WO2001027646A1

WO2001027646A1 - Procede de calcul de capacite de batterie et dispositif associe

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Publication number: WO2001027646A1
Application number: PCT/JP2000/006993
Authority: WO
Inventors: Yoichi Arai; Tsutomu Saigo; Hideaki Kamohara
Original assignee: Yazaki Corporation
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2001-04-19
Also published as: EP1167987A1; EP1167987A4; US6661231B1; DE60020821T2; EP1167987B1; DE60020821D1

Description

明細書バッテリ容量演算方法及びその装置技術分野

本発明は、車両の負荷に電力を供給するバッテリの充電容量を演算する方法及びその装置に係り、詳しくは、周期的に測定されるバッテリの端子電圧と放電電流とから求めた電圧一電流特性を用いてバッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いてバッテリの充電容量を演算する方法及びその装置に関する。背景技術

旧来の車両における推進駆動源は、ガソリンゃ軽油等を燃料とするエンジンが主流であるが、近年では、燃焼ガスを直接的には排出しない電動モータを唯一の又は補助的な推進駆動源として使用する車両が登場しており、そのような電動モータを搭載した車両においては、電動モータに電力を供給するバッテリの充電容量を把握しておくことが、走行可能距離等を割り出す上で重要となる。

そこで従来から用いられているのが、放電電流の積算値を用いて割り出した積算消費電力をパッテリの満充電容量から差し引いて現在の充電容量を求める電流積算方式や電力積算方式であるが、この方式では、バッテリの個体差や劣化の進行度合い等によって、元々の満充電容量が変化してしまうので、バッテリの現在の充電容量を正確に割り出すことができない。

また、バッテリの電解液比重と充電状態との間には一定の直線的な相関があるので、電解液比重を測定すればバッテリの充電状態を把握することができるはずであるが、実際には、充放電中ゃ充放電の終了直後のバッテリにおいては、電解液と電極との間で発生した化学反応により電解液の比重が不均一となってしまうので、正確な電解液比重を測定してバッテリの充電状態を正確に把握することができない。

さらに、バッテリの端子電圧を測定してバッテリの充電容量を求めることも考えられるが、放電電流を安定させない限り端子電圧も安定しないので、現実には、バッテリの充電状態と相関のある端子電圧を測定により得ることは期待できない。

しかも、第 1 1図の特性図に示すように、バッテリを 1 O A刻みで 1 0〜8 0 (A) の各定電流にて放電させると、放電時間（横軸）とバッテリの端子電圧（ V：縦軸）との相関は、放電電流が小さいほど放電時間が長い点において相互に異なっているが、放電時間が経過するにつれてバッテリの端子電圧が急激に降下する点において共通している。

ここで、第 1 1図の特性図の横軸は時間であるが、定電流放電であることと、バッテリ容量が電気量（A h ) で表されることとを考慮すると、この横軸はバッテリ容量と見てよいと考えることができる。

そこで、第 1 1図の特性図を、定電流放電時における横軸のバッテリ容量と縦軸の端子電圧との相関として見ると、放電電流が小さいほど大きな電力を取り出すことができ、かつ、縦軸側に近いパッテリの満充電状態の付近では容量降下が遅く、縦軸から第 1 1図中右側に離.れて放電終始電圧に近づくほど急激に容量が降下してしまうことが判る。

以上のことから、仮に放電電流を安定させることができたとしても、バッテリの充電容量と端子電圧との間には直線的な相関がないので、パッテリの端子電圧から充電容量を求めることはできないことが判る。

そこで注目されるのは、ほぼ直線的な相関があるバッテリの電解液比重と開回路電圧との関係と、同じく直線的な相関があるパッテリの電解液比重と充電状態との関係から、直線的な相関が成り立つはずの、バッテリの充電状態と開回路電圧との関係を利用する容量演算方式である。

但し、この容量演算方式の唯一の弱点は、バッテリの開回路電圧を測定できるのが、自然放電を除くと充電状態に変化のない非放電時に限られることであり、換言すると、充電状態に変化の生じる放電時にはバッテリの開回路電圧を測定することができないことである。

したがって、バッテリの充電状態と開回路電圧との関係を利用する容量演算方式を用いる上での最大のボイントは、バッテリの放電時に如何にして開回路電圧を見つけるカ、ということになる。

ところで、バッテリの放電時に測定できるのは、バッテリの端子電圧と放電電流であるが、第 11図の特性図から、バッテリの充電状態が変わらなくても放電電流が上がればバッテリの端子電圧が下がるのは明らかであるから、端子電圧と放電電流との間には、負の相関を示す電圧一電流特性（1ー特性）があり、また、この負の相関を示す電圧一電流特性は、バッテリの充電状態が変わると変化することが判る。

そこで、バッテリの電圧一電流特性をバッテリの充電状態に応じて複数求めるために、次のような測定を行う。

まず、或る電流 I a とこの電流 l a よりも低い電流 l b とが周期的に交互に現れるパルス状の電流によるパッテリの放電を連続して行い、そのときに放電電流とは逆位相で現れるパッテリの端子電圧と放電電流との組（l a , Vl ) , ( I

_¾ ， V₂ ) 、（I , ， V₃ ) 、（l b ， v₄ ) ， …を、放電電流のパルス周期（例えば lms) に同期し連続して所定数（例えば 100サンプル）サンプリングする。

そして、所定数サンプリングしたバッテリの端子電圧と放電電流との組（I , ， Voi) 、 (l b , V。₂) 、（I , ， V。₃) 、 (l b , v。₄) ， …から、最小二乗法により、 V=_{a i} I + b！なるバッテリの直線的な電圧一電流特性式における係数 _{a i} ， b 1 を得て、この式 V=_{a i} I + b！を、上記したサンプリングの間における容量に対応したパッテリの電圧一電流特性として位置づける。

次に、上記と同様の放電によって、パルス状の電流 I a ， I a によるバッテリの放電を連続して行い、そのときに放電電流とは逆位相で現れるパッテリの端子電圧と放電電流との組（I , ，；) 、（I _b ， V₁₂) 、（I , , V₁₃) 、（I b ， VH) ， …を連続して所定数サンプリングし、これら力ゝら、最小二乗法により、 V=a₂ I + b 2 なるパッテリの直線的な電圧一電流特性式における係数 a 2 , b₂ を得て、この式 V=a₂ I + b 2 を、上記したサンプリングの間における容量に対応したバッテリの電圧一電流特性として位置づける。

以後、同様にして、 V=a_n I + b n なるパッテリの直線的な電圧一電流特性式における係数 a _n , b_n を得て、この式 V=a_n I + b_n を、ノくッテリの徐々に減少する互いに異なる容量に対応した電圧一電流特性として位置づけることで、 1 0 0 %から 0 %までの各容量に対応したバッテリの電圧一電流特性を得る。尚、各所定数サンプリングしたバッテリの端子電圧と放電電流との組（I _a ，

V ") 、 ( I _b , V n ₂) 、 ( I a ， V n ₃) 、 ( I b ， V n ₄) ， …と、これらに最小二乗法を適用して得られる直線的な電圧一電流特性式 V = a _π I + b _η との関係を、第 1 2図に模式的に示した。

ここで、上述のようにして得た各容量に応じたバッテリの電圧一電流特性式に、仮想の定電流値である仮想電流値 I sを各々代入し、それによつて求まる Vを、バッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧 V ηと定義すると、第 1 3図のグラフに示すような定電流放電特性が得られる。

そして、仮想電流値 I sとして正のいずれの値を代入しても、その仮想電流値 I sによる定電流放電特性は、横軸に取った容量が第 1 3図中右側に進んで 0に近づくにつれて推定電圧 V ηが急激に低下するとレヽう、非直線的な特性となり、理論上開回路電圧を示すはずの仮想電流値 I s = 0 Αの場合においても、定電流放電特性は同様の特性を示すことが判る。

但し、第 1 3図のグラフによれば、仮想電流値 I sが小さければ小さいほど、容量が 0に近づくにつれて推定電圧 V nが低下する度合いが小さくなっているため、あくまで仮想の領域であるが、上述のようにして得た各容量に応じたバッテリの電圧一電流特性式に仮想電流値 I sとして負の値を代入して、その負の値の仮想電流値 I sによる定電流放電特性をグラフに示すと、第 1 4図に示すように、この場合においては、仮想電流値 I s =— 1 0 Aを境に、容量 0に近い領域の推定電圧 V nの特性変化が変極する。

したがって、理論上では、仮想電流値 I sを一 1 0 Aとすると、定電流放電における推定電圧 V nがバッテリの容量に対して直線的な特性を示すことになる。そこで、上述のようにして得た各容量に応じたバッテリの電圧一電流特性を、縦軸を放電電流. I とし横軸を端子電圧 Vとした同一平面上に展開した、第 1 5図のグラフ上において、定電流放電における推定電圧 V nがバッテリの容量に対して直線的な特性を示すことを検証してみる。

まず、各電圧一電流特性式の傾きを表す係数 a , a ₂ ， - · , a n が各々異なり、かつ、各電圧—電流特性式の切片を表す係数 b i , b₂ ， ···， b„ も各々異なることから、第 15図中の現実に存在する正の放電電流領域においては、バッテリ容量の変化に対して端子電圧 Vが直線的に変化する放電電流値 Iは存在しない。

しかし、第 15図中の想像上の領域である負の放電電流領域においては、放電電流値 I =— 1 OAの時に、バッテリの容量に対して端子電圧 Vが直線的に変化する特性を示すことになり、この放電電流値 I =— 1 OAにおける各容量に対応するバッテリの端子電圧 Vが、推定電圧 Vnであるということになる。

そこで、この仮想電流値 I s =— 1 OAにおけるバッテリの容量とこれに対して直線的な相関を有する推定電圧 Vnとの関係をグラフに表すと、第 1 6図に示すように、縦軸の満充電時の開回路電圧 V sと放電終止時の開回路電圧 V eとの間に推定電圧 V nが存在することになり、この推定電圧 V nに対応する横軸の容量上の値が、パッテリの残存容量、つまり、充電状態 SO C (State of charge ) ということになる。

したがって、.推定電圧 V nはバッテリの開回路電圧に代わるものであるということができ、開回路電圧が測定できない放電時においても、その放電が、電力を供給する負荷が放電中に変化しない定負荷放電であれば、その放電中に微妙に変動するバッテリの端子電圧と放電電流とを測定することで、その定負荷放電におけるバッテリの端子電圧と放電電流との相関である電圧一電流特性を求めて、その特性式（V=a I + b) に仮想電流値 I s =— 10 Aを代入して推定電圧 Vn を求めることで、この推定電圧 Vnからパッテリの充電状態 S OCを求めることができる。

そして、第 16図の縦軸上における推定電圧 Vnと満充電時の開回路電圧 V s との比に換算して、満充電容量に対する現在の充電状態 SO Cを求めると、

S OC= { (Vn-Ve) / (V s— Ve) } X I 00 (%)

となる。

しかし、正確を期して、電力（VXAh) の比に換算して満充電容量に対する現在の充電状態 S OCを求めると、

S OC= { 〔 (Vn+Ve) / 2〕 X 〔 (Vn-Ve) Z (V s -V e) 〕 X A h } / { 〔（V s + V eノ / 2〕 X A h } X 1 0 0 (%) = { ( V n ² — V e ² ) ノ（V s ² — V e ² ) } X 1 0 0 (%) となる。

ところで、バッテリの放電中には、第 1 7図に示すように、純抵抗（パッテリのォーミック抵抗）の影響による電圧降下、つまり、純抵抗に放電電流を乗じた I R降下や、放電側分極による電圧降下が生じ、逆に、バッテリの充電中には、これら純抵抗の影響による電圧上昇や充電側分極による電圧上昇が生じる。特に、第 1 7図に示すように、バッテリの放電時に生じる放電側分極に含まれる、電極の表面上で酸化還元反応を進行させるための活性化分極や、物質移動の結果として電極表面と溶液バルクとの間に生じた反応物や生成物の濃度差による濃度分極は、放電電流の増減に対して多少遅れて反応するため、放電電流の値に比例するような直線的相関を示さない。

そのため、上述したように、バッテリの充電状態 S O Cを求めるために、放電時に測定できないバッテリの開回路電圧に代わって推定電圧 V nを求める場合、その前段階として、端子電圧と放電電流とを放電中に測定してバッテリの電圧一電流特性を求めると、その端子電圧が放電時の分極による電圧降下を含んでいることから、求めたバッテリの電圧一電流特性やその電圧一電流特性から推定した推定電圧 V nが、バッテリの充電状態 S O Cだけでなく分極による電圧降下を反映したものとなってしまい、よって、この推定電圧 V nをそのまま用いたのでは、バッテリの充電状態 S O Cを正確に求めることができない。発明の開示

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、放電時に測定できるノッテリの端子電圧と放電電流との相関から求められる、バッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を用いて、バッテリの充電状態を求めるに当たり、推定電圧を求めるのに用いた放電中のバッテリの端子電圧が、前回の充電や放電による電圧上昇や電圧降下の完全に解消していないものである場合であっても、バッテリの充電状態を正確に演算することのできるバッテリ容量演算方法と、この方法を実施する際に用いて好適なバッテリ容量演算装置とを提供することにある。本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法

本発明の第 1の側面によるパッテリ容量演算方法は、車両の負荷に電力を供給するバッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示す電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて前記バッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いて前記バッテリの充電容量を演算するに当たり、平衡状態の前記バッテリによる定負荷放電の放電電流が前記負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値から減少している間の、前記電圧一電流特性を用いて推定した、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリの推定電圧の値と、該推定電圧の値を推定した前記所定の大電流値による定負荷放電の開始前における平衡状態の前記バッテリの端子電圧である開回路電圧の値との差値を、前記バッテリの放電終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量である残存電圧降下値として予め求めておき、以後、前記パッテリが前記所定の大電流値による定負荷放電を行う毎に、該所定の大電流値による定負荷放電中に周期的に測定した前記バッテリの端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求め、この電圧—電流特性を用いて前記バッテリの現在の推定電圧を推定し、前記推定した前記バッテリの現在の推定電圧の値に、前記残存電圧降下値を加算することで、前記バッテリの現在の充電容量を演算するようにしたことを特徴とする。このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法によれば、バッテリが行う定負荷放電の放電電流が、車両の負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値に達すると、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極による電圧降下や電圧上昇が仮に放電開始前に残存していても、その残存する電圧降下を上回る、所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が発生した状態となり、或は、その残存する電圧上昇が解消した上で、所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が新たに発生した状態となる。

一方、平衡状態にあるパッテリが所定の大電流値による定負荷放電を行っても、その放電電流が所定の大電流値に達すると、その所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が発生した状態となる。

したがって、パッテリが所定の大電流値による定負荷放電を行うと、その定負荷放電の開始前にパッテリが平衡状態にあつたか、それとも、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極状態が完全には解消しきれていない状態にあつたかに拘わらず、所定の大電流値から放電電流が減少している間のバッテリの端子電圧と放電電流とから求めた電圧一電流特性により推定されるバッテリの推定電圧は、同じ値となる。

そして、所定の大電流値による定負荷放電の開始前にパッテリが平衡状態にあつたか否かに拘わらず、その定負荷放電をバッテリが開始した後に推定される推定電圧の値は、定負荷放電を開始する前のパッテリが平衡状態にあったと仮定した場合の、その平衡状態におけるバッテリの端子電圧に当たる開回路電圧に対して、所定の大電流値によってバッテリが行った定負荷放電の終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量として予め求められている残存電圧降下値の分だけ、低い値を示すことになる。

また、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法は、平衡状態の前記パッテリの端子電圧の値を予め測定して該測定値を前記開回路電圧の値に設定しておき、該開回路電圧の設定に続いて、平衡状態の前記バッテリが前記所定の大電流値による定負荷放電を行った際、該定負荷放電の放電電流値が前記所定の大電流値から減少する間に周期的に測定した、前記バッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて平衡状態からの前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記パッテリの推定電圧を推定し、該推定した平衡状態からの前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリの推定電圧の値を、前記設定した前記開回路電圧の値から差し引くことで、前記残存電圧降下値を予め求めておくようにした。

このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法によれば、平衡状態のバッテリが所定の大電流値による定負荷放電を行うと、まず、定負荷放電の開始前にバッテリの端子電圧の値を測定することで開回路電圧の値が設定され、続いて、定負荷放電の放電電流値が所定の大電流値から減少すると、周期的に測定したバッテリの端子電圧と放電電流とから求めた電圧一電流特性から推定電圧が推定されて、この推定電圧の値と、先に設定された開回路電圧の値との差分が、残存電圧降下値として求められて、以後、バッテリの現在の充電容量を演算するために行われる、バッテリが定負荷放電を行う毎に推定されるパッテリの現在の推定電圧への加算に供されることになる。

さらに、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法は、前記パッテリが平衡状態となる毎に、前記開回路電圧の値を、当該平衡状態において測定した前記パッテリの端子電圧の値に更新設定するようにした。

このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法によれば、放電に伴う充電状態の変化に応じて変化するバッテリの開回路電圧が、.バッテリが平衡状態となる度に、最新の端子電圧の値に更新設定されることになる。

また、本発明の第 1の側面によるパッテリ容量演算方法は、前記バッテリが前記所定の大電流値による定負荷放電を行う毎に、該所定の大電流値による定負荷放電時の放電電流値が前記所定の大電流値から減少する間に周期的に測定した、前記バッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて、前記バッテリの現在推定電圧の推定を行うようにしたこのような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法によれば、バッテリが所定の大電流値による定負荷放電を行うと、その度に、放電電流値が所定の大電流値から減少する間に周期的に測定したバッテリの端子電圧と放電電流とから求めた電圧一電流特性を用いて、パッテリの現在の推定電圧が推定され、この推定電圧の値と残存電圧降下値とから、バッテリの現在の充電状態が演算されることになる。

さらに、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法は、前記所定の大電流値を、前記車両のセルモータ始動時に必要とする電流値とし、前記バッテリの放電電流値が、前記所定の大電流値から減少し始めてから、該所定の大電流値よりも低く、かつ、前記セルモータ以外の前記車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の、目標電流値に低下するまでの間に、周期的に測定した前記バッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求めるようにした。このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法によれば、車両のセルモータ始動時に必要とする電流値は、その車両の他の負荷に対してバッテリからの電力が仮に複数同時に供給されている場合であつても、その場合の電流値を上回ることから、このセルモータ始動時に必要とする電流値を所定の大電流値とすることで、放電電流が所定の大電流値に達した際に、前回の放電によって発生した放電側分極による電圧降下を上回る電圧降下がバッテリの端子電圧に発生した状態に至る。

一方、バッテリの放電電流値が所定の大電流値から減少して、セルモータ以外の車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の目標電流値に低下すると、その状態でバッテリの端子電圧に残存している放電側分極による電圧降下には、セルモータ以外の車両の負荷に電力を供給することで発生した放電側分極による電圧降下成分は表面上現れず、所定の大電流値による放電を行ったことによつて発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみが、表面上現れた状態となる。したがって、所定の大電流値による定負荷放電を行ったバッテリの放電電流値が、所定の大電流値から減少して目標電流値に低下するまでの間に、周期的に測定した端子電圧と放電電流とから、バッテリの電圧一電流特性を求めると、この電圧一電流特性から推定した推定電圧は、セルモータ以外の車両の負荷が今なお駆動されているとしても、所定の大電流値による放電を行ったことによって発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみを、純粋に反映したものになることになる。また、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法は、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリの推定電圧を推定する毎に、該推定時点における前記バッテリの周辺温度と、前記開回路電圧を求めた時点における前記バッテリの周辺温度とに応じて、前記残存電圧降下値を補正し、該補正した残存電圧降下値を用いて前記バッテリの現在の充電容量を演算するようにした。このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算方法によれば、バッテリの周辺温度が変化すると、バッテリの容量が変化してバッテリの端子に現れる端子電圧も変化するので、平衡状態のバッテリの開回路電圧を求めた時点と、所定の大電流値による定負荷放電時におけるバッテリの推定電圧の推定時点とで、バッテリの周辺温度が異なると、バッテリの周辺温度に応じて開回路電圧に反映されている端子電圧成分と、バッテリの周辺温度に応じて推定電圧に反映されている端子電圧成分とが、各々相違することになる。

しかし、平衡状態のバッテリの開回路電圧を求めた時点におけるバッテリの周辺温度と、所定の大電流値による定負荷放電時におけるバッテリの推定電圧の推定時点におけるパッテリの周辺温度とに応じて補正した、補正後の残存電圧降下値を用いて、バッテリの現在の充電容量を演算すると、バッテリの周辺温度に応じた端子電圧成分が同じ条件で反映された開回路電圧と推定電圧とを用いて、ノッテリの周辺温度の相違による端子電圧の変動成分が排除された状態で、パッテリの現在の充電状態が演算されることになる。本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算方法

本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算方法は、車両の負荷に電力を供給するバッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示す電圧—電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて前記パッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いて前記バッテリの充電容量を演算するに当たり、前記バッテリが前記負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値による定負荷放電を行う毎に、該所定の大電流値による定負荷放電の放電電流値が前記所定の大電流値から減少する間に周期的に測定した、前記バッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて、前記バッテリの現在の推定電圧の推定を行うようにしたことを特徴とする。

このような本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算方法によれば、バッテリが行う定負荷放電の放電電流が、車両の負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値に達すると、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極による電圧降下や電圧上昇が仮に放電開始前に残存していても、その残存する電圧降下を上回る、所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が発生した状態となり、或は、その残存する電圧上昇が解消した上で、所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が新たに発生した状態となる。

したがって、バッテリが所定の大電流値による定負荷放電を行うと、その定負荷放電の開始前にバッテリが平衡状態にあつたか、それとも、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極状態が完全には解消しきれていない状態にあつたかに拘わらず、所定の大電流値から放電電流が減少している間のバッテリの端子電圧と放電電流とから求めた電圧一電流特性により推定されるパッテリの推定電圧は、同じ値となる。

そして、バッテリが所定の大電流値による定負荷放電を行うと、その度に、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極による電圧降下や電圧上昇が仮に放電開始前に残存していても、その残存する電圧降下や電圧上昇の影響が排除された後の、放電電流値が所定の大電流値から減少する間に周期的に測定したバッテリの端子電圧と放電電流とから電圧一電流特性が求められ、この前回の放電において発生した分極の影響が排除された電圧一電流特性を用いて、バッテリの現在の推定電圧が推定され、この推定電圧の値から、バッテリの充電状態が演算されることになる。

また、本発明の第 2の側面によるパッテリ容量演算方法は、前記所定の大電流値を、前記車両のセルモータ始動時に必要とする電流値とした。

このような本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算方法によれば、車両のセルモータ始動時に必要とする電流値は、その車両の他の負荷に対してバッテリからの電力が仮に複数同時に供給されている場合であっても、その場合の電流値を上回ることから、このセルモータ始動時に必要とする電流値を所定の大電流値とすることで、放電電流が所定の大電流値に達した際に、前回の放電によって発生した放電側分極による電圧降下を上回る電圧降下がバッテリの端子電圧に発生した状態に至ることになる。

さらに、本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算方法は、前記バッテリの放電電流値が前記所定の大電流値よりも低く、かつ、前記セルモータ以外の前記車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の、目標電流値に低下するまでの間に、周期的に測定した前記バッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求めるようにした。

このような本発明の第 2の側面によるパッテリ容量演算方法によれば、バッテリの放電電流値が所定の大電流値から減少して、セルモータ以外の車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の目標電流値に低下すると、その状態でパッテリの端子電圧に残存している放電側分極による電圧降下には、セルモータ以外の車両の負荷に電力を供給することで発生した放電側分極による電圧降下成分は表面上現れず、所定の大電流値による放電を行ったことによつて発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみが、表面上現れた状態となる。

したがって、所定の大電流値による定負荷放電を行ったバッテリの放電電流値が、所定の大電流値から減少して目標電流値に低下するまでの間に、周期的に測定した端子電圧と放電電流とから、バッテリの電圧一電流特性を求めると、この電圧—電流特性から推定した推定電圧は、セルモータ以外の車両の負荷が今なお駆動されているとしても、所定の大電流値による放電を行ったことによって発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみを、純粋に反映したものになることになる。本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置の概略構成

本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置は、第 1図の基本構成図に示すように、車両の負荷に電力を供給するバッテリ 1 3の、前記負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値による定負荷放電時に、この定負荷放電時におけるバッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示す電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて前記バッテリ 1 3の定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いて前記バッテリ 1 3の充電容量を演算するバッテリ容量演算装置において、平衡状態の前記バッテリ 1 3による定負荷放電の放電電流が前記所定の大電流値から減少している間の、前記電圧一電流特性を用いて推定した、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリ 1 3の推定電圧の値と、該推定電圧の値を推定した前記所定の大電流値による定負荷放電の開始前における平衡状態の前記パッテリ 1 3の端子電圧である開回路電圧の値との差値を、前記バッテリ 1 3の放電終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量である残存電圧降下値として記憶する残存電圧降下値記憶手段 2 7を備えており、前記残存電圧降下値記憶手段 2 7に記憶された前記残存電圧降下値を、前記推定した前記バッテリ 1 3の推定電圧の値に加算することで、前記バッテリ 1 3の現在の充電容量を演算することを特徴とする。

このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、バッテリ 1 3が行う定負荷放電の放電電流が、車両の負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値に達すると、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極による電圧降下や電圧上昇が仮に放電開始前に残存していても、その残存する電圧降下を上回る、所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が発生した状態となり、或は、その残存する電圧上昇が解消した上で、所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が新たに発生した状態となる。

—方、平衡状態にあるバッテリ 1 3が所定の大電流値による定負荷放電を行つても、その放電電流が所定の大電流値に達すると、その所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が発生した状態となる。

したがって、バッテリ 1 3が所定の大電流値による定負荷放電を行うと、その定負荷放電の開始前にバッテリ 1 3が平衡状態にあつたか、それとも、前回の放電におレ、て発生した放電側や充電側の分極状態が完全には解消しきれていない状態にあつたかに拘わらず、所定の大電流値から放電電流が減少している間のバッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とから求めた電圧一電流特性により推定されるバッテリ 1 3の推定電圧は、同じ値となる。

そして、所定の大電流値による定負荷放電の開始前にバッテリ 1 3が平衡状態にあったか否かに拘わらず、その定負荷放電をバッテリ 1 3が開始した後に推定される推定電圧の値は、定負荷放電を開始する前のバッテリ 1 3が平衡状態にあつたと仮定した場合の、その平衡状態におけるバッテリ 1 3の端子電圧に当たる開回路電圧に対して、所定の大電流値によってバッテリ 1 3が行った定負荷放電の終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量として予め求められて、残存電圧降下値記憶手段 2 7に記憶されている、残存電圧降下値の分だけ、低い値を示すことになる。

また、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置は、前記所定の大電流値による前記バッテリ 1 3の定負荷放電において、該バッテリ 1 3の放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを検出する放電電流減少開始検出手段 Aと、前記バッテリ 1 3の放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段 Aが検出した後に、周期的に測定される前記バッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求める特性割出手段 2 3 Aと、該特性割出手段 2 3 Aが求めた前記電圧一電流特性を用いて、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリ 1 3の推定電圧を推定する推定電圧推定手段 2 3 Bとをさらに備えており、該推定電圧推定手段 2 3 B が推定した前記バッテリ 1 3の推定電圧の値に、前記残存電圧降下値記憶手段 2 7に記憶された前記残存電圧降下値を加算することで、前記パッテリ 1 3の現在の充電容量を演算するものとした。

このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、バッテリ 1 3が所定の大電流値による定負荷放電を行うと、パッテリ 1 3の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段 Aが検出する度に、放電電流値が所定の大電流値から減少する間に周期的に測定したバッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とから電圧—電流特性が特性割出手段 2 3 Aにより求められ、この特性割出手段 2 3 Aにより求められた電圧一電流特性を用いて、所定の大電流値による定負荷放電時におけるバッテリ 1 3の推定電圧が推定電圧推定手段 2 3 Bにより推定され、この推定電圧推定手段 2 3 Bにより推定された推定電圧の値と、残存電圧降下値記憶手段 2 7に記憶されている残存電圧降下値とから、バッテリ 1 3の現在の充電状態が演算されることになる。

さらに、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置は、前記開回路電圧の値を記憶する開回路電圧値記憶手段 2 5と、前記バッテリ 1 3が平衡状態にあるか否かを判別する平衡状態判別手段 2 3 Cと、該平衡状態判別手段 2 3 Cにより平衡状態にあると判別された前記バッテリ 1 3からの前記所定の大電流値による定負荷放電時に、前記推定電圧推定手段 2 3 Bが推定した前記バッテリ 1 3の推定電圧の値を、前記開回路電圧値記憶手段 2 5に記憶された前記開回路電圧の値から差し引いて前記残存電圧降下値を求める残存電圧降下値割出手段 2 3 Dとをさらに備えており、前記残存電圧降下値記憶手段 2 7が、前記残存電圧降下値割出手段 2 3 Dが求めた前記残存電圧降下値を記憶するものとした。

このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、平衡状態判別手段 2 3 Cにより平衡状態にあると判別されたパッテリ 1 3が所定の大電流値による定負荷放電を行うと、残存電圧降下値割出手段 2 3 Dによって、バッテリ 1 3の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことが放電電流減少開始検出手段 Aにより検出された後に推定電圧推定手段 2 3 Bにより推定された推定電圧の値が、開回路電圧値記憶手段 2 5に記憶された開回路電圧の値から差し引かれて、残存電圧降下値が求められ、この求められた残存電圧降下値が残存電圧降下値記憶手段 2 7に記憶されることになる。

また、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置は、前記平衡状態判別手段 2 3 Cにより平衡状態にあると判別された状態において前記バッテリ 1 3の端子電圧を測定する平衡状態端子電圧測定手段 Bと、前記開回路電圧値記憶手段 2 5に記憶された前記開回路電圧の値を、前記平衡状態端子電圧測定手段 Bが測定した前記バッテリ 1 3の端子電圧の値に更新する開回路電圧更新手段 2 3 Eとをさらに備えているものとした。

このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、放電に伴う充電状態の変化に応じてバッテリ 1 3の開回路電圧が変化しても、バッテリ 1 3が平衡状態にあると平衡状態判別手段 2 3 Cにより判別される毎に、開回路電圧値記憶手段 2 5に記憶された開回路電圧の値が、平衡状態端子電圧測定手段 Bにより測定された平衡状態のバッテリ 1 3の端子電圧の最新値に更新されることになる。

さらに、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置は、前記バッテリ 1 3の周辺温度を検出する温度検出手段 1 9と、前記バッテリ 1 3の推定電圧を前記推定電圧推定手段 2 3 Bが推定した時点において、前記温度検出手段 1 9が検出した前記バッテリ 1 3の周辺温度と、前記バッテリ 1 3の端子電圧を前記平衡状態端子電圧測定手段 Bが測定した時点において、前記温度検出手段 1 9が検出した前記バッテリ 1 3の周辺温度とに応じて、前記残存電圧降下値記憶手段 2 7 に記憶された前記残存電圧降下値を補正する補正手段 2 3 Fとをさらに備えており、該補正手段 2 3 Fにより補正された補正後の前記残存電圧降下値を、前記推定電圧推定手段 2 3 Bが推定した前記バッテリ 1 3の推定電圧の値に加算することで、前記バッテリ 1 3の現在の充電容量を演算するものとした。

このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、バッテリ 1 3の周辺温度が変化すると、バッテリ 1 3の容量が変化してバッテリ 1 3の端子に現れる端子電圧も変化するので、開回路電圧値記憶手段 2 5に記憶させた開回路電圧を求めた時点と、平衡状態判別手段 2 3 Cにより平衡状態にあると判別されたバッテリ 1 3の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段 Aが検出した後に、バッテリ 1 3の推定電圧を推定電圧推定手段 2 3 Bが推定した時点とで、温度検出手段 1 9により検出されたバッテリ 1 3の周辺温度が異なると、バッテリ 1 3の周辺温度に応じて開回路電圧に反映されている端子電圧成分と、パッテリ 1 3の周辺温度に応じて推定電圧に反映されている端子電圧成分とが、各々相違することになる。

しかし、開回路電圧値記憶手段 2 5に記憶させた開回路電圧を求めた時点で温度検出手段 1 9により検出されたバッテリ 1 3の周辺温度と、平衡状態判別手段 2 3 Cにより平衡状態にあると判別されたパッテリ 1 3の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段 Aが検出した後に、バッテリ 1 3の推定電圧を推定電圧推定手段 2 3 Bが推定した時点で、温度検出手段 1 9により検出されたバッテリ 1 3の周辺温度とが、互いに異なっていても、残存電圧降下値記憶手段 2 7に記憶された残存電圧降下値を両周辺温度に応じて補正手段 2 3 Fにより補正して、この補正手段 2 3 Fにより補正された後の残存電圧降下値を用いてバッテリ 1 3の現在の充電容量を演算することで、バッテリ 1 3の周辺温度に応じた端子電圧成分が同じ条件で反映された開回路電圧と推定電圧とを用いて、バッテリ 1 3の周辺温度の相違による ¾子電圧の変動成分が排除された状態で、パッテリ 1 3の現在の充電状態が演算されることになる。

また、本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置は、前記所定の大電流値は、前記車両のセルモ一タ 5始動時に必要とする電流値であり、前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段 Aが検出した前記バッテリ 1 3の放電電流が、前記セルモータ 5以外の前記車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の、目標電流値に低下したことを検出する放電電流低下検出手段 Cをさらに備えており、前記特性割出手段 2 3 Aが、前記バッテリ 1 3の放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段 Aが検出した後、前記目標電流値に低下したことを前記放電電流低下検出手段 Cが検出するまでの間、前記周期的に測定される前記バッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求めるものとした。このような本発明の第 1の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、車両のセルモータ 5始動時に必要とする電流値は、その車両の他の負荷に対してバッテリ 1 3からの電力が仮に複数同時に供給されている場合であっても、その場合の電流値を上回ることから、このセルモータ 5始動時に必要とする電流値を所定の大電流値とすることで、バッテリ 1 3による定負荷放電の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段 Aが検出した時.点では、それ以前に放電電流が所定の大電流値に一旦達して、前回の放電によつて発生した放電側分極による電圧降下を上回る電圧降下がバッテリ 1 3の端子電圧に発生した状態に至っていることになる。

そして、バッテリ 1 3の放電電流値が所定の大電流値から減少して、セルモータ 5以外の車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の目標電流値に低下したことを放電電流低下検出手段 Cが検出した時点では、その状態でバッテリ 1 3の端子電圧に残存している放電側分極による電圧降下には、セルモータ 5以外の車両の負荷に電力を供給することで発生した放電側分極による電圧降下成分は表面上現れず、所定の大電流値による放電を行ったことによつて発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみが、表面上現れた状態に至っていることになる。

したがって、バッテリ 1 3の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段 Aが検出した後、目標電流値に低下したことを放電電流低下検出手段 Cが検出するまでの間に、周期的に測定した端子電圧と放電電流とから特性割出手段 2 3 Aがバッテリ 1 3の電圧一電流特性を求めると、この電圧一電流特性から推定電圧推定手段 2 3 Bが推定した推定電圧は、セルモータ 5以外の車両の負荷が今なお駆動されているとしても、所定の大電流値による放電を行ったことによつて発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみを、純粋に反映したものになることになる。本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算装置の概略構成

本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算装置は、. 車両の負荷に電力を供給するパッテリ 1 3の、前記負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値による定負荷放電時に、この定負荷放電時におけるバッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示す電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて前記バッテリ 1 3の定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いて前記バッテリ 1 3の充電容量を演算するパッテリ容量演算装置において、前記所定の大電流値による前記バッテリ 1 3の定負荷放電における該バッテリ 1 3の放電電流が、前記所定の大電流値から減少し始めたことを検出する放電電流減少開始検出手段 Aと、前記バッテリ 1 3の放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段 Aが検出した後に、周期的に測定される前記バッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求める特性割出手段 2 3 Aと、前記特性割出手段 2 3 Aが求めた前記電圧一電流特性を用いて、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリ 1 3の推定電圧を推定する推定電圧推定手段 2 3 Bとを備えており、前記推定電圧推定手段 2 3 Bが推定した前記バッテリ 1 3の推定電圧を用いて前記バッテリ 1 3の充電容量を演算することを特徴とする。

このような本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、バッテリ 1 3が行う定負荷放電の放電電流が、車両の負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値に達すると、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極による電圧降下や電圧上昇が仮に放電開始前に残存していても、その残存する電圧降下を上回る、所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が発生した状態となり、或は、その残存する電圧上昇が解消した上で、所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が新たに発生した状態となる。

一方、平衡状態にあるパッテリ 1 3が所定の大電流値による定負荷放電を行つても、その放電電流が所定の大電流値に達すると、その所定の大電流値に応じた大きさの放電側分極が発生した状態となる。

したがって、パッテリ 1 3が所定の大電流値による定負荷放電を行うと、その定負荷放電の開始前にバッテリ 1 3が平衡状態にあつたか、それとも、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極状態が完全には解消しきれていない状態にあつたかに拘わらず、所定の大電流値から放電電流が減少している間のバッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とから求めた電圧一電流特性により推定されるパッテリ 1 3の推定電圧は、同じ値となる。

そして、バッテリ 1 3が所定の大電流値による定負荷放電を行うと、バッテリ 1 3の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段 Aが検出する度に、前回の放電において発生した放電側や充電側の分極による電圧降下や電圧上昇が仮に放電開始前に残存していても、その残存する電圧降下や電圧上昇の影響が排除された後の、放電電流値が所定の大電流値から減少する間に周期的に測定したバッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とから電圧一電流特性が特性割出手段 2 3 Aにより求められ、この前回の放電において発生した分極の影響を排除して特性割出手段 2 3 Aにより求められた電圧一電流特性を用いて、所定の大電流値による定負荷放電時におけるバッテリ 1 3の推定電圧が推定電圧推定手段 2 3 Bにより推定され、この推定電圧推定手段 2 3 Bにより推定された推定電圧の値から、バッテリ 1 3の充電状態が演算されることになる。

また、本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算装置は、前記所定の大電流値が、前記車両のセルモータ 5始動時に必要とする電流値であるものとした。このような本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、車両のセルモータ 5始動時に必要とする電流値は、その車両の他の負荷に対してバッテリ 1 3からの電力が仮に複数同時に供給されている場合であっても、その場合の電流値を上回ることから、このセルモータ 5始動時に必要とする電流値を所定の大電流値とすることで、バッテリ 1 3による定負荷放電の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段 Aが検出した時点では、それ以前に放電電流が所定の大電流値にー且達していて、前回の充放電によって発生した分極を解消するのに十分な放電側分極がバッテリ 1 3に発生した状態に至っていることになる。

さらに、本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算装置は、前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段 Aが検出した前記バッテリ 1 3の放電電流が、前記セルモータ 5以外の前記車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の、目標電流値に低下したことを検出する放電電流低下検出手段 Cをさらに備えており、前記特性割出手段 2 3 Aが、前記バッテリ 1 3の放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段 Aが検出した後、前記目標電流値に低下したことを前記放電電流低下検出手段 Cが検出するまでの間、前記周期的に測定される前記バッテリ 1 3の端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求めるものとした。このような本発明の第 2の側面によるバッテリ容量演算装置によれば、バッテリ 1 3の放電電流値が所定の大電流値から減少して、セルモータ 5以外の車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の目標電流値に低下したことを放電電流低下検出手段 Cが検出した時点では、その状態でバッテリ 1 3の端子電圧に残存している放電側分極による電圧降下には、セルモータ 5以外の車両の負荷に電力を供給することで発生した放電側分極による電圧降下成分は表面上現れず、所定の大電流値による放電を行ったことによつて発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみが、表面上現れた状態に至っていることになる。

したがって、バッテリ 1 3の放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段 Aが検出した後、目標電流値に低下したことを放電電流低下検出手段 Cが検出するまでの間に、周期的に測定した端子電圧と放電電流とから特性割出手段 2 3 Aがバッテリ 1 3の電圧一電流特性を求めると、この電圧一電流特性から推定電圧推定手段 2 3 Bが推定した推定電圧は、セルモータ 5以外の車両の負荷が今なお駆動されているとしても、所定の大電流値による放電を行ったことによって発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみを、純粋に反映したものになることになる。図面の簡単な説明

第 1図は本発明のバッテリ容量演算装置の基本構成図である。

第 2図は本発明のバッテリ容量演算方法を適用した本発明の一実施例に係るバッテリ容量演算装置の概略構成を一部プロックにて示す説明図である。

第 3図は第 2図のマイク t?コンピュータの R OMに格納されている残存電圧降下値の補正データの一例を示す説明図である。

第 4図は第 2図のマイクロコンピュータの R OMに格納された制御プログラムに従い C P Uが行う処理のメィンルーチンを示すフロ一チヤ一トである。

第 5図は第 4図の開回路電圧更新処理を示すサブルーチンのフローチャートである。

第 6図は第 4図の充電状態演算処理を示すサブルーチンのフローチャートである。

第 7図は第 4図の充電状態演算処理を示すサブルーチンのフローチャートである。

第 8図は平衡状態のバッテリが行う定負荷放電における放電電流の増加時と減少時との一般的な電圧一電流特性差を示すグラフである。

第 9図は第 2図のパッテリが平衡状態から行った 2 5 O Aの定負荷放電における放電電流の増加時と減少時との電圧一電流特性差を示すグラフである。

第 1 0図は平衡状態でないバッテリが行う定負荷放電における放電電流の増加時と減少時との一般的な電圧一電流特性差を示すグラフである。

第 1 1図は本発明の背景となる、バッテリの定電流放電における端子電圧と放電時間との相関を示すグラフである。

第 1 2図は本発明の背景となる、バッテリの定電流放電中にサンプリングした所定数の端子電圧及び放電電流の組と、これらに最小二乗法を適用して得られる直線的な電圧—電流特性式との関係を模式的に示すグラフである。第 1 3図は第 1 2図に示す電圧一電流特性から推定した推定電圧により得られる複数の定電流放電特性を示すグラフである。

第 1 4図は第 1 2図に示す電圧一電流特性から推定した推定電圧により得られる複数の仮想上の定電流放電特性を示すグラフである。

第 1 5図は本発明の背景となる、各容量に応じたバッテリの電圧一電流特性を同一平面上に展開したグラフである。

第 1 6図は第 1 4図のグラフにおいて直線的特性を示す仮想上の放電電流値におけるバッテリの容量と第 1 2図に示す電圧一電流特性から推定した推定電圧との関係を示すグラフである。

第 1 7図は本発明の背景となる、バッテリの放電中に発生する電圧降下の内容を示すグラフである。発明を実施するための最良の形態本発明の好適実施例によるパッテリ容量演算装置の具体的構成 .

以下、本発明によるバッテリ容量演算方法を、本発明によるバッテリ容量演算装置と共に、図面を参照して説明する。

第 2図は本発明のバッテリ容量演算方法を適用した本発明の一実施例に係るパッテリ容量演算装置の概略構成を一部プロックにて示す説明図であり、第 2図中引用符号 1で示す本実施例のパッテリ容量演算装置は、エンジン 3に加えてモータジェネレータ 5を有するハイプリッド車両に搭載されている。

そして、このハイブリッド車両は、通常時はエンジン 3の出力のみをドライブシャフト 7からデイブァレンシャルケ一ス 9を介して車輪 1 1に伝達して走行させ、高負荷時には、バッテリ 1 3からの電力によりモータジェネレータ 5をモータとして機能させて、エンジン 3の出力に加えてモータジェネレータ 5の出力をドライブシャフト 7から車輪 1 1に伝達し、アシスト走行を行わせるように構成されている。

また、このハイブリッド車両は、減速時や制動時にモータジェネレータ 5をジエネレ一タ（発電機）として機能させ、運動エネルギを電気工ネルギに変換してバッテリ 1 3を充電させるように構成されている。

尚、モータジェネレータ 5はさらに、不図示のスタータスイッチのオンに伴うエンジン 3の始動時に、エンジン 3のフライホイールを強制的に回転させるセルモータとして用いられるが、その場合にモータジェネレータ 5は、このハイブリッド車両に搭載された他の電動負荷が同時に複数動作している状態よりも多くの電力を単独で消費する。

ちなみに、本実施例のハイブリッド車両においては、スタータスイッチはオフであるものの、不図示のアクセサリスィッチゃィグニッシヨンスィッチとカモータジェネレータ 5以外の電装品（負荷）のイッチ（図示せず。）がオンであるために、エアコン、オーディオ機器、パワーウィンド、ヘッドライト、並びに、ルームランプ（いずれも図示せず。）等が作動している場合、バッテリ 1 3から流れる放電電流は、それらの電装品が同時に複数作動していても 3 5 A (アンペア）に満たない。

逆に、アクセサリスィッチがオンされ、その上でスタータスイッチがオンされて、エンジン 3を始動させるためにモータジエネレータ 5をセルモータとして作動させる際には、例え他の電装品が何も作動していなくても、およそ 2 5 O A ( アンペア）に達する放電電流がバッテリ 9から瞬時的に流れる。

したがって、本実施例のバッテリ容量演算装置 1においては、バッテリ 1 3の放電電流が目標電流値 = 3 5 A (下限）から最大電流値 = 2 5 O A (上限）までの間にあるかどうかが、モータジェネレータ 5をセルモータとして作動させるための定負荷放電が行われていることを見分けるための目安となる。

尚、スタータスィツチのオンによりモータジェネレータ 5によってエンジン 3 が始動されると、イグニッションキー（図示せず。）の操作解除に伴って、スタ —タスィツチがオフになってィダニッションスィツチやアクセサリスィツチのォン状態に移行する。

話を構成の説明に戻して、本実施例のパッテリ容量演算装置 1は、上述したバッテリ 1 3の充電状態を演算するもので、アシスト走行用のモータやセルモータとして機能するモータジェネレータ 5等、電装品に対するバッテリ 1 3の放電電流 Iや、ジエネレータとして機能するモータジエネレ一タ 5からのバッテリ 1 3 に対する充電電流を検出する電流センサ 1 5と、バッテリ 13に並列接続した無限大抵抗を有し、バッテリ 1 3の端子電圧 Vを検出する電圧センサ 1 7と、ェンジン 3が配置されたエンジンルーム（図示せず）の温度 hを検出する温度センサ 19 (温度検出手段に相当）とを備えている。

また、本実施例のバッテリ容量演算装置 1は、上述した電流センサ 15、電圧センサ 17、及び、温度センサ 19の出力がインタフェース回路（以下、「 IZ F」と略記する。） 21における A/D変換後に取り込まれるマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記する。） 23と、このマイコン 23に接続された不揮発性メモリ（以下、「NVM」と略記する。） 25， 27とをさらに備えている。

そして、前記マイコン 23は、 CPU23 a、 RAM 23 b、及び、 ROM 2 3 cを有しており、このうち、 CPU23 aには、 R AM 23 b及び R OM 23 cの他、前記 I/F 21及び NVM25が各々接続されており、また、上述した不図示のスタータスイッチ、ィグニッシヨンスィッチやアクセサリスィッチ、モ —タジェネレータ 5以外の電装品（負荷）のスィッチ等が、さらに接続されている。

前記 RAM 23 bは、各種データ記憶用のデータエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを有しており、前記 R〇M23 cには、 CPU23 aに各種処理動作を行わせるための制御プログラムと、前記 NVM25にバッテリ 13の開回路電圧〇CVが格納、記憶された時点のバッテリ 13自体又は周辺の温度と、後述する処理によって推定される、定負荷放電状態における推定上の端子電圧 Vである推定電圧 Vnの推定時点におけるバッテリ 13自体又は周辺の温度 h 2 とに応じて、前記 NVM27に格納、記億されている残存電圧降下値 e。を補正するための補正データとが格納されている。

尚、 ROM23 cに格納されている残存電圧降下値 e。の補正データは、第 3 図に示すグラフのように、温度 0° Cの時の補正係数を「1」とした場合の、温度 0° じ〜温度55° Cの各温度における補正係数を表した、いわば、温度対補正係数のテーブルのようなものである。

前記 NVM25 (開回路電圧値記憶手段に相当）には、充電容量の変化に応じて変化する前記バッテリ 1 3の平衡状態、即ち、充放電時の分極による電圧上昇や電圧降下が完全に解消して残っていない状態における端子電圧 Vが、バッテリ 13の開回路電圧 OCVとして格納、記憶されると共に、その開回路電圧 QCV が格納、記憶された時点で温度センサ 19が検出したエンジンルームの温度が格納、記憶される。

尚、ハイブリッド車両が製造された当初の時点では、実装時に別途計測されたバッテリ 13の端子電圧 Vが、開回路電圧 OCVとして NVM25に予め格納、記憶されていると共に、その開回路電圧 OCVが格納、記憶された時点のパッテリ 13自体又は周辺の温度 hi 力 NVM25に予め格納、記憶されている。前記 NVM27 (残存電圧降下値記憶手段に相当）には、不図示のイダニッションスィツチのオンに伴って、モータジェネレータ 5によりエンジン 3を始動させるためにバッテリ 1 3が瞬時的に定負荷放電を行った際に、その定負荷放電中に電流センサ 1 5や電圧センサ 1 7により検出されたバッテリ 13の端子電圧 V と放電電流 Iとの相関を基にして、後述する処理によって推定される、定負荷放電状態における推定上の端子電圧 Vである推定電圧 Vnを、 NVM25に格納、記憶されているバッテリ 13の開回路電圧 OCVから差し引いた、バッテリ 13 の放電終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量である残存電圧降下値 e。力格納、記憶される。

尚、上述した電流センサ 15、電圧センサ 1 7、及び、温度センサ 1 9の出力は、 IZF 21を介して常時マイコン 23の CPU 23 aに取り込まれる。

次に、前記 ROM23 cに格納された制御プログラムに従い CPU 23 aが行う処理を、第 4図乃至第 7図のフローチャートを参照して説明する。

バッテリ 13からの給電を受けてマイコン 23が起動しプログラムがスタートすると、 CPU23 aは、まず、第 4図にメインルーチンのフローチャートで示すように、初期設定を実行する（ステップ S 1) 。

このステップ S 1における初期設定では、 RAM23 bのワークエリアに設けられたフラグエリアのフラグのリセットゃタイマエリアのゼロリセット及びタイムカウントの開始等を行う。

ステップ S 1の初期設定が済んだならば、次に、開回路電圧更新処理（ステツプ S 3) と充電状態演算処理（ステップ S 5) とを続けて行った後、バッテリ 1 3からの給電が断たれたか否かを確認し（ステップ S 7) 、断たれていない場合は（ステップ S 7で N) 、ステップ S 3にリターンし、断たれた場合は（ステツプ S 7で Y) 、終了処理を行った後（ステップ S 9) 、一連の処理を終了する。そして、ステップ S 3の開回路電圧更新処理においては、第 5図にサブルーチンのフローチヤ一トで示すように、 RAM 23 bのタイマエリァにおけるタイマ値 Tが、最大分極発生状態からの分極解消に必要な所定時間 Thを超えているか否かを確認し（ステップ S 3 a) 、所定時間 Thを超えていない場合は（ステツプ S 3 aで N) 、開回路電圧更新処理を終了して第 4図のメインルーチンにリターンし、超えた場合は（ステップ S 3 aで Y) 、電圧センサ 1 7の検出したバッテリ 13の端子電圧 Vの AZD変換値を IZF 21から取得すると共に（ステツプ S 3 b) 、温度センサ 19の検出した不図示のエンジンルームの温度 hの A, D変換値を I ZF 21から取得する（ステップ S 3 c) 。

続いて、 NVM25に格納、記憶されているバッテリ 13の開回路電圧 OCV と、 .その開回路電圧 OCVが格納、記憶された時点のパッテリ 1 3自体又は周辺の温度 hi を、ステップ S 3 b及びステップ S 3 cで取得したバッテリ 13の端子電圧 Vやエンジンルームの温度 hの A/D変換値に更新し（ステップ S 3 d) 、 RAM23 bの平衡状態フラグエリアのフラグ Fを「1」に設定した後（ステップ S 3 e) 、開回路電圧更新処理を終了して第 4図のメインル一チンにリタ一ンする。

また、ステップ S 5の充電状態演算処理では、第 6図にサブルーチンのフローチャートで示すように、スタータスィツチ以外のスィツチの状態がオフからオンに移行したか否かを確認し（ステップ S 5 a) 、移行していない場合は（ステツプ S 5 aで N) 、後述するステップ S 5 f に進み、移行した場合は（ステップ S 5 _&で）、 I 21から AZD変換値として取得される電流センサ 15の検出したバッテリ 13の放電電流 Iが OA (アンペア）であるか否かを確認する（ステップ S 5 b ) 。

ノくッテリ 1 3の放電電流 Iが 0 A (アンペア）でない場合は（ステップ S 5 b で N) 、 RAM23 bのタイマエリアにおけるタイムカウントを終了させると共にタイマ値 Tをゼロリセットし（ステップ S 5 c) 、平衡状態フラグエリアのフラグ Fを「0」に設定した後（ステップ S 5 d) 、充電状態演算処理を終了して第 4図のメインルーチンにリターンし、バッテリ 13の放電電流 Iが OA (アンペア）である場合は（ステップ S 5 bで Y) 、スタータスイッチがオンされたか否かを確認する（ステップ S 5 e) 。

スタータスイッチがオンされていない場合は（ステップ S 5 eで N) 、充電状態演算処理を終了して第 4図のメインルーチンにリターンし、オンされた場合は (ステップ S 5 eで Y) 、後述するステップ S 5 jに進む。

一方、ステップ S 5 aにおいてスタータスイッチ以外のスィツチの状態がオフからオンに移行していない場合（N) に進むステップ S 5 f では、スタータスィツチ以外のスィツチの状態がオンからオフに移行したか否かを確認し、移行していない場合は（ステップ S 5 f で N) 、後述するステップ S 5 hに進み、移行した場合は（ステップ S 5 f で Y) 、 RAM23 bのタイマエリアにおけるタイムカウントを開始させた後（ステップ S 5 g) 、充電状態演算処理を終了して第 4 図のメインルーチンにリターンする。

また、ステップ S 5 f においてスタータスィツチ以外のスィツチの状態がオンからオフに移行していない場合（N) に進むステップ S 5 hでは、スタ一タスィツチがオンされたか否かを確認し（ステップ S 5 h) 、オンされていない場合は (ステップ S 5 hで N) 、充電状態演算処理を終了して第 4図のメインルーチンにリターンし、オンされた場合は（ステップ S 5 hで Y) 、ステップ S 5 jに進む。

ステップ S 5 e及びステップ S 5 hにおいてスタータスィツチがオンされた場合（Y) に各々進むステップ S 5 jでは、第 7図のフローチャートに示すように , I /F 21から AZD変換値として取得される電流センサ 15の検出したバッテリ 13の放電電流 Iが 25 OA (アンペア）に達した後に 25 OA (アンペア ) から減少し始めたか否かを確認する。

バッテリ 1 3の放電電流 Iが 250 A (アンペア）に達した後に 250 A (ァンペア）から減少し始めていない場合は（ステップ S 5 jで N) 、そのようになるまでステップ S 5 jをリピートし、 250 A (アンペア）に達した後に 250 A (アンペア）から減少し始めた場合は（ステップ S 5 jで Y) 、電流センサ 1 5の検出したバッテリ 1 3の放電電流 Iの AZD変換値と、電圧センサ 1 7の検出したバッテリ 13の端子電圧 Vの A/D変換値とを、対にして IZF 21から取得し（ステップ S 5 k) 、その取得した、電流センサ 15の検出したバッテリ 13の放電電流 Iが 35A (アンペア）まで低下した否かを確認する（ステップ S 5 m) 。

バッテリ 13の放電電流 Iが 35 A (アンペア）まで低下していない場合は（ステップ S 5mで N) 、ステップ S 5 kにリターンし、低下した場合は（ステツプ S 5mで Y) 、それまでの間にステップ S 5 kにおいて対にして取得された、複数組のバッテリ 13の端子電圧 Vと放電電流 Iとの AZD変換値を利用し、そのデータの相関性を確認するための相関係数 rを算出してその値が一 0. 9≥ r ≥— 1. 0の許容範囲內にあるか否かを確認する（ステップ S 5 n) 。

相関係数 rが許容範囲内にあって相関が OKである場合は（ステップ S 5 nで Y) 、後述するステップ S 5 tに進み、相関係数 rが許容範囲内になく相関が O Kでない場合は（ステップ S 5 nで N) 、ステップ S 5 kで取得した、電流センサ 15の検出したバッテリ 13の放電電流 Iと電圧センサ 1 7の検出したパッテリ 13の端子電圧 Vとの AZD変換値の対を破棄した後（ステップ S 5 p) 、平衡状態フラグエリアのフラグ Fが「0」であるか否かを確認する（ステップ S 5 r) ₀

フラグ Fが「0」である場合は（ステップ S 5 rで Y) 、充電状態演算処理を終了して第 4図のメインルーチンにリターンし、「0」でない場合は（ステップ 35 ::で1^) 、フラグ Fを「0」に設定した後（ステップ S 5 s) 、充電状態演算処理を終了して第 4図のメインルーチンにリターンする。

また、ステップ S 5 nにおいて相関係数 rが許容範囲内にあって相関が OKである場合（Y) に進むステップ S 5 tでは、ステップ S 5 kで取得した、電流センサ 15の検出したバッテリ 13の放電電流 Iと電圧センサ 1 7の検出したバッテリ 13の端子電圧 Vとの AZD変換値の対に、最小二乗法を適用して、直線的な電圧一電流特性式 V= a I + bを割り出し、次に、定電流放電における推定電圧 Vnがバッテリ 1 3の容量に対して直線的な特性を示すようになる仮想電流値 I s =- 1 0 A (アンペア）を、ステップ S 5 tで割り出した電圧一電流特性式 V= a I + bに代入して、推定電圧 Vnを推定する（ステップ S 5 v) 。

これと共に、温度センサ 1 9の検出した不図示のエンジンルームの温度 hの A /D変換値を、推定電圧 Vnの推定時点におけるバッテリ 1 3自体又は周辺の温度 h₂ として I /F 2 1から取得した後（ステップ S 5w) 、平衡状態フラグェリアのフラグ Fが「0」であるか否かを確認する（ステップ S 5 x) 。

フラグ Fが「0」である場合は（ステップ S 5 xで Y) 、後述するステップ S 5 Cに進み、「0」でない場合は（ステップ S 5 xで N) 、 NVM25に格納、記憶されている開回路電圧 OCVからステップ S 5 Vで推定した推定電圧 Vnを差し引いて残存電圧降下値 e。を求め（ステップ S 5 y) 、 NVM2 7に格納、記憶されている残存電圧降下値 e。をステップ S 5 yで求めた残存電圧降下値 e 。に更新する（ステップ S 5 _Z ) 。

そして、ステップ S 5 Vで推定した推定電圧 Vnを、

SOC= { (Vn-V e) / (V s -V e ) } X 1 00 (%)

又は、

S OC= { 〔（Vn+Ve) / 2

X [ (V n -V e ) Z (V s -V e ) X Ah} / { 〔 (V s + V e) Z2〕 X Ah } X 100 (%)

= { (Vn² — Ve ² ) / (V s ² — V e ² ) } X 100 (%) (伹し、 V sは満充電時の開回路電圧、 V eは放電終止時の開回路電圧）のいずれかの式に代入して、バッテリ 1 3の充電状態 SO Cを求め（ステップ S 5 A) 、平衡状態フラグエリアのフラグ Fを「0」に設定した後（ステップ S 5 B) 、充電状態演算処理を終了して第 4図のメインルーチンにリターンする。また、ステップ S 5 Xにおいて平衡状態フラグエリアのフラグ Fが「0」である場合（Y) に進むステップ S 5 Cでは、ステップ S 5 Vで取得した推定電圧 V nの推定時点におけるバッテリ 1 3自体又は周辺の温度 h₂ と、 NVM25に格納、記憶されている、バッテリ 1 3の開回路電圧 OC Vが NVM2 5に格納、記憶された時点のバッテリ 1 3自体又は周辺の温度 h _t とに基づいて、 ROM23 cに格納されている補正データの係数によって NVM 27に格納、記憶されている残存電圧降下値 e。を補正して補正後残存電圧降下値 e。を求め、この補正後残存電圧降下値 e。，をステップ S 5 Vで取得した推定電圧 Vnに加算して補正後推定電圧 Vn ,を求める（ステップ S 5D) 。

そして、ステップ S 5 Dで求めた加算後推定電圧 Vn を、電圧比による算出式、

SOC= { (V n ' -V e ) / (V s - V e ) } X I 00 (%)

又は、電力比による算出式、

SOC= { C (Vn ' +V e) ノ 2〕

X 〔 (Vn ' -V e) / (V s -V e) J X Ah}

/ { 〔（V s + V e ) ノ 2〕 X Ah} X 100 (%)

= { (Vn² ' -V e ² ) / (V s ² -V e ² ) } X 100 (%) (但し、 V sは満充電時の開回路電圧、 V eは放電終止時の開回路電圧）のいずれかの式に代入して、パッテリ 13の充電状態 S OCを求めた後（ステツプ S 5 E) 、充電状態演算処理を終了して第 4図のメインルーチンにリターンする。 .

以上の説明からも明らかなように、本実施例のバッテリ容量演算装置 1では、第 7図のフローチャートにおけるステップ S 5 t力特許請求の範囲における特性割出手段 23 Aに対応する処理となっており、第 7図中のステップ S 5 Vが、特許請求の範囲における推定電圧推定手段 23 Bに対応する処理となっていると共に、第 7図中のステップ S 5 j力特許請求の範囲における残存電圧降下値割出手段 23Dに対応する処理となっている。

また、本実施例のバッテリ容量演算装置 1では、第 5図のフローチャートにおけるステップ S 3 aが、特許請求の範囲における平衡状態判別手段 23 Cに対応する処理となっており、第 5図中のステップ S 3 dが、特許請求の範囲における開回路電圧更新手段 23 Eに対応する処理となっていると共に、第 7図中のステップ S 5じが、特許請求の範囲における補正手段 23 Fに対応する処理となっている。

さらに、本実施例のバッテリ容量演算装置 1では、電流センサ 1 5と、第 7図中のステップ S 5 j とにより、特許請求の範囲における放電電流減少開始検出手段 Aが構成されており、電流センサ 1 5と、第 7図中のステップ S 5 mとにより、特許請求の範囲における放電電流低下検出手段 Cが構成されていると共に、電圧センサ 1 7と、第 5図中のステップ S 3 bとにより、特許請求の範囲における平衡状態端子電圧測定手段 Bが構成されている。

また、本実施例のバッテリ容量演算装置 1では、バッテリ 1 3の放電電流 Iに関して、 2 5 O A (アンペア）が特許請求の範囲における所定の大電流値に相当しており、 3 5 A (アンペア）が特許請求の範囲における目標電流値に相当している。

次に、上述のように構成された本実施例のバッテリ容量演算装置 1の動作（作用）について説明する。

まず、ハイブリッド車両のモータジェネレータ 5以外の電装品（負荷）が作動したり、モータジェネレータ 5がモータとして機能するように作動していて、それに伴いバッテリ 1 3が放電を行っている状態、或は、モータジェネレータ 5がジェネレータとして機能するように作動していて、それに伴いバッテリ 1 3が充電を行っている状態では、 N VM 2 5に格納、記憶されている開回路電圧 O C V と、その開回路電圧 O C Vが N VM 2 5に格納、記憶された時点のバッテリ 1 3 自体又は周辺の温度 in の更新や、 N VM 2 7に格納、記憶されている残存電圧降下値 _e。の更新は、いずれも行われず、また、推定電圧 V nの推定とこれを用いた充電状態 S O Cの演算、更新も行われない。

次に、スタータスイッチのオンに伴って、ハイブリッド車両のモータジエネレータ 5がセルモータとして機能するように作動し、これに伴いバッテリ 1 3が 2 5 O A (アンペア）を超える所定の大電流値による定負荷放電を行うと、その放電におけるバッテリ 1 3の放電電流 Iが 3 5 A (アンペア）という目標電流値に低下するまでの間、電流センサ 1 5及び電圧センサ 1 7により検出されたバッテリ 1 3の放電電流 I及び端子電圧 Vが、対となって周期的に収集され、一定の相関関係を満たすものであった場合には、これらに最小二乗法を適用して、バッテリ 1 3の直線的な電圧一電流特性式 V = a I + bが割り出され、定電流放電における推定電圧 V nがバッテリ 1 3の容量に対して直線的な特性を示すようになる仮想電流値 I s =— 1 O A (アンペア）を、この電圧—電流特性式 V = a I + b に代入することで、推定電圧 Vnが推定される。

そして、 NVM27に格納、記憶されている残存電圧降下値 e。 i 推定電圧 Vnの推定時点におけるバッテリ 13自体又は周辺の温度 h₂ と、 NVM25に格納、記憶されている、バッテリ 13の開回路電圧 OC Vが NVM25に格納、記憶された時点のパッテリ 13自体又は周辺の温度 In とに基づいて、温度補償のために補正され、この補正された補正後残存電圧降下値 e。，を、先に推定された推定電圧 Vnに加算することで、補正後推定電圧 Vn ,が求められ、この補正後推定電圧 Vn 'を、電圧比又は電力比のいずれかの算出式に代入することで、バッテリ 1 3の充電状態 S OCが演算されて、その結果が、表示や容量管理のデータとして提供される。

この場合、推定電圧 Vnを推定するのに用いるバッテリ 13の電圧—電流特性式 V=a I +bを求めるために、対となって周期的に収集される、バッテリ 13 の放電電流 I及び端子電圧 Vが、 25 OA (アンペア）という、ハイブリッド車両における最大の負荷であるセルモータとして機能させるモータジェネレータ 5 に対する放電の際に収集されたものであり、しかも、他の負荷に複数同時にバッテリ 13の電力が供給されていても到達しない 35 A (アンペア）を超える放電電流 Iが流れている状態で収集されたものである。

このため、モータジェネレータ 5以外の負荷にバッテリ 13の電力が同時に供給されていて、それによる放電側分極による電圧降下が生じていても、モ一タジエネレータ 5に対する放電の終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量として求められた残存電圧降下値 e。を、推定した推定電圧 Vnに加算することで、パッテリ 13の実際の充電状態 SO Cを正確に演算することができる。また、本実施例のバッテリ容量演算装置 1では、スタータスイッチのオンに伴つて、パッテリ 13が 25 OA (アンペア）を超える定負荷放電を行った場合、その放電開始前の段階で、最大分極発生状態からの分極解消に必要な所定時間 T hを超えて、バッテリ 1 3が充放電を行っていないと、前回にバッテリ 13が充放電を行った際に発生した分極による電圧変動（電圧上昇又は電圧降下）が完全に解消して平衡状態となっているものとして、 NVM25に格納、記憶されているバッテリ 13の開回路電圧 OCVが、この時点で検出されたバッテリ 1 3の端子電圧 Vに更新される。

このため、バッテリ 13の容量変化によって開回路電圧 QCVが変動しても、バッテリ 1 3が平衡状態となる毎に、 NVM25に格納、記憶される開回路電圧 OCVを最新の値に更新して、バッテリ 1 3の充電状態 S OCの演算精度を高く維持することができる。

同様に、本実施例のバッテリ容量演算装置 1では、セルモータとして機能させるモータジェネレータ 5に対するバッテリ 1 3の放電が、バッテリ 13が平衡状態にある状況から行われると、 NVM27に格納、記憶されているバッテリ 13 の残存電圧降下値 e。、放電開始前に更新された NVM25の開回路電圧 OC Vから、放電後に推定された推定電圧 Vnを差し引いた、最新の残存電圧降下値 e 0 に更新される。

このため、バッテリ 13の状態変化に伴って残存電圧降下値 _e。が変動しても、パッテリ 13が平衡状態となる毎に、 NVM27に格納、記憶される残存電圧降下値 e。を最新の値に更新して、バッテリ 13の充電状態 SO Cの演算精度を高く維持する：とができる。

さらに、本実施例のバッテリ容量演算装置 1では、 NVM25に開回路電圧 O CVを格納、記憶した時点におけるバッテリ 13自体又は周辺の温度 h と、推定電圧 Vnの推定時点におけるバッテリ 1 3自体又は周辺の温度 h ₂ とが異なる場合に、その相違に応じた温度補償のための補正が残存電圧降下値 e。に対して行われ、推定電圧 Vnに加算してバッテリ 1 3の充電状態 S OCを演算するのに用いられるのが、補正後残存電圧降下値 e。，となることから、残存電圧降下値 e 0 を求めた時点と、この残存電圧降下値 e。を推定電圧 Vnに加算してバッテリ 13の充電状態 SOCを演算する時点とで、開回路電圧〇CVの値に変化を及ぼすバッテリ 1 3自体又は周辺の温度 hの変化が生じていても、それを考慮に入れてバッテリ 1 3の充電状態 SO Cを精度良く演算することができる。

ちなみに、本実施例で採用した上述の、残存電圧降下値 e。の温度補償のための構成や、開回路電圧 OCV及び（又は）残存電圧降下値 e。の更新のための構成の一部又は全部は、必要とされる精度との関係において支障がない限り、省略しても良い。また、推定電圧 V nを推定するのに用いるバッテリ 1 3の電圧一電流特性式 V = a I + bを求めるために、バッテリ 1 3の放電電流 I及び端子電圧 Vを対にして周期的に収集する期間は、本実施例のバッテリ容量演算装置 1のように、バッテリ 1 3が 2 5 O A (アンペア）を超える定負荷放電を行った場合、その放電電流 Iが 2 5 O A (アンペア）から 3 5 A (アンペア）に減少する間に限らなくても良い。

し力、し、一般にバッテリ 1 3の放電時における電圧一電流特性は、第 8図のグラフに示すように、放電電流 Iの増加時と減少時とで異なり、実際にバッテリ 1 3が 2 5 O A (アンペア）を超える定負荷放電を行った場合の放電電流 I と端子電圧 Vとを測定してみると、第 9図のグラフに示すように、放電によりバッテリ 1 3に発生した分極による電圧降下が放電電流 Iの減少に伴って解消するペースが、放電電流 Iの増加に伴う発生のペースに対して遅れることから、放電電流 I の増加時よりも減少時の方が放電電流 Iに対して端子電圧 Vが低くなる。

しかも、前回の充放電による電圧上昇や電圧降下が残った状態でバッテリ 1 3 の放電が開始されると、第 1 0図のグラフに一般的な傾向を示すように、放電電流 Iの増加中における電圧一電流特性が、先に第 8図のグラフを参照して説明した、平衡状態から放電を開始した場合の放電電流 Iの増加中における電圧一電流特性とは異なってしまう。

したがって、放電電流 Iの増加中と減少中とでバッテリ 1 3の電圧一電流特性が同じ特性とならず、しかも、放電電流 Iの増加中における電圧一電流特性については、放電の開始前のバッテリ 1 3が平衡状態にあつたか否かによっても異なることを考慮すると、その特性差がよほど僅かな誤差程度の影響しか及ぼさないという状況が確保されていない限り、少なくとも、本実施例のパッテリ容量演算装置 1のように、放電電流 Iが減少している間に限って周期的に収集したバッテリ 1 3の放電電流 I及び端子電圧 Vのみを用いて、バッテリ 1 3の電圧—電流特性式 V = a I + bを求める方が、好ましいと言える。

そして、本実施例のバッテリ容量演算装置 1では、 N VM 2 5に格納、記憶されているバッテリ 1 3の開回路電圧〇C Vが、第 8図中の放電電流 Iの増加中における電圧一電流特性線の、放電電流 1 = 0 A (アンペア）上の点を示すことになり、放電電流 Iが 2 5 O A (アンペア）から 3 5 A (アンペア）に減少する間に収集したバッテリ 1 3の放電電流 I及ぴ端子電圧 Vのみを用いて求めた、バッテリ 1 3の電圧一電流特性から推定される推定電圧 V nが、第 8図中の放電電流 Iの減少中における電圧—電流特性線の、仮想電流値 I s =— 1 0 A (アンペア ) 上の点を示すことになる。

また、バッテリ 1 3の電圧一電流特性式 V = a I + bを求めるために、パッテリ 1 3の放電電流 I及び端子電圧 Vを対にして周期的に収集する期間を、バッテリ 1 3の放電電流 Iが 2 5 O A (アンペア）から減少する間に限定するにしても、本実施例のバッテリ容量演算装置 1のように、 . 3 5 A (アンペア）に減少するまでの間に収集期間を限定する必要は、必ずしもない。

しかし、本実施例のバッテリ容量演算装置 1のように、 2 5 O A (アンペア）から減少する放電電流 Iが 3 5 A (アンペア）に至るまでの間に限って、バッテリ 1 3の放電電流 I及び端子電圧 Vを対にして周期的に収集するようにすれば、セルモータとして機能させるためのモータジェネレータ 5以外の他の負荷にパッテリ 1 3からの電力が同時に供給されていたとしても、それら他の負荷に電力を供給するために発生するバッテリ 1 3の放電による放電側分極を上回る放電側分極が、 3 5 A (アンペア）の放電電流 Iによるバッテリ 1 3の放電によって発生していることになる。

このため、モ一タジェネレータ 5以外の他の負荷に対する電力供給のための放電により発生する放電側分極が、収集されるバッテリ 1 3の放電電流 Iやそれから求められるパッテリ 1 3の電圧一電流特性に反映されるのを防ぎ、モータジェネレータ 5を作動させるために行った 2 5 O A (アンペア）の放電によって発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流 Iが 3 5 A (アンペア）に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみを、純粋に反映したものとすることができるので、モータジェネレータ 5以外の他の負荷に対する電力供給が行われていてもバッテリ 1 3の充電状態を正確に演算できるようにすることができる点で、有利である。産業上の利用可能性以上に説明した実施例からも明らかなように、本発明のバッテリ容量演算方法によれば、放電電流と共に定負荷放電中に周期的に測定したバッテリの端子電圧力放電による電圧降下を含んでいて、この端子電圧を用いて求めたバッテリの電圧一電流特性や、この電圧一電流特性から推定したバッテリの現在の推定電圧力、放電による電圧降下を反映したものとなったとしても、推定電圧に反映されている電圧降下成分と同等の、車両の負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値によってバッテリが行った定負荷放電の終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量である残存電圧降下値を、バッテリの現在の推定電圧の値に加算することで、推定電圧に反映されている電圧降下成分を残存電圧降下値により相殺し、バッテリの充電状態を正確に演算することができる。

また、本発明のバッテリ容量演算方法によれば、平衡状態のバッテリが所定の大電流値による定負荷放電を行った際に、開回路電圧の値が取得されて設定されると共に、この取得された開回路電圧から、後に推定される推定電圧を差し引くことで残存電圧降下値が取得されるので、予め開回路電圧や残存電圧降下値を認識しておいてこれを自ら設定しておく必要をなくすことができる。

さらに、本発明のパッテリ容量演算方法によれば、バッテリが平衡状態となる毎に開回路電圧の値を最新のものに更新設定させて、残存電圧降下値についても、開回路電圧の値が最新のものに更新設定される毎に、最新のものを予め求めておくことができるようにして、バッテリの現在の推定電圧に残存電圧降下値を加算して演算されるバッテリの充電状態を、バッテリの充電状態等の変化による開回路電圧の変動に対応して常に正確に演算することができる。

また、本発明のバッテリ容量演算方法によれば、定負荷放電における放電電流の増加や減少に対して、放電側分極による電圧降下の増加や減少が遅れて生じるために、放電電流の増加中と減少中とでバッテリの電圧—電流特性が相違し、しかも、前回の充放電によつて発生した分極によるバッテリの端子電圧の電圧上昇や電圧降下が残存した状態で、所定の大電流値によるバッテリの定負荷放電が行われる場合であっても、それらの影響を受けず常に同じ特性として現れる電圧一電流特性部分を用いてバッテリの現在の推定電圧が推定されるようにして、バッテリの充電状態の演算を、前回の充放電によって発生した分極による電圧変動の影響を受けずに精度良く行うことができる。

さらに、本発明のバッテリ容量演算方法によれば、セルモータ以外の車両の負荷が今なお駆動されているとしても、所定の大電流値による放電を行ったことによって発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみを、純粋に反映したバッテリの端子電圧と放電電流とから、セルモータ以外の車両の負荷に対する電力供給による影響を排除した電圧一電流特性と推定電圧とを取得して、バッテリの充電状態を精度良く演算することができる。

また、本発明のバッテリ容量演算方法によれば、バッテリの周辺温度が変化してバッテリの容量が変化し、その容量に応じてバッテリの開回路電圧が、残存電圧降下値を予め求める際に用いた開回路電圧に対して変化しても、残存電圧降下値を補正することで温度捕償して、現在のバッテリ周辺温度に応じたバッテリの現在の充電容量を精度良く演算することができる。

さらに、本発明のバッテリ容量演算方法によれば、定負荷放電における放電電流の増加や減少に対して、放電側分極による電圧降下の増加や減少が遅れて生じるために、放電電流の増加中と減少中とでパッテリの電圧一電流特性が相違し、しかも、前回の充放電によって発生した分極によるバッテリの端子電圧の電圧上昇や電圧降下が残存した状態で、所定の大電流値によるバッテリの定負荷放電が行われる場合であっても、それらの影響を受けず常に同じ特性として現れる電圧一電流特性部分を用いてバッテリの現在の推定電圧が推定されるようにして、パッテリの充電状態の演算を、前回の充放電によって発生した分極による電圧変動の影響を受けずに精度良く行うことができる。

また、本発明のバッテリ容量演算方法によれば、前回の放電によって発生した放電側分極による電圧降下が残っていても、これを上回る電圧降下がバッテリの端子電圧に発生した状態に至らせて、前回の放電によって発生した放電側分極の影響を受けない高精度のバッテリ充電状態の演算を、確実に実現させることができる。

さらに、本発明のバッテリ容量演算方法によれば、セルモータ以外の車両の負荷が今なお駆動されているとしても、所定の大電流値による放電を行ったことによつて発生した放電側分極による電圧降下の、放電電流が目標電流値に低下したことにより解消した分を除く残存成分のみを、純粋に反映したバッテリの端子電圧と放電電流とから、セルモータ以外の車両の負荷に対する電力供給による影響を排除した電圧一電流特性と推定電圧とを取得して、バッテリの充電状態を精度良く演算することができる。

また、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、放電電流と共に定負荷放電中に周期的に測定したパッテリの端子電圧が、放電による電圧降下を含んでいて、この端子電圧を用いて求めたバッテリの電圧一電流特性や、この電圧一電流特性から推定したバッテリの現在の推定電圧が、放電による電圧降下を反映したものとなったとしても、推定電圧に反映されている電圧降下成分と同等の、車両の負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値によってバッテリが行った定負荷放電の終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量である、残存電圧降下値記憶手段に記憶された残存電圧降下値を、バッテリの現在の推定電圧の値に加算することで、推定電圧に反映されている電圧降下成分を残存電圧降下値により相殺し、パッテリの充電状態を正確に演算することができる。

さらに、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、定負荷放電における放電電流の増加や減少に対して、放電側分極による電圧降下の増加や減少が遅れて生じるために、放電電流の増加中と減少中とでバッテリの電圧一電流特性が相違し、しかも、前回の充放電によって発生した分極によるパッテリの端子電圧の電圧上昇や電圧降下が残存した状態で、所定の大電流値によるバッテリの定負荷放電が行われる場合であっても、それらの影響を受けず常に同じ特性として現れる電圧一電流特性を特性割出手段により求め、この特性割出手段が求めた電圧一電流特性を用いて推定電圧推定手段が推定したバッテリの現在の推定電圧を用いて、バッテリの充電状態を演算するようにして、バッテリの充電状態の演算を、前回の充放電によって発生した分極による電圧変動の影響を受けずに精度良く行うことができる。

また、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、平衡状態判別手段により平衡状態にあると判別されたバッテリが所定の大電流値による定負荷放電を行った際に、推定電圧推定手段が推定した推定電圧の値を用いて、残存電圧降下値記憶手段に記憶させる残存電圧降下値が残存電圧降下値割出手段により求められるようにして、予め残存電圧降下値を認識しておいてこれを自ら設定しておく必要をなくすことができる。

ざらに、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、平衡状態半 j別手段によりパッテリが平衡状態にあると判別される毎に、開回路電圧値記憶手段に記憶された開回路電圧の値が、平衡状態端子電圧測定手段により測定されるバッテリの端子電圧の値に、開回路電圧更新手段によって更新されるようにして、開回路電圧値記憶手段に記憶される開回路電圧の値を常に最新のものに更新させて、バッテリの現在の推定電圧に残存電圧降下値を加算して演算されるバッテリの充電状態を. 、パッテリの充電状態等の変化による開回路電圧の変動に対応して常に正確に演算することができる。

また、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、温度検出手段が検出したバッテリの周辺温度が変化してバッテリの容量が変化し、その容量に応じてバッテリの開回路電圧が、残存電圧降下値割出手段によって残存電圧降下値を求める際に用いる、開回路電圧値記憶手段に記憶されている開回路電圧に対して変化しても、補正手段により残存電圧降下値を補正することで温度補償して、現在のバッテリ周辺温度に応じたバッテリの現在の充電容量を精度良く演算することができるさらに、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、セルモータ以外の車両の負荷が今なお駆動されているとしても、所定の大電流値による放電を行ったことによって発生した放電側分極による電圧降下のうち、バッテリの放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段が検出してから、放電電流が目標電流値に低下したことを放電電流低下検出手段が検出するまでの間に、その放電電流の低下によって解消した電圧降下分を除く残存成分のみを、純粋に反映したバッテリの端子電圧と放電電流とから、セルモータ以外の車両の負荷に対する電力供給による影響を排除した電圧一電流特性と推定電圧とを、特性割出手段と推定電圧推定手段とにより求めて、バッテリの充電状態を精度良く演算することができる。

また、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、放電電流と共に定負荷放電中に周期的に測定したバッテリの端子電圧が、放電による電圧降下を含んでいて、この端子電圧を用いて求めたバッテリの電圧一電流特性や、この電圧一電流特性から推定したバッテリの現在の推定電圧が、放電による電圧降下を反映したものとなったとしても、推定電圧に反映されている電圧降下成分と同等の、車両の負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値によってバッテリが行った定負荷放電の終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量である、残存電圧降下値記憶手段に記憶された残存電圧降下値を、バッテリの現在の推定電圧の値に加算することで、推定電圧に反映されている電圧降下成分を残存電圧降下値により相殺し、バッテリの充電状態を正確に演算することができる。

さらに、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、前回の充放電によって発生した分極を解消するのに十分な放電側電極がバッテリに発生した状態に確実に至らせて、前回の充放電による分極の影響を排除した高精度のバッテリ充電状態の演算を確実に実現させることができる。

また、本発明のバッテリ容量演算装置によれば、セルモータ以外の車両の負荷が今なお駆動されているとしても、所定の大電流値による放電を行ったことによつて発生した放電側分極による電圧降下のうち、バッテリの放電電流が所定の大電流値から減少し始めたことを放電電流減少開始検出手段が検出してから、放電電流が目標電流値に低下したことを放電電流低下検出手段が検出するまでの間に、その放電電流の低下によって解消した電圧降下分を除く残存成分のみを、純粋に反映したパッテリの端子電圧と放電電流とから、セルモータ以外の車両の負荷に対する電力供給による影響を排除した電圧一電流特性と推定電圧とを、特性割出手段と推定電圧推定手段とにより求めて、バッテリの充電状態を精度良く演算することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 車両の負荷に電力を供給するパッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示す電圧一電流特性を求め、この電圧—電流特性を用いて前記バッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いて前記バッテリの充電容量を演算するに当たり、

平衡状態の前記バッテリによる定負荷放電の放電電流が前記負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値から減少している間の、前記電圧一電流特性を用いて推定した、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記パッテリの推定電圧の値と、該推定電圧の値を推定した前記所定の大電流値による定負荷放電の開始前における平衡状態の前記バッテリの端子電圧である開回路電圧の値との差値を、前記バッテリの放電終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量である残存電圧降下値として予め求めておき、

以後、前記バッテリが前記所定の大電流値による定負荷放電を行う毎に、該所定の大電流値による定負荷放電中に周期的に測定した前記バッテリの端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて前記バッテリの現在の推定電圧を推定し、

前記推定した前記バッテリの現在の推定電圧の値に、前記残存電圧降下値を加算することで、前記バッテリの現在の充電容量を演算するようにした、

ことを特徴とするパッテリ容量演算方法。

2 . クレーム 1記載のパッテリ容量演算方法であって、平衡状態の前記バッテリの端子電圧の値を予め測定して該測定値を前記開回路電圧の値に設定しておき、該開回路電圧の設定に続いて、平衡状態の前記バッテリが前記所定の大電流値による定負荷放電を行った際、該定負荷放電の放電電流値が前記所定の大電流値から減少する間に周期的に測定した、前記バッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流性を求め、この電圧一電流特性を用いて平衡状態からの前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリの推定電圧を推定し、該推定した平衡状態からの前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリの推定電圧の値を、前記設定した前記開回路電圧の値から差し引くことで、前記残存電圧降下値を予め求めておくようにしたことを特徴とするバッテリ容量演算方法。 '

3 . クレーム 2記載のバッテリ容量演算方法であって、前記バッテリが平衡状態となる毎に、前記開回路電圧の値を、当該平衡状態において測定した前記バッテリの端子電圧の値に更新設定するようにしたことを特徴とするバッテリ容量演算方法。

4 . クレーム 1記載のバッテリ容量演算方法であって、前記パッテリが前記所定の大電流値による定負荷放電を行う毎に、該所定の大電流値による定負荷放電時の放電電流値が前記所定の大電流値から減少する間に周期的に測定した、前記パッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求め、この電圧ー電流特性を用いて、前記バッテリの現在の推定電圧の推定を行うようにしたことを特徴とするパッテリ容量演算方法。

5 . クレーム 1記載のバッテリ容量演算方法であって、前記所定の大電流値を、前記車両のセルモータ始動時に必要とする電流値とし、前記バッテリの放電電流値が、前記所定の大電流値から減少し始めてから、該所定の大電流値よりも低く、かつ、前記セルモータ以外の前記車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の、目標電流値に低下するまでの間に、周期的に測定した前記パッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求めるようにしたことを特徴とするバッテリ容量演算方法。

6 . クレーム 1記載のバッテリ容量演算方法であって、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリの推定電圧を推定する毎に、該推定時点における前記バッテリの周辺温度と、前記開回路電圧を求めた時点における前記バッテリの周辺温度とに応じて、前記残存電圧降下値を補正し、該補正した残存電圧降下値を用いて前記バッテリの現在の充電容量を演算するようにしたことを特徴とするバッテリ容量演算方法。

7 . 車両の負荷に電力を供給するバッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示す電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて前記バッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いて前記バッテリの充電容量を演算するに当たり、

前記バッテリが前記負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値による定負荷放電を行う毎に、該所定の大電流値による定負荷放電の放電電流値が前記所定の大電流値から減少する間に周期的に測定した、前記バッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて、前記バッテリの現在の推定電圧 V nの推定を行うようにした、

ことを特徴とするバッテリ容量演算方法。

8 . クレーム 7記載のバッテリ容量演算方法であって、前記所定の大電流値を、前記車両のセルモータ始動時に必要とする電流値としたことを特徴とするバッテリ容量演算方法。

9 . クレーム 8記載のバッテリ容量演算方法であって、前記バッテリの放電電流値が前記所定の大電流値よりも低く、かつ、前記セルモータ以外の前記車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の、目標電流値に低下するまでの間に、周期的に測定した前記バッテリの端子電圧と放電電流とから、前記電圧一電流特性を求めるようにしたことを特徴とするバッテリ容量演算方法。

1 0 . 車両の負荷に電力を供給するパッテリの、前記負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値による定負荷放電時に、この定負荷放電時におけるバッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示す電圧一電流特性を求め、この電圧—電流特性を用いて前記バッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いて前記バッテリの充電容量を演算するバッテリ容量演算装置において、平衡状態の前記バッテリによる定負荷放電の放電電流が前記所定の大電流値から減少している間の、前記電圧一電流特性を用いて推定した、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記パッテリの推定電圧の値と、該推定電圧の値を推定した前記所定の大電流値による定負荷放電の開始前における平衡状態の前記バッテリの端子電圧である開回路電圧の値との差値を、前記バッテリの放電終了時における残存分極の影響による残存電圧降下量である残存電圧降下値として記憶する残存電圧降下値記憶手段を備えており、前記残存電圧降下値記憶手段に記憶された前記残存電圧降下値を、前記推定した前記バッテリの推定電圧の値に加算することで、前記バッテリの現在の充電容量を演算する、

ことを特徴とするバッテリ容量演算装置。

1 1 . クレーム 1 0記載のバッテリ容量演算装置であって、前記所定の大電流値による前記バッテリの定負荷放電において、該パッテリの放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを検出する放電電流減少開始検出手段と、前記バッテリの放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段が検出した後に、周期的に測定される前記バッテリの端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求める特性割出手段と、該特性割出手段が求めた前記電圧一電流特性を用いて、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリの推定電圧を推定する推定電圧推定手段とをさらに備えており、該推定電圧推定手段が推定した前記バッテリの推定電圧の値に、前記残存電圧降下値記憶手段に記憶された前記残存電圧降下値を加算することで、前記パッテリの現在の充電容量を演算することを特徴とするバッテリ容量演算装置。

1 2 . クレーム 1 1記載のパッテリ容量演算装置であって、前記開回路電圧の値を記憶する開回路電圧値記憶手段と、前記パッテリが平衡状態にあるか否かを判別する平衡状態判別手段と、該平衡状態判別手段により平衡状態にあると判別された前記バッテリからの前記所定の大電流値による定負荷放電時に、前記推定電圧推定手段が推定した前記バッテリの^³ i定電圧の値を、前記開回路電圧値記憶手段に記憶された前記開回路電圧の値から差し引いて前記残存電圧降下値を求める残存電圧降下値割出手段とをさらに備えており、前記残存電圧降下値記憶手段は前記残存電圧降下値割出手段が求めた前記残存電圧降下値を記憶することを特徴とするバッテリ容量演算装置。

1 0 . クレーム 9記載のパッテリ容量演算装置であって、前記平衡状態判別手段により平衡状態にあると判別された状態において前記パッテリの端子電圧を測定する平衡状態端子電圧測定手段と、前記開回路電圧値記憶手段に記憶された前記開回路電圧の値を、前記平衡状態端子電圧測定手段が測定した前記バッテリの端子電圧の値に更新する開回路電圧更新手段とをさらに備えていることを特徵とするバッテリ容量演算装置。

1 4 . クレーム 1 3記載のバッテリ容量演算装置であって、前記バッテリの周辺温度を検出する温度検出手段と、前記バッテリの推定電圧を前記推定電圧推定手段が推定した時点において、前記温度検出手段が検出した前記バッテリの周辺温度と、前記バッテリの端子電圧を前記平衡状態端子電圧測定手段が測定した時点において、前記温度検出手段が検出した前記バッテリの周辺温度とに応じて、前記残存電圧降下値記憶手段に記憶された前記残存電圧降下値を補正する補正手段とをさらに備えており、該補正手段により補正された補正後の前記残存電圧降下値を、前記推定電圧推定手段が推定した前記バッテリの推定電圧の値に加算することで、前記バッテリの現在の充電容量を演算することを特徴とするバッテリ容

1 5 . クレーム 1 1記載のバッテリ容量演算装置であって、前記所定の大電流値は、前記車両のセルモータ始動時に必要とする電流値であり、前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段が検出した前記バッテリの放電電流が、前記セルモータ以外の前記車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の、目標電流値に低下したことを検出する放電電流低下検出手段をさらに備えており、前記特性割出手段は、前記バッテリの放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段が検出した後、前記目標電流値に低下したことを前記放電電流低下検出手段が検出するまでの間、前記周期的に測定される前記パッテリの端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求めることを特徴とするバッテリ容量演算装置。

1 6 . 車両の負荷に電力を供給するバッテリの、前記負荷への最大供給電力値に相当する所定の大電流値による定負荷放電時に、この定負荷放電時におけるバッテリの端子電圧と放電電流とを周期的に測定してこれら端子電圧と放電電流との相関を示す電圧一電流特性を求め、この電圧一電流特性を用いて前記バッテリの定負荷放電状態における推定上の端子電圧である推定電圧を推定し、この推定電圧を用いて前記バッテリの充電容量を演算するバッテリ容量演算装置において、前記所定の大電流値による前記バッテリの定負荷放電における該バッテリの放電電流が、前記所定の大電流値から減少し始めたことを検出する放電電流減少開始検出手段と、

前記バッテリの放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段が検出した後に、周期的に測定される前記バッテリの端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求める特性割出手段と、

前記特性割出手段が求めた前記電圧一電流特性を用いて、前記所定の大電流値による定負荷放電時における前記バッテリの推定電圧を推定する推定電圧推定手段とを備えており、

前記推定電圧推定手段が推定した前記バッテリの推定電圧を用レ、て前記バッテリの充電容量を演算する、

ことを特徴とするパッテリ容量演算装置。

1 7 . クレーム 1 6記載のバッテリ容量演算装置であって、前記所定の大電流値は、前記車両のセルモータ始動時に必要とする電流値であることを特徴とするバッテリ容量演算装置。

1 8 . クレーム 1 7記載のパッテリ容量演算装置であって、前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段が検出した前記バッテリの放電電流が、前記セルモータ以外の前記車両の負荷が駆動されている際における最大放電電流値以上の、目標電流値に低下したことを検出する放電電流低下検出手段をさらに備えており、前記特性割出手段は、前記バッテリの放電電流が前記所定の大電流値から減少し始めたことを前記放電電流減少開始検出手段が検出した後、前記目標電流値に低下したことを前記放電電流低下検出手段が検出するまでの間、前記周期的に測定される前記バッテリの端子電圧と放電電流とから前記電圧一電流特性を求めることを特徴とするバッテリ容量演算装置。