JPH06163085A - 電池残存容量計 - Google Patents
電池残存容量計Info
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- JPH06163085A JPH06163085A JP4332490A JP33249092A JPH06163085A JP H06163085 A JPH06163085 A JP H06163085A JP 4332490 A JP4332490 A JP 4332490A JP 33249092 A JP33249092 A JP 33249092A JP H06163085 A JPH06163085 A JP H06163085A
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- current
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池の残存容量を正確に測定あるいは表示す
ることができ、電池に適した電圧制御を行なえ、さら
に、電池に接続されたケーブルに通る電流を測定するの
で、電池内部に配置させることなく使用することができ
る電池の残存容量計を提供する。 【構成】 電池１に接続されたケーブル１２とホール素
子を組み込んだコアからなる電流検出器４を備えた電池
残存容量計１１において、ケーブル１２に流れる電流に
よって発生する磁界をホール素子を介して電圧として出
力し、その電圧変化から検出した電流値と通電時間より
通電量をマイクロプロセッサー６により算出し、積算し
て得られた充電量と放電量より電池の残存容量を表示す
ることを特徴とする電池残存容量計。
ることができ、電池に適した電圧制御を行なえ、さら
に、電池に接続されたケーブルに通る電流を測定するの
で、電池内部に配置させることなく使用することができ
る電池の残存容量計を提供する。 【構成】 電池１に接続されたケーブル１２とホール素
子を組み込んだコアからなる電流検出器４を備えた電池
残存容量計１１において、ケーブル１２に流れる電流に
よって発生する磁界をホール素子を介して電圧として出
力し、その電圧変化から検出した電流値と通電時間より
通電量をマイクロプロセッサー６により算出し、積算し
て得られた充電量と放電量より電池の残存容量を表示す
ることを特徴とする電池残存容量計。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電池に接続されたケ
ーブルとホール素子を組み込んだコアからなる電流検出
器を備えた電池残存容量計に関するもので、更に詳しく
は、通電によって発生する磁界を電圧として出力し、そ
の電圧変化より検出した電流値と通電時間より通電量を
マイクロプロセッサーにより算出し、積算して得られた
充放電量より電池の残存容量を表示する電池残存容量計
に関するものである。
ーブルとホール素子を組み込んだコアからなる電流検出
器を備えた電池残存容量計に関するもので、更に詳しく
は、通電によって発生する磁界を電圧として出力し、そ
の電圧変化より検出した電流値と通電時間より通電量を
マイクロプロセッサーにより算出し、積算して得られた
充放電量より電池の残存容量を表示する電池残存容量計
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】現在、電池の充放電量は、電
池の＋極と−極の電極間電圧より求めており、この電極
間電圧を測定することにより電池の残存容量を推定して
いる。従って、充放電は、この電極間電圧によって制御
されており、例えば、電極間電圧が充電終止電圧、ある
いは放電終止電圧になると充放電を終了させるようにし
ている。
池の＋極と−極の電極間電圧より求めており、この電極
間電圧を測定することにより電池の残存容量を推定して
いる。従って、充放電は、この電極間電圧によって制御
されており、例えば、電極間電圧が充電終止電圧、ある
いは放電終止電圧になると充放電を終了させるようにし
ている。
【０００３】しかし、電極間電圧は、充放電量のみなら
ず、温度や電池の履歴によっても変化する値であるた
め、電池の充放電量は正確には測定できず、正確な残存
容量は確認できない。また、電池に適した制御が行なえ
ないことがある。
ず、温度や電池の履歴によっても変化する値であるた
め、電池の充放電量は正確には測定できず、正確な残存
容量は確認できない。また、電池に適した制御が行なえ
ないことがある。
【０００４】例えば、寿命末期の二次電池では、電池の
内部抵抗が増加してしまう場合があり、このときは充電
時に電池内部での電圧のロスが大きくなり、実際には充
電不足の状態でも充電が終了してしまい、充電不十分と
なってしまう。この場合、携帯用機器では使用途中に電
池の容量が不足してしまい使用不可能になる場合があ
り、電気自動車等では運転中に使用ができなくなり、自
動車用蓄電池が充電不足の場合には、エンジンが始動で
きないおそれがある。また、放電時も同様で、放電終止
電圧よりも実際には高い電圧で放電を終了してしまう場
合があり、放電量が充電量よりも少なくなってしまう。
内部抵抗が増加してしまう場合があり、このときは充電
時に電池内部での電圧のロスが大きくなり、実際には充
電不足の状態でも充電が終了してしまい、充電不十分と
なってしまう。この場合、携帯用機器では使用途中に電
池の容量が不足してしまい使用不可能になる場合があ
り、電気自動車等では運転中に使用ができなくなり、自
動車用蓄電池が充電不足の場合には、エンジンが始動で
きないおそれがある。また、放電時も同様で、放電終止
電圧よりも実際には高い電圧で放電を終了してしまう場
合があり、放電量が充電量よりも少なくなってしまう。
【０００５】さらに、使用温度が低い場合、電池の内部
電圧が上昇してしまい、充電時に電極間電圧では充電終
止電圧となっていても、実際には充電不足となってしま
うことがある。この場合においても、電池の残存容量は
電極間電圧から求まる値より少ないので、実際には、正
確な電池の残存容量は認識できない。
電圧が上昇してしまい、充電時に電極間電圧では充電終
止電圧となっていても、実際には充電不足となってしま
うことがある。この場合においても、電池の残存容量は
電極間電圧から求まる値より少ないので、実際には、正
確な電池の残存容量は認識できない。
【０００６】上記の問題を解決するために、特に鉛蓄電
池においては、電解液の比重を測定する方法がある。電
解液の比重は、充放電量に対応して変化するため、比重
を測定することにより充放電量を正確に測定できる。代
表的なもので、浮き子を使用して比重を測定するものが
あるが、電解液が豊富な電池しか利用できず、電池の内
部に配置しなければならないために、小型電池や密閉型
電池、あるいはガラスマットに電解液を含浸させたリテ
ーナ式鉛蓄電池などは、電解液量が少なく、構造的にも
浮き子を配置することが困難であるため、比重の測定が
できない。従って、電池の充放電量が測定できないの
で、電池に適した充放電電圧の制御を行なうことができ
なかった。
池においては、電解液の比重を測定する方法がある。電
解液の比重は、充放電量に対応して変化するため、比重
を測定することにより充放電量を正確に測定できる。代
表的なもので、浮き子を使用して比重を測定するものが
あるが、電解液が豊富な電池しか利用できず、電池の内
部に配置しなければならないために、小型電池や密閉型
電池、あるいはガラスマットに電解液を含浸させたリテ
ーナ式鉛蓄電池などは、電解液量が少なく、構造的にも
浮き子を配置することが困難であるため、比重の測定が
できない。従って、電池の充放電量が測定できないの
で、電池に適した充放電電圧の制御を行なうことができ
なかった。
【０００７】この発明は上記のような課題を解決して、
電池の残存容量を正確に測定あるいは表示することがで
き、電池に適した電圧制御が行なえ、また、電池内部に
配置させることなく使用することができる電池残存容量
計を提供するものである。
電池の残存容量を正確に測定あるいは表示することがで
き、電池に適した電圧制御が行なえ、また、電池内部に
配置させることなく使用することができる電池残存容量
計を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は、電池に接続されたケーブルとホール素
子を組み込んだコアからなる電流検出器を備えた電池残
存容量計に関するもので、詳しくは、通電によって発生
する磁界を電圧として出力し、その電圧変化より検出し
た電流値と通電時間より通電量をマイクロプロセッサー
により算出し、積算して得られた充電量と放電量より電
池の残存容量を表示することを特徴とする電池残存容量
計である。さらに、ケーブルの巻き数の異なる複数個の
コアを備えることにより、通電電流値によって測定コア
を変更できるものである。
め、この発明は、電池に接続されたケーブルとホール素
子を組み込んだコアからなる電流検出器を備えた電池残
存容量計に関するもので、詳しくは、通電によって発生
する磁界を電圧として出力し、その電圧変化より検出し
た電流値と通電時間より通電量をマイクロプロセッサー
により算出し、積算して得られた充電量と放電量より電
池の残存容量を表示することを特徴とする電池残存容量
計である。さらに、ケーブルの巻き数の異なる複数個の
コアを備えることにより、通電電流値によって測定コア
を変更できるものである。
【０００９】
【作用】この発明によると、電池の充放電量を、検出し
た電流値と通電時間からマイクロプロセッサーによって
算出することにより、電池の残存容量を正確に測定して
表示することができる。従って、電池に適した電圧制御
を行なうことができる。さらに、電池に接続されたケー
ブルに通る電流を測定するので、電池内部に配置させる
ことなく使用できる。また、複数個のコアを備えて、通
電電流値により測定コアを変更できるようにすれば、大
電流から微少電流まで測定できるので、あらゆる電池に
対応することができる。
た電流値と通電時間からマイクロプロセッサーによって
算出することにより、電池の残存容量を正確に測定して
表示することができる。従って、電池に適した電圧制御
を行なうことができる。さらに、電池に接続されたケー
ブルに通る電流を測定するので、電池内部に配置させる
ことなく使用できる。また、複数個のコアを備えて、通
電電流値により測定コアを変更できるようにすれば、大
電流から微少電流まで測定できるので、あらゆる電池に
対応することができる。
【００１０】
【実施例】図１は、この発明の電池残存容量計の構成図
である。まず電池１は鉛蓄電池を使用する。鉛蓄電池１
は負荷９及び発電機１０に接続されており、さらに電池
残存容量計１１内の電源回路２に接続されている。そし
て鉛蓄電池１と負荷９及び発電機１０とを結ぶケーブル
１２は電池残存容量計１１内の電流検出器４に直列に接
続されている。
である。まず電池１は鉛蓄電池を使用する。鉛蓄電池１
は負荷９及び発電機１０に接続されており、さらに電池
残存容量計１１内の電源回路２に接続されている。そし
て鉛蓄電池１と負荷９及び発電機１０とを結ぶケーブル
１２は電池残存容量計１１内の電流検出器４に直列に接
続されている。
【００１１】図２はこの発明の電池残存容量計１１の電
流検出器部分４の該略図である。電流検出器４は、鉛蓄
電池１に接続されているケーブル１２と、コア１３，１
４と、コア１３，１４に組み込まれているホール素子１
５，１６を備えた回路からなっており、ケーブル１２は
一方のコア１３内を突き抜けて、もう一方のコア１４に
沿って同一方向に１０回巻き付けられている。
流検出器部分４の該略図である。電流検出器４は、鉛蓄
電池１に接続されているケーブル１２と、コア１３，１
４と、コア１３，１４に組み込まれているホール素子１
５，１６を備えた回路からなっており、ケーブル１２は
一方のコア１３内を突き抜けて、もう一方のコア１４に
沿って同一方向に１０回巻き付けられている。
【００１２】ケーブル１２に電流が流れると、右ネジの
法則により、コア１３，１４に磁界が発生する。ホール
素子１５，１６には磁界に垂直な方向に定電流が印加さ
れている。このホール素子１５，１６に通電電流によっ
て発生した磁界を印加すると、ホール効果によって定電
流と磁界それぞれに垂直な方向にホール電圧が発生す
る。磁界の強さはケーブル１２の通電電流量に比例し、
ホール電圧は、磁界の強さに比例する。従って、ホール
電圧はケーブル１２の通電電流に比例し、この通電電流
値を電圧値として出力することができる。
法則により、コア１３，１４に磁界が発生する。ホール
素子１５，１６には磁界に垂直な方向に定電流が印加さ
れている。このホール素子１５，１６に通電電流によっ
て発生した磁界を印加すると、ホール効果によって定電
流と磁界それぞれに垂直な方向にホール電圧が発生す
る。磁界の強さはケーブル１２の通電電流量に比例し、
ホール電圧は、磁界の強さに比例する。従って、ホール
電圧はケーブル１２の通電電流に比例し、この通電電流
値を電圧値として出力することができる。
【００１３】図１に示すように、出力された電圧はデジ
タル変換回路５を通してデジタル変換してマイクロプロ
セッサー６が読み込み、電圧変化と通電時間から計算し
て、ケーブル１２の通電量を算出する。
タル変換回路５を通してデジタル変換してマイクロプロ
セッサー６が読み込み、電圧変化と通電時間から計算し
て、ケーブル１２の通電量を算出する。
【００１４】鉛蓄電池１に流れ込む電流、つまり充電電
流を正、鉛蓄電池１から流れ出す電流、つまり放電電流
を負とすると、上記した方法により、充電量と放電量が
算出され、鉛蓄電池１の残存容量が求められる。求めら
れた残存容量は、ドライバ７を介し表示器８によって、
％等の割合によって表示される。表示方法は、割合に限
らず、残存容量（Ａｈ）や、電気自動車の場合には走行
可能距離や走行可能時間で表示してもよい。
流を正、鉛蓄電池１から流れ出す電流、つまり放電電流
を負とすると、上記した方法により、充電量と放電量が
算出され、鉛蓄電池１の残存容量が求められる。求めら
れた残存容量は、ドライバ７を介し表示器８によって、
％等の割合によって表示される。表示方法は、割合に限
らず、残存容量（Ａｈ）や、電気自動車の場合には走行
可能距離や走行可能時間で表示してもよい。
【００１５】ところで、電池１の充放電電流は、一般に
は微少電流では長時間通電され、大電流では短時間通電
される。これは本実施例の鉛蓄電池においても同様であ
る。電池１の残存容量は、充放電電流と通電時間の累積
なので、例えば、抵抗シャントを直列に回路に導入する
方法では、大電流の時に適当な精度を有するシャントで
は、微少電流の時には大きな誤差を生じる。逆に、微少
電流の時に適当な精度を有するシャントは非常に高価な
ものである。この発明においては、コア１３，１４に巻
き付けるケーブル１２の巻き数を変えた複数個のコアを
備えることで微少電流から大電流まで測定することがで
きる。
は微少電流では長時間通電され、大電流では短時間通電
される。これは本実施例の鉛蓄電池においても同様であ
る。電池１の残存容量は、充放電電流と通電時間の累積
なので、例えば、抵抗シャントを直列に回路に導入する
方法では、大電流の時に適当な精度を有するシャントで
は、微少電流の時には大きな誤差を生じる。逆に、微少
電流の時に適当な精度を有するシャントは非常に高価な
ものである。この発明においては、コア１３，１４に巻
き付けるケーブル１２の巻き数を変えた複数個のコアを
備えることで微少電流から大電流まで測定することがで
きる。
【００１６】この発明の電池残存容量計は、電池１に出
入りする電流を検出するので、一次電池や二次電池にか
かわらず使用できる。また、電池１内部に配置せずに使
用できるので、乾電池やボタン電池等の小型電池や密閉
電池、あるいは鉛電池など、電池の構造によらず、あら
ゆる電池に使用することができる。
入りする電流を検出するので、一次電池や二次電池にか
かわらず使用できる。また、電池１内部に配置せずに使
用できるので、乾電池やボタン電池等の小型電池や密閉
電池、あるいは鉛電池など、電池の構造によらず、あら
ゆる電池に使用することができる。
【００１７】なお、図１で示す電圧検出器３は、回生制
動など発電機１０により充電されているときの電池電圧
を検出して過充電状態を認識し、その時の電流を積算し
ないようにし、放電時の電池電圧を検出して、過放電状
態も認識し、警告する機能を有する。また、温度検出回
路１８は、温度センサー１７を介して蓄電池１の温度を
検出し、前記電池電圧を補正する。さらに、電池１の初
期設定容量を温度補正し、電池１の残存容量をより正確
にマイクロプロセッサーにより算出する。
動など発電機１０により充電されているときの電池電圧
を検出して過充電状態を認識し、その時の電流を積算し
ないようにし、放電時の電池電圧を検出して、過放電状
態も認識し、警告する機能を有する。また、温度検出回
路１８は、温度センサー１７を介して蓄電池１の温度を
検出し、前記電池電圧を補正する。さらに、電池１の初
期設定容量を温度補正し、電池１の残存容量をより正確
にマイクロプロセッサーにより算出する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の電池残
存容量計は、電池の充放電量を、マイクロプロセッサー
によって検出した電流値と通電時間から求めることによ
り、電池の残存容量が正確に測定でき表示することがで
きる。従って、電池に適した電圧制御を行なうことがで
きる。さらに、電池に接続されたケーブルに通る電流を
測定するので、電池内部に配置させることなく使用する
ことができる。また、通電電流値によって測定コアを変
更することにより、大電流から微少電流まで正確に測定
することができる。
存容量計は、電池の充放電量を、マイクロプロセッサー
によって検出した電流値と通電時間から求めることによ
り、電池の残存容量が正確に測定でき表示することがで
きる。従って、電池に適した電圧制御を行なうことがで
きる。さらに、電池に接続されたケーブルに通る電流を
測定するので、電池内部に配置させることなく使用する
ことができる。また、通電電流値によって測定コアを変
更することにより、大電流から微少電流まで正確に測定
することができる。
【図１】この発明の残存容量計の構成図である。
【図２】電流検出器の該略図である。
１ 電池 ２ 電源回路 ３ 電圧検出器 ４ 電流検出器 ５ デジタル変換回路 ６ マイクロプロセッサー ７ ドライバ ８ 表示器 ９ 負荷 １０ 発電機 １１ 電池残存容量計 １２ ケーブル １３，１４ コア １５，１６ ホール素子 １７ 温度センサー １８ 温度検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 茂 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内 (72)発明者 西野 綾 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内
Claims (2)
- 【請求項１】 電池に接続されたケーブルとホール素子
を組み込んだコアからなる電流検出器を備えた電池残存
容量計において、ケーブルに流れる電流によって発生す
る磁界をホール素子を介して電圧として出力し、その電
圧変化から検出した電流値と通電時間より電池の通電量
をマイクロプロセッサーにより算出し、積算して得られ
た充電量と放電量より電池の残存容量を表示するように
したことを特徴とする電池残存容量計。 - 【請求項２】 ケーブルの巻き数の異なる複数個のコア
を備えることにより、通電電流値によって測定コアを変
更できることを特徴とする請求項１記載の電池残存容量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4332490A JPH06163085A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 電池残存容量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4332490A JPH06163085A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 電池残存容量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163085A true JPH06163085A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18255531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4332490A Pending JPH06163085A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 電池残存容量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06163085A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123517A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Yazaki Corp | バスバ装置及びバッテリ液温推定装置 |
| CN103389467A (zh) * | 2012-05-08 | 2013-11-13 | 现代摩比斯株式会社 | 利用霍尔传感器的智能蓄电池传感器 |
| WO2018163910A1 (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-13 | ｉｎｅｏｖａ株式会社 | 金属負極電池 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP4332490A patent/JPH06163085A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010123517A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Yazaki Corp | バスバ装置及びバッテリ液温推定装置 |
| CN103389467A (zh) * | 2012-05-08 | 2013-11-13 | 现代摩比斯株式会社 | 利用霍尔传感器的智能蓄电池传感器 |
| WO2018163910A1 (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-13 | ｉｎｅｏｖａ株式会社 | 金属負極電池 |
| JP2018152184A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | ｉｎｅｏｖａ株式会社 | 金属負極電池 |
| CN110612636A (zh) * | 2017-03-10 | 2019-12-24 | Ineova 株式会社 | 金属负极电池 |
| US10938073B2 (en) | 2017-03-10 | 2021-03-02 | Ineova Corp. | Metal negative electrode cell |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |