JP2021173692A - 誤配線の検出装置及びその検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この電池の製造においては、従来の充放電用電池と同様、製造した電池の充放電試験を行い、電池が所定の性能や特性を満たしているか否かを検査してから出荷している。この充放電試験は、充放電検査装置の電源(充放電電源)を、電力線と電圧センシング線を介して二次電池に接続することで行われている。
充放電検査装置は、新規に製造した場合に、また、新規の配線や開線を伴うメンテナンスを行った場合に、誤配線してしまうと、使用の際に、二次電池を正常に充放電できないだけでなく、過充電して燃焼させてしまうおそれがある。
なお、引用文献1には、上記した誤配線を検出する構成として、パレットに搭載された複数の電池セルの各電極を、個別に順次挟持するように、電気的導通をとる多チャンネルコンタクトユニットを用いることを記載している。しかし、この場合、複数の電池セルの各電極を、個別に順次挟持する必要があるため、複数の電池セルの各電極を全て挟持する場合(一括して電気的導通をとる場合)と比較して検出に時間を要すると共に、個別に順次挟持するための機構が新たに必要となるため、構成が複雑になってコストがかかる。
前記複数の電源がそれぞれ、前記電力線と前記電圧センシング線を介して接続可能で、それぞれ異なる負荷値Aが設定された複数の異常検出用負荷を有する。
前記電源を前記異常検出用負荷に、前記電力線と前記電圧センシング線を介して接続した状態で、前記異常検出用負荷に電力を供給した際に計測された電流と電圧を用いて負荷値Bを算出する演算処理部と、
前記演算処理部で算出された前記負荷値Bが、前記負荷値Aを含む予め設定された範囲R内にある場合を前記電源とこれに対応する前記異常検出用負荷との接続が正常、前記範囲R外にある場合を前記電源とこれに対応する前記異常検出用負荷との接続が異常、と判定する判定部とを有することが好ましい。
ここで、前記抵抗負荷の配置位置が前記二次電池と同じであることが好ましい。
また、複数の前記抵抗負荷は、前記充放電試験の際に複数の前記二次電池が収容配置されるトレイに搭載され、しかも、前記各抵抗負荷が前記トレイに一体となって固定されていることが好ましい。
それぞれ異なる負荷値Aが設定された複数の異常検出用負荷を、前記複数の電源に、前記電力線と前記電圧センシング線を介してそれぞれ接続した後、前記各異常検出用負荷に電力を供給する。
判定部で、前記演算処理部で算出された前記負荷値Bが、前記負荷値Aを含む予め設定された範囲R内にある場合を前記電源とこれに対応する前記異常検出用負荷との接続が正常、前記範囲R外にある場合を前記電源とこれに対応する前記異常検出用負荷との接続が異常、と判定することが好ましい。
ここで、前記抵抗負荷の配置位置を前記二次電池と同じにすることが好ましい。
また、複数の前記抵抗負荷を、前記充放電試験の際に複数の前記二次電池を収容配置するトレイに搭載し、しかも、前記各抵抗負荷を前記トレイに一体にして固定することが好ましい。
従って、構成を簡単にでき、安価で、しかも、あらゆる形態の誤配線を検出可能な誤配線の検出装置及びその検出方法を提供できる。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る誤配線の検出装置(以下、単に検出装置とも記載)10は、充放電可能な複数の二次電池(図示しない)にそれぞれ、電力線(負荷線やパワーケーブルとも称す)と電圧センシング線(電圧計測線やモニタケーブルとも称す)を介して接続可能な複数の電源(充放電電源)を備え、各二次電池の充放電試験を行う充放電検査装置11の誤配線を検出する装置である。この電力線は、プラス側電力線(図1中の「+P」)とマイナス側電力線(図1中の「−P」)で構成され、電圧センシング線は、プラス側電圧センシング線(図1中の「+S」)とマイナス側電圧センシング線(図1中の「−S」)で構成されている。以下、詳しく説明する。
充放電検査装置11は、トレイに並べて配置された複数の二次電池の上方にそれぞれ配置され、各二次電池の正極と負極に当接可能な、プラス側電力ピン、マイナス側電力ピン、プラス側電圧センシングピン、及び、マイナス側電圧センシングピン(以下、これらピンをまとめてコンタクトピンとも記載)と、複数の電源を有している。
電源の個数(二次電池の最大収容個数)は、例えば、5〜50個(更には、10以上、30個以下)程度であるが、特に限定されるものではなく、1つのトレイに収容配置する必要のある二次電池の個数、また、サイズや形状等に応じて、種々変更できる。なお、図1では、説明の便宜上、電源の個数を10個(ch1〜ch10)にして図示している(後述する図2(A)〜(D)も同様)。
使用にあっては、固定配置されたコンタクトピンに対し、二次電池が収容配置されたトレイを上昇させることで、又は、位置決めされたトレイに対し、コンタクトピンを下降させることで、コンタクトピンと二次電池(正極と負極)とを接触させ、複数の二次電池に、これに対応する電源がそれぞれ、電力線と電圧センシング線を介して接続される。
制御パソコン15には、充放電試験プログラムが記憶(格納)されており、この試験プログラムに従って各電源で同じ充放電試験を遂行することが可能であるが、制御パソコンは、各電源(各チャンネル)ごとの充放電試験プログラムを記憶することもでき、この場合、各試験プログラムに従って各電源ごとに別個独立して充放電試験を遂行することが可能である。また、オペレータは、制御パソコン15を介して充放電試験の開始や停止、及び、試験条件の設定等を指示入力し、また、前記したトレイの上昇やコンタクトピンの下降等の動作遂行を遠隔制御することができ、更に充放電試験の対象となる二次電池の電流や電圧等の状態(計測された測定値)をモニターすることが可能である。
抵抗負荷は、二次電池と略同様の外観形状で構成されたもの(例えば、ダミーセルやダミー電池とも称す)であり、図1では、ch1からch10までの10個の電源にそれぞれ対応して、0.5Ωから5.0Ωまで0.5Ωずつ異なる抵抗値が設定された10個(電源と同数)の抵抗負荷がある(図2(A)〜(D)も同様)。具体的には、ch1の電源に0.5Ωの抵抗負荷が、ch2の電源に1.0Ωの抵抗負荷が、ch3の電源に1.5Ωの抵抗負荷が、・・・、ch10の電源に5.0Ωの抵抗負荷が、それぞれ対応している。
また、複数の抵抗負荷にそれぞれ設定される抵抗値Aは、各抵抗負荷で異なる値にできれば、上記したように、0.5Ωずつ異なる値に設定することに限定されるものではなく、ランダムの抵抗値でもよい。
更に、抵抗負荷は、二次電池と異なる形状でもよいが、同一形状とすることで、二次電池の充放電試験時と同様に、複数の抵抗負荷にコンタクトピンをそれぞれ接触させることができるため、例えば、抵抗負荷専用の搭載設備や新たな治具が不要になる。
なお、抵抗負荷は、必ずしも二次電池と同一形状である必要はなく、同様の形状や類似の形状でもよく、抵抗負荷の配置位置が二次電池と同じ、具体的には、抵抗負荷の端子位置と、二次電池の正極と負極の位置(端子位置)とを同じにすることで、二次電池の充放電試験時と同様に、複数の抵抗負荷にコンタクトピンをそれぞれ接触させることができる。
なお、抵抗負荷は、トレイに着脱可能な構成に限定されるものではなく、電力線と電圧センシング線を介して電源に接続可能な構成であれば、例えば、基板上に抵抗負荷の回路等が設けられたものでもよい。
また、複数の抵抗負荷はトレイに搭載し、抵抗負荷とトレイとを一体にして、抵抗負荷をトレイに固定することが好ましい。複数の抵抗負荷の配置位置は、当初から変更されないため(二次電池の配置位置と同じであるため)、複数の抵抗負荷をトレイに固定することで、間違いが生じにくく信頼性が向上する。
演算処理部は、電源をこれに対応する抵抗負荷に、電力線と電圧センシング線を介して接続した状態で、抵抗負荷に電力を供給した際に計測された電流Iと電圧Vを用いて、抵抗値B(負荷値Bの一例)を算出する。即ち、抵抗値Bは、計測された電圧Vを電流Iで除すことにより算出できる。
判定部は、演算処理部で算出された抵抗値Bが、前記した抵抗値Aを含む予め設定された範囲R内にあるか否かを判定する。なお、範囲Rは、例えば、抵抗値Aを基準値としてその0.9倍〜1.1倍(即ち±10%、好ましくは±5%、更に好ましくは±2%)の範囲内に設定できるが、特に限定されるものではない。
誤配線の形態には、例えば、図2(A)〜(D)に示す4つの形態がある。この図2(A)〜(D)は、図1(正常な配線)を基にして誤配線の形態を図示したものであり、説明の便宜上、図1の主要部(電源、電力線と電圧センシング線、及び、抵抗負荷)のみを示している。なお、図2(A)〜(D)は図1と同様に、電源を、左から右へch1、ch2、ch3、・・・、ch10、電力線と電圧センシング線を、各電源で左から右へ「+S」、「+P」、「−P」、「−S」、抵抗負荷を、左から右へ0.5Ω、1.0Ω、1.5Ω、・・・、5.0Ω、にしている。
図2(A)では、ch1及びch2の電源と、これに対応する0.5Ω及び1.0Ωの抵抗負荷との間で、電圧センシング線(「+S」と「−S」)の配線が入れ替わっている。
また、他の電源、即ち、ch3、・・・、ch10の各電源については、これらに対応する1.5Ω、・・・、5.0Ωの各抵抗負荷に、それぞれ接続されている(図2(B)〜(D)も同様)。
この状況で、制御パソコン15により、電圧を5Vに、電流を30Aに、それぞれ設定して、全電源を動作させる(各抵抗負荷への電力の供給は電圧を5Vで一定にして行う:図2(B)〜(D)も同様)。
また、他の電源、即ち、ch3、・・・、ch10の各電源については、この各電源に対応する1.5Ω、・・・、5.0Ωの各抵抗負荷に、それぞれ接続されており、本来検出されるべき電流と電圧を検出できる(ch3の電源:3.33A、・・・、ch10の電源:1A)。このため、この電流と電圧から算出される抵抗値Bは、上記した範囲R内となり、ch3〜ch10の電源については正常な配線と判定される(図2(B)〜(D)も同様)。
図2(B)では、ch1及びch2の電源と、これに対応する0.5Ω及び1.0Ωの抵抗負荷との間で、電流線(「+P」と「−P」)の配線が入れ替わっている。この状況で、制御パソコン15により、電圧を5Vに、電流を30Aに、それぞれ設定して、全電源を動作させる。
この場合、上記した図2(A)と同様の状況となり、本来検出されるべき電圧を検出できない。このため、正常な電圧制御ができず、算出される抵抗値Bは上記した範囲R外となり(異常抵抗値が検出され)、ch1とch2の電源については誤配線と判定される。
図2(C)では、ch1の電源と、これに対応する0.5Ωの抵抗負荷との間で、電圧センシング線(「+S」と「−S」)の配線が入れ替わっている。この状況で、制御パソコン15により、電圧を5Vに、電流を30Aに、それぞれ設定して、全電源を動作させる。
この場合、ch1の電源については、電圧センシング線の配線が入れ替わっているため、検出される電圧がマイナスとなる。このため、算出される抵抗値Bは上記した範囲R外となり(マイナス)、ch1の電源の電圧センシング線が誤配線と判定される。
なお、ch2の電源については、本来検出されるべき電流と電圧を検出できる(5A)。このため、この電流と電圧から算出される抵抗値Bは、上記した範囲R内となり(1Ω)、ch2の電源については正常な配線と判定される。
図2(D)では、ch1及びch2の電源と、これに対応する0.5Ω及び1.0Ωの抵抗負荷との間で、電圧センシング線(「+S」と「−S」)と電流線(「+P」と「−P」)の双方の配線が入れ替わっている。この状況で、制御パソコン15により、電圧を5Vに、電流を30Aに、それぞれ設定して、全電源を動作させる。
この場合、ch1の電源は、この電源に対応しない1.0Ωの抵抗負荷に接続され、また、ch2の電源は、この電源に対応しない0.5Ωの抵抗負荷に接続されるため、ch1の電源では、ch2の電源で検出されるべき電流と電圧が検出され、また、ch2の電源では、ch1の電源で検出されるべき電流と電圧が検出される。このため、算出される各抵抗値Bは上記した範囲R外となり(ch1の電源:1.0Ω、ch2の電源:0.5Ω)、ch1とch2の電源で誤配線と判定される。
まず、充放電検査装置を使用して二次電池の充放電試験を行う前に、新規に製造した充放電検査装置に、また、新規の配線や開線を伴うメンテナンスを行った充放電検査装置に、複数の抵抗負荷が設けられたトレイをセットする。
このとき、ch1からch10までの10個の電源に、0.5Ωから5.0Ωまで0.5Ωずつ異なる抵抗値Aが設定された10個の抵抗負荷が対応するように、ch1からch10までの電源に接続されたコンタクトピンの下方に、各抵抗負荷がそれぞれ配置される。
そして、制御パソコン15により各電源を動作させ、各電源から各抵抗負荷にそれぞれ電力を供給する。なお、各抵抗負荷への電力の供給は電圧を一定(CVモード:ここでは5V)にして行うのが好ましい。
この場合、コンタクトピンと抵抗負荷との接触状態を解除し、複数の抵抗負荷が設けられたトレイを取り外した後、複数の二次電池が収容配置されたトレイをセットし、予め設定した操作に従って、充放電試験を実施する。
このため、誤配線が検出された箇所について配線をやり直し、必要に応じて再度、上記した各電源と、これに対応する抵抗負荷との接続を行い、誤配線の検出を行う。
そして、検出された電流と電圧から算出される抵抗値Bが、前記した範囲R内となった場合は、正常な配線と判定されるため、上記したように、複数の抵抗負荷が設けられたトレイを取り外した後、複数の二次電池が収容配置されたトレイをセットして充放電試験を実施する。
前記実施の形態においては、異常検出用負荷に抵抗負荷を用いた場合について説明したが、電流センサ(CT)を用いてもよい。この電流センサは、電流を流すことで発生した電圧を取得して抵抗値を得ることができるものであり、例えば、複数の電流センサにそれぞれ、1A流れた場合は1V、1A流れた場合2V、・・・、と設定することで、異なる抵抗値(負荷値A)を設定できる。
更に、前記実施の形態においては、トレイに設けられた複数の抵抗負荷を、複数の電源に、電力線と電圧センシング線を介して同時(一度)に接続した場合について説明したが、例えば、2個以上の複数個ずつ、又は、1個ずつ、順次接続することもできる。
Claims (12)
- 充放電可能な複数の二次電池にそれぞれ、電力線と電圧センシング線を介して接続可能な複数の電源を備え、前記各二次電池の充放電試験を行う充放電検査装置の誤配線を検出する装置において、
前記複数の電源がそれぞれ、前記電力線と前記電圧センシング線を介して接続可能で、それぞれ異なる負荷値Aが設定された複数の異常検出用負荷を有することを特徴とする誤配線の検出装置。 - 請求項1記載の誤配線の検出装置において、更に、
前記電源を前記異常検出用負荷に、前記電力線と前記電圧センシング線を介して接続した状態で、前記異常検出用負荷に電力を供給した際に計測された電流と電圧を用いて負荷値Bを算出する演算処理部と、
前記演算処理部で算出された前記負荷値Bが、前記負荷値Aを含む予め設定された範囲R内にある場合を前記電源とこれに対応する前記異常検出用負荷との接続が正常、前記範囲R外にある場合を前記電源とこれに対応する前記異常検出用負荷との接続が異常、と判定する判定部とを有することを特徴とする誤配線の検出装置。 - 請求項2記載の誤配線の検出装置において、前記異常検出用負荷は抵抗負荷であり、前記負荷値Aと前記負荷値Bはそれぞれ抵抗値Aと抵抗値Bであることを特徴とする誤配線の検出装置。
- 請求項3記載の誤配線の検出装置において、前記抵抗負荷の配置位置が前記二次電池と同じであることを特徴とする誤配線の検出装置。
- 請求項3又は4記載の誤配線の検出装置において、複数の前記抵抗負荷は、前記充放電試験の際に複数の前記二次電池が収容配置されるトレイに搭載され、しかも、前記各抵抗負荷が前記トレイに一体となって固定されていることを特徴とする誤配線の検出装置。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の誤配線の検出装置において、前記異常検出用負荷への電力の供給は電圧を一定にして行われることを特徴とする誤配線の検出装置。
- 充放電可能な複数の二次電池にそれぞれ、電力線と電圧センシング線を介して接続可能な複数の電源を備え、前記各二次電池の充放電試験を行う充放電検査装置の誤配線を検出する方法において、
それぞれ異なる負荷値Aが設定された複数の異常検出用負荷を、前記複数の電源に、前記電力線と前記電圧センシング線を介してそれぞれ接続した後、前記各異常検出用負荷に電力を供給することを特徴とする誤配線の検出方法。 - 請求項7記載の誤配線の検出方法において、
演算処理部で、前記異常検出用負荷に電力を供給した際に計測された電流と電圧を用いて負荷値Bを算出し、
判定部で、前記演算処理部で算出された前記負荷値Bが、前記負荷値Aを含む予め設定された範囲R内にある場合を前記電源とこれに対応する前記異常検出用負荷との接続が正常、前記範囲R外にある場合を前記電源とこれに対応する前記異常検出用負荷との接続が異常、と判定することを特徴とする誤配線の検出方法。 - 請求項8記載の誤配線の検出方法において、前記異常検出用負荷は抵抗負荷であり、前記負荷値Aと前記負荷値Bはそれぞれ抵抗値Aと抵抗値Bであることを特徴とする誤配線の検出方法。
- 請求項9記載の誤配線の検出方法において、前記抵抗負荷の配置位置を前記二次電池と同じにすることを特徴とする誤配線の検出方法。
- 請求項9又は10記載の誤配線の検出方法において、複数の前記抵抗負荷を、前記充放電試験の際に複数の前記二次電池を収容配置するトレイに搭載し、しかも、前記各抵抗負荷を前記トレイに一体にして固定することを特徴とする誤配線の検出方法。
- 請求項7〜11のいずれか1項に記載の誤配線の検出方法において、前記異常検出用負荷への電力の供給は電圧を一定にして行うことを特徴とする誤配線の検出方法。
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JP2020079273A JP2021173692A (ja) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 誤配線の検出装置及びその検出方法 |
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Cited By (1)
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WO2023047707A1 (ja) | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 前処理液、インキセット、及び、印刷物 |
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2020
- 2020-04-28 JP JP2020079273A patent/JP2021173692A/ja active Pending
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WO2023047707A1 (ja) | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | 前処理液、インキセット、及び、印刷物 |
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