JPH09283188A - 測定方法及び測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池を使用して各種測定を行う場合に、必要
な特性を迅速に測定できるようにする。 【解決手段】 予め用意された基準となる電池と充電装
置と負荷装置との少なくとも２つを組み合わせて、充電
又は放電を行い、そのときの特性を記憶し、記憶された
特性を再現する再現回路を用意して、この再現回路によ
り電池特性，充電特性，負荷特性の少なくともいずれか
１つを再現させて、特性の測定を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、２次電池などの電
池や、その電池と組み合わせて使用される充電装置や負
荷装置の特性を測定するのに好適な測定方法及び測定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リチウムイオン電池，ニッケルカ
ドミウム電池，ニッケル水素電池などの２次電池は、こ
の電池の特性や、この２次電池と組み合わせて使用され
る充電装置や負荷装置の動作特性を測定して、使用する
上で問題ない特性であるかチェックする必要があった。

【０００３】図２９は、従来のこの種の測定を行う構成
の一例を示す図で、充電装置１に２次電池２を接続する
と共に、この２次電池２からの電源で作動する装置であ
る負荷装置３を、２次電池２に接続する。この状態で、
充電装置１と２次電池２との間に、電圧，電流などを測
定する測定回路４を接続する。また、２次電池２と負荷
装置３との間に、電圧，電流などを測定する測定回路５
を接続する。

【０００４】そして、各測定回路４，５での測定結果を
記憶装置６に記憶させ、その記憶された測定値を、記憶
装置６に接続された演算装置７での演算で解析して、そ
の解析結果を、プリンタ８によりプリントアウトさせ
る。

【０００５】このようにして測定を行うことで、充電装
置と２次電池とを組み合わせて充電を行った場合のそれ
ぞれの状態や、２次電池と負荷装置とを組み合わせて放
電を行った場合のそれぞれの状態を、測定することがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
充電装置や負荷装置と２次電池とを組み合わせて特性を
測定する作業を行うためには、組み合わせる各装置が必
要であった。即ち、例えば２次電池の充電特性や放電特
性を測定するためには、充電装置や負荷装置が必要であ
り、２次電池に測定回路を接続しただけでは特性の正確
な測定を行うことは不可能であった。また、充電装置や
放電装置と２次電池とが、離れた場所で試作されたよう
な場合でも、それぞれの装置を測定を行う箇所に持ち込
まないと、測定が不可能であった。

【０００７】また、２次電池や充電装置，負荷装置の特
性を測定する際には、実際に２次電池の充電や放電を行
う作業を行うので、２次電池の充電や放電に要する時間
が測定に必要であり、必要とする測定データが得られる
までに多大な時間が必要であった。即ち、一般に２次電
池は充電に数十分から数時間が必要で、放電する際にも
同様の時間をかけて行われるので、例えば必要な測定デ
ータとして、満充電時の近傍だけのデータが必要な場合
でも、用意された電池を数時間かけて満充電状態となる
まで充電する必要があり、効率の悪い測定作業であっ
た。

【０００８】本発明はこれらの点に鑑み、電池を使用し
て各種測定を行う場合の不都合を解決することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、予め用意され
た基準となる電池と充電装置と負荷装置との少なくとも
２つを組み合わせて、充電又は放電を行い、そのときの
特性を記憶し、記憶された特性を再現する再現回路を用
意して、この再現回路により電池特性，充電特性，負荷
特性の少なくともいずれか１つを再現させて、特性の測
定を行うようにしたものである。

【００１０】かかる処理によると、再現回路に被測定物
（電池，充電装置，負荷装置のいずれか）を接続するだ
けで、任意の特性を測定することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１〜
図２８を参照して説明する。

【００１２】図１は本例の測定処理を行う全体構成を示
す構成図である。以下その構成について説明すると、本
例の場合には、まず基準となる充電装置１１と、基準と
なる２次電池１２と、基準となる負荷装置１３を用意す
る。この場合の充電装置１１としては、例えば商用交流
電源を整流・変圧して充電電流を生成させる装置とす
る。そして、２次電池１２としては、リチウムイオン電
池などの所定の充放電特性を有する２次電池（この２次
電池には保護回路などの付属する回路が内蔵されている
場合もある）を使用する。そして、負荷装置１３として
は、２次電池１２からの電源によって作動（場合によっ
ては充電装置１１からの電源によっても作動）する各種
電子機器（例えば無線通信端末，オーディオ機器，映像
機器など）を使用する。但し、負荷装置の場合には、上
述した機器と同様の特性で電力を消費する抵抗器などに
よる単純な回路とされる場合もある。

【００１３】そして、充電装置１１から２次電池１２が
充電できるように接続すると共に、２次電池１２からの
放電で負荷装置１３が作動できるように接続する。そし
て、充電装置１１と２次電池１２との間に、測定回路１
４を接続する。また、２次電池１２と負荷装置１３との
間に、測定回路１５を接続する。それぞれの測定回路１
４，１５では、例えば電流及び電圧を測定する。そし
て、それぞれの測定回路１４，１５で測定したデータ
を、測定データ記憶装置１６に供給して記憶させる。

【００１４】この測定データ記憶装置１６では、供給さ
れる測定データを、所定時間毎に記憶する処理を行う。
この測定データ記憶装置１６には、プリンタ１７が接続
してあり、記憶データをプリントアウトすることもでき
る。なお、本例の測定データ記憶装置１６は、充電装置
１１，２次電池１２，負荷装置１３の特性を、複数種類
記憶できるようにしてあり、測定時には条件を変えて
（即ち充電電流，放電電流などを変えて）、少なくとも
２種類の特性を測定して記憶するようにしてある。

【００１５】そして、測定データ記憶装置１６に記憶さ
れた測定データに基づいて特性の予測を行う予測データ
設定装置１８が設けてある。この予測データ設定装置１
８での予測処理については後述する。

【００１６】そして本例においては、電池特性再現回路
２０と、充電特性再現回路３０と、負荷特性再現回路４
０とが用意してあり、それぞれの回路２０，３０，４０
で、測定データ記憶装置１６に記憶された測定データ又
は予測データ設定装置１８で設定された予想データによ
る特性を再現できるようにしてある。

【００１７】図２は、電池特性再現回路２０の構成を示
す図で、この電池特性再現回路２０は、可変定電圧回路
２１と、定電流負荷可変回路２２とが並列に接続してあ
る。そして、この電池特性再現回路２０の正極側端子２
０ａと可変定電圧回路２１，定電流負荷可変回路２２と
の間に、インピーダンス可変回路２３が接続してある。
そして、可変定電圧回路２１で設定される電圧値と、定
電流負荷可変回路２２で設定される電流値と、インピー
ダンス可変回路２３で設定されるインピーダンス値が、
制御回路２４により制御される。この制御回路２４は、
例えばマイクロコンピュータで構成され、測定データ記
憶装置１６から供給される測定データ又は予想データ設
定装置１８から供給される予測データにより、各回路２
１，２２，２３で設定される値が決まる。

【００１８】また、この電池特性再現回路２０の正極側
端子２０ａと負極側端子２０ｂとの間には、電圧検出回
路２５が接続してあり、負極側端子２０ｂと可変定電圧
回路２１，定電流負荷可変回路２２との間には、電流検
出回路２６が接続してある。そして、電圧検出回路２５
及び電流検出回路２６で検出した値を、制御回路２４に
供給するようにしてある。制御回路２４では、この検出
回路２５，２６で検出される電圧及び電流に基づいて、
可変定電圧回路２１，定電流負荷可変回路２２，インピ
ーダンス可変回路２３で設定される値が、設定された値
であるか判断し、設定された値でない場合には設定値の
補正を行う。

【００１９】また、制御回路２４には、タイマ回路２７
が接続してあり、タイマ回路２７で時間の経過をカウン
トできるようにしてある。

【００２０】ここで、電池特性再現回路２０で再現され
る電池特性の一例を図３に示す。この図は、電池からの
放電を再現する際の特性例を示す図で、例えば１Ｃの放
電レートで放電させた場合（即ち電池の容量がＸｍＡｈ
である場合にＸｍＡの電流で放電させたとき）を再現さ
せる場合には、測定データ記憶装置１６（又は予想デー
タ設定装置１８）から供給される同じ放電レートでの特
性値（電流値及び電圧値）に基づいて、定電流負荷可変
回路２２で設定させる電流値をＸｍＡの一定値とすると
共に、可変定電圧回路２１で設定させる電圧値を、図３
に１Ｃとして示すように、時間Ｔの経過に伴って電圧Ｖ
を変化させる。なお、放電レートが１Ｃの場合には、約
１時間で電圧が０Ｖになる放電特性である。

【００２１】そして、例えば放電レートを０．２Ｃ（即
ち１Ｃの１／５の電流で放電させたとき）で放電させた
場合の特性を再現させる場合には、定電流負荷可変回路
２２で設定させる電流値をＸ／５ｍＡの一定値とすると
共に、可変定電圧回路２１で設定させる電圧値を、図３
に０．２Ｃとして示すように、時間Ｔの経過に伴って電
圧Ｖを変化させる。

【００２２】次に、充電特性再現回路３０について説明
する。図４は、充電特性再現回路３０の構成を示す図
で、この充電特性再現回路３０は、所定の電源を出力す
る電源供給回路３１が用意され、電源供給回路３１の出
力が、可変定電流回路３２及び可変定電圧回路３３を介
して、正極側端子３０ａに供給される。ここで、可変定
電流回路３２及び可変定電圧回路３３は、制御回路３４
により出力電流及び出力電圧が制御される。この制御回
路３４に、例えばマイクロコンピュータで構成され、測
定データ記憶装置１６から供給される測定データ又は予
想データ設定装置１８から供給される予測データによ
り、各回路３２，３３で設定される値が決まる。

【００２３】また、この充電特性再現回路３０の正極側
端子３０ａと負極側端子３０ｂとの間には、電圧検出回
路３５が接続してあり、負極側端子３０ｂと電圧供給回
路３１との間には、電流検出回路３６が接続してある。
そして、電圧検出回路３５及び電流検出回路３６で検出
した値を、制御回路３４に供給するようにしてある。制
御回路３４では、この検出回路３５，３６で検出される
電圧及び電流に基づいて、可変定電流回路３２及び可変
定電圧回路３３で設定される値が、設定された値である
か判断し、設定された値でない場合には設定値の補正を
行う。

【００２４】また、制御回路３４には、タイマ回路３７
が接続してあり、タイマ回路３７で時間の経過をカウン
トできるようにしてある。

【００２５】ここで、充電特性再現回路３０で再現され
る電池特性の一例を図５に示す。この図は、電池（リチ
ウムイオン電池）に充電電流を供給する充電装置の特性
を再現する際の特性例を示す図で、時間Ｔの経過に伴う
電流Ｉ及び電圧Ｖの変化を、充電レート１Ｃの場合の例
と、充電レート０．５Ｃの場合の例を示す。このリチウ
ムイオン電池の場合には、最初に充電電流Ｉを一定とす
る定電流充電が行われ、この定電流充電により充電電圧
が増加して所定値になると、その所定電圧を維持する定
電圧充電が行われる。

【００２６】次に、負荷特性再現回路４０について説明
する。図６は、負荷特性再現回路４０の構成を示す図
で、この負荷特性再現回路４０は、正極側端子４０ａ
が、スイッチ４１を介して定電圧負荷回路４２，定電流
負荷回路４３，定電力負荷回路４４の一端と接続してあ
り、各負荷回路４２，４３，４４の他端が負極側端子４
０ｂと接続してある。この各負荷回路４２，４３，４４
は、制御回路４５により負荷電圧，負荷電流及び負荷電
力が制御される。この制御回路４５は、例えばマイクロ
コンピュータで構成され、測定データ記憶装置１６から
供給される測定データ又は予想データ設定装置１８から
供給される予測データにより、各回路４２，４３，４４
で設定される値が決まる。

【００２７】また、この負荷特性再現回路４０は、各負
荷回路４２，４３，４４と並列に電圧検出回路４６が接
続してあり、各負荷回路４２，４３，４４と負極側端子
４０ｂとの間に、電流検出回路４７が接続してある。そ
して、電圧検出回路４６及び電流検出回路４７で検出し
た値を、制御回路４５に供給するようにしてある。制御
回路４５では、この検出回路４６，４７で検出される電
圧及び電流に基づいて、各負荷回路４２，４３，４４で
設定される負荷電圧，負荷電流，負荷電力が、設定され
た値であるか判断し、設定された値でない場合には設定
値の補正を行う。

【００２８】また、制御回路４５には、タイマ回路４８
が接続してあり、タイマ回路４８で時間の経過をカウン
トできるようにしてある。

【００２９】ここで、負荷特性再現回路４０で再現され
る負荷特性の一例を図７に示す。この図は、電池により
駆動される電子機器である負荷装置の特性を再現する際
の特性例を示す図で、時間Ｔの経過に伴う電流Ｉ₁ ，Ｉ
₂ 及び電圧Ｖの変化を示す。ここで、電流Ｉ₁ は定電流
負荷とした場合の例で、一定電流を維持する。また、電
流Ｉ₂ は、定電力負荷時の例で、ここでは負荷電圧Ｖが
図７に示すように順次減少するように変化する場合の例
で、電圧Ｖの変化に反比例して電流Ｉ₂ が増加する。

【００３０】本例においては、このように構成される電
池特性再現回路２０，充電特性再現回路３０及び負荷特
性再現回路４０を使用して、被測定物である充電装置１
１ａ，２次電池１２ａ及び負荷装置１３ａ（図１参照）
の特性の測定を行う。

【００３１】具体的には、例えば充電装置１１ａが被測
定物である場合には、図８に示すように、電池特性再現
回路２０に充電装置１１ａを接続し、この電池特性再現
回路２０と充電装置１１ａとの間に、電圧検出回路５１
及び電流検出回路５２を接続する。そして、この電圧検
出回路５１及び電流検出回路５２の検出データを、測定
データ評価装置５３に供給して、評価させる。この測定
データ評価装置５３は、例えばマイクロコンピュータで
構成され、図１に示す測定データ記憶装置１６又は予想
データ設定装置１８から測定データ又は予想データが基
準データとして供給され、この供給される基準データ
と、電圧検出回路５１及び電流検出回路５２の検出デー
タより得た測定データとの偏差などを算出して、その算
出結果を表示させる。

【００３２】また、負荷装置１３ａが被測定物である場
合には、図９に示すように、電池特性再現回路２０に負
荷装置１３ａを接続し、この電池特性再現回路２０と負
荷装置１３ａとの間に、電圧検出回路５１及び電流検出
回路５２を接続する。そして、この電圧検出回路５１及
び電流検出回路５２の検出データを、測定データ評価装
置５３に供給して、評価させる。そして、図１に示す測
定データ記憶装置１６又は予想データ設定装置１８から
供給される基準データと、電圧検出回路５１及び電流検
出回路５２の検出データより得た測定データとの偏差な
どを算出して、その算出結果を表示させる。

【００３３】また、２次電池１２ａが被測定物である場
合で、その充電特性を測定する場合には、図１０に示す
ように、充電特性再現回路３０を、測定回路５４（この
測定回路５４では電圧，電流を検出する）を介して２次
電池１２ａに接続する。そして、測定回路５４に接続さ
れた測定データ評価装置（図示せず）で、図１に示す測
定データ記憶装置１６又は予想データ設定装置１８から
供給される基準データと、測定データとの偏差などを算
出して、その算出結果を表示させる。

【００３４】また、２次電池１２ａが被測定物で、放電
特性を測定する場合には、図１１に示すように、負荷特
性再現回路４０を、測定回路５４（この測定回路５４で
は電圧，電流を検出する）を介して２次電池１２ａに接
続する。そして、測定回路５４に接続された測定データ
評価装置（図示せず）で、図１に示す測定データ記憶装
置１６又は予想データ設定装置１８から供給される基準
データと、測定データとの偏差などを算出して、その算
出結果を表示させる。

【００３５】なお、２次電池１２ａに、同時に充電特性
再現回路３０と負荷特性再現回路４０とを接続して、測
定を行っても良い。

【００３６】また、特性再現回路どうしを接続して、測
定を行う場合もある。即ち、例えば図１２に示すよう
に、電池特性再現回路２０と負荷特性再現回路４０と
を、測定回路５４ａを介して接続すると共に、電池特性
再現回路２０と充電特性再現回路３０とを、測定回路５
４ｂを介して接続する。この場合、測定回路５４ａ，５
４ｂは、それぞれ放電電流，電圧と充電電流，電圧を測
定する回路で、それぞれで測定したデータを、測定デー
タ評価装置（図示せず）に供給する。そして、各再現回
路２０，３０，４０には、測定データ記憶装置１６又は
予想データ設定装置１８から供給される測定データ又は
予想データを、任意の特性で設定させ、各特性での組み
合わせ状態を、測定データ評価装置で評価させる。

【００３７】なお、このように特性再現回路どうしを接
続して、測定を行う場合には、２次電池の周囲に接続さ
れる回路の特性の評価を行うこともできる。例えば、２
次電池の出力を、負荷装置に供給する場合に、変圧，定
電圧化などの何らかの処理を電源回路で行うとする。こ
のとき、図１３に示すように、電池特性再現回路２０の
出力を、電源回路５６，測定回路５４を介して負荷特性
再現回路４０に供給させ、電池特性再現回路２０と負荷
特性再現回路４０とで、それぞれ所定の電池特性及び負
荷特性を再現させる。そして、測定回路５４に接続され
た測定データ評価装置５５で、測定される状態を評価さ
せ、電源回路５６の特性や効率などを評価させる。

【００３８】また、図１４に示すように、２次電池に接
続される保護回路（接続された電池への異常電流などの
規制や短絡時の保護などを行う回路）の特性の評価を行
うようにしても良い。即ち、図１４に示すように、電池
特性再現回路２０の出力を、２次電池用の保護回路５７
と測定回路５４を介して負荷特性再現回路４０に供給さ
せ、電池特性再現回路２０と負荷特性再現回路４０と
で、それぞれ所定の電池特性及び負荷特性を再現させ
る。そして、測定回路５４に接続された測定データ評価
装置５５で、測定される状態を評価させ、保護回路５７
の特性や動作状態などを評価させる。

【００３９】次に、一実施例による測定動作を、図１５
〜図１８のフローチャートを参照して説明する。

【００４０】本例においては、まず測定データ記憶装置
１６（図１参照）に、基準となる測定データを記憶させ
る作業を行う。即ち、基準となる充電装置１１，２次電
池１２，負荷装置１３の内で、少なくとも充電装置１１
と２次電池１２との組み合わせによる充電時の特性又は
２次電池１２と負荷装置１３との組み合わせによる放電
時の特性、或いは充電装置１１，２次電池１２，負荷装
置１３の組み合わせによる充電，放電双方の特性の測定
を行い、その測定データを、測定データ記憶装置１６に
記憶させる。そして、この記憶されたデータを使用し
て、用意された再現回路２０，３０，４０に記憶された
データを設定させて、特性の測定を行う。

【００４１】ここまでの処理を、図１５のフローチャー
トに示すと、まず充電装置１１と２次電池１２との組み
合わせによる充電動作又は２次電池１２と負荷装置１３
との組み合わせによる放電動作（又は充電動作と放電動
作）を開始させる（ステップ１０１）。そして、測定回
路１４，１５で電圧，電流などの特性を測定させる（ス
テップ１０２）。そして、測定した特性値を測定データ
記憶装置１６に記憶させる（ステップ１０３）。なお、
ステップ１０１での充電動作又は放電動作としては、一
定の充電（放電）レートで行い、ステップ１０３での特
性の記憶としては、所定時間毎に（例えば１分毎に）、
そのときの電圧値，電流値などの測定値を記憶する。そ
して、この基準となる充電（放電）時の特性値の記憶
を、複数回（少なくとも２回）行い、それぞれのときに
充電レート（又は放電レート）を変化させる。例えば、
１回目には１Ｃの充電レートで充電させた場合の、特性
値を充電開始から終了まで測定させて、記憶装置１６に
記憶させ、２回目には０．２Ｃの充電レートで充電させ
た場合の、特性値を充電開始から終了まで測定させて、
記憶装置１６に記憶させる。

【００４２】そして、この基準となる特性の記憶作業が
全て終了したか否か判断し（ステップ１０４）、続いて
実際作業を開始させる場合には、測定データ記憶装置１
６に記憶された測定値を読出して（ステップ１０５）、
必要とする再現回路（再現回路２０，３０，４０のいず
れか）に設定させる（ステップ１０６）。この再現回路
への設定としては、基準となる特性の測定時と同様に、
記憶された特性値を所定時間毎に順に読出して、再現さ
れる特性を所定時間毎に変化させて（或いは記憶された
特性値の所定時間毎の変化値に基づいて平均的に変化さ
せて）、基準となる装置１１，１２，１３と同様の変化
特性を再現させる。

【００４３】ここで、各再現回路２０，３０，４０での
設定処理の詳細を、図１６のフローチャートに示す。上
述したように、測定する特性に応じて、再現回路２０，
３０，４０の中の必要とするものを、図９〜図１４に示
すように接続して測定を行うのであるが、いずれの場合
でも、まず各再現回路２０，３０，４０に用意された制
御回路２４，３４，４５は、測定データ記憶装置１６に
記憶された該当する記憶データを読出す（ステップ１１
１）。ここでの記憶値の読出しとしては、時間の経過毎
に逐次、１サンプル毎の特性値を読出すようにしたが、
制御回路２４，３４，４５内のメモリ（図示せず）に、
予め必要な記憶データを全て転送させてから処理させて
も良い。

【００４４】そして、各再現回路２０，３０，４０の制
御回路２４，３４，４５では、読出した記憶データで示
される特性値に対応した値を、各再現回路２０，３０，
４０内の特性可変回路に設定させる制御信号を発生させ
（ステップ１１２）、この制御信号を該当する回路に供
給する。そして、この制御信号により設定された状態
を、この再現回路内の電圧検出回路及び電流検出回路に
より検出し（ステップ１１３）、制御回路では設定した
状態と検出した値との差を判断する（ステップ１１
４）。そして、判断した差の分だけ補正させる制御信号
（補正信号）を発生させ（ステップ１１５）、この補正
信号を該当する回路に供給する。そして、次の記憶値を
設定させる時間になると、ステップ１１１からステップ
１１５までの設定作業を行い、処理が終了するまで繰り
返し行う。このようにして、各再現回路２０，３０，４
０の制御回路２４，３４，４５の制御に基づいて、読出
した記憶データと同じ状態を再現させる処理を行う。な
お、各再現回路２０，３０，４０の制御回路２４，３
４，４５での時間の経過の判断は、それぞれに接続され
たタイマ回路２７，３７，４８でのカウントに基づいて
行う。また、この例では、再現回路を使用して行う処理
での充電レートや放電レートは、基準値を測定するとき
のレートと同じであるとする（レートを変える場合の処
理については後述する）。

【００４５】次に、このようにして各再現回路２０，３
０，４０が設定された状態で、実際の特性測定処理を、
図１７のフローチャートを参照して説明する。ここで
は、電力インピーダンス値の測定を行うものとする。ま
ず、上述した図１６のフローチャートに示すように再現
回路での特性が設定された状態で、図８〜図１４に示す
ように接続された測定構成の内で、各再現回路２０，３
０，４０と被測定装置との間（或いは再現回路どうしの
間）に接続された測定回路で、電圧や電流などを測定す
る（ステップ１２１）。

【００４６】そして、この測定データを、測定回路に接
続された測定データ評価装置（図８の評価装置５３な
ど）に供給し、例えば測定した電圧値と電流値を使用し
た評価装置内での演算で、電力インピーダンス値を算出
させる（ステップ１２２）。そして、算出した電力イン
ピーダンス値と、測定データ記憶装置１６から読出した
基準となる特性値との差を算出し（ステップ１２３）、
その算出した差をパーセントに換算する（ステップ１２
４）。そして、得られたパーセント値を、測定データ評
価装置に接続された表示手段で表示させると共に、測定
データ評価装置内の記憶部に記憶させる（ステップ１２
５）。

【００４７】ここまでの処理を、測定値が得られる毎に
行い、放電や充電に相当する処理が終了するまで繰り返
し行う。そして、一連の処理が終了した後に、測定デー
タ評価装置では、充電や放電に相当する一連の処理で得
た測定データをグラフなどで表示手段に表示させると共
に、処理全体としての基準値からのずれをパーセント値
で求めて表示させる処理を行う。なお、ここでの処理で
は、充電や放電が開始されてから終了するまでの処理
を、必ずしも実際に充電や放電にかかる相当する時間を
かけて全て再現させて行う必要はなく、充電や放電が行
われる処理の内の、必要とする任意の区間だけ再現回路
で再現させて、特性を測定させても良い。

【００４８】このようにして予め測定した基準となるデ
ータを使用して、再現回路にその特性を再現させて、充
電や放電の処理を行うことで、２次電池などの電池の充
電や放電に関した特性の測定を、効率良く行うことがで
きる。即ち、例えば２次電池から放電させる際の、電池
残量が少ない場合での負荷装置に与える特性を測定した
い場合には、図９に示すように電池特性再現回路２０と
負荷装置１３ａとを接続して、電池特性再現回路２０
で、電池残量が少ないときの状態から放電を開始させる
特性を設定して、電池特性再現回路２０と負荷装置１３
ａとの間に接続された回路で特性を測定させることで、
実際に電池の残量が少ない状態になるまで時間をかける
ことなく、直ちに該当する状態での測定を開始させるこ
とができる。

【００４９】なお、図１６，図１７の処理では、特性再
現回路で再現される特性値の補正処理と測定処理とを個
別に行うようにしたが、測定処理で得たデータを特性値
の補正処理に使用するようにしても良い。図１８のフロ
ーチャートは、この場合の処理の一例を示すもので、ま
ず特性再現回路で所定の特性を再現させた状態で、測定
を開始させた後（ステップ１３１）、測定データ記憶装
置１６から記憶データを読出し（ステップ１３２）、測
定した値と基準値との差を検出する（ステップ１３
３）。そして、測定データ評価装置内では、検出した差
をパーセント値に換算して（ステップ１３４）、そのパ
ーセント値を表示させると共に記憶させる（ステップ１
３５）。また、測定した値と基準値との差のデータを、
再現回路側の制御回路に供給し、この制御回路で差を判
断させる（ステップ１３６）。そして、判断した差に基
づいて補正信号を発生させ、該当する可変回路に供給さ
せる（ステップ１３７）。

【００５０】また、上述実施例では測定を行う構成を、
図８〜図１４に示すように予め設定して行うようにした
が、特性再現回路と実際の回路とを切換えて、特性の比
較を行うようにしても良い。即ち、例えば図１９に示す
ように、２次電池１２ａの出力と電池特性再現回路２０
の出力とを、切換スイッチ６１により切換えるように
し、この切換スイッチ６１を測定回路５４を介して切換
スイッチ６２に接続する。この切換スイッチ６２は、充
電と放電を切換えるスイッチで、充電側の端子を、更に
別の切換スイッチ６３に接続し、この切換スイッチ６３
により切換えられる一方に充電装置１１ａを接続し、他
方に充電特性再現回路３０を接続する。

【００５１】また、切換スイッチ６２の放電側の端子
を、切換スイッチ応じてに接続し、この切換スイッチ６
４により切換えられる一方に負荷装置１３ａを接続し、
他方に負荷特性再現回路４０を接続する。

【００５２】そして、各特性再現回路２０，３０，４０
の内の必要な回路に特性を再現させ、切換スイッチ６２
で充電と放電の切換えを行い、切換スイッチ６１，６
３，６４を適宜必要な側（特性再現回路側と実際の装置
側）に切換えさせ、特性の比較を行う。例えば、図２０
に示すように、或る状態で電池特性再現回路２０により
再現させた放電特性Ｖ₁ を使用した測定を行い、その後
直ちに同じ条件で実際の電池１２ａから放電させた放電
特性Ｖ₂ による測定を行う。このようにすることで、再
現された特性と実際の特性との比較が容易にできる。

【００５３】また、以上の説明では、予め測定して記憶
させた基準となる状態と同じ放電レートや充電レートを
再現させる場合について説明したが、記憶させた基準と
なるレートと異なるレートを放電や充電を行う場合に
は、予想データ設定装置１８（図１など参照）で設定さ
れた予想データに基づいて、そのレートでの充電特性や
放電特性などを予想して、その予想値を基準値として処
理すれば良い。

【００５４】図２１は、予想データの算出処理を示す図
で、ここでは第１条件で測定した基準データ（例えば放
電レート１Ｃの基準データ）と、第２条件で測定した基
準データ（例えば放電レート０．２Ｃの基準データ）と
が、測定データ記憶装置１６に記憶されているとする。
このときには、第１条件で測定した基準データ（ステッ
プ１４１）と、第２条件で測定した基準データ（ステッ
プ１４２）とを、予想データ設定装置１８に供給して、
それぞれのサンプリングタイミングでの値から、比によ
る演算で予想する処理を行い（ステップ１４３）、求ま
ったデータを、予想データとする（ステップ１４４）。
例えば、図２２に示すように、放電レート１Ｃと放電レ
ート０．２Ｃの基準データがある場合に、放電レート
０．５Ｃの基準データが欲しい場合には、両基準データ
の間の放電レート０．５Ｃに相当する部分のデータを比
から求めて、放電レート０．５Ｃの特性を予想し、その
予想したデータを予想基準値として、特性再現に使用さ
せる。

【００５５】なお、測定データ記憶装置１６に記憶され
た基準データが、より多くある場合には、その多くのデ
ータを使用して、より正確に予想するようにしても良
い。例えば、図２３に示すように、第１条件での測定デ
ータ（ステップ１５１）、第２条件での測定データ（ス
テップ１５２）、第３条件での測定データ（ステップ１
５３）が用意されていたとする。このとき、第１条件で
の測定データと第２条件での測定データとを使用した比
での算出で、或るレートでの予想データを求める（ステ
ップ１５４）。また、第２条件での測定データと第３条
件での測定データとを使用した比での算出で、同じレー
トでの予想データを求める（ステップ１５５）。そし
て、ステップ１５４で求めた予想データと、ステップ１
５５で求めた予想データとの平均化処理で、最終的な予
想データ（第４条件でのデータ）を得る（ステップ１５
６）。

【００５６】このような予想処理例を図２４に特性図と
して示すと、第１条件での測定データＶａ、第２条件で
の測定データＶｂ、第３条件での測定データＶｃがあっ
た場合に、第１条件での測定データＶａと第２条件での
測定データＶｂとを使用した算出で、ある放電レートで
の予想データＶｄが得られ、第２条件での測定データＶ
ｂと第３条件での測定データＶｃとを使用した算出で、
ある放電レートでの予想データＶｅが得られたとする。
このとき、この予想データＶｄとＶｅとの平均化で、最
終的な予想データｖｆを得る。このようにして予想デー
タを得ることで、より正確な予想データが得られる。

【００５７】また、このような予想データを得る場合に
は、図２５，図２６に示すように、放電特性には放電電
流異存性があるので、放電電流異存性の係数を考慮し
て、予想データの算出を行うようにしても良い。

【００５８】また、上述実施例では基準データの測定
と、再現された特性による測定とを、同じ箇所で行うよ
うに想定したが、別の場所で行うようにしても良い。例
えば、図２７に示すように、或る充電装置７２や負荷装
置７３を製造する装置工場７０と、或る特性の電池８３
を製造する電池工場８０と、両者を設計する設計部署９
０とを、電話回線により接続される通信装置７１，８
１，９１で通信できるようにする。そして、例えば装置
工場７０側では、充電装置７２や負荷装置７３の特性を
測定回路７４で測定させる。この場合、必要により基準
となる電池を用意して測定しても良い。そして、その測
定データを、測定データ記憶装置７５に記憶させると共
に、通信装置７１を介して送受信できるようにしてあ
る。

【００５９】また、電池工場８０側では、電池８３に充
電特性や放電特性の再現回路８２を接続して、測定デー
タの記憶装置８４で測定データを記憶させると共に、こ
の記憶装置８４に記憶された特性の再現回路８２での設
定ができるようにする。そして、この記憶装置８４の記
憶データは、通信装置８１を介して送受信できるように
してある。

【００６０】また、設計部署９０側には、通信装置９１
に測定データ評価装置９２を接続して、他の通信装置７
１，８１から送信される測定データの受信などを行っ
て、測定データ評価装置９２で受信したデータの評価を
させる。

【００６１】このように接続した場合の処理例を、図２
８のフローチャートに示すと、まず装置工場側に用意さ
れた充電装置７２又は放電装置７３を使用して、放電動
作又は充電動作を行い（ステップ１６１）、そのときの
特性を測定し（ステップ１６２）、基準となる充電デー
タ又は放電データを測定データ記憶装置７５に記憶させ
る（ステップ１６３）。そして、記憶された測定データ
を、電池工場側に送信させる（ステップ１６５）。

【００６２】電池工場側では、測定データを受信すると
（ステップ１７１）、その測定データを測定データ記憶
装置８４に記憶させ（ステップ１７２）、その記憶デー
タを再現回路８４に読出して（ステップ１７３）、再現
回路内の特性可変回路の制御信号を発生させる（ステッ
プ１７４）。このとき、実際に再現された特性値を検出
させ（ステップ１７５）、制御値との差を求め（ステッ
プ１７６）、求めた差に基づいた補正信号を発生させ
（ステップ１７７）、適正な特性を再現させる。この状
態で、接続した電池８３との間で特性を測定し（ステッ
プ１７８）、測定した値を測定データ記憶装置８４に記
憶させ（ステップ１７９）、その記憶データを、設計部
署側に送信させる（ステップ１８０）。

【００６３】設計部署側では、この測定データを受信す
ると（ステップ１８１）、測定データ評価装置９２に供
給して、測定データを所定の状態で評価させる処理（例
えばパーセントで基準とのずれを表示させる）を行う
（ステップ１８２）。

【００６４】このようにして処理を行うことで、離れた
場所どうしで電池と、その電池に接続される装置との間
の特性を測定して評価でき、電池に関連した特性の測定
を、効率良く行うことができる。

【００６５】なお、上述実施例では、２次電池としてリ
チウムイオン電池を使用して充電や放電を行う場合につ
いて説明したが、他の２次電池を使用する場合にも適用
できると共に、充電特性以外については１次電池を使用
して測定を行う場合にも適用できるものである。

【００６６】

【発明の効果】本発明の測定方法によると、再現回路で
再現された特性を使用して、電池と充電装置と負荷装置
との少なくとも１つの特性を測定するようにしたこと
で、電池やこの電池と接続される装置の特性の測定が、
電池残量や放電電流，充電電流などを任意の状態に設定
して行え、迅速に任意の状態で特性測定を行うことがで
き、効率良く測定できる。

【００６７】この場合、電池特性を再現する再現回路
と、充電特性を再現する再現回路と、負荷特性を再現す
る再現回路との少なくとも２つを組み合わせて、再現回
路どうしで充電又は放電に相当する処理を行って、特性
を測定するようにしたことで、電池，充電装置，負荷装
置の組み合わせ時に、相互に与える影響などを簡単に測
定できるようになる。

【００６８】また上述した場合に、再現回路で再現させ
る特性として、記憶された複数の充電又は放電時の特性
を使用した算出で予想した任意の特性としたことで、基
準となる装置とは異なる設定状態での測定が可能にな
る。

【００６９】また上述した場合に、再現回路を使用して
測定した特性の、記憶された特性に対する偏差を判断
し、その判断された偏差を出力するようにしたことで、
測定した電池や装置の基準となるものに対するばらつき
が容易に判断できるようになる。

【００７０】また上述した場合に、再現回路の再現特性
を測定し、測定した値と記憶データに基づいた値との差
を検出し、その差を再現回路に補正させるようにしたこ
とで、再現回路での再現特性を基準となる電池や装置と
厳密に合わせることが可能になり、精度の高い測定が可
能になる。

【００７１】また上述した場合に、充電又は放電したと
きの特性を記憶した後、所定の通信手段で任意の箇所に
記憶データを伝送し、この任意の箇所に用意された再現
回路で、記憶された特性を再現させるようにしたこと
で、電池と、充電装置や負荷装置とが、離れた場所にあ
る場合でも、それぞれを組み合わせた場合の特性測定が
可能になる。

【００７２】また本発明の測定装置によると、記憶回路
に記憶された電池特性，充電特性，放電特性の少なくと
もいずれか１つを再現回路で再現させて特性の測定を行
うことで、電池やこの電池と接続される装置の特性の測
定が、電池残量や放電電流，充電電流などを任意の状態
に設定して行え、迅速に任意の状態で特性測定を行うこ
とができ、効率良く測定できる。

【００７３】この場合、再現回路として、可変電圧源
と、可変電流源と、インピーダンス可変回路とを備え、
それぞれの回路の設定値を記憶された特性値に対応した
値として電池特性を再現させることで、電池の特性を良
好に再現できる。

【００７４】また上述した場合に、再現回路として、電
源供給手段と、電流可変手段と、電圧可変手段とを備
え、それぞれの回路の設定値を記憶された特性値に対応
した値として充電特性を再現させることで、充電装置の
特性を良好に再現できる。

【００７５】また上述した場合に、再現回路として、可
変電圧負荷回路と、可変電流負荷回路と、可変電力負荷
回路とを備え、それぞれの回路の設定値を記憶された特
性値に対応した値として負荷特性を再現させるようにし
たことで、負荷装置の特性を良好に再現できる。

【００７６】また上述した場合に、電池特性を再現する
再現回路と、充電特性を再現する再現回路と、負荷特性
を再現する再現回路との少なくとも２つを接続して、接
続された再現回路どうしで充電又は放電に相当する処理
を行うようにしたことで、電池，充電装置，負荷装置の
組み合わせ時に、相互に与える影響などを簡単に測定で
きるようになる。

【００７７】また上述した場合に、記憶回路に記憶され
た複数の充電又は放電時の特性に基づいて、任意の状態
での特性を予想する予想回路を備え、この予想回路で予
想した特性を再現回路にて再現させるようにしたこと
で、基準となる装置とは異なる任意の設定状態での測定
が可能になる。

【００７８】また上述した場合に、再現回路を使用して
測定した特性の、記憶された特性に対する偏差を判断す
る判断手段と、この判断手段で判断した結果の出力手段
とを備えたことで、測定した電池や装置の基準となるも
のに対するばらつきが容易に判断できるようになる。

【００７９】また上述した場合に、記憶回路として、基
準回路側に用意された第１の記憶回路と、再現回路側に
用意された第２の記憶回路とで構成し、両記憶回路間で
記憶データの伝送を行えるようにしたことで、電池と、
充電装置や負荷装置とが、離れた場所にある場合でも、
それぞれを組み合わせた場合の特性測定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による処理の全体構成を示す
構成図である。

【図２】一実施例の電池特性再現回路を示す構成図であ
る。

【図３】電池の放電特性の一例を示す特性図である。

【図４】一実施例の充電特性再現回路を示す構成図であ
る。

【図５】電池の充電特性の一例を示す特性図である。

【図６】一実施例の負荷特性再現回路を示す構成図であ
る。

【図７】負荷装置の特性の一例を示す特性図である。

【図８】充電装置の特性測定処理を示す構成図である。

【図９】負荷装置の特性測定処理を示す構成図である。

【図１０】電池の充電特性測定処理を示す構成図であ
る。

【図１１】電池の放電特性測定処理を示す構成図であ
る。

【図１２】再現回路どうしの組み合わせによる特性測定
処理を示す構成図である。

【図１３】電源回路の特性測定処理を示す構成図であ
る。

【図１４】保護回路の特性測定処理を示す構成図であ
る。

【図１５】一実施例による基準となる特性の測定処理を
示すフローチャートである。

【図１６】一実施例による再現回路の設定処理を示すフ
ローチャートである。

【図１７】一実施例による再現回路を使用した測定処理
を示すフローチャートである。

【図１８】本発明の他の実施例による測定及び補正処理
を示すフローチャートである。

【図１９】再現回路と実際の回路とを切り換えて特性測
定処理を行う場合の構成図である。

【図２０】切り換えて特性測定処理を行う場合の比較例
を示す特性図である。

【図２１】予想データの算出処理を示す説明図である。

【図２２】図２１の処理による予想データの例を示す特
性図である。

【図２３】予想データの別の算出処理を示す説明図であ
る。

【図２４】図２３の処理による予想データの例を示す特
性図である。

【図２５】放電特性の変化例を示す特性図である。

【図２６】放電電流の異存性を示す特性図である。

【図２７】一実施例の処理を異なる場所で行う場合の例
を示す構成図である。

【図２８】図２７の例による測定処理を示すフローチャ
ートである。

【図２９】従来の電池特性測定処理の一例を示す構成図
である。

【符号の説明】

１１，１１ａ 充電装置、１２，１２ａ ２次電池、１
３，１３ａ 負荷装置、１４，１５ 測定回路、１６
測定データ記憶装置、１８ 予想データ設定装置、２０
電池特性再現回路、２１ 可変定電圧電源回路、２２
定電流負荷可変回路、２３ インピーダンス可変回
路、２４ 制御回路、３０ 充電特性再現回路、３１
電源供給回路、３２ 可変定電流回路、３３ 可変定電
圧回路、３４ 制御回路、４０ 負荷特性再現回路、４
２ 定電圧負荷回路、４３ 定電流負荷回路、４４ 定
電力負荷回路、４５ 制御回路、５１ 電圧検出回路、
５２電流検出回路、５３ 測定データ評価装置、５４，
５４ａ，５４ｂ 測定回路、５６ 電流回路、５７ 保
護回路、７０ 装置工場、８０ 電池工場、９０設計部
署、９３ 電話回線

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池と、 上記電池の充電を行う充電装置と、 上記電池の放電により作動する負荷装置との少なくとも
   いずれかの特性を測定する測定方法において、 予め用意された基準となる電池と充電装置と負荷装置と
   の少なくとも２つを組み合わせて、充電又は放電を行
   い、 そのときの特性を記憶し、 記憶された特性を再現する再現回路を用意して、この再
   現回路により電池特性，充電特性，負荷特性の少なくと
   もいずれか１つを再現させ、 この再現された特性を使用して、電池と充電装置と負荷
   装置との少なくとも１つの特性を測定するようにした測
   定方法。
2. 【請求項２】 電池特性を再現する再現回路と、充電特
   性を再現する再現回路と、負荷特性を再現する再現回路
   との少なくとも２つを組み合わせて、再現回路どうしで
   充電又は放電に相当する処理を行って、特性を測定する
   ようにした請求項１記載の測定方法。
3. 【請求項３】 上記再現回路で再現させる特性として、
   記憶された複数の充電又は放電時の特性を使用した算出
   で予想した任意の特性とした請求項１記載の測定方法。
4. 【請求項４】 上記再現回路を使用して測定した特性
   の、上記記憶された特性に対する偏差を判断し、その判
   断された偏差のデータを出力するようにした請求項１記
   載の測定方法。
5. 【請求項５】 上記再現回路の再現特性を測定し、測定
   した値と記憶データに基づいた値との差を検出し、その
   差を再現回路に補正させるようにした請求項１記載の測
   定方法。
6. 【請求項６】 上記充電又は放電したときの特性を記憶
   した後、所定の通信手段で任意の箇所に記憶データを伝
   送し、この任意の箇所に用意された再現回路で、記憶さ
   れた特性を再現させるようにした請求項１記載の測定方
   法。
7. 【請求項７】 電池と、 上記電池の充電を行う充電装置と、 上記電池の放電により作動する負荷装置との少なくとも
   いずれかの特性を測定する測定装置において、 基準となる電池と、基準となる充電装置と、基準となる
   負荷装置との少なくとも２つの組み合わせで基準となる
   充電又は放電を行う基準回路と、 該基準回路での充電又は放電時の特性を記憶する記憶回
   路と、 該記憶回路に記憶された電池特性，充電特性，放電特性
   の少なくともいずれか１つを再現する再現回路とを備え
   た測定装置。
8. 【請求項８】 上記再現回路として、 可変電圧源と、可変電流源と、インピーダンス可変回路
   とを備え、 それぞれの回路の設定値を記憶された特性値に対応した
   値として電池特性を再現させるようにした請求項７記載
   の測定装置。
9. 【請求項９】 上記再現回路として、 電源供給手段と、電流可変手段と、電圧可変手段とを備
   え、 それぞれの回路の設定値を記憶された特性値に対応した
   値として充電特性を再現させるようにした請求項７記載
   の測定装置。
10. 【請求項１０】 上記再現回路として、 可変電圧負荷回路と、可変電流負荷回路と、可変電力負
    荷回路とを備え、 それぞれの回路の設定値を記憶された特性値に対応した
    値として負荷特性を再現させるようにした請求項７記載
    の測定装置。
11. 【請求項１１】 電池特性を再現する再現回路と、充電
    特性を再現する再現回路と、負荷特性を再現する再現回
    路との少なくとも２つを接続して、接続された再現回路
    どうしで充電又は放電に相当する処理を行うようにした
    請求項７記載の測定装置。
12. 【請求項１２】 上記記憶回路に記憶された複数の充電
    又は放電時の特性に基づいて、任意の状態での特性を予
    想する予想回路を備え、 この予想回路で予想した特性を上記再現回路にて再現さ
    せるようにした請求項７記載の測定装置。
13. 【請求項１３】 上記再現回路を使用して測定した特性
    の、上記記憶された特性に対する偏差を判断する判断手
    段と、 該判断手段で判断した結果の出力手段とを備えた請求項
    ７記載の測定装置。
14. 【請求項１４】 上記記憶回路として、 上記基準回路側に用意された第１の記憶回路と、 上記再現回路側に用意された第２の記憶回路とで構成
    し、 上記第１の記憶回路と上記第２の記憶回路との間は、所
    定の通信手段を介して記憶データを伝送できる構成と
    し、 上記基準回路で得た特性を第１の記憶回路させ、上記第
    ２の記憶回路の記憶データを再現回路で再現させるよう
    にした請求項７記載の測定装置。