JPH09257890A - 電気自動車用二次電池の総容量検出方法とそれを用いた残存容量計および残寿命計 - Google Patents
電気自動車用二次電池の総容量検出方法とそれを用いた残存容量計および残寿命計Info
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- JPH09257890A JPH09257890A JP8064221A JP6422196A JPH09257890A JP H09257890 A JPH09257890 A JP H09257890A JP 8064221 A JP8064221 A JP 8064221A JP 6422196 A JP6422196 A JP 6422196A JP H09257890 A JPH09257890 A JP H09257890A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡易な方法で適確に電池の総容量が検出できる
電気自動車用二次電池の総容量検出方法と、その方法を
用いた電気自動車用二次電池の残存容量計または残寿命
計を提供する。 【解決手段】電気自動車用二次電池の総容量検出方法に
おいて、その時点における電池の総容量から、次の充電
時の電池温度を測定し、該測定した充電時の電池温度に
対応するあらかじめ求められた一充電当りの劣化による
容量減少量を減算することにより、電池の充電後の総容
量を検出する電気自動車用二次電池の総容量検出方法お
よびそれを用いた残存容量計と残寿命計。
電気自動車用二次電池の総容量検出方法と、その方法を
用いた電気自動車用二次電池の残存容量計または残寿命
計を提供する。 【解決手段】電気自動車用二次電池の総容量検出方法に
おいて、その時点における電池の総容量から、次の充電
時の電池温度を測定し、該測定した充電時の電池温度に
対応するあらかじめ求められた一充電当りの劣化による
容量減少量を減算することにより、電池の充電後の総容
量を検出する電気自動車用二次電池の総容量検出方法お
よびそれを用いた残存容量計と残寿命計。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車用二次電
池の総容量検出法とそれを用いた残存容量計および残寿
命計に関する。
池の総容量検出法とそれを用いた残存容量計および残寿
命計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術として、例えば特開昭６４−５
９０９０号公報（電池容量検出装置）が挙げられる。
９０９０号公報（電池容量検出装置）が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電気自動車用電池の残
存容量検出方法として、電池の総容量から電池の放電電
流を積算して差し引き、回生電流を積算して加算する方
法がある。また、二次電池の残存容量検出方法として、
電池電圧と残存容量との関係をあらかじめ調べておき、
温度補正した電池電圧から電池の残存容量を求める方法
がある。しかし、これら従来の方法は、電池が劣化した
ときに電池の総容量が減少してしまったり、また、電池
の容量と電圧の関係が、劣化する前と異なってしまうた
め、電池の残存容量を正確に見積もることができないと
いう問題があった。この問題は、劣化した電池の総容量
を見積もることができれば解決されるが、通常の電気自
動車用の電池では、その使われ方からして完全に放電し
きることはないので、電池の劣化が進行したときの総容
量を知るためには、実際に一定条件下で、完全に放電し
きるまで、別途わざわざ電池の充放電を行わねばならず
時間がかかるという問題があった。
存容量検出方法として、電池の総容量から電池の放電電
流を積算して差し引き、回生電流を積算して加算する方
法がある。また、二次電池の残存容量検出方法として、
電池電圧と残存容量との関係をあらかじめ調べておき、
温度補正した電池電圧から電池の残存容量を求める方法
がある。しかし、これら従来の方法は、電池が劣化した
ときに電池の総容量が減少してしまったり、また、電池
の容量と電圧の関係が、劣化する前と異なってしまうた
め、電池の残存容量を正確に見積もることができないと
いう問題があった。この問題は、劣化した電池の総容量
を見積もることができれば解決されるが、通常の電気自
動車用の電池では、その使われ方からして完全に放電し
きることはないので、電池の劣化が進行したときの総容
量を知るためには、実際に一定条件下で、完全に放電し
きるまで、別途わざわざ電池の充放電を行わねばならず
時間がかかるという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解消するものであって、簡易な方法で適確に電池
の総容量が検出できる電気自動車用二次電池の総容量検
出方法と、その方法を用いた電気自動車用二次電池の残
存容量計または残寿命計を提供することにある。
題点を解消するものであって、簡易な方法で適確に電池
の総容量が検出できる電気自動車用二次電池の総容量検
出方法と、その方法を用いた電気自動車用二次電池の残
存容量計または残寿命計を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項１に記
載のように、電気自動車用二次電池の総容量検出方法に
おいて、その時点における電池の総容量（Ｑnew）か
ら、次の充電時の電池温度（Ｔ）を測定し、該測定した
充電時の電池温度に対応するあらかじめ求められた一充
電当たりの劣化による容量減少量を減算することによ
り、上記電池の充電後の総容量を検出する電気自動車用
二次電池の総容量検出方法とするものである。また、本
発明は請求項２に記載のように、請求項１に記載の電気
自動車用二次電池の総容量検出方法により求めた電池の
充電後の総容量から、電池の放電電流および回生により
電池に流れる充電電流を積分して算出した電気量を除く
ことにより、電池の残存容量を検出する手段を少なくと
も具備した電気自動車用二次電池の残存容量計とするも
のである。また、本発明は請求項３に記載のように、請
求項１に記載の電気自動車用二次電池の総容量検出方法
により求めた電池の充電後の総容量（Ｑnew）と寿命到
達容量（Ｑend）との差、または上記の差を、標準的な
使用条件での一充電当たりの容量減少量で除した値、も
しくは上記の差または上記の値を用いて算出した寿命末
まで走行できる距離、または上記の差、値、距離に相当
する量の一つ以上を表示する手段を少なくとも具備した
電気自動車用二次電池の残寿命計とするものである。ま
た、本発明は請求項４に記載のように、請求項１におい
て、電気自動車用二次電池はリチウムイオン電池を用い
た電気自動車用二次電池の総容量検出方法とするもので
ある。また、本発明は請求項５に記載のように、請求項
２または請求項３において、電気自動車用二次電池はリ
チウムイオン電池を用いた電気自動車用二次電池の残存
容量計および残寿命計とするものである。
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項１に記
載のように、電気自動車用二次電池の総容量検出方法に
おいて、その時点における電池の総容量（Ｑnew）か
ら、次の充電時の電池温度（Ｔ）を測定し、該測定した
充電時の電池温度に対応するあらかじめ求められた一充
電当たりの劣化による容量減少量を減算することによ
り、上記電池の充電後の総容量を検出する電気自動車用
二次電池の総容量検出方法とするものである。また、本
発明は請求項２に記載のように、請求項１に記載の電気
自動車用二次電池の総容量検出方法により求めた電池の
充電後の総容量から、電池の放電電流および回生により
電池に流れる充電電流を積分して算出した電気量を除く
ことにより、電池の残存容量を検出する手段を少なくと
も具備した電気自動車用二次電池の残存容量計とするも
のである。また、本発明は請求項３に記載のように、請
求項１に記載の電気自動車用二次電池の総容量検出方法
により求めた電池の充電後の総容量（Ｑnew）と寿命到
達容量（Ｑend）との差、または上記の差を、標準的な
使用条件での一充電当たりの容量減少量で除した値、も
しくは上記の差または上記の値を用いて算出した寿命末
まで走行できる距離、または上記の差、値、距離に相当
する量の一つ以上を表示する手段を少なくとも具備した
電気自動車用二次電池の残寿命計とするものである。ま
た、本発明は請求項４に記載のように、請求項１におい
て、電気自動車用二次電池はリチウムイオン電池を用い
た電気自動車用二次電池の総容量検出方法とするもので
ある。また、本発明は請求項５に記載のように、請求項
２または請求項３において、電気自動車用二次電池はリ
チウムイオン電池を用いた電気自動車用二次電池の残存
容量計および残寿命計とするものである。
【０００６】
【発明の効果】本発明の電気自動車用二次電池の総容量
検出方法は、請求項１に記載のように、電気自動車用二
次電池の充電時の電池温度を測定し、その充電時の電池
温度に対応するあらかじめ求められた一充電当たりの劣
化による容量減少量を減算することにより、電池の充電
後の総容量を検出することができるから、劣化した電池
の総容量を検出するために長時間かけて充放電試験を行
う必要がなく、短時間に、かつ効率的に電池の総容量を
適確に検出できる効果がある。また、本発明の電気自動
車用二次電池の残存容量計は、請求項２に記載のよう
に、請求項１に記載の電気自動車用二次電池の総容量検
出方法により求めた電池の充電後の総容量から、電池の
放電電流および回生により電池に流れる充電電流を積分
して算出した電気量を除くことにより、電池の残存容量
が求められる構成としているので、放電電流および回生
により電池に流れる充電電流を測定して電気量を計算す
る簡易な構造で適確に電池の残存容量を把握できる効果
がある。また、本発明の電気自動車用二次電池の残寿命
計は、請求項３に記載のように、請求項１に記載の電気
自動車用二次電池の総容量検出方法により求めた電池の
充電後の総容量と寿命到達容量との差、またはこの差
を、標準的な使用条件での一充電当たりの容量減少量で
除した値、もしくは上記の差または値を用いて算出した
寿命末まで走行できる距離、または上記の差、値、距離
に相当する量の一つ以上を表示する手段を備えているの
で、電池の寿命末期までに充電できる回数や、走行でき
る距離等が概算でき、電気自動車のユーザが電池を有効
に使用できる効果がある。また、本発明の電気自動車用
二次電池の総容量検出方法、残存容量計および残寿命計
は、請求項４および請求項５に記載のように、充電可能
な高性能のリチウムイオン電池を用いることができるの
で、電気自動車の高性能化をはかることができる効果が
ある。
検出方法は、請求項１に記載のように、電気自動車用二
次電池の充電時の電池温度を測定し、その充電時の電池
温度に対応するあらかじめ求められた一充電当たりの劣
化による容量減少量を減算することにより、電池の充電
後の総容量を検出することができるから、劣化した電池
の総容量を検出するために長時間かけて充放電試験を行
う必要がなく、短時間に、かつ効率的に電池の総容量を
適確に検出できる効果がある。また、本発明の電気自動
車用二次電池の残存容量計は、請求項２に記載のよう
に、請求項１に記載の電気自動車用二次電池の総容量検
出方法により求めた電池の充電後の総容量から、電池の
放電電流および回生により電池に流れる充電電流を積分
して算出した電気量を除くことにより、電池の残存容量
が求められる構成としているので、放電電流および回生
により電池に流れる充電電流を測定して電気量を計算す
る簡易な構造で適確に電池の残存容量を把握できる効果
がある。また、本発明の電気自動車用二次電池の残寿命
計は、請求項３に記載のように、請求項１に記載の電気
自動車用二次電池の総容量検出方法により求めた電池の
充電後の総容量と寿命到達容量との差、またはこの差
を、標準的な使用条件での一充電当たりの容量減少量で
除した値、もしくは上記の差または値を用いて算出した
寿命末まで走行できる距離、または上記の差、値、距離
に相当する量の一つ以上を表示する手段を備えているの
で、電池の寿命末期までに充電できる回数や、走行でき
る距離等が概算でき、電気自動車のユーザが電池を有効
に使用できる効果がある。また、本発明の電気自動車用
二次電池の総容量検出方法、残存容量計および残寿命計
は、請求項４および請求項５に記載のように、充電可能
な高性能のリチウムイオン電池を用いることができるの
で、電気自動車の高性能化をはかることができる効果が
ある。
【０００７】
〈第１の実施の形態〉リチウムイオン電池の劣化挙動に
ついて詳細に検討した結果、次のことが判明した。電池
の劣化は、主に充電時に起こり、温度が一定なら一充電
当たりの容量減少量はほぼ一定と見做される。つまり、
−ΔＱ＝const・Ｎである。ここで、−ΔＱは電池の容
量減少量、Ｎは充電回数である。そして、充放電サイク
ルに伴う電池容量の減少は、極初期を除いて直線的に変
化する。この一充電当たりの容量減少量は、温度が高い
ほど大きい。図１に、充放電のサイクルと電池容量の劣
化の関係を示す。図１の縦軸の電池容量Ｑ（２５℃）／
Ａｈ（アンペアアワー）は、２５℃における１時間率で
の放電容量を示す。なお、図１から見積った電池の各温
度における１サイクル当たりの容量減少量（Ａｈ／サイ
クル）を表１に示す。
ついて詳細に検討した結果、次のことが判明した。電池
の劣化は、主に充電時に起こり、温度が一定なら一充電
当たりの容量減少量はほぼ一定と見做される。つまり、
−ΔＱ＝const・Ｎである。ここで、−ΔＱは電池の容
量減少量、Ｎは充電回数である。そして、充放電サイク
ルに伴う電池容量の減少は、極初期を除いて直線的に変
化する。この一充電当たりの容量減少量は、温度が高い
ほど大きい。図１に、充放電のサイクルと電池容量の劣
化の関係を示す。図１の縦軸の電池容量Ｑ（２５℃）／
Ａｈ（アンペアアワー）は、２５℃における１時間率で
の放電容量を示す。なお、図１から見積った電池の各温
度における１サイクル当たりの容量減少量（Ａｈ／サイ
クル）を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】さらに、電池が種々の温度環境下で使用さ
れても、充電時の電池温度、特に充電末期での電池温度
を検出し、それに対応するあらかじめ図１に示されたデ
ータから見積った１充電当たりの容量減少量を加算して
いけば、任意の劣化状態での電池の総容量を検出するこ
とができる。これを検証するため、次のような実験を行
った。電気自動車では、通常室温付近で充電される（充
電末期の電池温度は室温付近になる）と考えられるが、
以下の実験ではより厳しい耐久温度を用いて短期間でこ
の現象を確認した。まず、５５℃付近で充放電サイクル
を繰り返して、ある程度劣化させた電池について、２５
℃で電池容量を測定した。その時の容量は９.５０Ａｈ
であった。（１）次に、４５℃で合計６７サイクルの充
放電を行い（途中１回、２５℃で容量測定した）、
（２）その後、２５℃で３３回の充放電を行った。
（３）次に、温度を５５℃にして２６回の充放電を行っ
た。その後、温度を２５℃に戻して６回充放電を行い、
同時に容量測定を行った。上記実験での電池容量Ｑ／Ａ
ｈの変化を図２に示す。図中、〇印で示す値は、２５℃
における電池容量であり、□印で示す値は、４５℃にお
ける電池容量であり、△印で示す値は、５５℃における
電池容量を示す。次に、表１のデータを使って、上記
（１）、（２）および（３）の充放電サイクルでの容量
減少量の総和を求めると１.０５Ａｈであり、上記
（３）の過程の後の電池容量として８.４５Ａｈと見積
もれる。他方、上記（３）の過程の後、実測した電池容
量は８.３５Ａｈであり、実験精度内で一致している結
果が得られた。以上のことから、充電時の電池温度を測
定し、その温度での１充電当たりの劣化による容量減少
量を、充電前の電池の総容量から減算するというプロセ
スを絶え間なく繰り返すことによって、劣化電池の総容
量を見積もることの妥当性を裏付けることができた。
れても、充電時の電池温度、特に充電末期での電池温度
を検出し、それに対応するあらかじめ図１に示されたデ
ータから見積った１充電当たりの容量減少量を加算して
いけば、任意の劣化状態での電池の総容量を検出するこ
とができる。これを検証するため、次のような実験を行
った。電気自動車では、通常室温付近で充電される（充
電末期の電池温度は室温付近になる）と考えられるが、
以下の実験ではより厳しい耐久温度を用いて短期間でこ
の現象を確認した。まず、５５℃付近で充放電サイクル
を繰り返して、ある程度劣化させた電池について、２５
℃で電池容量を測定した。その時の容量は９.５０Ａｈ
であった。（１）次に、４５℃で合計６７サイクルの充
放電を行い（途中１回、２５℃で容量測定した）、
（２）その後、２５℃で３３回の充放電を行った。
（３）次に、温度を５５℃にして２６回の充放電を行っ
た。その後、温度を２５℃に戻して６回充放電を行い、
同時に容量測定を行った。上記実験での電池容量Ｑ／Ａ
ｈの変化を図２に示す。図中、〇印で示す値は、２５℃
における電池容量であり、□印で示す値は、４５℃にお
ける電池容量であり、△印で示す値は、５５℃における
電池容量を示す。次に、表１のデータを使って、上記
（１）、（２）および（３）の充放電サイクルでの容量
減少量の総和を求めると１.０５Ａｈであり、上記
（３）の過程の後の電池容量として８.４５Ａｈと見積
もれる。他方、上記（３）の過程の後、実測した電池容
量は８.３５Ａｈであり、実験精度内で一致している結
果が得られた。以上のことから、充電時の電池温度を測
定し、その温度での１充電当たりの劣化による容量減少
量を、充電前の電池の総容量から減算するというプロセ
スを絶え間なく繰り返すことによって、劣化電池の総容
量を見積もることの妥当性を裏付けることができた。
【００１０】〈第２の実施の形態〉次に、本発明の電気
自動車用二次電池の総容量検出方法について、図３に示
すフローチャートを用いて説明する。まず、ＲＡＭ（記
憶装置）の電池の総容量Ｑnewと充電回数Ｎに初期値を
入力する〔Ｓ（ステップ）１〕。なお、図３における初
期総容量Ｑ0の求め方について、室温での電池の充放電
サイクル耐久試験を行い、容量Ｑと充放電サイクルＮの
関係の直線部分をＮ→０へ外挿した値を用いてもよい。
また、容量Ｑと充放電サイクルＮの関係の初期の直線で
ない部分が過ぎた部分では（１００回前後の充放電
後）、例えば電気自動車の定期点検時に別途充放電試験
を行い容量Ｑを測定して、その値を用いてもよい。すな
わち、リセットしてもよい。次に、電池の充電を行い、
充電回数カウンターを１進めると共に（Ｓ２）、充電末
期の電池温度Ｔｃを検出して（Ｓ３）、電池温度に対応
する劣化因子（容量減少量）ａをＲＯＭ（記憶装置）か
ら読み込む（Ｓ４）。上記充電末期の電池温度Ｔｃの検
出は、充電終了時点の電池温度でもよく、電池温度が大
幅に変動する場合には、充電が定電圧モードになってか
らの平均温度（リチウムイオン電池の標準的な充電法
は、中盤以降定電圧モードで行う）を採用してもよく、
電池の最低温度と最高温度の相加平均を求めてもよい。
より好ましくは、定電圧モードでの最高温度（Ｔmax）
と最低温度（Ｔmin）から、下記の（数１）式で求めた
平均温度（Ｔav）を用いることができる。その理由は、
電池の容量劣化プロセスが化学反応の速度過程に対応す
ると考えられるからである。なお、（数１）式の温度は
絶対温度である。 exp（−１／Ｔav）＝〔exp（−１／Ｔmax）＋exp（−１／Ｔmin）〕／２ ………（数１） 次に、電池の総容量Ｑnewから劣化因子（容量減少量）
ａを差し引き、劣化後の電池の総容量を算出する（Ｓ
５）。上記プロセス（Ｓ１〜Ｓ５）を絶え間なく続けて
いくことにより、劣化電池の総容量を容易に検出するこ
とができる。
自動車用二次電池の総容量検出方法について、図３に示
すフローチャートを用いて説明する。まず、ＲＡＭ（記
憶装置）の電池の総容量Ｑnewと充電回数Ｎに初期値を
入力する〔Ｓ（ステップ）１〕。なお、図３における初
期総容量Ｑ0の求め方について、室温での電池の充放電
サイクル耐久試験を行い、容量Ｑと充放電サイクルＮの
関係の直線部分をＮ→０へ外挿した値を用いてもよい。
また、容量Ｑと充放電サイクルＮの関係の初期の直線で
ない部分が過ぎた部分では（１００回前後の充放電
後）、例えば電気自動車の定期点検時に別途充放電試験
を行い容量Ｑを測定して、その値を用いてもよい。すな
わち、リセットしてもよい。次に、電池の充電を行い、
充電回数カウンターを１進めると共に（Ｓ２）、充電末
期の電池温度Ｔｃを検出して（Ｓ３）、電池温度に対応
する劣化因子（容量減少量）ａをＲＯＭ（記憶装置）か
ら読み込む（Ｓ４）。上記充電末期の電池温度Ｔｃの検
出は、充電終了時点の電池温度でもよく、電池温度が大
幅に変動する場合には、充電が定電圧モードになってか
らの平均温度（リチウムイオン電池の標準的な充電法
は、中盤以降定電圧モードで行う）を採用してもよく、
電池の最低温度と最高温度の相加平均を求めてもよい。
より好ましくは、定電圧モードでの最高温度（Ｔmax）
と最低温度（Ｔmin）から、下記の（数１）式で求めた
平均温度（Ｔav）を用いることができる。その理由は、
電池の容量劣化プロセスが化学反応の速度過程に対応す
ると考えられるからである。なお、（数１）式の温度は
絶対温度である。 exp（−１／Ｔav）＝〔exp（−１／Ｔmax）＋exp（−１／Ｔmin）〕／２ ………（数１） 次に、電池の総容量Ｑnewから劣化因子（容量減少量）
ａを差し引き、劣化後の電池の総容量を算出する（Ｓ
５）。上記プロセス（Ｓ１〜Ｓ５）を絶え間なく続けて
いくことにより、劣化電池の総容量を容易に検出するこ
とができる。
【００１１】〈第３の実施の形態〉以下に、本発明の電
池の総容量検出方法を用いた残存容量計および残寿命計
について説明する。電池の放電電流および回生により電
池に流れる充電電流を積分して算出した電気量を、電池
の総容量から除くことによって、残存容量を検出する電
池の残存容量計および残寿命計のフローチャートを図４
に示す。図５および図６は、図４に示すフローチャート
に基づいて、電池の残存容量および残寿命を求めるプロ
セスを示す。図４に示す電池の残存容量計および残寿命
計は、電池の総容量を検出するために必要な充電時の電
池温度を測定する装置と、充電時の電池温度に対応した
劣化因子のデータ、あるいは近似式を保持するための記
憶装置（ＲＯＭ）と、その時点での電池総容量の値と充
電回数、短時間での放電、回生電気量の値を保持する記
憶装置（ＲＡＭ）と、電池に流れる電流を測定するため
の装置と、演算装置（ＣＰＵ）と、残存容量のデータを
表示するための表示装置から主に構成されている。次
に、本発明の電気自動車用電池の総容量検出法を用いた
電気自動車用電池の残存容量計のフローチャートについ
て説明する。図５に示すように、Ｓ１〜Ｓ５までのステ
ップは、上記図３に示す手順と同じである。次に、放電
電流および回生電流を積分した値、Δｑを求めて（Ｓ
６）、上記Ｓ５で求めた劣化後の電池の総容量Ｑnewか
らΔｑを減算することにより電池の残存容量を求め（Ｓ
７）、これを表示する（Ｓ８）。このようにして、電池
の残存容量を適確に求めることができる。次に、本発明
の電気自動車用電池の総容量検出法を用いた電気自動車
用電池の残寿命計について説明する。図６に示すよう
に、Ｓ１〜Ｓ５までのステップは、上記図３に示す手順
と同じであり、Ｓ５で劣化電池の総容量Ｑnewを算出
し、このＱnewから寿命到達容量Ｑendを差し引き、その
値を標準的な条件（例えば２５℃）での劣化因子で除す
ることによって、その電池の寿命末までに行える充電回
数Ｎend（残寿命）を算出し（Ｓ６′）、算出した残寿
命を表示する（Ｓ７′）。 これを実施するためには、
図４に示す、電池温度測定装置、記憶装置ＲＯＭとＲＡ
ＭおよびＣＰＵと表示装置があればよい。また、あらか
じめ、標準的な使用条件での電池の総容量と、その電池
の寿命末までに走行できる距離の関係を求めておき、そ
の関係から残寿命としてその時点での総容量に対応する
走行可能距離を表示してもよい。また、これらに対応す
る量を表示してもよい。また、満充電状態で高温放置さ
れることが多い時など、電池の総容量の検出誤差が大き
くなるような場合には、一定期間（あるいは一定充電回
数）ごとに、充放電試験を行うことによって、電池の総
容量をリセットして、その時点から本発明の電気自動車
用二次電池の総容量検出方法を再度適用することも可能
である。
池の総容量検出方法を用いた残存容量計および残寿命計
について説明する。電池の放電電流および回生により電
池に流れる充電電流を積分して算出した電気量を、電池
の総容量から除くことによって、残存容量を検出する電
池の残存容量計および残寿命計のフローチャートを図４
に示す。図５および図６は、図４に示すフローチャート
に基づいて、電池の残存容量および残寿命を求めるプロ
セスを示す。図４に示す電池の残存容量計および残寿命
計は、電池の総容量を検出するために必要な充電時の電
池温度を測定する装置と、充電時の電池温度に対応した
劣化因子のデータ、あるいは近似式を保持するための記
憶装置（ＲＯＭ）と、その時点での電池総容量の値と充
電回数、短時間での放電、回生電気量の値を保持する記
憶装置（ＲＡＭ）と、電池に流れる電流を測定するため
の装置と、演算装置（ＣＰＵ）と、残存容量のデータを
表示するための表示装置から主に構成されている。次
に、本発明の電気自動車用電池の総容量検出法を用いた
電気自動車用電池の残存容量計のフローチャートについ
て説明する。図５に示すように、Ｓ１〜Ｓ５までのステ
ップは、上記図３に示す手順と同じである。次に、放電
電流および回生電流を積分した値、Δｑを求めて（Ｓ
６）、上記Ｓ５で求めた劣化後の電池の総容量Ｑnewか
らΔｑを減算することにより電池の残存容量を求め（Ｓ
７）、これを表示する（Ｓ８）。このようにして、電池
の残存容量を適確に求めることができる。次に、本発明
の電気自動車用電池の総容量検出法を用いた電気自動車
用電池の残寿命計について説明する。図６に示すよう
に、Ｓ１〜Ｓ５までのステップは、上記図３に示す手順
と同じであり、Ｓ５で劣化電池の総容量Ｑnewを算出
し、このＱnewから寿命到達容量Ｑendを差し引き、その
値を標準的な条件（例えば２５℃）での劣化因子で除す
ることによって、その電池の寿命末までに行える充電回
数Ｎend（残寿命）を算出し（Ｓ６′）、算出した残寿
命を表示する（Ｓ７′）。 これを実施するためには、
図４に示す、電池温度測定装置、記憶装置ＲＯＭとＲＡ
ＭおよびＣＰＵと表示装置があればよい。また、あらか
じめ、標準的な使用条件での電池の総容量と、その電池
の寿命末までに走行できる距離の関係を求めておき、そ
の関係から残寿命としてその時点での総容量に対応する
走行可能距離を表示してもよい。また、これらに対応す
る量を表示してもよい。また、満充電状態で高温放置さ
れることが多い時など、電池の総容量の検出誤差が大き
くなるような場合には、一定期間（あるいは一定充電回
数）ごとに、充放電試験を行うことによって、電池の総
容量をリセットして、その時点から本発明の電気自動車
用二次電池の総容量検出方法を再度適用することも可能
である。
【図１】本発明の第１の実施の形態で例示した種々の温
度でのリチウムイオン電池の充放電サイクルと電池容量
の変化を示す図。
度でのリチウムイオン電池の充放電サイクルと電池容量
の変化を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態で例示した種々の温
度でのリチウムイオン電池の充放電サイクルと電池容量
の変化を示す図。
度でのリチウムイオン電池の充放電サイクルと電池容量
の変化を示す図。
【図３】本発明の第２の実施の形態で例示した電気自動
車用二次電池の総容量検出方法のフローチャート。
車用二次電池の総容量検出方法のフローチャート。
【図４】本発明の第３の実施の形態で例示した電気自動
車用二次電池の残存容量計および残寿命計の構成を示す
模式図。
車用二次電池の残存容量計および残寿命計の構成を示す
模式図。
【図５】本発明の第３の実施の形態で例示した電気自動
車用二次電池の残存容量検出方法のフローチャート。
車用二次電池の残存容量検出方法のフローチャート。
【図６】本発明の第３の実施の形態で例示した電気自動
車用二次電池の残寿命検出方法のフローチャート。
車用二次電池の残寿命検出方法のフローチャート。
Claims (5)
- 【請求項１】電気自動車用二次電池の総容量検出方法に
おいて、その時点における電池の総容量から、次の充電
時の電池温度を測定し、該測定した充電時の電池温度に
対応するあらかじめ求められた一充電当たりの劣化によ
る容量減少量を減算することにより、上記電池の充電後
の総容量を検出することを特徴とする電気自動車用二次
電池の総容量検出方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の電気自動車用二次電池の
総容量検出方法により求めた電池の充電後の総容量か
ら、電池の放電電流および回生により電池に流れる充電
電流を積分して算出した電気量を除くことにより、電池
の残存容量を検出する手段を少なくとも具備したことを
特徴とする電気自動車用二次電池の残存容量計。 - 【請求項３】請求項１に記載の電気自動車用二次電池の
総容量検出方法により求めた電池の充電後の総容量と寿
命到達容量との差、または上記の差を、標準的な使用条
件での一充電当たりの容量減少量で除した値、もしくは
上記の差または上記の値を用いて算出した寿命末まで走
行できる距離、または上記の差、値、距離に相当する量
の一つ以上を表示する手段を少なくとも具備したことを
特徴とする電気自動車用二次電池の残寿命計。 - 【請求項４】請求項１において、電気自動車用二次電池
はリチウムイオン電池であることを特徴とする電気自動
車用二次電池の総容量検出方法。 - 【請求項５】請求項２または請求項３において、電気自
動車用二次電池はリチウムイオン電池であることを特徴
とする電気自動車用二次電池の残存容量計および残寿命
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8064221A JPH09257890A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 電気自動車用二次電池の総容量検出方法とそれを用いた残存容量計および残寿命計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8064221A JPH09257890A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 電気自動車用二次電池の総容量検出方法とそれを用いた残存容量計および残寿命計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257890A true JPH09257890A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13251840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8064221A Pending JPH09257890A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 電気自動車用二次電池の総容量検出方法とそれを用いた残存容量計および残寿命計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09257890A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007195312A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Toyota Motor Corp | 二次電池の寿命推定装置 |
| KR100956172B1 (ko) * | 2005-01-27 | 2010-05-06 | 파나소닉쿠 이브이에나지 가부시키가이샤 | 2차 전지의 충방전 전기량 추정 방법 및 장치, 2차 전지의분극 전압 추정 방법 및 장치, 및 2차 전지의 잔존 용량추정 방법 및 장치 |
| JP2012127938A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-07-05 | Mitsubishi Electric Corp | 蓄電装置の劣化監視方法、及びその劣化監視装置 |
| KR101498760B1 (ko) * | 2012-01-12 | 2015-03-04 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 잔존 용량 추정 장치 및 방법, 이를 이용한 배터리 관리 시스템 |
| CN104714189A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-06-17 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种电动汽车用电池组循环寿命的预测方法 |
| JP2015154671A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電システム |
| JP2022547751A (ja) * | 2020-06-17 | 2022-11-16 | ナサン エレクトリック インダストリーズ カンパニー リミテッド | バッテリの充放電特性を用いてバッテリに電気エネルギーを蓄えるためのエネルギー貯蔵システム（ｅｓｓ） |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP8064221A patent/JPH09257890A/ja active Pending
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