JPH0526989A

JPH0526989A - シール蓄電池の寿命検出方法

Info

Publication number: JPH0526989A
Application number: JP3207379A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nishio; 尚西尾; Makoto Sakurada; 誠桜田; Hirotoshi Maeda; 裕稔前田; Atsushi Makitani; 敦牧谷
Original assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】無停電電源装置のシール蓄電池の寿命低下を
自動化に適した手法で検出して警報表示する。【構成】設定した期間毎に無停電電源装置１のシール
蓄電池７から放電回路１２に所定量の放電電流を流し、
この電流に基づく蓄電池７の単位時間内の電圧変動を検
出し、この変動の検出値が基準値を越えたときに蓄電池
７の寿命低下を検出して警報表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無停電電源装置に内蔵
されたシール蓄電池の寿命低下を自動化に適した手法で
検出して警報表示するシール蓄電池の寿命検出方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ装置，その応用装置
等の停電バックアップには、インバータ構成の小型の無
停電電源装置が用いられる。この無停電電源装置はバッ
クアップ用の電源として保守が容易で小型かつ組立作業
等が簡単な小型のシール鉛蓄電池を内蔵し、商用電源の
停電時、シール鉛蓄電池のエネルギをインバータにより
交流に変換して負荷に供給し、負荷給電を継続する。

【０００３】ところで、前記シール鉛蓄電池は、使用に
よる陽極板の腐食，伸び，硫配鉛（ＰｂＳＯ₄）の生成
等及び電槽表面からの水分（蒸気）の抜け，水の電気分
解に基づく水素（Ｈ₂），酸素（Ｏ₂）のガスの抜けに
よる液量低下等で寿命が低下する。

【０００４】そして、電池交換を要する低下状態で使用
を継続すると、無停電電源装置が正常に機能しなくなる
だけでなく、電槽割れによる液漏れ，漏電，発煙，発火
等が生じる事態に至る。そのため、シール鉛蓄電池の寿
命が低下したときには、蓄電池の交換を行う必要があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記シール鉛蓄電池の
寿命低下は従来は検出されていない。そして、寿命低下
の目安が一般に３年とされているため、例えば３年毎に
蓄電池を交換することが行われる。したがって、適切な
寿命低下状態で蓄電池が交換されず、場合によっては使
用中に前記の液漏れ，漏電，発煙，発火等が発生する問
題点がある。

【０００６】本発明は、無停電電源装置のシール鉛蓄電
池等のシール蓄電池の寿命低下を自動化に適した手法で
検出して警報表示し、適切な寿命低下状態で蓄電池が交
換されるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のシール蓄電池の寿命検出方法において
は、設定した期間毎に無停電電源装置のシール蓄電池か
ら放電回路に所定量の放電電流を流し、この放電電流に
基づく蓄電池の単位時間内の電圧変動を検出し、この電
圧変動の検出値が基準値を越えたときに前記蓄電池の寿
命低下を検出して警報表示する。

【０００８】

【作用】前記のように構成された本発明の寿命検出方法
の場合、例えば２週間〜数ケ月程度の期間毎に、無停電
電源装置のシール蓄電池から放電回路に所定量の放電電
流を流し、そのときの単位時間内の電圧変動（低下）か
らシール蓄電池の寿命を検出する。

【０００９】そして、シール蓄電池の寿命が低下して前
記単位時間内の電圧変動の検出値が基準値より大きくな
ると、寿命低下を検出して警報表示する。したがって、
自動化に適した手法により、シール蓄電池の寿命低下が
検出されて報知される。

【００１０】

【実施例】実施例について、図１ないし図３を参照して
説明する。（１実施例）まず、１実施例について、図１及び図２を
参照して説明する。図１において、１はインバータ構成
の無停電電源装置、２は電源装置１の電源入力端子、３
はノイズフィルタ、４は整流器、５はインバータ、６は
交流スイッチ構成の出力切換器、７はバックアップ用の
電源としてのシール鉛蓄電池からなるシール蓄電池、８
は充電器。９は逆流防止用のダイオードである。

【００１１】１０はコンピュータ装置，その応用装置等
の負荷、１１は長時間タイマ、１２は放電回路、１３は
サンプリング回路構成の電圧変化検出回路、１４は基準
値出力回路、１５は比較回路、１６は警報表示器であ
る。

【００１２】つぎに、商用交流電源の正常（給電），停
電に基づく電源装置１の動作について説明する。まず、
商用交流電源の正常時（給電時）は、商用交流電源が電
源入力端子２を介してノイズフィルタ３に供給され、こ
のフィルタ３により商用交流電源に重畳したラインノイ
ズが除去され、正常な正弦波交流の電源が整流器４，出
力切換器６に供給される。

【００１３】さらに、整流器４により変換形成された直
流電源がインバータ５に供給され、このインバータ５に
より直流電源が商用交流電源と同等の交流電源に変換さ
れ、この交流電源が出力切換器６に供給される。そし
て、出力切換器６は整流器４，インバータ５の故障発生
時及び電源装置１の点検時等以外、例えば手動操作でイ
ンバータ５の出力の選択状態に保持される。

【００１４】そのため、商用交流電源に基づくインバー
タ５の出力が負荷１０に供給される。また、蓄電池７が
正常であれば、タイマ回路１１から定期的に供給される
充電指令に基づき、整流器４の直流電源が充電器８を介
して蓄電池７に供給され、自動的に蓄電池７が満充電状
態に充電される。

【００１５】つぎに、商用交流電源が停電すると、整流
器４の出力電圧が低下し、整流器４の直流電源の代わり
に蓄電池７の蓄積エネルギがダイオード９を介してイン
バータ５に供給される。この供給に基づきインバータ５
が動作を継続し、インバータ５の交流電源が負荷１０に
供給され続け、停電バックアップが行われる。なお、停
電から復帰して商用交流電源が正常に戻ると、再び整流
器４の直流電源がインバータ５に供給される。また、イ
ンバータ５への給電によりエネルギを放出した蓄電池７
は、その後の充電指令により回復充電される。

【００１６】つぎに、蓄電池７の寿命低下の検出につい
て説明する。まず、検出周期を設定するタイマ回路１１
は、蓄電池７の放電特性等に基づき、２週間〜数ケ月程
度の比較的長い期間が計数期間として設定される。

【００１７】そして、蓄電池７の電圧印加によりタイマ
回路１１が動作し、例えば図示省略されたクロック回路
のクロック信号を計数する。この計数の間はタイマ回路
１１が出力オフに保持され、タイマ回路１１から充電器
８への充電指令及び放電回路１２，比較回路１５への起
動指令が共にオフし、充電器８，比較回路１５は動作を
停止し、放電回路１２は蓄電池７から切離された状態に
保持される。

【００１８】つぎに、設定された期間に達すると、タイ
マ回路１１はタイムアップ状態になり、放電回路１２，
比較回路１５に起動指令を出力する。このとき、放電回
路１２は内部のリレー接点の閉成等によって蓄電池７に
接続され、蓄電池７から放電回路１２に所定量，例えば
１Ｃの放電電流が流れる。

【００１９】この放電電流による蓄積エネルギの放出に
基づき、蓄電池７の出力電圧（電池電圧）は放電時間の
経過にしたがって低下変動し、その特性は蓄電池７の寿
命の低下に伴ない図２に示すように実線から破線に変化
する。なお、図２の実線は正常時の特性を示し、破線は
寿命低下時の特性を示す。

【００２０】また、検出回路１３は蓄電池７の出力電圧
を微小周期でサンプリングし、そのサンプリング値の変
化から放電に基づく単位時間内の電圧変動ΔＶ／ΔＴを
検出し、この電圧変動に応じてレベル変化する検出値の
信号を比較回路１５に供給する。さらに、比較回路１５
は起動指令が与えられると、検出回路１３の検出値の信
号と出力回路１４の寿命低下検出の基準値の信号とを比
較する。

【００２１】このとき、蓄電池７が正常であれば、前記
電圧変動が小さくなって検出値が基準値より小さくな
り、比較回路１５はタイマ回路１１にリセット信号を供
給する。そして、タイマ回路１１はリセット信号により
瞬時リセットされた後、再びクロック信号を計数する。

【００２２】また、前記瞬時リセットによりタイマ回路
１１は、充電器８に充電指令を瞬時供給するとともに、
放電回路１２，比較回路１５の起動指令をオフする。そ
して、充電指令に基づき充電器８が蓄電池７を自動的に
充電し、起動指令のオフに基づき放電回路１２，比較回
路１５が動作を停止する。

【００２３】以降、タイマ回路１１がタイムアップ状態
に達する毎に、蓄電池７を試験的に放電してその寿命が
検出される。そして、蓄電池７の寿命が交換を要するま
で低下し、放電特性が図２の破線のようになると、単位
時間内の電圧変動ΔＶ／ΔＴが大きくなり、検出回路１
３の検出値が出力回路１４の基準値を越える大きな値に
なる。

【００２４】このとき、比較回路１５はタイマ回路１１
にリセット信号を供給する代わりに、警報表示器１６に
表示指令を供給し、この供給に基づき、警報表示器１６
に寿命低下が警報表示される。そのため、蓄電池７の寿
命低下が自動的に検出されて警報表示され、この表示に
基づき、適切な寿命低下状態に達したときに確実に蓄電
池７を交換できる。

【００２５】なお、寿命低下が警報表示されるときは、
例えば蓄電池７の交換後に手動でタイマ回路１１がリセ
ットされて寿命低下の検出が再び開始される。そして、
タイマ回路１１のタイムアップ周期，出力回路１４の基
準値等は蓄電池７の特性，使用条件等に応じて任意に設
定すればよい。

【００２６】（他の実施例）つぎに、他の実施例につい
て、図３を参照して説明する。図３において、図１と同
一符号は同一もしくは相当するものを示し、異なる点
は、蓄電池７の使用環境の温度，湿度を検出する温度セ
ンサ１７，湿度センサ１８と、両センサ１７，１８の出
力信号をそれぞれデジタル変換して検出温度，検出湿度
のデータを出力するデジタル変換器１９，２０と、両変
換器１９，２０のデータを読出しアドレスとして動作す
るメモリ２１とを付加し、メモリ２１から出力回路１４
に補正用の設定更新信号を供給して寿命低下検出の基準
値を前記温度，湿度に応じて調整するようにした点であ
る。

【００２７】すなわち、蓄電池７の特性が雰囲気の温
度，湿度に依存して変化し易いため、この実施例ではセ
ンサ１７，１８により使用環境の温度，湿度を監視して
検出する。さらに、両センサ１７，１８の出力信号に基
づく両変換器１９，２０の検出温度，検出湿度のデジタ
ルデータをメモリ２１に読出しアドレスとして供給す
る。

【００２８】このとき、メモリ２１は温度，湿度の種々
の組合せに対する最適な補正値のデータが各アドレスそ
れぞれに書込まれ、与えられた読出しアドレスにより、
検出温度，検出湿度のときの最適な補正値のデータが設
定更新信号として読出される。そして、出力回路１４は
図１の場合と異なり、設定更新信号の供給に基づき、例
えばこの信号のデータ量だけ比較回路１５に出力する基
準値を増減変更する。

【００２９】そのため、比較回路１５により使用環境の
温度，湿度を考慮して蓄電池７の寿命低下が検出され、
検出精度が著しく向上する。ところで、前記両実施例で
はインバータ構成の電源装置１の蓄電池７の寿命低下の
検出に適用したが、種々の構成の無停電電源装置の種々
のシール蓄電池の寿命低下の検出に適用できるのは勿論
である。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。設定期間毎
に、無停電電源装置１のシール蓄電池７から放電回路１
２に所定量の放電電流を流し、そのときの単位時間内の
電圧変動（低下）からシール蓄電池７の寿命を検出し、
この蓄電池７の寿命が低下して前記単位時間内の電圧変
動の検出値が基準値より大きくなると、寿命低下を検出
して警報表示したため、自動化に適した手法により、蓄
電池７の寿命低下を検出して報知することができ、この
報知に基づき適切な寿命低下状態で蓄電池７を交換する
ことができ、安全性等の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシール蓄電池の寿命検出方法の１実施
例のブロック図である。

【図２】シール蓄電池の放電特性図である。

【図３】本発明の他の実施例のブロック図である。

【符号の説明】

１無停電電源装置７シール蓄電池１２放電回路１６警報表示器

フロントページの続き (72)発明者牧谷敦大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号株式会社三社電機製作所内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】設定した期間毎に無停電電源装置のシー
ル蓄電池から放電回路に所定量の放電電流を流し、前記放電電流に基づく前記蓄電池の単位時間内の電圧変
動を検出し、前記電圧変動の検出値が基準値を越えたときに前記蓄電
池の寿命低下を検出して警報表示することを特徴とする
シール蓄電池の寿命検出方法。