JP3379283B2 - バッテリ充電状態検出方法 - Google Patents
バッテリ充電状態検出方法Info
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- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
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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
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- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S320/00—Electricity: battery or capacitor charging or discharging
- Y10S320/18—Indicator or display
- Y10S320/21—State of charge of battery
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバッテリの放電可能容量
や劣化度を正確に検出できるバッテリ充電状態検出方法
に関する。
や劣化度を正確に検出できるバッテリ充電状態検出方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】バッテリの充電状態を表示するために、
例えば特開昭５２−７９２３４号公報には、一定電流を
放電した時のバッテリ電圧を検出して、この端子電圧を
所定の比率でバッテリ容量（放電可能容量）に変換して
パーセント表示する装置が示されている（第１従来
例）。
例えば特開昭５２−７９２３４号公報には、一定電流を
放電した時のバッテリ電圧を検出して、この端子電圧を
所定の比率でバッテリ容量（放電可能容量）に変換して
パーセント表示する装置が示されている（第１従来
例）。
【０００３】また、特開平１−２８８７８４号公報に
は、バッテリの充放電量を積算して残存容量（放電可能
容量）を得、この残存容量をバッテリ電圧ないし電解液
比重で補正して正確な残存容量の検出を行う装置が示さ
れている（第２従来例）。
は、バッテリの充放電量を積算して残存容量（放電可能
容量）を得、この残存容量をバッテリ電圧ないし電解液
比重で補正して正確な残存容量の検出を行う装置が示さ
れている（第２従来例）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第１従来
例では、電気自動車における如くバッテリの充放電が頻
繁に繰り返される場合には、バッテリの充電分極等の影
響でバッテリ電圧からバッテリ容量を絶対値として得る
ことは困難で、本従来例の如く、指数として相対的なパ
ーセントが得られるのみである。
例では、電気自動車における如くバッテリの充放電が頻
繁に繰り返される場合には、バッテリの充電分極等の影
響でバッテリ電圧からバッテリ容量を絶対値として得る
ことは困難で、本従来例の如く、指数として相対的なパ
ーセントが得られるのみである。
【０００５】これに対して第２従来例では、残存容量を
定量的に扱うことができるが、バッテリ電圧や電解液比
重による補正は、測定時の充放電状態や温度等による変
動要因が大きく、正確な値を得ることが困難であった。
定量的に扱うことができるが、バッテリ電圧や電解液比
重による補正は、測定時の充放電状態や温度等による変
動要因が大きく、正確な値を得ることが困難であった。
【０００６】本発明はかかる課題を解決するもので、バ
ッテリの放電可能容量や劣化度等を正確に検出して、バ
ッテリの充電や交換の必要を確実に知ることができるバ
ッテリ状態検出方法を提供することを目的とする。
ッテリの放電可能容量や劣化度等を正確に検出して、バ
ッテリの充電や交換の必要を確実に知ることができるバ
ッテリ状態検出方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成で
は、バッテリ電圧に対してマップ充電指数が対応するマ
ップに基づいて、所定の放電電流あるいは放電電力下に
おけるバッテリ電圧より、当該所定の放電電流あるいは
所定の放電電力下で予め放電した時の放電特性を満充電
から放電直後の電圧を１００、終止電圧到達時を０とし
たマップ充電指数を得るとともに、上記マップを所定の
充電状態のバッテリ電圧に基づいて補正し、バッテリの
仮の満充電容量より消費容量を減じた値に応じて単調変
化する積算充電指数を算出し、これらマップ充電指数と
積算充電指数の変化量あるいは差から正確な満充電容量
を得て、上記仮の満充電容量を補正し、補正後の満充電
容量より消費容量を減じて放電可能容量を算出する。本
発明の第２の構成では、上記積算充電指数の算出に使用
する満充電容量を、所定の放電電流あるいは放電電力で
放電した時にバッテリが終止電圧に達するまでの放電容
量とバッテリの公称容量との比から求められる係数を乗
じることにより得る。本発明の第３の構成では、上記係
数を雰囲気温度に応じてさらに補正する。本発明の第４
の構成では、上記補正後の放電可能容量に基づいて、補
正された積算充電指数を算出する。本発明の第５の構成
では、上記補正後の満充電容量を定格容量で除して、バ
ッテリの劣化度を算出する。本発明の第６の構成では、
上記マップ充電指数の変化量と上記積算充電指数の変化
量の比より上記満充電容量補正値たる満充電容量補正係
数を得、該満充電容量補正係数を上記仮の満充電容量に
乗じて上記補正後の満充電容量となす。本発明の第７の
構成では、満充電状態のバッテリから放電した直後の、
終止電圧を基準としてこら対するバッテリ電圧の比によ
り、上記マップ充電指数と対で上記マップ内に記憶され
たバッテリ電圧を補正するようになす。本発明の第８の
構成では、放電中の一時的な充電が行われた時点を起点
として、その後のバッテリの放電量が充電量を越えた状
態で、複数のバッテリ放電電流下におけるバッテリ電圧
を検出し、これら電流値と電圧値を統計処理してバッテ
リの内部抵抗を得、該内部抵抗に基づいて上記所定電流
放電下でのバッテリ電圧を算出するようになす。
は、バッテリ電圧に対してマップ充電指数が対応するマ
ップに基づいて、所定の放電電流あるいは放電電力下に
おけるバッテリ電圧より、当該所定の放電電流あるいは
所定の放電電力下で予め放電した時の放電特性を満充電
から放電直後の電圧を１００、終止電圧到達時を０とし
たマップ充電指数を得るとともに、上記マップを所定の
充電状態のバッテリ電圧に基づいて補正し、バッテリの
仮の満充電容量より消費容量を減じた値に応じて単調変
化する積算充電指数を算出し、これらマップ充電指数と
積算充電指数の変化量あるいは差から正確な満充電容量
を得て、上記仮の満充電容量を補正し、補正後の満充電
容量より消費容量を減じて放電可能容量を算出する。本
発明の第２の構成では、上記積算充電指数の算出に使用
する満充電容量を、所定の放電電流あるいは放電電力で
放電した時にバッテリが終止電圧に達するまでの放電容
量とバッテリの公称容量との比から求められる係数を乗
じることにより得る。本発明の第３の構成では、上記係
数を雰囲気温度に応じてさらに補正する。本発明の第４
の構成では、上記補正後の放電可能容量に基づいて、補
正された積算充電指数を算出する。本発明の第５の構成
では、上記補正後の満充電容量を定格容量で除して、バ
ッテリの劣化度を算出する。本発明の第６の構成では、
上記マップ充電指数の変化量と上記積算充電指数の変化
量の比より上記満充電容量補正値たる満充電容量補正係
数を得、該満充電容量補正係数を上記仮の満充電容量に
乗じて上記補正後の満充電容量となす。本発明の第７の
構成では、満充電状態のバッテリから放電した直後の、
終止電圧を基準としてこら対するバッテリ電圧の比によ
り、上記マップ充電指数と対で上記マップ内に記憶され
たバッテリ電圧を補正するようになす。本発明の第８の
構成では、放電中の一時的な充電が行われた時点を起点
として、その後のバッテリの放電量が充電量を越えた状
態で、複数のバッテリ放電電流下におけるバッテリ電圧
を検出し、これら電流値と電圧値を統計処理してバッテ
リの内部抵抗を得、該内部抵抗に基づいて上記所定電流
放電下でのバッテリ電圧を算出するようになす。
【０００８】
【作用】本発明の第１〜第３、第６の構成においては、
マップ充電指数と積算充電指数の両者より、満充電容量
補正値が得られ、マップが補正により適正化される。こ
れにより、バッテリ劣化や自己放電等の影響を受けるこ
となく正確にバッテリの放電可能容量を知ることができ
る。
マップ充電指数と積算充電指数の両者より、満充電容量
補正値が得られ、マップが補正により適正化される。こ
れにより、バッテリ劣化や自己放電等の影響を受けるこ
となく正確にバッテリの放電可能容量を知ることができ
る。
【０００９】また、本発明の第４ないし第５の構成にお
いては、積算充電指数およびバッテリ劣化度を直接知る
ことができる。
いては、積算充電指数およびバッテリ劣化度を直接知る
ことができる。
【００１０】本発明の第７の構成においては、劣化によ
りバッテリ電圧が低下しても、これに無関係に正確なマ
ップ充電指数を得ることができる。
りバッテリ電圧が低下しても、これに無関係に正確なマ
ップ充電指数を得ることができる。
【００１１】本発明の第８の構成においては、バッテリ
の充電分極とノイズの影響を排して、正確なマップ充電
指数を得ることができる。
の充電分極とノイズの影響を排して、正確なマップ充電
指数を得ることができる。
【００１２】
（実施例１）図１に本発明方法を適用する電気自動車の
駆動系のブロック回路図を示す。図において、充電状態
を検出する対象であるバッテリ１には温度センサ６が付
設してあり、これよりリレー２に至る給電線１１，１２
には電流センサ７と電圧センサ８が設けてある。上記リ
レー２は、充電器５とインバータ３を給電線１１，１２
に必要に応じて選択接続するもので、インバータ３に車
輪駆動用の交流モータ４が接続されている。上記温度セ
ンサ６、電流センサ７および電圧センサ８の出力信号は
Ａ／Ｄ変換器９を経てマイクロコンピュータ１０へ入力
している。
駆動系のブロック回路図を示す。図において、充電状態
を検出する対象であるバッテリ１には温度センサ６が付
設してあり、これよりリレー２に至る給電線１１，１２
には電流センサ７と電圧センサ８が設けてある。上記リ
レー２は、充電器５とインバータ３を給電線１１，１２
に必要に応じて選択接続するもので、インバータ３に車
輪駆動用の交流モータ４が接続されている。上記温度セ
ンサ６、電流センサ７および電圧センサ８の出力信号は
Ａ／Ｄ変換器９を経てマイクロコンピュータ１０へ入力
している。
【００１３】以下、図２のフローチャートに基づいて上
記マイクロコンピュータ１０における充電状態検出の手
順を説明する。ステップ１０１ではバッテリの充放電電
流、バッテリ電圧および雰囲気温度を測定する。続くス
テップ１０２でバッテリが満充電状態にあるか判定す
る。この満充電状態はバッテリ充電中の充電電流が所定
電圧（例えば電池一個の場合は１５Ｖ）以上で零に近く
なったこと等で判断する。
記マイクロコンピュータ１０における充電状態検出の手
順を説明する。ステップ１０１ではバッテリの充放電電
流、バッテリ電圧および雰囲気温度を測定する。続くス
テップ１０２でバッテリが満充電状態にあるか判定す
る。この満充電状態はバッテリ充電中の充電電流が所定
電圧（例えば電池一個の場合は１５Ｖ）以上で零に近く
なったこと等で判断する。
【００１４】上記ステップ１０２で満充電と判定された
場合には、ステップ１０３でリセット処理を行う。すな
わち、今回の仮の満充電容量Ａh0を先回のステップ１１
０（後述）で算出された満充電容量Ａhcとなすととも
に、後述する消費容量Ｑｄ、消費容量補正量ΔＱｄを零
にリセットする。
場合には、ステップ１０３でリセット処理を行う。すな
わち、今回の仮の満充電容量Ａh0を先回のステップ１１
０（後述）で算出された満充電容量Ａhcとなすととも
に、後述する消費容量Ｑｄ、消費容量補正量ΔＱｄを零
にリセットする。
【００１５】ステップ１０４では消費容量Ｑｄを算出す
る。この消費容量Ｑｄは、現時点までの充放電電流Ｉの
積分値で、放電電流をＩｄ、充電電流をＩｃとすると、 Ｑｄ＝∫Ｉｄｔ＝（ΣＩｄ・ｄｔ−ΣＩｃ・η・ｄｔ） である。ここで、ηは充電効率であり、図３に示す如
く、後述する充電指数と雰囲気温度により変化する。な
お、図中、線ｘは温度３０℃、線ｙは温度１０℃であ
る。
る。この消費容量Ｑｄは、現時点までの充放電電流Ｉの
積分値で、放電電流をＩｄ、充電電流をＩｃとすると、 Ｑｄ＝∫Ｉｄｔ＝（ΣＩｄ・ｄｔ−ΣＩｃ・η・ｄｔ） である。ここで、ηは充電効率であり、図３に示す如
く、後述する充電指数と雰囲気温度により変化する。な
お、図中、線ｘは温度３０℃、線ｙは温度１０℃であ
る。
【００１６】ステップ１０５では積算充電指数（ＳＯ
Ｃ）を下式より算出する。 積算ＳＯＣ＝１００・（Ａh0・α−Ｑｄ）／（Ａh0・α）（％）…… ここでαは容量補正係数である。かかる容量補正係数を
Ａh0に乗じる必要性を以下に説明する。すなわち、ある
システムに対するバッテリの実際の放電可能容量は公称
容量ではなく、そのシステムが必要とする電流を供給で
きる容量と考えられる。例えば、電気自動車では加速時
に大きな電流（例えば２Ｃ）を必要とするから、この２
Ｃ放電が不可能な限界電圧（終止電圧）までバッテリ電
圧が低下すると、もはや電気自動車は走行不能となる。
したがって、この終止電圧に至るまでの全放電容量が電
気自動車に対する実際の放電可能容量となる。ここで、
上記「Ｃ」はバッテリの公称容量であり、１５０Ａｈの
バッテリであれば２Ｃは３００Ａ（＝１５０×２）であ
る。ところで、電気自動車における放電電流は一定では
なく、大電流と小電流の放電が混在している。そこで、
０．２Ｃで６分→１Ｃで５秒→２Ｃで５秒と、電流およ
び時間を変化させた放電サイクルを繰り返し、所定放電
電流下でのバッテリ電圧の変化を調べたものが図４であ
る。図より知られる如く、０．２Ｃ放電電流下（線ｘ）
の電圧は、公称容量における残存容量０で終止電圧（図
の白丸）となるが、１Ｃ（線ｙ）あるいは２Ｃ（線ｚ）
放電電流下では、より早く終止電圧に達し、放電可能容
量は実質的に小さくなる。
Ｃ）を下式より算出する。 積算ＳＯＣ＝１００・（Ａh0・α−Ｑｄ）／（Ａh0・α）（％）…… ここでαは容量補正係数である。かかる容量補正係数を
Ａh0に乗じる必要性を以下に説明する。すなわち、ある
システムに対するバッテリの実際の放電可能容量は公称
容量ではなく、そのシステムが必要とする電流を供給で
きる容量と考えられる。例えば、電気自動車では加速時
に大きな電流（例えば２Ｃ）を必要とするから、この２
Ｃ放電が不可能な限界電圧（終止電圧）までバッテリ電
圧が低下すると、もはや電気自動車は走行不能となる。
したがって、この終止電圧に至るまでの全放電容量が電
気自動車に対する実際の放電可能容量となる。ここで、
上記「Ｃ」はバッテリの公称容量であり、１５０Ａｈの
バッテリであれば２Ｃは３００Ａ（＝１５０×２）であ
る。ところで、電気自動車における放電電流は一定では
なく、大電流と小電流の放電が混在している。そこで、
０．２Ｃで６分→１Ｃで５秒→２Ｃで５秒と、電流およ
び時間を変化させた放電サイクルを繰り返し、所定放電
電流下でのバッテリ電圧の変化を調べたものが図４であ
る。図より知られる如く、０．２Ｃ放電電流下（線ｘ）
の電圧は、公称容量における残存容量０で終止電圧（図
の白丸）となるが、１Ｃ（線ｙ）あるいは２Ｃ（線ｚ）
放電電流下では、より早く終止電圧に達し、放電可能容
量は実質的に小さくなる。
【００１７】そこで、上記放電電流と放電時間のパター
ンを種々に変えて、所定放電電流下の終止電圧に至るま
での全放電容量（放電可能容量）を調べると、図５に示
す如く、２Ｃ放電下（線ｙ）での全放電容量は０．２Ｃ
放電下（線ｘ）での全放電容量（公称容量）よりも小さ
くなる。そして、放電時間が２時間以上になると、上記
各全放電容量の値は上記放電パターンの如何に係わらず
一定となる。電気自動車の場合、大電流放電と小電流放
電が混在しつつ２時間以上の放電が続くのが通常である
から、上記２Ｃ放電下での全放電容量が電気自動車に対
する放電可能容量となり、これと上記公称容量との比が
上式における容量補正係数αとなる。式のＡhoは、
初期バッテリでは公称容量であるから、これを係数αで
補正した上記積算ＳＯＣは、２Ｃ放電下で終止電圧に達
するまで放電した時に０％となって、電気自動車の残存
容量を知るのに好適なものとなる。なお、この係数α
は、図６に示す如く、温度依存性を有するから、ステッ
プ１０１で得た雰囲気温度によって値を適宜変更する必
要がある。なお、図６中、線ｘは２Ｃ放電時のもの、線
ｙは１Ｃ放電時のものである。
ンを種々に変えて、所定放電電流下の終止電圧に至るま
での全放電容量（放電可能容量）を調べると、図５に示
す如く、２Ｃ放電下（線ｙ）での全放電容量は０．２Ｃ
放電下（線ｘ）での全放電容量（公称容量）よりも小さ
くなる。そして、放電時間が２時間以上になると、上記
各全放電容量の値は上記放電パターンの如何に係わらず
一定となる。電気自動車の場合、大電流放電と小電流放
電が混在しつつ２時間以上の放電が続くのが通常である
から、上記２Ｃ放電下での全放電容量が電気自動車に対
する放電可能容量となり、これと上記公称容量との比が
上式における容量補正係数αとなる。式のＡhoは、
初期バッテリでは公称容量であるから、これを係数αで
補正した上記積算ＳＯＣは、２Ｃ放電下で終止電圧に達
するまで放電した時に０％となって、電気自動車の残存
容量を知るのに好適なものとなる。なお、この係数α
は、図６に示す如く、温度依存性を有するから、ステッ
プ１０１で得た雰囲気温度によって値を適宜変更する必
要がある。なお、図６中、線ｘは２Ｃ放電時のもの、線
ｙは１Ｃ放電時のものである。
【００１８】ステップ１０６では、所定（本実施例では
２Ｃ）の放電電流が流れた時のバッテリ電圧を検出記憶
し、続いてステップ１０７ではマップデータの補正条件
が成立しているか確認する。このマップデータについて
以下に説明する。図４の２Ｃ放電電圧曲線で、満充電時
（図のａ点）を１００％とし、終止電圧に至った時を０
％として、この間を均等に分割してマップ充電指数（Ｓ
ＯＣ）とする。そして、マップＳＯＣを、複数の雰囲気
温度下でバッテリ電圧毎に予め記憶し、上記マップデー
タとする。かかるマップデータの補正条件は （１）満充電からの放電 （２）積算ＳＯＣが１００〜９０％（好ましくは１００
〜９５％） である。
２Ｃ）の放電電流が流れた時のバッテリ電圧を検出記憶
し、続いてステップ１０７ではマップデータの補正条件
が成立しているか確認する。このマップデータについて
以下に説明する。図４の２Ｃ放電電圧曲線で、満充電時
（図のａ点）を１００％とし、終止電圧に至った時を０
％として、この間を均等に分割してマップ充電指数（Ｓ
ＯＣ）とする。そして、マップＳＯＣを、複数の雰囲気
温度下でバッテリ電圧毎に予め記憶し、上記マップデー
タとする。かかるマップデータの補正条件は （１）満充電からの放電 （２）積算ＳＯＣが１００〜９０％（好ましくは１００
〜９５％） である。
【００１９】そして、上記マップ補正条件が満足される
とステップ１０８でマップデータの補正処理を行う。こ
のマップデータ補正の必要性について以下に説明する。
図７は雰囲気温度３０℃におけるマップＳＯＣと２Ｃ放
電電圧の関係を詳細に示したものである。ところで、バ
ッテリ電圧はバッテリ個々にバラツキが有り、また、劣
化によっても変化する。例えばバッテリが劣化した場
合、図７の線ｚより線ｚ´のように全体としてバッテリ
電圧は低下する。したがって、検出されたバッテリ電圧
が１１．１Ｖの場合、新品バッテリの特性を記憶したマ
ップデータではＳＯＣが５２％となるのに対して、実際
の劣化したバッテリでは７５％である。そこで、マップ
データの補正を行うが、これを図８を参照して説明す
る。図中、Ｖａ，Ｖｂはそれぞれ新品バッテリと劣化バ
ッテリの、満充電から放電した直後の電圧である。これ
ら電圧は終止電圧Ｖｏを基準としたものである。ＳＯＣ
に対応するマップ中の各バッテリ電圧値Ｖａ´を電圧比
φ＝Ｖｂ／Ｖａで補正して、Ｖｂ´＝Ｖａ´×φにより
補正後の電圧値Ｖｂ´とすれば、バッテリが劣化しても
正しいマップＳＯＣを得ることができる。
とステップ１０８でマップデータの補正処理を行う。こ
のマップデータ補正の必要性について以下に説明する。
図７は雰囲気温度３０℃におけるマップＳＯＣと２Ｃ放
電電圧の関係を詳細に示したものである。ところで、バ
ッテリ電圧はバッテリ個々にバラツキが有り、また、劣
化によっても変化する。例えばバッテリが劣化した場
合、図７の線ｚより線ｚ´のように全体としてバッテリ
電圧は低下する。したがって、検出されたバッテリ電圧
が１１．１Ｖの場合、新品バッテリの特性を記憶したマ
ップデータではＳＯＣが５２％となるのに対して、実際
の劣化したバッテリでは７５％である。そこで、マップ
データの補正を行うが、これを図８を参照して説明す
る。図中、Ｖａ，Ｖｂはそれぞれ新品バッテリと劣化バ
ッテリの、満充電から放電した直後の電圧である。これ
ら電圧は終止電圧Ｖｏを基準としたものである。ＳＯＣ
に対応するマップ中の各バッテリ電圧値Ｖａ´を電圧比
φ＝Ｖｂ／Ｖａで補正して、Ｖｂ´＝Ｖａ´×φにより
補正後の電圧値Ｖｂ´とすれば、バッテリが劣化しても
正しいマップＳＯＣを得ることができる。
【００２０】図２のステップ１０９では、上記ステップ
１０６で記憶したバッテリ電圧に基づき、マップを参照
してマップＳＯＣを得る。
１０６で記憶したバッテリ電圧に基づき、マップを参照
してマップＳＯＣを得る。
【００２１】続くステップ１１０では満充電容量を算出
し、次回のステップ１０３における満充電リセット時の
満充電容量とする。以下、その手順を説明する。上式
で示される積算ＳＯＣを１５モードに相当する充放電試
験で評価した結果を図９に示す。図の線ｘで示すよう
に、満充電容量Ａhoが正確に与えられている場合には、
３２５分間の放電が可能で、この間の積算ＳＯＣは１０
０％〜０％へと変化している。これに対して、満充電容
量が真の値の２倍の大きさで与えられると（線ｙ）、放
電不可となった３２５分後にも積算ＳＯＣは未だ５０％
を示し、大きな誤差を生じる。また、満充電容量が真の
値の約半分の大きさで与えられた場合には（線ｚ）、１
６０分後は放電が可能であるにもかかわらず、積算ＳＯ
Ｃは０％の表示になる。したがって、正確な積算ＳＯＣ
を得るには、満充電容量Ａhoが正確に与えられる必要が
ある。
し、次回のステップ１０３における満充電リセット時の
満充電容量とする。以下、その手順を説明する。上式
で示される積算ＳＯＣを１５モードに相当する充放電試
験で評価した結果を図９に示す。図の線ｘで示すよう
に、満充電容量Ａhoが正確に与えられている場合には、
３２５分間の放電が可能で、この間の積算ＳＯＣは１０
０％〜０％へと変化している。これに対して、満充電容
量が真の値の２倍の大きさで与えられると（線ｙ）、放
電不可となった３２５分後にも積算ＳＯＣは未だ５０％
を示し、大きな誤差を生じる。また、満充電容量が真の
値の約半分の大きさで与えられた場合には（線ｚ）、１
６０分後は放電が可能であるにもかかわらず、積算ＳＯ
Ｃは０％の表示になる。したがって、正確な積算ＳＯＣ
を得るには、満充電容量Ａhoが正確に与えられる必要が
ある。
【００２２】ここで、図１０にマップＳＯＣと積算Ｓ０
Ｃの相関関係を示す。図の線ｘは新品バッテリにおいて
満充電から放電した場合の両ＳＯＣの変化を示すもの
で、放電終了まで積算ＳＯＣ、マップＳＯＣともに１０
０％から０％まで変化している。したがって、この場合
の変化量の比は１である。一方、劣化などにより満充電
容量が公称容量よりも小さくなっている（本実施例では
公称容量の４０％まで劣化した場合を示す）と、線ｙで
示すように、マップＳＯＣは１００％〜０％まで変化す
るのに対して、積算ＳＯＣは１００％〜６０％までしか
変化せず、変化量の比は、 （積算ＳＯＣの変化量／マップＳＯＣの変化量）＝４０
／１００＝０．４ となる。つまり、積算ＳＯＣの初期値として仮に与えら
れた満充電容量Ａhoの４０％しか消費できなかったこと
を示している。かくして、マップＳＯＣと積算ＳＯＣの
変化量の比を算出すれば、積算ＳＯＣの初期値として与
えられた仮の満充電容量Ａhoがどの程度ずれていたかが
知られる。
Ｃの相関関係を示す。図の線ｘは新品バッテリにおいて
満充電から放電した場合の両ＳＯＣの変化を示すもの
で、放電終了まで積算ＳＯＣ、マップＳＯＣともに１０
０％から０％まで変化している。したがって、この場合
の変化量の比は１である。一方、劣化などにより満充電
容量が公称容量よりも小さくなっている（本実施例では
公称容量の４０％まで劣化した場合を示す）と、線ｙで
示すように、マップＳＯＣは１００％〜０％まで変化す
るのに対して、積算ＳＯＣは１００％〜６０％までしか
変化せず、変化量の比は、 （積算ＳＯＣの変化量／マップＳＯＣの変化量）＝４０
／１００＝０．４ となる。つまり、積算ＳＯＣの初期値として仮に与えら
れた満充電容量Ａhoの４０％しか消費できなかったこと
を示している。かくして、マップＳＯＣと積算ＳＯＣの
変化量の比を算出すれば、積算ＳＯＣの初期値として与
えられた仮の満充電容量Ａhoがどの程度ずれていたかが
知られる。
【００２３】同様の関係は、満充電から放電が開始され
なかった場合、すなわちステップ１０８のマップデータ
の補正を行わなかった場合にも成立する。これを図１１
に示す。図の線ｘは新品バッテリにおけるもので、マッ
プＳＯＣが８０％〜０％まで変化する間に、積算ＳＯＣ
は１００％〜２０％まで変化しており、その変化量の比
は１である。劣化バッテリについては、線ｙで示すよう
に、マップＳＯＣが８０％〜０％まで変化する間に、積
算ＳＯＣは１００％〜６８％まで変化し、その変化量の
比はやはり０．４である。したがって、真の満充電容量
Ａhcは、 Ａhc＝Ａho×（積算ＳＯＣの変化量／マップＳＯＣの変
化量）＝Ａho×γ で与えられる。ここで、γは満充電補正係数である。こ
れはマップＳＯＣの変化が、真の満充電容量に対する放
電した容量の割合を示すのに対して、積算ＳＯＣは初期
に代入した満充電容量に対する放電した容量の割合を示
すものであることによる。なお、図１０から明らかなよ
うに、満充電から放電した場合には、上記真の満充電容
量Ａhcは、マップＳＯＣが０となる時の積算ＳＯＣを推
定することで、 Ａhc＝Ａho×（１００−積算ＳＯＣ）／１００ で得られる。
なかった場合、すなわちステップ１０８のマップデータ
の補正を行わなかった場合にも成立する。これを図１１
に示す。図の線ｘは新品バッテリにおけるもので、マッ
プＳＯＣが８０％〜０％まで変化する間に、積算ＳＯＣ
は１００％〜２０％まで変化しており、その変化量の比
は１である。劣化バッテリについては、線ｙで示すよう
に、マップＳＯＣが８０％〜０％まで変化する間に、積
算ＳＯＣは１００％〜６８％まで変化し、その変化量の
比はやはり０．４である。したがって、真の満充電容量
Ａhcは、 Ａhc＝Ａho×（積算ＳＯＣの変化量／マップＳＯＣの変
化量）＝Ａho×γ で与えられる。ここで、γは満充電補正係数である。こ
れはマップＳＯＣの変化が、真の満充電容量に対する放
電した容量の割合を示すのに対して、積算ＳＯＣは初期
に代入した満充電容量に対する放電した容量の割合を示
すものであることによる。なお、図１０から明らかなよ
うに、満充電から放電した場合には、上記真の満充電容
量Ａhcは、マップＳＯＣが０となる時の積算ＳＯＣを推
定することで、 Ａhc＝Ａho×（１００−積算ＳＯＣ）／１００ で得られる。
【００２４】図２のステップ１１０では、上記いずれか
の方法により満充電容量を算出し、次回満充電リセット
時の初期値にする（ステップ１０３）。本実施例では、
満充電から放電した場合、マップＳＯＣが０となる時の
積算ＳＯＣを推定し、満充電容量Ａhcを次式によって算
出する。 Ａhc＝Ａh0×（１００−推定積算ＳＯＣ）／１００ ここで、推定積算ＳＯＣはマップＳＯＣが０を示す時の
積算ＳＯＣの推定値である。ところで、満充電容量を算
出し、次回満充電容量リセット時の初期値にしただけで
は、次回満充電時に正確に同じ満充電容量に充電される
とは限らないため誤差が発生する可能性がある。そこで
放電中は、前回放電中に算出された満充電容量算出誤差
を補正するため、ステップ１０５にて算出した積算ＳＯ
Ｃと、マップデータから読み取ったマップＳＯＣが同じ
値を示すように補正容量ΔＱｄを決定していく。すなわ
ち、ステップ１１１では、補正後の積算ＳＯＣをＨＳＯ
Ｃとし、ＨＳＯＣを次式で与える。 ＨＳＯＣ＝１００｛Ａh0×α−（Ｑｄ＋ΔＱｄ）｝／Ａh0×α…… ΔＱｄは、図１０の線ｙで示した積算ＳＯＣ、マップＳ
ＯＣの変化を満充電からの放電容量Ｑｄと相関づけて示
したものである。すなわち、図１２に示すように、放電
量がＱｄの時点でのマップＳＯＣがＹ、積算ＳＯＣがＸ
を示しており、Ｑｄが増加すると、Ａhc×αの値まで放
電が可能である。この時、積算ＳＯＣは、初期入力され
ている満充電容量Ａhoに誤差がある場合、Ｑｄが増加し
てＡhc×αの値まで放電しても０を示さない。そこで、
積算ＳＯＣ，マップＳＯＣが同じ値になるようにΔＱｄ
を決定することが必要になり、上記式の補正量は次の関
係から導くことができる。 ΔＱｄ＝（Ａh0−Ａhc）×α…… Ｑｄ：（１−Ｙ）＝（Ａhc×α）：１…… Ｑｄ：（１−Ｘ）＝（Ａh0×α）：１…… 式 、式 、式 からＡhc，Ａh0を消去すると、 ΔＱｄ＝（Ｘ−Ｙ）Ｑｄ／（１−Ｘ）（１−Ｙ） が得られる。すなわち、補正容量ΔＱｄは満充電からの
放電量Ｑｄ，Ｘ，Ｙの関係から導くことができる。ま
た、他の方法として、特に補正量を算出しなくても、積
算ＳＯＣ，マップＳＯＣを常に比較して、補正量ΔＱｄ
を少しずつ増減させ、最終的に積算ＳＯＣ，マップＳＯ
Ｃが同値を示すようになれば実用上は問題ない。
の方法により満充電容量を算出し、次回満充電リセット
時の初期値にする（ステップ１０３）。本実施例では、
満充電から放電した場合、マップＳＯＣが０となる時の
積算ＳＯＣを推定し、満充電容量Ａhcを次式によって算
出する。 Ａhc＝Ａh0×（１００−推定積算ＳＯＣ）／１００ ここで、推定積算ＳＯＣはマップＳＯＣが０を示す時の
積算ＳＯＣの推定値である。ところで、満充電容量を算
出し、次回満充電容量リセット時の初期値にしただけで
は、次回満充電時に正確に同じ満充電容量に充電される
とは限らないため誤差が発生する可能性がある。そこで
放電中は、前回放電中に算出された満充電容量算出誤差
を補正するため、ステップ１０５にて算出した積算ＳＯ
Ｃと、マップデータから読み取ったマップＳＯＣが同じ
値を示すように補正容量ΔＱｄを決定していく。すなわ
ち、ステップ１１１では、補正後の積算ＳＯＣをＨＳＯ
Ｃとし、ＨＳＯＣを次式で与える。 ＨＳＯＣ＝１００｛Ａh0×α−（Ｑｄ＋ΔＱｄ）｝／Ａh0×α…… ΔＱｄは、図１０の線ｙで示した積算ＳＯＣ、マップＳ
ＯＣの変化を満充電からの放電容量Ｑｄと相関づけて示
したものである。すなわち、図１２に示すように、放電
量がＱｄの時点でのマップＳＯＣがＹ、積算ＳＯＣがＸ
を示しており、Ｑｄが増加すると、Ａhc×αの値まで放
電が可能である。この時、積算ＳＯＣは、初期入力され
ている満充電容量Ａhoに誤差がある場合、Ｑｄが増加し
てＡhc×αの値まで放電しても０を示さない。そこで、
積算ＳＯＣ，マップＳＯＣが同じ値になるようにΔＱｄ
を決定することが必要になり、上記式の補正量は次の関
係から導くことができる。 ΔＱｄ＝（Ａh0−Ａhc）×α…… Ｑｄ：（１−Ｙ）＝（Ａhc×α）：１…… Ｑｄ：（１−Ｘ）＝（Ａh0×α）：１…… 式 、式 、式 からＡhc，Ａh0を消去すると、 ΔＱｄ＝（Ｘ−Ｙ）Ｑｄ／（１−Ｘ）（１−Ｙ） が得られる。すなわち、補正容量ΔＱｄは満充電からの
放電量Ｑｄ，Ｘ，Ｙの関係から導くことができる。ま
た、他の方法として、特に補正量を算出しなくても、積
算ＳＯＣ，マップＳＯＣを常に比較して、補正量ΔＱｄ
を少しずつ増減させ、最終的に積算ＳＯＣ，マップＳＯ
Ｃが同値を示すようになれば実用上は問題ない。
【００２５】しかして、ステップ１１２ではステップ１
１１の補正されたＨＳＯＣ（％）から次式で放電可能
容量Ｑｋを算出する。 Ｑｋ＝（Ａho×α）−（Ｑｄ＋ΔＱｄ）…… 本ステップでは同時に、ステップ１１０で算出された満
充電容量Ａhcを定格容量（公称容量）で除してバッテリ
の劣化度Ｒを算出する。ステップ１１３では、算出され
た放電可能容量Ｑｋ、積算ＨＳＯＣ、劣化度Ｒを表示す
る。
１１の補正されたＨＳＯＣ（％）から次式で放電可能
容量Ｑｋを算出する。 Ｑｋ＝（Ａho×α）−（Ｑｄ＋ΔＱｄ）…… 本ステップでは同時に、ステップ１１０で算出された満
充電容量Ａhcを定格容量（公称容量）で除してバッテリ
の劣化度Ｒを算出する。ステップ１１３では、算出され
た放電可能容量Ｑｋ、積算ＨＳＯＣ、劣化度Ｒを表示す
る。
【００２６】なお、表示するＳＯＣは、マップＳＯＣ、
補正後の積算ＳＯＣすなわちＨＳＯＣのいずれでも良い
が、放電パターンによってはステップ１０６で所定電流
放電時のバッテリ電圧が得られないことがあるから、積
算ＨＳＯＣを表示するのが良い。
補正後の積算ＳＯＣすなわちＨＳＯＣのいずれでも良い
が、放電パターンによってはステップ１０６で所定電流
放電時のバッテリ電圧が得られないことがあるから、積
算ＨＳＯＣを表示するのが良い。
【００２７】また、算出される放電可能容量の意味は、
容量補正係数αを算出するために使用する電流、温度
（本実施例では２Ｃ、測定温度）で連続した時に放電で
きる量を示すものである。
容量補正係数αを算出するために使用する電流、温度
（本実施例では２Ｃ、測定温度）で連続した時に放電で
きる量を示すものである。
【００２８】（実施例２）実施例１におけるステップ１
０６でバッテリ電圧を検出するが、このバッテリ電圧に
はノイズが含まれているのが通常であり、また、電気自
動車では減速時の回生充電によってバッテリに充電分極
が生じることから、瞬時の測定で正確なバッテリ電圧を
得ることは困難である。
０６でバッテリ電圧を検出するが、このバッテリ電圧に
はノイズが含まれているのが通常であり、また、電気自
動車では減速時の回生充電によってバッテリに充電分極
が生じることから、瞬時の測定で正確なバッテリ電圧を
得ることは困難である。
【００２９】充電分極の影響を図１３で説明する。充電
を行うとＰｂバッテリでは電極近傍に一時的に濃い硫酸
が蓄積してバッテリ電圧が高くなる。このバッテリ電圧
の上昇は、その後の放電量Ｑdkが充電量Ｑckを越えるま
で続く。これをさらに図１４で説明すると、残存容量が
どの段階でも、充電に比して放電が不十分な状態ではバ
ッテリ電圧に充電分極による電圧上昇分ΔＶが現れ、こ
れは放電量が大きくなると次第に小さくなって、放電量
が充電量を越えるとほぼ０Ｖとなる。また、図１５に示
す如く、ある時間内に検出された電圧（Ｖ）データと電
流（Ｉ）データをＶ−Ｉ平面上にプロットした場合、充
電分極状態での検出データを含めたものでは図のＡ部に
示すようにＶ−Ｉ特性直線から外れるデータが多くな
る。これに対して、充電分極状態の検出データを除く
と、図のＢ部に示すようにＶ−Ｉ特性直線に乗るデータ
が多くなって、最小二乗法等の統計処理によりノイズを
排して正確なＶ−Ｉ直線式（あるいはその傾きであるバ
ッテリの内部抵抗）を得ることができる。
を行うとＰｂバッテリでは電極近傍に一時的に濃い硫酸
が蓄積してバッテリ電圧が高くなる。このバッテリ電圧
の上昇は、その後の放電量Ｑdkが充電量Ｑckを越えるま
で続く。これをさらに図１４で説明すると、残存容量が
どの段階でも、充電に比して放電が不十分な状態ではバ
ッテリ電圧に充電分極による電圧上昇分ΔＶが現れ、こ
れは放電量が大きくなると次第に小さくなって、放電量
が充電量を越えるとほぼ０Ｖとなる。また、図１５に示
す如く、ある時間内に検出された電圧（Ｖ）データと電
流（Ｉ）データをＶ−Ｉ平面上にプロットした場合、充
電分極状態での検出データを含めたものでは図のＡ部に
示すようにＶ−Ｉ特性直線から外れるデータが多くな
る。これに対して、充電分極状態の検出データを除く
と、図のＢ部に示すようにＶ−Ｉ特性直線に乗るデータ
が多くなって、最小二乗法等の統計処理によりノイズを
排して正確なＶ−Ｉ直線式（あるいはその傾きであるバ
ッテリの内部抵抗）を得ることができる。
【００３０】そこで、かかる知見の下に、所定の電流を
放電した時のバッテリ電圧の推定手順について図１６の
フローチャートで説明する。図において、ステップ２０
１では放電時と充電時の電流を積分して放電量Ｑdkと充
電量Ｑckを得る。ステップ２０２ではＱdk／Ｑck＞１．
０で充電分極が解消されたか確認し、解消されていなけ
れは以下のステップを中止する。充電分極が解消されて
いる場合には回生充電が開始されたか確認し（ステップ
２０３）、開始された場合には放電量Ｑdk、充電量Ｑck
をリセットする（ステップ２０４）。回生充電が開始さ
れていないことを確認すると、ステップ２０５でこの時
の電流Ｉ（ｉ）と電圧Ｖ（ｉ）の各データを記憶する。
なお、このデータを含めて、メモリにはこの時点に至る
までにＮ個の電流、電圧データが記憶されている。続く
ステップ２０６では内部抵抗の算出条件が成立している
か確認する。この条件は、前回の内部抵抗算出時から消
費容量が定格容量の０．１〜１０％以上変化したこと、
あるいは記憶データ数が十分な量（例えば１秒毎のデー
タで１０点〜６００点）得られたことである。上記算出
条件が成立している場合には、ステップ２０７で最小二
乗法により内部抵抗Ｒk を算出する。ステップ２０８で
は得られた内部抵抗Ｒk より、所定電流Ｉｓ放電時のバ
ッテリ電圧Ｖｓを以下のＶ−Ｉ直線式より推定算出す
る。 Ｖｓ＝Ｖ（ｉ）−（Ｉｓ−Ｉ（ｉ））×Ｒk なお、本実施例ではＩｓ＝２．０Ｃである。すなわち、
走行中に得られるＶ，ＩからＩＲ損計算により、常時、
所定放電電流における電圧を推定できるようになるた
め、数〜数１０秒間の推定電圧を平均または分布を取る
こと等により、ノイズの影響を少なくすることが可能に
なる。
放電した時のバッテリ電圧の推定手順について図１６の
フローチャートで説明する。図において、ステップ２０
１では放電時と充電時の電流を積分して放電量Ｑdkと充
電量Ｑckを得る。ステップ２０２ではＱdk／Ｑck＞１．
０で充電分極が解消されたか確認し、解消されていなけ
れは以下のステップを中止する。充電分極が解消されて
いる場合には回生充電が開始されたか確認し（ステップ
２０３）、開始された場合には放電量Ｑdk、充電量Ｑck
をリセットする（ステップ２０４）。回生充電が開始さ
れていないことを確認すると、ステップ２０５でこの時
の電流Ｉ（ｉ）と電圧Ｖ（ｉ）の各データを記憶する。
なお、このデータを含めて、メモリにはこの時点に至る
までにＮ個の電流、電圧データが記憶されている。続く
ステップ２０６では内部抵抗の算出条件が成立している
か確認する。この条件は、前回の内部抵抗算出時から消
費容量が定格容量の０．１〜１０％以上変化したこと、
あるいは記憶データ数が十分な量（例えば１秒毎のデー
タで１０点〜６００点）得られたことである。上記算出
条件が成立している場合には、ステップ２０７で最小二
乗法により内部抵抗Ｒk を算出する。ステップ２０８で
は得られた内部抵抗Ｒk より、所定電流Ｉｓ放電時のバ
ッテリ電圧Ｖｓを以下のＶ−Ｉ直線式より推定算出す
る。 Ｖｓ＝Ｖ（ｉ）−（Ｉｓ−Ｉ（ｉ））×Ｒk なお、本実施例ではＩｓ＝２．０Ｃである。すなわち、
走行中に得られるＶ，ＩからＩＲ損計算により、常時、
所定放電電流における電圧を推定できるようになるた
め、数〜数１０秒間の推定電圧を平均または分布を取る
こと等により、ノイズの影響を少なくすることが可能に
なる。
【００３１】かくして、充電分極やノイズの影響を受け
た瞬間的なバッテリ電圧ではなく、最適化されたバッテ
リ電圧を推定することが可能となり、より正確な放電可
能容量Ｑｋ、積算ＨＳＯＣ、劣化度Ｒ等の算出表示を行
うことができる。
た瞬間的なバッテリ電圧ではなく、最適化されたバッテ
リ電圧を推定することが可能となり、より正確な放電可
能容量Ｑｋ、積算ＨＳＯＣ、劣化度Ｒ等の算出表示を行
うことができる。
【００３２】（実施例３）上記各実施例では、残存容量
をＡｈ（電気量）の単位で算出するものについて説明し
たが、Ａｈ（電気量）の単位で計算している部分をＷｈ
（エネルギ量）の単位で計算することでＷｈ（エネルギ
量）単位で算出することも可能である．以下、エネルギ
量の単位で算出する方法について変更点を説明する。図
２において、 ステップ１０３でＡh0，ＡhcをＷｈ単位に変更 ステップ１０４を出力の積算、即ちＱｄ＝∫Ｉ・Ｖ・ｄ
ｔに変更 ステップ１０５でＡh0をＷｈ単位に変更 ステップ１０６を設定電流（２Ｃ）の電圧測定から設定
出力（本実施例では２２００Ｗとする）の電圧測定へ変
更 ステップ１０９のマップデ−タ（図７）を２Ｃ放電電流
時の電圧から２２００Ｗ放電時の電圧に変更 ステップ１１０の満充電容量ＡｈｃをＷｈ単位に変更 ステップ１１１のΔＱｄをＷｈ単位に変更 ステップ１１２のＱｋをＷｈ単位に変更 ステップ１１３の放電可能容量をＷｈ単位に変更 すなわち、マップデ−タを所定電流放電時（２Ｃ）の電
圧から所定出力放電時（２２００Ｗ）に変更し、全ての
Ａｈ単位で計算を行う部分をＷｈ単位で計算を行うよう
に変更する。この時、ステップ１１３での放電可能容量
は、２Ｃの電流で放電可能な容量の表示に代えて、Ｗｈ
単位系に改めることで、２２００Ｗ放電が可能なエネル
ギ量が表示される。また図３，図６に示した充電効率
η，容量補正係数αも同時にＷｈ単位で行ったデ−タを
入力する必要がある。
をＡｈ（電気量）の単位で算出するものについて説明し
たが、Ａｈ（電気量）の単位で計算している部分をＷｈ
（エネルギ量）の単位で計算することでＷｈ（エネルギ
量）単位で算出することも可能である．以下、エネルギ
量の単位で算出する方法について変更点を説明する。図
２において、 ステップ１０３でＡh0，ＡhcをＷｈ単位に変更 ステップ１０４を出力の積算、即ちＱｄ＝∫Ｉ・Ｖ・ｄ
ｔに変更 ステップ１０５でＡh0をＷｈ単位に変更 ステップ１０６を設定電流（２Ｃ）の電圧測定から設定
出力（本実施例では２２００Ｗとする）の電圧測定へ変
更 ステップ１０９のマップデ−タ（図７）を２Ｃ放電電流
時の電圧から２２００Ｗ放電時の電圧に変更 ステップ１１０の満充電容量ＡｈｃをＷｈ単位に変更 ステップ１１１のΔＱｄをＷｈ単位に変更 ステップ１１２のＱｋをＷｈ単位に変更 ステップ１１３の放電可能容量をＷｈ単位に変更 すなわち、マップデ−タを所定電流放電時（２Ｃ）の電
圧から所定出力放電時（２２００Ｗ）に変更し、全ての
Ａｈ単位で計算を行う部分をＷｈ単位で計算を行うよう
に変更する。この時、ステップ１１３での放電可能容量
は、２Ｃの電流で放電可能な容量の表示に代えて、Ｗｈ
単位系に改めることで、２２００Ｗ放電が可能なエネル
ギ量が表示される。また図３，図６に示した充電効率
η，容量補正係数αも同時にＷｈ単位で行ったデ−タを
入力する必要がある。
【００３３】
【発明の効果】以上の如く、本発明のバッテリ充電状態
検出方法によれば、バッテリ劣化等の影響を受けること
なく、頻繁な充放電が行われる下でも、バッテリの残存
容量、およびこれに基づく積算充電指数、劣化度等を正
確に得ることができ、電気自動車の駆動源バッテリ等に
好適に適用できる。
検出方法によれば、バッテリ劣化等の影響を受けること
なく、頻繁な充放電が行われる下でも、バッテリの残存
容量、およびこれに基づく積算充電指数、劣化度等を正
確に得ることができ、電気自動車の駆動源バッテリ等に
好適に適用できる。
【図１】本発明方法を適用する電気自動車駆動系のブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図２】充電状態検出手順を説明するフローチャートで
ある。
ある。
【図３】充電指数と充電効率の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図４】残存容量とバッテリ電圧との関係を示すグラフ
である。
である。
【図５】放電時間と全放電容量との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図６】容量補正係数の温度依存特性を示すグラフであ
る。
る。
【図７】充電指数とバッテリ放電電圧の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図８】充電指数とバッテリ放電電圧の関係の概略を示
すグラフである。
すグラフである。
【図９】積算充電指数の時間変化を示すグラフである。
【図１０】積算充電指数とマップ充電指数の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図１１】積算充電指数とマップ充電指数の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図１２】満充電からの放電量に対する、積算充電指
数、マップ充電指数の関係を示すグラフである。
数、マップ充電指数の関係を示すグラフである。
【図１３】バッテリの電圧と電流の経時変化を示すグラ
フである。
フである。
【図１４】充放電比とバッテリの電圧上昇の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図１５】放電電流とバッテリ電圧の関係を示すグラフ
である。
である。
【図１６】本発明の他の実施例における電圧推定手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
１ バッテリ
２ リレー
３ インバータ
４ 交流モータ
５ 充電器
６ 温度センサ
７ 電流センサ
８ 電圧センサ
９ Ａ／Ｄコンバータ
１０ マイクロコンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−59003（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 31/36
H02J 7/00 - 7/12
H01M 10/42 - 10/48
Claims (8)
- 【請求項１】 バッテリ電圧に対してマップ充電指数が
対応するマップに基づいて、所定の放電電流あるいは放
電電力下におけるバッテリ電圧より、当該所定の放電電
流あるいは所定の放電電力下で予め放電した時の放電特
性を満充電から放電直後の電圧を１００、終止電圧到達
時を０としたマップ充電指数を得るとともに、上記マッ
プを所定の充電状態のバッテリ電圧に基づいて補正し、
バッテリの仮の満充電容量より消費容量を減じた値に応
じて単調変化する積算充電指数を算出し、これらマップ
充電指数と積算充電指数の変化量あるいは差から正確な
満充電容量を得て、上記仮の満充電容量を補正し、補正
後の満充電容量より消費容量を減じて放電可能容量を算
出することを特徴とするバッテリ充電状態検出方法。 - 【請求項２】 上記積算充電指数の算出に使用する満充
電容量を、所定の放電電流あるいは放電電力で放電した
時にバッテリが終止電圧に達するまでの放電容量とバッ
テリの公称容量との比から求められる係数を乗じること
により得る請求項１記載のバッテリ充電状態検出方法。 - 【請求項３】 上記係数を雰囲気温度に応じてさらに補
正する請求項２記載のバッテリ充電状態検出方法。 - 【請求項４】 上記補正後の放電可能容量に基づいて、
補正された積算充電指数を算出する請求項１ないし３の
いずれかに記載のバッテリ充電状態検出方法。 - 【請求項５】 上記補正後の満充電容量を定格容量で除
して、バッテリの劣化度を算出する請求項１又は２記載
のバッテリ充電状態検出方法。 - 【請求項６】 上記マップ充電指数の変化量と上記積算
充電指数の変化量の比より上記満充電容量補正値たる満
充電容量補正係数を得、該満充電容量補正係数を上記仮
の満充電容量に乗じて上記補正後の満充電容量となした
請求項１ないし４のいずれかに記載のバッテリ充電状態
検出方法。 - 【請求項７】 満充電状態のバッテリから放電した直後
の、終止電圧を基準としてこれに対するバッテリ電圧の
比により、上記マップ充電指数と対で上記マップ内に記
憶されたバッテリ電圧を補正するようになした請求項１
ないし５のいずれかに記載のバッテリ充電状態検出方
法。 - 【請求項８】 放電中の一時的な充電が行われた時点を
起点として、その後のバッテリの放電量が充電量を越え
た状態で、複数のバッテリ放電電流下におけるバッテリ
電圧を検出し、これら電流値と電圧値を統計処理してバ
ッテリの内部抵抗を得、該内部抵抗に基づいて上記所定
電流放電下でのバッテリ電圧を算出するようになした請
求項１ないし６のいずれかに記載のバッテリ充電状態検
出方法。
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