JP7407136B2 - Battery charging/discharging test equipment and battery testing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、バッテリ充放電試験装置及びバッテリ試験装置に関する。 The present invention relates to a battery charge/discharge test device and a battery test device.
バッテリ(特に二次電池)の性能及び信頼性を評価するための試験装置として、バッテリ充放電試験装置が知られている。背景技術に係るバッテリ充放電試験装置は、バッテリの充放電を行うための電源ユニットを複数備えており、複数のバッテリを対象とする充放電試験を同時に並行して実行することによって、試験効率の向上が図られている。各電源ユニットは電流レンジが異なる複数の充放電回路(例えば小電流用充放電回路及び大電流用充放電回路)を有しており、必要な充放電電流の大きさに応じて最適な電流レンジの充放電回路に切り替えることによって、出力の応答速度及び精度が確保されている。 A battery charge/discharge test device is known as a test device for evaluating the performance and reliability of batteries (particularly secondary batteries). The battery charge/discharge test device according to the background art is equipped with a plurality of power supply units for charging and discharging batteries, and improves test efficiency by simultaneously performing charge/discharge tests on multiple batteries in parallel. Improvements are being made. Each power supply unit has multiple charging/discharging circuits with different current ranges (for example, a small current charging/discharging circuit and a large current charging/discharging circuit), and the optimum current range is selected according to the required charge/discharge current. By switching to a charging/discharging circuit, output response speed and accuracy are ensured.
なお、下記特許文献1に開示されたバッテリ充放電試験装置は、複数の小電流用充放電回路を備え、複数のバッテリに対して複数の小電流用充放電回路を個別接続することによって小電流充放電試験を実行し、一のバッテリに対して複数の小電流用充放電回路を並列接続することによって大電流充放電試験を実行する。 The battery charging/discharging test device disclosed in Patent Document 1 below includes a plurality of small current charging/discharging circuits, and the small current charging/discharging circuits are individually connected to a plurality of batteries. A charge/discharge test is performed, and a large current charge/discharge test is performed by connecting a plurality of small current charge/discharge circuits in parallel to one battery.
充放電回路は、電流レンジの最大値に対応した電流容量で設計する必要がある。そのため、大電流用充放電回路は、小電流用充放電回路に比べて、外形寸法、重量、及び製造コストが大きくなる。 The charge/discharge circuit must be designed with a current capacity that corresponds to the maximum value of the current range. Therefore, the large current charging/discharging circuit has larger external dimensions, weight, and manufacturing cost than the small current charging/discharging circuit.
一方、バッテリが実際に使用される時の状況に合致させるべく、バッテリ充放電試験では、大電流による充放電期間は小電流による充放電期間に比べて短いことが多い。そのため、一般的に大電流レンジの稼働率は、小電流レンジの稼働率に比べて低くなる傾向がある。 On the other hand, in a battery charging/discharging test, the charging/discharging period using a large current is often shorter than the charging/discharging period using a small current in order to match the conditions when the battery is actually used. Therefore, the operating rate of a large current range generally tends to be lower than that of a small current range.
上述した背景技術に係るバッテリ充放電試験装置によると、複数の電源ユニットの各々が大電流用充放電回路を有している。そのため、稼働率の低い大電流用充放電回路が各電源ユニットに実装される結果、試験装置全体として、外形寸法、重量、及び製造コストが増大する。 According to the battery charging/discharging test device according to the background art described above, each of the plurality of power supply units has a large current charging/discharging circuit. Therefore, as a result of mounting a large current charging/discharging circuit with a low operating rate in each power supply unit, the external dimensions, weight, and manufacturing cost of the test apparatus as a whole increase.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、外形寸法、重量、及び製造コストを削減することが可能なバッテリ充放電試験装置及びバッテリ試験装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a battery charge/discharge test device and a battery test device that can reduce external dimensions, weight, and manufacturing costs.
本発明の一態様に係るバッテリ充放電試験装置は、複数のバッテリを対象とする充放電試験を複数のチャンネルによって並行して実行可能なバッテリ充放電試験装置であって、前記複数のチャンネルの各々に対応して設けられた第1電源ユニットと、前記複数のチャンネルのうち少なくとも二以上のチャンネルに共通して設けられた、少なくとも一つの第2電源ユニットと、を備え、前記第1電源ユニットは、最大電流値が第1電流値である第1電流によってバッテリの充放電を実行可能な第1充放電回路を有し、前記第2電源ユニットは、最大電流値が前記第1電流値より大きい第2電流値である第2電流によってバッテリの充放電を実行可能な第2充放電回路と、前記少なくとも二以上のチャンネルの中から、前記第2充放電回路を接続する一のチャンネルを選択する第1選択回路と、を有し、あるチャンネルに接続されたバッテリに対して前記第1電流値以下の充放電を実行する場合には、そのチャンネルの前記第1充放電回路が前記第1電流によって当該充放電を実行し、あるチャンネルに接続されたバッテリに対して前記第1電流値超の充放電を実行する場合には、前記第1選択回路が当該チャンネルを選択し、前記第2充放電回路が前記第2電流によって当該充放電を実行する。 A battery charge/discharge test device according to one aspect of the present invention is a battery charge/discharge test device that can perform a charge/discharge test on a plurality of batteries in parallel using a plurality of channels, wherein each of the plurality of channels and at least one second power supply unit provided in common to at least two or more channels among the plurality of channels, the first power supply unit comprising: , the second power supply unit has a first charging/discharging circuit capable of charging and discharging the battery with a first current whose maximum current value is a first current value, and the second power supply unit has a maximum current value larger than the first current value. Selecting a second charging/discharging circuit capable of charging/discharging the battery with a second current having a second current value and one channel to which the second charging/discharging circuit is connected from among the at least two or more channels. and a first selection circuit, and when charging or discharging a battery connected to a certain channel to a value equal to or less than the first current value, the first charging/discharging circuit of that channel selects the first current value. When the battery connected to a certain channel is to be charged or discharged with a current exceeding the first current value, the first selection circuit selects the channel and the second charging/discharging circuit selects the channel. A discharge circuit performs the charging and discharging using the second current.
この態様によれば、第1充放電回路よりも最大電流値が大きい第2充放電回路を有する少なくとも一つの第2電源ユニットは、少なくとも二以上のチャンネルに共通して設けられている。そして、あるチャンネルに接続されたバッテリに対して第1電流値超の充放電を実行する場合には、第1選択回路が当該チャンネルを選択し、第2充放電回路が第2電流によって当該充放電を実行する。このように、少なくとも一つの第2電源ユニットが少なくとも二以上のチャンネルに共通して設けられることにより、第2電源ユニットが各チャンネルに対応して設けられる場合と比較すると、バッテリ充放電試験装置全体として、外形寸法、重量、及び製造コストを削減することが可能となる。 According to this aspect, at least one second power supply unit having a second charging/discharging circuit whose maximum current value is larger than that of the first charging/discharging circuit is provided in common to at least two or more channels. When charging or discharging a battery connected to a certain channel to a value exceeding the first current value, the first selection circuit selects the channel, and the second charging/discharging circuit uses the second current to charge or discharge the battery. Perform discharge. In this way, by providing at least one second power supply unit in common to at least two or more channels, the entire battery charging/discharging test apparatus is As a result, it is possible to reduce external dimensions, weight, and manufacturing costs.
上記態様において、前記第2電源ユニットは、バッテリの充放電電流に対して変動成分を付加する付加回路と、前記少なくとも二以上のチャンネルの中から、前記付加回路を接続する一のチャンネルを選択する第2選択回路と、をさらに有し、あるチャンネルに接続されたバッテリに対して、変動成分を含む前記第1電流値以下の充放電を実行する場合には、前記第2選択回路が当該チャンネルを選択し、当該チャンネルの前記第1充放電回路による充放電電流に前記変動成分が付加された前記第1電流によって、当該充放電を実行し、あるチャンネルに接続されたバッテリに対して、変動成分を含む前記第1電流値超の充放電を実行する場合には、前記第1選択回路及び前記第2選択回路が当該チャンネルを選択し、前記第2充放電回路による充放電電流に前記変動成分が付加された前記第2電流によって、当該充放電を実行する。 In the above aspect, the second power supply unit selects an additional circuit that adds a fluctuation component to the charging/discharging current of the battery, and one channel to which the additional circuit is connected from among the at least two or more channels. and a second selection circuit, and when performing charging/discharging of a battery connected to a certain channel at a current value equal to or less than the first current value including a fluctuation component, the second selection circuit is selected, and the charging/discharging is performed using the first current obtained by adding the fluctuation component to the charging/discharging current by the first charging/discharging circuit of the channel, and the fluctuation is applied to the battery connected to a certain channel. When performing charging/discharging exceeding the first current value including a component, the first selection circuit and the second selection circuit select the channel, and the charge/discharge current by the second charging/discharging circuit changes as described above. The charging and discharging is performed by the second current to which the component is added.
この態様によれば、第2電源ユニットが付加回路を有することにより、付加回路は少なくとも二以上のチャンネルに共通して設けられている。従って、付加回路が各チャンネルに対応して設けられる場合と比較すると、バッテリ充放電試験装置全体として、外形寸法、重量、及び製造コストを削減することが可能となる。 According to this aspect, since the second power supply unit includes the additional circuit, the additional circuit is provided in common to at least two or more channels. Therefore, compared to the case where an additional circuit is provided corresponding to each channel, it is possible to reduce the external dimensions, weight, and manufacturing cost of the battery charging/discharging test apparatus as a whole.
本発明の一態様に係るバッテリ試験装置は、上記態様に係るバッテリ充放電試験装置と、試験対象である前記複数のバッテリが収容されるチャンバと、前記チャンバ内の環境を制御する環境制御装置と、を備える。 A battery testing device according to one aspect of the present invention includes a battery charging/discharging testing device according to the above aspect, a chamber in which the plurality of batteries to be tested are accommodated, and an environment control device that controls the environment in the chamber. , is provided.
この態様によれば、複数のバッテリが収容されるチャンバ内の環境を環境制御装置によって制御しつつ、当該複数のバッテリを試験対象とするバッテリ充放電試験を実行することが可能となる。 According to this aspect, it is possible to perform a battery charge/discharge test using a plurality of batteries as test targets while controlling the environment within a chamber in which a plurality of batteries are housed using the environment control device.
本発明によれば、バッテリ充放電試験装置の外形寸法、重量、及び製造コストを削減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the external dimensions, weight, and manufacturing cost of a battery charge/discharge test device.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings. Note that elements given the same reference numerals in different drawings indicate the same or corresponding elements.
図1は、本発明の実施の形態に係るバッテリ試験装置1の構成を簡略化して示す図である。図1に示すように、バッテリ試験装置1は、主制御装置21、充放電制御装置22、環境制御装置23、及びチャンバ11を備えている。なお、バッテリ試験装置1は、環境制御装置23及びチャンバ11等の配設を省略することにより、環境調整機能を有しないバッテリ試験装置として構成されても良い。
FIG. 1 is a diagram showing a simplified configuration of a battery testing device 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the battery testing device 1 includes a
試験対象である複数のバッテリ100(図1の例では2個のバッテリ100A,100B)は、ホルダー14上の所定の箇所に接続される。バッテリ100は、リチウムイオン電池等の、充電及び放電が可能な二次電池である。
A plurality of batteries 100 (two
チャンバ11は、断熱性の内壁12及び扉13を有している。内壁12の所定の箇所には、ソケット15が配置されている。バッテリ100が接続されたホルダー14がソケット15に接続されることによって、チャンバ11内にバッテリ100が収納される。また、ソケット15内及びホルダー14上に形成されている配線によって、充放電制御装置22とバッテリ100とが電気的に接続される。
The
充放電制御装置22は、CPU等のデータ処理装置とRAM及びROM等のデータ記憶装置とを備えて構成されている。充放電制御装置22は、バッテリ100との接続経路として、複数のチャンネルCHを有している。チャンネルCHの数は、例えば72チャンネルである。各チャンネルCHに一つのバッテリ100を接続することができ、チャンネルCH毎に個別の条件でバッテリ100の充放電試験を実行することができる。これにより、充放電制御装置22は、複数のバッテリ100を対象とする充放電試験を、複数のチャンネルCHによって同時に並行して実行することができる。
The charge/
また、バッテリ試験装置1は、空調装置31、送風ファン32、及び温度センサ33を備えている。空調装置31は、加熱用のヒータと冷却用のクーラとを有する。送風ファン32及び温度センサ33は、チャンバ11内の所定の箇所に配置されている。送風ファン32は、空調装置31によって生成された空調空気をチャンバ11内に送出する。温度センサ33は、チャンバ11内の温度を検出し、その検出した温度を示す温度データを出力する。
The battery testing device 1 also includes an
環境制御装置23は、CPU等のデータ処理装置とRAM及びROM等のデータ記憶装置とを備えて構成されている。環境制御装置23は、温度センサ33から入力された温度データに基づいて、空調装置31及び送風ファン32の駆動を制御する。これにより、チャンバ11内の温度が目標温度に調整される。なお、チャンバ11内の環境としては、温度に限らず、湿度が調整されても良い。また、環境条件を個別に調整可能な複数のチャンバ11が備えられても良い。
The
主制御装置21は、CPU等のデータ処理装置とRAM及びROM等のデータ記憶装置とを備えて構成されている。主制御装置21は、バッテリ試験装置1の外部に配置されたパソコン2等と、有線又は無線によって相互に通信可能である。
The
オペレータは、パソコン2を用いて試験条件等を入力する。主制御装置21は、試験条件が記述されたテストファイルをパソコン2から受信し、当該試験条件に基づいて充放電制御装置22及び環境制御装置23を統括的に制御する。これにより、チャンバ11内に収納されたバッテリ100を対象とする充放電試験及び環境試験が実行される。
The operator uses the
図2は、充放電制御装置22の構成を示す図である。図2の例では、説明の簡略化のため、充放電制御装置22が有する複数のチャンネルCHのうち二つのチャンネルCH1,CH2の構成のみを示している。チャンネルCH1にはバッテリ100Aが接続され、チャンネルCH2にはバッテリ100Bが接続される。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the charge/
図2に示すように充放電制御装置22は、複数のチャンネルCHの各々に対応して設けられた小電流電源ユニット60(図2の例では2個の小電流電源ユニット60A,60B)と、複数のチャンネルCHに共通して設けられた大電流電源ユニット40とを備えている。
As shown in FIG. 2, the charge/
小電流電源ユニット60によるバッテリ100の充放電電流の最大電流値は、数アンペアであり、以下の例では5Aとする。大電流電源ユニット40によるバッテリ100の充放電電流の最大電流値は、数十アンペア以上であり、以下の例では50Aとする。
The maximum current value of the charging/discharging current of the battery 100 by the small current power supply unit 60 is several amperes, and in the following example, it is assumed to be 5A. The maximum current value of the charging/discharging current of the battery 100 by the large current
小電流電源ユニット60Aは、制御部71A、小電流充放電回路72A、スイッチ73A、記憶部74A、及び検出部75Aを備えている。制御部71Aは、CPU等のデータ処理装置を用いて構成されている。小電流充放電回路72Aは、電源等を用いて構成されている。スイッチ73Aは、リレー又は半導体等を用いて構成されている。記憶部74Aは、RAM及びROM等を用いて構成されている。検出部75Aは、バッテリ100Aの端子間電圧の電圧値を検知する電圧センサと、バッテリ100Aの充放電電流の電流値を検知する電流センサとを備えて構成されている。
The small current
制御部71Aがスイッチ73Aをオンすることにより、小電流充放電回路72Aとバッテリ100Aとが互いに接続される。制御部71Aがスイッチ73Aをオフすることにより、小電流充放電回路72Aとバッテリ100Aとの接続が解除される。
When the
小電流電源ユニット60Aと同様に、小電流電源ユニット60Bは、制御部71B、小電流充放電回路72B、スイッチ73B、記憶部74B、及び検出部75Bを備えている。なお、他の小電流電源ユニット60の構成も、小電流電源ユニット60A,60Bの構成と同様である。
Similar to the small current
大電流電源ユニット40は、制御部51、大電流充放電回路52、及びスイッチ53(図2の例ではスイッチ53A,53B)を備えている。
The large current
制御部51は、CPU等のデータ処理装置を用いて構成されている。制御部51は、制御部71A,71Bと通信可能である。大電流充放電回路52は、電源等を用いて構成されている。スイッチ53A,53Bは、リレー又は半導体等を用いて構成されている。
The
スイッチ53は、複数のチャンネルCHの中から一のチャンネルCHを選択する選択回路である。図2の例では、スイッチ53は、チャンネルCH1に対応するスイッチ53Aと、チャンネルCH2に対応するスイッチ53Bとを有している。
The
制御部51がスイッチ53Aをオンすることにより、大電流充放電回路52とバッテリ100Aとが互いに接続され、制御部51がスイッチ53Aをオフすることにより、大電流充放電回路52とバッテリ100Aとの接続が解除される。また、制御部51がスイッチ53Bをオンすることにより、大電流充放電回路52とバッテリ100Bとが互いに接続され、制御部51がスイッチ53Bをオフすることにより、大電流充放電回路52とバッテリ100Bとの接続が解除される。
When the
図3は、小電流電源ユニット60Aが備える制御部71Aが実行する処理の流れを示すフローチャートである。制御部71Bが実行する処理の内容は、制御部71Aのそれと同様である。
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing executed by the
まず、ステップS101において、制御部71Aは、主制御装置21がパソコン2から受信したチャンネルCH1に関するテストファイルを主制御装置21から読み込み、当該テストファイルを記憶部74Aに記憶する。当該テストファイルには、バッテリ100Aを対象とする充放電試験のシーケンスを構成する複数の試験ステップの各々に関して、充電電流又は放電電流の電流値と、その充電時間又は放電時間とが設定されている。
First, in step S101, the
次に、ステップS102において、制御部71Aは、テストファイルにおける試験ステップを更新することにより、今回実行する試験ステップの内容(充放電の電流値及び時間)を設定する。
Next, in step S102, the
次に、ステップS103において、制御部71Aは、今回実行する試験ステップの電流値が小電流(この例では5A以下)であるか否かを判定する。
Next, in step S103, the
今回実行する試験ステップの電流値が小電流であると判定された場合(ステップS103:YES)は、次に、ステップS104において、制御部71Aは、スイッチ73Aをオンすることにより、小電流充放電回路72Aとバッテリ100Aとを互いに接続する。制御部71Aは、テストファイルで設定されている内容(電流値及び時間)でバッテリ100Aの充電又は放電を実行する。なお、ステップS104は、環境制御装置23によるチャンバ11内の温度調整が完了した後に実行される。
If it is determined that the current value of the test step to be executed this time is a small current (step S103: YES), then in step S104, the
次に、ステップS105において、制御部71Aは、今回の試験ステップの実行を開始してから、テストファイルで設定されている時間が経過したか否かによって、今回の試験ステップが完了したか否かを判定する。
Next, in step S105, the
今回の試験ステップが完了していない場合(ステップS105:NO)は、制御部71Aは、ステップS104,S105の処理を繰り返し実行する。
If the current test step has not been completed (step S105: NO), the
今回の試験ステップが完了した場合(ステップS105:YES)は、次に、ステップS106において、制御部71Aは、検出部75Aによって検出されたバッテリ100Aの電圧値及び電流値を、今回の試験ステップに関する結果データとして記憶部74Aに記憶する。
If the current test step is completed (step S105: YES), then in step S106, the
次に、ステップS107において、制御部71Aは、バッテリ100Aを対象とする充放電試験のシーケンスを構成する全ての試験ステップが完了したか否かを判定する。
Next, in step S107, the
全ての試験ステップが完了していない場合(ステップS107:NO)は、制御部71Aは、ステップS102以下の処理を実行する。
If all test steps have not been completed (step S107: NO), the
全ての試験ステップが完了した場合(ステップS107:YES)は、次に、ステップS108において、制御部71Aは、全試験ステップに関する結果データを記憶部74Aから読み出し、それらの結果データを主制御装置21に送信する。
If all the test steps have been completed (step S107: YES), then in step S108, the
ステップS103において、今回実行する試験ステップの電流値が大電流であると判定された場合(ステップS103:NO)は、次に、ステップS109において、制御部71Aは、スイッチ73Aをオフするとともに、テストファイルで設定されている内容(電流値及び時間)を含むリクエスト信号を制御部51に送信する。なお、変形例として、スイッチ73Aをオンするとともにリクエスト信号を送信することにより、大電流充放電回路52による大電流の充放電と、小電流充放電回路72Aによる小電流の充放電とを組み合わせて実行しても良い。これにより、大電流充放電回路52の最大電流値を超える大電流によって、大電流充放電試験を実行することが可能となる。
If it is determined in step S103 that the current value of the test step to be executed this time is a large current (step S103: NO), then in step S109, the
次に、ステップS110において、制御部71Aは、送信したリクエスト信号に対する完了通知信号を制御部51から受信したか否かを判定する。
Next, in step S110, the
完了通知信号を受信していない場合(ステップS110:NO)は、制御部71Aは、制御部51から完了通知信号を受信するまで待機する。
If the completion notification signal has not been received (step S110: NO), the
制御部51から完了通知信号を受信した場合(ステップS110:YES)は、制御部71Aは、ステップS106以下の処理を実行する。
If the completion notification signal is received from the control unit 51 (step S110: YES), the
図4は、大電流電源ユニット40が備える制御部51が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing executed by the
まず、ステップS201において、制御部51は、制御部71A,71Bからリクエスト信号を受信したか否かを判定する。
First, in step S201, the
リクエスト信号を受信していない場合(ステップS201:NO)は、制御部51は、ステップS201の処理を繰り返し実行する。
If the request signal has not been received (step S201: NO), the
チャンネルCH1の制御部71Aからリクエスト信号を受信した場合(ステップS201:YES)は、次に、ステップS202において、制御部51は、リクエスト信号の送信元のチャンネルCH1とは異なる他のチャンネルCH2に関して、大電流充放電試験が現在実行中であるか否かを判定する。
If the request signal is received from the
他のチャンネルCH2に関する大電流充放電試験が実行中である場合(ステップS202:YES)は、制御部51は、ステップS201で受信したリクエスト信号をFIFOバッファ(図略)に格納し、ステップS202の処理を繰り返し実行することにより、現在実行中の大電流充放電試験が完了するまで待機する。
If a large current charge/discharge test regarding another channel CH2 is being executed (step S202: YES), the
他のチャンネルCH2に関する大電流充放電試験が実行中でない場合(ステップS202:NO)は、次に、ステップS203において、制御部51は、スイッチ53Aをオンすることにより、大電流充放電回路52とバッテリ100Aとを互いに接続する。制御部51は、リクエスト信号で設定されている内容(電流値及び時間)でバッテリ100Aの充電又は放電を実行することにより、バッテリ100Aに対する大電流充放電試験を実行する。なお、ステップS203は、環境制御装置23によるチャンバ11内の温度調整が完了した後に実行される。
If the large current charging/discharging test regarding another channel CH2 is not being executed (step S202: NO), then in step S203, the
バッテリ100Aに対する大電流充放電試験が完了すると、次に、ステップS204において、制御部51は、リクエストを受けた大電流充放電試験が完了したことを示す完了通知信号を、リクエスト信号の送信元であるチャンネルCH1の制御部71Aに送信する。その後、制御部51は、ステップS201以下の処理を実行する。
When the high current charge/discharge test for the
なお、以上の説明では大電流電源ユニット40は一つのみ設けられたが、チャンネルCHの総数未満の複数の大電流電源ユニット40が設けられても良い。これにより、複数のチャンネルCHに関する大電流充放電試験を、複数の大電流電源ユニット40によって同時に実行することが可能となる。複数の大電流電源ユニット40は、少なくとも第1の大電流電源ユニット40と第2の大電流電源ユニット40とを含む。
In the above description, only one large current
第1の例として、第1の大電流電源ユニット40は、ある特定の一のチャンネルCHに対して設けられ、当該一のチャンネルCHに対して大電流充放電試験を実行する際に用いられる。また、第2の大電流電源ユニット40は、残りの複数のチャンネルCHに対して設けられ、当該複数のチャンネルCHのいずれかを選択して大電流充放電試験を実行する際に用いられる。
As a first example, the first large current
第2の例として、第1の大電流電源ユニット40は、ある特定の第1群の複数のチャンネルCHに対して設けられ、当該第1群の複数のチャンネルCHのいずれかを選択して大電流充放電試験を実行する際に用いられる。また、第2の大電流電源ユニット40は、他の第2群の複数のチャンネルCHに対して設けられ、当該第2群の複数のチャンネルCHのいずれかを選択して大電流充放電試験を実行する際に用いられる。
As a second example, the first large current
<まとめ>
本実施の形態に係るバッテリ試験装置1(バッテリ充放電試験装置)によれば、小電流充放電回路72A,72B(第1充放電回路)を有する小電流電源ユニット60A,60B(第1電源ユニット)は、複数のチャンネルCH1,CH2の各々に対応して設けられている。一方、小電流充放電回路72A,72Bよりも最大電流値が大きい大電流充放電回路52(第2充放電回路)を有する大電流電源ユニット40(第2電源ユニット)は、複数のチャンネルCH1,CH2に共通して設けられている。そして、あるチャンネルCH1に接続されたバッテリ100Aに対して小電流充放電回路72Aの最大電流値(第1電流値)超かつ大電流充放電回路52の最大電流値(第2電流値)以下の大電流充放電試験を実行する場合には、スイッチ53(第1選択回路)が当該チャンネルCH1を選択し、大電流充放電回路52が大電流(第2電流)によって大電流充放電試験を実行する。このように、大電流電源ユニット40が複数のチャンネルCH1,CH2に共通して設けられることにより、大電流電源ユニット40が各チャンネルCH1,CH2に対応して設けられる場合と比較すると、バッテリ試験装置1全体として、外形寸法、重量、及び製造コストを削減することが可能となる。
<Summary>
According to the battery testing device 1 (battery charging/discharging testing device) according to the present embodiment, the small current
また、本実施の形態に係るバッテリ試験装置1は、充放電試験を実行する充放電制御装置22(充放電試験装置)と、試験対象である複数のバッテリ100が収容されるチャンバ11と、チャンバ11内の環境を制御する環境制御装置23とを備える。従って、複数のバッテリ100が収容されるチャンバ11内の環境を環境制御装置23によって制御しつつ、当該複数のバッテリ100を試験対象とする充放電試験を実行することが可能となる。
Further, the battery testing device 1 according to the present embodiment includes a charging and discharging control device 22 (charging and discharging testing device) that performs a charging and discharging test, a
<変形例>
図5は、変形例に係る充放電制御装置22の構成を示す図である。大電流電源ユニット40は、図2に示した構成に加えて、リップル付加回路54及びスイッチ55(図5の例ではスイッチ55A,55B)をさらに備えている。リップル付加回路54は、電源等を用いて構成されている。リップル付加回路54は、大電流充放電回路52又は小電流充放電回路72A,72Bによるバッテリ100の充放電電流に対して、リクエスト信号に含まれる所望の変動幅及び変動周期のリップル成分(サイン波、三角波、又は矩形波等)を付加する。なお、充放電電流に変動成分を付加する付加回路によって、周期性を有するリップル成分に限らず、周期性を有しないスパイクノイズ等の任意の変動成分を充放電電流に付加すれば良い。
<Modified example>
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a charge/
スイッチ55は、複数のチャンネルCHの中から一のチャンネルCHを選択する選択回路である。図5の例では、スイッチ55は、チャンネルCH1に対応するスイッチ55Aと、チャンネルCH2に対応するスイッチ55Bとを有している。
The
制御部51がスイッチ55Aをオンすることにより、リップル付加回路54とバッテリ100Aとが互いに接続され、制御部51がスイッチ55Aをオフすることにより、リップル付加回路54とバッテリ100Aとの接続が解除される。また、制御部51がスイッチ55Bをオンすることにより、リップル付加回路54とバッテリ100Bとが互いに接続され、制御部51がスイッチ55Bをオフすることにより、リップル付加回路54とバッテリ100Bとの接続が解除される。
When the
例えばバッテリ100Aを対象として、リップル成分を含む小電流充放電試験を実行する場合には、制御部71Aは、スイッチ73Aをオンし、制御部51は、スイッチ53Aをオフし、スイッチ55Aをオンする。また、制御部51は、制御部71Aから受信したリクエスト信号によって指定されている変動幅及び変動周期のリップル成分を生成するように、リップル付加回路54を制御する。これにより、小電流充放電回路72Aによる充放電電流に、リップル付加回路54によって生成された所望のリップル成分が重畳される。
For example, when performing a small current charge/discharge test including a ripple component on a battery of 100A, the
また、例えばバッテリ100Aを対象として、リップル成分を含む大電流充放電試験を実行する場合には、制御部71Aは、スイッチ73Aをオフし、制御部51は、スイッチ53A,55Aをオンする。また、制御部51は、制御部71Aから受信したリクエスト信号によって指定されている変動幅及び変動周期のリップル成分を生成するように、リップル付加回路54を制御する。これにより、大電流充放電回路52による充放電電流に、リップル付加回路54によって生成された所望のリップル成分が重畳される。
For example, when performing a large current charge/discharge test including a ripple component on the
また、充放電電流に対してリップル成分の重畳が不要な場合には、制御部51は、スイッチ55A,55Bをオフする。
Moreover, when superimposition of a ripple component on the charging/discharging current is unnecessary, the
本変形例によれば、大電流電源ユニット40がリップル付加回路54を有することにより、リップル付加回路54は複数のチャンネルCH1,CH2に共通して設けられている。従って、リップル付加回路54が各チャンネルCH1,CH2に対応して設けられる場合と比較すると、バッテリ試験装置1全体として、外形寸法、重量、及び製造コストを削減することが可能となる。
According to this modification, since the large current
1 バッテリ試験装置
11 チャンバ
22 充放電制御装置
23 環境制御装置
40 大電流電源ユニット
52 大電流充放電回路
53,53A,53B スイッチ
54 リップル付加回路
55,55A,55B リップル付加回路
60A,60B 小電流電源ユニット
72A,72B 小電流充放電回路
100A,100B バッテリ
CH1,CH2 チャンネル
1
Claims (3)
前記複数のチャンネルの各々に対応して設けられた第1電源ユニットと、
前記複数のチャンネルのうち少なくとも二以上のチャンネルに共通して設けられた、少なくとも一つの第2電源ユニットと、
を備え、
前記第1電源ユニットは、
最大電流値が第1電流値である第1電流によってバッテリの充放電を実行可能な第1充放電回路
を有し、
前記第2電源ユニットは、
最大電流値が前記第1電流値より大きい第2電流値である第2電流によってバッテリの充放電を実行可能な第2充放電回路と、
前記少なくとも二以上のチャンネルの中から、前記第2充放電回路を接続する一のチャンネルを選択する第1選択回路と、
を有し、
あるチャンネルに接続されたバッテリに対して前記第1電流値以下の充放電を実行する場合には、そのチャンネルの前記第1充放電回路が前記第1電流によって当該充放電を実行し、
あるチャンネルに接続されたバッテリに対して前記第1電流値超の充放電を実行する場合には、前記第1選択回路が当該チャンネルを選択し、前記第2充放電回路が前記第2電流によって当該充放電を実行する、バッテリ充放電試験装置。 A battery charge/discharge test device that can perform charge/discharge tests on multiple batteries in parallel using multiple channels,
a first power supply unit provided corresponding to each of the plurality of channels;
at least one second power supply unit provided in common to at least two or more channels among the plurality of channels;
Equipped with
The first power supply unit includes:
It has a first charging/discharging circuit capable of charging and discharging the battery with a first current whose maximum current value is a first current value,
The second power supply unit includes:
a second charging/discharging circuit capable of charging and discharging the battery with a second current whose maximum current value is a second current value larger than the first current value;
a first selection circuit that selects one channel to which the second charging/discharging circuit is connected from among the at least two or more channels;
has
When charging or discharging a battery connected to a certain channel to a value equal to or less than the first current value, the first charging/discharging circuit of that channel performs the charging/discharging using the first current,
When charging or discharging a battery connected to a certain channel to a value exceeding the first current value, the first selection circuit selects the channel, and the second charging/discharging circuit selects the channel using the second current value. A battery charging/discharging test device that performs the charging/discharging.
バッテリの充放電電流に対して変動成分を付加する付加回路と、
前記少なくとも二以上のチャンネルの中から、前記付加回路を接続する一のチャンネルを選択する第2選択回路と、
をさらに有し、
あるチャンネルに接続されたバッテリに対して、変動成分を含む前記第1電流値以下の充放電を実行する場合には、前記第2選択回路が当該チャンネルを選択し、当該チャンネルの前記第1充放電回路による充放電電流に前記変動成分が付加された前記第1電流によって、当該充放電を実行し、
あるチャンネルに接続されたバッテリに対して、変動成分を含む前記第1電流値超の充放電を実行する場合には、前記第1選択回路及び前記第2選択回路が当該チャンネルを選択し、前記第2充放電回路による充放電電流に前記変動成分が付加された前記第2電流によって、当該充放電を実行する、請求項1に記載のバッテリ充放電試験装置。 The second power supply unit includes:
an additional circuit that adds a fluctuation component to the charging/discharging current of the battery;
a second selection circuit that selects one channel to which the additional circuit is connected from among the at least two or more channels;
It further has
When charging or discharging a battery connected to a certain channel at a current value equal to or less than the first current value including a fluctuation component, the second selection circuit selects the channel and performs the first charging or discharging of the battery connected to the channel. Performing the charging and discharging using the first current in which the fluctuation component is added to the charging and discharging current by the discharging circuit,
When charging or discharging a battery connected to a certain channel at a current value exceeding the first current value including a fluctuating component, the first selection circuit and the second selection circuit select the channel; The battery charging/discharging test device according to claim 1, wherein the charging/discharging is performed using the second current obtained by adding the fluctuation component to the charging/discharging current of a second charging/discharging circuit.
試験対象である前記複数のバッテリが収容されるチャンバと、
前記チャンバ内の環境を制御する環境制御装置と、
を備える、バッテリ試験装置。 A battery charge/discharge test device according to claim 1 or 2,
a chamber in which the plurality of batteries to be tested are housed;
an environment control device that controls the environment within the chamber;
A battery testing device comprising:
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