JP3467969B2 - 電池残量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車に搭載
した電池の残量を測定する残量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気自動車の電源としては、鉛蓄
電池が一般に知られている。この鉛蓄電池の場合、例え
ば、特開平６−３４７２７号公報に開示されているよう
に、鉛蓄電池の残量が、この電池の予め設けた基準放電
電流における放電電圧と相関関係を有することに着目
し、鉛蓄電池の放電電流と放電電圧から上記基準放電電
流における放電電圧を算出することで残量を検出してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記鉛蓄電
池とは別に、近年、エネルギー密度が大きい等の理由を
根拠に、電気自動車用電源として、Ｎｉ系電池、例え
ば、Ｎｉ−ＭＨ電池が採用され始めている。この電池
は、鉛蓄電池と同様、二次電池であって、充電によって
繰り返し使用することが可能である。

【０００４】しかし、このＮｉ−ＭＨ電池は部分放電を
繰り返し行う、即ち、完全放電といえる放電終止電圧ま
で放電させずに充放電を繰り返す場合にいわゆるメモリ
効果を生ずる。このメモリ効果とは、電池の放電特性
が、図６にて曲線Ａにて示すように、２段階階段状降下
特性を示すこと指して呼称している。メモリ効果という
名前の由来は、部分放電を繰り返していると、当該電池
が浅い放電深度のサイクルで受けた履歴を記憶して、そ
れが次回の放電時の放電電圧の変化として現れるのでこ
のように呼ばれている。

【０００５】この点につき詳細に説明すると、Ｎｉ−Ｍ
Ｈ電池がメモリ効果を生じていない状態では、この電池
の放電特性は、図６にて曲線Ｂにて示すような曲線に沿
い変化する。しかし、部分放電を繰り返していくと、今
度は完全放電をしたときにメモリ効果により、放電特性
Ｂを示すことなく、放電特性Ａにいう２段階階段状降下
特性を示すようになる。なお、メモリ効果は、当該電池
を完全放電した後に満充電すれば解消される。

【０００６】従って、上記公報における鉛蓄電池の残量
と予め設けた基準放電電流における放電電圧との相関関
係に対応するＮｉ−ＭＨ電池の放電特性Ｂをそのまま利
用して、このＮｉ−ＭＨ電池の残量を検出するようにし
た場合、Ｎｉ−ＭＨ電池がそのメモリ効果の発生のため
放電特性Ａを示していても、この電池の残量が放電特性
Ｂに基づいて検出されることになる。

【０００７】即ち、図６にて示すようにメモリ効果の発
生のため放電特性Ａを示していても、予め設けた基準放
電電流における放電電圧Ｖｓが求められた場合に、電池
残量真値Ｑｒに対して、放電特性Ｂから電池残量Ｑｓが
検出されるという不具合が生じる。特に、電気自動車の
場合、電池の残量は、電気自動車の走行可能状態があと
どの位持続できるかどうかを示す指標となるだけに、走
行可能距離や走行可能時間を予測する上でも、また、安
全走行の上でも極めて重要な情報である。従って、検出
された残量はできるだけ高精度のものが望まれる。

【０００８】これに対し、本発明者等が、図６の両放電
特性Ａ、Ｂを比較検討した結果、Ｎｉ−ＭＨ電池にメモ
リ効果が発生した場合、放電特性Ｂをメモリ効果による
電圧降下量だけ電圧低下方向へ平行移動すれば、放電特
性Ａにほぼ一致する放電特性Ｃを得ることができること
が分かった（図７参照）。このことは、放電特性Ｂをメ
モリ効果による電圧降下量だけ電圧低下方向へ平行移動
すれば、放電特性Ａを精度よく予測できることを意味す
る。

【０００９】また、Ｎｉ−ＭＨ電池がメモリ効果を発生
していない状態で満充電された場合でも、このＮｉ−Ｍ
Ｈ電池の自己放電や経時劣化により、この電池の放電特
性が上記放電特性Ｂに従わない場合も生ずる。このよう
な場合にも、この放電特性Ｂによっては、Ｎｉ−ＭＨ電
池の残量を正しく検出することができない。そこで、本
発明は、以上のようなことに対処するため、電池のメモ
リ効果、自己放電や経時劣化により放電特性が変化して
も、この電池の実際の残量を常に正確に決定するように
した電池残量計を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、請求項１から５に記載の発明によれば、記憶手段
が、電圧検出手段と電流検出手段による検出放電電圧と
検出充放電電流を一時的に記憶し、放電量演算手段が、
電流検出手段による検出充放電電流から電池の放電量を
演算し、回帰手段が、記憶手段で記憶した電圧と電流の
関係を一次関数に回帰する。すると、基準放電電圧演算
手段が当該一次関数に基づき予め決められた基準放電電
力或いは基準放電電流に応じ基準放電電圧を演算し、予
測手段が、予め記憶されている電池の基準放電電力或い
は基準放電電流における放電量と放電電圧の関係、即ち
放電特性を表す所定データと演算放電量と基準放電電圧
との関係を比較して、電池の以後の利用での放電特性を
予測する。そして、残量演算手段が予測手段の予測放電
特性に基づき電池の残量を決定する。

【００１１】即ち、電池がメモリ効果、自己放電や経時
劣化による放電状態にあっても、上記所定データと電池
利用中に検出される放電特性とを比較して、電池のメモ
リ効果、自己放電や経時劣化による放電状態に対応した
現在の放電特性を予測しながら残量を検出しているので
常に正確に電池の残量を決定できる。ここで、請求項２
に記載の発明によれば、電池がメモリ効果発生による放
電状態にあるとき、電池のメモリ効果による電圧降下量
だけ上記所定データを放電電圧低下方向へ平行移動させ
ることにより上記放電特性の予測がなされる。

【００１２】これにより、電池にメモリ効果が生じた場
合、この電池のメモリ効果による実際の放電状態に対応
した現在の放電特性を正しく予測できる。また、請求項
３に記載の発明によれば、電池が自己放電及び経時劣化
の少なくとも一方の後の放電状態にあるとき、この自己
放電及び経時劣化の少なくとも一方による満充電の低下
量だけ、上記所定データを放電量低下方向へ平行移動さ
せることにより上記放電特性の予測をする。

【００１３】これにより、電池に自己放電及び経時劣化
の少なくとも一方が生じた場合、これによる放電状態に
対応した現在の放電特性を正しく予測できる。請求項４
に記載の発明によれば、電池がメモリ効果、自己放電や
経時劣化による放電状態にあっても、放電前期はメモリ
効果による放電電圧への影響が少ないため、先ず、基準
放電電圧を真値として自己放電や経時劣化の少なくとも
一方による満充電量の低下量を予め記憶されている前期
所定データとの比較により予測し、この低下量が一定値
に収束した後に今度は、演算放電量に上記低下量の収束
値を加えた値を真値として、メモリ効果による電圧降下
量を予測する。ここで電圧降下が起こった場合に、その
原因としてメモリ効果だけでなく自己放電や経時劣化に
よる可能性も残されているため、上記電圧降下量が他の
一定値に収束した後或いは電圧降下量の変動が開始して
から所定放電量放電後に再び基準放電電圧を真値として
自己放電や経時劣化の少なくとも一方による満充電量の
低下量の予測を再開する。これは放電終期にメモリ効果
による放電電圧への影響が少なくなることを利用してい
る。

【００１４】これにより、電池に自己放電、経時劣化や
メモリ効果が混在して発生した場合であっても常に正確
に電池の残量を決定できる。また、請求項５に記載の発
明によれば、電池の所定放電量の放電毎に、満充電量の
低下量に基づく放電特性の予測と、メモリ効果による電
圧降下量に基づく放電特性の予測とを、交互に行う。こ
れにより、満充電量の低下量や電圧降下量が一定値に収
束しない場合にも常に正確に電池の残量を決定できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態を
図面に沿って説明する。図１は、本発明に係る電気自動
車用電池残量計の一実施の形態を示す概略構成図であ
る。図において、電池１は、二次電池の一種であるＮｉ
−ＭＨ電池（公称容量１００Ａｈを有する）を２４個直
列接続したもので構成されている。また、この電池１の
両電極端子には、負荷２が接続されている。

【００１６】検出器ユニット７は、電流検出器８、電圧
検出器９及び温度検出器１０を備えており、電流検出器
８は電池１と負荷２との間に流れる電流を検出する。電
圧検出器９は電池１の両電極端子間の端子電圧を検出す
る。温度検出器１０は、熱電対１０ａにより、電池１の
ケース温度をこの電池１の表面温度として検出する。そ
して、各検出器８〜１０の検出出力はマイクロコンピュ
ータ５に入力される。

【００１７】マイクロコンピュータ５は、図２及び図３
にて示すフローチャートに従い、コンピュータプログラ
ムを実行し、この実行中において、充電器（図示しな
い）からの充電完了信号及び各検出器８〜１０による検
出出力に基づき電池１の残量の演算処理、表示装置１１
の表示処理その他の各種処理を行う。また、メモリ５ｂ
には、電池１と同一の仕様でメモリ効果の生じていない
正常な電池につき、次のような試験をして得た放電特性
（図６にて曲線Ｂ参照）が記憶されている。即ち、上記
正常な電池につき、満充電から完全放電までの間、１５
モード走行を模擬した、電力指令連続充放電試験を行
い、電圧と電流を測定し、この値から放電量（Ａｈ）を
演算すると共に、電圧と電流の回帰直線から基準電流１
００Ａ放電時の基準放電電圧を演算し、上記放電特性Ｂ
として得た。上記測定を試験を行った場所の気温を変え
ることにより電池表面温度を変えて行った。なお、メモ
リ５ｂには、ＣＰＵ５ａの処理に必要な検出データが一
時的に記憶される。

【００１８】表示装置１１は、当該電気自動車の車室内
に設けられて、電池１の残量を運転者に表示する。この
ように構成した本実施の形態において、上記充電器によ
る電池１の満充電が完了すると、当該充電器から満充電
完了信号がマイクロコンピュータ５に入力される。これ
に伴い、マイクロコンピュータ５では、ＣＰＵ５ａが図
２及び図３のフローチャートに従いコンピュータプログ
ラムの実行を開始する。

【００１９】この開始に伴い、ステップ２０において、
ＣＰＵ５ａの内部が初期化される。この初期化では、電
池１の放電量を表すデータＱ１１、Ｑ１２（以下、放電
量データＱ１１、Ｑ１２）等の各種データが零とクリア
され、基準量Ｑｂが「２」と設定され、フラグＦがＦ＝
１とセットされる。ステップ３０でのＮＯとの判定の繰
り返し中に、当該電気自動車のイグニッションキーがオ
ンされると、ステップ３０での判定がＹＥＳとなる。つ
いで、ステップ４０にて、電池１の放電電流に対する電
流検出器８の検出出力、電池１の端子電圧に対する電圧
検出器９の検出出力及び電池１の表面温度に対する温度
検出器１０の検出出力が０．１秒毎にサンプリングされ
る。

【００２０】そして、ステップ５０にて、これら各サン
プリング値の１秒間における平均値がそれぞれ平均放電
電流Ｉａ、平均端子電圧Ｖａ及び平均表面温度Ｔａとし
て演算され、メモリ５ｂに一時的に記憶される。次に、
ステップ６０において、平均放電電流Ｉａが３６００に
より除算される。そして、この除算値（Ｉａ／３６０
０）が放電量Ｑ１１に加算され、この加算結果が放電量
Ｑ１１として更新される。

【００２１】ステップ７０においては、電池１の残量Ｓ
ＯＣが、公称容量Ｑ、上記Ｑ１１及び後述する補正放電
量Ｑ２、Ｑ３に応じて数１或いは数２の式に基づき算出
されて、表示装置１１に出力されて表示される。なお、
数１による残量ＳＯＣは公称容量に対する残量、数２に
よる残量は現在の満充電量に対する残量を百分率で表
す。

【００２２】

【数１】ＳＯＣ＝（Ｑ−Ｑ１１−Ｑ２−Ｑ３）／Ｑ×１
００（％）

【００２３】

【数２】ＳＯＣ＝（Ｑ−Ｑ１１−Ｑ２−Ｑ３）／（Ｑ−
Ｑ２−Ｑ３）×１００（％） ここで、残量ＳＯＣを、そのまま表示装置１１に出力す
るのではなく、フィルタを通して表示装置１１に出力す
るようにすれば、表示装置１１の表示内容の変動を抑え
ることができる。従って、違和感のない表示とすること
ができる。

【００２４】ステップ８０では、放電量Ｑ１１が上記基
準量Ｑｂより大きいか否かが判定される。放電量Ｑ１１
が基準量Ｑｂ以下の場合ステップ８０における判定がＮ
Ｏとなり、ステップ４０にリターンする。一方大きい場
合はステップ８０における判定がＹＥＳとなり、ステッ
プ９０及び１００にて、ステップ５０にて一時記憶され
た平均放電電流Ｉａ及び平均端子電圧Ｖａが一次関数に
回帰され、基準電流１００Ａでの電池１の基準放電電圧
Ｖｓが演算される。なお、基準放電電圧Ｖｓは電池１の
温度によって変化するため、電池温度Ｔａに基づいて求
められた基準放電電圧Ｖｓを補正するとよい。

【００２５】この点につき、以下に詳述する。電池１の
端子電圧、放電電流、内部抵抗をそれぞれＶ、Ｉ、ｒと
し、定数をＶｏとすると、これらの間には次の数３の式
による一次関数の関係が成立する。

【００２６】

【数３】Ｖ＝Ｖｏ−ｒＩ ここで、この数３の式につき検討してみる。図４は電池
１の端子電圧と放電電流との関係（以下、Ｖ−Ｉ特性と
いう）、即ち、数３の式の一次関数関係を示す。このＶ
−Ｉ特性は、電池１の放電が浅いうちは直線Ｌ１上にあ
る。そして、当該Ｖ−Ｉ特性での端子電圧は、当該電気
自動車の実走行中には、その加速等による電流変化に応
じ直線Ｌ１上に沿い移動する。また、電池１の放電深度
が深くなるにつれて、Ｖ−Ｉ特性が各直線Ｌ２、Ｌ３、
Ｌ４へと移行する。従って、上記数３の式は、放電深度
及び放電電流の変化に応じたＶ−Ｉ特性を満たす。

【００２７】しかして、ステップ９０において、ステッ
プ５０にて一時的に記憶された平均放電電流Ｉａ及び平
均端子電圧Ｖａが、上述のごとく、数３の式に回帰さ
れ、この回帰に伴い定数Ｖｏ及び内部抵抗ｒが演算され
る。これにより、数３の式が、定数Ｖｏ及び内部抵抗ｒ
を具体的に特定した一次関数式として特定される。次
に、ステップ１００において、数３の式に上記基準電流
１００ＡをＩとして代入することにより、端子電圧Ｖが
基準放電電圧Ｖｓとして演算される。例えば、図４にて
電池１の放電深度が直線Ｌ２の状態のとき、直線Ｌ２と
Ｉ＝１００Ａとの交点からＶｓ＝Ｖ１２として定まる。

【００２８】これにより、基準放電電圧Ｖｓが数３の式
からＩ＝１００Ａのときの端子電圧に相当する値に変換
されたことになる。ステップ１１０においては、上記一
時記憶データが初期化されるとともに、基準量Ｑｂに２
が加算され、この加算結果が基準量Ｑｂとして更新され
る。次に、電池１の放電特性の予測ルーチン１２０（図
２及び図３参照）の処理について説明する。このルーチ
ンでは、基準放電電圧Ｖｓと上記放電特性Ｂとから、電
池１の自己放電及び経時劣化の少なくとも一方による満
充電量の低下量、又はメモリ効果による電圧降下量が算
出される。以下、図３のフローチャートに基づいて説明
する。

【００２９】ステップ１２１においてフラグＦが判定さ
れる。現段階では、フラグＦはＦ＝１であるから、予測
ルーチン１２０はステップ１２１ａに進む。このステッ
プでは、次の数４の関数式に基づき電池１の自己放電及
び経時劣化の少なくとも一方による放電量低下量Ｑ２が
算出される。

【００３０】

【数４】Ｖｓ＝ｆ（Ｑ１１＋Ｑ２） ここで、関数ｆ（Ｑ１１＋Ｑ２）は、電池１の放電特性
Ｂに基づく放電量と基準放電電圧Ｖｓとの関係を表す関
係式に、放電量低下量Ｑ２を加味したものである。な
お、数４の式は、Ｖｓ、Ｑ１１及びＱ２の関係を示すマ
ップで特定してもよい。

【００３１】ついで、ステップ１２２において、ルーチ
ン１２１ａの処理の繰り返しにより算出される放電量低
下量Ｑ２が一定値に収束したか否かが判定される。放電
量低下量Ｑ２が一定値に収束した場合には、ステップ１
２２における判定がＹＥＳとなり、ステップ１２２ａに
てフラグＦがＦ＝２と更新される。その後、コンピュー
タプログラムが予測ルーチン１２０に達すると、このル
ーチン１２０がＦ＝２に基づきステップ１２１からステ
ップ１２１ｂに進み、電圧降下量ｅが次の数５の式に基
づき算出される。

【００３２】

【数５】ｅ＝｜Ｖｓ−ｆ（Ｑ１１＋Ｑ２）｜ この数５の式において、Ｖｓは、上述した基準電流１０
０Ａにおける基準放電電圧である。また、ｆ（Ｑ１１＋
Ｑ２）において、放電量Ｑ１１は上記ステップ６０にお
いて更新され、放電量Ｑ２は上記一定値に収束する前で
は変動しており、その後当該一定値に収束して定数とな
るものである。

【００３３】ステップ１２３では、上記電圧降下量ｅが
所定値ｅｏを超えたどうかが判定される。こで、所定値
ｅｏは、電池１を構成するＮｉ−ＭＨ電池一個あたりの
電圧、例えば、０．２Ｖに相当する。ステップ１２３に
おける判定がＹＥＳとなる場合には、ステップ１２３ａ
にて、この時点からの電池１の放電量Ｑ１２が、ステッ
プ５０における平均放電電流Ｉａの積算に応じて次の数
６の式に基づき算出される。ここで、数６の式にはＩ＝
Ｉａとして代入される。

【００３４】

【数６】Ｑ１２＝Ｑ１２＋Ｉａ／３６００ 続くステップ１２４では、上記放電量Ｑ１２が５Ａｈを
越えたかどうか、又は、電圧降下量ｅが他の一定値に収
束したかどうかが判定される。この判定を行う理由は、
電池１の電圧降下がメモリ効果の影響ではなく電池１の
自己放電及び経時劣化の少なくとも一方による場合も考
えられるためである。

【００３５】ステップ１２４の判定がＹＥＳとなる場合
には、ステップ１２４ａにて、フラグＦがＦ＝３と更新
される。その後、再び、コンピュータプログラムが予測
ルーチン１２０に進むと、このルーチンがＦ＝３に基づ
きステップ１２１ｃに進み、再び、電池１の満充電量の
低下量Ｑ３が次の数７の式に基づき算出される。

【００３６】

【数７】Ｖｓ＝ｆ（Ｑ１１＋Ｑ２＋Ｑ３）−ｅ ステップ１３０においては、当該自動車の走行が終了し
て、電池１が充電器により充電中であるか否かが判定さ
れる。走行が終了していなければステップ４０にリター
ンし、終了して充電中であればルーチンを終了する。な
お、走行終了後、電池１を充電せずに当該電気自動車の
走行が再開された場合には、フラグＦ＝１とし、上記Ｑ
１１、Ｑ２、Ｑ３を初期化せずにルーチンを再開する。

【００３７】ここで、本実施の形態の効果を、これを確
認するために行った試験結果と共に述べる。予め図６の
放電特性Ｂに示すようなメモリ効果を発生するＮｉ−Ｍ
Ｈ電池１個を電気負荷に接続して１００Ａにて定電流放
電させて、放電量と上記電池残量の読みとの関係を調べ
てみた。

【００３８】比較のため本実施の形態でのマイクロコン
ピュータの処理中、図３のステップ１２２ａのフラグの
値をＦ＝２に更新する処理を、Ｆ＝１とした電池残量計
を用意し、これを本実施の形態における予測ルーチン１
２０を備えていない電池残量計（以後、従来型電池残量
計と記す。）とみなして、放電量と電池残量計の読みの
関係を調べた。

【００３９】その結果を図５に示す。この図にて、実線
は、電池残量計が正確に残量を示す理想的な場合を表
す。これに対し、図５にて示す○印のプロットは本実施
の形態の電池残量計の場合を表す。また、図５にて示す
×のプロットは従来型電池残量計の場合を表す。メモリ
効果により電圧降下が生じる以前については、いずれの
場合も、同じ演算処理（図３のステップ１２１ａ）での
放電量Ｑ２の算出のもとに残量を求めているので、本実
施の形態の電池残量計と同じ読みとなり実線で示した理
想的な場合とよく一致している。

【００４０】しかし、メモリ降下により電圧降下が生じ
た場合、従来型電池残量計では、メモリ効果が発生し異
常な放電電圧であっても、放電電圧の値により放電量Ｑ
２の算出を行うため、理想的な場合に比べ、残量の読み
が相当少なくなる。一方、本実施の形態の電池残量計で
は、既にフラグＦ＝２となっているため、放電量Ｑ２の
算出を行わず、メモリ効果による電圧降下量ｅの算出を
行う。放電量Ｑ３の算出の基になる放電特性を予測し直
して残量を算出するので、メモリ効果による電圧降下の
影響を受けずに、理想的な場合との誤差が相当小さく抑
えている。このように本実施の形態の電池残量計では、
電池１にメモリ効果が発生している場合でも、電池残量
を、誤差を抑えて、知ることができ、電池の残量の有効
な利用を図ることができる。

【００４１】また、メモリ効果ではなく電池の経時劣化
及び自己放電の少なくとも一方による電圧降下の場合で
も、所定放電量内で放電特性を予測し直す（ステップ１
２４参照）ようにしたので、経時劣化及び自己放電の少
なくとも一方がある場合でも誤差を抑えて知ることがで
きる。なお、本実施の形態では、電池の自己放電及び経
時劣化の少なくとも一方による満充電量の低下量が一定
値に収束した後にメモリ効果による電圧降下量に基づく
放電特性の予測を行い、また、メモリ効果による電圧降
下量が他の一定値に収束した後或いは電池の所定放電量
の放電後に上記満充電量の低下量に基づく放電特性の予
測を行うようにすれば、電池の経時劣化による経時的電
圧降下や所定放電量の経時的放電後に放電特性の予測を
開始する場合でも、残量の決定誤差の増大を最小限に抑
えることができる。従って、電池に自己放電、経時劣化
やメモリ効果が発生した場合でも、常に正確に残量を決
定できる。

【００４２】また、本発明の実施にあたっては、予測ル
ーチン１２０において、電池１の所定放電量の放電毎
に、放電量Ｑ２或いはＱ３と電圧降下量ｅの算出を交互
に切り換えるようにしてもよい。これにより、電池１の
満充電量の低下量や電圧降下量が一定値に収束しない場
合にも常に正確に電池１の実際の残量を決定できる。ま
た、上記実施の形態では、上記所定値ｅ０は、０．２Ｖ
／個としたが、必ずしもこれに限定されるものではな
く、電池１の特性に応じて変えるようにしてもよい。

【００４３】また、上記実施の形態では、基準電流を１
００Ａとしたが、別の電流値又は電力値でもよい。ま
た、上記実施の形態では、電池１の放電量を放電量であ
る積算電流とした例について説明したが、これに代え
て、電力量としてもよい。また、本発明はＮｉ−ＭＨ電
池以外にメモリ効果を発生する電池であれば、同様な効
果を達成するように実施できる。

【００４４】また、本発明の実施にあたっては、Ｎｉ−
ＭＨ電池に限ることなく、メモリ効果を発生する各種の
電池に本発明を適用して実施してもよい。また、本発明
の実施にあたり、上記実施の形態の各フローチャートに
おける各ステップは、それぞれ、機能実行手段としてハ
ードロジック構成により実現するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック構成図で
ある。

【図２】図１のＣＰＵにより実行されるコンピュータプ
ログラムを示すフローチャートである。

【図３】図２の放電特性の予測ルーチンの詳細フローチ
ャートである。

【図４】図１の電池の端子電圧と放電電流との関係を、
放電深度をパラメータとして示すグラフである。

【図５】上記実施の形態及び従来の電池の残量と放電量
との関係を示すグラフである。

【図６】図１の電池の放電電圧と放電量との関係をメモ
リ効果の発生の有無に応じて示すグラフである。

【図７】図１の電池の放電電圧と放電量との関係をメモ
リ効果の発生の有無に応じて示すグラフである。

【符号の説明】

１…電池、５…マイクロコンピュータ、５ａ…ＣＰＵ、
５ｂ…メモリ、８…電流計、９…電圧計。

フロントページの続き (72)発明者 浜田 健 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−126216（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162275（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/36 G01R 19/00 - 19/32 H02J 7/00 - 7/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池（１）の放電電圧を検出する電圧検
   出手段（９）と、 前記電池の充放電電流を検出する電流検出手段（８）
   と、 前記電圧検出手段及び電流検出手段によってそれぞれ検
   出された放電電圧及び充放電電流を一時的に記憶する記
   憶手段（５ｂ）と、 前記充放電電流から前記電池の放電量を演算する放電量
   演算手段（６０）と、 前記記憶手段で記憶された放電電圧及び充放電電流に基
   づいてに放電電圧と放電電流との関係を一次関数に回帰
   する回帰手段（９０）と、 前記一次関数に基づき予め決められた基準放電電力或い
   は基準放電電流に応じ基準放電電圧を演算する基準放電
   電圧演算手段（１００）と、 前記基準放電電力或いは基準放電電流における放電量と
   放電電圧との関係と前記放電量演算手段によって演算さ
   れた放電量と基準放電電圧との関係とを比較して、前記
   電池の放電特性を予測する予測手段（１２０）と、 この予測手段の予測放電特性に基づき前記電池の残量を
   演算する残量演算手段（７０）とを備えた電池残量計。
2. 【請求項２】 前記予測手段が、前記電池がそのメモリ
   効果発生後の放電状態にあるとき、この電池のメモリ効
   果による電圧降下量だけ前記放電量と放電電圧との関係
   を放電電圧低下方向へ平行移動させることにより前記放
   電特性の予測をすることを特徴とする請求項１に記載の
   電池残量計。
3. 【請求項３】 前記予測手段は、前記電池がその自己放
   電及び経時劣化の少なくとも一方の後の放電状態にある
   とき、前記電池の自己放電及び経時劣化の少なくとも一
   方による満充電量の低下量だけ前記放電量と放電電圧と
   の関係を放電量低下方向へ平行移動させることにより前
   記放電特性の予測をすることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の電池残量計。
4. 【請求項４】 前記予測手段は、 予め記憶されている前記放電量と放電電圧との関係との
   比較により、先ず前記基準放電電圧演算手段で演算され
   た基準放電電圧に基づき前記満充電量の低下量の予測を
   行う第１予測手段（１２１ａ）と、 低下量の予測値が一定値に収束した後、この低下量の収
   束値に前記放電量を加えた放電量に基づき、前記メモリ
   効果による電圧降下量の予測を行う第２予測手段（１２
   １ｂ）と、 前記メモリ効果による電圧降下量が他の一定値に収束し
   た後或いは前記メモリ効果による電圧降下量の変動が開
   始してから所定放電量の放電後に、再び前記基準放電電
   圧演算手段で演算された基準放電電圧に基づき前記満充
   電量の低下量の予測を行う第３予測手段（１２１ｃ）と
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の電池残量
   計。
5. 【請求項５】 前記予測手段は、前記電池の所定放電量
   の放電毎に、前記満充電量の低下量に基づく前記放電特
   性の予測と、前記メモリ効果による電圧降下量に基づく
   前記放電特性の予測とを、交互に行うことを特徴とする
   請求項３に記載の電池残量計。