JP5797004B2 - Battery remaining amount estimation device for electric vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、電動車両のバッテリ残量推定装置に関し、特に、電動車両の走行用モータにバッテリから供給される電圧と電流とに基づいてバッテリ残量を算出することができる電動車両のバッテリ残量推定装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for estimating the remaining battery level of an electric vehicle, and more particularly to the remaining battery level of an electric vehicle capable of calculating the remaining battery level based on the voltage and current supplied from the battery to a running motor of the electric vehicle. The present invention relates to an estimation device.

PWM変調された駆動電圧をバッテリから車両駆用モータに供給するモータドライブ回路と、グリップ操作開度に対応して第1のデューティ比を設定した第1のデューティ比マップと、車速が設定値よりも低いときにモータドライブ回路の温度の上昇に伴って値が小さくなっていく傾向を示すとともに、車速が低い場合ほど各温度における値が小さい値を示し、かつモータドライブ回路の温度が制限値に達したときには検出された車速に関わりなくゼロとなる第2のデューティ比をモータドライブ回路の温度と検出された車速とに関して設定した第2のデューティ比マップとを具備し、第1のデューティ比および第2のデューティ比のうち、小さい方の情報を含む信号をモータの駆動信号として生成するように構成されている電動車両用モータの制御装置が特許文献1に記載されている。   A motor drive circuit for supplying a PWM-modulated drive voltage from the battery to the vehicle driving motor, a first duty ratio map in which a first duty ratio is set in accordance with the grip operation opening, and the vehicle speed from the set value When the vehicle speed is low, the value tends to decrease as the temperature of the motor drive circuit rises.The lower the vehicle speed, the smaller the value at each temperature, and the motor drive circuit temperature becomes the limit value. A second duty ratio map in which a second duty ratio that is zero regardless of the detected vehicle speed is set with respect to the temperature of the motor drive circuit and the detected vehicle speed. Of the second duty ratio, the mode including the smaller information is generated as a motor drive signal. Control device is described in Patent Document 1.

特開2007−49785号公報JP 2007-49785 A

電動車両には、バッテリの残量表示部を設けるのが一般的であり、バッテリ残量を求めるに際しては、まず、充電時に供給される充電電流の値を充電時間積算して満充電量を求め、その後、車両の走行時および停車時にバッテリから放電される放電電流値を前記満充電量から減算する。しかし、そのようなバッテリ残量算出手段では比較的高価な電流センサと記憶用メモリを用いなければならず、電動車両の低価格化に大きい影響を与えることがあるので、その改善が課題である。   In general, an electric vehicle is provided with a battery remaining amount display portion. When obtaining the remaining amount of battery, first, the value of the charging current supplied at the time of charging is integrated to obtain the full charge amount. Thereafter, a discharge current value discharged from the battery when the vehicle is traveling and when the vehicle is stopped is subtracted from the full charge amount. However, such a battery remaining amount calculation means has to use a relatively expensive current sensor and storage memory, which may greatly affect the price reduction of an electric vehicle, so that improvement is a problem. .

本発明の目的は、電流センサを用いることなく電流と電圧に基づいてバッテリ残量を算出することができる電動車両のバッテリ残量推定装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an apparatus for estimating the remaining battery level of an electric vehicle that can calculate the remaining battery level based on current and voltage without using a current sensor.

前記目的を達成するために、本発明は、バッテリ(4)と、前記バッテリ(4)から電力を供給されて電動車両の駆動力を発生するモータ(18)と、電動車両に設けられるアクセルグリップの操作開度(Th)を検出するグリップ開度センサ(23)と、前記操作開度(Th)に応じて前記モータ(18)に供給する電圧値をモータ駆動回路(8)の駆動デューティ比として予め設定したデューティマップ(48)と、前記バッテリ(4)の出力電圧および出力電流をパラメータとして前記バッテリ(4)の推定残容量を算出する残量推定手段(6)とを有する電動車両のバッテリ残量推定装置において、前記残量推定手段(6)が、前記デューティマップ(48)に設定されているデューティ比で定まる電圧値で前記モータ(18)に通電したときの電流値を予め前記デューティ比に対応して設定した放電電流マップ(49)と、電流値と電圧値とに基づいて予めバッテリ(4)の残容量を設定した残容量マップ(51)とを備え、前記放電電流マップ(49)によって算出された電流値(Imap)と前記モータ(18)に供給された実測電圧値(Vbatt)とから前記残容量マップ(51)を用いて前記バッテリ(4)の残容量を算出するように構成されている点に第1の特徴がある。   In order to achieve the above object, the present invention provides a battery (4), a motor (18) that is supplied with electric power from the battery (4) and generates a driving force of the electric vehicle, and an accelerator grip provided in the electric vehicle. A grip opening sensor (23) for detecting the operation opening (Th) of the motor, and a voltage value supplied to the motor (18) in accordance with the operation opening (Th) is a drive duty ratio of the motor drive circuit (8). And a remaining capacity estimating means (6) for calculating an estimated remaining capacity of the battery (4) using the output voltage and output current of the battery (4) as parameters. In the battery remaining amount estimating device, the remaining amount estimating means (6) passes the motor (18) at a voltage value determined by a duty ratio set in the duty map (48). A discharge current map (49) in which the current value is set in advance corresponding to the duty ratio, and a remaining capacity map (51) in which the remaining capacity of the battery (4) is set in advance based on the current value and the voltage value And using the remaining capacity map (51) from the current value (Imap) calculated by the discharge current map (49) and the actually measured voltage value (Vbatt) supplied to the motor (18). There is a first feature in that it is configured to calculate the remaining capacity in (4).

また、本発明は、予め設定した電流値でバッテリ(4)を放電したときに放電電圧が予め設定した放電終了電圧であるときの放電電力量を満充電量として予め設定し、前記バッテリ(4)から前記モータ(18)に入力される電圧およびそのときに前記放電電流マップ(49)によって算出された電流値に基づく推定バッテリ残容量が前記残容量マップ(51)に設定されている点に第2の特徴がある。   In the present invention, when the battery (4) is discharged at a preset current value, a discharge power amount when the discharge voltage is a preset discharge end voltage is preset as a full charge amount, and the battery (4 ) To the motor (18) and the estimated remaining battery capacity based on the current value calculated by the discharge current map (49) at that time is set in the remaining capacity map (51). There is a second feature.

また、本発明は、前記満充電量が、電動車両の平均消費電流と、平均消費電流に対応した放電終了電圧に基づいて設定される点に第3の特徴がある。   Further, the present invention has a third feature in that the full charge amount is set based on an average consumption current of the electric vehicle and a discharge end voltage corresponding to the average consumption current.

また、本発明は、前記残容量マップが、該残容量マップのパラメータである電流値を直線近似させて作成されている点に第4の特徴がある。   Further, the present invention has a fourth feature in that the remaining capacity map is created by linearly approximating a current value that is a parameter of the remaining capacity map.

また、本発明は、前記算出された残容量に基づいてバッテリ残量を表示するバッテリ残量表示装置(7)を備え、電源投入直後は、開路電圧をバッテリ残容量とみなして前記バッテリ残量表示装置(7)によりバッテリ残量を表示する点に第5の特徴がある。   The present invention further includes a battery remaining amount display device (7) for displaying the remaining battery level based on the calculated remaining capacity, and immediately after turning on the power, the open circuit voltage is regarded as the remaining battery capacity and the remaining battery level is determined. There is a fifth feature in that the remaining battery level is displayed by the display device (7).

また、本発明は、前記開路電圧に基づく表示を予め定められた時間維持する点に第6の特徴がある。   Further, the present invention has a sixth feature in that the display based on the open circuit voltage is maintained for a predetermined time.

また、本発明は、前記残容量マップに入力される電圧値および電流値が、所定サンプリング周期における平均値である点に第7の特徴がある。   Further, the present invention has a seventh feature in that the voltage value and the current value input to the remaining capacity map are average values in a predetermined sampling period.

また、本発明は、前記バッテリ残量表示装置(7)での表示値が最新に算出された残容量から予定の最大変化幅以上低下したときは、現在の表示値を徐々に最新の算出値まで低下させるように構成されている点に第8の特徴がある。   Further, according to the present invention, when the display value on the battery remaining amount display device (7) has decreased by more than the planned maximum change width from the latest calculated remaining capacity, the current display value is gradually changed to the latest calculated value. There is an eighth feature in that it is configured to be lowered to a minimum.

さらに、本発明は、前記モータ(18)が停止中は、所定時間経過毎に開路電圧を測定し、該開路電圧をバッテリ残容量に代えて前記バッテリ残量表示装置(7)でバッテリ残量表示を行うように構成されている点に第9の特徴がある。   Further, according to the present invention, when the motor (18) is stopped, the open circuit voltage is measured every predetermined time, and the remaining battery capacity display device (7) replaces the open circuit voltage with the remaining battery capacity. A ninth feature is that the display is configured.

第1の特徴を有する本発明によれば、放電電流マップおよび残容量マップを予め用意しておくことで、電流センサを用いることなく電圧値のみを検出することでバッテリの残量を推定することができるので、コストを抑制した電動車両を提供することができる。   According to the present invention having the first feature, the remaining battery level is estimated by detecting only the voltage value without using a current sensor by preparing a discharge current map and a remaining capacity map in advance. Therefore, an electric vehicle with reduced costs can be provided.

第2の特徴を有する本発明によれば、放電終了電圧つまり残容量がゼロであるとされた電圧と該電圧によってモータに流れる電流に基づいて決定された基準の満充電量と、実際の電圧値およびマップ検索による電流値から推定される電力との差分によって、電流センサを用いることなくバッテリ残容量を求めることができる。   According to the present invention having the second feature, the reference full charge amount determined based on the discharge end voltage, that is, the voltage at which the remaining capacity is zero, the current flowing through the motor by the voltage, and the actual voltage The remaining battery capacity can be obtained without using a current sensor, based on the difference between the value and the power estimated from the current value obtained from the map search.

第3の特徴によれば、平均消費電流に対応する放電終了電圧によって決定された満充電量に基づいてバッテリ残容量が算出されるので、推定精度が向上する。第4の特徴によれば、マップが簡素化される。   According to the third feature, since the remaining battery capacity is calculated based on the full charge amount determined by the discharge end voltage corresponding to the average current consumption, the estimation accuracy is improved. According to the fourth feature, the map is simplified.

第5、第6の特徴によれば、電源投入直後の特性が不安定な期間にも残量表示を行うことができる。第7の特徴によれば、バッテリ残容量の推定精度が向上する。   According to the fifth and sixth features, the remaining amount can be displayed even during a period when the characteristics are unstable immediately after the power is turned on. According to the seventh feature, the estimation accuracy of the remaining battery capacity is improved.

第8の特徴によれば、急激な表示変動を避けられるのでユーザに異和感を与えない。第9の特徴によれば、モータ停止中にも一般電装負荷によって変動するバッテリ残量をユーザに視認させることができる。   According to the eighth feature, since sudden display fluctuation can be avoided, the user does not feel uncomfortable. According to the ninth feature, it is possible to make the user visually recognize the remaining battery level that varies depending on the general electrical load even when the motor is stopped.

本発明の一実施形態に係るバッテリ残量推定装置を搭載した電動車両の左側面図である。It is a left view of the electric vehicle carrying the battery residual amount estimation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 電動車両の要部制御システムの具体的な回路例を示す図である。It is a figure which shows the specific circuit example of the principal part control system of an electric vehicle. バッテリ残量推定部の要部機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part function of a battery remaining charge estimation part. デューティマップと放電電流マップとの対応を示す図である。It is a figure which shows a response | compatibility with a duty map and a discharge current map. バッテリの満充電状態からの定電流放電特性を示す図である。It is a figure which shows the constant current discharge characteristic from the full charge state of a battery. 定電流放電特性に基づく残容量と電圧と電流値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the remaining capacity based on a constant current discharge characteristic, a voltage, and an electric current value. バッテリ残量算出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a battery remaining charge calculation process. バッテリ残量表示装置に設けられる指針の指示態様例を示す図である。It is a figure which shows the example of an instruction | indication mode of the pointer | guide provided in a battery residual amount display apparatus.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るバッテリ残量推定装置を搭載した電動車両の左側面図である。電動車両1は低床フロアを有するスクータ型二輪車であり、車体フレーム3に各構成部分が直接または他の部材を介して間接的に取り付けられている。車体フレーム3は、ヘッドパイプ31と、ヘッドパイプ31に先端が接合されて後端が下方に延びている前フレーム部分32と、前フレーム部分32から車体幅方向左右にそれぞれ分岐して車体後方寄りに延びている一対のメインフレーム部分33と、メインフレーム部分33から車体上後方に延びているリヤフレーム部分36とからなる。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a left side view of an electric vehicle equipped with a battery remaining amount estimating apparatus according to an embodiment of the present invention. The electric vehicle 1 is a scooter type motorcycle having a low floor, and each component is attached to the body frame 3 directly or indirectly through another member. The vehicle body frame 3 includes a head pipe 31, a front frame portion 32 having a front end joined to the head pipe 31 and a rear end extending downward, and a branch from the front frame portion 32 to the left and right in the vehicle body width direction. A pair of main frame portions 33 extending to the rear and a rear frame portion 36 extending from the main frame portion 33 rearwardly on the vehicle body.

ヘッドパイプ31には、前輪WFを支持するフロントフォーク2が操舵自在に支持される。フロントフォーク2から上部に延長されてヘッドパイプ31で支持されるステアリング軸41の上部にはステアリングハンドル46が連結される。ステアリングハンドル46には、車体右側に設けられる図示しないアクセルグリップの回動角つまりグリップ開度を検知するグリップ開度センサ23が設けられる。ヘッドパイプ31の前部に結合されるブラケット37の前端部には、前照灯25と、前照灯25の上方に位置させたフロントキャリア26が支持される。   A front fork 2 that supports the front wheel WF is supported by the head pipe 31 so as to be steerable. A steering handle 46 is connected to the upper portion of the steering shaft 41 that extends upward from the front fork 2 and is supported by the head pipe 31. The steering handle 46 is provided with a grip opening sensor 23 that detects a turning angle of an accelerator grip (not shown) provided on the right side of the vehicle body, that is, a grip opening. A headlamp 25 and a front carrier 26 positioned above the headlamp 25 are supported on a front end portion of a bracket 37 coupled to the front portion of the head pipe 31.

車体フレーム3の、メインフレーム部分33とリヤフレーム部分36との中間領域に車体後方に向けて延在するブラケット34が接合される。ブラケット34には、車体幅方向に延在してピボット軸35が設けられる。ピボット軸35には車両駆動源としてのモータ18を備えるスイングアーム17が上下揺動自在に支持される。モータ18の出力は後輪車軸19に伝達され、後輪車軸19に支持された後輪WRが駆動される。後輪車軸19を含むハウジングとリヤフレーム部分36とは、リヤサスペンション20によって連結される。ブラケット34には、停車中に車体を支持するサイドスタンド24が枢支される。サイドスタンド24が所定位置に格納されているときに検出信号を出力するサイドスタンドスイッチ28が設けられる。   A bracket 34 extending toward the rear of the vehicle body is joined to an intermediate region between the main frame portion 33 and the rear frame portion 36 of the vehicle body frame 3. The bracket 34 is provided with a pivot shaft 35 extending in the vehicle body width direction. A swing arm 17 including a motor 18 as a vehicle drive source is supported on the pivot shaft 35 so as to be swingable up and down. The output of the motor 18 is transmitted to the rear wheel axle 19, and the rear wheel WR supported by the rear wheel axle 19 is driven. The housing including the rear wheel axle 19 and the rear frame portion 36 are connected by the rear suspension 20. The bracket 34 pivotally supports the side stand 24 that supports the vehicle body while the vehicle is stopped. A side stand switch 28 is provided for outputting a detection signal when the side stand 24 is stored at a predetermined position.

メインフレーム部分33にはバッテリ4が搭載され、バッテリ4の上部はカバー40で覆われる。バッテリ4の前部には、空気導入パイプ38が連結され、メインバッテリ4の後部には吸気ファン39が設けられる。吸気ファン39によって空気導入パイプ38からバッテリ4に空気が導入され、この空気はバッテリ4を冷却した後、車体後方に排出される。空気導入パイプ38には、図示しないエアクリーナを通して空気を導入するのがよい。   A battery 4 is mounted on the main frame portion 33, and an upper portion of the battery 4 is covered with a cover 40. An air introduction pipe 38 is connected to the front part of the battery 4, and an intake fan 39 is provided to the rear part of the main battery 4. Air is introduced into the battery 4 from the air introduction pipe 38 by the intake fan 39, and the air is discharged to the rear of the vehicle body after cooling the battery 4. Air may be introduced into the air introduction pipe 38 through an air cleaner (not shown).

リヤフレーム部分36の上にはバッテリ4を充電する充電器(図示せず)から延びる充電ケーブル42のプラグ43を結合することができるソケット44が設けられる。リヤフレーム部分36には、さらにリヤキャリヤ29や尾灯27が設けられる。左右一対のリヤフレーム部分36の間には荷室50が設けられる。スイングアーム17には、制御装置45が設けられる。荷室50の上には、荷室50の蓋を兼用する運転者シート21が設けられ、運転者シート21には、運転者が着座したときに作動して着座信号を出力するシートスイッチ22が設けられる。   A socket 44 is provided on the rear frame portion 36 to which a plug 43 of a charging cable 42 extending from a charger (not shown) for charging the battery 4 can be coupled. The rear frame portion 36 is further provided with a rear carrier 29 and a tail lamp 27. A luggage compartment 50 is provided between the pair of left and right rear frame portions 36. The swing arm 17 is provided with a control device 45. A driver seat 21 that also serves as a lid of the luggage compartment 50 is provided on the luggage compartment 50, and the driver seat 21 has a seat switch 22 that operates when the driver is seated and outputs a seating signal. Provided.

図2は電動車両の要部制御システムの具体的な回路例を示す図である。図2において、制御システムは、バッテリ4と、制御装置5とを備える。バッテリ4は所望の高電圧を得られるように、複数を直列に接続したバッテリモジュールとして構成される。制御装置5は、バッテリ4の残量推定部6と、FETQ1〜Q6からなるインバータ8と、インバータ8を駆動するモータ駆動部9とを備える。制御装置5には、残量推定部6で算出されたバッテリ残量を表示するためのバッテリ残量表示装置7が接続される。すなわち、制御装置5は残量推定部6とモータ駆動部9の機能を有するマイクロコンピュータを備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating a specific circuit example of a main part control system for an electric vehicle. In FIG. 2, the control system includes a battery 4 and a control device 5. The battery 4 is configured as a battery module in which a plurality of batteries 4 are connected in series so as to obtain a desired high voltage. The control device 5 includes a remaining amount estimation unit 6 of the battery 4, an inverter 8 composed of FETs Q <b> 1 to Q <b> 6, and a motor drive unit 9 that drives the inverter 8. The control device 5 is connected to a battery remaining amount display device 7 for displaying the battery remaining amount calculated by the remaining amount estimating unit 6. That is, the control device 5 includes a microcomputer having functions of a remaining amount estimating unit 6 and a motor driving unit 9.

インバータ8の3相出力はモータ18の3相巻線に接続される。モータ18にはロータ位置を検出するアングルセンサ10が設けられる。モータ駆動部9はアングルセンサ10で検出されるロータ位置に応じてFETQ1〜Q6にPWM信号を入力する。PWM信号のデューティ比はグリップ開度センサ23で検出されるグリップ開度とアングルセンサ10の出力に基づいて検出されるモータ回転数とに応じて決定され、モータ18に供給する電圧が制御される。   The three-phase output of the inverter 8 is connected to the three-phase winding of the motor 18. The motor 18 is provided with an angle sensor 10 for detecting the rotor position. The motor drive unit 9 inputs a PWM signal to the FETs Q <b> 1 to Q <b> 6 according to the rotor position detected by the angle sensor 10. The duty ratio of the PWM signal is determined according to the grip opening detected by the grip opening sensor 23 and the motor rotation speed detected based on the output of the angle sensor 10, and the voltage supplied to the motor 18 is controlled. .

制御装置5は前照灯25や尾灯27等の灯火装置等の一般電装負荷55やバッテリ残量表示装置7を含むメータ装置にバッテリ電圧を降圧して供給するためのDC−DCコンバータ11を備える。モータ18には該モータ18の回転数Nmを検出する回転数センサ13が設けられる。   The control device 5 includes a DC-DC converter 11 for stepping down and supplying a battery voltage to a meter device including a general electric load 55 such as a headlamp 25 and a taillight 27 and a remaining battery level display device 7. . The motor 18 is provided with a rotation speed sensor 13 for detecting the rotation speed Nm of the motor 18.

バッテリ4のプラスライン47は、コンタクタとして機能するFET(以下、「コンタクタ」という)12を介してインバータ8の入力側およびDC−DCコンバータ11の入力側に接続される。インバータ8の入力側には入力コンデンサC1、C2が設けられる。プラスライン47は、制御装置5内に設けられる抵抗R1およびツェナーダイオードZDを介してメインスイッチ15の一端に接続され、メインスイッチ15の他端は制御装置5に接続される。これにより、メインスイッチ15は制御装置5内に初期電源を投入する起動スイッチとしての機能を果たすことができる。   The plus line 47 of the battery 4 is connected to the input side of the inverter 8 and the input side of the DC-DC converter 11 via an FET (hereinafter referred to as “contactor”) 12 functioning as a contactor. Input capacitors C 1 and C 2 are provided on the input side of the inverter 8. The plus line 47 is connected to one end of the main switch 15 via a resistor R1 and a Zener diode ZD provided in the control device 5, and the other end of the main switch 15 is connected to the control device 5. As a result, the main switch 15 can function as a start switch for turning on the initial power in the control device 5.

図2の制御システムは次のように動作する。まず、充電時には車外に別設される充電器16のプラグ43をソケット44に接続する。そうすると、充電状態検出ライン14と制御装置5との接続部が充電状態を示す電位に変化し、これにより、メインスイッチ15をオンにしても制御装置5では充電状態であることが認識されているので、モータ駆動部9へ制御指令は与えられない。   The control system of FIG. 2 operates as follows. First, the plug 43 of the charger 16 separately provided outside the vehicle is connected to the socket 44 during charging. Then, the connection portion between the charging state detection line 14 and the control device 5 changes to a potential indicating the charging state, and accordingly, even if the main switch 15 is turned on, the control device 5 recognizes that it is in the charging state. Therefore, no control command is given to the motor drive unit 9.

充電が終了し、プラグ43をソケット44から抜くと、充電状態検出ライン14が開放状態になることから、メインスイッチ15をオンにした時に、制御装置5は充電器16が接続されていないことを確認でき、これにより、モータ駆動部9へ制御指令を与えることが可能になる。起動スイッチとしてのメインスイッチ15がオンにされると、コンタクタ12の故障がないこと、接続されたバッテリ4の電圧が規定値内であること、バッテリ充電器16が接続されていないこと、およびバッテリ開路電圧より判断された残容量がゼロでないことを条件としてコンタクタ12がオンになり、インバータ8およびDC−DCコンバータ11に電圧が印加される。グリップ開度センサ23によりグリップ開度が予定の駆動開始開度値以上であることが検出されると、その開度とアングルセンサ10の出力により算出されるモータ回転数とに応じてデューティを上げるようにインバータ8のFETQ1〜Q6がPWM制御される。モータ18はFETQ1〜Q6のデューティ比で決定されるインバータ8の出力電圧を供給されて回転する。   When the charging is completed and the plug 43 is removed from the socket 44, the charging state detection line 14 is opened. Therefore, when the main switch 15 is turned on, the control device 5 confirms that the charger 16 is not connected. This makes it possible to give a control command to the motor drive unit 9. When the main switch 15 as the start switch is turned on, there is no failure of the contactor 12, the voltage of the connected battery 4 is within a specified value, the battery charger 16 is not connected, and the battery The contactor 12 is turned on under the condition that the remaining capacity determined from the open circuit voltage is not zero, and a voltage is applied to the inverter 8 and the DC-DC converter 11. When the grip opening sensor 23 detects that the grip opening is equal to or greater than a predetermined drive start opening value, the duty is increased in accordance with the opening and the motor rotational speed calculated from the output of the angle sensor 10. Thus, the FETs Q1 to Q6 of the inverter 8 are PWM-controlled. The motor 18 is supplied with the output voltage of the inverter 8 determined by the duty ratio of the FETs Q1 to Q6 and rotates.

図3はバッテリ残量推定部6の要部機能を示すブロック図である。図3において、デューティマップ48は、グリップ開度Thとモータ回転数Nmとをパラメータとしてインバータ8の駆動デューティ比、つまりインバータ8からモータ18に入力する電圧の指示値Vmapを検索するためのマップであり、グリップ開度Thが大きいほど、かつモータ回転数Nmが大きいほどデューティ比が大きくなるように設定されたマップである。このマップは実測値に基づいて予め設定される。   FIG. 3 is a block diagram showing main functions of the battery remaining amount estimating unit 6. In FIG. 3, a duty map 48 is a map for searching for the drive duty ratio of the inverter 8, that is, the command value Vmap of the voltage input from the inverter 8 to the motor 18, using the grip opening degree Th and the motor rotation speed Nm as parameters. Yes, the map is set such that the duty ratio increases as the grip opening degree Th increases and the motor rotation speed Nm increases. This map is preset based on actual measurement values.

放電電流マップ49は、グリップ開度Thとモータ回転数Nmとをパラメータとしてモータ18に供給される電流値Imapを検索するマップである。この放電電流マップ49に設定した電流値Imapは、デューティマップ48に設定したデューティ比(電圧値Vmap)でインバータ8を駆動したときにインバータ8からモータ18に供給される電流値であり、予め算出して求めたものである。   The discharge current map 49 is a map for searching for a current value Imap supplied to the motor 18 using the grip opening degree Th and the motor rotation speed Nm as parameters. The current value Imap set in the discharge current map 49 is a current value supplied from the inverter 8 to the motor 18 when the inverter 8 is driven with the duty ratio (voltage value Vmap) set in the duty map 48, and is calculated in advance. It is what I asked for.

デューティマップ48で検索されたデューティ比(電圧指示値)Vmapはモータ駆動部9に入力され、モータ駆動部9は指示されたデューティ比でインバータ8のFETQ1〜Q6を駆動する。   The duty ratio (voltage instruction value) Vmap searched in the duty map 48 is input to the motor drive unit 9, and the motor drive unit 9 drives the FETs Q1 to Q6 of the inverter 8 with the instructed duty ratio.

残容量マップ51は、電圧値と電流値とをパラメータとしてバッテリ残容量(アンペア・時「Ah」)を求めるマップであり、前記残量推定部6に設けられる。残容量マップ51の詳細は後述する。残量推定装置6内の残容量マップ51に、インバータ8への入力電圧値(実測値)Vbattと、放電電流マップ49を使って基づいて求めた電流値Imapとが入力されると、これら入力値(VbattとImap)に基づいてバッテリ4の残容量(Ah)を出力する。求められた残容量(Ah)はバッテリ残量表示装置7に入力される。   The remaining capacity map 51 is a map for obtaining the remaining battery capacity (ampere · hour “Ah”) using the voltage value and the current value as parameters, and is provided in the remaining capacity estimating section 6. Details of the remaining capacity map 51 will be described later. When an input voltage value (actual value) Vbatt to the inverter 8 and a current value Imap obtained based on the discharge current map 49 are input to the remaining capacity map 51 in the remaining amount estimation device 6, these inputs are input. The remaining capacity (Ah) of the battery 4 is output based on the values (Vbatt and Imap). The obtained remaining capacity (Ah) is input to the battery remaining amount display device 7.

図4は、デューティナップ48と放電電流マップ49の対応を示す図である。図4に示すように、デューティマップ48および放電電流マップ49は、いずれもグリップ開度Thとモータ回転数Nmとをパラメータとして、デューティ比と該デューティ比でインバータ8を駆動したときにモータ18に流れる電流とを検索する。従って、デューティマップ48と放電電流マップ49とは相関しており、図4に示すようにグリップ開度Thおよびモータ回転数Nmによってデューティマップ48で検索されるデューティ比は、同一のグリップ開度Thおよびモータ回転数Nmによって放電電流マップ49で検索される電流値と対応する。   FIG. 4 is a diagram showing the correspondence between the duty nap 48 and the discharge current map 49. As shown in FIG. 4, the duty map 48 and the discharge current map 49 both have the duty ratio Th and the motor rotation speed Nm as parameters, and the motor 18 is driven when the inverter 8 is driven with the duty ratio and the duty ratio. Search for the flowing current. Therefore, the duty map 48 and the discharge current map 49 are correlated, and as shown in FIG. 4, the duty ratio searched in the duty map 48 by the grip opening degree Th and the motor rotational speed Nm is the same grip opening degree Th. And the current value searched in the discharge current map 49 by the motor rotation speed Nm.

図5は、バッテリ4(モジュールではなく単体のバッテリ)の、満充電状態からの定電流放電特性を示す図である。図5において、バッテリ4の満充電状態を示す基準点を予め設定する。基準点は、平均放電電流が所定値(例えば10A)の場合に、閉路電圧CCVが所定の電圧(例えば10.5V)になった時の電力量(例えば20Ah)とする。バッテリ4の残容量はこの基準点の電力量をもとに算出する。   FIG. 5 is a diagram showing a constant current discharge characteristic from the fully charged state of the battery 4 (a single battery, not a module). In FIG. 5, a reference point indicating the fully charged state of the battery 4 is set in advance. The reference point is the amount of electric power (for example, 20 Ah) when the closed circuit voltage CCV becomes a predetermined voltage (for example, 10.5 V) when the average discharge current is a predetermined value (for example, 10 A). The remaining capacity of the battery 4 is calculated based on the electric energy at this reference point.

設定した基準点のもとで、例えば、電流値20Aで放電し、そのときの閉路電圧CCVが11.0Vであった場合、図5の20A定電流放電の特性ラインが閉路電圧11Vのラインと交差する位置の容量(Ah)を横軸により読み取る。図5によれば、16Ahの容量が読み取れる。ここで、満充電を示す基準点を20Ahとしたので、20Ahから16Ahを減算した値、つまり4Ahがバッテリ4の残容量である。   Under the set reference point, for example, when discharging at a current value of 20A and the closed circuit voltage CCV at that time is 11.0V, the characteristic line of 20A constant current discharge in FIG. The capacity (Ah) at the intersecting position is read on the horizontal axis. According to FIG. 5, the capacity of 16 Ah can be read. Here, since the reference point indicating full charge is 20 Ah, the value obtained by subtracting 16 Ah from 20 Ah, that is, 4 Ah is the remaining capacity of the battery 4.

このようにして、10A放電時特性に基づく総容量を基準点として、各放電電流と閉路電圧とによって残容量を算出し、この算出結果をもとに電流値と電圧値とをパラメータとする残容量マップ51を作成する。なお、放電終了電圧の値は、予め実験により決定され、複数回の実験走行中において採取したサンプルデータの平均値(平均電流値)に基づいて決定する。例えば、電動車両の走行テストにおいて、走行開始から停止までの平均走行速度が20km/時であり、平均供給電流が10Aであった場合を基準として放電終了電圧を決定する。   In this way, the remaining capacity is calculated from each discharge current and the closed circuit voltage with the total capacity based on the 10A discharge characteristic as a reference point, and the remaining value using the current value and voltage value as parameters based on the calculation result. A capacity map 51 is created. Note that the value of the discharge end voltage is determined in advance by an experiment, and is determined based on an average value (average current value) of sample data collected during a plurality of test runs. For example, in the running test of the electric vehicle, the discharge end voltage is determined with reference to the case where the average running speed from the start to the stop is 20 km / hour and the average supply current is 10 A.

図6は、図5に示した定電流放電特性に基づく残容量(Ah)と電圧Vと電流値Iとの関係を示す図である。なお、図6は複数のバッテリを直列にしたバッテリモジュールとしての電圧、電流、および残容量の関係を示している。この関係に基づいて電圧および電流を入力として残容量(Ah)を検索する残容量マップ51を作成することができる。なお、実際の残量量マップ51の作成にあたっては、図6のような2次関数的な状態ではなく1次関数に近似させた値を使用するのが数値を繁雑にしない意味で便利である。すなわち、図6に示した電流値のラインは電流値を平方根に修正して、直線に近似させてマップを作成する。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the remaining capacity (Ah), voltage V, and current value I based on the constant current discharge characteristics shown in FIG. FIG. 6 shows the relationship among voltage, current, and remaining capacity as a battery module in which a plurality of batteries are connected in series. Based on this relationship, it is possible to create a remaining capacity map 51 that searches for the remaining capacity (Ah) using voltage and current as inputs. In creating the actual remaining amount map 51, it is convenient to use a value approximated to a linear function instead of a quadratic function state as shown in FIG. . That is, the current value line shown in FIG. 6 is created by correcting the current value to a square root and approximating it to a straight line.

図7は残容量算出処理のフローチャートである。図7において、ステップS1では、起動時処理として、メインスイッチ15がオンされた後であって、モータ18が駆動される前の無負荷状態におけるバッテリ電圧(つまり開路電圧)OCVとバッテリ4の温度により開路電圧用残容量よマップの検索を行い、n段階に設定されたバッテリ残量レベルを求める。   FIG. 7 is a flowchart of remaining capacity calculation processing. In FIG. 7, in step S <b> 1, as a startup process, the battery voltage (that is, the open circuit voltage) OCV and the temperature of the battery 4 in the no-load state after the main switch 15 is turned on and before the motor 18 is driven. The map is searched by the remaining capacity for open circuit voltage to obtain the remaining battery level set in n stages.

ステップS2では、ステップS1で求められたバッテリ残量レベルに従い、バッテリ残量表示装置7を駆動して残量を表示する。開路電圧OCVより残容量レベルを求める処理によって、バッテリ4の特性が通電開始後ある程度の時間を経過しないと確定しないことによる初期残量レベル表示遅れ事象に適切に対応できる。なお、ステップS2の表示は、メインスイッチ15をオンにした後、バッテリ4の特性が落ち着くと推定される時間を予め定めてその時間経過するまで維持するのがよい。   In step S2, the remaining battery level display device 7 is driven in accordance with the remaining battery level determined in step S1 to display the remaining level. By the process of obtaining the remaining capacity level from the open circuit voltage OCV, it is possible to appropriately cope with an initial remaining level display delay event due to the fact that the characteristics of the battery 4 are not determined until a certain amount of time has elapsed after the start of energization. It should be noted that the display in step S2 is preferably maintained after the main switch 15 is turned on until a time that the characteristic of the battery 4 is estimated to be settled is determined in advance.

ステップS3では、バッテリ残量レベルがゼロか否かを判断する。バッテリ残量レベルがゼロであれば、ステップS20に進んでモータ駆動を停止する。バッテリ残量レベルがゼロでなければ、ステップS4に進んで、モータ18が駆動されているか否かを判別する。モータ18が駆動されている場合は、ステップS5に進んで放電電流マップ49を検索し、放電電流Imapを検出する。ステップS6では、放電電流Imapの平均値を計算し、所定時間(例えば5秒)の間に求められた放電電流Imapの平均化を行う。ステップS7では、インバータ8への入力電圧(放電電圧)Vbattを検出する。ステップS9では、放電電流Imapと同様に、所定時間の間に検出されたインバータ8への入力電圧(放電電圧)Vbattの平均化を行う。   In step S3, it is determined whether the remaining battery level is zero. If the remaining battery level is zero, the process proceeds to step S20 to stop the motor drive. If the remaining battery level is not zero, the process proceeds to step S4 to determine whether or not the motor 18 is being driven. If the motor 18 is being driven, the process proceeds to step S5, the discharge current map 49 is searched, and the discharge current Imap is detected. In step S6, an average value of the discharge current Imap is calculated, and the discharge current Imap obtained during a predetermined time (for example, 5 seconds) is averaged. In step S7, an input voltage (discharge voltage) Vbatt to the inverter 8 is detected. In step S9, similarly to the discharge current Imap, the input voltage (discharge voltage) Vbatt to the inverter 8 detected during a predetermined time is averaged.

ステップS9では、バッテリ電圧Vbattがマップ下限値未満であるか否かを判断する。ステップS9でバッテリ電圧Vbattがマップ下限値未満でないと判断されれば、ステップS10に進み、実測したバッテリ電圧Vbattとマップ検索した放電電流Imapとを残容量マップ51に入力してバッテリ残容量(Ah)を算出する。   In step S9, it is determined whether or not the battery voltage Vbatt is less than the map lower limit value. If it is determined in step S9 that the battery voltage Vbatt is not less than the map lower limit value, the process proceeds to step S10, where the actually measured battery voltage Vbatt and the map-searched discharge current Imap are input to the remaining capacity map 51 and the remaining battery capacity (Ah ) Is calculated.

ステップS11では、ステップS10で算出したバッテリ残容量(Ah)の平均値を算出する。ステップS12では、前回算出されたバッテリ残容量つまり現在表示されているバッテリ残容量(現在容量値)と最新に算出されたバッテリ残容量との差(変化幅)を算出する。ステップS13では、ステップS12で算出した変化幅が所定の最大許容変化幅より大きいか否かを判断する。算出値の変化幅が所定の最大許容変化幅より小さい場合は、ステップS14に進んで、今回算出されたバッテリ残容量を反映して残容量/表示電圧換算テーブルからバッテリ残量表示装置7の駆動電圧を検索する。ステップS15では、検索した駆動電圧によってバッテリ残量表示装置7を駆動する(例えば、指針を駆動する)。なお、バッテリ残量表示装置7の駆動に関しては図8に関してさらに後述する。   In step S11, the average value of the remaining battery capacity (Ah) calculated in step S10 is calculated. In step S12, the battery remaining capacity calculated last time, that is, the difference (change width) between the currently displayed battery remaining capacity (current capacity value) and the latest battery remaining capacity is calculated. In step S13, it is determined whether or not the change width calculated in step S12 is larger than a predetermined maximum allowable change width. When the change width of the calculated value is smaller than the predetermined maximum allowable change width, the process proceeds to step S14, and the remaining battery capacity calculated this time is reflected to drive the remaining battery capacity display device 7 from the remaining capacity / display voltage conversion table. Search for voltage. In step S15, the battery remaining amount display device 7 is driven by the searched drive voltage (for example, a pointer is driven). The driving of the battery remaining amount display device 7 will be further described later with reference to FIG.

バッテリ残容量の算出値の変化幅が所定の最大幅より大きい場合は、ステップS13からステップS16に進んで現在の残容量(Ah)から最大変化幅分を減算する。ステップS16で現在の残容量(Ah)から最大変化幅分を減算した後、ステップS14に進み、減算後の残容量(Ah)を反映して残容量/バッテリ残容量変換テーブルからバッテリ残容量レベルを検索する。このように、変化幅が大きい場合は、算出されたバッテリ残容量に代えて代替残容量を表示することで、表示値を徐々に(例えば5%ずつ)変化させ、ユーザに異和感をもたせない効果がある。   When the change width of the calculated value of the remaining battery capacity is larger than the predetermined maximum width, the process proceeds from step S13 to step S16, and the maximum change width is subtracted from the current remaining capacity (Ah). After subtracting the maximum amount of change from the current remaining capacity (Ah) in step S16, the process proceeds to step S14 to reflect the remaining capacity (Ah) after subtraction from the remaining capacity / battery remaining capacity conversion table. Search for. In this way, when the range of change is large, the alternative remaining capacity is displayed instead of the calculated remaining battery capacity, and the display value is gradually changed (for example, by 5%) to give the user a sense of discomfort. There is no effect.

また、ステップS9において、バッテリ電圧Vbattがマップ下限値未満であると判断された場合は、バッテリ残量が少ない場合であるので、それに応じて、例えば出力制限する等の処理を実施する。   In step S9, if it is determined that the battery voltage Vbatt is less than the map lower limit value, the remaining battery capacity is low, and accordingly, for example, processing such as output limitation is performed.

ステップS17では、放電電流マップ49を検索して得られた放電電流値Imapに対応する下限電圧値である放電終了電圧を、例えば、検索テーブル(放電終了電圧テーブル)を使用して検索する。ステップS18では、インバータ出力電圧Vbattが放電終了電圧値以上であるか否かが判断される。ステップS18が否定ならば、ステップS16に進む。一方、ステップS18が肯定ならば、ステップS19に進んで残容量(Ah)をゼロとし、ステップS20に進んでモータ駆動を停止する。   In step S17, the discharge end voltage that is the lower limit voltage value corresponding to the discharge current value Imap obtained by searching the discharge current map 49 is searched using, for example, a search table (discharge end voltage table). In step S18, it is determined whether or not the inverter output voltage Vbatt is equal to or higher than the discharge end voltage value. If step S18 is negative, the process proceeds to step S16. On the other hand, if step S18 is affirmative, the process proceeds to step S19 to set the remaining capacity (Ah) to zero, and the process proceeds to step S20 to stop the motor drive.

ステップS4が否定つまりモータ18が駆動されるまでは、ステップS21に進んで所定時間(例えば10分)経過したか否かを判断する。所定時間経過するまでは、ステップS3に戻るが、所定時間経過したならばステップS22に進み、ステップS22とS23ではステップS1、S2と同様、開路電圧(OCV)によってバッテリ残量表示装置7を駆動する。このステップS21、S22によって、モータ18を止めて停車している場合でも、周期的にバッテリ4の残容量を表示してユーザに認識させることができる。DC−DCコンバータ11や灯火装置の点灯によっては、車両が停止中であってもバッテリ4の残量は変化するので、残容量を表示することに意義がある。   Until step S4 is negative, that is, until the motor 18 is driven, the process proceeds to step S21 to determine whether or not a predetermined time (for example, 10 minutes) has elapsed. Until the predetermined time elapses, the process returns to step S3, but when the predetermined time elapses, the process proceeds to step S22. To do. By these steps S21 and S22, even when the motor 18 is stopped and the vehicle is stopped, the remaining capacity of the battery 4 can be periodically displayed and recognized by the user. Depending on the lighting of the DC-DC converter 11 and the lighting device, the remaining amount of the battery 4 changes even when the vehicle is stopped, so it is meaningful to display the remaining capacity.

次に、バッテリ残量表示装置7の表示について説明する。図8はバッテリ残量表示装置7に設けられる指針の指示態様例を示す図である。図8において、バッテリ残量表示装置7の表示面には、目盛7aと、残容量がほぼゼロであるレッドゾーン7bと、満充電状態を示すフルゾーン7cが記されている。指針7dは目盛7a上でレッドゾーン7bからフルゾーンバッテリ7cの間で駆動される。   Next, the display of the battery remaining amount display device 7 will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an indication mode of a pointer provided in the battery remaining amount display device 7. In FIG. 8, on the display surface of the battery remaining amount display device 7, a scale 7a, a red zone 7b in which the remaining capacity is almost zero, and a full zone 7c indicating a fully charged state are shown. The pointer 7d is driven between the red zone 7b and the full zone battery 7c on the scale 7a.

バッテリ4の残容量の上下限近くでは、推定値であるため残容量の算出値が真の値から乖離することが想定される。したがって、バッテリ残容量の上下限領域、例えば20Ahバッテリにおける2Ah未満や16Ah以上の範囲では大きい表示誤差を回避するためバッテリ残量表示装置7における表示に関しては、次の点を考慮した。   Since it is an estimated value near the upper and lower limits of the remaining capacity of the battery 4, it is assumed that the calculated value of the remaining capacity deviates from the true value. Therefore, in order to avoid a large display error in the upper and lower limit areas of the remaining battery capacity, for example, in a range of less than 2 Ah or more than 16 Ah in a 20 Ah battery, the following points are taken into consideration for the display in the remaining battery capacity display device 7.

バッテリ4は残容量が大きいときの残量の算出値は、実際の値から2〜3Ah程度ずれることと、バッテリ4の劣化目安を把握する観点から、20Ahバッテリにおける16Ah以上の高残容量域では、残容量算出値が満充電時の80%(16Ahに相当)に低下するまでは、バッテリ残量表示装置7の指針7dを目盛7aのフルゾーン7cの位置に表示させる(図8(a)参照)。   The calculated value of the remaining amount when the remaining capacity of the battery 4 is large is shifted by about 2 to 3 Ah from the actual value, and from the viewpoint of grasping the deterioration standard of the battery 4, in the high remaining capacity region of 16 Ah or more in the 20 Ah battery Until the calculated remaining capacity is reduced to 80% of full charge (equivalent to 16 Ah), the pointer 7d of the battery remaining amount display device 7 is displayed at the position of the full zone 7c of the scale 7a (see FIG. 8A). ).

一方、残量ゼロ近傍では、実際の値から1Ah程度のずれが生じるのを許容するため、20Ahバッテリにおいて残容量2Ahを表示下限とした。したがって、図8(b)に示すように、算出された残容量が20Ahバッテリにおいて2Ah〜4Ahの範囲では、指針7dをレッドゾーン7bに位置するように駆動する。また、算出された残容量が20Ahバッテリにおいて2Ah以下になると、指針7dを表示可能範囲の最下限(レッドゾーン7bの端)に位置するように駆動する(図8(c)参照)。   On the other hand, in order to allow a deviation of about 1 Ah from the actual value in the vicinity of the remaining amount of zero, the remaining capacity 2 Ah is set as the lower display limit in the 20 Ah battery. Therefore, as shown in FIG. 8B, when the calculated remaining capacity is in the range of 2 Ah to 4 Ah in the 20 Ah battery, the pointer 7 d is driven to be positioned in the red zone 7 b. Further, when the calculated remaining capacity becomes 2 Ah or less in the 20 Ah battery, the pointer 7 d is driven so as to be positioned at the lowest limit of the displayable range (the end of the red zone 7 b) (see FIG. 8C).

上述のように、本実施形態によれば、電流計を用いることなく、バッテリ4の残容量を算出により推定し、バッテリ残量表示装置7に表示できる。なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、請求項に記載された範囲内で周知技術を適用して変形することが可能である。   As described above, according to the present embodiment, the remaining capacity of the battery 4 can be estimated by calculation and displayed on the battery remaining amount display device 7 without using an ammeter. In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can deform | transform by applying a well-known technique within the range described in the claim.

4…バッテリ、 6…残量推定部、 7…バッテリ残量表示装置、 8…インバータ、 9…モータ駆動部、 10…アングルセンサ、 11…DC−DCコンバータ、 12…コンタクタ、 13…回転数センサ、 15…メインスイッチ、 16…充電器、 18…モータ、 22…シートスイッチ、 23…グリップ開度センサ、 48…デューティマップ、 49…放電電流マップ、 51…残容量マップ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Battery, 6 ... Remaining amount estimation part, 7 ... Battery remaining amount display apparatus, 8 ... Inverter, 9 ... Motor drive part, 10 ... Angle sensor, 11 ... DC-DC converter, 12 ... Contactor, 13 ... Speed sensor 15 ... main switch 16 ... charger 18 ... motor 22 ... seat switch 23 ... grip opening sensor 48 ... duty map 49 ... discharge current map 51 ... remaining capacity map

Claims (5)

バッテリ(4)と、前記バッテリ(4)から電力を供給されて電動車両の駆動力を発生するモータ(18)と、電動車両に設けられるアクセルグリップの操作開度(Th)を検出するグリップ開度センサ(23)と、前記操作開度(Th)に応じて前記モータ(18)に供給する電圧値をモータ駆動回路(8)の駆動デューティ比として予め設定したデューティマップ(48)と、前記バッテリ(4)の出力電圧および出力電流をパラメータとして前記バッテリ(4)の推定残容量を算出する残量推定手段(6)とを有する電動車両のバッテリ残量推定装置において、
前記残量推定手段(6)が、
前記デューティマップ(48)に設定されているデューティ比で定まる電圧値で前記モータ(18)に通電したときの電流値を予め前記デューティ比に対応して設定した放電電流マップ(49)と、
電流値と電圧値とに基づいて予めバッテリ(4)の残容量を設定した残容量マップ(51)とを備え、
前記放電電流マップ(49)によって算出された電流値(Imap)と前記モータ(18)に供給された実測電圧値(Vbatt)とから前記残容量マップ(51)を用いて前記バッテリ(4)の残容量を算出するように構成されており、
前記算出された残容量に基づいてバッテリ残量を表示するバッテリ残量表示装置(7)を備え、
電源投入直後は、開路電圧をバッテリ残容量とみなして前記バッテリ残量表示装置(7)によりバッテリ残量を表示し、
最新に算出された残容量が前記バッテリ残量表示装置(7)での表示値から予定の最大変化幅以上低下したときは、現在の表示値を徐々に最新の算出値まで低下させるように構成されており、
前記バッテリ残量表示装置(7)は、揺動式の指針(7d)でバッテリ残量を表示する方式とされ、満充電時の80%に低下するまでは前記指針(7d)を目盛のフルゾーンの位置に駆動し、一方、満充電時の10%以下になると前記指針(7d)を表示可能範囲の最下限の位置に駆動し、
予め設定した電流値でバッテリ(4)を放電したときに放電電圧が予め設定した放電終了電圧であるときの放電電力量を満充電量として予め設定し、
前記バッテリ(4)から前記モータ(18)に入力される電圧およびそのときに前記放電電流マップ(49)によって算出された電流値に基づく推定バッテリ残容量が前記残容量マップ(51)に設定されており、
前記満充電量が、電動車両の平均消費電流と放電終了電圧に基づいて設定され、
前記電源投入直後のバッテリ残容量としての開路電圧がゼロでなく、かつ前記モータ(18)が駆動されている場合には前記放電電流マップ(49)によって電流値を求め、
前記実測電圧値(Vbatt)がマップ下限値未満でない場合に、前記残容量マップ(51)を用いてバッテリ残容量を算出することを特徴とする電動車両のバッテリ残量推定装置。
A battery (4), a motor (18) that is supplied with electric power from the battery (4) to generate driving force of the electric vehicle, and a grip opening that detects an operation opening (Th) of an accelerator grip provided in the electric vehicle. A duty map (48) in which a voltage value supplied to the motor (18) in accordance with the degree of operation opening (Th) is preset as a drive duty ratio of the motor drive circuit (8); In a battery remaining amount estimating device for an electric vehicle, comprising: remaining amount estimating means (6) for calculating an estimated remaining capacity of the battery (4) using the output voltage and output current of the battery (4) as parameters,
The remaining amount estimating means (6)
A discharge current map (49) in which a current value when the motor (18) is energized with a voltage value determined by the duty ratio set in the duty map (48) is set in advance corresponding to the duty ratio;
A remaining capacity map (51) in which the remaining capacity of the battery (4) is set in advance based on the current value and the voltage value;
From the current value (Imap) calculated by the discharge current map (49) and the actually measured voltage value (Vbatt) supplied to the motor (18), the remaining capacity map (51) is used to determine the battery (4). Configured to calculate the remaining capacity,
A battery remaining amount display device (7) for displaying a battery remaining amount based on the calculated remaining capacity;
Immediately after turning on the power, the open circuit voltage is regarded as the remaining battery capacity, and the remaining battery capacity is displayed by the remaining battery capacity display device (7).
A configuration in which the current display value is gradually reduced to the latest calculated value when the latest calculated remaining capacity is reduced by more than the planned maximum change width from the display value on the battery remaining amount display device (7). Has been
The battery remaining amount display device (7) is a method of displaying the remaining amount of the battery with a swinging-type pointer (7d), and the pointer (7d) is displayed on a full zone until it is reduced to 80% of the full charge. On the other hand, when the full charge is 10% or less, the pointer (7d) is driven to the lowest position of the displayable range ,
When the battery (4) is discharged at a preset current value, the discharge power amount when the discharge voltage is a preset discharge end voltage is preset as a full charge amount,
The estimated battery remaining capacity based on the voltage input from the battery (4) to the motor (18) and the current value calculated by the discharge current map (49) at that time is set in the remaining capacity map (51). And
The full charge amount is set based on the average consumption current and discharge end voltage of the electric vehicle,
When the open circuit voltage as the remaining battery capacity immediately after the power is turned on is not zero and the motor (18) is driven, the current value is obtained by the discharge current map (49),
A remaining battery capacity estimation device for an electric vehicle , wherein the remaining battery capacity is calculated using the remaining capacity map (51) when the measured voltage value (Vbatt) is not less than a map lower limit value .
前記残容量マップ(51)が、該残容量マップ(51)のパラメータである電流値を直線近似させて作成されていることを特徴とする請求項に記載の電動車両のバッテリ残量推定装置。 The remaining battery capacity estimation device according to claim 1 , wherein the remaining capacity map (51) is created by linearly approximating a current value that is a parameter of the remaining capacity map (51). . 前記開路電圧に基づく表示を予め定められた時間維持することを特徴とする請求項1または2に記載の電動車両のバッテリ残量推定装置。 The apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the display based on the open circuit voltage is maintained for a predetermined time. 前記残容量マップに入力される電圧値および電流値が、所定サンプリング周期における平均値であることを特徴とする請求項1記載の電動車両のバッテリ残量推定装置。   2. The battery remaining capacity estimating device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the voltage value and the current value input to the remaining capacity map are average values in a predetermined sampling period. 前記モータ(18)が停止中は、所定時間経過毎に開路電圧を測定し、該開路電圧をバッテリ残容量に代えて前記バッテリ残量表示装置(7)でバッテリ残量表示を行うように構成されていることを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の電動車両のバッテリ残量推定装置。 While the motor (18) is stopped, the open circuit voltage is measured every predetermined time, and the remaining battery capacity is displayed by the remaining battery capacity display device (7) instead of the open circuit voltage. The battery remaining amount estimation device for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 4 , wherein the battery remaining amount estimation device is an electric vehicle.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5898643B2 (en) * 2013-05-24 2016-04-06 本田技研工業株式会社 Power storage device remaining capacity display device and hybrid vehicle control device
CN103645377B (en) * 2013-12-24 2016-02-24 山东大学 Based on the battery nominal power Forecasting Methodology of Dynamic array control algorithm
JP6830318B2 (en) * 2016-01-15 2021-02-17 株式会社Gsユアサ Power storage element management device, power storage element module, vehicle and power storage element management method
JP6930572B2 (en) * 2016-01-15 2021-09-01 株式会社Gsユアサ Power storage element management device, power storage element module, vehicle and power storage element management method
CN106291389B (en) * 2016-10-12 2019-03-05 爱玛科技集团股份有限公司 A kind of indicating means of battery remaining power, apparatus and system
CN110758127B (en) * 2018-07-26 2022-03-15 比亚迪股份有限公司 Method and device for charging battery, storage medium and electronic equipment
JP2021183975A (en) * 2019-11-21 2021-12-02 株式会社Gsユアサ Electricity storage element management device, electricity storage element module, vehicle, and electricity storage element management method
CN111398834A (en) * 2020-04-08 2020-07-10 西安交通大学 SoC (system on chip) real-time estimation system and estimation method for liquid metal battery
CN115825758B (en) * 2021-12-29 2023-11-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 Method and system for determining remaining time of battery charge
CN114362350B (en) * 2022-01-14 2023-07-28 杭州海康威视数字技术股份有限公司 Power supply control method and power supply control device for camera

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3087276B2 (en) * 1989-03-20 2000-09-11 スズキ株式会社 Battery remaining capacity display
JPH06242193A (en) * 1993-02-23 1994-09-02 Toyota Motor Corp Remaining capacity meter
EP0637754B1 (en) * 1993-01-27 2002-09-25 Seiko Epson Corporation Battery capacity meter
JPH07131904A (en) * 1993-11-04 1995-05-19 Honda Motor Co Ltd Motor controller for motor operated vehicle
JPH0898305A (en) * 1994-09-29 1996-04-12 Seiko Epson Corp Travelling device of electric car
JPH08160113A (en) * 1994-12-02 1996-06-21 Nippon Soken Inc Battery state judgement device
JP3164998B2 (en) * 1995-04-07 2001-05-14 矢崎総業株式会社 Battery remaining capacity measurement device
JP3141779B2 (en) * 1996-05-17 2001-03-05 トヨタ自動車株式会社 Battery remaining capacity measurement device
US6469471B1 (en) * 1998-08-28 2002-10-22 Invensys Energy Systems (Nz) Limited Battery charge measurement and discharge reserve time prediction technique and apparatus
DE69912709T2 (en) * 1998-09-18 2004-09-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Method and device for measuring state values of a battery
JP2000356670A (en) * 1999-06-15 2000-12-26 Yamaha Motor Co Ltd Battery residual capacity display device for electrically-driven vehicle
JP2001051030A (en) * 1999-08-09 2001-02-23 Hitachi Maxell Ltd Charging battery or changing battery pack
JP4389379B2 (en) * 2000-11-27 2009-12-24 株式会社デンソー Dual battery mounted vehicle power supply
JP4137496B2 (en) * 2002-04-15 2008-08-20 富士通株式会社 Remaining amount prediction method
JP2009132357A (en) * 2007-10-31 2009-06-18 Fuji Heavy Ind Ltd Battery charge status display apparatus of vehicle
JP2009208484A (en) * 2008-02-29 2009-09-17 Calsonic Kansei Corp State display method of vehicular secondary battery
JP5212266B2 (en) * 2009-06-05 2013-06-19 トヨタ自動車株式会社 Vehicle display control apparatus, method, and program

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