(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電用スイッチング素子を介し電池を所定の目標充電電流で所定の目標電圧まで定電流充電してから目標電圧を保持して定電圧充電する充電動作と、この充電動作後に電池を放電用スイッチング素子を介して所定の終了条件に到達するまで所定の目標放電電流にて定電流放電する放電動作とを、コンピュータのＣＰＵで制御する電池検査方法であって、
定電流充電時の電池に流れる現在電流と前記目標充電電流の差、及び、定電圧充電時の電池の現在電圧と前記目標電圧の差をＣＰＵで演算し、この演算された電流差信号、及び、電圧差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで充電用スイッチング素子にデジタルの充電電流指令信号として出力して電池の充電動作を制御し、
また、定電流放電時の電池に流れる現在電流と前記目標放電電流の差をＣＰＵで演算し、この演算された電流差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで放電用スイッチング素子にデジタルの放電電流指令信号として出力して電池の放電動作を制御することを特徴とする電池検査方法。
【請求項２】
定電流充電時及び定電流放電時の電池の現在電流と目標充電又は放電電流の差に乗算することで現在電流が目標充電又は放電電流に近付く度合いを決める電流操作係数を、現在電流と目標充電又は放電電流の差に対して可変できる演算係数としてＣＰＵに設定し、
また、定電圧充電時の電池の現在電圧と目標充電電圧の差に乗算することで現在電圧が目標充電電圧に近付く度合いを決める電圧操作係数を、現在電圧と目標充電電圧の差に対して可変できる演算係数としてＣＰＵに設定した請求項１記載の電池検査方法。
【請求項３】
定電流充電時及び定電流放電時の電池の目標充電電流を、この目標充電電流より小さくて段階的に増大して最終的に目標充電電流に達する複数の仮目標充電電流に分け、定電流充電時に最も小さい仮目標充電電流から順に電池の現在電流をステップアップさせて段階的に定電流充電するようにした請求項１又は２記載の電池検査方法。
【請求項４】
充電用スイッチング素子を介し電池を所定の目標充電電流で所定の目標電圧まで定電流充電してから目標電圧を保持して定電圧充電する充電動作と、この充電動作後に電池を放電用スイッチング素子を介して所定の終了条件に到達するまで所定の目標放電電流にて定電流放電させる放電動作とを、コンピュータのＣＰＵで制御するようにした電池検査装置であって、
定電流充電時の電池に流れる現在電流と前記目標充電電流の差、及び、定電圧充電時の電池の現在電圧と前記目標電圧の差をＣＰＵで演算し、この演算された電流差信号、及び、電圧差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで充電用スイッチング素子にデジタルの充電電流指令信号として出力して電池の充電動作を制御する充電回路に、充電用スイッチング素子に入力される充電電流指令信号のデジタル電圧を前記サイクルタイムの間保持する電圧保持回路を付設し、
定電流放電時の電池の現在電流と目標放電電流の差をＣＰＵで演算し、この演算された電圧差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで放電用スイッチング素子にデジタルの放電電流指令信号として出力して電池の放電動作を制御する放電回路に、放電用スイッチング素子に入力される放電電流指令信号のデジタル電圧を前記サイクルタイムの間保持する電圧保持回路を付設したことを特徴とする電池検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場生産された電池の充放電試験工程における電池検査方法及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などの二次電池は工場で大量生産された後、１回目の充電で化成処理されて電池としての機能が付与され、その後、何回かの充放電検査が行われてから検査合格品が工場出荷される。この二次電池の化成処理を含む充放電検査は、図４に示すように定電流充電と定電圧充電による充電動作と、定電流による放電動作を数サイクル繰り返すことで実施される。
【０００３】
工場生産された大量の二次電池（以下、単に電池と称する）を図５に示すような充放電回路にセットして、まず目標となる定電流（目標充電電流Ｉａ）で電池を充電して電池電圧を上昇させ、電池電圧が目標となる定電圧（目標電圧Ｖａ）まで上昇する［定電流領域Ｔ１の終点］と、目標電圧Ｖａを保つように定電圧充電に切り換える。定電圧充電が所定の終了条件に到達すると充電動作を終了させ［定電圧領域Ｔ２の終点］、その直ぐ後に、或いは所望時間経過後に定電流放電に切り換える。定電流放電は所定の目標放電電流Ｉｂで実行されて、電池が過放電とならない所定の電池電圧値に達するか、又は、所定の終了条件に到達すると定電流放電を終了する［定電流領域Ｔ３の終点］。
【０００４】
図５は多数の電池５を同時に充放電検査する電池検査装置の一般的な充放電回路で、比較回路６などのアナログデバイスとＣＰＵ内蔵の制御部１０を備える。１つの制御部１０には、多数の電池５がセットされる。電池５の各々は、個々の充放電回路２０を介して共通の制御部１０に接続される。個々の充放電回路２０は直流電源１と充電用スイッチング素子２、放電用スイッチング素子３、電流検出用デバイス４、電流検出部７及び電圧検出部８を有し、充放電回路２０と制御部１０の電流経路にＡＤコンバータ及びＤＡコンバータ９が配置される。
【０００５】
電池５の充放電動作は、電池５に流れて電流検出部７で計測される現在電流Ｉｘに基づく実電流値と、電圧検出部８で計測される電池５の現在電圧Ｖｘに基づく実電圧値をアナログデバイスを介してハードループによってフィードバックして行われる。例えば充電用スイッチング素子２を導通させて電流検出用デバイス４を介して電池５に充電電流を流す定電流充電動作時には、制御部１０のＣＰＵから設定（目標充電）電流を出力し、この出力された電流値指令信号と現在電流Ｉｘが比較回路６で比較検出されて、アナログの比較信号が充電用スイッチング素子２に入力され、この入力電圧を制御することで、電池５の充電電流制御が行われる。また、放電用スイッチング素子３を導通させて電池５を放電させる放電動作時には、制御部１０のＣＰＵから設定（目標放電）電流を出力し、この出力された電流値指令信号と現在電流Ｉｘが比較回路６で比較検出されて、アナログの比較信号が放電用スイッチング素子３に入力され、この入力電圧を制御することで、電池５の放電電流制御が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような二次電池の充放電検査で重要視される電流・電圧精度に、定電流充電時の電流精度、定電圧充電時の電圧精度、定電流放電時の電流精度、放電時の終了電圧精度があり、これら精度の良否で電池検査装置の信頼性が決まる。図５の電池検査装置の場合、電池の充放電時の電流・電圧制御を比較回路などのアナログデバイスを用いたハードループフィードバック制御で行うため、充放電時の電流値や電圧値は図４の波形に似た良好なものとなって、上記４つの重要な電流・電圧精度が常に高精度に確保できて、電池の充放電検査の信頼性が良い。しかし、アナログデバイスを用いたハードループ構造に伴う次なる（１）〜（４）の問題がある。
【０００７】
（１）、工場で大量生産された多数の電池を同時に充放電検査する電池検査装置は、数千や数万の多数の電池と同数以上のアナログデバイスを用いた充放電回路が必要であるため、検査装置全体の回路部品点数が多くなって検査装置全体が大型かつ高価となる。
【０００８】
（２）、検査装置全体の回路部品点数が多くなるために、個々の回路部品の故障、品質劣化による保守・点検の頻度が高くなり、また、個々の回路部品の品質のバラツキを校正する調整時間が膨大となって、電池検査装置の稼動率が低下する。
【０００９】
（３）、回路部品点数が多くなるため、電池の種類変更に伴う電池充放電の制御アルゴリズムの変更が難しい。
【００１０】
（４）、電池の種類変更に伴うアナログデバイスの配線変更が工数多くて困難となり、この困難さから電池の種類変更への充放電制御アルゴリズムの対応性が悪くて汎用性に欠ける。
【００１１】
本発明の目的とするところは、アナログデバイスの回路部品点数を低減させてコストダウンを容易にした、また、電池の種類変更への充放電制御アルゴリズムの対応性を改善した電池検査方法と検査装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、充電用スイッチング素子を介し電池を所定の目標充電電流で所定の目標電圧まで定電流充電してから目標電圧を保持して定電圧充電する充電動作と、この充電動作後に電池を放電用スイッチング素子を介して所定の終了条件に到達するまで所定の目標放電電流にて定電流放電させる放電動作とを、コンピュータのＣＰＵで制御する電池検査方法であって、定電流充電時の電池に流れる現在電流と目標充電電流の差、及び、定電圧充電時の電池の現在電圧と目標電圧の差をＣＰＵで演算し、演算された電流差信号、及び、電圧差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで充電用スイッチング素子にデジタルの充電電流指令信号として出力して電池の充電動作を制御し、さらに、定電流放電時の電池に流れる現在電流と目標放電電流の差をＣＰＵで演算し、この演算された電流差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで放電用スイッチング素子にデジタルの放電電流指令信号として出力して電池の放電動作を制御することを特徴とする。
【００１３】
ここでの電池は二次電池などで、この電池の定電流充電と定電圧充電の充電動作と、定電流放電の放電動作を上記のようにＣＰＵのソフトループでデジタル制御することによって、従来のアナログデバイスを用いたハードループのアナログ制御による検査方法に比べてＣＰＵがより有効利用され、その分、アナログデバイスが削減できて電池検査装置が小型となり、コストダウンが容易となる。
【００１４】
本発明の請求項２の発明は、定電流充電時及び定電流放電時の電池の現在電流と目標充電又は放電電流の差に乗算することで現在電流が目標充電又は放電電流に近付く度合いを決める電流操作係数を、現在電流と目標充電又は放電電流の差に対して可変できる演算係数としてＣＰＵに設定し、さらに、定電圧充電時の電池の現在電圧と目標充電電圧の差に乗算することで現在電圧が目標充電電圧に近付く度合いを決める電圧操作係数を、現在電圧と目標充電電圧の差に対して可変できる演算係数としてＣＰＵに設定したことを特徴とする。
【００１５】
ここで、一方の電流操作係数は、小さくなるほど電池の現在電流が目標充電又は放電電流に到達しにくくなり、大きくなるほど電池の現在電流が目標充電又は放電電流をオーバーシュートして目標充電又は放電電流の許容範囲内に収束しがたくなることから、電流操作係数をＣＰＵで監視して自動的に最適値に可変制御するようにして、電池の現在電流が短時間で目標充電又は放電電流の許容範囲に到達するようにする。他方の電圧操作係数の場合は、小さくなるほど電池の現在電圧が目標充電電圧に到達しにくくなり、大きくなるほど電池の現在電圧が目標充電電圧をオーバーシュートして目標充電電圧の許容範囲内に収束しがたくなることから、電圧操作係数もＣＰＵで監視して自動的に最適値に可変制御するようにして、電池の現在電圧が短時間で目標充電電圧の許容範囲内に到達するように充電電流を制御する。
【００１６】
また、請求項３の発明は、定電流充電時及び定電流放電時の電池の目標充電又は放電電流を、この目標充電又は放電電流より小さくて段階的に増大して最終的に目標充電又は放電電流に達する複数の仮目標充電又は放電電流に分け、定電流充電又は放電時に最も小さい仮目標充電又は放電電流から順に電池の現在電流をステップアップさせて段階的に定電流充電又は放電するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
つまり、定電流充電又は放電のスタートアップを複数ステップで行うようにすることで、電池の現在電流が小ステップずつで仮目標充電又は放電電流に達し、複数の各仮目標充電又は放電電流に達する毎にオーバーシュート現象が抑制されて、最終的な目標充電又は放電電流に達するときのオーバーシュートが防止される。
【００１８】
本発明の請求項４の発明は電池検査装置で、上記本発明のＣＰＵのソフトループによる電池検査方法において、定電流充電時の電池に流れる現在電流と目標充電電流の差、及び、定電圧充電時の電池の現在電圧と目標電圧の差をＣＰＵで演算し、この演算された電流差信号、及び、電圧差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで充電用スイッチング素子にデジタルの充電電流指令信号として出力して電池の充電動作を制御する充電回路に、充電用スイッチング素子に入力される充電電流指令信号のデジタル電圧を前記サイクルタイムの間保持する電圧保持回路を付設したこと、及び、定電流放電時の電池の現在電流と目標放電電流の差をＣＰＵで演算し、この演算された電圧差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで放電用スイッチング素子にデジタルの放電電流指令信号として出力して電池の放電動作を制御する放電回路に、放電用スイッチング素子に入力される放電電流指令信号のデジタル電圧を前記サイクルタイムの間保持する電圧保持回路を付設したことを特徴とする。
【００１９】
すなわち、充電用スイッチング素子にＣＰＵで設定された所定のサイクルタイムでデジタルの充電電流指令信号を入力してから、次の充電電流指令信号が入力されるまでの時間帯（ＣＰＵが１サイクルタイムをスキャンニング動作する時間）はスイッチング素子に充電電流指令信号のデジタル電圧が入力されない時間帯となり、この時間帯が長くなるとスイッチング素子の動作が不安定になることから、充電用スイッチング素子に電圧保持回路を付設してＣＰＵのスキャンニング時間帯での動作を安定したものにし、これにより定電流充電時の電流精度を確保する。また、放電用スイッチング素子にも電圧保持回路を付設して、定電流放電時の電流精度を確保する。これら電圧保持回路は、電子部品を使用した簡単で安価な回路で構成できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の電池検査装置の実施の形態を示すと、同図の電池検査装置は多数の電池５を同時に充放電するもので、ＣＰＵ内蔵の１つの制御部３０と、制御部３０に２つのＡＤコンバータ３１ｃ、３１ｄと２つのＤＡコンバータ３１ａ、３１ｂと４つのオペアンプ３２ａ〜３２ｄを介して４つのチャネル切換素子３３ａ〜３３ｄが接続された充放電回路４０を有する。各チャネル切換素子３３ａ〜３３ｄの各々にはＮ個（数十〜数百程度の多数個）の電池５が接続される。各電池５には、図５と同様な充電用スイッチング素子２と放電用スイッチング素子３、電流検出用デバイス４からなる充放電回路が接続され、この複数の電池充放電回路が共通の直流電源１に接続される。
【００２１】
４つのチャネル切換素子３３ａ〜３３ｄは、充電用チャネル切換素子３３ａと放電用チャネル切換素子３３ｂ、及び、充電電流検出用チャネル切換素子３３ｃと電池電圧検出用チャネル切換素子３３ｄである。各チャネル切換素子３３ａ〜３３ｄは制御部３０のＣＰＵから１サイクルタイムで１パルスずつ出力されるチャンネルセレクト信号ｆの入力毎にＮ個のスイッチ切換のスキャンニング動作をする。充電用チャネル切換素子３３ａはＮ個の充電用スイッチング素子２に接続されるＮ個の出力端子を有し、この各出力端子と各スイッチング素子２のゲートの間に電圧保持回路５０が接続される。放電用チャネル切換素子３３ｂはＮ個の放電用スイッチング素子３に接続されるＮ個の出力端子を有し、この出力端子とスイッチング素子３のゲートの間に電子部品で構成された電圧保持回路５１が接続される。
【００２２】
充電電流検出用チャネル切換素子３３ｃはＮ個の電池５に流れる電流を順次に計測するためのもので、ここで計測された充電電流（現在電流）はチャネル切換素子３３ｃのスキャンニング動作のタイミングでオペアンプ３２ｃとＡＤコンバータ３１ｃに出力されてデジタル値に変換された電流モニターとして制御部３０のＣＰＵに送られる。電池電圧検出用チャネル切換素子３３ｄはＮ個の電池５の端子電圧を順次に計測するためのもので、ここで計測された電池電圧（現在電圧）はチャネル切換素子３３ｄのスキャンニング動作のタイミングでオペアンプ３２ｄとＡＤコンバータ３１ｄに出力されてデジタル値に変換された電圧モニターとして制御部３０のＣＰＵに送られる。
【００２３】
制御部３０のＣＰＵは、電流モニターと電圧モニターをフィードバック制御して充電電流指令信号と放電電流指令信号をＤＡコンバータ３１ａ、３１ｂを介してチャネル切換素子３３ａ、３３ｂに出力するソフトループの制御を行う。この制御部３０のＣＰＵは、電池５の定電流充電時に電池５に流れる現在電流と目標充電電流の差、及び、定電圧充電時の電池５の現在電圧と目標電圧の差を演算し、演算された電流差信号、及び、電圧差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで充電用スイッチング素子２にデジタルの充電電流指令信号として出力して電池５の充電動作を制御するソフトループ機能と、定電流放電時の電池５の現在電流と目標放電電流の差を演算し、演算された電圧差信号をＣＰＵで決められた所定のサイクルタイムで放電用スイッチング素子３にデジタルの放電電流指令信号として出力して電池の放電動作を制御するソフトループ機能を有する。
【００２４】
制御部３０のＣＰＵから充電用チャネル切換素子３３ａに入力された充電電流指令信号は、ＣＰＵによるチャネル切換素子３３ａの１スキャンニングサイクル毎に１パルス分が充電用スイッチング素子２のベース（またはゲート）に入力される。この１パルス分の入力電圧は電圧保持回路５０で保持されて、結果的にＣＰＵのスキャンニング時間中にもスイッチング素子２のベース（またはゲート）に充電電流指令信号が継続して入力された形となって電池５の定電流充電と定電圧充電が実行される。この定電流充電時の電流制御と定電圧充電時の電圧制御は、ＣＰＵからの充電電流指令信号で従来同様に高精度で行われる。
【００２５】
また、制御部３０のＣＰＵから放電用チャネル切換素子３３ｂに入力された放電電流指令信号は、ＣＰＵによるチャネル切換素子３３ｂの１スキャンニングサイクル毎に１パルス分が放電用スイッチング素子２のベース（またはゲート）に入力され、この１パルス分の入力電圧が電圧保持回路５１で保持されて、この場合も結果的にＣＰＵのスキャンニング時間中にもスイッチング素子３のベース（またはゲート）に放電電流指令信号が継続して入力された形となって、電池５の定電流放電が実行され、定電流放電時の電流制御がＣＰＵからの放電電流指令信号で高精度に行われる。
【００２６】
以上のように電池検出装置を構成することで、１つの充放電回路４０で複数の電池の充放電制御ができて、充放電回路の回路部品の低減、特にアナログデバイスの大幅な低減が容易となる。実際、従来のアナログタイプの電池検査装置に比べてアナログデバイスが数量で約７０％削減できて、大幅なコストダウンが可能となる。また、制御部３０のＣＰＵに多くの充放電のソフトループ機能を持たせたので、ＩＣ特性などのハード的な要因による不安定さやトラブルが減少すると共に、ＣＰＵのハード部分を簡単な構成にすることができる。また、制御部３０のＣＰＵを主体とするソフトウエアーによる充放電制御のために、電池の種類変更などに伴う充放電の制御アルゴリズムの変更がＣＰＵのソフト変更だけで簡単に実行できるようになる。また、さらに必要とあらば各電池個別に電流・電圧の設定を変えて充放電を実行することもできる。
【００２７】
本発明の電池検査方法の場合、電池の充放電がデジタルの充放電指令信号で制御されることから充放電時に計測される現在電流と現在電圧が目標値をオーバーシュートして振動したり、目標値に到達するのに時間を要するなどの不安定要因が発生することがある。例えば図１の電池検査装置の制御部３０のＣＰＵは、定電流充電時に電池５に流れる現在電流Ｉｘと所定の目標充電電流Ｉａ（図２参照）の差（Ｉａ−Ｉｘ）に電流操作係数Ｋｉを乗算して電流制御を行うが、このときの電流操作係数Ｋｉが小さすぎると図２（Ｂ）に示すように現在電流Ｉｘが目標充電電流Ｉａの許容範囲Ｉｙに入らない場合がある。逆に電流操作係数Ｋｉが大き過ぎると図２（Ｃ）に示すように定電流充電のスタートアップ時に現在電流Ｉｘが許容範囲Ｉｙを大きく逸脱して振動するオーバーシュート現象が発生し、現在電流Ｉｘが許容範囲Ｉｙ内に収束しないか、完全に収束するまでに長時間を要することがある。
【００２８】
上記電流操作係数Ｋｉは、現在電流Ｉｘが目標充電電流Ｉａに近付く度合いを決める演算係数であり、図５の従来のアナログループ方式の充放電回路においては固有係数が適用されていたのに対して、本発明においては現在電流Ｉｘと目標充電電流Ｉａの差に対して可変できる係数としてＣＰＵに設定して、図２（Ａ）に示すように現在電流Ｉｘを許容範囲Ｉｙに短時間で収束させるようにする。すなわち、現在電流Ｉｘが許容範囲Ｉｙに近付くまでは電流操作係数Ｋｉを大きくして定電流充電時のスタートアップ時間を短縮させ、大きな電流操作係数Ｋｉで現在電流Ｉｘが許容範囲Ｉｙをオーバーシュートするところで電流操作係数ＫｉをＣＰＵで小さく自動制御して現在電流Ｉｘの許容範囲Ｉｙでの上下振動を抑制する。この電流操作係数Ｋｉの増減制御で、現在電流Ｉｘは段階的に振動が抑制されて許容範囲Ｉｙ内で収束し、定電流制御が短時間に高精度で行われるようになる。
【００２９】
以上のような電流操作係数による電流制御は図４の定電流領域Ｔ３での電流制御にも適用される。さらに、図２（Ａ）の許容範囲Ｉｙで収束した現在電流Ｉｘが周囲温度変化や電池種類変更など何らかの原因で許容範囲Ｉｙを逸脱して振動することもあるが、このような場合にも上記電流操作係数の設定でもって逸脱した現在電流の振動が抑制される効果もある。このような効果は、次の電圧操作係数Ｋｖの設定においても同様に発揮される。
【００３０】
また、本発明においては、定電圧充電時の電池の現在電圧と目標充電電圧Ｖａ（図４参照）の差に乗算することで現在電圧が目標充電電圧Ｖａに近付く度合いを決める電圧操作係数Ｋｖを、ＣＰＵに現在電圧と目標充電電圧Ｖａの差に比例して可変する演算係数として設定する。この場合、定電圧充電時に現在電流が所定の目標充電電圧Ｖａの許容範囲をオーバーシュートするところで電圧操作係数ＫｖをＣＰＵで小さく自動制御して、電圧制御が短時間に高精度で行われるようにする。
【００３１】
さらに、本発明においては、定電流充電時のスタートアップを良好なものにするため、図３に示すように定電流充電時の電池５の目標充電電流Ｉａを、この目標充電電流Ｉａより小さくて段階的に増大して最終的に目標充電電流Ｉａに達する複数の仮目標充電電流Ｉ１ｙ、Ｉ２ｙ、…に分けて設定する。定電流充電のスタートアップを最も小さい仮目標充電電流Ｉ１ｙから始めて、電池５の現在電流Ｉｘが上昇して始めの仮目標充電電流Ｉ１ｙの許容範囲に収束すると、仮目標充電電流Ｉ１ｙに電流増加量を加えた仮目標充電電流Ｉ２ｙに向けて充電ステップアップを行い、この充電ステップアップを順に繰り返して最終的に目標充電電流Ｉａの許容範囲Ｉｙに現在電流Ｉｘを収束させる。
【００３２】
図３の充電ステップアップ動作において、現在電流Ｉｘがゼロから最初の仮目標充電電流Ｉ１ｙに達するときのオーバーシュートは、現在電流Ｉｘがゼロから最大の目標充電電流Ｉａに達するときのオーバーシュートより十分に小さく現れる。そして、各仮目標充電電流Ｉ１ｙ、Ｉ２ｙ、…の間のステップアップ電流量をステップアップするほど順に小さくなるように設定すると、現在電流Ｉｘが各仮目標充電電流Ｉ１ｙ、Ｉ２ｙ、…でオーバーシュートする量が順に小さくなって、最終的な目標充電電流Ｉａではオーバーシュートせずに一気に目標充電電流Ｉａの許容範囲Ｉｙに収束する。そのため、定電流充電を高速でスタートアップさせてもオーバーシュートする可能性が無くてスタートアップの高速化が容易になり、かつ、円滑なスタートアップが実現される。また、図３の各仮目標充電電流Ｉ１ｙ、Ｉ２ｙ、…における現在電流Ｉｘの振動による収束領域に図２で説明した電流操作係数のソフトを適用すれば、この収束領域の時間短縮が可能となって尚一層のスタートアップの改善が図れる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、定電流充電時の電池に流れる現在電流と目標充電電流の差をコンピュータのＣＰＵでソフトループにて演算し、演算された電流差信号をＣＰＵで決められたサイクルタイムで充電用スイッチング素子にデジタルの充電電流指令信号として出力して定電流充電の動作を制御し、同様にして定電圧充電や定電流放電の動作を制御するようにしたので、従来のアナログデバイスを用いたハードループのアナログ制御による電池検査方法のアナログデバイスの機能をＣＰＵが受け持ってＣＰＵの有効利用が図れ、その分、アナログデバイスが大幅に削減できて電池検査装置の部品点数の低減による小型化とコストダウンが可能となり、部品の保守点検や配線変更の作業が容易になる。また、電池の充放電制御がＣＰＵのソフトループで行われるために、電池の種類変更に伴う充放電の制御アルゴリズムの変更とその校正作業が容易であり、多品種の電池への対応が容易で汎用性に優れる効果がある。
【００３４】
請求項２の発明は、充放電時の電池の現在電流と現在電圧を目標値に近付ける操作係数をＣＰＵ側で可変係数としたので、ＣＰＵで操作係数が常に最適値となるように制御することで、充放電時の電池の現在電流や現在電圧を常に効率よく目標値の許容範囲内に収束させることができて、電池検査の高速化、性能改善が図れる。
【００３５】
請求項３の発明は、定電流充電時に電池の現在電流を仮目標充電電流から段階的に最終の目標充電電流まで上げるようにしたので、定電流充電時のスタートアップを速めても現在電流が目標充電電流を大きくオーバーシュートする不具合が解消でき、したがって、円滑でオーバーシュートの少ないスタートアップ動作ができる効果がある。また、定電流充電時のオーバーシュートが抑制できることで、オーバーシュートによる電池への異常な電流によるストレスが軽減されて、特に携帯電話の二次電池のような小型軽量の電池にストレスを与えない信頼性の高い電池検査が実行できる効果がある。
【００３６】
請求項４の発明の電池検査装置は、充放電用スイッチング素子に付設された電圧保持回路がスイッチング素子に時間間隔を置いて入力されるデジタルの指令信号の電圧値を保持して、スイッチング素子の動作を安定したものにするので、定電流充電時の電流精度や定電圧充電時の電圧精度、定電流放電時の電流精度が常に安定して確保できる効果がある。また、電圧保持回路は電子部品を使用した簡単で安価な回路が適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す電池検査装置の回路図である。
【図２】（Ａ）は図１回路の制御部ＣＰＵで定電流充電を制御したときの電流波形図、（Ｂ）と（Ｃ）は（Ａ）の電流波形の有効性を対比して説明するための電流波形図である。
【図３】図１回路の制御部ＣＰＵによる定電流充電及び放電スタートアップ時の電流波形図である。
【図４】一般的な電池の充放電検査を説明するための充放電電流波形図と電圧波形図である。
【図５】従来の電池検査装置の回路図である。
【符号の説明】
１    直流電源
２    充電用スイッチング素子
３    放電用スイッチング素子
４    電流検出用抵抗
５    電池
２０    充放電回路
３０    制御部
３１ａ、３１ｂ    ＡＤコンバータ
３１ｃ、３１ｄ    ＤＡコンバータ
３２ａ〜３２ｄ    オペアンプ
３３ａ〜３３ｄ    チャネル切換素子
４０    充放電回路
５０    電圧保持回路
５１    電圧保持回路
Ｉｂ    目標放電電流
Ｉｘ    現在電流
Ｉｙ    許容範囲
Ｉ１ｙ    仮目標充電電流
Ｉ２ｙ    仮目標充電電流
Ｖａ    目標電圧
Ｖｘ    現在電圧
ｆ      チャンネルセレクト信号
【図１】
0004041313.tif 000002
【図２】
0004041313.tif 000003
【図３】
0004041313.tif 000004
【図４】
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【図５】
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