クリップおよびバッテリテスタ
【課題】簡便かつ精度よくバッテリの温度を測定可能なクリップを提供する。
【解決手段】クリップ３０は、２つのクリップ片３１と、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられバッテリの正極外部端子に当接する金属片３２と、２つのクリップ片３１を連結する連結部材３４と、２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２の先端同士が接触するように付勢するバネと、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に固定された温度センサとを備えている。外部端子を２つのクリップ片３１で挟むことにより外部端子と金属片とを簡便に接続することができ、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に温度センサが固定されているため、バッテリの内部まで挿入されている正極外部端子の温度をバッテリの温度として測定できる。
【解決手段】クリップ３０は、２つのクリップ片３１と、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられバッテリの正極外部端子に当接する金属片３２と、２つのクリップ片３１を連結する連結部材３４と、２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２の先端同士が接触するように付勢するバネと、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に固定された温度センサとを備えている。外部端子を２つのクリップ片３１で挟むことにより外部端子と金属片とを簡便に接続することができ、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に温度センサが固定されているため、バッテリの内部まで挿入されている正極外部端子の温度をバッテリの温度として測定できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクリップおよびバッテリテスタに係り、特に、バッテリに立設された外部端子を挟み外部端子との電気的接続を確保するためのクリップおよび該クリップを備えたバッテリテスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＰＳ、非常灯、非常放送設備、電話交換機、通信機器基地局など、非常時のバックアップを想定した機器や、自動車、電動車などでバッテリが使用されている。これらの機器はバッテリの劣化や放電などにより機能を発揮できなくなる。これを避けるため、バッテリの性能が低下しているかを確認するバッテリ検査装置がある。バッテリ検査装置は、温度によって精度に大きな影響がでるため、温度センサでバッテリの温度を測定し、他に測定した電圧値および電流値からバッテリのパラメータ値を求めパラメータ値を所定温度（例えば、室温）に変換する温度補正を行っている。このようなバッテリ検査装置として、例えば、バッテリ放電機能を持たないバッテリ監視装置やバッテリ放電機能を持つバッテリテスタが知られている。
【０００３】
バッテリ監視装置は、一般にバッテリとともに使用され、例えば、バッテリの上蓋等に配置される場合が多い。このため、バッテリの正負極外部端子に直接接続され、クリップ等の接続部材は不要である。また、バッテリの温度を測定する温度センサもバッテリの電槽等に収容ないし固着可能な構成が採られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、バッテリテスタは、異なる用途のために設計された種々のバッテリを検査することが可能であり、バッテリとともに使用されるバッテリ監視装置とは異なり、バッテリとは別個にバッテリのテスト（検査）が必要なときにバッテリに接続される。このため、バッテリテスタは、一般に、バッテリに立設された正極外部端子および負極外部端子にクリップを介して（クリップで挟んで）接続される。また、バッテリの温度は、例えば、温度センサをバッテリの電槽の壁面等に粘着テープ等を介して固定して測定する。バッテリの温度は測らずに、テスタ本体内の温度センサで測定した温度をバッテリ温度とみなして取り扱うテスタもある。
【０００５】
バッテリテスタは、バッテリをパルス放電させ、その時の電圧、電流から求めた内部抵抗や電導度（内部抵抗の逆数）の値を表示したり、コールドクランキングアンペア（ＣＣＡ）に換算し表示したりする。また、バッテリテスタは、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）についても検出可能であり、電流が流れていない状態かごくわすがしか電流が流れていない状態でのバッテリ電圧から推定し表示したりしている。
【０００６】
劣化バッテリでの健康度（ＳＯＨ）や容量は、複素インピーダンスの周波数分散データへのカーブフィッティングにより等価回路のパラメータを測定することから求めることができるが、印加波形が正弦波となるため、装置が高コストであり一般的ではない。
【０００７】
一般的なバッテリテスタは、定抵抗放電によるものであり、大きく分けて、１００Ａの大電流で５秒程度バッテリを放電させるものと、１Ａ〜１００Ａで１ｍｓ〜１０ｍｓの放電させるものがある。前者はエンジン始動時の電流を模擬したものであり、エンジン始動用バッテリの試験方法としては妥当性がある。後者は、単発パルス時間幅が充分短いので、複数回放電するのが一般的であり、得られた複数のデータは平均化処理など精度向上のための処理に利用する。後者は一般に装置が小さく、近年普及してきている。
【０００８】
なお、バッテリ検査装置用途以外のクリップとして温度計測が可能なクリップとしては、例えば、特許文献２〜４のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−０１０６０１号公報（段落「００１７」）
【特許文献２】特開２００５−０６２０１４号公報
【特許文献３】特開平１１−１５３４９５号公報
【特許文献４】実公平８−８４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、バッテリテスタにおいて、温度センサをバッテリの電槽の壁面等に固定して測定すると、固定する位置や固定方法により測定温度にばらつきが生じるとともに、温度センサをバッテリに固定する手間が掛かる。とりわけ、バッテリテスタは異なる用途のために設計された種々のバッテリを検査するため、温度センサをバッテリに固定する手間が大きい。
【００１１】
本発明は上記事案に鑑み、簡便かつ精度よくバッテリの温度を測定可能なクリップおよび該クリップを備えたバッテリテスタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、バッテリに立設された外部端子を挟み前記外部端子との電気的接続を確保するためのクリップにおいて、２つの樹脂製クリップ片と、前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられ、前記外部端子に当接する金属片と、前記２つのクリップ片を連結する連結部材と、前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片の先端同士が接触ないし近接するように付勢するバネと、前記２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に配置された温度センサと、を備える。
【００１３】
第１の態様において、温度センサはフレキシブル基板にマウントされており、フレキシブル基板が２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方に固着しているようにしてもよい。このとき、フレキシブル基板は、２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方の金属片の先端とは反対側の位置に固着していることが好ましい。また、２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片は外部端子と接触可能な鋸状部分を有しており、該鋸状部分が２つのクリップ片のそれぞれから突出していることが望ましい。さらに、温度センサはサーミスタであってもよい。また、金属片は、２つのクリップ片のそれぞれの先端部にネジ固定またはインサートされていてもよい。勿論、温度センサは、金属片に固着されず、２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に直接固定されて、或いは固定されずに配置されていてもよい。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、バッテリに立設された正極外部端子および負極外部端子をそれぞれ挟み前記外部端子との電気的接続を確保するための一対のクリップを備えたバッテリテスタにおいて、前記一対のクリップの少なくとも一方に、第１の態様のクリップを用いたことを特徴とする。
【００１５】
第２の態様において、温度センサが、一対のクリップのうち正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップに配されていてもよい。この場合に、温度センサはフレキシブル基板にマウントされており、フレキシブル基板が正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップを構成する２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方に、または、２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に直接固着しており、フレキシブル基板を介して温度センサの出力線が導出されていてもよい。このとき、正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップを構成する２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方からはテスタ本体と接続される接続線が導出されており、接続線とフレキシブル基板を介して導出された温度センサの出力線とが同一の被覆チューブを有する１本の線としてテスタ本体まで導出されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、外部端子を２つのクリップ片で挟むことにより外部端子と金属片とを簡便に接続することができるとともに、手に接触するクリップ部分は樹脂のため熱伝導性が低いので手の温度が温度センサに影響しにくく、また、２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に温度センサが配置されているので、金属製で熱伝導性が高くバッテリの内部まで挿入されている外部端子の温度をバッテリの温度として精度よく測定することができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用可能な実施形態のバッテリテスタの平面図である。
【図２】テスト対象バッテリの正極外部端子に接続される実施形態のバッテリテスタのクリップの外観斜視図である。
【図３】実施形態のバッテリテスタのブロック回路図である。
【図４】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＣＰＵが実行するバッテリ状態推定ルーチンのフローチャートである。
【図５】バッテリに通電する電流の印加波形を示す説明図である。
【図６】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＲＯＭに格納された、開回路電圧（ＯＣＶ）と、コールドクランキングアンペア（ＣＣＡ）と、バッテリ状態との関係を表す通常自動車用バッテリの判定マップの説明図である。
【図７】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＲＯＭに格納された、開回路電圧（ＯＣＶ）と、コールドクランキングアンペア（ＣＣＡ）と、バッテリ状態との関係を表すＩＳＳ車用および充電制御車用バッテリの判定マップの説明図である。
【図８】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＲＯＭに格納された、バッテリの開回路電圧と充電状態との関係を表す関係マップの説明図である。
【図９】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＲＯＭに格納された、バッテリの内部抵抗と健康度との関係を表す関係マップの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明を、ハンディータイプで自動車用の複数種類のバッテリの状態を推定可能なバッテリテスタに適用した実施の形態について説明する。
【００１９】
（外観構成）
図１に示すように、本実施形態のバッテリテスタ１は、矩形状のテスタ本体２０と、テスタ本体から導出されテスト（検査）対象となるバッテリの正負極外部端子にそれぞれ接続するための一対の正極クリップ３０および負極クリップ４０とを有している。
【００２０】
テスタ本体２０の正面には、上から順に、バッテリテスタ１によるテスト対象バッテリ（図３の符号１０も参照）の状態推定結果を印刷するミニプリンタ８、３つのＬＥＤを有しテスト対象バッテリの状態を表示する表示部１２、液晶表示装置（ＬＣＤ）７、５つのプッシュキーを有しＬＣＤ７に表示された画面からテスト対象バッテリの種類を特定するための情報を選択するための入力操作部６が配設されている。また、ミニプリンタ８の下部から表示部１２にかけて対応するテスタ本体２０の側面（図１の右側）にはＵＳＢ端子１１が配されている。
【００２１】
ミニプリンタ８は、交換可能なフープ状印刷用紙を内蔵しており、印刷済の用紙部を外側（図１の紙面手前側）に排出する機能を有している。印刷用紙は開閉蓋を介してミニプリンタ８内に内蔵される。また、ミニプリンタ８は、排出された印刷済の用紙部の端を切り取るためのギザギザ状のカッタを有している。
【００２２】
表示部１２は、テスト対象バッテリが良好な状態にあることを表示するための緑色ＬＥＤ、テスト対象バッテリが要充電状態にあることを表示するための黄色ＬＥＤ、テスト対象バッテリが要交換状態にあることを表示するための赤色ＬＥＤを有している。なお、これらのＬＥＤは、抵抗とトランジスタ等のスイッチ素子とを有しテスタ本体２０内部に配された作動部（表示部１２の一部）から供給された電力により点灯する。
【００２３】
ＬＣＤ７は、マイクロプロセッサ（図３の符号２参照）の指示に従い、テスト対象バッテリの種類を特定するための情報をオペレータ（ユーザ）に選択させるための画面を表示する。
【００２４】
入力操作部６は、円形のエンター（決定）キーの周りに、上下左右にそれぞれ上スクロールキー（△）、下スクロールキー（▽）、メニューキー、リターンキーが円環状に配され、全体として円形状の形状を有している。エンターキーはオペレータがＬＣＤ７に表示された画面の選択項目の決定を行うときに押下され、上下スクロールキーはＬＣＤ７に表示された画面の選択項目を上下にスクロールするときに押下され、メニューキーはＬＣＤ７にメニュー画面を表示するときに押下され、リターンキーはＬＣＤ７に表示された画面の前画面に戻るときに押下される。
【００２５】
ＵＳＢ端子１１は、ＵＳＢメモリやＵＳＢケーブルと接続するためのもので、ＵＳＢメモリやＵＳＢケーブルを介して接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から（外部から）、入力操作部６による入力に代えて（または入力操作部６による入力とともに）、テスト対象バッテリの種類を特定するための情報を取得するために用いられる。
【００２６】
バッテリテスタ１は、テスト対象バッテリ（以下、単にバッテリという。）に立設された正極外部端子および負極外部端子に、それぞれ正極外部端子を挟み正極外部端子との電気的接続を確保するための正極クリップ３０および負極外部端子を挟み負極外部端子との電気的接続を確保するための負極クリップ４０を介して接続される。
【００２７】
図２に示すように、正極クリップ３０は、樹脂製（例えば、ポリカーボネート）の２つのクリップ片３１と、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられ、バッテリに立設された正極外部端子に当接する金属片３２と、２つのクリップ片３１を連結するピン状の連結部材３４と、連結部材３４に周囲に配置され、金属片３２の先端同士が接触するように付勢する図示しないバネとを有している。
【００２８】
２つのクリップ片３１は全体として曲線形状を有しており、その略中央部には丸孔が形成されている。連結部材３４はその丸孔に２つのクリップ片３１が回動可能に挿通されている。クリップ片３１の先端部にはネジ孔が形成されており、金属片３２がネジ３５によるネジ締結によりクリップ片３１の先端部の内側（他方のクリップ片と向き合う面側）に固定されている。クリップ片３１の先端とは反対側の端部には、オペレータ（ユーザ）が図示しないバネの付勢力に抗して２つの金属片３２の先端間を離間させるために（正極クリップ３０を開くために）、平面を有する把持部３８が形成されている。オペレータは、上下２つの把持部３８が近接するようにそれぞれを指等で押下することにより２つの金属片３２の先端間を離間させことができる。図２は、この状態（オペレータが正極クリップ３０を開いた状態）を示している。バッテリの正極外部端子に接続する場合には、この状態から、金属片３２でバッテリの正極外部端子を挟み把持部３８への押圧力を解除することにより、図示しないバネの付勢力によって正極クリップ３０はバッテリの正極外部端子との接続を確保することができる。なお、図２に示すように、２つのクリップ片３１には厳密には若干の相違があるが、それらの相違は微差であるためその説明を省略する。
【００２９】
金属片３２は、クリップ片３１から内側に向けて突出するように、その４辺の周部が折り曲げられている。これら４辺のうち、先端（図２の左側）とは反対側（把持部３８側）の辺を除く３辺の折り曲げ先端部は、バッテリの正極外部端子との接触を確保するためにギザギザの鋸状に形成されている。一方、先端とは反対側の辺の折り曲げ先端は略直線状とされている。
【００３０】
２つのクリップ片３１のうち一方のクリップ片（図２の下側のクリップ片）に固定された金属片３２の先端とは反対側の辺の折り曲げ部には、フレキシブル基板３３が固着している。フレキシブル基板３３には温度センサ（本例では、サーミスタ、図３の符号ＴＨも参照）がマウント（実装）されており、フレキシブル基板３３にプリントされた配線を介して温度センサは出力線３６に接続（導出）されている。なお、フレキシブル基板３３は、２つのクリップ片３１のうち他方のクリップ片（図２の上側のクリップ片）に固定された金属片３２と抵触しないように、金属片３２の先端とは反対側の辺の折り曲げ部の突出高さより小さい高さのサイズを有している。
【００３１】
また、２つのクリップ片３１のうち一方のクリップ片に固定された金属片３２には、テスタ本体２０と接続される接続線３７がはんだ付けで接続されている。出力線３６および接続線３７は、遊動しないように一方のクリップ片の内側に固定されており、同一の被覆チューブを有する１本の接続ケーブル３９としてテスタ本体２０まで導出されている。なお、２つのクリップ片３１のうち他方のクリップ片には、フレキシブル基板３３（および温度センサ）、出力線３６、接続線３７および接続ケーブルは配設されていない。
【００３２】
一方、負極クリップ４０は、上述した正極クリップ３０と同様に構成されているが、フレキシブル基板３３（および温度センサ）並びに出力線３６を欠く点で正極クリップ３０と相違する。また、正極クリップ３０および負極クリップ４０は、バッテリの正極外部端子と負極外部端子とに接続される際の誤接続を防ぐために、クリップを覆うカバー（不図示）の色が異なっている。本例では、バッテリの正極外部端子に接続するためのクリップに赤色、負極外部端子に接続するためのクリップに黒色のカバーが用いられている。
【００３３】
（内部構成）
次に、図３を参照して、バッテリテスタ１の内部構成について説明する。なお、図３では、オペレータにより正負極クリップを介してバッテリテスタ１がバッテリ１０の正負極外部端子にそれぞれ接続された状態を示している。
【００３４】
正負極クリップには、第１のスイッチＳＷ１と第１の抵抗Ｒ１とが直列に接続された第１の通電回路と、第２のスイッチＳＷ２と第２の抵抗Ｒ２とが直列に接続された第２の通電回路とが上述した接続線３７および接続ケーブル３９を介してそれぞれ並列に接続されている。第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２は、例えば、ＦＥＴ等のスイッチング素子で構成することができる。
【００３５】
正負極クリップには、バッテリ１０の開回路電圧値（ＯＣＶ）を測定する電圧測定回路３が接続されている。電圧測定回路３は、さらに、第１のスイッチＳＷ１を閉じたとき（オン状態としたとき）の第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）、および、第２のスイッチＳＷ２を閉じたときの第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）を測定するために、第１の抵抗Ｒ１の両端および第２の抵抗Ｒ２の両端にも接続されている。電圧測定回路３は、インピーダンス等による影響を低減させる差動増幅回路およびデジタル電圧値を出力するためのＡ／Ｄコンバータを含んで構成されている。電圧測定回路３の出力側はマイクロプロセッサ２に接続されている。
【００３６】
本例では、電圧測定回路３を構成するＡ／Ｄコンバータに、自動車用１２Ｖモノブロック電池のＪＩＳ規格電池で一番大きな２４５Ｈ５２形電池（公称容量：１７６Ａｈ）でも、２Ａで１０ＬＳＢ以上の値として分極が測定できる２０Ｖフルスケール１６ビットＡ／Ｄコンバータを使用した。１０ＬＳＢ以上を基準とした理由は、通常Ａ／Ｄコンバータは３ＬＳＢ程度の誤差を含むため、有意な電圧測定値であるためには、測定値が３ＬＳＢより充分大きな値である必要があるからである。なお、本例ではＡ／Ｄコンバータは１０μｓのサンプリング速度で作動する。
【００３７】
また、バッテリテスタ１は、ホール素子ＨＳ等の電流センサを介して第１の通電回路（第１の抵抗Ｒ１）に流れる電流値（Ｉ１）および第２の通電回路（第２の抵抗Ｒ２）に流れる電流値（Ｉ２）を測定する第１電流測定回路４１および第２電流測定回路４２を有しており、これらの電流測定回路の出力側はそれぞれマイクロプロセッサ２に接続されている。また、温度センサＴＨは上述した出力線３６および接続ケーブル３９を介して温度測定回路５に接続されており、温度測定回路５の出力側はマイクロプロセッサ２に接続されている。第１電流測定回路４１、第２電流測定回路４２および温度測定回路５はそれぞれＡ／Ｄコンバータを含んで構成されている。なお、本例では、第１電流測定回路４１および第２電流測定回路４２のＡ／Ｄコンバータは、電圧測定回路３のＡ／Ｄコンバータと同じく１０μｓのサンプリング速度で作動する。
【００３８】
このように第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２の両端電圧を測定するのは、ＦＥＴ等で構成される第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２のオン状態での抵抗の影響による誤差を低減させるためであり、また、これらの抵抗に流れる電流を別々の電流測定回路で測定するのは、後述するように２つの抵抗に流れる電流値が１桁異なるため測定電流値に則した電流測定回路で測定することで誤差を低減させるためであり、ひいては、後述するバッテリ１０のオーミックな抵抗成分および電荷移動抵抗成分を精度よく測定するためである。
【００３９】
また、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２はマイクロプロセッサ２に接続されており、マイクロプロセッサ２から出力される信号に従ってオン、オフが制御される。
【００４０】
さらに、マイクロプロセッサ２には、上述したミニプリンタ８、表示部１２、ＬＣＤ７、入力操作部６、ＵＳＢ端子１１が接続されている。
【００４１】
マイクロプロセッサ２は、中央演算処理装置として機能するＣＰＵ、ＣＰＵのワークエリアとして働くＲＡＭ、ＣＰＵのプログラムや後述するマップ、式、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２の抵抗値等のデータが格納されたＲＯＭを含んで構成されている。
【００４２】
ここで、第１、第２の通電回路を構成する第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２のマイクロプロセッサ２によるオン制御時間および第１、第２の通電回路の抵抗の抵抗値について説明する。
【００４３】
図５に示すように、０．５ｍｓ３０Ａと０．５ｓ２Ａのパルスを組み合わせた波形を、ＪＩＳ−Ｄ５３０１の通常自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６に印加した。３０Ａ、２Ａとした理由については後述する。電気化学セルの抵抗は一般に時間依存性があり、複素インピーダンスの周波数分散解析がバッテリの特性評価に用いられる。８０Ｄ２６の虚数部−実数部インピーダンス応答は、円弧とその右側に伸びる直線からなっており、１Ｈｚで虚数部が極小値をとり、１ｋＨｚで虚数部がゼロとなる。これは、一般に知られるランドレス（Randles）等価回路と呼ばれる、電気化学システム等価回路モデルに対応するものであり、高周波側の虚数部がゼロのときの実数部の抵抗がオーミックな抵抗Ｒｏｈｍで、より低周波数側での虚数部が極小値をとっている周波数での実数部の値が、オーミックな抵抗Ｒｏｈｍと電荷移動抵抗Ｒｅｔの和である。
【００４４】
オーミックな抵抗Ｒｏｈｍ、電荷移動抵抗Ｒｅｔは、Ｒｏｈｍ＝１ｋＨｚ抵抗、Ｒｅｔ＝１Ｈｚ抵抗−１ｋＨｚ抵抗と表すことができる。直流パルスの場合に換算すると、Ｒｏｈｍ＝パルス幅０．５ｍｓ抵抗＝（パルス前電圧−０．５ｍｓ電圧）／０．５ｍｓ電流と表すことができる。０．５ｍｓ電流はバッテリテスタ１の内部を流れる電流として扱う。
【００４５】
バッテリ１０の状態を精度よく判定するには、バッテリでのオーミックな抵抗Ｒｏｈｍと電荷移動抵抗Ｒｅｔを測定するのに適した周波数を用い、それらの周波数で測定した電圧値および電流値を用いてバッテリの劣化を推定することが望ましい。測定する周波数がばらついたり、バッテリのばらつきのために周波数とインピーダンスとの対応がずれたりした場合の誤差が小さくなる周波数を選ぶことが好ましい。０．５〜２Ｈｚ（パルス幅換算１ｓ〜０．２５ｍｓ）の低周波と３００Ｈｚ〜３ｋＨｚ（パルス幅換算１．７ｍｓ〜０．１７ｍｓ）の高周波領域で誤差が小さくなる。バッテリテスタとして利用する場合は、これらの２つの領域の周波数に相当する短いパルス幅１．７ｍｓ〜０．１７ｍｓと、長いパルス幅１ｓ〜０．２５ｍｓとで通電し、その際の電圧値、電流値からバッテリのオーミックな抵抗Ｒｏｈｍおよび電荷移動抵抗Ｒｅｔを算出すればよい。
【００４６】
このため、本実施形態では、マイクロプロセッサ２のＣＰＵによる第１のスイッチＳＷ１のオン時間を短いパルス幅内の０．５ｍｓ、第２のスイッチＳＷ２のオン時間を長いパルス幅内の０．５ｓに設定し、異なる時間にこれら２つのスイッチをオン状態に制御、より具体的には、第２のスイッチＳＷ２をオフ状態とし第１のスイッチＳＷ１を短いパルス幅（０．５ｍｓ）でオン状態に制御した後直ちに、第１のスイッチＳＷ１をオフ状態とし第２のスイッチＳＷ２を長いパルス幅（０．５ｓ）でオン状態に制御する構成とした。
【００４７】
発熱が大きいと抵抗の抵抗値が変動して電流測定精度が悪くなったり、ひどい場合には部品が壊れたり、テスタ表面まで熱くなり手で持てなくなる可能性がある。このため、発熱の問題を避ける点も考慮し、上述したように、長いパルス幅のパルスでは電流を小さくし２Ａとした。
【００４８】
一方、１．７ｍｓ〜０．１７ｍｓの短いパルス幅の電流は、ＪＩＳ−Ｄ５３０１に規定された各種電池型式のバッテリにおいて劣化バッテリの検出に適した電流を調べたところ３０Ａとなったので、３０Ａとした。劣化バッテリの検出に適しているかどうかは、同一規格の新品バッテリと劣化バッテリで各種電流で放電して内部抵抗を測定し、新品バッテリと劣化バッテリで内部抵抗の違いが大きい電流を劣化バッテリの検出に適していると判断した。１．７ｍｓ〜０．１７ｍｓ３０Ａでは発熱の問題は起き難いので、短いパルスでは発熱を理由に電流を制限する必要はなかった。
【００４９】
以上を前提に、本実施形態では、第１の抵抗Ｒ１に巻き線型の０．４Ω（誤差精度５％）の定抵抗、第２の抵抗Ｒ２に巻き線型の６Ω（誤差精度５％）の定抵抗を用いた。なお、これらの抵抗値では、図５に示すＶ１が約３００ｍＶ、Ｖ２が約１００ｍＶとなる。
【００５０】
（動作）
次に、マイクロプロセッサ２のＣＰＵ（以下、単にＣＰＵという。）が実行するバッテリ状態推定ルーチンについて説明する。オペレータが正負極クリップをそれぞれ正負極端子に接続すると、図示を省略した電圧センサがバッテリ１０の電圧を感知し内蔵電池による電力を上述した各部に供給することでマイクロプロセッサ２のＲＯＭに格納されたプログラムやデータをＲＡＭに展開する等の初期設定処理を経てバッテリ状態推定ルーチンが開始される。
【００５１】
図４に示すように、バッテリ状態推定ルーチンでは、まずステップ１０２において、バッテリ１０の種類を特定するための情報の入力（選択）を要求する画面をＬＣＤ７に表示する。バッテリ１０の種類を特定するための情報としては、バッテリ１０の型式（例えば、通常自動車用バッテリでＪＩＳ−Ｄ５３０１規格の５５Ｄ２３や、ＩＳＳ車用バッテリで電池工業会のＳＢＡ０１０１規格のＱ５５）、バッテリ１０のタイプ（例えば、通常自動車用バッテリ、ＩＳＳ車用バッテリ、充電制御車用バッテリ）、バッテリ１０が搭載された車両のタイプ（例えば、通常自動車用、ＩＳＳ車、充電制御車）を挙げることができる。
【００５２】
オペレータは、例えば、入力操作部６のメニューキー等を操作してバッテリ１０の型式、バッテリ１０のタイプ、バッテリ１０が搭載された車両のタイプのいずれでバッテリ１０の種類を特定するための情報を入力するかを表すメニュー画面をＬＣＤ７に表示させ、入力操作部６の決定キーを押下して自己が入力（選択）を希望する入力（選択）画面をＬＣＤ７に表示させる。入力画面には、例えば、オペレータがバッテリ１０の型式を選択した場合には、バッテリの型式の一覧画面が表示される。オペレータは、一覧画面を参照し上下スクロールキー等を操作してバッテリ１０の型式を選択し決定キーを押下することにより、バッテリ１０の種類を特定するための情報を入力する。オペレータがバッテリ１０のタイプやバッテリ１０が搭載された車両のタイプを選択した場合も同様に、バッテリのタイプやバッテリが搭載された車両のタイプの一覧画面が表示され、オペレータは、上下スクロールキー等を操作してバッテリ１０の型式を選択し決定キーを押下することにより、バッテリ１０の種類を特定するための情報を入力する。
【００５３】
なお、通常自動車用バッテリの型式はＪＩＳ−Ｄ５３０１規格で定められており、ＩＳＳ車用バッテリの型式は電池工業会のＳＢＡ０１０１規格で定められている。回生充電を含む充電制御車用バッテリの型式は通常自動車用バッテリと同じであるが上面に充電制御車用であることを表すシールが貼ってあるので充電制御車であることを確認することができる。
【００５４】
また、バッテリテスタ１はＵＳＢ端子１１を有しているので、以上のようなＬＣＤ７および入力操作部６によるバッテリ１０の種類を特定するための情報の入力方法に代えて、ＵＳＢ端子１１にＵＳＢケーブルを介して接続されたＰＣからバッテリ１０の種類を特定するための情報を送信することにより、バッテリ１０の種類を特定するための情報を入力するようにしても、またはＵＳＢ端子１１にバッテリ１０の種類を特定するための情報を記憶したＵＳＢメモリを接続して入力操作部６を操作してバッテリ１０の種類を特定するための情報を入力するようにしてもよい。
【００５５】
一方、ＣＰＵは、ステップ１０４において、バッテリ１０の種類を特定するための情報が入力（選択）されるまで待機し、入力（選択）されると、次のステップ１０６において、バッテリ１０の種類を特定する。その際、例えば、バッテリ１０の型式やバッテリ１０が搭載された車両のタイプでバッテリ１０の種類を特定するための情報が入力（選択）された場合には、対応するテーブルを参照して、バッテリ１０の種類を特定する（例えば、バッテリ１０の型式としてＱ５５が選択されたときやバッテリが搭載された車両のタイプとしてＩＳＳ車が選択されたときは、ＩＳＳ車用バッテリと特定する。）。
【００５６】
次いでステップ１０８において、ＣＰＵは電圧測定回路３から出力されたバッテリ１０の開回路電圧値（ＯＣＶ）を取り込む。なお、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２はオフ状態のままである。また、ステップ１０８では、温度測定回路５から出力された温度値も取り込む。
【００５７】
次にステップ１１０では、第１のスイッチＳＷ１を０．５ｍｓの間オン状態に制御し、次のステップ１１２において、第１のスイッチＳＷ１がオン状態に制御されている間に、電圧測定回路３から出力された第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）および第１電流測定回路４１から出力された第１の抵抗Ｒ１に流れる電流値（Ｉ１）を取り込む。なお、この状態で、第２のスイッチＳＷ２はオフ状態のままである。
【００５８】
次いでステップ１１４では、第１のスイッチＳＷ１をオフ状態、第２のスイッチＳＷ２を０．５ｓの間オン状態に制御し、次のステップ１１６において、第２のスイッチＳＷ２がオン状態に制御されている間に、電圧測定回路３から出力された第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）および第２電流測定回路４２から出力された第２の抵抗に流れる電流値（Ｉ２）を取り込む。この取り込みが終了すると、第２のスイッチＳＷ２をオフ状態に制御する。
【００５９】
次に、ステップ１１８において、測定した開回路電圧値（ＯＣＶ）、第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）、第１の抵抗Ｒ１に流れる電流値（Ｉ１）、第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）、第２の抵抗Ｒ２に流れる電流値（Ｉ２）から、下式（１）により、コールドクランキングアンペア（ＣＣＡ）値を演算（算出）する。上述したように、ＯＣＶ、Ｖ１、Ｉ１、Ｖ２、Ｉ２は、１０μｓ毎に測定されるので、測定したそれぞれの平均値をＯＣＶ、Ｖ１、Ｉ１、Ｖ２、Ｉ２としてもよい。なお、ＣＰＵは、ＣＣＡを演算する際に、ＲＯＭに格納されＲＡＭに展開されたＲｏｈｍからＲｏｈｍ＊への変換マップおよびＲｅｔからＲｅｔ＊への変換マップを参照する。
【００６０】
【数１】
【００６１】
次に、ステップ１２０において、ステップ１０６で特定されたバッテリの種類に対応する判定マップに、測定したＯＣＶと演算したＣＣＡとを当てはめてバッテリ１０の状態を推定する。
【００６２】
本例の判定マップは、ＯＣＶと、ＣＣＡと、バッテリの状態の関係を定めたものであるが、図６に通常自動車用バッテリの判定マップ、図７にＩＳＳ車用および充電制御車用バッテリの判定マップの例を示す。これらの判定マップでは、新品バッテリでは理想的には図６および図７の縦軸１００％の位置になるはずであるが、劣化するに従い下がるため７５％の位置を良好／要交換判定のしきい値に設定した。しかし、良好／要交換判定のしきい値はこれに限られるものではない。
【００６３】
また、これらの判定マップは、バッテリの状態に要充電しきい値を介して隣接する良好領域と要充電領域とを含んでいる。通常自動車用バッテリの判定マップ（図６）では、要充電しきい値が１２．６Ｖであるのに対し、ＩＳＳ車用および充電制御車用バッテリの判定マップ（図７）では、要充電しきい値が１２．４Ｖに設定されている。ＩＳＳ車や回生充電を含む充電制御車ではＳＯＣが低い状態でバッテリが使用されるため、要充電しきい値のＯＣＶが通常自動車用バッテリと同じ１２．６Ｖでは要充電判定が頻発する。通常自動車用バッテリでは低ＳＯＣで使用されると短寿命となるが、ＩＳＳ車用や充電制御車用バッテリは低ＳＯＣで使用しても問題を生じない設計がなされている。このため、要充電しきい値を１２．４Ｖ程度に下げることで誤った要充電判定を避けることができる。
【００６４】
さらに、本例の判定マップでは、バッテリの状態として、「劣化セル交換」、「良好要充電」、「良好」、「充電後再テスト」および「劣化交換」の５つに分類されているが、より多くまたは少なく分類するようにしてもよい。なお、図６、図７に示した判定マップにおいて、「充電後再テスト」と「劣化交換」とを画する斜線をＣＣＡ＝０％まで延ばしたときのＯＣＶは１１．８Ｖである。
【００６５】
次のステップ１２２では、バッテリ１０の充電状態（ＳＯＣ）や健康度（ＳＯＨ）を推定し、タッチパネルに表示する。すなわち、図８に示すように、開回路電圧（ＯＣＶ）と充電状態（ＳＯＣ）との関係を定めた関係マップにステップ１０８で測定した開回路電圧値（ＯＣＶ）を当てはめてバッテリ１０の充電状態（ＳＯＣ）を推定する。また、図９に示すように、ＲＯＭには電荷移動抵抗Ｒｅｔと健康度（ＳＯＨ）との関係を定めた第２の関係マップに実測したＲｅｔを当てはめてバッテリ１０の健康度（ＳＯＨ）を推定する。オーミックな抵抗とＳＯＨは一般に対応する性質のものではないが、一方、電荷移動抵抗は電極の有効表面積や電解液中の電極反応種（硫酸）濃度に依存するので、鉛電池のような充電状態（ＳＯＣ）によって有効表面積や電極反応種（硫酸）濃度が変わる電池系において電荷移動抵抗はＳＯＨと対応する。残容量はＳＯＨと１対１に対応する量なので、残容量を推定することもできる。なお、これらＳＯＨ、ＳＯＣを推定するにあたり、所定の温度でのＳＯＨ、ＳＯＣに温度補正することが好ましい。
【００６６】
また、ステップ１２２では、バッテリテスタ１によるバッテリ１０の状態の推定（テスト）結果として、バッテリ１０が良好な状態にあるときは表示部１２の緑色ＬＥＤを、バッテリ１０が要充電状態にあるときは表示部１２の黄色ＬＥＤを、バッテリ１０が要交換状態にあるときは表示部１２の赤色ＬＥＤを、それぞれ所定時間（例えば、２分）点灯させる。さらに、入力操作部６を介して、測定結果や推定結果についてミニプリンタ８への出力指示がある場合には、指示に従い出力（印刷）する。ステップ１２２での処理が終了すると、バッテリ状態推定ルーチンは終了する。
【００６７】
（作用効果等）
次に、本実施形態のバッテリテスタ１の作用効果等について説明する。
【００６８】
本実施形態のバッテリテスタ１の正極クリップ３０は、２つのクリップ片３１と、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられバッテリの正極外部端子に当接する金属片３２と、２つのクリップ片３１を連結する連結部材３４と、２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２の先端同士が接触するように付勢する図示しないバネと、２つのクリップ片３１のうちいずれか一方の内側に配置された、または、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に固定された温度センサＴＨとを備えている。このため、バッテリの正極外部端子を２つのクリップ片３１で挟むことにより正極外部端子と金属片３２とを簡便に接続することができるとともに、手に接触するクリップ部分は樹脂のため熱伝導性が低いので手の温度が温度センサＴＨに影響しにくく、また、金属製で熱伝導性が高くバッテリの内部まで挿入されている正極外部端子の温度をバッテリの温度として精度よく測定することができる。２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に温度センサＴＨが固定されている場合は、正極外部端子の温度をバッテリの温度として、さらに精度よく測定することができる。また、正極外部端子は負極外部端子より太くするのが一般的であり、バッテリ温度が負極外部端子に対してより伝わりやすい。従って、正極外部端子を挟むクリップ片３１の内側に温度センサを配置することにより、バッテリの温度により近い温度を測定できるので都合がよい。
【００６９】
また、本実施形態のバッテリテスタ１の正極クリップ３０では、温度センサＴＨがフレキシブル基板３３にマウントされており、フレキシブル基板３３が２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に固着している。このため、温度センサＴＨの金属片３２への固着を容易に行うことができる。さらに、フレキシブル基板３３は、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方の金属片の先端とは反対側の位置に固着している。このため、正極クリップ３０をバッテリの正極外部端子に接続したときに、フレキシブル基板３３やフレキシブル基板３３にマウントされた温度センサＴＨが正極外部端子や対向する金属片と接触したり干渉したりすることを防止することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態のバッテリテスタ１の正極クリップ３０では、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２が正極外部端子と接触可能な鋸状部分を有しており、該鋸状部分が２つのクリップ片３１のそれぞれから内側（他方の金属片３２側）に突出している。このため、正極外部端子との接触による電気的接続を確保することができる。また、本実施形態のバッテリテスタ１の正極クリップ３０では、金属片３２は、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部にネジ固定されている。このため、金属片３２を最後にクリップ片３１の先端に固定でき組立性を向上させることができる。
【００７１】
さらにまた、本実施形態のバッテリテスタ１では、温度センサＴＨが、バッテリの正極外部端子に接続するための正極クリップ３０に配されている。正極外部端子は一般に負極外部端子より太いため（熱容量が大きいため）、温度センサによる温度測定を行う場合に負極外部端子と比べ正確に温度を測定することができる。
【００７２】
また、本実施形態のバッテリテスタ１では、フレキシブル基板３３を介して温度センサＴＨの出力線が導出されているので、出力線３６の導出位置をクリップ片３１の適正な箇所に設定することができる。さらに、本実施形態のバッテリテスタ１では、接続線３７と出力線３６とが同一の被覆チューブを有する１本の接続ケーブル３９としてテスタ本体２０まで導出されているので、クリップ３０とテスタ本体２０との間の配線本数を少なくすることができる。
【００７３】
さらに、本実施形態のバッテリテスタ１では、ＲＯＭに、ＯＣＶと、ＣＣＡと、バッテリの状態との関係を定めたマップであって、バッテリの状態に要充電しきい値を介して隣接する良好領域と要充電領域とを含み、バッテリの種類に対応して少なくとも要充電しきい値が異なる複数の判定マップ（図６、７参照）が記憶されており、これらの判定マップはＲＡＭに展開されている。入力操作部６で入力（選択）されたバッテリの種類を特定するための情報に応じて、バッテリの種類に対応して要充電しきい値が異なる判定マップを切り替えて（バッテリの種類に対応した判定マップを特定して）バッテリの状態を推定する（ステップ１０６、１２０）。このため、ＩＳＳ車用や充電制御車用バッテリでも誤った要充電判定を避け、適正にバッテリ１０の状態を判定することができる。
【００７４】
また、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、マイクロプロセッサ２は、バッテリ１０のオーミックな抵抗Ｒｏｈｍと電荷移動抵抗Ｒｅｔとを算出する際の、周波数誤差がほぼ最小となるパルス幅内で第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２をオン状態に制御する。このため、マイクロプロセッサ２は、バッテリ１０の開回路電圧値（ＯＣＶ）と、第１のスイッチＳＷ１を短いパルス幅（０．５ｍｓ）でオン状態に制御した状態で測定した第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）および第１の抵抗Ｒ１に流れる電流値（Ｉ１）とからバッテリ１０のオーミックな抵抗成分Ｒｏｈｍを適正に検出でき（式（１）参照）、このオーミックな抵抗成分Ｒｏｈｍと、バッテリ１０の開回路電圧値（ＯＣＶ）と、第２のスイッチＳＷ２を長いパルス幅（０．５ｓ）でオン状態に制御した状態で測定した第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）および第２の抵抗に流れる電流値（Ｉ２）とからバッテリ１０の電荷移動抵抗Ｒｅｔを適正に検出できるため（式（１）参照）、バッテリ１０の状態を精度よく推定することができる。
【００７５】
また、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、第１および第２の通電回路に流れる通電パルスが長いパルス幅（０．５ｓ）でも１ｓ以下であり、通電電流（３０Ａ）もエンジン始動を模擬する程の大電流とする必要がないため、発熱を抑制し、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２を小さくでき装置全体の小型化を図ることができる。
【００７６】
さらに、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、マイクロプロセッサ２は、第２のスイッチＳＷ２をオフ状態とし第１のスイッチＳＷ１を短いパルス幅（０．５ｍｓ）でオン状態に制御した後直ちに、第１のスイッチＳＷ１をオフ状態とし第２のスイッチＳＷ２を長いパルス幅（０．５ｓ）でオン状態に制御するため、バッテリ１０の残存容量の変化による影響を低減でき、バッテリ１０の状態を精度よく推定することができる。
【００７７】
また、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、マイクロプロセッサ２は、開回路電圧値（ＯＣＶ）、第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）および第１の抵抗Ｒ１に流れる電流値（Ｉ１）と、第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）および第２の抵抗Ｒ２に流れる電流値（Ｉ２）とからバッテリ１０の電荷移動抵抗値Ｒｅｔを算出し、算出した電荷移動抵抗値Ｒｅｔを、ＲＯＭに予め格納されたバッテリ１０の電荷移動抵抗値Ｒｅｔと健康度との関係を定めた関係マップに当てはめてバッテリ１０の健康度（ＳＯＨ）を推定するとともに、開回路電圧値（ＯＣＶ）を、開回路電圧と充電状態との関係を定めた関係マップに当てはめてバッテリ１０の充電状態（ＳＯＣ）を推定するので、バッテリ１０の状態を詳しく検出することができる。
【００７８】
さらに、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、温度センサＴＨを有する温度測定回路５で測定された温度値により、算出したオーミックな抵抗Ｒｏｈｍおよび電荷移動抵抗Ｒｅｔを−１８℃での値に温度補正するので、コールドクランキングアンペア値を精度よく算出することができ、その結果、バッテリ１０の状態を適正に推定することができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、図示しないバネにより金属片３２の先端同士が接触するように付勢するクリップ３０の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、金属片３２の先端同士の接触を避ける係止部材を設け、金属片３２の先端同士が近接するように構成してもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、温度センサＴＨを正極クリップ３０に配する例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、負極クリップ４０に配するようにしてもよく、また、正極クリップ３０および負極クリップ４０の両者に配するようにしてもよい。後者の場合には、２つの温度センサで測定した温度の平均値等をバッテリの温度としてもよい。さらにまた、本実施形態では、出力線３６と接続線３７とを同一の金属片３２およびその金属片３２に固着したフレキシブル基板３３から導出する例を示したが、出力線３６と接続線３７とを対向する２つの金属片３２のいずれか一方および他方から導出するようにしてもよい。
【００８１】
さらに、本実施形態では、金属片３２が、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部にネジ固定されている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、２つのクリップ片の先端部に金属片をインサート成形により配設するようにしてもよい。また、本実施形態では、温度センサＴＨをマウントしたフレキシブル基板３３が金属片３２に固着した例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、２つのクリップ片３１のうちいずれか一方の内側に直接固定ないし固着されていてもよく、或いは固定ないし固着されずに配置されているだけでもよい。
【００８２】
また、本実施形態では、ＯＣＶと、ＣＣＡと、バッテリの状態との関係を定めた複数の判定マップを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＯＣＶに代えてＳＯＣを用いるようにしてもよい。ＯＣＶからＳＯＣへの変換は、例えば、図８に示した関係マップを用いて行うことができる。また、ＣＣＡに代えてＳＯＨやバッテリの内部抵抗（Ｉｒ）を用いるようにしてもよい。上述したように、電荷移動抵抗値Ｒｅｔと健康度（ＳＯＨ）には相関があり（図９も参照）、ＳＯＨと内部抵抗（Ｉｒ）とに相関があることは知られているため、電荷移動抵抗値ＲｅｔからＳＯＨ、Ｉｒを求めることができる。従って、例えば、ＳＯＣと、ＳＯＨまたはＩｒと、バッテリの状態との関係を定めた複数の判定マップを用いる場合には、ＯＣＶとＳＯＣとの関係を定めた第１の関係マップ、電荷移動抵抗とＳＯＨまたはＩｒとの関係を定めた第２の関係マップもＲＯＭに記憶しておき、測定したＯＣＶを第１の関係マップに当てはめてＳＯＣの値を算出するとともに、式（１）で算出した電荷移動抵抗値を第２の関係マップに当てはめてＳＯＨまたはＩｒの値を算出し、バッテリ１０の種類に対応する判定マップに算出したＳＯＣ、およびＳＯＨまたはＩｒの値を当てはめてバッテリ１０の状態を推定するようにしてもよい。さらに、本実施形態ではＣＣＡ（％）を例示したが、これに代えてＣＣＡ（Ａ）を用いるようにしてもよい。
【００８３】
また、本実施形態では、バッテリテスタ１によるバッテリ１０の状態の推定結果を表示部１２のＬＥＤを点灯させることで表示する例を示したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、ＬＣＤ７で表示するようにしてもよい。さらにまた、本実施形態では、バッテリテスタ１の判定精度を高めるために、第１、第２の２つの通電回路を例示したが、本発明はこれに限らず、１つの通電回路を用いて判定するバッテリテスタにも適用可能である。
【００８４】
さらに、本実施形態では、図６、７に示したように、全域の判定マップを例示したが、ＯＣＶ、ＣＣＡともに離散値としたテーブルを判定マップとし、ＣＰＵが離散値間の数値を按分計算により補完するようにしてもよい。
【００８５】
また、本実施形態では、コストの点を考慮し、電圧測定回路３を単一のものとしたが、本発明はこれに限らず、バッテリ１０の開回路電圧を測定する開回路電圧測定部、第１の抵抗Ｒ１の両端電圧を測定する第１電圧測定部および第２の抵抗Ｒ２の両端電圧を測定する第２電圧測定部の３つの電圧測定部で構成するようにしてもよい。
【００８６】
また、本実施形態では、電流測定精度を高めるために、第１の抵抗Ｒ１に流れる電流を測定する第１電流測定回路４１と、第２の抵抗Ｒ２に流れる電流を測定する第２電流測定回路４２との２つの電流測定回路を例示したが、例えば、正極クリップと第２のスイッチＳＷ２との間に電流センサを設け、第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２を閉じたときのバッテリ１０に流れる電流を１つの電流測定回路で測定するようにしてもよい。この場合には、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２のオン状態時の抵抗を考慮して第１の抵抗Ｒ１や第２の抵抗Ｒ２に流れる電流値を算出するようにすればよい。
【００８７】
そして、本実施形態では、オペレータが正負極クリップをそれぞれ正負極端子に接続することで、図示を省略した電圧センサがバッテリ１０の電圧を感知し内蔵電池による電力を自動的に各部に供給することでバッテリ状態推定ルーチンが開始される例を示したが、バッテリテスタ１の電源をオンまたはオフとする電源スイッチを設け、オペレータが正負極クリップをそれぞれ正負極端子に接続し、電源スイッチをオンとすることでバッテリ状態推定ルーチンが開始されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は簡便かつ精度よくバッテリの温度を測定可能なクリップおよび該クリップを備えたバッテリテスタを提供するものであるため、クリップおよびバッテリテスタの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００８９】
１ バッテリテスタ
２０ テスタ本体
３０ 正極クリップ（クリップ）
３１ クリップ片
３２ 金属片
３３ フレキシブル基板
３４ 連結部材
３５ ネジ
３６ 出力線
３７ 接続線
ＴＨ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明はクリップおよびバッテリテスタに係り、特に、バッテリに立設された外部端子を挟み外部端子との電気的接続を確保するためのクリップおよび該クリップを備えたバッテリテスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＰＳ、非常灯、非常放送設備、電話交換機、通信機器基地局など、非常時のバックアップを想定した機器や、自動車、電動車などでバッテリが使用されている。これらの機器はバッテリの劣化や放電などにより機能を発揮できなくなる。これを避けるため、バッテリの性能が低下しているかを確認するバッテリ検査装置がある。バッテリ検査装置は、温度によって精度に大きな影響がでるため、温度センサでバッテリの温度を測定し、他に測定した電圧値および電流値からバッテリのパラメータ値を求めパラメータ値を所定温度（例えば、室温）に変換する温度補正を行っている。このようなバッテリ検査装置として、例えば、バッテリ放電機能を持たないバッテリ監視装置やバッテリ放電機能を持つバッテリテスタが知られている。
【０００３】
バッテリ監視装置は、一般にバッテリとともに使用され、例えば、バッテリの上蓋等に配置される場合が多い。このため、バッテリの正負極外部端子に直接接続され、クリップ等の接続部材は不要である。また、バッテリの温度を測定する温度センサもバッテリの電槽等に収容ないし固着可能な構成が採られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、バッテリテスタは、異なる用途のために設計された種々のバッテリを検査することが可能であり、バッテリとともに使用されるバッテリ監視装置とは異なり、バッテリとは別個にバッテリのテスト（検査）が必要なときにバッテリに接続される。このため、バッテリテスタは、一般に、バッテリに立設された正極外部端子および負極外部端子にクリップを介して（クリップで挟んで）接続される。また、バッテリの温度は、例えば、温度センサをバッテリの電槽の壁面等に粘着テープ等を介して固定して測定する。バッテリの温度は測らずに、テスタ本体内の温度センサで測定した温度をバッテリ温度とみなして取り扱うテスタもある。
【０００５】
バッテリテスタは、バッテリをパルス放電させ、その時の電圧、電流から求めた内部抵抗や電導度（内部抵抗の逆数）の値を表示したり、コールドクランキングアンペア（ＣＣＡ）に換算し表示したりする。また、バッテリテスタは、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）についても検出可能であり、電流が流れていない状態かごくわすがしか電流が流れていない状態でのバッテリ電圧から推定し表示したりしている。
【０００６】
劣化バッテリでの健康度（ＳＯＨ）や容量は、複素インピーダンスの周波数分散データへのカーブフィッティングにより等価回路のパラメータを測定することから求めることができるが、印加波形が正弦波となるため、装置が高コストであり一般的ではない。
【０００７】
一般的なバッテリテスタは、定抵抗放電によるものであり、大きく分けて、１００Ａの大電流で５秒程度バッテリを放電させるものと、１Ａ〜１００Ａで１ｍｓ〜１０ｍｓの放電させるものがある。前者はエンジン始動時の電流を模擬したものであり、エンジン始動用バッテリの試験方法としては妥当性がある。後者は、単発パルス時間幅が充分短いので、複数回放電するのが一般的であり、得られた複数のデータは平均化処理など精度向上のための処理に利用する。後者は一般に装置が小さく、近年普及してきている。
【０００８】
なお、バッテリ検査装置用途以外のクリップとして温度計測が可能なクリップとしては、例えば、特許文献２〜４のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−０１０６０１号公報（段落「００１７」）
【特許文献２】特開２００５−０６２０１４号公報
【特許文献３】特開平１１−１５３４９５号公報
【特許文献４】実公平８−８４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、バッテリテスタにおいて、温度センサをバッテリの電槽の壁面等に固定して測定すると、固定する位置や固定方法により測定温度にばらつきが生じるとともに、温度センサをバッテリに固定する手間が掛かる。とりわけ、バッテリテスタは異なる用途のために設計された種々のバッテリを検査するため、温度センサをバッテリに固定する手間が大きい。
【００１１】
本発明は上記事案に鑑み、簡便かつ精度よくバッテリの温度を測定可能なクリップおよび該クリップを備えたバッテリテスタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、バッテリに立設された外部端子を挟み前記外部端子との電気的接続を確保するためのクリップにおいて、２つの樹脂製クリップ片と、前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられ、前記外部端子に当接する金属片と、前記２つのクリップ片を連結する連結部材と、前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片の先端同士が接触ないし近接するように付勢するバネと、前記２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に配置された温度センサと、を備える。
【００１３】
第１の態様において、温度センサはフレキシブル基板にマウントされており、フレキシブル基板が２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方に固着しているようにしてもよい。このとき、フレキシブル基板は、２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方の金属片の先端とは反対側の位置に固着していることが好ましい。また、２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片は外部端子と接触可能な鋸状部分を有しており、該鋸状部分が２つのクリップ片のそれぞれから突出していることが望ましい。さらに、温度センサはサーミスタであってもよい。また、金属片は、２つのクリップ片のそれぞれの先端部にネジ固定またはインサートされていてもよい。勿論、温度センサは、金属片に固着されず、２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に直接固定されて、或いは固定されずに配置されていてもよい。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、バッテリに立設された正極外部端子および負極外部端子をそれぞれ挟み前記外部端子との電気的接続を確保するための一対のクリップを備えたバッテリテスタにおいて、前記一対のクリップの少なくとも一方に、第１の態様のクリップを用いたことを特徴とする。
【００１５】
第２の態様において、温度センサが、一対のクリップのうち正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップに配されていてもよい。この場合に、温度センサはフレキシブル基板にマウントされており、フレキシブル基板が正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップを構成する２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方に、または、２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に直接固着しており、フレキシブル基板を介して温度センサの出力線が導出されていてもよい。このとき、正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップを構成する２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方からはテスタ本体と接続される接続線が導出されており、接続線とフレキシブル基板を介して導出された温度センサの出力線とが同一の被覆チューブを有する１本の線としてテスタ本体まで導出されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、外部端子を２つのクリップ片で挟むことにより外部端子と金属片とを簡便に接続することができるとともに、手に接触するクリップ部分は樹脂のため熱伝導性が低いので手の温度が温度センサに影響しにくく、また、２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に温度センサが配置されているので、金属製で熱伝導性が高くバッテリの内部まで挿入されている外部端子の温度をバッテリの温度として精度よく測定することができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用可能な実施形態のバッテリテスタの平面図である。
【図２】テスト対象バッテリの正極外部端子に接続される実施形態のバッテリテスタのクリップの外観斜視図である。
【図３】実施形態のバッテリテスタのブロック回路図である。
【図４】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＣＰＵが実行するバッテリ状態推定ルーチンのフローチャートである。
【図５】バッテリに通電する電流の印加波形を示す説明図である。
【図６】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＲＯＭに格納された、開回路電圧（ＯＣＶ）と、コールドクランキングアンペア（ＣＣＡ）と、バッテリ状態との関係を表す通常自動車用バッテリの判定マップの説明図である。
【図７】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＲＯＭに格納された、開回路電圧（ＯＣＶ）と、コールドクランキングアンペア（ＣＣＡ）と、バッテリ状態との関係を表すＩＳＳ車用および充電制御車用バッテリの判定マップの説明図である。
【図８】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＲＯＭに格納された、バッテリの開回路電圧と充電状態との関係を表す関係マップの説明図である。
【図９】実施形態のバッテリテスタのマイクロプロセッサのＲＯＭに格納された、バッテリの内部抵抗と健康度との関係を表す関係マップの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明を、ハンディータイプで自動車用の複数種類のバッテリの状態を推定可能なバッテリテスタに適用した実施の形態について説明する。
【００１９】
（外観構成）
図１に示すように、本実施形態のバッテリテスタ１は、矩形状のテスタ本体２０と、テスタ本体から導出されテスト（検査）対象となるバッテリの正負極外部端子にそれぞれ接続するための一対の正極クリップ３０および負極クリップ４０とを有している。
【００２０】
テスタ本体２０の正面には、上から順に、バッテリテスタ１によるテスト対象バッテリ（図３の符号１０も参照）の状態推定結果を印刷するミニプリンタ８、３つのＬＥＤを有しテスト対象バッテリの状態を表示する表示部１２、液晶表示装置（ＬＣＤ）７、５つのプッシュキーを有しＬＣＤ７に表示された画面からテスト対象バッテリの種類を特定するための情報を選択するための入力操作部６が配設されている。また、ミニプリンタ８の下部から表示部１２にかけて対応するテスタ本体２０の側面（図１の右側）にはＵＳＢ端子１１が配されている。
【００２１】
ミニプリンタ８は、交換可能なフープ状印刷用紙を内蔵しており、印刷済の用紙部を外側（図１の紙面手前側）に排出する機能を有している。印刷用紙は開閉蓋を介してミニプリンタ８内に内蔵される。また、ミニプリンタ８は、排出された印刷済の用紙部の端を切り取るためのギザギザ状のカッタを有している。
【００２２】
表示部１２は、テスト対象バッテリが良好な状態にあることを表示するための緑色ＬＥＤ、テスト対象バッテリが要充電状態にあることを表示するための黄色ＬＥＤ、テスト対象バッテリが要交換状態にあることを表示するための赤色ＬＥＤを有している。なお、これらのＬＥＤは、抵抗とトランジスタ等のスイッチ素子とを有しテスタ本体２０内部に配された作動部（表示部１２の一部）から供給された電力により点灯する。
【００２３】
ＬＣＤ７は、マイクロプロセッサ（図３の符号２参照）の指示に従い、テスト対象バッテリの種類を特定するための情報をオペレータ（ユーザ）に選択させるための画面を表示する。
【００２４】
入力操作部６は、円形のエンター（決定）キーの周りに、上下左右にそれぞれ上スクロールキー（△）、下スクロールキー（▽）、メニューキー、リターンキーが円環状に配され、全体として円形状の形状を有している。エンターキーはオペレータがＬＣＤ７に表示された画面の選択項目の決定を行うときに押下され、上下スクロールキーはＬＣＤ７に表示された画面の選択項目を上下にスクロールするときに押下され、メニューキーはＬＣＤ７にメニュー画面を表示するときに押下され、リターンキーはＬＣＤ７に表示された画面の前画面に戻るときに押下される。
【００２５】
ＵＳＢ端子１１は、ＵＳＢメモリやＵＳＢケーブルと接続するためのもので、ＵＳＢメモリやＵＳＢケーブルを介して接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から（外部から）、入力操作部６による入力に代えて（または入力操作部６による入力とともに）、テスト対象バッテリの種類を特定するための情報を取得するために用いられる。
【００２６】
バッテリテスタ１は、テスト対象バッテリ（以下、単にバッテリという。）に立設された正極外部端子および負極外部端子に、それぞれ正極外部端子を挟み正極外部端子との電気的接続を確保するための正極クリップ３０および負極外部端子を挟み負極外部端子との電気的接続を確保するための負極クリップ４０を介して接続される。
【００２７】
図２に示すように、正極クリップ３０は、樹脂製（例えば、ポリカーボネート）の２つのクリップ片３１と、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられ、バッテリに立設された正極外部端子に当接する金属片３２と、２つのクリップ片３１を連結するピン状の連結部材３４と、連結部材３４に周囲に配置され、金属片３２の先端同士が接触するように付勢する図示しないバネとを有している。
【００２８】
２つのクリップ片３１は全体として曲線形状を有しており、その略中央部には丸孔が形成されている。連結部材３４はその丸孔に２つのクリップ片３１が回動可能に挿通されている。クリップ片３１の先端部にはネジ孔が形成されており、金属片３２がネジ３５によるネジ締結によりクリップ片３１の先端部の内側（他方のクリップ片と向き合う面側）に固定されている。クリップ片３１の先端とは反対側の端部には、オペレータ（ユーザ）が図示しないバネの付勢力に抗して２つの金属片３２の先端間を離間させるために（正極クリップ３０を開くために）、平面を有する把持部３８が形成されている。オペレータは、上下２つの把持部３８が近接するようにそれぞれを指等で押下することにより２つの金属片３２の先端間を離間させことができる。図２は、この状態（オペレータが正極クリップ３０を開いた状態）を示している。バッテリの正極外部端子に接続する場合には、この状態から、金属片３２でバッテリの正極外部端子を挟み把持部３８への押圧力を解除することにより、図示しないバネの付勢力によって正極クリップ３０はバッテリの正極外部端子との接続を確保することができる。なお、図２に示すように、２つのクリップ片３１には厳密には若干の相違があるが、それらの相違は微差であるためその説明を省略する。
【００２９】
金属片３２は、クリップ片３１から内側に向けて突出するように、その４辺の周部が折り曲げられている。これら４辺のうち、先端（図２の左側）とは反対側（把持部３８側）の辺を除く３辺の折り曲げ先端部は、バッテリの正極外部端子との接触を確保するためにギザギザの鋸状に形成されている。一方、先端とは反対側の辺の折り曲げ先端は略直線状とされている。
【００３０】
２つのクリップ片３１のうち一方のクリップ片（図２の下側のクリップ片）に固定された金属片３２の先端とは反対側の辺の折り曲げ部には、フレキシブル基板３３が固着している。フレキシブル基板３３には温度センサ（本例では、サーミスタ、図３の符号ＴＨも参照）がマウント（実装）されており、フレキシブル基板３３にプリントされた配線を介して温度センサは出力線３６に接続（導出）されている。なお、フレキシブル基板３３は、２つのクリップ片３１のうち他方のクリップ片（図２の上側のクリップ片）に固定された金属片３２と抵触しないように、金属片３２の先端とは反対側の辺の折り曲げ部の突出高さより小さい高さのサイズを有している。
【００３１】
また、２つのクリップ片３１のうち一方のクリップ片に固定された金属片３２には、テスタ本体２０と接続される接続線３７がはんだ付けで接続されている。出力線３６および接続線３７は、遊動しないように一方のクリップ片の内側に固定されており、同一の被覆チューブを有する１本の接続ケーブル３９としてテスタ本体２０まで導出されている。なお、２つのクリップ片３１のうち他方のクリップ片には、フレキシブル基板３３（および温度センサ）、出力線３６、接続線３７および接続ケーブルは配設されていない。
【００３２】
一方、負極クリップ４０は、上述した正極クリップ３０と同様に構成されているが、フレキシブル基板３３（および温度センサ）並びに出力線３６を欠く点で正極クリップ３０と相違する。また、正極クリップ３０および負極クリップ４０は、バッテリの正極外部端子と負極外部端子とに接続される際の誤接続を防ぐために、クリップを覆うカバー（不図示）の色が異なっている。本例では、バッテリの正極外部端子に接続するためのクリップに赤色、負極外部端子に接続するためのクリップに黒色のカバーが用いられている。
【００３３】
（内部構成）
次に、図３を参照して、バッテリテスタ１の内部構成について説明する。なお、図３では、オペレータにより正負極クリップを介してバッテリテスタ１がバッテリ１０の正負極外部端子にそれぞれ接続された状態を示している。
【００３４】
正負極クリップには、第１のスイッチＳＷ１と第１の抵抗Ｒ１とが直列に接続された第１の通電回路と、第２のスイッチＳＷ２と第２の抵抗Ｒ２とが直列に接続された第２の通電回路とが上述した接続線３７および接続ケーブル３９を介してそれぞれ並列に接続されている。第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２は、例えば、ＦＥＴ等のスイッチング素子で構成することができる。
【００３５】
正負極クリップには、バッテリ１０の開回路電圧値（ＯＣＶ）を測定する電圧測定回路３が接続されている。電圧測定回路３は、さらに、第１のスイッチＳＷ１を閉じたとき（オン状態としたとき）の第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）、および、第２のスイッチＳＷ２を閉じたときの第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）を測定するために、第１の抵抗Ｒ１の両端および第２の抵抗Ｒ２の両端にも接続されている。電圧測定回路３は、インピーダンス等による影響を低減させる差動増幅回路およびデジタル電圧値を出力するためのＡ／Ｄコンバータを含んで構成されている。電圧測定回路３の出力側はマイクロプロセッサ２に接続されている。
【００３６】
本例では、電圧測定回路３を構成するＡ／Ｄコンバータに、自動車用１２Ｖモノブロック電池のＪＩＳ規格電池で一番大きな２４５Ｈ５２形電池（公称容量：１７６Ａｈ）でも、２Ａで１０ＬＳＢ以上の値として分極が測定できる２０Ｖフルスケール１６ビットＡ／Ｄコンバータを使用した。１０ＬＳＢ以上を基準とした理由は、通常Ａ／Ｄコンバータは３ＬＳＢ程度の誤差を含むため、有意な電圧測定値であるためには、測定値が３ＬＳＢより充分大きな値である必要があるからである。なお、本例ではＡ／Ｄコンバータは１０μｓのサンプリング速度で作動する。
【００３７】
また、バッテリテスタ１は、ホール素子ＨＳ等の電流センサを介して第１の通電回路（第１の抵抗Ｒ１）に流れる電流値（Ｉ１）および第２の通電回路（第２の抵抗Ｒ２）に流れる電流値（Ｉ２）を測定する第１電流測定回路４１および第２電流測定回路４２を有しており、これらの電流測定回路の出力側はそれぞれマイクロプロセッサ２に接続されている。また、温度センサＴＨは上述した出力線３６および接続ケーブル３９を介して温度測定回路５に接続されており、温度測定回路５の出力側はマイクロプロセッサ２に接続されている。第１電流測定回路４１、第２電流測定回路４２および温度測定回路５はそれぞれＡ／Ｄコンバータを含んで構成されている。なお、本例では、第１電流測定回路４１および第２電流測定回路４２のＡ／Ｄコンバータは、電圧測定回路３のＡ／Ｄコンバータと同じく１０μｓのサンプリング速度で作動する。
【００３８】
このように第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２の両端電圧を測定するのは、ＦＥＴ等で構成される第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２のオン状態での抵抗の影響による誤差を低減させるためであり、また、これらの抵抗に流れる電流を別々の電流測定回路で測定するのは、後述するように２つの抵抗に流れる電流値が１桁異なるため測定電流値に則した電流測定回路で測定することで誤差を低減させるためであり、ひいては、後述するバッテリ１０のオーミックな抵抗成分および電荷移動抵抗成分を精度よく測定するためである。
【００３９】
また、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２はマイクロプロセッサ２に接続されており、マイクロプロセッサ２から出力される信号に従ってオン、オフが制御される。
【００４０】
さらに、マイクロプロセッサ２には、上述したミニプリンタ８、表示部１２、ＬＣＤ７、入力操作部６、ＵＳＢ端子１１が接続されている。
【００４１】
マイクロプロセッサ２は、中央演算処理装置として機能するＣＰＵ、ＣＰＵのワークエリアとして働くＲＡＭ、ＣＰＵのプログラムや後述するマップ、式、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２の抵抗値等のデータが格納されたＲＯＭを含んで構成されている。
【００４２】
ここで、第１、第２の通電回路を構成する第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２のマイクロプロセッサ２によるオン制御時間および第１、第２の通電回路の抵抗の抵抗値について説明する。
【００４３】
図５に示すように、０．５ｍｓ３０Ａと０．５ｓ２Ａのパルスを組み合わせた波形を、ＪＩＳ−Ｄ５３０１の通常自動車用鉛蓄電池８０Ｄ２６に印加した。３０Ａ、２Ａとした理由については後述する。電気化学セルの抵抗は一般に時間依存性があり、複素インピーダンスの周波数分散解析がバッテリの特性評価に用いられる。８０Ｄ２６の虚数部−実数部インピーダンス応答は、円弧とその右側に伸びる直線からなっており、１Ｈｚで虚数部が極小値をとり、１ｋＨｚで虚数部がゼロとなる。これは、一般に知られるランドレス（Randles）等価回路と呼ばれる、電気化学システム等価回路モデルに対応するものであり、高周波側の虚数部がゼロのときの実数部の抵抗がオーミックな抵抗Ｒｏｈｍで、より低周波数側での虚数部が極小値をとっている周波数での実数部の値が、オーミックな抵抗Ｒｏｈｍと電荷移動抵抗Ｒｅｔの和である。
【００４４】
オーミックな抵抗Ｒｏｈｍ、電荷移動抵抗Ｒｅｔは、Ｒｏｈｍ＝１ｋＨｚ抵抗、Ｒｅｔ＝１Ｈｚ抵抗−１ｋＨｚ抵抗と表すことができる。直流パルスの場合に換算すると、Ｒｏｈｍ＝パルス幅０．５ｍｓ抵抗＝（パルス前電圧−０．５ｍｓ電圧）／０．５ｍｓ電流と表すことができる。０．５ｍｓ電流はバッテリテスタ１の内部を流れる電流として扱う。
【００４５】
バッテリ１０の状態を精度よく判定するには、バッテリでのオーミックな抵抗Ｒｏｈｍと電荷移動抵抗Ｒｅｔを測定するのに適した周波数を用い、それらの周波数で測定した電圧値および電流値を用いてバッテリの劣化を推定することが望ましい。測定する周波数がばらついたり、バッテリのばらつきのために周波数とインピーダンスとの対応がずれたりした場合の誤差が小さくなる周波数を選ぶことが好ましい。０．５〜２Ｈｚ（パルス幅換算１ｓ〜０．２５ｍｓ）の低周波と３００Ｈｚ〜３ｋＨｚ（パルス幅換算１．７ｍｓ〜０．１７ｍｓ）の高周波領域で誤差が小さくなる。バッテリテスタとして利用する場合は、これらの２つの領域の周波数に相当する短いパルス幅１．７ｍｓ〜０．１７ｍｓと、長いパルス幅１ｓ〜０．２５ｍｓとで通電し、その際の電圧値、電流値からバッテリのオーミックな抵抗Ｒｏｈｍおよび電荷移動抵抗Ｒｅｔを算出すればよい。
【００４６】
このため、本実施形態では、マイクロプロセッサ２のＣＰＵによる第１のスイッチＳＷ１のオン時間を短いパルス幅内の０．５ｍｓ、第２のスイッチＳＷ２のオン時間を長いパルス幅内の０．５ｓに設定し、異なる時間にこれら２つのスイッチをオン状態に制御、より具体的には、第２のスイッチＳＷ２をオフ状態とし第１のスイッチＳＷ１を短いパルス幅（０．５ｍｓ）でオン状態に制御した後直ちに、第１のスイッチＳＷ１をオフ状態とし第２のスイッチＳＷ２を長いパルス幅（０．５ｓ）でオン状態に制御する構成とした。
【００４７】
発熱が大きいと抵抗の抵抗値が変動して電流測定精度が悪くなったり、ひどい場合には部品が壊れたり、テスタ表面まで熱くなり手で持てなくなる可能性がある。このため、発熱の問題を避ける点も考慮し、上述したように、長いパルス幅のパルスでは電流を小さくし２Ａとした。
【００４８】
一方、１．７ｍｓ〜０．１７ｍｓの短いパルス幅の電流は、ＪＩＳ−Ｄ５３０１に規定された各種電池型式のバッテリにおいて劣化バッテリの検出に適した電流を調べたところ３０Ａとなったので、３０Ａとした。劣化バッテリの検出に適しているかどうかは、同一規格の新品バッテリと劣化バッテリで各種電流で放電して内部抵抗を測定し、新品バッテリと劣化バッテリで内部抵抗の違いが大きい電流を劣化バッテリの検出に適していると判断した。１．７ｍｓ〜０．１７ｍｓ３０Ａでは発熱の問題は起き難いので、短いパルスでは発熱を理由に電流を制限する必要はなかった。
【００４９】
以上を前提に、本実施形態では、第１の抵抗Ｒ１に巻き線型の０．４Ω（誤差精度５％）の定抵抗、第２の抵抗Ｒ２に巻き線型の６Ω（誤差精度５％）の定抵抗を用いた。なお、これらの抵抗値では、図５に示すＶ１が約３００ｍＶ、Ｖ２が約１００ｍＶとなる。
【００５０】
（動作）
次に、マイクロプロセッサ２のＣＰＵ（以下、単にＣＰＵという。）が実行するバッテリ状態推定ルーチンについて説明する。オペレータが正負極クリップをそれぞれ正負極端子に接続すると、図示を省略した電圧センサがバッテリ１０の電圧を感知し内蔵電池による電力を上述した各部に供給することでマイクロプロセッサ２のＲＯＭに格納されたプログラムやデータをＲＡＭに展開する等の初期設定処理を経てバッテリ状態推定ルーチンが開始される。
【００５１】
図４に示すように、バッテリ状態推定ルーチンでは、まずステップ１０２において、バッテリ１０の種類を特定するための情報の入力（選択）を要求する画面をＬＣＤ７に表示する。バッテリ１０の種類を特定するための情報としては、バッテリ１０の型式（例えば、通常自動車用バッテリでＪＩＳ−Ｄ５３０１規格の５５Ｄ２３や、ＩＳＳ車用バッテリで電池工業会のＳＢＡ０１０１規格のＱ５５）、バッテリ１０のタイプ（例えば、通常自動車用バッテリ、ＩＳＳ車用バッテリ、充電制御車用バッテリ）、バッテリ１０が搭載された車両のタイプ（例えば、通常自動車用、ＩＳＳ車、充電制御車）を挙げることができる。
【００５２】
オペレータは、例えば、入力操作部６のメニューキー等を操作してバッテリ１０の型式、バッテリ１０のタイプ、バッテリ１０が搭載された車両のタイプのいずれでバッテリ１０の種類を特定するための情報を入力するかを表すメニュー画面をＬＣＤ７に表示させ、入力操作部６の決定キーを押下して自己が入力（選択）を希望する入力（選択）画面をＬＣＤ７に表示させる。入力画面には、例えば、オペレータがバッテリ１０の型式を選択した場合には、バッテリの型式の一覧画面が表示される。オペレータは、一覧画面を参照し上下スクロールキー等を操作してバッテリ１０の型式を選択し決定キーを押下することにより、バッテリ１０の種類を特定するための情報を入力する。オペレータがバッテリ１０のタイプやバッテリ１０が搭載された車両のタイプを選択した場合も同様に、バッテリのタイプやバッテリが搭載された車両のタイプの一覧画面が表示され、オペレータは、上下スクロールキー等を操作してバッテリ１０の型式を選択し決定キーを押下することにより、バッテリ１０の種類を特定するための情報を入力する。
【００５３】
なお、通常自動車用バッテリの型式はＪＩＳ−Ｄ５３０１規格で定められており、ＩＳＳ車用バッテリの型式は電池工業会のＳＢＡ０１０１規格で定められている。回生充電を含む充電制御車用バッテリの型式は通常自動車用バッテリと同じであるが上面に充電制御車用であることを表すシールが貼ってあるので充電制御車であることを確認することができる。
【００５４】
また、バッテリテスタ１はＵＳＢ端子１１を有しているので、以上のようなＬＣＤ７および入力操作部６によるバッテリ１０の種類を特定するための情報の入力方法に代えて、ＵＳＢ端子１１にＵＳＢケーブルを介して接続されたＰＣからバッテリ１０の種類を特定するための情報を送信することにより、バッテリ１０の種類を特定するための情報を入力するようにしても、またはＵＳＢ端子１１にバッテリ１０の種類を特定するための情報を記憶したＵＳＢメモリを接続して入力操作部６を操作してバッテリ１０の種類を特定するための情報を入力するようにしてもよい。
【００５５】
一方、ＣＰＵは、ステップ１０４において、バッテリ１０の種類を特定するための情報が入力（選択）されるまで待機し、入力（選択）されると、次のステップ１０６において、バッテリ１０の種類を特定する。その際、例えば、バッテリ１０の型式やバッテリ１０が搭載された車両のタイプでバッテリ１０の種類を特定するための情報が入力（選択）された場合には、対応するテーブルを参照して、バッテリ１０の種類を特定する（例えば、バッテリ１０の型式としてＱ５５が選択されたときやバッテリが搭載された車両のタイプとしてＩＳＳ車が選択されたときは、ＩＳＳ車用バッテリと特定する。）。
【００５６】
次いでステップ１０８において、ＣＰＵは電圧測定回路３から出力されたバッテリ１０の開回路電圧値（ＯＣＶ）を取り込む。なお、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２はオフ状態のままである。また、ステップ１０８では、温度測定回路５から出力された温度値も取り込む。
【００５７】
次にステップ１１０では、第１のスイッチＳＷ１を０．５ｍｓの間オン状態に制御し、次のステップ１１２において、第１のスイッチＳＷ１がオン状態に制御されている間に、電圧測定回路３から出力された第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）および第１電流測定回路４１から出力された第１の抵抗Ｒ１に流れる電流値（Ｉ１）を取り込む。なお、この状態で、第２のスイッチＳＷ２はオフ状態のままである。
【００５８】
次いでステップ１１４では、第１のスイッチＳＷ１をオフ状態、第２のスイッチＳＷ２を０．５ｓの間オン状態に制御し、次のステップ１１６において、第２のスイッチＳＷ２がオン状態に制御されている間に、電圧測定回路３から出力された第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）および第２電流測定回路４２から出力された第２の抵抗に流れる電流値（Ｉ２）を取り込む。この取り込みが終了すると、第２のスイッチＳＷ２をオフ状態に制御する。
【００５９】
次に、ステップ１１８において、測定した開回路電圧値（ＯＣＶ）、第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）、第１の抵抗Ｒ１に流れる電流値（Ｉ１）、第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）、第２の抵抗Ｒ２に流れる電流値（Ｉ２）から、下式（１）により、コールドクランキングアンペア（ＣＣＡ）値を演算（算出）する。上述したように、ＯＣＶ、Ｖ１、Ｉ１、Ｖ２、Ｉ２は、１０μｓ毎に測定されるので、測定したそれぞれの平均値をＯＣＶ、Ｖ１、Ｉ１、Ｖ２、Ｉ２としてもよい。なお、ＣＰＵは、ＣＣＡを演算する際に、ＲＯＭに格納されＲＡＭに展開されたＲｏｈｍからＲｏｈｍ＊への変換マップおよびＲｅｔからＲｅｔ＊への変換マップを参照する。
【００６０】
【数１】
【００６１】
次に、ステップ１２０において、ステップ１０６で特定されたバッテリの種類に対応する判定マップに、測定したＯＣＶと演算したＣＣＡとを当てはめてバッテリ１０の状態を推定する。
【００６２】
本例の判定マップは、ＯＣＶと、ＣＣＡと、バッテリの状態の関係を定めたものであるが、図６に通常自動車用バッテリの判定マップ、図７にＩＳＳ車用および充電制御車用バッテリの判定マップの例を示す。これらの判定マップでは、新品バッテリでは理想的には図６および図７の縦軸１００％の位置になるはずであるが、劣化するに従い下がるため７５％の位置を良好／要交換判定のしきい値に設定した。しかし、良好／要交換判定のしきい値はこれに限られるものではない。
【００６３】
また、これらの判定マップは、バッテリの状態に要充電しきい値を介して隣接する良好領域と要充電領域とを含んでいる。通常自動車用バッテリの判定マップ（図６）では、要充電しきい値が１２．６Ｖであるのに対し、ＩＳＳ車用および充電制御車用バッテリの判定マップ（図７）では、要充電しきい値が１２．４Ｖに設定されている。ＩＳＳ車や回生充電を含む充電制御車ではＳＯＣが低い状態でバッテリが使用されるため、要充電しきい値のＯＣＶが通常自動車用バッテリと同じ１２．６Ｖでは要充電判定が頻発する。通常自動車用バッテリでは低ＳＯＣで使用されると短寿命となるが、ＩＳＳ車用や充電制御車用バッテリは低ＳＯＣで使用しても問題を生じない設計がなされている。このため、要充電しきい値を１２．４Ｖ程度に下げることで誤った要充電判定を避けることができる。
【００６４】
さらに、本例の判定マップでは、バッテリの状態として、「劣化セル交換」、「良好要充電」、「良好」、「充電後再テスト」および「劣化交換」の５つに分類されているが、より多くまたは少なく分類するようにしてもよい。なお、図６、図７に示した判定マップにおいて、「充電後再テスト」と「劣化交換」とを画する斜線をＣＣＡ＝０％まで延ばしたときのＯＣＶは１１．８Ｖである。
【００６５】
次のステップ１２２では、バッテリ１０の充電状態（ＳＯＣ）や健康度（ＳＯＨ）を推定し、タッチパネルに表示する。すなわち、図８に示すように、開回路電圧（ＯＣＶ）と充電状態（ＳＯＣ）との関係を定めた関係マップにステップ１０８で測定した開回路電圧値（ＯＣＶ）を当てはめてバッテリ１０の充電状態（ＳＯＣ）を推定する。また、図９に示すように、ＲＯＭには電荷移動抵抗Ｒｅｔと健康度（ＳＯＨ）との関係を定めた第２の関係マップに実測したＲｅｔを当てはめてバッテリ１０の健康度（ＳＯＨ）を推定する。オーミックな抵抗とＳＯＨは一般に対応する性質のものではないが、一方、電荷移動抵抗は電極の有効表面積や電解液中の電極反応種（硫酸）濃度に依存するので、鉛電池のような充電状態（ＳＯＣ）によって有効表面積や電極反応種（硫酸）濃度が変わる電池系において電荷移動抵抗はＳＯＨと対応する。残容量はＳＯＨと１対１に対応する量なので、残容量を推定することもできる。なお、これらＳＯＨ、ＳＯＣを推定するにあたり、所定の温度でのＳＯＨ、ＳＯＣに温度補正することが好ましい。
【００６６】
また、ステップ１２２では、バッテリテスタ１によるバッテリ１０の状態の推定（テスト）結果として、バッテリ１０が良好な状態にあるときは表示部１２の緑色ＬＥＤを、バッテリ１０が要充電状態にあるときは表示部１２の黄色ＬＥＤを、バッテリ１０が要交換状態にあるときは表示部１２の赤色ＬＥＤを、それぞれ所定時間（例えば、２分）点灯させる。さらに、入力操作部６を介して、測定結果や推定結果についてミニプリンタ８への出力指示がある場合には、指示に従い出力（印刷）する。ステップ１２２での処理が終了すると、バッテリ状態推定ルーチンは終了する。
【００６７】
（作用効果等）
次に、本実施形態のバッテリテスタ１の作用効果等について説明する。
【００６８】
本実施形態のバッテリテスタ１の正極クリップ３０は、２つのクリップ片３１と、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられバッテリの正極外部端子に当接する金属片３２と、２つのクリップ片３１を連結する連結部材３４と、２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２の先端同士が接触するように付勢する図示しないバネと、２つのクリップ片３１のうちいずれか一方の内側に配置された、または、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に固定された温度センサＴＨとを備えている。このため、バッテリの正極外部端子を２つのクリップ片３１で挟むことにより正極外部端子と金属片３２とを簡便に接続することができるとともに、手に接触するクリップ部分は樹脂のため熱伝導性が低いので手の温度が温度センサＴＨに影響しにくく、また、金属製で熱伝導性が高くバッテリの内部まで挿入されている正極外部端子の温度をバッテリの温度として精度よく測定することができる。２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に温度センサＴＨが固定されている場合は、正極外部端子の温度をバッテリの温度として、さらに精度よく測定することができる。また、正極外部端子は負極外部端子より太くするのが一般的であり、バッテリ温度が負極外部端子に対してより伝わりやすい。従って、正極外部端子を挟むクリップ片３１の内側に温度センサを配置することにより、バッテリの温度により近い温度を測定できるので都合がよい。
【００６９】
また、本実施形態のバッテリテスタ１の正極クリップ３０では、温度センサＴＨがフレキシブル基板３３にマウントされており、フレキシブル基板３３が２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方に固着している。このため、温度センサＴＨの金属片３２への固着を容易に行うことができる。さらに、フレキシブル基板３３は、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２のうちいずれか一方の金属片の先端とは反対側の位置に固着している。このため、正極クリップ３０をバッテリの正極外部端子に接続したときに、フレキシブル基板３３やフレキシブル基板３３にマウントされた温度センサＴＨが正極外部端子や対向する金属片と接触したり干渉したりすることを防止することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態のバッテリテスタ１の正極クリップ３０では、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部に設けられた金属片３２が正極外部端子と接触可能な鋸状部分を有しており、該鋸状部分が２つのクリップ片３１のそれぞれから内側（他方の金属片３２側）に突出している。このため、正極外部端子との接触による電気的接続を確保することができる。また、本実施形態のバッテリテスタ１の正極クリップ３０では、金属片３２は、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部にネジ固定されている。このため、金属片３２を最後にクリップ片３１の先端に固定でき組立性を向上させることができる。
【００７１】
さらにまた、本実施形態のバッテリテスタ１では、温度センサＴＨが、バッテリの正極外部端子に接続するための正極クリップ３０に配されている。正極外部端子は一般に負極外部端子より太いため（熱容量が大きいため）、温度センサによる温度測定を行う場合に負極外部端子と比べ正確に温度を測定することができる。
【００７２】
また、本実施形態のバッテリテスタ１では、フレキシブル基板３３を介して温度センサＴＨの出力線が導出されているので、出力線３６の導出位置をクリップ片３１の適正な箇所に設定することができる。さらに、本実施形態のバッテリテスタ１では、接続線３７と出力線３６とが同一の被覆チューブを有する１本の接続ケーブル３９としてテスタ本体２０まで導出されているので、クリップ３０とテスタ本体２０との間の配線本数を少なくすることができる。
【００７３】
さらに、本実施形態のバッテリテスタ１では、ＲＯＭに、ＯＣＶと、ＣＣＡと、バッテリの状態との関係を定めたマップであって、バッテリの状態に要充電しきい値を介して隣接する良好領域と要充電領域とを含み、バッテリの種類に対応して少なくとも要充電しきい値が異なる複数の判定マップ（図６、７参照）が記憶されており、これらの判定マップはＲＡＭに展開されている。入力操作部６で入力（選択）されたバッテリの種類を特定するための情報に応じて、バッテリの種類に対応して要充電しきい値が異なる判定マップを切り替えて（バッテリの種類に対応した判定マップを特定して）バッテリの状態を推定する（ステップ１０６、１２０）。このため、ＩＳＳ車用や充電制御車用バッテリでも誤った要充電判定を避け、適正にバッテリ１０の状態を判定することができる。
【００７４】
また、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、マイクロプロセッサ２は、バッテリ１０のオーミックな抵抗Ｒｏｈｍと電荷移動抵抗Ｒｅｔとを算出する際の、周波数誤差がほぼ最小となるパルス幅内で第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２をオン状態に制御する。このため、マイクロプロセッサ２は、バッテリ１０の開回路電圧値（ＯＣＶ）と、第１のスイッチＳＷ１を短いパルス幅（０．５ｍｓ）でオン状態に制御した状態で測定した第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）および第１の抵抗Ｒ１に流れる電流値（Ｉ１）とからバッテリ１０のオーミックな抵抗成分Ｒｏｈｍを適正に検出でき（式（１）参照）、このオーミックな抵抗成分Ｒｏｈｍと、バッテリ１０の開回路電圧値（ＯＣＶ）と、第２のスイッチＳＷ２を長いパルス幅（０．５ｓ）でオン状態に制御した状態で測定した第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）および第２の抵抗に流れる電流値（Ｉ２）とからバッテリ１０の電荷移動抵抗Ｒｅｔを適正に検出できるため（式（１）参照）、バッテリ１０の状態を精度よく推定することができる。
【００７５】
また、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、第１および第２の通電回路に流れる通電パルスが長いパルス幅（０．５ｓ）でも１ｓ以下であり、通電電流（３０Ａ）もエンジン始動を模擬する程の大電流とする必要がないため、発熱を抑制し、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２を小さくでき装置全体の小型化を図ることができる。
【００７６】
さらに、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、マイクロプロセッサ２は、第２のスイッチＳＷ２をオフ状態とし第１のスイッチＳＷ１を短いパルス幅（０．５ｍｓ）でオン状態に制御した後直ちに、第１のスイッチＳＷ１をオフ状態とし第２のスイッチＳＷ２を長いパルス幅（０．５ｓ）でオン状態に制御するため、バッテリ１０の残存容量の変化による影響を低減でき、バッテリ１０の状態を精度よく推定することができる。
【００７７】
また、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、マイクロプロセッサ２は、開回路電圧値（ＯＣＶ）、第１の抵抗Ｒ１の両端電圧値（Ｖ１）および第１の抵抗Ｒ１に流れる電流値（Ｉ１）と、第２の抵抗Ｒ２の両端電圧値（Ｖ２）および第２の抵抗Ｒ２に流れる電流値（Ｉ２）とからバッテリ１０の電荷移動抵抗値Ｒｅｔを算出し、算出した電荷移動抵抗値Ｒｅｔを、ＲＯＭに予め格納されたバッテリ１０の電荷移動抵抗値Ｒｅｔと健康度との関係を定めた関係マップに当てはめてバッテリ１０の健康度（ＳＯＨ）を推定するとともに、開回路電圧値（ＯＣＶ）を、開回路電圧と充電状態との関係を定めた関係マップに当てはめてバッテリ１０の充電状態（ＳＯＣ）を推定するので、バッテリ１０の状態を詳しく検出することができる。
【００７８】
さらに、本実施形態のバッテリテスタ１によれば、温度センサＴＨを有する温度測定回路５で測定された温度値により、算出したオーミックな抵抗Ｒｏｈｍおよび電荷移動抵抗Ｒｅｔを−１８℃での値に温度補正するので、コールドクランキングアンペア値を精度よく算出することができ、その結果、バッテリ１０の状態を適正に推定することができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、図示しないバネにより金属片３２の先端同士が接触するように付勢するクリップ３０の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、金属片３２の先端同士の接触を避ける係止部材を設け、金属片３２の先端同士が近接するように構成してもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、温度センサＴＨを正極クリップ３０に配する例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、負極クリップ４０に配するようにしてもよく、また、正極クリップ３０および負極クリップ４０の両者に配するようにしてもよい。後者の場合には、２つの温度センサで測定した温度の平均値等をバッテリの温度としてもよい。さらにまた、本実施形態では、出力線３６と接続線３７とを同一の金属片３２およびその金属片３２に固着したフレキシブル基板３３から導出する例を示したが、出力線３６と接続線３７とを対向する２つの金属片３２のいずれか一方および他方から導出するようにしてもよい。
【００８１】
さらに、本実施形態では、金属片３２が、２つのクリップ片３１のそれぞれの先端部にネジ固定されている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、２つのクリップ片の先端部に金属片をインサート成形により配設するようにしてもよい。また、本実施形態では、温度センサＴＨをマウントしたフレキシブル基板３３が金属片３２に固着した例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、２つのクリップ片３１のうちいずれか一方の内側に直接固定ないし固着されていてもよく、或いは固定ないし固着されずに配置されているだけでもよい。
【００８２】
また、本実施形態では、ＯＣＶと、ＣＣＡと、バッテリの状態との関係を定めた複数の判定マップを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ＯＣＶに代えてＳＯＣを用いるようにしてもよい。ＯＣＶからＳＯＣへの変換は、例えば、図８に示した関係マップを用いて行うことができる。また、ＣＣＡに代えてＳＯＨやバッテリの内部抵抗（Ｉｒ）を用いるようにしてもよい。上述したように、電荷移動抵抗値Ｒｅｔと健康度（ＳＯＨ）には相関があり（図９も参照）、ＳＯＨと内部抵抗（Ｉｒ）とに相関があることは知られているため、電荷移動抵抗値ＲｅｔからＳＯＨ、Ｉｒを求めることができる。従って、例えば、ＳＯＣと、ＳＯＨまたはＩｒと、バッテリの状態との関係を定めた複数の判定マップを用いる場合には、ＯＣＶとＳＯＣとの関係を定めた第１の関係マップ、電荷移動抵抗とＳＯＨまたはＩｒとの関係を定めた第２の関係マップもＲＯＭに記憶しておき、測定したＯＣＶを第１の関係マップに当てはめてＳＯＣの値を算出するとともに、式（１）で算出した電荷移動抵抗値を第２の関係マップに当てはめてＳＯＨまたはＩｒの値を算出し、バッテリ１０の種類に対応する判定マップに算出したＳＯＣ、およびＳＯＨまたはＩｒの値を当てはめてバッテリ１０の状態を推定するようにしてもよい。さらに、本実施形態ではＣＣＡ（％）を例示したが、これに代えてＣＣＡ（Ａ）を用いるようにしてもよい。
【００８３】
また、本実施形態では、バッテリテスタ１によるバッテリ１０の状態の推定結果を表示部１２のＬＥＤを点灯させることで表示する例を示したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、ＬＣＤ７で表示するようにしてもよい。さらにまた、本実施形態では、バッテリテスタ１の判定精度を高めるために、第１、第２の２つの通電回路を例示したが、本発明はこれに限らず、１つの通電回路を用いて判定するバッテリテスタにも適用可能である。
【００８４】
さらに、本実施形態では、図６、７に示したように、全域の判定マップを例示したが、ＯＣＶ、ＣＣＡともに離散値としたテーブルを判定マップとし、ＣＰＵが離散値間の数値を按分計算により補完するようにしてもよい。
【００８５】
また、本実施形態では、コストの点を考慮し、電圧測定回路３を単一のものとしたが、本発明はこれに限らず、バッテリ１０の開回路電圧を測定する開回路電圧測定部、第１の抵抗Ｒ１の両端電圧を測定する第１電圧測定部および第２の抵抗Ｒ２の両端電圧を測定する第２電圧測定部の３つの電圧測定部で構成するようにしてもよい。
【００８６】
また、本実施形態では、電流測定精度を高めるために、第１の抵抗Ｒ１に流れる電流を測定する第１電流測定回路４１と、第２の抵抗Ｒ２に流れる電流を測定する第２電流測定回路４２との２つの電流測定回路を例示したが、例えば、正極クリップと第２のスイッチＳＷ２との間に電流センサを設け、第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２を閉じたときのバッテリ１０に流れる電流を１つの電流測定回路で測定するようにしてもよい。この場合には、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２のオン状態時の抵抗を考慮して第１の抵抗Ｒ１や第２の抵抗Ｒ２に流れる電流値を算出するようにすればよい。
【００８７】
そして、本実施形態では、オペレータが正負極クリップをそれぞれ正負極端子に接続することで、図示を省略した電圧センサがバッテリ１０の電圧を感知し内蔵電池による電力を自動的に各部に供給することでバッテリ状態推定ルーチンが開始される例を示したが、バッテリテスタ１の電源をオンまたはオフとする電源スイッチを設け、オペレータが正負極クリップをそれぞれ正負極端子に接続し、電源スイッチをオンとすることでバッテリ状態推定ルーチンが開始されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は簡便かつ精度よくバッテリの温度を測定可能なクリップおよび該クリップを備えたバッテリテスタを提供するものであるため、クリップおよびバッテリテスタの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００８９】
１ バッテリテスタ
２０ テスタ本体
３０ 正極クリップ（クリップ）
３１ クリップ片
３２ 金属片
３３ フレキシブル基板
３４ 連結部材
３５ ネジ
３６ 出力線
３７ 接続線
ＴＨ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリに立設された外部端子を挟み前記外部端子との電気的接続を確保するためのクリップにおいて、
２つの樹脂製クリップ片と、
前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられ、前記外部端子に当接する金属片と、
前記２つのクリップ片を連結する連結部材と、
前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片の先端同士が接触ないし近接するように付勢するバネと、
前記２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に配置された温度センサと、
を備えたクリップ。
【請求項２】
前記温度センサはフレキシブル基板にマウントされており、前記フレキシブル基板が前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方に固着していることを特徴とする請求項１に記載のクリップ。
【請求項３】
前記フレキシブル基板は、前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方の金属片の先端とは反対側の位置に固着していることを特徴とする請求項２に記載のクリップ。
【請求項４】
前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片は前記外部端子と接触可能な鋸状部分を有しており、該鋸状部分が前記２つのクリップ片のそれぞれから突出していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のクリップ。
【請求項５】
前記温度センサがサーミスタであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のクリップ。
【請求項６】
前記金属片は、前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部にネジ固定またはインサートされたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のクリップ。
【請求項７】
バッテリに立設された正極外部端子および負極外部端子をそれぞれ挟み前記外部端子との電気的接続を確保するための一対のクリップを備えたバッテリテスタにおいて、前記一対のクリップの少なくとも一方に、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のクリップを用いたことを特徴とするバッテリテスタ。
【請求項８】
前記温度センサが、前記一対のクリップのうち前記正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップに配されたことを特徴とする請求項７に記載のバッテリテスタ。
【請求項９】
前記温度センサはフレキシブル基板にマウントされており、前記フレキシブル基板が前記正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップを構成する前記２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に配置されており、前記フレキシブル基板を介して前記温度センサの出力線が導出されたことを特徴とする請求項７に記載のバッテリテスタ。
【請求項１０】
前記正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップを構成する前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方からはテスタ本体と接続される接続線が導出されており、前記接続線と前記フレキシブル基板を介して導出された前記温度センサの出力線とが同一の被覆チューブを有する１本の線として前記テスタ本体まで導出されたことを特徴とする請求項９に記載のバッテリテスタ。
【請求項１】
バッテリに立設された外部端子を挟み前記外部端子との電気的接続を確保するためのクリップにおいて、
２つの樹脂製クリップ片と、
前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられ、前記外部端子に当接する金属片と、
前記２つのクリップ片を連結する連結部材と、
前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片の先端同士が接触ないし近接するように付勢するバネと、
前記２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に配置された温度センサと、
を備えたクリップ。
【請求項２】
前記温度センサはフレキシブル基板にマウントされており、前記フレキシブル基板が前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方に固着していることを特徴とする請求項１に記載のクリップ。
【請求項３】
前記フレキシブル基板は、前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方の金属片の先端とは反対側の位置に固着していることを特徴とする請求項２に記載のクリップ。
【請求項４】
前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片は前記外部端子と接触可能な鋸状部分を有しており、該鋸状部分が前記２つのクリップ片のそれぞれから突出していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のクリップ。
【請求項５】
前記温度センサがサーミスタであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のクリップ。
【請求項６】
前記金属片は、前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部にネジ固定またはインサートされたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のクリップ。
【請求項７】
バッテリに立設された正極外部端子および負極外部端子をそれぞれ挟み前記外部端子との電気的接続を確保するための一対のクリップを備えたバッテリテスタにおいて、前記一対のクリップの少なくとも一方に、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のクリップを用いたことを特徴とするバッテリテスタ。
【請求項８】
前記温度センサが、前記一対のクリップのうち前記正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップに配されたことを特徴とする請求項７に記載のバッテリテスタ。
【請求項９】
前記温度センサはフレキシブル基板にマウントされており、前記フレキシブル基板が前記正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップを構成する前記２つのクリップ片のうちいずれか一方の内側に配置されており、前記フレキシブル基板を介して前記温度センサの出力線が導出されたことを特徴とする請求項７に記載のバッテリテスタ。
【請求項１０】
前記正極外部端子との電気的接続を確保するためのクリップを構成する前記２つのクリップ片のそれぞれの先端部に設けられた金属片のうちいずれか一方からはテスタ本体と接続される接続線が導出されており、前記接続線と前記フレキシブル基板を介して導出された前記温度センサの出力線とが同一の被覆チューブを有する１本の線として前記テスタ本体まで導出されたことを特徴とする請求項９に記載のバッテリテスタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７６５７０（Ｐ２０１３−７６５７０Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５０２３（Ｐ２０１１−２１５０２３）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００１２０３）新神戸電機株式会社 (518)
【出願人】（０００１０４０９８）カイセ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００１２０３）新神戸電機株式会社 (518)
【出願人】（０００１０４０９８）カイセ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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