JP3474787B2 - 充放電システム - Google Patents

充放電システム

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JP3474787B2 JP25773698A JP25773698A JP3474787B2 JP 3474787 B2 JP3474787 B2 JP 3474787B2 JP 25773698 A JP25773698 A JP 25773698A JP 25773698 A JP25773698 A JP 25773698A JP 3474787 B2 JP3474787 B2 JP 3474787B2
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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マスタ・スレーブ
方式により二次電池の充電及び放電を行う充放電システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】二次電池としては、鉛電池、ニッケル・
カドミウム電池、リチウム・イオン電池、ニッケル・水
素電池等、各種のものが知られている。充放電装置は、
これら各種の二次電池の開発研究や製品の信頼性確保の
ために必要な充電特性、放電特性、充放電の繰り返し特
性等の各種特性データを取得するために使用される。
【0003】ここに、充放電装置は、各種容量の二次電
池に対処できるように各種の定格のものが用意されてい
るが、二次電池の容量が、1台の充放電装置で賄えるこ
とができないほどに大きい場合には、例えば、図3に示
すようなマスタ・スレーブ方式の充放電システムが使用
される。
【0004】図3は、主充放電装置(以下「マスタ機」
という)31にn台の副充放電装置(以下「スレーブ機
#1〜#n」という)2を接続し、SWBOX3を介し
て二次電池4の充放電試験を行う場合の構成例である。
図3(a)において、マスタ機31は、充放電制御部3
2、スレーブ制御部11等を備える。一方、n台のスレ
ーブ機#1〜#nは、それぞれ同一定格の充放電制御部
を備える。なお、スレーブ機の接続台数は、マスタ機3
1の不足容量に応じて定められる。
【0005】マスタ機31のスレーブ制御部11の制御
信号出力ラインには、n台のスレーブ機#1〜#nが並
列に接続される。この制御信号には、試験開始/終了信
号、レンジ指定信号がある。また、マスタ機31の充放
電制御部32からSWBOX3に対し充電/放電切替の
制御信号が出力されるとともに、マスタ機31の負荷接
続ラインとn台のスレーブ機#1〜#nそれぞれの負荷
接続ラインが、1つの負荷接続ラインとなってSWBO
X3を介して二次電池4に接続される。
【0006】具体的には、図3(b)に示すように、マ
スタ機31とn台のスレーブ機#1〜#nは、それぞ
れ、接続用のコネクタ1a、2a,2b,・・,2nを
備え、n台のスレーブ機#1〜#nがマスタ機31に対
し直列にコネクタ接続される。即ち、マスタ機31のス
レーブ制御部11の制御信号出力ラインは、最上流のス
レーブ機#1から下流に向かって順々にコネクタ接続さ
れる。したがって、n台のスレーブ機#1〜#nは、同
時に同様の動作を行う。
【0007】また、n台のスレーブ機#1〜#nの負荷
接続ラインは、最下流のスレーブ機#nから上流に向か
って順々にコネクタ接続され、最上流のスレーブ機#1
がマスタ機31にコネクタ接続され、マスタ機31のコ
ネクタ1aから1つの負荷接続ラインとしてSWBOX
3にコネクタ接続される。したがって、図3(a)に示
すように、マスタ機31が扱う充放電電流をIo、n台
のスレーブ機#1〜#nそれぞれが扱う充放電電流をI
1,I2,・・,Inとすれば、二次電池4の充放電電
流は、Io+I1+I2+・・+Inとなる。
【0008】なお、SWBOX3は、例えば、図4に示
すように、SW制御回路41と、4個のスイッチ(SW
A,SWB,SWC,SWD)からなるブリッジ回路と
を備える。SW制御回路41は、マスタ機31からの充
電/放電切替の制御信号に従ってブリッジ回路の4個の
スイッチ(SWA,SWB,SWC,SWD)のON/
OFF制御を行う。二次電池4が、図示の極性で接続さ
れる場合には、SWAとSWBがON,SWCとSWD
がOFFに制御されて放電動作を行い、SWCとSWD
がON,SWAとSWBがOFFに制御されて充電動作
を行う。
【0009】以上の構成において、従来の充放電システ
ムでは、マスタ機31の操作パネルで試験開始/終了キ
ーをON操作し、所定のレンジキーを操作すると、マス
タ機31のスレーブ制御部11からn台のスレーブ機#
1〜#nに対し試験開始信号とレンジ指定信号が送られ
る。n台のスレーブ機#1〜#nは、マスタ機31の試
験開始に連動して同時に指定のレンジで充放電試験の動
作を開始する。
【0010】マスタ機31では、充放電制御部32が、
制御する電圧・電流を監視し、スレーブ制御部11に指
示を出してn台のスレーブ機#1〜#nへの指定レンジ
を変更し、一定の充放電試験を行う。マスタ機31の操
作パネルで試験開始/終了キーをOFF操作すると、マ
スタ機31のスレーブ制御部11からn台のスレーブ機
#1〜#nに対し試験終了信号が送られる。n台のスレ
ーブ機#1〜#nは、マスタ機31の試験終了に連動し
て同時に充放電試験の動作を停止する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、マスタ機や
スレーブ機は、それぞれ一定の精度の下で試験動作を行
うので、充放電システムで得られる試験精度は、マスタ
機の精度にスレーブ機の接続台数分の精度を足したもの
であり、スレーブ機の接続台数の増加に伴い低下する。
【0012】試験開始後のある時期では、マスタ機のみ
で十分対応できる容量となるが、従来の充放電システム
では、スレーブ機が試験開始から終了まで続けて動作す
る形式であるので、試験精度を向上させることが困難で
ある。本発明の目的は、試験開始後の所定時期にスレー
ブ機を切り離す手段を設けることにより、試験精度の向
上が図れる充放電システムを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る充放電システムは、二次電池が接続される負荷接続
ラインに、主充放電装置と複数の副充放電装置とを並列
に接続し、主充放電装置から複数の副充放電装置に試験
開始信号を送って同時に充放電試験を開始する充放電シ
ステムにおいて、前記主充放電装置は、充放電電流を監
視し、充放電電流が、主充放電装置が扱える程度に低下
したとき、前記複数の副充放電装置に充放電試験動作を
停止させる停止手段を備えることを特徴とする。
【0014】請求項2に記載の発明に係る充放電システ
ムは、請求項1に記載の充放電システムにおいて、前記
主充放電装置は、充放電電流を監視し、充放電電流の低
下に連動して試験レンジの切り替えを行うレンジ切替手
段を備えることを特徴とする。
【0015】(作用)請求項1に記載の発明では、主充
放電装置と複数の副充放電装置とが、同時に充放電試験
を開始した後に、主充放電装置では、停止手段が、充放
電電流を監視し、充放電電流が、主充放電装置が扱える
程度に低下したとき、前記複数の副充放電装置に充放電
試験動作を停止させ、以後主充放電装置のみで充放電試
験を行う。
【0016】したがって、切り離された複数の副充放電
装置の分、試験精度を向上させることができる。請求項
2に記載の発明では、主充放電装置のみでの充放電試験
に移行した後、レンジ切替手段が、充放電電流の低下に
連動して試験レンジの切り替えを行う。したがって、請
求項1に記載の発明によって向上させた試験精度を維持
しつつ充放電試験を最後まで続行することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、実施形態の主充放電装置
(マスタ機)の構成例である。図1では、図3で示した
スレーブ機#1〜#nには変更がないので、図示省略し
た。なお、本実施形態は、請求項1、2に対応する。
【0018】図1において、マスタ機1には、スイッチ
12を、スレーブ制御部11からスレーブ機#1〜#n
への出力ラインの途中に設けてある。電流検出部14
は、充放電電流を検出するものとして従来から存するも
のであるが、本実施形態では、その検出電流値を充放電
制御部13に与えるようにしてある。充放電制御部13
は、従来(図3)の充放電制御部32に若干の機能追加
をしたものてある。即ち充放電制御部13は、電流検出
部14の検出電流値を受けてスイッチ12のON/OF
F制御と、充放電試験のレンジ切替とを行う。レンジ
は、電流値の大きさに応じて、大レンジ、中レンジ、小
レンジの3種類設けてある。
【0019】以上の構成と請求項との対応関係は、次の
ようになっている。主充放電装置には、マスタ機1が対
応する。複数の副充放電装置には、スレーブ機#1〜#
nが対応する。二次電池には、二次電池4が対応する。
停止手段には、スイッチ12、充放電制御部13、電流
検出部14の全体が対応する。レンジ切替手段には、充
放電制御部13、電流検出部14の全体が対応する。
【0020】以下、本実施形態の動作を図1〜図4を参
照して説明する。なお、図2は、充放電特性例を示す。
図において、実施形態の充放電システムでは、マスタ機
1の操作パネルで試験開始/終了キーをON操作し、所
定のレンジキーを操作すると、充放電制御部13がスイ
ッチ12をONにしているので、スレーブ制御部11か
らスイッチ12を介してn台のスレーブ機#1〜#nに
対し試験開始信号とレンジ指定信号が送られる。n台の
スレーブ機#1〜#nは、マスタ機1の試験開始に連動
して同時に指定のレンジで充放電試験の動作を開始す
る。
【0021】定電流制御時(図2:CC)では、スレー
ブ制御部11は、充放電制御部13の指示の下でレンジ
指定信号の内容を一定にし、二次電池4の充放電電流I
が、I=Io+I1+I2+・・+Inとなるようにす
る。これは、従来と同様である。次の定電圧制御時(図
2:CV)では、スレーブ制御部11は、充放電制御部
13の指示の下でレンジ指定信号の内容を変更し、二次
電池4の充放電電流Iが漸減するようにする。この漸減
する二次電池4の充放電電流Iが電流検出部14で逐一
検出される。充放電制御部13は、電流検出部14の検
出値が、マスタ機1で扱える所定値となるのを監視し、
検出値が所定値となると、スイッチ12をOFFにし、
n台のスレーブ機#1〜#nを切り離す。これにより、
マスタ機1には、切り離す直前の電流値Ioの(n+
1)倍の電流が流れるが、この所定値を、マスタ機1で
扱える電流の最大値Imax の1/(n+1)とすれば、
容量不足の問題は生じない。なお、nは、スレーブ機2
の接続台数である。
【0022】次いで、マスタ機1のみによる大レンジで
の充放電試験に移行した後でも漸減する二次電池4の充
放電電流Iが電流検出部14で逐一検出される。充放電
制御部13は、電流検出部14の検出値が、中レンジで
扱える所定値となると、中レンジへの切り替えを行って
充放電試験を続行し、更に電流が減少し、小レンジで扱
える所定値となると、小レンジへの切り替えを行って充
放電試験を続行し、一連の充放電試験を終了する。
【0023】このように、本実施形態では、スイッチ1
2を設けるという簡単な構成でn台のスレーブ機を切り
離すことができるので、試験精度を、n倍に向上させる
ことができる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明では、主充放電装置と複数の副充放電装置とが、同
時に充放電試験を開始した後の所定時期に、主充放電装
置が、複数の副充放電装置を切り離し、以後主充放電装
置のみで充放電試験を行うようにしたので、切り離され
た複数の副充放電装置の分、試験精度を向上させること
ができる。
【0025】請求項2に記載の発明では、主充放電装置
のみでの充放電試験に移行した後、充放電電流の低下に
連動して試験レンジの切り替えを行うので、請求項1に
記載の発明によって向上させた試験精度を維持しつつ充
放電試験を最後まで続行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態のマスタ機の構成例を示す図である。
【図2】充放電特性図である。
【図3】従来の充放電システムの構成例を示す図であ
る。(a)はシステムの構成図である。(b)はコネク
タの接続形態を示す図である。
【図4】SW BOXの構成例を示す図である。
【符号の説明】
1 主従放電装置(マスタ機) 1a コネクタ 2 副従放電装置(スレーブ機#1〜#n) 2a,2b、・・、2n コネクタ 3 SWBOX 4 二次電池 11 スレーブ制御部 12 スイッチ 13 充放電制御部 14 電流検出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−26535(JP,A) 特開 昭63−148836(JP,A) 特開 平9−117069(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 G01R 31/36 H01M 10/42 - 10/48 301

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次電池が接続される負荷接続ライン
    に、主充放電装置と複数の副充放電装置とを並列に接続
    し、主充放電装置から複数の副充放電装置に試験開始信
    号を送って同時に充放電試験を開始する充放電システム
    において、 前記主充放電装置は、 充放電電流を監視し、充放電電流が、主充放電装置が扱
    える程度に低下したとき、前記複数の副充放電装置に充
    放電試験動作を停止させる停止手段を備えることを特徴
    とする充放電システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の充放電システムにおい
    て、 前記主充放電装置は、 充放電電流を監視し、充放電電流の低下に連動して試験
    レンジの切り替えを行うレンジ切替手段を備えることを
    特徴とする充放電システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103376378A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 爱斯佩克株式会社 充放电电源的校准装置、充放电试验装置、充放电试验***及充放电电源的校准方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103376378A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 爱斯佩克株式会社 充放电电源的校准装置、充放电试验装置、充放电试验***及充放电电源的校准方法

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