(57)【要約】【課題】本発明は、電池充電／放電システムを提供する。【解決手段】  本発明の電池充電／放電システムは、回生ケーブルおよび複数の充電／放電コントローラを含む。各充電／放電コントローラは、それぞれ電池と対応する。電池が放電モードのとき、電池が出力する放電電流は、充電／放電コントローラを通して、回生ケーブルに流れる。電池充電／放電システムが稼働するとき、回生ケーブルは回生電圧を有し、さらに回生電圧は直流電圧である。【選択図】図２（Ａ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回生ケーブルおよび
複数の充電／放電コントローラを含み、該複数の充電／放電コントローラのうちの各充電／放電コントローラがそれぞれ電池と対応し、該電池が放電モードのとき、該電池が出力する放電電流が、該充電／放電コントローラを通して、該回生ケーブルに流れる電池充電／放電システムであって、
該電池充電／放電システムが稼働するとき、該回生ケーブルは回生電圧を有し、さらに該回生電圧は直流電圧であることを特徴とするシステム。
【請求項２】
電源供給器を含み、該電源供給器が各充電／放電コントローラとそれぞれ接続され、各充電／放電コントローラを通して、各充電／放電コントローラが対応する該電池を充電する
ことを特徴とする、請求項１に記載の電池充電／放電システム。
【請求項３】
一方向スイッチを含み、該一方向スイッチが該回生ケーブルおよび該電源供給器の間に接続され、該一方向スイッチが導通状態のとき、該一方向スイッチが該回生ケーブルから該電源供給器に流れる電流を通過させる
ことを特徴とする、請求項２に記載の電池充電／放電システム。
【請求項４】
該電池充電／放電システムが安定稼働状態のとき、該一方向スイッチが開かれ、該電池充電／放電システムが初期起動状態のとき、該一方向スイッチが閉じられることを特徴とする、請求項３に記載の電池充電／放電システム。
【請求項５】
該一方向スイッチがダイオードを含むことを特徴とする、請求項３に記載の電池充電／放電システム。
【請求項６】
該一方向スイッチが、該電源供給器に流れる該電流の電流量を制限することを特徴とする、請求項３に記載の電池充電／放電システム。
【請求項７】
該電源供給器が該充電／放電コントローラに電源電圧を提供し、さらに各充電／放電コントローラが、それぞれ
昇圧回路を含み、該充電／放電コントローラが対応する該電池が該放電モードのとき、該昇圧回路は、該電池が該回生ケーブルに提供する放電電圧を、該電源電圧より高く上昇させることを特徴とする、請求項２に記載の電池充電／放電システム。
【請求項８】
中央制御モジュールをさらに含み、該中央制御モジュールが該複数の充電／放電コントローラを通して、該電池が充電または放電される順序を制御する
ことを特徴とする、請求項２に記載の電池充電／放電システム。
【請求項９】
電池充電／放電システムであって、そのうちの各充電／放電コントローラが、それぞれ電源供給器を含み、該充電／放電コントローラが対応する該電池が充電モードのとき、該電源供給器が該電池を充電することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
電池充電／放電システムであって、そのうちの各充電／放電コントローラが、それぞれ
一方向スイッチを含み、該一方向スイッチが該回生ケーブルおよび該電源供給器の間に接続され、該一方向スイッチが導通状態のとき、該一方向スイッチが該回生ケーブルから該電源供給器に流れる電流を通過させる
ことを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検査装置、特に電池設計の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、科学技術の発展に伴い、各種業務用、家庭用、および個人用の電気製品はますます普及している。機能および外観のほか、製品の安全性および耐久性がかなり重視される。製品の使用寿命を如何にして延ばすかということ、製品の損傷により、ユーザが怪我をするのを防止することは、製品の設計者およびメーカーが関心を寄せる問題である。一般に、製品の出荷、販売前には、品質検査の手続きを経る必要がある。
【０００３】
例を挙げると、電気製品に含まれる電池を生産するとき、製造者は電池の充電および放電の化成検査を行わなければならず、電池の充電／放電過程が正常であることを確実に保証する。その容量は製品規格の要求に合致する。
【０００４】
電池の放電検査を行う過程において、電池から排出される電気エネルギーは、回生処理が行われない場合、大量の熱エネルギーに転化される。この熱エネルギーは、驚くべきエネルギーの浪費になるだけでなく、検査機、さらには周辺のすべての検査環境に、煩わしい放熱問題を生じさせることがある。これを考慮して、安全法規に規定されている検査条件は、しだいに厳しくなっており、電池の放電によって生成されるエネルギーの回生に関して、基準が設けられ始めている。
【０００５】
既存の電池充電／放電検査システムは、一般に多数の充電／放電装置を含む。図１を参照されたい。図１はこの種のシステム構成の概要図である。図１に示すように、独立して稼働する２つの充電／放電装置１０Ａおよび１０Ｂは、それぞれ電池１２Ａ、１２Ｂの充電／放電検査を行う。電池１２Ａが放電検査中に排出する電気エネルギーは、充電／放電装置１０Ａの電源供給器に回生されるのみである。同様に、電池１２Ｂが放電検査中に排出する電気エネルギーも、充電／放電装置１０Ｂの電源供給器に回生されるのみである。この種の構成の欠点は、電気エネルギーを回生する機能を最大限効果的に利用することができないことである。このほか、既存の電気エネルギーの回生システムは、ほとんどが交流電流方式で電気エネルギーを電力システムに回生するが、このような方法は、容易に電力の品質係数の低下を招く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の問題を解決するため、本発明は電池充電／放電システムを提供する。本発明に基づいたシステムは、多数の電池充電／放電コントローラの整合によって、電池が放電過程で放出する電気量を効果的に回生、利用する。これ以外にさらに、検査設備の放熱問題も減少させる。このほか、本発明に基づいたシステムは、直流電流方式により電気エネルギーを回生するため、従来の技術において、電力の品質係数が回生電力の悪影響を受ける問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に基づいた具体的実施例は、電池充電／放電システムであり、回生ケーブルおよび複数の充電／放電コントローラを含む。各充電／放電コントローラは、それぞれ電池と対応する。電池が放電モードのとき、電池が出力する放電電流は、充電／放電コントローラを通して、回生ケーブルに流れる。電池充電／放電システムが稼働するとき、回生ケーブルは回生電圧を有し、さらに回生電圧は直流電圧である。
【０００８】
本発明に基づいた電池充電／放電システムは、各種の異なる大きさまたは異なる容量の電池に適用され、検査設備への使用に限定されない。本発明に関する長所および趣旨は、以下の発明の詳細な説明および添付した図により、さらに理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、従来の電池充電／放電システムを示す。
【図２（Ａ）】図２（Ａ）は、本発明に基づいた実施例における、電池充電／放電システムを図示した組織図である。
【図２（Ｂ）】図２（Ｂ）は、本発明に基づいた充電／放電モジュールが昇圧回路を含むことを図示した実施模範例である。
【図２（Ｃ）】図２（Ｃ）は、本発明に基づいた電池充電／放電システムが２組の充電／放電グループ、さらに中央制御モジュールを含むことを図示した実施例である。
【図２（Ｄ）】図２（Ｄ）は、本発明に基づいたもう１つの電池充電／放電システムの実施例の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１０】
図２（Ａ）を参照されたい。図２（Ａ）は、本発明に基づいた具体的実施例における、電池充電／放電システムのブロック図である。実務上、このシステム２０は、電池充電／放電検査設備であるが、これに限定されない。本実施例において、システムは複数の充電／放電コントローラ（説明を簡便にするため、本図中には、２つのコントローラ２４Ａ、２４Ｂのみを図示し代表とした）、回生ケーブル２６、電源供給器２８、および一方向スイッチ２９を含む。実際の使用において、回生ケーブル２６は金属銅を用いて製造してもよいが、これに限定されない。
【００１１】
図２（Ａ）に示すように、本実施例における各充電／放電コントローラは、それぞれ電池（１２Ａ、１２Ｂ）に対応する。電池１２Ａおよび電池１２Ｂの規格と、充電されるときに必要な電圧は同じである必要はない。図２（Ａ）に示すように、これらの電池はそれぞれ、対応する充電／放電コントローラを通して、回生ケーブル２６と接続する。さらに明確に述べると、電池１２Ａが放電モードのとき、電池１２Ａが出力する放電電流は、充電／放電コントローラ２４Ａを通して回生ケーブル２６に誘導される。同様に、電池１２Ｂが放電モードのとき、充電／放電コントローラ２４Ｂは、電池１２Ｂが出力する放電電流を回生ケーブル２６に誘導する。本発明によると、図２（Ａ）に示される電池充電／放電システム２０が稼働するとき、回生ケーブル２６の回生電圧は直流電圧である。
【００１２】
本実施例において、電源供給器２８は充電／放電コントローラ２４Ａおよび２４Ｂとそれぞれ接続し、各充電／放電コントローラを通して充電モードの電池１２Ａおよび１２Ｂを充電する。各充電／放電コントローラも、電圧を調整する機能を電池に提供することができる。例を挙げると、電源供給器２８が出力する電源電圧を２４ボルトに固定すると仮定すれば、電池１２Ａが必要な充電電圧は５ボルトであり、充電／放電コントローラ２４Ａは、それ自体が受け取る電源電圧をまず５ボルトに調整してから、電池１２Ａに提供する。
【００１３】
実際の使用において、一方向スイッチ２９は、ダイオードを利用して実現している。図２（Ａ）に示すように、一方向スイッチ２９は、回生ケーブル２６および電源供給器２８の間に接続される。一方向スイッチ２９が導通状態のとき、一方向スイッチ２９は回生ケーブル２６から電源供給器２８に流れる電流を通過させるのみである。言い換えれば、一方向スイッチ２９は、電流が電源供給器２８から回生ケーブル２６に流れるのを許さない。
【００１４】
一方向スイッチ２９は、電流が流れる方向を限定する機能を提供する以外に、電源供給器２８に流れる電流の電流量を制限することもできる。これにより、電源供給器２８が突然流れてくる大量の電流の負荷に耐えることができず、破損するのを防止する。このほか、電池充電／放電システム２０が初期起動状態のとき、一方向スイッチ２９を先に閉じ、電池充電／放電システム２０が安定稼働を開始してから、一方向スイッチ２９を開くことができる。
【００１５】
注意すべきことは、電源供給器２８が一方向スイッチ２９を通して、回生ケーブル２６から回生電力を受け取って供給するとき、電源供給器２８自体は電池１２Ａ、１２Ｂを充電するのに使用する必要がある電気量を低下させる。このほか、電源供給器２８が電池１２Ａ、１２Ｂの充電を行っている場合でなくても、電源供給器２８はまず回生ケーブル２６から電力を受け取り、充電／放電コントローラ２４Ａ、２４Ｂまたはその他周辺回路に供給して稼働に必要な電力とする。
【００１６】
図２（Ｂ）を参照されたい。図２（Ｂ）は、充電／放電コントローラ２４Ａの実施模範例である。本模範例において、充電／放電コントローラ２４Ａは昇圧回路２４２Ａを含む。昇圧回路２４２Ａの用途は、電池１２Ａから回生ケーブル２６に出力される電圧を高めることである。例を挙げると、電源供給器２８が出力する電源電圧の電圧値がＶ１であり、一方向スイッチ２９が導通のとき、一方向スイッチ２９の両端の電圧降下値がＶ２であると仮定する。電池１２Ａが放電モードのとき、昇圧回路２４２Ａは、電池１２Ａが回生ケーブル２６に提供する放電電圧を（Ｖ１＋Ｖ２）まで高める。これにより、電池１２Ａの放電電圧および電源供給器２８が出力する電源電圧間の圧力差を補う。さらに、一方向スイッチ２９によって、回生ケーブル２６および電源供給器２８の間に引き起こされる圧力降下を補う。
【００１７】
電池充電／放電システム２０のその他の充電／放電コントローラ（例えば充電／放電コントローラ２４Ｂ）も、図２（Ｂ）に示すような昇圧回路２４２Ａを含んでもよい。各充電／放電コントローラの動作原理は大体同じであるため、ここでは省略する。
【００１８】
本発明によると、電池充電／放電システム２０が含む充電／放電コントローラの数量が比較的多い場合、これらの充電／放電コントローラを、複数のグループに分割してもよい。例を挙げると、電池充電／放電システム２０が、例えば充電／放電コントローラ２４Ａと同じである２０００個の充電／放電コントローラを含むと仮定すると、１００個ごとの充電／放電コントローラを１つのグループに分割することができ、さらに各グループの充電／放電コントローラは、１つの電源供給器を共有する。言い換えると、各充電／放電グループは、それぞれ１つの電源供給器を含む。あるいは、前述の充電／放電コントローラ２４Ａと同じである２０００個の充電／放電コントローラが、１つの電源供給器を共有してもよい。
【００１９】
図２（Ｃ）を参照されたい。図２（Ｃ）は、本発明に基づいた電池充電／放電システムが２組の充電／放電グループ、さらに中央制御モジュールを含むことを図示した実施例である。中央制御モジュール３２は、充電／放電グループ３０Ａ、３０Ｂが順番に充電モードに移行するのを制御する。さらに明確に述べると、中央制御モジュール３２の機能は、各充電／放電グループの電池を充電／放電する時間の順序を割り当て、調節することであり、エネルギーを最大限に利用する効果を果たしている。例を挙げると、充電／放電グループ３０Ａが、対応する複数の電池を充電しているとき、中央制御モジュール３２は充電／放電グループ３０Ｂの電池を放電状態に移行させ、電池が放出する電気量を回生ケーブル２６に誘導する。相対に、充電／放電グループ３０Ｂが、対応する複数の電池を充電しているとき、中央制御モジュール３２が充電／放電グループ３０Ａの電池を放電状態に移行させ、電池が放出する電気量を回生ケーブル２６に誘導する。これにより、この２組のグループは相手が放電するときに排出する電気エネルギーを相互に利用して、自己の充電過程でのエネルギー消費を節約することができる。
【００２０】
本発明に基づいたシステムにおいて、エネルギーの循環回生利用は単一の充放電装置に限定されないため、電気エネルギーの利用率を大幅に上昇させることができる。実務上、中央制御モジュール２８はコンピュータシステムまたは単一チップマイクロプロセッサを利用して実現することができるが、これに限定されない。
【００２１】
図２（Ｄ）を参照されたい。図２（Ｄ）は、本発明に基づいたもう１つの電池充電／放電システムの実施例の概要図である。本実施例において、各充電／放電コントローラは、内部にそれぞれ１つの電源供給器を含み、複数の充電／放電コントローラが１つの電源供給器を共有しているわけではない。充電／放電コントローラ２４Ａが対応する電池１２Ａが充電モードのとき、電源供給器２４６Ａは電池１２Ａを充電する。図２（Ｄ）に示すように、充電／放電コントローラ２４Ａ中に一方向スイッチ２４８Ａも含み、回生ケーブル２６および電源供給器２４６Ａの間に接続される。一方向スイッチ２４８Ａが導通状態のとき、一方向スイッチ２４８Ａは回生ケーブル２６から電源供給器２４６Ａに流れる電流を通過させる。前述のいくつかの実施例と同じ点は、図２（Ｄ）の電源供給器２４６Ａは回生ケーブル２６から、その他の電池の放電によって生成される回生電力を受け取ることができることであり、これにより電池１２Ａが使用する必要がある電気量を節約する。相対に、電池１２Ａが放電時に排出する電気量は、その他の電池の充電電力に使用することができる。
【００２２】
上述したように、本発明に基づいたシステムおよび方法は、多数の電池充電／放電コントローラの整合によって、エネルギー利用率を上昇させ、電池充電／放電システム全体のエネルギー消耗を低下させる。これ以外に、効果的に利用されていない電気エネルギーが変換されて生じる熱エネルギーを減少させることができ、さらにはシステム中の放熱問題を解決する。このほか、本発明に基づいたシステムは、直流電流方式により電気エネルギーを回生するため、従来の技術において、電力の品質係数が回生電力の悪影響を受ける問題を解決する。本発明に基づいた電池充電／放電システムおよび電池充電／放電方法は、各種の異なる大きさまたは異なる容量の電池に適用され、検査設備への使用に限定されない。
【００２３】
以上の好適な具体的実施例の詳細な記述により、本発明の特徴および趣旨をさらに明確に説明したが、前述した好適な具体的実施例は、本発明の範疇を制限しない。反対に、その目的は、各種変更および同等性を有する措置が、本発明が申請する特許請求の範囲の範疇に含まれることである。
【符号の説明】
【００２４】
１０Ａ  充電／放電装置
１０Ｂ  充電／放電装置
１２Ａ  電池
１２Ｂ  電池
２０  電池充電／放電システム
２４Ａ  充電／放電コントローラ
２４Ｂ  充電／放電コントローラ
２６  回生ケーブル
２８  電源供給器
２４６Ａ  電源供給器
２９  一方向スイッチ
２４８Ａ  一方向スイッチ
２４２Ａ  昇圧回路
３０Ａ  充電／放電グループ
３０Ｂ  充電／放電グループ
３２  中央制御モジュール
【図１】
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【図２（Ａ）】
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【図２（Ｂ）】
2011149922.tif 000005
【図２（Ｃ）】
2011149922.tif 000006
【図２（Ｄ）】
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