JPH08278352A - 電池残存容量測定方法及びその装置 - Google Patents
電池残存容量測定方法及びその装置Info
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- JPH08278352A JPH08278352A JP7082375A JP8237595A JPH08278352A JP H08278352 A JPH08278352 A JP H08278352A JP 7082375 A JP7082375 A JP 7082375A JP 8237595 A JP8237595 A JP 8237595A JP H08278352 A JPH08278352 A JP H08278352A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は以上の問題点を解決するためになさ
れたもので、回生電流が発生しても電流の変化が小さく
とも、残存容量の推定に誤差がない電池残存容量測定装
置を得ることを目的とする。 【構成】 電圧−電流変化傾向算出部21が負荷の変動
に伴って電池から流れる電流と、電池の端子電圧とを収
集し、ちりばりデータとして記憶し、判定部27がちり
ばりデータに基づいた相関係数が所定回連続して、負の
基準相関係数以下を示さないときは、その相関係数に対
応する電圧−電流近似直線算出部25からの近似直線関
数の出力を停止して残存容量算出部23の残存容量の表
示更新を停止する。
れたもので、回生電流が発生しても電流の変化が小さく
とも、残存容量の推定に誤差がない電池残存容量測定装
置を得ることを目的とする。 【構成】 電圧−電流変化傾向算出部21が負荷の変動
に伴って電池から流れる電流と、電池の端子電圧とを収
集し、ちりばりデータとして記憶し、判定部27がちり
ばりデータに基づいた相関係数が所定回連続して、負の
基準相関係数以下を示さないときは、その相関係数に対
応する電圧−電流近似直線算出部25からの近似直線関
数の出力を停止して残存容量算出部23の残存容量の表
示更新を停止する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電池残存容量測定方法及
びその装置に関し、特に電池の電流と電圧との相関が強
くないときの、残像容量の表示に関する。
びその装置に関し、特に電池の電流と電圧との相関が強
くないときの、残像容量の表示に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電流と電圧というのは、図5に示
すように負の相関関係があるものであり、この相関関係
を利用して、例えば、特願平6−200953号に記載
の電池残存容量測定装置は、概略以下の処理を実施して
いる。図6は従来の電池残存容量測定装置の動作を説明
するフローチャートである。特願平6−200953号
においては、相関係数を判定した後に、最小二乗法によ
る近似直線を求めているが相関係数を求める前に、最小
二乗法による近似直線を求めてよいので、この方式とし
た場合を例としたフローとする。
すように負の相関関係があるものであり、この相関関係
を利用して、例えば、特願平6−200953号に記載
の電池残存容量測定装置は、概略以下の処理を実施して
いる。図6は従来の電池残存容量測定装置の動作を説明
するフローチャートである。特願平6−200953号
においては、相関係数を判定した後に、最小二乗法によ
る近似直線を求めているが相関係数を求める前に、最小
二乗法による近似直線を求めてよいので、この方式とし
た場合を例としたフローとする。
【0003】図6に示すように、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(S601)、例えば10s経過するまで
のデータを平均化して記憶し(S603)、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個得る(S605)。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(S607),求めた相関係
数rが−0.9以下かどうかを判定し(S609)、−
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(S611)、表示を更新する
(S613)。
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(S601)、例えば10s経過するまで
のデータを平均化して記憶し(S603)、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個得る(S605)。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(S607),求めた相関係
数rが−0.9以下かどうかを判定し(S609)、−
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(S611)、表示を更新する
(S613)。
【0004】つまり、電流と電圧との負の相関関係があ
ることを用いて、求めた相関係数rが−0.9以下のと
きは、サンプリングして求めた電流と電圧の平均のデー
タを採用して近似直線を求めて残存容量を求めている。
ることを用いて、求めた相関係数rが−0.9以下のと
きは、サンプリングして求めた電流と電圧の平均のデー
タを採用して近似直線を求めて残存容量を求めている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気自
動車においてはモータを搭載して走行するものであるか
ら、下り坂を走行する場合、走行中においてアクセルを
離したときに、モータは発電機になり回生電流が発生
し、この回生電流をバッテリに充電して電力低下を抑制
しているのが一般的であり、このときは電圧軸上に沿っ
て電圧は高くなる傾向になる。
動車においてはモータを搭載して走行するものであるか
ら、下り坂を走行する場合、走行中においてアクセルを
離したときに、モータは発電機になり回生電流が発生
し、この回生電流をバッテリに充電して電力低下を抑制
しているのが一般的であり、このときは電圧軸上に沿っ
て電圧は高くなる傾向になる。
【0006】また、回生電流の検出については、一般に
別の系統で検出すると可能であるが、装置が複雑になっ
て高価になることから採用しない場合が多い。
別の系統で検出すると可能であるが、装置が複雑になっ
て高価になることから採用しない場合が多い。
【0007】つまり、回生電流が発生したときは、検出
された電流というのは、非常にあいまいであるが、この
あいまいな電流と電圧で相関を算出することになるた
め、実際は相関が−0.9以上であっても−0.9以下
の相関とされて、近似直線が求められる場合がある。
された電流というのは、非常にあいまいであるが、この
あいまいな電流と電圧で相関を算出することになるた
め、実際は相関が−0.9以上であっても−0.9以下
の相関とされて、近似直線が求められる場合がある。
【0008】例えば、図7の(a)に示すように回生電
流のときは電圧軸上に沿って電圧は高くなる傾向となっ
たちりばりデータに基づいて近似直線を求めることにな
るから、図7の(a)に示すようにこのデータが特異値
として近似直線に影響を及ぼし、残存容量の推定に誤差
を生じさせる。
流のときは電圧軸上に沿って電圧は高くなる傾向となっ
たちりばりデータに基づいて近似直線を求めることにな
るから、図7の(a)に示すようにこのデータが特異値
として近似直線に影響を及ぼし、残存容量の推定に誤差
を生じさせる。
【0009】さらに、車両停止時等においては、バッテ
リーの電力はほとんど消費されないことになるから電圧
と電流の変化は非常に小さいものであり、サンプリング
したデータも図7の(b)に示すように、停止中は変化
がない。このような場合は相関がなくとも、一個のデー
タについて相関が取られるので、実際は相関がなくとも
−0.9以下の相関とされる場合があり、このデータが
特異値として近似直線に影響を及ぼし、残存容量の推定
に誤差を生じさせることがあった。
リーの電力はほとんど消費されないことになるから電圧
と電流の変化は非常に小さいものであり、サンプリング
したデータも図7の(b)に示すように、停止中は変化
がない。このような場合は相関がなくとも、一個のデー
タについて相関が取られるので、実際は相関がなくとも
−0.9以下の相関とされる場合があり、このデータが
特異値として近似直線に影響を及ぼし、残存容量の推定
に誤差を生じさせることがあった。
【0010】従って、回生電流が発生しても電流の変化
が小さくとも、残存容量の推定に誤差がない電池残存容
量測定方法及びその装置を得ることを目的とする。
が小さくとも、残存容量の推定に誤差がない電池残存容
量測定方法及びその装置を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる電池残存
容量測定方法は、負荷の変動に伴って電池から流れる電
流と、電池の端子電圧とを収集し、収集データに基づい
て、電圧軸と電流軸上における収集データの特徴を示す
近似直線関数を求める工程を有し、この近似直線関数か
ら基準電流に対応する電圧に基づいた残存容量を算出し
て表示更新させる電池残存容量測定方法において、収集
した回数が所定数になる毎に、収集されたデータに基づ
いて相関係数を求め、相関係数が強い相関を示して所定
回連続しているかどうかを判定する工程と、所定回連続
して強い相関を示さないときは、その間は、残存容量の
算出を停止させる工程とを有する。
容量測定方法は、負荷の変動に伴って電池から流れる電
流と、電池の端子電圧とを収集し、収集データに基づい
て、電圧軸と電流軸上における収集データの特徴を示す
近似直線関数を求める工程を有し、この近似直線関数か
ら基準電流に対応する電圧に基づいた残存容量を算出し
て表示更新させる電池残存容量測定方法において、収集
した回数が所定数になる毎に、収集されたデータに基づ
いて相関係数を求め、相関係数が強い相関を示して所定
回連続しているかどうかを判定する工程と、所定回連続
して強い相関を示さないときは、その間は、残存容量の
算出を停止させる工程とを有する。
【0012】また、本発明に係わる電池残存容量測定装
置は、負荷の変動に伴って電池から流れる電流と、電池
の端子電圧とを収集し、ちりばりデータとして記憶する
電圧−電流変化傾向算出部と、ちりばりデータに基づい
て、電圧軸と電流軸上における収集データの特徴を示す
近似直線関数を求める電圧−電流近似直線算出部と、ち
りばりデータに基づいて、相関係数を求め、相関係数が
所定回連続して、負の基準相関係数以下を示すかどうか
を判断し、負の基準相関係数以下を示さないときは、そ
の相関係数に対応する近似直線関数の出力を停止する判
定部と、出力された近似直線関数から基準電流に対応す
る電圧に基づいた残存容量を算出して表示更新する残存
容量算出部とを備えたものである。
置は、負荷の変動に伴って電池から流れる電流と、電池
の端子電圧とを収集し、ちりばりデータとして記憶する
電圧−電流変化傾向算出部と、ちりばりデータに基づい
て、電圧軸と電流軸上における収集データの特徴を示す
近似直線関数を求める電圧−電流近似直線算出部と、ち
りばりデータに基づいて、相関係数を求め、相関係数が
所定回連続して、負の基準相関係数以下を示すかどうか
を判断し、負の基準相関係数以下を示さないときは、そ
の相関係数に対応する近似直線関数の出力を停止する判
定部と、出力された近似直線関数から基準電流に対応す
る電圧に基づいた残存容量を算出して表示更新する残存
容量算出部とを備えたものである。
【0013】また、判定部は、相関係数が所定回連続し
て、負の基準相関係数以下を示すときは、所定回連続の
中央の相関係数に対応する近似直線関数を残存容量算出
部に出力するものである。
て、負の基準相関係数以下を示すときは、所定回連続の
中央の相関係数に対応する近似直線関数を残存容量算出
部に出力するものである。
【0014】さらに、判定部は、相関係数が所定回連続
して、負の基準相関係数以下を示さないときは、電圧−
電流近似直線算出部に対して、ちりばりデータの出力を
停止し、また所定回連続して、負の基準相関係数以下を
示すときは、所定回連続の中央の相関係数に対応するち
りばりデータを電圧−電流近似直線算出部に出力するも
のである。
して、負の基準相関係数以下を示さないときは、電圧−
電流近似直線算出部に対して、ちりばりデータの出力を
停止し、また所定回連続して、負の基準相関係数以下を
示すときは、所定回連続の中央の相関係数に対応するち
りばりデータを電圧−電流近似直線算出部に出力するも
のである。
【0015】
【作用】本発明の残存容量測定方法においては、負荷の
変動に伴って電池から流れる電流と、前記電池の端子電
圧とを収集する。そして、この収集した回数が所定数に
なる毎に、収集されたデータに基づいて相関係数が求め
られ、求められた相関係数が強い相関を示して所定回連
続しているかどうかが判定される。次に、所定回連続し
て強い相関を示さないときは、その間は、残存容量の算
出が停止させられるから、このときの収集データに基づ
いた近似直線関数から残存容量が算出されて表示更新さ
れることはない。
変動に伴って電池から流れる電流と、前記電池の端子電
圧とを収集する。そして、この収集した回数が所定数に
なる毎に、収集されたデータに基づいて相関係数が求め
られ、求められた相関係数が強い相関を示して所定回連
続しているかどうかが判定される。次に、所定回連続し
て強い相関を示さないときは、その間は、残存容量の算
出が停止させられるから、このときの収集データに基づ
いた近似直線関数から残存容量が算出されて表示更新さ
れることはない。
【0016】また、本発明の電池残存容量測定装置にお
いては、電圧−電流変化傾向算出部が負荷の変動に伴っ
て電池から流れる電流と、電池の端子電圧とを収集し、
ちりばりデータとして記憶する。すると、判定部によ
り、ちりばりデータに基づいた相関係数が所定回連続し
て、負の基準相関係数以下を示さないときは、その相関
係数に対応する近似直線関数の出力が停止されて残存容
量算出部の残存容量の表示更新が停止される。
いては、電圧−電流変化傾向算出部が負荷の変動に伴っ
て電池から流れる電流と、電池の端子電圧とを収集し、
ちりばりデータとして記憶する。すると、判定部によ
り、ちりばりデータに基づいた相関係数が所定回連続し
て、負の基準相関係数以下を示さないときは、その相関
係数に対応する近似直線関数の出力が停止されて残存容
量算出部の残存容量の表示更新が停止される。
【0017】また、判定部により、相関係数が所定回連
続して、負の基準相関係数以下を示すときは、所定回連
続の中央の相関係数に対応する電圧−電流近似直線関数
が残存容量算出部に出力されるため、回生制動がかかっ
たとき、電流の変化が少ないときの真に相関が取れてい
ないサンプリングデータから求められた電圧−電流近似
直線関数に基づいて残存容量を求めて表示更新すること
はないし、回生制動がかかったとき、電流の変化が少な
いときを除く、真に相関が取れているサンプリングデー
タに基づいた電圧−電流近似直線に基づいて、残存容量
が求められて表示更新される。
続して、負の基準相関係数以下を示すときは、所定回連
続の中央の相関係数に対応する電圧−電流近似直線関数
が残存容量算出部に出力されるため、回生制動がかかっ
たとき、電流の変化が少ないときの真に相関が取れてい
ないサンプリングデータから求められた電圧−電流近似
直線関数に基づいて残存容量を求めて表示更新すること
はないし、回生制動がかかったとき、電流の変化が少な
いときを除く、真に相関が取れているサンプリングデー
タに基づいた電圧−電流近似直線に基づいて、残存容量
が求められて表示更新される。
【0018】さらに、判定部により、相関係数が所定回
連続して、負の基準相関係数以下を示さないときは、電
圧−電流近似直線算出部に対して、ちりばりデータの出
力が停止され、また所定回連続して、負の基準相関係数
以下を示すときは、所定回連続の中央の相関係数に対応
するちりばりデータが出力されるから、真に相関が取れ
ているサンプリングデータが電圧−電流近似直線関数に
出力される。
連続して、負の基準相関係数以下を示さないときは、電
圧−電流近似直線算出部に対して、ちりばりデータの出
力が停止され、また所定回連続して、負の基準相関係数
以下を示すときは、所定回連続の中央の相関係数に対応
するちりばりデータが出力されるから、真に相関が取れ
ているサンプリングデータが電圧−電流近似直線関数に
出力される。
【0019】
【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を説明する。
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を説明する。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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、バッテリ残存容量算出部23、電圧−電流近似直線
算出部25、判定部27等よりなり、イグニションキー
の操作に伴って、サブバッテリーからの電力によって動
作状態となる。
19のプログラム構成は、電圧−電流変化傾向算出部2
1、バッテリ残存容量算出部23、電圧−電流近似直線
算出部25、判定部27等よりなり、イグニションキー
の操作に伴って、サブバッテリーからの電力によって動
作状態となる。
【0023】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、サンプリング毎にそれぞれメモリ3
1に記憶し、また100ms毎に、メモリ31の電圧デ
ータの総和及び電流データの総和をそれぞれ平均化し、
平均化毎にメモリ33に記憶する。また、10秒経過毎
に、メモリ31及びメモリ33の記憶値をクリアすると
共に、記憶内容を出力する。つまり、所定期間内毎にバ
ッテリ3の放電電流と電圧とのちりばりデータを得てい
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、サンプリング毎にそれぞれメモリ3
1に記憶し、また100ms毎に、メモリ31の電圧デ
ータの総和及び電流データの総和をそれぞれ平均化し、
平均化毎にメモリ33に記憶する。また、10秒経過毎
に、メモリ31及びメモリ33の記憶値をクリアすると
共に、記憶内容を出力する。つまり、所定期間内毎にバ
ッテリ3の放電電流と電圧とのちりばりデータを得てい
る。
【0024】電圧−電流近似直線算出部25は、10秒
経過する毎に、メモリ33から複数の平均電圧値と平均
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、10秒間の電圧ー電流近似直線関数(Y=aX+
b)を求める。
経過する毎に、メモリ33から複数の平均電圧値と平均
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、10秒間の電圧ー電流近似直線関数(Y=aX+
b)を求める。
【0025】バッテリ残存容量算出部23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を表示部11に表示す
る。
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を表示部11に表示す
る。
【0026】判定部27は、少なくとも相関係数判定手
段28と相関係数判定手段29とよりなり、相関係数判
定手段28は100個の平均電圧と平均電流が求められ
ると、この複数のデータの相関係数rを求める。
段28と相関係数判定手段29とよりなり、相関係数判
定手段28は100個の平均電圧と平均電流が求められ
ると、この複数のデータの相関係数rを求める。
【0027】相関係数判定手段29は、3つのシストレ
ジスタを有し、この3つのレジスタに相関係数rが記憶
されるまでは電圧−電流変化傾向算出部21によりデー
タを収集させ、3つが記憶される毎に、相関係数rが基
準相関係数(−0.9)以下かどうかを判断し、連続し
て基準相関係数以下のときは中央のレジスタに記憶され
た相関係数に対応するメモリ33のデータを電圧ー電流
近似直線算出部25に読み込みさせる。
ジスタを有し、この3つのレジスタに相関係数rが記憶
されるまでは電圧−電流変化傾向算出部21によりデー
タを収集させ、3つが記憶される毎に、相関係数rが基
準相関係数(−0.9)以下かどうかを判断し、連続し
て基準相関係数以下のときは中央のレジスタに記憶され
た相関係数に対応するメモリ33のデータを電圧ー電流
近似直線算出部25に読み込みさせる。
【0028】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、概略動作と詳細動作を以下に説明する。
装置について、概略動作と詳細動作を以下に説明する。
【0029】図2は、概略動作を説明するフローチャー
トである。電圧センサ9が検出したバッテリー3の端子
電圧と電流センサ7が検出した負荷に流れる電流とが検
出値入力回路12から出力されると、この電圧値と電流
値を1ms毎にサンプリングして読み(S201)、例
えば100msec経過するまでのデータを平均化して
記憶し、この平均化された電圧と電流(ちりばりデー
タ)を100個得る(S205)。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(S207),求
めた相関係数rが−0.9以下かどうかを判定し(S2
09)、−0.9以上(例えば−0.5)と判定したと
きは、以後の処理をしないで、ステップS201に移し
てサンプリングして相関係数を求める。
トである。電圧センサ9が検出したバッテリー3の端子
電圧と電流センサ7が検出した負荷に流れる電流とが検
出値入力回路12から出力されると、この電圧値と電流
値を1ms毎にサンプリングして読み(S201)、例
えば100msec経過するまでのデータを平均化して
記憶し、この平均化された電圧と電流(ちりばりデー
タ)を100個得る(S205)。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(S207),求
めた相関係数rが−0.9以下かどうかを判定し(S2
09)、−0.9以上(例えば−0.5)と判定したと
きは、以後の処理をしないで、ステップS201に移し
てサンプリングして相関係数を求める。
【0030】また、−0.9以下(例えば−0.98)
と判定したときは、−0.9以下の相関係数rが3回連
続したかどうかを判断する(S211)。連続しない場
合は以後の処理を停止して制御をステップS201に移
す。
と判定したときは、−0.9以下の相関係数rが3回連
続したかどうかを判断する(S211)。連続しない場
合は以後の処理を停止して制御をステップS201に移
す。
【0031】この3回連続したかどうかの判断は、例え
ば車両が下り坂を走行する場合には回生電流が発生し、
また車両が停止した場合には、放電電流の変化はないも
のであり、このようなときには例え一回、−0.9以下
となったとしても連続して−0.9となることはない。
このため、3回連続して−0.9かどうかを判定し、連
続していないときは、ステップS201に移すことによ
って、以後の処理を実施させないようにする。つまり、
図3に示すように、回生電流及び停止時のデータを不採
用にする。
ば車両が下り坂を走行する場合には回生電流が発生し、
また車両が停止した場合には、放電電流の変化はないも
のであり、このようなときには例え一回、−0.9以下
となったとしても連続して−0.9となることはない。
このため、3回連続して−0.9かどうかを判定し、連
続していないときは、ステップS201に移すことによ
って、以後の処理を実施させないようにする。つまり、
図3に示すように、回生電流及び停止時のデータを不採
用にする。
【0032】また、このように3回連続して−0.9以
下のとき以後の処理である残存容量の算出をしないの
は、実車状態では、−0.9以上(例えば−0.5)の
負の相関があるのは、 1)回生制動がかかり回生電流がバッテリーに流れ込む
状態にあるとき、 2)車両停止等で放電電流の変化が少ないとき に見られる。
下のとき以後の処理である残存容量の算出をしないの
は、実車状態では、−0.9以上(例えば−0.5)の
負の相関があるのは、 1)回生制動がかかり回生電流がバッテリーに流れ込む
状態にあるとき、 2)車両停止等で放電電流の変化が少ないとき に見られる。
【0033】すなわち、停止状態ということは、バッテ
リーの電力消費は零に近いし、また回生電流が発生して
いるということは充電であるから、電力消費はない。
リーの電力消費は零に近いし、また回生電流が発生して
いるということは充電であるから、電力消費はない。
【0034】このようなことから、このような状態のと
きに残存容量を求めて表示を更新しなくとも何等影響は
ないからである。
きに残存容量を求めて表示を更新しなくとも何等影響は
ないからである。
【0035】次に、3回連続したときは、3回目の相関
係数より一つ前(中央)の相関係数に対応する近似直線
のデータを使って、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(S
213)、表示を更新する(S215)。このように、
3つの相関係数の中央値に対応するデータを採用するの
は、回生電流が発生したときは、あいまいな電流と電圧
で相関を算出することになるため、実際は相関が−0.
9以上であっても−0.9以下の相関係数とされる場合
がある。しかし、このような場合には連続して−0.9
以下となることはない。すなわち、連続する3つの相関
係数は、両端は回生電流によって−0.9以下とされた
可能性もあるが、中央の相関係数に関しては、−0.9
以下が連続していた場合は、通常の走行における正確な
値の相関係数を採用するのである。
係数より一つ前(中央)の相関係数に対応する近似直線
のデータを使って、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(S
213)、表示を更新する(S215)。このように、
3つの相関係数の中央値に対応するデータを採用するの
は、回生電流が発生したときは、あいまいな電流と電圧
で相関を算出することになるため、実際は相関が−0.
9以上であっても−0.9以下の相関係数とされる場合
がある。しかし、このような場合には連続して−0.9
以下となることはない。すなわち、連続する3つの相関
係数は、両端は回生電流によって−0.9以下とされた
可能性もあるが、中央の相関係数に関しては、−0.9
以下が連続していた場合は、通常の走行における正確な
値の相関係数を採用するのである。
【0036】次に、詳細動作を説明する。図4は詳細動
作を説明するフローチャートである。図2においては、
近似直線の算出を相関係数の判定の前に実施したが本例
では、相関係数が−0.9以下のときに近似曲線を算出
する例として説明する。
作を説明するフローチャートである。図2においては、
近似直線の算出を相関係数の判定の前に実施したが本例
では、相関係数が−0.9以下のときに近似曲線を算出
する例として説明する。
【0037】初めに、コンピュータはイグニッションキ
ーの操作に伴うサブバッテリからの電力の供給に伴っ
て、各部をチェックし、ROMのプログラムをRAMに
記憶する等の初期設定をする(S401)。次に、電圧
−電流変化傾向算出部21は1ms経過したかどうかを
判断し(S403)、1ms経過したときは、検出値入
力回路部12からのバッテリー電圧(VOLT)、放電
電流(CURR)を読み(S405)、記憶回数をカウ
ントする。
ーの操作に伴うサブバッテリからの電力の供給に伴っ
て、各部をチェックし、ROMのプログラムをRAMに
記憶する等の初期設定をする(S401)。次に、電圧
−電流変化傾向算出部21は1ms経過したかどうかを
判断し(S403)、1ms経過したときは、検出値入
力回路部12からのバッテリー電圧(VOLT)、放電
電流(CURR)を読み(S405)、記憶回数をカウ
ントする。
【0038】次に、カウント値Nが100か、つまり1
00msec経過したかどうかを判断し(S409)、
100ms経過していないときは、制御をステップS4
03に移して上記のように、1ms間毎の放電電流と電
圧とを記憶して、回数をカウントする。
00msec経過したかどうかを判断し(S409)、
100ms経過していないときは、制御をステップS4
03に移して上記のように、1ms間毎の放電電流と電
圧とを記憶して、回数をカウントする。
【0039】次に、100ms経過したとき、つまり、
検出電流と検出電圧との加算回数が100個になったと
きは、この100msの間の100個の検出電流(電流
データの総和)と電圧(電圧データの総和)とをそれぞ
れ平均化させてメモリ33に記憶させる(S411)。
そして、ステップS411での平均値がそれぞれ100
個になったかどうか、つまり約1秒経過したかどうかを
判断し(S413)、約10秒経過していないときは、
制御をステップS403に移して、上記のように100
msの間の100個の検出電流と電圧とに基づいた平均
値を100個求めさせる。
検出電流と検出電圧との加算回数が100個になったと
きは、この100msの間の100個の検出電流(電流
データの総和)と電圧(電圧データの総和)とをそれぞ
れ平均化させてメモリ33に記憶させる(S411)。
そして、ステップS411での平均値がそれぞれ100
個になったかどうか、つまり約1秒経過したかどうかを
判断し(S413)、約10秒経過していないときは、
制御をステップS403に移して、上記のように100
msの間の100個の検出電流と電圧とに基づいた平均
値を100個求めさせる。
【0040】従って、複数の電圧と電流のちらばったデ
ータを、電圧と電流軸上に得たことになる。
ータを、電圧と電流軸上に得たことになる。
【0041】次に、約10秒になったと判定したとき
は、相関係数算出手段はメモリ33の電圧−電流のちり
ばりデータより相関係数を求め(S415)、算出回数
判定手段は求めた回数をカウントし(S417)、カウ
ント値が3回かどうかを判断し(S419)、3回にな
っていないときは、ステップS403に制御を移して電
圧ー電流変化傾向算出部21にちりばりデータを収集さ
せる。この相関係数rの求め方は、相関係数算出部がメ
モリ33から100個の複数の平均電圧値と平均電流値
とを読み、両方の相関係数rを下記の式に基づいて求め
る。
は、相関係数算出手段はメモリ33の電圧−電流のちり
ばりデータより相関係数を求め(S415)、算出回数
判定手段は求めた回数をカウントし(S417)、カウ
ント値が3回かどうかを判断し(S419)、3回にな
っていないときは、ステップS403に制御を移して電
圧ー電流変化傾向算出部21にちりばりデータを収集さ
せる。この相関係数rの求め方は、相関係数算出部がメ
モリ33から100個の複数の平均電圧値と平均電流値
とを読み、両方の相関係数rを下記の式に基づいて求め
る。
【0042】
【数1】 また、3回になったと判定したときは、相関係数判定手
段に求めた相関係数を判定させる。相関係数判定手段
は、初めの相関係数は−0.9以下かどうかを判断し
(S421)、以下のときは2回目の相関係数が−0.
9以下かどうかを判断する(S423)。
段に求めた相関係数を判定させる。相関係数判定手段
は、初めの相関係数は−0.9以下かどうかを判断し
(S421)、以下のときは2回目の相関係数が−0.
9以下かどうかを判断する(S423)。
【0043】そして、2回目(中央値)も相関係数が−
0.9以下のときは、3回目も−0.9以下かどうかを
判断し(S425)、3回連続して相関係数が−0.9
以下のときは、上記説明のように正確な値の相関係数に
対応するデータで残存容量が求められるように中央の相
関係数に対応するデータを電圧ー電流近似直線算出部に
出力する(S427)。
0.9以下のときは、3回目も−0.9以下かどうかを
判断し(S425)、3回連続して相関係数が−0.9
以下のときは、上記説明のように正確な値の相関係数に
対応するデータで残存容量が求められるように中央の相
関係数に対応するデータを電圧ー電流近似直線算出部に
出力する(S427)。
【0044】次に、電圧−電流近似直線算出部29は、
最小二乗法により電流−電圧近似直線関数を下記の式に
より求める(S429)。
最小二乗法により電流−電圧近似直線関数を下記の式に
より求める(S429)。
【0045】
【数2】 次に、バッテリ残存容量算出部は、この3回連続して−
0.9以下となったときの中央の相関係数に対応するデ
ータを用いて求められた電流−電圧近似直線関数よりバ
ッテリ残存容量を算出する(S431)。そして、コン
ピュータ56はイグニッションキーのOFFかどうかを
判断し(S433)、OFFでないときは、制御をステ
ップS403に移して上記の動作を実施させる。また、
求めた相関係数が−0.9以上のときは、残存容量の算
出を停止する。
0.9以下となったときの中央の相関係数に対応するデ
ータを用いて求められた電流−電圧近似直線関数よりバ
ッテリ残存容量を算出する(S431)。そして、コン
ピュータ56はイグニッションキーのOFFかどうかを
判断し(S433)、OFFでないときは、制御をステ
ップS403に移して上記の動作を実施させる。また、
求めた相関係数が−0.9以上のときは、残存容量の算
出を停止する。
【0046】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。
【0047】また、上記実施例では収集時間を10秒と
したが、装置によってはより短くとも長くともよい。
したが、装置によってはより短くとも長くともよい。
【0048】
【発明の効果】以上のように本発明の電池残存容量測定
方法によれば、負荷の変動に伴って電池から流れる電流
と、電池の端子電圧とを収集し、収集されたデータの相
関係数を求め、この相関係数が所定回数連続して強い相
関を示さないときは、その間は電圧−電流近似直線より
残存容量を求めて表示更新する処理を停止することによ
り、回生制動がかかったとき、電流の変化が少ないとき
のサンプリングデータに基づいた誤差がある電圧−電流
近似直線から残存容量を求めて表示更新することはない
ので、誤った残存容量を表示することはないという効果
が得られている。
方法によれば、負荷の変動に伴って電池から流れる電流
と、電池の端子電圧とを収集し、収集されたデータの相
関係数を求め、この相関係数が所定回数連続して強い相
関を示さないときは、その間は電圧−電流近似直線より
残存容量を求めて表示更新する処理を停止することによ
り、回生制動がかかったとき、電流の変化が少ないとき
のサンプリングデータに基づいた誤差がある電圧−電流
近似直線から残存容量を求めて表示更新することはない
ので、誤った残存容量を表示することはないという効果
が得られている。
【0049】また、本発明の電池残存容量測定装置によ
れば、電圧−電流変化傾向算出部が負荷の変動に伴って
電池から流れる電流と、電池の端子電圧とを収集し、ち
りばりデータとして記憶し、判定部がちりばりデータに
基づいた相関係数が所定回連続して、負の基準相関係数
以下を示さないときは、その相関係数に対応する近似直
線関数の出力を停止して残存容量算出部の残存容量の表
示更新を停止するようにしたことにより、負の相関を示
す装置に採用した場合に、回生制動がかかったとき、電
流の変化が少ないときのサンプリングデータに基づいた
誤差がある電圧−電流近似直線から残存容量を求めて表
示更新することはないので、誤った残存容量を表示する
ことはないという効果が得られている。
れば、電圧−電流変化傾向算出部が負荷の変動に伴って
電池から流れる電流と、電池の端子電圧とを収集し、ち
りばりデータとして記憶し、判定部がちりばりデータに
基づいた相関係数が所定回連続して、負の基準相関係数
以下を示さないときは、その相関係数に対応する近似直
線関数の出力を停止して残存容量算出部の残存容量の表
示更新を停止するようにしたことにより、負の相関を示
す装置に採用した場合に、回生制動がかかったとき、電
流の変化が少ないときのサンプリングデータに基づいた
誤差がある電圧−電流近似直線から残存容量を求めて表
示更新することはないので、誤った残存容量を表示する
ことはないという効果が得られている。
【0050】また、判定部は、相関係数が所定回連続し
て、負の基準相関係数以下を示すときは、所定回連続の
中央の相関係数に対応する電圧−電流近似直線関数を残
存容量算出部に出力することにより、回生制動がかかっ
たとき、電流の変化が少ないときの真に相関が取れてい
ないサンプリングデータから求められた電圧−電流近似
直線関数に基づいて残存容量を求めて表示更新すること
はないし、回生制動がかかったとき、電流の変化が少な
いときを除く、真に相関が取れているサンプリングデー
タに基づいた電圧−電流近似直線に基づいて、残存容量
を求めて表示更新するので、精度の高い残存容量を常に
表示することができるという効果が得られている。
て、負の基準相関係数以下を示すときは、所定回連続の
中央の相関係数に対応する電圧−電流近似直線関数を残
存容量算出部に出力することにより、回生制動がかかっ
たとき、電流の変化が少ないときの真に相関が取れてい
ないサンプリングデータから求められた電圧−電流近似
直線関数に基づいて残存容量を求めて表示更新すること
はないし、回生制動がかかったとき、電流の変化が少な
いときを除く、真に相関が取れているサンプリングデー
タに基づいた電圧−電流近似直線に基づいて、残存容量
を求めて表示更新するので、精度の高い残存容量を常に
表示することができるという効果が得られている。
【0051】さらに、判定部は、相関係数が所定回連続
して、負の基準相関係数以下を示さないときは、電圧−
電流近似直線算出部に対して、ちりばりデータの出力を
停止し、また所定回連続して、負の基準相関係数以下を
示すときは、所定回連続の中央の相関係数に対応するち
りばりデータを出力することにより、真に相関が取れて
いるサンプリングデータのみに基づいて電圧−電流近似
直線関数が算出されるので、電力の消費を低減できると
いう効果が得られている。
して、負の基準相関係数以下を示さないときは、電圧−
電流近似直線算出部に対して、ちりばりデータの出力を
停止し、また所定回連続して、負の基準相関係数以下を
示すときは、所定回連続の中央の相関係数に対応するち
りばりデータを出力することにより、真に相関が取れて
いるサンプリングデータのみに基づいて電圧−電流近似
直線関数が算出されるので、電力の消費を低減できると
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】概略動作を説明するフローチャートである。
【図3】本発明の回生電流及び停止時のデータを不採用
にする説明図である。
にする説明図である。
【図4】詳細動作を説明するフローチャートである。
【図5】電圧と電流の関係を説明する説明図である。
【図6】従来の電池残存容量測定装置の動作を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図7】問題点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 23 バッテリ残存容量算出部 25 電圧−電流近似直線算出部 27 判定部 31 メモリ 33 メモリ 28 相関係数判定手段 29 相関係数判定手段
Claims (4)
- 【請求項1】 負荷の変動に伴って電池から流れる電流
と、前記電池の端子電圧とを収集し、該収集データに基
づいて、電圧軸と電流軸上における前記収集データの特
徴を示す近似直線関数を求める工程を有し、この近似直
線関数から基準電流に対応する電圧に基づいた残存容量
を算出して表示更新させる電池残存容量測定方法におい
て、 前記収集した回数が所定数になる毎に、収集されたデー
タに基づいて相関係数を求め、該相関係数が強い相関を
示して所定回連続しているかどうかを判定する工程と、 前記所定回連続して強い相関を示さないときは、その間
は、前記残存容量の算出を停止させる工程とを有するこ
とを特徴とする電池残存容量測定方法。 - 【請求項2】 負荷の変動に伴って電池から流れる電流
と、前記電池の端子電圧とを収集し、ちりばりデータと
して記憶する電圧−電流変化傾向算出部と、 前記ちりばりデータに基づいて、電圧軸と電流軸上にお
ける前記収集データの特徴を示す近似直線関数を求める
電圧−電流近似直線算出部と前記ちりばりデータに基づ
いて、相関係数を求め、該相関係数が所定回連続して、
負の基準相関係数以下を示すかどうかを判断し、負の基
準相関係数以下を示さないときは、その相関係数に対応
する前記近似直線関数の出力を停止する判定部と、 出力された近似直線関数から基準電流に対応する電圧に
基づいた残存容量を算出して表示更新する残存容量算出
部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3】 前記判定部は、相関係数が所定回連続し
て、負の基準相関係数以下を示すときは、前記所定回連
続の中央の相関係数に対応する前記近似直線関数を前記
残存容量算出部に出力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】 前記判定部は、相関係数が所定回連続し
て、負の基準相関係数以下を示さないときは、前記電圧
−電流近似直線算出部に対して、前記ちりばりデータの
出力を停止し、また所定回連続して、負の基準相関係数
以下を示すときは、前記所定回連続の中央の相関係数に
対応するちりばりデータを前記電圧−電流近似直線算出
部に出力することを特徴とする請求項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 |
---|---|---|---|
JP7082375A JP3009022B2 (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 電池残存容量測定方法及びその装置 |
US08/628,334 US5617324A (en) | 1995-04-07 | 1996-04-05 | Remaining battery capacity measuring method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7082375A JP3009022B2 (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 電池残存容量測定方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08278352A true JPH08278352A (ja) | 1996-10-22 |
JP3009022B2 JP3009022B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=13772847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7082375A Expired - Fee Related JP3009022B2 (ja) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | 電池残存容量測定方法及びその装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5617324A (ja) |
JP (1) | JP3009022B2 (ja) |
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CN109307845A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-02-05 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于对梯次利用电池储能系统进行健康状态评估的方法及系统 |
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