JP2002277520A - モーター駆動電気機器の電流検出方法 - Google Patents
モーター駆動電気機器の電流検出方法Info
- Publication number
- JP2002277520A JP2002277520A JP2001079845A JP2001079845A JP2002277520A JP 2002277520 A JP2002277520 A JP 2002277520A JP 2001079845 A JP2001079845 A JP 2001079845A JP 2001079845 A JP2001079845 A JP 2001079845A JP 2002277520 A JP2002277520 A JP 2002277520A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- offset value
- current
- offset
- battery
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流センサーのオフセット値に起因する誤差
を少なくして、正確に電流を検出する。 【解決手段】 電流検出方法は、モーター駆動電気機器
の始動スイッチ３をオンにして負荷回路２に電流が供給
されないスタート時に第１オフセット値を検出し、始動
スイッチ３をオフにして負荷回路２に電流が供給されな
い停止時に第２オフセット値を検出し、第１オフセット
値と第２オフセット値とで、電流センサー４のオフセッ
ト値を補正する。
を少なくして、正確に電流を検出する。 【解決手段】 電流検出方法は、モーター駆動電気機器
の始動スイッチ３をオンにして負荷回路２に電流が供給
されないスタート時に第１オフセット値を検出し、始動
スイッチ３をオフにして負荷回路２に電流が供給されな
い停止時に第２オフセット値を検出し、第１オフセット
値と第２オフセット値とで、電流センサー４のオフセッ
ト値を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として電気自動
車等の電動車両や、電動作業機器、電動ロボット等のモ
ーター駆動電気機器に搭載される駆動用のバッテリの残
容量を正確に検出するために電流センサーのオフセット
を補正して正確に電流を検出する電流検出方法に関す
る。
車等の電動車両や、電動作業機器、電動ロボット等のモ
ーター駆動電気機器に搭載される駆動用のバッテリの残
容量を正確に検出するために電流センサーのオフセット
を補正して正確に電流を検出する電流検出方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気自動車は、ニッケル水素電
池のような走行駆動に用いられる主バッテリと、鉛電池
のような電気系統の電源や、あるいは内燃機関とのハイ
ブリッド自動車の場合はセル始動用の電源に用いられる
補助バッテリとが設けられるが、特に、走行駆動に用い
られる主バッテリの残容量をいかに正確に演算できるか
が大切である。残容量の検出誤差が、主バッテリの寿命
を短くするからである。残容量の検出誤差は、走行時間
と距離が長くなるにしたがって誤差が累積される。累積
誤差は、主バッテリの実際の残容量と演算した残容量と
を次第に違う残容量とする。この状態になると、主バッ
テリを好ましい残容量の範囲で使用できなくなる。電気
自動車が、主バッテリの残容量を検出して充電や放電を
制御しているからである。主バッテリを最適な残容量範
囲で使用するのが難しくなると、過充電したり過放電さ
せることがある。主バッテリは、好ましい残容量の範囲
で充放電させて長寿命に使用できるが、過充電と過放電
によって著しく電気的な性能が低下して寿命が短くな
る。自動車用の主バッテリは極めて高価であるために、
できるかぎり長い期間使用できることが大切である。
池のような走行駆動に用いられる主バッテリと、鉛電池
のような電気系統の電源や、あるいは内燃機関とのハイ
ブリッド自動車の場合はセル始動用の電源に用いられる
補助バッテリとが設けられるが、特に、走行駆動に用い
られる主バッテリの残容量をいかに正確に演算できるか
が大切である。残容量の検出誤差が、主バッテリの寿命
を短くするからである。残容量の検出誤差は、走行時間
と距離が長くなるにしたがって誤差が累積される。累積
誤差は、主バッテリの実際の残容量と演算した残容量と
を次第に違う残容量とする。この状態になると、主バッ
テリを好ましい残容量の範囲で使用できなくなる。電気
自動車が、主バッテリの残容量を検出して充電や放電を
制御しているからである。主バッテリを最適な残容量範
囲で使用するのが難しくなると、過充電したり過放電さ
せることがある。主バッテリは、好ましい残容量の範囲
で充放電させて長寿命に使用できるが、過充電と過放電
によって著しく電気的な性能が低下して寿命が短くな
る。自動車用の主バッテリは極めて高価であるために、
できるかぎり長い期間使用できることが大切である。
【０００３】主バッテリの残容量は、主バッテリに流れ
る電流を積算して演算される。充電効率と放電効率を考
慮しながら、充電電流の積算値から放電電流の積算値を
減算して残容量は演算される。正確に残容量を演算する
ためには、主バッテリの電流を正確に検出する必要があ
る。ところで、主バッテリに流れる電流は、電流センサ
ーで検出される。電流センサーは大電流を正確に検出で
きるように設計される。大電流の検出誤差が大きいと、
残容量の演算誤差が大きくなるからである。
る電流を積算して演算される。充電効率と放電効率を考
慮しながら、充電電流の積算値から放電電流の積算値を
減算して残容量は演算される。正確に残容量を演算する
ためには、主バッテリの電流を正確に検出する必要があ
る。ところで、主バッテリに流れる電流は、電流センサ
ーで検出される。電流センサーは大電流を正確に検出で
きるように設計される。大電流の検出誤差が大きいと、
残容量の演算誤差が大きくなるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】大電流を正確に検出で
きる電流センサーは、小電流を正確に検出することが難
しくなる。微小電流からフルスケールまで正確に検出で
きるのが理想であるが、全ての測定範囲で高精度に負荷
電流を検出するのは極めて難しい。微小電流の測定誤差
も、残容量の演算に悪影響を与える。それは、小さい負
荷電流で使用される時間が極めて長いために、時間とと
もに誤差が累積されるからである。
きる電流センサーは、小電流を正確に検出することが難
しくなる。微小電流からフルスケールまで正確に検出で
きるのが理想であるが、全ての測定範囲で高精度に負荷
電流を検出するのは極めて難しい。微小電流の測定誤差
も、残容量の演算に悪影響を与える。それは、小さい負
荷電流で使用される時間が極めて長いために、時間とと
もに誤差が累積されるからである。
【０００５】電流センサーのオフセットに起因する誤差
は、電流測定において悪い影響を与える。電流センサー
のオフセットに起因する誤差は、電流を検出するセンサ
ーとセンサーの出力を増幅するアンプの両方に共通する
特性である。センサーは、バッテリ電流が０Ａの状態に
おいてオフセット電圧が出力される。アンプも、入力電
圧が０Ｖの状態でオフセット電圧が出力される。センサ
ーもアンプもオフセット電圧を完全に０とすることは極
めて難しく、オフセット電圧の小さい素子はコストも高
くなる。
は、電流測定において悪い影響を与える。電流センサー
のオフセットに起因する誤差は、電流を検出するセンサ
ーとセンサーの出力を増幅するアンプの両方に共通する
特性である。センサーは、バッテリ電流が０Ａの状態に
おいてオフセット電圧が出力される。アンプも、入力電
圧が０Ｖの状態でオフセット電圧が出力される。センサ
ーもアンプもオフセット電圧を完全に０とすることは極
めて難しく、オフセット電圧の小さい素子はコストも高
くなる。
【０００６】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電流
センサーのオフセット値に起因する誤差を少なくして、
正確に電流を検出できるモーター駆動電気機器の電流検
出方法を提供することにある。
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電流
センサーのオフセット値に起因する誤差を少なくして、
正確に電流を検出できるモーター駆動電気機器の電流検
出方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のモーター駆動電
気機器の電流検出方法は、モーター駆動電気機器のバッ
テリから駆動用モーターを含む負荷回路に供給される電
流を電流センサーで検出する方法である。さらに、本発
明の方法は、モーター駆動電気機器の始動スイッチをオ
ンにして負荷回路に電流を供給しないスタート時に第１
オフセット値を検出し、その後、始動スイッチをオフに
して負荷回路に電流を供給しない停止時に第２オフセッ
ト値を検出し、第１オフセット値と第２オフセット値で
電流センサーのオフセット値を補正する。
気機器の電流検出方法は、モーター駆動電気機器のバッ
テリから駆動用モーターを含む負荷回路に供給される電
流を電流センサーで検出する方法である。さらに、本発
明の方法は、モーター駆動電気機器の始動スイッチをオ
ンにして負荷回路に電流を供給しないスタート時に第１
オフセット値を検出し、その後、始動スイッチをオフに
して負荷回路に電流を供給しない停止時に第２オフセッ
ト値を検出し、第１オフセット値と第２オフセット値で
電流センサーのオフセット値を補正する。
【０００８】以上の電流検出方法は、第１オフセット値
と第２オフセット値からオフセットテーブルを作成し、
オフセットテーブルでもって電気自動車の走行時間にお
ける電流センサーのオフセット値を補正することができ
る。また、第１オフセット値と第２オフセット値を直線
で補間してオフセット値を求めることができる。さらに
また、第１オフセット値と第２オフセット値から、温
度、電流、時間等をパラメーターとしてオフセットテー
ブルを作成することができる。また、第１オフセット値
と第２オフセット値から、始動スイッチをオフにした後
に、始動スイッチをオンしてオフにするまでに演算した
充放電の容量を補正することもできる。
と第２オフセット値からオフセットテーブルを作成し、
オフセットテーブルでもって電気自動車の走行時間にお
ける電流センサーのオフセット値を補正することができ
る。また、第１オフセット値と第２オフセット値を直線
で補間してオフセット値を求めることができる。さらに
また、第１オフセット値と第２オフセット値から、温
度、電流、時間等をパラメーターとしてオフセットテー
ブルを作成することができる。また、第１オフセット値
と第２オフセット値から、始動スイッチをオフにした後
に、始動スイッチをオンしてオフにするまでに演算した
充放電の容量を補正することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのモーター駆動電気機器の
電流検出方法を例示するものであって、本発明は電流検
出方法を以下に特定しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するためのモーター駆動電気機器の
電流検出方法を例示するものであって、本発明は電流検
出方法を以下に特定しない。
【００１０】図１は、バッテリ１で、負荷回路２のモー
ター（図示せず）に電力を供給して走行する電気自動車
の回路図を示す。ただ、本発明の電流検出方法は、電気
自動車以外のモーター駆動電気機器、たとえば、電動カ
ート等の電動車両、電動作業機器、電動ロボット等の駆
動用モーターで駆動される電気機器に使用することがで
きる。図１の電気自動車は、バッテリ１と、このバッテ
リ１に始動スイッチ３を介して接続している負荷回路２
と、バッテリ１の電流を検出する電流センサー４と、電
流センサー４の出力を演算するバッテリーＥＣＵ５と、
このバッテリーＥＣＵ５を接続している自動車のメイン
コントローラ６とを備える。
ター（図示せず）に電力を供給して走行する電気自動車
の回路図を示す。ただ、本発明の電流検出方法は、電気
自動車以外のモーター駆動電気機器、たとえば、電動カ
ート等の電動車両、電動作業機器、電動ロボット等の駆
動用モーターで駆動される電気機器に使用することがで
きる。図１の電気自動車は、バッテリ１と、このバッテ
リ１に始動スイッチ３を介して接続している負荷回路２
と、バッテリ１の電流を検出する電流センサー４と、電
流センサー４の出力を演算するバッテリーＥＣＵ５と、
このバッテリーＥＣＵ５を接続している自動車のメイン
コントローラ６とを備える。
【００１１】バッテリ１は、複数の電池モジュールを直
列に接続して出力電圧を高くしている。電池モジュール
は、ニッケル−水素電池やリチウムイオン二次電池等の
複数の二次電池を直列に接続している。電池モジュール
の二次電池には、充電できる全ての電池、たとえば、ニ
ッケル−カドミウム電池等も使用できる。
列に接続して出力電圧を高くしている。電池モジュール
は、ニッケル−水素電池やリチウムイオン二次電池等の
複数の二次電池を直列に接続している。電池モジュール
の二次電池には、充電できる全ての電池、たとえば、ニ
ッケル−カドミウム電池等も使用できる。
【００１２】始動スイッチ３は、自動車を走行させると
きにオンに切り換えて、停止させるときにオフに切り換
えられる。ドライバーは、電気自動車に乗って走行させ
るときに、始動スイッチ３をオンする。始動スイッチ３
がオンになると、バッテリ１は負荷回路２に接続され
る。ただし、始動スイッチ３がオンになった直後に、無
負荷状態が設けられる。無負荷状態は、モーターを回転
させることなく、バッテリ１から負荷回路２に電流を供
給しない時間帯である。このタイミングで無負荷状態を
設ける制御は、バッテリーＥＣＵ５がする。バッテリー
ＥＣＵ５は、始動スイッチ３がオンに切り換えられたこ
とを検出して、その後に無負荷状態を設けるように制御
する。このタイミングに無負荷状態を設けることは、ド
ライバーに不自然な感覚を与えることはない。内燃機関
だけで駆動される通常の自動車にしても、イグニッショ
ンＳＷをオンしたときに、セルモーターでエンジンをス
タートさせる時間帯があるので、この時間帯に無負荷状
態を設けることができるからである。無負荷状態におけ
るバッテリ１の電流は０Ａとなる。したがって、誤差の
ない電流センサー４のこのときの出力が０となる。た
だ、現実の電流センサー４は、オフセット値が原因で出
力が現れる。このときの出力から、電流センサー４の第
１オフセット値が検出される。
きにオンに切り換えて、停止させるときにオフに切り換
えられる。ドライバーは、電気自動車に乗って走行させ
るときに、始動スイッチ３をオンする。始動スイッチ３
がオンになると、バッテリ１は負荷回路２に接続され
る。ただし、始動スイッチ３がオンになった直後に、無
負荷状態が設けられる。無負荷状態は、モーターを回転
させることなく、バッテリ１から負荷回路２に電流を供
給しない時間帯である。このタイミングで無負荷状態を
設ける制御は、バッテリーＥＣＵ５がする。バッテリー
ＥＣＵ５は、始動スイッチ３がオンに切り換えられたこ
とを検出して、その後に無負荷状態を設けるように制御
する。このタイミングに無負荷状態を設けることは、ド
ライバーに不自然な感覚を与えることはない。内燃機関
だけで駆動される通常の自動車にしても、イグニッショ
ンＳＷをオンしたときに、セルモーターでエンジンをス
タートさせる時間帯があるので、この時間帯に無負荷状
態を設けることができるからである。無負荷状態におけ
るバッテリ１の電流は０Ａとなる。したがって、誤差の
ない電流センサー４のこのときの出力が０となる。た
だ、現実の電流センサー４は、オフセット値が原因で出
力が現れる。このときの出力から、電流センサー４の第
１オフセット値が検出される。
【００１３】始動スイッチ３は、ドライバーが自動車を
下りるときにオフに切り換えられる。オフに切り換えら
れた始動スイッチ３は、負荷回路２をバッテリ１から切
り離す。したがって、この状態においても、バッテリ１
の電流は０Ａとなる。すなわち、このときにも無負荷状
態が設けられる。この無負荷状態において、電流センサ
ー４の第２オフセット値が検出される。
下りるときにオフに切り換えられる。オフに切り換えら
れた始動スイッチ３は、負荷回路２をバッテリ１から切
り離す。したがって、この状態においても、バッテリ１
の電流は０Ａとなる。すなわち、このときにも無負荷状
態が設けられる。この無負荷状態において、電流センサ
ー４の第２オフセット値が検出される。
【００１４】第１オフセット値と第２オフセット値はバ
ッテリーＥＣＵ５で検出される。バッテリ１からバッテ
リーＥＣＵ５に電力を供給する装置は、無負荷状態にお
いて、バッテリ１の電流を完全に０Ａにできない。この
弊害は、バッテリーＥＣＵ５の電源を、バッテリ１では
なくて補助バッテリ（図示せず）として解消できる。補
助バッテリは、電圧が低くバッテリーＥＣＵの電源とし
て最適である。ただ、無負荷状態においては、負荷回路
２の電流が遮断されるので、バッテリーＥＣＵ５が消費
する電流は極めて小さく、またほぼ一定の電流値とな
る。したがって、バッテリ１からバッテリーＥＣＵ５に
電力を供給する状態で、第１オフセット値と第２オフセ
ット値を検出することもできる。
ッテリーＥＣＵ５で検出される。バッテリ１からバッテ
リーＥＣＵ５に電力を供給する装置は、無負荷状態にお
いて、バッテリ１の電流を完全に０Ａにできない。この
弊害は、バッテリーＥＣＵ５の電源を、バッテリ１では
なくて補助バッテリ（図示せず）として解消できる。補
助バッテリは、電圧が低くバッテリーＥＣＵの電源とし
て最適である。ただ、無負荷状態においては、負荷回路
２の電流が遮断されるので、バッテリーＥＣＵ５が消費
する電流は極めて小さく、またほぼ一定の電流値とな
る。したがって、バッテリ１からバッテリーＥＣＵ５に
電力を供給する状態で、第１オフセット値と第２オフセ
ット値を検出することもできる。
【００１５】負荷回路２は、インバータとモーターを備
える。インバータは、バッテリ１からモーターに供給す
る電力を制御する。モーターは供給電力に比例した出力
で電気自動車の車輪を駆動する。ハイブリッドカーは、
負荷回路２に発電機（図示せず）を備える。発電機はモ
ーターで併用され、あるいはモーターとは別に設けられ
る。
える。インバータは、バッテリ１からモーターに供給す
る電力を制御する。モーターは供給電力に比例した出力
で電気自動車の車輪を駆動する。ハイブリッドカーは、
負荷回路２に発電機（図示せず）を備える。発電機はモ
ーターで併用され、あるいはモーターとは別に設けられ
る。
【００１６】電流センサー４は、バッテリ１に流れる電
流を検出して電圧に変換して出力する。電流センサー４
は、たとえば、リード線に流れる電流によってできる磁
束を検出するホール素子をセンサーとして内蔵してい
る。電流センサーは、センサーの信号を増幅するアンプ
（図示せず）も内蔵する。ただし、電流センサーのアン
プは外付とすることもできる。
流を検出して電圧に変換して出力する。電流センサー４
は、たとえば、リード線に流れる電流によってできる磁
束を検出するホール素子をセンサーとして内蔵してい
る。電流センサーは、センサーの信号を増幅するアンプ
（図示せず）も内蔵する。ただし、電流センサーのアン
プは外付とすることもできる。
【００１７】バッテリーＥＣＵ５は、Ａ／Ｄコンバータ
７と、電流補正回路８と、温度センサー９と、残容量演
算回路１０を備える。Ａ／Ｄコンバータ７は、電流セン
サー４から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換する。電流補正回路８がデジタル値で電流を補正する
からである。
７と、電流補正回路８と、温度センサー９と、残容量演
算回路１０を備える。Ａ／Ｄコンバータ７は、電流セン
サー４から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変
換する。電流補正回路８がデジタル値で電流を補正する
からである。
【００１８】電流補正回路８は、第１オフセット値と第
２オフセット値から、電流センサー４の検出電流を補正
する。電流センサー４の検出値は、オフセット電圧が原
因で誤差を含んでいる。電流センサー４のオフセット値
はつねに一定ではなく、時間、温度、電流等によって変
化する。温度センサー９は、バッテリ１の表面温度や周
囲温度、あるいは外気温度を検出する。温度センサー９
が検出した温度は、電流補正回路８に入力される。
２オフセット値から、電流センサー４の検出電流を補正
する。電流センサー４の検出値は、オフセット電圧が原
因で誤差を含んでいる。電流センサー４のオフセット値
はつねに一定ではなく、時間、温度、電流等によって変
化する。温度センサー９は、バッテリ１の表面温度や周
囲温度、あるいは外気温度を検出する。温度センサー９
が検出した温度は、電流補正回路８に入力される。
【００１９】図２は、オフセット値が時間と共に変化す
る特性を例示するグラフである。このグラフに示す電流
センサーのオフセット値は、時間が経過するにしたがっ
て直線的に変化する。始動スイッチ３をオンした直後の
無負荷状態に第１オフセット値（Ｉ1）が検出される。
始動スイッチ３をオフにした無負荷状態に第２オフセッ
ト値（Ｉ2）が検出される。無負荷状態においてバッテ
リ１の電流が０Ａであるから、このときに電流センサー
４が検出する検出値がオフセット値となる。時間によっ
て直線的に変化するオフセット値は、時間をパラメータ
ーとする一次関数となる。一次関数は、第１オフセット
値と第２オフセット値から全体を特定できる。したがっ
て、図に示すようにオフセット値が直線的に変化する電
流センサー４は、第１オフセット値（Ｉ1）と第２オフ
セット値（Ｉ2）から簡単に全体のオフセット値を演算
できる。
る特性を例示するグラフである。このグラフに示す電流
センサーのオフセット値は、時間が経過するにしたがっ
て直線的に変化する。始動スイッチ３をオンした直後の
無負荷状態に第１オフセット値（Ｉ1）が検出される。
始動スイッチ３をオフにした無負荷状態に第２オフセッ
ト値（Ｉ2）が検出される。無負荷状態においてバッテ
リ１の電流が０Ａであるから、このときに電流センサー
４が検出する検出値がオフセット値となる。時間によっ
て直線的に変化するオフセット値は、時間をパラメータ
ーとする一次関数となる。一次関数は、第１オフセット
値と第２オフセット値から全体を特定できる。したがっ
て、図に示すようにオフセット値が直線的に変化する電
流センサー４は、第１オフセット値（Ｉ1）と第２オフ
セット値（Ｉ2）から簡単に全体のオフセット値を演算
できる。
【００２０】ところで、図２は、オフセット値をオフセ
ット電流で示している。電流センサーは検出する電流を
電圧として出力する。電流センサーの出力電圧と電流と
は直線の関係にあり、出力電圧から電流が特定される。
したがって、電圧が特定されると電流が特定される。こ
のため、オフセット電圧とオフセット電流は実質的には
同じである。オフセット電圧が特定されると、オフセッ
ト電流も特定されるからである。残容量の演算回路は、
バッテリ１の電流を演算して残容量を演算する。いいか
えると、電流から残容量を演算するので、図２はオフセ
ット値を電流で示している。この図に示すように、直線
的に変化するオフセット値は、第１オフセット値（Ｉ
1）と第２オフセット値（Ｉ2）からその間のオフセット
値を演算できる。
ット電流で示している。電流センサーは検出する電流を
電圧として出力する。電流センサーの出力電圧と電流と
は直線の関係にあり、出力電圧から電流が特定される。
したがって、電圧が特定されると電流が特定される。こ
のため、オフセット電圧とオフセット電流は実質的には
同じである。オフセット電圧が特定されると、オフセッ
ト電流も特定されるからである。残容量の演算回路は、
バッテリ１の電流を演算して残容量を演算する。いいか
えると、電流から残容量を演算するので、図２はオフセ
ット値を電流で示している。この図に示すように、直線
的に変化するオフセット値は、第１オフセット値（Ｉ
1）と第２オフセット値（Ｉ2）からその間のオフセット
値を演算できる。
【００２１】電流センサー４のオフセット値は、必ずし
も時間のみをパラメーターとして直線的に変化しない。
オフセット値は、温度や電流によっても変化する。温度
や電流で変化するオフセット値は、第１オフセット値と
第２オフセット値を検出する無負荷状態における温度や
電流を検出して検出できる。電流をパラメーターとする
オフセット値は、始動スイッチ３をオフにするときの第
２オフセット値で検出できる。第２オフセット値は、始
動スイッチ３をオフにして検出されるので、始動スイッ
チ３をオフにする前の平均電流を検出して、電流に対す
るオフセット値とする。
も時間のみをパラメーターとして直線的に変化しない。
オフセット値は、温度や電流によっても変化する。温度
や電流で変化するオフセット値は、第１オフセット値と
第２オフセット値を検出する無負荷状態における温度や
電流を検出して検出できる。電流をパラメーターとする
オフセット値は、始動スイッチ３をオフにするときの第
２オフセット値で検出できる。第２オフセット値は、始
動スイッチ３をオフにして検出されるので、始動スイッ
チ３をオフにする前の平均電流を検出して、電流に対す
るオフセット値とする。
【００２２】電流補正回路８は、始動スイッチ３をオン
オフにする毎に、第１オフセット値と第２オフセット値
を検出する。第１オフセット値と第２オフセット値を検
出するときの温度や電流は、検出の度に変化する。この
ため、ドライバーが何回も電気自動車を運転すると、始
動スイッチ３をオンオフにする毎に、温度や電流が異な
る環境となる。したがって、温度や電流を異なる条件と
する第１オフセット値と第２オフセット値が検出され
る。運転回数が多くなる、言いかえると、始動スイッチ
３のオンオフを繰り返す回数が多くなるにしたがって、
温度や電流が異なる複数の第１オフセット値と第２オフ
セット値が検出される。
オフにする毎に、第１オフセット値と第２オフセット値
を検出する。第１オフセット値と第２オフセット値を検
出するときの温度や電流は、検出の度に変化する。この
ため、ドライバーが何回も電気自動車を運転すると、始
動スイッチ３をオンオフにする毎に、温度や電流が異な
る環境となる。したがって、温度や電流を異なる条件と
する第１オフセット値と第２オフセット値が検出され
る。運転回数が多くなる、言いかえると、始動スイッチ
３のオンオフを繰り返す回数が多くなるにしたがって、
温度や電流が異なる複数の第１オフセット値と第２オフ
セット値が検出される。
【００２３】電流補正回路８は、温度や電流が異なる状
態で検出された多数の第１オフセット値と第２オフセッ
ト値から、時間、温度、電流をパラメーターとするオフ
セット値を特定するオフセットテーブルを作成する。オ
フセットテーブルは、第１オフセット値と第２オフセッ
ト値を検出するときの時間、温度、電流をパラメーター
として作成する。作成されたオフセットテーブルは、電
流補正回路８の記憶回路（図示せず）に記憶させる。さ
らに、記憶しているオフセットテーブルは、次々と検出
する第１オフセット値と第２オフセット値で修正する。
このように、温度や電流でオフセット値を補正する方法
は、始動スイッチ３をオンにしてからオフにするまでの
間のオフセット値を正確に検出できる。
態で検出された多数の第１オフセット値と第２オフセッ
ト値から、時間、温度、電流をパラメーターとするオフ
セット値を特定するオフセットテーブルを作成する。オ
フセットテーブルは、第１オフセット値と第２オフセッ
ト値を検出するときの時間、温度、電流をパラメーター
として作成する。作成されたオフセットテーブルは、電
流補正回路８の記憶回路（図示せず）に記憶させる。さ
らに、記憶しているオフセットテーブルは、次々と検出
する第１オフセット値と第２オフセット値で修正する。
このように、温度や電流でオフセット値を補正する方法
は、始動スイッチ３をオンにしてからオフにするまでの
間のオフセット値を正確に検出できる。
【００２４】オフセットテーブルが作成されると、電流
補正回路８は、始動スイッチ３をオンにしてからオフす
るまでの間のオフセット値を、オフセットテーブルから
演算できる。この間のオフセット値は、時間、温度、電
流等をパラメーターとして特定される。オフセット値が
特定されると、電流補正回路８は、電流センサー４の検
出値をオフセット値で補正して正確な電流を検出する。
補正回路８は、始動スイッチ３をオンにしてからオフす
るまでの間のオフセット値を、オフセットテーブルから
演算できる。この間のオフセット値は、時間、温度、電
流等をパラメーターとして特定される。オフセット値が
特定されると、電流補正回路８は、電流センサー４の検
出値をオフセット値で補正して正確な電流を検出する。
【００２５】残容量演算回路１０は、電流補正回路８か
ら出力される電流値を積算してバッテリ１の残容量を演
算する。残容量は、充電容量から放電容量を減算して演
算される。充電容量は、充電電流の積算値に充電効率を
掛けて計算される。放電容量は、放電電流の積算値に放
電効率を掛けて計算される。
ら出力される電流値を積算してバッテリ１の残容量を演
算する。残容量は、充電容量から放電容量を減算して演
算される。充電容量は、充電電流の積算値に充電効率を
掛けて計算される。放電容量は、放電電流の積算値に放
電効率を掛けて計算される。
【００２６】バッテリ１の残容量をオフセット値で補正
して正確に演算する方法は、大別してふたつある。第１
の方法は、電流センサー４が電流を検出するときに、オ
フセットテーブルからオフセット値を求めて検出した電
流を補正し、補正した電流を積算して残容量を演算する
方法である。この方法は、電流補正回路８からオフセッ
ト値を補正した正確な電流を残容量演算回路１０に出力
する。第２の方法は、始動スイッチ３をオンにしてから
次にオフにするまでの間に演算した充放電の容量を、始
動スイッチ３をオフにしたときに、オフセット値で補正
する。この方法は、始動スイッチ３をオンにする状態で
は、電流をオフセット値で補正しない。オフセット値で
補正しない電流で充放電した容量を演算する。したがっ
て、この間に演算された充放電の容量は、オフセットに
よる誤差を含んでいる。オフセット値による誤差は、始
動スイッチ３をオフにした後に補正する。
して正確に演算する方法は、大別してふたつある。第１
の方法は、電流センサー４が電流を検出するときに、オ
フセットテーブルからオフセット値を求めて検出した電
流を補正し、補正した電流を積算して残容量を演算する
方法である。この方法は、電流補正回路８からオフセッ
ト値を補正した正確な電流を残容量演算回路１０に出力
する。第２の方法は、始動スイッチ３をオンにしてから
次にオフにするまでの間に演算した充放電の容量を、始
動スイッチ３をオフにしたときに、オフセット値で補正
する。この方法は、始動スイッチ３をオンにする状態で
は、電流をオフセット値で補正しない。オフセット値で
補正しない電流で充放電した容量を演算する。したがっ
て、この間に演算された充放電の容量は、オフセットに
よる誤差を含んでいる。オフセット値による誤差は、始
動スイッチ３をオフにした後に補正する。
【００２７】たとえば、オフセット値が図２に示すよう
に直線で変化するとするとき、以下のステップで残容量
を補正する。 ［ｎ＝１のステップ］電流補正回路８が、始動スイッチ
３をオンにしたときの無負荷状態において第１オフセッ
ト値（Ｉ1）を検出する。 ［ｎ＝２のステップ］残容量演算回路１０が、始動スイ
ッチ３をオンにしてからオフにするまでの間の充放電容
量（Ｓ1）を第１オフセット値（Ｉ1）から演算する。 ［ｎ＝３のステップ］始動スイッチ３がオフになると、
無負荷状態を設けて第２オフセット値（Ｉ2）を検出す
る。 ［ｎ＝４のステップ］第１オフセット値（Ｉ1）と第２
オフセット値（Ｉ2）から、充放電した容量を補正す
る。充放電の容量は、以下の式で補正される。 補正した充放電容量（Ｓ）＝演算した充放電容量（Ｓ
1）−オフセット電流の積算値（Ｓ2） オフセット電流の積算値（Ｓ2）は、以下の式で演算す
る。 Ｓ2＝ｋ×（Ｉ2−Ｉ1）×Ｔ ただし、ｋは始動スイッチ３をオンにしてからオフにす
るまでの補正係数であり、ｋの範囲は、０＜ｋ＜１であ
る。また、Ｔは始動スイッチ３をオンにしてからオフに
するまでの時間である。図２に示すように、オフセット
値が直線で変化するとき、ｋの値は０．５となる。た
だ、オフセット値は、図３に示す特性で変化する場合も
ある。このときのｋの値は０．５よりも大きくなる。
に直線で変化するとするとき、以下のステップで残容量
を補正する。 ［ｎ＝１のステップ］電流補正回路８が、始動スイッチ
３をオンにしたときの無負荷状態において第１オフセッ
ト値（Ｉ1）を検出する。 ［ｎ＝２のステップ］残容量演算回路１０が、始動スイ
ッチ３をオンにしてからオフにするまでの間の充放電容
量（Ｓ1）を第１オフセット値（Ｉ1）から演算する。 ［ｎ＝３のステップ］始動スイッチ３がオフになると、
無負荷状態を設けて第２オフセット値（Ｉ2）を検出す
る。 ［ｎ＝４のステップ］第１オフセット値（Ｉ1）と第２
オフセット値（Ｉ2）から、充放電した容量を補正す
る。充放電の容量は、以下の式で補正される。 補正した充放電容量（Ｓ）＝演算した充放電容量（Ｓ
1）−オフセット電流の積算値（Ｓ2） オフセット電流の積算値（Ｓ2）は、以下の式で演算す
る。 Ｓ2＝ｋ×（Ｉ2−Ｉ1）×Ｔ ただし、ｋは始動スイッチ３をオンにしてからオフにす
るまでの補正係数であり、ｋの範囲は、０＜ｋ＜１であ
る。また、Ｔは始動スイッチ３をオンにしてからオフに
するまでの時間である。図２に示すように、オフセット
値が直線で変化するとき、ｋの値は０．５となる。た
だ、オフセット値は、図３に示す特性で変化する場合も
ある。このときのｋの値は０．５よりも大きくなる。
【００２８】
【発明の効果】本発明のモーター駆動電気機器の電流検
出方法は、電流センサーのオフセット値に起因する誤差
を少なくして、正確に電流を検出できる特長がある。そ
れは、本発明の電流検出方法が、始動スイッチをオンに
して負荷回路に電流を供給しないスタート時に第１オフ
セット値を検出し、さらに、始動スイッチをオフにした
ときにも第２オフセット値を検出し、第１オフセット値
と第２オフセット値の両方で電流センサーのオフセット
値を補正するからである。とくに、本発明の方法は、駆
動用モーターの運転に影響を与えることなく、第１オフ
セット値と第２オフセット値を検出できるので、モータ
ー駆動電気機器の使用状態を不自然にすることなく、電
流を正確に補正できる特長がある。それは、モーター駆
動電気機器は、始動スイッチをオンにしたときとオフに
したときに電流を流さない時間帯があるので、この時間
帯を利用して第１オフセット値と第２オフセット値を検
出できるからである。
出方法は、電流センサーのオフセット値に起因する誤差
を少なくして、正確に電流を検出できる特長がある。そ
れは、本発明の電流検出方法が、始動スイッチをオンに
して負荷回路に電流を供給しないスタート時に第１オフ
セット値を検出し、さらに、始動スイッチをオフにした
ときにも第２オフセット値を検出し、第１オフセット値
と第２オフセット値の両方で電流センサーのオフセット
値を補正するからである。とくに、本発明の方法は、駆
動用モーターの運転に影響を与えることなく、第１オフ
セット値と第２オフセット値を検出できるので、モータ
ー駆動電気機器の使用状態を不自然にすることなく、電
流を正確に補正できる特長がある。それは、モーター駆
動電気機器は、始動スイッチをオンにしたときとオフに
したときに電流を流さない時間帯があるので、この時間
帯を利用して第１オフセット値と第２オフセット値を検
出できるからである。
【図１】本発明の実施例の方法に使用する電流検出回路
のブロック図
のブロック図
【図２】第１オフセット値と第２オフセット値からオフ
セット値を演算する特性を示すグラフ
セット値を演算する特性を示すグラフ
【図３】第１オフセット値と第２オフセット値からオフ
セット値を演算する特性の他の一例を示すグラフ
セット値を演算する特性の他の一例を示すグラフ
１…バッテリ ２…負荷回路 ３…始動スイッチ ４…電流センサー ５…バッテリーＥＣＵ ６…メインコントローラ ７…Ａ／Ｄコンバータ ８…電流補正回路 ９…温度センサー １０…残容量演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB13 CB22 CB32 CC01 CC02 CC07 CC12 CC13 CC16 CD02 CD13 CF06 5H030 AA03 AA04 AS08 FF42
Claims (7)
- 【請求項１】 モーター駆動電気機器のバッテリから駆
動用モーターを含む負荷回路に供給される電流を電流セ
ンサーで検出する方法において、 モーター駆動電気機器の始動スイッチをオンにして負荷
回路に電流が供給されないスタート時に第１オフセット
値を検出し、さらに、始動スイッチをオフにして負荷回
路に電流が供給されない停止時に第２オフセット値を検
出し、第１オフセット値と第２オフセット値とで電流セ
ンサーのオフセット値を補正することを特徴とするモー
ター駆動電気機器の電流検出方法。 - 【請求項２】 第１オフセット値と第２オフセット値か
らオフセットテーブルを作成し、オフセットテーブルで
もって電気自動車の走行時間における電流センサーのオ
フセット値を補正する請求項１に記載されるモーター駆
動電気機器の電流検出方法。 - 【請求項３】 第１オフセット値と第２オフセット値を
直線で補間してオフセット値を求める請求項１に記載さ
れるモーター駆動電気機器の電流検出方法。 - 【請求項４】 第１オフセット値と第２オフセット値と
温度をパラメーターとしてオフセットテーブルを作成す
る請求項２に記載されるモーター駆動電気機器の電流検
出方法。 - 【請求項５】 第１オフセット値と第２オフセット値と
電流センサーで検出した電流とをパラメーターとしてオ
フセットテーブルを作成する請求項２に記載されるモー
ター駆動電気機器の電流検出方法。 - 【請求項６】 第１オフセット値と第２オフセット値と
時間とをパラメーターとしてオフセットテーブルを作成
する請求項２に記載されるモーター駆動電気機器の電流
検出方法。 - 【請求項７】 第１オフセット値と第２オフセット値か
ら、始動スイッチをオフにした後に、始動スイッチをオ
ンしてオフにするまでに演算した充放電の容量を補正す
る請求項１に記載されるモーター駆動電気機器の電流検
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079845A JP3773800B2 (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | モーター駆動電気機器の電流検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079845A JP3773800B2 (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | モーター駆動電気機器の電流検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002277520A true JP2002277520A (ja) | 2002-09-25 |
| JP3773800B2 JP3773800B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=18936218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001079845A Expired - Fee Related JP3773800B2 (ja) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | モーター駆動電気機器の電流検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3773800B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078815B2 (en) | 2001-08-10 | 2006-07-18 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device |
| JP2012088318A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Tektronix Inc | 電流データ・サンプル補正方法及び装置 |
| JP2012124996A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Toyota Motor Corp | 電気自動車およびその異常判定方法 |
| JP2017020890A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | トヨタ自動車株式会社 | 電池の制御装置 |
| US9910121B2 (en) | 2015-04-23 | 2018-03-06 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for diagnosing failure of current sensor of battery system for eco-friendly vehicle |
| KR20180053789A (ko) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 현대자동차주식회사 | 전류센서 옵셋 보상 방법 |
| JP2020059328A (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101534952B1 (ko) | 2013-11-26 | 2015-07-08 | 현대자동차주식회사 | 차량용 유압센서의 오프셋 보정 방법 |
-
2001
- 2001-03-21 JP JP2001079845A patent/JP3773800B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078815B2 (en) | 2001-08-10 | 2006-07-18 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device |
| US7282434B2 (en) | 2001-08-10 | 2007-10-16 | Renesas Technology Corp. | Method of manufacturing a semiconductor device |
| JP2012088318A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Tektronix Inc | 電流データ・サンプル補正方法及び装置 |
| EP2444816A3 (en) * | 2010-10-21 | 2016-04-06 | Tektronix, Inc. | Zero ampere level current data correction for a power device under test |
| KR101945330B1 (ko) | 2010-10-21 | 2019-02-07 | 텍트로닉스 인코포레이티드 | 피시험 전력 소자를 위한 영 암페어 레벨 전류 데이터 보정 |
| JP2012124996A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Toyota Motor Corp | 電気自動車およびその異常判定方法 |
| US9910121B2 (en) | 2015-04-23 | 2018-03-06 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for diagnosing failure of current sensor of battery system for eco-friendly vehicle |
| JP2017020890A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | トヨタ自動車株式会社 | 電池の制御装置 |
| KR20180053789A (ko) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 현대자동차주식회사 | 전류센서 옵셋 보상 방법 |
| KR102452643B1 (ko) * | 2016-11-14 | 2022-10-06 | 현대자동차주식회사 | 전류센서 옵셋 보상 방법 |
| JP2020059328A (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
| JP7151351B2 (ja) | 2018-10-05 | 2022-10-12 | 株式会社デンソー | ハイブリッド車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3773800B2 (ja) | 2006-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7355411B2 (en) | Method and apparatus for estimating state of charge of secondary battery | |
| US7944178B2 (en) | Fully-charged battery capacity detection method | |
| JP4275078B2 (ja) | 電池の制限電流制御方法 | |
| US7652449B2 (en) | Battery management system and driving method thereof | |
| US8111071B2 (en) | Battery management system and driving method thereof | |
| US10124789B2 (en) | In-range current sensor fault detection | |
| JP4836725B2 (ja) | 電気自動車の電流検出方法 | |
| JP5264434B2 (ja) | バッテリー管理システムおよびその駆動方法 | |
| JP2003303627A (ja) | 状態検知装置及びこれを用いた各種装置 | |
| US20070090803A1 (en) | Method of estimating state of charge for battery and battery management system using the same | |
| US20080100265A1 (en) | Battery management system and driving method thereof | |
| JP2006129588A (ja) | 二次電池の電力制御方法及び電源装置 | |
| JP2008064740A (ja) | バッテリー管理システム及びその駆動方法 | |
| JP2006112786A (ja) | 電池の残容量検出方法及び電源装置 | |
| JP2004014205A (ja) | 電池異常劣化検出装置 | |
| JP2007113953A (ja) | 二次電池用の制御装置及び二次電池の劣化判定方法 | |
| JP4129109B2 (ja) | 充電制御装置および方法 | |
| JP2002267698A (ja) | 電流検出装置 | |
| JP2008179284A (ja) | 二次電池の劣化判定装置 | |
| JP3773800B2 (ja) | モーター駆動電気機器の電流検出方法 | |
| JP2004120966A (ja) | 電気自動車の電流検出方法 | |
| JP2000137062A (ja) | 二次電池の残存容量検出方法及び残存容量検出装置 | |
| US11180051B2 (en) | Display apparatus and vehicle including the same | |
| JP2001147260A (ja) | 蓄電装置の残容量検出装置 | |
| JP2004325263A (ja) | 電池の自己放電量検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051122 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051205 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060131 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060215 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090224 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110224 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110224 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140224 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |