201217816 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明，是有關於電池殘容量算出裝置，特別是，有 關於可以更正確地算出二次電池的殘容量的電池殘容量算 出裝置。 【先前技術】 以往，爲了提高二次電池的殘容量（充電容量）的算 出精度，已知已考慮各式各樣的參數。 在專利文獻1中，依據由溫度感測器檢出的二次電池 的溫度推測檢出二次電池的自我放電量，藉由將此自我放 電量從充滿電時的充電容量減算，使提高殘容量的算出精 度的方式的電池殘容量算出裝置已被揭示。 [先行技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2004-191151號公報 【發明內容】 (本發明所欲解決的課題） 但是作爲電動二輪車等的動力源被搭載的二次電池（ 以下，也稱爲電池），因爲要求高電壓，所以一般具有由 複數單元結合而成的模組構造。在具有這種模組構造的電 池中，具有因電池內的位置不同而使各單元的溫度發生差 異的可能性。例如，欲分別將此各單元的自我放電量推測 -5- 201217816 檢出的話，需要與單元的數量同數的溫度感測器，而會導 致感測器配置的困難性和成本的增大等。進一步，專利文 獻1的技術，是藉由測量一個二次電池的內部溫度、表面 溫度或環境溫度的其中任一來推測檢出自我放電量的大小 ，各單元的自我放電量的差，換言之，有關各單元的「容 量偏離」並未被考慮。 本發明的目的，是解決上述習知技術的課題，提供一 種電池殘容量算出裝置，考慮由電池內的單元的溫度的差 異所導致的自我放電量的差異，使可精度更高地算出殘容 量。 (用以解決課題的手段） 爲了達成前述目的，本發明的第1特徵，是一種電池 殘容量算出裝置，具有：檢出複數單元（2a)結合而成的 電池（3 6 )的預定位置的溫度用的溫度感測器（9 1 U、9 1 L )、及藉由從前述電池（36)的充滿電容量（A)將複數 減算要素減算而算出前述電池（36)的殘容量（R)用的 控制部（200 )，其特徵爲：前述溫度感測器（9 1 U、9 1 L )’是由：在前述電池（36 )內被配設於被預測爲高溫位 置的高溫側溫度感測器（9 1 U )、及在前述電池（3 6 )內 被配設於被預測爲低溫位置的低溫側溫度感測器（9 1 L ) 所構成，前述控制部（200 )，是將從由前述高溫側溫度 感測器（91U )的輸出被導出的最大自我放電量（SHmax )減算由前述低溫側溫度感測器（9 1 L )的輸出被導出的 -6- 201217816 最小自我放電量（SHmin )的値，作爲前述電池（36 容量偏離量（Ft)算出，且前述容量偏離量（Ft)， 在前述殘容量（R)的算出時從前述充滿電容量（A) 的減算要素。 且第2特徵，是將前述容量偏離量（Ft)設定成 値’將此容量偏離量的這次値（Ft)及在前次的殘容 出時被算出的容量偏離量的前次値（F0)之累計値也 容量偏離減算量（F)，在前述殘容量（R)的算出時 從前述充滿電容量（A)減算的減算要素使用。 且第3特徵，是具備自我放電量圖（2 06m )，其 據前述低溫側溫度感測器（9 1 L )及高溫側溫度感測 91U)的輸出値、及電池（36)的充電率（SOC)的 將前述最大自我放電量（SHmax )及最小自我放電 SHmin )導出。 且第4特徵’是前述電池（36)，是形成當朝車車 )的搭載時使其頂面及底面是朝大致水平定向的大致 體’前述高溫側感測器（9 1 U )，是被安裝於前述電 3 6 )的頂面側，前述低溫側感測器（9 1 L )，是被安 前述電池（3 6 )的底面側。 且第5特徵，是前述低溫側溫度感測器（9丨L )及 側溫度感測器（9 1 U )，是各別被安裝於前述電池（ 的車體前後方向的大致中央，且車寬度方向的大致中 且第6特徵’是前述控制部（200)是：依據前述 (36)的基本溫度時的充電特性及低溫時的充電特性 )的 包含 減算 這次 量算 就是 作爲 是依 器（ 値， 量（ 直方 池（ 裝於 筒溫 36 ) 夹。 電池 之間 201217816 的差異，將低溫充電不足量（B)及低溫放電不足I 算出，依據充放電電流測量組件（90 )的測量値將 池（36)的放電量的累計値（D)算出，並將前述 我放電量（SHmax)設定成這次値，將此最大自我 的這次値（SHmax)及在前次的殘容量算出時被算 大自我放電量的前次値（SHm ax 0)之累計値（E) 將前述被算出的容量偏離量（Ft)設定成這次値， 量偏離量的這次値（Ft)及在前次的殘容量算出時 的容量偏離量的前次値（F0)之累計値也就是容量 算量（F)算出，藉由從前述充滿電容量（A)，減 述低溫充電不足量（B)、及前述低溫放電不足量 及前述放電量的累計値（D)、及前述最大自我放 累計値（E)、及前述容量偏離減算量（F)，而算 殘容量（R )。 進一步第7特徵，是前述電池（36)，是被收 狀的電池箱（37)內，前述電池箱（37)，是使冷 設在一方側的壁面的開口（93)被導入並從設在另 的壁面的開口（ 94 )被導出，前述高溫側溫度感 9 1 U )，是被配設於低溫側溫度感測器（9 1 L )的靠 的下流側。 [發明的效果] 依據第1特徵，因爲溫度感測器，是由：在電 預測爲高溫位置被配設的高溫側溫度感測器、及在 L ( C) 前述電 最大自 放電量 出的最 算出， 將此容 被算出 偏離減 算=前 (C)、 電量的 出前述 納於箱 卻風從 一方側 測器（ 冷卻風 池內被 電池內 -8 - 201217816 被配設於被預測爲低溫位置的低溫側溫度感測器所構成， 控制部，是將從由高溫側溫度感測器的輸出被導出的最大 自我放電量減算由低溫側溫度感測器的輸出被導出的最小 自我放電量的値作爲電池的容量偏離量算出，並使容量偏 離量，包含在殘容量的算出時從充滿電容量減算的減算要 素，所以可依據2個溫度感測器的輸出推測檢出電池模組 的容量偏離量，藉由使用此容量偏離量，可提高殘容量的 檢出精度。且，因爲不需要各別在複數單元設置溫度感測 器，所以可以達成電池組件的零件點數的削減及成本的降 低。 依據第2特徵，因爲將容量偏離量設定成這次値，將 此容量偏離量的這次値及在前次的殘容量算出時被算出的 容量偏離量的前次値之累計値也就是容量偏離減算量，在 殘容量的算出時作爲從充滿電容量減算的減算要素使用， 所以藉由將容量偏離量作爲累計値使用，就可以提高電池 殘容量的算出精度。 依據第3特徵，因爲具備可依據低溫側溫度感測器及 高溫側溫度感測器的輸出値、及電池的充電率的値，將最 大自我放電量及最小自我放電量導出的自我放電量圖，所 以藉由使用由實驗等預先被設定的圖，就可容易地將電池 模組的容量偏離量導出。 依據第4特徵，因爲電池，是形成當朝車輛的搭載時 使其頂面及底面朝大致水平定向的大致直方體，高溫側感 測器是被安裝於電池的頂面側，低溫側感測器是被安裝於 -9- 201217816 電池的底面側，所以容易檢出高溫側的電池溫度及低溫側 的電池溫度。 依據第5特徵，因爲低溫側溫度感測器及高溫側溫度 感測器，是各別被安裝於電池的車體前後方向的大致中央 ，且車寬度方向的大致中央，所以各感測器的安裝作業成 爲容易。 依據第6特徵，控制部，是依據電池的基本溫度時的 充電特性及低溫時的充電特性之間的差異，將低溫充電不 足量及低溫放電不足量算出，依據充放電電流測量組件的 測量値將電池的放電量的累計値算出，將最大自我放電量 設定成這次値，將此最大自我放電量的這次値及在前次的 殘容量算出時被算出的最大自我放電量的前次値之累計値 算出，將被算出的容量偏離量設定成這次値，將此容量偏 離量的這次値及在前次的殘容量算出時被算出的容量偏離 量的前次値之累計値也就是容量偏離減算量算出，因爲藉 由從充滿電容量，減算：低溫充電不足量、及低溫放電不 足量、及放電量的累計値、及最大自我放電量的累計値、 及容量偏離減算量，來算出殘容量，所以藉由限定5個減 算要素，就可以進一步提高電池的殘容量的算出精度。 依據第7特徵，因爲電池，是被收納於箱狀的電池箱 內，電池箱，是使冷卻風從設在一方側的壁面的被開口導 入並從設在另一方側的壁面的被開口導出，高溫側溫度感 測器，是被配設於低溫側溫度感測器的靠冷卻風的下流側 ，所以可以更提高溫度檢出的精度。 -10- 201217816 【實施方式】 以下，參照圖面詳細說明本發明的實施例。第1圖， 是搭載了本發明的一實施例的電池殘容量算出裝置的電動 車輛的左側視圖，第2圖是同左前方立體圖。電動車輛1是 具有低底盤踏板的速克達型二輪車，各構成部分是直接或 透過其他的構件間接地被安裝在車體車架F。 在第1圖、第2圖中，車體車架F，是由：前部分也就 是前配管26、及先端是被接合在前配管26且後端是朝下方 延伸的下降車架27、及與下降車架27的下部連結並朝車體 寬度方向左右各別分岐並朝靠近車體後方延伸的一對的底 車架28、及從底車架28朝車體上後方延伸的後車架29所構 成。前配管26，是將轉向軸20可轉動自如地支撐。轉向手 把25是被連結在轉向軸20的上部，將前輪WF支撐的前叉 24是被連結在下部。 由配管所構成的前支撐架50是被結合在前配管26的前 部，在此前支撐架50的前端部，安裝有頭燈51，在頭燈51 的上方設有由托架57所支撐的前載物架19。 在車體車架F中的底車架28及後車架29之間的中間領 域，接合有朝向車體後方延伸的旋轉軸托板30，在此旋轉 軸托板30中，設有在車體寬度方向延伸的旋轉軸軸32，藉 由此旋轉軸軸32使擺動臂22上下可擺動自如地被支撐。在 擺動臂22中’設有作爲車輛驅動源的電動馬達23，馬達23 的輸出是朝後輪車軸21被傳達，使被支撐於後輪車軸21的 -11 - 201217816 後輪WR是被驅動。又，包含後輪車軸21的外殼及後車架 29，是藉由後懸吊33被連結。在停車時將車體支撐的側支 架台31是可轉動地被安裝在旋轉軸托板30的下方延長部分 ，在擺動臂22的下面安裝有主支架台34。 將複數電池單元內藏在電池箱37的高電壓（例如額定 72伏特）的主電池36是被搭載於底車架28。將作爲電池冷 卻風的空氣朝電池箱37內導入的導管64是透過連接管65被 連結在主電池36的前部，且在導管64的上方，透過連接管 66設有空氣清淨器68»空氣清淨器68是設於與前配管26幾 乎相同高度。導管64以及連接管65、66統合稱爲前部連結 管110(第7圖參照）。 在電池箱37的後部連結有導管（以下，稱爲「後部連 結管」）69，此後部連結管69的後部，是與送風手段也就 是冷卻風扇70連結。冷卻風扇70，是從底車架28沿著朝傾 斜上後方延伸的後車架29被配置。冷卻風扇70，較佳是多 翼風扇，使可以通過前部連結管110和後部連結管69使朝 電池箱37內將被送風的空氣的流動方向反轉的方式可將旋 轉方向反轉地構成。 在後車架29上設有受電側連接器78，其可以結合從將 主電池3 6充電的外部的充電器延伸的充電纜線連接的供電 側連接器（後述）。在後車架29中，進一步設有後載體59 和尾燈5 2。 左右一對的後車架29之間是設有置物室38，在從此置 物室38朝下部突出的置物室底部38a中，收容有由主電池 -12- 201217816 36被充電的低電壓（例如額定12伏特）的副電池40。在置 物室38上，設有兼用置物室38的蓋的駕駿者坐墊39。 車體車架F’是由合成樹脂製的車體蓋覆蓋。車體蓋 ，是具備手把蓋56、前蓋42、腳護罩43、低底盤踏板44、 踏板側蓋45、底蓋46、坐墊下前部蓋47、側蓋48、及後蓋 49 ° 前蓋42，是將前配管26和前支撐架50等從前方覆蓋。 腳護罩43是與前蓋42連接，並被配置位於坐在駕駛者坐墊 39的駕駛者的腳部的前方，在前配管26、前部連結管110 之中，將導管64及連接管66從駕駛者坐墊39側覆蓋。低底 盤踏板44是與腳護罩43的下部連接，踏板側蓋45是與低底 盤踏板44連結。低底盤踏板44是將電池箱37從上方覆蓋， 踏板側蓋45是將底車架28及電池箱37從車體左右側覆蓋。 底蓋46是橫跨左右的踏板側蓋45的下緣之間。坐墊下 前部蓋47是將置物室38從前方覆蓋的方式從低底盤踏板44 的後端立起。左右一對的側蓋48是將置物室38從左右覆蓋 的方式與前述坐墊下前部蓋47的兩側連結。後蓋49是將後 輪WR從上方覆蓋地與側蓋48連結。 第3圖，是顯示電動車輛1的主要部分的主要部分立體 圖。在第3圖中，如第2圖所示的坐墊下前部蓋47是被取下 。在將坐墊下前部蓋47取下的電動車輛1的內部中’可看 見冷卻風扇70和置物室38。置物室38 ’是藉由與被架設於 後車架29、29之間的副車架35被接合的支撐架35a、35b被 支撐。冷卻風扇70，是位於朝車體的右側偏倚的位置，並 -13- 201217816 將風扇排氣口 4 1朝向車體的左側。冷卻風扇70，是由3根 螺栓53被固定在將馬達23驅動用的動力驅動組件（PDU ) 的箱71a。 第4圖，是電動車輛的電氣系統圖。PDU71是包含控 制組件（ECU) 。PDU71是透過保險絲72及第1繼電器開關 73與主電池36的+側端子連接。在第1繼電器開關73中由第 2繼電器開關74及電阻76所構成的串聯電路是被並列地連 接。主電池36及副電池40，是可以藉由充電器75從外部電 源PS被供給的電力進行充電。充電器75是具備供電側連接 器77，且可與設於車輛的受電側連接器78連接。受電側連 接器78是與DC-DC轉換器79連接。 DC-DC轉換器79，具備：被插入與受電側連接器78連
接的一對的線LI、L2的一方L1的電場效果型晶體管（FET )80、及爲了將來自充電器75的電壓降下至低電壓（例如 12伏特）而與線LI、L2連接的電壓降下電路81。線L1、 L2，是爲了由高電壓的充電電流將主電池36充電，而透過 :由第2繼電器開關74(預充電接頭）及電阻76構成的串 聯電路、及第1繼電器開關73 (主接頭）的並列電路與主 電池36連接。電壓降下電路81的輸出側是與副電池40連接 〇 再被內藏在PDU71的ECU中，副電池40是透過主開關 8 2被連接，控制用電力是從副電池4 0被供給。副電池4 0也 是透過主開關82與電池管理組件（BMU) 83連接，BMU83 是具有指示第1繼電器開關73及第2繼電器開關74的通斷（ -14- 201217816 ON/OFF )的功能。 動作時，將主開關82成爲導通（ON)的話，BMU83 是將第2繼電器開關74作爲導通（ON)從主電池36透過第 2繼電器開關74、電阻76及保險絲72將電流朝PDU71流動 ’其後’將第1繼電器開關73成爲導通（ON )。如此，將 第2繼電器開關74朝導通（on)之後將第1繼電器開關73 成爲導通（ON)，是爲了防止朝被設在PDU71的電容器的 突入電流會流動至第1繼電器開關73。 又’第1繼電器開關73、第2繼電器開關74及BMU83, 可以與主電池3 6—起被收納在電池箱37。 第5圖是顯示主電池的構成的從車體左前方的立體圖 ’第6圖是構成主電池的模組的分解立體圖。在第5圖、第 6圖中，符號FR，是顯示車體前方方向，符號L是顯示車體 左方向。主電池36，具備朝車體前後方向被並列配置的3 個電池模組2。但是，在第6圖中，顯示3個模組之中的1個 。各電池模組2，是由：被配置於上下2段且在車體寬度方 向隔有預定的間隙並列設置的複數（在此爲1 5組）電池單 元2 a所構成的單元組件3、及對於單元組件3車體朝前後方 向各別被配置的前壁4及後壁5、及被配置於前壁4的前方 的蓋6所構成。在前壁4及後壁5中，在高度方向中央部設 有各別朝車寬度方向延伸的肋4a、5a。 在單元組件3的上面，設有上壁7，其是在車體寬度方 向隔有預定間隔地被配置，具有朝車體前後方向延伸的補 強肋7a。在上壁7的各補強肋7a之間形成有車體前後方向 -15- 201217816 較長的槽7b。在單元組件3的下面，設有具有與上壁7同 的形狀的下壁（只有圖示補強肋7a)。進一步，單元組 3，是具有被配置於車體寬度方向兩側的側壁8。 各電池單元（以下，也只稱爲單元）2a，是具備朝 車體前方被配列的電極D，在各電池單元的2個電極D之 設有內壓開放閥9。在前壁4的相面對於內壓開放閥9的 置設有呈上下2段橫跨並朝車體寬度方向水平延伸的電 液導引路10，此電解液導引路10是與朝上下方向延伸的 解液排出管11連通地連接。此電解液排出管11是被集約 置在車體寬度方向的一方側（此例爲左側），使維修容 〇 在蓋6的車寬度方向兩端下部各別形成有凸部6a、 。此兩端的凸部6a、6a之間的空間領域12，是當主電池 被收容於電池箱37時在與電池箱37的底部之間不接觸的 分。因此，在被收容於電池箱37的狀態下，此空間領域 ，是在主電池36的下面及電池箱37之間形成朝車體前後 向貫通的間隙。 相鄰接的電池模組2之間雖形成有間隙1 3，但是此 隙13是藉由前述肋4a、5a呈上下2被分割。因此，藉由 4a、5 a呈上下2個部分被分割的間隙13的各部分之間的 氣的流通被阻止。因此，在主電池36的下部及上部之間 空氣不會流動於間隙13，而是通過前述槽7b流通。 各電池模組2的側壁8之中，在車體左側的側壁8設 陽極連接端子14、陰極連接端子I5、陽極纜線16、陰極 樣 件 向 間 位 解 電 配 易 6 a 36 部 12 方 間 肋 空 有 纜 -16- 201217816 線17、電壓、溫度監視基板18、及通訊連接器67。陽極纜 線16及陰極纜線17，是由被固定於側壁8的纜線導引84、 8 5被保持。 電池，是將被並列連接的3個的模組作爲1組，使各組 串聯連接而獲得預定的電池電壓（例如72伏特）。藉由箭 頭86意示電池單元的連接線。此連接線86的一端是與陽極 連接端子14連接，另一端是與陰極連接端子15連接。 如第5圖所示，陽極纜線16的端部，是與3個電池模組 2之中的車體前方側者的陽極連接端子14連接，陰極纜線 17的先端，是與3個電池模組2之中的車體後方側者的陰極 連接端子15連接。且，車體前方側的電池模組2的陰極連 接端子15，是與相鄰接的中央電池模組2的陽極連接端子 14連接，中央電池模組2的陰極連接端子15，是與車體後 方側的電池模組2的陽極連接端子14連接。即，各電池模 組2是串聯地被連接。 3個電池模組2的電壓、溫度監視基板1 8，是藉由彎曲 被配線的線束87使彼此連接。在車體後方側電池模組2的 上壁7的車體右側中設有進行充放電管理的均等化組件88 ，從均等化組件88延伸的線束89，是與電壓、溫度監視基 板18連接。在均等化組件88中，設定電流測量基準的分路 基板及保險絲被一體化的充放電電流測量組件90是被併設 〇 被樹脂壓模的電壓、溫度監視基板1 8，是監視各電池 模組的電壓及溫度。具體的溫度檢出，是藉由各別被配置 -17- 201217816 在各電池模組2上下的上部（高溫側）溫度感測器9 1 U及下 部（低溫側）溫度感測器9 1 L進行。兩溫度感測器9 1 U、 91L，是爲了不受到空氣流的直接影響，而在上壁7及下壁 (無圖示）的車寬度方向中央，遠離前述槽7b地設置較佳 。兩溫度感測器9 1 U、9 1 L，是設在各電池模組2，並各代 表該電池模組2的上部領域及下部領域的溫度。且，由各 別設於上部領域及下部領域的2個溫度感測器9 1 U、9 1 L所 產生的檢出値的平均可以代表主電池36的上部及下部的溫 度。 又，高溫側溫度感測器9 1 U，是在電池內被配設於被 預測成爲最高溫的位置，一方的低溫側溫度感測器9 1 L， 是在電池內被配設於被預測成爲最低溫的位置較佳。 又，溫度感測器91U、91L的配置不限定於此，電池箱 3 7內中的上部領域及下部領域中的各溫度是可以個別測量 即可。因此，溫度感測器9 1 U、9 1 L，不限定於各別設在3 個電池模組2，例如，可以在上部領域及下部領域各1個地 配設在車體前後方向中央且車寬度方向中央的位置。 第7圖，是顯示被收容於電池箱37的狀態的主電池36 的側面剖面圖。在第7圖中，電池箱37，是由箱前板37f、 箱後板37r、箱上板37u、箱底板37b、及箱側板37s所構成 ，形成收容電池模組2的空間。在車體前方側的電池模組2 中由點線顯示電池單元92的外形。在餘下的2個電池模組2 ，也同樣地電池單元9 2是被配置於上下2段。 在電池箱37的車體前方側的壁（箱前板）37f中，形 -18- 201217816 成有開口（吸氣口）93，其是將連接管65連接，使空氣可 在連接管65及電池箱37內流通。另一方面，在電池箱37的 車體後方側的壁（箱後板）3 7r中形成有開口（排氣口） 94，其是使空氣可在後部連結管69及電池箱37內流通》 在箱前板37f的內面，且在吸氣口 93上方，設有朝車 寬度方向延伸的肋37a，將在箱前板37f及車體前方側電池 模組2的蓋6之間形成的間隙由此肋3 7 a被上下2分割。另一 方面，在箱後板37r也同樣地，在排氣口 94下方，設有朝 車寬度方向延伸的肋37c，在由箱後板37r及車體後方側電 池模組2的後壁5之間形成的間隙由此肋37c被上下2分割。 由冷卻風扇70的旋轉所產生的冷卻風的通路，是由空 氣清淨器68、前部連結管110、電池箱37、及後部連結管 69所構成。 冷卻風扇70，是藉由後述的溫度條件及電動車輛1的 行走狀態（例如行走速度）進行驅動開始、驅動停止。且 ’冷卻風扇70若旋轉的話’空氣是從空氣清淨器68被吸入 ，該空氣，是通過前部連結管110從吸氣口 93朝電池箱37 內被導入。朝電池箱37內被導入的空氣因爲是藉由肋37a 被阻止朝上方流動，所以沿著箭頭A 1朝下方被導引，通過 藉由前述凸部6a形成的領域（間隙）1 2繞過電池模組2的 下部12a。且’如箭頭A2〜A4所示，通過電池單元92之間 ，穿過槽7b至電池箱37的上部空間37d。流入上部空間37d 的空氣因爲是藉由肋37c ’被阻止朝下方流動，所以從排 氣口 94流入後部連結管69，由冷卻風扇70被排氣。 -19- 201217816 在此，在二次電池中，被儲存的電量的隨著時間的經 過漸漸地減少的自我放電的程度會變大，進一步，具有由 複數單元所構成的模組構造的情況時，各單元的自我放電 量的差會成爲問題。具體而言，由各單元的自我放電量的 差所起因的各單元的殘容量差若發生的情況時，會配合自 我放電量較小的單元放電，而具有使自我放電量較大的單 元過放電的可能性。爲了防止此問題，有需要配合自我放 電量較大的單元實行放電控制，但是爲了實行這種放電控 制’是考慮各單元的自我放電量的差來算出模組整體的殘 容量較佳。本實施例的特徵，是只要依據前述的上部（高 溫側）溫度感測器9 1 U及下部（低溫側）溫度感測器9 1 L的 輸出値，就可以推測檢出該自我放電量的差。 第8圖’是顯示本實施例的電池殘容量算出裝置的構 成的方塊圖。被包含於電池殘容量算出裝置的控制部200 的電池殘容量算出手段201，是依據從充滿電狀態檢出手 段202、放電量檢出手段203、低溫充電不足量檢出手段 2〇4、低溫放電不足量檢出手段205、容量偏離量算出手段 2〇6被輸入的各資訊，檢出主電池36的殘容量（充電容量 )° 充滿電狀態檢出手段2 02，是依據將主電池36的電壓 檢出的電池電壓感測器202a的檢出値有到達預定電壓（例 如72V)來檢出充滿電狀態。且，放電量檢出手段2〇3，是 依據充放電電流測量組件90的檢出値，將來自充滿電狀態 的電流累計値算出並將放電量檢出。 -20- 201217816 在低溫充電不足量檢出手段204及低溫放電不足量檢 出手段205中，低溫側的下部溫度感測器9 1 L的輸出是各別 被輸入。且，在容量偏離量算出手段206中，上部溫度感 測器91 U及下部溫度感測器911^的輸出是各別被輸入。 在此，鋰離子電池等的二次電池，若電池的溫度爲標 準溫度（例如2 5 °C )的話，即使到達預定電壓（例如1單 元2.8V)而使充電容量成爲100%的情況，電池的溫度仍是 比標準溫度更低的話，雖到達此預定電壓，充電容量仍未 到達100%，即，具有充電不足（例如，只有80%被充電） 的性質。低溫充電不足量檢出手段204，是使用由實驗等 預先決定的充電特性圖m，就可以將此低溫時中的充電量 的不足量導出。 且二次電池，即使電池的溫度爲標準溫度（例如25 °C )的話充電容量可以1 00 %放電的情況，若電池的溫度是比 標準溫度更低的話，放電量不會到達1 00%，即，具有放電 不足（例如只80%放電）的性質。低溫放電不足量檢出手 段205，是使用由實驗等預先決定的充電特性圖m，就可以 將此低溫時中的放電量的不足量導出。 進一步，在容量偏離量算出手段206中，包含自我放 電量算出手段207及自我放電量圖206m。在由實驗等預先 決定的自我放電量圖20 6m中，電池溫度及電池充電率、及 自我放電量的關係是被限定。 二次電池，即使在未使用的放置狀態下也會藉由自我 放電而使殘容量減少，該自我放電量的大小，已知依據電 -21 - 201217816 池的溫度及電池充電率（SOC: state of charge)。自我放 電量算出手段207，是依據自我放電量圖206m，各別導出 :由上部溫度感測器91U的輸出所產生的高溫側單元的最 大自我放電量SHmax、及依據下部溫度感測器91 L的輸出 的低溫側單元的最小自我放電量SHmin。自我放電量，是 高溫時比低溫時大，從高溫側單元的最大自我放電量 SHmax將低溫側單元的最小自我放電量SHmin減算的話， 就可求得起因於單元的溫度差的容量偏離量的現在値（這 次値）。 電池中的容量偏離，是例如，將相同充電容量的單元 A及B連接時，藉由自我放電量的個體差異，而隨著時間的 經過使單元A及單元B的充電容量（殘容量）發生的差異。 將容量偏離發生的電池模組放電的話，主電池3 6的過放電 防止電路是配合自我放電量較大的單元而作動，自我放電 量較小的單元的放電會還未被充分放電就被停止。另一方 面，將容量偏離發生的電池充電的話，自我放電量較大的 單元會先到達預定電壓而使過充電防止電路作動，另一方 的單元的充電會未被充分進行就被停止的問題會發生》 在此，均等化處理手段208，爲了修復由自我放電量 的差以發生的容量偏離，而對於主電池3 6的各單元由預定 的周期實行均等化處理。在主電池3 6的各單元中，組入可 進行此處理的均等化處理電路。 被組入各單元的均等化處理電路，是例如，藉由在放 電末期禁止將電壓較低的單元分流放電，且在充電末期將 -22- 201217816 電壓的較高的單元分流只有電壓較低的單元充電，來實質 修正容量偏離。又，在均等化處理中因爲需要某程度的時 間，例如，每充電1 0 0次實行1次等的周期。本發明的電池 殘容量算出裝置，是直到下次的均等化處理被實行爲止之 間，也可藉由推測檢出容量偏離量來提高電池殘容量的算 出精度。 在第9圖中，顯示被包含於容量偏離量算出手段206的 自我放電量圖206m的槪要。如前述，自我放電量，是依據 電池的溫度及電池充電率。在此圖中，SOC雖只有顯示 1 0 0 %、7 5 %、5 0 %時的圖表，但是設定更細的例如1 %刻度 的圖表也可以。在此圖的例中，在對應SOC75 %的曲線， 對應高溫側溫度感測器91 U的輸出値（Tmax )的自我放電 量是作爲最大自我放電量SHmax被導出，且，對應低溫側 溫度感測器91L的輸出値（Tmin)的自我放電量是作爲最 小自我放電量SHmin被導出。且，從最大自我放電量 SHmax減少最小自我放電量SHmin者，是被適用作爲容量 偏離量的這次値Ft。 第1 0圖，是將由電池殘容量算出手段2 0 1 (第8圖參照 )所產生的電池殘容量的算出方法圖式化者。如圖示，A :充滿電容量，B:低溫充電不足量，C:低溫放電不足量 ，D:放電量的累計値，E:自我放電量的累計値，F:容 量偏離‘減算量時，電池殘容量R，可以藉由A-( B + C + D + E + F )的式表示。gp，算出殘容量R時，B〜F的各 値，是成爲對於充滿電容量的A的減算要素。 -23- 201217816 圖示上側（a)的圖表，是顯示基本溫度（251 的充電特性（實線）及低溫時的充電特性（虛線）之 差的「充電特性圖」（第8圖所示的充電特性圖m)。 模組的各單元的電壓，是藉由過充電防止電路及過放 止電路，使縮小至對應充滿電狀態的預定電壓V2 ( 2.8V)及對應放電上限的預定電壓VI (例如1.8V)之 方式被設定。 但是即使單元電壓是相同預定電壓V2的情況，若 溫度是基本溫度的話，直到被充電至電池容量al ( 100%)爲止處，在電池溫度較低的情況中，只會被充 電池容量a2 (例如80% )爲止。此充電容量的差，是 於低溫充電不足量B。 且即使電池單元電壓同樣爲預定電壓VI的情況， 池溫度是基本溫度的話，直到電池容量被放電至a4( 0% )爲止處，在電池溫度較低的情況中，電池容量只 放電至a3 (例如2 0% )爲止。此充電容量的差，是相 低溫放電不足量.C。 圖示下側（b )的圖表，是顯示基本溫度（25 °C 的充電特性（實線）及容量偏離發生的情況的充電特 間的差的「容量偏離特性圖」。參照圖表的話’即使 單元電壓是相同預定電壓V2的情況’若電池溫度是基 度的話，直到電池容量被充電至a5 (例如1 〇〇% )爲止 若容量偏離發生的情況時’電池容量只會被充電至a6 如8 0 % )爲止。 )中 間的 電池 電防 例如 間的 電池 例如 電至 相當 若電 例如 會被 當於 )中 性之 電池 本溫 處， (例 -24- 201217816 此充電容量的差，是相當於容量偏離減算量F，容量 偏離減算量F，是成爲將容量偏離量的這次値Ft、及在前 次的殘容量算出時被算出的容量偏離量的前次値F〇合算的 値。如第9圖所示的自我放電量圖2 〇6m，是將此容量偏離 量的這次値Ft導出者。 第11圖，是顯示車輛停止中的電池殘容量算出處理的 程序的流程圖》在步驟S1中，從控制部200內的記憶體’ 各別讀入：低溫充電不足量B、低溫放電不足量C、放電量 的累計値D、充滿電容量A、最大自我放電量的累計値的 前次値E0、容量偏離量的累計値的前次値F0。又，「前次 値」，是指在前次的殘容量算出時被算出的値’且’充滿 電容量A是預先決定的固定値。 在步驟S2中，藉由上部（高溫側）溫度感測器91 U及 下部（低溫側）溫度感測器9 1 L ’使電池3 6的頂面側及底 面側的2處的溫度被檢出。在步驟S3中，電池殘容量R被算 出。電池殘容量R，是如第圖所示，藉由從充滿電容量A ，減算：低溫充電不足量B、及低溫放電不足量C、及放電 量的累計値D、及最大自我放電量的累計値E、及容量偏離 減算量F而被算出。 接著，在步驟S4中’ SOC (電池充電率），是藉由 SOC =殘容量的前次値R〇 +充滿電時容量AxlOO的算式被算 出。接著在步驟S5中’使在高溫側單元溫度爲+2 °C的値（ 例如52°C )及被算出的S〇C (例如75% )的値各別適用第9 圖的自我放電量圖m’使最大自我放電量的這次値SHm ax -25- 201217816 被導出。在此，使用低溫側單元溫度+2 °C的値，是爲了容 許溫度檢出誤差。 在步驟S6中，最大自我放電量的累計値E，是藉由E = 最大自我放電量的累計値的前次値E0 +最大自我放電量的 這次値SHmax的算式被算出。 在步驟S7中，將低溫側單元溫度-2t的値（例如38°C )及被算出的SOC的値各別適用如第9圖所示的自我放電 量圖m，使最小自我放電量SHmin被導出。在此，使用低 溫側單元溫度·2 °C的値，是與高溫側容許同樣爲了溫度檢 出誤差。接著在步驟S8中，容量偏離量的累計値FS，是藉 由FS =容量偏離量的累計値之前次値FS0+ (最大自我放電 量的這次値SHmax-最小自我放電量SHmin)的算式被算出 ，朝步驟S9前進。 且在步驟S9中’將這次被算出的電池殘容量R、最大 自我放電量的累計値E及容量偏離量的累計値FS，各別記 憶於記憶體，終了一連的控制。接著算出電池殘容量時， 是將被記憶在記憶體的電池殘容量、最大自我放電量的累 計値及容量偏離減算量，各別作爲前次値使用。 第I2圖，是顯示車輛行走中或充電中的電池殘容量算 出處理的程序的流程圖。在步驟S11中，從控制部200內的 記億體，各別讀入：低溫充電不足量B、放電量的前次値 D0、最大自我放電量的累計値E及容量偏離量的累計値FS 、容量偏離減算量F。 在步驟S 1 2中’藉由上部（高溫側）溫度感測器9 1 U及 -26- 201217816 下部（低溫側）使溫度感測器9 1 L電池模組的2處的溫度被 檢出。在步驟S 1 3中，將低溫側單元溫度-2 °C的値（例如 3 8 °C )適用如第10圖（a)所示的充電特性圖m，使低溫放 電不足量C被導出。 在步驟S14中，藉由控制部200的充滿電狀態檢出手段 202判別電池36是否爲充滿電狀態，若被否定判別，即被 判別爲在非充滿電狀態下的話，朝'步驟S 1 5前進。在步驟 S15中，放電量的累計値D’是藉由D =放電量的前次値D0 + 放電量的這次値Dt的算式被算出，朝步驟S16前進。放電 量的這次値D t，是由充放電電流測量組件9 0所測量的測量 値。 另一方面，在步驟S 1 4中被肯定判別，即，被判別爲 電池是在充滿電狀態下的話，朝步驟S 1 9前進，將低溫側 單元溫度-2 °C的値（例如3 8 °C )的値適用如第1 0圖（a ) 所示的圖m，使低溫充電不足量B被導出。且，由步驟S20 將放電量的累計値D設定成〇 (零），且由步驟S21將最大 自我放電量的累計値E設定成〇 (零）的話，朝步驟S22前 進。 在步驟S22中，判別由均等化處理手段208所進行的均 等化處理是否終了，由步驟S22被否定判別，即被判別爲 均等化處理未終了的話，朝步驟S23前進。在步驟S23中， 容量偏離減算量F，是由F =容量偏離量的累計値FS +均等化 處理殘容量K的算式被算出。在此，均等化處理殘容量K ，是考慮了即使施加均等化處理仍殘留的容量誤差的修正 -27- 201217816 係數。接著在步驟S24中，將容量偏離量的累計値FS設定 成預先決定的固定値（例如〇.5 Ah )’並且將均等化終了 資訊重設，朝步驟S16前進。又，在前述步驟S22中被肯定 判別，即被判別爲藉由均等化處理使容量偏離量被修正的 話，朝步驟S25前進，將容量偏離減算量F設定成容量偏離 量的累計値FS，朝步驟S24前進。 且在步驟S16中，電池殘容量R，是藉由充滿電容量A-(低溫充電不足量B +低溫放電不足量C +放電量的累計値 D +最大自我放電量的累計値E +容量偏離減算量F)的算式 被算出。接著在步驟S17中，判別電動車輛1的系統是否停 止，被否定判別的話返回至步驟S12。由此，車輛是行走 中或充電中時，是持續進行電池殘容量R的算出處理。 另一方面，由步驟S1 7被肯定判別，即，移行至車輛 的電源被斷開（OFF )且充電電路也不作動的停車狀態的 話，朝步驟S1 8前進，在控制部200的記憶體，各別記億： 低溫充電不足量B、放電量的累計値D、最大自我放電量的 累計値E、容量偏離減算量F、容量偏離量的累計値FS，終 了一連的控制。又，接著在算出電池殘容量時，在步驟 S 1 8中，被記憶於記憶體低溫充電不足量B、放電量的累計 値D、最大自我放電量的累計値E，是各別作爲前次値使用 如上述，依據本發明的電池殘容量算出裝置，因爲具 備：在電池內被配設於成爲最高溫的位置（被預測爲成爲 高溫的位置）的高溫側溫度感測器、及在電池內被配設於 -28- 201217816 成爲最低溫的位置（被預測爲成爲低溫的位置）的低溫側 溫度感測器，並依據低溫側溫度感測器及高溫側溫度感測 器的輸出値、及電池的充電率的値，各別將電池的最大自 我放電量及最小自我放電量導出，將從最大自我放電量減 少最小自我放電量的値作爲各單元的容量偏離量算出，所 以可藉由考慮此容量偏離量來提高電池的殘容量的檢出精 度。 又，電池的容量和構造、控制部的構成、充電特性圖 、容量偏離特性圖、自我放電量圖的設定、殘容量算出處 理和均等化處理的實施時間點等，不限定於上述實施例， 可進行各種變更。本發明的電池殘容量算出裝置，除了作 爲電動車輛的動力源使用的電池之外，可適用於各種的用 途所使用的二次電池。 【圖式簡單說明】 [第1圖]將本發明的一實施例的電池殘容量算出裝置搭 載的電動車輛的側面圖。 [第2圖]電動車輛的立體圖。 [第3圖]如第2圖所示的電動車輛的主要部分立體圖。 [第4圖]電動車輛的電氣系統圖。 [第5圖]主電池的立體圖。 [第6圖]主電池的分解立體圖。 [第7圖]主電池的側面剖面圖。 [第8圖]顯示電池殘容量算出裝置的構成的方塊圖。 -29 - 201217816 [第9圖]自我放電量圖。 [第10圖]顯示電池殘容量的算出方法的圖。 [第11圖]顯示車輛停止中的電池殘容量算出處理的程 序的流程圖。 [第12圖]顯示車輛行走中或充電中的電池殘容量算出 處理的程序的流程圖。 【主要元件符號說明】 1 :電動車輛 2 :電池模組 2a :電池單元 3 :單元組件 4 :前壁 4a * 5a :肋 5 :後壁 6 :蓋 6a，6a :凸部 7 :上壁 7a :補強肋 7b :槽 8 :側壁 9 :內壓開放閥 1〇 :電解液導引路 11 :電解液排出管 -30- 201217816 12 ： 12a 13 ： 14 : 15: 16 : 17: 18: 19: 20 : 21 : 22 : 23 : 24 : 25 : 26 : 27 : 28 : 29 : 30 : 31 : 3 2 · 33 : 34 : 空間領域 =下部 間隙 陽極連接端子 陰極連接端子 陽極纜線 陰極纜線 電壓、溫度監視基板 前載物架 轉向軸 後輪車軸 擺動臂 電動馬達 前叉 轉向手把 前配管 下降車架 底車架 後車架 旋轉軸托板 側支架台 旋轉軸軸 後懸吊 主支架台 -31 - 201217816 3 5 :副車架 35a，35b :支撐架 3 6 :主電池（電池） 3 7 :電池箱 37a :肋 3 7b :箱底板 37c :肋 3 7 d :上部空間 3 7 f :箱前板 3 7r :箱後板 37s :箱側板 3 7u :箱上板 38 :置物室 38a :置物室底部 3 9 :駕駛者坐墊 4 0 :副電池 4 1 :風扇排氣口 42 :前蓋 43 :腳護罩 44 :低底盤踏板 45 :踏板側蓋 46 :底蓋 47 :坐墊下前部蓋 48 :側蓋 -32- 201217816 49 :後蓋 50 :前支撐架 5 1 :頭燈 5 2 :尾燈 53 :螺栓 56 :手把蓋 57 :托架 59 :後載體 64 :導管 6 5 ‘·連接管 66 :連接管 67 :通訊連接器 68 :空氣清淨器 69 :後部連結管 7 0 :冷卻風扇 7 1 a :箱 72 :保險絲 73 :第1繼電器開關 74 :第2繼電器開關 75 :充電器 7 6 :電阻 77 :供電側連接器 7 8 :受電側連接器 81 :電壓降下電路 -33- 201217816 8 2 :主開關 84，85 :纜線導引 8 6 :連接線 8 7 .線束 8 8 :均等化組件 8 9 :線束 90 :充放電電流測量組件 9 1 L :下部（低溫側）溫度感測器 9 1 U :上部（高溫側）溫度感測器 92 :電池單元 93 :吸氣口 94 :排氣口 110 :前部連結管 2 0 0 :控制部 201 :電池殘容量算出手段 202 :充滿電狀態檢出手段 202a :電池電壓感測器 203:放電量檢出手段 204:低溫充電不足量檢出手段 205 :低溫放電不足量檢出手段 206 :容量偏離量算出手段 206m :自我放電量圖 207:自我放電量算出手段 20 8 :均等化處理手段 -34- 201217816 m :充電特性圖 A :充滿電容量 B :低溫充電不足量 C :低溫放電不足量 D :放電量的累計値 E:最大自我放電量的累計値 F :容量偏離減算量 F S :容量偏離量的累計値 SHm ax:最大自我放電量的這次値 SHmaxO :最大自我放電量的前次値 SHmin :最小自我放電量
Ft:容量偏離量的這次値 F0:容量偏離量的前次値 -35-