JP3129150B2 - 蓄電池の寿命予告装置 - Google Patents
蓄電池の寿命予告装置Info
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Description
ルまたはフロート充電にて使用される鉛蓄電池の寿命に
至るまでの残りの使用期間を表示する鉛蓄電池の寿命予
告装置に関するものである。
検知する方法として、(1)鉛蓄電池の各セル電圧のば
らつきより検知する方法(特開平2−304876号公
報記載)、(2)電解液の比重測定により検知する方
法、(3)微分内部抵抗の増加により検知する方法(特
開昭63−168582号公報記載)、(4)鉛蓄電池
の正極板の膨張度合いにより検知する方法(特開昭62
−47975号公報記載)、(5)鉛蓄電池を定期的に
放電試験することにより検知する方法、(6)充電電気
量を積算し、充電電気量に基づいて寿命を推定する方法
(特開平2−288075号公報記載)、(7)あらか
じめ蓄電池温度と充電電流の関係を測定しておき、蓄電
池温度を充電電流に換算した値を積算して寿命を推定す
る方法(特公平6−105627)等がある。
的に蓄電池の劣化状態が診断される。電池の寿命は、蓄
電池の充電電圧が正常範囲に管理されている場合には、
不具合品が含まれる場合を除き、蓄電池の設置環境温度
に最も影響される。通常、鉛蓄電池は、ある温度までは
設置環境温度が低いほど寿命は長くなり、容量劣化も少
ない。反対に設置環境温度が高くなると寿命は短くな
る。
用される鉛蓄電池の設置環境温度40℃における寿命
は、通常常温とみなす25℃との温度差はわずか15度
であるが、25℃での寿命に対して、約1/3程度にな
ってしまう。このように、設置環境温度は鉛蓄電池の寿
命に影響を与える大きな要因の一つになっている。鉛蓄
電池の設置環境は、整流器等と同一枠体にある場合は空
調設備のある23℃前後の恒温の場所に設置される場合
もあるが、蓄電池室として分かれている場合は、換気扇
が付いている程度で外部環境温度と同じように四季、昼
夜の温度変化のある環境に設置される場合が殆どであ
る。
よる劣化率は通常20〜25℃の一定温度環境と仮定し
て寿命推定されている。そのために、推定寿命と実寿命
の差が大きくなり、実際の商用電源停電時に代替電源と
して必要な放電持続時間が維持出来なかったり、反対に
蓄電池の寿命時期と推定して交換した後で、蓄電池の放
電性能を調べるといまだ充分性能を維持しており、資源
的な無駄が発生する等の問題点を有していた。
命であるかどうかの判断のみで、該当蓄電池が寿命まで
あと何年あるかの推定ができないため、蓄電池設備の更
新計画に試験結果を反映できないという問題点を有して
いた。
は先に蓄電池の表面温度測定手段を持つマイクロプロセ
ッサにより、蓄電池の表面温度を継続的に測定し、その
表面温度が基準温度以下の時は基準温度として平均温度
を算出するとともに、予めメモリーに設定された蓄電池
設置日付と前記平均温度に該当する標準寿命年数を参照
し、蓄電池が寿命まであと何年かを検知する蓄電池の劣
化診断装置を提案した(特願平6−102669)。
上記蓄電池の劣化診断装置では、蓄電池の容量や形式、
製造メーカによって、電池内部の極板構成や活物質充填
密度、電解液である硫酸濃度等の処方等の仕様が多少異
なるため、同じシール形鉛蓄電池でも寿命に差が生じて
しまう。このため、蓄電池について平均温度における標
準寿命データを一定として取り扱った場合、実際の寿命
と演算された推定寿命とがかけ離れてしまうという課題
があった。
電池の仕様、使用温度環境に応じた寿命に合わせて、残
存実寿命を表示、出力できる蓄電池の寿命予告装置を提
供することを目的とする。
告装置は、蓄電池の設置環境温度を測定する手段とカレ
ンダー機能を備えたマイクロプロセッサとにより、蓄電
池の表面を定時間毎に測定し、その表面温度が基準温度
以下の時は基準温度として、平均温度を算出すると共
に、予めメモリに設定された上記平均温度に該当する標
準寿命年数を参照する。更に、寿命試験等によって得ら
れている当該蓄電池の寿命特性に応じた補正係数を、上
記標準寿命年数に乗じることで、この蓄電池の寿命特性
に対応した寿命年数を算出する。メモリに設定された蓄
電池の設置日付と上記マイクロプロセッサのカレンダー
機能から得られる現在日付とにより算出された設置後の
経過年数を上記寿命年数から差し引くことにより、蓄電
池の寿命に至る時期までの年数を一層正確に表示するこ
とができる。
される鉛蓄電池の環境温度に対する寿命特性が、鉛蓄電
池の仕様等が違っても、ほぼ同等の傾向を示すことを見
出し、これにより使用する蓄電池の残存寿命に応じた正
確な寿命年数を求めることができるものである。
びC社の公称電圧2V、定格容量200AhのMSE2
00形式に相当するシール形鉛蓄電池A、B、Cを用い
てトリクル充電による寿命特性の検討を行った。40℃
の環境下において、2.25Vの充電電圧でトリクル充
電を行い、10ヵ月毎に0.25CAの放電により電池
容量の確認を行った結果を図1に示す。
に行った寿命特性試験の結果を示すものである。これら
図1、図2から明らかなように、環境温度40℃および
35℃における、鉛蓄電池の寿命特性は、いずれも同様
の傾向を示しており、A、B、Cの順で容量維持率は低
下している。さらに、容量維持率が80%に達した時を
寿命とすると、設置環境温度40℃における鉛蓄電池A
の寿命に対するBおよびCの寿命の割合は、それぞれ
0.67、0.48であった。また、設置環境温度が3
5℃の時でも、鉛蓄電池Aに対するBおよびCの寿命年
数の割合は、いずれも40℃における割合と同等であ
る。
って寿命に至るまでの年数の絶対値には差があるが、設
置環境温度に対する寿命特性の変化の度合い、換言すれ
ば、基準とする蓄電池の寿命に達するまでの年数に対す
る蓄電池の寿命年数の割合は、設置環境温度の影響を受
けずほぼ同一である。上記試験結果より、鉛蓄電池Aに
対するB、Cの寿命特性の補正係数をもとめることがで
きる。
し、Aの場合は補正係数(f)を1.00とし、Bの場
合は上記試験の結果からf=0.67とし、また同様に
Cの場合にはf=0.48とした。
境温度20℃から40℃までの範囲において、1℃単位
で推定標準寿命年数(YL)を求めたもので、これらの
値をRAMに設定しておく。
置を示すブロック図である。この図3において、7は制
御・演算部であるマイクロプロセッサ、8はプログラム
メモリ(ROM)、9は蓄電池の設置日付や(表1)の
各平均温度における標準寿命データ(YL)・補正係数
(f)・定時間毎に測定された蓄電池表面温度を基に演
算された平均温度等のデータが格納されるデータメモリ
(RAM)である。
9に格納されている蓄電池の設置日付から蓄電池設置後
の経過年数の演算や表示装置13に現在の日付・時刻を
表示するために使用する。11は入出力インターフェイ
スで、操作スイッチ12、液晶等の表示装置13および
蓄電池の温度データ15等のアナログデータをマイクロ
プロセッサ7に取り込むA/Dコンバータ14を接続す
る。
寿命年数の演算プロセスの一例を、図4に示したフロー
チャートを参照して説明する。
を1時間に1回測定する(16、17)。この時、測定
温度が基準温度より低い場合(19)は基準温度として
(例えば基準温度が20℃で測定した表面温度が15℃
の場合は、測定温度(MSETMP)を20℃とする
(20))平均温度(t)を演算する処理を繰り返す
(18、21、22)。
1)の標準寿命年数(YL)をデータメモリから求め
(23)、YLに該当する蓄電池の補正係数(f)を乗
じて寿命年数(YLr)を求める(24)。
とカレンダIC(10)から蓄電池設置後の経過年数
(YPST)を求め(25)、寿命年数(YLr)から
経過年数(YPST)を差し引いて残り寿命(LIFE
RMD)を求める(26)。
時刻を表示し、操作スイッチ(12)により残り寿命年
数の表示指示があった場合は、これらの演算値を表示す
る(27)。
公称電圧2V容量200Ahのシール鉛蓄電池A、B、
Cをそれぞれ12個組み合わせた蓄電池設備を、40℃
と常温を12時間インターバルで繰り返し変化させなが
ら1セル当たり2.25Vの電圧でトリクル充電を行
い、6ヶ月毎に0.1CAの定電流で1.8V/セルに
達するまで放電を行った。初期の放電容量の80%に達
した時を寿命として、寿命に至るまで充放電を繰り返し
た。(表2)に経過年数と容量維持率、本発明により推
定された寿命年数との関係を示す。
メーカの鉛蓄電池のトリクル寿命特性がA社のそれと異
なるために推定寿命と実寿命に大きな差が出てしまう
が、(表2)の結果から明らかなように、本発明による
補正係数を乗じることにより推定寿命と実寿命が近くな
ることが実証できた。
は、寿命特性の異なる鉛蓄電池を使用しても、補正係数
を設定するだけで、該当する鉛蓄電池の残りの寿命年数
を正確に把握して表示することができ、蓄電池設備の更
新計画を効率的に立てることができる。
めるために使用したシール形鉛蓄電池の設置環境温度4
0℃におけるトリクル充電寿命特性を示す図
めるために使用したシール形鉛蓄電池の設置環境温度3
5℃におけるトリクル充電寿命特性を示す図
ク図
スを示すフローチャート
Claims (1)
- 【請求項1】鉛蓄電池の設置環境温度を断続的に測定す
る手段とカレンダー機能を備えたマイクロプロセッサに
より、前記鉛蓄電池の表面温度を定時間毎に自動測定
し、平均温度(t)(但し、tは鉛蓄電池の表面温度が
基準温度以下の場合は基準温度として継続的に測定演算
された鉛蓄電池表面の平均温度とする)を継続的に演算
するとともに、設置環境の平均温度に対応した標準寿命
年数と前記継続的に演算された平均温度(t)とを比較
照合し、該当する標準寿命年数(YL)を求め、この標
準寿命年数に予め設定された鉛蓄電池に対応した任意の
補正係数(f)を乗じた値(YL×f)を鉛蓄電池の寿
命年数とし、メモリ内に記憶された鉛蓄電池の設置日付
と前記カレンダー機能から求められた鉛蓄電池設置後の
経過年数(Y)を寿命年数から差し引いた値(YL×f
−Y)を残りの寿命年数として表示する蓄電池の寿命予
告装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07143271A JP3129150B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 蓄電池の寿命予告装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07143271A JP3129150B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 蓄電池の寿命予告装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08339833A JPH08339833A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3129150B2 true JP3129150B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=15334875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07143271A Expired - Fee Related JP3129150B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 蓄電池の寿命予告装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3129150B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW348325B (en) * | 1996-01-26 | 1998-12-21 | Yamaha Motor Co Ltd | Method and apparatus for monitoring deterioration of a storage battery |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6105627B2 (ja) | 2012-01-09 | 2017-03-29 | クアルコム,インコーポレイテッド | Ocrキャッシュ更新 |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP07143271A patent/JP3129150B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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| JP6105627B2 (ja) | 2012-01-09 | 2017-03-29 | クアルコム,インコーポレイテッド | Ocrキャッシュ更新 |
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| JPH08339833A (ja) | 1996-12-24 |
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