JP3453334B2 - 電動自転車用バッテリーチェッカ - Google Patents
電動自転車用バッテリーチェッカInfo
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Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動自転車用のバ
ッテリの残存容量を測定してバッテリ性能の良否を判定
する方法とこの方法を実現するバッテリーチェッカに関
する。
ッテリの残存容量を測定してバッテリ性能の良否を判定
する方法とこの方法を実現するバッテリーチェッカに関
する。
【０００２】
【従来の技術】運転者のペダルの踏み込みをアシストす
る電動自転車が知られている。このような電動自転車で
は、運転者のペダルの踏み込みに応じた補助トルクを電
動機に発生させる電源として、ニッケル・カドミウム蓄
電池やニッケル水素電池といっった何回も充電可能な２
次電池（以下、「バッテリ」という）が現在使用されて
いる。この場合、電動自転車の所有者や電動自転車の販
売店等の担当者が、電動自転車の走行によるバッテリの
使用後に、そのバッテリの残存容量を測定してそのバッ
テリ性能の良否を判定したい場合がある。
る電動自転車が知られている。このような電動自転車で
は、運転者のペダルの踏み込みに応じた補助トルクを電
動機に発生させる電源として、ニッケル・カドミウム蓄
電池やニッケル水素電池といっった何回も充電可能な２
次電池（以下、「バッテリ」という）が現在使用されて
いる。この場合、電動自転車の所有者や電動自転車の販
売店等の担当者が、電動自転車の走行によるバッテリの
使用後に、そのバッテリの残存容量を測定してそのバッ
テリ性能の良否を判定したい場合がある。
【０００３】このような判定を実現する従来のバッテリ
ーチェッカでは、バッテリ１を電子回路から構成された
定電流負荷２に直列接続した回路（図１ａ）が使用され
る。そして、放電時間ｔに対するバッテリ１の負荷電圧
Ｅの変化、すなわちバッテリ１の貯蔵特性がこの回路か
ら測定される（図１ｂ）。その結果、バッテリ１の残存
容量が、電流(A) と放電時間(h) の積である Ah によっ
て測定され、バッテリ１の性能の良否がその算出値の大
きさから判定できる。
ーチェッカでは、バッテリ１を電子回路から構成された
定電流負荷２に直列接続した回路（図１ａ）が使用され
る。そして、放電時間ｔに対するバッテリ１の負荷電圧
Ｅの変化、すなわちバッテリ１の貯蔵特性がこの回路か
ら測定される（図１ｂ）。その結果、バッテリ１の残存
容量が、電流(A) と放電時間(h) の積である Ah によっ
て測定され、バッテリ１の性能の良否がその算出値の大
きさから判定できる。
【０００４】例えば、定格電圧 24 V ，定格容量 5 Ah
のバッテリが 0.1C (Cは定格容量）の放電電流（0.5 A)
で放電したときに、負荷電圧Ｅが８時間後（ｔ1 ）に放
電終止電圧ｐ（例えば、 20 Ｖ）まで低下した場合は、
以下の残存容量を算出する近似式： Ｑ≒ 0.1C ×ｔ1 ＝（ 0.1×５）×８＝ 4 [Ah] によって算出されたバッテリ１の残存容量を放電前の残
存容量と比較すれば、バッテリ１の性能の良否が判定で
きる。
のバッテリが 0.1C (Cは定格容量）の放電電流（0.5 A)
で放電したときに、負荷電圧Ｅが８時間後（ｔ1 ）に放
電終止電圧ｐ（例えば、 20 Ｖ）まで低下した場合は、
以下の残存容量を算出する近似式： Ｑ≒ 0.1C ×ｔ1 ＝（ 0.1×５）×８＝ 4 [Ah] によって算出されたバッテリ１の残存容量を放電前の残
存容量と比較すれば、バッテリ１の性能の良否が判定で
きる。
【０００５】しかしながら、この測定方法では、回路に
流れる放電電流が一般に 0.1C から大きくても 0.3C と
小さいために、電動自転車の電動機のような負荷電流が
大きくかつ激しく変動する用途の残存容量として、実際
の走行性能を発揮するパワーを反映した測定値とするこ
とはできない。本出願人が実施した実験結果においても
この方法、すなわちAhの方法で実施すると、劣化してい
るバッテリが良品であると判定されてしまうことが確認
されている。しかも、残留容量の測定時間が、小さい放
電電流のために長時間（例えば、８時間）を要してしま
い実際のバッテリーチェッカの使用において不便であ
る。
流れる放電電流が一般に 0.1C から大きくても 0.3C と
小さいために、電動自転車の電動機のような負荷電流が
大きくかつ激しく変動する用途の残存容量として、実際
の走行性能を発揮するパワーを反映した測定値とするこ
とはできない。本出願人が実施した実験結果においても
この方法、すなわちAhの方法で実施すると、劣化してい
るバッテリが良品であると判定されてしまうことが確認
されている。しかも、残留容量の測定時間が、小さい放
電電流のために長時間（例えば、８時間）を要してしま
い実際のバッテリーチェッカの使用において不便であ
る。
【０００６】一方、この問題を解決するためにその放電
容量を 1.5C 〜 2.0C に大きくすると、その測定時間
が、例えば、 0.5h 〜 1.0h 程度に短縮できるものの、
他方で放電時の定電流負荷２の発熱が増大する。その結
果、その発熱を冷却するための冷却手段を設ける必要が
生じ、ひいてはバッテリーチェッカ全体のコストを大幅
に引き上げてしまうことになる。
容量を 1.5C 〜 2.0C に大きくすると、その測定時間
が、例えば、 0.5h 〜 1.0h 程度に短縮できるものの、
他方で放電時の定電流負荷２の発熱が増大する。その結
果、その発熱を冷却するための冷却手段を設ける必要が
生じ、ひいてはバッテリーチェッカ全体のコストを大幅
に引き上げてしまうことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
な操作により実際のバッテリ性能の良否を短時間でかつ
正確に判定可能なバッテリーチェッカを安価に提供する
ことにある。
な操作により実際のバッテリ性能の良否を短時間でかつ
正確に判定可能なバッテリーチェッカを安価に提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従来ではバッテリーの容
量を調べる方法としてアンペア・アワー（Ah) を用いて
いたが、この課題を解決する手段では定抵抗負荷Ｒに
1.5C 〜 2.0C 程度の電流を流して、そのときのバッテ
リー出力（ワット）を算出して残存容量を検出するもの
である。すなわち、この定抵抗負荷Ｒで消費されるバッ
テリＢの残存容量に相当する電力Ｐを以下の式： Ｐ＝ＩＥ＝Ｅ2 ／Ｒ [W] から算出し、この算出した電力値Ｐが、バッテリ性能の
良否を予め設定した複数の電力範囲のうちのどの電力範
囲に属するかを算出し、この算出した電力値Ｐが不良品
に相当する電力範囲に属するときは、不良品である旨を
表示し、算出した電力値Ｐが良品に相当する電力範囲に
属するときは、良品である旨又はその良品の程度を段階
的に表示すること、及び、バッテリーチェッカＴが、判
定されるバッテリＢの負荷電圧Ｅを発生させる定抵抗負
荷Ｒ，バッテリ性能の良否を判定する目安となるバッテ
リの電力範囲と測定された実際の負荷電圧Ｅとを比較し
てバッテリＢの性能の良否を判定する制御部ＭＣ，及び
バッテリＢの性能の良否の判定の結果を表示する表示手
段Ｄ１〜Ｄ３から構成されていることによって、上記の
課題は解決される。
量を調べる方法としてアンペア・アワー（Ah) を用いて
いたが、この課題を解決する手段では定抵抗負荷Ｒに
1.5C 〜 2.0C 程度の電流を流して、そのときのバッテ
リー出力（ワット）を算出して残存容量を検出するもの
である。すなわち、この定抵抗負荷Ｒで消費されるバッ
テリＢの残存容量に相当する電力Ｐを以下の式： Ｐ＝ＩＥ＝Ｅ2 ／Ｒ [W] から算出し、この算出した電力値Ｐが、バッテリ性能の
良否を予め設定した複数の電力範囲のうちのどの電力範
囲に属するかを算出し、この算出した電力値Ｐが不良品
に相当する電力範囲に属するときは、不良品である旨を
表示し、算出した電力値Ｐが良品に相当する電力範囲に
属するときは、良品である旨又はその良品の程度を段階
的に表示すること、及び、バッテリーチェッカＴが、判
定されるバッテリＢの負荷電圧Ｅを発生させる定抵抗負
荷Ｒ，バッテリ性能の良否を判定する目安となるバッテ
リの電力範囲と測定された実際の負荷電圧Ｅとを比較し
てバッテリＢの性能の良否を判定する制御部ＭＣ，及び
バッテリＢの性能の良否の判定の結果を表示する表示手
段Ｄ１〜Ｄ３から構成されていることによって、上記の
課題は解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のバッテリーチェッカを構
成する前提条件として、まず、バッテリ性能の良否を判
定する目安となるバッテリの電力範囲を規定する必要が
ある。
成する前提条件として、まず、バッテリ性能の良否を判
定する目安となるバッテリの電力範囲を規定する必要が
ある。
【００１０】図２は、この電力範囲を規定するための試
験回路（図２ａ）、この試験回路で求めた複数のバッテ
リサンプルの電流−電圧特性曲線図、及びこれらの特性
曲線から規定した電力範囲（図２ｂ）を示す。この試験
回路は、直列接続されたサンプルとしてのバッテリ３，
電流計４，可変抵抗器５，及びこの可変抵抗器５の負荷
電圧Ｅを測定する電圧計６から構成されている。なお、
この回路において、負荷電圧Ｅは、電池電圧に等しい。
験回路（図２ａ）、この試験回路で求めた複数のバッテ
リサンプルの電流−電圧特性曲線図、及びこれらの特性
曲線から規定した電力範囲（図２ｂ）を示す。この試験
回路は、直列接続されたサンプルとしてのバッテリ３，
電流計４，可変抵抗器５，及びこの可変抵抗器５の負荷
電圧Ｅを測定する電圧計６から構成されている。なお、
この回路において、負荷電圧Ｅは、電池電圧に等しい。
【００１１】以下に、この試験回路を使用した電力範囲
を規定する方法を 24 V,5Ah 仕様のバッテリの場合で説
明する： １．サンプルとして、任意の良品のバッテリ３と任意の
不良品のバッテリ３をそれぞれ複数本ずつ、例えば、 1
0 本程度ずつ準備する。 ２．可変抵抗器５の抵抗値を徐々に可変して各バッテリ
の電流−電圧特性曲線ｂ1 〜ｂn ( n はバッテリのサン
プル数、以下同じ) を作成する（図２ｂ）。 ３．バッテリ性能の良否を正確に判定するため、電動自
転車が実際に走行する際に電動機に通電される電流を想
定して、定格容量Ｃの２倍に相当する 10 Ａの地点を基
準点ＩS にする。 ４．この基準点に対する各バッテリ３の負荷電圧Ｅ1 〜
Ｅn の値を取り出す。すなわち、良品のバッテリ３の負
荷電圧Ｅの最大値と最小値との間をほぼ３等分し、その
３等分した境目の負荷電圧Ｅの値を決定する。そして、
この基準点の10 Ａと各負荷電圧Ｅの値とを乗算した電
力値が分布する全範囲を所望の部分に分割し、その分割
された範囲をバッテリ性能の良否をチェックする目安と
なるバッテリの電力範囲として規定する。
を規定する方法を 24 V,5Ah 仕様のバッテリの場合で説
明する： １．サンプルとして、任意の良品のバッテリ３と任意の
不良品のバッテリ３をそれぞれ複数本ずつ、例えば、 1
0 本程度ずつ準備する。 ２．可変抵抗器５の抵抗値を徐々に可変して各バッテリ
の電流−電圧特性曲線ｂ1 〜ｂn ( n はバッテリのサン
プル数、以下同じ) を作成する（図２ｂ）。 ３．バッテリ性能の良否を正確に判定するため、電動自
転車が実際に走行する際に電動機に通電される電流を想
定して、定格容量Ｃの２倍に相当する 10 Ａの地点を基
準点ＩS にする。 ４．この基準点に対する各バッテリ３の負荷電圧Ｅ1 〜
Ｅn の値を取り出す。すなわち、良品のバッテリ３の負
荷電圧Ｅの最大値と最小値との間をほぼ３等分し、その
３等分した境目の負荷電圧Ｅの値を決定する。そして、
この基準点の10 Ａと各負荷電圧Ｅの値とを乗算した電
力値が分布する全範囲を所望の部分に分割し、その分割
された範囲をバッテリ性能の良否をチェックする目安と
なるバッテリの電力範囲として規定する。
【００１２】例えば、複数の良品のバッテリ３の負荷電
圧Ｅの最大値と最小値がそれぞれ24 V と 20 V である
ならば、電力が 200 W未満のバッテリを不良品と判定で
き、電力が 200 W以上のバッテリを良品と判定できる。
さらに、電力が 200 W以上 220 W未満のバッテリを残存
容量「小」と判定でき、 220 W以上 230 W未満のバッテ
リを残存容量「中」と判定でき、そして、電力が230 W
以上のバッテリを残存容量「大」と３段階に判定でき
る。なお、この例ではバッテリの残存容量を３段階で判
定できるようにしたが、２段階以下又は４段階以上で判
定できるようにすることも当然に可能である。
圧Ｅの最大値と最小値がそれぞれ24 V と 20 V である
ならば、電力が 200 W未満のバッテリを不良品と判定で
き、電力が 200 W以上のバッテリを良品と判定できる。
さらに、電力が 200 W以上 220 W未満のバッテリを残存
容量「小」と判定でき、 220 W以上 230 W未満のバッテ
リを残存容量「中」と判定でき、そして、電力が230 W
以上のバッテリを残存容量「大」と３段階に判定でき
る。なお、この例ではバッテリの残存容量を３段階で判
定できるようにしたが、２段階以下又は４段階以上で判
定できるようにすることも当然に可能である。
【００１３】図３は、この方法を実際に実現する電子回
路を有するバッテリーチェッカＴの構成をブロック図で
示す。このバッテリーチェッカＴの電源は、非試験バッ
テリの自己電力によって駆動する。そして、このバッテ
リーチェッカＴは、判定されるバッテリＢの負荷電圧Ｅ
を測定するための定抵抗負荷Ｒ，上述したバッテリ性能
の良否を判定する目安となるバッテリの電力範囲と実際
に測定されたバッテリＢの負荷電圧Ｅとを比較してその
バッテリＢの性能の良否を判定したり、あとで説明する
機能を実行する制御部ＭＣ，及びバッテリＢの性能の良
否の判定の結果を視覚的に表示する表示手段、例えば、
発光ダイオードＤ１〜Ｄ３から構成されている。
路を有するバッテリーチェッカＴの構成をブロック図で
示す。このバッテリーチェッカＴの電源は、非試験バッ
テリの自己電力によって駆動する。そして、このバッテ
リーチェッカＴは、判定されるバッテリＢの負荷電圧Ｅ
を測定するための定抵抗負荷Ｒ，上述したバッテリ性能
の良否を判定する目安となるバッテリの電力範囲と実際
に測定されたバッテリＢの負荷電圧Ｅとを比較してその
バッテリＢの性能の良否を判定したり、あとで説明する
機能を実行する制御部ＭＣ，及びバッテリＢの性能の良
否の判定の結果を視覚的に表示する表示手段、例えば、
発光ダイオードＤ１〜Ｄ３から構成されている。
【００１４】さらに、付加機能として、バッテリのメモ
リ効果を低減するリフレッシュ回路に設けられたハロゲ
ンランプＬＰ，及びこのハロゲンランプＬＰを冷却する
ハロゲンランプ用の冷却ファンＦＮを追加することもで
きる。なお、このハロゲンランプＬＰは、大容量のもの
を１つ接続するよりも、市場で容易に入手可能な小容量
のものを複数個直列に接続した方がコスト的に好まし
い。
リ効果を低減するリフレッシュ回路に設けられたハロゲ
ンランプＬＰ，及びこのハロゲンランプＬＰを冷却する
ハロゲンランプ用の冷却ファンＦＮを追加することもで
きる。なお、このハロゲンランプＬＰは、大容量のもの
を１つ接続するよりも、市場で容易に入手可能な小容量
のものを複数個直列に接続した方がコスト的に好まし
い。
【００１５】また、このバッテリーチェッカＴを介して
商用電源ＡＣに接続された充電器ＢＣでバッテリＢを充
電することも可能である。この場合、充電器ＢＣとバッ
テリＢとを接続する切換スイッチ部Ｓ３がオンになる
と、定抵抗負荷Ｒを通電する切換スイッチ部Ｓ１がオフ
になるようにインターロックされている。これらの切換
スイッチ部Ｓ１，Ｓ３、及びあとで説明するハロゲンラ
ンプＬＰを導通・遮断する切換スイッチ部Ｓ２は、例え
ば、機械式又は電子式のリレーで容易に構成でき、か
つ、そのオン・オフ状態が制御部ＭＣによって任意に制
御される。
商用電源ＡＣに接続された充電器ＢＣでバッテリＢを充
電することも可能である。この場合、充電器ＢＣとバッ
テリＢとを接続する切換スイッチ部Ｓ３がオンになる
と、定抵抗負荷Ｒを通電する切換スイッチ部Ｓ１がオフ
になるようにインターロックされている。これらの切換
スイッチ部Ｓ１，Ｓ３、及びあとで説明するハロゲンラ
ンプＬＰを導通・遮断する切換スイッチ部Ｓ２は、例え
ば、機械式又は電子式のリレーで容易に構成でき、か
つ、そのオン・オフ状態が制御部ＭＣによって任意に制
御される。
【００１６】次に、バッテリ性能の良否を判定するとき
のバッテリーチェッカＴの動作を上述した 24 V,5Ah 仕
様のバッテリを例に説明する： １．良否を判定すべきバッテリＢがコネクタ等の接続手
段でバッテリーチェッカＴに接続されると、制御部ＭＣ
が切換スイッチ部Ｓ３をオフにしたまま切換スイッチ部
Ｓ１をオンにしてこのバッテリＢと定抵抗負荷Ｒとを直
列に接続する。 ２．このときの負荷電圧Ｅ、つまり定抵抗負荷Ｒで発生
する電圧が、制御部ＭＣによって測定される。 ３．この定抵抗負荷Ｒで消費されるバッテリＢの残存容
量に相当する電力が、制御部ＭＣによって以下の式： Ｐ＝ＩＥ＝Ｅ2 ／Ｒ [W] から算出される。 ４．先に説明したバッテリ性能の良否を判定する目安と
なるバッテリの電力範囲、例えば、「大」，「中」，
「小」に相当する各電力範囲が、制御部ＭＣによってこ
の算出された電力値Ｐと比較される。
のバッテリーチェッカＴの動作を上述した 24 V,5Ah 仕
様のバッテリを例に説明する： １．良否を判定すべきバッテリＢがコネクタ等の接続手
段でバッテリーチェッカＴに接続されると、制御部ＭＣ
が切換スイッチ部Ｓ３をオフにしたまま切換スイッチ部
Ｓ１をオンにしてこのバッテリＢと定抵抗負荷Ｒとを直
列に接続する。 ２．このときの負荷電圧Ｅ、つまり定抵抗負荷Ｒで発生
する電圧が、制御部ＭＣによって測定される。 ３．この定抵抗負荷Ｒで消費されるバッテリＢの残存容
量に相当する電力が、制御部ＭＣによって以下の式： Ｐ＝ＩＥ＝Ｅ2 ／Ｒ [W] から算出される。 ４．先に説明したバッテリ性能の良否を判定する目安と
なるバッテリの電力範囲、例えば、「大」，「中」，
「小」に相当する各電力範囲が、制御部ＭＣによってこ
の算出された電力値Ｐと比較される。
【００１７】その結果、制御部ＭＣは、この電力値Ｐが
200 W未満の範囲にあれば、いずれの発光ダイオードＤ
１〜Ｄ３も発光させず、この電力値Ｐが 200 W 以上 2
20 W未満の範囲にあれば、「小」を示す赤色の発光ダイ
オードＤ３だけを発光させ、この電力値Ｐが 220 W以上
230 W未満の範囲にあれば、この赤色の発光ダイオード
Ｄ３と一緒に「中」示す黄色の発光ダイオードＤ２を発
光させ、そしてこの電力値Ｐが230 W 以上の範囲にあれ
ば、これらの赤色の発光ダイオードＤ３及び黄色の発光
ダイオードＤ２と一緒に「大」を示す緑色の発光ダイオ
ードＤ３を発光させる。
200 W未満の範囲にあれば、いずれの発光ダイオードＤ
１〜Ｄ３も発光させず、この電力値Ｐが 200 W 以上 2
20 W未満の範囲にあれば、「小」を示す赤色の発光ダイ
オードＤ３だけを発光させ、この電力値Ｐが 220 W以上
230 W未満の範囲にあれば、この赤色の発光ダイオード
Ｄ３と一緒に「中」示す黄色の発光ダイオードＤ２を発
光させ、そしてこの電力値Ｐが230 W 以上の範囲にあれ
ば、これらの赤色の発光ダイオードＤ３及び黄色の発光
ダイオードＤ２と一緒に「大」を示す緑色の発光ダイオ
ードＤ３を発光させる。
【００１８】なお、この表示手段によるバッテリ性能の
良否を判定の表示方法は、その他にもいろいろに考えら
れる。例えば、発光ダイオードの個数を増やして、バッ
テリＢの性能が不良と判定されたときも所定の発光ダイ
オードを発光させたり、若しくは判定段階を増減した
り、又は判定時に複数の発光ダイオードの１つだけを発
光させることも可能である。さらに、同一色の発光体が
発光する数の違いで良否判定を表示したり、「正常」，
「不良」若しくは数字等の文字列を具体的に液晶パネル
等から構成された表示器に出力したり、又はスピーカ等
の音響装置を用いて音や音声で良否判定を示すことも、
若しくは指針形メータで示すことも可能である。
良否を判定の表示方法は、その他にもいろいろに考えら
れる。例えば、発光ダイオードの個数を増やして、バッ
テリＢの性能が不良と判定されたときも所定の発光ダイ
オードを発光させたり、若しくは判定段階を増減した
り、又は判定時に複数の発光ダイオードの１つだけを発
光させることも可能である。さらに、同一色の発光体が
発光する数の違いで良否判定を表示したり、「正常」，
「不良」若しくは数字等の文字列を具体的に液晶パネル
等から構成された表示器に出力したり、又はスピーカ等
の音響装置を用いて音や音声で良否判定を示すことも、
若しくは指針形メータで示すことも可能である。
【００１９】このようなバッテリ性能の良否を判定でき
るバッテリーチェッカＴでは、冒頭の従来の技術の欄で
説明したように残存容量Ｑが測定される代わりに、定抵
抗負荷Ｒで消費される電力が制御部ＭＣによって瞬時に
算出されるので、測定時間が、例えば、３秒に短縮でき
る。また、この測定による判定結果が正しいことが、本
出願人による実験で確認されている。
るバッテリーチェッカＴでは、冒頭の従来の技術の欄で
説明したように残存容量Ｑが測定される代わりに、定抵
抗負荷Ｒで消費される電力が制御部ＭＣによって瞬時に
算出されるので、測定時間が、例えば、３秒に短縮でき
る。また、この測定による判定結果が正しいことが、本
出願人による実験で確認されている。
【００２０】図４は、バッテリのメモリ効果を解消する
ために行うリフレッシュの負荷としてタングステンフィ
ラメントから成るハロゲンランプＬＰ及び通常の定抵抗
負荷にそれぞれ通電する電流並びにこの定抵抗負荷で発
生する電圧の経過時間に対する変化（図４）を示す特性
曲線図である。
ために行うリフレッシュの負荷としてタングステンフィ
ラメントから成るハロゲンランプＬＰ及び通常の定抵抗
負荷にそれぞれ通電する電流並びにこの定抵抗負荷で発
生する電圧の経過時間に対する変化（図４）を示す特性
曲線図である。
【００２１】このリフレッシュ動作では、バッテリＢが
定抵抗負荷Ｒでなくて、切換スイッチ部Ｓ２を介してハ
ロゲンランプＬＰから構成された負荷に直列接続されて
いる。
定抵抗負荷Ｒでなくて、切換スイッチ部Ｓ２を介してハ
ロゲンランプＬＰから構成された負荷に直列接続されて
いる。
【００２２】この図から分かるように、通電時間の経過
に対する定抵抗負荷に通電する電流ＩR とハロゲンラン
プＬＰに通電する電流ＩLPそれぞれの低下の度合いは、
定抵抗負荷のときよりもハロゲンランプＬＰのときの方
が小さい。特に、通電時間が経過していないほど定電流
性が保持されている。その結果、図示したように負荷電
圧Ｅが一定であると仮定したときの所定の時間における
消費電力、つまり発熱量がこのハロゲンランプＬＰから
構成された負荷の方が非常に大きくなるので、バッテリ
のリフレッシュ時間が大幅に短縮される。例えば、従来
の方式ではリフレッシュに４〜 13,5 時間を要していた
のが、このハロゲンランプＬＰを使用すれば 0.5〜 1.4
時間に短縮されることが本出願人によって実証されてい
る。このリフレッシュ動作は、制御部ＭＣが切換スイッ
チ部Ｓ１，Ｓ３をオフに、切換スイッチ部Ｓ２をオンに
することによって実行される。
に対する定抵抗負荷に通電する電流ＩR とハロゲンラン
プＬＰに通電する電流ＩLPそれぞれの低下の度合いは、
定抵抗負荷のときよりもハロゲンランプＬＰのときの方
が小さい。特に、通電時間が経過していないほど定電流
性が保持されている。その結果、図示したように負荷電
圧Ｅが一定であると仮定したときの所定の時間における
消費電力、つまり発熱量がこのハロゲンランプＬＰから
構成された負荷の方が非常に大きくなるので、バッテリ
のリフレッシュ時間が大幅に短縮される。例えば、従来
の方式ではリフレッシュに４〜 13,5 時間を要していた
のが、このハロゲンランプＬＰを使用すれば 0.5〜 1.4
時間に短縮されることが本出願人によって実証されてい
る。このリフレッシュ動作は、制御部ＭＣが切換スイッ
チ部Ｓ１，Ｓ３をオフに、切換スイッチ部Ｓ２をオンに
することによって実行される。
【００２３】
【発明の効果】以上により、本発明のバッテリ性能の良
否を判定する方法とこの方法を実現するバッテリーチェ
ッカは、以下の有利な効果を奏する： ・バッテリーチェッカの操作が簡単である。 ・バッテリ性能の良否判定に要する時間が非常に短い。 ・バッテリ性能の良否が非常に精度よく判定できる。 ・バッテリーチェッカを安価に製造できる。 ・バッテリのリフレッシュに要する時間が短い。
否を判定する方法とこの方法を実現するバッテリーチェ
ッカは、以下の有利な効果を奏する： ・バッテリーチェッカの操作が簡単である。 ・バッテリ性能の良否判定に要する時間が非常に短い。 ・バッテリ性能の良否が非常に精度よく判定できる。 ・バッテリーチェッカを安価に製造できる。 ・バッテリのリフレッシュに要する時間が短い。
【図１】 従来のバッテリーチェッカの動作原理を説明
する図である。
する図である。
【図２】 この電力範囲を規定するための試験回路（図
２ａ）、この試験回路で求めた複数のバッテリサンプル
の電流−電圧特性曲線図、及びこれらの特性曲線から規
定した電力範囲（図２ｂ）を示す。
２ａ）、この試験回路で求めた複数のバッテリサンプル
の電流−電圧特性曲線図、及びこれらの特性曲線から規
定した電力範囲（図２ｂ）を示す。
【図３】 本発明のバッテリーチェッカを実際に実現す
る電子回路のブロック図である。
る電子回路のブロック図である。
【図４】 図３中のバッテリーチェッカのリフレッシュ
回路中に設けられた負荷抵抗（タングステンフィラメン
ト）の電流特性と電圧特性を説明する図である。
回路中に設けられた負荷抵抗（タングステンフィラメン
ト）の電流特性と電圧特性を説明する図である。
１ バッテリ
２ 定電流負荷
３ バッテリサンプル
４ 電流計
５ 可変抵抗器
６ 電圧計
Ｔ バッテリーチェッカ
Ｂ バッテリ
ＢＣ 充電器
Ｒ 定抵抗負荷
ＬＰ ハロゲンランプ
Ｓ１ 切換スイッチ部
Ｓ２ 切換スイッチ部
Ｓ３ 切換スイッチ部
Ｄ１ 発光ダイオード（緑）
Ｄ２ 発光ダイオード（黄）
Ｄ３ 発光ダイオード（赤）
ＦＮ ハロゲンランプ用の冷却ファン
ＭＣ 制御部
ＡＣ 充電器ＢＣ用の商用電源（AC 100V)
Ｉ 通電電流
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60L 1/00 - 3/12
B62J 39/00
G01R 31/02 - 31/06
Claims (15)
- 【請求項１】 電動自転車用のバッテリの残存容量を測
定してバッテリ性能の良否を判定する方法において、 定抵抗負荷（Ｒ）で消費されるバッテリ（Ｂ）の残存容
量に相当する電力（Ｐ）を以下の式： Ｐ＝ＩＥ＝Ｅ2 ／Ｒ [W] から算出し、 この算出した電力値（Ｐ）が、バッテリ性能の良否を判
定する目安となるバッテリの複数の電力範囲のうちのど
の電力範囲に属するかを算出し、 この算出した電力値（Ｐ）が不良品に相当する電力範囲
に属するときは、不良品である旨を表示し、算出した電
力値（Ｐ）が良品に相当する電力範囲に属するときは、
良品である旨又はその良品の程度を段階的に表示するこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項２】 以下の方法： − 任意の複数のバッテリ（３）の各々の電流−電圧特
性曲線（ｂ1 〜ｂn ）を作成し、 − 電流値の所望の１つの値を基準点（ＩS ）とし、 − この基準点（ＩS ）に対する各バッテリ（３）の負
荷電圧（Ｅ1 〜Ｅn ）を取り出し、 − これらの負荷電圧（Ｅ1 〜Ｅn ）に基準点の電流値
（ＩS ）をそれぞれ乗算して複数の電力値を算出し、 − こうして算出された各電力値が分布する全範囲を所
望の部分に分割することによって、バッテリの電力範囲
が規定されることを特徴とする請求の範囲の第１項に記
載の方法。 - 【請求項３】 少なくとも１つの発光体が、表示手段
（Ｄ１〜Ｄ３）として使用されることを特徴とする請求
の範囲の第１項に記載の方法。 - 【請求項４】 少なくとも１つの発光ダイオードが、表
示手段（Ｄ１〜Ｄ３）として使用されることを特徴とす
る請求の範囲の第１項に記載の方法。 - 【請求項５】 表示器に表示される文字列が、表示手段
（Ｄ１〜Ｄ３）として使用されることを特徴とする請求
の範囲の第１項に記載の方法。 - 【請求項６】 指針形メータが、表示手段（Ｄ１〜Ｄ
３）として使用されることを特徴とする請求の範囲の第
１項に記載の方法。 - 【請求項７】 音響装置による音又は音声が、表示手段
（Ｄ１〜Ｄ３）として使用されることを特徴とする請求
の範囲の第１項に記載の方法。 - 【請求項８】 判定されるバッテリ（Ｂ）の負荷電圧
（Ｅ）を発生させる定抵抗負荷（Ｒ），バッテリ性能の
良否を判定する目安となるバッテリの電力範囲と測定さ
れた実際の負荷電圧（Ｅ）とを比較してバッテリ（Ｂ）
の性能の良否を判定する制御部（ＭＣ），及びバッテリ
（Ｂ）の性能の良否の判定の結果を表示する表示手段
（Ｄ１〜Ｄ３）から構成されている、電動自転車用のバ
ッテリの残存容量を測定してバッテリ性能の良否を判定
するバッテリーチェッカにおいて、 制御部（ＭＣ）が、定抵抗負荷（Ｒ）で消費されるバッ
テリ（Ｂ）の残存容量に相当する電力（Ｐ）を以下の
式： Ｐ＝ＩＥ＝Ｅ2 ／Ｒ [W] から算出し、 この算出した電力値（Ｐ）が、バッテリ性能の良否を判
定する目安となるバッテリの複数の電力範囲のうちのど
の電力範囲に属するかを算出すること、 この算出した電力値（Ｐ）が不良品に相当する電力範囲
に属するときは、表示手段（Ｄ１〜Ｄ３）が、不良品で
ある旨を表示し、算出した電力値（Ｐ）が良品に相当す
る電力範囲に属するときは、これらの表示手段（Ｄ１〜
Ｄ３）は、良品である旨又はその良品の程度を段階的に
表示することを特徴とするバッテリーチェッカ。 - 【請求項９】 − 任意の複数のバッテリ（３）の各々
の電流−電圧特性曲線（ｂ1 〜ｂn ）を作成し、 − 電流値の所望の１つの値を基準点（ＩS ）とし、 − この基準点（ＩS ）に対する各バッテリ（３）の負
荷電圧（Ｅ1 〜Ｅn ）を取り出し、 − これらの負荷電圧（Ｅ1 〜Ｅn ）に基準点の電流値
（ＩS ）をそれぞれ乗算して複数の電力値を算出し、 − こうして算出された各電力値が分布する全範囲を所
望の部分に分割することによって、バッテリの電力範囲
が規定されることを特徴とする請求の範囲の第８項に記
載のバッテリーチェッカ。 - 【請求項１０】 少なくとも１つの発光体が、表示手
段（Ｄ１〜Ｄ３）として使用されることを特徴とする請
求の範囲の第８項に記載のバッテリーチェッカ。 - 【請求項１１】 少なくとも１つの発光ダイオードが、
表示手段（Ｄ１〜Ｄ３）として使用されることを特徴と
する請求の範囲の第８項に記載のバッテリーチェッカ。 - 【請求項１２】 表示器に表示される文字列が、表示手
段（Ｄ１〜Ｄ３）として使用されることを特徴とする請
求の範囲の第８項に記載のバッテリーチェッカ。 - 【請求項１３】 指針形メータが、表示手段（Ｄ１〜Ｄ
３）として使用されることを特徴とする請求の範囲の第
８項に記載のバッテリーチェッカ。 - 【請求項１４】 音響装置による音又は音声が、表示手
段（Ｄ１〜Ｄ３）として使用されることを特徴とする請
求の範囲の第８項に記載のバッテリーチェッカ。 - 【請求項１５】バッテリーチェッカ（Ｔ）は、１つの大
容量のハロゲンランプ（ＬＰ）又は直列に接続された複
数の小容量又は中容量のハロゲンランプ（ＬＰ）から構
成されたリフレッシュ回路を有することを特徴とする請
求の範囲の第８項に記載のバッテリーチェッカ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34010599A JP3453334B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 電動自転車用バッテリーチェッカ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34010599A JP3453334B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 電動自転車用バッテリーチェッカ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001161001A JP2001161001A (ja) | 2001-06-12 |
| JP3453334B2 true JP3453334B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=18333774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34010599A Expired - Fee Related JP3453334B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 電動自転車用バッテリーチェッカ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453334B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021124322A (ja) * | 2020-02-03 | 2021-08-30 | 横河電機株式会社 | 電池診断装置、及び電池診断方法 |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP34010599A patent/JP3453334B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001161001A (ja) | 2001-06-12 |
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