(tài)生成部300，并且內(nèi)部電阻計算狀態(tài)生成部300還具有判斷部301及交流發(fā)電機電壓控制部302。

判斷部301對從第二ecu170發(fā)送的電壓變動要求進行接收。此外，判斷部301在接收到電壓變動要求時，會對車輛用電源系統(tǒng)100的當(dāng)前的狀況是否處于能夠?qū)?nèi)部電阻進行計算的狀況(是否處于可以使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動的狀況)進行判斷。

例如，在從未圖示的發(fā)動機ecu產(chǎn)生對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行抑制的要求的情況下，在判斷部301中，判斷為車輛用電源系統(tǒng)100的當(dāng)前的狀況為無法對內(nèi)部電阻進行計算的狀況。這是因為，當(dāng)在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的狀況下使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動時，會引起發(fā)動機失速或發(fā)生爆燃，因此應(yīng)當(dāng)使來自發(fā)動機ecu的要求優(yōu)先。

此外，在判斷為第一蓄電池110的soc下降了的情況下，在判斷部301中，也判斷為車輛用電源系統(tǒng)100的當(dāng)前的狀況為無法對內(nèi)部電阻進行計算的狀況。這是因為，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制以提高第一蓄電池110的soc。

在判斷為車輛用電源系統(tǒng)100的當(dāng)前的狀況為無法對內(nèi)部電阻進行計算的狀況的情況下，第一ecu140維持通常控制狀態(tài)。在該情況下，根據(jù)其他的應(yīng)當(dāng)優(yōu)先的要求而對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制。另一方面，在判斷為車輛用電源系統(tǒng)100的當(dāng)前的狀況為能夠?qū)?nèi)部電阻進行計算的狀況的情況下，第一ecu140向內(nèi)部電阻計算狀態(tài)轉(zhuǎn)移。在該情況下，根據(jù)電壓變動要求而對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制。

另外，在由第二ecu170發(fā)送的電壓變動要求中，包括用于使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動的上限電壓值、下限電壓值和電壓變動速度值。

當(dāng)由判斷部301接收到電壓變動要求時，交流發(fā)電機電壓控制部302會提取該電壓變動要求中所包括的上限電壓值、下限電壓值和電壓變動速度值。此外，交流發(fā)電機電壓控制部302根據(jù)所提取的各個值而生成使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動時所使用的電壓波形。

此外，交流發(fā)電機電壓控制部302對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制，以使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓根據(jù)所生成的電壓波形而變動。

第二ecu170具有劣化判斷處理部310。劣化判斷處理部310具有要求部311、電壓測量部312、電流測量部313、內(nèi)部電阻計算部314、劣化度推斷部315、壽命判斷部316。

要求部311向第一ecu140發(fā)送電壓變動要求。在要求部311中，例如在從車輛的發(fā)動機起動起經(jīng)過了預(yù)定時間(例如，140[sec])的情況下，發(fā)送電壓變動要求?；蛘?，要求部311在車輛的行駛持續(xù)了預(yù)定時間(例如，4[h])的情況下，發(fā)送電壓變動要求?；蛘?，要求部311在從上一次的電壓變動要求的發(fā)送起經(jīng)過了固定期間(例如，1[周])的情況下，發(fā)送電壓變動要求。

另外，在要求部311中，在發(fā)送電壓變動要求時，參照參數(shù)存儲部320而讀取交流發(fā)電機電壓控制部302生成電壓波形時所使用的上限電壓值、下限電壓值、電壓變動速度值。在要求部311中，生成包括所讀取的上限電壓值、下限電壓值、電壓變動速度值在內(nèi)的電壓變動要求，并向第一ecu140發(fā)送。另外，參數(shù)存儲部320為被形成在rom204內(nèi)的存儲區(qū)域。

圖4為表示被存儲于參數(shù)存儲部中的參數(shù)信息的一個示例的圖。如圖4所示，在參數(shù)存儲部320所存儲的參數(shù)信息400中，作為信息的項目而包括“上限電壓”、“下限電壓”、“電壓變動速度”。

在“上限電壓”中規(guī)定有上限值，所述上限值用于如下目的，即，不會在為了對內(nèi)部電阻進行計算而使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動時，在內(nèi)部電阻計算狀態(tài)下使第一蓄電池110成為過充電。圖4的示例示出了作為上限電壓值而規(guī)定了“14.5[v]”的情況。

在“下限電壓”中規(guī)定有下限值，所述下限值用于如下目的，即，不會在為了對內(nèi)部電阻進行計算而使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動時，在內(nèi)部電阻計算狀態(tài)下使第一蓄電池110的soc大幅度地下降。圖4的示例示出了作為下限電壓值而規(guī)定了“12.5[v]”的情況。

在“電壓變動速度”中規(guī)定有變動速度的上限值，所述變動部速度的上限值用于如下目的，即，不會在為了對內(nèi)部電阻進行計算而使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動時，在內(nèi)部電阻計算狀態(tài)下對電負(fù)載120的動作造成影響。圖4的示例示出了，只要交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓的變動速度在“0.5[v/sec]”以下，便不會對電負(fù)載120的動作造成影響的情況。另外，作為對電負(fù)載120的動作的影響，可列舉出，例如作為電負(fù)載120的一個示例的前照燈發(fā)生閃爍的情況等。

以此方式，用于電壓波形的生成的上限電壓值、下限電壓值、電壓變動速度值以如下方式被規(guī)定，即，即使在使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動了的情況下，也不會對第一蓄電池110、電負(fù)載120造成影響。

返回至圖3的說明。在從要求部311發(fā)送了電壓變動要求的情況下，電壓測量部312取得從電壓傳感器162所輸出的電壓值，并記錄在測量結(jié)果記錄部321中。另外，測量結(jié)果記錄部321為臨時性地形成在ram202內(nèi)的區(qū)域。

在從要求部311發(fā)送了電壓變動要求的情況下，電流測量部313取得從電流傳感器161所輸出的電流值，并記錄在測量結(jié)果記錄部321中。

內(nèi)部電阻計算部314讀取被記錄于測量結(jié)果記錄部321中的電壓值及電流值，并對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻的值(內(nèi)部電阻值)進行計算。此外，內(nèi)部電阻計算部314將所計算出的內(nèi)部電阻值通知給劣化度推斷部315。此外，內(nèi)部電阻計算部314在計算出內(nèi)部電阻值時，取得從溫度傳感器163所輸出的溫度值，并記錄在測量結(jié)果記錄部321中。

在從內(nèi)部電阻計算部314接收到內(nèi)部電阻值時，劣化度推斷部315讀取被記錄于測量結(jié)果記錄部321中的溫度值，并基于所讀取的溫度值，根據(jù)所接收到的內(nèi)部電阻值來對第二蓄電池160的劣化度進行推斷。此外，劣化度推斷部315將所推斷出的劣化度通知給壽命判斷部316。

另外，之所以在劣化度的推斷時讀取溫度值，是因為第二蓄電池160的內(nèi)部電阻也依賴于溫度，并且溫度越高則內(nèi)部電阻越變小，而溫度越低則內(nèi)部電阻越大。因此，劣化度推斷部315通過對從內(nèi)部電阻計算部314所接收到的內(nèi)部電阻值中的、因第二蓄電池160溫度較低而產(chǎn)生的增加量進行補正，從而對第二蓄電池160的劣化度進行推斷。

壽命判斷部316對從劣化度推斷部315所接收到的劣化度是否在預(yù)定的閾值以上進行判斷。在判斷為劣化度在預(yù)定的閾值以上的情況下，壽命判斷部316判斷為第二蓄電池160已到壽命，并向用戶輸出警報。

接下來，對交流發(fā)電機電壓控制部302使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動的情況下的電壓波形和在內(nèi)部電阻計算狀態(tài)下由電流測量部313所取得的第二蓄電池160的電流波形進行說明。圖5a、圖5b為用于對交流發(fā)電機的電壓波形及第二蓄電池的電流波形進行說明的圖。

在圖5a中，橫軸表示時間，縱軸表示交流發(fā)電機電壓控制部302使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動的情況下的電壓值。此外，在圖5b中，橫軸表示時間，縱軸表示第二蓄電池160的電流值。

如圖5a所示，設(shè)為交流發(fā)電機電壓控制部302使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動的情況下的電壓值500在通常控制狀態(tài)510下為14.2[v]左右。另外，在該狀態(tài)下，如圖5b所示，設(shè)為第二蓄電池160既不進行充電也不進行放電。

另一方面，當(dāng)在時刻501，要求部311發(fā)送電壓變動要求時，交流發(fā)電機電壓控制部302將向內(nèi)部電阻計算狀態(tài)520轉(zhuǎn)移，并使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動。另外，設(shè)為在使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動時，繼電器180成為接通狀態(tài)。

圖5a的示例示出了交流發(fā)電機電壓控制部302使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓從時刻501的電壓值(14.2[v])起，以電壓變動速度(-0.5[v/sec])而向下限電壓值(12.5[v])變動的情況。

此外，圖5a的示例示出了當(dāng)達到下限電壓值(12.5[v])時，交流發(fā)電機電壓控制部302使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓以電壓變動速度(0.5[v/sec])而向上限電壓值(14.5[v])變動的情況。

如圖5b所示，在從在時刻501開始進行發(fā)電電壓的變動起，至在時刻502，交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓返回至電壓變動開始時(時刻501)的發(fā)電電壓為止的期間內(nèi)，第二蓄電池160成為放電狀態(tài)。由于在該期間內(nèi)交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓不會低于下限電壓值，因此第一蓄電池110的soc不會隨著交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓的變動而大幅度地下降。此外，由于在該期間內(nèi)交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓是以電壓變動速度值而進行變動的，因此交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓的變動也不會對電負(fù)載120的動作造成影響。

另外，如圖5b所示，處于放電狀態(tài)的第二蓄電池160的電流值未成為固定的斜率是由于第一蓄電池110的影響。具體而言，這是由于在使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓向下限電壓值變動的過程中，第一蓄電池110自身也會進行少許放電。在第一蓄電池110為新品的情況下，或者第一蓄電池110的soc充分的情況下，容易產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。

此外，圖5a的示例示出了交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓在時刻502超過了電壓變動開始時(時刻501)的發(fā)電電壓的情況。另外，圖5a的示例示出了在交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓達到了上限電壓值(14.5[v])之后，交流發(fā)電機電壓控制部302使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓以電壓變動速度值(-0.5[v/sec])而變動的情況。而且，圖5a的示例還示出了交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓在時刻503達到了電壓變動開始時(時刻501)的發(fā)電電壓的情況。

另外，如圖5b所示，在從在時刻502超過電壓變動開始時的發(fā)電電壓起，至在時刻503再次達到電壓變動開始時的發(fā)電電壓為止的期間內(nèi)，第二蓄電池160成為充電狀態(tài)。由于在該期間內(nèi)交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓不會超過上限電壓值，因此第一蓄電池110不會隨著交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓的變動而成為過充電。此外，由于在該期間內(nèi)交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓是以電壓變動速度值而進行變動的，因此交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓的變動也不會對電負(fù)載120的動作造成影響。

當(dāng)在時刻503達到電壓變動開始時(時刻501)的發(fā)電電壓時，第一ecu140從內(nèi)部電阻計算狀態(tài)520向通常控制狀態(tài)530轉(zhuǎn)移。

以此方式，在內(nèi)部電阻計算狀態(tài)520下，交流發(fā)電機電壓控制部302使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓在下限電壓值與上限電壓值之間變動。在圖5a的示例中，此時的電壓變動幅度(δv)為2[v]，并且為足以高精度地對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算的電壓變動幅度。因此，通過使用在內(nèi)部電阻計算狀態(tài)520下所取得的電壓值及電流值，根據(jù)本實施方式，能夠在內(nèi)部電阻的計算中實現(xiàn)較高的精度。

此外，在交流發(fā)電機電壓控制部302中，在于內(nèi)部電阻計算狀態(tài)520下使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動時，作為下限電壓值、上限電壓值、電壓變動速度值，每次均使用相同的值(也就是說，電壓波形均一)。因此，只要第二蓄電池160的內(nèi)部電阻相同，第二蓄電池160的電流波形便每次都會相同。也就是說，根據(jù)本實施方式，能夠在內(nèi)部電阻的計算中實現(xiàn)較高的再現(xiàn)性。

接下來，對第二ecu170的測量結(jié)果記錄部321中所記錄的測量結(jié)果信息進行說明。此外，對根據(jù)測量結(jié)果信息來計算第二蓄電池的內(nèi)部電阻的計算方法進行說明。

圖6a、圖6b為表示測量結(jié)果信息的一個示例及第二蓄電池的內(nèi)部電阻的計算方法的圖。如圖6a所示，在測量結(jié)果信息600中，作為信息的項目而包括“第二蓄電池的測量電壓”、“第二蓄電池的測量電流”。

在“第二蓄電池的測量電壓”中，記錄有在內(nèi)部電阻計算狀態(tài)520下通過電壓測量部312所取得的電壓值。通過電壓測量部312所取得的電壓值例如與第二蓄電池160的正極端子和負(fù)極端子之間的電位差相等。

在“第二蓄電池的測量電流”中，記錄有在內(nèi)部電阻計算狀態(tài)520下通過電流測量部313所取得的電流值。

圖6b為對測量結(jié)果信息600的“第二蓄電池的測量電壓”中所記錄的電壓值和“第二蓄電池的測量電流”中所記錄的電流值進行描點而得到的坐標(biāo)圖。在圖6b中，橫軸表示電流值，縱軸表示電壓值。

在內(nèi)部電阻計算部314中，基于各描點來對近似直線(參照下式)進行計算，并對所計算出的近似直線的斜率(內(nèi)部電阻值)進行計算。

(電壓值)＝(斜率)×(電流值)+(截距)

另外，從圖6b可以明確，近似直線的截距不為零。因此，可以說，為了對內(nèi)部電阻值進行計算而需要至少對兩個點的描點。

此外，從圖6b可以明確，當(dāng)電壓變動幅度較小時，描點結(jié)果會成為近似于圓形的形狀，從而計算斜率時的誤差會增大。另一方面，當(dāng)電壓變動幅度較大時，描點結(jié)果會成為近似于直線的形狀，從而計算斜率時的誤差會減小。即，可以說能夠通過增大下限電壓值與上限電壓值之間的范圍(電壓變動幅度)而以較高的精度對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算。

另外，如圖6b所示，在使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓下降時和上升時，描點結(jié)果不相等(包括滯后現(xiàn)象)，這是由第二蓄電池160的特性所導(dǎo)致的。

考慮到這樣的特性，在內(nèi)部電阻計算部314中，在斜率的計算中，例如也可以僅利用使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓上升時的描點結(jié)果?；蛘咭部梢詢H利用使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓下降時的描點結(jié)果?；蛘?，也可以如圖6b所示那樣，利用雙方的描點結(jié)果。

接下來，對車輛用電源系統(tǒng)100中的蓄電池管理處理的流程進行說明。圖7為表示車輛用電源系統(tǒng)中的蓄電池管理處理的流程的流程圖。圖7所示的流程圖例如在車輛的發(fā)動機成為起動狀態(tài)時被執(zhí)行。

在步驟s701中，要求部311待機直至發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定為止的預(yù)定時間(例如，140[sec])。

在步驟s702中，要求部311參照參數(shù)存儲部320而讀取上限電壓值、下限電壓值、電壓變動速度值，并生成包括各值的電壓變動要求。并且，要求部311將電壓變動要求向第一ecu140發(fā)送。

在步驟s703中，判斷部301在接收到電壓變動要求時對車輛用電源系統(tǒng)100的當(dāng)前的狀況是否為能夠?qū)?nèi)部電阻進行計算的狀況進行判斷。

在步驟s703中判斷為處于無法對內(nèi)部電阻進行計算的情況下，結(jié)束蓄電池管理處理。由此，能夠在存在其他的應(yīng)當(dāng)優(yōu)先的要求的情況下，根據(jù)該其他的應(yīng)當(dāng)優(yōu)先的要求而對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制。另一方面，在步驟s703中判斷為處于能夠?qū)?nèi)部電阻進行計算的狀況的情況下，向步驟s704轉(zhuǎn)移。

在步驟s704中，判斷部301將電壓變動要求通知給交流發(fā)電機電壓控制部302。接收到電壓變動要求的交流發(fā)電機電壓控制部302根據(jù)電壓變動要求所包括的上限電壓值、下限電壓值、電壓變動速度值而生成使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓變動時的電壓波形。此外，交流發(fā)電機電壓控制部302對交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓進行控制，以使交流發(fā)電機130的發(fā)電電壓根據(jù)所生成的電壓波形而變動。

在步驟s705中，電壓測量部312取得由電壓傳感器162所檢測出的電壓值，并記錄在測量結(jié)果記錄部321中。此外，電流測量部313取得由電流傳感器161所檢測出的電流值，并記錄在測量結(jié)果記錄部321的測量結(jié)果信息600中。

在步驟s706中，內(nèi)部電阻計算部314利用被記錄于測量結(jié)果記錄部321中的測量結(jié)果信息600而對內(nèi)部電阻值進行計算。此外，還取得由溫度傳感器163所檢測出的溫度值，并記錄在測量結(jié)果記錄部321中。

在步驟s707中，劣化度推斷部315在接收到于步驟706中所計算出的內(nèi)部電阻值時，將讀取被記錄于測量結(jié)果記錄部321中的溫度值，并基于所讀取的溫度值，根據(jù)接收到的內(nèi)部電阻值而對第二蓄電池160的劣化度進行推斷。此外，劣化度推斷部315將所推斷出的劣化度通知給壽命判斷部316。

在步驟s708中，壽命判斷部316對由劣化度推斷部315所通知的劣化度是否在預(yù)定的閾值以上進行判斷。在步驟s708中判斷為在預(yù)定的閾值以上的情況下，壽命判斷部316判斷為第二蓄電池160已到壽命，并向用戶輸出警報，且結(jié)束蓄電池管理處理。另一方面，在判斷為小于預(yù)定的閾值的情況下，不向用戶輸出警報，并結(jié)束蓄電池管理處理。

從以上的說明可以明確，在本實施方式中的車輛用電源系統(tǒng)中，使交流發(fā)電機的發(fā)電電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動，并且在該期間內(nèi)，對與該交流發(fā)電機連接的第二蓄電池的電壓變動及電流變動(電壓值及電流值)進行檢測。然后，利用所檢測出的電壓值及電流值來對第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算。由此，與利用電負(fù)載工作時的第二蓄電池的電壓變動及電流變動的情況相比，能夠以較高的再現(xiàn)性且高精度地對第二蓄電池的內(nèi)部電阻進行計算。

此外，在本實施方式中的車輛用電源系統(tǒng)中，在使交流發(fā)電機的發(fā)電電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動時，是以不會對電負(fù)載的動作造成影響的方式來規(guī)定電壓變動速度值的。由此，能夠避免隨著交流發(fā)電機的發(fā)電電壓的變動而使電負(fù)載的動作受到影響的情況。

此外，在本實施方式中的車輛用電源系統(tǒng)中，在使交流發(fā)電機的發(fā)電電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動時，是以避免第一蓄電池的過充電的方式來規(guī)定上限電壓值的。由此，能夠避免隨著交流發(fā)電機的發(fā)電電壓的變動而使第一蓄電池成為過充電的情況。

此外，在本實施方式中的車輛用電源系統(tǒng)中，在使交流發(fā)電機的發(fā)電電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動時，是以避免第一蓄電池的soc大幅度地下降的方式來規(guī)定下限電壓值的。由此，能夠避免隨著交流發(fā)電機的發(fā)電電壓的變動而使第一蓄電池的soc大幅度地下降的情況。

并且，在本實施方式中的車輛用電源系統(tǒng)中，在接收到電壓變動要求時對是否處于能夠?qū)?nèi)部電阻進行計算的狀況進行判斷。由此，能夠在存在其他的應(yīng)當(dāng)優(yōu)先的要求的情況下，根據(jù)該其他的應(yīng)當(dāng)優(yōu)先的要求來對交流發(fā)電機的發(fā)電電壓進行控制。

在上述第一實施方式中，對應(yīng)用于非混合動力車輛的車輛用電源系統(tǒng)進行了說明。相對于此，在第二實施方式中，對應(yīng)用于混合動力車輛或電動汽車(以下，簡稱為“混合動力車輛等”)的車輛用電源系統(tǒng)進行說明。

圖8為表示車輛用電源系統(tǒng)的其他的結(jié)構(gòu)例的圖。圖8所示的車輛用電源系統(tǒng)800為向被搭載于車輛中的電負(fù)載供給電力的車輛用電源系統(tǒng)，且為例如應(yīng)用于混合動力車輛等的電源系統(tǒng)。

與圖1所示的車輛用電源系統(tǒng)100的不同點在于，在圖8的情況下，代替交流發(fā)電機130而配置了dcdc變換器810這一點。

dcdc變換器810為基于從未圖示的高電壓的蓄電池供給的電力而對低電壓(例如，12[v])的第一蓄電池110及第二蓄電池160進行充電的降壓裝置。

在第一ecu140中，對dcdc變換器810的輸出電壓進行控制，以使dcdc變換器810的輸出電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動。由此，在第二ecu170中，能夠以高再現(xiàn)性且高精度地對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算。

在上述第一實施方式及第二實施方式中，對用于實現(xiàn)第二蓄電池的電壓變動及電流變動的控制對象(交流發(fā)電機130、dcdc變換器810)與第二蓄電池160并聯(lián)連接的情況進行了說明。

相對于此，在第三實施方式中，對用于實現(xiàn)第二蓄電池的電壓變動及電流變動的控制對象與第二蓄電池160串聯(lián)連接的情況進行說明。

圖9為表示車輛用電源系統(tǒng)的其他的結(jié)構(gòu)例的圖。圖9所示的車輛用電源系統(tǒng)900為向被搭載于車輛中的電負(fù)載供給電力的車輛用電源系統(tǒng)，且為例如應(yīng)用于混合動力車輛等的電源系統(tǒng)。

如圖9所示，在車輛用電源系統(tǒng)900的情況下，作為用于實現(xiàn)第二蓄電池的電壓變動及電流變動的控制對象的dcdc變換器910與第二蓄電池160串聯(lián)連接。

另外，在圖9所示的車輛用電源系統(tǒng)900中，設(shè)為第二ecu920除了上述第一實施方式中所說明的第二ecu170的功能以外，還具有第一ecu140的功能。

在第二ecu920中，使dcdc變換器910的輸出電壓根據(jù)預(yù)定的電壓波形而變動。由此，根據(jù)車輛用電源系統(tǒng)900，能夠以高再現(xiàn)性且高精度地對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算。

在上述第一實施方式至第三實施方式中，在根據(jù)上限電壓值、下限電壓值、電壓變動速度值而生成電壓波形時，是以在使控制對象的電壓向下限電壓值進行了變動之后再向上限電壓值進行變動的方式來生成電壓波形的。然而，變動的順序并不限定于此。例如，也可以以先向上限電壓值進行了變動之后再向下限電壓值變動的方式來生成電壓波形。

此外，雖然在上述第一實施方式至第三實施方式中，采用了通過計算出第二蓄電池160的內(nèi)部電阻從而對第二蓄電池160的劣化度進行計算的方式，但是也可以例如通過計算出第二蓄電池160的內(nèi)部電阻而對第二蓄電池160的能力進行計算。由此，能夠?qū)σ援?dāng)前的第二蓄電池160的能力可使何種電負(fù)載工作進行判斷。

此外，在上述第一實施方式至第三實施方式中，并未特別提及在對第二蓄電池160的內(nèi)部電阻進行計算時，將繼電器180設(shè)為接通狀態(tài)的時刻。然而，將繼電器180設(shè)為接通狀態(tài)的時刻可以為例如要求部311發(fā)送電壓變動要求的時刻。或者，也可以為判斷部301判斷為處于能夠?qū)?nèi)部電阻進行計算的狀況的時刻。