JP2000134705A - バッテリの残量検知方法 - Google Patents
バッテリの残量検知方法Info
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- JP2000134705A JP2000134705A JP10302208A JP30220898A JP2000134705A JP 2000134705 A JP2000134705 A JP 2000134705A JP 10302208 A JP10302208 A JP 10302208A JP 30220898 A JP30220898 A JP 30220898A JP 2000134705 A JP2000134705 A JP 2000134705A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両状態に応じた適正周期で残量計測を行う
ことで、残量の正確な計測と消費電力の低減とを両立さ
せる。 【解決手段】 主電源スイッチが閉じていてる（ステッ
プＳ７０１が肯定）、換言すれば、バッテリに大電流電
気負荷１７が接続されており、残量を頻繁に検知すべき
場合、あるいは充電器１８による充電中（ステップＳ７
０２が肯定）であってバッテリ電圧のサンプリングに伴
なう電力消費量の増大を意識する必要がない場合には、
残量検知を２００ｍｓ周期で頻繁に行う一方、主電源ス
イッチ２０が開いている、換言すれば、バッテリ１０に
大電流電気負荷１７が接続されておらず、残量の変化が
僅かである場合には、残量検知を５分周期で行う。
ことで、残量の正確な計測と消費電力の低減とを両立さ
せる。 【解決手段】 主電源スイッチが閉じていてる（ステッ
プＳ７０１が肯定）、換言すれば、バッテリに大電流電
気負荷１７が接続されており、残量を頻繁に検知すべき
場合、あるいは充電器１８による充電中（ステップＳ７
０２が肯定）であってバッテリ電圧のサンプリングに伴
なう電力消費量の増大を意識する必要がない場合には、
残量検知を２００ｍｓ周期で頻繁に行う一方、主電源ス
イッチ２０が開いている、換言すれば、バッテリ１０に
大電流電気負荷１７が接続されておらず、残量の変化が
僅かである場合には、残量検知を５分周期で行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリの残量を
検知する残量検知方法に係り、特に、電動車両に搭載さ
れるバッテリの残量を少ない消費電力で正確に検知する
バッテリの残量検知方法に関する。
検知する残量検知方法に係り、特に、電動車両に搭載さ
れるバッテリの残量を少ない消費電力で正確に検知する
バッテリの残量検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境への配慮や資源の有効利用の
観点から、電動車両やハイブリッド車両等の、バッテリ
を動力源とする車両（以下、電動車両で代表する）が注
目されている。このような電動車両は、走行可能距離が
バッテリの残量に依存するため、残量の正確な計測が必
要となる。
観点から、電動車両やハイブリッド車両等の、バッテリ
を動力源とする車両（以下、電動車両で代表する）が注
目されている。このような電動車両は、走行可能距離が
バッテリの残量に依存するため、残量の正確な計測が必
要となる。
【０００３】バッテリの残量を監視するシステムについ
ては、例えば特開平１０−１３８９８号公報に記載され
ているように、バッテリの端子電圧で残量を代表する方
法、特開平１０−１５３６４７号公報に記載されている
ように、負荷時と無負荷時との電圧差に基づいて残量を
検知する方法等が提案されている。
ては、例えば特開平１０−１３８９８号公報に記載され
ているように、バッテリの端子電圧で残量を代表する方
法、特開平１０−１５３６４７号公報に記載されている
ように、負荷時と無負荷時との電圧差に基づいて残量を
検知する方法等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電動車両では、車両走
行中であるか否かにかかわらず、時計や盗難防止装置等
の電気負荷が常時機能するため、駐車中であってもバッ
テリの放電が徐々に進む。また、駐車期間が長くなれ
ば、自己放電による残量の低下も無視できない。したが
って、電動車両では、走行中のみならず駐車中も、バッ
テリ電圧を定期的に計測して残量を算出しておく必要が
ある。
行中であるか否かにかかわらず、時計や盗難防止装置等
の電気負荷が常時機能するため、駐車中であってもバッ
テリの放電が徐々に進む。また、駐車期間が長くなれ
ば、自己放電による残量の低下も無視できない。したが
って、電動車両では、走行中のみならず駐車中も、バッ
テリ電圧を定期的に計測して残量を算出しておく必要が
ある。
【０００５】しかしながら、バッテリ電圧を検出し、検
出結果に基づいて残量を算出するためには、マイクロコ
ンピュータを含む計測回路を起動しなければならないの
で、残量を計測するごとに残量が減少してしまう。
出結果に基づいて残量を算出するためには、マイクロコ
ンピュータを含む計測回路を起動しなければならないの
で、残量を計測するごとに残量が減少してしまう。
【０００６】一方、駐車中は電気負荷の絶対量および電
気負荷変動が少ないので、走行時ほど頻繁に残量を検出
する必要がない。換言すれば、バッテリ残量の計測周期
を車両走行時に合わせて短く設定すると、駐車時には必
要以上の周期で残量計測が行われてバッテリの放電が進
んでしまい、これとは逆に、計測周期を駐車時に合わせ
て長く設定すると、車両走行時には残量を正確に検知す
ることができないという問題があった。
気負荷変動が少ないので、走行時ほど頻繁に残量を検出
する必要がない。換言すれば、バッテリ残量の計測周期
を車両走行時に合わせて短く設定すると、駐車時には必
要以上の周期で残量計測が行われてバッテリの放電が進
んでしまい、これとは逆に、計測周期を駐車時に合わせ
て長く設定すると、車両走行時には残量を正確に検知す
ることができないという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、車両状態に応じた適正周期で残量計測を行
うことで、残量の正確な計測と消費電力の低減とを両立
させることにある。
点を解決し、車両状態に応じた適正周期で残量計測を行
うことで、残量の正確な計測と消費電力の低減とを両立
させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、車両に搭載されたバッテリの残量を
周期的に計測するバッテリの残量検知方法において、以
下のような手段を講じた点に特徴がある。 (1) 残量の計測周期を可変とした。 (2) 残量の計測周期を、主電源スイッチが投入されてい
ないときは、主電源スイッチが投入されているときより
も長くした。 (3) バッテリが充電状態にあると、主電源スイッチの状
態にかかわらず、計測周期を主電源スイッチが投入され
ていないときよりも短くした。
ために、本発明は、車両に搭載されたバッテリの残量を
周期的に計測するバッテリの残量検知方法において、以
下のような手段を講じた点に特徴がある。 (1) 残量の計測周期を可変とした。 (2) 残量の計測周期を、主電源スイッチが投入されてい
ないときは、主電源スイッチが投入されているときより
も長くした。 (3) バッテリが充電状態にあると、主電源スイッチの状
態にかかわらず、計測周期を主電源スイッチが投入され
ていないときよりも短くした。
【０００９】上記した特徴(1) によれば、バッテリ電圧
を頻繁に検知しなければ残量を正確に計測できない状況
下と、バッテリ電圧を頻繁に検知することなく残量を十
分に正確に計測できる状況下とで計測周期を異ならせれ
ば、残量の正確な計測と消費電力の低減とを両立させる
ことができる。
を頻繁に検知しなければ残量を正確に計測できない状況
下と、バッテリ電圧を頻繁に検知することなく残量を十
分に正確に計測できる状況下とで計測周期を異ならせれ
ば、残量の正確な計測と消費電力の低減とを両立させる
ことができる。
【００１０】上記した特徴(2) によれば、主電源スイッ
チが投入されておらず、したがってバッテリの電力消費
量がごく僅かである状況下では計測周期が長くなるの
で、計測精度を低下させることなく消費電力の低減が可
能になる。
チが投入されておらず、したがってバッテリの電力消費
量がごく僅かである状況下では計測周期が長くなるの
で、計測精度を低下させることなく消費電力の低減が可
能になる。
【００１１】上記した特徴(3) によれば、バッテリが充
電中であり、充電器から十分な電力供給が期待される状
況下では計測周期が短くなるので、バッテリの残量を減
少させることなく正確な計測が可能になる。
電中であり、充電器から十分な電力供給が期待される状
況下では計測周期が短くなるので、バッテリの残量を減
少させることなく正確な計測が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は、本発明を適用したバッテリ残量
表示装置１００の主要部の構成を示したブロック図であ
る。
細に説明する。図１は、本発明を適用したバッテリ残量
表示装置１００の主要部の構成を示したブロック図であ
る。
【００１３】バッテリ１０は、その残量に応じて２２〜
２８Ｖの電圧を発生する。電源回路１１は、バッテリ１
０の端子電圧ＶBATTを５Ｖ程度のロジック電圧Ｖに変換
し、ＭＰＵ１５の電源端子に供給する。ＤＣ／ＤＣ変換
回路１２は、バッテリ電圧ＶBATTの２２〜２８Ｖの範囲
を０〜５Ｖに変換する。Ａ／Ｄ変換器１３は、ＤＣ／Ｄ
Ｃ変換回路１２の出力電圧０〜５Ｖを０〜２５５のデジ
タルデータＤBATTに変換し、ＭＰＵ１５のデータ入力端
子へ供給する。
２８Ｖの電圧を発生する。電源回路１１は、バッテリ１
０の端子電圧ＶBATTを５Ｖ程度のロジック電圧Ｖに変換
し、ＭＰＵ１５の電源端子に供給する。ＤＣ／ＤＣ変換
回路１２は、バッテリ電圧ＶBATTの２２〜２８Ｖの範囲
を０〜５Ｖに変換する。Ａ／Ｄ変換器１３は、ＤＣ／Ｄ
Ｃ変換回路１２の出力電圧０〜５Ｖを０〜２５５のデジ
タルデータＤBATTに変換し、ＭＰＵ１５のデータ入力端
子へ供給する。
【００１４】主電源スイッチ２０は、駆動モータなどの
大電流電気負荷１７とバッテリ１０との接続を開閉す
る。ＳＷ入力回路１４は、バッテリ電圧ＶBATTをロジッ
ク電圧に変換してＭＰＵ１５へ供給する。ＭＰＵ１５
は、このロジック電圧に基づいて前記主電源スイッチ２
０の開閉状態を判別する。
大電流電気負荷１７とバッテリ１０との接続を開閉す
る。ＳＷ入力回路１４は、バッテリ電圧ＶBATTをロジッ
ク電圧に変換してＭＰＵ１５へ供給する。ＭＰＵ１５
は、このロジック電圧に基づいて前記主電源スイッチ２
０の開閉状態を判別する。
【００１５】充電器１８は残量表示装置１００の充電端
子１００ａに接続され、バッテリ電圧ＶBATTが所定電圧
に達するまでは定電流充電を行い、その後、定電圧充電
に切り換える。残量表示計１６は、例えば５つのＬＥＤ
表示素子によって構成され、それぞれはＭＰＵ１５から
出力されるＬＥＤ駆動信号Ｄ0 、Ｐ1 〜Ｐ4 が“Ｌ”レ
ベルの時に点灯する。
子１００ａに接続され、バッテリ電圧ＶBATTが所定電圧
に達するまでは定電流充電を行い、その後、定電圧充電
に切り換える。残量表示計１６は、例えば５つのＬＥＤ
表示素子によって構成され、それぞれはＭＰＵ１５から
出力されるＬＥＤ駆動信号Ｄ0 、Ｐ1 〜Ｐ4 が“Ｌ”レ
ベルの時に点灯する。
【００１６】図２〜６は、上記したバッテリ残量表示装
置１００の動作、主にＭＰＵ１５の動作を示したフロー
チャートであり、バッテリ１０が新規に接続されてＭＰ
Ｕ１５がリセットされると、図２のメインフローがスタ
ートする。
置１００の動作、主にＭＰＵ１５の動作を示したフロー
チャートであり、バッテリ１０が新規に接続されてＭＰ
Ｕ１５がリセットされると、図２のメインフローがスタ
ートする。
【００１７】図２において、ステップＳ１ではイニシャ
ル処理が実行され、後述する各種のカウンタに初期値が
セットされる。ステップＳ２では、バッテリ電圧ＶBATT
がＤＣ／ＤＣ変換器１２およびＡ／Ｄ変換器１３によっ
てサンプリングされ、電圧データＤBATTに変換されてＭ
ＰＵ１５に読み込まれる。ステップＳ３では、電圧デー
タＤBATTに基づいて、バッテリの“初期残量”が予測さ
れる。
ル処理が実行され、後述する各種のカウンタに初期値が
セットされる。ステップＳ２では、バッテリ電圧ＶBATT
がＤＣ／ＤＣ変換器１２およびＡ／Ｄ変換器１３によっ
てサンプリングされ、電圧データＤBATTに変換されてＭ
ＰＵ１５に読み込まれる。ステップＳ３では、電圧デー
タＤBATTに基づいて、バッテリの“初期残量”が予測さ
れる。
【００１８】本実施形態における“初期残量”とは、無
負荷状態で十分に放置されていたバッテリの残量であ
り、その端子電圧ＶBATTすなわち開放電圧と、無負荷状
態で十分に放置されていたバッテリに固有のデータテー
ブルとに基づいて予測される。
負荷状態で十分に放置されていたバッテリの残量であ
り、その端子電圧ＶBATTすなわち開放電圧と、無負荷状
態で十分に放置されていたバッテリに固有のデータテー
ブルとに基づいて予測される。
【００１９】本実施形態では他にも、後に詳述するよう
に、無負荷状態で十分に放置したときの開放電圧よりも
高めを示す充電終了後における端子電圧ＶBATTに基づい
て予測される“充電後残量”と、開放電圧よりも低めを
示す使用後における端子電圧ＶBATTに基づいて予測され
る“使用後残量”とが定義されており、それぞれに、端
子電圧ＶBATTに基づいて残量を予測するための固有のデ
ータテーブルが用意されている。
に、無負荷状態で十分に放置したときの開放電圧よりも
高めを示す充電終了後における端子電圧ＶBATTに基づい
て予測される“充電後残量”と、開放電圧よりも低めを
示す使用後における端子電圧ＶBATTに基づいて予測され
る“使用後残量”とが定義されており、それぞれに、端
子電圧ＶBATTに基づいて残量を予測するための固有のデ
ータテーブルが用意されている。
【００２０】図７は、前記電圧データＤBATTに基づいて
初期残量を予測するデータテーブルの一例を示した図で
あり、例えば、バッテリ電圧ＶBATTが２４．２〜２４．
６Ｖの範囲にあると、電圧データＤBATTは１３１〜１４
６の範囲を示し、残量レベルＧは“２”と予測される。
残量レベルＧとは、前記残量表示計１６のＬＥＤを、エ
ンプティＥＭＰ側から点灯する数を示す。
初期残量を予測するデータテーブルの一例を示した図で
あり、例えば、バッテリ電圧ＶBATTが２４．２〜２４．
６Ｖの範囲にあると、電圧データＤBATTは１３１〜１４
６の範囲を示し、残量レベルＧは“２”と予測される。
残量レベルＧとは、前記残量表示計１６のＬＥＤを、エ
ンプティＥＭＰ側から点灯する数を示す。
【００２１】ステップＳ４では監視タイマが参照され、
監視周期が訪れるとステップＳ５以降へ進む。なお、本
実施形態では監視周期を５０ｍｓに設定している。
監視周期が訪れるとステップＳ５以降へ進む。なお、本
実施形態では監視周期を５０ｍｓに設定している。
【００２２】ステップＳ５では、主電源スイッチ２０の
状態が読み込まれる。ステップＳ６では、バッテリ電圧
ＶBATTを周期的にサンプリングするための２００ｍｓタ
イマがタイムアウトしたか否かが判定される。２００ｍ
ｓタイマがタイムアウトしていると、ステップＳ７にお
いて、バッテリ電圧ＶBATTのサンプリング処理および残
量の予測処理が実行される。予測された残量は、ステッ
プＳ８のＬＥＤ表示処理によって前記残量表示計１６に
表示される。
状態が読み込まれる。ステップＳ６では、バッテリ電圧
ＶBATTを周期的にサンプリングするための２００ｍｓタ
イマがタイムアウトしたか否かが判定される。２００ｍ
ｓタイマがタイムアウトしていると、ステップＳ７にお
いて、バッテリ電圧ＶBATTのサンプリング処理および残
量の予測処理が実行される。予測された残量は、ステッ
プＳ８のＬＥＤ表示処理によって前記残量表示計１６に
表示される。
【００２３】次いで、前記ステップＳ７のサンプリング
処理・残量予測処理について、図３〜５のフローチャー
トを参照して詳細に説明する。
処理・残量予測処理について、図３〜５のフローチャー
トを参照して詳細に説明する。
【００２４】ステップＳ７０１では、前記ステップＳ５
で取り込まれた主電源スイッチ２０の開閉状態が参照さ
れる。主電源スイッチ２０が開いている、すなわち主電
源がオフ状態であると、ステップＳ７０２では、バッテ
リ１０が前記充電器１８による充電中であるか否かを示
す充電中フラグＦchargeが参照され、充電中フラグＦch
argeが“０”、すなわち充電中でなければ、ステップＳ
７０３において、サンプリング中フラグＦsampleが参照
される。サンプリング中フラグＦsampleが“０”、すな
わちサンプリング中でなければ、ステップＳ７０４へ進
む。
で取り込まれた主電源スイッチ２０の開閉状態が参照さ
れる。主電源スイッチ２０が開いている、すなわち主電
源がオフ状態であると、ステップＳ７０２では、バッテ
リ１０が前記充電器１８による充電中であるか否かを示
す充電中フラグＦchargeが参照され、充電中フラグＦch
argeが“０”、すなわち充電中でなければ、ステップＳ
７０３において、サンプリング中フラグＦsampleが参照
される。サンプリング中フラグＦsampleが“０”、すな
わちサンプリング中でなければ、ステップＳ７０４へ進
む。
【００２５】ステップＳ７０４では、５分タイマがタイ
ムアウトしたか否かが判定される。５分タイマがタイム
アウトしていると、ステップＳ７０５以降へ進んでバッ
テリ電圧ＶBATTのサンプリングが実行される。なお、前
記ステップＳ７０１において主電源スイッチ２０が閉じ
ていると判定されるか、あるいはステップＳ７０２にお
いて充電中と判定されると、当該処理は前記５分タイマ
とは無関係に常にステップＳ７０５以降へ進む。
ムアウトしたか否かが判定される。５分タイマがタイム
アウトしていると、ステップＳ７０５以降へ進んでバッ
テリ電圧ＶBATTのサンプリングが実行される。なお、前
記ステップＳ７０１において主電源スイッチ２０が閉じ
ていると判定されるか、あるいはステップＳ７０２にお
いて充電中と判定されると、当該処理は前記５分タイマ
とは無関係に常にステップＳ７０５以降へ進む。
【００２６】このように、本実施形態では、主電源スイ
ッチ２０が閉じている、換言すれば、バッテリ１０に大
電流電気負荷１７が接続されており、残量を頻繁に検知
すべき場合、あるいは充電器１８による充電中であって
バッテリ電圧のサンプリングに伴なう電力消費量の増大
を意識する必要がない場合には、残量検知を２００ｍｓ
周期で頻繁に行う一方、主電源スイッチ２０が開いてい
る、換言すれば、バッテリ１０に大電流電気負荷１７が
接続されておらず、残量の変化が僅かである場合には、
残量検知を５分周期で行うようにしている。この結果、
残量の正確な検知と消費電力の低減との両立が可能にな
る。
ッチ２０が閉じている、換言すれば、バッテリ１０に大
電流電気負荷１７が接続されており、残量を頻繁に検知
すべき場合、あるいは充電器１８による充電中であって
バッテリ電圧のサンプリングに伴なう電力消費量の増大
を意識する必要がない場合には、残量検知を２００ｍｓ
周期で頻繁に行う一方、主電源スイッチ２０が開いてい
る、換言すれば、バッテリ１０に大電流電気負荷１７が
接続されておらず、残量の変化が僅かである場合には、
残量検知を５分周期で行うようにしている。この結果、
残量の正確な検知と消費電力の低減との両立が可能にな
る。
【００２７】以上のようにして、２００ｍｓ周期あるい
は５分周期でサンプリング処理に移行すると、ステップ
Ｓ７０５では、サンプリング中フラグＦsampleに“１”
がセットされる。ステップＳ７０６では、サンプリング
回数ｎ（初期値“０”）が“１”だけインクリメントさ
れる。ステップＳ７０７では、前記Ａ／Ｄ変換器１３に
よってバッテリ電圧ＶBATTがサンプリングされ、電圧デ
ータＤBATTが今回の電圧データＤ（ｎ）としてＭＰＵ１
５に記憶される。ステップＳ７０８では、サンプリング
回数ｎが“６”であるか否かが判定され、２００ｍｓ周
期で６回分の電圧データＤ（１）〜Ｄ（６）が記憶され
ると、ステップＳ７０９では、前記サンプリング回数ｎ
およびサンプリング中フラグＦsampleがリセットされ
る。
は５分周期でサンプリング処理に移行すると、ステップ
Ｓ７０５では、サンプリング中フラグＦsampleに“１”
がセットされる。ステップＳ７０６では、サンプリング
回数ｎ（初期値“０”）が“１”だけインクリメントさ
れる。ステップＳ７０７では、前記Ａ／Ｄ変換器１３に
よってバッテリ電圧ＶBATTがサンプリングされ、電圧デ
ータＤBATTが今回の電圧データＤ（ｎ）としてＭＰＵ１
５に記憶される。ステップＳ７０８では、サンプリング
回数ｎが“６”であるか否かが判定され、２００ｍｓ周
期で６回分の電圧データＤ（１）〜Ｄ（６）が記憶され
ると、ステップＳ７０９では、前記サンプリング回数ｎ
およびサンプリング中フラグＦsampleがリセットされ
る。
【００２８】ステップＳ７１０では、前記６回分の電圧
データＤ（１）〜Ｄ（６）から最大値および最小値を除
いた４つの電圧データの平均値Ｄave が算出される。ス
テップＳ７１１では、前回の仮残量ＤS-1 が現在の仮残
量ＤS に更新され、今回の平均値Ｄave が現在の仮残量
ＤS として新規登録される。
データＤ（１）〜Ｄ（６）から最大値および最小値を除
いた４つの電圧データの平均値Ｄave が算出される。ス
テップＳ７１１では、前回の仮残量ＤS-1 が現在の仮残
量ＤS に更新され、今回の平均値Ｄave が現在の仮残量
ＤS として新規登録される。
【００２９】図４のステップＳ７２０では、前記ステッ
プＳ７０７でサンプリングされた電圧データＤBATTと充
電判定基準値Ｄref1とが比較される。充電判定基準値Ｄ
ref1は、バッテリ１０が充電中であるか否かを判定する
ための閾値であり、本実施形態では、２７．８Ｖ相当に
設定されている。
プＳ７０７でサンプリングされた電圧データＤBATTと充
電判定基準値Ｄref1とが比較される。充電判定基準値Ｄ
ref1は、バッテリ１０が充電中であるか否かを判定する
ための閾値であり、本実施形態では、２７．８Ｖ相当に
設定されている。
【００３０】図１３に示したように、時刻ｔ0 において
定電流充電が開始され、時刻ｔ1 において電圧データＤ
BATTが前記充電判定基準値Ｄref1を超えると、バッテリ
１０が充電器１８による充電中と判断されてステップＳ
７２２へ進み、充電中フラグＦchargeに“１”がセット
される。その後、充電器１８による定電流充電が進み、
時刻ｔ2 において、電圧データＤBATTが基準値Ｄref2に
達すると、充電器１８による充電方式が定電流充電から
定電圧充電に切り換わる。
定電流充電が開始され、時刻ｔ1 において電圧データＤ
BATTが前記充電判定基準値Ｄref1を超えると、バッテリ
１０が充電器１８による充電中と判断されてステップＳ
７２２へ進み、充電中フラグＦchargeに“１”がセット
される。その後、充電器１８による定電流充電が進み、
時刻ｔ2 において、電圧データＤBATTが基準値Ｄref2に
達すると、充電器１８による充電方式が定電流充電から
定電圧充電に切り換わる。
【００３１】その後、時刻ｔ3 で充電器１８が充電を停
止し、時刻ｔ4 で電圧データＤBATTが充電判定基準値Ｄ
ref1を下回り、これがステップＳ７２０において検知さ
れると、ステップＳ７２１では、充電中フラグＦcharge
が参照される。充電停止直後は充電中フラグＦchargeが
“１”のままなのでステップＳ７２３へ進む。ステップ
Ｓ７２３では、現在の仮残量ＤS と前回の仮残量ＤS-1
とが比較され、時刻ｔ5 において、両者の差分が基準範
囲内となって充電後の電圧低下がほぼ収まると、ステッ
プＳ７２４では、現在の仮残量ＤS に基づいて、バッテ
リの“充電後残量”が予測される。
止し、時刻ｔ4 で電圧データＤBATTが充電判定基準値Ｄ
ref1を下回り、これがステップＳ７２０において検知さ
れると、ステップＳ７２１では、充電中フラグＦcharge
が参照される。充電停止直後は充電中フラグＦchargeが
“１”のままなのでステップＳ７２３へ進む。ステップ
Ｓ７２３では、現在の仮残量ＤS と前回の仮残量ＤS-1
とが比較され、時刻ｔ5 において、両者の差分が基準範
囲内となって充電後の電圧低下がほぼ収まると、ステッ
プＳ７２４では、現在の仮残量ＤS に基づいて、バッテ
リの“充電後残量”が予測される。
【００３２】図８は、現在の仮残量ＤS に基づいて充電
後残量を予測するデータテーブルの一例を示した図であ
り、例えば、バッテリ電圧ＶBATTが２４．２〜２４．６
Ｖの範囲にあると、現在の仮残量ＤS は１３１〜１４６
の範囲を示し、残量レベルＧは“１”と予測される。
後残量を予測するデータテーブルの一例を示した図であ
り、例えば、バッテリ電圧ＶBATTが２４．２〜２４．６
Ｖの範囲にあると、現在の仮残量ＤS は１３１〜１４６
の範囲を示し、残量レベルＧは“１”と予測される。
【００３３】ステップＳ７２５では、前記充電中フラグ
Ｆcharge、後述する１０回カウンタおよび仮残量カウン
タが全てリセットされる。また、前記ステップＳ７２１
において、充電中フラグＦchargeがセットされていない
と、図５のステップＳ７３０へ進む。
Ｆcharge、後述する１０回カウンタおよび仮残量カウン
タが全てリセットされる。また、前記ステップＳ７２１
において、充電中フラグＦchargeがセットされていない
と、図５のステップＳ７３０へ進む。
【００３４】ステップＳ７３０では、現在の仮残量ＤS
と前回の仮残量ＤS-1 とが比較され、両者の差分が基準
範囲Ｄref 内となってバッテリ使用後の電圧復帰が落ち
着くと、ステップＳ７３２では、１０回カウンタ（初期
値“０”）が“１”だけインクリメントされる。ステッ
プＳ７３３では、１０回カウンタのカウント値が“１
０”であるか否かが判定され、カウント値が“１０”に
達すると、ステップＳ７３４において１０回カウンタが
リセットされる。ステップＳ７３５では、現在の仮残量
ＤS に基づいて、バッテリの“使用後残量”が予測され
る。
と前回の仮残量ＤS-1 とが比較され、両者の差分が基準
範囲Ｄref 内となってバッテリ使用後の電圧復帰が落ち
着くと、ステップＳ７３２では、１０回カウンタ（初期
値“０”）が“１”だけインクリメントされる。ステッ
プＳ７３３では、１０回カウンタのカウント値が“１
０”であるか否かが判定され、カウント値が“１０”に
達すると、ステップＳ７３４において１０回カウンタが
リセットされる。ステップＳ７３５では、現在の仮残量
ＤS に基づいて、バッテリの“使用後残量”が予測され
る。
【００３５】図９は、現在の仮残量ＤS に基づいて使用
後残量を予測するデータテーブルの一例を示した図であ
り、例えばバッテリ電圧ＶBATTが２４．２〜２４．６Ｖ
の範囲にあると、現在の仮残量ＤS は１３１〜１４６の
範囲を示し、仮残量レベルＧは“３”と予測される。
後残量を予測するデータテーブルの一例を示した図であ
り、例えばバッテリ電圧ＶBATTが２４．２〜２４．６Ｖ
の範囲にあると、現在の仮残量ＤS は１３１〜１４６の
範囲を示し、仮残量レベルＧは“３”と予測される。
【００３６】ステップＳ７３６では、仮残量カウンタの
カウント値で定義される記憶領域に前記仮残量レベルＧ
が記憶される。ステップＳ７３７では、仮残量カウンタ
のカウント値が“６”であるか否かが判定され、カウン
ト値が“６”となって６個の仮残量レベルＧが記憶され
ると、ステップＳ７３８で仮残量カウンタがリセットさ
れる。ステップＳ７３９では、６個の仮残量レベルＧの
最大値および最小値を除いた４つの平均値Ｇave が算出
される。
カウント値で定義される記憶領域に前記仮残量レベルＧ
が記憶される。ステップＳ７３７では、仮残量カウンタ
のカウント値が“６”であるか否かが判定され、カウン
ト値が“６”となって６個の仮残量レベルＧが記憶され
ると、ステップＳ７３８で仮残量カウンタがリセットさ
れる。ステップＳ７３９では、６個の仮残量レベルＧの
最大値および最小値を除いた４つの平均値Ｇave が算出
される。
【００３７】ステップＳ７４０では、現在表示されてい
る残量レベルＧと前記仮残量の平均値Ｇave とが比較さ
れ、仮残量平均値Ｇave が現在表示中の残量レベルＧよ
りも小さければ、ステップＳ７４１において現在の残量
レベルＧが仮残量平均値Ｇave に更新される。
る残量レベルＧと前記仮残量の平均値Ｇave とが比較さ
れ、仮残量平均値Ｇave が現在表示中の残量レベルＧよ
りも小さければ、ステップＳ７４１において現在の残量
レベルＧが仮残量平均値Ｇave に更新される。
【００３８】上記したように、本実施形態では、バッテ
リの端子電圧ＶBATTに基づいて残量を予測する際に、端
子電圧ＶBATTのサンプリングタイミングに応じて、同じ
端子電圧が検知された場合でも予測結果を異ならせてい
る。
リの端子電圧ＶBATTに基づいて残量を予測する際に、端
子電圧ＶBATTのサンプリングタイミングに応じて、同じ
端子電圧が検知された場合でも予測結果を異ならせてい
る。
【００３９】すなわち、バッテリを無負荷状態で十分に
放置した後、たとえばバッテリを新規に接続した後であ
れば、その端子電圧は開放電圧に収束しているので、端
子電圧は残量を正確に代表する。しかしながら、図１０
に示したように、バッテリ使用後は電圧が徐々に復帰し
ながら開放電圧Ｖopenに収束するため、使用直後の端子
電圧ＶBATTは開放電圧Ｖopenを下回る。したがって、使
用直後の端子電圧ＶBATTに基づいて残量を予測すると、
予測される残量は実際よりも低くなってしまう。
放置した後、たとえばバッテリを新規に接続した後であ
れば、その端子電圧は開放電圧に収束しているので、端
子電圧は残量を正確に代表する。しかしながら、図１０
に示したように、バッテリ使用後は電圧が徐々に復帰し
ながら開放電圧Ｖopenに収束するため、使用直後の端子
電圧ＶBATTは開放電圧Ｖopenを下回る。したがって、使
用直後の端子電圧ＶBATTに基づいて残量を予測すると、
予測される残量は実際よりも低くなってしまう。
【００４０】これとは逆に、図１１に示したように、充
電終了後は電圧が徐々に低下しながら開放電圧Ｖopenに
収束するため、充電直後の端子電圧ＶBATTは開放電圧Ｖ
openを上回る。したがって、充電直後の端子電圧ＶBATT
に基づいて残量を予測すると、予測結果は実際の残量よ
りも高くなってしまう。
電終了後は電圧が徐々に低下しながら開放電圧Ｖopenに
収束するため、充電直後の端子電圧ＶBATTは開放電圧Ｖ
openを上回る。したがって、充電直後の端子電圧ＶBATT
に基づいて残量を予測すると、予測結果は実際の残量よ
りも高くなってしまう。
【００４１】そこで、本実施形態では、前記図７〜９に
それぞれ示すと共に、図１２に比較して示したように、
同一の端子電圧ＶBATTに対して、充電後は使用後よりも
残量が低く予測されるように、端子電圧ＶBATTと残量と
の関係を端子電圧ＶBATTの各サンプリングタイミングご
とに設定した。この結果、端子電圧ＶBATTのサンプリン
グタイミングにかかわらず、バッテリの残量を正確に予
測することができる。
それぞれ示すと共に、図１２に比較して示したように、
同一の端子電圧ＶBATTに対して、充電後は使用後よりも
残量が低く予測されるように、端子電圧ＶBATTと残量と
の関係を端子電圧ＶBATTの各サンプリングタイミングご
とに設定した。この結果、端子電圧ＶBATTのサンプリン
グタイミングにかかわらず、バッテリの残量を正確に予
測することができる。
【００４２】さらに具体的に言えば、前記図８、９のデ
ータテーブルは、以下のようにして決定される。すなわ
ち、本実施形態では各サンプリングタイミングごとに、
バッテリ電圧の変化率が所定値以下となった時点でのバ
ッテリ電圧ＶBATTと開放電圧Ｖopenとの関係を予め実験
的に求める。さらに、この開放電圧Ｖopenと残量との関
係を実験的に求めることで、各タイミングごとのバッテ
リ電圧ＶBATTと残量との関係をデータテーブル化してい
る。
ータテーブルは、以下のようにして決定される。すなわ
ち、本実施形態では各サンプリングタイミングごとに、
バッテリ電圧の変化率が所定値以下となった時点でのバ
ッテリ電圧ＶBATTと開放電圧Ｖopenとの関係を予め実験
的に求める。さらに、この開放電圧Ｖopenと残量との関
係を実験的に求めることで、各タイミングごとのバッテ
リ電圧ＶBATTと残量との関係をデータテーブル化してい
る。
【００４３】例えば、図７と図８とを比較すると、図７
の端子電圧ＶBATTは開放電圧Ｖopenと一致しているの
で、開放電圧Ｖopenの２４．２〜２４．６Ｖが残量レベ
ルＧの“２”に相当することになる。これに対して、バ
ッテリ充電後に前記ステップＳ７２３の条件が成立して
バッテリ電圧の変化率が所定値以下となると、その時の
バッテリ電圧が２４．７〜２５．１Ｖであっても、最終
的には２４．２〜２４．６Ｖに収束すると予測し、残量
レベルＧは同様に“２”となる。
の端子電圧ＶBATTは開放電圧Ｖopenと一致しているの
で、開放電圧Ｖopenの２４．２〜２４．６Ｖが残量レベ
ルＧの“２”に相当することになる。これに対して、バ
ッテリ充電後に前記ステップＳ７２３の条件が成立して
バッテリ電圧の変化率が所定値以下となると、その時の
バッテリ電圧が２４．７〜２５．１Ｖであっても、最終
的には２４．２〜２４．６Ｖに収束すると予測し、残量
レベルＧは同様に“２”となる。
【００４４】同様に、図７と図９とを比較すると、バッ
テリ使用後に前記ステップＳ７３０の条件が１０回成立
してバッテリ電圧の変化率が収まると、その時のバッテ
リ電圧が２３．７〜２４．１Ｖであっても、最終的には
２４．２〜２４．６Ｖに収束すると予測し、残量レベル
Ｇは同様に“２”となる。
テリ使用後に前記ステップＳ７３０の条件が１０回成立
してバッテリ電圧の変化率が収まると、その時のバッテ
リ電圧が２３．７〜２４．１Ｖであっても、最終的には
２４．２〜２４．６Ｖに収束すると予測し、残量レベル
Ｇは同様に“２”となる。
【００４５】なお、バッテリ電圧ＶBATTは温度と共に上
昇するので、バッテリの温度をパラメータとして追加
し、温度が高いほど同一のバッテリ電圧に対する残量レ
ベルＧを下げるようにすることが望ましい。例えば、図
７の例が２５℃での関係とすれば、２５℃では端子電圧
が２４．２〜２４．６Ｖのときに残量レベルＧが“２”
であったものを、３０℃では、端子電圧が２４．７〜２
５．１Ｖのときに残量レベルＧが“２”となるようにす
る。
昇するので、バッテリの温度をパラメータとして追加
し、温度が高いほど同一のバッテリ電圧に対する残量レ
ベルＧを下げるようにすることが望ましい。例えば、図
７の例が２５℃での関係とすれば、２５℃では端子電圧
が２４．２〜２４．６Ｖのときに残量レベルＧが“２”
であったものを、３０℃では、端子電圧が２４．７〜２
５．１Ｖのときに残量レベルＧが“２”となるようにす
る。
【００４６】図６は、前記ステップＳ８のＬＥＤ表示処
理のフローチャートである。ステップＳ８０１では、前
記ステップＳ５で取り込まれた主電源スイッチ２０の開
閉状態が参照される。主電源スイッチ２０が開いている
と、ステップＳ８０２において、全てのＬＥＤが非点灯
にされる。主電源スイッチ２０が閉じていると、ステッ
プＳ８０３では充電中であるか否かが判定され、充電中
であると、ステップＳＳ８０４において、全てのＬＥＤ
が点滅される。
理のフローチャートである。ステップＳ８０１では、前
記ステップＳ５で取り込まれた主電源スイッチ２０の開
閉状態が参照される。主電源スイッチ２０が開いている
と、ステップＳ８０２において、全てのＬＥＤが非点灯
にされる。主電源スイッチ２０が閉じていると、ステッ
プＳ８０３では充電中であるか否かが判定され、充電中
であると、ステップＳＳ８０４において、全てのＬＥＤ
が点滅される。
【００４７】充電中以外であると、ステップＳ８０７に
おいて残量レベルＧが参照され、残量レベルＧが“０”
であれば、ステップＳ８０８において、ＬＥＤ５のみが
点滅される。残量レベルＧが“０”以外であると、ステ
ップＳ８０９、Ｓ８１１、Ｓ８１３、Ｓ８１５では、そ
れぞれ残量レベルＧが１〜５のいずれであるかが参照さ
れ、ステップＳ８１０、Ｓ８１２、Ｓ８１４、Ｓ８１
６、Ｓ８１７において、残量レベルＧに応じた数のＬＥ
Ｄが点灯される。
おいて残量レベルＧが参照され、残量レベルＧが“０”
であれば、ステップＳ８０８において、ＬＥＤ５のみが
点滅される。残量レベルＧが“０”以外であると、ステ
ップＳ８０９、Ｓ８１１、Ｓ８１３、Ｓ８１５では、そ
れぞれ残量レベルＧが１〜５のいずれであるかが参照さ
れ、ステップＳ８１０、Ｓ８１２、Ｓ８１４、Ｓ８１
６、Ｓ８１７において、残量レベルＧに応じた数のＬＥ
Ｄが点灯される。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば，以下のような効果が達
成される。 (1) 請求項１の発明によれば、バッテリ電圧を頻繁に検
知しなければ残量を正確に計測できない状況下と、バッ
テリ電圧を頻繁に検知することなく残量を十分に正確に
計測できる状況下とで計測周期を異ならせているので、
残量の正確な計測と消費電力の低減とを両立させること
ができる。 (2) 請求項２の発明によれば、主電源スイッチが投入さ
れておらず、したがってバッテリの電力消費量がごく僅
かである状況下では計測周期が長くなるので、計測精度
を低下させることなく消費電力の低減が可能になる。 (3) 請求項３の発明によれば、バッテリが充電中であ
り、充電器から十分な電力供給が期待される状況下では
計測周期が短くなるので、バッテリの残量を減少させる
ことなく正確な計測が可能になる。
成される。 (1) 請求項１の発明によれば、バッテリ電圧を頻繁に検
知しなければ残量を正確に計測できない状況下と、バッ
テリ電圧を頻繁に検知することなく残量を十分に正確に
計測できる状況下とで計測周期を異ならせているので、
残量の正確な計測と消費電力の低減とを両立させること
ができる。 (2) 請求項２の発明によれば、主電源スイッチが投入さ
れておらず、したがってバッテリの電力消費量がごく僅
かである状況下では計測周期が長くなるので、計測精度
を低下させることなく消費電力の低減が可能になる。 (3) 請求項３の発明によれば、バッテリが充電中であ
り、充電器から十分な電力供給が期待される状況下では
計測周期が短くなるので、バッテリの残量を減少させる
ことなく正確な計測が可能になる。
【図１】本発明を適用したバッテリ残量表示装置の主要
部のブロック図である。
部のブロック図である。
【図２】本実施形態の動作を示したフローチャートであ
る
る
【図３】本実施形態の動作を示したフローチャートであ
る
る
【図４】本実施形態の動作を示したフローチャートであ
る
る
【図５】本実施形態の動作を示したフローチャートであ
る
る
【図６】本実施形態の動作を示したフローチャートであ
る
る
【図７】初期残量を予測するためのデータテーブルの一
例である。
例である。
【図８】充電後残量を予測するためのデータテーブルの
一例である。
一例である。
【図９】使用後残量を予測するためのデータテーブルの
一例である。
一例である。
【図１０】バッテリ使用後の端子電圧と時間経過との関
係を示した図である。
係を示した図である。
【図１１】バッテリ充電後の端子電圧と時間経過との関
係を示した図である。
係を示した図である。
【図１２】図７、８、９に示した各データテーブルの相
対関係を示した図である。
対関係を示した図である。
【図１３】バッテリ充電時の端子電圧の変化を示した図
である。
である。
１０…バッテリ、１１…電源回路、１２…ＤＣ／ＤＣ変
換回路、１３…Ａ／Ｄ変換器、１４…ＳＷ入力回路、１
５…ＭＰＵ、１６…残量表示計、１７…大電流電気負
荷、２０…主電源スイッチ、１００…バッテリ残量表示
装置
換回路、１３…Ａ／Ｄ変換器、１４…ＳＷ入力回路、１
５…ＭＰＵ、１６…残量表示計、１７…大電流電気負
荷、２０…主電源スイッチ、１００…バッテリ残量表示
装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 良洋 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB11 CB12 CB31 CC01 CC04 CC06 CC10 CC12 CC16 CC24 CC27 CE02 5H115 PG04 PI13 TI02 TI05 TR19
Claims (3)
- 【請求項１】 車両に搭載されたバッテリの残量を周期
的に計測するバッテリの残量検知方法において、 前記残量の計測周期が可変であることを特徴とするバッ
テリの残量検知方法。 - 【請求項２】 前記計測周期を、主電源スイッチが投入
されていないときは、前記主電源スイッチが投入されて
いるときよりも長くすることを特徴とする請求項１に記
載のバッテリの残量検知方法。 - 【請求項３】 前記バッテリが外部電源による充電状態
にあると、前記主電源スイッチの状態にかかわらず、前
記計測周期を前記主電源スイッチが投入されていないと
きよりも短くすることを特徴とする請求項２に記載のバ
ッテリの残量検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302208A JP2000134705A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | バッテリの残量検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302208A JP2000134705A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | バッテリの残量検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000134705A true JP2000134705A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17906263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10302208A Pending JP2000134705A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | バッテリの残量検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000134705A (ja) |
Cited By (17)
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-
1998
- 1998-10-23 JP JP10302208A patent/JP2000134705A/ja active Pending
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