JPS63208773A - 蓄電池の残存容量監視装置 - Google Patents
蓄電池の残存容量監視装置Info
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- JPS63208773A JPS63208773A JP62040335A JP4033587A JPS63208773A JP S63208773 A JPS63208773 A JP S63208773A JP 62040335 A JP62040335 A JP 62040335A JP 4033587 A JP4033587 A JP 4033587A JP S63208773 A JPS63208773 A JP S63208773A
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- 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〕
本発明は、蓄電池を利用した電源システムに係り、特に
蓄電池の残存容量監視に関するものである。
蓄電池の残存容量監視に関するものである。
蓄電池は、無停電電源システム、灯台、無線中継局等多
方面にわたって利用されている。これらの分野での利用
では、蓄電池は十分に充電状態にあシ停電時のみ蓄電池
が利用されるかめるいは負荷′電力に比べ蓄電池容黴が
十分に大きく取られている。このため蓄電池の残存容量
の状態にはあまり注意が払われておらず容量監視装装置
も充放電１流を積算するだけかあるいは充電効率を一律
にかける程度であった。
方面にわたって利用されている。これらの分野での利用
では、蓄電池は十分に充電状態にあシ停電時のみ蓄電池
が利用されるかめるいは負荷′電力に比べ蓄電池容黴が
十分に大きく取られている。このため蓄電池の残存容量
の状態にはあまり注意が払われておらず容量監視装装置
も充放電１流を積算するだけかあるいは充電効率を一律
にかける程度であった。
従来の′ｉＩｔ電池の使用法は、停電時あるいは電力不
足時に十分充電された蓄電池から電力を供給する方法で
桑り充放′４の回数が少なくまた。放電後は、十分に蓄
電池が回復するまで充電を行うものである。このため従
来の電流値を積算した充放電監視装置でも十分に目的を
達することができた。
足時に十分充電された蓄電池から電力を供給する方法で
桑り充放′４の回数が少なくまた。放電後は、十分に蓄
電池が回復するまで充電を行うものである。このため従
来の電流値を積算した充放電監視装置でも十分に目的を
達することができた。
また充放電回数の多い無線中継局や灯台等での蓄電池の
使用に際しては蓄電池が過放電状態とならないように蓄
電池容緻が負荷より十分に大きく設計されておシ蓄電池
容量に注意を払わなくても良かった。
使用に際しては蓄電池が過放電状態とならないように蓄
電池容緻が負荷より十分に大きく設計されておシ蓄電池
容量に注意を払わなくても良かった。
ところで、近年太陽電池の発成電力を利用する太陽光発
電システムの研究が行なわれ実用化されようとしている
。この太陽光発電システムにおいては、太陽電池の発電
量は天候の状態に左右され一定とはならず非常に不安定
となる。このため太陽電池の出力に蓄電池を設は出力安
定化を計る場合がある。
電システムの研究が行なわれ実用化されようとしている
。この太陽光発電システムにおいては、太陽電池の発電
量は天候の状態に左右され一定とはならず非常に不安定
となる。このため太陽電池の出力に蓄電池を設は出力安
定化を計る場合がある。
この場合の蓄電池の役割としては不足電力を供給するだ
けでなく太陽電池の発電電力が負荷電力を上まわった場
合は電力を貯蔵する目的にも使われる。このため蓄電池
の充放電回数が多くなシ。
けでなく太陽電池の発電電力が負荷電力を上まわった場
合は電力を貯蔵する目的にも使われる。このため蓄電池
の充放電回数が多くなシ。
また、太陽１池の発電量が日射量に左右されるため蓄電
池の充放電電流も一足でなくなる。蓄電池をこのような
充放電回数が多く、充放電′ｖｌ流が一定でない状態で
使用した場合には、蓄電池の容量変化は電流値の積算に
よる容量変化に一定の充放電動″４を考慮しただけでは
正確な容量は把握できず、従来の充放電監視装置では計
測容量と蓄電池実容量の間に大きな差が生じてしまい実
用に供しないとの問題点があった。
池の充放電電流も一足でなくなる。蓄電池をこのような
充放電回数が多く、充放電′ｖｌ流が一定でない状態で
使用した場合には、蓄電池の容量変化は電流値の積算に
よる容量変化に一定の充放電動″４を考慮しただけでは
正確な容量は把握できず、従来の充放電監視装置では計
測容量と蓄電池実容量の間に大きな差が生じてしまい実
用に供しないとの問題点があった。
本発明の目的は、蓄電池の充放電回数が多くしかも充放
電電流が一定でない１吏用状態においても蓄電池の容量
を正確に計測できる容量監視装置を提供することにある
。
電電流が一定でない１吏用状態においても蓄電池の容量
を正確に計測できる容量監視装置を提供することにある
。
上記問題点は、電流値を換算した値に、蓄電池の充電状
態による充゛電効率、放這直流によって決まる放；効率
及び蓄電池液温による温度係′ａ！ｉ、を逐次考慮する
ことＫより解決することができる。
態による充゛電効率、放這直流によって決まる放；効率
及び蓄電池液温による温度係′ａ！ｉ、を逐次考慮する
ことＫより解決することができる。
ｓ電池に充電を行う場合は、必ずしも入力された電力が
全て蓄積されるのではなくＭ電池のその時の充電状態に
より第３図に示す充電効率ＥＦにて蓄積される。蓄電池
の充電状態が６０％以下の場合は、充電効率がほぼ１０
０％であシ蓄電池に入力された電力はほとんど全てが貯
蔵されるが充電状態が６０％以上では除々に効率が悪く
なシミ力量として貯蔵されにくくなる。効率が悪くなっ
た分の成力量は、蓄電池のガツシング、内部発熱として
使用される。一方、蓄電池を放電する場合に放ｍｔ流の
値によっても蓄電池の容量が変化することも知られてお
り放電電流と換算係数Ｋｌの関係を示すと第４図の様に
なる。蓄電池では充放電の電流を表現する場合に蓄電池
の定格容量に相当する電流ｔ−１ＯＡとして表わしてい
る。従って第４図中の０． Ｉ ＯＡは定格容量値の１
／１ｏの電流値を意味している。放電に際しては大電流
で放電するとｔａの化学反応が内部まで十分に浸透しな
いため蓄電池の容量が低下し第４図に示すグラフとなる
。蓄電池の容量に影響を与える要因としてもう１つの蓄
電池の液温がある。液温か上昇すると蓄電池の容量は増
大し温度換算係数Ｋｍと温度の関係は第５図の様になる
。
全て蓄積されるのではなくＭ電池のその時の充電状態に
より第３図に示す充電効率ＥＦにて蓄積される。蓄電池
の充電状態が６０％以下の場合は、充電効率がほぼ１０
０％であシ蓄電池に入力された電力はほとんど全てが貯
蔵されるが充電状態が６０％以上では除々に効率が悪く
なシミ力量として貯蔵されにくくなる。効率が悪くなっ
た分の成力量は、蓄電池のガツシング、内部発熱として
使用される。一方、蓄電池を放電する場合に放ｍｔ流の
値によっても蓄電池の容量が変化することも知られてお
り放電電流と換算係数Ｋｌの関係を示すと第４図の様に
なる。蓄電池では充放電の電流を表現する場合に蓄電池
の定格容量に相当する電流ｔ−１ＯＡとして表わしてい
る。従って第４図中の０． Ｉ ＯＡは定格容量値の１
／１ｏの電流値を意味している。放電に際しては大電流
で放電するとｔａの化学反応が内部まで十分に浸透しな
いため蓄電池の容量が低下し第４図に示すグラフとなる
。蓄電池の容量に影響を与える要因としてもう１つの蓄
電池の液温がある。液温か上昇すると蓄電池の容量は増
大し温度換算係数Ｋｍと温度の関係は第５図の様になる
。
以上に挙げた、充電効率ＥＦ、放電率換算係数ＫＫ、温
度換算係数Ｋｍの三つの要因で蓄電池の容量が変化する
。従って蓄電池に流出入する充放電流値を監視し上の充
電効率ＥＦ、放電率換算係数Ｋｔｓ及び温度換算係数Ｋ
ｓを常に補正した上で積算を行い蓄電池の容量を計算す
れば正確な蓄電池容量を計算することができる。
度換算係数Ｋｍの三つの要因で蓄電池の容量が変化する
。従って蓄電池に流出入する充放電流値を監視し上の充
電効率ＥＦ、放電率換算係数Ｋｔｓ及び温度換算係数Ｋ
ｓを常に補正した上で積算を行い蓄電池の容量を計算す
れば正確な蓄電池容量を計算することができる。
本発明の実施例を第１図に示す。第１図は、太陽電池電
源１により電力を得て逆流防止ダイオード２全通して負
荷３に電力を供給するとともに余剰電力を蓄電池５に貯
蔵するシステムを示している。電流検出器４は蓄電池５
に流出入する電流を検出しており増幅器６は電流検出器
４の出力を適当な信号レベルＩＮに変換し演算器１０に
信号を送っている。
源１により電力を得て逆流防止ダイオード２全通して負
荷３に電力を供給するとともに余剰電力を蓄電池５に貯
蔵するシステムを示している。電流検出器４は蓄電池５
に流出入する電流を検出しており増幅器６は電流検出器
４の出力を適当な信号レベルＩＮに変換し演算器１０に
信号を送っている。
一方蓄電池５には温度検出′ａ７が取付けられて液温を
検出してお〕温度検出器７の出力は増幅器８により適当
な信号レベルＴＮに変換され演算器１０に同じく入力さ
れている。また演算器１０にはさらに初期容量値設定回
路９が接続されている。
検出してお〕温度検出器７の出力は増幅器８により適当
な信号レベルＴＮに変換され演算器１０に同じく入力さ
れている。また演算器１０にはさらに初期容量値設定回
路９が接続されている。
演算器１０は容量の計測を開始するにあたり、初期容量
設定回路９より初期容量ＡＨｏｔ−読込み記憶する。こ
の場合の初期容量は蓄電池５が十分充電された状態で１
００％とするなどの方法で十分正確な値とする必要があ
る。演算器１０は、初期容量Ａ Ｈｏを記憶した後サン
プリング間隔ΔＴ後に増１１穫器６，８よυ電流値Ｊｘ
・蓄電池液温Ｔｗｔ取込む。演算器１０にはあらかじめ
第３図の充゛ζ状態と充電効率ＥＦの関係、第４図の放
電電流と容量換算係数に１の関係、及び第５図の蓄′電
池液温と蓄電池容量換算係数に！の関係が記憶されてお
シ初期容量ＡＨＯを蓄電池液温Ｔｅｌに相当する容量換
算係数に！により初期容量ヲ（１）式により補正する。
設定回路９より初期容量ＡＨｏｔ−読込み記憶する。こ
の場合の初期容量は蓄電池５が十分充電された状態で１
００％とするなどの方法で十分正確な値とする必要があ
る。演算器１０は、初期容量Ａ Ｈｏを記憶した後サン
プリング間隔ΔＴ後に増１１穫器６，８よυ電流値Ｊｘ
・蓄電池液温Ｔｗｔ取込む。演算器１０にはあらかじめ
第３図の充゛ζ状態と充電効率ＥＦの関係、第４図の放
電電流と容量換算係数に１の関係、及び第５図の蓄′電
池液温と蓄電池容量換算係数に！の関係が記憶されてお
シ初期容量ＡＨＯを蓄電池液温Ｔｅｌに相当する容量換
算係数に！により初期容量ヲ（１）式により補正する。
ＡＨｏ ’ ＝Ａル×ん °ｌ１（１）
次にサンプリング間隔ΔＴと電流１直ＩＮにより積算容
量値ΔＡ Ｈｅ （２）式により計算する。
次にサンプリング間隔ΔＴと電流１直ＩＮにより積算容
量値ΔＡ Ｈｅ （２）式により計算する。
ΔＡＨ−ΔＴＸＩＮ ・・・
・川・・（２）ここで電流値Ｉ＋ｅの方向により蓄電池
５が充電状態であれば、第３図のＡＨｏ’に相当する充
電効率ＥＦにより（３）式により蓄電池容ｆｆ１ＡＨｔ
ｅ計算する。
・川・・（２）ここで電流値Ｉ＋ｅの方向により蓄電池
５が充電状態であれば、第３図のＡＨｏ’に相当する充
電効率ＥＦにより（３）式により蓄電池容ｆｆ１ＡＨｔ
ｅ計算する。
ＡＨｓ ＝ＡＩ（ｏ’＋ΔＡＨＸＥＦ＝ＡＨｏ’＋ΔＴ
ＸＩＮＸＥＦ・・・・・・・・・（３） 一方電流値ＩＮが蓄電池５から放電する方向であれば第
４図Ｉ）ｌに相当する容量換算係数に１により（４）式
より蓄電池容量ＡＨ１を計算する。
ＸＩＮＸＥＦ・・・・・・・・・（３） 一方電流値ＩＮが蓄電池５から放電する方向であれば第
４図Ｉ）ｌに相当する容量換算係数に１により（４）式
より蓄電池容量ＡＨ１を計算する。
ＡＨＬ＝ （ＡＨｏ’−ΔＡＨ） Ｘ Ｋｔ ＝ （Ａ
Ｈｏ Ｘ Ｋｔ−ΔＴＸＩＮ）ＸＫｔ
・・・・川・・（４）ここで得られた
蓄′成池容量は蓄電池温度Ｔ１１゜電流値Ｉｌｌで４１
時間充放電した蓄電池の実容量を示していることになる
。以後は上記で得られ九Ａ ＨＩを初期容量Ａｆ（０と
おきかえ同様の計算過程をくりかえして行けばサンプリ
ング時間ｄＴ毎に蓄電池の実容量が把握できることにな
る。
Ｈｏ Ｘ Ｋｔ−ΔＴＸＩＮ）ＸＫｔ
・・・・川・・（４）ここで得られた
蓄′成池容量は蓄電池温度Ｔ１１゜電流値Ｉｌｌで４１
時間充放電した蓄電池の実容量を示していることになる
。以後は上記で得られ九Ａ ＨＩを初期容量Ａｆ（０と
おきかえ同様の計算過程をくりかえして行けばサンプリ
ング時間ｄＴ毎に蓄電池の実容量が把握できることにな
る。
ところで上記計算過程においては蓄電池に流出入する電
流の積算を行っているため計測器の精度に比較して蓄電
池容量計測期間が長すぎると蓄電池の実容量と計測値の
間に誤差が生じこれが拡大されることが考えられる。こ
れを避けるためには長期間の計測の際には定期的に贅電
池計測容量を補正する必要がある。蓄電池液が十分に攪
拌された状態であれば蓄電池容量と比重値には第６図に
□示す関係がある。比重値の変化は蓄電池の充
放電電流の変化に比して緩慢であシ常時の計測には使用
できなｉが、一定期間毎に蓄電池液を十分に攪拌し比重
値を計測することにより蓄電池容量を定期的に補正する
ことは可能である。この方法を適用した実施例を第２図
に示す。第２図中第１図と番号が同じものは同一機能を
有するものである。
流の積算を行っているため計測器の精度に比較して蓄電
池容量計測期間が長すぎると蓄電池の実容量と計測値の
間に誤差が生じこれが拡大されることが考えられる。こ
れを避けるためには長期間の計測の際には定期的に贅電
池計測容量を補正する必要がある。蓄電池液が十分に攪
拌された状態であれば蓄電池容量と比重値には第６図に
□示す関係がある。比重値の変化は蓄電池の充
放電電流の変化に比して緩慢であシ常時の計測には使用
できなｉが、一定期間毎に蓄電池液を十分に攪拌し比重
値を計測することにより蓄電池容量を定期的に補正する
ことは可能である。この方法を適用した実施例を第２図
に示す。第２図中第１図と番号が同じものは同一機能を
有するものである。
先に説明した動作内容で演算器１０は蓄電池容量を計測
しているが、演算器１０により定期的にポンプ１４を駆
動し蓄電池液を攪拌する。ポンプ１４で蓄電池液を十分
攪拌した後比重測定器１２により蓄電池液比重を計測し
増幅器１３により演算器１０に取り込む。演算器１０で
は比重値と蓄電池容量の関係第６図ｆｒ：あらかじめ記
憶しておき第６図の比重に相当する容量により測定容量
を修正することができる。
しているが、演算器１０により定期的にポンプ１４を駆
動し蓄電池液を攪拌する。ポンプ１４で蓄電池液を十分
攪拌した後比重測定器１２により蓄電池液比重を計測し
増幅器１３により演算器１０に取り込む。演算器１０で
は比重値と蓄電池容量の関係第６図ｆｒ：あらかじめ記
憶しておき第６図の比重に相当する容量により測定容量
を修正することができる。
以上の方法により蓄電池の実容量を計測できるとともに
長期間の計測に際して誤差の少ない測定が可能となる。
長期間の計測に際して誤差の少ない測定が可能となる。
本発明によれば蓄電池容量を正確に計測することができ
蓄電池の状態ｔ−精度良く知ることができる。
蓄電池の状態ｔ−精度良く知ることができる。
第１，２図はそれぞれ本発明の蓄電池の残存容量監視装
置の実施例を示すブロック図、第３図は蓄電池充電容量
と充電効率の関係を示す説明図。 第４図は蓄電池の放電電流と蓄電池容量換算係数の関係
を示す説明図、第５図は蓄電池温度と容量換算係数の関
係を示す説明図、第６図は蓄電池容量と蓄電池液比重の
関係を示す説明図である。 ３・・・負荷、４・・・電流検出器、５・・・蓄電池、
６，８・・・増幅器、７・・・温度検出器、９・・・初
期容量設定回路、１０・・・演算器、１１・・・容量表
示器、１２・・・比糸１図 躬２０ １ｚ−比肇倹１巷 も３０ 枚電マ武 〕凝１ １電）を容ｔ
置の実施例を示すブロック図、第３図は蓄電池充電容量
と充電効率の関係を示す説明図。 第４図は蓄電池の放電電流と蓄電池容量換算係数の関係
を示す説明図、第５図は蓄電池温度と容量換算係数の関
係を示す説明図、第６図は蓄電池容量と蓄電池液比重の
関係を示す説明図である。 ３・・・負荷、４・・・電流検出器、５・・・蓄電池、
６，８・・・増幅器、７・・・温度検出器、９・・・初
期容量設定回路、１０・・・演算器、１１・・・容量表
示器、１２・・・比糸１図 躬２０ １ｚ−比肇倹１巷 も３０ 枚電マ武 〕凝１ １電）を容ｔ
Claims (1)
- １、直流電源と該交流電源より得られた電力を蓄えるた
めの蓄電池及びこれらに接続される負荷を有する電源装
置において、該蓄電池に入出力する電流値を積算すると
ともに、該蓄電池の液温、充電状態、放電電流及び自己
放電電流により該積算値に補正を行うことにより該蓄電
池の充放電容量を監視する装置を設けたことを特徴とす
る蓄電池の残存容量監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62040335A JPS63208773A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 蓄電池の残存容量監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62040335A JPS63208773A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 蓄電池の残存容量監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63208773A true JPS63208773A (ja) | 1988-08-30 |
Family
ID=12577755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62040335A Pending JPS63208773A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 蓄電池の残存容量監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63208773A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04319680A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-10 | Shikoku Sogo Kenkyusho:Kk | バッテリの残存容量検出方法 |
| US5539318A (en) * | 1992-07-16 | 1996-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Residual capacity meter for electric car battery |
| US6920404B2 (en) | 2000-09-28 | 2005-07-19 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Method of detecting residual capacity of secondary battery |
| DE10002848B4 (de) * | 1999-01-26 | 2006-11-02 | Honda Giken Kogyo K.K. | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen der Restladung einer Batterie |
| CN102890243A (zh) * | 2011-07-20 | 2013-01-23 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种电池电量测量电路、测量装置及电池电量计 |
| CN109459704A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-03-12 | 深圳市卓能新能源股份有限公司 | 一种锂离子电池分容容量的补偿修正方法及装置 |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP62040335A patent/JPS63208773A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04319680A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-10 | Shikoku Sogo Kenkyusho:Kk | バッテリの残存容量検出方法 |
| US5539318A (en) * | 1992-07-16 | 1996-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Residual capacity meter for electric car battery |
| DE10002848B4 (de) * | 1999-01-26 | 2006-11-02 | Honda Giken Kogyo K.K. | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen der Restladung einer Batterie |
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| CN102890243A (zh) * | 2011-07-20 | 2013-01-23 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种电池电量测量电路、测量装置及电池电量计 |
| CN102890243B (zh) * | 2011-07-20 | 2016-08-24 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种电池电量测量电路、测量装置及电池电量计 |
| CN109459704A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-03-12 | 深圳市卓能新能源股份有限公司 | 一种锂离子电池分容容量的补偿修正方法及装置 |
| CN109459704B (zh) * | 2018-09-21 | 2021-09-10 | 深圳市卓能新能源股份有限公司 | 一种锂离子电池分容容量的补偿修正方法及装置 |
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