JPS606767Y2 - 電動車両用バツテリ残存容量計の寿命補正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電動車両のバッテリの残存容量計の改良に関
する。

従来電動車両においてはあとどの位走行可能かを知るた
めに、車載バッテリの残存容量計が種々提案されている
。

例えばバッテリの電圧降下や電解液の比重を測定して残
存容量を表示する方法があるが、これらの方法では充分
な精度で残存容量を測定することが困難である。

これに対してバッテリの放電電流により放電電気量を検
出する方法例えば、マイクロモータの回転数を積算表示
したり、放電時間を測定する方法は構造が簡単で、かつ
精度が良い利点がある。

たとえば、特公昭５２−２１１７７号によれば、可動線
輪形の電流計を用いてバッテリの放電時の放電電流と端
子電圧とを測定してバッテリの残存容量を指示する残存
容量計が公知である。

また、特公昭５２−４４００（）ｌによれば、バッテリ
から電動車両の駆動モータへ放電された放電電流を分流
器で分流して、この分流器の両端の電位差によってマイ
クロモータを回転させ、このマイクロモータの回転数を
積算表示してバッテリの残存容量を指示する残存容量計
が公知である。

しかしながらバッテリは一般的に約２年（充放電５５０
サイクル）程度で寿命となり、第１図に示すように寿命
に近づくにしたがって容量が減少する。

したがって上記したような放電電気量を検出する方法で
は、バッテリの寿命により、残存容量計の表示と実際に
走行可能な距離との間に差が生じ、残存容量計がＥ （
Ｅｍｐｔｙ）表示になる以前にバッテリが作動せず、走
行不能となるという不具合が生じることがあった。

この考案は上述の不具合をなくすためになされたもので
、残存容量計の出力をバッテリの使用時間に応じた補正
値で補正することにより正確なバッテリの残存容量を表
示できる残存容量計を提供することを目的とするもので
ある。

以下にこの考案の一実施例を図面とともに説明する。

第２図はこの考案に用いられる残存容量計の表示器を示
し、Ｄ、ないしＤ８は残存容量表示用の緑色の発光ダイ
オードにてなる表示灯、Ｄ６′ないしＤ８′はバッテリ
の使用時間に応じた補正量を表示するための赤色の発光
ダイオードにてなる表示灯である。

左端の表示灯Ｄ１は残存容量が僅少であるＥ Ｅｍｐ
ｔ、ｙ）表示に対応し、右端の表示灯Ｄ８は満充電）’
（Ｆｕｌｌ）表示に対応する。

第３図はこの考案に係る残存容量表示装置の一実施例の
ブロック回路図を示し、１０は電動車両に搭載された、
走行モータ駆動用のバッテリ、２０はバッテリ１０の放
電量を検出することにより第５図に示すような残存容量
を示す信号ｅ。

３を発生する公知の残存容量計で、その出力ｅ。

３は補正部３０の減算回路３１に印加される。

４０はバッテリ１０の使用時間記憶部で、バッテリの放
電電気量を積分記憶するメモリオード等の記憶素子を備
え、バッテリ１０の使用時間に比例した第６図に示すよ
うな電圧ｅ。

１を生じる。使用時間記憶部４０の出力ｅ。

１は寿命補正用の対数増幅器３２に印加され、ｅｏｌを
対数伸長し、バッテリの寿命曲線に近似した第７図に示
すような出力ｅ。

２を生じる。対数増幅器３２の出力ｅ。

２は減算回路３１に印加され、バッテリの寿命による容
量低下ｅ。

２を残存容量計２０の出力ｅ。

３から差し引いて、実際の容量を表わす出力ｅ。

４”ｅ０３ ｅｏ２を算出する。５０は減算回路３１
の出力ｅ。

、および対数増幅器３２の出力ｅ。

２をそれぞれディジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換部、
６０は第２図に示した表示器であり、Ａ−Ｄ変換部５０
でディジタル化された信号に応じて、補正された残存容
量に対応する位置と数の緑色の表示灯を点灯するととも
に、補正量に対応する位置に赤色の表示灯を点灯する。

第４図は第３図の実施例の詳細な回路図で、使用時間記
憶部４０のメモリオード４１は電動車両の運転時オンと
されるキースイッチ４２をしてバッテリ１０に接続され
ている。

４３はリセットスイッチでその１端はメモリオード４１
に他端はアースされている。

メモリオード４１の出力電圧ｅ。

、は対数増幅器３２で補正され、その補正された出力電
圧ｅ。

２はＡ−Ｄ変換部５０の補正用の比較増幅器５１−６な
いし５１−８のプラス側端子に印加される。

比較増幅器５１−６ないし５１−８のマイナス端子には
電圧ｅ。

２の最大電圧ｅ。２ｍの３等分値〈■ｏ′６である。

一方減算回路３１には残存容量計２０の出力電圧ｅ。

３と対数増幅器３２の出力ｅ。２とが印加されその差ｅ
ｃｙｉ ＝ ｅｏ３ ｅ ｏ２は残存容量表示用の
比較増幅器５２−１ないし５２−８のプラス端子に印加
されている。

比較増幅器５２−１ないし５２−８のマイナス端子には
第８図に示すような電圧ｅに対応した基準電圧■。

１゜￥ｃ２？ ■３が印 各比較増幅器５２−１ないし５２−２の出力端子には緑
色の表示灯り、ないしＤ５がそれぞれ接続されるととも
に、比較増幅器５２−６ないし５２−８の出力端子には
各々トランジスタ５３−６゜５３−７（図示せず）、５
３−８を介して緑色の表示灯Ｄ６ないしＤ８がそれぞれ
接続される。

また比較増幅器５１−６ないし５１−８の出力端子は赤
色の表示灯Ｄ′６ないしＤ′８とそれぞれ接続されると
ともに、トランジスタ５３−６ないし５３−８のベース
にそれぞれ接続されている。

次に上記のように構成した装置の動作を説明する。

電動車両のキースイッチ４２をオンとして当該車両を起
動するとバッテリ電圧はキースイッチ４２を介してメモ
リオード４１に印加され、バッテリの使用時間が記憶さ
れ、その使用時間に比例した電圧ｅ。

１が対数増幅器３２に印加され、対数増幅器３２でｅ。

２に変換され減算回路３１に印加される。

一方残存容量計２０の電圧ｅ。

３が減算回路３１に印加され、ｅｏ４”ｅｏ３ ｅｏ
２が演算される。

バッテリ１０の使用の初期にはｅ。

３は高く、一方ｅ。

２は低いから、ｅ ０４ ＞ Ｖｃｓで各比較増幅器５
２−１ないし５２−８の出力は“１゛となる。

これによって表示灯Ｄ１ないしＤ７は緑色に点灯する。

また対数増幅器３２の出力電圧ｅ。

２は低く基準電圧に対してはＶ。

ｓ ’＜ ｅ Ｏ２＜ Ｖ Ｃ？ ’ ＜ Ｖ ｃｅ
’であり、比較増幅器５１−８の出力が“１゛となり、
赤色の表示灯Ｄ８′が点灯し、一方トランジスタ５３−
８はしゃ断し、表示灯Ｄ８は点灯しない。

バッテリ１０の残存容量が減少すると残存容量計２０の
出力電圧ｅ。

３は低下し、これにしたがって、出力が“１゛となる比
較増幅器の数は減少腰縁色の表示灯はＤ８からＤｌに向
かう順序で順次消灯し、その点灯数は減少する。

またバッテリの使用期間が長くなり、その寿命近くにな
ると、メモリオード４１の出力電圧ｅ。

、が増加するとともに、対数増幅器３２の出力電圧ｅ。

２は急激に増加し、したがって減算増幅器３１の出力電
圧ｅ。

、はバッテリの寿命曲線に沿った値に補正され低くなる
。

これによってたとえば■。

１〈ｖｏ、〈ｖｏ２となると比較増幅器５２−１のみが
出力“１゛を生じ、緑色の表示灯Ｄ１のみが点灯する。

一方電圧ｅ。

２の増加によって、たとえばｅ。２〉ｖｏ６′となると
各比較増幅器５１−６．５１−７．５１−８が出力゛１
゛を生じ、すべての赤色の表示灯Ｄ６’？ Ｄ７’９
Ｄ８’が点灯する。

上述のように表示部６０の緑色の表示灯の点灯位置は、
バッテリの残存容量に追随してＥ側に変位するとともに
バッテリの使用期間に応じて補正された信号で表示灯が
点灯するから、バッテリの寿命曲線を考慮した正確な残
存容量を知ることができる。

第９図ないし第１１図はこの考案の他の実施例で、表示
部のＥ側に補正用の赤色表示灯を設けるとともに、寿命
による補正をＡ−Ｄ変換部の比較回路で行なうようにし
たものである。

なお各図において第２図ないし第４図に示した実施例と
均等な部分には同一の符号を付した。

この実施例においては、表示灯は第１０図に示すように
Ｅ側の３個の容量表示用の緑色の表示灯Ｄ１．Ｄ２．Ｄ
３に並べて補正用の赤色の表示灯り、′。

Ｄ２′、Ｄ３′が設けられる。

また使用時間記憶部４０の出力電圧ｅ。

、はＡ−Ｄ変換部５０の赤色の表示灯Ｄ１ ’ ！ない
しＤ３′に接続された補正用の比較増幅器５１−１ない
し５１−３のプラス側端子に印加される。

一方残存容量計２０の出力電圧ｅ、１３は緑色の表示灯
Ｄ１ないしＤ８に接続された容量表示用の比較増幅器５
２−１ないし５２−８のプラス側端子に印加される。

バッテリの残存容量が大きいときは残存容量計２０の出
力電圧ｅ。

３は高くたとえば比較増幅器５２−１ないし５２−８の
すべての出力が“１゛となり、緑色の表示灯Ｄ１ないし
Ｄ８が点灯する。

残存容量が小さくなると残存容量計２０の出力電圧も低
下し、基準電圧Ｖ。

、ないしＶ。８の高い比較増幅器の出力は“０゛となり
、Ｆ側から表示灯が順次消灯し、緑色の表示灯の点灯数
は減少する。

一方、バッテリの使用初期において使用時間記憶部４０
の出力電圧ｅ。

１が低いときは、たとえば比較増幅器５２−１の出力が
１゛′、５２−２．５２−３の出力は“０“となり補正
用の赤色の表示灯Ｄ１′のみが点灯し、Ｅ表示は左端に
ある。

バッテリの使用時間が長くなると使用時間記部４０の出
力電圧ｅ。

□が高くなり、たとえば比較増幅器５２−１．５２−２
の出力が“１”となって赤色の表示灯Ｄ１′とＤ２′が
点灯し、Ｅ表示は１つ右へ遷移する。

このときトランジスタ５３−１゜５３−２はしゃ断し、
緑色の表示灯Ｄ１．Ｄ２は消灯する。

上記の動作によってバッテリの使用時間が長くなるとＥ
表示に対応する赤色の表示灯は右に向かって増す一方、
残存容量を示す緑色の表示灯の点灯数が少なくなるから
、残存容量の表示はバッテリの使用時間、したがって寿
命によって補正される。

以上詳述したように、この考案は電動車両のバッテリの
残存容量の表示装置において、バッテリの使用時間記憶
部を設けて、この記憶部の出力により残存容量計で測定
された残存容量を補正して表示するようにしたから、バ
ッテリの寿命に対応した正確な残存容量を表示すること
ができるようになり、従来のように充分な残存容量が表
示されているのに実際のバッテリ容量は低下し不測に電
動車両が走行できなくなるといううような不具合は防止
される。

なお上述の各実施例において、残存容量計は種々の形式
のものを使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はバッテリの寿命曲線を示すグラフ、第２図はこ
の考案の一実施例に用いられる表示灯の配置を示す正面
図、第３図はこの考案の一実施例を示すブロック回路図
、第４図は第３図の実施例の詳細な回路図、第５図は残
存容量計の出力電圧曲線、第６図は使用時間記憶部の出
力電圧曲線、第７図は対数増幅器の出力電圧曲線、第８
図は残存容量を示す電圧に対する比較増幅器の基準電圧
を示すグラフ、第９図はこの考案の他の実施例を示すブ
ロック回路図、第１０図は第９図の実施例に用いられる
表示灯の配置を示す正面図、第１１図は第９図の実施例
の詳細な回路図である。 １０・・・・・・バッテリ、２０・・・・・・残存容量
計、３０・・・・・・補正部、３１・・・・・・減算回
路、３２・・・・・・対数増幅器、４０・・・・・・時
間記憶部、５０・・・・・・Ａ−Ｄ変換部、６０・・・
・・・表示器。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）バッテリの放電電気量を検出してバッテリの残存
   容量を検出する残存容量計を備えてなる電動車両におい
   て、 バッテリの放電もしくは充電電気量を積分記憶する記憶
   部、 該記憶部の出力信号によりバッテリの使用時間に応じた
   容量補正値を出力する補正出力発生部、 残存容量計の出力信号と補正出力発生部の出力信号とか
   ら補正された表示用の出力を生じる表示用出力部、 表示用出力部の出力信号を表示する表示部、とからなる
   電動車両用バッテリ残存容量計の寿命補正装置。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項記載の記憶部は、
   積分記憶素子と、該記憶素子とバッテリとを結ぶ回路に
   設けられバッテリの電源を走行用モータに供給するキー
   スイッチに連動して開閉する開閉接点と、積分記憶素子
   の入力端をアース接続するリセットスイッチとから構成
   してなる電動車両用バッテリ残存容量計の寿命補正装置
   。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第１項記載の補正出力発
   生部は対数増幅回路で構成した電動車両用バッテリ残存
   容量計の寿命補正装置。