JP2003180004A - 電気モータ自動車の動力バッテリのパラメータ推定法 - Google Patents

電気モータ自動車の動力バッテリのパラメータ推定法

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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電気駆動モータを有する自動車の
動力バッテリの少なくとも１つの動作パラメータを正確
に決定する方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 バッテリのパラメータは、充電容量、放
電電力、過充電の状態又は深放電状態のうちの少なくと
も１つを含み、パラメータを推定するには、動力バッテ
リの内部抵抗と、供給又は受け取られた電流の強度を決
定する。この内部抵抗は、例えば低圧補助バッテリを用
いて推定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用電気モー
タへ電力を供給する充電式直流発電機又は蓄電池バッテ
リのパラメータ推定のための方法及び装置に関するもの
である。
【０００２】本発明は、特に、ハイブリッドカー用動力
バッテリのパラメータを推定する方法及び装置に関する
ものである。
【０００３】
【従来の技術】ハイブリッドカーは、駆動用内燃機関
と、動力バッテリで電源供給される電気モータとを備え
ている。内燃機関は、自動車を推進するだけでなく、電
流整流器を介して動力バッテリを充電する交流発電機も
動かす。自動車の駆動を、内燃機関によって行うか、電
気モータによって行うか、同時に両方を用いて行うかに
ついての制御を行う決定は、通常は、バッテリの充電状
態やバッテリの放電電力に応じて自動的になされる。バ
ッテリ充電の停止や始動もまた、深放電状態及び過充電
の状態を検出する装置を用いて自動的に行われうる。
【０００４】動力バッテリの充電状態を推定するために
供給された電気と受け入れられた電気の（アンペア時で
の）累算が知られている。この累算結果は、動力バッテ
リの寿命状態を推定するのにも使われる。
【０００５】バッテリの充電状態は、最大充電状態に対
する割合（％）で示される。約３０％乃至８０％の充電
状態では、バッテリから供給される電圧は確定した値を
表す。しかし、充電状態が約３０％以下の時、印加され
る電圧は充電状態に伴って減り、充電状態が約８０％以
上の時、電圧は充電状態に伴って増加する。
【０００６】過充電の検出は、電流がゼロのときのバッ
テリ出力を第１の閾値と比較し、そして電圧が第１の閾
値を超えた時に充電の停止及び／又は過充電の警告を発
することによってなされる。
【０００７】同様に、バッテリの深放電状態の検出は、
電流がゼロのときのバッテリ出力を第２の閾値と比較
し、バッテリの電圧が第２の閾値を下回った際に充電及
び／又は放電の警告を発することによってなされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、充電容量及
び放電電力の推定に関する従来の方法、及び、過充電状
態と深放電状態の検出方法が、バッテリの正確な管理及
び自動車の推進には精密さを欠いていることに基づいて
いる。例を挙げるなら、バッテリの放電電力の推定が不
確かな場合、電気モータが内燃機関と共に、運転手の望
むような駆動力を生み出すに十分なトルクを与えること
ができるかを確実には推定できない。さらに他の例とし
て、過充電や深放電状態についての情報が不正確である
場合、警告がでたらめに起こり得る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】これらの不便さを改善す
るために、本発明はバッテリの内部抵抗を推定し、充電
容量推定、放電電力推定、過充電状態の検出、及び深放
電状態の検出のうちの少なくとも一つのパラメータを決
定するよう、バッテリの内部抵抗を考慮に入れる。
【００１０】バッテリの充電容量及び放電電力は、以下
の式、
【００１１】
【数２】 で計算される。
【００１２】式中、Ｕはバッテリ端子における電圧、Ｅ
は起電力（放電時）又は逆起電力（充電時）、Ｒはバッ
テリの内部抵抗、Ｉは出力電流（放電時）又は入力電流
（充電時）の測定強度を表す。また、式中、＋記号は充
電、−記号は放電に相応する。
【００１３】電圧Ｕは、直接測定可能である。それに対
し、パラメータＥの推定は、値Ｅと、受け入れられた又
は供給された電気を加算し、必要であればバッテリの温
度をも加算して推定される充電状態（％）との間の関係
を示す工場でメモリにロードされた対応表を使用して行
われる。バッテリの抵抗Ｒは後述するように測定され、
望ましくは修正される。
【００１４】例えば、単式又は複式記入の対応表は自動
車に取り付けられるものと同じ型及び同じ使用の多数の
バッテリに対する測定を用いて経験的に決定される。
【００１５】過充電の検出用に閾値Ｕmaxを決定するた
めの関係式は、 Ｕmax＝Ｅ90%＋Ｒ90%Ｉ （２） である。
【００１６】式中、Ｅ90%とＲ90%は、それぞれ、充電状
態９０％の内部抵抗とバッテリの逆起電力である。充電
状態に使用されているこの９０％という値は、逆起電力
が規定の充電状態（上記のように、通常３０％乃至８０
％）のときの逆起電力を上回る充電状態の一例である。
【００１７】Ｕmax、Ｉ、及び概してＲ90%は測定可能で
ある。しかし、逆起電力Ｅ90%は、既に説明したよう
に、表から取得しうるものである。
【００１８】同様に、深放電状態の検出のための第２の
閾値は、以下の式、 Ｕmin＝Ｅ30%＋Ｒ30%Ｉ （２） を用いて決定される。
【００１９】式中、Ｅ30%は約３０％の充電状態、つま
り規定の値よりも低い充電状態でのバッテリの起電力で
あり、Ｒ30%は同じ充電状態でのバッテリの内部抵抗で
ある。
【００２０】値Ｅ30%は充電状態と起電力との対応表を
含むメモリにより決定される。対応表には、特に、入力
値として温度の欄を設け、工場でメモリにロードされ、
表は逆起電力の場合のように経験的な決定によって作成
される。
【００２１】内部抵抗の測定は、規定の値との比較によ
り、バッテリの寿命診断にも使用されうることに注意す
べきである。バッテリの内部抵抗は寿命の最後の三分の
一になるとかなり増加することが知られている。
【００２２】本発明は、とりわけＮｉＨとＮｉＣＤタイ
プのバッテリに適応される。
【００２３】本発明は、既に説明したこととは別に、動
力バッテリの内部抵抗を測定するために使用できる。そ
れには、動力バッテリよりも低い電圧のバッテリと称さ
れることもある補助バッテリを使用する。動力バッテリ
は、補助バッテリにそれぞれが強度Ｉ1及びＩ2の二種の
電流を供給することで充電される。そしてこの２つの電
流を動力バッテリの端子において電圧Ｕ2及びＵ1を測定
する。内部抵抗の値は、
【００２４】
【数３】 である。
【００２５】このようにして、抵抗の測定には、バッテ
リの起電力及び逆起電力は無関係である。
【００２６】補助バッテリを介した動力バッテリの充電
を可能とし、また、動力バッテリを介して補助バッテリ
の充電を可能とするには、２つのバッテリ間に双方向Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータを設ける必要がある。「双方向」コ
ンバータは、動力バッテリの高電圧を補助バッテリの電
圧に等しい低電圧に変圧し、補助バッテリの低電圧を動
力バッテリの電圧に等しい高電圧に変圧する。
【００２７】また、バッテリの内部抵抗は、交流発電機
とそれに接続される整流器から供給される電流を用いて
測定されうる。しかしこの場合、正確に測定するために
は電圧又は電流安定器を用いる必要があり（交流発電機
からの電圧出力の変動は避けられないため）、コスト面
で第１の実施例の方が有益である。
【００２８】更に本発明の他の面として、上記の他の特
徴とは別に使用されうるが、動力バッテリの内部抵抗の
連続的な測定は不可能であることを考慮に入れるため
に、充電状態、過充電状態、及び深放電状態の検出が頻
繁に行われねばならないが、充電状態に、また望ましく
は温度に依存する測定された内部抵抗に修正が行われ
る。このように、充電されるときのバッテリの内部抵抗
は放電されるときの内部抵抗よりも低い。
【００２９】充電時の内部抵抗の値は、 Ｒ＝Ｒo＋Ｒc （５） で表される。
【００３０】式中、修正項はＲcであり、その値は、充
電状態に、望ましくは温度に依存する。従って、充電状
態に、望ましくは温度に従って修正値を与えるために工
場でロードされたメモリが設けられる。
【００３１】同様に、放電時、内部抵抗Ｒ’は、 Ｒ’＝Ｒo’＋Ｒd （６） で表される。
【００３２】式中、Ｒdは放電のために与えられる修正
項である。この修正項もまた、充電状態に、望ましくは
温度に依存する。従って、この修正値を与えるために工
場でロードされたメモリが設けられる。
【００３３】加算的な修正項Ｒc及びＲdは、乗算的な項
λc及びλd、つまり、Ｒ＝λcＲ0及びＲ’＝λdＲ0と置
き換えられる。
【００３４】内部抵抗を測定する際には、修正項Ｒcと
Ｒd（又はλcとλd）を考慮に入れなければならない。
測定により抵抗Ｒが得られている時、充電状態と、必要
であれば温度とに依存して変化する修正項を差し引い
て、Ｒ0又はＲ0’を演繹しなければならない。従って、
充電時では、 Ｒ0＝Ｒ−Ｒc （７） となり、放電時では、 Ｒ’0＝Ｒ’−Ｒd （８） となる。各推定に用いられる内部抵抗Ｒの値は式（５）
及び式（６）から演繹され、つまり、充電状態に、望ま
しくは温度に依存する修正項Ｒc又はＲdが値Ｒ0又は
Ｒ’0に加えられる。
【００３５】推定すべきパラメータに依存する内部抵抗
の値の修正値が与えられうる。この場合、実行すべき各
推定（過充電状態、深放電状態、充電容量、放電電力）
に対して、内部抵抗修正値と、充電状態及び望ましくは
温度との間の特別な関係を表す対応表が与えられる。
【００３６】更に、バッテリの分極効果を考慮するため
には、修正項は、関連するパラメータが推定されねばな
らない時間によるものとされうる。
【００３７】例えば、充電時の使用可能な出力を推定す
る際、内部抵抗に適用される修正項は推定の目的によっ
て変わり、つまり充電容量が知られていなければならな
い時間によって変わる。例えば、内燃機関によって駆動
される交流発電機によって充電が行われる時、相対的に
長い時間に亘って行われる充電の推定が必要となる。一
方、その間にバッテリを充電するために放散したエネル
ギーが取り戻されるブレーキ時に利用可能な充電容量の
推定には、数秒間に亘って充電容量が知られることが必
要である。
【００３８】充電の推定の他の例として、温度と、検出
を必要とする過充電による内部抵抗値に対してなされる
修正との間の関係を示す対応表が与えられる。上記の例
では、充電状態が９０％での修正である。
【００３９】同様に、放電時、放電に使用可能な電力の
推定のために充電状態、望ましくは温度、及びパラメー
タが推定されなければならない時間等に依存する内部抵
抗に対する修正項のための対応表が与えられる。自動車
が追い越しを行うために動力バッテリが電気駆動モータ
に電力を供給する時、放電時に利用可能な電力は数秒
間、例えば６秒間に亘って認識されねばならず、内部抵
抗は、この期間と、３秒間又はそれよりも長い期間の場
合とでは同じ値ではない。
【００４０】同様に、深放電状態を検出するために、警
告を発するため又は優先的に充電を開始するために設定
される閾値に対応する充電状態（例えば３０％）のとき
の内部抵抗に与えられねばならない修正項を、温度に従
って与える修正対応表を用意する。
【００４１】内部抵抗の値は、バッテリの寿命状態を決
定することを可能とするパラメータの一つであり、なぜ
ならばバッテリの寿命があと三分の一というところで、
抵抗は顕著に増加するからである。従って、この値に対
して与えられねばならない修正は、寿命状態の計算を改
善することを可能とする。
【００４２】修正項は、寿命を診断する方法に適応され
うる。実際、自動車内で自動的に行われる寿命診断は、
内部抵抗を閾値と比較することでなされるが、アフター
サービスで行われる寿命診断は、内部抵抗比の変動グラ
フと経験的に得られた典型的なグラフとを比較すること
でなされる。
【００４３】内部抵抗が補助バッテリの助けを借りて測
定される場合、測定の正確さのために、ハイブリッドカ
ーの場合は、内燃機関が停止され、電気駆動モータに電
力が供給されていないことが望ましい。この場合、測定
はイグニションがオフの状態で行われるからである。こ
れを達成するために、バッテリの自動放電を決定するた
めにバッテリ動力自動車に一般的に設けられる「自動ウ
ェイクアップ」モードの利用が可能である。この自動ウ
ェイクアップモードは、自動車が停止した後、例えばイ
グニションをオンとした１時間後、及び、例えば１時間
毎に自動的に作動する。
【００４４】従って、１つの実施例では、自動ウェイク
アップモードが作動すると、自動放電の推定に加えて、
バッテリの内部抵抗の推定や、バッテリが高い充電状態
にあるが互いに異なった充電状態であるときはバッテリ
セル間の充電の均等化といった操作を行う。
【００４５】１つの変形例では、内部抵抗の推定は自動
ウェイクアップよりも低い頻度で行われ、例えば一年に
一度、又は、決められた数のアンペア時が交換された
後、又は、アフターサービスのときだけ行われる。
【００４６】アフターサービスのときに行われる場合、
内部抵抗の推定を開始させる入力と、推定の結果が与え
られる出力とが設けられる。
【００４７】本発明はまた、概して、電気駆動モータを
有する自動車の動力バッテリの少なくとも１つの動作パ
ラメータを決定する方法に関連する。この方法では、バ
ッテリパラメータは、充電容量、放電電力、過充電の状
態、又は深放電状態のうちの少なくとも１つを含み、パ
ラメータを推定するために、動力バッテリの内部抵抗と
供給又は受け入れられ電流の強度を決定する。
【００４８】パラメータがバッテリの充電容量及び／又
は放電電力の状態であるとき、充電容量及び／又は放電
電力の推定は、以下の式、
【００４９】
【数４】 を用いて行われ、式中、Ｕはバッテリ端子における電
圧、Ｅは起電力又は逆起電力、Ｒは内部抵抗、記号＋は
バッテリの充電、記号−はバッテリの放電を表す。
【００５０】バッテリが過充電の状態ならば、バッテリ
端子の電圧閾値Ｕmaxは、次の式、 Ｕmax＝ＥN%＋ＲN%Ｉ で表され、式中、ＥN%は規定よりも高い所与の充電状態
のときの逆起電力、ＲN%は同じ充電状態のときのバッテ
リの内部抵抗、Ｉはバッテリによって吸収される電流の
強度を表す。
【００５１】バッテリが深放電状態ならば、それを下回
る場合はバッテリが深放電されていると判定されうるバ
ッテリ端子の電圧閾値Ｕminは、次の式、 Ｕmin＝Ｅn%−Ｒn%Ｉ で表され、式中、Ｅn%は規定よりも低い所与の充電状態
のときの起電力、Ｒn%は同じ充電状態のときのバッテリ
の内部抵抗、Ｉはバッテリによって供給される電流の強
度を表す。
【００５２】１つの実施例では、バッテリの起電力又は
逆起電力は、充電状態（ＳＯＣ）により予め決定され
る。
【００５３】起電力又は逆起電力は、バッテリ温度によ
っても予め決定される。
【００５４】１つの実施例では、バッテリの内部抵抗の
各測定値にバッテリの分極状態によって決まる修正項が
与えられる。
【００５５】この修正項を温度に依存するものとするこ
ともできる。
【００５６】修正項を推定されるパラメータに、また必
要であれば、その時間の終わりにはパラメータが推定さ
れねばならない時間に依存させることができる。
【００５７】内部抵抗の決定は、バッテリの寿命状態を
検出するために使用されうる。
【００５８】１つの実施例では、バッテリの内部抵抗
は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して動力バッテリ
に接続した低電圧補助バッテリを用いて決められる。内
部抵抗の推定は、バッテリがイグニションから切り離さ
れているときに行うことが望ましい。
【００５９】内部抵抗の推定は、定期的に自動的に行わ
れ、例えば動力バッテリの自動放電推定時と同時に行わ
れる。
【００６０】１つの実施例では、パラメータを推定する
ために動力バッテリの内部抵抗と供給又は受け入れられ
る電流の強度の決定を含む指導者の動力バッテリ動作パ
ラメータのうちの少なくとも１つの推定は、自動車の外
部の信号によって始められ、推定結果は自動車の外部で
得られる。
【００６１】本発明は、電気駆動モータだけでなく、交
流発電機を介してバッテリを充電するためにも使用され
る推進用内燃機関を含むハイブリッドカー用動力バッテ
リのパラメータの推定方法の適用にも関連する。
【００６２】本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面
に示す幾つかの実施例に表れている。
【００６３】
【発明の実施の形態】図を参照して説明する例は、２つ
の動力装置、即ち１つの内燃機関１０と動力バッテリ１
２によって電力供給される１つの電気モータ（図示せ
ず）とを含むハイブリッドカーに関連する。
【００６４】内燃機関１０は、整流器１６を介して動力
バッテリ１２を充電する交流発電機１４を駆動する。
【００６５】自動車は、各種制御・調整回路に電力を供
給するよう設計された低電圧バッテリ１８を搭載してい
る。動力バッテリ１２と補助バッテリ１８との間には、
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２０が設けられる。コンバ
ータ２０により、バッテリ１２からバッテリ１８への充
電が可能となり、これにより電圧が下がる。他の方向で
は、コンバータ２０はバッテリ１２に電力を供給するた
めにバッテリ１８によって供給される電圧を上げる。
【００６６】バッテリ１８が高電圧バッテリ１２へ電流
を供給する際、電流は安定しているが、整流器１６を介
して供給される電流は、内燃機関１０の速度の変化を原
因としてあまり安定していない。
【００６７】図２及び図３のグラフは、動力バッテリ１
２の幾つかの特性を表している。
【００６８】図２のグラフでは、横座標はパーセンテー
ジで表されたバッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ）、縦座
標はバッテリの端子１２1と１２2における電圧４を表し
ている。充電状態が３０％乃至８０％の時、バッテリに
よって供給される電圧Ｕは強度ゼロの出力電流に対して
略一定の値ＵNを示し、充電状態が３０％以下のときは
充電状態と共に減少し、充電状態が８０％以上のときは
充電状態と共に増加することが示されている。
【００６９】図２のグラフの曲線２２が強度ゼロの電流
（又は、通常は一般的には一定の電流）に関連するた
め、バッテリ１２が放電又は充電しているとき、つまり
使用時は、バッテリ１２の特性を正確には表していな
い。バッテリの様々な特性を良く知るために、望ましく
は低電圧バッテリ、従って双方向コンバータ２０を介し
てバッテリの内部抵抗を測定する。
【００７０】バッテリの内部抵抗を知ることで、バッテ
リの充電容量及び放電電力の正確な推定が可能となり、
自動車の電力の最適化につながる。実際、バッテリの電
気エネルギーの管理には、レンジを最大にすること（つ
まり消費量を最小化すること）とパフォーマンスを最大
とすること（消費量が高くなる）という矛盾した要求を
満たさなければならないという困難な問題を抱えてい
る。バッテリの充電容量及び放電電力の正確な推定に
は、充電状態も知らねばならない。充電状態を知ること
により、それを超えた場合ではバッテリは過充電状態で
ありそれ以下ではバッテリは深放電状態である閾値を決
定することができる。上記のように、閾値を正確に知る
ためには、バッテリの内部抵抗を正確に推定しなければ
ならない。
【００７１】バッテリ１２の充電状態（ＳＯＣ）はこの
バッテリによって受け取られ供給されるアンペア時の総
和によって決定される。
【００７２】最後に、内部抵抗を知ることにより、動力
バッテリの寿命状態を決定することができる。これは、
横軸にバッテリによって交換されるアンペア時の数、縦
座標に内部抵抗Ｒiを示す図３のグラフに示すように、
内部抵抗は寿命期間の始めの三分の二にあたる２４では
略一定の値を示しているが、寿命の残り三分の一では顕
著に増加している（２６）。さらに、内部抵抗が閾値２
８を超えると警告を発することが可能である。
【００７３】ここで、本発明による種々の推定を行うに
あたって使用される装置を示す図４ａ、図４ｂ、図４ｃ
を参照する。
【００７４】図４ａは、バッテリ１２の内部抵抗を決定
する装置を示す図であり、この装置は、電圧値Ｕを示す
信号を受け取る入力５０1と電流強度Ｉを示す信号を受
け取る入力５０2とによって前述の式（５）から内部抵
抗を計算する計算・メモリ部５０を有する。出力値Ｒ0
及びＲ’0は、前述の式（７）及び（８）により得るこ
とができる。
【００７５】例では、充電状態（ＳＯＣ）と温度Ｔに依
存する値Ｒ0又はＲ’0に修正項が加えられるため、値Ｒ
0、即ち充電状態を推定するための条件と、推定の目
的、即ち最大充電容量の検出、最大放電電力の検出、過
充電状態の検出、完全な放電状態の検出、又は寿命計算
とを示す信号５２を受け取る入力５０3が設けられる。
更に、充電又は放電の条件には、計算の目的が考慮にい
れられねばならず、つまりその終わりにおいて放電又は
充電の状態が知られる必要がある時間を考慮に入れねば
ならない。
【００７６】検出された温度は、装置５０の入力５０4
に送られる。装置５０は、充電状態、温度、及びその終
わりにおいて内部抵抗が知られている必要がある時間に
応じて内部抵抗に適用されるべき修正値を与える修正対
応表を含む１以上のメモリを含む。
【００７７】装置５０には、推定の基礎となる電流設定
値である値Ｉtargetを供給する出力５０6がある。入力
５０2に送られた測定された強度Ｉが設定値と異なる場
合、設定値が変更されるか、推定を中止する。
【００７８】最後に、値Ｒ0を供給する出力５０7と比較
のための入力との間に遅延部５２がある。遅延部は、先
に測定された値Ｒ0と新たに推定された値との比較を可
能にする。新しい値が先の値を上回っているとき推定が
容認される。実際、バッテリの内部抵抗は常に増加する
ため、内部抵抗が減少しているのが観察された場合はコ
ンピュータは推定に誤りがあったと判断する。内部抵抗
は、連続的に測定はされないが、定期的に、例えば３乃
至６ヶ月ごとに、又は毎年といった風に測定される。
【００７９】図４ｂは、充電状態（ＳＯＣ）を決定する
装置を表している。
【００８０】この装置は、電流強度を表す信号を受信す
る入力６２1と、運転状態を示す信号を受信する入力６
２2とを備えた電流測定により充電状態（ＳＯＣ）を計
算するユニット６２を含む。ユニット６２は、充電のア
ンペア時と放電のアンペア時の計算を目的とする。ユニ
ット６２の出力６２3で得られる信号は充電状態を示
す。
【００８１】図４ｃは、自動車の制御系、特に警告信号
（一般的に一定の電流で）を管理するために、ユニット
５０及び６２によって夫々供給されるＲ0信号及びＳＯ
Ｃ信号を使用する幾つかの装置を示している。
【００８２】第１のユニット６４は、入力６４1乃至６
４5への信号に基づいて最大充電容量の推定信号を送
る。これらの信号は、夫々、Ｒ0、Ｕ、Ｔ、ＳＯＣ及び
運転状態を表す。
【００８３】ユニット６６は、最大放電電力の計算を供
給する。入力はＲ0、Ｕ、Ｔ、ＳＯＣ及び運転状態を表
す信号を受信する。
【００８４】ユニット６８は、Ｒ0、Ｉ、Ｕ、Ｔ、ＳＯ
Ｃ及び運転状態のデータに基づいて過充電警告信号を送
るよう設計される。
【００８５】同様に、ユニット７０は、Ｒ0、Ｉ、Ｕ、
Ｔ、ＳＯＣ及び運転状態を表す信号に基づいて深放電状
態を表す信号を送る。
【００８６】寿命診断ユニット７２は、Ｒ0、Ｉ及び運
転状態を表す信号に基づいて寿命信号を送る。
【００８７】ユニット６４、６６、６８、７０及び７２
から供給される信号は、アラーム・警告管理ユニット７
４の夫々の入力へ送られる。例えば、過充電状態の場
合、利用可能な充電容量はゼロに調整され、深放電状態
の場合、放電電力はゼロに調整される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるハイブリッドカーの幾つかの構成
要素を示す図である。
【図２】動力バッテリの特性を示す図である。
【図３】動力バッテリの特性を示す図である。
【図４ａ】本発明による装置の幾つかの制御構成要素を
示す図である。
【図４ｂ】本発明による装置の幾つかの制御構成要素を
示す図である。
【図４ｃ】本発明による装置の幾つかの制御構成要素を
示す図である。
【符号の説明】
１０ 内燃機関 １２ 動力バッテリ １４ 交流発電機 １６ 整流器 １８ 補助バッテリ ２０ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB06 CB12 CB31 CC01 CC13 CC23 CF06 5H030 AA03 AA04 AS08 FF41 FF42 FF43 FF44 5H115 PA11 PA15 PC06 PG04 PI16 PI22 PO02 PU21 QN03 QN28 TI06 TR19 TU16 TU17

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気駆動モータを有する自動車の動力バ
    ッテリの少なくとも１つの動作パラメータを決定する方
    法であって、 バッテリパラメータは、充電容量、放電電力、過充電状
    態、又は深放電状態のうちの少なくとも１つを含み、 パラメータを推定するために、動力バッテリの内部抵抗
    と供給又は受け入れられた電流の強度を決定する方法。
  2. 【請求項２】 パラメータは、バッテリの充電容量状態
    及び／又は放電電力状態であり、充電容量及び／又は放
    電電力は、次の式、 【数１】 で求められ、式中、Ｕは動力バッテリ端子における電
    圧、Ｅは起電力又は逆起電力、Ｒは内部抵抗、＋記号は
    バッテリの充電、−記号はバッテリの放電を示す、請求
    項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 パラメータは、過充電の状態であり、バ
    ッテリ端子の電圧閾値Ｕmaxは、次の式、 Ｕmax＝ＥN%＋ＲN%Ｉ で表され、式中、ＥN%は規定よりも高い所与の充電状態
    のときの逆起電力、ＲN%は同じ充電状態のときのバッテ
    リの内部抵抗、Ｉはバッテリによって吸収される電流の
    強度を表す、請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 パラメータは、深放電の状態であり、そ
    れを下回る場合はバッテリが深放電されていると判定さ
    れうるバッテリ端子の電圧閾値Ｕminは、次の式、 Ｕmin＝Ｅn%−Ｒn%Ｉ で表され、式中、Ｅn%は規定よりも低い所与の充電状態
    のときの起電力、Ｒn%は同じ充電状態のときのバッテリ
    の内部抵抗の値、Ｉはバッテリによって供給される電流
    の強度を表す、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 バッテリの起電力又は逆起電力は、充電
    状態（ＳＯＣ）に応じて予め決められる、請求項２乃至
    ４のうちいずれか一項記載の方法。
  6. 【請求項６】 バッテリの起電力又は逆起電力は、バッ
    テリの温度に応じて予め決められる、請求項５記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 バッテリの内部抵抗の各測定値に対して
    バッテリの分極状態に依存する修正項が適用される、請
    求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 修正項は温度に依存する、請求項７記載
    の方法。
  9. 【請求項９】 修正項は推定されるべきパラメータに依
    存する、請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 修正項はその終わりにパラメータが計
    算されねばならない時間に依存する、請求項９記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 内部抵抗はバッテリの寿命状態を検出
    するためにも決定さえる、請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 バッテリの内部抵抗は、双方向ＤＣ／
    ＤＣコンバータを介して動力バッテリに接続される低電
    圧補助バッテリによって決定される、請求項１記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】 内部抵抗の推定は、バッテリ・イグニ
    ション回路がオフであるときに行われる、請求項１２記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 内部抵抗の推定は、定期的に自動的
    に、例えば動力バッテリ自動放電計算と同時に、行われ
    る、請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 自動車の動力バッテリ動作パラメータ
    のうちの少なくとも１つを決定するために、動力バッテ
    リの内部抵抗とパラメータを推定するために供給又は受
    け取られる電流の強度の決定は、自動車の外部からの信
    号によって始められ、推定結果は自動車の外部で得られ
    る、請求項１記載の方法。
  16. 【請求項１６】 電気駆動モータと、交流発電機を介し
    てバッテリを充電するためにも使用される推進用の内燃
    機関とを含むハイブリッドカーの動力バッテリのパラメ
    ータの推定のための請求項１記載の方法の適用。
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