JPH09172744A - 蓄電池の容量判定と充電管理システム - Google Patents
蓄電池の容量判定と充電管理システムInfo
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- JPH09172744A JPH09172744A JP7347991A JP34799195A JPH09172744A JP H09172744 A JPH09172744 A JP H09172744A JP 7347991 A JP7347991 A JP 7347991A JP 34799195 A JP34799195 A JP 34799195A JP H09172744 A JPH09172744 A JP H09172744A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蓄電池の容量を確認測定すると同時に充電す
る機能を有する。 【構成】 商用交流を受けて作動する電源装置１と，こ
の電源装置１から複数の充電制御回路２を経て複数の電
池301 からなる蓄電池ユニット３を充電する。これら複
数の電池301 からそれぞれダイオード4 を経て負荷に直
流電力供給される。充電制御回路２の内部のトランジス
タ201 と充電／放電切り換えリレー205 と，放電回路６
とによりモード切り換えされる。これらの回路の動作は
マイクロコンピュータ５により制御される。その主な機
能は，各電池301 を完全充電する。そのうちの１個
の電池301 を電流放出させ，所定量放電させたときの電
圧を測定して容量判定する。良品のときは，これを再
充電する。 以上の動作を対象の電池を入れ換えて，
判定と充電を繰り返す。
る機能を有する。 【構成】 商用交流を受けて作動する電源装置１と，こ
の電源装置１から複数の充電制御回路２を経て複数の電
池301 からなる蓄電池ユニット３を充電する。これら複
数の電池301 からそれぞれダイオード4 を経て負荷に直
流電力供給される。充電制御回路２の内部のトランジス
タ201 と充電／放電切り換えリレー205 と，放電回路６
とによりモード切り換えされる。これらの回路の動作は
マイクロコンピュータ５により制御される。その主な機
能は，各電池301 を完全充電する。そのうちの１個
の電池301 を電流放出させ，所定量放電させたときの電
圧を測定して容量判定する。良品のときは，これを再
充電する。 以上の動作を対象の電池を入れ換えて，
判定と充電を繰り返す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蓄電池の容量判定と充電
管理システムに関するものである。
管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術】通信機用の直流電源装置は，常に安定に継
続して電力を供給する高信頼性を必要とされるため，商
用交流電源からの電力とバックアップ用の蓄電池とを並
列にして構成し，商用交流電源の停電時に備えている。
このバックアップ用蓄電池については，高信頼性を実現
するため，常にその性能と容量を確認しておく必要があ
る。既に出願された，この目的のものとしては，特開平
７−４３４３８号公報に記載された「組電池の放電容量
試験方法」がある。この発明は，１つの２次電池セルで
構成される２次電池セル列，または互いに直列接続され
た複数の２次電池セルで構成される２次電池セル列が，
複数並列接続されることによって組電池が構成され，こ
の組電池に蓄積された電力によって，電源の持続性を保
証する停電バックアップ電源において，２次電池セル列
を１つ以上冗長に具備するように組電池を構成し，この
組電池を充電した後，組電池内の冗長な数の２次電池セ
ル列を選択し，この選択された２次電池セル列を放電し
たときの放電電力量を計測することによって，２次電池
セル列の保有電力量を求めることを特徴とする組電池の
放電容量試験方法である。またこの試験方法の後，放電
した２次電池セル列を再充電し，他の２次電池セル列に
ついて放電試験と再充電の一連の動作を順次実行するこ
とにより組電池全体の試験を行うことも記載されてい
る。
続して電力を供給する高信頼性を必要とされるため，商
用交流電源からの電力とバックアップ用の蓄電池とを並
列にして構成し，商用交流電源の停電時に備えている。
このバックアップ用蓄電池については，高信頼性を実現
するため，常にその性能と容量を確認しておく必要があ
る。既に出願された，この目的のものとしては，特開平
７−４３４３８号公報に記載された「組電池の放電容量
試験方法」がある。この発明は，１つの２次電池セルで
構成される２次電池セル列，または互いに直列接続され
た複数の２次電池セルで構成される２次電池セル列が，
複数並列接続されることによって組電池が構成され，こ
の組電池に蓄積された電力によって，電源の持続性を保
証する停電バックアップ電源において，２次電池セル列
を１つ以上冗長に具備するように組電池を構成し，この
組電池を充電した後，組電池内の冗長な数の２次電池セ
ル列を選択し，この選択された２次電池セル列を放電し
たときの放電電力量を計測することによって，２次電池
セル列の保有電力量を求めることを特徴とする組電池の
放電容量試験方法である。またこの試験方法の後，放電
した２次電池セル列を再充電し，他の２次電池セル列に
ついて放電試験と再充電の一連の動作を順次実行するこ
とにより組電池全体の試験を行うことも記載されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，この方法を
さらに具体的にシステム化し，的確な検出と演算制御を
行い，蓄電池の種別とそれぞれの充電特性，放電特性に
対応できるよう自動化し，電源装置の信頼性を高めるこ
とができるような蓄電池の容量判定と充電管理システム
を得ることを課題とする。
さらに具体的にシステム化し，的確な検出と演算制御を
行い，蓄電池の種別とそれぞれの充電特性，放電特性に
対応できるよう自動化し，電源装置の信頼性を高めるこ
とができるような蓄電池の容量判定と充電管理システム
を得ることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め，第１の手段として以下の手段を提案するものであ
る。すなわち，電源装置（１）と；それぞれほぼ等しい
起電力を有する複数の蓄電池を並列独立駆動する蓄電池
ユニットであって，それら各蓄電池の総数は必要負荷電
流より予備の数を備える蓄電池ユニット（３）と；蓄電
池の予備の数に対応した数の放電制御手段（６）と；各
蓄電池の総数に対応した数の充電制御手段（２）であっ
て，その構成要素は；電流検出手段と演算増幅器と基準
電圧源とからなる定電流制御回路と，電圧検出手段と第
２の演算増幅器と第２の基準電圧源とからなる定電圧制
御回路と，定電流／定電圧モード切り換え手段と，充電
／放電切り換え手段とから構成される充電制御手段であ
り，表示手段（７）と；マイクロコンピュータ（５）で
あって，その機能は；充電制御手段の電流検出手段と電
圧検出手段からの信号を受信し演算して，定電圧／定電
流モード切り換え手段と充電／放電切り換え手段と充電
レベルの制御信号を送出し，放電制御手段へ放電レベル
の制御信号を送出するとともに，表示手段に蓄電池劣化
信号を送出するマイクロコンピュータとからなる蓄電池
充電管理システムを提案するものである。
め，第１の手段として以下の手段を提案するものであ
る。すなわち，電源装置（１）と；それぞれほぼ等しい
起電力を有する複数の蓄電池を並列独立駆動する蓄電池
ユニットであって，それら各蓄電池の総数は必要負荷電
流より予備の数を備える蓄電池ユニット（３）と；蓄電
池の予備の数に対応した数の放電制御手段（６）と；各
蓄電池の総数に対応した数の充電制御手段（２）であっ
て，その構成要素は；電流検出手段と演算増幅器と基準
電圧源とからなる定電流制御回路と，電圧検出手段と第
２の演算増幅器と第２の基準電圧源とからなる定電圧制
御回路と，定電流／定電圧モード切り換え手段と，充電
／放電切り換え手段とから構成される充電制御手段であ
り，表示手段（７）と；マイクロコンピュータ（５）で
あって，その機能は；充電制御手段の電流検出手段と電
圧検出手段からの信号を受信し演算して，定電圧／定電
流モード切り換え手段と充電／放電切り換え手段と充電
レベルの制御信号を送出し，放電制御手段へ放電レベル
の制御信号を送出するとともに，表示手段に蓄電池劣化
信号を送出するマイクロコンピュータとからなる蓄電池
充電管理システムを提案するものである。
【０００５】 第２の手段として，蓄電池ユニットの構
成蓄電池の予備に対しては放電と再充電をして容量判定
を行い，他の構成蓄電池については充電をするととも
に，この予備の対象蓄電池を順次交換する機能をマイク
ロコンピュータ内に備えること提案するものである。
成蓄電池の予備に対しては放電と再充電をして容量判定
を行い，他の構成蓄電池については充電をするととも
に，この予備の対象蓄電池を順次交換する機能をマイク
ロコンピュータ内に備えること提案するものである。
【０００６】 第３の手段として，前記の電流検出手段
と演算増幅器と基準電圧源とからなる定電流制御回路
と，電圧検出手段と第２の演算増幅器と第２の基準電圧
源とからなる定電圧制御回路に代えて，電流検出手段
と，この電流検出手段の信号を増幅する第１の増幅手段
と，演算増幅器と，基準電圧源とからなる定電流制御回
路と，これらの演算増幅器と基準電圧源を共用し，電圧
検出手段と，この電圧検出手段の信号を増幅する第２の
増幅手段とからなる定電圧制御回路とを備えて，これら
第１，第２の増幅手段の増幅率を選定することにより，
定電流／定電圧モードの切り換えに対しても同一レベル
で作動することを提案するものである。
と演算増幅器と基準電圧源とからなる定電流制御回路
と，電圧検出手段と第２の演算増幅器と第２の基準電圧
源とからなる定電圧制御回路に代えて，電流検出手段
と，この電流検出手段の信号を増幅する第１の増幅手段
と，演算増幅器と，基準電圧源とからなる定電流制御回
路と，これらの演算増幅器と基準電圧源を共用し，電圧
検出手段と，この電圧検出手段の信号を増幅する第２の
増幅手段とからなる定電圧制御回路とを備えて，これら
第１，第２の増幅手段の増幅率を選定することにより，
定電流／定電圧モードの切り換えに対しても同一レベル
で作動することを提案するものである。
【０００７】 第４の手段として，前記の蓄電池ユニッ
トに，構成蓄電池の種別識別用の端子を備えてなるとと
もに，マイクロコンピュータとの間でこの種別識別用の
端子に対応した制御信号を授受することを提案するもの
である。
トに，構成蓄電池の種別識別用の端子を備えてなるとと
もに，マイクロコンピュータとの間でこの種別識別用の
端子に対応した制御信号を授受することを提案するもの
である。
【０００８】
【実施例】 図１は本発明にかかる蓄電池の容量判定と
充電管理システムの一実施例である。図においてまず商
用交流を受けて直流出力を発生する電源装置１を設け
る。この電源装置１は複数の充電制御回路２を経て複数
の電池301 からなる蓄電池ユニット３を充電する。これ
ら複数の蓄電池301 からそれぞれダイオード４を経て図
示しない負荷に直流電力供給する。
充電管理システムの一実施例である。図においてまず商
用交流を受けて直流出力を発生する電源装置１を設け
る。この電源装置１は複数の充電制御回路２を経て複数
の電池301 からなる蓄電池ユニット３を充電する。これ
ら複数の蓄電池301 からそれぞれダイオード４を経て図
示しない負荷に直流電力供給する。
【０００９】 蓄電池ユニット３の中の複数の蓄電池30
1 の個数については，負荷電流に対応する必要個数に予
備の数を加えるものである。この実施例のニッケルカド
ミウム蓄電池の場合は必要蓄電池数５個に対して予備１
個を備える。また鉛蓄電池の場合は必要数４個に対して
１個の予備を備える。これらの予備の蓄電池が容量判定
の対象となって，残りの蓄電池が負荷に必要な電力を常
時供給できる用意をする。そして予備の蓄電池の対象を
循環的に入れ換えることにより，容量判定と電力供給を
同時に，かつ円滑に運用されるものである。なお，予備
の蓄電池は１個が適当ではあるが，複数の予備を設けて
も本発明は実施できる。また，蓄電池の並列数について
も，この実施例の数に制限されるものでなく，任意の並
列数を選定できる。
1 の個数については，負荷電流に対応する必要個数に予
備の数を加えるものである。この実施例のニッケルカド
ミウム蓄電池の場合は必要蓄電池数５個に対して予備１
個を備える。また鉛蓄電池の場合は必要数４個に対して
１個の予備を備える。これらの予備の蓄電池が容量判定
の対象となって，残りの蓄電池が負荷に必要な電力を常
時供給できる用意をする。そして予備の蓄電池の対象を
循環的に入れ換えることにより，容量判定と電力供給を
同時に，かつ円滑に運用されるものである。なお，予備
の蓄電池は１個が適当ではあるが，複数の予備を設けて
も本発明は実施できる。また，蓄電池の並列数について
も，この実施例の数に制限されるものでなく，任意の並
列数を選定できる。
【００１０】 充電制御回路２の＋入力端子217 はトラ
ンジスタ201 のコレクタに接続され，そのエミッタは電
流検出器203 を経てリレー205 の端子ｂに接続される。
そしてリレー205 の端子ｃは，この充電制御回路の＋出
力端子229 に接続される。また−入力端子226 は回路の
内部の共通線となり，−出力端子233に接続される。リ
レー205 のコイルは端子227 に接続されて，マイクロコ
ンピュータ５からの信号によって充電／放電のための制
御が行われる。トランジスタ201 については，定電流制
御と定電圧制御の二つの充電モードを備えている。
ンジスタ201 のコレクタに接続され，そのエミッタは電
流検出器203 を経てリレー205 の端子ｂに接続される。
そしてリレー205 の端子ｃは，この充電制御回路の＋出
力端子229 に接続される。また−入力端子226 は回路の
内部の共通線となり，−出力端子233に接続される。リ
レー205 のコイルは端子227 に接続されて，マイクロコ
ンピュータ５からの信号によって充電／放電のための制
御が行われる。トランジスタ201 については，定電流制
御と定電圧制御の二つの充電モードを備えている。
【００１１】 定電流制御について説明すると，電流検
出器203 で検出した電流信号を演算増幅器209 で所定の
率で増幅する。この電流信号を端子221 に送ると共に，
充電モード切り換え用のリレー215 の端子ｂ，ｃを経
て，演算増幅器207 の−入力に接続される。この演算増
幅器207 の＋入力端子は端子219 を経てマイクロコンピ
ュータ５から供給され，そのレベルに応じた定電流制御
が行われる。
出器203 で検出した電流信号を演算増幅器209 で所定の
率で増幅する。この電流信号を端子221 に送ると共に，
充電モード切り換え用のリレー215 の端子ｂ，ｃを経
て，演算増幅器207 の−入力に接続される。この演算増
幅器207 の＋入力端子は端子219 を経てマイクロコンピ
ュータ５から供給され，そのレベルに応じた定電流制御
が行われる。
【００１２】 また定電圧制御については，電圧検出器
213 で検出した電圧信号を演算増幅器211 で所定の率で
増幅する。この電圧信号を端子223 に送ると共に，充電
モード切り換え用のリレー215 の端子ｅ，ｄを経て，演
算増幅器207の−入力に接続される。この演算増幅器207
の＋入力端子は端子219 を経てマイクロコンピュータ
５から供給され，そのレベルに応じた定電圧制御がされ
る。
213 で検出した電圧信号を演算増幅器211 で所定の率で
増幅する。この電圧信号を端子223 に送ると共に，充電
モード切り換え用のリレー215 の端子ｅ，ｄを経て，演
算増幅器207の−入力に接続される。この演算増幅器207
の＋入力端子は端子219 を経てマイクロコンピュータ
５から供給され，そのレベルに応じた定電圧制御がされ
る。
【００１３】 上記の定電流制御と定電圧制御について
は，それぞれの検出信号を増幅する演算増幅器209 と21
1 の増幅率を選定することにより，いずれの制御モード
においても，同一のレベルで制御することができる。こ
のことは，マイクロコンピュータ５からの送出信号に関
して，単一共通のＤ／Ａコンバータで済むため，経済的
である。
は，それぞれの検出信号を増幅する演算増幅器209 と21
1 の増幅率を選定することにより，いずれの制御モード
においても，同一のレベルで制御することができる。こ
のことは，マイクロコンピュータ５からの送出信号に関
して，単一共通のＤ／Ａコンバータで済むため，経済的
である。
【００１４】 蓄電池ユニット３は，前述のとおり蓄電
池301 を複数備えており，蓄電池の種別については，鉛
蓄電池とニッケルカドミニウム蓄電池とを交換しても，
電池の性質の相違に対応できるように制御するための識
別用の端子311,312,313 を設けてある。鉛蓄電池の場合
には端子311 と312 とを短絡させておく。またニッケル
カドミニウム蓄電池の場合には端子312 と313 とを短絡
させておく。この短絡状況をマイクロコンピュータ５に
おいて感知して，それぞれの場合に適合する制御をしよ
うとするものである。
池301 を複数備えており，蓄電池の種別については，鉛
蓄電池とニッケルカドミニウム蓄電池とを交換しても，
電池の性質の相違に対応できるように制御するための識
別用の端子311,312,313 を設けてある。鉛蓄電池の場合
には端子311 と312 とを短絡させておく。またニッケル
カドミニウム蓄電池の場合には端子312 と313 とを短絡
させておく。この短絡状況をマイクロコンピュータ５に
おいて感知して，それぞれの場合に適合する制御をしよ
うとするものである。
【００１５】 つぎに放電制御回路６と蓄電池の放電モ
ードについて説明する。充電制御回路２の内部のリレー
205 の接点c がa 接点と導通するときには，蓄電池301
の＋端子は，充電制御回路２の端子229 と231 を経て放
電制御回路６の端子615 に導通する。放電制御回路６の
端子615 と617 との間は抵抗器611 とトランジスタ609
と抵抗器607 との直列回路が接続される。抵抗器611 は
放電電流を流す負荷の役割を果たし，抵抗器607 は電流
検出器の役割をするものである。トランジスタ609 のベ
ースには演算増幅器601 の出力端子が接続され，この演
算増幅器601 の＋入力端子は端子613 に接続され，マイ
クロコンピュータ５から信号を受ける。
ードについて説明する。充電制御回路２の内部のリレー
205 の接点c がa 接点と導通するときには，蓄電池301
の＋端子は，充電制御回路２の端子229 と231 を経て放
電制御回路６の端子615 に導通する。放電制御回路６の
端子615 と617 との間は抵抗器611 とトランジスタ609
と抵抗器607 との直列回路が接続される。抵抗器611 は
放電電流を流す負荷の役割を果たし，抵抗器607 は電流
検出器の役割をするものである。トランジスタ609 のベ
ースには演算増幅器601 の出力端子が接続され，この演
算増幅器601 の＋入力端子は端子613 に接続され，マイ
クロコンピュータ５から信号を受ける。
【００１６】 これらの充電制御回路２と放電制御回路
６の動作はマイクロコンピュータ５により制御される。
その主な機能は，各電池301 を完全充電する。その
うちの１個の電池301 を電流放出させ，所定量放電させ
たときの電圧を測定して容量判定する。良品のとき
は，これを再充電する。 以上の動作を対象の電池を
入れ換えて，判定と再充電を繰り返す。蓄電池の容量を
確認測定すると同時に充電するものである。 さらに
これら〜の動作を長期一定間隔で繰り返して，全て
の構成蓄電池の容量判定と充電を繰り返す。
６の動作はマイクロコンピュータ５により制御される。
その主な機能は，各電池301 を完全充電する。その
うちの１個の電池301 を電流放出させ，所定量放電させ
たときの電圧を測定して容量判定する。良品のとき
は，これを再充電する。 以上の動作を対象の電池を
入れ換えて，判定と再充電を繰り返す。蓄電池の容量を
確認測定すると同時に充電するものである。 さらに
これら〜の動作を長期一定間隔で繰り返して，全て
の構成蓄電池の容量判定と充電を繰り返す。
【００１７】 マイクロコンピュータ５の構成はＣＰＵ
501 と，入力ポート503 とＡ／Ｄコンバータ505 等とＤ
／Ａコンバータ513,515 と出力ポート517 等からなり，
充電制御回路２と，蓄電池ユニット３からは検出信号等
を受けて，マイクロコンピュータ５の演算処理をし，そ
の出力信号を充電制御回路２と放電制御回路６とに制御
信号を与える。また蓄電池ユニット３を構成する各蓄電
池301の容量を判定して劣化が判明したものについて
は，劣化表示器７に表示出力する。
501 と，入力ポート503 とＡ／Ｄコンバータ505 等とＤ
／Ａコンバータ513,515 と出力ポート517 等からなり，
充電制御回路２と，蓄電池ユニット３からは検出信号等
を受けて，マイクロコンピュータ５の演算処理をし，そ
の出力信号を充電制御回路２と放電制御回路６とに制御
信号を与える。また蓄電池ユニット３を構成する各蓄電
池301の容量を判定して劣化が判明したものについて
は，劣化表示器７に表示出力する。
【００１８】 蓄電池ユニット３からの識別信号につい
ては，その端子311,312,313 の何れか短絡されたもの
が，このマイクロコンピュータ５の端子527 に接続さ
れ，入力ポート503 を経てＣＰＵ501 に接続されて，蓄
電池ユニット３の電池種別がＣＰＵ501 で識別される。
ては，その端子311,312,313 の何れか短絡されたもの
が，このマイクロコンピュータ５の端子527 に接続さ
れ，入力ポート503 を経てＣＰＵ501 に接続されて，蓄
電池ユニット３の電池種別がＣＰＵ501 で識別される。
【００１９】 充電制御回路２からの信号入力について
は，まず電流検出信号を端子221 より引き出してマイク
ロコンピュータ５の端子529 に送り，Ａ／Ｄコンバータ
505 を経てＣＰＵ501 に接続す。電圧検出信号は端子22
3 より引き出して端子531 に送り，Ａ／Ｄコンバータ50
7 を経てＣＰＵ501 に接続される。以下他の充電制御回
路２からの信号についても同様である。
は，まず電流検出信号を端子221 より引き出してマイク
ロコンピュータ５の端子529 に送り，Ａ／Ｄコンバータ
505 を経てＣＰＵ501 に接続す。電圧検出信号は端子22
3 より引き出して端子531 に送り，Ａ／Ｄコンバータ50
7 を経てＣＰＵ501 に接続される。以下他の充電制御回
路２からの信号についても同様である。
【００２０】 次にマイクロコンピュータ５の出力信号
について説明する。充電レベルの指令信号は，ＣＰＵ50
1 からＤ／Ａコンバータ513,端子537 を経て，充電制御
回路２の端子219 に接続される。充電モードの指令信号
についは，ＣＰＵ501 から出力ポート517,端子541 を経
て，充電制御回路２の端子225 に接続され，リレー215
のコイルRY2 を駆動する。充電／放電の指令信号につい
は，ＣＰＵ501 から出力ポート519,端子543 を経て，充
電制御回路２の端子227 に接続され，リレー205 のコイ
ルRY1 を駆動する。放電レベルの指令信号は，ＣＰＵ50
1 からＤ／Ａコンバータ515,端子539 を経て，放電制御
回路６の端子613 に接続され，演算増幅器601 の＋入力
端子に送られる。蓄電池の劣化判定信号については，Ｃ
ＰＵ501 から出力ポート525,端子549 を経て，劣化表示
器７に接続される。
について説明する。充電レベルの指令信号は，ＣＰＵ50
1 からＤ／Ａコンバータ513,端子537 を経て，充電制御
回路２の端子219 に接続される。充電モードの指令信号
についは，ＣＰＵ501 から出力ポート517,端子541 を経
て，充電制御回路２の端子225 に接続され，リレー215
のコイルRY2 を駆動する。充電／放電の指令信号につい
は，ＣＰＵ501 から出力ポート519,端子543 を経て，充
電制御回路２の端子227 に接続され，リレー205 のコイ
ルRY1 を駆動する。放電レベルの指令信号は，ＣＰＵ50
1 からＤ／Ａコンバータ515,端子539 を経て，放電制御
回路６の端子613 に接続され，演算増幅器601 の＋入力
端子に送られる。蓄電池の劣化判定信号については，Ｃ
ＰＵ501 から出力ポート525,端子549 を経て，劣化表示
器７に接続される。
【００２１】 次に，この蓄電池の容量判定と充電管理
システムの動作について図２のフローチャートを参照し
て詳細に説明する。先ずステップＳ１で蓄電池ユニット
の構成電池の種別が，ニッケルカドミニウム蓄電池か鉛
蓄電池かを判定し，制御動作を分岐する。ニッケルカド
ミニウム蓄電池の場合には，ステップＳ２へと進む。
システムの動作について図２のフローチャートを参照し
て詳細に説明する。先ずステップＳ１で蓄電池ユニット
の構成電池の種別が，ニッケルカドミニウム蓄電池か鉛
蓄電池かを判定し，制御動作を分岐する。ニッケルカド
ミニウム蓄電池の場合には，ステップＳ２へと進む。
【００２２】 ステップＳ２では，その蓄電池が初充電
か否かを判断し，否定Ｎの場合にはステップＳ６に飛
び，肯定Ｙの場合にはステップＳ３に進む。ステップＳ
３では第１番の蓄電池について，0.03C の時間率で充電
する信号を発する。そしてステップＳ４でt1（数十時
間）継続する。この充電動作を第１番から第６番まで順
次切り換えて行う。そしてステップＳ５で蓄電池ユニッ
ト３の全ての蓄電池が充電されたことを判断した後に，
ステップＳ６とステップＳ14へと進む。
か否かを判断し，否定Ｎの場合にはステップＳ６に飛
び，肯定Ｙの場合にはステップＳ３に進む。ステップＳ
３では第１番の蓄電池について，0.03C の時間率で充電
する信号を発する。そしてステップＳ４でt1（数十時
間）継続する。この充電動作を第１番から第６番まで順
次切り換えて行う。そしてステップＳ５で蓄電池ユニッ
ト３の全ての蓄電池が充電されたことを判断した後に，
ステップＳ６とステップＳ14へと進む。
【００２３】 ステップＳ６では，第１番の蓄電池を時
間率0.1Cで放電させる信号を発する。ステップ７で所定
時間t2放電を継続させる。その後ステップＳ８で，当該
蓄電池の端子電圧を測定して所定電圧を保っているか否
かで容量判定する。判定Ｎの場合にはステップＳ９で劣
化表示し，判定Ｙの場合にはステップＳ10に進む。ステ
ップＳ10では，ニッケルカドミニウム電池ではメモリー
効果が顕著なので, このメモリー効果を消去するため完
全放電する。完全放電して端子電圧が規定値より低くな
ったことをステップＳ11で判定して，次のステップＳ12
に進める。ステップＳ12では蓄電池内の化学作用が安定
するまでの10分間程，動作を休止して，ステップＳ13で
は再び0.03C の時間率で充電する信号を発する。そして
ステップＳ14でt3（数十時間程度）充電継続し，ステッ
プＳ15で第１番の蓄電池について容量判定合格と充電完
了の状態にする。このステップＳ６からステップＳ15ま
での間に，第２番以降の他の蓄電池については，ステッ
プＳ16にて0.03C の時間率で充電する信号を発する。こ
こで，ステップＳ６〜ステップＳ16の動作を，蓄電池の
該当番号を順次入れ換えて，容量判定と充電とを並行し
て行い，第６番まで完了してステップＳ17となる。な
お，このステップＳ６〜ステップＳ16の動作について
は，図３に示すタイムチャートを参照すると，より良く
理解できる。
間率0.1Cで放電させる信号を発する。ステップ７で所定
時間t2放電を継続させる。その後ステップＳ８で，当該
蓄電池の端子電圧を測定して所定電圧を保っているか否
かで容量判定する。判定Ｎの場合にはステップＳ９で劣
化表示し，判定Ｙの場合にはステップＳ10に進む。ステ
ップＳ10では，ニッケルカドミニウム電池ではメモリー
効果が顕著なので, このメモリー効果を消去するため完
全放電する。完全放電して端子電圧が規定値より低くな
ったことをステップＳ11で判定して，次のステップＳ12
に進める。ステップＳ12では蓄電池内の化学作用が安定
するまでの10分間程，動作を休止して，ステップＳ13で
は再び0.03C の時間率で充電する信号を発する。そして
ステップＳ14でt3（数十時間程度）充電継続し，ステッ
プＳ15で第１番の蓄電池について容量判定合格と充電完
了の状態にする。このステップＳ６からステップＳ15ま
での間に，第２番以降の他の蓄電池については，ステッ
プＳ16にて0.03C の時間率で充電する信号を発する。こ
こで，ステップＳ６〜ステップＳ16の動作を，蓄電池の
該当番号を順次入れ換えて，容量判定と充電とを並行し
て行い，第６番まで完了してステップＳ17となる。な
お，このステップＳ６〜ステップＳ16の動作について
は，図３に示すタイムチャートを参照すると，より良く
理解できる。
【００２４】 次にステップＳ18〜ステップＳ19に
て，月単位の時間経過t4の間全ての蓄電池を充電して終
了Ｂとなる。終了Ｂの状態から再びスタートＡに戻っ
て，以上の各ステップを繰り返す。
て，月単位の時間経過t4の間全ての蓄電池を充電して終
了Ｂとなる。終了Ｂの状態から再びスタートＡに戻っ
て，以上の各ステップを繰り返す。
【００２５】 ステップＳ１で電池種別が鉛蓄電池で
あると判断された場合について，以下説明する。このと
きはステップＳ20で第１番の蓄電池を定電流充電し，単
位セル当たりの所定電圧値ｖになったときにステップＳ
21で次のステップＳ22に進める。ここで単位セル当たり
の所定電圧値ｖとは段落００２６の（１）式に表される
電圧値であって，この値は温度の関数となっており，図
示しない温度検出器からの信号によりこの関数が作り出
される。このように温度補正する理由は，鉛蓄電池には
熱暴走しやすい特性があるため，それを防止するためで
ある。
あると判断された場合について，以下説明する。このと
きはステップＳ20で第１番の蓄電池を定電流充電し，単
位セル当たりの所定電圧値ｖになったときにステップＳ
21で次のステップＳ22に進める。ここで単位セル当たり
の所定電圧値ｖとは段落００２６の（１）式に表される
電圧値であって，この値は温度の関数となっており，図
示しない温度検出器からの信号によりこの関数が作り出
される。このように温度補正する理由は，鉛蓄電池には
熱暴走しやすい特性があるため，それを防止するためで
ある。
【００２６】ｖ＝2.275V−3.3mV ×(t−25 )℃ ……
（１）
（１）
【００２７】 ステップＳ22では定電圧充電する指令信
号を発して，ステップＳ23で所定時間t5（数時間から数
十時間）継続する。このステップＳ20〜ステップＳ23の
動作について，全ての電池に行いステップＳ24で次のス
テップＳ25に進める。
号を発して，ステップＳ23で所定時間t5（数時間から数
十時間）継続する。このステップＳ20〜ステップＳ23の
動作について，全ての電池に行いステップＳ24で次のス
テップＳ25に進める。
【００２８】 ステップＳ25では，第１番の蓄電池を時
間率0.1Cで放電させる。ステップ26で所定時間t6放電を
継続させる。その後ステップＳ27で，当該蓄電池の端子
電圧を測定して所定電圧を保っているか否かで容量判定
する。判定Ｎの場合にはステップＳ28で劣化表示し，判
定Ｙの場合にはステップＳ29に進む。ステップＳ29では
10分間程動作を休止して，ステップＳ30では再び0.03C
の時間率で充電する信号を発する。次にステップＳ31で
蓄電池の端子電圧を測定して所定電圧値ｖになったとき
に次のステップＳ32に進める。ステップＳ32では定電圧
充電する指令信号を発して，ステップＳ33で所定時間t7
（数十時間程度）充電継続する。これで第１番の蓄電池
が容量測定合格で再充電完了（ステップＳ34）となる。
このステップＳ25からステップＳ34までの間に，第２番
以降の他の蓄電池については，ステップＳ35にて0.01C
の時間率で充電する信号を発する。
間率0.1Cで放電させる。ステップ26で所定時間t6放電を
継続させる。その後ステップＳ27で，当該蓄電池の端子
電圧を測定して所定電圧を保っているか否かで容量判定
する。判定Ｎの場合にはステップＳ28で劣化表示し，判
定Ｙの場合にはステップＳ29に進む。ステップＳ29では
10分間程動作を休止して，ステップＳ30では再び0.03C
の時間率で充電する信号を発する。次にステップＳ31で
蓄電池の端子電圧を測定して所定電圧値ｖになったとき
に次のステップＳ32に進める。ステップＳ32では定電圧
充電する指令信号を発して，ステップＳ33で所定時間t7
（数十時間程度）充電継続する。これで第１番の蓄電池
が容量測定合格で再充電完了（ステップＳ34）となる。
このステップＳ25からステップＳ34までの間に，第２番
以降の他の蓄電池については，ステップＳ35にて0.01C
の時間率で充電する信号を発する。
【００２９】 ここで，蓄電池の該当番号を順次入れ換
えた上で，ステップＳ25〜ステップＳ35の動作を，容量
判定と充電とを並行して行い，第５番まで完了してステ
ップＳ36となる。次にステップＳ37〜ステップＳ38に
て，月単位の時間経過t8の間全ての蓄電池を充電して終
了Ｃとなる。終了Ｃの状態から再びスタートＡに戻っ
て，以上の各ステップを繰り返す。
えた上で，ステップＳ25〜ステップＳ35の動作を，容量
判定と充電とを並行して行い，第５番まで完了してステ
ップＳ36となる。次にステップＳ37〜ステップＳ38に
て，月単位の時間経過t8の間全ての蓄電池を充電して終
了Ｃとなる。終了Ｃの状態から再びスタートＡに戻っ
て，以上の各ステップを繰り返す。
【００３０】 なお，鉛蓄電池では，メモリー効果は問
題にならないので，そのためのステップは省かれる。
題にならないので，そのためのステップは省かれる。
【００３１】 以上述べた実施例において，マイクロコ
ンピュータの内部構成については，一つのチップ内に多
くの回路を包含するものを利用することもできる。リレ
ーについては電子的切り換え手段を利用することもでき
る。半導体部品についても，バイポーラトランジスタに
限らず，ＦＥＴやＩＧＢＴを利用することができる。ま
た各部品の極性については，Ｎ形とＰ形を必要に応じて
入れ換えることができる。
ンピュータの内部構成については，一つのチップ内に多
くの回路を包含するものを利用することもできる。リレ
ーについては電子的切り換え手段を利用することもでき
る。半導体部品についても，バイポーラトランジスタに
限らず，ＦＥＴやＩＧＢＴを利用することができる。ま
た各部品の極性については，Ｎ形とＰ形を必要に応じて
入れ換えることができる。
【００３２】 以上の実施例において説明した各ステッ
プにおける時間設定や充電率の値は一例であって，対象
とする蓄電池の種別や容量に応じて，自由に適した値に
設定することができる。
プにおける時間設定や充電率の値は一例であって，対象
とする蓄電池の種別や容量に応じて，自由に適した値に
設定することができる。
【００３３】
【発明の効果】 本発明は以上述べたような特徴を有し
ており，複数の蓄電池を並列に接続して構成された蓄電
池を備える装置において，的確な検出と演算制御を行
い，蓄電池の種別とそれぞれの充電特性，放電特性に対
応できるよう自動化し，負荷に電力供給しつつ蓄電池の
容量を確実に判定し充電ができるので，信頼性を高める
ことができる。
ており，複数の蓄電池を並列に接続して構成された蓄電
池を備える装置において，的確な検出と演算制御を行
い，蓄電池の種別とそれぞれの充電特性，放電特性に対
応できるよう自動化し，負荷に電力供給しつつ蓄電池の
容量を確実に判定し充電ができるので，信頼性を高める
ことができる。
【図１】 本発明にかかる蓄電池の容量判定と充電管理
システムの一実施例の構成を示す図である。
システムの一実施例の構成を示す図である。
【図２】 本発明にかかる蓄電池の容量判定と充電管理
システムの一実施例のフローチャートを示す図である。
システムの一実施例のフローチャートを示す図である。
【図３】 本発明にかかる蓄電池の容量判定と充電管理
システムの一実施例のタイムチャートを示す部分図であ
る。
システムの一実施例のタイムチャートを示す部分図であ
る。
１…電源装置 ２…充電制御回路 ３…蓄電池ユニ
ット ４…ダイオード ５…マイクロコンピュータ ６…
放電制御回路 ７…劣化表示器
ット ４…ダイオード ５…マイクロコンピュータ ６…
放電制御回路 ７…劣化表示器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山▲崎▼ 幹夫 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 竹野 一彦 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 鈴木 亨 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】電源装置と；それぞれほぼ等しい起電力を
有する複数の蓄電池が並列独立駆動する蓄電池ユニット
であって，それら各蓄電池の総数は必要負荷電流より予
備の数を備える蓄電池ユニットと；前記蓄電池の予備の
数に対応した数の放電制御手段と；前記各蓄電池の総数
に対応した数の充電制御手段であって，その構成要素
は；電流検出手段と演算増幅器と基準電圧源とからなる
定電流制御回路と，電圧検出手段と第２の演算増幅器と
第２の基準電圧源とからなる定電圧制御回路と，定電流
／定電圧モード切り換え手段と，充電／放電切り換え手
段とから構成されている充電制御手段であり，表示手段
と；マイクロコンピュータであって，その機能は；前記
充電制御手段の電流検出手段と電圧検出手段からの信号
を受信し演算して，前記定電圧／定電流モード切り換え
手段と前記充電／放電切り換え手段と充電レベルの制御
信号を送出し，前記放電制御手段へ放電レベルの制御信
号を送出するとともに，前記表示手段に蓄電池劣化信号
を送出するマイクロコンピュータとからなる蓄電池の容
量判定と充電管理システム。 - 【請求項２】前記蓄電池ユニットの構成蓄電池の予備に
対しては放電と再充電をして容量判定を行い，他の構成
蓄電池については充電をするとともに，この予備の対象
蓄電池を順次交換する機能を前記マイクロコンピュータ
内に備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池の
容量判定と充電管理システム。 - 【請求項３】前記定電流制御回路と前記定電圧制御回路
に代えて，電流検出手段と，この電流検出手段の信号を
増幅する第１の増幅手段と，演算増幅器と，基準電圧源
とからなる定電流制御回路と，これらの演算増幅器と基
準電圧源を共用し，電圧検出手段と，この電圧検出手段
の信号を増幅する第２の増幅手段とからなる定電圧制御
回路とを備えて，これら第１，第２の増幅手段の増幅率
を選定することにより，前記定電流／定電圧モードの切
り換えに対しても同一レベルで作動することを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の蓄電池の容量判定と
充電管理システム。 - 【請求項４】前記蓄電池ユニットに，構成蓄電池の種別
識別用の端子を備えてなるとともに，前記マイクロコン
ピュータとの間でこの種別識別用の端子に対応した制御
信号を授受することを特徴とする請求項１から請求項３
までのいずれかに記載の蓄電池の容量判定と充電管理シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34799195A JP3340012B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 蓄電池の容量判定及び充電管理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34799195A JP3340012B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 蓄電池の容量判定及び充電管理システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09172744A true JPH09172744A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3340012B2 JP3340012B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=18394003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34799195A Expired - Fee Related JP3340012B2 (ja) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 蓄電池の容量判定及び充電管理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340012B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013031358A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Quanta Computer Inc | ラックサーバシステム及びそれに適用可能な動作方法 |
| JP2013031359A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Quanta Computer Inc | ラックサーバシステム及びその制御方法 |
| JP2014121180A (ja) * | 2012-12-17 | 2014-06-30 | Osaka Gas Co Ltd | バッテリアダプタ |
| CN109638367A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-16 | 河钢股份有限公司承德分公司 | 放电装置 |
| WO2021084901A1 (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | 京セラ株式会社 | 蓄電システム及び管理方法 |
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| JPS6412826A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Fuji Electric Co Ltd | Battery charging circuit |
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| JPH07308029A (ja) * | 1994-05-12 | 1995-11-21 | Brother Ind Ltd | 充電システム |
-
1995
- 1995-12-15 JP JP34799195A patent/JP3340012B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2021084901A1 (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | 京セラ株式会社 | 蓄電システム及び管理方法 |
| JPWO2021084901A1 (ja) * | 2019-10-29 | 2021-11-25 | 京セラ株式会社 | 蓄電システム及び管理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3340012B2 (ja) | 2002-10-28 |
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