JP2000012102A

JP2000012102A - 電池容量計の制御装置

Info

Publication number: JP2000012102A
Application number: JP10170274A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Hirata; 典彦枚田; Kenichi Sakai; 健一酒井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: JP3697897B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電気自動車に搭載される電池容量
計の精度向上に寄与することができる電池容量計の制御
装置を提供することにある。【解決手段】車両の走行時には、電池の内部抵抗Ｒを
算出して放電深度ＤＯＤに対応する電池の内部抵抗Ｒを
内部ＲＡＭに記憶しておく。一方、電池の充電時には、
内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを予め内部ＲＯＭに
記録しておき、走行を停止した時点での放電深度ＤＯＤ
に対応する電池の内部抵抗Ｒを参照し、さらに、この内
部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを参照する。次に、こ
の参照された充放電効率φに基づいて、電力積算方式で
算出される充電時のＷｈ積算値を補正することで、補正
後のＷｈ積算値を用いて電力積算方式による電池の残存
容量を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載される
電池の残存容量を算出し、メータパネル上の電池容量計
に提示する電池容量計の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気自動車においては、電力源と
なる電池の残存容量をメータパネル上の電池容量計に提
示していた。電池の残存容量を推定する場合、

【数１】（残存容量）＝（推定電池容量）−（放電電力量） …（１）により算出される。ここで、式（１）に示す放電電力量
を推定するには、Ｗｈ−Ｐ特性から算出するパワー演算
方式を用いる場合と、放電電力を実測し積算するＷｈ積
算方式を用いる場合とがある。

【０００３】また、充電時には、充電途中で刻々に変化
する放電深度ＤＯＤ毎に決まる充電電圧と電流を用いて
Ｗｈ積算を行うように制御装置によって制御されてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、図１４を参照
して、電池の放電深度（ＤＯＤ）と放電電力量の推定誤
差との関係を定性的に説明する。なお、同図において、
Ｌ１はパワー演算方式の場合を示し、Ｌ２はＷｈ積算方
式の場合を示している。パワー演算方式の場合、電池の
電流，電圧を測定した時の測定誤差に起因してパワー演
算誤差を生じ、そのパワー演算誤差が推定放電電力量に
反映されて推定誤差となる。この誤差は、電池の内部抵
抗が小さい（電池性能が良い）ほど大きくなるととも
に、図１４に示すように、放電深度（ＤＯＤ）が浅いほ
ど大きくなる。

【０００５】一方、Ｗｈ積算方式の場合、放電電力量が
大きくなるにつれて、すなわち放電深度（ＤＯＤ）が深
くなるにつれて電流，電圧を測定した時の測定誤差が累
積するため、放電深度（ＤＯＤ）が深いほど誤差が大き
くなる。このように、パワー演算方式を用いた場合には
放電深度（ＤＯＤ）が浅い領域で、Ｗｈ積算方式を用い
た場合には放電深度（ＤＯＤ）が深い領域でそれぞれ所
定の残存容量指示精度より誤差が大きくなるといった欠
点があった。

【０００６】また、電池は低温状態や劣化状態では充放
電効率が低下するため、従来のように、放電深度ＤＯＤ
毎に決まる充電電圧と電流を用いてのみ充電時のＷｈ積
算を行う場合には、Ｗｈ積算値に誤差が蓄積されるとい
った欠点があった。この結果、メータパネル上に提示さ
れる電池容量計が示す値にズレが生じるといった問題が
あった。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、電気自動車に搭載される電池容量計
の精度向上に寄与することができる電池容量計の制御装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、車両に搭載される電池の放電
深度を求め、この放電深度が浅い領域では電力積算方式
を用いて電池の残存容量を算出する一方、この放電深度
が深い領域ではパワー演算方式を用いて残存容量を算出
し、メータパネル上の電池容量計に残存容量を提示する
ように制御する制御装置であって、車両の走行時には、
前記電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、前
記放電深度に対応する電池の内部抵抗を記憶する記憶手
段とを備え、前記電池の充電時には、内部抵抗に対応す
る充放電効率を予め記録する充放電効率記録手段と、走
行を停止した時点での放電深度に対応する電池の内部抵
抗を前記記憶手段から参照する第１の参照手段と、この
内部抵抗に対応する充放電効率を前記充放電効率記録手
段から参照する第２の参照手段と、この参照手段により
参照された充放電効率に基づいて、前記電力積算方式で
算出される充電時の電力積算値を補正する電力積算値補
正手段とを備えることを要旨とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記充放電効率記録手段は、内部抵抗に対応す
る充放電効率を電池の温度毎に記録し、前記第２の参照
手段は、現在の電池温度に応じて、内部抵抗に対応する
充放電効率を前記充放電効率記録手段から参照すること
を要旨とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記電力積算値補正手段は、電池の劣化状態に
応じて、充放電効率を補正することを要旨とする。

【００１１】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、車両の
走行時には、電池の内部抵抗を算出しておき、放電深度
に対応する電池の内部抵抗を記憶しておく。一方、電池
の充電時には、内部抵抗に対応する充放電効率を予め記
録しておき、走行を停止した時点での放電深度に対応す
る電池の内部抵抗を参照し、さらに、この内部抵抗に対
応する充放電効率を参照する。次に、この参照された充
放電効率に基づいて、電力積算方式で算出される充電時
の電力積算値を補正することで、補正後の電力積算値を
用いて電力積算方式による電池の残存容量を算出するの
で、電気自動車に搭載される電池容量計の精度向上に寄
与することができる。

【００１２】また、請求項２記載の本発明によれば、内
部抵抗に対応する充放電効率を電池の温度毎に記録して
おき、現在の電池温度に応じて、内部抵抗に対応する充
放電効率を参照するようにしているので、電池温度に応
じる最適な充放電効率を用いて電力積算方式で算出され
る充電時の電力積算値を補正することで、補正後の電力
積算値を用いて電力積算方式による電池の残存容量を算
出するので、電気自動車に搭載される電池容量計の精度
向上に寄与することができる。

【００１３】また、請求項３記載の本発明によれば、電
池の劣化状態に応じて、充放電効率を補正することで、
電池の劣化状態に応じる最適な充放電効率を用いて電力
積算方式で算出される充電時の電力積算値を補正するこ
とで、補正後の電力積算値を用いて電力積算方式による
電池の残存容量を算出するので、電気自動車に搭載され
る電池容量計の精度向上に寄与することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態に
係る電池容量計の制御装置１の構成を示す図である。図
１に示すように、電池３には、インバータ２７を介して
負荷となるモータ２９が接続されており、電池３からの
直流電流がインバータ２７によって所望の三相交流電流
に変換されモータ２９が駆動される。

【００１５】電圧検出器５は、電池３からインバータ２
７に供給される直流電圧Ｖを検出する。電流検出器７
は、電池３からインバータ２７に供給される直流電流Ｉ
を検出する。温度検出器８は、電池３の電池温度Ｔを検
出する。電池制御部９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（メ
モリ部）、タイマ等を有し、電流検出器７で検出される
電池３の直流電流Ｉ、電圧検出器５で検出される電池３
両端の直流電圧Ｖに基づいて、電池３の出力パワー演算
やＷｈ積算演算を行い残存容量を求め、メータパネル上
の電池容量計１１に残存容量を出力する。

【００１６】充電器１３は、充電時に例えば商用電源Ａ
Ｃ１００Ｖからの電力を直流に変換して電池３に供給し
充電を行う。車速センサ１５は、車輪に取り付けられた
ロータリーエンコーダからなり、車速パルス信号をモー
タ制御部２５および電池制御部９に出力する。

【００１７】また、モータ制御部２５は、運転者の操作
量としてアクセル２１からのアクセル開度や変速レバー
２３からのシフトポジションに対応するトルク指令値に
応じてＰＷＭ信号を生成してＰＷＭ（パルス幅変調）制
御を行う。インバータ２７は、内部に複数のスイッチン
グ素子を有し、このスイッチング素子をモータ制御部２
５から出力されたＰＷＭ信号に応じてＯＮ・ＯＦＦ制御
することで、電池３からの直流電流を三相交流電流に変
換するものであり、スイッチング素子の駆動制御により
モータ２９の出力トルク等の制御を行うことができる。
このインバータ２７には、モータ制御部２５が接続され
ており、モータ制御部２５からのＰＷＭ信号に応じてイ
ンバータ２７内のスイッチング素子がＯＮ・ＯＦＦ制御
され、所望の三相交流電流がモータ２５に供給される。
モータ２９は、インバータ２７から供給される三相交流
電流に応じて車両を駆動する。なお、モータ２９等は、
本実施の形態においては、単なる負荷として考えること
とし、詳細な説明を省略する。

【００１８】次に、図２（ａ），（ｂ）を参照して電池
３の放電特性について説明する。

【００１９】一般に、電池３の出力パワーＰは、図２
（ａ）に示すように、電池３の放電可能出力Ｐに対し
て、現在の放電度合いを表す放電深度ＤＯＤに依存す
る。また、電池３の出力パワーＰは、図２（ｂ）に示す
ように、例えば放電深度ＤＯＤが５０％未満の場合に
は、内部抵抗Ｒが小さく各放電深度ＤＯＤ毎の差が少な
いため、信頼度が低くなっており、放電深度ＤＯＤが５
０％以上の場合には、内部抵抗Ｒが大きく各放電深度Ｄ
ＯＤ毎の差が大きいため、信頼度が高くなる。

【００２０】一方、電池３のＷｈ積算量は、放電深度Ｄ
ＯＤが５０％未満の場合には、リセット後の積算誤差が
少ないため、信頼度が高く、放電深度ＤＯＤが５０％以
上の場合には、積算誤差が増加していくため、信頼度が
低くなってくる。

【００２１】次に、図３を参照して電池の放電電力演算
値の誤差について定性的に説明する。なお、図３（ａ）
はＷｈ積算方式を用いた場合、図３（ｂ）はパワー演算
方式を用いた場合を示す。図では縦軸に放電電力演算値
（Ｗｈ演算値）を、横軸に放電電力Ｗｈの真値をそれそ
れとり、ａ１，ａ２は誤差範囲を示している。

【００２２】図３（ａ）に示すＷｈ積算方式では、放電
電力測定時の電流，電圧誤差の累積が誤差の要因である
ため、Ｗｈ演算値が大きくなるにつれて誤差がおおきく
なる。図の例でほＷｈ演算値が大きいところ（放電深度
ＤＯＤがほば１００％となったところ）では誤差が±８
％程度となる。通常、この演算精度は、±５％程度が要
求される。そのため、放電深度ＤＯＤが深いところ、す
なわち放電末期では要求精度を満たすことができない。

【００２３】一方、図３（ｂ）に示すパワー演算方式の
場合には、Ｗｈ演算値が小さい（放電深度が浅い）とこ
ろで誤差が大きく、Ｗｈ演算値が大きくなるにつれて誤
差が小さくなって行く。図の例ではＷｈ演算値がほぼ零
の所では誤差が±１０％程度となっており、放電深度Ｄ
ＯＤの浅いところでは要求精度を満たしていないことが
分かる。

【００２４】次に、図６〜図１３を参照しつつ、図４，
図５に示すフローチャートを用いて、電池容量計の制御
装置１の動作を説明する。なお、本フローチャートに示
す制御プログラムは、電池制御部９内部に設けられたＲ
ＯＭに記憶されており、タイマによる所定のサンプリン
グ時間毎に処理されることとする。

【００２５】まず、ステップＳ１０では、電池制御部９
は、車速センサ１５から出力される車速パルス信号が
「０」となり車両が停車したか否かを判断する。車両が
停車中ではなく、走行中の場合にはステップＳ２０に進
む。一方、車両が停車中の場合にはステップＳ５０に進
む。

【００２６】車両が走行中の場合、ステップＳ２０で
は、残存容量算出処理を行うため、サブルーチンＳ２０
０をコールする。図５に移り、サブルーチンＳ２００の
各ステップが処理される。まず、ステップＳ２１０で
は、走行中の電池の電流変化を捉えて放電電流Ｉおよび
放電電圧Ｖをサンプリングして、図６に示すように、内
部ＲＡＭに放電深度ＤＯＤ毎に格納する。

【００２７】ステップＳ２２０では、サンプリングした
放電電流Ｉ，放電電圧Ｖに基づいて、電池の最大出力Ｐ
maxを算出する。パワー演算方式では、測定した複数の
放電電流Ｉ，放電電圧Ｖから図７（ａ）に示すようにI
Ｖ特性を一次回帰演算してそのIＶ特性と放電終止電圧
Ｖminとの交点からその時の電池の最大出力Ｐmaxを算出
する。

【００２８】そのため、電圧Ｖに±△Ｖの誤差が生じる
と、図７（ｂ）に示すように、回帰直線から得られる電
流Ｉmaxに誤差±△Ｉmaxが生じることになり、その結
果、最大出力Ｐmaxに誤差として、 △Ｐ＝Ｖmin × △Ｉmax が生じる。図７（ａ）において、直線Ｂ１で示される電
池の内部抵抗Ｒは、直線Ｂ２で示される電池の内部抵抗
Ｒより小さく電池性能が良いが、図からもわかるように
内部抵抗Ｒが小さいほど誤差±△Ｉmaxが大きくなる。
誤差±△Ｉmaxが生じると、図７（ｃ）に示すように、
Ｗｈ−Ｐ特性から得られる放電電力にも誤差△Ｐに応じ
て誤差△Ｗｈが生じる。ここで、放電深度ＤＯＤが浅い
領域Ｃ１と深い領域Ｃ２とを比較すると、ＤＯＤが浅い
方が誤差△Ｗｈが大きいことが分かる。

【００２９】なお、最大出力Ｐmaxとは、車両における
放電可能パワー（パワー演算値）のことであり、電池単
独での最大出力Ｐ’maxとは同義ではない。すなわち、
電池のパワーは、放電電流Ｉと放電電圧Ｖにより次式で
表される。

【００３０】

【数２】Ｐ＝ＩＶ＝Ｉ（Ｅ−Ｖ）／R ＝−（Ｖ²−ＥＶ）／R ＝｛−Ｉ（Ｖ−Ｅ／2）² ／R｝＋Ｅ²／4Ｒ …（２）ただし、Eは電池の開放電圧、Rは電池の内部抵抗であ
る。

【００３１】従って、電池単独の最大出力は、Ｖ＝Ｅ／
2におけるパワーＰ’max＝Ｅ²／4Ｒで一義的に決定される。

【００３２】一方、車両での電池の使用電圧範囲はＶ＝
Ｅ／2以上とし、電池の最大出力Ｐ’maxを使用しないこ
ととする。しかし、車両としての使用電圧の下限値Ｖmi
nが、（ａ）電池の寿命を考慮した使用電圧範囲の下限
電圧（放電終止電圧）、（ｂ）車両搭載ユニットの性
能，機能を保証可能な使用電圧範囲の下限電圧、という
要因から決定されており、この電圧Ｖminに到達するパ
ワーが車両としての最大出力、Ｐmax＝Ｉmax × Ｖmin となる。ただし、ImaxはＶmin時の電流値である。

【００３３】そして、ステップＳ２３０では、電池特性
に応じて放電電力Ｗｈのパワー演算値Ｐmaxに対する特
性式Ｗｈ（Ｐmax）が算出される。なお、放電電力量Ｗ
ｈ（Ｐmax）を算出する際には、電池の充電および回生
充電の場合を考慮して次式（３）により算出する。

【００３４】

【数３】Ｗｈ（Ｐmax）＝Ｗｈ（Ｐmax１）−（∫Ｉdt × Ｖec × φ）…（３）すなわち、充電前の最新の放電電力量Ｗｈ（Ｐmaxl）を
基準値として、充電分を減算する。式（３）において第
２項の積分は充電電流積算であってＶecは放電電力換算
用電圧（放電深度に応じた定数）、φは充放電効率（電
流に応じた定数）である。なお、充電時の放電電力量Ｗ
ｈ（Ｐmax）は暫定値である。

【００３５】そして、ステップＳ２４０では、最低保証
パワーＰminが算出されるとともに、フル容量Ｗｈ（Ｐm
in）が算出される。なお、フル容量Ｗｈ（Ｐmin）は、
図８に示すＷｈ−Ｐ特性を表す式Ｗｈ（Ｐ）に最低保証
パワーＰminを代入した値である。

【００３６】そして、ステップＳ２５０では、残存容量
計のＥＭＰＴＹランプ点灯時の容量ＷｈCを次式（４）
のように算出する。

【００３７】

【数４】ＷｈC＝Ｗｈ（Ｐmin）−△Ｗｈ …（４）なお、△Ｗｈは、残存容量計がＥＭＰＴＹを表示しても
図８，図９に示す△ＷｈだけＥＭＰＴＹ点灯後に保証す
る電力量である。

【００３８】そして、ステップＳ２６０では、常時IＶ
を実測積算して現在までの放電電力量ＷｈRを積算す
る。そして、ステップＳ２７０では、新たなＰmax１が
得られる毎に特性式Ｗｈ（Ｐmax）に代入して現在まで
の放電電力量Ｗｈ（Ｐmaxl）を算出する。

【００３９】なお、放電電力量Ｗｈ（Ｐmax）を算出す
る際には、電池の充電および回生充電の場合を考慮して
上述した式（３）により算出する。また、充電時の放電
電力量Ｗｈ（Ｐmax）は暫定値であり、再度放電開婚後
パワー演算が得られた時点で更新（リセット）される。
また、車両が停止した際の充電時に、満充電条件を終了
した場合には、Ｗｈ（Ｐmax）＝0 として残存容量計をリセットすることとする。

【００４０】そして、ステップＳ２８０では、平均処理
された放電電力量ＷｈEが算出される。なお、放電電力
量ＷｈEは、Ｗｈ積算方式で求められた放電電力量ＷｈR
とパワー演算方式で算出されたＷｈ（Ｐmax）とを併用
して、次式（５）のように算出される。

【００４１】

【数５】ＷｈE＝ＷｈR × Ｍ（DOD）＋Ｗｈ（Ｐmax）×｛１−Ｍ（DOD）｝ …（５）ここで、重みＭ（DOD）は放電深度ＤＯＤの関数であ
り、Ｗｈ（Ｐmax）はパワー演算方式で算出された現在
までの放電電力量である。例えば、

【数６】M（DOD）＝1−DOD …（６）とすれば、図１０（ａ）に示すように重みＭは放電深度
ＤＯＤが深くなるにつれて１から零へと小さくなり、図
１０（ｂ）のように放電電力量ＷｈEはＷｈRからＷｈ
（Ｐmax）へと移行する。

【００４２】なお、図１０（ｂ）において、縦軸は放電
電力量、横軸はパワーＰである。また、図１０（ｃ）は
図１１に示したように所定の放電深度ＤＯＤでＷｈ積算
方式からパワー演算方式に切り換えた場合のＤＯＤとＭ
（DOD）の関係を示している。

【００４３】よって、上述したような残存容量推定方法
では、パワー演算方式とＷｈ積算方式とを併用して放電
電力量を算出する。一例として、図１１に示すように放
電深度（ＤＯＤ）が５０％を境にＷｈ積算方式からパワ
ー演算方式に切り換える。すなわち、放電深度（ＤＯ
Ｄ）が０〜５０％までをＷｈ積算方式で算出し、放電深
度（ＤＯＤ）が５０〜１００％まではパワー演算方式で
算出する。図１１のように算出方式を切り換えることに
より、Ｗｈ演算値の誤差を一番大きいところでも目標と
する±５％程度に抑えることができる。

【００４４】図１１では、放電深度（ＤＯＤ）が５０％
を境にＷｈ積算方式からパワー演算方式に切り換えた
が、この２つの方式を併用する際のそれぞれの重み付け
は、各方式の誤差の状況に応じて選択される。このと
き、切り換えの要因として以下の２つの要因が考えられ
る。

【００４５】そして、ステップＳ２９０では、電池の残
存容量を次式（７）により算出し、本サブルーチンから
メインルーチンに復帰する。

【００４６】

【数７】（残存容量）＝ＷｈC−ＷｈE …（７）なお、残存容量計１１の満充電ランプ点・消灯に関して
は、普通充電制御の正常終了条件成立時（これを浦充電
と定義する）に放電電力量をＷｈR＝0 にして滞充電ランプを点灯し、ＷｈR＞規定放電電力量
となった時に消灯する。ここで、ＷｈRを用いる理由
は、満充電に近い状態ではパワー演算方式を用いるＷｈ
（Ｐmax）では分解能不足だからである。

【００４７】図４に戻り、ステップＳ３０では、図６に
示す放電深度ＤＯＤ毎の電池の電流変化を捉えた電流Ｉ
および電圧Ｖに基づいて、電池の内部抵抗Ｒを算出し、
図１２に示すように、放電深度ＤＯＤ毎の内部抵抗Ｒを
内部ＲＡＭに記憶する。

【００４８】なお、内部抵抗Ｒは、上述したステップＳ
２１０において、内部ＲＡＭに格納しておいた放電深度
ＤＯＤ毎の変化量ΔＩおよびΔＶから、

【数８】Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ …（８）求められる。

【００４９】そして、ステップＳ４０では、電池制御部
９は、パネルメータ上に設けられた電池容量計１１にス
テップＳ２９０で算出された残存容量を出力して提示さ
せた後、ステップＳ１０に戻る。

【００５０】一方、車両が停車中の場合、ステップＳ５
０では、充電器１３を用いて電池３に補充電を行うため
に充電開始スイッチ１４が押されＳＷ信号がオン状態か
否かを判断する。ＳＷ信号がオン状態となった場合に
は、ステップＳ６０では、充電器１３により電池３に補
充電が開始される。

【００５１】そして、ステップＳ７０では、停車直前の
放電深度ＤＯＤに対応する内部抵抗Ｒを内部ＲＡＭに格
納されている変換テーブル（図１２）から読み出す。そ
して、ステップＳ８０では、この内部抵抗Ｒと現在の電
池温度Ｔに対応する充放電効率φを内部ＲＯＭに予め記
録されている変換テーブル（図１３）から読み出して求
める。

【００５２】なお、図１３は、予め実験データとして収
集された電池温度毎の内部抵抗Ｒに対応する充放電効率
φを記録した変換テーブルを示す図である。内部抵抗Ｒ
に対応する充放電効率φを電池の温度毎に変換テーブル
に記録しておき、現在の電池温度Ｔに応じて、内部抵抗
Ｒに対応する充放電効率φを参照すれば、電池温度Ｔに
応じる最適な充放電効率を用いて電力積算方式で算出さ
れる充電時の電力積算値を補正することができる。

【００５３】また、電池状態として電池の劣化状態に応
じて充放電効率φに劣化係数ｋ（０＜ｋ＜１）乗じて補
正するようにしてもよい。電池の劣化状態に応じて、充
放電効率φを補正することで、電池の劣化状態に応じる
最適な充放電効率φを用いて電力積算方式で算出される
充電時の電力積算値を補正することができる。

【００５４】ここで、電池の劣化係数ｋは、放電時の放
電電力量Ｗｈｄと、放電電力量Ｗｈｄまで充電するのに
必要な充電電力量Ｗｈｃとから、

【数９】ｋ＝Ｗｈｄ／Ｗｈｃとして求める。そして、ステップＳ９０では、この充放
電効率φを用いて充電時の電力積算を次式（１０）によ
り算出する。

【００５５】

【数１０】電力積算値＝∫Ｉdt × Ｖec × φ …（１０）この積分は、充電電流積算であってＶecは放電電力換算
用電圧（放電深度に応じた定数）、φは充放電効率であ
る。

【００５６】そして、ステップＳ１００では、充電時の
電力積算値がステップＳ２４０で算出されたフル容量Ｗ
ｈ（Ｐmin）まで到達したかを判断し、この条件を満足
するまでステップＳ９０に戻り、電力積算を繰り返す。
一方、満充電時にはステップＳ１１０に進み、充電器１
３による電池３への充電を終了する。

【００５７】このように、車両の走行時には、電池の内
部抵抗Ｒを算出して放電深度ＤＯＤに対応する電池の内
部抵抗Ｒを内部ＲＡＭに記憶しておく一方、電池の充電
時には、内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを予め内部
ＲＯＭに記録しておき、走行を停止した時点での放電深
度ＤＯＤに対応する電池の内部抵抗Ｒを参照し、さら
に、この内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを参照す
る。次に、この参照された充放電効率φに基づいて、電
力積算方式で算出される充電時の電力積算値Ｗｈを補正
することで、補正後の電力積算値Ｗｈを用いて電力積算
方式による電池の残存容量を算出する。この結果、電気
自動車に搭載される電池容量計の精度向上に寄与するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る電池容量計の制御
装置の構成を示す図である。

【図２】電池の放電特性を示す図（ａ）と、電池のパワ
ー容量と電力積算量との信頼性を説明するための図
（ｂ）である。

【図３】放電電力演算値の誤差を定性的に示す図であ
り、（ａ）はＷｈ積算方式を用いた場合、（ｂ）はパワ
ー演算方式を用いた場合を示す。

【図４】電池容量計の制御装置の動作を説明するための
フローチャートである。

【図５】電池の残存容量算出処理を行うためのサブルー
チンを示すフローチャートである。

【図６】走行中の電池の電流変化を捉えて放電電流Ｉお
よび放電電圧Ｖをサンプリングした図である。

【図７】パワー演算方式の誤差要因を説明する図であ
り、（ａ）はＩＶ特性の一次回帰直線を示す図、（ｂ）
は誤差△Ｐを説明する図、（ｃ）は誤差△Ｗｈを説明す
る図である。

【図８】パワー特性に対する放電電力量を示す図であ
る。

【図９】放電深度ＤＯＤと残存容量計の原点（EMPTY）
との関係を示す図である。

【図１０】平均処理を説明する図であり、（ａ）は放電
深度ＤＯＤと重みＭとの関係を示し、（ｂ）はＷｈＥの
変化を定性的に示す図、（ｃ）は放電深度ＤＯＤと重み
Ｍとの関係の他の例を示す。

【図１１】パワー演算方式とＷｈ積算方式とを併用して
放電電力量を説明するための図である。

【図１２】放電深度ＤＯＤ毎の内部抵抗Ｒの変化を示す
図である。

【図１３】予め実験データとして収集された電池温度毎
の内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを記録した変換テ
ーブルを示す図である。

【図１４】放電深度ＤＯＤと放電電力量の推定誤差との
関係を示す図である。

【符号の説明】

３電池５電圧検出器７電流検出器８温度検出器９電池制御部１１電池容量計１３充電器１４充電開始スイッチ１５車速センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G016 CA03 CB06 CB22 CB32 CC02 CC03 CC04 CC06 CC10 CC23 CC24 CC27 CC28 CD02 CD03 CE08 5G003 BA01 CA01 CA11 CB01 EA05 FA06 GB06 GC05 5H030 AA01 AS08 BB01 BB21 FF42 FF43 FF44 5H111 BB06 CC01 CC16 DD03 FF05 GG09 HA02 HA05 HA06 HB01 HB09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載される電池の放電深度を求
め、この放電深度が浅い領域では電力積算方式を用いて
電池の残存容量を算出する一方、この放電深度が深い領
域ではパワー演算方式を用いて残存容量を算出し、メー
タパネル上の電池容量計に残存容量を提示するように制
御する制御装置であって、車両の走行時には、前記電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、前記放電深度に対応する電池の内部抵抗を記憶する記憶
手段とを備え、前記電池の充電時には、内部抵抗に対応する充放電効率を予め記録する充放電効
率記録手段と、走行を停止した時点での放電深度に対応する電池の内部
抵抗を前記記憶手段から参照する第１の参照手段と、この内部抵抗に対応する充放電効率を前記充放電効率記
録手段から参照する第２の参照手段と、この参照手段により参照された充放電効率に基づいて、
前記電力積算方式で算出される充電時の電力積算値を補
正する電力積算値補正手段とを備えることを特徴とする
電池容量計の制御装置。
【請求項２】前記充放電効率記録手段は、内部抵抗に
対応する充放電効率を電池の温度毎に記録し、前記第２の参照手段は、現在の電池温度に応じて、内部
抵抗に対応する充放電効率を前記充放電効率記録手段か
ら参照することを特徴とする請求項１記載の電池容量計
の制御装置。
【請求項３】前記電力積算値補正手段は、電池の劣化状態に応じて、充放電効率を補正することを
特徴とする請求項１記載の電池容量計の制御装置。