JP2016082845A - 充放電電源の電圧校正方法及びその電圧校正用装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一方、充放電電源80が定電圧放電の動作を行う場合は、図7に示すように、抵抗負荷86を直流安定化電源87と共に充放電電源80のプラス、マイナス出力端子82、83間に直列に接続して動作させ、充放電電源80の電圧指令値及びそのときの電圧計測値をそれぞれ求め、電圧指令値に対する校正値を計算する。ここで、電圧計測値は直列接続された抵抗負荷86と直流安定化電源87の両端間の電圧であって、充放電電源80に電流制御時のフィードバックゲインを入力するリモートセンシング用のプラス電圧端子84とマイナス電圧端子85間の電圧となる。なお、電圧計測値は、校正済みの電圧測定基準器による測定値を用いる。
また、充放電電源80に入力されるフィードバックゲインは、抵抗負荷81、86の直流抵抗成分の値に比例するので、直流抵抗成分の値が大きいとフィードバックゲインの変動幅が大きくなって、制御不能になり易い(発振し易い)という問題がある。このため、充放電電源80によっては、充電用と放電用にそれぞれ複数の抵抗負荷を準備する必要がある。
更に、充放電電源80の電圧の制御条件(抵抗負荷81、86の直流抵抗成分の値の制限)が厳しい場合、制御不能になって校正のためのデータが取得できないことが多々発生する。その場合は、発振しないように手動で抵抗負荷81、86の調整を行いながら校正作業を行うことになり、校正作業に長時間を要すると共に、作業者の熟練度にも大きく影響を受けるという問題が生じる。
前記充放電電源に対して、前記二次電池のインピーダンスの10〜100%の負荷インピーダンスを有する電流検出抵抗を該二次電池と共に直列に接続し、
前記充放電電源が充電制御を行っていることを検知し、該充放電電源が定電流制御を開始して前記電流検出抵抗で検出される電流が第1の設定値を超える際は、初期電圧値から徐々に増加する電圧を前記充放電電源のリモートセンシング用電圧端子に印加して定電流制御の状態を維持し、
前記充放電電源が定電流制御から定電圧制御の状態に移行して、前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第1の設定値以下第2の設定値以上の際は、電圧の増加を停止して固定し、固定した電圧を前記リモートセンシング用電圧端子に印加して定電圧制御の状態を維持し、
前記充放電電源が定電圧制御の状態を終了して、前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第2の設定値以上の際は電圧の固定を解除して電圧の増加を再開し、前記電流検出抵抗で検出される電流が前記第2の設定値未満の際は前記固定した電圧を前記初期電圧値に戻している。
これによって、電流検出抵抗で検出される電流に変動が生じていても、充電動作をしている充放電電源が、(a)定電流制御の状態であること、(b)定電流制御から定電圧制御の状態に移行したこと、(c)定電圧制御から定電流制御の状態に移行したこと、(d)動作を停止したことを確実に検知することができる。
前記充放電電源に対して、前記二次電池のインピーダンスの10〜100%の負荷インピーダンスを有する電流検出抵抗を該二次電池と共に直列に接続し、
前記充放電電源が放電制御を行っていることを検知し、該充放電電源が定電流制御を開始して前記電流検出抵抗で検出される電流が第1の設定値を超える際は、初期電圧値から徐々に減少する電圧を前記充放電電源のリモートセンシング用電圧端子に印加して定電流制御の状態を維持し、
前記充放電電源が定電流制御から定電圧制御の状態に移行して、前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第1の設定値以下第2の設定値以上の際は、電圧の減少を停止して固定し、固定した電圧を前記リモートセンシング用電圧端子に印加して定電圧制御の状態を維持し、
前記充放電電源が定電圧制御の状態を終了して、前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第2の設定値以上の際は電圧の固定を解除して電圧の減少を再開し、前記電流検出抵抗で検出される電流が前記第2の設定値未満の際は前記固定した電圧を前記初期電圧値に戻している。
これによって、電流検出抵抗で検出される電流に変動が生じていても、放電動作をしている充放電電源が、(a)定電流制御の状態であること、(b)定電流制御から定電圧制御の状態に移行したこと、(c)定電圧制御から定電流制御の状態に移行したこと、(d)動作を停止したことを確実に検知することができる。
前記二次電池のインピーダンスの10〜100%の負荷インピーダンスを備え、前記充放電電源に対して前記二次電池と共に直列に接続される電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗に流れる電流を求める電流計測手段と、
前記電流計測手段で求めた電流に基づいて電圧を発生させて、該電圧を前記充放電電源が定電流制御又は定電圧制御を行う際のフィードバック信号として該充放電電源のリモートセンシング用電圧端子に印加する充電時電圧発生部とを有している。
これによって、電圧校正作業の自動化を容易に達成することができる。
これによって、電流検出抵抗で検出される電流に変動が生じていても、充放電電源が、(a)定電流制御の状態であること、(b)定電流制御から定電圧制御の状態に移行したこと、(c)定電圧制御から定電流制御の状態に移行したこと、(d)動作を停止した状態であることを確実に検知することができる。
前記二次電池のインピーダンスの10〜100%の負荷インピーダンスを備え、前記充放電電源に対して前記二次電池と共に直列に接続される電流検出抵抗と、
前記該電流検出抵抗に流れる電流を求める電流計測手段と、
前記電流計測手段で求めた電流に基づいて電圧を発生させて、該電圧を前記充放電電源が定電流制御又は定電圧制御を行う際のフィードバック信号として該充放電電源のリモートセンシング用電圧端子に印加する放電時電圧発生部とを有している。
これによって、電圧校正作業の自動化を容易に達成することができる。
これによって、電流検出抵抗で検出される電流に変動が生じていても、充放電電源が、(a)定電流制御の状態であること、(b)定電流制御から定電圧制御の状態に移行したこと、(c)定電圧制御から定電流制御の状態に移行したこと、(d)動作を停止した状態であることを確実に検知することができる。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る充放電電源の電圧校正用装置10(以下、単に電圧校正用装置10ともいう)は、二次電池(例えば、鉛蓄電池等)11の充電又は放電を制御する充放電電源12の出力端子13、14間に二次電池11と共に直列に接続されて、充放電電源12が二次電池11の充電又は放電を定電圧制御の下で行う際に、充放電電源12に設定する電圧指令値の電圧校正を行うものである。
ここで、充放電電源の出力端子から見た負荷インピーダンスは二次電池と電流検出抵抗の総和となるが、電流検出抵抗15の負荷インピーダンスは二次電池11のインピーダンスに対して10〜100%の値を有するため、実質的には二次電池11のインピーダンス(即ち、通常の充放電動作時のインピーダンス)となる。従って、充放電電源12の制御操作により電流検出抵抗15を流れる電流が変化しても、電流検出抵抗15の両端間の電圧が大きく変化することはない。その結果、電流計測手段16で求めた電流に基づいて発生させる電圧の変動も小さくなって、電圧校正作業時に制御不能状態になることを回避できる。
電圧校正用装置10を用いた充放電電源12の電圧校正方法(以下、単に電圧校正方法ともいう)は、図2に示すように、二次電池11の充電又は放電を制御する充放電電源12の出力端子13、14間に二次電池11のインピーダンスに対して10〜100%の負荷インピーダンスを有する電流検出抵抗15を二次電池11と共に直列に接続して、二次電池11の充電又は放電を定電圧制御の下で行う際に、充放電電源12に設定する電圧指令値の電圧校正を行う方法である。以下、充放電電源12の電圧校正方法を、二次電池11を充電する場合と放電する場合に分けてそれぞれ説明する。
二次電池11を充電する場合における充放電電源12の電圧校正方法では、充放電電源12が充電制御を行っていることを検知し、充放電電源12が定電流制御を開始して電流検出抵抗15で検出される電流が第1の設定値(閾値1)を超える際は、初期電圧値から徐々に増加する電圧を充放電電源12のリモートセンシング用電圧端子18、19に印加して定電流制御の状態を維持し、充放電電源12が定電流制御から定電圧制御の状態に移行して、電流検出抵抗15で検出した電流が閾値1以下第2の設定値(閾値2)以上の際は、電圧の増加を停止して固定し、固定した電圧をリモートセンシング用電圧端子18、19に印加して定電圧制御の状態を維持し、充放電電源12が定電圧制御の状態を終了して、電流検出抵抗15で検出した電流が閾値2以上の際は電圧の固定を解除して電圧の増加を再開し、電流検出抵抗15で検出される電流が閾値2未満の際は固定した電圧を初期電圧値に戻しており、例えば、図3に示すフローAに沿って行われる。
ここで、充電時電圧発生部20の電圧を増加させた後の待機時間は、例えば、充放電電源12が制御動作を繰返し行う際の時間間隔に一致させることが好ましい。
そして、電圧指令値2の定電圧制御2による二次電池11の充電が終了すると、二次電池11に流れる電流は0となる。このため、電流検出抵抗15に流れる電流は閾値1以下であると判定され(ステップS9)、更に、電流検出抵抗15に流れる電流は閾値2未満であると判定され(ステップS10)、電圧校正用装置10は初期状態にセットされる(ステップS2)。このとき充放電電源12で確認される電流及び電圧を図4に示す。
二次電池11を放電する場合における充放電電源12の電圧校正方法では、充放電電源12が放電制御を行っていることを検知し、充放電電源12が定電流制御を開始して電流検出抵抗15で検出される電流が第1の設定値(閾値1)を超える際は、初期電圧値から徐々に減少する電圧を充放電電源12のリモートセンシング用電圧端子18、19に印加して定電流制御の状態を維持し、充放電電源12が定電流制御から定電圧制御の状態に移行して、電流検出抵抗15で検出した電流が閾値1以下第2の設定値(閾値2)以上の際は、電圧の減少を停止して固定し、固定した電圧をリモートセンシング用電圧端子18、19に印加して定電圧制御の状態を維持し、充放電電源12が定電圧制御の状態を終了して、電流検出抵抗15で検出した電流が閾値2以上の際は電圧の固定を解除して電圧の減少を再開し、電流検出抵抗15で検出される電流が閾値2未満の際は固定した電圧を初期電圧値に戻しており、例えば、図3に示すフローBに沿って行われる。
そして、電圧指令値4の定電圧制御4による二次電池11の放電が終了すると、二次電池11に流れる電流は0となる。このため、電流検出抵抗15に流れる電流は閾値1以下であると判定され(ステップS16)、更に、電流検出抵抗15に流れる電流は閾値2未満であると判定され(ステップS17)、電圧校正用装置10は初期状態にセットされる(ステップS2)。このとき充放電電源12で確認される電流及び電圧を図5に示す。
Claims (10)
- 充放電電源が二次電池の充電を定電圧制御の下で行う際に該充放電電源に設定する電圧指令値の電圧校正を行う充放電電源の電圧校正方法であって、
前記充放電電源に対して、前記二次電池のインピーダンスの10〜100%の負荷インピーダンスを有する電流検出抵抗を該二次電池と共に直列に接続し、
前記充放電電源が充電制御を行っていることを検知し、該充放電電源が定電流制御を開始して前記電流検出抵抗で検出される電流が第1の設定値を超える際は、初期電圧値から徐々に増加する電圧を前記充放電電源のリモートセンシング用電圧端子に印加して定電流制御の状態を維持し、
前記充放電電源が定電流制御から定電圧制御の状態に移行して、前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第1の設定値以下第2の設定値以上の際は、電圧の増加を停止して固定し、固定した電圧を前記リモートセンシング用電圧端子に印加して定電圧制御の状態を維持し、
前記充放電電源が定電圧制御の状態を終了して、前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第2の設定値以上の際は電圧の固定を解除して電圧の増加を再開し、前記電流検出抵抗で検出される電流が前記第2の設定値未満の際は前記固定した電圧を前記初期電圧値に戻すことを特徴とする充放電電源の電圧校正方法。 - 請求項1記載の充放電電源の電圧校正方法において、前記第1の設定値は、前記充放電電源が前記二次電池の充電を定電流制御の下で行う際に前記電流検出抵抗に流れる最大電流の85〜95%の範囲に設定し、前記第2の設定値は前記最大電流の5〜15%の範囲に設定することを特徴とする充放電電源の電圧校正方法。
- 充放電電源が二次電池の放電を定電圧制御の下で行う際に該充放電電源に設定する電圧指令値の電圧校正を行う充放電電源の電圧校正方法であって、
前記充放電電源に対して、前記二次電池のインピーダンスの10〜100%の負荷インピーダンスを有する電流検出抵抗を該二次電池と共に直列に接続し、
前記充放電電源が放電制御を行っていることを検知し、該充放電電源が定電流制御を開始して前記電流検出抵抗で検出される電流が第1の設定値を超える際は、初期電圧値から徐々に減少する電圧を前記充放電電源のリモートセンシング用電圧端子に印加して定電流制御の状態を維持し、
前記充放電電源が定電流制御から定電圧制御の状態に移行して、前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第1の設定値以下第2の設定値以上の際は、電圧の減少を停止して固定し、固定した電圧を前記リモートセンシング用電圧端子に印加して定電圧制御の状態を維持し、
前記充放電電源が定電圧制御の状態を終了して、前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第2の設定値以上の際は電圧の固定を解除して電圧の減少を再開し、前記電流検出抵抗で検出される電流が前記第2の設定値未満の際は前記固定した電圧を前記初期電圧値に戻すことを特徴とする充放電電源の電圧校正方法。 - 請求項3記載の充放電電源の電圧校正方法において、前記第1の設定値は、前記充放電電源が前記二次電池の放電を定電流制御の下で行う際に前記電流検出抵抗に流れる最大電流の85〜95%の範囲に設定し、前記第2の設定値は前記最大電流の5〜15%の範囲に設定することを特徴とする充放電電源の電圧校正方法。
- 充放電電源が二次電池の充電を定電圧制御の下で行う際に該充放電電源に設定する電圧指令値の電圧校正を行う充放電電源の電圧校正用装置であって、
前記二次電池のインピーダンスの10〜100%の負荷インピーダンスを備え、前記充放電電源に対して前記二次電池と共に直列に接続される電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗に流れる電流を求める電流計測手段と、
前記電流計測手段で求めた電流に基づいて電圧を発生させて、該電圧を前記充放電電源が定電流制御又は定電圧制御を行う際のフィードバック信号として該充放電電源のリモートセンシング用電圧端子に印加する充電時電圧発生部とを有することを特徴とする充放電電源の電圧校正用装置。 - 請求項5記載の充放電電源の電圧校正用装置において、前記充電時電圧発生部は、前記充放電電源が充電制御を行っていることを検知し、(1)前記充放電電源が定電流制御を開始して前記電流検出抵抗で検出される電流が第1の設定値を超える際は、定電流制御の状態を維持させるために電圧を初期電圧値から徐々に増加させ、(2)前記充放電電源が定電流制御から定電圧制御の状態に移行して前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第1の設定値以下第2の設定値以上の際は、定電圧制御の状態を維持させるために電圧の増加を停止して固定し、(3)前記充放電電源が定電圧制御の状態を終了し前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第2の設定値以上の際は、電圧の固定を解除して電圧の増加を再開し、(4)前記電流検出抵抗で検出される電流が前記第2の設定値未満の際は、前記固定した電圧を前記初期電圧値に戻す各機能を備えていることを特徴とする充放電電源の電圧校正用装置。
- 請求項6記載の充放電電源の電圧校正用装置において、前記第1の設定値は、前記充放電電源が前記二次電池の充電を定電流制御の下で行う際に前記電流検出抵抗に流れる最大電流の85〜95%の範囲に設定され、前記第2の設定値は前記最大電流の5〜15%の範囲に設定されることを特徴とする充放電電源の電圧校正用装置。
- 充放電電源が二次電池の放電を定電圧制御の下で行う際に該充放電電源に設定する電圧指令値の電圧校正を行う充放電電源の電圧校正用装置であって、
前記二次電池のインピーダンスの10〜100%の負荷インピーダンスを備え、前記充放電電源に対して前記二次電池と共に直列に接続される電流検出抵抗と、
前記該電流検出抵抗に流れる電流を求める電流計測手段と、
前記電流計測手段で求めた電流に基づいて電圧を発生させて、該電圧を前記充放電電源が定電流制御又は定電圧制御を行う際のフィードバック信号として該充放電電源のリモートセンシング用電圧端子に印加する放電時電圧発生部とを有することを特徴とする充放電電源の電圧校正用装置。 - 請求項8記載の充放電電源の電圧校正用装置において、前記放電時電圧発生部は、前記充放電電源が放電制御を行っていることを検知し、(1)前記充放電電源が定電流制御を開始して前記電流検出抵抗で検出される電流が第1の設定値を超える際は、定電流制御の状態を維持させるために電圧を初期電圧値から徐々に減少させ、(2)前記充放電電源が定電流制御から定電圧制御の状態に移行して前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第1の設定値以下第2の設定値以上の際は、定電圧制御の状態を維持させるために電圧の減少を停止して固定し、(3)前記充放電電源が定電圧制御の状態を終了し前記電流検出抵抗で検出した電流が前記第2の設定値以上の際は、電圧の固定を解除して電圧の減少を再開し、(4)前記電流検出抵抗で検出される電流が前記第2の設定値未満の際は、前記固定した電圧を前記初期電圧値に戻す各機能を備えていることを特徴とする充放電電源の電圧校正用装置。
- 請求項9記載の充放電電源の電圧校正用装置において、前記第1の設定値は、前記充放電電源が前記二次電池の放電を定電流制御の下で行う際に前記電流検出抵抗に流れる最大電流の85〜95%の範囲に設定され、前記第2の設定値は前記最大電流の5〜15%の範囲に設定されることを特徴とする充放電電源の電圧校正用装置。
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