JP3251499B2 - 電池残存容量測定装置 - Google Patents
電池残存容量測定装置Info
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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]
- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電池残存容量測定装
置に関し、特に収集したデータに特異点があったときの
データの採用範囲に関する。
置に関し、特に収集したデータに特異点があったときの
データの採用範囲に関する。
【0002】
【従来の技術】回生制動等によって、複数の電圧値と複
数の電流値とが一か所付近に集中し、求めた回帰直線
(以下近似直線という)に誤差が発生する。
数の電流値とが一か所付近に集中し、求めた回帰直線
(以下近似直線という)に誤差が発生する。
【0003】このため、特願平7−82375号の電池
残存容量測定装置においては、複数の電圧値と複数の電
流値との相関係数を求め、この相関係数が強い負の相関
(例えば−0.9)を示したとき、これらの電圧値と電
流値とを最小二乗法により近似直線を求める。
残存容量測定装置においては、複数の電圧値と複数の電
流値との相関係数を求め、この相関係数が強い負の相関
(例えば−0.9)を示したとき、これらの電圧値と電
流値とを最小二乗法により近似直線を求める。
【0004】そして、予め設定されている基準電流値と
近似直線との交点を残存容量電圧として表示していた。
近似直線との交点を残存容量電圧として表示していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
電気自動車等に上記のような電池残存容量測定装置を搭
載した場合は、電気自動車はノイズが多く発生している
ものであり、複数の電圧値と電流値とを収集したとき、
図6に示すように、これらのデータのちりばり箇所から
異常に離れた箇所(以下特異点という)に、データが採
集される場合がある。
電気自動車等に上記のような電池残存容量測定装置を搭
載した場合は、電気自動車はノイズが多く発生している
ものであり、複数の電圧値と電流値とを収集したとき、
図6に示すように、これらのデータのちりばり箇所から
異常に離れた箇所(以下特異点という)に、データが採
集される場合がある。
【0006】このような特異点があるときの相関係数
(例えば、−0.96)を求めて近似直線を求めると、
図7に示す点線bの近似直線となり、また特異点無しの
ときの相関係数(例えば、−0.99)を求めて近似直
線を求めると、図7の実線aに示す近似直線となる。
(例えば、−0.96)を求めて近似直線を求めると、
図7に示す点線bの近似直線となり、また特異点無しの
ときの相関係数(例えば、−0.99)を求めて近似直
線を求めると、図7の実線aに示す近似直線となる。
【0007】つまり、特異点がある場合と特異点が無い
場合とでは、図7に示すように、双方の近似直線の傾き
が相違している。すなわち、特異点がある場合では求め
た近似直線に誤差がある。
場合とでは、図7に示すように、双方の近似直線の傾き
が相違している。すなわち、特異点がある場合では求め
た近似直線に誤差がある。
【0008】しかし、従来の電池残存容量測定装置は、
収集した複数の電圧値と複数の電流値との相関係数が−
0.9以下であれば近似直線を求めるようにしているの
で、どうしても特異点を含んだ近似直線を求めてしま
う。
収集した複数の電圧値と複数の電流値との相関係数が−
0.9以下であれば近似直線を求めるようにしているの
で、どうしても特異点を含んだ近似直線を求めてしま
う。
【0009】このような特異点を含んだ近似直線が求め
られないようにするには、判定条件である相関係数の値
を例えば−0.99程度にすることも考えられるが、近
似直線を求めるときは、最小二乗法(過去のデータも採
用している)により求めるので、例え特異点が含まれて
いても相関係数が−0.99程度となる場合もあり、結
果として、何回目かの近似直線に誤差が発生するという
問題点があった。
られないようにするには、判定条件である相関係数の値
を例えば−0.99程度にすることも考えられるが、近
似直線を求めるときは、最小二乗法(過去のデータも採
用している)により求めるので、例え特異点が含まれて
いても相関係数が−0.99程度となる場合もあり、結
果として、何回目かの近似直線に誤差が発生するという
問題点があった。
【0010】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、近似直線を求めるときに、少なくとも特
異点を除いたデータで近似直線を求めて、正確な残存容
量電圧を得ることを目的とする。
されたもので、近似直線を求めるときに、少なくとも特
異点を除いたデータで近似直線を求めて、正確な残存容
量電圧を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、イグニッショ
ンオン後の負荷の変動に伴って、前記負荷に電力を供給
する電池からの放電電流及びその電池の端子電圧とを一
定時間毎に収集し、該電流値及び電圧値とが所定数個集
まる毎にそれぞれ平均化して電流−電圧軸からなる座標
系に定義し、該電流及び電圧の組の平均データが一定数
集まったとき、これらの平均データの相関を求め、該相
関が強い負の相関を示したときは、前記一定数の平均デ
ータを用いて前記座標系に第1近似直線を求めて記憶
し、該第1近似直線と基準電流値から残存容量を推定し
て表示する電池残存容量測定装置において、前記相関を
求める毎に、その相関が強い負の相関を示さないとき
は、カウントする手段と、前記相関が強い負の相関を示
したときは、該カウントした値が所定数値以下になって
いる場合に、前記記座標系の第1近似直線の前記電流軸
における第1の切片の値に対して原点方向に一定値を下
げた第2の切片で前記第1近似直線と傾きが同じ第2近
似直線と、前記第1の切片からプラス方向に前記一定値
を上げた第3の切片で傾きが前記第1近似直線と同じと
なる第3近似直線とを前記座標系に定義する手段と、前
記座標系の前記第2近似直線と第3近似直線とが囲む範
囲をデータ採用範囲として前記座標系に定めた後に、こ
のデータ採用範囲における前記平均データを用いて再度
前記第1近似直線を求めさせて前記カウント値をクリア
する手段とからなる第1のデータ採用範囲決定手段と、
前記残存容量が推定される毎に、初回走行かどうかを判
定する手段と、前記初回走行と判定された後にイグニッ
ションがオフにされたときは、前記推定した残存容量と
該残存容量を求めたときの前記第1近似直線とその残存
容量とを対応させて不揮発メモリに記憶する手段と、前
記初回走行ではないと判定したときは、前記残存容量に
対応する第1近似直線を前記不揮発メモリから読み、前
記データ採用範囲を前記第1のデータ採用範囲決定手段
に定める手段とからなる第2のデータ採用範囲決定手段
とを備えたことを要旨とする。
ンオン後の負荷の変動に伴って、前記負荷に電力を供給
する電池からの放電電流及びその電池の端子電圧とを一
定時間毎に収集し、該電流値及び電圧値とが所定数個集
まる毎にそれぞれ平均化して電流−電圧軸からなる座標
系に定義し、該電流及び電圧の組の平均データが一定数
集まったとき、これらの平均データの相関を求め、該相
関が強い負の相関を示したときは、前記一定数の平均デ
ータを用いて前記座標系に第1近似直線を求めて記憶
し、該第1近似直線と基準電流値から残存容量を推定し
て表示する電池残存容量測定装置において、前記相関を
求める毎に、その相関が強い負の相関を示さないとき
は、カウントする手段と、前記相関が強い負の相関を示
したときは、該カウントした値が所定数値以下になって
いる場合に、前記記座標系の第1近似直線の前記電流軸
における第1の切片の値に対して原点方向に一定値を下
げた第2の切片で前記第1近似直線と傾きが同じ第2近
似直線と、前記第1の切片からプラス方向に前記一定値
を上げた第3の切片で傾きが前記第1近似直線と同じと
なる第3近似直線とを前記座標系に定義する手段と、前
記座標系の前記第2近似直線と第3近似直線とが囲む範
囲をデータ採用範囲として前記座標系に定めた後に、こ
のデータ採用範囲における前記平均データを用いて再度
前記第1近似直線を求めさせて前記カウント値をクリア
する手段とからなる第1のデータ採用範囲決定手段と、
前記残存容量が推定される毎に、初回走行かどうかを判
定する手段と、前記初回走行と判定された後にイグニッ
ションがオフにされたときは、前記推定した残存容量と
該残存容量を求めたときの前記第1近似直線とその残存
容量とを対応させて不揮発メモリに記憶する手段と、前
記初回走行ではないと判定したときは、前記残存容量に
対応する第1近似直線を前記不揮発メモリから読み、前
記データ採用範囲を前記第1のデータ採用範囲決定手段
に定める手段とからなる第2のデータ採用範囲決定手段
とを備えたことを要旨とする。
【0012】すなわち、イグニッションオンに伴って、
電池から負荷に電力が供給されると、このときの放電電
流及び端子電圧とが一定時間毎に収集され、所定数個毎
に平均化され、これらの平均データが一定数集まると、
相関が求められる。
電池から負荷に電力が供給されると、このときの放電電
流及び端子電圧とが一定時間毎に収集され、所定数個毎
に平均化され、これらの平均データが一定数集まると、
相関が求められる。
【0013】そして、この相関が弱い負の相関を示す毎
にカウントされる。そして、強い負の相関を示したとき
にカウントした値が所定値以下かどうか判定される。
にカウントされる。そして、強い負の相関を示したとき
にカウントした値が所定値以下かどうか判定される。
【0014】所定値以下の場合は、記憶されている近似
直線(傾き、切片)を基準とし、この基準とした近似直
線の両脇に第2のデータ採用範囲決定手段で設定された
一定幅のデータ採用範囲を設けて、このデータ採用範囲
内の平均データの相関係数を求めて近似直線を求める。
直線(傾き、切片)を基準とし、この基準とした近似直
線の両脇に第2のデータ採用範囲決定手段で設定された
一定幅のデータ採用範囲を設けて、このデータ採用範囲
内の平均データの相関係数を求めて近似直線を求める。
【0015】このとき、第2のデータ採用範囲決定手段
は、初回走行かどうかを判定し、初回走行の場合は、イ
グニッションオフ後に残存容量を求めたとき近似直線と
を不揮発メモリに記憶する。
は、初回走行かどうかを判定し、初回走行の場合は、イ
グニッションオフ後に残存容量を求めたとき近似直線と
を不揮発メモリに記憶する。
【0016】つまり、次回の走行においては、この近似
直線を用いる。そして、イグニッションオンで走行中の
場合は、不揮発メモリの近似直線を基準として採用範囲
を第1のデータ採用範囲決定手段に設定して、近似直線
を求めさせる。
直線を用いる。そして、イグニッションオンで走行中の
場合は、不揮発メモリの近似直線を基準として採用範囲
を第1のデータ採用範囲決定手段に設定して、近似直線
を求めさせる。
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の電池
残存容量測定装置の概略構成図である。図1の電池残存
容量測定装置1は、バッテリ3に接続された電気自動車
負荷5と、電気自動車負荷5(以下単に負荷5という)
に流れる電流を検出する電流センサ7と、9はバッテリ
3の端子電圧を検出する電圧センサ9とを備えている。
残存容量測定装置の概略構成図である。図1の電池残存
容量測定装置1は、バッテリ3に接続された電気自動車
負荷5と、電気自動車負荷5(以下単に負荷5という)
に流れる電流を検出する電流センサ7と、9はバッテリ
3の端子電圧を検出する電圧センサ9とを備えている。
【0024】また、I/F13、LPF15、A/D1
7より構成され、一定時間毎に電圧センサ9及び電流セ
ンサ7より、バッテリ3の電流及び電圧を入力し、ノイ
ズを除去した後にデジタル変換し、これらのデータをメ
モリ21に記憶する検出値入力回路部19と、演算部2
0とを備えている。
7より構成され、一定時間毎に電圧センサ9及び電流セ
ンサ7より、バッテリ3の電流及び電圧を入力し、ノイ
ズを除去した後にデジタル変換し、これらのデータをメ
モリ21に記憶する検出値入力回路部19と、演算部2
0とを備えている。
【0025】演算部20は、相関判定手段23と近似直
線算出手段25と第1のデータ採用範囲決定手段29と
からなる区分け近似直線算出部30と、残存容量算出部
31とを備えている。
線算出手段25と第1のデータ採用範囲決定手段29と
からなる区分け近似直線算出部30と、残存容量算出部
31とを備えている。
【0026】さらに、第2のデータ採用範囲決定部33
と、不揮発性メモリ37とを備えている。
と、不揮発性メモリ37とを備えている。
【0027】相関判定手段23は、所定時間毎に、メモ
リ21に記憶されている複数の電圧値と複数の電流値と
の相関係数rを求め、この相関係数rが−0.9以下か
どうかを判定する。
リ21に記憶されている複数の電圧値と複数の電流値と
の相関係数rを求め、この相関係数rが−0.9以下か
どうかを判定する。
【0028】そして、−0.9以下の相関係数が得られ
たときは、メモリ27に記憶されている前回の近似直線
(−0.9以下の相関係数が得られたときのデータに基
づいて求めた近似直線)の傾き及び座標値等を第1のデ
ータ採用範囲決定手段29に知らせる。
たときは、メモリ27に記憶されている前回の近似直線
(−0.9以下の相関係数が得られたときのデータに基
づいて求めた近似直線)の傾き及び座標値等を第1のデ
ータ採用範囲決定手段29に知らせる。
【0029】近似直線算出手段25は、起動に伴って、
一定時間毎にメモリ21の複数の電圧値と電流値とを平
均化し(平均化されたものをデータという)、両方の誤
差の二乗総和をとり、誤差を最小にするためのAi、B
iを求め、このAi、Biに基づいて、電圧ー電流近似
直線(I=AiV+Bi)を求める。
一定時間毎にメモリ21の複数の電圧値と電流値とを平
均化し(平均化されたものをデータという)、両方の誤
差の二乗総和をとり、誤差を最小にするためのAi、B
iを求め、このAi、Biに基づいて、電圧ー電流近似
直線(I=AiV+Bi)を求める。
【0030】第1のデータ採用範囲決定手段29は、−
0.9以下の相関係数が得られる毎に、−0.9以下の
相関係数が得られたときの一定時間前の近似直線をメモ
リ27から読み、この直線の近傍を特異点のないデータ
採用範囲と決定する。
0.9以下の相関係数が得られる毎に、−0.9以下の
相関係数が得られたときの一定時間前の近似直線をメモ
リ27から読み、この直線の近傍を特異点のないデータ
採用範囲と決定する。
【0031】そして、このデータ採用範囲以外のデータ
をメモリ21上から削除して、近似直線算出手段25を
起動させる。
をメモリ21上から削除して、近似直線算出手段25を
起動させる。
【0032】残存容量算出部31は、近似直線が求めら
れる毎に、予め決められている電流値を近似式(I=A
iV+Bi)に基づいて、電圧軸−電流軸上の電圧値V
を特定し、この電圧値Vを表示部40に表示する(表示
するのは、電圧値から求めた容量(%))。
れる毎に、予め決められている電流値を近似式(I=A
iV+Bi)に基づいて、電圧軸−電流軸上の電圧値V
を特定し、この電圧値Vを表示部40に表示する(表示
するのは、電圧値から求めた容量(%))。
【0033】第2のデータ採用範囲決定部33は、一定
時間毎に残存容量Piが求められる毎にメモリ27の一
定時間毎の傾きAiと切片Biとを対応させて不揮発性
メモリ37に順次一組で記憶し、イグニッションオフに
なったとき、これらのPi、Ai、Biを前回走行の容
量データとして記憶する。
時間毎に残存容量Piが求められる毎にメモリ27の一
定時間毎の傾きAiと切片Biとを対応させて不揮発性
メモリ37に順次一組で記憶し、イグニッションオフに
なったとき、これらのPi、Ai、Biを前回走行の容
量データとして記憶する。
【0034】また、残存容量Piを求めたとき、不揮発
性メモリ37に容量データが記憶されている場合、つま
り初回走行(満充電から容量0%まで走行させる)では
ないとき、この残存容量Piに対応する前回走行Pnを
読み、Pnに対応するAnとBnとに基づいてメモり2
7上の新たなデータ採用範囲dnを決定し、このdnを
第1のデータ採用範囲決定手段29に設定する。
性メモリ37に容量データが記憶されている場合、つま
り初回走行(満充電から容量0%まで走行させる)では
ないとき、この残存容量Piに対応する前回走行Pnを
読み、Pnに対応するAnとBnとに基づいてメモり2
7上の新たなデータ採用範囲dnを決定し、このdnを
第1のデータ採用範囲決定手段29に設定する。
【0035】また、不揮発性メモリ37は、図2に示す
ように、前回走行時の残存容量Pnと、このときの近似
直線の傾きAnと、切片Bnとが対応させられて記憶さ
れている。このPn、An及びBnを総称して容量デー
タという。
ように、前回走行時の残存容量Pnと、このときの近似
直線の傾きAnと、切片Bnとが対応させられて記憶さ
れている。このPn、An及びBnを総称して容量デー
タという。
【0036】上記のように構成された電池残存容量測定
装置の動作を以下に説明する。図3及び図4は電池残存
容量測定装置の動作を説明するフローチャートである。
本説明では、初めは不揮発性メモリ37に前回走行時の
容量データが記憶されていないとき、バッテリー3が満
充電で走行開始しているとする。
装置の動作を以下に説明する。図3及び図4は電池残存
容量測定装置の動作を説明するフローチャートである。
本説明では、初めは不揮発性メモリ37に前回走行時の
容量データが記憶されていないとき、バッテリー3が満
充電で走行開始しているとする。
【0037】電気自動車の走行に伴って検出値入力回路
19は、電圧センサ9が検出したバッテリ3の電圧値と
電流センサ7が検出した負荷5に流れる電流値とをサン
プリングする(S301)。例えば、1ms毎にサンプ
リングする。
19は、電圧センサ9が検出したバッテリ3の電圧値と
電流センサ7が検出した負荷5に流れる電流値とをサン
プリングする(S301)。例えば、1ms毎にサンプ
リングする。
【0038】そして、相関係数判定手段23は、例えば
100msec経過するまでのデータを平均化し、この
平均化した電圧と電流(ちりばりデータ)を100個得
る(S303)。つまり、10秒間に100個の平均電
圧と平均電流とを得ている。
100msec経過するまでのデータを平均化し、この
平均化した電圧と電流(ちりばりデータ)を100個得
る(S303)。つまり、10秒間に100個の平均電
圧と平均電流とを得ている。
【0039】次に、相関係数判定手段23は電圧と電流
のちりばりデータより相関係数rを求め(S305)、
求めた相関係数rが−0.9以下かどうかを判定する
(S307)。ステップS307で相関係数rが−0.
9以上と判定したときは、相関係数が−0.9以上であ
るときの回数をカウントするカウンタの値n(以下相関
判定数nという)を更新して(S309)、処理をステ
ップS301に戻して、次の時間での相関係数を求めて
判定する。
のちりばりデータより相関係数rを求め(S305)、
求めた相関係数rが−0.9以下かどうかを判定する
(S307)。ステップS307で相関係数rが−0.
9以上と判定したときは、相関係数が−0.9以上であ
るときの回数をカウントするカウンタの値n(以下相関
判定数nという)を更新して(S309)、処理をステ
ップS301に戻して、次の時間での相関係数を求めて
判定する。
【0040】また、ステップS307で相関係数が−
0.9以下と判定したときは相関判定回数nが5回以下
かどうかを判定する(S311)。
0.9以下と判定したときは相関判定回数nが5回以下
かどうかを判定する(S311)。
【0041】次に、ステップS311で相関判定回数n
が5回以下と判定した場合は、第1のデータ採用範囲決
定手段29が、第2のデータ採用範囲決定手段33にデ
ータ採用範囲dnが設定されているかどうかを判定する
(S313)。
が5回以下と判定した場合は、第1のデータ採用範囲決
定手段29が、第2のデータ採用範囲決定手段33にデ
ータ採用範囲dnが設定されているかどうかを判定する
(S313)。
【0042】ステップS313でデータ採用範囲dnが
第2のデータ採用範囲決定手段33によって設定されて
いるときは、第1のデータ採用範囲決定手段29はメモ
リ27に記憶されている一定時間前の近似直線を読み、
一定時間前の近似直線(I=Ai-n-1X+Bi-n-1)の
近傍にデータ採用範囲を決め(S315)、このデータ
採用範囲にメモリ21の全部のデータが入っているかど
うかを判定する(S317)。
第2のデータ採用範囲決定手段33によって設定されて
いるときは、第1のデータ採用範囲決定手段29はメモ
リ27に記憶されている一定時間前の近似直線を読み、
一定時間前の近似直線(I=Ai-n-1X+Bi-n-1)の
近傍にデータ採用範囲を決め(S315)、このデータ
採用範囲にメモリ21の全部のデータが入っているかど
うかを判定する(S317)。
【0043】例えば、一定時間前の近似直線(I=Ai
-n-1X+Bi-n-1)が図5に示す座標軸上(縦軸は電圧
軸で横軸は電流軸でもよい)に位置しているときは、点
線に囲まれている範囲をデータ採用範囲とする。
-n-1X+Bi-n-1)が図5に示す座標軸上(縦軸は電圧
軸で横軸は電流軸でもよい)に位置しているときは、点
線に囲まれている範囲をデータ採用範囲とする。
【0044】また、データ採用範囲の決定に用いる一定
時間前の近似直線は、相関係数判定手段23が相関係数
とデータ収集回数と相関判定回数nの値とを対応させて
メモリ27に記憶したものである。例えば収集回数iが
収集回数i-3、収集回数i-2、収集回数i-1のとき、相
関係数が(−0.92)、(−0.85)、(−0.
5)であったとすると、−0.92のときに近似直線が
求められているため、この近似直線が一定時間前の近似
直線とされる。
時間前の近似直線は、相関係数判定手段23が相関係数
とデータ収集回数と相関判定回数nの値とを対応させて
メモリ27に記憶したものである。例えば収集回数iが
収集回数i-3、収集回数i-2、収集回数i-1のとき、相
関係数が(−0.92)、(−0.85)、(−0.
5)であったとすると、−0.92のときに近似直線が
求められているため、この近似直線が一定時間前の近似
直線とされる。
【0045】また、ステップS317で推定したデータ
採用範囲に入っていないと判定したときは、メモリ21
の範囲外のデータを削除して(S319)、処理をステ
ップS303に戻す。
採用範囲に入っていないと判定したときは、メモリ21
の範囲外のデータを削除して(S319)、処理をステ
ップS303に戻す。
【0046】また、ステップS315で前回の近似直線
の付近にデータが全て入っていると判定したときは、近
似直線算出手段25が起動して最小二乗法による近似直
線(I=AiX+Bi)を求めて(S401)、相関判
定回数nをクリアする(S403)。
の付近にデータが全て入っていると判定したときは、近
似直線算出手段25が起動して最小二乗法による近似直
線(I=AiX+Bi)を求めて(S401)、相関判
定回数nをクリアする(S403)。
【0047】次に、残存容量算出手段31は近似直線算
出手段25で求められた近似直線と予め設定されている
基準電流Ioとに基づいて残存容量Pi(残存容量電
圧)を求める(S405)。
出手段25で求められた近似直線と予め設定されている
基準電流Ioとに基づいて残存容量Pi(残存容量電
圧)を求める(S405)。
【0048】このとき、第2のデータ採用範囲決定部3
3は、初回の走行かどうかを判定する(S407)。初
回の走行と判定したときは、今回の残存容量Piと、こ
の残存容量Piを求めたときの近似直線の傾きAiと切
片Biとを一組にして不揮発性メモリ37に順次記憶す
る(S409)。そして、残存容量算出部31は表示部
40の表示を残存容量Piに更新する(S411)。
3は、初回の走行かどうかを判定する(S407)。初
回の走行と判定したときは、今回の残存容量Piと、こ
の残存容量Piを求めたときの近似直線の傾きAiと切
片Biとを一組にして不揮発性メモリ37に順次記憶す
る(S409)。そして、残存容量算出部31は表示部
40の表示を残存容量Piに更新する(S411)。
【0049】次に、イグニッションオフかどうかを判断
し(S413)、イグニッションオフの場合は、不揮発
性メモリ39の複数の容量データ(Pi、Ai、Bi)
を前回走行時の容量データ(Pn、An、Bn)として
記憶する(S415)。
し(S413)、イグニッションオフの場合は、不揮発
性メモリ39の複数の容量データ(Pi、Ai、Bi)
を前回走行時の容量データ(Pn、An、Bn)として
記憶する(S415)。
【0050】また、ステップS413でイグニッション
オフではないと判定したときは、処理を図3のステップ
S301に戻して上記と同様に電圧及び電流をサンプリ
ングして傾きAi、切片Bi及び残存容量Piを求めて
対応させて記憶させる。
オフではないと判定したときは、処理を図3のステップ
S301に戻して上記と同様に電圧及び電流をサンプリ
ングして傾きAi、切片Bi及び残存容量Piを求めて
対応させて記憶させる。
【0051】また、ステップS407で初回走行ではな
いと判定したときは、第2のデータ採用範囲決定部33
は、今回の残存容量Piに対応する不揮発性メモリ39
の前回走行の残存容量Pn、及びこの残存容量Pnに対
応する傾きAn、切片Bnを読み、この傾きAnと切片
Bnとから得られる前回走行時の回帰直線(I=An・
V+Bn)に基づいて図5に示すように、メモリ21の
データの採用範囲dnを決定し(S417)、この採用
範囲dnにメモリ21の全部のデータが入っているかど
うかを判定する(S419)。
いと判定したときは、第2のデータ採用範囲決定部33
は、今回の残存容量Piに対応する不揮発性メモリ39
の前回走行の残存容量Pn、及びこの残存容量Pnに対
応する傾きAn、切片Bnを読み、この傾きAnと切片
Bnとから得られる前回走行時の回帰直線(I=An・
V+Bn)に基づいて図5に示すように、メモリ21の
データの採用範囲dnを決定し(S417)、この採用
範囲dnにメモリ21の全部のデータが入っているかど
うかを判定する(S419)。
【0052】ステップS419で採用範囲dnに入って
いないデータがあると判定したときは、処理を図3のス
テップS305に戻して上記と同様に区分け近似直線算
出部30により範囲外のデータを削除させる。
いないデータがあると判定したときは、処理を図3のス
テップS305に戻して上記と同様に区分け近似直線算
出部30により範囲外のデータを削除させる。
【0053】また、ステップS419で採用範囲dnに
入っていると判定したときは、処理をステップS305
に戻す。
入っていると判定したときは、処理をステップS305
に戻す。
【0054】すなわち、本発明は、イグニッションオン
後の走行に伴って、電流と電圧とを一定時間毎にサンプ
リングして、その平均値を求めて相関係数を求め、求め
た相関係数がデータの確からしさを示しているときは、
近似直線を求めて残存容量を求めて、このときの残存容
量Piと近似直線の傾きAiと切片Biとを一組で不揮
発性メモリに記憶する。
後の走行に伴って、電流と電圧とを一定時間毎にサンプ
リングして、その平均値を求めて相関係数を求め、求め
た相関係数がデータの確からしさを示しているときは、
近似直線を求めて残存容量を求めて、このときの残存容
量Piと近似直線の傾きAiと切片Biとを一組で不揮
発性メモリに記憶する。
【0055】そして、イグニッションオフ(満充電状態
から残存容量0%になったときを含む)になったとき、
不揮発性メモリに記憶された現在のPi、Ai、Biを
前回走行時の残存容量Pn、傾きAn、切片Bnとして
記憶する。
から残存容量0%になったときを含む)になったとき、
不揮発性メモリに記憶された現在のPi、Ai、Biを
前回走行時の残存容量Pn、傾きAn、切片Bnとして
記憶する。
【0056】次に、次回の走行時には、求めた残存容量
Piに対応する不揮発性メモリの前回走行時の残存容量
Pnを読み、このPnに対応する傾きAn、切片Bnと
に基づいてデータを採用する帯状の範囲dnを決め、こ
の範囲dn内のデータに基づいて再び相関係数を判定し
て近似直線を求めて残存容量を求めている。つまり、前
回走行時の近似直線の近傍に同様な容量データが位置し
ているものとしてデータ採用範囲を決定している。
Piに対応する不揮発性メモリの前回走行時の残存容量
Pnを読み、このPnに対応する傾きAn、切片Bnと
に基づいてデータを採用する帯状の範囲dnを決め、こ
の範囲dn内のデータに基づいて再び相関係数を判定し
て近似直線を求めて残存容量を求めている。つまり、前
回走行時の近似直線の近傍に同様な容量データが位置し
ているものとしてデータ採用範囲を決定している。
【0057】従って、データ採用の範囲は前回走行のデ
ータに基づいているので、さらに信頼性の高いデータで
残存容量を求めることができる。
ータに基づいているので、さらに信頼性の高いデータで
残存容量を求めることができる。
【0058】なお、上記実施例では電気自動車に用いら
れる電池残存容量測定装置として説明したが、放電電流
が激しく変動したり、変動が安定したりする装置に使用
してもよい。
れる電池残存容量測定装置として説明したが、放電電流
が激しく変動したり、変動が安定したりする装置に使用
してもよい。
【0059】また、上記実施例では不揮発性メモリを用
いたが、イグニッションオフ後にコンピュータをスリー
プモードにしておくようにしてRAMの内容を保持する
ようにすると、不揮発性メモリを用いなくともよい。
いたが、イグニッションオフ後にコンピュータをスリー
プモードにしておくようにしてRAMの内容を保持する
ようにすると、不揮発性メモリを用いなくともよい。
【0060】また、データの採用範囲の設定はバッテリ
ーの種類、個数等を考慮して設定してもよい。
ーの種類、個数等を考慮して設定してもよい。
【0061】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第1のデ
ータ採用範囲決定手段と、第2のデータ採用決定手段と
により、次回の負荷変動時には前回の負荷変動に伴う容
量データに基づいた近似直線の付近の範囲のデータを採
用し、この範囲のデータを用いて再度近似直線を求めさ
せて再度残存容量を求めるようにしたことにより、次回
の走行には信頼性の高い特異点を含まない範囲での近似
直線に基づく信頼性の高い残存容量を得ることができる
という効果が得られている。
ータ採用範囲決定手段と、第2のデータ採用決定手段と
により、次回の負荷変動時には前回の負荷変動に伴う容
量データに基づいた近似直線の付近の範囲のデータを採
用し、この範囲のデータを用いて再度近似直線を求めさ
せて再度残存容量を求めるようにしたことにより、次回
の走行には信頼性の高い特異点を含まない範囲での近似
直線に基づく信頼性の高い残存容量を得ることができる
という効果が得られている。
【0062】
【0063】
【図1】本発明の実施の形態の電池残存容量測定装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図2】不揮発性メモリの容量データを説明する説明図
である。
である。
【図3】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図4】本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図5】本発明のデータ採用範囲を説明する説明する説
明図である。
明図である。
【図6】従来の問題点を説明する説明図である。
【図7】従来の問題点を説明する説明図である。
3 バッテリ 7 電流センサ 9 電圧センサ 23 相関係数判定手段 25 近似直線算出手段 29 第1のデータ採用範囲決定手段 31 残存容量算出手段 33 第2のデータ採用範囲決定手段 39 不揮発性メモリ
Claims (1)
- 【請求項1】 イグニッションオン後の負荷の変動に伴
って、前記負荷に電力を供給する電池からの放電電流及
びその電池の端子電圧とを一定時間毎に収集し、該電流
値及び電圧値とが所定数個集まる毎にそれぞれ平均化し
て電流−電圧軸からなる座標系に定義し、該電流及び電
圧の組の平均データが一定数集まったとき、これらの平
均データの相関を求め、該相関が強い負の相関を示した
ときは、前記一定数の平均データを用いて前記座標系に
第1近似直線を求めて記憶し、該第1近似直線と基準電
流値から残存容量を推定して表示する電池残存容量測定
装置において、 前記相関を求める毎に、その相関が強い負の相関を示さ
ないときは、カウントする手段と、 前記相関が強い負の相関を示したときは、該カウントし
た値が所定数値以下になっている場合に、前記記座標系
の第1近似直線の前記電流軸における第1の切片の値に
対して原点方向に一定値を下げた第2の切片で前記第1
近似直線と傾きが同じ第2近似直線と、前記第1の切片
からプラス方向に前記一定値を上げた第3の切片で傾き
が前記第1近似直線と同じとなる第3近似直線とを前記
座標系に定義する手段と、 前記座標系の前記第2近似直線と第3近似直線とが囲む
範囲をデータ採用範囲として前記座標系に定めた後に、
このデータ採用範囲における前記平均データを用いて再
度前記第1近似直線を求めさせて前記カウント値をクリ
アする手段とからなる第1のデータ採用範囲決定手段
と、 前記残存容量が推定される毎に、初回走行かどうかを判
定する手段と、 前記初回走行と判定された後にイグニッションがオフに
されたときは、前記推定した残存容量と該残存容量を求
めたときの前記第1近似直線とその残存容量とを対応さ
せて不揮発メモリに記憶する手段と、 前記初回走行ではないと判定したときは、前記残存容量
に対応する第1近似直線を前記不揮発メモリから読み、
前記データ採用範囲を前記第1のデータ採用範囲決定手
段に定める手段とからなる第2のデータ採用範囲決定手
段とを有することを特徴とする電池残存容量測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13836596A JP3251499B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電池残存容量測定装置 |
US08/865,101 US6044331A (en) | 1996-05-31 | 1997-05-29 | Battery capacity measuring system employing a voltage-to-current approximated straight line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13836596A JP3251499B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電池残存容量測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09318718A JPH09318718A (ja) | 1997-12-12 |
JP3251499B2 true JP3251499B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=15220235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13836596A Expired - Fee Related JP3251499B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電池残存容量測定装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6044331A (ja) |
JP (1) | JP3251499B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4030217B2 (ja) * | 1999-03-12 | 2008-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池の異常判定装置および異常判定方法 |
JP4009416B2 (ja) | 1999-10-25 | 2007-11-14 | 松下電器産業株式会社 | 組電池制御装置 |
JP4671462B2 (ja) | 2000-02-22 | 2011-04-20 | パナソニック株式会社 | ニッケル水素二次電池の気密検査方法 |
US20050034492A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-02-17 | Yu Chun Te | Padlock |
DE102005035416A1 (de) * | 2004-10-05 | 2006-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Rekonstruktion eines elektrischen Signals |
US8704496B2 (en) | 2010-06-11 | 2014-04-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charge control system |
JP2014106206A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 慣性センサおよびその演算誤差軽減方法 |
JP2014139426A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
CN105807231B (zh) * | 2016-03-14 | 2018-10-19 | 深圳供电局有限公司 | 一种用于蓄电池剩余容量检测的方法及*** |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3274287B2 (ja) * | 1994-08-25 | 2002-04-15 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
JP3164998B2 (ja) * | 1995-04-07 | 2001-05-14 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
JP3009022B2 (ja) * | 1995-04-07 | 2000-02-14 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定方法及びその装置 |
US5698983A (en) * | 1995-04-07 | 1997-12-16 | Yazaki Corporation | Method and apparatus for measuring and displaying remaining battery capacity as a two dimensional dot curve |
JP3200339B2 (ja) * | 1995-09-01 | 2001-08-20 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
JP3079022B2 (ja) * | 1995-10-30 | 2000-08-21 | 矢崎総業株式会社 | 電池残存容量測定装置 |
JPH09127214A (ja) * | 1995-10-30 | 1997-05-16 | Yazaki Corp | 電池残存容量測定装置 |
JP3251502B2 (ja) * | 1996-06-27 | 2002-01-28 | 矢崎総業株式会社 | 電気自動車の電池残存容量測定装置 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13836596A patent/JP3251499B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-29 US US08/865,101 patent/US6044331A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6044331A (en) | 2000-03-28 |
JPH09318718A (ja) | 1997-12-12 |
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