(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの満充電状態等の特定の状態からの放電開始から任意時間経った時の残りの放電時間を予測する放電時間予測装置において、
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点からＴ１時間経過した時点の初期放電電圧Ｖｉ及び初期放電率Ｅｉを検出する初期値検出手段と、
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ１より長いＴ２時間経過した時点の放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出する放電電圧検出手段と、
前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求める算出手段と、
前もって作成された複数の時間領域分割図から前記初期放電率Ｅｉに基づいて１つを選択し、その選択された時間領域分割図を用いて前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）とから前記バッテリの残りの放電時間データを取得する放電時間予測手段と、
を具備することを特徴とする放電時間予測装置。
【請求項２】
前記放電電圧検出手段は、前記Ｔ２時間経過する度に放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出し、
前記Ｔ２時間経過する都度に、前記算出手段は前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求め、
前記Ｔ２時間経過する都度に、前記放電時間予測手段は前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）及び前記初期放電率Ｅｉに対応した前記時間領域分割図を用いてバッテリの残りの放電時間データを取得することを特徴とする請求項１記載の放電時間予測装置。
【請求項３】
前記時間領域分割図は、バッテリの放電電圧Ｖ（Ｔ）の大きさ及び差分電圧ΔＶ（Ｔ）の大きさによりバッテリの残りの放電時間の領域を分割したものであり、放電率毎に作成されており、前記放電時間予測手段は、前記初期放電率Ｅｉに対応した前記時間領域分割図を用いて今回求まった前記バッテリの放電電圧Ｖ（Ｔ）の大きさと前記差分電圧ΔＶ（Ｔ）の大きさを照合して、現在のバッテリの残りの放電時間を求めることを特徴とする請求項１又は２記載の放電時間予測装置。
【請求項４】
前記放電時間予測手段は、検出した前記残りの放電時間の変化を監視する監視手段を備え、
前記検出した残りの放電時間の値が第１の所定時間以上同一値を保持していた場合、或いは前記検出した残り放電時間の値が第２の所定時間未満で変化した場合、前記検出した前記残りの放電時間を補正することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の放電時間予測装置。
【請求項５】
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ２時間経過した時点の放電率Ｅｂを検出する放電率検出手段と、
前記検出された初期放電率Ｅｉと前記検出された放電率Ｅｂとを比較し、両者が同じ範囲にない場合、
前記放電率Ｅｂを新たな初期放電率Ｅｉとし且つ前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）を新たな初期放電電圧Ｖｉとして、初期値を更新すると共に、
前記算出手段は差分電圧ΔＶ（Ｔ）をゼロとすることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の放電時間予測装置。
【請求項６】
バッテリの満充電状態等の特定の状態からの放電開始から任意時間経った時の残りの放電容量を予測する放電容量予測装置において、
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点からＴ１時間経過した時点の初期放電電圧Ｖｉ及び初期放電率Ｅｉを検出する初期値検出手段と、
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ１より長いＴ２時間経過した時点の放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出する放電電圧検出手段と、
前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求める算出手段と、
前もって作成された複数の容量領域分割図から前記初期放電率Ｅｉに基づいて１つを選択し、その選択された容量領域分割図を用いて前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）とから前記バッテリの残りの放電容量データを取得する放電容量予測手段と、
を具備することを特徴とする放電容量予測装置。
【請求項７】
前記放電電圧検出手段は、前記Ｔ２時間経過する度に放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出し、  前記Ｔ２時間経過する都度に、前記算出手段は前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求め、
前記Ｔ２時間経過する都度に、前記放電容量予測手段は前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）及び前記初期放電率Ｅｉに対応した前記容量領域分割図を用いて前記バッテリの残りの放電容量データを取得することを特徴とする請求項６記載の放電容量予測装置。
【請求項８】
前記容量領域分割図は、バッテリの放電電圧Ｖ（Ｔ）の大きさ及び差分電圧ΔＶ（Ｔ）の大きさによりバッテリの残りの放電容量の領域を分割したものであり、放電率毎に作成されており、前記放電容量予測手段は、前記初期放電率Ｅｉに対応した前記容量領域分割図を用いて、今回求まった前記バッテリの放電電圧Ｖ（Ｔ）の大きさと前記差分電圧ΔＶ（Ｔ）の大きさを照合して、現在のバッテリの残りの放電容量を求めることを特徴とする請求項６又は７記載の放電容量予測装置。
【請求項９】
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ２時間経過した時点の放電率Ｅｂを検出する放電率検出手段と、
前記検出された初期放電率Ｅｉと前記検出された放電率Ｅｂとを比較し、両者が同じ範囲にない場合、
前記放電率Ｅｂを新たな初期放電率Ｅｉとし且つ前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）を新たな初期放電電圧Ｖｉとして、初期値を更新すると共に、
前記算出手段は差分電圧ΔＶ（Ｔ）をゼロとすることを特徴とする請求項６乃至８いずれかに記載の放電容量予測装置。
【請求項１０】
バッテリの満充電状態等の特定の状態からの放電開始から任意時間経った時の残りの放電時間を予測する放電時間予測方法において、
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点からＴ１時間経過した時点の初期放電電圧Ｖｉ及び初期放電率Ｅｉを検出する初期値検出過程と、
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ１より長いＴ２時間経過した時点の放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出すると共に、以降Ｔ２時間経過する毎に放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出する放電電圧検出過程と、
前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求める算出過程と、
前もって作成された複数の時間領域分割図から前記初期放電率Ｅｉに基づいて１つを選択し、その選択された時間領域分割図を用いて前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）とから前記バッテリの残りの放電時間データを取得する放電時間予測過程と、
を具備することを特徴とする放電時間予測方法。
【請求項１１】
バッテリの満充電状態等の特定の状態からの放電開始から任意時間経った時の残りの放電容量を予測する放電容量予測方法において、
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点からＴ１時間経過した時点の初期放電電圧Ｖｉ及び初期放電率Ｅｉを検出する初期値検出過程と、
前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ１より長いＴ２時間経過した時点の放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出すると共に、以降Ｔ２時間経過する毎に放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出する放電電圧検出過程と、
前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求める算出過程と、
前もって作成された複数の容量領域分割図から前記初期放電率Ｅｉに基づいて１つを選択し、その選択された容量領域分割図を用いて前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）とから前記バッテリの残りの放電容量データを取得する放電容量予測過程と、
を具備することを特徴とする放電容量予測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリを電力供給源とする装置における放電中のバッテリの残りの放電時間を予測するバッテリ放電時間予測装置及び方法、並びにバッテリを電力供給源とする装置における放電中のバッテリの残りの放電時間を予測するバッテリ放電容量予測装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリは無停電電源装置、太陽光発電、電気自動車などの様々な分野や環境で利用されており、それぞれの電力源、電力貯蔵用として大きな役割を果たしている。そのため、バッテリの状態を知ることは各分野や環境において非常に重要なことである。その中でも特にバッテリを電力源として使用する装置などでは、バッテリ放電時にバッテリの残りの放電時間、放電容量を知ることは非常に重要なことである。
【０００３】
ところがバッテリの放電時間、放電容量は、放電率や使用温度、使用期間、充電電圧、充電状態、放電回数などの条件により大きく影響を受けるため、一定ではなく、またそれを予測することは容易なことではない。
【０００４】
バッテリの残りの放電時間、放電容量を予測する方法として、バッテリの定格容量を基準容量とし、放電時は定格容量から放電容量を引き、充電時はその値に充電容量を足すことにより、放電時間、放電容量を予測する方法が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の予測方法では、バッテリの劣化による基準容量の減少や、充電時の損失などを考慮した計算をしなければならない。
【０００６】
ところが、バッテリの劣化による基準容量の減少や充電時の損失は使用される環境によって大きく異なるため、これを補正するためには、長期間に亙ってバッテリの劣化による容量の減少データや、いろいろな充電状態での損失データを事前に収集しなければならないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述の如き従来の課題を解決するためになされたもので、その目的は、各種データを事前に収集することなく、バッテリの放電時にバッテリの残りの放電時間の予測を容易に行うことができるバッテリの放電時間予測装置及び方法、並びに各種データを事前に収集することなく、バッテリの放電時にバッテリの残りの放電容量の予測を容易に行うことができるバッテリの放電容量予測装置及び方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明の特徴は、バッテリの満充電状態等の特定の状態からの放電開始から任意時間経った時の残りの放電時間を予測する放電時間予測装置において、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点からＴ１時間経過した時点の初期放電電圧Ｖｉ及び初期放電率Ｅｉを検出する初期値検出手段と、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ１より長いＴ２時間経過した時点の放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出する放電電圧検出手段と、前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求める算出手段と、前もって作成された複数の時間領域分割図から前記初期放電率Ｅｉに基づいて１つを選択し、その選択された時間領域分割図を用いて前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）とから前記バッテリの残りの放電時間データを取得する放電時間予測手段とを具備することにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴は、前記放電電圧検出手段は、前記Ｔ２時間経過する度に放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出し、前記Ｔ２時間経過する都度に、前記算出手段は前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求め、前記Ｔ２時間経過する都度に、前記放電時間予測手段は前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）及び前記初期放電率Ｅｉに対応した前記時間領域分割図を用いてバッテリの残りの放電時間データを取得することにある。
【００１０】
請求項３の発明の特徴は、前記時間領域分割図は、バッテリの放電電圧Ｖ（Ｔ）の大きさ及び差分電圧ΔＶ（Ｔ）の大きさによりバッテリの残りの放電時間の領域を分割したものであり、放電率毎に作成されており、前記放電時間予測手段は、前記初期放電率Ｅｉに対応した前記時間領域分割図を用いて今回求まった前記バッテリの放電電圧Ｖ（Ｔ）の大きさと前記差分電圧ΔＶ（Ｔ）の大きさを照合して、現在のバッテリの残りの放電時間を求めることにある。
【００１１】
請求項４の発明の前記放電時間予測手段は、検出した前記残りの放電時間の変化を監視する監視手段を備え、前記検出した残りの放電時間の値が第１の所定時間以上同一値を保持していた場合、或いは前記検出した残り放電時間の値が第２の所定時間未満で変化した場合、前記検出した前記残りの放電時間を補正する。請求項５の発明の特徴は、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ２時間経過した時点の放電率Ｅｂを検出する放電率検出手段と、前記検出された初期放電率Ｅｉと前記検出された放電率Ｅｂとを比較し、両者が同じ範囲にない場合、前記放電率Ｅｂを新たな初期放電率Ｅｉとし且つ前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）を新たな初期放電電圧Ｖｉとして、初期値を更新すると共に、前記算出手段は差分電圧ΔＶ（Ｔ）をゼロとすることにある。
【００１２】
請求項６の発明の特徴は、バッテリの満充電状態等の特定の状態からの放電開始から任意時間経った時の残りの放電容量を予測する放電容量予測装置において、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点からＴ１時間経過した時点の初期放電電圧Ｖｉ及び初期放電率Ｅｉを検出する初期値検出手段と、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ１より長いＴ２時間経過した時点の放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出する放電電圧検出手段と、前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求める算出手段と、前もって作成された複数の容量領域分割図から前記初期放電率Ｅｉに基づいて１つを選択し、その選択された容量領域分割図を用いて前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）とから前記バッテリの残りの放電容量データを取得する放電容量予測手段とを具備することにある。
【００１３】
請求項７の発明の特徴は、前記放電電圧検出手段は、前記Ｔ２時間経過する度に放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出し、  前記Ｔ２時間経過する都度に、前記算出手段は前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求め、前記Ｔ２時間経過する都度に、前記放電容量予測手段は前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）及び前記初期放電率Ｅｉに対応した前記容量領域分割図を用いて前記バッテリの残りの放電容量データを取得することにある。
【００１４】
請求項８の発明の特徴は、前記容量領域分割図は、バッテリの放電電圧Ｖ（Ｔ）の大きさ及び差分電圧ΔＶ（Ｔ）の大きさによりバッテリの残りの放電容量の領域を分割したものであり、放電率毎に作成されており、前記放電容量予測手段は、前記初期放電率Ｅｉに対応した前記容量領域分割図を用いて、今回求まった前記バッテリの放電電圧Ｖ（Ｔ）の大きさと前記差分電圧ΔＶ（Ｔ）の大きさを照合して、現在のバッテリの残りの放電容量を求めることにある。
【００１５】
請求項９の発明の特徴は、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ２時間経過した時点の放電率Ｅｂを検出する放電率検出手段と、前記検出された初期放電率Ｅｉと前記検出された放電率Ｅｂとを比較し、両者が同じ範囲にない場合、前記放電率Ｅｂを新たな初期放電率Ｅｉとし且つ前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）を新たな初期放電電圧Ｖｉとして、初期値を更新すると共に、前記算出手段は差分電圧ΔＶ（Ｔ）をゼロとすることにある。
【００１６】
請求項１０の発明の特徴は、バッテリの満充電状態等の特定の状態からの放電開始から任意時間経った時の残りの放電時間を予測する放電時間予測方法において、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点からＴ１時間経過した時点の初期放電電圧Ｖｉ及び初期放電率Ｅｉを検出する初期値検出過程と、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ１より長いＴ２時間経過した時点の放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出すると共に、以降Ｔ２時間経過する毎に放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出する放電電圧検出過程と、前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求める算出過程と、前もって作成された複数の時間領域分割図から前記初期放電率Ｅｉに基づいて１つを選択し、その選択された時間領域分割図を用いて前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）とから前記バッテリの残りの放電時間データを取得する放電時間予測過程とを具備することにある。
【００１７】
請求項１１の発明の特徴は、バッテリの満充電状態等の特定の状態からの放電開始から任意時間経った時の残りの放電容量を予測する放電容量予測方法において、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点からＴ１時間経過した時点の初期放電電圧Ｖｉ及び初期放電率Ｅｉを検出する初期値検出過程と、前記バッテリが放電を開始し、その放電開始時点から前記Ｔ１より長いＴ２時間経過した時点の放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出すると共に、以降Ｔ２時間経過する毎に放電電圧Ｖ（Ｔ）を検出する放電電圧検出過程と、前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記検出された初期放電電圧Ｖｉとの差分電圧ΔＶ（Ｔ）を求める算出過程と、前もって作成された複数の容量領域分割図から前記初期放電率Ｅｉに基づいて１つを選択し、その選択された容量領域分割図を用いて前記検出された放電電圧Ｖ（Ｔ）と前記算出された差分電圧ΔＶ（Ｔ）とから前記バッテリの残りの放電容量データを取得する放電容量予測過程とを具備することにある。
【００１８】
放電時間予測部７は、時間領域分割図（後述）が記録されているＲＯＭ９と、Ａ／Ｄ変換器６によってデジタル値に変換された電圧検出手段３及び電流検出手段４の検出結果等が記憶されるＲＡＭ８と、放電電圧の差分ΔＶｂ（ｔ）（後述する）を算出した後、放電電圧Ｖｂｔ（後述する）と放電電圧の差分ΔＶｂ（ｔ）と放電率Ｅｂ（後述する）とをＲＯＭ９に記憶されている時間領域分割図に照合して残りのバッテリ１の放電時間を算出する演算器１０を備えている。この演算器１０は放電時間予測結果１１を外部に出力する。
【００１９】
次に、上記構成のバッテリ放電時間予測装置を用いて実施される本実施の形態のバッテリ放電時間予測方法の具体的な説明に先立ち、本実施の形態における時間領域分割図の定義などを含めて上記バッテリ放電時間予測方法の概要について図３及び図９を参照して説明する。
【００２０】
本例で用いる図３に示した時間領域分割図とは、図９に示されるように最初（放電開始からＴ１時間経過した時点）で測定された放電電圧Ｖｉとその後の任意時間Ｔ２に測定された放電電圧Ｖｂ（ｔ）との差分ΔＶｂ（ｔ）及び前記放電電圧Ｖｂ（ｔ）により、バッテリの残りの放電時間の領域を分割したものである（この図は放電率Ｅｂ毎にある）。但し、全容量を放電し切るまでの時間を目安にした放電の速さＣ／３放電は３時間かけて全容量を放電することで、単位は［Ｃ］である。
【００２１】
この時間領域分割図の意味するところを図９を用いて更に詳しく説明する。図９は新品のバッテリの放電電圧曲線である。時間Ｔ０の時に放電を開始し、放電電圧が放電終止電圧Ｖｅになるまで放電を行ったものである。時間Ｔｅは放電終止電圧Ｖｅになるまでの放電時間である。
【００２２】
そして、放電開始から時間Ｔ１経過した時の放電電圧がＶｉであり、時間Ｔ２経過したの時の放電電圧がＶｂ（Ｔ２）であり、時間Ｔ２´経過した時の放電電圧がＶｂ（Ｔ２´）である。
【００２３】
ここで、Ｖｉと任意時間ｔの時点の放電電圧Ｖｂ（ｔ）との差分ΔＶｂ（ｔ）を見ると、放電を開始してから時間Ｔ２経過した時の放電電圧Ｖｂ（Ｔ２）との差分ΔＶｂ（Ｔ２）はＴ２とＴ１の差が余りないので小さい。
【００２４】
しかし、時間がＴ２よりも更に経過して放電を開始してから時間Ｔ２´経過した時の放電電圧Ｖｂ（Ｔ２´）との差分ΔＶｂ（Ｔ２´）はＴ２´とＴ１の差が大きくなったので大きい。
【００２５】
また、Ｖｂ（Ｔ２）は放電後時間が余り経過していないので高く、Ｖｂ（Ｔ２′）は放電後時間が長く経過しているので低い。更に、任意時間Ｔ２経過した時は放電終了時間Ｔｅになるまでの残りの時間が長く、時間Ｔ２´経過した時は放電終了時間Ｔｅになるまでの残りの時間が短い。
【００２６】
これらのことより、放電電圧Ｖｂ（ｔ）が高く且つΔＶｂ（ｔ）が小さい時は、残りの放電時間が長く、放電電圧Ｖｂ（ｔ）が低く且つΔＶｂ（ｔ）が大きい時は、残りの放電時間が短いということが分る。このことより、Ｖｂ（ｔ）とΔＶｂ（ｔ）を用いることで、放電時に残りの放電容量Ｃｆの予測が可能であることが分る。ここでいう残りの放電容量とは、新品のバッテリの満充電から放電終止電圧になるまでの放電容量を１００［％］とし、その値との比のことである。
【００２７】
そこで、バッテリの放電電圧曲線から求まる上記したＶｂ（ｔ）、ΔＶｂ（ｔ）を用いて放電時間Ｔｅになるまでの残りの放電時間Ｔｆを図に表したのが、図３である。図３は縦にＶｂ（ｔ）を取り、横にΔＶｂ（ｔ）を取ったものである。この図は、ある時間ｔの時のＶｂ（ｔ）と、その時のΔＶｂ（ｔ）の交差した所がその時点からの残りの放電時間Ｔｆを示している。
【００２８】
図３の時間領域分割図では、放電時間Ｔｅになるまでの残りの放電時間Ｔｆを６０秒毎の７つの領域Ａ〜Ｇに分割している。以下、このことについて説明する。
【００２９】
一般的にバッテリの特性は製造上のバラツキや使用環境の違いにより、性能のバラツキが生じ、同じ種類のバッテリでも全く同じ性能のものはない。このことより、ある特性のバッテリで前述の手法によりバッテリの放電時間予測方法を構築し、その方法を他のバッテリに適用した場合、予測誤差が大きくなってしまう。
【００３０】
そのため、バッテリの性能差による予測誤差を吸収するような方法が必要になってくる。その方法として残りの放電時間Ｔｆの関係を６０秒毎の７つの領域Ａ〜Ｇに分割し、予測結果は１分単位で出力するようにしている。
【００３１】
こうすることにより、バッテリの性能差による予測誤差を吸収し、他のバッテリに対しても放電時間の予測が可能となる。また、この領域分割の方法はこの場合６０秒毎としたが、バッテリによって任意に変更しても構わない。しかし、余り細かくすると、予測誤差が大きくなってしまう。
【００３２】
次に図１に示した本実施の形態の装置により実施されるバッテリ放電時間予測方法について図２のフローチャートを参照して具体的に説明する。先ず、この放電時間予測方法はバッテリ１の放電時に予測を行うものなので、このフローチャートで示される処理は、図１のスイッチ２がオンの状態でバッテリ１が負荷５に対して電力を供給している状態で行われる。また、この処理を実行中にバッテリ１の放電が終了した場合、その時点で処理は終了する。
【００３３】
この処理の最初はステップＳｌｌにて、放電時間予測部７の内部で使用するタイマカウンタＣｏｕｎｔＴをクリアし、ついでそのタイマカウンタの動作を開始させる。このタイマカウンタＣｏｕｎｔＴは、放電後の最初のバッテリ１の放電電圧、放電電流を取得するためと、その後の放電時間予測を周期的に行うために使用する。
【００３４】
ステップＳｌ２では、タイマカウンタＣｏｕｎｔＴが放電後の最初のバッテリ１の放電電圧、放電電流を取得するＲＯＭ９に記録されている時間Ｔ１になったかどうかを判定し、時間Ｔ１になった場合はステップＳ１３ヘ進む。
【００３５】
ここで、なぜ、最初のバッテリ放電電圧、放電電流を検出するために時間的な判定を行っているかについて説明する。通常バッテリ１は放電前に、充電状態または、開放状態にあり、放電を行つている時の電圧と比較すると、それよりも高い電圧値である。そのため放電を開始した場合、過渡的な状態があり、安定した放電電圧、放電電流になるまでに時間がかかる。そのため、安定した放電電圧、放電電流になるのを待ってから放電時間予測をするために時間的な判定をしているのである。
【００３６】
ステップＳ１３では、放電時間予測に使用する差分ΔＶｂ（ｔ）を求める際に使用する初期放電電圧Ｖｉと、初期放電率Ｅｉを検出する。この放電率Ｅｉは、電流検出手段４によって放電時間予測部７へ取り込まれたバッテリの放電電流を、バッテリの放電率に変換したものである。検出されたＶｉとＥｉはＲＡＭ８に記録される。
【００３７】
ステップＳ１４では、所定時間Ｔ２毎に放電時間予測を行うためのタイマカウンタのクリアとカウント開始を行う。但し、所定時間Ｔ２は任意に設定可能であり、また、測定時点はランダムでもよい。
【００３８】
ステップＳ１５では、ＲＯＭ９に記録されている所定時間Ｔ２が経過したかどうかのタイマカウンタＣｏｕｎｔＴのチェックを行う。経過していない場合はステップＳ２２へ進む。経過している場合はステップＳ１６へ進む。
【００３９】
ステップＳ２２では、バッテリ１が放電中かどうかの判定を行う。ここでバッテリ１の放電が終了した場合は放電時間予測を終了する。バッテリ１が放電中の場合はステップＳ１５へ戻り、再度、タイマカウンタＣｏｕｎｔＴのチェックを行う。
【００４０】
ステップＳ１６では、経過時間Ｔ２の放電電圧Ｖｂ（ｔ）、放電率Ｅｂを検出する。この放電率Ｅｂは、電流検出手段４によって放電時間予測部７へ取り込まれたバッテリ１の放電電流をバッテリ１の放電率に変換したものである。検出された放電電圧Ｖｂ（ｔ）と放電率ＥｂはＲＡＭ８に記録される。
【００４１】
ステップＳ１７では、ＲＡＭ８に記録された初期放電率Ｅｉと放電率Ｅｂが等しいかどうかの判定を行う。等しかった揚合はステップＳ１８へ進む。等しくなかった場合はステップＳ２１へ進む。
【００４２】
ここで、どうして放電率の判定を行うか説明する。先ず放電率は何に使用するかというと、放電率毎に用意されたＲＯＭ９に記録されている時間領域分割図を選択するためであり、更に放電時間予測に使用するΔＶｂ（ｔ）を求める際のＶｉの設定を行うためである。
【００４３】
なぜ、放電率毎に時間領域分割図が必要かというと、放電率によってバッテリの放電時間が大きく違うためである。また、Ｖｉは放電率が同じならば同じ値を使用できるが、放電率が変わると、同じＶｉは使用できない。これは放電率毎に放電電圧が大きく異なるためである。このような理由により、放電率の判定を行う。
【００４４】
ステップＳ１８では、放電電圧の差分ΔＶｂ（ｔ）の計算を行う。ΔＶｂ（ｔ）の計算はＲＡＭ８に記録されているＶｉとＶｂ（ｔ）の差分を演算器１０で求め、その結果をΔＶｂ（ｔ）としてＲＡＭ８に記録する。
【００４５】
ステップＳ２１では、放電率が放電途中で変化した時の処理である。この時は、ΔＶｂ（ｔ）を０とすると共に、今回検出した放電電圧Ｖｂ（ｔ）を新たな初期放電電圧ＶｉとしてＲＡＭ８に記録し、Ｅｂを新たなＥｉとしＲＡＭ８に記録する。こうして、ＶｉとＥｉを再設定することにより、放電途中で放電率が変化した場合にも対応できるようになっている。
【００４６】
ステップＳ１９では、ＲＡＭ８に記録されている放電率Ｅｂにより、該当するＲＯＭ９に記録されている時間領域分割図を選択し、ＲＡＭ８に記録されている放電電圧Ｖｂ（ｔ）と、初期放電電圧ＶｉとＶｂ（ｔ）の差分ΔＶｂ（ｔ）とを選択された時間領域分割図に照合して残りの放電時間Ｔｆを取得する。
【００４７】
ステップＳ２０では、放電時間予測部７がステップ１９で取得された放電時間Ｔｆを出力する。そして再びステップＳ１４へ戻り、次の放電時間予測処理へと移行する。
【００４８】
本実施の形態によれば、バッテリ１を電力供給源とする装置において、バッテリ１の初期放電電圧Ｖｉとその後の放電電圧Ｖｂ（ｔ）との差分ΔＶｂ（ｔ）及び放電電圧Ｖｂ（ｔ）とを図３に示した時間領域分割図に照合して、バッテリ１の残りの放電時間Ｔｆを予測することにより、長期間に亙ってバッテリ１の劣化による容量の減少や、いろいろな充電状態での損失のデータを事前に収集することなく、バッテリ１の残りの放電時間の予測を容易に行うことができる。
【００４９】
図４は、本発明のバッテリの放電時間予測装置により実施される放電時間予測方法の第２の実施の形態を示したフローチャートである。但し、バッテリの放電時間予測装置の構成は図１に示した第１の実施の形態と同様であるため、以下、図１を借用して説明する。
【００５０】
本実施の形態の放電時間予測手順は、基本的には図２に示した第１の実施の形態と同様であり、ここでは、本実施の形態で追加された補正処理に関して説明する。即ち、第１実施の形態で構築された図３に示したバッテリ放電時間予測のための時間領域分割図はある新品のバッテリの放電電圧特性を元にして作成したものである。このことより、その時間領域分割図はそのバッテリのみに対応しているということになる。つまり、他の種類のバッテリに対しては対応できないということになる。
【００５１】
しかし、放電電圧Ｖｂ（ｔ）が高く且つ差分ΔＶｂ（ｔ）が小さい時は残りの放電時間が長く、放電電圧Ｖｂ（ｔ）が低く且つ差分ΔＶｂ（ｔ）が大きい時は残りの放電時間が短いということは一般的なバッテリの特性なので、上記した時間領域分割図を何らかの方法で変化させて予測結果を補正すれば、他の種類のバッテリに対しても放電時間予測が可能である。そこで、次の２つのルールを補正ルールとして適用することとする。
【００５２】
（ルール１）、時間領域分割図上の同じ時間領域にＴ３［秒］例えば、９０秒以上いる時は、時間領域分割を全体的に下に０．０５［Ｖ］、左に０．０５［Ｖ］移動する。言い換えれば、検出した残りの放電時間がＴ３［秒］以上同一値を保持することである。
【００５３】
（ルール２）、時間領域分割図上の同じ時間領域にＴ４［秒］例えば、３０秒未満しかいなかった場合は、時間領域分割を全体的に下に０．０５［Ｖ］、左に０．０５［Ｖ］移動する。言い換えれば、検出した残りの放電時間がＴ４［秒］未満で変化するということである。
【００５４】
上記（ルール１）は、放電電圧が他のバッテリよりも高いという特徴を持ったバッテリに対するものである。このバッテリは放電開始時から比較的高い電圧を保ちながら、残りの放電時間が短くなるにつれて急速に電圧が落ちる特徴がある。
【００５５】
そのため、高い電圧の領域でΔＶｂ（ｔ）が小さいので同じ領域に長くいる傾向がある。そのため、同じ領域に長くいる場合は結果的には放電時間が短くなるように領域を変化させる必要がある。
【００５６】
（ルール２）は、Ｖｂ（ｔ）、ΔＶｂ（ｔ）が大きく変化するバッテリに対応するものである。Ｖｂ（ｔ）、ΔＶｂ（ｔ）が大きく変化するということは他のバッテリより急激に放電電圧が下がっていると考えられる。そのため、そういったバッテリは放電時間が短くなるので、結果的に放電時間が短くなるように領域を変化させる必要がある。
【００５７】
次に本実施の形態のバッテリ放電時間予測方法を図４のフローチャートにしたがって具体的に説明する。先ず、この放電時間予測方法はバッテリの放電時に予測を行うものなので、このフローチャートで示した処理は、図２のスイッチ２がオンの状態で、バッテリ１が負荷５に対して電力を供給している状態で行われる。また、この処理を実行中にバッテリ１の放電が終了した場合はその時点で処理は終了する。
【００５８】
この処理の最初にステップＳ５１において、放電時間予測部７の内部で使用するタイマカウンタＣｏｕｎｔＴをクリアし、ついでそのタイマカウンタの動作を開始させる。このタイマカウンタＣｏｕｎｔＴは、放電後の最初のバッテリ１の放電電圧、放電電流を取得するためと、その後の放電時間予測を周期的に行うために使用する。
【００５９】
ステップＳ５２では、放電後の最初のバッテリ放電電圧、放電電流を取得するＲＯＭ９に記録された時間Ｔ１になったかどうかの判定を行う。取得する時間になった場合はステップＳ５３へ進む。
【００６０】
ステップＳ５３では、放電時間予測に使用する差分ΔＶｂ（ｔ）を求める際に使用する初期放電電圧Ｖｉと、初期放電率Ｅｉを検出する。この放電率Ｅｉは、電流検出手段４によって放電時間予測部７に取り込まれたバッテリ１の放電電流をバッテリ１の放電率に変換したものである。検出された初期放電電圧Ｖｉと初期放電率ＥｉはＲＡＭ８に記録される。
【００６１】
ステップＳ５４では、所定時間Ｔ２毎に残りの放電時間の予測を行うためのタイマカウンタのクリアとカウント開始を行う。所定時間Ｔ２は任意に設定可能であり、測定時点はランダムでもよい。
【００６２】
ステップＳ５５では、ＲＯＭ９に記録された所定時間Ｔ２が経過したかどうかのタイマカウンタのチェックを行う。経過していない場合はステップＳ６３へ進む。経過している場合はステップＳ５６ヘ進む。
【００６３】
ステップＳ６３では、バッテリ１が放電中かどうかの判定を行う。ここでバッテリ１の放電が終了した場合は放電時間予測を終了する。バッテリ１が放電中の場合はステップＳ５５へ戻り、再度タイマカウンタのチェックを行う。
【００６４】
ステップＳ５６では、放電電圧Ｖｂ（ｔ）、放電率Ｅｂを検出する。この放電率Ｅｂは、電流検出手段４によって放電時間予測部７へ取り込まれたバッテリ１の放電電流をバッテリ１の放電率に変換したものである。検出された放電電圧Ｖｂ（ｔ）と放電率ＥｂはＲＡＭ８に記録される。
【００６５】
ステップＳ５７では、ＲＡＭ８に記録された初期放電率Ｅｉと放電率Ｅｂが等しいかどうかの判定を行い、等しかった場合はステップＳ５８へ進む。等しくなかった場合はステップＳ６２へ進む。
【００６６】
ステップＳ５８では、放電電圧の差分ΔＶｂ（ｔ）の計算を行う。ΔＶｂ（ｔ）の計算はＲＡＭ８に記録されている初期放電電圧Ｖｉと放電電圧Ｖｂ（ｔ）の差分を演算器１０で求め、その結果を差分ΔＶｂ（ｔ）としてＲＡＭ８に記録する。
【００６７】
ステップＳ６２では、放電率が放電途中で変化したときの処理である。この時はΔＶｂ（ｔ）を０としてＲＡＭ８に記録し、放電電圧Ｖｂ（ｔ）を新たな初期放電電圧ＶｉとしてＲＡＭ８に記録し、放電率Ｅｂを新たな初期放電率ＥｉとしてＲＡＭ８に記録する。ここで再びＶｉとＥｉを再設定することにより、放電途中で放電率が変化した揚合にも対応できる。
【００６８】
ステップＳ５９では、ＲＡＭ８に記録された放電率Ｅｉにより該当するＲＯＭ９に記録された時間領域分割図を選択し、ＲＡＭ８に記録された放電電圧Ｖｂ（ｔ）及びＶｉとＶｂ（ｔ）の差分ΔＶｂ（ｔ）とにより、残りの放電時間Ｔｆを取得する。
【００６９】
ステップＳ６０では、取得した同一の放電時間ＴｆをＴ３［秒］以上連続して検出しているかどうかのチェックを行う。連続検出の場合はステップＳ６４へ進む。連続検出していない場合はステップＳ６１へ進む。
【００７０】
ステップＳ６１では、取得した放電時間Ｔｆの値がＴ４［秒］未満で変化したかどうかのチェックを行う。Ｔ４［秒］未満で変化した場合はステップＳ６４へ進む。Ｔ４［秒］以上で変化した場合はステップＳ６５へ進む。
【００７１】
ステップＳ６４では、放電時間Ｔｆの補正処理として時間領域分割図を図５に示すように、全体的に下に０．０５［Ｖ］、左に０．０５［Ｖ］移動し、この補正した時間領域分割図に、ＲＡＭ８に記録された放電電圧Ｖｂ（ｔ）及びＶｉとＶｂ（ｔ）との差分ΔＶｂ（ｔ）を照合して、再度残りの放電時間Ｔｆを取得する。  ステップＳ６５では、残りの放電時間Ｔｆを放電時間予測部７より出力する。そして再びステップＳ５４へ戻り、次の放電時間予測へと移行する。
【００７２】
このように、本実施形態によれば、バッテリ１を電力供給源とする装置において、バッテリ１の初期放電電圧Ｖｉとその後の放電電圧Ｖｂ（ｔ）との差分ΔＶｂ（ｔ）及び放電電圧Ｖｂ（ｔ）とを図５に示した時間領域分割図に照合して、バッテリ１の残りの放電時間Ｔｆを予測することにより、長期間に亙ってバッテリ１の劣化による容量の減少や、いろいろな充電状態での損失のデータを事前に収集することなく、バッテリ１の残りの放電時間の予測を容易に行うことができる。
【００７３】
しかも、検出した残りの放電時間ＴｆがＴ３［秒］以上同一値を保持している時は、時間領域分割を全体的に下に０．０５［Ｖ］、左に０．０５［Ｖ］移動し、又、検出した残りの放電時間がＴ４［秒］未満で変化する場合は、時間領域分割を全体的に下に０．０５［Ｖ］、左に０．０５［Ｖ］移動するといった補正を行うことにより、いろいろな種類のバッテリに対応して、残りの放電時間の予測を行うことができ、汎用性を向上させることができる。
【００７４】
図６は本発明のバッテリの放電容量予測装置の一実施の形態を示したブロック図である。バッテリの放電容量予測装置はバッテリを電力供給源とする装置に付加され、バッテリ１の電圧を検出する電圧検出手段３、バッテリ１の放電電流を検出する電流検出手段４、バッテリ１の検出電圧及び検出電流をデジタル化するＡ／Ｄ変換器６、Ａ／Ｄ変換器６からのデジタルデータを読み込んで、バッテリ１の放電容量を判定する放電容量予測部１２を有している。尚、バッテリ１と負荷５との接続、非接続はスイッチ２によりオンオフされる。又、電圧検出手段３及び電流検出手段４の検出結果は、Ａ／Ｄ変換器６を介して放電容量予測部１２に供給される。
【００７５】
放電容量予測部１２は、容量領域分割図（後述）が記録されているＲＯＭ９と、Ａ／Ｄ変換器６によってデジタル値に変換された電圧検出手段３及び電流検出手段４の検出結果等が記憶されるＲＡＭ８と、放電電圧の差分ΔＶｂ（ｔ）（後述する）を算出し、放電電圧Ｖｂｔ（後述する）と放電電圧の差分ΔＶｂ（ｔ）と放電率Ｅｂ（後述する）とによりＲＯＭ９に記憶されている容量領域分割図から残りの放電容量を算出する演算器１０を備えている。この演算器１０は放電容量予測結果１１を外部に出力する。
【００７６】
まず、ＲＯＭ９に記憶されている容量領域分割図の意味するところを図９を用いて説明する。図９は新品のバッテリの放電電圧曲線である。時間Ｔ０の時に放電を開始し、放電電圧が放電終止電圧Ｖｅになるまで放電を行ったものである。Ｔｅは放電終止電圧Ｖｅになるまでの放電時間である。そして時間Ｔ１経過した時の放電電圧がＶｉであり、時間Ｔ２経過した時の放電電圧がＶｂ（Ｔ２）であり、時間Ｔ２´経過した時の放電電圧がＶｂ（Ｔ２´）である。
【００７７】
ここで、Ｖｉと任意時間Ｔ２時点の放電電圧Ｖｂ（ｔ）との差分ΔＶｂ（ｔ）を見ると、放電を開始してから時間Ｔ２経過した時の放電電圧Ｖｂ（Ｔ２）との差分ΔＶｂ（Ｔ２）はＴ２とＴ１の差が余りないので小さい。
【００７８】
しかし、時間がＴ２よりも更に経過して放電を開始してから時間Ｔ２´経過した時の放電電圧Ｖｂ（Ｔ２´）とＶｉの差分ΔＶｂ（Ｔ２′）は、Ｔ２´とＴ１の差が大きくなったので大きい。
【００７９】
また、Ｖｂ（Ｔ２）は放電後時間が余り経過していないので高く、Ｖｂ（Ｔ２′）は放電後時間が長く経過しているので低い。更に、時間Ｔ２経過した時は放電終止時間Ｔｅになるまでの残りの時間が長く、時間Ｔ２´経過した時は放電終止時間Ｔｅになるまでの残りの時間が短い。
【００８０】
これらのことより、放電電圧Ｖｂ（ｔ）が高く且つΔＶｂ（ｔ）が小さい時は残りの放電容量が大きく、また、放電電圧Ｖｂ（ｔ）が低く且つΔＶｂ（ｔ）が大きい時は残りの放電容量が小さいということが分る。従って、放電電圧Ｖｂ（ｔ）と差分ΔＶｂ（ｔ）を用いることで、放電時に残りの放電容量Ｃｆの予測が可能であることが分る。ここで言う残りの放電容量とは、新品のバッテリの満充電から放電終止電圧Ｖｅになるまでの放電の容量を１００［％］とし、その値との比のことである。
【００８１】
そこでバッテリの放電電圧曲線より、放電電圧Ｖｂ（ｔ）、差分ΔＶｂ（ｔ）を用いて放電終止時間Ｔｅになるまでの容量Ｃｆを図に表したのが図８である。図８は縦にＶｂ（ｔ）を取り、横にΔＶｂ（ｔ）を取ったものである。この図は、ある時間ｔの時点の放電電圧Ｖｂ（ｔ）とその時の差分ΔＶｂ（ｔ）の交差した所がその時の残りの放電容量Ｃｆを示している。
【００８２】
図８の容量領域分割図では、放電容量Ｃｆを２０［％］毎の５つの領域Ｈ〜Ｌに分割している。この理由は、一般的にバッテリの性能は、製造上のバラツキや使用環境の違いによりバラツキが生じ、同じ種類のバッテリでも全く同じ性能のものはない。このことより、ある特性のバッテリで前述の手法によりバッテリの放電容量予測方法を構築し、その方法を他のバッテリに適用した揚合、予測誤差が大きくなってしまう。
【００８３】
そのため、バッテリの性能差による予測誤差を吸収するような方法が必要になってくる。その方法として放電容量Ｃｆを２０［％］毎の５つの領域に分割し、予測結果は２０［％］単位で出力するようにする。こうすることにより、バッテリの性能差による予測誤差を吸収し、他のバッテリに対しても放電時間の予測が可能になる。尚、この領域分割の方法はこの場合２０［％］毎としたが、任意に変更しても構わない。しかし、余り細かくすると、予測誤差が大きくなってしまう。
【００８４】
次に本実施の形態の放電容量予測装置によって実施されるバッテリの放電容量予測方法を図７のフローチャートを参照して具体的に説明する。
【００８５】
先ず、この放電容量予測方法はバッテリの放電時に予測を行うものなので、このフローチャートで示した処理は、図６のスイッチ２がオンの状態でバッテリ１が負荷５に対して電力を供給している状態で行われる。また、この処理を実行中にバッテリ１の放電が終了した場合はその時点で処理は終了する。
【００８６】
この処理の最初はステップＳ３１において、放電容量予測部１２内部で使用するタイマカウンタＣｏｕｎｔＴをクリアし、ついでそのタイマカウンタの動作を開始させる。このタイマカウンタＣｏｕｎｔＴは、放電後の最初のバッテリ１の放電電圧、放電電流を取得するためと、その後の放電容量予測を周期的に行うために使用する。
【００８７】
ステップＳ３２では、放電後の最初のバッテリ放電電圧、放電電流を取得するタイミングであるＲＯＭ８に記録されている時間Ｔ１になったかどうかの判定をし、取得する時間になった場合はステップＳ３３ヘ進む。
【００８８】
ここでなぜ、最初のバッテリ放電電圧、放電電流を検出するために時間的な判定を行っているかについて説明する。通常バッテリ１は放電前に、充電状態または、開放状態にあり、放電を行っている時の電圧と比較すると、それよりも高い電圧値である。そのため放電を開始した場合、過渡的な状態があり、安定した放電電圧、放電電流になるまでに時間がかかる。そのため安定した放電電圧、放電電流になるのを待ってから残りの放電容量の予測をするために時間的な判定をするのである。
【００８９】
ステップＳ３３では、放電容量予測に使用する差分ΔＶｂ（ｔ）を求める際に使用する初期放電電圧Ｖｉと、初期放電率Ｅｉを検出する。この放電率Ｅｉは、電流検出手段４によって放電容量予測部１２に取り込まれたバッテリ１の放電電流をバッテリ１の放電率に変換したものである。検出された初期放電電圧Ｖｉと初期放電率ＥｉはＲＡＭ８に記録される。
【００９０】
ステップＳ３４では、所定時間Ｔ２毎に放電容量の予測を行うためのタイマカウンタのクリアとカウント開始を行う。所定時間Ｔ２は任意に設定可能であり、又、測定時点はランダムでもよい。
【００９１】
ステップＳ３５では、ＲＯＭ８に記録されてい所定時間Ｔ２が経過したかどうかのタイマカウンタＣｏｕｎｔＴのチェックを行う。経過していない場合はステップＳ４２へ進む。経過している場合はステップＳ３６へ進む。
【００９２】
ステップＳ４２では、バッテリ１が放電中かどうかの判定を行う。ここでバッテリ１の放電が終了した場合、放電容量予測を終了する。バッテリ１が放電中の場合はステップＳ３５へ進み、再度タイマカウンタのチェックを行う。
【００９３】
ステップＳ３６では、放電電圧Ｖｂ（ｔ）、放電率Ｅｂを検出する。この放電率Ｅｂは、電流検出手段４によって放電容量予測部１２に取り込まれたバッテリ１の放電電流をバッテリ１の放電率に変換したものである。検出された放電電圧Ｖｂ（ｔ）と放電率ＥｂはＲＡＭ８に記録される。
【００９４】
ステップＳ３７では、ＲＡＭ８に記録された初期放電率Ｅｉと放電率Ｅｂが等しいかどうかの判定を行う。等しかった場合はステップＳ３８へ進む。等しくなかった場合はステップＳ４１へ進む。
【００９５】
ここでどうして放電率の判定を行うかを説明する。先ず放電率は何に使用するかというと、放電率毎に用意されたＲＯＭ９に記録された容量領域分割図を選択するためである。また、何故放電率が等しいかどうかの判定を行うかというと、放電容量予測に使用するΔＶｂ（ｔ）を求める際の初期放電電圧Ｖｉの設定を行うためである。
【００９６】
なぜ、放電率毎に容量領域分割図が必要かというと、放電率によってバッテリ１の放電時間が大きく違うためである。また、この初期放電電圧Ｖｉは放電率が同じならば同じ値を使用できるが、放電率が変わると同じＶｉは使用できない。これは放電率毎に放電電圧が大きく異なるためである。そのためにここで放電率の判定を行うのである。
【００９７】
ステップＳ３８では、放電電圧の差分ΔＶｂ（ｔ）の計算を行う。ΔＶｂ（ｔ）の計算はＲＡＭ８に記録されている初期放電電圧Ｖｉと放電電圧Ｖｂ（ｔ）の差分を演算器１０で求め、その結果を差分ΔＶｂ（ｔ）としてＲＡＭ８に記録する。
【００９８】
ステップＳ４１では、放電率が放電途中で変化した時の処理である。この時は差分ΔＶｂ（ｔ）を０としてＲＡＭ８に記録し、放電電圧Ｖｂ（ｔ）を新たな初期放電電圧ＶｉとしてＲＡＭ８に記録し、放電率Ｅｂを新たな初期放電率ＥｉとしてＲＡＭ８に記録する。ここで再び初期放電電圧Ｖｉと初期放電率Ｅｉを再設定することにより、放電途中で放電率が変化した場合にも対応できる。
【００９９】
ステップＳ３９では、ＲＡＭ８に記録された放電率Ｅｉにより該当するＲＯＭ９に記録された容量領域分割図を選択し、ＲＡＭ８に記録された放電電圧Ｖｂ（ｔ）と、初期放電電圧Ｖｉと放電電圧Ｖｂ（ｔ）の差分ΔＶｂ（ｔ）とから残りの放電容量Ｃｆを取得する。
【０１００】
ステップＳ４０では、ステップ３９で取得された放電容量Ｃｆを放電容量予測部１２より出力する。そして再びステップＳ３４へ戻り、次の放電容量予測処理に移行する。
【０１０１】
本実施の形態によれば、バッテリ１を電力供給源とする装置において、バッテリ１の初期放電電圧Ｖｉとその後の放電電圧Ｖｂ（ｔ）との差分ΔＶｂ（ｔ）と、放電電圧Ｖｂ（ｔ）とを図８に示した容量領域分割図に照合して、バッテリ１の残りの放電容量Ｃｆを予測することにより、長期間に亙ってバッテリ１の劣化による容量の減少や、いろいろな充電状態での損失のデータを事前に収集することなく、バッテリ１の残りの放電容量の予測を容易に行うことができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項１、３又は請求項１０の発明によれば、放電開始から任意時間経過した時点の放電電圧、放電率及び時間領域分割図を用いて、残りのバッテリの放電時間を予測することにより、長期間に亙ってバッテリの劣化による容量の減少データやいろいろな充電状態での損失のデータを事前に収集しすることなく、バッテリの残りの放電時間を容易に予測をすることができる。
【０１０３】
請求項２の発明によれば、バッテリの放電中、周期的に残りの放電時間を容易に予測をすることができる。
【０１０４】
請求項４の発明によれば、予測した残りの放電時間をこの放電時間の変化から補正することにより、各種のバッテリに対しても残りの放電時間を精度良く予測をすることができる。
【０１０５】
請求項５の発明によれば、放電率が変化した場合、初期放電電圧及び初期放電率を更新することにより、放電率が変化した場合でも、バッテリの残りの放電時間を精度良く予測をすることができる。
【０１０６】
請求項６、８又は請求項１１の発明によれば、放電開始から任意時間経過した時点の放電電圧、放電率及び容量領域分割図を用いて、残りのバッテリの放電時間を予測することにより、長期間に亙ってバッテリの劣化による容量の減少データやいろいろな充電状態での損失のデータを事前に収集しすることなく、バッテリの残りの放電容量を容易に予測をすることができる。
【０１０７】
請求項７の発明によれば、バッテリの放電中、周期的に残りの放電容量を容易に予測をすることができる。
【０１０８】
請求項９の発明によれば、放電率が変化した場合、初期放電電圧及び初期放電率を更新することにより、放電率が変化した場合でも、バッテリの残りの放電容量を精度良く予測をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバッテリの放電時間予測装置の第１の実施の形態を示したブロック図である。
【図２】図１に示した放電時間予測装置により実施される放電時間予測方法の処理手順を示したフローチャートである。
【図３】図１に示したＲＯＭ内に格納されている時間領域分割図例を示した図である。
【図４】本発明のバッテリの放電時間予測装置により実施される放電時間予測方法の第２の実施の形態を示したフローチャートである。
【図５】図１に示したＲＯＭ内に格納されている他の時間領域分割図例を示した図である。
【図６】本発明のバッテリの放電容量予測装置の一実施の形態を示したブロック図である。
【図７】図６に示した放電容量予測装置により実施される放電容量予測方法の処理手順を示したフローチャートである。
【図８】図６に示したＲＯＭ内に格納されている容量領域分割図例を示した図である。
【図９】バッテリの放電電圧特性を示した特性図である。
【符号の説明】
１  バッテリ
２  スイッチ
３  電圧検出手段
４  電流検出手段
５  負荷
６  Ａ／Ｄ変換器
７  放電時間予測部
８  ＲＡＭ
９  ＲＯＭ
１０  演算器
１２  放電容量予測部
【図１】
0003614046.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003614046.tif 000008
【図８】
0003614046.tif 000009
【図９】
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