JPH01318979A - 蓄電池の劣化警報装置 - Google Patents
蓄電池の劣化警報装置Info
- Publication number
- JPH01318979A JPH01318979A JP63153095A JP15309588A JPH01318979A JP H01318979 A JPH01318979 A JP H01318979A JP 63153095 A JP63153095 A JP 63153095A JP 15309588 A JP15309588 A JP 15309588A JP H01318979 A JPH01318979 A JP H01318979A
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- Japan
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- battery
- storage battery
- cumulative
- voltage
- time
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- Pending
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (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」
この発明は電気車用蓄電池などに用いられ、蓄電池の劣
化を警報する劣化警報装置に関する。
化を警報する劣化警報装置に関する。
「従来の技術」
従来電気車に用いられる蓄電池の交換時期判定は、運転
可能時間の減少や使用年数を目安に運転管理者がその都
度行っていた。この補助として、運転時間計、充放電回
数針などが設けられている場合があるが、実際の運転に
おける使用時間、負荷量、放電深さ、充電状況などが、
用途や設置環境によりかなり異なるため、電池寿命曲線
も異なり、運転時間計や、充放電回数針のみからでは、
電池能を充分出し切った蓄電池交換時期の判定は困難で
あった。ユーザにとって電気車価格の中で高い比重を占
める蓄電池の交換時期決定は管理上重要な項目のひとつ
であり、上記、問題を解決した蓄電池の劣化警Ｉｉｌ装
置が望まれていた。
可能時間の減少や使用年数を目安に運転管理者がその都
度行っていた。この補助として、運転時間計、充放電回
数針などが設けられている場合があるが、実際の運転に
おける使用時間、負荷量、放電深さ、充電状況などが、
用途や設置環境によりかなり異なるため、電池寿命曲線
も異なり、運転時間計や、充放電回数針のみからでは、
電池能を充分出し切った蓄電池交換時期の判定は困難で
あった。ユーザにとって電気車価格の中で高い比重を占
める蓄電池の交換時期決定は管理上重要な項目のひとつ
であり、上記、問題を解決した蓄電池の劣化警Ｉｉｌ装
置が望まれていた。
「発明が解決しようとする課題」
この発明の目的は、蓄電池の適正交換時期を表示警報す
る蓄電池の劣化警報装置を提供することにある。
る蓄電池の劣化警報装置を提供することにある。
「課題を解決するための手段」
この発明によれば蓄電池の充電満了が検出され、その充
電満了後の放電開始より、電池端子電圧が規定電圧に下
がるまでの累計運転時間が記憶される。その累計運転時
間の蓄電池使用初期の値が記憶され、現在と前記電池使
用初期との累計運転時間の比率が一定の比率以下まで下
がった時を電池劣化として警報する。
電満了後の放電開始より、電池端子電圧が規定電圧に下
がるまでの累計運転時間が記憶される。その累計運転時
間の蓄電池使用初期の値が記憶され、現在と前記電池使
用初期との累計運転時間の比率が一定の比率以下まで下
がった時を電池劣化として警報する。
また放電開始より電池端子電圧が規定電圧に下がるまで
の累計運転時間に代え、累計使用電気量を記憶し、その
現在と電池使用初期との累計使用電気量の比率が一定比
率以下に下がった時を電池劣化として警報を出す。
の累計運転時間に代え、累計使用電気量を記憶し、その
現在と電池使用初期との累計使用電気量の比率が一定比
率以下に下がった時を電池劣化として警報を出す。
「作 用」
電気車蓄電池として主に用いられている鉛蓄電池の放電
特性を第１図に示す。同図に示すように標準的充放電サ
イクルにおいては、電池容量は一旦増加した後、徐々に
減少していく、したがって、蓄電池の充放電サイクルに
初期の運転可能時間と現在の運転可能時間を比較し、予
め設定した運転管理上の限界運転時間低下比率（０，８
〜０．５）まで、蓄電池放電能力の下がった時に、電池
劣化として警報を行う。放電時間測定は予め設定した電
圧まで電池電圧が下がる時間とし、データ取り込みは充
電完了または均等充電完了後にのみ行い、充電中断時の
誤判定を防止する。
特性を第１図に示す。同図に示すように標準的充放電サ
イクルにおいては、電池容量は一旦増加した後、徐々に
減少していく、したがって、蓄電池の充放電サイクルに
初期の運転可能時間と現在の運転可能時間を比較し、予
め設定した運転管理上の限界運転時間低下比率（０，８
〜０．５）まで、蓄電池放電能力の下がった時に、電池
劣化として警報を行う。放電時間測定は予め設定した電
圧まで電池電圧が下がる時間とし、データ取り込みは充
電完了または均等充電完了後にのみ行い、充電中断時の
誤判定を防止する。
「実施例」
第２図はこの発明の実施例を示し、蓄電池１１は負荷開
閉器１２を通じて負荷１３に接続される。
閉器１２を通じて負荷１３に接続される。
Ｍ電池１１の端子電圧が分圧回路１４を通じてＡＤ変換
器１５へ供給され、ＡＤ変換器１５の出力は劣化判定を
行うＣＰＵ１６に入力される。蓄電池１１の端子電圧は
定電圧回路１７へ供給され、定電圧回路１７からＣＰＵ
１６及び駆動回路１８の動作電圧が供給される。バック
アップコンデンサ１９は極端な電圧低下に対して初期充
放電データを保護するために設けられている。ＣＰＵ１
６の出力は表示灯２１、警報リレー２２を駆動回路１８
を通じて駆動する。表示パネルは第３図に示すように蓄
電池１１の電圧が表示灯ｐ、、ｐ、！で表示され、蓄電
池１１カく良好な状態で表示灯ｐＨが表示され、劣化予
告状態で表示灯ｐｚが表示され、劣化状態で表示灯ｐｕ
ｓが表示される。
器１５へ供給され、ＡＤ変換器１５の出力は劣化判定を
行うＣＰＵ１６に入力される。蓄電池１１の端子電圧は
定電圧回路１７へ供給され、定電圧回路１７からＣＰＵ
１６及び駆動回路１８の動作電圧が供給される。バック
アップコンデンサ１９は極端な電圧低下に対して初期充
放電データを保護するために設けられている。ＣＰＵ１
６の出力は表示灯２１、警報リレー２２を駆動回路１８
を通じて駆動する。表示パネルは第３図に示すように蓄
電池１１の電圧が表示灯ｐ、、ｐ、！で表示され、蓄電
池１１カく良好な状態で表示灯ｐＨが表示され、劣化予
告状態で表示灯ｐｚが表示され、劣化状態で表示灯ｐｕ
ｓが表示される。
ＣＰＵ１６はＲＡＭに第４図に示すように累積タイマメ
モリー、初期放電累積メモリー（ＣＩ）、現在放電累積
メモリー（Ｃｎ）、計測回数メモリー（ｎ） 、充電完
了フラグメモリーの各エリアを持つ。
モリー、初期放電累積メモリー（ＣＩ）、現在放電累積
メモリー（Ｃｎ）、計測回数メモリー（ｎ） 、充電完
了フラグメモリーの各エリアを持つ。
ＣＰＵ１６の動作例を第５図に示す。イニシャルセット
（Ｓ＋）により、累積タイマーメモリー、計数回数メモ
リーｎは０にクリアされる。累積メモ’Ｊ−Ｃ１，Ｃｎ
には標準的運転可能時間が初期値として設定される。
（Ｓ＋）により、累積タイマーメモリー、計数回数メモ
リーｎは０にクリアされる。累積メモ’Ｊ−Ｃ１，Ｃｎ
には標準的運転可能時間が初期値として設定される。
続いてＡＤ変換器１５により電池電圧ＶＢの読み込みを
行う（Ｓり。
行う（Ｓり。
分岐Ｓ３において、電池電圧値ＶＢは充電完了電圧ＶＨ
２と比較され、大きければ充電が完了と判断し、充電完
了フラグをＨにセットする（Ｓ４）。
２と比較され、大きければ充電が完了と判断し、充電完
了フラグをＨにセットする（Ｓ４）。
小さい場合は分岐Ｓ、へ進む。
分岐Ｓ、では、電池開放電圧よりやや高く （約ＩＶ）
と設定された電圧ＶＨＩと比較を行い、電池電圧が高い
場合には充電中と判定し、放電時間累計タイマ値と充電
完了フラグをクリアする（Ｓ、）。
と設定された電圧ＶＨＩと比較を行い、電池電圧が高い
場合には充電中と判定し、放電時間累計タイマ値と充電
完了フラグをクリアする（Ｓ、）。
低い場合にはなにもせず表示ルーチン（Ｓ、）へ進む。
表示ルーチンＳ、では、電池電圧に応じて第３図上段に
示す電圧表示灯（ｐ、〜ＰＩりを点灯し、現在電圧の表
示を行う。
示す電圧表示灯（ｐ、〜ＰＩりを点灯し、現在電圧の表
示を行う。
分岐Ｓ８においては、充電完了フラグをチエツクし、し
てあればＶＢ読み込みへ戻る。フラグがＨであれば充電
完了後と判断し、分岐Ｓ、へ進み放電時間計測を開始す
る。
てあればＶＢ読み込みへ戻る。フラグがＨであれば充電
完了後と判断し、分岐Ｓ、へ進み放電時間計測を開始す
る。
分岐Ｓ、では、電池電圧が電池開放特電圧よりやや低く
（１ｖ程度）設定された電圧ＶＬＩと比較され、低け
れば放電中と判断し、放電時間累積タイマをＯＮとする
（Ｓ＋。）。高い場合には停止中としてタイマを停止す
る（Ｓ＋＋）。
（１ｖ程度）設定された電圧ＶＬＩと比較され、低け
れば放電中と判断し、放電時間累積タイマをＯＮとする
（Ｓ＋。）。高い場合には停止中としてタイマを停止す
る（Ｓ＋＋）。
分岐Ｓ１□では、電池電圧ＶＢを過放電防止レベルに設
定された電池電圧ＶＬ２と比較し、高ければＶＢ読み込
みへ戻る。低ければ過放電表示灯をＯＮとし、充電完了
フラグをリセットする（ｓｔｉ）。
定された電池電圧ＶＬ２と比較し、高ければＶＢ読み込
みへ戻る。低ければ過放電表示灯をＯＮとし、充電完了
フラグをリセットする（ｓｔｉ）。
続いて、計測回数メモリにプラス１を行う（Ｓ１４）。
分岐ｓｒｓでは計測回数が初回口であるかを判定し、初
回であれば累積タイマ値を０１メモリーへ（Ｓ１６）、
初回で無ければＣｎメモリーへ格納しくＳ、、）、累積
タイマメモリーをクリアする（Ｓ＋ａ）。続いて、初回
放電値と現在放電値の比に＝Ｃｎ／Ｃ１を算出する（Ｓ
１９）。
回であれば累積タイマ値を０１メモリーへ（Ｓ１６）、
初回で無ければＣｎメモリーへ格納しくＳ、、）、累積
タイマメモリーをクリアする（Ｓ＋ａ）。続いて、初回
放電値と現在放電値の比に＝Ｃｎ／Ｃ１を算出する（Ｓ
１９）。
分岐Ｓ２゜ではｋ ｆＪ＜ ０．５以下かが判定され、
０．５以下の場合は劣化灯ｐｔｓがＯＮとされ（Ｓｚ＋
）、更に警報リレー２２が駆動され、その接点出力がＯ
Ｎとされ（Ｓｚｇ） 、ＶＢ読み込みへもどる。分岐５
ｔ１１でｋが０．５以上ならば分岐Ｓｚｓに進み、ｋが
０．７以下ならば劣化予告灯Ｐ１４がＯＮとされ（Ｓｔ
４）、ＶＢ読み込みへもどる。ｋが０．７以上の場合は
良好灯Ｐ１３がＯＮとされ（Ｓｚｓ）、ＶＢ読み込みへ
もどる。
０．５以下の場合は劣化灯ｐｔｓがＯＮとされ（Ｓｚ＋
）、更に警報リレー２２が駆動され、その接点出力がＯ
Ｎとされ（Ｓｚｇ） 、ＶＢ読み込みへもどる。分岐５
ｔ１１でｋが０．５以上ならば分岐Ｓｚｓに進み、ｋが
０．７以下ならば劣化予告灯Ｐ１４がＯＮとされ（Ｓｔ
４）、ＶＢ読み込みへもどる。ｋが０．７以上の場合は
良好灯Ｐ１３がＯＮとされ（Ｓｚｓ）、ＶＢ読み込みへ
もどる。
上述においては放電時間の累計を測定したが、使用電気
量の累計を測定してもよい。つまり、例えば第６図に示
すように分流器２３により蓄電池１１の負荷電流を分流
し、その出力を直流増幅器２４で増幅すると共に電圧値
に変換し、その出力をＡＤ変換器１５へ供給して、使用
電気量をｃｐｕ１６に読み込み、放電時における使用電
気量の累計を行い、現在と、電池使用初期との累計使用
電気量の比率ｋを求め、これが一定値以下になったか否
かを検出してもよい。この場合は第５図のステップＳ２
におけるＶＢの読み込みの際に電気量の読み込みも行い
、この電気量を累積タイマで累積する。
量の累計を測定してもよい。つまり、例えば第６図に示
すように分流器２３により蓄電池１１の負荷電流を分流
し、その出力を直流増幅器２４で増幅すると共に電圧値
に変換し、その出力をＡＤ変換器１５へ供給して、使用
電気量をｃｐｕ１６に読み込み、放電時における使用電
気量の累計を行い、現在と、電池使用初期との累計使用
電気量の比率ｋを求め、これが一定値以下になったか否
かを検出してもよい。この場合は第５図のステップＳ２
におけるＶＢの読み込みの際に電気量の読み込みも行い
、この電気量を累積タイマで累積する。
要するにこの発明においては第７図に示すように満充電
後で過放電レベルまで放電した時の運転時間又は放電量
をＣ＋、Ｃｚ・・・と測定し、その電池使用初期の値Ｃ
１に対する。現在の値Ｃｎとの比ｋを求め、このｋが所
定値以下となると蓄電池劣化と判定するものである。
後で過放電レベルまで放電した時の運転時間又は放電量
をＣ＋、Ｃｚ・・・と測定し、その電池使用初期の値Ｃ
１に対する。現在の値Ｃｎとの比ｋを求め、このｋが所
定値以下となると蓄電池劣化と判定するものである。
なおメモリーに初回の測定量Ｃ１と、今回の測定量Ｃｎ
とを記憶してＣｎ／Ｃ１を算出したが、Ｃ、ｌ＋ Ｃ１
１−１＋ ＣＭ−１”’Ｃａ−ａ−１のｍ回前の測定量
までメモリーに記憶し、その移動平均０７′＝（Ｃｎ
十Ｃａ−＋ ＋Ｃ＋＋−ｇ ＋ ・・・” Ｃｎ−１
１−１） ／ ｍを求め、また基準値もｍ＠の平均Ｃ＋
’ ＝ （Ｃ＋ 十〇、 ＋・＋Ｃ１１） ／ｍを求め
、 ＣＪ／Ｃ１′を求めて運転状態の変化によるばらつ
きの影響を軽減することもできる。
とを記憶してＣｎ／Ｃ１を算出したが、Ｃ、ｌ＋ Ｃ１
１−１＋ ＣＭ−１”’Ｃａ−ａ−１のｍ回前の測定量
までメモリーに記憶し、その移動平均０７′＝（Ｃｎ
十Ｃａ−＋ ＋Ｃ＋＋−ｇ ＋ ・・・” Ｃｎ−１
１−１） ／ ｍを求め、また基準値もｍ＠の平均Ｃ＋
’ ＝ （Ｃ＋ 十〇、 ＋・＋Ｃ１１） ／ｍを求め
、 ＣＪ／Ｃ１′を求めて運転状態の変化によるばらつ
きの影響を軽減することもできる。
「発明の効果」
この発明によれば、電気車の初期の運転時間と均等充電
後の現状運転時間比率が一定まで下がった時点を電池劣
化と判定表示するため、実際の電池能力の一杯までの電
池利用が可能な電池劣化警報装置とすることができる。
後の現状運転時間比率が一定まで下がった時点を電池劣
化と判定表示するため、実際の電池能力の一杯までの電
池利用が可能な電池劣化警報装置とすることができる。
また、使用電池容量が代わっても、初期累計運転時間測
定動作により、蓄電池の初期能力が自動設定される学習
機能を有するため機種を選ばぬ設置が可能となる。さら
に、均等充電後にのみ判定動作を行なわせる事で、蓄電
池のセル間充電不均等や充電不足時などの、回復可能な
電池能力低下モードでの誤警報を避ける事ができる。
定動作により、蓄電池の初期能力が自動設定される学習
機能を有するため機種を選ばぬ設置が可能となる。さら
に、均等充電後にのみ判定動作を行なわせる事で、蓄電
池のセル間充電不均等や充電不足時などの、回復可能な
電池能力低下モードでの誤警報を避ける事ができる。
第１図は蓄電池の放電特性を示す図、第２図はこの発明
の実施例を示す図、第３図は表示パネルの例を示す図、
第４図はＲＡＭの記憶領域を示す図、第５図は発明装置
の動作例を示す流れ図、第６図はこの発明の他の例を示
す図、第７図は蓄電池の充放電を示す図である。 特許出願人：株式会社三陽電機製作所
の実施例を示す図、第３図は表示パネルの例を示す図、
第４図はＲＡＭの記憶領域を示す図、第５図は発明装置
の動作例を示す流れ図、第６図はこの発明の他の例を示
す図、第７図は蓄電池の充放電を示す図である。 特許出願人：株式会社三陽電機製作所
Claims (2)
- （１）蓄電池の充電満了を検出する手段と、充電満了後
の放電開始より、電池端子電圧が規定電圧に下がるまで
の累計運転時間を記憶する手段と、 その累計運転時間の蓄電池使用初期の値を記憶する手段
と、 現在と前記電池使用初期との累計運転時間の比率が一定
の比率以下まで下がった時を電池劣化として警報する手
段とを有する蓄電池の劣化警報装置。 - （２）蓄電池の充電満了を検出する手段と、充電満了後
の放電開始より、電池端子電圧が規定電圧に下がるまで
の累計使用電気量を記憶する手段と、 その累計使用電気量の蓄電池使用初期の値を記憶する手
段と、 現在と前記電池使用初期との累計使用電気量の比率が一
定の比率以下まで下がった時を電池劣化として警報する
手段とを有する蓄電池の劣化警報装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153095A JPH01318979A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 蓄電池の劣化警報装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153095A JPH01318979A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 蓄電池の劣化警報装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318979A true JPH01318979A (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=15554864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63153095A Pending JPH01318979A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 蓄電池の劣化警報装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01318979A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04370777A (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-24 | Pfu Ltd | バッテリー異常検出方式 |
| JPH0514958U (ja) * | 1991-08-06 | 1993-02-26 | 三洋電機株式会社 | 残存容量表示装置 |
| JP2002216857A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-08-02 | Honda Motor Co Ltd | 二次バッテリの寿命判定方法 |
| WO2022239617A1 (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 古河電気工業株式会社 | 鉛蓄電池システム、鉛蓄電池の劣化推定方法及び再最適化プログラム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS521422A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-07 | Hitachi Ltd | Life deciding device for emergency storage battery |
| JPS5476932A (en) * | 1977-11-30 | 1979-06-20 | Aichi Electric Mfg | Deterioration discriminator for storage batteries |
| JPS5530667A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery monitor |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP63153095A patent/JPH01318979A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JPS521422A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-07 | Hitachi Ltd | Life deciding device for emergency storage battery |
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| JPH0514958U (ja) * | 1991-08-06 | 1993-02-26 | 三洋電機株式会社 | 残存容量表示装置 |
| JP2002216857A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-08-02 | Honda Motor Co Ltd | 二次バッテリの寿命判定方法 |
| WO2022239617A1 (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 古河電気工業株式会社 | 鉛蓄電池システム、鉛蓄電池の劣化推定方法及び再最適化プログラム |
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