二次电池的劣化判断装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于提供一种二次电池的劣化判断装置，其中，可通过简单的结构，以某种程度的良好精度而判断二次电池的劣化，还适合于多个电池连接的应急电源的劣化判断。包括计量电池(2)的端子间的DC电压的电压计量部(21)；放电电路(35)，其与电池(2)并联，由电流限制电阻(36)和开关(37)构成；放电管理部(22)；劣化判断部(13a)。放电管理部(22)在DC电压大于上限值的场合进行放电，在此期间监视DC电压，如果小于下限值，则停止放电。将电池DC电压与电压的设定值进行比较，如果大于该设定值，则进行放电。劣化判断部(13a)计量放电管理部(22)的控制的放电电路(35)的放电频度，通过放电频度判断上述电池(2)的劣化。上述频度指比如设定时间内的放电次数、或上次的放电和本次的放电之间的放电时间。

Deterioration Judgment Device for Secondary Batteries

The subject of the present invention is to provide a deterioration judging device for secondary batteries, in which the deterioration of secondary batteries can be judged by a simple structure with a certain degree of good accuracy, and it is also suitable for the deterioration judgment of emergency power supply connected by multiple batteries. It includes a voltage metering unit (21) for measuring DC voltage between terminals of battery (2); a discharge circuit (35), which is parallel to battery (2) and consists of a current limiting resistance (36) and a switch (37); a discharge management department (22); and a deterioration judgment unit (13a). The discharge management department (22) discharges when the DC voltage is greater than the upper limit, monitors the DC voltage during this period, and stops discharging if it is less than the lower limit. The DC voltage of the battery is compared with the set value of the voltage. If it is larger than the set value, the discharge will be carried out. The discharging frequency of the discharging circuit (35) controlled by the metering and discharging management department (22) of the deterioration judgment unit (13a) determines the deterioration of the battery (2) by discharging frequency. These frequencies include the number of discharges in a given time, or the discharging time between the last discharges and the current discharges.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二次电池的劣化判断装置相关申请本申请要求申请日为2016年3月28日、申请号为JP特愿2016－063179的申请；以及申请日为2016年9月21日、申请号为JP特愿2016－183589的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而引用。
本专利技术涉及二次电池的劣化判断装置，该二次电池的劣化判断装置一般用于数据中心、便携电话基站、或其它的各种的要求电力稳定供给的电源装置中的应急电源、或多个电池串联的电源，判断电池的劣化。
技术介绍
在数据中心以及便携电话基站等中，电力的稳定供给是重要的，在稳定时采用交流商用电源，但是作为交流商用电源停止的场合的不断电电源装置，装备采用二次电池的应急电源。作为应急电源的充电方式，包括采用充电电路，在稳定时，以微小电流而充电的涓流充电的类型；负荷与二次电池相对整流器而并联，一边外加一定的电流，一边使负荷运转而充电的浮充电的类型。一般，应急电源多采用涓流充电的类型对于上述应急电源，由于要求可进行通过商用电源而驱动的负荷的驱动的电压和电流，一个二次电池(电池)的电压低，另外容量也小，故形成多个电池串联的电池组按照多个而并联的结构。各自的电池为铅蓄电池、锂离子电池等。在这样的应急电源中，由于电池的电压因劣化而降低，故人们希望，为了确保可靠性，进行电池的劣化判断，事先更换已劣化的电池。但是，人们没有提出有可以良好的精度而判断数据中心、便携电话基站等的大规模的应急电源中的多个电池的劣化的装置。作为过去的电池的劣化判断的提出方案的例子，人们提出有作为车载电池检测器的，一起地计量电池整体的方案(比如，专利文献1)；在电池上外加脉冲状电压，根据输入电压和响应电压计算电池整体的内部阻抗的方案(比如，专利文献2)；计量电池中的串联的各自的单体的内部电阻，对其劣化进行判断的方法(比如，专利文献3)等。为了计量各自的单体的内部电阻，采用交流4端子法。另外，作为计量电池的内部电阻等的非常小的电阻值的便携检测器，交流4端子法电池测试器正在商品化(比如，非专利文献1)。在上述专利文献1，2中，还提出无线的数据发送，也提出缆线的取回、手工作业的削减、计算机的数据管理的方案。现有技术文献专利文献专利文献1：JP特开平10—170615号公报专利文献2：JP特开2005—100969号公报专利文献3：JP特开2010—164441号公报非专利文献1：交流4端子法バッテリーテスタ内部抵抗計測器IW7807-BP(Rev.1.7.12015年2月16日東京バイセズ)(https://tokyodevices.jp/system/attachments/files/000/000/298/original/IW7807-BP-F_MANUAL.pdf)
技术实现思路
专利技术要解决的课题由于过去的二次电池的劣化判断装置均对电池外加电流，测定端子间电压，计算内部电阻，故传感器结构复杂。特别是由于应急电源由多个电池构成，故如果进行各自的电池的计量的传感器的结构复杂，则作为劣化判断装置的整体、装置庞大、成本高。在过去的便携检查器(非专利文献1)中，在几十、几百电池连接的应急电源的场合，计量部位过多，不具有实现性。应急电源的电池几乎为串联地使用的场合，通过浮充电、涓流充电，在平时而维持充电状态。如果电池劣化，由于内部电阻增加，在多个串联的电池中，劣化的电池的端子间的DC(直流)电压变高，故如果计量各自的电池DC电压，则在某种程度，可判断电池的劣化。但是，电池DC电压的变动还因其它的原因而产生，故仅仅计量端子间电压，无法以良好的精度而判断电池的劣化。本专利技术的目的在于提供一种二次电池的劣化判断装置，其中，可通过简单的结构，以某种程度的良好精度而判断二次电池的劣化，还适合于多个电池连接的应急电源的劣化判断。用于解决课题的技术方案在下面，为了容易理解，适当参照实施方式的标号，对本专利技术进行说明。本专利技术的二次电池的劣化判断装置包括；电压计量部21，该电压计量部21计量作为二次电池的电池2的端子间的DC电压；放电电路35，该放电电路35与上述电池2并联，为电流限制电阻36和开关37的串联电路；放电管理部22，该放电管理部22监视通过上述电压计量部21而计量的电池DC电压，在大于已设定的上限值的场合，打开上述开关37，使上述电池2放电，在该打开的期间，监视该电池DC电压，如果小于已设定的下限值，则关闭上述开关37，停止放电；劣化判断部19、19A，该劣化判断部19、19A计量该放电管理部22的控制的上述放电电路35的放电频度，通过放电频度判断上述电池2的劣化。另外，也可在上述电池DC电压的监视时，暂时地关闭上述开关37，停止放电。上述“上限值”和“下限值”为任意确定的值，比如，可分别设定在没有产生电池2的劣化的场合的电压的正常电压的范围的上限或下限。一般，如果为2V的电池，则1.8～2.23V为正常电压的范围。另外，在本说明书中，针对构成基准的值的大小，比如，“高于上限值的场合”(或“低于下限值”)等的记载也可解释为“以上”(或“不超过”)，以及“超过”(或“以下”)中的任意者。如果计量各自的电池DC电压，则对于某种程度来说，可判断电池2的劣化。但是，由于电池DC电压的变动还因其它的原因而产生，故仅仅通过计量端子间电压，无法以良好的精度而判断电池的劣化。本专利技术在电压外加等的充电状态，计量电池DC电压，在电池DC电压高于上述上限值的场合，通过放电，借助上述电路限制电阻36消耗能量，在低于下限值的场合，停止放电，防止过度充电。反复进行这样的动作，通过放电频度判断电池2的劣化。在放电频度高的场合，可判定为劣化。即，由于在电池劣化的场合，内部电阻增加，故在串联的多个电池中，已劣化的电池的电压变高。在电压高的场合，放电频度高，判定为劣化。由于像这样，反复进行电压的上限值的放电开始和下限值的放电停止，通过放电频度而进行判断，故可以某种程度的良好精度而判断电池的劣化。另外，由于不需要计量用的电路外加机构，故结构简单，可低价格地制造。另外，上述“放电频度”既可通过放电次数而进行管理，也可通过放电间隔而进行管理。比如，上述劣化判断部19、19A也可针对上述放电频度的劣化的判断的处理，计量在设定时间内进行的上述放电次数，在放电次数大于设定次数的场合，判定为电池劣化(相当于图5A和图5B的例子，图6的例子)。如果像这样，通过放电次数而进行判断，则电池的劣化可简单地判断。此外，上述劣化判断部19、19A也可针对上述放电频度的劣化的判断，计量上次的放电和本次的放电的放电间隔，在放电间隔小于设定间隔的场合，判定为电池劣化(相当于图7的例子，图8的例子)。放电间隔短指放电的频度高。即使在像这样，通过放电间隔而判断的情况下，电池的劣化仍可简单地判断。也可在本专利技术中，上述放电管理部19为下述的结构，其中，针对上述放电频度的劣化的判断，计量作为上述放电的开始和上述放电的停止之间的时间的切换时间，在作为该切换时间的放电时间小于设定时间的场合，判定为电池劣化(相当于图9的例子，图10的例子)。作为切换机构的放电时间也表示放电的频度，进行劣化判断。还可在本专利技术中，针对上述放电频度的劣化的判断的处理，上述放电管理部22在接收到上述电池DC电压大于上述上限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池的劣化判断装置，该二次电池的劣化判断装置包括：电压计量部，该电压计量部计量作为二次电池的电池的端子间的DC电压；放电电路，该放电电路与上述电池并联，为电流限制电阻和开关的串联电路；放电管理部，该放电管理部监视通过上述电压计量部而计量的电池DC电压，在大于已设定的上限值的场合，打开上述开关，使上述电池放电，在该打开的期间，监视该电池DC电压，如果小于已设定的下限值，则关闭上述开关，停止放电；劣化判断部，该劣化判断部计量该放电管理部的控制的上述放电电路的放电频度，通过放电频度判断上述电池的劣化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.28 JP 2016-063179;2016.09.21 JP 2016-183581.一种二次电池的劣化判断装置，该二次电池的劣化判断装置包括：电压计量部，该电压计量部计量作为二次电池的电池的端子间的DC电压；放电电路，该放电电路与上述电池并联，为电流限制电阻和开关的串联电路；放电管理部，该放电管理部监视通过上述电压计量部而计量的电池DC电压，在大于已设定的上限值的场合，打开上述开关，使上述电池放电，在该打开的期间，监视该电池DC电压，如果小于已设定的下限值，则关闭上述开关，停止放电；劣化判断部，该劣化判断部计量该放电管理部的控制的上述放电电路的放电频度，通过放电频度判断上述电池的劣化。2.根据权利要求1所述的二次电池的劣化判断装置，其中，上述劣化判断部针对上述放电频度的劣化的判断的处理，计量在设定时间内进行的上述放电次数，在放电次数大于设定次数的场合，判定为电池劣化。3.根据权利要求1所述的二次电池的劣化判断装置，其中，上述劣化判断部针对上述放电频度的劣化的判断，计量上次的放电和本次的放电的放电间隔，在放电间隔小于设定间隔的场合，判定为电池劣化。4.根据权利要求1所述的二次电池的劣化判断装置，其中，上述劣化判断部针对放电频度的劣化的判断，计量作为上述放电的开始和上述放电的停止之间的时间的切换时间，在作为该切换时间的放电时间小于设定时间的场合，判定为电池劣化。5.根据权利要求1所述的二次电池的劣化判断装置，其中，针对上述放电频度的劣化的判断的处理，上述放电管理部在接收到上述电池DC电压大于上述上限值的情况，开始放电后，以一定间隔，临时地关闭上述开关，在通过上述电压计量部而计量的电池DC电压小于上述下限值的场合，维持...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田裕之，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP