JP2020092593A - バッテリの充電状態の予測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、バッテリの充電状態の予測方法を提供する。【解決手段】バッテリの電流が０より小さい場合には、検出されたバッテリの電圧に基づいて、ルックアップテーブルから対応する基準充電状態を検索する。次に、バッテリの電圧から電圧閾値を減算して電圧差を取得する。続いて、現時点の充電状態を電圧差で除算することで第１の傾きを取得し、基準充電状態を電圧差で除算することで第２の傾きを取得する。そして、第１の傾きを第２の傾きで除算することで調整比率を取得する。また、バッテリが放電した電荷容量をクーロン・カウント法でカウントすることで放電のカウント容量を算出する。次に、放電のカウント容量に調整比率を乗算することで調整値を取得し、事前に記録されていた残容量から調整値を減算することで新たな残容量を取得する。そして、新たな残容量を満充電容量で除算することで新たなバッテリの充電状態を予測する。【選択図】図２

Description

本発明は予測方法に関し、特に、バッテリの充電状態を予測する方法に関する。

バッテリ技術の進化に伴い、現在では多くの電子機器にバッテリが設けられており、バッテリに蓄えられた電気量を利用して電子機器の運転に必要なエネルギーを供給している。バッテリに蓄えられた電気量は、電子機器の運転に応じて徐々に減少していく。バッテリに蓄えられた電気量が完全に使用されて電子機器が予告なく運転を停止することのないよう、通常、電子機器はバッテリの充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ，ＳＯＣ）を予測する。バッテリの充電状態（ＳＯＣ）は、バッテリ内の使用可能な電気エネルギーの状態とも定義され、通常はパーセンテージで表される。例えば、ＳＯＣ＝残容量（Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｃａｐａｃｉｔｙ，ＲＭ）／満充電容量（Ｆｕｌｌ Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃａｐａｃｉｔｙ，ＦＣＣ）である。バッテリの充電状態（ＳＯＣ）を予測することで、電子機器の使用者は、バッテリに蓄えられた電気量が不足した場合に事前にバッテリに対し充電動作を実行可能となる。

従来技術では、例えば電圧ルックアップ法（ＯＶＣ Ｌｏｏｋｕｐ Ｔａｂｌｅ）のようなルックアップテーブル法でバッテリの充電状態（ＳＯＣ）を予測することが多い。電圧ルックアップ法のテーブルには、電圧別に対応する充電状態（ＳＯＣ）が羅列されている。よって、その時点におけるバッテリの電圧を検出することで、電圧ルックアップ法のテーブルから対応する充電状態（ＳＯＣ）が照合される。電圧ルックアップ法によれば、迅速且つ容易にバッテリの充電状態（ＳＯＣ）を予測可能であるが、バッテリの放電過程では、大電流の放電や苛酷な環境（例えば、高温又は低温環境）に起因して充電状態（ＳＯＣ）の予測に誤差が生じることが多い。そのため、バッテリがカットオフ電圧まで放電された場合に、充電状態（ＳＯＣ）がそのまま０％まで急低下してバッテリの放電を停止し、バッテリを電力とする電子機器が運転を突然停止する恐れがある。例えば、バッテリを電気自動車に使用する場合には、電気自動車が充電状態（ＳＯＣ）の予測誤差に起因して予告なく走行を停止し、走行の安全に問題を生じる恐れがある。

上記に鑑みて、本発明は、バッテリの充電状態を予測するための革新的な方法を提供する。前記方法によれば、正確なバッテリの充電状態（ＳＯＣ）を予測可能なため、バッテリを電力として使用する電子機器が予告なく運転を停止するとの事態が回避される。これを本発明の目的とする。

本発明は、正確なバッテリの充電状態を予測可能とすることで、バッテリの放電時に充電状態が瞬時に０％まで急低下してバッテリの放電が停止するとの事態を回避し、バッテリを電力として使用する電子機器の操作上の安全性及び安定性を向上させるバッテリ容量の予測方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明はバッテリの充電状態の予測方法を提供する。前記予測方法は、バッテリを有する電子機器に用いられ、バッテリの電流が０より小さいと判断された場合、バッテリの放電時における残容量調整手順を実行するステップを含む。バッテリの放電時における残容量調整手順を実行するステップとして、バッテリの電圧を検出し、検出されたバッテリの電圧に基づいてルックアップテーブルから対応する基準充電状態を検索し、検出されたバッテリの電圧から電圧閾値を減算することで電圧差を取得し、現時点の充電状態を電圧差で除算することで第１の傾きを取得し、基準充電状態を電圧差で除算することで第２の傾きを取得し、第１の傾きを第２の傾きで除算することで調整比率を取得し、バッテリが放電した電荷容量をクーロン・カウント法でカウントすることで放電のカウント容量を算出し、放電のカウント容量に調整比率を乗算することで調整値を取得し、事前に記録されていた残容量から調整値を減算することで新たな残容量を予測し、新たな残容量を満充電容量で除算することで新たなバッテリの充電状態を予測する。

本発明の実施例では、更に、満充電容量の更新手順を含み、そのステップとして、検出されたバッテリの電圧が電圧閾値以下か否かを判断し、バッテリの電圧が電圧閾値以下でない場合には満充電容量の更新手順を停止し、バッテリの電圧が電圧閾値以下の場合にはバッテリの電流が０より小さいか否かを引き続き判断し、バッテリの電流が０より小さい場合には満充電容量の更新手順を停止し、バッテリの電流が０より小さくない場合には満充電容量の更新手順の実行を開始する。満充電容量の更新手順を実行するステップとして、バッテリに充電されている電荷容量をクーロン・カウント法でカウントすることで充電のカウント容量を算出し、且つ、事前に記録されていた残容量に充電のカウント容量を加算することで新たに記録する残容量を取得し、バッテリが満充電状態か否かを判断し、満充電状態の場合には新たに記録する残容量を満充電容量として更新し、満充電状態でない場合には、バッテリの電流が０より小さいか否かを判断するステップに戻る。

本発明の実施例では、更なるステップとして、バッテリの電流又は平均電流が０か否かを判断し、バッテリの電流又は平均電流が０の場合には、バッテリの静態時における残容量補正手順を実行し、バッテリの電流又は平均電流が０でない場合にはバッテリが充電又は放電している。バッテリの静態時における残容量補正手順を実行するステップとして、バッテリの電圧を検出し、検出されたバッテリの電圧に基づいて、ルックアップテーブルから対応する基準残容量を検索し、事前に記録されていた残容量が基準残容量よりも大きいか否かを判断し、事前に記録されていた残容量が基準容量よりも小さい場合には、バッテリの電流又は平均電流が０か否かを判断するステップに再び戻り、事前に記録されていた残容量が基準残容量よりも大きい場合には、新たに記録する残容量が基準残容量よりも小さくなるよう、事前に記録されていた残容量について自家消費容量控除手順を少なくとも１回実行し、自家消費容量控除手順が完了すると、再びバッテリの電流又は平均電流が０か否かを判断するステップに戻る。

本発明の実施例では、更に、バッテリの電流が０よりも大きいと判断された場合にバッテリの充電時における残容量カウント手順を実行するステップを含み、バッテリの充電時における残容量カウント手順を実行するステップとして、バッテリに充電されている電荷容量をクーロン・カウント法でカウントすることで充電のカウント容量を算出し、 事前に記録されていた残容量に充電のカウント容量を加算することで新たな残容量を取得し、新たな残容量を満充電容量で除算することで新たなバッテリの充電状態を予測する。

本発明の実施例において、電圧閾値は、低い充電状態に対応する特定の電圧又は放電終止電圧である。

本発明の実施例において、ルックアップテーブルは、バッテリの電圧と基準充電状態及び基準残容量との対応表である。

図１は、本発明における電子機器の回路構造を示す図である。 図２は、本発明におけるバッテリの充電状態の予測方法のフローチャートである。 図３は、本発明のバッテリの放電時における残容量調整手順のフローチャートである。 図４は、本発明におけるバッテリの電圧及び充電状態のグラフである。 図５は、本発明のバッテリの静態時における残容量補正手順のフローチャートである。 図６は、本発明におけるバッテリの満充電容量更新のフローチャートである。 図７は、本発明におけるバッテリの放電時における充電状態予測曲線と、従来技術におけるバッテリの放電時における充電状態予測曲線を示す図である。

本発明における電子機器の回路構造を示す図１、本発明におけるバッテリの充電状態の予測方法のフローチャートである図２、本発明のバッテリの放電時における残容量調整手順のフローチャートである図３、本発明におけるバッテリの電圧及び充電状態のグラフである図４、及び本発明のバッテリの静態時における残容量補正手順のフローチャートである図５を参照する。図１に示すように、本発明における電子機器１００としては、電気自動車、携帯型電子機器、又は、バッテリを主な供給電源とするデバイスが考えられ、バッテリ１０、プロセッサ１１、記憶ユニット１２、表示ユニット１３、電流検出回路１４及び電圧検出回路１５を含む。プロセッサ１１は、バッテリ１０、記憶ユニット１２、表示ユニット１３、電流検出回路１４及び電圧検出回路１５に接続される。記憶ユニット１２には、バッテリ容量予測プログラム１２０とルックアップテーブル１２１が記憶されるとともに、バッテリの残容量（Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｃａｐａｃｉｔｙ，ＲＭ）とバッテリの満充電容量（Ｆｕｌｌ Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃａｐａｃｉｔｙ，ＦＣＣ）が情報として記録される。本発明の電子機器１００は、バッテリ容量予測プログラム１２０によりバッテリ１０の充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ，ＳＯＣ）を予測する。予測された充電状態（ＳＯＣ）は、記憶ユニット１２に記憶されて表示ユニット１３に表示される。

図２に示すように、本発明におけるバッテリの充電状態（ＳＯＣ）の予測方法のフローは次の通りである。まず、ステップＳ２０１において、プロセッサ１１はバッテリ容量予測プログラム１２０を起動し、電流検出回路１４によりバッテリ１０の電流（Ｉ）を検出することで、バッテリ１０の電流（Ｉ）又は平均電流（Ｉ_ａｖｇ）が０か否かを判断する。バッテリ１０の電流（Ｉ）又は平均電流（Ｉ_ａｖｇ）が０でない場合にはバッテリ１０が充放電状態にあるため、続いてステップＳ２０３を実行し、バッテリ１０の電流（Ｉ）が０より小さいか否かをプロセッサ１１により判断する。バッテリ１０の電流（Ｉ）が０より小さい場合、バッテリ容量予測プログラム１２０は、バッテリの放電時における残容量調整手順Ｓ２１を実行する。一方、バッテリ１０の電流（Ｉ）が０より小さくない場合、バッテリ容量予測プログラム１２０は、バッテリの充電時における残容量カウント手順Ｓ２３を実行する。そして、ステップＳ２０１に戻り、バッテリ１０の電流（Ｉ）又は平均電流（Ｉ_ａｖｇ）が０の場合、バッテリ１０は非充放電状態にあるため、バッテリ容量予測プログラム１２０は、バッテリの静態時における残容量補正手順Ｓ２５を実行する。

図３に示すように、バッテリ１０が放電中の場合、バッテリ容量予測プログラム１２０は、バッテリの放電時における残容量調整手順Ｓ２１を実行する。まず、ステップＳ２１１において、プロセッサ１１は電圧検出回路１５によりバッテリ１０の電圧（Ｖ_Ｘ）を検出し、検出された電圧（Ｖ_Ｘ）に基づいて、ルックアップテーブル１２１から対応する基準充電状態（ＳＯＣ_ｒｅｆ）を検索する。本発明の実施例において、ルックアップテーブル１２１は、バッテリの電圧と基準充電状態（ＳＯＣ_ｒｅｆ）及び基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）との対応表であり、各バッテリの電圧に対応する基準充電状態（ＳＯＣ_ｒｅｆ）と基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）を羅列している。例えば、電圧Ａ１（ｍＶ）は基準充電状態Ｂ１（％）と基準残容量Ｃ１（ｍＡ）に対応し、電圧Ａ２（ｍＶ）は基準充電状態Ｂ２（％）と基準残容量Ｃ２（ｍＡ）に対応し、…、電圧Ａ_Ｎ（ｍＶ）は基準充電状態Ｂ_Ｎ（％）と基準残容量Ｃ_Ｎ（ｍＡ）に対応する等となる。ステップＳ２１３では、検出された電圧（Ｖ_Ｘ）から電圧閾値（Ｖ_ｔｈ）を減算することで電圧差（Ｖ_ｄ＝Ｖ_Ｘ−Ｖ_ｔｈ）を取得する。本発明の実施例において、電圧閾値（Ｖ_ｔｈ）は、例えば、ＳＯＣ ０％に対応する電圧値やＳＯＣ ５％に対応する電圧値というように、低い充電状態（ＳＯＣ）に対応する特定の電圧としてもよい。或いは、本発明の他の実施例において、電圧閾値（Ｖ_ｔｈ）は放電終止電圧（ＥＤＶ，Ｅｎｄ ｏｆ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｖｏｌｔａｇｅ）としてもよい。図４に示すように、ステップＳ２１５では、現時点の充電状態（ＳＯＣ_ｎｏｗ）を電圧差（Ｖ_ｄ）で除算することで、バッテリ１０の放電曲線３０１における第１の傾き（Ｓｌｏｐｅ１）を取得する。また、基準充電状態（ＳＯＣ_ｒｅｆ）を電圧差（Ｖ_ｄ）で除算することで第２の傾き（Ｓｌｏｐｅ２）を取得する。その後、第１の傾き（Ｓｌｏｐｅ１）を第２の傾き（Ｓｌｏｐｅ２）で除算することで調整比率（Ａｄｊ（％））を取得する。続いて、ステップＳ２１７において、バッテリ１０が放電した電荷容量をクーロン・カウント法でカウントすることで、放電のカウント容量（Ｃｏｕｎｔ＿Ｄｓｇ）を算出する。そして、放電のカウント容量に調整比率を乗算することで調整値（Ａｄｊ＿Ｖａｌｕｅ＝Ｃｏｕｎｔ＿Ｄｓｇ×Ａｄｊ（％））を取得する。その後、事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）から調整値（Ａｄｊ＿Ｖａｌｕｅ）を減算すれば、新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ＝ＲＭ_ｐｒｅｖ−Ａｄｊ＿Ｖａｌｕｅ）が補償される。再び図２を参照して、バッテリの放電時における残容量調整手順Ｓ２１の実行を終えたあと、ステップＳ２０５を実行し、補償された残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）を満充電容量（ＦＣＣ）で除算すれば新たなバッテリの充電状態（ＳＯＣ_ｎｅｗ＝ＲＭ_ｎｅｗ／ＦＣＣ）が得られる。

上述したように、バッテリの使用過程では、大電流の放電や苛酷な環境に起因して充電状態（ＳＯＣ）の予測に誤差が生じることが多い。そこで、第１の傾き（Ｓｌｏｐｅ１）が第２の傾き（Ｓｌｏｐｅ２）よりも大きい場合には、現時点の充電状態が実際の充電状態よりも高くなっているため、事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）から大きな調整値（Ａｄｊ＿Ｖａｌｕｅ）を減算する。反対に、第１の傾き（Ｓｌｏｐｅ１）が第２の傾き（Ｓｌｏｐｅ２）よりも小さい場合には、現時点の充電状態が実際の充電状態よりも低くなっているため、事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）から小さな調整値（Ａｄｊ＿Ｖａｌｕｅ）を減算する。このように、バッテリ１０の放電過程で速やかに残容量（ＲＭ）を調整することで、予測されるバッテリの充電状態（ＳＯＣ）をいっそう正確とすることができる。

ステップＳ２０３に戻り、バッテリ１０の電流（Ｉ）が０よりも大きいとプロセッサ１１により判断された場合、バッテリ容量予測プログラム１２０は、バッテリの充電時における残容量カウント手順Ｓ２３を実行する。バッテリの充電時における残容量カウント手順Ｓ２３では、バッテリ１０に充電されている電荷容量をクーロン・カウント法でカウントすることで、充電のカウント容量（Ｃｏｕｎｔ＿ｃｈｇ）を算出する。そして、事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）に充電のカウント容量（Ｃｏｕｎｔ＿ｃｈｇ）を加算すれば、新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ＝ＲＭ_ｐｒｅｖ＋Ｃｏｕｎｔ＿ｃｈｇ）が得られる。その後、バッテリの充電時における残容量カウント手順Ｓ２３の実行を終えると、ステップＳ２０５を実行し、新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）を満充電容量（ＦＣＣ）で除算すれば新たなバッテリの充電状態（ＳＯＣ_ｎｅｗ）が得られる。

次に、ステップＳ２０１に戻り、バッテリ１０の電流（Ｉ）又は平均電流（Ｉ_ａｖｇ）が０であるとプロセッサ１１により判断された場合、バッテリ１０は非充放電状態にあるため、バッテリ容量予測プログラム１２０は、バッテリの静態時における残容量補正手順Ｓ２５を実行する。図５に示すように、静態時における残容量補正手順Ｓ２５では、まず、ステップＳ２５１において、プロセッサ１１が電圧検出回路１５によりバッテリ１０の電圧（Ｖ_Ｘ）を検出し、検出された電圧（Ｖ_Ｘ）に基づいて、ルックアップテーブル１２１から対応する基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）を検索する。ステップＳ２５３において、プロセッサ１１は、事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）が基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）よりも大きいか否かを判断する。事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）が基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）よりも小さい場合には、残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）を更新せずに再びステップＳ２０１に戻り、バッテリ１０の電流（Ｉ）又は平均電流（Ｉ_ａｖｇ）が０か否かをプロセッサ１１により引き続き判断する。反対に、事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）が基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）よりも大きい場合には、ステップＳ２５５を実行し、事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）について自家消費容量（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）の控除手順を少なくとも１回実行することで、新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ＝ＲＭ_ｐｒｅｖ−Ｓｅｌｆ＿ｃｏｎ）を取得する。その後、新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）が基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）よりも小さくなるまでステップＳ２５３及びＳ２５５を引き続き実行する。本発明において、自家消費容量（Ｓｅｌｆ＿ｃｏｎ）とは残容量の自己修正値であり、例えば１ｍＡｈ又はその他の数値といった小さな単位の数値である。自家消費容量（Ｓｅｌｆ＿ｃｏｎ）控除手順が完了し、且つ新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）が基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）よりも小さくなると、新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）を記憶ユニット１２に記録する。そして、再びステップＳ２０１に戻り、バッテリ１０の電流（Ｉ）又は平均電流（Ｉ_ａｖｇ）が０か否かをプロセッサ１１により引き続き判断する。このように、記録される残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）を自家消費容量（Ｓｅｌｆ＿ｃｏｎ）により複数回補正することで、記録される残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）をルックアップテーブル１２１において対応する基準残容量（ＲＭ_ｒｅｆ）に徐々に近付けることができる。その後、静態時における残容量補正手順Ｓ２５の実行を終えると、ステップＳ２０５を実行し、新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）を満充電容量（ＦＣＣ）で除算すれば新たなバッテリの充電状態（ＳＯＣ_ｎｅｗ）が得られる。

また、本発明の一実施例では、図６に示すように、満充電容量（ＦＣＣ）の更新手順を更に含む。満充電容量（ＦＣＣ）の更新手順では、まずステップＳ２７１において、バッテリ１０の電圧（Ｖ_Ｘ）が電圧閾値（Ｖ_ｔｈ）以下か否かをプロセッサ１１により判断する。電圧閾値（Ｖ_ｔｈ）は、放電終止電圧（ＥＤＶ）としてもよい。電圧（Ｖ_Ｘ）が電圧閾値（Ｖ_ｔｈ）以下でない場合にはステップＳ２７２を実行し、満充電更新フラグ（ＦＣＣ＿Ｕｐｄａｔｅ＿Ｆｌａｇ）を０に設定して満充電容量（ＦＣＣ）の更新を停止する。反対に、電圧（Ｖ_Ｘ）が電圧閾値（Ｖ_ｔｈ）以下の場合には引き続きステップＳ２７３を実行し、バッテリ１０の電流（Ｉ）が０より小さいか否かを判断する。バッテリ１０の電流（Ｉ）が０より小さい場合にはステップＳ２７２に戻り、満充電容量（ＦＣＣ）の更新を停止する。反対に、バッテリ１０の電流（Ｉ）が０より小さくない場合には、満充電更新フラグ（ＦＣＣ＿Ｕｐｄａｔｅ＿Ｆｌａｇ）を１に設定し、満充電容量（ＦＣＣ）の更新手順Ｓ２８の実行を開始する。満充電容量（ＦＣＣ）の更新手順Ｓ２８では、ステップＳ２８１において、バッテリ１０に充電されている電荷容量をクーロン・カウント法でカウントすることで充電のカウント容量（Ｃｏｕｎｔ＿ｃｈｇ）を算出する。そして、事前に記録されていた残容量（ＲＭ_ｐｒｅｖ）に充電のカウント容量（Ｃｏｕｎｔ＿ｃｈｇ）を加算することで新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ＝ＲＭ_ｐｒｅｖ＋Ｃｏｕｎｔ＿ｃｈｇ）を取得する。続いて、ステップＳ２８２において、バッテリ１０が満充電か否かを判断する。バッテリ１０が満充電状態の場合にはステップＳ２８３を実行し、新たな残容量（ＲＭ_ｎｅｗ）を新たな満充電容量（ＦＣＣ_ｎｅｗ＝ＲＭ_ｎｅｗ）として更新する。反対に、バッテリ１０が満充電でない場合にはステップＳ２７３に戻り、バッテリ１０の電流（Ｉ）が０より小さいか否かを判断して、満充電容量（ＦＣＣ）の更新手順Ｓ２８を引き続き実行するか否かを決定する。このように、満充電容量（ＦＣＣ）を更新することで、より正確なバッテリの充電状態（ＳＯＣ）を予測可能となる。

本発明におけるバッテリの放電時における充電状態予測曲線と、従来技術におけるバッテリの放電時における充電状態予測曲線を示す図７を参照する。図７に示すように、従来の技術では、電圧ルックアップ法のみでバッテリの放電時における充電状態（ＳＯＣ）を予測しており、その場合の予測結果は曲線３０３のようになる。前記曲線３０３は線形の曲線である。また、電圧ルックアップ法のみでバッテリの放電時における充電状態（ＳＯＣ）を予測する場合には、大電流の放電又は苛酷な環境条件に起因して充電状態（ＳＯＣ）の予測に誤差が生じやすい。バッテリの電気量が過大評価され、且つその充電状態（ＳＯＣ）が低いレベルにある場合、放電を続けると充電状態（ＳＯＣ）がそのまま０％まで急低下する恐れがある。例えば、曲線３０３において、バッテリの電気量が過大評価され、且つ１０％という低い充電状態（ＳＯＣ）にある場合、バッテリが放電を続けると、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が１０％から０％まで瞬時に急低下する結果、バッテリを電力とする電子機器が予告なしに運転を停止してしまう。

本発明では、バッテリ容量予測プログラム１２０がバッテリの放電時における充電状態（ＳＯＣ）を予測する。この場合の予測結果は曲線３０５のようになる。また、前記曲線３０５は放物線状をなす。図７を例にすると、本発明におけるバッテリ容量予測プログラム１２０は、不正確な残容量（ＲＭ）及び充電状態（ＳＯＣ）を調整する。バッテリ１０の充電状態（ＳＯＣ）が４０％以下まで放電されたとき、曲線３０５上の充電状態（ＳＯＣ）は線形の曲線３０３上の充電状態（ＳＯＣ）と比較して明らかに調整されている。このように、本発明では、バッテリ容量予測プログラム１２０によってバッテリの充電状態（ＳＯＣ）を速やかに調整する。そのため、バッテリ１０が低い充電状態（ＳＯＣ）にある場合に放電を続けても、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が瞬時に０％まで急低下することがない。例えば、バッテリ１０は、放電過程において充電状態（ＳＯＣ）が１０％から瞬時に０％まで急低下することがないため、バッテリ１０を電力として使用する電子機器の運転上の安全性及び安定性が向上する。

以上は本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。即ち、本発明の特許請求の範囲に記載する形状、構造、特徴及び精神に基づきなされる等価の変形及び補足は、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれる。

１００ 電子機器
１０ バッテリ
１１ プロセッサ
１２ 記憶ユニット
１２０ バッテリ容量予測プログラム
１２１ ルックアップテーブル
１３ 表示ユニット
１４ 電流検出回路
１５ 電圧検出回路
３０１ 曲線
３０３ 曲線
３０５ 曲線

Claims (6)

1. バッテリを有する電子機器に用いられるバッテリの充電状態の予測方法であって、
   前記バッテリの電流が０より小さいと判断された場合、前記バッテリの放電時における残容量調整手順を実行するステップを含み、
   前記バッテリの放電時における残容量調整手順を実行するステップとして、
   前記バッテリの電圧を検出し、
   検出された前記バッテリの電圧に基づいて、ルックアップテーブルから対応する基準充電状態を検索し、
   検出された前記バッテリの電圧から電圧閾値を減算することで電圧差を取得し、
   現時点の充電状態を前記電圧差で除算することで第１の傾きを取得し、
   前記基準充電状態を前記電圧差で除算することで第２の傾きを取得し、
   前記第１の傾きを前記第２の傾きで除算することで調整比率を取得し、
   前記バッテリが放電した電荷容量をクーロン・カウント法でカウントすることで放電のカウント容量を算出し、
   前記放電のカウント容量に前記調整比率を乗算することで調整値を取得し、
   事前に記録されていた残容量から前記調整値を減算することで新たな残容量を予測し、
   前記新たな残容量を満充電容量で除算することで新たなバッテリの充電状態を予測する方法。
2. 更に、満充電容量の更新手順を含み、前記満充電容量の更新手順のステップとして、
   検出された前記バッテリの電圧が前記電圧閾値以下か否かを判断し、
   前記バッテリの電圧が前記電圧閾値以下でない場合には前記満充電容量の更新手順を停止し、前記バッテリの電圧が前記電圧閾値以下の場合には前記バッテリの電流が０より小さいか否かを引き続き判断し、
   前記バッテリの電流が０より小さい場合には前記満充電容量の更新手順を停止し、前記バッテリの電流が０より小さくない場合には前記満充電容量の更新手順の実行を開始し、
   前記満充電容量の更新手順を実行するステップとして、
   前記バッテリに充電されている前記電荷容量を前記クーロン・カウント法でカウントすることで充電のカウント容量を算出し、且つ、前記事前に記録されていた残容量に前記充電のカウント容量を加算することで新たに記録する残容量を取得し、
   前記バッテリが満充電状態か否かを判断し、満充電状態の場合には前記新たに記録する残容量を前記満充電容量として更新し、満充電状態でない場合には、前記バッテリの電流が０より小さいか否かを判断するステップに戻る請求項１に記載のバッテリの充電状態の予測方法。
3. 更なるステップとして、
   前記バッテリの電流又は平均電流が０か否かを判断し、
   前記バッテリの電流又は平均電流が０の場合には、バッテリの静態時における残容量補正手順を実行し、前記バッテリの電流又は前記平均電流が０でない場合には前記バッテリが充電又は放電しており、
   前記バッテリの静態時における残容量補正手順を実行するステップとして、
   前記バッテリの電圧を検出し、
   検出された前記バッテリの電圧に基づいて、前記ルックアップテーブルから対応する基準残容量を検索し、
   前記事前に記録されていた残容量が前記基準残容量よりも大きいか否かを判断し、前記事前に記録されていた残容量が前記基準容量よりも小さい場合には、前記バッテリの電流又は平均電流が０か否かを判断するステップに再び戻り、前記事前に記録されていた残容量が前記基準残容量よりも大きい場合には、前記新たに記録する残容量が前記基準残容量よりも小さくなるよう、前記事前に記録されていた残容量について自家消費容量控除手順を少なくとも１回実行し、前記自家消費容量控除手順が完了すると、再び前記バッテリの電流又は平均電流が０か否かを判断するステップに戻る請求項１に記載のバッテリの充電状態の予測方法。
4. 更に、
   前記バッテリの電流が０よりも大きいと判断された場合、バッテリの充電時における残容量カウント手順を実行するステップを含み、
   前記バッテリの充電時における残容量カウント手順を実行するステップとして、
   前記バッテリに充電されている前記電荷容量を前記クーロン・カウント法でカウントすることで充電のカウント容量を算出し、
   前記事前に記録されていた残容量に前記充電のカウント容量を加算することで前記新たな残容量を取得し、
   前記新たな残容量を前記満充電容量で除算することで前記新たなバッテリの充電状態を予測する請求項１に記載のバッテリの充電状態の予測方法。
5. 前記電圧閾値は、低い充電状態に対応する電圧又は放電終止電圧である請求項１に記載のバッテリの充電状態の予測方法。
6. 前記ルックアップテーブルは、前記バッテリの電圧と前記基準充電状態及び前記基準残容量との対応表である請求項３に記載のバッテリの充電状態の予測方法。