(57)【要約】【課題】電池を完全に放電したり満充電することなく、満充電容量を正確に検出する。【解決手段】電池の満充電容量検出方法は、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングとの間において、電池の容量変化値（δＡｈ）を演算する容量変化検出工程と、第１の検出タイミングにおける電池の第１の開放電圧（ＶOCV1）と第２の検出タイミングにおける電池の第２の開放電圧（ＶOCV2）を検出する開放電圧検出工程と、第１の開放電圧（ＶOCV1）から電池の第１の残容量（ＳＯＣ1［％］）を判定し、第２の開放電圧（ＶOCV2）から電池の第２の残容量（ＳＯＣ2［％］）を判定する残容量判定工程と、第１の残容量（ＳＯＣ1［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ2［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する残容量変化率演算工程と、残容量の変化率（δＳ［％］）と容量変化値（δＡｈ）から電池の満充電容量（Ａｈf）を演算する満充電容量演算工程とからなる。【選択図】図４
2008241358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の検出タイミングと第２の検出タイミングとの間において、充放電される電池の充電電流と放電電流の積算値から電池の容量変化値（δＡｈ）を演算する容量変化検出工程と、
第１の検出タイミングにおける電池の第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）と第２の検出タイミングにおける電池の第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）を検出する開放電圧検出工程と、
この開放電圧検出工程で検出される第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を判定すると共に、第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を判定する残容量判定工程と、
この残容量判定工程で判定される第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する残容量変化率演算工程と、残容量の変化率（δＳ［％］）と容量変化値（δＡｈ）から下記の式で電池の満充電容量（Ａｈf）を演算する満充電容量演算工程とからなる電池の満充電容量検出方法。
Ａｈf＝δＡｈ／（δＳ／１００）
【請求項２】
車両に搭載される電池の満充電容量を検出する方法であって、第１の検出タイミングを、イグニッションスイッチをオンに切り換える所定のタイミングであって、電池の負荷電流を遮断するタイミングとし、第２の検出タイミングをイグニッションスイッチをオフに切り換えた後とする請求項１に記載される電池の満充電容量検出方法。
【請求項３】
第１の検出タイミングと第２の検出タイミングの間が一定の時間である請求項１に記載される電池の満充電容量検出方法。
【請求項４】
第１の検出タイミングの後、容量変化値（δＡｈ）が所定の値になったタイミングを第２の検出タイミングとする請求項１に記載される電池の満充電容量検出方法。
【請求項５】
電池がリチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池である請求項１に記載される電池の満充電容量検出方法。
【請求項６】
記憶する関数又はテーブルに基づいて、第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を判定すると共に、第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を判定する請求項１に記載される電池の満充電容量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電するにしたがって小さくなる電池の満充電容量を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、充放電を繰り返すにしたがって経時的に満充電容量（Ａｈf）が減少する。満充電容量（Ａｈf）は、満充電した電池を完全に放電するまでに放電できる容量である。電池は、過充電や過放電によって著しく劣化するので、満充電容量（Ａｈf）に対して所定の残容量（ＳＯＣ［％］）で使用することで劣化を少なくできる。このため、経時的に減少する満充電容量（Ａｈf）を正確に検出することが大切である。検出する満充電容量（Ａｈf）に誤差があると、検出した満充電容量（Ａｈf）に対して所定の割合の残容量（ＳＯＣ［％］）となるように充放電をコントロールしても、電池が過充電や過放電される領域となって劣化するからである。たとえば、車両用の電池は、５０％を中心とする所定範囲の残容量となるように、充放電をコントロールしている。残容量（ＳＯＣ［％］）は、満充電容量（Ａｈf）を基準に決定されるので、満充電容量（Ａｈf）に誤差があると、５０％を中心とする決められた範囲に残容量（ＳＯＣ［％］）を制御できなくなる。たとえば、満充電容量（Ａｈf）を１０Ａｈとする電池が５Ａｈの容量となるまで放電されると残容量（ＳＯＣ［％］）は５０％となるが、満充電容量（Ａｈf）が５Ａｈに減少した電池では、電池の容量（Ａｈ）が５Ａｈとなると残容量（ＳＯＣ［％］）は１００％となる。したがって、電池の容量（Ａｈ）が５Ａｈを中心として充放電するように制御しても、１０Ａｈから５Ａｈまで容量が半減すると、残容量（ＳＯＣ［％］）は１００％となって、過充電される状態となって著しく劣化する。とくに、車両用の電源装置は、電池の残容量（ＳＯＣ［％］）を５０％を中心とする範囲にコントロールして、充電も放電も可能な状態とすることが大切である。それは、電池を放電して車両を加速し、充電して回生制動で減速するからである。
【０００３】
電池の満充電容量（Ａｈf）は、完全に放電した電池を満充電するまでの充電容量を積算して検出できる。また、満充電した電池を完全に放電するまでの放電容量を積算しても満充電容量（Ａｈf）は検出できる。これらの方法は、電池の満充電容量（Ａｈf）を正確に検出できるが、電池の使用環境を著しく制限する欠点がある。それは、電池を完全に放電された状態にすると、この電池から電力を取り出すことができず、また、満充電された状態にあると、電池に電力を供給できなくなるからである。たとえば、車両に搭載される電池は、電池を放電してモータで車両を加速し、また、車両にブレーキをかけて減速するときに電池を発電機で充電して回生制動するので、電池が完全に放電された状態になると電池で車両を加速できず、また、電池が満充電された状態にあると回生制動で電池を充電できなくなる。車両に限らず、満充電容量（Ａｈf）を検出するために電池を完全に放電すると、放電に時間がかかるばかりでなく、放電された状態では電池を全く使用できなくなる欠点がある。さらに、電池は満充電と過放電の領域で劣化しやすくなる性質があるので、満充電容量（Ａｈf）の検出のために電池を完全に放電された状態と、満充電された状態とする方法は、満充電容量（Ａｈf）の検出が電池を劣化させる原因となる。
【０００４】
この欠点を解消する方法として、電池の充電容量の累積量から電池が劣化する程度を検出して、満充電容量（Ａｈf）が減少する値を検出する方法が開発されている。（特許文献１参照）さらに、特許文献１は、電池の保存温度と残容量をパラメーターとして満充電容量の減少率を検出する方法も記載している。
【特許文献１】特開２００２−２３６１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の方法は、電池を完全に放電し、また、満充電することなく満充電容量を検出できる。このため、電池の使用環境を制限することなく満充電容量を検出できる。しかしながら、この方法は、充電容量の累積値や保存温度及び残容量から満充電容量がどの程度減少するかを推定するので、常に電池の満充電容量を正確に検出するのが難しい欠点がある。それは、電池の劣化が種々の外的条件により複雑に変化するからである。
【０００６】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電池を完全に放電したり満充電することなく、満充電容量を正確に検出できる電池の満充電容量検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電池の満充電容量検出方法は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
電池の満充電容量検出方法は、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングとの間において、充放電される電池の充電電流と放電電流の積算値から電池の容量変化値（δＡｈ）を演算する容量変化検出工程と、
第１の検出タイミングにおける電池の第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）と第２の検出タイミングにおける電池の第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）を検出する開放電圧検出工程と、
この開放電圧検出工程で検出される第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を判定すると共に、第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を判定する残容量判定工程と、
この残容量判定工程で判定される第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する残容量変化率演算工程と、
残容量の変化率（δＳ［％］）と容量変化値（δＡｈ）から下記の式で電池の満充電容量（Ａｈf）を演算する満充電容量演算工程とからなる。
Ａｈf＝δＡｈ／（δＳ／１００）
【０００８】
本発明の請求項２の電池の満充電容量検出方法は、車両に搭載される電池の満充電容量を検出する方法である。この満充電容量検出方法は、第１の検出タイミングを、イグニッションスイッチをオンに切り換える所定のタイミングであって、電池の負荷電流を遮断するタイミングとし、第２の検出タイミングを、イグニッションスイッチをオフに切り換えた後とする。
【０００９】
本発明の請求項３の電池の満充電容量検出方法は、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングの間を一定の時間としている。
【００１０】
本発明の請求項４の電池の満充電容量検出方法は、第１の検出タイミングの後、容量変化値（δＡｈ）が所定の値になったタイミングを第２の検出タイミングとする。
【００１１】
本発明の請求項５の電池の満充電容量検出方法は、電池を、リチウムイオン二次電池又はリチウムポリマー電池とする。
【００１２】
本発明の請求項６の電池の満充電容量検出方法は、記憶する関数又はテーブルに基づいて、第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を判定すると共に、第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を判定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電池の満充電容量検出方法は、電池を完全に放電したり満充電することなく、電池の満充電容量を正確に検出できる特徴がある。それは、本発明の満充電容量検出方法が、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングとの間において、充放電される電池の充電電流と放電電流の積算値から電池の容量変化値（δＡｈ）を演算すると共に、第１の検出タイミングにおける電池の第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）と第２の検出タイミングにおける電池の第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）を検出して、検出される第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を、第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を検出して、第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算し、残容量の変化率（δＳ［％］）と容量変化値（δＡｈ）から電池の満充電容量（Ａｈf）を演算するからである。
【００１４】
さらに、本発明の方法では、電池の満充電容量（Ａｈf）を正確に演算できるので、検出された満充電容量（Ａｈf）に基づいて、電池の劣化度を正確に判定することも可能である。
【００１５】
さらに、本発明の請求項２の満充電容量検出方法は、請求項１の構成に加えて、車両に搭載される電池の満充電容量を検出する方法であって、第１の検出タイミングを、イグニッションスイッチをオンに切り換える所定のタイミングであって、電池の負荷電流を遮断するタイミングとし、第２の検出タイミングを、イグニッションスイッチをオフに切り換えた後とする。この方法によると、車両を走行させる毎に電池の満充電容量を検出できる。
【００１６】
また、本発明の請求項３の満充電容量検出方法は、請求項１の構成に加えて、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングの間を一定の時間とする。この方法は、一定の時間が経過する毎に電池の満充電容量を正確に検出できる。
【００１７】
さらにまた、本発明の請求項４の満充電容量検出方法は、請求項１の構成に加えて、第１の検出タイミングの後、容量変化値（δＡｈ）が所定の値になったタイミングを第２の検出タイミングとするので、電池の満充電容量を正確に検出できる特徴がある。それは、容量変化値（δＡｈ）と残容量の変化率（δＳ［％］）を所定の大きさとすることから、測定誤差を少なくして満充電容量を検出できるからである。
【００１８】
また、本発明の請求項５の満充電容量検出方法は、請求項１の構成に加えて、電池をリチウムイオン二次電池とし、あるいはリチウムポリマー電池とする。これらの電池は残容量（ＳＯＣ［％］）に対して電圧の変化が大きい。このため、開放電圧（ＶＯＣＶ）から正確に残容量（ＳＯＣ［％］）を検出して、満充電容量を正確に検出できる。
【００１９】
さらにまた、本発明の請求項６の満充電容量検出方法は、請求項１の構成に加えて、記憶する関数又はテーブルに基づいて、第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を判定すると共に、第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を判定するので、開放電圧（ＶＯＣＶ）から残容量（ＳＯＣ［％］）を正確に検出して、満充電容量を正確に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための電池の満充電容量検出方法を例示するものであって、本発明は満充電容量検出方法を以下に特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２１】
図１は、本発明の電池の満充電容量検出方法に使用する車両用の電源装置の回路図である。この電源装置は、充電できる電池１と、電池１の充放電の電流を検出する電流検出部２と、電池１の電圧を検出する電圧検出部３と、電池１の温度を検出する温度検出部４と、電流検出部２の出力信号を演算して電池１を充放電する電流を積算して電池１の容量（Ａｈ）を検出する容量演算部５と、電圧検出部３の出力信号から電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を判定する残容量検出部６と、この残容量検出部６と容量演算部５の出力信号で電池１の満充電容量を検出する満充電容量検出部７と、満充電容量検出部７で検出される満充電容量でもって電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を補正して正確な残容量（ＳＯＣ［％］）を検出する残容量補正回路８と、電池１を電源として使用する本体側に、電池情報を伝送する通信処理部９とを備える。
【００２２】
電池１は、リチウムイオン二次電池またはリチウムポリマー電池である。ただ、電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などの充電できる全ての電池とすることができる。電池１は、ひとつまたは複数の二次電池を直列または並列に接続している。
【００２３】
電池１の充放電の電流を検出する電流検出部２は、電池１と直列に接続している電流検出抵抗１０の両端に発生する電圧を検出して充電電流と放電電流を検出する。電流検出部２は、電流検出抵抗１０の両端に誘導される電圧をアンプ（図示せず）で増幅し、アンプの出力信号であるアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル信号に変換して出力する。電流検出抵抗１０は、電池１に流れる電流に比例した電圧が発生するので、電圧で電流を検出することができる。アンプは、＋−の信号を増幅できるオペアンプで、出力電圧の＋−で充電電流と放電電流を識別する。電流検出部２は、容量演算部５と残容量検出部６と通信処理部９に電池１の電流信号を出力する。
【００２４】
電圧検出部３は、電池１の電圧を検出し、検出したアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル信号に変換して出力する。電圧検出部３は、残容量検出部６と通信処理部９に検出した電池１の電圧信号を出力する。複数の素電池を直列に接続している電源装置にあっては、各々の電池電圧を検出してその平均値を出力することもできる。また、複数の素電池を直列に接続して電池モジュールとし、さらに複数の電池モジュールを直列に接続している電源装置にあっては、電池モジュールの平均値を電池電圧として出力する。
【００２５】
温度検出部４は、電池１の温度を検出し、検出した信号をＡ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル信号に変換して出力する。温度検出部４は、容量演算部５と残容量検出部６と通信処理部９とに温度信号を出力する。
【００２６】
容量演算部５は、電流検出部２から入力されるデジタル信号の電流信号を演算して電池１の容量（Ａｈ）を演算する。この容量演算部５は、電池１の充電容量から放電容量を減算して、電池１の容量（Ａｈ）を電流の積算値（Ａｈ）として演算する。充電容量は、電池１の充電電流の積算値で、あるいはこれに充電効率をかけて演算される。放電容量は、放電電流の積算値で演算される。容量演算部５は、温度検出部４から入力される信号で、充電容量と放電容量の積算値を補正して正確に容量を演算することができる。
【００２７】
残容量検出部６は、電池１の開放電圧（ＶＯＣＶ）から電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を判定する。残容量検出部６は、電圧検出部３から入力される電池１の電圧信号と、電流検出部２から入力される電流信号から電池１の開放電圧（ＶＯＣＶ）を検出する。残容量検出部６は、電流検出部２から入力される充放電の電流値が０となるタイミングにおいて、電圧検出部３から入力される電圧値を開放電圧（ＶＯＣＶ）として検出する。さらに、残容量検出部６は、検出した電池１の開放電圧（ＶＯＣＶ）から電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を判定するために、電池１の開放電圧（ＶＯＣＶ）に対する残容量（ＳＯＣ［％］）を、関数又はテーブルとしてメモリ１１に記憶している。図２は、電池の開放電圧（ＶＯＣＶ）に対する残容量（ＳＯＣ［％］）を示すグラフである。メモリ１１は、このグラフで示す開放電圧−残容量の特性を関数として、あるいはテーブルとして記憶している。残容量検出部６は、メモリ１１に記憶される関数やテーブルから、開放電圧（ＶＯＣＶ）に対する残容量（ＳＯＣ［％］）を判定する。
【００２８】
残容量検出部６は、必ずしも充放電の電流が０になるタイミングにおいて、開放電圧（ＶＯＣＶ）を検出する必要はなく、電流検出部２で検出される電池１の充放電の電流から電池１の開放電圧（ＶＯＣＶ）を演算して検出することもできる。この残容量検出部６は、電池１の充放電の電流に対する開放電圧（ＶＯＣＶ）を、関数又はテーブルとしてメモリ１１に記憶している。図３は、電池の充放電電流に対する電池の開放電圧（ＶＯＣＶ）を示すグラフである。メモリ１１は、このグラフで示す電流−開放電圧の特性を関数として、あるいはテーブルとして記憶している。残容量検出部６は、メモリ１１に記憶される関数やテーブルから、充放電の電流に対する開放電圧（ＶＯＣＶ）を演算し、さらに、演算された開放電圧（ＶＯＣＶ）から電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を判定する。この残容量検出部６は、電池１の充放電の状態にかかわらず、いいかえると、電池１に充放電の電流が流れる状態においても、電池１の開放電圧（ＶＯＣＶ）を検出できる。
【００２９】
満充電容量検出部７は、残容量検出部６で検出される電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）の変化、すなわち残容量（ＳＯＣ［％］）の変化率（δＳ［％］）と、容量演算部５で検出される電池１の容量（Ａｈ）の変化、すなわち容量変化値（δＡｈ）から、下記の式で電池１の満充電容量（Ａｈf）を検出する。
Ａｈf＝δＡｈ／（δＳ／１００）
【００３０】
電池１は、充放電されて容量（Ａｈ）と残容量（ＳＯＣ［％］）を変化させる。放電される電池の容量（Ａｈ）と残容量（ＳＯＣ［％］）は減少し、充電される電池の容量（Ａｈ）と残容量（ＳＯＣ［％］）は増加する。変化する電池の容量（Ａｈ）は、容量演算部５で検出される。容量演算部５は、電池１の充電電流と放電電流を積算して容量（Ａｈ）を演算している。一方、変化する電池の残容量（ＳＯＣ［％］）は、残容量検出部６で検出される。残容量検出部６は、電池１の電圧から残容量（ＳＯＣ［％］）を特定する。
【００３１】
容量演算部５は変化する電池の容量（Ａｈ）を検出し、残容量検出部６は変化する電池の残容量（ＳＯＣ［％］）を検出する。満充電容量検出部７は、変化する電池の容量変化値（δＡｈ）と、残容量の変化率（δＳ［％］）から満充電容量（Ａｈf）を演算する。満充電容量検出部７は、電池１の容量変化値（δＡｈ）と残容量の変化率（δＳ［％］）とを検出するために、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングとの間において、充放電される電池１の容量変化値（δＡｈ）と残容量の変化率（δＳ［％］）とを演算する。
【００３２】
満充電容量検出部７は、図４に示すように、第１の検出タイミングで検出される電池の第１の容量（Ａｈ１）と第２の検出タイミングで検出される電池の第２の容量（Ａｈ２）との差から容量変化値（δＡｈ）を演算し、あるいは、第１の検出タイミングから第２の検出タイミングまでの間に充放電される電流の積算値から容量変化値（δＡｈ）を演算する。また、満充電容量検出部７は、第１の検出タイミングで検出される残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の検出タイミングで検出される残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する。
【００３３】
第１の検出タイミングと第２の検出タイミングは、車両に搭載される電源装置にあっては、イグニッションスイッチ１２をオンに切り換える所定のタイミングであって、電池１の負荷電流を遮断するタイミングを第１の検出タイミングとし、イグニッションスイッチ１２をオフに切り換えた後を第２の検出タイミングとする。第１の検出タイミングは、イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられる前後における所定の範囲、たとえば、イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられる２時間前から、オンに切り換えた後３秒以内、好ましくは１秒以内とするタイミングとすることができる。第１の検出タイミングを、イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられる前とする場合は、電圧検出部３が、前回、電池１の電圧を検出したタイミングを第１の検出タイミングとし、このとき検出されてメモリ１１に記憶される電池電圧を第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）とすることができる。また、第２の検出タイミングは、イグニッションスイッチ１２をオフに切り換えた後であって、電池１の電圧が安定したタイミング、たとえばイグニッションスイッチ１２をオフに切り換えた後、２時間経過後とする。ただし、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングとを一定の時間間隔、たとえば、数分ないし数時間とすることもでき、また、第１の検出タイミングの後、容量変化値（δＡｈ）が所定の値、例えば、定格容量の１０％になったタイミングを第２の検出タイミングとすることもできる。また、前述した充放電の電流値から開放電圧（ＶＯＣＶ）を演算して残容量（ＳＯＣ［％］）を判定する方法においては、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングは、電池１の充放電の電流が０になるタイミングに特定することなく、検出タイミングを任意のタイミングとすることができる。
【００３４】
残容量補正回路８は、満充電容量検出部７で検出される電池１の満充電容量（Ａｈf）で補正して、電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を検出する。すなわち、満充電容量検出部７で検出される電池１の満充電容量（Ａｈf）と、容量演算部５で演算される電池１の容量（Ａｈ）から以下の式で残容量（ＳＯＣ［％］）を検出する。
残容量（ＳＯＣ［％］）＝［容量（Ａｈ）／満充電容量（Ａｈf）］×１００
【００３５】
残容量補正回路８は、この式で演算される電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）と、残容量検出部６が電池電圧から検出する残容量（ＳＯＣ［％］）との両方から、電池１の残容量を正確に検出する。残容量補正回路８は、たとえば、満充電容量（Ａｈf）と容量（Ａｈ）から演算する残容量（ＳＯＣ［％］）と、電池電圧から判定する残容量（ＳＯＣ［％］）を平均して、電池１の正確な残容量（ＳＯＣ［％］）を演算し、また、電池電圧や残容量（ＳＯＣ［％］）によって、満充電容量（Ａｈf）と容量（Ａｈ）から演算される残容量（ＳＯＣ［％］）と、電池電圧から判定される残容量（ＳＯＣ［％］）を重みつけして、平均して電池１の正確な残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。
【００３６】
通信処理部９は、残容量補正回路８で検出される残容量（ＳＯＣ［％］）、満充電容量検出部７で検出する満充電容量（Ａｈf）、残容量検出部６で検出された残容量（ＳＯＣ［％］）、電圧検出部３で検出した電池電圧、電流検出部２で検出した電流値、温度検出部４で検出した温度等の電池情報を、通信回線１３を介して電源装置を装着している機器に伝送する。
【００３７】
さらに、電源装置は、演算された満充電容量（Ａｈf）に基づいて、電池１の劣化度を判定することもできる。この電源装置は、演算された満充電容量（Ａｈf）が、電池の定格容量（Ａｈs）に対してどの程度減少したかによって電池１の劣化度を判定する。この電源装置は、電池の満充電容量（Ａｈf）や、定格容量に対する比率（Ａｈf／Ａｈs）から電池の劣化度を検出する関数やテーブルを記憶しており、記憶される関数やテーブルに基づいて電池の劣化度を検出する。
【００３８】
以上の電源装置は、以下に示す工程で電池の満充電容量を検出する。
［容量変化検出工程］
満充電容量検出部７が、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングとの間において、充放電される電池１の充電電流と放電電流の積算値から電池１の容量変化値（δＡｈ）を演算する。
この工程において、満充電容量検出部７は、容量演算部５が第１の検出タイミングで検出する電池の第１の容量（Ａｈ１）と第２の検出タイミングで検出する電池の第２の容量（Ａｈ２）との差から容量変化値（δＡｈ）を演算し、あるいは、第１の検出タイミングから第２の検出タイミングまでの間に充放電される電流の積算値として容量演算部５が演算する容量変化値（δＡｈ）を検出する。
［開放電圧検出工程］
残容量検出部６が、第１の検出タイミングにおける電池１の第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）と第２の検出タイミングにおける電池１の第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）を検出する。残容量検出部６は、電池１の充放電の電流が０になるタイミングにおいて開放電圧（ＶＯＣＶ）を検出し、あるいは、充放電の電流から開放電圧（ＶＯＣＶ）を演算して検出する。
［残容量判定工程］
さらに、残容量検出部６は、開放電圧検出工程で検出される第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を判定し、第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池１の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を判定する。残容量検出部６は、メモリ１１に記憶する関数又はテーブルに基づいて開放電圧（ＶＯＣＶ）から電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を判定する。
［残容量変化率演算工程］
満充電容量検出部７が、残容量判定工程で判定される第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する。
［満充電容量演算工程］
さらに、満充電容量検出部７は、容量変化検出工程で検出される容量変化値（δＡｈ）と、残容量変化率演算工程で演算される残容量の変化率（δＳ［％］）とから、下記の式で電池１の満充電容量（Ａｈf）を演算する。
Ａｈf＝δＡｈ／（δＳ／１００）
【００３９】
以上の電源装置は、以下のステップで、図５のフローチャートに基づいて電池の満充電容量を検出する。
［ｎ＝１のステップ］
イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられたかどうかを判定する。イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられるまで、このステップをループする。
［ｎ＝２のステップ］
イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられると、その直後であって、電池の負荷電流が遮断される状態を第１の検出タイミングとして、残容量検出部６が、電池１の第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）を検出する。
［ｎ＝３のステップ］
残容量検出部６は、検出された第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を関数やテーブルから判定する。
［ｎ＝４のステップ］
満充電容量検出部７が、第１の検出タイミングにおける電池１の第１の容量（Ａｈ１）を検出する。満充電容量検出部７は、たとえば、前回、検出した電池１の満充電容量（Ａｈf）に、ｎ＝３のステップで判定した電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）をかけて、電池１の第１の容量（Ａｈ１）を演算して検出することができる。
［ｎ＝５のステップ］
イグニッションスイッチ１２がオフに切り換えられたかどうかを判定する。イグニッションスイッチ１２がオフに切り換えられるまで、このステップをループする。
［ｎ＝６のステップ］
イグニッションスイッチ１２がオフに切り換えられると、所定の時間経過後を第２の検出タイミングとして、残容量検出部６が、電池１の第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）を検出する。
［ｎ＝７のステップ］
残容量検出部６は、検出された第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池１の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を関数やテーブルから判定する。
［ｎ＝８のステップ］
満充電容量検出部７が、第２の検出タイミングにおける電池１の第２の容量（Ａｈ２）を検出する。電池１の第２の容量（Ａｈ２）は、容量演算部５によって、充放電される電池１の充電電流と放電電流の積算値から演算される。
［ｎ＝９のステップ］
満充電容量検出部７が、第１の検出タイミングにおける電池１の第１の容量（Ａｈ１）と第２の検出タイミングにおける電池１の第２の容量（Ａｈ２）の差から容量変化値（δＡｈ）を演算する。
［ｎ＝１０のステップ］
満充電容量検出部７が、電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する。
［ｎ＝１１のステップ］
さらに、満充電容量検出部７が、演算された容量変化値（δＡｈ）と残容量の変化率（δＳ［％］）から、以下の式で電池１の満充電容量を演算する。
Ａｈf＝δＡｈ／（δＳ／１００）
［ｎ＝１２のステップ］
残容量補正回路８が、満充電容量検出部７で検出される電池１の満充電容量（Ａｈf）を基準として、容量演算部５で検出される容量（Ａｈ）から残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。演算された残容量（ＳＯＣ［％］）と、残容量検出部６で電池電圧から検出される残容量（ＳＯＣ［％］）の両方から正確な電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。
【００４０】
さらに、電源装置は、以下のステップで、図６のフローチャートで示すようにして電池の満充電容量を検出することもできる。
［ｎ＝１のステップ］
イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられたかどうかを判定する。イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられるまで、このステップをループする。
［ｎ＝２のステップ］
イグニッションスイッチ１２がオンに切り換えられると、その直後であって、電池の負荷電流が遮断される状態を第１の検出タイミングとして、残容量検出部６が、電池１の第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）を検出する。
［ｎ＝３のステップ］
残容量検出部６は、検出された第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を関数やテーブルから判定する。
［ｎ＝４のステップ］
容量演算部５は、第１の検出タイミングにおいて、電池１の容量変化値（δＡｈ）の演算を開始する。容量演算部５は、充放電される電池１の充電電流と放電電流を積算して容量（Ａｈ）の変化値を演算する。
［ｎ＝５のステップ］
イグニッションスイッチ１２がオフに切り換えられたかどうかを判定する。イグニッションスイッチ１２がオフに切り換えられるまで、このステップをループする。
［ｎ＝６のステップ］
イグニッションスイッチ１２がオフに切り換えられると、所定の時間経過後を第２の検出タイミングとして、残容量検出部６が、電池１の第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）を検出する。
［ｎ＝７のステップ］
残容量検出部６は、検出された第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池１の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を関数やテーブルから判定する。
［ｎ＝８のステップ］
容量演算部５が、第２の検出タイミングにおいて、電池１の容量変化値（δＡｈ）の演算を終了する。容量演算部５は、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングとの間において、充放電される電池１の充電電流と放電電流の積算値から演算される容量（Ａｈ）を容量変化値（δＡｈ）として満充電容量検出部７に出力する。
［ｎ＝９のステップ］
満充電容量検出部７が、電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する。
［ｎ＝１０のステップ］
さらに、満充電容量検出部７が、演算された容量変化値（δＡｈ）と残容量の変化率（δＳ［％］）から、以下の式で電池１の満充電容量を演算する。
Ａｈf＝δＡｈ／（δＳ／１００）
［ｎ＝１１のステップ］
残容量補正回路８が、満充電容量検出部７で検出される電池１の満充電容量（Ａｈf）を基準として、容量演算部５で検出される容量（Ａｈ）から残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。演算された残容量（ＳＯＣ［％］）と、残容量検出部６で電池電圧から検出される残容量（ＳＯＣ［％］）の両方から正確な電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。
【００４１】
以上の方法は、イグニッションスイッチ１２をオンに切り換えた直後を第１の検出タイミングとするが、第１の検出タイミングは、イグニッションスイッチ１２をオンに切り換える直前のタイミングとすることもできる。以上の方法は、イグニッションスイッチ１２をオンオフに切り換えるごとに、いいかえると車両を走行させる毎に電池１の満充電容量を演算して正確に残容量（ＳＯＣ［％］）を検出できる。
【００４２】
さらに、電源装置は、以下のステップで、図７のフローチャートで示すようにして、電池の満充電容量を検出することもできる。
［ｎ＝１、２のステップ］
電池１に電流が流れない状態を検出し、このタイミングを第１の検出タイミングとして、残容量検出部６が、電池１の第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）を検出する。電池１に電流が流れない状態は、たとえば、車両が信号待ち等で停車している状態である。
［ｎ＝３のステップ］
残容量検出部６は、検出された第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を関数やテーブルから判定する。
［ｎ＝４のステップ］
満充電容量検出部７が、第１の検出タイミングにおける電池１の第１の容量（Ａｈ１）を検出する。電池１の第１の容量（Ａｈ１）は、容量演算部５によって、充放電される電池１の充電電流と放電電流を積算して演算される。
［ｎ＝５、６のステップ］
第１の検出タイミングでタイマー（図示せず）がカウントを開始する。このタイマーは、第１の検出タイミングと第２の検出タイミングの時間を記憶しており、記憶している時間が経過するとタイムアップする。
［ｎ＝７、８のステップ］
タイマーがタイムアップすると、電池１に電流が流れない状態を検出し、このタイミングを第２の検出タイミングとして、残容量検出部６が、電池１の第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）を検出する。
［ｎ＝９のステップ］
残容量検出部６は、検出された第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池１の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を関数やテーブルから判定する。
［ｎ＝１０のステップ］
満充電容量検出部７が、第２の検出タイミングにおける電池１の第２の容量（Ａｈ２）を検出する。電池１の第２の容量（Ａｈ２）は、容量演算部５によって、電池１の充放電の電流を積算して演算される。
［ｎ＝１１のステップ］
満充電容量検出部７が、第１の検出タイミングにおける電池１の第１の容量（Ａｈ１）と第２の検出タイミングにおける電池１の第２の容量（Ａｈ２）の差から容量変化値（δＡｈ）を演算する。
［ｎ＝１２のステップ］
満充電容量検出部７が、電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する。
［ｎ＝１３のステップ］
さらに、満充電容量検出部７が、演算された容量変化値（δＡｈ）と残容量の変化率（δＳ［％］）から、以下の式で電池１の満充電容量を演算する。
Ａｈf＝δＡｈ／（δＳ／１００）
［ｎ＝１４のステップ］
残容量補正回路８が、満充電容量検出部７で検出される電池１の満充電容量（Ａｈf）を基準として、容量演算部５で検出される容量（Ａｈ）から残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。演算された残容量（ＳＯＣ［％］）と、残容量検出部６で電池電圧から検出される残容量（ＳＯＣ［％］）の両方から正確な電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。
【００４３】
さらに、電源装置は、以下のステップで、図８のフローチャートで示すようにして、電池の満充電容量を検出することもできる。
［ｎ＝１、２のステップ］
電池１に電流が流れない状態を検出し、このタイミングを第１の検出タイミングとして、残容量検出部６が、電池１の第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）を検出する。電池１に電流が流れない状態は、たとえば、車両が信号待ち等で停車している状態である。
［ｎ＝３のステップ］
残容量検出部６は、検出された第１の開放電圧（ＶＯＣＶ１）から電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）を関数やテーブルから判定する。
［ｎ＝４のステップ］
満充電容量検出部７が、第１の検出タイミングにおける電池１の第１の容量（Ａｈ１）を検出する。電池１の第１の容量（Ａｈ１）は、容量演算部５によって、充放電される電池１の充電電流と放電電流を積算して演算される。
［ｎ＝５〜７のステップ］
電池の容量（Ａｈ）が、第１の検出タイミングにおける電池の第１の容量（Ａｈ１）から所定の容量変化したかどうかを判定し、電池１の容量変化値（δＡｈ）が設定値よりも大きくなると、電池１に電流が流れない状態を検出し、このタイミングを第２の検出タイミングとして、残容量検出部６が、電池１の第２の開放電圧（ＶＯＣＶ１）を検出する。
［ｎ＝８のステップ］
残容量検出部６は、検出された第２の開放電圧（ＶＯＣＶ２）から電池１の第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）を関数やテーブルから判定する。
［ｎ＝９のステップ］
満充電容量検出部７が、第２の検出タイミングにおける電池１の第２の容量（Ａｈ２）を検出する。電池１の第２の容量（Ａｈ２）は、容量演算部５によって、電池１の充放電の電流を積算して演算される。
［ｎ＝１０のステップ］
満充電容量検出部７が、第１の検出タイミングにおける電池１の第１の容量（Ａｈ１）と第２の検出タイミングにおける電池１の第２の容量（Ａｈ２）の差から容量変化値（δＡｈ）を演算する。
［ｎ＝１１のステップ］
満充電容量検出部７が、電池１の第１の残容量（ＳＯＣ１［％］）と第２の残容量（ＳＯＣ２［％］）の差から残容量の変化率（δＳ［％］）を演算する。
［ｎ＝１２のステップ］
さらに、満充電容量検出部７が、演算された容量変化値（δＡｈ）と残容量の変化率（δＳ［％］）から、以下の式で電池１の満充電容量を演算する。
Ａｈf＝δＡｈ／（δＳ／１００）
［ｎ＝１３のステップ］
残容量補正回路８が、満充電容量検出部７で検出される電池１の満充電容量（Ａｈf）を基準として、容量演算部５で検出される容量（Ａｈ）から残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。演算された残容量（ＳＯＣ［％］）と、残容量検出部６で電池電圧から検出される残容量（ＳＯＣ［％］）の両方から正確な電池１の残容量（ＳＯＣ［％］）を演算する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例にかかる電池の満充電容量検出方法に使用する車両用の電源装置の回路図である。
【図２】電池の残容量−開放電圧特性を示すグラフである。
【図３】電池の充放電電流−開放電圧特性を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施例にかかる電池の満充電容量検出方法を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる電池の満充電容量検出方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施例にかかる電池の満充電容量検出方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例にかかる電池の満充電容量検出方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施例にかかる電池の満充電容量検出方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１…電池
２…電流検出部
３…電圧検出部
４…温度検出部
５…容量演算部
６…残容量検出部
７…満充電容量検出部
８…残容量補正回路
９…通信処理部
１０…電流検出抵抗
１１…メモリ
１２…イグニッションスイッチ
１３…通信回線
【図１】
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【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】
2008241358.tif 000009
【図８】
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