JP3685346B2

JP3685346B2 - バッテリ用テスター

Info

Publication number: JP3685346B2
Application number: JP16116795A
Authority: JP
Inventors: 宗和岩附; 裕章武智; 二三夫土屋
Original assignee: Moric Co Ltd; Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Electronics Co Ltd; Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: JPH0917457A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、バッテリの劣化の度合いを検出するバッテリ用テスターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バッテリの劣化の程度を検出するに際しては、フル充電状態にしたバッテリを所定の電圧に達するまで放電し、それまでの時間を計測して劣化の程度を判定していた。ここで、バッテリの電圧が極端に低くなるようないわゆる深放電を行うと、バッテリの寿命が著しく低下する等の弊害が生じることが知られている。よって、上記所定の電圧は、バッテリの残量はかなり少ないが深放電とはならない電圧（放電終止電圧）である。
【０００３】
ところで、密閉型ＮｉＣｄ電池のようなバッテリでは、浅い放電の後に充電を行うという充放電サイクルを繰り返すと、メモリ効果と呼ばれる現象が生じる。図５はメモリ効果を説明するための線図であり、この図に示すように、メモリ効果が生じたバッテリでは、放電開始後短時間の後に電池電圧が通常よりも低下し、正常な状態のバッテリと比べて低いレベルで電圧が推移する。このメモリ効果は、放電終止電圧までの放電を１、２回行うと消失して図５に示す正常な状態に復帰するが、低いレベルで電圧が推移するため、モータ等の性能が充分に発揮されなかったり、また、バッテリ電圧の低電圧検出装置が働いてモータへの電流供給が停止されてしまうことがある。したがって、バッテリにメモリ効果が生じた場合には、速やかに正常な状態に復帰させることが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図５に示すように、メモリ効果が生じたバッテリの放電終止電圧（例えば、同図においてＶ _２よりも低い値）に達するまでの時間は、正常な状態のバッテリの場合と比べてそれほど短くならない。このため、上記したバッテリの劣化を検出する方法では、メモリ効果の発生を検出することができなかった。よって、本発明は、バッテリの劣化の程度を検出することができるのは勿論のこと、メモリ効果の発生も検出することができるバッテリ用テスターを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のバッテリ用テスターは、フル充電状態にしたバッテリを放電する放電部と、上記バッテリの電圧を検出する電圧検出部と、上記バッテリの放電を開始してから電圧の第１の設定値に達するまでの時間を表示する第１表示部と、上記バッテリの放電を開始してから上記第１の設定値よりも低い第２の設定値に達するまでの時間を表示する第２表示部とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載のバッテリ用テスターは、前記第２の設定値よりも低い放電終止電圧を設定し、前記バッテリの電圧が上記放電終止電圧に達したときに放電を停止することを特徴としている。
【０００７】
【作用】
バッテリの劣化とともにその容量が低下するが、その容量は、フル充電状態にしたバッテリの電圧が第２の設定値に達するのに要する時間によって経験的に知ることができる。したがって、請求項１に記載のバッテリ用テスターにあっては、第２表示部に表示される時間によりバッテリの劣化の程度を知ることができる。また、前述のように、メモリ効果が生じたバッテリは、正常な状態のバッテリと比べて低いレベルで電圧が推移するから、第１の設定値に達する時間は、メモリ効果が生じたバッテリの方が正常な状態のバッテリよりも短い。よって、第２の設定値に達するのに要する時間と第１の設定値に達するのに要する時間とを対比することにより、当該バッテリにメモリ効果が生じているか否かを経験的に知ることができる。
【０００８】
請求項２に記載のバッテリ用テスターにあっては、バッテリの電圧が放電終止電圧に達するまで放電するから、放電停止電圧を適宜設定することにより、当該バッテリの容量を測定しつつメモリ効果を消失させて正常な状態に回復させることができる。そして、正常な状態に回復させたバッテリを再度充電して容量の測定を行うことにより、２回の放電における第１の設定値に達するまでの時間の差によってバッテリがメモリ効果を起こしていたか否かを知ることができる。
【０００９】
【実施例】
Ａ．実施例の構成
以下、図１ないし図６を参照して本発明の一実施例について説明する。図１はバッテリ用テスターの全体を示す斜視図である。図において符号１はテスター本体である。テスター本体１の後面にはバッテリケース２が取り付けられている。また、テスター本体１の後面には、テスター本体１の内部に設けられた回路に接続されたケーブルが引き出され、このケーブルの端部には端子４，４が接続されている。これら端子４，４は、バッテリケース２の底の上面に配置され、バッテリケース２にバッテリ５０（図３にのみ図示）を装着したときに、バッテリ５０の放電用の端子と接触するようになっている。さらに、テスター本体１の後面には、ＡＣ電源と接続するためのプラグ３が取り付けられている。
【００１０】
次に、テスター本体１の前面には、電源スイッチ１０が設けられ、この電源スイッチ１０をオンにすることにより、バッテリケース２に装着したフル充電状態にしたバッテリ５０の放電が開始される。また、テスター本体１の前面には、バッテリ５０の電圧が後述する第１の設定値Ｖ_１に達するまでの時間Ｔ_１を表示する第１表示部１２と、第２の設定値Ｖ_２に達するまでの時間Ｔ _２を表示する第２表示部１４とが設けられている。さらに、テスター本体１の前面には、バッテリ５０の公称電圧（例えば２４Ｖ）に応じて放電終止電圧の設定を変更するための電圧選択スイッチ１６が設けられている。
【００１１】
次に、実施例のバッテリ用テスターを動作させるコントローラ１００を図３を参照して説明する。図中符号１０１は制御回路、１０２は電源回路である。制御回路１０１は、電流検出部１０３から出力される電流検出信号に基づき、放電回路１０４に放電制御信号を出力する。このフィードバック制御により、バッテリ５０が放電する電流が予め定められた値となる。また、制御回路１０１は、計測表示回路１０５に計測制御信号を出力し、計測表示回路１０５は、第１表示部１２および第２表示部１４に放電開始からの時間を表示させる。ここで、第２表示部１４には、バッテリ５０の電圧が第２の設定値Ｖ _２に達するまでの時間Ｔ _２が表示される。また、第１表示部１２には、バッテリ５０の電圧が第２の設定値Ｖ_２よりも高い第１の設定値Ｖ_１に達するまでの時間Ｔ _１が表示される。これら第１の設定値Ｖ_１及び第２の設定値Ｖ_２は、制御回路１０１内のメモリ（図示略）に記憶されている。また、メモリは、バッテリ５０の放電を終了する条件である放電終止電圧も記憶している。
【００１２】
Ｂ．実施例の動作
次に、図４を参照して実施例のバッテリ用テスターの動作について説明する。まず、フル充電状態にしたバッテリ５０をバッテリケース２に挿入してバッテリ５０の放電用端子とバッテリ用テスターの端子４，４を接続し、次に、電源スイッチ１０をオンにする（ステップＳ１，Ｓ２）。次に、制御回路１０１は、バッテリ５０の電圧が放電終止電圧以下であるか否かを判定し（ステップＳ３）、放電終止電圧以下である場合には深放電を防止するために制御を終了する。
【００１３】
一方、バッテリ５０の電圧が放電終止電圧を上回る場合には放電を開始し（ステップＳ４）、バッテリ５０の電圧が第１の設定値Ｖ_１以下であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、第１の設定値Ｖ_１が例えば２６Ｖに設定されているとすると、図５に示すように、メモリ効果が生じているバッテリ５０では、放電開始後約２０分で第１の設定値Ｖ_１に達する。また、メモリ効果が生じていないバッテリ５０、あるいは、一度メモリ効果が生じたがその後の放電終止電圧までの放電によってメモリ効果が消失したバッテリ５０では、第１の設定値Ｖ_１に達するまでに約３５分を要し、この時間は、時間Ｔ _１として第１表示部１２に表示される（ステップＳ６）。
【００１４】
次に、ステップＳ７へ進み、バッテリ５０の電圧が第２の設定値Ｖ_２以下であるか否かを判定する。ここで、第２の設定値Ｖ_２が例えば２２Ｖに設定されているとすると、図５に示すように、メモリ効果が生じていないバッテリ５０では、放電開始後約４７分で第２の設定値Ｖ_２に達する。この時間は、時間Ｔ _２として第２表示部１４に表示され（ステップＳ８）、使用者は、表示された時間を見てバッテリ５０の劣化の程度を判断することができる。たとえば、図６に示すようなバッテリ５０の容量と放電時間の対比図をもとに、バッテリ５０の容量が新しい状態の何割まで低下しているかを判断することができる。次に、バッテリ５０の電圧が放電終止電圧以下となるまで放電を継続し、放電終止電圧となったら制御を終了する（ステップＳ９，Ｓ１０）。これにより、バッテリ５０にメモリ効果が生じていた場合であっても正常な状態に回復する。
【００１５】
バッテリ５０にメモリ効果が生じているか否かを判断するために、第２の設定値Ｖ₂に達するまでの時間Ｔ₂と、第１の設定値Ｖ₁に達するまでの時間Ｔ₁との対照表を用意することができる。たとえば、時間Ｔ₂に対して時間Ｔ₁をある範囲で設定し、その範囲内のときにメモリ効果が生じていると判断する。あるいは、そのような対照表をメモリに記憶させておき、時間Ｔ₁およびＴ₂に基づいて制御回路１０１がメモリ効果の有無を判定するように構成することもできる。また、その場合には、メモリ効果の有無を表示する表示部を設けることもできる。
【００１６】
上記構成のバッテリ用テスターにおいては、第２表示部１４に表示される時間Ｔ₂によりバッテリ５０の劣化の程度を知ることができるのは勿論のこと、第２の設定値Ｖ₂に達するのに要する時間Ｔ₂と第１の設定値Ｖ₁に達するのに要する時間Ｔ₁とを対比することにより、当該バッテリ５０にメモリ効果が生じているか否かを知ることができる。
【００１７】
特に、上記実施例においては、バッテリ５０の電圧が放電終止電圧に達するまで放電するから、当該バッテリ５０の容量を測定しつつメモリ効果を消失させて正常な状態に回復させることができる。そして、正常な状態に回復させたバッテリ５０を再度充電して容量の測定を行うことにより、第１の設定値Ｖ₁に達するまでの時間Ｔ₁の差によってもバッテリ５０がメモリ効果を起こしていたか否かを知ることができる。さらに、上記実施例では電圧選択スイッチ１６を設けているので、種々のバッテリの容量の測定及びメモリ効果の有無の判定を行うことができる。
【００１８】
なお、上記実施例では第１表示部１２と第２表示部１４に表示される時間Ｔ_１，Ｔ_２を目視で確認して測定する構成であるが、それら時間Ｔ_１，Ｔ_２あるいはそれらに加えて劣化の程度やメモリ効果の有無を表示部に表示したり、グラフや表にしてプリントアウトするように構成することができる。また、電圧選択スイッチ１６により放電終止電圧を変更するように構成しているが、第１の設定値Ｖ_１や第２の設定値Ｖ_２も変更されるように構成することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、第２表示部に表示される時間によりバッテリの劣化の程度を知ることができるのは勿論のこと、第２の設定値に達するのに要する時間と第１の設定値に達するのに要する時間とを対比することにより、当該バッテリにメモリ効果が生じているか否かを知ることができる（請求項１）。また、バッテリの容量を測定しつつメモリ効果を消失させて正常な状態に回復させることができ、しかも、正常な状態に回復させたバッテリを再度充電して容量の測定を行うことにより、第１の設定値に達するまでの時間の差によってバッテリがメモリ効果を起こしていたか否かを知ることができる（請求項２）。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のバッテリ用テスターを示す斜視図である。
【図２】実施例のバッテリ用テスターを分解して示す斜視図である。
【図３】バッテリ用テスターの制御回路を示すブロック図である。
【図４】バッテリ用テスターの動作を示すフローチャートである。
【図５】バッテリの放電時間と電圧との関係を示す線図である。
【図６】放電終止電圧に達するまでの時間とバッテリの容量との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１２第１表示部
１４第２表示部
１６電圧選択スイッチ
５０バッテリ

Claims

フル充電状態にしたバッテリを放電する放電部と、
上記バッテリの電圧を検出する電圧検出部と、
上記バッテリの放電を開始してから電圧の第１の設定値に達するまでの時間を表示する第１表示部と、
上記バッテリの放電を開始してから上記第１の設定値よりも低い第２の設定値に達するまでの時間を表示する第２表示部とを備えたことを特徴とするバッテリ用テスター。
前記第２の設定値よりも低い放電終止電圧を設定し、前記バッテリの電圧が上記放電終止電圧に達したときに放電を停止することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ用テスター。