JP2002328154A - 蓄電装置の残容量検出装置 - Google Patents

蓄電装置の残容量検出装置

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JP2002328154A JP2001134731A JP2001134731A JP2002328154A JP 2002328154 A JP2002328154 A JP 2002328154A JP 2001134731 A JP2001134731 A JP 2001134731A JP 2001134731 A JP2001134731 A JP 2001134731A JP 2002328154 A JP2002328154 A JP 2002328154A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充放電電流を積算して得た値に基づいて正確
な残容量を検出する。 【解決手段】 残容量検出装置１０は、バッテリ１３の
端子電圧Ｖに応じて所定の上限ＳＯＣまたは下限ＳＯＣ
によって表示・制御用ＳＯＣのデータ置換を行う。バッ
テリ１３の充放電電流Ｉの積算値に基づいて算出される
積算ＳＯＣは、データ置換の度に増加させられる補正量
Ａによって補正されて補正ＳＯＣとされる。残容量検出
装置１０は、データ置換の度に積算ＳＯＣと補正ＳＯＣ
との差が大きくなるように積算ＳＯＣを補正し、積算Ｓ
ＯＣが所定の上限ＳＯＣよりも小さく、かつ、下限ＳＯ
Ｃよりも大きい場合に、補正ＳＯＣを表示・制御用ＳＯ
Ｃとして表示部１８に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばバッテリ等
の蓄電装置の残容量検出装置に係り、特に、電流積算に
基づいて算出された残容量を補正する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばハイブリッド車両等に備え
られたバッテリの残容量（ＳＯＣ：State of charge）
を検出する場合、残容量はバッテリ内に貯留されている
電荷の総量に対応することから、例えば、バッテリの充
電電流及び放電電流を所定期間毎に積算して積算充電量
及び積算放電量を算出し、これらの積算充電量及び積算
放電量を初期状態或いは充放電開始直前の残容量に加算
又は減算することでバッテリの残容量を算出する方法が
知られている。しかしながら、このような方法では、積
算充電量及び積算放電量を算出する際に、例えば電流検
出器の測定誤差等が累積されて残容量の誤差が増大して
しまう場合がある。
【０００３】このため、上述したような電流積算法によ
り算出された残容量から正確な残容量を算出するバッテ
リの残容量検出装置として、例えば特開平６−６９０１
号公報に開示されたバッテリの残容量検出装置のよう
に、バッテリの放電電流を累積加算して得た基準使用量
に、バッテリの端子電圧、比重、温度、放電電流等に応
じた各補正係数を乗算して電気的使用量を算出し、この
電気的使用量を初期容量から減算して得た値に、充電
量、充電前の放電量、充電回数、充電時の温度等に応じ
た各補正係数を乗算して、バッテリの残容量を算出する
バッテリの残容量検出装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術の一例によるバッテリの残容量検出装置においては、
予め保持された所定の関係式或いはマップ等に基づいて
各種の補正係数を算出している。これらの関係式或いは
マップ等は、バッテリの所定状態における特性、例えば
バッテリの定常状態での安定した特性等に基づいて作成
されているため、例えばバッテリの経年使用等により蓄
電可能容量が変化したり、バッテリが種類の異なる他の
バッテリに交換された場合には、所定のマップや関係式
等に基づいて補正された残容量と、実際の残容量との間
のずれが増大してしまうという問題が生じる。このよう
にバッテリの残容量が誤検知されることで、例えばバッ
テリに対する使用可能な残容量範囲を逸脱する等によ
り、バッテリの寿命が短命化してしまったり、ハイブリ
ッド車両のモータやエンジンに対する制御に影響を及ぼ
す可能性がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたも
ので、例えば蓄電装置の特性が経時変化したり、蓄電装
置が交換された場合であっても、充放電電流を積算して
得た値に基づいて正確な残容量を検出することが可能な
蓄電装置の残容量検出装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の蓄電
装置の残容量検出装置は、蓄電装置（例えば、後述する
実施の形態におけるバッテリ１３）と、この蓄電装置か
らの電力供給により駆動する負荷（例えば、後述する実
施の形態におけるモータＭ）と、前記蓄電装置の充放電
電流（例えば、後述する実施の形態における充放電電流
Ｉ）を検出し、この充放電電流の積算値（例えば、後述
する実施の形態における消費容量Ｑ）に基づき前記蓄電
装置の積算残容量（例えば、後述する実施の形態におけ
る積算ＳＯＣ）を演算する残容量演算手段（例えば、後
述する実施の形態における積算残容量算出部３２）とを
備えた蓄電装置の残容量検出装置であって、前記蓄電装
置の端子電圧（例えば、後述する実施の形態における端
子電圧Ｖ）を検出する電圧検出手段（例えば、後述する
実施の形態における電圧検出器１６）と、前記端子電圧
の検出値が所定値（例えば、後述する実施の形態におけ
る上限電圧ＶＵ）以上になると前記積算残容量を予め設
定された残容量の上限値（例えば、後述する実施の形態
における上限ＳＯＣ）にデータ置換する上限値置換手段
（例えば、後述する実施の形態における上下限値置換部
３３）と、前記データ置換後の積算残容量を補正して補
正残容量（例えば、後述する実施の形態における補正Ｓ
ＯＣ）を算出する下降側補正残容量算出手段（例えば、
後述する実施の形態における補正残容量算出部３５）と
を備え、前記下降側補正残容量算出手段は、前記積算残
容量と前記補正残容量の差が充放電電流の積算値の増加
に伴い増加するように補正することを特徴としている。
【０００６】上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によ
れば、蓄電装置の端子電圧に応じて所定の上限値によっ
て積算残容量をデータ置換し、このデータ置換後に算出
される積算残容量と、この積算残容量を補正して得た補
正残容量との差が、充放電電流の積算値の増加に伴い増
加するように補正処理を行う。これにより、例えば充放
電電流の積算値の増加に伴い、積算残容量と実際の残容
量とのずれが増大する場合であっても、実際の残容量に
対する補正残容量の近似の精度を向上させることができ
る。
【０００７】また、請求項２に記載の本発明の蓄電装置
の残容量検出装置は、蓄電装置（例えば、後述する実施
の形態におけるバッテリ１３）と、この蓄電装置からの
電力供給により駆動する負荷（例えば、後述する実施の
形態におけるモータＭ）と、前記蓄電装置の充放電電流
（例えば、後述する実施の形態における充放電電流Ｉ）
を検出し、この充放電電流の積算値（例えば、後述する
実施の形態における消費容量Ｑ）に基づき前記蓄電装置
の積算残容量（例えば、後述する実施の形態における積
算ＳＯＣ）を演算する残容量演算手段（例えば、後述す
る実施の形態における積算残容量算出部３２）とを備え
た蓄電装置の残容量検出装置であって、前記蓄電装置の
端子電圧（例えば、後述する実施の形態における端子電
圧Ｖ）を検出する電圧検出手段（例えば、後述する実施
の形態における電圧検出器１６）と、前記端子電圧の検
出値が所定値（例えば、後述する実施の形態における下
限電圧ＶＬ）以下になると前記積算残容量を予め設定さ
れた残容量の下限値（例えば、後述する実施の形態にお
ける下限ＳＯＣ）にデータ置換する下限値置換手段（例
えば、後述する実施の形態における上下限値置換部３
３）と、前記データ置換後の積算残容量を補正して補正
残容量（例えば、後述する実施の形態における補正ＳＯ
Ｃ）を算出する上昇側補正残容量算出手段（例えば、後
述する実施の形態における補正残容量算出部３５）とを
備え、前記上昇側補正残容量算出手段は、前記積算残容
量と前記補正残容量の差が充放電電流の積算値の増加に
伴い増加するように補正することを特徴としている。
【０００８】上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によ
れば、蓄電装置の端子電圧に応じて所定の下限値によっ
て積算残容量をデータ置換し、このデータ置換後に算出
される積算残容量と、この積算残容量を補正して得た補
正残容量との差が、充放電電流の積算値の増加に伴い増
加するように補正処理を行う。これにより、例えば充放
電電流の積算値の増加に伴い、積算残容量と実際の残容
量とのずれが増大する場合であっても、実際の残容量に
対する補正残容量の近似の精度を向上させることができ
る。
【０００９】さらに、請求項３に記載の本発明の蓄電装
置の残容量検出装置は、前記積算残容量から前記上限値
への置換量（例えば、後述する実施の形態における（上
限ＳＯＣ−データ置換時積算ＳＯＣ））を前記積算残容
量と前記上限値の差より算出する上限置換量算出手段
（例えば、後述する実施の形態における上下限置換量算
出部３４）を備え、前記下降側補正残容量算出手段は、
前記置換量が所定値（例えば、後述する実施の形態にお
ける（単位補正量Ｂ０＋前回補正量ＡＰ））より大きい
ときに、前記データ置換１回当たりの補正量（例えば、
後述する実施の形態における補正量Ａ）を、予め設定さ
れた第１の単位補正量（例えば、後述する実施の形態に
おける単位補正量Ｂ０）としており、前記データ置換を
複数回繰り返す毎に前記第１の単位補正量を加算して前
記補正量を増加させる補正量加算手段（例えば、後述す
る実施の形態における補正量加算部３６）を備えたこと
を特徴としている。
【００１０】上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によ
れば、データ置換を行う回数の増加に伴い補正量が増大
させられ、この補正量に基づいて算出される補正残容量
と、データ置換後に算出される積算残容量との差が増加
する。これにより、データ置換を行う回数の増加に伴
い、補正残容量が徐々に実際の残容量に対して精度良く
近似されるようになる。
【００１１】さらに、請求項４に記載の本発明の蓄電装
置の残容量検出装置は、前記積算残容量から前記下限値
への置換量（例えば、後述する実施の形態における（デ
ータ置換時積算ＳＯＣ−下限ＳＯＣ））を前記積算残容
量と前記下限値の差より算出する下限置換量算出手段
（例えば、後述する実施の形態における上下限置換量算
出部３４）を備え、前記上昇側補正残容量算出手段は、
前記置換量が所定値（例えば、後述する実施の形態にお
ける（単位補正量Ｂ０＋前回補正量ＡＰ））より大きい
ときに、前記データ置換１回当たりの補正量（例えば、
後述する実施の形態における補正量Ａ）を、予め設定さ
れた第１の単位補正量（例えば、後述する実施の形態に
おける単位補正量Ｂ０）としており、前記データ置換を
複数回繰り返す毎に前記第１の単位補正量を加算して前
記補正量を増加させる補正量加算手段（例えば、後述す
る実施の形態における補正量加算部３６）を備えたこと
を特徴としている。
【００１２】上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によ
れば、データ置換を行う回数の増加に伴い補正量が増大
させられ、この補正量に基づいて算出される補正残容量
と、データ置換後に算出される積算残容量との差が増大
する。これにより、データ置換を行う回数の増加に伴
い、補正残容量が徐々に実際の残容量に対して精度良く
近似されるようになる。
【００１３】さらに、請求項５に記載の本発明の蓄電装
置の残容量検出装置では、前記補正量加算手段は、前記
置換量と加算された前記補正量との差が前記第１の単位
補正量以下のときには、前記補正量を前記置換量と同一
の値とすることを特徴としている。
【００１４】上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によ
れば、積算残容量と残容量の下限値の差、あるいは、積
算残容量と残容量の上限値の差からなる置換量に基づい
て補正残容量を算出する。これにより、例えば第１の単
位補正量を累積加算して得た補正量に基づいて補正残容
量を算出する場合に比べて、より緩やかに補正残容量を
変化させて実際の残容量に対して精度良く近似させるこ
とができる。
【００１５】さらに、請求項６に記載の本発明の蓄電装
置の残容量検出装置では、前記補正量加算手段は、前記
置換量と加算された前記補正量との差が前記第１の単位
補正量以下のときには、前記第１の単位補正量よりも小
さい第２の単位補正量（例えば、後述する実施の形態に
おける第１単位補正量Ｂ１）と前回までの前記補正量の
和を前記補正量とすることを特徴としている。
【００１６】上記構成の蓄電装置の残容量検出装置によ
れば、第１の単位補正量よりも小さい第２の単位補正量
と、前回の処理にて算出した補正量との和に基づいて補
正残容量を算出する。これにより、例えば第１の単位補
正量を累積加算して得た補正量に基づいて補正残容量を
算出する場合に比べて、より緩やかに補正残容量を変化
させて実際の残容量に対して精度良く近似させることが
できる。
【００１７】さらに、請求項７に記載の本発明の蓄電装
置の残容量検出装置は、前記補正残容量を表示する表示
手段（例えば、後述する実施の形態における表示部１
８）を備えたことを特徴としている。上記構成の蓄電装
置の残容量検出装置によれば、蓄電装置の残容量に関す
る精度の良い情報を操作者等に通知することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の蓄電装置の残容量
検出装置の一実施形態について添付図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の一実施形態に係る蓄電装置の
残容量検出装置１０の構成図であり、図２は図１に示す
残容量演算部１４のブロック構成図である。本実施の形
態による蓄電装置の残容量検出装置１０（以下において
は、単に、残容量検出装置１０と呼ぶ。）は、例えば電
気自動車やハイブリッド車両等に搭載されており、例え
ば図１に示すハイブリッド車両１はパラレル式ハイブリ
ッド車両をなし、エンジンＥとモータＭと変速機構Ｔと
を直列に直結した構造のものである。このハイブリッド
車両１においてエンジンＥおよびモータＭの両方の駆動
力は変速機構Ｔを介して駆動輪Ｗに伝達される。また、
ハイブリッド車両１の減速時に駆動輪Ｗ側からモータＭ
側に駆動力が伝達されると、モータＭは発電機として機
能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネル
ギーを電気エネルギーとして回収する。さらに、車両の
運転状態に応じて、モータＭはエンジンＥの出力によっ
て発電機として駆動され、発電エネルギーを発生する。
【００１９】モータＭの駆動および回生作動は、制御部
１１からの制御指令を受けてモータ駆動部１２により行
われる。モータ駆動部１２には、モータＭから出力され
る発電エネルギーおよび回生エネルギーを蓄電すると共
にモータＭに電気エネルギーを供給するバッテリ１３が
接続されている。
【００２０】本実施の形態による残容量検出装置１０
は、例えば金属水素化物を陰極活物質とするＮｉ−ＭＨ
（nickel-metal hydride）電池からなるバッテリ１３
と、バッテリ１３の残容量（ＳＯＣ）を算出する残容量
演算部１４と、バッテリ１３に対する充放電電流Ｉを検
出する電流検出器１５と、バッテリ１３の端子電圧Ｖを
検出する電圧検出器１６と、バッテリ１３の温度Ｔを検
出する温度検出器１７と、残容量演算部１４にて算出し
た残容量を表示する表示部１８とを備えて構成されてい
る。ここで、残容量演算部１４は、後述する演算処理に
よって算出した残容量を、車両の乗員に対する表示やモ
ータＭ等の制御に利用する表示・制御用ＳＯＣ（表示・
制御用残容量）として、制御部１１へ出力している。
【００２１】制御部１１は、残容量演算部１４から受信
した表示・制御用ＳＯＣを、例えば車両の乗員に対する
表示パネル（図示略）等に設けられた表示部１８へと出
力する。さらに、制御部１１は、例えば指令部１９から
出力される運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作
等に関するアクセル操作量の信号と、モータＭの回転数
を検出する回転数センサ２０から出力されるモータＭの
回転数の信号と、残容量演算部１４から受信した表示・
制御用ＳＯＣとに基づいて、必要とされるトルク値をモ
ータＭに発生させるための供給電流を指定する電流指令
を生成してモータ駆動部１２へ出力する。ここで、制御
部１１には記憶部２１が備えられており、例えばモータ
Ｍの制御時に参照される所定の制御パラメータ等に対す
るデータが格納されている。
【００２２】残容量演算部１４は、上下限値記憶部３１
と、積算残容量算出部３２と、上下限値置換部３３と、
上下限置換量算出部３４と、補正残容量算出部３５とを
備えて構成されている。ここで、残容量演算部１４に
は、例えばバッテリ１３からモータＭ等の負荷へと供給
される放電電流、および、回生動作や発電動作を行うモ
ータＭ等からバッテリ１３へと供給される充電電流を検
出する電流検出器１５から出力される充放電電流Ｉの信
号と、バッテリ１３の端子電圧Ｖを検出する電圧検出器
１６から出力される端子電圧Ｖの信号とが入力されてい
る。さらに、残容量演算部１４は、後述する演算処理に
よって算出した残容量を、車両の乗員に対する表示やモ
ータＭ等の制御に利用する表示・制御用ＳＯＣとして、
例えば車両の乗員に対する表示パネル（図示略）等に設
けられた表示部１７へと出力する。
【００２３】上下限値記憶部３１は、所定の上限ＳＯＣ
（例えば、８０％）と、所定の下限ＳＯＣ（例えば、２
０％）とを記憶する。積算残容量算出部３２は、例えば
下記数式（１）に示すように、バッテリ１３の充放電電
流Ｉを積算して得た積算充放電量に、所定の容量変換係
数Ｋｃを積算して消費容量Ｑを算出する。そして、所定
の上限値ＱＵ（例えば、上限ＳＯＣ）を基準とする場合
には、この消費容量Ｑを上限値ＱＵから減算して得た値
を積算ＳＯＣとして、あるいは、所定の下限値ＱＬ（例
えば、下限ＳＯＣ）を基準とする場合には、この消費容
量Ｑを所定の下限値ＱＬに加算して得た値を積算ＳＯＣ
として、後述する上下限値置換部３３および上下限置換
量算出部３４および補正残容量算出部３５へ出力する。
また、上下限値記憶部３１から取得した上限ＳＯＣおよ
び下限ＳＯＣに対して、積算ＳＯＣが下限ＳＯＣ以下の
場合、あるいは、積算ＳＯＣが上限ＳＯＣ以上の場合に
は、積算ＳＯＣを表示・制御用ＳＯＣとして設定する。
【００２４】
【数１】
【００２５】なお、積算残容量算出部３２は、充放電電
流Ｉを積算して消費容量Ｑを算出する際に、所定の上限
値ＱＵあるいは下限値ＱＬを初期値として、充放電電流
Ｉの積算量を算出する。また、積算残容量算出部３２
は、積算ＳＯＣを算出する際に、温度検出器１７から出
力されるバッテリ１３の温度Ｔの信号に応じて、例えば
温度によって変化する内部抵抗等に対する所定の補正処
理を行う。
【００２６】上下限値置換部３３は、上下限値記憶部３
１に格納されている上限ＳＯＣまたは下限ＳＯＣを取得
すると共に、電圧検出器１６から出力される端子電圧Ｖ
に応じて、表示・制御用ＳＯＣとして設定されている積
算ＳＯＣや補正ＳＯＣを、上限ＳＯＣまたは下限ＳＯＣ
によってデータ置換する。例えば、端子電圧Ｖが所定の
上限電圧ＶＵ以上となったときには、表示・制御用ＳＯ
Ｃに上限ＳＯＣを設定し、逆に、電圧値Ｖが所定の下限
電圧ＶＬ以下となったときには、表示・制御用ＳＯＣに
下限ＳＯＣを設定する。このデータ置換は、例えば図９
に示すように、バッテリ１３の端子電圧Ｖが残容量の上
限（上限ＳＯＣ）と下限（下限ＳＯＣ）付近においての
み変化するＮｉ−ＭＨ電池のようなバッテリ１３の残容
量特性を利用しており、端子電圧Ｖの変化を検出して積
算残容量（積算ＳＯＣ）を、実際の残容量に切り換える
ことで、残容量の上限と下限付近で正確な残容量に置換
できる。尚、残容量の上限から下限までの電圧変動の少
ない範囲では充放電電流Ｉで残容量を演算で求めてい
る。
【００２７】上下限置換量算出部３４は、上下限値置換
部３３にて表示・制御用ＳＯＣが上限ＳＯＣまたは下限
ＳＯＣによってデータ置換された場合に、例えばこのデ
ータ置換時における積算ＳＯＣ（以下においては、デー
タ置換時積算ＳＯＣと呼ぶ。）と上限ＳＯＣまたは下限
ＳＯＣとの差、つまり、（上限ＳＯＣ−データ置換時積
算ＳＯＣ）または（データ置換時積算ＳＯＣ−下限ＳＯ
Ｃ）をデータ置換量として算出する。補正残容量算出部
３５は、積算残容量算出部３２にて算出される積算ＳＯ
Ｃを取得して、この積算ＳＯＣを所定の初期容量ＡＩ
（例えば、６０％）と補正量Ａとに基づいて補正して補
正ＳＯＣを算出する。そして、積算ＳＯＣが、上限ＳＯ
Ｃよりも小さく、かつ、下限ＳＯＣよりも大きいときに
は、表示・制御用ＳＯＣに補正ＳＯＣを設定する。
【００２８】例えば上下限値置換部３３にて表示・制御
用ＳＯＣが下限ＳＯＣによってデータ置換された後に
は、下記数式（２）に示すように、下限ＳＯＣと積算Ｓ
ＯＣと初期容量ＡＩと補正量Ａとによって補正ＳＯＣを
算出する。一方、上下限値置換部３３にて表示・制御用
ＳＯＣが上限ＳＯＣによってデータ置換された後には、
下記数式（３）に示すように、上限ＳＯＣと積算ＳＯＣ
と初期容量ＡＩと補正量Ａとによって補正ＳＯＣを算出
する。下記数式（２），数式（３）で算出される補正Ｓ
ＯＣは、いずれも積算ＳＯＣ（或いは充放電電流Ｉの積
算値）の増加に伴い、積算ＳＯＣと補正ＳＯＣとの差が
増加し、その差の増加率は、｛初期容量ＡＩ／（初期容
量ＡＩ−補正量Ａ）｝で算出される補正増加率で決ま
り、補正量Ａが大きい程、増加率は大きく、補正量Ａが
小さい程、増加率は小さくなる。
【００２９】
【数２】
【００３０】
【数３】
【００３１】さらに、補正残容量算出部３５は補正量加
算部３６を備えており、補正量加算部３６は、例えば下
記数式（４）に示すように、所定の単位補正量Ｂ０（例
えば、１０％）と、前回の処理にて算出した前回補正量
ＡＰとを加算して得た値を、補正量Ａとして設定する。
ただし、上下限置換量算出部３４にて算出したデータ置
換量と前回補正量ＡＰとの差が、単位補正量Ｂ０以下の
場合には、このデータ置換量を補正量Ａとして設定す
る。すなわち、上下限値置換部３３にて表示・制御用Ｓ
ＯＣが上限ＳＯＣによってデータ置換された後には、下
記数式（５）に示すように、上限ＳＯＣからデータ置換
時積算ＳＯＣを減算して得たデータ置換量を補正量Ａと
して設定する。一方、上下限値置換部３３にて表示・制
御用ＳＯＣが下限ＳＯＣによってデータ置換された後に
は、下記数式（６）に示すように、データ置換時積算Ｓ
ＯＣから下限ＳＯＣを減算して得たデータ置換量を補正
量Ａとして設定する。
【００３２】
【数４】
【００３３】
【数５】
【００３４】
【数６】
【００３５】本実施の形態による蓄電装置の残容量検出
装置１０は上記構成を備えており、次に、この蓄電装置
の残容量検出装置１０の動作について添付図面を参照し
ながら説明する。図３は残容量検出装置１０の動作、特
に、電圧検出器１６により検出したバッテリ１３の端子
電圧Ｖに応じて表示・制御用ＳＯＣを設定する処理を示
すフローチャートであり、図４は、残容量検出装置１０
の動作、特に、表示・制御用ＳＯＣとして補正ＳＯＣを
算出する処理を示すフローチャートであり、図５および
図６は、図４に示す補正量Ａの算出処理を示すフローチ
ャートであり、図７は残容量演算部１４にて算出される
積算ＳＯＣと補正ＳＯＣの時間変化の一例を示すグラフ
図であり、図８は残容量演算部１４にて算出される補正
量Ａの時間変化の一例を示すグラフ図である。
【００３６】先ず、図３に示すステップＳ０１において
は、電圧検出器１６にて検出したバッテリ１３の端子電
圧Ｖが、所定の上限電圧ＶＵ以上か否かを判定する。こ
の判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ
０４に進む。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、
つまり図７に示す時刻ｔ２や時刻ｔ４等に到達したとき
には、ステップＳ０２に進む。ステップＳ０２において
は、例えば上記数式（１）にて算出した積算ＳＯＣ（例
えば、図７に示す積算ＳＯＣ２や積算ＳＯＣ４等）を、
データ置換時積算ＳＯＣに設定する。
【００３７】そして、ステップＳ０３において、表示・
制御用ＳＯＣに所定の上限ＳＯＣ（例えば、８０％）を
設定して、一連の処理を終了する。これにより、例えば
図７に示す時刻ｔ２のように、表示・制御用ＳＯＣとし
て設定されていた積算ＳＯＣ２は、所定の上限ＳＯＣに
よって置換されて、表示・制御用ＳＯＣが較正される。
【００３８】一方、ステップＳ０４においては、電圧検
出器１６にて検出したバッテリ１３の端子電圧Ｖが、所
定の下限電圧ＶＬ以下か否かを判定する。この判定結果
が「ＮＯ」の場合には、上限ＳＯＣや下限ＳＯＣへのデ
ータ置換は行わないで一連の処理を終了する。一方、こ
の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり図７に示す時刻
ｔ３等に到達したときには、ステップＳ０５に進む。ス
テップＳ０５においては、例えば上記数式（１）にて算
出した積算ＳＯＣ（例えば、図７に示す積算ＳＯＣ３
等）を、データ置換時積算ＳＯＣに設定する。
【００３９】そして、ステップＳ０６において、表示・
制御用ＳＯＣに所定の下限ＳＯＣ（例えば、２０％）を
設定して、一連の処理を終了する。これにより、例えば
図７に示す時刻ｔ３のように、表示・制御用ＳＯＣとし
て設定されていた、後述する補正ＳＯＣ３は、所定の下
限ＳＯＣによって置換されて、表示・制御用ＳＯＣが較
正される。
【００４０】以下に、上述したステップＳ０１〜ステッ
プＳ０６における処理と並行して実行される処理、つま
り表示・制御用ＳＯＣとして補正ＳＯＣを算出する処理
について説明する。先ず、図４に示すステップＳ１１に
おいては、表示・制御用ＳＯＣとして所定の上限ＳＯＣ
が設定されているか否かを判定する。この判定結果が
「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１５に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップ
Ｓ１２に進む。
【００４１】ステップＳ１２においては、後述するよう
に、補正量Ａを算出する。そして、ステップＳ１３にお
いては、上記数式（３）に示すように、ステップＳ１２
にて算出した補正量Ａと所定の初期容量ＡＩ（例えば、
６０％）と上限ＳＯＣとに基づいて補正ＳＯＣを算出す
る。そして、この補正ＳＯＣを表示・制御用ＳＯＣに設
定して制御部１１へ出力する。次に、ステップＳ１４に
おいては、ステップＳ１２にて算出した補正量Ａを、前
回の処理にて算出された補正量Ａとされる前回補正量Ａ
Ｐに設定して、一連の処理を終了する。
【００４２】一方、ステップＳ１５においては、表示・
制御用ＳＯＣとして所定の下限ＳＯＣが設定されている
か否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合に
は、一連の処理を終了する。一方、この判定結果が「Ｙ
ＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進む。ステップＳ
１６においては、後述するように、補正量Ａを算出す
る。そして、ステップＳ１７においては、上記数式
（２）に示すように、ステップＳ１６にて算出した補正
量Ａと所定の初期容量ＡＩ（例えば、６０％）と下限Ｓ
ＯＣとに基づいて補正ＳＯＣを算出する。そして、この
補正ＳＯＣを表示・制御用ＳＯＣに設定して制御部１１
へ出力する。次に、ステップＳ１８においては、ステッ
プＳ１６にて算出した補正量Ａを、前回の処理にて算出
された補正量Ａとされる前回補正量ＡＰに設定して、一
連の処理を終了する。
【００４３】以下に、上述したステップＳ１２における
補正量Ａの算出処理について説明する。先ず、図５に示
すステップＳ２１においては、データ置換量（例えば、
図７に示すＡ０またはＡ２）つまり上限ＳＯＣからデー
タ置換時積算ＳＯＣを減算して得た値（上限ＳＯＣ−デ
ータ置換時積算ＳＯＣ）と、前回補正量ＡＰとの差が、
所定の単位補正量Ｂ０よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２
に進む。一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ス
テップＳ２３に進む。ステップＳ２２においては、単位
補正量Ｂ０と前回補正量ＡＰとを加算して得た値を、補
正量Ａに設定して、一連の処理を終了する。ステップＳ
２３においては、上限ＳＯＣからデータ置換時積算ＳＯ
Ｃを減算して得た値つまりデータ置換量を補正量Ａに設
定して、一連の処理を終了する。
【００４４】すなわち、上記数式（４）により算出する
補正量Ａと、データ置換量つまり（上限ＳＯＣ−データ
置換時積算ＳＯＣ）との大小を比較して、何れか小さい
方の値を補正量Ａとして設定する。
【００４５】以下に、上述したステップＳ１６における
補正量Ａの算出処理について説明する。先ず、図６に示
すステップＳ３１においては、データ置換量（例えば、
図７に示すＡ１）つまりデータ置換時積算ＳＯＣから下
限ＳＯＣを減算して得た値（データ置換時積算ＳＯＣ−
下限ＳＯＣ）と、前回補正量ＡＰとの差が、所定の単位
補正量Ｂ０よりも大きいか否かを判定する。この判定結
果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３２に進む。一
方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３
３に進む。ステップＳ３２においては、単位補正量Ｂ０
と前回補正量ＡＰとを加算して得た値を、補正量Ａに設
定して、一連の処理を終了する。ステップＳ３３におい
ては、データ置換時積算ＳＯＣから下限ＳＯＣを減算し
て得た値つまりデータ置換量を補正量Ａに設定して、一
連の処理を終了する。
【００４６】すなわち、上記数式（４）により算出する
補正量Ａと、データ置換量つまり（データ置換時積算Ｓ
ＯＣ−下限ＳＯＣ）との大小を比較して、何れか小さい
方の値を補正量Ａとして設定する。
【００４７】例えば、図７に示す時刻ｔ１においてバッ
テリ１３がリセットされてから、徐々に充電されて時刻
ｔ２に到達すると、端子電圧Ｖが所定の上限電圧ＶＵ以
上となる。このとき、例えば上記数式（１）により算出
された積算ＳＯＣは、図７に示す積算ＳＯＣ２となって
おり、この積算ＳＯＣ２は表示・制御用ＳＯＣとして設
定されているが、この積算ＳＯＣ２は上限ＳＯＣによっ
てデータ置換され、表示・制御用ＳＯＣは、いわばデー
タ置換量Ａ０だけ加算されたように変化する。
【００４８】そして、このデータ置換後にバッテリ１３
が徐々に放電を行う時刻ｔ２から時刻ｔ３においては、
積算残容量算出部３２において上記数式（１）により積
算ＳＯＣ（図７に示す実線）が算出されると共に、図８
に示すように、上記数式（４）により補正量Ａとして単
位補正量Ｂ０が設定される。この補正量Ａに基づいて上
記数式（３）により補正ＳＯＣ（図７に示す破線）が算
出され、この補正ＳＯＣが表示・制御用ＳＯＣとして設
定される。なお、このときのデータ置換時積算ＳＯＣは
図７に示す積算ＳＯＣ２とされている。
【００４９】そして、時刻ｔ３に到達すると、バッテリ
１３の端子電圧Ｖが所定の下限電圧ＶＬ以下となる。こ
のとき、例えば上記数式（１）により算出された積算Ｓ
ＯＣは、図７に示す積算ＳＯＣ３となっており、上記数
式（３）により算出された補正ＳＯＣは、図７に示す補
正ＳＯＣ３となっている。ここで、表示・制御用ＳＯＣ
として設定されている補正ＳＯＣ３は下限ＳＯＣによっ
てデータ置換され、表示・制御用ＳＯＣは、いわばデー
タ置換量Ａ１だけ減算されたように変化する。
【００５０】そして、このデータ置換後にバッテリ１３
が徐々に充電される時刻ｔ３から時刻ｔ４においては、
積算残容量算出部３２において上記数式（１）により積
算ＳＯＣが算出されると共に、図８に示すように、上記
数式（４）により補正量Ａとして（単位補正量Ｂ０＋単
位補正量Ｂ０）が設定される。この補正量Ａに基づいて
上記数式（２）により補正ＳＯＣが算出され、この補正
ＳＯＣが表示・制御用ＳＯＣとして設定される。なお、
このときのデータ置換時積算ＳＯＣは図７に示す積算Ｓ
ＯＣ３とされている。
【００５１】そして、時刻ｔ４に到達すると、バッテリ
１３の端子電圧Ｖが所定の上限電圧ＶＵ以上となる。こ
のとき、例えば上記数式（１）により算出された積算Ｓ
ＯＣは、図７に示す積算ＳＯＣ４となっており、上記数
式（２）により算出された補正ＳＯＣは、図７に示す補
正ＳＯＣ４となっている。ここで、表示・制御用ＳＯＣ
として設定されている補正ＳＯＣ４は上限ＳＯＣによっ
てデータ置換され、表示・制御用ＳＯＣは、いわばデー
タ置換量Ａ２だけ加算されたように変化する。
【００５２】そして、このデータ置換後にバッテリ１３
が徐々に放電を行う時刻ｔ４から時刻ｔ５においては、
積算残容量算出部３２において上記数式（１）により積
算ＳＯＣが算出されると共に、図８に示すように、上記
数式（５）により補正量Ａとしてデータ置換量Ａ２（つ
まり、上限ＳＯＣ−積算ＳＯＣ４）が設定される。すな
わち、この場合には、前回補正量ＡＰ＝２×単位補正量
Ｂ０となっており、上述したステップＳ２１での判定処
理における「ＮＯ」側のように、データ置換量Ａ２が、
上記数式（４）にて算出される補正量Ａ（＝３×単位補
正量Ｂ０）以下となる。この補正量Ａに基づいて上記数
式（３）により補正ＳＯＣが算出され、この補正ＳＯＣ
が表示・制御用ＳＯＣとして設定される。なお、このと
きのデータ置換時積算ＳＯＣは図７に示す積算ＳＯＣ４
とされている。
【００５３】上述したように、本実施の形態による蓄電
装置の残容量検出装置１０によれば、バッテリ１３の端
子電圧Ｖに応じて所定の上限ＳＯＣまたは下限ＳＯＣに
よって表示・制御用ＳＯＣのデータ置換を行う度に、補
正量Ａを増大させて積算ＳＯＣと補正ＳＯＣとの差が大
きくなるように設定したことで、補正ＳＯＣがバッテリ
１３の実際の残容量に徐々に近似される。これにより、
例えば長期間の使用によってバッテリ１３の蓄電可能容
量が経時変化したり、例えば交換等によって蓄電可能容
量が異なる他のバッテリ１３が搭載された場合であって
も、実際の残容量に対して高い精度で近似された表示・
制御用ＳＯＣを検出することができる。
【００５４】なお、上述した実施形態においては、ステ
ップＳ２３およびステップＳ３３において、データ置換
量つまり（上限ＳＯＣ−データ置換時積算ＳＯＣ）およ
び（データ置換時積算ＳＯＣ−下限ＳＯＣ）を補正量Ａ
に設定するとしたが、例えば下記数式（７）に示すよう
に、所定の単位補正量Ｂ０よりも小さな所定の第１単位
補正量Ｂ１（例えば、５％）と前回補正量ＡＰとを加算
して得た値を、補正量Ａに設定しても良い。
【００５５】
【数７】
【００５６】また、上述した実施態様においては、補正
量Ａを単位補正量Ｂ０を用いて徐々に増加させるように
しているが、、補正量Ａを徐々に増加させないで上記数
式（５），数式（６）で示したデータ置換量を補正量Ａ
として用いても良い。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、データ置
換後に算出される積算残容量と、この積算残容量を補正
して得た補正残容量との差が、充放電電流の積算値の増
加に伴い増加するように補正することで、例えば充放電
電流の積算値の増加に伴い、積算残容量と実際の残容量
とのずれが増大する場合であっても、実際の残容量に対
する補正残容量の近似の精度を向上させることができ
る。また、請求項２に記載の本発明の蓄電装置の残容量
検出装置によれば、データ置換後に算出される積算残容
量と、この積算残容量を補正して得た補正残容量との差
が、充放電電流の積算値の増加に伴い増加するように補
正することで、例えば充放電電流の積算値の増加に伴
い、積算残容量と実際の残容量とのずれが増大する場合
であっても、実際の残容量に対する補正残容量の近似の
精度を向上させることができる。
【００５８】さらに、請求項３に記載の本発明の蓄電装
置の残容量検出装置によれば、データ置換を行う回数の
増加に伴い補正量が増大させられ、この補正量に基づい
て算出される補正残容量と、データ置換後に算出される
積算残容量との差が増加するため、データ置換を行う回
数の増加に伴い、補正残容量が徐々に実際の残容量に対
して精度良く近似されるようになる。さらに、請求項４
に記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、
データ置換を行う回数の増加に伴い補正量が増大させら
れ、この補正量に基づいて算出される補正残容量と、デ
ータ置換後に算出される積算残容量との差が増加するた
め、データ置換を行う回数の増加に伴い、補正残容量が
徐々に実際の残容量に対して精度良く近似されるように
なる。
【００５９】さらに、請求項５に記載の本発明の蓄電装
置の残容量検出装置によれば、積算残容量と残容量の下
限値の差、あるいは、積算残容量と残容量の上限値の差
からなる置換量に基づいて補正残容量を算出することに
より、例えば第１の単位補正量を累積加算して得た補正
量に基づいて補正残容量を算出する場合に比べて、より
緩やかに補正残容量を変化させて実際の残容量に対して
精度良く近似させることができる。さらに、請求項６に
記載の本発明の蓄電装置の残容量検出装置によれば、第
１の単位補正量よりも小さい第２の単位補正量と、前回
の処理にて算出した補正量との和に基づいて補正残容量
を算出することにより、例えば第１の単位補正量を累積
加算して得た補正量に基づいて補正残容量を算出する場
合に比べて、より緩やかに補正残容量を変化させて実際
の残容量に対して精度良く近似させることができる。
【００６０】さらに、請求項７に記載の本発明の蓄電装
置の残容量検出装置によれば、蓄電装置の残容量に関す
る精度の良い情報を操作者等に通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る蓄電装置の残容量
検出装置の構成図である。
【図２】 図１に示す残容量演算部のブロック構成図で
ある。
【図３】 図１に示す残容量検出装置の動作、特に、電
圧検出器により検出したバッテリの端子電圧Ｖに応じて
表示・制御用ＳＯＣを設定する処理を示すフローチャー
トである。
【図４】 図１に示す残容量検出装置の動作、特に、表
示・制御用ＳＯＣとして補正ＳＯＣを算出する処理を示
すフローチャートである。
【図５】 補正量Ａの算出処理を示すフローチャートで
ある。
【図６】 補正量Ａの算出処理を示すフローチャートで
ある。
【図７】 残容量演算部にて算出される積算ＳＯＣと補
正ＳＯＣの時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図８】 残容量演算部にて算出される補正量Ａの時間
変化の一例を示すグラフ図である。
【図９】 バッテリの残容量と端子電圧の関係を示すグ
ラフ図である。
【符号の説明】
１０ 蓄電装置の残容量検出装置 １３ バッテリ（蓄電装置） ３２ 積算残容量算出部（残容量演算手段） １６ 電圧検出器（電圧検出手段） ３３ 上下限値置換部（上限値置換手段、下限値置換手
段） ３４ 上下限置換量算出部（上限置換量算出手段、下限
置換量算出手段） ３５ 補正残容量算出部（下降側補正残容量算出手段、
上昇側補正残容量算出手段） ３６ 補正量加算部（補正量加算手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/48 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｍ Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｃ (72)発明者 渋谷 篤志 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB12 CB21 CB22 CB31 CB32 CC01 CC02 CC04 CC06 CC07 CC13 CD02 3D035 AA05 AA06 5G003 AA07 BA01 DA07 EA05 FA06 GC05 5H030 AA01 AS08 FF22 FF41 FF42 FF44 FF67 5H115 PA08 PA15 PC06 PG04 PI16 PI29 PO02 PO06 PO17 PU01 QE10 QI04 QN03 QN24 RB08 SE04 SE05 SE08 TI02 TI05 TI06 TI10 TO21 TO30 TR19 TU16 TU17 TZ07 UB05 UI13

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蓄電装置と、この蓄電装置からの電力供
    給により駆動する負荷と、前記蓄電装置の充放電電流を
    検出し、この充放電電流の積算値に基づき前記蓄電装置
    の積算残容量を演算する残容量演算手段とを備えた蓄電
    装置の残容量検出装置であって、 前記蓄電装置の端子電圧を検出する電圧検出手段と、 前記端子電圧の検出値が所定値以上になると前記積算残
    容量を予め設定された残容量の上限値にデータ置換する
    上限値置換手段と、 前記データ置換後の積算残容量を補正して補正残容量を
    算出する下降側補正残容量算出手段とを備え、 前記下降側補正残容量算出手段は、前記積算残容量と前
    記補正残容量の差が充放電電流の積算値の増加に伴い増
    加するように補正することを特徴とする蓄電装置の残容
    量検出装置。
  2. 【請求項２】 蓄電装置と、この蓄電装置からの電力供
    給により駆動する負荷と、前記蓄電装置の充放電電流を
    検出し、この充放電電流の積算値に基づき前記蓄電装置
    の積算残容量を演算する残容量演算手段とを備えた蓄電
    装置の残容量検出装置であって、 前記蓄電装置の端子電圧を検出する電圧検出手段と、 前記端子電圧の検出値が所定値以下になると前記積算残
    容量を予め設定された残容量の下限値にデータ置換する
    下限値置換手段と、 前記データ置換後の積算残容量を補正して補正残容量を
    算出する上昇側補正残容量算出手段とを備え、 前記上昇側補正残容量算出手段は、前記積算残容量と前
    記補正残容量の差が充放電電流の積算値の増加に伴い増
    加するように補正することを特徴とする蓄電装置の残容
    量検出装置。
  3. 【請求項３】 前記積算残容量から前記上限値への置換
    量を前記積算残容量と前記上限値の差より算出する上限
    置換量算出手段を備え、 前記下降側補正残容量算出手段は、前記置換量が所定値
    より大きいときに、前記データ置換１回当たりの補正量
    を、予め設定された第１の単位補正量とし、 前記データ置換を複数回繰り返す毎に前記第１の単位補
    正量を加算して前記補正量を増加させる補正量加算手段
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置の
    残容量検出装置。
  4. 【請求項４】 前記積算残容量から前記下限値への置換
    量を前記積算残容量と前記下限値の差より算出する下限
    置換量算出手段を備え、 前記上昇側補正残容量算出手段は、前記置換量が所定値
    より大きいときに、前記データ置換１回当たりの補正量
    を、予め設定された第１の単位補正量とし、 前記データ置換を複数回繰り返す毎に前記第１の単位補
    正量を加算して前記補正量を増加させる補正量加算手段
    を備えたことを特徴とする請求項２に記載の蓄電装置の
    残容量検出装置。
  5. 【請求項５】 前記補正量加算手段は、前記置換量と加
    算された前記補正量との差が前記第１の単位補正量以下
    のときには、前記補正量を前記置換量と同一の値とする
    ことを特徴とする請求項３または請求項４の何れかに記
    載の蓄電装置の残容量検出装置。
  6. 【請求項６】 前記補正量加算手段は、前記置換量と加
    算された前記補正量との差が前記第１の単位補正量以下
    のときには、前記第１の単位補正量よりも小さい第２の
    単位補正量と前回までの前記補正量の和を前記補正量と
    することを特徴とする請求項３または請求項４の何れか
    に記載の蓄電装置の残容量検出装置。
  7. 【請求項７】 前記補正残容量を表示する表示手段を備
    えたことを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに
    記載の蓄電装置の残容量検出装置。
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