JPH0142390B2 - - Google Patents
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- JPH0142390B2 JPH0142390B2 JP56215719A JP21571981A JPH0142390B2 JP H0142390 B2 JPH0142390 B2 JP H0142390B2 JP 56215719 A JP56215719 A JP 56215719A JP 21571981 A JP21571981 A JP 21571981A JP H0142390 B2 JPH0142390 B2 JP H0142390B2
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- voltage
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- timer
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特に電気自動車やフオークリフト等
の電動車に用いられる蓄電池の残りの電気量を表
示する装置（以下、蓄電池残存容量計と呼ぶ）に
関するもので、開路中の蓄電池端子電圧と放電時
の端子電圧及びその放電時間関係より、蓄電池残
存容量を簡単に適切に表示することができるもの
である。
の電動車に用いられる蓄電池の残りの電気量を表
示する装置（以下、蓄電池残存容量計と呼ぶ）に
関するもので、開路中の蓄電池端子電圧と放電時
の端子電圧及びその放電時間関係より、蓄電池残
存容量を簡単に適切に表示することができるもの
である。
従来この種の装置は、蓄電池の放電々気量で測
定する方法、放電中のある電流値での電池電圧値
を測定する方法、電池の電解液比重値を測定する
方法等によつていた。しかし、これらの方法はい
ずれも次の欠点を有していた。すなわち、放電々
気量を測定する方法では放電回路に電流検出用の
分流器を要する他、放電開始時の容量状態をいく
らに設定するかが問題となり、又、放電時間率の
大小によつて実質残存容量が異なる問題があつ
た。放電中の電池電圧値で表示する場合も、電流
検出用の分流器を要する上、設定電流値でのみ表
示するための測定電圧ホールド回路等、複雑な回
路が必要となつた。電解液比重値を測定する方法
では、特別な比重センサが必要なため、高価な
上、その取扱いが面倒であるという欠点を有して
いた。
定する方法、放電中のある電流値での電池電圧値
を測定する方法、電池の電解液比重値を測定する
方法等によつていた。しかし、これらの方法はい
ずれも次の欠点を有していた。すなわち、放電々
気量を測定する方法では放電回路に電流検出用の
分流器を要する他、放電開始時の容量状態をいく
らに設定するかが問題となり、又、放電時間率の
大小によつて実質残存容量が異なる問題があつ
た。放電中の電池電圧値で表示する場合も、電流
検出用の分流器を要する上、設定電流値でのみ表
示するための測定電圧ホールド回路等、複雑な回
路が必要となつた。電解液比重値を測定する方法
では、特別な比重センサが必要なため、高価な
上、その取扱いが面倒であるという欠点を有して
いた。
本発明は上記の欠点を解消するもので、以下図
面により詳細に説明する。
面により詳細に説明する。
第１図は、電動車用蓄電池の放電々圧特性で、
Ａは5HR（HR＝時間率、5HRは５時間で放電が
終る電流のこと）放電時Ｂは3HR放電時、Ｃは
1HR放電時の特性を示している。一般によく知
られるこの図では、放電時間と電圧の関係が良く
判るが、各時間率に対する残り容量の関係は判断
しにくい。そこで、第１図の横軸に残存容量をと
りそれぞれの時間率の時間を100とした百分率で
表わすと、第２図の如くなる。A′，B′および
C′は各々第１図のＡ，ＢおよびＣから転記したも
のである。直線Ｏは、蓄電池の残存容量に比例し
た蓄電池開路電圧を示す。蓄電池開路電圧は理論
的に電解液比重値に0.85を加算した値をとる。こ
こでは残存容量100％の時は、比重1.28で開路電
圧は2.13V（電池１ケ当り）であり、残存容量０
％の時は、比重1.15で開路電圧は2.00Vである。
これらのグラフを対比すると、A′，B′および
C′のグラフは残存容量100〜20％の間では直線Ｏ
を平行移動させ低下した関係にあることが判る。
従つて、開路電圧の値に比例してその時の電池容
量を表示すると共に、開路電圧からの低下の大き
さを検出することによつてその時の放電時間率を
検知し、検知した時間率に等しい時間でタイマー
を動作させ、そのタイマー時間の経過に従つて表
示を100％から０％へ低下させると残存容量表示
が可能となる。尚、電気自動車やフオークリフト
の放電率は一定では無く種々変化する。この様な
変化する負荷状態に対しても、その時間率の検出
に合せてタイマー時間の切替えを行うことによつ
て各時間率に対応した経過時間の積にて残存容量
を表示することが出来る。
Ａは5HR（HR＝時間率、5HRは５時間で放電が
終る電流のこと）放電時Ｂは3HR放電時、Ｃは
1HR放電時の特性を示している。一般によく知
られるこの図では、放電時間と電圧の関係が良く
判るが、各時間率に対する残り容量の関係は判断
しにくい。そこで、第１図の横軸に残存容量をと
りそれぞれの時間率の時間を100とした百分率で
表わすと、第２図の如くなる。A′，B′および
C′は各々第１図のＡ，ＢおよびＣから転記したも
のである。直線Ｏは、蓄電池の残存容量に比例し
た蓄電池開路電圧を示す。蓄電池開路電圧は理論
的に電解液比重値に0.85を加算した値をとる。こ
こでは残存容量100％の時は、比重1.28で開路電
圧は2.13V（電池１ケ当り）であり、残存容量０
％の時は、比重1.15で開路電圧は2.00Vである。
これらのグラフを対比すると、A′，B′および
C′のグラフは残存容量100〜20％の間では直線Ｏ
を平行移動させ低下した関係にあることが判る。
従つて、開路電圧の値に比例してその時の電池容
量を表示すると共に、開路電圧からの低下の大き
さを検出することによつてその時の放電時間率を
検知し、検知した時間率に等しい時間でタイマー
を動作させ、そのタイマー時間の経過に従つて表
示を100％から０％へ低下させると残存容量表示
が可能となる。尚、電気自動車やフオークリフト
の放電率は一定では無く種々変化する。この様な
変化する負荷状態に対しても、その時間率の検出
に合せてタイマー時間の切替えを行うことによつ
て各時間率に対応した経過時間の積にて残存容量
を表示することが出来る。
次に一実施例により更に詳しく説明する。第３
図は、本発明の残存容量計の主要回路図である。
図に於いて、１は被測定蓄電池で、充電器（図示
はしていない）であらかじめ充電されているもの
とする。２は蓄電池１の負荷で運転したり休止し
たりする電動機などである。３〜２０はIC又は
ICで構成した回路部を表わし、そのうち３〜１
０は演算増巾器（以下OPアンプと呼ぶ）で、１
１はアツプ／ダウンカウンタ部、１２，１３はタ
イマ部、１４は切換部、１５，１６はNOTゲー
ト、１７〜20はアナログスイツチICである。２
１，２２はトランジスタ、２３，２４はツエナー
ダイオード、２５は発光ダイオード、２６〜３１
はシリコンダイオード、３２〜３７はコンデン
サ、３８〜６４が抵抗器、６５〜６８が可変抵抗
器、６９が残存容量表示をした電圧計である。
尚、Ａは入力部、Ｂは蓄電池放電時間率検出部、
Ｃはタイマ部である。今、被測定蓄電池１に図の
様な構成の電気回路を接続すると、ツエナーダイ
オード２３によつて規定された電圧がＶ＋に発生
する。この電圧は、全てのIC電源に供給される
他、過放電警告用の発光ダイオード２５の電源の
供給及びＶ＋発生時のステツプ信号をコンデンサ
３４、抵抗器４７で微分し、その出力をアツプ／
ダウンカウンタ部１１のリセツト端子RSに加え
ることにより、アツプ／ダウンカウンタ部１１の
カウント内容をリセツトし、４つの出力Ａ，Ｂ，
Ｃ，ＤをＯとするのに利用される。Ｖ＋は又、抵
抗器３９とツエナーダイオード２４に加えられ、
更にツエナーダイオード２４で規定された電圧
は、可変抵抗器６５で蓄電池残存容量０％に対応
する理論回路電圧2.00V（電池１ケ当り）に比例
した電圧に調整する。ここでは説明が便利な様に
2.00Vに調整するものとすれば、Ｏアンプ３はボ
ルテージフオロウであるから、その出力は2.00V
となり、非反転増巾器として構成したＯアンプ４
の出力は、アツプ／ダウンカウンタ部１１の出力
が０であるから、やはり2.00Vとなる。一方、被
測定蓄電池１の電圧は、直接可変抵抗器６７にて
分圧し、電池１ケ当りの電圧に調整する。例え
ば、蓄電池１が６ケ組で、その端子電圧が12.0V
の時に2.00Vとなるように調整する。この様に調
整した時、蓄電池１の電圧が１ケ当り2.00V以上
あるならば、OPアンプ５の入力が入力より
高くなるため、その出力はＨレベル（Ｈレベル＝
電圧が電池電圧Ｖ＋付近にまで上つた状態以後こ
の様に呼ぶ）となり、アツプ／ダウンカウンタ部
１１のアツプ／ダウン入力（Ｕ／Ｄ）がＨレベル
となりカウントアツプの準備ができる。合せて、
抵抗５８のコンデンサ３７の積分回路で一定時間
遅延されてタイマ部の切替部１４の入力ICAがＨ
レベルとなる。この切替部１４は、一方の入力
INAが、Ｈレベルの時一方の出力OUT１をＨレ
ベルとし、他方の出力OUT２をＬレベル（Ｌレ
ベル＝電圧が0V付近に下つた状態、以後この様
に呼ぶ）とするし、Ｌレベルの時はそれぞれ逆の
状態（OUT１をＬレベル、OUT２をＨレベル）
とする。又、他方の入力INBは、Ｈレベルの時
は上記の動作を行うが、Ｌレベルになると両方の
出力（OUT１，２共に）をＬレベルとする働き
がある。尚、アツプ／ダウンカウンタ部１１のキ
ヤリー出力COは、カウントアツプの場合、４つ
の出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが全てＨレベルの時Ｌレベ
ルとなり、カウントダウンの場合は、４つの出力
が全てＬレベルの時にのみＬレベルとなり、その
他の場合は常にＨレベルである。従つて切替部１
４の入力INBはＨレベルにあり、一方の出力
OUT１が、Ｈレベルとなる。タイマ部１２の制
御端子CONTAはＨの時に電圧信号を出力するの
で、アツプ／ダウンタ部１１のクロツク入力CL
がこれを受け、その出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは２進カ
ウントにてカウントアツプする。この時最低位桁
の出力Ａの抵抗４３から最上位桁の出力Ｄの抵抗
４６は電流が２倍毎増加する様に重みづけがされ
ているので、カウントアツプに比例して、抵抗４
２の電流が増加する。それに従つて、OPアンプ
４の出力電圧は増加するが、15段上昇すると、そ
の出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは全てＨレベルとなり、キ
ヤリー出力COがＬレベルとなるので、切替部１
４の出力は全てＬレベルとなり、タイマ部１２の
出力は停止し、アツプ／ダウンカウンタ部１１は
カウント動作を停止する。この時OPアンプ４の
出力は2.13Vを得るように可変抵抗器６８を調整
すれば、蓄電池１の１ケ当りの電圧、すなわち
OPアンプ５の入力電圧が2.13V以上の場合は、
常にこの状態にセツトされる。蓄電池電圧が１ケ
当り2.13V以上は、前述のように残存容量100％
を意味するところから残存容量表示用の電圧計６
９は、この時100％を指示する様に目盛つておく。
当然ながら、開路電圧が2.1Vならば約70％を
2.06Vならば約50％を指示するところでOPアン
プ５の入力電圧が入力電圧を越えると同時に
その出力がＬレベルとなり、アツプ／ダウンカウ
ンタ部１１のアツプ／ダウン入力（Ｕ／Ｄ）がＬ
レベルとなり、切替部の入力ＡもＬレベルとな
り、タイマ１２が出力を停止するため、その出力
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、その時々の出力状態で停止す
る。ところでタイマ１２の出力パルスの発生速度
を決定する抵抗５９、コンデンサ３５の時定数は
非常に小さく選んであるため、上述のカウント動
作は速く、従つて残存容量表示電圧計６９の指示
は、実際は１秒以内に行われる 次に蓄電池１が負荷２の動作により放電状態に
なると、OPアンプ５の入力はやはり入力よ
り低いため、その出力はやはりＬレベルであり、
アツプ／ダウンカウンタ部１１はダウンカウント
の状態で停止している。一方OPアンプ６〜１０
の入力が全て低下するが、しかしながらOPア
ンプ６〜１０のは抵抗５２，５３，５４，５
５，５６，５７で分圧してそれぞれのOPアンプ
へ入力しているので、放電々流が小さい時には、
OPアンプ６だけの入力が入力より低い状態
であり、OPアンプ６の出力だけがＨレベルとな
り、他のOPアンプ７，８，９，１０の出力はＬ
レベルである。この時、切替器１４の入力ＡはＬ
レベルであるから、その一方の出力１がＬレベル
となり、他方の出力２がＨレベルとなる。従つて
タイマー１３の制御端子ＡはＨレベルになるが、
このタイマー１３はもう一方の制御端子Ｂが同時
にＨレベルの時にのみ時間を計測し出力パルスを
発生するので、OPアンプの出力がＨレベルにな
つた時に始めて時間を計測し始めることとなる。
今、放電々流が小さくOPアンプ７〜１０の出力
は全てＬレベルとすると、スイツチIC１７〜２
０の入力INは全てＬレベルのためスイツチは
OFF状態となり、抵抗６１〜６４は開放となり、
タイマ１３の発振器時定数はコンデンサ３６と抵
抗６０だけで決まるため、かなり大きな値とな
る。実際にはタイマICは内部に多段にフリツプ
フロツプ回路を有するため、原発振器の周期は長
時間に伸長されタイマーの出力パルスとなる。例
えば、OPアンプ６の出力が5HR放電々流を検知
した時に、Ｈレベルになるように抵抗５２他の値
を選んでいるならば、OPアンプ６の出力がＨレ
ベルになると同時に5HR放電時の放電時間、す
なわち５時間にて残存容量100％を０％指示にカ
ウントダウンできる間隔でタイマ１３がパルスを
出力すれば良いことになる。ここでは15ケのパル
スで全容量を表示しているので、５時間を15で割
つた20分で１ケのパルスを出力することになる。
放電々流が増加し、電池電圧の低下が大きくな
り、OPアンプ７の出力がＨレベルになると、ス
イツチIC１７がONとなり、抵抗６０と抵抗６１
が並列に接続されることになる。従つて、発振時
定数はそれに応じて小さくなり、タイマ１３の出
力パルスの間隔が狭くなる。例えば、OPアンプ
７の検出点が3HRを検出しているならば、タイ
マ１３の出力は12分で１ケのパルスを出すように
合成抵抗６１が決められている。この様に放電々
流が大きくなるに従つて、その放電時間率を検知
し、時間率に等しい放電時間を指示する如くタイ
マー１３の出力パルスが制御されるため、放電時
間率が変化しても狂いなく残存容量を指示するこ
とが可能である。尚、電動機を停止した時の電源
回路インダクタンスや回生制動方式による入力電
圧のはね上りがあると、OPアンプ５の入力が
高くなりその出力がＨレベルとなるため、アツ
プ／ダウンカウンタ部１１のアツプ／ダウン入力
がＨレベルとなり、一時アツプカウント状態にな
るが、タイマ切替部１４の一方の入力Ａには抵抗
５８とコンデンサ３７による遅延回路が設けてあ
るので、数秒の間タイマ１２がパルスを出力しな
いため、アツプ／ダウンカウンタ部１１がカウン
トアツプして、残存容量表示電圧計６９の表示を
高く狂すことはない。但し、放電を休止し、分極
による電圧低下が回復し長い時間で電池電圧が上
昇した場合には、蓄電池１の回路電圧上昇を検知
して適当な値に再セツトされる。
図は、本発明の残存容量計の主要回路図である。
図に於いて、１は被測定蓄電池で、充電器（図示
はしていない）であらかじめ充電されているもの
とする。２は蓄電池１の負荷で運転したり休止し
たりする電動機などである。３〜２０はIC又は
ICで構成した回路部を表わし、そのうち３〜１
０は演算増巾器（以下OPアンプと呼ぶ）で、１
１はアツプ／ダウンカウンタ部、１２，１３はタ
イマ部、１４は切換部、１５，１６はNOTゲー
ト、１７〜20はアナログスイツチICである。２
１，２２はトランジスタ、２３，２４はツエナー
ダイオード、２５は発光ダイオード、２６〜３１
はシリコンダイオード、３２〜３７はコンデン
サ、３８〜６４が抵抗器、６５〜６８が可変抵抗
器、６９が残存容量表示をした電圧計である。
尚、Ａは入力部、Ｂは蓄電池放電時間率検出部、
Ｃはタイマ部である。今、被測定蓄電池１に図の
様な構成の電気回路を接続すると、ツエナーダイ
オード２３によつて規定された電圧がＶ＋に発生
する。この電圧は、全てのIC電源に供給される
他、過放電警告用の発光ダイオード２５の電源の
供給及びＶ＋発生時のステツプ信号をコンデンサ
３４、抵抗器４７で微分し、その出力をアツプ／
ダウンカウンタ部１１のリセツト端子RSに加え
ることにより、アツプ／ダウンカウンタ部１１の
カウント内容をリセツトし、４つの出力Ａ，Ｂ，
Ｃ，ＤをＯとするのに利用される。Ｖ＋は又、抵
抗器３９とツエナーダイオード２４に加えられ、
更にツエナーダイオード２４で規定された電圧
は、可変抵抗器６５で蓄電池残存容量０％に対応
する理論回路電圧2.00V（電池１ケ当り）に比例
した電圧に調整する。ここでは説明が便利な様に
2.00Vに調整するものとすれば、Ｏアンプ３はボ
ルテージフオロウであるから、その出力は2.00V
となり、非反転増巾器として構成したＯアンプ４
の出力は、アツプ／ダウンカウンタ部１１の出力
が０であるから、やはり2.00Vとなる。一方、被
測定蓄電池１の電圧は、直接可変抵抗器６７にて
分圧し、電池１ケ当りの電圧に調整する。例え
ば、蓄電池１が６ケ組で、その端子電圧が12.0V
の時に2.00Vとなるように調整する。この様に調
整した時、蓄電池１の電圧が１ケ当り2.00V以上
あるならば、OPアンプ５の入力が入力より
高くなるため、その出力はＨレベル（Ｈレベル＝
電圧が電池電圧Ｖ＋付近にまで上つた状態以後こ
の様に呼ぶ）となり、アツプ／ダウンカウンタ部
１１のアツプ／ダウン入力（Ｕ／Ｄ）がＨレベル
となりカウントアツプの準備ができる。合せて、
抵抗５８のコンデンサ３７の積分回路で一定時間
遅延されてタイマ部の切替部１４の入力ICAがＨ
レベルとなる。この切替部１４は、一方の入力
INAが、Ｈレベルの時一方の出力OUT１をＨレ
ベルとし、他方の出力OUT２をＬレベル（Ｌレ
ベル＝電圧が0V付近に下つた状態、以後この様
に呼ぶ）とするし、Ｌレベルの時はそれぞれ逆の
状態（OUT１をＬレベル、OUT２をＨレベル）
とする。又、他方の入力INBは、Ｈレベルの時
は上記の動作を行うが、Ｌレベルになると両方の
出力（OUT１，２共に）をＬレベルとする働き
がある。尚、アツプ／ダウンカウンタ部１１のキ
ヤリー出力COは、カウントアツプの場合、４つ
の出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが全てＨレベルの時Ｌレベ
ルとなり、カウントダウンの場合は、４つの出力
が全てＬレベルの時にのみＬレベルとなり、その
他の場合は常にＨレベルである。従つて切替部１
４の入力INBはＨレベルにあり、一方の出力
OUT１が、Ｈレベルとなる。タイマ部１２の制
御端子CONTAはＨの時に電圧信号を出力するの
で、アツプ／ダウンタ部１１のクロツク入力CL
がこれを受け、その出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは２進カ
ウントにてカウントアツプする。この時最低位桁
の出力Ａの抵抗４３から最上位桁の出力Ｄの抵抗
４６は電流が２倍毎増加する様に重みづけがされ
ているので、カウントアツプに比例して、抵抗４
２の電流が増加する。それに従つて、OPアンプ
４の出力電圧は増加するが、15段上昇すると、そ
の出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは全てＨレベルとなり、キ
ヤリー出力COがＬレベルとなるので、切替部１
４の出力は全てＬレベルとなり、タイマ部１２の
出力は停止し、アツプ／ダウンカウンタ部１１は
カウント動作を停止する。この時OPアンプ４の
出力は2.13Vを得るように可変抵抗器６８を調整
すれば、蓄電池１の１ケ当りの電圧、すなわち
OPアンプ５の入力電圧が2.13V以上の場合は、
常にこの状態にセツトされる。蓄電池電圧が１ケ
当り2.13V以上は、前述のように残存容量100％
を意味するところから残存容量表示用の電圧計６
９は、この時100％を指示する様に目盛つておく。
当然ながら、開路電圧が2.1Vならば約70％を
2.06Vならば約50％を指示するところでOPアン
プ５の入力電圧が入力電圧を越えると同時に
その出力がＬレベルとなり、アツプ／ダウンカウ
ンタ部１１のアツプ／ダウン入力（Ｕ／Ｄ）がＬ
レベルとなり、切替部の入力ＡもＬレベルとな
り、タイマ１２が出力を停止するため、その出力
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、その時々の出力状態で停止す
る。ところでタイマ１２の出力パルスの発生速度
を決定する抵抗５９、コンデンサ３５の時定数は
非常に小さく選んであるため、上述のカウント動
作は速く、従つて残存容量表示電圧計６９の指示
は、実際は１秒以内に行われる 次に蓄電池１が負荷２の動作により放電状態に
なると、OPアンプ５の入力はやはり入力よ
り低いため、その出力はやはりＬレベルであり、
アツプ／ダウンカウンタ部１１はダウンカウント
の状態で停止している。一方OPアンプ６〜１０
の入力が全て低下するが、しかしながらOPア
ンプ６〜１０のは抵抗５２，５３，５４，５
５，５６，５７で分圧してそれぞれのOPアンプ
へ入力しているので、放電々流が小さい時には、
OPアンプ６だけの入力が入力より低い状態
であり、OPアンプ６の出力だけがＨレベルとな
り、他のOPアンプ７，８，９，１０の出力はＬ
レベルである。この時、切替器１４の入力ＡはＬ
レベルであるから、その一方の出力１がＬレベル
となり、他方の出力２がＨレベルとなる。従つて
タイマー１３の制御端子ＡはＨレベルになるが、
このタイマー１３はもう一方の制御端子Ｂが同時
にＨレベルの時にのみ時間を計測し出力パルスを
発生するので、OPアンプの出力がＨレベルにな
つた時に始めて時間を計測し始めることとなる。
今、放電々流が小さくOPアンプ７〜１０の出力
は全てＬレベルとすると、スイツチIC１７〜２
０の入力INは全てＬレベルのためスイツチは
OFF状態となり、抵抗６１〜６４は開放となり、
タイマ１３の発振器時定数はコンデンサ３６と抵
抗６０だけで決まるため、かなり大きな値とな
る。実際にはタイマICは内部に多段にフリツプ
フロツプ回路を有するため、原発振器の周期は長
時間に伸長されタイマーの出力パルスとなる。例
えば、OPアンプ６の出力が5HR放電々流を検知
した時に、Ｈレベルになるように抵抗５２他の値
を選んでいるならば、OPアンプ６の出力がＨレ
ベルになると同時に5HR放電時の放電時間、す
なわち５時間にて残存容量100％を０％指示にカ
ウントダウンできる間隔でタイマ１３がパルスを
出力すれば良いことになる。ここでは15ケのパル
スで全容量を表示しているので、５時間を15で割
つた20分で１ケのパルスを出力することになる。
放電々流が増加し、電池電圧の低下が大きくな
り、OPアンプ７の出力がＨレベルになると、ス
イツチIC１７がONとなり、抵抗６０と抵抗６１
が並列に接続されることになる。従つて、発振時
定数はそれに応じて小さくなり、タイマ１３の出
力パルスの間隔が狭くなる。例えば、OPアンプ
７の検出点が3HRを検出しているならば、タイ
マ１３の出力は12分で１ケのパルスを出すように
合成抵抗６１が決められている。この様に放電々
流が大きくなるに従つて、その放電時間率を検知
し、時間率に等しい放電時間を指示する如くタイ
マー１３の出力パルスが制御されるため、放電時
間率が変化しても狂いなく残存容量を指示するこ
とが可能である。尚、電動機を停止した時の電源
回路インダクタンスや回生制動方式による入力電
圧のはね上りがあると、OPアンプ５の入力が
高くなりその出力がＨレベルとなるため、アツ
プ／ダウンカウンタ部１１のアツプ／ダウン入力
がＨレベルとなり、一時アツプカウント状態にな
るが、タイマ切替部１４の一方の入力Ａには抵抗
５８とコンデンサ３７による遅延回路が設けてあ
るので、数秒の間タイマ１２がパルスを出力しな
いため、アツプ／ダウンカウンタ部１１がカウン
トアツプして、残存容量表示電圧計６９の表示を
高く狂すことはない。但し、放電を休止し、分極
による電圧低下が回復し長い時間で電池電圧が上
昇した場合には、蓄電池１の回路電圧上昇を検知
して適当な値に再セツトされる。
尚、過放電警告用発光ダイオード２５は、アツ
プ／ダウンカウンタ部１１の２つの出力Ｃ，Ｄが
そろつてＬレベルになつた時に、そこに接続され
たNOTゲート１５，１６が共にＨレベルとなり、
トランジスタ２２のベースしきい値電圧を越える
様に構成しているため、残存容量が20％以下に低
下した時に点灯する。更に残存容量が低下し、ア
ツプ／ダウンカウンタ部１１の出力が全てＬレベ
ルになると、前述の通り、そのキヤリーアウト出
力COがＬレベルになるため、切替器１４の入力
ＢがＬレベルとなり、この出力は両方ともＬレベ
ルとなるため、タイマ１２，１３共に出力パルス
が出なくなり、それ以上カウントが進むことな
く、残存容量表示電圧計６９は０％を指示したと
ころで停止する。
プ／ダウンカウンタ部１１の２つの出力Ｃ，Ｄが
そろつてＬレベルになつた時に、そこに接続され
たNOTゲート１５，１６が共にＨレベルとなり、
トランジスタ２２のベースしきい値電圧を越える
様に構成しているため、残存容量が20％以下に低
下した時に点灯する。更に残存容量が低下し、ア
ツプ／ダウンカウンタ部１１の出力が全てＬレベ
ルになると、前述の通り、そのキヤリーアウト出
力COがＬレベルになるため、切替器１４の入力
ＢがＬレベルとなり、この出力は両方ともＬレベ
ルとなるため、タイマ１２，１３共に出力パルス
が出なくなり、それ以上カウントが進むことな
く、残存容量表示電圧計６９は０％を指示したと
ころで停止する。
以上述べた如く本発明の残存容量計では、回路
電圧にて比重値に比例した残存容量を表示すると
共に、放電中の回路電圧との差電圧によつて放電
率を検出し、その放電時間でタイマ信号を出力し
カウンタをカウントダウンするので、電池放電回
路に分流器を必要としないし、放電量はタイマで
制御しているので放電中に指示の振らつきもな
く、簡易に安定な指示を得ることができる。又、
ここでは5HRから1HR放電について説明したが、
検出点とタイマ発振器の時定数を変更すること
で、設定時間率の変更も自由に選べるし、更に放
電々流の変化量や精度の要求によつて時間率の検
出点を増減することも可能である。この様に、本
発明の装置によれば安価で取扱い安くしかも安定
な指示の蓄電池残存容量計を得ることができ、そ
の工業的価値は大である。
電圧にて比重値に比例した残存容量を表示すると
共に、放電中の回路電圧との差電圧によつて放電
率を検出し、その放電時間でタイマ信号を出力し
カウンタをカウントダウンするので、電池放電回
路に分流器を必要としないし、放電量はタイマで
制御しているので放電中に指示の振らつきもな
く、簡易に安定な指示を得ることができる。又、
ここでは5HRから1HR放電について説明したが、
検出点とタイマ発振器の時定数を変更すること
で、設定時間率の変更も自由に選べるし、更に放
電々流の変化量や精度の要求によつて時間率の検
出点を増減することも可能である。この様に、本
発明の装置によれば安価で取扱い安くしかも安定
な指示の蓄電池残存容量計を得ることができ、そ
の工業的価値は大である。
第１図は蓄電池の放電時間特性、第２図はその
残存容量特性、第３図は本発明の残存容量計の一
実施例を示す回路図である。 １…被測定蓄電池、２…負荷、３，４，５，
６，７，８，９，１０…演算増巾器、１１…アツ
プ／ダウンカウンタ部、１２，１３…タイマ、Ａ
…入力部、Ｂ…蓄電池放電時間率検出部、Ｃ…タ
イマ部。
残存容量特性、第３図は本発明の残存容量計の一
実施例を示す回路図である。 １…被測定蓄電池、２…負荷、３，４，５，
６，７，８，９，１０…演算増巾器、１１…アツ
プ／ダウンカウンタ部、１２，１３…タイマ、Ａ
…入力部、Ｂ…蓄電池放電時間率検出部、Ｃ…タ
イマ部。
Claims (1)
- １ 入力部に被測定蓄電池の端子電圧を印加する
ことにより、端子電圧に比例した電圧を発生させ
るようにパルス信号にてアツプ／ダウンカウンタ
部のカウント数を設定し、端子電圧を保持すると
共に蓄電池容量に対比した電圧計に指示させ、更
に被測定蓄電池の放電時には、保持した電圧から
の電圧差により放電時間率を検出する蓄電池放電
時間率検出部と、時間設定の切替えられる繰返し
パルス発生するタイマ部を有し、放電時間率検出
部の信号によつてタイマ部の発生時間を放電時間
に比例させ、そのパルス信号によつて前記カウン
ト数を減じて電圧計の指示を減じることにより被
測定蓄電池の残存電気量を表示する蓄電池残存容
量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56215719A JPS58115375A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 蓄電池残存容量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56215719A JPS58115375A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 蓄電池残存容量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58115375A JPS58115375A (ja) | 1983-07-09 |
| JPH0142390B2 true JPH0142390B2 (ja) | 1989-09-12 |
Family
ID=16677038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56215719A Granted JPS58115375A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 蓄電池残存容量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58115375A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3520985A1 (de) * | 1985-06-12 | 1986-12-18 | Ford-Werke AG, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zum ueberwachen des ladezustands der starterbatterie eines kraftfahrzeugs, insbesondere personenkraftwagens |
| JPH07101229B2 (ja) * | 1986-01-30 | 1995-11-01 | 古河電池株式会社 | 蓄電池充放電監視装置 |
| JP2533193B2 (ja) * | 1989-07-25 | 1996-09-11 | 株式会社東芝 | 無停電電源装置における蓄電池の診断方法 |
| JP2533194B2 (ja) * | 1989-07-25 | 1996-09-11 | 株式会社東芝 | 電源装置 |
| TWI236800B (en) * | 2004-06-15 | 2005-07-21 | Tatung Co Ltd | Addressing type frequency counter circuit |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP56215719A patent/JPS58115375A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58115375A (ja) | 1983-07-09 |
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