JPS62123924A - ２次電池の劣化判定回路 - Google Patents
２次電池の劣化判定回路Info
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- JPS62123924A JPS62123924A JP60258611A JP25861185A JPS62123924A JP S62123924 A JPS62123924 A JP S62123924A JP 60258611 A JP60258611 A JP 60258611A JP 25861185 A JP25861185 A JP 25861185A JP S62123924 A JPS62123924 A JP S62123924A
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- JP
- Japan
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- circuit
- deterioration
- charging
- battery
- secondary battery
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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
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
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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）
本発明は、ポータプル機器の電源、通信端末その他の停
電補償用電源などに用いられる２次電池の劣化を自動的
に判定する２次電池の劣化判定回路に関するものである
。
電補償用電源などに用いられる２次電池の劣化を自動的
に判定する２次電池の劣化判定回路に関するものである
。
（従来の技術）
近年、電子回路技術の省電力化が進み、各種のポータプ
ル機器が開発されるにつれて、それらの電源としての２
次電池も様々な環境下で使われるようになった。またＬ
ＳＩ化などによりミ子機器の信頼性が著しく向上するに
及んで、その電源としての２次電池電源に対しても、よ
シ高い信頼性が要望されるようになシ、電池の劣化情報
をいち早く検出する必要が生じてきた。
ル機器が開発されるにつれて、それらの電源としての２
次電池も様々な環境下で使われるようになった。またＬ
ＳＩ化などによりミ子機器の信頼性が著しく向上するに
及んで、その電源としての２次電池電源に対しても、よ
シ高い信頼性が要望されるようになシ、電池の劣化情報
をいち早く検出する必要が生じてきた。
電池の劣化を把握する従来技術としては１例えば、特開
昭５８−９７２７３号公報に示されるように、各単位電
池の電圧値のバラツキを計算する組電池装置がある。
昭５８−９７２７３号公報に示されるように、各単位電
池の電圧値のバラツキを計算する組電池装置がある。
以下、図面を参照しながら、上述した組電池装置につい
て説明を行なう。
て説明を行なう。
第４図は従来の組電池装置の構成を示すものである。第
４図において、２１は組電池を構成する単位電池、２１
には単位電池２１の端子、２２は接続体、２３は各単位
電池２１の端子２１ｋから変換器２４に配線される電圧
測定線、２５は変換器２４からの信号を受けて、これを
表示する表示器である。
４図において、２１は組電池を構成する単位電池、２１
には単位電池２１の端子、２２は接続体、２３は各単位
電池２１の端子２１ｋから変換器２４に配線される電圧
測定線、２５は変換器２４からの信号を受けて、これを
表示する表示器である。
以上のように構成された組電池装置について、以下その
動作について説明する。
動作について説明する。
各単位電池２１の電圧は、変換器２４に集められ、平均
値及びその分散が計算され、この値を表示器２５に表示
する。組電池を構成している単位電池の充電終期のバラ
ツキは、使用サイクルまたは使用年月と共に定性的に増
加する傾向があるので、表示器２５に示された分散を表
わす表示線２６と、バラツキの限界線、すなわち組電池
の寿命を示す線２７との比較によって組電池の劣化が判
断できる。
値及びその分散が計算され、この値を表示器２５に表示
する。組電池を構成している単位電池の充電終期のバラ
ツキは、使用サイクルまたは使用年月と共に定性的に増
加する傾向があるので、表示器２５に示された分散を表
わす表示線２６と、バラツキの限界線、すなわち組電池
の寿命を示す線２７との比較によって組電池の劣化が判
断できる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら上記のような構成では、組電池から多数の
引出線を取り出す必要があシ、ポータプル機器などの電
源として小型軽量化が要求される組電池に対しては適当
なものではなかった。また測定電圧の演算処理を行なう
必要がちシその点からも高価なものとなっていた。
引出線を取り出す必要があシ、ポータプル機器などの電
源として小型軽量化が要求される組電池に対しては適当
なものではなかった。また測定電圧の演算処理を行なう
必要がちシその点からも高価なものとなっていた。
本発明は上記問題点に鑑み、小型でかつ安価な２次電池
の劣化判定回路を提供するものである。
の劣化判定回路を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
第１の発明の２次電池の劣化判定回路は、充電回路によ
り断続的に充電が行われる２次電池の劣化判定回路にお
いて、充電電流の有無を検出する通電不能劣化検出回路
と、充電停止中に電池の端子電圧を第１の基準電圧と比
較する短絡劣化検出回路と、断続的に充電が行われる際
に発生する前記２次電池の端子電圧変化の大きさを第２
の基準電圧と比較する容量減劣化検出回路と、前記３つ
の劣化検出回路の出力の論理和を出力する論理和回路と
より構成されるものである。
り断続的に充電が行われる２次電池の劣化判定回路にお
いて、充電電流の有無を検出する通電不能劣化検出回路
と、充電停止中に電池の端子電圧を第１の基準電圧と比
較する短絡劣化検出回路と、断続的に充電が行われる際
に発生する前記２次電池の端子電圧変化の大きさを第２
の基準電圧と比較する容量減劣化検出回路と、前記３つ
の劣化検出回路の出力の論理和を出力する論理和回路と
より構成されるものである。
第２の発明の２次電池の劣化検出回路は、充電回路によ
り断続的に充電が行われ且つ放電回路により断続的に放
電が行われる２次電池の劣化判定回路において、充電電
流又は放電電流の有無を検出する通電不能劣化検出回路
と、充電及び放電の停止中に電池の端子電圧を第１の基
準電圧と比較する短絡劣化検出回路と、断続的に放電が
行われる際に発生する前記２次電池の端子電圧変化の大
きさを第２の基準電圧と比較する容量減劣化検出回路と
、前記３つの劣化検出回路の出力の論理和を出力する論
理和回路とより構成されるものである。
り断続的に充電が行われ且つ放電回路により断続的に放
電が行われる２次電池の劣化判定回路において、充電電
流又は放電電流の有無を検出する通電不能劣化検出回路
と、充電及び放電の停止中に電池の端子電圧を第１の基
準電圧と比較する短絡劣化検出回路と、断続的に放電が
行われる際に発生する前記２次電池の端子電圧変化の大
きさを第２の基準電圧と比較する容量減劣化検出回路と
、前記３つの劣化検出回路の出力の論理和を出力する論
理和回路とより構成されるものである。
（作 用）
一般に２次電池の劣化モードとしては、通電不能劣化・
短絡劣化・容量減劣化の３つのモードに分類される。
短絡劣化・容量減劣化の３つのモードに分類される。
本発明によれば、２次電池にどのモードの劣化が発生し
ても、通電不能劣化検出回路・短絡劣化検出回路・容量
減劣化検出回路のいずれかが作動し、論理和回路が劣化
信号を出力することになる。
ても、通電不能劣化検出回路・短絡劣化検出回路・容量
減劣化検出回路のいずれかが作動し、論理和回路が劣化
信号を出力することになる。
（実施例）
以下筒１の発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第１図は第１の発明の一実施例における２次電池の劣化
判定回路の構成を示すものである。第１図において、２
は直流電源、２は通電不能劣化検出回路であシ、２次電
池４への充電電流の有無を検出する。３は充電回路であ
９２次電池４を断続的に充電する。４は２次電池、５は
容量減劣化検出回路であり、充電回路３の断続によって
発生する２次電池４の端子電圧の変化の大きさを第２の
基準電圧ｖｒｅｆ２と比較することにより容量減劣化を
検出する。６は短絡劣化検出回路であシ、充電回路３が
充電を停止した後、一定時間を経た時点における２次電
池４の開放端子電圧を第１の基準電圧Ｖ ｒ ｅ ｆ
１と比較することにより検出する。７は論理和回路であ
シ、通電不能劣化検出回路２、容量減劣化検出回路５お
よび短絡劣化検出回路６の出力の論理和出力を得るため
のものである。
判定回路の構成を示すものである。第１図において、２
は直流電源、２は通電不能劣化検出回路であシ、２次電
池４への充電電流の有無を検出する。３は充電回路であ
９２次電池４を断続的に充電する。４は２次電池、５は
容量減劣化検出回路であり、充電回路３の断続によって
発生する２次電池４の端子電圧の変化の大きさを第２の
基準電圧ｖｒｅｆ２と比較することにより容量減劣化を
検出する。６は短絡劣化検出回路であシ、充電回路３が
充電を停止した後、一定時間を経た時点における２次電
池４の開放端子電圧を第１の基準電圧Ｖ ｒ ｅ ｆ
１と比較することにより検出する。７は論理和回路であ
シ、通電不能劣化検出回路２、容量減劣化検出回路５お
よび短絡劣化検出回路６の出力の論理和出力を得るため
のものである。
以上のように構成された２次電池の劣化判定回路につい
て、以下その動作を説明する。
て、以下その動作を説明する。
まず１通電不能劣化モードの検出は次のように行なわれ
る。充電回路３が、別に供給される充電制御信号（図示
せず）によって、２次電池４を断続的に充電する。この
充電に対応する充電電流を通電不能劣化検出回路２が監
視しておシ、異常を検知すると劣化信号を出力する。次
に、容量減劣化モードの検出について説明する。２次電
池の容量減劣化の度合は、２次電池の内部抵抗と強い相
関があシ、劣化の進行に判ない内部抵抗は段々と大きく
なる。２次電池の充電をステップ波状に断続すると電池
の端子間電圧もまたステップ波状に変化するが、この変
化の大きさは電池の内部抵抗に比例する。容量減劣化検
出回路５は、前述の端子間電圧のステップ波状の変化の
大きさを別に供給される第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２と比
較し、この基準電圧を超える時、劣化信号を出力する。
る。充電回路３が、別に供給される充電制御信号（図示
せず）によって、２次電池４を断続的に充電する。この
充電に対応する充電電流を通電不能劣化検出回路２が監
視しておシ、異常を検知すると劣化信号を出力する。次
に、容量減劣化モードの検出について説明する。２次電
池の容量減劣化の度合は、２次電池の内部抵抗と強い相
関があシ、劣化の進行に判ない内部抵抗は段々と大きく
なる。２次電池の充電をステップ波状に断続すると電池
の端子間電圧もまたステップ波状に変化するが、この変
化の大きさは電池の内部抵抗に比例する。容量減劣化検
出回路５は、前述の端子間電圧のステップ波状の変化の
大きさを別に供給される第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２と比
較し、この基準電圧を超える時、劣化信号を出力する。
次いで、短絡劣化の検出について説明する。第３図は、
様様な周囲温度におけるＮｉ −Ｃｄ電池の端子電圧を
示すものであシ、ａはトリクル充電中の端子電圧。
様様な周囲温度におけるＮｉ −Ｃｄ電池の端子電圧を
示すものであシ、ａはトリクル充電中の端子電圧。
ｂは充電停止後約４０秒を経過した時点での開放端子電
圧をプロットしたものである。一般に充電中の電池の端
子電圧は、充電電流の大きさに大きく影響される。また
第３図に示されるように、充電中の電池の端子電圧ａの
温度係数は、低温度領域で大きくなるのに対し、充電停
止後４０秒後の開放端子電圧すは、全温度領域において
、略一様な温度係数をもつ。これは充電によって生じた
電池の端子電圧の上昇が、充電停止により徐々に緩和し
てゆき、４０秒経過して略電池固有の値に戻るためであ
シ、緩和に要する時間は充電電流の大きさに依存する。
圧をプロットしたものである。一般に充電中の電池の端
子電圧は、充電電流の大きさに大きく影響される。また
第３図に示されるように、充電中の電池の端子電圧ａの
温度係数は、低温度領域で大きくなるのに対し、充電停
止後４０秒後の開放端子電圧すは、全温度領域において
、略一様な温度係数をもつ。これは充電によって生じた
電池の端子電圧の上昇が、充電停止により徐々に緩和し
てゆき、４０秒経過して略電池固有の値に戻るためであ
シ、緩和に要する時間は充電電流の大きさに依存する。
このことから、多数の直列セルから構成さ九た２次電池
／Ｊツクの中の１〜２セルの短絡劣化を検出するために
は、充電停止後、一定時間経過した時点の開放端子電圧
を監視すればよいことになる。このような観点から、短
絡劣化検出回路６は、充電回路３が２次電池４の充電を
停止した後、一定時間を経過した時点の２次電池４の開
放端子電圧を別に供給される第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１
と比較し、この基準電圧以下に下った時に劣化信号を出
力する。論理和回路７は、前述した３種の劣化信号、す
なわち通電不能、容量減および短絡の劣化モードに対応
する劣化信号の論理和を出力するので、２次電池が如何
なる劣化モードで劣化したとしても劣化情報が出力され
ることになる。
／Ｊツクの中の１〜２セルの短絡劣化を検出するために
は、充電停止後、一定時間経過した時点の開放端子電圧
を監視すればよいことになる。このような観点から、短
絡劣化検出回路６は、充電回路３が２次電池４の充電を
停止した後、一定時間を経過した時点の２次電池４の開
放端子電圧を別に供給される第１の基準電圧Ｖｒｅｆ１
と比較し、この基準電圧以下に下った時に劣化信号を出
力する。論理和回路７は、前述した３種の劣化信号、す
なわち通電不能、容量減および短絡の劣化モードに対応
する劣化信号の論理和を出力するので、２次電池が如何
なる劣化モードで劣化したとしても劣化情報が出力され
ることになる。
次に第２の発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第２図は第２の発明の一実施例における２次電池の劣化
判定回路の構成を示すものである。第２図において、８
は通電不能劣化検出回路であシ、２次電池４から放電回
路９によって放電される放電電流の有無を検出する。９
は放電回路であり、２次電池４を断続的に放電する。そ
の他の部分は、第１図と同一機能をもつもので、同一番
号を付けてその饅明を省略−Ｆ乙、 以上のように構成された２次電池の劣化判定回路につい
て、以下その動作を説明する。
判定回路の構成を示すものである。第２図において、８
は通電不能劣化検出回路であシ、２次電池４から放電回
路９によって放電される放電電流の有無を検出する。９
は放電回路であり、２次電池４を断続的に放電する。そ
の他の部分は、第１図と同一機能をもつもので、同一番
号を付けてその饅明を省略−Ｆ乙、 以上のように構成された２次電池の劣化判定回路につい
て、以下その動作を説明する。
まず、通電不能劣化モードの検出は次のように行なわれ
る。放電回路９が、別に供給される放電制御信号（図示
せず）によって、２次電池４を断続的に放電する。この
放電に対応する放電電流を通電不能劣化検出回路８が監
視しておシ、異常を検知すると劣化信号を出力する。次
に、容量減劣化モードの検出について説明する。２次電
池４の放電をステップ波状に断続すると電池の端子間電
圧もまたステップ波状に変化するが、この変化の大きさ
は電池の内部抵抗に比例する。容量減劣化検出回路５は
、前述の端子間電圧のステップ波状の変化の大きさを、
別に供給される第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較し、こ
の基準電圧を超える時、劣化信号を出力する。短絡劣化
の検出および論理和回路２の動作については、第１図の
実施例と全く同様であシ、その説明を省略する。
る。放電回路９が、別に供給される放電制御信号（図示
せず）によって、２次電池４を断続的に放電する。この
放電に対応する放電電流を通電不能劣化検出回路８が監
視しておシ、異常を検知すると劣化信号を出力する。次
に、容量減劣化モードの検出について説明する。２次電
池４の放電をステップ波状に断続すると電池の端子間電
圧もまたステップ波状に変化するが、この変化の大きさ
は電池の内部抵抗に比例する。容量減劣化検出回路５は
、前述の端子間電圧のステップ波状の変化の大きさを、
別に供給される第２の基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較し、こ
の基準電圧を超える時、劣化信号を出力する。短絡劣化
の検出および論理和回路２の動作については、第１図の
実施例と全く同様であシ、その説明を省略する。
なお、前記の２つの実施例においては、充電または放電
電流の検出を抵抗に発生する電圧を監視するように図示
したが、この構成のみに限定されない。また、これらの
電流の検出場所も、図示された場所に限定されず、充電
または放電電流が流れる通路のどの場所であっても良い
。
電流の検出を抵抗に発生する電圧を監視するように図示
したが、この構成のみに限定されない。また、これらの
電流の検出場所も、図示された場所に限定されず、充電
または放電電流が流れる通路のどの場所であっても良い
。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、２次電池の通電
不能劣化・短絡劣化・容量減劣化のいずれの発生をも判
定することができ、またマイクロコンビーータを用いて
制御する簡便な構成とすることができるので、低価格化
・小型軽量化が実現できるなど、その効果は極めて大き
い。
不能劣化・短絡劣化・容量減劣化のいずれの発生をも判
定することができ、またマイクロコンビーータを用いて
制御する簡便な構成とすることができるので、低価格化
・小型軽量化が実現できるなど、その効果は極めて大き
い。
第１図は第１の発明の一実施例の構成を示す図。
第２図は第２の発明の一実施例の構成を示す図、第３図
はＮｉ−Ｃｄ電池の周囲温度と充電中の端子電圧および
開放端子電圧との関係を示す図、第４図は従来の組電池
装置の構成を示す図である。 １・・・直流電源、２・・・通電不能劣化検出回路、３
・・・充電回路、４・・・２次電池、５・・・容量減劣
化検出回路、６・・・短絡劣化検出回路、７・・・論理
和回路、８・・・通電不能劣化検出回路、９・・・放電
回路、２１・・・単位電池、２１ｋ・・・端子、２２・
・・接続体、２３・・・電圧測定線、２４・・・変換器
、２５・・・表示器、２６・・・表示線、２７・・・限
界線。 特許出願人 日本電信電話株式会社 周囲温度Ｔａ（’ｃ） 第３図 ２５−−一表示器 ２６−−−表示線
はＮｉ−Ｃｄ電池の周囲温度と充電中の端子電圧および
開放端子電圧との関係を示す図、第４図は従来の組電池
装置の構成を示す図である。 １・・・直流電源、２・・・通電不能劣化検出回路、３
・・・充電回路、４・・・２次電池、５・・・容量減劣
化検出回路、６・・・短絡劣化検出回路、７・・・論理
和回路、８・・・通電不能劣化検出回路、９・・・放電
回路、２１・・・単位電池、２１ｋ・・・端子、２２・
・・接続体、２３・・・電圧測定線、２４・・・変換器
、２５・・・表示器、２６・・・表示線、２７・・・限
界線。 特許出願人 日本電信電話株式会社 周囲温度Ｔａ（’ｃ） 第３図 ２５−−一表示器 ２６−−−表示線
Claims (2)
- （１）充電回路により断続的に充電が行われる２次電池
の劣化判定回路において、充電電流の有無を検出する通
電不能劣化検出回路と、充電停止中に電池の端子電圧を
第１の基準電圧と比較する短絡劣化検出回路と、断続的
に充電が行われる際に発生する前記２次電池の端子電圧
変化の大きさを第２の基準電圧と比較する容量減劣化検
出回路と、前記３つの劣化検出回路の出力の論理和を出
力する論理和回路とより構成されることを特徴とする２
次電池の劣化判定回路。 - （２）充電回路により断続的に充電が行われ且つ放電回
路により断続的に放電が行われる２次電池の劣化判定回
路において、充電電流又は放電電流の有無を検出する通
電不能劣化検出回路と、充電及び放電の停止中に電池の
端子電圧を第１の基準電圧と比較する短絡劣化検出回路
と、断続的に放電が行われる際に発生する前記２次電池
の端子電圧変化の大きさを第２の基準電圧と比較する容
量減劣化検出回路と、前記３つの劣化検出回路の出力の
論理和を出力する論理和回路とより構成されることを特
徴とする２次電池の劣化判定回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258611A JPS62123924A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | ２次電池の劣化判定回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258611A JPS62123924A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | ２次電池の劣化判定回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123924A true JPS62123924A (ja) | 1987-06-05 |
Family
ID=17322674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60258611A Pending JPS62123924A (ja) | 1985-11-20 | 1985-11-20 | ２次電池の劣化判定回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123924A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014087854A1 (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電子制御装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612822A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-07 | Gen Co Ltd | Charging circuit |
| JPS58179132A (ja) * | 1982-04-12 | 1983-10-20 | 日本電信電話株式会社 | 無停電電源装置の電池劣化検出回路 |
| JPS5948661A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池の寿命判定装置 |
| JPS59159632A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-10 | 日本電信電話株式会社 | 端末装置用予備電源の監視回路 |
| JPS59193371A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無停電電源装置の電池劣化検出回路 |
-
1985
- 1985-11-20 JP JP60258611A patent/JPS62123924A/ja active Pending
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