JPH0574502A - 蓄電池状態検出装置 - Google Patents

蓄電池状態検出装置

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JPH0574502A
JPH0574502A JP3261022A JP26102291A JPH0574502A JP H0574502 A JPH0574502 A JP H0574502A JP 3261022 A JP3261022 A JP 3261022A JP 26102291 A JP26102291 A JP 26102291A JP H0574502 A JPH0574502 A JP H0574502A
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JP
Japan
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connector
storage battery
terminal
liquid level
temperature
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Pending
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JP3261022A
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English (en)
Inventor
Akifumi Tanaka
昌文 田中
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Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性の高い蓄電池状態検出装置を提供す
る。 【構成】 第1のコネクタ4と第1のコネクタ4と接合
する相手方の第2のコネクタ7と液面検出電極1と抵抗
3とダイ−オ−ド8とを備えてなり、第1のコネクタ4
は出力用端子5aとア−ス用端子6aとを有するもので
あり、 前記出力用端子5aとア−ス用端子6aとは抵
抗3を介して接続されたものであり、第2のコネクタ7
は出力用端子5bとア−ス用端子6bとを有するもので
あり、 液面検出電極1は第1のコネクタ4の出力端子
5aに接続されたものであって、蓄電池の電解液面位を
検出するためのものであり、ダイオ−ド8は、正極側が
第2のコネクタ7の出力用端子5b側と、また負極側が
第2のコネクタ7のア−ス用端子6b側とそれぞれ接続
されたものであって、蓄電池温度を検出するためのもの
である蓄電池状態検出装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、蓄電池の温度や液面
位を検出するための、蓄電池状態検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近の自動車の高性能化、高仕様化には
著しいものがある。例えば、同一車種でも10年前は1500
〜2000CCの排気量であったものが、現在では2000〜30
00CCとなっている。また、かつてはオプション装備で
あった空調設備やパワーステアリングなども標準装備と
なってきている。これらの結果、ボンネット内には各種
装備が密集しており、従来は蓄電池の装着場所はボンネ
ット最前部と決まっていたものが、今日ではエンジン部
の真横であったりボンネット内最奥部であったりする。
このような状態においては、ボンネット内の換気は極端
に悪化し、蓄電池温度は過去において考えられなかった
ような高温になる場合も見受けられる。蓄電池が高温に
さらされると悪影響をうけることは周知のとうりであ
る。鉛蓄電池では電解液に硫酸を使用しているため、高
温になるとこの酸化力は著しく強くなり極板活物質や格
子等が腐食されて短寿命となる。又、蓄電池温度が上昇
すると充電時電圧が低下し蓄電池は過充電状態となり電
解液の減少が早まる。電解液の減少は蓄電池にとって多
くの悪影響を与え、特に電解液がなくなり極板が気相に
露出した場合、蓄電池の容量回復は不可能となってしま
う。さらに、蓄電池蓋裏空間に多量の爆鳴気ガスが残溜
して非常に危険な状態となる場合もある。
【0003】自動車用蓄電池の減液を検出するため、液
面検出電極で検出したセンサ−電流を1Pコネクタを介
して1本の接続線で検出回路のトランジスタ・ベ−スに
流し、その電流の有無で減液警報ランプを点灯させるよ
うに構成した液面検出装置が標準装備された時期があっ
た。しかし、蓄電池寿命期間中、極板構成の改良により
電解液の減少が少くなかったため、現在ではこの種の検
出装置は装着されなくなった。この様な理由とは別に、
各メ−カの蓄電池が細部において異なるため、液面検出
装置とのマッチングが必ずしも良くなく、蓄電池を交換
したとき液面検出装置の接続をしないでそのままにして
おくと誤報を発してしまうという問題があったことも、
従来の液面検出装置が装着されなくなった理由の1つで
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
に最近の蓄電池設置部の環境は許容を越えるものであ
り、蓄電池の液面検出による適正な保守管理の必要性は
増大している。それと共に、オルタネータ内のレギュレ
ータに設けた温度センサーによって行っている蓄電池温
度管理には正確さに欠けるという問題があるので、より
正確な蓄電池温度管理の必要性も増してきている。
【0005】本発明はこの様な課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、液面検出
と温度検出が良好に行えると共に、液面検出電極を接続
しないときでも誤報を発することのない蓄電池状態検出
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、第1のコネクタ
と、第1のコネクタと接合する相手方の第2のコネクタ
と、液面検出電極と、抵抗と、ダイオ−ドとを備えてな
り、第1のコネクタは出力用端子とア−ス用端子とを有
するものであり、前記出力用端子とア−ス用端子とは抵
抗を介して接続されたものであり、第2のコネクタは出
力用端子とア−ス用端子とを有するものであり、液面検
出電極は第1のコネクタの出力端子に接続されたもので
あって、蓄電池の電解液面位を検出するためのものであ
り、ダイオ−ドは、正極側が第2のコネクタの出力用端
子側と、また負極側が第2のコネクタのア−ス用端子側
とおのおの接続されたものであって、蓄電池温度を検出
するためのものである蓄電池状態検出装置とすることに
より、上記課題を解決せんとするものである。
【0007】
【実施例】以下、本発明を具体的実施例により詳述す
る。図1は、本発明の1実施例である蓄電池状態検出装
置を示す回路図である。同図において、一点鎖線部Aは
液面検出部、Bは温度検出部、Cは比較検出部、Dは表
示部である。液面検出部A内の1は蓄電池の電解液面位
を検出する液面検出電極である。液面検出電極1の蓄電
池への装着場所は、蓄電池のマイナス極端のセル以外で
あればどのセルに挿入してもよい。本実施例では、マイ
ナス極端より2番目のセルに挿入している。このような
構成の場合、蓄電池が放置状態であれば電極電位は約2
V、充電時であれば約2.5Vまで上昇する。このこと
より液面検出電極の電圧は2〜2.5Vの範囲で変動す
る。4は第1のコネクタであり、この中には出力用端子
(接触片)5aとアース用端子(接触片)6aとが内蔵
されている。出力端子5aと液面検出電極1とは接続線
2で接続されている。この接続線として単芯線を使用し
た場合、接続線先端を電極1とすることもできる。出力
端子5aとアース端子6bとは抵抗3を介して接続され
ている。液面検出電極1よりのセンサー電流ISの大部
分は、抵抗3を通りアースに達する。この際、抵抗3の
両端には液面検出電極電位に等しい電圧が発生する。従
って、液面検出電極1が電解液と接触している間は、第
1のコネクタ4の出力用端子5aに約2〜2.5Vの電
圧が印加されていることになる。7は第1のコネクタと
接合する相手方の第2のコネクタであり、5bは出力用
端子、6bはアース用端子である。第1のコネクタ4と
第2のコネクタ7とを接合すると、出力用端子5a、5
b同士、アース用端子6a、6b同士は各々電気的に接
続される。8は順方向ドロップより検出される温度検出
用ダイオ−ドである。本実施例では3個のダイオ−ドが
直列接続されているが、回路定数の変更により1個でも
構成できる。尚、蓄電池温度をできるだけ正確に検知す
るためには、温度検出用ダイオ−ド8を蓄電池外周部に
近接して配設するのがよい。9は抵抗であり、温度検出
用ダイオ−ド8の正極側と第2のコネクタの出力端子5
bとの間に接続されている。これは、電解液検出電極1
が誤まって電位の高いセルに挿入されたとき、温度検出
用ダイオ−ド8に過電流が流れるのを防ぐためのもので
ある。10は比較検出部C内に設けた抵抗であって、温
度検出用ダイオ−ド8に一定電流を流すためのものであ
る。従って、温度検出用ダイオ−ド8の正極と第3の抵
抗10との接合部が検出温度出力部となる。図1ではO
UTで示してある。比較検出部CのZDは定電素子で、
抵抗11、12、13でZD電圧を分割し、液面検出の
基準となる電圧VL 、温度検出の基準となる電圧V Tを
形成する。OPLは液面検出用コンパレータであり、温
度検出出力電圧が基準電圧VL より低下したときは表示
部Lが点灯し減液状態を表示し、温度検出出力電圧が基
準電圧VT より低下したときは異常温度上昇を表示す
る。
【0008】図2は温度検出出力電圧の出力特性を示し
たものであり、ダイオード3個の順方向ドロップの特性
を有している。ダイオードの順方向ドロップ温度特性
は、温度上昇に従い順方向ドロップ電圧が低下する完全
な反比例特性を示す。図中のVT は温度検出用基準電圧
で、例えば蓄電池温度が60℃の場合、1.65Vとなる。
尚、液面検出用基準電圧VL は、温度検出用基準電圧V
Tよりも低い電圧である0.9 〜1.0V程度に設定してあ
る。
【0009】以下、本発明に係る蓄電池状態検出装置の
動作を、実施例に基づいて説明する。[液面位が正常な
場合]抵抗3を1Kに設定した場合、液面検出電極1の
電位は2Vのため、センサ−電流ISは2mA、X点は
2Vである。ZD電圧が5Vの時、第3の抵抗3を6.4K
とすると、It=0.5mA 、Y点電圧は,図2より,t=
30℃のとき、約1.8Vとなる。したがって、OUT端子
電圧は1.8V>VL=0.9-1.0Vであるため、表示灯Lは点灯し
ない。 [液面位が低下した場合]抵抗2を 200Ωに設定する。
電極1が無電位になるため、It電流は抵抗R2→抵抗
R1 を通りアース電位に落ちる。このため、Y点の電位
は、5V×(R1+R2 )/R1 +R2 +R 3=1.2K/
7.6K×5V=0.78V<0.9-1.0Vであるため、表示灯Lが点
灯し、減液を警報する。この際、温度検出素子8に印加
される電圧もVt電圧以下となるため温度上昇の警告灯
も点灯するが、表示部Lの信号で表示部Tの警告灯を消
灯すればよい。 [液面検出部を接続しな場合]液面検出部を接続しない
場合、約0.5mAのIt電流が温度検出用ダイオ−ド8に
流れるため、図2に示した特性ZがOUTの出力として
得られる。又、たとえ液面検出部が蓄電池に装着されな
くても、温度検出部Bは正常に動作する。液面位が正常
で、X点電圧がY点電圧より高い電圧の場合、第2の抵
抗2に電流IUが流れ、温度検出用ダイオ−ド8のY点
の電圧に微少な影響を与えるが、第2図Z’に示すよう
に、この影響は微少であり、温度に換算すると1〜2℃
である。このようにダイオード順方向ドロップは温度に
は大きく影響されるが、若干の電流変動にはあまり影響
されない特性を持つ。
【0010】
【発明の効果】本発明に係る蓄電池状態検出装置によれ
ば、簡単な構造で電解液面位と蓄電池温度とを検出する
ことができる。さらに、蓄電池を交換した際等に液面検
出部を装着することが出来なくなったときでも、温度検
出部は正常に作動し、かつ液面警告灯は自動的に消灯状
態を維持できるため、液面検出回路を特別にキャンセル
する装置の付加が必要でない。益々発達するであろう車
社会において本発明の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本の1実施例の回路図である。
【図2】OUT出力特性図と基準電圧VT 、VL との関
係を示す図である。
【符号の説明】
A 液面検出部 B 温度検出部 C 比較検出部 D 表示部 1 液面検出電極 2 接続線 3 抵抗 4 第1のコネクタ 5a、5b 出力用端子 6a、6b アース用端子 7 第2のコネクタ 8 温度検出素子 9 抵抗 10 抵抗 11 抵抗 ZD 基準電圧 OUT 液面・温度出力 OPT 温度検出用コンパレータ OPL 液面検出用コンパレータ VT 温度検出基準電圧 VL 液面検出基準電圧 T 温度異常上昇警告灯 L 減液警告灯

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のコネクタ(4)と、第1のコネク
    タ(4)と接合する相手方の第2のコネクタ(7)と、
    液面検出電極(1)と、抵抗(3)と、ダイオ−ド
    (8)とを備えてなり、 第1のコネクタ(4)は出力用端子(5a)とア−ス用
    端子(6a)とを有するものであり、 前記出力用端子(5a)とア−ス用端子(6a)とは抵
    抗(3)を介して接続されたものであり、 第2のコネクタ(7)は出力用端子(5b)とア−ス用
    端子(6b)とを有するものであり、 液面検出電極(1)は第1のコネクタ(4)の出力端子
    (5a)に接続されたものであって、蓄電池の電解液面
    位を検出するためのものであり、 ダイオ−ド(8)は、正極側が第2のコネクタ(7)の
    出力用端子(5b)側と、また負極側が第2のコネクタ
    (7)のア−ス用端子(6b)側と、それぞれ接続され
    たものであって、蓄電池温度を検出するためのものであ
    る、 蓄電池状態検出装置。
JP3261022A 1991-09-11 1991-09-11 蓄電池状態検出装置 Pending JPH0574502A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011169789A (ja) * 2010-02-19 2011-09-01 Toyota Industries Corp 蓄電池状態検出装置
US8119270B2 (en) 2006-08-04 2012-02-21 Gs Yuasa International Ltd. Lead acid battery with liquid sensor in lid

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8119270B2 (en) 2006-08-04 2012-02-21 Gs Yuasa International Ltd. Lead acid battery with liquid sensor in lid
JP2011169789A (ja) * 2010-02-19 2011-09-01 Toyota Industries Corp 蓄電池状態検出装置

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