JP2007018791A - State determination method of lead-acid battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は鉛蓄電池の状態判別に関する。 The present invention relates to state determination of a lead storage battery.
鉛蓄電池は自動車用や産業用の用途をはじめとして様々な用途に用いられている。特に、自動車用鉛蓄電池では、電池の性能低下によりエンジン始動が不能となるため、定期的な点検が必要である。 Lead-acid batteries are used in various applications including automobile and industrial applications. In particular, in a lead acid battery for automobiles, the engine cannot be started due to a decrease in battery performance, and therefore periodic inspection is necessary.
自動車鉛蓄電池の点検方法としては、電池が開路状態での電解液比重(希硫酸濃度)や端子電圧を計測したり、電池を専用のテスターに接続し、一時的に電池を放電させ、その時の放電電圧の挙動を計測するものである。例えば、特許文献1には、判定装置の測定用ワニグチグリップを点検電池の正・負極端子に接続し、測定装置内に組み込まれた放電用抵抗で点検電池を放電し、放電電圧より点検電池の良否判定を行ってその結果を出力することが示されている。 Car lead acid batteries can be inspected by measuring the electrolyte specific gravity (dilute sulfuric acid concentration) and terminal voltage when the battery is open, or connecting the battery to a dedicated tester and temporarily discharging the battery. It measures the behavior of the discharge voltage. For example, in Patent Document 1, a measuring crocodile grip of a determination device is connected to positive and negative terminals of an inspection battery, and the inspection battery is discharged with a discharge resistor incorporated in the measurement device. It is shown that a pass / fail judgment is made and the result is output.
特許文献1の判定装置では、点検電池の良否を判定するに当たり、電池の公称電圧や定格容量により、判定基準や判定結果が異なることから、様々な型式の電池に対応させるために、判定装置に点検電池の公称電圧・定格容量を設定入力する。 In the determination device of Patent Document 1, since the determination criteria and the determination result differ depending on the nominal voltage and the rated capacity of the battery when determining the quality of the inspection battery, in order to correspond to various types of batteries, Set and input the nominal voltage and rated capacity of the inspection battery.
このように、特許文献1では、点検作業者が点検電池の型式を目視で読み取り、その型式から公称電圧・定格容量を照合し、これらの値を判定装置に手動で入力する作業が必要となる。例えば、JIS D5301(始動用鉛蓄電池)で規定する55D23形蓄電池は、公称電圧12V、5時間率定格容量は48Ahであるので、これらの値を判定装置に入力する。
ところが、設定値を手動入力する際に設定値を誤って入力した場合、良否判定結果が不正確なものになることは避けられない。また、JIS D5301に記載されていない形式の電池も存在する。通常、始動用鉛蓄電池の定格容量値は電池本体や取扱説明書に記載されていないため、このようなJIS規格に記載されていない電池の場合、判定装置への設定入力ができない。 However, it is inevitable that the pass / fail judgment result will be inaccurate if the set value is entered by mistake when inputting the set value manually. There are also types of batteries that are not described in JIS D5301. Usually, since the rated capacity value of the lead acid battery for starting is not described in the battery main body or the instruction manual, in the case of such a battery not described in the JIS standard, setting input to the determination device cannot be performed.
また、同一形式の電池であっても、公称電圧・定格容量以外の特性は、製造業者間に差があり、同一製造業者であってもモデルチェンジにより製造時期が異なると、公称電圧・定格容量以外には差異があり、良否判定制度が低下するという課題があった。 Even with the same type of battery, characteristics other than the nominal voltage and rated capacity vary between manufacturers, and even if the same manufacturer has different production times due to model changes, the nominal voltage and rated capacity There was a difference that there was a difference, and the pass / fail judgment system declined.
前記した課題を解決するために、本発明の請求項1に係る発明は、鉛蓄電池に設けられ、かつ非接触状態で内部に格納されたデータを読み出し可能な記憶媒体から、状態判別を目的として設定される状態判別パラメータを読み出し、電池の電圧、入出力電流、内部抵抗等の電気的計測が可能な計測パラメータ群から少なくとも一つ選択される計測パラメータと状態判別パラメータとから、前記鉛蓄電池の状態を判別することを特徴とする鉛蓄電池の状態判別方法を示すものである。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 of the present invention aims at state determination from a storage medium provided in a lead-acid battery and capable of reading data stored therein in a non-contact state. Read out the state determination parameters to be set, and from the measurement parameters selected from at least one measurement parameter group capable of electrical measurement such as battery voltage, input / output current, and internal resistance, and the state determination parameters, the lead storage battery A state determination method for a lead storage battery, characterized in that the state is determined.
また、本発明の請求項2に係る発明は、請求項1の鉛蓄電池の状態判別方法において、記記憶媒体としてRFIDタグを用いたことを特徴とする。
The invention according to
さらに、本発明の請求項3に係る発明は、請求項1の鉛蓄電池の状態判方法において、記憶媒体として二次元バーコードを形成した部材としことを特徴とする。 Furthermore, the invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in the method for determining a state of a lead storage battery according to claim 1, the member is formed with a two-dimensional barcode as a storage medium.
本発明により、電池型式によって異なる状態判別装置の条件設定を手作業で入力という作業が省略できるとともに、誤設定や誤入力を排除でき、簡便でより精度が高い鉛蓄電池の状態判別が可能となる。 According to the present invention, it is possible to omit the manual setting of the condition setting of the state discriminating apparatus which varies depending on the battery type, and it is possible to eliminate the erroneous setting and the erroneous input, and it is possible to easily and more accurately discriminate the state of the lead storage battery. .
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明を適用する鉛蓄電池11を状態判別装置13に接続した状態を示す図である。鉛蓄電池11には、鉛蓄電池の状態判別を目的として電池品種毎に設定されるパラメータを格納し、かつ非接触状態でこれらパラメータを読み取り可能な記憶媒体12を一体に備える。
FIG. 1 is a diagram showing a state in which a
次に、状態判別装置13には、リーダ16が備えられ、鉛蓄電池11本体側の記憶媒体12に格納されたパラメータを非接触的に読み取る。ここで、パラメータの例として、所定の放電電流Iで所定時間t放電後の、放電電圧Vの判定値Vrとした場合について、状態判別方法を説明する。
Next, the state
リーダ16から前記した所定電流I、放電時間tおよび判定値Vrのパラメータが状態判別装置13に読み込まれる。状態判別装置13はその情報に基づき、端子14に接続された測定プローブ15を介して鉛蓄電池11を電流Iで所定時間t放電する。状態判別装置13は放電電圧Vを計測し、放電時間tにおける放電電圧値Vtを検知する。なお、この放電電圧値Vtが請求項1における電気的計測が可能な計測パラメータを意味する。
The predetermined current I, discharge time t, and determination value Vr parameters are read into the
そして、放電電圧値Vt(計測パラメータ)と判定値Vr(状態判別を目的として電池品種毎に設定されるパラメータ、以下状態判別パラメータ)とから、鉛蓄電池の状態判別を行い、表示ランプ、ディスプレイやプリンタ等の表示手段17を用いて表示する。 Then, the state of the lead storage battery is determined from the discharge voltage value Vt (measurement parameter) and the determination value Vr (a parameter set for each battery type for the purpose of state determination, hereinafter referred to as a state determination parameter). The image is displayed using display means 17 such as a printer.
なお、計測パラメータと状態判別パラメータとからどのような判別を行うのかを示す判別手順を状態判別装置13内に設けたマイコン(図示せず)内にプログラミングしておくことができる。また、単純に放電電圧値Vtを判定値Vrと比較すればよい場合には、標準電圧発生回路と、電圧比較回路を用いてハード的に判別を実行することも、勿論可能である。
Note that a determination procedure indicating what determination is performed from the measurement parameter and the state determination parameter can be programmed in a microcomputer (not shown) provided in the
さらに好ましい方法として、状態判別手順をプログラムとして記憶媒体12中に格納しておくことができる。この場合、リーダ16を用いて記憶媒体12中に格納された状態判別プログラムが状態判別装置13の記憶手段(図示せず)にロードされ、内蔵されたCPU(図示せず)により状態判別プログラムを実行する。
As a more preferable method, the state determination procedure can be stored in the
このような形態では、すでに市場に出回った状態判別装置の状態判別プログラム実行能力の範囲内(記憶手段の容量、CPU処理能力等)で状態判別プログラムのバージョンアップが可能となり、同一の状態判別装置でも、将来的に状態判別の精度向上が可能となる。 In such a form, it is possible to upgrade the state determination program within the range of the state determination program execution capability of the state determination device already on the market (capacity of storage means, CPU processing capacity, etc.), and the same state determination device However, the accuracy of state determination can be improved in the future.
なお、上記の例において、状態判別パラメータとして、放電電流I、放電時間t、放電電圧の判定値Vrとし、状態判別装置13側で計測する計測パラメータとして放電電圧Vとしたが他のパラメータを用いることができる。但し、計測パラメータとしては、測定用プローブ15を介して計測する関係上、電圧、電流およびこれを時間積算して得られる電気量や、内部インピーダンス等、電気的計測によって得られるパラメータを用いる。また、温度は測定用プローブ15とは別に温度センサーを用いることにより計測パラメータとして利用することが可能となる。
In the above example, the discharge current I, the discharge time t, and the discharge voltage determination value Vr are used as the state determination parameters, and the discharge voltage V is used as a measurement parameter to be measured on the
なお、時間そのものは電気的なパラメータではないが、例えば、放電電圧が所定値まで低下するのに要する時間を一つのパラメータとした場合、放電電圧をマイコンでモニターし、かつマイコン動作クロックを参照することにより、このパラメータを得ることができるため、本発明での電気的計測によって得られる計測パラメータとして扱うことができる。 Although the time itself is not an electrical parameter, for example, when the time required for the discharge voltage to drop to a predetermined value is one parameter, the discharge voltage is monitored by the microcomputer and the microcomputer operation clock is referred to. Thus, since this parameter can be obtained, it can be handled as a measurement parameter obtained by electrical measurement in the present invention.
また、例えば、状態判別パラメータであるVrに温度依存性がある場合、計測パラメータとして電池温度(Tb)計測し、これから状態判別パラメータを温度補正すればよい。この場合、標準温度(例として25℃)の状態判別パラメータVr(25℃)から電池温度(Tb)時の状態判別パラメータVr(Tb)を温度補正して求め、この状態判別パラメータVr(Tb)と温度Tbで計測された計測パラメータVと比較することになる。これにより、温度による影響がキャンセルでき、より正確な状態判別が可能となる。 Further, for example, when the state determination parameter Vr has temperature dependency, the battery temperature (Tb) is measured as a measurement parameter, and the state determination parameter is corrected from this temperature. In this case, the state determination parameter Vr (Tb) at the battery temperature (Tb) is obtained by correcting the temperature from the state determination parameter Vr (25 ° C.) at the standard temperature (for example, 25 ° C.), and this state determination parameter Vr (Tb) And the measurement parameter V measured at the temperature Tb. Thereby, the influence by temperature can be canceled and a more accurate state determination is attained.
上記の例では、状態判別パラメータ(放電電圧判定値:Vr)を計測パラメータ(電池温度:Tb)で補正した例を示したが、状態判別パラメータVrを温度補正せず、計測パラメータ側を温度補正することできる。 In the above example, the state determination parameter (discharge voltage determination value: Vr) is corrected with the measurement parameter (battery temperature: Tb). However, the state determination parameter Vr is not corrected for temperature, and the measurement parameter side is corrected for temperature. Can do.
この場合、標準温度(例として)での状態判別パラメータVr(25℃)を温度補正せず、電池温度Tbで計測された計測パラメータV(Tb)を温度補正してV(25℃)を求め、Vr(25℃)とV(25℃)とを比較して状態判別するものであり、この方法によっても温度による影響がキャンセルでき、より正確な状態判別が可能となる。 In this case, the state determination parameter Vr (25 ° C.) at the standard temperature (as an example) is not corrected for temperature, and the measurement parameter V (Tb) measured at the battery temperature Tb is corrected for temperature to obtain V (25 ° C.). , Vr (25 ° C.) and V (25 ° C.) are compared to determine the state. Also by this method, the influence of temperature can be canceled and the state can be determined more accurately.
ここで補正に用いる計測パラメータとして温度を用いる例を述べたが、例えば、鉛蓄電池11の開路電圧V0を計測パラメータとして用いることができる。鉛蓄電池11における開路電圧V0は活物質の一つである電解液中の硫酸濃度とネルンスト式により相関関係を有するが故に鉛蓄電池11のSOC(充電状態)と強い相関を有する。したがって、開路電圧V0を計測パラメータとして状態判別パラメータあるいは他の計測パラメータを補正すれば、鉛蓄電池11のSOCを加味した状態判別が可能となり、より判別精度を高めることができる。
Although the example which uses temperature as a measurement parameter used for correction | amendment was described here, the open circuit voltage V0 of the
さらに前述の例では、計測パラメータを放電電圧Vのみとした例は計測パラメータが単一の例であるが、この計測パラメータを複数とすることもできる。例えば、状態判別パラメータとして内部抵抗判別値IRXを用い、状態判別装置13によって鉛蓄電池11の内部抵抗値(IR)を計測パラメータとして計測する。
Further, in the above-described example, the example in which the measurement parameter is only the discharge voltage V is an example in which the measurement parameter is single, but a plurality of measurement parameters may be used. For example, the internal resistance determination value IRX is used as the state determination parameter, and the internal resistance value (IR) of the
そして、例えば、以下の判定基準によって、放電電圧および内部抵抗の2つのパラメータから状態判別を行うことができる。 Then, for example, the state can be determined from the two parameters of the discharge voltage and the internal resistance according to the following determination criteria.
(1)
V≧VrかつIR<IRXの場合、鉛蓄電池11は良好。
(1)
When V ≧ Vr and IR <IRX, the
(2)
V≧VrかつIR≧IRXの場合、鉛蓄電池11は要注意状態。
(2)
When V ≧ Vr and IR ≧ IRX, the
(3)
V<VrかつIR<IRXの場合、鉛蓄電池11は要注意状態。
(3)
When V <Vr and IR <IRX, the
(4)
V<VrかつIR≧IRXの場合、鉛蓄電池11は要交換。
(4)
When V <Vr and IR ≧ IRX, the
このように、複数の状態判別パラメータおよび複数の計測パラメータを用いることにより、より正確な状態判別可能となる。 As described above, by using a plurality of state determination parameters and a plurality of measurement parameters, a more accurate state determination can be performed.
なお、本発明では、記憶媒体12として、その内部に格納された状態パラメータが非接触式で読み出し可能なデバイスあるいは手段を用いる。好適な例として、RFIDタグを用いることができる。RFIDタグはリーダ16からの電波により内部で発電し、内部格納情報を電波により外部に送出する機能を有している。
In the present invention, as the
RFIDタグは非接触式でデータ読み出しが可能であるため、鉛蓄電池11を車両に搭載したままで鉛蓄電池11の状態判別を行うことができる。
Since the RFID tag can read data in a non-contact manner, the state of the
図2はRFIDタグ21を鉛蓄電池11に装着した例を示す図である。図2に示したように、鉛蓄電池11の蓋22に設けた凹部23にRFIDタグ21を収納し、RFIDタグ21上をシール等の保護部材24で覆えばよい。また、鉛蓄電池の品番・注意文を記載したラベルを保護部材24として用いれば、ラベルと保護部材を兼用できるため、部品点数削減の点で好ましい。
FIG. 2 is a diagram showing an example in which the
また、他の例として、上記の鉛蓄電池の品番・注意文を記載したラベルを多層構造のものとして、ラベル中にRFID21タグを収納したものを用いたものを鉛蓄電池11に貼り付けてもよい。
Further, as another example, a label describing the product number / caution statement of the above lead storage battery may be a multilayer structure, and a label containing an RFID21 tag may be attached to the
さらに、記憶手段として、二次元バーコードを用いてもよい。二次元バーコードとしてJIS X0510(二次元コードシンボル−QRコード−基本仕様)に規定されたQRコード(株式会社デンソーウェーブの登録商標)を用いてもよい。なお、QRコードは数字のみで最大7089文字、英数字で最大4296文字を収納可能である。 Furthermore, a two-dimensional barcode may be used as the storage means. A QR code (registered trademark of DENSO WAVE INCORPORATED) defined in JIS X0510 (two-dimensional code symbol-QR code-basic specification) may be used as the two-dimensional barcode. The QR code can store a maximum of 7089 characters only and a maximum of 4296 alphanumeric characters.
QRコードは精密な印刷精度が必要とされるため、印刷精度が確保できるシート状部材に印刷し、このシート状部材を鉛蓄電池11の外装、通常は目視容易な蓋22に貼り付ければよい。自動車用の鉛蓄電池は埃や滲み出した電解液によって汚れるがQRコードはコードの一部に汚損や欠損があってもデータ復元可能であるため、適切な記憶手段として用いることができる。
Since the QR code requires precise printing accuracy, the QR code is printed on a sheet-like member that can ensure printing accuracy, and this sheet-like member may be attached to the exterior of the
以上、説明したように、本発明の鉛蓄電池の状態判別方法は、状態判別のため従来手動で入力が必要であった設定作業が省略できるとともに、誤設定や誤入力を排除できる。また、電圧・定格容量といった単に鉛蓄電池型式から読み取れる状態判別パラメータに加えて、内部抵抗等の他のパラメータを採用できるため、より精度の高い状態判別が可能となる。 As described above, the lead storage battery state determination method of the present invention can omit setting operations that conventionally required manual input for state determination, and can eliminate erroneous settings and input errors. Further, in addition to the state determination parameters such as voltage and rated capacity that can be simply read from the lead-acid battery type, other parameters such as internal resistance can be adopted, so that more accurate state determination is possible.
以上、説明したように、本発明による鉛蓄電池の状態判別方法は、上記した効果を有し、また、鉛蓄電池を車両に固定した状態で状態判別できることから、自動車用鉛蓄電池の状態判別に好適である。 As described above, the method for determining the state of the lead storage battery according to the present invention has the effects described above, and can be determined with the lead storage battery fixed to the vehicle. It is.
11 鉛蓄電池
12 記憶媒体
13 状態判別装置
14 端子
15 測定用プローブ
16 リーダ
17 表示手段
21 RFIDタグ
22 蓋
23 凹部
24 保護部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電池の電圧、入出力電流、内部抵抗等の電気的計測が可能な計測パラメータ群から少なくとも一つ選択される計測パラメータと前記状態判別パラメータから、前記鉛蓄電池の状態を判別することを特徴とする鉛蓄電池の状態判別方法。 Read the state determination parameter set for the purpose of state determination from the storage medium provided in the lead storage battery and capable of reading the data stored in the non-contact state inside,
The state of the lead storage battery is determined from a measurement parameter selected from at least one measurement parameter group capable of electrical measurement of the battery voltage, input / output current, internal resistance, and the like, and the state determination parameter. To determine the state of a lead-acid battery.
The lead storage battery according to claim 1, wherein a member on which a two-dimensional barcode is formed is used as the storage medium.
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