JP2940350B2

JP2940350B2 - 電気自動車用走行電池残存容量計

Info

Publication number: JP2940350B2
Application number: JP5179403A
Authority: JP
Inventors: 實竪本; 信幸川合; 宏佐野; 孚八木橋
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1999-08-25
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JPH0739004A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車用走行電池
残存容量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境を保護しようとする動き
が強まっているが、特に、化石燃料を大量消費すること
による大気の汚染は深刻な問題となっており、大気汚染
の防止は、地球環境を保護する上で極めて重要な課題で
ある。自動車においても、現在はガソリンや軽油等の化
石燃料によるエンジンが主流となっており、これらのエ
ンジンの排出ガスの浄化が推進されている。この一方
で、直接には排出ガスを出さないので、所謂電気自動車
が注目されつつある。

【０００３】この電気自動車は、現時点では、実用上種
々の課題が残されており、一部の分野で実用化されてい
るものの一般に普及するまでには至っていない。そこ
で、電気自動車をより実用的なものにすべく、現在、電
気自動車に関して、様々な技術が提案されている。とこ
ろで、電気自動車の重要な構成要素に、走行電池（以
下、主バッテリという）があるが、この主バッテリの残
存容量は、残存燃料に相当するもので、ドライバはこの
残存容量を常に把握しておきたい。

【０００４】そこで、このような電気自動車用走行電池
の残存容量を求めてこれを表示するようにした電気自動
車用走行電池残存容量計（以下、残存容量計という）が
開発されている。一般に、バッテリの残存容量は、バッ
テリの開放端子電圧と相関があることが知られており、
例えば実公平３−３３１２１号公報に開示されたものな
ど、この特性を利用したバッテリの残存容量を求める装
置も提案されている。

【０００５】しかし、バッテリの使用時には開放端子電
圧が変動するので、バッテリの開放端子電圧からバッテ
リの残存容量を単純に求めることはできず、残存容量を
求める手段としては、バッテリの放電電流及び充電電流
を積算することが一般に用いられている。例えば図８
は、このようなバッテリの残存容量を算出する手順の一
例を示すフローチャートである。なお、ここでは、電池
の容量をＡｈ（＝アンペア時）単位とする。

【０００６】図示するように、まず残存容量を初期セッ
トする（ステップＳ１０）。この初期セットは、主バッ
テリを車両に設置して、車両の駆動回路へ接続した時に
行なわれ、この初期セットでは、残存容量が０にセット
される。通常は、主バッテリを駆動回路へ接続した状態
で、充電と走行とを繰り返すことになり車両が走行中か
否かの判断（ステップＳ２０）に応じて、残存容量を計
測又は推測が行なわれる。この走行中か否かの判断は、
例えば車両のキースイッチ（車両の駆動モータのスイッ
チ）がオンに設定されているか否かつまり車両の駆動モ
ータが作動しているか否かによって行なうことができ
る。

【０００７】一般には、走行前に、まず、充電が行なわ
れるので、ステップＳ２０からステップＳ４０へ進ん
で、充電に応じて主バッテリの残存容量Ｑが加算されて
いく。即ち、充電電流を計測してこれを積算しながら残
存容量Ｑを加算していくのである。なお、一般に、この
充電の際には、所謂完全充電状態と称される電池容量の
最大限度まで行なわれるので、充電完了時には、表示デ
ータとしての残存容量Ｑは最大値になる。

【０００８】このようにして充電が行なわれ、車両の走
行即ち駆動モータの作動が開始されると、ステップＳ２
０からステップＳ５０へ進んて、力行中であるか否かが
判断される。この力行中とは、車両の駆動モータが電気
エネルギを消費しながら作動している状態のことであ
り、一般には車両が駆動力を路面に伝達して走行してい
る場合をいう。

【０００９】この力行中では、バッテリの電気エネルギ
が消費されるので、これに応じて主バッテリの残存容量
Ｑが減算されていく（ステップＳ６０）。即ち、この際
の放電電流を計測してこれを積算しながら残存容量Ｑを
減算していくのである。一方、力行中でない場合とは、
回生ブレーキ状態に相当し、この回生ブレーキとは、エ
ンジンブレーキのことである。この回生ブレーキ状態で
は、車両が路面から逆に駆動力を受けて、駆動モータが
発電作用をしながらこの発電電力が主バッテリに蓄えら
れる。したがって、力行中でない場合には、ステップＳ
６０で、回生に応じて主バッテリの残存容量Ｑが加算さ
れていく。即ち、充電電流を計測してこれを積算しなが
ら残存容量Ｑを加算していくのである。

【００１０】このようにして、各ステップＳ４０，Ｓ６
０，Ｓ７０で、残存容量Ｑが算出されると、算出された
残存容量Ｑが表示データとして出力される（ステップＳ
８０）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、主バッテリ
として、例えば鉛電池のように、放電電流が大きい程、
電池容量が急減する特性のものを用いると、単に放電電
流の大きさのみを減算しただけでは、残存容量を精度良
く求められない。つまり、鉛電池の場合、図５に示すよ
うに、放電電流が大きい程短時間で電圧が降下し、図６
に示すように、放電電流が大きい程使用可能な電池容量
が少なくなる。

【００１２】したがって、電池の実際の残存容量は、放
電電流が大きい程、単に放電電流のみを減算したものよ
りも小さくなる。本発明は、上述の課題に鑑み創案され
たもので、常に精度良く電気自動車用走行電池の残存容
量を表示できるようにした、電気自動車用走行電池残存
容量計を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の電気自動車用走行電池残存容量計は、電気自
動車用走行電池の残存容量を算出する残存容量算出手段
と、該残存容量算出手段の算出結果に基づいて該走行電
池の残存容量を表示する表示手段とをそなえた電気自動
車用走行電池残存容量計において、該残存容量算出手段
が、該走行電池の放電・充電電流を積算しながら該電気
自動車の走行時の残存容量を算出し、放電時には放電電
流の積算時に放電電流の大きさに応じた補正量を減算す
るように構成されるとともに、該走行電池が所定時間以
上放置されたら、該残存容量についての上記の放電電流
の大きさに応じた補正を解除するように構成されている
ことを特徴としている。

【００１４】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
用走行電池残存容量計は、上記の構成に加えて、該残存
容量算出手段により該残存容量の補正が解除されて、該
残存容量の算出値が増加してこの算出値よりもこのとき
の残存容量の表示の方が小さくなっても、該算出値が該
残存容量の表示に一致するまでは、該残存容量の表示を
維持するように設定されていることを特徴としている。

【００１５】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の電気自動車用走
行電池残存容量計では、残存容量算出手段で、電気自動
車用走行電池の残存容量を算出して、表示手段で、該残
存容量算出手段の算出結果に基づいて該走行電池の残存
容量を表示する。残存容量の算出にあたって、該残存容
量算出手段では、該走行電池の放電・充電電流を積算し
ながら該電気自動車の走行時の残存容量を算出するが、
放電時には放電電流の積算時に放電電流の大きさに応じ
た補正量を減算して、残存容量を算出する。また、該走
行電池が所定時間以上放置されたら、該残存容量算出手
段が、該残存容量についての上記の放電電流の大きさに
応じた補正を解除する。

【００１６】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
用走行電池残存容量計では、該残存容量算出手段により
該残存容量の補正が解除されて、該残存容量の算出値が
増加してこの算出値よりもこのときの残存容量の表示の
方が小さくなっても、該算出値が該残存容量の表示に一
致するまでは、該残存容量の表示を維持する。

【００１７】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の電気自動車用走行電池残存容量計について説明する
と、図１は本電気自動車用走行電池残存容量計をそなえ
た電気自動車用走行電池（主バッテリ）の系統を示す模
式的な構成図、図２は本残存容量計の要部を示す模式的
な構成図、図３はその表示部を示す模式的な正面図、図
４はバッテリの容量と開放端子電圧との相関を示す図、
図５は鉛電池の使用時間に対する電圧降下特性を消費電
流毎に示す図、図６は鉛電池の消費電流に対する使用可
能電池容量を示す図、図７はその残存容量の算出過程を
示すフローチャートである。

【００１８】この電気自動車用走行電池残存容量計は、
図１に示すような主バッテリ系統にそなえられている。
図１，２において、２は車両に搭載された電気自動車用
走行電池（以下、主バッテリという）であり、例えば多
数の小型バッテリが直列に接続されて所定の電圧が得ら
れるようになっている。この例では２０個の１２ボルト
バッテリを直列に接続して２４０ボルトの電圧が得られ
るようになっている。また、この実施例の主バッテリ２
には鉛電池が採用されている。４はモータコントローラ
であり、主バッテリ２に接続されており、このモータコ
ントローラ４により、主バッテリ２からの電流を、図示
しない車輪駆動用モータへ駆動電流として制御しながら
供給される。

【００１９】また、６は車両に搭載された充電器であ
り、この車載充電器６には、例えば車外の電圧２００Ｖ
の交流電源と接続する端子がそなえられる。また、主バ
ッテリ２の両端子は、ＤＣ／ＤＣコンバータ（安定化電
源回路）８を介して、残存容量計用コントローラ（残存
容量算出手段）１０と接続されている。ＤＣ／ＤＣコン
バータ８は主バッテリ２の電圧を所要の大きさに変換し
て電流状態を安定化させながら電源電流としてコントロ
ーラ１０に供給するようになっている。

【００２０】コントローラ１０は、残存容量を算出する
演算ユニットであり、図２に示すように、マイクロコン
ピュータ１０Ａと、種々の入力信号を受ける入力インタ
フェース回路１０Ｂと、例えば５ビット２進法で信号を
出力する出力インタフェース回路１０Ｃとをそなえる。
なお、ここでは、電池の容量をＡｈ（＝アンペア時）単
位とする。また、このコントローラ１０に、コントロー
ラ１０のマイクロコンピュータ１０Ａに接続された上記
のＤＣ／ＤＣコンバータ（安定化電源回路）８及びモー
タコントローラ４の動作監視回路４Ａを加えたものを、
演算ユニット１１とよぶ。

【００２１】入力インタフェース回路１０Ｂへ入力され
る信号は、図１，２に示すように、主バッテリ２の端子
に接続された電流センサ１２から得られる主バッテリ電
流信号と、主バッテリ２に取り付けられたされた温度セ
ンサ１４から得られる主バッテリ温度信号と、駆動モー
タを指令するキースイッチ１６を通じて送られる１２ボ
ルト電源１６からの１２Ｖ信号と、主バッテリ２の端子
から得られる主バッテリ電圧信号である。

【００２２】そして、出力インタフェース回路１０Ｃか
らの出力信号は、残存容量計の表示部２０に送られるよ
うになっている。残存容量計の表示部（表示手段）２０
は、車室内のコンビネーションメータに納められてお
り、図３に示すように、多数（この例では２１個）のセ
グメントのＬＥＤ２０Ａからなっている。これらＬＥＤ
２０Ａのうち下部の数個のセグメントは赤色表示部にな
っていて、これより上部のセグメントは緑色表示部にな
っており、最下部のセグメントから、容量の大きさに応
じた高さのセグメントまでが連続して点灯するようにな
っている。なお、この表示部２０においては、残存容量
の値０のときにも最下部のセグメントのみを点灯表示さ
せるように設定されており、残存容量が５％増大する毎
に、１つずつ上方のセグメントまで点灯するようになっ
ている。そして、容量が最大（１００％）であれば全セ
グメントが点灯し、逆に容量が減少するにしたがって、
上方のセグメントから消灯していく。緑色表示部が点灯
している際には、走行可能であるが、容量が減少して赤
色表示部のみの点灯状態になったら、充電が必要とな
る。このように、ドライバはセグメントの表示高さを見
ながら容量を認識でき、且つ、セグメントの点灯色によ
り、走行可能か充電が必要かを判断できるようになって
いる。

【００２３】なお、この実施例の表示部２０は、通常時
には単純に連続点灯して容量を表示するが、適当なセグ
メントを点滅させることで、種々の警告を発することが
できるようになっている。例えば、最上端のセグメント
と最下端のセグメントとを点滅表示することで、主バッ
テリが劣化してきていることを知らせたり、全セグメン
トを点滅表示することで、主バッテリ系統に故障が生じ
たことを知らせるようになっている。

【００２４】このような表示部２０の点灯制御は、上述
のようにマイクロコンピュータ１０Ａを通じて行なわれ
るが、このマイクロコンピュータ１０Ａでは、上述のよ
うに主バッテリ２を電源としているので、主バッテリ２
を車両の駆動回路へ接続した時に起動する。そして、こ
の起動時には、電池残存容量のデータがないので、起動
時の残存容量の値として０を設定するようになってい
る。したがって、起動時には、まず、表示部２０の最下
部のセグメントのみが点灯される。

【００２５】この走行電池残存容量計のマイクロコンピ
ュータ１０Ａでは、これと同時に、主バッテリ２の開放
端子から得られる主バッテリ電圧信号（開放端子電圧信
号）に基づいて、主バッテリ２の残存容量を推測するよ
うになっている。つまり、一般に、バッテリの容量とそ
の開放端子電圧との間には、図４に示すような相関関係
があり、このような相関関係は予めマイクロコンピュー
タ１０Ａに例えばマップとして記憶されている。したが
って、主バッテリ２の開放端子電圧が入力されたらこれ
に応じて主バッテリ２の残存容量を推測できる。

【００２６】マイクロコンピュータ１０Ａでは、このよ
うに主バッテリ２の開放端子電圧からその残存容量の値
Ｑを推測して、この推測された残存容量の値Ｑに対応し
て表示部２０の点灯状態を制御するようになっている。
これにより、表示部２０では、起動時には最下部のセグ
メントのみが点灯されるが、この直後には、実際の主バ
ッテリ２の容量にほぼ応じた状態に点灯するようになっ
ているのである。

【００２７】マイクロコンピュータ１０Ａでは、このよ
うに推測された残存容量Ｑを初期値として、これ以後の
充電電流については加算し放電電流については減算し
て、時々変化する残存容量Ｑを求め、残存容量の表示を
更新するようになっている。このようなマイクロコンピ
ュータ１０Ａの動作は、電源である主バッテリ２を回路
から取り外さないかぎり行なわれることになっており、
制御頻度を適当に抑えることも必要なため、上記の電圧
や電流や温度の各データの測定や残存容量の表示の更新
を適当な時間間隔を開けて行なうように設定されてい
る。例えば各データの測定や残存容量の表示更新を１０
秒毎に行なうように設定することが考えられる。

【００２８】マイクロコンピュータ１０Ａでの残存容量
の算出は、駆動モータを作動させている車両の走行時
と、駆動モータを停止させている車両の非走行時とに分
けられ、非走行時には充電が行なわれる。この充電時に
は、充電器６から主バッテリ２へ送られる電流の大きさ
（以下、単に電流という）ｉ₁を電流センサ１２により
検出して、これを積算処理（即ち時間積分）して、充電
電流量ｑ₁（＝∫ｉ₁ｄｔ）を求めて、この値を残存容
量Ｑに加算して新たな残存容量Ｑを得るようになってい
る。なお、ここでは、１０秒ごとに電流ｉ₁を検出する
ので、各１０秒間毎の充電電流量ｑ₁はｑ₁＝１０ｉ₁
と表せる。

【００２９】ただし、このように充電が継続されて、主
バッテリ２の電圧が設定値（ここでは３００ボルト）に
達したら、定電圧充電に移行するが、この時には、満充
電に対して所定の割合（例えば８５％）まで充電に達し
たと判断して、残存容量Ｑを最大容量Ｑmax の例えば８
５％に設定する。なお、この際、主バッテリ２の電圧値
には初期値設定の際と同様に所定周期で入力される電圧
信号が利用される。

【００３０】そして、主バッテリ２の電圧が設定値に達
してからも充電が更に所定時間（例えば５時間）継続さ
れたところで、満充電状態であると判断して、残存容量
Ｑを最大容量Ｑmax に設定する。車両の走行時には、主
バッテリ２の電力を利用しながら駆動モータによって車
両が駆動されている場合（これを、力行時という）と、
所謂エンジンブレーキの状態であって、車両が路面から
逆に駆動力を受けて駆動モータが発電機として作用する
場合（これを、回生時又は回生ブレーキ時という）とに
分けられる。

【００３１】力行時には、主バッテリ２から駆動モータ
（図１中ではモータコントローラ４）側へ送られる電流
ｉ₂を電流センサ１２により検出して、これを積算処理
（即ち時間積分）して、放電電流量ｑ₂（＝∫ｉ₂ｄ
ｔ）を求めて、この値を残存容量Ｑから減算して、更
に、放電電流ｉ₂に応じて補正量Ｃを算出して、放電電
流量ｑ₂を減算された残存容量Ｑからこの補正量Ｃをさ
らに減算して新たな残存容量Ｑを得るようになってい
る。

【００３２】なお、この補正量Ｃの算出は、放電電流ｉ
₂が大きいほど大きな値になるように行なわれるが、こ
こでは、定格電流を１．０ｃとして、放電電流ｉ₂が
０．５ｃ以下の範囲なら補正量Ｃを０に、放電電流ｉ₂
が０．５ｃよりも大きく１．０ｃ以下の範囲なら補正量
Ｃを０．２５に、放電電流ｉ₂が１．０ｃよりも大きい
範囲なら補正量Ｃを０．５にそれぞれ設定するようにな
っている。

【００３３】このように補正を施すのは、以下の理由に
よる。つまり、鉛電池の場合、図５に示すように、放電
電流ｉ₂が大きい程短時間で電圧が降下し、図６に示す
ように、放電電流ｉ₂が大きい程使用可能な電池容量が
少なくなる。したがって、電池の実際の残存容量は、放
電電流ｉ₂が大きい程、単に放電電流ｉ₂のみを減算し
たものよりも小さくなる。そこで、このように補正を行
なっているのである。

【００３４】ただし、放電電流が大きくて電池容量が急
減しても、電池を適当な時間放置するとこの補正した分
の容量が復帰する特性があるので、このように電池が所
定時間（例えば１時間）放置されたら、上述の補正を解
除するようになっている。このように、実際の電池容量
は放置することで回復し、計算上の電池容量もこの補正
解除により復帰して増加することになるが、この場合、
表示部２０における走行電池の残存容量の表示は、電池
容量の計算値が表示されている量よりも低下するまで
は、表示状態を維持するように設定されている。これ
は、充電してないのに電池の残存容量の表示が増加する
とドライバに違和感を与えるためであり、一般的なドラ
イバがこの特性を認識するようになれば、このような処
理は不要になる。

【００３５】なお、この放電時の場合も、１０秒ごとに
電流ｉ₂を検出するので、各１０秒間毎の放電電流量ｑ
₂をｑ₂＝１０ｉ₂と表せる。回生時には、駆動モータ
（図１中ではモータコントローラ４）側から主バッテリ
２側へ送られる電流（回生電流）ｉ₃を電流センサ１２
により検出して、これを積算処理（即ち時間積分）し
て、充電電流量ｑ₃（＝∫ｉ₃ｄｔ）を求めて、この値
を残存容量Ｑに加算して新たな残存容量Ｑを得るように
なっている。なお、この場合も、１０秒ごとに電流ｉ₃
を検出するので、各１０秒間毎の充電電流量ｑ₃をｑ₃
＝１０ｉ₃と表せる。

【００３６】なお、非走行時には、充電が行なわれてい
ないで、主バッテリ２が放置されている場合（放置時）
があるが、この時には主バッテリ２が自己放電するの
で、この自己放電量を求めて、この値を残存容量Ｑから
減算して新たな残存容量Ｑを得るようになっている。こ
の自己放電量は主バッテリ２の温度に相関するので、温
度センサ１４により周期的に検出される温度信号に基づ
いて自己放電量を求めることができる。

【００３７】本発明の一実施例としての電気自動車用走
行電池残存容量計は、上述のように構成されているの
で、例えは図７に示すような手順で走行電池の残存容量
が算出されて、この算出結果が表示される。つまり、図
７に示すように、まず残存容量及び各フラグを初期セッ
トする（ステップＳ１０）。この初期セットは、主バッ
テリを車両に設置して、車両の駆動回路へ接続した時に
行なわれる。即ち、マイクロコンピュータ１０Ａでは、
主バッテリ２を電源としているので、主バッテリ２を車
両の駆動回路へ接続した時に起動する。そして、この起
動時には、電池残存容量のデータがないので、起動時の
残存容量の値としてまず０を設定し、表示部２０の最下
部のセグメントのみを点灯する。また、フラグＦ１を０
に，Ｆ２を１にセットする。

【００３８】なお、フラグＦ１は主バッテリの容量算出
に際し放電電流に対応した補正が行なわれていると１と
なり、補正が行なわれていないと０になる。また、フラ
グＦ２は主バッテリが満充電状態であるときに０とな
り、まだ充電できる場合に１となる。一方、起動と同時
に、主バッテリ２の開放端子から主バッテリの開放端子
電圧が測定され（ステップＳ１２）、マイクロコンピュ
ータ１０Ａでは、この主バッテリ電圧信号（開放端子電
圧信号）に基づいて、図４に示すような特性のマップ等
から主バッテリ２の残存容量を推測する（ステップＳ１
４）。

【００３９】これにより、表示部２０では、実際の主バ
ッテリ２の容量にほぼ応じた状態に点灯する。マイクロ
コンピュータ１０Ａでは、このように推測された残存容
量Ｑを初期値として、残存容量の表示を更新するが、ま
ず、車両が走行中であるか否かの判断（ステップＳ２
０）をキースイッチのオン・オフから行なって、車両が
走行中でないなら、充電中であるか否かが判断される
（ステップＳ３０）。これは、電流センサ１２からの電
流信号により判断できる。

【００４０】充電中なら、残存容量Ｑに充電電流量ｑ₁
を加算して新たな残存容量Ｑを得る（ステップＳ４
０）。この充電電流量ｑ₁は、充電器６から主バッテリ
２へ送られる電流ｉ₁を電流センサ１２により検出し
て、これを積算処理（即ち時間積分）して求める。次
に、ステップＳ４２で主バッテリ２の電圧が設定値（こ
こでは３００ボルト）に達したかどうかが入力される電
圧信号に基づき判断される。主バッテリ２の電圧が設定
値に達していなければステップＳ４０で得た残存容量Ｑ
に基づき表示データを出力する（ステップＳ８０）。

【００４１】一方、主バッテリ２の電圧が設定値に達し
たら、ステップＳ４４でフラグＦ２が１であるかどうか
が判断される。満充電にならないと、フラグＦ２が１な
ので、まずは、ステップＳ４５に進んで、定電圧充電に
移行するが、この時には、満充電の８５％まで充電に達
したと判断して、残存容量Ｑを最大容量Ｑmax の８５％
に設定する。

【００４２】ついで、ステップＳ４６に進んで、タイマ
カウントを開始し、次のステップＳ４７で、タイマカウ
ントの値が５時間を経過しているかが判断される。５時
間を経過していなければ、ステップＳ４５で得た残存容
量Ｑに基づき表示データを出力する（ステップＳ８
０）。５時間を経過したら、まず、ステップＳ４８でフ
ラグＦ２を０にセットする。ついで、ステップＳ４９
で、残存容量Ｑを最大容量Ｑmax に設定し、タイマカウ
ント値Ｔを０にリセットして、最大容量Ｑmax に基づき
表示データを出力する（ステップＳ８０）。

【００４３】なお、非走行時で充電中でない場合につい
ては、後で説明する。次に、走行中には、ステップＳ２
０からステップＳ５０に進んで、主バッテリ２の電力を
利用しながら駆動モータによって車両が駆動されている
力行中か否かが判断される。力行中には、ステップＳ６
０に進んで、残存容量Ｑから放電電流量ｑ₂を減算す
る。放電電流量ｑ₂は、主バッテリ２から駆動モータ
（図１中ではモータコントローラ４）側へ送られる電流
ｉ₂を電流センサ１２により検出して、これを積算処理
（即ち時間積分）して求める。

【００４４】次いで、補正量Ｃを求めるが、まず、ステ
ップＳ６１，６３の判断により、放電電流ｉ₂が０．５
ｃ以下の範囲，０．５ｃよりも大きく１．０ｃ以下の範
囲，１．０ｃよりも大きい範囲のうちのどれに相当する
かを判断する。放電電流ｉ₂が０．５ｃ以下の範囲な
ら、ステップＳ６２に進んで、補正係数Ｋを０に設定す
る。放電電流ｉ₂が０．５ｃよりも大きく１．０ｃ以下
の範囲なら、ステップＳ６４に進んで、補正係数Ｋを
０．２５に設定する。放電電流ｉ₂が１．０ｃよりも大
きい範囲なら、ステップＳ６５に進んで、補正係数Ｋを
０．５に設定する。

【００４５】このようにして、補正係数Ｋが設定された
ら、ステップＳ６６に進んで、フラグＦ１，Ｆ２をいず
れも１にセットする。ついで、ステップＳ６７で、放電
電流量ｑ₂及び補正係数Ｋから補正量Ｃを算出する。さ
らに、ステップＳ６８で、補正量Ｃを積算して、補正量
Ｃの累積値ΣＣを算出して、ステップＳ６９で、ステッ
プＳ６０で放電電流量ｑ₂を減算された残存容量Ｑから
さらに補正量Ｃを減算する。そして、ステップＳ７２
で、このようにして求められた残存容量Ｑが、現在表示
中の残存容量の値ＤＱよりも小さいか否かが判断され
て、残存容量Ｑが表示中の残存容量ＤＱよりも小さけれ
ば、ステップＳ６９で得られた残存容量Ｑに基づき表示
データを出力する（ステップＳ８０）。また、残存容量
Ｑが表示中の残存容量ＤＱよりも小さくなければ、表示
データの出力は行なわない。

【００４６】なお、表示データの出力が行なわれないと
きには、残存容量の表示ＤＱはそれまでのものが継続さ
れる。一方、回生時には、ステップＳ５０からステップ
Ｓ７０へ進んで、回生電流量ｑ₃を残存容量Ｑに加算し
て新たな残存容量Ｑを得る。なお、回生電流量ｑ₃は、
駆動モータ（図１中ではモータコントローラ４）側から
主バッテリ２側へ送られる電流（回生電流）ｉ₃を電流
センサ１２により検出して、これを積算処理（即ち時間
積分）して求める。

【００４７】そして、力行時と同様に、ステップＳ７２
で、このようにして求められた残存容量Ｑが、現在表示
中の残存容量の値ＤＱよりも小さいか否かが判断され
て、残存容量Ｑが表示中の残存容量ＤＱよりも小さけれ
ば、ステップＳ７０で得られた残存容量Ｑに基づき表示
データを出力する（ステップＳ８０）。また、残存容量
Ｑが表示中の残存容量ＤＱよりも小さくなければ、表示
データの出力は行なわない。

【００４８】ところで、非走行時で充電中でない場合に
ついて説明すると、まず、ステップＳ３２に進んで、タ
イマカウントを開始して、ついで、ステップＳ３４に進
んで、タイマカウントが１時間を経過したかが判断され
る。１時間を経過していなければ、表示データの出力は
行なわずリターンし、１時間を経過したら、ステップＳ
３６に進んで、フラグＦ１が１か否かが判断される。補
正が行なわれていなければ、ステップＳ３９に進んで、
主バッテリ２の自己放電量ｑ₄を求めて、この値ｑ₄を
残存容量Ｑから減算して新たな残存容量Ｑを求め、表示
データを出力する（ステップＳ８０）。

【００４９】補正が行なわれていれば、フラグＦ１は１
なので、ステップＳ３６からステップＳ３７へ進んで、
フラグＦ１を０にセットして、続くステップＳ３８で、
補正の解除を行ない、タイマカウント値Ｔを０にリセッ
トし、補正量Ｃの累積値ΣＣを０にリセットする。補正
の解除は、残存容量Ｑに補正量Ｃの累積値ΣＣを加算す
ることで行ない、こうして得られた残存容量Ｑに基づ
き、表示データを出力する（ステップＳ８０）。

【００５０】こうして、一旦、補正が解除されたら、次
には、ステップＳ３６からステップＳ３９に進んで、自
己放電量減算して、表示データを出力する（ステップＳ
８０）。なお、上述のタイマは、設定された制御周期毎
に連続してカウントされない場合には、自動的に０にリ
セットされる。

【００５１】このようにして、本電気自動車用走行電池
残存容量計では、主バッテリを電池接続ケーブルから外
して再接続する際に、残存容量の値を記憶するようなこ
となしに、主バッテリの残存容量を適切に表示でき、ド
ライバが主バッテリの残存容量を確実に把握できるよう
になる。特に、主バッテリを電池接続ケーブルに接続し
た際に、自動的に主バッテリの残存容量が推測されるの
で、何ら操作をすることなく、主バッテリの残存容量の
適切な表示を行なえる。

【００５２】さらに、放電電流が大きい程残存容量が急
減するという鉛電池の特性を考慮して、残存容量を補正
しているので、主バッテリの残存容量を精度よく求める
ことができる。また、放電電流が大きくて電池容量が急
減しても電池を適当な時間放置すると容量が復帰する特
性に対して、補正を解除することで対応しているので、
この点でも、主バッテリの残存容量を精度よく求めるこ
とができる。

【００５３】また、電池容量が放置することで回復して
も表示部２０における走行電池の残存容量の表示は増加
させないので、ドライバに違和感を与えることがない。
なお、この実施例では主バッテリとして鉛電池を用いて
いるが、本電気自動車用走行電池残存容量計は、放電電
流に対して残存容量の減少の仕方が異なるような特性の
電池には鉛電池に限らず有効である。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の電気自動車用走行電池残存容量計によれば、電気
自動車用走行電池の残存容量を算出する残存容量算出手
段と、該残存容量算出手段の算出結果に基づいて該走行
電池の残存容量を表示する表示手段とをそなえた電気自
動車用走行電池残存容量計において、該残存容量算出手
段が、該走行電池の放電・充電電流を積算しながら該電
気自動車の走行時の残存容量を算出し、放電時には放電
電流の積算時に放電電流の大きさに応じた補正量を減算
するように構成されるとともに、該走行電池が所定時間
以上放置されたら、該残存容量についての上記の放電電
流の大きさに応じた補正を解除するように構成されるこ
とにより、走行電池の残存容量を常に適切に求めること
ができ、ドライバが走行電池のの残存容量を確実に把握
できるようになり、また、走行電池の放置後にも、その
残存容量を適切に求めることができるようになる。

【００５５】

【００５６】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
用走行電池残存容量計によれば、上記の構成に加えて、
該残存容量算出手段により該残存容量の補正が解除され
て、該残存容量の算出値が増加してこの算出値よりもこ
のときの残存容量の表示の方が小さくなっても、該算出
値が該残存容量の表示に一致するまでは、該残存容量の
表示を維持するように設定されることにより、充電して
ないにも係わらず電池容量表示が増加するという不具合
を招くことがなくなり、ドライバに違和感を与えること
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての電気自動車用走行電
池残存容量計をそなえた主バッテリ系統を示す模式的な
構成図である。

【図２】本発明の一実施例としての電気自動車用走行電
池残存容量計の要部を示す模式的な構成図である。

【図３】本発明の一実施例としての電気自動車用走行電
池残存容量計の表示部を示す模式的な正面図である。

【図４】バッテリの容量と開放端子電圧との相関を示す
図である。

【図５】鉛電池の使用時間に対する電圧降下特性を消費
電流毎に示す図である。

【図６】鉛電池の消費電流に対する使用可能電池容量を
示す図である。

【図７】本発明の一実施例としての電気自動車用走行電
池残存容量計の残存容量の算出過程を示すフローチャー
トである。

【図８】従来の電気自動車用走行電池残存容量計の残存
容量の算出過程を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２電気自動車用走行電池（主バッテリ）４モータコントローラ６車載充電器８ＤＣ／ＤＣコンバータ１０コントローラ（残存容量算出手段）１０Ａマイクロコンピュータ１０Ｂ入力インターフェース回路１０Ｃ出力インターフェース回路１０ａ主バッテリ電流信号入力回路１０ｂ主バッテリ温度信号入力回路１０ｃ１２ボルトオン信号入力回路１０ｄ主バッテリ電圧信号入力回路１２電流センサ（シャント）１４主バッテリ温度センサ１６キースイッチ１８１２ボルト電源２０表示部（表示手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木橋孚東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開平４−156205（ＪＰ，Ａ) 特開平２−163680（ＪＰ，Ａ) 特開平６−6901（ＪＰ，Ａ) 特開平５−276603（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−19980（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60L 3/00 B60L 11/18 H01M 10/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気自動車用走行電池の残存容量を算出
する残存容量算出手段と、該残存容量算出手段の算出結
果に基づいて該走行電池の残存容量を表示する表示手段
とをそなえた電気自動車用走行電池残存容量計におい
て、該残存容量算出手段が、該走行電池の放電・充電電流を
積算しながら該電気自動車の走行時の残存容量を算出
し、放電時には放電電流の積算時に放電電流の大きさに
応じた補正量を減算するように構成されるとともに、該
走行電池が所定時間以上放置されたら、該残存容量につ
いての上記の放電電流の大きさに応じた補正を解除する
ように構成されていることを特徴とする、電気自動車用
走行電池残存容量計。
【請求項２】該残存容量算出手段により該残存容量の
補正が解除されて、該残存容量の算出値が増加してこの
算出値よりもこのときの残存容量の表示の方が小さくな
っても、該算出値が該残存容量の表示に一致するまで
は、該残存容量の表示を維持するように設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載の電気自動車用走行電
池残存容量計。