JPH08278351A - 電池残存容量測定装置 - Google Patents
電池残存容量測定装置Info
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- JPH08278351A JPH08278351A JP7082372A JP8237295A JPH08278351A JP H08278351 A JPH08278351 A JP H08278351A JP 7082372 A JP7082372 A JP 7082372A JP 8237295 A JP8237295 A JP 8237295A JP H08278351 A JPH08278351 A JP H08278351A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 イグニッションオンオフ時においては、簡単
な構成でかつ、複雑な演算することなく、正確な初期残
存容量を得ることができる残存容量測定装置を得ること
を目的とする。 【構成】 自車両が走行し、バッテリー３からの電流及
び電圧が変動して、かつサブバッテリの電源電圧が動作
レベル以上のときは、バッテリー３から流れる電流と、
端子電圧とより近似直線関数を求め、この近似直線関数
に基づいた残存容量を表示し、また、自車両が停止し、
バッテリー３の電流と電圧が変動していないときは、電
圧に基づいた残存容量を求める。また電源供給制御回路
４０はイグニッションオンからオフを検出すると、バッ
テリー３が安定するまでの所定時間、供給する電源の電
圧を動作レベルにして供給する。
な構成でかつ、複雑な演算することなく、正確な初期残
存容量を得ることができる残存容量測定装置を得ること
を目的とする。 【構成】 自車両が走行し、バッテリー３からの電流及
び電圧が変動して、かつサブバッテリの電源電圧が動作
レベル以上のときは、バッテリー３から流れる電流と、
端子電圧とより近似直線関数を求め、この近似直線関数
に基づいた残存容量を表示し、また、自車両が停止し、
バッテリー３の電流と電圧が変動していないときは、電
圧に基づいた残存容量を求める。また電源供給制御回路
４０はイグニッションオンからオフを検出すると、バッ
テリー３が安定するまでの所定時間、供給する電源の電
圧を動作レベルにして供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池残存容量測定装置に
関し、特にバッテリを採用した装置の補助電源からの電
源が停止又は投入されたときの制御に関する。
関し、特にバッテリを採用した装置の補助電源からの電
源が停止又は投入されたときの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に電気自動車は、バッテリによって
動くため、バッテリの残存容量の予測については、正確
な予測が要求される。この、バッテリの残存容量を測定
する方式は以下のような方式がある。 （１） 実際にバッテリから負荷側に供給される電流量
を測定して積算し、この電流積算値と充電時の電流量か
ら残存容量を予測する電流積算方式。 （２） バッテリの端子から負荷側に放電電流が流れた
ときの端子電圧を測定することにより残存容量を予測す
る電圧検出方式。 （３） バッテリ内の電解液の比重を測定することによ
り、残存容量を予測する電解液比重方式。 （４） バッテリを負荷より解放し、開路状態における
端子電圧を測定することにより残存容量を予測する開路
電圧検出方式。 （５） バッテリの内部抵抗の変化を測定して残存容量
を予測する内部抵抗測定方式。 等がある。
動くため、バッテリの残存容量の予測については、正確
な予測が要求される。この、バッテリの残存容量を測定
する方式は以下のような方式がある。 （１） 実際にバッテリから負荷側に供給される電流量
を測定して積算し、この電流積算値と充電時の電流量か
ら残存容量を予測する電流積算方式。 （２） バッテリの端子から負荷側に放電電流が流れた
ときの端子電圧を測定することにより残存容量を予測す
る電圧検出方式。 （３） バッテリ内の電解液の比重を測定することによ
り、残存容量を予測する電解液比重方式。 （４） バッテリを負荷より解放し、開路状態における
端子電圧を測定することにより残存容量を予測する開路
電圧検出方式。 （５） バッテリの内部抵抗の変化を測定して残存容量
を予測する内部抵抗測定方式。 等がある。
【０００３】例えば、（２）の電圧検出方式を採用した
特願平６−２００９５３号の電池残存容量測定装置は、
バッテリーの端子電圧及び負荷に流れる電流を、例えば
１ｍｓ間毎にサンプリングして読み、例えば１００ｍｓ
経過するまでのデータを集めて平均化して、この平均化
された電圧と電流（以下ちりばりデータという）を１０
０個集めて最小２乗法を用いて近似直線を求める。
特願平６−２００９５３号の電池残存容量測定装置は、
バッテリーの端子電圧及び負荷に流れる電流を、例えば
１ｍｓ間毎にサンプリングして読み、例えば１００ｍｓ
経過するまでのデータを集めて平均化して、この平均化
された電圧と電流（以下ちりばりデータという）を１０
０個集めて最小２乗法を用いて近似直線を求める。
【０００４】次に、電圧と電流のちりばりデータより相
関係数ｒを求め，求めた相関係数ｒが−０．９以下かど
うかを判定し、−０．９以下の場合は、あらかじめ決め
られている所定の放電電流に対応する電圧値を算出し、
この電圧値に換算した電池残存容量を求め、表示を更新
する。
関係数ｒを求め，求めた相関係数ｒが−０．９以下かど
うかを判定し、−０．９以下の場合は、あらかじめ決め
られている所定の放電電流に対応する電圧値を算出し、
この電圧値に換算した電池残存容量を求め、表示を更新
する。
【０００５】また、バッテリーというのは、温度によっ
て放電特性も相違する。このため、特願平６−２００９
５３号の電池残存容量測定装置においては、温度センサ
をバッテリ（メインバッテリとは異なる補助バッテリ）
に取付け、この温度センサからの温度値に基づいた残存
容量を算出している。
て放電特性も相違する。このため、特願平６−２００９
５３号の電池残存容量測定装置においては、温度センサ
をバッテリ（メインバッテリとは異なる補助バッテリ）
に取付け、この温度センサからの温度値に基づいた残存
容量を算出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電圧検
出方式は電圧が常に変動するため、データの収集は容易
ではない。また開路電圧検出方式は、走行中は開路には
ならないし、電流積算方式は蓄積して平均するため、計
算が複雑、さらに内部抵抗測定方式及び電解液比重測定
方式は走行中の測定が困難であり、かつ精度、価格等の
点から好ましくなかった。
出方式は電圧が常に変動するため、データの収集は容易
ではない。また開路電圧検出方式は、走行中は開路には
ならないし、電流積算方式は蓄積して平均するため、計
算が複雑、さらに内部抵抗測定方式及び電解液比重測定
方式は走行中の測定が困難であり、かつ精度、価格等の
点から好ましくなかった。
【０００７】また、バッテリーというのは、一般に電源
の供給停止直後は、その電圧は直ぐには開路電圧を示さ
ないものである。
の供給停止直後は、その電圧は直ぐには開路電圧を示さ
ないものである。
【０００８】このため、イグニッションをオフ後に、直
ぐに再度オンにした場合は、開路電圧を示していないの
にもかかわらず、バッテリーの端子電圧から初期残存容
量を求めることになる。
ぐに再度オンにした場合は、開路電圧を示していないの
にもかかわらず、バッテリーの端子電圧から初期残存容
量を求めることになる。
【０００９】すなわち、イグニッションオフ直後におい
て開路電圧を求めたとしても、正確ではなかった。
て開路電圧を求めたとしても、正確ではなかった。
【００１０】また、バッテリーの電源投入停止直後に再
度バッテリーの電源を投入された場合は、そのときの残
存容量である初期残存容量を正確に表示することは困難
であった。
度バッテリーの電源を投入された場合は、そのときの残
存容量である初期残存容量を正確に表示することは困難
であった。
【００１１】従って、イグニッションオンオフ時におい
ては、簡単な構成でかつ、複雑な演算することなく、正
確な初期残存容量を得ることができる残存容量測定装置
を得ることを目的とする。
ては、簡単な構成でかつ、複雑な演算することなく、正
確な初期残存容量を得ることができる残存容量測定装置
を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる電池残存
容量測定装置は、供給される電源電圧が動作レベル以上
のときは、電池から負荷側に流れる電流と端子電圧に基
づいた残存容量を求めて表示部に表示させる電池残存容
量測定装置において、電源の供給開始及び供給停止を検
出し、投入停止に伴って、所定時間、前記電源の電圧を
動作レベルにして供給する電源供給制御回路とを備えた
ものである。
容量測定装置は、供給される電源電圧が動作レベル以上
のときは、電池から負荷側に流れる電流と端子電圧に基
づいた残存容量を求めて表示部に表示させる電池残存容
量測定装置において、電源の供給開始及び供給停止を検
出し、投入停止に伴って、所定時間、前記電源の電圧を
動作レベルにして供給する電源供給制御回路とを備えた
ものである。
【００１３】さらに、電源が供給されたとき、電流及び
端子電圧が変動し始めるまでは、電源の端子電圧に基づ
いた残存容量を求めて表示させ、変動し始めたときは、
電流及び端子電圧を複数収集して近似直線関数を求め、
この近似直線関数に基づいた残存容量を表示させる残存
容量算出部とを備えたものである。
端子電圧が変動し始めるまでは、電源の端子電圧に基づ
いた残存容量を求めて表示させ、変動し始めたときは、
電流及び端子電圧を複数収集して近似直線関数を求め、
この近似直線関数に基づいた残存容量を表示させる残存
容量算出部とを備えたものである。
【００１４】さらに、残存容量算出部は、電源供給後
に、電源が安定する時間以内に電源の供給が再度あった
ときは、電源供給停止直前の近似直線関数に基づいた残
存容量を求めて表示するものである。
に、電源が安定する時間以内に電源の供給が再度あった
ときは、電源供給停止直前の近似直線関数に基づいた残
存容量を求めて表示するものである。
【００１５】さらに、電源供給制御回路の電源の投入及
び停止の検出並びに残存容量算出の電源投入時の判断
は、イグニッションキーの操作に伴う補助電源の検出と
したものである。
び停止の検出並びに残存容量算出の電源投入時の判断
は、イグニッションキーの操作に伴う補助電源の検出と
したものである。
【００１６】
【作用】本発明においては、電源供給制御回路は、負荷
の動作を停止させるための電源の供給停止を検出する
と、この投入停止に伴って、所定時間、電源の電圧を動
作レベルにして供給する。このため、電源の投入停止が
あると、完全に負荷の動作が停止し、かつ電源の電圧が
安定したときの端子電圧である開路電圧に基づいた残存
容量が求められて表示される。
の動作を停止させるための電源の供給停止を検出する
と、この投入停止に伴って、所定時間、電源の電圧を動
作レベルにして供給する。このため、電源の投入停止が
あると、完全に負荷の動作が停止し、かつ電源の電圧が
安定したときの端子電圧である開路電圧に基づいた残存
容量が求められて表示される。
【００１７】さらに、残存容量算出部は、電源が供給さ
れたとき、電流及び端子電圧が変動し始めるまでは、複
数のデータに基づいた近似直線関数に基づいた残存容量
ではなく、電源の端子電圧に基づいた残存容量が求めら
れて表示され、また電流及び電圧が変動し始めたとき
は、複数のデータが収集されて近似直線関数が求めら
れ、この近似直線関数に基づいた残存容量が表示され
る。
れたとき、電流及び端子電圧が変動し始めるまでは、複
数のデータに基づいた近似直線関数に基づいた残存容量
ではなく、電源の端子電圧に基づいた残存容量が求めら
れて表示され、また電流及び電圧が変動し始めたとき
は、複数のデータが収集されて近似直線関数が求めら
れ、この近似直線関数に基づいた残存容量が表示され
る。
【００１８】さらに、電源供給後に、電源が安定する時
間以内に電源の供給が再度あったときは、電源供給停止
直後の近似直線関数に基づいた残存容量が表示されるた
め、例え電源供給停止直後に再度供給があっても、電源
が安定するまでは、前の残存容量を表示するため、演算
が複雑とならない。
間以内に電源の供給が再度あったときは、電源供給停止
直後の近似直線関数に基づいた残存容量が表示されるた
め、例え電源供給停止直後に再度供給があっても、電源
が安定するまでは、前の残存容量を表示するため、演算
が複雑とならない。
【００１９】さらに、イグニッションキーが操作される
と補助電源の投入又は停止が電源供給制御回路と残存容
量算出部により検出され、補助電源の電圧が動作レベル
以下になった所定の間、動作レベル以上にされた電源電
圧が供給され、また補助電源が停止されて、負荷が閉路
するまでは、開路時の電圧と残存容量とに基づく直線よ
り、この開路電圧に対応する残存容量が表示部に出力さ
れて表示される。
と補助電源の投入又は停止が電源供給制御回路と残存容
量算出部により検出され、補助電源の電圧が動作レベル
以下になった所定の間、動作レベル以上にされた電源電
圧が供給され、また補助電源が停止されて、負荷が閉路
するまでは、開路時の電圧と残存容量とに基づく直線よ
り、この開路電圧に対応する残存容量が表示部に出力さ
れて表示される。
【００２０】
【実施例】実施例では、電気自動車に搭載されたバッテ
リーの残存容量を測定する場合に本発明の電池残存容量
測定装置を用いた例とし、開路とは、負荷が動作してい
ない状態として説明する。
リーの残存容量を測定する場合に本発明の電池残存容量
測定装置を用いた例とし、開路とは、負荷が動作してい
ない状態として説明する。
【００２１】図１は実施例の概略構成図である。図にお
いて、１はバッテリー３に接続された電気自動車負荷
（例えばモータ）、７は電気自動車負荷（以下単に負荷
という）に流れる電流を検出する電流センサ、９はバッ
テリ３の端子電圧を検出する電圧センサーである。
いて、１はバッテリー３に接続された電気自動車負荷
（例えばモータ）、７は電気自動車負荷（以下単に負荷
という）に流れる電流を検出する電流センサ、９はバッ
テリ３の端子電圧を検出する電圧センサーである。
【００２２】１２は検出値入力回路部である。検出値入
力回路部１２は、Ｉ／Ｏ１３、ＬＰＦ１５、Ａ／Ｄ１７
より構成され、電圧センサ９及び電流センサ７からバッ
テリーの放電電流及び端子電圧を検出電圧及び検出電流
として入力し、ノイズを除去してデジタル変換する。
力回路部１２は、Ｉ／Ｏ１３、ＬＰＦ１５、Ａ／Ｄ１７
より構成され、電圧センサ９及び電流センサ７からバッ
テリーの放電電流及び端子電圧を検出電圧及び検出電流
として入力し、ノイズを除去してデジタル変換する。
【００２３】１９はコンピュータである。コンピュータ
１９のプログラム構成は、電圧−電流変化傾向算出部２
１、電圧−電流近似直線算出部２５、起動判定部３０、
残存容量算出部３２等よりなり、電源供給制御回路４０
が接続されている。
１９のプログラム構成は、電圧−電流変化傾向算出部２
１、電圧−電流近似直線算出部２５、起動判定部３０、
残存容量算出部３２等よりなり、電源供給制御回路４０
が接続されている。
【００２４】電圧−電流変化傾向算出部２１は、検出値
入力回路部１２からバッテリー３のデジタルの検出電流
及び電圧を入力し、１ｍｓ毎に、検出電流及び検出電圧
をサンプリングし、１００ｍｓ毎に平均化したデータを
計算し、１０秒毎に、メモリ３１の電圧−電流近似直線
算出部２５に記憶内容を出力する。
入力回路部１２からバッテリー３のデジタルの検出電流
及び電圧を入力し、１ｍｓ毎に、検出電流及び検出電圧
をサンプリングし、１００ｍｓ毎に平均化したデータを
計算し、１０秒毎に、メモリ３１の電圧−電流近似直線
算出部２５に記憶内容を出力する。
【００２５】電圧−電流近似直線算出部２５は、メモリ
３１から複数の電圧値と電流値とを読み、両方の誤差の
二乗総和をとり、誤差を最小にするためのａ、ｂを求
め、このａ、ｂに基づいて、電圧ー電流近似直線関数
（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を求める。
３１から複数の電圧値と電流値とを読み、両方の誤差の
二乗総和をとり、誤差を最小にするためのａ、ｂを求
め、このａ、ｂに基づいて、電圧ー電流近似直線関数
（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を求める。
【００２６】起動判定部３０は、イグニッションオンに
され、バッテリー３の電圧、電流が変動していないとき
は、電源供給制御部４０からの電力供給があった直後
は、バッテリー３が安定するまでは残存容量算出部３２
の開路残存容量算出手段３５を起動させ、変動してきた
ときは閉路残存容量算出手段３４を起動させる。またイ
グニッションオフにされた直後は、バッテリー３の安定
後に開路残存容量算出手段３５を起動させた後に、各部
の動作を停止させる。
され、バッテリー３の電圧、電流が変動していないとき
は、電源供給制御部４０からの電力供給があった直後
は、バッテリー３が安定するまでは残存容量算出部３２
の開路残存容量算出手段３５を起動させ、変動してきた
ときは閉路残存容量算出手段３４を起動させる。またイ
グニッションオフにされた直後は、バッテリー３の安定
後に開路残存容量算出手段３５を起動させた後に、各部
の動作を停止させる。
【００２７】残存容量算出部３２は、閉路残存容量算出
手段３４と開路残存容量算出手段３５よりなる。
手段３４と開路残存容量算出手段３５よりなる。
【００２８】閉路残存容量算出手段３４は、電圧−電流
近似直線算出部２５で電圧ー電流近似直線関数が求めら
れる毎に、予め決められている放電電流値Ｙから一次式
（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）に基づいて、電圧軸−電流軸上の電圧
値Ｘを特定し、この電圧値Ｘに対応する残存容量をパー
セント（１％〜１００％）で求める。
近似直線算出部２５で電圧ー電流近似直線関数が求めら
れる毎に、予め決められている放電電流値Ｙから一次式
（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）に基づいて、電圧軸−電流軸上の電圧
値Ｘを特定し、この電圧値Ｘに対応する残存容量をパー
セント（１％〜１００％）で求める。
【００２９】開路残存容量算出手段３５は、起動に伴っ
て検出値入力回路１２からのデータ（イグニッションオ
ン直後に負荷が停止しているときの電圧）を読み、残存
容量を求め、そのパーセントデータを表示部１１に出力
する。
て検出値入力回路１２からのデータ（イグニッションオ
ン直後に負荷が停止しているときの電圧）を読み、残存
容量を求め、そのパーセントデータを表示部１１に出力
する。
【００３０】電源供給制御回路４０は、サブバッテリ４
１とパワーＭＯＳＦＥＴ４３並びに、イグニッションキ
ースイッチ４４、ダイオード４５、抵抗４６からなる直
列回路と、コンデンサ４７と抵抗４８（放電用）より構
成され、パワーＭＯＳＦＥＴ４３のドレインはサブバッ
テリ４１に接続され、ソースがコンピュータ１９に接続
されている。そして、直列回路の一方はサブバッテリ４
１に、他方がパワーＭＯＳＦＥＴ４３のゲートに接続さ
れ、コンデンサ４７がゲートに接続されている。
１とパワーＭＯＳＦＥＴ４３並びに、イグニッションキ
ースイッチ４４、ダイオード４５、抵抗４６からなる直
列回路と、コンデンサ４７と抵抗４８（放電用）より構
成され、パワーＭＯＳＦＥＴ４３のドレインはサブバッ
テリ４１に接続され、ソースがコンピュータ１９に接続
されている。そして、直列回路の一方はサブバッテリ４
１に、他方がパワーＭＯＳＦＥＴ４３のゲートに接続さ
れ、コンデンサ４７がゲートに接続されている。
【００３１】上記のように構成された電池残存容量測定
装置について、以下に説明する。図２は、実施例の動作
を説明するフローチャートである。本例では電源供給制
御部４０の動作もフローにして説明し、またイグニッシ
ョンオフ後に再度オンにしたときの動作として説明す
る。
装置について、以下に説明する。図２は、実施例の動作
を説明するフローチャートである。本例では電源供給制
御部４０の動作もフローにして説明し、またイグニッシ
ョンオフ後に再度オンにしたときの動作として説明す
る。
【００３２】例えばイグニッション４４がオンにされる
と、ダイオード４５、抵抗４６、コンデンサ４７を介し
てパワーＭＯＳＦＥＴ４３に制御信号が出力され、パワ
ーＭＯＳＦＥＴ４３がオンになり、サブバッテリ４１の
電力がコンピュータ１９に供給される。
と、ダイオード４５、抵抗４６、コンデンサ４７を介し
てパワーＭＯＳＦＥＴ４３に制御信号が出力され、パワ
ーＭＯＳＦＥＴ４３がオンになり、サブバッテリ４１の
電力がコンピュータ１９に供給される。
【００３３】コンピュータ１９の起動判定部３０は、電
源供給制御回路４０から電流が供給された直後（イグニ
ッションオン直後）は、残存容量算出部３２の開路残存
容量算出手段３５を動作させ、電圧センサ９が検出した
開路電圧を読み（Ｓ２０１）、初期残存容量をパーセン
トに換算して表示部１１より表示させる（Ｓ２０３）。
この開路残存容量算出手段３５の処理については後述す
る。
源供給制御回路４０から電流が供給された直後（イグニ
ッションオン直後）は、残存容量算出部３２の開路残存
容量算出手段３５を動作させ、電圧センサ９が検出した
開路電圧を読み（Ｓ２０１）、初期残存容量をパーセン
トに換算して表示部１１より表示させる（Ｓ２０３）。
この開路残存容量算出手段３５の処理については後述す
る。
【００３４】この開路電圧とは、イグニッションオン直
後の車両がまだ停止しているとき（負荷が変動していな
いとき）の開路の電圧であり、初期残存容量とはこのと
きの電圧に基づいた残存容量である。従って、正確な残
存容量である。
後の車両がまだ停止しているとき（負荷が変動していな
いとき）の開路の電圧であり、初期残存容量とはこのと
きの電圧に基づいた残存容量である。従って、正確な残
存容量である。
【００３５】次に、コンデンサ４７の充電が終わり走行
し始めると、パワーＭＯＳＦＥＴ４３からの電力は多く
なり、起動判定部３０は電力供給量が多くなると開路残
存容量算出手段３０を除く各部を動作させる。この電力
が多くなったとする判定は、電圧又は電流値に基づいて
いる。
し始めると、パワーＭＯＳＦＥＴ４３からの電力は多く
なり、起動判定部３０は電力供給量が多くなると開路残
存容量算出手段３０を除く各部を動作させる。この電力
が多くなったとする判定は、電圧又は電流値に基づいて
いる。
【００３６】これにより、電圧−電流変化傾向算出部２
１が電圧センサ９が検出したバッテリ３の端子電圧及び
電流センサ７が検出した電流（放電電流ともいう）を読
込み（Ｓ２０５）、このサンプリングデータを平均化す
る（Ｓ２０７）。そして、これらの平均化データより、
近似直線を求めて基準の放電電流（Ｉ＝０）としたとき
の電圧軸上の交点を最小二乗法による残存容量として算
出し（Ｓ２０９）、この残存容量を残存容量算出部３２
の閉路残存容量算出手段３４がパーセントに換算して
（Ｓ２１１）、表示させる（Ｓ２１３）。この表示は例
えば、１パーセント毎に変化させる。
１が電圧センサ９が検出したバッテリ３の端子電圧及び
電流センサ７が検出した電流（放電電流ともいう）を読
込み（Ｓ２０５）、このサンプリングデータを平均化す
る（Ｓ２０７）。そして、これらの平均化データより、
近似直線を求めて基準の放電電流（Ｉ＝０）としたとき
の電圧軸上の交点を最小二乗法による残存容量として算
出し（Ｓ２０９）、この残存容量を残存容量算出部３２
の閉路残存容量算出手段３４がパーセントに換算して
（Ｓ２１１）、表示させる（Ｓ２１３）。この表示は例
えば、１パーセント毎に変化させる。
【００３７】このときの、電源供給制御回路４０は、コ
ンデンサ４７と抵抗４６、ＦＥＴ４３によりハード的
に、イグニッションはオフかどうかを判定し（Ｓ２１
５）、オフになっていないときは制御をステップＳ２０
５に移して、最小２乗法により残存容量を算出させる。
また、イグニッションがオフになったときは、開路電圧
になったかどうかを判定し（Ｓ２１７）、開路電圧にな
っていないときは、イグニッションがオフになるまで、
制御をステップＳ２０５に移して、最小２乗法により残
存容量を算出させる。
ンデンサ４７と抵抗４６、ＦＥＴ４３によりハード的
に、イグニッションはオフかどうかを判定し（Ｓ２１
５）、オフになっていないときは制御をステップＳ２０
５に移して、最小２乗法により残存容量を算出させる。
また、イグニッションがオフになったときは、開路電圧
になったかどうかを判定し（Ｓ２１７）、開路電圧にな
っていないときは、イグニッションがオフになるまで、
制御をステップＳ２０５に移して、最小２乗法により残
存容量を算出させる。
【００３８】そして、開路電圧になったときは、コンピ
ュータ１９の電力の供給を停止する電源オフにする（Ｓ
２１９）。
ュータ１９の電力の供給を停止する電源オフにする（Ｓ
２１９）。
【００３９】このステップＳ２１５〜Ｓ２１９について
説明を補足する。例えば電気自動車が走行して停止し、
イグニッションをオフにしたときは、バッテリーという
のは直ぐに開路電圧を示さないで、ゆっくりと開路電圧
に復帰する。
説明を補足する。例えば電気自動車が走行して停止し、
イグニッションをオフにしたときは、バッテリーという
のは直ぐに開路電圧を示さないで、ゆっくりと開路電圧
に復帰する。
【００４０】すなわち、走行停止してイグニッションオ
フし、直ぐに再びイグニッションをオンした場合は、バ
ッテリ４１の電圧はイグニッションオフ時後とほとんど
変化しない。そこで、ステップＳ２１５〜Ｓ２１７に示
すように、イグニッションオフしたときは、直ぐに電源
オフとしないで、ハード的にコンデンサ４７（イグニッ
ションオフしたときに開路電圧に到達する時間に対応す
る時定数にされている）によってＦＥＴ４３を制御する
ことによって開路電圧に到達したかどうかを判断した後
に、電源オフとするようにしている。このため、開路電
圧に到達するまでは、イグニッションオフ直前の残存容
量が表示される。
フし、直ぐに再びイグニッションをオンした場合は、バ
ッテリ４１の電圧はイグニッションオフ時後とほとんど
変化しない。そこで、ステップＳ２１５〜Ｓ２１７に示
すように、イグニッションオフしたときは、直ぐに電源
オフとしないで、ハード的にコンデンサ４７（イグニッ
ションオフしたときに開路電圧に到達する時間に対応す
る時定数にされている）によってＦＥＴ４３を制御する
ことによって開路電圧に到達したかどうかを判断した後
に、電源オフとするようにしている。このため、開路電
圧に到達するまでは、イグニッションオフ直前の残存容
量が表示される。
【００４１】次に、イグニッション４４がオフされバッ
テリ４１が開路電圧に到達する時間の経過後（例えば車
庫に置かれて一日経過した場合）に、イグニッション４
４がオンにされると、起動判定部３０は開路残存容量算
出手段３５を動作させる。
テリ４１が開路電圧に到達する時間の経過後（例えば車
庫に置かれて一日経過した場合）に、イグニッション４
４がオンにされると、起動判定部３０は開路残存容量算
出手段３５を動作させる。
【００４２】開路残存容量算出手段３５は起動に伴っ
て、開路電圧Ｖｎを読み、この開路電圧Ｖｎに対応する
残存容量をメモリ３６から求めて、表示させる。
て、開路電圧Ｖｎを読み、この開路電圧Ｖｎに対応する
残存容量をメモリ３６から求めて、表示させる。
【００４３】これは、負荷が閉じられて（自動車が停止
しているとき）いるときのバッテリの開路電圧と残存容
量というのは、一般に図３の（ａ）に示すように直線的
な関係となっている。
しているとき）いるときのバッテリの開路電圧と残存容
量というのは、一般に図３の（ａ）に示すように直線的
な関係となっている。
【００４４】このようなことから、図３の（ｂ）に示す
ように満充電での電圧と放電終始電圧を決めておけば、
開路電圧Ｖｎはこの図３の（ｂ）の直線上に位置するわ
けであるから、このＶｎに対応する残存容量（％）は容
易に求まる。すなわち、初期残存容量は容易に正確に求
められる。
ように満充電での電圧と放電終始電圧を決めておけば、
開路電圧Ｖｎはこの図３の（ｂ）の直線上に位置するわ
けであるから、このＶｎに対応する残存容量（％）は容
易に求まる。すなわち、初期残存容量は容易に正確に求
められる。
【００４５】例えば、数１に示すようにこの直線の関数
式をメモリ３６に記憶して、得られた残存容量を代入す
ると、表１に示すように容易に求められる。
式をメモリ３６に記憶して、得られた残存容量を代入す
ると、表１に示すように容易に求められる。
【００４６】
【数１】
【表１】 また、バッテリの電圧というのは周囲温度が高温のとき
は高くなり、逆に低温のときは、低くなるものである
が、開路状態における開路電圧と残存容量の傾向とした
直線として、単にこのときの電圧値に対応する残存容量
としても正確な残存容量であるから、温度センサは必要
としない。
は高くなり、逆に低温のときは、低くなるものである
が、開路状態における開路電圧と残存容量の傾向とした
直線として、単にこのときの電圧値に対応する残存容量
としても正確な残存容量であるから、温度センサは必要
としない。
【００４７】なお、上記実施例では電気自動車に用いら
れる電池残存容量測定装置として説明したが、放電電流
が激しく変動したり、変動が安定したりする装置に使用
してもよい。
れる電池残存容量測定装置として説明したが、放電電流
が激しく変動したり、変動が安定したりする装置に使用
してもよい。
【００４８】さらに、回生制動があったときには、バッ
テリにはこの回生電流が充電されるが、開路状態では単
に電圧を検出して対応する残存容量を表示するだけであ
るから回生充電による残存容量の復活等については考慮
しなくとも正確な残存容量が求められる。
テリにはこの回生電流が充電されるが、開路状態では単
に電圧を検出して対応する残存容量を表示するだけであ
るから回生充電による残存容量の復活等については考慮
しなくとも正確な残存容量が求められる。
【００４９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、負荷の動
作を停止させるための電源の供給停止を検出すると、所
定時間、電源の電圧を動作レベルにして供給するように
したことにより、電源の投入停止があると、完全に負荷
の動作が停止し、かつ電源の電圧が安定したときの端子
電圧である開路電圧に基づいた残存容量が求められるの
で、プログラムを変更しなくとも、簡単な構成で精度の
高い負荷が停止状態となったときの残存容量が求められ
るから、使用者は、後どのくらいの残存容量かを正確に
分かるという効果が得られている。
作を停止させるための電源の供給停止を検出すると、所
定時間、電源の電圧を動作レベルにして供給するように
したことにより、電源の投入停止があると、完全に負荷
の動作が停止し、かつ電源の電圧が安定したときの端子
電圧である開路電圧に基づいた残存容量が求められるの
で、プログラムを変更しなくとも、簡単な構成で精度の
高い負荷が停止状態となったときの残存容量が求められ
るから、使用者は、後どのくらいの残存容量かを正確に
分かるという効果が得られている。
【００５０】さらに、電源が供給されたとき、電流及び
端子電圧が変動し始めるまでは、電源の端子電圧に基づ
いた残存容量が求められて表示され、また電流及び電圧
が変動し始めたときは、複数のデータが収集されて近似
直線関数が求められ、この近似直線関数に基づいた残存
容量が表示されるので、負荷が動作状態になる初期の残
存容量が簡単に精度良く求められ、かつ負荷が動作状態
になったときは近似直線に基づいて求められるから精度
が高い残存容量を表示させることができるという効果が
得られている。
端子電圧が変動し始めるまでは、電源の端子電圧に基づ
いた残存容量が求められて表示され、また電流及び電圧
が変動し始めたときは、複数のデータが収集されて近似
直線関数が求められ、この近似直線関数に基づいた残存
容量が表示されるので、負荷が動作状態になる初期の残
存容量が簡単に精度良く求められ、かつ負荷が動作状態
になったときは近似直線に基づいて求められるから精度
が高い残存容量を表示させることができるという効果が
得られている。
【００５１】さらに、電源供給後に、電源が安定する時
間以内に電源の供給が再度あったときは、電源供給停止
直後の近似直線関数に基づいた残存容量が表示されるた
め、例え電源供給停止直後に再度供給があっても、電源
が安定するまでは、前の残存容量を表示するため、演算
が複雑とならないと共に、直前の残存容量であるからそ
の残存容量は精度が高いという効果が得られている。
間以内に電源の供給が再度あったときは、電源供給停止
直後の近似直線関数に基づいた残存容量が表示されるた
め、例え電源供給停止直後に再度供給があっても、電源
が安定するまでは、前の残存容量を表示するため、演算
が複雑とならないと共に、直前の残存容量であるからそ
の残存容量は精度が高いという効果が得られている。
【００５２】さらに、補助電源の投入又は停止を検出
し、補助電源の電圧が動作レベル以下になったときは所
定時間、動作レベル以上の電源電圧を供給し、また補助
電源が停止されて、負荷が閉路するまでは、開路時の電
圧と残存容量とに基づく直線より、この開路電圧に対応
する残存容量が表示部に出力するようにしたことによ
り、例えば電気自動車等のイグニッションのオフオン時
の開路電圧が簡単な構成で精度よく求めることができる
という効果が得られている。
し、補助電源の電圧が動作レベル以下になったときは所
定時間、動作レベル以上の電源電圧を供給し、また補助
電源が停止されて、負荷が閉路するまでは、開路時の電
圧と残存容量とに基づく直線より、この開路電圧に対応
する残存容量が表示部に出力するようにしたことによ
り、例えば電気自動車等のイグニッションのオフオン時
の開路電圧が簡単な構成で精度よく求めることができる
という効果が得られている。
【図１】実施例の概略構成図である。
【図２】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図３】本実施例の開路電圧に対応する残存容量の求め
方を説明する説明図である。
方を説明する説明図である。
１ 電気自動車負荷 ３ バッテリ ７ 電流センサ ９ 電圧センサ １２ 検出値入力回路部 １９ コンピュータ ２１ 電圧−電流変化傾向算出部 ２９ 電圧−電流近似直線算出部 ３２ 残存容量算出部 ３１ メモリ ３４ 開路残存容量算出手段 ３５ 開路残存容量算出手段 ４０ 電源供給制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 供給される電源電圧が動作レベル以上の
ときは、電池から負荷側に流れる電流と端子電圧に基づ
いた残存容量を求めて表示部に表示させる電池残存容量
測定装置において、 前記電源の供給開始及び供給停止を検出し、投入停止に
伴って、所定時間、前記電源の電圧を動作レベルにして
供給する電源供給制御回路とを有することを特徴とする
電池残存容量測定装置。 - 【請求項２】 前記電源が供給されたとき、前記電流及
び端子電圧が変動し始めるまでは、前記電源の端子電圧
に基づいた残存容量を求めて表示させ、前記変動し始め
たときは、前記電流及び端子電圧を複数収集して近似直
線関数を求め、この近似直線関数に基づいた残存容量を
表示させる残存容量算出部とを有することを特徴とする
請求項１記載の電池残存容量測定装置。 - 【請求項３】 前記残存容量算出部は、電源供給後に、
前記電源が安定する時間以内に電源の供給が再度あった
ときは、電源供給停止直前の近似直線関数に基づいた残
存容量を求めて表示することを特徴とする請求項２記載
の電池残存容量測定装置。 - 【請求項４】 前記電源供給制御回路の電源の投入及び
停止の検出並びに前記残存容量算出の電源投入時の判断
は、イグニッションキーの操作に伴う補助電源の検出で
あることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電池残
存容量測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08237295A JP3164998B2 (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 電池残存容量測定装置 |
| US08/628,338 US5672973A (en) | 1995-04-07 | 1996-04-05 | Apparatus for monitoring battery residual capacity in mulitple modes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08237295A JP3164998B2 (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 電池残存容量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08278351A true JPH08278351A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3164998B2 JP3164998B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=13772765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08237295A Expired - Fee Related JP3164998B2 (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 電池残存容量測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5672973A (ja) |
| JP (1) | JP3164998B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6275008B1 (en) | 1999-07-02 | 2001-08-14 | Yazaki Corporation | Battery capacity detection system with temperature correction |
| US6310462B1 (en) | 1999-06-25 | 2001-10-30 | Yazaki Corporation | Residual capacity measurement system for battery |
| JP2012239290A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Honda Motor Co Ltd | 電動車両のバッテリ残量推定装置 |
| JP2016154424A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱自動車工業株式会社 | 電動車両の制御装置 |
| JP2021021658A (ja) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 株式会社デンソーテン | 推定装置および推定方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3079022B2 (ja) * | 1995-10-30 | 2000-08-21 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
| JP3251499B2 (ja) * | 1996-05-31 | 2002-01-28 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
| JP3251502B2 (ja) * | 1996-06-27 | 2002-01-28 | 矢崎総業株式会社 | 電気自動車の電池残存容量測定装置 |
| US6157169A (en) * | 1997-04-30 | 2000-12-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Monitoring technique for accurately determining residual capacity of a battery |
| US5990664A (en) * | 1998-03-30 | 1999-11-23 | Eveready Battery Company, Inc. | Process and apparatus for modulating terminal voltage of battery |
| US6624635B1 (en) | 1999-10-23 | 2003-09-23 | Cisco Technology, Inc. | Uninterruptable power supply |
| US20040100225A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-05-27 | Neil Robert Miles | Cooling and control system for battery charging |
| JP5210511B2 (ja) * | 2006-10-26 | 2013-06-12 | 矢崎総業株式会社 | 異常検出装置 |
| WO2011060820A1 (de) * | 2009-11-19 | 2011-05-26 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur fehlerkompensierten strommessung eines elektrischen akkumulators |
| US8525520B2 (en) * | 2010-05-26 | 2013-09-03 | Landis+Gyr Innovations, Inc. | System and method for low battery detection |
| JP6048919B2 (ja) * | 2011-11-18 | 2016-12-21 | ヤーマン株式会社 | ヘアーアイロン |
| JP6171693B2 (ja) * | 2013-08-02 | 2017-08-02 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池の状態判定装置及び車両 |
| JP6776904B2 (ja) * | 2017-01-13 | 2020-10-28 | 株式会社デンソー | 電池パック及び電源システム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4390841A (en) * | 1980-10-14 | 1983-06-28 | Purdue Research Foundation | Monitoring apparatus and method for battery power supply |
| JPS63146775U (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | ||
| US5287286A (en) * | 1989-07-31 | 1994-02-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Low-battery state detecting system and method for detecting the residual capacity of a battery from the variation in battery voltage |
| JP3416952B2 (ja) * | 1991-11-26 | 2003-06-16 | ソニー株式会社 | 電源残余容量測定装置および電源残余容量測定回路を備えた電源装置 |
| JP3193486B2 (ja) * | 1992-11-27 | 2001-07-30 | 本田技研工業株式会社 | 電動車両におけるバッテリー残量表示方法及び装置 |
| JP3274287B2 (ja) * | 1994-08-25 | 2002-04-15 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP08237295A patent/JP3164998B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-05 US US08/628,338 patent/US5672973A/en not_active Expired - Fee Related
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| US6275008B1 (en) | 1999-07-02 | 2001-08-14 | Yazaki Corporation | Battery capacity detection system with temperature correction |
| JP2012239290A (ja) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Honda Motor Co Ltd | 電動車両のバッテリ残量推定装置 |
| JP2016154424A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱自動車工業株式会社 | 電動車両の制御装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3164998B2 (ja) | 2001-05-14 |
| US5672973A (en) | 1997-09-30 |
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|---|---|---|---|
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