JP3375511B2 - バッテリ残容量検出装置 - Google Patents

バッテリ残容量検出装置

Info

Publication number
JP3375511B2
JP3375511B2 JP09615497A JP9615497A JP3375511B2 JP 3375511 B2 JP3375511 B2 JP 3375511B2 JP 09615497 A JP09615497 A JP 09615497A JP 9615497 A JP9615497 A JP 9615497A JP 3375511 B2 JP3375511 B2 JP 3375511B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
remaining capacity
capacity
value
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09615497A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH10288654A (ja
Inventor
一広 原
守男 茅野
和典 渡▲辺▼
志信 落合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP09615497A priority Critical patent/JP3375511B2/ja
Priority to US09/058,290 priority patent/US6107779A/en
Publication of JPH10288654A publication Critical patent/JPH10288654A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3375511B2 publication Critical patent/JP3375511B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • G01R31/3832Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration without measurement of battery voltage
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3648Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、バッテリの残容
量を検出するバッテリ残容量検出装置に関し、特に、バ
ッテリを動力源とする電気自動車等に適用して好適なバ
ッテリ残容量検出装置に関する。 【0002】 【従来の技術】例えば、電気自動車等、バッテリを使用
する装置においては、バッテリの残容量(単位は、A
h)を把握しておくことが、必要とされる場合が多い。 【0003】従来、バッテリの残容量は、次の(1)式
〜(3)式により求められた値により、バッテリ満充電
時の容量、いわゆる初期容量(計算値またはバッテリの
規格に基づく固定値であって、満充電容量あるいは定格
容量ともいう。)を適宜修正する方法が採用されてい
る。 【0004】 残容量=初期容量−放電電流積算値 (放電時) …(1) 残容量=初期容量+充電電流積算値 (充電時) …(2) 残容量=前回検出時残容量−自己放電量推定計算値 (放置時) …(3) すなわち、基本的には、(1)式および(2)式に示す
ように、一旦、バッテリを満充電まで充電したときの初
期容量値を得た後、バッテリに対して入出力する充放電
電流を電流センサにより検出し、その積算値により、初
期容量値を補正(修正)することで、現時点におけるバ
ッテリの残容量を把握する方法が採用されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の残容量検出方法では、バッテリに入出力する電流を
測定する電流センサの誤差が比較的に大きいため、満充
電に至らない充放電サイクルを繰り返した場合に誤差が
累積され、結果として、検出した残容量の精度が低下し
てしまうという問題があった。 【0006】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであり、バッテリの残容量を正確に検出するこ
とを可能とするバッテリ残容量検出装置を提供すること
を目的とする。 【0007】また、この発明は、バッテリの劣化をも検
出して、初期容量(満充電容量)を適切な値に修正する
ことを可能とするバッテリ残容量検出装置を提供するこ
とを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】この発明は、バッテリ放
電電流を検出するバッテリ放電電流検出手段と、前記バ
ッテリ放電電流を積算する放電電流積算手段と、前記放
電電流積算値に基づき、バッテリ残容量を検出する第1
残容量検出手段と、前記バッテリの現時点における出力
電力に基づきバッテリ残容量を検出する第2残容量検出
手段と、第1残容量検出値と第2残容量検出値とを比較
し、比較結果に応じて前記バッテリの残容量を決定する
残容量比較決定手段とを備えることを特徴とする。 【0009】この発明によれば、放電電流積算値に基づ
いて検出した第1残容量検出値とバッテリの現時点にお
ける出力電力に基づいて検出した第2残容量検出値とを
比較し、比較結果に応じて残容量を決定するようにして
いる。現時点における出力電力は、現時点における残容
量に依存するので、例えば、充放電サイクルを繰り返し
た後の残容量としては、第2残容量検出値を基準に残容
量を決定することで、残容量を精度よく検出することが
できる。 【0010】この場合、残容量比較決定手段は、第1残
容量検出値第2残容量検出値より大であり、かつバッ
テリ充電器による前回の充電時にバッテリが満充電容量
まで充電されていたことが満充電検出手段により検出さ
れていることを条件に、以降、バッテリ満充電容量を第
2残容量検出値により修正するようにすることで、バッ
テリの劣化に対応した残容量をも検出することができ
る。 【0011】 【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。 【0012】図1は、この発明の一実施の形態が適用さ
れた電気自動車10の構成を示している。 【0013】図1例の電気自動車10には、例えば、公
称端子間電圧が+12Vのニッケル水素二次電池セルを
24個直列に接続し、公称端子電圧を288Vにした高
電圧のバッテリ12が搭載されている。バッテリ12に
は、バッテリ電圧Vbを検出する電圧センサ(電圧検出
手段)14が接続されるとともに、バッテリ12の温度
Tbを検出する温度センサ(温度検出手段)16が取り
付けられている。なお、以下の説明において、バッテリ
12を構成するニッケル水素二次電池セル1個の端子電
圧を、必要に応じてバッテリセル電圧ともいう。この実
施の形態において、バッテリセル電圧にバッテリセルの
数である値24を乗じた値が、バッテリ電圧Vbに等し
い値になる。 【0014】バッテリ12の正負端子は、コンタクタ
(リレー、スイッチ)18の一方側の端子に接続されて
いる。バッテリ12とコンタクタ18との間の接続線に
は、バッテリ12に対するバッテリ電流(充電電流と放
電電流)Ibを検出する電流センサ(電流検出手段)2
0が挿入されている。 【0015】コンタクタ18の他方側の端子には、負荷
である3相モータ22をPWM(パルス幅変調)制御に
より駆動するモータ駆動ユニット(Power Drive Unit、
以下PDUともいう。)24と、エアコンディショナー
等の補機26と、バッテリ12を充電等するための車載
の充電器28が接続されている。充電器28には、コネ
クタ29を介して外部のAC200V等の電源に接続す
るためのプラグ30が接続されている。 【0016】また、図1例の電気自動車10には、各
々、制御、判断、処理、計算、計時等の各手段として動
作し、かつ必要に応じて相互にデータのやり取りをする
管理用ECU(Electric Control Unit )32とモータ
用ECU34が搭載されている。この場合、管理用EC
U32とモータ用ECU34は、各々、中央処理装置と
してのCPUと、システムプログラムや残容量検出のた
めのアプリケーションプログラム等が記憶される記憶手
段(メモリ)であるROMと、ワーク用等として使用さ
れる記憶手段(メモリ)であるRAMと、計時用のタイ
マ(計時手段)、A/D変換器、D/A変換器等の入出
力インタフェース等が含まれるマイクロコンピュータに
より構成されている。なお、管理用ECU32とモータ
用ECU34とを1つのECUとしてまとめて構成する
こともできる。 【0017】管理用ECU32には、電圧センサ14か
らのバッテリ電圧Vb、温度センサ16からのバッテリ
温度Tb、電流センサ20からのバッテリ電流Ibが供
給され、さらに、イグニッションスイッチ36からのオ
ンオフ信号であるイグニッション信号Ig、および充電
指示スイッチ38からのオンオフ信号である充電指示信
号Chgが供給される。管理用ECU32は、これらの
信号に基づいて充電器28を制御するとともに、インス
トルメントパネル中の残容量表示器40上に表示される
バッテリ12の残容量表示を制御する。 【0018】モータ用ECU34には、イグニッション
信号Ig、アクセルペダル42からのアクセル開度信号
(単に、アクセル開度ともいう。)θap、およびモー
タ22に取り付けられたエンコーダからの回転数信号
(単に、回転数ともいう。)Nmが供給される。モータ
用ECU34は、これらの信号に基づいてモータ駆動ユ
ニット24を制御する。具体的に説明すると、モータ駆
動ユニット24は、回転数Nmとアクセル開度θapと
から、どの程度の出力トルク(要求トルクともいい、モ
ータ要求電力に対応する。)をモータ22から出力すれ
ばよいかということを予めメモリに格納してあるルック
アップテーブルあるいは関数式等に基づき、モータ駆動
ユニット24を構成するインバータのデューティ比を決
める通電信号を、そのモータ駆動ユニット24に供給す
る。 【0019】次に、図1例の電気自動車10において、
残容量検出処理を担当する管理用ECU32による残容
量表示等に係わる制御処理につき、図2に示すフローチ
ャートをも参照して説明する。なお、残容量の単位は
「Ah」である。 【0020】まず、電気自動車10のバッテリ12に係
わる現在のモード(状態)が、充電モード、放置モード
あるいは放電モード(通常、走行モードともいう。)の
うちのいずれのモードになっているかを、イグニッショ
ン信号Igと充電指示信号Chgを取り込みこれらのレ
ベルの組み合わせにより判断する(ステップS1)。 【0021】なお、充電器28によるバッテリ12に対
する充電中{充電指示スイッチ38がオン状態(閉状
態)であって、充電指示信号ChgがChg=1の場
合}に、モータ22が走行中{イグニッションスイッチ
36がオン状態(開状態)であって、イグニッション信
号IgがIg=1の場合}になる状態は禁止されてい
る。 【0022】そこで、モードの判定は、イグニッション
信号IgがIg=0で、充電指示信号ChgがChg=
1の場合には、充電器28によるバッテリ12の充電モ
ードと判定される。この充電モードでは、予め外部のA
C電源にプラグ30が接続され、外部のAC電源に実際
に接続されているかどうかということを、充電器28を
通じて管理用ECU32により確認することができる。 【0023】充電モードとは反対に、イグニッション信
号IgがIg=1で、充電指示信号ChgがChg=0
の場合には、バッテリ12の放電モード(走行可能モー
ド)と判定される。 【0024】さらに、イグニッション信号Igと充電指
示信号Chgがともにオフ状態で、Ig=Chg=0の
場合には、バッテリ12の放置モードと判定される。 【0025】そこで、まず、充電モードと判定した場合
には、コンタクタ18を閉状態にして、充電器28とバ
ッテリ12の正負端子を電気的に接続させ(ステップS
11)、充電器28をオン状態にする(ステップS1
2)。 【0026】次に、所定充電時間ΔTchg毎に、バッ
テリ電圧Vb、バッテリ電流(充電電流)Ib、および
バッテリ温度Tbを検出する(ステップS13)。所定
充電時間ΔTchgは、例えば、ΔTchg=1分に設
定される。 【0027】次いで、残容量1(第1残容量検出値)を
次の(4)式に基づいて計算する(ステップS14)。 【0028】 残容量1←残容量1+充電容量×充電効率 …(4) この(4)式は、今回計算された「←」の左側に示す残
容量1が、メモリに記憶されている前回の残容量1
(「←」の右側に示す残容量1)に対して、充電容量
(バッテリ電流Ib×所定充電時間ΔTchg)に充電
効率(バッテリ温度Tbに依存する定数値で、例えば、
0.9〜0.95)を乗じた値を加えたものとして計算
され、バックアップされているメモリの記憶内容が
「←」の右側の残容量1から「←」の左側の残容量1に
更新されることを示している。なお、以下の説明におい
て、「←」を使用した式は、全て同様の意味を有するも
のとする。 【0029】次に、計算結果の残容量1が、満充電容量
になったかどうかが判定される(ステップS15)。こ
の満充電判断は、公知のように、バッテリの温度上昇の
割合、バッテリ電圧上昇の割合を検出することにより判
断することができる(例えば、特開平8−331769
号公報参照)。 【0030】もし、計算結果の残容量1が満充電容量と
なった場合には、残容量値を記憶するメモリをリセット
して、満充電容量値を記憶させるとともに(ステップS
16)、満充電フラグをフラグ=1に立て(ステップS
17)、充電器28をオフ状態にして充電動作を完了す
る(ステップS18)。 【0031】このとき、残容量表示ルーチンにより、図
3に示すように、例えば、発光ダイオードアレイあるい
はLCD(液晶表示ディスプレイ)等により形成される
残容量表示器40上の棒グラフ的残容量表示を、記号E
(Empty )の位置から記号F(Full)までの全ての発光
部位(充電単位)41が発光状態(充電状態)になる満
充電表示状態とする(ステップS19)。充電単位41
の発光状態をハッチングにより示している。 【0032】一方、ステップS15の充電完了判断処理
において、未だ満充電完了状態を検出していない場合に
は、充電指示スイッチ38の充電指示信号Chgの状態
を判定して(ステップS20)、充電指示信号Chgが
Chg=1であるときには、換言すれば、充電が途中で
停止されていないで継続している場合には、ステップS
19の処理によりステップS14で計算した残容量1に
よる残容量の表示を行い、ステップS1に戻り、ステッ
プS1の判断結果により、例えば、ステップS11以降
の処理を繰り返す。また、ステップS20の判定におい
て、充電が途中で停止されたと判断された場合には(C
hg=0)、満充電フラグはフラグ=0として(ステッ
プS21)、充電器28をオフ状態にし(ステップS1
8)、ステップS14で計算してある残容量1による残
容量表示を行う(ステップS19)。以降、ステップS
1に戻る。 【0033】ただし、この実施の形態において、ステッ
プS15の充電完了処理(自動充電完了処理)が成立し
ないで(ステップS15:NO)、充電が手動停止され
た場合には(ステップS20:YES)、表示残容量
は、満充電容量の90%までしか増加させないものとし
ている。そして、自動充電完了処理が行われたときに、
はじめて、上述したように、メモリをリセットして満充
電容量表示「F」の100%まで表示するようにしてい
る(図3参照)。 【0034】次に、ステップS1の判断処理において、
放置モードであることが確認されたときには、公知のよ
うに、例えば、タイマによる計時を開始し、計時した放
置時間に基づき(ステップS31)、バッテリ温度Tb
をパラメータとする自己放電量を算出し、現在の残容量
から自己放電量に基づく残容量を減算した残容量を求め
(ステップS32:自己放電補正ルーチン)、この残容
量により残容量表示処理を行う(ステップS19)。 【0035】次に、ステップS1の判断処理において、
放電モードであることが確認されたときには、コンタク
タ18を閉じ(ステップS41)、バッテリ12からP
DU24を通じてモータ22に電源を供給する。 【0036】次に、所定放電時間ΔTdischg(例
えば、ΔTdischg=1秒)毎に、バッテリ電圧V
bおよびバッテリ電流(充電電流)Ibを検出する(ス
テップS42)。 【0037】次いで、残容量1(第1残容量検出値)を
次の(5)式に基づいて計算する(ステップS43)。 【0038】 残容量1←残容量1−放電容量 …(5) この(5)式は、左辺の残容量1が、メモリに記憶され
ている前回の残容量1(右辺)から、放電容量(バッテ
リ電流Ib×所定放電時間ΔTdischg)を差し引
いたものとして計算され、メモリの記憶内容が更新され
ることを示している。 【0039】次に、バッテリ最大電力計算ルーチンによ
る残容量修正必要性検討処理を行う(ステップS4
4)。なお、バッテリ最大電力とは、当該バッテリ12
が、現在の状態(残容量、温度等)で出力することの可
能な最大の電力値(単位:W)をいい、それ以上電力を
取り出そうとしても、出力電流と内部抵抗の積によりバ
ッテリ電圧Vbが低下して電力を増加させることができ
ない電力をいう。この実施の形態において、このバッテ
リ最大電力計算ルーチンとして、2通りの実施例があ
る。 【0040】そこで、図4に示すフローチャートを参照
して、まず、基本的な第1実施例を説明する。 【0041】この第1実施例においては、バッテリ12
の現時点におけるモータ出力電力Pを計算する(ステッ
プS51)。この出力電力Pは、ドライバーによるアク
セルペダル42の操作による図示しないポテンショメー
タを通じてのアクセル開度信号θapに基づく現時点に
おける放電電流量の瞬時値がIbであるとき、Ibの値
がIb=0からIb=Ibまで変化するときの、バッテ
リ電圧Vbとの積の積分{次の(6)式参照}により計
算する。 【0042】 ∫(Vb×Ib)dIb …(6) ただし、(6)式において、バッテリ電圧Vbは、図5
に示す特性曲線101に示すように、いわゆる持ち出し
電流としてのバッテリ電流Ibの値が大きくなるにつれ
て徐々に小さくなる性質を有している。 【0043】次いで、(6)式による積分値(積算値)
を計算したときの、バッテリ電圧Vbと所定の閾値電圧
(パワーダウン判定電圧、電力減少判定電圧ともい
う。)Vthと比較する(ステップS52)。この閾値
電圧Vthは、バッテリ12の種類に応じて予め決定す
ることができるが、ここでは、バッテリ12の定格電圧
288Vの約15%減のVth=240V(各バッテリ
セル電圧が10V)程度に選択する。 【0044】ステップS52の判断において、バッテリ
電圧Vbが閾値電圧Vthよりも小さい値となったとき
に、ステップS51で計算した積算値を最大出力電力P
max(W)とする(ステップS53)。この場合、最
大出力電力Pmaxは、図5に示す、バッテリ電圧Vb
の出力特性曲線101上で、バッテリ電流IbがIb=
Ithのときのハッチングで示した面積として計算され
ている。なお、特性曲線101において、バッテリ電流
(放電電流)IbがIb=0値のときの、バッテリ電圧
Vbは、満充電状態であれば、上記の定格電圧288V
より大きな電圧となっている。 【0045】ステップS52の判定においてバッテリ電
圧Vbが閾値電圧Vthより高い場合には、最大出力電
力Pmaxの計算処理を行わずに、図4に示したステッ
プS44のルーチンを抜ける。または、ステップS53
における最大出力電力Pmaxが計算できたときにも同
様に、ステップS44のルーチンを抜ける。 【0046】次に、図2に示したメインフローチャート
にもどり、残容量2の計算処理を行う(ステップS4
5)。この場合、バッテリ12から取り出せる最大出力
電力Pmaxが、より小さい値になったときは、残容量
(Ah)がより少ない値になっているという知見に留意
する。そこで、予め、取り出せる最大出力電力Pmax
と残容量(残容量2とする。:第2残容量検出値)との
関係を測定して、例えば、図6に示す特性曲線102と
してメモリに格納しておく。 【0047】この特性曲線102を用いて、ステップS
53で計算した最大出力電力Pmaxから残容量2を求
めることができる。なお、今回、ステップS53で計算
した最大出力電力Pmaxが存在しなかった場合には、
前回に計算した最大出力電力Pmaxの値を用いて残容
量2を計算する。当然、この場合には、残容量2の値は
前回から変化しない。 【0048】次いで、ステップS46の判断処理を説明
する前に、ステップS44の最大出力電力Pmaxの計
算の第2の実施例について、図7のフローチャートをも
参照して説明する。 【0049】アクセル開度信号θapの値が大きくな
り、モータ22の要求電力が大きくなったとき、あるい
はバッテリ12の残容量が低下しているとき等におい
て、バッテリ電圧Vbが第1閾値電圧(パワーダウン判
定電圧、電力減少判定電圧)Vth1以下の値になった
場合(ステップS61、Vb<Vth1)、以下の
(7)式に示すように、モータ22が発生可能な電力で
あるモータ最大出力PLIMIT を一定量(単位モータ出力
減少量)ΔP1だけ徐々に低下させる(ステップS6
2)。なお、第1閾値電圧Vth1は、例えば、上述の
閾値電圧Vthと同一の値のVth1=240Vとす
る。 【0050】 PLIMIT ←PLIMIT −ΔP1 …(7) ただし、モータ最大出力PLIMIT の下限値を最大値の5
%以下にはならないように制限するため、ステップS6
2で計算されたモータ最大出力PLIMIT と値5%との比
較を行い(ステップS63)、PLIMIT <5%が成立し
た場合には、モータ最大出力PLIMIT をPLIMIT ←5%
とする(ステップS64)。 【0051】一方、充電モードで充電がなされて、充電
が途中で手動停止されたとき(ステップS15:NO、
ステップS20:YES)等においては、バッテリ12
の電圧Vbが回復する。 【0052】そして、ステップS61の判定においてV
b≧Vth1となり、かつ回復したバッテリ電圧Vbの
値が、前記第1閾値電圧Vth1よりも高い電圧である
第2閾値電圧(パワーダウン復帰電圧、電力減少復帰電
圧)Vth2以上となった場合(ステップS71:Vb
>Vth2)、以下の(8)式に示すように、モータ最
大出力PLIMIT を一定量(単位モータ出力復帰量)ΔP
2だけ徐々に増加させる(ステップS72)。なお、第
2閾値電圧Vth2は、各バッテリセル電圧が、例え
ば、11VになるVth2=264Vに設定しておく。 【0053】 PLIMIT ←PLIMIT +ΔP2 …(8) ただし、モータ最大出力PLIMIT の上限値を最大値10
0%とするため、モータ最大出力PLIMIT と値100%
との比較を行い(ステップS73)、モータ最大出力P
LIMIT =100%が成立した場合には、モータ最大出力
LIMIT をPLI MIT ←100%とする(ステップS7
4)。 【0054】次に、メモリに記憶されている現在のバッ
テリ最大出力電力Pmaxと、満充電時におけるバッテ
リ最大出力電力Pmax=100%とを比較し(ステッ
プS65)、現在のバッテリ最大出力電力PmaxがP
max=100%であるときには、現時点における最大
出力電力Pmaxの計算処理は行わずに、図7に示した
ステップS44のルーチンを抜ける。このような場合
は、ステップS61でVb≧Vth1であって、ステッ
プS62でVb>Vth2であり、ステップS74の処
理が行われたときに発生する。 【0055】そして、バッテリ最大出力電力Pmaxの
値が100%未満であって(ステップS65:Pmax
<100%)、モータ最大出力PLIMIT の一定時間内で
の変動が所定の変動値ΔP3に比較して小さいとき(P
LIMIT <ΔP3、ステップS66:YES)、メモリに
記憶されている現在のバッテリ最大出力電力Pmax
と、ステップS62またはステップS72で計算したモ
ータ最大出力PLIMIT の大きさを比較し(ステップS6
7)、Pmax<PLIMIT であったとき、すなわち、ス
テップS62の処理がなされたときにのみ、バッテリ最
大出力電力PmaxをステップS62の処理での計算値
またはステップS64で決まる5%値であるモータ最大
出力PLIMIT の値に変更する(Pmax←PLIMIT :ス
テップS68)。 【0056】なお、ステップS66に示したモータ最大
出力PLIMIT の変動が一定時間内で少ないとき、換言す
れば、一定時間内でモータ最大出力PLIMIT が安定して
いるときを条件としているのは、いわゆるパワーダウン
処理が、モータ最大出力PLI MIT を徐々に変更する処理
としているからである。よって、バッテリ12から出力
可能なバッテリ最大出力電力Pmaxは、モータ最大出
力PLIMIT が変動していないとき(バッテリ電圧Vbが
第1閾値電圧Vth1と第2閾値電圧Vth2の間で安
定しているとき)に更新される。 【0057】一定時間内でのモータ最大出力PLIMIT
変動が大きい場合(ステップS66:NO)、あるいは
ステップS72、S73、S74の処理を行った場合
(ステップS67:Pmax≧PLIMIT )、さらには、
ステップS61とステップS71の判断処理結果におい
てVth2>Vb>Vth1の場合(ステップS66:
不成立あるいは、Pmax=PLIMIT の場合)には、メ
モリに記憶されている前回のバッテリ最大出力電力Pm
axをバッテリ最大出力電力Pmaxとする処理を行い
(Pmax←Pmax:ステップS69)、バッテリ最
大出力電力Pmaxの値は更新しないようにしている。 【0058】図7例のフローチャートにより遂行される
動作を、例えば、図8のタイムチャートを参照して説明
すれば、バッテリ電圧Vbが第1閾値電圧Vth1より
小さくなっている(Vb<Vth1)期間T2および期
間T6が発生したとき、バッテリ電圧Vbの安定期間T
3、T7の初期にステップS68の更新処理が行われる
(Pmax←PLIMIT )。一方、バッテリ電圧VbがV
th1<Vb<Vth2の関係を有する期間T3および
T7においては、ステップS68のPmax←PLIMIT
により更新された値が保持される。たとえ、期間T5に
示すように、バッテリ電圧Vbが回復して(Vb>Vt
h2)、ステップSS72の処理(PLI MIT ←PLIMIT
+ΔP2)が行われたとしても、ステップS68の更新
処理は行われない。 【0059】なお、この実施の形態において、バッテリ
12は、モータ22以外の補機26にも電力を供給して
いるが、負荷としてはモータ22が支配的であるため、
バッテリ最大出力電力Pmaxは、モータ最大出力P
LIMIT にほぼ等しいものであると推定している。しか
し、補機26の消費している電力をも考慮してバッテリ
最大出力電力Pmaxを計算することもできる。 【0060】図4例または図7例の処理の後、図2のメ
インフローチャートに戻り、上述した図6の特性曲線1
02を利用した残容量2の計算処理を行う(ステップS
45)。 【0061】ステップS46では、ステップS45でバ
ッテリ最大出力電力Pmaxから推定計算した残容量2
と、ステップS43で電流センサ20の検出値から計算
した放電電流積算値に基づく残容量1との大きさを比較
し、放電電流積算値に基づく残容量1の値が、バッテリ
最大出力電力Pmaxに基づく残容量2の値よりも小さ
い値であった場合には、ステップS43により計算した
残容量1の値で残容量の表示を行う(ステップS1
9)。 【0062】一方、ステップS46の判断処理におい
て、計算残容量1が推定残容量2よりも大きいと判断さ
れた場合には、ステップS17またはステップS21の
処理に係る満充電フラグの状態を判断して(ステップS
47)、ステップS48またはステップS49のいずれ
かの残容量補正(残容量更新)処理を行う。 【0063】ステップS47の判断処理の結果、満充電
フラグがフラグ=1となっていた場合において(ステッ
プS47:YES)、現在の計算残容量1が推定残容量
2よりも大きいときには、バッテリ12が劣化している
と見なし、上述のステップS16で使用される満充電容
量の値を推定残容量2の値で更新する(ステップS4
8)。すなわち、前回の充電時に満充電にされた場合
(満充電フラグ=1)では、その満充電からの放電量の
検出値の誤差が積算されるだけであるので、残容量検出
値(計算残容量1)は比較的正確である。よって、バッ
テリ最大出力電力Pmaxの低下(推定残容量2の低
下)は、バッテリ劣化による残容量(推定残容量2)の
減少であると判断することができる。 【0064】このとき、図9に示すように、残容量表示
器40上の記号E(Empty )の位置から記号F(Full)
までの発光部位(充電単位)41の数を減らした(図9
では、例えば、バッテリ12が20%劣化しているのに
対応して、充電単位41の数を10個から8個に減らし
ている。)残容量表示器40aの表示に変更している。
ドライバは、充電単位41の数、すなわち棒グラフの全
体高さにより、文字「F」の位置で判断可能な満充電容
量(定格バッテリ容量)が低下(劣化)したことを認識
することができる。 【0065】一方、ステップS47の判断処理の結果、
前回の充電時に満充電にされなかった場合には(満充電
フラグ=0)、充電と放電を繰り返した分だけ電流セン
サ20の検出値の誤差が積算されるので、残容量検出値
(計算残容量1)の誤差が大きくなっている可能性があ
る。よってバッテリ最大出力Pmaxの低下(推定残容
量2の低下)は、残容量検出値(計算残容量1)の推定
誤差によるものと判断できるので、ステップS48の劣
化補正処理を行わずに残容量のメモリ内容を推定残容量
2に更新する(ステップS49)。 【0066】そして、その残容量更新結果に基づき残容
量表示器40上の残容量表示を更新する(ステップS1
9)。この場合、ステップS48において満充電容量の
劣化補正をしないときの残容量表示は、図10に示す残
容量表示器40上の表示のように、例えば、補正量が2
0%であった場合には、全充電単位41の数は10個
(残容量100%に相当)から変更せずに、ハッチング
で示す部分の充電単位41を3個(残容量30%に相
当)から1個(残容量10%に相当)に減らすことで行
うようにしている。 【0067】一方、ステップS48による満充電容量の
劣化補正をした後の残容量表示は、図11に示すよう
に、同様に、補正量が20%であった場合には、全充電
単位41の数が8個(残容量100%)に劣化したこと
を表す残容量表示器40a上で、1個の充電単位41の
みがハッチングで示すように発光した状態での残容量1
0%に相当する表示に変更している。 【0068】図12は、図4に示す第1実施例を適用し
た場合のこの実施の形態における表示残容量補正処理の
説明に供されるタイミングチャートである。 【0069】まず、期間T11は、電気自動車10の走
行期間であり、ステップS43に示した放電量の積算に
基づく(5)式「残容量1←残容量1−放電容量」によ
り残容量表示の更新を行う期間である。期間T12の最
初の部分における走行期間の後半部分においては、一定
期間、バッテリ電圧Vbが閾値電圧(パワーダウン判定
電圧、電力減少判定電圧)Vth以下の値になっている
ので、ステップS62からステップS68までのパワー
ダウン処理が行われる。したがって、期間T12では、
図6を参照して求めた推定残容量2で残容量表示が行わ
れる。 【0070】期間T13は、例えば、定電力充電期間で
あり、ステップS14に示した充電量の積算に基づく
(4)式「残容量1←残容量1+充電容量×充電効率」
により残容量表示の更新を行う期間である。 【0071】なお、期間T14は、例えば、バッテリ温
度Tbの時間変化率dTb/dtを見て、満充電を判断
する期間であり、その満充電判断が成立したときに、残
容量をリセットして100%にする(ステップS1
6)。この満充電判断が成立しないで、充電中、手動停
止処理がなされた場合には(ステップS20:YE
S)、表示残容量の最大値は90%に制限するようにし
ている。 【0072】また、期間T15は、放置期間であり、ス
テップS32の公知の自己放電処理に基づく残容量の補
正処理が行われる。期間T16は走行期間であり、期間
T11と同様な処理が行われる。 【0073】このように上述の実施の形態によれば、管
理用ECU32は、放電電流積算値に基づいて検出した
第1残容量検出値(残容量1←残容量1−放電容量:ス
テップS43)と、バッテリ12の現時点における最大
出力電力Pmaxに基づいて検出した第2残容量検出値
(残容量2)とを比較し、比較結果に応じて残容量を決
定するようにしている。現時点における最大出力電力P
maxは、現時点における残容量に依存するので、例え
ば、充放電サイクルを繰り返した後の残容量としては、
第2残容量検出値(残容量2)を基準に残容量を決定す
ることで、残容量を精度よく検出することができる。 【0074】さらに具体的には、管理用ECU32は、
第1残容量検出値(残容量1)と第2残容量検出値(残
容量2)の差(残容量1−残容量2)が所定値以上であ
り、かつ充電器28による前回の充電時にバッテリ12
が満充電容量まで充電されていたことが管理用ECU3
2により検出されていた場合、以降、バッテリ満充電容
量を第2残容量検出値に修正することで、バッテリの劣
化に対応した残容量を検出することができる。 【0075】なお、この発明は、上述の実施の形態に限
らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成
を採り得ることはもちろんである。 【0076】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、放電電流積算値のみを検出して残容量の判断をする
のではなく、現時点におけるバッテリの出力電力をも残
容量の判断要素とすることで、バッテリの残容量をより
一層正確に検出することができるという効果が達成され
る。 【0077】また、現時点におけるバッテリの出力電力
により、バッテリの劣化をも検出することが可能とな
り、これにより、初期容量(満充電容量)を適切な値に
修正することができるという効果も達成される。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の一実施の形態が適用された電気自動
車の構成を示すブロック図である。 【図2】図1例の動作説明に供されるメインフローチャ
ートである。 【図3】満充電表示状態を示す残容量表示器の構成を示
す線図である。 【図4】バッテリの最大出力電力検出ルーチンの第1実
施例の説明に供されるフローチャートである。 【図5】バッテリの出力特性曲線を示す線図である。 【図6】バッテリの最大出力電力と残容量の関係に係わ
る特性曲線を示す線図である。 【図7】バッテリの最大出力電力検出ルーチンの第2実
施例の説明に供されるフローチャートである。 【図8】モータ最大出力からバッテリの最大出力電力を
算出する際の説明に供されるタイミングチャートであ
る。 【図9】バッテリ残容量の劣化による満充電状態の表示
の変更説明に供される線図である。 【図10】バッテリ劣化補正前の残容量表示の説明に供
される線図である。 【図11】バッテリ劣化補正後の残容量表示の説明に供
される線図である。 【図12】この発明の一実施の形態の総合的な動作説明
に供されるタイミングチャートである。 【符号の説明】 10…電気自動車 12…バッテリ 14…電圧センサ 16…温度センサ 18…コンタクタ 20…電流センサ 22…モータ 24…PDU 28…充電器 32…管理用EC
U 34…モータ用ECU 36…イグニッシ
ョンスイッチ 38…充電指示スイッチ 40、40a…残
容量表示器 42…アクセルペダル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 志信 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平7−55903(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/36 B60L 3/00 B60L 11/18 H02J 7/00 - 7/12 B60R 16/04 H01M 10/42 - 10/48

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】バッテリ放電電流を検出するバッテリ放電
    電流検出手段と、 前記バッテリ放電電流を積算する放電電流積算手段と、 前記放電電流積算値に基づき、バッテリ残容量を検出す
    る第1残容量検出手段と、 前記バッテリの現時点における出力電力に基づきバッテ
    リ残容量を検出する第2残容量検出手段と、前記バッテリの充電器と、 前記バッテリが満充電容量まで充電されたかどうかを検
    出する満充電検出手段と、 第1残容量検出値と第2残容量検出値とを比較し、比較
    結果に応じて前記バッテリの残容量を決定する際、前記
    第1残容量検出値が前記第2残容量検出値より大であ
    り、かつ前記バッテリの充電器による前回の充電時に前
    記バッテリが満充電容量まで充電されていたことが前記
    満充電検出手段により検出されていた場合、以降、バッ
    テリ満充電容量を前記第2残容量検出値により修正する
    残容量比較決定手段とを備えることを特徴とするバッテ
    リ残容量検出装置。
JP09615497A 1997-04-14 1997-04-14 バッテリ残容量検出装置 Expired - Fee Related JP3375511B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09615497A JP3375511B2 (ja) 1997-04-14 1997-04-14 バッテリ残容量検出装置
US09/058,290 US6107779A (en) 1997-04-14 1998-04-10 Apparatus for detecting remaining capacity of battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09615497A JP3375511B2 (ja) 1997-04-14 1997-04-14 バッテリ残容量検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10288654A JPH10288654A (ja) 1998-10-27
JP3375511B2 true JP3375511B2 (ja) 2003-02-10

Family

ID=14157456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09615497A Expired - Fee Related JP3375511B2 (ja) 1997-04-14 1997-04-14 バッテリ残容量検出装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6107779A (ja)
JP (1) JP3375511B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105365592A (zh) * 2015-10-30 2016-03-02 北京新能源汽车股份有限公司 电动汽车的剩余续航里程估计方法、系统及电动汽车

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60045170D1 (de) 1999-09-09 2010-12-09 Toyota Motor Co Ltd System zum Messen der Batteriekapazität und Berechnen der verbleibenden Kapazität
US6313609B1 (en) 2000-10-19 2001-11-06 Gregory D. Brink Determining battery capacity using one or more applications of a constant power load
JP4259768B2 (ja) * 2001-02-07 2009-04-30 三洋電機株式会社 電池の残容量演算方法
US7126310B1 (en) 2001-04-20 2006-10-24 Abiomed, Inc. Apparatus and method for balanced charging of a multiple-cell battery pack
DE10133806A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-23 Vb Autobatterie Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands von Akkumulatoren
JP3940284B2 (ja) * 2001-10-24 2007-07-04 ヤマハマリン株式会社 推進用エンジンを備えた船舶のバッテリ充電残量維持装置
JP2003194897A (ja) * 2001-12-26 2003-07-09 Sanyo Electric Co Ltd 電池の残容量演算方法とパック電池
JP2004170385A (ja) * 2002-11-08 2004-06-17 Sanyo Electric Co Ltd 電池の残容量演算装置
US20040100225A1 (en) * 2002-11-20 2004-05-27 Neil Robert Miles Cooling and control system for battery charging
JP2004184135A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Sanyo Electric Co Ltd 電池の残容量演算システム
US6789026B2 (en) * 2002-12-29 2004-09-07 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for monitoring battery state of charge
JP4123184B2 (ja) * 2004-04-27 2008-07-23 ソニー株式会社 二次電池の残容量算出方法および電池パック
US8164307B2 (en) * 2005-05-27 2012-04-24 Savi Technology, Inc. Method and apparatus for monitoring the voltage of a battery
US7911182B2 (en) * 2005-05-27 2011-03-22 Savi Technology, Inc. Method and apparatus for detecting a battery voltage
US20070013481A1 (en) * 2005-06-23 2007-01-18 Savi Technology, Inc. Method and apparatus for battery power conservation in tags
US7443140B2 (en) * 2005-08-02 2008-10-28 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for operating a battery to avoid damage and maximize use of battery capacity by terminating battery discharge
JP2007189765A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Toyota Motor Corp 電動車両の駆動制御装置およびそれを搭載する電動車両
JP5109304B2 (ja) * 2006-08-03 2012-12-26 日産自動車株式会社 電池の残存容量検出装置
JP4811301B2 (ja) * 2007-03-06 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 二次電池の入出力制御装置、および車両
JP2008271779A (ja) * 2007-03-29 2008-11-06 Sanyo Electric Co Ltd 電気機器
EP2048735B1 (en) * 2007-10-09 2012-08-08 Saft Charge management method for a battery
JP5194894B2 (ja) * 2008-03-07 2013-05-08 日産自動車株式会社 二次電池の残量推定装置。
JP4650567B2 (ja) * 2008-12-24 2011-03-16 三菱自動車工業株式会社 電気自動車の充電表示装置
US10132870B2 (en) * 2009-04-24 2018-11-20 Dell Products L.P. Dynamic discharging to detect derated battery cells
DE102009040420A1 (de) * 2009-09-07 2011-03-10 Li-Tec Battery Gmbh Prozessorgesteuertes Zugangsberechtigungs- und Batteriemanagement für Elektrofahrzeuge
US9438059B2 (en) * 2010-12-16 2016-09-06 Honda Motor Co., Ltd. Battery control apparatus and battery control method
JP2012141172A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Ohk Kenkyusho:Kk 残容量測定装置
US20120200298A1 (en) * 2011-02-09 2012-08-09 GM Global Technology Operations LLC Automotive Battery SOC Estimation Based on Voltage Decay
US9625529B2 (en) * 2011-11-11 2017-04-18 Stmicroelectronics, Inc. Battery pack management
US9209628B2 (en) * 2012-01-09 2015-12-08 Johnson Controls Technology Llc Systems and methods for de-energizing battery packs
CN104245394B (zh) * 2012-04-20 2016-09-07 丰田自动车株式会社 车辆
CN102738871B (zh) * 2012-07-20 2014-09-10 腾讯科技(深圳)有限公司 对移动设备进行充电处理的方法及系统
JP5845220B2 (ja) * 2013-08-21 2016-01-20 富士重工業株式会社 車載用表示装置
GB2517472A (en) 2013-08-21 2015-02-25 Jaguar Land Rover Ltd State of charge indication
JPWO2015072510A1 (ja) * 2013-11-14 2017-03-16 日本電気株式会社 蓄電池、蓄電池の制御方法及びプログラム
WO2015162967A1 (ja) * 2014-04-23 2015-10-29 三菱電機株式会社 電池残量推定装置および電池残量推定方法
TWI576596B (zh) * 2014-11-20 2017-04-01 力智電子股份有限公司 具溫度補償的電量量測裝置及其溫度補償方法
JP6220904B2 (ja) * 2016-01-14 2017-10-25 本田技研工業株式会社 蓄電装置
US10114079B2 (en) * 2016-02-24 2018-10-30 Ford Global Technologies, Llc System and method for identifying vehicle battery decay
CN106663957B (zh) * 2016-03-01 2019-08-23 Oppo广东移动通信有限公司 充电方法、适配器、移动终端和充电系统
KR20200075098A (ko) * 2018-12-11 2020-06-26 현대자동차주식회사 친환경 차량용 고전압 배터리의 출력제어 시스템
US20220302724A1 (en) * 2021-03-16 2022-09-22 China Energy Investment Corporation Limited Battery management unit, energy storage system comprising the same, and methods of using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3136926B2 (ja) * 1994-11-08 2001-02-19 松下電器産業株式会社 蓄電池の状態管理システム
US5648816A (en) * 1995-01-31 1997-07-15 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Still video camera including detachably attachable external memory

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105365592A (zh) * 2015-10-30 2016-03-02 北京新能源汽车股份有限公司 电动汽车的剩余续航里程估计方法、系统及电动汽车

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10288654A (ja) 1998-10-27
US6107779A (en) 2000-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3375511B2 (ja) バッテリ残容量検出装置
US6747457B2 (en) Apparatus for and method of calculating output deterioration in secondary battery
US6836122B2 (en) Deterioration degree calculating apparatus and deterioration degree calculating method for a battery
JP3415740B2 (ja) バッテリ充電装置
JP4157317B2 (ja) 状態検知装置及びこれを用いた各種装置
CN103180747B (zh) 车辆控制装置和车辆控制方法
CN111431261B (zh) 车辆用电源系统
US20130317771A1 (en) Modeling changes in the state-of-charge open circuit voltage curve by using regressed parameters in a reduced order physics based model
JP4670831B2 (ja) 電気自動車用バッテリ容量検知方法及び装置並びに電気自動車のメンテナンス方法
JP2002369391A (ja) 二次電池の残存容量制御方法および装置
JP2000150003A (ja) ハイブリッド車の充電量演算方法および充電量演算装置
JP2003224901A (ja) 電池容量管理方法及びその装置、並びに車両動力用電池の容量管理装置
KR100341754B1 (ko) 전기 자동차의 배터리 충전 제어 방법
US8947051B2 (en) Storage capacity management system
JPH07128416A (ja) 電気自動車用バッテリ残存容量計
JP2000261901A (ja) 二次電池の電池容量劣化算出方法
KR20200075929A (ko) 차량 배터리의 주기적 보충전 방법
US9365129B2 (en) Vehicle having an electric motor and method of controlling a display displaying a cruising distance of the vehicle
JP4304923B2 (ja) 二次電池の残存容量推定装置および残存容量推定方法
JP4866156B2 (ja) 二次電池の充電状態推定装置、充電状態推定方法、およびプログラム
JP3104483B2 (ja) ハイブリッド車用電池残存容量検出装置
US11180051B2 (en) Display apparatus and vehicle including the same
JP3343155B2 (ja) Ni−MHバッテリの劣化度監視方法及びその装置
JP2001147260A (ja) 蓄電装置の残容量検出装置
JP3692192B2 (ja) 電池残容量検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071129

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081129

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081129

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091129

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091129

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101129

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101129

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111129

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111129

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121129

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131129

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees