JPH07230830A - 電動機制御装置 - Google Patents
電動機制御装置Info
- Publication number
- JPH07230830A JPH07230830A JP6019130A JP1913094A JPH07230830A JP H07230830 A JPH07230830 A JP H07230830A JP 6019130 A JP6019130 A JP 6019130A JP 1913094 A JP1913094 A JP 1913094A JP H07230830 A JPH07230830 A JP H07230830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- current
- discharge
- value
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電動機制御装置において、バッテリの開路電圧
及び放電量を測定し、演算処理を行うことにより、正確
なバッテリ残存容量を検出する機能を内蔵した電動機制
御装置を提供することを目的とする。 【構成】電動機制御装置内のマイクロコンピュータを利
用したもので、バッテリの開路電圧より残存容量を検出
する手段と、バッテリの電流容量を考慮した放電量を積
算することより残存容量を検出する手段とを併用したも
の。 【効果】精度の良い信頼性に優れたバッテリ残存容量検
出手段を得ることができる。
及び放電量を測定し、演算処理を行うことにより、正確
なバッテリ残存容量を検出する機能を内蔵した電動機制
御装置を提供することを目的とする。 【構成】電動機制御装置内のマイクロコンピュータを利
用したもので、バッテリの開路電圧より残存容量を検出
する手段と、バッテリの電流容量を考慮した放電量を積
算することより残存容量を検出する手段とを併用したも
の。 【効果】精度の良い信頼性に優れたバッテリ残存容量検
出手段を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車やバッテリ
フォークリフト等の電動機を制御する装置に係り、特
に、バッテリの残存容量を正確に表示するのに好適な電
動機制御装置に関する。
フォークリフト等の電動機を制御する装置に係り、特
に、バッテリの残存容量を正確に表示するのに好適な電
動機制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のバッテリ残存容量を表示する装置
は、例えば、特公平1−42390号公報に記載のように、バ
ッテリ容量に対比した開路中のバッテリ端子電圧と放電
時の電圧差から放電時間率を求め、この放電時間率と放
電時間に従ってバッテリ容量の値を減じることにより、
残存容量を表示するものであった。
は、例えば、特公平1−42390号公報に記載のように、バ
ッテリ容量に対比した開路中のバッテリ端子電圧と放電
時の電圧差から放電時間率を求め、この放電時間率と放
電時間に従ってバッテリ容量の値を減じることにより、
残存容量を表示するものであった。
【０００３】また、特開平3−135303 号公報に記載のよ
うに、車両停止時のバッテリ端子電圧から求めたバッテ
リ残存容量と、走行中のバッテリ放電電流の積算値から
求めたバッテリの放電量により、表示すべきバッテリの
残存容量を求めるものであった。
うに、車両停止時のバッテリ端子電圧から求めたバッテ
リ残存容量と、走行中のバッテリ放電電流の積算値から
求めたバッテリの放電量により、表示すべきバッテリの
残存容量を求めるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、実使
用におけるバッテリの端子電圧値，放電時間率、及び放
電量の検出精度についての配慮がされていない。
用におけるバッテリの端子電圧値，放電時間率、及び放
電量の検出精度についての配慮がされていない。
【０００５】例えば、開路中と放電中のバッテリの端子
電圧差から放電時間率を求め、放電時間に応じて放電量
を求める装置においては、バッテリ放電電流値の検出手
段がないため、放電中か否かをバッテリの端子電圧値に
より判断している。このため、バッテリの放電電流値が
小さい場合は電圧差が小さくなるので放電時間率の検出
誤差が大きくなる恐れがあると共に、基準となる開路中
のバッテリの端子電圧値の検出も困難となる。更に、バ
ッテリ端子電圧値は、放電後、開路電圧値に復帰するま
で数秒から数分の遅れ時間があり、この遅れ時間内を放
電中と判断してしまうと、バッテリの放電電流値が大き
いほど、放電量の検出誤差は大きくなるという問題があ
る。
電圧差から放電時間率を求め、放電時間に応じて放電量
を求める装置においては、バッテリ放電電流値の検出手
段がないため、放電中か否かをバッテリの端子電圧値に
より判断している。このため、バッテリの放電電流値が
小さい場合は電圧差が小さくなるので放電時間率の検出
誤差が大きくなる恐れがあると共に、基準となる開路中
のバッテリの端子電圧値の検出も困難となる。更に、バ
ッテリ端子電圧値は、放電後、開路電圧値に復帰するま
で数秒から数分の遅れ時間があり、この遅れ時間内を放
電中と判断してしまうと、バッテリの放電電流値が大き
いほど、放電量の検出誤差は大きくなるという問題があ
る。
【０００６】また、走行中のバッテリ放電電流の積算値
から放電量を求める装置においては、放電電流値の大き
いときと小さいときでは、積算値が同じでも放電時間率
が異なるため、バッテリの放電量に誤差が生じてしま
い、正確な残存容量を求めることができない。更に、使
用されるバッテリの電流容量が変わると、その都度、バ
ッテリ放電電流の積算値に対する放電量の設定値を変え
なければならず、汎用性に乏しいという問題がある。ま
た、温度によってバッテリの電流容量に変化が生じた場
合、電流容量の変化が放電量の算出に反映されず、残存
容量の精度が低下してしまうという問題があった。
から放電量を求める装置においては、放電電流値の大き
いときと小さいときでは、積算値が同じでも放電時間率
が異なるため、バッテリの放電量に誤差が生じてしま
い、正確な残存容量を求めることができない。更に、使
用されるバッテリの電流容量が変わると、その都度、バ
ッテリ放電電流の積算値に対する放電量の設定値を変え
なければならず、汎用性に乏しいという問題がある。ま
た、温度によってバッテリの電流容量に変化が生じた場
合、電流容量の変化が放電量の算出に反映されず、残存
容量の精度が低下してしまうという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
バッテリの残存容量を正確に表示する制御装置を提供す
ることにある。
バッテリの残存容量を正確に表示する制御装置を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、バッテリの放電電流値を検出する放電電流検出手段
と、上記放電電流検出手段で検出した電流値が規定電流
値以下の時のバッテリ端子電圧値を検出する開路電圧検
出手段と、上記放電電流検出手段で検出した電流値が規
定電流値以下となってからの経過時間の関数として上記
開路電圧検出手段で検出した電圧値の補正値を設定する
電圧補正値設定手段と、上記開路電圧検出手段で検出し
た電圧値に上記電圧補正値設定手段で設定した補正値を
加算した値と予め設定した規定電圧値とを比較してバッ
テリの残存容量を求める残存容量演算手段と、予め設定
したバッテリの電流容量と上記放電電流検出手段で検出
した電流値からバッテリの放電時間率を求める放電時間
率演算手段と、上記放電時間率演算手段で求めた放電時
間率と上記バッテリ放電電流値が上記規定電流値を越え
ている時間からバッテリの放電量を求める放電量演算手
段と、上記放電量演算手段により求めた放電量の積算値
と上記開路電圧検出手段で検出した電圧値の変化量から
バッテリの電流容量の補正値を求め上記予め設定したバ
ッテリの電流容量に上記補正値を加減算する電流容量補
正手段と、上記残存容量演算手段で求めたバッテリの残
存容量と上記放電量演算手段で求めたバッテリの放電量
からバッテリの残存容量の表示レベルを設定する表示レ
ベル設定手段とを備えたものである。
に、バッテリの放電電流値を検出する放電電流検出手段
と、上記放電電流検出手段で検出した電流値が規定電流
値以下の時のバッテリ端子電圧値を検出する開路電圧検
出手段と、上記放電電流検出手段で検出した電流値が規
定電流値以下となってからの経過時間の関数として上記
開路電圧検出手段で検出した電圧値の補正値を設定する
電圧補正値設定手段と、上記開路電圧検出手段で検出し
た電圧値に上記電圧補正値設定手段で設定した補正値を
加算した値と予め設定した規定電圧値とを比較してバッ
テリの残存容量を求める残存容量演算手段と、予め設定
したバッテリの電流容量と上記放電電流検出手段で検出
した電流値からバッテリの放電時間率を求める放電時間
率演算手段と、上記放電時間率演算手段で求めた放電時
間率と上記バッテリ放電電流値が上記規定電流値を越え
ている時間からバッテリの放電量を求める放電量演算手
段と、上記放電量演算手段により求めた放電量の積算値
と上記開路電圧検出手段で検出した電圧値の変化量から
バッテリの電流容量の補正値を求め上記予め設定したバ
ッテリの電流容量に上記補正値を加減算する電流容量補
正手段と、上記残存容量演算手段で求めたバッテリの残
存容量と上記放電量演算手段で求めたバッテリの放電量
からバッテリの残存容量の表示レベルを設定する表示レ
ベル設定手段とを備えたものである。
【０００９】
【作用】上記放電電流検出手段は、電動機制御用チョッ
パ回路のチョッパ通流率と、電動機制御用電機子電流検
出器により検出した電機子電流値から、バッテリの放電
電流値を演算する。上記電動機制御用チョッパ回路と上
記電動機制御用電機子電流検出器は電動機制御装置内に
既に備わっているものであり、新たにシャント抵抗等を
設けることなく、正確なバッテリの放電電流値を検出す
ることができる。上記開路電圧検出手段は、上記電流検
出手段で検出したバッテリの放電電流値が規定電流値以
下の時、バッテリが開路中であると判断しバッテリ端子
電圧値を検出している。このため、バッテリの放電電流
値が小さい場合でも開路中のバッテリ端子電圧値が確実
で正確に検出できる。
パ回路のチョッパ通流率と、電動機制御用電機子電流検
出器により検出した電機子電流値から、バッテリの放電
電流値を演算する。上記電動機制御用チョッパ回路と上
記電動機制御用電機子電流検出器は電動機制御装置内に
既に備わっているものであり、新たにシャント抵抗等を
設けることなく、正確なバッテリの放電電流値を検出す
ることができる。上記開路電圧検出手段は、上記電流検
出手段で検出したバッテリの放電電流値が規定電流値以
下の時、バッテリが開路中であると判断しバッテリ端子
電圧値を検出している。このため、バッテリの放電電流
値が小さい場合でも開路中のバッテリ端子電圧値が確実
で正確に検出できる。
【００１０】上記電圧補正値設定手段は、バッテリの放
電電流値が規定電流値以下となってからの継続時間の関
数として上記開路電圧検出回路で検出した開路電圧値の
補正値を設定する。この補正値をその時点での開路電圧
値に加算することにより、放電電流値が規定電流値以下
となってからの継続時間の長短に関係なく、残存容量を
求めるのに必要な開路電圧値を求めることができる。
電電流値が規定電流値以下となってからの継続時間の関
数として上記開路電圧検出回路で検出した開路電圧値の
補正値を設定する。この補正値をその時点での開路電圧
値に加算することにより、放電電流値が規定電流値以下
となってからの継続時間の長短に関係なく、残存容量を
求めるのに必要な開路電圧値を求めることができる。
【００１１】上記残存容量演算手段は、上記開路電圧検
出手段で検出した開路電圧値に上記電圧補正値設定手段
で設定した補正値を加算した補正電圧値と、予め設定し
た規定電圧値とを比較することによりバッテリの残存容
量を求める。
出手段で検出した開路電圧値に上記電圧補正値設定手段
で設定した補正値を加算した補正電圧値と、予め設定し
た規定電圧値とを比較することによりバッテリの残存容
量を求める。
【００１２】しかし、電動機を制御する装置において、
開路中のバッテリ端子電圧値が定期的に検出できない場
合がある。そこで、バッテリの放電が長時間継続した場
合でも、バッテリの残存容量が求められるように、以下
の構成が必要となる。
開路中のバッテリ端子電圧値が定期的に検出できない場
合がある。そこで、バッテリの放電が長時間継続した場
合でも、バッテリの残存容量が求められるように、以下
の構成が必要となる。
【００１３】上記放電時間率演算手段は、上記放電電流
検出手段で検出した電流値が規定電流値を越えた時にバ
ッテリが放電中であると判断し、予め設定したバッテリ
の電流容量と放電電流値からバッテリの放電時間率を求
める。これにより、放電電流の大小に関係なく、正確な
放電時間率が求められる。
検出手段で検出した電流値が規定電流値を越えた時にバ
ッテリが放電中であると判断し、予め設定したバッテリ
の電流容量と放電電流値からバッテリの放電時間率を求
める。これにより、放電電流の大小に関係なく、正確な
放電時間率が求められる。
【００１４】上記放電量演算手段は、上記放電電流検出
手段で検出した電流値が規定電流値を越えている時間を
放電時間とするため、バッテリの端子電圧値が開路電圧
値に復帰するまでの遅れ時間内を放電中と判断してしま
うことはない。また、この放電時間と上記放電時間率演
算手段で求めたバッテリの放電時間率からバッテリの放
電量を求めるため、上記従来技術におけるバッテリの端
子電圧値，放電時間率、及び放電量の検出精度について
の問題は、全て解決される。
手段で検出した電流値が規定電流値を越えている時間を
放電時間とするため、バッテリの端子電圧値が開路電圧
値に復帰するまでの遅れ時間内を放電中と判断してしま
うことはない。また、この放電時間と上記放電時間率演
算手段で求めたバッテリの放電時間率からバッテリの放
電量を求めるため、上記従来技術におけるバッテリの端
子電圧値，放電時間率、及び放電量の検出精度について
の問題は、全て解決される。
【００１５】また、上記電流容量補正手段では、上記放
電量演算手段により求めた放電量の積算値と上記開路電
圧検出手段で検出した開路電圧値の変化量との関係より
得た補正値を、予め設定したバッテリの電流容量に加減
算することで正確な電流容量に補正する。これにより、
使用されるバッテリの電流容量の違いや、温度による電
流容量の変化にも対応でき、汎用性および残存容量の検
出精度についての問題も解決される。
電量演算手段により求めた放電量の積算値と上記開路電
圧検出手段で検出した開路電圧値の変化量との関係より
得た補正値を、予め設定したバッテリの電流容量に加減
算することで正確な電流容量に補正する。これにより、
使用されるバッテリの電流容量の違いや、温度による電
流容量の変化にも対応でき、汎用性および残存容量の検
出精度についての問題も解決される。
【００１６】そして、上記表示レベル設定手段におい
て、バッテリが開路中の時は、上記残存容量演算手段で
求めたバッテリ残存容量から表示レベルを設定し、バッ
テリが放電中の時は、上記電流容量補正手段により得た
バッテリの電流容量に対する上記放電量演算手段で求め
た放電量に応じてバッテリ残存容量の表示レベルを設定
する。これにより、常に正確なバッテリの残存容量を表
示することができる。
て、バッテリが開路中の時は、上記残存容量演算手段で
求めたバッテリ残存容量から表示レベルを設定し、バッ
テリが放電中の時は、上記電流容量補正手段により得た
バッテリの電流容量に対する上記放電量演算手段で求め
た放電量に応じてバッテリ残存容量の表示レベルを設定
する。これにより、常に正確なバッテリの残存容量を表
示することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明による電動機制御装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。
て、図示の実施例により詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明による回路構成図である。
図１において、１はバッテリ、２，１４はヒューズ、３
は回生コンタクタ、４は電流検出器、５の走行用電動機
内の５ａは電機子巻線、５ｂは界磁巻線、６は前進コン
タクタ、７は後進コンタクタ、８はチョッパ用トランジ
スタ、９はプラギングダイオード、１０はフライホイー
ルダイオード、１１は回生ダイオード、１２は予備励磁
抵抗、１３は予備励磁トランジスタ、１５はキースイッ
チ、１６は定電圧電源、１７はバッテリ電圧検出回路、
１８はマイクロコンピュータ（マイコン）、１９はＲＯ
Ｍ、２０は表示器、２１は前後進切り替えスイッチ、２
２はアクセル、２３，２７，２８は出力回路、２４，２
５，２６は入力回路である。
図１において、１はバッテリ、２，１４はヒューズ、３
は回生コンタクタ、４は電流検出器、５の走行用電動機
内の５ａは電機子巻線、５ｂは界磁巻線、６は前進コン
タクタ、７は後進コンタクタ、８はチョッパ用トランジ
スタ、９はプラギングダイオード、１０はフライホイー
ルダイオード、１１は回生ダイオード、１２は予備励磁
抵抗、１３は予備励磁トランジスタ、１５はキースイッ
チ、１６は定電圧電源、１７はバッテリ電圧検出回路、
１８はマイクロコンピュータ（マイコン）、１９はＲＯ
Ｍ、２０は表示器、２１は前後進切り替えスイッチ、２
２はアクセル、２３，２７，２８は出力回路、２４，２
５，２６は入力回路である。
【００１９】次に、この実施例の動作について説明す
る。
る。
【００２０】まず、キースイッチ１５をＯＮにすると、
定電圧電源１６が作動し、マイコン１８に電源が供給さ
れる。これにより、マイコン１８は予めＲＯＭ１９に記
憶されているプログラムに従って、処理を開始する。
定電圧電源１６が作動し、マイコン１８に電源が供給さ
れる。これにより、マイコン１８は予めＲＯＭ１９に記
憶されているプログラムに従って、処理を開始する。
【００２１】以下、この実施例におけるマイコン１８の
処理を、図２の制御ブロック図及び図３〜図５のプログ
ラムフローチャートにより説明する。
処理を、図２の制御ブロック図及び図３〜図５のプログ
ラムフローチャートにより説明する。
【００２２】マイコン１８の処理が開始されると、最初
に初期設定を行い、その後走行用電動機制御処理２９等
の処理が順次実行される。
に初期設定を行い、その後走行用電動機制御処理２９等
の処理が順次実行される。
【００２３】まず、走行用電動機制御処理２９で、アク
セル２２の開度信号Ａｃｃ及び電流検出器４で検出した
モータ電流Ｉｍより、チョッパ通流率αを算出してい
る。
セル２２の開度信号Ａｃｃ及び電流検出器４で検出した
モータ電流Ｉｍより、チョッパ通流率αを算出してい
る。
【００２４】バッテリ電流演算処理３０でのバッテリ電
流Ｉｂの検出においては、シャント抵抗等を回路に接続
することなく、上記チョッパ通流率αとその時のモータ
電流Ｉｍより、バッテリ電流（放電電流、あるいは回生
電流）Ｉｂを算出している。以後の処理は、上記バッテ
リ電流演算処理３０により求めたバッテリ電流Ｉｂが規
定値Ｉｘ以上か、あるいはそれ以下かで処理が異なって
くる。すなわち、バッテリ電流Ｉｂが規定値Ｉｘ以下の
時は、電圧補正処理３３，電流容量補正処理３４及び残
存容量演算処理３５を行い、規定値Ｉｘ以上の時は、バ
ッテリ電流積算処理３６，放電時間率演算処理３７及び
放電量演算処理３８を行う。
流Ｉｂの検出においては、シャント抵抗等を回路に接続
することなく、上記チョッパ通流率αとその時のモータ
電流Ｉｍより、バッテリ電流（放電電流、あるいは回生
電流）Ｉｂを算出している。以後の処理は、上記バッテ
リ電流演算処理３０により求めたバッテリ電流Ｉｂが規
定値Ｉｘ以上か、あるいはそれ以下かで処理が異なって
くる。すなわち、バッテリ電流Ｉｂが規定値Ｉｘ以下の
時は、電圧補正処理３３，電流容量補正処理３４及び残
存容量演算処理３５を行い、規定値Ｉｘ以上の時は、バ
ッテリ電流積算処理３６，放電時間率演算処理３７及び
放電量演算処理３８を行う。
【００２５】以下、各処理の内容の詳細について説明す
る。
る。
【００２６】電圧補正処理３３は、タイマ３２により予
め設定した規定時間Ｔｘ内の経過時間Ｔｖｂを求め、そ
れに応じて図６に示す特性より電圧補正係数Ｋｖｉｎを
設定し、上記開路電圧検出処理３１で検出したバッテリ
電圧（開路電圧）Ｖｉｎに電圧補正係数Ｋｖｉｎを加算
することで補正電圧Ｖｋｉｎを求める。ただし、図７に
示すように、規定時間Ｔｘ後の開路電圧Ｖｔｘよりも、
補正電圧Ｖｋｉｎが大きくなるように電圧補正係数Ｋｖ
ｉｎは設定されている。
め設定した規定時間Ｔｘ内の経過時間Ｔｖｂを求め、そ
れに応じて図６に示す特性より電圧補正係数Ｋｖｉｎを
設定し、上記開路電圧検出処理３１で検出したバッテリ
電圧（開路電圧）Ｖｉｎに電圧補正係数Ｋｖｉｎを加算
することで補正電圧Ｖｋｉｎを求める。ただし、図７に
示すように、規定時間Ｔｘ後の開路電圧Ｖｔｘよりも、
補正電圧Ｖｋｉｎが大きくなるように電圧補正係数Ｋｖ
ｉｎは設定されている。
【００２７】電流容量補正処理３４は、まず規定時間Ｔ
ｘ後の開路電圧Ｖｔｘと、前回検出した開路電圧Ｖｏｌ
ｄとの比較において、その関係がＶｔｘ＋ΔＶｘ＜Ｖｏ
ｌｄ（ΔＶｘは予め設定した規定変化量）となった時、
開路電圧の変化量ΔＶｔｘ＝Ｖｏｌｄ−Ｖｔｘ（＞ΔＶ
ｘ）を求め、次に、この開路電圧の変化量ΔＶｔｘに対
する上記バッテリ電流積算処理３６により得られるバッ
テリ電流Ｉｂの積算値Ｉｓｕｍの関係より、図８に示す
ような特性をもつ電流容量補正係数Ｋｘを得る。この電
流容量補正係数Ｋｘは電流容量の変化量を表すもので、
前回算出した補正電流容量ＫａｈにこのＫｘを加算する
ことにより、新たな補正電流容量Ｋａｈを得ることがで
きる。
ｘ後の開路電圧Ｖｔｘと、前回検出した開路電圧Ｖｏｌ
ｄとの比較において、その関係がＶｔｘ＋ΔＶｘ＜Ｖｏ
ｌｄ（ΔＶｘは予め設定した規定変化量）となった時、
開路電圧の変化量ΔＶｔｘ＝Ｖｏｌｄ−Ｖｔｘ（＞ΔＶ
ｘ）を求め、次に、この開路電圧の変化量ΔＶｔｘに対
する上記バッテリ電流積算処理３６により得られるバッ
テリ電流Ｉｂの積算値Ｉｓｕｍの関係より、図８に示す
ような特性をもつ電流容量補正係数Ｋｘを得る。この電
流容量補正係数Ｋｘは電流容量の変化量を表すもので、
前回算出した補正電流容量ＫａｈにこのＫｘを加算する
ことにより、新たな補正電流容量Ｋａｈを得ることがで
きる。
【００２８】残存容量演算処理３５は、上記電圧補正処
理３３で求めた補正電圧Ｖｋｉｎを、図９の特性図に示
すように設定された基準電圧Ｖｓｔｄと比較することに
より、バッテリ残存容量を判定している。例えば図９に
示すように、補正電圧Vkinが、残存容量８０％を表す基
準電圧Ｖｓ８より下回っており、残存容量７０％を表す
基準電圧Ｖｓ７より上回っておれば、その段階のバッテ
リの残存容量は８０〜７０％の間であると推定できる。
そして、残存容量が減少するに従い基準電圧Ｖｓｔｄも
変化させることにより、正確な残存容量を求める事がで
きる。
理３３で求めた補正電圧Ｖｋｉｎを、図９の特性図に示
すように設定された基準電圧Ｖｓｔｄと比較することに
より、バッテリ残存容量を判定している。例えば図９に
示すように、補正電圧Vkinが、残存容量８０％を表す基
準電圧Ｖｓ８より下回っており、残存容量７０％を表す
基準電圧Ｖｓ７より上回っておれば、その段階のバッテ
リの残存容量は８０〜７０％の間であると推定できる。
そして、残存容量が減少するに従い基準電圧Ｖｓｔｄも
変化させることにより、正確な残存容量を求める事がで
きる。
【００２９】バッテリ電流積算処理３６においては、上
記バッテリ電流演算処理３０で求めたバッテリ電流Ｉｂ
を規定時間Ｔｉｂ毎に順次加算（回生時は減算）するこ
とによりバッテリ電流Ｉｂの積算値Ｉｓｕｍを算出す
る。ただし、ここで得られた積算値Ｉｓｕｍはバッテリ
の放電量を直接算出するものではない。
記バッテリ電流演算処理３０で求めたバッテリ電流Ｉｂ
を規定時間Ｔｉｂ毎に順次加算（回生時は減算）するこ
とによりバッテリ電流Ｉｂの積算値Ｉｓｕｍを算出す
る。ただし、ここで得られた積算値Ｉｓｕｍはバッテリ
の放電量を直接算出するものではない。
【００３０】放電時間率演算処理３７は、上記バッテリ
電流演算処理３０で求めたバッテリ電流Ｉｂと、上記電
流容量補正処理３４で求めた補正電流容量Ｋａｈとの関
係において、図１０に示す特性に従って放電時間率Ｔｒ
ｈを求めている。更に、上記放電時間率演算処理３７よ
り求めた放電時間率Ｔｒｈと、放電時間Ｔｄｃよりバッ
テリの放電量Ｒｄｃを求めることができ、これは、図１
１に示す特性で表される。そして、図１０の特性と図１
１の特性より、バッテリ電流Ｉｂを放電時間率に応じた
カウンタ値Ｃｄｃに変換するための特性を表す図１２を
得ることができる。すなわち、バッテリ電流Ｉｂは、図
１０に示す特性に従って順次カウンタ値Ｃｄｃに変換さ
れる。
電流演算処理３０で求めたバッテリ電流Ｉｂと、上記電
流容量補正処理３４で求めた補正電流容量Ｋａｈとの関
係において、図１０に示す特性に従って放電時間率Ｔｒ
ｈを求めている。更に、上記放電時間率演算処理３７よ
り求めた放電時間率Ｔｒｈと、放電時間Ｔｄｃよりバッ
テリの放電量Ｒｄｃを求めることができ、これは、図１
１に示す特性で表される。そして、図１０の特性と図１
１の特性より、バッテリ電流Ｉｂを放電時間率に応じた
カウンタ値Ｃｄｃに変換するための特性を表す図１２を
得ることができる。すなわち、バッテリ電流Ｉｂは、図
１０に示す特性に従って順次カウンタ値Ｃｄｃに変換さ
れる。
【００３１】放電量演算処理３８は、上記放電時間率演
算処理３７により変換されたカウンタ値Ｃｄｃを、放電
中は加算、回生中は減算する事により積算値Ｃｓｕｍを
求めており、この積算値Ｃｓｕｍによりバッテリの放電
量を表している。そして、この演算の結果、積算値Ｃｓ
ｕｍが予め設定した規定値Ｃｘに達した時に、例えばバ
ッテリ全容量の１０％放電したものと判定している。な
お、規定値Ｃｘの設定次第で、バッテリの放電率の判定
を変化させることもできる。
算処理３７により変換されたカウンタ値Ｃｄｃを、放電
中は加算、回生中は減算する事により積算値Ｃｓｕｍを
求めており、この積算値Ｃｓｕｍによりバッテリの放電
量を表している。そして、この演算の結果、積算値Ｃｓ
ｕｍが予め設定した規定値Ｃｘに達した時に、例えばバ
ッテリ全容量の１０％放電したものと判定している。な
お、規定値Ｃｘの設定次第で、バッテリの放電率の判定
を変化させることもできる。
【００３２】以上の演算結果より得られたバッテリの残
存容量、あるいはバッテリの放電量より、表示レベルの
設定処理３９を行う。すなわち、残存容量の減少、ある
いは放電量の増加に合わせて、表示レベルを変動させ表
示を行う。また、表示レベルの変動に従い、基準電圧Ｖ
ｓｔｄを変化させ、更には積算値Ｃｓｕｍをリセットさ
せる。
存容量、あるいはバッテリの放電量より、表示レベルの
設定処理３９を行う。すなわち、残存容量の減少、ある
いは放電量の増加に合わせて、表示レベルを変動させ表
示を行う。また、表示レベルの変動に従い、基準電圧Ｖ
ｓｔｄを変化させ、更には積算値Ｃｓｕｍをリセットさ
せる。
【００３３】なお、以上の実施例ではバッテリ電流Ｉｂ
は走行用電動機からのみ求めていたが、バッテリフォー
クリフト等においての荷役用電動機や電動式パワーステ
アリングの駆動用電動機等の電流値を加えたり、また、
ヘッドライトやブレーキランプといった電装品等の電流
値を加えたりすることにより、更に精度を向上させるこ
とも可能である。
は走行用電動機からのみ求めていたが、バッテリフォー
クリフト等においての荷役用電動機や電動式パワーステ
アリングの駆動用電動機等の電流値を加えたり、また、
ヘッドライトやブレーキランプといった電装品等の電流
値を加えたりすることにより、更に精度を向上させるこ
とも可能である。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、バッテリがどのような
放電状態にあっても、あるいは、バッテリの容量が変化
しても、簡単に精度良く、しかも素早くバッテリの残存
容量を検出することができる。また本発明においては、
電動機を制御している制御装置内でその演算を行ってい
るため、残存容量を算出するのに必要なバッテリの放電
電流や開路電圧等を正確に検出することができ、更には
信頼性に優れ、装置の小型軽量化・低コスト化にも寄与
している。
放電状態にあっても、あるいは、バッテリの容量が変化
しても、簡単に精度良く、しかも素早くバッテリの残存
容量を検出することができる。また本発明においては、
電動機を制御している制御装置内でその演算を行ってい
るため、残存容量を算出するのに必要なバッテリの放電
電流や開路電圧等を正確に検出することができ、更には
信頼性に優れ、装置の小型軽量化・低コスト化にも寄与
している。
【図１】本発明による電動機制御装置の一実施例を示す
回路構成図である。
回路構成図である。
【図２】本発明の一実施例における制御ブロック図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施例におけるプログラムフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】本発明の一実施例におけるプログラムフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】本発明の一実施例におけるプログラムフローチ
ャートである。
ャートである。
【図６】本発明の一実施例における電圧補正係数を求め
るための特性図である。
るための特性図である。
【図７】本発明の一実施例における開路電圧の補正状態
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図８】本発明の一実施例におけるバッテリの電流容量
を求めるための特性図である。
を求めるための特性図である。
【図９】本発明の一実施例における基準電圧設定のため
の特性図である。
の特性図である。
【図１０】本発明の一実施例における放電時間率を求め
るための特性図である。
るための特性図である。
【図１１】本発明の一実施例における放電率を求めるた
めの特性図である。
めの特性図である。
【図１２】本発明の一実施例におけるバッテリ電流値を
カウンタ値に変換するための特性図である。
カウンタ値に変換するための特性図である。
１…バッテリ、２，１４…ヒューズ、３…回生コンタク
タ、４…電流検出器、５…走行用電動機、５ａ…電機子
巻線、５ｂ…界磁巻線、６…前進コンタクタ、７…後進
コンタクタ、８…チョッパ用トランジスタ、９…プラギ
ングダイオード、１０…フライホイールダイオード、１
１…回生ダイオード、１２…予備励磁抵抗、１３…予備
励磁トランジスタ、１５…キースイッチ、１６…定電圧
電源、１７…電圧検出回路、１８…マイクロコンピュー
タ、１９…ＲＯＭ、２０…表示器、２１…前後進切り替
えスイッチ、２２…アクセル、２３，２７，２８…出力
回路、２４〜２６…入力回路、２９…走行用電動機制御
処理、３０…バッテリ電流演算処理、３１…開路電圧検
出処理、３２…タイマ、３３…電圧補正処理、３４…電
流容量補正処理、３５…残存容量演算処理、３６…バッ
テリ電流積算処理、３７…放電時間率演算処理、３８…
放電量演算処理、３９…表示レベル設定処理。
タ、４…電流検出器、５…走行用電動機、５ａ…電機子
巻線、５ｂ…界磁巻線、６…前進コンタクタ、７…後進
コンタクタ、８…チョッパ用トランジスタ、９…プラギ
ングダイオード、１０…フライホイールダイオード、１
１…回生ダイオード、１２…予備励磁抵抗、１３…予備
励磁トランジスタ、１５…キースイッチ、１６…定電圧
電源、１７…電圧検出回路、１８…マイクロコンピュー
タ、１９…ＲＯＭ、２０…表示器、２１…前後進切り替
えスイッチ、２２…アクセル、２３，２７，２８…出力
回路、２４〜２６…入力回路、２９…走行用電動機制御
処理、３０…バッテリ電流演算処理、３１…開路電圧検
出処理、３２…タイマ、３３…電圧補正処理、３４…電
流容量補正処理、３５…残存容量演算処理、３６…バッ
テリ電流積算処理、３７…放電時間率演算処理、３８…
放電量演算処理、３９…表示レベル設定処理。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 信好 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 根本 清志 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内
Claims (4)
- 【請求項１】バッテリを電源として電動機を制御する装
置において、バッテリの放電電流値を検出する放電電流
検出手段と、上記放電電流検出手段で検出した電流値が
規定電流値以下の時のバッテリ端子電圧値を検出する開
路電圧検出手段と、上記放電電流検出手段で検出した電
流値が規定電流値以下となってからの経過時間の関数と
して上記開路電圧検出手段で検出した電圧値の補正値を
設定する電圧補正値設定手段と、上記開路電圧検出手段
で検出した電圧値に上記電圧補正値設定手段で設定した
補正値を加算した値と予め設定した規定電圧値とを比較
してバッテリの残存容量を求める残存容量演算手段を備
えたことを特徴とする電動機制御装置。 - 【請求項２】請求項１において、予め設定したバッテリ
の電流容量と放電電流値検出手段で検出した電流値から
バッテリの放電時間率を求める放電時間率演算手段と、
上記放電時間率演算手段で求めた放電時間率と、上記バ
ッテリ放電電流値が上記規定電流値を越えている時間か
らバッテリの放電量を求める放電量演算手段と、残存容
量演算手段で求めたバッテリの残存容量と上記放電量演
算手段で求めたバッテリの放電量からバッテリ残存容量
の表示レベルを設定する表示レベル設定手段を備えたこ
とを特徴とする電動機制御装置。 - 【請求項３】請求項２において、放電量演算手段により
求めた放電量の積算値と開路電圧検出手段で検出した電
圧値の変化量からバッテリの電流容量の補正値を求め、
上記予め設定したバッテリの電流容量に上記補正値を加
減算する電流容量補正手段を備えたことを特徴とする電
動機制御装置。 - 【請求項４】請求項１，請求項２または請求項３におい
て、放電電流検出手段は、電動機制御用チョッパ回路の
チョッパ通流率と、電動機制御用電機子電流検出器によ
り検出した電機子電流値から、バッテリ放電電流値を演
算するように構成されたことを特徴とする電動機制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6019130A JPH07230830A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 電動機制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6019130A JPH07230830A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 電動機制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230830A true JPH07230830A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=11990888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6019130A Pending JPH07230830A (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | 電動機制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07230830A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997045287A1 (fr) * | 1996-05-24 | 1997-12-04 | Hino Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Controleur pour batterie de vehicule embarquee |
| US5939861A (en) * | 1996-05-24 | 1999-08-17 | Hino Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for on-vehicle battery |
| JP2004215370A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Ricoh Co Ltd | Ｄｃモータ制御装置 |
-
1994
- 1994-02-16 JP JP6019130A patent/JPH07230830A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997045287A1 (fr) * | 1996-05-24 | 1997-12-04 | Hino Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Controleur pour batterie de vehicule embarquee |
| US5939861A (en) * | 1996-05-24 | 1999-08-17 | Hino Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for on-vehicle battery |
| JP2004215370A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Ricoh Co Ltd | Ｄｃモータ制御装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6943528B2 (en) | Method and arrangement for determination of the state of charge of a battery | |
| US7443139B2 (en) | Battery state-of-charge estimator | |
| US5539318A (en) | Residual capacity meter for electric car battery | |
| EP0206503B1 (en) | Method and apparatus for determining the state of charge of a battery | |
| EP0713101B1 (en) | Remaining battery capacity meter and method for computing remaining capacity | |
| US6329823B2 (en) | Process for monitoring the residual charge and capacity of a battery | |
| US20170269165A1 (en) | Secondary battery state detection device and secondary battery state detection method | |
| US6747457B2 (en) | Apparatus for and method of calculating output deterioration in secondary battery | |
| EP1314992A2 (en) | Method and device for controlling a capacity of a battery for vehicles | |
| JPH07191107A (ja) | 電気自動車用バッテリの残容量検出方法 | |
| KR20060022712A (ko) | 배터리의 열화 판정 방법 및 장치 | |
| US9184613B2 (en) | Secondary battery state detecting apparatus and secondary battery state detecting method | |
| US7034504B2 (en) | Battery status monitoring apparatus which monitors internal battery resistance, saturation polarization detecting method and dischargeable capacity detecting method | |
| JP2000002758A (ja) | 電池の最大入出力電力推定装置 | |
| JP2009210477A (ja) | 電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法 | |
| JP2000069606A (ja) | 電池制御装置 | |
| JP2006081394A (ja) | 車載バッテリ監視装置 | |
| JP2001351698A (ja) | 鉛蓄電池の充電状態検出方法およびそれを用いた鉛蓄電池の劣化判定方法 | |
| US6307351B1 (en) | Device and method for determining state of charge | |
| JPH07230830A (ja) | 電動機制御装置 | |
| JPH07191109A (ja) | 電気自動車用バッテリの残容量検出方法 | |
| JP2007110841A (ja) | 組電池の容量調整装置 | |
| JP2004325263A (ja) | 電池の自己放電量検出装置 | |
| JPH0731191A (ja) | 電動機制御装置 | |
| JP3135697B2 (ja) | 電気車制御装置 |