JPH10104324A - 電池残量推定装置 - Google Patents
電池残量推定装置Info
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- JPH10104324A JPH10104324A JP8256752A JP25675296A JPH10104324A JP H10104324 A JPH10104324 A JP H10104324A JP 8256752 A JP8256752 A JP 8256752A JP 25675296 A JP25675296 A JP 25675296A JP H10104324 A JPH10104324 A JP H10104324A
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- 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
- G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
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- G01R31/3832—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration without measurement of battery voltage
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 様々な外乱が突発的に発生しても全体的な放
電特性の傾向を変えることなく適切な電池の残量を推定
できるようにすること。 【解決手段】 適時の間隔をあけて設定されたタイムフ
レーム内で測定した電池の電流値と電圧値とから、放電
量Ｑｎと無負荷電池電圧Ｖｎを求め、この実測値Ｑｎ、
Ｖｎになるべく一致するように、予め設定された基準放
電ラインを補正係数Ｋｑ、Ｋｖでフィッティングする。
このフィッティングした特性ライン１２で放電終止電圧
Ｖend を読み取り放電容量Ｑｔを求め、この放電容量Ｑ
ｔから最新の放電量Ｑnaを差し引いて電池の残量を推定
するようにする。
電特性の傾向を変えることなく適切な電池の残量を推定
できるようにすること。 【解決手段】 適時の間隔をあけて設定されたタイムフ
レーム内で測定した電池の電流値と電圧値とから、放電
量Ｑｎと無負荷電池電圧Ｖｎを求め、この実測値Ｑｎ、
Ｖｎになるべく一致するように、予め設定された基準放
電ラインを補正係数Ｋｑ、Ｋｖでフィッティングする。
このフィッティングした特性ライン１２で放電終止電圧
Ｖend を読み取り放電容量Ｑｔを求め、この放電容量Ｑ
ｔから最新の放電量Ｑnaを差し引いて電池の残量を推定
するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電池の残量をよ
り正確に推定する装置に関する。
り正確に推定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び解決しようとする課題】最近では、排
気ガスによる環境破壊や走行時の騒音などへの配慮か
ら、電気自動車（Electric Vehicle）が脚光を浴びてい
る。この電気自動車は、内部に搭載した電池から電力を
供給することによりモータを駆動させて走行するので、
ドライバーにとって電池の残量は非常に重要である。
気ガスによる環境破壊や走行時の騒音などへの配慮か
ら、電気自動車（Electric Vehicle）が脚光を浴びてい
る。この電気自動車は、内部に搭載した電池から電力を
供給することによりモータを駆動させて走行するので、
ドライバーにとって電池の残量は非常に重要である。
【０００３】ところで、従来より電池の残量を推定する
方法としては、特開平５−２４２９１５号公報に記載さ
れたものがある。このものは、随時測定した電池の負荷
への電流値と電池の電圧値とから推定開路電圧と消費電
力量とを周期的に求め、この求めた推定開路電圧と消費
電力量とから放電特性を示す関係式を算出し、この関係
式で放電終了時の開路電圧を読みとることにより電池の
電力容量を求め、この電力容量から総消費電力量を差し
引くことによって、電池の残量を推定するようにしてい
る。
方法としては、特開平５−２４２９１５号公報に記載さ
れたものがある。このものは、随時測定した電池の負荷
への電流値と電池の電圧値とから推定開路電圧と消費電
力量とを周期的に求め、この求めた推定開路電圧と消費
電力量とから放電特性を示す関係式を算出し、この関係
式で放電終了時の開路電圧を読みとることにより電池の
電力容量を求め、この電力容量から総消費電力量を差し
引くことによって、電池の残量を推定するようにしてい
る。
【０００４】しかし、このような方法では、実測値から
求めた推定開路電圧と消費電力量とに基づいて放電特性
の関係式を算出するようにしているので、周囲温度や走
行地形の瞬時変化に起因して当外れな値が測定される
と、この当外れな値に引っ張られて放電特性の全体の傾
向が変わってしまい、電池残量の正確な測定ができな
い、という問題があった。
求めた推定開路電圧と消費電力量とに基づいて放電特性
の関係式を算出するようにしているので、周囲温度や走
行地形の瞬時変化に起因して当外れな値が測定される
と、この当外れな値に引っ張られて放電特性の全体の傾
向が変わってしまい、電池残量の正確な測定ができな
い、という問題があった。
【０００５】また、他の推定方法としては、特開平８−
７５８３３号公報に記載されたものがある。このもの
は、所定の放電電圧曲線における満充電時を１００％と
し、終止電圧に至った時を０％とし、この間を均等に分
割して作成したマップ充電指数ＳＯＣからなるマップデ
ータに基づいて電池の残量を推定している。
７５８３３号公報に記載されたものがある。このもの
は、所定の放電電圧曲線における満充電時を１００％と
し、終止電圧に至った時を０％とし、この間を均等に分
割して作成したマップ充電指数ＳＯＣからなるマップデ
ータに基づいて電池の残量を推定している。
【０００６】しかし、この方法はマップデータを構築す
るのに、複数の雰囲気温度下でバッテリ電圧毎のマップ
ＳＯＣを用意しなければならないので、この方法を実現
するための電池残量推定装置は、多数のマップＳＯＣを
記憶する大きな容量のメモリーと、各マップＳＯＣを使
い分けるための複雑な制御とを必要とするのでコスト高
になる、という問題があった。
るのに、複数の雰囲気温度下でバッテリ電圧毎のマップ
ＳＯＣを用意しなければならないので、この方法を実現
するための電池残量推定装置は、多数のマップＳＯＣを
記憶する大きな容量のメモリーと、各マップＳＯＣを使
い分けるための複雑な制御とを必要とするのでコスト高
になる、という問題があった。
【０００７】そこで、この発明は、様々な外乱が突発的
に発生しても全体的な放電特性の傾向を変えることなく
適切な電池の残量を推定する装置を安価に提供すること
を課題とする。
に発生しても全体的な放電特性の傾向を変えることなく
適切な電池の残量を推定する装置を安価に提供すること
を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、適時の間隔をあけて設定された複数
のタイムフレーム内で電池から負荷への電流値と電池の
電圧値とを同時かつ周期的に測定する測定部と、この測
定した電流値と電圧値から無負荷電池電圧値を算出する
電圧算出部と、上記測定した電流値に基づいて放電初期
から各タイムフレームまでの放電量を随時積算する電流
積算部と、この放電量と無負荷電池電圧値とを各タイム
フレームに応じて記憶する実測値記憶部と、所定の電池
の放電量と無負荷電池電圧値との関係を予め規定する基
準放電特性ラインを記憶する基準値記憶部と、この基準
放電特性ラインを実測値記憶部内の放電量と無負荷電池
電圧値とになるべく一致するよう補正する補正係数を求
める係数演算部と、この補正係数で補正した基準放電特
性ラインから所定の放電終止電圧を読みとることにより
求めた放電容量に対して上記積算した放電量を差し引い
て電池の推定残量を算出する残量算出部とで、電池残量
推定装置を構成した。
めに、この発明は、適時の間隔をあけて設定された複数
のタイムフレーム内で電池から負荷への電流値と電池の
電圧値とを同時かつ周期的に測定する測定部と、この測
定した電流値と電圧値から無負荷電池電圧値を算出する
電圧算出部と、上記測定した電流値に基づいて放電初期
から各タイムフレームまでの放電量を随時積算する電流
積算部と、この放電量と無負荷電池電圧値とを各タイム
フレームに応じて記憶する実測値記憶部と、所定の電池
の放電量と無負荷電池電圧値との関係を予め規定する基
準放電特性ラインを記憶する基準値記憶部と、この基準
放電特性ラインを実測値記憶部内の放電量と無負荷電池
電圧値とになるべく一致するよう補正する補正係数を求
める係数演算部と、この補正係数で補正した基準放電特
性ラインから所定の放電終止電圧を読みとることにより
求めた放電容量に対して上記積算した放電量を差し引い
て電池の推定残量を算出する残量算出部とで、電池残量
推定装置を構成した。
【０００９】この発明に係る電池残量推定装置において
は、実測した電流値と電圧値から算出した放電量と無負
荷電池電圧値に基づいて、予め求めた基準放電特性ライ
ンを実測値になるべく一致するよう補正係数で補正し、
この補正した基準放電特性ラインから電池の放電容量を
求めて電池の残量を推定するようにしたので、推定の基
準となる放電特性の傾向が変わらない。また、所定の電
池の一般的な放電量と無負荷電池電圧値の放電特性ライ
ンを実測値に基づいて補正するようにしたため、実質的
に温度等を考慮した残量推定となるので、ただ１つの基
準放電特性ラインを記憶すればよい。
は、実測した電流値と電圧値から算出した放電量と無負
荷電池電圧値に基づいて、予め求めた基準放電特性ライ
ンを実測値になるべく一致するよう補正係数で補正し、
この補正した基準放電特性ラインから電池の放電容量を
求めて電池の残量を推定するようにしたので、推定の基
準となる放電特性の傾向が変わらない。また、所定の電
池の一般的な放電量と無負荷電池電圧値の放電特性ライ
ンを実測値に基づいて補正するようにしたため、実質的
に温度等を考慮した残量推定となるので、ただ１つの基
準放電特性ラインを記憶すればよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明に係る電池残量推定装置
の実施の一形態を、添付図面に基づいて説明する。
の実施の一形態を、添付図面に基づいて説明する。
【００１１】図１に示される電池残量推定装置１は、電
池ＢからモータＭへの電流値を測定する電流測定部２
と、電池Ｂの端子電圧値を測定する電圧測定部３と、こ
の測定した電流値と電圧値から無負荷電池電圧値を算出
する電圧算出部４と、上記測定した電流値に基づいて放
電初期からの放電量を随時積算する電流積算部５と、こ
の放電量と無負荷電池電圧値とを随時記憶する実測値記
憶部６と、所定の電池Ｂの放電量と無負荷電池電圧値と
の関係を予め規定する基準放電特性ラインを記憶する基
準値記憶部７と、この基準放電特性ラインを実測値記憶
部６内の放電量と無負荷電池電圧値とになるべく一致す
るよう補正する補正係数を求める係数演算部８と、この
補正係数で補正した基準放電特性ラインから所定の放電
係止電圧を読み取ることにより求めた放電容量に対して
上記積算した放電量を差し引いて電池Ｂの推定残量を算
出する残量算出部９とからなり、これら各部の動作は、
タイミングシーケンサ１０により適宜コントロールされ
る。
池ＢからモータＭへの電流値を測定する電流測定部２
と、電池Ｂの端子電圧値を測定する電圧測定部３と、こ
の測定した電流値と電圧値から無負荷電池電圧値を算出
する電圧算出部４と、上記測定した電流値に基づいて放
電初期からの放電量を随時積算する電流積算部５と、こ
の放電量と無負荷電池電圧値とを随時記憶する実測値記
憶部６と、所定の電池Ｂの放電量と無負荷電池電圧値と
の関係を予め規定する基準放電特性ラインを記憶する基
準値記憶部７と、この基準放電特性ラインを実測値記憶
部６内の放電量と無負荷電池電圧値とになるべく一致す
るよう補正する補正係数を求める係数演算部８と、この
補正係数で補正した基準放電特性ラインから所定の放電
係止電圧を読み取ることにより求めた放電容量に対して
上記積算した放電量を差し引いて電池Ｂの推定残量を算
出する残量算出部９とからなり、これら各部の動作は、
タイミングシーケンサ１０により適宜コントロールされ
る。
【００１２】電流測定部２と電圧測定部３は、図２に示
すように、タイミングシーケンサ１０の制御により分単
位の間隔をあけて設定された各タイムフレームＴＦ内で
電流値と電圧値をそれぞれ同時かつ周期的に測定する。
ここで、電気自動車における電流値と電圧値は、ＰＷＭ
制御されるモータＭのイングクタンスより、図２に示す
ように鋸歯状にmsec周期で変化するので、この鋸歯状の
波形を複数の時点でサンプリングできるようにタイミン
グシーケンサ１０によりサンプリング周期ＴＳが設定さ
れる。そして、このサンプリングされた電流値と電圧値
は、デジタルデータとして電圧算出部４に順次送られ
る。
すように、タイミングシーケンサ１０の制御により分単
位の間隔をあけて設定された各タイムフレームＴＦ内で
電流値と電圧値をそれぞれ同時かつ周期的に測定する。
ここで、電気自動車における電流値と電圧値は、ＰＷＭ
制御されるモータＭのイングクタンスより、図２に示す
ように鋸歯状にmsec周期で変化するので、この鋸歯状の
波形を複数の時点でサンプリングできるようにタイミン
グシーケンサ１０によりサンプリング周期ＴＳが設定さ
れる。そして、このサンプリングされた電流値と電圧値
は、デジタルデータとして電圧算出部４に順次送られ
る。
【００１３】電圧算出部４は、測定部２、３から送られ
てきた電流値及び電圧値に基づいて回帰分析などにより
無負荷電池電圧値を各タイムフレームＴＦ毎に算出す
る。図３は、タイムフレームＴＦ内の上記測定値を１次
で近似して無負荷電池電圧値Ｖ１を求める方法を示して
いる。このように求めた無負荷電池電圧値Ｖ１は、ノイ
ズ等により揺らぐので、電池Ｂの放電速度からみて十分
に短い時間、例えば１秒程度にタイムフレームＴＦ長を
設定し、その間の多数の鋸歯状波形部分のそれぞれから
求めた無負荷電池電圧値の平均値を使用するようにする
と、精度がより向上する。
てきた電流値及び電圧値に基づいて回帰分析などにより
無負荷電池電圧値を各タイムフレームＴＦ毎に算出す
る。図３は、タイムフレームＴＦ内の上記測定値を１次
で近似して無負荷電池電圧値Ｖ１を求める方法を示して
いる。このように求めた無負荷電池電圧値Ｖ１は、ノイ
ズ等により揺らぐので、電池Ｂの放電速度からみて十分
に短い時間、例えば１秒程度にタイムフレームＴＦ長を
設定し、その間の多数の鋸歯状波形部分のそれぞれから
求めた無負荷電池電圧値の平均値を使用するようにする
と、精度がより向上する。
【００１４】電流積算部５は、電流測定部２からデジタ
ルデータとして送られてきた電流値にサンプリング周期
ＴＳをかけると共に放電初期から各タイムフレームＴＦ
まで順次累加加算して電池Ｂの放電量を計算する。
ルデータとして送られてきた電流値にサンプリング周期
ＴＳをかけると共に放電初期から各タイムフレームＴＦ
まで順次累加加算して電池Ｂの放電量を計算する。
【００１５】実測値記憶部６は、電圧算出部４からの無
負荷電池電圧値と電流積算部４からの放電量とを、互い
に対応する時系列データとして各タイムフレームＴＦに
応じて随時記憶する。そして、この実測値記憶部６は、
連続的に放電が行われている場合には放電の初期からの
時系列データを有効として係数演算部８に伝送する。ま
た、放電が連続的でなく、電池Ｂの自己放電量が無視で
きないほど期間が空いてしまう場合や、温度変化等によ
り放電量が変わってしまう場合には、最新の所定数の時
系列データのみを有効として係数演算部８に伝送する。
このようにすると、現状に対して当外れなデータが排除
されるので、総合的な残量推定精度が向上する。有効と
する所定数のデータは、使用条件によっても変化する
が、最新のものから過去３０分〜１時間の期間内にある
ものにすることが多い。
負荷電池電圧値と電流積算部４からの放電量とを、互い
に対応する時系列データとして各タイムフレームＴＦに
応じて随時記憶する。そして、この実測値記憶部６は、
連続的に放電が行われている場合には放電の初期からの
時系列データを有効として係数演算部８に伝送する。ま
た、放電が連続的でなく、電池Ｂの自己放電量が無視で
きないほど期間が空いてしまう場合や、温度変化等によ
り放電量が変わってしまう場合には、最新の所定数の時
系列データのみを有効として係数演算部８に伝送する。
このようにすると、現状に対して当外れなデータが排除
されるので、総合的な残量推定精度が向上する。有効と
する所定数のデータは、使用条件によっても変化する
が、最新のものから過去３０分〜１時間の期間内にある
ものにすることが多い。
【００１６】基準値記憶部７は、所定の電池Ｂを代表す
る一般放電特性を示す基準放電特性ラインを、図４に示
すように３次の近似値で記憶している。ここでは、基準
放電特性ライン１１の式を、 Ｖｓ＝ｆ（Ｑｓ） Ｖｓ：無負荷電池電圧値、
Ｑｓ：放電量 としている。
る一般放電特性を示す基準放電特性ラインを、図４に示
すように３次の近似値で記憶している。ここでは、基準
放電特性ライン１１の式を、 Ｖｓ＝ｆ（Ｑｓ） Ｖｓ：無負荷電池電圧値、
Ｑｓ：放電量 としている。
【００１７】基準放電特性ラインは、実際の対象となる
電池と同じタイプ（鉛電池なら鉛電池）で、かつできる
だけ仕様が近く容量が同じなものを選んで、実際の負荷
へ流れるようなパルス状の電流を放電させながら、放電
量と無負荷電池電圧との関係を記録し近似式を作成する
ことによって求められる。
電池と同じタイプ（鉛電池なら鉛電池）で、かつできる
だけ仕様が近く容量が同じなものを選んで、実際の負荷
へ流れるようなパルス状の電流を放電させながら、放電
量と無負荷電池電圧との関係を記録し近似式を作成する
ことによって求められる。
【００１８】係数演算部８は、実測値記憶部６からの無
負荷電池電圧値Ｖｎ及び放電量Ｑｎと、基準値記憶部７
からの基準放電特性ライン１１とから、図４に示すよう
に、一次の補正係数Ｋｖ、Ｋｑを算出する。この補正係
数Ｋｖ、Ｋｑは、基準となる無負荷電池電圧値Ｖｓと放
電量Ｑｓのそれぞれの伸縮率を表しており、以下の式が
成立する。 Ｖｓ＝Ｋｖ・Ｖｎ、 Ｑｓ＝Ｋｑ・Ｑｎ そして、これらの補正係数Ｋｖ、Ｋｇをそれぞれ次第に
変化させ、放電特性ライン Ｖｎ＝ｆ（Ｋｑ・Ｑｎ）／Ｋｖ が、実測値Ｑｎ、Ｖｎに最も一致するようにして、補正
係数Ｋｖ、Ｋｑを決定する。つまり、基準放電特性ライ
ン１１が実測値Ｑｎ、Ｖｎにフィッティングされること
となる。図４に示す例では、補正係数Ｋｖ、Ｋｑは、１
より大きな値となる。
負荷電池電圧値Ｖｎ及び放電量Ｑｎと、基準値記憶部７
からの基準放電特性ライン１１とから、図４に示すよう
に、一次の補正係数Ｋｖ、Ｋｑを算出する。この補正係
数Ｋｖ、Ｋｑは、基準となる無負荷電池電圧値Ｖｓと放
電量Ｑｓのそれぞれの伸縮率を表しており、以下の式が
成立する。 Ｖｓ＝Ｋｖ・Ｖｎ、 Ｑｓ＝Ｋｑ・Ｑｎ そして、これらの補正係数Ｋｖ、Ｋｇをそれぞれ次第に
変化させ、放電特性ライン Ｖｎ＝ｆ（Ｋｑ・Ｑｎ）／Ｋｖ が、実測値Ｑｎ、Ｖｎに最も一致するようにして、補正
係数Ｋｖ、Ｋｑを決定する。つまり、基準放電特性ライ
ン１１が実測値Ｑｎ、Ｖｎにフィッティングされること
となる。図４に示す例では、補正係数Ｋｖ、Ｋｑは、１
より大きな値となる。
【００１９】また、上記の手順で得られた補正係数Ｋ
ｖ、Ｋｑをそのまま使うと、実測値Ｑｎ、Ｖｎに最も近
似する放電特性ラインが得られるが、実測値Ｑｎ、Ｖｎ
自身が温度や走行地形の変化又は雑音などにより当外れ
な値となった場合は、その放電特性ラインでは電池残量
を正確に推定できない。そこで、上記の手順により得ら
れた補正係数Ｋｖ、Ｋｑで基準放電特性ライン１１をそ
のまま補正するのではなく、その補正による補正量を緩
和するように補正係数Ｋｖ、Ｋｑを以下のとうりに改定
する。 Ｋrv＝（Ｋｖ−１）・Ｒｖ＋１ Ｋrq＝（Ｋｑ−１）・Ｒｑ＋１ ここで、Ｒｖ、Ｒｑは緩和係数であり、通常は0.5 以下
に設定するのが望ましい。
ｖ、Ｋｑをそのまま使うと、実測値Ｑｎ、Ｖｎに最も近
似する放電特性ラインが得られるが、実測値Ｑｎ、Ｖｎ
自身が温度や走行地形の変化又は雑音などにより当外れ
な値となった場合は、その放電特性ラインでは電池残量
を正確に推定できない。そこで、上記の手順により得ら
れた補正係数Ｋｖ、Ｋｑで基準放電特性ライン１１をそ
のまま補正するのではなく、その補正による補正量を緩
和するように補正係数Ｋｖ、Ｋｑを以下のとうりに改定
する。 Ｋrv＝（Ｋｖ−１）・Ｒｖ＋１ Ｋrq＝（Ｋｑ−１）・Ｒｑ＋１ ここで、Ｒｖ、Ｒｑは緩和係数であり、通常は0.5 以下
に設定するのが望ましい。
【００２０】このようにすると、当外れな実測値Ｑｎ、
Ｖｎにより放電特性ライン１２が不適な方向に引っ張ら
れた場合の影響を緩和することができ、残量推定値に対
するインパクトが小さくなる。なお、このように緩和す
るようにしたとしても、実測値Ｑｎ、Ｖｎの個数が増え
てくると、順次求めた放電特性ライン１２が次第に適切
なものに収束していくので問題ない。
Ｖｎにより放電特性ライン１２が不適な方向に引っ張ら
れた場合の影響を緩和することができ、残量推定値に対
するインパクトが小さくなる。なお、このように緩和す
るようにしたとしても、実測値Ｑｎ、Ｖｎの個数が増え
てくると、順次求めた放電特性ライン１２が次第に適切
なものに収束していくので問題ない。
【００２１】残量算出部９は、係数演算部８から受け取
った補正係数Ｋrv、Ｋrqにより、放電特性ラインを Ｖｎ＝ｆ（Ｋrq・Ｑｎ）／Ｋrv と定義し、予め設定されている放電終止電圧Ｖend から
放電容量Ｑｔを、 Ｑｔ＝ｆ-1（Ｖend ・Ｋrv）／Ｋrq から算出する。そして、この算出した放電容量Ｑｔと最
新の放電量Ｑnaに基づいて、推定残量Ｑｒを、 Ｑｒ＝Ｑｔ−Ｑna により求める。
った補正係数Ｋrv、Ｋrqにより、放電特性ラインを Ｖｎ＝ｆ（Ｋrq・Ｑｎ）／Ｋrv と定義し、予め設定されている放電終止電圧Ｖend から
放電容量Ｑｔを、 Ｑｔ＝ｆ-1（Ｖend ・Ｋrv）／Ｋrq から算出する。そして、この算出した放電容量Ｑｔと最
新の放電量Ｑnaに基づいて、推定残量Ｑｒを、 Ｑｒ＝Ｑｔ−Ｑna により求める。
【００２２】また、基準放電特性ライン１１は、実験等
によりあらかじめ決定されて基準値記憶部７に記載され
ているが、通常は新しい電池に対する実験データにより
決定されているので、充放電サイクルを繰り返して電池
の劣化が進んだ場合は実測値Ｑｎ、Ｖｎとの差が大きく
フィッティングに時間がかかる。このため、基準値記憶
部７に記憶する基準放電特性ライン１１を一定にせず、
実測値Ｑｎ、Ｖｎでフィッティングした放電特性ライン
を新たな基準特性ラインとして基準値記憶部７を書き換
えるようにすると、実測値Ｑｎ、Ｖｎとのフィッティン
グが迅速化されて都合がよい。このとき、緩和係数Ｒ
ｖ、Ｒｑで緩和した放電特性ラインを基準放電特性ライ
ンとして記憶するようにすると、一時的な実測値Ｑｎ、
Ｖｎの変動の影響を少なくすることができる。
によりあらかじめ決定されて基準値記憶部７に記載され
ているが、通常は新しい電池に対する実験データにより
決定されているので、充放電サイクルを繰り返して電池
の劣化が進んだ場合は実測値Ｑｎ、Ｖｎとの差が大きく
フィッティングに時間がかかる。このため、基準値記憶
部７に記憶する基準放電特性ライン１１を一定にせず、
実測値Ｑｎ、Ｖｎでフィッティングした放電特性ライン
を新たな基準特性ラインとして基準値記憶部７を書き換
えるようにすると、実測値Ｑｎ、Ｖｎとのフィッティン
グが迅速化されて都合がよい。このとき、緩和係数Ｒ
ｖ、Ｒｑで緩和した放電特性ラインを基準放電特性ライ
ンとして記憶するようにすると、一時的な実測値Ｑｎ、
Ｖｎの変動の影響を少なくすることができる。
【００２３】そして、残量算出部９で算出された電池１
２の推定残量は図１に示すように残量メータ１３などに
出力されて、ドライバーに利用される。
２の推定残量は図１に示すように残量メータ１３などに
出力されて、ドライバーに利用される。
【００２４】
【効果】この発明に係る電池残量推定装置は、基準放電
特性ラインを実測値に補正係数でフィッティングするよ
うにして電池残量を推定するため、推定の基準となる放
電特性の傾向が変わらないので、従来のように実測値か
ら関係式をダイレクトに求めるものに比べて、突発的な
外乱により当外れな測定値が測定された場合の残量推定
値へのインパクトが少ない。
特性ラインを実測値に補正係数でフィッティングするよ
うにして電池残量を推定するため、推定の基準となる放
電特性の傾向が変わらないので、従来のように実測値か
ら関係式をダイレクトに求めるものに比べて、突発的な
外乱により当外れな測定値が測定された場合の残量推定
値へのインパクトが少ない。
【００２５】また、この電池残量推定装置は、ただ１つ
の基準放電特性ラインを記憶しているにも拘らず雰囲気
温度等を考慮した残量推定ができるため、この基準放電
特性ラインの記憶や制御が簡素化できるので、コストダ
ウンに貢献することができる。
の基準放電特性ラインを記憶しているにも拘らず雰囲気
温度等を考慮した残量推定ができるため、この基準放電
特性ラインの記憶や制御が簡素化できるので、コストダ
ウンに貢献することができる。
【図１】この発明の電池残量推定装置の実施の一形態の
ブロック図
ブロック図
【図２】電流値及び電圧値のサンプリングを示すグラフ
【図３】無負荷電池電圧値の算出を示すグラフ
【図４】基準放電特性ラインの実測値へのフィッティン
グを示すグラフ
グを示すグラフ
１ 電池残量推定装置 ２ 電流測定部 ３ 電圧測定部 ４ 電圧算出部 ５ 電流積算部 ６ 実測値記憶部 ７ 基準値記憶部 ８ 係数演算部 ９ 残量算出部 １０ タイミングシーケンサ １１ 基準放電特性ライン １２ 放電特性ライン １３ 残量メータ Ｂ 電池 Ｍ モータ ＴＦ タイムフレーム ＴＳ サンプリング周期
Claims (4)
- 【請求項１】 適時の間隔をあけて設定された複数のタ
イムフレーム内で電池から負荷への電流値と電池の電圧
値とを同時かつ周期的に測定する測定部と、この測定し
た電流値と電圧値から無負荷電池電圧値を算出する電圧
算出部と、上記測定した電流値に基づいて放電初期から
各タイムフレームまでの放電量を随時積算する電流積算
部と、この放電量と無負荷電池電圧値とを各タイムフレ
ームに応じて記憶する実測値記憶部と、所定の電池の放
電量と無負荷電池電圧値との関係を予め規定する基準放
電特性ラインを記憶する基準値記憶部と、この基準放電
特性ラインを実測値記憶部内の放電量と無負荷電池電圧
値とになるべく一致するよう補正する補正係数を求める
係数演算部と、この補正係数で補正した基準放電特性ラ
インから所定の放電終止電圧を読みとることにより求め
た放電容量に対して上記積算した放電量を差し引いて電
池の推定残量を算出する残量算出部とからなる電池残量
推定装置。 - 【請求項２】 上記補正係数を、上記基準放電特性ライ
ンに対する補正量が小さくなるよう改定し、この改定し
た補正係数で基準放電特性ラインを補正するようにした
ことを特徴とする請求項１に記載の電池残量推定装置。 - 【請求項３】 上記記憶した放電量と無負荷電池電圧値
のうち最新の所定数のデータだけを考慮して上記基準放
電特性ラインを補正する補正係数を求めるようにしたこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の電池残量推定装
置。 - 【請求項４】 上記基準放電特性ラインを、上記の放電
量と無負荷電池電圧とに基づいて更新するようにしたこ
とを特徴とする請求項１乃至３に記載の電池残量推定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8256752A JPH10104324A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 電池残量推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8256752A JPH10104324A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 電池残量推定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104324A true JPH10104324A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17296960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8256752A Pending JPH10104324A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 電池残量推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104324A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-09-27 JP JP8256752A patent/JPH10104324A/ja active Pending
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