(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に抵抗負荷を接続し、前記校正対象の充放電電源を放電動作させることで、当該校正対象の充放電電源を、被試験物を充電する充電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行うときに用いる校正装置であって、
当該校正装置は、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を共通に接続する内部配線を具備し、
前記校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行うときは、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を前記内部配線で共通に接続することにより、校正対象以外の充放電電源を、前記校正対象の充放電電源の前記校正のための前記抵抗負荷として利用可能とした、ことを特徴とする校正装置。
【請求項２】
少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に直流電源を接続し、前記直流電源を動作させて前記校正対象の充放電電源に充電することで、被試験物から前記校正対象の充放電電源に放電する放電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときに用いる校正装置であって、
当該校正装置は、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を共通に接続する内部配線を具備し、
前記校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときは、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を前記内部配線で共通に接続することにより、校正対象以外の充放電電源を、前記校正対象の充放電電源の校正のための前記直流電源として利用可能とした、ことを特徴とする校正装置。
【請求項３】
少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に抵抗負荷を接続し、前記校正対象の充放電電源を放電動作させることで、当該校正対象の充放電電源を、被試験物を充電する充電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行い、また、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に直流電源を接続し、前記直流電源を動作させて前記校正対象の充放電電源に充電することで、被試験物から前記校正対象の充放電電源に放電する放電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときに用いる校正装置であって、
当該校正装置は、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を共通に接続する内部配線を具備し、
前記校正時には、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を前記内部配線で共通に接続することにより、
前記校正対象以外の充放電電源を、
前記校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行うときは、前記抵抗負荷として、
前記校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときは、前記直流電源として、利用可能とした、ことを特徴とする校正装置。
【請求項４】
請求項３に記載の校正装置であって、
前記複数チャネルの充放電電源は、所定の設定値で運転制御されて充放電試験対象の二次電池を充放電させる充放電試験装置に搭載されたものであると共に、前記充放電試験装置に搭載の各チャネルの充放電電源の一対の入出力端子同士がそれぞれ前記内部配線により共通に接続され、前記各チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源に対して、校正対象以外の充放電電源を、放電モードで動作制御して前記抵抗負荷の代わりとし、また、充電モードで動作制御して前記直流電源の代わりとすることを可能とした、校正装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の校正装置において、
前記内部配線間の電圧および／または前記内部配線を流れる電流を測定する測定部と、
前記測定部の測定データを充放電試験装置に通信する制御部と、
を具備した校正装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の校正装置において、
当該校正装置は、前記充放電試験装置が備える、前記複数チャネルの充放電電源の各入出力端子に対応するコネクタ(第１コネクタ)とコネクタ接続が可能なコネクタ(第２コネクタ)を備えた単一の校正ボードの構成または複数のボード部分からなる校正ボードの構成であり、
前記校正ボードは、
電池トレイ(ただし、前記電池トレイは、充放電試験対象の二次電池の搭載が可能で、かつ、これら二次電池の充放電入出力端子に対応するコネクタ(第３コネクタ)を備えると共に、該第３コネクタが前記充放電試験装置の前記第１コネクタとコネクタ配置が共通である)との間で、前記充放電試験装置の前記第１コネクタに対して、互いの前記第２、第３コネクタにより、接続差し替えが可能である、校正装置。
【請求項７】
複数チャネルの充放電電源と、
コントローラと、を具備し、
前記コントローラは、前記各チャネルの充放電電源を所定の設定値で運転制御して充放電試験対象の二次電池を充放電させる一方、前記設定値に対する前記二次電池からの電圧および／または電流情報に基づいて当該二次電池の充放電試験を行う充放電試験装置であって、
前記コントローラは、請求項５に記載の校正装置の前記制御部との通信により、前記校正対象の充放電電源の校正情報を受信し、この受信した校正情報により、前記校正対象の充放電電源の校正を行う、充放電試験装置。
【請求項８】
少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に抵抗負荷を接続し、前記校正対象の充放電電源を放電動作させることで、当該校正対象の充放電電源を、被試験物を充電する充電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行う校正方法であって、
前記校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行うときは、前記各チャネルの充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続し、校正対象以外の充放電電源を、前記内部配線を介して、前記校正対象の充放電電源の校正のための前記抵抗負荷として利用可能とした、ことを特徴とする校正方法。
【請求項９】
少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に直流電源を接続し、前記直流電源を動作させて前記校正対象の充放電電源に充電することで、被試験物から前記校正対象の充放電電源に放電する放電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行う校正方法であって、
前記校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときは、前記各チャネルの充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続し、校正対象以外の充放電電源を、前記内部配線を介して、前記校正対象の充放電電源の校正のための前記直流電源として利用可能とした、ことを特徴とする校正方法。
【請求項１０】
少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に抵抗負荷を接続し、前記校正対象の充放電電源を放電動作させることで、当該校正対象の充放電電源を、被試験物を充電する充電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行い、また、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に直流電源を接続し、前記直流電源を動作させて前記校正対象の充放電電源に充電することで、被試験物から前記校正対象の充放電電源に放電する放電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行う校正方法であって、
前記校正時には、前記各チャネルの充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続し、校正対象以外の充放電電源を、前記内部配線を介して、前記校正対象の充放電電源の校正のための前記抵抗負荷あるいは前記直流電源として利用可能とした、ことを特徴とする校正方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の校正方法において、
前記複数チャネルの充放電電源に対して、校正対象となる充放電電源を第１充放電電源として順次に選択し、
前記第１充放電電源を前記充電モードにして校正する時は、前記選択しない他の充放電電源のいずれか１つを前記抵抗負荷として動作させ、
前記第１充放電電源を前記放電モードにして校正する時は、前記選択しない他の充放電電源のいずれか１つを前記直流電源として動作させる、校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池や電気二重層キャパシタ等の被試験物の充放電試験のため、この被試験物に充放電させる充放電電源を内蔵した充放電試験装置において、前記充放電電源の校正を行うための校正装置、ならびに、前記充放電試験装置、および校正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子技術の進歩により、高性能化、小型化、ポータブル化した各種の電子機器の分野や、環境配慮型製品としての電気自動車などの分野で、二次電池の重要が高まっている。
【０００３】
これに伴い、二次電池の研究開発や製品の信頼性を確保するために、二次電池を充放電してその試験を行う充放電試験装置が種々提案されている。
【０００４】
この充放電試験装置では、一般に、試験効率の向上のため、複数の二次電池への充放電を行うための充放電電源を複数搭載しており、それら充放電電源により、前記複数の二次電池に対して試験を同時に行えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）
従来の充放電試験装置を、図６を参照して説明する。
【０００５】
図６において、１は充放電試験装置、２は電池トレイを示す。
【０００６】
充放電試験装置１は、コントローラ３と、複数チャネルの充放電電源４１〜４ｎと、を具備する。コントローラ３は、ＣＰＵを内蔵しメモリに格納された充放電試験プログラムに従い、充放電試験全体を制御するもので、通信線を介して充放電電源４１〜４ｎの充放電を制御する。充放電電源４１〜４ｎは、コントローラ３から与えられる制御指令に応答して二次電池を充放電するため、正負一対の電源端子Ｐ，Ｎと、正負一対の検知端子Ｓ＋，Ｓ−とを備える。充放電試験装置１は、コネクタ５を備える。このコネクタ５は、各チャネルの充放電電源４１〜４ｎに対応して４つで１組のコネクタ端子５ａ〜５ｄをｎ組備える。
【０００７】
電池トレイ２は、充放電試験装置１のコネクタ５に接続可能なコネクタ６を備える。このコネクタ６は、充放電試験装置１のコネクタ５の各組におけるコネクタ端子５ａ〜５ｄに対応して４つで１組のコネクタ端子６ａ〜６ｄをｎ組備える。電池トレイ２は、充放電試験装置１の充放電電源４１〜４ｎに対応して、試験対象となる複数の二次電池７１〜７ｎを搭載する。各二次電池７１〜７ｎは、内部配線により、その正極がコネクタ端子６ａ，６ｂに、負極がコネクタ端子６ｃ，６ｄに各々、共通に接続される。
【０００８】
充放電試験装置１は、コンピュータ８により充放電試験を行う。充放電試験装置１のコントローラ３は、コンピュータ８から充放電試験指令が与えられると、各チャネルの充放電電源４１〜４ｎを制御して、電池トレイ２上の各二次電池７１〜７ｎを充放電する。二次電池７１〜７ｎからの充放電性能に対応した電圧／電流は、各チャネルの充放電電源４１〜４ｎの端子Ｓ＋、Ｓ−を経て、各チャネルの充放電電源４１〜４ｎにフィードバックされ、コントローラ３に伝達され、二次電池７１〜７ｎの充放電性能等の試験が行われる。
【０００９】
この試験では、コントローラ３は、試験対象である二次電池４１〜４ｎに基づいて、試験条件を設定すると共に、その設定値を各チャネルの充放電電源４１〜４ｎに出力する。各チャネルの充放電電源４１〜４ｎは、前記設定値に基づいて正負一対の電源端子Ｐ，Ｎから電圧、電流を出力運転し、二次電池７１〜７ｎを放電あるいは充電させ、これにより二次電池７１〜７ｎの試験を行う。そして、各チャネルの充放電電源４１〜４ｎは正負一対の検知端子Ｓ＋，Ｓ−で得られる前記電圧／電流等のデータを内部モニタし、そのモニタ値をコントローラ３に転送する。コントローラ３では、そのモニタ値から二次電池７１〜７ｎの充放電性能等を試験する。
【００１０】
このような充放電試験装置１では、充放電試験の品質の向上や精度向上のため、以下の要領で、各チャネルの充放電電源を各校正ポイントで校正することが行われる。
【００１１】
図７を参照して各チャネルの充放電電源４１〜４ｎに対する校正を説明する。Ａ，Ｂはそれぞれ充放電電源４１〜４ｎを校正するに際して、これら充放電電源４１〜４ｎに抵抗負荷，直流電源を接続するための装置であり、基本構成として、充放電電源のコネクタ端子５ａ〜５ｄに接続可能な４つのコネクタ端子９ａ〜９ｄからなるコネクタ９と、コネクタ端子９ａの配線に接続されたシャント抵抗１０と、シャント抵抗１０を流れる電流を測定する電流メータ１１と、コネクタ端子９ａ，９ｄ間の電圧を測定する電圧メータ１２とを具備する。
【００１２】
一方の装置Ａは、抵抗負荷Ｒを備え、他方の装置Ｂは、直流電源Ｐを備える。
【００１３】
充電時には装置Ａのコネクタ９の各コネクタ端子９ａ〜９ｄを充放電試験装置１の第１チャネル（ｃｈ１）の充放電電源４１のコネクタ端子５ａ〜５ｄに接続する。そして、コンピュータ８からの校正指令に応答して、充放電試験装置１のコントローラ３は、第１チャネル（ｃｈ１）の充放電電源４１を校正ポイントの電圧、電流で充電モード運転する。このときの各メータ１１，１２のメータ指示値と第１チャネル（ｃｈ１）の充放電電源４１の内部モニタ値とを読み取って校正し、この校正の値を記録する。
【００１４】
次いで、装置Ｂのコネクタ９の各コネクタ端子９ａ〜９ｄを充放電試験装置１の第１チャネル（ｃｈ１）の充放電電源４１のコネクタ端子５ａ〜５ｄに接続する。そして、コンピュータ８からの校正指令に応答して、充放電試験装置１のコントローラ３は、第１チャネル（ｃｈ１）の充放電電源４１を校正ポイントの電圧、電流で放電モード運転する。このときの各メータ１１，１２のメータ指示値と第１チャネル（ｃｈ１）の充放電電源４１の内部モニタ値を読み取り、メータ指示値と内部モニタ値とから校正し、この校正の値を記録する。そして、別の校正ポイントで前記のことを繰り返す。こうして第１充放電電源４１の校正が終了すると、次チャネル（ｃｈ２，ｃｈ３，…，ｃｈｎ）以降の充放電電源４２〜４ｎについても同様の校正を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−２８２１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、このような校正では、１チャネル当たりの充放電電源の校正に、通常２０〜２５分程度の時間が必要であるので、全チャネルの充放電電源全てに対して校正が終了するまでには多大な時間と労力とが要求される。さらに、そのうえその校正に基づいて調整するのに多大な時間がかかる。また、前記校正では、メータ指示値を読み取る必要があるので、読み取りミスや記録ミス、さらに、メータ指示値のばらつきが正常範囲内であれば、それ以上にメータ指示値の妥当性を判断できる効果的な手段が無く、多少のミスをしても検査員が気付かない可能性があるなど、人為的ミスが起こり得る。
【００１７】
結局、従来の校正では、充放電試験装置の試験品質の低下ないしは精度低下となり、充放電電源の出力上限付近で校正するため、容量が大きい直流電源と負荷抵抗等が必要となるから、装置価格が高くそのメンテナンスも手間を必要とする大掛かりなものとなる。
【００１８】
本発明は、上記に鑑みて為されたものであり、校正を自動化することにより、前記校正／調整時間の大幅短縮ならびに、前記人為的ミスの解消と作業の簡易化、校正のために要する装置の簡易化を図り、もって、充放電試験の品質向上と共に、装置価格と装置メンテナンスの費用低減化を可能とすることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（１）本発明の請求項１に記載の校正装置は、少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に抵抗負荷を接続し、前記校正対象の充放電電源を放電動作させることで、当該校正対象の充放電電源を、被試験物を充電する充電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行うときに用いる校正装置であって、当該校正装置は、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を共通に接続する内部配線を具備し、前記校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行うときは、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を前記内部配線で共通に接続することにより、校正対象以外の充放電電源を、前記校正対象の充放電電源の前記校正のための前記抵抗負荷として利用可能とした、ことを特徴とする校正装置である。
【００２０】
本発明の請求項２に記載の校正装置は、少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に直流電源を接続し、前記直流電源を動作させて前記校正対象の充放電電源に充電することで、被試験物から前記校正対象の充放電電源に放電する放電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときに用いる校正装置であって、当該校正装置は、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を共通に接続する内部配線を具備し、前記校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときは、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を前記内部配線で共通に接続することにより、校正対象以外の充放電電源を、前記校正対象の充放電電源の校正のための前記直流電源として利用可能とした、ことを特徴とする校正装置である。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の校正装置は、少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に抵抗負荷を接続し、前記校正対象の充放電電源を放電動作させることで、当該校正対象の充放電電源を、被試験物を充電する充電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行い、また、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に直流電源を接続し、前記直流電源を動作させて前記校正対象の充放電電源に充電することで、被試験物から前記校正対象の充放電電源に放電する放電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときに用いる校正装置であって、当該校正装置は、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を共通に接続する内部配線を具備し、前記校正時には、前記各チャネルの充放電電源それぞれの前記一対の入出力端子同士を前記内部配線で共通に接続することにより、前記校正対象以外の充放電電源を、前記校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行うときは、前記抵抗負荷として、前記校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときは、前記直流電源として、利用可能とした、ことを特徴とする校正装置である。
【００２２】
本発明の請求項４に記載の校正装置は、請求項３において、前記複数チャネルの充放電電源は、所定の設定値で運転制御されて充放電試験対象の二次電池を充放電させる充放電試験装置に搭載されたものであると共に、前記充放電試験装置に搭載の各チャネルの充放電電源の一対の入出力端子同士がそれぞれ前記内部配線により共通に接続され、前記各チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源に対して、校正対象以外の充放電電源を、放電モードで動作制御して前記抵抗負荷の代わりとし、また、充電モードで動作制御して前記直流電源の代わりとすることを可能とする。
【００２３】
本発明の請求項５に記載の校正装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の校正装置であって、前記内部配線間の電圧および／または前記内部配線を流れる電流を測定する測定部と、前記測定部の測定データを充放電試験装置に通信する制御部と、を具備した校正装置である。前記測定部は予め校正されて国際標準とのトレーサビリティが取れていることが望ましい。何故ならば、校正ボード上の測定部を予め校正して国際標準とのトレーサビリティを取る事により、充放電電源の出力精度/測定精度を保証することが可能となるからである。
【００２４】
本発明の請求項６に記載の校正装置は、請求項４または５に記載の校正装置であって、当該校正装置は、前記充放電試験装置が備える、前記複数チャネルの充放電電源の各入出力端子に対応するコネクタ(第１コネクタ)とコネクタ接続が可能なコネクタ(第２コネクタ)を備えた単一の校正ボードの構成または複数のボード部分からなる校正ボードの構成であり、前記校正ボードは、電池トレイ(ただし、前記電池トレイは、充放電試験対象の二次電池の搭載が可能で、かつ、これら二次電池の充放電入出力端子に対応するコネクタ(第３コネクタ)を備えると共に、該第３コネクタが前記充放電試験装置の前記第１コネクタとコネクタ配置が共通である)との間で、前記充放電試験装置の前記第１コネクタに対して、互いの前記第２、第３コネクタにより、接続差し替えが可能である、校正装置である。
【００２５】
（２）本発明の請求項７に記載の充放電試験装置は、複数チャネルの充放電電源と、コントローラと、を具備し、前記コントローラは、前記各チャネルの充放電電源を所定の設定値で運転制御して充放電試験対象の二次電池を充放電させる一方、前記設定値に対する前記二次電池からの電圧および／または電流情報に基づいて当該二次電池の充放電試験を行う充放電試験装置であって、前記コントローラは、請求項５に記載の校正装置の前記制御部との通信により、前記校正対象の充放電電源の校正情報を受信し、この受信した校正情報により、前記校正対象の充放電電源の校正を行う、充放電試験装置である。
【００２６】
（３）本発明の請求項８に記載の校正方法は、少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に抵抗負荷を接続し、前記校正対象の充放電電源を放電動作させることで、当該校正対象の充放電電源を、被試験物を充電する充電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行う校正方法であって、前記校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行うときは、前記各チャネルの充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続し、校正対象以外の充放電電源を、前記内部配線を介して、前記校正対象の充放電電源の校正のための前記抵抗負荷として利用可能とした、ことを特徴とする校正方法である。
【００２７】
本発明の請求項９に記載の校正方法は、少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に直流電源を接続し、前記直流電源を動作させて前記校正対象の充放電電源に充電することで、被試験物から前記校正対象の充放電電源に放電する放電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行う校正方法であって、前記校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行うときは、前記各チャネルの充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続し、校正対象以外の充放電電源を、前記内部配線を介して、前記校正対象の充放電電源の校正のための前記直流電源として利用可能とした、ことを特徴とする校正方法である。
【００２８】
本発明の請求項１０に記載の校正方法は、少なくとも一対の入出力端子をそれぞれ有する複数チャネルの充放電電源のうち、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に抵抗負荷を接続し、前記校正対象の充放電電源を放電動作させることで、当該校正対象の充放電電源を、被試験物を充電する充電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記充電モード時での校正を行い、また、校正対象の充放電電源が備える一対の入出力端子間に直流電源を接続し、前記直流電源を動作させて前記校正対象の充放電電源に充電することで、被試験物から前記校正対象の充放電電源に放電する放電モードとして、当該校正対象の充放電電源に対して前記放電モード時での校正を行う校正方法であって、前記校正時には、前記各チャネルの充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続し、校正対象以外の充放電電源を、前記内部配線を介して、前記校正対象の充放電電源の校正のための前記抵抗負荷あるいは前記直流電源として利用可能とした、ことを特徴とする校正方法である。
【００２９】
本発明の請求項１１に記載の校正方法は、請求項１０に記載の方法であって、前記複数チャネルの充放電電源に対して、校正対象となる充放電電源を第１充放電電源として順次に選択し、前記第１充放電電源を前記充電モードにして校正する時は、前記選択しない他の充放電電源のいずれか１つを前記抵抗負荷として動作させ、前記第１充放電電源を前記放電モードにして校正する時は、前記選択しない他の充放電電源のいずれか１つを前記直流電源として動作させる、校正方法である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、各チャネルの充放電電源の校正を自動的に行うことができるので、校正の作業時間が大幅に短縮され、また、校正における人為的ミスが解消される。また、校正に必要とする装置の簡易化と、校正作業の容易化とを図ることで、充放電試験装置に適用した場合、試験品質の向上と共に、装置価格および装置メンテナンスの費用低減化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、充放電試験装置と、この充放電試験装置内の充放電電源の校正を行う、本発明の実施形態に係る校正装置との回路ブロック図である。
【図２】図２は、図１の充放電試験装置に図１の校正装置から電池トレイに接続差し替えた構成図である。
【図３】図３は、実施形態にかかる校正装置の変形例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態にかかる校正装置の別の変形例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態にかかる校正装置のさらに別の変形例を示す図である。
【図６】図６は、充放電試験装置と、この装置により充放電試験されている二次電池との回路ブロック図である。
【図７】図７は、充放電試験装置内の各充放電電源の校正の説明に用いる図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る校正装置、充放電試験装置および充放電電源の校正方法を説明する。
【００３３】
図１に充放電試験装置と、この充放電試験装置内の充放電電源の校正を行う校正装置の回路ブロックを示す。図１において、図６と対応する部分には同一の符号を付している。
【００３４】
図１において、１Ａは充放電試験装置、２０は実施形態の校正装置である。
【００３５】
充放電試験装置１Ａは、前記したように、コントローラ３と、このコントローラ３に通信線を介して接続されたｎ台の充放電電源４１〜４ｎとを備える。
【００３６】
各充放電電源４１〜４ｎは、それぞれ、正負一対の電源端子Ｐ，Ｎ、および正負一対の検知端子Ｓ＋，Ｓ−を有する。電源端子Ｐ，Ｎは、試験対象である二次電池を充電したり、二次電池を放電させたりするための電圧、電流を入出力する端子であり、検知端子Ｓ＋，Ｓ−は、試験対象である二次電池に対する充放電電圧や充放電電流を検知するための端子である。
【００３７】
充放電試験装置１Ａは、図１上、右側端部にコネクタ５を備える。このコネクタ５は、各チャネルの充放電電源４１〜４ｎごとに４つ１組のコネクタ端子５ａ〜５ｄを、一定間隔でｎ組備える。コネクタ５内で各コネクタ端子５ａは充放電電源４１〜４ｎの各正電源端子Ｐに、各コネクタ端子５ｂは充放電電源４１〜４ｎの各検知端子Ｓ＋に、各コネクタ端子５ｃは充放電電源４１〜４ｎの各検知端子Ｓ−に、各コネクタ端子５ｄは充放電電源４１〜４ｎの各負電源端子Ｎに各々配線接続されている。
【００３８】
校正装置２０は、単一の校正ボード構成であり、図上、左側端部に、コネクタ２１を備える。このコネクタ２１は、４つ１組のコネクタ端子２１ａ〜２１ｄを充放電試験装置１Ａの各組のコネクタ５のコネクタ端子５ａ〜５ｄと同間隔でｎ組有する。これにより校正装置２０は、充放電試験装置１Ａに対して、互いのコネクタ５，２１で装脱することができる。
【００３９】
校正装置２０において、コネクタ２１の各組におけるコネクタ端子２１ａ同士、２１ｂ同士、２１ｃ同士、２１ｄ同士は、内部配線Ｌ１〜Ｌ４で共通接続されている。また、内部配線Ｌ３とＬ４は内部配線Ｌ５で接続され、内部配線Ｌ１とＬ２は内部配線Ｌ６で接続されている。
【００４０】
内部配線Ｌ２，Ｌ３間にＡ／Ｄ変換機能を備えた電圧測定部２２が接続される。これにより、電圧測定部２２は、コネクタ２１の各組におけるコネクタ端子２１ｂ，２１ｃ間に接続されるので、充放電試験装置１Ａと校正装置２０とが互いのコネクタ５，２１で接続されると、充放電試験装置１Ａの各充放電電源４１〜４ｎの検知端子Ｓ＋，Ｓ−間の電圧を測定することができることになる。
【００４１】
内部配線Ｌ１に、抵抗等からなる電流測定用素子２３が接続され、この電流測定用素子２３にはＡ／Ｄ変換機能を備えた電流測定部２４が接続される。内部配線Ｌ１は、コネクタ２１の各組のコネクタ端子２１ａに接続されるので、充放電試験装置１Ａと校正装置２０とが互いのコネクタ５，２１で接続されると、コネクタ２１の各組のコネクタ端子２１ａは充放電試験装置１Ａの各充放電電源４１〜４ｎの端子Ｐに接続され、これにより、端子Ｐからの電流はコネクタ５，２１から内部配線Ｌ１に設けた電流測定用素子２３に流れ、この電流を電流測定部２４で測定することができることになる。これら両測定部２２，２４は、制御部２５に接続される。
【００４２】
制御部２５は、マイクロコンピュータからなり、ＣＰＵ、内部メモリおよび通信インターフェース等を含み、各電圧、電流両測定部２２、２４それぞれの測定出力を内部メモリに記憶制御することができる。制御部２５と充放電試験装置１Ａのコントローラ３においては、充放電試験装置１Ａと校正装置２０とが互いのコネクタ５，２１で接続されると、互いの通信線ＣＬ１，ＣＬ２が接続される。制御部２５は、この通信線ＣＬ１，ＣＬ２の接続により通信インタ−フェースから通信線ＣＬ１，ＣＬ２を介してコントローラ３と通信し、内部メモリに記憶していた測定データをコントローラ３に送信することができるようになっている。
【００４３】
そして、校正装置２０は、コネクタ２１の各組におけるコネクタ端子２１ａ〜２１ｄが、図２で説明する電池トレイ２のコネクタ６の各組におけるコネクタ端子６ａ〜６ｄと共通した同じコネクタ配置であるので、校正装置２０により、充放電試験装置１Ａの各充放電電源４１〜４ｎの校正後は、充放電試験装置１Ａに対して、校正装置２０を図１から図２に示すように電池トレイ２に差し替えることができる。
【００４４】
充放電試験装置１Ａは、コンピュータ８に通信線で接続され、充放電試験装置１Ａのコントローラ３は、コンピュータ８から充放電試験指令や校正指令が与えられるようになっている。なお、コンピュータ８を設けず、充放電試験装置１Ａそれ自体に校正指令を開始するための操作部を設けるなどし、この操作部の操作によりコントローラ３が校正を自動開始できるようにしてもよい。
【００４５】
以下に、実施形態の校正を説明する。
【００４６】
まず、充放電試験装置１Ａと校正装置２０とを互いのコネクタ５，２１により接続する。この接続により、校正装置２０の制御部２５と充放電試験装置１Ａのコントローラ３とが互いの通信線ＣＬ１，ＣＬ２により接続されることになる。そして、コンピュータ８から充放電試験装置１Ａのコントローラ３に校正指令が与えられると、充放電試験装置１Ａのコントローラ３は、以下の校正を行う。ただし、以下の校正および充放電電源４１〜４ｎに対する校正の順序は説明の理解のための一例である。
【００４７】
すなわち、各充放電電源４１〜４ｎのうち、充放電電源４１をチャネルＡとして、直流電源および抵抗負荷として動作させる充放電電源に選定し、他の充放電電源４２〜４ｎをチャネルＢ１，Ｂ２…Ｂ（ｎ−１）とし、それらチャネルＢ１，Ｂ２…Ｂ（ｎ−１）の充放電電源のうち、任意チャネルＢｘの充放電電源を校正対象の充放電電源とする。この校正時では、校正対象であるチャネルＢｘの充放電電源以外の他のチャネルの充放電電源の動作を全て停止させる。そして、校正対象の充放電電源を他のチャネルＢ１，Ｂ２，…，Ｂ（ｎ−１）に変更していき、順次、チャネルＢ１，Ｂ２…Ｂ（ｎ−１）の充放電電源４２〜４ｎ全ての校正を行う。そして、チャネルＢ１〜Ｂ（ｎ−１）チャネルの充放電電源４２〜４ｎの校正が終了すると、チャネルＡの充放電電源４１を校正対象の充放電電源とし、チャネルＢ１〜Ｂ（ｎ−１）の充放電電源４２〜４ｎのいずれか任意チャネルの充放電電源を、チャネルＡの充放電電源４１の校正のための抵抗負荷、直流電源として制御する。
【００４８】
（１）、チャネルＢｘの充放電電源の校正：
まず、例えばＢｘ＝Ｂ１とし、チャネルＢ１の充放電電源４２が二次電池を充電させて試験を行う充電モードの校正時は、前記校正のための抵抗負荷としてチャネルＡの充放電電源４１を放電モードで動作させる。チャネルＢ１の充放電電源４２が二次電池を放電させて試験を行う放電モードの校正時は、前記校正のための直流電源としてチャネルＡの充放電電源４１を充電モードで動作させる。
【００４９】
次に、チャネルＢ２の充放電電源４３が二次電池を充電させて試験を行う充電モードの校正時は、抵抗負荷回路としてチャネルＡの充放電電源４１を放電モードで動作させる。チャネルＢ２の充放電電源４３が二次電池を放電させて試験を行う放電モードの校正時は、直流電源回路としてチャネルＡの充放電電源４１を充電モードで動作させる。
【００５０】
こうして順次にそれ以降の充放電電源に対して校正を繰り返し、最後のチャネルＢ（ｎ−１）の充放電電源４ｎが二次電池を充電させて試験を行う充電モードの校正時は、抵抗負荷回路としてチャネルＡの充放電電源４１を放電モードで動作させ、チャネルＢ（ｎ−１）の充放電電源４ｎが二次電池を放電させて試験を行う放電モードの校正時は、直流電源回路としてチャネルＡの充放電電源４１を充電モードで動作させる。こうしてチャネルＢ１〜Ｂ（ｎ−１）の充放電電源４２〜４ｎのすべての校正が終了する。
【００５１】
（２）、チャネルＡの充放電電源の校正：
チャネルＡの充放電電源４１が二次電池を充電させて試験を行う充電モードの校正時は、抵抗負荷としてチャネルＢ１〜Ｂ（ｎ−１）の充放電電源４２〜４ｎのいずれか１チャネルの充放電電源を放電モードで動作させる。
【００５２】
チャネルＡの充放電電源４１が二次電池を放電させて試験を行う放電モードの校正時は、直流電源としてチャネルＢ１〜Ｂ（ｎ−１）の充放電電源４２〜４ｎのいずれか１チャネルの充放電電源を充電モードで動作させる。
【００５３】
（３）、前記（１）（２）で、それぞれの校正ポイントでの検知電圧を電圧測定部２２で測定し、チャネル間電流を電流測定部２４で測定し、この実電圧／電流測定値を制御部２５に記憶し、制御部２５は前記記憶した測定値を、通信線ＣＬ１，ＣＬ２を介して、充放電試験装置１Ａのコントローラ３に送信する。
【００５４】
充放電試験装置１Ａのコントローラ３は、校正対象の充放電電源ごとに前記送信されてきた実電圧／電流測定値を、当該校正対象の充放電電源の内部電圧／電流モニタ値と比較する。内部電圧／電流モニタ値とは、抵抗負荷または直流電源に利用された充放電電源から校正対象の充放電電源に直接取り込まれ内部で演算された値である。この内部電圧／電流モニタ値は、当該校正対象の充放電電源から前記コントローラ３に入力される。
【００５５】
充放電試験装置１Ａのコントローラ３は、その校正ポイントで、実電圧／電流測定値と内部電圧／電流モニタ値との差分を校正値として演算し、その校正値から逆算で校正対象の充放電電源の調整を行い、また、校正値の範囲やばらつきなどからの良否判断の検査を行う。
【００５６】
こうしたコントローラ３の処理結果は、コンピュータ８に送信されて記録される。調整値に関しては、校正対象の充放電電源の内部制御回路に送出され、それ以降は校正対象とされた充放電電源は、この調整値により電圧／電流を補正する。
【００５７】
そして、充放電試験装置１Ａの各チャネルの充放電電源４１〜４ｎの全ての校正が終了すると、校正装置２０のコネクタ２１を充放電試験装置１Ａのコネクタ５から外し、次いで、充放電試験装置１Ａのコネクタ５に電池トレイ２のコネクタ６を接続することで、充放電試験装置１Ａに対して、校正装置２０を電池トレイ２と入れ替え、充放電電源４１〜４ｎが校正済みの充放電試験装置１Ａにより、電池トレイ２に搭載した二次電池７１〜７ｎの充放電試験を行うとよい。
【００５８】
以上説明したように実施の形態の校正装置２０では、充放電電源４１〜４ｎのすべてに対してその校正が自動的に行われるため、校正時間の大幅短縮ならびに、人為的ミスの解消、校正作業の簡易化等が可能となるなど、従来の課題を解消することができる。
【００５９】
なお、本発明は以下の実施形態も含む。
【００６０】
・実施形態では、充放電電源４１〜４ｎは端子を一対の電源端子Ｐ，Ｎ、一対の検知端子Ｓ＋，Ｓ−を合計４つ備えているが、必ずしも、これらに限定されるものではなく、少なくとも一対の電源端子Ｐ，Ｎを備えたものでもよい。その場合、校正装置２０の内部配線Ｌ１〜Ｌ４のうち、Ｌ２，Ｌ３は不要となり、電圧測定部２２は一対の電源端子Ｐ，Ｎに対応する内部配線Ｌ１，Ｌ４間に接続してもよい。
【００６１】
・実施形態の校正装置２０は、校正対象の充放電電源を充電モードと放電モードの両方での校正が可能な校正装置としているが、この校正装置２０を校正対象の充放電電源の充電モード専用の校正装置としてもよいし、放電モード専用の校正装置としてもよい。
【００６２】
・実施形態の校正装置２０は機構的に単一の校正ボードの構成であったが、複数の校正ボードに分割し、校正ボードは互いのコネクタで脱着可能としてもよい。
【００６３】
校正ボードの分割例を、図３〜図５に示す。
【００６４】
図３では、校正装置２０の校正ボードを３つのボード部分２０Ａ，２０Ｂ１，２０Ｂ２に分割できるようにしている。図３のボード部分２０Ａは、充放電試験装置１Ａに接続できるコネクタ２１と内部配線Ｌ１〜Ｌ６とを実装すると共に、他のボード部分２０Ｂ１，２０Ｂ２と接続できるコネクタ２０ｄ１，２０ｄ２を実装している。ボード部分２０Ｂ１，２０Ｂ２はいずれも電圧、電流の両測定部２２，２４、制御部２５を実装したボード部分として、ボード部分２０Ｂ１，２０Ｂ２はコネクタ２０ｄ３，２０ｄ４をそれぞれ備える。ボード部分２０Ａのコネクタ２０ｄ１にボード部分２０Ｂ１のコネクタ２０ｄ３を接続でき、ボード部分２０Ａのコネクタ２０ｄ２に、ボード部分２０Ｂ２のコネクタ２０ｄ４を接続することができる。また、ボード部分２０Ａのコネクタ２０ｄ１あるいは２０ｄ２に、前記ボード部分２０Ｂ１，２０Ｂ２のコネクタ２０ｄ３，２０ｄ４を選択的に接続可能にしてもよい。
【００６５】
なお、ボード部分２０Ａの通信線ＣＬ１は、ボード部分２０Ｂ１，２０Ｂ２それぞれの通信線ＣＬ１１，ＣＬ１２にコネクタ２０ｄ１〜２０ｄ４で接続することができる。
【００６６】
図４では、図３と同様に校正装置２０の校正ボードを３つのボード部分２０Ａ１，２０Ｂ１，２０Ｂ２に分割できるようにし、かつ、ボード部分２０Ａ１は、充放電試験装置１Ａに接続できるコネクタ２１と内部配線Ｌ１〜Ｌ６を実装するが、図３の校正ボード２０Ａとは異なり、コネクタは２０ｄ１の１つである。校正ボード２０Ａ１のコネクタ２０ｄ１に対して、ボード部分２０Ｂ１，２０Ｂ２をそれぞれのコネクタ２０ｄ３，２０ｄ４により差し替え接続できるようにしてもよい。
【００６７】
図５では、図３、図４とは異なり、校正装置２０の校正ボードを、内部配線Ｌ１〜Ｌ６、測定部２２，２４、および制御部２５をそれぞれ実装した複数、この例では２つの校正ボード２０Ａ２，２０Ａ３に分割している。そして、各校正ボード２０Ａ２，２０Ａ３それぞれに図１のコネクタ２１と同様のコネクタ２１ｄ１，２１ｄ２を設け、これらコネクタ２１ｄ１，２１ｄ２を充放電試験装置１Ａのコネクタ５に着脱できるようにしている。なお、各校正ボード２０Ａ２，２０Ａ３は、充放電試験装置１Ａと通信できる通信線ＣＬ１３，ＣＬ１４を備える。また、充放電試験装置１Ａの通信線ＣＬ２は、詳しい配線は図示しないが、校正ボード２０Ａ２，２０Ａ３の通信線ＣＬ１３，ＣＬ１４に対応させると共に、充放電試験装置１Ａ側のコネクタ５のコネクタ端子の数は校正ボード２０Ａ２，２０Ａ３のコネクタ２１ｄ１，２１ｄ２それぞれのコネクタ端子の合計数と対応させて配置させ、また、これに対応して充放電電源を備える。
【００６８】
尚、校正装置２０を校正ボードの構成とせずに、単に校正装置２０を充放電試験装置１Ａに接続できる構成としてもよい。
【００６９】
・実施形態では、複数チャネルの充放電電源を１チャネルずつ校正したが、複数チャネルの充放電電源に対して、同時に校正ができるようにしてもよい。
【００７０】
例えば２つのチャネルの第１、第２充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続して、当該両第１、第２充放電電源間で、一方を校正対象の充放電電源とし、他方を前記校正対象の充放電電源の抵抗負荷または直流電源として校正を行い、かつ、当該校正を行う傍ら、別の２つのチャネルの第３、第４充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続して、当該両第３、第４充放電電源間で、一方を校正対象の充放電電源とし、他方を前記校正対象の充放電電源の抵抗負荷または直流電源として校正を行うようにしてもよい。
【００７１】
・実施形態では、複数チャネルの充放電電源に対して、充電モードでの校正と、放電モードでの校正は同時には行わないが、複数チャネルの充放電電源に対して、例えば２つのチャネルの第１、第２充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続して、当該両第１、第２充放電電源間で、前記第１充放電電源の充電モードの校正を行い、この校正の傍ら、例えば別の２つのチャネルの第３、第４充放電電源それぞれの一対の入出力端子同士を内部配線で共通に接続して、当該両第３、第４充放電電源間で、前記第３充放電電源の放電モードの校正を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１Ａ  充放電試験装置
３  コントローラ
４１〜４ｎ  充放電電源
２  電池トレイ
２０  校正装置
２１  コネクタ
２２  電圧測定部
２３  電流測定用素子
２４  電流測定部
２５  制御部
【図１】
0005680014.tif 000002
【図２】
0005680014.tif 000003
【図３】
0005680014.tif 000004
【図４】
0005680014.tif 000005
【図５】
0005680014.tif 000006
【図６】
0005680014.tif 000007
【図７】
0005680014.tif 000008