JP3251499B2 - 電池残存容量測定装置 - Google Patents
電池残存容量測定装置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
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池残存容量測定装
置に関し、特に収集したデータに特異点があったときの
データの採用範囲に関する。
置に関し、特に収集したデータに特異点があったときの
データの採用範囲に関する。
【０００２】
【従来の技術】回生制動等によって、複数の電圧値と複
数の電流値とが一か所付近に集中し、求めた回帰直線
（以下近似直線という）に誤差が発生する。
数の電流値とが一か所付近に集中し、求めた回帰直線
（以下近似直線という）に誤差が発生する。
【０００３】このため、特願平７−８２３７５号の電池
残存容量測定装置においては、複数の電圧値と複数の電
流値との相関係数を求め、この相関係数が強い負の相関
（例えば−０．９）を示したとき、これらの電圧値と電
流値とを最小二乗法により近似直線を求める。
残存容量測定装置においては、複数の電圧値と複数の電
流値との相関係数を求め、この相関係数が強い負の相関
（例えば−０．９）を示したとき、これらの電圧値と電
流値とを最小二乗法により近似直線を求める。
【０００４】そして、予め設定されている基準電流値と
近似直線との交点を残存容量電圧として表示していた。
近似直線との交点を残存容量電圧として表示していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
電気自動車等に上記のような電池残存容量測定装置を搭
載した場合は、電気自動車はノイズが多く発生している
ものであり、複数の電圧値と電流値とを収集したとき、
図６に示すように、これらのデータのちりばり箇所から
異常に離れた箇所（以下特異点という）に、データが採
集される場合がある。
電気自動車等に上記のような電池残存容量測定装置を搭
載した場合は、電気自動車はノイズが多く発生している
ものであり、複数の電圧値と電流値とを収集したとき、
図６に示すように、これらのデータのちりばり箇所から
異常に離れた箇所（以下特異点という）に、データが採
集される場合がある。
【０００６】このような特異点があるときの相関係数
（例えば、−０．９６）を求めて近似直線を求めると、
図７に示す点線ｂの近似直線となり、また特異点無しの
ときの相関係数（例えば、−０．９９）を求めて近似直
線を求めると、図７の実線ａに示す近似直線となる。
（例えば、−０．９６）を求めて近似直線を求めると、
図７に示す点線ｂの近似直線となり、また特異点無しの
ときの相関係数（例えば、−０．９９）を求めて近似直
線を求めると、図７の実線ａに示す近似直線となる。
【０００７】つまり、特異点がある場合と特異点が無い
場合とでは、図７に示すように、双方の近似直線の傾き
が相違している。すなわち、特異点がある場合では求め
た近似直線に誤差がある。
場合とでは、図７に示すように、双方の近似直線の傾き
が相違している。すなわち、特異点がある場合では求め
た近似直線に誤差がある。
【０００８】しかし、従来の電池残存容量測定装置は、
収集した複数の電圧値と複数の電流値との相関係数が−
０．９以下であれば近似直線を求めるようにしているの
で、どうしても特異点を含んだ近似直線を求めてしま
う。
収集した複数の電圧値と複数の電流値との相関係数が−
０．９以下であれば近似直線を求めるようにしているの
で、どうしても特異点を含んだ近似直線を求めてしま
う。
【０００９】このような特異点を含んだ近似直線が求め
られないようにするには、判定条件である相関係数の値
を例えば−０．９９程度にすることも考えられるが、近
似直線を求めるときは、最小二乗法（過去のデータも採
用している）により求めるので、例え特異点が含まれて
いても相関係数が−０．９９程度となる場合もあり、結
果として、何回目かの近似直線に誤差が発生するという
問題点があった。
られないようにするには、判定条件である相関係数の値
を例えば−０．９９程度にすることも考えられるが、近
似直線を求めるときは、最小二乗法（過去のデータも採
用している）により求めるので、例え特異点が含まれて
いても相関係数が−０．９９程度となる場合もあり、結
果として、何回目かの近似直線に誤差が発生するという
問題点があった。
【００１０】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、近似直線を求めるときに、少なくとも特
異点を除いたデータで近似直線を求めて、正確な残存容
量電圧を得ることを目的とする。
されたもので、近似直線を求めるときに、少なくとも特
異点を除いたデータで近似直線を求めて、正確な残存容
量電圧を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、イグニッショ
ンオン後の負荷の変動に伴って、前記負荷に電力を供給
する電池からの放電電流及びその電池の端子電圧とを一
定時間毎に収集し、該電流値及び電圧値とが所定数個集
まる毎にそれぞれ平均化して電流−電圧軸からなる座標
系に定義し、該電流及び電圧の組の平均データが一定数
集まったとき、これらの平均データの相関を求め、該相
関が強い負の相関を示したときは、前記一定数の平均デ
ータを用いて前記座標系に第１近似直線を求めて記憶
し、該第１近似直線と基準電流値から残存容量を推定し
て表示する電池残存容量測定装置において、前記相関を
求める毎に、その相関が強い負の相関を示さないとき
は、カウントする手段と、前記相関が強い負の相関を示
したときは、該カウントした値が所定数値以下になって
いる場合に、前記記座標系の第１近似直線の前記電流軸
における第１の切片の値に対して原点方向に一定値を下
げた第２の切片で前記第１近似直線と傾きが同じ第２近
似直線と、前記第１の切片からプラス方向に前記一定値
を上げた第３の切片で傾きが前記第１近似直線と同じと
なる第３近似直線とを前記座標系に定義する手段と、前
記座標系の前記第２近似直線と第３近似直線とが囲む範
囲をデータ採用範囲として前記座標系に定めた後に、こ
のデータ採用範囲における前記平均データを用いて再度
前記第１近似直線を求めさせて前記カウント値をクリア
する手段とからなる第１のデータ採用範囲決定手段と、
前記残存容量が推定される毎に、初回走行かどうかを判
定する手段と、前記初回走行と判定された後にイグニッ
ションがオフにされたときは、前記推定した残存容量と
該残存容量を求めたときの前記第１近似直線とその残存
容量とを対応させて不揮発メモリに記憶する手段と、前
記初回走行ではないと判定したときは、前記残存容量に
対応する第１近似直線を前記不揮発メモリから読み、前
記データ採用範囲を前記第１のデータ採用範囲決定手段
に定める手段とからなる第２のデータ採用範囲決定手段
とを備えたことを要旨とする。
ンオン後の負荷の変動に伴って、前記負荷に電力を供給
する電池からの放電電流及びその電池の端子電圧とを一
定時間毎に収集し、該電流値及び電圧値とが所定数個集
まる毎にそれぞれ平均化して電流−電圧軸からなる座標
系に定義し、該電流及び電圧の組の平均データが一定数
集まったとき、これらの平均データの相関を求め、該相
関が強い負の相関を示したときは、前記一定数の平均デ
ータを用いて前記座標系に第１近似直線を求めて記憶
し、該第１近似直線と基準電流値から残存容量を推定し
て表示する電池残存容量測定装置において、前記相関を
求める毎に、その相関が強い負の相関を示さないとき
は、カウントする手段と、前記相関が強い負の相関を示
したときは、該カウントした値が所定数値以下になって
いる場合に、前記記座標系の第１近似直線の前記電流軸
における第１の切片の値に対して原点方向に一定値を下
げた第２の切片で前記第１近似直線と傾きが同じ第２近
似直線と、前記第１の切片からプラス方向に前記一定値
を上げた第３の切片で傾きが前記第１近似直線と同じと
なる第３近似直線とを前記座標系に定義する手段と、前
記座標系の前記第２近似直線と第３近似直線とが囲む範
囲をデータ採用範囲として前記座標系に定めた後に、こ
のデータ採用範囲における前記平均データを用いて再度
前記第１近似直線を求めさせて前記カウント値をクリア
する手段とからなる第１のデータ採用範囲決定手段と、
前記残存容量が推定される毎に、初回走行かどうかを判
定する手段と、前記初回走行と判定された後にイグニッ
ションがオフにされたときは、前記推定した残存容量と
該残存容量を求めたときの前記第１近似直線とその残存
容量とを対応させて不揮発メモリに記憶する手段と、前
記初回走行ではないと判定したときは、前記残存容量に
対応する第１近似直線を前記不揮発メモリから読み、前
記データ採用範囲を前記第１のデータ採用範囲決定手段
に定める手段とからなる第２のデータ採用範囲決定手段
とを備えたことを要旨とする。
【００１２】すなわち、イグニッションオンに伴って、
電池から負荷に電力が供給されると、このときの放電電
流及び端子電圧とが一定時間毎に収集され、所定数個毎
に平均化され、これらの平均データが一定数集まると、
相関が求められる。
電池から負荷に電力が供給されると、このときの放電電
流及び端子電圧とが一定時間毎に収集され、所定数個毎
に平均化され、これらの平均データが一定数集まると、
相関が求められる。
【００１３】そして、この相関が弱い負の相関を示す毎
にカウントされる。そして、強い負の相関を示したとき
にカウントした値が所定値以下かどうか判定される。
にカウントされる。そして、強い負の相関を示したとき
にカウントした値が所定値以下かどうか判定される。
【００１４】所定値以下の場合は、記憶されている近似
直線（傾き、切片）を基準とし、この基準とした近似直
線の両脇に第２のデータ採用範囲決定手段で設定された
一定幅のデータ採用範囲を設けて、このデータ採用範囲
内の平均データの相関係数を求めて近似直線を求める。
直線（傾き、切片）を基準とし、この基準とした近似直
線の両脇に第２のデータ採用範囲決定手段で設定された
一定幅のデータ採用範囲を設けて、このデータ採用範囲
内の平均データの相関係数を求めて近似直線を求める。
【００１５】このとき、第２のデータ採用範囲決定手段
は、初回走行かどうかを判定し、初回走行の場合は、イ
グニッションオフ後に残存容量を求めたとき近似直線と
を不揮発メモリに記憶する。
は、初回走行かどうかを判定し、初回走行の場合は、イ
グニッションオフ後に残存容量を求めたとき近似直線と
を不揮発メモリに記憶する。
【００１６】つまり、次回の走行においては、この近似
直線を用いる。そして、イグニッションオンで走行中の
場合は、不揮発メモリの近似直線を基準として採用範囲
を第１のデータ採用範囲決定手段に設定して、近似直線
を求めさせる。
直線を用いる。そして、イグニッションオンで走行中の
場合は、不揮発メモリの近似直線を基準として採用範囲
を第１のデータ採用範囲決定手段に設定して、近似直線
を求めさせる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の電池
残存容量測定装置の概略構成図である。図１の電池残存
容量測定装置１は、バッテリ３に接続された電気自動車
負荷５と、電気自動車負荷５（以下単に負荷５という）
に流れる電流を検出する電流センサ７と、９はバッテリ
３の端子電圧を検出する電圧センサ９とを備えている。
残存容量測定装置の概略構成図である。図１の電池残存
容量測定装置１は、バッテリ３に接続された電気自動車
負荷５と、電気自動車負荷５（以下単に負荷５という）
に流れる電流を検出する電流センサ７と、９はバッテリ
３の端子電圧を検出する電圧センサ９とを備えている。
【００２４】また、Ｉ／Ｆ１３、ＬＰＦ１５、Ａ／Ｄ１
７より構成され、一定時間毎に電圧センサ９及び電流セ
ンサ７より、バッテリ３の電流及び電圧を入力し、ノイ
ズを除去した後にデジタル変換し、これらのデータをメ
モリ２１に記憶する検出値入力回路部１９と、演算部２
０とを備えている。
７より構成され、一定時間毎に電圧センサ９及び電流セ
ンサ７より、バッテリ３の電流及び電圧を入力し、ノイ
ズを除去した後にデジタル変換し、これらのデータをメ
モリ２１に記憶する検出値入力回路部１９と、演算部２
０とを備えている。
【００２５】演算部２０は、相関判定手段２３と近似直
線算出手段２５と第１のデータ採用範囲決定手段２９と
からなる区分け近似直線算出部３０と、残存容量算出部
３１とを備えている。
線算出手段２５と第１のデータ採用範囲決定手段２９と
からなる区分け近似直線算出部３０と、残存容量算出部
３１とを備えている。
【００２６】さらに、第２のデータ採用範囲決定部３３
と、不揮発性メモリ３７とを備えている。
と、不揮発性メモリ３７とを備えている。
【００２７】相関判定手段２３は、所定時間毎に、メモ
リ２１に記憶されている複数の電圧値と複数の電流値と
の相関係数ｒを求め、この相関係数ｒが−０．９以下か
どうかを判定する。
リ２１に記憶されている複数の電圧値と複数の電流値と
の相関係数ｒを求め、この相関係数ｒが−０．９以下か
どうかを判定する。
【００２８】そして、−０．９以下の相関係数が得られ
たときは、メモリ２７に記憶されている前回の近似直線
（−０．９以下の相関係数が得られたときのデータに基
づいて求めた近似直線）の傾き及び座標値等を第１のデ
ータ採用範囲決定手段２９に知らせる。
たときは、メモリ２７に記憶されている前回の近似直線
（−０．９以下の相関係数が得られたときのデータに基
づいて求めた近似直線）の傾き及び座標値等を第１のデ
ータ採用範囲決定手段２９に知らせる。
【００２９】近似直線算出手段２５は、起動に伴って、
一定時間毎にメモリ２１の複数の電圧値と電流値とを平
均化し（平均化されたものをデータという）、両方の誤
差の二乗総和をとり、誤差を最小にするためのＡｉ、Ｂ
ｉを求め、このＡi、Ｂｉに基づいて、電圧ー電流近似
直線（Ｉ＝ＡｉＶ＋Ｂｉ）を求める。
一定時間毎にメモリ２１の複数の電圧値と電流値とを平
均化し（平均化されたものをデータという）、両方の誤
差の二乗総和をとり、誤差を最小にするためのＡｉ、Ｂ
ｉを求め、このＡi、Ｂｉに基づいて、電圧ー電流近似
直線（Ｉ＝ＡｉＶ＋Ｂｉ）を求める。
【００３０】第１のデータ採用範囲決定手段２９は、−
０．９以下の相関係数が得られる毎に、−０．９以下の
相関係数が得られたときの一定時間前の近似直線をメモ
リ２７から読み、この直線の近傍を特異点のないデータ
採用範囲と決定する。
０．９以下の相関係数が得られる毎に、−０．９以下の
相関係数が得られたときの一定時間前の近似直線をメモ
リ２７から読み、この直線の近傍を特異点のないデータ
採用範囲と決定する。
【００３１】そして、このデータ採用範囲以外のデータ
をメモリ２１上から削除して、近似直線算出手段２５を
起動させる。
をメモリ２１上から削除して、近似直線算出手段２５を
起動させる。
【００３２】残存容量算出部３１は、近似直線が求めら
れる毎に、予め決められている電流値を近似式（Ｉ＝Ａ
ｉＶ＋Ｂｉ）に基づいて、電圧軸−電流軸上の電圧値Ｖ
を特定し、この電圧値Ｖを表示部４０に表示する（表示
するのは、電圧値から求めた容量（％））。
れる毎に、予め決められている電流値を近似式（Ｉ＝Ａ
ｉＶ＋Ｂｉ）に基づいて、電圧軸−電流軸上の電圧値Ｖ
を特定し、この電圧値Ｖを表示部４０に表示する（表示
するのは、電圧値から求めた容量（％））。
【００３３】第２のデータ採用範囲決定部３３は、一定
時間毎に残存容量Ｐｉが求められる毎にメモリ２７の一
定時間毎の傾きＡｉと切片Ｂｉとを対応させて不揮発性
メモリ３７に順次一組で記憶し、イグニッションオフに
なったとき、これらのＰｉ、Ａｉ、Ｂｉを前回走行の容
量データとして記憶する。
時間毎に残存容量Ｐｉが求められる毎にメモリ２７の一
定時間毎の傾きＡｉと切片Ｂｉとを対応させて不揮発性
メモリ３７に順次一組で記憶し、イグニッションオフに
なったとき、これらのＰｉ、Ａｉ、Ｂｉを前回走行の容
量データとして記憶する。
【００３４】また、残存容量Ｐｉを求めたとき、不揮発
性メモリ３７に容量データが記憶されている場合、つま
り初回走行（満充電から容量０％まで走行させる）では
ないとき、この残存容量Ｐｉに対応する前回走行Ｐｎを
読み、Ｐｎに対応するＡｎとＢｎとに基づいてメモり２
７上の新たなデータ採用範囲ｄｎを決定し、このｄｎを
第１のデータ採用範囲決定手段２９に設定する。
性メモリ３７に容量データが記憶されている場合、つま
り初回走行（満充電から容量０％まで走行させる）では
ないとき、この残存容量Ｐｉに対応する前回走行Ｐｎを
読み、Ｐｎに対応するＡｎとＢｎとに基づいてメモり２
７上の新たなデータ採用範囲ｄｎを決定し、このｄｎを
第１のデータ採用範囲決定手段２９に設定する。
【００３５】また、不揮発性メモリ３７は、図２に示す
ように、前回走行時の残存容量Ｐｎと、このときの近似
直線の傾きＡｎと、切片Ｂｎとが対応させられて記憶さ
れている。このＰｎ、Ａｎ及びＢｎを総称して容量デー
タという。
ように、前回走行時の残存容量Ｐｎと、このときの近似
直線の傾きＡｎと、切片Ｂｎとが対応させられて記憶さ
れている。このＰｎ、Ａｎ及びＢｎを総称して容量デー
タという。
【００３６】上記のように構成された電池残存容量測定
装置の動作を以下に説明する。図３及び図４は電池残存
容量測定装置の動作を説明するフローチャートである。
本説明では、初めは不揮発性メモリ３７に前回走行時の
容量データが記憶されていないとき、バッテリー３が満
充電で走行開始しているとする。
装置の動作を以下に説明する。図３及び図４は電池残存
容量測定装置の動作を説明するフローチャートである。
本説明では、初めは不揮発性メモリ３７に前回走行時の
容量データが記憶されていないとき、バッテリー３が満
充電で走行開始しているとする。
【００３７】電気自動車の走行に伴って検出値入力回路
１９は、電圧センサ９が検出したバッテリ３の電圧値と
電流センサ７が検出した負荷５に流れる電流値とをサン
プリングする（Ｓ３０１）。例えば、１ｍｓ毎にサンプ
リングする。
１９は、電圧センサ９が検出したバッテリ３の電圧値と
電流センサ７が検出した負荷５に流れる電流値とをサン
プリングする（Ｓ３０１）。例えば、１ｍｓ毎にサンプ
リングする。
【００３８】そして、相関係数判定手段２３は、例えば
１００ｍｓｅｃ経過するまでのデータを平均化し、この
平均化した電圧と電流（ちりばりデータ）を１００個得
る（Ｓ３０３）。つまり、１０秒間に１００個の平均電
圧と平均電流とを得ている。
１００ｍｓｅｃ経過するまでのデータを平均化し、この
平均化した電圧と電流（ちりばりデータ）を１００個得
る（Ｓ３０３）。つまり、１０秒間に１００個の平均電
圧と平均電流とを得ている。
【００３９】次に、相関係数判定手段２３は電圧と電流
のちりばりデータより相関係数ｒを求め（Ｓ３０５）、
求めた相関係数ｒが−０．９以下かどうかを判定する
（Ｓ３０７）。ステップＳ３０７で相関係数ｒが−０．
９以上と判定したときは、相関係数が−０．９以上であ
るときの回数をカウントするカウンタの値ｎ（以下相関
判定数ｎという）を更新して（Ｓ３０９）、処理をステ
ップＳ３０１に戻して、次の時間での相関係数を求めて
判定する。
のちりばりデータより相関係数ｒを求め（Ｓ３０５）、
求めた相関係数ｒが−０．９以下かどうかを判定する
（Ｓ３０７）。ステップＳ３０７で相関係数ｒが−０．
９以上と判定したときは、相関係数が−０．９以上であ
るときの回数をカウントするカウンタの値ｎ（以下相関
判定数ｎという）を更新して（Ｓ３０９）、処理をステ
ップＳ３０１に戻して、次の時間での相関係数を求めて
判定する。
【００４０】また、ステップＳ３０７で相関係数が−
０．９以下と判定したときは相関判定回数ｎが５回以下
かどうかを判定する（Ｓ３１１）。
０．９以下と判定したときは相関判定回数ｎが５回以下
かどうかを判定する（Ｓ３１１）。
【００４１】次に、ステップＳ３１１で相関判定回数ｎ
が５回以下と判定した場合は、第１のデータ採用範囲決
定手段２９が、第２のデータ採用範囲決定手段３３にデ
ータ採用範囲ｄｎが設定されているかどうかを判定する
（Ｓ３１３）。
が５回以下と判定した場合は、第１のデータ採用範囲決
定手段２９が、第２のデータ採用範囲決定手段３３にデ
ータ採用範囲ｄｎが設定されているかどうかを判定する
（Ｓ３１３）。
【００４２】ステップＳ３１３でデータ採用範囲ｄｎが
第２のデータ採用範囲決定手段３３によって設定されて
いるときは、第１のデータ採用範囲決定手段２９はメモ
リ２７に記憶されている一定時間前の近似直線を読み、
一定時間前の近似直線（Ｉ＝Ａｉ-n-1Ｘ＋Ｂｉ-n-1）の
近傍にデータ採用範囲を決め（Ｓ３１５）、このデータ
採用範囲にメモリ２１の全部のデータが入っているかど
うかを判定する（Ｓ３１７）。
第２のデータ採用範囲決定手段３３によって設定されて
いるときは、第１のデータ採用範囲決定手段２９はメモ
リ２７に記憶されている一定時間前の近似直線を読み、
一定時間前の近似直線（Ｉ＝Ａｉ-n-1Ｘ＋Ｂｉ-n-1）の
近傍にデータ採用範囲を決め（Ｓ３１５）、このデータ
採用範囲にメモリ２１の全部のデータが入っているかど
うかを判定する（Ｓ３１７）。
【００４３】例えば、一定時間前の近似直線（Ｉ＝Ａｉ
-n-1Ｘ＋Ｂｉ-n-1）が図５に示す座標軸上（縦軸は電圧
軸で横軸は電流軸でもよい）に位置しているときは、点
線に囲まれている範囲をデータ採用範囲とする。
-n-1Ｘ＋Ｂｉ-n-1）が図５に示す座標軸上（縦軸は電圧
軸で横軸は電流軸でもよい）に位置しているときは、点
線に囲まれている範囲をデータ採用範囲とする。
【００４４】また、データ採用範囲の決定に用いる一定
時間前の近似直線は、相関係数判定手段２３が相関係数
とデータ収集回数と相関判定回数ｎの値とを対応させて
メモリ２７に記憶したものである。例えば収集回数ｉが
収集回数ｉ-3、収集回数ｉ-2、収集回数ｉ-1のとき、相
関係数が（−０．９２）、（−０．８５）、（−０．
５）であったとすると、−０．９２のときに近似直線が
求められているため、この近似直線が一定時間前の近似
直線とされる。
時間前の近似直線は、相関係数判定手段２３が相関係数
とデータ収集回数と相関判定回数ｎの値とを対応させて
メモリ２７に記憶したものである。例えば収集回数ｉが
収集回数ｉ-3、収集回数ｉ-2、収集回数ｉ-1のとき、相
関係数が（−０．９２）、（−０．８５）、（−０．
５）であったとすると、−０．９２のときに近似直線が
求められているため、この近似直線が一定時間前の近似
直線とされる。
【００４５】また、ステップＳ３１７で推定したデータ
採用範囲に入っていないと判定したときは、メモリ２１
の範囲外のデータを削除して（Ｓ３１９）、処理をステ
ップＳ３０３に戻す。
採用範囲に入っていないと判定したときは、メモリ２１
の範囲外のデータを削除して（Ｓ３１９）、処理をステ
ップＳ３０３に戻す。
【００４６】また、ステップＳ３１５で前回の近似直線
の付近にデータが全て入っていると判定したときは、近
似直線算出手段２５が起動して最小二乗法による近似直
線（Ｉ＝ＡｉＸ＋Ｂｉ）を求めて（Ｓ４０１）、相関判
定回数ｎをクリアする（Ｓ４０３）。
の付近にデータが全て入っていると判定したときは、近
似直線算出手段２５が起動して最小二乗法による近似直
線（Ｉ＝ＡｉＸ＋Ｂｉ）を求めて（Ｓ４０１）、相関判
定回数ｎをクリアする（Ｓ４０３）。
【００４７】次に、残存容量算出手段３１は近似直線算
出手段２５で求められた近似直線と予め設定されている
基準電流Ｉｏとに基づいて残存容量Ｐｉ（残存容量電
圧）を求める（Ｓ４０５）。
出手段２５で求められた近似直線と予め設定されている
基準電流Ｉｏとに基づいて残存容量Ｐｉ（残存容量電
圧）を求める（Ｓ４０５）。
【００４８】このとき、第２のデータ採用範囲決定部３
３は、初回の走行かどうかを判定する（Ｓ４０７）。初
回の走行と判定したときは、今回の残存容量Ｐｉと、こ
の残存容量Ｐｉを求めたときの近似直線の傾きＡｉと切
片Ｂｉとを一組にして不揮発性メモリ３７に順次記憶す
る（Ｓ４０９）。そして、残存容量算出部３１は表示部
４０の表示を残存容量Ｐｉに更新する（Ｓ４１１）。
３は、初回の走行かどうかを判定する（Ｓ４０７）。初
回の走行と判定したときは、今回の残存容量Ｐｉと、こ
の残存容量Ｐｉを求めたときの近似直線の傾きＡｉと切
片Ｂｉとを一組にして不揮発性メモリ３７に順次記憶す
る（Ｓ４０９）。そして、残存容量算出部３１は表示部
４０の表示を残存容量Ｐｉに更新する（Ｓ４１１）。
【００４９】次に、イグニッションオフかどうかを判断
し（Ｓ４１３）、イグニッションオフの場合は、不揮発
性メモリ３９の複数の容量データ（Ｐｉ、Ａｉ、Ｂｉ）
を前回走行時の容量データ（Ｐｎ、Ａｎ、Ｂｎ）として
記憶する（Ｓ４１５）。
し（Ｓ４１３）、イグニッションオフの場合は、不揮発
性メモリ３９の複数の容量データ（Ｐｉ、Ａｉ、Ｂｉ）
を前回走行時の容量データ（Ｐｎ、Ａｎ、Ｂｎ）として
記憶する（Ｓ４１５）。
【００５０】また、ステップＳ４１３でイグニッション
オフではないと判定したときは、処理を図３のステップ
Ｓ３０１に戻して上記と同様に電圧及び電流をサンプリ
ングして傾きＡｉ、切片Ｂｉ及び残存容量Ｐｉを求めて
対応させて記憶させる。
オフではないと判定したときは、処理を図３のステップ
Ｓ３０１に戻して上記と同様に電圧及び電流をサンプリ
ングして傾きＡｉ、切片Ｂｉ及び残存容量Ｐｉを求めて
対応させて記憶させる。
【００５１】また、ステップＳ４０７で初回走行ではな
いと判定したときは、第２のデータ採用範囲決定部３３
は、今回の残存容量Ｐｉに対応する不揮発性メモリ３９
の前回走行の残存容量Ｐｎ、及びこの残存容量Ｐｎに対
応する傾きＡｎ、切片Ｂｎを読み、この傾きＡｎと切片
Ｂｎとから得られる前回走行時の回帰直線（Ｉ＝Ａｎ・
Ｖ＋Ｂｎ）に基づいて図５に示すように、メモリ２１の
データの採用範囲ｄｎを決定し（Ｓ４１７）、この採用
範囲ｄｎにメモリ２１の全部のデータが入っているかど
うかを判定する（Ｓ４１９）。
いと判定したときは、第２のデータ採用範囲決定部３３
は、今回の残存容量Ｐｉに対応する不揮発性メモリ３９
の前回走行の残存容量Ｐｎ、及びこの残存容量Ｐｎに対
応する傾きＡｎ、切片Ｂｎを読み、この傾きＡｎと切片
Ｂｎとから得られる前回走行時の回帰直線（Ｉ＝Ａｎ・
Ｖ＋Ｂｎ）に基づいて図５に示すように、メモリ２１の
データの採用範囲ｄｎを決定し（Ｓ４１７）、この採用
範囲ｄｎにメモリ２１の全部のデータが入っているかど
うかを判定する（Ｓ４１９）。
【００５２】ステップＳ４１９で採用範囲ｄｎに入って
いないデータがあると判定したときは、処理を図３のス
テップＳ３０５に戻して上記と同様に区分け近似直線算
出部３０により範囲外のデータを削除させる。
いないデータがあると判定したときは、処理を図３のス
テップＳ３０５に戻して上記と同様に区分け近似直線算
出部３０により範囲外のデータを削除させる。
【００５３】また、ステップＳ４１９で採用範囲ｄｎに
入っていると判定したときは、処理をステップＳ３０５
に戻す。
入っていると判定したときは、処理をステップＳ３０５
に戻す。
【００５４】すなわち、本発明は、イグニッションオン
後の走行に伴って、電流と電圧とを一定時間毎にサンプ
リングして、その平均値を求めて相関係数を求め、求め
た相関係数がデータの確からしさを示しているときは、
近似直線を求めて残存容量を求めて、このときの残存容
量Ｐｉと近似直線の傾きＡｉと切片Ｂｉとを一組で不揮
発性メモリに記憶する。
後の走行に伴って、電流と電圧とを一定時間毎にサンプ
リングして、その平均値を求めて相関係数を求め、求め
た相関係数がデータの確からしさを示しているときは、
近似直線を求めて残存容量を求めて、このときの残存容
量Ｐｉと近似直線の傾きＡｉと切片Ｂｉとを一組で不揮
発性メモリに記憶する。
【００５５】そして、イグニッションオフ（満充電状態
から残存容量０％になったときを含む）になったとき、
不揮発性メモリに記憶された現在のＰｉ、Ａｉ、Ｂｉを
前回走行時の残存容量Ｐｎ、傾きＡｎ、切片Ｂｎとして
記憶する。
から残存容量０％になったときを含む）になったとき、
不揮発性メモリに記憶された現在のＰｉ、Ａｉ、Ｂｉを
前回走行時の残存容量Ｐｎ、傾きＡｎ、切片Ｂｎとして
記憶する。
【００５６】次に、次回の走行時には、求めた残存容量
Ｐｉに対応する不揮発性メモリの前回走行時の残存容量
Ｐｎを読み、このＰｎに対応する傾きＡｎ、切片Ｂｎと
に基づいてデータを採用する帯状の範囲ｄｎを決め、こ
の範囲ｄｎ内のデータに基づいて再び相関係数を判定し
て近似直線を求めて残存容量を求めている。つまり、前
回走行時の近似直線の近傍に同様な容量データが位置し
ているものとしてデータ採用範囲を決定している。
Ｐｉに対応する不揮発性メモリの前回走行時の残存容量
Ｐｎを読み、このＰｎに対応する傾きＡｎ、切片Ｂｎと
に基づいてデータを採用する帯状の範囲ｄｎを決め、こ
の範囲ｄｎ内のデータに基づいて再び相関係数を判定し
て近似直線を求めて残存容量を求めている。つまり、前
回走行時の近似直線の近傍に同様な容量データが位置し
ているものとしてデータ採用範囲を決定している。
【００５７】従って、データ採用の範囲は前回走行のデ
ータに基づいているので、さらに信頼性の高いデータで
残存容量を求めることができる。
ータに基づいているので、さらに信頼性の高いデータで
残存容量を求めることができる。
【００５８】なお、上記実施例では電気自動車に用いら
れる電池残存容量測定装置として説明したが、放電電流
が激しく変動したり、変動が安定したりする装置に使用
してもよい。
れる電池残存容量測定装置として説明したが、放電電流
が激しく変動したり、変動が安定したりする装置に使用
してもよい。
【００５９】また、上記実施例では不揮発性メモリを用
いたが、イグニッションオフ後にコンピュータをスリー
プモードにしておくようにしてＲＡＭの内容を保持する
ようにすると、不揮発性メモリを用いなくともよい。
いたが、イグニッションオフ後にコンピュータをスリー
プモードにしておくようにしてＲＡＭの内容を保持する
ようにすると、不揮発性メモリを用いなくともよい。
【００６０】また、データの採用範囲の設定はバッテリ
ーの種類、個数等を考慮して設定してもよい。
ーの種類、個数等を考慮して設定してもよい。
【００６１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１のデ
ータ採用範囲決定手段と、第２のデータ採用決定手段と
により、次回の負荷変動時には前回の負荷変動に伴う容
量データに基づいた近似直線の付近の範囲のデータを採
用し、この範囲のデータを用いて再度近似直線を求めさ
せて再度残存容量を求めるようにしたことにより、次回
の走行には信頼性の高い特異点を含まない範囲での近似
直線に基づく信頼性の高い残存容量を得ることができる
という効果が得られている。
ータ採用範囲決定手段と、第２のデータ採用決定手段と
により、次回の負荷変動時には前回の負荷変動に伴う容
量データに基づいた近似直線の付近の範囲のデータを採
用し、この範囲のデータを用いて再度近似直線を求めさ
せて再度残存容量を求めるようにしたことにより、次回
の走行には信頼性の高い特異点を含まない範囲での近似
直線に基づく信頼性の高い残存容量を得ることができる
という効果が得られている。
【００６２】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態の電池残存容量測定装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】不揮発性メモリの容量データを説明する説明図
である。
である。
【図３】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図４】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図５】本発明のデータ採用範囲を説明する説明する説
明図である。
明図である。
【図６】従来の問題点を説明する説明図である。
【図７】従来の問題点を説明する説明図である。
３ バッテリ ７ 電流センサ ９ 電圧センサ ２３ 相関係数判定手段 ２５ 近似直線算出手段 ２９ 第１のデータ採用範囲決定手段 ３１ 残存容量算出手段 ３３ 第２のデータ採用範囲決定手段 ３９ 不揮発性メモリ
Claims (1)
- 【請求項１】 イグニッションオン後の負荷の変動に伴
って、前記負荷に電力を供給する電池からの放電電流及
びその電池の端子電圧とを一定時間毎に収集し、該電流
値及び電圧値とが所定数個集まる毎にそれぞれ平均化し
て電流−電圧軸からなる座標系に定義し、該電流及び電
圧の組の平均データが一定数集まったとき、これらの平
均データの相関を求め、該相関が強い負の相関を示した
ときは、前記一定数の平均データを用いて前記座標系に
第１近似直線を求めて記憶し、該第１近似直線と基準電
流値から残存容量を推定して表示する電池残存容量測定
装置において、 前記相関を求める毎に、その相関が強い負の相関を示さ
ないときは、カウントする手段と、 前記相関が強い負の相関を示したときは、該カウントし
た値が所定数値以下になっている場合に、前記記座標系
の第１近似直線の前記電流軸における第１の切片の値に
対して原点方向に一定値を下げた第２の切片で前記第１
近似直線と傾きが同じ第２近似直線と、前記第１の切片
からプラス方向に前記一定値を上げた第３の切片で傾き
が前記第１近似直線と同じとなる第３近似直線とを前記
座標系に定義する手段と、 前記座標系の前記第２近似直線と第３近似直線とが囲む
範囲をデータ採用範囲として前記座標系に定めた後に、
このデータ採用範囲における前記平均データを用いて再
度前記第１近似直線を求めさせて前記カウント値をクリ
アする手段とからなる第１のデータ採用範囲決定手段
と、 前記残存容量が推定される毎に、初回走行かどうかを判
定する手段と、 前記初回走行と判定された後にイグニッションがオフに
されたときは、前記推定した残存容量と該残存容量を求
めたときの前記第１近似直線とその残存容量とを対応さ
せて不揮発メモリに記憶する手段と、 前記初回走行ではないと判定したときは、前記残存容量
に対応する第１近似直線を前記不揮発メモリから読み、
前記データ採用範囲を前記第１のデータ採用範囲決定手
段に定める手段とからなる第２のデータ採用範囲決定手
段とを有することを特徴とする電池残存容量測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13836596A JP3251499B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電池残存容量測定装置 |
| US08/865,101 US6044331A (en) | 1996-05-31 | 1997-05-29 | Battery capacity measuring system employing a voltage-to-current approximated straight line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13836596A JP3251499B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電池残存容量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318718A JPH09318718A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3251499B2 true JP3251499B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=15220235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13836596A Expired - Fee Related JP3251499B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電池残存容量測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6044331A (ja) |
| JP (1) | JP3251499B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4030217B2 (ja) * | 1999-03-12 | 2008-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池の異常判定装置および異常判定方法 |
| JP4009416B2 (ja) | 1999-10-25 | 2007-11-14 | 松下電器産業株式会社 | 組電池制御装置 |
| JP4671462B2 (ja) | 2000-02-22 | 2011-04-20 | パナソニック株式会社 | ニッケル水素二次電池の気密検査方法 |
| US20050034492A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-02-17 | Yu Chun Te | Padlock |
| DE102005035416A1 (de) * | 2004-10-05 | 2006-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Rekonstruktion eines elektrischen Signals |
| JP5196011B2 (ja) | 2010-06-11 | 2013-05-15 | トヨタ自動車株式会社 | 充電制御システム |
| JP2014106206A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 慣性センサおよびその演算誤差軽減方法 |
| JP2014139426A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
| CN105807231B (zh) * | 2016-03-14 | 2018-10-19 | 深圳供电局有限公司 | 一种用于蓄电池剩余容量检测的方法及系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3274287B2 (ja) * | 1994-08-25 | 2002-04-15 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
| US5698983A (en) * | 1995-04-07 | 1997-12-16 | Yazaki Corporation | Method and apparatus for measuring and displaying remaining battery capacity as a two dimensional dot curve |
| JP3009022B2 (ja) * | 1995-04-07 | 2000-02-14 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定方法及びその装置 |
| JP3164998B2 (ja) * | 1995-04-07 | 2001-05-14 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
| JP3200339B2 (ja) * | 1995-09-01 | 2001-08-20 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
| JP3079022B2 (ja) * | 1995-10-30 | 2000-08-21 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
| JPH09127214A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-16 | Yazaki Corp | 電池残存容量測定装置 |
| JP3251502B2 (ja) * | 1996-06-27 | 2002-01-28 | 矢崎総業株式会社 | 電気自動車の電池残存容量測定装置 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13836596A patent/JP3251499B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-29 US US08/865,101 patent/US6044331A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09318718A (ja) | 1997-12-12 |
| US6044331A (en) | 2000-03-28 |
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