JPH01288784A

JPH01288784A - 蓄電池の残存容量検出装置

Info

Publication number: JPH01288784A
Application number: JP63120150A
Authority: JP
Inventors: Hiroichi Kodama; 博一小玉; Mitsuhisa Okamoto; 光央岡本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1989-11-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は蓄電池の残存容量を正確に検出する装置に関す
るもので、太陽光発電システムに使用するときは特に有
用なものである。

（従来の技術）蓄電池の充放電制御に関しては、従来から、充電量及び
放電量を積算してその残存容量を検出し、充電の必要性
を検知したり、その電池からの放電量を加減したりする
所謂電量制御方式が使用されていた。この時、充電量、
放電量の積算の方法としては、例えば、充放電の電流信
号を分流器等を介して電圧信号に変換し、さらにこの′
ＲｔＩＥ信号分、これに比例した周波数信号に変換し、
この信号をカウンタを周込て積算する方法があった。積
算に際して、充電時は＋側に積算し、放電時は一側に積
算する。また、蓄電池の端子電圧を検出して、あるいは
蓄電池の電解液の比重を検出して蓄電池の充放電の状態
を検知して制御する方式もあった。

（発明が解決しようとするａｌｉ￥１）しかしながら、
前述の充電量、放ｗＬ量の積算の過程では、必らず誤差
が発生するので、この積算だけによって蓄電池の残存容
量を正確に知ることは、全く不可能であった。また、こ
の誤差が万一、放電側、あるいは充電側のどちらか一方
に偏在した場合、誤差が一方向に積算され、徐々に大き
くなり、本来の蓄電池の残存容量の監視という目的から
、かけ離れたものとなる。このため、従来の電量制御方
式による、太陽光発電システムの蓄電池充放電制御は、
信頼性が低く、非効率的なものでめった。

蓄電池の端子゛１イ圧を検出、あるいは電解液比重の検
出だけで、蓄電池の充放電制御を行なう方法は、放電時
には放電量に対する端子電圧、比重値の変化特性が緩慢
であるため、高精度で放電量を検出できるかが、充電時
には逆に、充電量に対するそれらの変化は大きく、特Ｋ
１０ｏ％充電付近でのそれらの変化特性は非常に急激で
あるため、充電ｋｋに関しては、はとんど検出できない
状態であった。

（課題を解決するための手段）本発明においては、蓄電池の充放電量を検出し積算する
手段と、蓄電池の端子電圧及び電解液の比重の変化を検
出する手段と、補正手段とより構成され、該補正手段は
充放電量の積算により得られた蓄電池の残存容量を前記
の端子電圧或は比重の変化により求められた残存容量に
よって割り込み補正を行なうようにした。

（作用）本発明は上記のように構成されているので、充放電量の
積算値により求められた蓄電池の残存各社が、前述の誤
差の累積により不正確な場合でも、蓄電池の端子電圧又
は電解液比重が放電により低下した場合は、高精度で残
存容量を検出できるので、予め設定された電圧値又は比
重値まで低下したとき、積算値によって得られた残存容
量を示す値が誤っている場合、端子電圧又は比重の低下
により求められた正確な残存容量の値になるように割り
込み補正される。補正された後は充放電量の積算により
、次に補正されるまで、略々正確に残存容量を知ること
ができる。

（実施例）第１図は、本発明の一実施例のブロック図であり、その
動作は後述の如くである。

第２図は、蓄電池放電時の電解液比重の変化の一例を示
す。比重がほぼ一定の割合で低下しているのがわかる。

また、蓄電池の放電深度と比重は一対一対応であり、簡
単な比重センサを用いて、蓄電池が一定限度、例えば図
において残存容量２０％に放電したときの比重（図にお
いて１．１６０）を検出することができる。もし、充放
電量の積算によって得られた残存容量が２０％でない場
合でも、電解液の比重が１．１６０の場合は、残存容量
を２０％に補正することによって、より正確な残存容量
の監視が可能となる。なお、図に示されるように、充放
電の回数により、放電時の比重はある程度変化する。

ｖＪＢ図は蓄電池放電時の端子電圧の変化の一例を示す
。この場合も第２図の場合と同様に、はぼ一定の割合で
低下しており、放電深度との関係は一対−である。従っ
て、上記電解液比重の場合と同様に、もし、端子電圧が
１．９７　Ｖの場合は、蓄電池の残存容量が２０％であ
るから、充放電量の積算によって得られた残存容量が２
０％でない場合は、２０％に補正することにより、正確
な残存容量の監視が可能となる。

以上のように、餐電池放電時における電解液比重あるい
は端子電圧による残存容量の検出は、蓄電池充電時にお
ける残存容量の検出と異なり、非常に精度が高いことは
一般にもよく知られているところである。

なお、第２図及び第８図に例示の電池は国内系社製のも
ので、第２図において比重は２０ＣＶｃおけるものであ
り、第８図において電池温度は２５℃である。

ｔ！、１図において、本発明の装置は例えば太陽電池の
ような電源に接続され、電池２との間で充電回路が形成
され、図示されてはいないが、過充電防止回路、逆流防
止回路等が設けられる。電源或は負荷と電池２とを接続
する配ｍ１の一部には、分流器８が設けられ、充放電さ
れる電流をそれに比例した電圧信号に変換し、この変換
された出方は、信号増幅部６及び充１１ｆ／放電検出部
７に供給される。信号増幅部６で増幅された信号は雉圧
／周波数（Ｖ／Ｆ　）変換部ｌＯにおいて電圧に比例し
た周波数のクロック信号に変換され、カウンタ部１１に
供給される。充１［／放電検出部７においては配線１を
流れる電流が充電状態であるが、又は放電状態であるか
の判定を行ない、その結果はカウンタ部１１に供給され
、充電時にはカウンタ部１１で加算が行なわれ、放電時
には減算が行なわれるようにさせる。

蓄電池２には、その端子″電圧を検出するための電圧検
出部８及び電解液の比重を検出するための比重検出部９
が設けられており、それぞれは予め設定された値、例え
ば残存容量２０％に設定されている場合、第２図及び第
３図の例の場合は、比重が１．１６０及び電圧が１．９
７Ｖに低下した場合、それぞれからＯＲゲート４を経由
してカウンタ部ｘｘＫｒＨＪレベルの割り込み信号が供
給される。

以上のように、カウンタ部１１では、充電殖又は放電量
を積算しそ残存容量を監視しているが、端子電圧又は電
解液比重の何れかの低下により、残存容量が予め定めら
れたある一定値になった場合、端子電圧又は電解液比重
の低下を示す信号によってカウンタ部１１に割り込み信
号が入力され、カウンタ部１１で監視されている積算に
よる残存容量は、ディジタルスイッチ５によって、前記
のある一定の値に補正される。

（発明の効果）以上のように、本発明においては、蓄電池の残存容量監
視を、充放電ｗｔ、流の積算値だけでなく、蓄電池の放
電時の端子電圧、電解液比重の検出によって補正するこ
とにより、検出精度が高くなり信頼性も向上する。これ
により、太陽光発電システムて応用した場合、太陽電池
アレイの容量、蓄電池容墓の低減及び設置後の蓄電池の
長寿命化を図ることができ、さらにはシステム全体のコ
ストダウンに大きく貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は蓄電
池の電解液比重と放電量との変化特性の一例を示す図、
第８図は蓄電池の端子電圧と放′醒量との変化特性の一
例を示す図である。２・・・蓄電池、８・・・分流器、４・・・ＯＲゲート
、５・・・ディジタルスイッチ、６・・・信号増幅部、
７・・・充′８ｔ／放電検出部、８・・・電圧検出部、
９・・・比重検出部、１０・・・Ｖ　／　Ｆ変換部、１
１・・・カウンタ部代理人　　福　士　愛　彦　　□ 、貨置、；

Claims

【特許請求の範囲】

蓄電池の充放電量を検出し積算する手段と、蓄電池の端
子電圧及び電解液比重の少なくとも一方を検出する手段
と、充放電量の積算により得られた蓄電池の残存容量を
端子電圧或は電解液比重より求められた残存容量により
補正する手段とを有することを特徴とする蓄電池の残存
容量検出装置