JPH0884437A - 電池寿命判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電式蓄電池の寿命を容易に判断する。 【構成】 充電式蓄電池放電手段２は、満充電された充
電式蓄電池について、放電電流を所定の定電流値に保持
して放電を行なうとともに、検出する放電電圧が放電終
止電圧になるまでの計測時間を求める。放電容量演算手
段８は、前記計測時間および前記所定の定電流値に基づ
いて放電容量を演算し、割合演算手段９は、公称電池容
量記憶手段１５に記憶された前記充電式蓄電池の公称電
池容量および前記放電容量に基づいて、前記充電式蓄電
池の公称電池容量に対する前記放電容量の割合を演算す
る。前記割合報知手段１９は、演算された割合を報知す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、充電式蓄電池の電池
寿命判定装置に関し、特に、放電容量の低下を検出する
電池寿命判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】今日、電動工具等に用い
る充電式蓄電池としてＮｉＣｄ電池が知られている。Ｎ
ｉＣｄ電池は、１．２Ｖのセルを複数接続して構成され
ており、各セルの放電容量により１３００ｍＡｈ，１７
００ｍＡｈなどの公称容量が定められている。

【０００３】ＮｉＣｄ電池は、ある程度以上の容量が残
っている状態で充放電を繰返すと、不活性状態となり、
一時的に電池容量または電池電圧が低下する一時的な能
力低下がおこる。

【０００４】また、多数回の充放電を繰返すと、電池容
量が低下し、ついには電池寿命が尽きてしまい、規格の
放電容量よりも少ない放電容量しか充電することができ
なくなったり、前記各セルを構成するセパレータなどの
有機材料や極板などの性能低下によりセル自身の起電力
がなくなるセル短絡が生ずることもある。

【０００５】このように、規格の放電容量よりも少ない
放電容量しか充電されていない充電式蓄電池を使用する
と、放電容量の低下により少ない時間でしか機器の使用
ができない。また、電圧低下によって、駆動速度や駆動
トルクが不足し、さらには制御系機器が誤動作する場合
もある。

【０００６】これらの問題が生じた充電式蓄電池につい
て、寿命が尽きているか否かの判断は、作業者が経験等
から勘で判断していた。このため、充電式蓄電池の電池
寿命判断が容易ではなかった。

【０００７】この発明は、上記のような問題点を解決
し、充電式蓄電池の電池寿命判断が容易な充電式蓄電池
の電池寿命判定装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の充電式蓄電池
の電池寿命判定装置においては、満充電された充電式蓄
電池について、放電電流を所定の定電流値に保持して放
電を行なうとともに、検出する放電電圧が放電終止電圧
になるまでの計測時間を求める充電式蓄電池放電手段、
前記計測時間および前記所定の定電流値に基づき、前記
充電式蓄電池の放電容量を演算する放電容量演算手段、
前記放電容量演算手段で演算された放電容量を報知する
放電容量報知手段、を備えたことを特徴とする。

【０００９】請求項２の充電式蓄電池の電池寿命判定装
置においては、満充電された充電式蓄電池について、放
電電流を所定の定電流値に保持して放電を行なうととも
に、検出する放電電圧が放電終止電圧になるまでの計測
時間を求める充電式蓄電池放電手段、前記計測時間およ
び前記所定の定電流値に基づき、前記充電式蓄電池の放
電容量を演算する放電容量演算手段、前記充電式蓄電池
の公称電池容量を記憶する公称電池容量記憶手段、前記
公称電池容量記憶手段に記憶された前記公称電池容量に
対する前記充電式蓄電池の前記放電容量の割合を演算す
る割合演算手段、前記割合演算手段で演算された割合を
報知する割合報知手段、を備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項３の充電式蓄電池の電池寿命判定装
置においては、満充電された充電式蓄電池について、放
電電流を所定の定電流値に保持して放電を行なうととも
に、検出する放電電圧が放電終止電圧になるまでの計測
時間を求める充電式蓄電池放電手段、充電式蓄電池の公
称電池容量および前記所定の定電流値に基づいて演算さ
れた標準時間を記憶する標準時間記憶手段、前記標準時
間に対する前記計測時間の割合を演算することにより、
前記公称電池容量に対する前記充電式蓄電池の前記放電
容量の割合を演算する割合演算手段、前記割合演算手段
で演算された割合を報知する割合報知手段、を備えたこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項４の電池寿命判定装置においては、
前記割合報知手段は、前記公称電池容量に対する前記放
電容量の割合に応じて、視覚的に変化をもたせた表示が
行われる電池寿命表示部を有することを特徴とする。

【００１２】請求項５の電池寿命判定装置においては、
前記公称電池容量に対する前記放電容量の割合における
限界割合を記憶する限界割合記憶手段、を備え、前記割
合報知手段は、前記公称電池容量に対する前記放電容量
の割合が、前記限界割合より低い場合は、警報する限界
割合警報部を有すること、を特徴とする。

【００１３】請求項６の電池寿命判定装置においては、 Ａ）前記充電式蓄電池放電手段は、以下のa1),a2),およ
びa3)を備えており、 a1)放電電流を所定の定電流値に保持しつつ、充電式蓄
電池の放電を行う定電流放電手段、 a2)前記充電式蓄電池の放電電圧を検出する電圧検出手
段、 a3)前記放電電圧が放電終止電圧となるまでの計測時間
を求める計時手段、 Ｂ）さらに、放電開始時において前記電圧検出手段によ
って検出された前記充電式蓄電池の電圧を報知する電圧
報知手段を備えたこと、を特徴とする。

【００１４】請求項７の電池寿命判定装置においては、 Ａ）前記充電式蓄電池放電手段は、以下のa1),a2)およ
びa3)を備えており、 a1)放電電流を所定の定電流値に保持しつつ、充電式蓄
電池の放電を行う定電流放電手段、 a2)前記充電式蓄電池の放電電圧を検出する電圧検出手
段、 a3)前記放電電圧が放電終止電圧となるまでの計測時間
を求める計時手段、 Ｂ）さらに、前記充電式蓄電池の公称電圧と、放電開始
時において前記電圧検出手段によって検出された充電式
蓄電池の検出電圧とを比較し、前記検出電圧が、前記公
称電圧より低い場合は警報する電圧警報手段を備えたこ
と、を特徴とする。

【００１５】請求項８の電池寿命判定装置においては、
前記充電式蓄電池放電手段は、検出する充電式蓄電池の
電圧が、予め設定された放電停止電圧になると、前記定
電流放電手段における放電を停止させる放電停止手段を
有していることを特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１の充電式蓄電池の電池寿命判定装置に
おいては、充電式蓄電池放電手段は、満充電された充電
式蓄電池について、放電電流を所定の定電流値に保持し
て放電を行なうとともに、検出する放電電圧が放電終止
電圧になるまでの計測時間を求める。放電容量演算手段
は、前記計測時間および前記所定の定電流値に基づき、
前記充電式蓄電池の放電容量を演算する。放電容量報知
手段は、演算された放電容量を報知する。

【００１７】このようにして、放電終止電圧に低下する
までの現実の放電容量に基づいて、満充電された充電式
蓄電池における電池寿命を判断することができる。な
お、前記放電は定電流で行われるので、全体として計測
時間が短縮化できるとともに、回路への電流が一定の為
加熱等の問題もない。

【００１８】請求項２の充電式蓄電池の電池寿命判定装
置においては、充電式蓄電池放電手段は、満充電された
充電式蓄電池について、放電電流を所定の定電流値に保
持して放電を行なうとともに、検出する放電電圧が放電
終止電圧になるまでの計測時間を求める。放電容量演算
手段は、前記計測時間および前記所定の定電流値に基づ
き、前記充電式蓄電池の放電容量を演算する。割合演算
手段は、前記公称電池容量記憶手段に記憶された前記公
称電池容量に対する前記充電式蓄電池の前記放電容量の
割合を演算する。割合報知手段は、前記割合演算手段で
演算された割合を報知する。

【００１９】このようにして、前記公称電池容量に対す
る前記充電式蓄電池の前記放電容量の割合に基づいて、
満充電された充電式蓄電池における電池寿命を判断する
ことができる。したがって、操作者自身で公称の放電容
量と対比することなく、寿命判断することができる。な
お、前記放電は定電流で行われるので、全体として計測
時間が短縮化できるとともに、回路への電流が一定の為
加熱等の問題もない。

【００２０】請求項３の充電式蓄電池の電池寿命判定装
置においては、標準時間記憶手段は、充電式蓄電池の公
称電池容量および前記所定の定電流値に基づいて演算さ
れた標準時間を記憶する。充電式蓄電池放電手段は、満
充電された充電式蓄電池について、放電電流を所定の定
電流値に保持して放電を行なうとともに、検出する放電
電圧が放電終止電圧になるまでの計測時間を求める。割
合演算手段は、前記標準時間に対する前記計測時間の割
合を演算することにより、前記公称電池容量に対する前
記充電式蓄電池の前記放電容量の割合を演算する。割合
報知手段は、前記割合演算手段で演算された割合を報知
する。したがって、操作者自身で公称の放電容量と対比
することなく、前記標準時間に対する前記計測時間の割
合に基づいて、満充電された充電式蓄電池における電池
寿命を判断することができる。なお、前記放電は定電流
で行われるので、全体として計測時間が短縮化できると
ともに、回路への電流が一定の為加熱等の問題もない。

【００２１】請求項４の電池寿命判定装置においては、
前記電池寿命表示部にて、前記公称電池容量に対する前
記放電容量の割合に応じて、視覚的に変化をもたせた表
示が行われる。したがって、操作者は寿命判断を視覚的
に簡易に判断することができる。

【００２２】請求項５の電池寿命判定装置においては、
限界割合警報部は、前記公称電池容量に対する前記放電
容量の割合が、前記限界割合より低い場合は警報する。
したがって、操作者は、警報により寿命判定をすること
ができる。

【００２３】請求項６の電池寿命判定装置においては、
電圧報知手段は、放電開始時において前記電圧検出手段
によって検出された前記充電式蓄電池の電圧を報知す
る。したがって、満充電された充電式蓄電池について、
セル短絡等が生じているか否かを判断することができ
る。

【００２４】請求項７の電池寿命判定装置においては、
電圧警報手段は、前記充電式蓄電池の公称電圧と、放電
開始時において前記電圧検出手段によって検出された充
電式蓄電池の検出電圧とを比較し、前記検出電圧が、前
記公称電圧より低い場合は警報する。したがって、操作
者は、警報によりセル短絡が原因の寿命判定をすること
ができる。

【００２５】請求項８の電池寿命判定装置においては、
放電停止手段は、検出する充電式蓄電池の電圧が、予め
設定された放電停止電圧になると、前記定電流放電手段
における放電を停止させる。このように、放電は前記放
電終止電圧に一致した後も、引続き放電停止電圧になる
まで行われる。したがって、前記充電式蓄電池を前記放
電終止電圧より低い放電停止電圧まで放電することがで
きる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図９に示すように電池寿命判定装置１
は、充電式蓄電池Ｂを装着する端子Ｔ_A、Ｔ_B、定電流放
電回路３２、マイコン３３、操作・報知パネル３５およ
びブザー３６を備えている。電池寿命判定装置１は、充
電装置（図示せず）によって満充電された充電式蓄電池
Ｂが端子Ｔ_A、Ｔ_Bに装着されると、後述するように、定
電流値で放電を行い放電容量を報知する。これにより客
観的に電池寿命を判定することができる。

【００２７】電池寿命判定装置１の機能について説明す
る。図１に示すように、電池寿命判定装置１は、充電式
蓄電池放電手段２、電圧警報手段１４、電圧報知手段１
８、放電容量演算手段８、割合演算手段９、割合報知手
段１９、公称電池容量記憶手段１５、限界割合記憶手段
１７および公称電圧記憶手段１３を備えている。

【００２８】充電式蓄電池放電手段２は、電圧検出手段
３、定電流放電手段５、放電停止手段７、および計時手
段１１を有している。定電流放電手段５は、放電電流を
所定の定電流値に保持しつつ、充電式蓄電池の放電を行
う。電圧検出手段３は、前記充電式蓄電池の放電電圧を
検出する。計時手段１１は、前記放電電圧が放電終止電
圧となるまでの計測時間を求める。放電停止手段７は、
検出する充電式蓄電池の電圧が、予め設定された放電停
止電圧になると、前記定電流放電手段における放電を停
止させる。したがって、充電式蓄電池放電手段２は、満
充電された充電式蓄電池について、放電電流を所定の定
電流値に保持して放電を行なうとともに、検出する放電
電圧が放電終止電圧になるまでの計測時間を求めること
ができる。

【００２９】放電容量演算手段８は、前記計測時間およ
び前記所定の定電流値に基づき、前記充電式蓄電池の放
電容量を演算する。割合演算手段９は、公称電池容量記
憶手段１５に記憶された前記公称電池容量に対する前記
充電式蓄電池の前記放電容量の割合を演算する、割合報
知手段１９は、割合演算手段９で演算された割合を報知
する。このようにして、前記公称電池容量に対する前記
放電容量の割合を得ることができる。

【００３０】なお、限界割合記憶手段１７は、前記公称
電池容量に対する前記放電容量の割合における限界割合
を記憶しており、割合報知手段１９は、警報する限界割
合警報部を有している。この限界割合警報部は、前記公
称電池容量に対する前記放電容量の割合が、前記限界割
合より低い場合は警報する。

【００３１】また、電圧報知手段１８は、放電開始時に
おいて電圧検出手段３によって検出された前記充電式蓄
電池の電圧を報知する。公称電圧記憶手段１３は、前記
充電式蓄電池の公称電圧を記憶しており、電圧警報手段
１４は、充電式蓄電池の公称電圧と、放電開始時におい
て電圧検出手段３によって検出された充電式蓄電池の検
出電圧とを比較し、前記公称電圧より、前記検出電圧の
方が低い場合は警報する。

【００３２】このようにして、装着された充電式蓄電池
について、公称電池容量に対する割合、および放電開始
時の放電電圧を得ることができる。

【００３３】なお、割合報知手段１９は、電池寿命につ
いて、公称電池容量に対する前記放電容量の割合に応じ
て、視覚的に変化をもたせた表示が行われる電池寿命表
示部を設けてもよい。

【００３４】また、本実施例においては、割合演算手段
９は、公称電池容量に対する前記放電容量の割合を演算
する。しかし、この様な演算を行うことなく、放電容量
演算手段８の演算した放電容量を報知するようにしても
よい。この場合、割合演算手段９は必要でなく、割合報
知手段１９の代りに、演算された放電容量を報知する放
電容量報知手段を設ければよい。

【００３５】なお、前記公称電池容量および前記所定の
定電流値に基づいて演算された標準時間を記憶する標準
時間記憶手段を設け、前記割合演算手段は、前記標準時
間に対する前記計測時間の割合を演算することにより、
前記公称電池容量に対する前記充電式蓄電池の前記放電
容量の割合を演算する様にしてもよい。

【００３６】電池寿命判定装置１を、ＣＰＵを用いて実
現したハードウェア構成の一例を図２に示す。電池寿命
判定装置１は、ＣＰＵ２３、ＲＯＭ２５、ＲＡＭ２７、
液晶ディスプレイ３４、クロック２９、定電流放電回路
３２、ブザー３６、切換えスイッチ３８およびバスライ
ン３０を備えている。クロック２９はＣＰＵ２３に接続
されており、定電流放電回路３２、ブザー３６、および
切換えスイッチ３８はＩ／Ｏポート３１を介してＣＰＵ
２３と接続されている。

【００３７】ＲＯＭ２５には、ＣＰＵ２３の制御プログ
ラム等が記憶されており、ＣＰＵ２３は、この制御プロ
グラムにしたがいバスライン３０を介して、各部を制御
する。ＲＡＭ２７には、公称電池容量、公称電圧、およ
び演算結果等が記憶される。液晶ディスプレイ３４に
は、計測した放電容量、電圧、および電池寿命が表示さ
れる。ブザー３６は報知手段の１つであり、セットされ
た充電式蓄電池が所定の放電容量しか充電できていない
場合には寿命であるとして、それを報知する。切換えス
イッチ３８は、公称電池容量の切換えを行う。クロック
２９は、計測時間を求める為に、セラミック発振子によ
ってクロック信号を出力する。

【００３８】液晶ディスプレイ３４について、図３を用
いて説明する。液晶ディスプレイ３４においては、セグ
メント４１、４２には、満充電時（放電開始時）におけ
る充電式蓄電池の電圧が表示される。セル短絡が生じて
いる場合には、電圧寿命表示部４３が点灯する。セグメ
ント５１〜５４には、検査対象の充電式蓄電池の放電容
量が表示される。この放電容量が所定の値より小さい場
合は、放電容量寿命表示部５５が点灯する。

【００３９】なお、この実施例では、液晶ディスプレイ
３４に隣接して、切換えスイッチ３８として機能するス
ライドスイッチ６１が設けられている。スライドスイッ
チ６１は、セットされる充電式蓄電池の公称電池容量を
切換える。

【００４０】定電流放電回路３２について、図４を用い
て説明する。定電流放電回路３２には、つぎの様にして
放電電流を一定にしつつ放電を行う。端子Ｔ_Aと端子Ｔ_B
間に充電式蓄電池Ｂがセットされると、この充電式蓄電
池Ｂの電圧は、並列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧
される。ＣＰＵ２３はこの分圧電圧を受け取ると、蓄電
池が装着されたものと判断して、リレー接点ＳＷに閉路
信号を送る。リレー接点ＳＷが閉じられると、充電式蓄
電池Ｂの放電が開始する。

【００４１】レギュレータＲｅｇは、放電電流Ｉ_oの値
を一定に保つよう機能する。具体的には、レギュレータ
Ｒｅｇは、内部の基準電圧Ｖ_REFと電流検出用抵抗Ｒ３
の両端の電圧Ｖ_R3とを比較する。基準電圧Ｖ_REFよりも
電圧Ｖ_R3が大きい場合は、アノードカソード間電圧Ｖ_AK
（すなわち、トランジスタＴｒのベース電圧）を小さく
して、放電電流を小さくする。逆に、基準電圧Ｖ_REFよ
りも電圧Ｖ_R3が小さい場合は、アノードカソード間電圧
Ｖ_AKを小さくして、放電電流を大きくする。したがっ
て、放電電流Ｉ_oは、Ｖ_REF／Ｒ３に保たれる。本実施例
においては、レギュレータＲｅｇに日本電気株式会社製
μｐｃ１０９３を用いた。

【００４２】なお、定電流放電回路３２においては、Ｒ
１：４０ｋΩ，Ｒ２：１０ｋΩ，Ｒ３：１．２ｋΩ，Ｒ
４：１．２Ω，Ｒ５：１００Ωとした。

【００４３】つぎに、本装置における電池寿命判定方法
について、図５、図６を用いて説明する。電池寿命判定
に先立って、まず、操作者は、図３に示す切換えスイッ
チを、判定対象の充電式蓄電池における公称電池容量を
セットする。これにより設定された公称電池容量がＲＡ
Ｍ２７に記憶される。そして、満充電された充電式蓄電
池を、図２に示す定電流放電回路３２に装着する。

【００４４】ＣＰＵ２３は、抵抗Ｒ２の両端の電圧Ｖ_R2
を検出する。この電圧Ｖ_R2は、充電式蓄電池が装着され
ない場合は、”０”であり、充電式蓄電池が装着される
と、電圧Ｖ_R2は充電式蓄電池の電圧に応じた分圧値とな
る。すなわち、ＣＰＵ２３は、この分圧値を検出するこ
とにより、充電式蓄電池が装着されたか否かを判断して
いる（図５ステップＳＴ１）。充電式蓄電池が装着され
ると、ＣＰＵ２３は、この分圧電圧に基づいて、装着さ
れた充電式蓄電池の放電開始時における電圧を演算する
（ステップＳＴ２）。この実施例においては、Ｒ１：４
０ｋΩ，Ｒ２：１０ｋΩであるので、電圧Ｖ_R2を５倍す
ることにより、前記放電開始時における電圧が得られ
る。

【００４５】つぎに、ＣＰＵ２３は、演算した放電開始
時における電圧値を、図３に示す液晶ディスプレイのセ
グメント４１、４２に表示する。さらにこの電圧値と、
ＲＡＭ２７に図示しない入力手段によって予め記憶され
ている判定対象の充電式蓄電池における公称電圧とを比
較し、公称電圧の方が大きい場合には、ステップＳＴ１
３に進み、電圧寿命表示部４３を点灯するとともに、さ
らに図２に示すブザー３６に信号を出力し、ブザー３６
を鳴らす。これにより、操作者は、装着された充電式蓄
電池がセル破壊されていると判断することができる。

【００４６】これに対して、図５ステップＳＴ３におい
て、公称電圧の方が小さい場合には、ステップＳＴ４に
進み、ＣＰＵ２３は、リレー接点ＳＷ（図４参照）に閉
路信号を送る。これにより、放電が開始される。ＣＰＵ
２３は、この放電と同時にクロック２９から与えられる
クロック信号の計測を開始する（図５ステップＳＴ
５）。

【００４７】ＣＰＵ２３は、前記分圧電圧を監視してお
り、放電終止電圧と一致するまで、この監視を続ける
（ステップＳＴ６）。前記分圧電圧と前記放電終止電圧
が一致すると、放電終了と判断して、ＣＰＵ２３はクロ
ック信号の計測を終了する（ステップＳＴ７）。なお、
前記放電終止電圧は、一般的に１．０Ｖ／セルである。
この実施例では、公称電圧を１２Ｖの充電式蓄電池を用
いたので、前記放電終止電圧は１０Ｖである。

【００４８】ＣＰＵ２３は、計測したクロック信号およ
び定電流回路３２における一定の放電電流値に基づき、
放電容量を演算し、求めた放電容量をセグメント５１〜
５４に表示する（ステップＳＴ９）。つぎに、ＣＰＵ２
３は、ステップＳＴ９にて演算した放電容量が、ＲＡＭ
２７に記憶されている公称電池容量の何％にあたるか
（割合）を演算する（図６ステップＳＴ２１）。ＣＰＵ
２３は、ステップＳＴ９にて演算した放電容量が、ＲＡ
Ｍ２７に記憶されている公称電池容量の５０％以上であ
るか否か判断し（ステップＳＴ２２）、５０％未満であ
れば、ステップＳＴ２３に進む。ステップＳＴ２３にお
いては、ＣＰＵ２３は、液晶ディスプレイ３４の放電容
量寿命表示部５５を点灯させるとともに、図２に示すブ
ザー３６に信号を出力し、ブザー３６を鳴らす。これに
より、操作者は、この充電式蓄電池は寿命であると判断
することができる。なお、ステップＳＴ２２にて求めた
割合が５０％以上である場合は、終了する。このように
して、本実施例においては、限界割合を５０％として、
電池寿命判定を行なった。

【００４９】つぎに、ＣＰＵ２３は、ステップＳＴ２４
にて充電式蓄電池Ｂの放電電圧が放電停止電圧となった
か否か判断し、充電式蓄電池Ｂの放電電圧が放電停止電
圧と等しくなると、ステップＳＴ２５に進む。ステップ
ＳＴ２５においてＣＰＵ２３は、リレー接点ＳＷをオフ
にする（ステップＳＴ８）。これにより、放電が終了す
る。なお、放電停止電圧は、充電式蓄電池Ｂが過放電と
ならない程度の電圧に設定されており、この実施例で
は、公称電圧の５０％の６Ｖに設定した。

【００５０】以上説明したように、充電式蓄電池Ｂの放
電電圧が放電終止電圧と一致するまでの計測時間を求め
ることにより、計測対象となる充電式蓄電池の放電容量
を得ることができる。

【００５１】また、本実施例においては、充電式蓄電池
Ｂの放電電圧が放電終止電圧と一致しても計測時間の計
測を終了させるだけで、放電は継続させている。したが
って、前記充電式蓄電池Ｂは、放電終止電圧より低い電
圧まで放電した状態となる。これにより、一時的な能力
低下が生じている充電式蓄電池については、充電装置で
再度充電して、再度本装置で判定すれば、正常状態に復
帰する。一方、寿命が尽きている場合は、再度判定して
も同じ結果となる。これにより、簡易に寿命判定を行う
ことができる。

【００５２】この様な判定について、図１０を用いて詳
述する。図１０は、本装置によって定電流にて放電した
場合の時間と放電電圧との関係を示す図である。判定対
象の充電式蓄電池が正常の場合は、特性曲線１００に示
すように、時間ｔ₀₂まで計測が行われ、放電は時間ｔ₀₁
まで行われる。本実施例においては、放電電流を２Ａと
したので、放電容量は２×ｔ₀となる。これに対して、
特性曲線１０２に示すように、時間ｔ₁までしか計測が
行われなかった場合、放電容量は２×ｔ₁となる。これ
が公称電池容量の５０％未満である場合は、放電容量寿
命表示部５５が点灯し、この充電式蓄電池は寿命である
と判断できる。

【００５３】なお、特性曲線１０４に示す様に、一時的
な容量低下を生じている場合も、時間ｔ₃までしか計測
が行われず、放電容量は２×ｔ₃と表示される。しかし
ながら、この装置では、放電は放電停止電圧となる時間
ｔ₀₁まで行われる。したがって、完全にリフレッシュ
（放電終止電圧以下まで放電）されることとになり、再
度充電装置で充電すると正常状態に復帰する。なお、特
性曲線１０６に示すように、メモリ効果でさらなる容量
低下が生じている場合も同様である。

【００５４】このように、正常な充電式蓄電池は１回目
の判定でＯＫとなり、再度判定することにより一時的な
容量低下が生じている充電式蓄電池を判定できる。すな
わち、一時的な容量低下ではないものについては、２回
目の判定でもほぼ同じ放電容量が報知される。

【００５５】なお、放電開始時の電圧が公称電圧より低
い場合は、特性曲線１０９のように示される。

【００５６】なお、本実施例においては、電圧寿命表示
部４３または放電容量寿命表示部５５を点灯するように
したが、点滅させるようにしてもよい。その際、求めた
割合に応じて、点滅間隔を変化させるようにしてもよ
い。

【００５７】なお、本実施例においては、報知手段とし
て液晶ディスプレイ３４を用いたが、操作者に寿命を報
知できるものであればどのようなものでもよい。すなわ
ち、本実施例においては、満充電時における充電式蓄電
池の放電容量または電圧を表示するとともに、所定の放
電容量または電圧に満たない場合は、寿命表示をするよ
うにしている。しかし、これに限られることなく、判断
対象の充電式蓄電池の放電容量または電圧を表示するの
ではなく、その充電式蓄電池の公称電池容量または電圧
に対する割合のみを表示するようにしてもよい。これに
より、操作者は、自分でその割合を演算することなく、
直感的に、充電式蓄電池の寿命を判断することができ
る。例えば、図７に示すように、ＬＥＤ７１〜７４で放
電容量を、ＬＥＤ７７でセル短絡等を報知するようにし
てもよい。この場合、満充電された充電式蓄電池の放電
容量が５０％未満であれば、ＬＥＤ７１のみを点灯さ
せ、５０％〜７０％未満であれば、ＬＥＤ７１、７２を
点灯させ、７０％〜９０％未満であれば、ＬＥＤ７１、
７２、７３を点灯させ、９０％以上であれば、ＬＥＤ７
１〜７４を点灯させるようにすればよい。さらに、ＬＥ
Ｄ７１〜７４について、発光色が異なるものを用いても
よい。このように、公称電池容量に対する前記放電容量
の割合に応じて、視覚的に変化をもたせた表示が行われ
るよう構成することにより、操作者がより判断しやすく
なる。

【００５８】この場合のフローチャートについて、図１
１を用いて説明する。この場合、図５のフローチャート
については、同様である。図１１ステップＳＴ３１おい
て、ＣＰＵ２３は、図６ステップＳＴ２１と同様にし
て、図５ステップＳＴ９にて演算した放電容量が、ＲＡ
Ｍ２７に記憶されている公称電池容量の何％にあたるか
（割合）を演算する。

【００５９】つぎに、ＣＰＵ２３は、演算した放電容量
が、ＲＡＭ２７に記憶されている公称電池容量の５０％
以上であるか否か判断し（ステップＳＴ３２）、５０％
未満であれば、ステップＳＴ３３に進む。ステップＳＴ
３３においては、ＣＰＵ２３は、ＬＥＤ７１を点灯させ
るとともに、図２に示すブザー３６に信号を出力し、ブ
ザー３６を鳴らす。これにより、操作者は、この充電式
蓄電池は寿命であると判断することができる。

【００６０】ステップＳＴ３２にて求めた割合が５０％
以上である場合は、ステップＳＴ３４に進み、ＬＥＤ７
２を点灯させる。つぎに、ＣＰＵ２３は、前記演算した
放電容量が、前記公称電池容量の７０％以上であるか否
か判断し（ステップＳＴ３５）、７０％未満であれば、
終了する。一方、７０％以上であれば、ステップＳＴ３
６に進み、ＬＥＤ７３を点灯させる。つぎに、ＣＰＵ２
３は、前記演算した放電容量が、前記公称電池容量の９
０％以上であるか否か判断し（ステップＳＴ３７）、９
０％未満であれば、終了する。一方、９０％以上であれ
ば、ステップＳＴ３８に進み、ＬＥＤ７４を点灯させ
る。

【００６１】なお、図８に示すように、ＬＥＤ８１〜８
４で放電容量を、ＬＥＤ８７でセル短絡等を報知するよ
うにしてもよい。

【００６２】また、図７、図８においては、放電容量に
ついては、４つのＬＥＤを用いて、報知するようにして
いるが、必ずしも４つのＬＥＤが必要なわけではなく、
例えば、１のＬＥＤで報知することも可能である。この
場合は、例えば、９０％以上であれば、ＬＥＤを連続点
灯させ、９０％未満であれば、割合に応じて、ＬＥＤの
点灯時間と消灯時間との割合を変更したり、点滅割合を
変更したり、連続転点滅における絶対時間を変更する等
の、なんらかの表示変化を与えるようにすればよい。

【００６３】なお、通常のＬＥＤ以外に多色発光ＬＥＤ
を用いてもよい。

【００６４】また、本実施例においては、切換えスイッ
チとしてスライドスイッチを用いたが、他のどのような
切換えスイッチを採用してもよい。例えば、図８に示す
ようなロータリー式スイッチを採用してもよく、また、
選択ボタンで予め設定している値を表示選択させる（図
示せず）等をどのようなものを採用してもよい。

【００６５】なお、ＣＰＵ２３は、放電容量の割合また
は電圧が所定の値以下である場合はブザー３６に信号を
出力するようにしている。すなわち、寿命である場合の
みブザー３６を鳴らすようにしているが、電池の寿命が
尽きていない場合であっても、ブザー３６の音を鳴らす
ようにしてもよい。この場合は、音質または音量を放電
容量の割合または電圧に応じて変化させるようにすれば
よい。

【００６６】また、本実施例においては、定電流放電回
路を用いたが、放電時間が長くならない放電回路であれ
ばどのようなものを採用してもよい。なお、一定の電流
で放電しない回路であれば、放電する電流を積分するこ
とにより、放電容量を求めることができる。

【００６７】なお、本実施例においては、放電電流値お
よび放電終止電圧となるまでの計測時間に基づいて、放
電容量を演算し、公称放電容量との割合を求める様にし
ている。しかし、これに限られることなく、公称放電容
量を前記放電電流値で除して、標準時間を予め求めて記
憶しておき、この標準時間に対する前記放電終止電圧と
なるまでの計測時間の割合を求めるようにしてよい。

【００６８】なお、本実施例においては、充電式蓄電池
としてＮｉＣｄ電池を用いた場合について、説明した
が、充電式蓄電池であればどのようなものであってもよ
く、例えばニッケル水素電池等でもよい。

【００６９】なお、上記実施例においては、判定対象の
充電式蓄電池の放電電圧が、放電終止電圧となって前記
計測は終了しても、放電は放電停止電圧まで行ってい
る。しかし、これに限られることなく、放電終止電圧で
放電を終了させるようにしてもよい。この場合でも、放
電終止電圧までは放電するリフレッシュを行うことがで
きる。

【００７０】また、判定対象の充電式蓄電池の過放電と
いう問題がない場合は、放電停止手段を設けなくともよ
い。さらに、放電停止手段については、検出する電圧以
外で放電を停止させるようにしてもよい。例えば、放電
終止電圧になった時刻から所定時間経過すると放電を停
止させるなどでもよい。

【００７１】なお、一時的な容量低下の場合は、図１０
に示すように、放電終止電圧付近でしばらく放電され
る。したがって、このような状態を検出した場合は、一
時的な容量低下である旨を報知するようにしてもよい。
これにより、電池寿命の判断がより確実となる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１の充電式蓄電池の電池寿命判定
装置においては、満充電された充電式蓄電池について、
放電電流を所定の定電流値に保持して放電を行なうとと
もに、検出する放電電圧が放電終止電圧になるまでの計
測時間を求める充電式蓄電池放電手段、前記計測時間お
よび前記所定の定電流値に基づき、前記充電式蓄電池の
放電容量を演算する放電容量演算手段、前記放電容量演
算手段で演算された放電容量を報知する放電容量報知手
段を備えている。

【００７３】したがって、放電電圧が放電終止電圧に一
致するまでの放電容量に基づいて、満充電された充電式
蓄電池における電池寿命を判断することができる。な
お、前記放電は定電流で行われるので、全体として計測
時間が短縮化できるとともに、回路への電流が一定の為
加熱等の問題もない。これにより、充電式蓄電池の電池
寿命を容易に判断することができる充電式蓄電池の電池
寿命判定装置を提供することができる。

【００７４】請求項２の充電式蓄電池の電池寿命判定装
置においては、満充電された充電式蓄電池について、放
電電流を所定の定電流値に保持して放電を行なうととも
に、検出する放電電圧が放電終止電圧になるまでの計測
時間を求める充電式蓄電池放電手段、前記計測時間およ
び前記所定の定電流値に基づき、前記充電式蓄電池の放
電容量を演算する放電容量演算手段、前記充電式蓄電池
の公称電池容量を記憶する公称電池容量記憶手段、前記
公称電池容量記憶手段に記憶された前記公称電池容量に
対する前記充電式蓄電池の前記放電容量の割合を演算す
る割合演算手段、前記割合演算手段で演算された割合を
報知する割合報知手段を備えている。

【００７５】したがって、前記公称電池容量に対する前
記充電式蓄電池の前記放電容量の割合に基づいて、満充
電された充電式蓄電池における電池寿命を判断すること
ができる。したがって、操作者自身で公称の放電容量と
対比することなく、寿命判断することができる。なお、
前記放電は定電流で行われるので、全体として計測時間
が短縮化できるとともに、回路への電流が一定の為加熱
等の問題もない。

【００７６】すなわち、充電式蓄電池の電池寿命を容易
に判断することができる充電式蓄電池の電池寿命判定装
置を提供することができる。

【００７７】請求項３の充電式蓄電池の電池寿命判定装
置においては、満充電された充電式蓄電池について、放
電電流を所定の定電流値に保持して放電を行なうととも
に、検出する放電電圧が放電終止電圧になるまでの計測
時間を求める充電式蓄電池放電手段、充電式蓄電池の公
称電池容量および前記所定の定電流値に基づいて演算さ
れた標準時間を記憶する標準時間記憶手段、前記標準時
間に対する前記計測時間の割合を演算することにより、
前記公称電池容量に対する前記充電式蓄電池の前記放電
容量の割合を演算する割合演算手段、前記割合演算手段
で演算された割合を報知する割合報知手段を備えてい
る。

【００７８】したがって、操作者自身で公称の放電容量
と対比することなく、前記標準時間に対する前記計測時
間の割合に基づいて、満充電された充電式蓄電池におけ
る電池寿命を判断することができる。

【００７９】なお、前記放電は定電流で行われるので、
全体として計測時間が短縮化できるとともに、回路への
電流が一定の為加熱等の問題もない。

【００８０】すなわち、充電式蓄電池の電池寿命を容易
に判断することができる充電式蓄電池の電池寿命判定装
置を提供することができる。

【００８１】請求項４の電池寿命判定装置においては、
前記割合報知手段は、前記公称電池容量に対する前記放
電容量の割合に応じて、視覚的に変化をもたせた表示が
行われる電池寿命表示部を有する。したがって、操作者
は寿命判断を視覚的に簡易に判断することができる。こ
れにより、充電式蓄電池の電池寿命を容易に判断するこ
とができる充電式蓄電池の電池寿命判定装置を提供する
ことができる。

【００８２】請求項５の電池寿命判定装置においては、
前記公称電池容量に対する前記放電容量の割合における
限界割合を記憶する限界割合記憶手段を備え、前記割合
報知手段は、前記公称電池容量に対する前記放電容量の
割合が、前記限界割合より低い場合は、警報する限界割
合警報部を有する。したがって、操作者は、警報により
寿命判定をすることができる。これにより、充電式蓄電
池の電池寿命を容易に判断することができる充電式蓄電
池の電池寿命判定装置を提供することができる。

【００８３】請求項６の電池寿命判定装置においては、
前記充電式蓄電池放電手段は、a1)放電電流を所定の定
電流値に保持しつつ、充電式蓄電池の放電を行う定電流
放電手段、a2)前記充電式蓄電池の放電電圧を検出する
電圧検出手段、およびa3)前記放電電圧が放電終止電圧
となるまでの計測時間を求める計時手段を備えており、
さらに、Ｂ）放電開始時において前記電圧検出手段によ
って検出された前記充電式蓄電池の電圧を報知する電圧
報知手段を備えている。したがって、満充電された充電
式蓄電池について、セル短絡等が生じているか否かを判
断することができる。これにより、充電式蓄電池の電池
寿命を容易に判断することができる充電式蓄電池の電池
寿命判定装置を提供することができる。

【００８４】請求項７の電池寿命判定装置においては、
前記充電式蓄電池放電手段は、a1)放電電流を所定の定
電流値に保持しつつ、充電式蓄電池の放電を行う定電流
放電手段、a2)前記充電式蓄電池の放電電圧を検出する
電圧検出手段、およびa3)前記放電電圧が放電終止電圧
となるまでの計測時間を求める計時手段を備えており、
さらに、Ｂ）前記充電式蓄電池の公称電圧と、放電開始
時において前記電圧検出手段によって検出された充電式
蓄電池の検出電圧とを比較し、前記検出電圧が、前記公
称電圧より低い場合は警報する電圧警報手段を備えてい
る。したがって、操作者は、警報により満充電された充
電式蓄電池について、セル短絡等が生じているか否かを
判断することができる。これにより、充電式蓄電池の電
池寿命を容易に判断することができる充電式蓄電池の電
池寿命判定装置を提供することができる。

【００８５】請求項８の電池寿命判定装置においては、
前記充電式蓄電池放電手段は、検出する充電式蓄電池の
電圧が、予め設定された放電停止電圧になると、前記定
電流放電手段における放電を停止させる放電停止手段を
有している。このように、放電は前記放電終止電圧に一
致した後も、引続き放電停止電圧になるまで行われる。
したがって、前記充電式蓄電池を前記放電終止電圧より
低い放電停止電圧まで放電することができる。これによ
り、過放電を生ずることなく、前記充電式蓄電池を放電
終止電圧以下まで放電させ、電池寿命を判断することが
できる充電式蓄電池の電池寿命判定装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電池寿命判定装置１の機能ブロッ
ク図である。

【図２】電池寿命判定装置１のＣＰＵを用いたハードウ
ェア構成を示す図である。

【図３】電池寿命判定装置１の液晶パネル３４の図であ
る。

【図４】定電流放電回路３２を示す図である。

【図５】電池寿命判定装置１の動作フローチャートであ
る。

【図６】電池寿命判定装置１の動作フローチャートであ
る。

【図７】電池寿命を報知する他の実施例を示す図であ
る。

【図８】電池寿命を報知する他の実施例を示す図であ
る。

【図９】電池寿命判定装置１の全体構成図である。

【図１０】電池寿命判定装置１における測定結果を説明
する為の図である。

【図１１】図７に示す実施例の動作フローチャートであ
る。

【符号の説明】

２・・・・・・・充電式蓄電池放電手段 ３・・・・・・・電圧検出手段 ５・・・・・・・定電流放電手段 ７・・・・・・・放電停止手段 ８・・・・・・・放電容量演算手段 ９・・・・・・・割合演算手段 １１・・・・・・計時手段 １３・・・・・・公称電圧記憶手段 １５・・・・・・公称電池容量記憶手段 １７・・・・・・限界割合記憶手段 １９・・・・・・割合報知手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】満充電された充電式蓄電池について、放電
   電流を所定の定電流値に保持して放電を行なうととも
   に、検出する放電電圧が放電終止電圧になるまでの計測
   時間を求める充電式蓄電池放電手段、 前記計測時間および前記所定の定電流値に基づき、前記
   充電式蓄電池の放電容量を演算する放電容量演算手段、 前記放電容量演算手段で演算された放電容量を報知する
   放電容量報知手段、 を備えたことを特徴とする電池寿命判定装置。
2. 【請求項２】満充電された充電式蓄電池について、放電
   電流を所定の定電流値に保持して放電を行なうととも
   に、検出する放電電圧が放電終止電圧になるまでの計測
   時間を求める充電式蓄電池放電手段、 前記計測時間および前記所定の定電流値に基づき、前記
   充電式蓄電池の放電容量を演算する放電容量演算手段、 前記充電式蓄電池の公称電池容量を記憶する公称電池容
   量記憶手段、 前記公称電池容量記憶手段に記憶された前記公称電池容
   量に対する前記充電式蓄電池の前記放電容量の割合を演
   算する割合演算手段、 前記割合演算手段で演算された割合を報知する割合報知
   手段、 を備えたことを特徴とする電池寿命判定装置。
3. 【請求項３】満充電された充電式蓄電池について、放電
   電流を所定の定電流値に保持して放電を行なうととも
   に、検出する放電電圧が放電終止電圧になるまでの計測
   時間を求める充電式蓄電池放電手段、 充電式蓄電池の公称電池容量および前記所定の定電流値
   に基づいて演算された標準時間を記憶する標準時間記憶
   手段、 前記標準時間に対する前記計測時間の割合を演算するこ
   とにより、前記公称電池容量に対する前記充電式蓄電池
   の前記放電容量の割合を演算する割合演算手段、 前記割合演算手段で演算された割合を報知する割合報知
   手段、 を備えたことを特徴とする電池寿命判定装置。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３の電池寿命判定装
   置において、 前記割合報知手段は、前記公称電池容量に対する前記放
   電容量の割合に応じて、視覚的に変化をもたせた表示が
   行われる電池寿命表示部を有すること、 を特徴とする電池寿命判定装置。
5. 【請求項５】請求項２、請求項３または請求項４の電池
   寿命判定装置において、 前記公称電池容量に対する前記放電容量の割合における
   限界割合を記憶する限界割合記憶手段、 を備え、 前記割合報知手段は、前記公称電池容量に対する前記放
   電容量の割合が、前記限界割合より低い場合は、警報す
   る限界割合警報部を有すること、 を特徴とする電池寿命判定装置。
6. 【請求項６】請求項１、請求項２、請求項３、請求項４
   または請求項５の電池寿命判定装置において、 Ａ）前記充電式蓄電池放電手段は、以下のa1),a2),およ
   びa3)を備えており、 a1)放電電流を所定の定電流値に保持しつつ、充電式蓄
   電池の放電を行う定電流放電手段、 a2)前記充電式蓄電池の放電電圧を検出する電圧検出手
   段、 a3)前記放電電圧が放電終止電圧となるまでの計測時間
   を求める計時手段、 Ｂ）さらに、放電開始時において前記電圧検出手段によ
   って検出された前記充電式蓄電池の電圧を報知する電圧
   報知手段を備えたこと、 を特徴とする電池寿命判定装置。
7. 【請求項７】請求項１、請求項２、請求項３、請求項４
   または請求項５の電池寿命判定装置において、 Ａ）前記充電式蓄電池放電手段は、以下のa1),a2)およ
   びa3)を備えており、 a1)放電電流を所定の定電流値に保持しつつ、充電式蓄
   電池の放電を行う定電流放電手段、 a2)前記充電式蓄電池の放電電圧を検出する電圧検出手
   段、 a3)前記放電電圧が放電終止電圧となるまでの計測時間
   を求める計時手段、 Ｂ）さらに、前記充電式蓄電池の公称電圧と、放電開始
   時において前記電圧検出手段によって検出された充電式
   蓄電池の検出電圧とを比較し、前記検出電圧が、前記公
   称電圧より低い場合は警報する電圧警報手段を備えたこ
   と、 を特徴とする電池寿命判定装置。
8. 【請求項８】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
   ４、請求項５、請求項６または請求項７の電池寿命判定
   装置において、 前記充電式蓄電池放電手段は、検出する充電式蓄電池の
   電圧が、予め設定された放電停止電圧になると、前記定
   電流放電手段における放電を停止させる放電停止手段を
   有していること、 を特徴とする電池寿命判定装置。