Usage Tips / 製品活用ガイド

2019年11月28日

ニッケル水素電池充電時の電圧と温度を時系列で測定

コンパクトロガーLE-910Rは、電圧・電流・温度を5チャンネル同時に測定することができます。そこでLE-910Rを使用して、ニッケル水素電池の充電時に、電池の電圧と温度がどのように変化するのかを測定してみました。さらに、計測データをパソコンとLE-910Rに挿入したSDカードに同時記録できるのかも実験してみました。

■使用するもの

LE-910R、ニッケル水素充電池x2本(放電済みのもの)、充電器、パソコン、熱電対線、SDカード

■事前準備

電圧:LE-910Rのアナログ入力端子AI1+に電池1のプラス極、AI1-にマイナス極を、それぞれケーブルで接続します。同様にAI2+とAI2-を、電池2のプラス極とマイナス極に接続します。
温度:LE-910RのAI3+に熱電対のプラス極、AI3-にマイナス極を差し込み、熱電対の先端は電池1の表面にテープで貼り付けます。AI4+と AI4-も同様の手順で電池2と接続します。

<計測の様子> 

<接続図>

■LE-910R用ソフトの設定

パソコンにLE-910Rの付属ソフト(LE-LINK91)をインストールし、下記の通り設定します。
[測定設定]A/Dコンバータ サンプリングレート(※1):10sps、測定間隔:500msec

※1:内蔵ADコンバータの1秒間当たりのAD変換回数。初期値の10spsが最も電源ノイズに影響されない測定設定。

[チャンネル設定]AI1、AI2に電池1、電池2の電圧を設定。(レンジ:±10V、スケール:0~2V) AI3、AI4に電池1、電池2の温度を設定。(レンジ:熱電対(K型)、スケール:0~70℃)
[ログ設定]ログファイルの保存先を指定。今回はSDカードにも保存するので、「SDカードへ保存する」の項目にチェックマークを入れます。

<測定設定> 

<チャンネル設定(AI1)>

■測定結果

上記の設定で測定した結果が下記のグラフになります。
電圧:充電開始直後から徐々に上がり始め、満充電が近くなるころ上昇が急になり、その後若干の下降がみられました。満充電後の電圧(約1.46V)は、開始前の電圧(約1.27V)より高くなっており、電池が充電されたことがわかります。(電池1/電池2共通)
温度:充電開始直後は24℃ほどでしたが、充電が進むにつれて徐々に上昇し、満充電付近で最高約40℃(電池1)/46℃(電池2)にまで急激に上昇しました。その後充電が終了すると、温度は急激に下がっていきました。

<測定結果-電圧>
黄色:電池1の電圧
水色:電池2の電圧


<測定結果-温度>
ピンク:電池1の温度
緑色:電池2の温度


<ログデータ>


■まとめ

LE-910Rを使用して、2本のニッケル水素電池の電圧と温度を同時に計測することができました。測定結果(電圧、温度)は、付属ソフトでグラフ表示することができ、時間経過と共にどう推移していくのかを確認することができました。また計測データはパソコンとSDカードに同時記録でき、タイムスタンプの情報と共にCSV形式で保存できました。
なお今回実験はしていませんが、SDカードに保存したデータは、姉妹機のDCシグナルソースLE-930Rで、アナログ信号(電圧)の出力として利用することもできます。

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