JPH0222583A - 蓄電池の充電状態検出器 - Google Patents
蓄電池の充電状態検出器Info
- Publication number
- JPH0222583A JPH0222583A JP63173279A JP17327988A JPH0222583A JP H0222583 A JPH0222583 A JP H0222583A JP 63173279 A JP63173279 A JP 63173279A JP 17327988 A JP17327988 A JP 17327988A JP H0222583 A JPH0222583 A JP H0222583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- storage battery
- container
- electrolyte
- receiving element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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、蓄電池の実働状態において蓄電池の充電状態
を直接測定するための充電状態検出器に閃する。
を直接測定するための充電状態検出器に閃する。
［従来の技術］
蓄電池は、二次電池として自動ＩＦに搭載され、多用さ
れているが、化学反応に基づいて起電力を発生させてい
るため常に充電された状態を保つために電気量、電解液
量およびその比重の保守に注意をはらう必要がある。
れているが、化学反応に基づいて起電力を発生させてい
るため常に充電された状態を保つために電気量、電解液
量およびその比重の保守に注意をはらう必要がある。
従来、電気量は負荷の電気回路を遮断して、バッテリテ
スタで確認され、電解液量は、蓄電池を横から眺め、液
がアッパーとロワーの間にあることを確認され、その比
重の測定は吸込み比重計により測定後、温度補正を行っ
て蓄電池の保守がなされていた。
スタで確認され、電解液量は、蓄電池を横から眺め、液
がアッパーとロワーの間にあることを確認され、その比
重の測定は吸込み比重計により測定後、温度補正を行っ
て蓄電池の保守がなされていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかるに、従来の技術では、高価で、精度に優れず、手
間がかかり、かさばり、電気量や充電状態が蓄電池の実
働状態での常時監視ができなかった。そのため蓄電池を
自動車に搭載した場合、ライト、クーラ、ワイパ、スタ
ータモータ、その他の電装品の使い過ぎ等で、過放電と
なり蓄電池の寿命を縮めたり、エンジンがかけられなく
なってしまったりしていた。また、これらを切り忘れた
場合、上記従来の技術では、それらの電源を自動的に遮
断できる構成ではなかった。
間がかかり、かさばり、電気量や充電状態が蓄電池の実
働状態での常時監視ができなかった。そのため蓄電池を
自動車に搭載した場合、ライト、クーラ、ワイパ、スタ
ータモータ、その他の電装品の使い過ぎ等で、過放電と
なり蓄電池の寿命を縮めたり、エンジンがかけられなく
なってしまったりしていた。また、これらを切り忘れた
場合、上記従来の技術では、それらの電源を自動的に遮
断できる構成ではなかった。
本発明の目的は、小型、高精度、且つ、低価格で、電気
量、電解液量およびその比重などを、蓄電池の実働状態
で常時監視が可能な、蓄電池の充電状態検出器の提供に
ある。
量、電解液量およびその比重などを、蓄電池の実働状態
で常時監視が可能な、蓄電池の充電状態検出器の提供に
ある。
［課題を解決するための手段］
上記目的の達成のため本発明は、蓄電池の電解液に浸漬
させた透光体製容器と、該容器内に封入された電解液よ
り屈折率の高い封入液体と、前記容器に取り付けた発光
素子および受光素子とを備え、前記発光素子と受光素子
の取り付け位置、および容器の形状は、発光素子から発
光した光が封入液体中を進行し、容器壁に入射し、容器
壁と電解液との境界面で反射し、再び封入液体中を進行
して受光素子に入射するよう設定され、前記境界面での
反射角が、検出したい電荷残量のときの電解液により決
まる臨界角にほぼ等しくなるよう設定した事を技術的手
段とする。
させた透光体製容器と、該容器内に封入された電解液よ
り屈折率の高い封入液体と、前記容器に取り付けた発光
素子および受光素子とを備え、前記発光素子と受光素子
の取り付け位置、および容器の形状は、発光素子から発
光した光が封入液体中を進行し、容器壁に入射し、容器
壁と電解液との境界面で反射し、再び封入液体中を進行
して受光素子に入射するよう設定され、前記境界面での
反射角が、検出したい電荷残量のときの電解液により決
まる臨界角にほぼ等しくなるよう設定した事を技術的手
段とする。
し作用および発明の効果１
本発明は、つぎの作用および効果を有する。
■蓄電池の電解液に浸漬させた透光体製容器と該容器内
に封入された電解液より屈折率の高い封入液体と、容器
に取り付けた発光素子および受光素子とを備え、発光素
子から発光した光が封入液体中を進行し、容器壁に入射
し、容器壁と電解液との境界面で反射し、再び封入液体
中を進行して受光素子に入射するよう設定され、前記境
界面での反射角が、検出したい電荷残量（電気量）のと
きの電解液により決まる臨界角にほぼ等しくなるように
、発光素子と受光素子の取り付け位置、および容器の形
状が設定されている。このため蓄電池が十分充電されて
いる時は、電解液の比重が重く（電解液の屈折率が高く
なる）、全反射を起こす臨界角が大きくなり、発光素子
から発光した光は電解液中に出てしまい、受光素子に戻
らず、蓄電池が過放電となり電解液の比重が低下（電解
液の屈折率が低くなる）したり、電解液が蒸発により減
少して空気に置き換わったりすると入射角が臨界角以上
となるので受光素子に戻ってくるようになる。よって、
電解液量およびその比重（電荷残量も含む）を、蓄電池
の実働状態で常時監視が可能となる。
に封入された電解液より屈折率の高い封入液体と、容器
に取り付けた発光素子および受光素子とを備え、発光素
子から発光した光が封入液体中を進行し、容器壁に入射
し、容器壁と電解液との境界面で反射し、再び封入液体
中を進行して受光素子に入射するよう設定され、前記境
界面での反射角が、検出したい電荷残量（電気量）のと
きの電解液により決まる臨界角にほぼ等しくなるように
、発光素子と受光素子の取り付け位置、および容器の形
状が設定されている。このため蓄電池が十分充電されて
いる時は、電解液の比重が重く（電解液の屈折率が高く
なる）、全反射を起こす臨界角が大きくなり、発光素子
から発光した光は電解液中に出てしまい、受光素子に戻
らず、蓄電池が過放電となり電解液の比重が低下（電解
液の屈折率が低くなる）したり、電解液が蒸発により減
少して空気に置き換わったりすると入射角が臨界角以上
となるので受光素子に戻ってくるようになる。よって、
電解液量およびその比重（電荷残量も含む）を、蓄電池
の実働状態で常時監視が可能となる。
■透光体製容器内の封入液体は、電解液の温度変化に従
い、はぼ同温度となる。したがって、蓄電池の同じ充電
状態での温度による臨界角の変化はほとんどないため高
精度に充電状態が検出できる。
い、はぼ同温度となる。したがって、蓄電池の同じ充電
状態での温度による臨界角の変化はほとんどないため高
精度に充電状態が検出できる。
■構成が液体が封入された透光体製容器、発光素子およ
び受光素子だけなので検出器は小型、低価格にできる。
び受光素子だけなので検出器は小型、低価格にできる。
［実施例］
つぎに本発明を第１図ないし第３図に示ず一実施例に基
づき説明する。
づき説明する。
本発明の蓄電池の充電状態検出器Ｓは、封入液体１を封
入した透光木製容器２と、前記容器２内に取り付けられ
た発光素子３、受光素子４および遮光パイプ５とからな
る。また、この検出器Ｓは、蓄電池６０のセル６１内に
固定されている。
入した透光木製容器２と、前記容器２内に取り付けられ
た発光素子３、受光素子４および遮光パイプ５とからな
る。また、この検出器Ｓは、蓄電池６０のセル６１内に
固定されている。
封入液体１は、屈折率が１．５５のシリコンオイルで前
記透光体製容器２内に隙間なく封入されている。またそ
の封入液体１側から見た全反射を起こす入射角の最小値
である臨界角は約６０°である。
記透光体製容器２内に隙間なく封入されている。またそ
の封入液体１側から見た全反射を起こす入射角の最小値
である臨界角は約６０°である。
透光体製容器２は、一端が開口２１となり他端２２はテ
ーバ面２３を介して閉じられ、屈折率が１．５５のエポ
キシ樹脂で形成され（第２図参照）、角度Ａは、１５０
°、角度Ｂは１２０°となっている。開口２１は遮光材
２４および透光のエポキシ樹脂２５で塞ぎ、発光素子３
、受光素子４をエポキシ樹脂２５および遮光材２４中に
封入している。
ーバ面２３を介して閉じられ、屈折率が１．５５のエポ
キシ樹脂で形成され（第２図参照）、角度Ａは、１５０
°、角度Ｂは１２０°となっている。開口２１は遮光材
２４および透光のエポキシ樹脂２５で塞ぎ、発光素子３
、受光素子４をエポキシ樹脂２５および遮光材２４中に
封入している。
発光素子３は、第３図に示す如く、抵抗３１と発光ダイ
オード３２とからなり、電極３３．３４および４３が取
り出されている。なお、電極３３．３４は蓄電池６０に
接続され、電極４３は、制御装置（図示せず）に接続さ
れている０発光ダイオード３２はＧａＡｓタイプで赤外
色の単一光である。
オード３２とからなり、電極３３．３４および４３が取
り出されている。なお、電極３３．３４は蓄電池６０に
接続され、電極４３は、制御装置（図示せず）に接続さ
れている０発光ダイオード３２はＧａＡｓタイプで赤外
色の単一光である。
受光素子４は、第３図に示す如く、抵抗４１とｎｐｎ２
極シリコンタイプのホトトランジスタ４２とからなり、
過放電の場合は、電極４３から出力が取り出される。ま
た、受光素子４は、発光ビーム３５が臨界角以上となる
場合に、前記透光体製容器２の外壁と希硫酸６３（電解
液）との境界面２６で、６０°の入射角をもって全反射
を３回繰り返してエポキシ樹脂２５に戻って来る位置で
、前記遮光材２４上に埋設されている。
極シリコンタイプのホトトランジスタ４２とからなり、
過放電の場合は、電極４３から出力が取り出される。ま
た、受光素子４は、発光ビーム３５が臨界角以上となる
場合に、前記透光体製容器２の外壁と希硫酸６３（電解
液）との境界面２６で、６０°の入射角をもって全反射
を３回繰り返してエポキシ樹脂２５に戻って来る位置で
、前記遮光材２４上に埋設されている。
一方、充分充電されている時は、前記前反射が起こらず
発光ビーム３５は、希硫酸６３中に出°Ｃホトトランジ
スタ４２に戻ってこない。
発光ビーム３５は、希硫酸６３中に出°Ｃホトトランジ
スタ４２に戻ってこない。
遮光バイブ５は、一端が■じた円筒状を呈し、前記ホト
トランジスタ４２に外部から光が入らないように透光体
製容器２を包囲して形成されている。また外周にはねじ
５１が切られている。
トランジスタ４２に外部から光が入らないように透光体
製容器２を包囲して形成されている。また外周にはねじ
５１が切られている。
蓄電池６０は、陰陽各極板６２を重ね、希硫酸６３（放
電状態時、屈折率は１．３４程度）が入れられ、隔壁６
４で仕切られた一端開口のセル６１を６個直列に接続し
、液口栓６５、プラス端子６６およびマイナス端子６７
が付けられた器６８を接着してなる。
電状態時、屈折率は１．３４程度）が入れられ、隔壁６
４で仕切られた一端開口のセル６１を６個直列に接続し
、液口栓６５、プラス端子６６およびマイナス端子６７
が付けられた器６８を接着してなる。
検出器Ｓは、前記蓄電池６０のプラス端子６６から数え
て３つ目のセル６１内に前記液口栓６５を外してねじ５
１により螺着されている。また、透光体製容３２の他端
２２がロワーレベルと一致するように取り付けられてい
る。
て３つ目のセル６１内に前記液口栓６５を外してねじ５
１により螺着されている。また、透光体製容３２の他端
２２がロワーレベルと一致するように取り付けられてい
る。
本実施例の蓄電池の充電状態検出器Ｓは、つぎの作用お
よび効果を有する。
よび効果を有する。
■蓄電池の充電状態検出器Ｓは、希硫酸６３の量および
比重（電気量も含む）を光の臨界角を使って検出してい
る。このためこれらを、蓄電池６０の実働状態で常時監
視が可能である。
比重（電気量も含む）を光の臨界角を使って検出してい
る。このためこれらを、蓄電池６０の実働状態で常時監
視が可能である。
■検出Ｈｓは、封入液体１を封入しな透光体製容器２と
、容器２内に取り付けられた発光ダイオード３２、ホト
トランジスタ４２、抵抗３１．４１、電極３３．３４．
４３および遮光パイプ５とからなる。このため、検出器
Ｓは、小型、低価格にでき、消耗部品がなく、電力を偏
かしか消費しない。
、容器２内に取り付けられた発光ダイオード３２、ホト
トランジスタ４２、抵抗３１．４１、電極３３．３４．
４３および遮光パイプ５とからなる。このため、検出器
Ｓは、小型、低価格にでき、消耗部品がなく、電力を偏
かしか消費しない。
■検出器Ｓは、蓄電池６０のセル６１内に液口栓６５を
外してね、じ５１により螺着されている。このため蓄電
池６０の取換えが容易にできる。
外してね、じ５１により螺着されている。このため蓄電
池６０の取換えが容易にできる。
本発明は、上記実施例以外に次の実施態様を含む。
ａ、蓄電池の充電状態検出器Ｓを自動車の蓄電池に搭載
した場合、検出器Ｓへの通電は断続通電であっても良く
、（ア）エンジン停止時、ライト、その他の電装品の切
り忘れに対する対策として、蓄電池６０が過放電となり
、電極４３に出力が発生した場合、バックアップを必要
とする電源系統以外をＯＦＦにして（検出器Ｓも含め）
エンジンが再起動し、充電が開始されるまでＯＮとなら
ないようにしても良い。（イ）クランキング時に蓄電池
６０が過放電である場合、表示器や警告音を作動させる
とともに、スタータモータ等始動に必要な部分以外の電
源系統をＯＦＦにするようにしても良い、（つ）また、
エンジン運転時に電気を使い過ぎ、過放電である場合、
表示器や警告音を作動させるとともに、それが回復する
まで運転に直接関係がないクーラ、ラジオ、カーステレ
オなどの電源系統をＯＦ’ Ｆにしても良い。
した場合、検出器Ｓへの通電は断続通電であっても良く
、（ア）エンジン停止時、ライト、その他の電装品の切
り忘れに対する対策として、蓄電池６０が過放電となり
、電極４３に出力が発生した場合、バックアップを必要
とする電源系統以外をＯＦＦにして（検出器Ｓも含め）
エンジンが再起動し、充電が開始されるまでＯＮとなら
ないようにしても良い。（イ）クランキング時に蓄電池
６０が過放電である場合、表示器や警告音を作動させる
とともに、スタータモータ等始動に必要な部分以外の電
源系統をＯＦＦにするようにしても良い、（つ）また、
エンジン運転時に電気を使い過ぎ、過放電である場合、
表示器や警告音を作動させるとともに、それが回復する
まで運転に直接関係がないクーラ、ラジオ、カーステレ
オなどの電源系統をＯＦ’ Ｆにしても良い。
ｂ、１電池６０への検出器Ｓの取り付けは、横からでも
良く、別のセルに取り付けても良く、２個以上のセルに
取り付けても良い。
良く、別のセルに取り付けても良く、２個以上のセルに
取り付けても良い。
仁発光ダイオード３２の発光色は赤、黄、緑、青、紫等
の単色光であっても良い。
の単色光であっても良い。
ｄ、エポキシ樹脂２５は、シリコン樹脂でも良い。
第１図は本発明のＭ電池の充電状態検出器の一実施例を
示し、蓄電池に取り付けた一部断面図である。 第２図はその蓄ｚｋ池の充電状態検出器の蓄電池が過放
電の時の発光ビームの道筋を示す断面図である。 第３図はその蓄電池の充電状態検出器の回路図である。 図中 １・・・封入液体 ２・・・透光体製容器 ３・
・・発光素子 ４・・・受光素子 ６０・・・蓄電池
６３・・・希硫酸（電解液） Ｓ・・・蓄電池の充電状
態検出器第２図 Ｓ 第３薗
示し、蓄電池に取り付けた一部断面図である。 第２図はその蓄ｚｋ池の充電状態検出器の蓄電池が過放
電の時の発光ビームの道筋を示す断面図である。 第３図はその蓄電池の充電状態検出器の回路図である。 図中 １・・・封入液体 ２・・・透光体製容器 ３・
・・発光素子 ４・・・受光素子 ６０・・・蓄電池
６３・・・希硫酸（電解液） Ｓ・・・蓄電池の充電状
態検出器第２図 Ｓ 第３薗
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）蓄電池の電解液に浸漬させた透光体製容器と、該容
器内に封入された電解液より屈折率の高い封入液体と、
前記容器に取り付けた発光素子および受光素子とを備え
、 前記発光素子と受光素子の取り付け位置、および容器の
形状は、発光素子から発光した光が封入液体中を進行し
、容器壁に入射し、容器壁と電解液との境界面で反射し
、再び封入液体中を進行して受光素子に入射するよう設
定され、 前記境界面での反射角が、検出したい電荷残量のときの
電解液により決まる臨界角にほぼ等しくなるよう設定し
た蓄電池の充電状態検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63173279A JPH0222583A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 蓄電池の充電状態検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63173279A JPH0222583A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 蓄電池の充電状態検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222583A true JPH0222583A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=15957504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63173279A Pending JPH0222583A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 蓄電池の充電状態検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222583A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06129979A (ja) * | 1991-08-27 | 1994-05-13 | Donald W Sting | 放射エネルギー分光装置 |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63173279A patent/JPH0222583A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06129979A (ja) * | 1991-08-27 | 1994-05-13 | Donald W Sting | 放射エネルギー分光装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0502623B1 (en) | Battery system for camera | |
| US5949219A (en) | Optical state-of-charge monitor for batteries | |
| US8349477B2 (en) | Optical leak detection sensor | |
| KR100950459B1 (ko) | 2차 전지용 ｂｍｓ 모듈 | |
| US20200400749A1 (en) | Current measuring device, energy storage apparatus, and current measurement method | |
| EP0455352A1 (en) | Battery state of charge indicator system | |
| EP1130672A2 (en) | Battery state sensing apparatus | |
| US5048952A (en) | Liquid mixing ratio sensor | |
| US20230344022A1 (en) | Battery and energy storage system | |
| JPS6070674A (ja) | 作用を制御する測定装置を有する蓄電池 | |
| JPH0222583A (ja) | 蓄電池の充電状態検出器 | |
| US4981764A (en) | Method of providing a indication signal to indicate a level of electrolyte in a wet cell | |
| US6911803B2 (en) | Systems and methods for evaluating a charge state of a battery based on optical properties of the battery electrolyte material | |
| JP2000003732A (ja) | 劣化電池検出装置 | |
| US4913987A (en) | Universal electrolyte level indicator for wet cell batteries | |
| EP0063451A1 (en) | Device for sensing the density of liquids | |
| Nagai et al. | Optical-type hydrometer for lead-acid batteries and its applications | |
| JP3033209B2 (ja) | シール形鉛蓄電池およびその残存容量検知方法 | |
| JPH02111232A (ja) | バッテリーの充電状態検出器 | |
| US4350885A (en) | Battery hydrometer with analog output | |
| JP4172531B2 (ja) | 劣化電池の検出センサー | |
| JPS63301470A (ja) | バッテリ充電システム | |
| JPS63205065A (ja) | 蓄電池 | |
| KR20250008392A (ko) | 전해액 높이 확인이 가능한 납축전지 | |
| JPS6022730B2 (ja) | 光学式液面検知装置 |