(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板及び負極板を含む発電要素を電槽内に収容して該電槽の蓋に正極側及び負極側の出力端子を取り付けてなる蓄電池と、前記蓄電池の出力を入力として前記蓄電池の状態を監視する監視装置とを備えた蓄電池ユニットであって、
前記蓄電池の出力端子と前記監視装置の入力端子との間に起動回路が挿入され、
前記起動回路は、前記蓄電池に設定値を超える負荷が接続される前の状態にあるときにオフ状態を保持して前記蓄電池から前記監視装置への電力の供給を遮断している主スイッチと、前記蓄電池に前記負荷が接続された時に生じる該蓄電池の端子電圧の低下を検知して前記主スイッチをオン状態にするスイッチ駆動回路とを備え、
前記監視装置の構成要素が前記起動回路の構成要素と共に共通のパッケージ内に収容されることにより電池監視用モジュールが構成されて、前記電池監視用モジュールのパッケージが前記蓄電池の電槽の蓋の上面に設けられた凹部内に嵌合されて収容され、
前記起動回路を前記蓄電池の正極側出力端子及び負極側出力端子にそれ接続するための正極側及び負極側の電池接続用リード板が前記監視用モジュールのパッケージの一端及び他端からそれぞれ反対方向に導出され、
各電池接続用リード板は、前記起動回路の対応する入力端子に一端が接続された帯状部と該帯状部の他端に一体に設けられた環状部とを有して、該環状部が前記蓄電池の対応する出力端子に嵌合された状態で前記蓄電池の対応する出力端子に接続され、
各電池接続用リード板の帯状部の一部が屈曲させられることにより各電池接続用リード板の帯状部に緩衝部が形成され、
前記緩衝部の変形により各リード板の帯状部の伸縮が許容されるように構成されている蓄電池ユニット。
【請求項２】
前記電槽の蓋の上面には、前記凹部に一端が接続され、他端が前記蓄電池の正極側出力端子の下端の近傍の位置に達している正極側リード収容溝と、前記凹部に一端が接続され、他端が前記蓄電池の負極側出力端子の下端の近傍の位置に達している負極側リード収容溝とが形成され、
前記正極側電池接続用リード板の帯状部及び負極側電池接続用リード板の帯状部がそれぞれ前記正極側リード収容溝内及び負極側リード収容溝内に収容されている請求項１に記載の蓄電池ユニット。
【請求項３】
前記蓄電池の出力端子は、上端が下端よりも小さい外径を有するようにテーパがつけられた形状に形成され、
前記正極側リード板及び負極側リード板のそれぞれの環状部は、前記正極側出力端子及び負極側出力端子の下端の外径よりも小さく、前記正極側出力端子及び負極側出力端子の上端の外径よりは大きい内径を有している請求項１に記載の蓄電池ユニット。
【請求項４】
前記各リード板の環状部の内周部には該環状部の径方向に伸びるスリットが該環状部の周方向に間隔を開けて複数設けられている請求項１に記載の蓄電池ユニット。
【請求項５】
前記電槽の蓋に設けられた凹部内に収容された監視用モジュールのパッケージの上面を前記電槽の蓋の上面と同一平面上に位置させるように前記パッケージの厚さが設定されている請求項１に記載の蓄電池ユニット。
【請求項６】
前記電槽の蓋に設けられた凹部内に収容された監視用モジュールのパッケージの上面を前記電槽の蓋の上面と同一平面上に位置させるように前記パッケージの厚さが設定され、 前記電槽の蓋の上面と前記パッケージの上面との境界部がフィルムにより被覆されている請求項１に記載の蓄電池ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池と、この蓄電池の状態を監視する監視装置とを備えた蓄電池ユニットに関する。【０００２】
自動車等のエンジンにより駆動される輸送機械には、スタータモータその他の電装品を駆動するために蓄電池が搭載されている。蓄電池は使用に伴って劣化していき、やがて寿命が尽きるため、エンジンを始動することができなくなるといった事態が突然生じるのを防ぐためには、蓄電池の状態を的確に把握して、蓄電池を寿命が尽きる前に交換することが必要である。また蓄電池の充電が不足している状態にあるときには、エンジンを始動する前に蓄電池を充電することが必要である。従って、エンジンを始動するために用いる蓄電池においては、ユーザが車両等の点検を行なう際に、蓄電池の状態を知り得るようにしておくことが望ましい。そこで、特許文献１に示されているように、電池の充電状態や劣化の状態を監視する監視装置を電槽に取り付けて、蓄電池に監視装置を一体化した蓄電池ユニットを構成することが提案された。
【特許文献１】特開２０００−２８５９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
蓄電池の状態を監視する監視装置は、マイクロコンピュータを含む電子機器で構成されているため、監視装置を動作状態にしておくと、該監視装置で常時電力が消費されることになる。そのため、監視装置を接続した蓄電池を、充電することなく、長期間店頭などに展示した状態で放置しておくと、その間に電池が放電してしまうという問題が生じる。蓄電池は、一度完全に放電しまうと、放電特性が大幅に劣化し、販売することができなくなるため、従来は、蓄電池が使用されるまでの間、監視装置と蓄電池との間を接続するリード線を外しておいたり、手動操作される電源スイッチを監視装置に設けて、この電源スイッチを切ることにより監視装置への電力の供給を遮断したりすることが行なわれていた。【０００４】
しかしながら、監視装置と蓄電池との間を接続するリード線を外したり、監視装置に設けた電源スイッチを切ることにより監視装置への電力の供給を遮断したりした場合には、蓄電池を使用するに際して、リード線の接続を忘れたり、電源スイッチの投入を忘れたりしたときに監視装置が働かないため、蓄電池の状態の監視を行なうことができなくなるという問題があった。【０００５】
また、蓄電池の電槽に監視装置を取り付けた従来の蓄電池ユニットでは、監視装置が電槽の蓋の上面に接着されるか、または電槽の側面等に接着されていたため、監視装置が電槽の上面または側面から大きく出っ張った状態になり、蓄電池が大形になる上に、その外観が損なわれるという問題があった。また蓄電池の電槽に監視装置を接着により固定するようにした場合には、監視装置と電槽との間から接着剤がはみ出さないように接着剤の量を厳密に管理しつつ接着剤の塗布作業を行なう必要がある上に、接着剤の硬化に時間がかかるため、蓄電池ユニットの製造能率が悪くなり、製造コストが高くなるという問題があった。【０００６】
本発明の主な目的は、蓄電池と該蓄電池の状態を監視する監視装置とを備えた蓄電池ユニットにおいて、該蓄電池ユニットが自動車等に搭載されて使用される前の状態では監視装置を蓄電池から切り離して監視装置で無駄な電力が消費されるのを防ぎ、蓄電池ユニットが自動車等に搭載されて一度使用された後は監視装置が蓄電池に自動的に接続されるようにして、監視装置を支障なく動作させることができるようにすることにある。【０００７】
本発明の他の目的は、蓄電池と該蓄電池の状態を監視する監視装置とを備えた蓄電池ユニットにおいて、蓄電池が使用される前に監視装置で無駄な電力が消費されるのを防ぎ、蓄電池が使用された後は監視装置が蓄電池に確実に接続されて電池状態の監視が的確に行なわれるようにするとともに、電池の外形や寸法をほとんど変更することなく、かつコストが嵩む工程を伴う接着によることなく監視装置を蓄電池の電槽の蓋に取り付けることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、正極板及び負極板を含む発電要素を電槽内に収容して該電槽の蓋に正極側及び負極側の出力端子を取り付けてなる蓄電池と、蓄電池の出力を入力として蓄電池の状態を監視する監視装置とを備えた蓄電池ユニットに係わるものである。本発明においては、蓄電池の出力端子と監視装置の入力端子との間に起動回路が挿入されている。この起動回路は、蓄電池に設定値を超える負荷が接続される前の状態にあるときにオフ状態を保持して蓄電池から監視装置への電力の供給を遮断している主スイッチと、蓄電池に設定値を超える負荷が接続された時に生じる該蓄電池の端子電圧の低下を検知して主スイッチをオン状態にするスイッチ駆動回路とを備えている。【０００９】
上記負荷の設定値（負荷電流値または消費電力）は、該負荷が蓄電池に接続された際に蓄電池の両端の電圧が検出し得る程度の低下を示すような大きさに設定しておく。上記の負荷は、通常は自動車を駆動するエンジンを始動するために用いるスタータモータや、電動車両の駆動輪を駆動するモータ等であるが、ヘッドランプ等でもよい。【００１０】
上記のように蓄電池と監視装置との間に起動回路を設けて、蓄電池に設定値を超える負荷が接続された時に起動回路の主スイッチをオン状態にして監視装置に電力を供給するように構成すると、蓄電池ユニットが店頭などに陳列されていて、未使用の状態にあるときには、監視装置を蓄電池から切り離して監視装置で無駄な電力が消費されるのを防ぐことができるため、蓄電池が放電しきって、その放電特性が劣化するのを防ぐことができる。【００１１】
また上記のように構成すると、蓄電池ユニットが自動車等に搭載されて一旦使用された後は、監視装置が蓄電池に自動的に接続されるので、監視装置が機能しない状態で蓄電池が使用されるのを防ぐことができる。【００１２】
本発明の好ましい態様では、上記主スイッチが、駆動信号を与えたときにオン状態になるスイッチ素子からなっていて、蓄電池の一方の出力端子と監視装置の一方の入力端子との間に挿入されている。またスイッチ駆動回路は、オン指令信号が与えられたときにオン状態になる駆動用スイッチを有して該駆動用スイッチがオン状態になっているときに主スイッチに駆動信号を与える駆動信号供給回路と、負荷が駆動された際に生じる蓄電池の端子電圧の低下を検出したときに駆動用スイッチにオン指令信号を与えるオン指令信号発生回路とを備えている。この場合、監視装置は、蓄電池から主スイッチを通して電圧が与えられている状態にあるときに駆動用スイッチにオン指令信号を与え続けるように構成される。【００１３】
蓄電池を自動車等に搭載した後、自動車等を運転する際には、必ず蓄電池に設定値を超える負荷（スタータモータや車両駆動用のモータ等）が接続されるので、上記のように構成すると、監視装置を蓄電池に確実に接続することができる。【００１４】
本発明の他の好ましい態様では、上記駆動用スイッチに自己保持機能を持たせる。このように、駆動用スイッチに自己保持機能を持たせた場合には、監視装置から駆動用スイッチにオン指令信号を与えることなく、主スイッチをオン状態に保持することができる。【００１５】
上記のように構成すると、監視装置から駆動用スイッチにオン指令信号を与える必要がないため、監視装置の構成を簡単にすることができ、また監視装置での電力消費を少なくすることができる。【００１６】
上記主スイッチは、電界効果トランジスタまたはバイポーラトランジスタにより構成することができる。【００１７】
本発明の他の好ましい態様では、主スイッチ自体がサイリスタ等の自己保持機能を有するスイッチ素子により構成されて、蓄電池の一方の出力端子と監視装置の一方の入力端子との間に挿入される。この場合、スイッチ駆動回路は、スタータモータが駆動された際に生じる蓄電池の端子電圧の低下を検出して主スイッチに駆動信号を与えるように構成される。【００１８】
上記のように構成すると、負荷が駆動された際に生じる蓄電池の端子電圧の低下を検出する回路によりスイッチ駆動回路を構成することができるため、起動回路の構成を簡単にすることができる。また主スイッチに常時駆動信号を与える必要がないため、起動回路での電力消費を少なくすることができる。【００１９】
本発明の好ましい態様では、スイッチ駆動回路が、手動操作スイッチを有していて、該手動操作スイッチが操作されたときに主スイッチに強制的に駆動信号を与えるように構成される。【００２０】
上記のように手動操作スイッチを操作することにより主スイッチに強制的に駆動信号を与えるように構成した場合には、手動操作スイッチを操作することにより、蓄電池が使用される（蓄電池に設定値を超える負荷が接続される）のを待たずに監視装置を蓄電池に接続することができるため、蓄電池を自動車等に搭載する前に必要に応じて蓄電池の状態を確認することができる。【００２１】
本発明の他の好ましい態様では、監視装置の構成要素が起動回路の構成要素と共に共通のパッケージ内に収容されて電池監視用モジュールが構成され、この電池監視用モジュールのパッケージが蓄電池の電槽の蓋の上面に設けられた凹部内に嵌合されて収容される。【００２２】
このように構成すると、接着剤を用いることなく監視装置を電槽に取り付けることができ、また監視装置を電槽の上面から大きく突出させることなく、または全く突出させることなく取り付けることができるため、蓄電池の外観を損なうことなく、かつコストが嵩む工程を経ることなく監視装置を蓄電池の電槽の蓋に取り付けることができる。【００２３】
本発明の他の好ましい態様では、上記電池監視用モジュールのパッケージが平板状の外観を呈するように構成されて、凹部の開口部を通して露呈している該パッケージの表面に蓄電池の状態を表示する電池状態表示部が設けられる。【００２４】
上記のように構成すると、監視装置を電槽の上面から大きく突出させることなく、または全く突出させることなく取り付けることができるため、監視装置を取り付けたことにより蓄電池の外観が損なわれたり、蓄電池の外形や寸法が大きく変わったりするのを防ぐことができる。またモジュールのパッケージの表面に電池状態表示部が設けられているので、蓄電池の状態の確認を容易にすることができる。【００２５】
本発明の他の好ましい態様では、起動回路を蓄電池の正極側出力端子及び負極側出力端子にそれ接続するための正極側及び負極側の電池接続用リード板が監視用モジュールのパッケージの一端及び他端からそれぞれ反対方向に導出される。この場合、各電池接続用リード板は、起動回路の対応する入力端子に一端が接続された帯状部と該帯状部の他端に一体に設けられた環状部とを有して、該環状部が蓄電池の対応する出力端子に嵌合された状態で蓄電池の対応する出力端子に接続される。また各電池接続用リード板の帯状部の一部が屈曲させられることにより各電池接続用リード板の帯状部に緩衝部が形成され、この緩衝部の変形により各リード板の帯状部の伸縮が許容される。【００２６】
上記のように構成すると、各電池接続用リード板に設けた環状部を蓄電池の対応する出力端子に嵌合させるだけで監視装置を蓄電池に接続することができるため、監視装置の取付けを簡単にすることができる。【００２７】
通常、上記蓄電池の出力端子は、上端が下端よりも小さい外径を有するようにテーパがつけられた形状に形成される。蓄電池の出力端子がこのように構成される場合、正極側リード板及び負極側リード板のそれぞれの環状部は、正極側出力端子及び負極側出力端子の下端の外径よりも小さく、正極側出力端子及び負極側出力端子の上端の外径よりは大きい内径を有するように形成される。【００２８】
上記各リード板の環状部の内周部には該環状部の径方向に伸びるスリットが該環状部の周方向に間隔を開けて複数設けられていることが好ましい。【００２９】
上記のように各リード板の環状部の内周部にスリットを設けておくと、環状部を蓄電池の出力端子に嵌合させた際に、スリットにより環状部の内周部を変形させることができるため、蓄電池本体の出力端子とリード板の環状部との嵌合固定を容易にすることができ、環状部と蓄電池の出力端子との電気的な接続状態を良好にすることができる。【００３０】
本発明の他の好ましい態様では、電槽の蓋に設けられた凹部内に収容された監視用モジュールのパッケージの上面を電槽の蓋の上面と同一平面上に位置させるように、パッケージの厚さが設定される。【００３１】
上記のように、電池監視用モジュールのパッケージの厚さを設定すると、監視用モジュールを電槽の蓋の上面から出っ張らせることなく取り付けることができるため、外観が損なわれるのを防ぐことができる。また上記のように構成すると、監視装置を取り付けたことにより蓄電池の外形寸法が変わることがないため、蓄電池を交換した際に蓄電池の設置状態が変わることがない。従って、電槽に監視装置を取り付けたことにより蓄電池の互換性が失われるのを防ぐことができる。【００３２】
本発明の他の好ましい態様では、電槽の蓋に設けられた凹部内に収容された監視用モジュールのパッケージの表面を電槽の蓋の上面と同一平面上に位置させるように、パッケージの厚さが設定された上で、電槽の蓋の上面と監視用モジュールのパッケージの表面との境界部がフィルムにより被覆される。【００３３】
上記のように電槽の蓋の上面と監視用モジュールの上面との境界部をフィルムにより被覆しておくと、監視装置の耐候性及び防塵性を高めることができる。【００３４】
本発明の他の好ましい態様では、電槽の蓋の上面の凹部に一端が接続され、他端が蓄電池の正極側出力端子の下端の近傍の位置に達している正極側リード収容溝と、凹部に一端が接続され、他端が蓄電池の負極側出力端子の下端の近傍の位置に達している負極側リード収容溝とが電槽の蓋の上面に形成され、正極側電池接続用リード板の帯状部及び負極側電池接続用リード板の帯状部がそれぞれ正極側リード収容溝内及び負極側リード収容溝内に収容される。【００３５】
上記のように構成すると、正極側電池接続用リード板及び負極側電池接続用リード板の帯状部が電槽の蓋の表面から突出した状態で配置されることがないため、蓄電池の外観が損なわれるのを防ぐことができる。また正極側電池接続用リード板及び負極側電池接続用リード板の帯状部が電槽の蓋の表面から突出することがないため、これらのリード板が損傷するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上のように、本発明によれば、蓄電池と監視装置との間に起動回路を設けて、蓄電池に設定値を超える負荷が接続された時に起動回路の主スイッチをオン状態にして監視装置に電力を供給するように構成したので、蓄電池ユニットが店頭などに陳列されていて、未使用の状態にあるときには、監視装置を蓄電池から切り離して監視装置で無駄な電力が消費されるのを防ぐことができ、蓄電池が放電しきって、その放電特性が劣化するのを防ぐことができる。【００３７】
また本発明によれば、蓄電池ユニットが自動車等に搭載されて一旦使用された後は、監視装置が蓄電池に自動的に接続されるので、監視装置が機能しない状態で蓄電池が使用されるのを防ぐことができる。【００３８】
本発明において、監視装置の構成要素を起動回路の構成要素と共に共通のパッケージ内に収容して電池監視用モジュールを構成し、この電池監視用モジュールのパッケージを蓄電池の電槽の蓋の上面に設けられた凹部内に嵌合させて取り付けるようにした場合には、接着剤を用いることなく監視装置を電槽に取り付けることができるため、面倒でコストが嵩む接着工程を経ることなく蓄電池ユニットを製造することができる。また監視装置を電槽の上面から大きく突出させることなく、または全く突出させることなく取り付けることができるため、監視装置を取り付けたことにより蓄電池の外観が損なわれたり、蓄電池の外形や寸法が変わって、蓄電池の互換性が失われたりするのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係わる蓄電池ユニットの電気的な構成の一例を示した回路図である。
【図２】本発明に係わる蓄電池ユニットで用いる蓄電池の外観の一例を示した斜視図である。
【図３】本発明に係わる蓄電池ユニットで用いる電池監視用モジュールの外観の一例を示した斜視図である。
【図４】図２に示した蓄電池に図３に示した電池監視用モジュールを取り付けることにより構成された本発明に係わる蓄電池ユニットの上面図である。
【図５】図１に示した蓄電池ユニットで用いる起動回路のエンジン始動時の状態を示した回路図である。
【図６】図１に示した蓄電池ユニットで用いる起動回路の起動後の状態を示した回路図である。
【図７】本発明に係わる蓄電池ユニットの他の構成例を示した回路図である。
【図８】本発明に係わる蓄電池ユニットの更に他の構成例を示した回路図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  蓄電池ユニット
２  蓄電池
２ａ  正極側出力端子
２ｂ  負極側出力端子
２０１  電槽本体
２０２  蓋
２０３  電槽
２０５  凹部
２０６  正極側リード収容溝
２０７  負極側リード収容溝
３  監視装置
４  起動回路
４Ａ  主スイッチ
４Ｂ  スイッチ駆動回路
４B1  駆動信号供給回路
４B2  オン指令信号発生回路
４０１  駆動用スイッチ
ＳＷ1  手動操作スイッチ
５  電池監視用モジュール
５０１  パッケージ
５０４  正極側電池接続用リード板
５０４ａ  帯状部
５０４ｂ  環状部
５０４ｅ  緩衝部
５０５  負極側電池接続用リード板
５０５ａ  帯状部
５０５ｂ  環状部
５０５ｅ  緩衝部
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明に係わる蓄電池ユニットの好ましい実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。【００４２】
図１は本発明に係わる蓄電池ユニット１の電気的な構成の一例を示した回路図である。本発明に係わる蓄電池ユニット１は、蓄電池２と、蓄電池２の出力を入力として蓄電池２の状態を監視する監視装置（診断装置）３と、蓄電池２の出力端子２ａ，２ｂと監視装置３の入力端子３ａ，３ｂとの間に挿入された起動回路４とを備えている。【００４３】
本実施形態で用いる蓄電池２は、ＪＩＳＢ１９サイズの自動車用鉛蓄電池で、図２に示すように、直方体状に形成された電槽本体２０１及びこの電槽本体の上端の開口部を閉じる蓋２０２からなる電槽２０３と、電槽２０３内に収容された正極板及び負極板を含む発電要素（図示せず。）とを備え、蓋２０２に正極側出力端子２ａ及び負極側出力端子２ｂが取り付けられている。出力端子２ａ及び２ｂは、蓋２０２の長手方向の両端附近に、蓋２０２の幅方向の一端側に片寄せて取り付けられている。蓋２０２の幅方向の他端側には、電槽内に形成された６つのセル室にそれぞれ通じる６つの注液口２０４が形成され、各注液口には図示しない液口栓が取り付けられる。蓄電池の出力端子２ａ及び２ｂは、それぞれの上端が下端よりも小さい外径を有するようにテーパがつけられた形状に形成されている。本実施形態では、電槽本体２０１及び蓋２０２が、一般に用いられている自動車用鉛蓄電池の電槽と同様に、ポリプロピレンの射出成形品からなっている。【００４４】
電槽２０３の蓋２０２に後記する電池監視用モジュールを取り付けるため、蓋２０２の上面に凹部２０５が形成されている。電池監視用モジュールが、電槽の蓋に取り付けられる液口栓やインジケータ（図示せず。）等と干渉しないようにするため、凹部２０５は、蓄電池の出力端子２ａ，２ｂ側にオフセットした位置に設けられている。図示の例では、凹部２０５が、出力端子２ａと２ｂとの間の位置に、出力端子２ａ側に片寄せた状態で設けられている。凹部２０５は、後記する電池監視用モジュールの形状に合わせて矩形状の輪郭形状を有するように形成され、凹部２０５の底部の裏面（電槽内に臨む面）が電槽本体２０１の上端よりも僅かに高い位置に位置するように、凹部２０５の深さが設定されている。このように凹部２０５の深さを設定したのは、電槽本体２０１に蓋２０２を熱溶着する際に問題が生じないようにするためである。電槽の蓋２０２の上面にはまた、凹部２０５に一端が接続され、他端が蓄電池の正極側出力端子２ａの下端の近傍の位置に達している直線状の正極側リード収容溝２０６と、凹部２０５に一端が接続され、他端が蓄電池の負極側出力端子２ｂの下端の近傍の位置に達している直線状の負極側リード収容溝２０７とが形成されている。【００４５】
本発明においては、監視装置３の構成部品と、起動回路４の構成部品とが、図３に示すように、共通のパッケージ５０１内に収容されて、電池監視モジュール５が構成される。パッケージ５０１は、絶縁材により形成するのが好ましいが、内部の回路をシールドする必要がある等の特別の理由がある場合には、該パッケージを導電性の金属材料により形成することもできる。本実施形態では、パッケージ５０１が、電槽を構成する樹脂材料と同じ材料（ポリプロピレン）により形成されている。なおパッケージを構成する樹脂材料としては、成形性が良好な他の樹脂、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いてもよい。【００４６】
図示の電池監視用モジュール５のパッケージ５０１は、平板状の外観を呈するように構成されている。パッケージ５０１の表面には、蓄電池の状態を表示する電池状態表示部５０２が設けられるとともに、起動回路に設けられた手動操作スイッチを操作する押ボタン５０３が導出されている。電池監視用モジュール５と蓄電池の出力端子との間の電気的な接続は、耐振動性を有し、かつ周囲環境の影響を受けにくい、信頼性が高い接続用導体を用いて行なうのが好ましい。そのため本実施形態では、起動回路４の正極側入力端子４ａ及び負極側入力端子４ｂをそれぞれ蓄電池２の正極側出力端子２ａ及び負極側出力端子２ｂに接続するための正極側及び負極側の電池接続用リード板５０４及び５０５が、監視用モジュール５のパッケージ５０１の長手方向の一端及び他端からそれぞれ反対方向に導出されている。【００４７】
電池接続用リード板５０４及び５０５はそれぞれ、起動回路４の対応する入力端子４ａ及び４ｂに一端が接続された帯状部５０４ａ及び５０５ａと、帯状部５０４ａ及び５０４ｂの他端に一体に設けられた環状部５０４ｂ及び５０５ｂとを有している。図示の例では、帯状部５０４ａ及び５０５ａの他端寄りの部分が上方に直角に折り曲げられて立ち上がり部５０４ｃ及び５０５ｃが形成されるとともに、これらの立ち上がり部の上端が帯状部５０４ａ及び５０５ａの板面と平行な方向に直角に折り曲げられることにより、先端部５０４ｄ及び５０５ｄが形成され、これらの先端部にそれぞれ環状部５０４ｂ及び５０５ｂが一体に形成されている。立ち上がり部５０４ｃ及び５０５ｃにより、リード板５０４及び５０５の帯状部５０４ａ及び５０５ａと環状部５０４ｂ及び５０５ｂとの間に段差が形成されている。【００４８】
正極側リード板５０４及び負極側リード板５０５にそれぞれ設けられた環状部５０４ｂ及び５０５ｂは、テーパがつけられた蓄電池の正極側出力端子２ａ及び負極側出力端子２ｂの下端の外径よりも小さく、正極側出力端子２ａ及び負極側出力端子２ｂの上端の外径よりは大きい内径を有していて、これらの環状部５０４ｂ及び５０５ｂがそれぞれ蓄電池の出力端子２ａ及び２ｂの下端にきつく嵌合された状態で接続される。【００４９】
本実施形態で用いているリード板５０４及び５０５は、表面に錫めっきが施された０．２mm厚のバネ用リン青銅により形成され、環状部５０４ｂ及び５０５ｂの内径は、蓄電池の出力端子２ａ及び２ｂの下端の外径よりも０．２mm小さく設定されている。【００５０】
リード板５０４及び５０５の環状部５０４ｂ及び５０５ｂの内周部には、それぞれの環状部の径方向に伸びるスリット（切り込み）５０４b1及び５０５b1が該環状部の周方向に等しい間隔を開けて複数個（図示の例では８個）設けられている。このように、各リード板の環状部の内周側に複数のスリットを形成しておくと、各環状部を蓄電池の対応する出力端子に嵌合させる際に、各環状部を容易に弾性変形させて、各環状部を蓄電池の対応する出力端子に緩みなく、確実に嵌合させることかできるため、各リード板と蓄電池の出力端子との電気的な接続を確実に行なうことができる。【００５１】
また電池接続用リード板５０４及び５０５のそれぞれの帯状部５０４ａ及び５０５ａのパッケージ５０１寄りの部分がＵ字形に屈曲させられることにより、帯状部５０４ａ及び５０５ａの一部に緩衝部５０４ｅ及び５０５ｅが形成されている。これらの緩衝部５０４ｅ及び５０５ｅは、リード板５０４及び５０５に熱膨張収縮による応力が生じたときや、リード板５０４及び５０５に伝達される機械振動によりリード板５０４及び５０５に応力が生じたときに容易に変形して、帯状部５０４ａ及び５０５ａの伸縮を許容することにより、リード板５０４及び５０５に生じた応力を吸収する作用をする。【００５２】
図４に示したように、監視装置３及び起動回路４の構成部品を内部に収容した電池監視用モジュール５のパッケージ５０１は、その表面（表示部５０２が設けられた面）を上方に向けて、電槽の蓋に設けられた凹部２０５内に嵌合された状態で配置されている。また、電池監視用モジュール５の環状部５０４ｂ及び５０５ｂがそれぞれ蓄電池の出力端子２ａ及び２ｂに嵌合されるとともに、電池接続用リード板５０４及び５０５の帯状部５０４ａ及び５０５ａがそれぞれ電槽の蓋に設けられた正極側リード収容溝２０６内及び負極側リード収容溝２０７内に嵌合された状態で配置されている。【００５３】
正極側リード収容溝２０６及び負極側リード収容溝２０７は、それぞれに嵌合されるリード板の帯状部の長さに適応した長さを有し、正極側リード収容溝２０６及び負極側リード収容溝２０７の凹部２０５寄りの部分２０６ａ及び２０７ａは、リード板の帯状部５０４ａ及び５０５ａに形成された緩衝部５０４ｅ及び５０５ｅの変形を妨げないように、これらの緩衝部をそれぞれ余裕をもって受け入れることができる大きさに形成されている。【００５４】
上記のようにリード板５０４及び５０５の帯状部５０４ａ及び５０５ａをそれぞれ溝部２０６及び２０７内に嵌合させたときに、環状部５０４ｂ及び５０５ｂが蓄電池の出力端子２ａ及び２ｂの下端に嵌合した状態になるように、リード板５０４及び５０５の先端部５０４ｄ及び５０５ｄの向きと、帯状部５０４ａ及び５０５ａと環状部５０４ｂ及び５０５ｂとの間の段差（立ち上がり部５０４ｃ及び５０５ｃの高さ）とが設定されている。【００５５】
また電池監視用モジュール５のパッケージ５０１の厚さは、電槽の蓋２０２に形成された凹部２０５の深さに等しく設定されていて、パッケージ５０１を凹部２０５内に嵌合させた状態でパッケージ５０１の表面が電槽の蓋２０２の上面と同一の平面上に配置されるようになっている。図示の例では、パッケージ５０１と凹部２０５の開口部周縁との間をシールするために、少なくとも電槽の蓋の上面とパッケージ５０１の上面との境界部を覆う樹脂製フィルム（またはシート）６が貼り付けられている。図示のフィルム６は、透明な樹脂材料からなっていて、凹部２０５の開口部の周辺部とパッケージ５０１の表面全体とを覆うように設けられている。【００５６】
蓄電池の出力端子２ａ及び２ｂの、環状部５０４ｂ及び５０５ｂが嵌合された部分よりも上方の部分に、図示しない出力ケーブルの端部に取り付けられた端子金具が取り付けられる。【００５７】
上記のように、リード板５０４及び５０５の帯状部５０４ａ及び５０５ａに緩衝部５０４ｃ及び５０５ｃを形成しておくと、エンジンが発生する熱により帯状部５０４ａ及び５０５ａに熱膨張収縮が生じたときや、自動車の走行に伴って帯状部５０４ａ及び５０５ａに振動が加わった際に、緩衝部５０４ｃ及び５０５ｃが変形して、帯状部５０４ａ及び５０５ａに生じる応力を吸収するため、帯状部５０４ａ及び５０５ａが破断したり、リード板５０４及び５０５の導出部付近でパッケージ５０１に亀裂が生じたり、環状部５０４ｂ及び５０５ｂと蓄電池の出力端子２ａ及び２ｂとの接触状態が悪くなったりするのを防ぐことができる。【００５８】
図示の例では、リード板５０４及び５０５のそれぞれの帯状部５０４ａ及び５０５ａの一部をＵ字形に屈曲させることにより緩衝部５０４ｃ及び５０５ｃを形成しているが、帯状部５０４ａ及び５０５ａの一部をＶ字形または波形に屈曲させることにより緩衝部５０４ｃ及び５０５ｃを形成してもよい。また図示の例では、帯状部５０４ａ及び５０５ａに緩衝部５０４ｃ及び５０５ｃが１個だけ設けられているが、必要に応じて、各帯状部に緩衝部を複数個設けることもできる。なおリード板の残留曲げ応力を小さくするためには、緩衝部を構成する屈曲部の曲げＲを余り小さくしないことが望ましい。【００５９】
電池接続用リード板５０４及び５０５を構成する金属材料（合金材料を含む）としては、電気抵抗が小さいものを用いるのが好ましいが、監視装置３に流れる負荷電流が小さい等、条件によっては、電気抵抗が比較的大きいものを用いることもできる。【００６０】
電池接続用リード板５０４及び５０５を構成する金属材料としては、強度が高いものを用いることが好ましいが、金属材料の強度が不足する場合には、金属板の厚さを厚くすることで対処することができる。【００６１】
また蓄電池の使用環境を考慮すると、リード板５０４及び５０５は、耐食性が高い金属材料によりを形成するのが好ましいが、金属材料の表面にメッキ、塗装、樹脂コーティング、クラッドなどを施すことにより、耐食性が低い金属材料を用いてリード板５０４及び５０５を形成することもできる。【００６２】
更に、リード板の環状部５０４ｂ及び５０５ｂと蓄電池の出力端子との接続を確実に行なわせるためには、リード板を構成する金属材料には適度の弾性率と伸びとが要求されるが、僅かな応力により脆性破壊したり破断したりするものでなければ、金属材料の板厚寸法を適宜に設定することにより、弾性率及び伸びが多少劣る金属材料によっても、要求に応えることができるリード板を製作することができる。【００６３】
上記の諸条件を満たす金属材料としては、銅、青銅、リン青銅、バネ用リン青銅、黄銅等の各種銅合金の他、鉄及び各種ステンレス等の鉄合金や、ニッケル及びニッケル合金等が挙げられる。【００６４】
上記のように、監視装置３の構成部品を起動回路４の構成部品とともに共通のパッケージ５０１内に収容することにより電池監視用モジュール５を構成して、このモジュールのパッケージを電槽の蓋に設けた凹部２０５内に嵌合させることにより、電槽の蓋から出っ張らないように取り付けると、監視装置を備えた蓄電池の外径寸法を監視装置を有しない蓄電池のそれと同一とすることができるため、蓄電池の互換性が失われるのを防ぐことができ、既存の自動車にも容易に適用することができる。【００６５】
また上記のように、監視用モジュールの表面が電槽の蓋の上面と同一の平面上に配置されるようにして、電槽の蓋の上面とパッケージ５０１の上面との境界部を覆うようにフィルム６を貼り付けた場合には、モジュールのパッケージと電槽の蓋の上面との間の境界部をシールして、凹部２０５内に水が侵入するのを防ぐことができるため、耐候性、防水性及び防塵性を向上させることができる。更に、上記フィルムを、パッケージ５０１の表面全体を被覆するように設ける場合には、このフィルムに模様を印刷することにより意匠的な工夫を凝らしたり、フィルム６に監視装置の操作方法を印刷したりすることもできる。この場合、監視装置の操作方法を表示する銘板を省略できるため、コストの低減を図ることができる。【００６６】
本発明に係わる蓄電池ユニットは、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンにより駆動される自動車等の輸送機械（船舶を含む）のエンジン始動用電源や、電動スクータ等の小形の電動車両のモータ駆動用の電源として使用するに適している。この種の輸送機械においては、車両の搭載重量、車両の搭載スペースとの関係で蓄電池を搭載するスペース及び蓄電池に許容される質量が制限されているため、蓄電池としては、できるだけ小形で質量が小さいものを用いるのが好ましい。本発明によれば、既存の蓄電池の大きさ及び形状をほとんど変えることなく、蓄電池の電槽に電池監視用モジュールを取り付けることができるため、大きさ及び質量が制限される輸送機械用の蓄電池に問題なく電池状態の監視機能を付加することができる。【００６７】
自動車用蓄電池の寸法及び質量の増大を可能な限りおさえて、蓄電池に監視装置を取り付けるためには、監視装置をできるだけ小形に構成することが好ましい。蓄電池の充電状態や劣化状態を診断してその状態を表示する機能をもった監視装置としては、蓄電池の端子電圧、蓄電池の温度、蓄電池のインピーダンス、或いは蓄電池の使用時間の積算値等を測定して、これらのデータから演算により充電状態や劣化状態を求めるようにしたものや、これらのデータと充電状態や劣化状態と間の関係を与えるマップを用いて、測定されたデータに対してこのマップを検索することにより充電状態や劣化状態を求めるようにしたもの等、各種の方式のものが知られているが、本発明で用いる監視装置はいずれの方式のものでもよい。【００６８】
監視装置３及び起動回路４を構成する電子部品は、プリント基板にディスクリートに実装してもよいが、小形化を図るためには、できるだけＩＣ化することが望ましい。信頼性を高め、かつコストの低減と小形化とを図るためには、マイクロコンピュータ及びその周辺の回路の構成部品をＬＳＩ化したものを使用するのが好ましい。監視装置及び起動回路の構成部品をＩＣ化またはＬＳＩ化することにより、ＪＩＳＢ１９の大きさの鉛蓄電池の電槽の蓋に設けた凹部２０５内に、該凹部から出っ張ることなく嵌合し得る大きさのパッケージ５０１内に、監視装置及び起動回路の構成部品を問題なく収めることができる。【００６９】
次に図１を参照して監視装置３及び起動回路４の構成例を説明する。図１に示された監視装置３は、ＣＰＵ３Ａ，ＲＯＭ３Ｂ，ＲＡＭ３Ｃ及びＡ／Ｄ変換器３Ｄなどを有するマイクロコンピュータと、蓄電池２の出力電圧を入力としてマイクロコンピュータを駆動するのに適した電源電圧を出力する電源回路３Ｅ等を有し、蓄電池の状態を判定するために必要な、蓄電池の端子電圧、温度等の条件の検出値が、Ａ／Ｄ変換器３Ｄを通してＣＰＵ３Ａに入力されている。【００７０】
監視装置３は、ＲＯＭ３Ｂに記憶された所定のプログラムをＣＰＵ３Ａに実行させることにより、蓄電池の充電状態や劣化状態等を判定するための演算処理を行なわせて、その判定結果（蓄電池の状態）を、液晶表示板や発光ダイオード等を表示手段として有する電池状態表示部５０２に表示させる。【００７１】
なお監視装置３において電池の状態を判定するための用いる条件や、電池の状態を判定するための演算処理は公知のものでよいので、その詳細な説明は省略する。【００７２】
起動回路４は、蓄電池２に設定値を超える負荷が接続される前の状態にあるとき（蓄電池が店頭に展示されている等、未使用の状態にあるとき）にオフ状態を保持して蓄電池２から監視装置３への電力の供給を遮断している主スイッチ４Ａと、蓄電池２に設定値を超える負荷が接続された時に生じる該蓄電池の端子電圧の低下を検知して主スイッチをオン状態にするスイッチ駆動回路４Ｂとを備えている。【００７３】
主スイッチ４Ａは、駆動信号が与えられたときにオン状態になるスイッチ素子により構成されて、蓄電池２の一方の出力端子と監視装置３の一方の入力端子との間に挿入されるスイッチである。図示の例では、主スイッチ４ＡがＰチャンネル形のＭＯＳＦＥＴからなっていて、そのソースＳが起動回路の正極側入力端子４ａに接続され、ドレインが監視装置３の正極側入力端子３ａに接続されている。起動回路の負極側入力端子４ｂ及び監視装置３の負極側入力端子３ｂは接地されている。【００７４】
図示のスイッチ駆動回路４Ｂは、オン指令信号が与えられたときにオン状態になる駆動用スイッチ４０１を有して該駆動用スイッチがオン状態になっているときに主スイッチ４Ａに駆動信号を与える駆動信号供給回路４B1と、スタータモータが駆動された際に生じる蓄電池の端子電圧の低下を検出したときに駆動用スイッチ４０１にオン指令信号を与えるオン指令信号発生回路４B2とからなっている。【００７５】
図示の例では、駆動信号供給回路４B1の駆動用スイッチ４０１として、エミッタが接地されたＮＰＮトランジスタＴＲ1が用いられている。トランジスタＴＲ1のコレクタと起動回路の正極側入力端子４ａとの間に抵抗器Ｒ1及びＲ2が直列に接続され、抵抗器Ｒ1とＲ2との接続点に主スイッチ４Ａを構成するＭＯＳＦＥＴのゲートＧが接続されている。トランジスタＴＲ1のベースは、抵抗器Ｒ3を通して該トランジスタのエミッタに接続されるとともに、カソードが共通接続されたダイオードＤ1及びＤ2からなるオア回路の出力端子（ダイオードＤ1及びＤ2のカソードの共通接続点）に抵抗器Ｒ4を通して接続されている。またトランジスタＴＲ1のコレクタエミッタ間には、押ボタンスイッチからなる手動操作スイッチＳＷ1が接続されている。この手動操作スイッチの押ボタン５０３は、電池監視モジュール５のパッケージ５０１の表面から外部に導出されていて、この押ボタンを押しているときにのみスイッチＳＷ1が閉じるようになっている。【００７６】
上記トランジスタＴＲ1と、抵抗器Ｒ1ないしＲ4と、手動スイッチＳＷ1とにより、駆動信号供給回路４B1が構成されている。本実施形態では、手動スイッチＳＷ1を操作したときに、主スイッチに強制的に駆動信号を与えるようにスイッチ駆動回路４Ｂが構成されている。【００７７】
オン指令信号発生回路４B2は、ＰＮＰトランジスタＴＲ2と、トランジスタＴＲ2のベースと起動回路の正極側入力端子４ａとの間に接続された抵抗器Ｒ5と、トランジスタＴＲ2のエミッタに一端が接続された抵抗器Ｒ6と、抵抗器Ｒ6の他端に抵抗器Ｒ7を通してカソードが接続され、アノードが起動回路の正極側入力端子４ａに接続されたダイオードＤ3と、抵抗器Ｒ6とＲ7との接続点と起動回路の負極側入力端子４ｂ（アース）との間に接続された静電容量が十分に大きなコンデンサＣ1とからなっている。トランジスタＴＲ2のコレクタは、ダイオードＤ1のアノードに接続され、トランジスタＴＲ2がオン状態になったときに、蓄電池２からダイオードＤ3と抵抗器Ｒ7及びＲ6とトランジスタＴＲ2のエミッタコレクタ間とを通してオン指令信号Ｖonが出力されるようになっている。【００７８】
また監視装置３は、ＣＰＵ３Ａに電源電圧が与えられているとき（入力端子３ａ，３ｂ間に蓄電池２の端子電圧が与えられているとき）にオン指令信号Ｖonを継続的に出力するオン指令信号出力端子３ｃを有していて、この出力端子３ｃから得られるオン指令信号ＶonがダイオードＤ2と抵抗器Ｒ4とを通してトランジスタＴＲ1（駆動用スイッチ）のベースに入力されている。即ち、監視装置３は、蓄電池２から主スイッチ４Ａを通して電圧が与えられている状態にあるときに駆動用スイッチ４０１にオン指令信号を与え続けるように構成されている。【００７９】
図１に示された起動回路４の動作は下記の通りである。起動回路４においては、蓄電池２の両端の電圧により、ダイオードＤ3と抵抗器Ｒ7とを通してコンデンサＣ1が、蓄電池の電源電圧まで充電されている。蓄電池２が未使用の状態にあるとき（蓄電池に設定値を超える負荷が一度も接続されたことがない状態にあるとき）には、蓄電池２の両端の電圧とコンデンサＣ1の両端の電圧とがほぼ等しく、トランジスタＴＲ2のエミッタの電位とベースの電位とが等しいため、トランジスタＴＲ2にはベース電流が流れない。そのため、トランジスタＴＲ2はオフ状態にあり、オン指令信号Ｖonは出力されない。このときトランジスタＴＲ1はオフ状態にあり、抵抗器Ｒ1及びＲ2を通して電流が流れることはないため、主スイッチ４Ａを構成するＭＯＳＦＥＴのゲートソース間には電圧が印加されない。従って、蓄電池が未使用の状態では、主スイッチ４Ａを構成するＭＯＳＦＥＴがオフ状態にある。ＭＯＳＦＥＴの暗電流はきわめて小さいため、このとき蓄電池２から監視装置３に流れる電流は零とみなすことができる。【００８０】
上記のように、蓄電池が未使用な状態では、主スイッチ４Ａがオフ状態にあり、蓄電池２の出力電圧が監視装置３に印加されることはないため、監視装置３で電力が消費されることはない。従って、蓄電池を店頭などに長期間陳列しておいても、蓄電池が放電してしまうことはない。【００８１】
蓄電池２が例えばエンジンにより駆動される自動車等に搭載されて、エンジンを始動する操作が行なわれると、蓄電池２からスタータモータを通して大きな負荷電流が流れるため、蓄電池２の出力端子２ａ，２ｂ間の電圧が低下する。自動車用の蓄電池の無負荷時の端子電圧は１２〜１３［Ｖ］であるが、スタータモータが駆動されたときの蓄電池の端子電圧は１０［Ｖ］程度まで低下する。【００８２】
上記のように、蓄電池２に負荷が接続されると、蓄電池２の端子電圧が低下するが、コンデンサＣ1の両端の電圧はすぐに低下することはなく、しばらくの間は蓄電池３の端子電圧よりも高い状態を保持しているため、トランジスタＴＲ2のエミッタの電位がベースの電位よりも高い状態が生じて、トランジスタＴＲ2のベースエミッタ間に２〜３［Ｖ］の電位差が生じ、コンデンサＣ1−トランジスタＴＲ2のエミッタベース間−バッテリ２−コンデンサＣ1の経路でトランジスタＴＲ2にベース電流が流れる。これによりトランジスタＴＲ2がオン状態になり、図５に示したように、蓄電池２からダイオードＤ3と、抵抗器Ｒ7及びＲ6と、トランジスタＴＲ2のエミッタコレクタ間と、ダイオードＤ1と、抵抗器Ｒ4とトランジスタＴＲ1のベースエミッタ間とを通して電流Ｉ1が流れ、駆動用スイッチ４０１を構成するトランジスタＴＲ1がオン状態になる。これにより、蓄電池２から抵抗器Ｒ1及びＲ2とトランジスタＴＲ1のコレクタエミッタ間とを通して電流Ｉ2が流れ、抵抗器Ｒ1の両端に電圧降下が生じる。この抵抗器Ｒ1の電圧降下により、主スイッチ４Ａを構成するＭＯＳＦＥＴのゲートＧがソースＳに対して負電位になるため、該ＭＯＳＦＥＴがオン状態になる。従って、監視装置３が主スイッチ４Ａを通して蓄電池２に電気的に接続された状態になり、蓄電池３から主スイッチ４Ａを通して監視装置に電力が供給されるようになる。【００８３】
監視装置３に電力が与えられると、ＣＰＵ３Ａがオン指令信号Ｖonを継続的に発生し、このオン指令信号ＶonがダイオードＤ2と抵抗器Ｒ4とを通してトランジスタＴＲ1のベースに与えられるため、トランジスタＴＲ1にベース電流Ｉ4が流れ、トランジスタＴＲ1がオン状態に保持される。従って、蓄電池２が自動車等に搭載されて、該蓄電池に所定の負荷が接続された後は、電流Ｉ2が流れ続け、主スイッチ４Ａがオン状態に保持される。【００８４】
主スイッチ４Ａを構成するスイッチ素子（上記の例ではＭＯＳＦＥＴ）として、オン抵抗が小さいものを選択すると、主スイッチ４Ａで生じる電圧降下を低くすることができるため、主スイッチ４Ａでの電圧降下が監視装置３の動作に影響を与えないようにすることができる。【００８５】
上記の例のように、主スイッチ４Ａを暗電流が小さいＭＯＳＦＥＴにより構成すると、蓄電池が未使用な状態にあるときに蓄電池の放電電流が流れることがないため、蓄電池を長期間未使用の状態で放置しておいても、蓄電池が完全に放電して、放電特性が低下し、商品として販売することができなくなるといった事態が生じることはない。【００８６】
しかし、本発明は、主スイッチ４ＡとしてＭＯＦＥＴを用いる場合に限定されるものではなく、店頭での蓄電池の展示期間が数ヶ月程度であれば、ＭＯＳＦＥＴに代えて、漏れ電流が少ないバイポーラトランジスタを主スイッチ４Ａとして用いることもできる。【００８７】
上記の説明では、蓄電池にスタータモータ等の負荷が接続されたときに生じる蓄電池の端子電圧の低下を検出して主スイッチ４Ａをオン状態にするとしたが、蓄電池２に一度も負荷が接続されていない状態でも、押ボタン５０３を押してスイッチＳＷ1をオン状態にすることにより、主スイッチ４Ａをオン状態にすることができる。即ち、スイッチＳＷ1を閉じると、図６に示すように、蓄電池から抵抗器Ｒ1及びＲ2とスイッチＳＷ1とを通して電流Ｉ2′が流れ、この電流Ｉ2′によって抵抗器Ｒ1の両端に生じる電圧降下により主スイッチ４Ａを構成するＭＯＳＦＥＴのゲートソース間に駆動信号が与えられる。これにより該ＭＯＦＥＴがオン状態になり、蓄電池の電圧が監視装置３に入力される。監視装置３に電圧が与えられた後は、監視装置３からオン指令信号Ｖonが発生するため、トランジスタＴＲ1にベース電流Ｉ4が流れて、該トランジスタがオン状態になり、これにより電流Ｉ2が流れて主スイッチ４Ａを構成するＭＯＳＦＥＴに駆動信号が与えられる。したがって、スイッチＳＷ1を開いても、主スイッチ４Ａはオン状態に保持される。【００８８】
上記のように、本発明に係わる蓄電池ユニットでは、蓄電池を自動車等に搭載した後、エンジンの始動を待つことなく、スイッチＳＷ1を閉じることによっても、主スイッチ４Ａに駆動信号を与えて、監視装置３を蓄電池２に接続した状態にすることができる。一般に、自動車に蓄電池を搭載した後、最初にエンジンを起動するに当たっては、エンジンの始動操作を行なう前に、蓄電池の充電状態を確認することが望ましいので、蓄電池を自動車に搭載した後は、先ずスイッチＳＷ1を閉じて、主スイッチ４Ａを強制的にオン状態にすることにより、監視装置３を蓄電池２に接続するようにするのが好ましい。【００８９】
また蓄電池が長期間店頭等に展示されていたおそれがある場合には、蓄電池を自動車等に搭載する前に、手動スイッチＳＷ1を閉じて主スイッチ４Ａをオン状態にすることにより、監視装置３を起動して蓄電池２の状態を表示させ、その表示により蓄電池の充電状態や、劣化状態を確認してから、蓄電池を自動車等に搭載するようにすることもできる。【００９０】
なお本発明においては、前述のように、エンジンの始動操作が行なわれれば、必ず主スイッチ４Ａがオン状態になって、監視装置が蓄電池に接続されるので、ユーザがスイッチＳＷ1を閉じて主スイッチ４Ａをオン状態にする操作を忘れたとしても、なんら問題なく監視装置を起動させることができる。【００９１】
上記の実施形態では、駆動用スイッチ４０１をトランジスタにより構成しているため、主スイッチ４Ａに駆動信号を与え続けるようにするために、監視装置３から駆動信号供給回路にオン指令信号Ｖonを与え続ける必要があったが、駆動用スイッチ４０１として自己保持機能を有するスイッチ素子を用いることにより、監視装置３からオン指令信号を出力させる必要性を無くすことができる。図７は、駆動用スイッチ４０１として自己保持機能を有するサイリスタＴh1を用いた例を示したもので、サイリスタＴh1はそのカソードが接地され、アノードが抵抗器Ｒ1及びＲ2を通して起動回路の正極側入力端子４ａに接続されている。サイリスタＴh1のゲートカソード間には抵抗器Ｒ10が接続されている。またこの例では、起動回路の入力端子４ａ，４ｂ間の電圧が抵抗器Ｒ11と手動操作スイッチＳＷ1とを通してサイリスタＴh1のゲートカソード間に印加されている。その他の点は図１に示した例と同様に構成されている。【００９２】
図７に示した例では、蓄電池２に設定値を超える負荷が接続されて（例えばスタータモータが接続されて）蓄電池２の端子電圧が低下したときに、前述の動作と同じ動作によりトランジスタＴＲ2がオン状態になり、蓄電池２からダイオードＤ3と抵抗器Ｒ7及びＲ6とトランジスタＴＲ2のエミッタコレクタ間とダイオードＤ1とを通してサイリスタＴh1にオン指令信号が与えられる。これによりサイリスタＴh1がオン状態になり、蓄電池２から抵抗器Ｒ1及びＲ2とサイリスタＴh1とを通して電流が流れるため、主スイッチ４Ａを構成するＭＯＳＦＥＴに駆動信号が与えられる。サイリスタＴh1は一度トリガされれば、蓄電池２から電圧が印加されている限りオン状態を保持するので、監視装置３からオン指令信号を発生させないでも、主スイッチ４Ａをオン状態に保持することができる。【００９３】
図７に示した例ではまた、手動操作スイッチＳＷ1を閉じることによってもサイリスタＴh1にオン指令信号を与えて該サイリスタをオン状態にすることができ、このサイリスタの導通により主スイッチ４Ａを構成するＭＯＳＦＥＴに駆動信号を与えることができる。【００９４】
また図８に示すように、主スイッチ４Ａを自己保持機能を有するスイッチ素子により構成することもできる。図８に示した例では、主スイッチ４ＡがサイリスタＴh2からなっていて、該サイリスタＴh2のアノード及びカソードがそれぞれ起動回路の入力端子４ａ及び監視装置の入力端子３ａに接続されている。サイリスタＴh2のゲートにはオン指令信号発生回路４B2からダイオードＤ1を通してオン指令信号Ｖonが与えられている。またサイリスタＴh2のアノード側から抵抗器Ｒ11と手動操作スイッチＳＷ1とを通してサイリスタＴh2のゲートにオン指令信号が与えられるようになっている。サイリスタＴh2のゲートカソード間には抵抗器Ｒ12が接続されている。図１に示されたトランジスタＴＲ1及び抵抗器Ｒ1，Ｒ2を含む駆動信号供給回路は省略されている。【００９５】
図８に示した例において、蓄電池に負荷が接続される前の状態では、コンデンサＣ1の両端の電圧と蓄電池２の端子電圧とが等しいため、トランジスタＴＲ2にはベース電流が流れず、サイリスタＴh2にはオン指令信号が与えられない。従ってサイリスタＴh2はオフ状態にあり、監視装置３は蓄電池２から切り離されている。蓄電池２に負荷が接続され、蓄電池２の端子電圧が低下すると、トランジスタＴＲ2にベース電流が流れて該トランジスタＴＲ2がオン状態になるため、トランジスタＴＲ2とダイオードＤ1とを通してサイリスタＴh2にオン指令信号が与えられ、サイリスタＴh2がオン状態になる。これにより蓄電池の電圧が監視装置３に入力され、監視装置３が起動する。サイリスタＴh2は一旦トリガされるとオン指令信号が消滅してもオン状態を保持するため、監視装置３は動作状態に保持される。また手動操作スイッチＳＷ1を閉じることによっても、サイリスタＴh2にオン指令信号を与えて、該サイリスタをオン状態にすることができる。【００９６】
なお図８に示した例では、サイリスタＴh2により主スイッチ４Ａを構成しているが、複数のＭＯＳＦＥＴやトランジスタを相互に駆動し合うように接続することにより、サイリスタと等価な自己保持機能を有するスイッチを構成して、このスイッチを主スイッチ４Ａとして用いるようにすることもできる。【００９７】
上記の実施形態では、電池監視用モジュール５のパッケージ５０１を電槽の蓋に設けた凹部２０５内に嵌合させた際に、パッケージが電槽の蓋の表面から出っ張らないように、パッケージの厚み寸法を設定したが、本発明はこのように構成する場合に限定されるものではなく、場合によっては、パッケージの表面を電槽の蓋の上面よりも僅かに下方に位置させたり、電池の取付けに支障を来たさない範囲でパッケージの表面を蓋の上面よりも出っ張らせたりすることもできる。【００９８】
上記の実施形態では、電槽の蓋の上面に凹部２０５の他に正極側リード収容溝２０６と、負極側リード収容溝２０７とを設けて、これらの溝内に正極側電池接続用リード板５０４の帯状部及び負極側電池接続用リード板５０５の帯状部をそれぞれ収容するようにしたが、正極側リード収容溝及び負極側リード収容溝を省略して、正極側電池接続用リード板５０４の帯状部及び負極側電池接続用リード板５０５の帯状部を電槽の蓋の上面に添わせて配置するようにすることもできる。【００９９】
上記の実施形態において、正極側電池接続用リード板５０４の帯状部及び負極側電池接続用リード板５０５の帯状部には、必要に応じて絶縁被覆を施すこともできる。また電池監視用モジュールを蓄電池の正極側出力端子及び負極側出力端子に接続するための接続導体としては、正極側電池接続用リード板５０４及び負極側電池接続用リード板５０５に代えて、リード線を用いることもできる。電池監視用モジュールを蓄電池の正極側出力端子及び負極側出力端子に接続するための接続導体としてリード線を用いる場合、各リード線を蓄電池の出力端子に接続し易くするため、蓄電池の出力端子に接続される各リード線の端部に蓄電池の出力端子に嵌合される環状の端子金具（環状部５０４ｂ，５０５ｂと同様のもの）を取り付けておくのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明に係わる蓄電池ユニットは、特に用途は限定されないが、例えば、エンジンにより駆動される自動車等の輸送機械のエンジン始動用電源や、電動スクータ等の小形の電動車両のモータ駆動用電源として用いるのに好適であり、これらの電源を構成する蓄電池の外形や寸法を殆ど変更することなく、蓄電池自体に電池の状態を監視する機能を持たせることができる。
【図１】
0005019031.tif 000002
【図２】
0005019031.tif 000003
【図３】
0005019031.tif 000004
【図４】
0005019031.tif 000005
【図５】
0005019031.tif 000006
【図６】
0005019031.tif 000007
【図７】
0005019031.tif 000008
【図８】
0005019031.tif 000009