ホーム > 特許ランキング > 日鉄テックスエンジ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-19
(45)【発行日】2024-01-29
(54)【発明の名称】充放電検査装置および充放電検査方法
(51)【国際特許分類】
G01R 31/36 20200101AFI20240122BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240122BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20240122BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20240122BHJP
【ＦＩ】
G01R31/36
H02J7/00 B
H01M10/44 P
H01M10/48 P
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2022032224
(22)【出願日】2022-03-03
(65)【公開番号】P2023128107
(43)【公開日】2023-09-14
【審査請求日】2023-04-20
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000203977
【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100197642
【弁理士】
【氏名又は名称】南瀬 透
(74)【代理人】
【識別番号】100099508
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 久
(74)【代理人】
【識別番号】100182567
【弁理士】
【氏名又は名称】遠坂 啓太
(74)【代理人】
【識別番号】100219483
【弁理士】
【氏名又は名称】宇野 智也
(72)【発明者】
【氏名】石橋 輝人
(72)【発明者】
【氏名】南崎 光宏
(72)【発明者】
【氏名】狩野 利晴
(72)【発明者】
【氏名】山口 章臣
【審査官】越川 康弘
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－０７８２２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０５３６５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１５４７９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１６３０３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３２６４７３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｒ ３１／３６
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｈ０１Ｍ １０／４４
Ｈ０１Ｍ １０／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方の入出力端子が検査対象の二次電池に接続され、前記二次電池を充放電する第１の双方向コンバータと、前記第１の双方向コンバータの他方の入出力端子に接続されるバッテリと、
前記バッテリと並列に接続される電源および第２の双方向コンバータと、
を有し、
前記第２の双方向コンバータは、前記バッテリの出力電圧を取得して、取得された前記バッテリの出力電圧が第１の電圧値以下である場合は前記電源からの電力を前記バッテリへ供給し、
取得された前記バッテリの出力電圧が前記第１の電圧値よりも大きい第２の電圧値以上である場合は前記バッテリから回生された電力を前記電源へ供給し、
取得された前記バッテリの出力電圧が前記第１の電圧値よりも大きく前記第２の電圧値未満である場合は前記バッテリおよび前記電源へ電力の供給を行わない充放電検査装置であり、
さらに、前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータと相互に通信可能な端末であり、
前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータに対して、前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータの入出力電圧情報および／または入出力電流情報の取得要求と、
前記第２の双方向コンバータに対して、前記第１の電圧値および／または前記第２の電圧値の設定要求と、
を送信し得る端末を有し、
前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータは、前記端末から送信された前記取得要求に応じて、前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータの入出力電圧情報および／または入出力電流情報を返信し、
前記第２の双方向コンバータは、前記端末から送信された前記設定要求に応じて、前記第１の電圧値および／または前記第２の電圧値を当該設定要求で指定された値に設定する充放電検査装置。
【請求項2】
複数の前記第１の双方向コンバータを有する請求項１に記載の充放電検査装置。
【請求項3】
前記第２の双方向コンバータは、前記バッテリの充電方向に電流が流れる制御を行うことにより、前記バッテリの出力電圧が前記第１の電圧値となるように前記電源からの電力を前記バッテリへ供給し、
前記バッテリの放電方向に電流が流れる制御を行うことにより、前記バッテリの出力電圧が前記第２の電圧値となるように前記バッテリから回生された電力を前記電源へ供給する、請求項１または２に記載の充放電検査装置。
【請求項4】
前記第２の双方向コンバータと、前記バッテリとの間に接続される双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを有する請求項１～３のいずれか１項に記載の充放電検査装置。
【請求項5】
前記第１の双方向コンバータは双方向ＤＣ－ＤＣコンバータであり、前記第２の双方向コンバータは双方向ＡＣ－ＤＣコンバータまたは双方向ＤＣ－ＤＣコンバータである、請求項１～４のいずれか１項に記載の充放電検査装置。
【請求項6】
一方の入出力端子が検査対象の二次電池に接続され、前記二次電池を充放電する第１の双方向コンバータと、前記第１の双方向コンバータの他方の入出力端子に接続されるバッテリと、
前記バッテリと並列に接続される電源および第２の双方向コンバータと、
前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータと相互に通信可能な端末と、を用いる充放電検査方法であり、
前記第２の双方向コンバータにより前記バッテリの出力電圧を取得し、
取得された前記バッテリの出力電圧が第１の電圧値以下である場合は、前記第２の双方向コンバータを、前記電源からの電力を前記バッテリへ供給するように動作させ、
取得された前記バッテリの出力電圧が第２の電圧値以上である場合は、前記第２の双方向コンバータを、前記バッテリから回生された電力を前記電源へ供給するように動作させ、
取得された前記バッテリの出力電圧が前記第１の電圧値よりも大きく前記第２の電圧値未満である場合は前記バッテリおよび前記電源へ電力の供給を行わないように動作させ、
さらに、前記端末により、前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータに対して、前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータの入出力電圧情報および／または入出力電流情報の取得要求と、前記第２の双方向コンバータに対して、前記第１の電圧値および／または前記第２の電圧値の設定要求と、を送信し、
前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータにより、前記端末から送信された前記取得要求に応じて、前記第１の双方向コンバータおよび前記第２の双方向コンバータの入出力電圧情報および／または入出力電流情報を返信し、
前記第２の双方向コンバータにより、前記端末から送信された前記設定要求に応じて、前記第１の電圧値および／または前記第２の電圧値を当該設定要求で指定された値に設定する充放電検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリを用いて電池（リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池）に通電し、当該二次電池の充放電検査を行う充放電検査装置および充放電検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術として、二次電池に充放電を繰り返して、耐久性（劣化度）を試験（検査）する充放電検査装置が知られている。また、充放電検査装置は試験効率の向上や電力効率の向上、またはコストの低減などが求められており、これらに関する技術が検討、開示されている。
【0003】
例えば、特許文献１には、電源系統からの供給電力又は電源系統への回生電力を低減可能とすることを目的としたバッテリの試験装置が記載されている。
当該試験装置は、一方の入出力端子に充放電可能な第１のバッテリが接続され、他方の入出力端子に充放電可能な第２のバッテリが接続され、電圧の昇降圧機能を有する双方向ＤＣ－ＤＣコンバータと、第１のバッテリ及び第２のバッテリのうち少なくとも一方に電力を供給する充電器と、第１のバッテリの電流及び電圧ならびに第２のバッテリの電流及び電圧に基づいて、第１のバッテリと第２のバッテリとの間で充放電を行う第１の指令と、第１のバッテリ、第２のバッテリ、及び双方向ＤＣ－ＤＣコンバータで発生する損失分以上の電力を供給する第２の指令とを生成し、第１の指令を双方向ＤＣ－ＤＣコンバータに与え、第２の指令を充電器に与える充放電制御部と、第１のバッテリの電流及び電圧に基づいて第１のバッテリの劣化度を評価する評価部と、を備えている。また、当該試験装置の充放電制御部は、第１のバッテリを充電するための第２のバッテリの放電電力が不足している場合、損失分及び放電電力の不足分を補償する第２の指令を生成することが開示されている。
当該試験装置は、一方の入出力端子に充放電可能な第１のバッテリが接続され、他方の入出力端子に充放電可能な第２のバッテリが接続され、電圧の昇降圧機能を有する双方向ＤＣ－ＤＣコンバータと、第１のバッテリ及び第２のバッテリのうち少なくとも一方に電力を供給する充電器と、第１のバッテリの電流及び電圧ならびに第２のバッテリの電流及び電圧に基づいて、第１のバッテリと第２のバッテリとの間で充放電を行う第１の指令と、第１のバッテリ、第２のバッテリ、及び双方向ＤＣ－ＤＣコンバータで発生する損失分以上の電力を供給する第２の指令とを生成し、第１の指令を双方向ＤＣ－ＤＣコンバータに与え、第２の指令を充電器に与える充放電制御部と、第１のバッテリの電流及び電圧に基づいて第１のバッテリの劣化度を評価する評価部と、を備えている。また、当該試験装置の充放電制御部は、第１のバッテリを充電するための第２のバッテリの放電電力が不足している場合、損失分及び放電電力の不足分を補償する第２の指令を生成することが開示されている。
【0004】
また、特許文献２には、電力使用効率を向上させることを目的とした充放電試験システムが記載されている。
当該充放電試験システムは、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを制御して、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータによる試料に対する充放電を制御する制御装置を備えており、当該制御装置は、複数の双方向ＤＣ－ＤＣコンバータにそれぞれ接続される複数の試料の充放電パターンに応じて、複数の双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、複数の試料の充放電パターンは、複数の双方向ＤＣ－ＤＣコンバータから双方向ＡＣ－ＤＣコンバータに供給される回生電力が最小化されるようスケジュールされている。
当該充放電試験システムは、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを制御して、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータによる試料に対する充放電を制御する制御装置を備えており、当該制御装置は、複数の双方向ＤＣ－ＤＣコンバータにそれぞれ接続される複数の試料の充放電パターンに応じて、複数の双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、複数の試料の充放電パターンは、複数の双方向ＤＣ－ＤＣコンバータから双方向ＡＣ－ＤＣコンバータに供給される回生電力が最小化されるようスケジュールされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第６５８７４６６号公報
【文献】特許第５７２２０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１に記載のバッテリの試験装置は、充電器から第１のバッテリ及び第２のバッテリへ電力を供給するものであるが、試験に必要な電力を補う際、これらのバッテリの充電に時間がかかってしまい、試験時間や試験スケジュールに影響を及ぼす恐れがある。
【0007】
一方、特許文献２に記載の充放電試験システムは、電力使用効率を向上させるため、制御装置により複数の双方向ＤＣ－ＤＣコンバータから双方向ＡＣ－ＤＣコンバータに供給される回生電力が最小化されるようスケジュールするものであるが、電力使用効率を優先するあまり試験が予定通りに進まず、検査タクトタイムに影響を及ぼす恐れがある。
【0008】
よって、本発明は、電力効率化かつ試験効率化を実現し得る充放電検査装置および充放電検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の充放電検査装置は、一方の入出力端子が検査対象の二次電池に接続され、二次電池を充放電する第１の双方向コンバータと、第１の双方向コンバータの他方の入出力端子に接続されるバッテリと、バッテリと並列に接続される電源および第２の双方向コンバータと、を有し、第２の双方向コンバータは、バッテリの出力電圧を取得して、取得されたバッテリの出力電圧が第１の電圧値以下である場合は電源からの電力をバッテリへ供給し、取得されたバッテリの出力電圧が第１の電圧値よりも大きい第２の電圧値以上である場合はバッテリから回生された電力を電源へ供給する。
これにより、バッテリの出力電圧が閾値（第１の電圧値）以下である場合、第２の双方向コンバータは電力をバッテリへ供給し、バッテリの出力電圧が閾値（第２の電圧値）以上である場合、第２の双方向コンバータはバッテリから回生された電力を電源へ供給する。
これにより、バッテリの出力電圧が閾値（第１の電圧値）以下である場合、第２の双方向コンバータは電力をバッテリへ供給し、バッテリの出力電圧が閾値（第２の電圧値）以上である場合、第２の双方向コンバータはバッテリから回生された電力を電源へ供給する。
【0010】
また、充放電検査装置は、複数の第１の双方向コンバータを有することが好ましい。
これにより、複数の第１の双方向コンバータにそれぞれ、検査対象である二次電池が接続される。
これにより、複数の第１の双方向コンバータにそれぞれ、検査対象である二次電池が接続される。
【0011】
また、第２の双方向コンバータは、バッテリの充電方向に電流が流れる制御を行うことにより、バッテリの出力電圧が第１の電圧値となるように電源からの電力をバッテリへ供給し、バッテリの放電方向に電流が流れる制御を行うことにより、バッテリの出力電圧が第２の電圧値となるようにバッテリから回生された電力を電源へ供給することが好ましい。
これにより、第２の双方向コンバータは、バッテリの出力電圧が閾値（第１の電圧値）以下である場合はバッテリの出力電圧が第１の電圧値となるように動作し、バッテリの出力電圧が閾値（第２の電圧値）以上である場合はバッテリの出力電圧が第２の電圧値となるように動作する。
これにより、第２の双方向コンバータは、バッテリの出力電圧が閾値（第１の電圧値）以下である場合はバッテリの出力電圧が第１の電圧値となるように動作し、バッテリの出力電圧が閾値（第２の電圧値）以上である場合はバッテリの出力電圧が第２の電圧値となるように動作する。
【0012】
また、充放電検査装置は、第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータと相互に通信可能な端末であり、第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータに対して、第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータの電圧情報および／または電流情報の取得要求と、第２の双方向コンバータに対して、第１の電圧値および／または第２の電圧値の設定要求と、を送信し得る端末を有することが好ましい。
これにより、端末からの取得要求に応じて第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータの電圧情報および／または電流情報が取得され、端末からの設定要求に応じて第２の双方向コンバータの第１の電圧値および／または第２の電圧値の設定変更が行われる。
これにより、端末からの取得要求に応じて第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータの電圧情報および／または電流情報が取得され、端末からの設定要求に応じて第２の双方向コンバータの第１の電圧値および／または第２の電圧値の設定変更が行われる。
【0013】
また、本発明の充放電検査方法は、一方の入出力端子が検査対象の二次電池に接続され、二次電池を充放電する第１の双方向コンバータと、第１の双方向コンバータの他方の入出力端子に接続されるバッテリと、バッテリと並列に接続される電源および第２の双方向コンバータと、を用いる充放電検査方法であり、第２の双方向コンバータによりバッテリの出力電圧を取得し、取得されたバッテリの出力電圧が第１の電圧値以下である場合は、第２の双方向コンバータを、電源からの電力をバッテリへ供給するように動作させ、取得されたバッテリの出力電圧が第２の電圧値以上である場合は、第２の双方向コンバータを、バッテリから回生された電力を電源へ供給するように動作させる。
【発明の効果】
【0014】
（１）本発明の充放電検査装置は、一方の入出力端子が検査対象の二次電池に接続され、二次電池を充放電する第１の双方向コンバータと、第１の双方向コンバータの他方の入出力端子に接続されるバッテリと、バッテリと並列に接続される電源および第２の双方向コンバータと、を有し、第２の双方向コンバータは、バッテリの出力電圧を取得して、取得されたバッテリの出力電圧が第１の電圧値以下である場合は電源からの電力をバッテリへ供給し、取得されたバッテリの出力電圧が第１の電圧値よりも大きい第２の電圧値以上である場合はバッテリから回生された電力を電源へ供給する構成により、バッテリの出力電圧が閾値（第１の電圧値）以下である場合、第２の双方向コンバータは電力をバッテリへ供給し、バッテリの出力電圧が閾値（第２の電圧値）以上である場合、第２の双方向コンバータはバッテリから回生された電力を電源へ供給するため、試験に必要なほど十分にバッテリを充電する必要がなく、かつ常にバッテリを望ましい範囲の電圧で動作させることができ、試験において最適な電力効率を実現することができる。同時に、バッテリの出力電圧が第１の電圧値以上、第２の電圧値以下である場合、第２の双方向コンバータは電力の供給を行わないため電力損失が少なく、最適な電力効率を実現することができる。
【0015】
（２）また、充放電検査装置は、複数の第１の双方向コンバータを有する構成により、複数の第１の双方向コンバータにそれぞれ、検査対象である二次電池が接続されるため、複数の二次電池を一度に試験できるという試験効率の向上を図ることができる。
【0016】
（３）また、第２の双方向コンバータは、バッテリの充電方向に電流が流れる制御を行うことにより、バッテリの出力電圧が第１の電圧値となるように電源からの電力をバッテリへ供給し、バッテリの放電方向に電流が流れる制御を行うことにより、バッテリの出力電圧が第２の電圧値となるようにバッテリから回生された電力を電源へ供給する構成により、第２の双方向コンバータは、バッテリの出力電圧が閾値（第１の電圧値）以下である場合はバッテリの出力電圧が第１の電圧値となるように動作し、バッテリの出力電圧が閾値（第２の電圧値）以上である場合はバッテリの出力電圧が第２の電圧値となるように動作するため、バッテリを望ましい電圧値で動作させることができ、試験においてさらに最適な電力効率を実現することができる。
【0017】
（４）また、充放電検査装置は、第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータと相互に通信可能な端末であり、第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータに対して、第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータの電圧情報および／または電流情報の取得要求と、第２の双方向コンバータに対して、第１の電圧値および／または第２の電圧値の設定要求と、を送信し得る端末を有する構成により、端末からの取得要求に応じて第１の双方向コンバータおよび第２の双方向コンバータの電圧情報および／または電流情報が取得され、端末からの設定要求に応じて第２の双方向コンバータの第１の電圧値および／または第２の電圧値の設定変更が行われるため、利用者（試験者、端末の操作者）は試験毎に閾値（第１の電圧値、第２の電圧値）を変え、その電力効率を確認（把握）しながら最適な閾値設定を行うことができる。
【0018】
また、本発明の充放電検査方法によれば、本発明の充放電検査装置と同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を変更しない限り、以下の内容に限定されない。
【0021】
［充放電検査装置］
図１は、本発明の実施の形態に係る充放電検査装置の概略構成図である。図１に示すように、充放電検査装置１は、第１の双方向コンバータ１０、バッテリ２０、電源ＰＳおよび第２の双方向コンバータ３０を有する。
図１は、本発明の実施の形態に係る充放電検査装置の概略構成図である。図１に示すように、充放電検査装置１は、第１の双方向コンバータ１０、バッテリ２０、電源ＰＳおよび第２の双方向コンバータ３０を有する。
【0022】
第１の双方向コンバータ１０は、一方の入出力端子が検査対象の二次電池１１に接続されている。そして、他方の入出力端子にはバッテリ２０が接続されている。また、二次電池１１の一端はグランドされている。
【0023】
第１の双方向コンバータ１０は二次電池１１を充放電することで試験するものであり、例えば双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを用いることができる。また、第１の双方向コンバータ１０は複数設けることができる。図１に示す例において、第１の双方向コンバータ１０は３つ（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）設けられている。第１の双方向コンバータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃにはそれぞれ、二次電池１１ａ，１１ｂ，１１ｃを接続することができる。つまり、充放電検査装置１は複数の二次電池１１を同時に試験することができる。
【0024】
バッテリ２０は上述したように、その一端が第１の双方向コンバータ１０の他方の入出力端子に接続されている。バッテリ２０の他端はグランドされている。
【0025】
第２の双方向コンバータ３０は、その一端がバッテリ２０と並列に接続されている。また、第２の双方向コンバータ３０の他端は、接地された電源ＰＳに接続されている。
【0026】
第２の双方向コンバータ３０は、例えば双方向ＡＣ－ＤＣコンバータまたは双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを用いることができる。第２の双方向コンバータ３０に双方向ＡＣ－ＤＣコンバータを用いる場合、電源ＰＳはＡＣ電源となる。一方、第２の双方向コンバータ３０に双方向ＤＣ－ＤＣコンバータを用いる場合、電源ＰＳはＤＣ電源となる。
【0027】
図１に示す例において、第１の双方向コンバータ１０は双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ、第２の双方向コンバータ３０は双方向ＡＣ－ＤＣコンバータ、そして電源ＰＳはＡＣ電源としている。
【0028】
［通信機能］
また、充放電検査装置１は、第１の双方向コンバータ１０および第２の双方向コンバータ３０と相互に通信可能な端末４０を有する。具体的には、端末４０はコントローラ４１を介して、第１の双方向コンバータ１０および第２の双方向コンバータ３０と相互に通信することができる。端末４０は例えば、充放電検査時において充放電検査装置１の利用者が使用するパソコンやタブレットなどである。
また、充放電検査装置１は、第１の双方向コンバータ１０および第２の双方向コンバータ３０と相互に通信可能な端末４０を有する。具体的には、端末４０はコントローラ４１を介して、第１の双方向コンバータ１０および第２の双方向コンバータ３０と相互に通信することができる。端末４０は例えば、充放電検査時において充放電検査装置１の利用者が使用するパソコンやタブレットなどである。
【0029】
端末４０およびコントローラ４１は、有線（有線ＬＡＮ）または無線（無線ＬＡＮ）により第１の双方向コンバータ１０および第２の双方向コンバータ３０と相互に通信する。図１における破線は、端末４０・コントローラ４１と第１の双方向コンバータ１０・第２の双方向コンバータ３０間の通信線（相互に通信するための線）である。
【0030】
ここで、第２の双方向コンバータ３０は、バッテリ２０の出力電圧を取得（計測）して、取得されたバッテリ２０の出力電圧が第１の電圧値Ｖ１以下である場合は、電源ＰＳからの電力をバッテリ２０へ供給する。また、第２の双方向コンバータ３０は、取得されたバッテリ２０の出力電圧が第２の電圧値Ｖ２以上である場合は、バッテリ２０から回生された電力を電源ＰＳへ供給する。
【0031】
第１の電圧値Ｖ１および第２の電圧値Ｖ２は、第２の双方向コンバータ３０の記憶領域（図示せず）に記憶される。第２の電圧値Ｖ２は、第１の電圧値Ｖ１よりも大きい（第１の電圧値Ｖ１＜第２の電圧値Ｖ２）。また、第１の電圧値Ｖ１および第２の電圧値Ｖ２は、端末４０からの操作により任意の値を設定することができる。
例えば、端末４０から第１の電圧値Ｖ１または第２の電圧値Ｖ２の値が指定された設定要求が送信された場合、当該設定要求を受信した第２の双方向コンバータ３０は、記憶領域に記憶されている第１の電圧値Ｖ１または第２の電圧値Ｖ２の値を指定された値に設定（更新）する。
例えば、端末４０から第１の電圧値Ｖ１または第２の電圧値Ｖ２の値が指定された設定要求が送信された場合、当該設定要求を受信した第２の双方向コンバータ３０は、記憶領域に記憶されている第１の電圧値Ｖ１または第２の電圧値Ｖ２の値を指定された値に設定（更新）する。
【0032】
なお、第１の双方向コンバータ１０および第２の双方向コンバータ３０は、記憶領域に自身の電圧（入出力電圧）情報および電流（入出力電流）情報を記憶している。そのため、例えば端末４０から電圧情報および／または電流情報の取得要求が送信された場合、当該取得要求を受信した第１の双方向コンバータ１０や第２の双方向コンバータ３０は、当該取得要求に応じて端末４０側へ自身の電圧情報などを送信（返信）する。
【0033】
これにより、端末４０は、任意のタイミングで第１の双方向コンバータ１０および第２の双方向コンバータ３０の電圧情報や電流情報、およびこれらの情報に基づく電力情報（電力効率）を取得することができる。
【0034】
［動作例］
図２は、バッテリ２０の出力電圧の推移を示す説明図である。また、図３は領域１に示す領域１における充放電検査装置の動作を示す説明図、図４は領域２における充放電検査装置の動作を示す説明図、図５は領域３における充放電検査装置の動作を示す説明図、図６は領域４における充放電検査装置の動作を示す説明図である。
以下、各図面を参照して充放電検査装置１の動作を説明する。
図２は、バッテリ２０の出力電圧の推移を示す説明図である。また、図３は領域１に示す領域１における充放電検査装置の動作を示す説明図、図４は領域２における充放電検査装置の動作を示す説明図、図５は領域３における充放電検査装置の動作を示す説明図、図６は領域４における充放電検査装置の動作を示す説明図である。
以下、各図面を参照して充放電検査装置１の動作を説明する。
【0035】
ここで、領域とは、バッテリの出力電圧（以下、単に「バッテリ電圧」と言う）が以下に示す範囲または値になっている状態を言う。
領域１：充電試験において、「第１の電圧値Ｖ１＜バッテリ電圧＜第２の電圧値Ｖ２」で、かつバッテリ電圧が下がっている（放電している）状態
領域２：充電試験において、「第１の電圧値Ｖ１≧バッテリ電圧」の状態
領域３：放電試験において、「第１の電圧値Ｖ１＜バッテリ電圧＜第２の電圧値Ｖ２」で、かつバッテリ電圧が上がっている（充電している）状態
領域４：放電試験において、「バッテリ電圧≧第２の電圧値Ｖ２」の状態
領域１：充電試験において、「第１の電圧値Ｖ１＜バッテリ電圧＜第２の電圧値Ｖ２」で、かつバッテリ電圧が下がっている（放電している）状態
領域２：充電試験において、「第１の電圧値Ｖ１≧バッテリ電圧」の状態
領域３：放電試験において、「第１の電圧値Ｖ１＜バッテリ電圧＜第２の電圧値Ｖ２」で、かつバッテリ電圧が上がっている（充電している）状態
領域４：放電試験において、「バッテリ電圧≧第２の電圧値Ｖ２」の状態
【0036】
領域１の場合、バッテリ電圧は利用者が設定要求により設定した値（第１の電圧値Ｖ１、第２の電圧値Ｖ２）の範囲内であり、図３に示すようにバッテリ２０から第１の双方向コンバータ１０へ問題なく電力が供給されている。そして、第１の双方向コンバータ１０から二次電池１１へ電力が供給されることにより充電試験が行われている。
そのため、領域１の場合、第２の双方向コンバータ３０は動作していない（電力授受を行っていない）。
そのため、領域１の場合、第２の双方向コンバータ３０は動作していない（電力授受を行っていない）。
【0037】
次に、バッテリ２０は放電しているため、図２に示すように電圧は下がっていく。そして、バッテリ電圧は領域２（第１の電圧値Ｖ１≧バッテリ電圧）となる。
そうすると、バッテリ２０から第１の双方向コンバータ１０へ供給される電力が不足するため、図４に示すように電源ＰＳ、第２の双方向コンバータ３０からバッテリ２０へ電力が供給される。ここで、第２の双方向コンバータ３０は、バッテリ２０の出力電圧が第１の電圧値Ｖ１となるように電源ＰＳからの電力をバッテリ２０へ供給する。そのため、バッテリ２０は電圧を維持することができる。
そうすると、バッテリ２０から第１の双方向コンバータ１０へ供給される電力が不足するため、図４に示すように電源ＰＳ、第２の双方向コンバータ３０からバッテリ２０へ電力が供給される。ここで、第２の双方向コンバータ３０は、バッテリ２０の出力電圧が第１の電圧値Ｖ１となるように電源ＰＳからの電力をバッテリ２０へ供給する。そのため、バッテリ２０は電圧を維持することができる。
【0038】
それから放電試験に替わると、バッテリ２０は充電（蓄電）される。つまり、二次電池１１からバッテリ２０へ電力が供給されるため、図２に示すようにバッテリ２０の電圧は上がっていく（領域３）。そうすると、第２の双方向コンバータ３０はバッテリ２０に電力を供給する必要がなくなるため、図５に示すように、再び第２の双方向コンバータ３０は動作しなくなる。
【0039】
そして、バッテリ２０は充電されているため図２に示すように電圧は上がっていき、バッテリ電圧は領域４（バッテリ電圧≧第２の電圧値Ｖ２）となる。
そうすると、第１の双方向コンバータ１０からバッテリ２０へ過剰に電力が供給されるため、図６に示すように第２の双方向コンバータ３０はバッテリ２０から回生された電力を電源ＰＳへ供給する。ここで、第２の双方向コンバータ３０は、バッテリ２０の出力電圧が第２の電圧値Ｖ２となるようにバッテリ２０から回生された電力を電源ＰＳへ供給する。
そうすると、第１の双方向コンバータ１０からバッテリ２０へ過剰に電力が供給されるため、図６に示すように第２の双方向コンバータ３０はバッテリ２０から回生された電力を電源ＰＳへ供給する。ここで、第２の双方向コンバータ３０は、バッテリ２０の出力電圧が第２の電圧値Ｖ２となるようにバッテリ２０から回生された電力を電源ＰＳへ供給する。
【0040】
充放電検査装置１は以上のような動作を行うことにより、試験に必要なほど十分にバッテリ２０を充電する必要がない。また、常にバッテリ２０を望ましい範囲（第１の電圧値Ｖ１以上、第２の電圧値Ｖ２以下）で動作させることができる。つまり、バッテリ２０と二次電池１１間の電力融通の電力量を望ましい値に変えることができる。
さらに、バッテリ２０の出力電圧が第１の電圧値Ｖ１以上、第２の電圧値Ｖ２以下である場合、第２の双方向コンバータ３０は電力の供給を行わないため電力損失が少なく、最適な電力効率を実現することができる。
さらに、バッテリ２０の出力電圧が第１の電圧値Ｖ１以上、第２の電圧値Ｖ２以下である場合、第２の双方向コンバータ３０は電力の供給を行わないため電力損失が少なく、最適な電力効率を実現することができる。
【0041】
この範囲は、上述したような端末４０からの取得要求や設定要求により、最も効率の良い値を設定することができる。つまり、日々の試験から日々の電力効率を測定し、バッテリ２０の寿命が最も長くなるような、適切な電圧範囲を設定することができる。または、検査対象である二次電池１１の種類が変わる毎に当該範囲を変えることで、最も適切な電圧範囲を設定することができる。
【0042】
このような調整は、利用者が手動により行うことができる。また、自動化することもできる。例えば、端末４０などに蓄積された電力効率の動向に基づいて、最適な調整（最適な第１の電圧値Ｖ１、第２の電圧値Ｖ２の算出や設定）を端末４０などで自動で行うこともできる。
【0043】
なお、領域２における電源ＰＳからの電力の供給例として、
電源（ＡＣ電源）ＰＳ：１００～２００Ｖ
第２の双方向コンバータ３０：３００～４００Ｖ
第１の双方向コンバータ１０：３～１０Ｖ
のように、電圧変換を行うことができる（図１，２参照）。
第１の双方向コンバータ１０は、例えばリチウムイオン電池の場合は３～４Ｖ、ニッケル水素電池の場合は７～１０Ｖなど、検査対象である二次電池の種類に応じてその出力電圧が調整される。
電源（ＡＣ電源）ＰＳ：１００～２００Ｖ
第２の双方向コンバータ３０：３００～４００Ｖ
第１の双方向コンバータ１０：３～１０Ｖ
のように、電圧変換を行うことができる（図１，２参照）。
第１の双方向コンバータ１０は、例えばリチウムイオン電池の場合は３～４Ｖ、ニッケル水素電池の場合は７～１０Ｖなど、検査対象である二次電池の種類に応じてその出力電圧が調整される。
【0044】
［第２の双方向コンバータの構成］
図７は、図１の第２の双方向コンバータの構成を示す図であり、（Ａ）は概略構成図、（Ｂ）はＰＩＤ制御のブロック図である。図７（Ａ）に示すように、第２の双方向コンバータ３０は、バッテリ電圧を取得（計測）する計測部３０１と、計測部３０１により取得されたバッテリ電圧値に基づいて動作する制御部３０２を有する。
図７は、図１の第２の双方向コンバータの構成を示す図であり、（Ａ）は概略構成図、（Ｂ）はＰＩＤ制御のブロック図である。図７（Ａ）に示すように、第２の双方向コンバータ３０は、バッテリ電圧を取得（計測）する計測部３０１と、計測部３０１により取得されたバッテリ電圧値に基づいて動作する制御部３０２を有する。
【0045】
計測部３０１は、例えばオペアンプ、バッテリ２０の出力電圧を数値に変換するＡＤコンバータ、マイコンなどで構成される。
【0046】
また、制御部３０２は、図７（Ｂ）に示すように、ＰＩＤ制御により実現することができる。つまり、制御部３０２は、計測部３０１により取得されたバッテリ電圧と第２の双方向コンバータ３０の記憶領域に記憶された第１の電圧値Ｖ１や第２の電圧値Ｖ２とを比較して、第１の電圧値Ｖ１で動作するように電流指令を出したり（図２の領域２）、第２の電圧値Ｖ２で動作するように電流指令を出したりする（図２の領域４）。
【0047】
［別の実施の形態］
図８は、本発明の別の実施の形態に係る充放電検査装置の概略構成図である。充放電検査装置１ｂは充放電検査装置１（図１参照）の構成に加えて、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３１を有する。なお、充放電検査装置１と共通する構成については、図１に示す符号と同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図８は、本発明の別の実施の形態に係る充放電検査装置の概略構成図である。充放電検査装置１ｂは充放電検査装置１（図１参照）の構成に加えて、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３１を有する。なお、充放電検査装置１と共通する構成については、図１に示す符号と同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0048】
図８に示すように、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３１は、第２の双方向コンバータ３０と、バッテリ２０との間に接続される。このような構成とすることで、第２の双方向コンバータ３０で３００～４００Ｖに変換された電圧を、双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ３１で１２～２４Ｖに変換することができる。
【0049】
このように、第２の双方向コンバータ３０側の構成は適宜設計変更することができる。例えば、第２の双方向コンバータ３０を双方向ＡＣ－ＤＣコンバータとして、充放電検査装置１ｂにおいて、第２の双方向コンバータ３０側の構成を「双方向ＡＣ－ＤＣコンバータ＋双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ」の構成とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明は、電力効率化かつ試験効率化を実現し得る充放電検査装置および充放電検査方法として利用することができるため、産業上有用である。
【符号の説明】
【0051】
１，１ｂ 充放電検査装置
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 第１の双方向コンバータ
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 二次電池
２０ バッテリ
３０ 第２の双方向コンバータ
３０１ 計測部
３０２ 制御部
３１ 双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ
４０ 端末
４１ コントローラ
Ｖ１ 第１の電圧値
Ｖ２ 第２の電圧値
ＰＳ 電源
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 第１の双方向コンバータ
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 二次電池
２０ バッテリ
３０ 第２の双方向コンバータ
３０１ 計測部
３０２ 制御部
３１ 双方向ＤＣ－ＤＣコンバータ
４０ 端末
４１ コントローラ
Ｖ１ 第１の電圧値
Ｖ２ 第２の電圧値
ＰＳ 電源
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
