CN103376378A - 充放电电源的校准装置、充放电试验装置、充放电试验系统及充放电电源的校准方法 - Google Patents
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Abstract
充放电试验装置是将多个充放电电源向充放电试验对象的二次电池进行充放电,以进行该二次电池的充放电试验的装置。校准装置是在所述充放电试验装置中的所述多个充放电电源之中,在成为校准对象的充放电电源的校准时,将校准对象之外的充放电电源作为直流电源或电阻负载来利用。
Description
技术领域
本发明涉及充放电电源的校准装置、充放电试验装置、充放电试验系统及充放电电源的校准方法。其中,充放电试验装置是为了二次电池及双电层电容器等试验对象物的充放电试验,而内置了对试验对象物进行充放电的充放电电源的试验装置。
背景技术
近年来,随着电子技术的进步,在高性能化、小型化且便携化的各种电子设备的领域以及作为环保产品的电动汽车等领域,二次电池的需求正在提高。
伴随于此,为了确保二次电池的研究开发以及产品的可靠性,提出有各种对二次电池进行充放电以进行该试验的充放电试验装置。
在这些充放电试验装置中,通常有如下装置:为了提高试验效率,搭载多个充放电电源,以便能够同时对多个二次电池进行试验(例如,参考专利文献1)。
参考图6对现有的这种充放电试验装置进行说明。
在图6中,1表示充放电试验装置,2表示电池托盘。
充放电试验装置1具备控制器3以及多个通道的充放电电源41~4n。控制器3内置CPU并用于按照存储器中存储的充放电试验程序对充放电试验的整体进行控制,其经由通信线路对充放电电源41~4n的充放电进行控制。充放电电源41~4n为了响应从控制器3提供的控制指令以对二次电池进行充放电,而具备有一对正负电源端子P、N以及一对正负检测端子S+、S-。充放电试验装置1具备有连接器5。连接器5与各通道的充放电电源41~4n相对应地具备有n组由四个为一组的连接器端子5a~5d。
电池托盘2具备能够与充放电试验装置1的连接器5进行连接的连接器6。连接器6与充放电试验装置1的连接器5的各组中的连接器端子5a~5d相对应地具备有n组由四个为一组的连接器端子6a~6d。电池托盘2与充放电试验装置1的充放电电源41~4n相对应地搭载多个成为试验对象的二次电池71~7n。各二次电池71~7n通过内部接线,其正极被共同连接于连接器端子6a、6b,负极被共同连接于连接器端子6c、6d。
充放电试验装置1响应来自于计算机8的充放电试验指令而进行充放电试验。充放电试验装置1的控制器3当由计算机8提供有所述充放电试验指令时,对各通道的充放电电源41~4n进行控制,以对电池托盘2上的各二次电池71~7n进行充放电。来自于二次电池71~7n的与充放电性能相对应的电压/电流经过各通道的充放电电源41~4n的端子S+、S-,被反馈给各通道的充放电电源41~4n,并被传递给控制器3。控制器3根据所述被传递的所述电压/电流,对二次电池71~7n的充放电性能等进行试验。
当实施该试验时,控制器3根据作为试验对象的二次电池71~7n来设定试验条件,并且将该设定值输出到各通道的充放电电源41~4n。各通道的充放电电源41~4n根据所述设定值从一对正负电源端子P、N输出电压、电流而运转,使二次电池71~7n放电或者充电。在这种情况下,各通道的充放电电源41~4n在使二次电池71~7n充电时,以充电模式运转,在使二次电池71~7n放电时,以放电模式运转。据此,二次电池71~7n的充放电试验被执行。在该充放电试验时,各通道的充放电电源41~4n对由一对正负检测端子S+、S-获得的所述电压/电流等数据进行内部监测,并将该监测值转发到控制器3。控制器3根据该监测值,对二次电池71~7n的充放电性能等进行试验。
在这种充放电试验装置1中,为了提高充放电试验的质量以及提高精度,按下述要领,在各校准点对各通道的充放电电源进行校准。
参考图7来说明对各通道的充放电电源41~4n的校准。在该校准时,准备有装置A、B。在对充放电电源41~4n进行校准时,装置A相对于充放电电源41~4n被作为电阻负载来连接,此外,装置B相对于充放电电源41~4n被作为直流电源来连接。装置A、B作为基本结构都具备有:连接器9,由能够与充放电电源的连接器端子5a~5d相连接的四个连接器端子9a~9d构成;分流电阻10,与连接器端子9a的接线相连接;电流表11,对流过分流电阻10的电流进行测量;以及电压表12,对连接器端子9a、9d间的电压进行测量。
一方的装置A除了所述基本结构之外还具备有电阻负载R。另一方的装置B除了所述基本结构之外还具备有直流电源P。
在进行充放电电源41~4n的充电模式时的校准时,将作为电阻负载的装置A的连接器9的各连接器端子9a~9d连接于充放电试验装置1的第一通道(ch1)的充放电电源41的连接器端子5a~5d。然后,响应来自于计算机8的校准指令,充放电试验装置1的控制器3采用校准点的电压、电流以充电模式运转第一通道(ch1)的充放电电源41。读取此时的各个仪表11、12的仪表指示值以及第一通道(ch1)的充放电电源41的内部监测值并进行校准,记录该校准值。
在进行充放电电源41~4n的放电模式时的校准时,将作为直流电源的装置B的连接器9的各连接器端子9a~9d连接于充放电试验装置1的第一通道(ch1)的充放电电源41的连接器端子5a~5d。然后,响应来自于计算机8的校准指令,充放电试验装置1的控制器3采用校准点的电压、电流以放电模式运转第一通道(ch1)的充放电电源41。读取此时的各个仪表11、12的仪表指示值以及第一通道(ch1)的充放电电源41的内部监测值,根据仪表指示值及内部监测值来进行校准,并记录该校准值。然后,采用另外的校准点重复上述步骤。以这种方式完成第一充放电电源41的校准时,对于下一个通道(ch2、ch3、……、chn)以后的充放电电源42~4n,也进行同样的校准。
专利文献1:日本特开2003-282150号公报
然而,在这种校准中,由于每一个通道的充放电电源的校准通常需要20~25分钟左右的时间,因此直到对于所有通道的充放电电源的全部都结束校准为止,要求很多时间和劳动。进而,除此之外为了根据该校准来进行调整也要花费很多时间。再者,在所述校准中,由于需要读取仪表指示值,因此可能发生其读取错误及记录错误。进而,在所述校准中,如果仪表指示值的误差是正常范围内,则由于没有能够进一步对仪表指示值的准确性进行判断的有效手段,因此可能发生即使产生一些错误但检查员也有可能未觉察到该错误等等人为错误。
结果,导致在以往的校准中,充放电试验装置的试验质量降低或精度降低,而且,为了在充放电电源的输出上限附近进行校准,需要容量大的直流电源和负载电阻等,因此装置价格昂贵,而且装置的维护也需要大量的工时。
发明内容
有鉴于此,本发明以下述内容作为应解决的问题:通过使校准自动化,实现大幅缩短所述校准/调整时间以及消除所述人为错误及简化作业、简化校准所需装置,从而在提高充放电试验质量的同时,能够降低装置价格及装置维护费用。
(1)本发明所涉及的权利要求1的校准装置,是在分别具有至少一对输入输出端子的多个通道的充放电电源之中,在校准对象的充放电电源所具备的一对输入输出端子之间连接电阻负载,以进行该校准对象的充放电电源的充电模式时的校准的校准装置,其特征在于,
所述校准装置具备将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接的内部接线,在所述校准时,通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,从而使校准对象之外的充放电电源能够作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述电阻负载来利用。
根据权利要求1的校准装置,能够通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,将校准对象之外的充放电电源作为校准对象的充放电电源的校准用的电阻负载来利用。
其结果,根据权利要求1的校准装置,对于校准对象的充放电电源,能够自动地进行充电模式时的校准。即,以往将图7中示出的具有电阻负载R的装置A连接于校准对象的充放电电源的输入输出端子,但不用另外设置装置A即可。无需将装置A连接于充放电电源的所述输入输出端子,能够大幅缩短充放电电源的充电模式时的校准所需的作业时间。此外,根据该权利要求1的校准装置,由于所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子被共同连接,因此校准时的人为错误被消除,从而能够实现充放电试验质量的提高。
(2)本发明所涉及的权利要求2的校准装置,是在分别具有至少一对输入输出端子的多个通道的充放电电源之中,在校准对象的充放电电源所具备的一对输入输出端子之间连接直流电源,以进行放电模式时的校准的校准装置,其特征在于,
所述校准装置具备将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接的内部接线,在所述校准时,通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,从而使校准对象之外的充放电电源能够作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述直流电源来利用。
根据权利要求2的校准装置,能够通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,将校准对象之外的充放电电源作为校准对象的充放电电源的校准用的直流电源来利用。
其结果,根据权利要求2的校准装置,对于校准对象的充放电电源,能够自动地进行放电模式时的校准。因此,如果采用该校准装置,能够大幅缩短充放电电源的放电模式时的校准所需的作业时间。此外,根据该权利要求2的校准装置,由于所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子被共同连接,因此校准时的人为错误被消除,从而能够实现充放电试验质量的提高。
(3)本发明所涉及的权利要求3的校准装置,是在分别具有至少一对输入输出端子的多个通道的充放电电源之中,在校准对象的充放电电源所具备的一对输入输出端子之间连接电阻负载以进行充电模式时的校准,而且,在所述校准对象的充放电电源所具备的一对输入输出端子之间连接直流电源以进行放电模式时的校准的校准装置,其特征在于,
所述校准装置具备将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接的内部接线,通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,从而使校准对象之外的充放电电源能够在所述校准对象的充放电电源的充电模式时的校准中作为所述电阻负载,在所述校准对象的充放电电源的放电模式时的校准中作为所述直流电源来利用。
根据权利要求3的校准装置,能够通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,对于校准对象的充放电电源,自动地进行充电模式时以及放电模式时的校准。因此,如果采用权利要求3的校准装置,能够大幅缩短充放电电源的充电模式以及放电模式时的校准所需的作业时间。此外,根据该校准装置,由于所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子被共同连接,因此所述校准时的人为错误被消除,从而能够实现充放电试验质量的提高。
(4)本发明的权利要求4所涉及的校准装置,在权利要求1所述的校准装置中,将所述多个通道的充放电电源各自所具备的所述至少一对输入输出端子中的一方分别作为第一输入输出端子,将另一方分别作为第二输入输出端子,
所述校准装置具备:
多个第一连接器端子,单个连接于各所述第一输入输出端子;
多个第二连接器端子,单个连接于各所述第二输入输出端子;
第一内部接线,将所述多个第一连接器端子共同连接;以及
第二内部接线,将所述多个第二连接器端子共同连接,
在所述校准时,所述多个通道的充放电电源各自的所述第一输入输出端子被单个连接于所述多个第一连接器端子,并且通过第一内部接线被共同连接,而且所述多个通道的充放电电源各自的所述第二输入输出端子被单个连接于所述多个第二连接器端子,并且通过第二内部接线被共同连接,由此使得校准对象之外的充放电电源能够作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述电阻负载来利用。
(5)本发明的权利要求5所涉及的校准装置,在权利要求2所述的校准装置中,将所述多个通道的充放电电源各自所具备的所述至少一对输入输出端子中的一方分别作为第一输入输出端子,将另一方分别作为第二输入输出端子,
所述校准装置具备:
多个第一连接器端子,单个连接于各所述第一输入输出端子;
多个第二连接器端子,单个连接于各所述第二输入输出端子;
第一内部接线,将所述多个第一连接器端子共同连接;以及
第二内部接线,将所述多个第二连接器端子共同连接,
在所述校准时,所述多个通道的充放电电源各自的所述第一输入输出端子被单个连接于所述多个第一连接器端子,并且通过第一内部接线被共同连接,而且所述多个通道的充放电电源各自的所述第二输入输出端子被单个连接于所述多个第二连接器端子,并且通过第二内部接线被共同连接,由此使得校准对象之外的充放电电源能够作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述直流电源来利用。
(6)本发明的权利要求6所涉及的校准装置,在权利要求3所述的校准装置中,将所述多个通道的充放电电源各自所具备的所述至少一对输入输出端子中的一方分别作为第一输入输出端子,将另一方分别作为第二输入输出端子,
所述校准装置具备:
多个第一连接器端子,单个连接于各所述第一输入输出端子;
多个第二连接器端子,单个连接于各所述第二输入输出端子;
第一内部接线,将所述多个第一连接器端子共同连接;以及
第二内部接线,将所述多个第二连接器端子共同连接,
在所述校准时,所述多个通道的充放电电源各自的所述第一输入输出端子被单个连接于所述多个第一连接器端子,并且通过第一内部接线被共同连接,而且所述多个通道的充放电电源各自的所述第二输入输出端子被单个连接于所述多个第二连接器端子,并且通过第二内部接线被共同连接,由此使得校准对象之外的充放电电源能够在所述校准对象的充放电电源的充电模式时的校准中作为所述电阻负载,在所述校准对象的充放电电源的放电模式时的校准中作为所述直流电源来利用。
(7)本发明的权利要求7所涉及的校准装置,在权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置中,具备:
测量部,对所述内部接线间的电压和/或流过所述内部接线的电流进行测量;以及
控制部,将所述测量部的测量数据向充放电试验装置进行通信。
此外,优选地,所述测量部预先被校准以取得与国际标准的溯源性。这是因为,通过预先对校准基板上的测量部进行校准以取得与国际标准的溯源性,从而能够保证充放电电源的输出精度/测量精度。
根据权利要求7的校准装置,具有权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置的作用效果,并且由于进一步通过所述测量部对内部接线间的电压和/或流过该内部接线的电流进行测量,并通过控制部将该测量数据向充放电试验装置进行通信,因此在充放电试验装置中,能够以仅具有简单且廉价的结构的装置来对校准对象的充放电电源进行充电模式时以及放电模式时的自动校准。
(8)本发明的权利要求8所涉及的校准装置,在权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置中,
该校准装置是具备第二连接器的单一的校准基板结构或由多个基板部分构成的校准基板结构,所述第二连接器能够连接于与所述多个通道的充放电电源的各输入输出端子相对应的第一连接器,
所述校准基板与电池托盘(其中,该电池托盘是能够搭载充放电试验对象的二次电池、且具备与这些二次电池的充放电输入输出端子相对应的第三连接器、并且该第三连接器与所述第二连接器的连接器配置相同的电池托盘)之间,相对于所述充放电试验装置的所述第一连接器,能够通过彼此的所述第二连接器、第三连接器来替换连接。
(9)本发明的权利要求9所涉及的校准装置,在权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置中,其特征在于,
对于所述多个通道的充放电电源,能够
将至少两个通道的第一充放电电源、第二充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第一充放电电源、第二充放电电源之间,将一方作为校准对象的充放电电源,将另一方作为所述校准对象的充放电电源的电阻负载或直流电源,来进行校准,并且在进行该校准的同时,
将至少其他的两个通道的第三充放电电源、第四充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第三充放电电源、第四充放电电源之间,将一方作为校准对象的充放电电源,将另一方作为所述校准对象的充放电电源的电阻负载或直流电源,来进行校准。
(10)本发明的权利要求10所涉及的校准装置,在权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置中,其特征在于,
对于所述多个通道的充放电电源,能够
将至少两个通道的第一充放电电源、第二充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第一充放电电源、第二充放电电源之间,在所述第一充放电电源的充电模式下的校准时,将所述第二充放电电源作为电阻负载以放电模式进行动作,来进行校准,在该校准的同时,
将至少其他的两个通道的第三充放电电源、第四充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第三充放电电源、第四充放电电源之间,在所述第三充放电电源的放电模式下的校准时,将所述第四充放电电源作为直流电源以充电模式进行动作,来进行校准。
(11)本发明的权利要求11所涉及的充放电试验装置,是具备多个通道的充放电电源以及控制器,所述控制器以规定的设定值对所述各通道的充放电电源进行运转控制,以使充放电试验对象的二次电池充放电,另一方面根据相对于所述设定值的来自于所述二次电池的电压和/或电流信息,对该二次电池进行充放电试验的充放电试验装置,其特征在于,
所述控制器通过与权利要求7所述的校准装置的所述控制部的通信,接收所述校准对象的充放电电源的校准信息,通过该接收到的校准信息,对所述校准对象的充放电电源进行校准。
(12)本发明的权利要求12所涉及的充放电试验装置,在权利要求11所述的充放电试验装置中,
使所述控制器能够
在所述各通道的充放电电源之中,在所述校准对象的充放电电源的充电模式下的校准中,对所述校准对象之外的充放电电源以放电模式进行动作控制以作为所述电阻负载的替代,而且,在所述校准对象的充放电电源的放电模式下的校准中,对所述校准对象之外的充放电电源以充电模式进行动作控制以作为所述直流电源的替代。
(13)本发明的权利要求13所涉及的充放电试验系统,其特征在于,具备:
权利要求7所述的校准装置;以及
权利要求11所述的充放电试验装置,
所述校准装置通过所述测量部对所述内部接线间的电压和/或流过所述内部接线的电流进行测量,通过所述控制部将所述测量部的测量数据向充放电试验装置进行通信,
所述充放电试验装置通过所述控制器从所述控制部接收所述校准对象的充放电电源的校准信息,通过该接收到的校准信息,对所述校准对象的充放电电源进行校准。
(14)本发明的权利要求14所涉及的校准方法,是在多个通道的充放电电源之中,对于校准对象的充放电电源,在其至少一对输入输出端子之间连接电阻负载,以进行充电模式时的校准的校准方法,其特征在于,
将所述各通道的充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,使校准对象之外的充放电电源能够经由所述内部接线作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述电阻负载来利用。
(15)本发明的权利要求15所涉及的校准方法,是在多个通道的充放电电源之中,对于校准对象的充放电电源,在其至少一对输入输出端子之间连接直流电源,以进行放电模式时的校准的校准方法,其特征在于,
将所述各通道的充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,使校准对象之外的充放电电源能够经由所述内部接线作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述直流电源来利用。
(16)本发明的权利要求16所涉及的校准方法,是在多个通道的充放电电源之中,对于校准对象的充放电电源,在其至少一对输入输出端子之间连接电阻负载以进行充电模式时的校准,而且,在所述一对输入输出端子之间连接直流电源以进行放电模式时的校准的校准方法,其特征在于,
将所述各通道的充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,使校准对象之外的充放电电源能够经由所述内部接线作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述电阻负载或所述直流电源来利用。
(17)本发明的权利要求17所涉及的校准方法,在权利要求16所述的校准方法中,其特征在于,
对于所述多个通道的充放电电源,依次选择成为校准对象的充放电电源作为第一充放电电源,
在所述第一充放电电源的充电模式的校准时,将所述未选择的其他的充放电电源中的任意一个作为所述电阻负载以放电模式进行动作,
在所述第一充放电电源的放电模式的校准时,将所述未选择的其他的充放电电源中的任意一个作为所述直流电源以充电模式进行动作。
在本发明中,能够自动地对各通道的充放电电源进行校准。因此,校准的作业时间被大幅缩短,而且,校准中的人为错误被消除。另外,在本发明中,由于能够实现简化校准所需装置以及易于进行校准作业,因此在应用于充放电试验装置时,能够在提高试验质量的同时,降低装置价格及装置维护费用。
附图说明
图1与本发明的实施方式有关,是搭载充放电电源并进行二次电池试验的充放电试验装置与对所述充放电电源进行校准的校准装置的电路框图。
图2是在图1的充放电试验装置中连接电池托盘后的结构图。
图3是示出实施方式所涉及的校准装置的变形例的图。
图4是示出实施方式所涉及的校准装置的另一变形例的图。
图5是示出实施方式所涉及的校准装置的又一变形例的图。
图6是充放电试验装置与通过该装置被执行充放电试验的二次电池的电路框图。
图7是用于说明充放电试验装置内的各充放电电源的校准的图。
符号说明
1A 充放电试验装置
3 控制器
41~4n 充放电电源
2 电池托盘
20 校准装置
21 连接器
22 电压测量部
23 电流测量用元件
24 电流测量部
25 控制部
具体实施方式
以下,参考所附的附图,对本发明的实施方式所涉及的校准装置、充放电试验装置、充放电试验系统以及充放电电源的校准方法进行说明。
在图1中示出充放电试验装置与对该充放电试验装置内的充放电电源进行校准的校准装置的电路框图。在图1中,为与图6相对应的部分付与相同的符号。
在图1中,1A是充放电试验装置,20是实施方式的校准装置。由该充放电试验装置1A与校准装置20构成充放电试验系统。
充放电试验装置1A如前所述具备控制器3以及经由通信线路连接于该控制器3的n台充放电电源41~4n。
各充放电电源41~4n分别具有一对正负电源端子P、N以及一对正负检测端子S+、S-以作为其输入输出端子。电源端子P、N是输入输出用于对作为试验对象的二次电池进行充电或使二次电池放电的电压、电流的端子。检测端子S+、S-是用于检测针对作为试验对象的二次电池的充放电电压及充放电电流的端子。
充放电试验装置1A在图1中右侧端部具有连接器5。该连接器5按照各通道的充放电电源41~4n以一定间隔具备有n组四个为一组的连接器端子5a~5d。在连接器5内,各连接器端子5a分别被接线于充放电电源41~4n的各正电源端子P,各连接器端子5b分别被接线于充放电电源41~4n的各检测端子S+,各连接器端子5c分别被接线于充放电电源41~4n的各检测端子S-,各连接器端子5d分别被接线于充放电电源41~4n的各负电源端子N。
校准装置20是单一的校准基板结构,在图中左侧端部具备有连接器21。连接器21以一定间隔具有n组四个为一组的连接器端子21a~21d。各组连接器端子21a~21d的所述一定间隔与各组连接器端子5a~5d的所述一定间隔相同。据此,校准装置20相对于充放电试验装置1A,能够经由彼此的连接器5、21连接或者断开连接。
在校准装置20中,连接器21的各组中的连接器端子21a以内部接线L1共同连接。连接器端子21b以内部接线L2共同连接。连接器端子21c以内部接线L3共同连接。连接器端子21d以内部接线L4共同连接。内部接线L3和L4以内部接线L5连接。内部接线L1和L2以内部接线L6连接。详细而言,内部接线L1具备有直接连接于连接器21的各连接器端子21a的分支内部接线L11、L12、L13、……、L1n以及将它们共同连接的共同内部接线L10。内部接线L2具备有直接连接于连接器21的各连接器端子21b的分支内部接线L21、L22、L23、……、L2n以及将它们共同连接的共同内部接线L20。内部接线L3、L4也同样,图中的符号虽为了便于图示而仅示出一部分,但内部接线L3具备有直接连接于连接器21的各连接器端子21c的分支内部接线L31、L32、L33、……、L3n以及将它们共同连接的共同内部接线L30。内部接线L4具备有直接连接于连接器21的各连接器端子21d的分支内部接线L41、L42、L43、……、L4n以及将它们共同连接的共同内部接线L40。
在内部接线L2、L3之间连接有电压测量部22。电压测量部22用于对内部接线L2、L3之间的电压进行测量,具备有模拟/数字转换功能。在此,所谓模拟/数字转换功能是对充放电试验装置1A的各充放电电源41~4n的检测端子S+、S-之间的模拟电压进行测量,将该测量出的值转换为数字值并进行输出的功能。通过所述连接,电压测量部22被连接于连接器21的各组中的连接器端子21b、21c之间。此外,通过该连接,当充放电试验装置1A和校准装置20以彼此的连接器5、21连接时,充放电试验装置1A的各充放电电源41~4n的检测端子S+、S-之间的电压通过电压测量部22被测量。
在内部接线L1上连接有由电阻等构成的电流测量用元件23。在电流测量用元件23上连接有电流测量部24。电流测量部24用于对流过电流测量用元件23的电流进行测量,具备模拟/数字转换功能。所谓模拟/数字转换功能是对流过电流测量用元件23的模拟电流进行测量,将该测量出的测量值转换为数字值并进行输出的功能。由于内部接线L1被连接于连接器21的各组的连接器端子21a,因此当充放电试验装置1A和校准装置20以彼此的连接器5、21连接时,连接器21的各组的连接器端子21a被连接于充放电试验装置1A的各充放电电源41~4n的电源端子P。据此,来自于电源端子P的电流从连接器5、21流向在内部接线L1上设置的电流测量用元件23。该电流能够通过电流测量部24来测量。这两个测量部22、24连接于控制部25。
控制部25由微型计算机构成。微型计算机包含CPU、内部存储器以及通信接口等。控制部25通过CPU能够控制将分别从电压测量部22及电流测量部24输出的数字测量值存储到所述内部存储器中。在校准装置20的控制部25和充放电试验装置1A的控制器3中,当充放电试验装置1A和校准装置20以彼此的连接器5、21连接时,彼此的通信线路CL1、CL2被连接。控制部25通过该通信线路CL1、CL2的连接,能够从所述通信接口经由通信线路CL1、CL2与控制器3进行通信,以将所述内部存储器中存储的所述测量值的数据发送到控制器3。
校准装置20的连接器21的各组中的连接器端子21a~21d是与图2中说明的电池托盘2的连接器6的各组中的连接器端子6a~6d通用的相同连接器配置。因此,通过校准装置20对充放电试验装置1A的各充放电电源41~4n进行校准之后,对于充放电试验装置1A,如图1到图2所示,能够将校准装置20更换为电池托盘2。
充放电试验装置1A通过通信线路连接于计算机8。充放电试验装置1A的控制器3将从计算机8中被提供充放电试验指令及校准指令。此外,也可以不设置计算机8,而在充放电试验装置1A其自身中设置用于发起校准指令的操作部,如果对该操作部进行操作,则控制器3自动开始进行校准。
以下,对实施方式的校准进行说明。
首先,充放电试验装置1A和校准装置20通过彼此的连接器5、21相连接。通过该连接,充放电试验装置1A的各通道的充放电电源41~4n的电源端子P、N以及检测端子S+、S-中的每一个被分别连接于校准装置20的连接器21的各组的连接器端子21a~21d。然后,充放电试验装置1A的各通道的充放电电源41~4n的电源端子P通过校准装置20的内部接线L1被共同连接,电源端子N通过内部接线L4被共同连接,检测端子S+通过内部接线L2被共同连接,检测端子S-通过内部接线L3被共同连接。进而,通过该连接,校准装置20的控制部25和充放电试验装置1A的控制器3通过彼此的通信线路CL1、CL2被连接。然后,当从计算机8向充放电试验装置1A的控制器3提供校准指令时,充放电试验装置1A的控制器3进行以下的校准。但是,以下的校准以及对于充放电电源41~4n的校准的顺序是用于理解说明的一个例子。
即,各充放电电源41~4n中的充放电电源41作为通道A的充放电电源,被选定为使其作为直流电源以及电阻负载来进行动作的充放电电源。其他的充放电电源42~4n成为通道B1、B2……B(n-1)的充放电电源。这些通道B1、B2……B(n-1)的充放电电源中的任意通道Bx的充放电电源被设为校准对象的充放电电源。在该校准时,除了作为校准对象的通道Bx的充放电电源之外的其他通道的充放电电源的动作均被停止。然后,校准对象的充放电电源Bx依次被变更为通道B1、B2、……、B(n-1),使得所有的充放电电源Bx的校准被执行。通道B1~B(n-1)通道的充放电电源42~4n的校准全部结束时,通道A的充放电电源41被设为校准对象的充放电电源,通道B1~B(n-1)的充放电电源42~4n中的某一任意通道的充放电电源Bx作为通道A的充放电电源41的校准用的电阻负载或直流电源被控制。
(a)通道Bx的充放电电源的校准:
首先,例如设为Bx=B1,在使二次电池充电并进行试验的充电模式下的通道B1的充放电电源42的校准时,使通道A的充放电电源41作为所述校准用的电阻负载以放电模式进行动作。在使二次电池放电并进行试验的放电模式下的通道B1的充放电电源42的校准时,使通道A的充放电电源41作为所述校准用的直流电源以充电模式进行动作。
其次,在使二次电池充电并进行试验的充电模式下的通道B2的充放电电源43的校准时,使通道A的充放电电源41作为电阻负载以放电模式进行动作。在使二次电池放电并进行试验的放电模式下的通道B2的充放电电源43的校准时,使通道A的充放电电源41作为直流电源以充电模式进行动作。
如此,依次对其后的充放电电源B3~B(n-1)重复进行校准。在使二次电池充电并进行试验的充电模式下的最后的通道B(n-1)的充放电电源4n的校准时,使通道A的充放电电源41作为电阻负载以放电模式进行动作。在使二次电池放电并进行试验的放电模式下的通道B(n-1)的充放电电源4n的校准时,使通道A的充放电电源41作为直流电源以充电模式进行动作。如此,通道B1~B(n-1)的充放电电源42~4n全部校准结束。
(b)通道A的充放电电源的校准:
在使二次电池充电并进行试验的充电模式下的通道A的充放电电源41的校准时,使通道B1~B(n-1)的充放电电源42~4n中的任意一个通道的充放电电源作为电阻负载以放电模式进行动作。
在使二次电池放电并进行试验的放电模式下的通道A的充放电电源41的校准时,使通道B1~B(n-1)的充放电电源42~4n中的任意一个通道的充放电电源作为直流电源以充电模式进行动作。
(c)在所述(a)、(b)中,利用电压测量部22对各个校准点的检测电压进行测量,利用电流测量部24对通道间电流进行测量。控制部25存储这些测量出的实际电压/电流测量值。控制部25经由通信线路CL1、CL2将所述存储的测量值发送到充放电试验装置1A的控制器3。
充放电试验装置1A的控制器3对于每个校准对象的充放电电源,将所述发送来的实际电压/电流测量值与该校准对象的充放电电源的内部电压/电流监测值进行比较。所谓内部电压/电流监测值是从被利用为电阻负载或直流电源的充放电电源直接取入到校准对象的充放电电源并在内部计算后得到的值。该内部电压/电流监测值从该校准对象的充放电电源被输入到所述控制器3。
充放电试验装置1A的控制器3在该校准点计算实际电压/电流测量值与内部电压/电流监测值之间的差以作为校准值。然后,控制器3根据该校准值采用逆运算对校准对象的充放电电源进行调整,另外,对根据校准值的范围或偏差等进行的好坏判断进行检查。
这样得到的控制器3的处理结果被发送到计算机8并被记录。调整值被送出到校准对象的充放电电源的内部控制电路。其后,被设为校准对象的充放电电源通过该调整值对电压/电流进行校正。
充放电试验装置1A的各通道的充放电电源41~4n全部校准结束时,将校准装置20的连接器21从充放电试验装置1A的连接器5取下。然后,将电池托盘2的连接器6连接到充放电试验装置1A的连接器5。据此,对于充放电试验装置1A,将校准装置20替换为电池托盘2。在该替换后,通过充放电电源41~4n校准完毕的充放电试验装置1A,可以对搭载于电池托盘2的二次电池71~7n进行充放电试验。
如以上说明那样,在校准装置20中,对于所有的充放电电源41~4n,其校准被自动执行。因此,能够大幅缩短校准时间以及消除人为错误和简化校准作业,其结果,能够消除以往的问题。
此外,本发明还包含以下的实施方式。
·在实施方式中,充放电电源41~4n具备有一对电源端子P、N和一对检测端子S+、S-共四个端子,但是并不一定限定于此。充放电电源41~4n具备有至少一对电源端子P、N即可。此时,在校准装置20的内部接线L1~L4中,内部接线L2、L3不再需要,电压测量部22可以连接于与一对电源端子P、N相对应的内部接线L1、L4之间。此外,在充放电试验装置1A中,充放电电源41~4n各自的电源端子P、N以及检测端子S+、S-作为充放电电源41~4n的输入输出端子,成为与连接器5的各组的连接器端子5a~5d不同的另外的端子,但是在充放电电源41~4n的充电模式以及放电模式下的校准中,可以将连接器5的各组的连接器端子5a~5d作为充放电电源41~4n的输入输出端子来进行处理。
·实施方式的校准装置20是作为能够将校准对象的充放电电源在充电模式和放电模式两者下进行校准的校准装置,但是也可以将该校准装置20作为校准对象的充放电电源的充电模式专用的校准装置,还可以作为放电模式专用的校准装置。
·实施方式的校准装置20在机构上是单一的校准基板结构,但也可以分割为多个校准基板,分割后的校准基板之间能够使用彼此的连接器来相互连接、脱离。
将校准基板的分割例示于图3~图5。
在图3中,校准装置20的校准基板被分割为三个基板部分20A、20B1、20B2。在基板部分20A中,安装能够连接到充放电试验装置1A的连接器21以及内部接线L1~L6,并且安装有能够与其他的基板部分20B1、20B2连接的连接器20d1、20d2。基板部分20B1、20B2都是安装有电压和电流两个测量部22、24以及控制部25的基板部分。基板部分20B1、20B2分别具备连接器20d3、20d4。基板部分20A的连接器20d1能够连接于基板部分20B1的连接器20d3。基板部分20A的连接器20d2能够连接于基板部分20B2的连接器20d4。此外,也可以选择性地将所述基板部分20B1、20B2的连接器20d3、20d4连接于基板部分20A的连接器20d1或20d2。
此外,基板部分20A的通信线路CL1能够通过连接器20d1~20d4连接于基板部分20B1、20B2各自的通信线路CL11、CL12。
在图4中,与图3同样地,校准装置20的校准基板也被分割为三个基板部分20A1、20B1、20B2。在基板部分20A1中安装能够连接于充放电试验装置1A的连接器21以及内部接线L1~L6。图4的基板部分20A1与图3的校准基板20A不同,连接器为20d1一个。对于校准基板20A1的连接器20d1,可以使基板部分20B1、20B2能够通过各自的连接器20d3、20d4来替换连接。
在图5中,与图3、图4不同,校准装置20的校准基板被分割为多个分别安装有内部接线L1~L6、测量部22、24以及控制部25的校准基板,在这个例子中被分割为两个校准基板20A2、20A3。各个校准基板20A2、20A3分别具备与图1的连接器21相同的连接器21d1、21d2。这些连接器21d1、21d2能够与充放电试验装置1A的连接器5连接、脱离。各校准基板20A2、20A3具备有能够与充放电试验装置1A进行通信的通信线路CL13、CL14。对于充放电试验装置1A的通信线路CL2,其详细的接线虽未图示,但是与校准基板20A2、20A3的通信线路CL13、CL14相对应。充放电试验装置1A侧的连接器5的连接器端子的数量与校准基板20A2、20A3的连接器21d1、21d2各自的连接器端子的合计数量相对应。此外,充放电试验装置1A具备有与上述相对应的充放电电源(省略图示)。
此外,校准装置20也可以不设为校准基板的结构,而是仅仅设为能够连接于充放电试验装置1A的结构。
·在实施方式中,多个通道的充放电电源是逐个通道被校准,但是也可以使多个通道的充放电电源能够同时被校准。
例如,两个通道的第一充放电电源、第二充放电电源将各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接。在该两个第一充放电电源、第二充放电电源之间,一方作为校准对象的充放电电源,另一方作为所述校准对象的充放电电源的电阻负载或直流电源,来进行校准。在进行该校准的同时,另外两个通道的第三充放电电源、第四充放电电源将各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接。在该两个第三充放电电源、第四充放电电源之间,也可以使一方作为校准对象的充放电电源,另一方作为所述校准对象的充放电电源的电阻负载或直流电源,来进行校准。
·在实施方式中,对于多个通道的充放电电源,充电模式下的校准和放电模式下的校准并不同时进行,但多个通道的充放电电源中,例如两个通道的第一充放电电源、第二充放电电源将各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第一充放电电源、第二充放电电源之间,进行所述第一充放电电源的充电模式的校准。而且,也可以在进行该校准的同时,使例如另外两个通道的第三充放电电源、第四充放电电源将各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第三充放电电源、第四充放电电源之间,进行所述第三充放电电源的放电模式的校准。
Claims (17)
1.一种校准装置,在分别具有至少一对输入输出端子的多个通道的充放电电源之中,在校准对象的充放电电源所具备的一对输入输出端子之间连接电阻负载,以进行该校准对象的充放电电源的充电模式时的校准,其特征在于,
所述校准装置具备将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接的内部接线,在所述校准时,通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,从而使校准对象之外的充放电电源能够作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述电阻负载来利用。
2.一种校准装置,在分别具有至少一对输入输出端子的多个通道的充放电电源之中,在校准对象的充放电电源所具备的一对输入输出端子之间连接直流电源,以进行放电模式时的校准,其特征在于,
所述校准装置具备将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接的内部接线,在所述校准时,通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,从而使校准对象之外的充放电电源能够作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述直流电源来利用。
3.一种校准装置,在分别具有至少一对输入输出端子的多个通道的充放电电源之中,在校准对象的充放电电源所具备的一对输入输出端子之间连接电阻负载以进行充电模式时的校准,而且,在所述校准对象的充放电电源所具备的一对输入输出端子之间连接直流电源以进行放电模式时的校准,其特征在于,
所述校准装置具备将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接的内部接线,通过所述内部接线,将所述各通道的充放电电源的所述一对输入输出端子共同连接,从而使校准对象之外的充放电电源能够在所述校准对象的充放电电源的充电模式时的校准中作为所述电阻负载,在所述校准对象的充放电电源的放电模式时的校准中作为所述直流电源来利用。
4.根据权利要求1所述的校准装置,
将所述多个通道的充放电电源各自所具备的所述至少一对输入输出端子中的一方分别作为第一输入输出端子,将另一方分别作为第二输入输出端子,
所述校准装置具备:
多个第一连接器端子,单个连接于各所述第一输入输出端子;
多个第二连接器端子,单个连接于各所述第二输入输出端子;
第一内部接线,将所述多个第一连接器端子共同连接;以及
第二内部接线,将所述多个第二连接器端子共同连接,
在所述校准时,
所述多个通道的充放电电源各自的所述第一输入输出端子被单个连接于所述多个第一连接器端子,并且通过所述第一内部接线被共同连接,
所述多个通道的充放电电源各自的所述第二输入输出端子被单个连接于所述多个第二连接器端子,并且通过所述第二内部接线被共同连接,
由此使得校准对象之外的充放电电源能够作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述电阻负载来利用。
5.根据权利要求2所述的校准装置,
将所述多个通道的充放电电源各自所具备的所述至少一对输入输出端子中的一方分别作为第一输入输出端子,将另一方分别作为第二输入输出端子,
所述校准装置具备:
多个第一连接器端子,单个连接于各所述第一输入输出端子;
多个第二连接器端子,单个连接于各所述第二输入输出端子;
第一内部接线,将所述多个第一连接器端子共同连接;以及
第二内部接线,将所述多个第二连接器端子共同连接,
在所述校准时,
所述多个通道的充放电电源各自的所述第一输入输出端子被单个连接于所述多个第一连接器端子,并且通过所述第一内部接线被共同连接,
所述多个通道的充放电电源各自的所述第二输入输出端子被单个连接于所述多个第二连接器端子,并且通过所述第二内部接线被共同连接,
由此使得校准对象之外的充放电电源能够作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述直流电源来利用。
6.根据权利要求3所述的校准装置,
将所述多个通道的充放电电源各自所具备的所述至少一对输入输出端子中的一方分别作为第一输入输出端子,将另一方分别作为第二输入输出端子,
所述校准装置具备:
多个第一连接器端子,单个连接于各所述第一输入输出端子;
多个第二连接器端子,单个连接于各所述第二输入输出端子;
第一内部接线,将所述多个第一连接器端子共同连接;以及
第二内部接线,将所述多个第二连接器端子共同连接,
在所述校准时,
所述多个通道的充放电电源各自的所述第一输入输出端子被单个连接于所述多个第一连接器端子,并且通过所述第一内部接线被共同连接,
所述多个通道的充放电电源各自的所述第二输入输出端子被单个连接于所述多个第二连接器端子,并且通过所述第二内部接线被共同连接,
由此使得校准对象之外的充放电电源能够在所述校准对象的充放电电源的充电模式时的校准中作为所述电阻负载,在所述校准对象的充放电电源的放电模式时的校准中作为所述直流电源来利用。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置,具备:
测量部,对所述内部接线间的电压和/或流过所述内部接线的电流进行测量;以及
控制部,将所述测量部的测量数据向充放电试验装置进行通信。
8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置,
该校准装置是具备第二连接器的单一的校准基板结构或由多个基板部分构成的校准基板结构,所述第二连接器能够连接于与所述多个通道的充放电电源的各输入输出端子相对应的第一连接器,
所述校准基板与电池托盘之间,相对于所述第一连接器,能够通过彼此的所述第二连接器、第三连接器来替换连接,其中,该电池托盘是能够搭载充放电试验对象的二次电池、且具备与这些二次电池的充放电输入输出端子相对应的第三连接器、并且该第三连接器与所述第二连接器的连接器配置相同的电池托盘。
9.根据权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置,
对于所述多个通道的充放电电源,能够
将至少两个通道的第一充放电电源、第二充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第一充放电电源、第二充放电电源之间,将一方作为校准对象的充放电电源,将另一方作为所述校准对象的充放电电源的电阻负载或直流电源,来进行校准,并且在进行该校准的同时,
将至少其他的两个通道的第三充放电电源、第四充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第三充放电电源、第四充放电电源之间,将一方作为校准对象的充放电电源,将另一方作为所述校准对象的充放电电源的电阻负载或直流电源,来进行校准。
10.根据权利要求1至6中的任意一项所述的校准装置,
对于所述多个通道的充放电电源,能够
将至少两个通道的第一充放电电源、第二充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第一充放电电源、第二充放电电源之间,在所述第一充放电电源的充电模式下的校准时,将所述第二充放电电源作为电阻负载以放电模式进行动作,来进行校准,在该校准的同时,
将至少其他的两个通道的第三充放电电源、第四充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,在该两个第三充放电电源、第四充放电电源之间,在所述第三充放电电源的放电模式下的校准时,将所述第四充放电电源作为直流电源以充电模式进行动作,来进行校准。
11.一种充放电试验装置,具备:
多个通道的充放电电源;以及
控制器,
所述控制器以规定的设定值对所述各通道的充放电电源进行运转控制,以使充放电试验对象的二次电池充放电,另一方面根据相对于所述设定值的来自于所述二次电池的电压和/或电流信息,对该二次电池进行充放电试验,
所述控制器通过与权利要求7所述的校准装置的所述控制部的通信,接收所述校准对象的充放电电源的校准信息,通过该接收到的校准信息,对所述校准对象的充放电电源进行校准。
12.根据权利要求11所述的充放电试验装置,所述控制器
在所述各通道的充放电电源之中,在所述校准对象的充放电电源的充电模式下的校准中,对所述校准对象之外的充放电电源以放电模式进行动作控制以作为所述电阻负载的替代,而且,在所述校准对象的充放电电源的放电模式下的校准中,对所述校准对象之外的充放电电源以充电模式进行动作控制以作为所述直流电源的替代。
13.一种充放电试验系统,具备:
权利要求7所述的校准装置;以及
权利要求11所述的充放电试验装置,
所述校准装置通过所述测量部对所述内部接线间的电压和/或流过所述内部接线的电流进行测量,通过所述控制部将所述测量部的测量数据向充放电试验装置进行通信,
所述充放电试验装置通过所述控制器从所述控制部接收所述校准对象的充放电电源的校准信息,通过该接收到的校准信息,对所述校准对象的充放电电源进行校准。
14.一种校准方法,在多个通道的充放电电源之中,对于校准对象的充放电电源,在其至少一对输入输出端子之间连接电阻负载,以进行充电模式时的校准,其特征在于,
在所述校准时,将所述各通道的充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,使校准对象之外的充放电电源能够经由所述内部接线作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述电阻负载来利用。
15.一种校准方法,在多个通道的充放电电源之中,对于校准对象的充放电电源,在其至少一对输入输出端子之间连接直流电源,以进行放电模式时的校准,其特征在于,
在所述校准时,将所述各通道的充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,使校准对象之外的充放电电源能够经由所述内部接线作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述直流电源来利用。
16.一种校准方法,在多个通道的充放电电源之中,对于校准对象的充放电电源,在其至少一对输入输出端子之间连接电阻负载以进行充电模式时的校准,而且,在所述一对输入输出端子之间连接直流电源以进行放电模式时的校准,其特征在于,
在所述校准时,将所述各通道的充放电电源各自的一对输入输出端子以内部接线共同连接,使校准对象之外的充放电电源能够经由所述内部接线作为所述校准对象的充放电电源的校准用的所述电阻负载或所述直流电源来利用。
17.根据权利要求16所述的校准方法,
对于所述多个通道的充放电电源,依次选择成为校准对象的充放电电源作为第一充放电电源,
在所述第一充放电电源的充电模式的校准时,将所述未选择的其他的充放电电源中的任意一个作为所述电阻负载以放电模式进行动作,
在所述第一充放电电源的放电模式的校准时,将所述未选择的其他的充放电电源中的任意一个作为所述直流电源以充电模式进行动作。
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