专利名称：蓄电池的检查方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检查蓄电池老化程度和剩余容量的蓄电池检查方法及其装置。
通常，蓄电池的容量是用安培小时(Ah)容量和时间率(hourrate)规定的。例如容量为10Ah/10时间率的蓄电池只具有在10个小时内流过1A稳定电流的能力。
第6图示出了12V蓄电池的理想放电特性曲线30。根据该图，蓄电池的端电压从12.6V的充满电的时刻T1到10.6V的放完电的时刻T2几乎保持平坦的状态，一过放完电的时刻T2就急剧地下降。
图示的放电特性曲线30是遵从前述的时间率放电的曲线。例如如果使10Ah/10时间率的蓄电池以10A的电流放电，则能使用的时间就不到1小时，蓄电池经过30分钟左右就会变为放完电的状态，并且放电特性曲线也变得不规则。
尽管根据蓄电池的端电压能知道蓄电池的剩余容量，但是由于在空载状态下端电压不下降，所以在这种状态下即使测量了蓄电池的端电压也不能够知道蓄电池的剩余容量。
另外，蓄电池经过长期使用会老化。蓄电池一旦老化，就不能得到如图所示的平坦放电特性曲线30，因而需要更换新电池。
现在，只是在实际使用蓄电池时，根据可能使用的时间凭感觉来判断蓄电池的老化程度。但是，由于可能使用的时间随放电电流的大小而变化，所以用这种凭感觉的方法不可能正确地判断蓄电池的老化程度。
本发明着眼于上述问题，目的是提供能够正确且容易掌握蓄电池老化程度和剩余容量的蓄电池的检查方法及其装置。
权利要求1的发明是用于检查蓄电池老化程度的蓄电池的检查方法，其特征是把检查对象即蓄电池与负载连接，流过与该蓄电池容量相应的电流，监测所定时间内蓄电池端电压的变化，根据其变化的状态判断蓄电池的老化程度。
权利要求2的发明是用于检查蓄电池老化程度及剩余容量的蓄电池的检查方法。其特征是把检查对象即蓄电池接入负载，流过与该蓄电池容量相应的电流，监测所定时间内蓄电池端电压的变化，根据其变化的状态判断蓄电池的老化程度。同时，测定蓄电池的端电压以判别蓄电池的剩余容量。
权利要求3的发明是用于检查蓄电池老化程度的蓄电池检查装置。该装置具有一通电电路、时间经过测量装置、判定基准值设定装置、判别装置和显示装置，所述通电电路用于通过把待检查的蓄电池与一负载相连接使之流过与蓄电池容量相应的电流;所述时间经过测量装置用于测量上述通电电路接通后所经过的时间;所述判定基准值设定装置为判定蓄电池的老化程度而就每个不同的设定时间设定判定基准值;所述判别装置用于每当由上述时间经过测量装置测得的值与前述各设定时间一致时把蓄电池端电压和与一致了的设定时间对应的判定基准电压值相比较以判别蓄电池端电压的变化状态，而所述显示装置用于显示上述差别装置的判别结果。
权利要求4的发明是用于检查蓄电池老化程度及剩余容量的蓄电池的检查装置。该装置具有用于把待检查的蓄电池与负载连接，使与该蓄电池容量相应的电流流过的通电电路、测量前述通电电路通电开始后的时间经过的时间经过测量装置、设定为判别蓄电池的老化程度的每个不同设定时间的每1判定基准值及为了判别蓄电池剩余量容量的不同大小的第2判定基准值的判定基准值设定装置、每当由前述时间测量装置所测量的时间值与前述各设定时间一致时把蓄电池的端电压和与一致了的设定时间对应的第1判定基准值相比较以判别蓄电池端电压变化状态的第1判别装置、把蓄电池的端电压与前述各个第2判定基准值相比较以判别蓄电池剩余容量的第2判别装置、显示各个第1、第2判别装置的判别结果的显示装置。
根据本发明的蓄电池的检查方法，把待检查的蓄电池与负载连接而使与该蓄电池的容量相应的电流流过，监测所定时间内蓄电池的端电压的变化，并根据其变化状态分别对蓄电池的老化程度和蓄电池的剩余容量进行了判断，所以，能够容易而确实地掌握蓄电池的老化程度和剩余容量。
另外，在权利要求3、4所述的蓄电池的检查装置中，显示了其判断结果，所以看了其显示内容，就能立即确认蓄电池的老化程度和剩余容量。
第1图是本发明一个实施例的蓄电池的检查装置的结构框图;
第2图是第1判定基准值的设定方法的说明图;
第3图是第2判定基准值的设定方法的说明图;
第4图是控制器的控制顺序的流程图;
第5图是第4图的步骤9的详细过程的流程图;
第6图是蓄电池的放电特性曲线的说明图。
第1图给出了关于本发明一个实施例的蓄电池的检查装置。
本蓄电池的检查装置具有用于把待检查的蓄电池1与负载2连接使之通电的通电电路3、用于测量向通电电路3通电开始后的时间经过的计时器4、设定为判别蓄电池1老化程度及剩余容量的第1判定基准值V1-V3和第2判定基准值E1-E10的判定基准值设定装置5、利用第1判定基准值V1-V3监测蓄电池1端电压V的变化状态以判别老化程度的第1判别器6、由4个发光体10亮灯显示第1判别器6的判别结果的第1显示器8、利用第2判定基准值E1-E10测定蓄电池1的端电压以判别剩余容量的第2判别器7和用11个发光体11亮灯显示第2判别器7的判别结果的第2显示器9。
前述负载2是为了在通电电路3中流过与蓄电池1的电池容量相应的电流而连接的。例如，如果蓄电池容量为10Ah时间率，则使用能流过1A稳定电流的负载。
通电电路3上装有通断接点12，这个通断接点12在按下置位按钮开关13时就闭合，按下复位按钮开关14时就断开。
前述计时器4设定了后面所述的多个设定时间t1-t4，在由第1判别器6输入启动信号时，就开始计时动作，每进行一次各设定时间t1-t3的计时就发出一个时间已到的信号。
前述判定基准值设定装置5，由例如标准电压发生回路构成。在第2图中表示了第1差别基准值V1-V3的设定方法，在第3图中表示了第2判别基准值E1-E10的设定方法。
第2图中，a-d是老化程度不同的蓄电池的放电特性曲线。横轴为时间，纵轴为端电压。a是未老化的理想蓄电池的放电特性曲线的一例，b是几乎没有老化的良好的蓄电池的放电特性曲线的一例，c是正在发生老化的蓄电池的放电特性曲线的一例，d是老化严重需要更换的蓄电池的放电特性曲线的一例。
横轴的t0、t4分别表示检查的开始时刻和检查的终止时刻。从检查开始时刻t0到检查终止时刻t4的时间间隔相当于检查时间T。前述检查开始时刻t0是前述的通电电路3开始通电的时刻，另外，检查终止时刻是停止通电的时刻。
横轴的t1-t3是由前述计时器设定的设定时间，纵轴的V1-V3是由前述判定基准值设定装置5所设定的第1判定基准值。根据蓄电池的放电特性曲线的斜率随其老化程度而异，通过实验确定各第1判定基准值V1-V3。
例如，通电后在经过各设定时间t1、t2、t3时刻时，若待检查的蓄电池的端电压V大于各时刻的第1判定基准值V1-V3，即放电特性曲线a的情况，就判断该蓄电池是未老化的理想的蓄电池，并给出“优”的评价。
当被检查的蓄电池的端电压V在经过设定时间t1的时刻小于第1判定基准值V1而在经过设定时间t2、t3的时刻分别大于第1判定基准值V2、V3时，即放电特性曲线是b的情况，就判断该蓄电池是几乎未老化的良好的蓄电池，并给出“良”的评价。
当被检查的蓄电池的端电压V在经过各设定时间t1、t2的时刻分别小于第1判定基准值V1、V2，而在经过设定时间t3的时刻大于第1判定基准值V3时，即放电特性曲线是c的情况，就判断该蓄电池是正在发生老化的蓄电池，并给出“注意”的评价。
当被检查的蓄电池的端电压V在经过各设定时间t1-t3的时刻小于各判定基准值V1-V3时，即放电特性曲线是d的情况，就判断该蓄电池老化严重需要更换，并给出“要更换”的评价。
第3图是第2判定基准值E1-E10的设定方法，图上还示出了理想的蓄电池的放电特性曲线30。
在这条放电特性曲线30上，分别在充满电的时刻T1的端电压(对12V的蓄电池是12.6V)的近旁设定第1个第2判定基准值E1、在放完电的状态时刻T2的端电压(对12V的蓄电池是10.6V)的近旁设定第10个第2判定基准值E10，同时，把它们之间的时间间隔分为9等分，设定第2至第9个第2判定基准值E2-E9，根据端电压的大小处于哪个范围来判断剩余容量为0%、10%…100%中的一种。因而，如果端电压V是E1＞V≥E2，则判断剩余容量是90%。
再回到第1图，第1判别器6由3个电压比较器15、16、17和控制器18构成。各电压比较器15、16、17用于把蓄电池1的端电压与前述各第1判定基准V1-V3分别作比较，端电压V大于第1判定基准值V1-V3，就向控制器18输出逻辑“1”的判定数据，端电压V小于第1判定基准值V1-V3，就向控制器18输出逻辑“0”的判定数据。
前述控制器18，由例如程序逻辑器件构成，输入来自置位按钮开关13和复位按钮开关14的开关信号后，向前述通断接点12的通断控制和对计时器14输出启动及停止信号。另外，控制器18根据计时器4的时间进位信号依次从各电压比较器15-17取入判定数据A1-A3，同时根据这些判定数据A1-A3判断蓄电池1的老化程度，并把其判断结果输给第1显示器8。控制器18的控制顺序示于第4图及第5图(详情后述)。
第1显示器18具有由发光二极管组成的4个发光体10，根据前述控制器18的判断结果点亮发光体10中的一个，表示对被检蓄电池1老化程度为“优”、“良”、“注意”、“要更换”中的某一评价，在第1图的例中，用斜线表示的第2个发光体10点亮，由此可知该蓄电池1的状态是良好。
第2判别器7由电压比较器19和保持器20构成。前述电压比较器19用于把蓄电池1的端电压V分别与各第2判定基准值E1-E10进行比较，端电压V大于各个第2判定基准值E1-E10时向保持器20输出逻辑“1”的判定数据B1-B10，小于时输出逻辑“0”的判定数据。
前述保持器20由闩锁电路等构成，保持来自前述电压比较器19的判定数据B1-B10并向第2显示器9输出。
第2显示器9具有由发光二极管组成的11个发光体11，根据前述保持器20的保持数据点亮对应的发光体11，表示对被检蓄电池1的剩余容量为0%至100%中的某一状况进行的判断。在第1图的例中，用斜线表示的10个发光体11点亮，由此可知剩余容量为90%。
第4图是用步骤1(图中用“STI”表示)～步骤11表示根据前述控制器18的控制顺序图。
在该图的步骤1，判断置位按钮开关13是否被按下，如果判断是“YES”，则向计时器4输出启动信号，使计时开始动作(步骤2)。
在步骤3，根据是否从计时器4输入了最初的“时间已到”信号判断是否仅经过了设定时间t1的时间，如果该判断是“YES”，则由第1个电压比较器15读取判定数据A1，并存储到控制器18内的存储器(未图示)中(步骤4)。
在步骤5，根据是否从计时器4输入了第2个“时间已到”的信号判断是否经过了设定时间t2的时间，如果该判断是“YES”，则由第2个电压比较器16读取判定数据A2，并存储到控制器18内的存储器(未图示)中(步骤6)。
在步骤7，根据是否从计时器4输入了第3个“时间已到”的信号判断是否经过了设定时间t3的时间，如果该判断是“YES”，则由第3个电压比较器17读取差别数据A3，并存储到控制器18内的存储器(未图示)中(步骤8)。
这样，读取了个判定数据A1-A3时，在步骤9，控制器18就实行第5图所示的控制顺序(步骤9-1～9-10)，判断蓄电池1的老化程度。在步骤10，检查完毕之后，判断复位按钮开关14是否被按下，如果该判断是“YES”，则控制器18就向计时器4输出停止信号使计时动作停止(步骤11)。
在第5图中，控制器18在步骤9-1从前述存储器读出数据A1-A3，根据其数据的构成判断蓄电池1的老化程度。
如果判定数据A1-A3全部是逻辑“1”，则步骤9-2的判断为“YES”，这时就判断被检查的蓄电池1是没老化的理想蓄电池，并使表示“优”的发光体10点亮(步骤9-3)。
如果判定数据A1是逻辑“0”，余下的判定数据A2、A3是逻辑“1”，则步骤9-4的判断为“YES”，这时，就判断被检查的蓄电池1是几乎没有老化的良好的蓄电池，并使表示“良”的发光体10点亮(步骤9-5)。
如果判定数据A1、A2都是逻辑“0”，余下的判定数据A3是逻辑“1”，则步骤9-6的判断为“YES”，这时，就判断被检查的蓄电池1是正在发生老化的蓄电池，并使表示“注意”的发光体10点亮(步骤9-7)。
如果判定数据A1～A3全部是逻辑“0”，则步骤9-8的判断为“YES”，这时，就判断被检查的蓄电池1是老化严重需要更换的蓄电池，并使表示“要更换”的发光体10点亮(步骤9-9)。
如果判定数据A-1-A3与上述任何一种情况都不相同，则不能判断，这时，采用例如使所有的发光体10闪烁一定时间等方式表示(步骤9-10)。
权利要求
1.一种用于检查蓄电池老化程度蓄电池检查方法，其特征在于把待检查的蓄电池与负载连接，使之流过与该蓄电池容量相应的电流，监测在所定时间内的蓄电池端电压的变化，根据它的变化状态，判断蓄电池的老化程度。
2.一种用于检查蓄电池的老化程度及剩余容量的蓄电池检查方法，其特征在于把待检查的蓄电池与负载连接，使之流过与该蓄电池容量相应的电流，监测在所定时间内的蓄电池端电压的变化，根据它的变化状态，判断蓄电池的老化程度，同时，测量蓄电池的端电压，判断蓄电池的剩余容量。
3.一种用于检查蓄电池的老化程度及剩余容量的蓄电池检查装置，包括一通电电路，用于通过把待检查的蓄电池(1)与负载(2)连接，使之流过与该蓄电池容量相应的电流;时间经过测量装置，用于测量向前述通电电路(3)通电开始后的时间经过;判定基准值设定装置，用于设定为了判断蓄电池(1)的老化程度的各个不同设定时间的判定基准值(V1-V3);判别装置，用于每当前述时间测量装置的测量值每与前述各设定时间一致时把蓄电池(1)的端电压(V)同与一致了的设定时间对应的判定基准值(V1-V3)进行比较，以判别蓄电池(1)的端电压(V)的变化状态;显示装置，用来显示前述判别装置的判别结果。
4.一种用于检查蓄电池的老化程度及剩余容量的蓄电池检查装置，包括通电电路，用于通过把待检查的蓄电池(1)负载连接，使流过与该蓄电池容量相应的电流;时间经过测量装置，用来测量向前述通电回路(3)通电开始后的时间经过;判定基准值设定装置，用于设定为判断蓄电池(1)的老化程度的各个不同设定时间的第1判定基准值(V1-V3)以及为了判断蓄电池(1)的剩余容量的不同大小的第2判定基准值(E1-E10);第1判别装置，用于每当前述时间测量装置的测量值与前述各设定时间一致时把蓄电池(1)的端电压(V)同与一致了的设定时间对应的第1判定基准值(V1-V3)进行比较，以判断蓄电池(1)的端电压(V)的变化状态;第2判别装置，用于将蓄电池(1)的端电压(V)同前述各第2判定基准值(E1-E10)进行比较，以判断蓄电池(1)的剩余容量;显示装置，用于显示第1、第2判别装置的判别结果。
全文摘要
本发明涉及用于检查蓄电池的老化程度及剩余容量的蓄电池的检查方法及其装置。把待检查的蓄电池(1)与负载连接使流过与该蓄电池容量相应的电流，监测所定时间内蓄电池(1)的端电压(V)的变化，根据其变化状态判断蓄电池的老化程度，根据蓄电池(1)的端电压(V)判断蓄电池的剩余容量，并利用显示器显示判断结果。这样便能简单准确地掌握蓄电池的老化程度和剩余容量，并可根据显示内容立即确认蓄电池的老化程度和剩余容量。
文档编号H01M10/48GK1084281SQ9310065
公开日1994年3月23日 申请日期1993年1月29日 优先权日1992年9月14日
发明者下本贤吉 申请人:M&C株式会社