JP2010286388A

JP2010286388A - Battery characteristics simulator

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Publication number: JP2010286388A
Application number: JP2009141153A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Tanaka; 竜太田中; Satoru Yoshitake; 哲吉武
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery characteristics simulator for accurately simulating output impedance. <P>SOLUTION: The battery characteristics simulator 1 includes: a DAC 11 outputting a target voltage, representing a voltage to be simulated; a power amplifier 32 amplifying the voltage from the DAC 11; a variable resistor 33 provided on a supply route of electric power on the output side of the power amplifier 32; a current detection resistance 34 detecting the electric current flowing through the supply route; and a variable gain amplifier 36 for feeding back a voltage to the power amplifier 32, based on the electric current detected by the detection resistance 34, the voltage capable of making the residual resistance of the remaining variable resistor 33 apparently zero, when at least the resistance of the variable resistor 33 is set to zero and the resistance of the detection resistance 34. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電池の電池特性を模擬した電力を供給する電池特性模擬装置に関する。 The present invention relates to a battery characteristic simulator for supplying electric power that simulates battery characteristics of a battery.

近年、ノート型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯オーディオプレーヤー等の携帯性を有する様々な電子機器が普及している。これらの電子機器は、再充電が可能なリチウムイオン二次電池等の二次電池によって駆動されることが多い。また、排出ガス削減のために開発された電気自動車用やハイブリッド自動車等においても二次電池が用いられている。 In recent years, various electronic devices having portability such as notebook personal computers, mobile phones, and portable audio players have become widespread. These electronic devices are often driven by a secondary battery such as a rechargeable lithium ion secondary battery. Secondary batteries are also used in electric vehicles, hybrid vehicles, and the like that have been developed to reduce exhaust emissions.

二次電池は、充電を行う毎に電池特性（電池が負荷に出力する電圧電流特性）が異なるため、二次電池の電池特性と電子機器等の特性（負荷特性）との組み合わせによっては電子機器等が異常動作することも考えられる。電池特性模擬装置は、所望の条件下における二次電池の電池特性を測定し、測定した電池特性を再現性良く模擬した電力を電子機器等に供給するものであり、例えば二次電池の電池特性を加味した電子機器等の試験を行う場合に用いられる。 Since secondary batteries have different battery characteristics (voltage-current characteristics that the battery outputs to the load) each time they are charged, depending on the combination of the battery characteristics of the secondary battery and the characteristics (load characteristics) of the electronic equipment, etc. Or the like may be abnormally operated. The battery characteristics simulator measures the battery characteristics of the secondary battery under desired conditions, and supplies electric power that simulates the measured battery characteristics with good reproducibility, such as the battery characteristics of the secondary battery. It is used when testing electronic equipment and the like that take into account.

以下の特許文献１には、所望の出力インピーダンス及び所望の出力電圧又は出力電流を得ることが可能な電池特性模擬装置が開示されている。この電池特性模擬装置は、出力電圧が可変である電圧源と、電圧源の出力電圧を増幅する差動増幅器と、差動増幅器から被試験対象（以下、ＤＵＴ（Device Under Test）という）に流れる電流を検出する電流検出抵抗と、電流検出抵抗で検出された電流に応じた電圧を差動増幅器にフィードバックする第１アンプと、ＤＵＴに現れる電圧を差動増幅器にフィードバックする第２アンプとを備えている。そして、電圧源の出力電圧及び第１アンプのゲインを調整して電流検出抵抗の見かけ上の抵抗値を変えることで、所望の出力インピーダンス及び所望の出力電圧又は出力電流を得ている。 Patent Document 1 below discloses a battery characteristic simulator that can obtain a desired output impedance and a desired output voltage or output current. This battery characteristic simulator flows from a voltage source having a variable output voltage, a differential amplifier that amplifies the output voltage of the voltage source, and a device under test (hereinafter referred to as a DUT (Device Under Test)) from the differential amplifier. A current detection resistor for detecting a current; a first amplifier that feeds back a voltage corresponding to the current detected by the current detection resistor to the differential amplifier; and a second amplifier that feeds back a voltage appearing in the DUT to the differential amplifier. ing. Then, the desired output impedance and the desired output voltage or output current are obtained by adjusting the output voltage of the voltage source and the gain of the first amplifier to change the apparent resistance value of the current detection resistor.

以下の特許文献２には、携帯電話機等の電子機器で用いられる二次電池の電池特性を模擬する電池特性模擬装置が開示されている。具体的には、電子機器で用いられる二次電池に対して電流源を接続したときの電圧電流特性を予め測定して電池特性テーブルに格納しておき、二次電池が用いられる電子機器に電圧源を接続したときに流れる電流と電池特性テーブルに格納された電圧電流特性とに応じて電圧源を制御することにより、電子機器で用いられる二次電池の電池特性を模擬している。 Patent Document 2 below discloses a battery characteristic simulator that simulates the battery characteristics of a secondary battery used in an electronic device such as a mobile phone. Specifically, voltage-current characteristics when a current source is connected to a secondary battery used in an electronic device are measured in advance and stored in a battery characteristics table, and voltage is applied to the electronic device in which the secondary battery is used. By controlling the voltage source according to the current flowing when the source is connected and the voltage-current characteristic stored in the battery characteristic table, the battery characteristic of the secondary battery used in the electronic device is simulated.

以下の特許文献３には、電源回路ユニットから出力される電力をＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）素子を介して負荷抵抗に供給する電源装置において、負荷装置の負荷の大きさに応じてＦＥＴの電気抵抗値を変化させることで、出力電圧変動を小さくする技術が開示されている。更に、以下の非特許文献１，２には、ＤＵＴに供給すべき電圧・電流を発生するとともに、ＤＵＴから得られる信号を測定することができる装置（ソースメジャーユニット）が開示されている。 In Patent Document 3 below, in a power supply device that supplies power output from a power supply circuit unit to a load resistor via an FET (Field Effect Transistor) element, the power supply device unit responds to the load of the load device. A technique for reducing fluctuations in output voltage by changing the electric resistance value of an FET is disclosed. Further, Non-Patent Documents 1 and 2 below disclose devices (source measure units) that can generate a voltage / current to be supplied to a DUT and measure a signal obtained from the DUT.

米国特許第６２０４６４７号明細書US Pat. No. 6,204,647 特開２００８−７６２０４号公報JP 2008-76204 A 特開平８−１２３５６０号公報JP-A-8-123560

坂巻康雄，他１名，「ソースメジャーユニットＧＳ６１０」，横河技報，Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．２，２００６Yasuo Sakamaki, 1 other, "Source Major Unit GS610", Yokogawa Technical Report, Vol. 50, no. 2,2006 桑原孝，他３名，「マルチチャネルソースメジャーユニットＧＳ８２０」，横河技報，Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．４，２００７Takashi Kuwahara, 3 others, “Multi-channel source major unit GS820”, Yokogawa Technical Report, Vol. 51, no. 4,2007

ところで、上述した特許文献１に開示された技術を用いれば、確かに二次電池等の出力インピーダンスを模擬することができると考えられる。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、所望の出力インピーダンス等を得るには大元の電圧源を制御する必要があり、電圧源の制御に時間を要するために電池特性及び出力インピーダンスを精度良く模擬することができないという問題があった。 By the way, if the technique disclosed in Patent Document 1 described above is used, it is considered that the output impedance of a secondary battery or the like can surely be simulated. However, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to control the original voltage source in order to obtain a desired output impedance and the like, and since it takes time to control the voltage source, the battery characteristics and the output impedance are accurate. There was a problem that could not be simulated well.

また、上述した特許文献２及び非特許文献１，２に開示された技術では、測定される電流値等をディジタル信号に変換し、このディジタル信号を用いてディジタル制御によって電池特性を模擬しているため、ある制御値が得られてから次の制御値が得られるまでに所定の処理時間（例えば、数ｍｓｅｃ程度）が必要になる。従って、これの文献に開示された電池特性模擬装置において出力インピーダンスを模擬しようとした場合に、以上の処理時間が原因で出力インピーダンスを精度良く模擬できないと考えられる。 In the techniques disclosed in Patent Document 2 and Non-Patent Documents 1 and 2 described above, a measured current value or the like is converted into a digital signal, and battery characteristics are simulated by digital control using the digital signal. For this reason, a predetermined processing time (for example, about several msec) is required after a certain control value is obtained until the next control value is obtained. Therefore, when trying to simulate the output impedance in the battery characteristic simulator disclosed in these documents, it is considered that the output impedance cannot be accurately simulated due to the above processing time.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、出力インピーダンスを精度良く模擬することができる電池特性模擬装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a battery characteristic simulator capable of accurately simulating output impedance.

上記課題を解決するために、本発明の電池特性模擬装置は、電池の電池特性を模擬した電力を供給する電池特性模擬装置（１〜３）において、模擬すべき電圧を示す目標電圧を出力する目標電圧出力部（１１）と、前記目標電圧出力部から出力される前記目標電圧を増幅する増幅部（３２）と、前記増幅部の出力側における前記電力の供給経路に設けられてインピーダンスが可変である可変素子（３３）と、前記電力の供給経路に流れる電流を検出する電流検出素子（３４、６０）と、前記電流検出素子で検出される電流に基づいて、少なくとも前記可変素子のインピーダンスを零に設定した場合に前記可変素子に残留する残留インピーダンスと前記電流検出素子のインピーダンスとを見かけ上零にし得る電圧を前記増幅部に帰還させる帰還部（３１、３５〜３７）とを備えることを特徴としている。
この発明によると、電流検出素子で検出される電流に基づいて、少なくとも可変素子のインピーダンスを零に設定した場合に可変素子に残留する残留インピーダンスと電流検出素子のインピーダンスとを見かけ上零にし得る電圧が帰還部によって増幅部に帰還される。
また、本発明の電池特性模擬装置は、前記帰還部が、前記可変素子の残留インピーダンス及び前記電流検出素子のインピーダンスに加えて、前記増幅部の出力インピーダンス及び前記電力の供給経路のインピーダンスを見かけ上零にし得る電圧を前記増幅部に帰還させることを特徴としている。
また、本発明の電池特性模擬装置は、前記帰還部が、前記電流検出素子で検出された電流に応じた電圧を増幅して前記増幅部に帰還させるべき電圧を生成する可変ゲイン増幅器（３６）を備えており、前記増幅部の増幅率と見かけ上零にすべきインピーダンスの大きさとに基づいて、前記帰還部に設けられた前記可変ゲイン増幅器のゲインを制御する制御部（２１）を備えることを特徴としている。
また、本発明の電池特性模擬装置は、前記制御部が、前記目標電圧出力部から出力される前記目標電圧、前記増幅部の増幅率、及び前記電力の供給経路が短絡されている状態で流れる電流に基づいて、前記見かけ上零にすべきインピーダンスを求めることを特徴としている。
また、本発明の電池特性模擬装置は、前記制御部が、前記可変素子のインピーダンスを、模擬すべき出力インピーダンスに設定する制御を行うことを特徴としている。
また、本発明の電池特性模擬装置において、前記可変素子は、抵抗値が可変である半導体素子（７８、７９）を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a battery characteristic simulator of the present invention outputs a target voltage indicating a voltage to be simulated in battery characteristic simulators (1 to 3) for supplying electric power simulating the battery characteristics of the battery. A target voltage output unit (11), an amplification unit (32) for amplifying the target voltage output from the target voltage output unit, and an impedance variable by being provided in the power supply path on the output side of the amplification unit A variable element (33), a current detection element (34, 60) for detecting a current flowing through the power supply path, and at least an impedance of the variable element based on the current detected by the current detection element. Feedback that feeds back to the amplifying unit a voltage that can be made to appear to be zero when the residual impedance remaining in the variable element and the impedance of the current detection element are set to zero. It is characterized in that it comprises a (31,35～37) and.
According to this invention, based on the current detected by the current detection element, at least when the impedance of the variable element is set to zero, the residual impedance remaining in the variable element and the voltage that can make the impedance of the current detection element apparently zero Is fed back to the amplifying unit by the feedback unit.
In the battery characteristic simulator of the present invention, the feedback unit apparently includes the output impedance of the amplification unit and the impedance of the power supply path in addition to the residual impedance of the variable element and the impedance of the current detection element. A voltage that can be made zero is fed back to the amplifying unit.
In the battery characteristic simulator of the present invention, the feedback unit amplifies a voltage corresponding to the current detected by the current detection element and generates a voltage to be fed back to the amplification unit (36). And a control unit (21) for controlling the gain of the variable gain amplifier provided in the feedback unit based on the amplification factor of the amplification unit and the magnitude of the impedance that should appear to be zero. It is characterized by.
In the battery characteristic simulation device of the present invention, the control unit flows in a state where the target voltage output from the target voltage output unit, the amplification factor of the amplification unit, and the power supply path are short-circuited. Based on the current, the impedance that is supposed to be zero is obtained.
In the battery characteristic simulation device of the present invention, the control unit performs control to set the impedance of the variable element to an output impedance to be simulated.
In the battery characteristic simulation device of the present invention, the variable element includes a semiconductor element (78, 79) having a variable resistance value.

本発明によれば、帰還部が、電流検出素子で検出される電流に基づいて、少なくとも可変素子のインピーダンスを零に設定した場合に可変素子に残留する残留インピーダンスと電流検出素子のインピーダンスとを見かけ上零にし得る電圧を増幅部に帰還している。これにより、電池特性模擬装置の内部インピーダンスを、可変素子のインピーダンス（残留インピーダンスを除く）のみにすることができるため、可変素子のインピーダンスを模擬すべきインピーダンスに設定すれば、急激な電流の変動が生じる場合であっても、二次電池等の出力インピーダンスを精度良く模擬することができるという効果がある。 According to the present invention, when the feedback unit sets at least the impedance of the variable element to zero based on the current detected by the current detection element, the residual impedance remaining in the variable element and the impedance of the current detection element are apparent. The voltage that can be made zero is fed back to the amplifier. As a result, the internal impedance of the battery characteristic simulator can be set to only the impedance of the variable element (excluding the residual impedance). Therefore, if the impedance of the variable element is set to the impedance to be simulated, a sudden current fluctuation occurs. Even if it occurs, there is an effect that the output impedance of the secondary battery or the like can be simulated with high accuracy.

本発明の一実施形態による電池特性模擬装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the battery characteristic simulation apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電池特性模擬装置で行われる測定動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement operation | movement performed with the battery characteristic simulation apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による電池特性模擬装置で行われる模擬動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the simulation operation | movement performed with the battery characteristic simulation apparatus by one Embodiment of this invention. 模擬回路１５の等価回路の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit of a simulation circuit 15. FIG. 一般的な二次電池及び本発明の一実施形態による電池特性模擬装置１の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the general secondary battery and the battery characteristic simulation apparatus 1 by one Embodiment of this invention. 電池特性模擬装置の第１変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st modification of a battery characteristic simulation apparatus. 電池特性模擬装置の第２変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd modification of a battery characteristic simulation apparatus. 可変抵抗器３３の内部構成例を示す回路図である。3 is a circuit diagram illustrating an example of an internal configuration of a variable resistor 33. FIG. 可変ゲイン増幅器３６の内部構成例を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of a variable gain amplifier 36. FIG.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による電池特性模擬装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による電池特性模擬装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の電池特性模擬装置１は、ＤＡＣ（ディジタル／アナログ変換器）１１（目標電圧出力部）、演算器１２，１３、誤差増幅器１４、模擬部１５、差動増幅器１６、スイッチ１７，１８、電流制限器１９、電圧制限器２０、及び制御部２１を備えており、二次電池等の電池の電池特性を模擬した電力をＤＵＴ４０に供給する。尚、図１においては、理解を容易にするために、ＤＵＴ４０に対する電力の供給経路（ＤＵＴ４０に流れる電流Ｉ０の経路）を太線で図示している。 Hereinafter, a battery characteristic simulator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a battery characteristic simulator according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the battery characteristic simulator 1 of this embodiment includes a DAC (digital / analog converter) 11 (target voltage output unit), arithmetic units 12 and 13, an error amplifier 14, a simulation unit 15, and a differential amplifier. 16, switches 17 and 18, current limiter 19, voltage limiter 20, and control unit 21, and supplies electric power simulating battery characteristics of a battery such as a secondary battery to the DUT 40. In FIG. 1, for easy understanding, a power supply path to the DUT 40 (path of the current I0 flowing through the DUT 40) is indicated by a bold line.

また、電池特性模擬装置１は、外部の接続端子として、ＤＵＴ４０に対して電力を供給するための一対の電源端子Ｔ１１，Ｔ１２と、ＤＵＴ４０に現れる電圧を検出するために用いられる一対の電圧検出端子Ｔ２１，Ｔ２２とを備える。電源端子Ｔ１１，Ｔ１２は、接続線Ｌ１１，Ｌ１２によってＤＵＴ４０の電源端子が接続される端子Ｔ３１，Ｔ３２（例えば、ＤＵＴ４０を試験するために用いられる治具に設けられる端子）にそれぞれ接続される。 The battery characteristic simulator 1 also includes a pair of power supply terminals T11 and T12 for supplying power to the DUT 40 as external connection terminals, and a pair of voltage detection terminals used for detecting a voltage appearing in the DUT 40. T21, T22. The power terminals T11 and T12 are respectively connected to terminals T31 and T32 (for example, terminals provided on a jig used for testing the DUT 40) to which the power terminals of the DUT 40 are connected by connection lines L11 and L12.

また、電圧検出端子Ｔ２１，Ｔ２２は接続線Ｌ２１，Ｌ２２によって端子Ｔ３１，Ｔ３２にそれぞれ接続される。尚、図１に示す通り、接続線Ｌ１１，Ｌ１２の抵抗値をＲ０１，Ｒ０２とする。また、上記のＤＵＴ４０は、例えばリチウムイオン二次電池等の二次電池によって駆動されるノート型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯オーディオプレーヤー等の携帯性を有する様々な電子機器であるとする。 The voltage detection terminals T21 and T22 are connected to the terminals T31 and T32 by connection lines L21 and L22, respectively. As shown in FIG. 1, the resistance values of the connection lines L11 and L12 are R01 and R02. The DUT 40 is assumed to be various electronic devices having portability such as a notebook personal computer, a cellular phone, and a portable audio player driven by a secondary battery such as a lithium ion secondary battery.

ＤＡＣ１１は、制御部２１から出力される制御信号Ｃ１に基づいて、模擬すべき電圧を示す目標電圧を出力する。具体的に、上記の制御信号Ｃ１は上記の目標電圧を指示するディジタル信号であり、ＤＡＣ１１はこのディジタル信号である制御信号Ｃ１をアナログ信号の目標電圧に変換して出力する。演算器１２は、ＤＡＣ１１から出力される目標電圧と電流制限器１９から出力される信号との誤差を示す誤差信号を出力する。演算器１３は、演算器１２から出力される誤差信号と電圧制限器２０から出力される信号との誤差を示す誤差信号を出力する。誤差増幅器１４は、演算器１３から出力される誤差信号を、予め設定された所定の増幅率で増幅する。尚、図１に示す通り、誤差増幅器１４の電圧増幅率を「Ｅ」とする。 The DAC 11 outputs a target voltage indicating a voltage to be simulated based on the control signal C1 output from the control unit 21. Specifically, the control signal C1 is a digital signal indicating the target voltage, and the DAC 11 converts the digital control signal C1 into a target voltage of an analog signal and outputs it. The arithmetic unit 12 outputs an error signal indicating an error between the target voltage output from the DAC 11 and the signal output from the current limiter 19. The calculator 13 outputs an error signal indicating an error between the error signal output from the calculator 12 and the signal output from the voltage limiter 20. The error amplifier 14 amplifies the error signal output from the computing unit 13 with a predetermined amplification factor set in advance. As shown in FIG. 1, the voltage amplification factor of the error amplifier 14 is “E”.

模擬部１５は、演算器３１（帰還部）、電力増幅器３２（増幅部）、可変抵抗器３３（可変素子）、電流検出抵抗３４（電流検出素子）、差動増幅器３５（帰還部）、可変ゲイン増幅器３６（帰還部）、及びスイッチ３７（帰還部）を備えており、ＤＵＴ４０に供給すべき電力を生成するとともに、二次電池等の電池の出力インピーダンスを模擬する。演算器３１は、誤差増幅器１４から出力される信号に対し、スイッチ３７を介して入力される可変ゲイン増幅器３６の出力信号を加算した信号を出力する。尚、スイッチ３７が開状態（オフ状態）である場合には、誤差増幅器１４からの信号をそのまま出力する。 The simulation unit 15 includes an arithmetic unit 31 (feedback unit), a power amplifier 32 (amplification unit), a variable resistor 33 (variable element), a current detection resistor 34 (current detection element), a differential amplifier 35 (feedback unit), and a variable. A gain amplifier 36 (feedback unit) and a switch 37 (feedback unit) are provided to generate power to be supplied to the DUT 40 and to simulate the output impedance of a battery such as a secondary battery. The arithmetic unit 31 outputs a signal obtained by adding the output signal of the variable gain amplifier 36 input via the switch 37 to the signal output from the error amplifier 14. When the switch 37 is in the open state (off state), the signal from the error amplifier 14 is output as it is.

電力増幅器３２は、演算器３２から出力される信号を所定の増幅率で増幅して、ＤＵＴ４０に供給すべき電力を生成する。ここで、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂによる電圧降下を考慮するために、図１においては、出力インピーダンス３２ｂを除いた理想的な電力増幅器３２ａと出力インピーダンス３２ｂとに分けて電力増幅器３２を表している。尚、図１に示す通り、電力増幅器３２の電圧増幅率を「Ａ」とし、出力インピーダンス３２ｂの値をＲ１とする。 The power amplifier 32 amplifies the signal output from the computing unit 32 with a predetermined amplification factor, and generates power to be supplied to the DUT 40. Here, in order to consider the voltage drop due to the output impedance 32b of the power amplifier 32, in FIG. 1, the power amplifier 32 is represented by dividing it into an ideal power amplifier 32a and an output impedance 32b excluding the output impedance 32b. Yes. As shown in FIG. 1, the voltage amplification factor of the power amplifier 32 is “A”, and the value of the output impedance 32b is R1.

可変抵抗器３３は、二次電池等の電池の出力インピーダンスを模擬するために設けられ、一端が電力増幅器３２の出力端に接続されて制御部２１からの制御信号Ｃ２によって抵抗値が設定される。ここで、可変抵抗器３３は、制御部２１の制御によって抵抗値が零に設定されたとしても抵抗値が完全に零になることはなく、ある程度の残留抵抗を有する。このため、図１においては、残留抵抗３３ａと、残留抵抗３３ａを除いた理想的な可変抵抗器３３ｂとに分けて可変抵抗器３３を表している。尚、図１に示す通り、残留抵抗３３ａの抵抗値をＲ２１とし、可変抵抗器３３ｂの抵抗値をＲ２２とする。 The variable resistor 33 is provided to simulate the output impedance of a battery such as a secondary battery. One end of the variable resistor 33 is connected to the output terminal of the power amplifier 32 and the resistance value is set by the control signal C2 from the control unit 21. . Here, even if the resistance value is set to zero by the control of the control unit 21, the variable resistor 33 does not completely become zero, and has a certain residual resistance. For this reason, in FIG. 1, the variable resistor 33 is represented by dividing it into a residual resistor 33a and an ideal variable resistor 33b excluding the residual resistor 33a. As shown in FIG. 1, the resistance value of the residual resistor 33a is R21, and the resistance value of the variable resistor 33b is R22.

電流検出抵抗３４は、一端が可変抵抗器３３の他端に接続されるとともに他端が電源端子Ｔ１１に接続され、電力増幅器３２からＤＵＴ４０に流れる電流Ｉ０を検出するために設けられる抵抗である。尚、図１に示す通り、電流検出抵抗３４の抵抗値をＲ３とする。差動増幅器３５は、非反転入力端及び反転入両端が電流検出抵抗３４の一端及び他端にそれぞれ接続されており、電流検出抵抗３４に電流Ｉ０が流れることによって生ずる電圧降下（電流Ｉ０の大きさ応じた電圧降下）を所定の増幅率で増幅する。差動増幅器３５で増幅された信号は、可変ゲイン増幅器３６、電流制限器１９、及び制御部２１に出力される。尚、図１に示す通り、差動増幅器３５の電圧増幅率を「Ｂ」とする。この電圧増幅率は可変であり、制御部２１から出力される制御信号Ｃ１１によって制御される。 The current detection resistor 34 has one end connected to the other end of the variable resistor 33 and the other end connected to the power supply terminal T11, and is a resistor provided for detecting the current I0 flowing from the power amplifier 32 to the DUT 40. As shown in FIG. 1, the resistance value of the current detection resistor 34 is R3. The differential amplifier 35 has a non-inverting input terminal and an inverting input terminal connected to one end and the other end of the current detection resistor 34, respectively, and a voltage drop (the magnitude of the current I0) caused by the current I0 flowing through the current detection resistor 34. (A corresponding voltage drop) is amplified at a predetermined amplification factor. The signal amplified by the differential amplifier 35 is output to the variable gain amplifier 36, the current limiter 19, and the control unit 21. As shown in FIG. 1, the voltage amplification factor of the differential amplifier 35 is “B”. This voltage amplification factor is variable and is controlled by a control signal C11 output from the control unit 21.

可変ゲイン増幅器３６は、増幅率（ゲイン）が可変な増幅器であって、差動増幅器３５から出力される信号を増幅して電力増幅器３２に帰還（フィードバック）させるべき電圧を生成する。具体的に、可変ゲイン増幅器３６は、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ、電流検出抵抗３４、及び接続線Ｌ１１の見かけ上の抵抗値を零にし得る電圧を生成する。図１に示す通り、可変ゲイン増幅器３６の電圧増幅率を「Ｃ」とする。この電圧増幅率は、制御部２１から出力される制御信号Ｃ３によって制御される。尚、電圧増幅率「Ｃ」の設定方法の詳細については後述する。スイッチ３７は、制御部２１からの制御信号Ｃ４によって開閉状態が制御されるスイッチであって、可変ゲイン増幅器３６の出力端と演算器３１との間を短絡又は開放する。 The variable gain amplifier 36 is an amplifier having a variable amplification factor (gain), and generates a voltage to be fed back to the power amplifier 32 by amplifying a signal output from the differential amplifier 35. Specifically, the variable gain amplifier 36 generates a voltage that can make the apparent resistance values of the output impedance 32b of the power amplifier 32, the residual resistor 33a of the variable resistor 33, the current detection resistor 34, and the connection line L11 zero. . As shown in FIG. 1, the voltage gain of the variable gain amplifier 36 is “C”. The voltage amplification factor is controlled by a control signal C3 output from the control unit 21. The details of the method for setting the voltage gain “C” will be described later. The switch 37 is a switch whose open / close state is controlled by a control signal C 4 from the control unit 21, and shorts or opens the output terminal of the variable gain amplifier 36 and the computing unit 31.

差動増幅器１６は、非反転入力端がスイッチ１７，１８に接続されるとともに、反転入力端が電圧検出端子Ｔ２２に接続されており、スイッチ１７，１８の開閉状態に応じて、電圧検出端子Ｔ２１，Ｔ２２間の電圧（端子Ｔ３１，Ｔ３２間の電圧）、又は電圧検出端子Ｔ２２（端子Ｔ３２）と誤差増幅器１４の出力端との間の電圧を所定の増幅率で増幅する。差動増幅器１６で増幅された信号は、電圧制限器２０及び制御部２１に出力される。尚、図１に示す通り、差動増幅器１６の電圧増幅率を「Ｄ」とする。この電圧増幅率は可変であり、制御部２１から出力される制御信号Ｃ１２によって制御される。 The differential amplifier 16 has a non-inverting input terminal connected to the switches 17 and 18 and an inverting input terminal connected to the voltage detection terminal T22. According to the open / close state of the switches 17 and 18, the voltage detection terminal T21. , T22 (voltage between terminals T31 and T32) or a voltage between voltage detection terminal T22 (terminal T32) and the output terminal of error amplifier 14 is amplified at a predetermined amplification factor. The signal amplified by the differential amplifier 16 is output to the voltage limiter 20 and the control unit 21. As shown in FIG. 1, the voltage amplification factor of the differential amplifier 16 is assumed to be “D”. This voltage amplification factor is variable and is controlled by a control signal C12 output from the control unit 21.

スイッチ１７は、制御部２１からの制御信号Ｃ５によって開閉状態が制御されるスイッチであって、差動増幅器１６の非反転入力端と電圧検出端子Ｔ２１との間を短絡又は開放する。スイッチ１８は、制御部２１からの制御信号Ｃ６によって開閉状態が制御されるスイッチであって、差動増幅器１６の非反転入力端と誤差増幅器１４の出力端との間を短絡又は開放する。 The switch 17 is a switch whose open / close state is controlled by a control signal C5 from the control unit 21, and shorts or opens between the non-inverting input terminal of the differential amplifier 16 and the voltage detection terminal T21. The switch 18 is a switch whose open / close state is controlled by a control signal C <b> 6 from the control unit 21, and shorts or opens between the non-inverting input terminal of the differential amplifier 16 and the output terminal of the error amplifier 14.

電流制限器１９は、差動増幅器３５で増幅された信号に基づいて、電池特性模擬装置１から出力される電流を制限するための信号を出力する。電圧制限器２０は、差動増幅器１６で増幅された信号に基づいて電池特性模擬装置１の出力電圧を制限するための信号を出力する。尚、電流制限器１９で制限すべき電流値は制御部２１から出力される制御信号Ｃ１３によって制御され、電圧制限器２０で制限すべき電圧値は制御部２１から出力される制御信号Ｃ１４によって制御される。 The current limiter 19 outputs a signal for limiting the current output from the battery characteristic simulator 1 based on the signal amplified by the differential amplifier 35. The voltage limiter 20 outputs a signal for limiting the output voltage of the battery characteristic simulator 1 based on the signal amplified by the differential amplifier 16. The current value to be limited by the current limiter 19 is controlled by a control signal C13 output from the control unit 21, and the voltage value to be limited by the voltage limiter 20 is controlled by a control signal C14 output from the control unit 21. Is done.

制御部２１は、制御信号Ｃ１〜Ｃ６及び制御信号Ｃ１１〜Ｃ１４を出力して電池特性模擬装置１の動作を統括して制御する。例えば、ＤＵＴ４０に対する電力の供給を開始する前に、スイッチ１７，１８，３７の開閉状態及びＤＡＣ１１を制御して、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ、及び接続線Ｌ１１の抵抗の和を測定する。また、ＤＵＴ４０に対する電力の供給を開始する際には、スイッチ１７，１８，３７の開閉状態、ＤＡＣ１１、可変ゲインアンプ３６、及び可変抵抗器３３を制御することによって、電池の電池特性及び出力インピーダンスを模擬する。 The control unit 21 outputs control signals C1 to C6 and control signals C11 to C14 to control the overall operation of the battery characteristic simulator 1. For example, before starting the supply of power to the DUT 40, the open / close state of the switches 17, 18, and 37 and the DAC 11 are controlled to output the output impedance 32b of the power amplifier 32, the residual resistance 33a of the variable resistor 33, and the connection line L11. Measure the sum of the resistances. In addition, when the supply of power to the DUT 40 is started, the battery characteristics and output impedance of the battery are controlled by controlling the open / close state of the switches 17, 18, and 37, the DAC 11, the variable gain amplifier 36, and the variable resistor 33. Simulate.

次に、上記構成における電池特性模擬装置１の動作について説明する。電池特性模擬装置１の動作は、［１］定電圧源又は定電流源として動作させる電源動作、［２］電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ、及び接続線Ｌ１１の抵抗の和を測定する測定動作、及び［３］出力インピーダンスを含めた電池の電池特性を模擬する模擬動作に大別される。以下、これらの各動作について順に説明する。 Next, the operation of the battery characteristic simulator 1 having the above configuration will be described. The battery characteristic simulator 1 operates as follows: [1] Power supply operation to operate as a constant voltage source or constant current source, [2] Output impedance 32b of the power amplifier 32, residual resistance 33a of the variable resistor 33, and connection line L11 It is roughly divided into a measurement operation for measuring the sum of resistances, and [3] a simulation operation for simulating the battery characteristics of the battery including the output impedance. Hereinafter, each of these operations will be described in order.

［１］電源動作
まず、図１に示す通り、ユーザによって電池特性模擬装置１の電源端子Ｔ１１，Ｔ１２と端子Ｔ３１，Ｔ３２とが接続線Ｌ１１，Ｌ１２によってそれぞれ接続されるとともに、電池特性模擬装置１の電圧検出端子Ｔ２１，Ｔ２２と端子Ｔ３１，Ｔ３２とが接続線Ｌ２１，Ｌ２２によってそれぞれ接続される。以上の接続が終了し、ユーザが電池特性模擬装置１に対して定電圧源モード（定電圧源として動作させるモード）或いは定電流源モード（定電流源として動作させるモード）を指定した上で動作開始指示を行うと動作が開始される。 [1] Power Supply Operation First, as shown in FIG. 1, the user connects the power supply terminals T11 and T12 and the terminals T31 and T32 of the battery characteristic simulator 1 with connection lines L11 and L12, respectively, and the battery characteristic simulator 1 The voltage detection terminals T21, T22 and the terminals T31, T32 are connected by connection lines L21, L22, respectively. After the above connection is completed, the user designates a constant voltage source mode (a mode for operating as a constant voltage source) or a constant current source mode (a mode for operating as a constant current source) for the battery characteristic simulator 1. When the start instruction is given, the operation is started.

すると、まず制御部２１から制御信号Ｃ４〜Ｃ６が出力されて、図１に示す通り、スイッチ１７が閉状態（オン状態）にされるとともに、スイッチ１８，３７が開状態（オフ状態）にされる。次に、定電圧源モードが指定されている場合には制御部２１から制御信号Ｃ１４が出力されて電圧制限器２０が動作状態になり、定電流源モードが指定されている場合には制御部２１から制御信号Ｃ１３が出力されて電流制限器１９が動作状態になる。 Then, first, control signals C4 to C6 are output from the control unit 21, and as shown in FIG. 1, the switch 17 is closed (ON state) and the switches 18 and 37 are opened (OFF state). The Next, when the constant voltage source mode is designated, the control signal C14 is output from the control unit 21 and the voltage limiter 20 enters the operating state. When the constant current source mode is designated, the control unit The control signal C13 is output from 21 and the current limiter 19 is in an operating state.

以上の制御が終了すると、制御部２１からＤＡＣ１１に対して制御信号Ｃ１が出力されてＤＡＣ１１からの目標電圧の出力が開始され、これによりＤＵＴ４０に対する電力供給が開始される。すると、ＤＵＴ４０に現れる電圧に応じた信号が差動増幅器１６から電圧制限器２０に出力される。また、ＤＵＴ４０に流れる電流が電流検出抵抗３４で検出され、その検出結果に応じた信号が差動増幅器３５から電流制限器１９に出力される。 When the above control is completed, the control signal C1 is output from the control unit 21 to the DAC 11, and the output of the target voltage from the DAC 11 is started, whereby the power supply to the DUT 40 is started. Then, a signal corresponding to the voltage appearing at the DUT 40 is output from the differential amplifier 16 to the voltage limiter 20. Further, the current flowing through the DUT 40 is detected by the current detection resistor 34, and a signal corresponding to the detection result is output from the differential amplifier 35 to the current limiter 19.

定電圧源モードが指定されている場合には電圧制限器２０が動作状態であるため、差動増幅器１６から出力される信号（ＤＵＴ４０に現れる電圧に応じた信号）が帰還され、ＤＡＣ１１から出力される目標電圧と帰還された信号との差分に応じた電圧がＤＵＴ４０に印加される。以上の動作によって定電圧源が実現される。これに対し、定電流源モードが指定されている場合には電流制限器１９が動作状態であるため、差動増幅器３５から出力される信号（ＤＵＴ４０に流れる電流に応じた信号）が帰還され、ＤＡＣ１１から出力される目標電圧と帰還された信号との差分に応じた電流Ｉ０がＤＵＴ４０に供給される。以上の動作によって定電流源が実現される。尚、定電流源モードにおいて、差動増幅器３７の電圧増幅率「Ｂ」を変化させれば電流Ｉ０を調整することができる。 When the constant voltage source mode is designated, since the voltage limiter 20 is in an operating state, a signal output from the differential amplifier 16 (a signal corresponding to the voltage appearing in the DUT 40) is fed back and output from the DAC 11. A voltage corresponding to the difference between the target voltage and the feedback signal is applied to the DUT 40. A constant voltage source is realized by the above operation. On the other hand, when the constant current source mode is designated, since the current limiter 19 is in an operating state, a signal output from the differential amplifier 35 (a signal corresponding to the current flowing through the DUT 40) is fed back. A current I 0 corresponding to the difference between the target voltage output from the DAC 11 and the fed back signal is supplied to the DUT 40. A constant current source is realized by the above operation. In the constant current source mode, the current I 0 can be adjusted by changing the voltage amplification factor “B” of the differential amplifier 37.

［２］測定動作
図２は、本発明の一実施形態による電池特性模擬装置で行われる測定動作を説明するための図である。まず、上述した電源動作時と同様に、ユーザによって電池特性模擬装置１の電源端子Ｔ１１，Ｔ１２と端子Ｔ３１，Ｔ３２とが接続線Ｌ１１，Ｌ１２によってそれぞれ接続されるとともに、電池特性模擬装置１の電圧検出端子Ｔ２１，Ｔ２２と端子Ｔ３１，Ｔ３２とが接続線Ｌ２１，Ｌ２２によってそれぞれ接続される。また、端子Ｔ３１，Ｔ３２間にＤＵＴ４０が接続されずに、抵抗が無視できる接続線Ｌ３０を用いて端子Ｔ３１，Ｔ３２間が短絡される（図２参照）。尚、測定動作時には、接続線Ｌ２１，Ｌ２２を用いて電圧検出端子Ｔ２１，Ｔ２２と端子Ｔ３１，Ｔ３２とを接続する必要は必ずしも無い。 [2] Measurement Operation FIG. 2 is a diagram for explaining a measurement operation performed by the battery characteristic simulator according to the embodiment of the present invention. First, similarly to the above-described power supply operation, the user connects the power supply terminals T11 and T12 of the battery characteristic simulator 1 and the terminals T31 and T32 by the connection lines L11 and L12, respectively, and the voltage of the battery characteristic simulator 1 The detection terminals T21, T22 and the terminals T31, T32 are connected by connection lines L21, L22, respectively. Further, the DUT 40 is not connected between the terminals T31 and T32, and the terminals T31 and T32 are short-circuited using the connection line L30 whose resistance is negligible (see FIG. 2). In the measurement operation, it is not always necessary to connect the voltage detection terminals T21, T22 and the terminals T31, T32 using the connection lines L21, L22.

以上の接続が終了し、ユーザが電池特性模擬装置１に対して測定動作の動作開始指示を行うと動作が開始される。すると、まず制御部２１から制御信号Ｃ４〜Ｃ６が出力されて、図２に示す通り、スイッチ１７，３７が開状態にされるとともに、スイッチ１８が閉状態にされる。また、制御部２１から制御信号Ｃ１３，Ｃ１４が出力されて、電流制限器１９及び電圧制限器２０が動作状態にされる。更に、制御部２１から制御信号Ｃ２が出力されて、可変抵抗器３３の抵抗値が零に設定される。この設定によって、理想的な可変抵抗器３３ｂの抵抗値Ｒ２２が零になり、可変抵抗器３３の抵抗値は残留抵抗３３ａの抵抗値Ｒ２１となる。 When the above connection is completed and the user instructs the battery characteristic simulator 1 to start the measurement operation, the operation is started. Then, first, control signals C4 to C6 are output from the control unit 21, and the switches 17 and 37 are opened and the switch 18 is closed as shown in FIG. In addition, control signals C13 and C14 are output from the control unit 21, and the current limiter 19 and the voltage limiter 20 are put into an operating state. Further, the control signal C2 is output from the control unit 21, and the resistance value of the variable resistor 33 is set to zero. By this setting, the resistance value R22 of the ideal variable resistor 33b becomes zero, and the resistance value of the variable resistor 33 becomes the resistance value R21 of the residual resistor 33a.

以上の制御が終了すると、制御部２１からＤＡＣ１１に対して制御信号Ｃ１が出力されてＤＡＣ１１からの目標電圧の出力が開始される。これにより、図中太線で示す電力の供給経路に沿って電流が流れる。尚、誤差増幅器１４から出力された信号は、スイッチ１８、差動増幅器１６、及び電圧制限器２０を順に介して誤差増幅器１４に帰還されるため、誤差増幅器１４の出力電圧は一定に維持される。ここで、制御部２１の制御によって、ＤＡＣ１１から出力される目標電圧は、電流制限器１９及び電圧制限器２０によって電流及び電圧を制限する制限動作が行われない電圧に設定される。 When the above control is completed, the control signal C1 is output from the control unit 21 to the DAC 11, and the output of the target voltage from the DAC 11 is started. As a result, a current flows along the power supply path indicated by the bold line in the figure. Since the signal output from the error amplifier 14 is fed back to the error amplifier 14 via the switch 18, the differential amplifier 16, and the voltage limiter 20 in this order, the output voltage of the error amplifier 14 is maintained constant. . Here, under the control of the control unit 21, the target voltage output from the DAC 11 is set to a voltage that does not limit the current and voltage by the current limiter 19 and the voltage limiter 20.

いま、ＤＡＣ１１から出力される目標電圧をＶ１、電力増幅器３２ａの出力電圧をＶ２とすると、端子Ｔ３１，Ｔ３２間が短絡されているため、以下の（１）式が成り立つ。尚、以下の（１）式中の「Ａ」は電力増幅器３２の電圧増幅率であり、「Ｅ」は誤差増幅器１４の電圧増幅率である。
Ｖ２＝Ｖ１×Ａ×Ｅ＝（Ｒ１＋Ｒ２１＋Ｒ３＋Ｒ０１）×Ｉ０
＝（ΣＲｉ＋Ｒ３）×Ｉ０ …（１） Now, assuming that the target voltage output from the DAC 11 is V1 and the output voltage of the power amplifier 32a is V2, the terminals T31 and T32 are short-circuited, so the following equation (1) holds. In the following equation (1), “A” is the voltage amplification factor of the power amplifier 32, and “E” is the voltage amplification factor of the error amplifier 14.
V2 = V1 × A × E = (R1 + R21 + R3 + R01) × I0
= (ΣRi + R3) × I0 (1)

但し、上記（１）式中において、ΣＲｉ≡Ｒ１＋Ｒ２１＋Ｒ０１である。ここで、制御部２１は、差動増幅器３５から出力される信号によって電流Ｉ０を求めることができ、また電流検出抵抗３４の抵抗値Ｒ３並びに電力増幅器３２及び誤差増幅器１４の増幅率「Ａ」，「Ｅ」は既知である。このため、制御部２１は、以下の（２）式から上記（１）式中のΣＲｉを求めることができる。
ΣＲｉ＝Ｖ１×Ａ×Ｅ÷Ｉ０−Ｒ３ …（２）
つまり、以上の（２）式から、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ、及び接続線Ｌ１１の抵抗の和を測定することができる。 However, in the formula (1), ΣRi≡R1 + R21 + R01. Here, the control unit 21 can obtain the current I0 based on the signal output from the differential amplifier 35, the resistance value R3 of the current detection resistor 34, and the amplification factors “A” of the power amplifier 32 and the error amplifier 14, “E” is known. For this reason, the control part 21 can obtain | require (SIGMA) Ri in the said (1) Formula from the following (2) Formula.
ΣRi = V1 × A × E ÷ I0−R3 (2)
That is, from the above equation (2), the sum of the output impedance 32b of the power amplifier 32, the residual resistance 33a of the variable resistor 33, and the resistance of the connection line L11 can be measured.

［３］模擬動作
図３は、本発明の一実施形態による電池特性模擬装置で行われる模擬動作を説明するための図である。まず、上述した電源動作時と同様に、ユーザによって電池特性模擬装置１の電源端子Ｔ１１，Ｔ１２と端子Ｔ３１，Ｔ３２とが接続線Ｌ１１，Ｌ１２によってそれぞれ接続されるとともに、電池特性模擬装置１の電圧検出端子Ｔ２１，Ｔ２２と端子Ｔ３１，Ｔ３２とが接続線Ｌ２１，Ｌ２２によってそれぞれ接続される。また、端子Ｔ３１，Ｔ３２間にＤＵＴ４０が接続される。 [3] Simulated Operation FIG. 3 is a diagram for explaining a simulated operation performed by the battery characteristic simulator according to the embodiment of the present invention. First, similarly to the above-described power supply operation, the user connects the power supply terminals T11 and T12 of the battery characteristic simulator 1 and the terminals T31 and T32 by the connection lines L11 and L12, respectively, and the voltage of the battery characteristic simulator 1 The detection terminals T21, T22 and the terminals T31, T32 are connected by connection lines L21, L22, respectively. The DUT 40 is connected between the terminals T31 and T32.

以上の接続が終了し、ユーザが電池特性模擬装置１に対して模擬動作の動作開始指示を行うと動作が開始される。すると、まず制御部２１から制御信号Ｃ４〜Ｃ６が出力されて、図３に示す通り、スイッチ１７が開状態にされるとともに、スイッチ１８，３７が閉状態にされる。また、制御部２１から制御信号Ｃ１３，Ｃ１４が出力されて、電流制限器１９及び電圧制限器２０が動作状態にされる。更に、制御部２１から制御信号Ｃ２が出力されて、可変抵抗器３３の抵抗値が模擬すべき内部抵抗の抵抗値に設定される。尚、この内部抵抗の抵抗値は、例えばユーザによって予め指示される。加えて、制御部２１から制御信号Ｃ３が出力されて可変ゲイン増幅器３６の電圧増幅率「Ｃ」が設定される。 When the above connection is completed and the user instructs the battery characteristic simulator 1 to start the simulation operation, the operation is started. Then, first, control signals C4 to C6 are output from the control unit 21, and the switch 17 is opened and the switches 18 and 37 are closed as shown in FIG. In addition, control signals C13 and C14 are output from the control unit 21, and the current limiter 19 and the voltage limiter 20 are put into an operating state. Further, the control signal C2 is output from the control unit 21, and the resistance value of the variable resistor 33 is set to the resistance value of the internal resistance to be simulated. The resistance value of the internal resistance is instructed in advance by the user, for example. In addition, the control signal C3 is output from the control unit 21, and the voltage gain “C” of the variable gain amplifier 36 is set.

以上の制御が終了すると、制御部２１からＤＡＣ１１に対して制御信号Ｃ１が出力されてＤＡＣ１１からの目標電圧の出力が開始され、これにより図中太線で示す電力の供給経路に沿って電流Ｉ０が流れる。尚、上述した測定動作と同様に、誤差増幅器１４から出力された信号は、スイッチ１８、差動増幅器１６、及び電圧制限器２０を順に介して誤差増幅器１４に帰還されるため、誤差増幅器１４の出力電圧は一定に維持される。 When the above control ends, the control signal C1 is output from the control unit 21 to the DAC 11, and the output of the target voltage from the DAC 11 is started. As a result, the current I0 is generated along the power supply path indicated by the bold line in the figure. Flowing. Similar to the measurement operation described above, the signal output from the error amplifier 14 is fed back to the error amplifier 14 via the switch 18, the differential amplifier 16, and the voltage limiter 20 in this order. The output voltage is kept constant.

電力の供給経路に電流Ｉ０が流れると、電流Ｉ０の大きさに応じた電圧降下が電流検出抵抗３４で生じ、この電圧降下に応じた大きさを有する信号が差動増幅器３５から可変ゲイン増幅器３６に入力される。すると、可変ゲイン増幅器３６において、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ、電流検出抵抗３４、及び接続線Ｌ１１の抵抗を見かけ上零にし得る電圧が生成され、スイッチ３７及び演算器３１を介して電力増幅器３２に帰還される。これにより、電力増幅器３２とＤＵＴ４０との間の抵抗は、抵抗値が模擬すべき内部抵抗の抵抗値に設定された可変抵抗器３３ｂのみとなり、電池の内部抵抗が模擬されることになる。 When the current I0 flows through the power supply path, a voltage drop corresponding to the magnitude of the current I0 occurs in the current detection resistor 34, and a signal having a magnitude corresponding to the voltage drop is sent from the differential amplifier 35 to the variable gain amplifier 36. Is input. Then, in the variable gain amplifier 36, a voltage that can make the output impedance 32b of the power amplifier 32, the residual resistance 33a of the variable resistor 33, the current detection resistor 34, and the resistance of the connection line L11 apparently zero is generated, and the switch 37 and It is fed back to the power amplifier 32 via the arithmetic unit 31. Thereby, the resistance between the power amplifier 32 and the DUT 40 is only the variable resistor 33b whose resistance value is set to the resistance value of the internal resistance to be simulated, and the internal resistance of the battery is simulated.

ここで、図３に示す状態において、電力増幅器３２ａの出力電圧Ｖ２は以下の（３）式で表すことができる。
Ｖ２＝電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂによる電圧降下
＋可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａによる電圧降下
＋可変抵抗器３３の理想的な可変抵抗器３３ｂによる電圧降下
＋電流検出抵抗３４による電圧降下
＋接続線Ｌ１１の抵抗による電圧降下
＋ＤＵＴ４０に現れる電圧 …（３） Here, in the state shown in FIG. 3, the output voltage V2 of the power amplifier 32a can be expressed by the following equation (3).
V2 = Voltage drop due to output impedance 32b of power amplifier 32
+ Voltage drop due to residual resistance 33a of variable resistor 33
+ Voltage drop due to ideal variable resistor 33b of variable resistor 33
+ Voltage drop due to current detection resistor 34
+ Voltage drop due to resistance of connecting line L11
+ Voltage appearing at DUT 40 (3)

いま、ＤＵＴ４０に流れる電流をＩ０、ＤＵＴ４０に現れる電圧をＶ０とする。また、可変抵抗器３３の理想的な可変抵抗器３３ｂによる電圧降下（電流Ｉ０と可変抵抗器３３ｂの抵抗値Ｒ２２の積）とＤＵＴ４０に現れる電圧Ｖ０との和を仮想電位差Ｖｐと定義する。すると、上記（３）式は以下の（４）式で表される。
Ｖ２＝（Ｒ１＋Ｒ２１＋Ｒ３＋Ｒ０１）×Ｉ０＋（Ｒ２２×Ｉ０＋Ｖ０）
＝（ΣＲｉ＋Ｒ３）×Ｉ０＋Ｖｐ …（４） Now, the current flowing through the DUT 40 is I0, and the voltage appearing at the DUT 40 is V0. Further, the sum of the voltage drop (product of the current I0 and the resistance value R22 of the variable resistor 33b) due to the ideal variable resistor 33b of the variable resistor 33 and the voltage V0 appearing in the DUT 40 is defined as a virtual potential difference Vp. Then, the above equation (3) is expressed by the following equation (4).
V2 = (R1 + R21 + R3 + R01) × I0 + (R22 × I0 + V0)
= (ΣRi + R3) × I0 + Vp (4)

上記の（４）式は、図４（ａ）に示す模擬回路１５を、図４（ｂ）に示す仮想的な出力端子Ｔ４０を有する模擬回路１５に置換可能であることを示している。図４は、模擬回路１５の等価回路の一例を示す図である。そこで、上記（４）式を仮想電位差Ｖｐについて解くと、以下の（５）式が得られる。
Ｖｐ＝Ｖ２−（ΣＲｉ＋Ｒ３）×Ｉ０ …（５） The above equation (4) indicates that the simulation circuit 15 shown in FIG. 4A can be replaced with the simulation circuit 15 having the virtual output terminal T40 shown in FIG. 4B. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an equivalent circuit of the simulation circuit 15. Therefore, when the above equation (4) is solved for the virtual potential difference Vp, the following equation (5) is obtained.
Vp = V2- (ΣRi + R3) × I0 (5)

ここで、図４に示す通り、差動増幅器３５の出力電圧をＶ３、可変ゲイン増幅器３６の出力電圧をＶ４、誤差増幅器１４の出力電圧をＶ５とする。すると、電力増幅器３２ａの出力電圧Ｖ２は、可変ゲイン増幅器３６の出力電圧Ｖ４と誤差増幅器１４の出力電圧Ｖ５との和を「Ａ」倍したものであるため、以下の（６）式で表される。
Ｖ２＝（Ｖ５＋Ｖ４）×Ａ
＝（Ｖ５＋Ｖ３×Ｃ）×Ａ
＝（Ｖ５＋Ｒ３×Ｉ０×Ｂ×Ｃ）×Ａ …（６） Here, as shown in FIG. 4, the output voltage of the differential amplifier 35 is V3, the output voltage of the variable gain amplifier 36 is V4, and the output voltage of the error amplifier 14 is V5. Then, the output voltage V2 of the power amplifier 32a is obtained by multiplying the sum of the output voltage V4 of the variable gain amplifier 36 and the output voltage V5 of the error amplifier 14 by "A", and is expressed by the following equation (6). The
V2 = (V5 + V4) × A
= (V5 + V3 × C) × A
= (V5 + R3 × I0 × B × C) × A (6)

上記（６）式を上記（５）式に代入して整理すると、以下の（７）式が得られる。
Ｖｐ＝（Ｖ５＋Ｒ３×Ｉ０×Ｂ×Ｃ）×Ａ−（ΣＲｉ＋Ｒ３）×Ｉ０
＝Ｖ５×Ａ＋［Ｒ３×Ａ×Ｂ×Ｃ−（ΣＲｉ＋Ｒ３）］×Ｉ０
＝Ｖ５×Ａ＋［Ａ×Ｂ×Ｃ−（１−ΣＲｉ／Ｒ３）］×Ｉ０×Ｒ３ …（７） Substituting the above formula (6) into the above formula (5) and rearranging the formula gives the following formula (7).
Vp = (V5 + R3 × I0 × B × C) × A− (ΣRi + R3) × I0
= V5 × A + [R3 × A × B × C− (ΣRi + R3)] × I0
= V5 * A + [A * B * C- (1- [Sigma] Ri / R3)] * I0 * R3 (7)

いま、以下の（８）式が成立すれば、上記（７）式の右辺第２項を零にすることができる。
Ａ×Ｂ×Ｃ＝（１−ΣＲｉ／Ｒ３） …（８）
すると、上記（６）は、電流Ｉ０に依存しない以下の（９）式になる。
Ｖｐ＝Ｖ５×Ａ …（９）
ここで、仮想電位差Ｖｐが電流Ｉ０に依存しないということは、電圧検出端子Ｔ２２と仮想的な出力端子Ｔ４０との間においては、出力インピーダンスが零である電圧源に見えることを意味する。 Now, if the following equation (8) holds, the second term on the right side of the above equation (7) can be made zero.
A × B × C = (1−ΣRi / R3) (8)
Then, the above (6) becomes the following formula (9) that does not depend on the current I0.
Vp = V5 × A (9)
Here, the fact that the virtual potential difference Vp does not depend on the current I0 means that it appears as a voltage source having zero output impedance between the voltage detection terminal T22 and the virtual output terminal T40.

通常、電力増幅器３２の電圧増幅率「Ａ」は固定であり、差動増幅器３５の電圧増幅率「Ｂ」もレンジ切り替えを行う場合を除けば固定である。また、電流検出抵抗３４の抵抗値Ｒ３は既知である。更に、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ、及び接続線Ｌ１１の抵抗の和ΣＲｉは、前述した測定動作によって測定することができる。よって、制御部２１が可変ゲイン増幅器３６の電圧増幅率「Ｃ」を調整すれば、上記（８）式を成立させることができる。 Normally, the voltage amplification factor “A” of the power amplifier 32 is fixed, and the voltage amplification factor “B” of the differential amplifier 35 is also fixed except when the range is switched. Further, the resistance value R3 of the current detection resistor 34 is known. Further, the sum ΣRi of the output impedance 32b of the power amplifier 32, the residual resistance 33a of the variable resistor 33, and the resistance of the connection line L11 can be measured by the above-described measurement operation. Therefore, if the control unit 21 adjusts the voltage gain “C” of the variable gain amplifier 36, the above equation (8) can be established.

尚、電力増幅器３２の電圧増幅率「Ａ」及び差動増幅器３５の電圧増幅率「Ｂ」が周波数特性を有する場合が考えられる。かかる場合には、その逆特性を可変ゲイン増幅器３６の電圧増幅率「Ｃ」に持たせることによって、上記（８）式を成立させることができる。同様に、上述の抵抗の和ΣＲｉや電流検出抵抗３４の抵抗値Ｒ３が周波数特性を有する場合にもその逆特性を可変ゲイン増幅器３６の電圧増幅率「Ｃ」に持たせることによって、上記（８）式を成立させることができる。 Note that the voltage amplification factor “A” of the power amplifier 32 and the voltage amplification factor “B” of the differential amplifier 35 may have frequency characteristics. In such a case, the above equation (8) can be established by giving the reverse characteristic to the voltage gain “C” of the variable gain amplifier 36. Similarly, when the above-mentioned sum of resistances ΣRi and the resistance value R3 of the current detection resistor 34 have frequency characteristics, the inverse characteristics are given to the voltage gain “C” of the variable gain amplifier 36 to obtain the above (8 ) Formula can be established.

図５は、一般的な二次電池及び本発明の一実施形態による電池特性模擬装置１の等価回路を示す図である。図５（ａ）に示す通り、一般的な二次電池５０は、抵抗５１及びコンデンサ５２の並列回路が電圧源５３に接続された電源部Ｑ１と、電源部Ｑ１に対して直列接続された内部抵抗Ｑ２とによって表される。これに対し、図５（ｂ）に示す通り、本実施形態による電池特性模擬装置１も、図５（ａ）に示す二次電池と同様に、電源部Ｑ３と内部抵抗Ｑ４とによって表される。ここで、電源部Ｑ３の出力電圧は前述した仮想電位差Ｖｐであり、内部抵抗Ｑ３は抵抗値Ｒ２２を有する可変抵抗器３３ｂである。 FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of a general secondary battery and a battery characteristic simulator 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5A, a general secondary battery 50 includes a power supply unit Q1 in which a parallel circuit of a resistor 51 and a capacitor 52 is connected to a voltage source 53, and an internal unit connected in series to the power supply unit Q1. It is represented by a resistor Q2. On the other hand, as shown in FIG. 5B, the battery characteristic simulation device 1 according to the present embodiment is also represented by a power supply unit Q3 and an internal resistance Q4, similarly to the secondary battery shown in FIG. . Here, the output voltage of the power supply unit Q3 is the virtual potential difference Vp described above, and the internal resistor Q3 is a variable resistor 33b having a resistance value R22.

一般的に、図５（ａ）で表される二次電池５０は、内部抵抗Ｑ２を除いた部分の回路（電源部Ｑ１）の応答速度が比較的遅く、急激な電流の変動による電圧降下等が生ずる内部抵抗Ｑ２は応答速度が比較的速い。このため、本実施形態の電池特性模擬装置１は、応答の遅いＤＡＣ１１、電流制限器１９、及び電圧制限器２０を制御して電源部Ｑ３（電源部Ｑ１に相当する回路）を模擬し、応答速度の速い内部抵抗Ｑ４（内部抵抗Ｑ２に相当する回路）は、ＤＡＣ１１、電流制限器１９、及び電圧制限器２０を制御することなく、理想的な可変抵抗器３３ｂを設けることで模擬している。 In general, the secondary battery 50 shown in FIG. 5A has a relatively slow response speed of the circuit (power supply unit Q1) excluding the internal resistance Q2, and a voltage drop caused by a sudden current fluctuation. The response speed of the internal resistance Q2 in which is generated is relatively fast. For this reason, the battery characteristic simulation device 1 of the present embodiment controls the DAC 11, the current limiter 19, and the voltage limiter 20 that are slow in response to simulate the power supply unit Q 3 (circuit corresponding to the power supply unit Q 1) and The high-speed internal resistance Q4 (a circuit corresponding to the internal resistance Q2) is simulated by providing an ideal variable resistor 33b without controlling the DAC 11, the current limiter 19 and the voltage limiter 20. .

以上説明した通り、本実施形態では、可変ゲイン増幅器３６が、電流検出抵抗３４で検出される電流に基づいて、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ、電流検出抵抗３４、及び接続線Ｌ１１の抵抗Ｒ０１を見かけ上零にし得る電圧を生成して電力増幅器３２に帰還させている。これにより、電池特性模擬装置１の内部抵抗を可変抵抗器３３ｂのみにすることができるため、急激な電流の変動が生じる場合であっても、二次電池等の出力インピーダンスを精度良く模擬することができる。 As described above, in this embodiment, the variable gain amplifier 36 is based on the current detected by the current detection resistor 34, the output impedance 32 b of the power amplifier 32, the residual resistor 33 a of the variable resistor 33, and the current detection resistor 34. , And a voltage that can make the resistance R01 of the connection line L11 apparently zero is generated and fed back to the power amplifier 32. Thereby, since the internal resistance of the battery characteristic simulator 1 can be limited to only the variable resistor 33b, the output impedance of the secondary battery or the like can be accurately simulated even when a sudden current fluctuation occurs. Can do.

図６は、電池特性模擬装置の第１変形例を示すブロック図である。図６に示す電池特性模擬装置２は、電流検出抵抗３４を電源端子Ｔ１２側に備えた構成である。電流検出抵抗３４を電源端子Ｔ１２側に設けることで、図１，図３等に示す電池特性模擬装置１よりもノイズに強く、電流を多く流すことができるという利点がある。この電池特性模擬装置２において、仮想電位差Ｖｐが電流Ｉ０に依存させないためには、電流検出抵抗３４が電源端子Ｔ１２側に設けられていることから、以下の（１０）式を満たす必要がある。
Ａ×Ｂ×Ｃ＝ΣＲｉ／Ｒ３ …（１０） FIG. 6 is a block diagram showing a first modification of the battery characteristic simulator. The battery characteristic simulator 2 shown in FIG. 6 has a configuration in which a current detection resistor 34 is provided on the power supply terminal T12 side. By providing the current detection resistor 34 on the power supply terminal T12 side, there is an advantage that it is more resistant to noise than the battery characteristic simulator 1 shown in FIGS. In this battery characteristic simulator 2, in order for the virtual potential difference Vp not to depend on the current I0, since the current detection resistor 34 is provided on the power supply terminal T12 side, the following expression (10) needs to be satisfied.
A × B × C = ΣRi / R3 (10)

図７は、電池特性模擬装置の第２変形例を示すブロック図である。図７に示す電池特性模擬装置３は、電池特性模擬装置１に設けられていた電流検出抵抗３４に代えて電流プローブ６０を備える構成である。この電流プローブ６０は、電力の供給経路の周囲に巻線を巻回し、供給経路を流れる電流によって生ずる磁界を検出することによって、供給経路に流れる電流を検出するものである。この電流プローブ６０を設けることで、電流検出抵抗３４を設けた場合よりも大電流に対応することができる。 FIG. 7 is a block diagram showing a second modification of the battery characteristic simulator. The battery characteristic simulator 3 shown in FIG. 7 is configured to include a current probe 60 in place of the current detection resistor 34 provided in the battery characteristic simulator 1. The current probe 60 detects a current flowing through the supply path by winding a winding around the power supply path and detecting a magnetic field generated by the current flowing through the supply path. By providing this current probe 60, it is possible to cope with a larger current than when the current detection resistor 34 is provided.

尚、図７においては、電流プローブ６０が電源端子Ｔ１１側に設けられているが、図６に示す電池特性模擬装置２のように電源端子Ｔ１２側に設けることも可能である。電流プローブ６０の電流検出感度をα（＝出力検出電圧／電流Ｉ０）とすると、前述した（８）式又は（１０）式中の抵抗値Ｒ３をαに置き換えれば、仮想電位差Ｖｐを電流Ｉ０に依存させなくすることができる。尚、以上の第１，第３変形例においては、可変抵抗器３３と電流検出抵抗３４又は電流プローブ６０との位置を入れ替えても良い。 In FIG. 7, the current probe 60 is provided on the power supply terminal T11 side, but may be provided on the power supply terminal T12 side as in the battery characteristic simulator 2 shown in FIG. Assuming that the current detection sensitivity of the current probe 60 is α (= output detection voltage / current I0), the virtual potential difference Vp is changed to the current I0 by replacing the resistance value R3 in the above-described equation (8) or (10) with α. It can be made independent. In the first and third modifications described above, the positions of the variable resistor 33 and the current detection resistor 34 or the current probe 60 may be interchanged.

図８は、可変抵抗器３３の内部構成例を示す回路図である。図８に示す可変抵抗器３３は、ＤＡＣ７１、差動増幅器７２、抵抗７３，７４、分割抵抗７３ａ，７３ｂ、抵抗７６，７７、及びＰチャネルのＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）７８，７９を備えており、ＤＡＣ７１の出力電圧に応じて抵抗値が変化する抵抗器である。 FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an internal configuration example of the variable resistor 33. 8 includes a DAC 71, a differential amplifier 72, resistors 73 and 74, divided resistors 73a and 73b, resistors 76 and 77, and a P-channel MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 78. , 79, and a resistor whose resistance value changes in accordance with the output voltage of the DAC 71.

ＤＡＣ７１は、制御部２１の制御の下で、設定すべき抵抗値に応じた電圧を出力する。差動増幅器７２及び抵抗７３，７４は反転増幅器を構成する。ＤＡＣ７１の出力端は、一端が差動増幅器７２の反転入力端に接続された抵抗７３の他端に接続されている。尚、差動増幅器７２の出力端と反転入力端とは抵抗７４によって接続されている。また、差動増幅器７２の非反転入力端には、分割抵抗７５ａ，７５ｂの接続点が接続されている。 The DAC 71 outputs a voltage corresponding to the resistance value to be set under the control of the control unit 21. The differential amplifier 72 and the resistors 73 and 74 constitute an inverting amplifier. The output end of the DAC 71 is connected to the other end of a resistor 73 whose one end is connected to the inverting input end of the differential amplifier 72. The output terminal and the inverting input terminal of the differential amplifier 72 are connected by a resistor 74. Further, the connection point of the dividing resistors 75 a and 75 b is connected to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 72.

分割抵抗７５ａ，７５ｂは、電力の供給経路（電力増幅器３２の出力端）とグランドとの間に直列接続されており、電力増幅器３２の出力端に現れる電圧を、その抵抗値に応じて分割する。よって、分割抵抗７５ａ，７５ｂで分割される電圧とＤＡＣ７１で出力される電圧との差分が反転増幅器で増幅されることになる。 The dividing resistors 75a and 75b are connected in series between the power supply path (the output end of the power amplifier 32) and the ground, and divide the voltage appearing at the output end of the power amplifier 32 according to the resistance value. . Therefore, the difference between the voltage divided by the dividing resistors 75a and 75b and the voltage output from the DAC 71 is amplified by the inverting amplifier.

抵抗７６，７７は、差分増幅器７２の出力端とＭＯＳＦＥＴ７８，７９のゲート端子とにそれぞれ接続されている。ＭＯＳＦＥＴ７８，７９は、ソース端子同士を接続した状態で電流の供給経路上に配置されており、抵抗７６，７７を介して入力される電圧に応じて抵抗値が変化する。かかる配置にすることで、ＭＯＳＦＥＴ７８，７９のボディ・ダイオード（ソース−ドレイン間に存在するダイオード）を無効化して、電流Ｉ０を双方向に流すことが可能になる。尚、図８では、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴ７８，７９を備える構成を例に挙げて説明したが、回路を一部変更すればＮチャネルのＭＯＳＦＥＴを設けることも可能である。 The resistors 76 and 77 are connected to the output terminal of the differential amplifier 72 and the gate terminals of the MOSFETs 78 and 79, respectively. The MOSFETs 78 and 79 are arranged on the current supply path in a state where the source terminals are connected to each other, and the resistance value changes according to the voltage input through the resistors 76 and 77. With this arrangement, the body diodes (the diodes existing between the source and drain) of the MOSFETs 78 and 79 are invalidated, and the current I0 can flow in both directions. In FIG. 8, the configuration including the P-channel MOSFETs 78 and 79 has been described as an example. However, if the circuit is partially changed, an N-channel MOSFET can be provided.

図９は、可変ゲイン増幅器３６の内部構成例を示す回路図である。図９に示す可変ゲイン増幅器３６は、ラダー型抵抗器８１、オペアンプ８２，８３、及び設定部８４等を備える乗算型ＤＡＣにより実現される。ラダー型抵抗器８１は、図示の通り、複数の抵抗素子と複数のスイッチとを備えており、オペアンプ８２の反転入力端及び非反転入力端に接続される抵抗素子の切り替えが可能である。 FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an internal configuration example of the variable gain amplifier 36. The variable gain amplifier 36 illustrated in FIG. 9 is realized by a multiplying DAC including a ladder resistor 81, operational amplifiers 82 and 83, a setting unit 84, and the like. As illustrated, the ladder resistor 81 includes a plurality of resistance elements and a plurality of switches, and can switch the resistance elements connected to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 82.

設定部８２は、制御部２１の制御の下で、ラダー型抵抗器８１に設けられたスイッチの開閉状態を切り替えることにより、可変ゲイン増幅器３６の電圧増幅率「Ｃ」を調整する。尚、図９に示す可変ゲイン増幅器３６の構成はあくまでも一例であって、ダイオード等を使用した可変減衰器と増幅器とを組み合わせた構成、或いはアナログ乗算器等を用いた構成であっても良い。 The setting unit 82 adjusts the voltage gain “C” of the variable gain amplifier 36 by switching the open / close state of the switch provided in the ladder resistor 81 under the control of the control unit 21. The configuration of the variable gain amplifier 36 shown in FIG. 9 is merely an example, and a configuration in which a variable attenuator using a diode or the like and an amplifier are combined, or a configuration using an analog multiplier or the like may be used.

以上、本発明の一実施形態による電池特性模擬装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、単一の電池セルからなる電池、複数の電池セルが直列接続された電池モジュール、或いは複数の電池セルが直並列接続された電池モジュールの何れの電池特性も模擬することが可能である。 As mentioned above, although the battery characteristic simulation apparatus by one Embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not necessarily limited to the said embodiment, In the range of this invention, it can change freely. For example, it is possible to simulate any battery characteristics of a battery composed of a single battery cell, a battery module in which a plurality of battery cells are connected in series, or a battery module in which a plurality of battery cells are connected in series and parallel.

上記実施形態では、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ、電流検出抵抗３４、及び接続線Ｌ１１の抵抗Ｒ０１を見かけ上零にし得る電圧を生成して電力増幅器３２に帰還させる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、電力増幅器３２の出力インピーダンス３２ｂ及び接続線Ｌ１１の抵抗Ｒ０１が無視できる程小さい場合には、可変抵抗器３３の残留抵抗３３ａ及び電流検出抵抗３４を見かけ上零にし得る電圧を生成して電力増幅器３２に帰還させても良い。 In the above embodiment, the output impedance 32b of the power amplifier 32, the residual resistance 33a of the variable resistor 33, the current detection resistor 34, and the resistance R01 of the connection line L11 are generated to generate a voltage that can be made to be zero and fed back to the power amplifier 32. The case where it was made was described as an example. However, when the output impedance 32b of the power amplifier 32 and the resistance R01 of the connection line L11 are so small that they can be ignored, the residual resistance 33a and the current detection resistance 34 of the variable resistor 33 are generated to generate a voltage that can be made apparently zero. It may be fed back to the amplifier 32.

また、上記実施形態では、ＤＵＴ４０がノート型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯オーディオプレーヤー等の携帯性を有する様々な電子機器であり、このような電子機器に供給する電力を模擬する例について説明した。しかしながら、本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車、太陽発電等で使用される大型のコンバータやインバータ等に供給される電力を模擬する電池特性模擬装置にも適用することができる。 In the above embodiment, the DUT 40 is a variety of portable electronic devices such as a notebook personal computer, a mobile phone, and a portable audio player, and an example of simulating power supplied to such an electronic device has been described. . However, the present invention can also be applied to a battery characteristic simulator that simulates electric power supplied to a large-sized converter or inverter used in an electric vehicle, a hybrid vehicle, solar power generation, or the like.

１〜３電池特性模擬装置
１１ＤＡＣ
２１制御部
３１演算器
３２電力増幅器
３３可変抵抗器
３４電流検出抵抗
３５差動増幅器
３６可変ゲイン増幅器
３７スイッチ
６０電流プローブ
７８，７９ＭＯＳＦＥＴ 1-3 Battery characteristics simulator 11 DAC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Control part 31 Calculator 32 Power amplifier 33 Variable resistor 34 Current detection resistance 35 Differential amplifier 36 Variable gain amplifier 37 Switch 60 Current probe 78, 79 MOSFET

Claims

In a battery characteristic simulator that supplies power simulating the battery characteristics of a battery,
A target voltage output unit that outputs a target voltage indicating a voltage to be simulated;
An amplifying unit for amplifying the target voltage output from the target voltage output unit;
A variable element provided in the power supply path on the output side of the amplifying unit and having a variable impedance;
A current detection element for detecting a current flowing in the power supply path;
Based on the current detected by the current detection element, at least when the impedance of the variable element is set to zero, the residual impedance remaining in the variable element and the voltage that can make the impedance of the current detection element apparently zero A battery characteristic simulation device comprising: a feedback unit that feeds back to the amplification unit.

In addition to the residual impedance of the variable element and the impedance of the current detection element, the feedback unit feeds back to the amplification unit a voltage that can make the output impedance of the amplification unit and the impedance of the power supply path apparently zero. The battery characteristic simulator according to claim 1.

The feedback unit includes a variable gain amplifier that amplifies a voltage according to the current detected by the current detection element and generates a voltage to be fed back to the amplification unit,
The control unit for controlling the gain of the variable gain amplifier provided in the feedback unit based on the amplification factor of the amplification unit and the magnitude of the impedance that should appear to be zero. The battery characteristic simulator according to claim 2.

The control unit makes the apparent voltage zero based on the target voltage output from the target voltage output unit, the amplification factor of the amplification unit, and the current flowing in a state where the power supply path is short-circuited. The battery characteristic simulator according to claim 3, wherein power impedance is obtained.

5. The battery characteristic simulator according to claim 3, wherein the control unit performs control to set the impedance of the variable element to an output impedance to be simulated.

The battery characteristic simulator according to any one of claims 1 to 5, wherein the variable element includes a semiconductor element having a variable resistance value.