JP6318281B1 - 充放電サイクラーシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】二次電池の充放電検査装備の核心部品として電流制御の精度／性能を向上させるためにシャントの構造を改善した充放電サイクラーシステムを提供する。【解決手段】本発明の充放電サイクラーシステムは、充電・放電テスト信号に応じて、シャントの両端にかかる電圧で充電・放電電流波形を測定する電流測定回路部と、前記電流測定回路部と電気的に接続されるシャントに結合される電流通電片とを含んでなり、前記電流通電片は、前記電流通電片の端部から電流通電片の内部側に凹設されるシャント結合溝、及び前記シャント結合溝の形成方向に対して垂直方向に電流通電片を貫通する側面結合溝を有する。【選択図】図２
Description
本発明は、充放電サイクラーシステムに係り、さらに詳細には、充放電サイクラーシステムのシャント結合構造と二次電池の充放電時のシミュレーションによってバッテリー性能検査の精度を高めることができるようにする充放電サイクラーシステムに関する。
電気自動車に対する技術開発及び需要が増加するにつれて、エネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加しており、そのような二次電池の中でも、高いエネルギー密度と放電電圧を持つ二次電池に関する多くの研究が行われており、商用化されて広く使用されている。
一方、特許文献１には、バッテリーの機能を検査項目別に検査するためのハードウェアを備える機能検査部と、機能検査部のハードウェアプロセスを制御するファームウェアと、検査データの履歴及び検査基準情報を保管するデータベースサーバーと、検査データの収集及び検査基準情報を管理して機能検査部とファームウェアとの間のデータ及びメッセージを処理して検査作業を制御するための運用ソフトウェアとから構成されるスマートバッテリーの機能検査システムが提示されている。
一般に、二次電池は、正極、負極及びセパレータからなる電極組立体を積層または巻取りした状態で、金属缶またはラミネートシートの電池ケースに内蔵した後、電解液を注入または含浸させることで構成されている。
二次電池は、永久的ではないが、反復的に電流を充電して使用することができるので、携帯電話、ＰＤＡなどの各種の電気・電子機器の電源として二次電池を多く使用するが、例えば、二次電池を採用するバッテリーシステムの電流測定のために構成された回路上にシャントを搭載することにより、回路とシャントを経て二次電池のバッテリーシステムに印加される電流を測定することができるようにする。二次電池は、携帯電話などの電気・電子機器にも採用されるが、ハイブリッド車や電気自動車の主電源として採用されるので、シャントを用いて二次電池に対する電流を測定する作業が重要視される。
従来、バッテリー充電・放電検査装備の電流測定のためのシャントを製作する場合、マンガン材質のシャントを銅からなる本体に結合させるが、この際、銀または鉛を用いて溶接する。銅からなる電流通電片本体には一字状のシャント結合溝を設け、このシャント結合溝に鉛を用いた溶接を行ってきた。
しかし、シャントは細長い形状に製作されるものなので、いずれか一方の端に力がかかる状況が発生すると、反対側にある連結部位にトルクがかかるようになり、溶接部位にクラックが発生する場合が多かった。
このようなクラック発生により溶接部位の銀ろう付けによる銀ろう付け抵抗が変化して、全体的な抵抗が変わる状況が発生するおそれがある。このように抵抗が変わる場合、シャントと回路基板との間であまり多くの抵抗が発生すると、電流充電対象、例えば、二次電池の充電容量電流があまり少ないものと測定される問題があり、二次電池の測定電流があまり少ないものと測定されると、充電対象である二次電池にあまり多くの電流を充電するようになり、結果的に二次電池が破裂してしまうなどの深刻な問題をもたらす。
また、電気自動車は瞬間加速の際にバッテリーに急速な電流放電が発生するが、既存の装備は、このような環境の急速充放電テストが行われていないという問題がある。バッテリーの性能不十分により信頼性の問題、例えば過熱／火災などが発生してバッテリー急速充放電の全数テストが要求される。
従来は、バッテリーの充放電サイクル性能をテストするためのシャントセンシング部（Ｓｅｎｓｉｎｇ）と制御ボードリード（Ｒｅａｄ）端との距離によりノイズ（Ｎｏｉｓｅ）が発生するという問題があり、電流５０Ａ以上の印加の際に十分に飽和（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）しないという問題がある。
そこで、本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、その目的は、二次電池の充放電検査装備の核心部品として電流制御の精度／性能を向上させるためにシャントの構造を改善した充放電サイクラーシステムを提供することにある。
本発明の他の目的は、電気自動車用バッテリーセルの出荷前に充放電テストを全数検収するにあたり、実走行環境上のバッテリー負荷テストを行えるようにする充放電サイクラーシステムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、充電・放電テスト信号に応じて、シャントの両端にかかる電圧で充電・放電電流波形を測定する電流測定回路部と、前記電流測定回路部と電気的に接続されるシャントに結合される電流通電片とを含んでなり、前記電流通電片は、前記電流通電片の端部から電流通電片の内部側に凹設されるシャント結合溝、及び前記シャント結合溝が形成される方向に対して垂直方向に電流通電片を貫通する側面結合溝を有する、充放電サイクラーシステムを提供する。
好ましくは、電流通電片のシャント結合溝にシャントの一端が嵌め込まれ、前記シャント結合溝と側面結合溝において銀ろう付けで溶接されることで、シャントと電流通電片とが結合されることを特徴とし、電流通電片は、複数のシャントが結合される「コ」字状であることを特徴とする。
また、電流通電片の側面結合溝が閉曲線の形で形成できる。
本発明の他の観点によれば、充電・放電テスト信号に応じて、シャントにかかる電圧で充電・放電電流波形を測定する電流測定回路部と、前記電流測定回路部と電気的に接続されるシャントに結合される電流通電片とを含んでなり、前記電流通電片の一側端にシャント結合ホールが形成され、前記シャントが電流通電片を貫通して結合される、充放電サイクラーシステムを提供する。
本発明の別の観点によれば、充電・放電テスト信号に応じて、シャントの両端にかかる電圧に充電・放電電流波形を測定する電流測定回路部と、前記電流測定回路部と電気的に接続されるシャントに結合される電流通電片とを含んでなり、前記シャントは、前記電流測定回路部に配置される第１シャントと、前記第１シャントから離隔して配置される第２シャントとを含み、前記電流測定回路部は、印加される電流に応じて選択的に接続されるセンシング部を含み、前記第１シャントまたは第２シャント接続部位に接続されるセンシング部の距離が隣接するように配置される、充放電サイクラーシステムを提供する。
ここで、第１シャントと第２シャントから発生する熱を冷却する冷却ファンをさらに含むことができる。
好ましくは、シャントは、前記電流測定回路部と第１電流通電片で接続される第１シャントボディ部と、前記第１シャントボディ部の端部から延長される接続ボディ部と、前記接続ボディ部から延長され、前記電流測定回路部と第２電流通電片で接続される第２シャントボディ部とを含むことができる。
また、シャントは、マンガン材質の両面に絶縁層が配置され、前記絶縁層上にヒートシングが配置されて構成され、前記シャントから発生する熱を冷却する冷却ファンをさらに含むことができる。
また、シャントは、前記電流測定回路部に第１電流通電片で接続される第１シャントボディ部と、前記第１シャントボディ部の端部から延長される接続ボディ部と、前記接続ボディ部から延長され、前記電流測定回路部に第２電流通電片で接続される第２シャントボディ部とを含み、接続ボディ部は、前記第１シャントボディ部と第２シャントボディ部とが対向するように形成され、前記電流測定回路部に接続される第１シャントボディ部接続部位と前記電流測定回路部に接続される第２シャントボディ部接続部位との距離が隣接するように配置される。また、シャントは、一端に形成される境界スペーサがシャントを貫通してケルビンセンシング端が形成できる。
電流測定回路部は、バッテリー固有の充放電電流（Ｔｒ／Ｔｆ）を測定し、１ｍｓ単位のＤＣＩＲを測定することを特徴とする。
本発明に係る充放電サイクラーシステムは、二次電池充放電検査時の電流制御の精度／性能を向上させて二次電池の開発／様相の基準を高めることができるという効果がある。
本発明は、二次電池の充放電サイクラーシステムに関するもので、充放電の際にシャント（Ｓｈｕｎｔ）の結合構造及び形状による電流精度の向上及び時間による電流安定化を図ることに特徴がある。
また、電気自動車の走行中にバッテリーに印加される急激な充放電に対して電気自動車の走行中の充放電状態を実際と同様にシミュレーションして検査時間を短縮することができるようにすることに特徴がある。
以下、添付図面及び好適な実施形態によって本発明に係る充放電サイクラーシステムを説明する。
図２に示すように、充放電サイクラーシステムは、スケジュール入力部１００、シャント２００、及び電流測定回路部３００を含むことができる。
スケジュール入力部１００は、バッテリーの動作をテストするために、バッテリーに印加される充電・放電スケジュール信号を生成して入力可能な構成である。
この際、充電・放電スケジュール信号はセルテスト（Ｃｅｌｌ Ｔｅｓｔ）のための充電・放電スケジュール信号である。スケジュール入力部１００は、このような充電・放電スケジュール信号の入力を受け、バッテリーの充電・放電動作特性に影響を与える条件を実際と同様にシミュレーションすることができるように充電・放電スケジュール信号を設定して性能を検査することができるようにする。
この際、充電・放電スケジュール信号はセルテスト（Ｃｅｌｌ Ｔｅｓｔ）のための充電・放電スケジュール信号である。スケジュール入力部１００は、このような充電・放電スケジュール信号の入力を受け、バッテリーの充電・放電動作特性に影響を与える条件を実際と同様にシミュレーションすることができるように充電・放電スケジュール信号を設定して性能を検査することができるようにする。
スケジュール入力部１００は、二次電池の充放電機能検査のためのスケジュール信号と、変動する充放電サイクルの検査のためのスケジュール信号に区分することができる。二次電池の充放電機能検査は、時間流れに応じた充電と放電を切り替えてバッテリーの性能を検査するためのものであり、変動する充放電サイクル検査は、実際の電気自動車の走行中の充放電状態によるバッテリーの性能を検査するためのものである。
このような充電・放電スケジュール信号は、三角波、正弦波、半円パルス波形、任意の波形を含めて、電気自動車の走行中の充放電状態を実際と同様にシミュレーションすることができるようにして、高い電流の精密パルスを用いて量産及び検査時間を短縮させることができる機能を含むことができる。プログラマブルパルスコンパイラ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｍｐｉｌｅｒ）を用いて入力波形の充電・放電スケジュール信号を充電・放電環境に応じた波形の入力によってテストすることができる。
電流測定回路部３００は、充電・放電テスト信号に応じて、シャントの両端にかかる電圧で充電・放電電流波形を測定する構成である。このような電流測定回路部３００は、バッテリー固有の充放電電流Ｔｒ／Ｔｆを測定し、１ｍｓ単位のＤＣＩＲを測定することができる。
このような特徴を実現する上で、以下に説明するシャントと電流通電片の構造及び結合構造によって電流制御の精度／性能を向上させることができる。
シャントと電流測定回路部との間、すなわち、バッテリーの充放電サイクル性能をテストするためのシャントセンシング部（Ｓｅｎｓｉｎｇ）と制御ボードリード（Ｒｅａｄ）端との距離によりノイズ（Ｎｏｉｓｅ）が発生する問題を解決することができる。
まず、本発明の一実施形態に係る充放電サイクラーシステムは、電流測定回路部と電気的に接続されるシャントに結合される電流通電片２６０を含む。
次に、このような電流通電片２６０の一実施形態を図８及び図９を参照して説明する。
電流通電片２６０は、電流通電片２６０の端部から電流通電片の内部側に凹設されるシャント結合溝２７０、及び該シャント結合溝の形成方向に対して垂直方向に電流通電片を貫通する側面結合溝２８０を有する。
この際、電流通電片２６０のシャント結合溝２７０にシャントの一端が嵌め込まれ、シャント結合溝２７０と側面結合溝２８０において銀ろう付けで溶接されることで、シャントと電流通電片とが結合される構造に特徴がある。
図９は電流通電片の構造を説明するための図である。図９における矢印の下側は、電流通電片２６０にシャントが接続されるシャント結合溝２７０を示す正面図である。図９の下側の図は、電流通電片を上方からみた図であって、電流通電片２６０の内側にシャント結合溝２７０が形成され、シャント結合溝２７０の形成方向に対して垂直方向に貫通する側面結合溝２８０が形成されていることを示す。
シャント結合溝２７０の幅は、電流通電片２６０の幅よりも小さいため、シャント結合溝の横側に銀ろう付け溶接が行われ、側面結合溝２８０が閉曲線をなしてシャントが横に外れないようにすることに特徴がある。
電流通電片２６０の側面結合溝は、閉曲線の形で形成され、銀ろう付け溶接部位の面積を増加させてシャント結合の際に側面結合溝の内部が溶接され、シャントの両端ごとに電流通電片のシャント結合溝と側面結合溝による結合によってさらに高い結合強度を維持することができる。
このような結合構造によれば、シャント結合溝と側面結合溝において銀ろう付けで溶接されることで、シャント端部の２部位（シャント結合溝、側面結合溝）でシャントを保持している形になるので、外力によるトルクが発生する場合でも、銀ろう付け溶接部位が損傷してクラックが発生する可能性は大きくない。
本実施形態に係る充放電サイクラーシステムの電流通電片２６０は、図１１に示すように、「コ」字状に形成され、複数のシャントが結合できる。図１１には、「コ」字状の電流通電片にシャントがそれぞれ一字状に接続され、ケルビン（Ｖ）センシングボードが接続されてノイズを遮断することができる。
一方、本発明の一実施形態に係る充放電サイクラーシステムにおいて、図１０を参照して電流通電片２６０’の他の実施形態を説明する。
電流通電片２６０’の一側端にシャント結合ホール１が形成され、シャントが電流通電片２６０’を貫通して結合される。このような電流通電片２６０’のシャント結合ホール１において銀ろう付けで溶接されることで、シャントと電流通電片とが結合される構造に特徴がある。
次に、前述した電流通電片２６０、２６０’に接続されるシャント２００の構造について、図７を参照して説明する。
シャント２００は、電流測定回路部に電流通電片２６０、２６０’を介して電気的に接続される。このようなシャント２００は、第１シャントボディ部２１０と、前記第１シャントボディ部の端部から延長される接続ボディ部２３０と、前記接続ボディ部から延長され、電流測定回路部に電気的に接続される第２シャントボディ部２２０とを含むことができる。
ここで、接続ボディ部２３０は、第１シャントボディ部と第２シャントボディ部とが向かい合うように形成され、第１シャントボディ部と第２シャントボディ部が電流測定回路部（ケルビン（Ｖ）センシング）に接続されるシャントとＰＣＢボードとの両端の距離が近く配置される。このような構造により、電流測定回路部に接続される第１シャントボディ部接続部位と前記電流測定回路部に接続される第２シャントボディ部接続部位との距離が隣接するように配置されることで、ノイズを減らして精度を高めることができる。
また、シャント２００は、第１シャントボディ部２１０及び第２シャントボディ部２２０の端部に、第１シャントボディ部と第２シャントボディ部よりも小さい幅で突出した補助スペーサ２４０が形成され、電流測定回路部３００に嵌め込まれ得る。
また、シャント２００は、補助スペーサ２４０の内側に円形の孔として形成される境界スペーサ２５０がシャントを貫通してケルビンセンシング端が形成されることもある。
また、シャント２００は、マンガン材質の両面に絶縁層が配置され、絶縁層上に配置されるヒートシンクを含むことができる。シャントから発生する熱を冷却する冷却ファンを含むことができる。
次に、本発明の一実施形態に係る充放電サイクラーシステムの別の実施形態を図１３を参照して説明する。
充電・放電テスト信号に応じて、シャントの両端にかかる電圧で充電・放電電流波形を測定する電流測定回路部３００と、電流測定回路部と電気的に接続されるシャントに結合される電流通電片２６０とを含む。
本実施形態において、シャントは、電流測定回路部に配置される第１シャント（低容量シャント、第２実施形態の電流通電片で接続されるシャント）と、第２シャント（大容量シャント、第１実施形態の電流通電片で接続されるシャント）とを含んで構成され、このような第１シャントと第２シャントから発生する熱を冷却させる冷却ファンを含むことができる。
第１シャントは電流測定回路部に配置され、第２シャントは第１シャントから離隔して配置される。電流測定回路部は、印加される電流に応じて選択的に第１シャントまたは第２シャントを接続するセンシング部を含むことができる。この際、センシング部は、第１シャントまたは第２シャント接続部位に接続される距離が隣接するように配置できるが、センシング部と第１シャントとの接続距離、またはセンシング部と第２シャントとの接続距離を最小化するほどノイズの発生を低減することができるという効果がある。
本発明は、図１２に示すように、充放電時のシャント（Ｓｈｕｎｔ）の結合構造及び形状による電流精度の向上、及び時間による電流安定化を実験によって図１２のグラフの如く示すことができる。
本実施形態に係る充放電サイクラーシステムのシャントは、プレスなどで型抜きしたかの如く生産（ブランキング作業）などで）することができるが、このようなシャントの生産と同時にケルビンセンシング端も形成される。このようなケルビンセンシング端に電流計などの電流測定装置を回路的に接続して精度の高い電流測定が行われるようにすることができるので、精度の高い電流測定が行われるようにシャントの表面を掻き取り、その部分に電流計などを接続する必要がないため、生産性が高められるという効果がある。
シャントを生産する際（マンガン板の切断時）にケルビンセンシング端も実現されるので、センシングポイント実現のための追加費用の増加がないという利点がある。つまり、センシングポイント実現のための追加費用がないため、生産コストも下げることができる。
本発明の一実施形態に係る充放電サイクラーシステムのシャントは、第１シャントボディ部２１０と第２シャントボディ部２２０とが互いに対向する方向に配置される構成を持つが、マンガンもしくはマンガン合金（例えば、マンガンと銅との混合合金など）材質のシャント加工平棒の略中間部を曲げて接続ボディ部２３０を形成することにより、第１シャントボディ部２１０と第２シャントボディ部２２０とが互いに対向する方向に配置される構成を持つ。
図４は本発明の一実施形態に係る充放電サイクラーシステムのシャント（Ｓｈｕｎｔ）結合及び時間による電流安定化特性を示すグラフである。
本発明の一実施形態に係る充放電サイクラーシステムは、電気自動車の実走行環境上のバッテリー負荷テストを行うことができるように充電・放電スケジュール信号を生成して印加するが、４００Ａ設備で低電流（０．１Ａ）ＣＣＣＶ Ｃｕｔが可能である。また、１ｍｓ単位のＤＣＩＲを直接測定するが、ＩＥＣ−６２５７６ ＤＣＩＲを測定することができる。
運用ＯＳは、ユーザーが作成した充電・放電スケジュールを駆動し得るようにすることができる。また、一つの電流測定回路部のチャネルを複数のチャネルで同時に作業可能であり、充放電サイクラーシステムのディスプレイ上に作業者の好みに合わせて画面サイズを調節することもできる。このようなディスプレイ上にはＶｏｌｔ／Ｃｕｒｒｅｎｔ／Ｗａｔｔ／Ｔｅｍｐ Ｏｃｖなどの様々な情報を表示することができる。
図５及び図６は本発明の一実施形態に係る充放電サイクラーシステムのシャント（Ｓｈｕｎｔ）形状及びセンシング距離の最小化による電流曲線を示すグラフである。
１００ スケジュール入力部
２００ シャント
２１０ 第１シャントボディ部
２２０ 第２シャントボディ部
２３０ 接続ボディ部
２４０ 補助スペーサ
２５０ 境界スペーサ
２６０ 電流通電片
２７０ シャント結合溝
２８０ 側面結合溝
３００ 電流測定回路部
２００ シャント
２１０ 第１シャントボディ部
２２０ 第２シャントボディ部
２３０ 接続ボディ部
２４０ 補助スペーサ
２５０ 境界スペーサ
２６０ 電流通電片
２７０ シャント結合溝
２８０ 側面結合溝
３００ 電流測定回路部
Claims (4)
- 充電・放電テスト信号に応じて、シャントの両端にかかる電圧で充電・放電電流波形を測定する電流測定回路部と、
前記電流測定回路部と電気的に接続されるシャントに結合される電流通電片とを含んでなり、
前記電流通電片は、前記電流通電片の端部から電流通電片の内部側に凹設されるシャント結合溝、及び前記シャント結合溝の形成方向に対して垂直方向に電流通電片を貫通する側面結合溝を有し、
前記電流通電片の前記シャント結合溝にシャントの一端が嵌め込まれ、前記シャント結合溝と前記側面結合溝において銀ろう付けで溶接されることで、前記シャントと前記電流通電片とが結合されることを特徴とする、充放電サイクラーシステム。 - 前記電流通電片は、複数のシャントが結合される「コ」字状であることを特徴とする、請求項１に記載の充放電サイクラーシステム。
- 前記電流通電片の側面結合溝が閉曲線の形で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の充放電サイクラーシステム。
- 前記シャントは、一端に形成される境界スペーサがシャントを貫通してケルビンセンシング端が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の充放電サイクラーシステム。
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|---|---|---|---|---|
| PL3330720T3 (pl) * | 2016-11-30 | 2020-02-28 | Yuyang Dnu Co., Ltd | Układ cyklera do ładowania-rozładowania |
| KR20200086397A (ko) * | 2019-01-08 | 2020-07-17 | 현대자동차주식회사 | 배터리 충전 상태 평가 장치 및 방법 |
| CN113504404B (zh) * | 2021-06-01 | 2024-03-08 | 安徽恒晨新材料科技有限公司 | 锂电池能量回收检测装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5376875U (ja) * | 1976-11-29 | 1978-06-27 | ||
| JPS58195401U (ja) * | 1982-06-22 | 1983-12-26 | 東洋電機製造株式会社 | 抵抗器 |
| JPS63102214A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | 株式会社東芝 | 抵抗体の製造方法 |
| JPS63229801A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | 株式会社東芝 | 抵抗器 |
| JPH0310262U (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-31 | ||
| JP2014053437A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Koa Corp | 電流検出用抵抗器 |
| JP2014224707A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 富士通テレコムネットワークス株式会社 | 充放電試験システムおよび校正ユニット |
| JP2016176709A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 積水化学工業株式会社 | 二次電池劣化検出システム、二次電池劣化検出方法 |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19510662C2 (de) * | 1995-03-23 | 1998-08-06 | Siemens Ag | Aktives optisches Strommeßsystem |
| US5699036A (en) * | 1996-08-22 | 1997-12-16 | Lin; Muh-Jiun | Shunt |
| JP3740323B2 (ja) * | 1998-07-31 | 2006-02-01 | キヤノン株式会社 | 二次電池の充電方法及びその装置 |
| US6304062B1 (en) * | 1999-10-28 | 2001-10-16 | Powersmart, Inc. | Shunt resistance device for monitoring battery state of charge |
| US7319304B2 (en) * | 2003-07-25 | 2008-01-15 | Midtronics, Inc. | Shunt connection to a PCB of an energy management system employed in an automotive vehicle |
| CN2929727Y (zh) * | 2006-06-12 | 2007-08-01 | 嘉兴市永信电子有限公司 | 带屏蔽罩的防磁锰铜电阻分流器 |
| JP2008039571A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Denso Corp | 電流センサ |
| DE602007004511D1 (de) * | 2007-10-30 | 2010-03-11 | Magneti Marelli Spa | Vorrichtung zum Erfassen des Stroms einer Fahrzeugsbatterie und Zusammenbauverfahren dieser Vorrichtung |
| FR2929760B1 (fr) * | 2008-04-08 | 2010-10-01 | Vehicules Electr Soc D | Batterie electrique comprenant des elements generateurs souples et un systeme de conditionnement mecanique et thermique desdits elements |
| JP5617278B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2014-11-05 | 株式会社デンソー | 電流検出装置 |
| JP2012233706A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Koa Corp | シャント抵抗器の実装構造 |
| WO2013015219A1 (ja) * | 2011-07-22 | 2013-01-31 | コーア株式会社 | シャント抵抗装置 |
| CN202471801U (zh) * | 2011-12-30 | 2012-10-03 | 施耐德电器工业公司 | 电流监控装置 |
| US9054523B2 (en) * | 2012-05-25 | 2015-06-09 | Lsis Co., Ltd. | Current detecting mechanism capable of detecting ground fault for direct current circuit breaker |
| US9523720B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-12-20 | Infineon Technologies Ag | Multiple current sensor device, a multiple current shunt device and a method for providing a sensor signal |
| KR20140134517A (ko) * | 2013-05-14 | 2014-11-24 | (주)에이치엔티 | 무용접 솔더 마운트 션트 |
| KR101384898B1 (ko) | 2013-06-26 | 2014-04-15 | 권동채 | 스마트 배터리의 기능검사시스템 |
| KR101574969B1 (ko) * | 2013-09-24 | 2015-12-21 | 주식회사 엘지화학 | 충방전기의 충전 전류 정밀도 검출 장치 |
| JP6457172B2 (ja) | 2013-10-22 | 2019-01-23 | Koa株式会社 | 抵抗素子の製造方法 |
| JP6212777B2 (ja) | 2013-11-12 | 2017-10-18 | 矢崎総業株式会社 | ワイヤハーネス生産システム及びワイヤハーネス生産方法 |
| KR101537169B1 (ko) * | 2013-11-26 | 2015-07-22 | 스마트전자 주식회사 | 전류측정소자 어셈블리 |
| KR102308633B1 (ko) * | 2014-10-20 | 2021-10-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 모듈 |
| JP6637250B2 (ja) * | 2015-04-28 | 2020-01-29 | Koa株式会社 | 電流検出装置 |
| JP2016206138A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | Koa株式会社 | 電流検出装置 |
| JP6714974B2 (ja) * | 2015-05-19 | 2020-07-01 | Koa株式会社 | 電流検出装置 |
| EP3300143B1 (en) * | 2015-07-01 | 2020-04-01 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Battery state sensing device and manufacturing method therefor |
| KR102014468B1 (ko) * | 2016-03-07 | 2019-08-26 | 주식회사 엘지화학 | 충방전 전류 추정 장치 |
| KR20180044725A (ko) * | 2016-10-24 | 2018-05-03 | 주식회사 엘지화학 | 전류 측정을 위한 션트 저항기 |
| PL3330720T3 (pl) * | 2016-11-30 | 2020-02-28 | Yuyang Dnu Co., Ltd | Układ cyklera do ładowania-rozładowania |
| US10613147B2 (en) * | 2017-02-23 | 2020-04-07 | K2 Energy Solutions, Inc. | Current shunt for measuring battery current |
| CN108923084B (zh) * | 2018-08-16 | 2023-08-29 | 超威电源集团有限公司 | 一种极群极板电流分布的测试方法 |
-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5376875U (ja) * | 1976-11-29 | 1978-06-27 | ||
| JPS58195401U (ja) * | 1982-06-22 | 1983-12-26 | 東洋電機製造株式会社 | 抵抗器 |
| JPS63102214A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-07 | 株式会社東芝 | 抵抗体の製造方法 |
| JPS63229801A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | 株式会社東芝 | 抵抗器 |
| JPH0310262U (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-31 | ||
| JP2014053437A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Koa Corp | 電流検出用抵抗器 |
| JP2014224707A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 富士通テレコムネットワークス株式会社 | 充放電試験システムおよび校正ユニット |
| JP2016176709A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 積水化学工業株式会社 | 二次電池劣化検出システム、二次電池劣化検出方法 |
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| Publication number | Publication date |
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