JP4392176B2

JP4392176B2 - 組電池容量試験装置および組電池容量試験方法

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Publication number: JP4392176B2
Application number: JP2003051260A
Authority: JP
Inventors: 知伸辻川; 敏雄松島
Original assignee: NTT Facilities Inc
Current assignee: NTT Facilities Inc
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: JP2004259658A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無停電電源装置（ＵＰＳ）や整流装置などに搭載される組電池の組電池容量試験装置および組電池容量試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信設備の予備電源や無停電電源装置は、組電池を備え、商用交流電源の停電時に組電池の放電電力を負荷に供給することにより、負荷の運転を継続する。組電池は、複数の単電池の接続により構成されている。
【０００３】
組電池およびその組電池に対するフロート充電回路の一例を図５に示す。
図において、１は商用交流電源で、その電源１に電源回路２が接続されている。この電源回路２から出力される直流電圧により、負荷３が運転されながら、組電池４が充電される。組電池４は、複数の単電池５の直列接続により構成され、負荷３への電力供給バックアップ用として設けられている。商用交流電源１が停電すると、この組電池４が放電し、その放電電力により負荷３の運転が継続される。
【０００４】
単電池５として例えば鉛蓄電池が使用されるが、その鉛蓄電池には、設計上、一定の使用可能期間いわゆる寿命がある。寿命切れになると、負荷３に対する停電時の電力供給ができなくなるおそれがある。
【０００５】
一般に蓄電池の寿命は、使用環境温度、放電電流の大きさ、放電頻度などの使用条件により、まちまちである。この寿命判定のためには、単電池５の現時点の容量を検出する必要がある。
【０００６】
従来、単電池の容量を把握する手段として、組電池中の１個の単電池をサンプルとして選定し、その選定した単電池を擬似負荷を通して定格電流０．１Ｃ（Ａ）で全放電させ（Ｃは定格容量）、その放電状況に基づいて単電池の容量を測定する方法がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
また、インピーダンス測定器などで単電池の内部インピーダンスを測定し、この測定値を予め求めた内部インピーダンスと予め求めた容量との相関に当て嵌めることによって単電池の容量を推定する方法がある（例えば、非特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、実負荷に対して組電池を短時間放電させ、その放電状況から、単電池の電圧が予め定められた放電終止電圧（設定値）に低下するまでの放電カーブを予測し、その放電カーブに基づいて単電池の容量を推定する方法もある（例えば、非特許文献３参照）。
【０００９】
【非特許文献１】
ＮＴＴ研究実用化報告第34巻第11号、1985年
【００１０】
【非特許文献２】
電子情報通信学会論文誌Ｂ−I、Vol.J76-B-1 No.10、1993年
【００１１】
【非特許文献３】
Technical report of IEICE、PE96-63、Vol.96、No.522、1997年
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
蓄電池の容量は、一般に１０時間率容量で標記される。この１０時間率容量は、１０時間率放電電流と１０時間との積である。１０時間率放電電流とは、蓄電池の放電が開始された後、その蓄電池の電圧が予め定められた放電終始電圧１．８（Ｖ）に達するまでの時間が１０時間となるような放電電流のことである。
上記した各種容量推定においても、１０時間率容量が基準となっている。
【００１３】
しかしながら、組電池の実際の放電電流は、１０時間率放電電流とは限らず、むしろ１０時間率放電電流と異なることが多い。特に、無停電電源装置のような短時間バックアップが求められる組電池の場合、実際の放電電流は１０時間率放電電流の１０倍から２０倍もの１Ｃ（Ａ）〜２Ｃ（Ａ）となる。たとえば、１０時間率容量が１０００（Ａｈ）の単電池であれば、放電電流は１０００（Ａ）〜２０００（Ａ）にも達する。
このような極めて大きな放電電流が流れる状況で容量を検出するためには、その大きな放電電流に耐えられるだけの大型の試験装置を用意しなければならず、コスト面も含め、その実現は難しいのが実情である。
【００１４】
しかも、蓄電池の寿命は、放電電流が大きいほど短くなる。この点については、上記した各種容量推定のいずれも考慮していない。
【００１５】
なお、大きさが異なる複数種の放電電流ごとに単電池の内部インピーダンスと容量との相関データを予め求めておき、これら相関データの１つを実際の放電電流に応じて選定して容量推定に使用することも考えられるが、そのためには、多くの製造メーカから出荷されている全ての機種の蓄電池を対象にした相関データの収集が必要となり、しかもその収集に際しては周囲温度に応じて単電池の内部インピーダンスが変化する温度特性まで加味しなければならない。このような処置には、多大な時間と労力およびコストがかかり、実現困難である。
【００１６】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、小さい放電電流で単電池の容量ひいては寿命を容易かつ的確に検出することができる組電池容量試験装置および組電池容量試験方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の組電池容量試験装置は、複数の単電池を有するとともに、各々の定格容量の総和が上記各単電池の１つ分の定格容量に相当する第１電池および試験用の第２電池を互いに並列接続しこの並列回路における第２電池の接続線路に試験時開放用の接点を挿接してなる単電池ユニットを有し、上記各単電池および上記単電池ユニットを直列接続して構成された組電池の組電池容量試験装置であって、上記接点の開放時に上記第２電池に対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを設定値Ｉｓに維持する手段と、上記放電路の形成後に上記第２電池の電圧Ｅｐが設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔを計測する手段と、上記設定値Ｉｓと上記計測時間ｔとの乗算により上記第２電池の現容量を求める手段と、を備えている。
【００２０】
請求項２に係る発明の組電池容量試験装置は、複数の単電池を有するとともに、各々の定格容量の総和が上記各単電池の１つ分の定格容量に相当する第１電池および試験用の第２電池を互いに並列接続しこの並列回路における第２電池の接続線路に試験時開放用の接点を挿接してなる単電池ユニットを有し、上記各単電池および上記単電池ユニットを直列接続して構成された組電池の組電池容量試験装置であって、定期的に、かつ試験開始指令に応じて、上記接点を開放する手段と、上記接点の開放時に上記第２電池に対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを設定値Ｉｓに維持する手段と、この放電路の形成後に上記第２電池の電圧Ｅｐが設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔを計測する手段と、上記設定値Ｉｓと上記計測時間ｔとの乗算により上記第２電池の現容量を求める手段と、を備えている。
【００２１】
請求項３に係る発明の組電池容量試験装置は、複数の単電池を有するとともに、各々の定格容量の総和が上記各単電池の１つ分の定格容量に相当する第１電池および試験用の第２電池を互いに並列接続しこの並列回路における第２電池の接続線路に試験時開放用の接点を挿接してなる単電池ユニットを有し、上記各単電池および上記単電池ユニットを直列接続して構成された組電池を備え、この組電池を電源と負荷との間の電源ラインに接続した無停電電源装置の組電池容量試験装置であって、負荷に流れる負荷電流Ｉを検知する手段と、この検知した負荷電流Ｉから上記単電池の放電電流を推定し、推定した放電電流の値のうち上記第２電池の定格容量が上記単電池の定格容量に占める割合に相当する値を上記第２電池に対する試験用放電電流の設定値Ｉｓとして決定するとともに、上記第２電池に対する試験用放電終止電圧の設定値Ｅｓを上記推定した放電電流に応じて予め定められている値に決定する手段と、定期的に、かつ試験開始指令に応じて、上記接点を開放する手段と、上記接点の開放時に第２電池に対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを上記設定値Ｉｓに維持する手段と、この放電路の形成後に第２電池の電圧Ｅｐが上記設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔを計測する手段と、上記設定値Ｉｓと上記計測時間ｔとの乗算により第２電池の現容量を求める手段と、を備えている。
【００２２】
請求項４に係る発明の組電池容量試験装置は、請求項１，２，３に係る発明の組電池容量試験装置のいずれかにおいて、さらに、第２電池の定格容量に対する上記求めた現容量の割合を報知する手段を備えている。
【００２３】
請求項５に係る発明の組電池容量試験装置は、請求項１，２，３に係る発明の組電池容量試験装置のいずれかにおいて、さらに、上記計測後に第２電池を充電する手段を備えている。
【００２４】
請求項６に係る発明の組電池容量試験方法は、複数の単電池を有するとともに、各々の定格容量の総和が上記各単電池の１つ分の定格容量に相当する第１電池および試験用の第２電池を互いに並列接続しこの並列回路における第２電池の接続線路に試験時開放用の接点を挿接してなる単電池ユニットを有し、上記各単電池および上記単電池ユニットを直列接続して構成された組電池の組電池容量試験方法であって、定期的に、かつ試験開始指令に応じて、上記接点を開放するステップと、上記接点の開放時に第２電池に対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを設定値Ｉｓに維持するステップと、この放電路の形成後に第２電池の電圧Ｅｐが設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔを計測するステップと、上記設定値Ｉｓと上記計測時間ｔとの乗算により第２電池の容量を求めるステップと、を備えている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［１］以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、商用交流電源１０にＡＣ／ＤＣ変換部１１が接続され、そのＡＣ／ＤＣ変換部１１の出力端にＤＣ／ＡＣ変換部１２が接続されている。ＡＣ／ＤＣ変換部１１は、商用交流電源１０の電圧を直流電圧に変換する。ＤＣ／ＡＣ変換部１２は、ＡＣ／ＤＣ変換部１１の出力（直流電圧）を交流電圧に変換する。このＤＣ／ＡＣ変換部１２の出力が駆動電力として負荷１３に供給される。
【００２６】
ＡＣ／ＤＣ変換部１１の出力端とＤＣ／ＡＣ変換部１２の入力端との間の直流電源ラインに、監視部１４の常開接点１４ａを介して電力供給バックアップ用の組電池２０が接続されている。監視部１４は、ＡＣ／ＤＣ変換部１１を監視し、商用交流電源１０の停電や電圧低下によってＡＣ／ＤＣ変換部１１から適正な出力が得られない状態のとき、常開接点１４ａを閉成する。
【００２７】
商用交流電源１０に充電回路１５が接続され、その充電回路１５から出力される充電用電圧によって組電池２０が充電される。
【００２８】
これらＡＣ／ＤＣ変換部１１、ＤＣ／ＡＣ変換部１２、監視部１４、充電回路１５、および組電池２０により、無停電電源装置（ＵＰＳ）が構成されている。
【００２９】
組電池２０は、複数の単電池２１と、少なくとも１つの単電池ユニット２２との直列接続により、構成されている。通信設備の予備電源として使用される無停電電源装置の場合、５１個〜２１６個の単電池（単電池ユニット２２を含む）を有して出力電圧が１１０（Ｖ）〜４８０（Ｖ）の組電池２０が採用される。
【００３０】
単電池２１は、定格容量Ｃｏが例えば１０００（Ａｈ）の鉛蓄電池である。単電池ユニット２２は、第１電池（主電池という）２２ａおよび試験用の第２電池（パイロット電池という）２２ｂを互いに並列接続し、その並列回路におけるパイロット電池２２ｂの接続線路に常閉接点２２ｃを挿接したもので、主電池２２ａの定格容量Ｃｍとパイロット電池２２ｂの定格容量Ｃｐとの総和が各単電池２１の１つ分の定格容量Ｃｏに相当し、各単電池２１と同じ１つの単電池と見なすことができる。
【００３１】
主電池２２ａおよびパイロット電池２２ｂのいずれも単電池２１と同じ種類の鉛蓄電池である。主電池２２ａの定格容量Ｃｍとパイロット電池２２ｂの定格容量Ｃｐとの関係は、パイロット電池２２ｂの定格容量Ｃｐが単電池２１の定格容量Ｃｏの例えば１／１０の値に相当する１００（Ａｈ）で、主電池２２ａの定格容量Ｃｍが単電池２１の定格容量Ｃｏの残り９／１０の値に相当する９００（Ａｈ）となっている。
【００３２】
この単電池ユニット２２におけるパイロット電池２２ｂに両端に、常設型の組電池容量試験装置３０が接続されている。組電池容量試験装置３０は、制御部３１、放電部３２、電圧検知部３３、充電部３４、記憶部３５、操作表示部３６、寿命切れ報知ランプ３７、送受信部３８、電源部３９を備えている。
【００３３】
放電部３２は、制御部３１の指令に応じて、パイロット電池２２ｂに対する放電路の形成および遮断を行うとともに、その形成時における放電電流Ｉａのレベル調整を行う。電圧検知部３３は、パイロット電池２２ｂの電圧を検知する。充電部３４は、制御部３１の指令に応じて、パイロット電池２２ｂを充電する。
【００３４】
送受信部３８は、通信ネットワーク５０を介して管理センタ６０のサーバ６１に接続され、そのサーバ６１との間でデータの送受信を行う。サーバ６１には、パーソナルコンピュータ等の端末６２が接続されている。電源部３９は、商用交流電源１０に接続され、当該装置３０の動作用電圧を出力する。
【００３５】
制御部３１は、主要な機能として次の（１）〜（１０）の手段を有している。
（１）定期的（内部タイマの計時に基づく一定時間ごと）に、かつ必要に応じて（操作表示部３６での試験開始操作や管理センタ６０からの試験開始指令に応じて）、単電池ユニット２２の常閉接点２２ｃを開放する手段。
（２）常閉接点２２ｃの開放時、放電部３２において、パイロット電池２２ｂに対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを試験用放電電流の設定値Ｉｓに維持する手段。
【００３６】
（３）上記放電路の形成後、電圧検知部３３の検知電圧（パイロット電池２２ｂの電圧）Ｅｐが試験用放電終止電圧の設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔ（ｈ）を計測する手段。
（４）上記計測時間ｔ（ｈ）に基づく演算により、パイロット電池２２ｂの現容量Ｃｐｘを求める手段。
（５）パイロット電池２２ｂの定格容量Ｃｐに対する上記求めた現容量Ｃｐｘの割合Ｘ（％）を求める手段。
（６）上記求めた割合Ｘ（％）を、操作表示部３６で表示して報知するとともに、送受信部３９からデータ送信して管理センタ６０へ報知する手段。
【００３７】
（７）上記求めた割合Ｘ（％）が寿命切れ判定の基準値たとえば７０％以下のとき、寿命切れ報知ランプ３７を点灯する手段。
（８）上記求めた割合Ｘ（％）を試験履歴として記憶部３６に記憶する手段。
（９）上記時間ｔ（ｈ）の計測後にパイロット電池２２ｂを充電（回復充電）する手段。
（１０）上記充電が完了したときに常閉接点２２ｃを閉成（復帰）する手段。
【００３８】
つぎに、図２のフローチャートを参照しながら作用について説明する。
商用交流電源１０の電圧がＡＣ／ＤＣ変換部１１で直流電圧に変換され、その直流電圧がＤＣ／ＡＣ変換部１２で交流電圧に変換されて負荷１３に供給される。これにより、負荷１３が運転される。
【００３９】
制御部３１の内部タイマの計時に基づく一定時間ごとに試験タイミングとなり（ステップ１０１のＹＥＳ）、単電池ユニット２２の常閉接点２２ｃが開放される（ステップ１０２）。この開放により、単電池ユニット２２が組電池２０から切り離される。
【００４０】
常開接点２２ｃの開放時、放電部３２において、パイロット電池２２ｂに対する放電路が形成されてパイロット電池２２ｂが全放電するとともに、その放電電流Ｉａが試験用放電電流の設定値Ｉｓ一定に維持される（ステップ１０３）。
【００４１】
試験用放電電流の設定値Ｉｓは、パイロット電池２２ｂの定格容量Ｃｐ（Ａｈ）が単電池２１の定格容量Ｃｏ（Ａｈ）の１／１０であることから、単電池２１の設計上の放電電流（＝組電池２０の放電電流）の１／１０の値に定められる。つまり、単電池２１の定格容量Ｃｏが１０００（Ａｈ）で、放電電流が１Ｃ（Ａ）［＝１・“Ｃｏの値”（Ａ）＝１０００（Ａ）］であれば、設定値Ｉｓ＝１００（Ａ）が選定される。
【００４２】
放電路の形成と同時にタイムカウントｔ（ｈ）が開始され（ステップ１０４）、かつ電圧検知部３３によってパイロット電池２２ｂの電圧Ｅｐが検知される（ステップ１０５）。そして、検知電圧Ｅｐが試験用放電終止電圧の設定値Ｅｓまで低下したかどうかが判定される（ステップ１０６）。
【００４３】
試験用放電終止電圧の設定値Ｅｓは、上記放電電流に応じて定められている。たとえば、放電電流が０．１Ｃ（Ａ）の場合は設定値Ｅｓ＝１．８（Ｖ）、０．１６Ｃ（Ａ）の場合はＥｓ＝１．７５（Ｖ）、０．２３Ｃ（Ａ）の場合はＥｓ＝１．７（Ｖ）、０．６Ｃ（Ａ）の場合はＥｓ＝１．６（Ｖ）、１Ｃ（Ａ）の場合はＥｓ＝１．６（Ｖ）、２Ｃ（Ａ）の場合はＥｓ＝１．６（Ｖ）、３Ｃ（Ａ）の場合はＥｓ＝１．６（Ｖ）となる。
【００４４】
電圧Ｅｐが設定値Ｅｓまで低下したとき（ステップ１０６のＹＥＳ）、そのときのタイムカウントｔ（ｈ）に基づく下式の演算により、パイロット電池２２ｂの現容量Ｃｐｘ（Ａｈ）が求められる。
Ｃｐｘ（Ａｈ）＝Ｉｓ（Ａ）・ｔ（ｈ）＝１００（Ａ）・ｔ（ｈ）
たとえば、タイムカウントｔ（ｈ）が０．８（ｈ）であれば、Ｃｐｘ＝８０（Ａｈ）となる。タイムカウントｔ（ｈ）が０．６（ｈ）であれば、Ｃｐｘ＝６０（Ａｈ）となる。
【００４５】
パイロット電池２２ｂの現容量Ｃｐｘ（Ａｈ）が求められると、パイロット電池２２ｂの定格容量Ｃｐに対する現容量Ｃｐｘの割合Ｘ（％）が求められる（ステップ１０７）。
Ｘ（％）＝Ｃｐｘ／Ｃｐ
つまり、Ｃｐｘが８０（Ａｈ）であればＸ＝８０（％）、Ｃｐｘが６０（Ａｈ）であればＸ＝６０（％）となる。
【００４６】
パイロット電池２２ｂの定格容量Ｃｐに対する現容量Ｃｐｘの割合Ｘ（％）は、単電池２１の定格容量Ｃｏに対する現容量Ｃｏｘの割合にそのまま相当する。この割合Ｘ（％）は、操作表示部３６での表示により保守員に報知され、かつ送受信部３９からデータ送信されて管理センタ６０へ報知されるとともに、試験結果履歴として記憶部３６に記憶される（ステップ１０８）。
【００４７】
操作表示部３６を見た保守員や管理センタ６０の管理員は、割合Ｘ（％）に基づいて、単電池２１の寿命を判断することができる。たとえば、割合Ｘ（％）が７０（％）以下の場合、単電池２１が劣化して寿命切れの状態にあると判断することができる。また、割合Ｘ（％）が７０％以下になると（ステップ１０９のＹＥＳ）、寿命切れ報知ランプ３７が点灯する（ステップ１１０）。
こうして、寿命切れが報知されることにより、組電池２０を新品に交換するなどの適切な処置を直ちにとることができる。
【００４８】
上記時間ｔの計測が終了した後、充電部３４によってパイロット電池２２ｂが回復充電される（ステップ１１１）。この回復充電の条件はたとえば２．２３（Ｖ）である。
回復充電が終了すると（ステップ１１２のＹＥＳ）、単電池ユニット２２の常閉接点２２ｃが閉成（復帰）され（ステップ１１３）、試験終了が報知される（ステップ１１４）。
【００４９】
以上のように、主電池２２ａおよびパイロット電池２２ｂからなる単電池ユニット２２を単電池として組電池２０に組込み、容量の小さい方のパイロット電池２２ｂを全放電させてパイロット電池２２ｂの現容量Ｃｐｏを求めることにより、小さい放電電流で単電池２１の容量ひいては寿命を容易かつ的確に検出することができる。
【００５０】
パイロット電池２２ｂから組電池容量試験装置３０に流れる放電電流が小さく、パイロット電池２２ｂの回復充電に要するエネルギも小さいので、組電池容量試験装置３０を小型で安価なものとすることができる。
【００５１】
試験中に商用交流電源１０が停電した場合には、各単電池２１および主電池２２ａの放電によって負荷１３への電力供給が継続される。主電池２２ａの放電電流はパイロット電池２２ｂの未放電分を賄うために通常の１．１倍になる程度であり、主電池２２ａへの悪影響は生じない。
【００５２】
組電池容量試験装置３０による試験が定期的かつ自動的に実施されるとともに、試験結果が遠く離れた管理センタ６０にも報知されるので、組電池２０に対する保守管理が万全となる。管理センタ６０から発せられる試験開始指令を通信ネットワーク５０を介して組電池容量試験装置３０に送ることによっても、試験を開始することが可能である。
【００５３】
［２］第２の実施形態について説明する。
図３に示すように、組電池容量試験装置３０が電流検知器４０を有している。この電流検知器４０により、ＤＣ／ＡＣ変換部１２に流れるＤＣ負荷電流Ｉが検知される。
【００５４】
制御部３１は、負荷１３の運転時に負荷電流Ｉを検知し、その検知した負荷電流Ｉから単電池２１の放電電流（＝組電池２０の放電電流）を推定し、推定した放電電流の１／１０の値を試験用放電電流の設定値Ｉｓとして定める。つまり、負荷電流Ｉが１０００（Ａ）の場合、単電池２１の放電電流は１０００（Ａ）であると推定し、その１／１０の値である１００（Ａ）を設定値Ｉｓと定める。
【００５５】
また、制御部３１は、推定した放電電流に応じて、試験用放電終止電圧の設定値Ｅｓを定める。この設定値Ｅｓの定め方は第１の実施形態で述べたものと同じである。
【００５６】
以上のように、負荷電流Ｉから放電電流を推定し、その推定に基づいて設定値Ｉｓ，Ｅｓを定めることにより、放電電流がどのような値であっても、単電池２１の容量ひいては寿命を容易かつ的確に検出することができる。組電池容量試験装置３０の汎用性が大幅に向上する。
他の構成、作用、効果は第１の実施形態と同じである。
【００５７】
［３］第３の実施形態について説明する。
図４に示すように、単電池ユニット２２におけるパイロット電池２２ｂの接続線路に、第１の実施形態の常閉接点２２ｃに代えて、手操作式の開閉接点２２ｄが挿接されている。さらに、パイロット電池２２ｂの両端から接続用端子２２ｅ，２２ｆが導出されている。
【００５８】
組電池容量試験装置３０は、常設型でなく携帯型であり、試験の実施に際し、ケーブル端子が保守員により接続用端子２２ｅ，２２ｆに接続される。
【００５９】
また、組電池容量試験装置３０は、第１の実施形態における電源部３９に代えて、バッテリ電源４１を備えている。このバッテリ電源４１の電圧により組電池容量試験装置３０が動作する。
【００６０】
さらに、組電池容量試験装置３０の送受信部３８は、携帯型であることを考慮して、通信ネットワーク５０とのデータ送受信を無線通信たとえば無線電話回線を通して行う。
試験の実施に際し、保守員は、開閉接点２２ｄを開操作し、その状態で組電池容量試験装置３０を単電池ユニット２２の接続用端子２２ｅ，２２ｆにケーブル接続する。そして、操作表示部３６で開始操作を行うことにより、試験が開始される。
【００６１】
試験の終了後、保守員は、接続用端子２２ｅ，２２ｆから組電池容量試験装置３０のケーブル端子を外し、開閉接点２２ｄを閉操作する。
【００６２】
このような構成によれば、保守員が組電池容量試験装置３０を携帯して無停電電源装置の設置場所を巡回することができる。
【００６３】
なお、上記各実施形態では、無停電電源装置に搭載される組電池を例に説明したが、他の装置に搭載される組電池についても同様に適用可能である。無停電電源装置の回路構成についても限定はなく、図５に示したような単純なフロート充電回路に適用される組電池にも同様に適用できる。その他、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、小さい放電電流で単電池の容量ひいては寿命を容易かつ的確に検出することができる組電池容量試験装置および組電池容量試験方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態の作用を説明するためのフローチャート。
【図３】第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図４】第３の実施形態の構成を示すブロック図。
【図５】一般的な組電池およびその組電池に対するフロート充電回路の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
１０…商用交流電源、１１…ＡＣ／ＤＣ変換部、１２…ＤＣ／ＡＣ変換部、１３…負荷、１４…監視部、１４ａ…常開接点、１５…充電回路、２０…組電池、２１…単電池、２２…単電池ユニット、２２ａ…主電池、２２ｂ…パイロット電池、３０…組電池容量試験装置、３１…制御部、３２…放電部、３３…電圧検出部、３４…充電部、３５…記憶部、３６…操作表示部、３７…寿命切れ報知ランプ、３８…送受信部、４０…電流検知器、５０…通信ネットワーク、６０…管理センタ

Claims

複数の単電池を有するとともに、各々の定格容量の総和が前記各単電池の１つ分の定格容量に相当する第１電池および試験用の第２電池を互いに並列接続しこの並列回路における第２電池の接続線路に試験時開放用の接点を挿接してなる単電池ユニットを有し、前記各単電池および前記単電池ユニットを直列接続して構成された組電池の組電池容量試験装置において、
前記接点の開放時に前記第２電池に対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを設定値Ｉｓに維持する手段と、
前記放電路の形成後に前記第２電池の電圧Ｅｐが設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔを計測する手段と、
前記設定値Ｉｓと前記計測時間ｔとの乗算により前記第２電池の現容量を求める手段と、
を備えたことを特徴とする組電池容量試験装置。
複数の単電池を有するとともに、各々の定格容量の総和が前記各単電池の１つ分の定格容量に相当する第１電池および試験用の第２電池を互いに並列接続しこの並列回路における第２電池の接続線路に試験時開放用の接点を挿接してなる単電池ユニットを有し、前記各単電池および前記単電池ユニットを直列接続して構成された組電池の組電池容量試験装置において、
定期的に、かつ試験開始指令に応じて、前記接点を開放する手段と、
前記接点の開放時に前記第２電池に対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを設定値Ｉｓに維持する手段と、
前記放電路の形成後に前記第２電池の電圧Ｅｐが設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔを計測する手段と、
前記設定値Ｉｓと前記計測時間ｔとの乗算により前記第２電池の現容量を求める手段と、
を備えたことを特徴とする組電池容量試験装置。
複数の単電池を有するとともに、各々の定格容量の総和が前記各単電池の１つ分の定格容量に相当する第１電池および試験用の第２電池を互いに並列接続しこの並列回路における第２電池の接続線路に試験時開放用の接点を挿接してなる単電池ユニットを有し、前記各単電池および前記単電池ユニットを直列接続して構成された組電池を備え、この組電池を電源と負荷との間の電源ラインに接続した無停電電源装置の組電池容量試験装置において、
前記負荷に流れる負荷電流Ｉを検知する手段と、
前記検知した負荷電流Ｉから前記単電池の放電電流を推定し、推定した放電電流の値のうち前記第２電池の定格容量が前記単電池の定格容量に占める割合に相当する値を前記第２電池に対する試験用放電電流の設定値Ｉｓとして決定するとともに、前記第２電池に対する試験用放電終止電圧の設定値Ｅｓを前記推定した放電電流に応じて予め定められている値に決定する手段と、
定期的に、かつ試験開始指令に応じて、前記接点を開放する手段と、
前記接点の開放時に前記第２電池に対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを前記設定値Ｉｓに維持する手段と、
前記放電路の形成後に前記第２電池の電圧Ｅｐが前記設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔを計測する手段と、
前記設定値Ｉｓと前記計測時間ｔとの乗算により前記第２電池の現容量を求める手段と、
を備えたことを特徴とする組電池容量試験装置。
請求項１，２，３のいずれかに記載の組電池容量試験装置において、
前記第２電池の定格容量に対する前記求めた現容量の割合を報知する手段、をさらに備えたことを特徴とする組電池容量試験装置。
請求項１，２，３のいずれかに記載の組電池容量試験装置において、
前記計測後に前記第２電池を充電する手段、をさらに備えたことを特徴とする組電池容量試験装置。
複数の単電池を有するとともに、各々の定格容量の総和が前記各単電池の１つ分の定格容量に相当する第１電池および試験用の第２電池を互いに並列接続しこの並列回路における第２電池の接続線路に試験時開放用の接点を挿接してなる単電池ユニットを有し、前記各単電池および前記単電池ユニットを直列接続して構成された組電池の組電池容量試験方法において、
定期的に、かつ試験開始指令に応じて、前記接点を開放するステップと、
前記接点の開放時に前記第２電池に対する放電路を形成しその放電電流Ｉａを設定値Ｉｓに維持するステップと、
前記放電路の形成後に前記第２電池の電圧Ｅｐが設定値Ｅｓに低下するまでの時間ｔを計測するステップと、
前記設定値Ｉｓと前記計測時間ｔとの乗算により前記第２電池の容量を求めるステップと、
を備えたことを特徴とする組電池容量試験方法。