JPH0445076B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車または二輪車に搭載される蓄電
池の容量減少を検出する装置に関するものであ
る。

従来の技術 最近の二輪車の普及には著しいものがあり、そ
の利用者層は広範囲にわたつている。特に女性の
利用者の増加につれ、二輪車の始動法はキツク式
から自動車と同様のセルモータによる始動法が大
部分を占めるようになつてきた。キツク式の場
合、蓄電池がなくても始動・走行ができたため、
蓄電池の存在価値はあまり大きくなかつたが、セ
ル式始動法に移行するにつれ、蓄電池の重要性が
認識されるようになり、特にキツク・セル併用式
からセル式始動法に一本化されると、蓄電池トラ
ブルを未然に検出するための蓄電池状態検出装置
の開発が不可欠となつている。

蓄電池状態検出装置の開発は自動車・二輪車を
問わず盛んであるが、両者とも蓄電池がコンパク
トであり、特に二輪車用蓄電池は液口部が小さ
く、電解液も僅かであるため、蓄電池電圧の推移
から容量状態あるいは充電状態を検出する方法が
主で、直接センサーを蓄電池液口部より挿入し、
電解液比重を検出する方法は皆無と言つてよい。

過去に紹介されている電圧推移による蓄電池容
量判定法は電圧変化の一番大きいクランキング時
電圧の落込みを検出するものが多く、また、クラ
ンキング後の電圧の立上がり状態より判定した
り、あるいは負荷を強制的に投入し、その負荷に
よる電圧落込みにより蓄電池の容量状態を判定す
る方法などが紹介されている。

しかし、蓄電池容量と電圧推移との相関関係を
調べると、クランキング電圧が高くても、余裕容
量が少なかつたり、起電力が高くてもクランキン
グ電圧が異常に低下する場合があるため、一つの
要因で蓄電池状態を判定するのは危険な面があ
る。

放電時の電圧のみならず、充電時の電圧も加味
すれば、より正確な蓄電池容量検出装置が構成さ
れるのは周知であるが、各種要因を検出すると回
路が複雑になるため、現在紹介されている容量検
出装置は一要因によるものが多い。

問題点を解決するための手段 本発明は前述した如き一要因による容量検出装
置の欠点を除去し、蓄電池のあらゆる状態より蓄
電池の容量を検出できる自動車・二輪車用蓄電池
監視装置を提供ものである。

即ち、本発明は、クランキング時の電圧検出用
の第１の分圧点と、走行時の電圧検出用の第２の
分圧点と、無負荷時の電圧検出用の第３の分圧点
とを備えてなる蓄電池電圧検出用分圧抵抗回路で
あつて、同一放電状態にある蓄電池のクランキン
グ時の検出電圧と走行時の検出電圧と無負荷時の
検出電圧とが同一に成るよう構成されたものと、 第１の分圧点とリニヤICとの間に、その正極
側がリニヤICの入力端子側になるように接続さ
れたダイオードであつて、クランキング時の電圧
を検出するためのものと、 第２の分圧点とリニヤICとの間に、その正極
側がリニヤICの入力端子側になるように接続さ
れたダイオードと抵抗との直列回路であつて、走
行時の電圧を検出するためのものと、 第３の分圧点とリニヤICとの間に接続された
高抵抗であつて、無負荷時の電圧を検出するため
のものと、 蓄電池電圧検出用分圧抵抗回路で検出したクラ
ンキング時或いは走行時の最低電圧を一定時間記
憶するとともに、無負荷時の検出電圧により充電
されるよう構成されたコンデンサと、 コンデンサの電圧レベルに応じて点灯個数が増
滅するよう構成されたLEDとを備えてなる蓄電
池状態検出装置とし、LEDの点灯個数により蓄
電池の充放電状態のレベルを監視することができ
るようにしたことを特徴とするものである。

実施例 以下、本発明装置の一実施例を図面を参照して
詳細に説明する。

図において、直列に接続された抵抗ｒ１，ｒ
２，ｒ３，ｒ４は蓄電池１の両端子間に接続さ
れ、各抵抗の中間点ａ，ｂ，ｃでクランキング時
電圧、負荷電圧、無負荷電圧の変化を検出する蓄
電池電圧検出用回路を構成している。上記各中間
点ａ，ｂ，ｃはそれぞれダイオードSi１、ダイオ
ードSi２と抵抗ｒ５の直列回路、および抵抗ｒ６
を介してコンデンサＣの一方の端子に接続され、
コンデンサの他方の端子は蓄電池１の負極に接続
されている。また、リニヤIC２の入力端子には
前記コンデンサＣの充電電圧が印加される様に接
続され、各出力端子１〜５と蓄電池１の正極端子
との間にはそれぞれLED１〜LED５が接続され
ている。

蓄電池の無負荷電圧（起電力）、走行時（主に
主灯・ブレーキランプ等の軽負荷時）電圧および
クランキング時電圧と蓄電池容量とは比例常数が
異なるものの、ほぼ直線的な比例関係を持つてい
る。この異なる三要因を同一表示装置で表示する
ことはできないため、この三者の電圧が等価とな
るように回路構成をしなければならない。例えば
無負荷時電圧が12Vになる場合、負荷電圧が11V
になる場合、そしてクランキング電圧が8Vにな
る場合、各々電圧は相異なるものの蓄電池の完全
放電状態を示す。各々の状態で蓄電池が前記電圧
になつたとき、LED点灯用リニヤICの入力に同
一の電圧が印加出来れば一元的に表示することが
できる。

前記条件を得るため蓄電池電圧をｒ１〜ｒ４の
直列抵抗で分圧し、ａ点をクランキング時電圧検
出点、ｂ点を負荷電圧検出点、ｃ点を無負荷時電
圧検出点としている。LED点灯用リニヤIC２は
入力端子の電圧Vinが上昇すると、出力端子は１
番より順次ON状態となつてLEDの点灯数は増加
する。今仮にVin＝０［Ｖ］の時、LED１が消灯
し、LED０のみが点灯して蓄電池放電状態を示
したとする。この場合、定電圧ダイオードZDの
電圧を５［Ｖ］とすれば次式が成立する。

無負荷時 Vin＝12r4／（r1＋r2＋r3＋r4）−５ 負荷時 Vin＝11（r3＋r4）／（r1＋r2＋r3＋r4）／−５ クランキング時 Vin＝８（r2＋r3＋r4）／（r1＋r2＋r3＋r4）−５ 上記のいずれのVinも０［Ｖ］であるため、ｒ
４の抵抗値を任意に決定すると、ｒ１，ｒ２，ｒ
３の抵抗値が演算により算出される。次にクラン
キング時電圧検出点ａとリニヤIC２の入力端子
にダイオードSi１が挿入されているのは、無負荷
時におけるａ点からのコンデンサＣの充電を阻止
し、かつａ点の電圧が降下した場合、瞬時に記憶
用コンデンサＣの電荷を放電し、クランキング時
の最低電圧を記憶させるためである。同様に走行
時電圧検出点ｂとリニヤIC２の入力端子間にダ
イオードSi２と抵抗ｒ５が挿入されているのは、
無負荷時におけるｂ点からのコンデンサＣへの充
電を阻止し、かつクランキング時における電圧降
下を感知させないだけの遅延時間を持たすためで
ある。即ち、クランキング時間は約３秒以下、負
荷時間（主灯、ブレーキランプ等）は１分以上と
なることが多いため、ｒ５＋Ｃによる時定数は１
分程度が適当となる。無負荷電圧検出点ｃとリニ
ヤIC２の入力端子には高抵抗ｒ６が挿入され、
常に無負荷電圧がコンデンサＣに印加されてい
る。ここに高抵抗が挿入されているのは、最低電
圧を記憶しているコンデンサＣがクランキングの
解除などによる電圧上昇で抵抗ｒ６を通して瞬時
に充電され、警報時期を逸しないため、コンデン
サＣと抵抗ｒ６による時定数も１分以上となるよ
うにするためである。

上記装置において、無負荷時、走行時あるいは
クランキング時に容量低下による電圧降下が発生
すると、コンデンサＣがこれらの電圧を記憶して
LEDの点灯個数を減少させ、走行時の充電電圧
の上昇につれ、容量減の表示を徐々に解除するこ
とにより蓄電池の充電状態を表示することができ
る。

尚、図中の表示法は一例であつて、LEDを３
個以上使用すれば自由に表示部を構成できる。即
ち、表示中央部を蓄電池状態正常とし、左側を蓄
電池放電状態、右側を充電状態とし、蓄電池がど
のような状態であるかを容易に確認出来きる。

発明の効果 以上のように、本発明はクランキング時の電
圧、走行中の負荷による電圧落込み、あるいは無
負荷時電圧（起電力）の三者によつて蓄電池容量
を検出するため、従来のように一要因検出による
誤検出を防止することができ、また、充電状態も
表示できるため、より正確な蓄電池状態を把握で
きる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明蓄電池監視装置の一実施例を示す回
路図である。 １……蓄電池、２……リニヤIC、Ｃ……コン
デンサ、ｒ１〜ｒ４……分圧用抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クランキング時の電圧検出用の第１の分圧点
   ａと、走行時の電圧検出用の第２の分圧点ｂと、
   無負荷時の電圧検出用の第３の分圧点ｃとを備え
   てなる蓄電池電圧検出用分圧抵抗回路ｒ１，ｒ
   ２，ｒ３，ｒ４であつて、同一放電状態にある蓄
   電池のクランキング時の検出電圧と走行時の検出
   電圧と無負荷時の検出電圧とが同一に成るよう構
   成されたものと、 第１の分圧点ａとリニヤIC２との間に、その
   正極側がリニヤIC２の入力端子側になるように
   接続されたダイオードSi１であつて、クランキン
   グ時の電圧を検出するためのものと、 第２の分圧点ｂとリニヤIC２との間に、その
   正極側がリニヤIC２の入力端子側になるように
   接続されたダイオードSi２と抵抗ｒ５との直列回
   路であつて、走行時の電圧を検出するためのもの
   と、 第３の分圧点ｃとリニヤIC２との間に接続さ
   れた高抵抗ｒ６であつて、無負荷時の電圧を検出
   するためのものと、 蓄電池電圧検出用分圧抵抗回路で検出したクラ
   ンキング時或いは走行時の最低電圧を一定時間記
   憶するとともに、無負荷時の検出電圧により充電
   されるよう構成されたコンデンサＣと、 コンデンサＣの電圧レベルに応じて点灯個数が
   増減するよう構成されたLED（LED）と、 を備えてなる蓄電池状態検出装置。