JP5138160B2 - 蓄電池劣化判定装置および蓄電池劣化判定システム - Google Patents
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Description
図1に示すように、商用交流電源1に整流装置2が接続され、その整流装置2の出力端に負荷3および組電池4が接続されている。組電池4は、複数の鉛蓄電池いわゆるセル(単電池ともいう)4a,4b,…4nの直列接続により構成されている。
(1)操作部14で電圧・インピーダンス測定モードが設定されると、各セルに対する測定プローブ44の切替接続を表示部15の表示により指示する制御手段。
電源スイッチ11がオンされて、操作部14で電圧・インピーダンス測定モードが設定されると(ステップ101のYES)、各セルに対する測定プローブ44の切替接続の指示が表示部15で表示される。この表示を見た作業員により、測定プローブ44が各セルに順次に切替接続され、その接続ごとに、セルの電圧Eおよび内部インピーダンスZが電圧測定部31およびインピーダンス測定部32により測定される(ステップ102)。
内部インピーダンスZの測定およびパイロットセルの選定の様子を図8に示している。
操作部14で容量試験モードが設定されると(ステップ108のYES)、パイロットセルに対する容量試験の準備(パイロットセルに対する測定プローブ41の接続、測定ケーブル43の接続、温度センサ42の取り付けなど)が表示部15の表示によって作業員に指示される(ステップ110)。
推定された各セルの容量は、表示部15の表示により報知されるとともに、メモリカードユニット17のメモリカード、データ蓄積部18、および外部のパーソナルコンピュータ50に記憶される(ステップ126)。
停電時の組電池4から負荷3への電力供給に際しては、放電により低下しているパイロットセル4cの電圧がさらに低下し、ダイオード68が無いとすると、最終的にはパイロットセル4cが他のセルによって逆充電されるようになる。つまり、パイロットセル4cの負側端子から正側端子に向けて充電電流が流れることになり、パイロットセル4cの極性が反転してしまう。パイロットセル4cの極性が反転すると、組電池4の電圧が急激に低下し、負荷3の運転に悪影響を与えてしまう。たとえば、24個のセル(定格電圧2V)によって組電池4が構成され、組電池4から負荷3に48Vの直流電圧を供給するシステムであれば、1個のセルの極性が反転すると、組電池4の電圧は最大で約2V低下して46Vとなってしまう。このような不具合を防ぐため、ダイオード68によりパイロットセル4cに対するバイパス路が形成されて、パイロットセル4cに対する逆充電が回避される。
第1の実施形態と同じ構成の蓄電池劣化判定装置10が、図12に示すように、複数の箇所、たとえば日本全国に設置されている無停電電源装置に配置されたり、あるいはビルの各フロアに設置されている無停電電源装置に配置されている。
Claims (6)
- 複数の蓄電池を直列接続した組電池を備えたものにおいて、
前記各蓄電池の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記各蓄電池の内部インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、
前記電圧測定手段および前記インピーダンス測定手段の測定結果に応じて、前記各蓄電池の不良を判定する判定手段と、
前記各蓄電池のうち、前記判定手段で不良と判定された蓄電池を除く残りの蓄電池の中から、内部インピーダンスが最も大きい蓄電池をパイロットセルとして選定する選定手段と、
前記パイロットセルの電圧が設定値に下降するまで、そのパイロットセルを一定電流で放電させる放電手段と、
前記放電により前記パイロットセルの電圧が設定値に下降するまでの時間と、前記放電時の一定電流との積を、前記パイロットセルの容量として検出する容量検出手段と、
前記不良と判定された蓄電池および前記パイロットセルを除く残りの蓄電池の容量を、内部インピーダンスおよび容量の相関を表わす回帰式と前記インピーダンス測定手段の測定結果との照合により推定する容量推定手段と、
前記容量推定手段の推定に用いられる前記回帰式を、前記選定手段で過去にパイロットセルとして選定された蓄電池に対する前記インピーダンス測定手段の測定結果、前記選定手段で選定された今回のパイロットセルに対する前記インピーダンス測定手段の測定結果、前記選定手段で過去にパイロットセルとして選定された蓄電池に対する前記容量検出手段の検出結果、および前記選定手段で選定された今回のパイロットセルに対する前記容量検出手段の検出結果に基づいて作成する回帰式作成手段と、
を備えていることを特徴とする蓄電池劣化判定装置。 - 前記放電手段による放電が終了した後、前記パイロットセルを充電する充電手段、をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電池劣化判定装置。
- 前記充電手段は、前記放電手段の放電電流により充電される蓄電手段、および充電器を有し、先ず蓄電手段を放電させて次に充電器をオンすることを特徴とする請求項2に記載の蓄電池劣化判定装置。
- 前記充電手段は、前記放電手段の放電電流により充電される蓄電手段、および充電器を有し、この蓄電手段による放電および充電器のオンによる充電容量が、前記放電手段による放電容量と同じになるまで、先ず蓄電手段を放電させて次に充電器をオンすることを特徴とする請求項2に記載の蓄電池劣化判定装置。
- 前記組電池の放電時に前記パイロットセルへの通電をバイパスするバイパス手段、をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電池劣化判定装置。
- 複数の蓄電池を直列接続してなる組電池を備えたものにおいて、
前記各蓄電池の電圧を測定する電圧測定手段、前記各蓄電池の内部インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段、前記電圧測定手段および前記インピーダンス測定手段の測定結果に応じて、前記各蓄電池の不良を判定する判定手段、前記各蓄電池のうち、前記判定手段で不良と判定された蓄電池を除く残りの蓄電池の中から、内部インピーダンスが最も大きい蓄電池をパイロットセルとして選定する選定手段、前記パイロットセルの電圧が設定値に下降するまでそのパイロットセルを一定電流で放電させる放電手段、この放電により前記パイロットセルの電圧が設定値に下降するまでの時間と前記放電時の一定電流との積を前記パイロットセルの容量として検出する容量検出手段、前記不良と判定された蓄電池および前記パイロットセルを除く残りの蓄電池の容量を内部インピーダンスおよび容量の相関を表わす回帰式と前記インピーダンス測定手段の測定結果との照合により推定する容量推定手段、を有する複数の蓄電池劣化判定装置と、
前記選定手段で過去にパイロットセルとして選定された蓄電池に対する前記インピーダンス測定手段の測定結果、前記選定手段で選定された今回のパイロットセルに対する前記インピーダンス測定手段の測定結果、前記選定手段で過去にパイロットセルとして選定された蓄電池に対する前記容量検出手段の検出結果、および前記選定手段で選定された今回のパイロットセルに対する前記容量検出手段の検出結果を取り込み、これら測定結果および検出結果の取り込みごとにその測定結果および検出結果に基づいて前記回帰式を作成し、作成した回帰式を前記各蓄電池劣化判定装置に送る管理装置と、
を備えていることを特徴とする蓄電池劣化判定システム。
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