JPH1038985A - 電池残量計 - Google Patents
電池残量計Info
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- JPH1038985A JPH1038985A JP8214333A JP21433396A JPH1038985A JP H1038985 A JPH1038985 A JP H1038985A JP 8214333 A JP8214333 A JP 8214333A JP 21433396 A JP21433396 A JP 21433396A JP H1038985 A JPH1038985 A JP H1038985A
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- battery
- discharge
- voltage
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池残量計の、電池残量の測定精度を向上さ
せることである。 【解決手段】 電流検出手段５、電圧検出手段６でそれ
ぞれ検出された電池１の充放電電流および電圧よりなる
検出データが入力するマイクロコンピュータ３は、過去
の充放電状態が電池状態に影響するＮｉ系の電池に用い
ても所定放電電流下の正確な基準放電電圧が得られるよ
うに、所定時間内の複数の充放電電流より算出される評
価値に基づいて検出データを複数の電池状態に分類する
分類手段と、検出データを電池状態ごとに一次関数に回
帰せしめて基準放電電圧を演算する回帰手段および基準
放電電圧演算手段とを具備せしめる。加えてマイクロコ
ンピュータ３は残量演算手段を具備せしめて、上記基準
放電電圧と予め記憶したマップに基づいて精度よく電池
残量を算出できるようにした。
せることである。 【解決手段】 電流検出手段５、電圧検出手段６でそれ
ぞれ検出された電池１の充放電電流および電圧よりなる
検出データが入力するマイクロコンピュータ３は、過去
の充放電状態が電池状態に影響するＮｉ系の電池に用い
ても所定放電電流下の正確な基準放電電圧が得られるよ
うに、所定時間内の複数の充放電電流より算出される評
価値に基づいて検出データを複数の電池状態に分類する
分類手段と、検出データを電池状態ごとに一次関数に回
帰せしめて基準放電電圧を演算する回帰手段および基準
放電電圧演算手段とを具備せしめる。加えてマイクロコ
ンピュータ３は残量演算手段を具備せしめて、上記基準
放電電圧と予め記憶したマップに基づいて精度よく電池
残量を算出できるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池の残量計に関
し、特に電気自動車等の電池残量計に関する。
し、特に電気自動車等の電池残量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】電池残量計は電池に残っている電気量
（以下、電池残量という）を測定するもので、電気自動
車ではガソリン車における燃料計のように電気自動車の
走行可能距離を知るための重要な装置である。かかる電
池残量計の一般的な方式のものは、基準の放電特性をマ
ップとしてメモリに記憶するとともに、電池の端子電圧
および放電電流を検出して、これより所定の放電電流下
における電圧を推定して、推定した電圧とマップに基づ
いて電池残量を求めるようになっている。かかる方式の
電池残量計として、例えば特開平６−３４７２７号公報
には放電電流が所定値以上であり、かつ放電電流が増加
しているときの、端子電圧および放電電流と電池の残量
間に高い相関があることに着目し、放電電流が所定値以
上であり、かつ放電電流が増加しているという電池状態
のときにのみ電池の残量を求めることにより、電池残量
の測定精度の向上を図った電池残存容量計が開示されて
いる。
（以下、電池残量という）を測定するもので、電気自動
車ではガソリン車における燃料計のように電気自動車の
走行可能距離を知るための重要な装置である。かかる電
池残量計の一般的な方式のものは、基準の放電特性をマ
ップとしてメモリに記憶するとともに、電池の端子電圧
および放電電流を検出して、これより所定の放電電流下
における電圧を推定して、推定した電圧とマップに基づ
いて電池残量を求めるようになっている。かかる方式の
電池残量計として、例えば特開平６−３４７２７号公報
には放電電流が所定値以上であり、かつ放電電流が増加
しているときの、端子電圧および放電電流と電池の残量
間に高い相関があることに着目し、放電電流が所定値以
上であり、かつ放電電流が増加しているという電池状態
のときにのみ電池の残量を求めることにより、電池残量
の測定精度の向上を図った電池残存容量計が開示されて
いる。
【０００３】ところで上記電池残存容量計は鉛蓄電池に
適用されているが、近年、電気自動車用の電源として満
充電からの放電量が鉛蓄電池よりも大きいＮｉ−ＭＨ電
池等のＮｉ系電池が採用され始めており、Ｎｉ系電池に
上記電池残存容量計を適用することが考えられる。
適用されているが、近年、電気自動車用の電源として満
充電からの放電量が鉛蓄電池よりも大きいＮｉ−ＭＨ電
池等のＮｉ系電池が採用され始めており、Ｎｉ系電池に
上記電池残存容量計を適用することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらＮｉ系電
池に特開平６−３４７２７号公報記載の電池残存容量計
を用いると測定前の電池の充放電履歴が充電休止、高電
流放電、低電流放電、回生充電等、様々に変化すること
により電池残量の測定精度が低下するという問題があ
る。
池に特開平６−３４７２７号公報記載の電池残存容量計
を用いると測定前の電池の充放電履歴が充電休止、高電
流放電、低電流放電、回生充電等、様々に変化すること
により電池残量の測定精度が低下するという問題があ
る。
【０００５】また上記電池残存容量計では、測定可能な
電池状態が限定されるため、電池の容量が大きい場合
や、高速道路を一定の速度で走行するときには、電池残
量を求める機会が無くなるおそれがある。
電池状態が限定されるため、電池の容量が大きい場合
や、高速道路を一定の速度で走行するときには、電池残
量を求める機会が無くなるおそれがある。
【０００６】そこで本発明は、Ｎｉ系電池に適用しても
電池残量の測定精度のよい、しかも測定可能な電池状態
が限定されない電池残量計を提供することを目的とす
る。
電池残量の測定精度のよい、しかも測定可能な電池状態
が限定されない電池残量計を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はＮｉ系電池等で
は数十秒前の充放電状態が現在の電池状態に影響を与
え、その影響の程度が直前の充放電状態ほど大きいとい
う発明者らの知見に基づくもので、請求項１記載の発明
では、電池残量計は、予め設定した所定時間内の複数の
時点に電流検出手段で検出された充放電電流を記憶する
第１の記憶手段と、該記憶手段に記憶された充放電電流
により上記所定時間内における充放電状態を示す評価値
を逐次算出して、評価値の大きさにより現在の電池状態
を複数に分類する分類手段とを具備している。かつ該分
類手段で分類された電池状態ごとに、上記電流検出手段
で検出された充放電電流と上記電圧検出手段で検出され
た電圧とよりなる検出データを記憶する第２の記憶手段
と、同じ放電状態とみなせる放電状態において上記第２
の記憶手段で分類して記憶した複数個の充放電電流と電
圧とを分類毎に一次関数に回帰せしめる回帰手段と、一
次関数より基準の放電電流における基準放電電圧を得る
基準放電電圧演算手段と、基準放電電圧と、予め設定し
た放電電力もしくは放電電流下における、上記電池の基
準の放電特性とに基づいて電池残量を算出する残量演算
手段とを具備している。
は数十秒前の充放電状態が現在の電池状態に影響を与
え、その影響の程度が直前の充放電状態ほど大きいとい
う発明者らの知見に基づくもので、請求項１記載の発明
では、電池残量計は、予め設定した所定時間内の複数の
時点に電流検出手段で検出された充放電電流を記憶する
第１の記憶手段と、該記憶手段に記憶された充放電電流
により上記所定時間内における充放電状態を示す評価値
を逐次算出して、評価値の大きさにより現在の電池状態
を複数に分類する分類手段とを具備している。かつ該分
類手段で分類された電池状態ごとに、上記電流検出手段
で検出された充放電電流と上記電圧検出手段で検出され
た電圧とよりなる検出データを記憶する第２の記憶手段
と、同じ放電状態とみなせる放電状態において上記第２
の記憶手段で分類して記憶した複数個の充放電電流と電
圧とを分類毎に一次関数に回帰せしめる回帰手段と、一
次関数より基準の放電電流における基準放電電圧を得る
基準放電電圧演算手段と、基準放電電圧と、予め設定し
た放電電力もしくは放電電流下における、上記電池の基
準の放電特性とに基づいて電池残量を算出する残量演算
手段とを具備している。
【０００８】これにより過去の充放電状態が反映した評
価値により分類された電池状態ごとに上記回帰手段およ
び上記基準放電電圧演算手段により基準放電電圧が求め
られるから、過去の充放電状態の影響が現在の電池状態
に及ぶＮｉ系電池に用いた場合でも得られる基準放電電
圧は正確である。この基準放電電圧に基づいて電池残量
が算出されるから電池残量の測定精度が向上する。しか
も複数の電池状態について基準放電電圧が得られるから
測定の機会が限定されることがない。
価値により分類された電池状態ごとに上記回帰手段およ
び上記基準放電電圧演算手段により基準放電電圧が求め
られるから、過去の充放電状態の影響が現在の電池状態
に及ぶＮｉ系電池に用いた場合でも得られる基準放電電
圧は正確である。この基準放電電圧に基づいて電池残量
が算出されるから電池残量の測定精度が向上する。しか
も複数の電池状態について基準放電電圧が得られるから
測定の機会が限定されることがない。
【０００９】請求項２記載の発明では、電池残量計は、
上記分類手段が所定時間内における充放電電流を、その
検出時からの経過時間に応じて単調減少する重み係数で
重みを付けて平均する重み平均手段を具備することを特
徴とする。所定時間の終点の電池状態に与える影響の程
度は上記検出時からの経過時間に応じて単調減少するか
ら評価値を充放電電流の重み付き平均値とすることによ
り、電池状態を正確に判ずることができる。この重み係
数は請求項３記載の発明のように所定時間の始点から上
記充放電電流の検出時までの時間に比例した重み係数と
し得る。
上記分類手段が所定時間内における充放電電流を、その
検出時からの経過時間に応じて単調減少する重み係数で
重みを付けて平均する重み平均手段を具備することを特
徴とする。所定時間の終点の電池状態に与える影響の程
度は上記検出時からの経過時間に応じて単調減少するか
ら評価値を充放電電流の重み付き平均値とすることによ
り、電池状態を正確に判ずることができる。この重み係
数は請求項３記載の発明のように所定時間の始点から上
記充放電電流の検出時までの時間に比例した重み係数と
し得る。
【００１０】請求項４記載の発明では、上記分類手段が
所定時間内における充放電電流を平均する平均手段を具
備し上記評価値を充放電電流の平均値とすることにより
評価値の計算時間を短縮することができる。
所定時間内における充放電電流を平均する平均手段を具
備し上記評価値を充放電電流の平均値とすることにより
評価値の計算時間を短縮することができる。
【００１１】請求項５記載の発明では、上記残量演算手
段が上記電池状態ごとに上記基準の放電特性を設定する
ことにより、電池が偏った放電状態、例えば高電流の放
電を続けた場合でも正確に残量が算出される。
段が上記電池状態ごとに上記基準の放電特性を設定する
ことにより、電池が偏った放電状態、例えば高電流の放
電を続けた場合でも正確に残量が算出される。
【００１２】請求項６記載の発明では、上記残量演算手
段が一つの電池状態における基準の放電特性のみを記憶
し、かつこの基準の放電特性と他の電池状態における基
準の放電特性間の電圧方向のシフト量を設定することを
特徴とする。電池状態が異なる基準の放電特性はプロフ
ァイルが一様で電圧方向に平行移動すると略一致するか
ら、基準の放電特性を電池状態ごとに記憶する必要がな
く、記憶容量が少なくできる。
段が一つの電池状態における基準の放電特性のみを記憶
し、かつこの基準の放電特性と他の電池状態における基
準の放電特性間の電圧方向のシフト量を設定することを
特徴とする。電池状態が異なる基準の放電特性はプロフ
ァイルが一様で電圧方向に平行移動すると略一致するか
ら、基準の放電特性を電池状態ごとに記憶する必要がな
く、記憶容量が少なくできる。
【００１３】請求項７記載の発明では、上記基準放電電
圧演算手段が、満充電からの放電量を充放電電流の積算
により演算し、上記回帰手段において充放電電流と電圧
の一次関数の演算に使用された検出データの検出時点で
の放電量の平均値を演算する平均放電量演算手段と、電
池状態ごとに演算された平均放電量を比較して一の電池
状態と他の電池状態とで平均放電量が略等しいとき、一
の電池状態と他の電池状態の基準放電電圧の差を演算す
る電圧差演算手段とを具備し、上記シフト量を上記基準
放電電圧の差とすることにより、電池の放電特性が経時
劣化等で変化してもこれに追随して、基準の放電特性間
の電圧方向のシフト量を自己学習するから電池残量の測
定誤差が抑えられる。
圧演算手段が、満充電からの放電量を充放電電流の積算
により演算し、上記回帰手段において充放電電流と電圧
の一次関数の演算に使用された検出データの検出時点で
の放電量の平均値を演算する平均放電量演算手段と、電
池状態ごとに演算された平均放電量を比較して一の電池
状態と他の電池状態とで平均放電量が略等しいとき、一
の電池状態と他の電池状態の基準放電電圧の差を演算す
る電圧差演算手段とを具備し、上記シフト量を上記基準
放電電圧の差とすることにより、電池の放電特性が経時
劣化等で変化してもこれに追随して、基準の放電特性間
の電圧方向のシフト量を自己学習するから電池残量の測
定誤差が抑えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に本発明の電池残量計の全体
ブロック図を示す。電池１は、例えば公称容量１００
（Ａｈ）（以後の説明では便宜上、適宜記号Ｑで表すも
のとする）のＮｉ−ＭＨ電池を直列に２４個、合計２４
０セル接続したもので、その両端子には、電気自動車の
モータを駆動するインバータ等の負荷２が接続してあ
る。電池１に付設される検出器ユニット４は、電流検出
手段たる電流検出器５、電圧検出手段たる電圧検出器
６、温度検出器７で構成してある。電流検出器５は電池
１と負荷２とを接続する給電線の途中に設けてあり、電
池１の充放電電流を検出するようになっている。電圧検
出器６は電池の両端子間に接続してあり、電池１の端子
電圧を検出するようになっている。温度検出器７は熱電
対７ａが電池１のケースの表面に接着してあり、熱電対
７ａからの温度の検出信号が入力するようになってい
る。
ブロック図を示す。電池１は、例えば公称容量１００
（Ａｈ）（以後の説明では便宜上、適宜記号Ｑで表すも
のとする）のＮｉ−ＭＨ電池を直列に２４個、合計２４
０セル接続したもので、その両端子には、電気自動車の
モータを駆動するインバータ等の負荷２が接続してあ
る。電池１に付設される検出器ユニット４は、電流検出
手段たる電流検出器５、電圧検出手段たる電圧検出器
６、温度検出器７で構成してある。電流検出器５は電池
１と負荷２とを接続する給電線の途中に設けてあり、電
池１の充放電電流を検出するようになっている。電圧検
出器６は電池の両端子間に接続してあり、電池１の端子
電圧を検出するようになっている。温度検出器７は熱電
対７ａが電池１のケースの表面に接着してあり、熱電対
７ａからの温度の検出信号が入力するようになってい
る。
【００１５】検出器ユニット４からの充放電電流、端子
電圧、電池表面温度の各検出信号を入力としてマイクロ
コンピュータ３が設けてある。マイクロコンピュータ３
はＣＰＵ３ａとメモリ３ｂとを具備し、充放電電流等に
基づいて電池１の残量を演算するようになっている。メ
モリ３ｂには、電池１の基準の放電特性すなわち電池残
量と基準の放電電圧が１対１に対応するマップが格納し
てある。ここでメモリ３ｂに格納されるマップは、車両
に搭載される電池１と同一仕様の電池を使って満充電か
ら完全放電までの間、１５モード走行等の市街地走行を
模した電力指令による連続充放電試験を実施し、そのと
きの電池残量と放電電圧より得たものである。またマッ
プは、上記連続充放電試験を試験雰囲気温度を変更して
行うことにより異なる電池表面温度についてのものが格
納してある。
電圧、電池表面温度の各検出信号を入力としてマイクロ
コンピュータ３が設けてある。マイクロコンピュータ３
はＣＰＵ３ａとメモリ３ｂとを具備し、充放電電流等に
基づいて電池１の残量を演算するようになっている。メ
モリ３ｂには、電池１の基準の放電特性すなわち電池残
量と基準の放電電圧が１対１に対応するマップが格納し
てある。ここでメモリ３ｂに格納されるマップは、車両
に搭載される電池１と同一仕様の電池を使って満充電か
ら完全放電までの間、１５モード走行等の市街地走行を
模した電力指令による連続充放電試験を実施し、そのと
きの電池残量と放電電圧より得たものである。またマッ
プは、上記連続充放電試験を試験雰囲気温度を変更して
行うことにより異なる電池表面温度についてのものが格
納してある。
【００１６】マイクロコンピュータ３で演算された電池
１の残量を入力として表示装置８が設けてある。表示装
置８はスピードメータ等とともに運転者前方に配置さ
れ、マイクロコンピュータ３が演算した電池１の残量を
運転者に表示するようになっている。
１の残量を入力として表示装置８が設けてある。表示装
置８はスピードメータ等とともに運転者前方に配置さ
れ、マイクロコンピュータ３が演算した電池１の残量を
運転者に表示するようになっている。
【００１７】図２、図３、図４はマイクロコンピュータ
３の処理フローを示すもので、これにより上記電池残量
計の作動を説明する。電池１の満充電が完了し、図略の
充電器から満充電完了信号がＣＰＵ３ａに入力するとＣ
ＰＵ３ａ内部の、タイマーｎの値を０、基準放電量Ｑb
を２（Ａｈ）に設定し、満充電からの放電量Ｑn 、放電
量補正値β（Ａｈ）、電圧補正値ΔＶ（Ｖ／cell）等を
リセットする。そして車両のイグニションキーがＯＮす
ると本フローチャートがスタートする。
３の処理フローを示すもので、これにより上記電池残量
計の作動を説明する。電池１の満充電が完了し、図略の
充電器から満充電完了信号がＣＰＵ３ａに入力するとＣ
ＰＵ３ａ内部の、タイマーｎの値を０、基準放電量Ｑb
を２（Ａｈ）に設定し、満充電からの放電量Ｑn 、放電
量補正値β（Ａｈ）、電圧補正値ΔＶ（Ｖ／cell）等を
リセットする。そして車両のイグニションキーがＯＮす
ると本フローチャートがスタートする。
【００１８】ステップ１０１ではタイマーｎが１増加す
る。タイマーｎは後述する所定の時間たるｎend （秒）
までの時間をカウントするもので、１カウントが１秒に
相当している。
る。タイマーｎは後述する所定の時間たるｎend （秒）
までの時間をカウントするもので、１カウントが１秒に
相当している。
【００１９】ステップ１０２では０．１秒ごとに電流検
出器５、電圧検出器６、温度検出器７がそれぞれ電池１
の充放電電流、端子電圧、電池表面温度を検出し、ＣＰ
Ｕ３ａに出力する。なお電池１の端子電圧はＣＰＵ３ａ
において１セルあたりの値に換算されて演算に用いられ
る。ＣＰＵ３ａはこれら検出値について１秒間の平均値
Ｉn （ＣＡ）、Ｖn （Ｖ／cell）、Ｔn （°Ｃ）を算出
する。
出器５、電圧検出器６、温度検出器７がそれぞれ電池１
の充放電電流、端子電圧、電池表面温度を検出し、ＣＰ
Ｕ３ａに出力する。なお電池１の端子電圧はＣＰＵ３ａ
において１セルあたりの値に換算されて演算に用いられ
る。ＣＰＵ３ａはこれら検出値について１秒間の平均値
Ｉn （ＣＡ）、Ｖn （Ｖ／cell）、Ｔn （°Ｃ）を算出
する。
【００２０】ステップ１０３は充放電電流の積算により
放電量Ｑn を算出する。すなわち１秒あたりの放電量は
Ｉn ×Ｑ／３６００（Ａｈ）で表されるから、これを放
電量Ｑn に加算して放電量Ｑn を更新する。ステップ１
０３はまた平均放電量演算手段としての一部の作動でも
ある。なお平均放電量演算手段としての残りの作動は後
述するステップ１１１（もしくは１１２），１１４で実
行される。
放電量Ｑn を算出する。すなわち１秒あたりの放電量は
Ｉn ×Ｑ／３６００（Ａｈ）で表されるから、これを放
電量Ｑn に加算して放電量Ｑn を更新する。ステップ１
０３はまた平均放電量演算手段としての一部の作動でも
ある。なお平均放電量演算手段としての残りの作動は後
述するステップ１１１（もしくは１１２），１１４で実
行される。
【００２１】次いで電池１の満充電量に対する残量の百
分率を電池残量ＳＯＣ（％）として、式（１）により算
出する。算出された電池残量ＳＯＣは表示装置８に出力
され、表示装置８が電池残量ＳＯＣを表示する（ステッ
プ１０４）。 ＳＯＣ＝（Ｑ−β−Ｑn ）／（Ｑ−β）×１００（％）・・・・（１）
分率を電池残量ＳＯＣ（％）として、式（１）により算
出する。算出された電池残量ＳＯＣは表示装置８に出力
され、表示装置８が電池残量ＳＯＣを表示する（ステッ
プ１０４）。 ＳＯＣ＝（Ｑ−β−Ｑn ）／（Ｑ−β）×１００（％）・・・・（１）
【００２２】次いでＩn （ＣＡ）を第１の記憶手段たる
メモリ３ｂ内の配列Ｉ（ｎ）に格納し一時記憶する（ス
テップ１０５）。ｎをｎend と比較し、ｎがｎend に達
していなければ図４のステップ１３２に進む。走行継続
であれば（ステップ１３２）、図２のステップ１０１に
戻る。したがってタイマｎがｎend に達するまではステ
ップ１０１〜１０６が繰り返され、表示装置８に表示さ
れる電池残量ＳＯＣが１秒ごとに更新される。そしてタ
イマｎがｎend に達する（ステップ１０６）と、メモリ
３ｂには、配列Ｉ（ｎ）に装置起動後、最初の所定時間
であるｎend 秒間のＩn （ＣＡ）が一時記憶される。こ
の後は、図３のステップ１０７にステップ１０１〜１０
６が実行された後、１秒ごとに進む。
メモリ３ｂ内の配列Ｉ（ｎ）に格納し一時記憶する（ス
テップ１０５）。ｎをｎend と比較し、ｎがｎend に達
していなければ図４のステップ１３２に進む。走行継続
であれば（ステップ１３２）、図２のステップ１０１に
戻る。したがってタイマｎがｎend に達するまではステ
ップ１０１〜１０６が繰り返され、表示装置８に表示さ
れる電池残量ＳＯＣが１秒ごとに更新される。そしてタ
イマｎがｎend に達する（ステップ１０６）と、メモリ
３ｂには、配列Ｉ（ｎ）に装置起動後、最初の所定時間
であるｎend 秒間のＩn （ＣＡ）が一時記憶される。こ
の後は、図３のステップ１０７にステップ１０１〜１０
６が実行された後、１秒ごとに進む。
【００２３】続く図３のステップ１０７〜１１０は分類
手段としての作動で、そのうちステップ１０７〜１０９
は重み平均手段としての作動である。まずカウント変数
ｔ、評価値Ｉavをリセットする（ステップ１０７）。カ
ウント変数ｔは現時点を終点とする所定時間（ｎ
end 秒）の始点からの時間で１カウントが１秒に相当し
ている。次いでカウント変数ｔを１増加するとともにＩ
avにＩ(n-tp ) ×σを加算して評価値Ｉavを更新する
（ステップ１０８）。σは式（２）により表される重み
係数で、Ｉ(n-tp ) の検出時点からの経過時間ｔp に応
じて単調減少する。ここでｔp ＝ｎend −ｔであり、σ
はｎend の始点からの時間ｔに比例する。
手段としての作動で、そのうちステップ１０７〜１０９
は重み平均手段としての作動である。まずカウント変数
ｔ、評価値Ｉavをリセットする（ステップ１０７）。カ
ウント変数ｔは現時点を終点とする所定時間（ｎ
end 秒）の始点からの時間で１カウントが１秒に相当し
ている。次いでカウント変数ｔを１増加するとともにＩ
avにＩ(n-tp ) ×σを加算して評価値Ｉavを更新する
（ステップ１０８）。σは式（２）により表される重み
係数で、Ｉ(n-tp ) の検出時点からの経過時間ｔp に応
じて単調減少する。ここでｔp ＝ｎend −ｔであり、σ
はｎend の始点からの時間ｔに比例する。
【００２４】
【数１】
【００２５】ステップ１０９ではｔをｎend と比較し、
ｔがｎend に達していなければステップ１０８に戻りス
テップ１０８〜１０９を繰り返す。しかしてｔがｎend
に達すると、評価値Ｉavは現時点を遡るｎend 秒間にお
ける充放電電流Ｉ(n-tp ) を、その検出時からの経過時
間で重みを付けて平均した重み付き平均値となる。
ｔがｎend に達していなければステップ１０８に戻りス
テップ１０８〜１０９を繰り返す。しかしてｔがｎend
に達すると、評価値Ｉavは現時点を遡るｎend 秒間にお
ける充放電電流Ｉ(n-tp ) を、その検出時からの経過時
間で重みを付けて平均した重み付き平均値となる。
【００２６】ｎend は車両に搭載される電池１と同一仕
様の電池について予め以下の手順で実験を行い設定す
る。まず電池を２ＣＡの電流で５分以上放電せしめた
後、放電電流を０．２ＣＡに変更する。そして放電電流
を変更してから端子電圧がほぼ一定値に収束するまでの
時間を測定し、この収束時間を所定時間ｎend として設
定する。図５はかかる実験における充放電電流と端子電
圧の経時変化を示すもので、端子電圧は、電流が２ＣＡ
から０．２ＣＡに変更された後収束するまでに、６０秒
要している。このようにＮｉ系電池では数十秒前の充放
電状態が現在の電池状態に影響を与え、その影響の程度
が直前の充放電状態ほど大きいことを発明者らは確認し
たので、所定時間における充放電電流の重み付き平均値
を電池状態を判ずる評価値として用い本発明の完成に到
ったのである。
様の電池について予め以下の手順で実験を行い設定す
る。まず電池を２ＣＡの電流で５分以上放電せしめた
後、放電電流を０．２ＣＡに変更する。そして放電電流
を変更してから端子電圧がほぼ一定値に収束するまでの
時間を測定し、この収束時間を所定時間ｎend として設
定する。図５はかかる実験における充放電電流と端子電
圧の経時変化を示すもので、端子電圧は、電流が２ＣＡ
から０．２ＣＡに変更された後収束するまでに、６０秒
要している。このようにＮｉ系電池では数十秒前の充放
電状態が現在の電池状態に影響を与え、その影響の程度
が直前の充放電状態ほど大きいことを発明者らは確認し
たので、所定時間における充放電電流の重み付き平均値
を電池状態を判ずる評価値として用い本発明の完成に到
ったのである。
【００２７】ステップ１１０では評価値Ｉavにより電池
１の状態を判定する。すなわち０．４＜Ｉav＜０．６の
とき電池状態は普通放電状態と判じ、０．９＜Ｉav＜
１．１のとき高放電状態と判じる。
１の状態を判定する。すなわち０．４＜Ｉav＜０．６の
とき電池状態は普通放電状態と判じ、０．９＜Ｉav＜
１．１のとき高放電状態と判じる。
【００２８】電池状態が普通放電状態もしくは高放電状
態と判じられた場合にはＶn ，Ｉnよりなる検出データ
を第２の記憶手段たるメモリ３ｂ内の配列に格納し一時
記憶する。配列は２種類用意され、電池状態の分類結果
により検出データが振り分けられる。すなわち普通放電
状態の場合、ステップ１１１に進み、カウント数ｓlow
を１増加させる。そして配列Ｖlow ( ｓlow ) にＶn を
格納し、配列Ｉlow (ｓlow ) にＩn を格納する。高放
電状態の場合、ステップ１１２に進み、カウント数ｓhi
を１増加させる。そして配列Ｖhi( ｓhi) にＶn を格納
し、配列Ｉhi (ｓhi) にＩn を格納する。なおステップ
１１０において電池状態が普通放電状態、高放電状態の
いずれとも判じられなかった場合にはＶn ，Ｉn は記憶
されない。
態と判じられた場合にはＶn ，Ｉnよりなる検出データ
を第２の記憶手段たるメモリ３ｂ内の配列に格納し一時
記憶する。配列は２種類用意され、電池状態の分類結果
により検出データが振り分けられる。すなわち普通放電
状態の場合、ステップ１１１に進み、カウント数ｓlow
を１増加させる。そして配列Ｖlow ( ｓlow ) にＶn を
格納し、配列Ｉlow (ｓlow ) にＩn を格納する。高放
電状態の場合、ステップ１１２に進み、カウント数ｓhi
を１増加させる。そして配列Ｖhi( ｓhi) にＶn を格納
し、配列Ｉhi (ｓhi) にＩn を格納する。なおステップ
１１０において電池状態が普通放電状態、高放電状態の
いずれとも判じられなかった場合にはＶn ，Ｉn は記憶
されない。
【００２９】またステップ１１１もしくは１１２では、
ステップ１０３に続く平均放電量演算手段としての後半
の作動もしている。すなわち満充電からの放電量Ｑ
n を、普通放電状態の場合にはＱlow-avに加算し（ステ
ップ１１１）、高放電状態の場合にはＱhi-av に加算す
る。このようにＱn をＱlow-av，Ｑhi-av に加算するの
は後で電池状態ごとに平均化するためである。
ステップ１０３に続く平均放電量演算手段としての後半
の作動もしている。すなわち満充電からの放電量Ｑ
n を、普通放電状態の場合にはＱlow-avに加算し（ステ
ップ１１１）、高放電状態の場合にはＱhi-av に加算す
る。このようにＱn をＱlow-av，Ｑhi-av に加算するの
は後で電池状態ごとに平均化するためである。
【００３０】そしてステップ１１１もしくは１１２から
ステップ１１３に進む。なおステップ１１０において電
池状態が普通放電状態、高放電状態いずれにも分類され
なかった場合もステップ１１３に進む。ステップ１１３
ではＱn を基準放電量Ｑb と比較する。Ｑn がＱb を越
えていなければ図４のステップ１３２に進み走行継続で
あれば再びステップ１０１（図２）に戻る。したがって
放電量Ｑn がＱb を越えるまでは１秒ごとに評価値Ｉav
が求められ、その大きさによって電池状態が分類され、
普通放電状態、高放電状態の場合にはその電池状態ごと
に検出データが配列Ｖlow ( ｓlow ) ，Ｉlow (
ｓlow ) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi) に順次格納され
る。基準放電量Ｑb は２Ａｈの初期値から後述するステ
ップ１３０において２Ａｈずつすなわち公称容量の２％
ずつ増加する放電量の標準値である。したがって配列Ｖ
low ( ｓlow ) ，Ｉlow ( ｓlow ) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉ
hi( ｓhi) に格納されるデータは、各データに対応する
放電量Ｑn のばらつきが２パーセント以内したがって放
電量Ｑn が略等しいとみなせる放電状態におけるデータ
である。
ステップ１１３に進む。なおステップ１１０において電
池状態が普通放電状態、高放電状態いずれにも分類され
なかった場合もステップ１１３に進む。ステップ１１３
ではＱn を基準放電量Ｑb と比較する。Ｑn がＱb を越
えていなければ図４のステップ１３２に進み走行継続で
あれば再びステップ１０１（図２）に戻る。したがって
放電量Ｑn がＱb を越えるまでは１秒ごとに評価値Ｉav
が求められ、その大きさによって電池状態が分類され、
普通放電状態、高放電状態の場合にはその電池状態ごと
に検出データが配列Ｖlow ( ｓlow ) ，Ｉlow (
ｓlow ) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi) に順次格納され
る。基準放電量Ｑb は２Ａｈの初期値から後述するステ
ップ１３０において２Ａｈずつすなわち公称容量の２％
ずつ増加する放電量の標準値である。したがって配列Ｖ
low ( ｓlow ) ，Ｉlow ( ｓlow ) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉ
hi( ｓhi) に格納されるデータは、各データに対応する
放電量Ｑn のばらつきが２パーセント以内したがって放
電量Ｑn が略等しいとみなせる放電状態におけるデータ
である。
【００３１】Ｑn がＱb を越えると（ステップ１１
３）、Ｑlow-avおよびＱhi-av をそれぞれｓlow および
ｓhiで除し、あらためてＱlow-avおよびＱhi-av とする
（ステップ１１４）。すなわち電池状態ごとに、配列Ｖ
low ( ｓlow ) ，Ｉlow ( ｓlow) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉ
hi( ｓhi) に格納されたデータの検出時点における放電
量の平均値Ｑlow-avおよびＱhi-av が求められる。
３）、Ｑlow-avおよびＱhi-av をそれぞれｓlow および
ｓhiで除し、あらためてＱlow-avおよびＱhi-av とする
（ステップ１１４）。すなわち電池状態ごとに、配列Ｖ
low ( ｓlow ) ，Ｉlow ( ｓlow) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉ
hi( ｓhi) に格納されたデータの検出時点における放電
量の平均値Ｑlow-avおよびＱhi-av が求められる。
【００３２】続く図４のステップ１１５以降の手順は回
帰手段としての作動で、配列Ｖlow( ｓlow ) ，Ｉ
low ( ｓlow ) およびＶhi( ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi) に格
納された検出データＶn ，Ｉn を一次関数に回帰せしめ
て一次関数を得、基準の放電電流１（ＣＡ）における基
準放電電圧Ｖc を求めるようになっており、以下に詳説
する。
帰手段としての作動で、配列Ｖlow( ｓlow ) ，Ｉ
low ( ｓlow ) およびＶhi( ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi) に格
納された検出データＶn ，Ｉn を一次関数に回帰せしめ
て一次関数を得、基準の放電電流１（ＣＡ）における基
準放電電圧Ｖc を求めるようになっており、以下に詳説
する。
【００３３】まずｓlow を２０と比較し（ステップ１１
５）、ｓlow が２０よりも大きければＱlow-avをＱavと
する（ステップ１１７）。次いでＶlow ( ｓlow ) ，Ｉ
low( ｓlow ) に格納されたＶn ，Ｉn すなわち普通放
電状態として分類されたＶn，Ｉn より最小自乗法を用
いて一次関数たる回帰直線Ｖ＝ａlow ×Ｉ＋ｂ
low （Ｖ：端子電圧、Ｉ：充放電電流）の傾きａlow 、
切片ｂlow を算出する（ステップ１１８）。次いでこの
回帰直線に基づいてＩ＝１（ＣＡ）における端子電圧Ｖ
を算出し、算出した端子電圧Ｖを基準放電電圧Ｖc とす
る（ステップ１１９）。そしてステップ１２０に進む。
なおステップ１１５でｓlow が２０よりも小さければ普
通放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn による回
帰演算は行わない。回帰直線の確度が充分ではないから
である。この場合はｆｌａｇを１にして（ステップ１１
６）、ステップ１２０に進む。
５）、ｓlow が２０よりも大きければＱlow-avをＱavと
する（ステップ１１７）。次いでＶlow ( ｓlow ) ，Ｉ
low( ｓlow ) に格納されたＶn ，Ｉn すなわち普通放
電状態として分類されたＶn，Ｉn より最小自乗法を用
いて一次関数たる回帰直線Ｖ＝ａlow ×Ｉ＋ｂ
low （Ｖ：端子電圧、Ｉ：充放電電流）の傾きａlow 、
切片ｂlow を算出する（ステップ１１８）。次いでこの
回帰直線に基づいてＩ＝１（ＣＡ）における端子電圧Ｖ
を算出し、算出した端子電圧Ｖを基準放電電圧Ｖc とす
る（ステップ１１９）。そしてステップ１２０に進む。
なおステップ１１５でｓlow が２０よりも小さければ普
通放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn による回
帰演算は行わない。回帰直線の確度が充分ではないから
である。この場合はｆｌａｇを１にして（ステップ１１
６）、ステップ１２０に進む。
【００３４】ステップ１２０ではｓhiを２０と比較し、
ｓhiが２０よりも大きければＶhi(ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi)
に格納されたＶn ，Ｉn すなわち高放電状態と分類さ
れた電池状態のＶn ，Ｉn により、ステップ１１８，１
１９と同様の手順により回帰直線Ｖ＝ａhi×Ｉ＋ｂhiの
傾きａhi、切片ｂhiを算出し（ステップ１２２）、この
回帰直線に基づいてＶc-hi（Ｉ＝１（ＣＡ））を算出す
る（ステップ１２３）。なおステップ１２０でｓhiが２
０よりも小さければ上記ステップ１１６と同様の趣旨に
より高放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn によ
る回帰演算は行わない。
ｓhiが２０よりも大きければＶhi(ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi)
に格納されたＶn ，Ｉn すなわち高放電状態と分類さ
れた電池状態のＶn ，Ｉn により、ステップ１１８，１
１９と同様の手順により回帰直線Ｖ＝ａhi×Ｉ＋ｂhiの
傾きａhi、切片ｂhiを算出し（ステップ１２２）、この
回帰直線に基づいてＶc-hi（Ｉ＝１（ＣＡ））を算出す
る（ステップ１２３）。なおステップ１２０でｓhiが２
０よりも小さければ上記ステップ１１６と同様の趣旨に
より高放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn によ
る回帰演算は行わない。
【００３５】Ｖc-hi算出（ステップ１２３）に続くステ
ップ１２４〜１２９は残量演算手段としての作動で、ス
テップ１２４ではｆｌａｇが０かどうかを判定する。ｆ
ｌａｇが１の場合すなわち高放電状態と分類された電池
状態のＶn ，Ｉn による回帰演算のみが行われた場合
は、Ｑhi-av をＱavとし（ステップ１２５）、Ｖc-hiに
電圧補正値ΔＶを加算して、これを基準放電電圧Ｖc と
する（ステップ１２６）。放電電流が４ＣＡ以下の連続
放電では、横軸をＳＯＣとした放電特性が電圧方向に平
行移動したプロファイルを示す特徴がある。したがって
普通放電状態における放電特性と高放電状態における放
電特性間の電圧差ΔＶを電圧補正値ΔＶとしてＶc を算
出することにより、メモリ３ｂには一つの電池状態にお
ける放電特性のマップを記憶しておくだけで異なる電池
状態に対応できる。なお電圧補正値ΔＶについては後述
するステップ１２８において算出する。
ップ１２４〜１２９は残量演算手段としての作動で、ス
テップ１２４ではｆｌａｇが０かどうかを判定する。ｆ
ｌａｇが１の場合すなわち高放電状態と分類された電池
状態のＶn ，Ｉn による回帰演算のみが行われた場合
は、Ｑhi-av をＱavとし（ステップ１２５）、Ｖc-hiに
電圧補正値ΔＶを加算して、これを基準放電電圧Ｖc と
する（ステップ１２６）。放電電流が４ＣＡ以下の連続
放電では、横軸をＳＯＣとした放電特性が電圧方向に平
行移動したプロファイルを示す特徴がある。したがって
普通放電状態における放電特性と高放電状態における放
電特性間の電圧差ΔＶを電圧補正値ΔＶとしてＶc を算
出することにより、メモリ３ｂには一つの電池状態にお
ける放電特性のマップを記憶しておくだけで異なる電池
状態に対応できる。なお電圧補正値ΔＶについては後述
するステップ１２８において算出する。
【００３６】ｆｌａｇが０の場合（ステップ１２４）す
なわち普通放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn
による回帰演算および高放電状態として分類された
Ｖn ，Ｉn による回帰演算が行われた場合は、ステップ
１２７に進む。ステップ１２７，１２８は電圧差演算手
段としての作動で、普通放電状態と分類された電池状態
における平均放電量Ｑavと高放電状態と分類された電池
状態における平均放電量Ｑ hi-av の差を１Ａｈと比較す
る（ステップ１２７）。ＱavとＱhi-av の差が１Ａｈよ
りも小さい場合はＱavとＱhi-av とが略等しいと判断
し、式（３）により基準放電電圧Ｖc とＶc-hiの差を算
出し、その電圧差をシフト量たる電圧補正値ΔＶとする
（ステップ１２８）。ここで得られた電圧補正値ΔＶは
以降の作動フローにおけるステップ１２６で用いられ
る。このように電圧補正値ΔＶを更新することにより電
池１が経時劣化等により放電特性が変化しても、それに
基準放電電圧が追随していくから電池残量ＳＯＣの精度
が高く保たれる。 ΔＶ＝Ｖc −Ｖc-hi・・・・（３）
なわち普通放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn
による回帰演算および高放電状態として分類された
Ｖn ，Ｉn による回帰演算が行われた場合は、ステップ
１２７に進む。ステップ１２７，１２８は電圧差演算手
段としての作動で、普通放電状態と分類された電池状態
における平均放電量Ｑavと高放電状態と分類された電池
状態における平均放電量Ｑ hi-av の差を１Ａｈと比較す
る（ステップ１２７）。ＱavとＱhi-av の差が１Ａｈよ
りも小さい場合はＱavとＱhi-av とが略等しいと判断
し、式（３）により基準放電電圧Ｖc とＶc-hiの差を算
出し、その電圧差をシフト量たる電圧補正値ΔＶとする
（ステップ１２８）。ここで得られた電圧補正値ΔＶは
以降の作動フローにおけるステップ１２６で用いられ
る。このように電圧補正値ΔＶを更新することにより電
池１が経時劣化等により放電特性が変化しても、それに
基準放電電圧が追随していくから電池残量ＳＯＣの精度
が高く保たれる。 ΔＶ＝Ｖc −Ｖc-hi・・・・（３）
【００３７】次いでステップ１２９に進む。なおステッ
プ１２７でＱavとＱhi-av の差が１Ａｈよりも大きい場
合はステップ１２８は実行せずにステップ１２９に進
む。
プ１２７でＱavとＱhi-av の差が１Ａｈよりも大きい場
合はステップ１２８は実行せずにステップ１２９に進
む。
【００３８】なおステップ１２０でｓhiが２０に達して
いなければステップ１２１に進み、ｆｌａｇが０すなわ
ち普通放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn によ
る回帰演算のみが行われた場合はステップ１２９に進
む。
いなければステップ１２１に進み、ｆｌａｇが０すなわ
ち普通放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn によ
る回帰演算のみが行われた場合はステップ１２９に進
む。
【００３９】しかして普通放電状態と分類された電池状
態のＶn ，Ｉn による回帰演算と高放電状態と分類され
た電池状態のＶn ，Ｉn による回帰演算の少なくとも一
方が行われた場合は、ステップ１２９で放電量補正値β
を更新する。更新は現行のβにｋ×（Ｖmap −Ｖc ）を
加算した値に更新する。ここでｋは定数である。Ｖmap
はメモリ３ｂに格納された、現在の電池表面温度Ｔn に
おけるマップを検索して電池の残存量に対応する基準の
放電電圧として読みだされるデータである。なお電池の
残存量は現時点での放電量Ｑn より求められる。
態のＶn ，Ｉn による回帰演算と高放電状態と分類され
た電池状態のＶn ，Ｉn による回帰演算の少なくとも一
方が行われた場合は、ステップ１２９で放電量補正値β
を更新する。更新は現行のβにｋ×（Ｖmap −Ｖc ）を
加算した値に更新する。ここでｋは定数である。Ｖmap
はメモリ３ｂに格納された、現在の電池表面温度Ｔn に
おけるマップを検索して電池の残存量に対応する基準の
放電電圧として読みだされるデータである。なお電池の
残存量は現時点での放電量Ｑn より求められる。
【００４０】次いでステップ１３０に進む。なおステッ
プ１２１でｆｌａｇが１の場合、すなわち普通放電状態
と分類された電池状態のＶn ，Ｉn による回帰演算と高
放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn による回帰
演算のいずれも行われなかった場合もステップ１３０に
進む。
プ１２１でｆｌａｇが１の場合、すなわち普通放電状態
と分類された電池状態のＶn ，Ｉn による回帰演算と高
放電状態と分類された電池状態のＶn ，Ｉn による回帰
演算のいずれも行われなかった場合もステップ１３０に
進む。
【００４１】ステップ１３０では基準放電量Ｑb を２
（Ａｈ）増加せしめ、ｆｌａｇ，配列Ｖlow ( ｓlow )
，Ｉlow ( ｓlow ) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi) ，
ｓlow ，ｓhi，Ｑav，Ｑlow-av，Ｑhi-av の初期設定を
行ってステップ１３２に進む。走行継続であれば再びス
テップ１０１（図２）に戻って以上の手順が繰り返され
る。このようにＮｉ系電池に適用しても所定時間（ｎ
end ）内の充放電状態を示す評価値により電池状態が分
類されて基準放電電圧が演算されるから精度よく電池残
量が測定できる。しかも電池状態ごとに基準放電電圧Ｖ
c が算出されるから測定の機会が失われることがない。
走行終了であれば本作動フローも終了する。なお本作動
フローが終了する場合、現行のＱn ，β，ΔＶはメモリ
３ｂに保持される。
（Ａｈ）増加せしめ、ｆｌａｇ，配列Ｖlow ( ｓlow )
，Ｉlow ( ｓlow ) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi) ，
ｓlow ，ｓhi，Ｑav，Ｑlow-av，Ｑhi-av の初期設定を
行ってステップ１３２に進む。走行継続であれば再びス
テップ１０１（図２）に戻って以上の手順が繰り返され
る。このようにＮｉ系電池に適用しても所定時間（ｎ
end ）内の充放電状態を示す評価値により電池状態が分
類されて基準放電電圧が演算されるから精度よく電池残
量が測定できる。しかも電池状態ごとに基準放電電圧Ｖ
c が算出されるから測定の機会が失われることがない。
走行終了であれば本作動フローも終了する。なお本作動
フローが終了する場合、現行のＱn ，β，ΔＶはメモリ
３ｂに保持される。
【００４２】本発明の電池残量計を従来の、予め記憶し
た放電特性（理想値）との比較により電池残量を検出す
る電池残量計と比較するため次の試験を行った。電池を
満充電状態とした電気自動車を、端子電圧が放電終止電
圧となるまで市街地を走行させ、その間の充放電電流、
端子電圧、電池表面温度を検出してそのデータを０．１
秒ごとにパーソナルコンピュータに記録した。次いで記
録したデータを、実走行の場合と同様に本発明の電池残
量計および従来の電池残量計のマイクロコンピュータに
入力し、基準放電電流１Ｃ放電時の基準放電電圧を得
た。
た放電特性（理想値）との比較により電池残量を検出す
る電池残量計と比較するため次の試験を行った。電池を
満充電状態とした電気自動車を、端子電圧が放電終止電
圧となるまで市街地を走行させ、その間の充放電電流、
端子電圧、電池表面温度を検出してそのデータを０．１
秒ごとにパーソナルコンピュータに記録した。次いで記
録したデータを、実走行の場合と同様に本発明の電池残
量計および従来の電池残量計のマイクロコンピュータに
入力し、基準放電電流１Ｃ放電時の基準放電電圧を得
た。
【００４３】図６はその試験結果を示すもので、横軸は
試験終了後に電池の放電量から算出した電池残量ＳＯＣ
である。縦軸は所定電流１Ｃ放電時の基準放電電圧であ
る。図中、○は本発明の電池残量計の場合を示し、●は
従来の電池残量計の場合を示す。なお実線は理想値を示
している。図より本発明の電池残量計で得られた基準放
電電圧は、電池残量によらず理想値との誤差が従来の電
池残量計で得られた基準放電電圧に比して小さく、理想
値とよく一致しており、予め記憶した放電特性（理想
値）との比較により電池残量を検出する電池残量計にお
いて、本発明の電池残量計が極めて精度のよいものであ
ることがわかる。
試験終了後に電池の放電量から算出した電池残量ＳＯＣ
である。縦軸は所定電流１Ｃ放電時の基準放電電圧であ
る。図中、○は本発明の電池残量計の場合を示し、●は
従来の電池残量計の場合を示す。なお実線は理想値を示
している。図より本発明の電池残量計で得られた基準放
電電圧は、電池残量によらず理想値との誤差が従来の電
池残量計で得られた基準放電電圧に比して小さく、理想
値とよく一致しており、予め記憶した放電特性（理想
値）との比較により電池残量を検出する電池残量計にお
いて、本発明の電池残量計が極めて精度のよいものであ
ることがわかる。
【００４４】なお上記実施形態では、電池残量ＳＯＣを
式（１）により算出したが、メモリ３ｂに格納した基準
の放電特性から、走行中に算出された基準放電電圧に対
応する電池残量を読み出すようにしてもよい。
式（１）により算出したが、メモリ３ｂに格納した基準
の放電特性から、走行中に算出された基準放電電圧に対
応する電池残量を読み出すようにしてもよい。
【００４５】電圧補正値ΔＶ、放電量補正値βはＣＰＵ
３ａが満充電完了信号を受け取るとリセットするように
したが、電池を充電する前、最後に設定された値を保持
しておき、これを使用してもよい。
３ａが満充電完了信号を受け取るとリセットするように
したが、電池を充電する前、最後に設定された値を保持
しておき、これを使用してもよい。
【００４６】ステップ１１３を設けて２Ａｈ（公称容量
の２％）放電ごとに回帰演算を実行したが、放電量の略
等しいとみなせる範囲（例えば上記実施形態のごとく公
称容量の２％）で、検出データが配列Ｖlow ( ｓlow )
，Ｉlow ( ｓlow ) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi) に
回帰演算に必要な数（例えば２０）が格納され次第、回
帰演算を実行するようにしてもよい。
の２％）放電ごとに回帰演算を実行したが、放電量の略
等しいとみなせる範囲（例えば上記実施形態のごとく公
称容量の２％）で、検出データが配列Ｖlow ( ｓlow )
，Ｉlow ( ｓlow ) ，Ｖhi( ｓhi) ，Ｉhi( ｓhi) に
回帰演算に必要な数（例えば２０）が格納され次第、回
帰演算を実行するようにしてもよい。
【００４７】基準放電電圧は所定放電電流における端子
電圧としたが、所定の放電電力における端子電圧とし得
る。また基準放電電圧を電圧補正値により補正すること
により異なる電池状態に対応するようにしたが、電池状
態ごとの基準の放電特性をメモリに記憶しておいてもよ
い。電圧補正値ΔＶは更新されていくようにしたが要求
される精度によっては一定値としてもよい。
電圧としたが、所定の放電電力における端子電圧とし得
る。また基準放電電圧を電圧補正値により補正すること
により異なる電池状態に対応するようにしたが、電池状
態ごとの基準の放電特性をメモリに記憶しておいてもよ
い。電圧補正値ΔＶは更新されていくようにしたが要求
される精度によっては一定値としてもよい。
【００４８】Ｖmap を読みだすマップは、現在の電池表
面温度Ｔn のマップとしたが、電池表面温度の変動の大
きさによっては所定時間内における平均温度のマップと
するのがよい。またマップの数を間引きしてメモリに記
憶されるデータ量を減らす場合は、相隣れる温度のマッ
プを直線補間して所望の温度のマップとし得る。
面温度Ｔn のマップとしたが、電池表面温度の変動の大
きさによっては所定時間内における平均温度のマップと
するのがよい。またマップの数を間引きしてメモリに記
憶されるデータ量を減らす場合は、相隣れる温度のマッ
プを直線補間して所望の温度のマップとし得る。
【００４９】所定時間ｎend についても車両の諸元によ
り設定する必要があり、実施形態で説明した試験により
個々に設定するのが望ましい。
り設定する必要があり、実施形態で説明した試験により
個々に設定するのが望ましい。
【００５０】評価値Ｉavによる電池状態の判定基準は普
通放電状態と高放電状態の区別が明確なように車両の諸
元により個々に設定する必要がある。なお検出データの
回帰演算が多く行われるように普通放電状態および高放
電状態と分類される頻度が高いのが望ましい。上記実施
形態記載の基準の設定にあたっては、発明者らは実走行
を模擬した数種のランダム充放電試験データを用いて分
類ができることを確認した。また電池状態は普通放電状
態と高放電状態の２種類としたがそれ以上としてもよ
い。
通放電状態と高放電状態の区別が明確なように車両の諸
元により個々に設定する必要がある。なお検出データの
回帰演算が多く行われるように普通放電状態および高放
電状態と分類される頻度が高いのが望ましい。上記実施
形態記載の基準の設定にあたっては、発明者らは実走行
を模擬した数種のランダム充放電試験データを用いて分
類ができることを確認した。また電池状態は普通放電状
態と高放電状態の２種類としたがそれ以上としてもよ
い。
【００５１】評価値Ｉavは検出データの検出時からの経
過時間に応じて直線的に減少する重み係数で重みを付け
て平均したものとしたが、他の単調減少する重み係数で
重みを付けて重み付き平均したものとし得る。この場合
の重み係数は、例えば図５の電圧が収束するときのごと
きプロファイルを示す指数関数でもよい。また重み平均
手段に代えて所定時間ｎend 秒内の充放電電流Ｉn を平
均し評価値を充放電電流Ｉn の平均値とする平均手段と
し得る。この場合、上記実施形態のものに比し精度の点
でやや劣るが評価値の計算時間を短縮することができ
る。
過時間に応じて直線的に減少する重み係数で重みを付け
て平均したものとしたが、他の単調減少する重み係数で
重みを付けて重み付き平均したものとし得る。この場合
の重み係数は、例えば図５の電圧が収束するときのごと
きプロファイルを示す指数関数でもよい。また重み平均
手段に代えて所定時間ｎend 秒内の充放電電流Ｉn を平
均し評価値を充放電電流Ｉn の平均値とする平均手段と
し得る。この場合、上記実施形態のものに比し精度の点
でやや劣るが評価値の計算時間を短縮することができ
る。
【図１】本発明の電池残量計のブロック図である。
【図２】本発明の電池残量計の作動を説明する第１のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図３】本発明の電池残量計の作動を説明する第２のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】本発明の電池残量計の作動を説明する第３のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】本発明の電池残量計の作動を説明するグラフで
ある。
ある。
【図６】本発明の電池残量計を従来の一つの電池残量計
と比較するグラフである。
と比較するグラフである。
１ 電池 ３ａ マイクロコンピュータ（分類手段、重み平均手
段、回帰手段、基準放電電圧演算手段、残量演算手段、
平均放電量演算手段、電圧差演算手段） ３ｂ メモリ（第１の記憶手段、第２の記憶手段） ５ 電流検出器（電流検出手段） ６ 電圧検出器（電圧検出手段）
段、回帰手段、基準放電電圧演算手段、残量演算手段、
平均放電量演算手段、電圧差演算手段） ３ｂ メモリ（第１の記憶手段、第２の記憶手段） ５ 電流検出器（電流検出手段） ６ 電圧検出器（電圧検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江上 常幸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 電池の充放電電流を検出する電流検出手
段と、上記電池の端子間の電圧を検出する電圧検出手段
と、予め設定した所定時間内の複数の時点にて上記電流
検出手段で検出された充放電電流を記憶する第１の記憶
手段と、該記憶手段に記憶された充放電電流により上記
所定時間内における充放電状態を示す評価値を逐次算出
して評価値の大きさにより現在の電池状態を複数に分類
する分類手段と、該分類手段で分類された電池状態ごと
に、上記電流検出手段で検出された充放電電流と上記電
圧検出手段で検出された電圧とよりなる検出データを記
憶する第２の記憶手段と、同じ放電状態とみなせる放電
状態において上記第２の記憶手段で分類して記憶した複
数個の充放電電流と電圧とを分類毎に一次関数に回帰せ
しめる回帰手段と、該回帰手段で得た一次関数より基準
放電電力もしくは基準放電電流における電圧を演算し、
これを基準放電電圧とする基準放電電圧演算手段と、該
基準放電電圧演算手段で演算された基準放電電圧と、基
準放電電力もしくは基準放電電流下における上記電池の
基準の放電特性とに基づいて電池残量を算出する残量演
算手段とを具備することを特徴とする電池残量計。 - 【請求項２】 請求項１記載の電池残量計において、上
記分類手段は上記所定時間内における充放電電流を、そ
の検出時からの経過時間に応じて単調減少する重み係数
で重みを付けて平均する重み平均手段を具備し、上記評
価値を充放電電流の重み付き平均値とした電池残量計。 - 【請求項３】 請求項２記載の電池残量計において、上
記分類手段は上記重み係数を所定時間の始点から上記充
放電電流の検出時までの時間に比例する重み係数とした
電池残量計。 - 【請求項４】 請求項１記載の電池残量計において、上
記分類手段は上記所定時間内における充放電電流を平均
する平均手段を具備し、上記評価値を充放電電流の平均
値とした電池残量計。 - 【請求項５】 請求項１ないし４いずれか記載の電池残
量計において、上記残量演算手段は、上記電池状態ごと
に上記基準の放電特性が設定された電池残量計。 - 【請求項６】 請求項５記載の電池残量計において、上
記残量演算手段は、電池状態の異なる基準の放電特性の
うち、一の電池状態における基準の放電特性を記憶し、
かつ該基準の放電特性と他の電池状態における基準の放
電特性間の電圧方向のシフト量を設定した電池残量計。 - 【請求項７】 請求項６記載の電池残量計において、上
記残量演算手段は、満充電からの放電量を充放電電流の
積算により演算し、上記回帰手段において充放電電流と
電圧の一次関数の演算に使用された検出データの検出時
点での放電量の平均値を演算する平均放電量演算手段
と、電池状態ごとに演算された平均放電量を比較して一
の電池状態と他の電池状態とで放電量が略等しいとき、
一の電池状態と他の電池状態の基準放電電圧の差を演算
する電圧差演算手段とを具備し、上記シフト量を上記電
圧差演算手段で演算された基準放電電圧の差とした電池
残量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21433396A JP3634077B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 電池残量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21433396A JP3634077B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 電池残量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038985A true JPH1038985A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3634077B2 JP3634077B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=16654026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21433396A Expired - Fee Related JP3634077B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 電池残量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3634077B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0497183A2 (de) * | 1991-01-31 | 1992-08-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Lötbare, supraleitende Leitung und Verwendung der Leitung |
| US6127806A (en) * | 1998-05-14 | 2000-10-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | State of charge indicator |
| EP1057652A2 (en) * | 1999-05-26 | 2000-12-06 | Seiko Epson Corporation | Printer and charging device |
| US6232744B1 (en) | 1999-02-24 | 2001-05-15 | Denso Corporation | Method of controlling battery condition of self-generation electric vehicle |
| JP2015012653A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社豊田自動織機 | 充電電流の多段階制御方法および多段階制御装置 |
| CN113253134A (zh) * | 2017-12-08 | 2021-08-13 | 南京德朔实业有限公司 | 便携式电能系统及其测量方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2465942B1 (es) * | 2012-11-09 | 2015-06-16 | Enrique MICÓ PÉREZ | Dispositivo bloqueador de baterias y método de uso. |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP21433396A patent/JP3634077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0497183A2 (de) * | 1991-01-31 | 1992-08-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Lötbare, supraleitende Leitung und Verwendung der Leitung |
| EP0497183A3 (en) * | 1991-01-31 | 1992-12-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Solderable superconducting wire and its application |
| US6127806A (en) * | 1998-05-14 | 2000-10-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | State of charge indicator |
| US6232744B1 (en) | 1999-02-24 | 2001-05-15 | Denso Corporation | Method of controlling battery condition of self-generation electric vehicle |
| EP1057652A2 (en) * | 1999-05-26 | 2000-12-06 | Seiko Epson Corporation | Printer and charging device |
| EP1057652A3 (en) * | 1999-05-26 | 2001-08-22 | Seiko Epson Corporation | Printer and charging device |
| JP2015012653A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社豊田自動織機 | 充電電流の多段階制御方法および多段階制御装置 |
| CN113253134A (zh) * | 2017-12-08 | 2021-08-13 | 南京德朔实业有限公司 | 便携式电能系统及其测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3634077B2 (ja) | 2005-03-30 |
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