JPH09127215A - 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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- JPH09127215A JPH09127215A JP7281876A JP28187695A JPH09127215A JP H09127215 A JPH09127215 A JP H09127215A JP 7281876 A JP7281876 A JP 7281876A JP 28187695 A JP28187695 A JP 28187695A JP H09127215 A JPH09127215 A JP H09127215A
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- G—PHYSICS
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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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性が高い推定電圧を得ることができる残
存容量測定装置を得ることを課題とする。 【解決手段】 電圧−電流近似直線算出部29は電圧−
電流変化傾向算出部21で平均化された検出電流及び平
均化された検出電流が一定数になる毎に、これらの電流
を横軸に、かつ電圧を縦軸にとった座標系に、これらの
値をちりばめて、最小二乗法により電圧−電流近似直線
を求め、残存容量算出部23が電圧−電流近似直線と基
準電流との交点に対応する縦軸の値を電池の現在の推定
電圧として表示部36に表示する。
存容量測定装置を得ることを課題とする。 【解決手段】 電圧−電流近似直線算出部29は電圧−
電流変化傾向算出部21で平均化された検出電流及び平
均化された検出電流が一定数になる毎に、これらの電流
を横軸に、かつ電圧を縦軸にとった座標系に、これらの
値をちりばめて、最小二乗法により電圧−電流近似直線
を求め、残存容量算出部23が電圧−電流近似直線と基
準電流との交点に対応する縦軸の値を電池の現在の推定
電圧として表示部36に表示する。
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、特に電池の現在の端子電圧を最小二乗法によ
る近似直線で求めるときの近似直線の座標軸の設定に関
する。
置に関し、特に電池の現在の端子電圧を最小二乗法によ
る近似直線で求めるときの近似直線の座標軸の設定に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般にバッテリというのは、接続されて
いる負荷の変動、周囲の温度、経年変化等によって放電
特性が異なる。このため、バッテリの現在の電圧も、負
荷の変動、周囲の温度、経年変化等によって変動してお
り、正確にバッテリ電圧を特定することは容易ではな
い。
いる負荷の変動、周囲の温度、経年変化等によって放電
特性が異なる。このため、バッテリの現在の電圧も、負
荷の変動、周囲の温度、経年変化等によって変動してお
り、正確にバッテリ電圧を特定することは容易ではな
い。
【0003】そこで、電気自動車の残存容量測定装置に
おいては、走行中のバッテリの端子電圧と負荷に流れる
放電電流とを一定時間毎に収集し、端子電圧と放電電流
とが所定数収集される毎に、これらの複数の端子電圧と
複数の放電電流とをそれぞれ平均化する。
おいては、走行中のバッテリの端子電圧と負荷に流れる
放電電流とを一定時間毎に収集し、端子電圧と放電電流
とが所定数収集される毎に、これらの複数の端子電圧と
複数の放電電流とをそれぞれ平均化する。
【0004】そして、平均化された端子電圧(以下電圧
データという)及び放電電流(以下電流データという)
が一定数になる毎に、図6に示すように、縦軸を電流値
用とし、かつ横軸を電圧値用としたV−I座標系に各電
圧データ及び各電流データを示す座標点をちりばめ、こ
れらが強い負の相関(例えば−0.9以下)を示したと
き、最小二乗法を用いて、これらの座標点の誤差を最小
にした近似直線(I=aV+b)を求めた後に、所定の
電流値Ioと近似直線との交点直下の横軸の電圧をバッ
テリの現在の残存容量電圧として推定していた。
データという)及び放電電流(以下電流データという)
が一定数になる毎に、図6に示すように、縦軸を電流値
用とし、かつ横軸を電圧値用としたV−I座標系に各電
圧データ及び各電流データを示す座標点をちりばめ、こ
れらが強い負の相関(例えば−0.9以下)を示したと
き、最小二乗法を用いて、これらの座標点の誤差を最小
にした近似直線(I=aV+b)を求めた後に、所定の
電流値Ioと近似直線との交点直下の横軸の電圧をバッ
テリの現在の残存容量電圧として推定していた。
【0005】この近似直線(I=aV+b)は、サンプ
リングした電圧値をx、電流値をyとすると、傾きaと
切片bは以下に示す式によって求めていた。
リングした電圧値をx、電流値をyとすると、傾きaと
切片bは以下に示す式によって求めていた。
【0006】
【数1】
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最小二
乗法は、図7に示すように、例えば結果を得る軸を縦軸
(Y軸)、結果を得るための原因系となる軸を横軸(X
軸)とした散布図に、原因系の値の変化に伴う実測値を
ちりばめる。そして、散布図上の各実測値(Yi、X
i)と散布図上の各実測値に対応する各予測値Aiを示
す直線の差の二乗[Yi−(aXi+b)]2 を求め、
その和が最小となるa及びbを求めて決定した近似直線
(Y=aX+b)を作成してやれば、原因系であるXか
ら結果系であるYを推定したとき、そのY軸の値は最も
ばらつきの少ない値となるものである。ところが、上記
説明のように従来の残存容量測定装置は、正確な電圧を
求めるために、電圧軸をX軸とし、かつ電流軸をY軸と
して、各電圧データ及び各電流データを示す座標点をち
りばめ、最小二乗法により近似直線を求め、この近似直
線と基準電流値とに基づいた電圧軸上の値を推定電圧と
している。
乗法は、図7に示すように、例えば結果を得る軸を縦軸
(Y軸)、結果を得るための原因系となる軸を横軸(X
軸)とした散布図に、原因系の値の変化に伴う実測値を
ちりばめる。そして、散布図上の各実測値(Yi、X
i)と散布図上の各実測値に対応する各予測値Aiを示
す直線の差の二乗[Yi−(aXi+b)]2 を求め、
その和が最小となるa及びbを求めて決定した近似直線
(Y=aX+b)を作成してやれば、原因系であるXか
ら結果系であるYを推定したとき、そのY軸の値は最も
ばらつきの少ない値となるものである。ところが、上記
説明のように従来の残存容量測定装置は、正確な電圧を
求めるために、電圧軸をX軸とし、かつ電流軸をY軸と
して、各電圧データ及び各電流データを示す座標点をち
りばめ、最小二乗法により近似直線を求め、この近似直
線と基準電流値とに基づいた電圧軸上の値を推定電圧と
している。
【0008】すなわち、電圧が結果であるのにもかかわ
らず、電圧軸を原因系であるX軸をに取っている。
らず、電圧軸を原因系であるX軸をに取っている。
【0009】このため、例えば、−0.9以下の強い負
の相関を示したとき、最小二乗法によって求めた近似直
線に基づいて得られた推定電圧を時間軸に対応させて収
集すると、図8に示すように多少のばらつきがある。従
って、求められた推定電圧の信頼性に不安があるという
問題点があった。
の相関を示したとき、最小二乗法によって求めた近似直
線に基づいて得られた推定電圧を時間軸に対応させて収
集すると、図8に示すように多少のばらつきがある。従
って、求められた推定電圧の信頼性に不安があるという
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、信頼性が高い推定電圧を得ることができ
る残存容量測定装置を得ることを目的とする。
されたもので、信頼性が高い推定電圧を得ることができ
る残存容量測定装置を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1は、負荷に接続
された電池の端子電圧を検出する電圧センサと負荷に流
れる電流を検出する電流センサとよりなる検出部を有し
て電池の現在の端子電圧を推定して表示する電池残存容
量測定装置において、検出電圧及び検出電流を一定時間
毎に収集し、検出電圧及び検出電流が所定数収集される
毎に、これらの複数の検出電圧及び複数の検出電流を平
均化する電圧−電流変化傾向算出部と、平均化された検
出電圧及び平均化された検出電流が一定数になる毎に、
これらの電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとり、収集さ
れた期間の電圧−電流近似直線を最小二乗法を用いて求
める電圧−電流近似直線算出部と、電圧−電流近似直線
が求められる毎に、その電圧−電流近似直線と基準電流
との交点に対応する縦軸の値を電池の現在の推定電圧と
して推定する残存容量算出部とを備えたことを要旨とす
る。
された電池の端子電圧を検出する電圧センサと負荷に流
れる電流を検出する電流センサとよりなる検出部を有し
て電池の現在の端子電圧を推定して表示する電池残存容
量測定装置において、検出電圧及び検出電流を一定時間
毎に収集し、検出電圧及び検出電流が所定数収集される
毎に、これらの複数の検出電圧及び複数の検出電流を平
均化する電圧−電流変化傾向算出部と、平均化された検
出電圧及び平均化された検出電流が一定数になる毎に、
これらの電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとり、収集さ
れた期間の電圧−電流近似直線を最小二乗法を用いて求
める電圧−電流近似直線算出部と、電圧−電流近似直線
が求められる毎に、その電圧−電流近似直線と基準電流
との交点に対応する縦軸の値を電池の現在の推定電圧と
して推定する残存容量算出部とを備えたことを要旨とす
る。
【0012】請求項2は、電圧−電流特性算出部は、近
似直線の傾きは、収集期間の複数の検出電流と複数の検
出電圧との積和を平均化した複数の検出電流の平方和で
除算して求め、かつ近似直線の切片は、複数の検出電圧
の平均値を傾きと複数の検出電流の平均値の積算値で減
算して求めることを要旨とする。
似直線の傾きは、収集期間の複数の検出電流と複数の検
出電圧との積和を平均化した複数の検出電流の平方和で
除算して求め、かつ近似直線の切片は、複数の検出電圧
の平均値を傾きと複数の検出電流の平均値の積算値で減
算して求めることを要旨とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の電池残存容
量測定装置は、電気自動車に搭載されたバッテリーの残
存容量を測定するものである。
量測定装置は、電気自動車に搭載されたバッテリーの残
存容量を測定するものである。
【0014】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。図において、1は電気自
動車負荷(以下単に負荷という)、7は電流センサ、9
はバッテリ3の端子電圧を検出する電圧センサである。
測定装置の概略構成図である。図において、1は電気自
動車負荷(以下単に負荷という)、7は電流センサ、9
はバッテリ3の端子電圧を検出する電圧センサである。
【0015】12は検出値入力回路部である。検出値入
力回路部12は、I/F13、LPF15、A/D17
より構成され、電圧センサ9及び電流センサ7からバッ
テリーの放電電流(以下電流データという)及び端子電
圧(以下電圧データという)を入力し、ノイズを除去し
てデジタル変換する。
力回路部12は、I/F13、LPF15、A/D17
より構成され、電圧センサ9及び電流センサ7からバッ
テリーの放電電流(以下電流データという)及び端子電
圧(以下電圧データという)を入力し、ノイズを除去し
てデジタル変換する。
【0016】19はコンピュータである。コンピュータ
19のプログラム構成は、少なくとも、電圧−電流変化
傾向算出部21と残存容量算出部23と相関判定部28
と電圧−電流近似直線算出部29等より構成され、縦軸
を電圧軸にとった散布図上の近似直線から求めた推定電
圧を表示部33に表示する。また、コンピュータ19は
イグニションキーの操作に伴って、サブバッテリーから
の電力によって動作状態となる。
19のプログラム構成は、少なくとも、電圧−電流変化
傾向算出部21と残存容量算出部23と相関判定部28
と電圧−電流近似直線算出部29等より構成され、縦軸
を電圧軸にとった散布図上の近似直線から求めた推定電
圧を表示部33に表示する。また、コンピュータ19は
イグニションキーの操作に伴って、サブバッテリーから
の電力によって動作状態となる。
【0017】電圧−電流変化傾向算出部21は、平均個
数判定手段27と、電圧−電流平均化手段25とを備え
ている。
数判定手段27と、電圧−電流平均化手段25とを備え
ている。
【0018】電圧−電流平均化手段25は、平均個数判
定手段27から第1の出力信号が出力される毎に、電流
データ及び電圧データをサンプリングする。そして、サ
ンプリング毎に前回の値と加算してメモリ31に記憶す
る。また、平均個数判定手段27から第2の出力信号か
ら出力される毎に、メモリ31の現在の電圧データの総
和及び現在の電流データの総和をそれぞれ加算回数に基
づいて平均化して、メモリ33に記憶する。
定手段27から第1の出力信号が出力される毎に、電流
データ及び電圧データをサンプリングする。そして、サ
ンプリング毎に前回の値と加算してメモリ31に記憶す
る。また、平均個数判定手段27から第2の出力信号か
ら出力される毎に、メモリ31の現在の電圧データの総
和及び現在の電流データの総和をそれぞれ加算回数に基
づいて平均化して、メモリ33に記憶する。
【0019】平均個数判定手段27は、電気自動車が運
転中であることを示す負荷動作中信号が出力されている
間は、100ms毎に、第1の出力信号を電圧−電流平
均化手段25に出力する。また、検出電流及び電圧の加
算数が100個になる毎(10sになる毎に)に、第2
の出力信号を電圧−電流平均化手段25に出力する。
転中であることを示す負荷動作中信号が出力されている
間は、100ms毎に、第1の出力信号を電圧−電流平
均化手段25に出力する。また、検出電流及び電圧の加
算数が100個になる毎(10sになる毎に)に、第2
の出力信号を電圧−電流平均化手段25に出力する。
【0020】さらに、メモリ33に平均電流値及び平均
電圧値が100個になったとき、第3の出力信号を電圧
−電流平均化手段25及び相関判定部28に出力する。
電圧値が100個になったとき、第3の出力信号を電圧
−電流平均化手段25及び相関判定部28に出力する。
【0021】すなわち、電圧−電流平均化手段25と平
均個数判定手段27は、所定期間内毎にバッテリ3の放
電電流と電圧とからなるちりばりデータを得ている。
均個数判定手段27は、所定期間内毎にバッテリ3の放
電電流と電圧とからなるちりばりデータを得ている。
【0022】電圧−電流近似直線算出部29は、第3の
出力信号が出力される毎に、メモリ33の複数の平均電
圧値を縦軸にとり、かつ平均電流値を横軸にとり、これ
らの実測値と推定値との両方の誤差の二乗総和をとり、
両方の誤差を最小にするためのa、bを求め、このa、
bに基づいて、電圧−電流近似直線関数(V=aI+
b)を求める。
出力信号が出力される毎に、メモリ33の複数の平均電
圧値を縦軸にとり、かつ平均電流値を横軸にとり、これ
らの実測値と推定値との両方の誤差の二乗総和をとり、
両方の誤差を最小にするためのa、bを求め、このa、
bに基づいて、電圧−電流近似直線関数(V=aI+
b)を求める。
【0023】残存容量算出部23は、電圧−電流近似直
線算出部29で電圧−電流近似直線(V=aV+b)が
求められる毎に、予め決められている基準電流Ioに対
応する電流軸(横軸)の値に対応する近似直線(V=a
I+b)の交点に対応する電圧軸(縦軸)の電圧を、バ
ッテリ3の現在の推定電圧として表示部36に表示す
る。
線算出部29で電圧−電流近似直線(V=aV+b)が
求められる毎に、予め決められている基準電流Ioに対
応する電流軸(横軸)の値に対応する近似直線(V=a
I+b)の交点に対応する電圧軸(縦軸)の電圧を、バ
ッテリ3の現在の推定電圧として表示部36に表示す
る。
【0024】上記のように構成された電池残存容量測定
装置について図2のフローチャートを用いて説明する。
装置について図2のフローチャートを用いて説明する。
【0025】初めに、コンピュータ19はイグニッショ
ンキーの操作に伴うサブバッテリからの電力の供給に伴
って、各部をチェックし、ROMのプログラムをRAM
に記憶する等の初期設定をする(S201)。そして、
平均個数判定手段27が負荷動作中信号に基づいて、電
気自動車が停車中かどうかを判断する(S203)。
ンキーの操作に伴うサブバッテリからの電力の供給に伴
って、各部をチェックし、ROMのプログラムをRAM
に記憶する等の初期設定をする(S201)。そして、
平均個数判定手段27が負荷動作中信号に基づいて、電
気自動車が停車中かどうかを判断する(S203)。
【0026】この、負荷動作中信号は、例えばアクセル
の操作量、スピードパルス量、ワイパーの回転量等が所
定以上のとき、又はエアコンのコンプレッサ等がスイッ
チング動作をしているときに、出力されるものである。
そして、平均個数判定手段27は負荷動作中信号があっ
たときに、電気自動車が動作中と判断し、出力がなけれ
ば停止中と判断するものである。
の操作量、スピードパルス量、ワイパーの回転量等が所
定以上のとき、又はエアコンのコンプレッサ等がスイッ
チング動作をしているときに、出力されるものである。
そして、平均個数判定手段27は負荷動作中信号があっ
たときに、電気自動車が動作中と判断し、出力がなけれ
ば停止中と判断するものである。
【0027】次に、停車中でないとき、つまり動作中と
判断したときは、平均個数判定手段27は100ms経
過したかどうかを判断する(S205)。ステップS2
05で100ms経過したと判断したときは、平均個数
判定手段27は第1の出力信号を電圧−電流平均化算出
手段25に出力する。そして、電圧−電流平均化算出手
段25が電圧データ(VOLT)、電流データ(CUR
R)を読み(S207)、100msのときのサンプリ
ングデータ(電流データ、電圧データ)を前回の値と加
算し、電圧データの総和値、電流データの総和値として
メモリ31に記憶すると共に、加算回数をカウントする
(S209)。
判断したときは、平均個数判定手段27は100ms経
過したかどうかを判断する(S205)。ステップS2
05で100ms経過したと判断したときは、平均個数
判定手段27は第1の出力信号を電圧−電流平均化算出
手段25に出力する。そして、電圧−電流平均化算出手
段25が電圧データ(VOLT)、電流データ(CUR
R)を読み(S207)、100msのときのサンプリ
ングデータ(電流データ、電圧データ)を前回の値と加
算し、電圧データの総和値、電流データの総和値として
メモリ31に記憶すると共に、加算回数をカウントする
(S209)。
【0028】次に、平均個数判定手段27はカウント値
Nが100か、つまり10sec経過したかどうかを判
断する(S211)。ステップS211で10sec経
過していないと判断したときは、処理をステップS20
3に戻して上記のように、電流−電圧平均化算出手段2
5により、100ms間毎の電流データと電圧データと
を加算させて、加算回数をカウントする。
Nが100か、つまり10sec経過したかどうかを判
断する(S211)。ステップS211で10sec経
過していないと判断したときは、処理をステップS20
3に戻して上記のように、電流−電圧平均化算出手段2
5により、100ms間毎の電流データと電圧データと
を加算させて、加算回数をカウントする。
【0029】また、ステップS211で平均個数判定手
段27は10sec経過した判断したとき、つまり、検
出電流と検出電圧との加算回数が100個になったとき
は、平均個数判定手段27は第2の出力信号を電流−電
圧平均化手段25に出力して、この10secの間の1
00個の検出電流(電流データの総和)と電圧(電圧デ
ータの総和)とをそれぞれ平均化させてメモリ33に記
憶させる(S213)。そして、ステップS213での
平均値がそれぞれ100個になったかどうかを判断する
(S215)。ステップS215で100個になってい
ないと判断したときは、処理をステップS203に戻し
て、上記のように10secの間の100個の電流デー
タと電圧データとを加算し、加算回数に基づいた平均値
を100個求めさせる。
段27は10sec経過した判断したとき、つまり、検
出電流と検出電圧との加算回数が100個になったとき
は、平均個数判定手段27は第2の出力信号を電流−電
圧平均化手段25に出力して、この10secの間の1
00個の検出電流(電流データの総和)と電圧(電圧デ
ータの総和)とをそれぞれ平均化させてメモリ33に記
憶させる(S213)。そして、ステップS213での
平均値がそれぞれ100個になったかどうかを判断する
(S215)。ステップS215で100個になってい
ないと判断したときは、処理をステップS203に戻し
て、上記のように10secの間の100個の電流デー
タと電圧データとを加算し、加算回数に基づいた平均値
を100個求めさせる。
【0030】また、ステップS215で平均個数判定手
段27が100個の平均データを得たと判定したとき
は、第3の出力信号を相関判定部28に出力して、相関
係数rを求めさせる(S217)。
段27が100個の平均データを得たと判定したとき
は、第3の出力信号を相関判定部28に出力して、相関
係数rを求めさせる(S217)。
【0031】そして、相関判定部28は相関係数が−
0.9以下かどうかを判断し(S219)、−0.9以
下と判断したときは、電圧−電流近似直線算出部29を
起動させる。
0.9以下かどうかを判断し(S219)、−0.9以
下と判断したときは、電圧−電流近似直線算出部29を
起動させる。
【0032】電圧−電流近似直線算出部29は、メモリ
33から100個の平均電圧値と平均電流値とを読み、
両方の誤差の二乗総和(最小二乗方)をとった近似直線
(V=aI+b)を求める(S221)。
33から100個の平均電圧値と平均電流値とを読み、
両方の誤差の二乗総和(最小二乗方)をとった近似直線
(V=aI+b)を求める(S221)。
【0033】この近似直線(V=aI+b)は、サンプ
リングした電流値をx、電圧値をyとすると以下の式に
示すようにして求める。
リングした電流値をx、電圧値をyとすると以下の式に
示すようにして求める。
【0034】
【数2】 すなわち、図3に示すように、結果を得るための縦軸に
電圧、原因系となる軸を横軸に電流をとった散布図に、
各実測値Ai(Vi、Ii)に対応する座標値を得るこ
とになる。
電圧、原因系となる軸を横軸に電流をとった散布図に、
各実測値Ai(Vi、Ii)に対応する座標値を得るこ
とになる。
【0035】次に、残存容量算出部23は、予め設定さ
れている基準電流Ioに対応する電流軸上の近似直線
(V=aI+b)の交点に対応する電圧軸上の電圧を、
バッテリ3の推定電圧として(S223)、表示部20
に表示させる(S225)。
れている基準電流Ioに対応する電流軸上の近似直線
(V=aI+b)の交点に対応する電圧軸上の電圧を、
バッテリ3の推定電圧として(S223)、表示部20
に表示させる(S225)。
【0036】そして、終了かどうか、つまりイグニッシ
ョンOFFかどうかを判断し(S227)、終了でない
ときは処理をステップS203に移して上記と同様に、
運転中の間は、所定時間内毎の電圧と電流とのちりばり
データが求められる毎に、このちりばりデータから電流
と電圧との両方の誤差が最も小さくなるV−I近似直線
(V=aI+b)を求めて電圧を推定する。
ョンOFFかどうかを判断し(S227)、終了でない
ときは処理をステップS203に移して上記と同様に、
運転中の間は、所定時間内毎の電圧と電流とのちりばり
データが求められる毎に、このちりばりデータから電流
と電圧との両方の誤差が最も小さくなるV−I近似直線
(V=aI+b)を求めて電圧を推定する。
【0037】すなわち、図4に示すような縦軸を電圧
軸、横軸を電流軸とした座標系上において、時間の経過
に伴う近似直線Kn〜近似直線Kn−mを得ながら電圧
を推定する。
軸、横軸を電流軸とした座標系上において、時間の経過
に伴う近似直線Kn〜近似直線Kn−mを得ながら電圧
を推定する。
【0038】従って、時間の経過に伴って原因系である
電流を横軸に、結果系である電圧を縦軸にとった近似直
線(V=aI+b)から電圧を推定しているので、推定
電圧にばらつきがない。
電流を横軸に、結果系である電圧を縦軸にとった近似直
線(V=aI+b)から電圧を推定しているので、推定
電圧にばらつきがない。
【0039】例えば、推定電圧を時間軸に対応させて収
集すると、図5に示すように、30(分)までは推定電
圧はほとんど、所定の傾きとなった直線上に集中してい
る。
集すると、図5に示すように、30(分)までは推定電
圧はほとんど、所定の傾きとなった直線上に集中してい
る。
【0040】この図5のグラムと従来の方式で推定電圧
を収集した図8のグラフとを比較すると、図5のグラフ
は各段にばらつきがすくない。
を収集した図8のグラフとを比較すると、図5のグラフ
は各段にばらつきがすくない。
【0041】すなわち、複数の平均電圧と複数の平均電
流との相関が低くとも(例えば−0.8)、近似直線
(Y=aX+b)は、原因系である電流軸(横軸)の値
から結果系である電圧軸(縦軸)の値を推定しているの
で、図5に示すようなばらつきがない推定電圧を得るこ
とができる。従って、相関が低くても精度のよい推定電
圧が得られる。
流との相関が低くとも(例えば−0.8)、近似直線
(Y=aX+b)は、原因系である電流軸(横軸)の値
から結果系である電圧軸(縦軸)の値を推定しているの
で、図5に示すようなばらつきがない推定電圧を得るこ
とができる。従って、相関が低くても精度のよい推定電
圧が得られる。
【0042】
【発明の効果】以上のように請求項1によれば、平均化
された検出電流及び平均化された検出電流が一定数にな
る毎に、これらの電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとっ
た座標系に、これらの値をちりばめて、最小二乗法によ
り電圧−電流近似直線を求める。そして、その電圧−電
流近似直線と基準電流との交点に対応する縦軸の値を電
池の現在の推定電圧として表示するようにしたことによ
り、横軸を原因系、縦軸を結果系とした最小二乗法の手
法に従ったやりかたで、結果である電圧が推定されるの
で、精度の高い推定電圧を得ることができるという効果
が得られている。
された検出電流及び平均化された検出電流が一定数にな
る毎に、これらの電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとっ
た座標系に、これらの値をちりばめて、最小二乗法によ
り電圧−電流近似直線を求める。そして、その電圧−電
流近似直線と基準電流との交点に対応する縦軸の値を電
池の現在の推定電圧として表示するようにしたことによ
り、横軸を原因系、縦軸を結果系とした最小二乗法の手
法に従ったやりかたで、結果である電圧が推定されるの
で、精度の高い推定電圧を得ることができるという効果
が得られている。
【0043】請求項2によれば、近似直線の傾きは、平
均化された複数の電流と平均化された複数の電圧との積
和を、平均化した複数の電流の平方和で除算して求め、
かつ近似直線の切片は、複数の電圧の平均値を、近似直
線の傾きと複数の電流の平均値の積算値で減算して求め
ることにより、電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとった
近似直線として求めることができるので、電流値を電圧
値に変更するだけで精度の高い推定電圧を得ることがで
きると共に、ばらつきがない推定電圧を得ることができ
るという効果が得られている。
均化された複数の電流と平均化された複数の電圧との積
和を、平均化した複数の電流の平方和で除算して求め、
かつ近似直線の切片は、複数の電圧の平均値を、近似直
線の傾きと複数の電流の平均値の積算値で減算して求め
ることにより、電流を横軸に、かつ電圧を縦軸にとった
近似直線として求めることができるので、電流値を電圧
値に変更するだけで精度の高い推定電圧を得ることがで
きると共に、ばらつきがない推定電圧を得ることができ
るという効果が得られている。
【0044】という効果が得られている。
【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】本発明の実施の形態の動作を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図3】本発明の実施の形態による散布図の説明図であ
る。
る。
【図4】本発明による時間の経過に伴う近似直線を説明
する説明図である。
する説明図である。
【図5】本発明による推定電圧の収集結果を説明する説
明図である。
明図である。
【図6】従来の近似直線を説明する説明図である。
【図7】問題点を説明する説明図である。
【図8】従来の近似直線による推定電圧の収集結果を説
明する説明図である。
明する説明図である。
1 電気自動車負荷 3 バッテリ 7 電流センサ 9 電圧センサ 12 検出値入力回路 21 電圧−電流変化傾向算出部 23 残存容量算出部 25 電圧−電流平均化手段 27 平均個数判定手段 29 電圧−電流近似直線算出部
Claims (2)
- 【請求項1】 負荷に接続された電池の端子電圧を検出
する電圧センサと前記負荷に流れる電流を検出する電流
センサとよりなる検出部を有して前記電池の現在の端子
電圧を推定して表示する電池残存容量測定装置におい
て、 前記検出電圧及び検出電流を一定時間毎に収集し、前記
検出電圧及び検出電流が所定数収集される毎に、これら
の複数の検出電圧及び複数の検出電流を平均化する電圧
−電流変化傾向算出部と、 前記平均化された検出電圧及び平均化された検出電流が
一定数になる毎に、これらの電流を横軸に、かつ電圧を
縦軸にとり、前記収集された期間の電圧−電流近似直線
を最小二乗法を用いて求める電圧−電流近似直線算出部
と、 前記電圧−電流近似直線が求められる毎に、その電圧−
電流近似直線と基準電流との交点に対応する縦軸の値を
前記電池の現在の推定電圧として推定する残存容量算出
部とを有することを特徴とする電池残存容量測定装置。 - 【請求項2】 前記電圧−電流特性算出部は、前記近似
直線の傾きは、前記収集期間の複数の検出電流と複数の
検出電圧との積和を前記平均化した複数の検出電流の平
方和で除算して求め、かつ前記近似直線の切片は、前記
複数の検出電圧の平均値を前記傾きと前記複数の検出電
流の平均値の積算値で減算して求めることを特徴とする
請求項1記載の電池残存容量測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP07281876A JP3079022B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電池残存容量測定装置 |
US08/738,911 US5789923A (en) | 1995-10-30 | 1996-10-28 | Battery remaining capacity measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07281876A JP3079022B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電池残存容量測定装置 |
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---|---|
JPH09127215A true JPH09127215A (ja) | 1997-05-16 |
JP3079022B2 JP3079022B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=17645208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07281876A Expired - Fee Related JP3079022B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 電池残存容量測定装置 |
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---|---|
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-
1995
- 1995-10-30 JP JP07281876A patent/JP3079022B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-10-28 US US08/738,911 patent/US5789923A/en not_active Expired - Fee Related
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US5789923A (en) | 1998-08-04 |
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