JP7106946B2 - Multi-battery evaluation device - Google Patents

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Description

本発明は複数電池の評価装置に関する。 The present invention relates to a multi-battery evaluation device.

特許文献1には、恒温槽内の電池の特性を試験評価する複数電池の自動試験装置が開示されている。当該自動試験装置では、単一の充放電装置が、複数の恒温槽を制御する。また、単一の電池が過剰な電圧値、又は温度で動作する等、異常な動作をしたとき、この充放電装置が、複数の電池の動作を停止して、試験全体を停止する。 Patent Literature 1 discloses an automatic testing device for a plurality of batteries that tests and evaluates the characteristics of batteries in a constant temperature bath. In the automatic test equipment, a single charge/discharge device controls a plurality of constant temperature baths. Also, when a single battery behaves abnormally, such as operating at an excessive voltage value or temperature, the charging/discharging device stops the operation of the plurality of batteries and stops the entire test.

特開平11-273751号公報JP-A-11-273751

このような装置では、単一の充放電装置が、複数の電池の充放電動作を一括して制御しており、単一の電池が異常な動作をしたとき、複数の電池の動作を一括して停止する。 In such a device, a single charging/discharging device collectively controls the charging/discharging operations of a plurality of batteries, and when a single battery behaves abnormally, the operations of the plurality of batteries are collectively controlled. to stop.

電池は恒温槽内に位置するため、一旦高い温度に達した後、降温しにくい。そのため、電池の動作が異常と判断されると、正常と判断されるまで、長い時間かかる。他の電池で試験を再始動できないため、複数電池の評価試験の稼働率が低下するおそれがあった。 Since the battery is placed in a constant temperature bath, it is difficult to drop the temperature once it reaches a high temperature. Therefore, when the battery operation is determined to be abnormal, it takes a long time until it is determined to be normal. Since the test could not be restarted with another battery, there was a risk that the operating rate of the multi-battery evaluation test would decrease.

本発明は、複数電池の評価試験の稼働率の低下するおそれを抑制するものとする。 The present invention suppresses the possibility that the operation rate of the evaluation test of a plurality of batteries is lowered.

本発明に係る複数電池の評価装置は、
電池をそれぞれ備える複数の恒温槽と、
当該電池を充放電する充放電装置と、
当該電池の温度を監視する温度監視ユニットと、
当該電池の電圧を監視する電圧監視ユニットと、を備えた複数電池の評価装置であって、
前記温度監視ユニットは、温度が正常温度の範囲外にある電池を検出した場合、又は、前記電圧監視ユニットは、電圧が正常電圧の範囲外にある電池を検出した場合において、
前記充放電装置は、前記検出された電池のみ充放電を停止する。
The evaluation device for multiple batteries according to the present invention includes:
a plurality of thermostatic baths each provided with a battery;
a charging and discharging device for charging and discharging the battery;
a temperature monitoring unit that monitors the temperature of the battery;
A voltage monitoring unit that monitors the voltage of the battery, and an evaluation device for a plurality of batteries,
When the temperature monitoring unit detects a battery whose temperature is outside the normal temperature range, or when the voltage monitoring unit detects a battery whose voltage is outside the normal voltage range,
The charging/discharging device stops charging/discharging only the detected battery.

このような構成によれば、異常が発生したと判断されても、異常発生した電池のみ充放電が停止される。そのため、その他の電池の試験を続行することが可能となり、稼働率が向上する。 According to such a configuration, even if it is determined that an abnormality has occurred, charging and discharging of only the battery in which the abnormality has occurred is stopped. Therefore, it becomes possible to continue the test of other batteries, and the operating rate is improved.

本発明は、複数電池の評価試験の稼働率の低下するおそれを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION This invention can suppress the possibility that the operation rate of the evaluation test of multiple batteries will fall.

実施の形態1に係る複数電池の評価装置のシステム構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a system configuration of an evaluation device for multiple batteries according to Embodiment 1; FIG. 上限異常発生時における複数電池の評価装置の一動作例のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of an operation example of the evaluation device for multiple batteries when an upper limit abnormality occurs; FIG. 上限異常解除時における複数電池の評価装置の一動作例のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of an operation example of the evaluation device for multiple batteries when the upper limit abnormality is canceled; FIG. 上上限異常発生時における複数電池の評価装置の一動作例のフローチャートである。10 is a flowchart of an operation example of the evaluation device for multiple batteries when an upper/lower limit abnormality occurs. 上上限異常解除時における複数電池の評価装置の一動作例のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of an operation example of the evaluation device for multiple batteries when the upper/lower limit abnormality is canceled; FIG.

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Also, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

(実施の形態1)
図1を参照して実施の形態1に係る複数電池の評価装置について説明する。図1は、実施の形態1に係る複数電池の評価装置のシステム構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
An evaluation apparatus for a plurality of batteries according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the system configuration of the evaluation device for multiple batteries according to the first embodiment.

図1に示すように、複数電池の評価装置10は、複数の恒温槽1、2、3、…、Nと、安全制御機構11と、充放電装置12と、温度監視ユニット13と、電圧監視ユニット14とを備える。Nは、2以上の任意の自然数である。 As shown in FIG. 1, the evaluation device 10 for a plurality of batteries includes a plurality of constant temperature chambers 1, 2, 3, . a unit 14; N is any natural number of 2 or more.

恒温槽1、恒温槽2、恒温槽3、…、恒温槽Nは、それぞれ、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nを含む。電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nは、充放電することができる2次電池であればよい。電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nは、それぞれ恒温槽1、恒温槽2、恒温槽3、…、恒温槽Nの内側に配置され、所定の温度範囲内にある環境下に置かれている。電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nは、スイッチ(図示略)を介して、充放電装置12と、温度監視ユニット13と、電圧監視ユニット14と接続されているとよい。スイッチを切り替えることによって、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nを、重複しない時間帯において試験することができる。スイッチは、チャンネルCH1、2、3…、N(図示略)を備え、チャンネルCH1、2、3…、Nは、恒温槽1、2、3、…、Nにそれぞれ接続されている。これらチャンネルCH1、2、3…、Nは、充放電装置12によって選択されるよう制御される。 Constant temperature bath 1, constant temperature bath 2, constant temperature bath 3, . . . , constant temperature bath N include battery 21, battery 22, battery 23, . Battery 21, battery 22, battery 23, . . . , battery 20+N may be secondary batteries that can be charged and discharged. Battery 21, battery 22, battery 23, . It is written. Battery 21, battery 22, battery 23, . By flipping the switches, battery 21, battery 22, battery 23, . . . , battery 20+N can be tested in non-overlapping time periods. The switch has channels CH1, 2, 3, . . . , N (not shown), and the channels CH1, 2, 3, . These channels CH1, 2, 3, . . . , N are controlled to be selected by the charging/discharging device 12.

安全制御機構11は、温度監視ユニット13、又は電圧監視ユニット14から異常信号を取得すると、インターロック信号を充放電装置12に送る。 Safety control mechanism 11 sends an interlock signal to charging/discharging device 12 when it acquires an abnormal signal from temperature monitoring unit 13 or voltage monitoring unit 14 .

充放電装置12は、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nをそれぞれ充電させる、又は放電させる。具体的には、充放電装置12は、特定の電池を充電させることができる一方、別の特定の電池を放電させることができる。1つの充放電装置12は、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの少なくとも1つを充電させたり、放電させたりする。 The charging/discharging device 12 charges or discharges the battery 21, the battery 22, the battery 23, . . . , the battery 20+N. Specifically, the charging/discharging device 12 can charge a specific battery and discharge another specific battery. One charging/discharging device 12 charges or discharges at least one of battery 21, battery 22, battery 23, . . . , battery 20+N.

温度監視ユニット13は、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの温度を監視する。具体的には、温度監視ユニット13は、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの温度を示す信号をそれぞれ時々刻々と取得する。温度監視ユニット13は、その取得した電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの温度が、予め設定された正常温度の範囲内に位置するか否かを判定する。電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nが正常温度の範囲内において動作していれば、その動作が正常と推定することができる。電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nが正常温度の範囲外において動作していれば、その動作が異常と推定することができる。正常温度の範囲を示す値として、上限Ut1、上上限Ut2、下限Lt1、下下限Lt2を用いることができる。上上限Ut2は上限Ut1よりも大きく、下下限Lt2は下限Lt1よりも小さい。温度監視ユニット13は、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの少なくとも1つの異常を示す異常信号を生成し、この生成した異常信号を安全制御機構11へ送る。異常信号は、電池21、22、23、…、20+Nの温度が、上上限Ut2以上、上上限Ut2未満上限Ut1以上、下限Lt1未満下下限Lt2以上、下下限Lt2未満であるかを示す内容であるとよい。 Temperature monitoring unit 13 monitors the temperature of battery 21, battery 22, battery 23, . . . , battery 20+N. Specifically, the temperature monitoring unit 13 acquires signals indicating temperatures of the batteries 21, 22, 23, . . . , 20+N every moment. The temperature monitoring unit 13 determines whether the acquired temperatures of the battery 21, battery 22, battery 23, . If the battery 21, battery 22, battery 23, . If the battery 21, battery 22, battery 23, . An upper limit Ut1, an upper upper limit Ut2, a lower limit Lt1, and a lower lower limit Lt2 can be used as values indicating the normal temperature range. The upper upper limit Ut2 is larger than the upper limit Ut1, and the lower lower limit Lt2 is smaller than the lower limit Lt1. The temperature monitoring unit 13 generates an abnormality signal indicating at least one abnormality of the battery 21, the battery 22, the battery 23, . The abnormality signal indicates whether the temperature of the batteries 21, 22, 23, . Good to have.

電圧監視ユニット14は、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの電圧を監視する。具体的には、電圧監視ユニット14は、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの電圧を示す信号をそれぞれ時々刻々と取得する。電圧監視ユニット14は、その取得した電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの電圧が、予め設定された正常電圧値の範囲内に位置するか否かを判定する。電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nが正常電圧の範囲内において動作していれば、その動作が正常と推定することができる。電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nが正常電圧の範囲外において動作していれば、その動作が異常と推定することができる。正常電圧の範囲を示す値として、上限Ue1、上上限Ue2、下限Le1、下下限Le2を用いることができる。電圧監視ユニット14は、電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nの少なくとも1つの異常を示す異常信号を生成し、この生成した異常信号を安全制御機構11へ送る。異常信号は、電池21、22、23、…、20+Nの電圧値が、上上限Ue2以上、上上限Ue2未満上限Ue1以上、下限Le1未満下下限Le2以上、下下限Le2未満であるかを示す内容であるとよい。 The voltage monitoring unit 14 monitors the voltages of the batteries 21, 22, 23, . . . , 20+N. Specifically, the voltage monitoring unit 14 acquires signals indicating the voltages of the batteries 21, 22, 23, . . . , 20+N every moment. The voltage monitoring unit 14 determines whether or not the acquired voltages of the batteries 21, 22, 23, . If the battery 21, battery 22, battery 23, . If the battery 21, battery 22, battery 23, . An upper limit Ue1, an upper upper limit Ue2, a lower limit Le1, and a lower lower limit Le2 can be used as values indicating the normal voltage range. The voltage monitoring unit 14 generates an abnormality signal indicating at least one abnormality of the battery 21, battery 22, battery 23, . The abnormal signal indicates whether the voltage values of the batteries 21, 22, 23, . should be

(複数電池の評価装置の動作例1)
次に、図2及び図3を参照して、特定の電池20+Xが異常な動作をしている場合の、複数電池の評価装置の一動作例について説明する。図2は、上限異常発生時における複数電池の評価装置の一動作例のフローチャートである。図3は、上限異常解除時における複数電池の評価装置の一動作例のフローチャートである。電池20+Xは、電池21、電池22、電池23、…、及び電池20+Nの少なくとも1つである。
(Operation example 1 of evaluation device for multiple batteries)
Next, with reference to FIGS. 2 and 3, an operation example of the multi-battery evaluation apparatus when a specific battery 20+X is operating abnormally will be described. FIG. 2 is a flow chart of an operation example of the evaluation device for a plurality of batteries when an upper limit abnormality occurs. FIG. 3 is a flowchart of an operation example of the evaluation device for multiple batteries when the upper limit abnormality is canceled. Battery 20+X is at least one of battery 21, battery 22, battery 23, . . . and battery 20+N.

図2に示すように、温度監視ユニット13が、チャンネルCH Xについて恒温槽Xの電池20+Xの電圧値又は温度の異常を検出し、安全制御機構11が、チャンネルCH Xによる恒温槽Xに含まれる全チャンネルCHについてインターロック信号を送る(ステップST11)。ここで、Xは、1以上の任意の自然数である。具体的には、温度監視ユニット13が、チャンネルCH Xについて恒温槽Xの電池20+Xの温度が上限Ut1を超えたこと、又は、電池20+Xの電圧値が上限Ue1を超えたことを検出して、電池20+Xの異常を判定する。温度監視ユニット13は、電池20+Xに異常が発生したと判定すると、安全制御機構11へ異常信号を送る。安全制御機構11が異常信号に基づいて、チャンネルCH Xによる温度センサが含まれる恒温槽Xに含まれる全チャンネルについてインターロック信号を送る。 As shown in FIG. 2, the temperature monitoring unit 13 detects an abnormality in the voltage value or temperature of the battery 20+X of the thermostat X for the channel CH X, and the safety control mechanism 11 is included in the thermostat X by the channel CH X. An interlock signal is sent for all channels CH (step ST11). Here, X is any natural number of 1 or more. Specifically, the temperature monitoring unit 13 detects that the temperature of the battery 20+X in the thermostat X exceeds the upper limit Ut1 or the voltage value of the battery 20+X exceeds the upper limit Ue1 for the channel CHX, Determine whether the battery 20+X is abnormal. When the temperature monitoring unit 13 determines that an abnormality has occurred in the battery 20+X, it sends an abnormality signal to the safety control mechanism 11 . Based on the abnormal signal, the safety control mechanism 11 sends an interlock signal to all the channels included in the constant temperature chamber X containing the temperature sensor by the channel CHX.

続いて、充放電装置12が、恒温槽Xへ一部停止信号を出力する(ステップST12)。 Subsequently, the charging/discharging device 12 outputs a partial stop signal to the constant temperature bath X (step ST12).

続いて、恒温槽Xは、充放電装置12から一部停止信号を受け取り、電池20+Xの充放電についての動作を保護停止する(ステップST13)。電池20+X以外の電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nは、停止することなく、充放電などの動作を継続する。 Subsequently, thermostat X receives a partial stop signal from charging/discharging device 12, and protects and stops charging/discharging operation of battery 20+X (step ST13). Battery 21, battery 22, battery 23, .

その後、ユーザ等が安全や動作の正常性を確認する。この確認後、上限異常を解除するステップについて説明する。図3に示すように、リセット釦(ボタン)を押し下げる(ステップST21)。すると、電池20+Xの温度が上限Ut1を下回り、又は、電池20+Xの電圧値が上限Ue1を下回る等して、電池20+Xの異常が解消されていれば(ステップST22:YES)、異常がリセットされ、電池20+Xは、再び充放電を開始する(ステップST23)。 After that, the user or the like confirms safety and normality of operation. After this confirmation, the steps for canceling the upper limit abnormality will be described. As shown in FIG. 3, the reset button (button) is depressed (step ST21). Then, if the temperature of the battery 20+X falls below the upper limit Ut1, or the voltage value of the battery 20+X falls below the upper limit Ue1, and the abnormality of the battery 20+X is eliminated (step ST22: YES), the abnormality is reset. Battery 20+X starts charging and discharging again (step ST23).

(複数電池の評価装置の動作例2)
次に、図4及び図5を参照して、特定の電池20+Xが異常な動作をしている場合の、複数電池の評価装置の一動作例について説明する。図4は、上上限異常発生時における複数電池の評価装置の一動作例のフローチャートである。図5は、上上限異常解除時における複数電池の評価装置の一動作例のフローチャートである。
(Operation example 2 of evaluation device for multiple batteries)
Next, with reference to FIGS. 4 and 5, an operation example of the multi-battery evaluation device when a specific battery 20+X is operating abnormally will be described. FIG. 4 is a flow chart of an operation example of the evaluation device for a plurality of batteries when an upper/upper limit abnormality occurs. FIG. 5 is a flow chart of an operation example of the evaluation device for a plurality of batteries when the upper/lower limit abnormality is canceled.

図4に示すように、温度監視ユニット13が、チャンネルCH Xについて恒温槽Xの電池20+Xの温度の異常を検出し、安全制御機構11が、充放電装置12の電源遮断をする(ステップST31)。具体的には、温度監視ユニット13が、電池20+Xの特定の部位の温度が上上限Ut2を超えたこと、又は電池20+Xの電圧値が上上限Ue2を超えたことを検出して、電池20+Xの異常を判定する。温度監視ユニット13が、安全制御機構11へ異常信号を送る。安全制御機構11が異常信号に基づいて、充放電装置12の電源遮断をする指令信号を充放電装置12に送る。すると、充放電装置12の電源が遮断され、電池20+X以外の電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nも、停止し、充放電などの動作を継続しない。 As shown in FIG. 4, the temperature monitoring unit 13 detects an abnormality in the temperature of the battery 20+X in the thermostat X for the channel CH X, and the safety control mechanism 11 shuts off the power supply of the charging/discharging device 12 (step ST31). . Specifically, the temperature monitoring unit 13 detects that the temperature of a specific portion of the battery 20+X has exceeded the upper upper limit Ut2 or that the voltage value of the battery 20+X has exceeded the upper upper limit Ue2, and the temperature of the battery 20+X is Determine abnormalities. Temperature monitoring unit 13 sends an abnormal signal to safety control mechanism 11 . Safety control mechanism 11 sends a command signal to power off charging/discharging device 12 to charging/discharging device 12 based on the abnormal signal. Then, the power supply of the charging/discharging device 12 is cut off, and the batteries 21, 22, 23, .

その後、ユーザ等が安全や動作の正常性を確認する。この確認後、上上限異常を解除するステップについて説明する。図5に示すように、リセット釦を押し下げる(ステップST41)。すると、該当する電池20+Xの異常が解消されていれば(ステップST42:YES)、非常停止がリセットされる。電池20+Xと、電池20+X以外の電池21、電池22、電池23、…、電池20+Nとは、再び充放電を開始する(ステップST43)。 After that, the user or the like confirms safety and normality of operation. After this confirmation, the steps for canceling the upper/lower limit abnormality will be described. As shown in FIG. 5, the reset button is depressed (step ST41). Then, if the abnormality of the corresponding battery 20+X has been resolved (step ST42: YES), the emergency stop is reset. The battery 20+X and the batteries 21, 22, 23, .

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。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.

10 複数電池の評価装置
1、2、3、…、N 恒温槽
21、22、23、…、20+N 電池
11 安全制御機構 12 充放電装置
13 温度監視ユニット 14 電圧監視ユニット
CH チャンネル
Ut1 (温度の)上限 Ut2 上上限
Lt1 下限 Lt2 下下限
Ue1 (電圧の)上限 Ue2 上上限
Le1 下限 Le2 下下限
ST11、ST12、ST13、ST21、ST22、ST23、ST31、ST41、ST42、ST43 ステップ
10 multiple battery evaluation device 1, 2, 3, ..., N constant temperature bath
21, 22, 23, ..., 20+N Battery 11 Safety control mechanism 12 Charging/discharging device 13 Temperature monitoring unit 14 Voltage monitoring unit CH Channel Ut1 Upper limit (of temperature) Ut2 Upper limit Lt1 Lower limit Lt2 Lower limit Ue1 Upper limit (voltage) Ue2 Upper Upper limit Le1 Lower limit Le2 Lower limit ST11, ST12, ST13, ST21, ST22, ST23, ST31, ST41, ST42, ST43 Step

Claims (1)

電池をそれぞれ備える複数の恒温槽と、
当該電池を充放電する充放電装置と、
当該電池の温度を監視する温度監視ユニットと、
当該電池の電圧を監視する電圧監視ユニットと、を備えた複数電池の評価装置であって、
前記温度監視ユニットは、温度が正常温度の範囲外にある電池を検出した場合、又は、前記電圧監視ユニットは、電圧が正常電圧の範囲外にある電池を検出した場合において、
前記充放電装置は、前記検出された電池のみ充放電を停止し、
前記温度監視ユニットは、温度が前記正常温度の範囲の上限よりも大きい上上限を超えた電池を検出した場合、又は、前記電圧監視ユニットは、電圧が前記正常電圧の範囲の上限よりも大きい上上限を超えた電池を検出した場合において、
前記充放電装置は、前記複数の恒温槽がそれぞれ備える電池の全てを停止する、
複数電池の評価装置。
a plurality of thermostatic baths each provided with a battery;
a charging and discharging device for charging and discharging the battery;
a temperature monitoring unit that monitors the temperature of the battery;
A voltage monitoring unit that monitors the voltage of the battery, and an evaluation device for a plurality of batteries,
When the temperature monitoring unit detects a battery whose temperature is outside the normal temperature range, or when the voltage monitoring unit detects a battery whose voltage is outside the normal voltage range,
The charging/discharging device stops charging/discharging only the detected battery ,
When the temperature monitoring unit detects a battery whose temperature is higher than the upper limit of the normal temperature range, or when the voltage monitoring unit detects a battery whose voltage is higher than the upper limit of the normal voltage range When the battery exceeding the upper limit is detected,
The charging/discharging device stops all of the batteries provided in each of the plurality of constant temperature baths .
Multi-battery evaluation device.
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