JPH10270092A - 二次電池の劣化判定方法およびその装置 - Google Patents
二次電池の劣化判定方法およびその装置Info
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- JPH10270092A JPH10270092A JP9088866A JP8886697A JPH10270092A JP H10270092 A JPH10270092 A JP H10270092A JP 9088866 A JP9088866 A JP 9088866A JP 8886697 A JP8886697 A JP 8886697A JP H10270092 A JPH10270092 A JP H10270092A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 間欠充電によって二次電池を充電する場合、
二次電池を負荷から切り離さずに、二次電池の劣化を判
定することができる二次電池の劣化判定方法およびその
装置を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 充電時に二次電池の電圧が最大閾値電圧
に達したときに、充電を止めるとともに二次電池を開回
路状態にし、二次電池の電圧が自己放電によって最低閾
値電圧まで低下したときに二次電池の充電を開始し、充
電状態と開回路状態とを繰り返す二次電池の間欠充電に
おいて、充電状態から開回路状態に切り替えてから所定
時間以内に、開回路状態における二次電池の電圧である
開回路電圧を測定し、最大閾値電圧から開回路電圧を差
し引いた差電圧が所定の閾値に達したときに、二次電池
が劣化したと判定するものである。
二次電池を負荷から切り離さずに、二次電池の劣化を判
定することができる二次電池の劣化判定方法およびその
装置を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 充電時に二次電池の電圧が最大閾値電圧
に達したときに、充電を止めるとともに二次電池を開回
路状態にし、二次電池の電圧が自己放電によって最低閾
値電圧まで低下したときに二次電池の充電を開始し、充
電状態と開回路状態とを繰り返す二次電池の間欠充電に
おいて、充電状態から開回路状態に切り替えてから所定
時間以内に、開回路状態における二次電池の電圧である
開回路電圧を測定し、最大閾値電圧から開回路電圧を差
し引いた差電圧が所定の閾値に達したときに、二次電池
が劣化したと判定するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無停電電源に関す
るものであり、ニッケルカドミニウム電池、ニッケル水
素電池、リチウムイオン電池等の二次電池を予備電力源
とする装置において、上記二次電池の容量低下に伴う劣
化を検出する方法および装置に関するものである。
るものであり、ニッケルカドミニウム電池、ニッケル水
素電池、リチウムイオン電池等の二次電池を予備電力源
とする装置において、上記二次電池の容量低下に伴う劣
化を検出する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、バックアップ電源に用いられてい
るニッケルカドミニウム電池等の二次電池は、常時微少
電流を流して充電を行うトリクル充電が行われている。
るニッケルカドミニウム電池等の二次電池は、常時微少
電流を流して充電を行うトリクル充電が行われている。
【０００３】しかし、このトリクル充電は、電池に常時
電流を流しているので、電池にとっては過充電状態が長
時間続くことになり、電池の電解液や電極板の劣化を進
行し、電池寿命が短くなるという問題がある。このため
に、トリクル充電によっては劣化しにくいトリクル充電
用電池を使用する必要があるが、このトリクル充電用電
池は、充電電荷が全て放電された後に充電するサイクル
用電池よりも高価であるという問題がある。
電流を流しているので、電池にとっては過充電状態が長
時間続くことになり、電池の電解液や電極板の劣化を進
行し、電池寿命が短くなるという問題がある。このため
に、トリクル充電によっては劣化しにくいトリクル充電
用電池を使用する必要があるが、このトリクル充電用電
池は、充電電荷が全て放電された後に充電するサイクル
用電池よりも高価であるという問題がある。
【０００４】また、ニッケルカドミニウム電池よりも高
エネルギー密度である二次電池としては、ニッケル水素
電池が知られているが、このニッケル水素電池は、トリ
クル充電方式を採用することができないという問題があ
る。
エネルギー密度である二次電池としては、ニッケル水素
電池が知られているが、このニッケル水素電池は、トリ
クル充電方式を採用することができないという問題があ
る。
【０００５】これらの問題を解決するには、安価なサイ
クル用電池を二次電池として使用し、この二次電池を間
欠的に充電すればよい。
クル用電池を二次電池として使用し、この二次電池を間
欠的に充電すればよい。
【０００６】つまり、定電流回路から二次電池を充電
し、二次電池の電圧が最大閾値電圧に達したときに、充
電用スイッチをオフにして充電を止めるとともに二次電
池を開回路状態にし、二次電池の電圧が自己放電によっ
て最低閾値電圧まで低下したときに二次電池の充電を開
始し、上記充電状態と上記開回路状態とを繰り返す間欠
充電を行えばよい。そして、この間欠充電において、二
次電池の劣化を判定するには、二次電池を負荷から切り
離し、二次電池の放電を実際に行い、二次電池の容量を
測定することによって、二次電池の劣化を判定する方
法、または、二次電池を負荷から切り離した状態で、二
次電池の内部抵抗を測定することによって、二次電池の
劣化を判定する方法を実行する。
し、二次電池の電圧が最大閾値電圧に達したときに、充
電用スイッチをオフにして充電を止めるとともに二次電
池を開回路状態にし、二次電池の電圧が自己放電によっ
て最低閾値電圧まで低下したときに二次電池の充電を開
始し、上記充電状態と上記開回路状態とを繰り返す間欠
充電を行えばよい。そして、この間欠充電において、二
次電池の劣化を判定するには、二次電池を負荷から切り
離し、二次電池の放電を実際に行い、二次電池の容量を
測定することによって、二次電池の劣化を判定する方
法、または、二次電池を負荷から切り離した状態で、二
次電池の内部抵抗を測定することによって、二次電池の
劣化を判定する方法を実行する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、二次電池に間欠充電を行いながら、その二次
電池の劣化を判定しようとすると、その二次電池を負荷
から切り離す必要があるので、二次電池を負荷から切り
離している間、バックアップできないという問題があ
る。
おいては、二次電池に間欠充電を行いながら、その二次
電池の劣化を判定しようとすると、その二次電池を負荷
から切り離す必要があるので、二次電池を負荷から切り
離している間、バックアップできないという問題があ
る。
【０００８】本発明は、間欠充電によって二次電池を充
電する場合、二次電池を負荷から切り離さずに、二次電
池の劣化を判定することができる二次電池の劣化判定方
法およびその装置を提供することを目的とするものであ
る。
電する場合、二次電池を負荷から切り離さずに、二次電
池の劣化を判定することができる二次電池の劣化判定方
法およびその装置を提供することを目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、定電流回路か
ら二次電池を充電し、二次電池の電圧が最大閾値電圧に
達したときに、充電用スイッチをオフにして充電を止め
るとともに二次電池を開回路状態にし、二次電池の電圧
が自己放電によって最低閾値電圧まで低下したときに二
次電池の充電を開始し、上記充電状態と上記開回路状態
とを繰り返す二次電池の間欠充電において、充電状態か
ら開回路状態に切り替えてから所定時間以内に、開回路
状態における二次電池の電圧である開回路電圧を測定
し、最大閾値電圧から開回路電圧を差し引いた差電圧と
所定の閾値とを比較し、差電圧が所定の閾値に達したと
きに、二次電池が劣化したと判定するものである。
ら二次電池を充電し、二次電池の電圧が最大閾値電圧に
達したときに、充電用スイッチをオフにして充電を止め
るとともに二次電池を開回路状態にし、二次電池の電圧
が自己放電によって最低閾値電圧まで低下したときに二
次電池の充電を開始し、上記充電状態と上記開回路状態
とを繰り返す二次電池の間欠充電において、充電状態か
ら開回路状態に切り替えてから所定時間以内に、開回路
状態における二次電池の電圧である開回路電圧を測定
し、最大閾値電圧から開回路電圧を差し引いた差電圧と
所定の閾値とを比較し、差電圧が所定の閾値に達したと
きに、二次電池が劣化したと判定するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態および実施例】図１は、本発明の第
１の実施例である二次電池の劣化判定回路ＤＣ１を示す
図である。
１の実施例である二次電池の劣化判定回路ＤＣ１を示す
図である。
【００１１】二次電池の劣化判定回路ＤＣ１は、二次電
池１と、二次電池１を充電する定電流回路２と、充電状
態を制御する充電用スイッチであるＭＯＳＦＥＴ３と、
基準電圧源４と、コンパレータ５と、抵抗Ｒ１、Ｒ２
と、電圧判定回路を実現するシュミット・トリガ回路８
と、直流電源回路９と、コンパレータ１１と、アナログ
スイッチ１２と、インバータ回路１３と、矩形波発生回
路１４と、シュミット・トリガ回路の最大閾値電圧Ｖ１
を発生する基準電圧源１５と、基準電圧ΔＶｑを発生す
る基準電圧源１６と、抵抗１９と、減算器２１とを有す
る。減算器２１は、オペアンプ１０、抵抗１７、１８、
２０で構成されている。
池１と、二次電池１を充電する定電流回路２と、充電状
態を制御する充電用スイッチであるＭＯＳＦＥＴ３と、
基準電圧源４と、コンパレータ５と、抵抗Ｒ１、Ｒ２
と、電圧判定回路を実現するシュミット・トリガ回路８
と、直流電源回路９と、コンパレータ１１と、アナログ
スイッチ１２と、インバータ回路１３と、矩形波発生回
路１４と、シュミット・トリガ回路の最大閾値電圧Ｖ１
を発生する基準電圧源１５と、基準電圧ΔＶｑを発生す
る基準電圧源１６と、抵抗１９と、減算器２１とを有す
る。減算器２１は、オペアンプ１０、抵抗１７、１８、
２０で構成されている。
【００１２】二次電池１は、ニッケルカドミニウム電
池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等である。
池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等である。
【００１３】なお、ＡＣ電源３１のＡＣ電圧がＡＣ−Ｄ
Ｃコンバータ３２によって直流電圧に変換され、この直
流電圧が負荷３３に印加されている。また、二次電池１
の＋電極がダイオード３４のアノード側に接続され、こ
のダイオード３４のカソード側が負荷３３の入力端子に
接続されている。そして、常時はＡＣ電源から負荷３３
に電力が供給されるが、ＡＣ電源が停電した場合には、
ダイオード３４を介して、二次電池１に充電された電荷
が負荷３３に供給される。
Ｃコンバータ３２によって直流電圧に変換され、この直
流電圧が負荷３３に印加されている。また、二次電池１
の＋電極がダイオード３４のアノード側に接続され、こ
のダイオード３４のカソード側が負荷３３の入力端子に
接続されている。そして、常時はＡＣ電源から負荷３３
に電力が供給されるが、ＡＣ電源が停電した場合には、
ダイオード３４を介して、二次電池１に充電された電荷
が負荷３３に供給される。
【００１４】次に、二次電池の劣化判定回路ＤＣ１の動
作について説明する。
作について説明する。
【００１５】図２は、二次電池の劣化判定回路ＤＣ１の
動作波形を示す図である。
動作波形を示す図である。
【００１６】図２において、縦軸に電圧、横軸に時間が
示されている。Ｖａは、二次電池１の端子電圧波形であ
り、Ｖｂはシュミット・トリガ回路８の出力電圧であ
り、Ｖｃはインバータ１３の出力電圧波形であり、Ｖｄ
は矩形波発生回路１４の出力電圧波形であり、Ｖｅはア
ナログスイッチ１２の出力波形信号であり、Ｖｆはコン
パレータ１１の出力電圧波形である。
示されている。Ｖａは、二次電池１の端子電圧波形であ
り、Ｖｂはシュミット・トリガ回路８の出力電圧であ
り、Ｖｃはインバータ１３の出力電圧波形であり、Ｖｄ
は矩形波発生回路１４の出力電圧波形であり、Ｖｅはア
ナログスイッチ１２の出力波形信号であり、Ｖｆはコン
パレータ１１の出力電圧波形である。
【００１７】二次電池１は、ＭＯＳＦＥＴ３がオンして
いる場合、すなわち、Ｖｂがオン信号レベルである場
合、定電流回路２から電流が流れ込み充電が行われる
（充電状態）。この充電状態において、抵抗Ｒ１、Ｒ
２、基準電圧源４が出力する最大閾値電圧（充電終止電
圧）Ｖ１と最小閾値電圧（充電開始電圧）Ｖ２におい
て、シュミット・トリガ回路８の最大閾値電圧（充電終
止電圧）Ｖ１まで、二次電池１の電圧が上昇した時点で
コンパレータ５の出力はオフ信号を発生し、充電用スイ
ッチ３がオフ状態になり、定電流回路２と二次電池１と
の間が開回路になる（開回路状態）。この開回路状態に
おいて、定電流回路２からの充電電流が停止し、二次電
池１への充電が停止される。
いる場合、すなわち、Ｖｂがオン信号レベルである場
合、定電流回路２から電流が流れ込み充電が行われる
（充電状態）。この充電状態において、抵抗Ｒ１、Ｒ
２、基準電圧源４が出力する最大閾値電圧（充電終止電
圧）Ｖ１と最小閾値電圧（充電開始電圧）Ｖ２におい
て、シュミット・トリガ回路８の最大閾値電圧（充電終
止電圧）Ｖ１まで、二次電池１の電圧が上昇した時点で
コンパレータ５の出力はオフ信号を発生し、充電用スイ
ッチ３がオフ状態になり、定電流回路２と二次電池１と
の間が開回路になる（開回路状態）。この開回路状態に
おいて、定電流回路２からの充電電流が停止し、二次電
池１への充電が停止される。
【００１８】開回路状態になった二次電池は自己放電に
よって、蓄えられた電気容量が徐々に低下し、この自己
放電とともに開回路電圧Ｖ３（開回路状態における二次
電池１の電圧）も低下する。そして、開回路電圧が、シ
ュミット・トリガ回路８の最小閾値電圧（充電開始電
圧）Ｖ２まで低下した時点で、コンパレータ５の出力信
号がオン信号になる。これによって、充電用スイッチ３
がオン状態になり、定電流回路２からの充電電流が二次
電池１に流れ込み、二次電池１への充電が開始される。
上記開回路状態と充電状態とを繰り返すことによって、
間欠充電が行われ、二次電池１の容量が、所定の容量以
上に常時保持される。
よって、蓄えられた電気容量が徐々に低下し、この自己
放電とともに開回路電圧Ｖ３（開回路状態における二次
電池１の電圧）も低下する。そして、開回路電圧が、シ
ュミット・トリガ回路８の最小閾値電圧（充電開始電
圧）Ｖ２まで低下した時点で、コンパレータ５の出力信
号がオン信号になる。これによって、充電用スイッチ３
がオン状態になり、定電流回路２からの充電電流が二次
電池１に流れ込み、二次電池１への充電が開始される。
上記開回路状態と充電状態とを繰り返すことによって、
間欠充電が行われ、二次電池１の容量が、所定の容量以
上に常時保持される。
【００１９】図３は、二次電池としてのニッケル水素電
池を間欠充電したときにおける電圧波形を拡大して示す
図である。
池を間欠充電したときにおける電圧波形を拡大して示す
図である。
【００２０】充電停止直後に測定する電圧Ｖ３は、時間
が経つに従って、自己放電によって低下していく。この
現象は劣化とは無関係の現象であり、その影響を軽減す
る必要がある。一般に、充電停止直後に測定する電圧Ｖ
３の時間的変化は、充電停止後１分以内では緩やかな変
化であるが、１分を越えると、自己放電によって、大き
く変化する。したがって、充電停止直後に電圧Ｖ３を測
定する場合、充電停止から１分以内に測定を行うことを
条件とし、これによって自己放電の影響を軽減する。
が経つに従って、自己放電によって低下していく。この
現象は劣化とは無関係の現象であり、その影響を軽減す
る必要がある。一般に、充電停止直後に測定する電圧Ｖ
３の時間的変化は、充電停止後１分以内では緩やかな変
化であるが、１分を越えると、自己放電によって、大き
く変化する。したがって、充電停止直後に電圧Ｖ３を測
定する場合、充電停止から１分以内に測定を行うことを
条件とし、これによって自己放電の影響を軽減する。
【００２１】図４は、二次電池としてのニッケル水素電
池の劣化に伴って低下する二次電池の容量Ｑと、差電圧
ΔＶとの関係を示す図である。
池の劣化に伴って低下する二次電池の容量Ｑと、差電圧
ΔＶとの関係を示す図である。
【００２２】二次電池１を間欠充電する場合、充電状態
から開回路状態へ移行する瞬間、二次電池１の端子電圧
Ｖａは急激に降下する。この急激な電圧降下による差電
圧ΔＶ（＝Ｖ１−Ｖ３）は、図４に示してあるように、
差電圧ΔＶと二次電池１の容量Ｑとに相関があるので、
二次電池１の劣化と、判定する容量Ｑｑに対応する差電
圧の閾値ΔＶｑを決定し、差電圧ΔＶが閾値ΔＶｑに達
した時点で劣化と判定する。
から開回路状態へ移行する瞬間、二次電池１の端子電圧
Ｖａは急激に降下する。この急激な電圧降下による差電
圧ΔＶ（＝Ｖ１−Ｖ３）は、図４に示してあるように、
差電圧ΔＶと二次電池１の容量Ｑとに相関があるので、
二次電池１の劣化と、判定する容量Ｑｑに対応する差電
圧の閾値ΔＶｑを決定し、差電圧ΔＶが閾値ΔＶｑに達
した時点で劣化と判定する。
【００２３】すなわち、基準電圧源１５が出力する充電
終止電圧Ｖ１から、開回路電圧Ｖ３を引いた差電圧Ｖ１
−Ｖ３を、減算器２１が出力する。一方、充電状態から
開回路状態に移行するときに、シュミット・トリガ回路
８の出力電圧Ｖｂの値がオフ信号状態になり、電圧Ｖｂ
を入力したインバータ１３の出力電圧Ｖｃはオン信号状
態になる。矩形波発生回路１４は、立ち上がり信号が入
力された場合、パルス時間Ｔ０の矩形波信号Ｖｄを出力
するので、電圧Ｖｃがオン信号に立ち上がったことを検
出して、パルス時間Ｔ０の矩形波信号Ｖｄが出力され
る。
終止電圧Ｖ１から、開回路電圧Ｖ３を引いた差電圧Ｖ１
−Ｖ３を、減算器２１が出力する。一方、充電状態から
開回路状態に移行するときに、シュミット・トリガ回路
８の出力電圧Ｖｂの値がオフ信号状態になり、電圧Ｖｂ
を入力したインバータ１３の出力電圧Ｖｃはオン信号状
態になる。矩形波発生回路１４は、立ち上がり信号が入
力された場合、パルス時間Ｔ０の矩形波信号Ｖｄを出力
するので、電圧Ｖｃがオン信号に立ち上がったことを検
出して、パルス時間Ｔ０の矩形波信号Ｖｄが出力され
る。
【００２４】そして、アナログスイッチ１２のゲート
に、矩形波発生回路１４からオン信号が入力されると、
アナログスイッチ１２の切り替え接片がＡ側に切り替わ
り、アナログスイッチ１２のゲートにオフ信号が入力さ
れると、その切り替え接片がＢ側に切り替わる。パルス
時間Ｔ０の矩形波信号Ｖｄがアナログスイッチ１２のゲ
ートに入力されると、アナログスイッチ１２がＢ側から
Ａ側に切り替わる。これによって、減算器２１からの信
号Ｖｅが、コンパレータ１１の＋入力端子に入力され
る。コンパレータ１１は、減算器２１からの信号Ｖｅ
（＝Ｖ１−Ｖ３）と閾値ΔＶｑの値とを比較して、信号
Ｖｅの値が閾値ΔＶｑよりも大きくなったときに、出力
電圧波形Ｖｆの信号がオンレベルになり、二次電池１が
劣化したことを知らせる。
に、矩形波発生回路１４からオン信号が入力されると、
アナログスイッチ１２の切り替え接片がＡ側に切り替わ
り、アナログスイッチ１２のゲートにオフ信号が入力さ
れると、その切り替え接片がＢ側に切り替わる。パルス
時間Ｔ０の矩形波信号Ｖｄがアナログスイッチ１２のゲ
ートに入力されると、アナログスイッチ１２がＢ側から
Ａ側に切り替わる。これによって、減算器２１からの信
号Ｖｅが、コンパレータ１１の＋入力端子に入力され
る。コンパレータ１１は、減算器２１からの信号Ｖｅ
（＝Ｖ１−Ｖ３）と閾値ΔＶｑの値とを比較して、信号
Ｖｅの値が閾値ΔＶｑよりも大きくなったときに、出力
電圧波形Ｖｆの信号がオンレベルになり、二次電池１が
劣化したことを知らせる。
【００２５】なお、差電圧ΔＶは、充電停止から短い時
間Ｔ０が経過したときにおける電圧Ｖ３を、間欠充電に
おける充電終止電圧Ｖ１から差し引いた差の電圧であ
る。つまり、差電圧ΔＶ＝Ｖ１−Ｖ３である。そして、
充電状態から開回路状態に移行してから、１分以内にお
いては、二次電池１の電圧波形はほぼ一定であることが
図３に示されている。したがって、充電停止直後に電圧
Ｖ３を測定する時間（パルス時間Ｔ０）を１分以内に設
定することによって、自己放電の影響を排除し、差電圧
ΔＶを精度よく測定することができる。
間Ｔ０が経過したときにおける電圧Ｖ３を、間欠充電に
おける充電終止電圧Ｖ１から差し引いた差の電圧であ
る。つまり、差電圧ΔＶ＝Ｖ１−Ｖ３である。そして、
充電状態から開回路状態に移行してから、１分以内にお
いては、二次電池１の電圧波形はほぼ一定であることが
図３に示されている。したがって、充電停止直後に電圧
Ｖ３を測定する時間（パルス時間Ｔ０）を１分以内に設
定することによって、自己放電の影響を排除し、差電圧
ΔＶを精度よく測定することができる。
【００２６】上記実施例は、図４に示すように、二次電
池１の容量Ｑの低下に伴って、差電圧ΔＶが大きくな
り、この特性を利用して、二次電池１が劣化していると
判断される容量Ｑｑに対応する差電圧の閾値ΔＶｑを設
定し、間欠充電中に、差電圧ΔＶを監視し、差電圧ΔＶ
が、閾値Ｖｑになったときに、その二次電池１が劣化し
ていると判定する。
池１の容量Ｑの低下に伴って、差電圧ΔＶが大きくな
り、この特性を利用して、二次電池１が劣化していると
判断される容量Ｑｑに対応する差電圧の閾値ΔＶｑを設
定し、間欠充電中に、差電圧ΔＶを監視し、差電圧ΔＶ
が、閾値Ｖｑになったときに、その二次電池１が劣化し
ていると判定する。
【００２７】なお、上記劣化判定動作が実行されている
ときに、二次電池１が負荷から切り離されないので、停
電時（ＡＣ電源３１の故障時）に、上記劣化判定動作が
実行されたとしても、バックアップが停止されることは
ない。
ときに、二次電池１が負荷から切り離されないので、停
電時（ＡＣ電源３１の故障時）に、上記劣化判定動作が
実行されたとしても、バックアップが停止されることは
ない。
【００２８】図５は、本発明の第２の実施例である二次
電池の劣化判定回路ＤＣ２を示す図である。
電池の劣化判定回路ＤＣ２を示す図である。
【００２９】二次電池の劣化判定回路ＤＣ２は、基本的
には二次電池の劣化判定回路ＤＣ１と同じであり、二次
電池の劣化判定回路ＤＣ１において、基準電圧源１６と
直列に、抵抗２２とサーミスタ２３との直列回路が接続
され、サーミスタ２３が二次電池１の温度を検出するよ
うになっている点が、二次電池の劣化判定回路ＤＣ１と
は異なる。
には二次電池の劣化判定回路ＤＣ１と同じであり、二次
電池の劣化判定回路ＤＣ１において、基準電圧源１６と
直列に、抵抗２２とサーミスタ２３との直列回路が接続
され、サーミスタ２３が二次電池１の温度を検出するよ
うになっている点が、二次電池の劣化判定回路ＤＣ１と
は異なる。
【００３０】つまり、二次電池の劣化判定回路ＤＣ２に
おいて、サーミスタ２３が、劣化判定電圧における差電
圧の閾値ΔＶｑを温度補正している。
おいて、サーミスタ２３が、劣化判定電圧における差電
圧の閾値ΔＶｑを温度補正している。
【００３１】具体的には、二次電池１にサーミスタ２３
を接触させ、このサーミスタ２３によって二次電池１の
温度を測定し、このときに、二次電池１の温度変化に応
じてサーミスタ２３の抵抗値が変化し、抵抗２２とサー
ミスタ２３とによって電圧分割された閾値ΔＶｑが、温
度によって変化される。
を接触させ、このサーミスタ２３によって二次電池１の
温度を測定し、このときに、二次電池１の温度変化に応
じてサーミスタ２３の抵抗値が変化し、抵抗２２とサー
ミスタ２３とによって電圧分割された閾値ΔＶｑが、温
度によって変化される。
【００３２】図６は、劣化に伴って低下するニッケル水
素電池の容量Ｑと、差電圧ΔＶとの関係が、温度依存性
を有することを示す特性図である。
素電池の容量Ｑと、差電圧ΔＶとの関係が、温度依存性
を有することを示す特性図である。
【００３３】図６に示す特性図によれば、容量ＱとΔＶ
との関係が、温度の変化に対して変化している。この特
性から、劣化と判断する容量Ｑｑに対応する閾値ΔＶｑ
の値を、温度変化とともに変化させて、温度補正を行
う。
との関係が、温度の変化に対して変化している。この特
性から、劣化と判断する容量Ｑｑに対応する閾値ΔＶｑ
の値を、温度変化とともに変化させて、温度補正を行
う。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、間欠充電によって二次
電池を充電する場合に、二次電池を負荷から切り離さず
に、二次電池の劣化を判定することができるという効果
を奏する。
電池を充電する場合に、二次電池を負荷から切り離さず
に、二次電池の劣化を判定することができるという効果
を奏する。
【図１】本発明の第１の実施例である二次電池の劣化判
定回路ＤＣ１の図である。
定回路ＤＣ１の図である。
【図２】二次電池の劣化判定回路ＤＣ１の動作波形を示
す図である。
す図である。
【図３】二次電池としてのニッケル水素電池を間欠充電
したときにおける電圧波形を拡大して示す図である。
したときにおける電圧波形を拡大して示す図である。
【図４】二次電池としてのニッケル水素電池の劣化に伴
って低下する二次電池の容量Ｑと、差電圧ΔＶとの関係
を示す図である。
って低下する二次電池の容量Ｑと、差電圧ΔＶとの関係
を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例である二次電池の劣化判
定回路ＤＣ２の図である。
定回路ＤＣ２の図である。
【図６】劣化に伴って低下するニッケル水素電池の容量
Ｑと、差電圧ΔＶとの関係が、温度依存性を有すること
を示す特性図である。
Ｑと、差電圧ΔＶとの関係が、温度依存性を有すること
を示す特性図である。
ＤＣ１、ＤＣ２…二次電池の劣化判定回路、 １…二次電池、 ２…定電流回路、 ３…ＭＯＳＦＥＴ、 ４…基準電圧源、 ８…シュミット・トリガ回路、 ９…直流電源回路、 １１…コンパレータ１１、 １２…アナログスイッチ、 １４…矩形波発生回路、 ２１…減算器、 ２３…サーミスタ、 ３１…ＡＣ電源、 ３３…負荷、 ３４…ダイオード。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 室山 誠一 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 定電流回路から二次電池を充電し、上記
二次電池の電圧が最大閾値電圧に達したときに、充電用
スイッチをオフにして充電を停止するとともに上記二次
電池を上記定電流回路から切り離して開回路状態にし、
上記二次電池の電圧が自己放電によって最低閾値電圧ま
で低下したときに上記二次電池の充電を開始し、上記充
電状態と上記開回路状態とを繰り返す二次電池の間欠充
電において、 上記充電状態から上記開回路状態に切り替えてから所定
時間以内に、上記開回路状態における上記二次電池の電
圧である開回路電圧を測定する開回路電圧測定段階と；
上記最大閾値電圧から上記開回路電圧を差し引いた差電
圧を演算する差電圧演算段階と；上記差電圧と所定の閾
値とを比較する比較段階と；上記差電圧が上記所定の閾
値に達したときに、上記二次電池が劣化したと判定する
劣化判定段階と；を有することを特徴とする二次電池の
劣化判定方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 上記所定の閾値に、上記二次電池の使用温度の依存性を
持たせることを特徴とする二次電池の劣化判定方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において上記充
電状態から上記開回路状態に切り替えてからの上記所定
時間は、１分間であることを特徴とする二次電池の劣化
判定方法。 - 【請求項４】 定電流回路から二次電池を充電し、上記
二次電池の電圧が最大閾値電圧に達したときに、充電用
スイッチをオフにして充電を停止するとともに上記二次
電池を上記定電流回路から切り離して開回路状態にし、
上記二次電池の電圧が自己放電によって最低閾値電圧ま
で低下したときに上記二次電池の充電を開始し、上記充
電状態と上記開回路状態とを繰り返す二次電池の間欠充
電回路において、 上記最大閾値電圧から上記開回路電圧を差し引いた差電
圧を演算する差電圧演算手段と；上記差電圧と所定の閾
値とを比較し、上記差電圧が上記所定の閾値に達したと
きに、上記二次電池が劣化したと判定する劣化判定手段
と；を有することを特徴とする二次電池の劣化判定装
置。 - 【請求項５】 請求項４において、 上記劣化判定手段は、上記差電圧演算手段が出力した差
電圧と上記所定の閾値とを比較するコンパレータによっ
て構成され、 上記二次電池の電圧が上記最大閾値電圧に達したときに
パルスを発生するパルス発生手段と；上記パルス発生手
段が上記パルスを発生したときにのみ、上記差電圧演算
手段が出力した差電圧を、上記コンパレータへ供給する
スイッチ手段と；を有することを特徴とする二次電池の
劣化判定装置。 - 【請求項６】 請求項４または請求項５において、 上記劣化判定手段は、上記二次電池の使用温度を保証す
る温度補償手段を有する回路であることを特徴とする二
次電池の劣化判定装置。
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002142380A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Fuji Electric Co Ltd | 充電装置 |
| JP2002352865A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-06 | Yuasa Corp | 鉛蓄電池の寿命判定方法および寿命判定装置 |
| JP2010073656A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 |
| JP2010075024A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 |
| JP2011193598A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Mitsubishi Motors Corp | Ｄｃｄｃコンバータの制御方法、および制御装置 |
| WO2013028863A1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-28 | Encell Technology, Inc. | Battery management |
| JP2013148452A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Toyota Industries Corp | Ｓｏｈ推定装置 |
| JP2013160582A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Ntt Facilities Inc | 組電池システムおよび組電池システムの管理方法 |
| WO2017188633A1 (ko) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 삼성에스디아이주식회사 | 배터리 팩 및 배터리 팩의 충전 방법 |
| CN112086699A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-15 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 一种锂电池充放电方法及其装置和用途 |
| CN113671391A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-19 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种用于锂离子电池微/短路信号识别预警的检测方法 |
| JP2022043403A (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | カシオ計算機株式会社 | 電子機器、二次電池の劣化検出方法及びプログラム |
| CN114397582A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-26 | 东莞新能安科技有限公司 | 析锂检测方法、电子设备、充电装置及存储介质 |
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Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002142380A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Fuji Electric Co Ltd | 充電装置 |
| JP2002352865A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-06 | Yuasa Corp | 鉛蓄電池の寿命判定方法および寿命判定装置 |
| JP2010073656A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 |
| JP2010075024A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | リチウム二次電池の充電制御方法、充電制御装置および車両 |
| JP2011193598A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Mitsubishi Motors Corp | Ｄｃｄｃコンバータの制御方法、および制御装置 |
| US9531037B2 (en) | 2011-08-23 | 2016-12-27 | Servato Corp. | Battery management |
| WO2013028863A1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-28 | Encell Technology, Inc. | Battery management |
| US10224581B2 (en) | 2011-08-23 | 2019-03-05 | Servato Corp. | Battery Management |
| JP2013148452A (ja) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Toyota Industries Corp | Ｓｏｈ推定装置 |
| JP2013160582A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Ntt Facilities Inc | 組電池システムおよび組電池システムの管理方法 |
| US11196096B2 (en) | 2016-04-28 | 2021-12-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery pack and method for charging battery pack |
| WO2017188633A1 (ko) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 삼성에스디아이주식회사 | 배터리 팩 및 배터리 팩의 충전 방법 |
| JP2022043403A (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | カシオ計算機株式会社 | 電子機器、二次電池の劣化検出方法及びプログラム |
| CN112086699B (zh) * | 2020-09-07 | 2022-02-15 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 一种锂电池充放电方法及其装置和用途 |
| CN112086699A (zh) * | 2020-09-07 | 2020-12-15 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 一种锂电池充放电方法及其装置和用途 |
| CN113671391A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-19 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种用于锂离子电池微/短路信号识别预警的检测方法 |
| CN113671391B (zh) * | 2021-06-28 | 2024-03-12 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种用于锂离子电池微/短路信号识别预警的检测方法 |
| CN114397582A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-26 | 东莞新能安科技有限公司 | 析锂检测方法、电子设备、充电装置及存储介质 |
| CN114397582B (en) * | 2022-01-11 | 2024-04-30 | 东莞新能安科技有限公司 | Lithium precipitation detection method, electronic device, charging device and storage medium |
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