JPH01259279A - Calculating device for remaining capacity of battery - Google Patents

Calculating device for remaining capacity of battery

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JPH01259279A
JPH01259279A JP63086594A JP8659488A JPH01259279A JP H01259279 A JPH01259279 A JP H01259279A JP 63086594 A JP63086594 A JP 63086594A JP 8659488 A JP8659488 A JP 8659488A JP H01259279 A JPH01259279 A JP H01259279A
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battery
capacity
electromotive force
remaining capacity
remaining
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Toshiyuki Watanabe
敏之 渡辺
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

PURPOSE:To accurately calculate the remaining capacity of a battery by deciding whether or not the battery recovers up to its original electromotive force, and finding the initial value of the capacity of the battery in next discharging and calculating the remaining capacity of the battery. CONSTITUTION:A battery capacity storage means 1 is stored with the remaining capacity of the battery. An electromotive force recovery detecting means 2 detects the battery recovering up to its original electromotive force while the battery is not in a discharging state. A battery capacity calculating means 3 in case of discrimination of the fact that the battery does not recovers to the original electromotive force yet from the detection result of said detecting means 2 finds the remaining capacity of the battery in discharging by using the stored capacity value in the storage means 1 as the initial value of the battery capacity. When the battery recovers up to the original electromotive force, the initial value of the battery capacity is found from the terminal voltage across the battery to calculate the remaining capacity of the battery according to the found initial value. Further, when the battery is charged by an on-vehicle charger, the remaining capacity of the battery is calculated based upon the battery capacity initial value found from the terminal voltage across the battery.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バッテリ車のバッテリの残存容量を算出する
バッテリ残存容量算出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a battery remaining capacity calculation device that calculates the remaining capacity of a battery of a battery-powered vehicle.

〔概  要〕〔overview〕

従来、バッテリの使用直後に、バッテリの端子電圧から
バッテリの初期容量を求めるとバッテリの残存容量を過
少に算出してしまう場合があった。
Conventionally, when the initial capacity of a battery is determined from the terminal voltage of the battery immediately after the battery is used, the remaining capacity of the battery may be underestimated.

本発明はバッテリが本来の起電力まで回復したかを判別
し、その結果によって次の放電におけるバッテリ容量の
初期値を求めてバッテリの残存容量を算出している。従
って、バッテリの残存容量を常に正しく算出することが
できる。
The present invention determines whether the battery has recovered to its original electromotive force, determines the initial value of the battery capacity for the next discharge based on the result, and calculates the remaining capacity of the battery. Therefore, the remaining capacity of the battery can always be calculated correctly.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

バッテリ車は、内蔵しているバッテリの電気エネルギー
で走行用モータを駆動させ走行用モータの回転により走
行を行っているが、そのバッテリの残存容量は計器パネ
ルに組み込まれたバッテリ容量計に表示されるようにな
っている。そして、オペレータはそのバッテリ容量計を
見ながらバッテリの充電が必要かどうかを判断している
。第4図は、バッテリ容量計10の外観図である。
A battery-powered vehicle uses the electrical energy of the built-in battery to drive the traction motor, and the traction motor rotates to drive the vehicle.The remaining capacity of the battery is displayed on the battery capacity meter built into the instrument panel. It has become so. Then, the operator determines whether or not the battery needs to be charged while looking at the battery capacity meter. FIG. 4 is an external view of the battery capacity meter 10.

同図に示すように、バッテリ容量計10の表面にはLE
D (発光ダイオード)から成る8個の表示ランプ10
a〜10hが設けられている。表示ランプIOa〜10
gはバッテリの残存容量を表示するランプであり、表示
ランプLogはバッテリが100%放電した時に点灯し
てオペレータにバッテリの過放電を警告するランプであ
る。
As shown in the figure, the surface of the battery capacity meter 10 has an LE
8 indicator lamps 10 consisting of D (light emitting diodes)
a to 10h are provided. Display lamp IOa~10
g is a lamp that displays the remaining capacity of the battery, and the display lamp Log is a lamp that lights up when the battery is 100% discharged to warn the operator of over-discharge of the battery.

第5図(Jl)〜(e)にバッテリの残存容量に応じた
バッテリ容量計10の表示例を示す。尚、同図(8)〜
tg)において点灯中の表示ランプは黒く塗りつふして
あり、消灯の表示ランプは白ヌキで示している。
FIGS. 5(Jl) to (e) show display examples of the battery capacity meter 10 according to the remaining capacity of the battery. In addition, the same figure (8) ~
In tg), the indicator lamps that are on are shown in black, and the indicator lamps that are off are shown in white.

また、Xはバッテリの放電の深さ(%)を示す。Moreover, X indicates the depth (%) of battery discharge.

バッテリの放電の深さXが0%、すなわちバッテリが満
タンに充電されていれば同図ta+に示すように表示ラ
ンプ1Oa〜10fの全てが点灯し、以後、バッテリが
放電してバッテリの残存容量が減少するに従って同図(
b)〜げ)に示すように表示ランプ10f、表示ランプ
10e、表示ランプ10d、表示ランプ10c、表示ラ
ンプ10bが順次消、灯していく。そして、バッテリが
100%放電してしまうと、表示ランプ102〜10f
が全て消灯すると共に、警告用の表示ランプ10gが赤
色に点灯して、オペレークに過放電を警告する。
If the depth of discharge of the battery As the capacity decreases, the same figure (
As shown in b) to g), the display lamp 10f, the display lamp 10e, the display lamp 10d, the display lamp 10c, and the display lamp 10b are turned off and turned on in sequence. When the battery is 100% discharged, the indicator lamps 102 to 10f
At the same time, the warning indicator lamp 10g lights up in red to warn the operator of over-discharge.

第7図は従来のバッテリ容量表示装置のシステム構成図
である。同図において、バッテリ11は図示していない
走行用モータや制御回路を駆動するための電力を供給す
る電源であり、バッテリ11の電圧はキースイッチ5W
kyを介してA/Dコンバータ12へ、また直接にA/
Dコンバータ13にカロわっている。へ/Dコンバータ
12゜13は、バッテリ11から加わるアナログ値の電
圧をデジタル値に変換するアナログ/デジタル変換装型
であり、デジタル変換した電圧値をI10ボート14に
出力する。I10ボート14ばCPU15からの読め取
り指令に応して、A/Dコンハーク12またはΔ/Dコ
ンバータ13から入力するバッテリ11のデジタル値の
電圧をCPU15へ出力する入出力インクフェースであ
る。
FIG. 7 is a system configuration diagram of a conventional battery capacity display device. In the figure, a battery 11 is a power source that supplies electric power for driving a driving motor and a control circuit (not shown), and the voltage of the battery 11 is 5W at a key switch.
ky to the A/D converter 12, and directly to the A/D converter 12.
D converter 13 is overloaded. The to/D converter 12 13 is an analog/digital conversion device that converts the analog voltage applied from the battery 11 into a digital value, and outputs the digitally converted voltage value to the I10 port 14 . The I10 port 14 is an input/output ink face that outputs the voltage of the digital value of the battery 11 inputted from the A/D converter 12 or the Δ/D converter 13 to the CPU 15 in response to a reading command from the CPU 15.

CPU15ば、図示してはいないが、ROM(Read
 0nly Memory)  やRAM  (Ran
d On AccessMemory )を有しており
、ROMに記憶されているプログラムを実行して、キー
スイッチ5Wkyを介してへ/Dコンハーク12に加わ
る電圧値や、A/Dコンバーク13によりデジタル値に
変換されたバッテリ11の端子電圧をI10ボート14
を介し゛ζ入力し、A/Dコンバータ12に加わる電圧
値を基にキースイッチswkyのオン/オフを検出した
り、A/Dコンハーク13により変換されたバッテリ1
1の端子電圧の値からバッテリ11の残存容量を算出す
る。また、CPUI 5はその算出したバッテリ11の
残存容量を表示する為の表示データをROM内から読み
出し、表示ドづ− ライバ16を介しバッテリ容量計10にバッテリ11の
残存容量に応じた表示ランプの表示を行う。
Although not shown, the CPU 15 has a ROM (Read
0nly Memory) and RAM (Ran
By executing the program stored in the ROM, the voltage value applied to the /D converter 12 via the key switch 5Wky and the voltage value converted into a digital value by the A/D converter 13 are stored. The terminal voltage of the battery 11 is
The on/off state of the key switch swky is detected based on the voltage value applied to the A/D converter 12, and the battery 1 converted by the A/D converter 13 is
The remaining capacity of the battery 11 is calculated from the value of the terminal voltage of 1. Further, the CPU 5 reads display data for displaying the calculated remaining capacity of the battery 11 from the ROM, and displays a display lamp according to the remaining capacity of the battery 11 on the battery capacity meter 10 via the display driver 16. Perform display.

次に、CPU15により行われるバッテリの残存容量の
算出処理を第8図のフローチャートにより説明する。
Next, the process of calculating the remaining capacity of the battery performed by the CPU 15 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

CPU15はT10ボー1−14を介してA / Dコ
ンバータ12により変換されたデジタルの電圧値を読め
出して、キースイッチがオンとなったかどうか判別しく
処理5AI)、キースイッチがオンとなっていればI1
0ボート14を介してΔ/Dコンバータ13により変換
されたバッテリ11の端子電圧Voを読み取る(処理5
A2)。そして、その読み取ったバッテリ11の端子電
圧V。
The CPU 15 reads the digital voltage value converted by the A/D converter 12 via the T10 baud 1-14 and determines whether the key switch is on or not (5AI). baI1
Read the terminal voltage Vo of the battery 11 converted by the Δ/D converter 13 via the 0 port 14 (processing 5
A2). Then, the read terminal voltage V of the battery 11.

を基にパンテリ11の容量を求める(処理5A3)。The capacity of the pantry 11 is determined based on (processing 5A3).

ここで処理SA3における容量換算の方法を説明する。Here, the method of capacity conversion in process SA3 will be explained.

バッテリ11の起電力をE、バッテリ11の放電電流、
内部抵抗をそれぞれi、Rpとすると、A/Dコンバー
タ13により変換されたバッテリ11の電圧値■は、 −6= V=E−i  ・17ρ      ・ ・ ・ ・ 
・ (1,1)の式で表される。キースイッチS W 
kyがオンになった直後には放電電流iば0アンペアな
ので、V = Eとなり前記処理SΔ2で読め取った電
圧■0はバッテリ11の起重力Eに等しい。
The electromotive force of the battery 11 is E, the discharge current of the battery 11 is
When the internal resistances are respectively i and Rp, the voltage value of the battery 11 converted by the A/D converter 13 is -6=V=E-i ・17ρ ・ ・ ・ ・
・Represented by the formula (1, 1). key switch SW
Immediately after ky is turned on, the discharge current i is 0 amperes, so V = E, and the voltage 0 read in the process SΔ2 is equal to the motive force E of the battery 11.

バッテリ11は、放電が進行すると共↓こ電解液の比重
が低下し、その起電力Eは第6図に示すように低下して
行く。従って、第6図に示す放電特性を基に、処理SA
2で読み取った電圧値Voがらバッテリ11の初期容f
J Coを求める(処理S八3)。
As the discharge of the battery 11 progresses, the specific gravity of the electrolyte decreases, and the electromotive force E decreases as shown in FIG. Therefore, based on the discharge characteristics shown in FIG.
The initial capacity f of the battery 11 is determined from the voltage value Vo read in step 2.
Find J Co (processing S83).

続りて、前記処理SAIと同様にしてキースイッチ5W
kyがオンとなっているかどうが判別しく処理5A4)
、キースイッチ5Wkyがオンとなっていれば前記処理
SA2と同様にしてI10ボー 1−14を介してΔ/
Dコンバータ13のi4[したバッテリ11の端子電圧
■1を読み込み(処理SΔ5)、バッテリ11の残存容
量を算出する(処理5A6)。
Subsequently, in the same manner as the processing SAI, the key switch 5W is
5A4)
, if the key switch 5Wky is on, Δ/
The terminal voltage (■1) of the battery 11 obtained by i4 of the D converter 13 is read (processing SΔ5), and the remaining capacity of the battery 11 is calculated (processing 5A6).

ここで、処理S八6におけるバッテリ11の残存容量の
算出方法を説明する。
Here, a method of calculating the remaining capacity of the battery 11 in step S86 will be explained.

キースイッチ5Wkyをオンにした後、走行等を行うと
走行用モータ等の負荷にバッテリ11の放電電流iが流
れ、式(1,1>により放電電流iに比例してバッテリ
11の端子電圧Vは低下する。
When the key switch 5Wky is turned on and the vehicle is driven, the discharge current i of the battery 11 flows through the load such as the travel motor, and the terminal voltage V of the battery 11 is proportional to the discharge current i according to the formula (1, 1>). decreases.

従って、バッテリの端子電圧■を処理S八5で読め込め
、第6図に示す放電特性を基にバッテリ11の容量Cを
求めると実際のバッテリ容量より過少の容量になってし
まう。そのため、バッテリ11の端子電圧Vの時間当た
りの低下量ΔV/Δtから消費容量C1を算出しバッテ
リの残存容量Cを求める。
Therefore, if the battery terminal voltage (2) is read in step S85 and the capacity C of the battery 11 is determined based on the discharge characteristics shown in FIG. 6, the capacity C will be less than the actual battery capacity. Therefore, the consumed capacity C1 is calculated from the amount of decrease ΔV/Δt per hour in the terminal voltage V of the battery 11, and the remaining capacity C of the battery is determined.

C−co−C1・・・・ (1,2) 次に、算出されたバッテリ11の残存容量をキーデーク
としてROM内を検索しそのバッテリ11の残存容量に
対応する表示データ、すなわちバッテリ容量計11の表
示ランプ103〜Logを第5図(a)〜(glに示す
ようにその残存容量に対応してオン/オフ制御するため
の表示データをROMから読み出す(処理S八7)。
C-co-C1... (1, 2) Next, the ROM is searched using the calculated remaining capacity of the battery 11 as a key data, and display data corresponding to the remaining capacity of the battery 11, that is, the battery capacity meter 11 Display data for controlling on/off of the display lamps 103 to Log according to the remaining capacity as shown in FIGS. 5A to 5G is read from the ROM (process S87).

そして、その読み出した表示データを表示トライバ16
に出力し、表示ドライバ16を介しバッテリ容量計10
の表示ランプ10a〜1ogをバッテリ11の残存容量
に応じて点灯させる(処理5A8)。
Then, the read display data is transferred to the display driver 16.
output to the battery capacity meter 10 via the display driver 16.
The indicator lamps 10a to 1og are turned on according to the remaining capacity of the battery 11 (processing 5A8).

処理SA4〜SA8は、キースイ・7チswkyがオン
の間繰り返されるので、キースイッチswkyがオンの
間バッテリ容量計10にはバッテリ11の残存容量が第
5図(al〜(g)に示す表示形式でリアルタイムに表
示される。
Processes SA4 to SA8 are repeated while the key switch swky is on, so while the key switch swky is on, the remaining capacity of the battery 11 is displayed on the battery capacity meter 10 as shown in FIGS. format and displayed in real time.

一方、前記処理SAIまたは前記処理S八2でキースイ
ッチswkyがオフであれば、バッテリ容量計10の表
示ランプ10a〜10hを全て消灯させた後(処理5A
9)、、処理SAIに戻る。
On the other hand, if the key switch swky is off in the process SAI or the process S82, all display lamps 10a to 10h of the battery capacity meter 10 are turned off (processing 5A
9), Return to processing SAI.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

バッテリは、長時間連続的に放電した場合には、放電電
流が0アンペアになってもずくには本来の起電力には回
復せず、本来の起電力に回復するまでにはある一定時間
が必要となる。従ってハソテリ車を長時間走行させて、
放電電流が大量に流れた場合、−度スイソチキー5Wk
yをオフにして再度オンにした時、まだバッテリ11の
起電力が回復していない時がある。
When a battery is discharged continuously for a long time, it does not recover to its original electromotive force even after the discharge current reaches 0 amperes, and it takes a certain amount of time to recover to its original electromotive force. becomes. Therefore, if you drive your car for a long time,
If a large amount of discharge current flows, - degree Swissochi key 5Wk
When Y is turned off and then turned on again, there are times when the electromotive force of the battery 11 has not yet recovered.

とごろが、従来のバッテリ容量表示装置は、バッテリ1
1の初期の容量をキースイッチ5Wkyがオンになった
時点で読み取ったバッテリ11の端子電圧から求めてい
るため(処理SAI〜5A3)、回復していない起電力
を初期のバッテリ容量C0に換算してしまう場合もあり
、その場合バッテリ容量計には実際よりも過小の残存容
量が表示されてしまい問題となっていた。
However, the conventional battery capacity display device
Since the initial capacity of battery 11 is obtained from the terminal voltage of battery 11 read at the time when key switch 5Wky is turned on (processing SAI~5A3), the unrecovered electromotive force is converted to initial battery capacity C0. In this case, the remaining capacity displayed on the battery capacity meter would be lower than the actual amount, which was a problem.

本発明は、バッテリを長時間、連続的に使用して、バッ
テリの起電力が本来の起電力に回復していない時にキー
スイッチをオンにした場合でも正しい残存容量を算出で
きるバッテリ残存容量算出装置を提供することを目的と
する。
The present invention provides a battery remaining capacity calculation device that can calculate the correct remaining capacity even when the key switch is turned on when the battery is used continuously for a long time and the electromotive force of the battery has not recovered to the original electromotive force. The purpose is to provide

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を達成するための本発明の手段は、第1図に示
す通りである。
The means of the present invention for achieving the above object is as shown in FIG.

バッテリ容量記憶手段1は、バッテリの残存容量を記憶
する。
The battery capacity storage means 1 stores the remaining capacity of the battery.

起電力回復検出手段2ば、バッテリが非放電中である時
に、例えばバッテリの端子電圧の単位時間あたりの変動
値からバッテリが本来の起電力に回復したごとを検出す
る。
The electromotive force recovery detecting means 2 detects each time the battery recovers to its original electromotive force from, for example, a fluctuation value per unit time of the terminal voltage of the battery when the battery is not discharging.

バッテリ容量算出手段3は、起電力回復手段2から加わ
る検出結果によりバッテリが本来の起電力まで回復して
いないと判別した場合には、バッテリ容量記憶手段1に
記憶されている容量値をバッテリ容量の初期値として放
電中のバッテリの残存容量を求め、一方ハノテリが本来
の起電力まで回復したと判別した場合には、バッテリの
端子電圧からパ・7テリ容量の初期値を求め、その初期
値を基に、放電中のバッテリの残存容量を算出する。
If the battery capacity calculation means 3 determines that the battery has not recovered to its original electromotive force based on the detection result added from the electromotive force recovery means 2, the battery capacity calculation means 3 converts the capacity value stored in the battery capacity storage means 1 into the battery capacity. The remaining capacity of the battery during discharging is determined as the initial value of , and if it is determined that the electromotive force has recovered to the original electromotive force, the initial value of the battery capacity is determined from the terminal voltage of the battery, and the initial value is Based on this, the remaining capacity of the battery during discharging is calculated.

また、バッテリ容量算出手段3は車載充電器によりバッ
テリが充電された場合6目j、バッテリの放電開始時の
バッテリの端子電圧からバッテリ容量の初3tl値を求
めその初期値を基にバッテリ放電中のバッテリの残存容
量を算出する。
In addition, when the battery is charged by the on-vehicle charger, the battery capacity calculation means 3 calculates the initial 3tl value of the battery capacity from the terminal voltage of the battery at the start of discharging the battery, and calculates the initial 3tl value of the battery capacity based on that initial value while discharging the battery. Calculate the remaining capacity of the battery.

〔作   用〕[For production]

本発明の手段の作用は次の通りである。 The operation of the means of the invention is as follows.

ハソテリ車において、例えばキースイッチがオーツとな
ってバッテリが放電していない時に起電力回復検出手段
2はバッテリが本来の起電力まで回復したか否を検出す
る。
In a car, for example, when the key switch is set to auto and the battery is not discharging, the electromotive force recovery detection means 2 detects whether the battery has recovered to its original electromotive force.

また、バッテリ容量記憶手段1は例えばキースイッチが
オフとなってバッテリの放電が終了したならば、放電終
了時のバッテリの残存容量を記1.シする。
In addition, for example, when the key switch is turned off and the battery discharge ends, the battery capacity storage means 1 records the remaining capacity of the battery at the end of the discharge. I will do it.

バッテリ容量算出手段3は、例えばキー2、イ・7チが
オンとなってバッテリの放電が開始されると起電力回復
検出手段2の検出結果から、バッテリが本来の起電力ま
で回復していない場合と判別した場合にはバッテリ容量
記憶手段1に記憶されている容量値をバッテリの初期容
量としてバッテリが放電中の間バッテリの残存容量を算
出する。
For example, when keys 2, A and 7 are turned on and battery discharging is started, the battery capacity calculation means 3 determines from the detection result of the electromotive force recovery detection means 2 that the battery has not recovered to its original electromotive force. If it is determined that this is the case, the remaining capacity of the battery is calculated while the battery is being discharged using the capacity value stored in the battery capacity storage means 1 as the initial capacity of the battery.

一方、バッテリ容量算出手段3は、バッテリが本来の起
電力まで回復していると判別した場合には例えばバッテ
リの放電開始時点のバッテリの端子電圧からバッテリ容
量の初期値を求め、そのパノテリの初期容量を基にバッ
テリが放電中の間、バッテリの残存容量を算出する。
On the other hand, when it is determined that the battery has recovered to its original electromotive force, the battery capacity calculation means 3 calculates the initial value of the battery capacity from the terminal voltage of the battery at the time of starting discharge of the battery, and The remaining capacity of the battery is calculated based on the capacity while the battery is being discharged.

また、バッテリ容量算出手段3は、キースイッチがオフ
の間車載充電器によりバッテリ充電が行われた場合には
、放電開始時のバッテリの端子電圧からバッテリ容量の
初期値を求め、バッテリが放電中の間、その初期値を基
にバッテリの残存容量を算出する。
Furthermore, when the battery is charged by the on-vehicle charger while the key switch is off, the battery capacity calculation means 3 calculates the initial value of the battery capacity from the terminal voltage of the battery at the start of discharging, and calculates the initial value of the battery capacity from the terminal voltage of the battery at the start of discharging. , calculates the remaining capacity of the battery based on the initial value.

〔実  施  例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は、本発明の一実施例を適用したバッテリ容量表
示装置のシステJ・構成図である。
FIG. 2 is a system J configuration diagram of a battery capacity display device to which an embodiment of the present invention is applied.

同図において、車載充電器21ばバッテリ22を充電す
るための充電器でありバッテリ車内に載置されている。
In the figure, an on-vehicle charger 21 is a charger for charging a battery 22 and is placed in a battery vehicle.

車載充電器21によるバッテリ22の充電は図示してい
ない操作パネルの充電スイッチを押し下げすることによ
り開始され、充電スイッチのオン/オフ信号は車載充電
器21の図示していない制御回路からCPU23に出力
され一13= る。
Charging of the battery 22 by the on-board charger 21 is started by pressing down a charging switch on an operation panel (not shown), and an on/off signal for the charging switch is output from a control circuit (not shown) of the on-board charger 21 to the CPU 23. It is 13=.

電源24は、バッテリ22から加わる電圧から一定の定
電圧を生成してCPU23.ADU25゜PPI26に
供給する定電圧回路である。
The power supply 24 generates a constant voltage from the voltage applied from the battery 22 to the CPU 23. This is a constant voltage circuit that supplies the ADU 25° PPI 26.

また、バッテリ22の死滅エネルギはキースイッチ27
を介して走行駆動用のモータ等から成る走行主回路28
に供給され消費される。
In addition, the dead energy of the battery 22 is transferred to the key switch 27.
A main travel circuit 28 consisting of a travel drive motor, etc.
is supplied and consumed.

さらに、バッテリ検出回路29.30は入力するバッテ
リ22の端子間電圧を所定電圧に降下してADU25に
出力する回路であり、例えばバッテリ22の端子間電圧
がOV〜55Vの範囲であるとすれば、そのバッテリ2
2の端子間電圧を八DU25の入力規格に合ったOV〜
5Vの範囲に降下してADU25に加える。
Furthermore, the battery detection circuits 29 and 30 are circuits that drop the voltage across the input terminals of the battery 22 to a predetermined voltage and output it to the ADU 25. For example, if the voltage between the terminals of the battery 22 is in the range of OV to 55V, , the battery 2
The voltage between the terminals of 8 DU25 is OV~ that meets the input standard of DU25.
It drops to the 5V range and applies to ADU25.

Δ D  U  (Analog  1lata  A
cquisition  IJnit)  2 5は、
バッテリ検出回路29及びバッテリ検出回路30から入
力するアナログ電圧値を、例えば8ビツトの分解能のデ
ジタル値に変換してMPU23に出力するA/Dコンバ
ータである。
Δ D U (Analog 1 lata A
cquisition IJnit) 2 5 is
This is an A/D converter that converts analog voltage values input from the battery detection circuit 29 and the battery detection circuit 30 into digital values with, for example, 8-bit resolution and outputs the digital values to the MPU 23.

MPU23は、図示していないROMに格納されたプロ
グラムを実行してシステム全体の制御を行うマイクロブ
1コセソサであり、図示してはいないがRAM (ラン
ダム・アクセス・メモリ)やI10ボートを内蔵してい
る。RAM内には、ハ゛ソテリ22の起電力が本来の起
電力まで回復しているかまたは、キースイッチ27がオ
フの時に車載充電器21によりバッテリ22が充電され
たかを示す容量リセットフラグが設けられている。MP
U23ば、ADU25を介してハ゛ソテリ検出回路29
の検出したバッテリ22の端子間電圧(デジタル値)及
びバッテリ検出回路30の検出したキースイッチ27を
介して加わる電圧(デジタル値)を入力しており、さら
に車載充電器21の制御回路から、車載充電器21がバ
ッテリ22を充電中であるか否かを示すオン/オフ信号
(充電中の時オンとなる)を入力している。MPtJ2
3は、ADU25を介して入力するバッテリ検出回路3
0の検出電圧値を基にキースイッチ27のオン/オフを
検出しており、同じくΔDU25を介して入力するバッ
テリ検出回路29の検出するバッテリ22の端子間電圧
値等を基にバッテリ22の残存容量の演算を行う。そし
て、その算出した残存容量に対応する表示データをRA
Mから読み出し、PPI26を介してバッテリ容量計3
1に出力する。RAM内には、残存容量に対応する8ビ
ットの表示データが記憶されている。
The MPU 23 is a microcontroller that controls the entire system by executing programs stored in a ROM (not shown), and has a built-in RAM (random access memory) and an I10 board (not shown). There is. A capacity reset flag is provided in the RAM to indicate whether the electromotive force of the battery 22 has recovered to the original electromotive force or whether the battery 22 has been charged by the on-vehicle charger 21 when the key switch 27 is off. . M.P.
U23 connects to the external battery detection circuit 29 via ADU25.
The terminal-to-terminal voltage (digital value) of the battery 22 detected by the battery detection circuit 30 and the voltage (digital value) applied via the key switch 27 detected by the battery detection circuit 30 are input, and the voltage applied via the key switch 27 (digital value) detected by the battery detection circuit 30 is input. An on/off signal (turns on when charging) indicating whether or not the charger 21 is charging the battery 22 is input. MPtJ2
3 is a battery detection circuit 3 that receives input via the ADU 25.
The on/off state of the key switch 27 is detected based on the detected voltage value of 0, and the remaining state of the battery 22 is detected based on the voltage value between the terminals of the battery 22 detected by the battery detection circuit 29, which is also input via the ΔDU 25. Calculate capacity. Then, the display data corresponding to the calculated remaining capacity is displayed on the RA.
Read from M and read out the battery capacity meter 3 via PPI26.
Output to 1. 8-bit display data corresponding to the remaining capacity is stored in the RAM.

P P l 26は、並列入出力インターフェイスであ
り、MPtJ23から入力する8ビツトの表示データを
バッテリ容量表示計31の図示していない表示駆動回路
に出力する。
P P I 26 is a parallel input/output interface, which outputs 8-bit display data input from MPtJ 23 to a display drive circuit (not shown) of battery capacity indicator 31 .

バッテリ容量計31は、バッテリ22の残存容量及びバ
ッテリ22の過放電を警告するための表示装置であり、
外観は前述した第4図に示すバッテリ容量計10と同様
である。またその表示方法も前記第5図falヤ(gl
に示すバッテリ容量計10の表示方法と同様である。
The battery capacity meter 31 is a display device for warning the remaining capacity of the battery 22 and over-discharge of the battery 22,
The external appearance is similar to the battery capacity meter 10 shown in FIG. 4 described above. The display method is also as shown in the above figure 5 (gl).
This is the same as the display method of the battery capacity meter 10 shown in FIG.

次に以上のように構成された実施例の動作を、第3図の
フローチャートを参照しながら説明する。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

第3図は、MPU23により行われるバッテリの残存容
量の算出処理を説明するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating the process of calculating the remaining capacity of the battery performed by the MPU 23.

MPtJ23は電源が供給される時に行うイニシャライ
ズ処理により容量リセットフラグをオンに設定する。そ
して、オペレータがキースイッチ27をオンにすると、
バッテリ検出回路30にバッテリ22の端子電圧が加わ
り、バッテリ検出回路30はその加わったバッテリ22
の端子電圧を所定電圧に降下してADtJ25に加える
。ADU25は、バッテリ検出回路30から加わるアナ
ログの電圧値をデジタル値に変換し、MPU23に出力
する。MPU23は、ADU25からバッテリ検出回路
30の検出したバッテリ22の端子電圧に対応したデジ
タル値を読み込んで、キースイッチ27がオンとなって
いるかどうか判別する(処理5T1)。キースイッチが
オンとなっていると判別すると、容量リセットフラグが
オンとなっているかどうか判別しく処理5T2)、オン
となっていればADU25からバッテリ検出回路29の
検出したバッテリ22の端子電圧に対応するデジタル値
を読み出す(処理5T3)。そして、その読み出したデ
ジタル(直から、バッテリ22の端子電圧を求め、さら
にその端子電圧の値を基にバッテリ22の初期容量を求
めた後(処理5T14)、容量リセットフラグをオフに
する(処理5T5)。
The MPtJ23 sets the capacity reset flag to ON by the initialization process performed when power is supplied. Then, when the operator turns on the key switch 27,
The terminal voltage of the battery 22 is applied to the battery detection circuit 30, and the battery detection circuit 30 detects the applied battery 22.
The terminal voltage of is dropped to a predetermined voltage and applied to ADtJ25. The ADU 25 converts the analog voltage value applied from the battery detection circuit 30 into a digital value and outputs it to the MPU 23 . The MPU 23 reads a digital value corresponding to the terminal voltage of the battery 22 detected by the battery detection circuit 30 from the ADU 25, and determines whether the key switch 27 is turned on (processing 5T1). When it is determined that the key switch is on, it is determined whether the capacity reset flag is on or not (5T2), and if it is on, it corresponds to the terminal voltage of the battery 22 detected by the battery detection circuit 29 from the ADU 25. The digital value is read out (processing 5T3). Then, after determining the terminal voltage of the battery 22 from the read digital data (directly) and determining the initial capacity of the battery 22 based on the value of the terminal voltage (processing 5T14), the capacity reset flag is turned off (processing 5T5).

処理ST4におけるバッテリ22の初期残存容量の求め
方は、前述した第8図のフローチャートの処理SA3の
方法と同様である。
The method of determining the initial remaining capacity of the battery 22 in process ST4 is the same as the method of process SA3 in the flowchart of FIG. 8 described above.

すなわち、キースイッチ27がオンとなった時点で、容
量リセットフラグがオンとなっていればバッテリ22の
端子電圧を読み出してバッテリ22の初期容量を求め、
その後容量り七ソトフラグをオフにする。
That is, if the capacity reset flag is on at the time the key switch 27 is turned on, the terminal voltage of the battery 22 is read out and the initial capacity of the battery 22 is determined.
Then turn off the capacity flag.

処理ST5で、容量りセン1−フラグをオフにした後、
前記処理SAIと同様にしてキースイッチ27がオンと
なっているかどうか判別しく処理5T6)、キースイッ
チ27がオンとなっていれば前記処理ST3と同様にし
てΔDU25からバッテリ22の端子電圧に対応したデ
ジタル値を読み出しく処理5T7) 、その読め出した
デジタル値から現在のバッテリ22の端子電圧を求める
In process ST5, after turning off the capacitance sensor 1 flag,
Similar to the process SAI, it is determined whether the key switch 27 is on or not (process 5T6), and if the key switch 27 is on, the process corresponds to the terminal voltage of the battery 22 from ΔDU25 in the same manner as the process ST3. Digital value reading process 5T7) The current terminal voltage of the battery 22 is determined from the read digital value.

そして、前述した第8図のフローチャートの処理S八6
と同様にして、前記処理ST4で求めたキースイッチが
オンとなった直後のバッテリ22の初期容量及び端子電
圧と現在のバッテリ22の端子電圧から、現在のバッテ
リ22の残存容量を算出する(処理5T8)。
Then, the process S86 in the flowchart of FIG.
In the same manner as above, the current remaining capacity of the battery 22 is calculated from the initial capacity and terminal voltage of the battery 22 immediately after the key switch is turned on and the current terminal voltage of the battery 22 obtained in the process ST4 (process 5T8).

そして、その求めたバッテリ22の残存容量に対応する
表示データをROMから読み出しく処理5T9) 、そ
の読み出した表示データをPPI26を介しバッテリ容
量計31の表示駆動回路に出力し、バッテリ容量計31
の表示ランプにバッテリ22の残存容量を表示する(処
理5TLO)。
Then, the display data corresponding to the determined remaining capacity of the battery 22 is read from the ROM (step 5T9), and the read display data is outputted to the display drive circuit of the battery capacity meter 31 via the PPI 26, and
The remaining capacity of the battery 22 is displayed on the display lamp (process 5TLO).

キースイッチ27がオンとなっている間、前記処理ST
6〜5TIOが繰り返し行われるので、バッテリ容量計
31にはバッテリ22の残存容量が第5図(a)〜(g
lに示ず表示形式でリアルタイムに表示される。
While the key switch 27 is on, the process ST
Since 6 to 5 TIO is repeated, the battery capacity meter 31 shows the remaining capacity of the battery 22 as shown in FIGS. 5(a) to 5(g).
It is displayed in real time in a display format not shown in 1.

一方、前記処理ST6でキースイッチ27がオフとなっ
ていると判別すると、処理ST8で求めた最新のバッテ
リ22の容量をRAM内に記憶する(処理5TII)。
On the other hand, if it is determined in the process ST6 that the key switch 27 is turned off, the latest battery 22 capacity determined in process ST8 is stored in the RAM (process 5TII).

続げて、PPI26を介し゛ζバッテリ容量計31の表
示駆動回路に全ての表示ランプを消灯するための表示デ
ータを出力し、バッテリ容量計31の全ての表示ランプ
を消灯させる(処理5T12)。
Subsequently, display data for turning off all the display lamps is outputted to the display drive circuit of the battery capacity meter 31 via the PPI 26 to turn off all the display lamps of the battery capacity meter 31 (processing 5T12).

そして、ADU25からバッテリ検出回路29の検出し
たバッテリ22の端子電圧に対応するデジタル値を所定
時間間隔ΔTで2回読み出し、時間間隔ΔTの間のバッ
テリ22の端子電圧の変動量Δ■/ΔTを算出する(処
理5T14−)。
Then, the digital value corresponding to the terminal voltage of the battery 22 detected by the battery detection circuit 29 is read out from the ADU 25 twice at a predetermined time interval ΔT, and the variation amount Δ■/ΔT of the terminal voltage of the battery 22 during the time interval ΔT is calculated. Calculate (processing 5T14-).

そして、バッテリ22の端子電圧の変動量Δ■/ΔTが
、 の条件を満足しているかどうか判別しく処理5T15)
、満足していなければ、さらに車載充電器21の制御回
路からオン/オフ信号を入力し、ヰ曹載充電器21によ
りバッテリ22の充電がおこなわれているるかどうかを
判別する(処理5T16)。
Then, it is determined whether the variation amount Δ■/ΔT of the terminal voltage of the battery 22 satisfies the following conditions (5T15)
, if not satisfied, further inputs an on/off signal from the control circuit of the on-board charger 21 to determine whether the battery 22 is being charged by the on-board charger 21 (processing 5T16). .

そして、処理5T15で式(2,1)の条件が満足され
ていると判別するか、または、処理5TI6で車載充電
器21によりバッテリ22の充電が行われていると判別
した場合には、容量リセットフラグをオンにする(処理
5T17)。
Then, if it is determined in process 5T15 that the conditions of equations (2, 1) are satisfied, or if it is determined in process 5TI6 that the battery 22 is being charged by the on-vehicle charger 21, the capacity The reset flag is turned on (processing 5T17).

上記処理5T12〜5T17はキースイッチ27がオフ
の間繰り返し行われる。
The above processes 5T12 to 5T17 are repeatedly performed while the key switch 27 is off.

キースイッチ27がオフの間、バッテリ22の放電電流
はOとなるので、バッテリ22の端子電圧は徐々に上昇
して行く。バッテリ22の起電力が本来の起電力に回復
するにしたがって、単位時間当たりのバッテリ22の端
子電圧の増加量は次第に小さくなるので、バッテリ22
の端子電圧の単位時間当たりの変動量Δ■/ΔTが所定
の定数値αより小さくなった場合にはバッテリ22が本
来の起電力まで回復したとみなすことができる。
While the key switch 27 is off, the discharge current of the battery 22 is O, so the terminal voltage of the battery 22 gradually increases. As the electromotive force of the battery 22 recovers to the original electromotive force, the amount of increase in the terminal voltage of the battery 22 per unit time gradually becomes smaller.
When the variation amount Δ■/ΔT of the terminal voltage per unit time becomes smaller than the predetermined constant value α, it can be considered that the battery 22 has recovered to its original electromotive force.

また、車載充電器21によりバッテリ22が充電された
場合には、当然バッテリ22の容量はキースイッチがオ
フした時点の容量よりも増加する。
Further, when the battery 22 is charged by the on-vehicle charger 21, the capacity of the battery 22 naturally increases from the capacity at the time the key switch is turned off.

−21〜 従って、キースイッチ27がオフとなった後、バッテリ
22が本来の起電力に回復するか、または車載充電器2
1によりバッテリ22が充電された場合には、容量リセ
ットフラグをオンにする。
-21~ Therefore, after the key switch 27 is turned off, either the battery 22 recovers to its original electromotive force or the in-vehicle charger 2
When the battery 22 is charged by 1, the capacity reset flag is turned on.

逆に、バッテリ22が本来の起電力まで回復していない
場合には容量リセットフラグはオフのままである。
Conversely, if the battery 22 has not recovered to its original electromotive force, the capacity reset flag remains off.

キースイッチ27が再びオンになると、処理STIでキ
ースイッチ27がオンになったと判別し、次に処理ST
2で容量リセットフラグがオンであるかどうか判別する
。そして、容量リセットフラグがオフであると判別する
と、RAM内からキースイッチがオフとなった時点のバ
ッテリ22の容量を読み出しく処理STI 8) 、そ
の容量をバッテリ22の初期容量としてキースイッチ2
7・がオンとなっている間、バッテリ22の残存容量を
算出し、その算出したバッテリ22の残存容量をバッテ
リ容量計31に表示する(処理ST6〜5TIO)。
When the key switch 27 is turned on again, processing STI determines that the key switch 27 has been turned on, and then processing ST
In step 2, it is determined whether the capacity reset flag is on. When it is determined that the capacity reset flag is off, the capacity of the battery 22 at the time when the key switch was turned off is read out from the RAM (STI 8), and that capacity is set as the initial capacity of the battery 22 at the key switch 2.
While 7. is on, the remaining capacity of the battery 22 is calculated, and the calculated remaining capacity of the battery 22 is displayed on the battery capacity meter 31 (processing ST6 to ST5TIO).

このように、キースイッチがオフの間バッテリ22の起
電力が本来の起電力まで回復しているかどうかの判別を
行い、キースイッチ27がオンとなった時バッテリ22
の起電力が本来の起電力まで回復し°ζいない場合には
、キースイッチ27がオフとなった時点のバッテリ22
の容量を初期容量としてキースイッチ27がオンの間、
バッテリ22の残存容量を算出する。従って、バッテリ
22の起電力が本来の起重力に回復していない時にキー
スイッチがオンとなっても正しいバッテリ22の残存容
量がバッテリ容量計31に表示される。
In this way, while the key switch is off, it is determined whether the electromotive force of the battery 22 has recovered to the original electromotive force, and when the key switch 27 is turned on, the electromotive force of the battery 22 is determined.
If the electromotive force of the battery 22 has not recovered to the original electromotive force, the battery 22 at the time the key switch 27 is turned off
While the key switch 27 is on with the capacity set as the initial capacity,
The remaining capacity of the battery 22 is calculated. Therefore, even if the key switch is turned on when the electromotive force of the battery 22 has not recovered to the original electromotive force, the correct remaining capacity of the battery 22 is displayed on the battery capacity meter 31.

上記実施例は、車載充電器によりバッテリを充電する方
式のバッテリ車に本発明を適用した例であるが、本発明
は上記実施例に限定されることなく、別置充電器により
バッテリの充電を行う方式のバッテリ車のバッテリ容量
算出装置にも適用できる。この方式のバッテリ車におい
ては、バッテリの充電の際バッテリプラグが車体内の制
御装置にバッテリの電気エネルギを供給するための車体
側のプラグと切り離されるため、第2図に示すMPUの
電源も切れる。従って別置充電器により充電を行うバッ
テリ車のバッテリ容量算出装置の場合には、MPIJは
電源が再投入された際に容量リセットフラグをオンに設
定する処理を行う必要がある。そして、第3図のフロー
チャートで処理5T16を削除するだけで、別置充電器
によりバッテリ充電を行う方式のバッテリ車のバッテリ
の残存容量が正しく表示される。
The above embodiment is an example in which the present invention is applied to a battery car that charges the battery with an on-vehicle charger, but the present invention is not limited to the above embodiment, and the present invention is not limited to the above embodiment, The present invention can also be applied to a battery capacity calculation device for a battery-powered car using the above method. In this type of battery car, when charging the battery, the battery plug is disconnected from the plug on the car body side that supplies battery electric energy to the control device inside the car body, so the power to the MPU shown in Figure 2 is also turned off. . Therefore, in the case of a battery capacity calculation device for a battery car that charges using a separate charger, MPIJ needs to perform a process of setting the capacity reset flag to ON when the power is turned on again. Then, by simply deleting process 5T16 in the flowchart of FIG. 3, the remaining capacity of the battery of a battery car that charges the battery using a separate charger can be correctly displayed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、キースイッチがオンとなってバッテリ
の放電が開始されると、バッテリが本来の起電力に回復
しているかどうかを判別し、バッテリが本来の起電力に
回復していない場合にはキースイッチがオフとなった時
点のバッテリの残存容量をバッテリの初期容量としてキ
ースイッチが4オンとなってバッテリが放電している間
バッテリの残存容量を算出する。従って、バッテリ車や
ハソテリフォクリフト等で長時間の走行や長時間の作業
を行ったりしてバッテリを長時間放電させた後、すく再
度キースイッチをオンにした場合のように、キースイッ
チをオンにした時点でバッテリの起電力が本来の起電力
に回igシていない場合でもバッテリの容量を正しく算
出することができる。
According to the present invention, when the key switch is turned on and battery discharging starts, it is determined whether the battery has recovered to its original electromotive force, and if the battery has not recovered to its original electromotive force, it is determined whether the battery has recovered to its original electromotive force. In this step, the remaining capacity of the battery at the time when the key switch is turned off is set as the initial capacity of the battery, and the remaining capacity of the battery is calculated while the key switch is turned on and the battery is discharging. Therefore, when the key switch is turned on again, as in the case where the battery is discharged for a long time by driving or working for a long time on a battery-powered vehicle or a car lift, etc., the key switch is turned on again. Even if the electromotive force of the battery has not returned to the original electromotive force at the time when the battery capacity is calculated correctly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の機能ブロック図、 第2図は一実施例を適用したバッテリ容量表示装置のシ
ステム構成図、 第3図はMPUにより行われるバッテリの残存容量の算
出処理を説明するフローチャート、第4図はバッテリ容
量計の外観図、 第5図(al〜(glはバッテリ容量針の表示方法を説
明する図、 第6図はバッテリの端子電圧と放電深ざの関係図、 第7図は従来のバッテリ容量表示装置のシステム構成図
、 第8図は従来のバッテリ容量表示装置のバッテリの残存
容量の算出処理を説明するフローチャートである。 ■・・・バッテリ容量記憶手段、 2・・・起電力回復検出手段、 3・・・バッテリ容量算出手段、 特許出願人 株式会社豊田自動織機製作所26一 X=○ ○ くx≦20 20 くx 〈40 40〈×≦60 60  <x  <80 80 <x <I○○ X11匁ぐ電の)尾叔%)[示4
FIG. 1 is a functional block diagram of the present invention, FIG. 2 is a system configuration diagram of a battery capacity display device to which an embodiment is applied, and FIG. 3 is a flowchart illustrating the process of calculating the remaining battery capacity performed by the MPU. Figure 4 is an external view of the battery capacity meter, Figure 5 (al~(gl) is a diagram explaining how to display the battery capacity needle, Figure 6 is a diagram showing the relationship between battery terminal voltage and discharge depth, Figure 7 8 is a system configuration diagram of a conventional battery capacity display device, and FIG. 8 is a flowchart illustrating a process for calculating the remaining battery capacity of the conventional battery capacity display device. ■...Battery capacity storage means, 2... Electromotive force recovery detection means, 3...Battery capacity calculation means, Patent applicant: Toyota Industries Corporation 261 <x <I○○

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)バッテリの残存容量を記憶するバッテリ容量記憶手
段と、 バッテリが非放電中である時に、バッテリが本来の起電
力に回復したことを検出する起電力回復検出手段と、 該起電力回復検出手段の検出結果が加わり、バッテリが
本来の起電力まで回復していないと判別した場合には、
前記バッテリ容量記憶手段に記憶されている容量値をバ
ッテリ容量の初期値として放電中のバッテリの残存容量
を算出し、バッテリ本来の起電力が回復したと判別した
場合には、バッテリの端子電圧からバッテリ容量の初期
値を求め、その初期値を基に放電中のバッテリの残存容
量を算出するバッテリ容量算出手段とを備えたことを特
徴とするバッテリ残存容量算出装置。 2)前記バッテリ残存容量算出手段は、車載充電器によ
りバッテリが充電された場合には、バッテリの放電開始
時のバッテリの端子電圧からバッテリ容量の初期値を求
めその初期値を基にバッテリ放電中のバッテリの残存容
量を算出することを特徴とする請求項1記載のバッテリ
残存容量算出装置。
[Scope of Claims] 1) Battery capacity storage means for storing the remaining capacity of the battery; Electromotive force recovery detection means for detecting that the battery has recovered to its original electromotive force when the battery is not discharging; When the detection result of the electromotive force recovery detection means is added and it is determined that the battery has not recovered to its original electromotive force,
The remaining capacity of the battery during discharging is calculated using the capacity value stored in the battery capacity storage means as the initial value of the battery capacity, and when it is determined that the original electromotive force of the battery has been recovered, the remaining capacity is calculated from the terminal voltage of the battery. 1. A battery remaining capacity calculation device comprising: a battery capacity calculation means for obtaining an initial value of a battery capacity and calculating a remaining capacity of a battery during discharging based on the initial value. 2) When the battery is charged by the on-vehicle charger, the remaining battery capacity calculation means calculates an initial value of the battery capacity from the terminal voltage of the battery at the time when the battery starts discharging, and calculates the initial value of the battery capacity while the battery is discharging based on the initial value. 2. The battery remaining capacity calculation device according to claim 1, wherein the remaining battery capacity calculation device calculates the remaining capacity of a battery.
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