(57)【要約】【課題】  従来、二次電池の充放電試験時に安定した試験データを取得することが難しかった。【解決手段】  本発明では、二次電池の充放電試験を行う充放電試験装置と、充放電試験装置が出力する試験データを記録する試験管理装置とを有する充放電試験システムにおいて、充放電試験装置は、第１周期で取得した充放電試験中の二次電池の計測値をフィルタリング処理して試験データを作成し、第１周期よりも長い第２周期で試験データを試験管理装置に出力することを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池の充放電試験を行う充放電試験装置と、前記充放電試験装置が出力する試験データを記録する試験管理装置とを有する充放電試験システムにおいて、
前記充放電試験装置は、第１周期で取得した充放電試験中の前記二次電池の計測値をフィルタリング処理して試験データを作成し、前記第１周期よりも長い第２周期で試験データを前記試験管理装置に出力する
ことを特徴とする充放電試験システム。
【請求項２】
請求項１に記載の充放電試験システムにおいて、
前記充放電試験装置は、前記第１周期で取得した充放電試験中の前記二次電池の計測値が予め設定した閾値以上である場合、当該計測値を除外して試験データを作成する
ことを特徴とする充放電試験システム。
【請求項３】
請求項２に記載の充放電試験システムにおいて、
前記充放電試験装置は、予め設定した閾値以上の計測値の前後に取得される計測値の平均値を試験データとして出力する
ことを特徴とする充放電試験システム。
【請求項４】
請求項２に記載の充放電試験システムにおいて、
前記充放電試験装置は、前記第２周期の期間内に前記第１周期で取得した充放電試験中の前記二次電池の計測値から予め設定した閾値以上の計測値を除外した残りの計測値の平均値を試験データとして出力する
ことを特徴とする充放電試験システム。
【請求項５】
請求項２に記載の充放電試験システムにおいて、
前記充放電試験装置は、前記第２周期の期間を複数の期間に分割して、予め設定した閾値以上の計測値が取得された期間を除く他の期間の計測値の平均値を試験データとして出力する
ことを特徴とする充放電試験システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の充放電試験システムにおいて、
前記充放電試験装置は、前記第１周期で取得した充放電試験中の前記二次電池の計測値が連続して予め設定した閾値以上である場合にアラームを出力する
ことを特徴とする充放電試験システム。
【請求項７】
二次電池の充放電試験を行い試験データを取得する充放電試験装置において、
充放電試験中の前記二次電池の特性を計測して計測値を出力する計測部と、
前記計測部から第１周期で取得する計測値をフィルタリング処理して試験データを作成し、前記第１周期よりも長い第２周期で試験データを出力する制御部と
を有することを特徴とする充放電試験装置。
【請求項８】
請求項７に記載の充放電試験装置において、
前記制御部は、前記計測部から前記第１周期で取得した充放電試験中の前記二次電池の計測値が予め設定した閾値以上である場合、当該計測値を除外して試験データを作成する
ことを特徴とする充放電試験装置。
【請求項９】
請求項８に記載の充放電試験装置において、
前記制御部は、予め設定した閾値以上の計測値の前後に取得される計測値の平均値を試験データとして出力する
ことを特徴とする充放電試験装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の充放電試験装置において、
前記制御部は、前記第２周期の期間内に前記第１周期で取得した充放電試験中の前記二次電池の計測値から予め設定した閾値以上の計測値を除外した残りの計測値の平均値を試験データとして出力する
ことを特徴とする充放電試験装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の充放電試験装置において、
前記制御部は、前記第２周期の期間を複数の期間に分割して、予め設定した閾値以上の計測値が取得された期間を除く他の期間の計測値の平均値を試験データとして出力する
ことを特徴とする充放電試験装置。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれか一項に記載の充放電試験装置において、
前記制御部は、前記計測部から前記第１周期で取得した充放電試験中の前記二次電池の計測値が連続して予め設定した閾値以上である場合にアラームを出力する
ことを特徴とする充放電試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電試験システムおよび充放電試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、太陽電池システムの夜間対応、災害時の非常用蓄電池など様々な分野で二次電池が注目されている。二次電池は、製造時に、充放電試験装置により充電試験や放電試験（充放電試験と称する）が行われ、品質が維持されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
一方、製造者は、充放電試験装置から二次電池の充放電試験の結果を取得して、製品の試験データとして管理し、顧客に提供することが求められている。また、充放電試験装置は、二次電池を開発している研究部門でも使用され、試作した二次電池の試験データを取得して性能や品質を評価するために用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２３８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二次電池の顧客や研究者は、充放電試験時における試験データの精度や信頼性を要望しているが、一般に、二次電池の充放電試験における電流や電圧の変化は緩やかであり、充放電試験装置が試験データをサンプリングする間隔は長い場合が多い。ところが、試験データをサンプリングする間隔が長い場合、測定系に混入するノイズなどの影響により、前回のサンプリングで取得した試験データと大きく異なる試験データ（異常値と称する）が取得され、記録されることがある。
【０００６】
本件開示の充放電試験システムおよび充放電試験装置は、二次電池の充放電試験時に安定した試験データを取得することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの観点によれば、二次電池の充放電試験を行う充放電試験装置と、前記充放電試験装置が出力する試験データを記録する試験管理装置とを有する充放電試験システムにおいて、前記充放電試験装置は、第１周期で取得した充放電試験中の前記二次電池の計測値をフィルタリング処理して試験データを作成し、前記第１周期よりも長い第２周期で試験データを前記試験管理装置に出力することを特徴とする。
【０００８】
一つの観点によれば、二次電池の充放電試験を行い試験データを取得する充放電試験装置において、充放電試験中の二次電池の特性を計測して計測値を出力する計測部と、計測部から第１周期で取得する計測値をフィルタリング処理して試験データを作成し、第１周期よりも長い第２周期で試験データを出力する制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本件開示の充放電試験システムおよび充放電試験装置は、二次電池の充放電試験時に安定した試験データを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】二次電池の試験を行うための充放電試験システムの一例を示す図である。
【図２】ＣＯＮＶの一例を示す図である。
【図３】充電電圧と充電電流の特性例を示す図である。
【図４】電流特性とサンプリング間隔の一例を示す図である。
【図５】充放電試験装置から試験管理装置に出力される試験データの一例を示す図である。
【図６】サンプリング間隔が短い場合の計測値の一例を示す図である。
【図７】充電試験時に試験データを記録する処理例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて実施形態を説明する。
［充放電試験システム１００の一例］
図１は、二次電池１５０の試験を行うための充放電試験システム１００の一例を示す。図１において、充放電試験システム１００は、充放電試験装置１０１と、試験管理装置１０２とを有する。
【００１２】
図１に示した充放電試験システム１００は、製造された二次電池１５０を充放電試験装置１０１に接続して、充電性能や放電性能の試験を行い、試験データ（充放電時の電流値、電圧値、電力値、温度など）を計測する。試験データは、充放電試験装置１０１から予め決められた周期で試験管理装置１０２に出力され、試験管理装置１０２に蓄積される。尚、試験管理装置１０２は、試験対象の二次電池１５０の識別子（シリアル番号や製造番号など）に関連付けて試験データを記憶し、製造者は、顧客の要求に応じて、試験データを提供する。ここで、充放電試験装置１０１が接続された二次電池１５０の識別子を自動的に読み取るようにしてもよいし、オペレータが手動で入力するようにしてもよい。充放電試験装置１０１が二次電池１５０の識別子を自動的に読み取る場合、二次電池１５０の識別子が記憶された二次元コードやＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグを取り付けておく。一方、充放電試験装置１０１は、二次元コードリーダやＲＦＩＤリーダを有し、二次電池１５０の識別子を読み取る。
【００１３】
図１において、充放電試験装置１０１は、制御回路盤（ＩＦＢ：InterFace Board）２０１と、充放電回路盤２０２（１）、２０２（６）とを有する。尚、充放電回路盤２０２（１）、２０２（６）は、図示していない充放電回路盤２０２（２）、２０２（３）、２０２（４）、２０２（５）を含めて６つの回路を有する。ここで、充放電回路盤２０２（１）、２０２（２）、２０２（３）、２０２（４）、２０２（５）および２０２（６）は、同一又は同様の機能を有する。以降の説明において、充放電回路盤２０２（１）、２０２（２）、２０２（３）、２０２（４）、２０２（５）および２０２（６）に共通の内容を説明する場合、符号末尾の（番号）を省略して、例えば充放電回路盤２０２と表記する。
【００１４】
制御回路盤２０１は、試験管理装置１０２の指令に基づいて、後述する充放電回路盤２０２の制御を行う。例えば、制御回路盤２０１は、充放電回路盤２０２を充電回路または放電回路に設定する。さらに、制御回路盤２０１は、定電流試験、定電圧試験、定電力試験などの試験モードに応じて、二次電池１５０を試験する電流値や電圧値を充放電回路盤２０２に設定する。また、制御回路盤２０１は、充放電回路盤２０２が計測する二次電池１５０の電圧値や電流値などの試験データを予め設定された周期で取得し、試験管理装置１０２に出力する。
【００１５】
充放電回路盤２０２は、制御回路盤２０１の指令により、充電回路または放電回路として動作し、端子に接続された二次電池１５０の充電試験または放電試験を行う。そして、充放電回路盤２０２は、試験中に二次電池１５０の電流値や電圧値を計測して、制御回路盤２０１に出力する。ここで、充放電回路盤２０２は、計測値に対して、後述する方法でフィルタリング処理を施して試験データを求める。そして、充放電回路盤２０２は、試験中に計測値を取得する周期よりも長い周期でフィルタリング処理後の試験データを制御回路盤２０１に出力する。ここで、以降の説明において、充放電回路盤２０２が試験中に計測値を取得する周期を第１周期、制御回路盤２０１に試験データを出力する周期を第２周期とする。尚、第１周期および第２周期は、タイミングクロックに応じて、予め決められている。例えば、充放電回路盤２０２が試験中に計測値を取得するタイミングクロックが３ｋＨｚ、制御回路盤２０１に試験データを出力するタイミングクロックが１００Ｈｚである。この場合、第１周期が１／３ｋＨｚ（約３３３μｓｅｃ）、第２周期が１／１００（１０ｍｓｅｃ）となる。
【００１６】
次に、制御回路盤２０１について詳しく説明する。
【００１７】
図１において、制御回路盤２０１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１２と、通信用ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１３とを有する。
【００１８】
ＤＳＰ２１１は、充放電回路盤２０２との間で通信を行い、充放電回路盤２０２から第１周期で試験データを取得する。尚、ＤＳＰ２１１は、複数の充放電回路盤２０２から試験データを取得する。
【００１９】
ＲＡＭ２１２は、ＤＳＰ２１１が取得した試験データを一時的に保持するメモリである。
【００２０】
通信用ＣＰＵ２１３は、ＬＡＮ（Local Area Network）インターフェースを有するＣＰＵであり、ＲＡＭ２１２に保持された試験データを読み出して、第２周期で試験管理装置１０２に送信する。
【００２１】
図１において、充放電回路盤２０２（１）は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２２１（１）と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器２２２（１）と、ＣＯＮＶ（Convertor）（１）とを有する。ここで、図１に示した充放電回路盤２０２（６）についても、充放電回路盤２０２（１）と同様の回路を有する。ここで、ＤＳＰ２２１（１）および２２１（６）に共通の内容を説明する場合、符号末尾の（番号）を省略して、ＤＳＰ２２１と表記する。同様に、Ａ／Ｄ２２２（１）および２２２（６）に共通の内容を説明する場合は、Ａ／Ｄ２２２と表記し、ＣＯＮＶ２２３（１）および２２３（６）に共通の内容を説明する場合は、ＣＯＮＶ２２３と表記する。
【００２２】
ＤＳＰ２２１は、制御回路盤２０１から設定される試験モードに応じて、後述するＣＯＮＶ２２３に充放電電圧や充放電電流を設定する。また、ＤＳＰ２２１は、後述するＡ／Ｄ変換器２２２を介してＣＯＮＶ２２３から二次電池１５０の充放電電流や充放電電圧などを第１周期で計測する。さらに、ＤＳＰ２２１は、ＣＯＮＶ２２３が第１周期で計測した計測値をフィルタリング処理して、第１周期よりも長い第２周期でフィルタリング処理後の試験データを制御回路盤２０１に出力する。尚、フィルタリング処理の具体例は、後で詳しく説明する。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器２２２は、後述するＣＯＮＶ２２３からモニタする充放電電流や充放電電圧のアナログ値をデジタルデータに変換する。
【００２４】
ＣＯＮＶ２２３は、充電回路または放電回路に設定可能なコンバータを有し、充放電電圧や充放電電流がＤＳＰ２２１により設定される。尚、ＣＯＮＶ２２３は、二つのチャネルを有し、二次電池１５０の２つのセルを接続することができる。図１の例では、充放電回路盤２０２（１）のＣＯＮＶ２２３（１）は、チャネル１（ｃｈ１）とチャネル２（ｃｈ２）とを有する。同様に、充放電回路盤２０２（６）のＣＯＮＶ２２３（６）は、チャネル１１（ｃｈ１１）とチャネル１２（ｃｈ１２）とを有する。尚、図１に示した二次電池１５０は、セル１５１（１）からセル１５１（１２）までの１２個のセル１５１を有する。ここで、セル１５１（１）からセル１５１（１２）に共通の説明を行う場合は、符号末尾の（番号）を省略して、セル１５１と表記する。
【００２５】
このようにして、充放電試験装置１０１は、二次電池１５０の充放電試験を行う。そして、充放電試験装置１０１は、試験中に第１周期で計測される電流値や電圧値をフィルタリング処理した試験データを作成し、第１周期よりも長い第２周期で試験管理装置１０２に出力する。
【００２６】
図１において、試験管理装置１０２は、パソコン（パーソナルコンピュータ）２３１と、ＨＵＢ（ハブ（集線装置））２３２とを有する。パソコン２３１は、ＬＡＮインターフェースを有し、ＨＵＢ２３２を介して充放電試験装置１０１と接続される。そして、充放電試験装置１０１から第２周期で送信される試験データを内部のハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶装置に保存する。この時、パソコン２３１は、試験対象の二次電池１５０の識別子（シリアル番号や製造番号など）に関連付けて試験データを記憶する。尚、充放電試験装置１０１は、試験データを取得した二次電池１５０の識別子を試験データに付加して試験管理装置１０２に送信する。
【００２７】
このようにして、本実施形態に係る充放電試験システム１００は、製造された二次電池１５０を充放電試験装置１０１に接続して、充電性能や放電性能の試験を行い、試験データを試験管理装置１０２に蓄積することができる。
［ＣＯＮＶ２２３の一例］
図２は、ＣＯＮＶ２２３の一例を示す。図２において、ＣＯＮＶ２２３は、電源ＰＷと、回生インバータＩＮＶ（INVerter）と、スイッチング回路２２４と、アナログ制御回路２２５と、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２およびＲ１３と、ＯＰ（OPerational amplifier）１およびＯＰ２とを有する。
【００２８】
電源ＰＷは、充放電試験装置１０１の電源である。
【００２９】
回生インバータＩＮＶは、交流電力と直流電力との相互変換を行う回路で、交流の電源ＰＷを直流に変換して後述するスイッチング回路２２４に供給し、スイッチング回路２２４の直流を交流に変換して電源ＰＷに回生する。
【００３０】
スイッチング回路２２４は、後述するアナログ制御回路２２５に制御され、二次電池１５０の充放電電流や充放電電圧を変えることができる。
【００３１】
アナログ制御回路２２５は、二次電池１５０の充放電電流や充放電電圧がＤＳＰ２２１により指定された電流設定値や電圧設定値になるように、スイッチング回路２２４を制御する。また、アナログ制御回路２２５は、ＣＯＮＶ２２３を充電回路として動作させるか、放電回路として動作させるかの選択をＤＳＰ２２１が出力する充放電試験切替信号に基づいて行う。
【００３２】
図２において、例えば、ＣＯＮＶ２２３が充電回路として動作する場合、電源ＰＷは、回生インバータＩＮＶを介してスイッチング回路２２４に電源を供給する。逆に、ＣＯＮＶ２２３が放電回路として動作する場合、回生インバータＩＮＶは、放電時の電気エネルギーを電源ＰＷに回生する。これにより、放熱抵抗器を用いて放電試験を行う方法に比べて、省電力化を図ることができる。尚、コンデンサＣ１は、平滑用のコンデンサである。
【００３３】
ＣＯＮＶ２２３が充電回路として動作する場合、アナログ制御回路２２５は、スイッチＳＷ１をスイッチングさせて、二次電池１５０に出力する電流および電圧を制御する。ここで、ダイオードＤ１は、スイッチＳＷ１をスイッチングする時に生じるコイルＬの逆電流をバイパスする。また、ダイオードＤ１は、放電時の電流を回生インバータＩＮＶ１に流し、回生インバータＩＮＶ１は、電気エネルギーを電源ＰＷ１に回生する。尚、コイルＬは、チョークコイルとして機能し、コンデンサＣ２と共に、出力する電源の平滑化を行う。
【００３４】
一方、ＣＯＮＶ２２３が放電回路として動作する場合、アナログ制御回路２２５は、スイッチＳＷ２をスイッチングさせて、放電時の電流および電圧を制御する。ここで、ダイオードＤ２は、スイッチＳＷ２をスイッチングする時に生じる逆電流をバイパスする。
【００３５】
図２において、抵抗Ｒ１１は、充放電時の電流をモニタするためのシャント抵抗である。抵抗Ｒ１１の両端に生じる電位差は、アナログ制御回路２２５とＯＰ１とに入力され、抵抗Ｒ１１に流れる電流値を計測することができる。アナログ制御回路２２５は、抵抗Ｒ１１に流れる電流値に基づいて、スイッチング回路２２４の動作を制御する。ＯＰ１は、抵抗Ｒ１１に流れる電流値をＡ／Ｄ変換器２２２を介してＤＳＰ２２１に出力する。ここで、Ａ／Ｄ変換器２２２は、電流モニタ用のＡ／Ｄ変換器２２２ａと電圧モニタ用のＡ／Ｄ変換器２２２ｂとを有する。
【００３６】
抵抗Ｒ１２および抵抗Ｒ１３は、出力回路１６１が出力する電圧をモニタするための抵抗で、出力回路１６１の正電源（＋）と負電源（−）に直列に挿入される。そして、抵抗Ｒ１２および抵抗Ｒ１３で分圧された電圧がアナログ制御回路２２５に入力され、スイッチング回路２２４の動作が制御される。また、二次電池１５０の端子間電圧は、ＯＰ２に入力され、Ａ／Ｄ変換器２２２ｂを介してＤＳＰ２２１に出力される。
【００３７】
このようにして、ＤＳＰ２２１は、ＣＯＮＶ２２３を充電回路に設定して、二次電池１５０の充電試験を行い、試験中の充電電流や充電電圧をモニタすることができる。また、ＤＳＰ２２１は、ＣＯＮＶ２２３を放電回路に設定して、二次電池１５０の放電試験を行い、試験中の放電電流や放電電圧をモニタすることができる。
【００３８】
ここで、充放電試験システム１００の充放電試験モードについて説明する。充放電試験システム１００は、例えば、定電流モード、定電圧モード、定電力モードの３つのモードで試験を行う。定電流モードは、二次電池に加える電流を一定にして試験する。同様に、定電圧モードは、二次電池に加える電圧を一定にして試験する。また、定電力モード二次電池に加える電力を一定にして試験する。
［充電電流の特性例］
図３は、充電電圧と充電電流の特性例を示す。尚、図３に示した特性は、充電電圧値が３Ｖ、充電電流値が１０Ａに設定された場合の例である。図３（ａ）は、二次電池１５０の充電電圧の変化を示し、図３（ｂ）は、二次電池１５０の充電電流の変化を示す。尚、図３（ａ）および図３（ｂ）において、横軸は時間ｔを示す。
【００３９】
図３（ａ）において、二次電池１５０の端子間電圧は、２Ｖであり、充電が進むに連れて上昇する。そして、時刻Ｔａにおいて、二次電池１５０の端子間電圧が設定値の３Ｖに達すると、以降の電圧は、３Ｖに維持される。
【００４０】
一方、図３（ｂ）において、二次電池１５０に流れる電流は、設定電流の１０Ａが維持される。そして、時刻Ｔａにおいて、二次電池１５０の端子間電圧が設定値の３Ｖに達すると、以降の電流は、徐々に減少していく。
【００４１】
ところが、二次電池１５０を試験する工場では、複数の充放電試験装置１０１が稼動しており、何百チャネルものＣＯＮＶ２２３がスイッチング動作を行っている。このため、数多くのＣＯＮＶ２２３のスイッチング回路２２４がスイッチするタイミングが偶然に一致した場合、電源電圧が変動したり、想定外のノイズが発生する場合がある。例えば、図３（ｂ）において、タイミングＴｂで偶発的なノイズが発生し、電流値が急激に低下している。或いは、図３（ｃ）のように、タイミングＴｂの偶発的なノイズにより、想定外の大きな電流値が計測される。
［計測のサンプリング間隔の一例］
図４は、電流特性とサンプリング間隔の一例を示す。図４（ａ）は、図３（ｃ）において、電流の異常値が計測されたタイミングＴｂの部分を拡大した図である。尚、充放電試験装置１０１は、計測値が予め設定された範囲だけ変動した時に異常値として扱う。例えば、充放電試験装置１０１は、直前の計測値の１０％以上変動した時に異常値とする。
【００４２】
ここで、比較例として、サンプリング間隔が長い場合と短い場合の違いについて説明する。図４（ｂ）は、サンプリング間隔が長い場合を示し、図４（ｃ）は、サンプリング間隔が短い場合を示している。例えば、図１に示したＣＯＮＶ２２３がＤＳＰ２２１に計測値を出力するタイミングクロックが１００Ｈｚの場合、図４（ｂ）のタイミングＴ１とＴ３１との間隔は１０ｍｓｅｃである。同様に、タイミングクロックが３ｋＨｚの場合、図４（ｃ）のタイミングＴ１とＴ２との間隔は約３３３μｓｅｃである。つまり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）のサンプリング周波数の３０倍のサンプリング周波数を有し、単位時間内に計測される計測値の数も３０倍になる。尚、一般に、充放電試験装置１０１の充放電回路盤２０２は、ＣＰＵが用いられているので、計測の高速化は難しいが、本実施形態に係る充放電試験装置１０１は、充放電回路盤２０２にＤＳＰ２２１を用いているため、計測を高速に行うことができる。
【００４３】
図５は、充放電試験装置１０１から試験管理装置１０２に出力される試験データの一例を示す。尚、図５において、タイミングＴ１、Ｔ３１は、図４（ｂ）のタイミングＴ１、Ｔ３１に対応し、タイミングＴ１とＴ３１との間隔は、例えば１０ｍｓｅｃである。また、タイミングＴ６１は、タイミングＴ３１から１０ｍｓｅｃ後のタイミングを示す。
【００４４】
図５（ａ）は、図４（ｂ）において、タイミングＴｂ（Ｔ３１）で異常値が計測されない正常な場合の試験データを示し、タイミングＴ１の電流値が１０Ａ、タイミングＴ３１の電流値が９Ａ、タイミングＴ６１の電流値が８Ａである。図５（ｂ）は、タイミングＴｂ（Ｔ３１）で異常値が計測された場合の試験データを示し、タイミングＴ３１の電流値が急激に低下して０．５Ａになっている。同様に、図５（ｃ）は、タイミングＴｂ（Ｔ３１）で異常値が計測された場合の試験データを示し、タイミングＴ３１の電流値が急激に上昇して１２０Ａになっている。
【００４５】
一方、図４（ｂ）のように計測値のサンプリング間隔が長く、試験データの出力間隔と同じ場合、計測された異常値がそのまま試験データとして試験管理装置１０２に出力され、保存されてしまう。そこで、充放電回路盤２０２の計測値が急激に増減している場合、例えば、図４（ｄ）に示したように、１つ前のサンプリングタイミングの計測値で置き換えて試験データとする方法が用いられている。図５（ｄ）の例では、充放電試験装置１０１は、タイミングＴ３１の計測値を１つ前のタイミングＴ１の１０Ａに置き換えて、試験管理装置１０２に出力する。ところが、タイミングＴ１、Ｔ３１の試験データが同じ１０Ａで、次のタイミングＴ６１の試験データが８Ａに低下するため、電流値の変化が滑らかにならず、実際の値とは異なる。
【００４６】
そこで、本実施形態に係る充放電試験装置１０１は、図４（ｃ）に示したように、計測値の取得周期を試験データの出力周期よりも短くして（例えば図４（ｂ）の１／３０）、計測の分解能を上げている。
【００４７】
図６は、サンプリング間隔が短い場合の計測値の一例を示す。尚、図６のタイミングＴ１からＴ６３は、図４（ｃ）に示したタイミングＴ１からＴ６３に対応する。図４（ｃ）のようにサンプリング間隔が短い場合、図６に示したように、タイミングＴ３１で異常値（１２０Ａ）を示すものの、タイミングＴ３１の前後のタイミングＴ２９からタイミングＴ３３を除くタイミングにおける計測値は、異常値を示していない。そこで、本実施形態に係る充放電試験装置１０１では、充放電回路盤２０２のＤＳＰ２２１が計測値のフィルタリング処理を行って、異常値を除いた計測値を試験データとして試験管理装置１０２に出力する。
［ＤＳＰ２２１のフィルタリング処理例］
以下、ＤＳＰ２２１が実行する複数のフィルタリング処理例を示す。
【００４８】
例えば、ＤＳＰ２２１は、計測値が異常値を示したタイミングの前後の数サンプル分の計測値を除外して、除外したタイミングの近傍の計測値を試験データとして出力する。例えば、図６において、計測値が異常値を示したタイミングＴ２９からＴ３３までの計測値を除外して、除外した計測値の前後のタイミングＴ２８またはタイミングＴ３４の計測値が試験データとして試験管理装置１０２に出力される。或いは、除外した計測値の前後のタイミングＴ２８またはタイミングＴ３４の計測値の平均値が試験データとして試験管理装置１０２に出力する。この場合、図６において、タイミングＴ２８の計測値が９．０９Ａ、タイミングＴＴ３４の計測値が８．８８Ａなので、平均値の８．９８Ａが試験データとして出力される。この場合の試験データは図５（ｅ）のようになり、正常な場合の試験データの図５（ａ）に近いデータが得られる。尚、この場合、試験データを出力するタイミングＴ３１よりも遅いタイミングＴ３４の計測値を参照するので、試験データの出力タイミングが遅れる。そこで、試験データの出力タイミングが遅れないように、ＤＳＰ２２１は、除外した計測値の前のタイミングＴ２８の計測値を試験データとして試験管理装置１０２に出力してもよい。
【００４９】
或いは、ＤＳＰ２２１は、試験データを出力する間隔を複数の期間に分割して、異常値が計測された期間の計測値を除外してもよい。例えば図６の場合、試験データを出力するタイミングＴ１と、次のタイミングＴ３１との間が期間Ａ、期間Ｂおよび期間Ｃの３つの期間に分割される。そして、ＤＳＰ２２１は、異常値が計測された期間Ｃの計測値を除外して、期間Ａおよび期間Ｂの計測値に基づいて、試験データを出力する。この時、ＤＳＰ２２１は、期間Ａと期間Ｂの計測値の平均値を試験データとして制御回路盤２０１に出力してもよいし、期間Ｃに時間的に近い期間Ｂの計測値の平均値を試験データとして制御回路盤２０１に出力してもよい。
【００５０】
このようにして、ＤＳＰ２２１は、ＣＯＮＶ２２３から第１周期で取得する計測値をフィルタリング処理して試験データを作成し、第１周期よりも長い第２周期で試験データを制御回路盤２０１に出力する。そして、制御回路盤２０１は、ＤＳＰ２２１から入力する試験データを試験管理装置１０２に送信する。これにより、充放電試験装置１０１は、異常値が計測された計測値を除外して、正常な計測値に基づいた試験データを試験管理装置１０２に送信することができ、試験管理装置１０２は、安定した計測値の試験データを蓄積することができる。
【００５１】
ここで、上記の説明では、電流値を計測する場合について説明したが、充放電試験装置１０１は、電圧値や電力値、或いは温度などの計測値についても同様に処理する。尚、温度は、熱電対などを二次電池に接触させて計測することができる。
［アラーム検出］
次に、二次電池１５０に障害が発生した時のアラーム検出について説明する。先に説明したフィルタリング処理は、ノイズなどの外的な要因による異常値を除外する。ところが、本当の二次電池１５０の障害による異常値は、アラームとして検出することが求められる。そこで、本実施形態に係る充放電試験装置１０１は、異常値が発生している時間に着目して、フィルタリング処理を行う。例えば、ノイズなどの外的な要因により異常値が発生している時間は、二次電池１５０の障害により異常値が発生している時間よりも短い。つまり、サンプリングした計測値が予め設定した回数に亘って連続して異常値を示している場合に、充放電試験装置１０１は、二次電池１５０に障害が発生したことを示すアラームを試験管理装置１０２に出力する。
【００５２】
例えば、ＤＳＰ２２１は、計測値が１０回連続して異常値を示した時に、アラームを制御回路盤２０１に出力する。ここで、直前の計測値に対して１０％変動した計測値を異常値として扱う場合、図６の例では、タイミングＴ２９からＴ３３までの５回が異常値を示しているので、ＤＳＰ２２１は、アラームを制御回路盤２０１に出力しない。
【００５３】
或いは、ＤＳＰ２２１は、試験データを出力するタイミングＴ１とＴ３１との間に、５回連続して異常値を示す状態が２回以上あった場合に、アラームを制御回路盤２０１に出力するようにしてもよい。これにより、充放電試験装置１０１は、異常値を示す頻度が多い場合に、二次電池１５０に障害が発生したと判断することができる。
［充電試験時に試験データを記録する処理例］
図７は、充電試験時に試験データを記録する処理例を示す。
【００５４】
ステップＳ１０１において、ＤＳＰ２２１は、ＣＯＮＶ２２３により、電流値や電圧値などを測定する。ここで、ＤＳＰ２２１がＣＯＮＶ２２３から計測値を取得する周期は、先に説明した第１周期である。
【００５５】
ステップＳ１０２において、ＤＳＰ２２１は、ステップＳ１０１の計測値が予め設定した閾値以上（異常値）であるか否かを判別する。そして、ＤＳＰ２２１は、計測値が閾値以上の場合にステップＳ１０３の処理に進み、計測値が閾値未満の場合にステップＳ１０４の処理に進む。
【００５６】
ステップＳ１０３において、ＤＳＰ２２１は、計測値が異常値となるエラーが連続して発生した回数を記録しながらカウントする。
【００５７】
ステップＳ１０４において、ＤＳＰ２２１は、異常値ではない計測値を取得する。
【００５８】
ステップＳ１０５において、ＤＳＰ２２１は、次の連続エラーをカウントして記録する準備を行う。例えば、カウンタをリセットする。
【００５９】
ステップＳ１０６において、ＤＳＰ２２１は、予め設定された所定回数の計測を行ったか否かを判別する。そして、ＤＳＰ２２１は、所定回数の計測を終了した場合、ステップＳ１０７の処理に進み、所定回数の計測を終了していない場合、ステップＳ１０１の処理に戻る。ここで、所定回数は、制御回路盤２０１に試験データを出力する間に計測する計測回数に相当し、例えば、図４（ｃ）および図６の場合、所定回数は、３０回である。
【００６０】
ステップＳ１０７において、ＤＳＰ２２１は、ステップＳ１０３で記録した連続エラーの回数が予め設定した閾値以上であるか否かを判別する。そして、ＤＳＰ２２１は、連続エラーの回数が閾値以上の場合はステップＳ１０８の処理に進み、連続エラーの回数が閾値未満の場合はステップＳ１０９の処理に進む。
【００６１】
ステップＳ１０８において、ＤＳＰ２２１は、制御回路盤２０１にアラームを出力する。そして、制御回路盤２０１は、アラームを試験管理装置１０２に送信し、試験管理装置１０２を操作しているオペレータに障害の発生を通知する。その後、ＤＳＰ２２１は、充電試験を終了する。
【００６２】
ステップＳ１０９において、ＤＳＰ２２１は、ＣＯＮＶ２２３から取得した計測値を処理し、試験データを算出して制御回路盤２０１に出力する。ここで、ＤＳＰ２２１が試験データを制御回路盤２０１に出力する周期は、先に説明した第２周期である。
【００６３】
ステップＳ１１０において、制御回路盤２０１は、ＤＳＰ２２１から入力する試験データを試験管理装置１０２に送信し、試験管理装置１０２は、試験データを記録する。
【００６４】
ステップＳ１１１において、ＤＳＰ２２１は、試験を継続するか否かを判別する。尚、試験の開始または終了の指示は、制御回路盤２０１からＤＳＰ２２１に対して出力される。そして、ＤＳＰ２２１は、試験を継続する場合、ステップＳ１０１の処理に戻り、試験を終了する場合は、充電試験を終了する。
【００６５】
このように、本実施形態に係る充放電試験装置１０１は、第１周期で取得する二次電池１５０の計測値をフィルタリング処理し、第１周期よりも長い第２周期で試験データを試験管理装置１０２に送信する。これにより、充放電試験装置１０１は、異常値が計測された計測値を除外して、正常な計測値に基づいた試験データを試験管理装置１０２に送信することができ、試験管理装置１０２は、安定した計測値の試験データを蓄積することができる。
【００６６】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１００・・・充放電試験システム；１０１・・・充放電試験装置；１０２・・・試験管理装置；１５０・・・二次電池；１５１・・・セル；２０１・・・制御回路盤；２０２・・・充放電回路盤；２１１・・・ＤＳＰ；２１２・・・ＲＡＭ；２１３・・・通信用ＣＰＵ；２２１・・・ＤＳＰ；２２２、２２２ａ、２２２ｂ・・・Ａ／Ｄ変換器；２２３・・・ＣＯＮＶ；２３１・・・パソコン；２３２・・・ＨＵＢ；Ｃ１，Ｃ２・・・コンデンサ；ＣＭＰ１・・・コンパレータ；Ｄ１，Ｄ２・・・ダイオード；ＩＮＶ・・・回生インバータ；Ｌ・・・コイル；ＯＰ１，ＯＰ２・・・オペアンプ；ＰＷ・・・電源；Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３・・・抵抗；ＳＷ１，ＳＷ２・・・スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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