JPS5885179A - 二次電池の残存容量検出装置 - Google Patents
二次電池の残存容量検出装置Info
- Publication number
- JPS5885179A JPS5885179A JP56184825A JP18482581A JPS5885179A JP S5885179 A JPS5885179 A JP S5885179A JP 56184825 A JP56184825 A JP 56184825A JP 18482581 A JP18482581 A JP 18482581A JP S5885179 A JPS5885179 A JP S5885179A
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- JP
- Japan
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- secondary battery
- time
- discharge
- battery
- electricity
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軽放電率で放電中の二次電池の残存電気ｔ’ｔ
−醐定する装置、さらに詳しく云えばアルカリニ次電池
の残存電気量を知る場合に、有効な残存電気量検出装置
に関する。
−醐定する装置、さらに詳しく云えばアルカリニ次電池
の残存電気量を知る場合に、有効な残存電気量検出装置
に関する。
軽負荷放電中の二次電池は放電終止時期に到す端子電圧
が急敏に低下′Ｙ：開始するまで端子電圧の変化が微少
であるので、放電終止時期に到る以前にその残存電気ｍ
ｖ放電させることなく、抑」定することは困難であった
。
が急敏に低下′Ｙ：開始するまで端子電圧の変化が微少
であるので、放電終止時期に到る以前にその残存電気ｍ
ｖ放電させることなく、抑」定することは困難であった
。
二次電池の電気量なエネルギ源として動力または電力を
便用して運転されるバラブリ動力車。
便用して運転されるバラブリ動力車。
太陽電池′＃Ｉｔ源通信施設等において、二次電池の放
電によりその機態停止に到る以前に残存電気量な知るこ
とは放電終止の時期を推定し再充電を行ない、不慮の機
態停止な避けるために、必要なことである。
電によりその機態停止に到る以前に残存電気量な知るこ
とは放電終止の時期を推定し再充電を行ない、不慮の機
態停止な避けるために、必要なことである。
二次電池の残存電気量の測定は鉛電池の場合、電解液の
比重を測定することにより、その残存電Ｘ電を推定でき
ると考えられているが、アルカリニ次電池の場合位充放
電による電解液の比ム変化線なく、端子電圧が放電終止
電圧に到るまで放電し、この放電電気蓋馨もって残存電
気瀘乞知る以外に直接、それを測定する方法はない。
比重を測定することにより、その残存電Ｘ電を推定でき
ると考えられているが、アルカリニ次電池の場合位充放
電による電解液の比ム変化線なく、端子電圧が放電終止
電圧に到るまで放電し、この放電電気蓋馨もって残存電
気瀘乞知る以外に直接、それを測定する方法はない。
残存電気量の間接測定方法に関し、蓄電池な充放電する
電気量をパルス数に変換しこれを積算することによ５ｆ
ｉ５接的に残存電気ｉｔｖ推定する方法も考えられるが
、この方法では一定温度。
電気量をパルス数に変換しこれを積算することによ５ｆ
ｉ５接的に残存電気ｉｔｖ推定する方法も考えられるが
、この方法では一定温度。
一定充放電率の繰り返しによらぬ場合は、二次電池のが
放電効率の変化との誤差がＭ槓され、長期間では大きな
誤差となる。
放電効率の変化との誤差がＭ槓され、長期間では大きな
誤差となる。
本発明は一次電池の蓄電電気量の減少に従ってその内部
抵抗が増加する性負に層目したもので、その目的線略放
電率で放電中の二次電池の残存電気量を、任意の時間に
しかもその残存電気量にほとんど影響を与えないで銅１
」定できるようにした二次電池の残存容量検出装（ｆを
提供することにある。
抵抗が増加する性負に層目したもので、その目的線略放
電率で放電中の二次電池の残存電気量を、任意の時間に
しかもその残存電気量にほとんど影響を与えないで銅１
」定できるようにした二次電池の残存容量検出装（ｆを
提供することにある。
前記目的上達成するために本発明にＬる二次電池の残存
容量検出装置は軽負荷放電中の二次電池に対し、その残
量気量と比較して無視し得る短時間に直線変化する大電
流放電乞与える回路と、手動ま次は周期的［前記大電流
放電な与える回路を起動させる起動部と、前記大電流放
ｔを与えることにより二次電池が一定の一子電Ｅｆ：、
に通し之こと馨検出する回路と、前記大電流放電を開始
してから前記一定のｔ−子電圧に達するまでの時間をＩ
ＩＪ定するタイムカウンタとから構成しである。
容量検出装置は軽負荷放電中の二次電池に対し、その残
量気量と比較して無視し得る短時間に直線変化する大電
流放電乞与える回路と、手動ま次は周期的［前記大電流
放電な与える回路を起動させる起動部と、前記大電流放
ｔを与えることにより二次電池が一定の一子電Ｅｆ：、
に通し之こと馨検出する回路と、前記大電流放電を開始
してから前記一定のｔ−子電圧に達するまでの時間をＩ
ＩＪ定するタイムカウンタとから構成しである。
前記構成によればタイムカウンタの測定時間りり、二次
電池端子電圧が所定の電圧になう是ときのｉｔ流値を知
ることができ、し比がって残存電気量とその内部抵抗が
反比例する関係よりそのときの残存′−気菫を知ること
ができる。また端子電圧降下測定用の加電放１ｋＬ電流
は直線変化する急しゅんなパルスとし、−足の端子電圧
に到るまでの時間を測定すると同時に加重放電を停止す
るため、不必要な放電ン避けることができ、測定は任意
の時間にそして、他にほとんど影響を与えない状態で行
なうことができる４、以下、内面等を参照して本発明？
さらに峰しぐ説明する。第１図は本発明の詳細な説明す
るための二次１１Ｌ池の放′＃を特性を示す図である。
電池端子電圧が所定の電圧になう是ときのｉｔ流値を知
ることができ、し比がって残存電気量とその内部抵抗が
反比例する関係よりそのときの残存′−気菫を知ること
ができる。また端子電圧降下測定用の加電放１ｋＬ電流
は直線変化する急しゅんなパルスとし、−足の端子電圧
に到るまでの時間を測定すると同時に加重放電を停止す
るため、不必要な放電ン避けることができ、測定は任意
の時間にそして、他にほとんど影響を与えない状態で行
なうことができる４、以下、内面等を参照して本発明？
さらに峰しぐ説明する。第１図は本発明の詳細な説明す
るための二次１１Ｌ池の放′＃を特性を示す図である。
図においてＣ１５Ｈ、Ｃ／ＩＯＨ・・・・・・Ｃ／＆）
Ｈで示す曲線は二次電池ｅこそれぞｎ５時間率、１０時
間率・・山・釦時間率の負荷をかけ次場合の端子電圧対
時間の曲線である。図中に０．２０．４０〜８０饅の残
存電気量の曲線、放電終止電圧Ｖρよび本発明装置で定
める残存容量検出電圧ｖＢｔ示しである。
Ｈで示す曲線は二次電池ｅこそれぞｎ５時間率、１０時
間率・・山・釦時間率の負荷をかけ次場合の端子電圧対
時間の曲線である。図中に０．２０．４０〜８０饅の残
存電気量の曲線、放電終止電圧Ｖρよび本発明装置で定
める残存容量検出電圧ｖＢｔ示しである。
今、（資）時間率の軽負荷で放電中の電池があり、この
電池が放電初期にもっていた電気音の６０−を放電した
と仮定する。その場合、電池の内部抵抗の上昇は、端子
電圧の変化が微少であるｔめ端子電圧の検出は不可能で
あるが、この時に放電電流ン増加すると端子電圧は低下
する。そこで端子電圧がｖｓになつ友ときを層目すれば
このＶｏ−Ｖ、の降下を与える放電電流により電池の残
存電気量を測定することかできる。
電池が放電初期にもっていた電気音の６０−を放電した
と仮定する。その場合、電池の内部抵抗の上昇は、端子
電圧の変化が微少であるｔめ端子電圧の検出は不可能で
あるが、この時に放電電流ン増加すると端子電圧は低下
する。そこで端子電圧がｖｓになつ友ときを層目すれば
このＶｏ−Ｖ、の降下を与える放電電流により電池の残
存電気量を測定することかできる。
同図（ｂ）は電池の残存電気量とＶ。−ｖ８の降下を与
える加重放電電流の関係を示す図である。
える加重放電電流の関係を示す図である。
今、例えば二次電池に６０％の残存電気量があったとす
ると、ｖＢｔ与える族ｍ電流はＣ／ＩＯＨになることが
わかる。
ると、ｖＢｔ与える族ｍ電流はＣ／ＩＯＨになることが
わかる。
ＩＮ２図は本発明による残存容量検出装置の一実施例馨
示す回路図である。図において、１に被側定対象である
二次アルカリ電池、２は軽負荷である。長時間タイマ６
は一日のうち１回あるいは数日に１（９）というように
、長時間周期で、二次電池ン測定する時間を作成する回
路、手動一 ボタン２は上記周期以外に測定し次場合に操作するスイ
ッチで、大電流放電を与える回路１２を起動する。大電
流放電を与える回路１２は短時間タイマ７、定′に流ド
ライバ５．積分コンデンサ３、加重放電スイッチング素
子３等により構成されており、軽負荷中の二次電池ケ残
存電気量に影響を与えないように放電させる。残存容量
検出電圧ＶＢを検出する回路であるコンパレータ８はそ
の検出電圧が４準′電圧（ＶＢ）９と一致したとき短時
間お↓び長時間タイマ７．６をリセットする。タイムカ
ウンタｌＯは加重放電スイチング系子３が動作した時点
から二次電池の端子電圧か所定の検出電圧■８と一致し
て不動作になるまでの時間を測定する。表示器１１はそ
の測定時間エフわかった二次電池の残存容１ｋを表示す
る足めの表示部である。
示す回路図である。図において、１に被側定対象である
二次アルカリ電池、２は軽負荷である。長時間タイマ６
は一日のうち１回あるいは数日に１（９）というように
、長時間周期で、二次電池ン測定する時間を作成する回
路、手動一 ボタン２は上記周期以外に測定し次場合に操作するスイ
ッチで、大電流放電を与える回路１２を起動する。大電
流放電を与える回路１２は短時間タイマ７、定′に流ド
ライバ５．積分コンデンサ３、加重放電スイッチング素
子３等により構成されており、軽負荷中の二次電池ケ残
存電気量に影響を与えないように放電させる。残存容量
検出電圧ＶＢを検出する回路であるコンパレータ８はそ
の検出電圧が４準′電圧（ＶＢ）９と一致したとき短時
間お↓び長時間タイマ７．６をリセットする。タイムカ
ウンタｌＯは加重放電スイチング系子３が動作した時点
から二次電池の端子電圧か所定の検出電圧■８と一致し
て不動作になるまでの時間を測定する。表示器１１はそ
の測定時間エフわかった二次電池の残存容１ｋを表示す
る足めの表示部である。
第３図は第２図回路の動作を説明する友めの波形図であ
養。以下、本図ン参照しながら動作説明を行なう、任意
の時間に手動ボタン２が押された場合あるいは一定のイ
ンターバルをとって長時間タイマ６が 、／の時点で第
３図（ａ）で示すような出力を送出すると短時間タイマ
７とタイムカウンター０ａ起動される。５ｇ３１１にお
いて（ｂ）は短時間り、イマ７の出力、（ｈ）はカウン
ター０の出、力を示している。ｔｒの時点になると定電
流ドライバ５は第３図（ｃ）で示すような一定電流馨出
力する。したがってコンデンサ４の端子電圧は非直線的
に増加するが、加重放電スイッチング索子３も同じよう
な特性なもっている友め■３電流は第３図（ｄ）Ｋ示す
ように直線的に変化し、したがって、放電電流！。も第
３図（・）に示すように直線的に増加する。このように
加重放電電流が増加すると軽負荷で放電していｆｃ＝次
電池ｌの端子電圧は第３図（ｆ）のように低下□しはじ
める。その結果、を時間後（ｔＪの時点）に端子電圧が
規準を圧ｖ〆達するとコンパレータ８はそれｔ検出し出
力χ発生する（第３図（ｇ））。このコンパレータ８の
出刃により短＃ｆ問および長時間タイマ６．７はリセッ
トされ、定電流ドライバ５の動作は停止すると共にタイ
ム男つタｌＯもその時間６１１Ｊ足ｙａ’停止する（第
３図（ｈ））。以上に−より、タイムカウンタ１０の測
定時間は演算処理され蓄電池の残存電気ｊｔ（アンペア
アワー）として表示６１１に表示される。
養。以下、本図ン参照しながら動作説明を行なう、任意
の時間に手動ボタン２が押された場合あるいは一定のイ
ンターバルをとって長時間タイマ６が 、／の時点で第
３図（ａ）で示すような出力を送出すると短時間タイマ
７とタイムカウンター０ａ起動される。５ｇ３１１にお
いて（ｂ）は短時間り、イマ７の出力、（ｈ）はカウン
ター０の出、力を示している。ｔｒの時点になると定電
流ドライバ５は第３図（ｃ）で示すような一定電流馨出
力する。したがってコンデンサ４の端子電圧は非直線的
に増加するが、加重放電スイッチング索子３も同じよう
な特性なもっている友め■３電流は第３図（ｄ）Ｋ示す
ように直線的に変化し、したがって、放電電流！。も第
３図（・）に示すように直線的に増加する。このように
加重放電電流が増加すると軽負荷で放電していｆｃ＝次
電池ｌの端子電圧は第３図（ｆ）のように低下□しはじ
める。その結果、を時間後（ｔＪの時点）に端子電圧が
規準を圧ｖ〆達するとコンパレータ８はそれｔ検出し出
力χ発生する（第３図（ｇ））。このコンパレータ８の
出刃により短＃ｆ問および長時間タイマ６．７はリセッ
トされ、定電流ドライバ５の動作は停止すると共にタイ
ム男つタｌＯもその時間６１１Ｊ足ｙａ’停止する（第
３図（ｈ））。以上に−より、タイムカウンタ１０の測
定時間は演算処理され蓄電池の残存電気ｊｔ（アンペア
アワー）として表示６１１に表示される。
本発明は以上の↓うに構成されているため例えば、太陽
元、風力、波浪等の自然エネルギを一度二次電池に貯蔵
し、そのエネルギな小出しにする電源システムにおいて
は、二次電池内に貯蔵されている電気エネルギ’ｋｌｌ
ｉｌｆ慧読み出す、いわゆる自動車の燃料針のような役
割Ｖ果たすことができる１、特に二次′電池にアリカリ
電池を使用した場合には電解液の比惠より二次電池の残
存容量を測定することは不可能であるので、本充明によ
る残存容量検出装置の使用により二次電池が完全放電す
る前に二次電池を再充電する尋の描直が可能となる。
元、風力、波浪等の自然エネルギを一度二次電池に貯蔵
し、そのエネルギな小出しにする電源システムにおいて
は、二次電池内に貯蔵されている電気エネルギ’ｋｌｌ
ｉｌｆ慧読み出す、いわゆる自動車の燃料針のような役
割Ｖ果たすことができる１、特に二次′電池にアリカリ
電池を使用した場合には電解液の比惠より二次電池の残
存容量を測定することは不可能であるので、本充明によ
る残存容量検出装置の使用により二次電池が完全放電す
る前に二次電池を再充電する尋の描直が可能となる。
本発明による二次電池の残存電気量線ｆはその応用面を
まとめると以下の通りである。
まとめると以下の通りである。
（１）太陽電池電源無線中継所用の二次電池残存容量の
監視。
監視。
（２）風力発電電源無線中継所用Ｏ二次電池残存容ｔｏ
ｗｎ。
ｗｎ。
（３）太陽、風力または波浪発電を利用し次表臓器にお
ける二次電池残存容量の監視。
ける二次電池残存容量の監視。
（４） 太陽、風力または波浪＠ｍｖ利用したテレメ
ータ送信局の二次電池残存容量の監視。
ータ送信局の二次電池残存容量の監視。
以上の説明から明らかなように不発Ｉｊ１３は大意的に
制御が不可能な自然エネルギの変動に対して上記にあげ
たような設備の貯蔵エネルギ蓋の随意の監視を可能とし
、その値による判定または一定値以下に低下した時の警
報発生を感知することにより設備の機能が停止する以前
に二次電池の充電を実施でき設備の信頼性ン飛緬的に向
上させることができる。
制御が不可能な自然エネルギの変動に対して上記にあげ
たような設備の貯蔵エネルギ蓋の随意の監視を可能とし
、その値による判定または一定値以下に低下した時の警
報発生を感知することにより設備の機能が停止する以前
に二次電池の充電を実施でき設備の信頼性ン飛緬的に向
上させることができる。
ａｌ１図は本発明の原理′ｔ′説明するための因で、（
ａ）は異なる放電電流による二次電池の端子電圧の変化
および等残存電気量線を示す特性図、価）扛Ｃ／８０Ｈ
放電電流で放電中の二次電池に端子電圧ｖ８を与える放
電電流と残存電気量の関係を示す特性図、第２図は本発
明による残存容量検出装置の一実施例を示す回路図、第
３図は本発明装置の動作を説明する几めの波形図である
。 Ｖ・・・放電開始電圧 ｖ８・・・残存容量検出電圧
１・・・被測定二次電池 ２・・・負荷抵抗３・・・り
０重放電スイッチング素子 ４・・・積分コンデンサ ５・・・定電流ドライバ６
・・・長時間タイマ ７・・・短時間タイマ８・・・
’Ｉ圧コンパレータ ９・・・基準電圧（ｖ８）ｌＯ・
・・タイムカウンタ −ト・・表示器匿・・・手動測定
ボタン 特許出願人 日本１１気株式会社 １人弁理士 井ノロ 壽 第２図 １ 第５図
ａ）は異なる放電電流による二次電池の端子電圧の変化
および等残存電気量線を示す特性図、価）扛Ｃ／８０Ｈ
放電電流で放電中の二次電池に端子電圧ｖ８を与える放
電電流と残存電気量の関係を示す特性図、第２図は本発
明による残存容量検出装置の一実施例を示す回路図、第
３図は本発明装置の動作を説明する几めの波形図である
。 Ｖ・・・放電開始電圧 ｖ８・・・残存容量検出電圧
１・・・被測定二次電池 ２・・・負荷抵抗３・・・り
０重放電スイッチング素子 ４・・・積分コンデンサ ５・・・定電流ドライバ６
・・・長時間タイマ ７・・・短時間タイマ８・・・
’Ｉ圧コンパレータ ９・・・基準電圧（ｖ８）ｌＯ・
・・タイムカウンタ −ト・・表示器匿・・・手動測定
ボタン 特許出願人 日本１１気株式会社 １人弁理士 井ノロ 壽 第２図 １ 第５図
Claims (1)
- 軽負荷放電中の二次電池に対し、その残量気量と比較し
て無視し得る短時間に直線変化する大電流放電を与える
回路と、手動または周期的に前記大電流放電を与える回
路を起動させる起動部と、前記大電流放電を与えること
により二次電池が一定の端子電圧に達したことを検出す
る回路と、前記大電流放電を開始してから前記一定の端
子電圧に達するまでの時間音測定するタイムカクンタと
から構成した二次電池の残存容量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184825A JPS5885179A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 二次電池の残存容量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56184825A JPS5885179A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 二次電池の残存容量検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885179A true JPS5885179A (ja) | 1983-05-21 |
Family
ID=16159948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56184825A Pending JPS5885179A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 二次電池の残存容量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885179A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103744029A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-23 | 高新兴科技集团股份有限公司 | 一种基于内阻测量单体电池剩余容量的估算方法 |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP56184825A patent/JPS5885179A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103744029A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-23 | 高新兴科技集团股份有限公司 | 一种基于内阻测量单体电池剩余容量的估算方法 |
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