JP3432463B2 - バッテリ容量計測装置 - Google Patents
バッテリ容量計測装置Info
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- JP3432463B2 JP3432463B2 JP25563299A JP25563299A JP3432463B2 JP 3432463 B2 JP3432463 B2 JP 3432463B2 JP 25563299 A JP25563299 A JP 25563299A JP 25563299 A JP25563299 A JP 25563299A JP 3432463 B2 JP3432463 B2 JP 3432463B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
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- G—PHYSICS
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- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用のバッテリの
バッテリ容量計測装置に関し、特に計測精度の向上に関
する。
バッテリ容量計測装置に関し、特に計測精度の向上に関
する。
【０００２】
【従来の技術】車両に搭載されるバッテリはエンジンの
スタータやその他の補機の電源として用いられ、内燃機
関の動力で作動する発電機により適宜、充電される。バ
ッテリ容量計測装置はバッテリの現在の容量を求めるも
ので、検出されたバッテリ容量に基づいて発電機が制御
される。特開平６−３５１１６６号公報には、バッテリ
が満充電に近いときには調整電圧を低くして過充電とな
らないようにするとともに低燃費で発電ができるように
し、容量不足のときは調整電圧を高くして過放電となら
ないようにすることで、負荷の消費電力に応じた適正な
容量を低燃費で確保するとともに、過充電、過放電によ
るバッテリの劣化を防止する技術が開示されている。こ
こではバッテリ容量は電流センサにより得られたバッテ
リの充放電電流の積算値に基づいて算出している。
スタータやその他の補機の電源として用いられ、内燃機
関の動力で作動する発電機により適宜、充電される。バ
ッテリ容量計測装置はバッテリの現在の容量を求めるも
ので、検出されたバッテリ容量に基づいて発電機が制御
される。特開平６−３５１１６６号公報には、バッテリ
が満充電に近いときには調整電圧を低くして過充電とな
らないようにするとともに低燃費で発電ができるように
し、容量不足のときは調整電圧を高くして過放電となら
ないようにすることで、負荷の消費電力に応じた適正な
容量を低燃費で確保するとともに、過充電、過放電によ
るバッテリの劣化を防止する技術が開示されている。こ
こではバッテリ容量は電流センサにより得られたバッテ
リの充放電電流の積算値に基づいて算出している。
【０００３】バッテリの充放電電流の積算値からバッテ
リ容量を算出するものでは、電流センサの検出精度が重
要である。特に検出電流値にオフセット誤差が含まれて
いると、現在のバッテリ容量を算出するときにオフセッ
ト誤差は積算するのでバッテリの充電制御を適正に行う
ことが困難となる。このオフセット誤差は一般的には回
路がオープンの時に電流を検出することで得ることがで
きるが、車両においてはエンジン停止時も時計等の補機
は給電状態にあるため回路を完全にオープンにして電流
を検出することは困難である。そこで、エンジン停止時
の暗電流を予め見積もっておきその分を除いてオフセッ
ト誤差を得る方法がある。
リ容量を算出するものでは、電流センサの検出精度が重
要である。特に検出電流値にオフセット誤差が含まれて
いると、現在のバッテリ容量を算出するときにオフセッ
ト誤差は積算するのでバッテリの充電制御を適正に行う
ことが困難となる。このオフセット誤差は一般的には回
路がオープンの時に電流を検出することで得ることがで
きるが、車両においてはエンジン停止時も時計等の補機
は給電状態にあるため回路を完全にオープンにして電流
を検出することは困難である。そこで、エンジン停止時
の暗電流を予め見積もっておきその分を除いてオフセッ
ト誤差を得る方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ン停止時の暗電流は補機の使用形態や種類により差があ
り必ずしも適正にエンジン停止時の暗電流を見積もるこ
とはできず、却って充放電電流の検出誤差が増大するお
それもある。
ン停止時の暗電流は補機の使用形態や種類により差があ
り必ずしも適正にエンジン停止時の暗電流を見積もるこ
とはできず、却って充放電電流の検出誤差が増大するお
それもある。
【０００５】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
計測精度のよいバッテリ容量計測装置を提供することを
目的とする。
計測精度のよいバッテリ容量計測装置を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、バッテリが満充電にあることを検出する満充電検出
手段と、満充電時からその後の満充電時までの期間に電
流センサの検出電流を積算する検出電流積算手段と、検
出電流積算手段により得られた検出電流積算値を上記期
間の長さで除する除算手段と、除算手段により得られた
除数値により検出電流をオフセット補正する補正手段と
を具備する構成とする。
は、バッテリが満充電にあることを検出する満充電検出
手段と、満充電時からその後の満充電時までの期間に電
流センサの検出電流を積算する検出電流積算手段と、検
出電流積算手段により得られた検出電流積算値を上記期
間の長さで除する除算手段と、除算手段により得られた
除数値により検出電流をオフセット補正する補正手段と
を具備する構成とする。
【０００７】満充電時には容量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔ
ｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が前の満充電時と同じ１００
％の状態に復しており、前の満充電時から今回の満充電
時に到る期間には同量の放電と充電とが行われている。
したがって、前の満充電時から今回の満充電時に到る期
間において積算された検出電流の積算値には電流センサ
のオフセット誤差成分のみが含まれている。この検出電
流積算値を積算期間である上記期間の長さで除すること
で、上記エンジンスタータ等のバッテリ負荷の使用形態
等の影響を受けずにオフセット誤差が得られ、正確なバ
ッテリの充放電電流を知ることができる。しかして、バ
ッテリ容量を高精度に計測することができる。
ｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が前の満充電時と同じ１００
％の状態に復しており、前の満充電時から今回の満充電
時に到る期間には同量の放電と充電とが行われている。
したがって、前の満充電時から今回の満充電時に到る期
間において積算された検出電流の積算値には電流センサ
のオフセット誤差成分のみが含まれている。この検出電
流積算値を積算期間である上記期間の長さで除すること
で、上記エンジンスタータ等のバッテリ負荷の使用形態
等の影響を受けずにオフセット誤差が得られ、正確なバ
ッテリの充放電電流を知ることができる。しかして、バ
ッテリ容量を高精度に計測することができる。
【０００８】請求項２記載の発明では、前回の満充電時
から所定時間経過すると上記発電機を制御して上記バッ
テリを満充電にする満充電手段を具備せしめる。
から所定時間経過すると上記発電機を制御して上記バッ
テリを満充電にする満充電手段を具備せしめる。
【０００９】所定時間経過するとバッテリが満充電状態
になるので、略一定間隔でオフセット誤差を見直すこと
ができ、さらに高精度にバッテリ容量を計測することが
できる。
になるので、略一定間隔でオフセット誤差を見直すこと
ができ、さらに高精度にバッテリ容量を計測することが
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１に本発明のバッテリ容量計測
装置の構成を示す。本バッテリ容量計測装置１が付設さ
れるバッテリ５には発電機６が接続され、発電機６によ
り充電可能としてある。発電機６は図示しない機関動力
により作動する。バッテリ５にはエンジンスタータ等の
負荷７が接続される。
装置の構成を示す。本バッテリ容量計測装置１が付設さ
れるバッテリ５には発電機６が接続され、発電機６によ
り充電可能としてある。発電機６は図示しない機関動力
により作動する。バッテリ５にはエンジンスタータ等の
負荷７が接続される。
【００１１】バッテリ容量計測装置１は、バッテリ５か
ら発電機６および負荷７に到るケーブルの途中に、バッ
テリ５の充放電電流を監視するための電流センサ２が設
けてある。
ら発電機６および負荷７に到るケーブルの途中に、バッ
テリ５の充放電電流を監視するための電流センサ２が設
けてある。
【００１２】電流センサ２の検出信号を入力としてマイ
クロコンピュータ３が設けてあり、電流センサ２から得
られるバッテリ５の充放電電流に基づいてバッテリ５の
現在の容量を演算する。マイクロコンピュータ３はＣＰ
Ｕ、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）を備えた一般的な構成の
ものが用いられ得る。
クロコンピュータ３が設けてあり、電流センサ２から得
られるバッテリ５の充放電電流に基づいてバッテリ５の
現在の容量を演算する。マイクロコンピュータ３はＣＰ
Ｕ、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）を備えた一般的な構成の
ものが用いられ得る。
【００１３】マイクロコンピュータ３は発電機６の制御
用と兼用で、調整電圧の指令値を発電機６に出力し励磁
電流を加減して発電機６の発電量を制御する。
用と兼用で、調整電圧の指令値を発電機６に出力し励磁
電流を加減して発電機６の発電量を制御する。
【００１４】マイクロコンピュータ３には、そのＣＰＵ
上で実行される検出電流積算手段３１、除算手段３２、
補正手段３３とを備えており、電流センサ２の検出電流
からバッテリ５の充放電電流が知られるようになってい
る。また、マイクロコンピュータ３には、そのＣＰＵ上
で実行される満充電手段３４を備えており、所定条件が
整ったときに調整電圧を高く設定することで発電量を増
加し、バッテリ５を満充電にする。
上で実行される検出電流積算手段３１、除算手段３２、
補正手段３３とを備えており、電流センサ２の検出電流
からバッテリ５の充放電電流が知られるようになってい
る。また、マイクロコンピュータ３には、そのＣＰＵ上
で実行される満充電手段３４を備えており、所定条件が
整ったときに調整電圧を高く設定することで発電量を増
加し、バッテリ５を満充電にする。
【００１５】また、本バッテリ容量計測装置１は満充電
判定回路４を備えており、バッテリ５が満充電になると
その旨の判定信号をマイクロコンピュータ３に出力し、
バッテリが満充電状態か否かがマイクロコンピュータ３
において知られるようになっている。満充電判定回路４
はバッテリ５の端子間電圧を検出しそれが大きく上昇す
ると満充電と判定するものや、ＮｉＨ電池等ではその温
度、例えば表面温度を検出しそれが上昇すると満充電と
判定するものや、発電機６の励磁電流のオンオフ頻度を
検出しそれが多くなると満充電と判定するもの等、種々
の公知の技術が用いられ得る。
判定回路４を備えており、バッテリ５が満充電になると
その旨の判定信号をマイクロコンピュータ３に出力し、
バッテリが満充電状態か否かがマイクロコンピュータ３
において知られるようになっている。満充電判定回路４
はバッテリ５の端子間電圧を検出しそれが大きく上昇す
ると満充電と判定するものや、ＮｉＨ電池等ではその温
度、例えば表面温度を検出しそれが上昇すると満充電と
判定するものや、発電機６の励磁電流のオンオフ頻度を
検出しそれが多くなると満充電と判定するもの等、種々
の公知の技術が用いられ得る。
【００１６】図２にマイクロコンピュータ３で実行され
る制御フローを示す。本制御フローはキースイッチがオ
ンしエンジンが始動すると立ち上がるようになってい
る。ステップＳ００１では、先回の制御フロー終了時に
マイクロコンピュータ３のメモリに記憶したＱ，ＳＯＣ
を読み出す。また、Ｉcor を読み出す。
る制御フローを示す。本制御フローはキースイッチがオ
ンしエンジンが始動すると立ち上がるようになってい
る。ステップＳ００１では、先回の制御フロー終了時に
マイクロコンピュータ３のメモリに記憶したＱ，ＳＯＣ
を読み出す。また、Ｉcor を読み出す。
【００１７】ステップＳ００２は補正手段３３としての
手順で、電流センサ２の検出電流Ｉ measを読み込み式
（１）によりバッテリ充放電電流Ｉを算出する。バッテ
リ充放電電流Ｉは、式（１）より知られるように検出電
流Ｉmeasを補正値Ｉcor によりオフセット補正すること
で得られる。補正値Ｉcor は後述するステップＳ００８
で算出され更新される。 Ｉ＝Ｉmeas−Ｉcor ・・・（１）
手順で、電流センサ２の検出電流Ｉ measを読み込み式
（１）によりバッテリ充放電電流Ｉを算出する。バッテ
リ充放電電流Ｉは、式（１）より知られるように検出電
流Ｉmeasを補正値Ｉcor によりオフセット補正すること
で得られる。補正値Ｉcor は後述するステップＳ００８
で算出され更新される。 Ｉ＝Ｉmeas−Ｉcor ・・・（１）
【００１８】続くステップＳ００３は検出電流積算手段
３１としての手順で、式（２）により検出電流Ｉmeasの
積算値Ｑを演算する。なお、式中、ｔは計測間隔であ
る。また、Ｑは前回の満充電時に０に初期化されている
（後述するステップＳ００７参照）。 Ｑ＝Ｑ＋Ｉmeas×ｔ・・・（２）
３１としての手順で、式（２）により検出電流Ｉmeasの
積算値Ｑを演算する。なお、式中、ｔは計測間隔であ
る。また、Ｑは前回の満充電時に０に初期化されている
（後述するステップＳ００７参照）。 Ｑ＝Ｑ＋Ｉmeas×ｔ・・・（２）
【００１９】ステップＳ００４では式（３）によりＳＯ
Ｃを演算する。なお、式中、ＣはＳＯＣ１００％に対応
する満充電時のバッテリ５の容量である。このＳＯＣは
従来と同様に発電機６の制御に供される。 ＳＯＣ＝ＳＯＣ＋Ｉ×ｔ×１００／Ｃ・・・（３）
Ｃを演算する。なお、式中、ＣはＳＯＣ１００％に対応
する満充電時のバッテリ５の容量である。このＳＯＣは
従来と同様に発電機６の制御に供される。 ＳＯＣ＝ＳＯＣ＋Ｉ×ｔ×１００／Ｃ・・・（３）
【００２０】ステップＳ００５ではバッテリ５が満充電
か否かを判定する。この判定は満充電判定回路からの判
定信号に基づき行う。
か否かを判定する。この判定は満充電判定回路からの判
定信号に基づき行う。
【００２１】満充電でなければ後述するステップＳ００
６，Ｓ００７，Ｓ００８はスキップしてステップＳ００
９に進み、先回満充電と判定された時から所定時間以上
経過したか否かを内蔵のタイマのカウント値から判定す
る。
６，Ｓ００７，Ｓ００８はスキップしてステップＳ００
９に進み、先回満充電と判定された時から所定時間以上
経過したか否かを内蔵のタイマのカウント値から判定す
る。
【００２２】先回満充電判定時から所定時間以上経過し
ていなければ後述するステップＳ０１０はスキップして
ステップＳ０１１に進み、キースイッチがオフされてい
るか否かを判定する。
ていなければ後述するステップＳ０１０はスキップして
ステップＳ０１１に進み、キースイッチがオフされてい
るか否かを判定する。
【００２３】キースイッチがオンであればステップＳ０
０２に戻る。すなわちエンジンが運転状態にあり満充電
と判定されるまで上記ステップＳ００２〜Ｓ００４が繰
り返され、検出電流積算値ＱおよびＳＯＣが更新されて
ゆくことになる。
０２に戻る。すなわちエンジンが運転状態にあり満充電
と判定されるまで上記ステップＳ００２〜Ｓ００４が繰
り返され、検出電流積算値ＱおよびＳＯＣが更新されて
ゆくことになる。
【００２４】なお、キースイッチがオフになると、ステ
ップＳ０１１からステップＳ０１２に進み、上記ステッ
プＳ００３，Ｓ００４で算出した検出電流積算値Ｑおよ
びＳＯＣをメモリに保存して次回の本制御フロー立ち上
がり時に備える。
ップＳ０１１からステップＳ０１２に進み、上記ステッ
プＳ００３，Ｓ００４で算出した検出電流積算値Ｑおよ
びＳＯＣをメモリに保存して次回の本制御フロー立ち上
がり時に備える。
【００２５】また、エンジン停止期間中は、コンピュー
タはタイマー制御によるスリープモードで作動し、定期
的に起動して上記ステップＳ００１〜Ｓ００４，Ｓ０１
２と同様の手順を実行し検出電流積算値ＱおよびＳＯＣ
の算出を行う。
タはタイマー制御によるスリープモードで作動し、定期
的に起動して上記ステップＳ００１〜Ｓ００４，Ｓ０１
２と同様の手順を実行し検出電流積算値ＱおよびＳＯＣ
の算出を行う。
【００２６】そして先回満充電判定時から所定時間以上
経過するとステップＳ００９からステップＳ０１０に進
む。ステップＳ０１０は満充電手段３４としての手順
で、上記調整電圧を高く設定し発電機６の発電量を所定
量まで増加する。これによりバッテリ５は満充電とな
り、ステップＳ００５に続いて上記ステップＳ００６，
Ｓ００７，Ｓ００８を実行する。
経過するとステップＳ００９からステップＳ０１０に進
む。ステップＳ０１０は満充電手段３４としての手順
で、上記調整電圧を高く設定し発電機６の発電量を所定
量まで増加する。これによりバッテリ５は満充電とな
り、ステップＳ００５に続いて上記ステップＳ００６，
Ｓ００７，Ｓ００８を実行する。
【００２７】ステップＳ００６ではＳＯＣを初期値であ
る１００％に更新する。満充電となっているからであ
る。
る１００％に更新する。満充電となっているからであ
る。
【００２８】続くステップＳ００７は除算手段３２とし
ての手順で、上記タイマによりカウントされた先回満充
電判定時からの時間Ｔを読み込み、式（４）により電流
センサ２のオフセット誤差Ｉoffsetを求める。なおＱは
オフセット誤差Ｉoffset算出後に初期値である０に更新
する。
ての手順で、上記タイマによりカウントされた先回満充
電判定時からの時間Ｔを読み込み、式（４）により電流
センサ２のオフセット誤差Ｉoffsetを求める。なおＱは
オフセット誤差Ｉoffset算出後に初期値である０に更新
する。
【００２９】Ｉoffset＝Ｑ／Ｔ・・・（４）
【００３０】ステップＳ００８ではこのオフセット値Ｉ
offsetに基づき式（５）により上記補正値Ｉcor を更新
する。 Ｉcor ＝Ｉoffset・・・（５）
offsetに基づき式（５）により上記補正値Ｉcor を更新
する。 Ｉcor ＝Ｉoffset・・・（５）
【００３１】なお、バッテリ５が満充電になると調整電
圧をバッテリ５の起電圧と同等かやや低くし、ＳＯＣを
所定のレベルに維持する。
圧をバッテリ５の起電圧と同等かやや低くし、ＳＯＣを
所定のレベルに維持する。
【００３２】次に、かかる電流センサの検出電流Ｉmeas
をオフセット誤差Ｉoffsetにより補正してバッテリ充放
電電流Ｉを得るようにした効果を説明する。図３は補正
を行わずに電流センサの検出電流をそのままバッテリ充
放電電流として用いる従来の装置における、算出したＳ
ＯＣの経時変化で、電流センサ２の検出電流の積算値に
応じてＳＯＣの算出値が初期値１００％から変化する様
子を示している。Ａ点はバッテリの充電が行われて再び
満充電となった時点であり、ここではバッテリの状態は
前回の満充電時から今回の満充電時までの期間に同じ量
の放電と充電とが行われて前回の満充電状態のときと同
じ状態に復している。したがって、電流センサがバッテ
リ電流の真値を示していれば図示のごとくＳＯＣは再び
１００％となる。
をオフセット誤差Ｉoffsetにより補正してバッテリ充放
電電流Ｉを得るようにした効果を説明する。図３は補正
を行わずに電流センサの検出電流をそのままバッテリ充
放電電流として用いる従来の装置における、算出したＳ
ＯＣの経時変化で、電流センサ２の検出電流の積算値に
応じてＳＯＣの算出値が初期値１００％から変化する様
子を示している。Ａ点はバッテリの充電が行われて再び
満充電となった時点であり、ここではバッテリの状態は
前回の満充電時から今回の満充電時までの期間に同じ量
の放電と充電とが行われて前回の満充電状態のときと同
じ状態に復している。したがって、電流センサがバッテ
リ電流の真値を示していれば図示のごとくＳＯＣは再び
１００％となる。
【００３３】しかし、電流センサに正のオフセット誤差
Ｉoffset1 があると、算出したＳＯＣはこのオフセット
誤差Ｉoffset1 が積算し図示のごとく正側にずれる（Ｓ
ＯＣ1 ）。このずれは前の満充電時から今回（Ａ点）の
満充電時までの時間Ｔ1 の間のオフセット誤差Ｉ
offset1 の積算値のバッテリの容量Ｃに対する割合とな
るから、式（６）のように表せる。 ＳＯＣ1 −１００（％）＝Ｔ1 ×Ｉoffset1 ／Ｃ×１００（％）・・・（６）
Ｉoffset1 があると、算出したＳＯＣはこのオフセット
誤差Ｉoffset1 が積算し図示のごとく正側にずれる（Ｓ
ＯＣ1 ）。このずれは前の満充電時から今回（Ａ点）の
満充電時までの時間Ｔ1 の間のオフセット誤差Ｉ
offset1 の積算値のバッテリの容量Ｃに対する割合とな
るから、式（６）のように表せる。 ＳＯＣ1 −１００（％）＝Ｔ1 ×Ｉoffset1 ／Ｃ×１００（％）・・・（６）
【００３４】また、電流センサに負のオフセット誤差Ｉ
offset2 があると、算出したＳＯＣはこのオフセット誤
差Ｉoffset2 が積算し図示のごとく負側にずれる（ＳＯ
Ｃ2）。このずれは前の満充電時から今回（Ａ点）の満
充電時までの時間Ｔ1 の間のオフセット誤差Ｉoffset2
の積算値のバッテリの容量Ｃに対する割合となるから、
式（７）のように表せる。 ＳＯＣ2 −１００（％）＝Ｔ1 ×Ｉoffset2 ／Ｃ×１００（％）・・・（７）
offset2 があると、算出したＳＯＣはこのオフセット誤
差Ｉoffset2 が積算し図示のごとく負側にずれる（ＳＯ
Ｃ2）。このずれは前の満充電時から今回（Ａ点）の満
充電時までの時間Ｔ1 の間のオフセット誤差Ｉoffset2
の積算値のバッテリの容量Ｃに対する割合となるから、
式（７）のように表せる。 ＳＯＣ2 −１００（％）＝Ｔ1 ×Ｉoffset2 ／Ｃ×１００（％）・・・（７）
【００３５】さて、上記のごとく、前回の満充電時から
今回満充電となるまでに放電と同量の充電が行われてバ
ッテリの状態は前回の満充電状態のときと同様の状態に
復しているから、検出電流積算値のうち、実際の放電成
分および充電成分は相殺する。したがって、上記Ｔ1 ×
Ｉoffset1 、Ｔ1 ×Ｉoffset2 は前の満充電から今回の
満充電までの間の検出電流Ｉmeasの積算値に等しい。し
かして、上記式（４）により検出電流積算値Ｑをその積
算期間である前回の満充電時から今回の満充電時までの
期間の長さＴで除することで負荷７の使用形態等の影響
を受けることなくオフセット誤差Ｉoffsetが求められ
る。そして、式（５）により、オフセット誤差Ｉoffset
が相殺するように検出電流Ｉmeasが補正されて正確なバ
ッテリ充放電電流Ｉが知られるので、高精度にＳＯＣを
計測することができる。
今回満充電となるまでに放電と同量の充電が行われてバ
ッテリの状態は前回の満充電状態のときと同様の状態に
復しているから、検出電流積算値のうち、実際の放電成
分および充電成分は相殺する。したがって、上記Ｔ1 ×
Ｉoffset1 、Ｔ1 ×Ｉoffset2 は前の満充電から今回の
満充電までの間の検出電流Ｉmeasの積算値に等しい。し
かして、上記式（４）により検出電流積算値Ｑをその積
算期間である前回の満充電時から今回の満充電時までの
期間の長さＴで除することで負荷７の使用形態等の影響
を受けることなくオフセット誤差Ｉoffsetが求められ
る。そして、式（５）により、オフセット誤差Ｉoffset
が相殺するように検出電流Ｉmeasが補正されて正確なバ
ッテリ充放電電流Ｉが知られるので、高精度にＳＯＣを
計測することができる。
【００３６】なお、本実施形態では、オフセット補正値
Ｉcor は満充電時に得られたオフセット誤差Ｉoffsetと
している（式（５））が、式（８）に示すように今回の
満充電までのオフセット補正値Ｉcor と新たに算出され
たオフセット誤差Ｉoffsetとの重み付き平均を算出し、
これをオフセット補正値Ｉcor としてもよい。なお式
中、ａは重みである（０＜ａ＜１）。 Ｉcor ＝ａ×Ｉoffset＋（１−ａ）×Ｉcor ・・・（８）
Ｉcor は満充電時に得られたオフセット誤差Ｉoffsetと
している（式（５））が、式（８）に示すように今回の
満充電までのオフセット補正値Ｉcor と新たに算出され
たオフセット誤差Ｉoffsetとの重み付き平均を算出し、
これをオフセット補正値Ｉcor としてもよい。なお式
中、ａは重みである（０＜ａ＜１）。 Ｉcor ＝ａ×Ｉoffset＋（１−ａ）×Ｉcor ・・・（８）
【００３７】また、過去数回の満充電時におけるオフセ
ット誤差Ｉoffsetを平均してこれをオフセット補正値Ｉ
cor としてもよい。あるいはオフセット誤差を求める検
出電流の積算期間を、直近の満充電時から今回の満充電
時までとするのではなく、満充電時から１回以上の満充
電状態を経た後の満充電時までとし、この間の検出電流
を積算してもよい。
ット誤差Ｉoffsetを平均してこれをオフセット補正値Ｉ
cor としてもよい。あるいはオフセット誤差を求める検
出電流の積算期間を、直近の満充電時から今回の満充電
時までとするのではなく、満充電時から１回以上の満充
電状態を経た後の満充電時までとし、この間の検出電流
を積算してもよい。
【００３８】また、本実施形態では、前の満充電時から
所定時間が経過すると強制的に発電機６の発電量が増加
してバッテリ５を満充電する構成となっているが、前の
満充電から今回の満充電に到る期間の検出電流積算値お
よび上記期間の長さが得られる構成であれば、本実施形
態の構成に限られるものではない。
所定時間が経過すると強制的に発電機６の発電量が増加
してバッテリ５を満充電する構成となっているが、前の
満充電から今回の満充電に到る期間の検出電流積算値お
よび上記期間の長さが得られる構成であれば、本実施形
態の構成に限られるものではない。
【図１】バッテリに付設された本発明のバッテリ容量計
測装置の構成図である。
測装置の構成図である。
【図２】上記バッテリ容量計測装置のマイクロコンピュ
ータにおける制御を示すフローチャートである。
ータにおける制御を示すフローチャートである。
【図３】上記バッテリ容量計測装置の作動を説明するグ
ラフである。
ラフである。
１ バッテリ容量計測装置
２ 電流センサ
３ マイクロコンピュータ
３１ 検出電流積算手段
３２ 除算手段
３３ 補正手段
３４ 満充電手段
４ 満充電判定回路（満充電検出手段）
５ バッテリ
６ 発電機
７ 負荷
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岸田 晋二
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 伊藤 慎一
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(56)参考文献 特開 平５−322998（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−133124（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−191108（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−288654（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/00 - 7/36
G01R 31/36
H01M 10/48
Claims (2)
- 【請求項１】 発電機により充電可能なバッテリに付設
され、電流センサにより得られたバッテリの充放電電流
の積算値に基づいてバッテリの現在の容量を求めるバッ
テリ容量計測装置において、バッテリが満充電にあるこ
とを検出する満充電検出手段と、満充電時からその後の
満充電時までの期間に電流センサの検出電流を積算する
検出電流積算手段と、検出電流積算手段により得られた
検出電流積算値を上記期間の長さで除する除算手段と、
除算手段により得られた除数値により検出電流をオフセ
ット補正する補正手段とを具備することを特徴とするバ
ッテリ容量計測装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のバッテリ容量計測装置に
おいて、前回の満充電時から所定時間経過すると上記発
電機を制御して上記バッテリを満充電にする満充電手段
を具備せしめたバッテリ容量計測装置。
Priority Applications (11)
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|---|---|---|---|
| JP25563299A JP3432463B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | バッテリ容量計測装置 |
| EP00957070A EP1220413B1 (en) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | Apparatus for battery capacity measurement and for remaining capacity calculation |
| DE60045170T DE60045170D1 (de) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | System zum Messen der Batteriekapazität und Berechnen der verbleibenden Kapazität |
| PCT/JP2000/006170 WO2001018938A1 (fr) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | Appareil pour la mesure de la capacite d'une batterie et pour le calcul de la capacite restante |
| CNB008154473A CN1230962C (zh) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | 电池容量测量与剩余容量计算系统 |
| EP08002365A EP1923711B8 (en) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | Battery capacity measuring and remaining capacity calculating system |
| US10/070,375 US6621250B1 (en) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | Battery capacity measuring and remaining capacity calculating system |
| DE60041706T DE60041706D1 (de) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | Vorrichtung zum messen der batterieladung und zur berechnung der verbleibenden ladung |
| EP08002364A EP1923710B1 (en) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | Battery capacity measuring and remaining capacity calculating system |
| KR1020027003097A KR100554241B1 (ko) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | 배터리용량계측 및 잔존용량 산출장치 |
| DE60045169T DE60045169D1 (de) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | System zum Messen der Batteriekapazität und Berechnen der verbleibenden Kapazität |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP25563299A Expired - Fee Related JP3432463B2 (ja) | 1999-09-09 | 1999-09-09 | バッテリ容量計測装置 |
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| DE10223557A1 (de) * | 2002-05-28 | 2003-12-18 | Braun Gmbh | Verfahren zur Pflege einer wiederaufladbaren Batterie |
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-
1999
- 1999-09-09 JP JP25563299A patent/JP3432463B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2001078365A (ja) | 2001-03-23 |
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