(57)【要約】  本発明は、自動車（１；１）の中の再充電可能な電池（５）のエネルギー状態（ＳＯＥ）の値を決定するための方法であって、前記電池（５）が、電気消費体（４）に接続されており、前記方法が、前記電池（５）の現在の容量の尺度として、充電状態（ＳＯＣ）を決定すること；及び前記エネルギー状態（ＳＯＥ）を、少なくとも前記電池（５）の残存充電及び放電エネルギーの指標として決定することを含む場合において、前記方法が、前記エネルギー状態（ＳＯＥ）の値を、前記電気消費体（４）の作動に関連する少なくとも一つのパラメータ（Ｉ，Ｒ，ＳＯＣｍａｘ，ＳＯＣｍｉｎ）に基づいて計算して決定することを含み、前記少なくとも一つのパラメータ（Ｉ，Ｒ，ＳＯＣｍａｘ，ＳＯＣｍｉｎ）が、前記電池（５）の充電又は放電中に前記自動車（１；１）又は電気消費体（４）の作動のためのモードに依存して変化することを特徴とする方法に関する。また、本発明は、自動車（１；１）の中の再充電可能な電池（５）のエネルギー状態（ＳＯＥ）の値を決定するための装置にも関する。【選択図】  図２ｂ
2018509880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（１；１）の中の再充電可能な電池（５）のエネルギー状態（ＳＯＥ）の値を決定するための方法であって、前記電池（５）が、電気消費体（４）に接続されており、前記方法が、前記電池（５）の現在の容量の尺度として、充電状態（ＳＯＣ）を決定すること；及び前記エネルギー状態（ＳＯＥ）を、少なくとも前記電池（５）の残存充電及び放電エネルギーの指標として決定することを含む場合において、前記方法が、前記エネルギー状態（ＳＯＥ）の値を、前記電気消費体（４）の作動に関連する少なくとも一つのパラメータ（Ｉ，Ｒ，ＳＯＣｍａｘ，ＳＯＣｍｉｎ）に基づいて計算して決定することを含み、前記少なくとも一つのパラメータ（Ｉ，Ｒ，ＳＯＣｍａｘ，ＳＯＣｍｉｎ）が、前記電池（５）の充電又は放電中に前記自動車（１；１）又は電気消費体（４）の作動のためのモードに依存して変化することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記方法が、所定の電池電流（Ｉ）について、最低許容充電状態（ＳＯＣｍｉｎ）と最高許容充電状態（ＳＯＣｍａｘ）との間で計算された前記電池（５）の前記充電状態（ＳＯＣ）に基づいてエネルギー状態（ＳＯＥ）を決定することをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記方法が、所定の電池電流（Ｉ）について、現在の充電状態（ＳＯＣ＊）と最高許容充電状態（ＳＯＣｍａｘ）との間で計算された前記電池（５）の前記充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、前記電池（５）を充電するためにエネルギー状態（ＳＯＥ）を決定することをさらに含み、前記最高許容充電状態（ＳＯＣｍａｘ）が、前記モードに依存していることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法が、所定の電池電流（Ｉ）について、最低許容充電状態（ＳＯＣｍｉｎ）と現在の充電状態（ＳＯＣ＊）との間で計算された前記電池（５）の前記充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、前記電池（５）を放電するためにエネルギー状態（ＳＯＥ）を決定することをさらに含み、前記最低許容充電状態（ＳＯＣｍｉｎ）が、前記モードに依存していることを特徴とする、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記方法が、以下の電池パラメータのうちの少なくとも一つに依存して前記エネルギー状態（ＳＯＥ）を決定することをさらに含み：
−  セル容量；
−  現在の充電状態（ＳＯＣ）；
−  開放回路電圧（ＯＣＶ）；
−  抵抗損失及び非抵抗損失；
−  電圧降下（Ｒｌ）；及び
−  温度（Ｔ）；
ただし、前記電池パラメータのうちの少なくとも一つが、前記モードに依存することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記方法が、前記エネルギー状態（ＳＯＥ）に基づいて、前記電池（５）を充電することなしに自動車（１；１）が走行するための最大残存距離を決定することをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記方法が、前記エネルギー状態（ＳＯＥ）に基づいて、前記電池（５）を十分に充電するまでの時間期間を決定することをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記方法が、前記エネルギー状態（ＳＯＥ）に基づいて、補助装置（１１）に電力を供給する前記電池（５）の容量の尺度を決定することをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
自動車（１；１’）の中の電気消費体（４）に接続された再充電可能な電池（５）のエネルギー状態（ＳＯＥ）の値を決定するための前記自動車（１；１）の中の装置であって、前記装置は、前記電池（５）に接続された制御ユニット（６）を含み、前記制御ユニット（６）が、前記電池（５）の現在の容量の尺度として充電状態（ＳＯＣ）を決定するように、及び少なくとも前記電池（５）の残存充電及び放電エネルギーの指標として前記エネルギー状態（ＳＯＥ）を決定するように構成されているものにおいて、前記制御ユニット（６）が、前記エネルギー状態（ＳＯＥ）の値を、前記電気消費体（４）の作動に関連する少なくとも一つのパラメータ（Ｉ，Ｒ，ＳＯＣｍａｘ，ＳＯＣｍｉｎ）に基づいて計算して決定するようにさらに構成されており、前記少なくとも一つのパラメータ（Ｉ，Ｒ，ＳＯＣｍａｘ，ＳＯＣｍｉｎ）が、前記電池（５）の充電又は放電中に前記自動車（１；１）又は電気消費体（４）の作動のためのモードに依存して変化することを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記電池（５）が、走行用電池によって構成されていることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記電気消費体（４）が、前記自動車（１）の推進のための電気機械（３）であることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
電気機械（４）を含み、請求項９〜１１のいずれかに記載の装置をさらに含むことを特徴とする、電気自動車タイプ又はハイブリッド自動車タイプの自動車（１）。
【請求項１３】
コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されたときに、請求項１〜８のいずれかに記載の工程を実施するためのプログラムコード手段を含むコンピュータプログラム。
【請求項１４】
コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されたときに、請求項１〜８のいずれかに記載の工程を実施するためのプログラムコード手段を含むコンピュータプログラムを担持することを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の中の再充電可能な電池のエネルギー状態（ＳＯＥ）の値を決定するための方法であって、前記電池が、電気消費体に接続されており、前記方法が、前記電池の現在の容量の尺度として、充電状態（ＳＯＣ）を決定すること；及び前記エネルギー状態（ＳＯＥ）を、少なくとも前記電池の残存充電及び放電エネルギーの指標として決定することを含むものに関する。
【０００２】
また、本発明は、自動車の中の電気消費体に接続された再充電可能な電池のエネルギー状態（ＳＯＥ）の値を決定するための前記自動車の中の装置であって、前記装置は、前記電池に接続された制御ユニットを含み、前記制御ユニットが、前記電池の現在の容量の尺度として充電状態（ＳＯＣ）を決定するように、及び少なくとも前記電池の残存充電及び放電エネルギーの指標として前記エネルギー状態（ＳＯＥ）を決定するように構成されているものに関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車の分野では、代替動力源（つまり、従来の内燃機関に対する代替として使用される動力）での自動車の推進に関する研究開発が増大している。
【０００４】
内燃機関（例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン）は、比較的低い燃料消費で高い効率を提供する。しかし、環境に対する関心は、自動車のためのより環境に優しい動力源の開発の増大をもたらした。特に、電気で作動する自動車の開発は、将来有望な代替策として出現している。
【０００５】
電気機械を含む様々なタイプの自動車推進システムが存在する。例えば、自動車は、電気機械のみによって作動されることができるか、又は電気機械と内燃機関の両方を含む装置によって作動されることができる。後者の代替策は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）としてしばしば称され、そこでは、例えば、市街地の外側を走行するときは内燃機関が自動車を作動するために使用され、一方、電気機械は、市街地において又は一酸化炭素及び窒素酸化物などの有害な汚染物質の排出を制限することが必要である環境において使用されることができる。公知技術によれば、電気機械は、自動車中に配置された電気エネルギーのための貯蔵システムによって作動される。この貯蔵システムは、通常、複数の再充電可能な電池セル及び関連する制御ユニットによって形成される電池ユニットの形である。
【０００６】
本明細書において、用語「電気的に作動される自動車」は、純粋な電気自動車及びハイブリッド自動車の両方を意味する。
【０００７】
さらに、内燃機関、及び再充電可能な電気エネルギー貯蔵システムからの電力を供給される電気機械によって作動される自動車は、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）としばしば称される。プラグインハイブリッド電気自動車は、再充電可能な電池を有するエネルギー貯蔵システム、又は外部電力供給への接続を通して十分な充電を含む状態へと復帰されることができる他の好適なエネルギー源を使用する。
【０００８】
電気的に作動する自動車に関する技術は、充電可能な電池の開発に密接に関連している。今日では、リチウムイオン電池は、走行距離、出力、及び再充電時間について最良の電池技術であるとみなされている。
【０００９】
電気的に作動される自動車の運転手にとって、電池の容量に関する情報を得ることが必要である。かかる情報は、例えば自動車が作動されることができなくなるような低レベルにまで電池が放電されるまでに自動車で走行することができる残存距離を決定するために有用であることができる。かかる残存距離は、ディーゼル又はガソリン燃料を供給される内燃機関を有する従来の自動車における燃料の残存量で走行することができる距離に対する、電気的に作動される自動車における等価物である。
【００１０】
自動車のための走行用電池（ｔｒａｃｔｉｏｎ  ｂａｔｔｅｒｙ）の容量を推定するために、電池のいわゆる充電状態（ＳＯＣ）を決定することが有用である。ＳＯＣパラメータは、通常、パーセントで表わされ、電池のエネルギーの公称容量に対するパーセントとしての現在の電池のエネルギー容量に相当する。ＳＯＣは、開始ＳＯＣ並びに電池容量（これは、時間にわたって変化する）に基づいて、電池電流を時間にわたって積分することによって決定されることができる。電池容量は、電流を時間にわたって積分して、それを積分工程の開始及び終了時にＳＯＣに関連させることによって決定されることができる。
【００１１】
ＳＯＣパラメータは、例えば、電池の過充電を防止するために、又は過放電を防止するために使用されることができる。つまり、ＳＯＣパラメータは、電池の充電が必要かどうかを示すために使用されることができる。例えば、所定の自動車について、走行中にＳＯＣの値が２０％に低下したときに電池を充電することが推奨されることができる。結果として、ＳＯＣパラメータを監視することは、電池の過放電を防止するために重要である。
【００１２】
ＳＯＣパラメータを決定する方法はいくつかある。例えば、ＳＯＣとその開放回路電圧の間にはある関係があり、それは表の形で確立されることができる。これは、公知技術によれば、ＳＯＣは、例えば所定の電池の開放回路電圧を推定することによって推定されることができるということを意味する。
【００１３】
公知技術について、特許文献ＵＳ５８９８２８２は、自動車の電池の充電状態（ＳＯＣ）を計算するように構成されたハイブリッド自動車のための制御システムを教示する。このシステムは、自動車の速度、電流、及び電圧レベルなどを測定するセンサーからの入力を使用する。「電流作動状態」を検出するアルゴリズムも与えられており、これは、「自動車のモード」に言及しているとして解釈されることができる。
【００１４】
電池のＳＯＣを決定して制御するための公知の方法及び装置が存在するが、電池のエネルギー容量をさらに正確に監視することについての要求がなおも存在する。特に、充電なしにどのくらいの時間、電池が自動車を作動させるために使用されることができるのか、及び電池を十分に充電させるためにはどのくらいの時間がかかるのかについての理解を提供することについての要求がなおも存在する。
【００１５】
かかる情報は、例えば、電池が充電されることが必要となるまでに自動車が走行することができる残存距離を決定するために使用されることができる。これは、かかる自動車の運転手にとっては極めて重要な情報である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、上述の問題を解決することができる改良された方法及び装置を提供することであり、特に、自動車の中の電池のエネルギー状態（ＳＯＥ）の値を従来公知の方法よりも正確に決定することができる改良された方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、この目的は、自動車の中の再充電可能な電池のエネルギー状態（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｅｎｅｒｇｙ）（ＳＯＥ）の値を決定するための方法であって、前記電池が、電気消費体（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｓｕｍｅｒ）に接続されており、前記方法が、前記電池の現在の容量の尺度として、充電状態（ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）（ＳＯＣ）を決定すること；及び前記エネルギー状態（ＳＯＥ）を、少なくとも前記電池の残存充電及び放電エネルギーの指標として決定することを含む方法によって達成される。さらに、前記方法は、前記エネルギー状態（ＳＯＥ）の値を、前記電気消費体の作動（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）に関連する少なくとも一つのパラメータに基づいて計算して決定することを含み、前記少なくとも一つのパラメータは、前記電池の充電又は放電中に前記自動車又は電気消費体の作動のためのモード（ｍｏｄｅ）に依存して変化する。
【００１８】
本発明の利点は、エネルギー状態（ＳＯＥ）のパラメータが、現在の自動車のモードに依存する（つまり、自動車の実際の作動状態に依存する）少なくとも一つのパラメータを使用して、従来公知の方法よりも最適化された方法で決定されることである。このようにして、ＳＯＥパラメータは、従来公知の方法よりも正確に決定されることができる。これはまた、本発明によれば、電池の現在の充電状態（ＳＯＣ）での残存充電エネルギー及び放電エネルギーに関するより正確な情報が得られるということを意味する。この情報は、例えば、自動車の残存走行距離（つまり、再充電されることが必要になるまでに自動車が走行することができる距離）を計算するために使用されることができる。
【００１９】
一つの側面によれば、前記電池を充電するためにエネルギー状態（ＳＯＥ）は、所定の電池電流について、現在の充電状態（ＳＯＣ＊）と最高許容充電状態（ＳＯＣｍａｘ）との間で計算された前記電池の前記充電状態（ＳＯＣ）に基づいて決定されることができ、前記最高許容充電状態（ＳＯＣｍａｘ）は、前記モードに依存している。また、前記電池を放電するためにエネルギー状態（ＳＯＥ）は、所定の電池電流について、最低許容充電状態（ＳＯＣｍｉｎ）と現在の充電状態（ＳＯＣ＊）との間で計算された前記電池の前記充電状態（ＳＯＣ）に基づいて決定されることができ、前記最低許容充電状態（ＳＯＣｍｉｎ）は、前記モードに依存している。
【００２０】
結果として、特定の充電状態（ＳＯＣ）でのエネルギー状態（ＳＯＥ）は、パラメータ（例えば、電池に印加されるか又は電池から取り出される電流、及び最高充電状態（ＳＯＣｍａｘ）及び最低充電状態（ＳＯＣｍｉｎ）に依存して変化する。これらのパラメータは、現在の自動車のモードに依存する。かかる依存性を使用することによって、実際の自動車のモードは、例えば電流、ＳＯＣｍａｘ、及びＳＯＣｍｉｎを予想するために使用されることができる。このようにして、ＳＯＥの計算は、従来技術の方法よりも正確になされることができる。これは、電池が放電されるまでに走行できる残存距離のさらに正確な計算を可能にするということを意味する。また、これは、電池を十分に充電するのに必要な時間のさらに正確な計算を可能にする。
【００２１】
上述の目的は、自動車の中の電気消費体に接続された再充電可能な電池のエネルギー状態（ＳＯＥ）の値を決定するための前記自動車の中の装置であって、前記装置は、前記電池に接続された制御ユニットを含み、前記制御ユニットが、前記電池の現在の容量の尺度として充電状態（ＳＯＣ）を決定するように、及び少なくとも前記電池の残存充電及び放電エネルギーの指標として前記エネルギー状態（ＳＯＥ）を決定するように構成されている装置によっても達成される。さらに、前記制御ユニットは、前記エネルギー状態（ＳＯＥ）の値を、前記電気消費体の作動に関連する少なくとも一つのパラメータに基づいて計算して決定するようにさらに構成されており、前記少なくとも一つのパラメータは、前記電池の充電又は放電中に前記自動車又は電気消費体の作動のためのモードに依存して変化する。
【００２２】
本発明は、自動車の推進のために配置された内燃機関及び電気機械を有するいわゆるハイブリッド自動車において使用されるのに特に適合されている。また、本発明は、純粋な電気自動車（つまり、自動車の推進のために電気機械のみを有する自動車）においても使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明は、今や、実施形態及び添付の図面を参照して記述される。
【００２４】
【図１】図１は、電気消費体を充電するための装置の最も基本的な形態の模式図を示す。
【図２ａ−２ｃ】図２ａ、図２ｂ、図２ｃは、本発明によるエネルギー状態（ＳＯＥ）の決定原理を示す。
【図３】図３は、本発明のさらなる実施形態の模式図である。
【図４】図４は、本発明の原理を記述する模式的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の様々な側面は、添付の図面を参照して、以下にさらに詳細に記述されるであろう。しかし、本明細書中に開示される方法及び装置は、多くの異なる形で実現されることができ、本明細書中に規定される側面に限定されるものとして構成されるべきではない。
【００２６】
まず、図１を参照すると、そこには、前車軸２及び後車軸３を有する自動車１の単純化された模式図が示されている。自動車１は、電気機械４の形の電気消費体によって作動されるタイプのものである。この実施形態によれば、電気機械４は、後車軸３を駆動するように構成されている。しかし、本発明は、この実施形態のみに限定されず、電気機械が少なくとも一つの自動車車軸を駆動するように配置されることができる構成配置や、一つ以上の電気機械が一つ以上の個々の車輪を駆動するように配置されることができる構成配置などの他のタイプのものにも適用されることができる。
【００２７】
以下に記述されるように、電気機械４は、内燃機関と組み合わされて、電気駆動で、又は内燃機関で、又はこれらの両方の組み合わせで自動車１を作動させることができる。
【００２８】
さらに、電気機械４は、電池ユニット５の形のエネルギー貯蔵システムから電気エネルギーを供給される。この電池ユニット５は、結果として、電気機械４のための走行用電池であり、かつ複数の電池セル（図１には詳細に示されていない）を含む。公知技術によれば、電池セルは、電気機械４の駆動のために好適な所望の電圧レベルを出力ＤＣ電圧に与えるために、直列に接続されている。好適には、電池セルは、リチウムイオンタイプのものであるが、他のタイプのものも使用されることができる。
【００２９】
図１に示されるように、電池５と電気機械４は、動力制御ユニット６を介して相互に接続されている。また、電池５は、外部充電器ユニット７を介して充電されることができる。この外部充電器ユニット７は、外部の電力供給であり、電池５を充電することが好適であるときに電池５がこの外部充電器ユニット７に接続されることができる。一つの実施形態によると、自動車１は、回生制動のために構成されており、自動車１のブレーキ作動中に電池５を充電することが可能であることに注意すべきである。回生制動の原理は公知であり、そのため、本明細書では記述されない。
【００３０】
上述のように、電池５のエネルギー状態（ＳＯＥ）は、電池の現在の充電状態（ＳＯＣ）での残存充電エネルギー及び放電エネルギーについての情報、並びに電池の全エネルギーについての情報を与える。この原理は、図２ａに示されている。図２は、どのようにしてＳＯＣが電池５の電圧Ｕと共に変化するかを示す模式図である。ＳＯＣは一般的に、電池５の充電レベルＱに相当し、電池５の公称容量に対する電池５の現在の容量の尺度を構成することに注意すべきである。
【００３１】
図２ａを参照すると、電池５のエネルギー状態（ＳＯＥ）は、電池５の残存充電及び放電エネルギーの尺度として、つまり電池電圧ＵとＳＯＣの間の関係を表わす曲線の下側の面積として決定されることができる。ＳＯＥの値（電池５が特定のＳＯＣを有するときに決定された値）は、特定のパラメータに依存して変化する。この特定のパラメータは、例えば、電池５の抵抗Ｒ及び（充電中に）電池５に印加されるか、又は代替的に、（放電中に）電池５から取り出される電流Ｉである。ＳＯＥはまた、電池５の最高許容充電状態（ＳＯＣｍａｘ）及び最低許容充電状態（ＳＯＣｍｉｎ）に依存して変化する。これに関して、ＳＯＣｍａｘは、電池５のさらなる充電が許容されない電池５の最高許容充電状態に相当し、一方、ＳＯＣｍｉｎは、電気機械４の作動を可能にするために電池５が充電されなければならない電池５の最低許容充電状態に相当する。この実施形態によれば、電池５のエネルギー状態（ＳＯＥ）は、動力制御ユニット６（図１参照）によって決定される。
【００３２】
図２ａに関して、残存充電エネルギー（つまり、電池５が十分に充電されるまでの）は、ＳＯＣｍａｘ値に対して現在のＳＯＣ値（図２ａにおいて、「ＳＯＣ＊」として示されている）から決定される通りのＳＯＣ曲線の下側の面積から決定されることができることに注意すべきである。この面積は、図２ａ中の破線のパターンによって示されている。対応する態様において、残存放電エネルギー（つまり、電池が放電されすぎてＳＯＣｍｉｎ値に到達するまでに残存するもの）は、ＳＯＣｍｉｎ値に対してＳＯＣ＊値からみなされる通りのＳＯＣ曲線の下側の面積として決定されることができる。この面積は、図２ａ中の小さな三角形のパターンによって示されている。
【００３３】
この開示の重要な原理は、ＳＯＥを決定するために使用されることができる一つ以上のパラメータ（例えば、電池抵抗Ｒ及び電流Ｉ、並びにＳＯＣｍｉｎ及びＳＯＣｍａｘ値）は、自動車１のモードに依存して、つまり自動車１及び電池５の現在の作動状態に依存して変化するであろうということである。
【００３４】
ＳＯＥは、十分に充電された電池に及び完全に放電された電池にどのくらいのエネルギーが残されているのか、つまり特定の充電電流についてのＳＯＣｍａｘ及びＳＯＣｍｉｎに対してどのくらいのエネルギーが残されているのかを決定する。このエネルギーは、ＳＯＣ曲線の下側の面積を計算することによって見出される。また、ＳＯＣｍａｘ値及びＳＯＣｍｉｎ値は、自動車のモードに依存することができる。これは、ＳＯＣｍａｘ値及びＳＯＣｍｉｎ値、並びに充電／放電電流がＳＯＥの計算に対する入力パラメータであるということを意味する。その結果として、現在の自動車のモードは、ＳＯＥの計算に対する入力パラメータである。
【００３５】
用語「自動車のモード」は、電池５の充電又は放電中の自動車１又は電池５の作動のためのモードを示すために使用される。第一の実施形態によれば、第一の自動車のモードは、短時間で極めて高い電力を供給する外部充電器ユニット７によって電池５が充電される状況であることができる。これは、ＳＯＣｍａｘが、長い時間で比較的低い電力で電池５が充電される第二の自動車のモードのＳＯＣｍａｘよりも低いであろうということを意味する。第二モードでは、ＳＯＣｍａｘは、第一モードのＳＯＣｍａｘより高いであろう。
【００３６】
さらなる例によれば、自動車のモードは、電池５が（電池５を放電させながら）電気機械４に電力を供給するために使用される状況であることができ、この場合、放電電流は、比較的高スピードで走行している自動車については比較的高く、比較的低スピードで走行している自動車については比較的低い。さらに、放電電流は、比較的高い重量を有する自動車については、比較的低い重量を有する自動車についての対応する放電電流と比べて高いと予測されることができる。
【００３７】
一般的に、特定の自動車のモードは、比較的高い電池電流が関与する状態であることができ、一方、さらなる自動車のモードは、比較的低い電池電流が関与する状態であることができる。
【００３８】
さらなる例として、用語「自動車のモード」は、天候情報やナビゲーション情報（好適には、ＧＰＳ水準に従ったもの）などの外部情報が電流、抵抗又はＳＯＣｍｉｎ値及びＳＯＣｍａｘ値の程度に影響を与えるために使用される状況を記述するためにも使用されることができる。
【００３９】
さらに、用語「自動車のモード」は、電池の公称エネルギーを計算するためにも使用されることができる。これは、電流を０Ａに設定し、ＳＯＣｍａｘパラメータを１００％に設定し、そしてＳＯＣｍｉｎパラメータを０％に設定することによって得られる。また、０％−１００％以外の他のＳＯＣ窓に相当する公称エネルギーを計算することも可能である。
【００４０】
さらに、他の特定のパラメータも、ＳＯＥパラメータの計算に影響を与える。これらは、電池５の以下のパラメータである：
−  セル容量（Ｑ（Ａｈ））；
−  現在の充電状態（ＳＯＣ）；
−  開放回路電圧（ＯＣＶ）；
−  抵抗損失及び非抵抗損失；
−  電圧降下（ＲＩ）；及び
−  温度（Ｔ）。
【００４１】
用語「現在の温度」は、上述のように、現在の温度だけでなく、来たるべきサイクル中の予測される温度も意味することができる。さらなる代替として、アルゴリズムは、公称温度を使用することができ、つまり例えば電池５の公称エネルギーの計算中に、特定の現在の温度を無視することができる。
【００４２】
少なくとも電池５の抵抗及び電圧降下は、自動車のモードに依存する。この理由のためからも、エネルギー状態の計算は、現在の自動車のモードに依存する。
【００４３】
まとめると、エネルギー状態（ＳＯＥ）は、自動車１又は電池５の作動に関連する少なくとも一つのパラメータに基づいて計算されて決定されることができ、前記パラメータは、前記電池５の充電又は放電中の現在の自動車のモードに依存して変化する。結果として、印加されるか又は取り出される電池電流及びＳＯＣｍａｘ及びＳＯＣｍｉｎのようなパラメータを予測してＳＯＥの計算を最適化するために、様々なモードが使用されることができる。
【００４４】
このようにして、十分に充電された電池に対して（充電中に）どれくらいのエネルギーが必要であるか、及び完全に放電した電池に対して（放電中に）どれくらいのエネルギーが利用可能であるかが決定されることができる。これは、残存走行距離を計算することを可能にし、また、電池５を完全に再充電するためにかかる時間を計算することを可能にする。また、ＳＯＣｍａｘとＳＯＣｍｉｎの間のエネルギーの合計量を決定することも可能である。
【００４５】
図２ｂに関して、そこには、電池５の充電に相当する状況が示されている。ＳＯＣｍａｘに相当する容量に電池を充電するために必要なエネルギーは、複数の破線によって示されている。この特定の状況は、特定の電圧降下（即ち、Ｒ＊Ｉであり、ここでＲは、電池５にわたる抵抗であり、Ｉは電池電流である）を考慮に入れている。これは、電池５にわたる電圧が、開放回路電圧及び電圧降下の合計に相当するということを意味する。即ち、
2018509880.tif 000003
【００４６】
この電圧降下の程度は、自動車のモード（つまり、自動車１及び電池５の現在の作動状態）に依存すると予測されることができる。結果として、現在の自動車のモードにＳＯＥパラメータの計算を適合させることによって、電池電圧とＳＯＣパラメータとの間の関係のみがＳＯＥを決定するために使用される場合と比べて、ＳＯＥのさらに正確な推定を得ることができる。
【００４７】
対応する態様において、図２ｃは、電池５の放電に相当する状況を示す。これは、例えば電池５が電気機械４を作動させるために使用される間に生じうる。ＳＯＣｍｉｎに相当する容量への電池５のこの放電の間に使用されるエネルギーは、小さな三角形のパターンで充填された面積によって示される。この特定の状況も、特定の電圧降下（即ち、Ｒ＊Ｉであり、ここでＲは、電池５にわたる抵抗であり、Ｉは電池電流である）を考慮に入れている。これは、自動車のモード（つまり、自動車１及び電池５の現在の作動状態）に依存する。結果として、この状況においてもＳＯＥパラメータは、極めて正確に決定されることができる。
【００４８】
図３は、図１に示される実施形態の代替であるさらなる実施形態の模式図を示す。図３の実施形態において同様の構成要素に相当する図１中の特徴は、同じ参照符号で示されている。従って、自動車１’は、前車軸２及び後車軸３を含み、電気機械４は、後車軸３を駆動するように構成されている。電池ユニット５は、電力制御ユニット６を介して電気機械４に接続されている。さらに、外部充電器ユニット７が、電池５の充電のために電池５に接続されることができる。
【００４９】
さらに、図３に示される自動車１’は、伝動装置９を介して前車軸２を駆動するように配置された内燃機関８を含む。この内燃機関８はまた、発電器１０と関連されている。自動車１’は、プラグインハイブリッドタイプのものであり、そこでは、内燃機関８は、特定の作動状態中に使用されることができ、電気機械４は、他の特定の作動状態中に使用されることができる。内燃機関８の作動中、電池５は、発電器１０を介して充電される。ハイブリッド自動車における内燃機関と電気機械の組み合わされた作動の原理は、一般的に公知であり、このため、本明細書では詳細には記述されない。
【００５０】
また、さらなる電気消費体が自動車１’において使用されることができる。これらの例は、ポンプ、作動機、及び他の電気機械などの補助電気消費体１１である。かかる補助電気消費体１１も、電池５から電力を供給される。図３の実施形態によれば、電気機械４は、後車軸３を駆動し、内燃機関２は、前車軸２を駆動する。しかし、車軸２，３を駆動するための他の代替策も、本発明の範囲内で可能である。例えば、内燃機関と電気機械の両方が後車軸を駆動することが考えられる。
【００５１】
自動車１’の特定の作動モード中に、自動車１’の推進のために電気機械４のみを使用することが好適でありうる。これは、電池５が、要求された電力を電気機械４に送達し、そして電気機械４が後車軸３を駆動するということを意味する。自動車１’の他の作動モード中、例えば電池５の充電状態が、電気機械４によって自動車１’を作動させるためには十分でないと決定された場合、内燃機関８が伝動装置９を介して前車軸２に接続される。電気機械と内燃機関が自動車を作動させるために使用される方法は、一般的に公知であり、このため、本明細書では詳細には記述されない。
【００５２】
図４は、本発明の原理を示すフローチャートであり、これは、自動車のモードの一例を示し、より正確には、電池５による電気機械４の通常の作動に関連する状況を示す。これは、電池５が、かかる工程の間に放電されるということを意味する（図４中の工程１２を参照）。この工程中、電池電流Ｉ及び抵抗Ｒは、連続的に測定される（工程１３）。また、この工程中に、ＳＯＣｍａｘ値及びＳＯＣｍｉｎ値が規定される。これらの値は、上述のように、現在の自動車のモードに依存する。
【００５３】
さらに、電池５中の利用可能なエネルギーは、少なくとも電流Ｉ、抵抗Ｒ、並びにＳＯＣｍａｘ及びＳＯＣｍｉｎに基づいて決定される（工程１４）。最終的に、エネルギー状態の尺度（例えば、電池５がＳＯＣｍｉｎ値に到達するまでの利用可能なエネルギーの形の）が、自動車の運転手（図示されず）に、ｋＷで表わされた利用可能な電力の形で表示されることができるか、又は電池５が再充電されることが必要になるまでに自動車が走行することができる残存距離として運転手に表示されることができる（工程１５）。さらなる代替として、電池５を十分に充電するために要求される時間期間の尺度が表示されることができる。
【００５４】
本発明は、上述の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変化されることができる。例えば、本発明は、電気機械などの電気消費体を作動させるように構成されかつエネルギー貯蔵システムの利用可能なエネルギーを監視する要求がある、充電可能なエネルギー貯蔵システムを有するいかなるタイプの自動車についても使用されることができる。
【００５５】
また、本発明は、少なくとも電気機械によって作動される実質的にいかなるタイプの自動車についても使用されることができる。例えば、本発明は、プラグインハイブリッド自動車などのハイブリッド自動車、又は電気機械のみによって作動される完全な電気自動車についても使用されることができる。ＳＯＥに関連する情報は、走行距離についての情報（つまり、自動車で走行することができる最高許容距離、又は電池の状態に関する他の関連情報）を提示するために、自動車の運転手に表示されることができる。
【図１】
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【図２ａ−２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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