JP2003177165A - バッテリ状態判定装置 - Google Patents
バッテリ状態判定装置Info
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- Y10S320/00—Electricity: battery or capacitor charging or discharging
- Y10S320/18—Indicator or display
- Y10S320/21—State of charge of battery
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バッテリの充電分極状態を確実に判定する。
【構成】 バッテリ１からの放電電力量と該放電電力量
下での所定電流放電時のバッテリ電圧との関係を記憶す
るメモリ５ｂと、バッテリ１の放電電流を検出する電流
検出器９と、バッテリ電圧を検出する電圧検出器８と、
所定放電電流下で検出されたバッテリ電圧を、上記メモ
リ５ｂに記憶された、現在までの放電電力量に等しい放
電電力量下での所定電流放電時のバッテリ電圧と比較し
て、検出バッテリ電圧が記憶バッテリ電圧よりも高い場
合に充電分極有りと判定するＣＰＵ５ａとを有する。
下での所定電流放電時のバッテリ電圧との関係を記憶す
るメモリ５ｂと、バッテリ１の放電電流を検出する電流
検出器９と、バッテリ電圧を検出する電圧検出器８と、
所定放電電流下で検出されたバッテリ電圧を、上記メモ
リ５ｂに記憶された、現在までの放電電力量に等しい放
電電力量下での所定電流放電時のバッテリ電圧と比較し
て、検出バッテリ電圧が記憶バッテリ電圧よりも高い場
合に充電分極有りと判定するＣＰＵ５ａとを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はバッテリの充電分極
あるいはバッテリの残存容量等のバッテリ状態を判定す
るバッテリ状態判定装置に関する。
あるいはバッテリの残存容量等のバッテリ状態を判定す
るバッテリ状態判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】バッテリの残存使用時間を知る装置とし
て、例えば特開平１−１９３６７５号公報には、バッテ
リの内部抵抗と放電時間の関係を予め記憶し、バッテリ
使用中の検出内部抵抗値より放電時間を知って、残存使
用時間を算出するものが提案されている。
て、例えば特開平１−１９３６７５号公報には、バッテ
リの内部抵抗と放電時間の関係を予め記憶し、バッテリ
使用中の検出内部抵抗値より放電時間を知って、残存使
用時間を算出するものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電気自動車等
に使用するバッテリは、走行中に頻繁に充放電がなされ
るため、内部抵抗の変化のみでは残存使用量の正確な判
定は困難である。特に、頻繁な回生充電や充電スタンド
での急速充電等によりバッテリが充電分極を生じるた
め、これを確実に判定して、バッテリ残存容量を正確に
把握することが求められている。
に使用するバッテリは、走行中に頻繁に充放電がなされ
るため、内部抵抗の変化のみでは残存使用量の正確な判
定は困難である。特に、頻繁な回生充電や充電スタンド
での急速充電等によりバッテリが充電分極を生じるた
め、これを確実に判定して、バッテリ残存容量を正確に
把握することが求められている。
【０００４】本発明はかかる要請に鑑みたもので、バッ
テリの充電分極状態を確実に判定することができるとと
もに、その残存容量を正確に算出することが可能なバッ
テリ状態判定装置を提供することを目的とする。
テリの充電分極状態を確実に判定することができるとと
もに、その残存容量を正確に算出することが可能なバッ
テリ状態判定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】本発明の第１の構成で
は、バッテリからの放電電力量と該放電電力量下での所
定電流放電時のバッテリ電圧との関係を記憶する第１の
記憶手段と、バッテリの放電電流を検出する電流検出手
段と、当該放電電流下でのバッテリ電圧を検出する電圧
検出手段と、上記検出電流と検出電圧を記憶する第２の
記憶手段と、該第２の記憶手段で記憶された所定数の検
出電流と検出電圧より電圧ー電流直線式を得て、該直線
式より所定電流放電時のバッテリ電圧を算出する電圧算
出手段と、算出されたバッテリ電圧を、上記第１の記憶
手段に記憶された、現在までの放電電力量と等しい放電
電力量下での所定電流放電時のバッテリ電圧と比較し
て、算出バッテリ電圧が記憶バッテリ電圧よりも高い場
合に、充電分極有りと判定する充電分極判定手段とを具
備している。
は、バッテリからの放電電力量と該放電電力量下での所
定電流放電時のバッテリ電圧との関係を記憶する第１の
記憶手段と、バッテリの放電電流を検出する電流検出手
段と、当該放電電流下でのバッテリ電圧を検出する電圧
検出手段と、上記検出電流と検出電圧を記憶する第２の
記憶手段と、該第２の記憶手段で記憶された所定数の検
出電流と検出電圧より電圧ー電流直線式を得て、該直線
式より所定電流放電時のバッテリ電圧を算出する電圧算
出手段と、算出されたバッテリ電圧を、上記第１の記憶
手段に記憶された、現在までの放電電力量と等しい放電
電力量下での所定電流放電時のバッテリ電圧と比較し
て、算出バッテリ電圧が記憶バッテリ電圧よりも高い場
合に、充電分極有りと判定する充電分極判定手段とを具
備している。
【０００６】所定電流放電時のバッテリ電圧が直接検出
できない場合にも、電圧ー電流直線式より所定電流放電
時のバッテリ電圧を算出して、充電分極の有無が確実に
判定される。
できない場合にも、電圧ー電流直線式より所定電流放電
時のバッテリ電圧を算出して、充電分極の有無が確実に
判定される。
【０００７】本発明の第２の構成では、上記第１の構成
に加えて、上記充電分極判定手段により充電分極無しと
判定された場合に、現在までの放電電力量と上記算出バ
ッテリ電圧とを記憶する第３の記憶手段と、該第３の記
憶手段により記憶された所定数の放電電力量と算出バッ
テリ電圧との関係に基づいて、上記第１の記憶手段に記
憶された放電電力量とバッテリ電圧との関係を補正する
補正手段と、補正された上記放電電力量とバッテリ電圧
の関係より限界バッテリ電圧に達するまでの放電電力量
を得て、該放電電力量と現在までの放電電力量の差より
バッテリの残存容量を算出する残存容量算出手段とをさ
らに具備している。
に加えて、上記充電分極判定手段により充電分極無しと
判定された場合に、現在までの放電電力量と上記算出バ
ッテリ電圧とを記憶する第３の記憶手段と、該第３の記
憶手段により記憶された所定数の放電電力量と算出バッ
テリ電圧との関係に基づいて、上記第１の記憶手段に記
憶された放電電力量とバッテリ電圧との関係を補正する
補正手段と、補正された上記放電電力量とバッテリ電圧
の関係より限界バッテリ電圧に達するまでの放電電力量
を得て、該放電電力量と現在までの放電電力量の差より
バッテリの残存容量を算出する残存容量算出手段とをさ
らに具備している。
【０００８】所定数の放電電力量と算出バッテリ電圧と
の関係に基づいて、記憶された放電電力量とバッテリ電
圧との関係を補正し、補正後の放電電力量とバッテリ電
圧の関係に基づいてバッテリ残存容量が正確に算出され
る。
の関係に基づいて、記憶された放電電力量とバッテリ電
圧との関係を補正し、補正後の放電電力量とバッテリ電
圧の関係に基づいてバッテリ残存容量が正確に算出され
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を、電気自動車に搭載したバッ
テリの状態判定装置に具体化した一実施例について、図
面に従い説明する。
テリの状態判定装置に具体化した一実施例について、図
面に従い説明する。
【００１０】図１は、本実施例におけるバッテリ状態判
定装置の概略構成図である。図において、バッテリ１の
両極端子にはインバータ３を介して電気負荷としてのモ
ータ２が接続されている。バッテリ１は例えば５時間率
容量が１５０Ａｈの１６個の鉛蓄電池で構成されてい
る。電子制御装置（ＥＣＵ）４は、ＣＰＵ５ａおよびメ
モリ５ｂを有するマイクロコンピュータ５と、上記モー
タ２の駆動を制御するためのモータ制御回路６とを備え
ている。検出部７は、バッテリ端子電圧を検出する電圧
検出手段である電圧検出器８と、バッテリ１からのモー
タ２への放電電流、もしくはモータ２からバッテリ１へ
の回生充電電流あるいは図示していない急速充電器から
バッテリへ流れる充電電流を検出する電流検出手段であ
る電流検出器９とからなり、各検出器８，９による検出
結果がマイクロコンピュータ５に入力する。
定装置の概略構成図である。図において、バッテリ１の
両極端子にはインバータ３を介して電気負荷としてのモ
ータ２が接続されている。バッテリ１は例えば５時間率
容量が１５０Ａｈの１６個の鉛蓄電池で構成されてい
る。電子制御装置（ＥＣＵ）４は、ＣＰＵ５ａおよびメ
モリ５ｂを有するマイクロコンピュータ５と、上記モー
タ２の駆動を制御するためのモータ制御回路６とを備え
ている。検出部７は、バッテリ端子電圧を検出する電圧
検出手段である電圧検出器８と、バッテリ１からのモー
タ２への放電電流、もしくはモータ２からバッテリ１へ
の回生充電電流あるいは図示していない急速充電器から
バッテリへ流れる充電電流を検出する電流検出手段であ
る電流検出器９とからなり、各検出器８，９による検出
結果がマイクロコンピュータ５に入力する。
【００１１】ここで、マイクロコンピュータ５のメモリ
５ｂにより第１の記憶手段、第２の記憶手段、および第
３の記憶手段が構成されており、同じくＣＰＵ５ａによ
り電圧算出手段、充電分極判定手段、補正手段、および
残存容量算出手段が構成されている。すなわち、ＣＰＵ
５ａは、上記検出部７による検出結果からバッテリ内部
抵抗値、あるいは所定の電流が流れた場合の電圧値、満
充電状態からの放電電力量等のバッテリ状態を示すデー
タを演算する。また、ＣＰＵ５ａは、メモリ５ｂに記憶
されているバッテリ特性を用い、バッテリ１に関する各
種検出結果に応じてバッテリ残存使用量を演算し、その
演算結果を表示装置１０に表示する。さらに、ＣＰＵ５
ａは、急速充電を行った場合に、バッテリ１に関する各
検出結果とメモリ５ｂに記憶されたバッテリ特性から充
電分極の影響を判定する。
５ｂにより第１の記憶手段、第２の記憶手段、および第
３の記憶手段が構成されており、同じくＣＰＵ５ａによ
り電圧算出手段、充電分極判定手段、補正手段、および
残存容量算出手段が構成されている。すなわち、ＣＰＵ
５ａは、上記検出部７による検出結果からバッテリ内部
抵抗値、あるいは所定の電流が流れた場合の電圧値、満
充電状態からの放電電力量等のバッテリ状態を示すデー
タを演算する。また、ＣＰＵ５ａは、メモリ５ｂに記憶
されているバッテリ特性を用い、バッテリ１に関する各
種検出結果に応じてバッテリ残存使用量を演算し、その
演算結果を表示装置１０に表示する。さらに、ＣＰＵ５
ａは、急速充電を行った場合に、バッテリ１に関する各
検出結果とメモリ５ｂに記憶されたバッテリ特性から充
電分極の影響を判定する。
【００１２】以下、メモリ５ｂに記憶されているバッテ
リ特性と、ＣＰＵ５ａによる残存使用量判定処理および
充電分極判定処理について詳述する。
リ特性と、ＣＰＵ５ａによる残存使用量判定処理および
充電分極判定処理について詳述する。
【００１３】メモリ５ｂには、バッテリ特性としてバッ
テリ放電電力量と、所定の放電電流（本実施例では２０
０Ａ）が流れた場合のバッテリ１個当たりの端子電圧と
の関係が記憶されており、この関係を図２に示す。この
図は、バッテリを満充電状態から途中で急速充電をする
ことなく放電終止電圧まで放電させた時の、上記検出部
７による検出結果から、ＣＰＵ５ａにて演算されたバッ
テリ放電電力量および２００Ａ放電時のバッテリ電圧の
両データを図示したものである。これは、予め使用バッ
テリの２００Ａ放電バッテリ単体試験等によりこの関係
を求め、このバッテリ特性を上記メモリ５ｂに記憶して
おく。なお、この放電電力量−２００Ａ放電電圧の関係
を多項式あるいは指数関数により表現して、この関係式
を記憶しておいても良い。すなわち、バッテリ使用中の
放電電力量と２００Ａ放電電圧によって、バッテリ消費
状態に対応するバッテリ１の残存使用評価データが求め
られることになる。
テリ放電電力量と、所定の放電電流（本実施例では２０
０Ａ）が流れた場合のバッテリ１個当たりの端子電圧と
の関係が記憶されており、この関係を図２に示す。この
図は、バッテリを満充電状態から途中で急速充電をする
ことなく放電終止電圧まで放電させた時の、上記検出部
７による検出結果から、ＣＰＵ５ａにて演算されたバッ
テリ放電電力量および２００Ａ放電時のバッテリ電圧の
両データを図示したものである。これは、予め使用バッ
テリの２００Ａ放電バッテリ単体試験等によりこの関係
を求め、このバッテリ特性を上記メモリ５ｂに記憶して
おく。なお、この放電電力量−２００Ａ放電電圧の関係
を多項式あるいは指数関数により表現して、この関係式
を記憶しておいても良い。すなわち、バッテリ使用中の
放電電力量と２００Ａ放電電圧によって、バッテリ消費
状態に対応するバッテリ１の残存使用評価データが求め
られることになる。
【００１４】次に、ＣＰＵ５ａによる処理動作について
図３、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図
３においてはバッテリ満充電状態でルーチンが開始さ
れ、ＣＰＵ５ａは先ずステップ１００で初期化処理を実
行する。すなわち、ＣＰＵ５ａは、放電電力量Ｗｑを
「０」にクリアし、ＣＰＵ５ａ内のタイマをスタートさ
せる。次にＣＰＵ５ａは、ステップ１０１で、バッテリ
端子電圧、バッテリ電流の０．２秒毎の検出データを取
り込み、各々１秒間の平均値を算出する。続くステップ
１０２では、その時までの放電電力量Ｗｑおよび下式
で残存エネルギーＳ０Ｃｗを算出し、残存エネルギーＳ
ＯＣｗを表示装置１０に表示する。
図３、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図
３においてはバッテリ満充電状態でルーチンが開始さ
れ、ＣＰＵ５ａは先ずステップ１００で初期化処理を実
行する。すなわち、ＣＰＵ５ａは、放電電力量Ｗｑを
「０」にクリアし、ＣＰＵ５ａ内のタイマをスタートさ
せる。次にＣＰＵ５ａは、ステップ１０１で、バッテリ
端子電圧、バッテリ電流の０．２秒毎の検出データを取
り込み、各々１秒間の平均値を算出する。続くステップ
１０２では、その時までの放電電力量Ｗｑおよび下式
で残存エネルギーＳ０Ｃｗを算出し、残存エネルギーＳ
ＯＣｗを表示装置１０に表示する。
【００１５】
ＳＯＣｗ＝（Ｗnow −Ｗｑ）／Ｗｂ・１００（％）……
【００１６】ここで、Ｗnow は現在の走行状態における
当該バッテリ１のバッテリ満充電状態からの放電終止電
圧までの利用可能電力量（放電電力量）である。Ｗnow
の初期値は、バッテリ特性を記憶した時のバッテリ満充
電状態から限界バッテリ電圧たる放電終止電圧に至るま
でに使用した放電電力量であり、走行中は後述するステ
ップ１１２で算出する。ＷｂはＷnow の初期値に等し
い。
当該バッテリ１のバッテリ満充電状態からの放電終止電
圧までの利用可能電力量（放電電力量）である。Ｗnow
の初期値は、バッテリ特性を記憶した時のバッテリ満充
電状態から限界バッテリ電圧たる放電終止電圧に至るま
でに使用した放電電力量であり、走行中は後述するステ
ップ１１２で算出する。ＷｂはＷnow の初期値に等し
い。
【００１７】ステップ１０３では検出電流の大きさを判
別する。すなわち、検出電流が３０Ａより大きい場合は
ステップ１０４に進み、検出電圧、電流をメモリ５ｂの
中のＭe1領域に記憶する。ここで、記憶のためのバッフ
ァ数は各々６０個であり、バッファが一杯になった場合
は不用データから新しいデータに書き換えていく。これ
によりメモリ領域Ｍe1には最新の検出電圧、電流データ
が記憶されていることになる。次に、ステップ１０５
で、上記記憶データでバッファが一杯であるか、記憶デ
ータの電流値に偏りはないか判別する。そして、ステッ
プ１０５が肯定判定されれば、ステップ１０６で上記記
憶データから電圧−電流間の関係式を算出する。
別する。すなわち、検出電流が３０Ａより大きい場合は
ステップ１０４に進み、検出電圧、電流をメモリ５ｂの
中のＭe1領域に記憶する。ここで、記憶のためのバッフ
ァ数は各々６０個であり、バッファが一杯になった場合
は不用データから新しいデータに書き換えていく。これ
によりメモリ領域Ｍe1には最新の検出電圧、電流データ
が記憶されていることになる。次に、ステップ１０５
で、上記記憶データでバッファが一杯であるか、記憶デ
ータの電流値に偏りはないか判別する。そして、ステッ
プ１０５が肯定判定されれば、ステップ１０６で上記記
憶データから電圧−電流間の関係式を算出する。
【００１８】その後、ＣＰＵ４ａは図４に示すステップ
１０７、１０８で、ステップ１０９の判別で使用する２
つの電圧値Ｖｎ、Ｖｍを算出する。すなわち、ステップ
１０７ではステップ１０６で算出した関係式を用いて２
００Ａ放電電圧値Ｖｎを算出し、続くステップ１０８
で、メモリ５ｂに記憶してあるバッテリ特性を用いて、
現在までの放電電力量に等しい放電電力量下での２００
Ａ放電電圧値Ｖｍを算出する。そして、ステップ１０９
でこの両者の大小から充電分極の影響を判別する。つま
り、ＶｎがＶｍより小さい場合は、ＣＰＵ５ａは充電分
極の影響はないと判断し、ステップ１１０で放電電力量
Ｗｑと電圧値Ｖｎをメモリ５ｂの領域Ｍe2に記憶する。
そしてステップ１１１で領域Ｍe2に記憶したデータ数が
１０以上あるかどうかを判定し、ステップ１１１が肯定
された場合は、ステップ１１２に進んで、メモリ５ｂに
記憶されたバッテリ記憶特性（図２参照）と領域Ｍe2に
記憶された最新の１０個のデ−タを用いて、現在の走行
状態における当該バッテリ１の満充電状態から放電終止
電圧までの使用可能電力量Ｗnow を算出する。
１０７、１０８で、ステップ１０９の判別で使用する２
つの電圧値Ｖｎ、Ｖｍを算出する。すなわち、ステップ
１０７ではステップ１０６で算出した関係式を用いて２
００Ａ放電電圧値Ｖｎを算出し、続くステップ１０８
で、メモリ５ｂに記憶してあるバッテリ特性を用いて、
現在までの放電電力量に等しい放電電力量下での２００
Ａ放電電圧値Ｖｍを算出する。そして、ステップ１０９
でこの両者の大小から充電分極の影響を判別する。つま
り、ＶｎがＶｍより小さい場合は、ＣＰＵ５ａは充電分
極の影響はないと判断し、ステップ１１０で放電電力量
Ｗｑと電圧値Ｖｎをメモリ５ｂの領域Ｍe2に記憶する。
そしてステップ１１１で領域Ｍe2に記憶したデータ数が
１０以上あるかどうかを判定し、ステップ１１１が肯定
された場合は、ステップ１１２に進んで、メモリ５ｂに
記憶されたバッテリ記憶特性（図２参照）と領域Ｍe2に
記憶された最新の１０個のデ−タを用いて、現在の走行
状態における当該バッテリ１の満充電状態から放電終止
電圧までの使用可能電力量Ｗnow を算出する。
【００１９】上記使用可能電力量Ｗnow の算出動作につ
いて図５、図６を用いて説明する。なお、図５で、当該
バッテリ１の放電終止電圧はバッテリ１個当たり９ボル
トであり、バッテリ１個当たりの放電電力量を横軸にと
っている。車両走行中にメモリ５ｂのＭe2領域に記憶さ
れた放電電力量Ｗｑと２００Ａ放電電圧Ｖｎが図５の各
「○」点のように得られた場合、メモリ５ｂに記憶され
たバッテリ記憶特性が、「○」点デ−タの最小放電電力
量に対する電圧値の関係（点Ｃ）を満足するように、点
ｂを固定して点ａを点ａ’まで移動する。次に、下式
に示す誤差関数（評価関数）Ｊが最小となるように、図
６に示す如く、点ｃを固定して点ｂを点ｂ’まで移動す
る。このとき点ｂ’が現時点での使用可能放電電力量Ｗ
now を表す。
いて図５、図６を用いて説明する。なお、図５で、当該
バッテリ１の放電終止電圧はバッテリ１個当たり９ボル
トであり、バッテリ１個当たりの放電電力量を横軸にと
っている。車両走行中にメモリ５ｂのＭe2領域に記憶さ
れた放電電力量Ｗｑと２００Ａ放電電圧Ｖｎが図５の各
「○」点のように得られた場合、メモリ５ｂに記憶され
たバッテリ記憶特性が、「○」点デ−タの最小放電電力
量に対する電圧値の関係（点Ｃ）を満足するように、点
ｂを固定して点ａを点ａ’まで移動する。次に、下式
に示す誤差関数（評価関数）Ｊが最小となるように、図
６に示す如く、点ｃを固定して点ｂを点ｂ’まで移動す
る。このとき点ｂ’が現時点での使用可能放電電力量Ｗ
now を表す。
【００２０】
【００２１】ここで、上記処理を最適化法を用いて数学
的に行ってもよい。
的に行ってもよい。
【００２２】次に、ＣＰＵ５ａは、図４のステップ１１
３で電気自動車の走行が終了し、バッテリの通常充電が
開始されたかどうかを判別し、開始でなければ図３のス
テップ１００にリターンする。
３で電気自動車の走行が終了し、バッテリの通常充電が
開始されたかどうかを判別し、開始でなければ図３のス
テップ１００にリターンする。
【００２３】一方、上記ステップ１０９が否定された場
合、ＣＰＵ５ａは、ステップ１１０〜１１２を通過して
ステップ１１３を実行する。つまり、充電分極の影響が
残っていると判断した場合には、使用可能放電電力量Ｗ
now の算出は行われない。
合、ＣＰＵ５ａは、ステップ１１０〜１１２を通過して
ステップ１１３を実行する。つまり、充電分極の影響が
残っていると判断した場合には、使用可能放電電力量Ｗ
now の算出は行われない。
【００２４】図７は、電気自動車走行途中に急速充電
（Ｔ２→Ｔ３）を行った場合の路上走行試験結果（Ｔ１
→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４）を示す線図である。図は放電電力
量と上記メモリ領域Ｍe2に記憶されたデ−タ「＋」、お
よびメモリ５ｂに記憶したバッテリ記憶特性を同時に示
したものであり、この図から判るように、急速充電直後
の走行では充電分極の影響から放電電圧値が高めに検出
される。また、図８のｘ線（破線で示す）は実際のバッ
テリ残存使用量を、線ｙ（実線で示す）は充電分極の判
定を行った後に求めたバッテリ残存使用量を、線ｚ（二
点鎖線で示す）は充電分極の判定を行わないで求めたバ
ッテリ残存使用量を、それぞれ示している。この図から
判るように、充電分極の判定を行わない場合（線ｚの場
合）は充電分極によりバッテリ特性の変化に応答するこ
とができず、急速充電直後に図示の如く常時誤差を生じ
る。これに対して、充電分極の判定を行った場合（線ｙ
の場合）は急速充電直後にも、より正確に実際のバッテ
リ残存使用量を求めることができる。なお、図には急速
充電中のバッテリ残存使用量は図示していない。
（Ｔ２→Ｔ３）を行った場合の路上走行試験結果（Ｔ１
→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４）を示す線図である。図は放電電力
量と上記メモリ領域Ｍe2に記憶されたデ−タ「＋」、お
よびメモリ５ｂに記憶したバッテリ記憶特性を同時に示
したものであり、この図から判るように、急速充電直後
の走行では充電分極の影響から放電電圧値が高めに検出
される。また、図８のｘ線（破線で示す）は実際のバッ
テリ残存使用量を、線ｙ（実線で示す）は充電分極の判
定を行った後に求めたバッテリ残存使用量を、線ｚ（二
点鎖線で示す）は充電分極の判定を行わないで求めたバ
ッテリ残存使用量を、それぞれ示している。この図から
判るように、充電分極の判定を行わない場合（線ｚの場
合）は充電分極によりバッテリ特性の変化に応答するこ
とができず、急速充電直後に図示の如く常時誤差を生じ
る。これに対して、充電分極の判定を行った場合（線ｙ
の場合）は急速充電直後にも、より正確に実際のバッテ
リ残存使用量を求めることができる。なお、図には急速
充電中のバッテリ残存使用量は図示していない。
【００２５】そして、以上詳述したバッテリ状態判定装
置によれば、以下に示す効果を得ることができる。
置によれば、以下に示す効果を得ることができる。
【００２６】つまり、本実施例の判定装置では、バッテ
リ特性記憶データと検出データから充電分極の影響を判
定し、充電分極の影響がある場合には、検出電圧値によ
るバッテリ残存使用量の判定を中止した（図４のステッ
プ１０９）。したがって、急速充電等による充電分極の
影響による誤検出が防止され常に正確な判定結果が得ら
れる。
リ特性記憶データと検出データから充電分極の影響を判
定し、充電分極の影響がある場合には、検出電圧値によ
るバッテリ残存使用量の判定を中止した（図４のステッ
プ１０９）。したがって、急速充電等による充電分極の
影響による誤検出が防止され常に正確な判定結果が得ら
れる。
【００２７】また、電気自動車の走行状態に応じた使用
可能量を逐次算出した（図４のステップ１１２）から、
走行状態の変化あるいはバッテリの劣化によっても常に
正確な判定を行うことができる。
可能量を逐次算出した（図４のステップ１１２）から、
走行状態の変化あるいはバッテリの劣化によっても常に
正確な判定を行うことができる。
【００２８】使用電力量をもとにバッテリ残存使用量を
判定した（図４のステップ１０２等）から、電気自動車
の走行エネルギに即した表示が容易に行える。
判定した（図４のステップ１０２等）から、電気自動車
の走行エネルギに即した表示が容易に行える。
【００２９】バッテリ内部抵抗値（走行中の電圧電流関
係式）を検出し、所定の電流が流れた場合の電圧値を算
出した（図３のステップ１０６、図４のステップ１０
７）。したがって、車両の仕様に応じて評価電流を決定
できる。さらに、放電電流の変動があっても常に正確に
バッテリ残存使用量の判定が行える。
係式）を検出し、所定の電流が流れた場合の電圧値を算
出した（図３のステップ１０６、図４のステップ１０
７）。したがって、車両の仕様に応じて評価電流を決定
できる。さらに、放電電流の変動があっても常に正確に
バッテリ残存使用量の判定が行える。
【００３０】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、バッテリを使用する全ての装置におい
て、バッテリの残存使用量を判定する装置に具体化する
ことができる。
ものではなく、バッテリを使用する全ての装置におい
て、バッテリの残存使用量を判定する装置に具体化する
ことができる。
【図１】バッテリ状態判定装置の全体構成図である。
【図２】メモリに記憶される放電電力量と２００Ａ放電
電圧の関係を示すグラフである。
電圧の関係を示すグラフである。
【図３】バッテリ状態判定手順を示すコンピュータのプ
ログラムフローチャートである。
ログラムフローチャートである。
【図４】バッテリ状態判定手順を示すコンピュータのプ
ログラムフローチャートである。
ログラムフローチャートである。
【図５】バッテリ記憶特性の補正手順を示すグラフであ
る。
る。
【図６】バッテリ記憶特性の補正手順を示すグラフであ
る。
る。
【図７】充電分極の影響を示すグラフである。
【図８】充電分極によるバッテリ残存使用量の誤差を示
すグラフである。
すグラフである。
１ バッテリ
５ａ ＣＰＵ（電圧算出手段、充電分極判定手段、補正
手段、残存容量算出手段） ５ｂ メモリ（第１の記憶手段、第２の記憶手段、第３
の記憶手段） ８ 電圧検出器（電圧検出手段） ９ 電流検出器（電流検出手段）
手段、残存容量算出手段） ５ｂ メモリ（第１の記憶手段、第２の記憶手段、第３
の記憶手段） ８ 電圧検出器（電圧検出手段） ９ 電流検出器（電流検出手段）
フロントページの続き
(72)発明者 稲垣 光夫
愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会
社日本自動車部品総合研究所内
(72)発明者 鬼丸 貞久
愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会
社日本自動車部品総合研究所内
(72)発明者 麻 弘知
愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会
社日本自動車部品総合研究所内
Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB01 CB13 CB21 CC01
CC03 CC06 CC23 CC27 CC28
5G003 AA07 BA01 DA07 EA05 EA09
FA06 GC05
5H030 AA06 AS08 FF42 FF44
Claims (2)
- 【請求項１】 バッテリからの放電電力量と該放電電力
量下での所定電流放電時のバッテリ電圧との関係を記憶
する第１の記憶手段と、バッテリの放電電流を検出する
電流検出手段と、当該放電電流下でのバッテリ電圧を検
出する電圧検出手段と、上記検出電流と検出電圧を記憶
する第２の記憶手段と、該第２の記憶手段で記憶された
所定数の検出電流と検出電圧より電圧ー電流直線式を得
て、該直線式より所定電流放電時のバッテリ電圧を算出
する電圧算出手段と、算出されたバッテリ電圧を、上記
第１の記憶手段に記憶された、現在までの放電電力量と
等しい放電電力量下での所定電流放電時のバッテリ電圧
と比較して、算出バッテリ電圧が記憶バッテリ電圧より
も高い場合に、充電分極有りと判定する充電分極判定手
段とを具備するバッテリ状態判定装置。 - 【請求項２】 上記充電分極判定手段により充電分極無
しと判定された場合に、現在までの放電電力量と上記算
出バッテリ電圧とを記憶する第３の記憶手段と、該第３
の記憶手段により記憶された所定数の放電電力量と算出
バッテリ電圧との関係に基づいて、上記第１の記憶手段
に記憶された放電電力量とバッテリ電圧との関係を補正
する補正手段と、補正された上記放電電力量とバッテリ
電圧の関係より限界バッテリ電圧に達するまでの放電電
力量を得て、該放電電力量と現在までの放電電力量の差
よりバッテリの残存容量を算出する残存容量算出手段と
をさらに具備する請求項１記載のバッテリ状態判定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002230926A JP3715265B2 (ja) | 1994-12-02 | 2002-08-08 | バッテリ状態判定装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6329454A JPH08160113A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | バッテリ状態判定装置 |
| JP2002230926A JP3715265B2 (ja) | 1994-12-02 | 2002-08-08 | バッテリ状態判定装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6329454A Division JPH08160113A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | バッテリ状態判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003177165A true JP2003177165A (ja) | 2003-06-27 |
| JP3715265B2 JP3715265B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=18221563
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6329454A Pending JPH08160113A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | バッテリ状態判定装置 |
| JP2002230971A Pending JP2003194898A (ja) | 1994-12-02 | 2002-08-08 | バッテリ状態判定装置 |
| JP2002230926A Expired - Lifetime JP3715265B2 (ja) | 1994-12-02 | 2002-08-08 | バッテリ状態判定装置 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6329454A Pending JPH08160113A (ja) | 1994-12-02 | 1994-12-02 | バッテリ状態判定装置 |
| JP2002230971A Pending JP2003194898A (ja) | 1994-12-02 | 2002-08-08 | バッテリ状態判定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (3) | JPH08160113A (ja) |
Cited By (3)
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| CN102955133A (zh) * | 2011-08-24 | 2013-03-06 | 现代摩比斯株式会社 | 利用集群化技术预测汽车电池放电时间的装置及其方法 |
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| JP2021125936A (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-30 | シナノケンシ株式会社 | 電子機器、電子機器における二次電池残量推定方法 |
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| DE60129120T2 (de) | 2000-04-04 | 2008-02-28 | Microchip Technology Inc., Chandler | STROMMESSGERÄT FüR BATTERIE |
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| JP7087936B2 (ja) * | 2018-11-14 | 2022-06-21 | トヨタ自動車株式会社 | 満充電容量推定装置 |
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-
1994
- 1994-12-02 JP JP6329454A patent/JPH08160113A/ja active Pending
-
1995
- 1995-12-04 US US08/566,662 patent/US5652069A/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-08-08 JP JP2002230971A patent/JP2003194898A/ja active Pending
- 2002-08-08 JP JP2002230926A patent/JP3715265B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| JP2003194898A (ja) | 2003-07-09 |
| US5652069A (en) | 1997-07-29 |
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