JP2855405B2 - 蓄電池の充放電監視方法及び監視装置 - Google Patents
蓄電池の充放電監視方法及び監視装置Info
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- JP2855405B2 JP2855405B2 JP6165742A JP16574294A JP2855405B2 JP 2855405 B2 JP2855405 B2 JP 2855405B2 JP 6165742 A JP6165742 A JP 6165742A JP 16574294 A JP16574294 A JP 16574294A JP 2855405 B2 JP2855405 B2 JP 2855405B2
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
- G01R31/379—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator for lead-acid batteries
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、充放電が繰り返される
蓄電池の充放電監視方法及び装置に関するものである。
蓄電池の充放電監視方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、充放電が繰り返される蓄電池は、
予め算出された充電効率と放電効率で補正した充電電気
量及び放電電気量を積算して蓄電池の充放電を監視して
満充電時或いは所定の放電時には充電電流或いは放電電
流を止める等の制御を行い蓄電池への過充電或いは過放
電による寿命等への悪影響を防止する様にしている。
又、定電圧・定電流制御により充電されている蓄電池、
例えば始め定電流で充電されて所定の電圧になったら定
電圧に切り換えられる方法により蓄電池が充電されてい
る場合、定電圧後の低減する充電電流の値により蓄電池
の充電電気量が分かるので、この時の所定の充電電流値
を捉えて充電電気量の補正を行ったりしている。
予め算出された充電効率と放電効率で補正した充電電気
量及び放電電気量を積算して蓄電池の充放電を監視して
満充電時或いは所定の放電時には充電電流或いは放電電
流を止める等の制御を行い蓄電池への過充電或いは過放
電による寿命等への悪影響を防止する様にしている。
又、定電圧・定電流制御により充電されている蓄電池、
例えば始め定電流で充電されて所定の電圧になったら定
電圧に切り換えられる方法により蓄電池が充電されてい
る場合、定電圧後の低減する充電電流の値により蓄電池
の充電電気量が分かるので、この時の所定の充電電流値
を捉えて充電電気量の補正を行ったりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蓄電池
の充電、放電の効率は蓄電池の使用年数、使用履歴、温
度等により変動する為積算した電気量値と実際との間に
誤差が生じたり、定電圧・定電流制御が行われているも
のは補正できるとしても、そうでないもの、例えば太陽
電池や燃料電池により定電圧・定電流制御装置を備えず
に蓄電池を充電するもの等は、蓄電池の充電電圧の変動
により電流が大きく変動する為、充電電流により充電電
気量を補正しようとすると誤動作するという問題点があ
る。
の充電、放電の効率は蓄電池の使用年数、使用履歴、温
度等により変動する為積算した電気量値と実際との間に
誤差が生じたり、定電圧・定電流制御が行われているも
のは補正できるとしても、そうでないもの、例えば太陽
電池や燃料電池により定電圧・定電流制御装置を備えず
に蓄電池を充電するもの等は、蓄電池の充電電圧の変動
により電流が大きく変動する為、充電電流により充電電
気量を補正しようとすると誤動作するという問題点があ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記定電圧・定
電流制御されていない蓄電池の充電電気量を誤差なく表
示しようとするもので、所定の電流値における蓄電池の
測定電圧値と算出した電圧値とを比較し、該測定電圧値
が算出した電圧値に比し高く且つ、充電電気量の表示が
算出された容量値に比し低い場合に補正して表示しよう
とするものである。
電流制御されていない蓄電池の充電電気量を誤差なく表
示しようとするもので、所定の電流値における蓄電池の
測定電圧値と算出した電圧値とを比較し、該測定電圧値
が算出した電圧値に比し高く且つ、充電電気量の表示が
算出された容量値に比し低い場合に補正して表示しよう
とするものである。
【０００５】
【作用】蓄電池電圧変動の多いシステムでは、従来の補
正機能が誤動作するのは、充電末期に蓄電池のインピー
ダンスが上昇し、充電電圧が変動すると電流が大きく変
動する為と考えられる。そこで、充電末期における充電
電圧と電流との関係を密閉式鉛蓄電池で実験を行った
所、充電電圧が比較的変動が少ない場合は電流と電圧と
の相関関係が良好であること。蓄電池充電電気量特に、
充電電気量が満充電時の約８４％以上の充電末期時にお
いて、明確に電圧と電流の分布が変化していることを見
出し、Ｖ−Ｉ特性の近似特性より算出電圧値Ｖｒを
正機能が誤動作するのは、充電末期に蓄電池のインピー
ダンスが上昇し、充電電圧が変動すると電流が大きく変
動する為と考えられる。そこで、充電末期における充電
電圧と電流との関係を密閉式鉛蓄電池で実験を行った
所、充電電圧が比較的変動が少ない場合は電流と電圧と
の相関関係が良好であること。蓄電池充電電気量特に、
充電電気量が満充電時の約８４％以上の充電末期時にお
いて、明確に電圧と電流の分布が変化していることを見
出し、Ｖ−Ｉ特性の近似特性より算出電圧値Ｖｒを
【０００６】
【数１】
【０００７】で算出した。但し、Ｉは充電電流値
（Ａ）、ｎは直列接続された蓄電池の数、Ｃは蓄電池定
格容量値（Ａｈ）である。そしてこの値以上のときの蓄
電池の算出容量値Ｂ（％）は、温度補正を考慮した場合
（Ａ）、ｎは直列接続された蓄電池の数、Ｃは蓄電池定
格容量値（Ａｈ）である。そしてこの値以上のときの蓄
電池の算出容量値Ｂ（％）は、温度補正を考慮した場合
【０００８】 Ｂ＝８５．７＋０．３７×Ｔ （２）
【０００９】の直線で近似される。但し、Ｔは蓄電池温
度（℃）である。
度（℃）である。
【００１０】そして、実際の構成に当たっては、充電電
流範囲等の制限が必要で、更に精度良く実施するために
は過渡的な電圧変動や計測の量子化誤差の影響を少なく
するため、十分なサンプル数が必要である。
流範囲等の制限が必要で、更に精度良く実施するために
は過渡的な電圧変動や計測の量子化誤差の影響を少なく
するため、十分なサンプル数が必要である。
【００１１】
【実施例】図１は本発明一実施例の回路図で、１は密閉
型鉛蓄電池（型式ＭＳＥ−１０００、定格容量１０００
Ａｈ）で、１４６個直列に接続して、電源としての燃料
電池２と負荷３にそれぞれ接続した。４は逆流防止用の
ダイオードである。この様に接続された蓄電池１は、燃
料電池２により充電されると共に、燃料電池２では電力
が足りない場合、蓄電池１からも電力を負荷３に供給す
るものである。従って蓄電池１は充電と放電を繰り返し
行われるものであるが、この間、蓄電池１の両端には蓄
電池電圧の測定線が接続され、又、蓄電池１に直列に接
続されたシャント抵抗５の両端から充放電の電流の測定
線が接続されて、それぞれの信号がＡ／Ｄ変換器６、７
により数値化されてマイクロコンピューター８に入力さ
れ、該コンピューター８により充放電電気量が効率によ
る補正が加えられて積算され表示器９に表示されるもの
である。１０は蓄電池１の温度を測定する温度センサー
であり、その信号がマイクロコンピューター８に入力さ
れ、積算値の温度補正がなされる。
型鉛蓄電池（型式ＭＳＥ−１０００、定格容量１０００
Ａｈ）で、１４６個直列に接続して、電源としての燃料
電池２と負荷３にそれぞれ接続した。４は逆流防止用の
ダイオードである。この様に接続された蓄電池１は、燃
料電池２により充電されると共に、燃料電池２では電力
が足りない場合、蓄電池１からも電力を負荷３に供給す
るものである。従って蓄電池１は充電と放電を繰り返し
行われるものであるが、この間、蓄電池１の両端には蓄
電池電圧の測定線が接続され、又、蓄電池１に直列に接
続されたシャント抵抗５の両端から充放電の電流の測定
線が接続されて、それぞれの信号がＡ／Ｄ変換器６、７
により数値化されてマイクロコンピューター８に入力さ
れ、該コンピューター８により充放電電気量が効率によ
る補正が加えられて積算され表示器９に表示されるもの
である。１０は蓄電池１の温度を測定する温度センサー
であり、その信号がマイクロコンピューター８に入力さ
れ、積算値の温度補正がなされる。
【００１２】そして本実施例では、マイクロコンピュー
ター８は更に図２に記載されるプログラムが組み込まれ
ており、次の様な動作をし上記蓄電池の充電電気量を補
正し得る様になっている。即ち、マイクロコンピュータ
ー８に入力された電圧Ｖ、電流Ｉ、温度Ｔを０．７２秒
毎に計測し、電流Ｉが０．００１Ｃ〜０．０５Ｃの範囲
にあるか否かをチャックし、範囲内である場合は温度が
５℃〜４０℃の範囲か否をチェックする。温度も範囲内
である場合は、次式により算出電圧値Ｖｒを算出する。
ター８は更に図２に記載されるプログラムが組み込まれ
ており、次の様な動作をし上記蓄電池の充電電気量を補
正し得る様になっている。即ち、マイクロコンピュータ
ー８に入力された電圧Ｖ、電流Ｉ、温度Ｔを０．７２秒
毎に計測し、電流Ｉが０．００１Ｃ〜０．０５Ｃの範囲
にあるか否かをチャックし、範囲内である場合は温度が
５℃〜４０℃の範囲か否をチェックする。温度も範囲内
である場合は、次式により算出電圧値Ｖｒを算出する。
【００１３】
【数２】
【００１４】そして、実際に計測された測定電圧値Ｖが
この算出電圧値Ｖｒより高いか否かを比較し、高ければ
Ｙ値としてカウントし、低ければＸ値としてカウント
し、Ｙ値が１０００を越えた場合、算出電圧値Ｖｒ以上
の時に直線近似できる次式の蓄電池の算出充電容量値Ｂ
この算出電圧値Ｖｒより高いか否かを比較し、高ければ
Ｙ値としてカウントし、低ければＸ値としてカウント
し、Ｙ値が１０００を越えた場合、算出電圧値Ｖｒ以上
の時に直線近似できる次式の蓄電池の算出充電容量値Ｂ
【００１５】 Ｂ＝８５．７＋０．３７×Ｔ （２）
【００１６】と実際の蓄電池の積算計測した容量値即ち
表示している蓄電池充電容量値を比較し、積算計測した
容量値が低ければ図示しない接点を２秒間オンして表示
をこの算出充電容量値に補正し、その後Ｙ値とＸ値をゼ
ロクリアして次に備えるものである。この際、Ｙ値が１
０００になる前にＸ値が１００になれば表示の計測容量
値は補正されることなくＹ値とＸ値をゼロクリアして次
に備えるものである。そして、これらの補正値は実際の
蓄電池容量値と殆ど一致しており、この補正方法の確か
さを確認した。
表示している蓄電池充電容量値を比較し、積算計測した
容量値が低ければ図示しない接点を２秒間オンして表示
をこの算出充電容量値に補正し、その後Ｙ値とＸ値をゼ
ロクリアして次に備えるものである。この際、Ｙ値が１
０００になる前にＸ値が１００になれば表示の計測容量
値は補正されることなくＹ値とＸ値をゼロクリアして次
に備えるものである。そして、これらの補正値は実際の
蓄電池容量値と殆ど一致しており、この補正方法の確か
さを確認した。
【図１】 本発明の一実施例回路図
【図２】 蓄電池充電容量の補正フローチャート
１ 蓄電池 ２ 燃料電池 ３ 負荷 ５ シャント抵抗 ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ Ａ／Ｄ変換器 ８ マイクロコンピューター ９ 表示器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 10/42 - 10/48 G01R 31/36
Claims (2)
- 【請求項１】 蓄電池の充放電電気量を積算計測して表
示する蓄電池の充放電監視方法において、充電電流が所
定値範囲内である時の蓄電池の測定電圧値と実験により
求められた算出電圧値を比較し、測定電圧値が算出電圧
値より高い場合は、該算出電圧値以上の時に直線近似で
きる蓄電池の算出充電容量値より積算計測した容量値が
低いことを条件に、蓄電池の充電容量値を算出充電容量
値に補正することを特徴とする蓄電池の充放電監視方
法。 - 【請求項２】 蓄電池の充放電電気量を積算計測して表
示する蓄電池の充放電監視装置において、充電電流が所
定値範囲内であることを確認する手段と、該所定範囲の
充電電流における蓄電池の測定電圧値と実験により求め
られた算出電圧値を比較する手段と、該測定電圧値が該
算出電圧値より高い場合と低い場合をそれぞれ計数する
手段と、該測定電圧値が該算出電圧値より高い場合の割
合が所定値以上の場合に該算出電圧値以上の時に直線近
似できる蓄電池の算出充電容量値と積算計測した容量値
を比較する手段と、該算出充電容量値より積算計測した
容量値が低い場合に該積算計測した容量値を算出充電容
量値に補正する補正手段とを備えることを特徴とする蓄
電池の充放電監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165742A JP2855405B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 蓄電池の充放電監視方法及び監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165742A JP2855405B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 蓄電池の充放電監視方法及び監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335273A JPH07335273A (ja) | 1995-12-22 |
| JP2855405B2 true JP2855405B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=15818220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6165742A Expired - Fee Related JP2855405B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 蓄電池の充放電監視方法及び監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855405B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1010855A3 (nl) * | 1997-01-15 | 1999-02-02 | Zevco Belgium Besloten Vennoot | Elektrische voeding met een brandstofcel en werkwijze om in dergelijke voeding de brandstofcel te beschermen. |
| US6285191B1 (en) * | 1999-10-08 | 2001-09-04 | Alliedsignal Inc. | Measurement of current in a vehicle using battery cable as a shunt |
| KR20040016714A (ko) * | 2002-08-19 | 2004-02-25 | 엘지전자 주식회사 | 축전지 잔존 용량 측정 방법 |
| KR100686794B1 (ko) * | 2005-01-25 | 2007-02-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리팩의 모니터링 장치 및 그 방법 |
| JP4960977B2 (ja) | 2009-01-23 | 2012-06-27 | 本田技研工業株式会社 | セル電圧検出システム |
| CN102680901B (zh) * | 2012-05-09 | 2014-09-03 | 北京宏达天恒科技有限公司 | 电子能源检测系统及方法 |
-
1994
- 1994-06-13 JP JP6165742A patent/JP2855405B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07335273A (ja) | 1995-12-22 |
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