(57)【要約】      （修正有）【課題】直列に接続された複数の蓄電池を使用した電源システム又は複数の蓄電池セルでひとつの蓄電池を構成した電源システムを持つ電気自動車をオフラインで点検する装置を提供する。【解決手段】複数の電圧測定センサー１４と電圧測定時に個々の電圧測定センサー１４のプラス側及びマイナス側の電極を選択できる測定端子切り替え装置１５を具備した電圧測定端末、前記電圧測定端末と蓄電池の良否や交換の要否を判定する蓄電池性能判定装置間を結ぶ無線式のデータリンク、前記無線式データリンクから時系列的に電圧データを入手し、蓄電池の良否と交換の可否を判定するソフトウエアが搭載された蓄電池性能判定装置で構成する。【選択図】図１
2015090769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の蓄電池又は蓄電池セルで構成される電源システムに於いて測定する蓄電池又は蓄電池セルを個々に複数選択でき、選択された前記蓄電池又は前記蓄電池セルを同時に測定が可能であり、測定されたデータは無線装置を用いた無線通信で電池性能判定装置に送られ、電池性能判定装置により前記蓄電池又は前記蓄電池セルの良否及び交換の要否が判断され、判断された情報が無線装置を用いた無線通信を介して返信され、音声となって結果を伝えることを特徴とする蓄電池電圧監視装置。
【請求項２】
上記請求項１の蓄電池監視装置に記載の、被測定対象が稼働時の測定を可能にするため、前記蓄電池又は前記蓄電池セルの測定を行う前記測定端末と前記蓄電池又は前記蓄電池セルの良否及び交換の要否が判断する電池性能判定装置を二つに分け、その間を無線装置を用いた無線通信で結びデータ転送をすることでデータ転送及び電池性能の判定を継続して行うことが可能なことを特徴とする蓄電池電圧監視装置。
【請求項３】
上記請求項１の蓄電池監視に於いて、前記選択された蓄電池又は蓄電池セルの情報を継続的に測定し、測定したデータを無線装置を用いた無線通信で前記測定したデータを前記蓄電池性能判定装置に送り、前記蓄電池性能判定装置が蓄電池の良否及び交換の要否を判断することを特徴とする蓄電池電圧監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の蓄電池電圧監視装置は自動車用蓄電池、特に複数の蓄電池又は蓄電池セルを直列に接続して用いる電源システムについて電圧の監視及び交換時期の判定を行う蓄電池の電圧監視の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
複数の蓄電池セルを連結して単体の蓄電池とするか、又は複数の蓄電池を直列に接続して一つの電源とした電源システムに於いて、蓄電池の蓄電池セル毎に又は電源システム１０を構成する単体の蓄電池毎に電圧及び電源システム全体の電圧を測定する方法は公知である。（特許文献１段落０００５）その方法は特許文献１の図面１が示すように複数の蓄電池の電極毎に測定の為の電極を配している。また、それらの配線は固定化されている。その構造は下位に接続されているの蓄電池の高電圧側の電極が上位に接続されている蓄電池の低電圧の電極を兼ねる方式の結線方法を用いた電圧測定装置となっている。
【０００３】
先行文献２の段落０００４が示す方式の電圧監視装置では電圧測定センサー１４に繋がる配線の断線や配線の繋ぎ間違えで許容電圧を超えた電圧が印加されることで電圧測定センサー１４や電圧検知回路を構成する半導体の破壊に至る。それを防止する為に特許文献２の請求項２及び図２が示す保護回路ではツエナーダイオードによる保護が必要になる。更に、特許文献３の図１は保護回路を充実させ、測定点へ繋がる配線の不慮の断線や測定器に用いられている半導体の破壊にもシステム全体の破壊を免れる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５００１２１号公報
【特許文献２】特許第４７３２１８２号公報
【特許文献３】特開２０１２−９８２３８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本テキサスインスツルメンツ株式会社  電圧監視ＩＣ  ＴＰＳ３８０３  データシート日本語説明文：ＴＰＳ３８０３とＴＰＳ３８０５の電圧監視ファミリーは主にＤＳＰやプロセッサベースのシステムのための回路初期化とタイミング管理機能 を提供します。ＴＰＳ３８０３Ｇ１５には内部電圧デバイダーで設定された固定スレッショルド電圧VITを持っています。ＴＰＳ３８０３−０１には2つの外部抵抗 により電圧設定を調整可能なSENSE入力があります。ＴＰＳ３８０５はＶＤＤでモニターされる固定検出電圧に加えて、２番目の 電圧設定可能なＳＥＮＳＥ入力を持っています。ＲＥＳＥＴは２つの検出電圧のどちらかあるいは両方がＶｉｔより低下したときに動作します。  電源投入時、供給電圧Ｖｄｄが０．８Ｖより高くなるとRESETは動作を開始します。これにより、電圧監視回路はVDD（または SENSE）をモニターして、ＶｄｄあるいはSENSEが検出電圧VIT以下である限り、RESETをアクティブに保ちます。Ｖｄｄ（ＳＥＮＳＥ）が検出電圧VITを超えるとすぐにＲＥＳＥＴは解除されます。製品品種としては電圧設定は供給電圧1.5 V用、3.3V用、および調整可能 となっています。製品は５ピンのSC-70パッケージで供給されます。ＴＰＳ３８０３とＴＰＳ３８０５は環境温度範囲が-４０度Ｃから＋８５度Ｃで設計されています。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車用蓄電池電源システム１３には低出力電圧だが高容量の蓄電池を直列に繋げる電源システムを採用しているものが多い。一例を挙げるとフォークリフトは直流２４V又は直流４８V電源システムで駆動される場合が多いが、出力２Vの蓄電池を２４V仕様の場合は１２個、４８V仕様の場合は24個直列に繋いだ電源システムを用いている。この様な電源システムでは個々の蓄電池又は蓄電池セルの性能が重要であり、電源システム構成する単独の蓄電池又は蓄電池セルの性能低下が、電源システム全体の性能に影響を及ぼす。従って、このような電源システムを持つ自動車では自動車の走行性能を保持する為に電源システムを構成する各蓄電池又は蓄電池セルを定期的に検査する必要がある。その為には個々の前記自動車用蓄電池電源システム１３に接続された個々の蓄電池又は蓄電池セルをランダムに検査する必要がある。その為、特許文献１の図１が示す様に直列に電圧測定センサー１４を接続し、低電圧側のプラス端子が高電圧側のマイナス端子を兼ねる測定方法である。特許文献１の図１が示す測定方法では測定を希望する蓄電池又は蓄電池セルを自由に選択し、選択された前記蓄電池又は前記蓄電池の電極に測定器の測定端子を直接接続して測定することは難しい。
【０００７】
前記自動車用蓄電池電源システム１３の電圧は自動車の稼動状態に因って変動する。変動率は大きく、例えば無稼動時の±４０％に達する場合もある。従って、無稼動時には正常値を示した個々の蓄電池又は蓄電池セルが稼動時に要交換の必要があるものと判断される場合がある。その為、走行時の検査を行う必要があるため、測定端末３５は小型で電池駆動の必要性が高く、測定は被験車、即ち検査の対象となった蓄電池電源システムを搭載している自動車を遠隔に検査を行うシステムが必要となる。また、被験車の稼働時の電圧データを測定する為には時系列的に継続した測定が必要となる。
【０００８】
一方、蓄電池は高容量の為、電圧測定端末３５に於いてはサージやスパークと言った瞬間的な高電圧に対しての耐久性と配線を繋ぎ間違えた時の保護回路、逆電圧保護回路やサージプロテクションが必要となる。しかも保護回路は安価で耐久性があるものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の蓄電池電圧監視装置は蓄電池又は蓄電池セルに付帯して測定データを測定し、測定データを蓄電池性能判定装置37へ無線電送し、蓄電池性能判定装置３７から判定データを受信し、音声で伝える測定端末35と前記電圧測定端末35から測定データを受信し、搭載されたソフトウエア２８で蓄電池の良否や交換の要否を判定し、前記蓄電池の良否や交換の要否を無線電装するする蓄電池性能判定装置とからなる。（請求項１）
【００１０】
電圧測定はソフトウエア２８が指令を出して行う。ソフトウエア２８が蓄電池性能判定装置３７を介して測定の指令を電圧測定端末３５に無線電送し、電圧測定端末３５は指令された電圧測定センサー１４の電圧測定を行って、測定結果を無線で蓄電池性能判定装置３７に返信する。測定結果を受けて蓄電池の良否及び交換の要否を判定する。判定の結果が基準値内であれば、ソフトウエア２８は次の電圧測定センサー１４の測定を指令する。ソフトウエア２８は前記同じ測定サイクルを実施し、全ての電圧測定センサー１４のすく低が終了したら第１の電圧測定センサーから電圧測定を開始する。この様にして時系列的に電圧測定を継続する。（請求項２）
【００１１】
電圧測定端末３５の測定端子を蓄電池又は逐電セル１２にクリップする時に発生するサージやスパークと言った瞬間的な高電圧に対してはバイパスコンデンサーと静電気対策を施した半導体素子を用いることで解決し、測定端子の誤接続による逆電防止にはダイオードと抵抗を組み合わせた回路を用いた。（請求項３）
【発明の効果】
【００１２】
本発明の蓄電池電圧監視装置は搭載されている電源システムの検査に於いて、被験車が稼働中又は停止中に関係なく、直列に接続された蓄電池及び蓄電池セルの電圧測定が可能となった。また、測定は複数の電圧測定センサー１４を同時にしかも時系列的に行うことが可能となった為、稼働時及び停止時の電圧データから蓄電池又は蓄電池セルの良否及び交換の要否が判断することが可能となった。従って、蓄電池の的確な交換は直列に接続された蓄電池で構成される電源システムの性能保持と長寿命化に貢献する効果が期待できる。
また、サージやスパーク等の瞬間的な高電圧及び静電気に起因する高電圧への対策により、これらの高電圧による機器破壊の心配なく測定を行うことができる効果を持つ。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の蓄電池電圧監視装置の測定端末のブロック図である。
【図２】本発明の蓄電池電圧監視装置の蓄電池性能判定装置のブロック図
【図３】本発明の蓄電池電圧監視装置２回路使用時の構成図
【図４】本発明の電圧測定センサー選択用制御回路図
【図５】本発明の電圧測定センサーと逆電圧防止回路
【発明を実施するための形態】
【００１４】
前記電圧測定端末３５は図１が示す様に電圧測定センサー１４、測定端子切り替え装置１５、電圧レベル変換器１６、測定値をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器１７及び数値変換された信号を無線親機に送出する無線装置２２とで構成されている。無線装置２２には音声合成装置３０、ローパスフィルター３１、低周波アンプ３２、スピーカ３３が接続されており、ソフトウエア２８が判定した内容などを音声で通知できる。
【００１５】
更に前記電圧測定端末３５の詳細について説明する。電圧測定センサー１４は測定対象毎の蓄電池又は蓄電池セルにクランプ式のプラス側電極４５とクランプ式のマイナス側電極４６を具備する。電圧測定センサー１４はサージやスパークを除去する静電気除去装置１８、前記プラス側電極４５とマイナス側電極４６を測定対象物、電源システムの蓄電池又は蓄電池セルの電極に対して逆側に接続した場合に電圧測定回路１９を保護する逆電圧防止回路２０を具備している。測定端子切り替え装置１５は対静電気性が高く、入力インピダンスの高いコンプリメタルオキサイドセミコンダクタ（ＣＭＯＳ）型の分配器(マルチプレクサ)素子、つまり測定端子切り替え装置１５を用い、プラス側入力端子38とマイナス側入力端子３９を同時に切り替える方式を取った。この為、測定する蓄電池又は蓄電池セルに接続したマイナス電極４６を電圧測定端末３５のグランドとすることができるため、前記蓄電池電源システムのグランドを意識する必要がなく、測定が可能となる。
【００１６】
測定素子切り替え装置１５はディジタル２信号で４回路を切り替える双方向測定端子切り替え装置１５を３回路用意した。従って、最高１２箇所の電圧を測定可能になる。１２回路の各回路先端に電圧測定センサー１４が付随する。ＣＭＯＳ型素子は動作電圧範囲が広く電源電圧＋３Ｖから＋１５Ｖ迄使用が可能なものを使用した。
【００１７】
電圧レベル変換機１６は双方向電源電圧比例型の素子を使用した。アナログ・ディジタル変換器１７の電源電圧は＋３．３Ｖである為、アナログ・ディジタル変換器１７側の電圧レベル変換機１６の電源電圧を＋３．３Ｖに固定した。電圧レベル変換機１６の測定側電源電圧は測定する電池の種類に従って、選択できる特徴を持つ。その値は装置全体を動かす電源装置２４に依存する。電源装置２４の電圧は測定対象の電源システムの出力電圧に合わせて設定される。
【００１８】
アナログ・ディジタル変換器１７は制御用マイコン２３に内臓されたものを使用した。分解能は１１ビットで２０４８階調の数値化データを収集できる。制御用マイコン２３は無線装置２２が使用するものと同じものを使用した。アナログ・ディジタル変換器１７が許容する電圧値を＋３．３Ｖとした場合、１．６ｍＶ階調の精度を得られる。本発明の蓄電池電圧監視装置が必要とする電圧分解能は５０ｍＡ程度であるため充分な分解能であることがわかる。
【００１９】
無線装置２２には通信プロトコルを内蔵した無線モジュールを使用した。周波数は２．４ＧＨｚ帯、変調方式は４値位相シフト変調方式、送信電力は１０ｍＷのものを使用した。電源回路２４はチャージポンプ方式の昇圧型電源素子を用い、入力電圧＋０．７Ｖ〜＋６Ｖに対応できる回路を採用した。電源回路２４は組み込み型の充電電池を搭載せずに電池ボックス３６を設けた。組み込み型充電電池では測定装置を使う時になって、充電が充分行われておらず、充電を行ってから使用すると言った不手際が発生することが予想される。この場合、電池ボックス３６であれば、乾電池又は乾電池型の充電電池を入れ替えることですぐの使用が可能となる。しかし、一次電池である乾電池と２次電池である乾電池型充電池では出力電圧が異なる為、どちらの電圧でも対応できるように入力電圧可変の電源回路２４とした。
【００２０】
本発明の蓄電池電圧監視装置で使用した音声合成装置３０はアスキー（ＡＳＣＩＩ）文字をパルス幅変調（ＰＷＭ）方式の音声信号に置き換える装置で、音声情報は無線装置22のユニバーサル非同期送受信機（ＵＡＲＴ）から非同期信号として供給される。しかし、パルス幅変調方式の音声信号は副次的に発生する高調波成分等の高周波ノイズが多い為、カットオフ周波数が４ｋＨｚのローパスフィルター３１を音声合成装置３０の出力に挿入し、低周波アンプ３２に入力する。低周波アンプ３２はアナログ信号を増幅する増幅器であるが、入力信号が幅の異なるパルスはである為、Ｄ級アンプとして動作する。利得は６４ｄＢに設定した。スピーカ３３は入力インピダンス８オームのダイナミックスピーカを使用した。
【００２１】
次に図２が示すよう蓄電池性能判定装置37は電圧測定端末３５から送られてきた電圧測定データを基に蓄電池又は蓄電池セルの良否及び交換の要否を判断するものである。蓄電池性能判定装置３７は電圧測定端末３５から送られて来る無線信号を受信し、判定結果を電圧測定端末３５へ返信するベース局２７と受信した電圧測定データをパソコン２９に送り、判定結果をベース局２７に送るＵＳＢ装置２６と、前記判定を行うパソコン２９とからなる。
【００２２】
パソコン２９はソフトウエア２８を走らせる制御装置２５と制御や判断を行うソフトウエア２８で構成されている。ソフトウエア２８は電源システムの電圧測定にあたり、測定の方法、測定の指示、判定値の表示、判定結果に係わる音声メッセージの作成も行う。
【００２３】
実施に当たっては図３が示すように、３個の直列に接続された蓄電池又は蓄電池セルの構成される電源システムに於いて、最下電位の蓄電池又は蓄電池セルと最高電位の蓄電池又は蓄電池セルを電圧測定し、前記最高電位と最下電位の蓄電池又は蓄電池セルの良否及び交換の要否を判定した。
実施例１ではハードウエアについての実施を、実施例２ではソフトウエアについての実施を、実施例３では本発明の蓄電池電圧監視装置の使い方についての実施例を説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１を用いて本実施例の説明をする。本発明の蓄電池監視装置の内、電圧を測定し、測定したデータを蓄電池性能判定装置に送るハードウエアは蓄電池の出力を電圧に変換する電圧測定センサー１４、測定する電圧測定センサー１４を選択する測定端子切り替え装置１５、電圧測定センサー１４が示す値をアナログ・ディジタル変換機（ＡＤＣ）１６に整合した電圧に合わせる電圧レベル変換器１７、整合された電圧を数値変換するＡＤＣ回路１６と数値化した電圧を電波で送信する無線装置22とからなる。送信された無線信号の受信側にはベース機２７、ＵＳＢ回路２６、及びパソコン２９で構成されている。
【００２５】
電圧測定センサー１４は図４が示す静電気保護回路１８と逆電圧防止回路２０を具備している。静電気除去回路１８はその後に接続されている測定端子切り替え装置１５の対静（ＥＳＤ）電気特性が高いため、バリスタ４７を付加するに留まった。バリスタ４７は積層セラミック製のリード型バリスタを用いた。本実施例では静電容量を０．１マイクロファラッドとした。被測定の電流値は変動はあるものの直流値である為、交流成分を電池側に戻すだけの機能を持たせた。図５を用いて逆電圧防止回路２０の説明をする。逆電圧防止回路２０は小電流用スイッチングダイオード４９と分割抵抗４８の組み合わせによるものであるが、逆電圧が印加された場合に測定端子切り替え装置１５にスイッチングダイオード４９のドロップ電圧である−０．５Ｖ以上の逆電圧とスイッチングダイオード４９に流れる電流を１ミリアンペア（ｍＡ）以上が印加されないように素子の選択がなされている。
【００２６】
測定端子切り替え装置１５は素子が選択されていないと出力が高インピダンスになるインヒビット端子４０がついた測定端子切り替え装置１５を使用した。これは電圧測定センサー１４を無線装置２２を経由して選択命令を送ると、一時的に３つの測定端子切り替え装置１５のうち異なる２つ以上の電圧測定センサー１４が選択されてしまう場合が起こる。この時、異なった２つの測定端子はマイナス側の電位が異なるので選択する際に回路が短絡状態になり、電圧値が測定端子切り替え装置１５の許容最高電圧を超えてしまい、測定端子切り替え装置１５を破壊してしまう可能性がある。そこで、測定端子の選択を変更する前に、３つの測定端子切り替え装置１５をインヒビット状態にして、その後に選択する測定端子を変更する信号を送る。選択する測定端子の変更に係わる操作を全て終えてから、３つの測定端子切り替え装置１５のインヒビット状態を解除する。インヒビット状態が解除された後に選択された測定端子の測定を開始する。本実施例で用いた測定端子切り替え装置１５はＸ側とＹ側に分かれており、Ｘ側にプラス(＋)信号をＹ側にマイナス（−）信号になるように配線した。Y側の信号は本発明の蓄電池電圧監視装置の基板上でグランド（ＧＮＤ）に接続される。
【００２７】
電圧レベル変換器１７は鉛蓄電池セルの出力電圧が＋２Ｖ、リチウムイオン充電池の単セルの出力電圧が＋３．７Ｖであることから電圧測定センサー１４側の電圧を＋５Ｖとした。電圧測定センサー側の電圧を供給する為に電源回路２４の出力電圧も＋５Ｖと設定した。本実施例で用いた電圧レベル変換器１７は方向自動検出とアナログ信号も電源電圧の比例配分で出力される為、測定端子を選択する数値化（ディジタル）信号のみならず、アナログ・ディジタル変換器１７に入力される信号も前記電圧レベル変換器１７を用いてレベル変換した。
【００２８】
アナログ・ディジタル変換機（ＡＤＣ）１７に入力される電圧は電圧測定センサーが２つの同じ値を持つ抵抗で分割された一方の電圧を測定した電圧であるため、本来の半分の電圧である。その上、電圧のレベル変換が行われているので正しい数値に戻すには計算が必要となる。本発明の蓄電池電圧監視装置で必要とされる電圧分解能は高くても０．０５Ｖ（５０ｍＶ）であり、前記＋３．３Ｖの電圧に対しての分解能１．６ｍＶと比較すると充分と言える。
【００２９】
電源回路２４は単３型乾電池用電池ボックス３６に昇圧型の電源素子を用いた電源回路で構成されており、その出力電圧は＋５Ｖとした。単３型乾電池用電池ボックス３６には一次電池２本で+3V、ニッケル水素二次電池２本で＋２．４Ｖと入力電圧に差がでるが、本電源回路２４は異なる２入力電圧に対応している。
【００３０】
無線装置２２については米国規格ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠する無線モジュールを使用した。本発明の蓄電池電圧監視装置の制御機器２５であるパーソナルコンピュータ(パソコン)があり、パソコン２９からＵＳＢ通信で無線装置２２が接続されている。無線装置２２はＵＳＢ装置２６から電源を得ている。制御は全て制御機器２５の上で走るソフトウエア２８によって行われる。
【実施例２】
【００３１】
本実施例では図２及び図３を用いて、パソコン２９上で走るソフトウエア２８が本発明の蓄電池電圧監視装置をどのように制御するかを説明する。パソコン２９にＵＳＢ通信で接続されている無線装置２２はベース局と呼ばれ複数の測定端末３５から通信を受けることができる。しかし、本実施例では１台の測定端末３５と通信する場合について説明する。
【００３２】
先ずソフトウエア２８はベース局とＵＳＢ通信が確立できているかの確認を行った後、子機登録を行う。子機登録はベース極と通信ができる測定端末３５の情報を取得する作業である。ソフトウエア２８は各測定端末３５が持っている情報、例えばネットワークアドレス、製造番号、名称、測定センサーの種類とその数等の情報を得て、測定可能な測定端末35として登録する。
【００３３】
ソフトウエア２８は作業者の測定開始の指示入力で、測定を開始する。個々の電圧測定センサー14に対する命令について説明する。個々の電圧測定センサーを選択するのに用いられる制御線は６本、ＧＰＩＯ０出力端子５０からＧＰＩＯ５出力端子 ５５と命名する。下位ＧＰＩＯ４出力端子５４とＧＰＩＯ５出力端子 ５５は各測定端子切り替え装置１５の４本の入力の内１本を選択するのに使う。ＧＰＩＯ１出力端子５１は第１の測定端子切り替え装置１５を、ＧＰＩＯ２出力端子 ５２は第２の測定端子切り替え装置１５の、ＧＰＩＯ３出力端子  ５３は第３の測定端子切り替え装置１５を選択するのに用いる。ＧＰＩＯ１出力端子５１からＧＰＩＯ３出力端子はＮＡＮＤゲート５６を介して対応する測定端子切り替え装置１５のインヒビット端子に接続されている。ＧＰＩＯ０出力端子５０は３つの測定端子切り替え装置１５を同時にインヒビット状態にするのに用いられる。各ＧＰＩＯ線の接続図をヅ図２に示す。本測定端子切替え装置１５を構成する測定端子切り替え装置１５はインヒビット端子が０値になった場合にインヒビット状態になる為、図２の回路が有効に働く。測定端子切り替え装置１５がインヒビット状態になると測定端子切り替え装置１５の出力が高インピダンス状態となる。
【００３４】
次に第１の電圧測定センサーの値を読むソフトウエア２８の命令の流れを示す。  ソフトウエア２８はＧＰＩＯ０出力端子５０が０値になる命令を送出する。この結果、測定端子切り替え装置１５１〜３は全てインヒビット状態になる。次にＧＰＩＯ１出力端子５１には１値、ＧＰＩＯ２出力端子 ５２には０値、ＧＰＩＯ３出力端子５３には０値をセットする命令を送る。次にＧＰＩＯ４出力端子 ５４に０値、ＧＰＩＯ５出力端子 ５５に０値をセットする命令を送る。これで１２本ある電圧測定センサー１４の内、第１番目の電圧測定センサーが選択されたことになる。次にＧＰＩＯ０出力端子５０を１値にセットする命令を送出する。この結果、第１電圧測定センサー１４のプラス側が電圧レベル変換器１６を介してアナログ・ディジタル変換機１６に接続される。同時に第１の電圧測定センサー１４のマイナス側が回路基板のグランドに接続される。
次にソフトウエア２８は数値変換された第１の電圧測定センサー１４の値を読む命令を送り、測定端末３５は数値化された第１の電圧測定センサー１４の値をベース局に向かって送出する。ベース局はその信号を受信して、受信した数値情報をＵＳＢ回路２６を経由してパソコン２９に伝える。ソフトウエア２８は受信した数値情報を計算結果として電圧値を数値として、及びグラフとして表示する。ソフトウエア２８は前記の作業を１２式の電圧測定センサー１４に対して行い、その作業を継続する。実測では一命令完了迄に約０．１秒掛かる為、各電圧測定センサー毎に約０．７秒、１２式の電圧測定センサー１４全体では８．４秒掛かることになる。
【実施例３】
【００３５】
本実施例では本発明の蓄電池電圧監視装置を使って蓄電池の検査を行うときの方法に付いて図１及び図３を用いて説明する。その前に一般例としてフォークリフトの鉛蓄電池検査に於ける現在一般的に行われている方法について説明する。作業者が２人一組となり、作業者１はテスターを持ち、蓄電池の電圧を測定する。作業者２は作業者１が読み上げる蓄電池の電圧値を書き留める担当である。作業者１は直列に接続された鉛蓄電池のプラス側端子とマイナス側端子にテスターの端子を当て、電圧値を読む。その値を作業者２に伝え、作業者２が電圧値を記載する。測定終了後、記載された電圧値を見て、電圧が＋２Ｖを大きく下回る場合は蓄電池が劣化したと判断したとして交換を行う。この方法ではフォークリフトを動かしながらの測定は非常に難しいし、また危険を伴う。
【００３６】
本発明の蓄電池電圧監視装置を使う場合は、各電圧測定センサー１４に付属するプラス側測定クリップ３４とマイナス側測定クリップ３４で各々測定する蓄電池の端子を挟む。この状態でソフトウエア28に測定開始の指示を出す。測定は第１電圧測定センサー１４から始まり、第１２電圧測定センサー１４まで行き、再度、第１電圧測定センサー１４に戻って、測定を継続する。電圧値はパソコン２９の画面上に表示され、全データを一度に見ることができる。ソフトウエア２８には蓄電池交換の目安となる敷居値を設けておき、この範囲を逸脱した時にはパソコン２９画面上の表示に警告メッセージを表示するか、音声合成機能３０を用いて音声で警告を発することが可能である。
また、フォークリフトを起動させ、動いた状態で電圧値をとることも可能である。測定クリップ３４を測定する蓄電池の接続した測定端末３５をフォークリフトに装着したままフォークリフトを稼動させた状態で、本発明の蓄電池電圧監視装置の測定を開始するとフォークリフト稼動時の鉛蓄電池の電圧変動と電圧変動推移が測定できる。フォークリフト稼動時に得られる電圧変動値と非稼動時の電圧値は違いをみせる場合があり、両情報を比較することで鉛蓄電池の状態をより正確に把握できる。
【００３７】
使い方の別の例として、本実施例３の冒頭で説明した鉛蓄電池検査に於ける現在一般的に行われている方法を作業者一人で行うこともできる。作業者は本発明の蓄電池電圧監視装置の１２式ある電圧測定センサー１４のひとつを使い、テスターで測定するのと同じ要領で直列に接続された鉛蓄電池の電圧を測定する。測定された値は直ちにパソコン２９に送られ、ソフトウエア２８が電圧値に変換し、記録し、交換の要否を判定する。判定された情報をソフトウエア２８が測定端末３５に音声情報として送る。音声情報を受信した測定端末３５は音声合成装置３０からローパスフィルター３１、低周波アンプ３２を経由してスピーカ３３から作業者に結果を伝える。音声メッセージの一例として、「電圧値１．２Ｖ  交換の必要あり」とあった場合、作業者は指摘のあった鉛蓄電池を特定し、交換作業を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
蓄電池で駆動される乗用及び運搬用の自動車に於いて、工場内等の構内で使用されるものは一般の道路を走行する電気自動車ほど、蓄電池の管理は厳しくなく、電圧を常時監視するモニターを装備していないものが多い。従って、鉛蓄電池の良否の判断や交換の要否は始業点検や定期点検の時に行われることが多い。
【００３９】
本発明の蓄電池電圧監視装置は作業者の人数を減らしての点検作業を可能とし、被点検車の停止状態及び稼動状態での蓄電池状態把握に利用できる。また、測定値はパソコン２９の記憶媒体に保存される為に点検記録のトレーサーとして利用が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１３  自動車用蓄電池電源システム
１４  電圧測定センサー
１５  測定端子切り替え装置
１６  電圧レベル変換器
１７  アナログ・ディジタル変換機
１８  静電気除去装置
１９  電圧測定回路
２０  逆電圧防止回路
２２  無線装置
２３  制御用マイコン
２４  電源回路
２５  制御機器
２６  ＵＳＢ装置
２７  ベース局
２８  ソフトウエア
２９  パソコン
３０  音声合成機能
３１  ローパスフィルター
３２  低周波増幅器
３３  スピーカ
３４  測定クリップ
３５  測定端末
３６  電池ボックス
３７  蓄電池性能判定装置
３８  プラス側入力端子
３９  マイナス側入力端子
４０  インヒビット端子
４１  プラス側出力端子
４２  マイナス側出力端子
４３  選択端子A
４４  選択端子B
４５  プラス側測定電極
４６  マイナス側測定電極
４７  バリスタ
４８  分割抵抗器
４９  スイッチングダイオード
５０  ＧＰＩＯ０出力端子
５１  ＧＰＩＯ１出力端子
５２  ＧＰＩＯ２出力端子
５３  ＧＰＩＯ３出力端子
５４  ＧＰＩＯ４出力端子
５５  ＧＰＩＯ５出力端子
５６  ＮＡＮＤゲート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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