JP3143629U - 鉛電池保守装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期に亙って出力電圧の回復や電池寿命の長命化効果を得ることのできる鉛電池保守装置を提供する。
【解決手段】マイコン１２は１２５から前記周期（約９．５１ｋＨｚ）でトランジスタ１０を駆動する。これにより、これにより、バッテリーには前記矢印Ａに沿ってトランジスタ１０により前記周期のパルス電流が流れる。そして、このように通常の直流電流とは異なり立ち上がりの早いパルス波がバッテリに印加されると、電極板に発生したサルフェーションが分解、除去され、除去されたサルフェーションは電解液中に希硫酸として戻る。
【選択図】図２

Description

本考案は、車載された鉛電池（バッテリ）の性能の回復、維持に貢献するする鉛電池保守装置に関する。

鉛電池においては、電極に形成されるサルフェーションが電池性能を悪化させたり、電池寿命を短縮させる。サルフェーションとは、鉛電池の放電によって生成する硫化鉛（ＰｂＳＯ４）が電解液中の電極板上に析出し、次第に成長して不導体被膜を形成する現象であり、これにより内部抵抗が増大し、出力電圧が低下するとともに、電池寿命が短縮化してしまう。

このため、サルフェーションを化学的に除去すべく、電解液中に硫化剤を添加することにより前記電極板上に付着した硫化鉛を除去する鉛電池の再生方法が提案されるに至ったている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−７３４４８号公報

しかしながら、前述の電解液中に硫化剤を添加することによりサルフェーションを化学的に除去する方法にあっては、使用時間の経過に伴って硫化剤のサルフェーション除去効果が低下してしまう。したがって、長期に亙って継続的にサルフェーションを除去することができず、長期に亙って出力電圧の回復や電池寿命の長命化効果を得ることができない。

本考案は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、長期に亙って出力電圧の回復や電池寿命の長命化効果を得ることのできる鉛電池保守装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために請求項１記載の考案に係る鉛電池保守装置にあっては、車載された鉛電池の正電極に接続される一方の端子と、前記一方の端子に接続され、周期的なパルス電流を発生するパルス電流発生手段と、前記鉛電池の負電極に接続され、前記パルス電流発生手段により発生されたパルス電流を前記鉛電池に流させる他方の端子とを備えることを特徴とする。

すなわち、通常の直流電流とは異なり立ち上がりの早いパルス波を鉛電池に印加すると、電極板に発生したサルフェーションが分解、除去され、除去されたサルフェーションは電解液中に希硫酸として戻る。

このとき、パルス電流発生手段は当該鉛電池からの電流を用いて、これをパルス電流に変換し、他方の端子を介して当該鉛電池に印加することから、自立的にサルフェーションを除去することができ、その結果長期に亙って出力電圧の回復や電池寿命の長命化効果を得ることができる。

また、請求項２記載の考案に係る鉛電池保守装置にあっては、前記両端子間に接続され、コンデンサ素子を有して前記鉛電池の電圧を安定させるための電圧安定回路を更に備えることを特徴とする。

したがって、電流を点火プラグに供給してエンジンを駆動する車載された鉛電池において、エンジンに急激な負荷変動を行わせたときに生ずる電圧降下分に見合う電圧を、前記電圧安定回路のコンデンサ素子からの放電される電流により補償することができる。

また、請求項３記載の考案に係る鉛電池保守装置にあっては、前記鉛電池の電圧を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記鉛電池の電圧が所定値以下であるか否かを判断する判断手段と、この判断手段により前記鉛電池の電圧が所定値以下であると判断された場合、前記パルス電流発生手段の動作を停止させる制御手段とを備えることを特徴とする。

したがって、鉛電池の電圧が低下した際には、サルフェーションの除去動作を停止することにより、鉛電池の過放電を防ぎ鉛電池を保護することができる。

また、請求項４記載の考案に係る鉛電池保守装置にあっては、インジケータと、前記検出手段により検出された鉛電池の電圧に応じて、前記インジケータを表示制御する表示制御手段とを備えることを特徴とする。

したがって、ユーザはインジケータの表示状態に視認することにより、バッテリの状態を確認することができる。

請求項１記載の考案によれば、パルス電流発生手段は当該鉛電池に対し周期的にパルス電流を流すことから、自立的にサルフェーションを除去することができ、その結果長期に亙って出力電圧の回復や電池寿命の長命化効果を得ることができる。

また、請求項２記載の考案によれば、電流を点火プラグに供給してエンジンを駆動する車載された鉛電池において、エンジンに急激な負荷変動を行わせたときに生ずる電圧降下分に見合う電圧を、前記電圧安定回路のコンデンサ素子からの放電される電流により補償することができる。このため、点火プラグだけでなく、他の電装装置等の電気的負荷装置が安定的に作動することができ、電気的負荷装置の作動を円滑に行え、ひいては車両走行性能や、操作フィーリングの悪化、カーナビゲーション装置やオーディオ装置の映像ノイズや音響ノイズの発生、空調装置の性能低下等を良好に回避できる効果を奏する。

また、請求項３記載の考案によれば、車載された鉛電池の電圧が低下した際には、サルフェーションの除去動作を停止することにより、鉛電池を保護することができる。

また、請求項４記載の考案によれば、ユーザはインジケータの表示状態に視認することにより、バッテリの状態を確認することができる。

以下、本考案の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態に係るバッテリ保守装置１は、ケーシング２を有している。このケーシング２の上面には、開口部２０１が設けられており、端面には導電線の周面を絶縁部材で被覆してなる一対のケーブル３、４が延設されている。一方のケーブル３における導電線の先端部には、図２に示すように、正電極端子５が接続されており、他方のケーブル４の先端部には、負電極端子６が接続されている。

図２は、前記ケーシング２内に設けられた回路を示す図であり、前記正電極端子５には、前記ケーブル３を介して第１フューズ７と第２フューズ８とが並列接続されている。第１フューズ７と、負電極端子６間には、並列接続されたコンデンサＣＡ１〜ＣＡ４で構成される電圧安定回路９が接続されている。

第２フューズ８側には、矢印（→）Ａにより示したように、後述する車載されたバッテリからの電流が流れる抵抗Ｒ１、ダイオードＤ２、トランジスタ１０が設けられている。トランジスタ１０のコレクタ端子に前記ダイオードＤ２が接続され、トランジスタ１０のエミッタ端子は前記負電極端子６に接続されている。また、第２フューズ８側には、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１、Ｃ４、Ｃ２が接続されているとともに、バッテリー電源から５Ｖの安定化した電源を取り出す周知の三端子レギュレータ１１が接続されている。

三端子レギュレータ１１は、マイコン１２の端子１２１に接続されているとともに、コンデンサＣ３を介して負電極端子６に接続されている。また、マイコン１２の１２２には、一端が抵抗Ｒ５、Ｒ６間に接続された回路が接続されており、この回路はコンデンサＣ５を介して負電極端子６にも接続されている。

また、マイコン１２のには、前記三端子レギュレータ１１に接続されたインジケータとしての赤ＬＥＤ１３と、青ＬＥＤ１４とが各々抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して接続されている。これら赤ＬＥＤ１３と青ＬＥＤ１４とは、前記開口部２０１を介してケーシング２の外部に露出している。さらに、マイコン１２の１２５は、抵抗Ｒ２を介して前記トランジスタ１０のベース端子に接続され、端子１２６は負電極端子６に接続されている。

以上の構成に係る本実施の形態において、このバッテリ保守装置１を使用するに際しては、ユーザは正電極端子５を自動車に搭載されたバッテリ（鉛電池）の正極端子に接続するとともに、負電極端子６をバッテリの負極端子に接続して、当該自動車のエンジンルーム内に配置する。すると、マイコン１２は図３のフローチャートに示すように制御を実行する。

すなわち、１２２から入力に基づきバッテリの電圧（Ｖ）を検出して、バッテリの状態を常時監視する（ステップＳ１）。次に、この検出したバッテリの電圧（Ｖ）が１５．０（Ｖ）以上であるかを判断し（ステップＳ２）、バッテリの電圧（Ｖ）が１５．０（Ｖ）以上である場合には、赤ＬＥＤ１３を点滅させる（ステップＳ３）。バッテリの電圧（Ｖ）が１５．０（Ｖ）以上でない場合には、１３．５以上１５．０（Ｖ）未満であるか否かを判断し（ステップＳ４）、１３．５以上１５．０（Ｖ）未満である場合には、青ＬＥＤ１４を点滅させる（ステップＳ５）。

また、このように、バッテリの電圧（Ｖ）が１３．５以上１５．０（Ｖ）未満においては、例えば約９．５１ｋＨｚの周期でパルス制御を実行する（ステップＳ６）。

すなわち、マイコン１２は１２５から前記周期（約９．５１ｋＨｚ）でトランジスタ１０を駆動する。これにより、バッテリーには前記矢印Ａに沿ってトランジスタ１０により前記周期のパルス電流が流れる。

そして、このように通常の直流電流とは異なり立ち上がりの早いパルス波がバッテリに印加されると、電極板に発生したサルフェーションが分解、除去され、除去されたサルフェーションは電解液中に希硫酸として戻る。しかも、バッテリ保守装置１は、バッテリの電源を用いてパルス電流を発生させ、当該バッテリに流すことから、自立的にサルフェーションを除去することができ、その結果長期に亙って出力電圧の回復や電池寿命の長命化効果を得ることができる。

しかし、バッテリの電圧が１３．５（Ｖ）未満に低下した場合には、前記ステップＳ４の判断がＮＯとなって、前記ステップＳ６の処理が実行されないことから、パルス制御は停止する。よって、バッテリの電圧が低下した際には、前記パルス制御よる電力消費を停止する。

また、バッテリの電圧（Ｖ）が１３．５以上１５．０（Ｖ）未満でない場合には、１２．０以上１３．５（Ｖ）未満であるか否かを判断し（ステップＳ７）、１２．０以上１３．５（Ｖ）未満である場合には、青ＬＥＤ１４を点灯させる（ステップＳ８）。

また、バッテリの電圧（Ｖ）が１２．０以上１３．５（Ｖ）未満でない場合には、１１．５以上１２．０（Ｖ）未満であるか否かを判断し（ステップＳ９）、１１．５以上１２．０（Ｖ）未満である場合には、赤ＬＥＤ１３を点灯させる（ステップＳ１０）。また、ステップＳ８の判断がＮＯである場合には、バッテリの電圧（Ｖ）は１１．５（Ｖ）未満であるので、この場合には、両ＬＥＤ１３、１４を共に不灯にする（ステップＳ１１）。

したがって、ユーザは適時両ＬＥＤ１３、１４の状態を視認することにより、バッテリの状態を確認することができる。

また、ステップＳ１２においては、バッテリの電圧が１１．５（Ｖ）以上であるか否かを判断する。このステップＳ１２の判断がＮＯである場合、つまりバッテリの電圧が１１．５（Ｖ）未満に低下した場合には、電圧安定回路以外の全ての動作を停止し、これによりバッテリーの過放電を防止しバッテリーを保護することができる。

他方、電圧安定回路９は、エンジンに急激な負荷変動を行わせたときに生ずる電圧降下分に見合う電圧を、当該電圧安定回路の９コンデンサＣＡ１〜ＣＡ４からの放電される電流により補償することができる。このため、点火プラグだけでなく、他の電装装置等の電気的負荷装置が安定的に作動する電流を補填することができ、電気的負荷装置の作動を円滑に行え、ひいては車両走行性能や、操作フィーリングの悪化、カーナビゲーション装置やオーディオ装置の映像ノイズや音響ノイズの発生、空調装置の性能低下等を良好に回避できる効果を奏する。

つまり、本実施の形態にかかるバッテリ保守装置１によれば、サルフェーションの分解、除去によるバッテリ出力電圧の回復や寿命の長命化効果を得ることができるのみならず、走行性能の向上をも図ることができる。

なお、前記パルス波の周期「９．５１ｋＨｚ」は、一例であってこれよりも高い又は低い周期であってもよい。

本考案の一実施の形態を示す斜視図である。 同実施の形態の回路図である。 同実施の形態における処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ バッテリ保守装置
２ ケーシング
３ ケーブル
４ ケーブル
５ 正電極端子
６ 負電極端子
７ 第１フューズ
８ 第２フューズ
９ 電圧安定回路
１０ トランジスタ
１１ 三端子レギュレータ
１２ マイコン
１３ 赤ＬＥＤ
１４ 青ＬＥＤ
２０１ 開口部

Claims (4)

1. 車載された鉛電池の正電極に接続される一方の端子と、
   前記一方の端子に接続され、周期的なパルス電流を発生するパルス電流発生手段と、
   前記鉛電池の負電極に接続され、前記パルス電流発生手段により発生されたパルス電流を前記鉛電池に流させる他方の端子と、
   を備えることを特徴とする鉛電池保守装置。
2. 前記両端子間に接続され、コンデンサ素子を有して前記鉛電池の電圧を安定させるための電圧安定回路を更に備えることを特徴とする請求項１記載の鉛電池保守装置。
3. 前記鉛電池の電圧を検出する検出手段と、
   この検出手段により検出された前記鉛電池の電圧が所定値以下であるか否かを判断する判断手段と、
   この判断手段により前記鉛電池の電圧が所定値以下であると判断された場合、前記パルス電流発生手段の動作を停止させる制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の鉛電池保守装置。
4. インジケータと、
   前記検出手段により検出された鉛電池の電圧に応じて、前記インジケータを表示制御する表示制御手段とを備えることを特徴とする請求項３記載の鉛電池保守装置。

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