JP2014163743A - Test device of storage battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2次電池やキャパシタ等の蓄電池の試験装置に関する。 The present invention relates to a test apparatus for a storage battery such as a secondary battery or a capacitor.
昨今、電気自動車や携帯電話等にリチウムイオン2次電池等が使用され、2次電池の需要が伸びている。また、近年、電気二重層の現象の原理を応用したキャパシタが開発されて製品化されており、電気自動車の電源あるいは一般の商用電力の貯蔵への適用について、キャパシタを応用することが考えられている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, lithium ion secondary batteries and the like are used in electric vehicles and mobile phones, and the demand for secondary batteries is increasing. In recent years, capacitors that apply the principle of the phenomenon of the electric double layer have been developed and commercialized, and it is conceivable to apply capacitors for powering electric vehicles or storing general commercial power. (For example, refer to Patent Document 1).
そして、研究開発された2次電池やキャパシタ等の蓄電池の性能を評価し、安全を評価するために充放電試験を行う充放電試験装置では、充放電用のコンバータ等の電源と蓄電池との間に電力用配線(ケーブル)が接続されている(例えば、特許文献2参照)。 In a charge / discharge test apparatus that evaluates the performance of rechargeable batteries such as secondary batteries and capacitors that have been researched and performs a charge / discharge test to evaluate safety, a power supply between a charge / discharge converter or the like and a storage battery Power wiring (cable) is connected to (see, for example, Patent Document 2).
しかし、大電流で2次電池やキャパシタ等の蓄電池を充放電する場合、充放電用のコンバータ等の電源が蓄電池から離間した場所に配置されることが多い。このため、電源と蓄電池との間に接続された電力用配線での電力ロスが問題となっており、電力ロスを見込んで大きなコンバータを用いること等が行われている。 However, when charging / discharging a storage battery such as a secondary battery or a capacitor with a large current, a power source such as a charging / discharging converter is often disposed at a location separated from the storage battery. For this reason, the power loss in the power wiring connected between the power source and the storage battery is a problem, and a large converter is used in anticipation of the power loss.
本件開示の蓄電池の試験装置は、蓄電池の試験を行うに当たり、電力用配線での電力ロスの低減を図る技術を提供することを目的とする。 An object of the storage battery testing apparatus disclosed herein is to provide a technique for reducing power loss in a power wiring when testing a storage battery.
一つの観点による蓄電池の試験装置は、支持台に取り付き、蓄電池に接続するための探針と、前記支持台に装着され、電力用配線を介して前記探針に接続される基板と、前記基板にソケットを介して接続される入出力電圧直流+60V以下、−60V以上の充放電用双方向DC-DCコンバータ,充電用DC-DCコンバータ,放電用DC-DCコンバータの少なくともいずれか1つを有することを特徴とする。 An apparatus for testing a storage battery according to one aspect includes a probe attached to a support base and connected to the storage battery, a substrate attached to the support base and connected to the probe via power wiring, and the substrate Input / output voltage DC + 60V or less, -60V or more bidirectional DC-DC converter for charging / discharging, DC-DC converter for charging, DC-DC converter for discharging It is characterized by that.
本件開示の蓄電池の試験装置によれば、蓄電池の試験を行うに当たり、電力用配線での電力ロスの低減が可能となる。 According to the storage battery test apparatus disclosed in the present disclosure, it is possible to reduce the power loss in the power wiring when performing the storage battery test.
以下、図面を用いて実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は試験装置の一実施形態の斜視図である。図2は図1に示した試験装置の側面図、図3は図1に示した試験装置の正面図、図4は図1に示した試験装置の載置台が上昇した状態を示す試験装置の側面図を示している。 FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a test apparatus. 2 is a side view of the test apparatus shown in FIG. 1, FIG. 3 is a front view of the test apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a view of the test apparatus showing a state where the mounting table of the test apparatus shown in FIG. A side view is shown.
図1乃至図4において、1は試験装置3の基台、5は基台1上に立設された4本の支柱を示す。支柱5は一例として円柱状であり、基台1の前側に2本、基台1の後側に2本ずつ取付ブラケット7を介して基台1に取り付けられている。
In FIG. 1 to FIG. 4, reference numeral 1 denotes a base of the
図1に示すように取付ブラケット7は、一例として基台1上に取り付く平板状の台座9と、台座9に一体形成された円筒状の取付筒11とで構成され、取付筒11に支柱5の下端が挿着されている。尚、基台1は、四隅が斜めに切り欠かれた平面から見て略矩形状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
基台1の上方には、4本の支柱5が挿通する載置台13が、後述するガイド部材23を介して基台1と平行に配置されている。そして、載置台13を挿通した4本の支柱5の先端に、支持台15が取付ブラケット17を介して載置台13と平行に固着されている。尚、図1に示すように載置台13は板状であり、基台1と略同一形状を有する。図3に示すように支持台15は板状であり、載置台13よりも幅寸法(図3の図面の左右方向の幅寸法)が短寸である。
Above the base 1, a
図2に示すように取付ブラケット17は、支持台15の裏面側に取り付く一例として平板状の台座19と、台座19に一体形成された円筒状の取付筒21とを有し、取付筒21に支柱5の上端が挿着されている。
As shown in FIG. 2, the
更に、図1に示すように載置台13には、支柱5が挿通する4個のガイド部材23が装着されており、ガイド部材23は、載置台13上に取り付く一例としてリング状の台座25と、台座25に一体形成された円筒状の取付筒27とを有している。そして、取付筒27を支柱5が挿通し、図示しないが載置台13には取付筒27と中心軸を同じくして支柱5が挿通する挿通孔が設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, four
図2乃至図4に示すように基台1の表面の中央にはエアシリンダ29が装着されており、図4の如くエアシリンダ29のピストンロッド31が載置台13の裏面の中央に連結されている。そして、図2のピストンロッド31が縮退した状態で、図4の如くピストンロッド31が上方へ伸長されると、ガイド部材23を挿通する支柱5に沿って載置台13が上方へ移動するようになっている。
As shown in FIGS. 2 to 4, an
尚、本実施形態では、斯様にエアシリンダ29によって載置台13を上方へ移動させる構造としたが、他の駆動手段で支持台15を降下させるようにしてもよい。
In this embodiment, the mounting table 13 is moved upward by the
図1乃至図4に示すように載置台13上には、一対の細長い角柱形状を有するガイド部材33が、載置台13の前後方向(図2の図面の左右方向)に亘って互いに平行に取り付けられている。そして、2本のガイド部材33の間に、多数の2次電池35が収容された樹脂製のマガジン37が配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, a pair of elongated
図5は図1に示した試験装置3の載置台13に配置されるマガジン37の斜視図、図6は図5に示したマガジン37の側面図、図7は図5に示したマガジン37の平面図を示している。
5 is a perspective view of the
図5乃至図7に示すようにマガジン37は、正極と負極の一対の電極39,41を上方へ突出させて、例えば8個の2次電池35が収容部43の長手方向に並列して収容される矩形の箱状のボックス部材で、収容部43は上部が開口している。尚、2次電池35は肉薄な矩形形状をなし、2次電池35の1側面から一対の電極39,41が一方向に突出している。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
図7に示すように収容部43の底部には、収容部43の前後の側壁45と平行に多数の仕切壁47が収容部43の長手方向に亘って等間隔に突設されている。更に、仕切壁47と仕切壁47との間、そして、仕切壁47と側壁45との間の収容部43の左右の側壁49には、それぞれ2次電池35を上下方向に案内する凹状のガイド溝51が設けられている。
As shown in FIG. 7, a large number of
従って、収容部43の上方から仕切壁47と仕切壁47との間のガイド溝51,仕切壁47と側壁45との間のガイド溝51に2次電池35が縦方向に挿入されることで、電極39,41を上方に突出させて2次電池35が並列してマガジン37に収容される。
Therefore, the
このように多数の2次電池35が並列して収容されたマガジン37は、図1の矢印で示すように、試験装置3の正面側から一対のガイド部材33間に挿入されて載置台13上に載置される。尚、図示しないが載置台13には、ガイド部材33の間に挿入されたマガジン37を所定の位置に位置決めするストッパが設けられている。
The
図8は図1に示した試験装置3の平面図を示している。また、図9は図1に示した試験装置3の支持台15に装着される電源部の斜視図、図10は図9に示した電源部の側面図、図11は図9に示した電源部の平面図、図12は図9に示した電源部の背面図を示す。
FIG. 8 shows a plan view of the
図8において、53は図1の試験装置3の支持台15上に取り付く2つの電源部、55は電源部53のケーシングを示している。
In FIG. 8,
図9乃至図12に示すようにケーシング55は、一例として2次電池35よりも肉厚,幅狭で、上部が開口する長尺なボックス状のケーシング本体55aと、ケーシング本体55aの上部の開口部を覆う蓋体55bとで構成されている。
As shown in FIG. 9 to FIG. 12, the
図1,図8の如く一方の電源部53のケーシング55は、支持台15の左側の端部(図8の図面の支持台15の上部)にブラケット(図示せず)で固定され、ケーシング55は、試験装置3の左側の側方から支持台15へと下方へ傾斜して固着されている。同様に、他方の電源部53のケーシング55は、支持台15の右側の端部(図8の図面の支持台15の下部)にブラケット(図示せず)を介して固定され、ケーシング55は、試験装置3の右側の側方から支持台15へと下方へ傾斜して固着されている。
As shown in FIGS. 1 and 8, the
2個のケーシング55はこのように支持台15に固着されており、図3に示すように試験装置3の正面側(図1の矢印側)から見て、2個の電源部53は支持台15上に略V字状に配置されている。
The two
図9に示すようにケーシング55の蓋体55bには、蓋体55bの長手方向と直交する方向に、マガジン37に収容される8個の2次電池35に対応して8個のスロット57が等間隔に設けられている。そして、各スロット57に、入出力される直流電圧が例えば+60V以下、−60V以上の充放電用の双方向DC-DCコンバータ(Direct Current-to-Direct Current converter)59,充電用のDC-DCコンバータ61,放電用のDC-DCコンバータ63の少なくともいずれか1つが挿入される。一例として本実施形態では、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63は、それぞれ48Vの直流電圧を5Vの直流電圧(電流値25A)に変換する。以下の説明では、直流電圧はDC(Direct Current)とも称される。
As shown in FIG. 9, the
例えば、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63は分散型の電源システム用のオンボード電源モジュールであり、エッジコネクタ(ソケット)に挿抜される基板形状を有する小型化されたカードタイプの電源装置である。このため、安全電源として、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63は入出力される直流電圧が例えば60V以下に設定されている。
For example, the bidirectional DC-
UL(Underwriters Laboratories)規格、IEC(International Electrotechnical Commission)規格等の安全規格は、60Vの直流電圧を超える電圧を危険電圧と規定し、厳格な絶縁処理を要求している。従って、逆にいえば60V以下の直流電圧であれば、絶縁処理を簡素化できる。 Safety standards such as UL (Underwriters Laboratories) standards and IEC (International Electrotechnical Commission) standards stipulate that voltages exceeding 60V DC voltage are dangerous voltages and require strict insulation treatment. Therefore, conversely, if the direct-current voltage is 60 V or less, the insulation process can be simplified.
また、規格では、高電圧なほど、長い絶縁距離を要求している。従って、60Vを超える直流電圧を扱う回路では高密度が難しくなる。 In addition, the standard requires a longer insulation distance for higher voltages. Therefore, high density is difficult in a circuit that handles a DC voltage exceeding 60V.
そして、本実施形態では、後述するようにDC-DCコンバータ113からのDC48V入力を、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63がDC5Vに降圧する構造となっているため、双方向DC-DCコンバータ59等の高密度実装が可能となる。
In the present embodiment, the DC48V input from the DC-
而も、双方向DC-DCコンバータ59等を非絶縁型とすることができるため、トランスが不要になるとともに、絶縁距離を短くできるため、マザーボード77に高密度に実装することが可能となる。
In addition, since the bidirectional DC-
そして、図8乃至図12に示すように、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63の基板(プリント基板)65に、水冷式のヒートシンク67が熱溶着されている。
As shown in FIGS. 8 to 12, a water-cooled
図13は図9に示した電源部53に使用されるヒートシンク67の斜視図、図14は図9に示した電源部53に使用されるヒートシンク67の正面図、図15は図9に示した電源部53に使用されるヒートシンク67の側面図を示している。
13 is a perspective view of the
図13乃至図15に示すようにヒートシンク67は、正面から見て略T字状の中空なアルミニウム製のブロック部材で、正面から見て矩形状の本体部69と、本体部69の左右の上部から側方へ突出するアーム部71とを有している。一方のアーム部71の下部に、冷却水の流入パイプ73が本体部69の側面に沿って取り付き、他方のアーム部71の下部に、冷却水の流出パイプ75が本体部69の側面に沿って取り付けられている
従って、流入パイプ73から流出パイプ75に亘ってヒートシンク67内に冷却水の冷却水路が構成される。
As shown in FIGS. 13 to 15, the
そして、図9の如く双方向DC-DCコンバータ59等がスロット57に挿入されて、ケーシング55内の後述するマザーボードのソケットに電気的に接続されると、図10の如く本体部69の底部がケーシング55の蓋体55bの表面に当接するようになっている。
Then, when a bidirectional DC-
図16はケーシング本体55aから蓋体55bを取り外した図9に示す電源部53の斜視図、図17は図16に示した電源部53の平面図、図18は図16に示した電源部53の側面図、図19は図16に示した電源部53の正面図を示している。
16 is a perspective view of the
図16及び図17において、77はケーシング本体55a内に装着されたマザーボードである。マザーボード77は基板の一例である。図17乃至図19の如くマザーボード77には図9のスロット57に対応してソケット79が複数装着されており、双方向DC-DCコンバータ59やDC-DCコンバータ61,63の基板65のコンタクト部がスロット57に挿入されてソケット79に電気的に接続される。
16 and 17,
そして、図16に示すようにマザーボード77の裏面側には、マザーボード77を冷却する冷却水路81が平面から見て略U字状に配管されており、冷却水路81は、ケーシング本体55aの背面側の側面に装着されたマルチコネクタ83に接続されている。
As shown in FIG. 16, a cooling
図12の如くマルチコネクタ83には、出力端子85や電圧検出用の端子87,制御信号用の端子89に加え、冷却水の流入用カプラ91と流出用カプラ93が装着され、流入用カプラ91と流出用カプラ93に冷却水路81の図示しない流入口と流出口が接続される。そして、外部から配管(図示せず)が流入用カプラ91と流出用カプラ93に接続され、外部のポンプ(図示せず)から電源部53へと圧送された冷却水が、冷却水路81を流下してマザーボード77を冷却する。
As shown in FIG. 12, in addition to the
また、図16に示すようにマザーボード77には、図17の各ソケット79毎に一対の円形状の小穴95が各ソケット79の左右の斜め前方に設けられており、各小穴95に、冷却水路81に装着されたカプラ97が上方へ突出している。更に、図9に示すように蓋体55bにも、マザーボード77の小穴95に対応して小穴95と同1径の円形状の小穴99が設けられており、各小穴99からカプラ97が更に上方へ突出している。そして、図9の如く充放電用双方向DC-DCコンバータ59をスロット57に差し込んでソケット79(図18)に接続させると、ヒートシンク67の流入パイプ73と流出パイプ75がカプラ97に接続されて冷却水路81とヒートシンク67内の冷却水路が連通する。
As shown in FIG. 16, the
このように、マザーボード77側の冷却水路81とヒートシンク67内の冷却水路が連通すると、冷却水路81に流入した冷却水の1部がヒートシンク67内の冷却水路を流下して、充放電用双方向DC-DCコンバータ59や充電用DC-DCコンバータ61等が冷却される。
In this way, when the cooling
既述したように図1に示す試験装置3の載置台13には、図5の如く収容部43に最大8個の2次電池35が収容されたマガジン37が所定の位置に載置される。
As described above, on the mounting table 13 of the
そこで、図1,図2及び図8に示すように載置台13の上方に位置する支持台15には、マガジン37側の2次電池35の電極39,41(図3)に対応して、正極用及び負極用の8個宛の探針101がバネ103(図2)を介して弾性的に挿着されている。そして、図2の如く電極39,41と探針101が離間した状態で、図4の如くピストンロッド31が上方へ伸長して載置台13が上方へ所定量移動されると、電極39,41と探針101がそれぞれ1個宛接触するようになっている。
Therefore, as shown in FIGS. 1, 2, and 8, the support table 15 positioned above the mounting table 13 corresponds to the
更に、各電源部53のマザーボード77には、隣接する2個宛のソケット79が並列にパターン(図示せず)で接続され、各パターンに、図8に示す正極用の電源ケーブル105と負極用の電源ケーブル107が接続されている。電源ケーブル105,107は、電力用配線の一例である。
Further, two
図1,図8に示すように本実施形態では、一例として支持台15の左側(図8の支持台15の上側)に挿着された8個の探針101に、マザーボード77から正極用の電源ケーブル105がそれぞれ1本宛接続されている。同様に、支持台15の右側(図8の支持台15の下側)に挿着された8個の探針101に、マザーボード77から負極用の電源ケーブル107がそれぞれ1本宛接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 8, in the present embodiment, as an example, eight
従って、図2,図3の如く載置台13に2次電池35が並列して収容されたマガジン37を載置する際には、正極の探針101と負極の探針101に合わせて2次電池35の正極の電極39と負極の電極41を配置する。
Therefore, when the
このように、試験装置3は、1個の2次電池35に対して隣接する2個のスロット57(図9)が使用できる。即ち、1個の2次電池35に対して2個のスロット57(図9)に、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63が、仕様や用途に応じて取り付けることができるようになっている。
Thus, the
図20は図1に示す試験装置3の回路ブロック図を示す。図20は図1に示した試験装置3の一対の電源部53の一方に、方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63を単独で、或いはこれらを組み合わせて装着した一例を示している。尚、試験装置3の一対の電源部53の他方側の回路ブロック図は省略する。
FIG. 20 shows a circuit block diagram of the
既述したように試験装置3は、マガジン37に収容された1個宛の2次電池35に対し、隣接する2個のスロット57(図9)が使用できる。そこで、図20では一例として、マガジン37(図5)に収容された1個の2次電池35-1に対し、1枚の双方向DC-DCコンバータ59が電源部53の1個のスロット57(図9)に挿入されている。そして、マガジン37(図5)に収容された他の2次電池35-2に対し、1枚のDC-DCコンバータ61が電源部53の1個のスロット57(図9)に挿入されている。
As described above, the
更に、マガジン37(図5)に収容された2次電池35-3,35-4に対し、2次電池35-3,35-4に対応する2個のスロット57(図9)毎に、それぞれDC-DCコンバータ61とDC-DCコンバータ63が挿入されている。
Further, with respect to the secondary batteries 35-3 and 35-4 accommodated in the magazine 37 (FIG. 5), for every two slots 57 (FIG. 9) corresponding to the secondary batteries 35-3 and 35-4, A DC-
次に、図20の回路ブロック図の電気的な接続状態を説明する。主電源からの電源配線(図示せず)は回生インバータ109の入力端子に接続されている。例えば、回生インバータ109は主電源からの200Vの交流電圧をDC340Vに変換し、変換したDC340Vを出力端子から出力する。以下の説明では、交流電圧は AC(Alternating Current)とも称される。
Next, the electrical connection state of the circuit block diagram of FIG. 20 will be described. A power supply wiring (not shown) from the main power supply is connected to the input terminal of the
回生インバータ109の出力端子は電源配線111を介して双方向DC-DCコンバータ113の入力端子に接続されている。DC-DCコンバータ113は、回生インバータ109から受けるDC340VをDC48Vに降圧し、出力端子から出力する。そして、DC-DCコンバータ113の出力端子は、電源配線115を介して電源部53のマルチコネクタ83(図8)に接続されている。
The output terminal of the
そして、電源部53に装着された双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63が、DC48V入力を充放電試験用のDC5Vに降圧して、1個当たり探針101(2次電池35側)へDC5V,25Aで出力するようになっている。
Then, the bidirectional DC-
本実施形態に係る試験装置3はこのような構造を有しており、2次電池35の試験を行うに当たり、先ず、図5の如く2次電池35がマガジン37に並列して収容される。そして、2次電池35が収容されたマガジン37が、図1の矢印方向から図2の如く試験装置3の載置台13に載置される。
The
一方、試験の仕様や用途に応じ、図20の如く2個のスロット57(図9)毎に、1個の2次電池35に対し最大で2枚の双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63が適宜挿入される。また、これに伴い、図9の如く、双方向DC-DCコンバータ59等に取り付くヒートシンク67の流入パイプ73と流出パイプ75がカプラ97に接続されて、マザーボード77側の冷却水路81とヒートシンク67内の冷却水路が連通する。
On the other hand, depending on the test specification and application, a maximum of two bidirectional DC-
この後、図20の如くDC-DCコンバータ113からの電源配線115が電源部53のマルチコネクタ83(図8)に接続され、また、マルチコネクタ83に外部からの図示しない冷却水用の配管が接続される。
After that, as shown in FIG. 20, the
そして、図2の如く電極39,41と探針101が離間した状態で、図4の如くピストンロッド31が上方へ伸長して載置台13が上方へ所定量移動すると、2次電池35の電極39,41と探針101がそれぞれ1個宛接触する。
When the
この後、主電源の電源が入れられると、主電源からのAC200Vが回生インバータ109でDC340Vに変換され、DC-DCコンバータ113でDC340VがDC48Vに降圧される。そして、電源部53に装着された双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63が、DC48V入力を充放電試験用のDC5Vに降圧し、1個当たり探針101(2次電池35側)へDC5V,25Aで出力される。
Thereafter, when the main power supply is turned on, AC200V from the main power supply is converted to DC340V by the
図20に示すように本実施形態では、例えば2次電池35-1に対して1枚の充放電用双方向DC-DCコンバータ59が1個のスロット57(図9)に挿入され、2次電池35-2に対して1枚の充電用DC-DCコンバータ61が1個のスロット57(図9)に挿入されている。このため、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61から2次電池35-1,2次電池35-2に対してそれぞれDC5V,25Aが出力される。
As shown in FIG. 20, in this embodiment, for example, one charge / discharge bidirectional DC-
一方、2次電池35-3,35-4に対して、2個のスロット57(図9)にDC-DCコンバータ61とDC-DCコンバータ63の2枚が挿入されている。このため、2次電池35-3,35-4にはDC-DCコンバータ61とDC-DCコンバータ63から、それぞれDC5V,50Aが出力される。
On the other hand, with respect to the secondary batteries 35-3 and 35-4, two DC-
そして、既述したように1枚のDC-DCコンバータ61が1個のスロット57(図9)に挿入されて2次電池35-2にDC5V,25Aが出力されている。しかし、例えば客先の要望に応じて2次電池35-2にDC5V,50A出力を要することとなった場合には、残りのスロット57(図9)に1枚の充電用DC-DCコンバータ61を追加して挿入すればよい。これにより、2枚のDC-DCコンバータ61を使用してDC5V,50Aを出力することが可能となる。
As described above, one DC-
更に、電源部53の各スロット57(図9)に、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63を単独、或いはこれらを組み合わせて2枚使用することで、様々な試験の仕様や用途の変化に対応することが可能となる。
Furthermore, by using two bidirectional DC-
そして、外部のポンプ(図示せず)が作動されて電源部53へと冷却水が圧送されると、冷却水が冷却水路81を流下してマザーボード77が冷却されるとともに、ヒートシンク67内の冷却水路を冷却水が流下して充放電用双方向DC-DCコンバータ59等が冷却される。
When an external pump (not shown) is operated and cooling water is pumped to the
このように図1の試験装置3は、探針101の直近の支持台15上に、双方向DC-DCコンバータ59等を用いた電源部53を装着したため、電源が2次電池から離間した場所に配置されていた従来に比し、電源ケーブル105,107を短くすることができる。
As described above, in the
而も、斯様に電源ケーブル105,107を短くすることができる結果、電源ケーブル105,107の取り回しが容易となるため、従来に比し電源ケーブル105,107を太くすることができる。
In addition, since the
従って、本実施形態に係る試験装置3によれば、2次電池35の試験を行うに当たり、電源ケーブル105,107での電力ロスが低減できるとともに、インダクタンスが低減できるので、従来に比し応答速度が速くなる利点を有する。
Therefore, according to the
そして、斯様な電力ロスの低減は、図20に示すように電源部53でDC48VがDC5Vに降圧されて、双方向DC-DCコンバータ59やDC-DCコンバータ61等から1個当たりDC5V,25Aで探針101(2次電池35-1等)へ出力されることからも理解される。
Such power loss can be reduced by reducing the DC48V to DC5V by the
即ち、電圧が下がればその分電流が増えることから、電源部53でDC48V入力をDC5Vに降圧して、双方向DC-DCコンバータ59等から1個当たりDC5V,25Aが出力されるということは、DC-DCコンバータ113から電源部53への電流の入力が2.5Aで足りることとなる。
That is, if the voltage decreases, the current increases accordingly, so that the DC 48V input is stepped down to DC 5V by the
このことは、充放電用の電源から探針に25Aを入力させていた従来構造に比し、本実施形態では、充放電用双方向DC-DCコンバータ59等を用いた電源部53へ2.5Aで配線できるため、従来に比し電力ロスが低減できるのである。
This is compared with the conventional structure in which 25 A is input to the probe from the power supply for charging / discharging, in this embodiment, the
そして、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61等の基板65を用いた小型化されたカードタイプの電源装置の採用によって、試験装置3の小型化が図れるとともに、充電用,放電用の組み合わせが自由で冗長構成も可能となる。
Further, by adopting a miniaturized card type power supply device using the
また、既述したように双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63を非絶縁型とすることができることで絶縁距離を短くすることができるため、双方向DC-DCコンバータ59,DC-DCコンバータ61,63を高密度に実装することが可能となる。
Further, as described above, since the bidirectional DC-
更に、マザーボード77や双方向DC-DCコンバータ59等が冷却水によって冷却されるため、電源部53の信頼性を向上でき、長期に亘って電源部53の良好な使用が可能となる。
Furthermore, since the
尚、図1乃至図20の試験装置3では、双方向DC-DCコンバータ59やDC-DCコンバータ61等を冷却する手段として、図13に示すヒートシンク67を用いた水冷式の冷却手段を採用したが、斯かる冷却手段に代えて空冷式の冷却手段を用いてもよい。
In the
例えば、図13のヒートシンク67に冷却水を流さず流入パイプ73と流出パイプ75を省略し、例えばアルミニウム製のヒートシンクを双方向DC-DCコンバータ59等の基板65に熱溶着させて、ヒートシンクを空冷式の放熱器として機能させてもよい。
For example, the cooling pipe does not flow through the
更に、双方向DC-DCコンバータ59等を冷却する手段として、図示しないが図13のヒートシンク67のアーム部71をマザーボード77と当接するように下方へ延設し、ヒートシンクをマザーボード77への熱伝導の媒体として機能させてもよい。
Further, as a means for cooling the bidirectional DC-
また、前記試験装置3は試験対象に2次電池を使用したが、試験対象としてキャパシタも使用できることは勿論である。
Moreover, although the said
更に、前記試験装置3では、図5に示すようにマガジン37の収容部43に最大8個の2次電池35を収容可能としたが、2次電池の最大収容数はこれに限定されるものではなく、マガジンの構造も前記実施形態に限定されるものではない。
Further, in the
更にまた、前記試験装置3は、1個の2次電池35に対して隣接する2個のスロット57を使用可能としたが、1個の2次電池に対し2以上のスロットを電源部に設けて、試験の仕様や用途に応じ、2枚以上のDC-DCコンバータ61等をスロットに挿入させてもよい。
Furthermore, the
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点及び利点が明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神及び権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点及び利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良及び変更に容易に想到できるはずである。従って、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良及び均等物に拠ることも可能である。 The above detailed description will clarify the features and advantages of the embodiments. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Any person having ordinary knowledge in the technical field should be able to easily come up with any improvements and changes. Accordingly, there is no intention to limit the scope of the inventive embodiments to those described above, and appropriate modifications and equivalents included in the scope disclosed in the embodiments can be used.
1・・・基台;3・・・試験装置;5・・・支柱;7,17・・・取付ブラケット;13・・・載置台;15・・・支持台;23・・・ガイド部材;29・・・エアシリンダ;31・・・ピストンロッド;33・・・ガイド部材;35・・・2次電池;37・・・マガジン;39,41・・・電極;43・・・収容部;47・・・仕切壁;51・・・ガイド溝;53・・・電源部;55・・・ケーシング;57・・・スロット;59・・・双方向DC-DCコンバータ;61,63・・・DC-DCコンバータ;65・・・基板;67・・・ヒートシンク;73・・・流入パイプ;75・・・流出パイプ;77・・・マザーボード;79・・・ソケット;81・・・冷却水路;83・・・マルチコネクタ;91・・・流入用カプラ;93・・・流出用カプラ;97・・・カプラ;101・・・探針;103・・・バネ;105,107・・・電源ケーブル;109・・・回生インバータ;111,115・・電源配線;113・・・双方向DC-DCコンバータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base; 3 ... Test apparatus; 5 ... Support | pillar; 7,17 ... Mounting bracket; 13 ... Mounting stand; 15 ... Support stand; 29 ... Air cylinder; 31 ... Piston rod; 33 ... Guide member; 35 ... Secondary battery; 37 ... Magazine; 39, 41 ... Electrode; 47 ... partition wall; 51 ... guide groove; 53 ... power supply; 55 ... casing; 57 ... slot; 59 ... bidirectional DC-DC converter; DC-DC converter; 65 ... Substrate; 67 ... Heat sink; 73 ... Inflow pipe; 75 ... Outflow pipe; 77 ... Motherboard; 79 ... Socket; 83 ... Multi-connector; 91 ... Inflow coupler; 93 ...
Claims (8)
前記支持台に装着され、電力用配線を介して前記探針に接続される基板と、
前記基板にソケットを介して接続される入出力電圧直流+60V以下、−60V以上の充放電用双方向DC-DCコンバータ,充電用DC-DCコンバータ,放電用DC-DCコンバータの少なくともいずれか一つを有することを特徴とする蓄電池の試験装置。 A probe for attaching to the support base and connecting to the storage battery,
A substrate mounted on the support and connected to the probe via a power wiring;
At least one of charge / discharge bidirectional DC-DC converter, charge DC-DC converter, and discharge DC-DC converter with input / output voltage DC + 60V or less, -60V or more connected to the board via socket A test apparatus for a storage battery, comprising:
前記支持台を上方に配置する基台と、
前記支持台と前記基台との間に設置された載置台と、
前記載置台上に載置され、上部が開口し、電極を上方に向けて蓄電池が並列して収容される収容部材と、
前記載置台または支持台の少なくともいずれか一方を移動させて、前記電極と前記探針とを接触させる駆動手段と、
を有することを特徴とする蓄電池の試験装置。 The storage battery test apparatus according to claim 1,
A base on which the support base is disposed above;
A mounting table installed between the support table and the base;
An accommodation member which is placed on the mounting table, the upper part is opened, and the storage batteries are accommodated in parallel with the electrodes facing upward;
Driving means for moving at least one of the mounting table and the support table to bring the electrode and the probe into contact with each other;
A test apparatus for a storage battery, comprising:
前記基板,前記充放電用双方向DC-DCコンバータ,前記充電用DC-DCコンバータ及び前記放電用DC-DCコンバータは、冷却手段を有することを特徴とする蓄電池の試験装置。 In the storage battery testing device according to claim 1 or 2,
The test apparatus for a storage battery, wherein the substrate, the charge / discharge bidirectional DC-DC converter, the charge DC-DC converter, and the discharge DC-DC converter have cooling means.
前記冷却手段は、前記基板に沿って配管され、外部から流入した冷却水で前記基板を冷却する冷却水路と、
前記充放電用双方向DC-DCコンバータ,前記充電用DC-DCコンバータ及び前記放電用DC-DCコンバータに装着された冷却水路とを有し、
前記充放電用双方向DC-DCコンバータ,前記充電用DC-DCコンバータ及び前記放電用DC-DCコンバータの冷却水路は、前記基板への前記充放電用双方向DC-DCコンバータ,前記充電用DC-DCコンバータ及び前記放電用DC-DCコンバータの接続時に、基板側の冷却水路に接続されることを特徴とする蓄電池の試験装置。 In the storage battery testing device according to claim 3,
The cooling means is piped along the substrate, and a cooling water channel for cooling the substrate with cooling water flowing from outside,
The charging / discharging bidirectional DC-DC converter, the charging DC-DC converter, and a cooling water passage mounted on the discharging DC-DC converter,
The charging / discharging bidirectional DC-DC converter, the charging DC-DC converter, and the cooling water channel of the discharging DC-DC converter are the charging / discharging bidirectional DC-DC converter to the substrate, the charging DC -A storage battery testing apparatus, wherein a DC converter and a discharging DC-DC converter are connected to a cooling water channel on a substrate side.
前記基板は冷却手段を有し、前記充放電用双方向DC-DCコンバータ,前記充電用DC-DCコンバータ及び前記放電用DC-DCコンバータは、熱伝導の媒体を介して前記基板に接続されることを特徴とする蓄電池の試験装置。 In the storage battery testing device according to claim 1 or 2,
The substrate has cooling means, and the charge / discharge bidirectional DC-DC converter, the charge DC-DC converter, and the discharge DC-DC converter are connected to the substrate via a heat conductive medium. A storage battery testing apparatus.
前記冷却手段は、前記基板に沿って配管され、外部から流入した冷却水で前記基板を冷却する冷却水路であることを特徴とする蓄電池の試験装置。 The storage battery test apparatus according to claim 5,
The storage battery testing apparatus, wherein the cooling means is a cooling water channel that is piped along the substrate and cools the substrate with cooling water flowing from outside.
前記充放電用双方向DC-DCコンバータ,前記充電用DC-DCコンバータ及び前記放電用DC-DCコンバータは、空冷式の冷却手段を有することを特徴とする蓄電池の試験装置。 In the storage battery testing device according to claim 3,
The charging / discharging bidirectional DC-DC converter, the charging DC-DC converter, and the discharging DC-DC converter each have an air-cooling type cooling means.
記空冷式の冷却手段は、前記充放電用双方向DC-DCコンバータ,前記充電用DC-DCコンバータ及び前記放電用DC-DCコンバータに取り付く放熱器であることを特徴とする蓄電池の試験装置。 The charge / discharge test apparatus according to claim 7,
A storage battery testing apparatus, wherein the air-cooling cooling means is a charge / discharge bidirectional DC-DC converter, the charge DC-DC converter, and a radiator attached to the discharge DC-DC converter.
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