JP4172531B2 - 劣化電池の検出センサー - Google Patents
劣化電池の検出センサー Download PDFInfo
- Publication number
- JP4172531B2 JP4172531B2 JP34232997A JP34232997A JP4172531B2 JP 4172531 B2 JP4172531 B2 JP 4172531B2 JP 34232997 A JP34232997 A JP 34232997A JP 34232997 A JP34232997 A JP 34232997A JP 4172531 B2 JP4172531 B2 JP 4172531B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- sensor
- detecting
- deteriorated
- 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 - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車、運搬車、AGV用など、多数個の電池をシリ−ズに接続し、高電圧の電源として使用する組電池の劣化電池の検出センサ−に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
使用される電池には補水の必要な液式電池と補水不要の密閉電池がある。いずれの電池も充放電を繰り返すことにより、劣化するので、電池の容量は低下し、車両の走行性能は低下する。そして電池は寿命として交換されることになる。多数個の電池がほぼ一様に劣化し、容量低下する場合には車両の走行性能も徐々に低下するため、電池の寿命を車両に取付けられた容量計から把握でき、計画的な電池交換が可能である。
【0003】
しかし、1セル、2セルが極端に劣化し、全体の組電池に影響を及ぼす場合の劣化検出法は現存しない。
【0004】
液式電池の場合、月1回程度の補水を必要とするが、補水作業の不備の為1〜2セルに補水されず、液を切らしてしまうことがある。また、極板群の劣化等で極板群が短絡するとそのセルのみ極端に液減りが速くなり、液を切らしてしまうことがある。液を切らしたセルは極板の反応面積が減るため内部抵抗が上昇し、充放電により異常に大きな発熱をし更なる液減りと発熱を繰り返す。このような電池は、大きな電圧降下をきたし車両性能に影響を及ぼすこととなるが、場合によっては異常発熱のため、電池破損に至ることもある。
【0005】
一方、密閉電池では、正負極板間に微細繊維のガラスマットを配置し、そのマットに所定量の電解液を保持させて、充電時に正極から発生する酸素ガスを負極で反応吸収することにより、補水不要としている。これらの密閉電池も組電池として使用すると製造及び使用環境等のバラツキから、ある1〜2セルが他のセルに比べて、異常に液が減るドライアップという現象が生じることがある。この場合、セルは内部抵抗が極端に増大し、異常発熱を起こすと共に、やがて内部抵抗は無限大となり車両は走行不能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、特定セルの異常を検出することは車両を安全に使用する上で重要であるが、セル数が多い組電池にあって1セルの異常な電圧降下も、全体の組電池電圧からみればわずかで検出することはできなかった。また、全電池に電圧線を引きだしモニタ−すれば、不具合電池を検出できるが、引出し線が多く信頼性に欠けると共に、構成が複雑となり費用も増大する欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、簡易に、確実な車両用電池の劣化検出センサーを供給するものであり、多数のモノブロック電池からなる組電池を複数個のモノブロック電池のブロックに分割し、組電池の総電圧を検出することにより電池の放電深さを検出し、その放電深さが0〜約60%である領域であって、ブロックの電圧が、一定値以下になった時にブザー等の音声で警報を出すことを特徴とする。
【0008】
また、放電深さの領域を組電池の総電圧が一定値以下になる時間を積算しその積算値が一定時間になるまでとすること、異常警報をブザー等の音で出すようにすると共にセンサーを電池収納部に取り付けたこと、放電深さが0〜約60%である領域を過ぎたことを保持し、充電することにより解除・再セットすること、異常警報を出した状態においては、充電や放電をできなくする、または制限する信号を送ることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明による劣化電池の検出センサーは、組電池電圧より、電池の放電深さが0〜約60%の領域であることを検出し、組電池を複数のブロックに分割し、ブロックの電圧値が一定値以下に低下したとき、劣化セルを含む電池が存在すると見なして警報を発するものである。1ブロック内の12Vモノブロック電池の数は、少ないほど、検出精度は上がるものの、電圧線の数が増すと共に回路が複雑となるので、実用的には、1ブロック内の12Vモノブロック電池は複数個、ブロックの数は8個程度までが適当である。このようにすることにより、劣化セルを確実に簡単に安価に検出でき、液切れ等異常セルによる走行不良や電池破損がなくなり、安全に安心して組電池を使用することができる。
【0010】
【実施例】
複数個のモノブロック電池からなる組電池を分割したブロック電圧が一定値以下に低下したときに、異常セルが含まれる電池であると規定する上で電池の放電深さが0〜約60%と浅い放電領域であることが必要である。これは、新しい正常な電池であっても、過放電を行えば電池電圧は低下するからである。電池の放電深さを検出する方法としては、放電時の電池電圧、無負荷時の開路電圧を見る方法がある。
【0011】
図1は本発明に係る劣化電池の検出センサーの一実施例を示す回路図であり、電気自動車の組電池に応用したもので、放電時の組電池の総電池電圧、または無負荷時の開路総電池電圧を総電圧センサー1により検出し、放電深度0〜60%の電池の検出領域を定め、ユニット電圧センサー2により、ブロック電圧を検出し、検出した総電圧およびブロック電圧を処理装置3で処理し、ブロック電圧が一定値以下になったものを、処理装置3を通して異常電池として検出するセンサーである。
【0012】
12Vモノブロック電池8個からなる組電池をある車両に搭載したときの一例を示すと、放電時の電圧を検出に用いるときには、85V以上を検出領域とし、また、組電池の無負荷時の開路電圧を検出に用いるときには、98V以上を検出領域とすることにより、30℃の常温では0〜約60%の放電深度を検出領域とすることができる。ただし、放電時の電圧は、電池の温度に左右されるので、精度を上げるためには温度の補正などが必要である。そこで、温度への影響をできる限り少なくした簡易に確実に検出領域を設ける方法として考案したものを図2に示す。
【0013】
図2は本発明劣化電池の検出センサーの他の一実施例を示す回路図であり、12Vモノブロック電池8個からなる組電池電圧が一定値、例えば90V以下に低下した時間をタイマー4により積算し、積算値が例えば5分間になるまでの間を検出領域とすると、前記の5分間は電池の放電している時間であり、電気自動車の走行時間にすると約30分間となり、温度変化に関わらず約30分間は確実に検出領域を設けることができる。
【0014】
12Vモノブロック電池2個からなるブロックの電圧が18Vになったとき、警報を出す設定の本発明のセンサーを液式12Vモノブロック電池8個積みの軽バンタイプの電気自動車に設置し、電池1個の1セルのみ過充電を行うことにより液枯れ状態とし、電気自動車の走行試験を行いセンサーの動作の状況を調べた結果が図3である。
【0015】
組電池電圧が90Vより低下した時間の積算が5分に達するのは市街地走行後53分目で、全走行時間110分の約50%で放電深さ約50%までの状態が検出領域であった。ブロック電圧は18Vを45分目に切り、劣化電池として検出し警報を出した。劣化電池を含むブロック電圧が18Vの時、他の正常な電池は、21Vを示した。
【0016】
本センサーは、総電圧センサーとタイマーにより、検出領域を限定し、検出領域を過ぎた場合には検出領域を過ぎた信号を保持し異常電池検出信号を受け付けなくしている。また、図4は、検出領域を過ぎた信号の保持を解除・再セットする回路例で、充電電圧がある値に到達したときに総電圧センサーHによりタイマーを解除するものである。
【0017】
図5は、劣化電池の検出警報をを出すと共に、充電器6や電気自動車に検出信号を出力し、劣化電池を検出後は、充電をできなくしたり車両を動けなくする、もしくは車両の速度を制限するものである。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したとおり、劣化セルを確実に簡単に安価に検出できることにより、液切れ等異常セルによる走行不良や電池破損がなくなり、安全に安心して組電池を使用でき、電気自動車への効果は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明劣化電池検出センサーの一実施例を示す回路図
【図2】本発明劣化電池検出センサーの他の一実施例を示す回路図
【図3】液枯れ電池を搭載して実車走行時の組電池総電圧とブロック電圧の推移を示した図
【図4】警報発生後に、充電時の総電圧を監視して一定値を越えたら警報を解除する本発明劣化電池検出センサーの回路図
【図5】組電池電圧が一定値より下回っている時間を積算して警報を出し、充電を受け付けなくする信号を発信する本発明劣化電池検出センサーの回路図
【符号の説明】
1 総電圧センサー
2 ユニット電圧センサー
3 処理装置
4 タイマー
5 総電圧センサー
6 充電器
Claims (3)
- 多数のモノブロック電池からなる組電池を複数個のモノブロック電池のブロックに分割し、組電池の総電圧を検出することにより放電深さを検出し、その放電深さが0〜60%である領域であって、ブロックの電圧が一定値以下になったときに、異常警報を出すことを特徴とする劣化電池の検出センサー。
- 放電深さが0〜60%である領域を、組電池の総電圧が一定値以下になる時間を積算しその積算値が一定時間になるまでとすることを特徴とする請求項1に記載の劣化電池の検出センサー。
- 異常警報を音声で出すようにすると共にセンサーを電池収納部に取り付けたことを特徴とする請求項1または2に記載の劣化電池の検出センサー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34232997A JP4172531B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 劣化電池の検出センサー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34232997A JP4172531B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 劣化電池の検出センサー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11144769A JPH11144769A (ja) | 1999-05-28 |
JP4172531B2 true JP4172531B2 (ja) | 2008-10-29 |
Family
ID=18352893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34232997A Expired - Fee Related JP4172531B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 劣化電池の検出センサー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4172531B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5744956B2 (ja) | 2013-04-12 | 2015-07-08 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 電池状態判定装置 |
CN106427617A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-22 | 北京元亨天诚通信设备有限公司 | Agv车用铅酸蓄电池的管理装置 |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP34232997A patent/JP4172531B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11144769A (ja) | 1999-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5179047B2 (ja) | 蓄電装置の異常検出装置、蓄電装置の異常検出方法及びその異常検出プログラム | |
KR101547005B1 (ko) | 배터리 잔존 용량 추정 장치 및 방법 | |
KR100570427B1 (ko) | 재충전가능한 전지의 내부상태를 검출하는 검출장치를구비한 기기 | |
EP1414101B1 (en) | Detecting method and detecting apparatus for detecting internal resistance of a rechargeable battery and rechargeable battery pack having said detecting apparatus therein | |
JP3867581B2 (ja) | 組電池システム | |
JP4001708B2 (ja) | 二次電池の交換方法 | |
US11105861B2 (en) | Device and method for estimating battery resistance | |
US20110199115A1 (en) | Failure diagnosis circuit, power supply device, and failure diagnosis method | |
US20100201321A1 (en) | Battery internal short-circuit detecting device and method, battery pack, and electronic device system | |
US20100052617A1 (en) | Degradation determination method for lithium-ion battery, control method for lithium-ion battery, degradation determination apparatus for lithium-ion battery, control apparatus for lithium-ion battery, and vehicle | |
WO2008053969A1 (fr) | Dispositif de détection d'anomalie pour élément de mémorisation, procédé de détection d'anomalie pour élément de mémorisation, programme de détection d'anomalie pour élément de mémorisation, et support d'enregistrement pouvant | |
KR101934858B1 (ko) | 자동차용 lfp 전지의 soc 산출 시스템 및 방법 | |
EP4095535A1 (en) | Device and method for diagnosing battery system | |
CN114158276B (zh) | 检测镀锂的方法和通过使用其来管理电池的方法和装置 | |
US6828758B2 (en) | Charge/discharge control method for battery pack and charge/discharge control apparatus for battery pack | |
JP2000134805A (ja) | 組電池の充放電状態判定方法及び装置 | |
JP4172531B2 (ja) | 劣化電池の検出センサー | |
JP4656677B2 (ja) | 劣化電池検出装置 | |
JP2003035176A (ja) | 蓄電池を搭載した車両、アイドリングストップ機能を有する車両、アイドリングストップ機能を有する車両に搭載された蓄電池の状態判定装置およびその方法 | |
JP2000150002A (ja) | 組電池における過放電セル検出装置 | |
KR20180067140A (ko) | 쇼트 감지방법 및 장치 | |
JPH03279883A (ja) | 無人搬送車のバッテリーの過放電検知装置 | |
KR20200093228A (ko) | Lfp 전지의 soc 산출 장치 및 방법 | |
JP7364161B2 (ja) | 低電圧セル検出方法およびその方法を提供するバッテリー管理システム | |
KR20220105026A (ko) | 배터리 시스템 진단 장치 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041015 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080507 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080704 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080731 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080707 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080805 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120822 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130822 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |