JPH0729614A - 蓄電池監視装置 - Google Patents

蓄電池監視装置

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JPH0729614A
JPH0729614A JP5194171A JP19417193A JPH0729614A JP H0729614 A JPH0729614 A JP H0729614A JP 5194171 A JP5194171 A JP 5194171A JP 19417193 A JP19417193 A JP 19417193A JP H0729614 A JPH0729614 A JP H0729614A
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JP
Japan
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current
storage battery
voltage
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delta
Prior art date
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Pending
Application number
JP5194171A
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English (en)
Inventor
Yoshiya Yamano
佳哉 山野
Yukio Tada
幸生 多田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication of JPH0729614A publication Critical patent/JPH0729614A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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】 模擬負荷等の部品を削除して、小形、軽量、
安価、高信頼性を実現した蓄電池監視装置を提供する。 【構成】 蓄電池の端子電圧を測定する電圧測定手段
と、蓄電池の放電電流を測定する電流測定手段とを備え
る蓄電池監視装置において、電圧測定手段による電圧値
から単位時間当たりの電圧変化量を導出するΔ電圧導出
手段と、電流測定手段による電流値から単位時間当たり
の電流変化量を導出するΔ電流導出手段と、Δ電流導出
手段によるΔ電流値が所定値以上であるかどうかを判定
する電流判定手段と、電流判定手段によりΔ電流値が所
定値以上であると判定した時に、Δ電圧導出手段による
Δ電圧値をΔ電流導出手段によるΔ電流値により徐算し
て、蓄電池の内部抵抗を導出する内部抵抗導出手段とを
備えることを特徴とする蓄電池監視装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、蓄電池の内部抵抗を測
定することで蓄電池の状態を監視する蓄電池監視装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術について、図面を参照して説
明する。
【0003】図4は従来の蓄電池監視装置の構成を示す
ブロック図である。この図において、1は直流電源、2
は負荷、3は蓄電池、4は蓄電池監視装置である。平常
時は直流電源1が動作し、負荷2に電力を供給すると共
に蓄電池3を充電する。停電時又は直流電源1の故障時
等には直流電源1が停止するので、蓄電池3が放電を行
い、直流電源1の代わりに負荷2に電力を供給する。従
って、停電又は直流電源1の故障等が発生しても、負荷
2への電力供給は連続的に行われる。また、直流電源1
の出力容量を超える大電流が負荷2に流れることもあ
り、その場合も蓄電池3が放電することで、負荷2への
電力供給が連続的に行われる。
【0004】蓄電池監視装置4は蓄電池3の内部抵抗を
測定する。11は回路切替え用のマグネットスイッチ、
12は蓄電池放電用の模擬負荷、13はバイパス用のダ
イオード、14は蓄電池3の端子電圧を測定する電圧測
定手段、15は蓄電池3の放電電流を測定する電流測定
手段、16は電圧測定手段14による電圧値から単位時
間当たりの電圧変化量を導出するΔ電圧導出手段、17
は電流測定手段15による電流値から単位時間当たりの
電流変化量を導出するΔ電流導出手段、18はΔ電圧導
出手段16によるΔ電圧値をΔ電流導出手段17による
Δ電流値により徐算して、蓄電池3の内部抵抗を導出す
る内部抵抗導出手段である。
【0005】蓄電池監視装置4は以下のようにして蓄電
池3の内部抵抗を測定する。マグネットスイッチ11は
平常時は常閉接点11bが閉じており、蓄電池3は負荷
2に接続されている。内部抵抗測定時は常閉接点11b
を開いて常開接点11aを閉じ、蓄電池3を模擬負荷1
2に接続する。すると、蓄電池3は模擬負荷12に対し
て放電電流を流す。ここで、模擬負荷12に放電電流を
流す前後間のΔ電圧値及びΔ電流値を、Δ電圧導出手段
16及びΔ電流導出手段17により導出し、これらから
蓄電池3の内部抵抗を内部抵抗導出手段18により導出
する。
【0006】内部抵抗を測定したら常開接点11aを開
いて常閉接点11bを閉じ、蓄電池3を元通り負荷2に
接続する。また、常閉接点11bを開いているときに停
電又は直流電源1の故障等が発生しても、蓄電池3から
負荷2へ電力供給できるように、ダイオード13が常閉
接点11bと並列に接続されている。
【0007】なお、蓄電池の内部抵抗はその蓄電池の劣
化程度、実容量、充電状態等と相関性があり、内部抵抗
を測定することによって蓄電池の状態を監視できること
が、一般に知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の技
術では、蓄電池3の内部抵抗を測定するために、回路切
替え用のマグネットスイッチ11、蓄電池放電用の模擬
負荷12、バイパス用のダイオード13等を備えてお
り、回路構成が複雑なため蓄電池監視装置4が大形、重
量、高価であるという問題点があった。また、マグネッ
トスイッチ11が故障すると蓄電池3が充電できなくな
ることがあり、信頼性の面でも問題点があった。
【0009】本発明の目的は、マグネットスイッチ1
1、模擬負荷12、ダイオード13等を使用せずに蓄電
池3の内部抵抗を測定することを可能にし、これらの部
品を削除して小形、軽量、安価、高信頼性を実現した蓄
電池監視装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明では電圧測定手段14による電圧値から単位
時間当たりの電圧変化量を導出するΔ電圧導出手段16
と、電流測定手段15による電流値から単位時間当たり
の電流変化量を導出するΔ電流導出手段17と、Δ電流
導出手段17によるΔ電流値が所定値以上であるかどう
かを判定する電流判定手段と、この電流判定手段により
Δ電流値が所定値以上であると判定した時に、Δ電圧導
出手段16によるΔ電圧値をΔ電流導出手段17による
Δ電流値により徐算して、蓄電池3の内部抵抗を導出す
る内部抵抗導出手段とを備えることとした。
【0011】
【作用】本発明による蓄電池監視装置では、Δ電圧導出
手段16が電圧測定手段14による電圧値の単位時間当
たりの電圧変化量を導出し、Δ電流導出手段17が電流
測定手段15による電流値の単位時間当たりの電流変化
量を導出する。そして、電流判定手段がΔ電流導出手段
17によるΔ電流値が所定値以上であるかどうかを判定
し、所定値以上であると判定した時に、内部抵抗導出手
段がΔ電圧導出手段16によるΔ電圧値をΔ電流導出手
段17によるΔ電流値により徐算して、蓄電池3の内部
抵抗を導出する。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
【0013】図1は本発明を実施した蓄電池監視装置の
構成を示すブロック図である。この図において、図4と
共通するものについては同じ符号を付し、説明を省略す
る。19はΔ電流導出手段17によるΔ電流値が所定値
以上であるかどうかを判定する電流判定手段、18は電
流判定手段19によりΔ電流値が所定値以上であると判
定した時に、Δ電圧導出手段16によるΔ電圧値をΔ電
流導出手段17によるΔ電流値により徐算して、蓄電池
3の内部抵抗を導出する内部抵抗導出手段である。
【0014】一般に、蓄電池3の電流は常に一定である
とは限らない。平常時は直流電源1が動作しているの
で、蓄電池3には充電電流が流れる。しかし、停電時又
は直流電源1の故障時等には直流電源1が停止するの
で、蓄電池3は放電を行う。また、直流電源1の出力容
量を超える大電流が負荷2に流れた時も、蓄電池3は直
流電源1を補佐するために放電を行っている。
【0015】すなわち、蓄電池3を模擬負荷12に接続
して強制的に放電させなくとも、蓄電池3が放電を行う
機会は存在するわけである。そこで、Δ電流導出手段1
7によるΔ電流値が所定値以上であるかどうかを判定す
る電流判定手段19を備え、この電流判定手段19によ
りΔ電流値が所定値以上であると判定した時に、Δ電圧
導出手段16によるΔ電圧値をΔ電流導出手段17によ
るΔ電流値により徐算すれば、模擬負荷12を用いずと
も蓄電池3の内部抵抗を導出することは可能である。
【0016】図2は本発明を実施した蓄電池監視装置を
備えた、交流無停電電源システムの構成例を示すブロッ
ク図である。この図において、101は商用電源等の交
流電源、102は交流無停電電源システム、103はコ
ンピュータ等の負荷である。また、111は交流電力を
直流電力に変換する整流器、112は直流電力を交流電
力に変換するインバータ、113は蓄電池、114は蓄
電池監視装置である。
【0017】交流電源101の健全時は、整流器111
が交流電源101より受電した交流電力を直流電力に変
換し、インバータ112に直流電力を供給すると共に蓄
電池113を充電する。一方、交流電源101の停電時
は整流器111が停止するので、蓄電池113が放電を
行い、整流器111の代わりにインバータ112に直流
電力を供給する。いずれの場合でも、インバータ112
は直流電力を交流電力に変換して負荷103に供給する
ので、負荷103への交流電力供給は連続的に行われ
る。
【0018】ここで、交流電源101に停電が発生した
時に、蓄電池113の放電電流が大きく変化する。蓄電
池監視装置114は蓄電池113の端子電圧と放電電流
とを測定し、単位時間当たりの電流変化量であるΔ電流
値が所定値以上であれば、上述の方法で蓄電池113の
内部抵抗を導出する。
【0019】図3は本発明を実施した蓄電池監視装置を
備えた、踏切用直流無停電電源システムの構成例を示す
ブロック図である。この図において、201は商用電源
等の交流電源、202は踏切用直流無停電電源システ
ム、203は警報機や遮断機等の踏切用保安装置であ
る。また、211は交流電力を直流電力に変換する整流
器、213は蓄電池、214は蓄電池監視装置である。
【0020】交流電源201の健全時は、整流器211
が交流電源201より受電した交流電力を直流電力に変
換し、踏切用保安装置203に直流電力を供給すると共
に蓄電池213を充電する。一方、交流電源201の停
電時は整流器211が停止するので、蓄電池213が放
電を行い、整流器211の代わりに踏切用保安装置20
3に直流電力を供給する。いずれの場合でも、踏切用保
安装置203への電力供給は連続的に行われる。また、
遮断機の下降時及び上昇時には整流器211の出力容量
を超える大電流が踏切用保安装置203に流れるが、そ
の場合も蓄電池213が放電することで、踏切用保安装
置203への電力供給が連続的に行われる。
【0021】ここで、交流電源201に停電が発生した
時、並びに遮断機の下降時及び上昇時には、蓄電池21
3の放電電流が大きく変化する。蓄電池監視装置214
は蓄電池213の端子電圧と放電電流とを測定し、単位
時間当たりの電流変化量であるΔ電流値が所定値以上で
あれば、上述の方法で蓄電池213の内部抵抗を導出す
る。
【0022】なお、Δ電圧導出手段16及びΔ電流導出
手段17が、電圧変化量であるΔ電圧値及び電流変化量
であるΔ電流値を導出するときの単位時間は、10m
s、100ms、1s、10s等、任意に設定すること
ができる。ただし、この単位時間の長さによって、蓄電
池が示す内部抵抗の傾向が異なるので、蓄電池の劣化程
度、実容量、充電状態等の監視に応用するためには、そ
のことを考慮して単位時間を決定する必要がある。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、マグネットスイッチ1
1、模擬負荷12、ダイオード13等を使用せずに蓄電
池3の内部抵抗を測定できるため、これらの部品を削除
して小形、軽量、安価、高信頼性を実現した蓄電池監視
装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明蓄電池監視装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明蓄電池監視装置を備えた、交流無停電電
源システムの構成例を示すブロック図
【図3】本発明蓄電池監視装置を備えた、踏切用直流無
停電電源システムの構成例を示すブロック図
【図4】従来の蓄電池監視装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
1 直流電源 2 負荷 3 蓄電池 4 蓄電池監視装置 14 電圧測定手段 15 電流測定手段 16 Δ電圧導出手段 17 Δ電流導出手段 18 内部抵抗導出手段 19 電流判定手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄電池の端子電圧を測定する電圧測定手
    段と、蓄電池の放電電流を測定する電流測定手段とを備
    える蓄電池監視装置において、前記電圧測定手段による
    電圧値から単位時間当たりの電圧変化量を導出するΔ電
    圧導出手段と、前記電流測定手段による電流値から単位
    時間当たりの電流変化量を導出するΔ電流導出手段と、
    前記Δ電流導出手段によるΔ電流値が所定値以上である
    かどうかを判定する電流判定手段と、前記電流判定手段
    によりΔ電流値が所定値以上であると判定した時に、前
    記Δ電圧導出手段によるΔ電圧値を前記Δ電流導出手段
    によるΔ電流値により徐算して、蓄電池の内部抵抗を導
    出する内部抵抗導出手段とを備えることを特徴とする蓄
    電池監視装置。
JP5194171A 1993-07-09 1993-07-09 蓄電池監視装置 Pending JPH0729614A (ja)

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