JPH09127215A - 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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- JPH09127215A JPH09127215A JP7281876A JP28187695A JPH09127215A JP H09127215 A JPH09127215 A JP H09127215A JP 7281876 A JP7281876 A JP 7281876A JP 28187695 A JP28187695 A JP 28187695A JP H09127215 A JPH09127215 A JP H09127215A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性が高い推定電圧を得ることができる残
存容量測定装置を得ることを課題とする。 【解決手段】 電圧−電流近似直線算出部２９は電圧−
電流変化傾向算出部２１で平均化された検出電流及び平
均化された検出電流が一定数になる毎に、これらの電流
を横軸に、かつ電圧を縦軸にとった座標系に、これらの
値をちりばめて、最小二乗法により電圧−電流近似直線
を求め、残存容量算出部２３が電圧−電流近似直線と基
準電流との交点に対応する縦軸の値を電池の現在の推定
電圧として表示部３６に表示する。
存容量測定装置を得ることを課題とする。 【解決手段】 電圧−電流近似直線算出部２９は電圧−
電流変化傾向算出部２１で平均化された検出電流及び平
均化された検出電流が一定数になる毎に、これらの電流
を横軸に、かつ電圧を縦軸にとった座標系に、これらの
値をちりばめて、最小二乗法により電圧−電流近似直線
を求め、残存容量算出部２３が電圧−電流近似直線と基
準電流との交点に対応する縦軸の値を電池の現在の推定
電圧として表示部３６に表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池残存容量測定装
置に関し、特に電池の現在の端子電圧を最小二乗法によ
る近似直線で求めるときの近似直線の座標軸の設定に関
する。
置に関し、特に電池の現在の端子電圧を最小二乗法によ
る近似直線で求めるときの近似直線の座標軸の設定に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般にバッテリというのは、接続されて
いる負荷の変動、周囲の温度、経年変化等によって放電
特性が異なる。このため、バッテリの現在の電圧も、負
荷の変動、周囲の温度、経年変化等によって変動してお
り、正確にバッテリ電圧を特定することは容易ではな
い。
いる負荷の変動、周囲の温度、経年変化等によって放電
特性が異なる。このため、バッテリの現在の電圧も、負
荷の変動、周囲の温度、経年変化等によって変動してお
り、正確にバッテリ電圧を特定することは容易ではな
い。
【０００３】そこで、電気自動車の残存容量測定装置に
おいては、走行中のバッテリの端子電圧と負荷に流れる
放電電流とを一定時間毎に収集し、端子電圧と放電電流
とが所定数収集される毎に、これらの複数の端子電圧と
複数の放電電流とをそれぞれ平均化する。
おいては、走行中のバッテリの端子電圧と負荷に流れる
放電電流とを一定時間毎に収集し、端子電圧と放電電流
とが所定数収集される毎に、これらの複数の端子電圧と
複数の放電電流とをそれぞれ平均化する。
【０００４】そして、平均化された端子電圧（以下電圧
データという）及び放電電流（以下電流データという）
が一定数になる毎に、図６に示すように、縦軸を電流値
用とし、かつ横軸を電圧値用としたＶ−Ｉ座標系に各電
圧データ及び各電流データを示す座標点をちりばめ、こ
れらが強い負の相関（例えば−０．９以下）を示したと
き、最小二乗法を用いて、これらの座標点の誤差を最小
にした近似直線（Ｉ＝ａＶ＋ｂ）を求めた後に、所定の
電流値Ｉｏと近似直線との交点直下の横軸の電圧をバッ
テリの現在の残存容量電圧として推定していた。
データという）及び放電電流（以下電流データという）
が一定数になる毎に、図６に示すように、縦軸を電流値
用とし、かつ横軸を電圧値用としたＶ−Ｉ座標系に各電
圧データ及び各電流データを示す座標点をちりばめ、こ
れらが強い負の相関（例えば−０．９以下）を示したと
き、最小二乗法を用いて、これらの座標点の誤差を最小
にした近似直線（Ｉ＝ａＶ＋ｂ）を求めた後に、所定の
電流値Ｉｏと近似直線との交点直下の横軸の電圧をバッ
テリの現在の残存容量電圧として推定していた。
【０００５】この近似直線（Ｉ＝ａＶ＋ｂ）は、サンプ
リングした電圧値をｘ、電流値をｙとすると、傾きａと
切片ｂは以下に示す式によって求めていた。
リングした電圧値をｘ、電流値をｙとすると、傾きａと
切片ｂは以下に示す式によって求めていた。
【０００６】
【数１】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最小二
乗法は、図７に示すように、例えば結果を得る軸を縦軸
（Ｙ軸）、結果を得るための原因系となる軸を横軸（Ｘ
軸）とした散布図に、原因系の値の変化に伴う実測値を
ちりばめる。そして、散布図上の各実測値（Ｙｉ、Ｘ
ｉ）と散布図上の各実測値に対応する各予測値Ａｉを示
す直線の差の二乗［Ｙｉ−（ａＸｉ＋ｂ）］2 を求め、
その和が最小となるａ及びｂを求めて決定した近似直線
（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を作成してやれば、原因系であるＸか
ら結果系であるＹを推定したとき、そのＹ軸の値は最も
ばらつきの少ない値となるものである。ところが、上記
説明のように従来の残存容量測定装置は、正確な電圧を
求めるために、電圧軸をＸ軸とし、かつ電流軸をＹ軸と
して、各電圧データ及び各電流データを示す座標点をち
りばめ、最小二乗法により近似直線を求め、この近似直
線と基準電流値とに基づいた電圧軸上の値を推定電圧と
している。
乗法は、図７に示すように、例えば結果を得る軸を縦軸
（Ｙ軸）、結果を得るための原因系となる軸を横軸（Ｘ
軸）とした散布図に、原因系の値の変化に伴う実測値を
ちりばめる。そして、散布図上の各実測値（Ｙｉ、Ｘ
ｉ）と散布図上の各実測値に対応する各予測値Ａｉを示
す直線の差の二乗［Ｙｉ−（ａＸｉ＋ｂ）］2 を求め、
その和が最小となるａ及びｂを求めて決定した近似直線
（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を作成してやれば、原因系であるＸか
ら結果系であるＹを推定したとき、そのＹ軸の値は最も
ばらつきの少ない値となるものである。ところが、上記
説明のように従来の残存容量測定装置は、正確な電圧を
求めるために、電圧軸をＸ軸とし、かつ電流軸をＹ軸と
して、各電圧データ及び各電流データを示す座標点をち
りばめ、最小二乗法により近似直線を求め、この近似直
線と基準電流値とに基づいた電圧軸上の値を推定電圧と
している。
【０００８】すなわち、電圧が結果であるのにもかかわ
らず、電圧軸を原因系であるＸ軸をに取っている。
らず、電圧軸を原因系であるＸ軸をに取っている。
【０００９】このため、例えば、−０．９以下の強い負
の相関を示したとき、最小二乗法によって求めた近似直
線に基づいて得られた推定電圧を時間軸に対応させて収
集すると、図８に示すように多少のばらつきがある。従
って、求められた推定電圧の信頼性に不安があるという
問題点があった。
の相関を示したとき、最小二乗法によって求めた近似直
線に基づいて得られた推定電圧を時間軸に対応させて収
集すると、図８に示すように多少のばらつきがある。従
って、求められた推定電圧の信頼性に不安があるという
問題点があった。
【００１０】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、信頼性が高い推定電圧を得ることができ
る残存容量測定装置を得ることを目的とする。
されたもので、信頼性が高い推定電圧を得ることができ
る残存容量測定装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１は、負荷に接続
された電池の端子電圧を検出する電圧センサと負荷に流
れる電流を検出する電流センサとよりなる検出部を有し
て電池の現在の端子電圧を推定して表示する電池残存容
量測定装置において、検出電圧及び検出電流を一定時間
毎に収集し、検出電圧及び検出電流が所定数収集される
毎に、これらの複数の検出電圧及び複数の検出電流を平
均化する電圧−電流変化傾向算出部と、平均化された検
出電圧及び平均化された検出電流が一定数になる毎に、
これらの電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとり、収集さ
れた期間の電圧−電流近似直線を最小二乗法を用いて求
める電圧−電流近似直線算出部と、電圧−電流近似直線
が求められる毎に、その電圧−電流近似直線と基準電流
との交点に対応する縦軸の値を電池の現在の推定電圧と
して推定する残存容量算出部とを備えたことを要旨とす
る。
された電池の端子電圧を検出する電圧センサと負荷に流
れる電流を検出する電流センサとよりなる検出部を有し
て電池の現在の端子電圧を推定して表示する電池残存容
量測定装置において、検出電圧及び検出電流を一定時間
毎に収集し、検出電圧及び検出電流が所定数収集される
毎に、これらの複数の検出電圧及び複数の検出電流を平
均化する電圧−電流変化傾向算出部と、平均化された検
出電圧及び平均化された検出電流が一定数になる毎に、
これらの電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとり、収集さ
れた期間の電圧−電流近似直線を最小二乗法を用いて求
める電圧−電流近似直線算出部と、電圧−電流近似直線
が求められる毎に、その電圧−電流近似直線と基準電流
との交点に対応する縦軸の値を電池の現在の推定電圧と
して推定する残存容量算出部とを備えたことを要旨とす
る。
【００１２】請求項２は、電圧−電流特性算出部は、近
似直線の傾きは、収集期間の複数の検出電流と複数の検
出電圧との積和を平均化した複数の検出電流の平方和で
除算して求め、かつ近似直線の切片は、複数の検出電圧
の平均値を傾きと複数の検出電流の平均値の積算値で減
算して求めることを要旨とする。
似直線の傾きは、収集期間の複数の検出電流と複数の検
出電圧との積和を平均化した複数の検出電流の平方和で
除算して求め、かつ近似直線の切片は、複数の検出電圧
の平均値を傾きと複数の検出電流の平均値の積算値で減
算して求めることを要旨とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の電池残存容
量測定装置は、電気自動車に搭載されたバッテリーの残
存容量を測定するものである。
量測定装置は、電気自動車に搭載されたバッテリーの残
存容量を測定するものである。
【００１４】図１は本発明の実施の形態の電池残存容量
測定装置の概略構成図である。図において、１は電気自
動車負荷（以下単に負荷という）、７は電流センサ、９
はバッテリ３の端子電圧を検出する電圧センサである。
測定装置の概略構成図である。図において、１は電気自
動車負荷（以下単に負荷という）、７は電流センサ、９
はバッテリ３の端子電圧を検出する電圧センサである。
【００１５】１２は検出値入力回路部である。検出値入
力回路部１２は、Ｉ／Ｆ１３、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（以下電流データという）及び端子電
圧（以下電圧データという）を入力し、ノイズを除去し
てデジタル変換する。
力回路部１２は、Ｉ／Ｆ１３、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（以下電流データという）及び端子電
圧（以下電圧データという）を入力し、ノイズを除去し
てデジタル変換する。
【００１６】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、少なくとも、電圧−電流変化
傾向算出部２１と残存容量算出部２３と相関判定部２８
と電圧−電流近似直線算出部２９等より構成され、縦軸
を電圧軸にとった散布図上の近似直線から求めた推定電
圧を表示部３３に表示する。また、コンピュータ１９は
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、少なくとも、電圧−電流変化
傾向算出部２１と残存容量算出部２３と相関判定部２８
と電圧−電流近似直線算出部２９等より構成され、縦軸
を電圧軸にとった散布図上の近似直線から求めた推定電
圧を表示部３３に表示する。また、コンピュータ１９は
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。
【００１７】電圧−電流変化傾向算出部２１は、平均個
数判定手段２７と、電圧−電流平均化手段２５とを備え
ている。
数判定手段２７と、電圧−電流平均化手段２５とを備え
ている。
【００１８】電圧−電流平均化手段２５は、平均個数判
定手段２７から第１の出力信号が出力される毎に、電流
データ及び電圧データをサンプリングする。そして、サ
ンプリング毎に前回の値と加算してメモリ３１に記憶す
る。また、平均個数判定手段２７から第２の出力信号か
ら出力される毎に、メモリ３１の現在の電圧データの総
和及び現在の電流データの総和をそれぞれ加算回数に基
づいて平均化して、メモリ３３に記憶する。
定手段２７から第１の出力信号が出力される毎に、電流
データ及び電圧データをサンプリングする。そして、サ
ンプリング毎に前回の値と加算してメモリ３１に記憶す
る。また、平均個数判定手段２７から第２の出力信号か
ら出力される毎に、メモリ３１の現在の電圧データの総
和及び現在の電流データの総和をそれぞれ加算回数に基
づいて平均化して、メモリ３３に記憶する。
【００１９】平均個数判定手段２７は、電気自動車が運
転中であることを示す負荷動作中信号が出力されている
間は、１００ｍｓ毎に、第１の出力信号を電圧−電流平
均化手段２５に出力する。また、検出電流及び電圧の加
算数が１００個になる毎（１０ｓになる毎に）に、第２
の出力信号を電圧−電流平均化手段２５に出力する。
転中であることを示す負荷動作中信号が出力されている
間は、１００ｍｓ毎に、第１の出力信号を電圧−電流平
均化手段２５に出力する。また、検出電流及び電圧の加
算数が１００個になる毎（１０ｓになる毎に）に、第２
の出力信号を電圧−電流平均化手段２５に出力する。
【００２０】さらに、メモリ３３に平均電流値及び平均
電圧値が１００個になったとき、第３の出力信号を電圧
−電流平均化手段２５及び相関判定部２８に出力する。
電圧値が１００個になったとき、第３の出力信号を電圧
−電流平均化手段２５及び相関判定部２８に出力する。
【００２１】すなわち、電圧−電流平均化手段２５と平
均個数判定手段２７は、所定期間内毎にバッテリ３の放
電電流と電圧とからなるちりばりデータを得ている。
均個数判定手段２７は、所定期間内毎にバッテリ３の放
電電流と電圧とからなるちりばりデータを得ている。
【００２２】電圧−電流近似直線算出部２９は、第３の
出力信号が出力される毎に、メモリ３３の複数の平均電
圧値を縦軸にとり、かつ平均電流値を横軸にとり、これ
らの実測値と推定値との両方の誤差の二乗総和をとり、
両方の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−電流近似直線関数（Ｖ＝ａＩ＋
ｂ）を求める。
出力信号が出力される毎に、メモリ３３の複数の平均電
圧値を縦軸にとり、かつ平均電流値を横軸にとり、これ
らの実測値と推定値との両方の誤差の二乗総和をとり、
両方の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−電流近似直線関数（Ｖ＝ａＩ＋
ｂ）を求める。
【００２３】残存容量算出部２３は、電圧−電流近似直
線算出部２９で電圧−電流近似直線（Ｖ＝ａＶ＋ｂ）が
求められる毎に、予め決められている基準電流Ｉｏに対
応する電流軸（横軸）の値に対応する近似直線（Ｖ＝ａ
Ｉ＋ｂ）の交点に対応する電圧軸（縦軸）の電圧を、バ
ッテリ３の現在の推定電圧として表示部３６に表示す
る。
線算出部２９で電圧−電流近似直線（Ｖ＝ａＶ＋ｂ）が
求められる毎に、予め決められている基準電流Ｉｏに対
応する電流軸（横軸）の値に対応する近似直線（Ｖ＝ａ
Ｉ＋ｂ）の交点に対応する電圧軸（縦軸）の電圧を、バ
ッテリ３の現在の推定電圧として表示部３６に表示す
る。
【００２４】上記のように構成された電池残存容量測定
装置について図２のフローチャートを用いて説明する。
装置について図２のフローチャートを用いて説明する。
【００２５】初めに、コンピュータ１９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（Ｓ２０１）。そして、
平均個数判定手段２７が負荷動作中信号に基づいて、電
気自動車が停車中かどうかを判断する（Ｓ２０３）。
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（Ｓ２０１）。そして、
平均個数判定手段２７が負荷動作中信号に基づいて、電
気自動車が停車中かどうかを判断する（Ｓ２０３）。
【００２６】この、負荷動作中信号は、例えばアクセル
の操作量、スピードパルス量、ワイパーの回転量等が所
定以上のとき、又はエアコンのコンプレッサ等がスイッ
チング動作をしているときに、出力されるものである。
そして、平均個数判定手段２７は負荷動作中信号があっ
たときに、電気自動車が動作中と判断し、出力がなけれ
ば停止中と判断するものである。
の操作量、スピードパルス量、ワイパーの回転量等が所
定以上のとき、又はエアコンのコンプレッサ等がスイッ
チング動作をしているときに、出力されるものである。
そして、平均個数判定手段２７は負荷動作中信号があっ
たときに、電気自動車が動作中と判断し、出力がなけれ
ば停止中と判断するものである。
【００２７】次に、停車中でないとき、つまり動作中と
判断したときは、平均個数判定手段２７は１００ｍｓ経
過したかどうかを判断する（Ｓ２０５）。ステップＳ２
０５で１００ｍｓ経過したと判断したときは、平均個数
判定手段２７は第１の出力信号を電圧−電流平均化算出
手段２５に出力する。そして、電圧−電流平均化算出手
段２５が電圧データ（ＶＯＬＴ）、電流データ（ＣＵＲ
Ｒ）を読み（Ｓ２０７）、１００ｍｓのときのサンプリ
ングデータ（電流データ、電圧データ）を前回の値と加
算し、電圧データの総和値、電流データの総和値として
メモリ３１に記憶すると共に、加算回数をカウントする
（Ｓ２０９）。
判断したときは、平均個数判定手段２７は１００ｍｓ経
過したかどうかを判断する（Ｓ２０５）。ステップＳ２
０５で１００ｍｓ経過したと判断したときは、平均個数
判定手段２７は第１の出力信号を電圧−電流平均化算出
手段２５に出力する。そして、電圧−電流平均化算出手
段２５が電圧データ（ＶＯＬＴ）、電流データ（ＣＵＲ
Ｒ）を読み（Ｓ２０７）、１００ｍｓのときのサンプリ
ングデータ（電流データ、電圧データ）を前回の値と加
算し、電圧データの総和値、電流データの総和値として
メモリ３１に記憶すると共に、加算回数をカウントする
（Ｓ２０９）。
【００２８】次に、平均個数判定手段２７はカウント値
Ｎが１００か、つまり１０ｓｅｃ経過したかどうかを判
断する（Ｓ２１１）。ステップＳ２１１で１０ｓｅｃ経
過していないと判断したときは、処理をステップＳ２０
３に戻して上記のように、電流−電圧平均化算出手段２
５により、１００ｍｓ間毎の電流データと電圧データと
を加算させて、加算回数をカウントする。
Ｎが１００か、つまり１０ｓｅｃ経過したかどうかを判
断する（Ｓ２１１）。ステップＳ２１１で１０ｓｅｃ経
過していないと判断したときは、処理をステップＳ２０
３に戻して上記のように、電流−電圧平均化算出手段２
５により、１００ｍｓ間毎の電流データと電圧データと
を加算させて、加算回数をカウントする。
【００２９】また、ステップＳ２１１で平均個数判定手
段２７は１０ｓｅｃ経過した判断したとき、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、平均個数判定手段２７は第２の出力信号を電流−電
圧平均化手段２５に出力して、この１０ｓｅｃの間の１
００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（Ｓ２１３）。そして、ステップＳ２１３での
平均値がそれぞれ１００個になったかどうかを判断する
（Ｓ２１５）。ステップＳ２１５で１００個になってい
ないと判断したときは、処理をステップＳ２０３に戻し
て、上記のように１０ｓｅｃの間の１００個の電流デー
タと電圧データとを加算し、加算回数に基づいた平均値
を１００個求めさせる。
段２７は１０ｓｅｃ経過した判断したとき、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、平均個数判定手段２７は第２の出力信号を電流−電
圧平均化手段２５に出力して、この１０ｓｅｃの間の１
００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（Ｓ２１３）。そして、ステップＳ２１３での
平均値がそれぞれ１００個になったかどうかを判断する
（Ｓ２１５）。ステップＳ２１５で１００個になってい
ないと判断したときは、処理をステップＳ２０３に戻し
て、上記のように１０ｓｅｃの間の１００個の電流デー
タと電圧データとを加算し、加算回数に基づいた平均値
を１００個求めさせる。
【００３０】また、ステップＳ２１５で平均個数判定手
段２７が１００個の平均データを得たと判定したとき
は、第３の出力信号を相関判定部２８に出力して、相関
係数ｒを求めさせる（Ｓ２１７）。
段２７が１００個の平均データを得たと判定したとき
は、第３の出力信号を相関判定部２８に出力して、相関
係数ｒを求めさせる（Ｓ２１７）。
【００３１】そして、相関判定部２８は相関係数が−
０．９以下かどうかを判断し（Ｓ２１９）、−０．９以
下と判断したときは、電圧−電流近似直線算出部２９を
起動させる。
０．９以下かどうかを判断し（Ｓ２１９）、−０．９以
下と判断したときは、電圧−電流近似直線算出部２９を
起動させる。
【００３２】電圧−電流近似直線算出部２９は、メモリ
３３から１００個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（最小二乗方）をとった近似直線
（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）を求める（Ｓ２２１）。
３３から１００個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（最小二乗方）をとった近似直線
（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）を求める（Ｓ２２１）。
【００３３】この近似直線（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）は、サンプ
リングした電流値をｘ、電圧値をｙとすると以下の式に
示すようにして求める。
リングした電流値をｘ、電圧値をｙとすると以下の式に
示すようにして求める。
【００３４】
【数２】 すなわち、図３に示すように、結果を得るための縦軸に
電圧、原因系となる軸を横軸に電流をとった散布図に、
各実測値Ａｉ（Ｖｉ、Ｉｉ）に対応する座標値を得るこ
とになる。
電圧、原因系となる軸を横軸に電流をとった散布図に、
各実測値Ａｉ（Ｖｉ、Ｉｉ）に対応する座標値を得るこ
とになる。
【００３５】次に、残存容量算出部２３は、予め設定さ
れている基準電流Ｉｏに対応する電流軸上の近似直線
（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）の交点に対応する電圧軸上の電圧を、
バッテリ３の推定電圧として（Ｓ２２３）、表示部２０
に表示させる（Ｓ２２５）。
れている基準電流Ｉｏに対応する電流軸上の近似直線
（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）の交点に対応する電圧軸上の電圧を、
バッテリ３の推定電圧として（Ｓ２２３）、表示部２０
に表示させる（Ｓ２２５）。
【００３６】そして、終了かどうか、つまりイグニッシ
ョンＯＦＦかどうかを判断し（Ｓ２２７）、終了でない
ときは処理をステップＳ２０３に移して上記と同様に、
運転中の間は、所定時間内毎の電圧と電流とのちりばり
データが求められる毎に、このちりばりデータから電流
と電圧との両方の誤差が最も小さくなるＶ−Ｉ近似直線
（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）を求めて電圧を推定する。
ョンＯＦＦかどうかを判断し（Ｓ２２７）、終了でない
ときは処理をステップＳ２０３に移して上記と同様に、
運転中の間は、所定時間内毎の電圧と電流とのちりばり
データが求められる毎に、このちりばりデータから電流
と電圧との両方の誤差が最も小さくなるＶ−Ｉ近似直線
（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）を求めて電圧を推定する。
【００３７】すなわち、図４に示すような縦軸を電圧
軸、横軸を電流軸とした座標系上において、時間の経過
に伴う近似直線Ｋｎ〜近似直線Ｋｎ−ｍを得ながら電圧
を推定する。
軸、横軸を電流軸とした座標系上において、時間の経過
に伴う近似直線Ｋｎ〜近似直線Ｋｎ−ｍを得ながら電圧
を推定する。
【００３８】従って、時間の経過に伴って原因系である
電流を横軸に、結果系である電圧を縦軸にとった近似直
線（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）から電圧を推定しているので、推定
電圧にばらつきがない。
電流を横軸に、結果系である電圧を縦軸にとった近似直
線（Ｖ＝ａＩ＋ｂ）から電圧を推定しているので、推定
電圧にばらつきがない。
【００３９】例えば、推定電圧を時間軸に対応させて収
集すると、図５に示すように、３０（分）までは推定電
圧はほとんど、所定の傾きとなった直線上に集中してい
る。
集すると、図５に示すように、３０（分）までは推定電
圧はほとんど、所定の傾きとなった直線上に集中してい
る。
【００４０】この図５のグラムと従来の方式で推定電圧
を収集した図８のグラフとを比較すると、図５のグラフ
は各段にばらつきがすくない。
を収集した図８のグラフとを比較すると、図５のグラフ
は各段にばらつきがすくない。
【００４１】すなわち、複数の平均電圧と複数の平均電
流との相関が低くとも（例えば−０．８）、近似直線
（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）は、原因系である電流軸（横軸）の値
から結果系である電圧軸（縦軸）の値を推定しているの
で、図５に示すようなばらつきがない推定電圧を得るこ
とができる。従って、相関が低くても精度のよい推定電
圧が得られる。
流との相関が低くとも（例えば−０．８）、近似直線
（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）は、原因系である電流軸（横軸）の値
から結果系である電圧軸（縦軸）の値を推定しているの
で、図５に示すようなばらつきがない推定電圧を得るこ
とができる。従って、相関が低くても精度のよい推定電
圧が得られる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように請求項１によれば、平均化
された検出電流及び平均化された検出電流が一定数にな
る毎に、これらの電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとっ
た座標系に、これらの値をちりばめて、最小二乗法によ
り電圧−電流近似直線を求める。そして、その電圧−電
流近似直線と基準電流との交点に対応する縦軸の値を電
池の現在の推定電圧として表示するようにしたことによ
り、横軸を原因系、縦軸を結果系とした最小二乗法の手
法に従ったやりかたで、結果である電圧が推定されるの
で、精度の高い推定電圧を得ることができるという効果
が得られている。
された検出電流及び平均化された検出電流が一定数にな
る毎に、これらの電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとっ
た座標系に、これらの値をちりばめて、最小二乗法によ
り電圧−電流近似直線を求める。そして、その電圧−電
流近似直線と基準電流との交点に対応する縦軸の値を電
池の現在の推定電圧として表示するようにしたことによ
り、横軸を原因系、縦軸を結果系とした最小二乗法の手
法に従ったやりかたで、結果である電圧が推定されるの
で、精度の高い推定電圧を得ることができるという効果
が得られている。
【００４３】請求項２によれば、近似直線の傾きは、平
均化された複数の電流と平均化された複数の電圧との積
和を、平均化した複数の電流の平方和で除算して求め、
かつ近似直線の切片は、複数の電圧の平均値を、近似直
線の傾きと複数の電流の平均値の積算値で減算して求め
ることにより、電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとった
近似直線として求めることができるので、電流値を電圧
値に変更するだけで精度の高い推定電圧を得ることがで
きると共に、ばらつきがない推定電圧を得ることができ
るという効果が得られている。
均化された複数の電流と平均化された複数の電圧との積
和を、平均化した複数の電流の平方和で除算して求め、
かつ近似直線の切片は、複数の電圧の平均値を、近似直
線の傾きと複数の電流の平均値の積算値で減算して求め
ることにより、電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとった
近似直線として求めることができるので、電流値を電圧
値に変更するだけで精度の高い推定電圧を得ることがで
きると共に、ばらつきがない推定電圧を得ることができ
るという効果が得られている。
【００４４】という効果が得られている。
【図１】本発明の実施の形態の電池残存容量測定装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の動作を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】本発明の実施の形態による散布図の説明図であ
る。
る。
【図４】本発明による時間の経過に伴う近似直線を説明
する説明図である。
する説明図である。
【図５】本発明による推定電圧の収集結果を説明する説
明図である。
明図である。
【図６】従来の近似直線を説明する説明図である。
【図７】問題点を説明する説明図である。
【図８】従来の近似直線による推定電圧の収集結果を説
明する説明図である。
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 ２１ 電圧−電流変化傾向算出部 ２３ 残存容量算出部 ２５ 電圧−電流平均化手段 ２７ 平均個数判定手段 ２９ 電圧−電流近似直線算出部
Claims (2)
- 【請求項１】 負荷に接続された電池の端子電圧を検出
する電圧センサと前記負荷に流れる電流を検出する電流
センサとよりなる検出部を有して前記電池の現在の端子
電圧を推定して表示する電池残存容量測定装置におい
て、 前記検出電圧及び検出電流を一定時間毎に収集し、前記
検出電圧及び検出電流が所定数収集される毎に、これら
の複数の検出電圧及び複数の検出電流を平均化する電圧
−電流変化傾向算出部と、 前記平均化された検出電圧及び平均化された検出電流が
一定数になる毎に、これらの電流を横軸に、かつ電圧を
縦軸にとり、前記収集された期間の電圧−電流近似直線
を最小二乗法を用いて求める電圧−電流近似直線算出部
と、 前記電圧−電流近似直線が求められる毎に、その電圧−
電流近似直線と基準電流との交点に対応する縦軸の値を
前記電池の現在の推定電圧として推定する残存容量算出
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２】 前記電圧−電流特性算出部は、前記近似
直線の傾きは、前記収集期間の複数の検出電流と複数の
検出電圧との積和を前記平均化した複数の検出電流の平
方和で除算して求め、かつ前記近似直線の切片は、前記
複数の検出電圧の平均値を前記傾きと前記複数の検出電
流の平均値の積算値で減算して求め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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07281876A JP3079022B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電池残存容量測定装置 |
| US08/738,911 US5789923A (en) | 1995-10-30 | 1996-10-28 | Battery remaining capacity measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07281876A JP3079022B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電池残存容量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127215A true JPH09127215A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3079022B2 JP3079022B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=17645208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07281876A Expired - Fee Related JP3079022B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電池残存容量測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5789923A (ja) |
| JP (1) | JP3079022B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008089417A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池状態検知システムおよびこれを備えた自動車 |
| JP2011128010A (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Toshiba Corp | 二次電池装置および車両 |
| JP2012172991A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Fuji Electric Co Ltd | リチウムイオン電池の充放電動作状態監視方式 |
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| JP3750318B2 (ja) * | 1997-11-14 | 2006-03-01 | 日産自動車株式会社 | モジュール充放電器 |
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| WO2015131108A2 (en) | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Hospira, Inc. | Infusion system and method which utilizes dual wavelength optical air-in-line detection |
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| AU2015266706B2 (en) | 2014-05-29 | 2020-01-30 | Icu Medical, Inc. | Infusion system and pump with configurable closed loop delivery rate catch-up |
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| US11246985B2 (en) | 2016-05-13 | 2022-02-15 | Icu Medical, Inc. | Infusion pump system and method with common line auto flush |
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-
1995
- 1995-10-30 JP JP07281876A patent/JP3079022B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-10-28 US US08/738,911 patent/US5789923A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5789923A (en) | 1998-08-04 |
| JP3079022B2 (ja) | 2000-08-21 |
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