JPS61148379A

JPS61148379A - バツテリテスタ

Info

Publication number: JPS61148379A
Application number: JP59271364A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Oishi; 大石　靖雄
Original assignee: KAIZE DENKI KK
Current assignee: KAIZE DENKI KK
Priority date: 1984-12-22
Filing date: 1984-12-22
Publication date: 1986-07-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は特に車載バフテリの劣化状態（寿命）等を判定
するためのバッテリテスタに関する。

（従来の技術）一般にバフテリは充放電の繰り返しにより極板が劣化し
、再充電によっても元の特性に戻らなくなり寿命に至る
。

ところで、自動車に搭載したパンテリが劣化したか否か
を容易に判定することは自動車等の管理上きわめて重要
である。

従来、バッテリの劣化状態をチェックする装置としては
例えば■基本的手法であるダミー負荷に定電流放電して
一定値に達したときの容量とバッテリの公称容量を比較
して判定するもの、■自動車等に組み込んで直接使用状
態における放電量を調べて劣化状態を判定するもの、■
充電時において充電末期特性を調べて判定するもの等が
知られている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上述した従来の手法は次のごとき問題点がある
。先ず、上記■は比較的正確な判定を行うには長時間を
要し、しかも、放電量損失が多くなることから、あまり
実用的でない。また上記■は使用中常時バッテリをモニ
タできる利点はあるが、走行中は多（の電装品が動作し
ているためバッテリ電流はランダムに変動し、しかも充
電も行われる等複雑に変化し、正確な判定ができにくい
とともに回路もかなり複雑になってしまう。また、上記
■はタイマ回路により制御された充電末期の変曲点検出
を行う回路を要する等その回路が複雑高価となり、しか
も判定時期は充電末期に制限される。

このように、バッテリの劣化判定は残存容量の測定の如
く静的特性ではなく動的特性によって行うためその判定
は容易でなく、従来の装置はいずれも回路構成が複雑高
４価となり、しかも、短時間に手軽に判定できないのが
実情である。

（問題点を解決するための手段）本発明は斯かる問題点を一掃したバッテリテスタに係り
、その主要構成とするところは第１図のように、パンテ
リ２からダミー抵抗３に例えば自動車の始動時における
電流に近い電流Ｉを流す放電手段と、前記電流■を流し
た一定時間経過後の第１のバッテリ端子電圧Ｅ１と当該
電流Ｉを遮断した後における一定時間経過後の第２のバ
ッテリ端子電圧Ｅ２を検出する端子電圧検出手段５と、
この第１及び第２のバッテリ端子電圧Ｅ１及びＥ２の差
電圧ΔＥを求める差電圧検出手段６と、少な（とも当該
差電圧ΔＥを表示する表示手段７を備えてなることを特
徴とする。

（作用）次に、本発明の作用について説明する。バッテリは劣化
すると、その内部抵抗が大きくなる。したがって、負荷
電流を流せばバッテリ端子電圧はその大きさに対し比例
的に減少する。

よって、ダミー抵抗３に電流■を流せば大きく低下した
端子電圧Ｅ１を検出でき、又電流■を遮断すれば公称電
圧に近い、または電圧Ｅ１より大きい所定の端子電圧Ｅ
２を検出できる。両端子電圧Ｅｌ、Ｅ２は端子電圧検出
手段５に記憶され、さらに記憶された両端子電圧Ｅ１と
Ｅ２は差電圧検出手段６で差電圧ΔＥ＝Ｅ２−Ｅｌを求
めて、これを表示手段７で外部に表示する。劣化は大き
いほど内部抵抗が大きくなり、以て差電圧ΔＥも大きく
なるため、この差電圧ΔＥにより劣化を判定できる。

（実施例）以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ図面を参照
して詳述する。

先ず、第４図を参照して本発明の原理について説明する
。同図はバッテリの放電特性を示す。同図に於いて、下
側は電流Ｉを、父上側はそのときの端子電圧Ｅを表した
ものであり、実線Ｐは新品、点線Ｑは劣化品を夫々示す
。この特性はダミー抵抗をバフテリに接続し常時１０Ａ
程度放電させておくとともに、一定時間（３分程度）ご
とにレヤント抵抗を接続して５秒間、１００Ａ程度流す
サイクルを繰り返したものである。

同図から明らかなように比較的大きな負荷電流を流した
場合には、これにより端子電圧Ｅが降下し、特に劣化品
は顕著な降下を示す。これはバッテリの内部抵抗の大き
さに起因するものであり、内部抵抗はバッテリ極板の劣
化に対し比例的に大きくなる。また、内部抵抗の大きさ
は放電量の大きさに左右されずに放電初期から放電末期
まで比較的大きい値を維持して変動が少ないことが確認
されている。

本発明は斯かる負荷電流を流した際の降下電圧に着目す
るとともに、さらに車載バッテリは自動車の始動時にお
いて最も影響が顕著に現れることに着目して実用上充分
なる条件下で劣化判定を行うものである。

次に、第１図及び第２図を参照して具体的構成について
説明する。第１図は本発明に係るバッテリテスタのブロ
ック回路図、第２図は第１図中タイミングパルスのタイ
ムチャート図である。

図中符号ｌで示すパフテリテスタは次の３つの機能を有
する。

（１）劣化判定機能（２）残存容量測定機能（３）充電機能先ず、第１図を参照して全体の回路構成について説明す
る。

１０は電源トランスである。この−次側は位相制御方式
により入力電流を制御する充電電流調整回路１１を介し
て商用交流１００■電源に差し込むための電源プラグ（
不図示）を接続する。一方トランス１１の二次側は降圧
し整流回路１２を接続し、この回路１２の出力側にはバ
ッテリ２の充電用である直流を得る。以上充電ユニット
９を構成する。整流回路１２の出力側は切換スイッチ１
３の固定接点に接続する。

他方、切換スイッチ１３の他方の固定接点には前記放電
手段４及び端子電圧検出手段５を接続する。よって、切
換スイッチ１３の可動接点にバッテリ２を接続すればバ
ッテリ２には充電ユニ・ノド９側と端子電圧検出手段５
側が選択的に接続できる。

放電手段４はリレースイッチＳ１に直列接続゛した第１
のダミー抵抗１４及びリレースイッチＳ２に直列接続し
た第２のダミー抵抗１５からなる。

また、前記検出手段５はリレースイッチＳ３に直列接続
した第１の端子電圧記憶回路（以下、第１記憶回路と略
す）１６およびリレースイッチＳ４に直列接続した第２
の端子電圧記憶回路（以下、第２記憶回路と略す）１７
からなり、これら各記憶回路と上記各ダミー抵抗は並列
接続する。

実施例においては第１のダミー抵抗１４は０．１Ω、第
２のダミー抵抗１５は１．１Ωに選定し、これにより１
２Ｖバツテリの場合には両抵抗１４．１５並列で１１は
約１０ＯＡ、抵抗１５のみの接続で１２は約１０Ａの放
電電流が得られ、各々は自動車の始動時（セルモータ作
動等）における電流と自動車の夜間走行時（前照灯点灯
等）の各電流に対応する。このように本発明における最
適な実施例として、ダミー抵抗に流す放電電流を自動車
の始動時における電流に近く設定するのは劣化の判定対
象が車載バッテリの場合には使用時における最大電流と
考えられるからで、実用に即して正確な判定結果を得る
ことができる。また、電流■２を夜間走行時における電
流に設定するのは後述の如く電流■２を流した際の端子
電圧で残存容量を調べるためであり、現実に即した残存
容量測定を行うことができる。よって、このように設定
することにより負荷時における定常電圧検出は比較的短
時間（後述の如＜５ｓｅｃ程度）で実用的検出を行うこ
とができる。一方、各記憶回路１６．１７は例えばコン
デンサ等を利用したホールド回路で構成でき、端子電圧
を一時的に記憶する。

各記憶回路１６．１７の出力側は差電圧検出手段６に接
続する。この手段６は差動増幅回路１８で構成し、この
回路１８の出力側はサーミスタ等を利用した温度補償回
路１９を介して第１の表示装置２０に接続する。一方、
前記第１記憶回路１７は増幅回路２１に接続し、所定の
増幅処理を行い、この回路２１は温度補償回路２２を介
して第２の表示装置２３に接続する。第１及び第２の表
示装置２０．２３は一般的にアナログメータ（第３図参
照）、又はディジタル表示器等が利用できる。

２４はロジック構成のタイミングパルス発生回路である
。この回路２４には前記各リレースイッチＳｌ、Ｓ２．
Ｓ３およびＳ４をスイッチングする励磁コイルＭｌ　、
Ｍ２　、Ｍ３およびＭ４を接続する。このスイッチング
のタイミングは第２図のようになる。

次に、第１図及び第２図を参照してバッテリテスタ１の
動作及び機能について説明する。

く劣化判定機能〉先ず、テスタ１にはバッテリ２を接続する（テスタ側に
クリップが付属している）。そして切換スイッチ１３を
端子電圧検出手段５側に切換える。

テストオンスイッチ（第３図符号３４参照）を操作する
ことにより第２図中時刻ＴＡでリレースイッチＳｌ、３
２がＯＮする。これによりダミー抵抗１４．１５の並列
回路に電流■１が流れバッテリ端子電圧Ｅ１は大きく降
下する。この電流■１は一定時間ＴＩ継続する。次に、
時間Ｔ１経過後の時刻ＴＢでリレースイッチｓ１のみが
ＯＦＦするが、この時刻ＴＢの直前でリレースイッチＳ
３が短時間Ｔ３０１１Ｌ、端子電圧Ｅｌを第１記憶回路
１６へ取り込む。

一方、リレースイッチＳｌがＯＦＦになることによりダ
ミー抵抗１５のみに電流■２が流れバッテリ端子電圧は
Ｅ２となる。リレースイッチｓ２は一定時間Ｔ２ＯＮＬ
、、この時間Ｔ２経過後の時刻ＴｃでＯＦＦする。この
時刻Ｔｃの直前でリレースイッチＳ４が短時間Ｔ４　Ｏ
ＮＬ、端子電圧Ｅ２を第２記憶回路１７へ取り込む。な
お、各時間Ｔ１〜Ｔ４は次の如く設定した。

Ｔ１：５ｓｅｃＴ２：Ｌ５ｓｅｃＴ３：１ｓｅｃＴ４：１ｓｅｃ斯かる時間においてＴ２は判定時間であり、１５ｓｅｃ
程度で可能となる。このように電圧Ｅ１及びＥ２は各電
流が流れているときの定常電圧を検出するが、電流１２
を流すことにより無負荷に比べ定常電圧Ｅ２を得る時間
が大幅に短縮できる。

各電圧Ｅ１およびＥ２は差動増幅回路１８によりその差
電圧ΔＥが検出され、且つ増幅される。

そして、温度による誤差が修正されて第１の表示装置２
０に差電圧ΔＥが表示される。つまりこの差電圧ΔＥが
大きくて基準レベル（バッテリ容量、例えば３３ＡＦｌ
、　４５４１（等によって決定される）を越えた場合に
はバッテリ２は劣化状態にあることを判定できる。

（残存容量測定機能）第２記憶回路１６の出力である電圧Ｅ２は一定の負荷時
におけるバッテリの端子電圧である。したがって、この
電圧Ｅ２が所定の増幅処理がなされ、温度補償された後
第２の表示装置２３で表示　　　　□されることにより
残存容量が確認できる。この場合表示装置２３には一目
で確認できるように標準値或いは減少割合等が目盛られ
ている。

（充電機能〉一方、以上の結果、バッテリ２が劣化しているか否か、
残存容量が確保されているか否かが判明するため、必要
により充電を行うことができる。

つまり、切換スイッチ１３を充電ユニット９側に切換え
ることにより、何ら接続を変更することなく直接バッテ
リ２の充電を行うことができる。なお、この充電機能は
勿論単独でも利用できる。

第３図にはバッテリテスタｌの外観構成である前面パネ
ル３０を示す。

符号２０．２３は前記各表示装置としてのアナログメー
タであり、一方のメータ２０はテスト時に劣化状態か否
かを指示する。したがってメータ目盛には劣化範囲２０
ａを色分は等により明示する。なお、当該メータ２０は
充電時には充電電流を指示する。他方のメータ２３はテ
スト時には残存容量を指示し、そのための所定の標準値
等が明示されている。なお充電時には充電電圧を指示す
る。前面パネル３０にはその他、充電時間調整に使用可
能なタイマ設定つまみ３１、充電電流調整つまみ３２、
出力プレー力３３、充電モードとテストモードを切り換
える前記切換スイッチ１３、テスト時のテストオンスイ
ッチ３４、テスト時のテストオフスイッチ３５、充電、
テスト及びオーバーヒート警告の際に各点灯する表示ラ
ンプ３６゜３７および３８を備える。

以上、実施例を詳細に説明したが、本発明はこのような
実施例に附定されるものではない。例えば条件設定にお
ける電流１１．１２の大きさ、時間Ｔ１〜Ｔ４の大きさ
等は他の値を用いることができる。また、劣化判定機能
のみをもたせた回路構成とすることもできる。さらに細
部の回路構成における変更等において本発明の要旨を逸
脱しない任意変更実施は本発明範囲に許容されるもので
ある。

（発明の効果）このように、本発明に係るパンテリデスタはバッテリか
らダミー抵抗に一定時間電流を流す放電手段と、前記電
流を流した一定時間経過後の第１のバッテリ端子電圧と
前記電流を遮断した後における一定時間経過後の第２の
バッテリ端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、前記
第１および第２のバッテリ端子電圧の差電圧を求める差
電圧検出手段と、少なくとも前記差電圧を表示する表示
手段を備えてなるため次の如き著効を得る。

第１に、回路をきわめて簡略化することができ、低コス
ト安価に提供できる。しかも実際の使用における条件に
即して行うため実用上十分な精度において劣化判定を行
うことができる。

第２に、きわめて容易に操作、使用することができる。

つまり携帯可能な装置として構成でき、手軽に使用でき
、しかも判定時間は短時間で足り、サービスステーショ
ンや修理工場等で用いて好適である。

第３に、好適な実施例のように残存容量測定機能、充電
機能も兼用（端子、メータ等）して組付けることができ
るため多機能、多様性に冨み、しかも比較的簡易低コス
トに実施できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る実施例を示し、第１図はバッテリテ
スタのブロック回路図、第２図は第１図中タイミングパ
ルスのタイムチャート図、第３図はバッテリテスタの外
観構成である前面パネルを示す正面図、第４図はバッテ
リの放電特性図。尚図面中、１・・・バッテリテスタ、　　２・・・バッ
テリ、　　３・・・ダミー抵抗、　　４・・・放電手段
、　　５・・・端子電圧検出手段、　　６・・・差電圧
検出手段、　　７・・・表示手段。１４・・・第１のダミー抵抗、　　１５・・・第２のダ
ミー抵抗、　　２０・・・第１の表示装置。２３・・・第２の表示装置、　　　Ｉ、Ｉｔ、Ｉ２　　
・・・電流、Ｅｌ、Ｅ２　　・・・バッテリ端子電圧。 ΔＥ・・・差電圧。

Claims

【特許請求の範囲】１、バッテリからダミー抵抗に一定時間電流を流す放電
手段と、前記電流を流した一定時間経過後の第１のバッ
テリ端子電圧と前記電流を遮断した後における一定時間
経過後の第２のバッテリ端子電圧を検出する端子電圧検
出手段と、前記第１及び第２のバッテリ端子電圧の差電
圧を求める差電圧検出手段と、少なくとも前記差電圧を
表示する表示手段を備えてなるバッテリテスタ。２、前記電流は自動車の始動時におけるバッテリ電流値
近傍に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のバッテリテスタ。３、前記第２のバッテリ端子電圧はバッテリから第２の
ダミー抵抗に一定時間電流を流して検出することを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のバッテ
リテスタ。４、前記第２のダミー抵抗に流す電流は自動車の夜間走
行時におけるバッテリ電流値近傍に設定したことを特徴
とする特許請求の範囲第３項記載のバッテリテスタ。５、前記表示手段は前記第２のバッテリ端子電圧の表示
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
３項記載のバッテリテスタ。