JP2000348780A - バッテリ充電状態検出装置 - Google Patents
バッテリ充電状態検出装置Info
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- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳＯＣ−起電圧特性を効果的に補正する。
【解決手段】 ＳＯＣが所定の低レベルになった場合に
は、電池ＥＣＵ１４が充電要求をＨＶＥＣＵ２０に供給
する。これによって、ＨＶＥＣＵ２０は、バッテリ１０
への充電が行われるように、負荷２２を制御する。ＳＯ
Ｃが所定値まで上昇した場合には、電池ＥＣＵ１４は強
制的な充電を行った期間のＳＯＣ変化（ΔＳＯＣ（起電
圧））と、電流検出器１８で検出したバッテリ電流を積
算して得たＳＯＣの変化量（ΔＳＯＣ（積算））を比較
し、その比較結果に基づき、ＳＯＣ−起電圧特性を補正
する。
は、電池ＥＣＵ１４が充電要求をＨＶＥＣＵ２０に供給
する。これによって、ＨＶＥＣＵ２０は、バッテリ１０
への充電が行われるように、負荷２２を制御する。ＳＯ
Ｃが所定値まで上昇した場合には、電池ＥＣＵ１４は強
制的な充電を行った期間のＳＯＣ変化（ΔＳＯＣ（起電
圧））と、電流検出器１８で検出したバッテリ電流を積
算して得たＳＯＣの変化量（ΔＳＯＣ（積算））を比較
し、その比較結果に基づき、ＳＯＣ−起電圧特性を補正
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定期間内のバッ
テリ電圧及びバッテリ電流に基づき、予め求められてい
るバッテリ充電状態（以下ＳＯＣという）−起電圧特性
を参照して求められた起電圧ＳＯＣと、前記所定期間内
のバッテリ電流の積算値から求められた積算ＳＯＣとの
比較により、前記ＳＯＣ−起電圧特性を補正するバッテ
リ充電状態検出装置に関する。
テリ電圧及びバッテリ電流に基づき、予め求められてい
るバッテリ充電状態（以下ＳＯＣという）−起電圧特性
を参照して求められた起電圧ＳＯＣと、前記所定期間内
のバッテリ電流の積算値から求められた積算ＳＯＣとの
比較により、前記ＳＯＣ−起電圧特性を補正するバッテ
リ充電状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、バッテリの充電状態を検出す
るＳＯＣ検出装置が知られている。例えば、電気自動車
のバッテリについてのＳＯＣ検出装置は、通常バッテリ
の電流（充放電電流）を積算し、ＳＯＣを検出してい
る。電気自動車においては、回生制動による充電は期待
できるが、走行中は基本的にバッテリは放電する。そし
て、走行しないときに充電器によってバッテリを満充電
にすることで充電状態を回復する。従って、ＳＯＣ検出
装置は、基本的に満充電からの放電電流を積算し、ＳＯ
Ｃを検出している。携帯型のパーソナルコンピュータな
ど各種機器においても、基本的に同様であり、満充電か
らの放電量を積算することでバッテリのＳＯＣを検出し
ている。
るＳＯＣ検出装置が知られている。例えば、電気自動車
のバッテリについてのＳＯＣ検出装置は、通常バッテリ
の電流（充放電電流）を積算し、ＳＯＣを検出してい
る。電気自動車においては、回生制動による充電は期待
できるが、走行中は基本的にバッテリは放電する。そし
て、走行しないときに充電器によってバッテリを満充電
にすることで充電状態を回復する。従って、ＳＯＣ検出
装置は、基本的に満充電からの放電電流を積算し、ＳＯ
Ｃを検出している。携帯型のパーソナルコンピュータな
ど各種機器においても、基本的に同様であり、満充電か
らの放電量を積算することでバッテリのＳＯＣを検出し
ている。
【０００３】エンジン発電機を搭載するハイブリッド車
においても、そのバッテリのＳＯＣ検出には、バッテリ
電流の積算を利用する場合が多い。ところが、ハイブリ
ッド車においては、バッテリＳＯＣが５０％程度に維持
されるように、充放電を制御する。従って、長期間バッ
テリが満充電とならず、バッテリの充放電電流を長期間
積算し、ＳＯＣを検出することになる。充放電電流の検
出の精度はそれ程悪くはないが、長期間充放電電流の検
出を繰り返すと、その誤差がかなり大きくなってしま
う。
においても、そのバッテリのＳＯＣ検出には、バッテリ
電流の積算を利用する場合が多い。ところが、ハイブリ
ッド車においては、バッテリＳＯＣが５０％程度に維持
されるように、充放電を制御する。従って、長期間バッ
テリが満充電とならず、バッテリの充放電電流を長期間
積算し、ＳＯＣを検出することになる。充放電電流の検
出の精度はそれ程悪くはないが、長期間充放電電流の検
出を繰り返すと、その誤差がかなり大きくなってしま
う。
【０００４】一方、バッテリの起電圧と、ＳＯＣには一
応の関係がある。ＳＯＣが５０％に近い範囲では、起電
圧の変化は小さいが、ＳＯＣがかなり小さくなったり、
大きくなった場合には、バッテリ起電圧に変化が生じ
る。そこで、このバッテリ起電圧とＳＯＣの関係を予め
調べておき、検出したバッテリ電圧に基づいてＳＯＣを
検出することも行われている。
応の関係がある。ＳＯＣが５０％に近い範囲では、起電
圧の変化は小さいが、ＳＯＣがかなり小さくなったり、
大きくなった場合には、バッテリ起電圧に変化が生じ
る。そこで、このバッテリ起電圧とＳＯＣの関係を予め
調べておき、検出したバッテリ電圧に基づいてＳＯＣを
検出することも行われている。
【０００５】なお、ニッケル水素バッテリなどでは、Ｓ
ＯＣが５０％からかなり離れないと、バッテリ起電圧に
変化がないが、他の検出方法と組み合わせることでバッ
テリ起電圧からのＳＯＣ検出が利用される場合も多い。
ＯＣが５０％からかなり離れないと、バッテリ起電圧に
変化がないが、他の検出方法と組み合わせることでバッ
テリ起電圧からのＳＯＣ検出が利用される場合も多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ニッケル水素
バッテリなどでは、バッテリの充放電を繰り返している
うちに、同じＳＯＣであってもバッテリの起電圧が低下
してくる現象がある。この現象は、バッテリのメモリ効
果として知られている。図２にメモリ効果の例を示す。
このメモリ効果は、予め予測することが難しく、一方こ
れを考慮しないと、検出電圧値から求められるＳＯＣが
大きく異なるものになってしまう。
バッテリなどでは、バッテリの充放電を繰り返している
うちに、同じＳＯＣであってもバッテリの起電圧が低下
してくる現象がある。この現象は、バッテリのメモリ効
果として知られている。図２にメモリ効果の例を示す。
このメモリ効果は、予め予測することが難しく、一方こ
れを考慮しないと、検出電圧値から求められるＳＯＣが
大きく異なるものになってしまう。
【０００７】本発明は、このメモリ効果などが発生して
もバッテリ電圧に基づいて適切なＳＯＣ検出が行えるバ
ッテリ充電状態検出装置を提供することを目的とする。
もバッテリ電圧に基づいて適切なＳＯＣ検出が行えるバ
ッテリ充電状態検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定期間内の
バッテリ電圧及びバッテリ電流に基づき、予め求められ
ているバッテリ充電状態（以下ＳＯＣという）−起電圧
特性を参照して求められた起電圧ＳＯＣと、前記所定期
間内のバッテリ電流の積算値から求められた積算ＳＯＣ
との比較により、前記ＳＯＣ−起電圧特性を補正するバ
ッテリ充電状態検出装置において、ＳＯＣが所定値以下
になった場合に、その後ＳＯＣを一時的に通常の目標値
より高い上限ＳＯＣまで強制的に上昇させ、その間のバ
ッテリ電圧及びバッテリ電流に基づき前記ＳＯＣ−起電
圧特性を補正することを特徴とする。
バッテリ電圧及びバッテリ電流に基づき、予め求められ
ているバッテリ充電状態（以下ＳＯＣという）−起電圧
特性を参照して求められた起電圧ＳＯＣと、前記所定期
間内のバッテリ電流の積算値から求められた積算ＳＯＣ
との比較により、前記ＳＯＣ−起電圧特性を補正するバ
ッテリ充電状態検出装置において、ＳＯＣが所定値以下
になった場合に、その後ＳＯＣを一時的に通常の目標値
より高い上限ＳＯＣまで強制的に上昇させ、その間のバ
ッテリ電圧及びバッテリ電流に基づき前記ＳＯＣ−起電
圧特性を補正することを特徴とする。
【０００９】このように、本発明によれば、ＳＯＣが所
定値に至ったときから、強制的な充電を行い、ＳＯＣ変
化を大きくして、積算によるＳＯＣ変化と比較すること
ができる。そこで、ＳＯＣ−起電圧特性についての高精
度の補正を達成することができる。また、強制的な放電
によっても同様の作用効果が得られる。
定値に至ったときから、強制的な充電を行い、ＳＯＣ変
化を大きくして、積算によるＳＯＣ変化と比較すること
ができる。そこで、ＳＯＣ−起電圧特性についての高精
度の補正を達成することができる。また、強制的な放電
によっても同様の作用効果が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１１】図１は、本発明のバッテリ充電状態検出装
置をハイブリッド車に適用したシステムの構成を示すブ
ロック図である。バッテリ１０は、多数のバッテリセル
からなっている。本実施形態では、このバッテリ１０
は、ニッケル水素バッテリであり、２０個のバッテリセ
ルをまとめて１ブロックとして、このブロックを１２個
接続して、２４０個のバッテリセルを直列接続した３０
０Ｖ程度の出力電圧を有している。
置をハイブリッド車に適用したシステムの構成を示すブ
ロック図である。バッテリ１０は、多数のバッテリセル
からなっている。本実施形態では、このバッテリ１０
は、ニッケル水素バッテリであり、２０個のバッテリセ
ルをまとめて１ブロックとして、このブロックを１２個
接続して、２４０個のバッテリセルを直列接続した３０
０Ｖ程度の出力電圧を有している。
【００１２】バッテリ１０の各ブロック毎の電圧及び全
体の電圧は、電圧検出器１２で計測され、電池ＥＣＵ１
４に供給される。また、この電池ＥＣＵ１４には、バッ
テリ温度を検出する温度センサ１６、およびバッテリ電
流を検出する電流検出器１８が接続されており、バッテ
リ温度及びバッテリ電流が電池ＥＣＵ１４に供給され
る。
体の電圧は、電圧検出器１２で計測され、電池ＥＣＵ１
４に供給される。また、この電池ＥＣＵ１４には、バッ
テリ温度を検出する温度センサ１６、およびバッテリ電
流を検出する電流検出器１８が接続されており、バッテ
リ温度及びバッテリ電流が電池ＥＣＵ１４に供給され
る。
【００１３】そして、この電池ＥＣＵ１４は、供給され
る各種データに基づいて、バッテリ１０の充電状態（Ｓ
ＯＣ）を検出し、これをＨＶＥＣＵ２０に供給する。な
お、電池ＥＣＵ１４は、電圧検出器１２から供給される
ブロック毎の電圧値に基づいて、バッテリセルにおける
過放電を検出する。
る各種データに基づいて、バッテリ１０の充電状態（Ｓ
ＯＣ）を検出し、これをＨＶＥＣＵ２０に供給する。な
お、電池ＥＣＵ１４は、電圧検出器１２から供給される
ブロック毎の電圧値に基づいて、バッテリセルにおける
過放電を検出する。
【００１４】このＨＶＥＣＵ２０は、アクセル開度、ブ
レーキ踏み込み量、車速などの情報に基づいて決定され
たトルク指令に基づき、負荷２２を制御する。負荷２２
は、インバータ、モータなどからなり、バッテリ１０か
らの直流電力をインバータにより、交流電流に変換して
モータを駆動するものである。そして、ＨＶＥＣＵ２０
からの制御信号によりインバータの動作が制御されるこ
とで、モータよりトルク指令に合致したトルクを出力す
る。また、インバータのスイッチングによって回生制動
も行う。なお、本実施形態は、ＨＶ車であるため、エン
ジン及びエンジン駆動のジェネレータを有しており、ジ
ェネレータの発電電力によりバッテリ１０の充電ができ
ると共に、エンジンによりモータ出力軸を回転できるよ
うになっている。また、モータとジェネレータは、モー
タジェネレータとし１つの装置として構成してもよい。
レーキ踏み込み量、車速などの情報に基づいて決定され
たトルク指令に基づき、負荷２２を制御する。負荷２２
は、インバータ、モータなどからなり、バッテリ１０か
らの直流電力をインバータにより、交流電流に変換して
モータを駆動するものである。そして、ＨＶＥＣＵ２０
からの制御信号によりインバータの動作が制御されるこ
とで、モータよりトルク指令に合致したトルクを出力す
る。また、インバータのスイッチングによって回生制動
も行う。なお、本実施形態は、ＨＶ車であるため、エン
ジン及びエンジン駆動のジェネレータを有しており、ジ
ェネレータの発電電力によりバッテリ１０の充電ができ
ると共に、エンジンによりモータ出力軸を回転できるよ
うになっている。また、モータとジェネレータは、モー
タジェネレータとし１つの装置として構成してもよい。
【００１５】そして、ＨＶＥＣＵ２０は、電池ＥＣＵ１
４から供給されるバッテリ１０のＳＯＣの値に従って、
モータ出力、エンジン出力などを制御して、バッテリ１
０のＳＯＣが５０％付近になるように制御している。な
お、バッテリセルの過放電が検出された場合には、バッ
テリ１０からの放電を禁止する。
４から供給されるバッテリ１０のＳＯＣの値に従って、
モータ出力、エンジン出力などを制御して、バッテリ１
０のＳＯＣが５０％付近になるように制御している。な
お、バッテリセルの過放電が検出された場合には、バッ
テリ１０からの放電を禁止する。
【００１６】ここで、電池ＥＣＵ１４においては、電流
検出器１８の出力値の積算によって、バッテリ１０の充
放電電流量を計算し、ＳＯＣを検出している。しかし、
このＳＯＣ算出では、上述のように長期間の積算により
ＳＯＣ検出についての誤差が大きくなる。
検出器１８の出力値の積算によって、バッテリ１０の充
放電電流量を計算し、ＳＯＣを検出している。しかし、
このＳＯＣ算出では、上述のように長期間の積算により
ＳＯＣ検出についての誤差が大きくなる。
【００１７】そこで、電圧検出器１２において検出した
バッテリ１０の電圧値に基づいたＳＯＣの推定も行う。
これは、バッテリ１０のＳＯＣと起電圧の関係（ＳＯＣ
−起電圧特性）を予め求めておき、そのときの起電圧に
応じて、ＳＯＣを推定するものである。そして、本実施
形態では、ＳＯＣ−起電圧特性を利用したＳＯＣの検出
をメインとし、電流積算によるＳＯＣの推定を補助とし
て利用する。
バッテリ１０の電圧値に基づいたＳＯＣの推定も行う。
これは、バッテリ１０のＳＯＣと起電圧の関係（ＳＯＣ
−起電圧特性）を予め求めておき、そのときの起電圧に
応じて、ＳＯＣを推定するものである。そして、本実施
形態では、ＳＯＣ−起電圧特性を利用したＳＯＣの検出
をメインとし、電流積算によるＳＯＣの推定を補助とし
て利用する。
【００１８】ここで、起電圧とは、バッテリ１０の出力
電圧から、バッテリ１０における内部抵抗に起因する電
圧降下を減算し、そのときのバッテリ電流の影響を排除
した電圧を意味する。すなわち、図３に示すように、バ
ッテリ電圧Ｖは、電流の増加に伴い減少する。この増減
分は、バッテリ内部抵抗Ｒ×電流Ｉで決定される内部抵
抗に伴う電圧降下分であり、電流Ｉに対するバッテリ電
圧Ｖの傾きは内部抵抗値Ｒに等しくなる。このバッテリ
電流が０の時のバッテリ電圧を起電圧Ｖ0という。従っ
て、Ｖ0＝Ｖ＋ＲＩにより起電圧を算出できる。なお、
内部抵抗Ｒは、温度によって変化するため、温度センサ
１６により検出したバッテリ温度に応じて補正するとよ
い。すなわち、内部抵抗値Ｒを温度Ｔの関数またはマッ
プとして持っておき、検出温度に応じて内部抵抗Ｒを求
めることが好ましい。
電圧から、バッテリ１０における内部抵抗に起因する電
圧降下を減算し、そのときのバッテリ電流の影響を排除
した電圧を意味する。すなわち、図３に示すように、バ
ッテリ電圧Ｖは、電流の増加に伴い減少する。この増減
分は、バッテリ内部抵抗Ｒ×電流Ｉで決定される内部抵
抗に伴う電圧降下分であり、電流Ｉに対するバッテリ電
圧Ｖの傾きは内部抵抗値Ｒに等しくなる。このバッテリ
電流が０の時のバッテリ電圧を起電圧Ｖ0という。従っ
て、Ｖ0＝Ｖ＋ＲＩにより起電圧を算出できる。なお、
内部抵抗Ｒは、温度によって変化するため、温度センサ
１６により検出したバッテリ温度に応じて補正するとよ
い。すなわち、内部抵抗値Ｒを温度Ｔの関数またはマッ
プとして持っておき、検出温度に応じて内部抵抗Ｒを求
めることが好ましい。
【００１９】そして、図２のように、メモリ効果が発生
すると、この起電圧Ｖ0が図３に示すように低くなる。
そこで、起電圧Ｖ0により、ＳＯＣを推定しようとして
も、同一のＳＯＣに対する起電圧が変化してしまうた
め、正確な推定が行えなくなってしまう。
すると、この起電圧Ｖ0が図３に示すように低くなる。
そこで、起電圧Ｖ0により、ＳＯＣを推定しようとして
も、同一のＳＯＣに対する起電圧が変化してしまうた
め、正確な推定が行えなくなってしまう。
【００２０】そこで、本実施形態においては、バッテリ
の充電を強制的に行い、そのときのバッテリ電流の積算
に基づくＳＯＣの変化と、ＳＯＣ−起電圧特性に基づく
ＳＯＣを比較して、ＳＯＣ−起電圧特性を補正する。す
なわち、電池ＥＣＵ１４は、電圧検出器１２において検
出したバッテリ電圧及び電流検出器１８において検出し
た電流値に基づき起電圧Ｖ0を検出する。そして、検出
したＳＯＣが所定の低ＳＯＣ値（しきい値Ａ）に至った
ときには、電池ＥＣＵ１４は、充電要求を発生する。こ
れによって、ＨＶＥＣＵ２０は、バッテリ１０が充電さ
れるように負荷２２を制御する。例えば、通常であれば
目標ＳＯＣを５０％として運転しているところ、目標Ｓ
ＯＣを７０％（しきい値Ｂ）に設定する。これによっ
て、ＳＯＣが６５％に達するまで、バッテリ１０への充
電が行われるように負荷２２が制御され、バッテリ１０
が強制的にＳＯＣ７０％まで充電される。そして、ＳＯ
Ｃが７０％に至った時点で、目標ＳＯＣが５０％に戻り
通常の制御に戻る。すなわち、図４において点線で示す
ように、ＳＯＣの変動の少ない低負荷運転の場合には、
上述のような制御は行われないが、高負荷運転におい
て、しきい値ＢにまでＳＯＣが低下したときにはしきい
値Ａまでの充電がなされる。
の充電を強制的に行い、そのときのバッテリ電流の積算
に基づくＳＯＣの変化と、ＳＯＣ−起電圧特性に基づく
ＳＯＣを比較して、ＳＯＣ−起電圧特性を補正する。す
なわち、電池ＥＣＵ１４は、電圧検出器１２において検
出したバッテリ電圧及び電流検出器１８において検出し
た電流値に基づき起電圧Ｖ0を検出する。そして、検出
したＳＯＣが所定の低ＳＯＣ値（しきい値Ａ）に至った
ときには、電池ＥＣＵ１４は、充電要求を発生する。こ
れによって、ＨＶＥＣＵ２０は、バッテリ１０が充電さ
れるように負荷２２を制御する。例えば、通常であれば
目標ＳＯＣを５０％として運転しているところ、目標Ｓ
ＯＣを７０％（しきい値Ｂ）に設定する。これによっ
て、ＳＯＣが６５％に達するまで、バッテリ１０への充
電が行われるように負荷２２が制御され、バッテリ１０
が強制的にＳＯＣ７０％まで充電される。そして、ＳＯ
Ｃが７０％に至った時点で、目標ＳＯＣが５０％に戻り
通常の制御に戻る。すなわち、図４において点線で示す
ように、ＳＯＣの変動の少ない低負荷運転の場合には、
上述のような制御は行われないが、高負荷運転におい
て、しきい値ＢにまでＳＯＣが低下したときにはしきい
値Ａまでの充電がなされる。
【００２１】ここで、このＳＯＣがしきい値Ａからしき
い値Ｂに至るまでの電流検出器１８で検出したバッテリ
電流を積算する。そして、この積算電流値に基づいてこ
の期間での充電量、すなわちＳＯＣの変化量ΔＳＯＣ
（積算）を算出する。なお、充電電流は、必ずしも１０
０％充電に利用されるわけではなく一部は熱発生などで
消費される。そこで、積算電流量に、予め求められてい
る充電効率を乗算することでΔＳＯＣ（積算）を算出す
る。
い値Ｂに至るまでの電流検出器１８で検出したバッテリ
電流を積算する。そして、この積算電流値に基づいてこ
の期間での充電量、すなわちＳＯＣの変化量ΔＳＯＣ
（積算）を算出する。なお、充電電流は、必ずしも１０
０％充電に利用されるわけではなく一部は熱発生などで
消費される。そこで、積算電流量に、予め求められてい
る充電効率を乗算することでΔＳＯＣ（積算）を算出す
る。
【００２２】そして、このΔＳＯＣ（積算）と、ＳＯＣ
−起電圧特性から求めたＳＯＣの変化量を比較する。
−起電圧特性から求めたＳＯＣの変化量を比較する。
【００２３】ここで、積算で求めたＳＯＣの変化量は、
短期間ではかなり正しく、ΔＳＯＣ（積算）は、かなり
正しい値である。一方、ＳＯＣ−起電圧特性から求めた
ＳＯＣはメモリ効果などによって、誤差が生じている場
合もある。そこで、電池ＥＣＵ１４において、両ＳＯＣ
変化、すなわちΔＳＯＣ（積算）とΔＳＯＣ（起電圧）
を比較する。
短期間ではかなり正しく、ΔＳＯＣ（積算）は、かなり
正しい値である。一方、ＳＯＣ−起電圧特性から求めた
ＳＯＣはメモリ効果などによって、誤差が生じている場
合もある。そこで、電池ＥＣＵ１４において、両ＳＯＣ
変化、すなわちΔＳＯＣ（積算）とΔＳＯＣ（起電圧）
を比較する。
【００２４】ＳＯＣ−起電圧特性から求めたΔＳＯＣ
（起電圧）が正しければ、両ＳＯＣは同一であり、図５
に示す理想線に乗る。しかし、ΔＳＯＣ（起電圧）に誤
差が生じていた場合には、図５における現実線のよう
に、両者の関係がずれる。
（起電圧）が正しければ、両ＳＯＣは同一であり、図５
に示す理想線に乗る。しかし、ΔＳＯＣ（起電圧）に誤
差が生じていた場合には、図５における現実線のよう
に、両者の関係がずれる。
【００２５】本実施形態では、このようなずれが生じた
場合に、電池ＥＣＵ１４は、ＳＯＣ−起電圧特性から求
めたＳＯＣが放電量から求めたＳＯＣに近づくように補
正する。これによって、より正しいＳＯＣ−起電圧特性
を利用して、ＳＯＣの検出が行える。
場合に、電池ＥＣＵ１４は、ＳＯＣ−起電圧特性から求
めたＳＯＣが放電量から求めたＳＯＣに近づくように補
正する。これによって、より正しいＳＯＣ−起電圧特性
を利用して、ＳＯＣの検出が行える。
【００２６】ここで、絶対的なＳＯＣが計測できる時点
からの積算値との比較によれば、ＳＯＣ−起電圧特性を
そのまま訂正できる。すなわち、しきい値ＡのＳＯＣの
絶対的な値を知ることができれば、その後充電を強制的
に行うことで、ＳＯＣ−起電圧特性を効果的に補正でき
る。例えば、低ＳＯＣにおいては、ＩＶ判定（そのとき
の電流と電圧の関係）などによって、絶対的にＳＯＣ値
を知ることができる。そこで、その点から強制的な充電
を行いＳＯＣ−起電圧特性の学習が行える。
からの積算値との比較によれば、ＳＯＣ−起電圧特性を
そのまま訂正できる。すなわち、しきい値ＡのＳＯＣの
絶対的な値を知ることができれば、その後充電を強制的
に行うことで、ＳＯＣ−起電圧特性を効果的に補正でき
る。例えば、低ＳＯＣにおいては、ＩＶ判定（そのとき
の電流と電圧の関係）などによって、絶対的にＳＯＣ値
を知ることができる。そこで、その点から強制的な充電
を行いＳＯＣ−起電圧特性の学習が行える。
【００２７】なお、上述の説明においては、充電電流の
積算を利用した。これは、ＨＶ車などでは、ＳＯＣを低
くすると、その後の運転において、バッテリ１０の容量
不足を来す危険があるからである。しかし、目的地を設
定しての走行であって、この先下り坂が継続することが
わかっている場合や、その後停車して充電が行える場合
などでは、強制的な放電を行うこともできる。すなわ
ち、所定の高ＳＯＣになった時点から、エンジンを停止
するなどして強制的な放電を行い、所定のＳＯＣに至っ
たときに、通常の運転に戻ることで、上述の充電と同様
の強制的なＳＯＣ変化を得ることができ、その際のΔＳ
ＯＣ（積算）と、ＳＯＣ−起電圧特性から求めたΔＳＯ
Ｃ（起電圧）の変化から所望の補正が行える。また、こ
のような放電電流の積算では、放電電流の積算値は、１
００％バッテリ１０の容量減少につながるため、放電電
流の積算によるΔＳＯＣ（積算）は、非常に正しいもの
であり、ＳＯＣ−起電圧特性についてより精度の高い補
正が行える。
積算を利用した。これは、ＨＶ車などでは、ＳＯＣを低
くすると、その後の運転において、バッテリ１０の容量
不足を来す危険があるからである。しかし、目的地を設
定しての走行であって、この先下り坂が継続することが
わかっている場合や、その後停車して充電が行える場合
などでは、強制的な放電を行うこともできる。すなわ
ち、所定の高ＳＯＣになった時点から、エンジンを停止
するなどして強制的な放電を行い、所定のＳＯＣに至っ
たときに、通常の運転に戻ることで、上述の充電と同様
の強制的なＳＯＣ変化を得ることができ、その際のΔＳ
ＯＣ（積算）と、ＳＯＣ−起電圧特性から求めたΔＳＯ
Ｃ（起電圧）の変化から所望の補正が行える。また、こ
のような放電電流の積算では、放電電流の積算値は、１
００％バッテリ１０の容量減少につながるため、放電電
流の積算によるΔＳＯＣ（積算）は、非常に正しいもの
であり、ＳＯＣ−起電圧特性についてより精度の高い補
正が行える。
【００２８】次に、図６のフローチャートに基づいて、
本実施形態の動作について説明する。まず、ＳＯＣが所
定のしきい値（しきい値Ａ）を下回ったかを判定する
（Ｓ１１）。この判定で、ＮＯであれば本実施形態の学
習は行わないため、Ｓ１１の判定を繰り返す。Ｓ１１の
判定で、ＹＥＳであれば、学習用のパラメータを初期化
する（Ｓ１２）。具体的には、変数ＳＯＣ１にＳＯＣ−
起電圧特性から求めたしきい値Ａを入力し、また電流量
の積算値についての変数Ｑ＝０とする。そして、このよ
うなセットが終わった場合には、学習を制御する（Ｓ１
３）。すなわち、ＳＯＣ−起電圧特性に基づく、ＳＯＣ
の算出を行うとともに、積算電流量Ｑの積算を行う。す
なわち、そのときの検出起電圧に基づき、ＳＯＣを求め
るとともに、Ｑに対し、電流量の積算値を順次加算す
る。
本実施形態の動作について説明する。まず、ＳＯＣが所
定のしきい値（しきい値Ａ）を下回ったかを判定する
（Ｓ１１）。この判定で、ＮＯであれば本実施形態の学
習は行わないため、Ｓ１１の判定を繰り返す。Ｓ１１の
判定で、ＹＥＳであれば、学習用のパラメータを初期化
する（Ｓ１２）。具体的には、変数ＳＯＣ１にＳＯＣ−
起電圧特性から求めたしきい値Ａを入力し、また電流量
の積算値についての変数Ｑ＝０とする。そして、このよ
うなセットが終わった場合には、学習を制御する（Ｓ１
３）。すなわち、ＳＯＣ−起電圧特性に基づく、ＳＯＣ
の算出を行うとともに、積算電流量Ｑの積算を行う。す
なわち、そのときの検出起電圧に基づき、ＳＯＣを求め
るとともに、Ｑに対し、電流量の積算値を順次加算す
る。
【００２９】そして、システムに充電要求を出力し（Ｓ
１４）、ＳＯＣが所定値（しきい値Ｂ）に至ったかを判
定する（Ｓ１５）。すなわち、ＳＯＣ−起電圧特性から
求めたＳＯＣが予め定めた値に至ったか否かを判定し、
至っていなかった場合にはＳ１３に戻り処理を繰り返
す。
１４）、ＳＯＣが所定値（しきい値Ｂ）に至ったかを判
定する（Ｓ１５）。すなわち、ＳＯＣ−起電圧特性から
求めたＳＯＣが予め定めた値に至ったか否かを判定し、
至っていなかった場合にはＳ１３に戻り処理を繰り返
す。
【００３０】Ｓ１５において、ＹＥＳであれば、最終的
なΔＳＯＣと、ΔＳＯＣ（積算）の関係から、ＳＯＣ−
起電圧特性を修正し学習を終了する（Ｓ１６）。このよ
うに、ΔＳＯＣ（積算）によりＳＯＣ−起電圧特性を修
正することができるため、ＳＯＣ−起電圧特性を正しい
ものに修正することができる。特に、強制的な充電によ
り、ＳＯＣ変化を大きくして、ΔＳＯＣ（積算）と比較
することができる。そこで、ＳＯＣ−起電圧特性につい
ての高精度の補正を達成することができる。
なΔＳＯＣと、ΔＳＯＣ（積算）の関係から、ＳＯＣ−
起電圧特性を修正し学習を終了する（Ｓ１６）。このよ
うに、ΔＳＯＣ（積算）によりＳＯＣ−起電圧特性を修
正することができるため、ＳＯＣ−起電圧特性を正しい
ものに修正することができる。特に、強制的な充電によ
り、ＳＯＣ変化を大きくして、ΔＳＯＣ（積算）と比較
することができる。そこで、ＳＯＣ−起電圧特性につい
ての高精度の補正を達成することができる。
【００３１】なお、強制的な放電を行うフローチャート
も実質的に同一であり、これによっても同様の効果が得
られる。
も実質的に同一であり、これによっても同様の効果が得
られる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
強制的な充電により、ＳＯＣ変化を大きくして、ΔＳＯ
Ｃ（積算）と比較することができる。そこで、ＳＯＣ−
起電圧特性についての高精度の補正を達成することがで
きる。
強制的な充電により、ＳＯＣ変化を大きくして、ΔＳＯ
Ｃ（積算）と比較することができる。そこで、ＳＯＣ−
起電圧特性についての高精度の補正を達成することがで
きる。
【図１】 実施形態の装置の構成を示す図である。
【図２】 メモリ効果を説明する図である。
【図３】 起電圧を説明する図である。
【図４】 ＳＯＣの変化を示す図である。
【図５】 ΔＳＯＣ（積算）とΔＳＯＣ（起電圧）の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図６】 実施形態の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【符号の説明】 １０ バッテリ、１２ 電圧検出器、１４ 電池ＥＣ
Ｕ、１６ 温度センサ、１８ 電流検出器、２０ ＨＶ
ＥＣＵ、２２ 負荷。
Ｕ、１６ 温度センサ、１８ 電流検出器、２０ ＨＶ
ＥＣＵ、２２ 負荷。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川内 滋博 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB12 CB13 CB22 CB32 CC01 CC04 CC27 5G003 AA07 BA03 CA06 CC02 DA07 EA05 FA06 GC05 5H030 AA08 AS08 FF42 FF43 FF44
Claims (2)
- 【請求項１】 所定期間内のバッテリ電圧及びバッテリ
電流に基づき、予め求められているバッテリ充電状態
（以下ＳＯＣという）−起電圧特性を参照して求められ
た起電圧ＳＯＣと、前記所定期間内のバッテリ電流の積
算値から求められた積算ＳＯＣとの比較により、前記Ｓ
ＯＣ−起電圧特性を補正するバッテリ充電状態検出装置
において、 ＳＯＣが所定値以下になった場合に、その後ＳＯＣを一
時的に通常の目標値より高い上限ＳＯＣまで強制的に上
昇させ、その間のバッテリ電圧及びバッテリ電流に基づ
き前記ＳＯＣ−起電圧特性を補正することを特徴とする
バッテリ充電状態検出装置。 - 【請求項２】 所定期間内のバッテリ電圧及びバッテリ
電流に基づき、予め求められているバッテリ充電状態
（以下ＳＯＣという）−起電圧特性を参照して求められ
た起電圧ＳＯＣと、前記所定期間内のバッテリ電流の積
算値から求められた積算ＳＯＣとの比較により、前記Ｓ
ＯＣ−起電圧特性を補正するバッテリ充電状態検出装置
において、 ＳＯＣが所定値を越えた場合、その後ＳＯＣを一時的に
通常の目標値より低い下限ＳＯＣまで強制的に下降さ
せ、その間のバッテリ電圧及びバッテリ電流に基づきＳ
ＯＣ−起電圧特性を補正することを特徴とするバッテリ
充電状態検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16001899A JP3628912B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | バッテリ充電状態検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16001899A JP3628912B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | バッテリ充電状態検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348780A true JP2000348780A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3628912B2 JP3628912B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=15706208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16001899A Expired - Fee Related JP3628912B2 (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | バッテリ充電状態検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3628912B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6700383B2 (en) | 2001-06-20 | 2004-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of detecting and resolving memory effect |
| WO2012078613A3 (en) * | 2010-12-06 | 2012-08-30 | Coda Automotive, Inc. | Electrochemical cell monitoring and balancing circuit with self-diagnostic feature |
| JP2015119585A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 電池システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9404956B2 (en) * | 2011-12-19 | 2016-08-02 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle with selectable battery pack isolation detection circuitry using precision resistors |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP16001899A patent/JP3628912B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6700383B2 (en) | 2001-06-20 | 2004-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of detecting and resolving memory effect |
| WO2012078613A3 (en) * | 2010-12-06 | 2012-08-30 | Coda Automotive, Inc. | Electrochemical cell monitoring and balancing circuit with self-diagnostic feature |
| CN102803979A (zh) * | 2010-12-06 | 2012-11-28 | 科达汽车公司 | 具有自诊断特征的电化学电池单元监测和平衡电路 |
| US9007066B2 (en) | 2010-12-06 | 2015-04-14 | Coda Energy Holdings Llc | Measuring isolated high voltage and detecting isolation breakdown with measures for self-detection of circuit faults |
| US9568555B2 (en) | 2010-12-06 | 2017-02-14 | Peter Fredrick Nortman | Electrochemical cell monitoring and balancing circuit with self-diagnostic feature |
| US9588181B2 (en) | 2010-12-06 | 2017-03-07 | Coda Energy Holdings Llc | Electrochemical cell monitoring and balancing circuit with self-diagnostic feature |
| US10416238B2 (en) | 2010-12-06 | 2019-09-17 | Exergonix, Inc. | Electrochemical cell monitoring and balancing circuit with self-diagnostic feature |
| JP2015119585A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 電池システム |
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| JP3628912B2 (ja) | 2005-03-16 |
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