JP3697897B2

JP3697897B2 - 電池容量計の制御装置

Info

Publication number: JP3697897B2
Application number: JP17027498A
Authority: JP
Inventors: 典彦枚田; 健一酒井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: JP2000012102A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される電池の残存容量を算出し、メータパネル上の電池容量計に提示する電池容量計の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気自動車においては、電力源となる電池の残存容量をメータパネル上の電池容量計に提示していた。
電池の残存容量を推定する場合、
【数１】
（残存容量）＝（推定電池容量）−（放電電力量） …（１）
により算出される。ここで、式（１）に示す放電電力量を推定するには、Ｗｈ−Ｐ特性から算出するパワー演算方式を用いる場合と、放電電力を実測し積算するＷｈ積算方式を用いる場合とがある。
【０００３】
また、充電時には、充電途中で刻々に変化する放電深度ＤＯＤ毎に決まる充電電圧と電流を用いてＷｈ積算を行うように制御装置によって制御されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図１４を参照して、電池の放電深度（ＤＯＤ）と放電電力量の推定誤差との関係を定性的に説明する。なお、同図において、Ｌ１はパワー演算方式の場合を示し、Ｌ２はＷｈ積算方式の場合を示している。
パワー演算方式の場合、電池の電流，電圧を測定した時の測定誤差に起因してパワー演算誤差を生じ、そのパワー演算誤差が推定放電電力量に反映されて推定誤差となる。この誤差は、電池の内部抵抗が小さい（電池性能が良い）ほど大きくなるとともに、図１４に示すように、放電深度（ＤＯＤ）が浅いほど大きくなる。
【０００５】
一方、Ｗｈ積算方式の場合、放電電力量が大きくなるにつれて、すなわち放電深度（ＤＯＤ）が深くなるにつれて電流，電圧を測定した時の測定誤差が累積するため、放電深度（ＤＯＤ）が深いほど誤差が大きくなる。
このように、パワー演算方式を用いた場合には放電深度（ＤＯＤ）が浅い領域で、Ｗｈ積算方式を用いた場合には放電深度（ＤＯＤ）が深い領域でそれぞれ所定の残存容量指示精度より誤差が大きくなるといった欠点があった。
【０００６】
また、電池は低温状態や劣化状態では充放電効率が低下するため、従来のように、放電深度ＤＯＤ毎に決まる充電電圧と電流を用いてのみ充電時のＷｈ積算を行う場合には、Ｗｈ積算値に誤差が蓄積されるといった欠点があった。
この結果、メータパネル上に提示される電池容量計が示す値にズレが生じるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、電気自動車に搭載される電池容量計の精度向上に寄与することができる電池容量計の制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、車両に搭載される電池の放電深度を求め、この放電深度が浅い領域では電力積算方式を用いて電池の残存容量を算出する一方、この放電深度が深い領域ではパワー演算方式を用いて残存容量を算出し、メータパネル上の電池容量計に残存容量を提示するように制御する制御装置であって、車両の走行時には、前記電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、前記放電深度に対応する電池の内部抵抗を記憶する記憶手段とを備え、前記電池の充電時には、内部抵抗に対応する充放電効率を予め記録する充放電効率記録手段と、走行を停止した時点での放電深度に対応する電池の内部抵抗を前記記憶手段から参照する第１の参照手段と、この内部抵抗に対応する充放電効率を前記充放電効率記録手段から参照する第２の参照手段と、この参照手段により参照された充放電効率に基づいて、前記電力積算方式で算出される充電時の電力積算値を補正する電力積算値補正手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記充放電効率記録手段は、内部抵抗に対応する充放電効率を電池の温度毎に記録し、前記第２の参照手段は、現在の電池温度に応じて、内部抵抗に対応する充放電効率を前記充放電効率記録手段から参照することを要旨とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記電力積算値補正手段は、電池の劣化状態に応じて、充放電効率を補正することを要旨とする。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、車両の走行時には、電池の内部抵抗を算出しておき、放電深度に対応する電池の内部抵抗を記憶しておく。一方、電池の充電時には、内部抵抗に対応する充放電効率を予め記録しておき、走行を停止した時点での放電深度に対応する電池の内部抵抗を参照し、さらに、この内部抵抗に対応する充放電効率を参照する。次に、この参照された充放電効率に基づいて、電力積算方式で算出される充電時の電力積算値を補正することで、補正後の電力積算値を用いて電力積算方式による電池の残存容量を算出するので、電気自動車に搭載される電池容量計の精度向上に寄与することができる。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明によれば、内部抵抗に対応する充放電効率を電池の温度毎に記録しておき、現在の電池温度に応じて、内部抵抗に対応する充放電効率を参照するようにしているので、電池温度に応じる最適な充放電効率を用いて電力積算方式で算出される充電時の電力積算値を補正することで、補正後の電力積算値を用いて電力積算方式による電池の残存容量を算出するので、電気自動車に搭載される電池容量計の精度向上に寄与することができる。
【００１３】
また、請求項３記載の本発明によれば、電池の劣化状態に応じて、充放電効率を補正することで、電池の劣化状態に応じる最適な充放電効率を用いて電力積算方式で算出される充電時の電力積算値を補正することで、補正後の電力積算値を用いて電力積算方式による電池の残存容量を算出するので、電気自動車に搭載される電池容量計の精度向上に寄与することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る電池容量計の制御装置１の構成を示す図である。
図１に示すように、電池３には、インバータ２７を介して負荷となるモータ２９が接続されており、電池３からの直流電流がインバータ２７によって所望の三相交流電流に変換されモータ２９が駆動される。
【００１５】
電圧検出器５は、電池３からインバータ２７に供給される直流電圧Ｖを検出する。電流検出器７は、電池３からインバータ２７に供給される直流電流Ｉを検出する。温度検出器８は、電池３の電池温度Ｔを検出する。
電池制御部９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（メモリ部）、タイマ等を有し、電流検出器７で検出される電池３の直流電流Ｉ、電圧検出器５で検出される電池３両端の直流電圧Ｖに基づいて、電池３の出力パワー演算やＷｈ積算演算を行い残存容量を求め、メータパネル上の電池容量計１１に残存容量を出力する。
【００１６】
充電器１３は、充電時に例えば商用電源ＡＣ１００Ｖからの電力を直流に変換して電池３に供給し充電を行う。車速センサ１５は、車輪に取り付けられたロータリーエンコーダからなり、車速パルス信号をモータ制御部２５および電池制御部９に出力する。
【００１７】
また、モータ制御部２５は、運転者の操作量としてアクセル２１からのアクセル開度や変速レバー２３からのシフトポジションに対応するトルク指令値に応じてＰＷＭ信号を生成してＰＷＭ（パルス幅変調）制御を行う。インバータ２７は、内部に複数のスイッチング素子を有し、このスイッチング素子をモータ制御部２５から出力されたＰＷＭ信号に応じてＯＮ・ＯＦＦ制御することで、電池３からの直流電流を三相交流電流に変換するものであり、スイッチング素子の駆動制御によりモータ２９の出力トルク等の制御を行うことができる。このインバータ２７には、モータ制御部２５が接続されており、モータ制御部２５からのＰＷＭ信号に応じてインバータ２７内のスイッチング素子がＯＮ・ＯＦＦ制御され、所望の三相交流電流がモータ２５に供給される。モータ２９は、インバータ２７から供給される三相交流電流に応じて車両を駆動する。なお、モータ２９等は、本実施の形態においては、単なる負荷として考えることとし、詳細な説明を省略する。
【００１８】
次に、図２（ａ），（ｂ）を参照して電池３の放電特性について説明する。
【００１９】
一般に、電池３の出力パワーＰは、図２（ａ）に示すように、電池３の放電可能出力Ｐに対して、現在の放電度合いを表す放電深度ＤＯＤに依存する。
また、電池３の出力パワーＰは、図２（ｂ）に示すように、例えば放電深度ＤＯＤが５０％未満の場合には、内部抵抗Ｒが小さく各放電深度ＤＯＤ毎の差が少ないため、信頼度が低くなっており、放電深度ＤＯＤが５０％以上の場合には、内部抵抗Ｒが大きく各放電深度ＤＯＤ毎の差が大きいため、信頼度が高くなる。
【００２０】
一方、電池３のＷｈ積算量は、放電深度ＤＯＤが５０％未満の場合には、リセット後の積算誤差が少ないため、信頼度が高く、放電深度ＤＯＤが５０％以上の場合には、積算誤差が増加していくため、信頼度が低くなってくる。
【００２１】
次に、図３を参照して電池の放電電力演算値の誤差について定性的に説明する。なお、図３（ａ）はＷｈ積算方式を用いた場合、図３（ｂ）はパワー演算方式を用いた場合を示す。図では縦軸に放電電力演算値（Ｗｈ演算値）を、横軸に放電電力Ｗｈの真値をそれそれとり、ａ１，ａ２は誤差範囲を示している。
【００２２】
図３（ａ）に示すＷｈ積算方式では、放電電力測定時の電流，電圧誤差の累積が誤差の要因であるため、Ｗｈ演算値が大きくなるにつれて誤差がおおきくなる。図の例でほＷｈ演算値が大きいところ（放電深度ＤＯＤがほば１００％となったところ）では誤差が±８％程度となる。通常、この演算精度は、±５％程度が要求される。そのため、放電深度ＤＯＤが深いところ、すなわち放電末期では要求精度を満たすことができない。
【００２３】
一方、図３（ｂ）に示すパワー演算方式の場合には、Ｗｈ演算値が小さい（放電深度が浅い）ところで誤差が大きく、Ｗｈ演算値が大きくなるにつれて誤差が小さくなって行く。図の例ではＷｈ演算値がほぼ零の所では誤差が±１０％程度となっており、放電深度ＤＯＤの浅いところでは要求精度を満たしていないことが分かる。
【００２４】
次に、図６〜図１３を参照しつつ、図４，図５に示すフローチャートを用いて、電池容量計の制御装置１の動作を説明する。なお、本フローチャートに示す制御プログラムは、電池制御部９内部に設けられたＲＯＭに記憶されており、タイマによる所定のサンプリング時間毎に処理されることとする。
【００２５】
まず、ステップＳ１０では、電池制御部９は、車速センサ１５から出力される車速パルス信号が「０」となり車両が停車したか否かを判断する。車両が停車中ではなく、走行中の場合にはステップＳ２０に進む。一方、車両が停車中の場合にはステップＳ５０に進む。
【００２６】
車両が走行中の場合、ステップＳ２０では、残存容量算出処理を行うため、サブルーチンＳ２００をコールする。図５に移り、サブルーチンＳ２００の各ステップが処理される。
まず、ステップＳ２１０では、走行中の電池の電流変化を捉えて放電電流Ｉおよび放電電圧Ｖをサンプリングして、図６に示すように、内部ＲＡＭに放電深度ＤＯＤ毎に格納する。
【００２７】
ステップＳ２２０では、サンプリングした放電電流Ｉ，放電電圧Ｖに基づいて、電池の最大出力Ｐmaxを算出する。
パワー演算方式では、測定した複数の放電電流Ｉ，放電電圧Ｖから図７（ａ）に示すようにIＶ特性を一次回帰演算してそのIＶ特性と放電終止電圧Ｖminとの交点からその時の電池の最大出力Ｐmaxを算出する。
【００２８】
そのため、電圧Ｖに±△Ｖの誤差が生じると、図７（ｂ）に示すように、回帰直線から得られる電流Ｉmaxに誤差±△Ｉmaxが生じることになり、その結果、最大出力Ｐmaxに誤差として、
△Ｐ＝Ｖmin × △Ｉmax
が生じる。図７（ａ）において、直線Ｂ１で示される電池の内部抵抗Ｒは、直線Ｂ２で示される電池の内部抵抗Ｒより小さく電池性能が良いが、図からもわかるように内部抵抗Ｒが小さいほど誤差±△Ｉmaxが大きくなる。誤差±△Ｉmaxが生じると、図７（ｃ）に示すように、Ｗｈ−Ｐ特性から得られる放電電力にも誤差△Ｐに応じて誤差△Ｗｈが生じる。ここで、放電深度ＤＯＤが浅い領域Ｃ１と深い領域Ｃ２とを比較すると、ＤＯＤが浅い方が誤差△Ｗｈが大きいことが分かる。
【００２９】
なお、最大出力Ｐmaxとは、車両における放電可能パワー（パワー演算値）のことであり、電池単独での最大出力Ｐ’maxとは同義ではない。すなわち、電池のパワーは、放電電流Ｉと放電電圧Ｖにより次式で表される。
【００３０】
【数２】

ただし、Eは電池の開放電圧、Rは電池の内部抵抗である。
【００３１】
従って、電池単独の最大出力は、Ｖ＝Ｅ／2におけるパワー
Ｐ’max＝Ｅ²／4Ｒ
で一義的に決定される。
【００３２】
一方、車両での電池の使用電圧範囲はＶ＝Ｅ／2以上とし、電池の最大出力Ｐ’maxを使用しないこととする。しかし、車両としての使用電圧の下限値Ｖminが、（ａ）電池の寿命を考慮した使用電圧範囲の下限電圧（放電終止電圧）、（ｂ）車両搭載ユニットの性能，機能を保証可能な使用電圧範囲の下限電圧、という要因から決定されており、この電圧Ｖminに到達するパワーが車両としての最大出力、
Ｐmax＝Ｉmax × Ｖmin
となる。ただし、ImaxはＶmin時の電流値である。
【００３３】
そして、ステップＳ２３０では、電池特性に応じて放電電力Ｗｈのパワー演算値Ｐmaxに対する特性式Ｗｈ（Ｐmax）が算出される。なお、放電電力量Ｗｈ（Ｐmax）を算出する際には、電池の充電および回生充電の場合を考慮して次式（３）により算出する。
【００３４】
【数３】
Ｗｈ（Ｐmax）＝Ｗｈ（Ｐmax１）−（∫Ｉdt × Ｖec × φ）…（３）
すなわち、充電前の最新の放電電力量Ｗｈ（Ｐmaxl）を基準値として、充電分を減算する。式（３）において第２項の積分は充電電流積算であってＶecは放電電力換算用電圧（放電深度に応じた定数）、φは充放電効率（電流に応じた定数）である。なお、充電時の放電電力量Ｗｈ（Ｐmax）は暫定値である。
【００３５】
そして、ステップＳ２４０では、最低保証パワーＰminが算出されるとともに、フル容量Ｗｈ（Ｐmin）が算出される。
なお、フル容量Ｗｈ（Ｐmin）は、図８に示すＷｈ−Ｐ特性を表す式Ｗｈ（Ｐ）に最低保証パワーＰminを代入した値である。
【００３６】
そして、ステップＳ２５０では、残存容量計のＥＭＰＴＹランプ点灯時の容量ＷｈCを次式（４）のように算出する。
【００３７】
【数４】
ＷｈC＝Ｗｈ（Ｐmin）−△Ｗｈ …（４）
なお、△Ｗｈは、残存容量計がＥＭＰＴＹを表示しても図８，図９に示す△ＷｈだけＥＭＰＴＹ点灯後に保証する電力量である。
【００３８】
そして、ステップＳ２６０では、常時IＶを実測積算して現在までの放電電力量ＷｈRを積算する。
そして、ステップＳ２７０では、新たなＰmax１が得られる毎に特性式Ｗｈ（Ｐmax）に代入して現在までの放電電力量Ｗｈ（Ｐmaxl）を算出する。
【００３９】
なお、放電電力量Ｗｈ（Ｐmax）を算出する際には、電池の充電および回生充電の場合を考慮して上述した式（３）により算出する。また、充電時の放電電力量Ｗｈ（Ｐmax）は暫定値であり、再度放電開婚後パワー演算が得られた時点で更新（リセット）される。また、車両が停止した際の充電時に、満充電条件を終了した場合には、
Ｗｈ（Ｐmax）＝0
として残存容量計をリセットすることとする。
【００４０】
そして、ステップＳ２８０では、平均処理された放電電力量ＷｈEが算出される。なお、放電電力量ＷｈEは、Ｗｈ積算方式で求められた放電電力量ＷｈRとパワー演算方式で算出されたＷｈ（Ｐmax）とを併用して、次式（５）のように算出される。
【００４１】
【数５】
ＷｈE＝ＷｈR × Ｍ（DOD）＋Ｗｈ（Ｐmax）×｛１−Ｍ（DOD）｝…（５）
ここで、重みＭ（DOD）は放電深度ＤＯＤの関数であり、Ｗｈ（Ｐmax）はパワー演算方式で算出された現在までの放電電力量である。例えば、
【数６】
M（DOD）＝1−DOD …（６）
とすれば、図１０（ａ）に示すように重みＭは放電深度ＤＯＤが深くなるにつれて１から零へと小さくなり、図１０（ｂ）のように放電電力量ＷｈEはＷｈRからＷｈ（Ｐmax）へと移行する。
【００４２】
なお、図１０（ｂ）において、縦軸は放電電力量、横軸はパワーＰである。また、図１０（ｃ）は図１１に示したように所定の放電深度ＤＯＤでＷｈ積算方式からパワー演算方式に切り換えた場合のＤＯＤとＭ（DOD）の関係を示している。
【００４３】
よって、上述したような残存容量推定方法では、パワー演算方式とＷｈ積算方式とを併用して放電電力量を算出する。
一例として、図１１に示すように放電深度（ＤＯＤ）が５０％を境にＷｈ積算方式からパワー演算方式に切り換える。すなわち、放電深度（ＤＯＤ）が０〜５０％までをＷｈ積算方式で算出し、放電深度（ＤＯＤ）が５０〜１００％まではパワー演算方式で算出する。図１１のように算出方式を切り換えることにより、Ｗｈ演算値の誤差を一番大きいところでも目標とする±５％程度に抑えることができる。
【００４４】
図１１では、放電深度（ＤＯＤ）が５０％を境にＷｈ積算方式からパワー演算方式に切り換えたが、この２つの方式を併用する際のそれぞれの重み付けは、各方式の誤差の状況に応じて選択される。このとき、切り換えの要因として以下の２つの要因が考えられる。
【００４５】
そして、ステップＳ２９０では、電池の残存容量を次式（７）により算出し、本サブルーチンからメインルーチンに復帰する。
【００４６】
【数７】
（残存容量）＝ＷｈC−ＷｈE …（７）
なお、残存容量計１１の満充電ランプ点・消灯に関しては、普通充電制御の正常終了条件成立時（これを浦充電と定義する）に放電電力量を
ＷｈR＝0
にして滞充電ランプを点灯し、ＷｈR＞規定放電電力量となった時に消灯する。ここで、ＷｈRを用いる理由は、満充電に近い状態ではパワー演算方式を用いるＷｈ（Ｐmax）では分解能不足だからである。
【００４７】
図４に戻り、ステップＳ３０では、図６に示す放電深度ＤＯＤ毎の電池の電流変化を捉えた電流Ｉおよび電圧Ｖに基づいて、電池の内部抵抗Ｒを算出し、図１２に示すように、放電深度ＤＯＤ毎の内部抵抗Ｒを内部ＲＡＭに記憶する。
【００４８】
なお、内部抵抗Ｒは、上述したステップＳ２１０において、内部ＲＡＭに格納しておいた放電深度ＤＯＤ毎の変化量ΔＩおよびΔＶから、
【数８】
Ｒ＝ΔＶ／ΔＩ …（８）
求められる。
【００４９】
そして、ステップＳ４０では、電池制御部９は、パネルメータ上に設けられた電池容量計１１にステップＳ２９０で算出された残存容量を出力して提示させた後、ステップＳ１０に戻る。
【００５０】
一方、車両が停車中の場合、ステップＳ５０では、充電器１３を用いて電池３に補充電を行うために充電開始スイッチ１４が押されＳＷ信号がオン状態か否かを判断する。ＳＷ信号がオン状態となった場合には、ステップＳ６０では、充電器１３により電池３に補充電が開始される。
【００５１】
そして、ステップＳ７０では、停車直前の放電深度ＤＯＤに対応する内部抵抗Ｒを内部ＲＡＭに格納されている変換テーブル（図１２）から読み出す。
そして、ステップＳ８０では、この内部抵抗Ｒと現在の電池温度Ｔに対応する充放電効率φを内部ＲＯＭに予め記録されている変換テーブル（図１３）から読み出して求める。
【００５２】
なお、図１３は、予め実験データとして収集された電池温度毎の内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを記録した変換テーブルを示す図である。内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを電池の温度毎に変換テーブルに記録しておき、現在の電池温度Ｔに応じて、内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを参照すれば、電池温度Ｔに応じる最適な充放電効率を用いて電力積算方式で算出される充電時の電力積算値を補正することができる。
【００５３】
また、電池状態として電池の劣化状態に応じて充放電効率φに劣化係数ｋ（０＜ｋ＜１）乗じて補正するようにしてもよい。電池の劣化状態に応じて、充放電効率φを補正することで、電池の劣化状態に応じる最適な充放電効率φを用いて電力積算方式で算出される充電時の電力積算値を補正することができる。
【００５４】
ここで、電池の劣化係数ｋは、放電時の放電電力量Ｗｈｄと、放電電力量Ｗｈｄまで充電するのに必要な充電電力量Ｗｈｃとから、
【数９】
ｋ＝Ｗｈｄ／Ｗｈｃ
として求める。
そして、ステップＳ９０では、この充放電効率φを用いて充電時の電力積算を次式（１０）により算出する。
【００５５】
【数１０】
電力積算値＝∫Ｉdt × Ｖec × φ …（１０）
この積分は、充電電流積算であってＶecは放電電力換算用電圧（放電深度に応じた定数）、φは充放電効率である。
【００５６】
そして、ステップＳ１００では、充電時の電力積算値がステップＳ２４０で算出されたフル容量Ｗｈ（Ｐmin）まで到達したかを判断し、この条件を満足するまでステップＳ９０に戻り、電力積算を繰り返す。
一方、満充電時にはステップＳ１１０に進み、充電器１３による電池３への充電を終了する。
【００５７】
このように、車両の走行時には、電池の内部抵抗Ｒを算出して放電深度ＤＯＤに対応する電池の内部抵抗Ｒを内部ＲＡＭに記憶しておく一方、電池の充電時には、内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを予め内部ＲＯＭに記録しておき、走行を停止した時点での放電深度ＤＯＤに対応する電池の内部抵抗Ｒを参照し、さらに、この内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを参照する。次に、この参照された充放電効率φに基づいて、電力積算方式で算出される充電時の電力積算値Ｗｈを補正することで、補正後の電力積算値Ｗｈを用いて電力積算方式による電池の残存容量を算出する。この結果、電気自動車に搭載される電池容量計の精度向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電池容量計の制御装置の構成を示す図である。
【図２】電池の放電特性を示す図（ａ）と、電池のパワー容量と電力積算量との信頼性を説明するための図（ｂ）である。
【図３】放電電力演算値の誤差を定性的に示す図であり、（ａ）はＷｈ積算方式を用いた場合、（ｂ）はパワー演算方式を用いた場合を示す。
【図４】電池容量計の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】電池の残存容量算出処理を行うためのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】走行中の電池の電流変化を捉えて放電電流Ｉおよび放電電圧Ｖをサンプリングした図である。
【図７】パワー演算方式の誤差要因を説明する図であり、（ａ）はＩＶ特性の一次回帰直線を示す図、（ｂ）は誤差△Ｐを説明する図、（ｃ）は誤差△Ｗｈを説明する図である。
【図８】パワー特性に対する放電電力量を示す図である。
【図９】放電深度ＤＯＤと残存容量計の原点（EMPTY）との関係を示す図である。
【図１０】平均処理を説明する図であり、（ａ）は放電深度ＤＯＤと重みＭとの関係を示し、（ｂ）はＷｈＥの変化を定性的に示す図、（ｃ）は放電深度ＤＯＤと重みＭとの関係の他の例を示す。
【図１１】パワー演算方式とＷｈ積算方式とを併用して放電電力量を説明するための図である。
【図１２】放電深度ＤＯＤ毎の内部抵抗Ｒの変化を示す図である。
【図１３】予め実験データとして収集された電池温度毎の内部抵抗Ｒに対応する充放電効率φを記録した変換テーブルを示す図である。
【図１４】放電深度ＤＯＤと放電電力量の推定誤差との関係を示す図である。
【符号の説明】
３電池
５電圧検出器
７電流検出器
８温度検出器
９電池制御部
１１電池容量計
１３充電器
１４充電開始スイッチ
１５車速センサ

Claims

車両に搭載される電池の放電深度を求め、この放電深度が浅い領域では電力積算方式を用いて電池の残存容量を算出する一方、この放電深度が深い領域ではパワー演算方式を用いて残存容量を算出し、メータパネル上の電池容量計に残存容量を提示するように制御する制御装置であって、
車両の走行時には、
放電深度毎の電池の電流変化を捉えた電流値及び電圧値に基づいて電池の内部抵抗を算出する内部抵抗算出手段と、
前記放電深度に対応する電池の内部抵抗を記憶する記憶手段とを備え、
前記電池の充電時には、
内部抵抗に対応する充放電効率を予め記録する充放電効率記録手段と、
走行を停止した時点での放電深度に対応する電池の内部抵抗を前記記憶手段から参照する第１の参照手段と、
この内部抵抗に対応する充放電効率を前記充放電効率記録手段から参照する第２の参照手段と、
この参照手段により参照された充放電効率に基づいて、前記電力積算方式で算出される充電時の電力積算値を補正する電力積算値補正手段とを備えることを特徴とする電池容量計の制御装置。
前記充放電効率記録手段は、内部抵抗に対応する充放電効率を電池の温度毎に記録し、
前記第２の参照手段は、現在の電池温度に応じて、内部抵抗に対応する充放電効率を前記充放電効率記録手段から参照することを特徴とする請求項１記載の電池容量計の制御装置。
前記電力積算値補正手段は、
電池の劣化状態に応じて、充放電効率を補正することを特徴とする請求項１記載の電池容量計の制御装置。