JP3195130B2 - バッテリセルの停電検出装置 - Google Patents
バッテリセルの停電検出装置Info
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Description
ilure )を検出する装置に関する。
e Power Supplies)として使用される蓄電バッテリは、
一般に、直列に接続された複数のセルから構成される。
今日に至るまで、一つ或は複数のバッテリセルの停電の
検出は各セルの端末の所の個々の電圧を監視することに
よってのみ遂行することができた。これは多数の電圧を
測定すること、及び異なるセルの端子にアクセスできる
ことを必要とした。
より単純で上に述べた短所を持たない一つ或は複数のバ
ッテリセルの停電を検出するための装置を提供すること
にある。
的は、装置が、バッテリが放電しているときバッテリの
端子の所の電圧を測定するための手段、前記電圧の二次
導関数を表わす量を計算するための手段、前記二次導関
数を表わす量を事前に設定された正或はゼロのしきい値
と比較するための手段、及び前記量が前記しきい値より
も大きなとき停電を示すための手段、を含むことによっ
て達成される。
は事前に設定された時間間隔にてバッテリの端末の所で
測定された電圧の3つの一連の値を格納し、これら3つ
の一連の値から電圧の一次導関数を表わす量の2つの一
連の値を計算する。装置は、次にこの一次導関数を表わ
す量のこれら2つの一連の値の間の差を計算することに
よって二次導関数を表わす量を計算する。
目的とするのでなく、一例として示される本発明の一つ
の実施例の以下の説明を図面を参照しながら読むことに
よって一層明白となるものである。
つ或は複数のバッテリセルの停電を検出するために応用
するところを図解する。図面内に簡略的に示される従来
のタイプのUPSはAC電圧源3からの供給を受け、D
C−ACコンバータ、すなわちインバータ5と直列に接
続されたAC−DCコンバータ4、及び負荷6を含み、
バッテリ2はコンバータ4の出力に接続される。
るマイクロプロセッサを有する電子処理回路7を含む。
電子処理回路7は入力上にバッテリの端子の所の電圧U
を表わす入力信号を受信する。
線U(t)のスロープ内のブレーク(break )において
放電すると、一つ或は複数のバッテリセルの停電が起こ
る。スロープ内のこのようなブレークは曲線U(t)の
二次導関数を計算することによって検出することができ
る。通常の動作においては、電圧の二次導関数はバッテ
リが放電のコースにあるときは常に負である。放電の過
程において二次導関数が正になった場合、これはバッテ
リの一つ或は複数のセルが停電したことを表わす。
行される流れ図の一つの好ましい実施例を示す。図2に
おいて、停電の検出はフェーズF1から開始されるが、
フェーズ1において、マイクロプロセッサ7によってバ
ッテリ2の端子の所の電圧Uの第一の測定U3が行なわ
れる。このフェーズF1に、事前に設定された時間間隔
△t後におけるバッテリの端子の所の電圧Uの第二の測
定U2から構成されるフェーズ2が続く。次に、マイク
ロプロセッサはU2とU3との間の差D2を計算する
(F3)。2つの続く測定間の時間間隔△tは事前に設
定され、一定であり、差D2は曲線U(t)の導関数を
表わす。
子の所の電圧Uの第三の測定U1を行なう(F4)。こ
こで、時間間隔△tがU1とU2の測定を隔てる。次
に、マイクロプロセッサは(F5において)U1とU2
との間の差D1を計算し、(F6において)D1とD2
との間の差Dの計算を行なう。差Dは一定の事前に設定
された時間間隔△tにおいて測定され、例えば、RAM
9内に格納された3つの続く測定値U3、U2及びU1
から構成される曲線U(t)の二次導関数を表わす。次
に、DがフェーズF7においてしきい値、好ましくは、
ゼロと比較される。
N)は、バッテリセルは良好な動作秩序にあるものと見
なされる。第二の測定値U2にて処理回路7のメモリ9
内の値U3が置換される(F8)。次にフェーズ9(F
9)において、第一の測定値U1にてメモリ9内の値U
2が置換され、差D1にて差D2が置換される。こうし
て、最後の二つの測定値がそれらの差とともに格納さ
れ、マイクロプロセッサはF4において二次導関数D2
をU1の新たな測定によって決定するための新たなサイ
クルを再開することができるが、ここで、時間間隔△t
が二つの続く測定を隔てる。一例として、△tは約20
或は30秒とされるが、これは制限を意味するものでな
い。
定U1において自動的に計算される。
力Y)は、例えば、ディスプレイ手段8上に表示するこ
とによって停電が示される(F10)。
によって、視覚的、聴覚的、ローカル的或は遠隔的に達
成することもできる。
表わすしきい値は0である。ある種の誤った(spuriou
s)警告を回避するために、好ましくは、しきい値がゼ
ロよりも少し大きな値に選択される。
実験的に知ることができる。一例として、図3は29個
のセルユニットから構成されるインバータバッテリの端
子の所で実験的に得られた放電曲線U(t)を表わす。
一連の値、及びD1及びDの一連の計算値は以下の通り
である。
及び20分の所で異常(D>0)が観察される。
の端子の所の電圧の変動を表わす曲線Ue(t)を示
す。大きな電圧降下(Ue>10V)が以下の時間:つ
まり、5−11−12−17−19及び20分におい
て、これらセルユニットの少なくとも一つの所で観察さ
れる。図示されていないが、残りのセルユニットの端子
の所の電圧は、大きな電圧降下を示さない。
変更されたような場合は、二次導関数の計算は停電の誤
った指示を与えることがある。従って、このようなケー
スにおいては、この指示を抑止することが望ましい。図
5に示されるように、図2の流れ図内に、例えば、フェ
ーズF5或はF6の後に、追加の抑止フェーズを挿入す
ることができる。この抑止フェーズはバッテリによって
送られる電流Ibを電流センサ10によって測定するこ
とから構成される(F11)。次に、マイクロプロセッ
サは(F12において)送られたパワーP1=U1・I
bを計算し、次に(F13において)このパワーと前の
測定サイクルにおいて測定されたパワーとの間の差△p
を計算する。次に(F14において)△pが事前に設定
されたしきい値Aと比較される。△pがこのしきい値よ
りも大きくないときは(F14の出力N)、マイクロプ
ロセッサは図2内の流れ図に従って正常に継続し、フェ
ーズF7へと進む。一方、△pがしきい値よりも大きな
場合(F14の出力Y)は、フェーズF7及びF10は
短絡され、マイクロプロセッサはフェーズ8に直接に進
み、こうして、停電の指示を抑止する。フェーズF9が
次に次のサイクルのためにP1をP2内に格納すること
によって完結される。
時間を決定するためのマイクロプロセッサをベースとす
る装置と組合わせて使用することができる。実際、この
タイプの装置はバッテリのバックアップ時間を電圧Uの
測定、バッテリによって送られる電流Ibの測定、及び
送られたパワーの計算から決定する。従って、現在の流
れ図は、一つ或は複数のバッテリセルの停電の指示を達
成するために、単に、二次導関数の計算、及びこれの事
前に設定されたしきい値との比較によって完結されるこ
とのみを要求する。
検出装置によれば、1つ或は複数の電池の個々の端子電
圧を測定せずとも、電池電源の放電電圧の変化率(2次
微分値)を監視することによって電池の停電を検出する
ことが可能となる。
にて示す。
実施例を示す。
曲線を示す。
た電圧の時間に対する変動曲線を示す。
を示す。
Claims (7)
- 【請求項1】バッテリセルの停電を検出するための装置
であって、この装置がバッテリが放電しているときに、
バッテリの端子の所で電圧(U1、U2、U3)を測定
するための手段、前記電圧の二次導関数を表わす量
(D)を計算するための手段(F3、F5、F6)、前
記二次導関数を表わす量を事前に設定された正或はゼロ
のしきい値と比較するための手段、及び前記の量(D)
が前記しきい値よりも大きな場合、停電を示すための手
段(F10、8)を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項2】前記電圧を測定するための手段が事前に設
定された時間間隔(△t)にて電圧を測定するための手
段及びこの電圧の3つの一連の値(U3、U2、U1)
を格納するための手段(9、F1、F2、F4、F8、
F9)を含むことを特徴とする請求項1記載の装置。 - 【請求項3】前記二次導関数を表わす量(D)を計算す
るための手段が電圧の一次導関数を表わす量(D1)を
計算するための手段(F5)を含むことを特徴とする請
求項2記載の装置。 - 【請求項4】前記一次導関数を表わす量(D1)を計算
するための手段(F5)が二つの一連の電圧値(U1、
U2)の間の差を計算するための手段を含むことを特徴
とする請求項3記載の装置。 - 【請求項5】前記二次導関数を表わす量(D)を計算す
るための手段が一次導関数を表わす量の二つの一連の値
(D1、D2)の間の差を計算するための手段(F6)
を含むことを特徴とする請求項4記載の装置。 - 【請求項6】前記計算するための手段がマイクロプロセ
ッサ(7)を含むことを特徴とする請求項1記載の装
置。 - 【請求項7】バッテリの放電電流(Ib)を測定するた
めの手段(10、F11)、バッテリによって送られた
パワー(P1)を計算するための手段(F12)、バッ
テリによって前に送られたパワー(P2)を格納するた
めの手段(F9)、二つの一連のパワー値(P1、P
2)の間の差△pを計算するための手段(F13)、パ
ワー差(△p)を事前に設定されたしきい値(A)と比
較するための手段(F14)及びパワー差(△p)が前
記のパワーしきい値(A)よりも大きいとき、停電の表
示を抑止するための手段(F14のY)を含むことを特
徴とする請求項1記載の装置。
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GB9518075D0 (en) * | 1995-09-05 | 1995-11-08 | Sun Electric Uk Ltd | Testing automative electronic control units and batteries and related equipment |
DE19547019C2 (de) * | 1995-12-15 | 2000-05-31 | Siemens Ag | Verfahren zum Anzeigen des Zustands "Energiespeicher erschöpft" in Elektro-Geräten mit Elektro-Energiespeichern und Elektro-Geräte mit Elektro-Energiespeichern zum Anzeigen des Zustands "Energiespeicher erschöpft" |
US6990422B2 (en) * | 1996-03-27 | 2006-01-24 | World Energy Labs (2), Inc. | Method of analyzing the time-varying electrical response of a stimulated target substance |
US20060190204A1 (en) * | 1996-03-27 | 2006-08-24 | Mchardy John | Analyzing the response of an electrochemical system to a time-varying electrical stimulation |
US20030206021A1 (en) * | 1997-07-25 | 2003-11-06 | Laletin William H. | Method and apparatus for measuring and analyzing electrical or electrochemical systems |
FR2769095B1 (fr) | 1997-10-01 | 1999-11-26 | Siemens Automotive Sa | Procede de detection de defaillance d'une batterie de vehicule automobile |
SE9904817L (sv) * | 1999-12-28 | 2001-06-29 | Emerson Energy Systems Ab | Batterifrånkopplingsförfarande och system |
DE10231700B4 (de) * | 2002-07-13 | 2006-06-14 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Verfahren zur Ermittlung des Alterungszustandes einer Speicherbatterie hinsichtlich der entnehmbaren Ladungsmenge und Überwachungseinrichtung |
US7253680B2 (en) * | 2003-05-21 | 2007-08-07 | World Energy Labs (2), Inc. | Amplifier system with current-mode servo feedback |
FR2898985B1 (fr) * | 2006-03-27 | 2008-06-20 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede et systeme de determination de l'etat de sante de moyens de stockage d'energie electrique. |
US20080164849A1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-10 | Cobasys Llc | Charging regime at any state of charge using the first derivative of temperature and the first and second derivative of voltage with respect to time |
JP4591560B2 (ja) | 2008-06-24 | 2010-12-01 | ソニー株式会社 | 電池パックおよび制御方法 |
US9851412B2 (en) | 2010-11-09 | 2017-12-26 | International Business Machines Corporation | Analyzing and controlling performance in a composite battery module |
US9726731B2 (en) * | 2013-12-31 | 2017-08-08 | Chervon (Hk) Limited | Battery pack, method for detecting battery pack, charging assembly and electric tool |
US10641833B2 (en) * | 2016-11-18 | 2020-05-05 | Pacesetter, Inc. | Method of screening high rate electrochemical cells |
CN109037531A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-18 | 中国检验检疫科学研究院 | 一种智能多功能电池贮存架 |
JP7128709B2 (ja) * | 2018-10-04 | 2022-08-31 | 日本たばこ産業株式会社 | 吸引成分生成装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4322685A (en) * | 1980-02-29 | 1982-03-30 | Globe-Union Inc. | Automatic battery analyzer including apparatus for determining presence of single bad cell |
FR2591822A1 (fr) * | 1985-12-12 | 1987-06-19 | Jullian Michel | Procede et dispositifs de charge ultra-rapide pour accumulateurs nickel-cadmium |
CN87205537U (zh) * | 1987-12-04 | 1988-11-02 | 新乡市东海配电设备厂 | 电池电压微机自动检测设备 |
US5027294A (en) * | 1989-01-27 | 1991-06-25 | Zenith Data Systems Corporation | Method and apparatus for battery-power management using load-compensation monitoring of battery discharge |
US5061898A (en) * | 1990-08-13 | 1991-10-29 | Oram James W | Battery evaluation test system |
US5166623A (en) * | 1991-03-04 | 1992-11-24 | Motorola, Inc. | Method for indicating battery capacity |
US5335133A (en) * | 1991-11-29 | 1994-08-02 | Motorola, Inc. | Dual output battery with fault detect |
US5278509A (en) * | 1992-02-03 | 1994-01-11 | At&T Bell Laboratories | Method for monitoring battery discharge by determining the second derivative of battery voltage over time |
CN1037714C (zh) * | 1992-11-13 | 1998-03-11 | 群菱工业股份有限公司 | 电池组特性的测试方法 |
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