JP3330704B2 - バッテリの交流定電流充放電回路及びこれを用いたバッテリ試験装置 - Google Patents
バッテリの交流定電流充放電回路及びこれを用いたバッテリ試験装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリの交流定電流
充放電回路及び、この交流定電流充放電回路を使用して
バッテリの残存容量又は劣化判定を行うバッテリ試験装
置に関するものである。
充放電回路及び、この交流定電流充放電回路を使用して
バッテリの残存容量又は劣化判定を行うバッテリ試験装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、バッテリの残存容量や劣化判定を
行うバッテリ試験装置としては、容量試験による方法が
一般に行われている。この方法は、電池を実際に放電さ
せ容量を測定し、残存容量や劣化判定を行うものであ
る。又、この他にバッテリ内の電解液比重を測定する方
法も行われていた。
行うバッテリ試験装置としては、容量試験による方法が
一般に行われている。この方法は、電池を実際に放電さ
せ容量を測定し、残存容量や劣化判定を行うものであ
る。又、この他にバッテリ内の電解液比重を測定する方
法も行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術には次の様な問題点があった。すなわち １．バッテリの容量を測定する方法では、長時間バッテ
リに比較的大きな電流を流すため、容量試験器全体とし
て大きさ、重量の面で作業者にとって取り扱いにくく負
担の大きなものであった。又、測定のために定電流充放
電する時間は数時間に及び、さらに定電流放電後の回復
充電まで考慮すると試験にほぼ１日を要するという効率
の悪いものであった。
技術には次の様な問題点があった。すなわち １．バッテリの容量を測定する方法では、長時間バッテ
リに比較的大きな電流を流すため、容量試験器全体とし
て大きさ、重量の面で作業者にとって取り扱いにくく負
担の大きなものであった。又、測定のために定電流充放
電する時間は数時間に及び、さらに定電流放電後の回復
充電まで考慮すると試験にほぼ１日を要するという効率
の悪いものであった。
【０００４】２．バッテリ内の電解液比重を測定する方
法では、前記バッテリ容量試験器で行う方法に比較し
て、作業者への負担や試験時間についてはかなり改善で
き優位性は有るものの、密閉型のバッテリの測定は困難
であった。
法では、前記バッテリ容量試験器で行う方法に比較し
て、作業者への負担や試験時間についてはかなり改善で
き優位性は有るものの、密閉型のバッテリの測定は困難
であった。
【０００５】従って、上記の如き従来技術の有する問題
点を克服すべく、本発明の目的は次の通りである。 １．作業者にとって負担の大きい、しかも長時間を要す
る放電容量の実測や電解液比重の測定を行う事無しにバ
ッテリの残存容量又は劣化判定を行う為に、バッテリに
交流定電流を給電し、該定電流とバッテリ端子電圧か
ら、バッテリ内部インピーダンスを算出可能とするバッ
テリ交流定電流充放電回路を提案することを目的とす
る。
点を克服すべく、本発明の目的は次の通りである。 １．作業者にとって負担の大きい、しかも長時間を要す
る放電容量の実測や電解液比重の測定を行う事無しにバ
ッテリの残存容量又は劣化判定を行う為に、バッテリに
交流定電流を給電し、該定電流とバッテリ端子電圧か
ら、バッテリ内部インピーダンスを算出可能とするバッ
テリ交流定電流充放電回路を提案することを目的とす
る。
【０００６】２．交流によるバッテリ内部インピーダン
スを測定する為、実数及び虚数分の測定が可能になり、
高精度なバッテリ試験装置を提案する事を目的とする。
スを測定する為、実数及び虚数分の測定が可能になり、
高精度なバッテリ試験装置を提案する事を目的とする。
【０００７】３．前記交流定電流充放電回路を用いてマ
イコンによりバッテリ内部インピーダンスを算出しバッ
テリの残存容量又は劣化判定を行うバッテリ試験装置を
提案することを目的とする。
イコンによりバッテリ内部インピーダンスを算出しバッ
テリの残存容量又は劣化判定を行うバッテリ試験装置を
提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は上記目
的に対応して、次の様な手段を有している。被測定用バ
ッテリの交流定電流充放電回路は、該バッテリの定電流
充電を行うための、例えば定電流制御素子としてＭＯＳ
ＦＥＴを用いた定電流充電回路と、該バッテリより定電
流放電を行なう為の、例えば定電流制御素子としてＭＯ
ＳＦＥＴを用いた定電流放電回路により構成され、この
各々の定電流充放電回路に入力される制御信号は、それ
ぞれ定電流充電回路用誤差増幅回路と定電流放電回路用
誤差増幅回路より信号入力される。
的に対応して、次の様な手段を有している。被測定用バ
ッテリの交流定電流充放電回路は、該バッテリの定電流
充電を行うための、例えば定電流制御素子としてＭＯＳ
ＦＥＴを用いた定電流充電回路と、該バッテリより定電
流放電を行なう為の、例えば定電流制御素子としてＭＯ
ＳＦＥＴを用いた定電流放電回路により構成され、この
各々の定電流充放電回路に入力される制御信号は、それ
ぞれ定電流充電回路用誤差増幅回路と定電流放電回路用
誤差増幅回路より信号入力される。
【０００９】そして２つの誤差増幅回路の各々の基準電
圧には、ほぼ同一電位で逆極性の２組の電位レベル（定
電流制御素子のしきい値電圧Ｖｔｈレベルの印加用）が
それぞれに印加され、さらに２つの誤差増幅回路の各々
の比較入力は共通の入力線で結ばれ、一組の任意の周波
数及び電圧値の交流信号が入力される事により、定電流
充電回路から被測定用バッテリに充電される定電流と、
定電流放電回路を通し、被測定用のバッテリから放電さ
れる定電流は、バッテリ端子から見て、２つの誤差増幅
回路の各々の比較入力に入力される交流信号により制御
される交流定電流となるように構成された事を特徴とし
ている。
圧には、ほぼ同一電位で逆極性の２組の電位レベル（定
電流制御素子のしきい値電圧Ｖｔｈレベルの印加用）が
それぞれに印加され、さらに２つの誤差増幅回路の各々
の比較入力は共通の入力線で結ばれ、一組の任意の周波
数及び電圧値の交流信号が入力される事により、定電流
充電回路から被測定用バッテリに充電される定電流と、
定電流放電回路を通し、被測定用のバッテリから放電さ
れる定電流は、バッテリ端子から見て、２つの誤差増幅
回路の各々の比較入力に入力される交流信号により制御
される交流定電流となるように構成された事を特徴とし
ている。
【００１０】さらに、バッテリ試験装置として、上記の
バッテリ交流定電流充放電回路と、マイコン部内に、上
述の交流定電流を定電流制御するための交流信号の成形
部分、バッテリ交流定電流及びバッテリ端子電圧の Pea
k to Peak 値（以下ＩＰＰ、ＶＰＰ）を検出する検出部
分、さらに検出したＩＰＰ、ＶＰＰの最大値と最小値の
差分であるそれぞれΔＩＰＰ、ΔＶＰＰよりバッテリ内
部インピーダンス（ΔＶＰＰ／ΔＩＰＰ）を算出する算
出部分を搭載し、算出した内部インピーダンスを表示す
る表示器により構成された事を特徴としている。
バッテリ交流定電流充放電回路と、マイコン部内に、上
述の交流定電流を定電流制御するための交流信号の成形
部分、バッテリ交流定電流及びバッテリ端子電圧の Pea
k to Peak 値（以下ＩＰＰ、ＶＰＰ）を検出する検出部
分、さらに検出したＩＰＰ、ＶＰＰの最大値と最小値の
差分であるそれぞれΔＩＰＰ、ΔＶＰＰよりバッテリ内
部インピーダンス（ΔＶＰＰ／ΔＩＰＰ）を算出する算
出部分を搭載し、算出した内部インピーダンスを表示す
る表示器により構成された事を特徴としている。
【００１１】
【作用】バッテリ交流定電流充放電回路の定電流充放電
制御用の２組の半導体スイッチをそれぞれＭＯＳＦＥＴ
とすることにより、そのゲート駆動は、前段の交流制御
信号により分配された）電圧を印加するだけで良く、回
路的にも簡単なものとなり、また駆動電力は微小なもの
とする事が可能となる。
制御用の２組の半導体スイッチをそれぞれＭＯＳＦＥＴ
とすることにより、そのゲート駆動は、前段の交流制御
信号により分配された）電圧を印加するだけで良く、回
路的にも簡単なものとなり、また駆動電力は微小なもの
とする事が可能となる。
【００１２】又、バッテリ試験装置は、搭載するマイコ
ンによりバッテリ交流定電流及び端子電圧の Peak to P
eak 値であるＩＰＰ，ＶＰＰを検出するため、バッテリ
交流定電流充放電回路を動作させる時間はごく短時間で
よく、定電流制御素子であるＭＯＳＦＥＴの電力損失、
温度上昇はほとんど無視できるため回路構成部品は小さ
なものとなり、結果としてバッテリ試験装置を小型なも
のとする事が可能となる。また、ＩＰＰ，ＶＰＰを検出
しそれぞれの差分であるΔＩＰＰ、ΔＶＰＰによりバッ
テリ内部インピーダンスを算出するためバッテリの直流
電圧分は、考慮する必要がない。
ンによりバッテリ交流定電流及び端子電圧の Peak to P
eak 値であるＩＰＰ，ＶＰＰを検出するため、バッテリ
交流定電流充放電回路を動作させる時間はごく短時間で
よく、定電流制御素子であるＭＯＳＦＥＴの電力損失、
温度上昇はほとんど無視できるため回路構成部品は小さ
なものとなり、結果としてバッテリ試験装置を小型なも
のとする事が可能となる。また、ＩＰＰ，ＶＰＰを検出
しそれぞれの差分であるΔＩＰＰ、ΔＶＰＰによりバッ
テリ内部インピーダンスを算出するためバッテリの直流
電圧分は、考慮する必要がない。
【００１３】
【実施例】図１に本発明のバッテリ交流定電流充放電回
路の構成を示し、図２に本発明のバッテリ交流定電流充
放電回路を用いたバッテリ試験装置の構成を示す。図
１、２に於いて、１はバッテリ交流定電流充放電回路、
２は定電流充電回路誤差増幅器、３は定電流放電回路用
誤差増幅器、４は交流信号入力部、５は定電流充電回
路、５Ａは定電流充電回路の定電流制御素子、例えばＭ
ＯＳＦＥＴ、５Ｂは定電流充電回路の誤差増幅器、５Ｃ
は検出抵抗、６は定電流放電回路、６Ａは定電流放電回
路の定電流制御素子例えばＭＯＳＦＥＴ、６Ｂは定電流
放電回路の誤差増幅器、６Ｃは検出抵抗、７Ａは定電流
充電回路用誤差増幅器の電位レベル、７Ｂは定電流放電
回路用誤差増幅器の電位レベル、８Ａ，８Ｂは定電流制
御信号、９は充電用電源、１０は被測定用バッテリ、１
１は交流電流検出抵抗、１２はアースレベル、１３はマ
イコン、１３Ａはマイクロプロッセサ（ｃｐｕ）、１３
ＢはＤＡ変換器、１３Ｃはアナログマルチプレクサ、１
３Ｄはサンプルホールド回路、１３ＥはＡＤ変換器、１
４はフィルタ、１５Ａ，１５Ｂは誤差増幅器、１６は表
示器である。
路の構成を示し、図２に本発明のバッテリ交流定電流充
放電回路を用いたバッテリ試験装置の構成を示す。図
１、２に於いて、１はバッテリ交流定電流充放電回路、
２は定電流充電回路誤差増幅器、３は定電流放電回路用
誤差増幅器、４は交流信号入力部、５は定電流充電回
路、５Ａは定電流充電回路の定電流制御素子、例えばＭ
ＯＳＦＥＴ、５Ｂは定電流充電回路の誤差増幅器、５Ｃ
は検出抵抗、６は定電流放電回路、６Ａは定電流放電回
路の定電流制御素子例えばＭＯＳＦＥＴ、６Ｂは定電流
放電回路の誤差増幅器、６Ｃは検出抵抗、７Ａは定電流
充電回路用誤差増幅器の電位レベル、７Ｂは定電流放電
回路用誤差増幅器の電位レベル、８Ａ，８Ｂは定電流制
御信号、９は充電用電源、１０は被測定用バッテリ、１
１は交流電流検出抵抗、１２はアースレベル、１３はマ
イコン、１３Ａはマイクロプロッセサ（ｃｐｕ）、１３
ＢはＤＡ変換器、１３Ｃはアナログマルチプレクサ、１
３Ｄはサンプルホールド回路、１３ＥはＡＤ変換器、１
４はフィルタ、１５Ａ，１５Ｂは誤差増幅器、１６は表
示器である。
【００１４】次に図１，２に基づき本発明のバッテリ交
流定電流充放電回路、バッテリ試験装置の動作、構成に
ついて説明する。先ず図１に於いて、バッテリ交流定電
流充放電回路１内の定電流充電回路用誤差増幅器２、定
電流放電回路用増幅器３の比較入力に交流信号入力部４
より交流定電流制御用の交流信号が入力される。そして
定電流充電回路用誤差増幅器２、定電流放電回路用増幅
器３の基準入力には、定電流充電回路５、定電流放電回
路６の定電流制御素子であるＭＯＳＦＥＴ５Ａ，６Ａの
ゲートしきい値電圧Ｖｔｈに等しい、ほぼ同一電位で逆
極性である電位レベル７Ａ、７Ｂを印加するため、定電
流充電回路用誤差増幅器２、定電流放電回路用増幅器３
の出力より定電流充電回路５、定電流放電回路６に入力
される定電流制御信号８Ａ，８Ｂは、後段の回路が処理
可能な範囲に増幅され、そして電位レベル７Ａ、７Ｂ分
だけ直流重畳された交流基準信号となる。
流定電流充放電回路、バッテリ試験装置の動作、構成に
ついて説明する。先ず図１に於いて、バッテリ交流定電
流充放電回路１内の定電流充電回路用誤差増幅器２、定
電流放電回路用増幅器３の比較入力に交流信号入力部４
より交流定電流制御用の交流信号が入力される。そして
定電流充電回路用誤差増幅器２、定電流放電回路用増幅
器３の基準入力には、定電流充電回路５、定電流放電回
路６の定電流制御素子であるＭＯＳＦＥＴ５Ａ，６Ａの
ゲートしきい値電圧Ｖｔｈに等しい、ほぼ同一電位で逆
極性である電位レベル７Ａ、７Ｂを印加するため、定電
流充電回路用誤差増幅器２、定電流放電回路用増幅器３
の出力より定電流充電回路５、定電流放電回路６に入力
される定電流制御信号８Ａ，８Ｂは、後段の回路が処理
可能な範囲に増幅され、そして電位レベル７Ａ、７Ｂ分
だけ直流重畳された交流基準信号となる。
【００１５】従って、定電流制御信号８Ａ，８Ｂが定電
流充電回路５の誤差増幅器５Ｂ、定電流放電回路６の誤
差増幅器６Ｂの基準入力に入力されるとＭＯＳＦＥＴ５
Ａ，６Ａのゲートレベルには、自身のしきい値電圧Ｖｔ
ｈの電位レベル７Ａ，７Ｂを基準として振幅を繰り返す
交流基準信号が入力されることになる。そしてこの交流
基準信号により制御されＭＯＳＦＥＴ５Ａ，６Ａには交
流基準信号に同期し相似型な交流半波状の電流がＭＯＳ
ＦＥＴ５Ａには充電用電源９より、ＭＯＳＦＥＴ６Ａに
は被測定用バッテリ１０より給電される。さらに検出抵
抗５Ｃ，６Ｃにより誤差増幅器５Ｂ，６Ｂの比較入力に
帰還入力する事により、定電流充電回路５、定電流放電
回路６の電流は定電流化される。
流充電回路５の誤差増幅器５Ｂ、定電流放電回路６の誤
差増幅器６Ｂの基準入力に入力されるとＭＯＳＦＥＴ５
Ａ，６Ａのゲートレベルには、自身のしきい値電圧Ｖｔ
ｈの電位レベル７Ａ，７Ｂを基準として振幅を繰り返す
交流基準信号が入力されることになる。そしてこの交流
基準信号により制御されＭＯＳＦＥＴ５Ａ，６Ａには交
流基準信号に同期し相似型な交流半波状の電流がＭＯＳ
ＦＥＴ５Ａには充電用電源９より、ＭＯＳＦＥＴ６Ａに
は被測定用バッテリ１０より給電される。さらに検出抵
抗５Ｃ，６Ｃにより誤差増幅器５Ｂ，６Ｂの比較入力に
帰還入力する事により、定電流充電回路５、定電流放電
回路６の電流は定電流化される。
【００１６】そしてこの時の交流電流検出抵抗１１を流
れる電流は、バッテリ端子からみて交流定電流となり上
述の回路構成でバッテリに交流定電流を給電出来る。
れる電流は、バッテリ端子からみて交流定電流となり上
述の回路構成でバッテリに交流定電流を給電出来る。
【００１７】尚、定電流充電回路５のＭＯＳＦＥＴ５Ａ
は、アースレベル１２を基準としたゲート電圧が自身の
しきい値電圧Ｖｔｈ以下の交流基準信号では動作でき
ず、また定電流放電回路６のＭＯＳＦＥＴ６Ａは、アー
スレベル１２を基準としたゲート電圧が自身のしきい値
電圧Ｖｔｈ以上では動作できない事は明白である。
は、アースレベル１２を基準としたゲート電圧が自身の
しきい値電圧Ｖｔｈ以下の交流基準信号では動作でき
ず、また定電流放電回路６のＭＯＳＦＥＴ６Ａは、アー
スレベル１２を基準としたゲート電圧が自身のしきい値
電圧Ｖｔｈ以上では動作できない事は明白である。
【００１８】次に図２のバッテリ試験装置の実施例であ
るが、マイコン１３内部のマイクロプロッセサ（ｃｐ
ｕ）１３Ａの周辺として位置づけられたＲＯＭ（図示せ
ず）に事前搭載した交流信号のデータは、ＤＡ変換器１
３Ｂにより、図１の交流信号入力部４に相当するアナロ
グ交流信号に変換され、フィルタ１４を介し、より精度
の高い交流信号とし、交流定電流制御用の交流信号とし
てバッテリ交流定電流充放電回路１に入力され、これに
より上述したようにバッテリ１０には交流定電流が給電
される。
るが、マイコン１３内部のマイクロプロッセサ（ｃｐ
ｕ）１３Ａの周辺として位置づけられたＲＯＭ（図示せ
ず）に事前搭載した交流信号のデータは、ＤＡ変換器１
３Ｂにより、図１の交流信号入力部４に相当するアナロ
グ交流信号に変換され、フィルタ１４を介し、より精度
の高い交流信号とし、交流定電流制御用の交流信号とし
てバッテリ交流定電流充放電回路１に入力され、これに
より上述したようにバッテリ１０には交流定電流が給電
される。
【００１９】この際、バッテリ交流定電流は交流電流検
出抵抗１１で検出され、又、バッテリ端子電圧は直接若
しくは抵抗分圧回路等で検出され、それぞれ誤差増幅器
１５Ａ，１５Ｂで後段の回路が処理可能な範囲に増幅さ
れ、マイコン１３に内蔵されたアナログマルチプレクサ
１３Ｃに入力される。続いて後段のサンプルホールド回
路１３Ｄで検出したバッテリ交流定電流値とバッテリ端
子電圧値は、交互にサンプリングされ、かつホールドさ
れる。ホールドされたデータは、ＡＤ変換器１３Ｅによ
りデジタル変換されマイクロプロッセサ（ｃｐｕ）１３
Ａの周辺として位置づけられたＲＡＭ（図示せず）に逐
次保管又は加算され、マイクロプロッセサ（ｃｐｕ）１
３Ａで一括処理される。そしてバッテリ交流定電流及び
バッテリ端子電圧のそれぞれの Peak to Peak 値（ＩＰ
Ｐ，ＶＰＰ）の差分であるΔＩＰＰ，ΔＶＰＰを計算し
バッテリの内部インピーダンス（ΔＶＰＰ／ΔＩＰＰ）
を算出し、ＬＣＤ等の表示器１６に表示することにより
バッテリの残存容量又は劣化判定を可能とする。
出抵抗１１で検出され、又、バッテリ端子電圧は直接若
しくは抵抗分圧回路等で検出され、それぞれ誤差増幅器
１５Ａ，１５Ｂで後段の回路が処理可能な範囲に増幅さ
れ、マイコン１３に内蔵されたアナログマルチプレクサ
１３Ｃに入力される。続いて後段のサンプルホールド回
路１３Ｄで検出したバッテリ交流定電流値とバッテリ端
子電圧値は、交互にサンプリングされ、かつホールドさ
れる。ホールドされたデータは、ＡＤ変換器１３Ｅによ
りデジタル変換されマイクロプロッセサ（ｃｐｕ）１３
Ａの周辺として位置づけられたＲＡＭ（図示せず）に逐
次保管又は加算され、マイクロプロッセサ（ｃｐｕ）１
３Ａで一括処理される。そしてバッテリ交流定電流及び
バッテリ端子電圧のそれぞれの Peak to Peak 値（ＩＰ
Ｐ，ＶＰＰ）の差分であるΔＩＰＰ，ΔＶＰＰを計算し
バッテリの内部インピーダンス（ΔＶＰＰ／ΔＩＰＰ）
を算出し、ＬＣＤ等の表示器１６に表示することにより
バッテリの残存容量又は劣化判定を可能とする。
【００２０】この方法による測定では、インピーダンス
Ｚ＝Ｒ＋ｊωＬ＋（１／ｊωＣ）を測定出来るので虚数
部分すなわちバッテリ内部のインダクタンスＬやキャパ
シタンスＣも測定出来る為、より高精度なバッテリ試験
が可能である。但しｊは虚数、ωは角周波数である。
Ｚ＝Ｒ＋ｊωＬ＋（１／ｊωＣ）を測定出来るので虚数
部分すなわちバッテリ内部のインダクタンスＬやキャパ
シタンスＣも測定出来る為、より高精度なバッテリ試験
が可能である。但しｊは虚数、ωは角周波数である。
【００２１】尚、対象バッテリの残存容量とバッテリ内
部インピーダンスの相関を示した回帰式をマイクロプロ
ッセサ（ｃｐｕ）１３Ａ内に事前に搭載し、表示器にバ
ッテリの残存容量が表示されるようにすればバッテリの
残存容量又は劣化判定は、より簡明なものとなる事は言
うまでもない。
部インピーダンスの相関を示した回帰式をマイクロプロ
ッセサ（ｃｐｕ）１３Ａ内に事前に搭載し、表示器にバ
ッテリの残存容量が表示されるようにすればバッテリの
残存容量又は劣化判定は、より簡明なものとなる事は言
うまでもない。
【００２２】又、交流定電流制御用の交流信号を一定時
間（例えば１０サイクル分）供給し、ＩＰＰ、ＶＰＰを
１０回分データサンプリングしてその値を平均化し内部
インピーダンスを算出するようにすればバッテリの残存
容量又は劣化判定の精度がより向上する事は言うまでも
ない。
間（例えば１０サイクル分）供給し、ＩＰＰ、ＶＰＰを
１０回分データサンプリングしてその値を平均化し内部
インピーダンスを算出するようにすればバッテリの残存
容量又は劣化判定の精度がより向上する事は言うまでも
ない。
【００２３】さらにＩＰＰ，ＶＰＰを検出する為、同時
に両者の位相差も測定可能であり内部インピーダンスを
実数部と虚数部に分けて算出、表示できる事も言うまで
もない。
に両者の位相差も測定可能であり内部インピーダンスを
実数部と虚数部に分けて算出、表示できる事も言うまで
もない。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に示すような効果を有する。 （１）バッテリ交流定電流充放電回路は、その定電流制
御素子にＭＯＳＦＥＴを使用するためゲート駆動電力は
低減でき、又回路も簡単なものとすることが可能とな
る。
ているため、以下に示すような効果を有する。 （１）バッテリ交流定電流充放電回路は、その定電流制
御素子にＭＯＳＦＥＴを使用するためゲート駆動電力は
低減でき、又回路も簡単なものとすることが可能とな
る。
【００２５】（２）バッテリ試験装置は、搭載するマイ
コンによりバッテリ交流定電流及びバッテリ端子電圧の
それぞれの Peak to Peak 値であるＩＰＰ，ＶＰＰを検
出するため、バッテリ交流定電流充放電回路を動作させ
る時間はごく短時間（例えば、検出精度を上げるため１
０ＨＺの交流を１０回データサンプリングするとしたら
１Ｓｅｃ間）でよく、定電流制御素子であるＭＯＳＦＥ
Ｔの電力損失、温度上昇はほとんど無視できるため回路
構成部品は小さなものとなり、結果としてバッテリ試験
装置を小型、軽量なものとする事が可能となる。又、瞬
時にバッテリの残存容量又は劣化判定を行うことが出来
る。
コンによりバッテリ交流定電流及びバッテリ端子電圧の
それぞれの Peak to Peak 値であるＩＰＰ，ＶＰＰを検
出するため、バッテリ交流定電流充放電回路を動作させ
る時間はごく短時間（例えば、検出精度を上げるため１
０ＨＺの交流を１０回データサンプリングするとしたら
１Ｓｅｃ間）でよく、定電流制御素子であるＭＯＳＦＥ
Ｔの電力損失、温度上昇はほとんど無視できるため回路
構成部品は小さなものとなり、結果としてバッテリ試験
装置を小型、軽量なものとする事が可能となる。又、瞬
時にバッテリの残存容量又は劣化判定を行うことが出来
る。
【００２６】（３）交流によるバッテリ内部のインピー
ダンス測定法である為、バッテリの純抵抗分だけでな
く、インダクタンス、キャパシタンス分も測定出来る
為、高精度なバッテリ試験装置が実現出来る。
ダンス測定法である為、バッテリの純抵抗分だけでな
く、インダクタンス、キャパシタンス分も測定出来る
為、高精度なバッテリ試験装置が実現出来る。
【図１】本発明のバッテリ交流定電流充放電回路。
【図２】本発明のバッテリ交流定電流充放電回路を用い
たバッテリ試験装置。
たバッテリ試験装置。
１ バッテリ交流定電流充放電回路 ２ 定電流充電回路用誤差増幅器 ３ 定電流放電回路用誤差増幅器 ４ 交流信号入力部 ５ 定電流充電回路 ５Ａ 定電流充電回路の定電流制御素子（ＭＯＳＦＥ
Ｔ） ５Ｂ 定電流充電回路の誤差増幅器 ５Ｃ 検出抵抗 ６ 定電流放電回路 ６Ａ 定電流放電回路の定電流制御素子（ＭＯＳＦＥ
Ｔ） ６Ｂ 定電流放電回路の誤差増幅器 ６Ｃ 検出抵抗 ７Ａ 定電流充電回路用誤差増幅器の電位レベル ７Ｂ 定電流放電回路用誤差増幅器の電位レベル ８Ａ 定電流制御信号 ８Ｂ 定電流制御信号 ９ 充電用電源 １０ 被測定用バッテリ １１ 交流電流検出抵抗 １２ アースレベル １３ マイコン １３Ａ マイクロプロッセサ（ｃｐｕ） １３Ｂ ＤＡ変換器 １３Ｃ アナログマルチプレクサ １３Ｄ サンプルホールド回路 １３Ｅ ＡＤ変換器 １４ フィルタ １５Ａ 誤差増幅器 １５Ｂ 誤差増幅器 １６ 表示器
Ｔ） ５Ｂ 定電流充電回路の誤差増幅器 ５Ｃ 検出抵抗 ６ 定電流放電回路 ６Ａ 定電流放電回路の定電流制御素子（ＭＯＳＦＥ
Ｔ） ６Ｂ 定電流放電回路の誤差増幅器 ６Ｃ 検出抵抗 ７Ａ 定電流充電回路用誤差増幅器の電位レベル ７Ｂ 定電流放電回路用誤差増幅器の電位レベル ８Ａ 定電流制御信号 ８Ｂ 定電流制御信号 ９ 充電用電源 １０ 被測定用バッテリ １１ 交流電流検出抵抗 １２ アースレベル １３ マイコン １３Ａ マイクロプロッセサ（ｃｐｕ） １３Ｂ ＤＡ変換器 １３Ｃ アナログマルチプレクサ １３Ｄ サンプルホールド回路 １３Ｅ ＡＤ変換器 １４ フィルタ １５Ａ 誤差増幅器 １５Ｂ 誤差増幅器 １６ 表示器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 和夫 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 尾形 努 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 河野 勝 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 稲垣 伸夫 東京都武蔵野市緑町三丁目９番11号 株 式会社アフティ内 審査官 武田 知晋 (56)参考文献 特開 平３−229181（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−124876（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/36 H02J 7/00
Claims (2)
- 【請求項１】 バッテリの定電流充電を行なう定電流充
電回路と、前記バッテリより定電流放電を行なう定電流
放電回路への各々の定電流制御信号は、それぞれ定電流
充電回路用誤差増幅回路と定電流放電回路用誤差増幅回
路より信号入力され、前記２つの誤差増幅回路の各々の
基準電源には、ほぼ同一電位で逆極性の２組の電位レベ
ルをそれぞれに印加し、前記２つの誤差増幅回路の各々
の比較入力は共通入力線で結び、一組の交流信号を入力
する事により、前記定電流充電回路から前記バッテリに
充電される定電流と、前記定電流放電回路を通し該バッ
テリから放電される定電流は、前記バッテリ端子から見
て交流定電流となるようにし、前記定電流充電回路を構
成する定電流制御素子及び前記定電流放電回路を構成す
る定電流制御素子は、各々ＭＯＳＦＥＴを用いた事を特
徴とするバッテリの交流定電流充放電回路。 - 【請求項２】 マイクロコンピュータ（以下マイコンと
いう）からの交流定電流制御用の交流信号を特許請求の
範囲第１項記載の交流定電流充放電回路に与えることに
より、バッテリに交流定電流を流し、前記マイコンによ
り、該交流定電流と前記バッテリ端子電圧のそれぞれの
Peak to Peak 値を検出して、前記バッテリの内部イン
ピーダンスを算出し、該バッテリの残存容量又は劣化判
定を行なう事を特徴とするバッテリ試験装置。
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|---|---|---|---|
| JP30130293A JP3330704B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | バッテリの交流定電流充放電回路及びこれを用いたバッテリ試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30130293A JP3330704B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | バッテリの交流定電流充放電回路及びこれを用いたバッテリ試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128418A JPH07128418A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3330704B2 true JP3330704B2 (ja) | 2002-09-30 |
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ID=17895211
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3330704B2 (ja) |
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-
1993
- 1993-11-05 JP JP30130293A patent/JP3330704B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07128418A (ja) | 1995-05-19 |
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