| 【発明の名称】 |
バッテリ残量測定装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】松林 徹
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| 【要約】 |
【課題】電源がオフされたときであっても正確にバッテリの残量を測定すること。
【解決手段】３つのランプを有する表示部１と、この表示部でのランプの点灯、点滅等を制御する表示制御部２と、バッテリ１２の電圧値に基づいてバッテリ残量を測定する残量測定部３と、バッテリ１２の電圧を測定する電圧測定モジュールと、モータ１１へのモータ電流を測定する電流測定モジュール７とを備えている。さらに、電動車両を駆動するモータ１１と、このモータを制御するモータコントローラ５とを備えている。しかも、残量判定部３は、バッテリから電力の供給が開始された時には第１の換算表による各電圧値に対して当該第１の換算表による値よりも小さいバッテリ残量と判定する電力投入時判定手段３Ｄを備えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 バッテリの電圧値を測定する電圧値測定部と、この電圧値に応じた前記バッテリの残量を記録した第１の換算表に基づいて当該バッテリの残量を判定する残量判定部と、この残量判定部の判定結果に応じてバッテリ残量を表示する表示部とを備え、前記残量判定部が、前記バッテリから電力の供給が開始された時には前記第１の換算表による各電圧値に対して当該第１の換算表による値よりも少ないバッテリ残量と判定する電力投入時判定手段を備えたことを特徴とするバッテリ残量測定装置。
【請求項２】 バッテリの電圧値を測定する電圧値測定部と、この電圧値に応じて前記バッテリの残量を判定する残量判定部と、この残量判定部の判定結果に応じてバッテリ残量を表示する表示部とを備え、前記残量判定部が、前記電圧値に応じたバッテリの残量を記憶した第１の換算表と、前記バッテリから電力の供給が開始された時に使用する第２の換算表とを備えたことを特徴とするバッテリ残量測定装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ残量測定装置に係り、特に、電動自転車などの電動車両に用いられるバッテリの残存容量を測定するバッテリ残量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、バッテリ電圧と負荷電流とから、バッテリの残存容量の判定を行っている。例えば、特開平８−１３６６２７号公報には、電動自転車に用いるバッテリの残存容量検出装置が開示されている。この従来例では、バッテリの出力電圧と無負荷時における出力電圧とからバッテリの残存容量を求めることで、一時的な大電流によるバッテリ電圧の低下が生じても、正確にバッテリ残量を検出することを図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源が一旦オフとされると、バッテリ電圧が回復してしまうため、この回復したバッテリ電圧に基づくと、バッテリの残量を誤判定してしまう、という不都合があった。特に、一旦判定したバッテリ残量が、電源をオフオンすると増加してしまうこととなり、すると、バッテリの使用を強制的に停止すべき容量以下まで放電してしまう可能性があった。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を改善し、特に、電源がオフされたときであっても正確にバッテリの残量を測定することができるバッテリ残量測定装置を提供することを、その目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、バッテリの電圧値を測定する電圧値測定部と、この電圧値に応じたバッテリの残量を記録した第１の換算表に基づいて当該バッテリの残量を判定する残量判定部と、この残量判定部の判定結果に応じてバッテリ残量を表示する表示部とを備えている。しかも、残量判定部が、バッテリから電力の供給が開始された時には第１の換算表による各電圧値に対して当該第１の換算表による値よりも少ないバッテリ残量と判定する電力投入時判定手段を備えた、という構成を採っている。
【０００６】バッテリから電力の供給が開始された時というのは、例えば、メインスイッチがオンとされた後からモータに電流が流せるようになるまでの間である。残量判定部は、例えば、このバッテリからモータへの電力の供給が開始された時の、あるバッテリ残量未満であるか否かを測定するときの判定電圧値Ｖ0を、それ以降でモータ停止後所定時間以降の判定電圧値Ｖ1よりも高く設定する。
【０００７】これにより、残量判定部は、電源がオンとされ、バッテリからその負荷に対して電力が供給されたときには、通常と異なる判断基準によりバッテリの残量を測定する。すなわち、バッテリから電力の供給が開始された時には、第１の換算表による各電圧値に対して当該第１の換算表による値よりも小さいバッテリ残量と判定する。電源が一旦オフとされると、バッテリの電圧は回復するため、残量判定部が、第１の換算表による値よりも小さいバッテリ残量と判定すると、この回復した電圧に応じたバッテリ残量が求められる。従って、電源をリセットすることで電圧が回復した場合であっても、前回判定したバッテリ残量を越える残量と判定することが無くなる。これにより前述した目的を達成しようとするものである。
【０００８】また、このような第１の換算表による値よりも小さいバッテリ残量を記憶した第２の換算表を電源投入時に使用する構成としてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】図１は、本発明によるバッテリ残量測定装置の構成を示すブロック図である。本実施形態によるバッテリ残量測定装置は、電動車両の動力源となるバッテリの残量を測定するのに好適であり、電動車両としては、電動自動車や、電動自転車などがある。そして、これらの電動車両のうち、ガソリンエンジンやペダル踏力を電動モータでアシストする種類のものでは、アシストのオンオフが繰り返されるため、特にその効果を奏する。
【００１１】本実施形態による電動車用のバッテリ残量測定装置は、３つのランプを有する表示部１と、この表示部でのランプの点灯、点滅等を制御する表示制御部２と、バッテリ１２の電圧値に基づいてバッテリ残量を測定する残量測定部３と、バッテリ１２の電圧を測定する電圧測定モジュールと、モータ１１へのモータ電流を測定する電流測定モジュール７と、バッテリ１２の温度を測定するバッテリ温度測定部１３とを備えている。さらに、電動車両を駆動するモータ１１と、このモータを制御するモータコントローラ５とを備えている。
【００１２】残量判定部３は、バッテリから電力の供給が開始された時には第１の換算表による各電圧値に対して当該第１の換算表による値よりも小さいバッテリ残量と判定する電力投入時判定手段３Ｄを備えている。
【００１３】図２は電動アシスト自転車に装着した表示部の一例を示す説明図であり、この例では、図３に示すように３つのバッテリ残量を用いて４段階の表示を行う。このため、本実施形態では、バッテリ温度別に、３種類のバッテリ残量のときの電圧と電流の相関関係を定義した変換表に基づいてバッテリの残量を判定する。この変換表は、残量判定部３のメモリ３Ａに格納されている。
【００１４】本実施形態では、変換表は２種類定義されている。第１の変換表は、通常使用するものであり、第２の変換表は、メインスイッチ４がオンとされた後一定時間に用いるものである。バッテリ電圧は、図４に示すように、電力が消費されると低下していくが、電源がオフとされると、低下した電圧は回復する。本実施形態による第２の変換表は、この電源投入直後の回復した電圧に応じた変換表であり、この第２の変換表を用いることで、電源のオフオンがなされて電圧が回復しても、前回よりも多いバッテリ残量を表示することが無くなる。
【００１５】具体的には、あるバッテリ残量以下と判定されて、赤ランプを点灯させた後、電源のオフオンがなされると、電圧が回復してしまい、赤ランプの点滅に変化してしまう。この電源のオフオンが繰り返されると、実際には過放電でありながらバッテリの使用の強制停止が行われないこととなるが、本実施形態では、電源の投入直後は電圧が回復しているものとして、第２の変換表によりバッテリ残量を判定するため、このような過放電が生じない。
【００１６】判定電圧値Ｖ0x，Ｖ1xと、電流に対する判定電圧値との関係を図５に示す。図５（Ａ）はバッテリ残量６４％の時の電圧と電流の関係を示すグラフ図である。図５（Ｂ）はバッテリ残量３２％、図５（Ｃ）はバッテリ残量１０％の特性を示す図である。図中、Ｖ11，Ｖ12，Ｖ13は第１の換算表であり、Ｖ01，Ｖ02，Ｖ03は第２の換算表である。電源投入直後にはＶ01，Ｖ02，Ｖ03を用いてバッテリ残量を判定することで、電源をオフにしたときの電圧の回復の影響を除去する。この換算表は、バッテリ温度ごとに設けると良い。
【００１７】次に、本実施形態の動作を図６のフローチャートを参照して説明する。まず、メインスイッチがオンとされてから２秒経過したか否かを判定する（ステップＳ１）。メインスイッチがオンとされてから２秒経過していない場合には、バッテリ電圧がモータオフ時の残量判定電圧値Ｖ0x未満の場合、残量レベルを変更する（ステップＳ７）。
【００１８】一方、２秒経過している場合には、モータオフか否かを確認し、モータがオンの場合には、バッテリ電圧がモータ電流値に応じた残量判定電圧値未満の状態を３秒以上判定した場合に、バッテリ残量を変更する（ステップＳ８）。さらに、モータオフである場合には、モータオフ後５秒経過しているときには、ステップＳ４に進む。このステップＳ４では、バッテリ電圧がモータオフ時の残量判定電圧値未満の場合に、残量レベルを変更する。さらに、残量レベルが０のときには、バッテリフェイルの判定を行う（ステップＳ６）。たとえば、バッテリ容量不足による制御停止などをおこなう。
【００１９】上述したように本実施形態によると、メインスイッチをオンにした直後にモータをオフとした場合の残存容量判定電圧値を、それ以降の判定電圧値と異なる値に設定したため、リセット時にバッテリ電圧が回復しても、リセット前と同じ残量表示が行われるため、過放電を有効に防止でき、さらに、バッテリ残量が電源のリセット直後に増加したと表示されてしまう不都合を的確に防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能するので、これによると、電力投入時判定手段が、バッテリから電力の供給が開始された時には、第１の換算表による各電圧値に対して当該第１の換算表による値よりも小さいバッテリ残量と判定ため、電源のオフによって回復した電圧に応じたバッテリ残量を求めることができ、従って、電源をリセットすることで電圧が回復した場合であっても、前回判定したバッテリ残量を越える残量と判定することが無くなり、このため、過放電を有効に防止することができる従来にない優れたバッテリ残量測定装置を提供することができる。
【００２１】さらに、バッテリから電力の供給が開始された時に、予め定められた第２の換算表によるバッテリ残量の判定を行っても、同様の効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２０８２
【氏名又は名称】スズキ株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）７月８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 勇
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３６８１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１９７８２９ |
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