JP3192005B2 - 電動車両用蓄電池の残存寿命測定法 - Google Patents
電動車両用蓄電池の残存寿命測定法Info
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- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
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- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3647—Constructional arrangements for determining the ability of a battery to perform a critical function, e.g. cranking
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- 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、電動車両の走行回
数、走行距離、放電電気量、あるいは放電電力量などの
指標値でその電動車両用蓄電池の残存寿命を求めようと
するものであり、事前にこれを知ることにより電気自動
車、フォークリフト、またはゴルフカートなどの電動車
両に使用される蓄電池の運用および保守業務に大きな貢
献が期待されるものである。
数、走行距離、放電電気量、あるいは放電電力量などの
指標値でその電動車両用蓄電池の残存寿命を求めようと
するものであり、事前にこれを知ることにより電気自動
車、フォークリフト、またはゴルフカートなどの電動車
両に使用される蓄電池の運用および保守業務に大きな貢
献が期待されるものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】電動車両用蓄電池の残存寿命
を推定するのは、従来は運転者の感と経験により判断す
ることが多く、このような場合は電池寿命が迫ってから
感知することになり、走行距離の低下や、あるいは交換
電池の手配の期間中に走行不能が生じて運用業務に支障
をきたす結果となったりしていた。
を推定するのは、従来は運転者の感と経験により判断す
ることが多く、このような場合は電池寿命が迫ってから
感知することになり、走行距離の低下や、あるいは交換
電池の手配の期間中に走行不能が生じて運用業務に支障
をきたす結果となったりしていた。
【０００３】また、その改善として定期的な容量試験の
実施と日常の充電量や走行距離または放電量の記録を行
なって、日々の変化の様子から事前に寿命を予測するこ
とも行なわれているが、この場合でも、試験設備の設置
の負担と手間、日常管理の継続の不徹底、そして判断に
おける専門知識の不足や個人差により、必ずしも寿命予
測が正しく行なわれるとは限らず、結局は個人の感と経
験に頼る場合が多い。
実施と日常の充電量や走行距離または放電量の記録を行
なって、日々の変化の様子から事前に寿命を予測するこ
とも行なわれているが、この場合でも、試験設備の設置
の負担と手間、日常管理の継続の不徹底、そして判断に
おける専門知識の不足や個人差により、必ずしも寿命予
測が正しく行なわれるとは限らず、結局は個人の感と経
験に頼る場合が多い。
【０００４】上記のように、何れの方法も時間と手間が
かかり、またその判断基準には個人差が大きく影響して
いる。このような不便さは電池性能への、更には電動車
両への不信を抱かせ、運転者の無理解を印象づける原因
となっている。即ち、客観的且つ定量的に判定する即時
的方法は具体的に実用化されていない現状である。
かかり、またその判断基準には個人差が大きく影響して
いる。このような不便さは電池性能への、更には電動車
両への不信を抱かせ、運転者の無理解を印象づける原因
となっている。即ち、客観的且つ定量的に判定する即時
的方法は具体的に実用化されていない現状である。
【０００５】
【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、小型コンピューターを使い以
下に示す方法で電動車両用蓄電池の残存寿命を精度よく
推定するものである。
するために、この発明は、小型コンピューターを使い以
下に示す方法で電動車両用蓄電池の残存寿命を精度よく
推定するものである。
【０００６】先ず、電動車両用蓄電池の充電終了後の走
行開始から一定放電量での電圧値を求め、これを走行毎
に順次蓄える。これら蓄積された走行回数と対応する電
圧値の複数組の結果を用いて回帰分析を行ない、これら
の回帰式を求める。この式からあらかじめ設定した一定
放電量での寿命電圧に相当する推定走行回数を求め、現
在の走行回数を減じて残存寿命走行回数とすることがで
きる。
行開始から一定放電量での電圧値を求め、これを走行毎
に順次蓄える。これら蓄積された走行回数と対応する電
圧値の複数組の結果を用いて回帰分析を行ない、これら
の回帰式を求める。この式からあらかじめ設定した一定
放電量での寿命電圧に相当する推定走行回数を求め、現
在の走行回数を減じて残存寿命走行回数とすることがで
きる。
【０００７】この回帰式は一定放電量を適正に選ぶこと
により、一次式又は二次式のような簡単な関係として得
られる。電動車両用蓄電池の場合、寿命容量は電池の定
格容量の５０〜７０％が実用限度であるから、一定放電
量を電池定格容量値の３０〜５０％の範囲で決めること
が望ましい。そして、回帰分析を行なう過程で同時に求
められる相関係数または決定係数は得られた残存寿命の
推定精度として利用できる。以上の結果は残存容量計の
指示と同時に、デジタル計またはアナログ計さらに簡易
な表示灯により表示することにより運転者の日常の保守
管理に役立てることができる。
により、一次式又は二次式のような簡単な関係として得
られる。電動車両用蓄電池の場合、寿命容量は電池の定
格容量の５０〜７０％が実用限度であるから、一定放電
量を電池定格容量値の３０〜５０％の範囲で決めること
が望ましい。そして、回帰分析を行なう過程で同時に求
められる相関係数または決定係数は得られた残存寿命の
推定精度として利用できる。以上の結果は残存容量計の
指示と同時に、デジタル計またはアナログ計さらに簡易
な表示灯により表示することにより運転者の日常の保守
管理に役立てることができる。
【０００８】なお、一定放電量における電圧値として
は、走行中の放電平均電圧、または放電開放電圧を採用
することができる。また一定放電量としては走行中の一
定放電電気量や一定放電電力量の他、一定走行距離を採
用してもよい。さらに走行回数に代えて一充電走行回
数、累積走行距離、または累積放電電力量を採用して同
様に電池の寿命を測定することもできる。
は、走行中の放電平均電圧、または放電開放電圧を採用
することができる。また一定放電量としては走行中の一
定放電電気量や一定放電電力量の他、一定走行距離を採
用してもよい。さらに走行回数に代えて一充電走行回
数、累積走行距離、または累積放電電力量を採用して同
様に電池の寿命を測定することもできる。
【０００９】ところで、一定放電量に満たないで走行が
終了した場合は測定値の蓄積はしないこととする。但
し、走行回数は加算していくことにする。このような場
合でもコンピュータなどを用いた次のような電圧式残存
容量測定法を組み込んだ残存容量計の機能の一部を利用
することにより着実なデータの蓄積が行なえ、結果の導
出を容易に実現できるものである。
終了した場合は測定値の蓄積はしないこととする。但
し、走行回数は加算していくことにする。このような場
合でもコンピュータなどを用いた次のような電圧式残存
容量測定法を組み込んだ残存容量計の機能の一部を利用
することにより着実なデータの蓄積が行なえ、結果の導
出を容易に実現できるものである。
【００１０】上記の電圧式残存容量測定法とは、先ず、
電動車両用電池の充電終了後の走行開始から一定時間走
行後の放電量と電圧を求める。さらにこれに引き続く一
定時間走行後の放電量と電圧を求める。このようにして
走行中に順次放電量と対応する電圧を数組以上求め、両
者の関係近似式を当てはめる。この式からあらかじめ定
められた放電許容最低電圧に対する放電量を逆算して残
存容量を推定することができる。このような残存容量計
においては、一定放電量での推定電圧を求めることは容
易にできる。この電圧値をその時の走行回数と共に蓄積
していき、前述の方法で残存寿命を算出することができ
る。
電動車両用電池の充電終了後の走行開始から一定時間走
行後の放電量と電圧を求める。さらにこれに引き続く一
定時間走行後の放電量と電圧を求める。このようにして
走行中に順次放電量と対応する電圧を数組以上求め、両
者の関係近似式を当てはめる。この式からあらかじめ定
められた放電許容最低電圧に対する放電量を逆算して残
存容量を推定することができる。このような残存容量計
においては、一定放電量での推定電圧を求めることは容
易にできる。この電圧値をその時の走行回数と共に蓄積
していき、前述の方法で残存寿命を算出することができ
る。
【００１１】
【作用】電動車両用蓄電池の残存寿命推定は、従来、運
転者の感と経験に頼るか、あるいは日常の充電量と走行
距離の記録との傾向から推測するか、定期的な容量試験
を実施することにより判断していたため、寿命判断には
個人差が大きく影響したり、時間と手間がかかったりし
ていた。
転者の感と経験に頼るか、あるいは日常の充電量と走行
距離の記録との傾向から推測するか、定期的な容量試験
を実施することにより判断していたため、寿命判断には
個人差が大きく影響したり、時間と手間がかかったりし
ていた。
【００１２】しかし、走行中の一定放電量と電圧の測定
から、または残存容量測定過程から求められる本発明の
ような残存寿命測定法を採用することにより、推定結果
を即座に知ることができる。また、その結果は個人差や
ミスが無く定量的で客観的な残存寿命判定ができるもの
である。これにより、安心と余裕のある計画的な運用業
務を行なうことができ、更には保守管理作業の軽減が図
れることになる。
から、または残存容量測定過程から求められる本発明の
ような残存寿命測定法を採用することにより、推定結果
を即座に知ることができる。また、その結果は個人差や
ミスが無く定量的で客観的な残存寿命判定ができるもの
である。これにより、安心と余裕のある計画的な運用業
務を行なうことができ、更には保守管理作業の軽減が図
れることになる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を図１に基づいて説
明する。
明する。
【００１４】なお、この実施例では電圧式残存容量測定
の一例を用いて一定放電量における推定電圧を求め、こ
の電圧値と放電回数との関係式を近似して残存寿命を測
定するものである。
の一例を用いて一定放電量における推定電圧を求め、こ
の電圧値と放電回数との関係式を近似して残存寿命を測
定するものである。
【００１５】３５Ａｈ−１２Ｖの電動車両用電池２個直
列を模擬走行パターンで充放電を繰り返した。各放電サ
イクルは８．７５Ａ−３時間の７５％放電とした。サン
プリング放電サイクルでは放電電流を３５Ａ、１０．５
Ａ、および７Ａの３水準に定め、放電電流を一定として
測定放電深度（ＤＯＤ）１、２５、５０、７５％まで放
電を行ない、各点での放電開始後１０００秒時点の開放
電圧を測定した。これらの平均開放電圧と放電深度から
残存容量測定を行なった。
列を模擬走行パターンで充放電を繰り返した。各放電サ
イクルは８．７５Ａ−３時間の７５％放電とした。サン
プリング放電サイクルでは放電電流を３５Ａ、１０．５
Ａ、および７Ａの３水準に定め、放電電流を一定として
測定放電深度（ＤＯＤ）１、２５、５０、７５％まで放
電を行ない、各点での放電開始後１０００秒時点の開放
電圧を測定した。これらの平均開放電圧と放電深度から
残存容量測定を行なった。
【００１６】このようにして得られた一定放電量４０％
ＤＯＤでの推定電圧を１００サイクル毎にサンプリング
して回帰分析を行なった。同時に放電開始時（０％ＤＯ
Ｄ）と定格放電終了時（１００％ＤＯＤ）の推定電圧も
比較参考として計算した。これらの結果を表１にまとめ
た。図１にはそれらの測定点と回帰線を示した。ＤＯＤ
４０％点の直線性が優れていることが判り、この直線に
より容易に残存寿命サイクル数を予測推定することがで
きる。
ＤＯＤでの推定電圧を１００サイクル毎にサンプリング
して回帰分析を行なった。同時に放電開始時（０％ＤＯ
Ｄ）と定格放電終了時（１００％ＤＯＤ）の推定電圧も
比較参考として計算した。これらの結果を表１にまとめ
た。図１にはそれらの測定点と回帰線を示した。ＤＯＤ
４０％点の直線性が優れていることが判り、この直線に
より容易に残存寿命サイクル数を予測推定することがで
きる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、電動
車両の残存走行回数を極めて簡単に精度良く推定でき
る。このため、運転者の感と経験に頼らず、また煩わし
い日常管理から解放され、定期的な容量試験と専門知識
が不要でありながら、誰でも電動車両の適正な運用計画
が立てられることになる。
車両の残存走行回数を極めて簡単に精度良く推定でき
る。このため、運転者の感と経験に頼らず、また煩わし
い日常管理から解放され、定期的な容量試験と専門知識
が不要でありながら、誰でも電動車両の適正な運用計画
が立てられることになる。
【図１】この発明の実施例により求めた充電サイクルと
放電開放電圧との回帰分析図である。
放電開放電圧との回帰分析図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸井 孝夫 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 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 (56)参考文献 特開 平３−1458（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−17966（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−134280（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−134279（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−100828（ＪＰ，Ｕ) (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 G01R 31/36
Claims (7)
- 【請求項１】 電動車両用蓄電池の走行時に得られ
る一定放電量における電圧値を走行毎に求め、前記電圧
値と対応する走行回数の複数の組から回帰分析により回
帰式を求め、前記回帰式から、あらかじめ設定された寿
命電圧に達する推定走行回数を求め、前記推定回数と現
在の走行回数との差を以て残存寿命を求めることを特徴
とする電動車両蓄電池の残存寿命測定法。 - 【請求項２】 請求項１において、電圧値を走行中の放
電平均電圧、または開放電圧とすることを特徴とする電
動車両用蓄電池の残存寿命測定法。 - 【請求項３】 請求項１において、一定放電量を走行中
の一定放電電気量、または一定放電電力量、または一定
走行距離とすることを特徴とする電動車両用蓄電池の残
存寿命測定法。 - 【請求項４】 請求項１において、走行回数を一充電走
行回数、または累積走行距離、または累積放電電気量、
または累積放電電力量とすることを特徴とする電動車両
用蓄電池の残存寿命測定法。 - 【請求項５】 請求項１において、一定放電量における
電圧値を求めることを、電動車両用蓄電池の残存容量測
定から推定して行なうことを特徴とする電動車両用蓄電
池の残存寿命測定法。 - 【請求項６】 請求項１において、回帰式を単回帰
式、または二次回帰式とすることを特徴とする電動車両
用蓄電池の残存寿命測定法。 - 【請求項７】 請求項６において、各々の回帰式の相関
係数、または決定係数を用いて、得られた残存寿命測定
結果の確度を与えることを特徴とする電動車両用蓄電池
の残存寿命測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28518592A JP3192005B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 電動車両用蓄電池の残存寿命測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28518592A JP3192005B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 電動車両用蓄電池の残存寿命測定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163084A JPH06163084A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3192005B2 true JP3192005B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=17688209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28518592A Expired - Fee Related JP3192005B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 電動車両用蓄電池の残存寿命測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3192005B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094962A1 (fr) * | 2000-06-08 | 2001-12-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif servant a evaluer la duree de vie d'une batterie auxiliaire |
| JP4631761B2 (ja) | 2005-08-08 | 2011-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | パワートレイン用の電池寿命予知装置及び電池寿命警告装置 |
| JP4797640B2 (ja) * | 2006-01-18 | 2011-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の寿命推定装置 |
| JP4238875B2 (ja) | 2006-02-10 | 2009-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車用電池寿命評価装置 |
| WO2009075109A1 (ja) * | 2007-12-13 | 2009-06-18 | Panasonic Corporation | リチウム二次電池の寿命推定方法と劣化抑制方法、寿命推定器と劣化抑制器、それを用いた電池パック、充電器 |
| JP5686949B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2015-03-18 | ヤマハモーターパワープロダクツ株式会社 | 電動ゴルフカート |
| US20130297244A1 (en) * | 2011-02-28 | 2013-11-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Secondary battery lifetime prediction apparatus, battery system and secondary battery lifetime prediction method |
| CN114460484B (zh) * | 2021-07-15 | 2024-01-09 | 崔跃芹 | 一种基于累计耗损量的充电电池寿命预测方法和装置 |
| CN115575843A (zh) * | 2022-10-25 | 2023-01-06 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种锂离子电池寿命预测方法 |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP28518592A patent/JP3192005B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06163084A (ja) | 1994-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |