JP2007080552A - Regeneration method of storage battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To electrically regenerate a storage battery during operation by floating charge in an on-line state. <P>SOLUTION: Charge current superimposed with floating charge current If from a charger 30, DC base current Ib from a regenerator 10, and square wave pulse current Ip is supplied to the storage battery B. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、浮動充電方式によって稼働中の蓄電池を電気的に活性化して再生処理する蓄電池の再生処理方法に関する。   The present invention relates to a storage battery regeneration processing method for electrically activating and regenerating a storage battery in operation by a floating charging method.

発電プラントや、変電所、通信設備などの重要設備において、停電時の非常用電源として使用される蓄電池は、浮動充電方式により常時満充電状態にして待機させるのが普通である(たとえば特許文献1、2)。   In an important facility such as a power plant, a substation, or a communication facility, a storage battery used as an emergency power source in the event of a power outage is normally kept in a fully charged state by a floating charging method and is kept on standby (for example, Patent Document 1). 2).

一方、蓄電池は、一般に、時日の経過とともに劣化し、内部抵抗が高くなるとともに放電容量が小さくなって行くことが知られている。たとえば鉛蓄電池では、電極表面にPb SO4 の大結晶が析出して成長し、電極の電気化学的な活性が失われる現象があり、いわゆるサルフェーションとして知られている。また、ニッケルカドミウム電池に代表されるアルカリ蓄電池では、陽極表面のNi OOHの結晶構造が崩れて脆弱化し、アモルファス化して活性が失われる。 On the other hand, it is known that storage batteries generally deteriorate with the passage of time, and the internal resistance increases and the discharge capacity decreases. For example, in a lead storage battery, there is a phenomenon in which a large crystal of PbSO 4 precipitates on the electrode surface and grows, and the electrochemical activity of the electrode is lost, which is known as sulfation. Further, in an alkaline storage battery represented by a nickel cadmium battery, the crystal structure of Ni OOH on the anode surface collapses and becomes brittle, becomes amorphous and loses its activity.

そこで、蓄電池が劣化した場合は、仮設電池を用意して劣化した蓄電池と一時的に交換し、劣化した蓄電池を充電器、負荷から切り離してオフライン状態にした上、適切に保守する必要がある。蓄電池の保守作業は、少なくとも数時間以上の作業時間を要するから、発電プラントなどの安全性、信頼性に不測の影響を来たさないように、仮設電池を用意して作業中の停電に備える必要があるからである。
特開2001−238368号公報 特開2005−108543号公報
Therefore, when the storage battery is deteriorated, it is necessary to prepare a temporary battery and temporarily replace it with the deteriorated storage battery. Since maintenance work for storage batteries requires at least several hours of work, prepare temporary batteries and prepare for power outages during work so as not to have an unexpected impact on the safety and reliability of power plants. It is necessary.
JP 2001-238368 A JP 2005-108543 A

かかる従来技術によるときは、劣化した蓄電池の保守作業は、仮設電池を用意し、劣化した蓄電池との交換作業、復旧作業を伴うから、一連の作業が煩雑であり、所要作業工数も過大になりがちであるという問題があった。   When using this conventional technology, maintenance work for deteriorated storage batteries involves preparing temporary batteries, and replacing and recovering with deteriorated storage batteries, which makes the series of operations complicated and requires a large number of man-hours. There was a problem of tending.

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、浮動充電方式によって稼働中の蓄電池をオンライン状態のまま電気的に再生処理することによって、作業内容の単純化、所要作業工数の低減化を図ることができる蓄電池の再生処理方法を提供することにある。   Therefore, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to simplify the work contents and reduce the required work man-hours by electrically regenerating the storage battery in operation in the online state by the floating charging method. An object of the present invention is to provide a storage battery regeneration processing method capable of achieving the above.

かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、充電器からの浮動充電電流と再生装置からの直流のベース電流、方形波のパルス電流とを重畳する充電電流を浮動充電方式によって稼働中の蓄電池に供給し、時系列的に採取する蓄電池の各セルの電圧データに基づいて蓄電池の再生処理の進行を監視することをその要旨とする。   In order to achieve the above object, the structure of the present invention is a storage battery in which a floating charging current is superimposed on a charging current superimposed on a DC base current and a square-wave pulse current from a regenerator by a floating charging method. The main point is to monitor the progress of the regeneration process of the storage battery based on the voltage data of each cell of the storage battery collected in time series.

なお、蓄電池の定格電流Io として、浮動充電電流(1/10〜1/8)Io 、ベース電流(1/4〜3/4)Io 、パルス電流(1〜2)Io に設定することができ、パルス電流のパルス周波数2〜10kHz 、デューティ比20〜35%に設定することができ、ベース電流、パルス電流を供給する5〜10分の充電期間ごとに、ベース電流、パルス電流を休止させる休止期間を設けることができる。ただし、蓄電池の定格容量C(Ah)、時間率H(h)として、定格電流Io =C/H(A)である。   The rated current Io of the storage battery can be set to a floating charging current (1/10 to 1/8) Io, a base current (1/4 to 3/4) Io, and a pulse current (1 to 2) Io. The pulse frequency of the pulse current can be set to 2 to 10 kHz, the duty ratio can be set to 20 to 35%, and the base current and the pulse current are paused every 5 to 10 minutes during the charging period for supplying the base current and the pulse current. A period can be provided. However, as the rated capacity C (Ah) and time rate H (h) of the storage battery, the rated current Io = C / H (A).

かかる発明の構成によるときは、蓄電池は、浮動充電方式によって稼働中のオンライン状態のまま、すなわち充電器や負荷に接続したまま、充電器からの浮動充電電流と再生装置からのベース電流、パルス電流とを重畳する充電電流を供給することにより、電気的に速やかに再生処理することが可能である。充電器からの浮動充電電流と直流のベース電流とによって蓄電池が充電される一方、大電流のパルス電流により、電極表面を有効に活性化することができるからである。そこで、仮設電池を用意したり、それを蓄電池と交換したり復旧したりする必要がないから、作業内容を大幅に簡略化し、所要作業工数を削減することができる。また、この発明は、鉛蓄電池の他、ニッケルカドミウム電池などのアルカリ蓄電池にもそのまま適用することができる。   According to such a configuration of the invention, the storage battery remains in an on-line state of operation by the floating charging method, that is, while being connected to the charger or the load, the floating charging current from the charger, the base current from the regenerating device, and the pulse current By supplying a charging current that superimposes the above, it is possible to electrically regenerate quickly. This is because the storage battery is charged by the floating charging current from the charger and the DC base current, while the electrode surface can be effectively activated by the large pulse current. Therefore, there is no need to prepare a temporary battery, replace it with a storage battery, or restore it, so that the work content can be greatly simplified and the required number of work steps can be reduced. Moreover, this invention can be applied as it is to alkaline storage batteries such as nickel cadmium batteries as well as lead storage batteries.

なお、再生装置は、蓄電池に並列接続すればよく、蓄電池の各セルの電圧データを採取するための計測制御装置は、蓄電池の正または負の一極を基準とする各セルの端子電圧を周期的にスキャンして各セルの電圧を算出した上、各セルの電圧の時間変化に着目して再生処理の進行を監視することができる。すなわち、各セルの電圧は、一般に、劣化が進行して放電容量が小さくなっているセル程速やかに回復して満充電相当の一定値に飽和する傾向があるから、計測制御装置は、すべてのセルの電圧が一定値に飽和した後、たとえば1〜2時間程度の余裕期間が経過したことを検出して再生処理の完了とみなし、再生装置を自動停止させればよい。   Note that the regeneration device may be connected in parallel to the storage battery, and the measurement control device for collecting the voltage data of each cell of the storage battery cycles the terminal voltage of each cell with the positive or negative polarity of the storage battery as a reference. It is possible to monitor the progress of the reproduction process by paying attention to the time change of the voltage of each cell after calculating the voltage of each cell by scanning. In other words, the voltage of each cell generally tends to recover more quickly and saturate to a constant value equivalent to full charge as the cell whose deterioration is progressing and the discharge capacity is small. After the cell voltage saturates to a certain value, for example, it is detected that a margin period of about 1 to 2 hours has passed, and it is considered that the reproduction process is completed, and the reproduction apparatus is automatically stopped.

充電器からの浮動充電電流、再生装置からのベース電流、パルス電流は、蓄電池の定格電流Io を基準にして、それぞれ適切に設定する。すなわち、浮動充電電流(1/10〜1/8)Io 、ベース電流(1/4〜3/4)Io 、パルス電流(1〜2)Io に設定することにより、良好な再生処理を実現することができる。なお、浮動充電電流は、蓄電池の自己放電を補うように設定する。一方、ベース電流、パルス電流は、大き過ぎると、再生処理中の蓄電池の発熱が過大になったり、極板に損傷を生じたりするおそれがあり、小さ過ぎると、所要再生処理時間が過大になるおそれがある。また、パルス電流は、パルス周波数2〜10kHz 、デューティ比20〜35%に設定するのがよい。ただし、これらの一連の再生処理用のパラメータは、蓄電池の種類、容量、時間率などにより、実験的に最適値を定めるものとする。   The floating charging current from the charger, the base current from the regenerator, and the pulse current are set appropriately based on the rated current Io of the storage battery. That is, by setting the floating charging current (1/10 to 1/8) Io, the base current (1/4 to 3/4) Io, and the pulse current (1 to 2) Io, good reproduction processing is realized. be able to. The floating charging current is set so as to compensate for the self-discharge of the storage battery. On the other hand, if the base current and the pulse current are too large, there is a risk of excessive heat generation of the storage battery during the regeneration process or damage to the electrode plate. If it is too small, the required regeneration process time becomes excessive. There is a fear. The pulse current is preferably set to a pulse frequency of 2 to 10 kHz and a duty ratio of 20 to 35%. However, these series of parameters for regeneration processing are experimentally determined to be optimum values depending on the type, capacity, and time rate of the storage battery.

5〜10分の充電期間ごとに休止期間を設けるのは、充電期間中に蓄電池が発熱するので、休止期間中に熱を放散させ、蓄電池の過大な温度上昇を回避するためである。そこで、充電期間、休止期間の各時間も、蓄電池の種類、容量などにより適宜設定してよいものとする。なお、休止期間は、再生装置からのベース電流、パルス電流を休止させるだけであり、充電器からの浮動充電電流は、充電期間、休止期間を問わず、蓄電池に対して一定電流を連続的に供給しつづけるものとする。休止期間は、0.5〜2分程度に設定するのがよい。   The reason why the suspension period is provided for each charging period of 5 to 10 minutes is that the storage battery generates heat during the charging period, so that heat is dissipated during the suspension period and an excessive temperature rise of the storage battery is avoided. Therefore, each time of the charging period and the suspension period may be set as appropriate depending on the type and capacity of the storage battery. During the rest period, only the base current and pulse current from the playback device are rested, and the floating charge current from the charger continuously applies a constant current to the storage battery regardless of the charge period or rest period. Continue to supply. The rest period is preferably set to about 0.5 to 2 minutes.

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

蓄電池の再生処理方法は、浮動充電方式により稼働中の蓄電池Bに対し、蓄電池Bをオンライン状態にしたまま、再生装置10、計測制御装置20を組み合わせて実施する(図1)。   The storage battery regeneration processing method is implemented by combining the regeneration device 10 and the measurement control device 20 with the storage battery B in an on-line state with respect to the storage battery B operating by the floating charging method (FIG. 1).

蓄電池Bは、充電器30を介して浮動充電されている。充電器30は、ブレーカBR1 を介して交流電源ACに接続する変圧器TRと、変圧器TRの二次側に接続する位相制御方式の整流回路31と、平滑回路32とを備えている。充電器30の出力側は、ブレーカBR2 を介して蓄電池Bに接続されており、さらに、電圧補償装置40、ブレーカBR3 を介して負荷Lに接続されている。そこで、充電器30は、蓄電池Bに対して常時浮動充電電流If を供給するとともに、負荷Lに対して負荷電流Il を供給することができる。なお、電圧補償装置40は、負荷Lに供給する直流電圧の過大な変動を補償するものであり、必要に応じて設備すればよい。すなわち、図1において、充電器30、蓄電池B、電圧補償装置40を含む一連の回路は、交流電源ACの喪失時においても、蓄電池Bにより負荷Lを継続して動作させるための非常用電源設備を構成している。   The storage battery B is floatingly charged via the charger 30. The charger 30 includes a transformer TR connected to the AC power supply AC via the breaker BR1, a phase control type rectifier circuit 31 connected to the secondary side of the transformer TR, and a smoothing circuit 32. The output side of the charger 30 is connected to the storage battery B via the breaker BR2, and further connected to the load L via the voltage compensator 40 and the breaker BR3. Therefore, the charger 30 can always supply the floating charging current If to the storage battery B and supply the load current Il to the load L. The voltage compensator 40 compensates for excessive fluctuations in the DC voltage supplied to the load L, and may be installed as necessary. That is, in FIG. 1, the series of circuits including the charger 30, the storage battery B, and the voltage compensation device 40 is an emergency power supply facility for continuously operating the load L by the storage battery B even when the AC power supply AC is lost. Is configured.

蓄電池Bの劣化が生じ、またはそれが懸念されるとき、再生装置10、計測制御装置20を使用して、蓄電池Bを浮動充電中のまま電気的に再生処理する。再生装置10は、ブレーカBRa を介して交流電源ACに接続し、ブレーカBRb を介して蓄電池Bに並列接続される。また、計測制御装置20は、蓄電池Bの各セルの端子電圧Vi を検出し、計測制御装置20の出力は、制御信号Sc として再生装置10に入力される。なお、再生装置10、計測制御装置20は、図1に拘らず、ハードウェア的に一体の装置として構成してもよい。   When the storage battery B is deteriorated or concerned, the regeneration device 10 and the measurement control device 20 are used to electrically regenerate the storage battery B while floating charging. The reproducing apparatus 10 is connected to the AC power source AC via the breaker BRa and connected in parallel to the storage battery B via the breaker BRb. Further, the measurement control device 20 detects the terminal voltage Vi of each cell of the storage battery B, and the output of the measurement control device 20 is input to the reproduction device 10 as the control signal Sc. Note that the playback device 10 and the measurement control device 20 may be configured as hardware-integrated devices regardless of FIG.

再生装置10は、マイクロコンピュータ11、直流電源回路12、スイッチング素子SW1 を主要部材として構成されている(図2)。   The reproducing apparatus 10 is composed mainly of a microcomputer 11, a DC power supply circuit 12, and a switching element SW1 (FIG. 2).

直流電源回路12は、ブレーカBRa を介して交流電源ACに接続される。また、直流電源回路12の出力側は、逆流防止用のダイオードD、スイッチング素子SW1 、電流検出器13の他、外部のブレーカBRb を介して蓄電池Bに接続される。マイクロコンピュータ11からのゲート信号S1 は、スイッチング素子SW1 のゲートに入力されており、スイッチング素子SW1 は、ゲート信号S1 に従って直流電源回路12からの直流電流を通電制御することができる。ただし、スイッチング素子SW1 は、図示のトランジスタの他、FET、GTO、IGBT、双方向サイリスタなどの任意の半導体スイッチング素子が使用可能である。電流検出器13は、直流変流器(DCCT)の他、電流検出用の低抵抗であってもよく、その出力は、電流信号S2 としてマイクロコンピュータ11にフィードバックされている。マイクロコンピュータ11には、計測制御装置20からの制御信号Sc が導入されている。   The DC power supply circuit 12 is connected to an AC power supply AC through a breaker BRa. Further, the output side of the DC power supply circuit 12 is connected to the storage battery B through an external breaker BRb in addition to the backflow preventing diode D, the switching element SW1, and the current detector 13. The gate signal S1 from the microcomputer 11 is input to the gate of the switching element SW1, and the switching element SW1 can control the energization of the DC current from the DC power supply circuit 12 in accordance with the gate signal S1. However, as the switching element SW1, any semiconductor switching element such as FET, GTO, IGBT, bidirectional thyristor can be used in addition to the illustrated transistor. The current detector 13 may be a low resistance for current detection in addition to a DC current transformer (DCCT), and its output is fed back to the microcomputer 11 as a current signal S2. A control signal Sc from the measurement control device 20 is introduced into the microcomputer 11.

マイクロコンピュータ11は、ゲート信号S1 をスイッチング素子SW1 に送出し、スイッチング素子SW1 を適切に通電制御することにより、休止期間T2 を挟む各充電期間T1 ごとに、蓄電池Bに対して直流のベース電流Ib と、方形波のパルス電流Ip とを重畳して供給することができる(図3)。ただし、図3には、充電器30からの浮動充電電流If が併せて図示されており、したがって、蓄電池Bには、充電期間T1 において、充電電流Ic =If +Ib +Ip が供給され、休止期間T2 において、充電電流Ic =If が供給される。なお、ベース電流Ib の大きさ、パルス電流Ip の大きさ、パルス周波数、デューティ比は、充電期間T1 、休止期間T2 とともに、図示しない設定器を介してあらかじめマイクロコンピュータ11に設定されている。また、マイクロコンピュータ11は、電流信号S2 を入力することにより、スイッチング素子SW1 を介して供給されるベース電流Ib 、パルス電流Ip を適切にフィードバック制御することができる。   The microcomputer 11 sends a gate signal S1 to the switching element SW1 and appropriately controls the energization of the switching element SW1, so that the direct current base current Ib is supplied to the storage battery B for each charging period T1 across the pause period T2. And a square-wave pulse current Ip can be superimposed and supplied (FIG. 3). However, in FIG. 3, the floating charging current If from the charger 30 is also shown. Therefore, the storage battery B is supplied with the charging current Ic = If + Ib + Ip during the charging period T1, and the rest period T2. , Charging current Ic = If is supplied. Note that the magnitude of the base current Ib, the magnitude of the pulse current Ip, the pulse frequency, and the duty ratio are set in advance in the microcomputer 11 through a setting unit (not shown) together with the charging period T1 and the suspension period T2. Further, the microcomputer 11 can appropriately feedback control the base current Ib and the pulse current Ip supplied via the switching element SW1 by inputting the current signal S2.

計測制御装置20は、制御ユニット21、表示器22と、スキャナ回路23とを備えている(図4)。制御ユニット21は、マイクロコンピュータであり、ソフトウェアによって構成するデータ採取手段21a、判定手段21bを含んでいる。また、制御ユニット21に接続する表示器22には、蓄電池Bの各セルBi (i=1、2…n)に対応するランプPi (i=1、2…n)が含まれており、スキャナ回路23には、ADコンバータ23aが含まれている。ただし、nは、蓄電池Bに含まれるセルBi の数である。制御ユニット21からは、再生装置10に対し、制御信号Sc が出力されている。   The measurement control device 20 includes a control unit 21, a display 22, and a scanner circuit 23 (FIG. 4). The control unit 21 is a microcomputer and includes data collection means 21a and determination means 21b configured by software. The display 22 connected to the control unit 21 includes a lamp Pi (i = 1, 2,... N) corresponding to each cell Bi (i = 1, 2,... N) of the storage battery B. The circuit 23 includes an AD converter 23a. However, n is the number of cells Bi included in the storage battery B. A control signal Sc is output from the control unit 21 to the reproducing apparatus 10.

蓄電池Bの正負の端子は、各セルBi の正極側の端子とともに、スキャナ回路23に個別に接続される。スキャナ回路23は、制御ユニット21と双方向に接続されている。そこで、スキャナ回路23は、制御ユニット21の始動とともに、蓄電池Bの負極側に対する各セルBi の端子電圧Vi (i=1、2…n)を繰り返して周期的にスキャンし、ADコンバータ23aを介してディジタルデータに変換した上、制御ユニット21に送出することができる(図5)。ただし、図5の横軸は、各セルBi のセル番号iである。   The positive and negative terminals of the storage battery B are individually connected to the scanner circuit 23 together with the positive terminal of each cell Bi. The scanner circuit 23 is connected to the control unit 21 in both directions. Accordingly, the scanner circuit 23 periodically scans the terminal voltage Vi (i = 1, 2,... N) of each cell Bi with respect to the negative electrode side of the storage battery B as the control unit 21 starts, and passes through the AD converter 23a. After being converted into digital data, it can be sent to the control unit 21 (FIG. 5). However, the horizontal axis of FIG. 5 is the cell number i of each cell Bi.

制御ユニット21は、スキャナ回路23からの各セルBi の端子電圧Vi に基づき、各セルBi の電圧Vbi(i=1、2…n)として、Vb1=V1 、Vbi=Vi −Vi-1 (i=2、3…n)を計算して記憶することにより、各セルBi の電圧Vbiのデータを時系列的に採取することができる。なお、スキャナ回路23は、複数のADコンバータ23a、23a…を内蔵し、それらを並列動作させることにより、全体の動作速度を向上させることができる。また、スキャナ回路23は、各スキャン動作ごとに端子電圧Vi を複数回連続的にスキャンし、その平均値を制御ユニット21に送出するようにしてもよい。さらに、スキャナ回路23は、図4のように蓄電池Bの負極を基準にして各セルBi の端子電圧Vi を計測するに代えて、蓄電池Bの正極を基準にして各セルBi の端子電圧Vi を計測してもよい。   Based on the terminal voltage Vi of each cell Bi from the scanner circuit 23, the control unit 21 uses Vb1 = V1, Vbi = Vi-Vi-1 (i) as the voltage Vbi (i = 1, 2,... N) of each cell Bi. = 2, 3,... N), the data of the voltage Vbi of each cell Bi can be collected in time series. The scanner circuit 23 includes a plurality of AD converters 23a, 23a... And operates them in parallel, thereby improving the overall operation speed. Alternatively, the scanner circuit 23 may continuously scan the terminal voltage Vi a plurality of times for each scanning operation, and send the average value to the control unit 21. Further, instead of measuring the terminal voltage Vi of each cell Bi with reference to the negative electrode of the storage battery B as shown in FIG. 4, the scanner circuit 23 calculates the terminal voltage Vi of each cell Bi with reference to the positive electrode of the storage battery B. You may measure.

図示しない始動スイッチを介して計測制御装置20を始動させると、計測制御装置20の制御ユニット21は、制御信号Sc を介して再生装置10に開始指令を送出する。そこで、再生装置10は、図6のプログラムフローチャートに従って動作するとともに、計測制御装置20も、図7のプログラムフローチャートに従って動作を開始することができる。   When the measurement control device 20 is started via a start switch (not shown), the control unit 21 of the measurement control device 20 sends a start command to the reproduction device 10 via the control signal Sc. Therefore, the reproducing apparatus 10 operates according to the program flowchart of FIG. 6, and the measurement control apparatus 20 can also start the operation according to the program flowchart of FIG.

図6において、プログラムは、まず、直流のベース電流Ib 、方形波のパルス電流Ip を蓄電池Bに供給し、蓄電池Bの充電動作を開始する(図6のプログラムステップ(1)、以下、単に(1)のように記す)。その後、プログラムは、所定の充電期間T1 が経過するまで充電動作を継続した上(2)、ベース電流Ib 、パルス電流Ip を停止して充電動作を休止させ(3)、所定の休止期間T2 の経過を待って待機する(4)。その後、プログラムは、計測制御装置20からの停止指令がない限り(5)、同様の動作を繰り返し続行する((5)、(1)、(2)…(5))。また、計測制御装置20からの停止指令が発生すると(5)、その動作を終了する。そこで、再生装置10は、充電器30からの浮動充電電流If と併せて、充電期間T1 における充電電流Ic =If +Ib +Ip 、休止期間T2 における充電電流Ic =If を蓄電池Bに供給して(図3)、蓄電池Bを電気的に再生処理することができる。   In FIG. 6, the program first supplies a DC base current Ib and a square-wave pulse current Ip to the storage battery B, and starts the charging operation of the storage battery B (program step (1) in FIG. 6). 1)). After that, the program continues the charging operation until a predetermined charging period T1 elapses (2), stops the base current Ib and the pulse current Ip, stops the charging operation (3), and performs a predetermined resting period T2. Wait for progress (4). Thereafter, the program repeats the same operation repeatedly ((5), (1), (2)... (5)) unless there is a stop command from the measurement control device 20 (5). Further, when a stop command is generated from the measurement control device 20 (5), the operation is terminated. Therefore, the regenerating apparatus 10 supplies the storage battery B with the charging current Ic = If + Ib + Ip during the charging period T1 and the charging current Ic = If during the suspension period T2 together with the floating charging current If from the charger 30 (FIG. 3) The storage battery B can be electrically regenerated.

計測制御装置20は、スキャナ回路23を介して取得する蓄電池Bの各セルBi の端子電圧Viに基づき、各充電期間T1 における各セルBi の電圧Vbiに着目して蓄電池Bの再生処理の進行を監視する(図7)。   Based on the terminal voltage Vi of each cell Bi of the storage battery B acquired through the scanner circuit 23, the measurement control device 20 pays attention to the voltage Vbi of each cell Bi during each charging period T1, and proceeds with the regeneration process of the storage battery B. Monitor (FIG. 7).

図7において、プログラムは、充電期間T1 における各セルBi の電圧Vbiを取得すると(図7のプログラムステップ(1)、以下、単に(1)のように記す)、電圧Vbiが満充電相当の一定値に飽和したセルBi の有無をチェックし(2)、電圧Vbiが飽和したセルBi に対応するランプPi を表示器22上に点灯させる(3)。つづいて、プログラムは、すべてのセルBi について電圧Vbiが一定値に飽和しているか否かをチェックし(4)、未達成の場合は、あらかじめ設定する再生処理の最大時間が経過していないこと(5)、図示しない停止スイッチによる手動停止指令が発生していないことを確認して(6)、以下同様の動作を繰り返す((6)、(1)、(2)…(6))。   In FIG. 7, when the program obtains the voltage Vbi of each cell Bi during the charging period T1 (program step (1) in FIG. 7, hereinafter simply expressed as (1)), the voltage Vbi is constant corresponding to full charge. The presence or absence of a cell Bi saturated in value is checked (2), and the lamp Pi corresponding to the cell Bi saturated in voltage Vbi is turned on on the display 22 (3). Subsequently, the program checks whether or not the voltage Vbi is saturated to a constant value for all the cells Bi (4), and if it is not achieved, the preset maximum time for the reproduction process has not elapsed. (5) After confirming that no manual stop command is generated by a stop switch (not shown) (6), the same operation is repeated ((6), (1), (2)... (6)).

一方、プログラムは、ずべてのセルBi について電圧Vbiが一定値に飽和していることを検出すると(4)、さらに所定の余裕期間T3 相当だけ同様の動作を繰り返し((8)、(1)、(2)…(4)、(8))、余裕期間T3 の経過により(8)、制御信号Sc を介して再生装置10に停止指令を送出して(9)、終了する。また、プログラムは、すべてのセルBi について電圧Vbiが一定値に飽和していなくても(4)、再生処理の最大時間が経過し(5)、または手動停止指令が発生した場合は(6)、再生装置10に停止指令を送出して(9)、終了する。なお、再生装置10は、計測制御装置20からの停止指令によって作動を停止し、蓄電池Bの再生処理を完了させる(図6のプログラムステップ(5))。   On the other hand, when the program detects that the voltage Vbi is saturated to a constant value for all the cells Bi (4), the same operation is repeated for a predetermined margin period T3 ((8), (1)). , (2)... (4), (8)), and when the margin period T3 elapses (8), a stop command is sent to the playback apparatus 10 via the control signal Sc (9), and the process ends. In addition, even if the voltage Vbi is not saturated to a constant value for all the cells Bi (4), the program has reached the maximum time for regeneration processing (5), or when a manual stop command is issued (6). Then, a stop command is sent to the playback device 10 (9), and the process is terminated. In addition, the reproducing | regenerating apparatus 10 stops an operation | movement by the stop command from the measurement control apparatus 20, and completes the reproduction | regeneration process of the storage battery B (program step (5) of FIG. 6).

以上のようにして、浮動充電方式によって稼働中の蓄電池Bを再生装置10により電気的に再生処理するとき、蓄電池Bの充電期間T1 における任意のセルBi の電圧Vbiの時間変化の一例を図8に示す。ただし、図8の横軸は、再生処理時間Tであり、曲線(1)、(2)は、それぞれセルBi の劣化が進行している場合、進行していない場合に対応している。図8において、セルBi の電圧Vbiは、A点において実質的に一定値に飽和している。そこで、すべてのセルBi について電圧Vbiが飽和したことが検出されたら(図7のプログラムステップ(4))、その後、さらに1〜2時間程度の余裕期間T3 相当だけ再生処理を続行し、再生処理を完了させればよい(図7のプログラムステップ(8)、(9)、図8のB点)。   As described above, when the regenerating apparatus 10 electrically regenerates the storage battery B in operation by the floating charging method, an example of the time change of the voltage Vbi of any cell Bi during the charging period T1 of the storage battery B is shown in FIG. Shown in However, the horizontal axis of FIG. 8 is the reproduction processing time T, and the curves (1) and (2) correspond to the case where the deterioration of the cell Bi is proceeding and the case where it is not proceeding, respectively. In FIG. 8, the voltage Vbi of the cell Bi is saturated to a substantially constant value at the point A. Therefore, when it is detected that the voltage Vbi is saturated for all the cells Bi (program step (4) in FIG. 7), the reproduction process is continued for a margin period T3 of about 1 to 2 hours. Is completed (program steps (8) and (9) in FIG. 7, point B in FIG. 8).

なお、図7のプログラムステップ(1)において、各セルBi の電圧Vbiは、各充電期間T1 内の任意の時点における瞬時値を使用してもよく、各充電期間T1 における電圧Vbiの平均値を使用してもよい。また、一般に、各セルBi の電圧Vbiは、充電期間T1 中の値に比して休止期間T2 中の値が大きく低下するから、図7のプログラムは、電圧Vbiの変動を観察するだけで充電期間T1 、休止期間T2 を正確に判別することができ、したがって、計測制御装置20は、再生装置10の動作から独立して作動させればよく、再生装置10の動作に格別同期させる必要はない。   In the program step (1) of FIG. 7, the voltage Vbi of each cell Bi may use an instantaneous value at an arbitrary point in each charging period T1, and the average value of the voltage Vbi in each charging period T1 is used. May be used. In general, since the voltage Vbi of each cell Bi is greatly reduced during the idle period T2 as compared with the value during the charging period T1, the program of FIG. 7 is charged only by observing the fluctuation of the voltage Vbi. The period T1 and the pause period T2 can be accurately determined. Therefore, the measurement control device 20 only needs to be operated independently from the operation of the playback device 10, and does not need to be synchronized with the operation of the playback device 10. .

ちなみに、各セルBi の電圧Vbiは、セルBi の劣化が進行している程一定値に速やかに飽和する傾向がある(図8の曲線(1)、(2))。そこで、余裕期間T3 を設けると、高劣化のセルBi が過充電になる傾向があるが、これは、当該セルBi に必要な再生処理時間を確保するための工程である。ただし、このとき、電解液が電気分解されて減少することがあるから、その補充に留意することが好ましい。   Incidentally, the voltage Vbi of each cell Bi tends to saturate quickly to a constant value as the deterioration of the cell Bi progresses (curves (1) and (2) in FIG. 8). Therefore, if the margin period T3 is provided, the highly deteriorated cell Bi tends to be overcharged, but this is a process for ensuring the necessary regeneration processing time for the cell Bi. However, at this time, since the electrolytic solution may be electrolyzed and decreased, it is preferable to pay attention to the replenishment.

また、図4、図7を対比すると、前者のデータ採取手段21aは、後者のプログラムステップ(1)に対応し、前者の判定手段21bは、後者のプログラムステップ(2)〜(9)に対応している。   4 and 7, the former data collection means 21a corresponds to the latter program step (1), and the former determination means 21b corresponds to the latter program steps (2) to (9). is doing.

以上の説明において、図7のプログラムステップ(5)、(6)と直列に、蓄電池Bの温度チェックのステップを追加挿入してもよい。蓄電池Bに温度センサを付設し、温度センサの出力を計測制御装置20に入力して監視することにより、蓄電池Bの温度過大の際に再生処理を自動的に中断させることができる。   In the above description, a step of checking the temperature of the storage battery B may be additionally inserted in series with the program steps (5) and (6) of FIG. By attaching a temperature sensor to the storage battery B and inputting and monitoring the output of the temperature sensor to the measurement control device 20, the regeneration process can be automatically interrupted when the temperature of the storage battery B is excessive.

また、図6において、プログラムステップ(2)〜(4)を削除してもよい。このとき、再生装置10は、休止期間T2 を設けることなく、計測制御装置20からの停止指令がない限り、充電電流Ic =If +Ib +Ip を蓄電池Bに連続的に供給して蓄電池Bを再生処理することができる。   In FIG. 6, program steps (2) to (4) may be deleted. At this time, the regenerative device 10 continuously supplies the charging current Ic = If + Ib + Ip to the storage battery B and regenerates the storage battery B unless there is a stop command from the measurement control device 20 without providing the suspension period T2. can do.

全体ブロック系統図Overall block diagram 要部ブロック系統図(1)Main block diagram (1) 動作線図(1)Operation diagram (1) 要部ブロック系統図(2)Main block diagram (2) 動作線図(2)Operation diagram (2) プログラムフローチャート(1)Program flow chart (1) プログラムフローチャート(2)Program flow chart (2) 動作線図(3)Operation diagram (3)

符号の説明Explanation of symbols

B…蓄電池
Bi (i=1、2…n)…セル
Vbi(i=1、2…n)…電圧
If …浮動充電電流
Ib …ベース電流
Ip …パルス電流
Ic …充電電流
T1 …充電期間
T2 …休止期間
10…再生装置
20…計測制御装置
30…充電器

特許出願人 西 田 武 次
代理人 弁理士 松 田 忠 秋
B: Storage battery Bi (i = 1, 2,... N) ... Cell Vbi (i = 1, 2,... N) ... Voltage If ... Floating charging current Ib ... Base current Ip ... Pulse current Ic ... Charging current T1 ... Charging period T2 ... Pause period 10 ... reproducing device 20 ... measurement control device 30 ... charger

Patent Applicant Takeshi Nishida
Attorney Tadaaki Matsuda, Attorney

Claims (4)

充電器からの浮動充電電流と再生装置からの直流のベース電流、方形波のパルス電流とを重畳する充電電流を浮動充電方式によって稼働中の蓄電池に供給し、時系列的に採取する蓄電池の各セルの電圧データに基づいて蓄電池の再生処理の進行を監視することを特徴とする蓄電池の再生処理方法。   Each of the storage batteries collected in time series by supplying a charging current that superimposes the floating charging current from the charger, the DC base current from the regenerator, and the pulse current of the square wave to the operating battery by the floating charging method. A method for regenerating a storage battery, wherein the progress of the regeneration process for the storage battery is monitored based on voltage data of the cell. 蓄電池の定格電流Io として、浮動充電電流(1/10〜1/8)Io 、ベース電流(1/4〜3/4)Io 、パルス電流(1〜2)Io に設定することを特徴とする請求項1記載の蓄電池の再生処理方法。   The rated current Io of the storage battery is set to a floating charging current (1/10 to 1/8) Io, a base current (1/4 to 3/4) Io, and a pulse current (1 to 2) Io. The storage battery regeneration processing method according to claim 1. パルス電流のパルス周波数2〜10kHz 、デューティ比20〜35%に設定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の蓄電池の再生処理方法。   3. A storage battery regeneration processing method according to claim 1, wherein the pulse frequency of the pulse current is set to 2 to 10 kHz and the duty ratio is set to 20 to 35%. ベース電流、パルス電流を供給する5〜10分の充電期間ごとに、ベース電流、パルス電流を休止させる休止期間を設けることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか記載の蓄電池の再生処理方法。
The regeneration of the storage battery according to any one of claims 1 to 3, wherein a rest period for suspending the base current and the pulse current is provided for every charging period of 5 to 10 minutes for supplying the base current and the pulse current. Processing method.
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