JP2000231940A - バッテリーメーター - Google Patents
バッテリーメーターInfo
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- JP2000231940A JP2000231940A JP11032609A JP3260999A JP2000231940A JP 2000231940 A JP2000231940 A JP 2000231940A JP 11032609 A JP11032609 A JP 11032609A JP 3260999 A JP3260999 A JP 3260999A JP 2000231940 A JP2000231940 A JP 2000231940A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】バッテリーの充放電状態を常に監視し、これを
正確に把握できるバッテリーメーターを提供する。 【解決手段】バッテリー（２）の充放電電流を検出する
電流検知器（１１）と;電流検知器（１１）の後段に接
続され、電流検出値に比例した周波数のパルス信号を出
力するＡＤ変換器（１２）と; 電流検知器（１１）の後
段にＡＤ変換器（１２）と並列に接続される極性検知器
（１３）と; ＡＤ変換器（１２）の出力するパルスを、
極性検知器（１３）の極性検出信号の正負に応じて加減
算するアップダウンカウンター（１４）と; を備えたこ
とを特徴とする。
正確に把握できるバッテリーメーターを提供する。 【解決手段】バッテリー（２）の充放電電流を検出する
電流検知器（１１）と;電流検知器（１１）の後段に接
続され、電流検出値に比例した周波数のパルス信号を出
力するＡＤ変換器（１２）と; 電流検知器（１１）の後
段にＡＤ変換器（１２）と並列に接続される極性検知器
（１３）と; ＡＤ変換器（１２）の出力するパルスを、
極性検知器（１３）の極性検出信号の正負に応じて加減
算するアップダウンカウンター（１４）と; を備えたこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリーの充放
電状態を常に監視し、正確に把握できるバッテリーメー
ターに関する。
電状態を常に監視し、正確に把握できるバッテリーメー
ターに関する。
【０００２】
【従来の技術】バッテリーの状態を監視する装置は従来
より存在するが、簡易なものが殆どで、信頼性に乏しか
った。然しながら、近年、バッテリーの充放電状態を正
確に把握する重要性はとみに増大している。
より存在するが、簡易なものが殆どで、信頼性に乏しか
った。然しながら、近年、バッテリーの充放電状態を正
確に把握する重要性はとみに増大している。
【０００３】その理由の一つには、コンピューターの普
及があり、停電によってコンピューターがダウンすると
重要なデータが失われたり、病院、銀行、空港等の重要
な施設の機能が完全に麻痺してしまう。そのため、これ
らの施設には必ずバックアップシステムが設けられてお
り、そのようなバックアップシステムにおけるバッテリ
ーのメンテナンスは非常に重要な課題である。即ち、そ
のようなシステムでは、バッテリーは常時最高の状態に
保たれている必要があり、その前提として、バッテリー
の充放電状態を正確に把握することが必須である。
及があり、停電によってコンピューターがダウンすると
重要なデータが失われたり、病院、銀行、空港等の重要
な施設の機能が完全に麻痺してしまう。そのため、これ
らの施設には必ずバックアップシステムが設けられてお
り、そのようなバックアップシステムにおけるバッテリ
ーのメンテナンスは非常に重要な課題である。即ち、そ
のようなシステムでは、バッテリーは常時最高の状態に
保たれている必要があり、その前提として、バッテリー
の充放電状態を正確に把握することが必須である。
【０００４】或いはまた、ソーラーカー・レースなどに
おいては、自車のバッテリーの充放電状態を正確に把握
しておくことは、レースの勝敗を左右する最も重要な要
素となる。
おいては、自車のバッテリーの充放電状態を正確に把握
しておくことは、レースの勝敗を左右する最も重要な要
素となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記観点に
立ってなされたものであり、その目的とするところは、
バッテリーの充放電状態を常に監視し、これを正確に把
握できるバッテリーメーターを提供することにある。
立ってなされたものであり、その目的とするところは、
バッテリーの充放電状態を常に監視し、これを正確に把
握できるバッテリーメーターを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記
（ａ）ないし（ｄ）項記載の構成要素、即ち、（ａ）バ
ッテリーの充放電電流を検出する電流検知器と、（ｂ）
電流検知器の後段に接続され、電流検出値に比例した周
波数のパルス信号を出力するＡＤ変換器と、（ｃ）電流
検知器の後段にＡＤ変換器と並列に接続される極性検知
器と、（ｄ）ＡＤ変換器の出力するパルスを、極性検知
器の極性検出信号の正負に応じて加減算するアップダウ
ンカウンターと、を備えたバッテリーメーターによって
達成できる。
（ａ）ないし（ｄ）項記載の構成要素、即ち、（ａ）バ
ッテリーの充放電電流を検出する電流検知器と、（ｂ）
電流検知器の後段に接続され、電流検出値に比例した周
波数のパルス信号を出力するＡＤ変換器と、（ｃ）電流
検知器の後段にＡＤ変換器と並列に接続される極性検知
器と、（ｄ）ＡＤ変換器の出力するパルスを、極性検知
器の極性検出信号の正負に応じて加減算するアップダウ
ンカウンターと、を備えたバッテリーメーターによって
達成できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつゝ本発明を
具体的に説明する。図１は、本発明に係るバッテリーメ
ーターの一実施例の回路構成を示すブロック図、図２
は、図１に示した電流検知器の機能を示す波形図、図３
は、図１に示したものとは異なる電流検知手段を示す説
明図、図４は、バッテリーの過充放電を防止する手段を
設けた実施例の回路構成を示すブロック図である。
具体的に説明する。図１は、本発明に係るバッテリーメ
ーターの一実施例の回路構成を示すブロック図、図２
は、図１に示した電流検知器の機能を示す波形図、図３
は、図１に示したものとは異なる電流検知手段を示す説
明図、図４は、バッテリーの過充放電を防止する手段を
設けた実施例の回路構成を示すブロック図である。
【０００８】なお、図中、１は本発明に係るバッテリー
メーター、１１はその電流検出器、１１ａは検出コイ
ル、１１ｂは挿入抵抗、１２はＡＤ変換器、１２１は増
幅器、１２２は変換器、１２３は電圧／周波数コンバー
ター、１２４はデバイダー、１３は極性検出器、１４は
アップダウンカウンターである。また、２はバッテリ
ー、３は太陽電池等の電源、４ａ，４ｂはダイオード、
５は負荷、６は過充放電検出器、７，８は遮断スイッチ
である。図示した実施例は、ソーラーカーへの適用を想
定して、電源３は太陽電池とし、バッテリー２がそのバ
ックアップ用のバッテリー、負荷５はこれによって駆動
されるモーターとし、本発明に係るバッテリーメーター
１がこのバッテリー２の充放電状態を監視するものとす
る。
メーター、１１はその電流検出器、１１ａは検出コイ
ル、１１ｂは挿入抵抗、１２はＡＤ変換器、１２１は増
幅器、１２２は変換器、１２３は電圧／周波数コンバー
ター、１２４はデバイダー、１３は極性検出器、１４は
アップダウンカウンターである。また、２はバッテリ
ー、３は太陽電池等の電源、４ａ，４ｂはダイオード、
５は負荷、６は過充放電検出器、７，８は遮断スイッチ
である。図示した実施例は、ソーラーカーへの適用を想
定して、電源３は太陽電池とし、バッテリー２がそのバ
ックアップ用のバッテリー、負荷５はこれによって駆動
されるモーターとし、本発明に係るバッテリーメーター
１がこのバッテリー２の充放電状態を監視するものとす
る。
【０００９】電源（太陽電池）３からの電流は電線３
ａ，３ｂを通じてバッテリー２に充電され、必要に応じ
てこれらの電線を通じて負荷５で消費される。この充放
電用電線３ａの周囲には、電流検知器１１の検出コイル
１１ａが設けられ、電線３ａ中を電流が流れると、その
電圧の変化に応じて検出コイル１１ａに誘導電流を生じ
る。
ａ，３ｂを通じてバッテリー２に充電され、必要に応じ
てこれらの電線を通じて負荷５で消費される。この充放
電用電線３ａの周囲には、電流検知器１１の検出コイル
１１ａが設けられ、電線３ａ中を電流が流れると、その
電圧の変化に応じて検出コイル１１ａに誘導電流を生じ
る。
【００１０】即ち、図２（１）は、電源（太陽電池）３
からの電力の供給が０であるときの負荷５の負荷電流、
即ち、充放電用電線３ａを流れる電流（例えば０〜５０
Ａ程度）の断続及びその電圧を示しており、電線３ａ中
をこのような電流が流れると、検出コイル１１ａには、
同図（２）に示す如く、上記電流の開始時及び停止時に
その電圧に対応した正及び負の尖形波状の誘導電流が流
れる。電流検知器１１は、この誘導電流の波形及びピー
ク値からバッテリー２に流れている瞬時電流を常時算出
し、図２（３）に示す如き、その算出値に比例する電圧
信号を発生する。電流検知器１１の出力信号は増幅器１
２１で増幅（±５Ｖ程度）され、変換器１２２におい
て、バッテリー２に流れている電流の向きに無関係な、
電流のみに依存する電圧信号、例えば１〜５Ｖの電圧信
号に変換される。当該変換器１２２の出力は電圧／周波
数コンバーター１２３に入力され、バッテリー２の充放
電電流に比例した、例えば０〜１０ＫＨz の周波数のデ
ジタル信号に変換され、適宜の分周比を有するデバイダ
ー１２４を経て、アップダウンカウンター１４に入力さ
れる。
からの電力の供給が０であるときの負荷５の負荷電流、
即ち、充放電用電線３ａを流れる電流（例えば０〜５０
Ａ程度）の断続及びその電圧を示しており、電線３ａ中
をこのような電流が流れると、検出コイル１１ａには、
同図（２）に示す如く、上記電流の開始時及び停止時に
その電圧に対応した正及び負の尖形波状の誘導電流が流
れる。電流検知器１１は、この誘導電流の波形及びピー
ク値からバッテリー２に流れている瞬時電流を常時算出
し、図２（３）に示す如き、その算出値に比例する電圧
信号を発生する。電流検知器１１の出力信号は増幅器１
２１で増幅（±５Ｖ程度）され、変換器１２２におい
て、バッテリー２に流れている電流の向きに無関係な、
電流のみに依存する電圧信号、例えば１〜５Ｖの電圧信
号に変換される。当該変換器１２２の出力は電圧／周波
数コンバーター１２３に入力され、バッテリー２の充放
電電流に比例した、例えば０〜１０ＫＨz の周波数のデ
ジタル信号に変換され、適宜の分周比を有するデバイダ
ー１２４を経て、アップダウンカウンター１４に入力さ
れる。
【００１１】このとき同時に、極性検知器１３は、電流
検知器１１の出力に基づき、電線３ａを流れる電流の向
きによってバッテリー２の充電か放電かを判別し、充電
時にはアップダウンカウンター１４のカウントをアップ
側に、放電時にはダウン側に切り換える。これにより、
充電時にはデバイダー１２４からもたらされるパルス数
がカウントアップされ、放電時には逆にカウントダウン
されることとなり、バッテリー２の充放電がアップダウ
ンカウンター１４に累積表示される。即ち、アップダウ
ンカウンター１４には、バッテリー２の現在の充電容量
が表示されるものである。
検知器１１の出力に基づき、電線３ａを流れる電流の向
きによってバッテリー２の充電か放電かを判別し、充電
時にはアップダウンカウンター１４のカウントをアップ
側に、放電時にはダウン側に切り換える。これにより、
充電時にはデバイダー１２４からもたらされるパルス数
がカウントアップされ、放電時には逆にカウントダウン
されることとなり、バッテリー２の充放電がアップダウ
ンカウンター１４に累積表示される。即ち、アップダウ
ンカウンター１４には、バッテリー２の現在の充電容量
が表示されるものである。
【００１２】而して、上記では太陽電池３の発電量が０
であるとしたが、この電源３の出力が加わっても、電源
３の出力電圧がバッテリー２の極間電圧より低い間は状
況は不変である。太陽電池３の出力がバッテリー２の極
間電圧以上に上昇すると、負荷５がオンのときの所要電
力の一部は、太陽電池３から直接負荷５に供給されるよ
うになると共に、負荷５がオフとなったときはバッテリ
ー２への充電が行なわれるようになる。而して、太陽電
池３の発電量が更に増大し、負荷５の所要電力を上回る
ようになると、負荷５がオンのときもバッテリー２に充
電が行なわれることとなる。然しながら、上記いずれの
場合にも、バッテリー２の充放電は正しくアップダウン
カウンター１４によって累算される。なお、長期間の使
用に伴い、アップダウンカウンター１４のカウント値の
誤差が累積して許容範囲を超える場合に備えて、一定期
間ごとにアップダウンカウンターの較正を行なうように
することが望ましい。
であるとしたが、この電源３の出力が加わっても、電源
３の出力電圧がバッテリー２の極間電圧より低い間は状
況は不変である。太陽電池３の出力がバッテリー２の極
間電圧以上に上昇すると、負荷５がオンのときの所要電
力の一部は、太陽電池３から直接負荷５に供給されるよ
うになると共に、負荷５がオフとなったときはバッテリ
ー２への充電が行なわれるようになる。而して、太陽電
池３の発電量が更に増大し、負荷５の所要電力を上回る
ようになると、負荷５がオンのときもバッテリー２に充
電が行なわれることとなる。然しながら、上記いずれの
場合にも、バッテリー２の充放電は正しくアップダウン
カウンター１４によって累算される。なお、長期間の使
用に伴い、アップダウンカウンター１４のカウント値の
誤差が累積して許容範囲を超える場合に備えて、一定期
間ごとにアップダウンカウンターの較正を行なうように
することが望ましい。
【００１３】図３は、電流検知器１１の検出子として前
記検出コイル１１ａの代わりに電線３ａ上に挿入抵抗１
１ｂを設け、その両端の電位差を検知することにより、
電線３ａ中の通電流を検出するようにした実施例を示し
ている。この場合は、図１に示した実施例の検出コイル
１１ａの出力が、図２（２）に周波数ような尖形波状の
電流であったのと異なり、電線３ａを流れた電流に対応
する図２（３）に示すような形状の出力電圧が挿入抵抗
１１ｂの両端において直接得られるものである。この回
路の説明はもはや不要であろう。
記検出コイル１１ａの代わりに電線３ａ上に挿入抵抗１
１ｂを設け、その両端の電位差を検知することにより、
電線３ａ中の通電流を検出するようにした実施例を示し
ている。この場合は、図１に示した実施例の検出コイル
１１ａの出力が、図２（２）に周波数ような尖形波状の
電流であったのと異なり、電線３ａを流れた電流に対応
する図２（３）に示すような形状の出力電圧が挿入抵抗
１１ｂの両端において直接得られるものである。この回
路の説明はもはや不要であろう。
【００１４】図４は、過充放電検出器６が過充放電を検
出したときに、その出力信号に基づき遮断スイッチ７又
は８を作動させて、過充放電を防止するように構成した
実施例を示している。
出したときに、その出力信号に基づき遮断スイッチ７又
は８を作動させて、過充放電を防止するように構成した
実施例を示している。
【００１５】なお、電線３ａ中を流れる直流充放電電流
の検出手段としては、上記実施例のほか、電線３ａの周
囲に磁性体リングを設けると共に、その磁気回路内にホ
ール素子を設けて、当該ホール素子の出力変動により電
線３ａ中の直流電流を検出するようにすることも可能で
ある。
の検出手段としては、上記実施例のほか、電線３ａの周
囲に磁性体リングを設けると共に、その磁気回路内にホ
ール素子を設けて、当該ホール素子の出力変動により電
線３ａ中の直流電流を検出するようにすることも可能で
ある。
【００１６】
【発明の効果】本発明は上記の如く構成されるから、本
発明によるときは、カウンター１４に充電時には＋カウ
ント、放電時には−カウントが行なわれ、バッテリーの
充放電状態を常に正確に把握できるバッテリーメーター
が提供されるものである。また、電流検知器の検出子と
して検出コイル１１ａを使用すれば、電線中の通電の有
無を非接触で検出できるから、簡単かつ安全である。
発明によるときは、カウンター１４に充電時には＋カウ
ント、放電時には−カウントが行なわれ、バッテリーの
充放電状態を常に正確に把握できるバッテリーメーター
が提供されるものである。また、電流検知器の検出子と
して検出コイル１１ａを使用すれば、電線中の通電の有
無を非接触で検出できるから、簡単かつ安全である。
【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、その目的の範囲内において上記の説明から当
業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂する
ものである。
のでなく、その目的の範囲内において上記の説明から当
業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂する
ものである。
【図１】 本発明に係るバッテリーメーターの一実施例
の回路構成を示すブロック図である。
の回路構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示した電流検知器の機能を示す波形図
である。
である。
【図３】 図１に示したものとは異なる電流検知手段を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】 バッテリーの過充放電を防止する手段を設け
た実施例の回路構成を示すブロック図である。
た実施例の回路構成を示すブロック図である。
１ バッテリーメーター １１ 電流検出器 １１ａ コイル １１ｂ 挿入抵抗 １２ ＡＤ変換器 １２１ 増幅器 １２２ 変換器 １２３ 電圧／周波数コンバーター １２４ デバイダー １３ 極性検出器 １４ アップダウンカウンター ２ バッテリー ３ 電源 ４ａ，４ｂ ダイオード ５ 負荷 ６ 過充放電検出器 ７，８ 遮断スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｒ 31/36 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｖ Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｍ Ｇ０１Ｒ 15/02 Ｇ Ｆターム(参考） 2G016 CA00 CB12 CB13 CB21 CB22 CB31 CB32 CC06 CC11 CC15 CC21 CD02 CD20 CE00 2G025 AB14 AC03 2G035 AA12 AB03 AC02 AC12 AC13 AD19 AD21 AD53 5G003 AA06 BA01 EA02 EA05 EA06 EA07 5H030 AA03 AA04 AA06 AS03 AS08 FF42
Claims (1)
- 【請求項１】 下記（ａ）ないし（ｄ）項記載の構成要
素を備えたバッテリーメーター（１）。 （ａ）バッテリー（２）の充放電電流を検出する電流検
知器（１１）。 （ｂ）電流検知器（１１）の後段に接続され、電流検出
値に比例した周波数のパルス信号を出力するＡＤ変換器
（１２）。 （ｃ）電流検知器（１１）の後段にＡＤ変換器（１２）
と並列に接続される極性検知器（１３）。 （ｄ）ＡＤ変換器（１２）の出力するパルスを、極性検
知器（１３）の極性検出信号の正負に応じて加減算する
アップダウンカウンター（１４）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11032609A JP2000231940A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | バッテリーメーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11032609A JP2000231940A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | バッテリーメーター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000231940A true JP2000231940A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12363606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11032609A Pending JP2000231940A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | バッテリーメーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000231940A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002311065A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-23 | Seiko Instruments Inc | 充放電電流検出回路 |
| JP2005228659A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Origin Electric Co Ltd | 液漏れ検出装置 |
| JP2009131023A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc | 電池パック、電池パック内蔵用保護動作制御ｉｃおよび携帯機器 |
| CN103207317A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-07-17 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 一种电池应用电量计的电压变化采集电路 |
| WO2023281891A1 (ja) * | 2021-07-05 | 2023-01-12 | ローム株式会社 | 電流センサ |
-
1999
- 1999-02-10 JP JP11032609A patent/JP2000231940A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002311065A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-23 | Seiko Instruments Inc | 充放電電流検出回路 |
| JP4533554B2 (ja) * | 2001-04-17 | 2010-09-01 | セイコーインスツル株式会社 | 充放電電流検出回路、バッテリー状態監視回路、二次電池装置、及び充放電電流検出方法 |
| JP2005228659A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Origin Electric Co Ltd | 液漏れ検出装置 |
| JP4512942B2 (ja) * | 2004-02-16 | 2010-07-28 | オリジン電気株式会社 | 液漏れ検出装置 |
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