JP5515181B2

JP5515181B2 - バッテリーテスター

Info

Publication number: JP5515181B2
Application number: JP2011087912A
Authority: JP
Inventors: 賢芳盛; 遠誠蕭
Original assignee: 昶懋國際股▲分▼有限公司
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: JP2012220390A

Description

本発明は、バッテリーテスターに関し、より詳細には高精度な検出結果を提供するバッテリーテスターに関する。

市場には、異なる能力を有する多くのタイプの充電式バッテリーが存在する。バッテリーテスターは、充電式バッテリーの状態を決定すべく、充電式バッテリーの残留容量を検出するために使われる。しかしながら、異なる充電式バッテリーを検出するために、従来のバッテリーテスターは１つの方法しか使わず、不正確なテスト結果を生じ易い。

一般的に、従来のバッテリーテスターは、充電式バッテリーの状態を検出するために、１／２コールドクランキングアンペア（以下ＣＣＡと称す。）テスト方法を使用する。この方法は、（ａ）１５秒間、１／２ＣＣＡアンペアの電流を流す負荷をつなぐことによってバッテリーを放電すべく、前記負荷を該バッテリーの２つの電極に付加すること、及び（ｂ）放電グラフによってバッテリーの状態を決定することのステップを有する。

前記バッテリーテスターによって実施された従来のテスト方法では、負荷抵抗及び該負荷抵抗をバッテリーに接続する時間は、固定されている。そのため、前記バッテリーテスターがそれぞれ異なる能力を有する充電式バッテリーを検出する場合、放電グラフの数値は正確ではない。従来のバッテリーテスターの前記テスト精度は、すべての充電式バッテリーに理想的ではない。前記欠点を克服すべく、本発明は、前記した問題を緩和しあるいは除去するために、高精度のバッテリーテスターを提供する。本発明の従来技術は下記の非特許文献１（電子ブック）の３０頁に示されている。

″BATTERY SERVICEMANUAL″Battery Council International(BCI),pp30, URL：WWW. batterycouncil.org

前記欠点を克服すべく、本発明は、前記した問題を緩和しあるいは除去するために、高精度のバッテリーテスターを提供する。

従来のバッテリーテスターの前述した欠点に鑑み、本発明の主たる目的は、高精度なバッテリーテスターを提供することにある。

バッテリーテスターは、入力装置及び２本の検出用電線が設けられたケーシングと、マイクロプロセッサーと、負荷ユニットと、バッテリーパワー状態検出ユニットとを備える。前記マイクロプロセッサーは、CCA_Bと、前記バッテリー電圧と、前記入力装置から入力される１／ＮのＣＣＡ及び負荷時間とに従って、バッテリーのための確定負荷時間を決定するために、内部に重要な決定プロセスを格納する。従って、バッテリーテスターは、異なるCCA_Bのバッテリーを検出し、正確な検出結果をもたらす。

本発明の他の目的、利点及び斬新な特徴は、添付図面に関連しての以下の詳細な説明から、より明白になるであろう。

本発明に係るバッテリーテスターの斜視図である。本発明に係るバッテリーテスターの機能ブロック図である。図１に示されたテスターで実施される重要な決定プロセスのフローチャートである。本発明に係るバッテリーテスターの検査グラフである。本発明に係る検出プロセスのフローチャートである。

図１及び図２を参照するに、本発明に係るバッテリーテスターの好適な実施例は、ケーシング１０、マイクロプロセッサー２０、負荷ユニット２１、スイッチ２１１及びバッテリーパワー状態検出ユニット２２を備える。

ケーシング１０には、入力装置１１及び２本の検出用電線１２が設けられている。ユーザは、入力装置１１を用いて特定のバッテリー容量を選択する。検出用電線１２は、バッテリー３０の２つの電極３１にそれぞれ電子的に接続される。好適な実施例では、２本の検出用電線１２は、バッテリー３０の２つの電極３１をそれぞれ挟み込む。ケーシング１０には、さらにディスプレイ１３、コンピュータコネクタ１４及びアラーム１５が設けられている。コンピュータコネクタ１４は、コンピュータ又は携帯電話などの外部の電子機器を接続するために使われる。

マイクロプロセッサー２０は、その内部に、重要な決定プロセスと、検出プロセスとを構築する。

負荷ユニット２１は、マイクロプロセッサー２０と、２本の電線１２とに電子的に接続されている。前記負荷ユニットは、バッテリー３０の電圧及び電流変化を検出すべく、２本の電線１２を経てバッテリー３０の電極３１に電子的に接続されており、結果的に前記電圧及び電流の両値でマイクロプロセッサー２０に反応する。

スイッチ２１１は、検出用電線１２の一本と負荷ユニット２１との間で電子的に接続されており、マイクロプロセッサー２０によって制御を受ける。

バッテリーパワー状態検出ユニット２２は、前記バッテリー電圧値及び／又は電流値を検出するために、検出用電線１２とマイクロプロセッサー２０との間に電子的に接続されている。さらに、バッテリーパワー状態検出ユニット２２は、マイクロプロセッサー２０に内蔵することができる。

さらに、図３を参照するに、マイクロプロセッサー２０)は、前記重要な決定プロセスを実行し、前記重要な決定プロセスは、次の以下のステップを備える。
（ａ）前記入力装置(11)から入力されたＣＣＡ_Ｂを得て、前記バッテリーパワー状態ユニット２２から前記バッテリー３０の前記バッテリー電圧（Ｖ_Ｂ）を得て、前記入力装置１１から入力された１／ＮＣＣＡ及び負荷時間（Ｔ_ＬＯＡＤ）を得ること（Ｓ１０）、
（ｂ）前記負荷ユニット２１を前記バッテリー３０に接続し、その後前記バッテリーパワー状態検出ユニット２２から前記バッテリー３０の前記バッテリー電流I_B を読み取ること（Ｓ１１）、
（ｃ）前記バッテリー３０のための確定負荷時間を決定するために、前記バッテリー電流Ｉ_Ｂ、前記CCA_B, 前記1/N CCA、および前記負荷時間(T_LOAD)を用いて、負荷時間の等式を計算し、その等式は、
｛(CCA _B ×1/N) / I _B ｝×Ｔ _ＬＯＡＤ
であり(S12)、そして、
（ｄ）検出波形を得るために検出プロセスを実行すること（Ｓ１３）の各ステップである。

（例１）
ユーザが、CCA_B=12 V/1000 CCA, 1/N CCA= 1/2 CCA, T_LOAD=15sec及び固定抵抗値（０．１２Ω）の負荷ユニット２１を用いて現バッテリー３０のバッテリー状態を検出する場合には、マイクロプロセッサー２０は先ずスイッチ２１１を入れ、そして、負荷ユニット２１をバッテリー３０につなげる。それにより、マイクロプロセッサー２０はバッテリー電流（ＩＢ＝１００Ａ）を得る。異なる能力を有するバッテリーは異なる負荷時間を必要とするので、プロセッサ２０は、負荷時間、｛[１０００×（１／２）]／１００｝×１５＝７５秒の等式を計算する。したがって、１２Ｖ/１０００ＣＣＡの現バッテリー３０のための適切な確定負荷時間は７５秒である。

（例２）
ユーザがCCA_B=12V/900 CCA, 1/N CCA=1/3 CCA, T_LOAD=20sec及び固定抵抗値（０．０８Ω）の負荷ユニット２１を用いて現バッテリー３０のバッテリー状態を検出する場合には、マイクロプロセッサー２０は先ずスイッチ２１１を入れ、そして、負荷ユニット２１をバッテリー３０につなげる。それにより、マイクロプロセッサー２０はバッテリー電流（ＩＢ＝１５０Ａ）を得る。プロセッサ２０は、負荷時間、｛[９００×（１／３）]／１５０｝×２０＝４０秒の等式を計算する。したがって、１２Ｖ/９００ＣＣＡの現バッテリー３０のための適切な確定負荷時間は４０秒である。

前記２つの例によれば、前記バッテリーテスターは固定負荷ユニットを使用するが、確定負荷時間は、前記バッテリーのCCA_Bと1/N CCAと前記負荷時間とによって決定される。検出プロセスでは、前記バッテリーは検出曲線に従って確定負荷時間の間、継続的に放電することができ、前記マイクロプロセッサーは、電圧しきい値を予め設定し、そして、検出波形に従って前記バッテリーの状態を分析するのに十分な放電パワー状態と当該高精度の検出波形とを得る。

図１、４及び５を参照するに、マイクロプロセッサー２０によって得られた検出波形及び検出プロセスのフローチャートが示されている。検出プロセスでは、バッテリー３０は、最初に全容量に充電され、充電器から取り外される。マイクロプロセッサー２０は、スイッチ２１１を入れ、そして、負荷ユニット２１はバッテリー３０に接続される。マイクロプロセッサー２０は負荷ユニット２１及びバッテリーパワー状態検出ユニット２２を通してバッテリー３０の電圧を検出し、更に、バッテリー３０の現在の電圧が電圧しきい値(Ve2)に達するかどうかを監視する。現在の電圧が前記電圧しきい値(Ve2)を達する時に、マイクロプロセッサー２０はスイッチ211を切り離し、負荷ユニット２１は前記バッテリーから切り離される（Ｓ２０）。したがって、バッテリー３０は、浮遊充電電圧を全く有しない。次に、バッテリー３０の複数の電圧値と電流値とを検出するために、負荷ユニット２１がバッテリー３０に選択的に接続される（Ｓ２１）。最終的に、検出波形は電圧値及び／又は電流値によって完成され、前記マイクロプロセッサーは前記検出波形によってバッテリー状態を決定する（Ｓ２２）。

本発明の多くの特徴及び利点が、本発明の構成及び作用の詳細と共に、前述の説明に記述されたが、開示は例示に過ぎない。変更は、細部にわたって、特に、付加された特許請求の範囲の用語の広義の一般的な意味によって示された充分な範囲に至る本発明の原理内で、部分の形状、寸法及び配置についてなすことができる。

１０ケーシング
１１入力装置
１２検出用電線
１３ディスプレイ
１４コンピュータコネクタ
１５アラーム
２０マイクロプロセッサー
２１負荷ユニット
２２バッテリーパワー状態検出ユニット
３０バッテリー
３１バッテリー電極
２１１スイッチ

Claims

入力装置(11)を備えたケーシング(10)と、2本の検出用電線(12)と、マイクロプロセッサー(20)と、負荷ユニット(21)と、バッテリーパワー状態検出ユニット(22)とからなる高精度バッテリーテスターであって、
前記入力装置(11)は、異なるCCA _B の各値と、異なる1/N CCA の各値と、異なる負荷時間(T _ＬＯＡＤ )の各値を提供し、そして、
前記２本の検出用電線(12)は、バッテリー(30)の2つの電極(31)にそれぞれ接続し、
前記マイクロプロセッサー(20)は、重要な決定プロセスを内部に構築し、
前記マイクロプロセッサー(20)は、
前記マイクロプロセッサー(20)に電子的に接続され、前記検出用電線(12)に電子的に接続された前記負荷ユニット(21)と、
前記検出用電線(12)の１本と前記負荷ユニット(21)との間に電子的に接続され、前記マイクロプロセッサー(20)によって制御を受けるスイッチ(211)と、
前記バッテリー(30)のバッテリー電圧(V_B)及びバッテリー電流(I_B)を検出するために前記マイクロプロセッサー(20)に電子的に接続され、前記バッテリー電圧及び前記バッテリー電流を前記マイクロプロセッサー(20)に伝える前記バッテリーパワー状態検出ユニット(22)とを含み、
前記マイクロプロセッサー(20)は、前記重要な決定プロセスを実行し、前記重要な決定プロセスは、
（ａ）前記入力装置(11)からCCA_B を得て、前記バッテリーパワー状態ユニット(22)から前記バッテリーの前記バッテリー電圧（V_B ）を得て、前記入力装置(11)から前記1/N CCA及び前記負荷時間（T_ＬＯＡＤ）を得ること(S10)、
（ｂ）前記負荷ユニット(21)を前記バッテリー(30)に接続し、その後前記バッテリーパワー状態検出ユニット(22)から前記バッテリー(30)の前記バッテリー電流I_B を読み取ること(S11)、
（ｃ）前記バッテリー(30)のための確定負荷時間を決定するために、前記バッテリー電流I_B、前記CCA_B , 前記1/N CCA、および前記負荷時間(T_ＬＯＡＤ )を用いて、負荷時間の等式を計算し、その等式は、
｛［CCA _B ×（1/N）］/I _B ｝×Ｔ _ＬＯＡＤ
であり(S12)、そして、
（ｄ）検出波形を得るために検出プロセスを実行すること(S13).
の各ステップを含む、バッテリーテスター。
前記マイクロプロセッサー(20)は、さらに検出プロセスを構築し、該検出プロセスは、
（ａ）前記バッテリー(30)を全容量に充電し、充電器から前記バッテリー(30)を取り外すこと(S20)、
（ｂ）前記バッテリー(30)を放電すべく前記負荷ユニット(21)に接続し、そして前記バッテリー(30)の電圧を監視すること(S20)、
（ｃ）前記バッテリー(30)の現在の電圧が電圧しきい値よりも低くなったときに前記バッテリー(30)から前記負荷ユニット(21)を切り離すこと(S20)、
（ｄ）前記バッテリー(30)の複数の電圧値と電流値とを検出するために、前記負荷ユニット(21)を前記バッテリー(30)に選択的に接続すること(S21)、及び
（ｅ）前記電圧値及び前記電流値によって前記検出波形を完成すること
の各ステップを含む、請求項１に記載のバッテリーテスター。
前記ケーシングには、さらに、ディスプレイ(13)、コンピュータコネクタ(14)及びアラーム(15)が設けられている、請求項２に記載のバッテリーテスター。