JP5682931B2 - Multi-mode charge / discharge test apparatus and charge / discharge test method thereof - Google Patents

Multi-mode charge / discharge test apparatus and charge / discharge test method thereof Download PDF

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Description

本発明は、多チャンネル充放電試験と単チャンネル高電圧充放電試験とが共に遂行可能なマルチモードの充放電試験装置とその充放電試験方法とに関する。   The present invention relates to a multi-mode charge / discharge test apparatus capable of performing both a multi-channel charge / discharge test and a single-channel high-voltage charge / discharge test, and a charge / discharge test method thereof.

従来、セル電池等の複数の蓄電池を同時に充放電試験する装置として、多チャンネル充放電装置が知られている。このような充放電試験装置は、例えば下記特許文献３に開示されている。また、それらの蓄電池をスタックしたモジュール電池やパック電池等の高電圧電池の試験を遂行する場合には、高電圧への耐圧特性を備えた高電圧用の充放電装置を用いて充放電試験を遂行していた。図８は、多チャンネル充放電装置と高電圧充放電装置とを各々別個に設置した場合について説明する図である。   2. Description of the Related Art Conventionally, a multi-channel charge / discharge device is known as a device for simultaneously charging / discharging a plurality of storage batteries such as cell batteries. Such a charge / discharge test apparatus is disclosed in Patent Document 3 below, for example. In addition, when performing tests on high-voltage batteries such as module batteries and pack batteries stacked with these storage batteries, charge / discharge tests are performed using a high-voltage charge / discharge device with a withstand voltage characteristic to high voltages. I was doing it. FIG. 8 is a diagram illustrating a case where a multi-channel charge / discharge device and a high voltage charge / discharge device are separately installed.

図８から理解できるように、電圧の比較的小さな複数のセル電池等を個別同時に充放電試験する場合には図８（ａ）に示す多チャンネル充放電装置を用いる。また、電圧の比較的大きな単一のパック電池等を充放電試験する場合には図８（ｂ）に示す高電圧充放電装置を用いる。高電圧充放電装置は比較的高電圧の蓄電池に対して充放電試験が可能なように、調整出力電圧が比較的高く、かつその耐圧も比較的高く設計されている。   As can be understood from FIG. 8, when a plurality of cell batteries having a relatively small voltage are individually charged and discharged at the same time, the multi-channel charge / discharge device shown in FIG. 8A is used. Further, when a charge / discharge test is performed on a single battery pack or the like having a relatively large voltage, a high voltage charge / discharge device shown in FIG. 8B is used. The high voltage charging / discharging device is designed to have a relatively high regulated output voltage and a relatively high withstand voltage so that a charge / discharge test can be performed on a relatively high voltage storage battery.

ここで、各蓄電池への充放電動作概要について簡単に説明する。図９は、蓄電池１１４３に対して充電と放電とを切替えて遂行する従来の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ１１４１（定電流コンバータに対応）の構成概要を説明する図である。図９において、双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ１１４１は、ＦＥＴ等のトランジスタからなるスイッチング素子ＳＷ１１１１，ＳＷ１１１２と、充電制御部（ＣＯＮＴ１）１１４４，放電制御部（ＣＯＮＴ２）１１４５と、ダイオードＤ１１１１，Ｄ１１１２とチョークコイルＬ１１１１，Ｌ１１１２と、コンデンサＣ１１１１，Ｃ１１１２とを含む。   Here, the outline of the charge / discharge operation for each storage battery will be briefly described. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration outline of a conventional bidirectional DC-DC converter 1141 (corresponding to a constant current converter) that performs switching between charging and discharging of the storage battery 1143. In FIG. 9, a bidirectional DC-DC converter 1141 includes switching elements SW1111 and SW1112 made of transistors such as FETs, a charge control unit (CONT1) 1144, a discharge control unit (CONT2) 1145, diodes D1111 and D1112, and a choke coil. L1111 and L1112 and capacitors C1111 and C1112 are included.

また、図９に示すように直流電源部１１４２は、商用電源からの交流電圧を所望の直流電圧として整流するＡＣ−ＤＣコンバータとしている。直流電源部１１４２から蓄電池１１４３に対して充電する場合、充電制御信号により充電制御部（ＣＯＮＴ１）１１４４からスイッチング素子ＳＷ１１１１をオン・オフ制御して、スイッチング素子ＳＷ１１１１とダイオードＤ１１１１とチョークコイルＬ１１１１とコンデンサＣ１１１１とによる降圧コンバータとして動作させて、蓄電池１１４３を充電する。   Also, as shown in FIG. 9, the DC power supply unit 1142 is an AC-DC converter that rectifies an AC voltage from a commercial power supply as a desired DC voltage. When charging the storage battery 1143 from the DC power supply unit 1142, the switching control unit (CONT1) 1144 controls the switching element SW1111 to be turned on / off by a charging control signal, and the switching element SW1111, the diode D1111, the choke coil L1111, and the capacitor C1111. And the storage battery 1143 is charged.

蓄電池１１４３への充電中は、スイッチング素子ＳＷ１１１２をオフ状態に維持する。また、蓄電池１１４３の放電は、放電制御信号により放電制御部（ＣＯＮＴ２）１１４５からスイッチング素子ＳＷ１１１２をオン・オフ制御して、チョークコイルＬ１１１２と、スイッチング素子ＳＷ１１１２と、コンデンサＣ１１１２とによる昇圧コンバータとして動作させ、蓄電池１１４３の電圧を昇圧して直流電源部１１４２へ放電（電力回生）する。   During charging of the storage battery 1143, the switching element SW1112 is maintained in the off state. Further, the discharge of the storage battery 1143 is controlled by the discharge control unit (CONT2) 1145 to turn on / off the switching element SW1112 by a discharge control signal so that the choke coil L1112, the switching element SW1112, and the capacitor C1112 operate as a boost converter. Then, the voltage of the storage battery 1143 is boosted and discharged to the DC power supply unit 1142 (power regeneration).

また、蓄電池１１４３の放電中は、スイッチング素子ＳＷ１１１１をオフ状態に維持する。上述のように、図９に示す双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ１１４１は、蓄電池１１４３の充電用のダウンコンバータと、放電用のアップコンバータとの構成を別途に並列に備える構成を備える。   Further, during the discharge of the storage battery 1143, the switching element SW1111 is maintained in the off state. As described above, the bidirectional DC-DC converter 1141 shown in FIG. 9 includes a configuration in which the down converter for charging the storage battery 1143 and the up converter for discharging are separately provided in parallel.

また、図１０は、従来の他の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータ１２５１の構成概要を説明する図である。図１０において、１２５２は交流商用電圧を直流電圧に変換する直流電源部（ＡＣ−ＤＣ）であり、１２５３は充放電試験される蓄電池であり、ＳＷ１２２１，ＳＷ１２２２はスイッチング素子であり、Ｄ１２２１，Ｄ１２２２はダイオードであり、Ｌ１２２１はチョークコイルであり、Ｃ１２２１，Ｃ１２２２はコンデンサであり、１２５４は充放電制御部（ＣＯＮＴ）であり、１２５５は充電制御を行う充電制御部であり、１２５６は放電制御を行う放電制御部である。   FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration outline of another conventional bidirectional DC-DC converter 1251. In FIG. 10, 1252 is a DC power supply unit (AC-DC) that converts AC commercial voltage into DC voltage, 1253 is a storage battery to be charged and discharged, SW1221, SW1222 are switching elements, and D1221, D1222 are L1221 is a choke coil, C1221 and C1222 are capacitors, 1254 is a charge / discharge control unit (CONT), 1255 is a charge control unit that performs charge control, and 1256 is a discharge that performs discharge control. It is a control unit.

また、直流電源部１２５２から蓄電池１２５３を充電する場合、充電制御信号と切替信号とを充放電制御部（ＣＯＮＴ）１２５４へ入力し、充電制御部１２５５がスイッチング素子ＳＷ１２２１のオン・オフ制御を遂行する。また、スイッチング素子ＳＷ１２２１と異なるタイミングで、放電制御部１２５６がスイッチング素子ＳＷ１２２２のオン・オフ制御を遂行し、チョークコイルＬ１２２１とコンデンサＣ１２２２とを含むダウンコンバータ機能により蓄電池１２５３の充電電圧に降圧して充電を行う。   Further, when charging the storage battery 1253 from the DC power supply unit 1252, a charge control signal and a switching signal are input to the charge / discharge control unit (CONT) 1254, and the charge control unit 1255 performs on / off control of the switching element SW 1221. . In addition, the discharge control unit 1256 performs on / off control of the switching element SW1222 at a timing different from that of the switching element SW1221, and is charged by stepping down to the charging voltage of the storage battery 1253 by a down converter function including the choke coil L1221 and the capacitor C1222. I do.

また、蓄電池１２５３から直流電源部１２５２へ放電する場合、放電制御信号と切替信号とを充放電制御部（ＣＯＮＴ）１２５４へ入力し、放電制御部１２５６がスイッチング素子ＳＷ１２２２のオン・オフ制御を遂行する。また、スイッチング素子ＳＷ１２２２と異なるタイミングで、充電制御部１２５５がスイッチング素子ＳＷ１２２１のオン・オフ制御を遂行して、チョークコイルＬ１２２１とコンデンサＣ１２２１とをアップコンバータ機能により動作させて、蓄電池１２５３の電圧を昇圧し、直流電源部１２５２に電力回生を行う。   Further, when discharging from the storage battery 1253 to the DC power supply unit 1252, a discharge control signal and a switching signal are input to the charge / discharge control unit (CONT) 1254, and the discharge control unit 1256 performs on / off control of the switching element SW 1222. . In addition, the charging control unit 1255 performs on / off control of the switching element SW1221 at a timing different from that of the switching element SW1222, and operates the choke coil L1221 and the capacitor C1221 by the up-converter function to boost the voltage of the storage battery 1253. Then, the DC power supply unit 1252 performs power regeneration.

また、ハイブリッド電気自動車等に適用する為に、駆動モータを回生用発電機として利用する回生動作の発電機能に相当する構成を高圧用蓄電池とし、電装部品等に動作電力を供給するバッテリを低圧用蓄電池とし、スイッチング素子をＭＯＳＦＥＴにより構成して、その寄生ダイオードを整流用のダイオードとし、高圧用蓄電池から低圧用蓄電池への充電の場合はダウンコンバータとして動作させ、低圧用蓄電池から高圧用蓄電池への充電の場合はアップコンバータとして動作させ、ダウンコンバータとアップコンバータとの機能を同一のスイッチング構成により実現した双方向ＤＣ−ＤＣコンバータも知られている。上述した従来の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータは、例えば下記特許文献１に開示されている。また、従来の絶縁型双方向Ｃｕｋコンバータは、例えば下記特許文献２に開示されている。   In addition, for application to hybrid electric vehicles, etc., a configuration corresponding to the power generation function of the regenerative operation using the drive motor as a regenerative generator is used as a high-voltage storage battery, and a battery that supplies operating power to electrical components is used for low-voltage A storage battery, a switching element composed of a MOSFET, a parasitic diode as a rectifying diode, and when charging from a high-voltage storage battery to a low-voltage storage battery, it is operated as a down converter, from the low-voltage storage battery to the high-voltage storage battery. There is also known a bidirectional DC-DC converter that operates as an up-converter in the case of charging and realizes the functions of the down-converter and the up-converter with the same switching configuration. The conventional bidirectional DC-DC converter described above is disclosed in, for example, Patent Document 1 below. A conventional insulated bidirectional Cuk converter is disclosed in, for example, Patent Document 2 below.

特開２０１０−２０６８８３号公報JP 2010-206883 A 特開２００８−０５４４７３号公報JP 2008-054473 A 特開２０１２−００２７９６号公報JP 2012-002796 A

従来のように試験に必要な電圧の大小に対応して、耐圧特性等の異なる複数の充放電試験装置を別途に準備し設置することは、装置複数台分の費用が必要であることや装置複数台分の設置面積の確保が必要となるとの観点から、好ましいこととはいえず改善の余地があった。このため、多チャンネルの充放電試験が可能であるとともに、必要に応じて高電圧単チャンネルでも充放電試験が可能なマルチモードの充放電試験装置の実現が望まれていた。   Separately preparing and installing multiple charge / discharge test devices with different withstand voltage characteristics, etc., corresponding to the magnitude of the voltage required for the test as in the past, requires the cost of multiple devices and the equipment From the viewpoint that it is necessary to secure an installation area for a plurality of vehicles, it is not preferable and there is room for improvement. Therefore, it has been desired to realize a multi-mode charge / discharge test apparatus capable of performing a multi-channel charge / discharge test and capable of performing a charge / discharge test with a high-voltage single channel as required.

本発明は、上述した問題点に鑑み為された発明であって、多チャンネルの充放電試験が可能であるとともに、必要に応じて高電圧単チャンネルでも充放電試験が可能なマルチモードの充放電試験装置を実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of performing a multi-channel charge / discharge test and, if necessary, a multi-mode charge / discharge capable of performing a charge / discharge test even on a high-voltage single channel. The purpose is to realize a test device.

本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、複数の蓄電池の充放電試験を同時に遂行する多チャンネル充放電装置であって、多チャンネル充放電モード時に、蓄電池と各々個別に対応付けされて蓄電池の充放電試験を各々遂行する複数の充放電ユニットと、高電圧充放電モード時に、複数の充放電ユニットを直列に接続するスイッチ部と、を備えることを特徴とする。   The multi-mode multi-channel charging / discharging device of the present invention is a multi-channel charging / discharging device that simultaneously performs a charging / discharging test of a plurality of storage batteries, and is individually associated with the storage battery in the multi-channel charging / discharging mode. It is characterized by comprising a plurality of charge / discharge units that respectively perform a charge / discharge test, and a switch unit that connects the plurality of charge / discharge units in series in the high voltage charge / discharge mode.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、好ましくは高電圧充放電モード時において、直列に接続された複数の充放電ユニットで、蓄電池より電圧が高い他の蓄電池の充放電試験を遂行することを特徴とする。   The multi-mode multi-channel charge / discharge device of the present invention preferably performs a charge / discharge test of another storage battery having a voltage higher than that of the storage battery with a plurality of charge / discharge units connected in series in the high voltage charge / discharge mode. It is characterized by doing.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、さらに好ましくは高電圧充放電モード時において、他の蓄電池への供給電圧を直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧を、直列接続された充放電ユニット各々が生成して出力することを特徴とする。   Further, the multimode multi-channel charge / discharge device of the present invention is more preferably connected in series in the high voltage charge / discharge mode, by dividing the supply voltage to other storage batteries by the number of charge / discharge units connected in series. Each of the charged / discharge units generated is output.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、さらに好ましくは充放電ユニットが各々定電流コンバータを備えることを特徴とする。   The multimode multi-channel charging / discharging device of the present invention is more preferably characterized in that each charging / discharging unit includes a constant current converter.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、さらに好ましくは高電圧充放電モード時において、直列に接続された複数の充放電ユニットのうち、一つの充放電ユニットが制御コンピュータから他の蓄電池に充放電する電流値の指示を受けて定電流制御する充放電制御コンバータであり、他の充放電ユニットが制御コンピュータから指示を受けずに定電圧制御する電圧バランス制御コンバータであることを特徴とする。   The multimode multi-channel charge / discharge device according to the present invention is more preferably a high-voltage charge / discharge mode, wherein one charge / discharge unit is connected to another storage battery from a control computer among a plurality of charge / discharge units connected in series. The charge / discharge control converter performs constant current control in response to an instruction of the current value to be charged / discharged, and the other charge / discharge unit is a voltage balance control converter that performs constant voltage control without receiving an instruction from the control computer. To do.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、さらに好ましくは電圧バランス制御コンバータが、高電圧充放電モードの定電圧制御において使用する高電圧用ＣＶ制御アンプと、多チャンネル充放電モードの定電流制御において電圧制限回路で使用する多チャンネル用ＣＶ制御アンプとを備えることを特徴とする。   In the multimode multi-channel charge / discharge device of the present invention, more preferably, the voltage balance control converter uses a high-voltage CV control amplifier used in constant voltage control in the high-voltage charge / discharge mode and a multi-channel charge / discharge mode constant. And a multi-channel CV control amplifier used in a voltage limiting circuit in current control.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、さらに好ましくは各モードにおいて使用するＣＶ制御アンプを切り替える切替器を備えることを特徴とする。   In addition, the multimode multi-channel charge / discharge device of the present invention is further preferably provided with a switch for switching a CV control amplifier used in each mode.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、さらに好ましくは高電圧充放電モード時において、充放電制御コンバータが制御コンピュータからの指示に対応して他の蓄電池への供給電圧を上昇させる場合に、電圧バランス制御コンバータは他の蓄電池の両端電圧をフィードバックして、他の蓄電池の両端電圧上昇分を直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧をそれぞれ上昇させて出力し、充放電制御コンバータが制御コンピュータからの指示に対応して他の蓄電池への供給電圧を下降させる場合に、電圧バランス制御コンバータは他の蓄電池の両端電圧をフィードバックして、他の蓄電池の両端電圧下降分を直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧をそれぞれ下降させて出力することを特徴とする。   In the multimode multi-channel charge / discharge device of the present invention, more preferably, in the high voltage charge / discharge mode, the charge / discharge control converter increases the supply voltage to another storage battery in response to an instruction from the control computer. In addition, the voltage balance control converter feeds back the voltage across the other storage battery, and outputs the voltage obtained by equally dividing the voltage increase across the other storage battery by the number of charge / discharge units connected in series. When the control converter decreases the supply voltage to the other storage battery in response to an instruction from the control computer, the voltage balance control converter feeds back the voltage across the other storage battery, and calculates the voltage decrease across the other storage battery. A voltage divided equally by the number of charge / discharge units connected in series is lowered and output.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置の充放電試験方法は、多チャンネル充放電モード時に、制御コンピュータからの電流値指示に基づいて、各充放電ユニットが、蓄電池と各々個別に対応付けされて蓄電池の充放電試験を各々個別に遂行する工程と、高電圧充放電モード時に、複数の充放電ユニットを直列に接続して蓄電池より電圧が高い他の蓄電池の充放電試験を遂行する工程とを有することを特徴とする。   Further, according to the charge / discharge test method of the multi-mode multi-channel charge / discharge device of the present invention, each charge / discharge unit is individually associated with the storage battery based on the current value instruction from the control computer in the multi-channel charge / discharge mode. And performing a charge / discharge test of each storage battery individually, and performing a charge / discharge test of another storage battery having a higher voltage than the storage battery by connecting a plurality of charge / discharge units in series in the high voltage charge / discharge mode. It is characterized by having.

また、本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置の充放電試験方法は、好ましくは高電圧充放電モード時において、直列に接続された複数の充放電ユニットのうち、一つの充放電ユニットが制御コンピュータから他の蓄電池に充放電する電流値の指示を受けて電流制御する充放電制御コンバータであり、他の充放電ユニットが制御コンピュータから指示を受けない電圧バランス制御コンバータであって、高電圧充放電モード時に複数の充放電ユニットを直列に接続して蓄電池より電圧が高い他の蓄電池の充放電試験を遂行する工程において、充放電制御コンバータが制御コンピュータからの指示に対応して他の蓄電池への供給電圧を上昇させる場合に、電圧バランス制御コンバータは他の蓄電池の両端電圧をフィードバックして、他の蓄電池の両端電圧上昇分を直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧をそれぞれ上昇させて出力する工程と、充放電制御コンバータが制御コンピュータからの指示に対応して他の蓄電池への供給電圧を下降させる場合に、電圧バランス制御コンバータは他の蓄電池の両端電圧をフィードバックして、他の蓄電池の両端電圧下降分を直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧をそれぞれ下降させて出力する工程とを有することを特徴とする。   In the charge / discharge test method for the multimode multi-channel charge / discharge device of the present invention, preferably, in the high-voltage charge / discharge mode, one of the charge / discharge units connected in series is a control computer. Is a charge / discharge control converter that controls the current in response to an instruction of the current value to be charged / discharged to other storage batteries, and is a voltage balance control converter in which the other charge / discharge unit does not receive an instruction from the control computer, and is a high voltage charge / discharge In the process of connecting a plurality of charge / discharge units in series during mode and performing a charge / discharge test of another storage battery having a higher voltage than the storage battery, the charge / discharge control converter responds to an instruction from the control computer to the other storage battery. When increasing the supply voltage, the voltage balance control converter feeds back the voltage across the other storage battery to A step of increasing the voltage divided by the number of charge / discharge units connected in series by the number of charge / discharge units connected in series, and outputting the voltage to the other storage battery in response to an instruction from the control computer When the voltage is lowered, the voltage balance control converter feeds back the voltage across the other storage battery and lowers the voltage divided by the number of charge / discharge units connected in series with the voltage drop across the other storage battery. And a step of outputting.

多チャンネルの充放電試験が可能であるとともに、必要に応じて高電圧単チャンネルでも充放電試験が可能なマルチモードの充放電試験装置を実現できる。   A multi-mode charge / discharge test apparatus capable of performing a multi-channel charge / discharge test and capable of performing a charge / discharge test with a high-voltage single channel as required can be realized.

また、多チャンネルの充放電試験が可能であるとともに、必要に応じて高電圧単チャンネルでも充放電試験が可能なマルチモードの充放電試験装置の充放電試験方法を実現できる。   In addition, a multi-channel charge / discharge test method for a multi-mode charge / discharge test apparatus capable of performing a charge / discharge test on a high-voltage single channel as well as a multi-channel charge / discharge test can be realized.

本実施形態のマルチモード多チャンネル充放電装置の各モードにおける概要を説明する図であり、（ａ）が多チャンネル充放電モードを説明する図であり（ｂ）が高電圧充放電モードを説明する図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the outline | summary in each mode of the multimode multichannel charging / discharging apparatus of this embodiment, (a) is a figure explaining multichannel charging / discharging mode, (b) demonstrates high voltage charging / discharging mode. FIG. スレーブ側の充放電ユニットである電圧バランス制御コンバータの構成概要を説明する図である。It is a figure explaining the structure outline | summary of the voltage balance control converter which is a charging / discharging unit by the side of a slave. 電圧バランス制御コンバータの高電圧充放電モードにおける構成概要を説明する図である。It is a figure explaining the structure outline | summary in the high voltage charging / discharging mode of a voltage balance control converter. 充電動作時の電圧バランス制御コンバータの動作について詳しく説明する図である。It is a figure explaining in detail operation of a voltage balance control converter at the time of charge operation. 高電圧充放電モードにおける放電動作時の電圧バランス制御コンバータの動作について詳しく説明する図である。It is a figure explaining in detail operation of a voltage balance control converter at the time of discharge operation in high voltage charge and discharge mode. 本実施形態のマルチモード多チャンネル充放電装置の動作概要を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the operation | movement outline | summary of the multimode multichannel charging / discharging apparatus of this embodiment. 高電圧充放電モードと多チャンネル充放電モードとを切り替えるスイッチについて、その構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example about the switch which switches high voltage charging / discharging mode and multichannel charging / discharging mode. 多チャンネル充放電装置と高電圧充放電装置とを各々別個に設置した場合について説明する図である。It is a figure explaining the case where a multichannel charging / discharging apparatus and a high voltage charging / discharging apparatus are each installed separately. 蓄電池に対して充電と放電とを切替えて遂行する従来の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの構成概要を説明する図である。It is a figure explaining the structure outline | summary of the conventional bidirectional | two-way DC-DC converter which switches and performs charge and discharge with respect to a storage battery. 従来の他の双方向ＤＣ−ＤＣコンバータの構成概要を説明する図である。It is a figure explaining the structure outline | summary of the other conventional bidirectional DC-DC converter. 本発明の定電流コンバータの構成概要の一例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining an example of composition outline of a constant current converter of the present invention.

本実施形態で説明するマルチモード多チャンネル充放電試験装置は、複数の蓄電池を同時に各々充放電試験する多チャンネル充放電試験モードと、複数の蓄電池が電池パック等として直列接続された状態等の高電圧の蓄電池を充放電試験する高電圧充放電試験モードと、の二つのモードを有する。   The multi-mode multi-channel charge / discharge test apparatus described in this embodiment includes a multi-channel charge / discharge test mode in which a plurality of storage batteries are simultaneously charged / discharged, and a state in which a plurality of storage batteries are connected in series as a battery pack or the like. It has two modes: a high-voltage charge / discharge test mode for charging / discharging a voltage storage battery.

実施形態のマルチモード多チャンネル充放電試験装置は、多チャンネル充放電試験モードで使用する各充放電ユニットの一部または全部を、高電圧充放電試験モードにおいては直列に接続する。また、高電圧充放電試験モードにおいては、蓄電池に対応して必要とされる高電圧について、直列接続された充放電ユニット数で均等分割された電圧を、各充放電ユニットが各々調整・生成して出力する。   The multi-mode multi-channel charge / discharge test apparatus of the embodiment connects a part or all of each charge / discharge unit used in the multi-channel charge / discharge test mode in series in the high-voltage charge / discharge test mode. In the high-voltage charge / discharge test mode, each charge / discharge unit adjusts and generates a voltage that is equally divided by the number of charge / discharge units connected in series for the high voltage required for the storage battery. Output.

これにより、各充放電ユニットは、比較的小さな均等分割された電圧の調整及び出力で済む。このため、従来の多チャンネル充放電試験装置における耐電圧特性等のキャパシティを高耐圧用に変更することなく、そのままマルチモードで利用できる。すなわち、従来のように多チャンネル用と高電圧用との二種類の充放電試験装置を個別に準備する必要がなく、例えば複数のセル電池の各々の充放電試験と該セル電池が直列接続された高電圧の電池パック全体の充放電試験とを同一の充放電試験装置で遂行可能となる。   Thereby, each charging / discharging unit needs only the adjustment and output of a comparatively small equally divided voltage. Therefore, the conventional multi-channel charge / discharge test apparatus can be used in the multi mode as it is without changing the capacity such as the withstand voltage characteristic for high withstand voltage. That is, there is no need to separately prepare two types of charge / discharge test devices for multi-channel use and high-voltage use as in the prior art. For example, each of the charge / discharge tests of a plurality of cell batteries and the cell batteries are connected in series. In addition, the same charge / discharge test apparatus can perform the charge / discharge test of the entire high-voltage battery pack.

図１は、本実施形態のマルチモード多チャンネル充放電装置２０００の各モードにおける概要を説明する図であって、図１（ａ）が多チャンネル充放電モードを説明する図であり、図１（ｂ）が高電圧充放電モードを説明する図である。   FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of each mode of the multi-mode multi-channel charge / discharge device 2000 of this embodiment, and FIG. 1 (a) is a diagram for explaining the multi-channel charge / discharge mode. (b) is a figure explaining high voltage charge / discharge mode.

図１（ａ）に示すように、マルチモード多チャンネル充放電装置２０００は、１ｃｈ乃至ｎｃｈのｎ個（ｎは２以上の自然数：以下同様）の充放電ユニットを含む充放電ユニット群２０１０と、各充放電ユニットをチャンネルごとに充放電制御する制御コンピュータ２０２０とを備える。   As shown in FIG. 1A, a multimode multi-channel charging / discharging device 2000 includes a charging / discharging unit group 2010 including n charging / discharging units of 1ch to nch (n is a natural number of 2 or more: the same applies hereinafter), And a control computer 2020 for controlling charge / discharge of each charge / discharge unit for each channel.

各充放電ユニットに対応して各々蓄電池＃１乃至蓄電池＃ｎが接続されて、蓄電池群２０３０を構成する。蓄電池＃１乃至蓄電池＃ｎは、例えば個別のセル電池であってもよい。また、必ずしも各充放電ユニットと各蓄電池とが１対１の対応付けでなくてもよく、１対多または多対１であってもよい。また、図１（ａ）において、充放電ユニット（１ｃｈ）は蓄電池＃１の充放電試験を制御コンピュータ２０２０からの指示に基づいて遂行し、取得した蓄電池＃１の電圧等の試験データを制御コンピュータ２０２０が収集し記憶する。   A storage battery group 2030 is configured by connecting storage batteries # 1 to #n corresponding to the respective charge / discharge units. Storage battery # 1 to storage battery #n may be individual cell batteries, for example. In addition, each charge / discharge unit and each storage battery do not necessarily have a one-to-one correspondence, and may be one-to-many or many-to-one. In FIG. 1A, the charge / discharge unit (1ch) performs a charge / discharge test of the storage battery # 1 based on an instruction from the control computer 2020, and the obtained test data such as the voltage of the storage battery # 1 is controlled by the control computer. 2020 collects and stores.

同様に２ｃｈ乃至ｎｃｈについて、各充放電ユニット（２ｃｈ乃至ｎｃｈ）が対応する蓄電池＃２乃至蓄電池＃ｎの充放電試験を各々遂行し、制御コンピュータ２０２０が試験データを収集し記憶する。すなわち、マルチモード多チャンネル充放電装置２０００は、複数の蓄電池＃１乃至蓄電池＃ｎを同時並列的に、かつ個別に充放電試験を遂行することができる。   Similarly, with respect to 2ch to nch, each charge / discharge unit (2ch to nch) performs the charge / discharge test of the corresponding storage battery # 2 to storage battery #n, and the control computer 2020 collects and stores the test data. That is, the multi-mode multi-channel charging / discharging device 2000 can perform the charging / discharging test on the plurality of storage batteries # 1 to #n simultaneously and in parallel.

また、図１（ｂ）において、高電圧充放電モード時には全ての充放電ユニット（１ｃｈ）乃至充放電ユニット（ｎｃｈ）は直列に接続される。また、充放電ユニット（１ｃｈ）のプラス側端子が蓄電池２０４０のプラス側端子に接続され、充放電ユニット（ｎｃｈ）のマイナス側端子が蓄電池２０４０のマイナス側端子に接続される。このため、充放電ユニット群２０１０は、各充放電ユニットを直列接続と個別チャンネル接続との間で適宜切り替える不図示のスイッチを備える。   In FIG. 1B, all the charge / discharge units (1ch) to charge / discharge units (nch) are connected in series in the high voltage charge / discharge mode. Further, the plus side terminal of the charge / discharge unit (1ch) is connected to the plus side terminal of the storage battery 2040, and the minus side terminal of the charge / discharge unit (nch) is connected to the minus side terminal of the storage battery 2040. For this reason, the charging / discharging unit group 2010 includes a switch (not shown) that appropriately switches each charging / discharging unit between series connection and individual channel connection.

すなわち、パック電池やモジュール電池等の複数のセル電池が直列接続されて比較的電圧が高い蓄電池に対して、高電圧充放電モードにおいては、各充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）が分担して充放電電圧を生成して出力するので、充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）個々の電圧負担は、比較的小さくて済むこととなる。   That is, in a high voltage charge / discharge mode, a charge / discharge unit (1ch to nch) shares and charges a storage battery in which a plurality of cell batteries such as a pack battery and a module battery are connected in series and have a relatively high voltage. Since the discharge voltage is generated and output, the voltage burden on each charge / discharge unit (1ch to nch) can be relatively small.

例えば、図１（ａ）の蓄電池群２０３０の個々の電池を直列接続してモジュール化し、図１（ｂ）の蓄電池２０４０を構成した場合には、各充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）で各々生成し出力する電圧値は、多チャンネル充放電モードと高電圧充放電モードとで同一とすることができる。   For example, when the individual batteries of the storage battery group 2030 in FIG. 1A are connected in series to form a module, and the storage battery 2040 in FIG. 1B is configured, each battery is generated by each charge / discharge unit (1ch to nch). The output voltage value can be the same in the multi-channel charge / discharge mode and the high voltage charge / discharge mode.

また、図１（ｂ）に示すように高電圧充放電モード時において、制御コンピュータ２０２０は、蓄電池２０４０への充電動作または放電動作及びその電流値を充放電ユニット（１ｃｈ）へのみを指示し制御するだけでよい。他の充放電ユニット（２ｃｈ乃至ｎｃｈ）は、蓄電池２０４０の両端電圧を常にモニターし、その両端電圧値の（１／ｎ）に相当する電圧を試験期間中常に生成し出力する動作とする。   Further, as shown in FIG. 1B, in the high voltage charge / discharge mode, the control computer 2020 instructs and controls only the charge / discharge unit (1ch) with respect to the charge operation or discharge operation to the storage battery 2040 and its current value. Just do it. The other charge / discharge units (2ch to nch) are configured to constantly monitor the voltage across the storage battery 2040, and always generate and output a voltage corresponding to (1 / n) of the voltage across the battery 2040 during the test period.

換言すれば高電圧充放電モード時において、充放電ユニット（１ｃｈ）がいわゆるマスターとしての充放電制御コンバータであり、他の充放電ユニット（２ｃｈ乃至ｎｃｈ）がいわゆるスレーブとしての電圧バランス制御コンバータとなる。図１においては、充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）のすべてを直列接続する典型例を説明したが、充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）の一部のみを直列接続する構成としてもよい。   In other words, in the high voltage charge / discharge mode, the charge / discharge unit (1ch) is a so-called master charge / discharge control converter, and the other charge / discharge units (2ch to nch) are so-called slave voltage balance control converters. . In FIG. 1, a typical example in which all of the charge / discharge units (1ch to nch) are connected in series has been described. However, only a part of the charge / discharge units (1ch to nch) may be connected in series.

図２は、スレーブ側の充放電ユニット（２ｃｈ乃至ｎｃｈ）である電圧バランス制御コンバータ２２００の構成概要を説明する図である。図２から理解できるように、電圧バランス制御コンバータ２２００は、多チャンネル充放電モード時に使用する多チャンネル充放電モード回路２２１０と、高電圧充放電モード時に使用する高電圧充放電モード回路２２３０と、多チャンネル充放電モード回路２２１０と高電圧充放電モード回路２２３０とを切り替える切替器２２４０とを備える。また、多チャンネル充放電モード回路２２１０は電圧制限回路２２２０を備える。   FIG. 2 is a diagram for explaining an outline of the configuration of a voltage balance control converter 2200 which is a charge / discharge unit (2ch to nch) on the slave side. As understood from FIG. 2, the voltage balance control converter 2200 includes a multi-channel charge / discharge mode circuit 2210 used in the multi-channel charge / discharge mode, a high-voltage charge / discharge mode circuit 2230 used in the high-voltage charge / discharge mode, A switch 2240 for switching between the channel charge / discharge mode circuit 2210 and the high voltage charge / discharge mode circuit 2230 is provided. The multi-channel charge / discharge mode circuit 2210 includes a voltage limiting circuit 2220.

また、電圧バランス制御コンバータ２２００は、商用電源から直流変換された電力を入力されて所望の直流電力を生成して出力する定電流コンバータ２２５０を備える。定電流コンバータ２２５０は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータや双方向コンバータで構成することができる。   Voltage balance control converter 2200 also includes constant current converter 2250 that receives DC-converted power from a commercial power supply and generates and outputs desired DC power. The constant current converter 2250 can be constituted by, for example, a DC-DC converter or a bidirectional converter.

多チャンネル充放電モードにおいて、電圧バランス制御コンバータ２２００は通常の充放電ユニット（２ｃｈ乃至ｎｃｈ）として動作するので、制御コンピュータ２０２０からの充放電指示に基づいて、その電流指示値を反映したＣＣｒｅｆ（定電流制御用基準電圧）に対応して、定電流コンバータ２２５０が、対応する蓄電池＃１乃至蓄電池＃ｎ（例えば比較的低電圧の個別セル電池等）の充放電試験を各々遂行する。このため、多チャンネル充放電モードにおいて、切替器２２４０は、多チャンネル充放電モード回路２２１０側に回路接続をする。   In the multi-channel charge / discharge mode, the voltage balance control converter 2200 operates as a normal charge / discharge unit (2ch to nch). Therefore, based on the charge / discharge instruction from the control computer 2020, the CCref (constant) is reflected. Corresponding to the current control reference voltage), the constant current converter 2250 performs a charge / discharge test of the corresponding storage battery # 1 to storage battery #n (for example, an individual cell battery having a relatively low voltage). For this reason, in the multi-channel charge / discharge mode, the switch 2240 connects to the multi-channel charge / discharge mode circuit 2210 side.

なお、図２においては説明の便宜上、ＣＣｒｅｆ（定電流制御用基準電圧）は紙面上側にプラスの電圧を生成する状態のみで説明しているが、これに限定されるものではなく、下側にプラスの逆極性の電圧を生成して出力できるものとする。また、図２において蓄電池２０４０は、高電圧充放電モード時のモジュール電池として示している。   In FIG. 2, for convenience of explanation, CCref (constant current control reference voltage) is described only in a state in which a positive voltage is generated on the upper side of the paper. However, the present invention is not limited to this. It is assumed that a voltage having a positive polarity can be generated and output. In FIG. 2, the storage battery 2040 is shown as a module battery in the high voltage charge / discharge mode.

また、電圧制限回路２２２０は多チャンネル用ＣＶ制御アンプを備え、対応する蓄電池の電圧Ｖｂをフィードバックし、この電圧ＶｂがＣＶｒｅｆ（定電圧制御用基準電圧）より電圧が高い場合には、対応する蓄電池の電圧Ｖｂがそれ以上に上昇しないように定電圧制御へと移行させる。蓄電池を保護する観点から電圧制限回路２２２０を設けることが好ましいが、必須の構成ではなく電圧制限回路２２２０を省略してもよい。   Further, the voltage limiting circuit 2220 includes a multi-channel CV control amplifier, and feeds back the voltage Vb of the corresponding storage battery. When the voltage Vb is higher than CVref (reference voltage for constant voltage control), the corresponding storage battery The voltage Vb is shifted to constant voltage control so that the voltage Vb does not rise any further. Although it is preferable to provide the voltage limiting circuit 2220 from the viewpoint of protecting the storage battery, this is not an essential configuration and the voltage limiting circuit 2220 may be omitted.

また、高電圧充放電モードにおいて、電圧バランス制御コンバータ２２００は、高電圧用ＣＶ制御アンプを動作させて、自身の出力電圧Ｖａが蓄電池２０４０の電圧Ｖｎの（１／ｎ）となるように定電流コンバータ２２５０で電圧調整し、該電圧を出力する。すなわち、電圧バランス制御コンバータ２２００は、比較的電圧値が高い蓄電池２０４０の電圧に対し、直列接続された充放電ユニット数（図１においてはｎ個）で除算された電圧を生成し出力するだけでよい。これにより、蓄電池２０４０の電圧が大きな場合でも、個々の充放電ユニットで調整する電圧は小さいものとなる。   In the high voltage charge / discharge mode, the voltage balance control converter 2200 operates the high voltage CV control amplifier so that its output voltage Va becomes (1 / n) of the voltage Vn of the storage battery 2040. The voltage is adjusted by the converter 2250 and the voltage is output. That is, voltage balance control converter 2200 only generates and outputs a voltage obtained by dividing the voltage of storage battery 2040 having a relatively high voltage value by the number of charge / discharge units connected in series (n in FIG. 1). Good. Thereby, even when the voltage of the storage battery 2040 is large, the voltage adjusted by each charging / discharging unit becomes small.

また、高電圧充放電モードにおいてマスター側の充放電制御コンバータとなる充放電ユニット（１ｃｈ）についても、図２に示す電圧バランス制御コンバータ２２００と同様の構成としてもよい。すなわち、充放電ユニット群２０１０内の各充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）を全て同一の構成としておけば、全部またはいずれか任意の一部の充放電ユニットを直列接続として、それを高電圧充放電モードで動作させることが可能となるので装置活用の利便性が高まることとなり好ましい。   Further, the charge / discharge unit (1ch) serving as the charge / discharge control converter on the master side in the high voltage charge / discharge mode may have the same configuration as the voltage balance control converter 2200 shown in FIG. That is, if all the charging / discharging units (1ch to nch) in the charging / discharging unit group 2010 have the same configuration, all or any part of the charging / discharging units are connected in series, and the high-voltage charging / discharging is performed. Since it is possible to operate in the mode, the convenience of using the apparatus is increased, which is preferable.

但し、高電圧充放電モード時にマスター側の充放電制御コンバータにおいては、電圧バランスを（Ｖｎ／ｎ）に調整するのみのスレーブ側の動作は遂行しないので、マスター側の充放電制御コンバータには高電圧充放電モード回路２２３０を設けなくてもよい。   However, in the charge / discharge control converter on the master side in the high voltage charge / discharge mode, the operation on the slave side only for adjusting the voltage balance to (Vn / n) is not performed. The voltage charge / discharge mode circuit 2230 may not be provided.

また、高電圧充放電モード時にマスター側の充放電制御コンバータは、電圧制限回路２２２０の多チャンネル用ＣＶ制御アンプへのフィードバック電圧は、蓄電池２０４０の両端電圧Ｖｎの（１／ｎ）または定電流コンバータ２２５０の出力電圧Ｖａとできる。   In the high-voltage charge / discharge mode, the charge / discharge control converter on the master side uses the feedback voltage to the multi-channel CV control amplifier of the voltage limiting circuit 2220 as (1 / n) of the voltage Vn across the storage battery 2040 or a constant current converter. An output voltage Va of 2250 can be obtained.

このため、高電圧充放電モードにおいてマスター側の充放電制御コンバータとなる充放電ユニット（１ｃｈ）は、多チャンネル充放電モード回路２２１０のＣＣｒｅｆ（定電流制御用基準電圧）及びＣＶｒｅｆ（定電圧制御用基準電圧）の各設定値を、制御コンピュータ２０２０の指示またはオペレータの操作等により、比較的電圧の高い蓄電池２０４０に対応する値へと適宜変更し設定してもよい。   Therefore, the charge / discharge unit (1ch) serving as the master-side charge / discharge control converter in the high-voltage charge / discharge mode has CCref (constant current control reference voltage) and CVref (constant voltage control use) of the multi-channel charge / discharge mode circuit 2210. Each set value of (reference voltage) may be appropriately changed and set to a value corresponding to the storage battery 2040 having a relatively high voltage by an instruction from the control computer 2020 or an operator's operation.

図３は、電圧バランス制御コンバータ２２００の高電圧充放電モードにおける構成概要を説明する図である。図３において電圧制限回路２２６０は、図２に示す電圧制限回路２２２０とは別途に設ける電圧制限回路である。すなわち、電圧バランス制御コンバータ２２００がいわゆるスレーブ側として電圧バランス動作をする場合に、過剰に出力電圧値Ｖａが高くなりすぎることを防止する機能を有する。しかし、電圧制限回路２２６０は必須の構成ではなく、省略することができる。図３に示すように、高電圧充放電モード回路２２３０の出力、すなわち高電圧用ＣＶ制御アンプの出力を定電流コンバータのＣＣリファレンスに入力してもよい。   FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration outline of the voltage balance control converter 2200 in the high voltage charge / discharge mode. In FIG. 3, a voltage limiting circuit 2260 is a voltage limiting circuit provided separately from the voltage limiting circuit 2220 shown in FIG. That is, when the voltage balance control converter 2200 performs a voltage balance operation on the so-called slave side, it has a function of preventing the output voltage value Va from becoming excessively high. However, the voltage limiting circuit 2260 is not an essential configuration and can be omitted. As shown in FIG. 3, the output of the high voltage charge / discharge mode circuit 2230, that is, the output of the high voltage CV control amplifier may be input to the CC reference of the constant current converter.

図４は、高電圧充放電モードにおける充電動作時の電圧バランス制御コンバータ２２００の動作について詳しく説明する図である。また、図５は、高電圧充放電モードにおける放電動作時の電圧バランス制御コンバータ２２００の動作について詳しく説明する図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating in detail the operation of voltage balance control converter 2200 during the charging operation in the high-voltage charge / discharge mode. FIG. 5 is a diagram for explaining in detail the operation of voltage balance control converter 2200 during the discharging operation in the high-voltage charge / discharge mode.

図４に示すように、直列接続とされる充放電ユニットが三個の場合には、そのうちの一個の充放電ユニットが充放電制御コンバータとして不図示の制御コンピュータから充放電指令を受けて蓄電池の充放電制御をする。   As shown in FIG. 4, when there are three charge / discharge units connected in series, one of the charge / discharge units receives a charge / discharge command from a control computer (not shown) as a charge / discharge control converter, and Charge / discharge control.

また、他の二個の充放電ユニットが電圧バランス制御コンバータとして、蓄電池の電圧Ｖｎを三等分した電圧値（Ｖｎ／３）を各々生成し出力する。各充放電ユニットは直列接続とされているので、三個の充放電ユニットの合計出力電圧はＶｎとなり、各充放電ユニットの電圧負荷を低減しつつ、電圧の比較的大きな蓄電池の充放電試験を遂行することが可能となる。   Further, the other two charge / discharge units function as voltage balance control converters, respectively generating and outputting voltage values (Vn / 3) obtained by dividing the storage battery voltage Vn into three equal parts. Since each charging / discharging unit is connected in series, the total output voltage of the three charging / discharging units becomes Vn, and the charging / discharging test of the storage battery having a relatively large voltage is performed while reducing the voltage load of each charging / discharging unit. It becomes possible to carry out.

また、図４（ｃ）に示すように、１ｃｈの充放電ユニットは充放電制御コンバータとして機能するので、ＣＣｒｅｆ（定電流制御用基準電圧）による定電流充電動作を不図示のコンピュータの指示により遂行する一方、自身の出力電圧Ｖａ1が所定の電圧値以上に上昇した場合には、電圧制限回路２２２０の動作により定電圧動作へと移行して蓄電池を保護する。 Further, as shown in FIG. 4C, since the 1ch charge / discharge unit functions as a charge / discharge control converter, a constant current charging operation by CCref (a reference voltage for constant current control) is performed by an instruction of a computer (not shown). On the other hand, when its own output voltage Va 1 rises above a predetermined voltage value, the operation of the voltage limiting circuit 2220 shifts to a constant voltage operation to protect the storage battery.

図４から理解できるように、理想的な電圧安定状態においては、Ｖａ1＝Ｖａ２＝Ｖａ３＝（Ｖｎ／３）となる。また、図４と図５とから理解できるように、定電流コンバータ２２５０における電圧値が蓄電池の電圧値Ｖｎより高い場合（＋電圧時：ダウンコンバータ時）には充電動作となり低い場合（−電圧時：アップコンバータ時）には放電動作となる。このため、図５に示す放電時の動作状態については、説明の省略を避けるために省略する。 As can be understood from FIG. 4, in an ideal voltage stable state, Va 1 = Va 2 = Va 3 = (Vn / 3). As can be understood from FIGS. 4 and 5, when the voltage value in the constant current converter 2250 is higher than the voltage value Vn of the storage battery (+ voltage: at the time of the down converter), the charging operation is performed and when it is low (−) : At the time of up-converter), discharge operation is performed. For this reason, the operation state at the time of discharging shown in FIG. 5 is omitted in order to avoid omitting the description.

図６は、本実施形態のマルチモード多チャンネル充放電装置２０００の動作概要を説明するフロー図である。そこで、マルチモード多チャンネル充放電装置２０００の動作概要について図６に示す各ステップごとに以下に説明する。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation outline of the multimode multi-channel charge / discharge device 2000 of the present embodiment. Therefore, an outline of the operation of the multi-mode multi-channel charge / discharge device 2000 will be described below for each step shown in FIG.

（ステップＳ６１０）
試験を遂行する対象となる蓄電池がパック電池やモジュール電池等の比較的高電圧の蓄電池であるか否かをオペレータが判断する。高電圧の蓄電池の充放電試験を遂行する場合には、ステップＳ６２０へと進み、高電圧の蓄電池の充放電試験を遂行する場合でなければステップＳ６６０へと進む。高電圧の蓄電池の充放電試験を遂行する場合でない典型例として、例えばセル電池を個別に充放電試験する場合等がある。 (Step S610)
The operator determines whether or not the storage battery to be tested is a relatively high voltage storage battery such as a pack battery or a module battery. When the charge / discharge test of the high voltage storage battery is performed, the process proceeds to step S620. When the charge / discharge test of the high voltage storage battery is not performed, the process proceeds to step S660. A typical example in which a charge / discharge test of a high-voltage storage battery is not performed is, for example, a case where a cell battery is individually charged / discharged.

（ステップＳ６２０）
オペレータの操作または制御コンピュータ２０２０からの指示により、高電圧充放電モードにスイッチを切り替える。すなわち、所望の数の各充放電ユニットを直列に接続させて、その両端の充放電ユニットからの配線を蓄電池のプラス側とマイナス側とに各々配線するように接続を切り替える。このような配線切り替えは、例えば公知の各種リレー素子や各種コンタクタ素子を用いることができる。また、スレーブ側となる充放電ユニットについては、高電圧充放電モード回路２２３０に切り替えて電圧バランス制御コンバートとする。 (Step S620)
The switch is switched to the high voltage charge / discharge mode in accordance with an operator's operation or an instruction from the control computer 2020. That is, a desired number of charging / discharging units are connected in series, and the connection is switched so that wirings from the charging / discharging units at both ends are respectively wired to the positive side and the negative side of the storage battery. For such wiring switching, for example, various known relay elements and various contactor elements can be used. Further, the charge / discharge unit on the slave side is switched to the high voltage charge / discharge mode circuit 2230 to perform voltage balance control conversion.

（ステップＳ６３０）
充放電制御コンバータとして機能する１ｃｈ充放電ユニットに制御コンピュータ２０２０から、予め定められた試験遂行プログラムに従った充電動作または放電動作の指示と定電流制御動作の電流値を指示する。 (Step S630)
A 1-channel charge / discharge unit functioning as a charge / discharge control converter is instructed from the control computer 2020 to indicate a charge operation or a discharge operation according to a predetermined test execution program and a current value of a constant current control operation.

（ステップＳ６４０）
各電圧バランス制御コンバータが各々（Ｖｎ／ｎ）の電圧を生成して定電圧制御により出力するとともに、充放電制御コンバータが制御コンピュータ２０２０の指示値に基づいた定電流制御により結果的に（Ｖｎ／ｎ）の電圧を生成して出力する。 (Step S640)
Each voltage balance control converter generates a voltage of (Vn / n) and outputs it by constant voltage control, and the charge / discharge control converter results in (Vn / n) by constant current control based on an instruction value of the control computer 2020. n) voltage is generated and output.

（ステップＳ６５０）
高電圧充放電モードによる蓄電池の充放電試験を終了するか否かを判断する。例えば、予め予定された蓄電池の充放電試験プログラムが終了した場合にはこのフローを終了し、充放電試験プログラムが終了していない場合にはステップＳ６３０へと戻る。 (Step S650)
It is determined whether or not to end the charge / discharge test of the storage battery in the high voltage charge / discharge mode. For example, when the storage battery charge / discharge test program scheduled in advance ends, the flow ends, and when the charge / discharge test program does not end, the process returns to step S630.

（ステップＳ６６０）
オペレータの操作または制御コンピュータ２０２０からの指示により、多チャンネル充放電モードにスイッチを切り替える。すなわち、各充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）を対応する各蓄電池（＃１乃至＃ｎ）に各々配線するように接続を切り替える。このような配線切り替えは、例えば公知の各種リレー素子や各種コンタクタ素子を用いることができる。また、多チャンネル充放電モード回路２２１０へと回路を切り替える。 (Step S660)
The switch is switched to the multi-channel charge / discharge mode in accordance with an operator's operation or an instruction from the control computer 2020. That is, the connection is switched so that each charge / discharge unit (1ch to nch) is wired to each corresponding storage battery (# 1 to #n). For such wiring switching, for example, various known relay elements and various contactor elements can be used. Further, the circuit is switched to the multi-channel charge / discharge mode circuit 2210.

（ステップＳ６７０）
各充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）に、制御コンピュータ２０２０から個別に充電または放電の指示と、定電流制御の電流値指示が与えられる。この指示に基づいて、多チャンネル充放電モードにおいては、各蓄電池ごとに各充放電ユニットが対応付けされて、各蓄電池は、自身に対応する充放電ユニットに制御されて、個別に独立した充放電試験プログラムを遂行されることが可能となる。 (Step S670)
Each charge / discharge unit (1ch to nch) is individually given a charge or discharge instruction and a current value instruction for constant current control from the control computer 2020. Based on this instruction, in the multi-channel charge / discharge mode, each charge / discharge unit is associated with each storage battery, and each storage battery is controlled by the charge / discharge unit corresponding to itself, and is independently charged / discharged. The test program can be carried out.

（ステップＳ６８０）
各充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）は、各々対応する蓄電池（＃１乃至＃ｎ）に対して、定電流制御により個別に充放電試験を遂行する。 (Step S680)
Each charge / discharge unit (1ch to nch) individually performs a charge / discharge test on the corresponding storage battery (# 1 to #n) by constant current control.

（ステップＳ６９０）
多チャンネル充放電モードによる蓄電池の充放電試験を終了するか否かを判断する。例えば、予め予定された各蓄電池の全ての充放電試験プログラムが終了した場合にはこのフローを終了し、各蓄電池の全ての充放電試験プログラムが終了していない場合にはステップＳ６７０へと戻る。 (Step S690)
It is determined whether or not to end the charge / discharge test of the storage battery in the multi-channel charge / discharge mode. For example, when all the charge / discharge test programs for each storage battery scheduled in advance are completed, this flow is terminated, and when all the charge / discharge test programs for each storage battery are not completed, the process returns to step S670.

なお、ステップＳ６９０において、充放電試験プログラムがその時点で既に終了した複数の充放電ユニットのみを用いてこれらを直列接続とし、上述した高電圧充放電モードの試験を遂行する構成としてもよい。   In step S690, the charge / discharge test program may be connected in series using only a plurality of charge / discharge units that have already ended at that time, and the above-described high voltage charge / discharge mode test may be performed.

図７は、高電圧充放電モードと多チャンネル充放電モードとを切り替えるスイッチについて、その構成例を説明する図である。図７に示すように、多チャンネル充放電動作モード時には、各充放電ユニットの定電流コンバータの出力に各々蓄電池が接続されて、各々個別独立に充放電試験が遂行される。一方、高電圧充放電モード時には、ＣＨ１乃至ＣＨ１５の各定電流コンバータの出力が直列に接続されて、紙面右端に示す＋端子と−端子とに比較的高電圧の単一の蓄電池が接続されて、充放電試験が遂行される。この場合でも、各充放電ユニットの電圧負荷は（１／１５）ずつで済むので、耐圧特性を特別に高める等信頼性や耐久性の向上施策をしなくてもよく、多チャンネル充放電用の装置仕様で何ら問題は生じない。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a switch that switches between a high voltage charge / discharge mode and a multi-channel charge / discharge mode. As shown in FIG. 7, in the multi-channel charge / discharge operation mode, each storage battery is connected to the output of the constant current converter of each charge / discharge unit, and the charge / discharge test is performed independently. On the other hand, in the high voltage charge / discharge mode, the outputs of the constant current converters CH1 to CH15 are connected in series, and a relatively high voltage single storage battery is connected to the + terminal and the-terminal shown at the right end of the page. A charge / discharge test is performed. Even in this case, since the voltage load of each charge / discharge unit is only (1/15), it is not necessary to take measures to improve reliability and durability, such as specially increasing the withstand voltage characteristics. There is no problem with the device specifications.

ここで、各充放電ユニット（１ｃｈ乃至ｎｃｈ）が備える定電流コンバータの構成例及び動作例について概要を説明する。図１１は、本発明の定電流コンバータ１０００の構成概要の一例を説明するブロック図である。図１１において定電流コンバータ１０００は、絶縁型双方向ＤＣ−ＤＣコンバータを例示して説明している。また、定電流コンバータ１０００は、例えば図３で説明した定電流コンバータ２２５０として用いてもよい。   Here, an outline of a configuration example and an operation example of the constant current converter included in each charge / discharge unit (1ch to nch) will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a configuration outline of the constant current converter 1000 of the present invention. In FIG. 11, the constant current converter 1000 is described by exemplifying an insulated bidirectional DC-DC converter. Further, the constant current converter 1000 may be used as the constant current converter 2250 described with reference to FIG.

図１１に示すように、定電流コンバータ１０００は、所定の巻数比で設計されたトランス１０８０の一次側にスイッチング素子（ＳＷ１）１０６０を備え、二次側にスイッチング素子（ＳＷ２）１１１０を備える。トランス１０８０は高周波トランスを用いることができる。一次側のスイッチング素子（ＳＷ１）１０６０と二次側のスイッチング素子（ＳＷ２）１１１０とは、制御部（ＣＯＮＴ）１０３０によりＰＷＭ駆動される。   As shown in FIG. 11, the constant current converter 1000 includes a switching element (SW1) 1060 on the primary side of a transformer 1080 designed with a predetermined turns ratio, and includes a switching element (SW2) 1110 on the secondary side. The transformer 1080 can be a high-frequency transformer. The switching element (SW1) 1060 on the primary side and the switching element (SW2) 1110 on the secondary side are PWM-driven by the control unit (CONT) 1030.

また、図１１に示すように定電流コンバータ１０００のトランス１０８０の二次側には、蓄電池２０と、リアクトル１１００およびコンデンサ１０９０を接続する。また、トランス１０８０の一次側には、コンデンサ１０７０、リアクトル１０５０、電解コンデンサ１０４０を介してＡＣ−ＤＣコンバータ１０に接続する。ＡＣ−ＤＣコンバータ１０は、商用電源に接続され交流電力を直流電力に変換して供給する。   As shown in FIG. 11, storage battery 20, reactor 1100 and capacitor 1090 are connected to the secondary side of transformer 1080 of constant current converter 1000. Further, the primary side of the transformer 1080 is connected to the AC-DC converter 10 via a capacitor 1070, a reactor 1050, and an electrolytic capacitor 1040. The AC-DC converter 10 is connected to a commercial power source and converts AC power into DC power and supplies it.

定電流コンバータ１０００の放電運転時には、一次側のスイッチング素子（ＳＷ１）１０６０と二次側のスイッチング素子（ＳＷ２）１１１０とを、オン・オフ制御する。これらのスイッチング素子１０６０，１１１０は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等を利用する。スイッチング素子１０６０，１１１０としてＭＯＳＦＥＴを使用した場合には、それらの寄生ダイオードにて代替可能である。   During the discharge operation of the constant current converter 1000, the switching element (SW1) 1060 on the primary side and the switching element (SW2) 1110 on the secondary side are on / off controlled. These switching elements 1060 and 1110 utilize MOSFETs, IGBTs or the like. When MOSFETs are used as the switching elements 1060 and 1110, these parasitic diodes can be substituted.

また、スイッチング素子（ＳＷ２）１１１０のオフ時には、蓄電池２０からリアクトル１１００、コンデンサ１０９０、トランス１０８０の二次側を介して蓄電池２０に戻る経路で電流が流れて、コンデンサ１０９０が充電される。   Further, when the switching element (SW2) 1110 is turned off, a current flows through a path returning from the storage battery 20 to the storage battery 20 via the reactor 1100, the capacitor 1090, and the secondary side of the transformer 1080, and the capacitor 1090 is charged.

また、同時にトランス１０８０の一次側では、コンデンサ１０７０からトランス１０８０の一次側、スイッチング素子（ＳＷ１）１０６０を介してコンデンサ１０７０に戻る経路で電流が流れてコンデンサ１０７０が充電される。   At the same time, on the primary side of the transformer 1080, a current flows through a path returning from the capacitor 1070 to the primary side of the transformer 1080 via the switching element (SW1) 1060 to the capacitor 1070, and the capacitor 1070 is charged.

一方、スイッチング素子（ＳＷ２）１１１０のオン時には、トランス１０８０の二次側では、蓄電池２０からリアクトル１１００、スイッチング素子（ＳＷ２）１１１０を介して蓄電池２０に戻る経路で電流が流れて、リアクトル１１００にエネルギーが蓄積される。   On the other hand, when the switching element (SW2) 1110 is turned on, on the secondary side of the transformer 1080, current flows through the path returning from the storage battery 20 to the reactor 1100 and the storage battery 20 via the switching element (SW2) 1110, and energy is supplied to the reactor 1100. Is accumulated.

また、同時にコンデンサ１０９０からスイッチング素子（ＳＷ２）１１１０、トランス１０８０の二次側を介してコンデンサ１０９０に戻る経路でコンデンサ１０９０の放電電流が流れる。さらに、これと同時に、トランス１０８０の一次側では、コンデンサ１０４０からトランス１０８０の一次側、コンデンサ１０７０、リアクトル１０５０を介してコンデンサ１０４０に戻る経路でコンデンサ１０４０の放電電流が流れる。   At the same time, a discharge current of the capacitor 1090 flows through a path returning from the capacitor 1090 to the capacitor 1090 via the switching element (SW2) 1110 and the secondary side of the transformer 1080. Further, at the same time, on the primary side of the transformer 1080, a discharge current of the capacitor 1040 flows along a path that returns from the capacitor 1040 to the primary side of the transformer 1080, the capacitor 1070, and the reactor 1050.

このようにトランス二次側から一次側にエネルギーが伝達されて、蓄電池２０の電力がＡＣ−ＤＣコンバータ１０側に放電される。   Thus, energy is transmitted from the transformer secondary side to the primary side, and the electric power of the storage battery 20 is discharged to the AC-DC converter 10 side.

また、定電流コンバータ１０００の充電運転時には、回路が左右対称であるため放電時と同様であり、ＡＣ−ＤＣコンバータ１０側から与えられた直流電圧が、蓄電池２０に対応する電圧に降圧されて、蓄電池２０に供給される。   Further, during charging operation of the constant current converter 1000, the circuit is symmetrical, so that it is the same as during discharging. The direct current voltage applied from the AC-DC converter 10 side is stepped down to a voltage corresponding to the storage battery 20, It is supplied to the storage battery 20.

上述のように、定電流コンバータ１０００は、電力流通方向に応じて常時オフとするスイッチング素子を一次側と二次側とで順次切り替える必要がなく、リニアな双方向動作を実現する。   As described above, the constant current converter 1000 does not need to sequentially switch the switching element that is always turned off according to the power distribution direction between the primary side and the secondary side, and realizes a linear bidirectional operation.

このため、定電流コンバータ１０００は、スイッチング素子数を増加させる必要がなく、部品点数の増大を抑制できるので比較的低コストの双方向ＤＣ−ＤＣコンバータとできるだけでなく、連続したリニアな充放電切り替え動作が可能となる。   For this reason, the constant current converter 1000 does not need to increase the number of switching elements, and can suppress an increase in the number of components, so that it can be not only a relatively low cost bidirectional DC-DC converter but also continuous linear charge / discharge switching. Operation is possible.

また、定電流コンバータ１０００は、入出力間が一次側、二次側として絶縁されているため、地絡事故発生時等の予期せぬ障害が生じた場合においても、交流電源側から電力が流れ続けることがなく、比較的安全性の高い充放電システムを提供することができる。また、充電と放電とを切り替える場合には、定電流コンバータ１０００は、切り替え時間が生じることはなく、リニアに連続的に切り替えることができる。   In addition, since the constant current converter 1000 is insulated between the input and output as the primary side and the secondary side, power flows from the AC power supply side even when an unexpected failure occurs such as when a ground fault occurs. It is possible to provide a relatively safe charge / discharge system without continuing. Further, when switching between charging and discharging, the constant current converter 1000 can be switched continuously in a linear manner without causing a switching time.

また、上述したように、定電流コンバータ１０００は、充電時及び放電時で共用コンバータとするので部品点数はある程度低減され、充電時と放電時とではいずれの場合も、単一の制御部（ＣＯＮＴ）１０３０により連続的に充放電制御される。このため、図１１に示すように、充電制御と放電制御とに対応して充電用の制御部と放電用の制御部とを別個独立に備える必要がない。すなわち、定電流コンバータ１０００は、単一コンバータ一制御方式のため制御が複雑とならず、瞬時の充放電切り替えが可能である。   In addition, as described above, the constant current converter 1000 is a common converter during charging and discharging, so the number of parts is reduced to some extent, and a single control unit (CONT) is used in both charging and discharging. ) 1030 is continuously charged and discharged. For this reason, as shown in FIG. 11, it is not necessary to separately provide a control unit for charging and a control unit for discharging corresponding to the charging control and the discharging control. That is, since the constant current converter 1000 is a single converter and one control method, the control is not complicated, and instantaneous charge / discharge switching is possible.

また、マルチモード多チャンネル充放電装置２０００は、実施形態での説明に限定されるものではなく、本実施形態で説明する技術思想の範囲内かつ自明な範囲内で、適宜その構成や動作及び駆動方法等を変更することができる。   The multi-mode multi-channel charging / discharging device 2000 is not limited to the description in the embodiment, and the configuration, operation, and driving are appropriately performed within the scope of the technical idea described in the present embodiment and within the obvious range. The method etc. can be changed.

本発明のマルチモード多チャンネル充放電装置は、各種電池や試料を試験する充放電試験装置等に広く適用できる。   The multimode multi-channel charge / discharge device of the present invention can be widely applied to a charge / discharge test device for testing various batteries and samples.

２０００・・マルチモード多チャンネル充放電装置、２０１０・・充放電ユニット群、２０２０・・制御コンピュータ、２０３０・・蓄電池群、２０４０・・蓄電池。   2000 ... multimode multi-channel charge / discharge device, 2010 ... charge / discharge unit group, 2020 ... control computer, 2030 ... storage battery group, 2040 ... storage battery.

Claims (9)

複数の蓄電池の充放電試験を同時に遂行する多チャンネル充放電装置であって、
多チャンネル充放電モード時に、前記蓄電池と各々個別に対応付けされて前記蓄電池の充放電試験を各々遂行する複数の充放電ユニットと、
高電圧充放電モード時に、前記複数の充放電ユニットを直列に接続するスイッチ部と、を備え、
前記高電圧充放電モード時において、前記直列に接続された前記複数の充放電ユニットのうち、一つの充放電ユニットが制御コンピュータから、前記蓄電池より電圧が高い他の蓄電池、に充放電する電流値の指示を受けて定電流制御する充放電制御コンバータであり、他の充放電ユニットが前記制御コンピュータから指示を受けずに定電圧制御する電圧バランス制御コンバータである
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置。 A multi-channel charge / discharge device that simultaneously performs charge / discharge tests of a plurality of storage batteries,
A plurality of charge / discharge units respectively performing charge / discharge tests of the storage battery in association with each of the storage battery individually in a multi-channel charge / discharge mode;
A high voltage charge and discharge mode, Bei give a, a switch unit for connecting the plurality of charging and discharging unit in series,
In the high-voltage charge / discharge mode, among the plurality of charge / discharge units connected in series, one charge / discharge unit charges and discharges from the control computer to another storage battery having a higher voltage than the storage battery. Multi-mode multi-channel, characterized in that it is a charge / discharge control converter that performs constant current control in response to an instruction from the other, and is a voltage balance control converter in which other charge / discharge units perform constant voltage control without receiving an instruction from the control computer Charge / discharge device. 請求項１に記載のマルチモード多チャンネル充放電装置において、
前記高電圧充放電モード時において、前記直列に接続された前記複数の充放電ユニットで、前記他の蓄電池の充放電試験を遂行する
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置。 The multi-mode multi-channel charge / discharge device according to claim 1,
In the high voltage charge / discharge mode, the charge / discharge test of the other storage battery is performed by the plurality of charge / discharge units connected in series. 請求項２に記載のマルチモード多チャンネル充放電装置において、
前記高電圧充放電モード時において、前記他の蓄電池への供給電圧を前記直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧を、前記直列接続された充放電ユニット各々が生成して出力する
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置。 The multi-mode multi-channel charge / discharge device according to claim 2,
Each of the charge / discharge units connected in series generates and outputs a voltage obtained by dividing the supply voltage to the other storage battery by the number of charge / discharge units connected in series in the high-voltage charge / discharge mode. A multi-mode multi-channel charging / discharging device. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のマルチモード多チャンネル充放電装置において、
前記充放電ユニットは各々定電流コンバータを備える
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置。 The multimode multi-channel charge / discharge device according to any one of claims 1 to 3,
Each of the charge / discharge units includes a constant current converter. A multi-mode multi-channel charge / discharge device. 請求項１に記載のマルチモード多チャンネル充放電装置において、
前記電圧バランス制御コンバータは、高電圧充放電モードの定電圧制御において使用する高電圧用ＣＶ制御アンプと、多チャンネル充放電モードの定電流制御において電圧制限回路で使用する多チャンネル用ＣＶ制御アンプとを備える
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置。 The multi-mode multi-channel charge / discharge device according to claim 1 ,
The voltage balance control converter includes a high voltage CV control amplifier used in constant voltage control in a high voltage charge / discharge mode, and a multi-channel CV control amplifier used in a voltage limiting circuit in constant current control in a multi-channel charge / discharge mode. A multi-mode multi-channel charging / discharging device comprising: 請求項５に記載のマルチモード多チャンネル充放電装置において、
各モードにおいて使用するＣＶ制御アンプを切り替える切替器を備える
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置。 The multi-mode multi-channel charge / discharge device according to claim 5 ,
A multimode multi-channel charge / discharge device comprising a switch for switching a CV control amplifier used in each mode. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のマルチモード多チャンネル充放電装置において、
前記高電圧充放電モード時において、
前記充放電制御コンバータが前記制御コンピュータからの指示に対応して前記他の蓄電池への供給電圧を上昇させる場合に、前記電圧バランス制御コンバータは前記他の蓄電池の両端電圧をフィードバックして、前記他の蓄電池の両端電圧上昇分を前記直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧をそれぞれ上昇させて出力し、
前記充放電制御コンバータが前記制御コンピュータからの指示に対応して前記他の蓄電池への供給電圧を下降させる場合に、前記電圧バランス制御コンバータは前記他の蓄電池の両端電圧をフィードバックして、前記他の蓄電池の両端電圧下降分を前記直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧をそれぞれ下降させて出力する
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置。 The multimode multi-channel charge / discharge device according to any one of claims 1 to 6 ,
In the high voltage charge / discharge mode,
When the charge / discharge control converter increases the supply voltage to the other storage battery in response to an instruction from the control computer, the voltage balance control converter feeds back the voltage across the other storage battery, and the other The voltage obtained by equally dividing the voltage increase across the storage battery by the number of charge / discharge units connected in series is increased and output,
When the charge / discharge control converter decreases the supply voltage to the other storage battery in response to an instruction from the control computer, the voltage balance control converter feeds back the voltage across the other storage battery, and the other A multi-mode multi-channel charging / discharging device, wherein a voltage obtained by equally dividing the voltage drop across the storage battery by the number of charging / discharging units connected in series is lowered and output. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のマルチモード多チャンネル充放電装置の充放電試験方法において、
多チャンネル充放電モード時に、制御コンピュータからの電流値指示に基づいて、各充放電ユニットが、前記蓄電池と各々個別に対応付けされて前記蓄電池の充放電試験を各々個別に遂行する工程と、
高電圧充放電モード時に、前記複数の充放電ユニットを直列に接続して前記蓄電池より電圧が高い他の蓄電池の充放電試験を遂行する工程と、を有する
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置の充放電試験方法。 In the charging / discharging test method of the multimode multi-channel charging / discharging device according to any one of claims 1 to 7 ,
In the multi-channel charge / discharge mode, on the basis of a current value instruction from the control computer, each charge / discharge unit is individually associated with the storage battery and individually performs a charge / discharge test of the storage battery;
And performing a charge / discharge test of another storage battery having a voltage higher than that of the storage battery by connecting the plurality of charge / discharge units in series in a high-voltage charge / discharge mode. Charge / discharge test method for discharge device. 請求項８に記載のマルチモード多チャンネル充放電装置の充放電試験方法において、
前記高電圧充放電モード時において、前記直列に接続された前記複数の充放電ユニットのうち、一つの充放電ユニットが制御コンピュータから前記他の蓄電池に充放電する電流値の指示を受けて電流制御する充放電制御コンバータであり、他の充放電ユニットが前記制御コンピュータから指示を受けない電圧バランス制御コンバータであって、
前記高電圧充放電モード時に前記複数の充放電ユニットを直列に接続して前記蓄電池より電圧が高い他の蓄電池の充放電試験を遂行する工程において、
前記充放電制御コンバータが前記制御コンピュータからの指示に対応して前記他の蓄電池への供給電圧を上昇させる場合に、前記電圧バランス制御コンバータは前記他の蓄電池の両端電圧をフィードバックして、前記他の蓄電池の両端電圧上昇分を前記直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧をそれぞれ上昇させて出力する工程と、
前記充放電制御コンバータが前記制御コンピュータからの指示に対応して前記他の蓄電池への供給電圧を下降させる場合に、前記電圧バランス制御コンバータは前記他の蓄電池の両端電圧をフィードバックして、前記他の蓄電池の両端電圧下降分を前記直列接続された充放電ユニット数で均等割した電圧をそれぞれ下降させて出力する工程とを有する
ことを特徴とするマルチモード多チャンネル充放電装置の充放電試験方法。 In the charging / discharging test method of the multimode multi-channel charging / discharging device according to claim 8 ,
In the high voltage charge / discharge mode, among the plurality of charge / discharge units connected in series, one charge / discharge unit receives an instruction of a current value for charging / discharging the other storage battery from a control computer to control current. A charge / discharge control converter, wherein the other charge / discharge unit receives no instruction from the control computer, and is a voltage balance control converter,
In the step of performing a charge / discharge test of another storage battery having a voltage higher than that of the storage battery by connecting the plurality of charge / discharge units in series during the high voltage charge / discharge mode,
When the charge / discharge control converter increases the supply voltage to the other storage battery in response to an instruction from the control computer, the voltage balance control converter feeds back the voltage across the other storage battery, and the other Step of increasing the voltage divided by the number of charge / discharge units connected in series and outputting the voltage increase across the storage battery at both ends,
When the charge / discharge control converter decreases the supply voltage to the other storage battery in response to an instruction from the control computer, the voltage balance control converter feeds back the voltage across the other storage battery, and the other And a step of lowering and outputting a voltage obtained by equally dividing the voltage drop across the storage battery by the number of charge / discharge units connected in series, and a charge / discharge test method for a multi-mode multi-channel charge / discharge device .
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103682486A (en) * 2013-12-23 2014-03-26 中国科学院电工研究所 Multi-module cascading balancing method for cells
JP6332748B2 (en) * 2014-08-07 2018-05-30 ニチコン株式会社 Charge / discharge power supply
CN104201703B (en) * 2014-09-04 2016-04-27 湖北追日电气股份有限公司 The unbalanced method in two-way charge/discharge machine three road of a kind of solution
CN104505905A (en) * 2015-01-06 2015-04-08 常州先进制造技术研究所 Single-charged and series-discharged lithium battery pack
US10295611B2 (en) * 2015-06-09 2019-05-21 Premier Technologies, Ltd. Efficient battery tester
CN105449740B (en) * 2015-11-13 2018-09-04 中国东方电气集团有限公司 A kind of energy-storage lithium battery active equalization control system and control method
WO2018010185A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 深圳市科列技术股份有限公司 Dynamic equalization circuit of battery management system, and dynamic equalization method therefor
CN108549034A (en) * 2018-04-19 2018-09-18 中铁电气化（武汉）设计研究院有限公司 A kind of detection method and device of accumulator
CN108427078A (en) * 2018-05-08 2018-08-21 株洲福德轨道交通研究院有限公司 Power battery charge-discharge test instrument, operation method and its computer readable storage medium
CN111521940A (en) * 2020-04-30 2020-08-11 重庆车辆检测研究院有限公司 Battery module testing method, device and equipment
JP7412833B2 (en) 2020-12-29 2024-01-15 エイチビーエル コーポレーション Series charging/discharging device with no intermittent current
CN117269785B (en) * 2023-11-23 2024-04-02 广东省锐驰新能源科技有限公司 Multi-mode test supervision system of lithium battery pack based on data analysis

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3214044B2 (en) * 1992-03-27 2001-10-02 株式会社明電舎 Charging device
JPH0833219A (en) * 1994-07-18 1996-02-02 Integuran Kk Charger for series battery
JP3479872B2 (en) * 1998-12-25 2003-12-15 富士通アクセス株式会社 Charge / discharge device

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