JPH0444707B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0444707B2 JPH0444707B2 JP58092967A JP9296783A JPH0444707B2 JP H0444707 B2 JPH0444707 B2 JP H0444707B2 JP 58092967 A JP58092967 A JP 58092967A JP 9296783 A JP9296783 A JP 9296783A JP H0444707 B2 JPH0444707 B2 JP H0444707B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- storage battery
- capacitor
- led lighting
- discharge
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蓄電池の残存容量をLED（発光ダイオ
ード）等のデジタルで表示する蓄電池監視装置
で、特に放電時、休止時のいずれの場合でも蓄電
池の残存容量を表示する機能を備えた蓄電池監視
装置に関するものである。
ード）等のデジタルで表示する蓄電池監視装置
で、特に放電時、休止時のいずれの場合でも蓄電
池の残存容量を表示する機能を備えた蓄電池監視
装置に関するものである。
蓄電池の容量を監視する場合、最も一般的なも
のは電解液比重を測定し、そして測定した電解液
比重より蓄電池容量を推定する方法で、現在でも
この方法が一番正確な方法とされている。
のは電解液比重を測定し、そして測定した電解液
比重より蓄電池容量を推定する方法で、現在でも
この方法が一番正確な方法とされている。
従来、このため電解液比重を電気的に計測し、
電解液比重値をそのまま、あるいは電解液比重値
を容量に換算して表示する方法として、フロート
等よりなるセンサーを直接電解液に挿入し、フロ
ートの変位を電気信号に変換、増幅して電解液比
重値あるいは容量として表示する方法が考えられ
ている。しかし、この方法はフロートの変位を電
気信号に変換するのが複雑で、また気温が上昇す
ると溶存酸素が泡となつてフロートの表面に付着
し、誤差の原因となつたり、また温度換算などが
必要で、さらに振動を受ける移動用蓄電池には不
適当であるといつた問題がある。また電解液の屈
折率を応用した方法も考えられているが、この方
法でもプリズムが汚れ、光源の光量変化による誤
差が大きく、また増幅装置等が必要で、装置自体
かなり複雑となるといつた問題がある。このよう
に従来考案されているいずれの方法をとつても多
くの問題が残されている。このような理由で、上
記原理に基づく蓄電池監視装置は、現時点では極
く限られた一部にしか応用されていない。
電解液比重値をそのまま、あるいは電解液比重値
を容量に換算して表示する方法として、フロート
等よりなるセンサーを直接電解液に挿入し、フロ
ートの変位を電気信号に変換、増幅して電解液比
重値あるいは容量として表示する方法が考えられ
ている。しかし、この方法はフロートの変位を電
気信号に変換するのが複雑で、また気温が上昇す
ると溶存酸素が泡となつてフロートの表面に付着
し、誤差の原因となつたり、また温度換算などが
必要で、さらに振動を受ける移動用蓄電池には不
適当であるといつた問題がある。また電解液の屈
折率を応用した方法も考えられているが、この方
法でもプリズムが汚れ、光源の光量変化による誤
差が大きく、また増幅装置等が必要で、装置自体
かなり複雑となるといつた問題がある。このよう
に従来考案されているいずれの方法をとつても多
くの問題が残されている。このような理由で、上
記原理に基づく蓄電池監視装置は、現時点では極
く限られた一部にしか応用されていない。
また上記したような欠点を補つた簡易形の放電
計は、蓄電池の放電電圧を検出し、その電圧を平
滑し、メモリーした値を蓄電池容量に換算した監
視装置が米国で広く応用されている。しかしこの
放電計は放電末期表示が急激に低下し、電気量
Ahに比例しない問題が残されている。
計は、蓄電池の放電電圧を検出し、その電圧を平
滑し、メモリーした値を蓄電池容量に換算した監
視装置が米国で広く応用されている。しかしこの
放電計は放電末期表示が急激に低下し、電気量
Ahに比例しない問題が残されている。
本発明は上記した如き問題点を解消した蓄電池
の開路電圧から一定電圧を差引いた電圧を得るた
めの、蓄電池の両端に接続された電圧検出手段
と、 電圧検出手段で得た電圧を記憶させるための、
電圧検出手段に逆流防止素子を介して並列に接続
されたコンデンサーと、 所定の内部インピーダンスを持ち、コンデンサ
ーの電荷を減衰させて、それにもとづく電圧をイ
ンピーダンス変換及び増幅し仮想放電カーブとし
て設定するための、コンデンサーに接続された
LED点灯用レベルICと、 仮想放電カーブに応答して順次消灯させること
により蓄電池の放電状態を表示するための、
LED点灯用レベルICの出力に接続された複数個
のLEDよりなる表示器とを備える蓄電池監視装
置を提供するものである。
の開路電圧から一定電圧を差引いた電圧を得るた
めの、蓄電池の両端に接続された電圧検出手段
と、 電圧検出手段で得た電圧を記憶させるための、
電圧検出手段に逆流防止素子を介して並列に接続
されたコンデンサーと、 所定の内部インピーダンスを持ち、コンデンサ
ーの電荷を減衰させて、それにもとづく電圧をイ
ンピーダンス変換及び増幅し仮想放電カーブとし
て設定するための、コンデンサーに接続された
LED点灯用レベルICと、 仮想放電カーブに応答して順次消灯させること
により蓄電池の放電状態を表示するための、
LED点灯用レベルICの出力に接続された複数個
のLEDよりなる表示器とを備える蓄電池監視装
置を提供するものである。
即ち、本発明は、電気車用、電気自動車用等の
蓄電池のように間歇放電される蓄電池において
は、放電休止時の開路電圧（無負荷電圧）の安定
したピーク部の電圧は蓄電池の容量あるいは電解
液比重値と理論的に比例の関係を持ち、容量の低
下あるいは電解液比重値の低下に従い前記ピーク
部の電圧値も低下するといつたことに着目し、こ
の放電休止時の開路電圧の安定したピーク部の電
圧をコンデンサに記憶させ、このコンデンサの電
圧をLED点灯用レベルICの内部インピーダンス
を通して放電させることによりインピーダンス変
換して仮想の放電カーブを作り、この仮想の放電
カーブを複数個のLEDの点灯個数により表示す
る表示器で表示するようにしたものである。また
蓄電池の放電時の電圧は、放電電流の大小によつ
て大幅に変化するので、この放電時の電圧によつ
て容量を監視することができないが、前記した仮
想の放電カーブにより放電時においても蓄電池の
容量を監視できるようにしたものである。さらに
再度放電休止状態になつたときには、その休止時
の開路電圧の安定したピーク部の電圧で前記コン
デンサが再び充電されて、仮想の放電カーブは補
正されるようにし、正確に監視できるようにした
ものである。
蓄電池のように間歇放電される蓄電池において
は、放電休止時の開路電圧（無負荷電圧）の安定
したピーク部の電圧は蓄電池の容量あるいは電解
液比重値と理論的に比例の関係を持ち、容量の低
下あるいは電解液比重値の低下に従い前記ピーク
部の電圧値も低下するといつたことに着目し、こ
の放電休止時の開路電圧の安定したピーク部の電
圧をコンデンサに記憶させ、このコンデンサの電
圧をLED点灯用レベルICの内部インピーダンス
を通して放電させることによりインピーダンス変
換して仮想の放電カーブを作り、この仮想の放電
カーブを複数個のLEDの点灯個数により表示す
る表示器で表示するようにしたものである。また
蓄電池の放電時の電圧は、放電電流の大小によつ
て大幅に変化するので、この放電時の電圧によつ
て容量を監視することができないが、前記した仮
想の放電カーブにより放電時においても蓄電池の
容量を監視できるようにしたものである。さらに
再度放電休止状態になつたときには、その休止時
の開路電圧の安定したピーク部の電圧で前記コン
デンサが再び充電されて、仮想の放電カーブは補
正されるようにし、正確に監視できるようにした
ものである。
以下、本発明蓄電池監視装置を図面に示す一実
施例を用いて具体的に説明する。
施例を用いて具体的に説明する。
図において、１は被監視蓄電池（以下、単に蓄
電池という）、２は負荷、３は負荷投入スイツチ
である。４は蓄電池１の開路電圧、即ち、蓄電池
１に負荷２が接続されていないときの蓄電池電圧
から一定電圧を差引いた電圧をえるための電圧検
出回路（以下、回路と略す）で、蓄電池１の両端
に接続される。該回路４としては種々の回路構成
のものが考えられるが、例えば定電圧ダイオード
と抵抗の直列回路により構成し、定電圧ダイオー
ドで一定電圧を差引き、残りの電圧を抵抗の両端
から得るように構成してもよい。また回路４を設
けるのは、例えば蓄電池１として24セルのものを
用いた場合、この蓄電池の開路電圧の実使用での
変化は約51V〜47Vと小さく、この電圧変化幅近
辺を後述するLED点灯用レベルICの入力範囲と
して複数個のLEDよりなる表示器をフルスケー
ルで動かすためである。５は回路４で得られた電
圧で充電されるコンデンサで、該コンデンサは例
えばシリコンダイオード等の逆流防止素子６を介
して回路４に並列に接続されている。従つて、コ
ンデンサ５は回路４で得られる蓄電池１の開路電
圧から一定電圧を差引いた残りの安定したピーク
部の電圧で充電され、蓄電池１の負荷２の接続に
よる端子電圧の低下により回路４で得られる電圧
が前記コンデンサ充電時の電圧より低下しても、
コンデンサ５に充電された電荷は回路４側に放電
しない。７は蓄電池１の端子に負荷２における回
生制動あるいはチヨツパ制御等で、無負荷電圧よ
り高いパルス電圧が発生した場合のそのパルス電
圧を吸収するコンデンサである。８はコンデンサ
５の電圧をインピーダンス変換および増幅するた
めのLED点灯用レベルICで、このICの入力ピン
はコンデンサ５に並列に接続されている。９は
LED点灯用IC８の出力に接続された複数個の
LEDよりなる表示部である。前記LED点灯用レ
ベルIC８の入力インピーダンスは非常に高く、
前記コンデンサ５に充電された電荷をほとんど放
電さすことなく、その電圧に比例した電圧で表示
部９の複数個のLEDを順次点灯させ、このLED
の点灯個数でコンデンサ、しいては蓄電池の開路
電圧を表示する。前記コンデンサ５の電圧は漏電
圧がない限り、蓄電池１の放電前の無負荷電圧を
示すが、コンデンサ内に漏電流があるため、非常
にわずかではあるが、コンデンサ５は徐々に放電
し、その結果、コンデンサ５の電圧は徐々に低下
する。このコンデンサ５の電圧低下が仮想放電カ
ーブとなる。またコンデンサ５の電圧低下の度合
はコンデンサ５の容量等を変えることにより任意
に調整できるため、仮想放電カーブも任意に選定
できる。さらにコンデンサ５の電圧低下はLED
点灯用レベルIC８を通して表示部９の複数個の
LEDをコンデンサ５の電圧低下に応答して順次
消すことにより表示される。したがつて、表示部
９のLEDの点灯個数を見ることにより、コンデ
ンサ５の電圧、しいては蓄電池１の開路電圧を知
ることができる。さらにコンデンサ５に発生した
損失電圧は次回蓄電池１の放電が休止した時、こ
の時の開路電圧により再度充電され補正される。
よつて、コンデンサ５の電圧は常に蓄電池１の開
路電圧に近い電圧となつている。なお、蓄電池１
の開路電圧は、Ｅ＝0.84＋SG（電解液比重値）の
近似式で現わされるように、電解液比重値および
容量と比例関係があり、コンデンサ５の電圧を検
出することは蓄電池１の容量あるいは電解液比重
値を検出することになる。また１０はLED点灯
用レベルIC８の入力電圧を拡大するために設け
られた定電圧ダイオード、１１はLED点灯用レ
ベルIC８の電源確立用の定電圧ダイオード、Ｒ
およびｒは電流制限用の抵抗である。
電池という）、２は負荷、３は負荷投入スイツチ
である。４は蓄電池１の開路電圧、即ち、蓄電池
１に負荷２が接続されていないときの蓄電池電圧
から一定電圧を差引いた電圧をえるための電圧検
出回路（以下、回路と略す）で、蓄電池１の両端
に接続される。該回路４としては種々の回路構成
のものが考えられるが、例えば定電圧ダイオード
と抵抗の直列回路により構成し、定電圧ダイオー
ドで一定電圧を差引き、残りの電圧を抵抗の両端
から得るように構成してもよい。また回路４を設
けるのは、例えば蓄電池１として24セルのものを
用いた場合、この蓄電池の開路電圧の実使用での
変化は約51V〜47Vと小さく、この電圧変化幅近
辺を後述するLED点灯用レベルICの入力範囲と
して複数個のLEDよりなる表示器をフルスケー
ルで動かすためである。５は回路４で得られた電
圧で充電されるコンデンサで、該コンデンサは例
えばシリコンダイオード等の逆流防止素子６を介
して回路４に並列に接続されている。従つて、コ
ンデンサ５は回路４で得られる蓄電池１の開路電
圧から一定電圧を差引いた残りの安定したピーク
部の電圧で充電され、蓄電池１の負荷２の接続に
よる端子電圧の低下により回路４で得られる電圧
が前記コンデンサ充電時の電圧より低下しても、
コンデンサ５に充電された電荷は回路４側に放電
しない。７は蓄電池１の端子に負荷２における回
生制動あるいはチヨツパ制御等で、無負荷電圧よ
り高いパルス電圧が発生した場合のそのパルス電
圧を吸収するコンデンサである。８はコンデンサ
５の電圧をインピーダンス変換および増幅するた
めのLED点灯用レベルICで、このICの入力ピン
はコンデンサ５に並列に接続されている。９は
LED点灯用IC８の出力に接続された複数個の
LEDよりなる表示部である。前記LED点灯用レ
ベルIC８の入力インピーダンスは非常に高く、
前記コンデンサ５に充電された電荷をほとんど放
電さすことなく、その電圧に比例した電圧で表示
部９の複数個のLEDを順次点灯させ、このLED
の点灯個数でコンデンサ、しいては蓄電池の開路
電圧を表示する。前記コンデンサ５の電圧は漏電
圧がない限り、蓄電池１の放電前の無負荷電圧を
示すが、コンデンサ内に漏電流があるため、非常
にわずかではあるが、コンデンサ５は徐々に放電
し、その結果、コンデンサ５の電圧は徐々に低下
する。このコンデンサ５の電圧低下が仮想放電カ
ーブとなる。またコンデンサ５の電圧低下の度合
はコンデンサ５の容量等を変えることにより任意
に調整できるため、仮想放電カーブも任意に選定
できる。さらにコンデンサ５の電圧低下はLED
点灯用レベルIC８を通して表示部９の複数個の
LEDをコンデンサ５の電圧低下に応答して順次
消すことにより表示される。したがつて、表示部
９のLEDの点灯個数を見ることにより、コンデ
ンサ５の電圧、しいては蓄電池１の開路電圧を知
ることができる。さらにコンデンサ５に発生した
損失電圧は次回蓄電池１の放電が休止した時、こ
の時の開路電圧により再度充電され補正される。
よつて、コンデンサ５の電圧は常に蓄電池１の開
路電圧に近い電圧となつている。なお、蓄電池１
の開路電圧は、Ｅ＝0.84＋SG（電解液比重値）の
近似式で現わされるように、電解液比重値および
容量と比例関係があり、コンデンサ５の電圧を検
出することは蓄電池１の容量あるいは電解液比重
値を検出することになる。また１０はLED点灯
用レベルIC８の入力電圧を拡大するために設け
られた定電圧ダイオード、１１はLED点灯用レ
ベルIC８の電源確立用の定電圧ダイオード、Ｒ
およびｒは電流制限用の抵抗である。
上記したように本実施例においては、蓄電池１
の開路電圧をコンデンサ５に記憶させ、このコン
デンサ５の電圧をLED点灯用レベルIC８の内部
インピーダンスを通して放電させることによりイ
ンピーダンス変換して仮想放電カーブを作り、こ
の仮想放電カーブの各時点を表示部９の複数個の
LEDの点灯個数で表示するようにしたものであ
る。したがつて本装置を蓄電池１に接続するだけ
で、蓄電池１の放電状態を表示部９のLEDの点
灯個数で知ることができる。
の開路電圧をコンデンサ５に記憶させ、このコン
デンサ５の電圧をLED点灯用レベルIC８の内部
インピーダンスを通して放電させることによりイ
ンピーダンス変換して仮想放電カーブを作り、こ
の仮想放電カーブの各時点を表示部９の複数個の
LEDの点灯個数で表示するようにしたものであ
る。したがつて本装置を蓄電池１に接続するだけ
で、蓄電池１の放電状態を表示部９のLEDの点
灯個数で知ることができる。
以上述べた如く本発明蓄電池監視装置は、従来
のように蓄電池内に比重を測定するセンサーを挿
入することもなく、また従来のAh計のように主
回路にシヤントを挿入することもなく、ただ蓄電
池端子に接続するだけで蓄電池の容量しいては電
解液比重値を蓄電池の放置中、放電中でも正確に
監視することができ、またその表示も複数個の
LEDの点灯個数で表示するようにしてあるため
容易に見分けることができるといつたすぐれた利
点を有するものである。
のように蓄電池内に比重を測定するセンサーを挿
入することもなく、また従来のAh計のように主
回路にシヤントを挿入することもなく、ただ蓄電
池端子に接続するだけで蓄電池の容量しいては電
解液比重値を蓄電池の放置中、放電中でも正確に
監視することができ、またその表示も複数個の
LEDの点灯個数で表示するようにしてあるため
容易に見分けることができるといつたすぐれた利
点を有するものである。
図は本発明蓄電池監視装置の一実施例を示す回
路図である。 １……被監視蓄電池、２……負荷、４……蓄電
池の開路電圧から一定電圧を差引いた電圧をえる
ための電圧検出回路、５……コンデンサ、６……
逆流防止素子、８……LED点灯用レベルIC、９
……表示部。
路図である。 １……被監視蓄電池、２……負荷、４……蓄電
池の開路電圧から一定電圧を差引いた電圧をえる
ための電圧検出回路、５……コンデンサ、６……
逆流防止素子、８……LED点灯用レベルIC、９
……表示部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 蓄電池１の開路電圧から一定電圧を差引いた
電圧を得るための、蓄電池１の両端に接続された
電圧検出手段４と、 電圧検出手段４で得た電圧を記憶させるため
の、電圧検出手段４に逆流防止素子６を介して並
列に接続されたコンデンサー５と、 所定の内部インピーダンスを持ち、コンデンサ
ー５の電荷を減衰させて、それにもとづく電圧を
インピーダンス変換及び増幅し仮想放電カーブと
して設定するための、コンデンサー５に接続され
たLED点灯用レベルIC８と、 仮想放電カーブに応答して順次消灯させること
により蓄電池の放電状態を表示するための、
LED点灯用レベルIC８の出力に接続された複数
個のLEDよりなる表示器９と、 を備える蓄電池監視装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092967A JPS59220023A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 蓄電池監視装置 |
| US06/614,092 US4626765A (en) | 1983-05-25 | 1984-05-25 | Apparatus for indicating remaining battery capacity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092967A JPS59220023A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 蓄電池監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220023A JPS59220023A (ja) | 1984-12-11 |
| JPH0444707B2 true JPH0444707B2 (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=14069188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58092967A Granted JPS59220023A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 蓄電池監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59220023A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61130256U (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-14 |
-
1983
- 1983-05-25 JP JP58092967A patent/JPS59220023A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59220023A (ja) | 1984-12-11 |
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