JPH0799143A - 電気二重層コンデンサの蓄電残量検出方法およびその装置 - Google Patents
電気二重層コンデンサの蓄電残量検出方法およびその装置Info
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- JPH0799143A JPH0799143A JP5264155A JP26415593A JPH0799143A JP H0799143 A JPH0799143 A JP H0799143A JP 5264155 A JP5264155 A JP 5264155A JP 26415593 A JP26415593 A JP 26415593A JP H0799143 A JPH0799143 A JP H0799143A
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- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
電容量の値に依存することなく、正確に自動的に検出す
る。 【構成】 電気二重層コンデンサ10を定電流にて充電
しながら、A/D変換回路11を介して所定時間ごとに
同電気二重層コンデンサ10の端子電圧を検出するとと
もに、CPU12にて同端子電圧および充電電流からそ
の時点での蓄電電気量を求めて、端子電圧とそれに対応
する蓄電電気量の関係を示すデータテーブルをメモリ1
4に格納し、同データテーブルに基づいて電気二重層コ
ンデンサ10の端子電圧から実使用時における蓄電電気
量を検出する。
Description
蓄電残量を特定の定数に基づくことなく、正確に検出し
得るようにした蓄電残量検出方法とその装置に関するも
のである。
車などの動力源として有望視されているが、その電気容
量を一杯に使用するには、残存容量を知ることが不可欠
の条件である。
定負荷をかけてその端子電圧を測定したり、充放電した
電気量から計算したり、電解液の温度と比重から推定す
るなど、種々の方法が知られているが、電池の特性はそ
の品質、新旧、使用履歴、負荷や充電時の条件などにて
様々に変化するため、その残量を正確に検出することは
困難とされている。
合、その残存電気量は理論的には次の計算式により求め
られる。すなわち、残存電気量をW(watt−sec
ond)、静電容量をC(farad)、端子電圧をV
(volt)とすると、 W=(1/2)×C×V2 で表される。なお、得られるWの単位はワット・秒であ
るが、3600で割ることにより、慣用のワット時に換
算される。
算式による場合、静電容量Cの値を定数として入力する
ものであるため精度上限界がある。すなわち、静電容量
Cの値は経年変化、印加電圧、温度変化、複数
のコンデンサを直並列に接続して使用している場合のコ
ンデンサの交換などにより変化し、使用条件にもよるが
を除いた合計で20%程度にまでなる可能性がある。
圧による場合は定期的な校正により、また、の温度変
化についてはその温度係数の補正により、ある程度は解
決されるが、いずれにしても人為によるものであるため
好ましくない。
決するためになされたもので、その構成上の特徴は、電
気二重層コンデンサを定電流にて充電しながら、所定時
間ごとに同電気二重層コンデンサの端子電圧を測定する
とともに、同端子電圧および充電電流からその時点での
蓄電電気量を求めて、端子電圧とそれに対応する蓄電電
気量の関係を示すデータテーブルをメモリに格納し、同
データテーブルに基づいて上記電気二重層コンデンサの
端子電圧から実使用時における蓄電電気量を検出するこ
とにある。
デンサを消費電力が既知の負荷に接続して放電させなが
ら、所定時間ごとに同電気二重層コンデンサの端子電圧
を測定するとともに、同端子電圧および消費電流からそ
の時点での蓄電電気量を求めて、端子電圧とそれに対応
する蓄電電気量の関係を示すデータテーブルをメモリに
格納するようにしてもよい。
層コンデンサの実使用時における端子電圧の該当値がな
い場合には、補間演算によりそれに対応する蓄電電気量
を求めることになる。
時の電気二重層コンデンサもしくは消費電力既知の負荷
に接続されている放電時の電気二重層コンデンサの端子
電圧を所定の時間ごとにディジタルデータに変換するA
/D変換回路と、同端子電圧データおよび上記充電電流
(もしくは上記消費電流)により、その時点での蓄電電
気量を演算する中央演算処理ユニット(CPU)と、上
記端子電圧データとそれに対応する蓄電電気量の関係を
示すデータテーブルが記憶されるメモリとを備え、上記
電気二重層コンデンサの実使用時において、上記CPU
は上記データテーブルに基づいて同電気二重層コンデン
サの端子電圧に対応する蓄電電気量を読み出して表示手
段に表示させるようにした電気二重層コンデンサの蓄電
残量検出装置に特徴を有している。
ータテーブルに上記電気二重層コンデンサの実使用時に
おける端子電圧の該当値がない場合、上記CPUの補間
演算により、その端子電圧に対応する蓄電電気量が算出
される。
がその端子電圧から比較的正確に再現性よく推定できる
ことに基づいており、上記構成によると、電気二重層コ
ンデンサの充電時(もしくは消費電力既知の放電時)に
おける端子電圧と蓄電電気量との関係がメモリに書き込
まれ、そのデータテーブルが作成される。そして、同電
気二重層コンデンサの実使用時においては、これを基準
としてその蓄電電気量の検出が行なわれる。
サのデータ採集以前における特性変化は、すべてこのデ
ータ採集時に再校正されるため、誤差の要因とはならな
い。
出装置の概略的なブロック線図が示されている。これに
よると、同装置は電気二重層コンデンサ10の端子電圧
をディジタル電圧データに変換するA/D変換回路11
と、中央演算処理ユニットとしてのCPU12と、同C
PU12の動作プログラムなどが格納されているROM
(Read Only Memory)13と、上記電
圧データなどが書き込まれるRAM(Random A
ccess Memory)14と、CRTやプラズマ
ディスプレイなどからなる表示器15とを備えている。
なお、これらの各部はアドレスバスABとデータバスD
Bにより結ばれている。
れ、そのデータテーブルが作成される。好ましくは完全
に放電した状態の電気二重層コンデンサ10を図示しな
い定電流源に接続して所定の定電流Aで満充電に向けて
充電を開始する。なお、満充電とは定格電圧(もしくは
使用者により任意に設定された使用電圧)にまで充電さ
れた状態を言う。
路11にサンプリング信号を与え、その時点における電
気二重層コンデンサ10の端子電圧Vを得るとともに、
その端子電圧Vと充電電流Aから同電気二重層コンデン
サ10に充電された電気量Qを演算し、端子電圧Vとそ
れに対応する電気量WをRAM14に積算して行く。
満充電まで行なうことにより、RAM14に図3に示さ
れているような端子電圧Vと蓄電電気量Qとの関係を示
すデータテーブルが作成される。
0V、電気容量100Whの電気二重層コンデンサを完
全な放電状態から2Aの定電流で充電した場合の端子電
圧Vと蓄電電気量Wの推移状態を示したグラフであり、
この場合、右側の縦軸の単位はワットであり、左側の縦
軸の単位は電圧である。
イント程度でよく、それらの間のデータは周知の補間方
法、例えば1次補間、2次もしくは3次補間、最小二乗
法、ラグランジェの補間、スプライン関数補間などによ
り求められる。
Qとの関係を示すデータテーブルを作成した後、実使用
時においては、電気二重層コンデンサ10の端子電圧を
A/D変換回路11を介して検出し、その端子電圧をR
AM14のデータテーブルと突き合わせることにより、
それに対応する蓄電電気量、すなわち残存電気量が求め
られ、表示器15に表示される。
圧の該当値がない場合には、CPU12において上記補
間方法による補間演算が実行され、その端子電圧に対応
する蓄電電気量が求められる。
圧とからデータテーブルを作成しているが、電気二重層
コンデンサを満充電状態として、消費電力が既知(例え
ば、電動機の場合には、その電圧と消費電流および作動
時間から消費電力が算出される)の負荷を駆動した際の
端子電圧の降下をA/D変換回路11にて測定すれば、
このデータからも残量を求めることができる。
気二重層コンデンサの内部抵抗によって変化する。これ
は、電流の流れ方向によるもので、充電時の方が放電時
よりも若干高めになる。この影響を排除するには、測定
する前後にかけて充放電を一時的に停止させるとよい。
電圧は、一定時間経過後と異なる値を示すので、特に正
確を期する場合には、この時間要素を一定にしたり、補
正するプログラムを設けるか、もしくは放電時の測定デ
ータを優先することが好ましい。
電気二重層コンデンサの充電時における端子電圧とその
蓄電電気量との関係もしくは消費電力が既知の放電時に
おける端子電圧と蓄電電気量との関係を測定して、予め
そのデータテーブルを作成しておき、残量検出に際して
は静電容量Cの定数によることなく、このデータテーブ
ルを基準としたことにより、正確にしかも自動的に電気
二重層コンデンサの蓄電残量を検出することができる。
検出装置の一実施例に係る概略的なブロック線図。
の関係を示したグラフ。
端子電圧と蓄電電気量のデータテーブルを示した模式
図。
Claims (5)
- 【請求項1】 電気二重層コンデンサを定電流にて充電
しながら、所定時間ごとに同電気二重層コンデンサの端
子電圧を測定するとともに、同端子電圧および充電電流
からその時点での蓄電電気量を求めて、端子電圧とそれ
に対応する蓄電電気量の関係を示すデータテーブルをメ
モリに格納し、同データテーブルに基づいて上記電気二
重層コンデンサの端子電圧から実使用時における蓄電電
気量を検出するようにしたことを特徴とする電気二重層
コンデンサの蓄電残量検出方法。 - 【請求項2】 充電された電気二重層コンデンサを消費
電力が既知の負荷に接続して放電させながら、所定時間
ごとに同電気二重層コンデンサの端子電圧を測定すると
ともに、同端子電圧および消費電流からその時点での蓄
電電気量を求めて、端子電圧とそれに対応する蓄電電気
量の関係を示すデータテーブルをメモリに格納し、同デ
ータテーブルに基づいて上記電気二重層コンデンサの端
子電圧から実使用時における蓄電電気量を検出するよう
にしたことを特徴とする電気二重層コンデンサの蓄電残
量検出方法。 - 【請求項3】 上記データテーブルに上記電気二重層コ
ンデンサの実使用時における端子電圧の該当値がない場
合には、補間演算によりそれに対応する蓄電電気量を求
めることを特徴とする請求項1または2に記載の電気二
重層コンデンサの蓄電残量検出方法。 - 【請求項4】 定電流による充電時の電気二重層コンデ
ンサもしくは消費電力既知の負荷に接続されている放電
時の電気二重層コンデンサの端子電圧を所定の時間ごと
にディジタルデータに変換するA/D変換回路と、同端
子電圧データおよび上記充電電流(もしくは上記消費電
流)により、その時点での蓄電電気量を演算する中央演
算処理ユニット(CPU)と、上記端子電圧データとそ
れに対応する蓄電電気量の関係を示すデータテーブルが
記憶されるメモリとを備え、上記電気二重層コンデンサ
の実使用時において、上記CPUは上記データテーブル
に基づいて同電気二重層コンデンサの端子電圧に対応す
る蓄電電気量を読み出して表示手段に表示させることを
特徴とする電気二重層コンデンサの蓄電残量検出装置。 - 【請求項5】 上記データテーブルに上記電気二重層コ
ンデンサの実使用時における端子電圧の該当値がない場
合、上記CPUは補間演算によりその端子電圧に対応す
る蓄電電気量を算出することを特徴とする請求項4に記
載の電気二重層コンデンサの蓄電残量検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26415593A JP3484527B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電気二重層コンデンサの蓄電残量検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26415593A JP3484527B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電気二重層コンデンサの蓄電残量検出方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799143A true JPH0799143A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3484527B2 JP3484527B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=17399232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26415593A Expired - Fee Related JP3484527B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電気二重層コンデンサの蓄電残量検出方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484527B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113406708A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种电磁法勘探电场测量用的电极极差消除系统及方法 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP26415593A patent/JP3484527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113406708A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种电磁法勘探电场测量用的电极极差消除系统及方法 |
| CN113406708B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-01-04 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种电磁法勘探电场测量用的电极极差消除系统及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3484527B2 (ja) | 2004-01-06 |
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