CN1042907C - 电动车辆用蓄电池的剩余容量的表示方法 - Google Patents

Abstract

一种电动车辆用蓄电池的剩余容量的表示方法，其特征在于在蓄电池充电结束时检出全充电容量之后，根据向电动车辆的电器负载供给的电流积算出消耗的电力，将该消耗电力从上述的全充电容量中减掉，从而算出蓄电池的剩余容量，再根据上述的全充电容量的检出结果及剩余容量的算出结果驱动蓄电池剩余容量计。

Description

电动车辆用蓄电池的剩余容量的表示方法

本发明与电动车辆用的蓄电池的剩余容量的表示方法有关。

现在，已经开发了以蓄电池作为驱动电源的电动车辆。

并且，在这种电动车辆中，由于其所能运行的距离是依赖于该车所带的蓄电池的剩余容量，因此必须装备经常表示蓄电池的剩余容量的蓄电池剩余容量计。例如，这样的例子之一已在实开昭50-45628号公报中公开。

该技术将分流与蓄电池串联连接，同时将直流电机和该分流器并联连接，再将指针经过摩擦结合可联动地与该直流电机连接，并在上述指针处设置根据直流电机的动作和其转差使指针动作的复位装置。

而且，充电时，利用来自电器的向蓄电池流动的电流使上述直流电机向一个方向转动，通过上述的联动使指针向充电方向转动，当向电动机等负荷供给电流时，由于上述的直流电机是向反方向转动的，对应上述蓄电池的电力消耗量，通过上述联动使用述指针向放电方向转动。

还有，上述的蓄电池剩余容量计，在充电时的转动状况，即使是充电中，由于锁挡其转动在规定的位置是停止的，以此表示处于全充电状态。另一方面，当蓄电池充电结束时，即使上述的指针没有达到上述的规定的停止位置，可使用复位装置强制上述的指针转动到规定的停止位置，以表示处于全充电状态。

可是，在上述技术中，蓄电池充电时，虽然是在充电中，可是由于锁挡指针的转动有限制，以此表示全充电状态，当充电结束后指针没有转动到规定的位置，就强制指针转动到上述的规定位置。以表示全充电状态，因此，产生了蓄电池的实际的剩余容量和指示的剩余容量有差异的现象。

并且，由于电动车辆可能运行的距离与蓄电池的剩余容量有很大关系，所以，当产生上述的差异现象时，就产生作为显示蓄电池剩余容量情报的蓄电池剩余容量计的情报与电动车辆可能运行的距离之间不一致。

此外，蓄电池由于返复充电放电及年久，其全充电时的总容量是逐渐减少的，因此，上述问题会越来越明显。

因此，改善上述的问题是所期望的。

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述问题提供了下述那样的电动车辆用蓄电池剩余容量的表示方法。

权利要求1记载的蓄电池剩余容量的表示方法，其特征在于在蓄电池充电结束时检出全充电容量之后，根据向电动车辆的电器负荷供给的电流积算出消耗的电力，将该消费的电力从上述全充电容量中减掉，从而算出蓄电池的剩余容量，再根据上述的全充电量的检出结果及剩余容量的算出结果驱动蓄电池剩余容量计。

权利要求2记载的蓄电池剩余容量的表示方法，其特征在于如权利要求1中所述的检出蓄电池的全充电容量是在充电结束经过规定的时间后进行检出的。

权利要求3记载的蓄电池剩余容量的表示方法，其特征在于在如权利要求1中所述的蓄电池的全充电容量是根据蓄电池的电压检出的，然后再根据蓄电池温度对其进行修正而算出实际容量。

权利要求4记载的蓄电池剩余容量的表示方法，其特征在于在如权利要求1中所述的蓄电池的全充电容量的检出是根据蓄电池在规定的时间内所消费的放电量与予先求得设定的标准放电特性的比较进行检出的。

采用如权利要求1记载的电动车辆用蓄电池剩余容量的表示方法，对蓄电池进行充电，充电一结束就检出蓄电池容量，同时驱动蓄电池剩余容计量就能指示全充电状态。

并且，随着向电器负荷供给电流，根据电流值和供电时间检出消费的电力，将该消费电力从上述全充电容量中顺序减掉算出剩余容量，根据该剩余容量驱动蓄电池剩余容量计就能指示剩余容量。

这样，该方法在蓄电池剩余容量计中就能对应实际的全充电容量和剩余容量进行指示。

采用权利要求2记载的电动车辆用蓄电池剩余容量的表示方法，对蓄电池进行充电，充电结束经过规定时间后检出蓄电容量。

由于该方法是在充电后的稳定状态检出容量的，因此能尽量减少实际容量和蓄电池剩余容量的误差。

采用权利要求3记载的蓄电池剩余容量的表示方法，对充电后检出的蓄电池容量值根据温度进行修正，再精确地检出充电后的蓄电池的实际容量，这样就能减少蓄电池剩余容量计的指示误差。

采用权利要求4的蓄电池剩余容量的表示方法，在充电后，检出某一规定时间内的放电量，将其与标准的放电特性比较，根据该比较驱动蓄电池剩余容量计，这样就能附加指示实际容量对于标准的蓄电池容量的差分及蓄电池的寿命。

图1是实施本发明的电动车辆的控制系统的方框图；

图2是说明本发明的一个实施例的程序框图；

图3是表示使放电率变化时放电容量和充放电次数的关系曲线图；

图4是表示放电容量和充电次数的关系曲线图；

图5～7是蓄电池剩余容量计的简略主视图；

图8是说明本发明的第2个实施例的程序图；

图9是说明本发明的第3个实施例的程序图；

图10是表示蓄电池的放电电压特性的蓄电池电压放电时间曲线图。

以下，结合图1至图7说明本发明的第一个实施例。

第1图是实现本实施例的方法的装置方框图，图1中，1是蓄电池，在它的正极接线柱连接着组合开关2，该组合开关2上设置驱动用的开关A和充电用的开关B。

上述的组合开关2的开关B与充电器3连接，当上述充电器3向蓄电池充电一结束，上述的开关B就自动打开(OFF)。

上述的开关B，除象上述那样内装在组合开关2中以外，例如也可以装在上述的充电器3之内。

重要的是蓄电池1进入充电至充电一结束时开关B就应立即打开。

此外，上述的开关A与控制向电动机4供给电流的传动器5和与传动器5连接并控制传动器5动作的控制器6相连接，同时还经过降频变频器7与电器负荷(例如，照明装置)8相连接。

而且，上述的控制器6与上述蓄电池1装着的温度传感器9，检出电动车辆的速度调整用的调节操作量的调节传感器10、检出向上述照明装置8输送驱动电流的电流计11及检出上述电动机4的旋转速度的速度传感器12电气相连，同时，也与上述表示蓄电池1剩余容量的蓄电池剩余容量计13电气相连。

下面，参照这样的构成装置及第2图中的程序图说明本发明的一个实施例的蓄电池剩余容量的表示方法。

首先，说明蓄电池1在全充电状态电动车辆开始运化的情况。

这个程序表示的控制是以组合开关2的开关处于接通(ON)状态，并同时开始向电动车辆的各种电器负荷(照明装置8和电动机4等)供给电流为条件进行以下各程序S的。

程序S1：以开关B打开(OFF)为条件进入程序S2。本程序判断充电用的开关是否接通，即判断是否在充电中。

程序S2：在这里各电动机4和照明装置8等均由蓄电池1获得驱动电流，因此蓄电池的容量逐渐地被消耗。

并且，在该程序S₂中根据设置在蓄电池1的输出驱动电流的纯线路中的电流计11的信号连续检出上述供给驱动电流时的蓄电池电流I_R，同时在控制器6中测出其供电时间T，接着进入程序S₃

程序S₃：根据在上述程序S₂中检出的蓄电池电流I_B和供电时间T算出消耗的电力(容量)R×I_B，将该消耗电力R×I_B从蓄电池1的剩余容量Q中减掉，将所得结果作为新的剩余容量Q重新记忆之后进入程序S₄。

这个重新记忆的剩余容量Q就是这时的蓄电池1的剩余容量。

程序S₄：根据在程序S₃中重新记忆的蓄电池剩余容量Q的情报，从控制器6向蓄电池剩余容量计13输出驱动信号。这样，在蓄电池剩余容量计13中对应上述剩余容量Q进行指示，接着进入程序S₅。

程序S₅：将在上述程序S₃中重新记忆的剩余容量Q和作为可以使用的限度的予先规定的下限容量Q_L进行比较，当剩余容量Q大于下限容量Q_L时，判断剩余容量为能充分使用的容量，返回上述程序S₁，当上述剩余容量Q小于下限容量Q_L时，进入程序S₆。

程序S₆：剩余容量小于下限容量Q_L时，判断为电动车辆的运行不正常状况，使警报灯等显示装置工作，通知应进行充电，返回程序S₁。

这里，可以设定上述的下限容量Q_L为蓄电池1的可能充电的全容量的60％。

放电率580％～100，将以平均放电率为90％的反复合使用情况与以平均放电率为80％的反复使用情况进行比较，取出初期容量的80％进行反复充放电的次数，如第3图所示，前者比后或是大幅度减少的。

即，前者的情况，从一个蓄电池1中能取出总容量变少。

并且，发出充电蓄电警告到进行实际充电，还必须能进行某种程度的运行，因此，将其某种程度的运行所需的必要的容量视为20％，这样上述的下限容量Q_L就设定为60％。

第5图及第6图表示的是这样控制的蓄电池剩余容量计13的指示状态。

第5图是剩余容量Q大于下限容量Q_L的状况，第6图是剩余容量Q小于下限容量Q_L的状况。

一方面，当程序S₁中开关B接通的时候，判断充电已开始，按照程序S₇以下的程序进行控制。

程序S₇：判断开始充电以后是否充电结束，若充电结束就进入程序S₈，若充电结束就进入程序S₉。

这时的充电结束或未结束的判断，在本实施例中是根据检出的开关B的状态变化进行的，因为充电一结束；同时上述开关B立即就打开。

程序S₈：向蓄电池剩余容量剂13输出驱动信号，使其表示全充电，返回上述程序S₇。

程序S₉：在程序S₇中判断充电结束后测定蓄电池的电压，测定全充电容量Q，同时根据来自温度传感器9的蓄电池1的温度情报对其进行修正，进入程序S₁₀。

程序S₁₀：将在程序S₉中测定、修正的全充电容量Q₀作为初期容量Q重新记忆、进入程序S₁₁。

程序S₁₁：在该程序S₁₁中，将与予先设定的最小全充电容量Q_H比较，当全充电容量Q大于最小全充电容量Q_H时，进入上述程序S₂，当全充电容量Q小于最小全充电量Q_H，时进入程序S₁₂ 。

程序₁₂：当全充电容量小于最小全充电容量Q_H时，因为不能得到再现设定的运行状态的必要的容量，就判断蓄电池1的寿命，使蓄电池剩余容量计13对其进行指示，返回程序S₂。

在本实施例中，作为上述的蓄电池的寿命指示状态，如图7所示，在大于最小全充电容量Q_H的部分设置寿命线L，在判在判断蓄电池1的寿命时，利用使指针14位于上述的寿命线L的外侧来进行判断。

并且，在设定的条件为在上述的80％以内放电使用时，如图4所示，可以从理论上确定能充电的次数，相反，设定该能充电的次数，也能设定上述的使用条件。

然而，采用这样的本实施例的蓄电池剩余容量的表示方法，直接测定蓄电池1的充电后的全充电容量Q_O，并在蓄电池剩余容量计13中给予指示，再直接检出放电量，将该放电量从上述全充电容量Q_O中顺次减掉，这样算出蓄电池1的剩余容量Q，并且，根据该算出的剩余容量Q使其在蓄电池剩余容量计13给予指示，因此蓄电池1的实际容量和蓄电池剩余容量计13表示的几乎是完全一致的。

因此，将蓄电池的剩余容量作为可视情报能获得高精度。

还有，在本实施例中，由于能对检出的蓄电池1的全充电容量Q_O进行温度修正，所以能获得更高一层的全充电量Q_O的测定精度，同时，由于能根据该修正后的情报使其在蓄电池剩余容量计13给予指示，所以其修正及对应的表示是容易而准确的。

再者，根据全充电容量Q_O和最小全充电容量Q_H的比较来表示蓄电池1的寿命，因此，能容易准确地把握蓄电池的更换期限。

下面，参照第8图说明本发明的第二个实施例。

程序S₁：判断充电用的开关是否接通，即判断是否充电中，以开关B打开为条件，进入程序S₂。

程序S₂：在该程序S₂中，利用来自电流计11的信号持续检出蓄电池输出驱动电流时的电流I_B，同时由控制器测定其供电时间T，接着进入程序S₃。

程序S₃：根据在上述程序S₂中检出的蓄电池电流I_B和供电时间T算出消耗的电力(容量)R×I_B。将该消耗电力R×I_B从蓄电池1的剩余容量Q中减掉，将这个计算结果作为新的剩余容量Q重新记忆之后进入程序S₄。

这个重新记忆的剩余容量就是这时的蓄电池1的剩余容量。

程序S₄：根据在程序S₃中重新记忆的蓄电池1的剩余容量Q的情报，由控制器6向蓄电池剩余容量计13输出驱动信号。

这样在蓄电池剩余容量计13中对应上述的剩余容量Q进行指示，进入下一个程序S₅。

程序S₅：将在程序S₃中重新记忆的剩余容量与作为可能使用的限度予先设定的下限容量Q_L进行比较，当剩余容量Q大于下限容量Q_L时，判断剩余容量为能充分使用的容量，返回上述程序S₁，当上述的剩余容量Q小于下限容量Q_L时，进入程序S。

程序S₆：当剩余容量Q小于下限容量Q_L时，判断为电动车辆的不正常运行状况，使警报灯等显示装置进行工作，通知必须进行充电，返回程序S₁。

一方面，当在程序S₁中开关B处于接通状态时，判断充电已经开始，按照S₇以下的程序进行控制。

程序S₇：判断在充电开始以后是否充电结束，以未结束为条件行入程序S₈。

程序S₈：将剩余容量Q重新记忆为全充电容量QF进入程序S₉。

程序S₉：根据全充电容量QF的情报向蓄电池剩余容量计13输出驱动信号，使其指示全充电，进入程序S₁₀。

程序S₁₀：将对应值n重新记忆为初期值n₀，返回程序S₇。

程序S₁₁：当在程序S₇中判断充电已经结束时，在程序S₁₁中，对应值n重新记忆为(n-1)，进入程序S₁₂。

程序S₁₂：判断上述的对应值n大小，当n≤0时，进入程序S₁₃，当n＞0时，返回程序S₁₁。

在该程序S₁₁～S₁₂中，形成-个延迟时间调节器，只对应在上述程序S₁₀中重新记忆的n₀的值的时间延迟从程序S₇向程序S₁₃的转移。

程序S₁₃：测定蓄电池1的电压，测定全充电容量Q_O，同时根据来自温度传感器9的蓄电池1的温度情报进行修正，进入程序S₁₄。

程序S₁₄：将在程序S₁₃中测定及修正过的全充电容量Q_O，全充电容量QF及程序S₈中重新计算的容量Q代入式Q-(QF-Q_O)中进行计算。再将其计算的结果作为剩余容量重新记忆，进入程序S₁₅。

上式中，将测定的全充电容量Q_O与最大的充电容量QF的差分减掉，以便算出实际剩余容量Q_O。

程序S₁₅：与予先设定的最小全充电容量QH进行比较，当全充电容量Q大于最小全充电容量QH时，进入上述程序S₂，当其小于时进入程序S₁₂。

程序S₁₆：当全充电容量Q小于最小全充电容QH时，使其在蓄电池剩余容量计13给予指示，并返回程序S₂。

采用这样的本实施例的蓄电池剩余容量的表示方法，利用程序S₁₀～S₁₂，经过充电后的规定时间所测定的蓄电池1的全充电容量Q_O是在蓄电池1处于稳定状态时测定的容量。

因此，能测得更高精度的容量。

第9图中表示的是本发明的第3个实施例。

在本实施例中，程序S₁～S₈及程度S₁₀～S₁₂与上述第1个实施例相同，只是在程序S₉以下的控制中有变更。

程序S₁₃：当判断在程序S₇充电结束时，将对应值n重新记忆为规定值n₀，进入程度S₁₄,

程序S₁₄：将对应值n重新记忆为n-1，进入程序S₁₅。

程序S₁₅：在蓄电池1的两个接线柱之间，将电动车辆的照明装置8等作为电阻通过规定时间(例如、数秒)电流进入程序S₁₆。

程序S₁₆：与程序₁₅的处理司时，测定记忆放电电压Vn，进入程序S₁₇。

程序S₁₇：判断上述对应值n的大小，当n≤0时，进入程序S₁₈，当n＞0时，返回程序S₁₄。

在程序S₁₃、S₁₄、S₁₇之间与第2个实施例相同也形成延迟时间调节器。

程序S₁₈：根据程序S₁₆测定的蓄电池电压Vn，对其进行温度修正，并与予先求得的放电特性比较，确定对应的全充电容量q，作为全充电容量Q重新记忆在程序S₁₀中进行控制。

采用本实施例的蓄电池剩余容量的表示方法，由于全充电时的放电电压与全充电时的蓄电池1的饱和容量成正比例变化，将该放电电压与予先求得的放电特性比较，就能精确地检出蓄电池1的能力下降量，同时，将其作为可视情报在蓄电池剩余容量计13中给予指示，由此即可得出蓄电池1的实际容量。

并且，上述各实施例中的任何一个，其控制程序，可以根据设计要求进行各种变动。

例如，以利用放电电压和求得的放电特性的比较检出全充电容量为例，象图10所示的那样，由于在放电时间经过中有差别，所以在放电电压中也产生差另别，依开关A接通时对其进行控制，因此，充电结束后可以设定运行开始时的剩余容量的初始值。

如上所述的那样，采用本发明的电动车辆用的蓄电池剩余容量表示方法，有以下良好的效果。

权利要求1记载的蓄电池剩余容量的表示方法，其特征在于在蓄电池充电结束时检出全充电容量之后，根据向电动车辆的电器负荷供给的电流积算出消费的电力，将该消费电力从上述全充电容量中减掉，从而算出蓄电池的剩余容量，再根据上述的全充电容量的检出结果及剩余容量的算出结果来驱动蓄电池剩余容量计，因此，在蓄电池剩余容量计中能对应实际的全充电容量及剩余容量给予指示，向驾驶员提供高精度的可视情报、即蓄电池的剩余容量或可运行的距离及充电周期。

在权利要求2中记载的蓄电池剩余容量的表示方法，其特征在于在为权利要求1中所述的检出蓄电池的全充电容量是在充电结束后经过规定的时间后检出的，因此蓄电池的容量检出是在充电后的稳定状态中进行的、这就进一步减少了实际容量和蓄电池剩余容量的误差，能提高对蓄电池剩余容量计的指示的信赖性。

权利要求3记载的蓄电池剩余容量的表示方法，其特征在于在如权利要求1中所述的蓄电池的全充电容量是根据蓄电池的电压检出的，然后再根据蓄电池温度对其进行修正，从而算出实际容量，因此，对充电后的蓄电池容量的检出值进行温度修正，能高槽度地检出充电后的蓄电池的实际容量，能提高对蓄电池剩余容量计的指示的信赖性。

权利要求4记载的蓄电池剩余容量的表示方法，其特征在于在如权利要求1中所述的蓄电池的全充电容量的检出是根据蓄电池在规定的时间内所消费的放电量与予先设定的标准放电特性的比较进行检出的，因此，能附加指示实际容量对于标准的蓄电池容量的差分及蓄电池的寿命，也能精确地告知蓄电池应更换的周期。

Claims (4)

1．电动车辆用蓄电池的剩余容量的表示方法，其特征在于在蓄电池充电结束时检出全充电容量之后，根据向电动车辆的电器负荷供给的电流积算出消耗的电力，将该消耗电力从上述的全充电容量中减掉，从而算出蓄电池的剩余容量，再根是上述的全充电容量的检出结果及剩余容量的算出结果驱动蓄电池剩余容量计，

2．根据权利要求1的电动车辆用蓄电池的剩余容量的表示方法，其特征在于检出蓄电池的全充电容量是在充电结束经过规定的时间后进行检出的。

3．根据权利要求1的电动车辆用蓄电池的剩余容量的表示方法，其特征在予蓄电池的全充电容量是根据蓄电池的电压检出的，然后再根据蓄电池温度对其进行修正，从而算出实际容量。

4．根据权利要求1的电动车辆用蓄电池的剩余容量的表示方法，其特征在于蓄电池的全充电容量的检出是根据蓄电池在规定的时间内所消耗的放电量与予先求得设定的标准放电特性的比较进行检出的。

Images