JPH0754349B2 - 蓄電池の容量試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は蓄電池の容量試験装置、特に蓄電池の容量を浮
動充電状態のまま自動的かつ正確に測定しうる容量試験
装置に関するものである。

（従来技術とその問題点） 電源装置例えば第２図に示すように、交流電源（１）の
出力を整流装置（２）により整流して負荷（３）に電力
を供給する共に、整流装置（２）に並列に組蓄電池
（４）を接続して所謂浮動充電状態にしておき、交流電
源（１）の停電時に組蓄電池（４）より負荷に電力を供
給しうるようにした電源装置が用いられる。

ところで交流電源（１）の停電時における電荷（３）へ
の電力の供給を万全に行うためには、組蓄電池（４）を
構成する各蓄電池を常に正常維持することが重要であ
り、そのためには組蓄電池の残存寿命即ち蓄電可能な容
量を時々チェックすることが必要である。そこで従来に
おいては、次の方法即ち組蓄電池に備えられている電気
量を全放電し、その端子電圧が所定値に低下したとき放
電を停止して、その間における放電電流の時間積分値か
ら放電量を求めることにより容量を知り得ることを利用
して組蓄電池の容量をチェックすることが行われてい
る。

しかしこの方法の実施に当たって従来は、組蓄電池
（４）を全放電させるため、試験中の交流電源（１）の
停電時に負荷（３）への電力の供給の停止となり、負荷
システムのダウンを招く欠点がある。

従ってその対策は停電を許されない負荷にとって是非共
必要である。

そこで近年上記のような問題点を解決するため、試験す
べき蓄電池を電源装置からはずすことなく浮動充電状態
のままで試験しうる方法が提案された。この方法は第３
図のように組蓄電池（４）を構成する各蓄電池の特性が
ほぼ同一であるとして、組蓄電池（４）のうち１乃至複
数個の蓄電池（4a）（以下これを被測定蓄電池と称す）
に、例えばトランジスタを主回路素子とする放電回路
（５）を接続し、これを制御部（６）により制御して例
えば定電流で放電させる。そして被測定蓄電池（4a）の
電圧が所定値まで低下したことを電圧検出器（７）が検
出したとき、制御部（６）により放電回路（５）による
放電を停止させて電流積分器（８）によりそれまでの放
電量を計測したのち、制御部（６）により充電回路
（９）を制御して被測定蓄電池（4a）の所定の充電状態
に戻す方法である。

この方法によれば前記したような交流電源（１）の停電
による負荷システムのダウンの問題を解決できる。しか
しその一方この方法では放電量の測定精度の低下ばかり
でなく充電精度をも低下する新たな問題が生じる。

（発明の目的） 本発明は浮動充電状態のまま精度高く蓄電池の容量を測
定しうると共に、測定後に行う充電の充電精度をも高精
度で行い得るようにした試験装置の提供を目的としてな
されたものである。

〔問題点を解決すべき本発明の手段） 本発明は第３図によって前記した浮動充電状態で容量試
験を行いうる装置の測定精度の低下が、次の理由による
ものであることを明らかにした結果にもとづいてなされ
たものである。即ち第３図に示した方法のように浮動充
電状態のまま放電回路（５）により放電させる方法で
は、放電時被測定蓄電池（4a）が放電回路（５）以外に
よって充放電されないことが必要条件である。しかし放
電中において整流装置（２）を含む電源が変動に応動し
て電力を供給できないような過渡的な変動を生ずる負荷
の場合には、上記のような条件を維持することはできな
い。

例えば第３図において整流装置（２）が即応できないよ
うな過渡的な負荷の増加があった場合には、負荷（３）
が要求する電力の増加分を組蓄電池（４）から供給せざ
るを得ない。このため被測定蓄電池（4a）の実際の放電
量は、放電回路（５）による定電流放電電流に負荷の増
加にもとづく放電電流とが加わったものとなり、電流積
分器（８）により測定された放電量は実際のそれより少
ないものとなって真の放電量を与えるものとはならな
い。このため測定精度の低下を招く結果となるものであ
って、このような精度の低下は放電試験中に負荷が過渡
的に減少して、組蓄電池（４）に充電電流が流れた場合
にも生ずる。

これに加えて負荷の変動にもとづく組蓄電池（４）の充
放電は上記のような放電試験時のみでなく、放電試験後
行われる被測定蓄電池（4a）の充電時にも影響して充電
精度の低下となって現れる。例えば整流装置（２）が即
応し難い過渡的な負荷（３）の減少を生じた場合には、
前記したように充電電流が流れるが、これが充電時に生
じた場合には被測定蓄電池（4a）の充電電流は充電回路
（９）によるものと負荷変動による組蓄電池（４）の充
電電流の和となる。このため例えば電流積分回路（８）
による放電量と同量、または放電量の1.2倍だけ被測定
蓄電池（4a）を充電しようとして充電回路（９）による
電流と充電時間を定めても、実際の充電量は負荷変動に
もとづく充電電流分だけ多くなって充電精度の低下を招
くもので、精度の低下は充電時組蓄電池（４）に放電が
あった場合にも同様に生ずる。

本発明は以上から着想されたものである。即ち第３図に
示した従来装置のように、被測定蓄電池（4a）の放電電
流のみでなく、充電回路（９）による充電電流及び組蓄
電池（４）に流れる放電電流または充電電流を検出す
る。そして組蓄電池（４）の放電電流または充電電流に
より放電回路（５）及び充電回路（９）によって流され
る被測定蓄電池の放電電流及び充電電流を補正し一定電
流に制御して電流積分器によって放電量または充電量を
計測することにより、組蓄電池（４）の放電電流または
充電電流にもとづく放電量の測定精度の低下と充電精度
の低下を除去しうることを着想してなされたものであ
る。次に本発明を実施例によって詳細に説明する。

（実施例の構成） 第１図は本発明の実施例回路図である。図において
（１）は交流電源、（２）は整流装置、（３）は負荷、
（４）は組蓄電池、（4a）は被測定蓄電池、（５）は放
電回路、（６）は制御部、（6a）は試験開始指令部、
（6b）は放電電流，充電電流，充電時間などの設定部、
（７）は電圧検出器、（９）は充電回路、（10）は交流
電源停電時における被測定蓄電池（4a）の逆充電による
劣化を防止するためダイオードであって、以上の各部及
びこれによる回路構成は前記の第３図と同様であって、
本発明の特徴とするところは次の点にある。

即ち本発明においては充電回路（９）と放電回路（５）
の並列接続端の一端と被測定蓄電池（4a）の一端間を、
電流検出器（11）により接続して１個の電流検出器によ
り被測定蓄電池（4a）の放電電流及び充電電流を検出し
うるようにすると同時に、組蓄電池（４）の回路にも電
流検出器（12）を設ける。そしてこれら両電流検出器
（11）（12）の検出電流を和検出器（13）に加えて被測
定蓄電池（4a）の放電回路（５）による放電電流と組蓄
電池（４）の放電電流の和を取る。そしてこの和の放電
電流が、設定部（6b）によって予め設定された一定の放
電電流になるように、被測定蓄電池（4a）の放電回路
（５）を制御部（６）により制御し、この電流を電流積
分器（８）が積分するようにして放電量を測定するよう
にしたことを特徴とするものである。

（実施例の作用） 制御部（６）により制御される放電回路（５）により被
測定蓄電池（4a）の放電が行われているとき、負荷
（３）の過渡的変動により組蓄電池（４）から放電電流
が流れたとする。そこで今両放電電流が何れも同一蓄電
池回路から流れ出るため、被測定蓄電池（4a）からの放
電電流i_dと組蓄電池（４）からの放電電流I_Dの検出器
（11）（12）による検出電流は同一極性である。従っ
て、和検出器（13）からは被測定蓄電池の放電電流と組
蓄電池（４）の放電電流の和i_d＋I_Dが検出されるが、こ
の和i_d＋I_Dの放電電流が設定部（6b）によって設定され
た一定の放電電流になるように、被測定蓄電池（4a）の
放電電流i_dを減少するように制御部（６）により放電回
路（５）制御し、電流積分器（８）はこれを積分するこ
とになる。従って電流積分器（８）は第３図に示した従
来回路では補正されなかった組蓄電池（４）の放電電流
をも積分することにより、電流積分器（８）の積分結果
は被測定蓄電池（4a）の真の放電量を与えることにな
る。

また負荷の過渡的変動により組蓄電池（４）に充電電流
I_Cが流れたとき、その極性は放電回路（５）による放電
電流i_dと逆極性である。従って、制御部（６）は、被測
定蓄電池（4a）の放電電流と組蓄電池電池（４）の充電
電流との差i_d−I_Cが、予め定められた一定の放電電流に
なるように、被測定蓄電池（4a）の放電電流i_dを増加す
るように放電回路（５）を制御する。従って積分結果は
被測定蓄電池（4a）の真の放電量を示すことになり、精
度高く放電量を測定しうる。

一方放電試験完了後制御部（６）からの指令により充電
回路（９）が動作して被測定蓄電池（4a）に充電電流i_c
が流れているとき、負荷変動により組蓄電池（４）に充
電電流i_cが流れたときは、被測定蓄電池（4a）にはその
和i_c＋I_Cの充電電流が流れ、また組蓄電池（４）から放
電電流I_Dが流れたときは、被測定蓄電池（4a）にはその
差i_c−I_Dの充電電流が流れるか、この和i_c＋I_Cまたは差
i_c−I_Dの充電電流が、設定部（6b）により予め設定され
た一定の充電電流になるよう、被測定蓄電池（4a）の充
電電流i_cを増減させるように制御部（６）により充電回
路（９）を制御する。そして充電回路（９）による充電
が完了したとき積分結果は被測定蓄電池の真の充電量を
示すことになる。

従って例えば電流積分器（８）による放電量を設定でき
る減算器を用いて設定値から電流積分器（８）による充
電量を減算し、その出力が零になったとき制御部（６）
により充電回路（９）による充電を停止するか、或いは
放電量の1.2倍を設定して同様に充電回路（９）を制御
すれば質のよい充電が行われ、充電精度を大きく向上で
きる。

（他の実施例） 以上本発明の一実施例について説明したが、充電回路
（９）による充電を定電流で行うようにすれば充電時間
をタイマに設定して充電しうるばかりでなく、設定電流
を自由に変えうるので広範囲な容量の蓄電池の試験に適
用できる。また定電圧充電の場合には電圧設定値を高く
すると蓄電池の電圧が低いとき大電流が流れて小容量の
蓄電池に悪影響を及ぼすと同時に、電圧設定値に蓄電池
電圧が達するまで垂下運転になるので安定した充電を行
い得ない。しかし定電流充電によればこれら定電圧充電
の欠点を生ずることがない。なお定電流充電を最初行
い、蓄電池の端子電圧が上昇したとき定電圧充電とする
ことも出来る。

（発明の効果） 以上から明らかなように本発明によれば浮動充電状態に
おいて蓄電池の容量を精度よく自動的に測定でき高い充
電精度で試験後の蓄電池の充電を行いうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例回路図、第２図は電源装置の
回路図、第３図は従来の容量試験装置の回路図である。 （１）……交流電源、（２）……整流装置、（３）……
負荷、（４）……組蓄電池、（５）…放電回路、（６）
……制御部、（７）……電圧検出器、（８）……電流積
分器、（8a）……放電電流検出器、（９）……充電回
路、（10）……逆充電防止ダイオード、（11）……被測
定蓄電池の放，充電電流検出器、（12）……組蓄電池の
放，充電電流検出器、（13）……和検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浮動充電状態にある組蓄電池より選定され
   た被測定蓄電池を制御部によって制御される放電回路に
   より放電させ、該被測定蓄電池の電圧が所定値に低下し
   たとき前記放電回路による放電を停止させて充電回路に
   より充電すると共に、前記放電回路による放電時間内に
   おける放電電流を電流積分器により積分して、その測定
   放電量から蓄電池容量を求める蓄電池の容量試験装置に
   おいて、前記被測定蓄電池の放電回路と充電回路との共
   通回路に該放電回路と充電回路に流れる放電電流または
   充電電流を検出するよう設けられた第１電流検出器と、
   前記組蓄電池に流れる放電電流または充電電流を検出す
   るよう設けられた第２電流検出器と、前記第１電流検出
   器と第２電流検出器とによって検出される前記被測定蓄
   電池および前記組蓄電池の放電電流および／または充電
   電流の和をとるように設けられた和検出器とを備え、前
   記被測定蓄電池の容量試験の放電動作または充電動作に
   際して検出される前記和検出器の出力電流が、予め設定
   された一定の放電電流または充電電流になるよう前記制
   御部により前記被測定蓄電池の放電電流または充電電流
   を増減させる前記放電回路または前記充電回路を制御す
   るようにし、該被測定蓄電池の容量測定精度と充電精度
   の向上を図るようにしたことを特徴とする蓄電池の容量
   試験装置。