JPH02163680A - 蓄電池の残容量表示方式 - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は各種の放電条件により変化する鉛やアルカリ蓄
電池の残容量を求めて表示する蓄電池の残容量表示方式
に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明は、蓄電池の基準容量から放電電流積算量を減算
して残容量を求めて表示する蓄電池の残容量表示方式に
おいて、 蓄電池の形式、放電終止電圧および温度に適応した、容
量換算時間Ｉ（と放電時間Ｔの関係を示す標準特性曲線
を求め、放電電流ｌおよび蓄電池容量Ｃにより決定され
る規格化放電電流１ｄの逆数である容量換算時間Ｋに対
応する放電時間Ｔを、なる演算式を演算して補正係数Ｋ
ｃを求め、該補正係数Ｋ　ｃと前記放電電流積算量を乗
算して放電電流積算量を補正することにより、 蓄電池の形式、放電終止電圧、温度等の条件により変化
する実容量を、誤差なく残容量として表示することかで
きるようにしたものである。

Ｃ９従来の技術 従来、蓄電池の残容量を表示する方式には、放電電流を
積算し、その積算量を基準容量から減算して蓄電池の残
容量として表示する方式があった。

すなわち、次の第（＋）式を演算して蓄電池の残容量を
求め、表示する方式である。

（残容量）〔％〕−（（基準容量）−（放電電流の積算
量））÷（基準容量）ｘ　ｌ　ＯＯ・・・・（１）Ｄ２
発明が解決しようとする課題 しかし蓄電池の実容量（実際に使用できる蓄電池として
の容量）は放電率や蓄電池温度により大きく変化するの
で、前記第（１）式を演算して表示する方式では使用状
態により実容量と残容攪表示の間に大きな誤差が生じて
しまう。すなわち蓄電池の実容量は第２図、第３図のよ
うに変化するものであり、公称容量を２５℃、低率放電
（１０１−Ｉ　Ｒ又は５　ＨＲ）なる条件で規定してい
るため、実負荷が高率放電（３０分間など）や低温のと
きには実容量が大きく低下してしまう（１／２以下にな
るときもある）。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものでその目的は、
実容量の変化により表示容量と実際の残容量との間に誤
差が出ることのない蓄電池の残容量表示方式を提供する
ことにある。

Ｅ１課題を解決するための手段および作用本発明は、蓄
電池の基準容量から放電電流積算量を減算して残容量を
求め、該残容量を表示する蓄電池の残容量表示方式にお
いて、蓄電池の形式および放電終止電圧に対応した、容
量換算時間にと放電時間Ｔの関係を示す特性曲線であっ
て且つ温度別に用意した複数の標準特性曲線を補間して
蓄電池の放電時温度での標準特性曲線を求める標準特性
曲線作成手段と、放電電流Ｉおよび蓄電池容量Ｃにより
決定される規格化放電電流１ｄと、その逆数である容量
換算時間にと、該容量換算時間Ｋを前記標準特性曲線作
成手段で求めた標準特性曲線に参照して決定される放電
時間Ｔとによっし補正係数Ｋｃを求める補正係数演算手
段とを備え、前記放電電流積算量に前記演算された補正
係数Ｋｃを乗じて放電電流積算量を補正し、蓄電池の基
準容量から前記補正された放電電流積算量を減算して蓄
電池の残容量を求め、該残容量を表示することを特徴と
している。

Ｆ、実施例 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。

本発明の原理は実負荷時の放電状態による蓄電池の実容
量の変化に対応するために蓄電池の標準特性図（日本蓄
電池］二業会規格「すえ置蓄電池の容量算出法ＪＳＢ、
！−６００１参照）を利用し、放電電流積算量を補正す
るものである。前記標準特性図は第４図のように放電時
間Ｔと容量換算時１ｉｉ］　Ｋとの関係を示すものであ
り、この図から放電電流トで時間Ｔ′だけ放電するため
に必要な蓄電池容量Ｃ′はＩ′ＸＫ’　＝Ｃ′（ＡＨ）
と算出できるようになっている。また第４図の特性曲線
によれば短時間に放電する場合（高率放電）には効率が
悪くなることがわかる。本発明では前記標準特性曲線か
ら正確な蓄電池の実容量を逆算することにより残容量表
示を補正するものである。

まず蓄電池容量をＣ（ＡＨ）、放電電流をＩ（Δ）とす
ると、規格化した放電電流１ｄ（Ａ、）はＩｄ１／Ｃと
なり、その逆数Ｃ／Ｉが容量換算時間にとなる。この容
量換算時間Ｋを標準特性曲線（ＫＴの関係曲線）に参照
すれば許容放電時間Ｔ（ＨＲ）が求められる。したがっ
て実容量はＩＸＴとなる。この関係より補正係数Ｋｃを Ｃ−ＩＸＴＸＫ、Ｃ＝Ｏ・−＝（２） とおくとＫｃ＝Ｃ／（ＩｘＴ）となる。前記第（２）式
は、満充電状態からＩ　（Ａ）でＴ（ＨＲ）放電すると
終止となることを示している。蓄電池の実容量が一定な
らばＫｃ＝　１となるが、実際には放電電流、蓄電池温
度終止電圧等によって変化するため、Ｋｃなる補正係数
が必要となる。したがって蓄電池の残容量は前記第（１
）式を変形し、（残容量）〔％〕−（（基準容量）−（
放電電流の積算りＸ　Ｋ　ｃ　）　÷（基準容！Ｉ）Ｘ
１００　−＝・＝（３）で求められる。

第１図は本発明の一実施例のブロック図を示し、１は標
準特性曲線作成部、２は補正係数演算部、３は残容量演
算部である。標準特性曲線作成部１は、予め指定される
蓄電池の種類、形式および放電終止電圧と、蓄電池の放
電時の検出温度と、放電電流検出とに基づいて、温度別
に用意した複数の標準特性曲線を補間し、蓄電池の放電
状態に対応した標準特性曲線（Ｋ−Ｔの関係曲線）を作
成する。前記温度補正のための標準特性曲線の補間は、
第５図に示ずように２５℃、５℃、−５℃の３本の標準
特性曲線ｃ、、　ｌ！ｔ、　ｃ３を補間するものである
。例えば蓄電池の放電時の検出温度が１０℃である場合
は、曲線Ｑ１．　＋２ｔ、　Ｑ−を補間してで示される
曲線ｅ４を想定する。

補正係数演算部２は、規格化放電電流１ｄおよ求められ
る根拠を述べる。まず前記第（２）式から、 このｒ−Ｉｄ−Ｃを前記第（４）式に代入する（但しＴ
はＩｄの関数となる） となる。すなわち補正係数ＫｃはＩｄとＴを求めれば決
定される。

まず規格化した放電電流１ｄｃ＝Ｉ１０）は放電電流１
　（Ａ）と蓄電池容量Ｃ（ＡＨ）により求められる。こ
のＩｄの逆数が容量換算時間Ｉ（となるので、該Ｉ〈を
標準特性曲線作成部１で作成した標準特性曲線に参照す
れば放電時間′Ｉ・）＜求められる。そしてこれらｌ’
　ｄ　、　’Ｉ”、に基づいて前記（４）′式を演算し
て補正係数Ｋｃを出力する。

残容量演算部３は前記補正係数演算部２の出力Ｋｃ、基
準基準容量型放電電流算量に基づいて前記第（３）式を
演算し、蓄電池の残容量を求める。

このようにして求められた残容量は、残容量を監視する
ためのデイスプレィパネルに表示したり、残容量低下に
併なう回復充電を行うために利用する。

次に本発明の方式を適用して実際に残容量を求める場合
の手順を求める。

■まず使用ケる蓄電池の種類、形式および放電終止電圧
に対応する標準特性曲線のデータを予め設定しておく。

■蓄電池の形式に合った標準特性データを参照する（形
式ににって標準特性が異なるため）。

■蓄電池の放電終止電圧に合った特性曲線を参照する（
同一形式、同一容量の蓄電池であっても放電終止電圧に
よって実容量が変化するため）。

■：１８１：図ノ３本の特性曲線１２．、１２２．　Ｌ
＋　（２５℃。

５°Ｃ１−５°Ｃ）を補間して蓄電池の放電時の温度で
の標準特性曲線を想定する。

■規格化放電電！Ｉｄ（−１／Ｃ）より容量換算時間Ｋ
を求め、該■くをｎマｉ記■項で想定した標準特性曲線
に参照して放電時間Ｔを決定する。

■０１Ｎ記放電時間Ｔおよび規格化放電電流１ｄより補
正係数Ｋｃを演算する。

■前記補正係数Ｋｃより０イＪ紀（３）式を演算して残
容量を求める。

以」−のように実施例によれば、蓄電池の種類、形式に
よる特性の違い、終止電圧の選定による実容量の変化、
放電電流の大きさによる実容量の変化、蓄電池温度によ
る実容量の変化等によって表示容量と実際の残容量との
間に誤差が出ることは防止される。

また前記第（３）式にＩ＝Ｉｄ−Ｃを代入ずれば、 （残容＠）（１−１ｄ　ｘＫ　ｃ）Ｘ１００　−（３）
′となる。このためこの計算式は蓄電池の容量や放電電
流とは無関係に使用することができる（内部は規格化放
電電流値にて処理するため）。

また、前記■、■項で述べた、参照する標準特性は外部
より任意に指定できるようにし、蓄電池の形式や放電終
止電圧の変更にも対応できるようにする。

尚、本発明の残容量表示方式は例えば蓄電池とバッテリ
ーヂャージャを組み合わせた直流電源装置に適用するも
のであり、その場合蓄Ｎ池の充・放電の状況を常に監視
することができ最適な充電を行うことができる。ずなわ
ぢ過負荷などにより蓄電池が放電し残容量が低下した場
合、本方式により求めた正確な残容量に基づいて必要な
充電量を算出し、これに応じて適切な回復充電を行うこ
とができるらのである。

Ｇ　発明の効果 以ｌ−の、にうに本発明によれば実負荷時の放電状態に
よる蓄電池の実容量の変化に対応するように＃ｉ主電池
標準特性曲線（Ｋ、　−Ｔ関係曲線）を利用して補正を
行う５１；うにしたので、蓄電池の使用状態や各種の条
件（蓄電池の形式、終止電圧、放電電流の大きさ、温度
等）に影響されることなく正確な残容量を求め表示する
ことができる。

また標準特性曲線を外部より任意に指定するようにすれ
ば蓄電池の形式や放電終止電圧の変更にも対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図お
よび第３図は蓄電池の実容量の変化特性図、第４図は蓄
電池の標準特性図、第５図は蓄電池の温度別標準特性図
である。 ■・−標準特性曲線作成部、２・・・補正係数演算部、
・・残容量演算部。 外２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）蓄電池の基準容量から放電電流積算量を減算して
   残容量を求め、該残容量を表示する蓄電池の残容量表示
   方式において、 蓄電池の形式および放電終止電圧に対応した、容量換算
   時間Ｋと放電時間Ｔの関係を示す特性曲線であって且つ
   温度別に用意した複数の標準特性曲線を補間して蓄電池
   の放電時温度での標準特性曲線を求める標準特性曲線作
   成手段と、 放電電流Ｉおよび蓄電池容量Ｃにより決定される規格化
   放電電流Ｉｄと、その逆数である容量換算時間Ｋと、該
   容量換算時間Ｋを前記標準特性曲線作成手段で求めた標
   準特性曲線に参照して決定される放電時間Ｔとによって
   、 補正係数Ｋｃ＝１／（Ｉｄ×Ｔ）なる演算式を演算し補
   正係数Ｋｃを求める補正係数演算手段とを備え、前記放
   電電流積算量に前記演算された補正係数Ｋｃを乗じて放
   電電流積算量を補正し、蓄電池の基準容量から前記補正
   された放電電流積算量を減算して蓄電池の残容量を求め
   、該残容量を表示することを特徴とする蓄電池の残容量
   表示方式。