JP6164082B2

JP6164082B2 - Calculation method of full charge capacity of battery

Info

Publication number: JP6164082B2
Application number: JP2013269542A
Authority: JP
Inventors: 平　哲也; 哲也平; 浩司尾藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2017-07-19
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: JP2015123859A

Description

本発明はバッテリの満充電容量の算出方法に関し、特に複数のバッテリを備えた倒立型移動体におけるバッテリの満充電容量の算出方法に関する。 The present invention relates to a method for calculating the full charge capacity of a battery, and more particularly to a method for calculating the full charge capacity of a battery in an inverted mobile body having a plurality of batteries.

ユーザが搭乗して操作することが可能な倒立型移動体（特に倒立二輪車のことをいう。以下、単に移動体とも記載する）が提案されている。この移動体は、バッテリから供給される電気により駆動する。 An inverted mobile body (in particular, an inverted motorcycle that can be operated by a user) has been proposed (hereinafter also referred to simply as a mobile body). This moving body is driven by electricity supplied from a battery.

例えば、特許文献１では、非常停止時でも搭乗者の安全が確保できる同軸二輪車が開示されている。この特許文献１では、非常停止スイッチが、モータドライバとパワー系電源とを接続するパワー系電源ラインのみを遮断することにより、非常停止時でも制御系電源の供給を継続させて、同軸二輪車を制御可能にしている。 For example, Patent Document 1 discloses a coaxial two-wheeled vehicle that can ensure the safety of a passenger even during an emergency stop. In this patent document 1, the emergency stop switch controls the coaxial two-wheeled vehicle by continuously supplying the control system power supply even during an emergency stop by cutting off only the power system power line connecting the motor driver and the power system power supply. It is possible.

特開２０１０−２４７７４１号公報JP 2010-247741 A

移動体の使用に伴い、バッテリは、様々な要因により劣化する。一般的なリチウムイオンバッテリの劣化要因として、高温環境や、満充電状態の保持、過放電状態の保持、過充電状態の保持、トリクル充電（電圧を印加し続けること）、ハイレート充電やハイレート放電などが挙げられる。例えば移動体に用いられるバッテリでは、夏場や日中の外での走行や、空調の無い屋内での走行、空調の無い部屋での保管、満充電状態の保持として充電し終わってからの放置、走行後の充電の忘れ、上り坂走行や、重量のあるドライバの搭乗などにより、容量の劣化が進行する。 As the mobile body is used, the battery deteriorates due to various factors. Typical deterioration factors of lithium-ion batteries include high-temperature environments, full charge status, overdischarge status, overcharge status, trickle charge (continuous voltage application), high rate charge, high rate discharge, etc. Is mentioned. For example, with batteries used for mobile objects, running outside in the summer or during the day, running indoors without air conditioning, storage in a room without air conditioning, leaving it after it has been charged as a fully charged state, Deterioration of capacity proceeds due to forget to charge after traveling, traveling uphill, boarding heavy drivers, and the like.

バッテリの劣化速度は、放電電流の大きさや、放電時間によって変化する。例えばバッテリは、繰り返し充放電のサイクルを行って使用する場合に１回ごとの放電時の電流が大きいほど、劣化速度が速くなり、満充電時の最大容量が小さくなる。またバッテリは、充放電回数が増加するたびにセルが劣化するため、満充電時の最大容量が小さくなり、放電時間が短くなる。 The deterioration rate of the battery varies depending on the magnitude of the discharge current and the discharge time. For example, when a battery is used by repeatedly performing a charge / discharge cycle, the larger the current at the time of each discharge, the faster the deterioration rate and the smaller the maximum capacity at full charge. In addition, since the battery deteriorates each time the number of times of charging / discharging increases, the maximum capacity at the time of full charging is reduced and the discharging time is shortened.

以上のように、バッテリは使用により劣化する。そのため、バッテリのＦＣＣ（Full Charge Capacity;満充電容量）の値は未使用時よりも劣化する。使用に伴い、現在のバッテリのＦＣＣを把握することは、移動体の効率的なモータ出力にとって重要である。 As described above, the battery deteriorates with use. For this reason, the value of FCC (Full Charge Capacity) of the battery is deteriorated as compared with when the battery is not used. It is important for the efficient motor output of the mobile body to grasp the FCC of the current battery with use.

特許文献１に記載の移動体は、バッテリのＦＣＣの把握について何ら記載されておらず、上述の課題を解決することはできない。 The moving body described in Patent Literature 1 is not described at all about grasping the FCC of the battery, and cannot solve the above-described problems.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、満充電容量を正確に算出することが可能なバッテリの満充電容量の算出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a battery full charge capacity calculation method capable of accurately calculating the full charge capacity.

本発明にかかる満充電容量の算出方法は、制御に応じて駆動電力を出力する第１のバッテリ及び第２のバッテリを備えた倒立型移動体が実行するバッテリの満充電容量の算出方法である。算出方法は、前記第１のバッテリ又は前記第２のバッテリのいずれかを、所定の範囲内の電流を出力するように制御するステップと、制御した前記第１のバッテリ又は前記第２のバッテリから出力される前記所定の範囲内の電流の電流値を計測するステップと、計測した前記電流値を用いて、制御した前記第１のバッテリ又は前記第２のバッテリの満充電容量を算出するステップと、を備える。 A full charge capacity calculation method according to the present invention is a battery full charge capacity calculation method executed by an inverted mobile body including a first battery and a second battery that output drive power in accordance with control. . The calculation method includes a step of controlling either the first battery or the second battery so as to output a current within a predetermined range, and from the controlled first battery or second battery. Measuring a current value of a current within the predetermined range to be output; calculating a full charge capacity of the controlled first battery or second battery using the measured current value; .

本発明により、満充電容量を正確に算出することが可能なバッテリの満充電容量の算出方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for calculating a full charge capacity of a battery capable of accurately calculating a full charge capacity.

実施の形態１にかかる倒立型移動体の構成例を示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an inverted moving body according to the first embodiment. 実施の形態１にかかるバッテリの出力電圧と残量との関係を表すバッテリの放電曲線のグラフの一例である。3 is an example of a graph of a battery discharge curve representing a relationship between the output voltage and the remaining amount of the battery according to the first embodiment; 実施の形態１にかかる移動体における０系の制御系の構成例を示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a 0-system control system in the moving body according to the first embodiment; 実施の形態１にかかる移動体がバッテリのＦＣＣを算出する算出フローの一例を示したフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a calculation flow in which the mobile body according to the first embodiment calculates the FCC of the battery. 実施の形態１において、各時間でバッテリが出力する電流値の一例を示したグラフである。In Embodiment 1, it is the graph which showed an example of the electric current value which a battery outputs in each time.

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明にかかる倒立型移動体の説明においては、特徴となる構成要素について重点的に説明し、その他の周知の構成要素については適宜説明を省略している。 Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in the description of the inverted moving body according to the present invention, characteristic components are mainly described, and description of other known components is omitted as appropriate.

図１は、実施の形態１にかかる倒立型移動体の構成例を示したブロック図である。図１において、移動体１は、バッテリ１１ａ、１１ｂ、制御部１２ａ、１２ｂ、モータ１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ、タイヤ１５ａ、１５ｂ（車輪）、算出部１６、判定部１７、監視部１８及び記憶部１９を備える。また、図１には図示されていないが、移動体１は、キャパシタ及び放電回路（回生抵抗）をさらに備える。なお、「ａ」は右方向、「ｂ」は左方向を示す。つまり、モータ１３ａ、１４ａ、タイヤ１５ａは移動体１の右側に設けられており、モータ１３ｂ、１４ｂ、タイヤ１５ｂは移動体１の左側に設けられている。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an inverted moving body according to the first embodiment. In FIG. 1, the moving body 1 includes batteries 11a and 11b, control units 12a and 12b, motors 13a and 13b, 14a and 14b, tires 15a and 15b (wheels), a calculation unit 16, a determination unit 17, a monitoring unit 18, and a storage. The unit 19 is provided. Although not shown in FIG. 1, the moving body 1 further includes a capacitor and a discharge circuit (regenerative resistor). “A” indicates the right direction, and “b” indicates the left direction. That is, the motors 13 a and 14 a and the tire 15 a are provided on the right side of the moving body 1, and the motors 13 b and 14 b and the tire 15 b are provided on the left side of the moving body 1.

バッテリ１１ａは移動体１の制御部１２ａ、モータ１３ａ、１４ｂに電力を供給する。バッテリ１１ｂは移動体１の制御部１２ｂ、モータ１３ｂ、１４ａに電力を供給する。バッテリ１１ａ、１１ｂは、例えば複数のセル（電池）から構成されている。バッテリ１１ａは０系のバッテリであり、バッテリ１１ｂは１系のバッテリである。なお「０系」とは、バッテリ１１ａ、制御部１２ａ、モータ１３ａ、１４ｂ、タイヤ１５ａの駆動系をいう。「１系」とは、バッテリ１１ｂ、制御部１２ｂ、モータ１３ｂ、１４ａ、タイヤ１５ｂの駆動系をいう。 The battery 11a supplies power to the control unit 12a and the motors 13a and 14b of the moving body 1. The battery 11b supplies power to the control unit 12b and the motors 13b and 14a of the moving body 1. Battery 11a, 11b is comprised from the some cell (battery), for example. The battery 11a is a 0-system battery, and the battery 11b is a 1-system battery. The “0 system” refers to a drive system for the battery 11a, the control unit 12a, the motors 13a and 14b, and the tire 15a. “One system” refers to a drive system for the battery 11b, the control unit 12b, the motors 13b and 14a, and the tire 15b.

ここで、バッテリ１１ａ、１１ｂには、出力電流の制御装置（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit））が取り付けられている。バッテリ１１ａ、１１ｂの各制御装置は、制御部１２ａ、１２ｂから所定の電流を出力するよう制御信号が出力された場合に、その電流を出力するように各バッテリを制御する。このようにして、バッテリ１１ａ、１１ｂは、所定の電流を出力することができる。 Here, an output current control device (for example, a CPU (Central Processing Unit)) is attached to the batteries 11a and 11b. When the control signals are output from the control units 12a and 12b to output a predetermined current, the control devices of the batteries 11a and 11b control the batteries to output the current. In this way, the batteries 11a and 11b can output a predetermined current.

制御部１２ａは、モータ１３ａ、１４ｂの動作状態を制御するとともに、バッテリ１１ａからモータ１３ａ、１４ｂに与えられる電力を制御する０系の制御部である。制御部１２ｂは、モータ１３ｂ、１４ａの動作状態を制御するとともに、バッテリ１１ｂからモータ１３ｂ、１４ａに与えられる電力を制御する１系の制御部である。制御部１２ａ、１２ｂは、典型的にはＥＣＵ（Engine Control Unit）である。 The control unit 12a is a 0-system control unit that controls the operation state of the motors 13a and 14b and also controls the power supplied from the battery 11a to the motors 13a and 14b. The control unit 12b is a one-system control unit that controls the operation state of the motors 13b and 14a and controls the power supplied from the battery 11b to the motors 13b and 14a. The control units 12a and 12b are typically ECUs (Engine Control Units).

制御部１２ａは、例えばユーザ（搭乗者）の重心移動等の操作に応じてタイヤ１５ａ、１５ｂの速度を制御する。換言すれば、制御部１２ａは、ユーザの重心移動に応じたタイヤ１５ａ、１５ｂの速度となるような電力を出力させる制御信号を生成し、バッテリ１１ａに出力する。また制御部１２ａは、モータ１３ａ、１４ｂの動作状態を制御する制御信号を生成し、モータ１３ａ、１４ｂに出力する。同様に、制御部１２ｂは、ユーザの重心移動に応じたタイヤ１５ａ、１５ｂの速度となるような電力を出力させる制御信号を生成し、バッテリ１１ｂに出力する。また制御部１２ｂは、モータ１３ｂ、１４ａの動作状態を制御する制御信号を生成し、モータ１３ｂ、１４ａに出力する。なお制御部１２ａ、１２ｂは、互いに情報の送受信を行うことで協調して動作し、０系又は１系のいずれかがダウンした場合であっても、一方の系の動作で移動体１が走行を続行するように制御することが望ましい。 The control unit 12a controls the speeds of the tires 15a and 15b in accordance with, for example, an operation such as movement of the center of gravity of the user (passenger). In other words, the control unit 12a generates a control signal that outputs electric power at a speed of the tires 15a and 15b according to the movement of the center of gravity of the user, and outputs the control signal to the battery 11a. The control unit 12a generates a control signal for controlling the operation state of the motors 13a and 14b and outputs the control signal to the motors 13a and 14b. Similarly, the control part 12b produces | generates the control signal which outputs the electric power which becomes the speed of tire 15a, 15b according to a user's gravity center movement, and outputs it to the battery 11b. The control unit 12b generates a control signal for controlling the operation state of the motors 13b and 14a and outputs the control signal to the motors 13b and 14a. Note that the control units 12a and 12b operate in cooperation by transmitting and receiving information to each other, and even when either the 0 system or the 1 system goes down, the moving body 1 travels by the operation of one system. It is desirable to control to continue.

モータ１３ａ及び１４ａは、出力トルクによりタイヤ１５ａを駆動させる。モータ１３ｂ及び１４ｂは、出力トルクによりタイヤ１５ｂを駆動させる。 The motors 13a and 14a drive the tire 15a by output torque. The motors 13b and 14b drive the tire 15b with output torque.

算出部１６は、バッテリ１１ａ及び１１ｂのＦＣＣの算出を行い、判定部１７は、バッテリ１１ａ及び１１ｂの容量の判定を行う。具体的には、算出部１６は、バッテリが電流を出力した時間を計測するタイマーを備える。また、算出部１６は、バッテリが出力する電流及び電圧を計測する計測器も備える。 The calculation unit 16 calculates the FCC of the batteries 11a and 11b, and the determination unit 17 determines the capacities of the batteries 11a and 11b. Specifically, the calculation unit 16 includes a timer that measures the time when the battery outputs current. The calculation unit 16 also includes a measuring instrument that measures the current and voltage output from the battery.

判定部１７は、バッテリ１１ａ及び１１ｂの残量を判定する。判定部１７は、例えばバッテリの残量を測定可能なテスターである。 The determination unit 17 determines the remaining amount of the batteries 11a and 11b. The determination unit 17 is a tester that can measure the remaining battery level, for example.

図２は、バッテリの出力電圧と残量との関係を表すバッテリの放電曲線のグラフの一例である。図２の横軸はバッテリの残量［％］であり、縦軸はバッテリの出力電圧［Ｖ］である。なお、図２の左から右に行くに従って、バッテリの残量は１００％から０％に減少する。以下、図２を用いて、算出部１６及び判定部１７が行うＦＣＣ（満充電容量）の更新方法について説明する。 FIG. 2 is an example of a graph of a battery discharge curve representing the relationship between the battery output voltage and the remaining amount. The horizontal axis in FIG. 2 is the remaining battery level [%], and the vertical axis is the battery output voltage [V]. Note that the remaining amount of the battery decreases from 100% to 0% as it goes from left to right in FIG. Hereinafter, an FCC (full charge capacity) update method performed by the calculation unit 16 and the determination unit 17 will be described with reference to FIG.

図２の左端において、バッテリの残量は１００％（満充電状態）である。このとき、算出部１６の計測器は、バッテリの出力電圧を検出する。この段階を、図２では電圧検出ポイント１として記載している。 At the left end of FIG. 2, the remaining amount of the battery is 100% (fully charged state). At this time, the measuring instrument of the calculation unit 16 detects the output voltage of the battery. This stage is shown as voltage detection point 1 in FIG.

なお、バッテリは自身の容量値を読み込むことはできない。つまり、バッテリは自身のＦＣＣを認識することはできない。従って、バッテリを使用することにより、ＦＣＣを算出する必要がある。 The battery cannot read its own capacity value. That is, the battery cannot recognize its own FCC. Therefore, it is necessary to calculate the FCC by using a battery.

次に、制御部はバッテリを放電させる。これにより、バッテリの容量は減少する。このとき、バッテリの残量と電圧は略線形の関係で低下する。 Next, the control unit discharges the battery. As a result, the capacity of the battery decreases. At this time, the remaining amount of the battery and the voltage decrease in a substantially linear relationship.

バッテリの残量がＸ％（図２ではＸ＝８）になったとき、算出部１６の計測器は、このときのバッテリの出力電圧を検出する。この段階を、図２では電圧検出ポイント２として記載している。このＸ％は、バッテリの急激な（略線形ではない）電圧降下が起こる直前の値である。 When the remaining amount of the battery reaches X% (X = 8 in FIG. 2), the measuring instrument of the calculation unit 16 detects the output voltage of the battery at this time. This stage is shown as voltage detection point 2 in FIG. This X% is a value immediately before a sudden (not substantially linear) voltage drop of the battery occurs.

さらにバッテリを使用し、バッテリの残量がＹ％（図２ではＹ＝４）になったとき、算出部１６の計測器は、このときのバッテリの出力電圧を検出する。この段階を、図２では電圧検出ポイント３として記載している。このＸ％は、バッテリの急激な電圧降下が起きた直後の閾値である。 Further, when the battery is used and the remaining amount of the battery reaches Y% (Y = 4 in FIG. 2), the measuring instrument of the calculation unit 16 detects the output voltage of the battery at this time. This stage is shown as voltage detection point 3 in FIG. This X% is a threshold immediately after the sudden voltage drop of the battery occurs.

バッテリの残量がＸ％及びＹ％になったか否かは、判定部１７により判定される。 The determination unit 17 determines whether or not the remaining amount of the battery has reached X% and Y%.

電圧検出ポイント１〜電圧検出ポイント３までに経過した時間（即ち、算出部１６のタイマーが計測した時間）をｔ１とすると、算出部１６は、電圧検出ポイント１〜電圧検出ポイント３までの充放電における電流積算値Ａを次の通り計算する。

なお、ｔ１までの電流値Ｉ（ｔ）は算出部１６の計測器により計測される。算出部１６は、算出した電流積算値Ａに基づいて、例えば次の通りＦＣＣＡ’を算出することができる。
Ａ’＝Ａ×１００／（１００−Ｙ）・・・（式２） When the time elapsed from the voltage detection point 1 to the voltage detection point 3 (that is, the time measured by the timer of the calculation unit 16) is t1, the calculation unit 16 is charged / discharged from the voltage detection point 1 to the voltage detection point 3. The current integrated value A at is calculated as follows.

The current value I (t) up to t1 is measured by the measuring instrument of the calculation unit 16. Based on the calculated current integrated value A, the calculation unit 16 can calculate FCCA ′, for example, as follows.
A ′ = A × 100 / (100−Y) (Formula 2)

図１に戻り、移動体１の構成の説明を続ける。監視部１８は、バッテリ１１ａ及び１１ｂについて、ＦＣＣの更新時期であるか否かを判定する。また、監視部１８は、ＦＣＣの更新時期である場合に、ＦＣＣの更新頻度を監視し、更新が必要か否かを判定する。この詳細については後述する。 Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the moving body 1 is continued. The monitoring unit 18 determines whether it is the FCC update time for the batteries 11a and 11b. In addition, the monitoring unit 18 monitors the FCC update frequency when it is the FCC update time, and determines whether or not the update is necessary. Details of this will be described later.

記憶部１９は、各バッテリにおいて更新されたＦＣＣを記憶し、例えばテーブルにより構成されている。また、記憶部１９は、各バッテリのＦＣＣがいつ更新されたかを記憶してもよい。さらに、記憶部１９は、各バッテリで測定された出力電流を記憶してもよい。 The memory | storage part 19 memorize | stores FCC updated in each battery, for example, is comprised by the table. Moreover, the memory | storage part 19 may memorize | store when FCC of each battery was updated. Furthermore, the memory | storage part 19 may memorize | store the output current measured with each battery.

図３は、移動体１における０系の制御系の構成例を示したブロック図である。移動体１は、その電力の制御系において、バッテリ１１ａ、制御部１２ａ、モータ１３ａ、１４ｂ、キャパシタ２０ａ及び放電回路２１ａ（回生抵抗）を備える。キャパシタ２０ａは電気を蓄え電力出力が可能なキャパシタ（例えばリチウムイオンキャパシタ）であり、放電回路２１ａはモータ１３ａ、１４ｂの減速時に生ずる電気エネルギーを熱に変換する回路である。図３において、制御部１２ａは、モータ１３ａ、１４ｂからのトルク出力に応じて、バッテリ１１ａ及びキャパシタ２０ａの電力出力を制御するともに、放電回路２１ａの放電を制御する。バッテリ１１ａ、キャパシタ２０ａは制御に応じてモータ１３ａ、１４ｂに電力を出力する。１系の制御系も、図３と同様の構成を有する。即ち、移動体１は、１系の制御系において、キャパシタ２０ａ及び放電回路２１ａと同様の働きをするキャパシタ２０ｂ及び放電回路２１ｂを有する。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a 0-system control system in the moving body 1. The mobile unit 1 includes a battery 11a, a control unit 12a, motors 13a and 14b, a capacitor 20a, and a discharge circuit 21a (regenerative resistor) in the power control system. The capacitor 20a is a capacitor capable of storing electricity and outputting electric power (for example, a lithium ion capacitor), and the discharge circuit 21a is a circuit that converts electric energy generated when the motors 13a and 14b are decelerated into heat. In FIG. 3, the control unit 12a controls the power output of the battery 11a and the capacitor 20a according to the torque output from the motors 13a and 14b, and controls the discharge of the discharge circuit 21a. The battery 11a and the capacitor 20a output power to the motors 13a and 14b according to control. The 1-system control system also has the same configuration as in FIG. That is, the moving body 1 includes a capacitor 20b and a discharge circuit 21b that function in the same manner as the capacitor 20a and the discharge circuit 21a in a one-system control system.

図４は、移動体１がバッテリ１１ａのＦＣＣを算出する算出フローの一例を示したフローチャートである。なお、バッテリ１１ｂについても同様にＦＣＣを算出することができる。以下、算出フローについて説明する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a calculation flow in which the mobile 1 calculates the FCC of the battery 11a. The FCC can be calculated similarly for the battery 11b. Hereinafter, the calculation flow will be described.

まず、バッテリ１１ａには充電がなされる（ステップＳ１）。充電は、例えば、ユーザが所定の充電器にバッテリ１１ａを接続することによりなされる。 First, the battery 11a is charged (step S1). Charging is performed, for example, when the user connects the battery 11a to a predetermined charger.

バッテリ１１ａが充電完了後、監視部１８は、バッテリ１１ａのＦＣＣが更新される時期か否かを判定する（ステップＳ２）。監視部１８は、充放電回数、ロボット利用回数（移動体１の利用回数）等に基づいてＦＣＣの更新時期を定める。例えば、監視部１８は、前回ＦＣＣを算出した時から所定の回数以上バッテリ１１ａの充放電が行われたか否か、あるいは所定の回数以上ユーザが移動体１を利用したか否か（即ち、移動体１で所定の回数以上走行を行ったか否か）を判定することにより、ステップＳ２の判定処理を行ってもよい。 After the battery 11a is fully charged, the monitoring unit 18 determines whether it is time to update the FCC of the battery 11a (step S2). The monitoring unit 18 determines the FCC update time based on the number of times of charging / discharging, the number of times the robot is used (the number of times the mobile body 1 is used), and the like. For example, the monitoring unit 18 determines whether or not the battery 11a has been charged / discharged a predetermined number of times since the previous FCC was calculated, or whether or not the user has used the mobile body 1 a predetermined number of times (that is, movement). The determination process of step S2 may be performed by determining whether or not the body 1 has traveled more than a predetermined number of times.

他にも、監視部１８は、前回バッテリ１１ａのＦＣＣを算出した時期を記憶しておき、その時期から所定の時間が経過したか否かを判定することにより、ステップＳ２の判定処理を行ってもよい。 In addition, the monitoring unit 18 stores the time when the FCC of the battery 11a was calculated last time, and determines whether or not a predetermined time has elapsed from that time, thereby performing the determination process of step S2. Also good.

バッテリ１１ａのＦＣＣが更新される時期ではないと判定された場合（ステップＳ２のＮｏ）、移動体１は、バッテリ１１ａのＦＣＣの算出を行わない。バッテリ１１ａは、制御部１２ａの制御に応じて、移動体１のトルク出力のために電力を出力する。そして、バッテリ１１ａは、再度充電がなされる（ステップＳ１）。 When it is determined that it is not time to update the FCC of the battery 11a (No in Step S2), the moving body 1 does not calculate the FCC of the battery 11a. The battery 11a outputs electric power for the torque output of the moving body 1 according to the control of the control unit 12a. The battery 11a is charged again (step S1).

バッテリ１１ａのＦＣＣが更新される時期であると判定された場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、制御部１２ａは、他系（１系）でバッテリ１１ｂのＦＣＣの更新が実行中であるか否かを判定する（ステップＳ３）。制御部１２ａは、制御部１２ｂにアクセスすることにより、バッテリ１１ｂのＦＣＣの更新を実行中であるか否かを判定する。 When it is determined that it is time to update the FCC of the battery 11a (Yes in Step S2), the control unit 12a determines whether the FCC of the battery 11b is being updated in the other system (1 system). Determine (step S3). The control unit 12a determines whether or not the FCC of the battery 11b is being updated by accessing the control unit 12b.

ここで、もしバッテリ１１ｂのＦＣＣの更新が実行中である場合には、バッテリ１１ｂはＦＣＣの更新のための電流を出力中のため、移動体１のトルク出力に必要な電流を供給することができない。そして、両系のバッテリにおいて同時にＦＣＣの更新が実行されると、モータに対し十分なトルクを出力できない可能性がある。従って、移動体１のトルク出力に必要な電流を確実に供給するため、バッテリ１１ａは、所定の電流を出力することが必要なＦＣＣの更新を行わない。 Here, if the FCC update of the battery 11b is being executed, the battery 11b is outputting a current for updating the FCC, so that the current necessary for the torque output of the mobile body 1 can be supplied. Can not. If the FCC is updated at the same time in both batteries, there is a possibility that sufficient torque cannot be output to the motor. Therefore, in order to reliably supply the current necessary for the torque output of the moving body 1, the battery 11a does not update the FCC that needs to output a predetermined current.

バッテリ１１ｂのＦＣＣの更新が実行中である場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、移動体１は、バッテリ１１ａのＦＣＣの算出を行わない。バッテリ１１ａは、制御部１２ａの制御に応じて、移動体１のトルク出力のために電力を出力する。そして、バッテリ１１ａは、再度充電がなされる（ステップＳ１）。 When the update of the FCC of the battery 11b is being executed (Yes in step S3), the moving body 1 does not calculate the FCC of the battery 11a. The battery 11a outputs electric power for the torque output of the moving body 1 according to the control of the control unit 12a. The battery 11a is charged again (step S1).

バッテリ１１ｂのＦＣＣの更新が実行中ではない場合（ステップＳ３のＮｏ）、判定部１７は、バッテリ１１ａが満充電状態（バッテリの残量が１００％）であるか否かを判定する（ステップＳ４）。 When the FCC update of the battery 11b is not being executed (No in Step S3), the determination unit 17 determines whether or not the battery 11a is fully charged (the remaining battery level is 100%) (Step S4). ).

バッテリ１１ａが満充電状態ではないと判定された場合（ステップＳ４のＮｏ）、制御部１２ａはバッテリ１１ａを通常の方法で放電させる（ステップＳ５）。例えば、制御部１２ａは、バッテリ１１ａの電力をモータ１３ａ及び１４ｂに供給することにより、バッテリ１１ａを放電させる。その後、バッテリ１１ａは、再度充電がなされる（ステップＳ１）。 When it is determined that the battery 11a is not fully charged (No in step S4), the control unit 12a discharges the battery 11a by a normal method (step S5). For example, the control unit 12a discharges the battery 11a by supplying electric power of the battery 11a to the motors 13a and 14b. Thereafter, the battery 11a is charged again (step S1).

バッテリ１１ａが満充電状態であると判定された場合（ステップＳ４のＹｅｓ）、監視部１８は、バッテリ１１ａのＦＣＣの更新が必要か否かを判定する（ステップＳ６）。監視部１８は、バッテリ１１ａのＦＣＣの更新頻度を監視することにより、更新が必要か否かを判定する。具体的には、監視部１８は記憶部１９を参照し、ＦＣＣの更新に関する情報（例えば最後の更新時についての情報）を取得することにより、所定の時間内に対象バッテリのＦＣＣが更新された頻度を監視する。例えば監視部１８は、所定の期間内にＦＣＣが更新された頻度が所定の頻度未満であればＦＣＣの更新を許可し、所定の頻度以上であればＦＣＣの更新を不許可とする。 When it is determined that the battery 11a is fully charged (Yes in Step S4), the monitoring unit 18 determines whether or not the FCC of the battery 11a needs to be updated (Step S6). The monitoring unit 18 determines whether or not an update is necessary by monitoring the FCC update frequency of the battery 11a. Specifically, the monitoring unit 18 refers to the storage unit 19 and acquires information related to FCC update (for example, information about the last update time), whereby the FCC of the target battery is updated within a predetermined time. Monitor the frequency. For example, the monitoring unit 18 permits updating of the FCC if the frequency of updating the FCC within a predetermined period is less than the predetermined frequency, and disallows updating of the FCC if the frequency is equal to or higher than the predetermined frequency.

なお、判定部１７はステップＳ４において、バッテリ１１ａに接続されているキャパシタ２０ａが満充電されているか否かを判定してもよい。キャパシタ２０ａは、移動体１において一時的に大容量の放電を行う場合に用いる。そのため、キャパシタ２０ａが満充電されていない場合には、移動体１の急な運動（例えば坂道走行等）に使用するトルクが足りない可能性がある。換言すれば、キャパシタ２０ａが満充電されていないと、バッテリ１１ａに対してＦＣＣの更新のための電流を出力させることで、移動体１の運動に支障をきたす場合がある。従って、判定部１７がキャパシタ２０ａの満充電がされていないと判定した場合には、バッテリ１１ａが満充電状態であると判定した場合でも、移動体１はバッテリ１１ａのＦＣＣの更新を行わず、ステップＳ５のフローに移行してもよい。判定部１７が、キャパシタ２０ａの満充電がされており、かつバッテリ１１ａが満充電状態であると判定した場合に、制御フローはステップＳ６に移行する。 In step S4, the determination unit 17 may determine whether or not the capacitor 20a connected to the battery 11a is fully charged. The capacitor 20a is used when the mobile body 1 temporarily discharges a large capacity. Therefore, when the capacitor 20a is not fully charged, there is a possibility that the torque used for the sudden movement (for example, running on a slope) of the moving body 1 is insufficient. In other words, if the capacitor 20a is not fully charged, the movement of the moving body 1 may be hindered by causing the battery 11a to output a current for updating the FCC. Therefore, when the determination unit 17 determines that the capacitor 20a is not fully charged, even when the battery 11a is determined to be fully charged, the mobile 1 does not update the FCC of the battery 11a. You may transfer to the flow of step S5. When the determination unit 17 determines that the capacitor 20a is fully charged and the battery 11a is fully charged, the control flow proceeds to step S6.

ＦＣＣの更新が不要であると判定された場合（ステップＳ６のＮｏ）、制御部１２ａはバッテリ１１ａを通常の方法で放電させる（ステップＳ５）。例えば、所定の期間内にＦＣＣが更新された頻度が所定の頻度以上である場合、制御部１２ａはバッテリ１１ａを通常の方法で放電させる。その後、バッテリ１１ａは、再度充電がなされる（ステップＳ１）。 When it is determined that updating of the FCC is unnecessary (No in Step S6), the control unit 12a discharges the battery 11a by a normal method (Step S5). For example, when the frequency at which the FCC is updated within a predetermined period is equal to or higher than the predetermined frequency, the control unit 12a discharges the battery 11a by a normal method. Thereafter, the battery 11a is charged again (step S1).

ＦＣＣの更新が必要であると判定された場合（ステップＳ６のＹｅｓ）、制御部１２ａはバッテリ１１ａ（片系のバッテリ）に対しＦＣＣ更新のための電流を出力させる（ステップＳ７）。例えば所定の期間内にＦＣＣが更新された頻度が所定の頻度未満である場合、バッテリ１１ａはＦＣＣ更新のための電流を出力する。 When it is determined that the FCC needs to be updated (Yes in step S6), the control unit 12a causes the battery 11a (one-system battery) to output a current for FCC update (step S7). For example, when the frequency at which the FCC is updated within a predetermined period is less than the predetermined frequency, the battery 11a outputs a current for FCC update.

制御部１２ａは、バッテリ１１ａに対し、ＦＣＣ更新のために理想的な電流を出力させる。ここで「理想的な電流」とは、ＦＣＣを正確に測定するための安定した電流であり、所定の範囲内の電流である。換言すれば、ＦＣＣの更新時には、バッテリ１１ａに無理な負荷をかけない放電がなされるよう制御される。放電された電流は、バッテリ１１ａに接続されたモータ１３ａや１４ｂに出力されてもよいし、放電回路２１ａに出力されてもよい。 The controller 12a causes the battery 11a to output an ideal current for FCC update. Here, the “ideal current” is a stable current for accurately measuring the FCC, and is a current within a predetermined range. In other words, when the FCC is updated, the battery 11a is controlled so as to discharge without applying an excessive load. The discharged current may be output to the motors 13a and 14b connected to the battery 11a, or may be output to the discharge circuit 21a.

ここで、バッテリ１１ａが理想的な電流を出力しているときに、バッテリ１１ｂは制御部１２ｂの制御に応じて、電力を移動体１の各部（例えばモータ１３ｂ、１４ａ）に供給する。 Here, when the battery 11a outputs an ideal current, the battery 11b supplies electric power to each part (for example, the motors 13b and 14a) of the mobile body 1 according to the control of the control part 12b.

図５は、各時間においてバッテリ１１ａが出力する電流値の一例を示したグラフである。実線は、ＦＣＣ更新のための理想的な電流の一例である。ここでバッテリ１１ａは、電流値０以上〜閾値Ｔｈ以下（第１の閾値以上第２の閾値以下）までの所定の範囲内の電流を出力している。 FIG. 5 is a graph showing an example of the current value output by the battery 11a at each time. The solid line is an example of an ideal current for FCC update. Here, the battery 11a outputs a current within a predetermined range from a current value of 0 to a threshold value Th (a first threshold value to a second threshold value).

点線は、理想的ではない電流の一例である。ここでバッテリ１１ａは、電流値０〜閾値Ｔｈまでの所定の範囲内の電流ではなく、高い割合で閾値Ｔｈを超えた範囲の電流（大電流）を出力している。 A dotted line is an example of a non-ideal current. Here, the battery 11a outputs a current (large current) in a range exceeding the threshold Th at a high rate, not a current within a predetermined range from the current value 0 to the threshold Th.

途中でバッテリ１１ａに無理な負荷をかけてしまう（即ち、大電流がバッテリ１１ａから流れてしまう）と、ＦＣＣ更新が正確に行えなくなる。即ち、算出部１６は、バッテリ１１ａの実際のＦＣＣよりも少ない、又は多い値をＦＣＣと誤って算出してしまう。制御部１２ａは、その誤って算出したＦＣＣに基づいてバッテリ１１ａの電流出力の制御を行う。算出部１６がバッテリ１１ａのＦＣＣを実際のＦＣＣよりも少なく算出した場合には、制御部１２は移動体１の稼働可能な時間を実際よりも少なく見積もるため、移動体１の航続距離が短くなってしまう。また、算出部１６がバッテリ１１ａのＦＣＣを実際のＦＣＣよりも多く算出した場合には、制御部１２は移動体１の稼働可能な時間を実際よりも多く見積もるため、移動体１の走行途中でトルク不足が発生してしまう。 If an unreasonable load is applied to the battery 11a in the middle (that is, a large current flows from the battery 11a), the FCC update cannot be performed accurately. That is, the calculation unit 16 erroneously calculates a value smaller or larger than the actual FCC of the battery 11a as the FCC. The control unit 12a controls the current output of the battery 11a based on the erroneously calculated FCC. When the calculation unit 16 calculates the FCC of the battery 11a to be less than the actual FCC, the control unit 12 estimates the operating time of the moving body 1 to be less than the actual time, so the cruising distance of the moving body 1 is shortened. End up. When the calculation unit 16 calculates the FCC of the battery 11a more than the actual FCC, the control unit 12 estimates the time during which the mobile body 1 can be operated more than the actual time. Torque shortage will occur.

なお、理想的な電流とみなされる「所定の範囲内の電流」は、実際にある閾値〜別の閾値までの範囲内に電流が常に収まっているのみならず、所定の範囲内の電流と実質的にみなされる電流であってもよい。例えば、バッテリ１１ａの電流値が、わずかな時間、所定の閾値を微小な電流量だけ超えた場合には、「所定の範囲内の電流」とみなすことができる。このように、所定の閾値を超えた電流量や時間、回数に基づいて、測定した電流値のうち閾値を超える割合が少量であると判定されれば「所定の範囲内の電流」であるとみなすことができる。 Note that “current within a predetermined range” regarded as an ideal current is not only that the current is always within a range from a certain threshold value to another threshold value, but also substantially equal to a current within a predetermined range. It may be a current that is regarded as a target. For example, when the current value of the battery 11a exceeds a predetermined threshold by a minute amount of current for a short time, it can be regarded as “current within a predetermined range”. As described above, if it is determined that the ratio of the measured current value exceeding the threshold is small based on the amount of current, the time, and the number of times exceeding the predetermined threshold, the current is within the predetermined range. Can be considered.

なお、一例として、バッテリ１１ａの容量は、２０００[ｍＡｈ]（＝２．０[Ａｈ]）程度である。ここで、一般的にＦＣＣの算出（学習）に理想とされている電流は１Ｃ[Ａ]とされており、バッテリの容量が２０００[ｍＡｈ]であれば、１Ｃ[Ａ]＝２．０[Ａ]である。これは、移動体１に通常の想定体重のユーザが巡航運転している際の電流値程度である。なお、バッテリの容量が１．５[Ａｈ]の場合は１Ｃ[Ａ]＝１．５[Ａ]である。この場合、１Ｃ[Ａ]の電流を、図５に示された閾値Ｔｈとして用いることができる。例えば制御部１２ａは、バッテリ１１ａの出力する電流を、常に１Ｃ[Ａ]の電流以下にするように制御する。 As an example, the capacity of the battery 11a is about 2000 [mAh] (= 2.0 [Ah]). Here, the current that is generally ideal for FCC calculation (learning) is 1 C [A]. If the battery capacity is 2000 [mAh], 1 C [A] = 2.0 [ A]. This is about the current value when a user having a normal assumed weight is traveling on the mobile body 1. When the battery capacity is 1.5 [Ah], 1C [A] = 1.5 [A]. In this case, a current of 1C [A] can be used as the threshold value Th shown in FIG. For example, the control unit 12a performs control so that the current output from the battery 11a is always 1 C [A] or less.

以下、図４に戻って説明を続ける。算出部１６はバッテリ１１ａの電流を測定し、算出部１６及び判定部１７は、測定された電流値に基づいて、ＦＣＣを更新する（ステップＳ８）。この更新の詳細は図２で説明した通りであるため、説明を省略する。ＦＣＣを更新した後、バッテリ１１ａは再度充電がなされる（ステップＳ１）。 Hereinafter, the description will be continued returning to FIG. The calculation unit 16 measures the current of the battery 11a, and the calculation unit 16 and the determination unit 17 update the FCC based on the measured current value (step S8). Details of this update are as described with reference to FIG. After updating the FCC, the battery 11a is charged again (step S1).

ＦＣＣの算出処理を、別の観点から示すと以下の通りになる。まず制御部１２ａは、バッテリ１１ａを、所定の範囲内の電流を出力するように制御する。「所定の範囲内の電流」の意味については上述の通りである。次に算出部１６の計測器は、バッテリ１１ａから出力される電流値を計測する。そして、算出部１６は、計測した電流値を用いて、バッテリ１１ａのＦＣＣを算出する。以上の処理により、バッテリのＦＣＣを正確に算出することができる。 The FCC calculation process is shown as follows from another viewpoint. First, the control unit 12a controls the battery 11a to output a current within a predetermined range. The meaning of “current within a predetermined range” is as described above. Next, the measuring instrument of the calculation unit 16 measures the current value output from the battery 11a. And the calculation part 16 calculates FCC of the battery 11a using the measured electric current value. With the above processing, the FCC of the battery can be accurately calculated.

移動体の小型化・軽量化を図った場合に、十分な数のセル（電池装置）を搭載できない状態がある。また、移動体がバッテリの回生充電機能を有しない場合も存在する。その場合、出力トルクが移動体の仕様に対して十分ではない場面が存在することがある。例えば、低温時、段差・坂道時（瞬発性）といった出力トルクが多く必要となる場合や、片系システムになったような場合である。この課題を解決し、小型・軽量でかつ十分なトルクの出力量を確保する移動体を提供するには、移動体がバッテリの状態に応じて制御方法を柔軟に切り替える必要がある。この柔軟な制御方法の切り替えには、バッテリのＦＣＣを正確に算出することが必要である。 There is a state where a sufficient number of cells (battery devices) cannot be mounted when the mobile body is reduced in size and weight. There is also a case where the mobile body does not have a battery regenerative charging function. In that case, there may be a scene where the output torque is not sufficient for the specifications of the moving object. For example, there are cases where a large output torque is required, such as when the temperature is low, a step or a slope (instantaneous), or a single system. In order to solve this problem and provide a moving body that is small and light and secures a sufficient amount of torque output, it is necessary for the moving body to flexibly switch the control method according to the state of the battery. In order to switch the flexible control method, it is necessary to accurately calculate the FCC of the battery.

実施の形態１にかかる移動体では、ＦＣＣの更新対象のバッテリに対して所定の範囲内の電流を出力させることにより、対象バッテリのＦＣＣを正確に算出することができる。そのため、移動体１の制御方法を柔軟に切り替えることが可能となり、十分なトルクの出力が可能となる。また、対象ではないバッテリの電力は移動体１の各部の制御のために用いられるので、ＦＣＣを算出中、移動体１の制御に支障を生じないようにすることができる。 In the mobile body according to the first embodiment, the FCC of the target battery can be accurately calculated by outputting a current within a predetermined range to the battery that is the FCC update target. Therefore, the control method of the mobile body 1 can be flexibly switched, and a sufficient torque can be output. Moreover, since the electric power of the battery which is not the object is used for controlling each part of the moving body 1, it is possible to prevent the moving body 1 from being hindered during the calculation of the FCC.

また、ＦＣＣの更新頻度が高くなってしまうと、１回のＦＣＣの更新毎に発生する誤差が累積する可能性がある。そこで監視部１８は、ＦＣＣの更新頻度を監視し、ＦＣＣの更新頻度を所定の頻度以下の更新頻度とすることで、累積する更新の誤差を低減することができる。これにより、バッテリのＦＣＣをより正確に算出することができる。 In addition, if the FCC update frequency increases, errors that occur every time the FCC is updated may accumulate. Therefore, the monitoring unit 18 can monitor the FCC update frequency and set the FCC update frequency to an update frequency equal to or lower than a predetermined frequency, thereby reducing accumulated update errors. Thereby, the FCC of the battery can be calculated more accurately.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１にかかる移動体１は、キャパシタ、放電回路といった構成要素については、必ずしも備えていなくともよい。また、移動体１は、算出部１６〜記憶部１９を制御部とは別の構成として記載したが、制御部が設けられたＣＵの基板内に算出部１６〜記憶部１９のいずれかが設けられていてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the moving body 1 according to the first embodiment may not necessarily include components such as a capacitor and a discharge circuit. Moreover, although the mobile body 1 described the calculation part 16-the memory | storage part 19 as a structure different from a control part, either the calculation part 16-the memory | storage part 19 is provided in the board | substrate of CU in which the control part was provided. It may be done.

図４のフローにおいて、ステップＳ２〜Ｓ６の判定処理については、順番を適当に入れ替えてもよい。 In the flow of FIG. 4, the order of the determination processes in steps S <b> 2 to S <b> 6 may be appropriately changed.

実施の形態１では、２つのバッテリを搭載する移動体についてＦＣＣの更新を行っていたが、３つ以上のバッテリを搭載する移動体についても、同様にＦＣＣの更新を行ってもよい。 In the first embodiment, the FCC is updated for a mobile body equipped with two batteries, but the FCC may be updated similarly for a mobile body equipped with three or more batteries.

１移動体
１１ａ、１１ｂバッテリ
１２ａ、１２ｂ制御部
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂモータ
１５ａ、１５ｂタイヤ
１６算出部
１７判定部
１８監視部
１９記憶部
２０ａ、２０ｂキャパシタ
２１ａ、２１ｂ放電回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile body 11a, 11b Battery 12a, 12b Control part 13a, 13b, 14a, 14b Motor 15a, 15b Tire 16 Calculation part 17 Determination part 18 Monitoring part 19 Storage part 20a, 20b Capacitor 21a, 21b Discharge circuit

Claims

A first battery and a second battery that output driving power in accordance with control; a first and a second motor that receive power supply from the first battery; and a power supply from the second battery. A method for calculating a full charge capacity of a battery executed by an inverted mobile body having a third and a fourth motor ,
One wheel is driven by the first motor and the third motor,
The other motor is driven by the second motor and the fourth motor,
One of the first battery or the second battery is controlled to output a current in a predetermined range, and the torque output caused by wheels of the inverted vehicle by the other of the battery and a predetermined torque A step of controlling to output current to the motor so that
A step of measuring the current value of the current in the predetermined range to be output from one control was of the first battery or the second battery,
Calculating the capacity of the battery when the first battery or the second battery is fully charged using the measured current value; and
A method for calculating a full charge capacity.