JP5686949B2

JP5686949B2 - 電動ゴルフカート

Info

Publication number: JP5686949B2
Application number: JP2008303708A
Authority: JP
Inventors: 将行三木
Original assignee: Yamaha Motor Powered Products Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Powered Products Co Ltd
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: KR20100061305A; JP2010125110A; KR101011416B1

Description

本発明は電動ゴルフカートに関し、特に駆動バッテリの寿命管理に関する。

ゴルフ場では、プレーヤの移動にゴルフカートが用いられることが多い。電動ゴルフカートにはバッテリ及びモータが搭載されており、バッテリから供給される電力により回転するモータが動力源として用いられている。このような電動ゴルフカートは、エンジンを動力源とするものに比して、走行音が小さいという優れた特徴を有している。バッテリは例えば鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、リチウムイオン電池などであり、いずれにしても有限の寿命が存在する。このため、バッテリの寿命到来を事前に検知して、電動ゴルフカートの管理者に報知することが望ましい。この点、下記特許文献１には、電気自動車で用いられるバッテリの寿命判定技術が開示されている。この技術によると、バッテリの充放電サイクルのそれぞれについて固有劣化値が決定され、これらの固有劣化値を合計することにより、バッテリの劣化が得られる。
特開２００４−２６４３０３号公報

しかしながら、上記従来技術によると固有劣化値の合計値がバッテリの劣化と見なされるので、個々の固有劣化値に誤差が含まれると、それが蓄積して大きな誤差に繋がるという問題がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡易且つ正確なバッテリの寿命管理が可能な電動ゴルフカートを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る電動ゴルフカートは、使用単位あたりのバッテリの放電量を複数回の使用単位のそれぞれについて算出する放電量算出手段と、前記放電量算出手段により算出される各回の使用単位の放電量に関する統計量に基づき、１使用単位あたりの基準放電量を算出する基準放電量算出手段と、前記基準放電量算出手段により算出される基準放電量に基づき、前記バッテリの寿命に係る充電回数を取得する寿命充電回数取得手段と、を含み、前記使用単位は、前記バッテリが充電されてから１つのゴルフコースを決まった回数走行した後に充電されるまでの期間であることを特徴とする。

また、本発明の他の態様に係る電動ゴルフカートは、前記基準放電量算出手段により算出される基準放電量と、前記バッテリの寿命となる充電回数と、の関係を示すデータを記憶するデータ記憶手段を更に含み、前記寿命充電回数取得手段は、前記基準放電量算出手段により算出される基準放電量を前記データ記憶手段に記憶されるデータに照査することにより、当該電動ゴルフカートに搭載される前記バッテリの寿命に係る充電回数を取得する。

また、本発明の更に他の態様に係る電動ゴルフカートは、前記バッテリの充電回数を計数する充電回数計数手段と、前記充電回数計数手段により計数される充電回数と、前記寿命充電回数取得手段により取得される充電回数と、に基づく通知を、ユーザに対して行う通知手段と、をさらに含む。

この態様では、前記通知手段は、当該電動ゴルフカートの操作手段に対して所定の操作が行われた場合に、前記充電回数計数手段により計数される充電回数と、前記寿命充電回数取得手段により取得される充電回数と、の比較結果に応じた通知を、ユーザに対して行ってよい。また、前記通知手段は、当該電動ゴルフカートの操作手段に対して所定の操作が行われた場合に、前記充電回数計数手段により計数される充電回数と、前記寿命充電回数取得手段により取得される充電回数と、の比に応じた通知を、ユーザに対して行ってよい。前記通知手段は、前記バッテリの残容量の表示器を用いてユーザに通知を行うようにしてよい。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電動ゴルフカートの側面図である。同図に示すように、この電動ゴルフカート１０は、左右それぞれ一対の前輪１２及び後輪１４を備える４輪車両であり、二人用の前部シート２２と三人用の後部シート２４とを備えている。後輪１４はモータ１６により正逆に回転駆動されるようになっており、このモータ１６の駆動電力は後部シート２４の下方に収容された駆動バッテリ１８から供給される。駆動バッテリ１８は、例えば直列接続された複数個の鉛蓄電池である。また、後部シート２４の後方にはマイコンを中心に構成されたコントローラ２０が収容されており、このコントローラ２０により電動ゴルフカート１０の各種装備が制御される。

前輪１２の向きは、前部シート２２の前方に配置されたステアリングハンドル２６により操作できるようになっている。また、モータ１６の回転速度は、ステアリングハンドル２６の下方に配置された不図示のアクセルペダルにより操作される。走行中にアクセルペダルの踏角が０に戻されると、前輪１２及び後輪１４にディスクブレーキが掛けられるとともに、後輪１４に対してはモータ１６による回生ブレーキも掛けられる。車速が十分に低くなると、モータ１６は後輪１４に対してパーキングブレーキとして電磁ブレーキを掛ける。また、アクセルペダルの横に配置されたブレーキペダル２８が踏まれたときも、前輪１２及び後輪１４に対してディスクブレーキが掛けられる。さらに前部シート２２の下方に配置されたレバー２９によりモータ１６の回転方向が正逆に切り替えられる。前部シート２２の前方には操作パネル３０が設けられており、この操作パネル３０内には後述する残量ＬＥＤ３０ａ及び異常ＬＥＤ３０ｂが収容されており、その近傍にはブザー３０ｃが取り付けられている。

図２は、電動ゴルフカート１０における駆動バッテリ１８の寿命管理に関わる制御ブロック図である。同図に示すように、コントローラ２０には充放電量積算部２０ａ、モータ制御部２０ｂ、充電サイクル演算部２０ｃ、１使用サイクル放電量演算部２０ｄ、バッテリ寿命演算部２０ｅ、残量演算部２０ｆが設けられている。残量演算部２０ｆには寿命表示判定部２０ｇ及びバッテリ残量不足異常判定部２０ｈが含まれる。これらの制御要素は、例えば、マイコンを中心に構成されたコントローラ２０により、その内蔵プログラムが実行されることにより実現される。

モータ制御部２０ｂは、駆動バッテリ１８から供給される電力によりモータ１６を回転駆動する。このとき、駆動バッテリ１８の電圧及び電流は充放電量積算部２０ａにより監視されており、該充放電量積算部２０ａは、駆動バッテリ１８の放電量を積算する。放電量の積算値としては、駆動バッテリ１８からモータ１６に供給される放電量のみを積算した値を採用してもよいし、駆動バッテリ１８からモータ１６に供給される放電量を正値とし、逆に回生ブレーキ時にモータ１６から駆動バッテリ１８に供給される充電量を負値とし、これらを符号付きで積算した値を採用してもよい。１使用サイクル放電量演算部２０ｄは、充放電量積算部２０ａにより演算される放電量を用いて、１使用サイクルあたりの放電量を取得し、これを所定の使用サイクル分（ここでは例えば５０回とする。）だけ記憶する。具体的には、１使用サイクル放電量演算部２０ｄは、電動ゴルフカート１０に充電プラグが接続されて、駆動バッテリ１８に充電電圧が加わったことを検知する。そして、駆動バッテリ１８が満充電とされてから次に充電開始されるまでの期間（この期間を「１使用サイクル」という。）の駆動バッテリ１８の放電量の積算値を充放電量積算部２０ａから取得し、これを記憶する。一方、充電サイクル演算部２０ｃは、駆動バッテリ１８の充電回数を計数する。

バッテリ寿命演算部２０ｅは、１使用サイクル放電量演算部２０ｄに記憶される所定の使用サイクル分の放電量を足し合わせ、それを充電サイクル演算部２０ｃで計数された充電回数（ここでは５０回）で除し、１使用サイクルあたりの平均放電量を算出する。ここでは、この平均放電量を基準放電量と呼ぶ。なお、１使用サイクル放電量演算部２０ｄは、記憶された所定使用サイクル分の放電量のうち最大量を基準放電量としたり、最大量と最小量との中間値を基準放電量としたりするなど、他の統計量を基準放電量としてもよい。バッテリ寿命演算部２０ｅは、こうして算出される基準放電量に基づき、駆動バッテリ１８が寿命を迎える充電回数（寿命充電サイクル）を決定する。具体的には、バッテリ寿命演算部２０ｅは、図３に示すように、基準放電量（Ａｈ）と寿命充電サイクル（回）との関係を示すテーブルを記憶しており、上記のようにして算出される基準放電量に対応する寿命充電サイクルを該テーブルから取得する。

残量演算部２０ｆは、充放電量積算部２０ａにより積算される駆動バッテリ１８の放電量に従って、駆動バッテリ１８の残容量を判断する。そして、この判断に従って残容量の表示器である残量ＬＥＤ３０ａを点灯させる。具体的には、残量ＬＥＤ３０ａは所定個数のＬＥＤから構成されており、残容量が減るに従って点灯数を減らす。寿命表示判定部２０ｇは、バッテリ寿命演算部２０ｅから通知される寿命充電サイクルと、充電サイクル演算部２０ｃから通知される、駆動バッテリ１８の使用を開始してから現在までの充電サイクル（通算充電サイクル）と、に従って、残量ＬＥＤ３０ａを用いた残り寿命表示を行う。この表示は、操作パネル３０に配置された各種ボタンやブレーキペダル２８が特定の手順にて操作されたときのみ行われるようにしてよい。残り寿命表示は、例えば寿命充電サイクルと通算充電サイクルとの比に応じた個数のＬＥＤを点灯させることにより行う。また、寿命表示判定部２０ｇは、寿命充電サイクルよりも通算充電サイクルが大きくなると、寿命警告を残量ＬＥＤ３０ａを用いて行う。例えば、電動ゴルフカート１０の電源をオンしたときに残量ＬＥＤ３０ａを点滅させることにより、寿命到来を通知する。バッテリ残量不足異常判定部２０ｈは、駆動バッテリ１８が異常電圧を示したとき、異常ＬＥＤ３０ｂを点灯させたり、ブザー３０ｃを鳴動させたりする。

図４は、コントローラ２０における寿命充電サイクルを決定する処理を示すフロー図である。この処理は、未使用の駆動バッテリ１８が電動ゴルフカート１０に搭載され、コントローラ２０に初期化動作が指示された場合に実行される。まず、１使用サイクル放電量演算部２０ｄは、駆動バッテリ１８の充電完了を検知する（Ｓ１０１）。例えば駆動バッテリ１８を流れる充電電流が微弱になったこと、或いは駆動バッテリ１８の電圧が所定電圧にまで上がったことにより、充電完了を判断する。そして、変数である充電完了回数を１だけインクリメントする（Ｓ１０２）。さらに、充放電量積算部２０ａに記憶されている積算された放電量を０に初期化する（Ｓ１０３）。そして、次に駆動バッテリ１８の充電が開始されるまで（Ｓ１０５）、充放電量積算部２０ａは駆動バッテリ１８の走行中の放電量を積算する（Ｓ１０４）。その後、駆動バッテリ１８の充電が開始されると（Ｓ１０５）、１使用サイクル放電量演算部２０ｄは、変数である充電開始回数を１だけインクリメントする（Ｓ１０６）。さらに、充放電量積算部２０ａで積算されている放電量を取得し、これを記憶する。さらに、変数である保存データ数を１だけインクリメントする（Ｓ１０７）。保存データ数が５０に達するまでは（Ｓ１０８）、Ｓ１０９乃至Ｓ１１１の処理をスキップし、駆動バッテリ１８の充電を開始する（Ｓ１１２）。一方、保存データ数が５０に達していれば、バッテリ寿命演算部２０ｅが１使用サイクル放電量演算部２０ｄに記憶されている５０個の放電量の平均値を算出し、基準放電量を取得する（Ｓ１０９）。そして、この基準放電量を図３に示されるテーブルに照査して、寿命充電サイクルを取得する（Ｓ１１０）。そして、１使用サイクル放電量演算部２０ｄに記憶される保存データ数を０にクリアする（Ｓ１１１）。

図５は、残量ＬＥＤ３０ａにより寿命表示を行う処理を示すフロー図である。同図に示す処理は電動ゴルフカート１０の図示しない電源ボタンがオンされたときに実行されるものである。まず、電源がオンされると（Ｓ２０１）、寿命表示判定部２０ｇは、充電サイクルを演算する（Ｓ２０２）。充電サイクルは、図４のＳ１０２で更新される充電完了回数と、同図のＳ１０６で更新される充電開始回数の平均値である。なお、充電完了回数そのものを充電サイクルとしてもよいし、充電開始回数そのものを充電サイクルとしてもよい。次に、Ｓ２０２で算出される充電サイクルが、図４のＳ１１０で算出される寿命充電サイクルよりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０３）。そして、大きければ寿命表示を実施する（Ｓ２０４）。具体的には、残量ＬＥＤ３０ａに含まれる全部のＬＥＤを所定時間だけ点滅させる。一方、充電サイクルが寿命充電サイクル以下であれば、Ｓ２０４の処理をスキップし、残量演算部２０ｆが残量ＬＥＤ３０ａを用いて駆動バッテリ１８の残量表示を行う（Ｓ２０５）。その後、操作パネル３０に配置された各種ボタンやブレーキペダル２８が特定の手順にて操作されたか否かを監視し（Ｓ２０６）、そのような操作が行われると、Ｓ２０２で算出される充電サイクルと、図４のＳ１１０で算出される寿命充電サイクルとの比に応じた個数だけ、残量ＬＥＤ３０ａに含まれるＬＥＤを所定時間だけ点灯させ（Ｓ２０７）、再びＳ２０５に戻る。

以上説明した電動ゴルフカート１０によると、初期の５０回分の使用サイクルでの放電量の実績に基づき、当該電動ゴルフカート１０に搭載された駆動バッテリ１８の寿命充電サイクルを適切に決定することができる。電動ゴルフカート１０は、１つのゴルフコースを１日決まった回数（通常は１回）だけ走行し、その後、翌日に備えて充電されるという、決まったパターンの使われ方をしており、各使用サイクルにおける放電量は、ゴルフコースの起伏などによって決まる、概ね一定量である。また、駆動バッテリ１８の寿命は各使用サイクルにおける放電量に大きく依存する。そこで、本実施形態では、所定数の使用サイクルでの放電量から基準放電量を算出し、そこから寿命充電サイクルを決定している。そして、充電サイクル（使用サイクル）と寿命充電サイクルとの比較により、寿命表示を行っている。こうすることで、電動ゴルフカート１０の駆動バッテリ１８の寿命を簡易且つ正確に管理できる。

本発明の実施形態に係る電動ゴルフカートの側面図である。寿命管理に関わる制御ブロック図である。寿命管理のためのテーブルを示す図である。寿命充電サイクルを決定する処理を示すフロー図である。寿命表示を行う処理を示すフロー図である。

符号の説明

１０電動ゴルフカート、１２前輪、１４後輪、１６モータ、１８駆動バッテリ、２０コントローラ、２２前部シート、２４後部シート、２６ステアリングハンドル、２８アクセルペダル、２９レバー、３０操作パネル。

Claims

使用単位あたりのバッテリの放電量を複数回の使用単位のそれぞれについて算出する放電量算出手段と、
前記放電量算出手段により算出される各回の使用単位の放電量に関する統計量に基づき、１使用単位あたりの基準放電量を算出する基準放電量算出手段と、
前記基準放電量算出手段により算出される基準放電量に基づき、前記バッテリの寿命に係る充電回数を取得する寿命充電回数取得手段と、
を含み、
前記使用単位は、前記バッテリが充電されてから１つのゴルフコースを決まった回数走行した後に充電されるまでの期間である、
ことを特徴とする電動ゴルフカート。
請求項１に記載の電動ゴルフカートにおいて、
前記基準放電量算出手段により算出される基準放電量と、前記バッテリの寿命となる充電回数と、の関係を示すデータを記憶するデータ記憶手段を更に含み、
前記寿命充電回数取得手段は、前記基準放電量算出手段により算出される基準放電量を前記データ記憶手段に記憶されるデータに照査することにより、当該電動ゴルフカートに搭載される前記バッテリの寿命に係る充電回数を取得する、
ことを特徴とする電動ゴルフカート。
請求項１又は２に記載の電動ゴルフカートにおいて、
前記バッテリの充電回数を計数する充電回数計数手段と、
前記充電回数計数手段により計数される充電回数と、前記寿命充電回数取得手段により取得される充電回数と、に基づく通知を、ユーザに対して行う通知手段と、
をさらに含むことを特徴とする電動ゴルフカート。
請求項３に記載の電動ゴルフカートにおいて、
前記通知手段は、当該電動ゴルフカートの操作手段に対して所定の操作が行われた場合に、前記充電回数計数手段により計数される充電回数と、前記寿命充電回数取得手段により取得される充電回数と、の比較結果に応じた通知を、ユーザに対して行う、
ことを特徴とする電動ゴルフカート。
請求項３又は４に記載の電動ゴルフカートにおいて、
前記通知手段は、当該電動ゴルフカートの操作手段に対して所定の操作が行われた場合に、前記充電回数計数手段により計数される充電回数と、前記寿命充電回数取得手段により取得される充電回数と、の比に応じた通知を、ユーザに対して行う、
ことを特徴とする電動ゴルフカート。
請求項４又は５に記載の電動ゴルフカートにおいて、
前記通知手段は、前記バッテリの残容量の表示器を用いてユーザに通知を行う、
ことを特徴とする電動ゴルフカート。