JP3181103U - バッテリ測定装置及びバッテリ監視システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バッテリに接続されたバッテリ側コネクタに接続される装置側コネクタと、装置側コネクタを介して、バッテリの内部抵抗を測定する測定部8と、測定部8の測定結果を表示するディスプレイ3と、測定部8の測定結果を記憶するハードディスク12と、ユーザの操作を受け付けるキーボード4(無線マウス10)と、キーボード4(無線マウス10)による操作により、測定部8、ディスプレイ3、ハードディスク12を制御するCPU9とを有する。
【選択図】図4
Description
<第1実施形態>
本実施形態のバッテリ測定装置1について図1を用いて説明する。図1は、本考案のバッテリ測定装置1の外観を示す図である。詳細には、図1(a)は、バッテリ測定装置1の非使用状態を示す外観図であり、図1(b)は、バッテリ測定装置1の使用状態にした外観図である。
バッテリ測定装置1の非使用状態とは、本装置の持ち運びや保管等を行うバッテリ100の測定を行わないときの状態である。バッテリ測定装置1は、非使用状態となることで、図1(a)に示すように、ケース2だけが露出した状態となり、内部の機器が露出状態とならず、風雨や粉塵等に内部の機器が晒されることがない。
一方、バッテリ測定装置1の使用状態とは、バッテリ100の測定を行う状態である。バッテリ測定装置1は、使用状態となることで、図1(b)に示すように、ユーザの測定作業に必要な最低限の構成(ディスプレイ3(表示出力部)やキーボード4(操作入力部))がユーザにより操作可能な露出状態となり、バッテリ100の測定を行うことができる。
上ケース2Aと下ケース2Bとは、例えば、衝撃等を考慮してジュラルミン材により形成されており、互いに折り畳み可能に連結される。
また、本実施形態において、バッテリ測定装置1は、測定によるノイズを考慮して、バッテリ100の測定を行う測定部位側(後述する選択部7及び後述する測定部8)と、測定指示や測定結果の解析等を行う解析部位側(後述するCPU9乃至通信部13)とが別の筐体内に格納されるように構成される。
さらに、測定によるノイズを考慮して、測定部位を格納する下ケース2Bは、鉄板により周囲が覆われる。
また、バッテリ測定装置1は、測定部位と解析部位とを別にすることで、解析部位をノートPC等の既存の装置で構成することができる上に、測定部位と解析部位とをそれぞれ分けて扱うことができるためにメンテナンス性能も向上させることができる。
また、バッテリ測定装置1には、持ち運びの際の持ち手となるようにハンドルHが下ケース2Bに設けられる。
本実施形態においてバッテリ測定装置1に測定されるバッテリ100は、例えば、ETC(Electronic Toll Collection:電子料金収受)システムを利用した高速道路のゲートの停電時の駆動に用いられる非常用のバッテリである。
このバッテリ100(測定対象バッテリ)は、ゲートの駆動で要求される電圧を複数のバッテリ全体で出力できるように、複数のバッテリ100が直列接続されて1つのユニットとして構成されている。
これらのバッテリ100は、例えば、出力電圧が2Vの場合には、24個のバッテリ100が直列的に接続されて48Vの電圧を出力する1つのユニットが形成される。また出力電圧が6Vの場合には、40又は60個のバッテリ100が直列的に接続されて240V又は360Vの電圧を出力する1つのユニットが形成され、出力電圧が12Vの場合には、20、25又は30個の直列的に接続されて240V、300V又は360Vの電圧を出力する1つのユニットが形成される。本実施形態においては、出力電圧が6Vの場合であって40個のバッテリ100が1つのユニットとして使用されている例について説明する。つまり、バッテリ測定装置1は、40個のバッテリ100について、各バッテリ100の内部抵抗を測定する。
なお、測定対象となるバッテリ100は、上述した例に限られず、単体のバッテリ100であっても、複数のバッテリ100がそれぞれ別に運用されているものであってもよい。また、バッテリ100は、本実施形態においては二次電池としてするが、一次電池でもよい。
バッテリ側コネクタ5は、バッテリ100の端子101、101(陽極端子及び陰極端子)から、装置側コネクタ6と接続することにより、バッテリ測定装置1での内部抵抗の測定を可能にする。また、バッテリ側コネクタ5は、バッテリ100の端子101、101に常時接点していることにより、バッテリ100との接続を、例えば、クリップ等で行うような測定装置に比べて、測定に際して、接続作業を行う必要がない。このため、バッテリ測定装置1においては、測定作業の手間が省かれると共に、接続部分が固定されている状態となり、接触抵抗のばらつきによる測定誤差がなく安定した測定を行うことができる。
バッテリ側コネクタ5は、一端側にOリング51と、他端側にコネクタ部52と、Oリング51とコネクタ部52とをつなぐケーブル53と、を有する。本実施形態においては、バッテリ側コネクタ5は、全てのバッテリ100と接続するように構成される。
また、Oリング51は、例えば、ビス等により、バッテリ100の端子101に固定状態で取り付けられる。
測定においては、このOリング51により、安定的にバッテリ100に接続することができ、測定誤差の発生を抑えることができる。なお、本実施形態においては、端子101との接続部分をOリング51により固定する例として説明したがこれに限られず、固定状態でバッテリ100との接続が可能であればよく、例えば、コ字形状の端子でもよい。
したがって、バッテリ測定装置1においては、バッテリ側コネクタ5と装置側コネクタ6とを接続するだけで、簡単にバッテリ100容量が測定可能な状態となるために、測定作業の作業性が向上する。
また、バッテリ測定装置1においては、複数のバッテリ100を選択的に測定することができるために、バッテリ100ごとに測定に係る端子の取り付けの必要がないため、測定に係る作業性が向上する。
また、バッテリ測定装置1においては、Oリング51がバッテリ100の端子101に固定状態で取り付けられているために、取り付け状態が安定し、結果として、測定時の接点に起因する測定誤差が生じない。
また、Oリング51とコネクタ部52との間には、ヒューズ部54が設けられている。このヒューズ部54は、測定時に、バッテリから異常な電圧がバッテリ側コネクタ5の側にかかった場合に、バッテリ側コネクタ5と接続されるバッテリ測定装置1に異常な電圧等がかかって故障してしまうことがないように、バッテリ側コネクタ5の時点で、内部のヒューズが溶断して異常な電圧等をカットするように構成される。
バッテリ側コネクタ部61は、バッテリ側コネクタ5のコネクタ部52と雌雄の関係となるように対応して形成される。
また、装置側コネクタ部63は、後述する選択部7及び後述する測定部8と接続する。
ケーブル62は、バッテリ側コネクタ5のケーブル53と同様に、信号用及び測定用のケーブルにより構成される。
バッテリ100の出力インピーダンスの測定は、電源ユニット14を介して取得した商用電源からの交流電流をバッテリ100に負荷した際の出力インピーダンス値を測定する、いわゆる、AC(交流)電流方式により行う。なお、出力インピーダンスの測定においては、AC電流方式に限られず、直流電流方式により行ってもよい。
無線マウス10は、無線で操作可能なポインティングデバイスであり、例えば、チェック番号の入力や測定指示等のユーザの操作を入力する。
そして、キーボード4や無線マウス10を操作して、接続されるバッテリ100から1つのバッテリ100を測定対象として選択する。また、この測定対象のバッテリ100を特定する設置箇所、ユニット番号等の情報を入力する。
さらに、キーボード4や無線マウス10を操作して、測定を開始することで、測定対象に選択したバッテリ100の出力インピーダンス値を測定する。
測定された結果(出力インピーダンス値)は、ハードディスク12に記憶される。
その後、ディスプレイ3には、今回測定した測定結果と共に、過去の測定結果が時系列で表示される。具体的には、ディスプレイ3には、例えば、後述する履歴グラフを表示する。
また、バッテリ測定装置1は、折り畳み可能なケース2内に測定用の機器類が収容されているために、バッテリ100の周囲に据え置く必要なく、携帯して持ち運ぶことができる。このために、バッテリ測定装置1は、バッテリ100に対応した数の装置を設ける必要がなく、コストを低く抑えることができる。
この履歴グラフには、測定を行った日時と、測定結果が時系列で表示された折れ線グラフとして表示される。このように履歴グラフを構成することにより、ユーザは、直感的に内部抵抗値の変化を認識することができる。
図7の例では、ユーザは、MSNのプルダウンメニューから測定するセル数を選択する。本例では、セル番号30までのセルが測定対象なるメニューを選択している(BCMS30(192.168.1.46,4600))。
そして、ユーザは、BCMSの欄に所定の値を入力することでセル電圧を選択する。本例では、BCMSの欄には1の値が入力される。また、本例では、BCMSの欄に1を入力することで、12Vのセル電圧を選択され、2を入力することで、2Vのセル電圧を選択される。
その後、ユーザにより照会等のボタンをクリックする等の操作がなされることで、測定が開始される。
詳細には、ハードディスク12は、CPU9により、測定結果を入力されたチェック番号に対応する場所に保存する。
また、ディスプレイ3には、図7に示すような測定結果データが表示される。
図7の例では、測定したセル番号に対応するように電圧値が一覧で表示される。具体的には、今回の測定では、セル番号1乃至30のセルが測定対象となっており、当該セル番号に対応して電圧の欄に電圧値が表示されている。また、測定回数の欄に測定した回数(今回の例では、1回)や測定周期の欄に測定の周期(今回の例では、3秒)等も表示される。
さらに、後述するステップS5の処理が内部的に完了すると、当該表示画面から、履歴のグラフへと画面を遷移させることができる。
なお、図7は、測定結果データの表示例を示す模式図である。
また、バッテリ測定装置1は、バッテリ側コネクタ5に接続される複数のバッテリ100を順次測定することができる。
次に、第2実施形態におけるバッテリ側コネクタについて説明する。
第1実施形態では、平置きの複数のバッテリを想定しており、取り付け等の作業スペースが確保できるため、Oリング状の端子部を用いて、バッテリの端子に取り付ける例を説明した。
第2実施形態では、第1実施形態の場合とは異なり、例えば、バッテリを棚等の狭所に置いて、端子部の取り付け作業スペースが確保できない場合を想定して、係る端子部の構成を変更した。
また、第2実施形態では、具体的には、特に、バッテリの端子がボルト部とナット部により構成される、いわゆる、ボルト・ナット式の亜鉛バッテリ(以下、単に「バッテリ」という。)を用いることを例として以下説明を行う。また、ボルト部は、頭部とねじ部により構成される。
この場合、端子部の取り付け作業にナット部を外して、さらに締結をするためにはナット部を操作するためのレンチ等の治具が必要となる。また、治具による取り付け作業の場所を確保する必要もある。
バッテリが棚等の狭所に置かれることを想定している本例では、狭所ゆえに治具による作業場所を確保できないといった問題が生じる。また、狭所である場合には、取り付け後の接続確認も行いづらく、感電等の二次的な危険性も伴ってくる問題も生じる。
また、枠体551は、一面ではナット部1012の大きさの誤差を許容可能に変化するように開放部551aが形成されており、他の面では圧着或いは半田付け等によりリード線56が固定されている。
なお、端子部55の取り外しは、突片552を治具で変形方向とは逆方向に移動させてねじ部1011bへの接触を解除した状態で、取り外し方向である上方に移動させることで可能となる。
次に、第3実施形態のバッテリ監視システムSについて図9を用いて説明する。図9は、第3実施形態のバッテリ監視システムSの概要を示すシステム構成図である。
バッテリ測定装置1は、通信部13をLAN(Local Area Network)に接続させて、当該LANを介して、監視サーバ20と接続される。また、バッテリ測定装置1は、内部抵抗の測定結果のデータを監視サーバ20に送信する。
監視サーバ20は、LANに接続されており、送信されたバッテリ測定装置1からのバッテリ100の内部抵抗の測定結果のデータを監視サーバ側メモリに記憶し、そして、データを判定しバッテリ100の状態を逐次監視する。バッテリ100の測定結果のデータのうち、交換が必要な状態や異常な状態であると判定された場合には、その旨を報知(出力)する。
なお、監視サーバ20では、バッテリ測定装置1から送信されてくるデータを、データベースで管理する。
本実施形態のバッテリ測定装置1の変形例について図10を用いて説明する。図9は、本考案のバッテリ測定装置1の変形例を示す図である。詳細には、図10(a)は、バッテリ測定装置1の非使用状態を示す外観図であり、図10(b)は、バッテリ測定装置1の使用状態にした外観図である。
上述した実施形態においては、CPU9乃至通信部13を、選択部7及び測定部8からのノイズを考慮して、選択部7及び測定部8を鉄板により隔離して別体として構成した。本変形例では、一体性を重視して、選択部7及び測定部8と同一筐体内の下ケース2B側に、ディスプレイ3を除くCPU9乃至通信部13を配置し、キーボード4を下ケース2Bの天面に露出させるように構成した。また、本変形例では、上ケース2A側にディスプレイ3を配置し、キーボード4と対向する側にディスプレイ3の表示面を露出させるように構成する。
また、バッテリ測定装置1では、図10(a)に示す状態から、図10(b)に示すように下ケース2B側を設置面(例えば、床面や作業台等)に置いて、上ケース2Aを下ケース2Bに対して展開すれば、すぐに測定可能な状態にすることができる。
3 ディスプレイ(表示出力部)
4 キーボード(操作入力部)
5 バッテリ側コネクタ
6 装置側コネクタ
8 測定部
9 CPU(制御部)
10 無線マウス(操作入力部)
12 ハードディスク(記憶部)
13 通信部(データ出力部)
20 監視サーバ
100 バッテリ
S バッテリ監視システム
Claims (4)
- バッテリが設置された箇所に搬送して、前記バッテリの内部抵抗を測定するバッテリ測定装置であって、
前記バッテリに接続されたバッテリ側コネクタに接続される装置側コネクタと、
前記装置側コネクタを介して、前記バッテリの内部抵抗を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果を表示する表示出力部と、
前記測定部の測定結果を記憶する記憶部と、
ユーザの操作を受け付ける操作入力部と、
前記操作入力部による操作により、前記測定部、前記表示出力部、前記記憶部を制御する制御部とを有することを特徴とするバッテリ測定装置。 - 前記制御部は、
前記記憶部に記憶された前記測定部の測定結果を、一覧表示するように前記表示出力部を制御する請求項1記載のバッテリ測定装置。 - 前記制御部は、
前記記憶部に記憶された前記測定部の測定結果を、時系列により表示するように前記表示出力部を制御する請求項1又は2記載のバッテリ測定装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のバッテリ測定装置と、
前記測定部により測定された測定結果のデータを記憶するバッテリ監視サーバ側記憶部を有するバッテリ監視サーバを備え、
前記バッテリ測定装置は、前記測定部により測定された測定結果のデータを前記バッテリ監視サーバに出力するデータ出力部を有し、
前記バッテリ監視サーバは、前記データ出力部から出力された測定結果のデータを前記バッテリ監視サーバ側記憶部に記憶してバッテリを監視することを特徴とするバッテリ監視システム。
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JP2018119822A (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | 株式会社日立システムズ | 無停電電源劣化診断システムおよびその診断方法 |
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