(57)【要約】      （修正有）【課題】充放電試験装置の制御を迅速に行うことができる充放電試験システム、充放電試験装置およびデータ通信方法を提供する。【解決手段】二次電池１５０を接続して充放電試験を行う充放電試験装置１０１と、充放電試験装置を制御して試験結果を取得する制御装置１０２とを有する充放電試験システム１００において、充放電試験装置は、制御装置から制御データを第１通信経路ＣＡＮで受信し第１計測データを第１通信経路で制御装置に送信する第１通信部２２１と、第２計測データを第２通信経路ＬＡＮで制御装置に送信する第２通信部２１１とを有するインターフェース部２０１と、制御データに基づいてコンバータ２０３を設定して二次電池の充放電試験を行う計測制御部２０２と、二次電池の特性を計測して第１計測データおよび第２計測データをインターフェース部に出力する計測部２０５とを有する。【選択図】図１
2016217730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を接続して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を制御して試験結果を取得する制御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、
前記制御装置から制御データを第１通信経路で受信し、前記制御装置が制御に用いる第１計測データを前記第１通信経路で前記制御装置に送信する第１通信部と、前記制御装置が制御に用いない第２計測データを第２通信経路で前記制御装置に送信する第２通信部とを有するインターフェース部と、
前記制御データに基づいてコンバータを設定して前記二次電池の充放電試験を行う計測制御部と、
前記二次電池の特性を計測して、前記第１計測データおよび前記第２計測データを前記インターフェース部に出力する計測部と
を有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、
前記制御装置は、前記充放電試験装置から前記第１通信経路で前記第１計測データを受信する毎に、前記コンバータの設定を変更するか否かを判断し、前記コンバータの設定を変更する場合、前記コンバータの設定変更を指示する制御データを前記第１通信経路で前記充放電試験装置に送信し、前記第１通信経路で前記充放電試験装置から受信する前記第１計測データおよび前記第２通信経路で前記充放電試験装置から受信する前記第２計測データを保存する
ことを特徴とする充放電試験システム。
【請求項３】
制御装置から制御データを受信して、二次電池の充放電試験を行う充放電試験装置において、
前記制御装置から制御データを第１通信経路で受信し、前記制御装置が制御に用いる第１計測データを前記第１通信経路で前記制御装置に送信する第１通信部と、前記制御装置が制御に用いない第２計測データを第２通信経路で前記制御装置に送信する第２通信部とを有するインターフェース部と、
前記制御データに基づいてコンバータを設定して前記二次電池の充放電試験を行う計測制御部と、
前記二次電池の特性を計測して、前記第１計測データおよび前記第２計測データを前記インターフェース部に出力する計測部と
を有することを特徴とする充放電試験装置。
【請求項４】
請求項３に記載の充放電試験装置において、
前記計測制御部は、前記制御装置から前記コンバータの設定変更を指示する制御データを前記第１通信経路で受信した場合、前記コンバータの設定を変更する
ことを特徴とする充放電試験装置。
【請求項５】
二次電池を接続して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を制御して試験結果を取得する制御装置との間で送受信するデータ通信方法であって、
前記充放電試験装置は、前記制御装置から制御データを第１通信経路で受信し、前記制御装置が制御に用いる第１計測データを前記第１通信経路で前記制御装置に送信する第１通信部と、前記制御装置が制御に用いない第２計測データを第２通信経路で前記制御装置に送信する第２通信部とを有し、前記制御データに基づいてコンバータを設定して前記二次電池の充放電試験を行い、前記二次電池の特性を計測して、前記第１計測データおよび前記第２計測データを前記第２通信部から前記制御装置に送信する
ことを特徴とするデータ通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載のデータ通信方法において、
前記制御装置は、前記充放電試験装置から前記第１通信経路で前記第１計測データを受信する毎に、前記コンバータの設定を変更するか否かを判断し、前記コンバータの設定を変更する場合、前記コンバータの設定変更を指示する制御データを前記第１通信経路で前記充放電試験装置に送信し、前記第１通信経路で前記充放電試験装置から受信する前記第１計測データおよび前記第２通信経路で前記充放電試験装置から受信する前記第２計測データを保存する
ことを特徴とするデータ通信方法。
【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、充放電試験装置およびデータ通信方法に関する。
【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大型の装置から携帯電話などの小型の装置に至るまで様々な分野で二次電池が使用されている。二次電池の製造者は、充放電試験装置により充電試験や放電試験を行って、二次電池の品質を維持している。二次電池の充放電試験は、例えば、充放電試験装置にＬＡＮ（Local Area Network）などで接続される制御パソコン（パーソナルコンピュータ）により実行される（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１２７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、制御パソコンが充放電試験装置を制御する制御データと、充放電試験装置が計測した二次電池の計測データとが同じＬＡＮ経由で送受信される。一方、充放電試験装置から制御パソコンに送信される二次電池の計測データには、制御パソコンが充放電試験装置の制御に使用する計測データと、充放電試験の計測結果として保存する計測データとがある。ところが、充放電試験の計測結果として保存する計測データが膨大な量になればなるほど、充放電試験装置の制御に使用する計測データを充放電試験装置から制御パソコンに送信する間隔が長くなる。これにより、制御パソコンは、充放電試験装置の制御を頻繁に行うことが難しいという問題が生じる。
【０００５】
本件開示の充放電試験システム、充放電試験装置およびデータ通信方法は、充放電試験装置の制御を従来技術と比べて迅速に行う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】
【０００６】
一つの観点によれば、二次電池を接続して充放電試験を行う充放電試験装置と、充放電試験装置を制御して試験結果を取得する制御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、制御装置から制御データを第１通信経路で受信し、制御装置が制御に用いる第１計測データを第１通信経路で制御装置に送信する第１通信部と、制御装置が制御に用いない第２計測データを第２通信経路で制御装置に送信する第２通信部とを有するインターフェース部と、制御データに基づいてコンバータを設定して二次電池の充放電試験を行う計測制御部と、二次電池の特性を計測して、第１計測データおよび第２計測データをインターフェース部に出力する計測部とを有することを特徴とする。
【０００７】
一つの観点によれば、制御装置から制御データを受信して、二次電池の充放電試験を行う充放電試験装置において、制御装置から制御データを第１通信経路で受信し、制御装置が制御に用いる第１計測データを第１通信経路で制御装置に送信する第１通信部と、制御装置が制御に用いない第２計測データを第２通信経路で制御装置に送信する第２通信部とを有するインターフェース部と、制御データに基づいてコンバータを設定して二次電池の充放電試験を行う計測制御部と、二次電池の特性を計測して、第１計測データおよび第２計測データをインターフェース部に出力する計測部とを有することを特徴とする。
【０００８】
一つの観点によれば、二次電池を接続して充放電試験を行う充放電試験装置と、充放電試験装置を制御して試験結果を取得する制御装置との間で送受信するデータ通信方法であって、充放電試験装置は、制御装置から制御データを第１通信経路で受信し、制御装置が制御に用いる第１計測データを第１通信経路で制御装置に送信する第１通信部と、制御装置が制御に用いない第２計測データを第２通信経路で制御装置に送信する第２通信部とを有し、制御データに基づいてコンバータを設定して二次電池の充放電試験を行い、二次電池の特性を計測して、第１計測データおよび第２計測データを第２通信部から制御装置に送信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、充放電試験装置およびデータ通信方法は、充放電試験装置の制御を従来技術と比べて迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る充放電試験システムの一例を示す図である。
【図２】比較例の充放電試験システムの一例を示す図である。
【図３】比較例における計測データおよび制御データの送受信経路の一例を示す図である。
【図４】比較例における計測データの一例を示す図である。
【図５】本実施形態における計測データおよび制御データの送受信経路の一例を示す図である。
【図６】本実施形態における計測データの一例を示す図である。
【図７】本実施形態における制御データおよび計測データの送受信例を示す図である。
【図８】比較例における制御データおよび計測データの送受信例を示す図である。
【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。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る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、二次電池１５０の充放電試験を行うものであって、充放電試験装置１０１、制御パソコン１０２および外部コントローラ１０３を有する。ここで、本実施形態では、制御パソコン１０２と外部コントローラ１０３とを別々に設けたが、試験制御装置として１つのブロックにまとめてもよい。また、制御パソコン１０２および充放電試験装置１０１は、ＣＡＮ(Controller Area Network)の通信インターフェースにより外部コントローラ１０３に接続されている。ここで、ＣＡＮは、自動車などで制御用に用いられるネットワークであり、複数の装置間で半二重通信を行うことができる。また、図１において、充放電試験装置１０１は、制御パソコン１０２とＬＡＮで接続されている。充放電試験の作業者は、外部コントローラ１０３から制御パソコン１０２を介して充放電試験装置１０１を制御する。そして、充放電試験装置１０１は、接続された二次電池１５０の充放電特性や温度特性などの特性を計測する。なお、本実施形態では、充放電試験装置１０１の計測データは、外部コントローラ１０３に保存するが、制御パソコン１０２に保存するようにしてもよい。
【００１３】
ここで、二次電池１５０は、Ｎｉ(ニッケル)やＬｉ(リチウム)などを素材とする蓄電池である。例えば二次電池１５０がリチウムイオン型の場合、約3.7Vを起電力とするセルが基本となり、複数のセル(例えば8枚)が積層されるとモジュールと呼ばれる状態となる。さらに、二次電池１５０は、複数のモジュールが束ねられてパックと呼ばれる状態を有する場合もある。本実施形態では、充放電試験装置１０１が試験する二次電池１５０はモジュールやパックの状態になっており、例えば７０個のセルを有する。そして、本実施形態に係る充放電試験システム１００は、二次電池１５０全体の充放電電流や充放電電圧だけでなく、セル毎の充放電電圧やセル毎の温度も計測して、計測データを保存する。例えば、二次電池１５０が７０個のセルを有する場合、１回当りの計測で取得される計測データは、二次電池１５０全体の充放電電流および充放電電圧、７０個のセル電圧および７０個のセル温度の合計１４２個のデータを有する。本実施形態に係る充放電試験システム１００は、このような計測を充放電試験中、予め決められた周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で繰り返し実行する。なお、本実施形態では、二次電池１５０全体の充放電電流や充放電電圧の計測データは、逐次、充放電試験の設定変更のための参照データとして使用される。一方、セル毎の充放電電圧やセル毎の温度などの計測データは、試験結果として保存されるだけであり、充放電試験装置１０１の制御には使用しない。
【００１４】
図１において、充放電試験装置１０１は、インターフェースボード（ＩＦ（InterFace）ボード）２０１、計測制御ボード２０２、コンバータ２０３、電流センサ２０４および計測ボード２０５を有する。
【００１５】
ＩＦボード２０１は、ＬＡＮ−ＩＦ２１１およびＣＡＮ−ＩＦ２１２を有する。ＬＡＮ−ＩＦ２１１は、ＬＡＮを介して制御パソコン１０２との間でデータを送受信する。本実施形態では、計測データの一部がＬＡＮ−ＩＦ２１１から制御パソコン１０２にＬＡＮ経由で送信される。ＣＡＮ−ＩＦ２１２は、ＣＡＮを介して外部コントローラ１０３との間でデータを送受信する。本実施形態では、外部コントローラ１０３から充放電試験装置１０１に制御データがＣＡＮ経由で送信され、充放電試験装置１０１から制御パソコン１０２に計測データの一部がＣＡＮ経由で送信される。ここで、制御データは、例えば二次電池１５０の充放電電圧や充放電電流を設定するための情報を有する。また、計測データは、二次電池１５０全体の充放電電流や充放電電圧などの充放電試験の制御に用いる第１計測データと、セル毎の充放電電圧やセル毎の温度などの充放電試験の制御に用いない保存用の第２計測データとを有する。本実施形態に係る充放電試験装置１０１は、第１計測データを外部コントローラ１０３にＣＡＮ経由で送信し、第２計測データを制御パソコン１０２にＬＡＮ経由で送信する。そして、第２計測データは、制御パソコン１０２から外部コントローラ１０３にＣＡＮ経由で送信される。
【００１６】
計測制御ボード２０２は、ＣＡＮ−ＩＦ２２１を有し、外部コントローラ１０３からＣＡＮ経由で受信する制御データに従って、コンバータ２０３の充放電電圧や充放電電流などを設定する。
【００１７】
コンバータ２０３は、二次電池１５０との間で双方向の機能を有し、例えば充電時は二次電池１５０に充電電流を出力し、放電時は二次電池１５０から入力される放電電流を受ける。なお、コンバータ２０３の充放電電圧や充放電電流は、計測制御ボード２０２が外部コントローラ１０３から受信する制御データにより設定される。
【００１８】
電流センサ２０４は、二次電池１５０に流れる充放電電流の電流値を計測するためのセンサである。なお、電流センサ２０４は、例えばシャント抵抗の両端の電圧を電流値として計測する回路を有してもよいし、非接触で電流を計測可能なホール素子などを用いてもよい。
【００１９】
計測ボード２０５は、二次電池１５０全体の充放電電流および充放電電圧、セル毎の充放電電圧やセル毎の温度を計測し、計測結果をデジタルデータに変換してＩＦボード２０１に出力する。
【００２０】
ここで、二次電池１５０のモジュールやパックは、複数のセルを有するので、セル電圧やセル温度を取得するための配線は、セルの数だけ束ねられている。例えば二次電池１５０が７０個のセルを有する場合、セル電圧を取得するための７０個の配線と、セル温度を取得するための７０個の配線とがそれぞれ束ねられている。
【００２１】
次に、図１に示した制御パソコン１０２について説明する。図１において、制御パソコン１０２は、制御部３０１、ＬＡＮ−ＩＦ３０２、ＣＡＮ−ＩＦ３０３およびメモリ３０４を有する。
【００２２】
制御部３０１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)を有し、内部に記憶されたソフトウェアにより動作する。制御部３０１は、ＣＡＮ−ＩＦ３０３を介して外部コントローラ１０３との間で通信を行う。また、制御部３０１は、ＬＡＮ−ＩＦ３０２を介して充放電試験装置１０１との間で通信を行う。
【００２３】
ＬＡＮ−ＩＦ３０２は、充放電試験装置１０１との間でＬＡＮによる通信を行う。例えば、制御部３０１は、ＬＡＮ−ＩＦ３０２を介して、充放電試験装置１０１から計測データの一部を受信する。
【００２４】
ＣＡＮ−ＩＦ３０３は、外部コントローラ１０３との間でＣＡＮによる通信を行う。なお、ＣＡＮはバスなので、制御部３０１は、ＣＡＮで接続される充放電試験装置１０１との間でも通信を行うことが可能であるが、本実施形態の制御部３０１は充放電試験装置１０１との通信にＣＡＮを用いない。例えば、制御部３０１は、充放電試験装置１０１からＬＡＮ−ＩＦ３０２を介して受信した計測データをＣＡＮ−ＩＦ３０３を介して外部コントローラ１０３に送信する。
【００２５】
メモリ３０４は、制御部３０１が充放電試験装置１０１からＬＡＮ経由で受信する計測データを一時的に蓄積するバッファとして用いられる。そして、メモリ３０４に蓄積された計測データは、ＣＡＮ−ＩＦ３０３からＣＡＮ経由で外部コントローラ１０３に送信される。
【００２６】
次に、図１に示した外部コントローラ１０３について説明する。図１において、外部コントローラ１０３は、制御部４０１、ＣＡＮ−ＩＦ４０２および記憶部４０３を有する。
【００２７】
制御部４０１は、ＣＰＵを有し、内部に記憶されたソフトウェアにより動作する。制御部４０１は、ＣＡＮ−ＩＦ４０２を介して制御パソコン１０２および充放電試験装置１０１との間で通信を行うことができる。
【００２８】
ＣＡＮ−ＩＦ４０２は、制御パソコン１０２および充放電試験装置１０１とＣＡＮによる通信を行う。例えば、ＣＡＮ−ＩＦ４０２は、充放電試験装置１０１に制御データをＣＡＮ経由で送信する。また、ＣＡＮ−ＩＦ４０２は、充放電試験装置１０１および制御パソコン１０２から計測データをＣＡＮ経由で受信する。
【００２９】
記憶部４０３は、ハードディスクなどの記憶媒体が用いられ、充放電試験装置１０１および制御パソコン１０２から受け取った充放電試験の計測データが保存される。
【００３０】
このように、本実施形態に係る充放電試験システム１００は、充放電試験の計測データを充放電試験装置１０１からＣＡＮ経由で受け取る第１通信経路と、充放電試験装置１０１からＬＡＮ経由で制御パソコン１０２を介して受け取る第２通信経路とを有する。ここで、本実施形態では、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データを第１通信経路で受け取り、充放電試験装置１０１の制御に用いない計測データを第２通信経路で受け取る。また、本実施形態では、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１を制御するための制御データを第１通信経路で充放電試験装置１０１に送信する。なお、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１からＣＡＮで直接送信される計測データと、充放電試験装置１０１から制御パソコン１０２を介してＣＡＮで受け取る計測データとの両方の計測データを受け取る。そこで、充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データや制御データのＣＡＮバス上での優先度を、充放電試験装置１０１の制御に用いない計測データの優先度よりも高く設定しておいてもよい。或いは、外部コントローラ１０３の機能を制御パソコン１０２にまとめて、制御パソコン１０２を１つの制御装置とすれば、制御パソコン１０２から外部コントローラ１０３へ計測データを転送しなくてもよい。または、充放電試験装置１０１の制御に用いない計測データを制御パソコン１０２側で保存するようにしてもよい。
【００３１】
図２は、比較例の充放電試験システム９００の一例を示す。図２において、充放電試験システム９００は、充放電試験装置９０１、制御パソコン９０２および外部コントローラ９０３を有する。充放電試験システム９００は、図１に示した充放電試験システム１００と同様に、充放電試験装置９０１により二次電池１５０の充放電試験を行う。そして、充放電試験装置９０１の試験結果は、充放電試験装置９０１から制御パソコン９０２を介して外部コントローラ９０３に送信され、外部コントローラ９０３に保存される。また、作業者は、外部コントローラ９０３を操作して制御パソコン９０２から充放電試験装置９０１に制御データを送信して二次電池１５０の充放電試験を行う。
【００３２】
ここで、図１で説明した本実施形態に係る充放電試験システム１００と図２に示した比較例の充放電試験システム９００とは、計測データおよび制御データの送受信経路が異なる。図１に示す充放電試験システム１００では、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１を制御するため制御データおよび充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データをＣＡＮ（第１通信経路）で送受信する。そして、充放電試験装置１０１の制御に用いない計測データは、充放電試験装置１０１から制御パソコン１０２にＬＡＮ（第２通信経路）で送受信される。これに対して、図２に示す比較例の充放電試験システム９００では、制御データおよび全ての計測データが制御パソコン９０２と充放電試験装置９０１との間でＬＡＮ経由で送受信される。
【００３３】
図２において、充放電試験装置９０１は、インターフェースボード８０１、計測制御ボード８０２、コンバータ８０３、電流センサ８０４および計測ボード８０５を有する。
【００３４】
インターフェースボード８０１は、ＬＡＮ−ＩＦ８１１を有する。ＬＡＮ−ＩＦ８１１は、制御パソコン９０２からＬＡＮ経由で受信する制御データを計測制御ボード８０２に出力する。また、インターフェースボード８０１は、計測ボード８０５が出力する計測データをＬＡＮ経由で制御パソコン９０２に送信する。
【００３５】
計測制御ボード８０２は、制御パソコン９０２からＬＡＮを介して受信する制御データに従って、コンバータ８０３の充放電電圧や充放電電流などを設定する。
【００３６】
コンバータ８０３は、図１に示したコンバータ２０３と同様に、二次電池１５０との間で双方向の機能を有し、例えば充電時は、二次電池１５０に充電電流を出力し、放電時は、二次電池１５０から入力される放電電流を受けることができる。なお、コンバータ８０３の充放電電圧や充放電電流は、計測制御ボード８０２が制御パソコン９０２から受信する制御データにより設定される。
【００３７】
電流センサ８０４は、図１に示した電流センサ２０４と同様に、コンバータ８０３から二次電池１５０に出力される電流値を計測するためのセンサである。
【００３８】
計測ボード８０５は、図１に示した計測ボード２０５と同様に、二次電池１５０全体の充放電電流や充放電電圧と、セル毎の充放電電圧やセル毎の温度を計測し、計測結果をデジタルデータに変換してＩＦボード８０１に出力する。
【００３９】
図２において、制御パソコン９０２は、制御パソコン１０２と同様に、制御部７０１、ＬＡＮ−ＩＦ７０２、ＣＡＮ−ＩＦ７０３およびメモリ７０４を有する。
【００４０】
制御部７０１は、制御部３０１と同様にＣＰＵを有し、内部に記憶されたソフトウェアにより動作する。制御部７０１は、ＣＡＮ−ＩＦ７０３を介して外部コントローラ９０３との間で通信を行う。また、制御部７０１は、ＬＡＮ−ＩＦ７０２を介して充放電試験装置９０１との間で通信を行う。
【００４１】
ＬＡＮ−ＩＦ７０２は、ＬＡＮを介して充放電試験装置９０１のインターフェースボード８０１のＬＡＮ−ＩＦ８１１に接続される。制御部７０１は、ＬＡＮ−ＩＦ７０２を介して、充放電試験装置９０１から全ての計測データを受け取る。
【００４２】
ＣＡＮ−ＩＦ７０３は、制御部７０１が充放電試験装置９０１から受信した充放電試験の全ての計測データをＣＡＮにより外部コントローラ９０３に送信する。
【００４３】
メモリ７０４は、制御部７０１が充放電試験装置９０１から受信する計測データを一時的に蓄積するバッファとして用いられる。メモリ７０４に蓄積された計測データは、ＣＡＮ−ＩＦ７０３から外部コントローラ９０３に送信される。
【００４４】
このように、比較例の制御パソコン９０２は、二次電池１５０の充放電試験の全ての計測データと制御データとを充放電試験装置９０１との間でＬＡＮ経由で送受信する。
【００４５】
図２において、外部コントローラ９０３は、制御部６０１、ＣＡＮ−ＩＦ６０２および記憶部６０３を有する。
【００４６】
制御部６０１は、制御部４０１と同様にＣＰＵを有し、内部に記憶されたソフトウェアにより動作する。制御部６０１は、ＣＡＮ−ＩＦ６０２を介して制御パソコン９０２との間で通信を行うことができる。
【００４７】
ＣＡＮ−ＩＦ６０２は、ＣＡＮにより、制御パソコン９０２と通信する。例えば、ＣＡＮ−ＩＦ６０２は、制御パソコン９０２を介して充放電試験装置９０１に制御データを送信する。また、ＣＡＮ−ＩＦ６０２は、制御パソコン９０２を介して充放電試験装置９０１から計測データを受信する。
【００４８】
記憶部６０３は、記憶部４０３と同様にハードディスクなどの記憶媒体が用いられ、制御パソコン９０２および充放電試験装置９０１から受け取った充放電試験の計測データが保存される。
【００４９】
このように、比較例の充放電試験システム９００は、充放電試験装置９０１と制御パソコン９０２との間を接続するＬＡＮを介して、充放電試験の全ての計測データおよび制御データを送受信する。このため、充放電試験装置９０１の制御に用いない計測データのデータ量が増加すると、充放電試験装置９０１の制御に用いる計測データの送受信間隔が長くなる。これにより、外部コントローラ９０３が充放電試験装置９０１を制御する頻度が少なくなるという問題が生じる。
【００５０】
図３は、比較例の充放電試験システム９００における計測データおよび制御データの送受信経路の一例を示す。なお、図３に示した充放電試験システム９００は、図２で説明した充放電試験システム９００と同じシステムである。
【００５１】
図３において、制御データは、制御パソコン９０２の制御部７０１からＬＡＮ−ＩＦ７０２を介してＬＡＮにより充放電試験装置９０１に送信される。充放電試験装置９０１は、制御パソコン９０２から送信された制御データをインターフェースボード８０１のＬＡＮ−ＩＦ８１１で受信し、受信した制御データは計測制御ボード８０２に出力される。計測制御ボード８０２は、インターフェースボード８０１から受け取った制御データに基づいてコンバータ８０３を設定する。例えば、計測制御ボード８０２は、コンバータ８０３の充電電圧を設定する。これにより、コンバータ８０３は、計測制御ボード８０２により設定された充電電圧を二次電池１５０に加えて、充電試験を行う。計測ボード８０５は、充電試験中に二次電池１５０に流れる電流を電流センサ８０４により計測すると共に、二次電池１５０の端子間電圧、セル電圧およびセル温度などを計測する。そして、計測ボード８０５は、計測データをインターフェースボード８０１に出力する。インターフェースボード８０１は、計測ボード８０５から受け取る全ての計測データをＬＡＮ−ＩＦ８１１を介してＬＡＮ経由で制御パソコン９０２に送信する。制御パソコン９０２の制御部７０１は、ＬＡＮ−ＩＦ７０２を介して充放電試験装置９０１から受け取った全ての計測データをＣＡＮ−ＩＦ７０３からＣＡＮ経由で外部コントローラ９０３に送信する。このとき、制御部７０１は、充放電試験装置９０１から受信する計測データをリアルタイムで外部コントローラ９０３に送信できない場合、一時的にメモリ７０４に蓄積してから外部コントローラ９０３に送信する。
【００５２】
ここで、比較例の充放電試験システム９００において、計測ボード８０５から受け取る全ての計測データは、二次電池１５０の端子間電圧値、二次電池１５０に流れる電流値、セル毎の電圧値およびセル毎の温度などの情報を有する。
【００５３】
図４は、比較例の充放電試験システム９００における計測データの出力の一例を示す。なお、横軸は時間ｔを示す。図４において、二次電池１５０の端子間電圧値、二次電池１５０に流れる電流値、セル毎の電圧値およびセル毎の温度の計測データは、時系列順にＬＡＮを介して充放電試験装置９０１から制御パソコン９０２に送信される。図４の例では、タイミングＴ１からタイミングＴ２の期間に１回分の計測データが充放電試験装置９０１から制御パソコン９０２に送信される。ここで、１回分の計測データは、充放電試験装置９０１の充放電試験の制御に用いる計測データ（第１計測データ６０１）と、充放電試験装置９０１の制御に用いない計測データ（第２計測データ６０２）とを有する。
【００５４】
ここで、二次電池１５０は、セル（１）からセル（７０）の７０個のセルを有するものとする。そして、図４において、計測データ５０３（ｎ）は、セル（ｎ）のセル電圧の計測データを示し、計測データ５０４（ｎ）は、セル（ｎ）のセル温度の計測データを示す（但し、ｎは１から７０の整数）。
【００５５】
第１計測データ６０１は、二次電池１５０の電池電圧（端子間電圧）の計測データおよび二次電池１５０の電池電流の計測データである。外部コントローラ９０３は、制御パソコン９０２を介して第１計測データ６０１を充放電試験装置９０１から受け取り、二次電池１５０の電池電圧または電池電流に応じてコンバータ８０３の設定を変更する制御を行う。例えば図４の場合、外部コントローラ９０３は、電池電圧の計測データ５０１および電池電流の計測データ５０２に応じてコンバータ８０３の設定の変更を要するか否かを判断する。そして、外部コントローラ９０３は、コンバータ８０３の設定の変更を要する場合、図３に示したように、制御パソコン９０２を介して制御データを充放電試験装置９０１の計測制御ボード８０２に送信し、コンバータ８０３の設定を変更する。
【００５６】
一方、第２計測データ６０２は、二次電池１５０のセル電圧およびセル温度の計測データである。外部コントローラ９０３は、制御パソコン９０２を介して第２計測データ６０２を充放電試験装置９０１から受け取り、二次電池１５０のセル電圧およびセル温度の計測データを保存する。例えば図４の場合、外部コントローラ９０３は、電池電流の計測データ５０２に続いて、セル（１）電圧の計測データ５０３（１）およびセル（１）温度の計測データ５０４（１）を充放電試験装置９０１から受け取る。
【００５７】
このようにして、外部コントローラ９０３は、タイミングＴ１からタイミングＴ２までの期間に、充放電試験装置９０１からＬＡＮ経由で１回目の全ての計測データを受け取る。同様に、外部コントローラ９０３は、タイミングＴ２以降、充放電試験装置９０１からＬＡＮ経由で２回目の全ての計測データを受け取る。例えば、タイミングＴ２から２回目の第１計測データ６０１ａ（電池電圧の計測データ５０１ａおよび電池電流の計測データ５０２ａ）が充放電試験装置９０１からＬＡＮ経由で制御パソコン９０２に送信される。
【００５８】
図４に示したように、比較例の充放電試験システム９００では、充放電試験装置９０１の制御に用いる第１計測データ６０１と、充放電試験装置９０１の制御に用いない第２計測データ６０２とが時系列順に交互に送受信される。これにより、外部コントローラ９０３が第１計測データ６０１を取得してから次の第１計測データ６０１を取得するまで、換言すれば第２計測データ６０２を全て受信し終えるまでに時間が掛かるという問題が生じる。充放電試験装置９０１の制御に用いる第１計測データ６０１の受信頻度が低下すると、外部コントローラ９０３は、第１計測データ６０１の受信頻度が高い状態と比べて高い頻度で充放電試験装置９０１を制御することが難しくなる。
【００５９】
そこで、図１に示した本実施形態では、充放電試験装置１０１は、第１計測データ６０１と第２計測データ６０２とを独立した経路で外部コントローラ１０３に送信する。これにより、外部コントローラ１０３は、第２計測データ６０２の送受信時間に影響されずに、第１計測データ６０１を充放電試験装置１０１から取得することができる。そして、外部コントローラ１０３は、比較例の外部コントローラ９０３よりも高い頻度で充放電試験装置１０１を制御することができる。
【００６０】
図５は、本実施形態に係る充放電試験システム１００における計測データおよび制御データの送受信経路の一例を示す。なお、図５に示した充放電試験システム１００は、図１で説明した充放電試験システム１００と同じシステムである。
【００６１】
図５において、制御データは、外部コントローラ１０３の制御部４０１からＣＡＮ−ＩＦ４０２を介してＣＡＮにより充放電試験装置１０１に送信される。外部コントローラ１０３から送信された制御データは、計測制御ボード２０２のＣＡＮ−ＩＦ２２１で受信される。計測制御ボード２０２は、ＣＡＮ−ＩＦ２２１で受け取った制御データに基づいてコンバータ２０３を設定する。例えば、計測制御ボード２０２は、コンバータ２０３の充電電圧を設定する。これにより、コンバータ２０３は、計測制御ボード２０２により設定された充電電圧を二次電池１５０に加えて、充電試験を行う。計測ボード２０５は、充電試験中に二次電池１５０に流れる電流を電流センサ１０４により計測すると共に、二次電池１５０の端子間電圧、セル電圧およびセル温度などを計測する。そして、計測ボード２０５は、計測データをインターフェースボード２０１に出力する。
【００６２】
インターフェースボード２０１は、計測ボード２０５から受け取る計測データのうち、充放電試験装置１０１の制御に用いない一部の計測データをＬＡＮ−ＩＦ２１１を介してＬＡＮ経由で制御パソコン１０２に送信する。ここで、充放電試験装置１０１の制御に用いない一部の計測データは、二次電池１５０のセル毎の電圧値およびセル毎の温度である。制御パソコン１０２の制御部３０１は、ＬＡＮ−ＩＦ３０２を介して充放電試験装置１０１から受け取った一部の計測データをＣＡＮ−ＩＦ３０３からＣＡＮ経由で外部コントローラ１０３に送信する。このとき、制御部３０１は、充放電試験装置１０１から受信する計測データをリアルタイムで外部コントローラ１０３に送信できない場合、計測データを一時的にメモリ１０４に蓄積してから外部コントローラ１０３に送信する。
【００６３】
また、インターフェースボード２０１は、計測ボード２０５から受け取る計測データのうち、充放電試験装置１０１の制御に用いる一部の計測データをＣＡＮ−ＩＦ２１２を介してＣＡＮ経由で外部コントローラ１０３に送信する。ここで、充放電試験装置１０１の制御に用いる一部の計測データは、二次電池１５０の端子間電圧値（電池電圧）および二次電池１５０に流れる電流値（電池電流）である。外部コントローラ１０３の制御部４０１は、ＣＡＮ−ＩＦ４０２を介して充放電試験装置１０１から受け取った一部の計測データを記憶部４０３に保存する。
【００６４】
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では、充放電試験装置１０１を制御するための制御データは、外部コントローラ１０３からＣＡＮ経由で直接、充放電試験装置１０１に送信される。また、本実施形態では、充放電試験装置１０１が計測した計測データのうち、充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データは、充放電試験装置１０１からＣＡＮ経由で直接、外部コントローラ１０３に送信される。そして、充放電試験装置１０１の制御に用いない計測データは、充放電試験装置１０１からＬＡＮ経由で制御パソコン１０２を介して外部コントローラ１０３に送信される。このように、充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データと、充放電試験装置１０１の制御に用いない計測データとが独立した別の経路で充放電試験装置１０１から外部コントローラ１０３に送信される。これにより、本実施形態では、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データを比較例の充放電試験装置９０１よりも高い頻度で取得することができ、比較例よりも精度良く充放電試験装置１０１を制御することができる。
【００６５】
図６は、本実施形態に係る充放電試験システム１００における計測データの出力の一例を示す。なお、横軸は時間ｔを示す。図６において、二次電池１５０の端子間電圧値（電池電圧）および二次電池１５０に流れる電流値（電池電流）の計測データは、ＣＡＮ経由で充放電試験装置１０１から外部コントローラ１０３に送信される。また、セル毎の電圧値およびセル毎の温度の計測データは、ＬＡＮを介して充放電試験装置１０１から制御パソコン１０２に送信される。図６の例では、タイミングＴ１１からタイミングＴ１２の期間に１回目の制御に用いる第１計測データ６０１（電池電圧の計測データ５０１および電池電流の計測データ５０２）が充放電試験装置１０１から外部コントローラ１０３にＣＡＮ経由で送信される。そして、タイミングＴ１２からタイミングＴ１３の期間に２回目の制御に用いる第１計測データ６０１ａ（電池電圧の計測データ５０１ａおよび電池電流の計測データ５０２ａ）が充放電試験装置１０１から外部コントローラ１０３にＣＡＮ経由で送信される。このように、充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データは、連続して充放電試験装置１０１から外部コントローラ１０３に送信される。
【００６６】
一方、図６において、二次電池１５０のセル電圧およびセル温度の計測データは、ＬＡＮ経由で充放電試験装置１０１から制御パソコン１０２を介して外部コントローラ１０３に送信される。図６の例では、タイミングＴ１１からタイミングＴ１７１の期間に１回目の充放電試験で計測されたセル電圧およびセル温度の計測データ（第２計測データ６０２）が充放電試験装置１０１から外部コントローラ１０３にＣＡＮ経由で送信される。ここで、第２計測データ６０２は、図４に示した第２計測データ６０２と同様に、セル（１）からセル（７０）までの７０個の各セルに対応するセル電圧およびセル温度を有する。例えば、図６において、タイミングＴ１１からセル（１）のセル電圧の計測データ５０３（１）およびセル（１）のセル温度の計測データ５０４（１）の送信が開始される。続いて、セル（２）のセル電圧の計測データ５０３（２）、セル（２）のセル温度の計測データ５０４（２）、・・・、セル（７０）のセル電圧の計測データ５０３（７０）およびセル（７０）のセル温度の計測データ５０４（７０）が時系列順にＬＡＮ経由で送信される。同様に、タイミングＴ１７１から２回目の充放電試験で計測された第２計測データ６０２ａが充放電試験装置１０１から外部コントローラ１０３にＬＡＮ経由で送信される。ここで、第２計測データ６０２ａは、セル（１）のセル電圧の計測データ５０３ａ（１）およびセル温度の計測データ５０４ａ（１）を有する。
【００６７】
このようにして、充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データと、充放電試験装置１０１の制御に用いない計測データとが独立した異なる経路で充放電試験装置１０１から外部コントローラ１０３に送信される。これにより、本実施形態では、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１の制御に用いる計測データを比較例の充放電試験装置９０１よりも高い頻度で取得することができ、比較例よりも精度良く充放電試験装置１０１を制御することができる。
【００６８】
ここで、図６では、充放電試験装置１０１が計測データをＣＡＮ経由およびＬＡＮ経由で送信する場合の例を示したが、外部コントローラ１０３は、ＣＡＮ経由で制御データを充放電試験装置１０１に送信する。また、ＣＡＮは、半二重通信が基本であり、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１に制御データを送信しているときは充放電試験装置１０１から計測データを受け取らない。
【００６９】
図７は、本実施形態に係る充放電試験システム１００における制御データおよび計測データの送受信例を示す。図７において、横軸は時間ｔを示す。図７において、タイミングＴ２１からタイミングＴ２２の期間に、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１から１回目の第１計測データ６０１（電池電圧の計測データ５０１および電池電流の計測データ５０２）を受信する。そして、外部コントローラ１０３は、第１計測データ６０１の計測結果に応じて充放電試験装置１０１のコンバータ２０３の設定を変更するか否かを判断する。例えば、外部コントローラ１０３は、二次電池１５０の電池電圧や電池電流に応じて充放電電圧を変更するか否かを判断する。そして、外部コントローラ１０３は、コンバータ２０３の充放電電圧を変更する場合、タイミングＴ２３に充放電電圧の変更を指示する制御データ５５１を充放電試験装置１０１の計測制御ボード２０２にＣＡＮ経由で送信する。これにより、計測制御ボード２０２は、コンバータ２０３の充放電電圧の設定を変更することができる。
【００７０】
同様に、タイミングＴ２４からタイミングＴ２５の期間に、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１から２回目の第１計測データ６０１ａ（電池電圧の計測データ５０１ａおよび電池電流の計測データ５０２ａ）を受信する。そして、外部コントローラ１０３は、第１計測データ６０１ａの計測結果に応じて充放電試験装置１０１のコンバータ２０３の設定を変更するか否かを判断する。そして、外部コントローラ１０３は、コンバータ２０３の充放電電圧を変更する場合、タイミングＴ２６に充放電電圧の変更を指示する制御データ５５１ａを充放電試験装置１０１の計測制御ボード２０２にＣＡＮ経由で送信する。これにより、計測制御ボード２０２は、コンバータ２０３の充放電電圧の設定を変更することができる。タイミングＴ２７以降についても、外部コントローラ１０３は、同様の処理を行う。例えば、タイミングＴ２７からタイミングＴ２８の期間に、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１から３回目の第１計測データ６０１ｂ（電池電圧の計測データ５０１ｂおよび電池電流の計測データ５０２ｂ）を受信する。そして、外部コントローラ１０３は、第１計測データ６０１ｂの計測結果に応じて充放電試験装置１０１のコンバータ２０３の設定を変更するか否かを判断する。以降、外部コントローラ１０３は、充放電試験装置１０１から受信する第１計測データ６０１に応じてコンバータ２０３の設定変更の要否を判断する。そして、外部コントローラ１０３は、コンバータ２０３の設定を変更する場合、コンバータ２０３の設定を変更するための制御データを充放電試験装置１０１に送信する。
【００７１】
このように、本実施形態に係る充放電試験システム１００は、充放電試験装置１０１に送信した制御データによる制御の結果をＣＡＮ経由で次に取得した計測データで確認することができる。これにより、本実施形態では、外部コントローラ１０３は、比較例の外部コントローラ９０３に比べて高い頻度で制御結果を確認することができ、精度の高い制御を行うことができる。
【００７２】
図８は、比較例における制御データおよび計測データの送受信例を示す。図８において、横軸は時間ｔを示す。図８において、タイミングＴ３１からタイミングＴ３４の期間に、外部コントローラ９０３は、充放電試験装置９０１から１回目の第１計測データ６０１および第２計測データ６０２をＬＡＮ経由で受信する。
【００７３】
図８において、外部コントローラ９０３は、第１計測データ６０１（電池電圧の計測データ５０１および電池電流の計測データ５０２）に応じて充放電試験装置９０１のコンバータ９０３の設定を変更するか否かを判断する。例えば、外部コントローラ９０３は、二次電池１５０の電池電圧や電池電流に応じて充放電電圧を変更するか否かを判断する。そして、外部コントローラ９０３は、コンバータ８０３の充放電電圧を変更する場合、タイミングＴ３３に充放電電圧の変更を指示する制御データ５５１を充放電試験装置９０１の計測制御ボード８０２にＬＡＮ経由で送信する。これにより、計測制御ボード８０２は、コンバータ８０３の充放電電圧の設定を変更することができる。
【００７４】
ところが、外部コントローラ９０３は、タイミングＴ３４で２回目の第１計測データ６０１ａを取得するまで、タイミングＴ３３で外部コントローラ９０３が充放電試験装置９０１に送信する制御データ５５１の制御結果を確認することが困難である。また、外部コントローラ９０３は、タイミングＴ３５で取得し終えた第１計測データ６０１ａに応じて、コンバータ８０３の充放電電圧の変更を行うか否かを判断する。そして、外部コントローラ９０３は、コンバータ８０３の充放電電圧の変更を行う場合、タイミングＴ３６で充放電電圧を変更するための制御データ５５１ａを充放電試験装置９０１に送信する。このように、比較例の外部コントローラ９０３は、充放電試験装置９０１を制御するための制御データの送信間隔が本実施形態に比べて長くなるので、本実施形態の外部コントローラ１０３に比べて頻度の高い制御を行うことが難しい。これに対して、本実施形態に係る充放電試験システム１００は、比較例よりも高い頻度で充放電試験装置１０１を制御することができ、精度の高い充放電試験を行うことができる。
【００７５】
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】
【００７６】
１００，９００・・・充放電試験システム；１０１，９０１・・・充放電試験装置；１０２，９０２・・・制御パソコン；１０３，９０３・・・外部コントローラ；１５０・・・二次電池；２０１，８０１・・・インターフェースボード；２０２，８０２・・・計測制御ボード；２０３，８０３・・・コンバータ；２０４，８０４・・・電流センサ；２０５，８０５・・・計測ボード；３０１，４０１，６０１，７０１・・・制御部；３０２，２１１，２１２，７０２，８１１・・・ＬＡＮ−ＩＦ；３０３，４０２，２２１，６０２，７０３・・・ＣＡＮ−ＩＦ；３０４，７０４・・・メモリ；４０３，６０３・・・記憶部
【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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【図８】
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