JPH0620296Y2 - 電池寿命判定器 - Google Patents
電池寿命判定器Info
- Publication number
- JPH0620296Y2 JPH0620296Y2 JP1983053188U JP5318883U JPH0620296Y2 JP H0620296 Y2 JPH0620296 Y2 JP H0620296Y2 JP 1983053188 U JP1983053188 U JP 1983053188U JP 5318883 U JP5318883 U JP 5318883U JP H0620296 Y2 JPH0620296 Y2 JP H0620296Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- life
- potential
- voltage
- difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 本考案は寿命末期にきた電池の交換時期を知るための電
池寿命判定器に関するものである。
池寿命判定器に関するものである。
最近、インバータや充電器などの交換器と蓄電池とを組
合わせて、無停電電源装置や非常用電源装置を構成して
使用されることが多くなった。
合わせて、無停電電源装置や非常用電源装置を構成して
使用されることが多くなった。
この種のものに使用される蓄電池は、数10セルを直列に
接続した形で用いれれ、平常時には商用電源により微小
電流で充電しておき、商用電源が停電した非常時には速
やかに放電するようにしている。
接続した形で用いれれ、平常時には商用電源により微小
電流で充電しておき、商用電源が停電した非常時には速
やかに放電するようにしている。
従って、非常時のこの種蓄電池に対する期待は大きく、
非常時に所定の電池容量が確保されていることが重要な
こととなっており、平常時に電池の容量確認や電池が寿
命末期になったことを知ることのできる容量判定器や寿
命判定器の測定器が切望されている。
非常時に所定の電池容量が確保されていることが重要な
こととなっており、平常時に電池の容量確認や電池が寿
命末期になったことを知ることのできる容量判定器や寿
命判定器の測定器が切望されている。
一方、従来の蓄電池の寿命時期の判定方法は、実際に放
電を行なってみて、放電持続時間より残存容量を知り、
それが規定値以上か以下かにより寿命時期を判定する方
法であった。この方法は残存容量を直接実測する方法で
あるので、寿命時期の判定を正確に行なうことができる
が、使用目的が非常用の予備電源装置である蓄電池の寿
命判定方法としては、その蓄電した電気量を全部放電し
きることに問題がある。またこの放電をして残存容量を
求める方法は、長時間を要するという難点がある。
電を行なってみて、放電持続時間より残存容量を知り、
それが規定値以上か以下かにより寿命時期を判定する方
法であった。この方法は残存容量を直接実測する方法で
あるので、寿命時期の判定を正確に行なうことができる
が、使用目的が非常用の予備電源装置である蓄電池の寿
命判定方法としては、その蓄電した電気量を全部放電し
きることに問題がある。またこの放電をして残存容量を
求める方法は、長時間を要するという難点がある。
また、このような欠点を改良した蓄電池の劣化検出装置
として、蓄電池を構成する各セルに補助電極を設け、各
セルの電圧を検出し、各セルの平均電圧に対する各セル
電圧のバラツキの大きさにより電池の寿命を検知表示す
るものが提案されている（特開昭57-105975号）が、蓄
電池の劣化をほぼ確実に検出できるものの、各セルに補
助電極をわざわざ設けておく必要があること、各セル毎
の電圧を検出する必要があること等、蓄電池自体の構造
も変え、回路構成も複雑となるなど実用性に乏しいもの
であった。
として、蓄電池を構成する各セルに補助電極を設け、各
セルの電圧を検出し、各セルの平均電圧に対する各セル
電圧のバラツキの大きさにより電池の寿命を検知表示す
るものが提案されている（特開昭57-105975号）が、蓄
電池の劣化をほぼ確実に検出できるものの、各セルに補
助電極をわざわざ設けておく必要があること、各セル毎
の電圧を検出する必要があること等、蓄電池自体の構造
も変え、回路構成も複雑となるなど実用性に乏しいもの
であった。
本考案は上記した如き事柄に鑑み、使用中のほとんどの
期間を占める微小電流の充電中において、電池を放電す
ることなく、しかも比較的簡単な回路構成で、電池が寿
命末期にきたことを知ることができる電池寿命判定器、
即ち、直列に接続された偶数個の電池セルの端末セルの
プラス端子と他端のマイナス端子間に接続される直列接
続された抵抗値の等しい２個の抵抗と、前記２個の抵抗
の中点の電位と前記偶数個の電池の中央の電位との差の
電位を検出する検出手段と、前記検出手段により検出し
た差の電位が所定の値以上であるか否か比較し、所定の
値以上のとき寿命末期の出力を出す比較手段と、前記比
較手段の出力を表示する表示手段を備えた電池寿命判定
器を提供するものである。
期間を占める微小電流の充電中において、電池を放電す
ることなく、しかも比較的簡単な回路構成で、電池が寿
命末期にきたことを知ることができる電池寿命判定器、
即ち、直列に接続された偶数個の電池セルの端末セルの
プラス端子と他端のマイナス端子間に接続される直列接
続された抵抗値の等しい２個の抵抗と、前記２個の抵抗
の中点の電位と前記偶数個の電池の中央の電位との差の
電位を検出する検出手段と、前記検出手段により検出し
た差の電位が所定の値以上であるか否か比較し、所定の
値以上のとき寿命末期の出力を出す比較手段と、前記比
較手段の出力を表示する表示手段を備えた電池寿命判定
器を提供するものである。
以下、図面を用いて本考案を具体的に説明する。
第１図は本考案電池寿命判定器の原理を説明するための
回路図である。該第１図に示すように、直列に接続した
偶数個の電池セル１の端末セルのプラス端子２とマイナ
ス端子３とを直列接続した抵抗値の等しい２個の抵抗
４，５で結び、その中点６の電位Ｖ／２と電池セルの中
央のセル７の電位Ｖ1との差の電位ΔＶ＝（Ｖ／２）−
Ｖ1が所定の値ＶRと比較して以上（ΔＶ＞ＶR）となっ
た時に電池セルの寿命末期であると判定を下すようにし
たものである。
回路図である。該第１図に示すように、直列に接続した
偶数個の電池セル１の端末セルのプラス端子２とマイナ
ス端子３とを直列接続した抵抗値の等しい２個の抵抗
４，５で結び、その中点６の電位Ｖ／２と電池セルの中
央のセル７の電位Ｖ1との差の電位ΔＶ＝（Ｖ／２）−
Ｖ1が所定の値ＶRと比較して以上（ΔＶ＞ＶR）となっ
た時に電池セルの寿命末期であると判定を下すようにし
たものである。
上記ΔＶ＞ＶRより寿命末期であると判定できる理由
は、寿命初期や中期においては、電池特性がよく揃って
いて、直列に接続された偶数個の電池セルを同数に２分
割してその電位を比較してもそれ程差異がないのに対し
て、寿命末期になると、電池間の起電力のバラツキが出
来、同様に２分割して分割された電池同志の電圧を比較
してみると予想以上の差異を生じるからである。またこ
の起電力に差異を生じる理由は、電池極板の劣化という
典型的な蓄電池の寿命末期には、極板中の活物質が正常
時、充電によりPbＳＯ4からPbＯ2（陽極板），Pb（陰極
板）に再生されるのに大使、部分的にPbＳＯ4化したま
ま再生されないで残ることがあり、このために電解液の
硫酸濃度の低下が起き、起電力の低下、充電電圧の低下
という現象を示すようになり、またこの充電電圧の低下
という現象が１度起こり始めると充電電圧の低下による
充電不足、充電不足による電解液の拡散性の悪化、電解
液の拡散性の悪化による電池下部の電解液の高濃度化、
電解液の高濃度化による極板のPbＳＯ4化という悪循環
を繰返して、加速度的に充電電圧が低下するためであ
る。
は、寿命初期や中期においては、電池特性がよく揃って
いて、直列に接続された偶数個の電池セルを同数に２分
割してその電位を比較してもそれ程差異がないのに対し
て、寿命末期になると、電池間の起電力のバラツキが出
来、同様に２分割して分割された電池同志の電圧を比較
してみると予想以上の差異を生じるからである。またこ
の起電力に差異を生じる理由は、電池極板の劣化という
典型的な蓄電池の寿命末期には、極板中の活物質が正常
時、充電によりPbＳＯ4からPbＯ2（陽極板），Pb（陰極
板）に再生されるのに大使、部分的にPbＳＯ4化したま
ま再生されないで残ることがあり、このために電解液の
硫酸濃度の低下が起き、起電力の低下、充電電圧の低下
という現象を示すようになり、またこの充電電圧の低下
という現象が１度起こり始めると充電電圧の低下による
充電不足、充電不足による電解液の拡散性の悪化、電解
液の拡散性の悪化による電池下部の電解液の高濃度化、
電解液の高濃度化による極板のPbＳＯ4化という悪循環
を繰返して、加速度的に充電電圧が低下するためであ
る。
従って、例えば直列に接続して同じ電流で充放電をする
組電池等においては多数セルを使用しているので、電池
セルの特性のバラツキから充電電圧の低下を示すセルは
早く現れるものや遅く現れるものがあって、そのバラツ
キ具合より組電池が寿命末期に来たことを知ることがで
きるが、本考案電池寿命判定器は、従来装置のようにわ
ざわざ各電池セル毎の電圧を検出しそのバラツキを比較
しなくても、寿命判定を行いたい複数個の電池群を選
び、この電池群を２分割しそれぞれ２分割電池群の電圧
を検出してそのバラツキを比較すれば、精度的にも実使
用に耐える寿命判定器が得られることを見出だしたこと
に基づいている。
組電池等においては多数セルを使用しているので、電池
セルの特性のバラツキから充電電圧の低下を示すセルは
早く現れるものや遅く現れるものがあって、そのバラツ
キ具合より組電池が寿命末期に来たことを知ることがで
きるが、本考案電池寿命判定器は、従来装置のようにわ
ざわざ各電池セル毎の電圧を検出しそのバラツキを比較
しなくても、寿命判定を行いたい複数個の電池群を選
び、この電池群を２分割しそれぞれ２分割電池群の電圧
を検出してそのバラツキを比較すれば、精度的にも実使
用に耐える寿命判定器が得られることを見出だしたこと
に基づいている。
第２図は本考案電池寿命判定器の構成の一実施例を示す
もので、８はインバータや充電器などの変換器、９は数
10セルの電池からなる組電池である。10は本考案の寿命
判定器である。組電池９の中から寿命判定を行ないたい
偶数個の電池11を選び、そのプラス端子12とマイナス端
子14とを直列接続した抵抗値の等しい抵抗15，16で結
び、その中点の電位17と偶数個の電池を２分割したとき
の中央の電位13との差の電位ΔＶを差動アンプ18で求
め、差の電位ΔＶが正の値のときは正の基準電圧
（ＶR）21と比較器19で比較し、ΔＶ＞ＶRであれば寿命
末期と判断して表示回路23に出力し、差の電位ΔＶが負
のときは負の基準電圧（−ＶR）22と比較器20で比較
し、ΔＶ＜−ＶRであれば寿命末期として判断して表示
回路23に出力するようにし、表示回路23では比較器19，
20の出力を受けて寿命表示をするようにしている。な
お、本実施例においては、差動アンプ18により差の電位
を検出する検出手段が、比較器19，20および基準電圧2
1，22により差の電位が所定の値以上であるか否か比較
して所定の値以上のとき寿命末期の出力を出す比較手段
が、また表示回路23により表示手段がそれぞれ構成され
ている。
もので、８はインバータや充電器などの変換器、９は数
10セルの電池からなる組電池である。10は本考案の寿命
判定器である。組電池９の中から寿命判定を行ないたい
偶数個の電池11を選び、そのプラス端子12とマイナス端
子14とを直列接続した抵抗値の等しい抵抗15，16で結
び、その中点の電位17と偶数個の電池を２分割したとき
の中央の電位13との差の電位ΔＶを差動アンプ18で求
め、差の電位ΔＶが正の値のときは正の基準電圧
（ＶR）21と比較器19で比較し、ΔＶ＞ＶRであれば寿命
末期と判断して表示回路23に出力し、差の電位ΔＶが負
のときは負の基準電圧（−ＶR）22と比較器20で比較
し、ΔＶ＜−ＶRであれば寿命末期として判断して表示
回路23に出力するようにし、表示回路23では比較器19，
20の出力を受けて寿命表示をするようにしている。な
お、本実施例においては、差動アンプ18により差の電位
を検出する検出手段が、比較器19，20および基準電圧2
1，22により差の電位が所定の値以上であるか否か比較
して所定の値以上のとき寿命末期の出力を出す比較手段
が、また表示回路23により表示手段がそれぞれ構成され
ている。
本考案のように隣り合う電池の電圧をお互いに基準電圧
として相手の電圧低下を監視し合うことによって、電圧
低下を直接所定の基準電圧と比較するときに必要な電池
電圧に影響を及ぼす充放電状態，充放電電流の大きさ，
電池温度といった要因に対する補正が不要となり、寿命
判定の精度の高いものが簡単な構成で得られるという利
点がある。また本考案のものは微小電流の充電中でも寿
命判定ができることを目的としたが、電池間の起電力の
差異から寿命と判定する方式であるので、放電中や休止
中であっても寿命判定をすることができ、さらに、各電
池セル毎の電圧検出を要しないので補助電極を設ける必
要もなく、回路構成も簡単で精度的にも充分実用に耐え
るものとなるので、その利用価値は大である。
として相手の電圧低下を監視し合うことによって、電圧
低下を直接所定の基準電圧と比較するときに必要な電池
電圧に影響を及ぼす充放電状態，充放電電流の大きさ，
電池温度といった要因に対する補正が不要となり、寿命
判定の精度の高いものが簡単な構成で得られるという利
点がある。また本考案のものは微小電流の充電中でも寿
命判定ができることを目的としたが、電池間の起電力の
差異から寿命と判定する方式であるので、放電中や休止
中であっても寿命判定をすることができ、さらに、各電
池セル毎の電圧検出を要しないので補助電極を設ける必
要もなく、回路構成も簡単で精度的にも充分実用に耐え
るものとなるので、その利用価値は大である。
以上述べた如く本考案電池寿命判定器は、微小電流で充
電中の電池においても放電させることなく寿命末期を判
定するこができ、実用的価値の大きいものである。
電中の電池においても放電させることなく寿命末期を判
定するこができ、実用的価値の大きいものである。
第１図は本考案電池寿命判定器の原理を説明するための
回路図、第２図は本考案電池寿命判定器の一実施例を示
す回路構成図である。 ９…組電池、10…寿命判定器、11…偶数個の電池セル、
12…プラス端子、13…中央の電池セルの電位、14…マイ
ナス端子、15，16…抵抗、17…抵抗の中点の電位、18…
差動アンプ、19…正電位の比較器、20…負電位の比較
器、21…正の基準電圧、22…負の基準電圧、23…表示回
路
回路図、第２図は本考案電池寿命判定器の一実施例を示
す回路構成図である。 ９…組電池、10…寿命判定器、11…偶数個の電池セル、
12…プラス端子、13…中央の電池セルの電位、14…マイ
ナス端子、15，16…抵抗、17…抵抗の中点の電位、18…
差動アンプ、19…正電位の比較器、20…負電位の比較
器、21…正の基準電圧、22…負の基準電圧、23…表示回
路
Claims (1)
- 【請求項１】直列に接続された偶数個の電池セルの端末
セルのプラス端子と他端のマイナス端子間に接続される
直列接続された抵抗値の等しい２個の抵抗と、前記２個
の抵抗の中点の電位と前記偶数個の電池の中央の電位と
の差の電位を検出する検出手段と、前記検出手段により
検出した差の電位が所定の値以上であるか否か比較し、
所定の値以上のとき寿命末期の出力を出す比較手段と、
前記比較手段の出力を表示する表示手段を備えた電池寿
命判定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983053188U JPH0620296Y2 (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 電池寿命判定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983053188U JPH0620296Y2 (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 電池寿命判定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021177U JPS6021177U (ja) | 1985-02-14 |
| JPH0620296Y2 true JPH0620296Y2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=30183532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983053188U Expired - Lifetime JPH0620296Y2 (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 電池寿命判定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620296Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57105975A (en) * | 1980-12-22 | 1982-07-01 | Toyota Motor Corp | Deterioration detector of storage battery |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP1983053188U patent/JPH0620296Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6021177U (ja) | 1985-02-14 |
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