KR100386053B1 - 배터리잔존용량계및잔존용량산출방법 - Google Patents

Abstract

(목적) 본 발명은 염가로 고정확도 적산 방식의 배터리 잔존 용량계 및 이것에 이용되는 잔존 용량 산출 방법을 제공한다.

(구성) 배터리의 전류 또는 전력의 적산량을 산출하고, 그 적산량 산출치에 따른 잔존 용량을 표시부에 단계 표시하는 배터리 잔존 용량계에 있어서, 어떤 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에서의 배터리의 단자 전압과 그 배터리의 잔존 용량을 관계 지은, 적어도 하나의 데이터 테이블을 저장하는 기억 수단과, 배터리의 방전 출력이 상기 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에 일치한 것 또는 근사 범위로 된 것을 검지하는 출력 판정 수단과, 상기 출력 판정 수단의 검지가 발생한 시점에서 데이터 테이블로부터 이 시점의 단자 전압에 대응한 잔존 용량을 취득하는 판독 수단과, 상기 판독 수단이 취득한 잔존 용량과 표시부의 지시치에 오차가 인정되면 상기 표시부의 상기 단계 표시가 변하지 않는 범위에서 적산량 산출치를 증감시키는 보정 수단을 구비한다.

Description

배터리 잔존 용량계 및 잔존 용량 산출 방법

[발명의 분야]

본 발명은 각종 기기에 사용되는 배터리의 잔존 용량을 측정하는 배터리 잔존 용량계 및 그것에 사용되는 잔존 용량 산출 방법에 관한 것으로, 특히, 전동 차량 등의 주행 구동용 배터리에 적합한 것이다.

[종래의 기술]

일반적으로, 배터리의 잔존 용량을 산출하는 방법으로는 개로(開路) 전압 검출 방식, 적산 방식 등이 대표적인 것으로서 알려져 있다. 이 개로 전압 검출 방식이란 배터리의 부하 개방시의 단자 전압이 그 배터리의 잔존 용량에 따라 변화하는 것을 이용한 것이고 부하 개방시의 단자 전압에 대응하는 잔존 용량의 대응표를 미리 준비해 두고, 단자 전압에서 직접적으로 잔존 용량을 산출하는 것이다. 또,적산 방식이란 배터리의 방전 전류 또는 전력을 항상 계측해서 적산하고 이 사용 적산량을 배터리 사용 개시시의 초기 용량에서 감산함으로써 현재의 배터리 잔존 용량을 산출하는 것이다. 그리고, 이들을 기본적인 방식으로 하여 갖가지 배터리 잔존 용량계가 제안되어 실용화되고 있다.

이 중 개로 전압 검출 방식은 부하 개방시의 단자 전압을 측정할 필요가 있으므로, 부하가 개방되는 기회가 적은 용도에는 적합하지 않다. 따라서, 장시간에 걸쳐 방전이 계속되는 것, 예를 들면 전동 차량의 주행 구동용 배터리 등에 사용하는 경우에는 적산 방식의 배터리 잔존 용량계를 사용하게 된다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

그러나, 적산 방식의 배터리 잔존 용량계에 있어서는, 배터리 방전 전류 또는 전력을 장시간에 걸쳐서 정확하게 적산할 필요가 있으므로, 정확도가 높은 검출 수단을 사용하게 되어, 고가로 되는 불합리함이 있었다.

또, 이 종의 적산 방식은 배터리가 방전을 개시한 시점에서의 잔존 용량, 즉, 초기 용량의 값에 오차가 포함된 경우, 원리적으로 방전 말기에 이르기까지 그 오차를 해소할 수 없는 과제를 안고 있다. 또, 현재에 있어서는 이와 같은 초기 용량을 정확하게 파악하는 것은 기술적으로 곤란하다. 이것은, 예를 들면, 개로 전압 검출 방식을 사용해서 초기 용량을 결정하는 경우에 있어서는 충방전 직후에 배터리 개로 전압이 안정되지 않음으로써, 이 불안정한 전압에 의한 측정 오차 발생을 피할 수 없었다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 염가로 고정확도 적산방식의 배터리 잔존 용량계 및 이것에 사용되는 잔존 용량 산출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 배터리 잔존 용량계는,

배터리의 전류 또는 전력의 적산량을 산출하고, 그 적산량 산출치에 따른 잔존 용량을 표시부에 단계 표시하는 배터리 잔존 용량계에 있어서,

어떤 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에서의 배터리의 단자 전압과 그 배터리의 잔존 용량을 관련지은, 적어도 하나의 데이터 테이블을 저장하는 기억 수단과,

배터리의 방전 출력이 상기 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에 일치한 것 또는 근사 범위로 된 것을 검지하는 출력 판정 수단과,

상기 출력 판정 수단의 검지가 발생한 시점에서 데이터 테이블로부터 이 시점의 단자 전압에 대응한 잔존 용량을 취득하는 판독 수단과,

상기 판독 수단이 취득한 잔존 용량과 표시부의 지시치에 오차가 인정되면, 표시부의 단계 표시가 변화하지 않은 범위에서, 상기 적산량 산출치를 증감시키는 보정 수단을 구비한 배터리 잔존 용량계이다.

또, 본 발명의 배터리 잔존 용량 산출 방식은, 배터리의 전류 또는 전력의 적산량을 산출하고, 그 적산량 산출치에 따른 잔존 용량을 표시부에 단계 표시하는 배터리 잔존 용량계의 잔존 용량 산출 방법에 있어서,

배터리의 출력이 어떤 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에 일치하거나 또는근사 범위로 된 시점에서, 그 방전 전류 또는 방전 전력에서의 배터리 단자 전압과 잔존 용량을 관련 지은 데이터 테이블을 참조하여, 이 시점의 단자 전압에 대응한 잔존 용량을 판독하고, 이 판독된 값과 표시부의 지시치에 오차가 인정되면, 표시부의 단계 표시가 변화하지 않는 범위에서 적산량 산출치를 증감시키도록 한 배터리 잔존 용량 산출 방법이다.

상술한 바와 같이, 적산 방식의 배터리 잔존 용량계는, 적산치의 오차의 누적을 억제하기 위해 고도의 검출 회로가 불가결이었다. 또, 초기 용량을 정확하게 파악하는 것이 현 상황의 기술에서는 곤란하기 때문에, 그 오차가 동작중에 모든 정확도에 영향을 미치므로 정확도를 높이는 일이 용이하지 않았다.

그러나, 본 발명에 의한 배터리의 잔존 용량계 및 잔존 용량 산출 방법에 의하면, 방전 전류 또는 방전 전력이 어떤 특정한 값에 일치 또는 근사 범위로 된 때에, 그 시점의 단자 전압의 값에 따라, 미리 데이터 테이블에 기억된 잔존 용량을 판독하여 전류 또는 전력의 적산량 산출에 보정이 가해진다. 즉, 검출 회로의 정확도가 높지 않아도 오차의 누적을 억제할 수가 있다. 더욱이, 보정량은 현재의 표시부의 표시를 변화시키지 않는 범위로 한정되어 있기 때문에, 보정을 실시함으로써, 급격하게 표시 단계가 저하하는 방향으로 변화하거나 혹은 방전중인 것에 표시 단계가 상승하는 방향으로 변화하는 부자연스런 거동은 회피되고, 끝까지 표시단계의 증감은 배터리 용량의 증감에 일치한 것으로 된다. 이 때문에, 적산 방식의 배터리 잔존 용량계의 본질을 손상시키지 않고, 높은 신뢰성이 확보된다.

[발명의 실시 형태]

본 발명을 제 1 도 내지 제 10 도에 도시하는 제 1 구체예에 의거해서 상세히 설명한다.

제 1 도의 시스템 구성도에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 관한 배터리 잔존 용량계(1)는 측정 대상의 배터리(2)의 플러스 단자에서 전동 모터 등의 부하 M에 접속된 급전 라인에 접속되는 전류 센서(3)와, 이 전류 센서(3)에 접속된 연산 증폭기(4)와, 상기 배터리(2)에 병렬 접속되고 배터리 단자 전압을 검출하는 연산 증폭기(5)와, 이들 연산 증폭기(4, 5)의 출력을 택일적으로 절환하여, 각각의 아날로그 출력을 얻는 아날로그 멀티플렉서(6)와, 이 아날로그 출력을 디지탈 출력으로 변환하는 A/D 컨버터(7)와, 수정 발진자(9) 및 ROM(판독 전용 메모리)(10)을 구비한 마이크로컴퓨터(8)와, 이 마이크로컴퓨터(8)에 접속된 표시부(11)와, 각 회로군에 소정의 구동 전류를 공급하는 DC/DC 컨버터(12)로 구성되어 있다.

즉, 상기 배터리(2)는 소정의 용량을 갖춘 축전지가 사용되어 이 배터리(2)로부터의 공급 전력에 의해 구동되는 부하 M, 즉, 이 배터리(2)를 탑재한 기기에 충분한 작동 시간을 보장할 수 있도록 하고 있다. 또, 이 배터리(2)는 도시 생략한 충전기에 접속되고, 이 충전기에 의해 충전되는 것이며, 또한, 예를 들면, 전동차량에 사용된 것은 이 전동 차량의 회생 브레이크에 의해 기기로서의 동작중에 충전 동작이 가능한 것이다.

상기 전류 센서(3)는 배터리(2)로부터 부하 M 까지의 급전 라인 상에 접속되고 이 급전 라인 상에 흐르고 있는 배터리 방전 전류 또는 충전 전류를 검출하고, 이 전류의 대소를 고저의 전압치를 갖는 전류치 신호로 변환해서 연산 증폭기(4)에출력하고 있다. 또, 이 배터리 방전 전류의 검출은 배터리와 직렬 접속된 분로 저항에 의한 방법이나 홀 소자를 사용한 전류 센서에 의한 방법 등을 들 수 있고, 어느 방법이나 이용할 수 있다.

또, 이 전류 센서(3)에 접속된 연산 증폭기(4) 및 배터리(2)에 병렬 접속된 연산 증폭기(5)는 각각 검출해서 입력된 배터리 전류치 및 배터리 단자 전압을 후단의 A/D 컨버터(7)의 입력 허용 전압에 맞는 전압으로 증폭하고, 아날로그 멀티플렉서(6)에 출력하고 있다.

이 아날로그 멀티플렉서(6)는 마이크로컴퓨터(8)의 명령 신호에 의해 그 접속 상태를 절환해서 연산 증폭기(4) 또는 연산 증폭기(5)의 아날로그 출력 신호를 택일적으로 A/D 컨버터(7)에 출력하고 있다.

이 A/D 컨버터(7)는 입력된 연산 증폭기(4) 또는 연산 증폭기(5)의 아날로그 출력 신호를 디지털 변환해서 각 디지털 신호를 마이크로컴퓨터(8)에 출력하고 있다.

이 마이크로컴퓨터(8)는 A/D 컨버터(7)로부터 출력된 디지털 신호를 메모리 공간에 입력하는 입력 포트와, 이 입력시킨 디지털 데이터 신호에 의거해서 소정의 처리·결정을 행하는 CPU와, 이 소정 처리에 사용하는 각종 데이터나 테이블이 기억된 ROM(10)등을 구비하고 있다. 또, 이 마이크로컴퓨터(8)에 접속된 전용의 수정 발진자(9)의 발진 동작에 의해 그 컴퓨터 시스템으로서의 동작 클럭이 공급되고 있다. 그리고, 이 마이크로컴퓨터(8)에 내장된 프로그램 및 데이터 테이블에 의해 후술하는 본 예의 적산 방식의 잔존 용량 산출 방법에, 단자 전압으로부터의 잔존용량 산출 방식에 의한 소정의 보정 처리를 조합시킨 잔존 용량 산출 방법이 실현되고 있다.

또, 이 마이크로컴퓨터(8)에는 표시부(11)가 접속되어 있고 표시부(11)에 소정의 보정 처리가 행해진 표시 레벨 신호를 출력하고 있다,

또, 배터리의 전류치는 단자 전압과 잔존 용량에서 역산(逆算)으로 유추할 수도 있다. 이와 같이 한 경우에는, 전류 검출이 불필요하게 되므로, 전류 센서(3), 연산증폭기(5), 아날로그 멀티플렉서(6)를 생략할 수가 있고, 잔존 용량계(1)로서 회로를 간소화할 수 있다.

이 표시부(11)는 기기의 사용자가 시각적으로 인지하기 쉬운 곳에 설치되고, 제 2 도에 정면 외관의 한 예를 도시하는 바와 같이, 패널 위에 10개의 LED(발광 다이오드)를 수평 방향으로 정렬한 LED 모듈(13)을 배치하고 있다. 그리고, 마이크로컴퓨터에서 출력되는 표시 레벨수에 의해 그 점등 개수를 증감시키고 그 시점에서의 배터리의 잔존 용량을 단계 표시에 의해 명확하게 사용자에 표시하고 있다. 즉, 배터리가 100% 충전 상태의 경우에는 이들 10개 모두의 LED가 점등되고, 잔존 용량이 감소함에 따라 점등 개수가 점차 감소하고, 방전 말기에 모든 LED가 소등된다. 따라서, 이 제 2 도에 있어서는, 6개의 LED가 점등하고 있으므로, 배터리 잔존 용량이 50% 이상 60% 미만인 것을 표시하고 있다.

또, 표시부에 의한 용량 표시로서는, 마이크로컴퓨터(8)의 후단에 D/A 컨버터를 접속함으로써, 아날로그식 전압계를 사용할 수도 있다. 또, 표시 방식으로서는, 표시부의 LED 점등수의 증감에 한정되지 않고, 표시 범위의 증감, 휘도 변화,색채 변화에 의한 증감 표시 등의 단계 표시를 사용해도 좋다.

상기 DC/DC 컨버터(12)는 배터리(2)의 방전 동작에 수반하여 변동하는 배터리 공급 전압을 강압해서, 적당한 레벨의 안정 전압으로 변환하고, 상술한 각 회로군에 구동 전류를 분배 공급하고 있다.

이와 같이 구성된 배터리 잔존 용량계(1)에 사용하는 본 예의 잔존 용량 산출 방법은, 적산 방식의 잔존 용량 산출 방법에, 단자 전압으로부터의 잔존 용량 산출 방식에 의한 소정의 보정 처리를 조합시켜, 더욱 한층 정확도의 향상을 도모한 것이다.

즉, 먼저 본 예에 있어서의 잔존 용량이란, 만충전상태에서 방전 종료까지의 전체 방전 가능 용량에 대해, 현 시점의 충전상태에서 방전 종료까지의 방전 가능 용량의 비율을 표시하고 있다. 즉, 만충전시에는 표시부(11)의 전체 LED수를 점등시켜 잔존 용량의 감소에 따라 LED 점등수를 감소시켜, 사용자에 배터리 방전 가능 용량의 나머지 상태를 표시하고 있다.

따라서, 이 표시부의 LED 수에 대응해서 본 예의 방법에 사용되고 있는 내부 연산 처리용의 용량 표시치 C는 O에서 10 까지의 11단계의 정수로 설정되고, 제 3 도에 도시하는 바와 같이 이 용량 표시치 C에 따른 수에, 배터리 전체 방전 가능 용량을 용량축 상에서 다수 구간으로 등분할하고 있다. 그리고, 배터리의 방전 사용 개시시에는 그 시점에서의 배터리의 잔존 용량을 초기화 처리에 의해 추정하고, 이 잔존 용량에 따른 표시 레벨 구간을 결정한다. 다음에, 이 결정된 표시 레벨 구간에서 배터리가 방전한 전류를 적산하고 표시 레벨을 갱신 처리하고 있다.

본 예의 전류 적산 방식은 이들 각 구간마다 배터리에서 방전 사용한 전류를 적산하고 각 구간을 넘었는가를 판별해서 넘은 경우에는 용량 표시치 C를 1단계 저하시켜서 갱신하고 있다.

즉, 배터리의 방전 개시시에 행해지는 초기화 처리에 의해 초기 잔존 용량치가 추정되고, 이 초기 용량치에 의거해서 먼저 표시 용량치 C가 설정되는 동시에, 그 표시 레벨 구간내의 적산 전류치 Q도 설정된다. 그리고, 배터리의 방전 동작에 따른 전류 적산 처리에 의해 전류 적산치 C가 그 구간을 넘어 다음 구간으로 들어간 경우에는 용량 표시치 C를 다음 구간의 용량 표시치 C로 변경하는 동시에, 전류 적산치 Q의 이전 구간에 상당하는 부분을 절사하고, 새로운 구간에서 동일하게 전류 적산치 Q의 적산 처리가 행해진다. 따라서, 실제로는 용량 표시치 C가 변화하지 않는 동안에도 배터리 잔존 용량은 방전 소비되고, 사실상의 잔존 용량은 감소해간다. 그 감소 정도를 전류 적산치 Q로서 적산하고 전류 적산치 Q가 그 표시 레벨 구간의 구간 전체량치 △Q를 넘은 경우에는 용량 표시치 C를 일단계 저하시키고 전류 적산치 Q를 새로운 표시 레벨 구간용으로 재설정하고 있다. 또, 이와 같이 각 구간마다 적산 처리를 행하고 있는 것에 의해, 후술하는 본 예의 보정 처리를 용이하게 행할 수 있도록 하고 있다.

이와 같이, 본 예에 사용되는 용량 표시치 C는 LED 모듈(13)의 점등 개수에 대응한 0에서 10까지의 정수치로 설정되고, 그 시점에서의 배터리 잔존 용량을 용이하게 파악할 수 있는 단계 표시로 되어 있다. 한편, 전류 적산치 Q는 각 표시 레벨 구간마다 방전 개시에서 현재까지의 방전 전류를 적산한 량이고, 소정의 간격T마다 배터리의 급전 라인에서 방전 전류 I를 검출하고 이 방전 전류 I를 T초 전의 전류 적산치 Q에 가산하여 새로운 전류 적산치 Q를 산출하고 있다.

이와 같은 적산 처리를 보정하는 보정치는 배터리 방전 사용중에 배터리 전류가 특정 전류 Ir에 일치하거나 근사 범위로 된 때의 단자 전압에서 결정된 검출 용량치 Cr를 사용해서 행해지고 있다.

즉, 일반적으로 배터리를 정전류에 의해 방전시키면, 제 4 도에 도시되는 바와 같은 단자 전압의 변화 곡선이 관측된다. 즉, 방전 시간의 경과에 따라서 배터리 단자 전압은 방전 시간의 대부분에 있어서 서서히 감소하고 배터리의 사용 가능한 용량을 다 써버린 방전 종료 시점에 있어서 급격하게 감소하고 있다. 또, 이 방전 곡선은 온도 등의 모든 조건이 같으면, 동일 형식의 배터리를 사용한 경우에는 동일한 전류에 대해서 거의 동일한 것으로 된다. 따라서, 어떤 배터리의 특정 방전 전류에 대한 상기 곡선을 미리 계측하고 기록해 둠으로써 기기 동작 중에 배터리 방전 전류가 그 특정한 전류치에 일치한 시점에서 배터리의 단자 전압의 값을 검출함으로써 그 시점에서의 잔존 용량을 알 수 있다.

따라서, 본 예에 있어서는 제 5 도에 도시하는 바와 같이 배터리의 특정 방전 전류 Ir에 대해서 배터리 단자 전압 V과 잔존 용량 Cr과의 관계를 데이터 테이블로서 미리 준비할 수 있다. 즉, 이 데이터 테이블은 표시 용량치 C에 따라 0 레벨을 포함시킨 11 레벨의 행으로 구성되고 이들 구분된 각 행에는 잔존 용량의 비율인 11단계의 검출 용량치 Cr와 이 검출 용량치 Cr에 대응한 단자 전압치 V의 상한/하한치가 대응되어 있다. 따라서, 그 시점에서 검출된 검출 전류치 I가 특정전류 Ir에 근사하는 경우에 있어서의 배터리 단자 전압치 V에서 이 테이블을 참조해서 해당하는 검출 용량치 Cr를 결정할 수 있다.

또, 이 특정 전류 Ir는 그 배터리가 방전할 가능성이 가장 큰 전류치를 선택함으로써, 검출할 기회를 증가시키고, 테이블수를 감소시키는 동시에, 효율적으로 단자 전압 V로부터 단자 검출 용량치 Cr를 결정할 수 있도록 하고 있다.

그리고, 본 예에 있어서는 이 검출 용량치 Cr를 사용해서 용량 표시치 C를 직접적이 아닌 전류 적산치 Q를 그 표시 구간내의 범위에 머무르도록 수정하고 간접적으로 용량 표시치 C를 보정함으로써 결과적으로 표시부(11)의 잔존 용량 표시가 급격히 변동하는 것을 방지하고 있다.

즉, 그 표시 구간에 있어서의 전류 적산치 Q를 그 구간 경계까지의 전류 적산량의 k 비율에 해당하는 몫만큼 가산 또는 감산하고 있다. 즉, 이 보정 계수 k의 값은 1 미만의 값 0＜k＜1의 범위의 값으로 설정되고 이 범위에서 일정하게 또는 적절히 변화시켜도 좋다. 따라서, 이와 같이 1 미만의 보정 계수 k에 의해 항상 전류 적산치 Q를 보정 처리하고 있으므로 이 보정 처리에 의해서는 전류 적산치 Q는 결코 현재의 표시 구간을 넘는 일은 없게 된다. 따라서, 급격히 배터리 잔존 용량 표시가 변동하는 것을 회피할 수가 있다.

또, 본 예에 있어서는 전동 차량에 장착된 주행 구동원용 배터리에 사용된 배터리 잔존 용량계(1)에 대해서 설명하기로 하고, 상술한 각 설정치를 구체적으로 설정해서 이하에 설명하기로 한다.

즉, 예를 들면 전동 스쿠터 등의 전동 차량에 있어서는 배터리로서 공칭 용량 혹은 실용량이 30Ah인 밀폐형 납축전지가 탑재되어 있다. 또, 이 차량이 상용하는 주행 속도로서 30km/h가 설정되어 있으므로, 차량의 차체 중량이나 모터 출력 등도 가미해서 특정 전류 Ir를 15A(암페어)로 설정하기로 한다.

또, 이 배터리의 전체 용량이 30Ah인 것과, 용량 표시치 C가 전체를 10단계로 나누고 있으므로, 30Ah의 1/10인 3Ah 방전이 1단계의 변화로 되고, 구간 전체량치 △Q는 3Ah로 설정하게 된다. 그러나, 전류 적산 간격 T를 0.5초로 설정하면 이 간격 시간마다 검출되는 방전 전류를 무환산으로 적산시키기 때문에 구간 전체량치를 시간 환산하여 다음 식으로부터 구해지는 값으로 재설정한다.

△Q = 3Ah/(0.5/60/60)h = 21600A

따라서, 구간 전체량치 △Q는 21600A로 설정되게 된다.

또, 예를 들면 간격 T를 2초로 설정하면, 상기 식에 따라 △Q는 5400A로 설정되게 된다. 즉, 각 간격 T 사이, 검출된 전류치가 지속된다고 보고 있다.

또, 적산 전류치 Q를 보정 처리하는 보정 계수 k는 0.5로 설정하기로 한다.

이와 같이 설정된 각 값을 사용해서, 제 6 도에 도시한 바와 같은 흐름도에 의해 배터리 잔존 용량계(1)에 있어서의 잔존 용량 산출 방법이 실행되고 있다. 즉, 본 흐름도는 배터리 방전 개시시에 개시시의 잔존량을 결정하는 초기화 순서(P100)와, 배터리 방전 전류 I가 특정 전류 Ir에 근사된 경우에 단자 전압 V을 검출하고 데이터 테이블을 참조하여 단자 전압 V에서 검출 용량치 Cr를 설정하는 검출 순서(P200)와, 소정 기간마다 최신 검출 용량치 Cr와 표시 용량치 C를 비교해서 소정의 전류적산치 Q를 보정 계수 k를 이용하여 보정하는 보정 순서(P300)와,통상의 전류 적산치 Q에 검출 전류 I를 적산하는 적산 순서(P400)와, 이 적산 처리에 의해 적산 전류치 Q가 구간 전체량치 △Q를 넘었는가를 판정해서 표시 용량치 C와 적산 전류치 Q를 적절하게 재설정하는 갱신 순서(P500)으로 구성되고, 기기가 동작하는 한 P200 내지 P500까지의 일련의 처리가 반복되도록 되어 있다.

즉, 보다 구체적으로는 제 7 도의 흐름도에 도시하는 바와 같이 각 처리가 행해진다. 이 흐름도에 있어서, 초기화 순서(P100)는 단계 P101 내지 P102에 의해, 검출 순서(P200)는 단계 P201 내지 P205에 의해, 보정 순서(P300)는 단계 P301 내지 P304에 의해, 적산 동작 순서(P400)은 단계 P401에 의해, 갱신 순서(P500)는 단계 P501 내지 P503에 의해 구성되어 있다.

먼저, 배터리의 방전 사용의 개시에 앞서서 단계 P101에서 용량 표시치 C 및 전류 적산치 Q에 초기치를 설정하는 초기화 처리가 행해진다. 이 초기화 처리는 배터리의 부하 개시시의 단자 전압이 잔존 용량에 따라 변화하는 것에 기초하여, 개로 전압 검출 방식 등의 기존의 방법을 이용하고, 배터리 방전 개시시의 초기 잔존 용량을 추정하고, 이 초기 잔존 용량에 기초하여 용량 표시치 C와 전류 적산치 Q가 설정된다. 또, 이 초기 잔존 용량은 배터리의 충전이나 교환이 행해지지 아니하는 경우에는 이전의 배터리 방전 사용 종료시의 용량 표시치 C와 전류 적산치 Q를 마이크로컴퓨터(8)의 메모리에 기억 보존하여 두고 이 값을 사용하도록 하여도 좋다. 또, 후술하는 바와 같이 이 초기화 처리가 부정확한 것에 대해서도 본 예에 의하면 충분히 기기의 작동중에 적정한 잔존 용량치로 보정이 가능하므로 배터리 잔존 용량계(1)로서의 신뢰성이나 정확도를 확보할 수 있다. 또한, 이들 값의 설정과 동시에 특정 전류치 Ir가 15(A)로, 간격 시간 T가 0.5(초)로, 보정 계수 k가 0.5로, △Q가 21600(A)로 설정된다.

다음에, 단계 P102에 있어서는 검출 용량치 Cr이 먼저 결정된 용량 표시치 C와 일치하는 값으로 설정되고 후술하는 단계 P202 내지 단계 P204에 의해 새롭게 Cr이 설정되지 않는 한 보정 처리가 행해지지 않도록 하고 있다.

또, 단계 P201에 있어서, 배터리(2)의 방전 전류가 전류 센서(3)에 의해 계측되고 이 계측된 검출 전류치 I가 마이크로 컴퓨터(8)에 입력된다.

또, 단계 P202에 있어서 특정 전류치 Ir와 검출 전류치 I가 비교 판정되고, 검출된 전류치 I가 특정 전류치 Ir에 충분히 가까운 값으로 판정된 경우에는 단계 P203 내지 P204의 처리로 진행하고, 판정되지 아니한 경우에는 이들의 처리를 스킵해서 단계 P205로 진행한다.

그리고, 검출 전류치 I가 특정 전류치 Ir에 충분히 가깝다고 판정된 단계 P203에 있어서는 다시 이 시점에 있어서의 배터리의 단자 전압 V이 측정되고 이 배터리 단자 전압 V이 마이크로컴퓨터(8)에 입력된다.

다음에, 단계 P204에 있어서는 이 배터리 단자 전압 V에 의거해서 상술한 데이터 테이블을 참조하여 이 시점에서의 검출 용량치 Cr가 새롭게 결정된다. 예를 들면 단자 전압치가 47.5V인 경우에는 이 테이블을 사용해서 검출 용량치 Cr를 5 레벨이라고 결정할 수 있다.

다음에, 단계 P205에 있어서는 소정의 간격 T초가 경과하였는가가 판정되고, 경과하지 않은 경우에는 단계 P201로 복귀하고, 단계 P201 내지 P204의 검출 처리가 반복되는 한편, 경과한 경우에는 단계 P301 이후의 보정 처리로 진행한다. 따라서, 간격 시간 T초가 경과할 때까지는 배터리 방전 전류 I가 특정 전류 Ir로 된 경우의 단자 전압 V에 의거한 검출 용량치 Cr의 설정 순서가 반복되므로 가능한 한 검출 용량치 Cr가 최신 값으로 갱신되게 된다.

또, 이 간격 시간 T초의 타임 카운트는 마이크로컴퓨터(8)에 내장되어 있는 수정 발진자(9)에 의거한 타이머 처리에 의해 행해지고 있다.

따라서, 이 타이머에 의해 T초의 경과가 확인되면, 적산 전류치 Q에 T초간의 방전 전류 I를 가산해서, 방전 전류의 적산 처리가 행해지고, 이 적산 사용 전류를 초기 용량에서 감산해서 현 시점에서의 잔존 용량이 산출되지만, 본 예의 배터리 잔존 용량계(1)에 있어서는 이 처리에 앞서서 최신의 검출 용량치 Cr가 용량 표시치 C와 불일치인 경우에, 이 검출 용량치 Cr에 의거해서 적산 전류치 Q에 보정을 가한다. 즉, 이 보정 처리에 있어서는 용량 표시치 C를 직접적으로 보정하지 않고 1 미만으로 설정된 보정 계수 k를 사용해서, 용량 표시치 C의 값이 변하지 아니하는 범위에서 적산 전류치 Q만을 보정하고, 표시부(11)의 표시가 급격히 변화하거나 불안정하게 되는 것을 방지하고 있다.

즉, 먼저 단계 P301에 있어서 용량 표시치 C와 검출 용량치 Cr가 비교되고 이 비교 결과에 따라 3방향으로 분기된다.

그리고, 용량 표시치 C가 검출 용량치 Cr보다 작다고 판정된 경우에 단계 P302로 진행하고 전류 적산치 Q를 Q의 어떤 비율에 해당하는 kQ만큼 감소시킨다. 즉 이 단계 P302에 있어서는 예를 들면, 용량 표시치 C가 5이고 검출 용량치 Cr가0 내지 4인 경우에는 제 8 도의 상단에 표시한 바와 같이 제 5 표시 레벨 구간의 범위 내에 있는 전류 적산치 Q가 같은 도면 중에 파선으로 표시하는 Q의 어떤 비율에 해당하는 kQ를 감산함으로써 같은 도면 중의 하단에 도시하는 바와 같이 검출 용량치 Cr로 치우치도록 수정된 전류 적산치 Q'로 된다. 또, 이 경우에는 용량 표시치 C와 검출 용량치 Cr가 어느 만큼 분리되어 있어도 보정 처리된 전류 적산치 Q'는 제 5 표시 레벨 구간의 범위 내에 머무르게 된다.

따라서, 이와 같은 감소 보정이 행해지므로 전류 적산치 Q 자체는 변경되어도, 동일 용량 표시치 C 구간 범위 내에 머무르고, 용량 표시치 C는 변경되지 않도록 되고 표시부(11)에 의한 용량 표시가 급격하게 변경되는 것을 방지할 수 있다.

또 이와 같은 보정을 하지 않는 경우에는 초기화 처리에 의해 결정된 잔존 용량치 C와 단자 전압에서 추정한 잔존 용량치 Cr 간에 큰 차가 있는 경우 등에는 불안정한 표시가 행해지게 되고 사용자 등에 배터리의 충전 상황을 정확하게 통지할 수 없게 된다. 이것은 예를 들면 전동 차량의 주행 중에, 1분전에 용량 레벨(5)의 표시가 행해지고, 현재 시점에 있어서 급격하게 레벨(2 또는 3)의 표시로 되게 되고, 운전자로서는 다시 1분 후에는 제로 레벨 부근으로 된다고 오인시켜, 아주 가깝게 주행 불능으로 되는 등의 위압감을 주게 된다. 이에 대해서 본 예에 의하면 최종적으로는 레벨(2 또는 3) 표시가 되나 단계적으로 중간 표시를 거쳐 일정한 완만한 표시 변경이 행해지므로, 이와 같은 상태를 회피할 수 있다.

또, 단계 P301에 있어서, 용량 표시치 C와 검출 용량치 Cr가 같다고 판정된 경우에는 단계 P304로 진행하고 보정 처리는 행해지지 않는다.

또한, 단계 P301에 있어서 응량 표시치 C가 Cr보다 크다고 판정된 경우에는 단계 P303으로 진행하고, 전류 적산치 Q를 구간 전체량치 △Q로부터 Q를 뺀 어떤 비율에 해당하는 k(△Q-Q) 만큼 증가시킨다.

즉, 이 단계 P303에 있어서는 예를 들면 제 9 도의 상단에 도시한 바와 같이, 제 5 표시 레벨 구간의 범위내에 있는 전류 적산치 Q에, 같은 도면 중에 파선에 의해 표시한 전류 적산치 Q와 구간 전체량치 △Q의 차의 어떤 비율에 해당하는 k(△Q-Q)를 가산함으로써, 같은 도면 중의 하단에 표시한 바와 같이 Cr로 치우치게 수정된 전류 적산치 Q'로 된다. 또, 이 경우에는 C와 Cr이 어느 만큼 떨어져 있어도 상기 단계 P302와 같이 전류 적산치 Q'는 제 5 표시 레벨 구간의 범위 내에 머무르게 된다.

따라서, 이와 같은 증가 보정이 되므로 전류 적산치 Q 자체는 변경되어도 동일한 용량 표시치 C의 구간 범위 내에 머무르고 용량 표시치 C는 변경되지 않게 되어, 표시부에 의한 표시 레벨이 급격히 변경되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 가감산 보정의 실행, 미실행에 상관없이 단계 P304에 있어서는 검출 용량치 Cr가 용량 표시치 C와 같게 설정되고 불필요한 보정 처리가 행해지지 않도록 하고 있다.

다음에, 단계 P401에 있어서 통상의 사용 전류의 적산 동작이 행해지고 전류 적산치 Q에 검출한 전류치 I가 가산된다.

또한, 단계 P501에 있어서 전류 적산치 Q가 구간 전체량치 △Q에 비교되고, 전류 적산치 Q가 구간 전체량치 △Q 이하이면 용량 표시치 C를 변경하지 않고 단계P201로 진행하며, 이 단계 P201 이후의 처리가 반복된다. 한편, 전류 적산치 Q가 구간 전체량치 △Q를 상회하면, 단계 P502 이후의 갱신 처리로 진행한다.

즉, 전류 적산치 Q가 구간 전체량치 △Q를 상회한다고 판정된 경우에는 먼저 단계 P502에 있어서 용량 표시치 C를 한 단계 감소시키고, 다음에 단계 P503에 있어서 전류 적산치 Q 에서 구간 전체량치 △Q를 감산하여 다음의 표시 레벨 구간용에 대한 새로운 전류 적산치 Q가 설정되고 다음의 표시 레벨 구간에서 이 새로운 전류 적산치 Q에 대해서 검출 전류 I의 적산 처리가 행해지게 된다.

이것은 예를 들면 제 10 도의 상단에 도시한 바와 같이 제 5 표시 레벨 구간 내에 있는 전류 적산치 Q가 같은 도면 중에 파선에 의해 표시하는 전류치 I를 적산함으로써 같은 도면중의 중단에 표시한 바와 같이 구간 전체량치 △Q를 상회하는 전류 적산치 Q'로 되고, 이 전류 적산치 Q'의 적산치 위치는 구간 경계를 넘어서 제 4 표시 레벨 구간 내에 있게 된다(단계 P401을 종료한 상태에 대응). 거기에서 먼저 이 상태를 단계 P501에서 판별해서 단계 P502에서 용량 표시치 C를 한 단계 감소시켜 표시 레벨을 5에서 4로 저하시킨다. 다음에 단계 P503에 있어서 같은 도면 중의 하단에 도시하는 바와 같이 전류 적산치 Q'에서 이전의 제 5 표시 레벨 구간내의 부분인 구간 전체량치 △Q를 감산해서 절사하고, 제 4 표시 레벨 구간내의 새로운 전류 적산치 Q"가 설정된다.

그리고, 단계 P503을 종료하면 단계 P201로 처리가 복귀하고 다시 이 단계 P201 이후의 일련 처리가 반복된다.

이와 같은 동작이 배터리가 방전 동작하는 한 반복되고 배터리 방전 동작에수반하는 배터리 용량 표시치 C는 적절하게 보정을 가하면서 감소한다. 즉, 표시부의 LED 모듈(13)의 점등 개수가 용량 표시치 C의 변화에 일치해서 점차 감소해간다.

이상 설명한 바와 같이 본 예의 배터리 잔존 용량계에 의하면 미리 그 배터리의 방전 특성에 따른 특정 전류치에 대해 단자 전압과 잔존 용량을 상관시킨 데이터 테이블을 준비하여 배터리 방전 전류가 특정치에 일치 또는 근사할 수 있는 범위로 되었을 때에 그 시점의 단자 전압의 값에 따라, 데이터 테이블에 기억된 잔존 용량을 판독하고, 전류의 적산량에 현재의 표시부의 지시치를 변화시키지 않는 범위의 보정을 행하는 것에 의해 보정 처리를 실시함으로써, 급격히 지시치가 저하하거나 혹은 방전중인데 지시치가 상승하거나 하는 부자연스러운 동작은 회피되고, 어디까지나 지시치의 증감은 배터리의 용량의 증감에 일치한 것으로 된다. 또, 이와 같이 보정 처리하고 있으므로 배터리 방전 개시시의 잔존 용량을 결정하는 초기화 처리나 검출 회로의 정확도가 높지 않은 경우에도 배터리 잔존 용량계로서 오차 누적을 억제할 수가 있다. 이 때문에, 적산 방식의 배터리 잔존 용량계의 본질을 잃는 일없이, 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.

다음에, 본 발명을 제 11 도 및 제 12 도에 도시하는 제 2 구체예에 의거해서 상세히 설명한다. 또, 본 예에 있어서도 상기 제 1 구체예와 같이 전동 차량에 적용한 예에 대해서 설명하고 각 설정치도 동일하게 한다.

본 예의 배터리 잔존 용량계(1)는 배터리를 사용한 기기의 동작중에 배터리 방전 동작뿐만이 아니고 충전 동작을 행하는 데에 대응한 것이다.

예를 들면 일반적으로 배터리를 주행 구동원으로 하는 전동 차량에 있어서는 회생 브레이크가 사용되고 있다. 이 회생 브레이크는 차량의 감속시에 삭감해야 할 운동 에너지를 주행용 모터를 발전 동작시킴으로써 전기 에너지로 변환하고 이 전기 에너지에 의해 배터리를 충전하는 것이다.

상술한 제 1 구체예에 있어서는 이와 같은 회생 브레이크에 의한 배터리로의 전류 유입을 검출하는 일이 없어도 저절로 적산치의 보정 동작에 흡수된다. 그러나 배터리 잔존 용량계(1)의 지시치는 일단계씩 감소해갈 뿐이다. 따라서 충전에 의한 보정 동작은 지시치의 감소를 억제하지만 지시치가 증가하는 일은 없다. 비교적 단시간의 회생 브레이크에 의한 전류의 유입이면 이것으로 족하다. 그러나 차량이 긴 내리막길을 하강하는 등으로 희생 브레이크가 장기적으로 작동해서 배터리 충전이 행해지고 상당한 잔존 용량의 상승이 예측되면, 배터리 잔존 용량계(1)의 지시치를 상승시키고 운전자에게 그 사실을 적극적으로 인식시키는 것이 요망된다.

본 예에 있어서는 제 11 도에 도시하는 바와 같이 제 3 도의 흐름도의 단계 P501 이후의 처리를 단계 P501 내지 P505의 처리 루틴으로 치환한 것이다. 즉, 회생 브레이크 등과 같이 기기의 사용 중에 배터리 충전이 행해지고 배터리 잔존 용량이 증대한 경우에 대응해서 용량 표시치 C의 증가 순서를 새로 추가하고 있다.

따라서, 단계 P101에서 단계 P304까지는 상기 구체예와 같은 처리가 행해지므로 간략화를 위해 설명을 생략한다.

또, 회생 브레이크 등에 의한 배터리 충전 동작 중에는 방전 전류 I가 마이너스치로 되고 특정 전류 Ir와 일치하는 일이 없으므로, 새롭게 검출 용량치 Cr가 설정되는 일이 없어지고 상술한 보정 처리는 행해지지 않게 된다.

즉, 단계 P401에 있어서는 상기한 구체예와 같이 적산 전류치(Q)에 방전 전류 I가 적산되나 회생 브레이크 등에 의해 충전되는 경우에는 이 방전 전류 I가 마이너스치로 되므로 이 충전 상태가 장시간 유지된 때에는 이 마이너스치의 방전 전류 I를 반복해서 적산된 적산 전류치 Q도 마이너스치로 된다.

그리고, 단계 P501에 있어서 전류 적산치 Q가 구간 전체량치 △Q에 비교되고 이 비교 결과에 의해 3방향으로 분기한다.

즉, 단계 P501에서 상기 구체예와 같이 전류 적산치 Q가 구간 전체량치 △Q를 상회한다고 판정한 경우에는 단계 P502 내지 P503으로 처리가 진행되고 표시 레벨치 C의 일단계 저하 처리와 새로운 표시 레벨 구간에 대응한 전류 적산치 Q의 재설정이 행해지고 이 갱신 처리후에는 단계 P201로 되돌아간다.

또, 단계 P501에 있어서 전류 적산치 Q가 구간 전체량치 △Q 이하에서 또한 0 이상으로 판정된 경우에는 갱신 처리를 하지 않고 단계 P201로 되돌아간다.

또한, 단계 P501에 있어서 회생 브레이크 등에 의해 장기간 배터리가 충전되고 전류 적산치 Q가 제로보다 적은 마이너스치의 경우에는 단계 P504 내지 P505로 진행하고 표시 레벨치 C를 1단계 상승하는 처리와 앞단의 표시 레벨 구간에 대응한 전류 적산치 Q의 재설정이 행해지고 이 갱신 처리 후에는 단계 P201로 되돌아간다.

이것은 예를 들면 제 12 도의 상단에 도시한 바와 같이 제 5 표시 레벨 구간 내에 있는 전류 적산치 Q가 같은 도면 중에 파선에 의해 표시하는 충전 전류를 나타내는 마이너스 전류치 I를 적산하는 것에 의해, 같은 도면중의 중단에 도시하는 바와 같이 0을 하회하는 전류 적산치 Q'로 되고, 이 전류 적산치 Q'의 적산치 위치는 구간 경계를 넘어서 제 6 표시 레벨 구간 내에 있는 것으로 된다 (단계 P401을 종료한 상태에 대응). 이때, 먼저 이 상태를 단계 P501에서 판정하여 단계 P504에 있어서 용량 표시치 C를 한단계 증가시키고 표시 레벨을 5에서 6으로 상승시킨다. 다음에 단계 P505에 있어서 같은 도면중의 하단에 도시하는 바와 같이 전류 적산치 Q'에 구간 전체량치 △Q를 가산해서 이 제 6 표시 레벨 구간내의 새로운 전류 적산치 Q"로 설정한다.

따라서, 충전에 의해 증대한 배터리 용량은 표시부의 지시치에 반영되고 그 증감은 용량의 상하와 반드시 일치하고 있기 때문에 적산치의 보정에 의해 표시부의 지시치가 부자연스러운 거동을 표시하는 일은 없다.

이상 설명한 바와 같이 본 예의 배터리 잔존 용량계에 의하면 제 1 구체예와 동일한 효과를 나타낼 뿐만 아니라 전동 차량의 회생 브레이크 등과 같은 배터리 사용시에 방전뿐만 아니라 충전이 행해지는 기기에 사용할 수가 있고 적용 범위를 넓힐 수가 있다.

또, 이상의 어떤 구체예에 있어서도 용량 표시치 C의 값이 최대 10인 때에는 용량 표시치 C가 검출 용량치 Cr보다 작아지는 일은 있을 수 없고, 따라서, 이 10 레벨 표시의 경우에는 충전 동작이 행해져도 전류 적산치 Q를 증가시키는 방향으로의 보정은 일체 행해지지 않게 된다. 이 문제는 용이하게 해결이 가능하므로 간단하게 그 방법에 대해서 기록해둔다. 즉, 표시부(11)는 10단계 표시 그대로 하고용량 표시치 C 및 Cr을 이 10 레벨 표시만의 부분적 혹은 전체적으로 세분화하면 된다. 이와 같이 함으로써, 외부적인 표시가 10 레벨이더라도 내부적으로는 보정 처리가 실시되게 된다. 즉, 표시부(11)에서 보는 한 지시치가 최대 10이라도 마이크로컴퓨터(8)의 내부에서는 항상 세밀한 보정 처리가 행해진다. 언급하지는 않지만, 이와 같은 구체예의 세부에 걸친 변경은 본원의 청구 범위를 일탈하는 것은 아니다.

이상의 구체예에서는 전류의 적산을 대상으로 하고 있으나, 단자 전압을 곱해서 전력을 적산해도 상관없다. 마찬가지로 ROM에 기억된 데이터 테이블도 정전력 방전으로 측정된 특정한 방전 전력에 대한 데이터라도 상관없다.

또 다른 방전 전류, 방전 전력 혹은 온도 등에 대해, 각각에 대응하는 복수의 데이터 테이블과 구간 전체량치 △Q를 준비하여 정확도의 향상을 도모할 수도 있다. 즉, 예를 들면, 배터리는 온도 환경에 의해 그 방전 성능이 약 10 내지 20% 정도 변동하므로 각 온도에 의해 변화하는 배터리 방전 곡선에 대응한 데이터 테이블과 구간 전체량치 △Q를 미리 준비하는 동시에 배터리 근방에 온도 센서를 설치하고 검출한 온도에 따라 이들 테이블, 설정치를 온도에 따른 적절한 것으로 재설정해서 배터리 잔존 용량계(1)로서의 정확도의 향상을 도모할 수 있다. 예를 들면, 전동 차량에 사용한 경우에 있어서는 동계 등의 저온 환경시에는 배터리가 저온으로 되고 전체 방전 가능 용량이 대폭적으로 저하 하지만 배터리 온도 변화에 따라 데이터 테이블과 구간 전체량치 △Q를 적절히 절환함으로써 이와 같은 상황에도 대응할 수 있게 된다.

이들 어떠한 변경도 본 발명의 의도하는 바에 포함되는 것이다.

제 1 도는 본 발명의 제 1 구체예에 관한 것이며, 배터리 잔존 용량계의 시스템 구성도.

제 2 도는 본 예에 관한 배터리 잔존 용량계의 표시부의 정면 외관도.

제 3 도는 본 예의 전류 적산 동작과 표시 관계를 설명하는 개념 설명도.

제 4 도는 일반적인 배터리의 정전류 방전시에 있어서의 단자 전압의 강하 특성을 도시한 도면.

제 5 도는 본 예의 검출 용량치 Cr 결정용의 데이터 테이블의 개요를 도시한 도면.

제 6 도는 본 예의 배터리 잔존 용량 산출 방법의 개략을 나타낸 흐름도.

제 7 도는 본 예의 배터리 잔존 용량 산출 방법의 내부 연산 동작을 도시하는 흐름도.

제 8 도는 본 예의 적산 전류치의 감소 보정 처리를 도시하는 설명도.

제 9 도는 본 예의 적산 전류치의 증대 보정 처리를 도시하는 설명도.

제 10 도는 본 예의 통상적인 배터리 전류 적산 동작에 의한 갱신 처리를 도시하는 설명도.

제 11 도는 본 발명의 제 2 구체예에 관한 배터리 잔존 용량 산출 방법의 내부 연산 동작을 도시하는 흐름도.

제 12 도는 제 2 구체예의 배터리 충전시의 적산 동작에 의한 갱신 처리를 도시하는 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 배터리 잔존 용량계

2 : 피측정 배터리

3 : 전류 센서

4 : 연산 증폭기(배터리 전류 검출용)

5 : 연산 증폭기(배터리 전압 검출용)

6 : 아날로그 멀티플렉서

7 : A/D 컨버터

8 : 마이크로컴퓨터

9 : 수정발진자(마이크로컴퓨터용)

10 : ROM(마이크로컴퓨터용)

11 : 표시부

12 : DC/DC 컨버터

13 : 표시부의 LED 모듈

M : 부하(주행용 전동 모터)

C : 용량 표시치

T : 보정 및 적산 동작의 실행 간격 시간

Ir : 특정 전류치

I : 검출 전류치

V : 검출 전압치

Cr : 배터리 단자 전압에서 검출된 검출 잔존 용량치

k : 보정 계수

Q : 각 잔존 용량 레벨 구간마다의 전류 적산치

△Q : 각 잔존 용량 레벨 구간에서 동일한 구간 전체량 전류량치

본 발명에 의한 배터리의 잔존 용량계 및 잔존 용량 산출 방법에 의하면, 방전 전류 또는 방전 전력이 어떤 특정 값에 일치하거나 근사 범위로 된 경우, 그 시점의 단자 전압의 값에 따라 미리 데이터 테이블에 기억된 잔존 용량을 판독하고 전류 또는 전력의 적산량 산출치에 보정이 가해지는 것이다. 즉, 검출 회로의 정확도가 높지 않아도 오차의 누적을 억제할 수가 있다. 또한, 보정량은 현재의 표시부의 표시를 변화시키지 않는 범위로 한정되어 있기 때문에 보정을 실시함으로써 급격하게 표시의 단계가 저하하는 방향으로 변화하거나 방전중인데 표시 단계가 상승하는 방향으로 변화하거나 하는 부자연스러운 거동은 회피되고, 어디까지나 표시단계의 증감은 배터리의 용량의 증감에 일치한 것으로 된다. 이 때문에, 적산 방식의 배터리 잔존 용량계의 본질을 잃는 일없이 높은 신뢰성이 확보되는 것이다.

Claims (8)

1. a) 배터리(2)의 전류 또는 전력의 적산량이 산출되어 대응하는 배터리 잔존 용량을 산출하는데 사용되고, b) 상기 산출된 배터리 잔존 용량이 표시되는 유형의 배터리 잔존 용량계(1)에 있어서,

   배터리로부터 방전되는 전류 또는 전력을 검출하는 검출 수단(4)과,

   상기 산출된 배터리 잔존 용량을 표시하는, 표시 수단(11)을 포함하고,

   어떤 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에서의 배터리 단자 전압과 그 배터리의 잔존 용량을 관계지은, 적어도 하나의 데이터 테이블을 저장하는 기억 수단(10)과,

   a) 상기 검출 수단에 의해 검출된 배터리의 방전 전류 또는 전력이 상기 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에 대략 일치한 때를 판정하고,

   b) 상기 배터리의 방전 전류 또는 방전 전력이 상기 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에 대략 일치할 때 상기 데이터 테이블로부터 상기 단자 전압에 관계된 잔존 용량을 판독하고,

   c) 상기 데이터 테이블로부터 판독된 잔존 용량과 표시 수단에 표시되는 상기 산출된 배터리 잔존 용량간에 오차를 인지하고,

   d) 상기 오차에 따라서 상기 산출된 배터리 잔존 용량을 보정하는데 특히 적당한, 제어 수단(8)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 용량계.
2. 적산형 배터리 잔존 용량계(1)를 사용한 배터리(2)의 잔존 용량 산출 방법에 있어서,

   배터리의 전류 또는 전력의 방전을 시간에 따라 측정하는 단계와,

   상기 배터리로부터 방전된 전류 또는 전력의 적산량을 산출하는 단계와,

   상기 방전된 전류 또는 전력의 산출된 적산량에 대응하는 배터리 잔존 용량을 산출하는 단계와,

   상기 산출된 배터리 잔존 용량을 표시하는 단계를 포함하고,

   상기 배터리의 단자 전압을 측정하는 단계와,

   상기 배터리로부터 현재 방전된 전류 또는 전력이 어떤 특정한 방전 전류 또는 전력값에 대략 일치한 때, 특정한 방전 전류 또는 방전 전력에서의 배터리의 단자 전압과 배터리의 잔존 용량간을 관계지은 데이터 테이블로부터 대응하는 배터리 잔존 용량값을 검색하기 위해 상기 측정된 단자 전압을 사용하는 단계와,

   상기 데이터 테이블로부터 판독된 대응하는 배터리 잔존 용량값과 현재 표시되고 있는 산출된 배터리 잔존 용량간의 오차에 따라서, 상기 산출된 배터리 잔존 용량을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 용량 산출 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 산출된 적산량을 증가 또는 감소시킴으로써 상기 산출된 배터리 잔존 용량을 보정하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 용량계.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 표시 수단은 상기 산출된 배터리 잔존 용량을 증분으로 표시하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 용량계.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 표시되는 산출된 배터리 잔존 용량 증분이 변화하지 않는 범위에서 상기 오차에 따라 상기 산출된 배터리 잔존 용량을 보정하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 용량계.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 방전 전류 또는 전력의 적산량을 보정함으로써 상기 산출된 배터리 잔존 용량을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 용량 산출 방법.
7. 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 산출된 배터리 잔존 용량이 증분으로 표시되는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 용량 산출 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 산출된 배터리 잔존 용량의 보정은 표시되고 있는 산출된 배터리 잔존 용량 증분이 변화하지 않는 범위로 제한되는 것을 특징으로 하는 배터리 잔존 용량 산출 방법.