JPH10253722A - 二次電池の充電特性測定装置 - Google Patents

二次電池の充電特性測定装置

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JPH10253722A
JPH10253722A JP9059617A JP5961797A JPH10253722A JP H10253722 A JPH10253722 A JP H10253722A JP 9059617 A JP9059617 A JP 9059617A JP 5961797 A JP5961797 A JP 5961797A JP H10253722 A JPH10253722 A JP H10253722A
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JP
Japan
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secondary battery
charging
data
secondary batteries
current
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JP9059617A
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Inventor
Takahiro Mine
貴宏 嶺
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Sony Corp
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Sony Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644Constructional arrangements
    • G01R31/3648Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の二次電池の充電特性を順次測定して、
測定時に特性に異常のあるものを摘出し、また異常のな
いものについては測定結果を演算して、その平均値を出
力することができる二次電池の充電特性測定装置を提供
する。 【解決手段】 複数の二次電池1a〜1dを充電する手
段と、二次電池の電流と電圧を検出する手段7a、8a
と、二次電池の充電特性の基準データをストアする手段
11と、二次電池の電流と電圧を検出する手段から得ら
れた測定データと前記基準データを比較する手段11
と、その比較結果に基づいて、測定データに異常のある
二次電池を前記充電手段から切り離す手段5a,5b
と、測定データに異常のない二次電池の電流と電圧変化
のデータを取得する手段と、データ取得手段から得たデ
ータをストアする手段11と、前記二次電池と異なる二
次電池の電流と電圧のデータを取得する手段と、複数の
二次電池のデータを平均化する手段11とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、量産した二次電池
の充電特性測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、量産した二次電池の平均充電特性
を得るためには、個々の二次電池の充電特性をプリント
アウトしたシートを複数枚蓄積し、このシート上の特性
曲線を平均化していた。二次電池の充電特性は図5に示
すように、充電を開始してから終了するまでの二次電池
の端子電圧Vtと充電電流itの変化曲線であり、充電
電流itの積分値が二次電池の容量である。
【0003】しかし、この方法では人手による計算を伴
うため、信頼性が悪い。計算の工数が非常にかかるの
で、実際の生産ラインにおける全てのチャンネルをカバ
ーできない。また、情報を直接コンピュータで扱えない
といった問題があった。また、充電試験において、不良
品の摘出をすべく監視を行なう際は、監視用のパラメー
ター(合否の上限、下限)を充電装置に設定していた。
しかし、その場合には、パラメーターの設定方法が複雑
であり、妥当なパラメーターを決めるのに時間がかかる
欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、量産した多数の二次電池の充電特
性を順次測定して、測定時に特性に異常のあるものを摘
出し、また異常のないものについては測定結果を演算し
て、その平均値を出力することができる二次電池の充電
特性測定装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の二次電池の充電特性測定装置は、複数の二次電池を充
電する手段(充電用電源)と、前記二次電池の個々の電
流と電圧を検出する手段(電流検出器、電圧検出器)
と、前記二次電池の充電特性の基準データをストアする
手段(マイクロプロセッサ)と、前記二次電池の個々の
電流と電圧を検出する手段から得られた測定データと前
記基準データを比較する手段(マイクロプロセッサ)
と、前記比較する手段の比較結果に基づいて、前記測定
データに異常のある二次電池を前記充電手段から切り離
す手段(電流制御回路)と、前記測定データに異常のな
い二次電池の電流と電圧変化のデータを取得する手段
(マイクロプロセッサ)と、前記データ取得手段から得
たデータをストアする手段(マイクロプロセッサ)と、
前記二次電池と異なる二次電池の電流と電圧のデータを
取得する手段と、前記複数の二次電池のデータを平均化
する手段(マイクロプロセッサ)とを具備した構成と
し、量産した多数の二次電池の充電特性を順次測定し
て、測定時に特性に異常のあるものを摘出し、また異常
のないものについては測定結果を演算して、その平均値
を出力することができる。
【0006】本発明の請求項2に記載の二次電池の充電
特性測定装置は、前記複数の二次電池の個々の電流と電
圧のデータを入力するマルチプレクサと、前記マルチプ
レクサの出力を前記二次電池毎に分別する手段(マイク
ロプロセッサ)と、前記分別手段によって分別したマル
チプレクサの出力をストアする手段(マイクロプロセッ
サ)と、前記マルチプレクサの出力を一定の周期で前記
二次電池毎に切り替える手段(マイクロプロセッサ)を
具備したことを特徴とする請求項1に記載の二次電池の
充電特性測定装置の構成とし、量産した多数の二次電池
の充電特性を順次測定して、測定時に特性に異常のある
ものを摘出し、また異常のないものについては測定結果
を演算して、その平均値を出力する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の二次電池の充電特
性測定装置のシステムブロック図であり、まず被試験品
の二次電池1a〜1dは保持機構2に保持されて、プロ
ーブ3a,3bから電源が供給されるごとくなされてい
る。充電のための電源は充電用電源4であり、電流制御
回路5a,5bを介して保持機構2のプローブ3a,3
bに接続されている。
【0008】そして電流制御回路5aとプローブ3a間
の電路6aには電流検出器7aと電圧検出器8aが接続
されており、二次電池1aに流れる充電電流と充電につ
れて上昇する二次電池1aの充電電圧を検出するごとく
なされている。これと隣接して保持機構2に保持されて
いる二次電池1bも電路6bに電流検出器7bと電圧検
出器8bが接続されており、二次電池1bに流れる充電
電流と充電につれて上昇する二次電池1bの充電電圧を
検出するごとくなされている。
【0009】ここでは図示していないが、被試験品の二
次電池は256個あり、それらを保持機構2に保持し、
二次電池それぞれに設けた電流制御回路を介して充電用
電源4から充電電力を供給し、各電路にはそれぞれ電流
検出器と電圧検出器が接続されている。そして電流検出
器7a,7b、電圧検出器8a,8bの出力端子はマル
チプレクサ9に接続され、その出力はA/D変換器10
に入力される。
【0010】マルチプレクサ9は出力端子の数を減らし
て、装置の制御を容易にする回路であり、ここでは25
6個の二次電池のデータを分別し、その内の一つを選択
することができるようになされている。データの選択は
測定プログラムに沿って、マイクロプロセッサ11の制
御線9aから選択コマンドが発せられる。そして、選択
されたデータは、A/D変換器10でデジタル化され、
CPU11a、メモリ11bを内装したマイクロプロセ
ッサ11に伝送され、データを蓄積しうるようになされ
ている。
【0011】マイクロプロセッサ11は電流制御回路5
a,5bに接続されており、測定中の二次電池の充電特
性に異常が検知されると、電流制御回路5a,5bを遮
断し、その二次電池の充電を中止する。さらにマイクロ
プロセッサ11はインターフェース(I/F)12を介
してホストコンピュータ13に接続されている。ここで
は接続手段をLANケーブル14とし、ネットワークコ
ントローラ15を介してホストコンピュータ13に接続
する。
【0012】そしてホストコンピュータ13にはマイク
ロプロセッサ13a、測定データを表示するためのディ
スプレイ13bを備え、マイクロプロセッサ13aに二
次電池の充電特性測定装置16を制御するためのコマン
ドを含む操作プログラムが搭載され、充電開始、電圧読
み出し、電流読みだし、等のコマンドを二次電池の充電
特性測定装置16に送り操作する。
【0013】また、ホストコンピュータ13は二次電池
の充電特性測定装置以外の情報処理機器(例えば搬送シ
ステムのホストコンピュータ等)と通信することによ
り、生産システムと同期した動作を行なわせることがで
きる。ディスプレイ13bには読み出しした充電電圧
値、電流値を表示させ、また異常のため測定中止となっ
た二次電池のアドレスを表示する。
【0014】ここで二次電池1a,1bは図2に示すよ
うに256個の升目に仕切られたトレイ17に端子電極
が外に臨むように収納されている。そしてトレイ17を
保持する保持機構2は、図3に示すように2枚の基板2
a,2bを対向させ、この基板2a,2bの対向面には
二次電池の端子電極と接触するプローブ3a,3b等を
備え、基板2a,2bの両側はガイドバー2c,2dで
支えてあり、基板2aを押圧するエアーシリンダ2e,
2fにより基板2aを押圧するごとくなされている。
【0015】そして基板2a,2bの間に二次電池1
a,1bを収納したトレイ17を置き、エアーシリンダ
2e,2fを操作して、基板2a,2bを挟みつける
と、各プローブ3a,3b等に二次電池1a,1bの端
子電極が接触する。プローブ3a,3b等にはジャンパ
ー線18が接続してあり、伝送路等に接続できるように
なっている。ジャンパー線18に代えて基板2a,2b
にプリントパターンで取り出しても良い。
【0016】次に、この二次電池の充電特性測定装置1
6の動作を図1〜図4を参照しつつ説明する。二次電池
の充電特性測定装置16の保持機構2に保持された二次
電池1a,1b等は、充電が開始されると図4に示すフ
ローチャートのように動作する。まず、充電開始時をt
=0として充電電圧、充電電流を読み込み、充電特性と
して正常かを判断する。即ち、電流検出器7a、電圧検
出器8bで読み込まれたデータをマルチプレクサ9、A
/D変換器10を介してマイクロプロセッサ11に送
る。そしてマイクロプロセッサ11のメモリ11bには
予め基準となる充電特性のデータがストアされており、
この基準データと送られた測定データをCPU11aの
働きによって比較する。
【0017】その許容範囲は例えば基準データの±5%
とする。そしてこの許容範囲から外れる場合は、測定値
NGとして処理フローのループから抜ける。そして、正
常ならば測定された充電電圧と充電電流をtを要素とす
るメモリ11bの配列に格納し、tをカウントアップす
る。この動作をtが二次電池のタイプ毎に定められた充
電時間Ts(例えば7時間)を越えるまで行なう。
【0018】そして次に、充電時間Tsに達すると、充
電電圧VSと充電電流ISを更新する。充電電圧VS、
充電電流ISとは、サンプルデータ保存領域を意味す
る。充電特性(図6)である基準電圧、基準電流を算出
する際には、このサンプルデータの合計をサンプル数で
除算する。
【0019】サンプル数は任意に決められるが、例えば
3〜5位とする。即ちトレイ17を5回取り替えて、測
定すれば5個のサンプルが得られる。ホストコンピュー
タ13の動作としては、マイクロプロセッサ11に一次
ストアされた各二次電池のデータを読み出しし、保存す
る。
【0020】そして図6に示すような充電特性の基準値
と実際値のグラフを作成し、必要に応じてディスプレイ
13bに表示する。測定中に異常の検出された二次電池
は、測定対象から除外されているが、ここで示されてい
る正常な二次電池の充電特性は、基準値の上下5%以内
に入っている。
【0021】次に、本発明の一部を変形した実施の形態
例を図7〜図8を参照して説明する。図7は二次電池の
充電特性を測定する処理を二次電池の充電特性測定装置
で行ない、測定結果の平均値算出をホストコンピュータ
で行なわせた処理のフローである。即ち、所定の充電時
間に達するまでの充電特性の試験とデータの取得は図7
(a)で示すフローの処理で行なう。この処理は図4の
充電時間Tsまでの処理フローと同じであるので詳細な
説明は省略する。
【0022】一方、充電時間Tsに達した後の処理であ
るサンプルデータの平均値算出をホストコンピュータ1
3で行なう(図7(b)参照)。処理のフローは図4と
同じであるので詳細な説明は省略する。この方法では、
ホストコンピュータ13側にサンプルデータ収納領域を
設けるとともに、充電特性の算出も行なう。これにより
充電特性測定装置側の記憶装置を節約することができ
る。
【0023】次に、図8(a)に示したのは、本発明の
二次電池の測定装置を複数設けて、異なるタイプの二次
電池の充電特性を一台のホストコンピュータ13で制御
する例である。
【0024】また、図8(a)に示すのは、ホストコン
ピュータを増設して19a,19b,19nと複数にし
たものであり、二次電池の充電特性測定装置が数多くあ
る時は、各ホストコンピュータの受け持つ二次電池の測
定装置を決めるなどして、データを各ホストコンピュー
タに分散して処理できる。
【0025】
【発明の効果】本発明の二次電池の測定装置によれば、
異常のある二次電池が試験により摘出でき、また二次電
池の充電特性の平均値が自動的に算出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の二次電池の充電特性測定装置のブロ
ック図である。
【図2】 本発明の二次電池の充電特性測定装置に用い
る二次電池の収納トレイの斜視図である。
【図3】 本発明の二次電池の充電特性測定装置に用い
る保持機構の側断面図である。
【図4】 本発明の二次電池の充電特性測定装置の動作
フローチャートである。
【図5】 充電特性の特性曲線である。
【図6】 測定結果の充電特性と基準充電特性曲線であ
る。
【図7】 本発明の変形例の二次電池の充電特性測定装
置の動作フローチャートである。
【図8】 本発明の二次電池の充電特性測定装置を制御
するホストコンピュータとのシステムブロックである。
【符号の説明】
1a〜1d…二次電池、2…保持機構、3a,3b…プ
ローブ、4…充電用電源、5a,5b…電流制御回路、
6a,6b…電路、7a,7b…電流検出器、8a,8
b…電圧検出器、9…マルチプレクサ、10…A/D変
換器、11…マイクロプロセッサ、11a…CPU、1
1b…メモリ、12…インターフェース、13,19a
〜19n…ホストコンピュータ、13a…マイクロプロ
セッサ、13b…ディスプレイ、14…LANケーブ
ル、15…ネットワークコントローラ、16,16a〜
16n…二次電池の充電特性測定装置、17…トレイ、
18…ジャンパー線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の二次電池を充電する手段と、 前記二次電池の個々の電流と電圧を検出する手段と、 前記二次電池の充電特性の基準データをストアする手段
    と、 前記二次電池の個々の電流と電圧を検出する手段から得
    られた測定データと前記基準データを比較する手段と、 前記比較する手段の比較結果に基づいて、前記測定デー
    タに異常のある二次電池を前記充電手段から切り離す手
    段と、 前記測定データに異常のない二次電池の電流と電圧変化
    のデータを取得する手段と、 前記データ取得手段から得たデータをストアする手段
    と、 前記二次電池と異なる二次電池の電流と電圧のデータを
    取得する手段と、 前記複数の二次電池のデータを平均化する手段とを具備
    したことを特徴とする二次電池の充電特性測定装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の二次電池の個々の電流と電圧
    のデータを入力するマルチプレクサと、 前記マルチプレクサの出力を前記二次電池毎に分別する
    手段と、 前記分別手段によって分別したマルチプレクサの出力を
    ストアする手段と、 前記マルチプレクサの出力を一定の周期で前記二次電池
    毎に切り替える手段を具備したことを特徴とする請求項
    1に記載の二次電池の充電特性測定装置。
  3. 【請求項3】 前記二次電池の充電特性測定装置を複数
    台備え、 これらの二次電池の充電特性測定装置をホストコンピュ
    ータに接続し、制御を行なうことを特徴とする請求項1
    に記載の二次電池の充電特性測定装置。
  4. 【請求項4】 前記二次電池の充電特性測定装置を通信
    ケーブルによりホストコンピュータに接続し、制御を行
    なうことを特徴とする請求項1に記載の二次電池の充電
    特性測定装置。
JP9059617A 1997-03-13 1997-03-13 二次電池の充電特性測定装置 Pending JPH10253722A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414068B1 (ko) * 2001-08-13 2004-01-07 엘지전자 주식회사 휴대폰의 배터리전압 검출 장치 및 방법
CN109802465A (zh) * 2019-03-12 2019-05-24 广州道动新能源有限公司 Ups电池充电在线检测方法、装置、存储介质及终端设备

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