JPH0693368B2 - 鉛蓄電池の寿命予測方法 - Google Patents
鉛蓄電池の寿命予測方法Info
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- JPH0693368B2 JPH0693368B2 JP1104048A JP10404889A JPH0693368B2 JP H0693368 B2 JPH0693368 B2 JP H0693368B2 JP 1104048 A JP1104048 A JP 1104048A JP 10404889 A JP10404889 A JP 10404889A JP H0693368 B2 JPH0693368 B2 JP H0693368B2
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- charge
- charging
- electricity
- battery
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、充電電気量から鉛蓄電池の寿命を予測する鉛
蓄電池の寿命予測方法に関するものである。
蓄電池の寿命予測方法に関するものである。
［従来技術］ 従来鉛蓄電池の寿命を予測する方法として、鉛蓄電池の
充電電気量を積算し、積算値を予め調査した同一形式の
鉛蓄電池の寿命と充電電気量との関係と対比して、対応
する鉛蓄電池の寿命を予測する方法が提案されている。
しかしながら放電が頻繁に行われる用途に用いられる鉛
蓄電池では、放電状態を回復させるために回復充電を頻
繁に行うことになる。そのため積算される充電電気量が
多くなり、予め調査したデータを用いても、実際の寿命
よりも前に寿命の到来を予測しがちで、実寿命と予測寿
命との差が大きいという問題がある。これは鉛蓄電池の
寿命の大部分が陽極板の心金又は格子体の腐蝕により決
定され、この腐蝕は回復充電電気量以外の過充電電気量
に比例して生ずるからである。
充電電気量を積算し、積算値を予め調査した同一形式の
鉛蓄電池の寿命と充電電気量との関係と対比して、対応
する鉛蓄電池の寿命を予測する方法が提案されている。
しかしながら放電が頻繁に行われる用途に用いられる鉛
蓄電池では、放電状態を回復させるために回復充電を頻
繁に行うことになる。そのため積算される充電電気量が
多くなり、予め調査したデータを用いても、実際の寿命
よりも前に寿命の到来を予測しがちで、実寿命と予測寿
命との差が大きいという問題がある。これは鉛蓄電池の
寿命の大部分が陽極板の心金又は格子体の腐蝕により決
定され、この腐蝕は回復充電電気量以外の過充電電気量
に比例して生ずるからである。
そこで出願人は、昭和62年12月28日に出願した特願昭62
-333813号において、過充電電気量の積算値に基づいて
寿命を予測し、予測誤差を少なくする技術を提案した。
この先に提案した技術では、放電電気量が回復充電電気
量に等しいことを前提として、充電電気量の積算値から
放電電気量を差し引き、更に自己放電補充充電電気量を
も差し引くことにより過充電電気量を算出している。
-333813号において、過充電電気量の積算値に基づいて
寿命を予測し、予測誤差を少なくする技術を提案した。
この先に提案した技術では、放電電気量が回復充電電気
量に等しいことを前提として、充電電気量の積算値から
放電電気量を差し引き、更に自己放電補充充電電気量を
も差し引くことにより過充電電気量を算出している。
［発明が解決しようとする課題］ 出願人が先に提案した方法を用いれば、過充電電気量を
かなり高い精度で検出することができる。
かなり高い精度で検出することができる。
しかしながら放電電流を測定して放電電気量を算出する
ための回路構成と、充電電気量から放電電気量と自己放
電補充充電電気量とを差し引くための複雑な演算手段と
を必要とするため、構成が複雑になり、その結果この方
法を実施するための装置の価格は高くならざるを得なか
った。ところが実際には、あらゆる用途で高い精度の寿
命予測が要求されるわけではなく、用途に応じては精度
をある程度犠牲にしても簡単に且つ安価に寿命を予測し
たいという要求がある。
ための回路構成と、充電電気量から放電電気量と自己放
電補充充電電気量とを差し引くための複雑な演算手段と
を必要とするため、構成が複雑になり、その結果この方
法を実施するための装置の価格は高くならざるを得なか
った。ところが実際には、あらゆる用途で高い精度の寿
命予測が要求されるわけではなく、用途に応じては精度
をある程度犠牲にしても簡単に且つ安価に寿命を予測し
たいという要求がある。
本発明の目的は、簡単な方法によりある程度高い精度で
鉛蓄電池の寿命を予測することができる寿命予測方法を
提案することにある。
鉛蓄電池の寿命を予測することができる寿命予測方法を
提案することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために請求項１の発明では、充電
中の電池電圧を検出して該電池電圧が略定電圧V1に達し
た以降の充電電気量を積算し、該積算値から寿命を予測
する。なお積算する充電電気量には、自己放電補充充電
電気量と過充電電気量とが含まれている。
中の電池電圧を検出して該電池電圧が略定電圧V1に達し
た以降の充電電気量を積算し、該積算値から寿命を予測
する。なお積算する充電電気量には、自己放電補充充電
電気量と過充電電気量とが含まれている。
この充電電気量の積算は、放電後に回復充電が行われる
毎に繰返される。
毎に繰返される。
請求項２の発明では、充電中の電池電圧を検出して該電
池電圧が略定電圧に達した後所定時間経過した時点以降
の充電電気量を積算し、該積算値から寿命を予測する。
池電圧が略定電圧に達した後所定時間経過した時点以降
の充電電気量を積算し、該積算値から寿命を予測する。
請求項３の発明では、充電電流の検出値が予め定めた回
復充電終了判定値以下になった時点以降の充電電気量を
積算し、該積算値から寿命を予測する。
復充電終了判定値以下になった時点以降の充電電気量を
積算し、該積算値から寿命を予測する。
［作用］ 本発明の寿命予測方法は、先に提案した方法と同様に、
鉛蓄電池の寿命の大部分が陽極板の心金又は格子体の腐
蝕により決定され、この腐蝕が過充電電気量に比例する
ことに着目して、過充電電気量から寿命を予測するもの
である。
鉛蓄電池の寿命の大部分が陽極板の心金又は格子体の腐
蝕により決定され、この腐蝕が過充電電気量に比例する
ことに着目して、過充電電気量から寿命を予測するもの
である。
充電電気量から真の過充電電気量を得るためには、回復
充電時の回復充電電気量と浮動充電時の自己放電補充充
電電気量とを充電電気量から差引く必要がある。しかし
ながらどこまでが回復充電であって、またどこからが浮
動充電であるのかを決めることは必ずしも容易ではな
い。また自己放電補充充電電気量は余り大きな変動がな
く、略一定と考えることができ、自己放電補充充電電気
量を差引かなくても、ある程度過充電電気量を積算した
値に比例した積算値を得ることができる。
充電時の回復充電電気量と浮動充電時の自己放電補充充
電電気量とを充電電気量から差引く必要がある。しかし
ながらどこまでが回復充電であって、またどこからが浮
動充電であるのかを決めることは必ずしも容易ではな
い。また自己放電補充充電電気量は余り大きな変動がな
く、略一定と考えることができ、自己放電補充充電電気
量を差引かなくても、ある程度過充電電気量を積算した
値に比例した積算値を得ることができる。
この様なことから、先ず本出願の各発明では、自己放電
補充充電電気量を差引かずに寿命を予測することにし
た。その結果、自己放電補充充電電気量を算出するため
の複雑な演算手段を用いる必要がなくなった。
補充充電電気量を差引かずに寿命を予測することにし
た。その結果、自己放電補充充電電気量を算出するため
の複雑な演算手段を用いる必要がなくなった。
また請求項１の発明では、回復充電の終了時期または充
電電気量の積算開始時期を、充電中の電池電圧から決定
することにした。回復充電の後半になると、電池電圧は
略一定の定電圧となる。そこで充電中の電池電圧が略定
電圧になった時点を回復充電の終了時期とみなして充電
電気量の積算を開始することにした。この場合積算値に
は、回復充電時の充電電気量が一部含まれることになる
が、回復充電時の充電電気量の全てを積算していた従来
の方向と比べれば、大幅に精度を向上させることができ
る。
電電気量の積算開始時期を、充電中の電池電圧から決定
することにした。回復充電の後半になると、電池電圧は
略一定の定電圧となる。そこで充電中の電池電圧が略定
電圧になった時点を回復充電の終了時期とみなして充電
電気量の積算を開始することにした。この場合積算値に
は、回復充電時の充電電気量が一部含まれることになる
が、回復充電時の充電電気量の全てを積算していた従来
の方向と比べれば、大幅に精度を向上させることができ
る。
請求項２の発明では、できる限り回復充電の終了時期を
正確に決定して回復充電時の充電電気量を除外するため
に、電池電圧が略定電圧に達した後所定時間経過してか
ら充電電気量を積算することにした。これは電池電圧が
略定電圧に達して所定時間経過した時点で回復充電が終
了する、言い替えればその時点から浮動充電が開始され
るという事実に基づくものである。この所定時間は、電
池の種類によって異なるため、必ずしも一定ではなく、
予め実験により確認しておき、適宜に設定することにな
る。
正確に決定して回復充電時の充電電気量を除外するため
に、電池電圧が略定電圧に達した後所定時間経過してか
ら充電電気量を積算することにした。これは電池電圧が
略定電圧に達して所定時間経過した時点で回復充電が終
了する、言い替えればその時点から浮動充電が開始され
るという事実に基づくものである。この所定時間は、電
池の種類によって異なるため、必ずしも一定ではなく、
予め実験により確認しておき、適宜に設定することにな
る。
請求項３の発明では、充電電流の値から回復充電の終了
を検出する。電池電圧が略定電圧になると充電電流は減
少し始め、完全な浮動充電になると充電電流は大幅に変
動しなくなる。そこで充電電流を検出し、充電電流が回
復充電の終了または浮動充電の開始時期の充電電流に相
当する値になった時点から、充電電気量を積算すること
にした。このようにするとタイマ手段を用いずに、単に
充電電流の検出値に基づくだけで、簡単且つ容易に所要
の充電電気量の積算を行うことができる。
を検出する。電池電圧が略定電圧になると充電電流は減
少し始め、完全な浮動充電になると充電電流は大幅に変
動しなくなる。そこで充電電流を検出し、充電電流が回
復充電の終了または浮動充電の開始時期の充電電流に相
当する値になった時点から、充電電気量を積算すること
にした。このようにするとタイマ手段を用いずに、単に
充電電流の検出値に基づくだけで、簡単且つ容易に所要
の充電電気量の積算を行うことができる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は鉛蓄電池を浮動充電（フロート）する回路の概
略図である。同図において、通常は充電装置１から常時
負荷２に負荷電流が、また蓄電池３に充電電流検出器４
を介して充電電流Ｉがそれぞれ供給されている。停電時
には、充電装置１からの負荷電流及び充電電流Ｉが断た
れ、代りに蓄電池３が放電して常時負荷２に負荷電流
（放電電流）を供給する。蓄電池３にはまた、電池電圧
を検出する電圧検出器５が並列に接続されている。
略図である。同図において、通常は充電装置１から常時
負荷２に負荷電流が、また蓄電池３に充電電流検出器４
を介して充電電流Ｉがそれぞれ供給されている。停電時
には、充電装置１からの負荷電流及び充電電流Ｉが断た
れ、代りに蓄電池３が放電して常時負荷２に負荷電流
（放電電流）を供給する。蓄電池３にはまた、電池電圧
を検出する電圧検出器５が並列に接続されている。
第２図は第１図における蓄電池３の回路を流れる電流及
び電池電圧のパターンを示す曲線図である。放電後の回
復充電は、通常、電流制限付定電圧方式で行われるが、
回復充電初期は定電流法で充電され、充電が進み電池電
圧が所定の電圧値に達すると定電圧充電領域に入り充電
電流が低下する。第２図において、停電時の放電部分６
を回復させる回復充電部分は符号７で示した部分であ
り、この部分７の終期は回復充電を開始してより電池電
圧Ｖが規定の定電圧V1に達して充電電流Ｉが低下し初め
た時点ａから更に所定時間ｔ（電池形式により異なり、
６〜20時間）経過して充電電流Ｉが低レベルの回復充電
終了判定値I1［電池形式により異なり、（1/20〜1/20
0）CA］に低下した時点ｂである。この回復充電部分７
の電気量は、放電部分６の電気量と同一となるものであ
る。回復充電の終了後は浮動充電に移行し過充電状態と
なる。即ち、全体の充電電気量９は回復充電部分７と過
充電部分８とからなっている。なおこの過充電部分８に
は、自己放電補充充電電気量と過充電電気量の両方が含
まれている。
び電池電圧のパターンを示す曲線図である。放電後の回
復充電は、通常、電流制限付定電圧方式で行われるが、
回復充電初期は定電流法で充電され、充電が進み電池電
圧が所定の電圧値に達すると定電圧充電領域に入り充電
電流が低下する。第２図において、停電時の放電部分６
を回復させる回復充電部分は符号７で示した部分であ
り、この部分７の終期は回復充電を開始してより電池電
圧Ｖが規定の定電圧V1に達して充電電流Ｉが低下し初め
た時点ａから更に所定時間ｔ（電池形式により異なり、
６〜20時間）経過して充電電流Ｉが低レベルの回復充電
終了判定値I1［電池形式により異なり、（1/20〜1/20
0）CA］に低下した時点ｂである。この回復充電部分７
の電気量は、放電部分６の電気量と同一となるものであ
る。回復充電の終了後は浮動充電に移行し過充電状態と
なる。即ち、全体の充電電気量９は回復充電部分７と過
充電部分８とからなっている。なおこの過充電部分８に
は、自己放電補充充電電気量と過充電電気量の両方が含
まれている。
第３図は本発明に係る鉛蓄電池の寿命予測方法の実施例
を示すブロック図である。同図において、前述のように
設けられた充電電流検出器４により充電電流Ｉが検出さ
れる。他方、電池電圧検出器５により充電電池電圧Ｖが
検出されて、該電圧Ｖが規定の定電圧V1に上昇すると検
出出力信号がタイマ10に送られる。タイマ10はこの検出
出力信号により起動されて所定の時間ｔ（例えば８時
間）経過後にタイマ信号を出力する。このタイマ信号の
入力によりリレー11が動作して接点11aが閉じられ、以
後、充電電流検出器４の検出充電電流に基づいて充電電
気量積算部12にて充電電気量の積算が行われる。この積
算値は寿命計算部13に送られる。該計算部13では、積算
部12の出力が自己放電補充充電電気量の積算値を含んで
いるため、所定の修正係数を積算部12からの出力値に掛
ける等の適宜の修正演算を行い、該計算部13に予め入力
されている所定の形式の蓄電池３の電池の実寿命におけ
る過充電電気量との割合を計算し、計算値を予測寿命値
として寿命表示部14に表示する。
を示すブロック図である。同図において、前述のように
設けられた充電電流検出器４により充電電流Ｉが検出さ
れる。他方、電池電圧検出器５により充電電池電圧Ｖが
検出されて、該電圧Ｖが規定の定電圧V1に上昇すると検
出出力信号がタイマ10に送られる。タイマ10はこの検出
出力信号により起動されて所定の時間ｔ（例えば８時
間）経過後にタイマ信号を出力する。このタイマ信号の
入力によりリレー11が動作して接点11aが閉じられ、以
後、充電電流検出器４の検出充電電流に基づいて充電電
気量積算部12にて充電電気量の積算が行われる。この積
算値は寿命計算部13に送られる。該計算部13では、積算
部12の出力が自己放電補充充電電気量の積算値を含んで
いるため、所定の修正係数を積算部12からの出力値に掛
ける等の適宜の修正演算を行い、該計算部13に予め入力
されている所定の形式の蓄電池３の電池の実寿命におけ
る過充電電気量との割合を計算し、計算値を予測寿命値
として寿命表示部14に表示する。
なお幾分精度は悪くなるが、予め過充電電気量と自己放
電補充充電電気量の両者を含む充電電気量の積算値と蓄
電池の実寿命との関係を測定しておき、この測定値と充
電電気量積算部12からの出力とを計算部13で比較して寿
命を測定するようにしてもよい。
電補充充電電気量の両者を含む充電電気量の積算値と蓄
電池の実寿命との関係を測定しておき、この測定値と充
電電気量積算部12からの出力とを計算部13で比較して寿
命を測定するようにしてもよい。
上記の実施例では、電池電圧検出器５の検出出力信号に
よりタイマ10を起動させて、所定時間経過後に出力する
タイマ信号によりリレー11を動作させて、以後の検出充
電電流に基づき充電電気量の積算を行うようにしたが、
寿命予測すべき電池の種類、放電あるいは充電条件等に
よっては、また多少の寿命予測誤差を許容するならば、
タイマ10を省略して電池電圧検出器５の検出出力信号に
より破線で示したように直接にリレー11を動作させて、
以後の検出充電電流に基づき充電電気量の積算を行うよ
うにしてもよい。
よりタイマ10を起動させて、所定時間経過後に出力する
タイマ信号によりリレー11を動作させて、以後の検出充
電電流に基づき充電電気量の積算を行うようにしたが、
寿命予測すべき電池の種類、放電あるいは充電条件等に
よっては、また多少の寿命予測誤差を許容するならば、
タイマ10を省略して電池電圧検出器５の検出出力信号に
より破線で示したように直接にリレー11を動作させて、
以後の検出充電電流に基づき充電電気量の積算を行うよ
うにしてもよい。
第４図は本発明の寿命予測方法の他の実施例を示すブロ
ック図である。この実施例においては、充電電流検出器
４による充電電流Ｉの検出値が、第２図における規定の
低レベルの回復充電終了判定値I1に該当する基準電流源
15の電流値I1と比較器16により比較されて、Ｉ≦I1の状
態になると比較器16から制御信号が出力される。この制
御信号の入力によりリレー11が動作して、接点11aが閉
じられ、以後、第３図の実施例と同様に充電電気量積算
部12,寿命計算部13及び寿命表示部14が動作して、予測
寿命値が表示される。
ック図である。この実施例においては、充電電流検出器
４による充電電流Ｉの検出値が、第２図における規定の
低レベルの回復充電終了判定値I1に該当する基準電流源
15の電流値I1と比較器16により比較されて、Ｉ≦I1の状
態になると比較器16から制御信号が出力される。この制
御信号の入力によりリレー11が動作して、接点11aが閉
じられ、以後、第３図の実施例と同様に充電電気量積算
部12,寿命計算部13及び寿命表示部14が動作して、予測
寿命値が表示される。
［発明の効果］ 請求項１の発明によれば、充電中の電池電圧が略定電圧
になった時点を回復充電の終了時期とみなして充電電気
量の積算を開始することにしたので、回復充電時の充電
電気量が積算値に一部含まれることになるが、回復充電
時の充電電気量の全てを積算していた従来の方法と比べ
れば、大幅に寿命予測の精度を向上させることができ
る。
になった時点を回復充電の終了時期とみなして充電電気
量の積算を開始することにしたので、回復充電時の充電
電気量が積算値に一部含まれることになるが、回復充電
時の充電電気量の全てを積算していた従来の方法と比べ
れば、大幅に寿命予測の精度を向上させることができ
る。
また請求項２の発明によれば、電池電圧が略定電圧に達
した後所定時間経過してから充電電気量を積算するの
で、回復充電の終了時期をある程度正確に決定して回復
充電時の充電電気量を除外することができ、簡単にある
程度高い精度で寿命を予測することができる。
した後所定時間経過してから充電電気量を積算するの
で、回復充電の終了時期をある程度正確に決定して回復
充電時の充電電気量を除外することができ、簡単にある
程度高い精度で寿命を予測することができる。
更に請求項３の発明によれば、充電電流の値から回復充
電の終了を検出するのでタイマ手段を用いずに、単に充
電電流の検出値に基づくだけで、簡単且つ容易に所要の
充電電気量の積算を行うことができる。
電の終了を検出するのでタイマ手段を用いずに、単に充
電電流の検出値に基づくだけで、簡単且つ容易に所要の
充電電気量の積算を行うことができる。
第１図は鉛蓄電池を浮動充電する回路の概要を示す回路
図、第２図は浮動充電回路中の蓄電池回路を流れる電流
及び蓄電池電圧のパターンを示す曲線図、第３図及び第
４図はそれぞれ本発明に係る寿命予測方法の異なる実施
例の概要を示すブロック図である。 ３……鉛蓄電池、４……充電電流検出器、５……電池電
圧検出器、10……タイマ、11……リレー、12……充電電
気量積算部、13……寿命計算部、14……寿命表示部、15
……基準電流源、16……比較器。
図、第２図は浮動充電回路中の蓄電池回路を流れる電流
及び蓄電池電圧のパターンを示す曲線図、第３図及び第
４図はそれぞれ本発明に係る寿命予測方法の異なる実施
例の概要を示すブロック図である。 ３……鉛蓄電池、４……充電電流検出器、５……電池電
圧検出器、10……タイマ、11……リレー、12……充電電
気量積算部、13……寿命計算部、14……寿命表示部、15
……基準電流源、16……比較器。
Claims (3)
- 【請求項１】鉛蓄電池の充電電流を検出して検出した充
電電流から充電電気量を積算し、積算値から前記鉛蓄電
池の寿命を予測する鉛蓄電池の寿命予測方法において、 充電中の電池電圧を検出して該電池電圧が略定電圧に達
した以降の前記充電電気量を積算し、該積算値から寿命
を予測することを特徴とする鉛蓄電池の寿命予測方法。 - 【請求項２】鉛蓄電池の充電電流を検出して検出した充
電電流から充電電気量を積算し、積算値から前記鉛蓄電
池の寿命を予測する鉛蓄電池の寿命予測方法において、 充電中の電池電圧を検出して該電池電圧が略定電圧に達
した後所定時間経過した時点以降の前記充電電気量を積
算し、該積算値から寿命を予測することを特徴とする鉛
蓄電池の寿命予測方法。 - 【請求項３】鉛蓄電池の充電電流を検出して検出した充
電電流から充電電気量を積算し、積算値から前記鉛蓄電
池の寿命を予測する鉛蓄電池の寿命予測方法において、 前記充電電流の検出値が予め定めた回復充電終了判定値
以下になった時点以降の充電電気量を積算し、該積算値
から寿命を予測することを特徴とする鉛蓄電池の寿命予
測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1104048A JPH0693368B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 鉛蓄電池の寿命予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1104048A JPH0693368B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 鉛蓄電池の寿命予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02284365A JPH02284365A (ja) | 1990-11-21 |
| JPH0693368B2 true JPH0693368B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=14370333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1104048A Expired - Fee Related JPH0693368B2 (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 鉛蓄電池の寿命予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693368B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020151304A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社三共 | 遊技機 |
| JP2020151303A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社三共 | 遊技機 |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP1104048A patent/JPH0693368B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020151304A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社三共 | 遊技機 |
| JP2020151303A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社三共 | 遊技機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02284365A (ja) | 1990-11-21 |
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