JPH08339835A - 電池残存容量測定装置および方法 - Google Patents
電池残存容量測定装置および方法Info
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- JPH08339835A JPH08339835A JP7170299A JP17029995A JPH08339835A JP H08339835 A JPH08339835 A JP H08339835A JP 7170299 A JP7170299 A JP 7170299A JP 17029995 A JP17029995 A JP 17029995A JP H08339835 A JPH08339835 A JP H08339835A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池１の能力が、あとどの程度残っているか
を知るための電池残存容量測定装置および方法におい
て、測定値をより一層正確にすること。 【構成】 電流検出回路２で放電電流を検出すると、ま
ずその放電電流における放電可能容量を、コントローラ
６中に予め記憶させてある放電可能容量特性マップによ
り求める。次に放電時間との積をとって、実際に放電し
た容量を求める。そして、実際に放電した容量が、前記
で求めた放電可能容量の何％に当たるかを計算し、それ
を残存容量から差し引いて、新しい残存容量を求める。
放電可能容量特性を考慮して求めるので、正確に測定す
ることが出来る。表示回路４は、測定した残存容量を表
示したり、残存容量が所定値以下となった時に警告表示
をする。
を知るための電池残存容量測定装置および方法におい
て、測定値をより一層正確にすること。 【構成】 電流検出回路２で放電電流を検出すると、ま
ずその放電電流における放電可能容量を、コントローラ
６中に予め記憶させてある放電可能容量特性マップによ
り求める。次に放電時間との積をとって、実際に放電し
た容量を求める。そして、実際に放電した容量が、前記
で求めた放電可能容量の何％に当たるかを計算し、それ
を残存容量から差し引いて、新しい残存容量を求める。
放電可能容量特性を考慮して求めるので、正確に測定す
ることが出来る。表示回路４は、測定した残存容量を表
示したり、残存容量が所定値以下となった時に警告表示
をする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池の能力があとどの
程度残っているかを知るための、電池残存容量測定装置
および方法に関するものである。
程度残っているかを知るための、電池残存容量測定装置
および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電源として電池を使用している機器が、
あとどの位の時間作動できるかとか、電池が過放電状態
になっていないかとかを知るために、電池の残存容量を
測定することが行われている。従来、電池の残存容量を
測定する方法としては、電池の開放電圧（負荷を接続し
ない状態での電池の電圧）を測定することによって、残
存容量を測定しようというものがある。しかし、この方
法だと、電池の種類が異なったり、電池単体にばらつき
があったりすると、開放電圧が同じであっても残存容量
は異なることがあり、残存容量を正確に測定することは
出来ない。
あとどの位の時間作動できるかとか、電池が過放電状態
になっていないかとかを知るために、電池の残存容量を
測定することが行われている。従来、電池の残存容量を
測定する方法としては、電池の開放電圧（負荷を接続し
ない状態での電池の電圧）を測定することによって、残
存容量を測定しようというものがある。しかし、この方
法だと、電池の種類が異なったり、電池単体にばらつき
があったりすると、開放電圧が同じであっても残存容量
は異なることがあり、残存容量を正確に測定することは
出来ない。
【０００３】そこで、電池からの放電電流を積算し、そ
の積算量から残存容量を測定しようとするものがある。
図３は、そのような従来の電池残存容量測定装置を示す
図である。図３において、１は電池、２は電流検出回
路、３は積分回路、４は表示回路、５は負荷である。電
流検出回路２は、電池１から負荷５へ放電される電流を
検出する。検出した電流は積分回路３へ送られ、積算さ
れる。この積算値により、残存容量を測定する。表示回
路４は、積算値を表示する。積算値が警報を発すべき値
になったら、必要に応じて警報もなされる。
の積算量から残存容量を測定しようとするものがある。
図３は、そのような従来の電池残存容量測定装置を示す
図である。図３において、１は電池、２は電流検出回
路、３は積分回路、４は表示回路、５は負荷である。電
流検出回路２は、電池１から負荷５へ放電される電流を
検出する。検出した電流は積分回路３へ送られ、積算さ
れる。この積算値により、残存容量を測定する。表示回
路４は、積算値を表示する。積算値が警報を発すべき値
になったら、必要に応じて警報もなされる。
【０００４】なお、電池残存容量測定装置および方法に
関する従来の文献としては、例えば、特開平４−242078
号公報等がある。
関する従来の文献としては、例えば、特開平４−242078
号公報等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 （問題点）しかしながら、前記した従来の技術では、電
池の放電に関する特性は考慮に入れず、単に放電電流の
積算値のみに注目して残存容量を測定しているので、残
存容量が正確に測定できないという問題点があった。
池の放電に関する特性は考慮に入れず、単に放電電流の
積算値のみに注目して残存容量を測定しているので、残
存容量が正確に測定できないという問題点があった。
【０００６】（問題点の説明）電池の放電可能容量は、
放電電流値の大きさにも関係しているという特性があ
る。図２は、放電可能容量特性図である。横軸は放電電
流（Ａ：アンペア）であり、縦軸は放電可能容量（Ａｈ
ｒ：アンペアアワー）である。ただ図２においては、放
電可能容量は、全く放電していない時を１００％として
％で表している。図２中に示すように、電流Ｉ1 で放電
したとすると放電可能容量はＣ1 であるが、電流Ｉ2 で
放電したとすると放電可能容量はＣ2 であるという特性
が、電池にはある。つまり、電池の今の状態は同じであ
っても、どの位の大きさの電流で放電するかによって、
放電可能容量は相違する。因みに、自動車用鉛蓄電池で
ある８０Ｄ２３について例を挙げれば、次の通りであ
り、放電電流によって異なっている。 放電電流 放電可能容量 ３．２５Ａ → ６５Ａｈｒ １１．０Ａ → ５５Ａｈｒ 前記した従来例では、このような特性は考慮に入れずに
残存容量を求めているので、その値は正確とは言えな
い。本発明は、以上のような問題点を解決することを課
題とするものである。
放電電流値の大きさにも関係しているという特性があ
る。図２は、放電可能容量特性図である。横軸は放電電
流（Ａ：アンペア）であり、縦軸は放電可能容量（Ａｈ
ｒ：アンペアアワー）である。ただ図２においては、放
電可能容量は、全く放電していない時を１００％として
％で表している。図２中に示すように、電流Ｉ1 で放電
したとすると放電可能容量はＣ1 であるが、電流Ｉ2 で
放電したとすると放電可能容量はＣ2 であるという特性
が、電池にはある。つまり、電池の今の状態は同じであ
っても、どの位の大きさの電流で放電するかによって、
放電可能容量は相違する。因みに、自動車用鉛蓄電池で
ある８０Ｄ２３について例を挙げれば、次の通りであ
り、放電電流によって異なっている。 放電電流 放電可能容量 ３．２５Ａ → ６５Ａｈｒ １１．０Ａ → ５５Ａｈｒ 前記した従来例では、このような特性は考慮に入れずに
残存容量を求めているので、その値は正確とは言えな
い。本発明は、以上のような問題点を解決することを課
題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の電池残存容量測定装置では、電池からの放
電電流を検出する電流検出回路と、残存容量を比率で記
憶する手段，検出した放電電流に対応する放電可能容量
を求める手段，検出した放電電流と放電時間とより実際
に放電した実際放電容量を求める手段，求めた放電可能
容量に対する実際放電容量の比である放電比率を求める
手段および残存容量から該放電比率を差し引いて新たな
残存容量を求める手段とを有するコントローラと、該コ
ントローラからの出力により残存容量を表示する表示手
段とを具えることとした。
め、本発明の電池残存容量測定装置では、電池からの放
電電流を検出する電流検出回路と、残存容量を比率で記
憶する手段，検出した放電電流に対応する放電可能容量
を求める手段，検出した放電電流と放電時間とより実際
に放電した実際放電容量を求める手段，求めた放電可能
容量に対する実際放電容量の比である放電比率を求める
手段および残存容量から該放電比率を差し引いて新たな
残存容量を求める手段とを有するコントローラと、該コ
ントローラからの出力により残存容量を表示する表示手
段とを具えることとした。
【０００８】また、本発明の電池残存容量測定方法は、
電池からの放電電流を検出するステップと、検出した放
電電流に対応する放電可能容量を求めるステップと、求
めた放電可能容量に対する実際放電容量の比である放電
比率を求めるステップと、残存容量を前記放電比率だけ
減ずることにより新たな残存容量を求めるステップとか
ら成る方法とした。
電池からの放電電流を検出するステップと、検出した放
電電流に対応する放電可能容量を求めるステップと、求
めた放電可能容量に対する実際放電容量の比である放電
比率を求めるステップと、残存容量を前記放電比率だけ
減ずることにより新たな残存容量を求めるステップとか
ら成る方法とした。
【０００９】
【作 用】電流検出回路で放電電流を検出すると、ま
ずその放電電流における放電可能容量をマップにより求
め、次に放電時間との積をとって実際に放電した容量を
求める。そして、実際に放電した容量が、放電可能容量
の何％に当たるかを計算し、その分をそれまでの残存容
量から差し引いて、新しい残存容量とする。放電可能容
量特性を考慮して求めるので、正確に測定することが出
来る。また、このような残存容量の計算を、フローチャ
ートが流される時間間隔（Δｔ）で絶えず行うので、測
定された残存容量は極めて精度の高いものとなる。
ずその放電電流における放電可能容量をマップにより求
め、次に放電時間との積をとって実際に放電した容量を
求める。そして、実際に放電した容量が、放電可能容量
の何％に当たるかを計算し、その分をそれまでの残存容
量から差し引いて、新しい残存容量とする。放電可能容
量特性を考慮して求めるので、正確に測定することが出
来る。また、このような残存容量の計算を、フローチャ
ートが流される時間間隔（Δｔ）で絶えず行うので、測
定された残存容量は極めて精度の高いものとなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の電池残存容量測定装置を
示す図である。符号は図３のものに対応し、６はコント
ローラ、７はリセットスイッチである。コントローラ６
は、動作プログラムやデータを記憶するためのメモリと
か、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等を有するコンピュー
タを中心にして構成される。図２の放電可能容量特性
は、予めメモリにマップとして記憶させておく。なお、
図３と同じ符号のものは、図３のものと同じであるの
で、それらについての説明は省略する。
に説明する。図１は、本発明の電池残存容量測定装置を
示す図である。符号は図３のものに対応し、６はコント
ローラ、７はリセットスイッチである。コントローラ６
は、動作プログラムやデータを記憶するためのメモリと
か、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等を有するコンピュー
タを中心にして構成される。図２の放電可能容量特性
は、予めメモリにマップとして記憶させておく。なお、
図３と同じ符号のものは、図３のものと同じであるの
で、それらについての説明は省略する。
【００１１】コントローラ６は、残存容量を監視する電
池１より動作電源を得ている。電池交換によって新しく
動作電源が印加された時、当然、残存容量は１００％で
ある。なお、コントローラ６と電池１との間に、リセッ
トスイッチ７を挿設してもよい。その場合には、電池を
新しいものに交換した時、リセットスイッチ７をオンす
ることによって、コントローラ６に電源が印加される。
従って、リセットスイッチ７のオン信号を利用して、電
池の残存容量は１００％とされたと見ることも出来る。
池１より動作電源を得ている。電池交換によって新しく
動作電源が印加された時、当然、残存容量は１００％で
ある。なお、コントローラ６と電池１との間に、リセッ
トスイッチ７を挿設してもよい。その場合には、電池を
新しいものに交換した時、リセットスイッチ７をオンす
ることによって、コントローラ６に電源が印加される。
従って、リセットスイッチ７のオン信号を利用して、電
池の残存容量は１００％とされたと見ることも出来る。
【００１２】電池１を接続した後、負荷からの通電要求
があって電流が流されると、その電流を電流検出回路２
により検出する。それを基にし、図２の放電可能容量特
性を考慮に入れた演算を行い、残存容量を求める。以
下、その動作を図４のフローチャートに従って説明す
る。
があって電流が流されると、その電流を電流検出回路２
により検出する。それを基にし、図２の放電可能容量特
性を考慮に入れた演算を行い、残存容量を求める。以
下、その動作を図４のフローチャートに従って説明す
る。
【００１３】図４は、本発明の電池残存容量測定方法を
説明するフローチャートである。このフローチャート
は、新しい電池が搭載され、コントローラ６に接続され
た時以降流れ続ける（例えば、電池が自動車に搭載され
たものである場合、キースイッチのＯＮ，ＯＦＦに関係
なく流れ続ける）。 ステップ１…最初に電池が搭載されたり、電池交換によ
り新しい電池が搭載されたりして、コントローラ６に接
続されると、コントローラ６中の残存容量記憶手段（メ
モリ）に残存容量ＣA の初期値（１００％）が設定され
る。
説明するフローチャートである。このフローチャート
は、新しい電池が搭載され、コントローラ６に接続され
た時以降流れ続ける（例えば、電池が自動車に搭載され
たものである場合、キースイッチのＯＮ，ＯＦＦに関係
なく流れ続ける）。 ステップ１…最初に電池が搭載されたり、電池交換によ
り新しい電池が搭載されたりして、コントローラ６に接
続されると、コントローラ６中の残存容量記憶手段（メ
モリ）に残存容量ＣA の初期値（１００％）が設定され
る。
【００１４】ステップ２…負荷５から通電要求があって
放電電流Ｉが流れると、それを電流検出回路２で検出
し、コントローラ６に送る。コントローラ６は、検出し
た放電電流Ｉを、放電電流記憶手段（メモリ）に読み込
む。 ステップ３…読み込んだ放電電流Ｉがプラスかどうかを
調べることにより、放電が行われているかどうかを調べ
る。放電中でなければ、ステップ２へ戻る。
放電電流Ｉが流れると、それを電流検出回路２で検出
し、コントローラ６に送る。コントローラ６は、検出し
た放電電流Ｉを、放電電流記憶手段（メモリ）に読み込
む。 ステップ３…読み込んだ放電電流Ｉがプラスかどうかを
調べることにより、放電が行われているかどうかを調べ
る。放電中でなければ、ステップ２へ戻る。
【００１５】ステップ４…読み込んだ放電電流Ｉに対応
する放電可能容量ＣI を求める。これは、予めコントロ
ーラ６のメモリ中に記憶させてある図２の特性のマップ
を利用して求める。 ステップ５…このフローチャートのフローが、前回この
ステップに来た時点から今回このステップに来るまでの
時間（つまり、フローチャートの１サイクルの時間。こ
れをΔｔとする。）に、実際に放電した実際放電容量Ｃ
H を算出する。それは、次式で算出される。 ＣH ＝Ｉ×Δｔ
する放電可能容量ＣI を求める。これは、予めコントロ
ーラ６のメモリ中に記憶させてある図２の特性のマップ
を利用して求める。 ステップ５…このフローチャートのフローが、前回この
ステップに来た時点から今回このステップに来るまでの
時間（つまり、フローチャートの１サイクルの時間。こ
れをΔｔとする。）に、実際に放電した実際放電容量Ｃ
H を算出する。それは、次式で算出される。 ＣH ＝Ｉ×Δｔ
【００１６】ステップ６…実際放電容量ＣH が、この放
電電流Ｉにおける放電可能容量ＣIに対して、どの位の
比率ＣB （％）に相当しているかを求める。求める式
は、次のようになる。 ＣB ＝１００ＣH ／ＣI ステップ７…フローチャートの１サイクルの時間Δｔの
間に、ＣB だけ残存容量が減ったわけであるから、残存
容量ＣA からＣB を差し引いた値が、新たな残存容量Ｃ
A ということになる。表示回路４では、この新たな残存
容量ＣA を表示する。
電電流Ｉにおける放電可能容量ＣIに対して、どの位の
比率ＣB （％）に相当しているかを求める。求める式
は、次のようになる。 ＣB ＝１００ＣH ／ＣI ステップ７…フローチャートの１サイクルの時間Δｔの
間に、ＣB だけ残存容量が減ったわけであるから、残存
容量ＣA からＣB を差し引いた値が、新たな残存容量Ｃ
A ということになる。表示回路４では、この新たな残存
容量ＣA を表示する。
【００１７】ステップ８…新たな残存容量ＣA の値が、
警告を発しなければならない所定値まで低下しているか
どうか調べる。まだ、そこまで低下していなければ、残
存容量の測定を継続するべく、ステップ２へ戻る。 ステップ９…もし、前記所定値より低下していれば表示
回路４で警告表示し、電池交換を促す。
警告を発しなければならない所定値まで低下しているか
どうか調べる。まだ、そこまで低下していなければ、残
存容量の測定を継続するべく、ステップ２へ戻る。 ステップ９…もし、前記所定値より低下していれば表示
回路４で警告表示し、電池交換を促す。
【００１８】また、以上の実施例においては、本発明の
趣旨を説明するために、電池の放電現象のみ記載した
が、電池が充放電現象を繰り返すような場合においても
その放電特性には変わりはなく、その場合も、充電量を
考慮した上で本発明を応用すれば、実施例と同様に残存
容量を測定する事が出来る事は言うまでもない。
趣旨を説明するために、電池の放電現象のみ記載した
が、電池が充放電現象を繰り返すような場合においても
その放電特性には変わりはなく、その場合も、充電量を
考慮した上で本発明を応用すれば、実施例と同様に残存
容量を測定する事が出来る事は言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の電池残存容量
測定装置および方法によれば、放電電流を検出して、そ
の放電電流における放電可能容量をマップにより求める
と共に、実際に放電した容量を求め、実際に放電した容
量が放電可能容量の何％に当たるかを計算して新しい残
存容量を求めるので、放電可能容量特性が考慮に入れら
れた正確な残存容量を求めることが出来る。また、この
ような残存容量の計算を、フローチャートが流される短
い時間間隔（Δｔ）で絶えず行うので、測定された残存
容量は、極めて精度の高いものとなる。
測定装置および方法によれば、放電電流を検出して、そ
の放電電流における放電可能容量をマップにより求める
と共に、実際に放電した容量を求め、実際に放電した容
量が放電可能容量の何％に当たるかを計算して新しい残
存容量を求めるので、放電可能容量特性が考慮に入れら
れた正確な残存容量を求めることが出来る。また、この
ような残存容量の計算を、フローチャートが流される短
い時間間隔（Δｔ）で絶えず行うので、測定された残存
容量は、極めて精度の高いものとなる。
【図１】 本発明の電池残存容量測定装置を示す図
【図２】 放電可能容量特性図
【図３】 従来の電池残存容量測定装置を示す図
【図４】 本発明の電池残存容量測定方法を説明するフ
ローチャート
ローチャート
【符号の説明】 １…電池、２…電流検出回路、３…積分回路、４…表示
回路、５…負荷、６…コントローラ、７…リセットスイ
ッチ
回路、５…負荷、６…コントローラ、７…リセットスイ
ッチ
Claims (2)
- 【請求項１】 電池からの放電電流を検出する電流検出
回路と、残存容量を比率で記憶する手段，検出した放電
電流に対応する放電可能容量を求める手段，検出した放
電電流と放電時間とより実際に放電した実際放電容量を
求める手段，求めた放電可能容量に対する実際放電容量
の比である放電比率を求める手段および残存容量から該
放電比率を差し引いて新たな残存容量を求める手段とを
有するコントローラと該コントローラからの出力により
残存容量を表示する表示手段とを具えたことを特徴とす
る電池残存容量測定装置。 - 【請求項２】 電池からの放電電流を検出するステップ
と、検出した放電電流に対応する放電可能容量を求める
ステップと、求めた放電可能容量に対する実際放電容量
の比である放電比率を求めるステップと、残存容量を前
記放電比率だけ減ずることにより新たな残存容量を求め
るステップとから成ることを特徴とする電池残存容量測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7170299A JPH08339835A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 電池残存容量測定装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7170299A JPH08339835A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 電池残存容量測定装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08339835A true JPH08339835A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15902398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7170299A Pending JPH08339835A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 電池残存容量測定装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08339835A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2587622A2 (en) | 2011-10-25 | 2013-05-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Charge capacity parameter estimation system of electric storage device |
| JP2020156228A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電池制御装置 |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP7170299A patent/JPH08339835A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2587622A2 (en) | 2011-10-25 | 2013-05-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Charge capacity parameter estimation system of electric storage device |
| US8994324B2 (en) | 2011-10-25 | 2015-03-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Charge capacity parameter estimation system of electric storage device |
| JP2020156228A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電池制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050201 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050607 |