残容量測定装置
【課題】ゼロ補正や温度補正などが不要な残容量測定装置を提供する。
【解決手段】残容量関連データを測定するための測定手段と、事前に設定された残容量テーブル及び事前に設定されたバッテリーの残容量の上限値が記憶されているとともに、測定手段によって測定された残容量関連データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出する演算装置とを備え、記憶手段に、測定した充放電中のバッテリーの残容量関連データを逐次記憶するとともに、記憶手段に記憶したバッテリーの残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出するとともに、バッテリーの充電終了時に、バッテリーの残容量が、残容量の上限値を上回っている場合に、残容量の上限値をバッテリーの残容量によって更新し、バッテリーの放電終了時に、残容量テーブルに基づいて、バッテリーの残容量を補正する。
【解決手段】残容量関連データを測定するための測定手段と、事前に設定された残容量テーブル及び事前に設定されたバッテリーの残容量の上限値が記憶されているとともに、測定手段によって測定された残容量関連データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出する演算装置とを備え、記憶手段に、測定した充放電中のバッテリーの残容量関連データを逐次記憶するとともに、記憶手段に記憶したバッテリーの残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出するとともに、バッテリーの充電終了時に、バッテリーの残容量が、残容量の上限値を上回っている場合に、残容量の上限値をバッテリーの残容量によって更新し、バッテリーの放電終了時に、残容量テーブルに基づいて、バッテリーの残容量を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フォークリフトや電気自動車、ハイブリッド自動車などのバッテリーの残容量を測定（推定）するための残容量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフトや電気自動車、ハイブリッド自動車など、動力源としてバッテリーを用いる車両では、バッテリーの残容量を正確に測定・把握することが必要となる。
従来、このような残容量測定を行うために、シャント抵抗やホール素子を用いることによって電流を検出する方法が知られている。
【０００３】
シャント抵抗を用いた電流検出では、例えば、特許文献１（特開２００８−０４７５７１号公報）に開示されるように、第１の接続端子と第２の接続端子との間に抵抗体を備えるように構成されたシャント抵抗が用いられる。なお、特許文献１では、第１の接続端子、第２の接続端子、抵抗体がワッシャ状に形成されており、ボルトとナットを用いて、第１の接続端子、第２の接続端子、抵抗体を一体に固定している。
【０００４】
また、ホール素子を用いた電流検出では、例えば、特許文献２（特開２００７−１９８９０４号公報）に開示されるように、環状をなし且つその一部に間隙部を有するコアが用いられ、このコアの間隙部にホール素子を配置することで、コアによって囲繞した電流線に流れる電流の大きさに応じた磁界をホール素子が検知して、電流を測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０４７５７１号公報
【特許文献２】特開２００７−１９８９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ホール素子を用いた電流検出方法では、長時間連続して使用すると、ゼロ点がずれ、測定誤差が生じることになるため、長期間、連続使用することは困難である。また、ホール素子を用いた電流検出では、装置の小型化に限界がある。これらのことから、残容量測定装置を車両などに取り付けて、精度の高い残容量の監視を常時行うことはできない。
【０００７】
一方で、シャント抵抗を用いた電流検出方法では、シャント抵抗が発熱するため、この発熱に応じた温度補正を行う必要がある。
このようなゼロ点補正や温度補正を行うためには、通常、バッテリーの使用を一時的に停止した状態で、残容量計の補正を行う必要がある。
【０００８】
このため、連続的に使用されている車両などの場合、残容量計のゼロ点補正や温度補正が行われずに、残容量計が狂ってしまい、残容量計の表示では十分に残っているにもかかわらず、急に車両のパワーが低下したり、停止してしまったりすることもあった。
【０００９】
また、連続的に充放電をサイクル使用していると、その課程でバッテリーが劣化してしまうため、バッテリーの使用可能容量が低下してしまうことになる。
一方で、バッテリーがリフレッシュされたり、使用条件が改善（例えば、バッテリー使用時の温度が低いところから高いところに変わるなど）されると、有効充電量が増加し、使用可能容量が上昇することになる。
【００１０】
本発明は、このような現状に鑑み、バッテリーごとに定められた負荷電圧ベースの残容量テーブルに基づき、残容量測定の際の初期値設定を残容量測定装置によって自動的に更新することで、ゼロ補正や温度補正などが不要な残容量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の残容量測定装置は、バッテリーの残容量を測定するための残容量測定装置であって、
残容量関連データを測定するための測定手段と、
事前に設定された残容量テーブル及び事前に設定されたバッテリーの残容量の上限値が記憶されているとともに、前記測定手段によって測定された残容量関連データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出する演算装置と、を備え、
前記記憶手段に、測定した充放電中のバッテリーの残容量関連データを逐次記憶するとともに、該記憶手段に記憶したバッテリーの残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出するとともに、
バッテリーの充電終了時に、バッテリーの残容量が、前記残容量の上限値を上回っている場合に、前記残容量の上限値をバッテリーの残容量によって更新し、
バッテリーの放電終了時に、前記残容量テーブルに基づいて、バッテリーの残容量を補正することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の残容量測定装置は、バッテリーの充電時において、前記測定手段によってバッテリーの電圧値を測定し、該バッテリーの電圧値に基づいて、所定の充電効率係数を選択し、
前記記憶手段に記憶された、測定されたバッテリーに流れるバッテリー充電電流と前記所定の充電効率係数に基づいて、前記演算手段によって、バッテリーの残容量を算出するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の残容量測定装置は、バッテリーの放電時において、
前記記憶手段に記憶された、測定されたバッテリーから放電されるバッテリー放電電流と所定の放電効率係数に基づいて、前記演算手段によって、バッテリーの残容量を算出するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の残容量測定装置は、前記測定手段によってバッテリーの電圧値を測定し、該バッテリーの電圧値に基づいて、所定の放電効率係数を選択するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の残容量測定装置は、前記残容量測定装置が、少なくともバッテリーの残容量を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
また、本発明の残容量測定装置は、前記残容量測定装置が、前記表示手段、外部に設けられた記憶手段、外部に設けられたコンピュータのうち少なくともいずれかと通信を行うための通信手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の残容量測定装置は、前記バッテリーには、バッテリーごとに個別の識別番号が付されており、
前記記憶手段には、バッテリーの識別番号に関連づけられた残容量関連データが記憶されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の残容量測定装置は、前記残容量測定装置には、
バッテリーの端子と接続するためのバッテリー側端子と、
出力側の端子を構成する出力側端子と、を備えており、
前記バッテリー側端子及び出力側端子がそれぞれプラグイン型コネクターであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の残容量測定装置は、前記バッテリーの充放電時において、バッテリーの異常を前記演算装置が検出した場合に、警報を出力するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の残容量測定装置は、前記バッテリーの充放電時において、バッテリーの残容量が所定の警報下限値を下回った場合に、警報を出力するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、バッテリーごとに定められた残容量テーブルに基づき、バッテリーの放電終了時に残容量の補正を行うとともに、バッテリーの充電終了時に残容量の上限値の更新を行うことによって、バッテリーの使用を停止してゼロ補正や温度補正を行う必要がなく、バッテリーの充放電の連続サイクル使用が可能で、且つ、正確な初期値設定が行われるため、高精度な残容量測定（推定）を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の残容量測定装置の概略回路構成図である、
【図２】図２は、図１の残容量測定装置をバッテリーに接続した場合の概略構成図である。
【図３】図３は、プラグイン型コネクターの一例を示す概略構成図である。
【図４】図４は、図１の残容量測定装置と外部の記憶装置、コンピュータをそれぞれ無線通信によって接続した場合の概略構成図である。
【図５】図５は、本発明の残容量測定装置によってバッテリーの充放電時における残容量を測定する流れを示すフロー図である。
【図６】図６は、本発明の残容量測定装置によって測定した、バッテリーの充放電時のバッテリー電圧（Ｖ）と残容量（％容量）の関係を示すグラフである。
【図７】図７は、バッテリーの異常を示す一例であって、不十分な充電しか行えなくなったバッテリーの充電回数と充電量（ＡＨ）の関係を示すグラフである。
【図８】図８は、バッテリーの以上を示す一例であって、バッテリーの放電時に急激にバッテリー電圧値が低下してしまう場合の、バッテリーの充電−放電量（ＡＨ）とバッテリー電圧（Ｖ）の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の残容量測定装置の概略回路構成図、図２は、図１の残容量測定装置をバッテリーに接続した場合の概略構成図である。
【００２３】
図１、２において、符号１０は全体で、本発明の残容量測定装置を示している。
図１に示すように、本発明の残容量測定装置１０は、シャント抵抗２２を含んでなる測定手段２０と、測定された残容量関連データを記憶するための記憶手段２４と、残容量測定装置１０の制御及び残容量の算出を行う演算手段３０と、バッテリー５０と接続するためのバッテリー側正極端子１２ａ及びバッテリー側負極端子１２ｂと、車両や充電器と接続するための出力側正極端子１４ａ及び出力側負極端子１４ｂを備えている。
【００２４】
なお、本実施例において、バッテリー側正極端子１２ａ、バッテリー側負極端子１２ｂ、出力側正極端子１４ａ、出力側負極端子１４ｂの端部はそれぞれ、バッテリー５０や出力側の機器（図示せず）と容易に取り付け、取り外しが可能なように、図３のようなプラグイン型コネクター１６となっているが、端子の形状は特に限定されるものではない。
【００２５】
図３に示すプラグイン型コネクター１６は、バッテリー側正極端子１２ａ及びバッテリー側負極端子１２ｂ（もしくは、出力側正極端子１４ａ及び出力側負極端子１４ｂ）をひとつのコネクター本体１８に接続して構成されている。
【００２６】
そして、このコネクター本体１８に備えられたオスの正極ソケット１８ａ及びオスの負極ソケット１８ｂと嵌合するメスの正極ソケット及びメスの負極ソケットを備えたバッテリー５０もしくは出力側の機器（図示せず）と接続が可能となっている。
【００２７】
このため、本発明の残容量測定装置１０とバッテリー５０及び出力側の機器（図示せず）の取り付け、取り外しを容易に行うことができる。なお、符号１８ｃは、プラグイン型コネクター１６をバッテリー５０及び出力側の機器（図示せず）と接続した際に、新藤などによって抜けてしまうことがないようにするためのロック機構である。
【００２８】
なお、このようなプラグイン型コネクター１６は、本発明の残容量測定装置１０を被測定対象であるバッテリー５０と出力側の機器（図示せず）との間に容易に取り付け、取り外しを行うために設けているものであり、プラグイン型コネクター１６を用いずに、バッテリー５０と出力側の機器（図示せず）との間に本発明の残容量測定装置１０を取り付けるようにしても構わない。
【００２９】
このように、バッテリー５０と出力側の機器（図示せず）との間に取り付けられた本発明の残容量測定装置１０では、測定手段２０において、バッテリー５０の充放電時におけるバッテリー電流を検出し、この検出されたバッテリー電流値を残容量関連データのひとつとして記憶手段２４に入力し、逐次記憶している。
【００３０】
また、残容量関連データとして記憶手段２４に記憶されるバッテリー電流値は、時刻に関連づけられたデータとして記憶されており、バッテリー電流値と時刻とに基づいて、バッテリー５０の充電時の充電量や、放電時の放電量を演算手段３０において算出することができる。
【００３１】
なお、残容量関連データとしては、バッテリー電流量のみならず、例えば、バッテリー５０の充放電時のバッテリー電圧値、算出されたバッテリー５０の残容量なども記憶しておくこともできる。
【００３２】
特に、バッテリー５０の充放電時におけるバッテリー電圧値を、時刻に関連づけられたデータとして記憶することによって、バッテリー電流値とバッテリー電圧値と時刻とに基づいて、より正確に、バッテリー５０の充電時の充電量や、放電時の放電量を演算手段３０において算出することができる。
【００３３】
なお、本発明において記憶手段２４としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ（不揮発性の半導体メモリ）、ハードディスクドライブなど、公知の記憶手段を用いることができる。
【００３４】
また、本発明において演算手段３０としては、例えば、汎用的な演算処理が可能なＣＰＵ（Central Processing Unit）や本発明の残容量測定装置１０で用いられる演算処理のみが可能なＩＣ（Integrated Circuit）など、公知の演算手段を用いることができる。
【００３５】
また、本実施例の残容量測定装置１０には、表示手段を構成する表示用ディスプレイ４０が設けられている。この表示用ディスプレイ４０は、少なくとも、演算手段３０によって算出されたバッテリー５０の残容量を表示するように構成されている。
【００３６】
なお、表示用ディスプレイ４０に表示されるデータとしては、バッテリー５０の残容量に限らず、例えば、バッテリー５０のバッテリー電圧値や電流値なども表示するように構成してもよい。さらに、バッテリー５０に温度計を設け、バッテリーの温度を表示するように構成することもできる。これらの場合、後述する、データ入力手段３８からの入力に応じてデータ表示を切り替えるように構成することもできる。
【００３７】
また、本実施例では、表示用ディスプレイ４０は演算手段３０と接続され、残容量測定装置１０として一体に構成されているが、後述するような通信手段３６を設けることで、有線ケーブル（図示せず）や無線通信によって、残容量測定装置１０と表示用ディスプレイ４０を接続することによって、表示用ディスプレイ４０を残容量測定装置１０本体とは別体の装置として構成することもできる。
【００３８】
また、本実施例では、残容量測定装置１０は通信手段３６を備えており、前述するような表示用ディスプレイ４０との接続を行うこともできるし、図４に示すように、電波３６ａを介して外部に設けられたデータ入力手段３８や記憶装置５２、コンピュータ５４との無線通信を行うことができる。
【００３９】
このように、外部に設けられた記憶装置５２やコンピュータ５４と通信を行うことによって、残容量測定装置１０の記憶手段２４では記憶しきれない残容量関連データを外部の記憶装置５２やコンピュータ５４に記憶したり、測定された残容量関連データに基づいて、コンピュータ５４によってバッテリー５０の精密診断などを行うこともできる。
【００４０】
なお、通信手段３６としては、特に限定されるものではなく、有線通信であっても無線通信であっても構わない。
また、本実施例では、残容量測定装置１０はデータ入力手段３８を備えている。このデータ入力手段３８は、バッテリー５０の残容量測定を初めて行う際の仮の残容量初期値の設定を行ったり、表示用ディスプレイ４０に表示されるデータの切り替えを行ったりする場合に用いられる。
【００４１】
また、本発明の残容量測定装置１０によって残容量を測定（推定）されるバッテリー５０については、バッテリーを特定するために、バッテリーごとに個別の識別番号が付すことができる。
【００４２】
このように、バッテリーに個別の識別番号を付すことによって、記憶手段２４においては、残容量関連データは識別番号に関連づけられた状態で記憶される。このように構成することによって、残容量測定装置１０は、識別番号に基づいて、複数のバッテリーの残容量関連データを記憶することができるため、１台の残容量測定装置１０によって、複数のバッテリーについて並行して残容量の測定（推定）を行うことができる。
【００４３】
以下、本発明の残容量測定装置１０における残容量の測定（推定）方法について、図５及び図６に基づいて説明する。
まず、図２に示すように、バッテリー５０と出力側の機器（図示せず）の間に、本発明の残容量測定装置１０を接続した状態で、バッテリー５０の識別番号を残容量測定装置１０の記憶手段２４に記憶させる。
【００４４】
そして、バッテリー５０の残容量の上限値Ｚｍ、警報下限値Ｚｌ、充電過電圧値Ｖｃ、警報下限電圧値Ｖｌ、放電下限電圧値Ｖｄ、充電効率係数Ｋｃ１，Ｋｃ２、放電効率係数Ｋｄ１、残容量テーブルＺＴ１，ＺＴ２，ＺＴ３，ＺＴ４，ＺＴ５、タイマー継続時間Ｔ、インターバル時間ｔ、仮の残容量初期値Ｚ０などを、バッテリー５０の定格値やバッテリー５０の精密診断の際に判別したデータなどに基づいて、記憶手段２４に記憶させる（Ｓ１０）。なお、この際、仮の残容量初期値Ｚ０としては、最適な値を記憶させる必要はなく、任意の値を記憶させればよい。
【００４５】
次いで、バッテリー５０の充放電の状態が判別され、充電中であると判断（Ｓ１１）された場合には、バッテリー５０のバッテリー電圧が測定手段２０によって測定され記憶手段２４に記憶される（Ｓ１２）。バッテリー電圧が充電過電圧値Ｖｃに達していない場合には、充電効率係数としてＫｃ１を選択し（Ｓ１３）、バッテリー電圧が充電過電圧値Ｖｃに達している場合には、充電効率係数としてＫｃ２を選択する（Ｓ１４）。
【００４６】
ここで、充電効率係数Ｋｃ１，Ｋｃ２とは、バッテリー５０に流れる電流のうち、実際に充電される割合を表しており、充電過電圧値Ｖｃに達する前の状態であれば、Ｋｃ１として、例えば、０．９（９０％）程度を設定することができるが、充電過電圧値Ｖｃに達した状態だと、Ｋｃ２として、例えば、０．２（２０％）程度となる。
【００４７】
なお、充電効率係数Ｋｃをより精細に設定する場合には、充電過電圧値Ｖｃを複数設定することによって、充電効率係数Ｋｃを３つ以上の中から選択するようにしていてもかまわない。
【００４８】
そして、充電効率係数Ｋｃが設定されたら、測定手段２０によって計測され記憶手段２４に記憶されたバッテリー充電電流Ａｃと充電効率係数Ｋｃを用いることによって、数１のようにバッテリー５０の残容量を計算する。
【００４９】
【数１】
次いで、充電の状態が続いているか否かを判断し（Ｓ１６）、充電が続いていればＳ１２に戻って、再度、充電時における残容量の計算を行い、充電が終了していれば、充電終了処理を行う（Ｓ１７）。
【００５０】
充電終了処理では、充電終了後のバッテリー５０の残容量が、記憶手段２４に記憶された残容量の上限値Ｚｍを上回っている場合には、記憶手段２４に記憶されている残容量の上限値Ｚｍの更新を行う。これによって、バッテリー５０の放電時には、この残容量の上限値Ｚｍから放電量を減算することによって、バッテリー５０の残容量を算出することができる。
【００５１】
バッテリー５０が放電状態であると判断された場合（Ｓ１９）には、測定手段２０によってバッテリー５０のバッテリー電圧が測定され記憶手段２４に記憶される（Ｓ２０）。バッテリー電圧が放電下限電圧値Ｖｄに達していない場合には、放電効率係数Ｋｄを設定し（Ｓ２１）、測定手段２０によって計測され記憶手段２４に記憶されたバッテリー放電電流Ａｄと放電効率係数Ｋｄを用いることによって、数２のようにバッテリー５０の残容量を計算する。
【００５２】
【数２】
ここで、放電効率係数Ｋｄとは、バッテリー５０から流れる電流のから、実際に放電されている電流の割合を表しており、バッテリー５０の種類や、出力側の機器の種類などによって適宜設定される値となる。
【００５３】
なお、充電効率係数と同様に、バッテリー電圧に応じて、複数の放電効率係数の中から選択するように構成してもよい。
そして、バッテリー５０の残容量が警報下限値Ｚｌを下回っているか（Ｓ２３）、もしくは、バッテリー５０のバッテリー電圧が警報下限電圧値Ｖｌを下回っている（Ｓ２４）場合には、残容量警報を出力する（Ｓ２５）。残容量警報は、例えば、音や光、表示用ディスプレイ４０への表示などの方法を用いることができる。なお、残容量警報はタイマーによって監視され（Ｓ２６）、残容量警報を出力している時間が、タイマー継続時間Ｔに達した場合には、残容量警報はリセットされる。
【００５４】
次いで、放電の状態が続いているか否かを判断し（Ｓ２７）、放電が続いていればＳ２０に戻って、再度、放電時における残容量の計算を行い、放電が終了していれば、放電終了処理を行う（Ｓ２８）。
【００５５】
放電終了処理では、放電終了後のバッテリー５０のバッテリー電圧と、残容量テーブルＺＴ１〜ＺＴ５に基づいて、バッテリー５０の残容量の補正を行う。
具体的には、残容量テーブルＺＴ１〜ＺＴ５に基づいて、例えば、線形補完や線形近似を用いて残容量補正関数Ｚｃ（Ｖ）を求める。
【００５６】
そして、放電終了時のバッテリー５０のバッテリー電圧を、この残容量補正関数Ｚｃ（Ｖ）に代入することによって、放電終了時の残容量Ｚｔを求める。そして、この残容量Ｚｔを現在のバッテリー５０の残容量として記憶手段２４に記憶させる。
【００５７】
なお、残容量テーブルＺＴ１〜ＺＴ５は、バッテリー５０の使用状態（負荷状態）におけるバッテリー電圧と残容量の関係を示すものであって、例えば、バッテリー５０の定格容量、定格電圧などに基づいて理論的に求めることもできるし、バッテリー５０を精密検査することによって求めることもできる。また、残容量テーブルの数は特に限定されるものではなく、残容量補正関数Ｚｃ（Ｖ）を作成できるだけの数が記憶されていればよい。
【００５８】
Ｓ２０において、バッテリー５０のバッテリー電圧が、放電下限電圧値Ｖｄに達した場合には、バッテリー５０のセルが転極しているとして、転極警報を出力（Ｓ２９）するようになっている。
【００５９】
なお、本実施例においては、警報を出力するだけであるが、バッテリー５０のセルの転極に対しての演算処理を施すように構成してもよい。
また、バッテリー５０が休止状態であると判断された場合（Ｓ３０）には、測定手段２０によってバッテリーから流れる自然放電電流Ａｋを測定し、数３のようにバッテリー５０の残容量を計算する（Ｓ３１）。
【００６０】
【数３】
次いで、休止状態が続いているか否かを判断し（Ｓ３２）、休止状態が続いていればＳ３１に戻って、再度、休止状態における残容量の計算を行い、休止状態が終了していれば、Ｓ２８の放電終了処理を行う。
【００６１】
Ｓ１７において充電終了処理、Ｓ２８において放電終了処理が行われた後は、残容量測定の終了命令が入力されているか否かを判断し（Ｓ１８）、終了命令が入力されていなければ、Ｓ１１に戻って、上述する残容量測定を繰り返す。
【００６２】
このように、充放電を繰り返すバッテリー５０の残容量を、放電終了時の残容量補正や、充電終了時の残容量の上限値Ｚｍの更新を行いながら測定（推定）することによって、バッテリー５０の使用状態における温度補正などを不要とした残容量測定を行うことができる。
【００６３】
なお、上述した実施例では、バッテリー５０の残容量が警報下限値Ｚｌを下回った場合や、バッテリー５０のバッテリー電圧が警報下限電圧値Ｖｌを下回った場合に警報を出力するようにしているが、これに限らず、例えば、バッテリーの温度が異常に上昇した場合や、図７に示すように、例えば、定格３００ＡＨのバッテリーに対して繰り返し充電を行った場合であって、１０ＡＨ〜３０ＡＨ程度しか充電ができていないような状態や、図８に示すように、バッテリーの放電中にバッテリー電圧値が急激に低下してしまうような状態にも警報を出力するようにしてもよい。
【００６４】
このように、バッテリー５０の充放電時において、バッテリーの充電量やバッテリー電圧値に異常が生じる場合には、バッテリー５０のセルバランスが崩れていることなどが考えられるため、このままの状態でバッテリー５０を使用していると、残容量の正確な測定（推定）が困難となり、例えば、フォークリフトや電気自動車などに使用されている場合には、急に動かなくなってしまうなどの不具合が生じることとなる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、定期的にバッテリー５０の精密検査を行うことによって、残容量テーブルＺＴ１〜ＺＴ５や充電過電圧値Ｖｃなどの初期値を適宜更新するなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 残容量測定装置
１２ａ バッテリー側正極端子
１２ｂ バッテリー側負極端子
１４ａ 出力側正極端子
１４ｂ 出力側負極端子
１６ プラグイン型コネクター
２０ 測定手段
２２ シャント抵抗
２４ 記憶手段
３０ 演算手段
３６ 通信手段
３６ａ 電波
３８ データ入力手段
４０ 表示用ディスプレイ
５０ バッテリー
５２ 記憶装置
５４ コンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フォークリフトや電気自動車、ハイブリッド自動車などのバッテリーの残容量を測定（推定）するための残容量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォークリフトや電気自動車、ハイブリッド自動車など、動力源としてバッテリーを用いる車両では、バッテリーの残容量を正確に測定・把握することが必要となる。
従来、このような残容量測定を行うために、シャント抵抗やホール素子を用いることによって電流を検出する方法が知られている。
【０００３】
シャント抵抗を用いた電流検出では、例えば、特許文献１（特開２００８−０４７５７１号公報）に開示されるように、第１の接続端子と第２の接続端子との間に抵抗体を備えるように構成されたシャント抵抗が用いられる。なお、特許文献１では、第１の接続端子、第２の接続端子、抵抗体がワッシャ状に形成されており、ボルトとナットを用いて、第１の接続端子、第２の接続端子、抵抗体を一体に固定している。
【０００４】
また、ホール素子を用いた電流検出では、例えば、特許文献２（特開２００７−１９８９０４号公報）に開示されるように、環状をなし且つその一部に間隙部を有するコアが用いられ、このコアの間隙部にホール素子を配置することで、コアによって囲繞した電流線に流れる電流の大きさに応じた磁界をホール素子が検知して、電流を測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０４７５７１号公報
【特許文献２】特開２００７−１９８９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ホール素子を用いた電流検出方法では、長時間連続して使用すると、ゼロ点がずれ、測定誤差が生じることになるため、長期間、連続使用することは困難である。また、ホール素子を用いた電流検出では、装置の小型化に限界がある。これらのことから、残容量測定装置を車両などに取り付けて、精度の高い残容量の監視を常時行うことはできない。
【０００７】
一方で、シャント抵抗を用いた電流検出方法では、シャント抵抗が発熱するため、この発熱に応じた温度補正を行う必要がある。
このようなゼロ点補正や温度補正を行うためには、通常、バッテリーの使用を一時的に停止した状態で、残容量計の補正を行う必要がある。
【０００８】
このため、連続的に使用されている車両などの場合、残容量計のゼロ点補正や温度補正が行われずに、残容量計が狂ってしまい、残容量計の表示では十分に残っているにもかかわらず、急に車両のパワーが低下したり、停止してしまったりすることもあった。
【０００９】
また、連続的に充放電をサイクル使用していると、その課程でバッテリーが劣化してしまうため、バッテリーの使用可能容量が低下してしまうことになる。
一方で、バッテリーがリフレッシュされたり、使用条件が改善（例えば、バッテリー使用時の温度が低いところから高いところに変わるなど）されると、有効充電量が増加し、使用可能容量が上昇することになる。
【００１０】
本発明は、このような現状に鑑み、バッテリーごとに定められた負荷電圧ベースの残容量テーブルに基づき、残容量測定の際の初期値設定を残容量測定装置によって自動的に更新することで、ゼロ補正や温度補正などが不要な残容量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の残容量測定装置は、バッテリーの残容量を測定するための残容量測定装置であって、
残容量関連データを測定するための測定手段と、
事前に設定された残容量テーブル及び事前に設定されたバッテリーの残容量の上限値が記憶されているとともに、前記測定手段によって測定された残容量関連データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出する演算装置と、を備え、
前記記憶手段に、測定した充放電中のバッテリーの残容量関連データを逐次記憶するとともに、該記憶手段に記憶したバッテリーの残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出するとともに、
バッテリーの充電終了時に、バッテリーの残容量が、前記残容量の上限値を上回っている場合に、前記残容量の上限値をバッテリーの残容量によって更新し、
バッテリーの放電終了時に、前記残容量テーブルに基づいて、バッテリーの残容量を補正することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の残容量測定装置は、バッテリーの充電時において、前記測定手段によってバッテリーの電圧値を測定し、該バッテリーの電圧値に基づいて、所定の充電効率係数を選択し、
前記記憶手段に記憶された、測定されたバッテリーに流れるバッテリー充電電流と前記所定の充電効率係数に基づいて、前記演算手段によって、バッテリーの残容量を算出するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の残容量測定装置は、バッテリーの放電時において、
前記記憶手段に記憶された、測定されたバッテリーから放電されるバッテリー放電電流と所定の放電効率係数に基づいて、前記演算手段によって、バッテリーの残容量を算出するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の残容量測定装置は、前記測定手段によってバッテリーの電圧値を測定し、該バッテリーの電圧値に基づいて、所定の放電効率係数を選択するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の残容量測定装置は、前記残容量測定装置が、少なくともバッテリーの残容量を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
また、本発明の残容量測定装置は、前記残容量測定装置が、前記表示手段、外部に設けられた記憶手段、外部に設けられたコンピュータのうち少なくともいずれかと通信を行うための通信手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の残容量測定装置は、前記バッテリーには、バッテリーごとに個別の識別番号が付されており、
前記記憶手段には、バッテリーの識別番号に関連づけられた残容量関連データが記憶されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の残容量測定装置は、前記残容量測定装置には、
バッテリーの端子と接続するためのバッテリー側端子と、
出力側の端子を構成する出力側端子と、を備えており、
前記バッテリー側端子及び出力側端子がそれぞれプラグイン型コネクターであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の残容量測定装置は、前記バッテリーの充放電時において、バッテリーの異常を前記演算装置が検出した場合に、警報を出力するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の残容量測定装置は、前記バッテリーの充放電時において、バッテリーの残容量が所定の警報下限値を下回った場合に、警報を出力するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、バッテリーごとに定められた残容量テーブルに基づき、バッテリーの放電終了時に残容量の補正を行うとともに、バッテリーの充電終了時に残容量の上限値の更新を行うことによって、バッテリーの使用を停止してゼロ補正や温度補正を行う必要がなく、バッテリーの充放電の連続サイクル使用が可能で、且つ、正確な初期値設定が行われるため、高精度な残容量測定（推定）を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の残容量測定装置の概略回路構成図である、
【図２】図２は、図１の残容量測定装置をバッテリーに接続した場合の概略構成図である。
【図３】図３は、プラグイン型コネクターの一例を示す概略構成図である。
【図４】図４は、図１の残容量測定装置と外部の記憶装置、コンピュータをそれぞれ無線通信によって接続した場合の概略構成図である。
【図５】図５は、本発明の残容量測定装置によってバッテリーの充放電時における残容量を測定する流れを示すフロー図である。
【図６】図６は、本発明の残容量測定装置によって測定した、バッテリーの充放電時のバッテリー電圧（Ｖ）と残容量（％容量）の関係を示すグラフである。
【図７】図７は、バッテリーの異常を示す一例であって、不十分な充電しか行えなくなったバッテリーの充電回数と充電量（ＡＨ）の関係を示すグラフである。
【図８】図８は、バッテリーの以上を示す一例であって、バッテリーの放電時に急激にバッテリー電圧値が低下してしまう場合の、バッテリーの充電−放電量（ＡＨ）とバッテリー電圧（Ｖ）の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明の残容量測定装置の概略回路構成図、図２は、図１の残容量測定装置をバッテリーに接続した場合の概略構成図である。
【００２３】
図１、２において、符号１０は全体で、本発明の残容量測定装置を示している。
図１に示すように、本発明の残容量測定装置１０は、シャント抵抗２２を含んでなる測定手段２０と、測定された残容量関連データを記憶するための記憶手段２４と、残容量測定装置１０の制御及び残容量の算出を行う演算手段３０と、バッテリー５０と接続するためのバッテリー側正極端子１２ａ及びバッテリー側負極端子１２ｂと、車両や充電器と接続するための出力側正極端子１４ａ及び出力側負極端子１４ｂを備えている。
【００２４】
なお、本実施例において、バッテリー側正極端子１２ａ、バッテリー側負極端子１２ｂ、出力側正極端子１４ａ、出力側負極端子１４ｂの端部はそれぞれ、バッテリー５０や出力側の機器（図示せず）と容易に取り付け、取り外しが可能なように、図３のようなプラグイン型コネクター１６となっているが、端子の形状は特に限定されるものではない。
【００２５】
図３に示すプラグイン型コネクター１６は、バッテリー側正極端子１２ａ及びバッテリー側負極端子１２ｂ（もしくは、出力側正極端子１４ａ及び出力側負極端子１４ｂ）をひとつのコネクター本体１８に接続して構成されている。
【００２６】
そして、このコネクター本体１８に備えられたオスの正極ソケット１８ａ及びオスの負極ソケット１８ｂと嵌合するメスの正極ソケット及びメスの負極ソケットを備えたバッテリー５０もしくは出力側の機器（図示せず）と接続が可能となっている。
【００２７】
このため、本発明の残容量測定装置１０とバッテリー５０及び出力側の機器（図示せず）の取り付け、取り外しを容易に行うことができる。なお、符号１８ｃは、プラグイン型コネクター１６をバッテリー５０及び出力側の機器（図示せず）と接続した際に、新藤などによって抜けてしまうことがないようにするためのロック機構である。
【００２８】
なお、このようなプラグイン型コネクター１６は、本発明の残容量測定装置１０を被測定対象であるバッテリー５０と出力側の機器（図示せず）との間に容易に取り付け、取り外しを行うために設けているものであり、プラグイン型コネクター１６を用いずに、バッテリー５０と出力側の機器（図示せず）との間に本発明の残容量測定装置１０を取り付けるようにしても構わない。
【００２９】
このように、バッテリー５０と出力側の機器（図示せず）との間に取り付けられた本発明の残容量測定装置１０では、測定手段２０において、バッテリー５０の充放電時におけるバッテリー電流を検出し、この検出されたバッテリー電流値を残容量関連データのひとつとして記憶手段２４に入力し、逐次記憶している。
【００３０】
また、残容量関連データとして記憶手段２４に記憶されるバッテリー電流値は、時刻に関連づけられたデータとして記憶されており、バッテリー電流値と時刻とに基づいて、バッテリー５０の充電時の充電量や、放電時の放電量を演算手段３０において算出することができる。
【００３１】
なお、残容量関連データとしては、バッテリー電流量のみならず、例えば、バッテリー５０の充放電時のバッテリー電圧値、算出されたバッテリー５０の残容量なども記憶しておくこともできる。
【００３２】
特に、バッテリー５０の充放電時におけるバッテリー電圧値を、時刻に関連づけられたデータとして記憶することによって、バッテリー電流値とバッテリー電圧値と時刻とに基づいて、より正確に、バッテリー５０の充電時の充電量や、放電時の放電量を演算手段３０において算出することができる。
【００３３】
なお、本発明において記憶手段２４としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリ（不揮発性の半導体メモリ）、ハードディスクドライブなど、公知の記憶手段を用いることができる。
【００３４】
また、本発明において演算手段３０としては、例えば、汎用的な演算処理が可能なＣＰＵ（Central Processing Unit）や本発明の残容量測定装置１０で用いられる演算処理のみが可能なＩＣ（Integrated Circuit）など、公知の演算手段を用いることができる。
【００３５】
また、本実施例の残容量測定装置１０には、表示手段を構成する表示用ディスプレイ４０が設けられている。この表示用ディスプレイ４０は、少なくとも、演算手段３０によって算出されたバッテリー５０の残容量を表示するように構成されている。
【００３６】
なお、表示用ディスプレイ４０に表示されるデータとしては、バッテリー５０の残容量に限らず、例えば、バッテリー５０のバッテリー電圧値や電流値なども表示するように構成してもよい。さらに、バッテリー５０に温度計を設け、バッテリーの温度を表示するように構成することもできる。これらの場合、後述する、データ入力手段３８からの入力に応じてデータ表示を切り替えるように構成することもできる。
【００３７】
また、本実施例では、表示用ディスプレイ４０は演算手段３０と接続され、残容量測定装置１０として一体に構成されているが、後述するような通信手段３６を設けることで、有線ケーブル（図示せず）や無線通信によって、残容量測定装置１０と表示用ディスプレイ４０を接続することによって、表示用ディスプレイ４０を残容量測定装置１０本体とは別体の装置として構成することもできる。
【００３８】
また、本実施例では、残容量測定装置１０は通信手段３６を備えており、前述するような表示用ディスプレイ４０との接続を行うこともできるし、図４に示すように、電波３６ａを介して外部に設けられたデータ入力手段３８や記憶装置５２、コンピュータ５４との無線通信を行うことができる。
【００３９】
このように、外部に設けられた記憶装置５２やコンピュータ５４と通信を行うことによって、残容量測定装置１０の記憶手段２４では記憶しきれない残容量関連データを外部の記憶装置５２やコンピュータ５４に記憶したり、測定された残容量関連データに基づいて、コンピュータ５４によってバッテリー５０の精密診断などを行うこともできる。
【００４０】
なお、通信手段３６としては、特に限定されるものではなく、有線通信であっても無線通信であっても構わない。
また、本実施例では、残容量測定装置１０はデータ入力手段３８を備えている。このデータ入力手段３８は、バッテリー５０の残容量測定を初めて行う際の仮の残容量初期値の設定を行ったり、表示用ディスプレイ４０に表示されるデータの切り替えを行ったりする場合に用いられる。
【００４１】
また、本発明の残容量測定装置１０によって残容量を測定（推定）されるバッテリー５０については、バッテリーを特定するために、バッテリーごとに個別の識別番号が付すことができる。
【００４２】
このように、バッテリーに個別の識別番号を付すことによって、記憶手段２４においては、残容量関連データは識別番号に関連づけられた状態で記憶される。このように構成することによって、残容量測定装置１０は、識別番号に基づいて、複数のバッテリーの残容量関連データを記憶することができるため、１台の残容量測定装置１０によって、複数のバッテリーについて並行して残容量の測定（推定）を行うことができる。
【００４３】
以下、本発明の残容量測定装置１０における残容量の測定（推定）方法について、図５及び図６に基づいて説明する。
まず、図２に示すように、バッテリー５０と出力側の機器（図示せず）の間に、本発明の残容量測定装置１０を接続した状態で、バッテリー５０の識別番号を残容量測定装置１０の記憶手段２４に記憶させる。
【００４４】
そして、バッテリー５０の残容量の上限値Ｚｍ、警報下限値Ｚｌ、充電過電圧値Ｖｃ、警報下限電圧値Ｖｌ、放電下限電圧値Ｖｄ、充電効率係数Ｋｃ１，Ｋｃ２、放電効率係数Ｋｄ１、残容量テーブルＺＴ１，ＺＴ２，ＺＴ３，ＺＴ４，ＺＴ５、タイマー継続時間Ｔ、インターバル時間ｔ、仮の残容量初期値Ｚ０などを、バッテリー５０の定格値やバッテリー５０の精密診断の際に判別したデータなどに基づいて、記憶手段２４に記憶させる（Ｓ１０）。なお、この際、仮の残容量初期値Ｚ０としては、最適な値を記憶させる必要はなく、任意の値を記憶させればよい。
【００４５】
次いで、バッテリー５０の充放電の状態が判別され、充電中であると判断（Ｓ１１）された場合には、バッテリー５０のバッテリー電圧が測定手段２０によって測定され記憶手段２４に記憶される（Ｓ１２）。バッテリー電圧が充電過電圧値Ｖｃに達していない場合には、充電効率係数としてＫｃ１を選択し（Ｓ１３）、バッテリー電圧が充電過電圧値Ｖｃに達している場合には、充電効率係数としてＫｃ２を選択する（Ｓ１４）。
【００４６】
ここで、充電効率係数Ｋｃ１，Ｋｃ２とは、バッテリー５０に流れる電流のうち、実際に充電される割合を表しており、充電過電圧値Ｖｃに達する前の状態であれば、Ｋｃ１として、例えば、０．９（９０％）程度を設定することができるが、充電過電圧値Ｖｃに達した状態だと、Ｋｃ２として、例えば、０．２（２０％）程度となる。
【００４７】
なお、充電効率係数Ｋｃをより精細に設定する場合には、充電過電圧値Ｖｃを複数設定することによって、充電効率係数Ｋｃを３つ以上の中から選択するようにしていてもかまわない。
【００４８】
そして、充電効率係数Ｋｃが設定されたら、測定手段２０によって計測され記憶手段２４に記憶されたバッテリー充電電流Ａｃと充電効率係数Ｋｃを用いることによって、数１のようにバッテリー５０の残容量を計算する。
【００４９】
【数１】
次いで、充電の状態が続いているか否かを判断し（Ｓ１６）、充電が続いていればＳ１２に戻って、再度、充電時における残容量の計算を行い、充電が終了していれば、充電終了処理を行う（Ｓ１７）。
【００５０】
充電終了処理では、充電終了後のバッテリー５０の残容量が、記憶手段２４に記憶された残容量の上限値Ｚｍを上回っている場合には、記憶手段２４に記憶されている残容量の上限値Ｚｍの更新を行う。これによって、バッテリー５０の放電時には、この残容量の上限値Ｚｍから放電量を減算することによって、バッテリー５０の残容量を算出することができる。
【００５１】
バッテリー５０が放電状態であると判断された場合（Ｓ１９）には、測定手段２０によってバッテリー５０のバッテリー電圧が測定され記憶手段２４に記憶される（Ｓ２０）。バッテリー電圧が放電下限電圧値Ｖｄに達していない場合には、放電効率係数Ｋｄを設定し（Ｓ２１）、測定手段２０によって計測され記憶手段２４に記憶されたバッテリー放電電流Ａｄと放電効率係数Ｋｄを用いることによって、数２のようにバッテリー５０の残容量を計算する。
【００５２】
【数２】
ここで、放電効率係数Ｋｄとは、バッテリー５０から流れる電流のから、実際に放電されている電流の割合を表しており、バッテリー５０の種類や、出力側の機器の種類などによって適宜設定される値となる。
【００５３】
なお、充電効率係数と同様に、バッテリー電圧に応じて、複数の放電効率係数の中から選択するように構成してもよい。
そして、バッテリー５０の残容量が警報下限値Ｚｌを下回っているか（Ｓ２３）、もしくは、バッテリー５０のバッテリー電圧が警報下限電圧値Ｖｌを下回っている（Ｓ２４）場合には、残容量警報を出力する（Ｓ２５）。残容量警報は、例えば、音や光、表示用ディスプレイ４０への表示などの方法を用いることができる。なお、残容量警報はタイマーによって監視され（Ｓ２６）、残容量警報を出力している時間が、タイマー継続時間Ｔに達した場合には、残容量警報はリセットされる。
【００５４】
次いで、放電の状態が続いているか否かを判断し（Ｓ２７）、放電が続いていればＳ２０に戻って、再度、放電時における残容量の計算を行い、放電が終了していれば、放電終了処理を行う（Ｓ２８）。
【００５５】
放電終了処理では、放電終了後のバッテリー５０のバッテリー電圧と、残容量テーブルＺＴ１〜ＺＴ５に基づいて、バッテリー５０の残容量の補正を行う。
具体的には、残容量テーブルＺＴ１〜ＺＴ５に基づいて、例えば、線形補完や線形近似を用いて残容量補正関数Ｚｃ（Ｖ）を求める。
【００５６】
そして、放電終了時のバッテリー５０のバッテリー電圧を、この残容量補正関数Ｚｃ（Ｖ）に代入することによって、放電終了時の残容量Ｚｔを求める。そして、この残容量Ｚｔを現在のバッテリー５０の残容量として記憶手段２４に記憶させる。
【００５７】
なお、残容量テーブルＺＴ１〜ＺＴ５は、バッテリー５０の使用状態（負荷状態）におけるバッテリー電圧と残容量の関係を示すものであって、例えば、バッテリー５０の定格容量、定格電圧などに基づいて理論的に求めることもできるし、バッテリー５０を精密検査することによって求めることもできる。また、残容量テーブルの数は特に限定されるものではなく、残容量補正関数Ｚｃ（Ｖ）を作成できるだけの数が記憶されていればよい。
【００５８】
Ｓ２０において、バッテリー５０のバッテリー電圧が、放電下限電圧値Ｖｄに達した場合には、バッテリー５０のセルが転極しているとして、転極警報を出力（Ｓ２９）するようになっている。
【００５９】
なお、本実施例においては、警報を出力するだけであるが、バッテリー５０のセルの転極に対しての演算処理を施すように構成してもよい。
また、バッテリー５０が休止状態であると判断された場合（Ｓ３０）には、測定手段２０によってバッテリーから流れる自然放電電流Ａｋを測定し、数３のようにバッテリー５０の残容量を計算する（Ｓ３１）。
【００６０】
【数３】
次いで、休止状態が続いているか否かを判断し（Ｓ３２）、休止状態が続いていればＳ３１に戻って、再度、休止状態における残容量の計算を行い、休止状態が終了していれば、Ｓ２８の放電終了処理を行う。
【００６１】
Ｓ１７において充電終了処理、Ｓ２８において放電終了処理が行われた後は、残容量測定の終了命令が入力されているか否かを判断し（Ｓ１８）、終了命令が入力されていなければ、Ｓ１１に戻って、上述する残容量測定を繰り返す。
【００６２】
このように、充放電を繰り返すバッテリー５０の残容量を、放電終了時の残容量補正や、充電終了時の残容量の上限値Ｚｍの更新を行いながら測定（推定）することによって、バッテリー５０の使用状態における温度補正などを不要とした残容量測定を行うことができる。
【００６３】
なお、上述した実施例では、バッテリー５０の残容量が警報下限値Ｚｌを下回った場合や、バッテリー５０のバッテリー電圧が警報下限電圧値Ｖｌを下回った場合に警報を出力するようにしているが、これに限らず、例えば、バッテリーの温度が異常に上昇した場合や、図７に示すように、例えば、定格３００ＡＨのバッテリーに対して繰り返し充電を行った場合であって、１０ＡＨ〜３０ＡＨ程度しか充電ができていないような状態や、図８に示すように、バッテリーの放電中にバッテリー電圧値が急激に低下してしまうような状態にも警報を出力するようにしてもよい。
【００６４】
このように、バッテリー５０の充放電時において、バッテリーの充電量やバッテリー電圧値に異常が生じる場合には、バッテリー５０のセルバランスが崩れていることなどが考えられるため、このままの状態でバッテリー５０を使用していると、残容量の正確な測定（推定）が困難となり、例えば、フォークリフトや電気自動車などに使用されている場合には、急に動かなくなってしまうなどの不具合が生じることとなる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、定期的にバッテリー５０の精密検査を行うことによって、残容量テーブルＺＴ１〜ＺＴ５や充電過電圧値Ｖｃなどの初期値を適宜更新するなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 残容量測定装置
１２ａ バッテリー側正極端子
１２ｂ バッテリー側負極端子
１４ａ 出力側正極端子
１４ｂ 出力側負極端子
１６ プラグイン型コネクター
２０ 測定手段
２２ シャント抵抗
２４ 記憶手段
３０ 演算手段
３６ 通信手段
３６ａ 電波
３８ データ入力手段
４０ 表示用ディスプレイ
５０ バッテリー
５２ 記憶装置
５４ コンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの残容量を測定するための残容量測定装置であって、
残容量関連データを測定するための測定手段と、
事前に設定された残容量テーブル及び事前に設定されたバッテリーの残容量の上限値が記憶されているとともに、前記測定手段によって測定された残容量関連データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出する演算装置と、を備え、
前記記憶手段に、測定した充放電中のバッテリーの残容量関連データを逐次記憶するとともに、該記憶手段に記憶したバッテリーの残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出するとともに、
バッテリーの充電終了時に、バッテリーの残容量が、前記残容量の上限値を上回っている場合に、前記残容量の上限値をバッテリーの残容量によって更新し、
バッテリーの放電終了時に、前記残容量テーブルに基づいて、バッテリーの残容量を補正することを特徴とする残容量測定装置。
【請求項２】
バッテリーの充電時において、前記測定手段によってバッテリーの電圧値を測定し、該バッテリーの電圧値に基づいて、所定の充電効率係数を選択し、
前記記憶手段に記憶された、測定されたバッテリーに流れるバッテリー充電電流と前記所定の充電効率係数に基づいて、前記演算手段によって、バッテリーの残容量を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の残容量測定装置。
【請求項３】
バッテリーの放電時において、
前記記憶手段に記憶された、測定されたバッテリーから放電されるバッテリー放電電流と所定の放電効率係数に基づいて、前記演算手段によって、バッテリーの残容量を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の残容量測定装置。
【請求項４】
前記測定手段によってバッテリーの電圧値を測定し、該バッテリーの電圧値に基づいて、所定の放電効率係数を選択するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の残容量測定装置。
【請求項５】
前記残容量測定装置が、少なくともバッテリーの残容量を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項６】
前記残容量測定装置が、前記表示手段、外部に設けられた記憶手段、外部に設けられたコンピュータのうち少なくともいずれかと通信を行うための通信手段を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項７】
前記バッテリーには、バッテリーごとに個別の識別番号が付されており、
前記記憶手段には、バッテリーの識別番号に関連づけられた残容量関連データが記憶されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項８】
前記残容量測定装置には、
バッテリーの端子と接続するためのバッテリー側端子と、
出力側の端子を構成する出力側端子と、を備えており、
前記バッテリー側端子及び出力側端子がそれぞれプラグイン型コネクターであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項９】
前記バッテリーの充放電時において、バッテリーの異常を前記演算装置が検出した場合に、警報を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項１０】
前記バッテリーの充放電時において、バッテリーの残容量が所定の警報下限値を下回った場合に、警報を出力するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の残容量測定装置。
【請求項１】
バッテリーの残容量を測定するための残容量測定装置であって、
残容量関連データを測定するための測定手段と、
事前に設定された残容量テーブル及び事前に設定されたバッテリーの残容量の上限値が記憶されているとともに、前記測定手段によって測定された残容量関連データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出する演算装置と、を備え、
前記記憶手段に、測定した充放電中のバッテリーの残容量関連データを逐次記憶するとともに、該記憶手段に記憶したバッテリーの残容量関連データに基づいて、バッテリーの残容量を算出するとともに、
バッテリーの充電終了時に、バッテリーの残容量が、前記残容量の上限値を上回っている場合に、前記残容量の上限値をバッテリーの残容量によって更新し、
バッテリーの放電終了時に、前記残容量テーブルに基づいて、バッテリーの残容量を補正することを特徴とする残容量測定装置。
【請求項２】
バッテリーの充電時において、前記測定手段によってバッテリーの電圧値を測定し、該バッテリーの電圧値に基づいて、所定の充電効率係数を選択し、
前記記憶手段に記憶された、測定されたバッテリーに流れるバッテリー充電電流と前記所定の充電効率係数に基づいて、前記演算手段によって、バッテリーの残容量を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の残容量測定装置。
【請求項３】
バッテリーの放電時において、
前記記憶手段に記憶された、測定されたバッテリーから放電されるバッテリー放電電流と所定の放電効率係数に基づいて、前記演算手段によって、バッテリーの残容量を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の残容量測定装置。
【請求項４】
前記測定手段によってバッテリーの電圧値を測定し、該バッテリーの電圧値に基づいて、所定の放電効率係数を選択するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の残容量測定装置。
【請求項５】
前記残容量測定装置が、少なくともバッテリーの残容量を表示する表示手段を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項６】
前記残容量測定装置が、前記表示手段、外部に設けられた記憶手段、外部に設けられたコンピュータのうち少なくともいずれかと通信を行うための通信手段を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項７】
前記バッテリーには、バッテリーごとに個別の識別番号が付されており、
前記記憶手段には、バッテリーの識別番号に関連づけられた残容量関連データが記憶されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項８】
前記残容量測定装置には、
バッテリーの端子と接続するためのバッテリー側端子と、
出力側の端子を構成する出力側端子と、を備えており、
前記バッテリー側端子及び出力側端子がそれぞれプラグイン型コネクターであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項９】
前記バッテリーの充放電時において、バッテリーの異常を前記演算装置が検出した場合に、警報を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の残容量測定装置。
【請求項１０】
前記バッテリーの充放電時において、バッテリーの残容量が所定の警報下限値を下回った場合に、警報を出力するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の残容量測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１４１１７２（Ｐ２０１２−１４１１７２Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２５９１（Ｐ２０１０−２９２５９１）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（５０８０９２１３０）有限会社オーエイチケー研究所 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（５０８０９２１３０）有限会社オーエイチケー研究所 (6)
【Ｆターム（参考）】
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