JPH10134852A - バッテリ診断装置 - Google Patents
バッテリ診断装置Info
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- JPH10134852A JPH10134852A JP8286899A JP28689996A JPH10134852A JP H10134852 A JPH10134852 A JP H10134852A JP 8286899 A JP8286899 A JP 8286899A JP 28689996 A JP28689996 A JP 28689996A JP H10134852 A JPH10134852 A JP H10134852A
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- battery
- specific gravity
- area
- voltage
- electrolyte
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バッテリの充電時期あるいは充電時期と交換
時期が明確に分かり、使用上便利なバッテリ診断装置を
提供する。 【解決手段】 充電が必要な状態のバッテリ２０の電解
液の比重領域を特定した第１の領域と、充電が必要でな
い状態のバッテリ２０の電解液の比重領域を特定した第
２の領域を記憶しておく記憶手段２と、バッテリ２０の
電圧を測定する電圧測定手段と、電圧測定手段で測定さ
れた電圧に基づいて当該バッテリ２０の電解液の比重を
演算し、演算値が前記第１の領域または第２の領域のい
ずれかに該当するかを判断する演算手段１と、演算手段
１の判断結果に基づいて、当該バッテリ２０の充電必要
の有無を表示する表示手段８ａ，８ｂとを備えたことを
特徴とする。
時期が明確に分かり、使用上便利なバッテリ診断装置を
提供する。 【解決手段】 充電が必要な状態のバッテリ２０の電解
液の比重領域を特定した第１の領域と、充電が必要でな
い状態のバッテリ２０の電解液の比重領域を特定した第
２の領域を記憶しておく記憶手段２と、バッテリ２０の
電圧を測定する電圧測定手段と、電圧測定手段で測定さ
れた電圧に基づいて当該バッテリ２０の電解液の比重を
演算し、演算値が前記第１の領域または第２の領域のい
ずれかに該当するかを判断する演算手段１と、演算手段
１の判断結果に基づいて、当該バッテリ２０の充電必要
の有無を表示する表示手段８ａ，８ｂとを備えたことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリの良否お
よび放電状態を判定するバッテリ診断装置に係り、特に
充電の必要の有無ならびに交換の必要の有無が明確に分
かるバッテリ診断装置に関する。
よび放電状態を判定するバッテリ診断装置に係り、特に
充電の必要の有無ならびに交換の必要の有無が明確に分
かるバッテリ診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特公昭５８−３２７５１号
公報に記載されているようなバッテリの診断方式が提案
されている。この方式は、診断すべきバッテリの内部抵
抗値を、そのバッテリに接続された負荷を遮断する直
前、直後のバッテリ電圧値と、負荷接続時に流れる電流
値を測定し、これらの測定値から所定の計算式により算
出する。また、電解液の比重を、バッテリに一定時間負
荷を接続し、負荷遮断後一定時間経ってからのバッテリ
電圧値から所定の計算式により算出する。そしてこれら
の内部抵抗値と電解液の比重からバッテリの良否を診断
する構成になっている。
公報に記載されているようなバッテリの診断方式が提案
されている。この方式は、診断すべきバッテリの内部抵
抗値を、そのバッテリに接続された負荷を遮断する直
前、直後のバッテリ電圧値と、負荷接続時に流れる電流
値を測定し、これらの測定値から所定の計算式により算
出する。また、電解液の比重を、バッテリに一定時間負
荷を接続し、負荷遮断後一定時間経ってからのバッテリ
電圧値から所定の計算式により算出する。そしてこれら
の内部抵抗値と電解液の比重からバッテリの良否を診断
する構成になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところがこの診断方式
は、バッテリを正常と診断した場合、全く問題なく正常
なのか、そろそろ寿命に近づいていて今のところ正常な
のか、あるいは充電が必要なのかどうかの区別がされて
いない。このような区別ができてそれが表示されれば、
バッテリをいつ交換したら良いのか、あるいはいつ充電
したら良いのかが簡単に分かり、非常に便利である。ま
た、この診断方式では、電解液の比重の低い領域ではエ
ンジンが始動しずらくなっていても正常と判定すること
があり、診断の信頼性に問題があるなどの欠点を有して
いる。
は、バッテリを正常と診断した場合、全く問題なく正常
なのか、そろそろ寿命に近づいていて今のところ正常な
のか、あるいは充電が必要なのかどうかの区別がされて
いない。このような区別ができてそれが表示されれば、
バッテリをいつ交換したら良いのか、あるいはいつ充電
したら良いのかが簡単に分かり、非常に便利である。ま
た、この診断方式では、電解液の比重の低い領域ではエ
ンジンが始動しずらくなっていても正常と判定すること
があり、診断の信頼性に問題があるなどの欠点を有して
いる。
【０００４】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、バッテリの充電時期あるいは充電時期と交
換時期が明確に分かり、使用上便利なバッテリ診断装置
を提供することにある。
点を解消し、バッテリの充電時期あるいは充電時期と交
換時期が明確に分かり、使用上便利なバッテリ診断装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の本発明は、充電が必要な状態のバッテリの電
解液の比重領域を特定した第１の領域と、充電が必要で
ない状態のバッテリの電解液の比重領域を特定した第２
の領域を記憶しておく、例えばメモリなどの記憶手段
と、バッテリの電圧を測定する電圧測定手段と、その電
圧測定手段で測定された電圧に基づいて当該バッテリの
電解液の比重を演算し、その演算値が前記第１の領域ま
たは第２の領域のいずれかに該当するかを判断する、例
えばマイクロコンピュータなどの演算手段と、その演算
手段の判断結果に基づいて、当該バッテリの充電必要の
有無を表示する、例えばプリンタやＬＥＤ表示器などの
表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
め、第１の本発明は、充電が必要な状態のバッテリの電
解液の比重領域を特定した第１の領域と、充電が必要で
ない状態のバッテリの電解液の比重領域を特定した第２
の領域を記憶しておく、例えばメモリなどの記憶手段
と、バッテリの電圧を測定する電圧測定手段と、その電
圧測定手段で測定された電圧に基づいて当該バッテリの
電解液の比重を演算し、その演算値が前記第１の領域ま
たは第２の領域のいずれかに該当するかを判断する、例
えばマイクロコンピュータなどの演算手段と、その演算
手段の判断結果に基づいて、当該バッテリの充電必要の
有無を表示する、例えばプリンタやＬＥＤ表示器などの
表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】前記目的を達成するため、第２の本発明
は、充電が必要な状態のバッテリの電解液の比重領域を
特定した第１の領域と、充電が必要でない状態のバッテ
リの電解液の比重領域を特定した第２の領域と、交換が
必要な状態のバッテリの電解液の比重と内部抵抗の関係
を特定した第３の領域を記憶しておく、例えばメモリな
どの記憶手段と、バッテリに接続する、例えば抵抗など
の診断用負荷と、バッテリに前記負荷を接続する直前、
直後のバッテリ電圧、またはそのバッテリ電圧と負荷接
続時に流れる電流を測定する測定手段と、その測定手段
で測定された値に基づいて当該バッテリの電解液の比重
と内部抵抗を演算し、その演算値が前記第１ないし第３
の領域のいずれかに該当するかを判断する、例えばマイ
クロコンピュータなどの演算手段と、その演算手段の判
断結果に基づいて、当該バッテリの充電必要または交換
必要の有無を表示する、例えばプリンタやＬＥＤ表示器
などの表示手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
は、充電が必要な状態のバッテリの電解液の比重領域を
特定した第１の領域と、充電が必要でない状態のバッテ
リの電解液の比重領域を特定した第２の領域と、交換が
必要な状態のバッテリの電解液の比重と内部抵抗の関係
を特定した第３の領域を記憶しておく、例えばメモリな
どの記憶手段と、バッテリに接続する、例えば抵抗など
の診断用負荷と、バッテリに前記負荷を接続する直前、
直後のバッテリ電圧、またはそのバッテリ電圧と負荷接
続時に流れる電流を測定する測定手段と、その測定手段
で測定された値に基づいて当該バッテリの電解液の比重
と内部抵抗を演算し、その演算値が前記第１ないし第３
の領域のいずれかに該当するかを判断する、例えばマイ
クロコンピュータなどの演算手段と、その演算手段の判
断結果に基づいて、当該バッテリの充電必要または交換
必要の有無を表示する、例えばプリンタやＬＥＤ表示器
などの表示手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】第１の本発明は前述のように、当
該バッテリの充電必要の有無が表示手段に表示されるか
ら、バッテリの充電時期が明確に分かり、使用上非常に
便利である。また第２の本発明は前述のように、当該バ
ッテリの充電必要ならびに交換必要の有無が表示手段に
表示されるから、バッテリの充電時期ならびに交換時期
が明確に分かり、使用上非常に便利である。
該バッテリの充電必要の有無が表示手段に表示されるか
ら、バッテリの充電時期が明確に分かり、使用上非常に
便利である。また第２の本発明は前述のように、当該バ
ッテリの充電必要ならびに交換必要の有無が表示手段に
表示されるから、バッテリの充電時期ならびに交換時期
が明確に分かり、使用上非常に便利である。
【０００８】次に本発明の実施の形態について図ととも
に説明する。図１はその実施の形態に係るバッテリ診断
装置の概略構成図、図２は図１の部分回路の等価回路
図、図３はそのバッテリ診断装置の平面図である。
に説明する。図１はその実施の形態に係るバッテリ診断
装置の概略構成図、図２は図１の部分回路の等価回路
図、図３はそのバッテリ診断装置の平面図である。
【０００９】図１において２０は診断すべきテストバッ
テリで、これに診断装置１０を接続する。診断装置１０
は、マイクロコンピュータ（以後、マイコンと略記す
る）１、ＲＯＭならびにＲＡＭからなるメモリ２、所定
の抵抗値を有する診断用負荷３、スイッチ４、Ａ／Ｄ変
換器５、バッテリ２０の端子に接続するクリップ６、放
置テストモードと走行後テストモードを切り替えるテス
トモード切替スイッチ７ａ、例えば１、２、３、……１
０と設定値があって別途取扱説明書に１＝２０〜３０Ａ
ｈ、２＝３０〜４０Ａｈと記載された当該バッテリ２０
のバッテリ容量に対応した数値を設定するバッテリ容量
設定スイッチ７ｂ、スタートスイッチ７ｃ、ＬＥＤ表示
器８ａ、プリンタ８ｂなどから主に構成されている。な
お図３において７ｄはリセットスイッチ、７ｅは電源ス
イッチ、７ｆは前記プリンタ８ｂに接続されている紙送
りスイッチである。
テリで、これに診断装置１０を接続する。診断装置１０
は、マイクロコンピュータ（以後、マイコンと略記す
る）１、ＲＯＭならびにＲＡＭからなるメモリ２、所定
の抵抗値を有する診断用負荷３、スイッチ４、Ａ／Ｄ変
換器５、バッテリ２０の端子に接続するクリップ６、放
置テストモードと走行後テストモードを切り替えるテス
トモード切替スイッチ７ａ、例えば１、２、３、……１
０と設定値があって別途取扱説明書に１＝２０〜３０Ａ
ｈ、２＝３０〜４０Ａｈと記載された当該バッテリ２０
のバッテリ容量に対応した数値を設定するバッテリ容量
設定スイッチ７ｂ、スタートスイッチ７ｃ、ＬＥＤ表示
器８ａ、プリンタ８ｂなどから主に構成されている。な
お図３において７ｄはリセットスイッチ、７ｅは電源ス
イッチ、７ｆは前記プリンタ８ｂに接続されている紙送
りスイッチである。
【００１０】この構成において、マイコン１は電源スイ
ッチ７ｅにより起動され、テストモード切替スイッチ７
ａ、バッテリ容量設定スイッチ７ｂ、スタートスイッチ
７ｃの信号を受け付ける。また、バッテリ電圧ＶB を、
Ａ／Ｄ変換器５でディジタル信号に変換したデータを受
け付ける。さらにバッテリ２０−スイッチ４−負荷３の
回路の開閉制御、ＬＥＤ表示器８ａの点灯制御、プリン
タ８ｂのプリント制御などの処理を行なう。負荷３は例
えば抵抗値Ｒ＝０．１Ω程度の固定抵抗で、バッテリ２
０が１２Ｖの場合には１００Ａ以上の電流が流れるよう
な抵抗値に設定されている。
ッチ７ｅにより起動され、テストモード切替スイッチ７
ａ、バッテリ容量設定スイッチ７ｂ、スタートスイッチ
７ｃの信号を受け付ける。また、バッテリ電圧ＶB を、
Ａ／Ｄ変換器５でディジタル信号に変換したデータを受
け付ける。さらにバッテリ２０−スイッチ４−負荷３の
回路の開閉制御、ＬＥＤ表示器８ａの点灯制御、プリン
タ８ｂのプリント制御などの処理を行なう。負荷３は例
えば抵抗値Ｒ＝０．１Ω程度の固定抵抗で、バッテリ２
０が１２Ｖの場合には１００Ａ以上の電流が流れるよう
な抵抗値に設定されている。
【００１１】本発明の診断装置は、バッテリ２０の内部
抵抗と電解液の比重に着目している。バッテリの内部抵
抗については、図２に示すように日本工業規格（ＪＩＳ
Ｄ５３０１）などに記載されている高率放電特性テス
トを行い、Ｅを開放起電圧、Ｖを負荷Ｒでの放電中の電
圧、Ｉを回路電流、ｒをバッテリの内部抵抗とすると、 Ｅ−Ｉ×ｒ−Ｉ×Ｒ＝０ ……（１） ただし Ｒ＝Ｖ／Ｉ ……（２） この（１）、（２）式から下記の（３）、（４）式が導
出される。
抵抗と電解液の比重に着目している。バッテリの内部抵
抗については、図２に示すように日本工業規格（ＪＩＳ
Ｄ５３０１）などに記載されている高率放電特性テス
トを行い、Ｅを開放起電圧、Ｖを負荷Ｒでの放電中の電
圧、Ｉを回路電流、ｒをバッテリの内部抵抗とすると、 Ｅ−Ｉ×ｒ−Ｉ×Ｒ＝０ ……（１） ただし Ｒ＝Ｖ／Ｉ ……（２） この（１）、（２）式から下記の（３）、（４）式が導
出される。
【００１２】 ｒ＝（Ｅ−Ｖ）／Ｉ ……（３） ｒ＝Ｒ〔（Ｅ／Ｖ）−Ｉ〕 ……（４） この内部抵抗ｒは、一般にバッテリ中の導電部の抵抗、
極板の分極抵抗、電解液の抵抗、セパレータの抵抗など
を加算したもので、これらは放電の進行と共に増大し、
充電と共に低下し、またバッテリの容量が小さい程内部
抵抗ｒは大きく、大きい程小さいという傾向にある。
極板の分極抵抗、電解液の抵抗、セパレータの抵抗など
を加算したもので、これらは放電の進行と共に増大し、
充電と共に低下し、またバッテリの容量が小さい程内部
抵抗ｒは大きく、大きい程小さいという傾向にある。
【００１３】バッテリは寿命になると起電力が低下する
とともに、前述の導電部、極板、電解液ならびにセパレ
ータの抵抗が高くなり、内部抵抗も増大する。図４はこ
の傾向を示す特性図で、同じバッテリ容量のものにおい
て曲線ａは新品、曲線ｂは所謂「バッテリ上がり」を起
こしたものの電解液の比重と内部抵抗との関係を示す特
性図である。この図から明らかなように、寿命になるほ
ど（曲線ａよりも曲線ｂの方が）内部抵抗が大きくなる
ことが分かる。
とともに、前述の導電部、極板、電解液ならびにセパレ
ータの抵抗が高くなり、内部抵抗も増大する。図４はこ
の傾向を示す特性図で、同じバッテリ容量のものにおい
て曲線ａは新品、曲線ｂは所謂「バッテリ上がり」を起
こしたものの電解液の比重と内部抵抗との関係を示す特
性図である。この図から明らかなように、寿命になるほ
ど（曲線ａよりも曲線ｂの方が）内部抵抗が大きくなる
ことが分かる。
【００１４】さらに、これを自動車に搭載した場合のエ
ンジン始動性の例をａ1 ，ａ2 で示した。すなわち曲線
ａ上の満充電に近いａ1 点ではエンジンは良好に始動で
き、比重が低いａ2 点ではもはやエンジンの始動が不可
能であるという特性を示している。
ンジン始動性の例をａ1 ，ａ2 で示した。すなわち曲線
ａ上の満充電に近いａ1 点ではエンジンは良好に始動で
き、比重が低いａ2 点ではもはやエンジンの始動が不可
能であるという特性を示している。
【００１５】図５は、本発明の実施の形態に係る診断マ
ップ例を示す説明図である。この図も電解液の比重と内
部抵抗との関係を示しており、図中の実線で示したもの
をしきい値Ａとし、しきい値Ａよりも内部抵抗の低いＩ
およびIIの領域はバッテリの正常域、しきい値Ａよりも
内部抵抗の高いIII の領域はバッテリの寿命域、すなわ
ち交換必要域を示している。また、領域Ｉ、IIと領域II
I の境界近くで、内部抵抗の低い側に一点鎖線で示すし
きい値Ｂを設け、しきい値Ａとしきい値Ｂの間の領域を
近未来交換必要域II’とし、早い目のバッテリ交換を勧
めるようにして予防整備的な機能をもたせた。さらに破
線で示した比重ρ0 の点をしきい値Ｃとし、それよりも
電解液の比重ρが低くなった領域I を充電必要域とす
る。
ップ例を示す説明図である。この図も電解液の比重と内
部抵抗との関係を示しており、図中の実線で示したもの
をしきい値Ａとし、しきい値Ａよりも内部抵抗の低いＩ
およびIIの領域はバッテリの正常域、しきい値Ａよりも
内部抵抗の高いIII の領域はバッテリの寿命域、すなわ
ち交換必要域を示している。また、領域Ｉ、IIと領域II
I の境界近くで、内部抵抗の低い側に一点鎖線で示すし
きい値Ｂを設け、しきい値Ａとしきい値Ｂの間の領域を
近未来交換必要域II’とし、早い目のバッテリ交換を勧
めるようにして予防整備的な機能をもたせた。さらに破
線で示した比重ρ0 の点をしきい値Ｃとし、それよりも
電解液の比重ρが低くなった領域I を充電必要域とす
る。
【００１６】電解液の比重計測に関しては、バッテリの
セル当り開放起電力をＥ’、電解液の比重をρとする
と、 Ｅ’＝０．８４＋ρ ……（５） の関係にあるから、１２Ｖバッテリすなわち６セル分に
換算すると、 ρ＝（１／６）Ｅ−０．８４ ……（６） 式中のＥはバッテリ端の開放起電力である。この（６）
式より、バッテリ端の開放起電力から電解液の比重が算
出できる。
セル当り開放起電力をＥ’、電解液の比重をρとする
と、 Ｅ’＝０．８４＋ρ ……（５） の関係にあるから、１２Ｖバッテリすなわち６セル分に
換算すると、 ρ＝（１／６）Ｅ−０．８４ ……（６） 式中のＥはバッテリ端の開放起電力である。この（６）
式より、バッテリ端の開放起電力から電解液の比重が算
出できる。
【００１７】次に本発明の具体的な診察動作について説
明する。図１においてバッテリ２０−スイッチ４−負荷
３から構成される回路は、図２の回路と等価である。す
なわちバッテリ２０は図２のＥに、負荷３は図２のＲに
相当する。図１のスイッチ４のオン、オフ動作はマイコ
ン１により制御される。
明する。図１においてバッテリ２０−スイッチ４−負荷
３から構成される回路は、図２の回路と等価である。す
なわちバッテリ２０は図２のＥに、負荷３は図２のＲに
相当する。図１のスイッチ４のオン、オフ動作はマイコ
ン１により制御される。
【００１８】まずクリップ６で診断装置１０をバッテリ
２０に接続し、電源スイッチ７ｅを入れる。テストモー
ド切替スイッチ７ａを放置テストモードにセットし、バ
ッテリ容量設定スイッチ７ｂにより当該バッテリ２０の
容量に相当する数値を設定して、スタートスイッチ７ｃ
を押す。するとマイコン１は診断プログラムに従い、図
６に示す制御動作を行なう。
２０に接続し、電源スイッチ７ｅを入れる。テストモー
ド切替スイッチ７ａを放置テストモードにセットし、バ
ッテリ容量設定スイッチ７ｂにより当該バッテリ２０の
容量に相当する数値を設定して、スタートスイッチ７ｃ
を押す。するとマイコン１は診断プログラムに従い、図
６に示す制御動作を行なう。
【００１９】まずスイッチ４を開にし（区間）、バッ
テリ２０から検出された電圧ＶB をＡ／Ｄ変換器５で変
換した後にマイコン１に読み込み、これを電圧ＶB1とし
てメモリ２の所定のアドレスに記憶する。次に一定時間
スイッチ４を閉にして負荷３を接続し（区間）、この
時の平均電圧を読込み電圧ＶBLとする。その後スイッチ
４を開放し（区間）、このタイミングで得られたバッ
テリ電圧から前記（６）式に従って電解液の比重ρをマ
イコン１で演算して、メモリ２の所定のアドレスに一時
ストアする。
テリ２０から検出された電圧ＶB をＡ／Ｄ変換器５で変
換した後にマイコン１に読み込み、これを電圧ＶB1とし
てメモリ２の所定のアドレスに記憶する。次に一定時間
スイッチ４を閉にして負荷３を接続し（区間）、この
時の平均電圧を読込み電圧ＶBLとする。その後スイッチ
４を開放し（区間）、このタイミングで得られたバッ
テリ電圧から前記（６）式に従って電解液の比重ρをマ
イコン１で演算して、メモリ２の所定のアドレスに一時
ストアする。
【００２０】内部抵抗ｒは前記（４）式から、 ｒ＝Ｒ〔（ＶB1／ＶBL）−Ｉ〕 ……（７） として得られ、これをメモリ２に一時ストアする。
【００２１】具体例として、Ｒ＝０．１Ω、ＶB1＝１
２．６Ｖ、ＶBL＝１０．８Ｖでは、前記（６）式から、
ρ＝（１／６）１２．６−０．８４＝１．２６ 前記（７）式から、ｒ＝０．１〔（１２．６／１０．
８）−Ｉ〕≒１２ｍΩとなり、電解液の比重ρとバッテ
リの内部抵抗ｒが求まる。
２．６Ｖ、ＶBL＝１０．８Ｖでは、前記（６）式から、
ρ＝（１／６）１２．６−０．８４＝１．２６ 前記（７）式から、ｒ＝０．１〔（１２．６／１０．
８）−Ｉ〕≒１２ｍΩとなり、電解液の比重ρとバッテ
リの内部抵抗ｒが求まる。
【００２２】この比重ρと内部抵抗ｒを予めメモリ２に
記憶されている図５の診断マップに当てはめてこの交点
を求め、これが例えば点Ｐに位置すればIIの正常域にあ
るから、その診断結果をプリンタ８ｂにて図７に示すよ
うに「正常です。」とプリントアウトされる。これと同
時にＬＥＤ表示器８ａでは、図３に示すようにテスト中
はランプＬ１が点灯し、テスト終了後はバッテリ良好の
ランプＬ２と充電良好のランプＬ５が点灯する。
記憶されている図５の診断マップに当てはめてこの交点
を求め、これが例えば点Ｐに位置すればIIの正常域にあ
るから、その診断結果をプリンタ８ｂにて図７に示すよ
うに「正常です。」とプリントアウトされる。これと同
時にＬＥＤ表示器８ａでは、図３に示すようにテスト中
はランプＬ１が点灯し、テスト終了後はバッテリ良好の
ランプＬ２と充電良好のランプＬ５が点灯する。
【００２３】さらにこの実施の形態では、図７に示すよ
うに正常の度合いを診断して、表示する。すなわち、図
５の点ｘ（比重１．２６の点線としきい値曲線Ｂの交
点）から点ｙ（点ｙは零に近い所定値）までのスケール
を基にして、図７に示すように等間隔の目安の目盛を作
成し、その目盛上に図５の点Ｐに相当する位置に網目表
示をする（図５のａ／ｂ＝図７のａ’／ｂ’）。この網
目表示の位置でどの程度正常かを一見して判断できる。
すなわち網目位置（点Ｐ）がｘに近ければバッテリの交
換時期に近づいていることが、またｙ側に寄っていれば
正常の度合いが高いことがよく分かり、適切な判断がで
きる。
うに正常の度合いを診断して、表示する。すなわち、図
５の点ｘ（比重１．２６の点線としきい値曲線Ｂの交
点）から点ｙ（点ｙは零に近い所定値）までのスケール
を基にして、図７に示すように等間隔の目安の目盛を作
成し、その目盛上に図５の点Ｐに相当する位置に網目表
示をする（図５のａ／ｂ＝図７のａ’／ｂ’）。この網
目表示の位置でどの程度正常かを一見して判断できる。
すなわち網目位置（点Ｐ）がｘに近ければバッテリの交
換時期に近づいていることが、またｙ側に寄っていれば
正常の度合いが高いことがよく分かり、適切な判断がで
きる。
【００２４】またこの実施の形態では、図７に示すよう
に正常の度合いと同時にバッテリ容量、回復電圧、負荷
電圧ＶBL、演算された電解液の比重ならびに内部抵抗な
ども併記され、バッテリの現在の状態が数値的にも表示
される。
に正常の度合いと同時にバッテリ容量、回復電圧、負荷
電圧ＶBL、演算された電解液の比重ならびに内部抵抗な
ども併記され、バッテリの現在の状態が数値的にも表示
される。
【００２５】前述の演算結果、例えば比重と内部抵抗の
交点が例えば点Ｑに位置した場合、領域Ｉ内に入ってい
るから、図８に示すように診断結果として「充電必要」
の印字とともに、充電条件の目安が例えば「４アンペア
３時間」と表示される。充電電流については、ＪＩＳ
では５時間率容量の１／８の電流と規定されている。そ
こで充電電流については、前記バッテリ容量設定スイッ
チ７ｂから入力した当該バッテリの容量より、 充電電流値≒〔（バッテリ容量）／８〕＋１ ……（８） とした。
交点が例えば点Ｑに位置した場合、領域Ｉ内に入ってい
るから、図８に示すように診断結果として「充電必要」
の印字とともに、充電条件の目安が例えば「４アンペア
３時間」と表示される。充電電流については、ＪＩＳ
では５時間率容量の１／８の電流と規定されている。そ
こで充電電流については、前記バッテリ容量設定スイッ
チ７ｂから入力した当該バッテリの容量より、 充電電流値≒〔（バッテリ容量）／８〕＋１ ……（８） とした。
【００２６】充電時間についてはＪＩＳに従い、１／８
×８Ｈが満充電であるので、この区間を次のようにし
た。一般のバッテリは図９の実線で示すような充電特性
を辿るが、本発明の実施の形態ではこれを点線で示すよ
うに直線近似とした。そこで前記（６）式から得た電解
液の比重ρより、次式のようにした。
×８Ｈが満充電であるので、この区間を次のようにし
た。一般のバッテリは図９の実線で示すような充電特性
を辿るが、本発明の実施の形態ではこれを点線で示すよ
うに直線近似とした。そこで前記（６）式から得た電解
液の比重ρより、次式のようにした。
【００２７】 充電電流値≒５０×（１．２６−ρ） ……（９） 具体例として容量表示３４Ｂ１９Ｒのバッテリでは、５
時間率容量＝２７Ａｈ、電解液の比重ρ＝１．１９とす
ると、 充電電流値＝４アンペア 充電電流値＝３時間 となり、充電の目安として図８に示すようにプリントア
ウトされ、当該バッテリの状態に合った無駄のない充電
ができる。
時間率容量＝２７Ａｈ、電解液の比重ρ＝１．１９とす
ると、 充電電流値＝４アンペア 充電電流値＝３時間 となり、充電の目安として図８に示すようにプリントア
ウトされ、当該バッテリの状態に合った無駄のない充電
ができる。
【００２８】図１０は、本発明の第２の実施の形態に係
る動作タイミングを示す図である。この実施の形態は、
図１に示すテストモード切替スイッチ７ａを走行後テス
トモードにして診察する例である。車両走行中すなわち
エンジン回転中、バッテリは常時充電されているため、
バッテリの本来の起電圧に加えて分極電圧など、一時的
に電圧が高くなるため、図１のスイッチ４をの区間で
一度閉にして負荷３をかける。次にの区間で一定時間
放電させた後のバッテリ電圧ＶB1をマイコン１に読み込
む。以後は図６の動作と同じで、再びの区間で負荷３
をかけ、このときの平均電圧ＶBLを求め、前記（４），
（６）式より内部抵抗と比重を演算し、それに基づいて
バッテリの良否の診断を行い、その結果をＬＥＤ表示器
８ａとプリンタ８ｂに出力する。
る動作タイミングを示す図である。この実施の形態は、
図１に示すテストモード切替スイッチ７ａを走行後テス
トモードにして診察する例である。車両走行中すなわち
エンジン回転中、バッテリは常時充電されているため、
バッテリの本来の起電圧に加えて分極電圧など、一時的
に電圧が高くなるため、図１のスイッチ４をの区間で
一度閉にして負荷３をかける。次にの区間で一定時間
放電させた後のバッテリ電圧ＶB1をマイコン１に読み込
む。以後は図６の動作と同じで、再びの区間で負荷３
をかけ、このときの平均電圧ＶBLを求め、前記（４），
（６）式より内部抵抗と比重を演算し、それに基づいて
バッテリの良否の診断を行い、その結果をＬＥＤ表示器
８ａとプリンタ８ｂに出力する。
【００２９】なおこの走行後テストモードの際、区間
での負荷をかける時間は、例えばバッテリ容量が２０〜
４０ＡＨのものは３秒間、４０〜８０ＡＨのものは４秒
間、８０〜２００ＡＨのものは５秒間というふうにバッ
テリ容量に応じて自動的に変更されるようになってい
る。
での負荷をかける時間は、例えばバッテリ容量が２０〜
４０ＡＨのものは３秒間、４０〜８０ＡＨのものは４秒
間、８０〜２００ＡＨのものは５秒間というふうにバッ
テリ容量に応じて自動的に変更されるようになってい
る。
【００３０】一般にバッテリは数年で寿命になること
や、充放電の繰り返し頻度と寿命は相関性があることか
ら、この第２の実施の形態では図５の近未来交換必要領
域II’を、バッテリの使用年数、車両の年間走行距離な
どのバッテリ使用状態に応じて補正するように構成され
ている。すなわちこの操作手順は、まず図１に示すバッ
テリ容量設定スイッチ７ｂでバッテリ容量を入力して、
スタートスイッチ７ｃを押す。さらにバッテリの使用年
数を例えば設定値１＝０〜１年、２＝１〜２年、……の
ように別途取扱説明書に記載して、当該バッテリの使用
年数に相当する設定値１、２、……をスイッチ７ｂで設
定して、再びスタートスイッチ７ｃを押す。さらに車両
の年間走行距離を例えば設定値１＝０〜１万Ｋｍ、２＝
１〜２万Ｋｍ、……のように別途取扱説明書に記載し
て、当該車両の年間走行距離に相当する設定値１、２、
……１０をスイッチ７ｂで設定して、再びスタートスイ
ッチ７ｃを押して、図１０の動作に入る。
や、充放電の繰り返し頻度と寿命は相関性があることか
ら、この第２の実施の形態では図５の近未来交換必要領
域II’を、バッテリの使用年数、車両の年間走行距離な
どのバッテリ使用状態に応じて補正するように構成され
ている。すなわちこの操作手順は、まず図１に示すバッ
テリ容量設定スイッチ７ｂでバッテリ容量を入力して、
スタートスイッチ７ｃを押す。さらにバッテリの使用年
数を例えば設定値１＝０〜１年、２＝１〜２年、……の
ように別途取扱説明書に記載して、当該バッテリの使用
年数に相当する設定値１、２、……をスイッチ７ｂで設
定して、再びスタートスイッチ７ｃを押す。さらに車両
の年間走行距離を例えば設定値１＝０〜１万Ｋｍ、２＝
１〜２万Ｋｍ、……のように別途取扱説明書に記載し
て、当該車両の年間走行距離に相当する設定値１、２、
……１０をスイッチ７ｂで設定して、再びスタートスイ
ッチ７ｃを押して、図１０の動作に入る。
【００３１】そして図５の診断マップに基づいてバッテ
リの診断を行なう訳であるが、このときしきい値曲線Ｂ
を図１１に示す補正係数で補正する。図１１に示すよう
にバッテリ使用年数はａ特性、走行距離はｂ特性で補正
して、早目にバッテリの交換を促す。
リの診断を行なう訳であるが、このときしきい値曲線Ｂ
を図１１に示す補正係数で補正する。図１１に示すよう
にバッテリ使用年数はａ特性、走行距離はｂ特性で補正
して、早目にバッテリの交換を促す。
【００３２】図１２は、この実施の形態に係るプリント
アウトの例を示す。正常の度合いが高い域（ｙ側）では
目安は多少変化してもすぐにはバッテリの交換には至ら
ないが、正常の度合いが低い域（ｘ側）ではバッテリの
交換に結びつく。そのため、同図に示すように、目安の
目盛り間隔をｘ側では粗く（例えば倍に）し、ｙ側では
細かく（例えば半分に）して、その中間域はそれらの中
間の間隔とした。
アウトの例を示す。正常の度合いが高い域（ｙ側）では
目安は多少変化してもすぐにはバッテリの交換には至ら
ないが、正常の度合いが低い域（ｘ側）ではバッテリの
交換に結びつく。そのため、同図に示すように、目安の
目盛り間隔をｘ側では粗く（例えば倍に）し、ｙ側では
細かく（例えば半分に）して、その中間域はそれらの中
間の間隔とした。
【００３３】前記実施の形態では、車載用のバッテリに
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えばエレベータ、病院、コインロッカーなどの
非常用バッテリの診断などにも適用可能である。
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えばエレベータ、病院、コインロッカーなどの
非常用バッテリの診断などにも適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】請求項１記載の第１の本発明は前述のよ
うに、当該バッテリの充電必要の有無が表示手段に表示
されるから、バッテリの充電時期が明確に分かり、使用
上非常に便利である。
うに、当該バッテリの充電必要の有無が表示手段に表示
されるから、バッテリの充電時期が明確に分かり、使用
上非常に便利である。
【００３５】請求項２記載の第２の本発明は前述のよう
に、当該バッテリの充電必要ならびに交換必要の有無が
表示手段に表示されるから、バッテリの充電時期ならび
に交換時期が明確に分かり、使用上非常に便利である。
に、当該バッテリの充電必要ならびに交換必要の有無が
表示手段に表示されるから、バッテリの充電時期ならび
に交換時期が明確に分かり、使用上非常に便利である。
【００３６】請求項３記載のように、演算手段により充
電が必要であると判断したときに、当該バッテリに適合
した充電条件を表示すれば、充電が過不足なく適正に行
なわれ、かつ充電操作が簡便である。
電が必要であると判断したときに、当該バッテリに適合
した充電条件を表示すれば、充電が過不足なく適正に行
なわれ、かつ充電操作が簡便である。
【００３７】請求項４記載のように、演算手段により交
換が必要でないと判断されたときに、当該バッテリが交
換時期に近づいているか否かを表示すれば、早目のバッ
テリ交換ができ、使用途中でバッテリが使えなくなると
いう不都合は生じない。
換が必要でないと判断されたときに、当該バッテリが交
換時期に近づいているか否かを表示すれば、早目のバッ
テリ交換ができ、使用途中でバッテリが使えなくなると
いう不都合は生じない。
【００３８】請求項５記載のように、バッテリが交換時
期に近づいているか否かを目盛表示すれば、その状態が
一見して簡単に分かり便利である。
期に近づいているか否かを目盛表示すれば、その状態が
一見して簡単に分かり便利である。
【００３９】請求項６記載のように、バッテリの交換時
期に近づくと目盛間隔が大きくなると、交換時期に近づ
いていることが明確に分かる。
期に近づくと目盛間隔が大きくなると、交換時期に近づ
いていることが明確に分かる。
【００４０】請求項７記載のように、正常領域、充電必
要領域、交換必要領域などを特定するしきい値が当該バ
ッテリの使用状態に応じて補正できる補正手段が設けら
れおれば、当該バッテリに合った適切な診断ができるな
どの特長を有している。
要領域、交換必要領域などを特定するしきい値が当該バ
ッテリの使用状態に応じて補正できる補正手段が設けら
れおれば、当該バッテリに合った適切な診断ができるな
どの特長を有している。
【図１】本発明の実施の形態に係るバッテリ診断装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】図１の部分回路の等価回路図である。
【図３】そのバッテリ診断装置の平面図である。
【図４】バッテリにおける電解液の比重と内部抵抗との
関係を示す特性図である。
関係を示す特性図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る診断マップの説明図
である。
である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る動作タイミン
グ図である。
グ図である。
【図７】診断結果のプリントアウト例を示す図である。
【図８】診断結果のプリントアウト例を示す図である。
【図９】バッテリの充電時間と電解液の回復比重との関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る動作タイミ
ング図である。
ング図である。
【図１１】その第２の実施の形態に係る設定値と補正係
数との関係を示す特性図である。
数との関係を示す特性図である。
【図１２】その第２の実施の形態に係るプリントアウト
例を示す図である。
例を示す図である。
１ マイクロコンピュータ ２ メモリ ３ 診断用負荷 ４ スイッチ ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ クリップ ７ａ テストモード切替スイッチ ７ｂ バッテリ容量設定スイッチ ７ｃ スタートスイッチ ８ａ ＬＥＤ表示器 ８ｂ プリンタ １０ 診断装置 ２０ バッテリ
Claims (7)
- 【請求項１】 充電が必要な状態のバッテリの電解液の
比重領域を特定した第１の領域と、充電が必要でない状
態のバッテリの電解液の比重領域を特定した第２の領域
を記憶しておく記憶手段と、 バッテリの電圧を測定する電圧測定手段と、 その電圧測定手段で測定された電圧に基づいて当該バッ
テリの電解液の比重を演算し、その演算値が前記第１の
領域または第２の領域のいずれかに該当するかを判断す
る演算手段と、 その演算手段の判断結果に基づいて、当該バッテリの充
電必要の有無を表示する表示手段とを備えたことを特徴
とするバッテリ診断装置。 - 【請求項２】 充電が必要な状態のバッテリの電解液の
比重領域を特定した第１の領域と、充電が必要でない状
態のバッテリの電解液の比重領域を特定した第２の領域
と、交換が必要な状態のバッテリの電解液の比重と内部
抵抗の関係を特定した第３の領域を記憶しておく記憶手
段と、 バッテリに接続する診断用負荷と、 バッテリに前記負荷を接続する直前、直後のバッテリ電
圧、またはそのバッテリ電圧と負荷接続時に流れる電流
を測定する測定手段と、 その測定手段で測定された値に基づいて当該バッテリの
電解液の比重と内部抵抗を演算し、その演算値が前記第
１ないし第３の領域のいずれかに該当するかを判断する
演算手段と、 その演算手段の判断結果に基づいて、当該バッテリの充
電必要または交換必要の有無を表示する表示手段とを備
えたことを特徴とするバッテリ診断装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載において、前記演
算手段により充電が必要であると判断したときに、当該
バッテリに適合した充電条件を前記表示手段により表示
するように構成されていることを特徴とするバッテリ診
断装置。 - 【請求項４】 請求項３記載において、前記演算手段に
より交換が必要でないと判断されたときに、当該バッテ
リが交換時期に近づいているか否かを前記表示手段によ
り表示するように構成されていることを特徴とするバッ
テリ診断装置。 - 【請求項５】 請求項４記載において、前記当該バッテ
リが交換時期に近づいているか否かを目盛表示すること
を特徴とするバッテリ診断装置。 - 【請求項６】 請求項５記載において、前記交換時期に
近づくと目盛間隔が大きくなっていることを特徴とする
バッテリ診断装置。 - 【請求項７】 請求項１または２記載において、前記領
域を特定するしきい値が当該バッテリの使用状態に応じ
て補正できる補正手段が設けられていることを特徴とす
るバッテリ診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8286899A JPH10134852A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | バッテリ診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8286899A JPH10134852A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | バッテリ診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10134852A true JPH10134852A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17710448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8286899A Pending JPH10134852A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | バッテリ診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10134852A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045387A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パックシステムおよび電池パックの劣化判定方法 |
| JP2013057581A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 評価基板 |
| JP2014143901A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Ricoh Co Ltd | 充電装置、及び充電システム並びに充電方法 |
| JP2023013495A (ja) * | 2021-07-16 | 2023-01-26 | 株式会社D&I | 鉛蓄電池監視システム |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP8286899A patent/JPH10134852A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045387A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パックシステムおよび電池パックの劣化判定方法 |
| JP2013057581A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 評価基板 |
| JP2014143901A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Ricoh Co Ltd | 充電装置、及び充電システム並びに充電方法 |
| JP2023013495A (ja) * | 2021-07-16 | 2023-01-26 | 株式会社D&I | 鉛蓄電池監視システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050613 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050616 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051020 |