JP2000245002A - 電気自動車の電池残存容量検出装置 - Google Patents
電気自動車の電池残存容量検出装置Info
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- JP2000245002A JP2000245002A JP11047237A JP4723799A JP2000245002A JP 2000245002 A JP2000245002 A JP 2000245002A JP 11047237 A JP11047237 A JP 11047237A JP 4723799 A JP4723799 A JP 4723799A JP 2000245002 A JP2000245002 A JP 2000245002A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 充電と放電とが繰り返される場合であっても
電池の残存容量(SOC)の検出精度が良好な電気自動
車の電池残存容量検出装置を提供する。 【解決手段】 電池残存容量検出装置100は、2次電
池1の端子電圧を検出する電圧検出部2と、2次電池1
の充放電電流を検出する電流検出部3と、端子電圧と充
放電電流と2次電池1の残存容量とのあらかじめ定めら
れた関係を示すデータテーブル4が記憶された記憶部5
と、電圧検出部2により検出された端子電圧と電流検出
部3により検出された充放電電流とデータテーブル4と
に基づいて2次電池1の残存容量を演算する残存容量演
算部6とを備え、データテーブル4には、電流変化量に
対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と2次電池1の残存容
量との間のあらかじめ定められた関係が示される。
電池の残存容量(SOC)の検出精度が良好な電気自動
車の電池残存容量検出装置を提供する。 【解決手段】 電池残存容量検出装置100は、2次電
池1の端子電圧を検出する電圧検出部2と、2次電池1
の充放電電流を検出する電流検出部3と、端子電圧と充
放電電流と2次電池1の残存容量とのあらかじめ定めら
れた関係を示すデータテーブル4が記憶された記憶部5
と、電圧検出部2により検出された端子電圧と電流検出
部3により検出された充放電電流とデータテーブル4と
に基づいて2次電池1の残存容量を演算する残存容量演
算部6とを備え、データテーブル4には、電流変化量に
対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と2次電池1の残存容
量との間のあらかじめ定められた関係が示される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の電池
残存容量検出装置に関し、特に電池の端子電圧と充放電
電流とに基づいて電池の残存容量を検出する電気自動車
の電池残存容量検出装置に関する。
残存容量検出装置に関し、特に電池の端子電圧と充放電
電流とに基づいて電池の残存容量を検出する電気自動車
の電池残存容量検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特願平6−516870号公報には、バ
ッテリの充放電電流と端子電圧と残存容量との関係を示
すテーブルに基づいてバッテリの残存容量を決定するバ
ッテリ残存容量計が開示されている。
ッテリの充放電電流と端子電圧と残存容量との関係を示
すテーブルに基づいてバッテリの残存容量を決定するバ
ッテリ残存容量計が開示されている。
【0003】上記公報に開示されたバッテリ残存容量計
では、バッテリの残存容量毎にプロットされた端子電圧
(V)と充放電電流(I)との関係に基づいてバッテリ
の残存容量を一意的に決定している。
では、バッテリの残存容量毎にプロットされた端子電圧
(V)と充放電電流(I)との関係に基づいてバッテリ
の残存容量を一意的に決定している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、端子電圧
(V)は2次電池の使用履歴、即ち直前の充放電による
分極の影響を受けるため、同じ残存容量(State
Of Change(以下「SOC」ともいう。))の
状態で同じ充放電電流(I)が流れたときでも、直前の
状態が充電状態か放電状態かによって2次電池の端子電
圧(V)が異なる。
(V)は2次電池の使用履歴、即ち直前の充放電による
分極の影響を受けるため、同じ残存容量(State
Of Change(以下「SOC」ともいう。))の
状態で同じ充放電電流(I)が流れたときでも、直前の
状態が充電状態か放電状態かによって2次電池の端子電
圧(V)が異なる。
【0005】このため、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係に基づいて残存容量を決定すると、残存
容量(SOC)の値が正確につかめないという課題が生
じる。
(I)との関係に基づいて残存容量を決定すると、残存
容量(SOC)の値が正確につかめないという課題が生
じる。
【0006】残存容量(SOC)の値が正確につかめな
いと、2次電池が充電過多の傾向にあるときは残存容量
計に表示されただけの電気量をとりだすことができず、
逆に2次電池が放電過多の傾向にあるときは2次電池が
過放電するおそれがある。
いと、2次電池が充電過多の傾向にあるときは残存容量
計に表示されただけの電気量をとりだすことができず、
逆に2次電池が放電過多の傾向にあるときは2次電池が
過放電するおそれがある。
【0007】残存容量(SOC)の値が正確につかめな
いと、2次電池の充放電制御を適切に行うことができな
い。
いと、2次電池の充放電制御を適切に行うことができな
い。
【0008】特に、ハイブリッド車用2次電池のように
充電と放電とが繰り返されるアプリケーションでは、2
次電池の充電、放電、休止等の使用方法により分極の影
響が大きく変化する。充電と放電とが繰り返されるアプ
リケーションでは、分極の影響により残存容量(SO
C)の検出精度が悪化する。
充電と放電とが繰り返されるアプリケーションでは、2
次電池の充電、放電、休止等の使用方法により分極の影
響が大きく変化する。充電と放電とが繰り返されるアプ
リケーションでは、分極の影響により残存容量(SO
C)の検出精度が悪化する。
【0009】本発明の目的は、充電と放電とが繰り返さ
れる場合であっても電池の残存容量(SOC)の検出精
度が良好な電気自動車の電池残存容量検出装置を提供す
ることにある。
れる場合であっても電池の残存容量(SOC)の検出精
度が良好な電気自動車の電池残存容量検出装置を提供す
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気自動車
の電池残存容量検出装置は、電池の端子電圧を検出する
電圧検出部と、該電池の充放電電流を検出する電流検出
部と、該端子電圧と該充放電電流と該電池の残存容量と
のあらかじめ定められた関係を示すデータテーブルが記
憶された記憶部と、該電圧検出部により検出された該端
子電圧と該電流検出部により検出された該充放電電流と
該データテーブルとに基づいて該電池の残存容量を演算
する残存容量演算部とを備えた電気自動車の電池残存容
量検出装置であって、該データテーブルには、電流変化
量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と該電池の残存容
量との間のあらかじめ定められた第1の関係が示され、
該残存容量演算部は、該端子電圧に基づいて該端子電圧
変化量(ΔV)を演算する端子電圧変化量演算部と、該
充放電電流に基づいて該充放電電流変化量(ΔI)を演
算する充放電電流変化量演算部と、該端子電圧変化量
(ΔV)と該充放電電流変化量(ΔI)と該第1の関係
とに基づいて該電池の残存容量を決定する該残存容量決
定部とを含み、このことにより上記目的が達成される。
の電池残存容量検出装置は、電池の端子電圧を検出する
電圧検出部と、該電池の充放電電流を検出する電流検出
部と、該端子電圧と該充放電電流と該電池の残存容量と
のあらかじめ定められた関係を示すデータテーブルが記
憶された記憶部と、該電圧検出部により検出された該端
子電圧と該電流検出部により検出された該充放電電流と
該データテーブルとに基づいて該電池の残存容量を演算
する残存容量演算部とを備えた電気自動車の電池残存容
量検出装置であって、該データテーブルには、電流変化
量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と該電池の残存容
量との間のあらかじめ定められた第1の関係が示され、
該残存容量演算部は、該端子電圧に基づいて該端子電圧
変化量(ΔV)を演算する端子電圧変化量演算部と、該
充放電電流に基づいて該充放電電流変化量(ΔI)を演
算する充放電電流変化量演算部と、該端子電圧変化量
(ΔV)と該充放電電流変化量(ΔI)と該第1の関係
とに基づいて該電池の残存容量を決定する該残存容量決
定部とを含み、このことにより上記目的が達成される。
【0011】該電池残存容量検出装置は、該電池の温度
を検出する温度検出部をさらに含み、該データテーブル
には、該電池の該温度と該電流変化量に対する電圧変化
量(ΔV/ΔI)と該電池の残存容量との間のあらかじ
め定められた第2の関係が示され、該残存容量決定部
は、該温度と該端子電圧変化量(ΔV)と該充放電電流
変化量(ΔI)と該データテーブルに示された該第2の
関係とに基づいて該電池の残存容量を決定してもよい。
を検出する温度検出部をさらに含み、該データテーブル
には、該電池の該温度と該電流変化量に対する電圧変化
量(ΔV/ΔI)と該電池の残存容量との間のあらかじ
め定められた第2の関係が示され、該残存容量決定部
は、該温度と該端子電圧変化量(ΔV)と該充放電電流
変化量(ΔI)と該データテーブルに示された該第2の
関係とに基づいて該電池の残存容量を決定してもよい。
【0012】該電池残存容量検出装置は、該電池の充放
電を制御する制御部をさらに含み、該制御部は、該残存
容量決定部が決定した該残存容量に基づいて該電池の充
放電を制御してもよい。
電を制御する制御部をさらに含み、該制御部は、該残存
容量決定部が決定した該残存容量に基づいて該電池の充
放電を制御してもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本実施の形態に係る電池
残存容量検出装置のブロック図を示す。電気自動車11
0は、2次電池1と電池残存容量検出装置100とエネ
ルギー変換部12とを備える。電池残存容量検出装置1
00は、複数のセルを直接接続した2次電池1の端子電
圧を検出する電圧検出部2と、2次電池1の充放電電流
を検出する電流検出部3と、データテーブル4が記憶さ
れた記憶部5と、電圧検出部2により検出された端子電
圧と電流検出部3により検出された充放電電流とデータ
テーブル4とに基づいて2次電池1の残存容量を演算す
る残存容量演算部6と、2次電池1に設けられた温度セ
ンサ10Aにより2次電池1の温度を検出する温度検出
部10と、制御部11と、表示部15とを備えている。
残存容量検出装置のブロック図を示す。電気自動車11
0は、2次電池1と電池残存容量検出装置100とエネ
ルギー変換部12とを備える。電池残存容量検出装置1
00は、複数のセルを直接接続した2次電池1の端子電
圧を検出する電圧検出部2と、2次電池1の充放電電流
を検出する電流検出部3と、データテーブル4が記憶さ
れた記憶部5と、電圧検出部2により検出された端子電
圧と電流検出部3により検出された充放電電流とデータ
テーブル4とに基づいて2次電池1の残存容量を演算す
る残存容量演算部6と、2次電池1に設けられた温度セ
ンサ10Aにより2次電池1の温度を検出する温度検出
部10と、制御部11と、表示部15とを備えている。
【0014】残存容量演算部6は、端子電圧変化量演算
部7と充放電電流変化量演算部8と残存容量決定部9と
を備えている。
部7と充放電電流変化量演算部8と残存容量決定部9と
を備えている。
【0015】データテーブル4には、後述するように電
池の温度と電流変化量に対する電圧変化量(ΔV/Δ
I)と2次電池1の残存容量との間のあらかじめ定めら
れた関係が記録される。
池の温度と電流変化量に対する電圧変化量(ΔV/Δ
I)と2次電池1の残存容量との間のあらかじめ定めら
れた関係が記録される。
【0016】端子電圧変化量演算部7は、電圧検出部2
により検出された端子電圧に基づいて端子電圧変化量
(ΔV)を演算する。端子電圧変化量(ΔV)は、所定
時間における端子電圧の変化量を表す。充放電電流変化
量演算部8は、電流検出部3により検出された充放電電
流に基づいて充放電電流変化量(ΔI)を演算する。充
放電電流変化量(ΔI)は、所定時間における充放電電
流の変化量を表す。
により検出された端子電圧に基づいて端子電圧変化量
(ΔV)を演算する。端子電圧変化量(ΔV)は、所定
時間における端子電圧の変化量を表す。充放電電流変化
量演算部8は、電流検出部3により検出された充放電電
流に基づいて充放電電流変化量(ΔI)を演算する。充
放電電流変化量(ΔI)は、所定時間における充放電電
流の変化量を表す。
【0017】残存容量決定部9は、温度検出部10によ
り検出された2次電池1の温度と、端子電圧変化量演算
部7により演算された端子電圧変化量(ΔV)と、充放
電電流変化量演算部8により演算された充放電電流変化
量(ΔI)と、データテーブル4に示された関係とに基
づいて2次電池1の残存容量を決定する。
り検出された2次電池1の温度と、端子電圧変化量演算
部7により演算された端子電圧変化量(ΔV)と、充放
電電流変化量演算部8により演算された充放電電流変化
量(ΔI)と、データテーブル4に示された関係とに基
づいて2次電池1の残存容量を決定する。
【0018】制御部11は、残存容量決定部9が決定し
た残存容量に基づいて2次電池1に接続されたエネルギ
ー変換部12を介して2次電池1の充放電を制御する。
エネルギー変換部12は、2次電池1に接続された電源
14と負荷13とを含む。
た残存容量に基づいて2次電池1に接続されたエネルギ
ー変換部12を介して2次電池1の充放電を制御する。
エネルギー変換部12は、2次電池1に接続された電源
14と負荷13とを含む。
【0019】ここでいう電源14は運動エネルギーを電
気エネルギーに変える出力装置であり、負荷13は電気
エネルギーを運動エネルギーに変える入力装置である。
気エネルギーに変える出力装置であり、負荷13は電気
エネルギーを運動エネルギーに変える入力装置である。
【0020】たとえば、電気自動車の一例においては、
図2に示すごとくエネルギー変換部12としてインバー
タ12Aを用いることができ、このインバータ12Aに
はモータジェネレータ12Bが接続されており、モータ
ジェネレータ12Bは伝達機構を介してタイヤと接続さ
れている。制御部11は残存容量決定部9が決定した残
存容量やドライバのアクセル開度や車速に応じてモータ
ジェネレータ12Bの運転状態を決定し、これに応じて
インバータ12Aの制御を行う。また、モータジェネレ
ータ12Bからの回生電力がインバータ12Aを介して
2次電池に供給され、2次電池1は充電される。
図2に示すごとくエネルギー変換部12としてインバー
タ12Aを用いることができ、このインバータ12Aに
はモータジェネレータ12Bが接続されており、モータ
ジェネレータ12Bは伝達機構を介してタイヤと接続さ
れている。制御部11は残存容量決定部9が決定した残
存容量やドライバのアクセル開度や車速に応じてモータ
ジェネレータ12Bの運転状態を決定し、これに応じて
インバータ12Aの制御を行う。また、モータジェネレ
ータ12Bからの回生電力がインバータ12Aを介して
2次電池に供給され、2次電池1は充電される。
【0021】2次電池1が充電過多であるときは、制御
部11は2次電池1が放電するようにエネルギー変換部
12を介して2次電池1を制御する。2次電池1が放電
過多であるときは、制御部11は2次電池1を充電する
ようにエネルギー変換部12を介して2次電池1を制御
する。
部11は2次電池1が放電するようにエネルギー変換部
12を介して2次電池1を制御する。2次電池1が放電
過多であるときは、制御部11は2次電池1を充電する
ようにエネルギー変換部12を介して2次電池1を制御
する。
【0022】表示部15は、残存容量決定部9により決
定された2次電池1の残存容量を表示する。
定された2次電池1の残存容量を表示する。
【0023】図3は、本実施の形態に係る電池残存容量
検出装置100の記憶部5に記憶された電池の残存容量
(SOC)と電池の電流変化量に対する電圧変化量(Δ
V/ΔI)との間の関係を示すデータテーブル4の例を
示す。
検出装置100の記憶部5に記憶された電池の残存容量
(SOC)と電池の電流変化量に対する電圧変化量(Δ
V/ΔI)との間の関係を示すデータテーブル4の例を
示す。
【0024】データテーブル4には、2次電池1の残存
容量(SOC)に対応する2次電池1の電流変化量に対
する電圧変化量(ΔV/ΔI)の値が2次電池1の温度
毎に示される。電流変化量に対する電圧変化量(ΔV/
ΔI)は、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量
(ΔI)との間の比を表す。
容量(SOC)に対応する2次電池1の電流変化量に対
する電圧変化量(ΔV/ΔI)の値が2次電池1の温度
毎に示される。電流変化量に対する電圧変化量(ΔV/
ΔI)は、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量
(ΔI)との間の比を表す。
【0025】残存容量決定部9は、端子電圧変化量演算
部7により演算された端子電圧変化量(ΔV)と、充放
電電流変化量演算部8により演算された充放電電流変化
量(ΔI)とに基づいて電流変化量に対する電圧変化量
(ΔV/ΔI)を演算する。
部7により演算された端子電圧変化量(ΔV)と、充放
電電流変化量演算部8により演算された充放電電流変化
量(ΔI)とに基づいて電流変化量に対する電圧変化量
(ΔV/ΔI)を演算する。
【0026】残存容量決定部9は、演算した電流変化量
に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と温度検出部10に
より検出された2次電池1の温度とに基づいて、データ
テーブル4に示された2次電池1の温度と電流変化量に
対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と2次電池1の残存容
量との間のあらかじめ定められた関係から2次電池1の
残存容量を決定する。
に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と温度検出部10に
より検出された2次電池1の温度とに基づいて、データ
テーブル4に示された2次電池1の温度と電流変化量に
対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と2次電池1の残存容
量との間のあらかじめ定められた関係から2次電池1の
残存容量を決定する。
【0027】図4は、本実施の形態に係る電流変化量に
対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と電池の残存容量(S
OC)との間の関係を示すグラフである。
対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と電池の残存容量(S
OC)との間の関係を示すグラフである。
【0028】曲線R−15、曲線R0、曲線R25およ
び曲線R45は、それぞれ電池温度−15℃、0℃、2
5℃および45℃における電流変化量に対する電圧変化
量(ΔV/ΔI)と電池の残存容量(SOC)との間の
関係を示す。
び曲線R45は、それぞれ電池温度−15℃、0℃、2
5℃および45℃における電流変化量に対する電圧変化
量(ΔV/ΔI)と電池の残存容量(SOC)との間の
関係を示す。
【0029】図4に示すグラフは、図3に示すデータテ
ーブル4と対応している。図4のグラフに示す関係は、
実験によりあらかじめ求められる。図4のグラフに示す
関係は、記憶部5内のデータテーブル4に記憶される。
ーブル4と対応している。図4のグラフに示す関係は、
実験によりあらかじめ求められる。図4のグラフに示す
関係は、記憶部5内のデータテーブル4に記憶される。
【0030】図5は、本実施の形態に係る2次電池1の
充放電パターンの一例を示し、充放電電流(I)と2次
電池1の残存容量(SOC)との関係を示すグラフであ
る。縦軸は充放電電流(I)、残存容量(SOC)を示
す。横軸は、時間(SEC)を示す。
充放電パターンの一例を示し、充放電電流(I)と2次
電池1の残存容量(SOC)との関係を示すグラフであ
る。縦軸は充放電電流(I)、残存容量(SOC)を示
す。横軸は、時間(SEC)を示す。
【0031】図5中の、期間t1においては、激しく充
放電を繰り返しながら、SOCは増加傾向にあり、この
ような状態を充電過多と呼んでいる。また、期間t0お
よび期間t2においては、激しく充放電を繰り返しなが
ら、SOCは減少傾向にあり、このような状態を放電過
多と呼んでいる。
放電を繰り返しながら、SOCは増加傾向にあり、この
ような状態を充電過多と呼んでいる。また、期間t0お
よび期間t2においては、激しく充放電を繰り返しなが
ら、SOCは減少傾向にあり、このような状態を放電過
多と呼んでいる。
【0032】A点における充放電電流と端子電圧との関
係を示すグラフは図7のD20であり、B点における充
放電電流と端子電圧との関係を示すグラフは図7のC2
0である。C点における充放電電流と端子電圧との関係
を示すグラフは図8のC60であり、D点における充放
電電流と端子電圧との関係を示すグラフは図8のD60
である。E点における充放電電流と端子電圧との関係を
示すグラフは図9のC80であり、F点における充放電
電流と端子電圧との関係を示すグラフは図9のD80で
ある。これらの図によってIVプロットのみでは分極の
影響が出て、同じSOCの位置において、充電過多と放
電過多の違いにより直線が一定ではないが、変化量をと
ると一定に近似できる。よってこの変化量を基にマップ
と対照することによりSOCを判定することができる。
係を示すグラフは図7のD20であり、B点における充
放電電流と端子電圧との関係を示すグラフは図7のC2
0である。C点における充放電電流と端子電圧との関係
を示すグラフは図8のC60であり、D点における充放
電電流と端子電圧との関係を示すグラフは図8のD60
である。E点における充放電電流と端子電圧との関係を
示すグラフは図9のC80であり、F点における充放電
電流と端子電圧との関係を示すグラフは図9のD80で
ある。これらの図によってIVプロットのみでは分極の
影響が出て、同じSOCの位置において、充電過多と放
電過多の違いにより直線が一定ではないが、変化量をと
ると一定に近似できる。よってこの変化量を基にマップ
と対照することによりSOCを判定することができる。
【0033】充放電電流(I)の時間微分値である充放
電電流変化量ΔIに対する端子電圧変化量ΔVは、後述
するように直前の充放電による分極の影響を受けない。
このため、同じ残存容量では充放電電流変化量ΔIに対
する端子電圧変化量ΔVは同じである。
電電流変化量ΔIに対する端子電圧変化量ΔVは、後述
するように直前の充放電による分極の影響を受けない。
このため、同じ残存容量では充放電電流変化量ΔIに対
する端子電圧変化量ΔVは同じである。
【0034】図6は、本実施の形態に係る端子電圧変化
量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)との間の関係を
示すグラフである(温度25℃)。図6に示すグラフ
は、図4に示すグラフ中の温度25℃における曲線R2
5に対応する。図6に示すグラフは、図3に示すデータ
テーブル4中の電池温度25℃の欄に対応する。
量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)との間の関係を
示すグラフである(温度25℃)。図6に示すグラフ
は、図4に示すグラフ中の温度25℃における曲線R2
5に対応する。図6に示すグラフは、図3に示すデータ
テーブル4中の電池温度25℃の欄に対応する。
【0035】充電過多時および放電過多時の端子電圧変
化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)との間の関係
をプロットすると、充電過多時および放電過多時のいず
れの場合も同一の直線として近似することができる。
化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)との間の関係
をプロットすると、充電過多時および放電過多時のいず
れの場合も同一の直線として近似することができる。
【0036】残存容量20%の2次電池1の端子電圧変
化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)とを充電過多
時および放電過多時の双方においてプロットすると、直
線VI20が得られる。残存容量60%の2次電池1の
端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)と
を充電過多時および放電過多時の双方においてプロット
すると、直線VI60が得られる。残存容量80%の2
次電池1の端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量
(ΔI)とを充電過多時および放電過多時の双方におい
てプロットすると、直線VI80が得られる。
化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)とを充電過多
時および放電過多時の双方においてプロットすると、直
線VI20が得られる。残存容量60%の2次電池1の
端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)と
を充電過多時および放電過多時の双方においてプロット
すると、直線VI60が得られる。残存容量80%の2
次電池1の端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量
(ΔI)とを充電過多時および放電過多時の双方におい
てプロットすると、直線VI80が得られる。
【0037】このように、充電過多時のプロット点と放
電過多時のプロット点との双方が同一の直線上にのるの
で、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(Δ
I)とを求め、直線の傾きに基づいて残存容量を求める
ことができる。
電過多時のプロット点との双方が同一の直線上にのるの
で、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(Δ
I)とを求め、直線の傾きに基づいて残存容量を求める
ことができる。
【0038】直線の傾きは、端子電圧変化量(ΔV)と
充放電電流変化量(ΔI)との間の比、即ち電流変化量
に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)に相当する。
充放電電流変化量(ΔI)との間の比、即ち電流変化量
に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)に相当する。
【0039】図6に示すグラフから、残存容量決定部9
は、端子電圧変化量演算部7により演算された端子電圧
変化量(ΔV)と、充放電電流変化量演算部8により演
算された充放電電流変化量(ΔI)とから電流変化量に
対する電圧変化量(ΔV/ΔI)を演算し、演算した電
流変化量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)から残存容
量(SOC)を一意的に決定することができることがわ
かる。
は、端子電圧変化量演算部7により演算された端子電圧
変化量(ΔV)と、充放電電流変化量演算部8により演
算された充放電電流変化量(ΔI)とから電流変化量に
対する電圧変化量(ΔV/ΔI)を演算し、演算した電
流変化量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)から残存容
量(SOC)を一意的に決定することができることがわ
かる。
【0040】図7は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量20%、
温度25℃)。図8は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量60%、
温度25℃)。図9は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量80%、
温度25℃)。
(I)との関係を示すグラフである(残存容量20%、
温度25℃)。図8は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量60%、
温度25℃)。図9は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量80%、
温度25℃)。
【0041】図7〜図9を参照して、端子電圧(V)と
充放電電流(I)とによっては、残存容量(SOC)の
値を正確に決定することができない。
充放電電流(I)とによっては、残存容量(SOC)の
値を正確に決定することができない。
【0042】充電過多時および放電過多時の端子電圧
(V)と充放電電流(I)との間の関係をプロットする
と、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(Δ
I)との間の関係をプロットする場合とは異なり、充電
過多時の場合と放電過多時の場合とでは異なる直線上に
のるからである。
(V)と充放電電流(I)との間の関係をプロットする
と、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(Δ
I)との間の関係をプロットする場合とは異なり、充電
過多時の場合と放電過多時の場合とでは異なる直線上に
のるからである。
【0043】図7を参照して、直線C20は充電過多時
の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係を示
し、直線D20は放電過多時の端子電圧(V)と充放電
電流(I)との間の関係を示す。図8を参照して、直線
C60は充電過多時の端子電圧(V)と充放電電流
(I)との間の関係を示し、直線D60は放電過多時の
端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係を示
す。図9を参照して、直線C80は充電過多時の端子電
圧(V)と充放電電流(I)との間の関係を示し、直線
D80は放電過多時の端子電圧(V)と充放電電流
(I)との間の関係を示す。
の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係を示
し、直線D20は放電過多時の端子電圧(V)と充放電
電流(I)との間の関係を示す。図8を参照して、直線
C60は充電過多時の端子電圧(V)と充放電電流
(I)との間の関係を示し、直線D60は放電過多時の
端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係を示
す。図9を参照して、直線C80は充電過多時の端子電
圧(V)と充放電電流(I)との間の関係を示し、直線
D80は放電過多時の端子電圧(V)と充放電電流
(I)との間の関係を示す。
【0044】このように、端子電圧(V)と充放電電流
(I)とをプロットすると、充電過多時の端子電圧
(V)と充放電電流(I)との間の関係を示す直線は、
放電過多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間
の関係を示す直線と異なる直線となる。
(I)とをプロットすると、充電過多時の端子電圧
(V)と充放電電流(I)との間の関係を示す直線は、
放電過多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間
の関係を示す直線と異なる直線となる。
【0045】端子電圧(V)と充放電電流(I)とは直
前の充放電による分極の影響を受けるため、同じ残存容
量(SOC)の位置で同じ充放電電流(I)が流れたと
きでも端子電圧(V)が異なる。このため、端子電圧
(V)と充放電電流(I)とによっては、残存容量(S
OC)の値を正確に決定することができない。
前の充放電による分極の影響を受けるため、同じ残存容
量(SOC)の位置で同じ充放電電流(I)が流れたと
きでも端子電圧(V)が異なる。このため、端子電圧
(V)と充放電電流(I)とによっては、残存容量(S
OC)の値を正確に決定することができない。
【0046】図10は、本実施の形態に係る端子電圧変
化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)との間の関係
を示すグラフである(温度45℃)。
化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)との間の関係
を示すグラフである(温度45℃)。
【0047】2次電池1の残存容量は、温度による影響
を受ける。本実施の形態に係る電池残存容量検出装置1
00は、温度による影響を補正する。図10の温度45
℃での関係を示すグラフは、図6の温度25℃での関係
を示すグラフに対応する。図10は、温度45℃におけ
る、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(Δ
I)との間の関係を示す。図10に示すグラフは、図4
に示す電流変化量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と
電池の残存容量(SOC)との間の関係を示すグラフ中
の温度45℃における曲線R45に対応する。図10に
示すグラフは、図3に示すデータテーブル4中の電池温
度45℃の欄に対応する。
を受ける。本実施の形態に係る電池残存容量検出装置1
00は、温度による影響を補正する。図10の温度45
℃での関係を示すグラフは、図6の温度25℃での関係
を示すグラフに対応する。図10は、温度45℃におけ
る、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(Δ
I)との間の関係を示す。図10に示すグラフは、図4
に示す電流変化量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と
電池の残存容量(SOC)との間の関係を示すグラフ中
の温度45℃における曲線R45に対応する。図10に
示すグラフは、図3に示すデータテーブル4中の電池温
度45℃の欄に対応する。
【0048】図11は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量20%、
温度45℃)。図12は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量60%、
温度45℃)。図13は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量80%、
温度45℃)。
(I)との関係を示すグラフである(残存容量20%、
温度45℃)。図12は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量60%、
温度45℃)。図13は、端子電圧(V)と充放電電流
(I)との関係を示すグラフである(残存容量80%、
温度45℃)。
【0049】図11〜図13に示すように、温度45℃
の場合も温度25℃の場合(図7〜図9)と同様に、端
子電圧(V)と充放電電流(I)とによっては、残存容
量(SOC)の位置を正確につかむことができない。
の場合も温度25℃の場合(図7〜図9)と同様に、端
子電圧(V)と充放電電流(I)とによっては、残存容
量(SOC)の位置を正確につかむことができない。
【0050】温度25℃の場合(図7〜図9)と同様
に、充電過多時および放電過多時の端子電圧(V)と充
放電電流(I)との間の関係をプロットすると、端子電
圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)との間の
関係をプロットする場合とは異なり、充電過多時の場合
と放電過多時の場合とでは異なる直線上にのる。
に、充電過多時および放電過多時の端子電圧(V)と充
放電電流(I)との間の関係をプロットすると、端子電
圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(ΔI)との間の
関係をプロットする場合とは異なり、充電過多時の場合
と放電過多時の場合とでは異なる直線上にのる。
【0051】図11を参照して、直線C20Aは充電過
多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係
を示し、直線D20Aは放電過多時の端子電圧(V)と
充放電電流(I)との間の関係を示す。
多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係
を示し、直線D20Aは放電過多時の端子電圧(V)と
充放電電流(I)との間の関係を示す。
【0052】図12を参照して、直線C60Aは充電過
多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係
を示し、直線D60Aは放電過多時の端子電圧(V)と
充放電電流(I)との間の関係を示す。
多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係
を示し、直線D60Aは放電過多時の端子電圧(V)と
充放電電流(I)との間の関係を示す。
【0053】図13を参照して、直線C80Aは充電過
多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係
を示し、直線D80Aは放電過多時の端子電圧(V)と
充放電電流(I)との間の関係を示す。
多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間の関係
を示し、直線D80Aは放電過多時の端子電圧(V)と
充放電電流(I)との間の関係を示す。
【0054】このように、端子電圧(V)と充放電電流
(I)とをプロットすると、充電過多時の端子電圧
(V)と充放電電流(I)との間の関係を示す直線は、
放電過多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間
の関係を示す直線と異なる直線となる。
(I)とをプロットすると、充電過多時の端子電圧
(V)と充放電電流(I)との間の関係を示す直線は、
放電過多時の端子電圧(V)と充放電電流(I)との間
の関係を示す直線と異なる直線となる。
【0055】端子電圧(V)と充放電電流(I)とは直
前の充放電による分極の影響を受けるため、同じ残存容
量(SOC)の位置で同じ充放電電流(I)が流れたと
きでも端子電圧(V)が異なるからである。以上のよう
に本実施の形態によれば、電池残存容量検出装置100
は、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(Δ
I)との間の比を表す電流変化量に対する電圧変化量
(ΔV/ΔI)に基づいて2次電池1の残存容量を決定
する。電流変化量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)
は、直前の充放電による分極の影響を受けることなく2
次電池1の残存容量を一意的に定める。
前の充放電による分極の影響を受けるため、同じ残存容
量(SOC)の位置で同じ充放電電流(I)が流れたと
きでも端子電圧(V)が異なるからである。以上のよう
に本実施の形態によれば、電池残存容量検出装置100
は、端子電圧変化量(ΔV)と充放電電流変化量(Δ
I)との間の比を表す電流変化量に対する電圧変化量
(ΔV/ΔI)に基づいて2次電池1の残存容量を決定
する。電流変化量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)
は、直前の充放電による分極の影響を受けることなく2
次電池1の残存容量を一意的に定める。
【0056】このため、電池残存容量検出装置100は
直前の充放電による分極の影響を受けることなく、2次
電池1の残存容量を正確に決定することができる。
直前の充放電による分極の影響を受けることなく、2次
電池1の残存容量を正確に決定することができる。
【0057】さらに、電池残存容量検出装置100は、
2次電池1の端子電圧と充放電電流と温度とを測定する
ことにより2次電池1の残存容量を決定するので、従来
の電池残存容量検出装置の測定手段を変えることなく、
2次電池1の残存容量を正確に決定することができる。
2次電池1の端子電圧と充放電電流と温度とを測定する
ことにより2次電池1の残存容量を決定するので、従来
の電池残存容量検出装置の測定手段を変えることなく、
2次電池1の残存容量を正確に決定することができる。
【0058】さらに、2次電池1の残存容量を正確に決
定することができるので、2次電池1が充電過多である
ときは2次電池1が放電するようにエネルギー変換部1
2を介して2次電池1を制御し、2次電池1が放電過多
であるときは2次電池1を充電するようにエネルギー変
換部12を介して2次電池1を制御することができる。
このように、制御部11が2次電池1の充放電制御を適
切に行うことができる。
定することができるので、2次電池1が充電過多である
ときは2次電池1が放電するようにエネルギー変換部1
2を介して2次電池1を制御し、2次電池1が放電過多
であるときは2次電池1を充電するようにエネルギー変
換部12を介して2次電池1を制御することができる。
このように、制御部11が2次電池1の充放電制御を適
切に行うことができる。
【0059】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、充電と放
電とが繰り返される場合であっても電池の残存容量(S
OC)の検出精度が良好な電気自動車の電池残存容量検
出装置を提供することができる。
電とが繰り返される場合であっても電池の残存容量(S
OC)の検出精度が良好な電気自動車の電池残存容量検
出装置を提供することができる。
【図1】実施の形態に係る電池残存容量検出装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図2】実施の形態に係る電池残存容量検出装置の変形
例のブロック図である。
例のブロック図である。
【図3】実施の形態に係る電池残存容量検出装置の記憶
部に記憶された電池の残存容量(SOC)と電池の電流
変化量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)との間の関係
を示すデータテーブルの例の説明図である。
部に記憶された電池の残存容量(SOC)と電池の電流
変化量に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)との間の関係
を示すデータテーブルの例の説明図である。
【図4】実施の形態に係る電流変化量に対する電圧変化
量(ΔV/ΔI)と電池の残存容量(SOC)との間の
関係を示すグラフである。
量(ΔV/ΔI)と電池の残存容量(SOC)との間の
関係を示すグラフである。
【図5】実施の形態に係る充放電電流(I)と残存容量
(SOC)との関係を示すグラフである。
(SOC)との関係を示すグラフである。
【図6】実施の形態に係る端子電圧変化量(ΔV)と充
放電電流変化量(ΔI)との間の関係を示すグラフであ
る(温度25℃)。
放電電流変化量(ΔI)との間の関係を示すグラフであ
る(温度25℃)。
【図7】端子電圧(V)と充放電電流(I)との関係を
示すグラフである(残存容量20%、温度25℃)。
示すグラフである(残存容量20%、温度25℃)。
【図8】端子電圧(V)と充放電電流(I)との関係を
示すグラフである(残存容量60%、温度25℃)。
示すグラフである(残存容量60%、温度25℃)。
【図9】端子電圧(V)と充放電電流(I)との関係を
示すグラフである(残存容量80%、温度25℃)。
示すグラフである(残存容量80%、温度25℃)。
【図10】実施の形態に係る端子電圧変化量(ΔV)と
充放電電流変化量(ΔI)との間の関係を示すグラフで
ある(温度45℃)。
充放電電流変化量(ΔI)との間の関係を示すグラフで
ある(温度45℃)。
【図11】端子電圧(V)と充放電電流(I)との関係
を示すグラフである(残存容量20%、温度45℃)。
を示すグラフである(残存容量20%、温度45℃)。
【図12】端子電圧(V)と充放電電流(I)との関係
を示すグラフである(残存容量60%、温度45℃)。
を示すグラフである(残存容量60%、温度45℃)。
【図13】端子電圧(V)と充放電電流(I)との関係
を示すグラフである(残存容量80%、温度45℃)。
を示すグラフである(残存容量80%、温度45℃)。
1 2次電池 2 電圧検出部 3 電流検出部 4 データテーブル 5 記憶部 6 残存容量演算部 7 端子電圧変化量演算部 8 充放電電流変化量演算部 9 残存容量決定部 100 電池残存容量検出装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 忠雄 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック イーブイエナジー株式会社内 Fターム(参考) 2G016 CA03 CB12 CB13 CB31 CC01 CC04 CC06 CC07 CC27 CC28 5H115 PA00 PA08 PC06 PG04 PI16 PI29 PO02 PU21 PU23 PV09 QE10 QI04 QN03 RB08 SE06 TI02 TI05 TI06 TI10 TU16 TU17 UB05 UB20
Claims (3)
- 【請求項1】 電池の端子電圧を検出する電圧検出部
と、 該電池の充放電電流を検出する電流検出部と、 該端子電圧と該充放電電流と該電池の残存容量とのあら
かじめ定められた関係を示すデータテーブルが記憶され
た記憶部と、 該電圧検出部により検出された該端子電圧と該電流検出
部により検出された該充放電電流と該データテーブルと
に基づいて該電池の残存容量を演算する残存容量演算部
とを備えた電気自動車の電池残存容量検出装置であっ
て、 該データテーブルには、電流変化量に対する電圧変化量
(ΔV/ΔI)と該電池の残存容量との間のあらかじめ
定められた第1の関係が示され、 該残存容量演算部は、該端子電圧に基づいて該端子電圧
変化量(ΔV)を演算する端子電圧変化量演算部と、 該充放電電流に基づいて該充放電電流変化量(ΔI)を
演算する充放電電流変化量演算部と、 該端子電圧変化量(ΔV)と該充放電電流変化量(Δ
I)と該第1の関係とに基づいて該電池の残存容量を決
定する該残存容量決定部とを含む電気自動車の電池残存
容量検出装置。 - 【請求項2】 該電池残存容量検出装置は、該電池の温
度を検出する温度検出部をさらに含み、 該データテーブルには、該電池の該温度と該電流変化量
に対する電圧変化量(ΔV/ΔI)と該電池の残存容量
との間のあらかじめ定められた第2の関係が示され、 該残存容量決定部は、該温度と該端子電圧変化量(Δ
V)と該充放電電流変化量(ΔI)と該データテーブル
に示された該第2の関係とに基づいて該電池の残存容量
を決定する、請求項1記載の電気自動車の電池残存容量
検出装置。 - 【請求項3】 該電池残存容量検出装置は、該電池の充
放電を制御する制御部をさらに含み、 該制御部は、該残存容量決定部が決定した該残存容量に
基づいて該電池の充放電を制御する、請求項1記載の電
気自動車の電池残存容量検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11047237A JP2000245002A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 電気自動車の電池残存容量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11047237A JP2000245002A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 電気自動車の電池残存容量検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000245002A true JP2000245002A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12769616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11047237A Withdrawn JP2000245002A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 電気自動車の電池残存容量検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000245002A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100353391C (zh) * | 2003-04-01 | 2007-12-05 | 友达光电股份有限公司 | 用于一电流驱动的显示元件的数据驱动电路 |
CN102745201A (zh) * | 2012-06-30 | 2012-10-24 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种电动汽车剩余里程估算方法 |
CN105501067A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-20 | 惠州市蓝微新源技术有限公司 | 一种电动汽车剩余里程的测算方法及测算系统 |
-
1999
- 1999-02-24 JP JP11047237A patent/JP2000245002A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100353391C (zh) * | 2003-04-01 | 2007-12-05 | 友达光电股份有限公司 | 用于一电流驱动的显示元件的数据驱动电路 |
CN102745201A (zh) * | 2012-06-30 | 2012-10-24 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种电动汽车剩余里程估算方法 |
CN105501067A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-04-20 | 惠州市蓝微新源技术有限公司 | 一种电动汽车剩余里程的测算方法及测算系统 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |