JPH07183050A - 鉛蓄電池の寿命判定方法 - Google Patents
鉛蓄電池の寿命判定方法Info
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- JPH07183050A JPH07183050A JP5327746A JP32774693A JPH07183050A JP H07183050 A JPH07183050 A JP H07183050A JP 5327746 A JP5327746 A JP 5327746A JP 32774693 A JP32774693 A JP 32774693A JP H07183050 A JPH07183050 A JP H07183050A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 長時間に亘って放電することなく、高い精度
で鉛蓄電池の寿命を判定することができる寿命判定方法
を提供する。 【構成】 蓄電池Ｂを放電回路２により一定の短い周期
で周期的に定電流放電させる。電圧測定手段４により各
回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定し、測定した
端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一
になったか否かの判定を演算装置５により行う。蓄電池
が満充電状態のときに、測定した端子電圧が前回の放電
終了時の端子電圧と実質的に同一にならなければ、蓄電
池が寿命に至っていると判定する。また蓄電池が満充電
状態のときに、両電圧が実質的に同一になった場合に
は、実質的に同一になった直後の放電における放電直前
の端子電圧と放電終了後の端子電圧との差電圧を求め
る。この差電圧が基準電圧よりも大きい場合には、極板
間短絡等が原因で容量劣化になっていると判断する。
で鉛蓄電池の寿命を判定することができる寿命判定方法
を提供する。 【構成】 蓄電池Ｂを放電回路２により一定の短い周期
で周期的に定電流放電させる。電圧測定手段４により各
回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定し、測定した
端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一
になったか否かの判定を演算装置５により行う。蓄電池
が満充電状態のときに、測定した端子電圧が前回の放電
終了時の端子電圧と実質的に同一にならなければ、蓄電
池が寿命に至っていると判定する。また蓄電池が満充電
状態のときに、両電圧が実質的に同一になった場合に
は、実質的に同一になった直後の放電における放電直前
の端子電圧と放電終了後の端子電圧との差電圧を求め
る。この差電圧が基準電圧よりも大きい場合には、極板
間短絡等が原因で容量劣化になっていると判断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池の寿命判定方
法に関するものであり、特に密閉形の鉛蓄電池の寿命判
定方法に関するものである。
法に関するものであり、特に密閉形の鉛蓄電池の寿命判
定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池の寿命判定方法としては、種々
の方法が開発されている。特に、電槽の内部を見ること
ができない密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法には、電気的
に寿命を判定する方法が種々提案されている。例えば、
鉛蓄電池を完全に放電させて容量を確認し、その容量か
ら寿命を判定する方法は、最も精度よく寿命を判定する
ことができる方法である。しかしながらこの方法は装置
の電源として実装されている蓄電池の寿命判定には使用
することができず、実用的ではない。また電池の使用年
数から推測する方法もあるが、この方法では電池使用条
件の相違を考慮することができないため、精度が極めて
悪い。また蓄電池を短い時間の間に比較的大きい電流
（１Ｃ〜４Ｃ）で放電させ、放電を停止させた後のオー
プン電圧または開放電圧の立上がり電圧を測定して、立
上がり電圧の値から電池の寿命を判定する方法がある。
更に蓄電池の内部インピーダンスを測定して、内部イン
ピーダンスの変化から蓄電池の寿命を判定する方法等も
あるが、寿命判定の精度はあまりよくなかった。
の方法が開発されている。特に、電槽の内部を見ること
ができない密閉形鉛蓄電池の寿命判定方法には、電気的
に寿命を判定する方法が種々提案されている。例えば、
鉛蓄電池を完全に放電させて容量を確認し、その容量か
ら寿命を判定する方法は、最も精度よく寿命を判定する
ことができる方法である。しかしながらこの方法は装置
の電源として実装されている蓄電池の寿命判定には使用
することができず、実用的ではない。また電池の使用年
数から推測する方法もあるが、この方法では電池使用条
件の相違を考慮することができないため、精度が極めて
悪い。また蓄電池を短い時間の間に比較的大きい電流
（１Ｃ〜４Ｃ）で放電させ、放電を停止させた後のオー
プン電圧または開放電圧の立上がり電圧を測定して、立
上がり電圧の値から電池の寿命を判定する方法がある。
更に蓄電池の内部インピーダンスを測定して、内部イン
ピーダンスの変化から蓄電池の寿命を判定する方法等も
あるが、寿命判定の精度はあまりよくなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】判定精度を高めるため
には、実際に蓄電池を放電させて寿命を測定するのが好
ましい。しかしながら完全に蓄電池を放電させたり、深
く放電させると、再充電に時間がかかる問題があり、特
に無停電電源装置等に実装している蓄電池の寿命判定に
おいては、寿命判定後に停電が発生すると、装置が動作
不能になってしまう問題があった。
には、実際に蓄電池を放電させて寿命を測定するのが好
ましい。しかしながら完全に蓄電池を放電させたり、深
く放電させると、再充電に時間がかかる問題があり、特
に無停電電源装置等に実装している蓄電池の寿命判定に
おいては、寿命判定後に停電が発生すると、装置が動作
不能になってしまう問題があった。
【０００４】本発明の目的は、短時間のうちに鉛蓄電池
の寿命を判定することができる寿命判定方法を提供する
ことにある。
の寿命を判定することができる寿命判定方法を提供する
ことにある。
【０００５】本発明の他の目的は、長時間に亘って放電
することなく、高い精度で鉛蓄電池の寿命を判定するこ
とができる寿命判定方法を提供することにある。
することなく、高い精度で鉛蓄電池の寿命を判定するこ
とができる寿命判定方法を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、極板間短絡の発生に
より寿命に至ったことを判定することができる寿命判定
方法を提供することにある。
より寿命に至ったことを判定することができる寿命判定
方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願各発明では、寿命判
定のために、鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電
流放電させ、各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測
定して測定した端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧
と実質的に同一になるか否かの判定結果を利用する。放
電の周期は、鉛蓄電池の容量や出力電圧によって異なる
が、数秒から数十秒の範囲である。また放電電流は、
０．２Ｃ〜６Ｃ（Ａ）であり、周期を長くするほど放電
電流は小さくするのが好ましい。例えば、周期を５秒と
した場合の放電電流は１Ｃ〜３Ｃ（Ａ）を選択するのが
好ましい。周期的に定電流で放電すると、蓄電池が寿命
に近づくに従って即ち末期状態に近づくに従って、各放
電終了時毎の電圧は低下する傾向があり、測定した端子
電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にな
ることがない。言い換えると、蓄電池が良好であれば、
短い一定周期で且つ一定電流で何回か放電を繰り返した
場合に、測定した端子電圧が前回の放電終了時の端子電
圧と実質的に実質的に同一になる。本発明はこのような
現象を利用して蓄電池の寿命を判定する。ここで電圧が
実質的に同一になるとは、電圧が完全に同一になる場合
だけでなく、許容できる範囲の差がある場合にもで同一
と見做すことを意味する。例えば２Ｖ電池の場合には、
小数点２桁位まで同一になればよく、小数点３桁では値
が異なっていても同一とする。
定のために、鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電
流放電させ、各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測
定して測定した端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧
と実質的に同一になるか否かの判定結果を利用する。放
電の周期は、鉛蓄電池の容量や出力電圧によって異なる
が、数秒から数十秒の範囲である。また放電電流は、
０．２Ｃ〜６Ｃ（Ａ）であり、周期を長くするほど放電
電流は小さくするのが好ましい。例えば、周期を５秒と
した場合の放電電流は１Ｃ〜３Ｃ（Ａ）を選択するのが
好ましい。周期的に定電流で放電すると、蓄電池が寿命
に近づくに従って即ち末期状態に近づくに従って、各放
電終了時毎の電圧は低下する傾向があり、測定した端子
電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にな
ることがない。言い換えると、蓄電池が良好であれば、
短い一定周期で且つ一定電流で何回か放電を繰り返した
場合に、測定した端子電圧が前回の放電終了時の端子電
圧と実質的に実質的に同一になる。本発明はこのような
現象を利用して蓄電池の寿命を判定する。ここで電圧が
実質的に同一になるとは、電圧が完全に同一になる場合
だけでなく、許容できる範囲の差がある場合にもで同一
と見做すことを意味する。例えば２Ｖ電池の場合には、
小数点２桁位まで同一になればよく、小数点３桁では値
が異なっていても同一とする。
【０００８】請求項１の発明では、予め定めた放電回数
Ｍに達するまでに、測定した端子電圧が前回の放電終了
時の端子電圧と実質的に同一にならないときには、鉛蓄
電池の充電状態を検出して充電状態が満充電状態にある
ことを検出すると鉛蓄電池が電池寿命であると判定す
る。予め定める放電回数は、放電電流の大きさと、繰り
返し放電する放電時間の長さによって変わる。例えば、
１Ｃ（Ａ）の放電電流で放電時間を５秒として放電を繰
り返す場合には、１０回以内の放電で放電時の端子電圧
が前回の値と実質的に同一となる。蓄電池がかなり放電
した状態にあると、蓄電池が良好であっても、測定した
端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一
にはならない。そのため本発明では、測定した端子電圧
が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならな
いときに、直ちに寿命と判定せずに、その蓄電池が満充
電状態（１００％充電状態）にあるときにだけ、寿命と
判定する。なお蓄電池が満充電状態にあるか否かは、例
えば充電時の端子電圧から判断する。
Ｍに達するまでに、測定した端子電圧が前回の放電終了
時の端子電圧と実質的に同一にならないときには、鉛蓄
電池の充電状態を検出して充電状態が満充電状態にある
ことを検出すると鉛蓄電池が電池寿命であると判定す
る。予め定める放電回数は、放電電流の大きさと、繰り
返し放電する放電時間の長さによって変わる。例えば、
１Ｃ（Ａ）の放電電流で放電時間を５秒として放電を繰
り返す場合には、１０回以内の放電で放電時の端子電圧
が前回の値と実質的に同一となる。蓄電池がかなり放電
した状態にあると、蓄電池が良好であっても、測定した
端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一
にはならない。そのため本発明では、測定した端子電圧
が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならな
いときに、直ちに寿命と判定せずに、その蓄電池が満充
電状態（１００％充電状態）にあるときにだけ、寿命と
判定する。なお蓄電池が満充電状態にあるか否かは、例
えば充電時の端子電圧から判断する。
【０００９】請求項２の発明は、測定した端子電圧が前
回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にはならない
場合でも、寿命を判定を行えるようにする。そこで本発
明では、鉛蓄電池の充電状態が満充電状態でないときに
は、鉛蓄電池を満充電状態まで充電する。その後再度鉛
蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電流放電させ、各
回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定した
端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一
になるか否かを判定する。予め定めた放電回数に達する
までに測定した端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧
と実質的に同一にならないときには、鉛蓄電池が電池寿
命であると判定する。
回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にはならない
場合でも、寿命を判定を行えるようにする。そこで本発
明では、鉛蓄電池の充電状態が満充電状態でないときに
は、鉛蓄電池を満充電状態まで充電する。その後再度鉛
蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電流放電させ、各
回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定した
端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一
になるか否かを判定する。予め定めた放電回数に達する
までに測定した端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧
と実質的に同一にならないときには、鉛蓄電池が電池寿
命であると判定する。
【００１０】請求項３の発明では、蓄電池を満充電状態
にしておいて、予め定めた放電回数に達するまでに測定
した端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に
同一になったときでも、その直後の放電における放電直
前の端子電圧と放電終了後の端子電圧との差電圧を求め
る。そして差電圧が基準電圧よりも大きい場合には、極
板間短絡等により電池の容量劣化が進んでいると判断し
て、鉛蓄電池が電池寿命に至ったと判定する。なおこの
基準電圧は、実際に極板間短絡が発生している蓄電池に
ついて予め測定を行って定める。
にしておいて、予め定めた放電回数に達するまでに測定
した端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に
同一になったときでも、その直後の放電における放電直
前の端子電圧と放電終了後の端子電圧との差電圧を求め
る。そして差電圧が基準電圧よりも大きい場合には、極
板間短絡等により電池の容量劣化が進んでいると判断し
て、鉛蓄電池が電池寿命に至ったと判定する。なおこの
基準電圧は、実際に極板間短絡が発生している蓄電池に
ついて予め測定を行って定める。
【００１１】請求項４の発明のように、測定した端子電
圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になっ
たときに、その直後の放電における放電直前の端子電圧
と放電終了後の端子電圧との差電圧を求めて、その差電
圧を第１の基準電圧と比較する。差電圧が小さい程、容
量の低下が少ないことを意味し、差電圧が大きくなる
程、容量が低下していることを意味する。差電圧が基準
電圧よりも小さい場合には、十分な容量があることから
蓄電池が良好であることが判る。しかしながら差電圧が
基準電圧よりも大きい場合には、蓄電池が寿命に至って
いる可能性が高い。蓄電池が放電されていると、良好な
電池でも差電圧が第１の基準電圧よりも大きくなる場合
が発声する。このままだと判定ミスが発生するため、１
００％充電した蓄電池で試験を行って良否を判定する。
そこで本発明では、放電した電気量と同じ電気量分だけ
鉛蓄電池を充電し、充電後の端子電圧と第２の基準電圧
とを比較し、該端子電圧が第２の基準電圧よりも大きい
ときには鉛蓄電池が寿命であると判定する。第２の基準
電圧は、蓄電池が充電されたもんのであるか否かを知る
ための基準である。
圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になっ
たときに、その直後の放電における放電直前の端子電圧
と放電終了後の端子電圧との差電圧を求めて、その差電
圧を第１の基準電圧と比較する。差電圧が小さい程、容
量の低下が少ないことを意味し、差電圧が大きくなる
程、容量が低下していることを意味する。差電圧が基準
電圧よりも小さい場合には、十分な容量があることから
蓄電池が良好であることが判る。しかしながら差電圧が
基準電圧よりも大きい場合には、蓄電池が寿命に至って
いる可能性が高い。蓄電池が放電されていると、良好な
電池でも差電圧が第１の基準電圧よりも大きくなる場合
が発声する。このままだと判定ミスが発生するため、１
００％充電した蓄電池で試験を行って良否を判定する。
そこで本発明では、放電した電気量と同じ電気量分だけ
鉛蓄電池を充電し、充電後の端子電圧と第２の基準電圧
とを比較し、該端子電圧が第２の基準電圧よりも大きい
ときには鉛蓄電池が寿命であると判定する。第２の基準
電圧は、蓄電池が充電されたもんのであるか否かを知る
ための基準である。
【００１２】請求項３の発明では、蓄電池が満充電状態
でない場合に、満充電状態まで蓄電池を充電して寿命判
定を行っているが、請求項５及び６の発明のように予め
蓄電池を満充電状態にしておいて、寿命の判定を行って
も良い。請求項５の発明の寿命判定方法は、満充電状態
の蓄電池を対象とする点を除いて請求項２の発明と同じ
である。請求項６の発明は、満充電状態の蓄電池を対象
とする点を除いて請求項３の発明と同じである。
でない場合に、満充電状態まで蓄電池を充電して寿命判
定を行っているが、請求項５及び６の発明のように予め
蓄電池を満充電状態にしておいて、寿命の判定を行って
も良い。請求項５の発明の寿命判定方法は、満充電状態
の蓄電池を対象とする点を除いて請求項２の発明と同じ
である。請求項６の発明は、満充電状態の蓄電池を対象
とする点を除いて請求項３の発明と同じである。
【００１３】精度を高めるためには、蓄電池を満充電状
態にした上で、寿命を判定するのが好ましい。そこで請
求項７の発明では、寿命に至っていないと判断された電
池を満充電状態にして寿命を判定する。満充電後の寿命
判定方法は、請求項２の発明と同じである。
態にした上で、寿命を判定するのが好ましい。そこで請
求項７の発明では、寿命に至っていないと判断された電
池を満充電状態にして寿命を判定する。満充電後の寿命
判定方法は、請求項２の発明と同じである。
【００１４】請求項８の発明は、請求項７の発明の寿命
判定精度を更に高めるために、極板間短絡の発生の有無
を確認する目的で、請求項３の発明で用いた寿命判定法
を実施する。
判定精度を更に高めるために、極板間短絡の発生の有無
を確認する目的で、請求項３の発明で用いた寿命判定法
を実施する。
【００１５】
【作用】周期的に定電流で放電すると、蓄電池が寿命に
近づくに従って、各放電終了時毎の電圧は低下する傾向
があり、測定した端子電圧が前回の放電終了時の端子電
圧と実質的に同一になることがない。また本発明では、
予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になったと
きでも、その直後の放電における放電直前の端子電圧と
放電終了後の端子電圧との差電圧を求めて、その差電圧
を基準電圧と比較する。そして差電圧が基準電圧よりも
大きい場合には、極板間短絡等の発生による電池容量劣
化と判断して、鉛蓄電池が電池寿命に至ったと判定す
る。このような判定方法を用いることにより、本発明に
よれば、短時間で鉛蓄電池の寿命を判定することができ
る。また本発明によれば、長時間に亘って放電すること
なく、高い精度で鉛蓄電池の寿命を判定することができ
る。
近づくに従って、各放電終了時毎の電圧は低下する傾向
があり、測定した端子電圧が前回の放電終了時の端子電
圧と実質的に同一になることがない。また本発明では、
予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になったと
きでも、その直後の放電における放電直前の端子電圧と
放電終了後の端子電圧との差電圧を求めて、その差電圧
を基準電圧と比較する。そして差電圧が基準電圧よりも
大きい場合には、極板間短絡等の発生による電池容量劣
化と判断して、鉛蓄電池が電池寿命に至ったと判定す
る。このような判定方法を用いることにより、本発明に
よれば、短時間で鉛蓄電池の寿命を判定することができ
る。また本発明によれば、長時間に亘って放電すること
なく、高い精度で鉛蓄電池の寿命を判定することができ
る。
【００１６】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の方法の一実施例を実行する場
合のアルゴリズムを示すフローチャートである。本実施
例は、図２に概略的に示すような、充電回路１と、放電
回路２と、充電回路１及び放電回路２を制御する充放電
制御手段３と、蓄電池Ｂの端子電圧を測定する電圧測定
手段４と、電圧測定手段４で測定した測定結果を記憶す
るとともに必要な演算と判定とを実行する演算装置５と
に実行することができる。充放電制御と演算と判定は、
マイクロコンピュータを利用して実行することができ
る。
説明する。図１は本発明の方法の一実施例を実行する場
合のアルゴリズムを示すフローチャートである。本実施
例は、図２に概略的に示すような、充電回路１と、放電
回路２と、充電回路１及び放電回路２を制御する充放電
制御手段３と、蓄電池Ｂの端子電圧を測定する電圧測定
手段４と、電圧測定手段４で測定した測定結果を記憶す
るとともに必要な演算と判定とを実行する演算装置５と
に実行することができる。充放電制御と演算と判定は、
マイクロコンピュータを利用して実行することができ
る。
【００１７】図３は、寿命判定中の蓄電池の電池電圧即
ち端子電圧の状態と充放電電流の状態の一例を示してい
る。以下この図３を参照しながら図１の各ステップを説
明する。まず本実施例では、ステップＳＴ１〜ＳＴ３に
おいて、充放電制御手段３からの指令に従って鉛蓄電池
Ｂを一定の短い周期で放電回路２により周期的に定電流
放電（チェック放電）させる。例えば周期を５秒として
放電電流は１Ｃ（Ａ）程度に定める。電圧測定手段４
は、各回の放電毎に放電終了時の電池電圧即ち端子電圧
Ｖｄ(n) を測定し、演算手段５は測定した端子電圧が前
回の放電終了時の端子電圧Ｖｄ(n-1) と実質的に同一に
なるか否かの判定を行う。そして演算装置５は、予め定
めた放電回数Ｍ（本実施例では１０回）に達するまで
に、電圧測定手段４で測定した端子電圧Ｖd (M) が前回
の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならないとき
には、鉛蓄電池Ｂの充電状態を検出する作業を実行する
（ステップＳＴ４）。この充電状態の検出は、充電時の
端子電圧の値に基づいて行う。そして演算装置５は、蓄
電池が満充電状態（１００％充電状態）にあるときにだ
け、容量劣化が原因となって蓄電池Ｂが寿命に至ったと
判定する。
ち端子電圧の状態と充放電電流の状態の一例を示してい
る。以下この図３を参照しながら図１の各ステップを説
明する。まず本実施例では、ステップＳＴ１〜ＳＴ３に
おいて、充放電制御手段３からの指令に従って鉛蓄電池
Ｂを一定の短い周期で放電回路２により周期的に定電流
放電（チェック放電）させる。例えば周期を５秒として
放電電流は１Ｃ（Ａ）程度に定める。電圧測定手段４
は、各回の放電毎に放電終了時の電池電圧即ち端子電圧
Ｖｄ(n) を測定し、演算手段５は測定した端子電圧が前
回の放電終了時の端子電圧Ｖｄ(n-1) と実質的に同一に
なるか否かの判定を行う。そして演算装置５は、予め定
めた放電回数Ｍ（本実施例では１０回）に達するまで
に、電圧測定手段４で測定した端子電圧Ｖd (M) が前回
の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならないとき
には、鉛蓄電池Ｂの充電状態を検出する作業を実行する
（ステップＳＴ４）。この充電状態の検出は、充電時の
端子電圧の値に基づいて行う。そして演算装置５は、蓄
電池が満充電状態（１００％充電状態）にあるときにだ
け、容量劣化が原因となって蓄電池Ｂが寿命に至ったと
判定する。
【００１８】演算装置５がステップＳＴ２で、測定した
端子電圧Ｖｄ(n) が前回の放電終了時の端子電圧Ｖｄ(n
-1) と実質的に同一になったことを判定すると、ステッ
プＳＴ５へと進む。ステップＳＴ５では、測定した端子
電圧Ｖｄ(n) が前回の放電終了時の端子電圧Ｖｄ(n-1)
と実質的に同一になったときに、その直後の放電（ｎ＋
１回目の放電）直前のオープン電圧即ち端子電圧Ｖｄｏ
(n+1) と放電終了後の端子電圧Ｖｄ(n+1) との差電圧Ｖ
def ＝［Ｖｄｏ(n+1) −Ｖｄ(n+1) ］を求めて、その差
電圧Ｖdef を第１の基準電圧Ｖref1と比較する。第１の
基準電圧ref1は、実際に容量劣化した蓄電池について予
め測定を行って定め、演算装置５の記憶部に記憶させて
おく。差電圧Ｖdef ＝［Ｖｄｏ(n+1) −Ｖｄ(n+1) ］が
小さい程、容量の低下が少ないことを意味し、差電圧Ｖ
def が大きくなる程、容量が低下していることを意味す
る。演算装置５は、差電圧Ｖdef が第１の基準電圧より
も小さい場合には、蓄電池が良好であると判定する。そ
して差電圧Ｖdef が基準電圧ref1よりも大きい場合に
は、蓄電池Ｂが寿命に至っている可能性が高いと判断す
る。
端子電圧Ｖｄ(n) が前回の放電終了時の端子電圧Ｖｄ(n
-1) と実質的に同一になったことを判定すると、ステッ
プＳＴ５へと進む。ステップＳＴ５では、測定した端子
電圧Ｖｄ(n) が前回の放電終了時の端子電圧Ｖｄ(n-1)
と実質的に同一になったときに、その直後の放電（ｎ＋
１回目の放電）直前のオープン電圧即ち端子電圧Ｖｄｏ
(n+1) と放電終了後の端子電圧Ｖｄ(n+1) との差電圧Ｖ
def ＝［Ｖｄｏ(n+1) −Ｖｄ(n+1) ］を求めて、その差
電圧Ｖdef を第１の基準電圧Ｖref1と比較する。第１の
基準電圧ref1は、実際に容量劣化した蓄電池について予
め測定を行って定め、演算装置５の記憶部に記憶させて
おく。差電圧Ｖdef ＝［Ｖｄｏ(n+1) −Ｖｄ(n+1) ］が
小さい程、容量の低下が少ないことを意味し、差電圧Ｖ
def が大きくなる程、容量が低下していることを意味す
る。演算装置５は、差電圧Ｖdef が第１の基準電圧より
も小さい場合には、蓄電池が良好であると判定する。そ
して差電圧Ｖdef が基準電圧ref1よりも大きい場合に
は、蓄電池Ｂが寿命に至っている可能性が高いと判断す
る。
【００１９】図４は放電直前のオープン電圧即ち端子電
圧Ｖｄｏと蓄電池の残存容量との一般的な関係を示す図
であり、放電後のオープン電圧即ち端子電圧Ｖｄｏが小
さくなるほど、残存容量が少ないことを意味している。
また図５は、蓄電池の端子電圧Ｖｄｏ(n+1) と放電終了
後の端子電圧Ｖｄ(n+1) との差電圧Ｖdef と蓄電池容と
の関係の一例的な関係を示す図である。この図から差電
圧Ｖdef が大きくなるほど、蓄電池の容量が小さくなっ
ていること、即ち蓄電池が寿命に近付いていることが判
る。また図６は、図５で示す電圧変化と新品蓄電池（公
称容量を有する蓄電池）の電圧変化との比を求めたもの
である。このような関係を予め試験によって測定して
き、オープン電圧と蓄電池の端子電圧Ｖｄｏ(n+1) と放
電終了後の端子電圧Ｖｄ(n+1) との差電圧Ｖdef とを測
定して得たデータを予め測定したデータと比較すること
により、蓄電池の寿命の判定が可能になるだけでなく、
蓄電池の残存容量や容量劣化の割合を知ることが可能に
なる。
圧Ｖｄｏと蓄電池の残存容量との一般的な関係を示す図
であり、放電後のオープン電圧即ち端子電圧Ｖｄｏが小
さくなるほど、残存容量が少ないことを意味している。
また図５は、蓄電池の端子電圧Ｖｄｏ(n+1) と放電終了
後の端子電圧Ｖｄ(n+1) との差電圧Ｖdef と蓄電池容と
の関係の一例的な関係を示す図である。この図から差電
圧Ｖdef が大きくなるほど、蓄電池の容量が小さくなっ
ていること、即ち蓄電池が寿命に近付いていることが判
る。また図６は、図５で示す電圧変化と新品蓄電池（公
称容量を有する蓄電池）の電圧変化との比を求めたもの
である。このような関係を予め試験によって測定して
き、オープン電圧と蓄電池の端子電圧Ｖｄｏ(n+1) と放
電終了後の端子電圧Ｖｄ(n+1) との差電圧Ｖdef とを測
定して得たデータを予め測定したデータと比較すること
により、蓄電池の寿命の判定が可能になるだけでなく、
蓄電池の残存容量や容量劣化の割合を知ることが可能に
なる。
【００２０】演算装置５がステップＳＴ５で、蓄電池Ｂ
が寿命に至っている可能性が高いと判断した場合には、
ステップＳＴ６及びステップＳＴ７によってチェック放
電した電気量［Ｉｄ×ｔ0 ×（ｎ＋１）］と同じ電気量
分だけ鉛蓄電池を充電する。この充電電気量は、充放電
制御手段３が放電回数を記憶しておき、記憶した放電回
数と予め定めた放電電流と放電周期とに基づいて演算に
より求める。このときの充電は、定電流［０．１Ｃ〜１
Ｃ（Ａ）］で行う。時間は数十秒〜１分程度である。尚
充電電流を大きくすれば、充電時間は短くなる。
が寿命に至っている可能性が高いと判断した場合には、
ステップＳＴ６及びステップＳＴ７によってチェック放
電した電気量［Ｉｄ×ｔ0 ×（ｎ＋１）］と同じ電気量
分だけ鉛蓄電池を充電する。この充電電気量は、充放電
制御手段３が放電回数を記憶しておき、記憶した放電回
数と予め定めた放電電流と放電周期とに基づいて演算に
より求める。このときの充電は、定電流［０．１Ｃ〜１
Ｃ（Ａ）］で行う。時間は数十秒〜１分程度である。尚
充電電流を大きくすれば、充電時間は短くなる。
【００２１】充電完了後に、ステップＳＴ８により、電
圧測定手段４は端子電圧Ｖｃを測定する。演算装置５
は、充電後の端子電圧Ｖｃが第２の基準電圧Ｖref2より
大きいか否かを判定し、端子電圧Ｖｃが第２の基準電圧
Ｖref2よりも大きいときには鉛蓄電池が寿命であると判
定する。図７は、充電電流が０．２Ｃ（Ａ）の場合の蓄
電池充電電圧と蓄電池充電状態との関係の一例を示す図
である。同図の傾向から判るように、端子電圧Ｖｃが第
２の基準電圧Ｖref2よりも小さいことは、蓄電池Ｂが放
電状態にあることを意味している。端子電圧Ｖｃが第２
の基準電圧Ｖref2よりも大きいことは、図７の傾向から
見る限り、蓄電池が満充電状態にあることを意味する。
しかしながら、この蓄電池はすでにステップ５において
差電圧Ｖdef が大きいことを検出している蓄電池、即ち
残存容量または電池容量が少ない蓄電池であることが判
っている蓄電池であるため、この時点で電池容量劣化と
判定する。
圧測定手段４は端子電圧Ｖｃを測定する。演算装置５
は、充電後の端子電圧Ｖｃが第２の基準電圧Ｖref2より
大きいか否かを判定し、端子電圧Ｖｃが第２の基準電圧
Ｖref2よりも大きいときには鉛蓄電池が寿命であると判
定する。図７は、充電電流が０．２Ｃ（Ａ）の場合の蓄
電池充電電圧と蓄電池充電状態との関係の一例を示す図
である。同図の傾向から判るように、端子電圧Ｖｃが第
２の基準電圧Ｖref2よりも小さいことは、蓄電池Ｂが放
電状態にあることを意味している。端子電圧Ｖｃが第２
の基準電圧Ｖref2よりも大きいことは、図７の傾向から
見る限り、蓄電池が満充電状態にあることを意味する。
しかしながら、この蓄電池はすでにステップ５において
差電圧Ｖdef が大きいことを検出している蓄電池、即ち
残存容量または電池容量が少ない蓄電池であることが判
っている蓄電池であるため、この時点で電池容量劣化と
判定する。
【００２２】ステップＳＴ４またはステップＳＴ８によ
って、蓄電池Ｂが満充電状態にないと判断された場合に
は、ステップＳＴ９及びＳＴ１０により、蓄電池を満充
電（１００％充電）状態になるまで充電する。その後ス
テップＳＴ１１〜ＳＴ１３により、ステップＳＴ１及び
ＳＴ２と同様のチェック放電を繰り返す。演算装置５
は、予め定めた放電回数Ｍ（本実施例では１０回）に達
するまでに、電圧測定手段４で測定した端子電圧Ｖd
(M) が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にな
らないときには、蓄電池が容量劣化していると判断す
る。そして演算装置５は、ステップＳＴ１４で、測定し
た端子電圧Ｖｄ(n) が前回の放電終了時の端子電圧Ｖｄ
(n-1) と実質的に同一になったときに、その直後の放電
（ｎ＋１回目の放電）直前のオープン電圧即ち端子電圧
Ｖｄｏ(n+1) と放電終了後の端子電圧Ｖｄ(n+1) との差
電圧Ｖdef を求めて、その差電圧Ｖdef を第１の基準電
圧Ｖref1と比較する。演算装置５は、差電圧Ｖdef が第
１の基準電圧よりも小さい場合には、蓄電池が良好であ
ると判定し、差電圧Ｖdef が基準電圧ref1よりも大きい
場合には、極板間短絡等の発生により蓄電池Ｂが寿命に
至っていると判断する。
って、蓄電池Ｂが満充電状態にないと判断された場合に
は、ステップＳＴ９及びＳＴ１０により、蓄電池を満充
電（１００％充電）状態になるまで充電する。その後ス
テップＳＴ１１〜ＳＴ１３により、ステップＳＴ１及び
ＳＴ２と同様のチェック放電を繰り返す。演算装置５
は、予め定めた放電回数Ｍ（本実施例では１０回）に達
するまでに、電圧測定手段４で測定した端子電圧Ｖd
(M) が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にな
らないときには、蓄電池が容量劣化していると判断す
る。そして演算装置５は、ステップＳＴ１４で、測定し
た端子電圧Ｖｄ(n) が前回の放電終了時の端子電圧Ｖｄ
(n-1) と実質的に同一になったときに、その直後の放電
（ｎ＋１回目の放電）直前のオープン電圧即ち端子電圧
Ｖｄｏ(n+1) と放電終了後の端子電圧Ｖｄ(n+1) との差
電圧Ｖdef を求めて、その差電圧Ｖdef を第１の基準電
圧Ｖref1と比較する。演算装置５は、差電圧Ｖdef が第
１の基準電圧よりも小さい場合には、蓄電池が良好であ
ると判定し、差電圧Ｖdef が基準電圧ref1よりも大きい
場合には、極板間短絡等の発生により蓄電池Ｂが寿命に
至っていると判断する。
【００２３】本実施例は、本発明の全ての寿命判定方法
を実行しているが、各発明をそれぞれ単独で実行しても
良いのは勿論である。すなわちステップＳＴ１〜ＳＴ４
までだけを実行して蓄電池の寿命を判定してもよい。ま
たステップＳＴ１〜ＳＴ４とステップＳＴ９〜ＳＴ１３
を実行して蓄電池の寿命を判定してもよい。さらにこれ
にステップＳＴ１４を加えて蓄電池の寿命を判定しても
よい。またステップＳＴ１，ＳＴ２、ＳＴ５〜ＳＴまで
を８だけを実行して蓄電池の寿命を判定してもよい。さ
らにこれにステップＳＴ９〜ＳＴ１３を加えてよい。ま
たこれにステップＳＴ１４を加えてもよい。
を実行しているが、各発明をそれぞれ単独で実行しても
良いのは勿論である。すなわちステップＳＴ１〜ＳＴ４
までだけを実行して蓄電池の寿命を判定してもよい。ま
たステップＳＴ１〜ＳＴ４とステップＳＴ９〜ＳＴ１３
を実行して蓄電池の寿命を判定してもよい。さらにこれ
にステップＳＴ１４を加えて蓄電池の寿命を判定しても
よい。またステップＳＴ１，ＳＴ２、ＳＴ５〜ＳＴまで
を８だけを実行して蓄電池の寿命を判定してもよい。さ
らにこれにステップＳＴ９〜ＳＴ１３を加えてよい。ま
たこれにステップＳＴ１４を加えてもよい。
【００２４】また本実施例では、満充電状態にない蓄電
池をステップＳＴ９及びＳＴ１０で満充電状態まで充電
して測定を行っているが、測定前に事前に蓄電池を満充
電状態にしてから測定を行うようにしてもよいのは勿論
である。その場合には、ステップ１１〜ＳＴ１４までで
寿命を判定することができる。
池をステップＳＴ９及びＳＴ１０で満充電状態まで充電
して測定を行っているが、測定前に事前に蓄電池を満充
電状態にしてから測定を行うようにしてもよいのは勿論
である。その場合には、ステップ１１〜ＳＴ１４までで
寿命を判定することができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、短時間で鉛蓄電池の寿
命を判定することができる利点がある。また本発明によ
れば、長時間に亘って放電することなく、高い精度で鉛
蓄電池の寿命を判定することができる利点がある。更に
本発明によれば、極板間短絡の発生により寿命に至った
ことを判定することができる利点がある。
命を判定することができる利点がある。また本発明によ
れば、長時間に亘って放電することなく、高い精度で鉛
蓄電池の寿命を判定することができる利点がある。更に
本発明によれば、極板間短絡の発生により寿命に至った
ことを判定することができる利点がある。
【図１】本発明の方法を一実施例のアルゴリズムを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２】本発明の方法を実行する装置の概略構成を示す
図である。
図である。
【図３】寿命判定中の蓄電池の電池電圧即ち端子電圧の
状態と充放電電流の状態の一例を示す図である。
状態と充放電電流の状態の一例を示す図である。
【図４】放電直前のオープン電圧即ち端子電圧Ｖｄｏと
蓄電池の残存容量との一般的な関係を示す図である。
蓄電池の残存容量との一般的な関係を示す図である。
【図５】蓄電池の端子電圧Ｖｄｏ(n+1) と放電終了後の
端子電圧Ｖｄ(n+1) との差電圧Ｖdef と蓄電池容との関
係の一例的な関係を示す図である。
端子電圧Ｖｄ(n+1) との差電圧Ｖdef と蓄電池容との関
係の一例的な関係を示す図である。
【図６】図５で示す電圧変化と新品蓄電池（公称容量を
有する蓄電池）の電圧変化との比を求めたものである。
有する蓄電池）の電圧変化との比を求めたものである。
【図７】充電電流が０．２Ｃ（Ａ）の場合の蓄電池充電
電圧と蓄電池充電状態との関係の一例を示す図である。
電圧と蓄電池充電状態との関係の一例を示す図である。
１ 充電回路 ２ 放電回路 ３ 充放電制御回路 ４ 電圧測定手段 ５ 演算装置 Ｂ 蓄電池
Claims (8)
- 【請求項１】鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電
流放電させ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならない
ときには、前記鉛蓄電池の充電状態を検出して充電状態
が満充電状態にあることを検出すると前記鉛蓄電池が電
池寿命であると判定することを特徴とする鉛蓄電池の寿
命判定方法。 - 【請求項２】鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電
流放電させ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならない
ときには前記鉛蓄電池の充電状態を検出し、 前記鉛蓄電池の充電状態が満充電状態でないときには、
前記鉛蓄電池を満充電状態まで充電し、 再度鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電流放電さ
せ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならない
ときには、前記鉛蓄電池が電池寿命であると判定するこ
とを特徴とする鉛蓄電池の寿命判定方法。 - 【請求項３】鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電
流放電させ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならない
ときには前記鉛蓄電池の充電状態を検出し、 前記鉛蓄電池の充電状態が満充電状態でないときには、
前記鉛蓄電池を満充電状態まで充電し、 再度鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電流放電さ
せ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になったと
きには、その直後の放電における放電直前の端子電圧と
放電終了後の端子電圧との差電圧を求め、 前記差電圧と基準電圧とを比較して前記差電圧が前記基
準電圧よりも大きいときには前記鉛蓄電池が電池寿命で
あると判定することを特徴とする鉛蓄電池の寿命判定方
法。 - 【請求項４】鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電
流放電させ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になったと
きには、測定した端子電圧と前回の放電終了時の端子電
圧との差電圧を第１の基準電圧と比較し、 前記差電圧が前記第１の基準電圧よりも大きいときには
放電した電気量と同じ電気量分だけ前記鉛蓄電池を充電
し、 充電後の端子電圧と第２の基準電圧とを比較して該端子
電圧が前記第２の基準電圧よりも大きいときには前記鉛
蓄電池が電池寿命であると判定することを特徴とする鉛
蓄電池の寿命判定方法。 - 【請求項５】満充電状態にある鉛蓄電池を一定の短い周
期で周期的に定電流放電させ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならない
ときには、前記鉛蓄電池が電池寿命であると判定するこ
とを特徴とする鉛蓄電池の寿命判定方法。 - 【請求項６】満充電状態にある鉛蓄電池を一定の短い周
期で周期的に定電流放電させ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になったと
きには、その直後の放電における放電直前の端子電圧と
放電終了後の端子電圧との差電圧を求め、 前記差電圧と基準電圧とを比較して前記差電圧が前記基
準電圧よりも大きいときに前記鉛蓄電池が電池寿命であ
ると判定することを特徴とする鉛蓄電池の寿命判定方
法。 - 【請求項７】鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電
流放電させ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一にるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になったと
きには、その直後の放電における放電直前の端子電圧と
放電終了後の端子電圧との差電圧を求め、 前記差電圧と第１の基準電圧とを比較して前記差電圧が
前記第１の基準電圧よりも大きいときには放電した電気
量と同じ電気量分だけ前記鉛蓄電池を充電し、 充電後の端子電圧と第２の基準電圧とを比較して該端子
電圧が前記第２の基準電圧以下のときには前記鉛蓄電池
を満充電状態まで充電し、 再度鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電流放電さ
せ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一にならない
ときには、前記鉛蓄電池が電池寿命であると判定するこ
とを特徴とする鉛蓄電池の寿命判定方法。 - 【請求項８】鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電
流放電させ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一にるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になったと
きには、その直後の放電における放電直前の端子電圧と
放電終了後の端子電圧との差電圧を求め、 前記差電圧と第１の基準電圧とを比較して前記差電圧が
前記第１の基準電圧よりも大きいときには放電した電気
量と同じ電気量分だけ前記鉛蓄電池を充電し、 充電後の端子電圧と第２の基準電圧とを比較して該端子
電圧が前記第２の基準電圧以下のときには前記鉛蓄電池
を満充電状態まで充電し、 再度鉛蓄電池を一定の短い周期で周期的に定電流放電さ
せ、 各回の放電毎に放電終了時の端子電圧を測定して測定し
た端子電圧が前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同
一になるか否かを判定し、 予め定めた放電回数に達するまでに測定した端子電圧が
前回の放電終了時の端子電圧と実質的に同一になったと
きには、その直後の放電における放電直前の端子電圧と
放電終了後の端子電圧との差電圧を求め、 前記差電圧と前記第１の基準電圧とを比較して前記差電
圧が前記第１の基準電圧よりも大きいときに前記鉛蓄電
池が電池寿命であると判定することを特徴とする鉛蓄電
池の寿命判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327746A JP2979938B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327746A JP2979938B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183050A true JPH07183050A (ja) | 1995-07-21 |
| JP2979938B2 JP2979938B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=18202524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5327746A Expired - Lifetime JP2979938B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 鉛蓄電池の寿命判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979938B2 (ja) |
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