JPH09243717A - 電池の残存容量検出方法およびその装置 - Google Patents
電池の残存容量検出方法およびその装置Info
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- JPH09243717A JPH09243717A JP8047314A JP4731496A JPH09243717A JP H09243717 A JPH09243717 A JP H09243717A JP 8047314 A JP8047314 A JP 8047314A JP 4731496 A JP4731496 A JP 4731496A JP H09243717 A JPH09243717 A JP H09243717A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電池の温度や放電休止条件等の環境条件が異な
っても、電池の端子電圧および放電電流を測定するだけ
で、高精度に残存容量が求められる電池の残存容量検出
方法およびそれを実施する装置を提供する。 【解決手段】電池の端子電圧と放電電流から開放電圧と
電池の内部抵抗を算出し、開放電圧と内部抵抗より放電
終止時の開放電圧を算出するか、もしくは内部抵抗より
放電終止時の開放電圧を算出して、開放電圧および放電
終止時の開放電圧と放電容量との相関関係から電池の残
存容量を求める電池の残存容量検出方法およびその装
置。
っても、電池の端子電圧および放電電流を測定するだけ
で、高精度に残存容量が求められる電池の残存容量検出
方法およびそれを実施する装置を提供する。 【解決手段】電池の端子電圧と放電電流から開放電圧と
電池の内部抵抗を算出し、開放電圧と内部抵抗より放電
終止時の開放電圧を算出するか、もしくは内部抵抗より
放電終止時の開放電圧を算出して、開放電圧および放電
終止時の開放電圧と放電容量との相関関係から電池の残
存容量を求める電池の残存容量検出方法およびその装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池の残存容量を検
出する方法およびそれを実施する装置に関する。
出する方法およびそれを実施する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電池の残存容量の検出方法とし
て、例えば、特開平６‐１７４８０８号公報で提案され
ているバッテリの残容量検出方法がある。この方法は、
電池の端子電圧および放電電流に基づいて、電池の最大
出力密度と放電電力量との関係を順次算出し、その結果
に基づいて将来の最大出力密度と放電電力量との関係を
１次以上の回帰により推定し、この推定した最大出力密
度と放電電力量との特性曲線が放電終止時の最大出力密
度と交わる時の放電電力量から、現在の放電電力量を減
算することにより、電池の残存容量を算出する方法であ
る。しかしながら、上記した従来の残存容量検出方法に
おいては、電池の端子電圧および放電電流に基づいて、
電池の最大出力密度と放電電力量との関係を順次算出
し、その結果に基づいて将来の最大出力密度と放電電力
量との関係を推定する方法としているので、いったん放
電を休止したりすると放電条件が異なってきて、将来の
最大出力密度と放電電力量との関係を適確に推定するこ
とができなくなるという問題があった。
て、例えば、特開平６‐１７４８０８号公報で提案され
ているバッテリの残容量検出方法がある。この方法は、
電池の端子電圧および放電電流に基づいて、電池の最大
出力密度と放電電力量との関係を順次算出し、その結果
に基づいて将来の最大出力密度と放電電力量との関係を
１次以上の回帰により推定し、この推定した最大出力密
度と放電電力量との特性曲線が放電終止時の最大出力密
度と交わる時の放電電力量から、現在の放電電力量を減
算することにより、電池の残存容量を算出する方法であ
る。しかしながら、上記した従来の残存容量検出方法に
おいては、電池の端子電圧および放電電流に基づいて、
電池の最大出力密度と放電電力量との関係を順次算出
し、その結果に基づいて将来の最大出力密度と放電電力
量との関係を推定する方法としているので、いったん放
電を休止したりすると放電条件が異なってきて、将来の
最大出力密度と放電電力量との関係を適確に推定するこ
とができなくなるという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
いては、電池の最大出力密度と放電電力量との関係から
電池の残存容量を推定しているため、いったん放電を休
止すると放電条件が異なり、将来の最大出力密度と放電
電力量との関係を適確に推定することができなくなると
いう問題があった。
いては、電池の最大出力密度と放電電力量との関係から
電池の残存容量を推定しているため、いったん放電を休
止すると放電条件が異なり、将来の最大出力密度と放電
電力量との関係を適確に推定することができなくなると
いう問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解消するものであって、電池の端子電圧と放電電
流から開放電圧を算出し、この開放電圧と放電容量との
相関関係より電池の残存容量を求める方式とするので、
電池の温度や放電条件が異なる場合であっても電池の残
存容量を適確に求めることができる電池の残存容量検出
方法およびそれを実施する装置を提供することにある。
題点を解消するものであって、電池の端子電圧と放電電
流から開放電圧を算出し、この開放電圧と放電容量との
相関関係より電池の残存容量を求める方式とするので、
電池の温度や放電条件が異なる場合であっても電池の残
存容量を適確に求めることができる電池の残存容量検出
方法およびそれを実施する装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項１に記
載のように、電池の端子電圧と放電電流から開放電圧と
電池の内部抵抗を算出し、上記開放電圧と内部抵抗より
放電終止時の開放電圧を算出するか、もしくは上記内部
抵抗より放電終止時の開放電圧を算出して、上記開放電
圧および放電終止時の開放電圧と放電容量との相関関係
から残存容量を求める電池の残存容量検出方法とするも
のである。また、本発明は請求項２に記載のように、請
求項１において、電池の端子電圧Ｖおよび放電電流Ｉか
らＶ−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特性より開放電圧Ｖ
0と、内部抵抗Ｒを算出し、上記開放電圧Ｖ0が所定値に
達している場合は、開放電圧Ｖ0が所定値に達した時の
内部抵抗Ｒより放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出する
か、もしくは上記開放電圧Ｖ0が所定値に達しない場合
は、上記内部抵抗Ｒより放電終止時の開放電圧Ｖ1を算
出し、上記開放電圧Ｖ0および放電終止時の開放電圧Ｖ1
と放電容量との相関関係より残存容量を求める電池の残
存容量検出方法とするものである。また、本発明は請求
項３に記載のように、電池の端子電圧と放電電流から開
放電圧と電池の内部抵抗を算出し、上記開放電圧が所定
値に達している場合は最大出力密度を算出し、該最大出
力密度と放電終止時の最大出力密度より電池の残存容量
を求めるか、もしくは上記開放電圧が所定値に達しない
場合は、上記内部抵抗より放電終止時の開放電圧を算出
し、開放電圧および放電終止時時の開放電圧と放電容量
との相関関係より残存容量を求める電池の残存容量検出
方法とするものである。また、本発明は請求項４に記載
のように、請求項３において、電池の端子電圧Ｖおよび
放電電流ＩからＶ−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特性より開
放電圧Ｖ0と、内部抵抗Ｒを算出し、上記開放電圧Ｖ0が
所定値に達している場合は、上記Ｖ−Ｉ特性より最大出
力密度Ｐ0を算出し、該最大出力密度Ｐ0と放電終止時の
最大出力密度Ｐ1より電池の残存容量を求めるか、もし
くは上記開放電圧Ｖ0が所定値に達しない場合は、上記
内部抵抗Ｒより放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出し、上
記開放電圧Ｖ0および放電終止時の開放電圧Ｖ1と放電容
量との相関関係より残存容量を求める電池の残存容量検
出方法とするものである。また、本発明は請求項５に記
載のように、電池の放電または充電電流値を検出する電
流検出手段と、電池の端子電圧を検出する電圧検出手段
と、上記電流検出手段および電圧検出手段の検出結果に
基づき電池の開放電圧を算出し、該開放電圧と電池の残
存容量についてあらかじめ定められた相関関係と、上記
算出した開放電圧とから、電池の残存容量を算出する演
算手段を少なくとも備えた電池の残存容量検出装置とす
るものである。また、本発明は請求項６に記載のよう
に、請求項５において、電流検出手段と電圧検出手段の
検出結果に基づき、電池の内部抵抗を算出する演算手段
と、該演算手段で求めた内部抵抗と放電終止時の開放電
圧についてあらかじめ定められた相関関係と、上記算出
した内部抵抗から、電池の放電終止時の開放電圧を算出
する演算手段とを少なくとも備えた電池の残存容量検出
装置とするものである。また、本発明は請求項７に記載
のように、請求項５において、算出した開放電圧が所定
の値に達するまでは、開放電圧の値より残存容量を算出
し、開放電圧が所定の値に達した後は、開放電圧が所定
の値に達した時点での内部抵抗の値を用いて放電終止時
の開放電圧を算出する演算手段とを少なくとも備えた電
池の残存容量検出装置とするものである。また、本発明
は請求項８に記載のように、請求項５において、算出し
た開放電圧が所定の値に達するまでは、開放電圧の値よ
り残存容量を算出し、開放電圧が所定の値に達した後
は、電流検出手段と電圧検出手段からの検出結果に基づ
き電池の最高出力密度を算出し、該電池の最高出力密度
と放電容量との関係より残存容量を求める電池の残存容
量検出装置とするものである。また、本発明は請求項９
に記載のように、請求項５ないし請求項８のいずれか１
項に記載の電池の残存容量検出装置において、演算手段
で求めた残存容量を表示する表示手段を備えた電池の残
存容量検出装置とするものである。また、本発明は請求
項１０に記載のように、請求項５ないし請求項９のいず
れか１項に記載の電池の残存容量検出装置において、非
水電解質系二次電池を使用した電池の残存容量検出装置
とするものである。また、本発明は請求項１１に記載の
ように、請求項５ないし請求項１０のいずれか１項に記
載の電池の残存容量検出装置において、電気自動車用組
電池の残存容量を検出する電池の残存容量検出装置とす
るものである。
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項１に記
載のように、電池の端子電圧と放電電流から開放電圧と
電池の内部抵抗を算出し、上記開放電圧と内部抵抗より
放電終止時の開放電圧を算出するか、もしくは上記内部
抵抗より放電終止時の開放電圧を算出して、上記開放電
圧および放電終止時の開放電圧と放電容量との相関関係
から残存容量を求める電池の残存容量検出方法とするも
のである。また、本発明は請求項２に記載のように、請
求項１において、電池の端子電圧Ｖおよび放電電流Ｉか
らＶ−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特性より開放電圧Ｖ
0と、内部抵抗Ｒを算出し、上記開放電圧Ｖ0が所定値に
達している場合は、開放電圧Ｖ0が所定値に達した時の
内部抵抗Ｒより放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出する
か、もしくは上記開放電圧Ｖ0が所定値に達しない場合
は、上記内部抵抗Ｒより放電終止時の開放電圧Ｖ1を算
出し、上記開放電圧Ｖ0および放電終止時の開放電圧Ｖ1
と放電容量との相関関係より残存容量を求める電池の残
存容量検出方法とするものである。また、本発明は請求
項３に記載のように、電池の端子電圧と放電電流から開
放電圧と電池の内部抵抗を算出し、上記開放電圧が所定
値に達している場合は最大出力密度を算出し、該最大出
力密度と放電終止時の最大出力密度より電池の残存容量
を求めるか、もしくは上記開放電圧が所定値に達しない
場合は、上記内部抵抗より放電終止時の開放電圧を算出
し、開放電圧および放電終止時時の開放電圧と放電容量
との相関関係より残存容量を求める電池の残存容量検出
方法とするものである。また、本発明は請求項４に記載
のように、請求項３において、電池の端子電圧Ｖおよび
放電電流ＩからＶ−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特性より開
放電圧Ｖ0と、内部抵抗Ｒを算出し、上記開放電圧Ｖ0が
所定値に達している場合は、上記Ｖ−Ｉ特性より最大出
力密度Ｐ0を算出し、該最大出力密度Ｐ0と放電終止時の
最大出力密度Ｐ1より電池の残存容量を求めるか、もし
くは上記開放電圧Ｖ0が所定値に達しない場合は、上記
内部抵抗Ｒより放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出し、上
記開放電圧Ｖ0および放電終止時の開放電圧Ｖ1と放電容
量との相関関係より残存容量を求める電池の残存容量検
出方法とするものである。また、本発明は請求項５に記
載のように、電池の放電または充電電流値を検出する電
流検出手段と、電池の端子電圧を検出する電圧検出手段
と、上記電流検出手段および電圧検出手段の検出結果に
基づき電池の開放電圧を算出し、該開放電圧と電池の残
存容量についてあらかじめ定められた相関関係と、上記
算出した開放電圧とから、電池の残存容量を算出する演
算手段を少なくとも備えた電池の残存容量検出装置とす
るものである。また、本発明は請求項６に記載のよう
に、請求項５において、電流検出手段と電圧検出手段の
検出結果に基づき、電池の内部抵抗を算出する演算手段
と、該演算手段で求めた内部抵抗と放電終止時の開放電
圧についてあらかじめ定められた相関関係と、上記算出
した内部抵抗から、電池の放電終止時の開放電圧を算出
する演算手段とを少なくとも備えた電池の残存容量検出
装置とするものである。また、本発明は請求項７に記載
のように、請求項５において、算出した開放電圧が所定
の値に達するまでは、開放電圧の値より残存容量を算出
し、開放電圧が所定の値に達した後は、開放電圧が所定
の値に達した時点での内部抵抗の値を用いて放電終止時
の開放電圧を算出する演算手段とを少なくとも備えた電
池の残存容量検出装置とするものである。また、本発明
は請求項８に記載のように、請求項５において、算出し
た開放電圧が所定の値に達するまでは、開放電圧の値よ
り残存容量を算出し、開放電圧が所定の値に達した後
は、電流検出手段と電圧検出手段からの検出結果に基づ
き電池の最高出力密度を算出し、該電池の最高出力密度
と放電容量との関係より残存容量を求める電池の残存容
量検出装置とするものである。また、本発明は請求項９
に記載のように、請求項５ないし請求項８のいずれか１
項に記載の電池の残存容量検出装置において、演算手段
で求めた残存容量を表示する表示手段を備えた電池の残
存容量検出装置とするものである。また、本発明は請求
項１０に記載のように、請求項５ないし請求項９のいず
れか１項に記載の電池の残存容量検出装置において、非
水電解質系二次電池を使用した電池の残存容量検出装置
とするものである。また、本発明は請求項１１に記載の
ように、請求項５ないし請求項１０のいずれか１項に記
載の電池の残存容量検出装置において、電気自動車用組
電池の残存容量を検出する電池の残存容量検出装置とす
るものである。
【０００６】
【発明の効果】本発明は請求項１に記載のように、電池
の端子電圧と放電電流から開放電圧と電池の内部抵抗を
算出し、上記開放電圧と内部抵抗より放電終止時の開放
電圧を算出するか、もしくは上記内部抵抗より放電終止
時の開放電圧を算出して、上記開放電圧および放電終止
時の開放電圧と放電容量との相関関係から残存容量を求
める電池の残存容量検出方法とするものである。このよ
うに、電池の開放電圧より残存容量を算出する構成とし
ているので、電池の温度や放電休止条件等の環境条件が
異なっても、電池の端子電圧および放電電流を測定する
ことにより高精度に残存容量が求められる効果がある。
また、電池の内部抵抗は周囲温度により変化するもので
あり、本発明は内部抵抗から放電終止時の開放電圧を算
出しているため、電池の温度因子は上記内部抵抗に含ま
れているので、電池温度を計測しなくても精度の良い残
存容量を検出できる効果がある。また、本発明は請求項
２に記載のように、請求項１において、電池の端子電圧
Ｖおよび放電電流ＩからＶ−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特
性より開放電圧Ｖ0と、内部抵抗Ｒを算出し、上記開放
電圧Ｖ0が所定値に達している場合は、開放電圧Ｖ0が所
定値に達した時の内部抵抗Ｒより放電終止時時の開放電
圧Ｖ1を算出するか、もしくは上記開放電圧Ｖ0が所定値
に達しない場合は、上記内部抵抗Ｒより放電終止時の開
放電圧Ｖ1を算出し、上記開放電圧Ｖ0および放電終止時
の開放電圧Ｖ1と放電容量との相関関係より残存容量を
求める電池の残存容量検出方法とするものである。この
ような構成とすることにより、請求項１に記載の電池の
残存容量検出方法を確実に実施することができ、請求項
１と同様に、電池の温度や放電休止条件等の環境条件が
異なっても、電池の端子電圧および放電電流を測定する
ことにより、高精度に残存容量が求められる効果があ
る。また、本発明は請求項３に記載のように、電池の端
子電圧と放電電流から開放電圧と電池の内部抵抗を算出
し、上記開放電圧が所定値に達している場合は最大出力
密度を算出し、該最大出力密度と放電終止時の最大出力
密度より電池の残存容量を求めるか、もしくは上記開放
電圧が所定値に達しない場合は、上記内部抵抗より放電
終止時の開放電圧を算出し、開放電圧および放電終止時
の開放電圧と放電容量との相関関係より残存容量を求め
る電池の残存容量検出方法とするものである。このよう
な構成とすることにより、請求項１と同様に、電池の開
放電圧より残存容量を算出する構成としているので、電
池の温度や放電休止条件等の環境条件が異なっても、電
池の端子電圧および放電電流を測定することにより高精
度に残存容量が求められる効果がある。さらに、放電末
期に最大出力密度より残存容量を検出する構成としてい
るため、放電終止時をより適確に求めることができ、放
電末期には、より精度良く残存容量を検出できる効果が
ある。また、本発明は請求項４に記載のように、請求項
３において、電池の端子電圧Ｖおよび放電電流ＩからＶ
−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特性より開放電圧Ｖ0と、内
部抵抗Ｒを算出し、上記開放電圧Ｖ0が所定値に達して
いる場合は、上記Ｖ−Ｉ特性より最大出力密度Ｐ0を算
出し、該最大出力密度Ｐ0と放電終止時の最大出力密度
Ｐ1より電池の残存容量を求めるか、もしくは上記開放
電圧Ｖ0が所定値に達しない場合は、上記内部抵抗Ｒよ
り放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出し、上記開放電圧Ｖ0
および放電終止時の開放電圧Ｖ1と放電容量との相関関
係より残存容量を求める電池の残存容量検出方法とする
ものである。このような構成とすることにより、請求項
３に記載の電池の残存容量検出方法を確実に実施するこ
とができ、請求項３と同様に、電池の温度や放電休止条
件等の環境条件が異なっても、電池の端子電圧および放
電電流を測定することにより、高精度に残存容量を求め
られる効果がある。また、本発明は請求項５に記載のよ
うに、電池の放電または充電電流値を検出する電流検出
手段と、電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、上
記電流検出手段および電圧検出手段の検出結果に基づき
電池の開放電圧を算出し、該開放電圧と電池の残存容量
についてあらかじめ定められた相関関係と、上記算出し
た開放電圧とから、電池の残存容量を算出する演算手段
を少なくとも備えた電池の残存容量検出装置とするもの
である。このような装置構成とすることにより、請求項
１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電池の残存容
量検出方法を確実に実施することができ、請求項１ない
し請求項４のいずれか１項と同様に、電池の開放電圧よ
り残存容量を算出する構成としているので、電池の温度
や放電休止条件等の環境条件が異なっても、電池の端子
電圧および放電電流を測定することにより高精度に残存
容量が求められる効果がある。また、電池の内部抵抗は
周囲温度により変化するものであり、本発明は内部抵抗
から放電終止時の開放電圧を算出しているため電池の温
度の因子が含まれていることになり、電池温度を計測し
なくても精度の良い残存容量を検出できる効果がある。
さらに、放電末期に最大出力密度より残存容量を検出す
る構成としているため、放電終止時をより適確に求める
ことができ、放電末期には、より精度良く残存容量を検
出できる効果がある。また、本発明は請求項６に記載の
ように、請求項５において、電流検出手段と電圧検出手
段の検出結果に基づき、電池の内部抵抗を算出する演算
手段と、該演算手段で求めた内部抵抗と放電終止時の開
放電圧についてあらかじめ定められた相関関係と、上記
算出した内部抵抗から、電池の放電終止時の開放電圧を
算出する演算手段とを少なくとも備えた電池の残存容量
検出装置とするものである。このような構成とすること
により、電池温度を計測する必要がなく、内部抵抗（温
度因子が含まれる）の値から放電終止時の開放電圧を算
出することができ、請求項５の共通の効果に加えて、精
度良く、かつ容易に電池の残存容量を検出することがで
きる。また、本発明は請求項７に記載のように、請求項
５において、算出した開放電圧が所定の値に達するまで
は、開放電圧の値より残存容量を算出し、開放電圧が所
定の値に達した後は、開放電圧が所定の値に達した時点
での内部抵抗の値を用いて放電終止時の開放電圧を算出
する演算手段を少なくとも備えた電池の残存容量検出装
置とするものである。このように、開放電圧（Ｖ0）が
所定値、すなわち、それ以上放電すると（端子電圧が下
がると）電池の内部抵抗値が大きくなる所定の電圧値に
達するまでは（ステップＳ５の“ＮＯ”の場合）、Ｖ−
Ｉ特性より算出した内部抵抗より放電終止時の開放電圧
（Ｖ1）を算出して、電池の残存容量を求め、上記開放
電圧（Ｖ0）が所定値に達した場合（ステップＳ５の
“ＹＥＳ”の場合）には、その時の内部抵抗値から算出
した放電終止時の開放電圧（Ｖ1）を用いて、電池の残
存容量を求める構成としているので、放電終止時の開放
電圧（Ｖ1）を適確に算出することができ、請求項５の
共通の効果に加えて、精度の高い電池の残存容量が求め
られる効果がある。また、本発明は請求項８に記載のよ
うに、請求項５において、算出した開放電圧が所定の値
に達するまでは、開放電圧の値より残存容量を算出し、
開放電圧が所定の値に達した後は、電流検出手段と電圧
検出手段からの検出結果に基づき電池の最高出力密度を
算出し、該電池の最高出力密度と放電容量との関係より
残存容量を求める電池の残存容量検出装置とするもので
ある。このように、開放電圧（Ｖ0）が所定値に達する
までは、請求項７と同様にして、精度の高い電池の残存
容量を求めることができ、開放電圧（Ｖ0）が所定値に
達した場合には、最大出力密度（Ｐ0）を算出し、この
最大出力密度（Ｐ0）と、放電終止時の最大出力密度
（Ｐ1）から電池の残存容量を求める構成であるので、
請求項５の共通の効果に加えて、特に、放電末期におけ
る残存容量を、より精度良く求められる効果がある。ま
た、本発明は請求項９に記載のように、請求項５ないし
請求項８のいずれか１項に記載の電池の残存容量検出装
置において、演算手段で求めた残存容量を表示する表示
手段を備えた電池の残存容量検出装置とするものであ
る。このような構成とすることにより、請求項５の共通
の効果に加えて、電池の残存容量を容易に検知でき、電
池の使用状態を確認することができるので、電池の充電
または放電の時期を適確にキャッチできる効果がある。
また、本発明は請求項１０に記載のように、請求項５な
いし請求項９のいずれか１項に記載の電池の残存容量検
出装置において、非水電解質系二次電池を使用した電池
の残存容量検出装置とするものである。このような構成
とすることにより、充電可能な広範囲の非水電解質系二
次電池の残存容量検出装置に適用でき、広く活用できる
効果がある。また、本発明は請求項１１に記載のよう
に、請求項５ないし請求項１０のいずれか１項に記載の
電池の残存容量検出装置において、電気自動車用組電池
の残存容量を検出する電池の残存容量検出装置とするも
のである。このような構成とすることにより、電気自動
車用組電池の利用度合をいっそう向上できる効果があ
る。
の端子電圧と放電電流から開放電圧と電池の内部抵抗を
算出し、上記開放電圧と内部抵抗より放電終止時の開放
電圧を算出するか、もしくは上記内部抵抗より放電終止
時の開放電圧を算出して、上記開放電圧および放電終止
時の開放電圧と放電容量との相関関係から残存容量を求
める電池の残存容量検出方法とするものである。このよ
うに、電池の開放電圧より残存容量を算出する構成とし
ているので、電池の温度や放電休止条件等の環境条件が
異なっても、電池の端子電圧および放電電流を測定する
ことにより高精度に残存容量が求められる効果がある。
また、電池の内部抵抗は周囲温度により変化するもので
あり、本発明は内部抵抗から放電終止時の開放電圧を算
出しているため、電池の温度因子は上記内部抵抗に含ま
れているので、電池温度を計測しなくても精度の良い残
存容量を検出できる効果がある。また、本発明は請求項
２に記載のように、請求項１において、電池の端子電圧
Ｖおよび放電電流ＩからＶ−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特
性より開放電圧Ｖ0と、内部抵抗Ｒを算出し、上記開放
電圧Ｖ0が所定値に達している場合は、開放電圧Ｖ0が所
定値に達した時の内部抵抗Ｒより放電終止時時の開放電
圧Ｖ1を算出するか、もしくは上記開放電圧Ｖ0が所定値
に達しない場合は、上記内部抵抗Ｒより放電終止時の開
放電圧Ｖ1を算出し、上記開放電圧Ｖ0および放電終止時
の開放電圧Ｖ1と放電容量との相関関係より残存容量を
求める電池の残存容量検出方法とするものである。この
ような構成とすることにより、請求項１に記載の電池の
残存容量検出方法を確実に実施することができ、請求項
１と同様に、電池の温度や放電休止条件等の環境条件が
異なっても、電池の端子電圧および放電電流を測定する
ことにより、高精度に残存容量が求められる効果があ
る。また、本発明は請求項３に記載のように、電池の端
子電圧と放電電流から開放電圧と電池の内部抵抗を算出
し、上記開放電圧が所定値に達している場合は最大出力
密度を算出し、該最大出力密度と放電終止時の最大出力
密度より電池の残存容量を求めるか、もしくは上記開放
電圧が所定値に達しない場合は、上記内部抵抗より放電
終止時の開放電圧を算出し、開放電圧および放電終止時
の開放電圧と放電容量との相関関係より残存容量を求め
る電池の残存容量検出方法とするものである。このよう
な構成とすることにより、請求項１と同様に、電池の開
放電圧より残存容量を算出する構成としているので、電
池の温度や放電休止条件等の環境条件が異なっても、電
池の端子電圧および放電電流を測定することにより高精
度に残存容量が求められる効果がある。さらに、放電末
期に最大出力密度より残存容量を検出する構成としてい
るため、放電終止時をより適確に求めることができ、放
電末期には、より精度良く残存容量を検出できる効果が
ある。また、本発明は請求項４に記載のように、請求項
３において、電池の端子電圧Ｖおよび放電電流ＩからＶ
−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特性より開放電圧Ｖ0と、内
部抵抗Ｒを算出し、上記開放電圧Ｖ0が所定値に達して
いる場合は、上記Ｖ−Ｉ特性より最大出力密度Ｐ0を算
出し、該最大出力密度Ｐ0と放電終止時の最大出力密度
Ｐ1より電池の残存容量を求めるか、もしくは上記開放
電圧Ｖ0が所定値に達しない場合は、上記内部抵抗Ｒよ
り放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出し、上記開放電圧Ｖ0
および放電終止時の開放電圧Ｖ1と放電容量との相関関
係より残存容量を求める電池の残存容量検出方法とする
ものである。このような構成とすることにより、請求項
３に記載の電池の残存容量検出方法を確実に実施するこ
とができ、請求項３と同様に、電池の温度や放電休止条
件等の環境条件が異なっても、電池の端子電圧および放
電電流を測定することにより、高精度に残存容量を求め
られる効果がある。また、本発明は請求項５に記載のよ
うに、電池の放電または充電電流値を検出する電流検出
手段と、電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、上
記電流検出手段および電圧検出手段の検出結果に基づき
電池の開放電圧を算出し、該開放電圧と電池の残存容量
についてあらかじめ定められた相関関係と、上記算出し
た開放電圧とから、電池の残存容量を算出する演算手段
を少なくとも備えた電池の残存容量検出装置とするもの
である。このような装置構成とすることにより、請求項
１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電池の残存容
量検出方法を確実に実施することができ、請求項１ない
し請求項４のいずれか１項と同様に、電池の開放電圧よ
り残存容量を算出する構成としているので、電池の温度
や放電休止条件等の環境条件が異なっても、電池の端子
電圧および放電電流を測定することにより高精度に残存
容量が求められる効果がある。また、電池の内部抵抗は
周囲温度により変化するものであり、本発明は内部抵抗
から放電終止時の開放電圧を算出しているため電池の温
度の因子が含まれていることになり、電池温度を計測し
なくても精度の良い残存容量を検出できる効果がある。
さらに、放電末期に最大出力密度より残存容量を検出す
る構成としているため、放電終止時をより適確に求める
ことができ、放電末期には、より精度良く残存容量を検
出できる効果がある。また、本発明は請求項６に記載の
ように、請求項５において、電流検出手段と電圧検出手
段の検出結果に基づき、電池の内部抵抗を算出する演算
手段と、該演算手段で求めた内部抵抗と放電終止時の開
放電圧についてあらかじめ定められた相関関係と、上記
算出した内部抵抗から、電池の放電終止時の開放電圧を
算出する演算手段とを少なくとも備えた電池の残存容量
検出装置とするものである。このような構成とすること
により、電池温度を計測する必要がなく、内部抵抗（温
度因子が含まれる）の値から放電終止時の開放電圧を算
出することができ、請求項５の共通の効果に加えて、精
度良く、かつ容易に電池の残存容量を検出することがで
きる。また、本発明は請求項７に記載のように、請求項
５において、算出した開放電圧が所定の値に達するまで
は、開放電圧の値より残存容量を算出し、開放電圧が所
定の値に達した後は、開放電圧が所定の値に達した時点
での内部抵抗の値を用いて放電終止時の開放電圧を算出
する演算手段を少なくとも備えた電池の残存容量検出装
置とするものである。このように、開放電圧（Ｖ0）が
所定値、すなわち、それ以上放電すると（端子電圧が下
がると）電池の内部抵抗値が大きくなる所定の電圧値に
達するまでは（ステップＳ５の“ＮＯ”の場合）、Ｖ−
Ｉ特性より算出した内部抵抗より放電終止時の開放電圧
（Ｖ1）を算出して、電池の残存容量を求め、上記開放
電圧（Ｖ0）が所定値に達した場合（ステップＳ５の
“ＹＥＳ”の場合）には、その時の内部抵抗値から算出
した放電終止時の開放電圧（Ｖ1）を用いて、電池の残
存容量を求める構成としているので、放電終止時の開放
電圧（Ｖ1）を適確に算出することができ、請求項５の
共通の効果に加えて、精度の高い電池の残存容量が求め
られる効果がある。また、本発明は請求項８に記載のよ
うに、請求項５において、算出した開放電圧が所定の値
に達するまでは、開放電圧の値より残存容量を算出し、
開放電圧が所定の値に達した後は、電流検出手段と電圧
検出手段からの検出結果に基づき電池の最高出力密度を
算出し、該電池の最高出力密度と放電容量との関係より
残存容量を求める電池の残存容量検出装置とするもので
ある。このように、開放電圧（Ｖ0）が所定値に達する
までは、請求項７と同様にして、精度の高い電池の残存
容量を求めることができ、開放電圧（Ｖ0）が所定値に
達した場合には、最大出力密度（Ｐ0）を算出し、この
最大出力密度（Ｐ0）と、放電終止時の最大出力密度
（Ｐ1）から電池の残存容量を求める構成であるので、
請求項５の共通の効果に加えて、特に、放電末期におけ
る残存容量を、より精度良く求められる効果がある。ま
た、本発明は請求項９に記載のように、請求項５ないし
請求項８のいずれか１項に記載の電池の残存容量検出装
置において、演算手段で求めた残存容量を表示する表示
手段を備えた電池の残存容量検出装置とするものであ
る。このような構成とすることにより、請求項５の共通
の効果に加えて、電池の残存容量を容易に検知でき、電
池の使用状態を確認することができるので、電池の充電
または放電の時期を適確にキャッチできる効果がある。
また、本発明は請求項１０に記載のように、請求項５な
いし請求項９のいずれか１項に記載の電池の残存容量検
出装置において、非水電解質系二次電池を使用した電池
の残存容量検出装置とするものである。このような構成
とすることにより、充電可能な広範囲の非水電解質系二
次電池の残存容量検出装置に適用でき、広く活用できる
効果がある。また、本発明は請求項１１に記載のよう
に、請求項５ないし請求項１０のいずれか１項に記載の
電池の残存容量検出装置において、電気自動車用組電池
の残存容量を検出する電池の残存容量検出装置とするも
のである。このような構成とすることにより、電気自動
車用組電池の利用度合をいっそう向上できる効果があ
る。
【０００７】
〈第１の実施の形態〉図１は、本実施の形態で例示する
電池の残存容量検出装置の構成の一例を示す模式図であ
る。図において、１は電池であり、例えば、リチウム二
次電池である。２は、電池１の充電電流および放電電流
をそれぞれ検出する電流検出手段、３は、電池１の端子
電圧を検出する電圧検出手段である。４は、演算手段
（詳細後述）であり、例えば、記憶装置を有するコンピ
ュータやアナログ回路等で構成されている。なお、電流
検出手段２および電圧検出手段３は、単に放電回路や充
電回路の電流や電圧を演算装置４に送る抵抗と結線から
なる回路で、演算手段４において入力した電流値、電圧
値を判断するように構成してもよい。また、５は、演算
手段４で求めた残存容量を表示する残存容量表示手段
（詳細後述）である。この他に、電池の残存容量の低下
を報知する残存容量低下報知手段を設ける構成にしても
よい。また、演算手段４で求めた残存容量の値は、残存
容量表示手段５で表示して乗員等に示す以外に、例え
ば、電気自動車の制御手段（図示せず）に送り、電池の
残存容量が低下した場合に駆動電力を制限したり、回生
充電量を増加させる等の制御手段に用いることも可能で
ある。図２は、演算手段４における処理内容を例示する
フローチャートである。図において、まず、ステップＳ
１では、上記電流検出手段２で検出した電池の放電電流
Ｉおよび上記端子電圧検出手段３で検出した電池の端子
電圧Ｖが演算手段４に読み込まれる。これら放電電流Ｉ
および端子電圧Ｖは、電池の充放電中に所定の時間間隔
で継続的に検出され、演算手段４に順次蓄積される。放
電電流Ｉおよび端子電圧Ｖのサンプリング時間は、０.
０１秒から１０秒間隔で任意に選ぶことが可能であり、
また放電電流Ｉおよび端子電圧Ｖの値が変化した時のみ
測定することも可能である。続いて、ステップＳ２で、
蓄積された放電電流Ｉおよび端子電圧Ｖとを、演算手段
４で演算処理することにより、電池のＶ−Ｉ特性が求め
られる。放電電流Ｉおよび端子電圧Ｖのデータ数は、所
定の放電容量（数Ａｈ、または数Ｗｈ）ごとに演算す
る。図３に、電池のＶ−Ｉ特性を示す。図３においてプ
ロットされた複数個の点は、電流検出手段２で検出した
放電電流Ｉと端子電圧検出手段３で検出した端子電圧Ｖ
を示すものである。電池のＶ−Ｉ特性は、放電電流Ｉの
増加に伴って端子電圧Ｖが直線的に減少するものであ
る。続くステップＳ３では、電池の開放電圧ＶOが算出
される。電池の開放電圧ＶOは、Ｖ−Ｉ特性の電流値が
０での端子電圧の値である。続くステップＳ４では、電
池の内部抵抗Ｒが算出される。電池の内部抵抗Ｒは、Ｖ
−Ｉ特性の傾きの絶対値で表わされる。続くステップＳ
５では、開放電圧ＶOの値が所定値より高いか、あるい
は低いかを判断する。所定値とは、非水系電解液電池の
場合、それ以上放電して端子電圧Ｖが下がると内部抵抗
Ｒの値が大きくなる電圧値が選ばれる。ステップＳ５で
“ＮＯ”の場合は、ステップＳ７で放電終止時の開放電
圧Ｖ1が求められる。電動車両に搭載される電池の放電
終止は、電池の最大出力密度がモータの最大出力密度と
等しくなった時である。放電終止時の開放電圧Ｖ1は、
電池の内部抵抗Ｒによって変化するため、ステップＳ４
で求められた内部抵抗Ｒの値より算出される。図４に、
放電終止時の開放電圧（Ｖ）と内部抵抗Ｒ（Ω）との関
係を示す。電池の放電終止は、端子電圧が放電終止電圧
と一致した時であるから、内部抵抗が大きいほど開放電
圧の値も大きくなる。電池の端子電圧は、その時流れて
いる電流値と内部抵抗値を掛けた値を、開放電圧から引
いた値となる。ステップＳ５で“ＹＥＳ”の場合は、ス
テップＳ６に行き、開放電圧Ｖ0が所定値に達した時の
内部抵抗Ｒより算出した放電終止時の開放電圧Ｖ1をそ
のまま用いる。続くステップＳ８では、電池の開放電圧
Ｖ0、Ｖ1と放電容量との関係より残存容量Ｙが求められ
る。図５に、電池の開放電圧Ｖ0、Ｖ1と放電容量との関
係を示す。ステップＳ６またはステップＳ７で求められ
たＶ1より総放電容量を算出し、この総放電容量から現
在の開放電圧Ｖ0での放電容量を減算することにより、
残存容量Ｙが求められる。上述のようにして求められた
残存容量Ｙは、ステップＳ９で残存容量表示器により表
示される。このように、本発明の電池の残存容量検出方
法によれば、開放電圧Ｖ0、Ｖ1の値から残存容量Ｙを算
出する構成としているので、放電を休止して放電条件が
変わっても、端子電圧Ｖと放電電流Ｉを測定することに
より、これまでの放電容量が容易に算出でき、精度の良
い電池の残存容量Ｙが求められる。また、内部抵抗Ｒの
値から放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出する構成とした
ことにより、電池温度を測定しなくても放電終止時の開
放電圧Ｖ1が算出でき、容易に残存容量Ｙが求められ
る。また、内部抵抗Ｒと放電終止時の開放電圧Ｖ1には
相関関係があり、容易に電池の残存容量Ｙを求めること
ができる。
電池の残存容量検出装置の構成の一例を示す模式図であ
る。図において、１は電池であり、例えば、リチウム二
次電池である。２は、電池１の充電電流および放電電流
をそれぞれ検出する電流検出手段、３は、電池１の端子
電圧を検出する電圧検出手段である。４は、演算手段
（詳細後述）であり、例えば、記憶装置を有するコンピ
ュータやアナログ回路等で構成されている。なお、電流
検出手段２および電圧検出手段３は、単に放電回路や充
電回路の電流や電圧を演算装置４に送る抵抗と結線から
なる回路で、演算手段４において入力した電流値、電圧
値を判断するように構成してもよい。また、５は、演算
手段４で求めた残存容量を表示する残存容量表示手段
（詳細後述）である。この他に、電池の残存容量の低下
を報知する残存容量低下報知手段を設ける構成にしても
よい。また、演算手段４で求めた残存容量の値は、残存
容量表示手段５で表示して乗員等に示す以外に、例え
ば、電気自動車の制御手段（図示せず）に送り、電池の
残存容量が低下した場合に駆動電力を制限したり、回生
充電量を増加させる等の制御手段に用いることも可能で
ある。図２は、演算手段４における処理内容を例示する
フローチャートである。図において、まず、ステップＳ
１では、上記電流検出手段２で検出した電池の放電電流
Ｉおよび上記端子電圧検出手段３で検出した電池の端子
電圧Ｖが演算手段４に読み込まれる。これら放電電流Ｉ
および端子電圧Ｖは、電池の充放電中に所定の時間間隔
で継続的に検出され、演算手段４に順次蓄積される。放
電電流Ｉおよび端子電圧Ｖのサンプリング時間は、０.
０１秒から１０秒間隔で任意に選ぶことが可能であり、
また放電電流Ｉおよび端子電圧Ｖの値が変化した時のみ
測定することも可能である。続いて、ステップＳ２で、
蓄積された放電電流Ｉおよび端子電圧Ｖとを、演算手段
４で演算処理することにより、電池のＶ−Ｉ特性が求め
られる。放電電流Ｉおよび端子電圧Ｖのデータ数は、所
定の放電容量（数Ａｈ、または数Ｗｈ）ごとに演算す
る。図３に、電池のＶ−Ｉ特性を示す。図３においてプ
ロットされた複数個の点は、電流検出手段２で検出した
放電電流Ｉと端子電圧検出手段３で検出した端子電圧Ｖ
を示すものである。電池のＶ−Ｉ特性は、放電電流Ｉの
増加に伴って端子電圧Ｖが直線的に減少するものであ
る。続くステップＳ３では、電池の開放電圧ＶOが算出
される。電池の開放電圧ＶOは、Ｖ−Ｉ特性の電流値が
０での端子電圧の値である。続くステップＳ４では、電
池の内部抵抗Ｒが算出される。電池の内部抵抗Ｒは、Ｖ
−Ｉ特性の傾きの絶対値で表わされる。続くステップＳ
５では、開放電圧ＶOの値が所定値より高いか、あるい
は低いかを判断する。所定値とは、非水系電解液電池の
場合、それ以上放電して端子電圧Ｖが下がると内部抵抗
Ｒの値が大きくなる電圧値が選ばれる。ステップＳ５で
“ＮＯ”の場合は、ステップＳ７で放電終止時の開放電
圧Ｖ1が求められる。電動車両に搭載される電池の放電
終止は、電池の最大出力密度がモータの最大出力密度と
等しくなった時である。放電終止時の開放電圧Ｖ1は、
電池の内部抵抗Ｒによって変化するため、ステップＳ４
で求められた内部抵抗Ｒの値より算出される。図４に、
放電終止時の開放電圧（Ｖ）と内部抵抗Ｒ（Ω）との関
係を示す。電池の放電終止は、端子電圧が放電終止電圧
と一致した時であるから、内部抵抗が大きいほど開放電
圧の値も大きくなる。電池の端子電圧は、その時流れて
いる電流値と内部抵抗値を掛けた値を、開放電圧から引
いた値となる。ステップＳ５で“ＹＥＳ”の場合は、ス
テップＳ６に行き、開放電圧Ｖ0が所定値に達した時の
内部抵抗Ｒより算出した放電終止時の開放電圧Ｖ1をそ
のまま用いる。続くステップＳ８では、電池の開放電圧
Ｖ0、Ｖ1と放電容量との関係より残存容量Ｙが求められ
る。図５に、電池の開放電圧Ｖ0、Ｖ1と放電容量との関
係を示す。ステップＳ６またはステップＳ７で求められ
たＶ1より総放電容量を算出し、この総放電容量から現
在の開放電圧Ｖ0での放電容量を減算することにより、
残存容量Ｙが求められる。上述のようにして求められた
残存容量Ｙは、ステップＳ９で残存容量表示器により表
示される。このように、本発明の電池の残存容量検出方
法によれば、開放電圧Ｖ0、Ｖ1の値から残存容量Ｙを算
出する構成としているので、放電を休止して放電条件が
変わっても、端子電圧Ｖと放電電流Ｉを測定することに
より、これまでの放電容量が容易に算出でき、精度の良
い電池の残存容量Ｙが求められる。また、内部抵抗Ｒの
値から放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出する構成とした
ことにより、電池温度を測定しなくても放電終止時の開
放電圧Ｖ1が算出でき、容易に残存容量Ｙが求められ
る。また、内部抵抗Ｒと放電終止時の開放電圧Ｖ1には
相関関係があり、容易に電池の残存容量Ｙを求めること
ができる。
【０００８】〈第２の実施の形態〉図６に、本実施の形
態で例示する電池の残存容量検出方法のフローチャート
を示す。図６において、ステップＳ１１〜ステップＳ１
５までは、上記第１の実施の形態の図２に示すステップ
Ｓ１〜Ｓ５と同様である。ステップＳ１５で、“ＮＯ”
の場合は、第１の実施の形態と同様である。ステップＳ
１５で、“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１６で、Ｖ−
Ｉ特性から最大出力密度Ｐ0を算出する。最大出力密度
Ｐ0は、図３に示すＶ−Ｉ特性の斜線部の面積より求め
られる。続いてステップＳ１７では、開放電圧Ｖ0が所
定値に達した時の最高出力密度Ｐ0と、放電終止時の最
高出力密度Ｐ1の値より残存容量Ｙが求められる。放電
容量と、最高出力密度Ｐ0および放電終止時の最高出力
密度Ｐ1との間には相関関係があり、これを図７を示
す。放電容量と最高出力密度との関係は、内部抵抗Ｒの
値により変化するが、開放電圧の値が所定値に達したと
きの内部抵抗Ｒを測定しているので、あらかじめ内部抵
抗が変化したときの放電容量と最大出力密度の関係を記
憶させておくことにより、図７を求めることが可能であ
る。図７より、開放電圧Ｖ0が所定値に達した時の最高
出力密度Ｐ0および放電終止時の最高出力密度Ｐ1の値よ
り残存容量Ｙを求めることができる。そして、ステップ
Ｓ１５で、開放電圧Ｖ0が所定値に達しない場合は、ス
テップＳ１８で内部抵抗から放電終止時の開放電圧Ｖ1
を算出し、ステップＳ１９で開放電圧Ｖ0および放電終
止時の開放電圧Ｖ1と放電容量との相関関係より残存容
量Ｙを求めることができる。以上説明したように、本発
明の電池の残存容量検出方法によれば、その構成を電池
の開放電圧より残存容量を算出する構成としたため、放
電を休止し、放電条件が変化しても、電池の端子電圧お
よび放電電流を測定することにより、温度や放電休止条
件などの環境条件が異なっても適確な残存容量が求めら
れるという効果が得られる。また、第１の実施の形態に
おいて、上記した本発明の共通の効果に加えて、電池の
内部抵抗は温度によって変化することから、この内部抵
抗により放電終止時の開放電圧を算出することは温度因
子も含まれることになるので、電池の温度を測定しなく
ても精度の良い残存容量を検出できる効果がある。ま
た、第２の実施の形態においては、放電末期に最大出力
密度より残存容量を検出する構成としたため、第１の実
施の形態よりは、放電終止を正確に求めることができ、
放電末期には、より精度良く残存容量を検出できる効果
がある。
態で例示する電池の残存容量検出方法のフローチャート
を示す。図６において、ステップＳ１１〜ステップＳ１
５までは、上記第１の実施の形態の図２に示すステップ
Ｓ１〜Ｓ５と同様である。ステップＳ１５で、“ＮＯ”
の場合は、第１の実施の形態と同様である。ステップＳ
１５で、“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１６で、Ｖ−
Ｉ特性から最大出力密度Ｐ0を算出する。最大出力密度
Ｐ0は、図３に示すＶ−Ｉ特性の斜線部の面積より求め
られる。続いてステップＳ１７では、開放電圧Ｖ0が所
定値に達した時の最高出力密度Ｐ0と、放電終止時の最
高出力密度Ｐ1の値より残存容量Ｙが求められる。放電
容量と、最高出力密度Ｐ0および放電終止時の最高出力
密度Ｐ1との間には相関関係があり、これを図７を示
す。放電容量と最高出力密度との関係は、内部抵抗Ｒの
値により変化するが、開放電圧の値が所定値に達したと
きの内部抵抗Ｒを測定しているので、あらかじめ内部抵
抗が変化したときの放電容量と最大出力密度の関係を記
憶させておくことにより、図７を求めることが可能であ
る。図７より、開放電圧Ｖ0が所定値に達した時の最高
出力密度Ｐ0および放電終止時の最高出力密度Ｐ1の値よ
り残存容量Ｙを求めることができる。そして、ステップ
Ｓ１５で、開放電圧Ｖ0が所定値に達しない場合は、ス
テップＳ１８で内部抵抗から放電終止時の開放電圧Ｖ1
を算出し、ステップＳ１９で開放電圧Ｖ0および放電終
止時の開放電圧Ｖ1と放電容量との相関関係より残存容
量Ｙを求めることができる。以上説明したように、本発
明の電池の残存容量検出方法によれば、その構成を電池
の開放電圧より残存容量を算出する構成としたため、放
電を休止し、放電条件が変化しても、電池の端子電圧お
よび放電電流を測定することにより、温度や放電休止条
件などの環境条件が異なっても適確な残存容量が求めら
れるという効果が得られる。また、第１の実施の形態に
おいて、上記した本発明の共通の効果に加えて、電池の
内部抵抗は温度によって変化することから、この内部抵
抗により放電終止時の開放電圧を算出することは温度因
子も含まれることになるので、電池の温度を測定しなく
ても精度の良い残存容量を検出できる効果がある。ま
た、第２の実施の形態においては、放電末期に最大出力
密度より残存容量を検出する構成としたため、第１の実
施の形態よりは、放電終止を正確に求めることができ、
放電末期には、より精度良く残存容量を検出できる効果
がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態で例示した電池の残
存容量検出装置の構成を示す説明図。
存容量検出装置の構成を示す説明図。
【図２】本発明の第１の実施の形態で例示した電池の残
存容量検出方法のフローチャート。
存容量検出方法のフローチャート。
【図３】本発明の第１の実施の形態で例示した電池の端
子電圧と放電電流の関係を示す図。
子電圧と放電電流の関係を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態で例示した電池の放
電終止時の開放電圧と内部抵抗の関係を示す図。
電終止時の開放電圧と内部抵抗の関係を示す図。
【図５】本発明の第１の実施の形態で例示した電池の開
放電圧と放電容量の関係を示す図。
放電圧と放電容量の関係を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態で例示した電池の残
存容量検出方法のフローチャート。
存容量検出方法のフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施の形態で例示した電池の最
大出力密度と放電容量の関係を示す図。
大出力密度と放電容量の関係を示す図。
１…電池（例えばリチウム二次電池） ２…充電電流および放電電流を検出する電流検出手段 ３…端子電圧を検出する電圧検出手段 ４…演算手段（例えば記憶装置を有するコンピュータま
たはアナログ回路） ５…電池の残存容量表示手段
たはアナログ回路） ５…電池の残存容量表示手段
Claims (11)
- 【請求項１】電池の端子電圧と放電電流から開放電圧と
電池の内部抵抗を算出し、上記開放電圧と内部抵抗より
放電終止時の開放電圧を算出するか、もしくは上記内部
抵抗より放電終止時の開放電圧を算出して、上記開放電
圧および放電終止時の開放電圧と放電容量との相関関係
から電池の残存容量を求めることを特徴とする電池の残
存容量検出方法。 - 【請求項２】請求項１において、電池の端子電圧Ｖおよ
び放電電流ＩからＶ−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特性より
開放電圧Ｖ0と、内部抵抗Ｒを算出し、上記開放電圧Ｖ0
が所定値に達している場合は、開放電圧Ｖ0が所定値に
達した時の内部抵抗Ｒより放電終止時時の開放電圧Ｖ1
を算出するか、もしくは上記開放電圧Ｖ0が所定値に達
しない場合は、上記内部抵抗Ｒより放電終止時の開放電
圧Ｖ1を算出し、上記開放電圧Ｖ0および放電終止時の開
放電圧Ｖ1と放電容量との相関関係より電池の残存容量
を求めることを特徴とする電池の残存容量検出方法。 - 【請求項３】電池の端子電圧と放電電流から開放電圧と
電池の内部抵抗を算出し、上記開放電圧が所定値に達し
ている場合は最大出力密度を算出し、該最大出力密度と
放電終止時の最大出力密度より電池の残存容量を求める
か、もしくは上記開放電圧が所定値に達しない場合は、
上記内部抵抗より放電終止時の開放電圧を算出し、開放
電圧および放電終止時の開放電圧と放電容量との相関関
係より電池の残存容量を求めることを特徴とする電池の
残存容量検出方法。 - 【請求項４】請求項３において、電池の端子電圧Ｖおよ
び放電電流ＩからＶ−Ｉ特性を求め、該Ｖ−Ｉ特性より
開放電圧Ｖ0と、内部抵抗Ｒを算出し、上記開放電圧Ｖ0
が所定値に達している場合は、上記Ｖ−Ｉ特性より最大
出力密度Ｐ0を算出し、該最大出力密度Ｐ0と放電終止時
の最大出力密度Ｐ1より電池の残存容量を求めるか、も
しくは上記開放電圧Ｖ0が所定値に達しない場合は、上
記内部抵抗Ｒより放電終止時の開放電圧Ｖ1を算出し、
上記開放電圧Ｖ0および放電終止時の開放電圧Ｖ1と放電
容量との相関関係より電池の残存容量を求めることを特
徴とする電池の残存容量検出方法。 - 【請求項５】電池の放電または充電電流値を検出する電
流検出手段と、電池の端子電圧を検出する電圧検出手段
と、上記電流検出手段および電圧検出手段の検出結果に
基づき電池の開放電圧を算出し、該開放電圧と電池の残
存容量についてあらかじめ定められた相関関係と、上記
算出した開放電圧とから、電池の残存容量を算出する演
算手段を少なくとも備えたことを特徴とする電池の残存
容量検出装置。 - 【請求項６】請求項５において、電流検出手段と電圧検
出手段の検出結果に基づき、電池の内部抵抗を算出する
演算手段と、該演算手段で求めた内部抵抗と放電終止時
の開放電圧についてあらかじめ定められた相関関係と、
上記算出した内部抵抗から、電池の放電終止時の開放電
圧を算出する演算手段とを少なくとも備えたことを特徴
とする電池の残存容量検出装置。 - 【請求項７】請求項５において、算出した開放電圧が所
定の値に達するまでは、開放電圧の値より残存容量を算
出し、開放電圧が所定の値に達した後は、開放電圧が所
定の値に達した時点での内部抵抗の値を用いて放電終止
時の開放電圧を算出する演算手段を少なくとも備えたこ
とを特徴とする電池の残存容量検出装置。 - 【請求項８】請求項５において、算出した開放電圧が所
定の値に達するまでは、開放電圧の値より残存容量を算
出し、開放電圧が所定の値に達した後は、電流検出手段
と電圧検出手段からの検出結果に基づき電池の最高出力
密度を算出し、該電池の最高出力密度と放電容量との関
係より残存容量を求めることを特徴とする電池の残存容
量検出装置。 - 【請求項９】請求項５ないし請求項８のいずれか１項に
記載の電池の残存容量検出装置において、演算手段で求
めた残存容量を表示する表示手段を備えたことを特徴と
する電池の残存容量検出装置。 - 【請求項１０】請求項５ないし請求項９のいずれか１項
に記載の電池の残存容量検出装置において、電池は非水
電解質系二次電池であることを特徴とする電池の残存容
量検出装置。 - 【請求項１１】請求項５ないし請求項１０のいずれか１
項に記載の電池の残存容量検出装置において、電池は電
気自動車用組電池であることを特徴とする電池の残存容
量検出装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP04731496A JP3694959B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 電池の残存容量検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04731496A JP3694959B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 電池の残存容量検出方法およびその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243717A true JPH09243717A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3694959B2 JP3694959B2 (ja) | 2005-09-14 |
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ID=12771839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04731496A Expired - Lifetime JP3694959B2 (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | 電池の残存容量検出方法およびその装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3694959B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1996
- 1996-03-05 JP JP04731496A patent/JP3694959B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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