JP2535104Y2

JP2535104Y2 - 電池のヘルス・メータ

Info

Publication number: JP2535104Y2
Application number: JP1991112925U
Authority: JP
Inventors: 敏夫堀
Original assignee: インターニックス株式会社
Priority date: 1991-12-28
Filing date: 1991-12-28
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2006-12-28
Also published as: JPH0559359U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、１次電池あるいは２次
電池などの電池の寿命を検知するのに好適な電池のヘル
ス・メータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、１次電池や２次電池にはその寿命
を示す表示器が備えられていないため、電池の寿命を知
りたい場合には、それらの電池とは別体として形成され
た充放電状態の検出手段を用いて電池の寿命を測定した
り、電池を使用する器具・装置側に検出手段を設けなけ
ればならなかった。

【０００３】ところが、従来は電池の寿命を判断するた
めのコンパクトで有効な検出手段は未だ提案されておら
ず、従って従来の検出手段を器具・装置側に設けた場合
には器具・装置が大型化してしまうため殆ど実行されて
いないのが現状である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】このため、例えばまだ
使用可能な１次電池をそのまま捨ててしまったり、２次
電池をバッテリとして用いた場合などにはそろそろバッ
テリの寿命が近づいているにもかかわらず気付かずにそ
のまま使用してしまったりしていた。

【０００５】従って、まだ使用可能な電池を無駄に捨て
てしまうというような問題を有すると共に、自動車など
に用いた場合には思わぬ時に自動車のエンジンを起動さ
せられなかったりするという問題を有している。また、
電気自動車にいたっては人里離れたような場所で突然エ
ンストしてしまうという事態を生じたり、場合によって
は電池の寿命状態を予めチエックしなかったために、大
事故につながる危険性があるというような問題があっ
た。

【０００６】本考案は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、電池を使用する器具・装置側に何らの装
備を必要とせず、電池と一体型とし電池の寿命を認識さ
せることが可能なコンパクトなヘルス・メータの提供を
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本考案は、１次電池の放電電流又は２次電池の充放
電電流を検出する電流センサを、電池内部に内蔵させる
カーレント・トランス又はホール素子により形成し、電
池の外装ケース表面に着脱可能に貼着されると共に、上
記した電流センサからの検出値に基づいて電池の寿命を
判別する判別回路と判別値を出力する表示回路を実装
し、かつ出力された判別値に基づいて判別結果を表示す
るシート状の表示器を有する薄型基板を具備し、電池に
貼着された薄型基板の表示器を介して電池の寿命を認識
できるようにしたことを特徴とする。

【０００８】また、薄型基板は薄型フレキシブル基板と
するとともに、シート状の表示器は液晶表示器によって
形成され、かつ判別回路と表示回路との接続を任意に切
り離すことができるようにするためのスイッチを具備し
たことを特徴とする。

【０００９】さらに、薄型基板には、外部接続用端子を
設けることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本考案によれば、電池に内蔵されている電流セ
ンサが電池の充放電電流を検出し、電池の表面に貼着さ
れている薄型基板に設けられ電池寿命を判別する回路に
おける中央処理装置が電池の種類に応じた電池の内部抵
抗ｒｐを元に電池出力電圧の変化をチェックし、その時
々に対応した電池の寿命情報が電池表面に貼着されてい
る表示器により表示される。

【００１１】

【実施例】次に、本考案の好ましい実施例を添付図面を
参照して説明する。図１は本考案の基本構成を示すブロ
ック図であり、図中点線で囲まれた部分Ａは電池の等価
回路である。そこで、まず一般的な電池の特性から説明
する。無負荷時の電池出力電圧をＶ₁、有負荷時の出力
電圧をＶ₂とすると、内部抵抗ｒｐにより放電特性は図
５に示すような傾斜を示す。さらに、出力電流の値によ
って放電曲線は、例えば図６Ａに示されるようになる。
また、２次電池のサイクル寿命は図６Ｂに示したように
サイクル数によって変化することが知られている。

【００１２】一方、図１に示す電流センサ２は電池内部
に内蔵されて電池の放電電流又は充放電電流などを検出
する。また、電流センサ２の後段側には電流センサ２か
らの検出値に基づいて電池の寿命を判別する回路及びそ
の判別結果を表示信号として表示器４に出力する判別・
表示回路３が接続されている。

【００１３】次に、判別・表示回路３の具体的構成を図
２に示す。すなわち、上記したように電池における特性
や内部抵抗ｒｐ等は電池の種類によってそれぞれ異なっ
ているので、これらの情報は判別・表示回路３中の読み
出し専用メモリ（ＲＯＭ）３０１内に書き込んでおく。

【００１４】また、中央処理装置（ＣＰＵ）３００は電
流センサ２からの充放電電流情報を電流検出部２００を
介して取り込み、ＲＯＭ３０１内の情報と照らし合わせ
ながら処理する。同様に出力電圧を電圧検出部２０１を
介して同じく取り込み、同様に処理する。この処理にあ
ってＣＰＵ３００は、例えば図３及び図４に示すような
電池１，１’の内部抵抗ｒｐが１００Ω以上なら寿命と
いうように判別し、それらの判別結果を表示部４０１を
介して表示器４により表示させる。

【００１５】そして、この判別・表示回路３は好ましく
はフレキシブルブリント基板よりなる薄型基板５上に形
成され、このような薄型基板５は電池１，１’の外装ケ
ース表面に表示器４を目視可能な表面側として貼着され
る。また、判別回路と表示回路とは、互いの接続を任意
に切り離すことができるようにするためのスイッチ（図
示略）を具備するように構成すれば、表示器４のＯＮ／
ＯＦＦ動作を行うことができ、表示器４を常時作動させ
ず必要に応じて電池の寿命を目視可能な状態とすること
ができる。このような構成は、特に１次電池に対して好
適である。

【００１６】表示器４は通常は液晶表示器によって形成
されると共に好ましくは薄型基板５上に形成され、しか
も単一の表示機能を備えるように形成されてもよいが複
数の表示機能を備えており、これにより例えば現在の出
力電圧値表示、出力電流値素子、過負荷（オーバーロー
ド）表示、充放電回数表示、使用時間数表示等といった
各種の表示を行うことが可能となり、各電池１，１’の
現在の状態に対応した情報を各種の形態として認識し易
く表示することとなる。

【００１７】尚、電池１，１’の表面に貼着された薄型
基板５の表面は、図示しないが透明なフィルム材などに
よりカバーして防護する。

【００１８】また、電流センサ２としては必要に応じて
電解液のペーハ（ＰＨ）センサとし、これを電池１，
１’の内部に内蔵させＰＨ測定の結果に基づいて電池
１，１’の寿命及びその表示を行うようにしてもよい
し、さらにこの電流センサ２は電解液の容量を測定する
ホール素子センサとしこれを電池１，１’の内部に内蔵
しその測定結果を表示できるようにしてもよい。図７は
電気自動車のバッテリ等として用いる場合の一例を示す
もので、例えば５０Ｖのバッテリー１０を直列型として
適用されている。この場合には薄型基板５に外部接続用
端子１１，１１’が設けられており、この端子１１，１
１’に接続された信号線１２，１２’を介して外部機器
（図示略）側に設けられた集中管理装置１３と接続され
る。尚、集中管理装置１３は各バッテリ１０からの信号
線１２，１２’と接続されるＩ／Ｏ装置１３ａを介して
ＣＰＵ１３ｂへの信号入力あるいは指令信号の出力が行
われる。２００および２０１はフォトカプラ等を用いて
アイソレーション（絶縁）型に構成し、より安全度を高
めるようにしてもよいので、この場合には信号線１２，
１２’はファイバにより形成する。

【００１９】以上のようにこの実施例によるヘルス・メ
ータは、電池１，１’のケース外装表面に電池１，１’
の寿命を判別・表示する回路及びその判別結果を表示す
る表示器４を備えた薄型基板５を貼着し、かつ電池１，
１’の内部に電流センサ２を内蔵させるように構成され
ているので、電池表面にシート状に貼着されて一体型と
されるヘルス・メータとすることができ、電池表面を平
滑に保持したままの状態で電池それ自身にその寿命情報
を表示させことができる。

【００２０】従って、どのような器具・装置に使用して
いても、現在の電池の消耗具合を的確に認識することが
でき、使用可能な電池を捨ててしまうような無駄を排除
できると共に、ゴミの無用な増加を抑えることができる
ので電池エネルギーの有効活用に貢献することができ
る。さらに、電気自動車等に用いた場合には、電池の消
耗具合を予め容易に知ることができるので、人里離れた
場所で電池消耗を生じて立往生するといったアクシデン
トを避けること等ができる。

【００２１】

【考案の効果】上述したように、本考案に係るヘルス・
メータは、電池のケース外装表面に電池の寿命を判別す
る回路及びその判別結果を表示する表示器などを備えた
薄型基板を貼着し、かつ電池の内部に電流センサを内蔵
させるように構成したので、電池表面にシート状に貼着
される一体型のヘルス・メータとすることができ、電池
表面を平滑に保持したままの状態で電池それ自身の寿命
情報を表示することができる。従って、どのような器具
・装置に使用していても、現在の電池の消耗具合を的確
に認識することができ、使用可能な電池を捨ててしまう
ような無駄を排除できると共に、ゴミの無用な増加を抑
えることができるので電池エネルギーの有効活用に貢献
することができる。さらに、電気自動車等に用いた場合
には、電池の消耗具合を予め容易に知ることができるの
で、人里離れた場所で電池消耗を生じて立往生するとい
ったアクシデントを避けること等ができる等の効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の基本構成を示すブロック図。

【図２】判別・表示回路の内部を示すブロック図。

【図３】本考案を乾電池に適用した場合の一例を示す外
観図。

【図４】本考案をカーバッテリに適用した場合の一例を
示す外観図。

【図５】電池の内部抵抗による放電曲線を示す図。

【図６Ａ】放電時間と定電流放電曲線との関係を示す
図。

【図６Ｂ】２次電池のサイクル寿命を示す説明図。

【図７】本考案を自動車のバッテリとして用いる場合の
一例を示す説明図。

【符号の説明】

１１次電池１’ ２次電池２電流センサ３判別・表示回路４表示器５薄型基板

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】１次電池の放電電流又は２次電流の充放
電電流を検出する電流センサを、電池内部に内蔵させる
カーレント・トランス又はホール素子により形成し、電
池の外装ケース表面に着脱自在に貼着されると共に、上
記した電流センサからの検出値に基づいて電池の寿命を
判別する判別回路と判別値を出力する表示回路を実装
し、かつ出力された判別値に基づいて判別回路を表示す
るシート状の表示器を有する薄型基板を具備し、電池に
貼着された薄型基板の表示器を介して電池の寿命を認識
できるようにしたことを特徴とする電池のヘルス・メー
タ。
【請求項２】薄型基板は薄型フレキシブル基板とする
とともに、シート状の表示器は液晶表示器によって形成
され、かつ判別回路と表示回路との接続を任意に切り離
すことができるようにするためのスイッチを具備したこ
とを特徴とする請求項１記載の電池のヘルス・メータ。
【請求項３】薄型基板には、外部接続用端子を設ける
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電池のヘルス・
メータ。