JP3191976B2 - 電動車両用蓄電池の残存容量推定法 - Google Patents
電動車両用蓄電池の残存容量推定法Info
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- JP3191976B2 JP3191976B2 JP07630492A JP7630492A JP3191976B2 JP 3191976 B2 JP3191976 B2 JP 3191976B2 JP 07630492 A JP07630492 A JP 07630492A JP 7630492 A JP7630492 A JP 7630492A JP 3191976 B2 JP3191976 B2 JP 3191976B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は走行中の電動車両の蓄
電池の残存電力量、残存電気量、残存走行距離、残存稼
働時間などの残存容量を、推定開路電圧との関係で求め
ようとするものであり、安心して電気自動車、フォーク
リフトなどの電動車両を運転できるようにするものであ
る。
電池の残存電力量、残存電気量、残存走行距離、残存稼
働時間などの残存容量を、推定開路電圧との関係で求め
ようとするものであり、安心して電気自動車、フォーク
リフトなどの電動車両を運転できるようにするものであ
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】電動車両用蓄電池の残存容量
の推定法は種々検討されているが、本発明に近い方法と
しては、放電中または休止中の蓄電池の電圧を一時的に
計り判断するものであり、主として休止中の開路電圧を
測定して、予め設定された開路電圧と残存容量の関係か
ら残存容量を推定するものである。しかしながらこの固
定された方法ではその時々の電池の使われ方、電池の状
態、周囲温度などによる影響が大きく、正確な推定は不
可能であった。
の推定法は種々検討されているが、本発明に近い方法と
しては、放電中または休止中の蓄電池の電圧を一時的に
計り判断するものであり、主として休止中の開路電圧を
測定して、予め設定された開路電圧と残存容量の関係か
ら残存容量を推定するものである。しかしながらこの固
定された方法ではその時々の電池の使われ方、電池の状
態、周囲温度などによる影響が大きく、正確な推定は不
可能であった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために、この発明は小形コンピュータを使い以下に
示す様な方法で残存容量を精度良く推定するものであ
る。
するために、この発明は小形コンピュータを使い以下に
示す様な方法で残存容量を精度良く推定するものであ
る。
【０００４】先ず走行開始から一定時間の消費電力量
（Ｐｗ）を求め、前記一定時間の終了時点までの数十秒
〜数分間の放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの回帰式から推定
開路電圧（Ｘｖ）を求める。これに引き続き先ほどと同
様の方法で一定時間の消費電力量（Ｐｗ）と推定開路電
圧（Ｘｖ）を求め、得られた推定開路電圧（Ｘｖ）と消
費電力量（Ｐｗ）との関係式を求める。次にこれらに続
く走行における推定開路電圧（Ｘｖ）及び予め決められ
た放電終止時での推定開路電圧を前記関係式に当ては
め、それぞれに相当する消費電力量を求め、その差から
残存電力量を求める。
（Ｐｗ）を求め、前記一定時間の終了時点までの数十秒
〜数分間の放電電流Ｉと端子電圧Ｖとの回帰式から推定
開路電圧（Ｘｖ）を求める。これに引き続き先ほどと同
様の方法で一定時間の消費電力量（Ｐｗ）と推定開路電
圧（Ｘｖ）を求め、得られた推定開路電圧（Ｘｖ）と消
費電力量（Ｐｗ）との関係式を求める。次にこれらに続
く走行における推定開路電圧（Ｘｖ）及び予め決められ
た放電終止時での推定開路電圧を前記関係式に当ては
め、それぞれに相当する消費電力量を求め、その差から
残存電力量を求める。
【０００５】なお、消費電力量の代わりに電気量、走行
距離、稼働時間との関係を求めることも出来る。また、
測定手順を予めプログラムすることにより測定を自動化
したり、測定間隔が0.1 秒〜数分間隔の連続したものに
することも出来る。
距離、稼働時間との関係を求めることも出来る。また、
測定手順を予めプログラムすることにより測定を自動化
したり、測定間隔が0.1 秒〜数分間隔の連続したものに
することも出来る。
【０００６】なお、上記の方法は本残存容量計を電気自
動車に搭載して最初に走行する場合であり、２回目以降
は以前の走行で予め得られている推定開路電圧と残存容
量（消費電力量、消費電気量、走行距離、稼働時間な
ど）との関係式に、当日得られたデータを代入すること
により直ちに残存容量を推定することができる。
動車に搭載して最初に走行する場合であり、２回目以降
は以前の走行で予め得られている推定開路電圧と残存容
量（消費電力量、消費電気量、走行距離、稼働時間な
ど）との関係式に、当日得られたデータを代入すること
により直ちに残存容量を推定することができる。
【０００７】また、当日得られたデータをそれ迄のデー
タに追加し、新しい関係式を作ることにより、より正確
な推定が出来る。さらに、既存の関係式から推定した結
果が、実測データと大きく（５％以上）異なる場合には
既存の関係式を無視し、その日に新たに求めたデータを
使って新たな関係式を求めることにより精度の向上を図
ることが出来る。この場合、走行当日は推定開路電圧
（Ｘｖ）が一定値に低下する迄は予め入力されている関
係式を使って残存容量を推定し、一定値を下まわった時
は当日測定した推定開路電圧（Ｘｖ）、消費電力量（Ｐ
ｗ）のデータを使って関係式を求め、これを使って残存
容量を推定してもよく、また、0.1 秒〜数分間隔で連続
して得られる測定データの内、数回の走行を越える古い
データは順次自動的に消去していってもよい。
タに追加し、新しい関係式を作ることにより、より正確
な推定が出来る。さらに、既存の関係式から推定した結
果が、実測データと大きく（５％以上）異なる場合には
既存の関係式を無視し、その日に新たに求めたデータを
使って新たな関係式を求めることにより精度の向上を図
ることが出来る。この場合、走行当日は推定開路電圧
（Ｘｖ）が一定値に低下する迄は予め入力されている関
係式を使って残存容量を推定し、一定値を下まわった時
は当日測定した推定開路電圧（Ｘｖ）、消費電力量（Ｐ
ｗ）のデータを使って関係式を求め、これを使って残存
容量を推定してもよく、また、0.1 秒〜数分間隔で連続
して得られる測定データの内、数回の走行を越える古い
データは順次自動的に消去していってもよい。
【０００８】
【作用】従来の方法は電圧と電池容量の関係を求めるに
しても、固定された基準式に基づいて判断するものであ
る。従って、電動車両の運転条件の変化、例えば運転
者、走行地形、走行の仕方、気温、電池の新旧、電池の
充電程度等の違いを余り考慮することなく一義的に残存
容量を推定してしまい、誤差を大きくする問題があっ
た。これに対し本発明の方法は走行中の推定開路電圧を
測定し、その間の消費電力量または消費電気量を計算す
ると共に、その都度得られたデータをそれまでのデータ
に加算して判断する方法などを取ることにより以前より
も誤差は小さくなった。また毎日殆ど同じコースを同じ
人が運転する場合には、殆ど誤差なく残存容量を推定す
ることが出来た。その理由は先にも示したように、繰り
返し多くのデータが加算されて推定材料が豊富になる為
と考えられる。
しても、固定された基準式に基づいて判断するものであ
る。従って、電動車両の運転条件の変化、例えば運転
者、走行地形、走行の仕方、気温、電池の新旧、電池の
充電程度等の違いを余り考慮することなく一義的に残存
容量を推定してしまい、誤差を大きくする問題があっ
た。これに対し本発明の方法は走行中の推定開路電圧を
測定し、その間の消費電力量または消費電気量を計算す
ると共に、その都度得られたデータをそれまでのデータ
に加算して判断する方法などを取ることにより以前より
も誤差は小さくなった。また毎日殆ど同じコースを同じ
人が運転する場合には、殆ど誤差なく残存容量を推定す
ることが出来た。その理由は先にも示したように、繰り
返し多くのデータが加算されて推定材料が豊富になる為
と考えられる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１０】（実施例１） １５０Ａｈ−１２Ｖの電動車両用蓄電池８個を搭載した
電気自動車を３０〜５０Ｋｍ／ｈで走行させ、最初の３
０分間の走行距離と、３０分走行終了直前の３分間の放
電平均電圧と放電平均電流とを用いて数１に示す数式に
よって推定開路電圧（Ｘｖ）を求めた。その後更に３０
分間隔で同様のことを行ない走行距離と推定回路電圧の
関係曲線を図１の如く求めた。
電気自動車を３０〜５０Ｋｍ／ｈで走行させ、最初の３
０分間の走行距離と、３０分走行終了直前の３分間の放
電平均電圧と放電平均電流とを用いて数１に示す数式に
よって推定開路電圧（Ｘｖ）を求めた。その後更に３０
分間隔で同様のことを行ない走行距離と推定回路電圧の
関係曲線を図１の如く求めた。
【００１１】次に、数日後蓄電池を充填した後前回とほ
ぼ同じ条件で電気自動車を走行させ、走行中の約３分間
の推定開路電圧を求め、この推定開路電圧に対する残存
走行距離および予め決めておいた放電終止時の開路電圧
に対する残存走行距離を先の関係曲線から求めた。次に
上記の二つの残存走行距離の差から真の残存走行距離を
推定した。同時に車に搭載した走行距離計から実測した
残存走行距離を求め、両者を比較した。その結果表１の
如く、実測値に対する誤差は３％であった。なお数１は
次の通りである。
ぼ同じ条件で電気自動車を走行させ、走行中の約３分間
の推定開路電圧を求め、この推定開路電圧に対する残存
走行距離および予め決めておいた放電終止時の開路電圧
に対する残存走行距離を先の関係曲線から求めた。次に
上記の二つの残存走行距離の差から真の残存走行距離を
推定した。同時に車に搭載した走行距離計から実測した
残存走行距離を求め、両者を比較した。その結果表１の
如く、実測値に対する誤差は３％であった。なお数１は
次の通りである。
【００１２】［数１］ Ｖ＝ｂ＋ａ・Ｉ （回帰式）
【００１３】Ｖ：端子電圧 Ｉ：放電電流 ａ：回帰係数 ｂ：推定開路電圧（Ｘｖ）
【００１４】
【表１】
【００１５】（実施例２）実施例１において測定間隔を
２分と定め、自動的に走行距離と数１に示す数式によっ
て求めた推定開路電圧との関係を１００回測定し、両者
の関係曲線を図２の如く求めた。次に数日後蓄電池を充
電した後前回とほぼ同じ条件で電気自動車を走行させ、
走行中２分間隔で前回同様推定開路電圧を求めると共
に、その推定開路電圧と、予め決めておいた放電終止電
圧に相当する開路電圧とのそれぞれに対する残存走行距
離を先の関係曲線から求めた。次に上記の二つの残存走
行距離の差から真の残存走行距離を推定した。同時に車
に搭載した走行距離計から実測した残存走行距離を求
め、両者を比較した。その結果表２の如く、実測値に対
する誤差は１．２％であった。
２分と定め、自動的に走行距離と数１に示す数式によっ
て求めた推定開路電圧との関係を１００回測定し、両者
の関係曲線を図２の如く求めた。次に数日後蓄電池を充
電した後前回とほぼ同じ条件で電気自動車を走行させ、
走行中２分間隔で前回同様推定開路電圧を求めると共
に、その推定開路電圧と、予め決めておいた放電終止電
圧に相当する開路電圧とのそれぞれに対する残存走行距
離を先の関係曲線から求めた。次に上記の二つの残存走
行距離の差から真の残存走行距離を推定した。同時に車
に搭載した走行距離計から実測した残存走行距離を求
め、両者を比較した。その結果表２の如く、実測値に対
する誤差は１．２％であった。
【００１６】
【表２】
【００１７】（実施例３）走行中に１分間隔で測定し、
測定点の前５分間の平均値として得られた放電平均電圧
と走行距離との関係曲線を図３の如く求めた。次にこの
関係曲線を使ってその後の開路電圧近似値と残存走行距
離との関係からの推定残存走行距離並びに走行距離計か
らの実測走行距離を実施例１と同様に求め、比較した。
その結果誤差は表３に示す如く４．９％であった。
測定点の前５分間の平均値として得られた放電平均電圧
と走行距離との関係曲線を図３の如く求めた。次にこの
関係曲線を使ってその後の開路電圧近似値と残存走行距
離との関係からの推定残存走行距離並びに走行距離計か
らの実測走行距離を実施例１と同様に求め、比較した。
その結果誤差は表３に示す如く４．９％であった。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、電動
車両の残存走行距離を極めて精度良く推定出来ると共
に、走行条件が多少変動してもその都度その条件に合っ
た関係式を求め、それに基づきその日の残存走行距離を
精度良く推定することが出来る。
車両の残存走行距離を極めて精度良く推定出来ると共
に、走行条件が多少変動してもその都度その条件に合っ
た関係式を求め、それに基づきその日の残存走行距離を
精度良く推定することが出来る。
【図１】走行距離と推定開路電圧の関係曲線。
【図２】走行距離と推定開路電圧の関係曲線。
【図３】走行距離と放電平均電圧の関係曲線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲倉 正道 大阪府高槻市城西町６番６号 湯浅電池 株式会社内 (72)発明者 樋笠 博正 香川県高松市屋島西町2109番地８ 株式 会社四国総合研究所内 (72)発明者 石川 文彦 香川県高松市屋島西町2109番地８ 株式 会社四国総合研究所内 (72)発明者 松村 茂憲 香川県高松市屋島西町2109番地８ 株式 会社四国総合研究所内 (72)発明者 大松 繁 徳島県徳島市中常三島町２丁目９ 徳島 大学工学部内 (56)参考文献 特開 平５−142314（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−142313（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/42 - 10/48 B60L 3/00 B60L 11/00 - 11/18
Claims (9)
- 【請求項１】 電動車両用蓄電池の残存容量推定法にお
いて、走行開始から一定時間の消費電力量（Ｐｗ）を複
数個求め、前記一定時間の終了時点近傍の放電電流Ｉと
端子電圧Ｖとの回帰式から推定開路電圧（Ｘｖ）を求め
て推定開路電圧（Ｘｖ）と消費電力量（Ｐｗ）との関係
式を求めると共に、これらに続く走行における推定開路
電圧及び予め決められた放電終止時の開路電圧を前記関
係式に当てはめ、それぞれに相当する消費電力量を求
め、その差から残存電力量を求めて蓄電池の残存容量を
推定することを特徴とする電動車両用蓄電池の残存容量
推定法。 - 【請求項２】 請求項１において、推定開路電圧（Ｘ
ｖ）と消費電力量（Ｐｗ）との関係式を求める代わりに
推定開路電圧と、電気量、走行距離、または稼働時間と
の関係式を求めることを特徴とする電動車両用蓄電池の
残存容量推定法。 - 【請求項３】 請求項１において、走行の都度得られる
推定開路電圧、消費電力量のデータを、既に入力されて
いる関係式のデータに追加し、新たな関係式を求め、こ
れにより残存容量を推定することを特徴とする電動車両
用蓄電池の残存容量推定法。 - 【請求項４】 請求項１において、走行当日に得られた
推定開路電圧のデータをこの走行時以前に予め入力され
ている関係式に当てはめて求めた消費電力量が走行当日
の実測消費電力量と±５％以上異なる場合には、走行当
日得られた消費電力量、推定開路電圧のデータを使って
消費電力量（Ｐｗ）と推定開路電圧（Ｘｖ）の関係式を
求め、これを使って蓄電池の残存容量を推定することを
特徴とする電動車両用蓄電池の残存容量推定法。 - 【請求項５】 請求項１において、測定手順を予めプロ
グラムしておき、自動的に測定して関係式を求めること
を特徴とする電動車両用蓄電池の残存容量推定法。 - 【請求項６】 請求項１において、測定間隔が０．１秒
〜数分間隔の連続したものであることを特徴とする電動
車両蓄電池の残存容量推定法。 - 【請求項７】 請求項４において、走行当日は推定開路
電圧が一定値に低下する迄は予め入力されている関係式
を使って残存容量を推定し、一定値を連続して下まわっ
た後は当日測定した推定開路電圧、消費電力量のデータ
を使って関係式を求め、これを使って残存容量を推定す
ることを特徴とする電動車両用蓄電池の残存容量推定
法。 - 【請求項８】 請求項４において、０．１秒〜数分間隔
で連続して得られる測定データの内、数回の走行を越え
る古いデータは順次自動的に消去することを特徴とする
電動車両用蓄電池の残存容量推定法。 - 【請求項９】 請求項１において、推定開路電圧（Ｘ
ｖ）と消費電力量（Ｐｗ）との関係式を求める代わりに
放電平均電圧と消費電力量（Ｐｗ）の関係式を用いて残
存容量を推定することを特徴とする電動車両用蓄電池の
残存容量推定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07630492A JP3191976B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 電動車両用蓄電池の残存容量推定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07630492A JP3191976B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 電動車両用蓄電池の残存容量推定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05242915A JPH05242915A (ja) | 1993-09-21 |
| JP3191976B2 true JP3191976B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=13601635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07630492A Expired - Fee Related JP3191976B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 電動車両用蓄電池の残存容量推定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191976B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3714333B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2005-11-09 | 日産自動車株式会社 | 二次電池の入出力可能電力推定装置 |
| CN104360280A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-18 | 广东欧赛能源与自动化技术有限公司 | 基于agv小车的电池剩余容量测算方法 |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP07630492A patent/JP3191976B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05242915A (ja) | 1993-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |