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新闻发布

开始批量生产世界首创装载脉冲放电电路的车载铅蓄电池状态检测传感器

2012年6月22日

本公司与古河AS(株)(总公司:滋贺县犬上郡甲良町尼子1000,社长:黑川通丰)共同开发了世界首创装载脉冲放电电路的车载铅蓄电池状态检测传感器。使用本产品后,在引擎停止工作的状态下及未安装启动引擎的车辆上都能够准确监视铅蓄电池的状态,从而有效防止电池的电量用尽等状况。

开发背景

电池的内部电阻(注1)是把握蓄电池放电性能、劣化程度的非常重要的指标。

以往我们通过引擎(启动引擎)开始工作时的电流、电压来计算电池的内部电阻。但这种方法在引擎停止工作的状态下及未安装启动引擎的EV/HEV上就无法进行监视了。

因此本公司开发了在传感器中装载放电电路,并在传感器控制的时间内进行脉冲式放电,从而通过放电时的电流、电压的回应计算出内部电阻的新技术。使用本传感器可以在引擎停止工作的状态下及未安装启动引擎的EV/HEV上,对铅蓄电池的状态进行监视。关于状态监测技术,集团公司内的古河电池(株)活用了蓄电池中产生现象的电气化学方面的知识,从而实现高精准度。

本开发产品的优点

  • 可以高精度监视铅蓄电池的状态。
  • 内置脉冲放电电路(注2),对引擎停止时及EV/HEV备用电池(注3)都可以高精度地监视引擎再启动性能(SOF:放电能力)(注4)等铅蓄电池的状态。
  • 与车辆系统(注5)多重通信连接。
  • 已申请多项相关专利,已取得专利(第4015128号、第4532416号等)。

今后的拓展

状态监测传感器通过脉冲式放电出现内部电阻的同时,还可以对电池的电压、充放电电流、温度等进行测定,并基于特有的算法监测电池状态,将结果输出到车辆系统。

在表示电池状态的数值中,包括车辆发电控制(注6)及自动熄火功能(注7)所必需的“SOC(充电率)(注8)”,以及“SOH(劣化程度)(注9)”,“SOF”等。

目前,已经实现了对铅蓄电池SOC,SOF方面的监测(注10),SOH相关的监测技术仍在开发中。

今后,还将进行为改善耗油量及削减CO2的发电控制,并扩大对具备自动熄火功能汽车的接单活动,期望最迟在2015年底可以达到10%以上的世界占有率。

补充

(注1)内部电阻
指电池内部的电力电阻,当内部电阻变大时,放电时电压容易出现降低的情况。一般来说当劣化程度加重时,内部电阻会变大。

(注2)脉冲放电电路
指电池端子间通过脉冲式放电电流的电路。可以不依赖于负载电流,仅通过电池和本传感器测定内部电阻。

(注3)EV/HEV的备用电池
在目前的EV(电动汽车)/HEV(双动力汽车)中,配备了12V的备用铅蓄电池,可以作为电控单元(ECU)的电源使用。当电池电量用尽时,备用电池无法启动电控单元,所以车辆也就无法启动。此外,因为没有产生引擎启动电流,所以原则上说基于负载电流的内部电阻是不可能出现的。但是本传感器因具备脉冲式放电电路,所以可以进行测定。

(注4)SOF
是State of Function的简称,表示在假设引擎启动等情况下恒定的大电流放电时,是否能够维持恒定电压放电能力的指标。

(注5)车辆系统
指控制引擎及交流发电机的电控单元(ECU)等。

(注6)发电控制
指通过调节交流发电机的输出,控制不必要的发电以改善耗油量的技术。如果能够监测电池状态,则有望进一步提升效果。

(注7)自动熄火功能
指在诸如等待红绿灯的停车状态下,通过自动停止、再启动引擎,减少CO2排放量的技术。如果可以监测电池的状态,还能够回避无法重新启动等故障,有望进一步提升效果。

(注8)SOC
表示充电率的指标。是State of Charge的简称。

(注9)SOH
表示劣化程度的指标。是State of Health的简称。

(注10)可以实现对铅电池SOC,SOF方面的监测
对电池厂商,大小等有限制。

一部分已取得的专利

专利第4015128号 充电率估算方法、充电率估算装置、电池系统及车用电池系统 
专利第4532416号 电池放电能力的判定方法、电池放电能力的判定装置及电源系统

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