JPS5948661A - 密閉形鉛蓄電池の寿命判定装置 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池の寿命判定装置Info
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- JPS5948661A JPS5948661A JP57160013A JP16001382A JPS5948661A JP S5948661 A JPS5948661 A JP S5948661A JP 57160013 A JP57160013 A JP 57160013A JP 16001382 A JP16001382 A JP 16001382A JP S5948661 A JPS5948661 A JP S5948661A
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- Japan
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- battery
- life
- internal resistance
- voltage
- sealed lead
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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]
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
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】
産業上の利用分野
２ベニ゛
本発明は、トリクル充電や浮動充電状態で使用され、停
電時には負荷に信頼性の高い安定な電力を供給する密閉
形鉛蓄電池の寿命判定装置に関するものである。
電時には負荷に信頼性の高い安定な電力を供給する密閉
形鉛蓄電池の寿命判定装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
これまでめ密閉形鉛蓄電池の多くは充電中に発生する酸
素ガスを負極板に吸収させる密閉方式を採用しており、
また非流動化した電解液を使用するため、電解液比重を
測定することによる容量推定が困難であシ、さらに極板
群を収納する電そうも不透明なものを使用しているため
、目視等による極板の劣化状態の把握も不可能であった
。従って電池の劣化状態を測定するためには、一定の負
荷で電池を放電させ、その放電時間と電圧とより電池容
量を測定するしか方法がなかった。しかしこのように電
池の劣化状態を知るだめの容量試験には、専用の測定装
置が必要で、しかもある程度定期的に実施せねば意味が
なく、また測定費用が高くなるので、安価な密閉形鉛蓄
電池では実施が困難であった。このためトリクル充電あ
るいは浮３ペーソ 動充電状態で使用される負極吸収式の密閉形鉛蓄電池は
、定期的に蓄電池を交換することによシ、電源システム
の信頼性を保っているが、周囲温度が高い場合や、充電
電圧が高い場合には減液量や正極格子の腐食量が多くな
り、第１図のように内部抵抗イの増加とともに早期に容
量口が低下する可能性があり、電源システムの信頼性を
保持するには問題があった。なお第１図は電池の仕様が
１２Ｖ、３．ＱＡｈテ周囲温度を２６±２℃、充電電圧
を１３．５ Ｖとしたトリクル充電状態の特性を示す。
素ガスを負極板に吸収させる密閉方式を採用しており、
また非流動化した電解液を使用するため、電解液比重を
測定することによる容量推定が困難であシ、さらに極板
群を収納する電そうも不透明なものを使用しているため
、目視等による極板の劣化状態の把握も不可能であった
。従って電池の劣化状態を測定するためには、一定の負
荷で電池を放電させ、その放電時間と電圧とより電池容
量を測定するしか方法がなかった。しかしこのように電
池の劣化状態を知るだめの容量試験には、専用の測定装
置が必要で、しかもある程度定期的に実施せねば意味が
なく、また測定費用が高くなるので、安価な密閉形鉛蓄
電池では実施が困難であった。このためトリクル充電あ
るいは浮３ペーソ 動充電状態で使用される負極吸収式の密閉形鉛蓄電池は
、定期的に蓄電池を交換することによシ、電源システム
の信頼性を保っているが、周囲温度が高い場合や、充電
電圧が高い場合には減液量や正極格子の腐食量が多くな
り、第１図のように内部抵抗イの増加とともに早期に容
量口が低下する可能性があり、電源システムの信頼性を
保持するには問題があった。なお第１図は電池の仕様が
１２Ｖ、３．ＱＡｈテ周囲温度を２６±２℃、充電電圧
を１３．５ Ｖとしたトリクル充電状態の特性を示す。
一般の鉛りンチモン合金格子を使用した鉛蓄電池の寿命
モードは主としてアンチモン合金製の正極格子の腐食と
、負極板上に析出したアンチモンによる自己放電の増大
とそれに伴うセル間バラツキに起因する容量低下である
のに対して、負極吸収式の密閉形鉛蓄電池の劣化寿命モ
ードは、自己放電や格子腐食が少ない鉛−カルシウム系
合金を使用しているため、このような要因で寿命に至る
ことは少ない。しかしその反面一般の電池に比較して電
解液量が比較的少なく、電解液中の水分の蒸発、または
ガスの逸散による内部抵抗の増加が寿命劣化の主原因と
なる。
モードは主としてアンチモン合金製の正極格子の腐食と
、負極板上に析出したアンチモンによる自己放電の増大
とそれに伴うセル間バラツキに起因する容量低下である
のに対して、負極吸収式の密閉形鉛蓄電池の劣化寿命モ
ードは、自己放電や格子腐食が少ない鉛−カルシウム系
合金を使用しているため、このような要因で寿命に至る
ことは少ない。しかしその反面一般の電池に比較して電
解液量が比較的少なく、電解液中の水分の蒸発、または
ガスの逸散による内部抵抗の増加が寿命劣化の主原因と
なる。
発明の目的
本発明は、負極吸収式の密閉形鉛蓄電池では、第１図に
示すように減液による内部抵抗増加が容量と相関を示す
ことに着目し、この内部抵抗を短時間パルス電流を蓄電
池に流した時の端子電圧の変化より測定し、その内部抵
抗値より電池の容量劣化状態を推定して、蓄電池寿命を
表示させ、新たな電池と交換することにより信頼性の高
い電源システムを供給することを目的とする。
示すように減液による内部抵抗増加が容量と相関を示す
ことに着目し、この内部抵抗を短時間パルス電流を蓄電
池に流した時の端子電圧の変化より測定し、その内部抵
抗値より電池の容量劣化状態を推定して、蓄電池寿命を
表示させ、新たな電池と交換することにより信頼性の高
い電源システムを供給することを目的とする。
発明の構成
上記目的を達成するだめ、本発明はトリクル充電あるい
は浮動充電状態で使用される負極吸収式密閉形鉛蓄電池
の容量低下と共に増加する内部抵抗を、発振器で作った
０、１〜０．５１１５’のパルス幅をもつパルス電流を
、周期的に蓄電池に短時間流し、その時の端子電圧変化
を増幅して検出するとともに、この内部抵抗を新品電池
の内部抵抗の２５ページ 〜４倍に設定された規定値と比較し、規定値より内部抵
抗が高くなった時には、寿命表示ランプを点灯させる等
の表示を行なう構成としたものである。
は浮動充電状態で使用される負極吸収式密閉形鉛蓄電池
の容量低下と共に増加する内部抵抗を、発振器で作った
０、１〜０．５１１５’のパルス幅をもつパルス電流を
、周期的に蓄電池に短時間流し、その時の端子電圧変化
を増幅して検出するとともに、この内部抵抗を新品電池
の内部抵抗の２５ページ 〜４倍に設定された規定値と比較し、規定値より内部抵
抗が高くなった時には、寿命表示ランプを点灯させる等
の表示を行なう構成としたものである。
このように、簡単な回路で内部抵抗を測定してこの内部
抵抗値より容量低下の警報ランプ等を点灯させ、新品電
池との交換指示を出せば蓄電池の交換時期が明確となり
、蓄電池寿命によって停電時に電力供給が停止するよう
なトラブルを解消し、電源システムの信頼性を向上させ
ることができる。
抵抗値より容量低下の警報ランプ等を点灯させ、新品電
池との交換指示を出せば蓄電池の交換時期が明確となり
、蓄電池寿命によって停電時に電力供給が停止するよう
なトラブルを解消し、電源システムの信頼性を向上させ
ることができる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について図面に基づき説明する
。
。
第２図は、トリクル充電中の負極吸収式の密閉形鉛蓄電
池の内部抵抗を測定し、この測定値の大きさにより寿命
表示を行なう回路構成を示す。
池の内部抵抗を測定し、この測定値の大きさにより寿命
表示を行なう回路構成を示す。
以下、この構成の詳細と作用について説明する。。
図中ＩＣ，は１〜３０日間程度の任意に設定された周期
で１０〜１０ｏｍにのパルス幅で信号を発生させる長期
間タイマーＴによって、発振期間が制６ベ ′ 御され、ｄｌｘ机Ｒ＋ 、 Ｒ２とコンデンサＣ１とに
よって発振周波数が１〜１０ＫＨ２に決定されるマルチ
バイブレータ式のＩＣ発振器、Ｑｌは発振器工Ｃ１の出
力によって制御され、放電電流設定抵抗Ｒ３によって決
定される電流で、電池Ｂ１を間欠的に放電させるスイッ
チング用トランジスタである。
で１０〜１０ｏｍにのパルス幅で信号を発生させる長期
間タイマーＴによって、発振期間が制６ベ ′ 御され、ｄｌｘ机Ｒ＋ 、 Ｒ２とコンデンサＣ１とに
よって発振周波数が１〜１０ＫＨ２に決定されるマルチ
バイブレータ式のＩＣ発振器、Ｑｌは発振器工Ｃ１の出
力によって制御され、放電電流設定抵抗Ｒ３によって決
定される電流で、電池Ｂ１を間欠的に放電させるスイッ
チング用トランジスタである。
ＩＣ２は、一定周期の間欠放電を蓄電池Ｂ１に加えた時
に、端子電圧変化の一定周波数以上の交流会のみを、コ
ンデンサＣ２と抵抗Ｒ４、Ｒ５の設定値にしたがって増
幅するフィルタ作用を有する増幅器、ＩＣ３は信号増幅
器工Ｃ２によって増幅された電池端子電圧と、抵抗Ｒ６
、Ｒ７と可変抵抗ＶＲ＋とによって設定された寿命表示
ランプ点灯基準電圧とを比較し、電池端子電圧信号のピ
ークが基準電圧よシ高くなると出力が反転する比較器、
Ｑ２は比較器ＩＣ３の出力によって制御され、寿命表示
用発光ダイオードＤ１を点灯するサイリスクＳＣＲ１を
制御するトランジスタ、ＳＷ＋は寿命表示発光ダイオー
ドＤ１とサイリスタ５ＣＲＴをリセットするだめのスイ
ッチである。なおＲ８、Ｒ９、ＲｊＯ、Ｒ１１゜７ ベ
ージ Ｒ１２は設定抵抗、Ｃ３はコンデンサを示す。
に、端子電圧変化の一定周波数以上の交流会のみを、コ
ンデンサＣ２と抵抗Ｒ４、Ｒ５の設定値にしたがって増
幅するフィルタ作用を有する増幅器、ＩＣ３は信号増幅
器工Ｃ２によって増幅された電池端子電圧と、抵抗Ｒ６
、Ｒ７と可変抵抗ＶＲ＋とによって設定された寿命表示
ランプ点灯基準電圧とを比較し、電池端子電圧信号のピ
ークが基準電圧よシ高くなると出力が反転する比較器、
Ｑ２は比較器ＩＣ３の出力によって制御され、寿命表示
用発光ダイオードＤ１を点灯するサイリスクＳＣＲ１を
制御するトランジスタ、ＳＷ＋は寿命表示発光ダイオー
ドＤ１とサイリスタ５ＣＲＴをリセットするだめのスイ
ッチである。なおＲ８、Ｒ９、ＲｊＯ、Ｒ１１゜７ ベ
ージ Ｒ１２は設定抵抗、Ｃ３はコンデンサを示す。
このような回路構成における寿命判定装置の動作は、長
時間タイマー下よりの定期的な信号で、マルチバイブレ
ータＩＣ＋が一定時間発振し、この出力でトランジスタ
Ｑ１が動作して蓄電池Ｂ１を間欠的に放電させる。この
時内部抵抗に比例しだ電圧変動が蓄電池Ｂ１の端子に現
われるので、この電圧変動を増幅器ＩＣ２で増幅し、そ
の出力ピーク電圧が設定値を超えると比較器ＩＣ３の出
力がＯｖとなり、トランジスタＱ２、サイリスタ８０，
１２１をオンとするので、寿命表示ランプＤ１が点灯し
て蓄電池Ｂ１の劣化を知らせるものである。
時間タイマー下よりの定期的な信号で、マルチバイブレ
ータＩＣ＋が一定時間発振し、この出力でトランジスタ
Ｑ１が動作して蓄電池Ｂ１を間欠的に放電させる。この
時内部抵抗に比例しだ電圧変動が蓄電池Ｂ１の端子に現
われるので、この電圧変動を増幅器ＩＣ２で増幅し、そ
の出力ピーク電圧が設定値を超えると比較器ＩＣ３の出
力がＯｖとなり、トランジスタＱ２、サイリスタ８０，
１２１をオンとするので、寿命表示ランプＤ１が点灯し
て蓄電池Ｂ１の劣化を知らせるものである。
第３図において、本発明による前記実施例の寿命判定器
を用いたトリクル充電状態（充電電圧１４、○Ｖ）の電
池の温度４０±３°Ｃにおける寿余表示ハと、負極吸収
式密閉形鉛蓄電池の放電容量口およびｌＫＨ２程度の交
流電圧を蓄電池端子に加え流れる交流電流より内部抵抗
を測定する従来の内部抵抗計で測定した内部抵抗イとの
関係を示す。
を用いたトリクル充電状態（充電電圧１４、○Ｖ）の電
池の温度４０±３°Ｃにおける寿余表示ハと、負極吸収
式密閉形鉛蓄電池の放電容量口およびｌＫＨ２程度の交
流電圧を蓄電池端子に加え流れる交流電流より内部抵抗
を測定する従来の内部抵抗計で測定した内部抵抗イとの
関係を示す。
このように本実施例によれば、短時間のパルス放電で電
池の内部抵抗を測定するため、分極による蓄電池起電力
変化による誤差が少なく、蓄電池端子電圧の変化も数ｍ
Ｖ程度と小さいので充電器ＯＨを接続した状態でも内部
抵抗の測定が可能である０ まだ、蓄電池の端子電圧変化の増幅時に、増幅器にフィ
ルター特性を持たせ、１Ｋｌ−ＩＸ程度以上の周波数成
分のみ増幅するので、蓄電池の放電時や充電時のリップ
ルや電圧変化による誤動作を防止できる。
池の内部抵抗を測定するため、分極による蓄電池起電力
変化による誤差が少なく、蓄電池端子電圧の変化も数ｍ
Ｖ程度と小さいので充電器ＯＨを接続した状態でも内部
抵抗の測定が可能である０ まだ、蓄電池の端子電圧変化の増幅時に、増幅器にフィ
ルター特性を持たせ、１Ｋｌ−ＩＸ程度以上の周波数成
分のみ増幅するので、蓄電池の放電時や充電時のリップ
ルや電圧変化による誤動作を防止できる。
発明の効果
以上のように本発明によれば次の効果を得ることができ
る。
る。
（１）簡単な回路構成で、トリクル充電や浮動充電状態
で使用される負極吸収式の密閉形鉛蓄電池の寿命判定が
可能に々つだ。
で使用される負極吸収式の密閉形鉛蓄電池の寿命判定が
可能に々つだ。
（２）小形で安価に寿命判定回路および表示部を構成で
き、充電器内あるいは電池への取シ付けも可能であると
ともに、携帯用寿命判定器しても使用可能である。
き、充電器内あるいは電池への取シ付けも可能であると
ともに、携帯用寿命判定器しても使用可能である。
９ページ
（３）適切な寿命判定が可能になって蓄電池の交換時期
が明確になり、停電時の電力供給がより確実に行なえる
ので、電源システムとした場合の信頼性が向上する。
が明確になり、停電時の電力供給がより確実に行なえる
ので、電源システムとした場合の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図はトリクル充電状態の密閉形鉛蓄電池の内部抵抗
と容量との関係を示す特性図、第２図は本発明の一実施
例である密閉形鉛蓄電池の内部抵抗測定回路および劣化
状態表示回路を示す図、第３図は本発明による寿命判定
器の動作状態の一例を示す図である。 ＭＣＩ・・・・・・発振器、ＩＣ２・・・・・・増幅器
（アンプ）、ＩＣ３・・・・・・比較器、Ｑｌ・・・・
・・スイッチング用トランジスタ、Ｑ２・・・・・・制
御用トランジスタ、ＳＣＲ＋・・・・・・サイリスタ、
Ｄｌ・・・・・・発光ダイオード、ＳＷ＋・・・・・・
リセットスイッチ、ＶＲ＋・・・・・・寿命表示設定可
変抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 θ Ｉ２ ２４３６ Ｊ ６ρ
と容量との関係を示す特性図、第２図は本発明の一実施
例である密閉形鉛蓄電池の内部抵抗測定回路および劣化
状態表示回路を示す図、第３図は本発明による寿命判定
器の動作状態の一例を示す図である。 ＭＣＩ・・・・・・発振器、ＩＣ２・・・・・・増幅器
（アンプ）、ＩＣ３・・・・・・比較器、Ｑｌ・・・・
・・スイッチング用トランジスタ、Ｑ２・・・・・・制
御用トランジスタ、ＳＣＲ＋・・・・・・サイリスタ、
Ｄｌ・・・・・・発光ダイオード、ＳＷ＋・・・・・・
リセットスイッチ、ＶＲ＋・・・・・・寿命表示設定可
変抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 θ Ｉ２ ２４３６ Ｊ ６ρ
Claims (3)
- （１）トリクル充電あるいは浮動充電状態で使用される
密閉形鉛蓄電池の内部抵抗を測定する回路と、その測、
定値と基準値とを比較して電池寿命を表示する回路とを
備えた密閉形鉛蓄電池の寿命判定装置。 - （２） 間欠的なパルス電流を蓄電池に流し、蓄電池
に流れる電流値と電池電圧変化とより内部抵抗を測定す
る回路を備えた特許請求の範囲第１項記載の密閉形鉛蓄
電池の寿命判定装置。 - （３） 内部抵抗測定回路と寿命判定表示装置とが、
蓄電池あるいは充電器と一体化されている特許請求の範
囲第１項または第２項記載の密閉形鉛蓄電池の寿命判定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57160013A JPS5948661A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 密閉形鉛蓄電池の寿命判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57160013A JPS5948661A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 密閉形鉛蓄電池の寿命判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5948661A true JPS5948661A (ja) | 1984-03-19 |
Family
ID=15706085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57160013A Pending JPS5948661A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 密閉形鉛蓄電池の寿命判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5948661A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231339A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-10 | 新神戸電機株式会社 | 密閉型鉛蓄電池用充電器 |
| JPS62123924A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-05 | 日本電信電話株式会社 | ２次電池の劣化判定回路 |
| WO1994007278A1 (en) * | 1992-09-14 | 1994-03-31 | M & C Co., Ltd. | Method for inspecting battery and apparatus therefor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221178A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-17 | Herculite Protective Fab | Method of destroying cockroach and other noxious crawler insects |
| JPS52145734A (en) * | 1976-05-28 | 1977-12-05 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of deciding life fo storage battery |
| JPS5342327A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-17 | Seiko Instr & Electronics | Circuit for detecting battery life |
-
1982
- 1982-09-13 JP JP57160013A patent/JPS5948661A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221178A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-17 | Herculite Protective Fab | Method of destroying cockroach and other noxious crawler insects |
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| JPS6231339A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-10 | 新神戸電機株式会社 | 密閉型鉛蓄電池用充電器 |
| JPS62123924A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-05 | 日本電信電話株式会社 | ２次電池の劣化判定回路 |
| WO1994007278A1 (en) * | 1992-09-14 | 1994-03-31 | M & C Co., Ltd. | Method for inspecting battery and apparatus therefor |
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