JPH10268007A - 二次電池の放電特性測定装置 - Google Patents

二次電池の放電特性測定装置

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JPH10268007A
JPH10268007A JP9076796A JP7679697A JPH10268007A JP H10268007 A JPH10268007 A JP H10268007A JP 9076796 A JP9076796 A JP 9076796A JP 7679697 A JP7679697 A JP 7679697A JP H10268007 A JPH10268007 A JP H10268007A
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JP
Japan
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secondary battery
discharge
data
secondary batteries
current
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JP9076796A
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Takahiro Mine
貴宏 嶺
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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
    • 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]
    • G01R31/382Arrangements 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の二次電池の放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放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を放電する手
段と、二次電池の電流と電圧を検出する手段7a、8a
と、二次電池の放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
二次電池を前記放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
の放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放電特性
を得るためには、個々の二次電池の放電特性をプリント
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。二次電池の放電特性は図4に示
すように、放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と放電電流itの変化曲線であり、放電
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、放電試験において、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)を放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放電特
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放電
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
の二次電池の放電特性測定装置は、複数の二次電池を放
電する手段(放電用電源)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、前記二次電池の放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放電手段から切り離
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放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放電
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
放電特性測定装置の構成とし、量産した多数の二次電池
の放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放電特
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から電流を取り出し得るごとくなされて
いる。放電のための閉ループは保持機構2のプローブ3
a,3bの一方が、電路6a,6bを介して、電流制御
回路5a,5bに接続され、電流制御回路5a,5bの
他端は接地され、また保持機構2のプローブ3a,3b
の他方が接地されて形成されている。
【0008】電流制御回路5a,5bは二次電池の負荷
抵抗を含み、マイクロプロセッサ11の制御により定電
流制御がなされる。また電流を遮断する制御もなし得
る。そして電流制御回路5aとプローブ3a間の電路6
a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に流れる放電電流と放電につれて下降
する二次電池1aの放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に流れる放電電流と放
電につれて下降する二次電池1bの放電電圧を検出する
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接地さ
れ、放電ループが形成され、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放電特
性に異常が検知されると、電流制御回路5a,5bを遮
断し、その二次電池の放電を中止する。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
次電池の放電特性測定装置4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、放電開始、電圧読み
出し、電流読み出し、等のコマンドを二次電池の放電特
性測定装置4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
の放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には読み出しした放電電圧
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、この二次電池の放電特性測定装置4
の動作を図1〜図6を参照しつつ説明する。二次電池の
放電特性測定装置4の保持機構2に保持された二次電池
1a,1b等は、放電が開始されると図5に示すフロー
チャートのように動作する。まず、放電開始時をt=0
として放電電圧、放電電流を読み込み、放電特性として
正常かを判断する。即ち、電流検出器7a、電圧検出器
8a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
準となる放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放電電圧と放電電流を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放
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、放電時間Tsに達すると、放
電電圧VSと放電電流ISを更新する。放電電圧VS、
放電電流ISとは、サンプルデータ保存領域を意味す
る。放電特性(図4)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】そして放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
池の放電特性は、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6〜図7を参照して説明する。図6は二次電池の
放電特性を測定する処理を二次電池の放電特性測定装置
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、所定の放電時
間に達するまでの放電特性の試験とデータの取得は図6
(a)で示すフローの処理で行なう。この処理は図5の
放電時間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、放電時間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6(b)参照)。処理のフローは図5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、放電特性の算出も行なう。これにより
放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7(a)に示したのは、本発明の
二次電池の放電特性測定装置を複数設けて、異なるタイ
プの二次電池の放電特性を一台のホストコンピュータ1
3で制御する例である。
【0024】また、図7(b)に示すのものは、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、二次電池の放電特性測定装置が16
a〜16nと数多くある時は、各ホストコンピュータの
受け持つ二次電池の放電特性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摘出でき、また二次電池の放電特
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放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放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放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】 放電特性の特性曲線である。
【図5】 本発明の二次電池の放電特性測定装置の動作
フローチャートである。
【図6】 本発明の変形例の二次電池の放電特性測定装
置の動作フローチャートである。
【図7】 本発明の二次電池の放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…二次電池の放電特性測定装置、5a,5b
…電流制御回路、6a,6b…電路、7a,7b…電流
検出器、8a,8b…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、11b…メモリ、12…インターフェ
ース、13,19a〜19n…ホストコンピュータ、1
3a…マイクロプロセッサ、13b…ディスプレイ、1
4…LANケーブル、15…ネットワークコントロー
ラ、16a〜16n…二次電池の放電特性測定装置、1
7…トレイ、18…ジャンパー線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の二次電池を放電する手段と、 前記二次電池の個々の電流と電圧を検出する手段と、 前記二次電池の放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放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放電特性測定装置。
  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放電特性測定装置。
  3. 【請求項3】 前記二次電池の放電特性測定装置を複数
    台備え、 これらの二次電池の放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放電特性測定装置。
  4. 【請求項4】 前記二次電池の放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放電
    特性測定装置。
JP9076796A 1997-03-28 1997-03-28 二次電池の放電特性測定装置 Pending JPH10268007A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2141898A1 (en) 2008-07-04 2010-01-06 Postech Academy-Industry Foundation Method and apparatus for detecting abnormal power consumption of a battery in mobile devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2141898A1 (en) 2008-07-04 2010-01-06 Postech Academy-Industry Foundation Method and apparatus for detecting abnormal power consumption of a battery in mobile devices
US8089368B2 (en) 2008-07-04 2012-01-03 Postech Academy-Industry Foundation Method and apparatus for detecting abnormal power consumption of a battery in mobile devices

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