JPH0652903A - バッテリの動作パラメータをモニタするバッテリモニタ - Google Patents
バッテリの動作パラメータをモニタするバッテリモニタInfo
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- JPH0652903A JPH0652903A JP5077606A JP7760693A JPH0652903A JP H0652903 A JPH0652903 A JP H0652903A JP 5077606 A JP5077606 A JP 5077606A JP 7760693 A JP7760693 A JP 7760693A JP H0652903 A JPH0652903 A JP H0652903A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バッテリの放電、非作動、及び再充電条件下
のバッテリの例えば絶対充電状態、相対充電状態及び容
量の表示を提供するためにバッテリの動作パラメータを
モニタするバッテリモニタ（１０）。 【構成】 バッテリモニタ（１０）は、バッテリ電流を
感知する電流センサ（１８）と、バッテリ電圧を感知す
る電圧センサ（２０）と、バッテリ温度を感知する温度
センサ（２２）とを含む。プロセッサ（２６）は、所定
の関係に基づく反復プロセスを用い、実験的に決定した
定数及び直前の反復において決定されメモリに記憶され
たパラメータを使用して、バッテリパラメータの近似値
を高レベルの正確度で計算する。決定されたパラメータ
を示す出力信号が供給され、多数の異なるバッテリ用途
に使用される。
のバッテリの例えば絶対充電状態、相対充電状態及び容
量の表示を提供するためにバッテリの動作パラメータを
モニタするバッテリモニタ（１０）。 【構成】 バッテリモニタ（１０）は、バッテリ電流を
感知する電流センサ（１８）と、バッテリ電圧を感知す
る電圧センサ（２０）と、バッテリ温度を感知する温度
センサ（２２）とを含む。プロセッサ（２６）は、所定
の関係に基づく反復プロセスを用い、実験的に決定した
定数及び直前の反復において決定されメモリに記憶され
たパラメータを使用して、バッテリパラメータの近似値
を高レベルの正確度で計算する。決定されたパラメータ
を示す出力信号が供給され、多数の異なるバッテリ用途
に使用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は包括的には、鉛−酸バッ
テリのようなバッテリの動作パラメータをモニタするバ
ッテリモニタに関する。より特定的には本発明は、バッ
テリの動作パラメータをモニタし、バッテリの容量、バ
ッテリの相対充電状態、または、バッテリが放電中、再
充電中もしくは非作動中のいずれであるかに影響されな
いバッテリの絶対充電状態、などの種々の動作パラメー
タを示す出力信号を与えるバッテリモニタに関する。バ
ッテリモニタは不連続な時間間隔に、測定されたバッテ
リ電流、測定されたバッテリ電圧、測定されたバッテリ
温度、実験的に決定された定数、及び予め決定された動
作パラメータまたは測定値の所定の関係に基づいて動作
パラメータを高い精度で推定する。
テリのようなバッテリの動作パラメータをモニタするバ
ッテリモニタに関する。より特定的には本発明は、バッ
テリの動作パラメータをモニタし、バッテリの容量、バ
ッテリの相対充電状態、または、バッテリが放電中、再
充電中もしくは非作動中のいずれであるかに影響されな
いバッテリの絶対充電状態、などの種々の動作パラメー
タを示す出力信号を与えるバッテリモニタに関する。バ
ッテリモニタは不連続な時間間隔に、測定されたバッテ
リ電流、測定されたバッテリ電圧、測定されたバッテリ
温度、実験的に決定された定数、及び予め決定された動
作パラメータまたは測定値の所定の関係に基づいて動作
パラメータを高い精度で推定する。
【０００２】
【従来の技術】鉛−酸蓄電池は、約１２５年前に初めて
商品化されたデバイスであり、その後も改良を重ねてき
た。導入された当初から鉛−酸蓄電池は極めて有効で且
つ信頼性のある電気化学的エネルギ源として卓越した存
在であることを示していた。鉛−酸蓄電池は、極めて有
効なエネルギ源であるだけでなく、また、例えば−４０
℃〜約１６０°Ｆの広い温度範囲にわたって減衰的な温
度作用に比較的影響されない。その結果として、鉛−酸
蓄電池は広範囲の用途に適しており、その用途はまだ拡
大を続けている。
商品化されたデバイスであり、その後も改良を重ねてき
た。導入された当初から鉛−酸蓄電池は極めて有効で且
つ信頼性のある電気化学的エネルギ源として卓越した存
在であることを示していた。鉛−酸蓄電池は、極めて有
効なエネルギ源であるだけでなく、また、例えば−４０
℃〜約１６０°Ｆの広い温度範囲にわたって減衰的な温
度作用に比較的影響されない。その結果として、鉛−酸
蓄電池は広範囲の用途に適しており、その用途はまだ拡
大を続けている。
【０００３】鉛−酸蓄電池の産業利用の一例が運輸であ
る。小型車両または個人用車両をある程度の時間移動さ
せるためにこの種のバッテリが使用されてきた。例え
ば、ゴルフカート、車椅子、釣り船用モータまたは同様
の小規模運輸デバイスにこの種のバッテリが有効に使用
されてきた。また最近では、かかる蓄電池が所謂「電気
自動車」のようなより大きい車両の電力供給源として適
性を有することが極めて注目されている。この種の車両
は、例えば５０マイル程度の適度の距離の運輸に適した
電力を再充電を要せずに供給し得る鉛−酸蓄電池の再生
能力に大きく依存している。この種の用途では、バッテ
リの再充電または交換を要せずに目的地に到着できるこ
とがユーザーにとって重要なことは明らかである。現在
では、普通運輸用の電気自動車が希少であるため、バッ
テリの再充電施設が普及していない。従ってその運行に
は慎重な予定及び監視が必要である。また、走行を継続
するために１つまたは複数のバッテリ内の残留エネルギ
量を表示するなどの燃料測定を付随させるので１つまた
は複数のバッテリの充電状態をモニタすることがどうし
ても必要である。
る。小型車両または個人用車両をある程度の時間移動さ
せるためにこの種のバッテリが使用されてきた。例え
ば、ゴルフカート、車椅子、釣り船用モータまたは同様
の小規模運輸デバイスにこの種のバッテリが有効に使用
されてきた。また最近では、かかる蓄電池が所謂「電気
自動車」のようなより大きい車両の電力供給源として適
性を有することが極めて注目されている。この種の車両
は、例えば５０マイル程度の適度の距離の運輸に適した
電力を再充電を要せずに供給し得る鉛−酸蓄電池の再生
能力に大きく依存している。この種の用途では、バッテ
リの再充電または交換を要せずに目的地に到着できるこ
とがユーザーにとって重要なことは明らかである。現在
では、普通運輸用の電気自動車が希少であるため、バッ
テリの再充電施設が普及していない。従ってその運行に
は慎重な予定及び監視が必要である。また、走行を継続
するために１つまたは複数のバッテリ内の残留エネルギ
量を表示するなどの燃料測定を付随させるので１つまた
は複数のバッテリの充電状態をモニタすることがどうし
ても必要である。
【０００４】鉛−酸蓄電池のようなバッテリのモニタを
行なうために従来技術にも多数の提案が存在した。例え
ば、１つの装置は、内燃機関用の始動、点灯、点火用バ
ッテリとして使用される蓄電池の状態を検査する。この
装置は、バッテリを開路条件下、所定のＡＣ負荷及び所
定のＤＣ負荷下に維持しながらバッテリの電圧を測定す
る。バッテリの温度もモニタする。マイクロプロセッサ
は、バッテリの特性値を確認するために、開路電位、Ｄ
Ｃ及びＡＣの負荷下に測定された電位、及び温度を利用
する。例えば、内部抵抗を決定し、この値が過剰のとき
はバッテリ不良を決定する。開路電圧、内部抵抗及び温
度は、完全充電状態の推定電力を計算する入力を与え
る。次に負荷を一定にして基準負荷から約１５秒間バッ
テリを放電させ、１５秒バッテリ電圧を測定する。次に
この電圧を、約７５％充電状態のバッテリから同じ条件
下で測定した同様の電圧に比較する。測定された電圧が
コンピュータに維持された値よりも高いとき、バッテリ
状態良好と判断する。その結果として、バッテリ容量を
決定するための性能ベンチマークを確認する。
行なうために従来技術にも多数の提案が存在した。例え
ば、１つの装置は、内燃機関用の始動、点灯、点火用バ
ッテリとして使用される蓄電池の状態を検査する。この
装置は、バッテリを開路条件下、所定のＡＣ負荷及び所
定のＤＣ負荷下に維持しながらバッテリの電圧を測定す
る。バッテリの温度もモニタする。マイクロプロセッサ
は、バッテリの特性値を確認するために、開路電位、Ｄ
Ｃ及びＡＣの負荷下に測定された電位、及び温度を利用
する。例えば、内部抵抗を決定し、この値が過剰のとき
はバッテリ不良を決定する。開路電圧、内部抵抗及び温
度は、完全充電状態の推定電力を計算する入力を与え
る。次に負荷を一定にして基準負荷から約１５秒間バッ
テリを放電させ、１５秒バッテリ電圧を測定する。次に
この電圧を、約７５％充電状態のバッテリから同じ条件
下で測定した同様の電圧に比較する。測定された電圧が
コンピュータに維持された値よりも高いとき、バッテリ
状態良好と判断する。その結果として、バッテリ容量を
決定するための性能ベンチマークを確認する。
【０００５】別の装置は、バッテリの汎用充電状態を決
定する装置に関する。しかしながらこの方法では、充電
状態を決定するためにバッテリを回路から離脱させ目盛
り付き抵抗器に接続しなければならない。このプロセス
では、バッテリに２つの負荷を与える必要があり、１つ
は最小電流消費レベルまたは負荷に対応し、１つは最大
消費レベルまたは負荷に対応する。プロセスでは可能な
最小負荷と最大負荷との間の負荷条件をモニタし、最小
負荷がバッテリに印加されたときにバッテリを基準負荷
に定期的に接続し、基準負荷の電圧をサンプリングし、
各々が異なる充電状態に対応する所定のレベルアレイに
サンプル電圧を比較する。
定する装置に関する。しかしながらこの方法では、充電
状態を決定するためにバッテリを回路から離脱させ目盛
り付き抵抗器に接続しなければならない。このプロセス
では、バッテリに２つの負荷を与える必要があり、１つ
は最小電流消費レベルまたは負荷に対応し、１つは最大
消費レベルまたは負荷に対応する。プロセスでは可能な
最小負荷と最大負荷との間の負荷条件をモニタし、最小
負荷がバッテリに印加されたときにバッテリを基準負荷
に定期的に接続し、基準負荷の電圧をサンプリングし、
各々が異なる充電状態に対応する所定のレベルアレイに
サンプル電圧を比較する。
【０００６】別の装置は、電流の積分に基づいてバッテ
リの充電状態を決定する。最初の放電中には、放電率を
補償した後の電流を積分することによって充電状態を評
価する。後期の放電中には、分極が補正された最低サブ
パック電圧からバッテリの充電状態を決定する。適当な
時期で放電を終了させるために、バッテリ分極を使用し
て補正バッテリ電圧を計算する。
リの充電状態を決定する。最初の放電中には、放電率を
補償した後の電流を積分することによって充電状態を評
価する。後期の放電中には、分極が補正された最低サブ
パック電圧からバッテリの充電状態を決定する。適当な
時期で放電を終了させるために、バッテリ分極を使用し
て補正バッテリ電圧を計算する。
【０００７】より改良されたバッテリモニタは、本発明
の出願人が所有している米国特許第４,８７６,５１３号
に図示及び記載されている。該モニタは、１充電サイク
ルの完全充電に対応する端点から有効放電に対応する端
点までの電圧境界内でバッテリの使用可能エネルギと現
在電圧との関係を示す放電曲線によって蓄電池の充電状
態を示す動的表示計である。電圧センサ及び電流センサ
は、バッテリの電圧及び電流の流れをモニタし、対応す
る電圧及び電流の信号をマイクロプロセッサに提供する
ように接続されている。マイクロプロセッサはバッテリ
の内部抵抗と、所定の放電時間周期中の平均電圧及び電
流と、内部抵抗電圧損と平均との合計である補正値とを
定期的に演算し、充電状態が補正バッテリ電圧の関数と
して決定される。
の出願人が所有している米国特許第４,８７６,５１３号
に図示及び記載されている。該モニタは、１充電サイク
ルの完全充電に対応する端点から有効放電に対応する端
点までの電圧境界内でバッテリの使用可能エネルギと現
在電圧との関係を示す放電曲線によって蓄電池の充電状
態を示す動的表示計である。電圧センサ及び電流センサ
は、バッテリの電圧及び電流の流れをモニタし、対応す
る電圧及び電流の信号をマイクロプロセッサに提供する
ように接続されている。マイクロプロセッサはバッテリ
の内部抵抗と、所定の放電時間周期中の平均電圧及び電
流と、内部抵抗電圧損と平均との合計である補正値とを
定期的に演算し、充電状態が補正バッテリ電圧の関数と
して決定される。
【０００８】最後に言及したバッテリモニタは当業界に
著しい進歩を与えることはできたが、当業界では依然と
してより有効なバッテリモニタを必要としている。例え
ば、バッテリが放電中、再充電中または非作動中のいず
れであるかにかかわりなく、バッテリの充電状態を表示
し得るバッテリモニタが望まれている。米国特許第４,
８７６,５１３号に開示された前記バッテリモニタは、
バッテリの内部抵抗の測定値に依存するので、バッテリ
が放電中でなければならない。その結果として、バッテ
リが放電中のときにだけバッテリの充電状態を決定でき
る。また、内部抵抗の測定に揺らぎ電流を要するので、
測定値が不正確になり易い。
著しい進歩を与えることはできたが、当業界では依然と
してより有効なバッテリモニタを必要としている。例え
ば、バッテリが放電中、再充電中または非作動中のいず
れであるかにかかわりなく、バッテリの充電状態を表示
し得るバッテリモニタが望まれている。米国特許第４,
８７６,５１３号に開示された前記バッテリモニタは、
バッテリの内部抵抗の測定値に依存するので、バッテリ
が放電中でなければならない。その結果として、バッテ
リが放電中のときにだけバッテリの充電状態を決定でき
る。また、内部抵抗の測定に揺らぎ電流を要するので、
測定値が不正確になり易い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明は、バッテリの動作パラメータをモニタ
するために、バッテリの電圧を感知しバッテリの電圧を
示す電圧センサ信号を発生する電圧センサ手段と、バッ
テリの電流を感知しバッテリの電流を示す電流センサ信
号を発生する電流センサ手段と、電圧センサ信号を読取
るため、電流センサ信号を読取るため及び不連続な演算
時間に動作パラメータを演算するための処理手段とを含
むバッテリモニタを提供する。バッテリモニタは更に、
最後に演算された動作パラメータから選択されたパラメ
ータを記憶するために処理手段に結合されたメモリ手段
と、動作パラメータのうちの所定のパラメータを示す出
力信号を与える出力手段とを含む。処理手段は、電流セ
ンサ信号、電圧センサ信号及び最後に演算された動作パ
ラメータから選択され記憶されたパラメータに応じて不
連続な演算時間毎に動作パラメータのうちの所定のパラ
メータを決定する。
の手段】本発明は、バッテリの動作パラメータをモニタ
するために、バッテリの電圧を感知しバッテリの電圧を
示す電圧センサ信号を発生する電圧センサ手段と、バッ
テリの電流を感知しバッテリの電流を示す電流センサ信
号を発生する電流センサ手段と、電圧センサ信号を読取
るため、電流センサ信号を読取るため及び不連続な演算
時間に動作パラメータを演算するための処理手段とを含
むバッテリモニタを提供する。バッテリモニタは更に、
最後に演算された動作パラメータから選択されたパラメ
ータを記憶するために処理手段に結合されたメモリ手段
と、動作パラメータのうちの所定のパラメータを示す出
力信号を与える出力手段とを含む。処理手段は、電流セ
ンサ信号、電圧センサ信号及び最後に演算された動作パ
ラメータから選択され記憶されたパラメータに応じて不
連続な演算時間毎に動作パラメータのうちの所定のパラ
メータを決定する。
【００１０】本発明は更に、電圧センサを配備し、バッ
テリの電圧を感知し、バッテリの電圧を示す電圧センサ
信号を供給するステップと、電流センサを配備し、バッ
テリの電流を感知し、バッテリの電流を示す電流センサ
信号を供給するステップとを含むバッテリの動作パラメ
ータのモニタ方法を提供する。方法は更に、電流センサ
信号を読取るため、電流センサ信号を読取るため及び不
連続な演算時間に動作パラメータを演算するための処理
手段を配備し、処理手段に接続されたメモリ手段を配備
し、最後に演算された動作パラメータのうちから選択さ
れたパラメータをメモリ手段に記憶するステップと、電
流センサ信号、電圧センサ信号及び最後に演算された動
作パラメータのうちから選択され記憶されたパラメータ
に応じて不連続な演算時間毎に動作パラメータを処理手
段に演算させるステップを含む。方法は最後に、動作パ
ラメータのうちの所定のパラメータを示す出力信号を供
給するステップを含む。
テリの電圧を感知し、バッテリの電圧を示す電圧センサ
信号を供給するステップと、電流センサを配備し、バッ
テリの電流を感知し、バッテリの電流を示す電流センサ
信号を供給するステップとを含むバッテリの動作パラメ
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信号を読取るため、電流センサ信号を読取るため及び不
連続な演算時間に動作パラメータを演算するための処理
手段を配備し、処理手段に接続されたメモリ手段を配備
し、最後に演算された動作パラメータのうちから選択さ
れたパラメータをメモリ手段に記憶するステップと、電
流センサ信号、電圧センサ信号及び最後に演算された動
作パラメータのうちから選択され記憶されたパラメータ
に応じて不連続な演算時間毎に動作パラメータを処理手
段に演算させるステップを含む。方法は最後に、動作パ
ラメータのうちの所定のパラメータを示す出力信号を供
給するステップを含む。
【００１１】本発明は更に、処理手段と、バッテリの電
圧を感知し電圧センサ信号を処理手段に供給する電圧セ
ンサ手段と、バッテリの電流を感知し電流センサ信号を
処理手段に供給する電流センサ手段とを含むバッテリと
共に使用するためのバッテリモニタを提供する。処理手
段は、バッテリの定格容量と、バッテリの電流容量と、
バッテリによって使用される充電状態と、バッテリの係
数と、バッテリの絶対充電状態と、バッテリの相対充電
状態とを演算する。バッテリモニタは更に、バッテリの
絶対充電状態を示す信号を含む出力信号を供給する出力
手段を含む。
圧を感知し電圧センサ信号を処理手段に供給する電圧セ
ンサ手段と、バッテリの電流を感知し電流センサ信号を
処理手段に供給する電流センサ手段とを含むバッテリと
共に使用するためのバッテリモニタを提供する。処理手
段は、バッテリの定格容量と、バッテリの電流容量と、
バッテリによって使用される充電状態と、バッテリの係
数と、バッテリの絶対充電状態と、バッテリの相対充電
状態とを演算する。バッテリモニタは更に、バッテリの
絶対充電状態を示す信号を含む出力信号を供給する出力
手段を含む。
【００１２】本発明は更に、処理手段を配備し、電圧セ
ンサ手段を配備し、バッテリの電圧を感知し、処理手段
に電圧センサ信号を供給し、電流センサ手段を配備する
ステップを含むバッテリの絶対充電状態のモニタ方法を
提供する。方法は更に、バッテリの電流を感知し、電流
センサ信号を処理手段に供給し、バッテリの定格容量
と、バッテリの電流容量と、バッテリによって使用され
る充電状態と、バッテリの係数と、バッテリの絶対充電
状態と、バッテリの相対充電状態とを処理手段に演算さ
せ、バッテリの絶対充電状態を示す信号を含む出力信号
を供給するステップを含む。
ンサ手段を配備し、バッテリの電圧を感知し、処理手段
に電圧センサ信号を供給し、電流センサ手段を配備する
ステップを含むバッテリの絶対充電状態のモニタ方法を
提供する。方法は更に、バッテリの電流を感知し、電流
センサ信号を処理手段に供給し、バッテリの定格容量
と、バッテリの電流容量と、バッテリによって使用され
る充電状態と、バッテリの係数と、バッテリの絶対充電
状態と、バッテリの相対充電状態とを処理手段に演算さ
せ、バッテリの絶対充電状態を示す信号を含む出力信号
を供給するステップを含む。
【００１３】
【実施例】添付図面に示す好ましい実施例に基づいて本
発明をより詳細に以下に説明する。
発明をより詳細に以下に説明する。
【００１４】まず図１を参照すると、図１は本発明のバ
ッテリモニタ１０の実施例のブロック図である。バッテ
リモニタ１０を、鉛−酸バッテリのようなバッテリ１２
及び負荷１４に接続する。負荷１４は例えば自動車の点
灯、加熱、運転及び始動システムのような可変負荷でも
よい。バッテリモニタ１０は後述するごとく、不連続な
時間間隔でバッテリ１２の電流、電圧及び温度を測定
し、これらの測定量に応じて、バッテリ１２の動作特性
を示す出力信号を出力１６に与える。出力信号は、バッ
テリの相対充電状態を、例えば２０時間率のような規定
の放電率で直接に可用なバッテリ容量の割合として示す
信号を与えてもよい。出力信号はまた、バッテリの絶対
充電状態を、それまで使用していたバッテリを回復させ
るときにバッテリが有しているバッテリ容量の割合とし
て示す信号を与えてもよい。また、バッテリの絶対充電
状態を２０時間放電率に基づいて示す信号でもよい。出
力１６に与えられる出力信号はまた、２０時間率のよう
な規定の放電率で放電されたときに完全充電バッテリが
有するアンペア時の量を出力バッテリ容量として示して
もよい。出力信号は更に、２０時間率のような規定の放
電率で放電を継続するバッテリが有しているアンペア時
の残留量を残留出力バッテリ容量として示してもよい。
出力信号は更に、現在電流レベルのような規定の放電率
で放電するバッテリが例えば１０.５ボルトの規定の出
力電圧に到達するまでの残り時間を、バッテリ消耗まで
の出力時間として示してもよい。更に別の出力信号は、
バッテリの完全再充電に必要なアンペア時を示してもよ
い。別の出力信号は、現行の充電電流レベルのような規
定の充電率でバッテリを再充電するときに、バッテリが
完全再充電に達するまでの所要時間を、「完全充電まで
の時間」として示してもよい。更に別の出力信号は、再
充電の減衰作用を最小にしながらバッテリの再充電時間
を最大にするような電圧設定を、好適な再充電電圧とし
て示してもよい。更に別の出力信号は、現在のバッテリ
条件が与えられたときにバッテリがエンジンを始動させ
るべく十分なエネルギの供給に成功する最低温度を示し
てもよい。
ッテリモニタ１０の実施例のブロック図である。バッテ
リモニタ１０を、鉛−酸バッテリのようなバッテリ１２
及び負荷１４に接続する。負荷１４は例えば自動車の点
灯、加熱、運転及び始動システムのような可変負荷でも
よい。バッテリモニタ１０は後述するごとく、不連続な
時間間隔でバッテリ１２の電流、電圧及び温度を測定
し、これらの測定量に応じて、バッテリ１２の動作特性
を示す出力信号を出力１６に与える。出力信号は、バッ
テリの相対充電状態を、例えば２０時間率のような規定
の放電率で直接に可用なバッテリ容量の割合として示す
信号を与えてもよい。出力信号はまた、バッテリの絶対
充電状態を、それまで使用していたバッテリを回復させ
るときにバッテリが有しているバッテリ容量の割合とし
て示す信号を与えてもよい。また、バッテリの絶対充電
状態を２０時間放電率に基づいて示す信号でもよい。出
力１６に与えられる出力信号はまた、２０時間率のよう
な規定の放電率で放電されたときに完全充電バッテリが
有するアンペア時の量を出力バッテリ容量として示して
もよい。出力信号は更に、２０時間率のような規定の放
電率で放電を継続するバッテリが有しているアンペア時
の残留量を残留出力バッテリ容量として示してもよい。
出力信号は更に、現在電流レベルのような規定の放電率
で放電するバッテリが例えば１０.５ボルトの規定の出
力電圧に到達するまでの残り時間を、バッテリ消耗まで
の出力時間として示してもよい。更に別の出力信号は、
バッテリの完全再充電に必要なアンペア時を示してもよ
い。別の出力信号は、現行の充電電流レベルのような規
定の充電率でバッテリを再充電するときに、バッテリが
完全再充電に達するまでの所要時間を、「完全充電まで
の時間」として示してもよい。更に別の出力信号は、再
充電の減衰作用を最小にしながらバッテリの再充電時間
を最大にするような電圧設定を、好適な再充電電圧とし
て示してもよい。更に別の出力信号は、現在のバッテリ
条件が与えられたときにバッテリがエンジンを始動させ
るべく十分なエネルギの供給に成功する最低温度を示し
てもよい。
【００１５】バッテリモニタ１０は一般に、電流センサ
１８、電圧センサ２０、及び温度センサ２２を含む。バ
ッテリモニタ１０は更に、タイミング手段即ちタイマ２
４、プロセッサ２６、第１メモリ２８、第２メモリ３０
及び出力１６に出力信号を与える出力手段３２を含む。
１８、電圧センサ２０、及び温度センサ２２を含む。バ
ッテリモニタ１０は更に、タイミング手段即ちタイマ２
４、プロセッサ２６、第１メモリ２８、第２メモリ３０
及び出力１６に出力信号を与える出力手段３２を含む。
【００１６】電流センサ１８は、バッテリ１２から引出
される電流を感知するためにバッテリ１２と負荷１４と
の間に直列に接続されており、回路内部の電流を感知す
るための当業界で公知の形態を有し得る。電圧センサ２
０は、バッテリ１２の出力電圧を感知するためにバッテ
リ１２に接続されており、電力源の電圧を感知するため
の当業界で公知の形態を有し得る。温度センサ２２は、
バッテリの温度を感知するための当業界で公知の形態を
有し得る。または、バッテリの温度を公知の一定レベル
に維持することが必要な用途では、温度センサ２２を削
除し、定温度下にバッテリの動作パラメータを示す出力
信号を発生させてもよい。電流センサ１８、電圧センサ
２０及び温度センサ２２はすべて、電流センサ信号、電
圧センサ信号及び温度センサ信号の夫々をプロセッサ２
６に与えるようにプロセッサ２６に結合されている。
される電流を感知するためにバッテリ１２と負荷１４と
の間に直列に接続されており、回路内部の電流を感知す
るための当業界で公知の形態を有し得る。電圧センサ２
０は、バッテリ１２の出力電圧を感知するためにバッテ
リ１２に接続されており、電力源の電圧を感知するため
の当業界で公知の形態を有し得る。温度センサ２２は、
バッテリの温度を感知するための当業界で公知の形態を
有し得る。または、バッテリの温度を公知の一定レベル
に維持することが必要な用途では、温度センサ２２を削
除し、定温度下にバッテリの動作パラメータを示す出力
信号を発生させてもよい。電流センサ１８、電圧センサ
２０及び温度センサ２２はすべて、電流センサ信号、電
圧センサ信号及び温度センサ信号の夫々をプロセッサ２
６に与えるようにプロセッサ２６に結合されている。
【００１７】タイマ２４は、プロセッサ２６に演算時間
を開始させ、プロセッサが不連続な時間間隔に電圧セン
サ信号、温度センサ信号及び電流センサ信号と出力パラ
メータを示す中間制御信号とを読取って出力手段３２に
与えることができるように、プロセッサ２６に結合され
ている。中間制御信号は、例えば出力手段３２のディジ
タル−アナログ変換器（図示せず）によってアナログ信
号に変換されるマルチプルビット２進ワードでもよい。
タイマ２４をプロセッサ２６の外部に図示しているが、
当業界で周知のように、本発明の範囲内でタイマ２４を
プロセッサ２６に内蔵させることも可能である。また
は、バッテリモニタが、異なるメカニズムを介して演算
時間を開始してもよい。例えば、プロセッサは１反復の
完了後に演算時間を開始してもよい。これらの場合、こ
の実施例におけるようにタイマ２４を連続反復間の経過
時間を示すようにプロセッサ２６に結合したとき、タイ
マ２４は最終反復を完了するために要した時間を示すで
あろう。
を開始させ、プロセッサが不連続な時間間隔に電圧セン
サ信号、温度センサ信号及び電流センサ信号と出力パラ
メータを示す中間制御信号とを読取って出力手段３２に
与えることができるように、プロセッサ２６に結合され
ている。中間制御信号は、例えば出力手段３２のディジ
タル−アナログ変換器（図示せず）によってアナログ信
号に変換されるマルチプルビット２進ワードでもよい。
タイマ２４をプロセッサ２６の外部に図示しているが、
当業界で周知のように、本発明の範囲内でタイマ２４を
プロセッサ２６に内蔵させることも可能である。また
は、バッテリモニタが、異なるメカニズムを介して演算
時間を開始してもよい。例えば、プロセッサは１反復の
完了後に演算時間を開始してもよい。これらの場合、こ
の実施例におけるようにタイマ２４を連続反復間の経過
時間を示すようにプロセッサ２６に結合したとき、タイ
マ２４は最終反復を完了するために要した時間を示すで
あろう。
【００１８】プロセッサ２６は別のタイマ３８を含む。
このタイマ３８は、バッテリ１２の非作動時間（ｅｔｉ
ｍｅ）を保持する。タイマ３８は後述するように、バッ
テリが放電中または再充電中のとき、従って非作動中で
ないときにプロセッサ２６によってリセットされる。
このタイマ３８は、バッテリ１２の非作動時間（ｅｔｉ
ｍｅ）を保持する。タイマ３８は後述するように、バッ
テリが放電中または再充電中のとき、従って非作動中で
ないときにプロセッサ２６によってリセットされる。
【００１９】プロセッサ２６は種々の形態を有し得る。
プロセッサ２６は例えば、ディジタル信号プロセッサ、
マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または汎
用コンピュータでよい。プロセッサ２６は第１メモリ２
８に結合されている。プロセッサ２６は、後述するよう
にバッテリ１２の動作パラメータを示す中間制御信号を
発生するための実行を制御するリードオンリーメモリか
ら成り得る第１メモリ２８から動作命令を得る。第１メ
モリ２８はプロセッサ２６に動作命令を与えるためにマ
ルチプルビットバス３４によってプロセッサ２６に結合
されている。
プロセッサ２６は例えば、ディジタル信号プロセッサ、
マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または汎
用コンピュータでよい。プロセッサ２６は第１メモリ２
８に結合されている。プロセッサ２６は、後述するよう
にバッテリ１２の動作パラメータを示す中間制御信号を
発生するための実行を制御するリードオンリーメモリか
ら成り得る第１メモリ２８から動作命令を得る。第１メ
モリ２８はプロセッサ２６に動作命令を与えるためにマ
ルチプルビットバス３４によってプロセッサ２６に結合
されている。
【００２０】例えばランダムアクセスメモリから成る第
２メモリ３０は、マルチプルビット双方向バス３６によ
ってプロセッサ２６に接続されている。本発明によれ
ば、バッテリモニタ１０はバッテリの動作パラメータを
決定するために反復処理を使用する。第２メモリ３０は
最終反復中にプロセッサ２６によって最後に演算された
動作パラメータのうちの選択されたパラメータを記憶す
るために使用される。該パラメータは、プロセッサ２６
が次の反復中のバッテリ１２の動作パラメータを決定す
るために使用される。更に、第２メモリ３０は、直前の
反復中に測定されたバッテリの電流のような測定値を記
憶するためにプロセッサ２６によって利用される。従っ
て、第２メモリ３０に記憶されたかかる測定値または動
作パラメータの各々を、最終対応測定値または演算パラ
メータと呼ぶ。例えば、各反復中にバッテリモニタ１０
が動作を実行するために、マイクロプロセッサは新しく
計算されたバッテリの容量、バッテリの積算アンペア時
充電状態、バッテリの絶対充電状態、後述する係数、及
びバッテリの電流を記憶する。上記の係数は以後に説明
するように、バッテリの絶対充電状態とバッテリの相対
充電状態との差である。
２メモリ３０は、マルチプルビット双方向バス３６によ
ってプロセッサ２６に接続されている。本発明によれ
ば、バッテリモニタ１０はバッテリの動作パラメータを
決定するために反復処理を使用する。第２メモリ３０は
最終反復中にプロセッサ２６によって最後に演算された
動作パラメータのうちの選択されたパラメータを記憶す
るために使用される。該パラメータは、プロセッサ２６
が次の反復中のバッテリ１２の動作パラメータを決定す
るために使用される。更に、第２メモリ３０は、直前の
反復中に測定されたバッテリの電流のような測定値を記
憶するためにプロセッサ２６によって利用される。従っ
て、第２メモリ３０に記憶されたかかる測定値または動
作パラメータの各々を、最終対応測定値または演算パラ
メータと呼ぶ。例えば、各反復中にバッテリモニタ１０
が動作を実行するために、マイクロプロセッサは新しく
計算されたバッテリの容量、バッテリの積算アンペア時
充電状態、バッテリの絶対充電状態、後述する係数、及
びバッテリの電流を記憶する。上記の係数は以後に説明
するように、バッテリの絶対充電状態とバッテリの相対
充電状態との差である。
【００２１】後述するように、バッテリの感知電流と感
知電圧と感知温度との間でプロセッサ２６によって実行
される関係は、バッテリの放電中、非作動中及び再充電
中などのすべての条件下でバッテリ１２の動作パラメー
タを極めて正確に概算する。これらの関係では実験的に
決定された多数の定数を使用はなければならない。これ
らの定数及びこれらの定数の実験的な誘導方法を以下に
説明する。
知電圧と感知温度との間でプロセッサ２６によって実行
される関係は、バッテリの放電中、非作動中及び再充電
中などのすべての条件下でバッテリ１２の動作パラメー
タを極めて正確に概算する。これらの関係では実験的に
決定された多数の定数を使用はなければならない。これ
らの定数及びこれらの定数の実験的な誘導方法を以下に
説明する。
【００２２】定数「ａ」は初期バッテリ容量の最良の推
定値である。この定数は、モニタすべき形式の多数のバ
ッテリに対して所与の放電電流率（ｍ）で決定される。
定値である。この定数は、モニタすべき形式の多数のバ
ッテリに対して所与の放電電流率（ｍ）で決定される。
【００２３】定数「ｂ」は初期バッテリ充電状態の最良
の推定値である。この定数はモニタすべき形式の多数の
バッテリから決定される。
の推定値である。この定数はモニタすべき形式の多数の
バッテリから決定される。
【００２４】定数「ｃ」はバッテリ非作動中に予想され
る最大電流量である。この定数は、モニタすべきバッテ
リの用途の典型的な負荷下でモニタすべき形式の多数の
バッテリの電流量を測定することによって決定される。
る最大電流量である。この定数は、モニタすべきバッテ
リの用途の典型的な負荷下でモニタすべき形式の多数の
バッテリの電流量を測定することによって決定される。
【００２５】定数「ｄ」は値を無次元（ｄｉｍｅｎｓｉ
ｏｎｌｅｓｓ）にするために使用される電流増分であ
る。この定数の値は例えば１アンペアでよい。
ｏｎｌｅｓｓ）にするために使用される電流増分であ
る。この定数の値は例えば１アンペアでよい。
【００２６】定数「ｅ」はバッテリの相対充電状態の正
確な決定を支持する最小電流量である。最小電流量が十
分な正確度を維持する相対充電状態の決定を支持するよ
うに、最小電流量を決定するこの定数は、後述する相対
充電状態関係によって決定された相対充電状態と実際の
充電状態のデータとを比較することによって決定され
る。
確な決定を支持する最小電流量である。最小電流量が十
分な正確度を維持する相対充電状態の決定を支持するよ
うに、最小電流量を決定するこの定数は、後述する相対
充電状態関係によって決定された相対充電状態と実際の
充電状態のデータとを比較することによって決定され
る。
【００２７】定数「ｈ」は、バッテリの非作動中に決定
されたバッテリの開路電圧充電状態が、実際に使用され
る充電状態に十分に近いか否かを決定するために使用さ
れる値である。この定数の値は、バッテリの充電状態の
決定の際に予想される累積平均誤差を示す平均充電状態
誤差目標に対応するように選択される。
されたバッテリの開路電圧充電状態が、実際に使用され
る充電状態に十分に近いか否かを決定するために使用さ
れる値である。この定数の値は、バッテリの充電状態の
決定の際に予想される累積平均誤差を示す平均充電状態
誤差目標に対応するように選択される。
【００２８】定数「ｊ」は値を無次元にするために使用
される電圧増分である。この値は例えば１ボルトでよ
い。
される電圧増分である。この値は例えば１ボルトでよ
い。
【００２９】定数「ｋ」は値を無次元にするために使用
される温度増分である。この値は例えば１°Ｆでよい。
される温度増分である。この値は例えば１°Ｆでよい。
【００３０】定数「ｌ」は値を無次元にするために使用
される時間増分である。この値は例えば１時間でよい。
される時間増分である。この値は例えば１時間でよい。
【００３１】定数「ｍ」はバッテリの定格容量の基礎と
なるバッテリ電流レベルである。この定数はまた、初期
バッテリ容量（ａ）を決定するために使用される電流量
である。
なるバッテリ電流レベルである。この定数はまた、初期
バッテリ容量（ａ）を決定するために使用される電流量
である。
【００３２】定数「ｔ」は、最終使用後にバッテリ電圧
が安全に整定するまでの所要時間である。この定数は、
モニタすべき形式のバッテリの電圧回収率と温度とを種
々の充電状態レベルで記録し、平均充電状態誤差目標に
対応する値を選択することによって決定される。
が安全に整定するまでの所要時間である。この定数は、
モニタすべき形式のバッテリの電圧回収率と温度とを種
々の充電状態レベルで記録し、平均充電状態誤差目標に
対応する値を選択することによって決定される。
【００３３】定数「ｕ」はバッテリの決定された容量値
を安全に調節するために必要な充電状態の変化である。
この定数は、平均充電状態誤差目標をやや上回るように
選択される。
を安全に調節するために必要な充電状態の変化である。
この定数は、平均充電状態誤差目標をやや上回るように
選択される。
【００３４】定数「ｖ」は非作動周期中のバッテリの決
定された容量値を調節するために使用される重み係数で
ある。この定数は、モニタすべきバッテリの耐用寿命中
の実際の容量変化率よりもやや速い率でバッテリの決定
された容量値を変化させ得る値を選択することによって
決定される。
定された容量値を調節するために使用される重み係数で
ある。この定数は、モニタすべきバッテリの耐用寿命中
の実際の容量変化率よりもやや速い率でバッテリの決定
された容量値を変化させ得る値を選択することによって
決定される。
【００３５】定数「ｗ」は最終使用後にバッテリの電圧
が部分的に整定するまでの所要時間である。この定数
は、モニタすべき形式のバッテリの電圧回収率及び温度
を種々の充電状態レベルで記録し、最大充電状態誤差目
標に対応する値を選択することによって決定される。
が部分的に整定するまでの所要時間である。この定数
は、モニタすべき形式のバッテリの電圧回収率及び温度
を種々の充電状態レベルで記録し、最大充電状態誤差目
標に対応する値を選択することによって決定される。
【００３６】定数「ｙ」は放電中のバッテリの決定され
た容量値を調節するために使用される重み係数である。
この定数は、モニタすべきバッテリの耐用寿命中の実際
の容量変化率よりもやや速い率でバッテリの決定された
容量値を変化させ得る値を選択することによって決定さ
れる。
た容量値を調節するために使用される重み係数である。
この定数は、モニタすべきバッテリの耐用寿命中の実際
の容量変化率よりもやや速い率でバッテリの決定された
容量値を変化させ得る値を選択することによって決定さ
れる。
【００３７】定数「ｚ」はモニタすべきバッテリの予想
最大バッテリ容量である。この定数は、モニタすべき形
式の多数のバッテリについてこの形式のバッテリの可能
最大バッテリ容量の値をサンプリングすることによって
決定される。
最大バッテリ容量である。この定数は、モニタすべき形
式の多数のバッテリについてこの形式のバッテリの可能
最大バッテリ容量の値をサンプリングすることによって
決定される。
【００３８】定数「ａａ」、「ａｂ」、「ａｃ」、「ａ
ｄ」、「ａｅ」及び「ａｆ」はバッテリ容量の関係に使
用される実験定数である。これらの定数は、モニタすべ
き形式の多数のバッテリについて種々の温度レベル及び
放電電流レベルでの容量を試験することによって決定さ
れる。これらの定数の値は、容量の関係に代入したとき
に所与の温度及び放電電流におけるバッテリ容量が正確
に予想されるように選択される。
ｄ」、「ａｅ」及び「ａｆ」はバッテリ容量の関係に使
用される実験定数である。これらの定数は、モニタすべ
き形式の多数のバッテリについて種々の温度レベル及び
放電電流レベルでの容量を試験することによって決定さ
れる。これらの定数の値は、容量の関係に代入したとき
に所与の温度及び放電電流におけるバッテリ容量が正確
に予想されるように選択される。
【００３９】定数「ｂａ」、「ｂｂ」、「ｂｃ」及び
「ｂｄ」は後述する充電効率の関係に使用される実験定
数である。これらの定数は、モニタすべき形式の多数の
バッテリについて完全充電状態の該バッテリの種々の電
圧レベル及び温度レベルにおける定常状態再充電電流を
試験することによって決定される。これらの定数は、充
電効率の関係に代入したときに所与の温度及び再充電電
圧における定常状態再充電電流が正確に予測されるよう
に選択される。
「ｂｄ」は後述する充電効率の関係に使用される実験定
数である。これらの定数は、モニタすべき形式の多数の
バッテリについて完全充電状態の該バッテリの種々の電
圧レベル及び温度レベルにおける定常状態再充電電流を
試験することによって決定される。これらの定数は、充
電効率の関係に代入したときに所与の温度及び再充電電
圧における定常状態再充電電流が正確に予測されるよう
に選択される。
【００４０】定数「ｃａ」及び「ｃｂ」は放電中のバッ
テリの絶対充電状態を調節するための帯域境界である。
これらの定数は、バッテリのモニタリング中に生じたノ
イズが十分に濾波されるような値を選択することによっ
て決定される。ｃａの値は常に１未満であり、ｃｂの値
は常に１よりも大きい。値１は最大濾波を示す。
テリの絶対充電状態を調節するための帯域境界である。
これらの定数は、バッテリのモニタリング中に生じたノ
イズが十分に濾波されるような値を選択することによっ
て決定される。ｃａの値は常に１未満であり、ｃｂの値
は常に１よりも大きい。値１は最大濾波を示す。
【００４１】定数「ｄａ」、「ｄｂ」、「ｄｃ」、「ｄ
ｄ」、「ｄｅ」、「ｄｆ」、「ｄｇ」、「ｇａ」及び
「ｇｂ」は、後述する開路電圧充電状態関係の実験定数
である。これらの定数は、モニタすべき形式の多数のバ
ッテリの電圧を種々の充電状態レベル、電流レベル及び
温度レベルで試験し、バッテリの充電状態、電圧、温度
及び電流データを収集することによって決定される。こ
れらの定数は、開路電圧充電状態の関係に代入したとき
に所与の電圧、温度及び電流におけるバッテリ充電状態
を正確に予測するように選択される。
ｄ」、「ｄｅ」、「ｄｆ」、「ｄｇ」、「ｇａ」及び
「ｇｂ」は、後述する開路電圧充電状態関係の実験定数
である。これらの定数は、モニタすべき形式の多数のバ
ッテリの電圧を種々の充電状態レベル、電流レベル及び
温度レベルで試験し、バッテリの充電状態、電圧、温度
及び電流データを収集することによって決定される。こ
れらの定数は、開路電圧充電状態の関係に代入したとき
に所与の電圧、温度及び電流におけるバッテリ充電状態
を正確に予測するように選択される。
【００４２】定数「ｅａ」、「ｅｂ」、「ｅｃ」、「ｅ
ｄ」、「ｅｅ」、「ｆａ」及び「ｆｂ」は、後述する相
対充電状態の関係の実験定数である。これらの定数は、
モニタすべき形式の多数のバッテリを種々の一定電流レ
ベル及び温度レベルで完全充電状態から完全に放電さ
せ、バッテリの電圧、電流及び温度データを収集するこ
とによって決定される。各放電毎に、当該試験でのバッ
テリの容量を決定した後で、当業界でよく知られた種類
のアンペア時積算法を使用してバッテリ充電状態を決定
する。これらの定数の値は、相対充電状態の等式が所与
の電圧、温度及び電流におけるバッテリの充電状態を正
確に予測するように選択される。
ｄ」、「ｅｅ」、「ｆａ」及び「ｆｂ」は、後述する相
対充電状態の関係の実験定数である。これらの定数は、
モニタすべき形式の多数のバッテリを種々の一定電流レ
ベル及び温度レベルで完全充電状態から完全に放電さ
せ、バッテリの電圧、電流及び温度データを収集するこ
とによって決定される。各放電毎に、当該試験でのバッ
テリの容量を決定した後で、当業界でよく知られた種類
のアンペア時積算法を使用してバッテリ充電状態を決定
する。これらの定数の値は、相対充電状態の等式が所与
の電圧、温度及び電流におけるバッテリの充電状態を正
確に予測するように選択される。
【００４３】定数「ｈａ」、「ｈｂ」、「ｈｃ」、「ｈ
ｄ」、「ｈｅ」及び「ｈｆ」は、後述する再充電電圧の
関係の実験定数である。これらの定数は、モニタすべき
形式の多数のバッテリを種々の一定の電流レベル及び温
度レベルで完全放電状態から完全に再充電させ、バッテ
リの電圧、電流及び温度データを収集することによって
決定される。各再充電毎に、充電効率を補正し各試験で
のバッテリ容量を決定した後で、当業界でよく知られた
種類のアンペア時積算法を使用してバッテリ充電状態を
決定する。これらの定数は、再充電電圧の関係が再充電
電流率を最大にし、高い充電状態レベルで充電無効を最
小にするように選択される。
ｄ」、「ｈｅ」及び「ｈｆ」は、後述する再充電電圧の
関係の実験定数である。これらの定数は、モニタすべき
形式の多数のバッテリを種々の一定の電流レベル及び温
度レベルで完全放電状態から完全に再充電させ、バッテ
リの電圧、電流及び温度データを収集することによって
決定される。各再充電毎に、充電効率を補正し各試験で
のバッテリ容量を決定した後で、当業界でよく知られた
種類のアンペア時積算法を使用してバッテリ充電状態を
決定する。これらの定数は、再充電電圧の関係が再充電
電流率を最大にし、高い充電状態レベルで充電無効を最
小にするように選択される。
【００４４】定数「ｊａ」、「ｊｂ」、「ｊｃ」、「ｊ
ｄ」、「ｊｅ」及び「ｊｆ」は後述する再開予測の関係
の実験定数である。これらの定数は、モニタすべき形式
の多数のバッテリを種々の温度、容量及び充電状態レベ
ルで開始させることに成功するようにバッテリをその予
想用途で試験することによって決定される。これらの定
数の値は、再開予測の関係が所与の充電状態レベル及び
バッテリ容量で開始することに成功する最低温度を正確
に予測するように選択される。
ｄ」、「ｊｅ」及び「ｊｆ」は後述する再開予測の関係
の実験定数である。これらの定数は、モニタすべき形式
の多数のバッテリを種々の温度、容量及び充電状態レベ
ルで開始させることに成功するようにバッテリをその予
想用途で試験することによって決定される。これらの定
数の値は、再開予測の関係が所与の充電状態レベル及び
バッテリ容量で開始することに成功する最低温度を正確
に予測するように選択される。
【００４５】定数「ｘａ」及び「ｘｂ」は、モニタすべ
きバッテリが非作動であるときの絶対充電状態の値を調
節するために使用される重み係数である。これらの定数
は、種々の充電状態レベル及び温度における電圧回収率
を記録し、絶対充電状態を平均電圧回収率よりもやや速
く変化させ得る値を選択することによって決定される。
きバッテリが非作動であるときの絶対充電状態の値を調
節するために使用される重み係数である。これらの定数
は、種々の充電状態レベル及び温度における電圧回収率
を記録し、絶対充電状態を平均電圧回収率よりもやや速
く変化させ得る値を選択することによって決定される。
【００４６】以下は、本発明の譲受人であるＧｌｏｂｅ
−Ｕｎｉｏｎ、Ｉｎｃ．、によって製造された５８／５
４０ Ｍｏｔｏｒｃｒａｆｔバッテリに関する上記定数
の典型値をまとめた表である。
−Ｕｎｉｏｎ、Ｉｎｃ．、によって製造された５８／５
４０ Ｍｏｔｏｒｃｒａｆｔバッテリに関する上記定数
の典型値をまとめた表である。
【００４７】
【表１】 次に参照する図２は、図１に示すバッテリモニタ１０が
バッテリ１２のようなバッテリの動作パラメータをモニ
タするために実行するプロセスの概略フローチャートで
ある。バッテリモニタ１０のプロセスはステップ４０か
ら開始される。前述のごとく、バッテリモニタ１０は、
不連続な時間間隔に新しいバッテリ動作パラメータを決
定するために、先に決定されたバッテリパラメータを用
いて反復プロセスを実行する。従って、ステップ４２の
バッテリモニタ１０の初期化プロセスでは、該バッテリ
モニタ１０がバッテリの動作パラメータを最初に決定す
るときに使用する種々の動作パラメータを初期化しなけ
ればならない。初期化すべきバッテリの動作パラメータ
として、バッテリの容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）、バッテ
リの積算アンペア時充電状態（ｓｏｃａｈｉｎｔ）、バ
ッテリの絶対充電状態（ａｂｓｓｏｃ）、バッテリの推
定充電状態（ｓｏｃ）、バッテリ非作動中の時間周期
（ｅｔｉｍｅ）、バッテリの絶対充電状態とバッテリの
相対充電状態との差である係数（ｆａｃｔｏｒ）、及
び、バッテリの電流（ｃｕｒｒｅｎｔ）がある。これら
のパラメータのうち、容量は定数ａに等しい値、バッテ
リの積算アンペア時充電状態は定数ｂに等しい値、バッ
テリの絶対充電状態は定数ｂに等しい値、バッテリの推
定充電状態は定数ｂに等しい値で初期化される。その他
のパラメータは初期化によって０に設定される。
バッテリ１２のようなバッテリの動作パラメータをモニ
タするために実行するプロセスの概略フローチャートで
ある。バッテリモニタ１０のプロセスはステップ４０か
ら開始される。前述のごとく、バッテリモニタ１０は、
不連続な時間間隔に新しいバッテリ動作パラメータを決
定するために、先に決定されたバッテリパラメータを用
いて反復プロセスを実行する。従って、ステップ４２の
バッテリモニタ１０の初期化プロセスでは、該バッテリ
モニタ１０がバッテリの動作パラメータを最初に決定す
るときに使用する種々の動作パラメータを初期化しなけ
ればならない。初期化すべきバッテリの動作パラメータ
として、バッテリの容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）、バッテ
リの積算アンペア時充電状態（ｓｏｃａｈｉｎｔ）、バ
ッテリの絶対充電状態（ａｂｓｓｏｃ）、バッテリの推
定充電状態（ｓｏｃ）、バッテリ非作動中の時間周期
（ｅｔｉｍｅ）、バッテリの絶対充電状態とバッテリの
相対充電状態との差である係数（ｆａｃｔｏｒ）、及
び、バッテリの電流（ｃｕｒｒｅｎｔ）がある。これら
のパラメータのうち、容量は定数ａに等しい値、バッテ
リの積算アンペア時充電状態は定数ｂに等しい値、バッ
テリの絶対充電状態は定数ｂに等しい値、バッテリの推
定充電状態は定数ｂに等しい値で初期化される。その他
のパラメータは初期化によって０に設定される。
【００４８】次に、ステップ４４において、バッテリモ
ニタ１０は、最後に測定及び決定されたパラメータのう
ちの選択されたパラメータをランダムアクセスメモリ３
０に記憶する。バッテリモニタ１０は、最後のバッテリ
電流（Ｌｃｕｒｒｅｎｔ）、最後に決定された積算アン
ペア時充電状態（Ｌｓｏｃａｈｉｎｔ）、最後に決定さ
れたバッテリの絶対充電状態（Ｌａｂｓｓｏｃ）、最後
に決定された係数（Ｌｆａｃｔｏｒ）及び最後に決定さ
れたバッテリ容量（Ｌｃａｐａｃｉｔｙ）を第２メモリ
３０に記憶する。バッテリモニタ１０の初期化後の第１
回目の反復においては、バッテリモニタ１０は初期化パ
ラメータを第２メモリ３０に記憶する。それ以後の反復
においては、バッテリモニタ１０は直前の反復中に決定
されたパラメータを第２メモリ３０に記憶する。
ニタ１０は、最後に測定及び決定されたパラメータのう
ちの選択されたパラメータをランダムアクセスメモリ３
０に記憶する。バッテリモニタ１０は、最後のバッテリ
電流（Ｌｃｕｒｒｅｎｔ）、最後に決定された積算アン
ペア時充電状態（Ｌｓｏｃａｈｉｎｔ）、最後に決定さ
れたバッテリの絶対充電状態（Ｌａｂｓｓｏｃ）、最後
に決定された係数（Ｌｆａｃｔｏｒ）及び最後に決定さ
れたバッテリ容量（Ｌｃａｐａｃｉｔｙ）を第２メモリ
３０に記憶する。バッテリモニタ１０の初期化後の第１
回目の反復においては、バッテリモニタ１０は初期化パ
ラメータを第２メモリ３０に記憶する。それ以後の反復
においては、バッテリモニタ１０は直前の反復中に決定
されたパラメータを第２メモリ３０に記憶する。
【００４９】ステップ４４において、最後に測定及び決
定されたパラメータのうちの選択されたパラメータを記
憶した後で、次にステップ４６において、バッテリモニ
タは、バッテリ電流（ｃｕｒｒｅｎｔ）、バッテリ電圧
（ｖｏｌｔ）、華氏のバッテリ温度（ｔｅｍｐｆ）、及
び最終反復以後の経過時間（ｄｅｌｔｉｍｅ）の現在値
を測定する。ステップ４６においてプロセッサは、バッ
テリ現在電圧を決定するために電圧センサ２０から電圧
センサ信号を読取り、バッテリ現在電流を決定するため
に電流センサ１８から電流センサ信号を読取り、バッテ
リ温度を決定するために温度センサ２２から温度センサ
信号を読取る。プロセッサ２６は更に、タイマ２４によ
って与えられるタイミング信号に応じて最終反復以後に
経過した時間周期を演算する。
定されたパラメータのうちの選択されたパラメータを記
憶した後で、次にステップ４６において、バッテリモニ
タは、バッテリ電流（ｃｕｒｒｅｎｔ）、バッテリ電圧
（ｖｏｌｔ）、華氏のバッテリ温度（ｔｅｍｐｆ）、及
び最終反復以後の経過時間（ｄｅｌｔｉｍｅ）の現在値
を測定する。ステップ４６においてプロセッサは、バッ
テリ現在電圧を決定するために電圧センサ２０から電圧
センサ信号を読取り、バッテリ現在電流を決定するため
に電流センサ１８から電流センサ信号を読取り、バッテ
リ温度を決定するために温度センサ２２から温度センサ
信号を読取る。プロセッサ２６は更に、タイマ２４によ
って与えられるタイミング信号に応じて最終反復以後に
経過した時間周期を演算する。
【００５０】上記のごとくバッテリモニタ１０が定期的
な間隔でバッテリの動作パラメータを決定するように構
成されているとき、最終反復以後の時間は定数として処
理され、プロセッサ２６によって決定される必要がな
い。また、モニタすべきバッテリが既知の定温条件下に
作動するときは、バッテリの温度は定数として処理され
得る。この場合にはプロセッサ２６が温度センサ２２か
ら温度センサ信号を読取る必要がない。
な間隔でバッテリの動作パラメータを決定するように構
成されているとき、最終反復以後の時間は定数として処
理され、プロセッサ２６によって決定される必要がな
い。また、モニタすべきバッテリが既知の定温条件下に
作動するときは、バッテリの温度は定数として処理され
得る。この場合にはプロセッサ２６が温度センサ２２か
ら温度センサ信号を読取る必要がない。
【００５１】ステップ４６において上記の値を決定した
後で、バッテリモニタ１０は、バッテリの定格容量（ｒ
ａｔｅｄｃａｐ）、バッテリの電流容量（ｃｒｎｔｃａ
ｐ）を決定するためにステップ４８に進む。バッテリの
定格容量及び電流容量を決定する前に、プロセッサ２６
はまず、定格容量及び電流容量の温度補償を与える温度
補償係数（ｔｅｍｐｃｏｍｐ）を決定する。プロセッサ
２６は、以下の関係に従って温度補償係数を演算する。
後で、バッテリモニタ１０は、バッテリの定格容量（ｒ
ａｔｅｄｃａｐ）、バッテリの電流容量（ｃｒｎｔｃａ
ｐ）を決定するためにステップ４８に進む。バッテリの
定格容量及び電流容量を決定する前に、プロセッサ２６
はまず、定格容量及び電流容量の温度補償を与える温度
補償係数（ｔｅｍｐｃｏｍｐ）を決定する。プロセッサ
２６は、以下の関係に従って温度補償係数を演算する。
【００５２】
【数１】 温度補償係数を決定した後で、プロセッサ２６は次に、
以下の関係に従ってバッテリの定格容量を決定する。
以下の関係に従ってバッテリの定格容量を決定する。
【００５３】
【数２】 プロセッサ２６は最後に、ステップ４８において以下の
関係に従ってバッテリの電流容量を決定する。
関係に従ってバッテリの電流容量を決定する。
【００５４】
【数３】 式中の｜Ｉ｜はバッテリの電流の絶対値を示す。
【００５５】ステップ４８において容量を決定した後で
プロセッサ２６はステップ５０に進み、ステップ５０に
おいて係数を決定する。この係数は前述のごとくバッテ
リの絶対充電状態とバッテリの相対充電状態との差を示
す。プロセッサ２６は、以下の関係に従ってステップ５
０の係数を決定する。
プロセッサ２６はステップ５０に進み、ステップ５０に
おいて係数を決定する。この係数は前述のごとくバッテ
リの絶対充電状態とバッテリの相対充電状態との差を示
す。プロセッサ２６は、以下の関係に従ってステップ５
０の係数を決定する。
【００５６】
【数４】 式中のΔｔは最終反復以後の時間（ｄｅｌｔｉｍｅ）で
ある。
ある。
【００５７】ステップ５０において係数を決定した後
で、プロセッサは次にステップ５２において積算アンペ
ア時充電状態、絶対充電状態及びバッテリの相対充電状
態（ｒｅｌｓｏｃ）の初期値を決定するためにアンペア
時積分を使用する。ステップ５０を実行する際に、プロ
セッサはまず、最終反復以後にバッテリによって使用さ
れた充電状態（ｓｏｃｕｓｅｄ）を決定する。バッテリ
によって使用された充電状態は以下の関係によって決定
される。
で、プロセッサは次にステップ５２において積算アンペ
ア時充電状態、絶対充電状態及びバッテリの相対充電状
態（ｒｅｌｓｏｃ）の初期値を決定するためにアンペア
時積分を使用する。ステップ５０を実行する際に、プロ
セッサはまず、最終反復以後にバッテリによって使用さ
れた充電状態（ｓｏｃｕｓｅｄ）を決定する。バッテリ
によって使用された充電状態は以下の関係によって決定
される。
【００５８】
【数５】 最終反復以後にバッテリによって使用された充電状態を
決定した後で、プロセッサ２６は以下の関係に従ってバ
ッテリの積算アンペア時充電状態を決定する。
決定した後で、プロセッサ２６は以下の関係に従ってバ
ッテリの積算アンペア時充電状態を決定する。
【００５９】
【数６】 バッテリの積算アンペア時充電状態を決定した後で、プ
ロセッサ２６は以下の関係に従ってバッテリの絶対充電
状態を決定する。
ロセッサ２６は以下の関係に従ってバッテリの絶対充電
状態を決定する。
【００６０】
【数７】 最後に、ステップ５２を完了するために、プロセッサ２
６はバッテリの相対充電状態を決定する。プロセッサ２
６は以下の関係を使用してバッテリの相対充電状態を決
定する。
６はバッテリの相対充電状態を決定する。プロセッサ２
６は以下の関係を使用してバッテリの相対充電状態を決
定する。
【００６１】
【数８】 ステップ５２の後で、バッテリモニタ１０は、バッテリ
が放電中、非作動中または再充電中のいずれであるかを
決定する。バッテリモニタ１０がこれを決定するよう
に、プロセッサ２６がまずステップ５４でバッテリが放
電中であるか否かを決定する。プロセッサ２６は、ステ
ップ４６で決定された電流がバッテリ非作動を示す最大
電流量である負電流（−ｃ）よりも小さいか否かを決定
するためにステップ５４を実行する。バッテリ電流がこ
の電流よりも小さいときはバッテリが放電中であると判
断し、バッテリモニタ１０は、図３に基づいて詳細に後
述する放電モード５６に入る。
が放電中、非作動中または再充電中のいずれであるかを
決定する。バッテリモニタ１０がこれを決定するよう
に、プロセッサ２６がまずステップ５４でバッテリが放
電中であるか否かを決定する。プロセッサ２６は、ステ
ップ４６で決定された電流がバッテリ非作動を示す最大
電流量である負電流（−ｃ）よりも小さいか否かを決定
するためにステップ５４を実行する。バッテリ電流がこ
の電流よりも小さいときはバッテリが放電中であると判
断し、バッテリモニタ１０は、図３に基づいて詳細に後
述する放電モード５６に入る。
【００６２】バッテリが放電中でないときは、マイクロ
プロセッサは次にステップ５８においてバッテリが非作
動であるか否かを決定する。マイクロプロセッサは、バ
ッテリ電流が０以下であって−ｃ以上であるか否かを決
定するためにステップ５８を実行する。バッテリが非作
動のとき、プロセッサ２６は図４に基づいて詳細に後述
する非作動モード６０に入る。バッテリが放電中または
非作動のいずれでもないとき、バッテリは再充電中であ
ると判断され、この場合にはバッテリモニタは再充電モ
ード６２に入る。再充電モードに関しては図５に基づい
て詳細に後述する。
プロセッサは次にステップ５８においてバッテリが非作
動であるか否かを決定する。マイクロプロセッサは、バ
ッテリ電流が０以下であって−ｃ以上であるか否かを決
定するためにステップ５８を実行する。バッテリが非作
動のとき、プロセッサ２６は図４に基づいて詳細に後述
する非作動モード６０に入る。バッテリが放電中または
非作動のいずれでもないとき、バッテリは再充電中であ
ると判断され、この場合にはバッテリモニタは再充電モ
ード６２に入る。再充電モードに関しては図５に基づい
て詳細に後述する。
【００６３】放電モード５６、非作動モード６０または
再充電モード６２が完了した後で、バッテリモニタは次
にステップ６６に進み、より詳細に後述するように放電
モード５６、非作動モード６０または再充電モード６２
において決定された充電状態の値を制限する。ステップ
６６を実行した後で、バッテリモニタ１０はステップ６
８に進み、出力手段３２によってバッテリの動作パラメ
ータを示す出力パラメータ信号を出力１６に供給し、次
の反復の開始を待機する。その後で、バッテリモニタ１
０はステップ４４に戻り、最後に測定及び決定され次回
の反復中に使用されるべく選択されたバッテリの動作動
作パラメータを記憶する。
再充電モード６２が完了した後で、バッテリモニタは次
にステップ６６に進み、より詳細に後述するように放電
モード５６、非作動モード６０または再充電モード６２
において決定された充電状態の値を制限する。ステップ
６６を実行した後で、バッテリモニタ１０はステップ６
８に進み、出力手段３２によってバッテリの動作パラメ
ータを示す出力パラメータ信号を出力１６に供給し、次
の反復の開始を待機する。その後で、バッテリモニタ１
０はステップ４４に戻り、最後に測定及び決定され次回
の反復中に使用されるべく選択されたバッテリの動作動
作パラメータを記憶する。
【００６４】次に参照する図３は、図２に示す放電モー
ド５６を実行するためのバッテリモニタ１０の編成方法
を示す。放電モードは開始ステップ１０８で開始され
る。まず、ステップ１１０において、バッテリが非作動
中でないのでｅｔｉｍｅを０にリセットするためにプロ
セッサ２６がタイマ３８をリセットする。次に、ステッ
プ１１２において、プロセッサ２６は後述する相対充電
状態関係が正確であるか否かを決定する。ステップ１１
２を実行する際にマイクロプロセッサは、電流が、放電
モードの相対充電状態の関係を正しく維持し得る最小電
流に対応する負電流（−ｅ）未満の値であるか否かを決
定する。電流が−ｅ未満の値でないときは、マイクロプ
ロセッサが放電モードを実行せず、最終ステップ１２２
に戻る。逆に、電流が−ｅ未満の値であるときは、プロ
セッサは次に、補正された電圧（Ｖｐｐ）を決定するた
めにステップ１１４に進む。プロセッサ２６は以下の関
係を使用してステップ１１４を実行する。
ド５６を実行するためのバッテリモニタ１０の編成方法
を示す。放電モードは開始ステップ１０８で開始され
る。まず、ステップ１１０において、バッテリが非作動
中でないのでｅｔｉｍｅを０にリセットするためにプロ
セッサ２６がタイマ３８をリセットする。次に、ステッ
プ１１２において、プロセッサ２６は後述する相対充電
状態関係が正確であるか否かを決定する。ステップ１１
２を実行する際にマイクロプロセッサは、電流が、放電
モードの相対充電状態の関係を正しく維持し得る最小電
流に対応する負電流（−ｅ）未満の値であるか否かを決
定する。電流が−ｅ未満の値でないときは、マイクロプ
ロセッサが放電モードを実行せず、最終ステップ１２２
に戻る。逆に、電流が−ｅ未満の値であるときは、プロ
セッサは次に、補正された電圧（Ｖｐｐ）を決定するた
めにステップ１１４に進む。プロセッサ２６は以下の関
係を使用してステップ１１４を実行する。
【００６５】
【数９】 ステップ１１４において補正された電圧を決定した後
で、プロセッサは、バッテリの相対充電状態を決定する
ためにステップ１１６に進む。ステップ１１６において
マイクロプロセッサは以下の関係を使用してバッテリの
相対充電状態を決定する。
で、プロセッサは、バッテリの相対充電状態を決定する
ためにステップ１１６に進む。ステップ１１６において
マイクロプロセッサは以下の関係を使用してバッテリの
相対充電状態を決定する。
【００６６】
【数１０】 上記より、補正された電圧（Ｖｐｐ）が０未満であると
きは、プロセッサ２６は相対充電状態の値を、上記関係
によって決定された相対充電状態の負号として設定する
であろう。
きは、プロセッサ２６は相対充電状態の値を、上記関係
によって決定された相対充電状態の負号として設定する
であろう。
【００６７】ステップ１１６で相対充電状態を決定した
後で、プロセッサは次にステップ１１８に進み、ステッ
プ１１６で決定された相対充電状態に基づいてバッテリ
の充電状態を決定する。ステップ１１８を実行するため
に、マイクロプロセッサは以下の関係を使用する。
後で、プロセッサは次にステップ１１８に進み、ステッ
プ１１６で決定された相対充電状態に基づいてバッテリ
の充電状態を決定する。ステップ１１８を実行するため
に、マイクロプロセッサは以下の関係を使用する。
【００６８】
【数１１】 次のステップに移行する前に、プロセッサは上記の関係
によって決定された絶対充電状態に切換両端値（ｌｉｍ
ｉｔｓ ｕｐｏｎ ｃｈａｎｇｅ）を配置する。最終反
復から得られた絶対充電状態に切換両端値を配置すると
き、マイクロプロセッサは以下の関係を使用する。
によって決定された絶対充電状態に切換両端値（ｌｉｍ
ｉｔｓ ｕｐｏｎ ｃｈａｎｇｅ）を配置する。最終反
復から得られた絶対充電状態に切換両端値を配置すると
き、マイクロプロセッサは以下の関係を使用する。
【００６９】
【数１２】 ステップ１１８で決定された絶対充電状態に切換両端値
を配置した後で、プロセッサは次にステップ１２０にお
いて、ステップ１１８で決定された絶対充電状態及びス
テップ５２で定義したような積算アンペア時充電状態に
基づいてバッテリの容量を調節する。ステップ１２０を
実行する際に、プロセッサは以下の関係を使用する。
を配置した後で、プロセッサは次にステップ１２０にお
いて、ステップ１１８で決定された絶対充電状態及びス
テップ５２で定義したような積算アンペア時充電状態に
基づいてバッテリの容量を調節する。ステップ１２０を
実行する際に、プロセッサは以下の関係を使用する。
【００７０】
【数１３】 ステップ１２０においてバッテリの容量を調節した後
で、プロセッサはステップ１２２において放電モードを
完了し、前述のようにステップ６６に進む。上記より、
バッテリの相対充電状態が、従来技術のように誤りを生
じ易くまた揺らぎ電流を要したバッテリの内部抵抗を決
定することを必要としないで、高精度で決定されること
が理解されよう。更に、本発明によれば、バッテリモニ
タ１０はまた、妥当な両端値の内部のバッテリの相対充
電状態に基づいてバッテリの絶対充電状態を決定し、決
定されたバッテリの絶対充電状態に基づいてバッテリの
容量を調節する。
で、プロセッサはステップ１２２において放電モードを
完了し、前述のようにステップ６６に進む。上記より、
バッテリの相対充電状態が、従来技術のように誤りを生
じ易くまた揺らぎ電流を要したバッテリの内部抵抗を決
定することを必要としないで、高精度で決定されること
が理解されよう。更に、本発明によれば、バッテリモニ
タ１０はまた、妥当な両端値の内部のバッテリの相対充
電状態に基づいてバッテリの絶対充電状態を決定し、決
定されたバッテリの絶対充電状態に基づいてバッテリの
容量を調節する。
【００７１】次に参照する図４は、本発明に従って図２
に示すような非作動モード６０を実行するバッテリモニ
タ１０の編成方法を示す。非作動モードは開始ステップ
７０から始まる。プロセッサ２６はまずステップ７２に
おいて、バッテリモニタが非作動であった時間（ｅｔｉ
ｍｅ）をタイマ３８から決定する。ステップ７２を実行
するために、プロセッサは最終反復以後の時間（ｄｅｌ
ｔｉｍｅ）を第２メモリ３０に記憶された非作動時間
（ｅｔｉｍｅ）に加算する。
に示すような非作動モード６０を実行するバッテリモニ
タ１０の編成方法を示す。非作動モードは開始ステップ
７０から始まる。プロセッサ２６はまずステップ７２に
おいて、バッテリモニタが非作動であった時間（ｅｔｉ
ｍｅ）をタイマ３８から決定する。ステップ７２を実行
するために、プロセッサは最終反復以後の時間（ｄｅｌ
ｔｉｍｅ）を第２メモリ３０に記憶された非作動時間
（ｅｔｉｍｅ）に加算する。
【００７２】次に、ステップ７４において、バッテリモ
ニタ１０は非作動中のバッテリの補正電圧を決定する。
非作動中のバッテリの補正電圧（開路電圧）を決定する
際に、プロセッサ２６は以下の式を使用して、現在測定
されたバッテリ電圧を電流及び温度条件に適応させる。
ニタ１０は非作動中のバッテリの補正電圧を決定する。
非作動中のバッテリの補正電圧（開路電圧）を決定する
際に、プロセッサ２６は以下の式を使用して、現在測定
されたバッテリ電圧を電流及び温度条件に適応させる。
【００７３】
【数１４】 バッテリの補正電圧を決定した後で、プロセッサ２６は
次に、ステップ７６に進み、バッテリの開路電圧充電状
態を決定する。ステップ７６を実行する際に、プロセッ
サ２６は以下の関係を使用する。
次に、ステップ７６に進み、バッテリの開路電圧充電状
態を決定する。ステップ７６を実行する際に、プロセッ
サ２６は以下の関係を使用する。
【００７４】
【数１５】 上記から、補正電圧が０未満であるときは、非作動中の
バッテリの開路電圧充電状態は決定された開路電圧充電
状態の値に負号を付けた値であると考えられることは明
らかであろう。バッテリの開路電圧充電状態のこの最終
値は非作動中のバッテリの絶対充電状態を決定するため
に使用される。
バッテリの開路電圧充電状態は決定された開路電圧充電
状態の値に負号を付けた値であると考えられることは明
らかであろう。バッテリの開路電圧充電状態のこの最終
値は非作動中のバッテリの絶対充電状態を決定するため
に使用される。
【００７５】非作動中のバッテリの絶対充電状態を決定
する前に、プロセッサはまず、ステップ７８において、
ステップ７６で決定された開路電圧充電状態の値が正確
であるか否かを決定する。開路電圧充電状態の値は、バ
ッテリがその最終使用以後バッテリ電圧が整定するまで
の十分な期間は非作動に維持されるときまたはタイマ３
８（ｅｔｉｍｅ）を進める後述の別の手段によって正確
であると判定される。ステップ７８を実行する際にマイ
クロプロセッサは、バッテリが非作動であった時間が前
述の第１の時間周期ｔよりも長いか否かを決定する。バ
ッテリが時間周期ｔよりも長時間の非作動状態を維持し
たときは、プロセッサは次にステップ８０に進み、容量
調節基準が満たされているか否かを決定する。ステップ
８０を実行する際にプロセッサは、バッテリの絶対充電
状態と第２メモリ３０に記憶されたバッテリの最終充電
状態との差が定数ｕよりも大きいか否かを決定する。定
数ｕは、容量値を安全に調節するために必要な充電状態
の変化に対応する。この基準が満たされているとき、プ
ロセッサは次にステップ８２に進み、以下の関係に従っ
てバッテリの容量を調節する。
する前に、プロセッサはまず、ステップ７８において、
ステップ７６で決定された開路電圧充電状態の値が正確
であるか否かを決定する。開路電圧充電状態の値は、バ
ッテリがその最終使用以後バッテリ電圧が整定するまで
の十分な期間は非作動に維持されるときまたはタイマ３
８（ｅｔｉｍｅ）を進める後述の別の手段によって正確
であると判定される。ステップ７８を実行する際にマイ
クロプロセッサは、バッテリが非作動であった時間が前
述の第１の時間周期ｔよりも長いか否かを決定する。バ
ッテリが時間周期ｔよりも長時間の非作動状態を維持し
たときは、プロセッサは次にステップ８０に進み、容量
調節基準が満たされているか否かを決定する。ステップ
８０を実行する際にプロセッサは、バッテリの絶対充電
状態と第２メモリ３０に記憶されたバッテリの最終充電
状態との差が定数ｕよりも大きいか否かを決定する。定
数ｕは、容量値を安全に調節するために必要な充電状態
の変化に対応する。この基準が満たされているとき、プ
ロセッサは次にステップ８２に進み、以下の関係に従っ
てバッテリの容量を調節する。
【００７６】
【数１６】 ステップ８２に従ってバッテリの容量を調節した後で、
またはステップ８０において容量調節基準が満たされて
いなかったことを決定した後で、プロセッサ２６は次に
ステップ８４に進み、充電状態の値をリセットする。ス
テップ８４を実行する際にプロセッサは、ステップ５２
で先に決定された絶対充電状態の値に、ステップ７６で
決定された開路充電状態の値をオーバーライトすること
によって、ステップ７６において決定された開路電圧充
電状態の値に等しい絶対充電状態を設定する。プロセッ
サはまた、ステップ５２で先に決定された積算アンペア
時充電状態の値に、ステップ７６で決定された開路電圧
充電状態の値をオーバーライトし、第２メモリ３０に記
憶された最終充電状態の値を開路電圧充電状態の値に等
しく設定する。その後でプロセッサは、ステップ９４に
おいて非作動モードを完了し、前述のようにステップ６
６に進む。
またはステップ８０において容量調節基準が満たされて
いなかったことを決定した後で、プロセッサ２６は次に
ステップ８４に進み、充電状態の値をリセットする。ス
テップ８４を実行する際にプロセッサは、ステップ５２
で先に決定された絶対充電状態の値に、ステップ７６で
決定された開路充電状態の値をオーバーライトすること
によって、ステップ７６において決定された開路電圧充
電状態の値に等しい絶対充電状態を設定する。プロセッ
サはまた、ステップ５２で先に決定された積算アンペア
時充電状態の値に、ステップ７６で決定された開路電圧
充電状態の値をオーバーライトし、第２メモリ３０に記
憶された最終充電状態の値を開路電圧充電状態の値に等
しく設定する。その後でプロセッサは、ステップ９４に
おいて非作動モードを完了し、前述のようにステップ６
６に進む。
【００７７】ステップ７８において、開路電圧充電状態
の関係が正しいことを証明するためにはバッテリの非作
動時間が不十分な長さであるとプロセッサ２６が決定し
たとき、マイクロプロセッサは次にステップ８６に進
み、ステップ７６で決定された開路充電状態の値が近似
値であることをバッテリの非作動時間が証明するか否か
を決定する。ステップ８６を実行する際にプロセッサ
は、バッテリの非作動時間が中間時間周期ｗよりも長い
か否かを決定する。周期ｗは、バッテリの最終使用から
バッテリの電圧が部分的に整定するまでの所要時間であ
り、従って時間ｔよりも短い。バッテリの非作動時間
が、ステップ７６で決定された開路電圧充電状態値が近
似値でないことを証明するときは、プロセッサはステッ
プ９４で非作動モードを完了し、前述のごとくステップ
６６に進む。しかしながら、ステップ８６において、ス
テップ７６で決定された開路電圧充電状態の値が近似値
であると決定されたときは、プロセッサは次にステップ
８８に進み、ステップ５２で先に決定されていた絶対充
電状態が、ステップ７６で決定された開路電圧充電状態
の値が正確であることを証明するか否かを決定する。
の関係が正しいことを証明するためにはバッテリの非作
動時間が不十分な長さであるとプロセッサ２６が決定し
たとき、マイクロプロセッサは次にステップ８６に進
み、ステップ７６で決定された開路充電状態の値が近似
値であることをバッテリの非作動時間が証明するか否か
を決定する。ステップ８６を実行する際にプロセッサ
は、バッテリの非作動時間が中間時間周期ｗよりも長い
か否かを決定する。周期ｗは、バッテリの最終使用から
バッテリの電圧が部分的に整定するまでの所要時間であ
り、従って時間ｔよりも短い。バッテリの非作動時間
が、ステップ７６で決定された開路電圧充電状態値が近
似値でないことを証明するときは、プロセッサはステッ
プ９４で非作動モードを完了し、前述のごとくステップ
６６に進む。しかしながら、ステップ８６において、ス
テップ７６で決定された開路電圧充電状態の値が近似値
であると決定されたときは、プロセッサは次にステップ
８８に進み、ステップ５２で先に決定されていた絶対充
電状態が、ステップ７６で決定された開路電圧充電状態
の値が正確であることを証明するか否かを決定する。
【００７８】ステップ８８を実行する際に、プロセッサ
２６は、ステップ７６において決定された開路電圧充電
状態の値とステップ５２において決定された絶対充電状
態との差の絶対値が定数ｈよりも小さいか否かを決定す
る。定数ｈは、開路電圧充電状態が実際の充電状態に十
分に近いか否かを決定するために使用される値である。
近い場合、プロセッサは次に、バッテリの非作動時間を
進めてステップ９０の時間ｔに等しい値にし、その結果
として、非作動中の次回の反復においてステップ７８を
実行したプロセッサは、ステップ７６で決定された開路
電圧充電状態の値が正しいか否かを知るためにステップ
８０に進む。しかしながら、ステップ７６で決定された
開路充電状態の値がステップ５２で決定された絶対充電
状態に十分に近い値でないときは、バッテリモニタ１０
は次にステップ９２に進み、充電状態の値を調節する。
ステップ９２を実行する際にプロセッサは、絶対充電状
態をステップ７６で決定された開路電圧充電状態に等し
い値に設定し、以下に示す帯域関係式を用いることによ
って絶対充電状態に関する帯域限界を配置する。
２６は、ステップ７６において決定された開路電圧充電
状態の値とステップ５２において決定された絶対充電状
態との差の絶対値が定数ｈよりも小さいか否かを決定す
る。定数ｈは、開路電圧充電状態が実際の充電状態に十
分に近いか否かを決定するために使用される値である。
近い場合、プロセッサは次に、バッテリの非作動時間を
進めてステップ９０の時間ｔに等しい値にし、その結果
として、非作動中の次回の反復においてステップ７８を
実行したプロセッサは、ステップ７６で決定された開路
電圧充電状態の値が正しいか否かを知るためにステップ
８０に進む。しかしながら、ステップ７６で決定された
開路充電状態の値がステップ５２で決定された絶対充電
状態に十分に近い値でないときは、バッテリモニタ１０
は次にステップ９２に進み、充電状態の値を調節する。
ステップ９２を実行する際にプロセッサは、絶対充電状
態をステップ７６で決定された開路電圧充電状態に等し
い値に設定し、以下に示す帯域関係式を用いることによ
って絶対充電状態に関する帯域限界を配置する。
【００７９】
【数１７】 ステップ９２を終了すると、プロセッサは次に、ステッ
プ５２で決定された絶対充電状態が上記の帯域境界内部
にあるか否かを決定する。これらのは帯域境界は、最終
絶対充電状態の値と帯域境界との間の差の大きさが帯域
よりも小さくなるような所与の範囲を規定する。絶対充
電状態の値が帯域境界の内部にあるとき、調節は全く不
要であり、プロセッサはステップ９４で非作動モードを
終了し、前述のごとくステップ６６に進む。絶対充電状
態の値が帯域境界の外部にあるとき、絶対充電状態を適
当な帯域境界に等しい値に設定し、プロセッサは次にス
テップ９４で非作動モードを終了し、前述のごとくステ
ップ６６に進む。
プ５２で決定された絶対充電状態が上記の帯域境界内部
にあるか否かを決定する。これらのは帯域境界は、最終
絶対充電状態の値と帯域境界との間の差の大きさが帯域
よりも小さくなるような所与の範囲を規定する。絶対充
電状態の値が帯域境界の内部にあるとき、調節は全く不
要であり、プロセッサはステップ９４で非作動モードを
終了し、前述のごとくステップ６６に進む。絶対充電状
態の値が帯域境界の外部にあるとき、絶対充電状態を適
当な帯域境界に等しい値に設定し、プロセッサは次にス
テップ９４で非作動モードを終了し、前述のごとくステ
ップ６６に進む。
【００８０】次に参照する図５は、本発明に従って図２
に示す再充電モードを実行するためのバッテリモニタ１
０の編成方法を示す。再充電モードを実行する際に、バ
ッテリモニタ１０は開始ステップ９６から始める。ステ
ップ９８において、バッテリモニタ１０はまず、プロセ
ッサ２６に、バッテリの非作動時間（ｅｔｉｍｅ）を０
にリセットさせる。その理由は、バッテリが非作動中で
ないからである。次に、ステップ１００において、プロ
セッサ２６は、バッテリの再充電に使用されない再充電
電流の量を決定する。この電流は当業界でガス発生電流
（ｉｇａｓ）という通称で知られている。ステップ１０
０を実行する際に、プロセッサは以下の関係を使用す
る。
に示す再充電モードを実行するためのバッテリモニタ１
０の編成方法を示す。再充電モードを実行する際に、バ
ッテリモニタ１０は開始ステップ９６から始める。ステ
ップ９８において、バッテリモニタ１０はまず、プロセ
ッサ２６に、バッテリの非作動時間（ｅｔｉｍｅ）を０
にリセットさせる。その理由は、バッテリが非作動中で
ないからである。次に、ステップ１００において、プロ
セッサ２６は、バッテリの再充電に使用されない再充電
電流の量を決定する。この電流は当業界でガス発生電流
（ｉｇａｓ）という通称で知られている。ステップ１０
０を実行する際に、プロセッサは以下の関係を使用す
る。
【００８１】
【数１８】 ステップ１００においてガス発生電流を決定した後で、
プロセッサは次にステップ１０２に進み、ステップ１０
０で決定された無効を補償するためにバッテリによって
使用される充電状態を調節する。ステップ１０２を実行
する際に、プロセッサは、第２メモリ３０に記憶された
最終電流がガス発生電流よりも大きいか否かを決定す
る。大きい場合、プロセッサは次に、以下の関係を使用
して再計算した使用差充電状態を決定する。
プロセッサは次にステップ１０２に進み、ステップ１０
０で決定された無効を補償するためにバッテリによって
使用される充電状態を調節する。ステップ１０２を実行
する際に、プロセッサは、第２メモリ３０に記憶された
最終電流がガス発生電流よりも大きいか否かを決定す
る。大きい場合、プロセッサは次に、以下の関係を使用
して再計算した使用差充電状態を決定する。
【００８２】
【数１９】 バッテリが再充電中であるため、最終反復以後にバッテ
リによって使用される充電状態は負の数であり、従っ
て、実際には最終反復以後にバッテリに加算された充電
状態である。ステップ１０２の後で、プロセッサは次に
ステップ１０４に進み、ガス発生電流の値次第でステッ
プ１０２またはステップ５２において決定された再充電
中のバッテリによって最終反復以後に使用された負の充
電状態に基づいて、ステップ５２で決定された充電状態
の値を調節する。ステップ１０４を実行する際に、プロ
セッサはまず、以下の関係を使用してバッテリの積算ア
ンペア時充電状態を決定する。
リによって使用される充電状態は負の数であり、従っ
て、実際には最終反復以後にバッテリに加算された充電
状態である。ステップ１０２の後で、プロセッサは次に
ステップ１０４に進み、ガス発生電流の値次第でステッ
プ１０２またはステップ５２において決定された再充電
中のバッテリによって最終反復以後に使用された負の充
電状態に基づいて、ステップ５２で決定された充電状態
の値を調節する。ステップ１０４を実行する際に、プロ
セッサはまず、以下の関係を使用してバッテリの積算ア
ンペア時充電状態を決定する。
【００８３】
【数２０】 上の関係によって決定されたバッテリの積算アンペア時
充電状態を利用して、バッテリが非作動状態または放電
状態に戻るときのバッテリ容量を決定するためのバッテ
リの積算アンペア時充電状態を追跡する。ステップ１０
４を終了するときに、バッテリモニタ１０はまた、プロ
セッサ２６に以下の関係を使用してバッテリの絶対充電
状態を決定させる。
充電状態を利用して、バッテリが非作動状態または放電
状態に戻るときのバッテリ容量を決定するためのバッテ
リの積算アンペア時充電状態を追跡する。ステップ１０
４を終了するときに、バッテリモニタ１０はまた、プロ
セッサ２６に以下の関係を使用してバッテリの絶対充電
状態を決定させる。
【００８４】
【数２１】 バッテリの新しい絶対充電状態は、ランダムアクセスメ
モリ３０に記憶されたバッテリの最終絶対充電状態から
最終反復以後にバッテリによって使用された充電状態を
減算した値であることは理解されよう。バッテリが再充
電中なので、最終反復以後にバッテリによって使用され
た充電状態は負の値であり、従って、バッテリの絶対充
電状態は、バッテリの最終絶対充電状態に最終反復以後
にバッテリの再充電によってバッテリに付加された充電
状態を加算した値に等しいであろう。
モリ３０に記憶されたバッテリの最終絶対充電状態から
最終反復以後にバッテリによって使用された充電状態を
減算した値であることは理解されよう。バッテリが再充
電中なので、最終反復以後にバッテリによって使用され
た充電状態は負の値であり、従って、バッテリの絶対充
電状態は、バッテリの最終絶対充電状態に最終反復以後
にバッテリの再充電によってバッテリに付加された充電
状態を加算した値に等しいであろう。
【００８５】同じくステップ１０４を実行する際に、バ
ッテリモニタは、以下の式に従って新しい係数を決定す
る。
ッテリモニタは、以下の式に従って新しい係数を決定す
る。
【００８６】
【数２２】 上の式によって新しい係数を決定した後で、マイクロプ
ロセッサは、ステップ５０で決定された先決の係数をオ
ーバーライトする。プロセッサは次に、バッテリの新し
い絶対充電状態と新しく決定された係数との差を決定す
ることによってバッテリの新しい相対充電状態を決定し
てもよい。ステップ１０４が終了したとき、プロセッサ
はステップ１０６で再充電モードを完了し、前述のごと
く図２のステップ６６に進む。
ロセッサは、ステップ５０で決定された先決の係数をオ
ーバーライトする。プロセッサは次に、バッテリの新し
い絶対充電状態と新しく決定された係数との差を決定す
ることによってバッテリの新しい相対充電状態を決定し
てもよい。ステップ１０４が終了したとき、プロセッサ
はステップ１０６で再充電モードを完了し、前述のごと
く図２のステップ６６に進む。
【００８７】図２を再度参照し、ステップ６６を詳細に
検討すると、プロセッサ２６は、この反復中に決定され
た充電状態の値を制限するためにステップ６６を実行す
る。充電状態の値を制限する際に、プロセッサはまず、
容量が、モニタされる形式のバッテリの予測最大容量を
示すｚよりも大きい値であるか否かを決定する。容量が
ｚよりも大きいとき、プロセッサは容量をｚに等しい値
に設定する。
検討すると、プロセッサ２６は、この反復中に決定され
た充電状態の値を制限するためにステップ６６を実行す
る。充電状態の値を制限する際に、プロセッサはまず、
容量が、モニタされる形式のバッテリの予測最大容量を
示すｚよりも大きい値であるか否かを決定する。容量が
ｚよりも大きいとき、プロセッサは容量をｚに等しい値
に設定する。
【００８８】係数が０未満のとき、プロセッサは係数を
０に設定する。絶対充電状態が１よりも大きいとき、プ
ロセッサは絶対充電状態を１に設定する。絶対充電状態
が０未満のとき、プロセッサは絶対充電状態を０に設定
する。積算アンペア時充電状態が１よりも大きいとき、
プロセッサは積算アンペア時充電状態を１に設定する。
積算アンペア時充電状態が０未満のとき、プロセッサは
積算アンペア時充電状態を０に設定する。相対充電状態
が絶対充電状態から係数を減算した値に等しいとき、プ
ロセッサは相対充電状態を絶対充電状態から係数を減算
した値に等しくなるように設定する。最後に、ステップ
６６において、相対充電状態が０未満のとき、プロセッ
サは相対充電状態を０に設定する。
０に設定する。絶対充電状態が１よりも大きいとき、プ
ロセッサは絶対充電状態を１に設定する。絶対充電状態
が０未満のとき、プロセッサは絶対充電状態を０に設定
する。積算アンペア時充電状態が１よりも大きいとき、
プロセッサは積算アンペア時充電状態を１に設定する。
積算アンペア時充電状態が０未満のとき、プロセッサは
積算アンペア時充電状態を０に設定する。相対充電状態
が絶対充電状態から係数を減算した値に等しいとき、プ
ロセッサは相対充電状態を絶対充電状態から係数を減算
した値に等しくなるように設定する。最後に、ステップ
６６において、相対充電状態が０未満のとき、プロセッ
サは相対充電状態を０に設定する。
【００８９】ステップ６６でプロセッサが充電状態の値
を制限した後で、プロセッサはステップ６８に進み、出
力手段にバッテリの動作パラメータを示す信号を出力さ
せる。１つの出力信号はバッテリの相対充電状態を示す
であろう。別の出力信号は、バッテリの絶対充電状態を
示すであろう。別の出力信号は、１つの電流レベル（ｃ
ｕｒｒ）で完全に充電されたときのバッテリ容量に対応
するバッテリ容量を示すであろう。出力手段にこの出力
信号を供給させるために、プロセッサはまず以下の関係
に従って出力バッテリ容量（ｃａｐ）を決定する。
を制限した後で、プロセッサはステップ６８に進み、出
力手段にバッテリの動作パラメータを示す信号を出力さ
せる。１つの出力信号はバッテリの相対充電状態を示す
であろう。別の出力信号は、バッテリの絶対充電状態を
示すであろう。別の出力信号は、１つの電流レベル（ｃ
ｕｒｒ）で完全に充電されたときのバッテリ容量に対応
するバッテリ容量を示すであろう。出力手段にこの出力
信号を供給させるために、プロセッサはまず以下の関係
に従って出力バッテリ容量（ｃａｐ）を決定する。
【００９０】
【数２３】 出力手段３２によって供給される別の出力信号が、前記
電流レベル（ｃｕｒｒ）における残留出力バッテリ容量
（ｄｃａｐ）を示してもよい。出力手段にこの信号（ｄ
ｃａｐ）を出力させるために、プロセッサは以下の関係
を使用する。
電流レベル（ｃｕｒｒ）における残留出力バッテリ容量
（ｄｃａｐ）を示してもよい。出力手段にこの信号（ｄ
ｃａｐ）を出力させるために、プロセッサは以下の関係
を使用する。
【００９１】
【数２４】 出力手段３２によって供給される別の出力信号が、前記
電流レベル（ｃｕｒｒ）におけるバッテリの消耗時間を
示してもよい。これは、１２ボルトのバッテリが前記電
流レベル（ｃｕｒｒ）で放電を続けたときに１０.５ボ
ルトまで放電するための所要時間である。出力手段にこ
の信号を出力させるために、マイクロプロセッサは以下
の関係を使用する。
電流レベル（ｃｕｒｒ）におけるバッテリの消耗時間を
示してもよい。これは、１２ボルトのバッテリが前記電
流レベル（ｃｕｒｒ）で放電を続けたときに１０.５ボ
ルトまで放電するための所要時間である。出力手段にこ
の信号を出力させるために、マイクロプロセッサは以下
の関係を使用する。
【００９２】
【数２５】 更に別の出力信号が、バッテリの完全充電に必要なアン
ペア時を示す出力信号であってももよい。出力手段にこ
の信号を出力させるためにマイクロプロセッサは以下の
関係を使用する。
ペア時を示す出力信号であってももよい。出力手段にこ
の信号を出力させるためにマイクロプロセッサは以下の
関係を使用する。
【００９３】
【数２６】 出力手段３２によって供給され得る別の出力信号が、バ
ッテリを１つの電流レベル（ｃｕｒｒ）で再充電すると
きにバッテリの完全再充電に達するまでの所要時間を示
す信号であってもよい。この信号は、完全充電時間（ｔ
ｔｆ）と呼ばれてもよく、出力手段３２にこの信号を提
供させるために、プロセッサ２６は以下の式を使用す
る。
ッテリを１つの電流レベル（ｃｕｒｒ）で再充電すると
きにバッテリの完全再充電に達するまでの所要時間を示
す信号であってもよい。この信号は、完全充電時間（ｔ
ｔｆ）と呼ばれてもよく、出力手段３２にこの信号を提
供させるために、プロセッサ２６は以下の式を使用す
る。
【００９４】
【数２７】 モニタされるバッテリの動作パラメータを示すために出
力手段３２によって供給されるまた別の出力信号は、好
ましい再充電電圧（ｒｖｏｌｔ）を示す信号である。こ
の信号は、再充電中のバッテリの損傷を最低限に抑制し
ながら再充電時間を最大にするような好ましい再充電電
圧を示す。出力手段３２にこの信号を供給させるため
に、プロセッサ２６は以下の関係を使用する。
力手段３２によって供給されるまた別の出力信号は、好
ましい再充電電圧（ｒｖｏｌｔ）を示す信号である。こ
の信号は、再充電中のバッテリの損傷を最低限に抑制し
ながら再充電時間を最大にするような好ましい再充電電
圧を示す。出力手段３２にこの信号を供給させるため
に、プロセッサ２６は以下の関係を使用する。
【００９５】
【数２８】 更に、出力手段３２はバッテリの臨界再開温度を示す出
力信号を供給し得る。この温度は、バッテリが例えばエ
ンジンを始動させるための最低温度である。出力手段３
２がこの出力信号を供給できるように、プロセッサ２６
は以下の関係を使用する。
力信号を供給し得る。この温度は、バッテリが例えばエ
ンジンを始動させるための最低温度である。出力手段３
２がこの出力信号を供給できるように、プロセッサ２６
は以下の関係を使用する。
【００９６】
【数２９】 本発明が新規な改良されたバッテリモニタ及びバッテリ
の動作パラメータをモニタする方法を提供することは上
記から理解されよう。本発明のバッテリモニタは、バッ
テリが放電中であるか、非作動中であるかまたは再充電
であるかにかかわりなく、バッテリの動作パラメータを
モニタし該パラメータを示す出力信号を供給する。本発
明のバッテリモニタによって提供される動作パラメータ
は、バッテリが放電中または再充電中であるときのバッ
テリの容量だけでなく、更に、バッテリの放電中、再充
電中または非作動中にかかわりなくバッテリの絶対充電
状態及びバッテリの相対充電状態を含む。更に、本発明
のバッテリモニタは、バッテリの放電時間、再充電中の
バッテリの完全充電時間、温度が臨界再開温度未満であ
ることを示す表示のような別の有用な情報及び表示をユ
ーザーに提供する。
の動作パラメータをモニタする方法を提供することは上
記から理解されよう。本発明のバッテリモニタは、バッ
テリが放電中であるか、非作動中であるかまたは再充電
であるかにかかわりなく、バッテリの動作パラメータを
モニタし該パラメータを示す出力信号を供給する。本発
明のバッテリモニタによって提供される動作パラメータ
は、バッテリが放電中または再充電中であるときのバッ
テリの容量だけでなく、更に、バッテリの放電中、再充
電中または非作動中にかかわりなくバッテリの絶対充電
状態及びバッテリの相対充電状態を含む。更に、本発明
のバッテリモニタは、バッテリの放電時間、再充電中の
バッテリの完全充電時間、温度が臨界再開温度未満であ
ることを示す表示のような別の有用な情報及び表示をユ
ーザーに提供する。
【００９７】本発明によれば、バッテリの内部抵抗の決
定を予め必要とすることなく、上記のごとき表示を与え
ることが可能である。更に、かかる表示は、動作モード
にかかわりなくその電流充電状態または容量を決定する
ためにバッテリの使用中止を要せずに速やかに得られ
る。
定を予め必要とすることなく、上記のごとき表示を与え
ることが可能である。更に、かかる表示は、動作モード
にかかわりなくその電流充電状態または容量を決定する
ためにバッテリの使用中止を要せずに速やかに得られ
る。
【００９８】本発明の特定実施例を図示し説明したが、
記載の実施例に関する種々の変更が可能であり、従って
添付の特許請求の範囲は、本発明の要旨及び範囲を逸脱
しないすべての変形及び変更を包含すると理解された
い。
記載の実施例に関する種々の変更が可能であり、従って
添付の特許請求の範囲は、本発明の要旨及び範囲を逸脱
しないすべての変形及び変更を包含すると理解された
い。
【図１】本発明のバッテリモニタの主要構成素子を示す
概略ブロック図である。
概略ブロック図である。
【図２】本発明に従ってバッテリをモニタするための図
１のバッテリモニタの編成方法を示す流れ図である。
１のバッテリモニタの編成方法を示す流れ図である。
【図３】本発明に従って放電中のバッテリをモニタする
ための図１のバッテリモニタの編成方法を示す流れ図で
ある。
ための図１のバッテリモニタの編成方法を示す流れ図で
ある。
【図４】本発明に従って非作動中のバッテリをモニタす
るための図１のバッテリモニタの編成方法を示す流れ図
である。
るための図１のバッテリモニタの編成方法を示す流れ図
である。
【図５】本発明に従って再充電中のバッテリをモニタす
るための図１のバッテリモニタの編成方法を示す流れ図
である。
るための図１のバッテリモニタの編成方法を示す流れ図
である。
１０ バッテリモニタ １２ バッテリ １４ 負荷 １６ 出力 １８ 電流センサ ２０ 電圧センサ ２２ 温度センサ ２４ タイマ ２６ プロセッサ ２８ 第１メモリ ３０ 第２メモリ ３２ 出力手段 ３８ タイマ
Claims (17)
- 【請求項１】 バッテリの電圧を感知しバッテリの電圧
を示す電圧センサ信号を発生する電圧センサと、バッテ
リの電流を感知しバッテリの電流を示す電流センサ信号
を発生する電流センサと、電圧センサ信号と電流センサ
信号とを読取るプロセッサとを含む型のバッテリモニタ
であって、該バッテリモニタが、 プロセッサに結合されたメモリと、 プロセッサに結合された出力とを含むこと、及び、 プロセッサが不連続な演算時間にバッテリの動作パラメ
ータを決定し、 プロセッサが最後に決定された動作パラメータから選択
されたパラメータをメモリに記憶し、 プロセッサが、電流センサ信号、電圧センサ信号及び最
後に決定された動作パラメータから選択され記憶された
パラメータに応じて不連続な演算時間毎に動作パラメー
タのうちの所定のパラメータを決定し、 出力が動作パラメータのうちの所定のパラメータを示す
出力信号を含む出力信号を与えることを特徴とするバッ
テリの動作パラメータをモニタするバッテリモニタ。 - 【請求項２】 更に、動作パラメータのうちの所定のパ
ラメータがバッテリの絶対充電状態を含み、バッテリが
放電中のとき、プロセッサが、 バッテリの絶対充電状態とバッテリの相対充電状態との
差を示す係数と、 バッテリの相対充電状態と係数との和から得られるバッ
テリの絶対充電状態と、 補正されたバッテリ電圧に基づくバッテリの相対充電状
態と、 電圧センサ信号及び電流センサ信号に応じて補正された
バッテリ電圧とを決定することを特徴とする請求項１に
記載のバッテリモニタ。 - 【請求項３】 更に、バッテリの温度を感知してバッテ
リの温度を示す温度センサ信号をプロセッサに与える温
度センサを含むこと、及び、プロセッサが温度センサ信
号に応じて補正されたバッテリ電圧を決定することを特
徴とする請求項２に記載のバッテリモニタ。 - 【請求項４】 更に、プロセッサが最後に読取られた電
流センサ信号と最後に決定されたバッテリの係数とをメ
モリに記憶し、プロセッサがバッテリの定格容量とバッ
テリの電流容量とを決定し、プロセッサがバッテリの定
格容量とバッテリの電流容量と、最後に決定され記憶さ
れたバッテリの係数と、最後に決定された時刻後の経過
時間と、最後に読取られ記憶された電流センサ信号とに
基づいて係数を決定することを特徴とする請求項２に記
載のバッテリモニタ。 - 【請求項５】 更に、バッテリの温度を感知しバッテリ
の温度を示す温度センサ信号をプロセッサに与える温度
センサを含むこと、及び、プロセッサが、バッテリの定
格容量とバッテリの電流容量とを決定する温度補償値を
決定するために温度センサ信号に応答することを特徴と
する請求項４に記載のバッテリモニタ。 - 【請求項６】 更に、バッテリが非作動中のとき、プロ
セッサが、 電圧センサ信号と電流センサ信号とに応じてバッテリの
開路電圧を決定し、 開路電圧からバッテリの開路電圧充電状態を決定するこ
とを特徴とする請求項１に記載のバッテリモニタ。 - 【請求項７】 更に、動作パラメータのうちの所定のパ
ラメータがバッテリの絶対充電状態を含むこと、及び、
プロセッサが、開路電圧充電状態が正確であるか否かを
判断し、プロセッサは、開路電圧充電状態が正確である
と決定したときに、バッテリの開路電圧充電状態に等し
いバッテリの絶対充電状態を設定することを特徴とする
請求項６に記載のバッテリモニタ。 - 【請求項８】 更に、バッテリが第１の時間周期よりも
長い時間にわたって非作動のときに、プロセッサが、開
路電圧充電状態が正確であるか否かを決定することを特
徴とする請求項７に記載のバッテリモニタ。 - 【請求項９】 更に、バッテリ非作動中であるときの時
間を決定するタイマを含むことを特徴とする請求項８に
記載のバッテリモニタ。 - 【請求項１０】 更に、バッテリが第２の時間周期中に
非作動のときに、プロセッサが、 バッテリの開路電圧充電状態に等しいバッテリの絶対充
電状態を設定し、 バッテリの開路電圧充電状態が所与の範囲から逸脱した
値であるときに、バッテリの絶対充電状態を所与の範囲
に含まれる値に調節することを特徴とする請求項８に記
載のバッテリモニタ。 - 【請求項１１】 更に、プロセッサが、演算されたバッ
テリの相対充電状態の値を制限し、制限されたバッテリ
の相対充電状態の値をメモリに記憶すること、及び、プ
ロセッサが演算されたバッテリの相対充電状態の値を、
制限され記憶された最新の相対充電状態の値とバッテリ
によって使用された充電状態の第１の定数倍の量との差
と、制限され記憶された最新の相対充電状態の値とバッ
テリによって使用された充電状態の第２の定数倍の量と
の差との間の差に制限することを特徴とする請求項２に
記載のバッテリモニタ。 - 【請求項１２】 更に、バッテリの再充電中に、プロセ
ッサが電圧センサ信号に応じてバッテリのガス発生電流
を決定し、前記ガス発生電流は、バッテリの再充電に使
用されない再充電電流の量を示すことを特徴とする請求
項１に記載のバッテリモニタ。 - 【請求項１３】 更に、プロセッサが電流センサ信号に
応じてバッテリが非作動であるか、再充電状態であるか
または放電状態であるかを決定することを特徴とする請
求項１から１２のいずれか一項に記載のバッテリモニ
タ。 - 【請求項１４】 更に、動作パラメータのうちの所定の
パラメータが、バッテリの相対充電状態、所与の放電電
流における完全充電バッテリの出力容量、所与の放電電
流におけるバッテリの残留出力容量、所与の放電電流で
バッテリが完全に放電するまでの時間を示すバッテリの
消耗時間、バッテリの完全再充電に必要なアンペア時、
所与の再充電電流でバッテリを完全に再充電するまでの
時間、バッテリを再充電するための好ましい再充電電
圧、バッテリの臨界再開温度を含む動作パラメータ群の
うちの少なくとも１つの動作パラメータを含むことを特
徴とする請求項１に記載のバッテリモニタ。 - 【請求項１５】 更に、動作パラメータのうちの所定の
パラメータが、バッテリの絶対充電状態を含むこと、及
び、プロセッサが更に、バッテリ再充電中にメモリに先
に記憶されていた係数と最終演算時間後にバッテリに加
算された充電状態との差を決定することによって、バッ
テリの絶対充電状態とバッテリの相対充電状態との差を
示す係数を各演算時間毎に決定してメモリに記憶するこ
と、及び、プロセッサがバッテリの絶対充電状態とメモ
リに記憶された最終決定係数とに応じてバッテリの相対
充電状態を決定することを特徴とする請求項１に記載の
バッテリモニタ。 - 【請求項１６】 バッテリの電圧を感知し、電圧センサ
信号をプロセッサに供給し、 バッテリの電流を感知し、電流センサ信号をプロセッサ
に供給し、 （ａ）バッテリの定格容量と、（ｂ）バッテリの電流容
量と、（ｃ）バッテリによって使用される充電状態と、
（ｄ）バッテリの係数と、（ｅ）バッテリの絶対充電状
態と、（ｆ）バッテリの相対充電状態とをプロセッサに
演算させ、 バッテリの絶対充電状態を示す出力信号を供給する段階
を含むことを特徴とする蓄電池の絶対充電状態をモニタ
する方法。 - 【請求項１７】 更に、電圧センサ信号に由来するガス
発生電流と電流センサ信号との差に最終演算時間後の時
間を乗算しバッテリの定格容量で除算することによって
バッテリの再充電状態中にバッテリによって使用される
充電状態を演算するステップを含むことを特徴とする請
求項１６に記載の方法。
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