JP6365431B2 - Calibration method for charge / discharge test equipment - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池の試験に使用される充放電試験装置の校正方法に関する。 The present invention relates to a calibration method for a charge / discharge test apparatus used for testing a secondary battery.
従来、このような分野の技術として、特開2013−148459号公報がある。この公報に記載された充放電試験装置用の校正機ユニットは、それぞれのチャンネルに校正機ユニットが接続される。これらの校正機ユニットは、二次電池と同じ配置の正負の接続端子及び同形状の筐体で構成され、二次電池の変わりに接続端子を介して充放電試験装置に接続して電気的特性を計測する。具体的には、各校正機ユニットには、正負の端子間に直列に接続されたシャント抵抗器と、オンオフスイッチが設けられていると共に、電流計、電圧計が設けられている。 Conventionally, there is JP, 2013-148459, A as a technique of such a field. In the calibration unit for the charge / discharge test apparatus described in this publication, the calibration unit is connected to each channel. These calibrator units are composed of positive and negative connection terminals and the same shape housing as the secondary battery, and are connected to the charge / discharge test equipment via the connection terminals instead of the secondary battery. Measure. Specifically, each calibrator unit is provided with a shunt resistor connected in series between the positive and negative terminals, an on / off switch, and an ammeter and a voltmeter.
この充放電試験装置用の校正機ユニットを用いて電圧の校正を行う場合には、オンオフスイッチをオフにし、オンオフスイッチ間の電圧を測定する。また電流の校正を行う場合には、オンオフスイッチをオンにし、シャント抵抗を流れる電流を測定する。測定された電流値や電圧値は、無線通信機を通じて試験管理装置に送られる。これにより、試験中の充電電流や電圧などの試験パターンが設定した試験規定に適合しているかをチェックし、校正を行う。 When voltage calibration is performed using the calibration unit for the charge / discharge test apparatus, the on / off switch is turned off and the voltage between the on / off switches is measured. When the current is calibrated, the on / off switch is turned on and the current flowing through the shunt resistor is measured. The measured current value and voltage value are sent to the test management apparatus through the wireless communication device. This checks whether the test pattern such as the charging current and voltage under test conforms to the set test regulations and calibrates.
しかしながら、前述した従来の充放電試験装置用の校正機ユニットは、電流計、電圧計を備えており、チャンネル数に応じたオンオフスイッチが必要である。また、計測機用にバッテリが必要であると共に、無線機が必要となる。したがって、装置が大型化すると共に複雑化しているという問題がある。
本発明は、簡易な構成で充放電試験装置の校正を行う充放電試験装置の校正方法を提供することを目的とする。
However, the above-described calibrator unit for the conventional charge / discharge test apparatus includes an ammeter and a voltmeter, and an on / off switch corresponding to the number of channels is necessary. In addition, a battery is required for the measuring instrument and a radio is required. Therefore, there is a problem that the apparatus becomes larger and complicated.
It is an object of the present invention to provide a calibration method for a charge / discharge test apparatus that calibrates the charge / discharge test apparatus with a simple configuration.
本発明にかかる充放電試験装置の校正方法は、複数のチャンネルを有する二次電池の試験に使用する充放電試験装置の校正方法であって、充放電試験装置ユニットは、互いに絶縁された複数のチャンネルを有し、各チャンネルに二次電池に接続するための正極及び負極のプローブを有する充放電試験装置と、前記充放電試験装置を校正する校正治具と、を備える充放電試験装置ユニットを有し、前記校正治具は、前記充放電試験装置の各チャンネルの正極のプローブが接続される正極側接続部と、前記充放電試験装置の各チャンネルの負極のプローブが接続される負極側接続部と、前記正極側接続部と負極側接続部とを接続するシャント抵抗と、を有し、前記充放電試験装置は、前記シャント抵抗の両端電圧を高精度で測定する高精度電圧計と、各チャンネルに設けられ、前記校正治具に接続される正極及び負極の一対のプローブと、各チャンネルを流れる電流を測定する電流計と、各チャンネルに設けられ、前記シャント抵抗の両端電圧を測定する電圧計と、を有し、所定のチャンネルchmから前記シャント抵抗に定電流Imを流す工程と、前記高精度電圧計により前記シャント抵抗の両端電圧Vrを計測する工程と、所定のチャンネルchmに設けられた前記電圧計により、前記シャント抵抗の両端電圧Vmを計測する工程と、前記両端電圧Vrと前記両端電圧Vmとを比較する工程と、前記シャント抵抗を流れた電流値Irと前記定電流Imとを比較する工程と、を有する。
これにより、校正治具に設けられたシャント抵抗の両端電圧と、シャント抵抗に流れた電流の電流値に基づいて、各チャンネルに設けられた電圧計及び電流計の校正を行うことができる。
A calibration method for a charge / discharge test apparatus according to the present invention is a calibration method for a charge / discharge test apparatus used for testing a secondary battery having a plurality of channels, wherein the charge / discharge test apparatus unit includes a plurality of insulated ones. A charge / discharge test apparatus unit comprising a charge / discharge test apparatus having a channel and a positive and negative electrode probe connected to a secondary battery in each channel; and a calibration jig for calibrating the charge / discharge test apparatus. The calibration jig includes a positive electrode side connection portion to which a positive electrode probe of each channel of the charge / discharge test apparatus is connected, and a negative electrode side connection to which a negative electrode probe of each channel of the charge / discharge test apparatus is connected And a shunt resistor that connects the positive electrode side connecting portion and the negative electrode side connecting portion, and the charge / discharge test apparatus measures the voltage across the shunt resistor with high accuracy. A pair of positive and negative probes provided in each channel and connected to the calibration jig, an ammeter for measuring current flowing through each channel, and a voltage across the shunt resistor provided in each channel And a step of flowing a constant current Im from the predetermined channel chm to the shunt resistor, a step of measuring the voltage Vr across the shunt resistor by the high-precision voltmeter, and a predetermined channel chm The step of measuring the voltage Vm across the shunt resistor with the voltmeter provided, the step of comparing the voltage Vr across the voltage Vm and the voltage Vm across the shunt resistor, the current value Ir flowing through the shunt resistor and the constant current Comparing with Im.
Thereby, the voltmeter and ammeter provided in each channel can be calibrated based on the voltage across the shunt resistor provided in the calibration jig and the current value of the current flowing through the shunt resistor.
これにより、簡易な構成で充放電試験装置の校正を行う校正方法を提供することができる。 Thereby, it is possible to provide a calibration method for calibrating the charge / discharge test apparatus with a simple configuration.
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に示すように、充放電試験装置ユニット1Aは、校正対象である充放電試験装置2と、充放電試験装置2を校正するための校正治具3と、充放電試験装置2に設けられたプローブの配置を整えるフィクスチャ4と、を備える。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the charge / discharge test apparatus unit 1 </ b> A is provided in a charge / discharge test apparatus 2 to be calibrated, a calibration jig 3 for calibrating the charge / discharge test apparatus 2, and the charge / discharge test apparatus 2. And a fixture 4 that arranges the arrangement of the probes.
充放電試験装置2は、電力供給源(図示せず)と、電力供給源に対して並列に接続している複数のチャンネルch1〜chN(Nは任意の数)と、どのチャンネルに電流を流すかを制御する制御部(図示せず)を有している。例えば電力供給源は、制御部の制御に基づいて所定のチャンネルに交流電流を供給する。また、充放電試験装置2が有するチャンネル数Nは、例えば50である。チャンネルch1〜chNはそれぞれ同様の構成を有するため、以下ではチャンネルch1について説明する。 The charge / discharge test apparatus 2 includes a power supply source (not shown), a plurality of channels ch1 to chN (N is an arbitrary number) connected in parallel to the power supply source, and a current flow to which channel. A control unit (not shown) for controlling the water is provided. For example, the power supply source supplies an alternating current to a predetermined channel based on the control of the control unit. Further, the number N of channels included in the charge / discharge test apparatus 2 is, for example, 50. Since the channels ch1 to chN have the same configuration, the channel ch1 will be described below.
チャンネルch1には、電力供給源から交流電圧が入力されるAC/DCコンバータ5aと、AC/DCコンバータ5aから入力した直流電圧を昇圧/降圧するDC/DCコンバータ6aと、DC/DCコンバータ6aの正極、負極がそれぞれ接続されているコネクタ7aと、DC/DCコンバータ6aが出力した電流を計測する電流計8aと、電圧計9aと、高精度電圧計であるデジタルマルチメータ10が設けられている。
The channel ch1 includes an AC /
AC/DCコンバータ5aは、電力供給源から入力された交流電流を直流電流に変換し、DC/DCコンバータ6aに出力する。AC/DCコンバータ5aとDC/DCコンバータ6aとの間は、経路13aと、経路14aの2つを介して接続されている。ここで経路13aは、AC/DCコンバータ5aの正極側とDC/DCコンバータ6aの正極側とを接続し、経路14aは、AC/DCコンバータ5aの負極側とDC/DCコンバータ6aの負極側とを接続する。
The AC /
DC/DCコンバータ6aは、AC/DCコンバータ5aにより入力された直流電流の昇圧や降圧を行う。DC/DCコンバータ6aは、コネクタ7aを介して校正治具3に出力する。DC/DCコンバータ6aとコネクタ7aとの間は、経路15aと、経路16aの2つを介して接続されている。ここで、経路15aは、DC/DCコンバータ6aの正極側とコネクタ7aの正極側とを接続し、経路16aは、DC/DCコンバータ6aの負極側とコネクタ7aの負極側とを接続する。
The DC /
コネクタ7aには、正極側配線17aと負極側配線18aが接続されている。ここで、正極側配線17aの一端部は、コネクタ7aにおいて経路15aと電気的に接続されており、負極側配線18aの一端部は、コネクタ7aにおいて経路16aと電気的に接続されている。また、正極側配線17aの他端部にはプローブ19aが設けられており、負極側配線18aの他端部にはプローブ20aが設けられている。これにより、正極側配線17aは、コネクタ7aの正極側と後述する正極側バスバー11とを接続し、負極側配線18aは、コネクタ7aの負極側と負極側バスバー12とを接続する。
A positive
電流計8aは、経路15aに設けられており、DC/DCコンバータ6aから出力される電流の値を測定する。
The
電圧計9aは、後述する校正治具3の正極側バスバー11と負極側バスバー12との間に接続され、シャント抵抗23の両端にかかる電圧を測定する。
The
デジタルマルチメータ10は、各チャンネルの電圧計9a−9nを校正するための基準の電圧計として用いる。デジタルマルチメータ10は、後述する校正治具3の正極側バスバー11と負極側バスバー12との間に接続され、シャント抵抗23の両端にかかる電圧を測定する。なお、デジタルマルチメータ10には、測定精度(±mV)が、電流出力精度(±mA)にシャント抵抗23の抵抗値Rを乗算した値の10倍以上の精度のものを用いる。これは、出力電流にゆれが生じた場合に、シャント抵抗23における両端電圧にもゆれが生じるが、この両端電圧のゆれを測定可能とするためである。また一般的には、デジタルマルチメータ10には、電圧計9a〜9nの測定精度の10倍以上の測定精度を有するものを用いる。
The
校正治具3は、充放電試験装置2の正極側配線17a〜17nのプローブ19a〜19nが接続される正極側バスバー11と、負極側配線18a〜18nのプローブ20a〜20nが接続される負極側バスバー12と、正極側バスバー11と負極側バスバー12の間に設けられたシャント抵抗23を備える。
The calibration jig 3 includes a positive
正極側バスバー11は、正極側配線17a〜17nのプローブ19a〜19nを接続される正極側接続部である。また、正極側バスバー11には、複数のプローブ接続部21a〜21nが形成されている。例えば、プローブ接続部21aにはチャンネルch1のプローブ19aが接続され、プローブ接続部21bにはチャンネルch2のプローブ19bが接続される。このように、チャンネルch1からチャンネルchNまでの全てのプローブ19a〜19nが、プローブ接続部21a〜21nにそれぞれ接続される。なお、正極側バスバー11に接続されたプローブ19a〜19nは同電位となる。
The positive electrode
負極側バスバー12は、負極側配線18a〜18nのプローブ20a〜20nが接続される負極側接続部である。負極側バスバー12には、複数のプローブ接続部22a〜22nが形成されている。例えば、プローブ接続部22aにはチャンネルch1のプローブ20aが接続され、プローブ接続部22bにはチャンネルch2のプローブ20bが接続される。このように、チャンネルch1からチャンネルchNまでの全てのプローブ20a〜20nが、プローブ接続部22a〜22nにそれぞれ接続される。なお、負極側バスバー12に接続されたプローブ20a〜20nは同電位となる。
The negative electrode
なお、プローブ接続部21a〜21n及びプローブ接続部22a〜22nは、校正後の充放電試験装置2を用いて試験が行われる二次電池に形成されているプローブの接続部と、同じ形状かつ同じ位置に形成されている。これにより、例えば、充放電試験装置2に二次電池をセットする場合と同様にプローブ19a〜19n、20a〜20nの挿入の操作をすることで、校正治具3をセットすることができる。
In addition,
シャント抵抗23は、正極側バスバー11と負極側バスバー12とを接続している。シャント抵抗23の抵抗値Rは、あらかじめ校正が行われている。シャント抵抗23は、抵抗値Rが、各チャンネルch1〜chNの入力インピーダンスNz(Nチャンネル分の並列)に比べて無視できる程度に小さい値であるものを用いる。これは、校正したい特定のチャンネルから電流が出力された場合に、電流が、正極側バスバー11から他のチャンネルに流れることなく、シャント抵抗23を介して負極側バスバー12に流れるようにするためである。
The
またシャント抵抗23には、校正するチャンネルから出力する定電流Iの2乗とシャント抵抗23の抵抗値Rとを乗算した値が、電力供給源の定格電力W以下であるという条件を満たすように、低抵抗のものを用いる。これは、シャント抵抗23に高抵抗のものを用いると、電力供給源の出力が足りないことによって、シャント抵抗23を流れる電流の電流値が所望する電流値にならない場合があるためである。なお、シャント抵抗23は、正極側バスバー11と負極側バスバー12のどの位置に接続されていてもよい。
Further, the
フィクスチャ4は、正極側配線17a〜17nと負極側配線18a〜18nの配置を整える。具体的には、フィクスチャ4は、プローブ19a〜19n及びプローブ20a〜20nの位置の調整が可能な状態で、正極側配線17a〜17n及び負極側配線18a〜18nのそれぞれの位置が予め定められた位置になるように固定する。これにより、プローブ接続部21a〜21n及びプローブ接続部22a〜22nの位置がプローブ19a〜19n及び20a〜20nに対してずれた位置であっても、位置を調整して接続させることができる。
The fixture 4 arranges the arrangement of the
次に、充放電試験装置2の校正手順について説明する。ここで、実施の形態1にかかる充放電試験ユニット1Aは、充放電試験装置2が二次電池に対して充電を行う充電運転で動作する場合と、充放電試験装置2が二次電池を放電させる放電運転で動作する場合と、についてそれぞれ校正試験を行うことができる。そこで、以下では、充放電試験装置2を充電モードで動作させる場合の校正方法と、充放電試験装置2を放電運転で動作させる場合の校正方法と、をそれぞれ説明する。 Next, the calibration procedure of the charge / discharge test apparatus 2 will be described. Here, in the charge / discharge test unit 1A according to the first embodiment, the charge / discharge test apparatus 2 discharges the secondary battery when the charge / discharge test apparatus 2 operates in the charging operation for charging the secondary battery. Each of the calibration tests can be performed for the case where the discharge operation is performed. Therefore, hereinafter, a calibration method when the charge / discharge test apparatus 2 is operated in the charge mode and a calibration method when the charge / discharge test apparatus 2 is operated in the discharge operation will be described.
まず、充放電試験装置2を充電運転で動作させる場合の校正について説明する。この場合、まず、校正治具3を充放電試験装置2にセットする。すなわち、プローブ19a〜19nがプローブ接続部21a〜21nに、またプローブ20a〜20nがプローブ接続部22a〜22nにそれぞれ接続された状態となる。
First, calibration when the charge / discharge test apparatus 2 is operated in a charge operation will be described. In this case, first, the calibration jig 3 is set in the charge / discharge test apparatus 2. That is, the
校正対象のチャンネルch1からchNまで順々に、シャント抵抗23に定電流を流す。例えば、校正を行いたいチャンネルがチャンネルch1であれば、DC/DCコンバータ6aから電流を出力させる。DC/DCコンバータ6aから出力された電流は、経路15a、正極側配線17aを介して、正極側バスバー11を通り、シャント抵抗23を通って負極側バスバー12を通り、負極側配線18a、経路16aを介してDC/DCコンバータに戻る。制御部は、このように校正を行いたい各チャンネルについて、直流電流を順番に出力するように、DC/DCコンバータ6a〜6nの出力を制御する。
A constant current is passed through the
電流計8a〜8nを用いて、各チャンネルch1〜chNが出力する定電流I1〜Inを測定する。
The
校正対象のチャンネルch1からchNまで順々に、チャンネルごとに電圧計9a〜9nを用いて、シャント抵抗23の両端電圧の電圧値V1〜Vnを測定する。
The voltage values V1 to Vn of the voltage across the
デジタルマルチメータ10を用いて、シャント抵抗23の両端電圧の電圧値Vr1〜Vrnを測定する。
Using the
デジタルマルチメータ10で測定された電圧値Vr1〜Vrnと、電圧計9a〜9nを用いて測定された電圧値V1〜Vnとを比較する。これにより、デジタルマルチメータ10における測定値に対して、電圧計9a〜9nの測定値をそれぞれ比較することができる。これにより、電圧計9a〜9nを校正することができる。
The voltage values Vr1 to Vrn measured by the
また、シャント抵抗23に流れた電流の電流値Ir1〜Irnを計算する。ここで電流値Ir1は、チャンネルch1から電流が流れているときに、デジタルマルチメータ10で測定されたシャント抵抗23の両端抵抗の抵抗値Vr1を、シャント抵抗23の抵抗値Rで除算することにより算出した値である。同様にして、電流値Ir2〜Irnを算出する。
Further, current values Ir1 to Irn of the current flowing through the
算出した電流値Ir1〜Irnと、電流計8a〜8nで測定された電流値I1〜Inとをそれぞれ比較する。これにより、デジタルマルチメータ10によって測定された測定値に対し、電流計8a〜8nで測定された測定値をそれぞれ比較することができる。これにより、デジタルマルチメータ10に基づいて、電流計8a〜8nを校正することができる。
The calculated current values Ir1 to Irn are compared with the current values I1 to In measured by the
これにより、1つのシャント抵抗23を備える校正治具3を充放電試験装置2に接続することによって、充放電試験装置2の各チャンネルの電流計8a〜8nと、電圧計9a〜9nを、それぞれ校正することができる。
Thereby, by connecting the calibration jig 3 having one
まず、充放電試験装置2を放電運転で動作させる場合の校正について説明する。この場合、まず、ある特定のチャンネルを充電運転で校正しておく。以下の説明では動作の一例として、チャンネルCh1を充電運転で校正しておく例を説明する。そして、校正治具3を充放電試験装置2にセットする。すなわち、プローブ19a〜19nがプローブ接続部21a〜21nに、またプローブ20a〜20nがプローブ接続部22a〜22nにそれぞれ接続された状態となる。
First, calibration when the charge / discharge test apparatus 2 is operated in a discharge operation will be described. In this case, first, a specific channel is calibrated by charging operation. In the following description, an example in which the channel Ch1 is calibrated by charging operation will be described as an example of the operation. Then, the calibration jig 3 is set in the charge / discharge test apparatus 2. That is, the
校正済みチャンネルCh1を定電圧で充電運転し、校正対象のチャンネルch2からchNまで順々に、定電流で放電運転させる。これにより、シャント抵抗23に定電流を流す。例えば、校正を行いたいチャンネルがチャンネルch2であれば、DC/DCコンバータ6aから電流を出力させる。DC/DCコンバータ6aから出力された電流は、経路15a、正極側配線17aを介して、正極側バスバー11を通り、シャント抵抗23を通って負極側バスバー12を通り、負極側配線18b、経路16bを介してDC/DCコンバータ6bに戻る。制御部は、このように校正を行いたい各チャンネルについて、直流電流を順番に放電するように、DC/DCコンバータ6b〜6nの出力を制御する。
The calibrated channel Ch1 is charged with a constant voltage, and the calibration target channels ch2 to chN are sequentially discharged with a constant current. Thereby, a constant current is passed through the
校正対象のチャンネルch2からchNまで順々に、チャンネルごとに電圧計9b〜9nを用いて、シャント抵抗23の両端電圧の電圧値V2〜Vnを測定する。
The voltage values V2 to Vn of the voltage across the
デジタルマルチメータ10を用いて、シャント抵抗23の両端電圧の電圧値Vr2〜Vrnを測定する。
Using the
デジタルマルチメータ10で測定された電圧値Vr2〜Vrnと、電圧計9b〜9nを用いて測定された電圧値V2〜Vnとを比較する。これにより、デジタルマルチメータ10における測定値に対して、電圧計9b〜9nの測定値をそれぞれ比較することができる。これにより、電圧計9b〜9nを校正することができる。
The voltage values Vr2 to Vrn measured by the
また、シャント抵抗23に流れた電流の電流値Ir2〜Irnを計算する。ここで電流値Ir2は、チャンネルch1から電流が出力されているときに、デジタルマルチメータ10で測定されたシャント抵抗23の両端抵抗の抵抗値Vr1を、シャント抵抗23の抵抗値Rで除算することにより算出した値である。同様にして、電流値Ir2〜Irnを算出する。
Further, the current values Ir2 to Irn of the current flowing through the
算出した電流値Ir2〜Irnと、電流計8b〜8nで測定された電流値I2〜Inとをそれぞれ比較する。これにより、デジタルマルチメータ10によって測定された測定値に対し、電流計8b〜8nで測定された測定値をそれぞれ比較することができる。これにより、デジタルマルチメータ10に基づいて、電流計8b〜8nを校正することができる。
The calculated current values Ir2 to Irn are compared with the current values I2 to In measured by the
これにより、1つのシャント抵抗23を備える校正治具3を充放電試験装置2に接続することによって、充放電試験装置2の各チャンネルの電流計8b〜8nと、電圧計9b〜9nを、それぞれ校正することができる。なお、放電運転状態でのチャンネルCh1の校正は、チャンネルCh2〜ChNのいずれか1つを校正済みチャンネルとしてチャンネルCh1を校正対象のチャンネルとすることで行うことができる。
Thereby, by connecting the calibration jig 3 including one
二次電池を充放電試験装置2にセットする場合と同様に、プローブ19a〜19n及びプローブ20a〜20nを、校正治具3の正極側バスバー11及び負極側バスバー12に接続することによって校正を行うことができる。したがって、二次電池をセットする実使用条件における校正が可能であり、実使用時と校正時の条件を揃えることができるため、校正の誤差を低減することができる。また、コネクタ7a〜7nにおける正極側配線17a〜17n及び負極側配線18a〜18nの抜き差しは不要であるため、安全性が向上すると共に、短時間かつ高頻度での校正が実行可能であり、品質保証度の向上が期待できる。
As in the case where the secondary battery is set in the charge / discharge test apparatus 2, calibration is performed by connecting the
実施の形態2
実施の形態2では、校正治具3の別の例となる校正治具3Bを有する充放電試験装置ユニット1Bについて説明する。そこで、実施の形態2にかかる充放電試験装置ユニット1Bのブロック図を図2に示す。
Embodiment 2
In the second embodiment, a charge / discharge
図2に示すように、実施の形態2にかかる充放電試験装置ユニット1Bは、実施の形態1にかかる充放電試験装置ユニット1の校正治具3を校正治具3Bに置き換えたものである。校正治具3Bは、シャント抵抗23と直列に接続された電圧保持部30を有する。電圧保持部30は、例えば、二次電池、キャパシタ等の充放電と電圧保持が可能な素子である。
As shown in FIG. 2, the charge / discharge
また、校正治具3Bは、正極側バスバー11が正極側バスバー11aと電圧測定用正極側バスバー11bとを有する。正極側バスバー11aには、実施の形態1と同様に、プローブ接続部21a〜21nが設けられ、当該プローブ接続部21a〜21nにプローブ19a〜19nが接続される。電圧測定用正極側バスバー11bには、電圧計9a〜9nの一端と、デジタルマルチメータ10の一端が接続される。また、校正治具3Bでは、負極側バスバー12が負極側バスバー12aと電圧測定用負極側バスバー12bとを有する。負極側バスバー12aには、実施の形態1と同様に、プローブ接続部22a〜22nが設けられ、当該プローブ接続部22a〜22nにプローブ20a〜20nが接続される。電圧測定用負極側バスバー12bには、電圧計9a〜9nの他端と、デジタルマルチメータ10の他端が接続される。
In the calibration jig 3B, the positive
校正治具3Bでは、シャント抵抗23と電圧保持部30とを直列接続した回路が正極側バスバー11aと負極側バスバー12aとの間に接続される。また、シャント抵抗23の一端が電圧測定用正極側バスバー11bに接続され、シャント抵抗23の他端が電圧測定用負極側バスバー12bに接続される。
In the calibration jig 3B, a circuit in which the
続いて、実施の形態2にかかる充放電試験装置ユニット1Bを用いた充放電試験装置2の校正手順について説明する。なお、実施の形態2の校正手順では、充放電試験装置2が充電運転となる場合と放電運転となる場合のそれぞれで校正を行う。そこで、以下では、充放電試験装置2が充電運転を行う場合の校正手順と、充放電試験装置2が放電運転を行う場合の校正手順とをそれぞれ説明する。
Subsequently, a calibration procedure of the charge / discharge test apparatus 2 using the charge / discharge
まず、充放電試験装置2が充電運転を行う場合の校正手順について説明する。この場合、校正治具3Bを充放電試験装置2にセットする。すなわち、プローブ19a〜19nがプローブ接続部21a〜21nに、またプローブ20a〜20nがプローブ接続部22a〜22nにそれぞれ接続された状態となる。
First, the calibration procedure when the charge / discharge test apparatus 2 performs the charge operation will be described. In this case, the calibration jig 3B is set in the charge / discharge test apparatus 2. That is, the
校正対象のチャンネルch1からchNまで順々に、シャント抵抗23及び電圧保持部30に定電流を流す。例えば、校正を行いたいチャンネルがチャンネルch1であれば、DC/DCコンバータ6aから電流を出力させる。DC/DCコンバータ6aから出力された電流は、経路15a、正極側配線17aを介して、正極側バスバー11aを通り、電圧保持部30及びシャント抵抗23を通って負極側バスバー12aを通り、負極側配線18a、経路16aを介してDC/DCコンバータに戻る。制御部は、このように校正を行いたい各チャンネルについて、直流電流を順番に出力するように、DC/DCコンバータ6a〜6nの出力を制御する。また、チャンネルch1から出力される電流により、電圧保持部30が充電される。
A constant current is passed through the
電流計8a〜8nを用いて、各チャンネルch1〜chNが出力する定電流I1〜Inを測定する。
The
校正対象のチャンネルch1からchNまで順々に、チャンネルごとに電圧計9a〜9nを用いて、シャント抵抗23の両端電圧の電圧値V1〜Vnを測定する。
The voltage values V1 to Vn of the voltage across the
デジタルマルチメータ10を用いて、シャント抵抗23の両端電圧の電圧値Vr1〜Vrnを測定する。
Using the
デジタルマルチメータ10で測定された電圧値Vr1〜Vrnと、電圧計9a〜9nを用いて測定された電圧値V1〜Vnとを比較する。これにより、デジタルマルチメータ10における測定値に対して、電圧計9a〜9nの測定値をそれぞれ比較することができる。これにより、電圧計9a〜9nを校正することができる。
The voltage values Vr1 to Vrn measured by the
また、シャント抵抗23に流れた電流の電流値Ir1〜Irnを計算する。ここで電流値Ir1は、チャンネルch1から電流が流れているときに、デジタルマルチメータ10で測定されたシャント抵抗23の両端抵抗の抵抗値Vr1を、シャント抵抗23の抵抗値Rで除算することにより算出した値である。同様にして、電流値Ir2〜Irnを算出する。
Further, current values Ir1 to Irn of the current flowing through the
算出した電流値Ir1〜Irnと、電流計8a〜8nで測定された電流値I1〜Inとをそれぞれ比較する。これにより、デジタルマルチメータ10によって測定された測定値に対し、電流計8a〜8nで測定された測定値をそれぞれ比較することができる。これにより、デジタルマルチメータ10に基づいて、電流計8a〜8nを校正することができる。
The calculated current values Ir1 to Irn are compared with the current values I1 to In measured by the
次いで、充放電試験装置2が放電運転を行う場合の校正手順について説明する。この場合、校正治具3Bを充放電試験装置2にセットする。すなわち、プローブ19a〜19nがプローブ接続部21a〜21nに、またプローブ20a〜20nがプローブ接続部22a〜22nにそれぞれ接続された状態となる。
Next, a calibration procedure when the charge / discharge test apparatus 2 performs a discharge operation will be described. In this case, the calibration jig 3B is set in the charge / discharge test apparatus 2. That is, the
校正対象のチャンネルch1からchNまで順々に、定電流で放電動作を行う。このとき、電圧保持部30には、上記の充電運転による充電が行われた状態であるため、チャンネルch1からchNは電圧保持部30に蓄電された電荷を定電流で放電することになる。これによりシャント抵抗23に定電流が流れる。例えば、校正を行いたいチャンネルがチャンネルch1であれば、DC/DCコンバータ6aが定電流I1を放電する。電圧保持部30から出力された電流は、正極側バスバー11a、正極側配線17a、経路15aを通ってDC/DCコンバータ6aに流れ込む。また、このとき、シャント抵抗23には、電圧保持部30が出力する電流と同じ電流量の電流がシャント抵抗23に流れる。制御部は、このように校正を行いたい各チャンネルについて、直流電流を順番に放電するように、DC/DCコンバータ6a〜6nの出力を制御する。
The discharge operation is performed with a constant current in order from the channels ch1 to chN to be calibrated. At this time, since the
電流計8a〜8nを用いて、各チャンネルch1〜chNが放電する定電流I1〜Inを測定する。
Using the
校正対象のチャンネルch1からchNまで順々に、チャンネルごとに電圧計9a〜9nを用いて、シャント抵抗23の両端電圧の電圧値V1〜Vnを測定する。
The voltage values V1 to Vn of the voltage across the
デジタルマルチメータ10を用いて、シャント抵抗23の両端電圧の電圧値Vr1〜Vrnを測定する。
Using the
デジタルマルチメータ10で測定された電圧値Vr1〜Vrnと、電圧計9a〜9nを用いて測定された電圧値V1〜Vnとを比較する。これにより、デジタルマルチメータ10における測定値に対して、電圧計9a〜9nの測定値をそれぞれ比較することができる。これにより、電圧計9a〜9nを校正することができる。
The voltage values Vr1 to Vrn measured by the
また、シャント抵抗23に流れた電流の電流値Ir1〜Irnを計算する。ここで電流値Ir1は、チャンネルch1から電流が流れているときに、デジタルマルチメータ10で測定されたシャント抵抗23の両端抵抗の抵抗値Vr1を、シャント抵抗23の抵抗値Rで除算することにより算出した値である。同様にして、電流値Ir2〜Irnを算出する。
Further, current values Ir1 to Irn of the current flowing through the
算出した電流値Ir1〜Irnと、電流計8a〜8nで測定された電流値I1〜Inとをそれぞれ比較する。これにより、デジタルマルチメータ10によって測定された測定値に対し、電流計8a〜8nで測定された測定値をそれぞれ比較することができる。これにより、デジタルマルチメータ10に基づいて、電流計8a〜8nを校正することができる。
The calculated current values Ir1 to Irn are compared with the current values I1 to In measured by the
なお、充電運転時には、電圧保持部30の電圧Vbを監視しながら充放電試験装置2を動作させることが好ましい。充電運転時の電圧Vbは、動作が各チャンネルの出力電圧Voからシャント抵抗23の両端の電圧差Vrを引くことで算出できる。また、放電運転時にも、電圧保持部30の電圧Vbを監視しながら充放電試験装置2を動作させることが好ましい。放電運転時の電圧Vbは、動作が各チャンネルの出力電圧Voにシャント抵抗23の両端の電圧差Vrを加算することで算出できる。
In the charge operation, it is preferable to operate the charge / discharge test apparatus 2 while monitoring the voltage Vb of the
また、シャント抵抗23の抵抗値は、シャント抵抗の抵抗値と電圧保持部30の内部抵抗の合成抵抗が、電圧計9a〜9nの入力インピーダンスZn(n個の電圧計の入力インピーダンスを並列接続させた場合の合成抵抗)と比較して無視できる程度に小さくなる値を選択することが好ましい。
Further, the resistance value of the
また、デジタルマルチメータ10の測定精度は、電流出力精度とシャント抵抗23の抵抗値との積の10倍以上、かつ、電圧計9a〜9nの精度の10倍以上となっていることが好ましい。
The measurement accuracy of the
放電運転時の充放電試験装置2の校正を行う場合、充放電試験装置2が定電圧出力機能を有している必要がある。しかしながら、充放電試験装置の中には定電圧出力機能を有していない装置が存在する。このような場合であっても、実施の形態2にかかる校正治具3Bを用いることで、充電運転を用いた充放電試験装置2の校正手順中に電圧保持部30を充電し、当該充電された電圧保持部30を用いて、放電動作時に充放電試験装置2に所定の電圧を与え、放電運転を行う場合の充放電試験装置2の校正を行うことができる。
When the charge / discharge test apparatus 2 is calibrated during the discharge operation, the charge / discharge test apparatus 2 needs to have a constant voltage output function. However, some charge / discharge test apparatuses do not have a constant voltage output function. Even in such a case, by using the calibration jig 3B according to the second embodiment, the
このとき、実施の形態2にかかる校正手順では、実施の形態1と同様に、充放電試験装置2が1つのシャント抵抗23を備える校正治具3Bを充放電試験装置2に接続することによって、充放電試験装置2の各チャンネルの電流計8a〜8nと、電圧計9a〜9nを、それぞれ校正することができる。
At this time, in the calibration procedure according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the charge / discharge test apparatus 2 connects the calibration jig 3B including one
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、プローブ19a〜19n及びプローブ20a〜20nは、内部にバネを有しており、先端がバネにより押し付けられることによって、プローブ接続部21a〜21n及びプローブ接続部22a〜22nに固定されるものであっても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the
1 充放電試験装置ユニット
2 充放電試験装置
3、3B 校正治具
4 フィクスチャ
5a−5n AC/DCコンバータ
6a−6n DC/DCコンバータ
7a−7n コネクタ
8a−8n 電流計
9a−9n 電圧計
10 デジタルマルチメータ
11、11a、11b 正極側バスバー
12、11a、12b 負極側バスバー
13a−13n 経路
14a−14n 経路
15a−15n 経路
16a−16n 経路
17a−17n 正極側配線
18a−18n 負極側配線
19a−19n プローブ
20a−20n プローブ
21a−21n プローブ接続部
22a−22n プローブ接続部
23 シャント抵抗
30 電圧保持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charge / discharge test apparatus unit 2 Charge / discharge test apparatus 3, 3B Calibration jig 4
Claims (2)
充放電試験装置ユニットは、互いに絶縁された複数のチャンネルを有し、各チャンネルに二次電池に接続するための正極及び負極のプローブを有する充放電試験装置と、前記充放電試験装置を校正する校正治具と、を備える充放電試験装置ユニットを有し、
前記校正治具は、
前記充放電試験装置の各チャンネルの正極のプローブが接続される正極側接続部と、
前記充放電試験装置の各チャンネルの負極のプローブが接続される負極側接続部と、
前記正極側接続部と負極側接続部とを接続するシャント抵抗と、を有し、
前記充放電試験装置は、
前記シャント抵抗の両端電圧を高精度で測定する高精度電圧計と、
各チャンネルに設けられ、前記校正治具に接続される正極及び負極の一対のプローブと、
各チャンネルを流れる電流を測定する電流計と、
各チャンネルに設けられ、前記シャント抵抗の両端電圧を測定する電圧計と、を有し、
所定のチャンネルchmから前記シャント抵抗に定電流Imを流す工程と、
前記高精度電圧計により前記シャント抵抗の両端電圧Vrを計測する工程と、
所定のチャンネルchmに設けられた前記電圧計により、前記シャント抵抗の両端電圧Vmを計測する工程と、
前記両端電圧Vrと前記両端電圧Vmとを比較する工程と、
前記シャント抵抗を流れた電流値Irと前記定電流Imとを比較する工程と、を有する
充放電試験装置の校正方法。 A calibration method for a charge / discharge test apparatus used for testing a secondary battery having a plurality of channels,
The charge / discharge test apparatus unit has a plurality of channels insulated from each other, and calibrates the charge / discharge test apparatus having a positive electrode and a negative electrode probe connected to a secondary battery in each channel, and the charge / discharge test apparatus. A charge / discharge test apparatus unit comprising a calibration jig,
The calibration jig is
A positive electrode side connection portion to which a positive electrode probe of each channel of the charge / discharge test apparatus is connected;
A negative electrode side connection portion to which a negative electrode probe of each channel of the charge / discharge test apparatus is connected;
A shunt resistor for connecting the positive electrode side connecting portion and the negative electrode side connecting portion,
The charge / discharge test apparatus comprises:
A high-accuracy voltmeter that measures the voltage across the shunt resistor with high accuracy;
A pair of positive and negative probes provided in each channel and connected to the calibration jig;
An ammeter that measures the current flowing through each channel;
A voltmeter that is provided in each channel and measures a voltage across the shunt resistor,
Passing a constant current Im from a predetermined channel chm to the shunt resistor;
Measuring the voltage Vr across the shunt resistor with the high-accuracy voltmeter;
Measuring the voltage Vm across the shunt resistor with the voltmeter provided in a predetermined channel chm;
Comparing the both-end voltage Vr and the both-end voltage Vm;
Comparing the current value Ir flowing through the shunt resistor with the constant current Im. A method for calibrating a charge / discharge test apparatus.
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