JPH0568175B2 - - Google Patents
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- JPH0568175B2 JPH0568175B2 JP60229066A JP22906685A JPH0568175B2 JP H0568175 B2 JPH0568175 B2 JP H0568175B2 JP 60229066 A JP60229066 A JP 60229066A JP 22906685 A JP22906685 A JP 22906685A JP H0568175 B2 JPH0568175 B2 JP H0568175B2
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- JP
- Japan
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- battery
- charging
- current
- charging current
- discharge
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 27
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 22
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は例えば人工衛星等に搭載されたバツ
テリの劣化状態が充電効率を短時間で測定するこ
とによつてモニタできるバツテリ劣化モニタ装置
に関するものである。
テリの劣化状態が充電効率を短時間で測定するこ
とによつてモニタできるバツテリ劣化モニタ装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の人工衛星等に搭載されたバツテリ劣化モ
ニタの装置について図を用いて説明する。第５図
は従来のバツテリ劣化モニタ装置を示すもので、
第５図において１はバツテリ、２は電圧計、３は
定電流源、４は充電電流計、５は充電・放電状態
選択用リレー、６は抵抗器、７は放電電流計であ
る。
ニタの装置について図を用いて説明する。第５図
は従来のバツテリ劣化モニタ装置を示すもので、
第５図において１はバツテリ、２は電圧計、３は
定電流源、４は充電電流計、５は充電・放電状態
選択用リレー、６は抵抗器、７は放電電流計であ
る。
従来のバツテリ劣化モニタ装置の上記のように
構成され、たとえは、バツテリを完全放電状態か
ら充電・放電状態選択用リレー５を充電状態に選
択し、定電流源３を用い、充電を開始する。電圧
計２でバツテリの電圧をモニタし、この電圧が一
定に達するまで、即フル充電状態まで充電を行
い、充電容量を充電電流計４により計測した充電
電流と、充電開始からバツテリ電圧が一定に達す
るまでの時間との積で求める。その後、充電・放
電状態選択用リレー５を放電状態に選択し抵抗器
６へ放電を開始する。完全放電状態まで放電を行
い、この放電容量を放電電流計７により計測した
放電電流と放電開始から完全放電状態に達するま
での時間との積分で求める。上記した充電容量の
計測値と放電容量の計測値との比から充電効率を
求め、バツテリの劣化状態が従来評価されてい
た。或いは、上記とは逆にフル充電電状態から充
電・放電状態選択用リレー５を放電状態に選択
し、抵抗器６を用いて放電を開始する。完全放電
状態に達するまで放電を行い、この放電量を放電
電流計７により計測した放電電流と放電開始から
完全放電状態に達するまでの時間との積分で求め
る。その後、充電・放電状態選択用リレー５を充
電状態に選択し定電流源３を用い充電を開始す
る。フル充電状態に達するまで充電を行い、この
充電容量を充電電流計５により計測した充電電流
と充電開始からフル充電状態に達するまでの時間
との積で求める。
構成され、たとえは、バツテリを完全放電状態か
ら充電・放電状態選択用リレー５を充電状態に選
択し、定電流源３を用い、充電を開始する。電圧
計２でバツテリの電圧をモニタし、この電圧が一
定に達するまで、即フル充電状態まで充電を行
い、充電容量を充電電流計４により計測した充電
電流と、充電開始からバツテリ電圧が一定に達す
るまでの時間との積で求める。その後、充電・放
電状態選択用リレー５を放電状態に選択し抵抗器
６へ放電を開始する。完全放電状態まで放電を行
い、この放電容量を放電電流計７により計測した
放電電流と放電開始から完全放電状態に達するま
での時間との積分で求める。上記した充電容量の
計測値と放電容量の計測値との比から充電効率を
求め、バツテリの劣化状態が従来評価されてい
た。或いは、上記とは逆にフル充電電状態から充
電・放電状態選択用リレー５を放電状態に選択
し、抵抗器６を用いて放電を開始する。完全放電
状態に達するまで放電を行い、この放電量を放電
電流計７により計測した放電電流と放電開始から
完全放電状態に達するまでの時間との積分で求め
る。その後、充電・放電状態選択用リレー５を充
電状態に選択し定電流源３を用い充電を開始す
る。フル充電状態に達するまで充電を行い、この
充電容量を充電電流計５により計測した充電電流
と充電開始からフル充電状態に達するまでの時間
との積で求める。
上記した放電容量の計測値と充電容量の計測値
との比から充電効率を求め、バツテリの劣化状態
が従来評価されていた。
との比から充電効率を求め、バツテリの劣化状態
が従来評価されていた。
上記のような従来のバツテリ劣化モニタ装置で
は充電及び放電に長時間（１週間以上）を要し、
完全放電状態からフル充電状態に対する平均の充
電効率からバツテリの劣化を評価していた。した
がつて、完全放電状態近傍、フル充電状態近傍及
び任意の充電状態における充電効率を求めること
ができず、精度よいバツテリの劣化状態を評価で
きない問題点があつた。
は充電及び放電に長時間（１週間以上）を要し、
完全放電状態からフル充電状態に対する平均の充
電効率からバツテリの劣化を評価していた。した
がつて、完全放電状態近傍、フル充電状態近傍及
び任意の充電状態における充電効率を求めること
ができず、精度よいバツテリの劣化状態を評価で
きない問題点があつた。
この発明は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、短時間（数分程度）に、任意の充
電状態に対して充電効率を求め、バツテリの劣化
をモニタできるバツテリ劣化モニタ装置を得るこ
とを目的とする。
されたもので、短時間（数分程度）に、任意の充
電状態に対して充電効率を求め、バツテリの劣化
をモニタできるバツテリ劣化モニタ装置を得るこ
とを目的とする。
この発明に係るバツテリ劣化モニタ装置は太陽
電池から正弦全波整流の充電電流でダイオードを
介してバツテリを充電すると同時に、直流的に放
電させ、バツテリの端子電圧が一定になるよう、
充電電流を発生している太陽電池の受光面と太陽
光方向を調整し充電電流をを増減させることによ
り、このときの充電電流と放電電流とから充電効
率を求め、バツテリの劣化状態をモニタできる手
段を提供するものである。
電池から正弦全波整流の充電電流でダイオードを
介してバツテリを充電すると同時に、直流的に放
電させ、バツテリの端子電圧が一定になるよう、
充電電流を発生している太陽電池の受光面と太陽
光方向を調整し充電電流をを増減させることによ
り、このときの充電電流と放電電流とから充電効
率を求め、バツテリの劣化状態をモニタできる手
段を提供するものである。
この発明においては、人工衛星等に搭載される
バツテリに対し、同時に充電及び放電を行うこと
ができ、短時間に、任意の充電状態に対し充電効
率を精度良く求めることができるため、人工衛星
等の寿命初期から寿命末期までのバツテリ劣化状
態をモニタできる。
バツテリに対し、同時に充電及び放電を行うこと
ができ、短時間に、任意の充電状態に対し充電効
率を精度良く求めることができるため、人工衛星
等の寿命初期から寿命末期までのバツテリ劣化状
態をモニタできる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
であり、１，２，４，６，７は上記従来の装置と
同一のものである。８はバツテリ１へ正弦全波整
流波形の充電電流を供給する充電用太陽電池アレ
ー、９は充電用太陽電池アレー８の受光面と太陽
光方向の角度を調整するための太陽角調整駆動機
構、１０は太陽角調整駆動機構９へ制御信号を供
給する制御信号発生器、１１はバツテリ１からの
放電電流が充電用太陽電池アレー８側へ流れるこ
とを防止するダイオードである。第２図は太陽角
調整用駆動機構９の概要図である。
であり、１，２，４，６，７は上記従来の装置と
同一のものである。８はバツテリ１へ正弦全波整
流波形の充電電流を供給する充電用太陽電池アレ
ー、９は充電用太陽電池アレー８の受光面と太陽
光方向の角度を調整するための太陽角調整駆動機
構、１０は太陽角調整駆動機構９へ制御信号を供
給する制御信号発生器、１１はバツテリ１からの
放電電流が充電用太陽電池アレー８側へ流れるこ
とを防止するダイオードである。第２図は太陽角
調整用駆動機構９の概要図である。
第２図において１２は太陽角を調整するための
モータ、１３は回転棒、１４は連結棒、１５は太
陽光である。充電用太陽電池アレー８は両面に太
陽電池が取付けられている。太陽角調整駆動機構
９は第２図に示すようにモータ１２、回転棒１３
及び連結棒１４から構成される。第３図はこの発
明のバツテリ劣化モニタ装置をスピン安定型人工
衛星へ搭載した場合の外観の概要図である。第３
図において、１６はスピン安定型人工衛星であ
る。第４図は上記のように構成されたバツテリ劣
化モニタ装置において、充電電流と放電電流との
一関係例を横軸を時間軸として示した図である。
第４図において１７はスピン安定型人工衛星１６
が一回転することにより、充電用太陽電池アレー
から発生する正弦全波整流波形の充電電流、１８
は抵抗器７を流れる放電電流、１９は一周期当り
の充電量、２０は一周期当りの放電量である。こ
こで、一周期当りの充電量１９をQc，一周期当
りの放電量２０をQd、充電電流１７をIc、放電
電流１８をId、スピン安定型人工衛星１６の一回
転に要する時間をTs、充電電流が０アンペアか
ら放電電流と一致するまでの時間をT0、充電効
率をＫとする。第１図においてバツテリ１が任意
の充電状態のとき、電圧計２で検出したバツテリ
の端子電圧を高周波回線で人工衛星から地上局へ
送信し、地上局において、バツテリの端子電圧が
変化しない状態へ充電電流を調整するための制御
信号をバツテリの端子電圧が変化しない状態にな
るまで地上局から人工衛星へ高周波回線で送信す
る。なおバツテリの端子電圧が変化しない状態と
は、バツテリは容量が大きいため、放電電流と充
電電流の平均値がほぼ一致していればバツテリの
端子電圧は短時間にほとんど変化しないことを言
う。バツテリ端子電圧が変化せず一定値になつた
ときの、上記Qc，Qd，Ic，Id，Ts，To，Ｋの
関係は次のようになる。
モータ、１３は回転棒、１４は連結棒、１５は太
陽光である。充電用太陽電池アレー８は両面に太
陽電池が取付けられている。太陽角調整駆動機構
９は第２図に示すようにモータ１２、回転棒１３
及び連結棒１４から構成される。第３図はこの発
明のバツテリ劣化モニタ装置をスピン安定型人工
衛星へ搭載した場合の外観の概要図である。第３
図において、１６はスピン安定型人工衛星であ
る。第４図は上記のように構成されたバツテリ劣
化モニタ装置において、充電電流と放電電流との
一関係例を横軸を時間軸として示した図である。
第４図において１７はスピン安定型人工衛星１６
が一回転することにより、充電用太陽電池アレー
から発生する正弦全波整流波形の充電電流、１８
は抵抗器７を流れる放電電流、１９は一周期当り
の充電量、２０は一周期当りの放電量である。こ
こで、一周期当りの充電量１９をQc，一周期当
りの放電量２０をQd、充電電流１７をIc、放電
電流１８をId、スピン安定型人工衛星１６の一回
転に要する時間をTs、充電電流が０アンペアか
ら放電電流と一致するまでの時間をT0、充電効
率をＫとする。第１図においてバツテリ１が任意
の充電状態のとき、電圧計２で検出したバツテリ
の端子電圧を高周波回線で人工衛星から地上局へ
送信し、地上局において、バツテリの端子電圧が
変化しない状態へ充電電流を調整するための制御
信号をバツテリの端子電圧が変化しない状態にな
るまで地上局から人工衛星へ高周波回線で送信す
る。なおバツテリの端子電圧が変化しない状態と
は、バツテリは容量が大きいため、放電電流と充
電電流の平均値がほぼ一致していればバツテリの
端子電圧は短時間にほとんど変化しないことを言
う。バツテリ端子電圧が変化せず一定値になつた
ときの、上記Qc，Qd，Ic，Id，Ts，To，Ｋの
関係は次のようになる。
Qd＝KQc
Qd＝2∫T0
Ｏ（Id−Ic）dt，Qc＝∫TS／２−T0
T0（Ic−Id）dt
したがつて充電効率Ｋは次のように導出でき
る。
る。
Ｋ＝2∫T0
Ｏ（Id−Ic）dt／∫TS／２−T0
T0（Ic−Id）dt
なお、上記T0は人工衛星の充電電流及び放電
電流を高周波回線により地上局にてモニタし、縦
軸に充電電流及び放電電流を横軸に時間をとりプ
ロツトすることにより、充電電流ゼロから充電電
流が放電電流に一致するまでの時間から求めるこ
とができる。
電流を高周波回線により地上局にてモニタし、縦
軸に充電電流及び放電電流を横軸に時間をとりプ
ロツトすることにより、充電電流ゼロから充電電
流が放電電流に一致するまでの時間から求めるこ
とができる。
第１図において、太陽角調整用駆動機構９を用
い、バツテリ１の端子電圧が一定値になるように
電圧計２の値をモニタしながら、充電電流を増減
させ、このとき上記Ic及びIdをそれぞれ充電電流
計４及び放電電流計６で検出した値を高周波回線
で人工衛星から受信し、上記T0の時間を求め、
上記の式から充電効率を導出することにより、人
工衛星の寿命初期から寿命末期までのバツテリ劣
化状態をモニタできる。
い、バツテリ１の端子電圧が一定値になるように
電圧計２の値をモニタしながら、充電電流を増減
させ、このとき上記Ic及びIdをそれぞれ充電電流
計４及び放電電流計６で検出した値を高周波回線
で人工衛星から受信し、上記T0の時間を求め、
上記の式から充電効率を導出することにより、人
工衛星の寿命初期から寿命末期までのバツテリ劣
化状態をモニタできる。
なお、上記の実施例では充電効率の自動計測化
については述べていないが、第１図の電圧計２の
出力が一定値になるように、制御信号発生器１０
からの制御信号を自動化し、太陽角調整用駆動機
構９を調整し、充電電流を自動的に増減できる手
段を構じることにより、この発明は地上局から人
工衛星等へ制御信号を送信することなく充電効率
の自動計測にも利用できる。また、いうまでもな
く、この発明はスピン型人工衛星のスピン回転と
同様な動きを有する機構に、この発明を取付ける
ことにより、スピン回転のない三軸制御人工衛星
等に搭載可能である。
については述べていないが、第１図の電圧計２の
出力が一定値になるように、制御信号発生器１０
からの制御信号を自動化し、太陽角調整用駆動機
構９を調整し、充電電流を自動的に増減できる手
段を構じることにより、この発明は地上局から人
工衛星等へ制御信号を送信することなく充電効率
の自動計測にも利用できる。また、いうまでもな
く、この発明はスピン型人工衛星のスピン回転と
同様な動きを有する機構に、この発明を取付ける
ことにより、スピン回転のない三軸制御人工衛星
等に搭載可能である。
この発明は以上説明したとおり、充電用太陽電
池アレーからの正弦全波整流波形の充電電流を太
陽電池アレーの受光面と太陽光方向の角度を調整
することによりバツテリを充電すると同時に、バ
ツテリから放電させ、短時間に、任意のバツテリ
充電状態における充電効率を精度よく求め、バツ
テリの劣化をモニタできる効果がある。このた
め、人工衛星等においてバツテリからの電力で搭
載機器を動作させる場合、事前に搭載機器の運用
モードを検討でき、完全かつ確実に搭載機器を運
用することが可能になる。
池アレーからの正弦全波整流波形の充電電流を太
陽電池アレーの受光面と太陽光方向の角度を調整
することによりバツテリを充電すると同時に、バ
ツテリから放電させ、短時間に、任意のバツテリ
充電状態における充電効率を精度よく求め、バツ
テリの劣化をモニタできる効果がある。このた
め、人工衛星等においてバツテリからの電力で搭
載機器を動作させる場合、事前に搭載機器の運用
モードを検討でき、完全かつ確実に搭載機器を運
用することが可能になる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図はこの発明の太陽角調整用駆動機構９
の概要図、第３図はこの発明のバツテリ劣化モニ
タ装置をスピン安定型人工衛星へ搭載した場合の
外観の概要図、第４図は充電電流と放電電流との
一関係例を示す横軸を時間軸とした図、第５図は
従来のバツテリ劣化モニタ装置のブロツク図であ
る。 図において１はバツテリ、２は電圧計、３は定
電流源、４は充電電流計、５は充電・放電選択用
リレー、６は放電電流計、７は抵抗器、８は充電
用太陽電池アレー、９は太陽角調整用駆動機構、
１０は制御信号発生器、１１はダイオード、１２
はモータ、１３は回転棒、１４は連結棒、１５は
太陽光、１６はスピン安定型人工衛星、１７は正
弦全波整流波形の充電電流、１８は放電電流、１
９は一周期当りの充電量、２０は一周期当りの放
電量である。なお、各図中同一符号は同一または
相当部分を示す。
図、第２図はこの発明の太陽角調整用駆動機構９
の概要図、第３図はこの発明のバツテリ劣化モニ
タ装置をスピン安定型人工衛星へ搭載した場合の
外観の概要図、第４図は充電電流と放電電流との
一関係例を示す横軸を時間軸とした図、第５図は
従来のバツテリ劣化モニタ装置のブロツク図であ
る。 図において１はバツテリ、２は電圧計、３は定
電流源、４は充電電流計、５は充電・放電選択用
リレー、６は放電電流計、７は抵抗器、８は充電
用太陽電池アレー、９は太陽角調整用駆動機構、
１０は制御信号発生器、１１はダイオード、１２
はモータ、１３は回転棒、１４は連結棒、１５は
太陽光、１６はスピン安定型人工衛星、１７は正
弦全波整流波形の充電電流、１８は放電電流、１
９は一周期当りの充電量、２０は一周期当りの放
電量である。なお、各図中同一符号は同一または
相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 人工衛星などの回転体に取付けられ、前記回
転体の回転によりバツテリへ正弦全波整流波形の
充電電流を供給する太陽電池アレー、前記充電電
流を増減させるために太陽電池アレーの受光面と
太陽光方向の角度を調整する太陽角調整用駆動機
構、この太陽角調整用駆動機構を制御する制御信
号発生器、前記充電電流を計測する電流計、前記
バツテリを放電させる抵抗器、前記抵抗器に流れ
る放電電流を計測する電流計、前記バツテリの充
電及び放電を同時に行い、前記バツテリの端子電
圧が一定となるように上記の太陽角調整用駆動機
構を調整し、前記バツテリ端子電圧、充電電流及
び放電電流を計測し、充電電流の周期及び１周期
中の放電電流が充電電流より大きい期間の時間を
求め、放電電流が充電電流より大きい期間の放電
量と充電電流が放電電流より大きい期間の充電量
との比からバツテリの任意の充電効率を導出する
手段とを具備したことを特徴とするバツテリ劣化
モニタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229066A JPS6289437A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | バツテリ劣化モニタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229066A JPS6289437A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | バツテリ劣化モニタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6289437A JPS6289437A (ja) | 1987-04-23 |
| JPH0568175B2 true JPH0568175B2 (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=16886199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60229066A Granted JPS6289437A (ja) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | バツテリ劣化モニタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6289437A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5228322B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2013-07-03 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置の劣化評価システム、車両、蓄電装置の劣化評価方法およびその劣化評価方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 |
| JP5174111B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2013-04-03 | 三菱重工業株式会社 | 電池システム |
-
1985
- 1985-10-15 JP JP60229066A patent/JPS6289437A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6289437A (ja) | 1987-04-23 |
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