WO2014046232A1 - 充電状態演算装置及び充電状態演算方法 - Google Patents

充電状態演算装置及び充電状態演算方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014046232A1
WO2014046232A1 PCT/JP2013/075448 JP2013075448W WO2014046232A1 WO 2014046232 A1 WO2014046232 A1 WO 2014046232A1 JP 2013075448 W JP2013075448 W JP 2013075448W WO 2014046232 A1 WO2014046232 A1 WO 2014046232A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
charge
soc
full charge
state
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/075448
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
力 曽我
敦史 ▲高▼野
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to CN201380048990.XA priority Critical patent/CN104662766B/zh
Priority to JP2014536929A priority patent/JP5971344B2/ja
Priority to US14/426,621 priority patent/US10359474B2/en
Priority to KR1020157005190A priority patent/KR101675703B1/ko
Priority to EP13838180.1A priority patent/EP2899834B1/en
Publication of WO2014046232A1 publication Critical patent/WO2014046232A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3648Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/371Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with remote indication, e.g. on external chargers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H02J7/0049Detection of fully charged condition
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005Detection of state of health [SOH]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04Regulation of charging current or voltage
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a charging state calculation device and a charging state calculation method.
  • the battery capacity (SOC) charged at the present time is identified from the terminal voltage, and the identified battery capacity is displayed on the display unit Is known (Patent Document 1).
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a state-of-charge calculation device and a state-of-charge calculation method for calculating the state of charge so as not to give the user a sense of incongruity when displaying the state of charge of the battery on a display or the like. .
  • the present invention calculates a correction value for correcting the state of charge calculated when the battery is fully charged to a 100% charge state, and displays the state of charge corrected with the correction value on the display unit.
  • the correction value is updated only when the battery is fully charged, and the updated correction value is held until the next full battery detection is detected.
  • the correction value is updated only when a fully charged state is detected, and the updated correction value is held until the next full charge is detected, thereby suppressing a large change in the corrected charging state displayed on the display unit. It is possible to prevent the user from feeling uncomfortable.
  • FIG. 2 is a graph showing (a) voltage characteristics and (b) current characteristics during charging of the battery of FIG. 1. It is a block diagram of the battery controller of FIG. It is a schematic diagram of the map recorded by the full charge SOC prediction part of FIG.
  • FIG. 2 is a graph showing the SOC characteristics of the battery of FIG. 1, wherein (a) shows the absolute SOC characteristics and (b) shows the relative SOC characteristics.
  • FIG. 2 is a graph showing the SOC characteristics of the battery of FIG. 1, wherein (a) shows the absolute SOC characteristics and (b) shows the relative SOC characteristics.
  • FIG. 1 is a block diagram of a charging state calculation system according to an embodiment of the present invention.
  • the state-of-charge computing device of this example is a device that is mounted on a vehicle or the like, calculates the state of charge (SOC: State of Charge) of the battery in the vehicle, and displays it on the display unit.
  • SOC State of Charge
  • the charge state calculation device is included in the charge state calculation system shown in FIG.
  • the charging state calculation system of this example includes a charger 10, a battery 20, sensors 31 to 33, a display unit 40, a vehicle control controller 50, and a battery controller 60.
  • the charger 10 is a charger that charges the battery 20, and is provided outside the vehicle.
  • the charger 10 is a charging circuit that converts electric power input from an AC power supply (not shown) into electric power suitable for charging the battery 20 and outputs the electric power to the battery 20 based on the control of the vehicle controller 50.
  • the charger 10 includes an inverter, a DC / DC converter, a controller, and the like.
  • the charger 10 is connected to the battery 20 by a cable or the like.
  • the battery 20 is a battery configured by connecting a plurality of secondary batteries (hereinafter also referred to as cells) such as lithium ion batteries, and is a power source of the vehicle.
  • the battery 20 is connected to a motor (not shown) via an inverter (not shown).
  • the battery 20 is charged by regeneration of the motor, and is charged by the charger 10 outside the vehicle.
  • the voltage sensor 31 is a sensor that detects the terminal voltage of the battery 20 and is connected to the battery 20. Moreover, the voltage sensor 31 is connected between the terminals of a plurality of each battery, when detecting the terminal voltage of each battery which comprises the battery 31. FIG. The detection voltage of the voltage sensor 31 is transmitted to the battery controller 50.
  • the current sensor 32 is a sensor that detects the current of the battery 20 and is connected to the battery 20. The detection current of the current sensor 32 is transmitted to the battery controller 50.
  • the temperature sensor 33 is a sensor that detects the temperature of the battery 20 and is provided in the case of the battery 20 or the like. The temperature detected by the temperature sensor 33 is transmitted to the battery controller 50.
  • the display unit 40 is a display that is provided in the passenger compartment and displays the SOC of the battery 20, the charging time of the battery 20, and the like managed by the battery controller 60.
  • the display unit 40 is controlled by the vehicle controller 50.
  • the display by the display part 40 may display SOC of the battery 20 by a numerical value, may display a segment, and a display form is not limited.
  • the SOC displayed on the display unit 40 is the relative SOC calculated by the relative SOC calculation unit 67 described later.
  • the vehicle controller 50 is a controller that controls the entire vehicle, and controls the power receiver 10, the display unit 40, and the like. Further, when the charger 10 and the battery 20 are connected by a cable or the like, the vehicle controller 50 checks the charging type of the charger 10 and then controls the charger 10 to charge the battery 20. Let While the battery 20 is being charged, the state of the battery 20 is managed by a battery controller 60 described later. The vehicle controller 50 transmits and receives command power for controlling the charging power of the battery 20 to the charger 10 according to the state of the battery 20 while managing the state of the battery 20 by transmitting and receiving signals to and from the battery controller 60. To do. Thereby, the vehicle controller 50 controls charging of the battery 20 by controlling the charger 10.
  • the battery controller 60 includes an SOC calculation unit 61, a deterioration level calculation unit 62, a full charge detection unit 63, a full charge SOC prediction unit 64, a correction value calculation unit 65, a full charge SOC correction unit 66, and a relative SOC calculation unit 67.
  • the vehicle controller 50 and the battery controller 60 are configured as separate controllers, but may be configured as a single controller.
  • the SOC calculation unit 61 calculates the SOC of the battery 20 from the detected value of at least one of the voltage sensor 31 and the voltage sensor 32.
  • the deterioration degree calculation unit 62 calculates the deterioration degree of the battery 20 by calculating the internal resistance of the battery 20 from the detection voltage of the voltage sensor 31 and the detection current of the current sensor 32.
  • the internal resistance of the battery 20 changes due to deterioration of the battery 20.
  • the battery controller 60 values indicating the internal resistance of the battery 20 in the initial state, the battery capacity when fully charged, and the like are recorded in advance. Therefore, the deterioration degree calculation unit 62 can calculate the deterioration degree of the battery 20 by comparing the calculated internal resistance of the battery 20 with the internal resistance of the battery 20 in the initial state.
  • the calculation method of the internal resistance may be calculated from, for example, the open voltage of the battery 20 and the detection values of the voltage sensor 31 and the current sensor 32, or the current of the battery 20 from the detection values of the voltage sensor 31 and the current sensor 32.
  • the calculation may be performed by deriving a characteristic of voltage change with respect to the change (hereinafter referred to as IV characteristic).
  • IV characteristic a characteristic of voltage change with respect to the change
  • the method for calculating the degree of deterioration of the battery 20 may be a method other than the comparison of the internal resistance.
  • the detected value of the temperature sensor 33 may be used when calculating the degree of deterioration.
  • the full charge detection unit 63 is a control unit that detects that the battery has reached a full charge state, and detects using the detection value of at least one of the voltage sensor 31 and the current sensor 32.
  • the full charge SOC prediction unit 64 predicts the SOC when it is detected that the battery 20 is in a fully charged state.
  • the SOC of the battery 20 when the full charge detection unit 63 detects the full charge of the battery 20 based on the charging current or the charging voltage of the battery 20 is the degree of deterioration of the battery 20, the temperature of the battery, or the charger 10. It depends on the output power that is output. Therefore, when it is detected that the battery 20 is in a fully charged state, the full charge SOC prediction unit 64 predicts the SOC charged in the battery 20 as a full charge SOC prediction value.
  • the correction value calculation unit 65 calculates a correction value for correcting the SOC calculated by the SOC calculation unit 61 to 100% when the full charge detection unit 63 detects the full charge of the battery 20.
  • the SOC calculation value calculated by the SOC calculation unit 61 changes due to deterioration of the battery 20. Therefore, when the SOC calculation value of the SOC calculation unit 61 is displayed as it is on the display unit 40, the SOC is not displayed as 100 percent even though the battery 20 is detected to be fully charged. In addition, the displayed SOC changes due to sensor error, deterioration of the battery 20, and the like.
  • the full charge SOC correction unit 66 corrects the predicted SOC value predicted by the full charge SOC prediction unit 64 using the correction value calculated by the correction value calculation unit 65, thereby correcting the full charge SOC predicted value after correction. Is calculated.
  • the relative SOC calculation unit 67 calculates the ratio of the corrected full charge SOC predicted value corrected by the full charge SOC correction unit 66 and the SOC calculation value of the SOC calculation unit 61, thereby calculating the SOC calculation value.
  • the relative SOC corresponding to the corrected value is calculated.
  • the relative SOC is an SOC displayed on the display unit 40.
  • the relative SOC will be described.
  • the battery temperature is low, the battery has a high internal resistance, which makes it difficult to charge the battery in a state of charge less than a chemically full state (absolute SOC is 100%).
  • the relative charge rate is relative SOC (RelativeRSOC: relative SOC).
  • the charging rate when the above-described chemical full charge state is 100% is referred to as absolute SOC (Absolute SOC).
  • absolute SOC Absolute SOC
  • the relative SOC is a charging rate in which the charging rate in the fully charged state in the state of the battery at that time is 100%. Therefore, the relative SOC is calculated by dividing the current absolute SOC (the SOC calculation value of the SOC calculation unit 61) by the absolute SOC (full charge SOC prediction value) at the time of full charge in the state of the battery at that time.
  • the SOC calculation value calculated by the SOC calculation unit 61 described above, the full charge SOC prediction value calculated by the full charge SOC prediction unit 64 and the full charge SOC correction unit 66 are all absolute SOCs, and the relative SOC calculation unit Only the SOC calculated in 67 is the relative SOC.
  • absolute SOC is described as absolute SOC or simply SOC, and relative SOC is described as relative SOC.
  • the vehicle controller 50 When the vehicle controller 50 confirms the connection between the charger 10 and the battery 20, the vehicle controller 50 recognizes the type of the charger 10 by receiving a signal indicating the type of the charger 10 from the charger 10.
  • the types of the charger 10 are, for example, normal charging (NC) and quick charging (QC), and are distinguished by the output of the charger 10.
  • the vehicle controller 50 controls the battery controller 60, confirms the state of the battery 20, and sets a target charging rate for charging.
  • the target charging rate is set by a user's operation. Then, the vehicle controller 50 transmits a command value suitable for charging the battery 20 to the charger 10 and starts charging.
  • FIG. 2 is a graph showing voltage characteristics and current characteristics when the battery 20 is fully charged.
  • the battery 10 is first charged by constant current control, and is charged by constant voltage control when the voltage of the battery 10 reaches a predetermined voltage threshold (Vc).
  • the voltage threshold value (Vc) indicates a voltage at which the constant current control is switched to the constant voltage control, and is a voltage value set in advance according to the performance of the battery 20. Note that the voltage and current characteristics of the battery 20 shown in FIG. 2 vary depending on the type of the charger 10.
  • the vehicle controller 50 confirms the SOC of the battery 20 at the start of charging, and transmits a constant current control command value to the charger 10 when the SOC of the battery 20 is lower than the voltage threshold (Vc).
  • the charger 10 starts charging by constant current control based on the command value.
  • the voltage of the battery 20 increases as the charging progresses.
  • the battery controller 60 manages the voltage of the battery 20 based on the detection voltage of the voltage sensor 31.
  • the voltage managed by the battery controller 60 is transmitted to the vehicle controller 50 while the battery 20 is being charged.
  • the vehicle controller 50 transmits a command value for transition to constant voltage control to the charger 10.
  • the charger 10 transitions from constant current control to constant voltage control based on the command value.
  • a current threshold value for determining the end of charging is set according to the target charging rate set at the start of charging. As described above, since the charging current during charging decreases as the charging rate of the battery increases, a lower current threshold is set as the target charging rate increases.
  • the battery controller 60 manages the current of the battery 20 based on the detection current of the current sensor 32 during charging under constant voltage control. When the current of the battery 20 reaches a current threshold value or less set according to the target charging rate, the battery controller 60 determines that the charging is completed, and transmits a signal indicating that to the vehicle controller 50. . Based on the signal, the vehicle controller 50 transmits a signal for terminating the charging of the battery 20 to the charger 10.
  • the charger 10 sets the output to zero and ends the charging.
  • the battery controller 60 determines the end of charging based on detection by the full charge detection unit 63.
  • a current threshold value (I M ) at the time of full charge is preset in the same manner as the current threshold value set according to the target charging rate. Then, the full charge detection unit 63 compares the detection current of the current sensor 32 with the current threshold (I M ), and when the detection current reaches the current threshold (I M ) or less, the battery 20 is fully charged. Judge that it has reached. Thereby, the full charge detection part 63 detects full charge.
  • the SOC calculation unit 61 calculates the SOC of the battery 20 by integrating the detection current of the current sensor 32 during the charging control of the battery 10 described above.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a flow of SOC calculation control, and is a block diagram of the battery controller 60.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a map recorded in the full charge SOC prediction unit 64.
  • the SOC (absolute SOC) calculated by the SOC calculation unit 61 varies depending on an error of the sensor, a deterioration degree of the battery 20, or the like. Further, the SOC (absolute SOC) when full charge is reached also changes depending on the battery temperature or the type of the charger 10. Therefore, the relative ratio of the current SOC to the SOC at the time of full charge that changes depending on the sensor error or the deterioration degree of the battery 20, the battery temperature, the type of the charger 10, and the like, that is, the relative SOC displayed on the display unit 40 is It is necessary to change according to the SOC at the time of full charge. Therefore, in this example, the relative SOC displayed on the display unit 40 is corrected by the following control.
  • a map shown in FIG. 4 is recorded in the full charge SOC prediction unit 64, and the full charge SOC prediction unit 64 calculates a full charge SOC prediction value using the map.
  • the fully charged SOC predicted value indicates the predicted SOC value when the battery 30 is in a fully charged state.
  • the full charge SOC prediction unit 64 a map showing the relationship of the predicted SOC value at the time of full charge with respect to the temperature of the battery 20, the degree of deterioration of the battery 20, and the type of charge is set and recorded.
  • the SOC based on the battery capacity actually charged in the battery 20 when the full charge is detected by the full charge detection unit 63 also varies depending on the individual battery 20. Since the full charge SOC prediction value 64 uniquely calculates the SOC reached at the time of full charge from the map, the SOC that is the calculation result is only a prediction value.
  • the full charge SOC prediction value decreases as the battery temperature decreases, and the full charge SOC prediction value decreases as the deterioration degree of the battery 20 increases (as the deterioration degree progresses). Moreover, the full charge SOC prediction value at the time of quick charge is low compared with normal charge.
  • Charger 10 is connected to battery 20, vehicle controller 50 determines the type of charger, and transmits the determination result to battery controller 60. Based on the determination result, the full charge SOC prediction unit 64 selects either one of the map for quick charge and the map for normal charge. Then, the full charge SOC prediction unit 64 calculates the SOC predicted value corresponding to the deterioration level calculated by the deterioration level calculation unit 62 and the temperature detected by the temperature sensor 33 as the full charge SOC predicted value with reference to the selected map. To do. The full charge SOC prediction value is transmitted to the correction value calculation unit 65 and the full charge SOC correction unit 66.
  • the full charge detection unit 63 transmits a signal indicating that the full charge has been reached to the correction value calculation unit 65.
  • the SOC calculation unit 61 transmits the calculated SOC calculation value to the correction value calculation unit 65 and the relative SOC calculation unit 67.
  • the correction value calculation unit 65 acquires the calculation value calculated by the SOC calculation unit 61 as the SOC calculation value at the time of full charge when the full charge detection unit 63 detects the full charge of the battery 20. And the correction value calculating part 65 calculates a correction value by dividing a full charge SOC prediction value from the SOC calculation value at the time of full charge.
  • the correction value calculation unit 65 includes a memory (not shown), and the calculated correction value is overwritten and held in the memory. That is, every time when the battery 20 is fully charged, the correction value is overwritten and updated in the memory, and the updated correction value is held until the next full charge of the battery 20 is detected.
  • the correction value calculated by the correction value calculation unit 65 is a SOC prediction value at the time of full charge and a correction coefficient for correcting an error and an SOC calculation value at the time of full charge. If the SOC characteristic at the time of full charge changes similarly to the characteristic shown by the map of FIG. 4 with respect to the deterioration of the battery 20, the predicted SOC value and the calculated SOC value become the same value. However, in actuality, the estimated SOC value at full charge calculated on the map and the detected value of the sensor due to the variation in the battery 20 in the manufacturing stage, the variation in the degree of deterioration of the battery 20, the detection error of the sensor, etc. An error occurs between the SOC calculation value at the time of full charge based on. Furthermore, the error will not be the same every charge cycle.
  • correction value calculation unit 65 calculates a correction value when full charge is detected in order to correct the above error. Correction value calculation unit 65 transmits the calculated correction value to full charge SOC correction unit 66.
  • the full charge SOC correction unit 66 calculates the corrected full charge SOC predicted value by multiplying the full charge SOC predicted value calculated by the full charge SOC prediction unit 64 by the correction value.
  • the corrected full charge SOC predicted value after correction is a value obtained by correcting the full charge SOC predicted value calculated by the map so as to match the SOC calculated value when full charge is detected.
  • the corrected full charge SOC predicted value after correction is a value obtained by subtracting the error between the full charge predicted SOC value and the full charge SOC calculation value before correction from the full charge SOC predicted value. .
  • the relative SOC calculation unit 67 divides the SOC calculation value of the SOC calculation unit 61 by the corrected full charge SOC prediction value ((SOC calculation value) / (correction full charge SOC prediction value) ⁇ 100).
  • the relative SOC (%) is calculated.
  • the relative SOC is an SOC displayed on the display unit 40. And a user will recognize that charge of the battery has reached full charge by confirming that relative SOC has reached 100%.
  • the corrected full charge SOC prediction value is actually calculated from the SOC that is predicted on the map at the time of full charge (the SOC prediction value at the time of full charge before correction) when full charge is detected.
  • the SOC at the time of actual full charge corrected SOC estimated value at full charge after correction
  • the SOC display display of relative SOC
  • SOC 100% when the full charge is detected in terms of control due to a detection error of the sensor or the like. It may not be. Therefore, the correction value calculation unit 65 calculates the correction value, and the full charge SOC correction unit 66 calculates the corrected full charge SOC predicted value, so that the SOC display (100% display) of the display unit 40 is actually displayed.
  • the SOC at the time of full charge of the battery 20 (the SOC calculation value actually calculated by the SOC calculation unit 61 when full charge is detected) is combined. Then, the relative SOC is calculated by the ratio of the SOC calculation value to the SOC at the time of the actual full charge, so that the SOC display of the display unit 40 becomes 100% at the full charge.
  • the calculation control of the SOC of the battery 20 other than when full charge is detected will be described.
  • the vehicle is running not only during charging by the charger 10 but during charging by regeneration of a motor (not shown) while the vehicle is running, and using the battery 20 as a power source, except when full charge is detected. Time is included.
  • the SOC calculation unit 61 calculates the SOC calculation value at a predetermined cycle based on the detection value of the current sensor 32.
  • the relative SOC calculation unit 67 calculates the ratio between the corrected SOC predicted value at full charge calculated at the time of the previous full charge detection and the SOC calculated value calculated by the SOC calculated value 61, thereby calculating the relative SOC. Is calculated.
  • the calculated relative SOC is displayed on the display unit 40 under the control of the vehicle controller 50.
  • map selection by the full charge SOC prediction unit 64 selects the same map as the map selected when the previous full charge was detected.
  • FIG. 5 is a graph showing characteristics of the SOC calculation value, the full charge SOC prediction value before correction, the full charge SOC prediction value after correction, and the relative SOC.
  • the absolute SOC indicates the SOC calculated for control by the battery controller 60
  • the relative SOC indicates the SOC displayed on the display unit 40.
  • the correction value 0.08
  • the deterioration degree and temperature of the battery 20 are assumed to be constant.
  • the full charge SOC prediction unit 62 selects a normal charge map, and calculates a full charge SOC prediction value before correction based on the deterioration degree and temperature of the battery 20.
  • the full charge SOC prediction value before correction is a value on the map, and is expressed as a constant value because the deterioration degree and temperature of the battery 20 are constant (see graph a).
  • the full charge SOC correction unit 66 calculates the corrected full charge SOC prediction value by multiplying the correction value (0.98) by the full charge SOC prediction value before correction (see graph b). The SOC calculated value increases with the charging of the battery 20 after the time (t 0 ).
  • the full charge detection unit 63 detects full charge.
  • the SOC calculation value at the time of detecting full charge is shifted by ⁇ x with respect to the corrected full charge SOC predicted value. Further, since the full charge is detected before the SOC calculated value reaches the corrected full charge SOC predicted value, the relative SOC is shifted by ⁇ y with respect to the SOC (100%).
  • Correction value calculating section 65 at time t 1, by taking the ratio of the full charge SOC predicted value before correction and SOC calculated value, calculates a correction value (0.95).
  • the full charge SOC correction unit 66 calculates a corrected full charge SOC predicted value by multiplying the full charge SOC predicted value before correction by a correction value (0.95). Compared to time (t 0 ), the range to be corrected is larger. At time t 1 , the correction value is updated (updated from 0.98 to 0.95), and then fully charged before correction. The predicted SOC value is corrected. Therefore, the relative SOC error ( ⁇ y) is corrected, and the display on the display unit 40 becomes 100%.
  • the correction value calculated when full charge is detected is retained by recording it in a memory (not shown). Then, the relative SOC is calculated by a ratio between the full charge SOC predicted value (corrected full charge SOC predicted value after correction) corrected based on the stored correction value and the SOC calculated value.
  • the SOC calculation value decreases as the vehicle 1 travels.
  • the corrected full charge SOC predicted value after the correction holds the correction value, and thus is a value calculated at time t 1 and changes constantly. Since the relative SOC is corrected to 100 percent at time t 1 and the correction value is held, the relative SOC after time t 1 gradually decreases starting from 100%.
  • the corrected full charge SOC predicted value after correction returns to the full charge SOC predicted value before correction.
  • the relative SOC decreases as the value of the denominator of the relative SOC calculation formula increases. Therefore, as shown in the graph d 0 in FIG. 5, with the start of charging will be lowered, the SOC display of the display unit 40, it will be lowered at the time of starting charging, discomfort to the user. Further, in this case, the relative SOC at time (t 3 ) at the time of full charge deviates from 100% because it has decreased at the start of charging. For this reason, when the correction value is calculated at the time (t 3 ) and the relative SOC is corrected to 100%, the SOC display of the display unit 40 changes suddenly at the time (t 3 ), and the user Give a sense of incongruity.
  • the SOC display of the display unit 40 is prevented from being lowered at the start of charging. Further, the SOC display on the display unit 40 does not greatly deviate from 100% at the time of full charge, that is, the time (t 3 ), and it is possible to prevent the SOC display of the display unit 40 from changing suddenly. .
  • FIG. 6 is a graph showing characteristics of the SOC calculation value, the full charge SOC prediction value before correction, the full charge SOC prediction value after correction, and the relative SOC.
  • Figure 6 shows the same characteristics as in FIG. 5, at the point of time t 2, the points which is charging different quick charge.
  • Operation control from the time t 1 immediately before the time t 2 is the same as FIG. 5, the description thereof is omitted.
  • the full charge SOC prediction unit 62 selects a map for quick charge, and calculates a full charge SOC prediction value before correction based on the deterioration degree and temperature of the battery 20. As shown in the map of FIG. 4, the full charge SOC at the time of quick charge is lower than the full charge SOC at the normal charge. Therefore, at time t 2 , the full charge SOC prediction value before correction is lower than the value before time t 2 .
  • the correction value time t 2 because it is not updated, the full charge SOC predicted value after correction even, compared to the time t 2 previous value becomes lower. In line with that full charge SOC predicted value before correction at time t 2 is decreased, relative SOC is increased.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the control procedure of the vehicle controller 50 and the battery controller 60. Note that the control flow shown in FIG. 7 is repeatedly performed while the vehicle is traveling.
  • step S1 the vehicle controller 50 determines whether or not the normally charged charger 10 is connected. If the normally charged charger 10 is connected, in step S2, the full charge SOC prediction unit 64 selects a map for normal charging, the vehicle controller 50 starts charging, and the process goes to step S6. Change.
  • step S3 it is determined in step S3 whether or not the quick charging charger 10 is connected.
  • step S4 the full-charge SOC prediction unit 64 selects a quick-charge map, the controller 50 starts charging, and the process proceeds to step S6.
  • step S5 the full charge SOC prediction unit 64 selects the same map as the map selected when the previous full charge was detected. Then, the process proceeds to step S6.
  • step S6 the voltage sensor 31 detects the voltage of the battery 20, and the current sensor 32 detects the current of the battery 20.
  • the temperature sensor 33 detects the temperature of the battery 20.
  • step S8 the deterioration degree calculation unit 62 calculates the deterioration degree of the battery 20 using the detection values of the sensors in step S6 and step S7.
  • step S9 the full charge SOC prediction unit 66 refers to the map selected in step S2, S4 or S5, and based on the deterioration level in step S7 and the battery temperature in step S8, the full charge SOC prediction value before correction. Is calculated.
  • step S10 SOC calculation unit 61 calculates the SOC of battery 20 based on the detection value in step S6.
  • the full charge detection unit 63 compares the detection current detected in step S ⁇ b> 6 with the current threshold (I M ), and detects whether full charge has been reached.
  • step S12 the full charge SOC correction unit 66, based on the stored correction value and the full charge SOC predicted value (before correction) calculated in step S9, A corrected full charge SOC prediction value is calculated.
  • step S13 the relative SOC calculation unit 67 calculates the relative SOC based on the SOC calculated value in step S10 and the corrected full charge SOC predicted value in step S12.
  • step S14 the vehicle controller 50 displays the calculated relative SOC on the display unit 40, and proceeds to step S6.
  • step S15 the correction value calculation unit 65 sets the full charge SOC prediction value before correction in step S9 and the SOC calculation value in step S10. Based on this, a correction value is calculated.
  • step 16 the correction value calculation unit 65 overwrites and records the calculated correction value in a memory (not shown). That is, the calculated correction value is updated only when the full charge of the battery 20 is detected, and is retained by recording the correction value in the memory until the next full charge of the battery 20 is detected.
  • step S17 the full charge SOC correction unit 66 calculates a corrected full charge SOC predicted value based on the correction value in step S15 and the full charge SOC predicted value (before correction) calculated in step S9. .
  • step S18 the relative SOC calculation unit 67 calculates the relative SOC based on the SOC calculated value in step S10 and the corrected full charge SOC predicted value in step S17.
  • step S19 the vehicle controller 50 displays the calculated relative SOC (100%) on the display unit 40, and ends the control of this example.
  • the correction value is updated only when the full charge of the battery 20 is detected, and the correction value is held until the next full charge of the battery is detected.
  • the correction value can be calculated every charge cycle, so that it is possible to calculate an accurate SOC while dealing with deterioration over time. Further, it is possible to suppress the change in relative SOC at the time of correction as much as possible, and to suppress the change in SOC displayed on the display unit 40.
  • the correction value is calculated based on the full charge SOC prediction value and the SOC calculation value when full charge is detected. Accordingly, it is possible to accurately calculate a correction value for correcting the SOC error due to the deterioration of the battery 20, the sensor error, or the like. As a result, when the SOC is displayed on the display unit 40, it is possible to prevent the user from feeling uncomfortable.
  • this example has a map (map of FIG. 4) corresponding to the type of the charger 10, and calculates a correction value corresponding to the type of the charger 10 by using the map.
  • this example has a map showing the correspondence relationship between the value of either the degree of deterioration of the battery 20 or the temperature of the battery 20 and the full charge SOC predicted value.
  • full charge is detected based on the current of the battery 20. Thereby, the detection accuracy of a full charge can be improved.
  • the SOC calculated by the battery controller 60 is displayed on the display unit 40 via the vehicle controller.
  • communication is performed between the mobile terminal owned by the user and the vehicle controller 50.
  • the SOC may be displayed on the portable terminal.
  • the SOC calculated by the battery controller 60 may be displayed on the display of the charger 10 via the vehicle controller 50.
  • the full charge SOC predicted value is corrected by the full charge SOC correction unit 66 using the correction value of the correction value calculation unit 65.
  • the SOC calculation value of the SOC calculation unit 61 may be corrected using the correction value.
  • the correction unit corresponding to the full charge SOC correction unit 66 corrects the SOC calculation value using the correction value of the correction value calculation unit 65, and the relative SOC calculation unit 67 calculates the corrected SOC calculation value and the full value.
  • the relative SOC is calculated by taking a ratio with the full charge SOC prediction value (before correction) of the charge SOC prediction unit 64.
  • the relative SOC calculation unit 67 may correct the SOC at the time of full charge corresponding to the denominator part by the calculation expression for calculating the relative SOC, or the battery 20 corresponding to the numerator part.
  • the calculated value (SOC) in this state may be corrected.
  • the correction unit including the full charge SOC correction unit 66 and the relative SOC calculation unit 67 corrects the SOC calculation value of the SOC calculation unit 61 with the correction value of the correction value calculation unit 65, and displays it on the display unit 40.
  • the SOC relative SOC
  • the full charge detection unit 63 detects full charge from the detected current of the battery 20, but may detect full charge from the detected voltage of the battery 20.
  • the voltage sensor 31 detects each terminal voltage of a plurality of batteries included in the battery 20.
  • a voltage threshold for detecting that full charge has been reached is set in advance, and the voltage threshold is set for the terminal voltage of the battery included in the battery 20.
  • the full charge detection part 63 compares each terminal voltage of the some battery detected by the voltage sensor 31, and specifies the battery with the highest terminal voltage. When the voltage of the battery having the highest terminal voltage reaches the voltage threshold, the full charge detection unit 63 detects that full charge has been reached.
  • the full charge detection unit 63 may calculate the charging power of the battery 20 from the detection values of the voltage sensor 31 and the current sensor 32, and may detect full charging based on the charging power.
  • the SOC calculation unit 61 may calculate the SOC of the battery 20 from the detection voltage of the voltage sensor 31. Since there is a correlation between the voltage of the battery 20 and the SOC, the SOC calculation unit 61 records a map indicating the correlation in the battery controller 60 and calculates the SOC by referring to the map. Good.
  • the map shown in FIG. 4 shows a map of the full charge SOC prediction value with respect to the battery temperature and the deterioration degree, but either one of the battery temperature or the deterioration degree, the full charge SOC prediction value, It may be a map showing the relationship.
  • the voltage sensor 31 or the current sensor 32 corresponds to the “detection unit” of the present invention
  • the SOC calculation unit 61 is the “charge state calculation unit” of the present invention
  • the full charge detection unit 63 is the “full charge detection unit” of the present invention.
  • the full charge SOC prediction unit 64 is a “charge state prediction unit” of the present invention
  • the correction value calculation unit 65 is a “correction value calculation unit” of the present invention
  • a full charge SOC correction unit 66 and a relative SOC calculation unit 67 Corresponds to “correction means” of the present invention, and the display unit 40 corresponds to “display means”.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

バッテリ20の電圧又は電流の少なくともいずれか一方を検出する検出手段と、検出手段の検出値から、バッテリ20の充電状態を演算する充電状態演算手段と、検出手段を用いて、バッテリ20の満充電を検出する満充電検出手段と、満充電検出手段によりバッテリ20の満充電を検出した時に、充電状態演算手段により演算された充電状態を、100パーセントの充電状態に補正する補正値を演算する補正値演算手段と、充電状態演算手段により演算された充電状態を補正値で補正する補正手段と、補正手段により補正された充電状態を表示する表示手段とを備え、補正値演算手段は、満充電検出手段によりバッテリ20の満充電を検出した時にのみ補正値を更新し、当該更新した補正値を次回前記満充電検出手段により前記バッテリの満充電を検出するまで保持する。

Description

充電状態演算装置及び充電状態演算方法
 本発明は、充電状態演算装置及び充電状態演算方法に関するものである。
 本出願は、2012年9月21日に出願された日本国特許出願の特願2012―208154号に基づく優先権を主張するものであり、文献の参照による組み込みが認められる指定国については、上記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
 電池に蓄電される電池容量と電池の端子電圧との関係を示すマップを用いて、端子電圧から現時点において充電される電池容量(SOC)を特定し、特定された当該電池容量を表示部に表示するものが知られている(特許文献1)。
特開2011-91879号公報
 しかしながら、予め記録した端子電圧と電池容量との関係は、電池の劣化等により変化するため、当該マップのみを利用してバッテリの状態を演算した場合には、演算値に誤差が大きくなり、大きな誤差を含んだ、バッテリの充電状態をディスプレイ等に表示した場合には、ユーザに違和感を与えてしまうという問題があった。
 本発明が解決しようとする課題は、バッテリの充電状態をディスプレイ等に表示する際、ユーザに違和感を与えないよう、充電状態を演算する充電状態演算装置及び充電状態演算方法を提供することである。
 本発明は、バッテリの満充電を検出した時に演算された充電状態を、100パーセントの充電状態に補正する補正値を演算し、当該補正値で補正された充電状態を、表示部に表示させる。また、補正値はバッテリの満充電を検出した時にのみ更新し、この更新した補正値を次回バッテリの満充電を検出するまで保持する。
 本発明によれば、劣化等により満充電時の充電状態に誤差が生じた場合に、補正値により誤差を補正した上で、補正後の充電状態が表示部に表示されるため、ユーザに違和感を与えることを防止することができる。更に、補正値を満充電状態を検出した時にのみ更新し、更新した補正値を次回満充電を検出するまで保持することにより、表示部に表示される補正後の充電状態の大きな変化を抑制し、ユーザに違和感を与えることを防止することができる、という効果を奏する。
本発明の実施形態に係る充電状態演算システムのブロック図である。 図1のバッテリを充電中の、(a)電圧特性および(b)電流特性を示すグラフである。 図1のバッテリコントローラのブロック図である。 図1の満充電SOC予測部で記録されているマップの概要図である。 図1のバッテリのSOCの特性であって、(a)は絶対SOCの特性を、(b)は相対SOCの特性を示すグラフである。 図1のバッテリのSOCの特性であって、(a)は絶対SOCの特性を、(b)は相対SOCの特性を示すグラフである。 図1の車両制御コントローラおよびバッテリコントローラの制御手順を示すフローチャートである。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図1は、本発明の実施形態に係る充電状態演算システムのブロック図である。本例の充電状態演算装置は、車両等に搭載され、車両内のバッテリの充電状態(SOC:State of Charge)を演算し、表示部に表示させる装置である。充電状態演算装置は、図1に示す充電状態演算システムに含まれている。
 本例の充電状態演算システムは、充電器10と、バッテリ20と、センサ31~33と、表示部40と、車両制御コントローラ50と、バッテリコントローラ60とを備えている。
 充電器10は、バッテリ20を充電する充電器であり、車両の外部に設けられている。充電器10は、車両制御コントローラ50の制御に基づいて、交流電源(図示しない)から入力される電力をバッテリ20の充電に適した電力に変換して、バッテリ20に出力する充電回路である。充電器10は、インバータ、DC/DCコンバータ及びコントローラ等を有している。充電器10は、ケーブル等によりバッテリ20に接続される。
 バッテリ20は、リチウムイオン電池等の二次電池(以下、セルとも称す。)を複数接続することで構成される電池であって、車両の動力源である。バッテリ20は、インバータ(図示しない)を介して、モータ(図示しない)に接続されている。バッテリ20は、当該モータの回生により充電され、また車両外の充電器10により充電される。
 電圧センサ31はバッテリ20の端子電圧を検出するセンサであり、バッテリ20に接続されている。また、電圧センサ31は、バッテリ31を構成する各電池の端子電圧を検出する場合には、複数のそれぞれの電池の端子間に接続されている。電圧センサ31の検出電圧はバッテリコントローラ50に送信される。
 電流センサ32は、バッテリ20の電流を検出するセンサであり、バッテリ20に接続されている。電流センサ32の検出電流はバッテリコントローラ50に送信される。
 温度センサ33は、バッテリの20の温度を検出するセンサであり、バッテリ20のケース等に設けられている。温度センサ33の検出温度はバッテリコントローラ50に送信される。
 表示部40は、車室内に設けられ、バッテリコントローラ60で管理されている、バッテリ20のSOC、バッテリ20の充電時間等を表示するディスプレイである。表示部40は、車両制御コントローラ50により、制御される。なお、表示部40による表示はバッテリ20のSOCを数値で表示してもよいし、セグメント表示してもよく、表示形態は限定されない。また、表示部40に表示されるSOCは後述する相対SOC演算部67で算出された相対SOCが表示される。
 車両制御コントローラ50は、車両全体を制御するコントローラであって、受電器10及び表示部40等を制御する。また、車両制御コントローラ50は、ケーブル等により充電器10とバッテリ20との間が接続されると、充電器10の充電種類を確認した上で、充電器10を制御して、バッテリ20を充電させる。バッテリ20の充電中、バッテリ20の状態は、後述するバッテリコントローラ60により管理されている。車両制御コントローラ50はバッテリコントローラ60と信号の送受信を行うことで、バッテリ20の状態を管理しつつ、バッテリ20の状態に応じて、バッテリ20の充電電力を制御する指令電力を充電器10に送信する。これにより、車両制御コントローラ50は、充電器10を制御することで、バッテリ20の充電制御を行う。
 バッテリコントローラ60は、SOC演算部61、劣化度演算部62、満充電検出部63、満充電SOC予測部64、補正値演算部65、満充電SOC補正部66、及び、相対SOC演算部67を有し、バッテリ20を制御するコントローラである。なお、本例において、車両制御コントローラ50及びバッテリコントローラ60は別々のコントローラで構成されているが、一つのコントローラで構成されてもよい。
 SOC演算部61は、電圧センサ31又は電圧センサ32の少なくともいずれか一方の検出値から、バッテリ20のSOCを演算する。
 劣化度演算部62は、電圧センサ31の検出電圧及び電流センサ32の検出電流から、バッテリ20の内部抵抗を演算することで、バッテリ20の劣化度を演算する。バッテリ20の内部抵抗は、バッテリ20の劣化により変化する。バッテリコントローラ60には、初期状態のバッテリ20の内部抵抗、満充電時の電池容量等を示す値が予め記録されている。そのため、劣化度演算部62は、演算したバッテリ20の内部抵抗と、初期状態のバッテリ20の内部抵抗とを比較することで、バッテリ20の劣化度を演算することができる。
 内部抵抗の演算方法は、例えば、バッテリ20の開放電圧と、電圧センサ31及び電流センサ32の検出値から演算してもよく、あるいは、電圧センサ31及び電流センサ32の検出値からバッテリ20の電流変化に対する電圧変化の特性(以下、IV特性と記載)を導出することで演算してもよい。また、バッテリ20の劣化度を演算する方法は、内部抵抗の比較以外の他の方法であってもよい。さらに、劣化度を演算する際に、温度センサ33の検出値を用いてもよい。
 満充電検出部63は、バッテリが満充電の状態に達したことを検出する制御部であって、電圧センサ31又は電流センサ32の少なくともいずれか一方の検出値を用いて、検出する。
 満充電SOC予測部64は、バッテリ20が満充電の状態にあると検出された場合のSOCを予測する。満充電検出部63が、バッテリ20の充電電流又は充電電圧に基づき、バッテリ20の満充電を検出した時のバッテリ20のSOCは、バッテリ20の劣化度、バッテリの温度、又は、充電器10から出力される出力電力等により異なる。そのため、満充電SOC予測部64は、バッテリ20が満充電の状態にあると検出された時に、バッテリ20に充電されているSOCを、満充電SOC予測値として予測する。
 補正値演算部65は、満充電検出部63によりバッテリ20の満充電を検出した際に、SOC演算部61により演算されたSOCを、100パーセントに補正する補正値を演算する。満充電検出部63がバッテリ20の満充電を検出した時に、SOC演算部61で演算されたSOC演算値は、バッテリ20の劣化により、変化する。そのため、SOC演算部61のSOC演算値を、表示部40にそのまま表示した場合には、バッテリ20が満充電であると検出されたにもかからず、SOCは100パーセントして表示されず、また、表示したSOCはセンサの誤差、バッテリ20の劣化等により変化する。
 そのため、本例では、SOC演算値が変化する状態において、満充電検出部63により満充電が検出された時の表示部40への表示を100パーセントとするために、補正値演算部65は、補正値を演算する。
 満充電SOC補正部66は、補正値演算部65で演算された補正値を用いて、満充電SOC予測部64で予測されたSOC予測値を補正することで、補正後の満充電SOC予測値を演算する。
 相対SOC演算部67は、満充電SOC補正部66により補正された、補正後の満充電SOC予測値と、SOC演算部61のSOC演算値との比を演算することで、当該SOC演算値を補正した値に相当する相対SOCを演算する。相対SOCは、表示部40に表示されるSOCである。
 ここで、相対SOCに関して説明する。バッテリは一般的に、バッテリ温度が低い場合には内部抵抗が大きくなり、化学的な満充電状態(絶対SOCが100パーセント)未満の充電状態で、充電することが困難となる。この、これ以上充電することが困難となった状態(その時点のバッテリの状態における満充電状態)の充電率を100パーセントとした場合の、相対的な充電率を相対SOC(Relative SOC:相対的SOC)と言う。
 対して、前述した化学的な満充電状態を100パーセントとした場合の充電率を絶対SOC(Absolute SOC:絶対的SOC)と言う。例えばバッテリ温度が低いほどバッテリの内部抵抗は上昇し、相対SOCが100パーセントとなる時点での、絶対SOCは低くなる。
 上記の通り、相対SOCはその時点のバッテリの状態における満充電状態の充電率を100パーセントとした充電率である。従って相対SOCは、現在の絶対SOC(SOC演算部61のSOC演算値)を、その時点のバッテリの状態における満充電時の絶対SOC(満充電SOC予測値)で除算することによって算出される。
 なお、上述したSOC演算部61で算出されるSOC演算値、満充電SOC予測部64及び満充電SOC補正部66で算出される満充電SOC予測値はいずれも絶対SOCであり、相対SOC演算部67で算出されるSOCのみが相対SOCとなる。以下では、絶対SOCを絶対SOCもしくは単にSOCと記載し、相対SOCを相対SOCと記載する。
 次に、車両制御コントローラ50及びバッテリコントローラ60の制御について説明する。まず、バッテリ20を目標充電率まで充電する際の充電制御について説明する。
 車両制御コントローラ50は、充電器10とバッテリ20との接続を確認すると、充電器10の種類を示す信号を充電器10から受信することで、充電器10の種類を識別する。充電器10の種類は、例えば、普通充電(NC)と急速充電(QC)であり、充電器10の出力により区別される。
 車両制御コントローラ50は、バッテリコントローラ60を制御し、バッテリ20の状態を確認し、充電する際の目標充電率を設定する。目標充電率は、ユーザ等の操作により設定される。そして、車両制御コントローラ50は、バッテリ20の充電に適した指令値を充電器10に送信し、充電を開始する。
 図2を用いて、バッテリ20の充電制御を説明する。図2は、バッテリ20を満充電まで充電する際の、電圧特性及び電流特性を示すグラフである。バッテリ10は、まず定電流制御で充電され、バッテリ10の電圧が所定の電圧閾値(Vc)まで達すると、定電圧制御で充電される。電圧閾値(Vc)は、定電流制御から定電圧制御に切り替わる電圧を示しており、バッテリ20の性能に応じて、予め設定されている電圧値である。なお、図2に示す、バッテリ20の電圧、電流特性は、充電器10の種類に応じて変わる。
 車両制御コントローラ50は、充電開始時に、バッテリ20のSOCを確認し、バッテリ20のSOCが電圧閾値(Vc)より低い場合には、定電流制御の指令値を充電器10に送信する。充電器10は当該指令値に基づいて、定電流制御で充電を開始する。
 バッテリ20の電圧は、充電経過と共に上昇する。バッテリコントローラ60は、電圧センサ31の検出電圧により、バッテリ20の電圧を管理している。バッテリコントローラ60で管理している電圧は、バッテリ20の充電中、車両制御コントローラ50に送信されている。バッテリ20の電圧が電圧閾値(Vc)に達すると、車両制御コントローラ50は、定電圧制御に遷る指令値を充電器10に送信する。充電器10は、当該指令値に基づいて、定電流制御から定電圧制御に遷る。これにより、バッテリ20の充電率が上昇するに伴ってバッテリ20の電圧が上昇し、充電電圧に近づくにつれて充電電流が減少する。
 バッテリコントローラ60には、充電の終了を判断するための電流閾値が、充電開始時に設定された目標充電率に応じて、設定されている。上述の通り充電時の充電電流は、バッテリの充電率が高くなるほど減少するため、目標充電率が高いほど低い電流閾値が設定されている。バッテリコントローラ60は、定電圧制御の充電中、電流センサ32の検出電流により、バッテリ20の電流を管理している。そして、バッテリ20の電流が、目標充電率に応じて設定された電流閾値以下に達すると、バッテリコントローラ60は、充電が終了したと判断し、その旨を示す信号を車両制御コントローラ50に送信する。車両制御コントローラ50は、当該信号に基づき、充電器10に対して、バッテリ20の充電を終了させる信号を充電器10に送信する。充電器10は、出力をゼロにして、充電を終了する。
 また、目標充電率がバッテリ20の満充電に相当する充電率に設定された場合には、バッテリコントローラ60は、満充電検出部63による検出により、充電の終了を判断する。満充電検出部63には、上記の目標充電率に応じて設定された電流閾値と同様に、満充電時の電流閾値(I)が予め設定されている。そして、満充電検出部63は、電流センサ32の検出電流と電流閾値(I)とを比較し、検出電流が電流閾値(I)以下に達した場合には、バッテリ20が満充電に達したと判定する。これにより、満充電検出部63は満充電を検出する。
 SOC演算部61は、上記のバッテリ10の充電制御中に、電流センサ32の検出電流を積算することで、バッテリ20のSOCを演算している。
 次に、バッテリ20のSOCの演算制御について、図3及び図4を用いて説明する。図3は、SOCの演算制御のフローを説明するための図であり、バッテリコントローラ60のブロック図である。図4は、満充電SOC予測部64に記録されているマップの概要図である。
 満充電状態検出部63により、満充電を検出した時に、SOC演算部61で演算されたSOC(絶対SOC)は、センサの誤差又はバッテリ20の劣化度等により変わる。また、満充電に達した時のSOC(絶対SOC)は、バッテリ温度又は充電器10の種類でも変化する。従って、センサの誤差又はバッテリ20の劣化度、バッテリ温度や充電器10の種類等によって変化する満充電時のSOCに対する現在のSOCの相対的な比率、すなわち表示部40に表示される相対SOCは、満充電時のSOCに応じて変化させる必要が有る。そのため、本例は、表示部40に表示する相対SOCを、以下の制御で補正している。
 満充電SOC予測部64には、図4に示すマップが記録されており、満充電SOC予測部64は、当該マップを用いて、満充電SOC予測値を演算する。満充電SOC予測値は、バッテリ30が満充電の状態になった時のSOCの予測値を示している。満充電SOC予測部64には、バッテリ20の温度、バッテリ20の劣化度及び充電の種類に対する満充電時のSOC予測値の関係を示すマップが、予め設定記録されている。
 バッテリ20の劣化の進み具合は、個々のバッテリ20により異なる。そのため、満充電検出部63により満充電が検出されたときに、実際にバッテリ20に充電された電池容量に基づくSOCも、個々のバッテリ20により異なる。満充電SOC予測値64は、マップにより、満充電時に達するSOCを一義的に演算しているため、演算結果であるSOCは、予測値にすぎない。
 満充電SOC予測値について、電池温度が低いほど、満充電SOC予測値は低くなり、バッテリ20の劣化度が高いほど(劣化度が進んでいるほど)、満充電SOC予測値は低くなる。また、急速充電時の満充電SOC予測値は、普通充電と比較して低い。
 充電器10がバッテリ20に接続され、車両制御コントローラ50が充電器の種類を判定し、判定結果をバッテリコントローラ60に送信する。満充電SOC予測部64は、当該判定結果に基づき、急速充電用のマップと、普通充電用のマップのいずれか一方のマップを選択する。そして、満充電SOC予測部64は、選択したマップを参照して、劣化度演算部62で演算された劣化度及び温度センサ33の検出温度と対応するSOC予測値を満充電SOC予測値として演算する。満充電SOC予測値は、補正値演算部65及び満充電SOC補正部66に送信される。
 満充電検出部63は、満充電を検出すると、満充電に達したことを示す信号を補正値演算部65に送信する。SOC演算部61は、演算したSOC演算値を、補正値演算部65と相対SOC演算部67に送信する。
 補正値演算部65は、満充電検出部63の信号により、バッテリ20の満充電を検出した時に、SOC演算部61で演算された演算値を、満充電時のSOC演算値として取得する。そして、補正値演算部65は、満充電時のSOC演算値から、満充電SOC予測値を除算することで、補正値を演算する。なお、補正値演算部65は図示しないメモリを備え、算出した補正値はメモリに上書きして保持される。すなわち、バッテリ20の満充電が検出される度にメモリに補正値が上書き更新され、更新された補正値は次回バッテリ20の満充電が検出されるまで保持される。
 補正値演算部65で演算された補正値は、満充電時SOC予測値と、満充電時のSOC演算値と誤差を補正するための補正係数である。バッテリ20の劣化に対して、満充電時のSOCの特性が、図4のマップで示される特性と同様に推移すれば、SOC予測値と、SOC演算値は同一値になる。しかしながら、実際には、製造段階のバッテリ20のばらつき、バッテリ20の劣化度の進行具合のばらつき、センサの検出誤差等により、マップ上で演算された満充電時SOC予測値と、センサの検出値に基づく満充電時のSOC演算値との間には、誤差が生じる。さらに、当該誤差は、充電サイクル毎に同じにはならない。
 そのため、補正値演算部65は、上記の誤差を補正するために、満充電検出時に、補正値を演算している。補正値演算部65は、演算した補正値を、満充電SOC補正部66に送信する。
 満充電SOC補正部66は、満充電SOC予測部64で演算された満充電時SOC予測値に、補正値を乗算することで、補正後の満充電SOC予測値を演算する。補正後の満充電SOC予測値は、マップにより演算された満充電時SOC予測値を、満充電検出時のSOC演算値に合わせるように補正した値である。言い換えると、補正後の満充電SOC予測値は、満充電時SOC予測値から、満充電時SOC予測値と補正前の満充電時SOC演算値との間の誤差の分を差し引いた値となる。
 相対SOC演算部67は、SOC演算部61のSOC演算値を、補正後の満充電SOC予測値で除算する((SOC演算値)/(補正後の満充電SOC予測値)×100)ことで、相対SOC(%)を演算する。相対SOCは、表示部40で表示されるSOCである。そして、ユーザは、相対SOCが100パーセントに達したことを確認することで、バッテリの充電が満充電に達したことを認識することになる。
 上記のとおり、補正後の満充電SOC予測値は、マップ上で予測された満充電時に到達するSOC(補正前の満充電時のSOC予測値)を、満充電検出時に、実際に演算されたSOC演算値に合わせるよう補正することで、表示部40で100パーセントとして表示させるための、実際の満充電時のSOC(補正後の満充電時SOC予測値)を演算している。
 ここで、表示部40のSOC表示(相対SOCの表示)では、ユーザに対して満充電を認識させるために、SOC(100%)として表示させることが好ましい。一方、バッテリ20の満充電の検出は、センサの値を用いて行っているため、センサの検出誤差等に起因して制御上、満充電を検出した際には、バッテリのSOCは、100パーセントにはなっていない可能性がある。そのため、補正値演算部65で補正値を演算し、満充電SOC補正部66で、補正後の満充電SOC予測値を演算することで、表示部40のSOC表示(100%表示)と、実際のバッテリ20の満充電時のSOC(満充電の検出時に、SOC演算部61で実際に演算されたSOC演算値)とを合わせている。そして、相対SOCが、当該実際の満充電時のSOCに対するSOC演算値の比で演算されることで、表示部40のSOC表示が満充電で100パーセントになる。
 満充電検出時以外のバッテリ20のSOCの演算制御について説明する。ここで、満充電検出時以外には、充電器10による充電中に限らず、車両走行中のモータ(図示しない)の回生による充電中、及び、バッテリ20を動力源として車両が走行している時が含まれる。
 SOC演算部61は、電流センサ32の検出値に基づいて、所定の周期で、SOC演算値を演算する。相対SOC演算部67は、直前の満充電検出時に演算された、補正後の満充電時SOC予測値と、SOC演算値61で演算されたSOC演算値との比を演算することで、相対SOCを演算する。演算された相対SOCは、車両制御コントローラ50の制御により、表示部40に表示される。
 なお、満充電SOC予測部64によるマップの選択は、前回の満充電の検出時に選択したマップと同じマップを選択する。
 次に、図5を用いて、図3で演算された各値の特性について説明する。図5は、SOC演算値、補正前の満充電SOC予測値、補正後の満充電SOC予測値及び相対SOCの特性を示すグラフである。図5において、絶対SOCはバッテリコントローラ60で制御用に演算されたSOCを示し、相対SOCは表示部40で表示されるSOCを示す。なお、図5の例では、バッテリ20は、普通充電の充電器10で充電されたとする。また、図5の充電を開始する段階で、補正値(0.98)が演算されていたとする。また、説明を容易にするため、バッテリ20の劣化度及び温度は一定とする。
 時刻(t)で、普通充電の充電器10が接続され、充電が開始する。満充電SOC予測部62は、普通充電用のマップを選択し、バッテリ20の劣化度及び温度に基づき、補正前の満充電SOC予測値を演算する。補正前の満充電SOC予測値は、マップ上の値であり、バッテリ20の劣化度及び温度を一定にしているため、一定値で表される(グラフa参照)。そして、満充電SOC補正部66は、補正前の満充電SOC予測値に補正値(0.98)を乗算することで、補正後の満充電SOC予測値を演算する(グラフb参照)。SOC演算値は、時刻(t)以降、バッテリ20の充電と共に、上昇する。
 時刻(t)で、バッテリ20の充電電流が電流閾値(I)に達したため、満充電検出部63は、満充電を検出する。満充電検出時のSOC演算値は、補正後の満充電SOC予測値に対して、Δx分ずれている。また、SOC演算値が補正後の満充電SOC予測値に達する前に、満充電が検出されたため、相対SOCは、SOC(100%)に対して、Δy分ずれている。
 そのため、表示部40における相対SOCの誤差(Δy)を修正し、満充電検出時(満充電の充電終了時)の表示部40のSOC表示を100%にするために、誤差(Δx)を補正する。補正値演算部65は、時刻tの時点で、SOC演算値と補正前の満充電SOC予測値との比を取ることで、補正値(0.95)を演算する。
 そして、満充電SOC補正部66は、補正前の満充電SOC予測値に補正値(0.95)を乗算することで、補正後の満充電SOC予測値を演算する。時刻(t)と比較して、補正する幅が大きくなっているが、時刻tにおいて、補正値が更新(0.98から0.95に更新)された上で、補正前の満充電SOC予測値が補正されている。ゆえに、相対SOCの誤差(Δy)分が補正され、表示部40の表示は100%になる。
 満充電の検出時に演算された補正値は、図示しないメモリに記録することで、保持されている。そして、相対SOCは、保持された当該補正値に基づいて補正された満充電SOC予測値(補正後の満充電SOC予測値)と、SOC演算値との比で演算される。
 時刻(t)以降、車両1の走行によりSOC演算値は低くなる。補正後の満充電SOC予測値は、補正値が保持されているため、時刻tで演算された値で、一定に推移する。相対SOCは時刻tで100パーセントに補正され、かつ、補正値が保持されているため、時刻t以降の相対SOCは、100%を始点として、徐々に低下する。
 時刻(t)で、再び、普通充電の充電器10で充電が開示される。バッテリ20の充電により、SOC演算値は上昇し、相対SOCも上昇する。
そして、時刻(t)で、満充電が検出され、時刻(t)と同様の演算制御が行われ、補正値が更新される。
 ここで、充電器10における充電開始時に、補正値をリセットした場合について説明する。かかる場合には、補正後の満充電SOC予測値が、補正前の満充電SOC予測値に戻る。そして、相対SOCの演算式の分母の値が大きくなる分、相対SOCは下がる。そのため、図5のグラフdに示すように、充電開始と共に、下がってしまい、表示部40のSOC表示が、充電開始の時点で下がることになり、ユーザに違和感を与える。また、この場合には、満充電時である時刻(t)における相対SOCは、充電開始時に下がった分、100パーセントから乖離する。このため、時刻(t)において補正値を算出して、相対SOCを100パーセントに補正した場合には、表示部40のSOC表示が時刻(t)で急に変化することになり、ユーザに違和感を与える。
 一方、補正値が、充電開始時にリセットされず、保持される場合には、上記のように、表示部40のSOC表示が充電開始の時点で下がることが防がれる。また、満充電時点、すなわち時刻(t)の時点において表示部40のSOC表示が100パーセントから大きく乖離することがなく、表示部40のSOC表示が急に変化することを防止することができる。
 次に、図6を用いて、図3で演算された各値の特性について説明する。図6は、SOC演算値、補正前の満充電SOC予測値、補正後の満充電SOC予測値及び相対SOCの特性を示すグラフである。図6は、図5と同様の特性を示しているが、時刻tの時点で、急速充電で充電を行っている点が異なる。
 時刻tから時刻tの直前までの演算制御は、図5と同様であるため、説明を省略する。時刻(t)で、急速充電の充電器10が接続され、充電が開始する。満充電SOC予測部62は、急速充電用のマップを選択し、バッテリ20の劣化度及び温度に基づき、補正前の満充電SOC予測値を演算する。図4のマップに示すように、急速充電時の満充電SOCは、普通充電の満充電SOCより低い。そのため、時刻tで、補正前の満充電SOC予測値は、時刻t以前の値と比較して、低くなる。また、時刻tで補正値は更新されないため、補正後の満充電SOC予測値も、時刻t以前の値と比較して、低くなる。なお、時刻tの時点で補正前の満充電SOC予測値が低下したことに伴い、相対SOCは増大する。
 そして、SOC演算値は、時刻(t)以降、バッテリ20の急速充電と共に、上昇し、相対SOCも同様に上昇する。時刻(t)で、満充電が検出され、時刻(t)と同様の演算制御が行われる。この際、急速充電用のマップが用いられる。
 次に、図7を用いて、車両制御コントローラ50及びバッテリコントロ-ラ60の制御フローについて説明する。図7は、車両制御コントローラ50及びバッテリコントロ-ラ60の制御手順を示すフローチャートである。なお、図7に示す制御フローは、車両の走行中には、繰り返し行われている。
 ステップS1にて、車両制御コントローラ50は、普通充電の充電器10が接続されている否かを判定する。普通充電の充電器10が接続されている場合には、ステップS2にて、満充電SOC予測部64は、普通充電用のマップを選択し、車両制御コントローラ50は充電を開始し、ステップS6に遷る。
 一方、普通充電の充電器10が接続されていない場合には、ステップS3にて、急速充電の充電器10が接続されているか否かを判定する。急速充電の充電器10が接続されている場合には、ステップS4にて、満充電SOC予測部64は、急速充電用のマップを選択し、制御コントローラ50は充電を開始し、ステップS6に遷る。
 普通充電の充電器10及び急速充電の充電器10が接続されていない場合には、ステップS5にて、満充電SOC予測部64は、前回の満充電の検出時に選択したマップと同じマップを選択し、ステップS6に遷る。
 ステップS6にて、電圧センサ31はバッテリ20の電圧を検出し、電流センサ32はバッテリ20の電流を検出する。ステップS7にて、温度センサ33はバッテリ20の温度を検出する。ステップS8にて、劣化度演算部62は、ステップS6及びステップS7のセンサの検出値を用いて、バッテリ20の劣化度を演算する。
 ステップS9にて、満充電SOC予測部66は、ステップS2、S4又はS5で選択されたマップを参照し、ステップS7の劣化度及びステップS8のバッテリ温度に基づく、補正前の満充電SOC予測値を演算する。
 ステップS10にて、SOC演算部61は、ステップS6の検出値に基づき、バッテリ20のSOCを演算する。ステップS11で、満充電検出部63は、ステップS6で検出された検出電流と、電流閾値(I)とを比較し、満充電に達したか否かを検出する。
 満充電に達していない場合には、ステップS12にて、満充電SOC補正部66は、保持されている補正値と、ステップS9で演算された満充電SOC予測値(補正前)に基づいて、補正後の満充電SOC予測値を演算する。
 ステップS13にて、相対SOC演算部67は、ステップS10のSOC演算値と、ステップS12の補正後の満充電SOC予測値に基づいて、相対SOCを演算する。そして、ステップS14にて、車両制御コントローラ50は、演算された相対SOCを表示部40に表示し、ステップS6に遷る。
 ステップS11に戻り、満充電に達したことが検出された場合には、ステップS15にて、補正値演算部65は、ステップS9の補正前の満充電SOC予測値とステップS10のSOC演算値に基づき、補正値を演算する。ステップ16にて、補正値演算部65は、演算された補正値を、メモリ(図示しない)に上書きして記録する。すなわち、演算された補正値は、バッテリ20の満充電を検出した時にのみ更新されつつ、次回のバッテリ20の満充電を検出するまでは、当該補正値がメモリに記録されることで、保持される。
 ステップS17にて、満充電SOC補正部66は、ステップS15の補正値と、ステップS9で演算された満充電SOC予測値(補正前)に基づいて、補正後の満充電SOC予測値を演算する。
 ステップS18にて、相対SOC演算部67は、ステップS10のSOC演算値と、ステップS17の補正後の満充電SOC予測値に基づいて、相対SOCを演算する。そして、ステップS19にて、車両制御コントローラ50は、演算された相対SOC(100%)を表示部40に表示し、本例の制御を終了する。
 上記のように、本例は、バッテリ20の満充電を検出した時に、SOC演算部61により演算されたSOC演算値を、100パーセントのSOCに補正する補正値を演算し、満充電SOC補正部66及び相対SOC演算部37により、SOC演算値を補正値で補正し、補正されたSOCである、相対SOCを表示部40に表示させる。これにより、センサの誤差、バッテリ20の劣化等によるSOCの誤差を補正して、表示部40に表示させるため、ユーザに対して違和感を与えることを防ぐことができる。
 また、本例は、バッテリ20の満充電を検出した時にのみ補正値を更新し、次回バッテリの満充電を検出するまで補正値を保持する。これにより、充電サイクルの度に、補正値を演算することができるため、経時的な劣化等に対応しつつ、精度のよいSOCを演算することができる。また、これにより補正時の相対SOCの変化を極力抑制し、表示部40に表示するSOCの変化を抑制することができる。
 また本例は、満充電SOC予測値及び満充電の検出時のSOC演算値に基づいて、補正値を演算する。これにより、バッテリ20の劣化、センサの誤差等によるSOCの誤差を補正する補正値を正確に演算することできる。その結果として、表示部40にSOCを表示した際に、ユーザに対して違和感を与えることを防ぐことができる。
 また、本例は、充電器10の種類に応じたマップ(図4のマップ)を有し、当該マップを用いることで、充電器10の種類に応じた補正値を演算している。これにより、充電の種類により満充電時のSOCが異なる場合に、満充電時のSOCを正確に演算することができる。その結果として、表示部40にSOCを表示した際に、ユーザに対して違和感を与えることを防ぐことができる。
 また本例は、バッテリ20の劣化度又はバッテリ20の温度のいずれか一方の値と、満充電SOC予測値との対応関係を示すマップを有している。これにより、バッテリ20の劣化度の変化、バッテリ20の温度変化に対応して、補正値を正確に演算することできる。その結果として、表示部40にSOCを表示した際に、ユーザに対して違和感を与えることを防ぐことができる。
 また本例は、バッテリ20の電流に基づいて、満充電を検出する。これにより、満充電の検出精度を高めることができる。
 なお、本例は、バッテリコントローラ60で演算されたSOCを、車両制御コントローラを介して表示部40に表示したが、例えば、ユーザが所有する携帯端末と、車両制御コントローラ50との間で通信を行い、当該携帯端末にSOCを表示させてもよい。また、本例は、バッテリコントローラ60で演算されたSOCを、車両制御コントローラ50を介して、充電器10のディスプレイに表示させてもよい。
 また、表示部40に表示させるSOC(相対SOC)を演算するために、本例は、満充電SOC補正部66により、補正値演算部65の補正値を用いて、満充電SOC予測値を補正したが、当該補正値を用いて、SOC演算部61のSOC演算値を補正してもよい。
 すなわち、満充電SOC補正部66に対応する補正部が、補正値演算部65の補正値を用いて、SOC演算値を補正し、相対SOC演算部67は、補正後のSOC演算値と、満充電SOC予測部64の満充電SOC予測値(補正前)との比をとることで、相対SOCを演算する。
 言い換えると、本例は、相対SOC演算部67で、相対SOCを演算する演算式で、分母部分に相当する満充電時のSOCを補正してもよく、あるいは、分子部分に相当する、バッテリ20の状態の演算値(SOC)を補正してもよい。
 これにより、満充電SOC補正部66及び相対SOC演算部67を含む補正部は、SOC演算部61のSOC演算値を、補正値演算部65の補正値で補正し、表示部40への表示用のSOC(相対SOC)を演算している。
 なお、本例において、満充電検出部63は、バッテリ20の検出電流から満充電を検出したが、バッテリの20の検出電圧から満充電を検出してもよい。例えば、電圧センサ31がバッテリ20に含まれる複数の電池の各端子電圧を検出する。満充電検出部63には、満充電に達したことを検出するための電圧閾値が予め設定されており、当該電圧閾値は、バッテリ20に含まれる電池の端子電圧に対して設定されている。そして、満充電検出部63は、電圧センサ31により検出された、複数の電池の各端子電圧を比較して、最も端子電圧が高い電池を特定する。そして、当該最も端子電圧が高い電池の電圧が、電圧閾値に達した場合に、満充電検出部63は満充電に達したことを検出する。
 また満充電検出部63は、電圧センサ31及び電流センサ32の検出値からバッテリ20の充電電力を演算し、充電電力に基づいて満充電を検出してもよい。
 なお、本例において、SOC演算部61は、電圧センサ31の検出電圧からバッテリ20のSOCを演算してもよい。バッテリ20の電圧とSOCとの間には相関性があるため、SOC演算部61は、当該相関性を示すマップをバッテリコントローラ60に記録し、当該マップを参照することで、SOCを演算すればよい。
 また、本例において、図4に示すマップは、電池温度及び劣化度に対する満充電SOC予測値のマップを示したが、電池温度又は劣化度の何れか一方の値と、満充電SOC予測値との関係を示すマップでもよい。
 上記電圧センサ31又は電流センサ32が本発明の「検出手段」に相当し、SOC演算部61が本発明の「充電状態演算手段」に、満充電検出部63が本発明の「満充電検出部」に、満充電SOC予測部64が本発明の「充電状態予測手段」に、補正値演算部65が本発明の「補正値演算手段」に、満充電SOC補正部66及び相対SOC演算部67が本発明の「補正手段」に、表示部40が「表示手段」に相当する。
10…充電器
20…バッテリ
31…電圧センサ
32…電流センサ
33…温度センサ
40…表示部
50…車両制御コントローラ
60…バッテリコントローラ
 61…SOC演算部
 62…劣化度演算部
 63…満充電検出部
 64…満充電SOC予測部
 65…補正値演算部
 66…満充電SOC補正部
 67…相対SOC演算部

Claims (6)

  1.  バッテリの電圧又は電流の少なくともいずれか一方を検出する検出手段と、
     前記検出手段の検出値から、前記バッテリの充電状態を演算する充電状態演算手段と、
     前記検出手段を用いて、前記バッテリの満充電を検出する満充電検出手段と、
     前記満充電検出手段により前記バッテリの満充電を検出した時に、前記充電状態演算手段により演算された前記充電状態を、100パーセントの充電状態に補正する補正値を演算する補正値演算手段と、
     前記充電状態演算手段により演算された充電状態を前記補正値で補正する補正手段と、
     前記補正手段により補正された前記充電状態を表示する表示手段とを備え、
    前記補正値演算手段は、前記満充電検出手段により前記バッテリの満充電を検出した時にのみ前記補正値を更新し、当該更新した補正値を次回前記満充電検出手段により前記バッテリの満充電を検出するまで保持する
    ことを特徴とする充電状態演算装置。
  2.  満充電時の充電状態を予測する充電状態予測手段をさらに備え、
    前記補正値演算手段は、
     前記充電状態予測手段により予測された前記充電状態、及び、前記満充電検出手段により前記バッテリの満充電を検出した時に、前記充電状態演算手段により演算された前記充電状態に基づいて、前記補正値を演算する
    ことを特徴とする請求項1記載の充電状態演算装置。
  3. 前記充電状態予測手段は、
     充電器の種類に応じて前記満充電時の前記充電状態を予測する
    ことを特徴とする請求項2記載の充電状態演算装置。
  4. 前記充電状態予測手段は、
     前記バッテリの劣化度又は前記バッテリの温度の少なくともいずれか一方と、前記満充電時の前記充電状態の予測値との関係を示すマップを有している
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載の充電状態演算装置。
  5. 前記満充電検出手段は、
     前記バッテリの電圧、前記バッテリの電流、又は、前記バッテリの充電電力に基づいて前記満充電を検出する
    ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の充電状態演算装置。
  6.  バッテリの電圧又は電流の少なくともいずれか一方を検出し、
     前記電流又は前記電流の検出値から前記バッテリの充電状態を演算し、
     前記バッテリの満充電を検出し、
     前記バッテリの満充電を検出した時に、前記演算された充電状態を100パーセントの充電状態に補正する補正値を演算し、
     前記バッテリの満充電を検出した時にのみ前記補正値を更新しつつ、当該更新した補正値を次回前記バッテリの満充電を検出するまで保持し、
     前記演算された充電状態を前記補正値で補正し、
     前記補正された前記充電状態を、表示手段に表示する
    ことを特徴とする充電状態演算方法。
PCT/JP2013/075448 2012-09-21 2013-09-20 充電状態演算装置及び充電状態演算方法 WO2014046232A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380048990.XA CN104662766B (zh) 2012-09-21 2013-09-20 充电状态运算装置以及充电状态运算方法
JP2014536929A JP5971344B2 (ja) 2012-09-21 2013-09-20 充電状態演算装置及び充電状態演算方法
US14/426,621 US10359474B2 (en) 2012-09-21 2013-09-20 Charge state calculation device and charge state calculation method
KR1020157005190A KR101675703B1 (ko) 2012-09-21 2013-09-20 충전 상태 연산 장치 및 충전 상태 연산 방법
EP13838180.1A EP2899834B1 (en) 2012-09-21 2013-09-20 Charge state calculation device and charge state calculation method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-208154 2012-09-21
JP2012208154 2012-09-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014046232A1 true WO2014046232A1 (ja) 2014-03-27

Family

ID=50341533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/075448 WO2014046232A1 (ja) 2012-09-21 2013-09-20 充電状態演算装置及び充電状態演算方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10359474B2 (ja)
EP (1) EP2899834B1 (ja)
JP (1) JP5971344B2 (ja)
KR (1) KR101675703B1 (ja)
CN (1) CN104662766B (ja)
WO (1) WO2014046232A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3190425A4 (en) * 2014-09-04 2017-09-27 ZTE Corporation Method and apparatus for displaying electricity quantity of battery, and electronic device
WO2019077710A1 (ja) 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、及びプログラム
WO2019077708A1 (ja) 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、及びプログラム
WO2019077707A1 (ja) 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、及びプログラム
WO2019077709A1 (ja) 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、吸引成分生成システム、及びプログラム
WO2022172710A1 (ja) * 2021-02-10 2022-08-18 古河電気工業株式会社 メンテナンス充電の制御方法及び蓄電システム

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6128014B2 (ja) * 2014-02-27 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 車両用充電制御装置
KR101724463B1 (ko) * 2015-06-29 2017-04-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 충전 상태 제어 장치 및 방법
CN107925135B (zh) * 2015-08-26 2021-09-07 日产自动车株式会社 劣化程度估计装置和劣化程度估计方法
CN106932721A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 无锡华润矽科微电子有限公司 充电完成检测电路及其控制方法
DE102016214237A1 (de) * 2016-08-02 2018-02-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum schonenden Laden einer Batterie
CN106933618B (zh) * 2017-01-25 2020-03-27 上海蔚来汽车有限公司 基于***参数相关系数的***升级评估方法
DE112018001733T5 (de) * 2017-03-28 2019-12-19 Gs Yuasa International Ltd. Schätzeinrichtung, energiespeichervorrichtung und schätzverfahren
JP6973488B2 (ja) * 2017-07-31 2021-12-01 日産自動車株式会社 劣化状態演算方法及び劣化状態演算装置
KR102239365B1 (ko) 2017-10-20 2021-04-09 주식회사 엘지화학 배터리 충전 상태 추정 장치
KR102515606B1 (ko) * 2017-10-31 2023-03-28 삼성에스디아이 주식회사 배터리 충전량 표시 방법 및 이를 수행하는 배터리 팩 및 전자 기기
CN111201444A (zh) * 2017-11-02 2020-05-26 株式会社半导体能源研究所 蓄电装置的电容推测方法及电容推测***
CN109061497B (zh) * 2018-08-10 2020-11-20 深圳芯智汇科技有限公司 一种电池剩余电量计量***及方法
CN109061498B (zh) * 2018-08-10 2021-03-30 深圳芯智汇科技有限公司 一种电池剩余电量计量芯片及计量方法
JPWO2020240324A1 (ja) 2019-05-24 2020-12-03
KR20220060707A (ko) * 2020-11-05 2022-05-12 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
US11972807B2 (en) * 2022-05-11 2024-04-30 Sandisk Technologies Llc Charge pump current regulation during voltage ramp

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010033773A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Panasonic Corp 電池パック、及び電池システム
JP2011091879A (ja) 2009-10-20 2011-05-06 Toyota Motor Corp 車両への蓄電状況表示システム
JP2011257213A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Nissan Motor Co Ltd バッテリ容量表示装置およびバッテリ容量表示方法
JP2012135154A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Denso Corp リチウムイオン二次電池の充電制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0458731A (ja) * 1990-06-26 1992-02-25 Matsushita Electric Works Ltd 電池の残容量表示装置
JPH07128416A (ja) * 1993-11-04 1995-05-19 Mitsubishi Motors Corp 電気自動車用バッテリ残存容量計
JP4756786B2 (ja) * 2001-08-07 2011-08-24 株式会社日本自動車部品総合研究所 車両用バッテリ充電制御装置および車両用バッテリの充電制御方法
JP3671901B2 (ja) * 2001-11-21 2005-07-13 日産自動車株式会社 容量表示装置及び容量表示方法
JP3539424B2 (ja) * 2002-07-24 2004-07-07 日産自動車株式会社 電気自動車の制御装置
JP3813560B2 (ja) * 2002-09-12 2006-08-23 河合石灰工業株式会社 破砕用組成物
JP2004199403A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Toshiba Corp 熱電併給システムおよびその設計方法
US6868318B1 (en) * 2003-10-14 2005-03-15 General Motors Corporation Method for adjusting battery power limits in a hybrid electric vehicle to provide consistent launch characteristics
JP2005261034A (ja) 2004-03-10 2005-09-22 Toyota Motor Corp 蓄電機構の制御装置
JP2005265801A (ja) 2004-03-22 2005-09-29 Sharp Corp バッテリ容量検出装置およびそれを備えてなる電子機器あるいは車両、バッテリ容量検出方法
GB2421127B (en) * 2004-12-13 2008-09-03 Ec Power As Power supply control apparatus
US8384390B2 (en) * 2009-09-30 2013-02-26 O2Micro Inc Systems and methods for determining battery capacity level
US8736232B2 (en) * 2010-05-14 2014-05-27 Panasonic Corporation Full charge capacity correction circuit, charging system, battery pack and full charge capacity correction method
KR101486470B1 (ko) * 2012-03-16 2015-01-26 주식회사 엘지화학 배터리 상태 추정 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010033773A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Panasonic Corp 電池パック、及び電池システム
JP2011091879A (ja) 2009-10-20 2011-05-06 Toyota Motor Corp 車両への蓄電状況表示システム
JP2011257213A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Nissan Motor Co Ltd バッテリ容量表示装置およびバッテリ容量表示方法
JP2012135154A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Denso Corp リチウムイオン二次電池の充電制御装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3190425A4 (en) * 2014-09-04 2017-09-27 ZTE Corporation Method and apparatus for displaying electricity quantity of battery, and electronic device
US10317470B2 (en) 2014-09-04 2019-06-11 Zte Corporation Method and device for displaying SOC of battery, and electronic equipment thereof
WO2019077710A1 (ja) 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、及びプログラム
WO2019077708A1 (ja) 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、及びプログラム
WO2019077707A1 (ja) 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、及びプログラム
WO2019077709A1 (ja) 2017-10-18 2019-04-25 日本たばこ産業株式会社 吸引成分生成装置、吸引成分生成装置を制御する方法、吸引成分生成システム、及びプログラム
US11160311B2 (en) 2017-10-18 2021-11-02 Japan Tobacco Inc. Inhalation component generation device, method for controlling inhalation component generation device, and program
US11399572B2 (en) 2017-10-18 2022-08-02 Japan Tobacco Inc. Inhalation component generation device, method of controlling inhalation component generation device, inhalation component generation system, and program
US11771140B2 (en) 2017-10-18 2023-10-03 Japan Tobacco Inc. Inhalation component generation device, method for controlling inhalation component generation device, and program
US11944126B2 (en) 2017-10-18 2024-04-02 Japan Tobacco Inc. Inhalation component generation device, method of controlling inhalation component generation device, and program
WO2022172710A1 (ja) * 2021-02-10 2022-08-18 古河電気工業株式会社 メンテナンス充電の制御方法及び蓄電システム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150038479A (ko) 2015-04-08
EP2899834A1 (en) 2015-07-29
EP2899834B1 (en) 2021-02-24
CN104662766B (zh) 2018-04-10
US20150212161A1 (en) 2015-07-30
CN104662766A (zh) 2015-05-27
US10359474B2 (en) 2019-07-23
JP5971344B2 (ja) 2016-08-17
KR101675703B1 (ko) 2016-11-11
EP2899834A4 (en) 2016-01-20
JPWO2014046232A1 (ja) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5971344B2 (ja) 充電状態演算装置及び充電状態演算方法
JP5979235B2 (ja) 充電制御装置及び充電時間演算方法
JP5994859B2 (ja) 充電制御装置及び充電制御方法
US10209317B2 (en) Battery control device for calculating battery deterioration based on internal resistance increase rate
JP5682433B2 (ja) 充電制御システム
CN106716708B (zh) 电池管理装置以及电源装置
WO2014046233A1 (ja) 充電制御装置及び充電時間演算方法
JP2008010420A (ja) バッテリー管理システム、バッテリーsocの推定方法及びバッテリー管理システムの駆動方法
JPH10288654A (ja) バッテリ残容量検出装置
WO2015178075A1 (ja) 電池制御装置
JP2005265801A (ja) バッテリ容量検出装置およびそれを備えてなる電子機器あるいは車両、バッテリ容量検出方法
KR20150023091A (ko) 배터리관리시스템 및 그 운용방법
CN114859251A (zh) 电池充电剩余时间计算方法及装置、车辆
CN107430170B (zh) 电池的充电率推算装置及充电率推算方法
JP3750412B2 (ja) 車載バッテリ制御システム
JP3572381B2 (ja) 二次電池の充電容量演算方法
JP2014190728A (ja) 充電率推定装置
JP5975925B2 (ja) 電池制御装置、蓄電装置
JP2007104856A (ja) 容量調整装置
KR102375843B1 (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
CN110622385B (zh) 蓄电池的充电
US20150212163A1 (en) Device for detecting remaining battery capacity, battery system, method of detecting remaining battery capacity and program
JP2021110579A (ja) 満充電容量推定装置及び満充電容量推定方法
JP2020061823A (ja) 二次電池制御装置
JP2023137389A (ja) 電池状態推定装置及び電池状態推定方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13838180

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014536929

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157005190

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14426621

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE