JP2002223526A - 電気二重層コンデンサの残容量検出装置 - Google Patents

電気二重層コンデンサの残容量検出装置

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JP2002223526A JP2001017454A JP2001017454A JP2002223526A JP 2002223526 A JP2002223526 A JP 2002223526A JP 2001017454 A JP2001017454 A JP 2001017454A JP 2001017454 A JP2001017454 A JP 2001017454A JP 2002223526 A JP2002223526 A JP 2002223526A
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electric double
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裕 玉川
Nobuyuki Imai
信幸 今井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気二重層コンデンサの残容量を簡便かつ精
度良く推定する。 【解決手段】 検出された電気二重層コンデンサの端子
電圧Ｖｏｕｔと充放電電流ｉを読み込み（Ｓ１００）、
残容量Ｖｅ（Ｖｅハット）を状態変数とする状態方程式
に入力して残容量を算出すると共に、検出された充放電
電流ｉと内部抵抗Ｒから電圧降下分Ｒｉを算出して検出
された端子電圧Ｖｏｕｔから減算して推定端子電圧Ｖｅ
ｓｔを算出し（Ｓ１０２）、残容量を推定するオブザー
バを用い、検出された端子電圧Ｖｏｕｔと算出された推
定端子電圧Ｖｅｓｔの差にオブザーバゲインＫｃを乗じ
て残容量を修正（更新）する（Ｓ１０４）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気二重層コン
デンサの残容量検出装置に関する。
【０００２】
【従来技術】近時、活性炭などを電解質と組み合わせて
なる、大きな静電容量を有する電気二重層コンデンサが
種々開発され、ハイブリッド車両のエネルギ源などに応
用されている。その例として、例えば、特開平１１−２
２０８１０号公報記載の技術を挙げることができる。
【０００３】電気二重層コンデンサをかかる用途などに
使用する場合、残容量を正確に検出する必要があるが、
この従来技術にあっては、電流電圧センサで検出した充
放電電流を積算すると共に、その内部抵抗で補正して残
容量を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、主とし
て電流積算によって残容量を検出する場合、検出精度を
上げるには電流センサの検出精度を高める必要があっ
て、コストアップを招くという不都合があった。また、
電流センサが劣化すると、残容量の推定誤差が増大する
ため、例えば、満充電時あるいは所定残容量時に演算値
の初期化や修正が必要となる不便もあった。
【０００５】従って、この発明の目的は上記した課題を
解消することにあり、電気二重層コンデンサの残容量を
状態変数とする数式モデルを用い、検出された端子電圧
および充放電電流から電気二重層コンデンサの残容量を
演算あるいは推定することによって高精度の電流センサ
を必要とすることなく、電気二重層コンデンサの残容量
を簡便かつ精度良く検出できるようにした電気二重層コ
ンデンサの残容量検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は請求項１項において、電気二重層コン
デンサの残容量検出装置において、前記電気二重層コン
デンサの端子電圧Ｖｏｕｔを検出する電圧検出手段、前
記電気二重層コンデンサの充放電電流ｉを検出する電流
検出手段、および前記検出された端子電圧Ｖｏｕｔと充
放電電流ｉと、電気二重層コンデンサの残容量Ｖｅを状
態変数とする数式モデルに基づき、前記電気二重層コン
デンサの残容量Ｖｅを算出する残容量算出手段を備える
如く構成した。
【０００７】検出された端子電圧Ｖｏｕｔと充放電電流
ｉと、電気二重層コンデンサの残容量を状態変数とする
数式モデルに基づき、電気二重層コンデンサの残容量Ｖ
ｅを算出、換言すれば、検出値に主として依存すること
なく、残容量Ｖｅを算出するようにしたので、高精度の
センサを用いてコストアップを招くという不都合を生じ
ることなく、残容量を簡便かつ精度良く検出することが
できる。
【０００８】請求項２項にあっては、前記残容量算出手
段は、前記検出された端子電圧Ｖｏｕｔと充放電電流ｉ
を前記数式モデルを構成する状態方程式に入力して前記
残容量Ｖｅを算出する残容量演算手段、前記検出された
充放電電流ｉと前記電気二重層コンデンサの内部抵抗Ｒ
から前記電気二重層コンデンサの電圧降下分Ｒｉを算出
し、前記算出された残容量Ｖｅから減算して推定端子電
圧Ｖｅｓｔを算出する推定端子電圧算出手段、および前
記状態方程式から導かれる、前記状態変数を推定するオ
ブザーバを用いると共に、前記検出された端子電圧Ｖｏ
ｕｔと前記算出された推定端子電圧Ｖｅｓｔの差にオブ
ザーバゲインを乗じて得た積に基づいて前記残容量Ｖｅ
を修正する残容量修正手段を備える如く構成した。
【０００９】このように、具体的には、状態推定オブザ
ーバを用いて残容量Ｖｅを算出するようにしたので、残
容量を簡便かつ精度良く検出することができる。
【００１０】請求項３項にあっては、さらに、前記残容
量Ｖｅに基づき、前記電圧検出手段および電流検出手段
の故障を検出する故障検出手段、より詳しくは、前記残
容量Ｖｅを、前記電気二重層コンデンサの使用範囲を規
定する上下限値付近に設定された最大値および最小値と
比較し、前記残容量Ｖｅが最大値を超えるか、最小値未
満のとき、前記電圧検出手段および電流検出手段が故障
と判定（検出）する故障検出手段を備える如く構成し
た。
【００１１】残容量Ｖｅに基づいて行うことで、電圧検
出手段および電流検出手段の故障を簡便に検出すること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の一つの実施の形態に係る電気二重層コンデンサの残容
量検出装置を説明する。
【００１３】図１はその電気二重層コンデンサの残容量
検出装置を全体的に示す概略図である。
【００１４】尚、この実施の形態では、電気二重層コン
デンサをハイブリッド車両のエネルギ源に応用した場合
を例にとる。また、図示の簡略化のため、センサおよび
アクチュエータの図示は省略した。
【００１５】図で符合１０は内燃機関（ガソリン噴射式
火花点火式４気筒内燃機関。「エンジン」という）を示
し、エンジン１０の出力は駆動軸１２を介して変速機構
１４に入力される。変速機構１４はハイブリッド車両
（図示せず）の駆動輪１６に接続され、エンジン出力を
変速して駆動輪１６に伝達し、ハイブリッド車両を走行
させる。
【００１６】駆動軸１２にはエンジン１０と変速機構１
４の間において電動モータ（「モータ」という）２０が
接続され、モータ２０は、エンジン１０と独立に駆動輪
１６を直接駆動すると共に、駆動軸１２の回転によって
生じた運動エネルギを電気エネルギに変換して出力する
回生機能を有する。
【００１７】モータ２０は、パワードライブユニット
（「ＰＤＵ」という）２２を介して電気二重層コンデン
サ２４に接続されると共に、ＰＤＵ２２によって駆動・
回生が制御される。
【００１８】電気二重層コンデンサ２４としては、例え
ば特開平６−２６１４５２号公報に記載されるものと同
種の、活性炭からなる電極と電解質からなり、電極間に
電圧が印加されると電解質の分解電圧に達するまでは電
気二重層が生じて充電されると共に、分解電圧を超える
と放電を開始するような静電容量の大きいコンデンサ
（キャパシタ）を使用する。
【００１９】電気二重層コンデンサ２４は、変圧器２６
を介してバッテリ３０（および図示しない電装系）に接
続される。変圧器２６は、電気二重層コンデンサ２４の
出力電圧を降圧してバッテリ３０などに供給すると共
に、電気二重層コンデンサ２４の残容量（蓄電量）が低
下したときは、バッテリ３０の出力電圧を昇圧して電気
二重層コンデンサ２４に供給（充電）する。
【００２０】図示の如く、エンジン１０の動作を制御す
るエンジン電子制御ユニット（「ＥＮＧＥＣＵ」とい
う）３２が設けられると共に、モータ２０の動作を制御
するモータ電子制御ユニット（「ＭＯＴＥＣＵ」とい
う）３４が設けられる。さらに、電気二重層コンデンサ
２４の残容量を検出してエネルギマネジメントを行うマ
ネジメント電子制御ユニット（「ＭＧＥＣＵ」という）
３６が設けられると共に、変速機構１４の動作を制御す
る変速電子制御ユニット（「Ｔ／ＭＥＣＵ」という）４
０が設けられる。
【００２１】上記したＭＧＥＣＵ３６などのＥＣＵは全
てマイクロコンピュータからなり、バス４２を介して相
互に通信自在に接続される。
【００２２】図２は、図１に示した構成の中、モータ２
０、ＰＤＵ２２、電気二重層コンデンサ２４、ＭＯＴＥ
ＣＵ３４およびＭＧＥＣＵ３６の接続関係をより詳細に
示す概略図である。
【００２３】図示の如く、モータ２０の付近には回転数
センサ４４が配置され、モータ２０の回転に応じた信号
を出力し、ＭＯＴＥＣＵ３４に送る。さらに、電流電圧
センサ４６が配置され、モータ２０から出力される電流
および電圧に応じた信号を出力する。また、ＰＤＵ２２
の付近には温度センサ（ＴＤ）５０が配置され、ＰＤＵ
２２の温度、より具体的にはモータ２０の駆動回路の保
護抵抗などの温度に応じた信号を出力する。これらのセ
ンサ４６，５０の出力も、ＭＯＴＥＣＵ３４に供給され
る。
【００２４】電気二重層コンデンサ２４とＰＤＵ２２の
間の接続線には別の電流電圧センサ（前記した電圧検出
手段および電流検出手段）５２が配置され、電気二重層
コンデンサ２４の出力端子間の端子電圧Ｖｏｕｔおよび
電気二重層コンデンサ２４から放電される、あるいは電
気二重層コンデンサを充電する充放電電流ｉに応じた信
号を出力し、ＭＧＥＣＵ３６に供給する。
【００２５】次いで、この実施の形態に係る電気二重層
コンデンサの残容量検出装置の動作を説明する。
【００２６】図３はその動作を示すフロー・チャートで
ある。尚、この動作は、より詳しくは、ＭＧＥＣＵ３６
が行う動作である。
【００２７】図示のプログラムは、図１に示す構成が搭
載されるハイブリッド車両において、イグニションキー
（図示せず）がオンされたとき（エンジン１０の始動
前）に起動され、Ｓ１０において、充放電電流ｉが零の
ときの前記した電流電圧センサ５２の検出値の中の端子
電圧Ｖｏｕｔ）を読み込み、電気二重層コンデンサ２４
の残容量推定値Ｖｅハット（より詳しくは、残容量相当
端子電圧推定値Ｖｅハット。後述）の初期値とする。
尚、図３などのＶの上に付した推定値を示す記号を「ハ
ット」と呼ぶ。
【００２８】図４はエンジン１０が始動された後の動作
を示すフロー・チャートであり、同様に、ＭＧＥＣＵ３
６によって行われる。尚、図示のプログラムは、エンジ
ン始動後、所定時間インタバル（例えば１００ｍｓｅ
ｃ）ごとに起動される。
【００２９】以下説明すると、Ｓ１００において前記し
た電流電圧センサ５２によって検出された電気二重層コ
ンデンサ２４の端子電圧Ｖｏｕｔと充放電電流ｉを読み
込み、Ｓ１０２に進み、電気二重層コンデンサ２４の残
容量推定値（より詳しくは残容量相当端子電圧推定値）
Ｖｅハットから、その電圧降下分Ｒｉ（内部抵抗Ｒ（既
知）×充放電電流ｉの積）を減算して推定端子電圧Ｖｅ
ｓｔを算出する。
【００３０】次いでＳ１０４に進み、オブザーバの演算
を行って残容量推定値（より詳しくは残容量相当端子電
圧推定値）Ｖｅハットを修正（更新）する。
【００３１】図３および図４の処理について図５を参照
して説明する。
【００３２】図５は電気二重層コンデンサ２４の等価回
路であり、コンデンサは、電気二重層コンデンサ２４も
含め、一般に図示の如く、静電容量Ｃと、それに直列に
挿入される内部抵抗Ｒで表現される。コンデンサに蓄え
られる電荷Ｑは、以下の式１のように表される。 Ｑ＝ＣＶ．．．式１
【００３３】上記でＶは端子電圧を示す。電荷Ｑをエネ
ルギＥに置き換えると共に、電圧Ｖについて積分する
と、エネルギとして見ると、電気二重層コンデンサ２４
を含めてコンデンサのエネルギ量Ｅは、一般に以下の式
２のように求められる。 Ｅ＝（１／２）ＣＶ2 ．．．式２
【００３４】従って、電気二重層コンデンサ２４の端子
電圧（開放端電圧）を測定することによって、残容量を
推定することが可能ではある。
【００３５】しかしながら、図１に示す構成などのよう
な実際の使用条件下では、モータ２０などの負荷を接続
して充放電するため、電気二重層コンデンサ２４には内
部抵抗Ｒによる電圧降下が生じ、検出された端子電圧の
みでは残容量を精度良く検出あるいは推定することがで
きない。
【００３６】従って、この実施の形態においては、現代
制御理論で利用される状態推定オブザーバを用いて残容
量を精度良く検出するようにした。
【００３７】以下説明すると、電気二重層コンデンサ２
４の残容量Ｖｅ、より詳しくは残容量相当端子電圧Ｖｅ
を状態変数とすると、その状態方程式は、離散系では以
下の式３のように記述される（右辺第２項は、ｉ＝ｄＱ
／ｄｔとおき、式１と共に時間ｔで積分して得た値であ
る）。このように、この明細書で、残容量は電圧値とし
て算出する。 Ｖｅ(k+1) ＝Ｖｅ(k) ＋（１／Ｃ）∫ｉｄｔ ．．．式３ 上記で、ｋ：サンプリング時刻、ｄｔ：Ｓａｍｐｌｅ
Ｒａｔｅ。具体的には、図４フロー・チャートのプログ
ラム起動インタバル）、Ｃ：電気二重層コンデンサ２４
の静電容量（既知）、Ｖｅ：（電圧降下分を考慮しない
ときの）検出端子電圧Ｖｏｕｔ、ｉ：検出充放電電流で
ある。
【００３８】前記したように、電気二重層コンデンサ２
４の端子電圧Ｖｏｕｔは内部抵抗Ｒの影響から変動する
ことから、式３から算出される残容量は、実際の値とは
異なったものとなる。
【００３９】そこで、残容量の推定値、より詳しくは残
容量相当端子電圧の推定値をＶｅハットとし、式３の残
容量相当端子電圧Ｖｅとの誤差ｅを求めると、以下の式
４に示すようになる。 ｅ(k) ＝Ａ（Ｖｅ(k) −Ｖｅハット(k) ）．．．式４
【００４０】式４から式５が導かれる。従って、以下の
式５において、Ａが安定行列でＡの固有値が単位円内に
あれば、誤差ｅは０に漸近して推定値ＶｅハットはＶｅ
に等しくなる。 ｅ(k+1) ＝Ａｅ(k) ．．．式５
【００４１】しかしながら、一般にＡは安定行列ではな
いので、検出した充放電電流ｉを内部抵抗Ｒに乗じて得
た積を電圧降下分として算出し、残容量推定値（より詳
しくは残容量相当端子電圧推定値）Ｖｅハットから減算
し、よって得た値を推定端子電圧Ｖｅｓｔとすると共
に、検出端子電圧Ｖｏｕｔとの差（Ｖｏｕｔ−Ｖｅｓ
ｔ）を算出する。
【００４２】そして、算出した差にオブザーバゲインを
乗じて得た積で残容量推定値（より詳しくは残容量相当
端子電圧推定値）Ｖｅハットを修正（更新）、換言すれ
ば、残容量を修正（更新）するようにした。
【００４３】即ち、以下の式６に示すように構成した。
尚、以下の式６で、Ｋｃはオブザーバゲインを示す。 Ｖｅハット(k+1) ＝Ｖｅハット(k) ＋（１／Ｃ）∫ｉｄｔ ＋Ｋｃ｛Ｖｏｕｔ−（Ｖｅハット(k) −Ｒｉ）｝．．．式６
【００４４】ここで、再び、状態変数と推定値との誤差
ｅを求めると、以下の式７のようになる。 ｅ(k+1) ＝（Ａ−Ｋｃ）ｅ(k) ．．．式７
【００４５】これによって、行列Ａ−Ｋｃの固有値を任
意に設定することが可能となり、安定行列にすることが
でき、従って、式６を用いて電気二重層コンデンサ２４
の残容量を簡便かつ精度良く検出（推定）することがで
きる。
【００４６】即ち、図４フロー・チャートで、前記した
インタバル（Ｓａｍｐｌｅ Ｒａｔｅ）ごとにＳ１００
からＳ１０４までの処理を実行することで、電気二重層
コンデンサ２４の残容量を簡便かつ精度良く算出するこ
とができる。
【００４７】尚、図示は省略するが、算出された残容量
Ｖｅハットに基づき、式２（あるいは式１）を用いて電
気二重層コンデンサのエネルギ量の残量が算出される。
【００４８】図６は、この実施の形態に係る残容量検出
を、従来手法（電流積算手法）と対比して示す、実測値
に基づいたシミュレーションデータである。
【００４９】同図において左の縦軸は電圧（Ｖ）を示
す。また右側の縦軸は電流（Ａ）を示すと共に、０Ａよ
り上が放電を、下が充電を示す。
【００５０】図示の如く、充放電電流の変動に対し、こ
の実施の形態のオブザーバ推定による残容量検出値（実
線）が、従来手法（電流積算手法）による残容量検出値
（破線）と比較するとき、内部抵抗による端子電圧（１
点鎖線）の電圧降下の影響を受けることなく、精度良く
追従しているのが見てとれよう。
【００５１】この実施の形態は上記の如く、電気二重層
コンデンサ２４の残容量（残容量相当端子電圧）Ｖｅを
状態変数とすると共に、その状態変数を推定するオブザ
ーバを設計し、設計した状態推定オブザーバを用い、電
流電圧センサ５２の検出値に基づいて電気二重層コンデ
ンサ２４の残容量を検出（推定）するように構成したの
で、残容量を簡便かつ精度良く検出（推定）することが
できる。従って、電流電圧センサ５２として通例の検出
精度のもので足り、コストアップを招くことがない。
【００５２】図７は、この発明の第２の実施の形態に係
る電気二重層コンデンサの残容量検出装置の動作を示す
フロー・チャートである。
【００５３】以下説明すると、Ｓ２００において第１の
実施の形態の図３および図４フロー・チャートの処理を
行って電気二重層コンデンサ２４の残容量推定値Ｖｅハ
ットを演算し、Ｓ２０２に進み、演算した残容量推定値
Ｖｅハットが電圧レンジ最大値を超えるか否か判断し、
肯定されるときはＳ２０４に進み、電流電圧センサ５２
が故障と判定する。
【００５４】他方、Ｓ２０２で否定されるときはＳ２０
６に進み、演算した残容量推定値Ｖｅハットが電圧レン
ジ最小値未満か否か判断し、肯定されるときはＳ２０４
に進み、電流電圧センサ５２が故障と判定すると共に、
否定されるときはＳ２０８に進み、電流電圧センサ５２
が正常（故障していない）と判定する。
【００５５】尚、電圧レンジ最大値および最小値は、電
気二重層コンデンサ２４の使用範囲の上下限値付近の値
に設定する（図６に電圧レンジ最大値のみを示す）。
【００５６】これについて説明すると、従来技術に係る
電流積算手法を用いる場合、センサ出力に大きく依存し
て残容量を推定していることから、電流電圧センサ５２
の故障を検出するには、センサ出力が正常範囲（出力レ
ンジ範囲）にあるか否か判定する、あるいは同一のセン
サを別個に設けて出力を比較するなどの必要があって構
成が煩瑣であった。
【００５７】それに対し、この実施の形態にあっては、
残容量を状態変数とすると共に、その挙動を観測するオ
ブザーバを用いていることから、オブザーバ演算によっ
て得られた残容量推定値が、電気二重層コンデンサの使
用範囲を規定する上下限値付近に設定した最大値および
最小値と比較することで、電流電圧センサ５２の故障を
簡便に検出するようにした。
【００５８】即ち、電流電圧センサ５２が故障すると、
電圧検出値Ｖｏｕｔおよび電流検出値ｉが異常となるこ
とから、オブザーバ推定値が発散して異常な値となり、
例えば、図６に２点鎖線で示すように増加して電圧レン
ジ最大値を超えることになる。
【００５９】従って、残容量推定値を電気二重層コンデ
ンサの使用範囲を規定する上下限値付近に設定した最大
値および最小値と比較することで、電流電圧センサ５２
の故障を簡便に検出することができる。
【００６０】上記した如く、第１および第２の実施の形
態においては、電気二重層コンデンサ２４の残容量検出
装置において、前記電気二重層コンデンサの端子電圧Ｖ
ｏｕｔを検出する電圧検出手段（電流電圧センサ５２，
ＭＧＥＣＵ３６，Ｓ１００）、前記電気二重層コンデン
サの充放電電流ｉを検出する電流検出手段（電流電圧セ
ンサ５２，ＭＧＥＣＵ３６，Ｓ１００）、および前記検
出された端子電圧Ｖｏｕｔと充放電電流ｉと、電気二重
層コンデンサの残容量Ｖｅを状態変数とする数式モデル
（式３、式６）に基づき、前記電気二重層コンデンサの
残容量（残容量相当端子電圧Ｖｅ）を算出する残容量算
出手段（ＭＧＥＣＵ３６，Ｓ１０２，Ｓ１０４）を備え
る如く構成した。
【００６１】また前記残容量算出手段は、前記検出され
た端子電圧Ｖｏｕｔと充放電電流ｉを前記数式モデルを
構成する状態方程式（式３、式６）に入力して前記残容
量Ｖｅ（残容量相当端子電圧Ｖｅ）を算出する残容量演
算手段（ＭＧＥＣＵ３６，Ｓ１０４）、前記検出された
充放電電流ｉと前記電気二重層コンデンサの内部抵抗Ｒ
から前記電気二重層コンデンサの電圧降下分Ｒｉを算出
し、前記算出された残容量Ｖｅから減算して推定端子電
圧Ｖｅｓｔを算出する推定端子電圧算出手段（ＭＧＥＣ
Ｕ３６，Ｓ１０２）、および前記状態方程式から導かれ
る、前記状態変数を推定するオブザーバ（式６）を用い
ると共に、前記検出された端子電圧Ｖｏｕｔと前記算出
された推定端子電圧Ｖｅｓｔの差にオブザーバゲインＫ
ｃを乗じて得た積に基づいて前記残容量Ｖｅを修正する
残容量修正手段（ＭＧＥＣＵ３６，Ｓ１０４）を備える
如く構成した。
【００６２】さらに、前記残容量Ｖｅに基づき、前記電
圧検出手段および電流検出手段の故障を検出する故障検
出手段（ＭＧＥＣＵ３６，Ｓ２００からＳ２０８）、よ
り詳しくは、前記残容量を、前記電気二重層コンデンサ
の使用範囲を規定する上下限値付近に設定された最大値
（電圧レンジ最大値）および最小値（電圧レンジ最小
値）と比較し（ＭＧＥＣＵ３６，Ｓ２００，Ｓ２０２，
Ｓ２０６）、前記残容量Ｖｅが最大値を超えるか（ＭＧ
ＥＣＵ３６，Ｓ２０２）、最小値未満のとき（ＭＧＥＣ
Ｕ３６，Ｓ２０６）、前記電圧検出手段および電流検出
手段が故障と判定（検出）する（ＭＧＥＣＵ３６，Ｓ２
０４）故障検出手段を備える如く構成した。
【００６３】尚、この発明を、電気二重層コンデンサ２
４をハイブリッド車両に使用した場合を例にとって説明
したが、それに限られるものではなく、電気二重層コン
デンサ２４はどのような用途に使用されるものであって
も良い。
【００６４】
【発明の効果】請求項１項にあっては、検出された端子
電圧Ｖｏｕｔと充放電電流ｉと、電気二重層コンデンサ
の残容量を状態変数とする数式モデルに基づき、電気二
重層コンデンサの残容量を算出、換言すれば、検出値に
主として依存することなく、残容量を算出するようにし
たので、高精度のセンサを用いてコストアップを招くと
いう不都合を生じることなく、残容量を簡便かつ精度良
く検出することができる。
【００６５】請求項２項にあっては、具体的には、状態
推定オブザーバを用いて残容量を算出するようにしたの
で、残容量を簡便かつ精度良く検出することができる。
【００６６】請求項３項にあっては、残容量に基づいて
行うことで、電圧検出手段および電流検出手段の故障を
簡便に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る電気二重層
コンデンサの残容量検出装置を、ハイブリッド車両のエ
ネルギ源に応用した場合を例にとって示す概略図であ
る。
【図２】図１に示す構成の中の電気二重層コンデンサな
どの接続関係をより詳細に示す概略図である。
【図３】図１に示す電気二重層コンデンサの残容量検出
装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図４】同様に、図１に示す電気二重層コンデンサの残
容量検出装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図５】図３および図４の動作を説明するための、図１
に示す電気二重層コンデンサの等価回路図である。
【図６】図４フロー・チャートに示す処理によって検出
される電気二重層コンデンサの残容量の検出精度を従来
技術と比較して示すシミュレーションデータ図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態に係る電気二重層
コンデンサの残容量検出装置の動作を示すフロー・チャ
ートである。
【符号の説明】
１０ 内燃機関（エンジン） ２０ 電動モータ（モータ） ２４ 電気二重層コンデンサ ２６ 変圧器 ３０ バッテリ ３６ マネジメント電子制御ユニット（ＭＧＥＣＵ） ５２ 電流電圧センサ（電流検出手段および電圧検出
手段）

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気二重層コンデンサの残容量検出装置
    において、 ａ．前記電気二重層コンデンサの端子電圧Ｖｏｕｔを検
    出する電圧検出手段、 ｂ．前記電気二重層コンデンサの充放電電流ｉを検出す
    る電流検出手段、 および ｃ．前記検出された端子電圧Ｖｏｕｔと充放電電流ｉ
    と、電気二重層コンデンサの残容量Ｖｅを状態変数とす
    る数式モデルに基づき、前記電気二重層コンデンサの残
    容量Ｖｅを算出する残容量算出手段、を備えたことを特
    徴とする電気二重層コンデンサの残容量検出装置。
  2. 【請求項２】 前記残容量算出手段は、 ｄ．前記検出された端子電圧Ｖｏｕｔと充放電電流ｉを
    前記数式モデルを構成する状態方程式に入力して前記残
    容量Ｖｅを算出する残容量演算手段、 ｅ．前記検出された充放電電流ｉと前記電気二重層コン
    デンサの内部抵抗Ｒから前記電気二重層コンデンサの電
    圧降下分Ｒｉを算出し、前記算出された残容量Ｖｅから
    減算して推定端子電圧Ｖｅｓｔを算出する推定端子電圧
    算出手段、 および ｆ．前記状態方程式から導かれる、前記状態変数を推定
    するオブザーバを用いると共に、前記検出された端子電
    圧Ｖｏｕｔと前記算出された推定端子電圧Ｖｅｓｔの差
    にオブザーバゲインを乗じて得た積に基づいて前記残容
    量Ｖｅを修正する残容量修正手段、を備えることを特徴
    とする請求項１項記載の電気二重層コンデンサの残容量
    検出装置。
  3. 【請求項３】 さらに、前記残容量Ｖｅに基づき、前記
    電圧検出手段および電流検出手段の故障を検出する故障
    検出手段を備えたことを特徴とする請求項１項または２
    項記載の電気二重層コンデンサの残容量検出装置。
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