蓄電池的試驗裝置制造方法
蓄電池的試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及蓄電池的試驗裝置，其目的在于，提供一種在進行蓄電池的試驗時降低電力用布線上的電力損耗的技術(shù)，該蓄電池的試驗裝置的特征在于，具有：探針，安裝在支持臺上，用于與蓄電池連接；基板，安裝在所述支持臺上，經(jīng)由電力用布線與所述探針連接；以及經(jīng)由插座與所述基板連接的輸入輸出電壓為直流＋60V以下且－60V以上的充放電用雙向DC-DC變換器、充電用DC-DC變換器、放電用DC-DC變換器中的至少某一個。
【專利說明】蓄電池的試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二次電池(蓄電池)或電容器等的蓄電池的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在電動汽車或便攜電話等中使用鋰離子二次電池等，二次電池的需求逐漸增加。此外，近年來，開發(fā)并生產(chǎn)了應(yīng)用雙電荷層現(xiàn)象的原理的電容器，在向電動汽車的電源或一般商用電力的儲存的適用上，正在考慮應(yīng)用電容器(例如參照日本特開2010-182930 號公報)。
[0003]并且，在為了評價研發(fā)的二次電池或電容器等蓄電池的性能并評價安全性而進行充放電試驗的充放電試驗裝置中，在充放電用的變換器(整流器)等的電源與蓄電池之間連接著電力用布線(線纜)(例如參照日本特開2004-282894號公報)。
[0004]但是，通過大電流對二次電池或電容器等蓄電池進行充放電的情況下，充放電用的變換器等的電源經(jīng)常配置在與蓄電池分離的場所。因此，連接在電源和蓄電池之間的電力用布線上的電力損耗成為問題，考慮到電力損耗而使用大的變換器等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本申請所公開的蓄電池的試驗裝置的目的在于，提供一種在進行蓄電池的試驗時降低電力用布線上的電力損耗的技術(shù)。
[0006]一個方案的蓄電池的試驗裝置，其特征在于，具有:探針，安裝在支持臺上，用于與蓄電池連接；基板，安裝在所述支持臺上，經(jīng)由電力用布線與所述探針連接；以及經(jīng)由插座與所述基板連接的輸入輸出電壓為直流+ 60V以下且一 60V以上的充放電用雙向DC-DC變換器、充電用DC-DC變換器、放電用DC-DC變換器中的至少某一個。
[0007]根據(jù)本申請所公開的蓄電池的試驗裝置，在進行蓄電池的試驗時，能夠降低以往裝置在電力用布線上的電力損耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是試驗裝置的一個實施方式的立體圖。
[0009]圖2是圖1所示的試驗裝置的側(cè)視圖。
[0010]圖3是圖1所示的試驗裝置的主視圖。
[0011]圖4是表示圖1所示的試驗裝置的載置臺上升后的狀態(tài)的試驗裝置的側(cè)視圖。
[0012]圖5是圖1所示的試驗裝置的載置臺上載置的電池倉(magazine)的整體立體圖。
[0013]圖6是圖5所示的電池倉的側(cè)視圖。
[0014]圖7是圖5所示的電池倉的俯視圖。
[0015]圖8是圖1所示的試驗裝置的俯視圖。
[0016]圖9是圖1所示的試驗裝置的支持臺上安裝的電源部的立體圖。
[0017]圖10是圖9所示的電源部的側(cè)視圖。[0018]圖11是圖9所示的電源部的俯視圖。
[0019]圖12是圖9所示的電源部的后視圖。
[0020]圖13是圖9所示的電源部所使用的散熱器的立體圖。
[0021]圖14是圖9所示的電源部所使用的散熱器的主視圖。
[0022]圖15是圖9所示的電源部所使用的散熱器的側(cè)視圖。
[0023]圖16是從外殼主體將蓋體取下后的、圖9所示的電源部的立體圖。
[0024]圖17是圖16所示的電源部的俯視圖。
[0025]圖18是圖16所示的電源部的側(cè)視圖。
[0026]圖19是圖16所示的電源部的主視圖。
[0027]圖20是圖1所示的試驗裝置的電路框圖。
【具體實施方式】
[0028]以下使用【專利附圖】
【附圖說明】實施方式。
[0029]圖1是試驗裝置的一個實施方式的立體圖。圖2是圖1所示的試驗裝置的側(cè)視圖，圖3是圖1所示的試驗裝置的主視圖，圖4是表示圖1所示的試驗裝置的載置臺上升后的狀態(tài)的試驗裝置的側(cè)視圖。
[0030]在圖1?圖4中，I表示試驗裝置3的基臺，5表示基臺I上立設(shè)的4根支柱。支柱5作為一例為圓柱狀，在基臺I的前側(cè)和后側(cè)各有2根，經(jīng)由安裝托架7安裝在基臺I上。
[0031]如圖1所示，安裝托架7作為一例，由安裝于基臺I上的平板狀的臺座9和與臺座9 一體形成的圓筒狀的安裝筒11構(gòu)成，支柱5的下端插裝在安裝筒11中。另外，基臺I形成為四角被斜切的俯視大致矩形狀。
[0032]在基臺I的上方，4根支柱5所插通的載置臺13經(jīng)由后述的導引部件23而與基臺I平行地配置。并且，在插通載置臺13的4根支柱5的前端，支持臺15經(jīng)由安裝托架17與載置臺13平行地被固接。另外，如圖1所示，載置臺13為板狀，具有與基臺I大致相同的形狀。如圖3所示，支持臺15為板狀，與載置臺13相比，寬度尺寸(圖3的左右方向的寬度尺寸)較短。
[0033]如圖2所示，安裝托架17安裝于支持臺15的背面?zhèn)?，作為一例，具有平板狀的臺座19和與臺座19 一體形成的圓筒狀的安裝筒21，支柱5的上端插裝在安裝筒21中。
[0034]進而，如圖1所示，在載置臺13上安裝有支柱5所插通的4根導引部件23，導引部件23安裝于載置臺13上，作為一例，具有環(huán)狀的臺座25和與臺座25 —體形成的圓筒狀的安裝筒27。并且，支柱5插通安裝筒27，雖然未圖示，在載置臺13上設(shè)有供支柱5插通的插通孔，該插通孔的中心軸與安裝筒27相同。
[0035]如圖2?圖4所示，在基臺I的表面的中央安裝有氣缸29，如圖4所示，氣缸29的活塞桿31與載置臺13的背面的中央連結(jié)。并且，在圖2的活塞桿31縮回的狀態(tài)下，活塞桿31如圖4那樣向上方伸長時，載置臺13沿著插通導引部件23的支柱5向上方移動。
[0036]另外，在本實施方式中，如上述那樣采用了通過氣缸29使載置臺13向上方移動的構(gòu)造，但是也可以通過其他驅(qū)動機構(gòu)使支持臺下降。
[0037]如圖1?圖4所示，在載置臺13上，遍及載置臺13的前后方向(圖2的左右方向)相互平行地安裝有一對導引部件33，該導引部件33具有細長的多邊柱形狀。并且，在2根導引部件33之間，配置有收容了多個二次電池35的樹脂制的電池倉37。
[0038]圖5表示配置于圖1所示的試驗裝置3的載置臺13上的電池倉37的立體圖，圖6表示圖5所示的電池倉37的側(cè)視圖，圖7表示圖5所示的電池倉的俯視圖。
[0039]如圖5?圖7所示，電池倉37是矩形箱狀的盒部件，使正極和負極的一對電極39、41向上方突出，沿著收容部43的長邊方向并列地收容例如8個二次電池35，收容部43的上部開口。另外，二次電池35構(gòu)成為薄壁的矩形形狀，一對電極39、41從二次電池35的I個側(cè)面向一個方向突出。
[0040]如圖7所示，在收容部43的底部，多個間隔壁47與收容部43的前后的側(cè)壁45平行地遍及收容部43的長邊方向以等間隔突出設(shè)置。進而，在間隔壁47與間隔壁47之間、以及間隔壁47與側(cè)壁45之間的收容部43的左右的側(cè)壁49上，分別設(shè)有將二次電池35向上下方向引導的凹狀的導引槽51。
[0041]因此，通過將二次電池35從收容部43的上方沿縱方向插入間隔壁47與間隔壁47之間的導引槽51、間隔壁47與側(cè)壁45之間的導引槽51，使電極39、41向上方突出而將二次電池35并列地收容在電池倉37中。
[0042]像這樣，并列地收容多個二次電池35的電池倉37如圖1的箭頭所示，從試驗裝置3的正面?zhèn)炔迦胍粚б考?3之間而載置于載置臺13上。另外，雖然未圖示，在載置臺13上設(shè)有擋塊，該擋塊將插入到導引部件33之間的電池倉37定位在規(guī)定的位置。
[0043]圖8表示圖1所示的試驗裝置3的俯視圖。此外，圖9表示圖1所示的試驗裝置3的支持臺15上安裝的電源部的立體圖，圖10表示圖9所示的電源部的側(cè)視圖，圖11表示圖9所不的電源部的俯視圖，圖12表不圖9所不的電源部的后視圖。
[0044]在圖8中，53表示安裝在圖1的試驗裝置3的支持臺15上的2個電源部，55表示電源部53的外殼。
[0045]如圖9?圖12所示，外殼55作為一例，比二次電池更厚且寬度更窄，由上部開口的長條的盒狀的外殼主體55a和覆蓋外殼主體55a的上部的開口部的蓋體55b構(gòu)成。
[0046]如圖1、圖8所不,一個電源部53的外殼55通過托架(未圖不)固定在支持臺15的左側(cè)的端部(圖8的支持臺15的上部)，外殼55從試驗裝置3的左側(cè)的側(cè)方朝向支持臺15和朝向下方傾斜角度被固接。同樣，另一個電源部53的外殼55通過托架(未圖示)固定在支持部15的右側(cè)的端部(圖8的支持臺15的下部)，外殼55從試驗裝置3的右側(cè)的側(cè)方朝向支持臺15和朝向下方傾斜地被固接。
[0047]2個外殼55像這樣固接在支持臺15上，如圖3所示，從試驗裝置3的正面?zhèn)?圖1的箭頭側(cè))觀察時，2個電源部53在支持臺15上以大致V字狀配置。
[0048]如圖9所不,在外殼55的蓋體55b上,沿著垂直于蓋體55b的長邊方向的方向，與收容于電池倉37的8個二次電池35對應(yīng)地以等間隔設(shè)有8個插槽(slot )57。并且，在各插槽57中插入輸入輸出的直流電壓為例如+ 60V以下且一 60以上的充放電用的雙向DC-DC變換器(Direct Current-to-Direct Current converter) 59、充電用的 DC-DC 變換器 61、放電用的DC-DC變換器63中的至少某一個。作為一例，在本實施方式中，雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63分別將48V的直流電壓變換為5V的直流電壓(電流值25A)。在以下的說明中，直流電壓也被稱為DC (Direct Current)。
[0049]例如，雙向DC-DC變換器59、DC_DC變換器61、63是分散型的電源系統(tǒng)用的板上電源模塊，是具有向周邊設(shè)備(插座)插拔的基板形狀的、小型化的卡式的電源裝置。因此，作為安全電源，雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63所輸入輸出的直流電壓例如被設(shè)定為60V以下。
[0050]UL (Underwriters Laboratories ;保險業(yè)試驗室)標準，IEC (InternationalElectrotechnical Commission ;國際電子技術(shù)委員會)標準等安全標準將超過60V的直流電壓規(guī)定為危險電壓，要求嚴格的絕緣處理。因此，反過來說，如果是60V以下的直流電壓，則可以將絕緣處理簡化。
[0051]此外，在標準中，越是高電壓，要求越長的絕緣距離。因此，在以往的對超過60V的直流電壓進行處理的電路中，難以達到高密度。
[0052]而在本實施方式中，如后述那樣，構(gòu)造為由雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63將來自DC-DC變換器113的DC48V輸入降壓到DC5V，所以能夠?qū)㈦p向DC-DC變換器59
等高密度地安裝。
[0053]而且，能夠?qū)㈦p向DC-DC變換器59等設(shè)為非絕緣型，所以不需要變壓器，并且能夠縮短絕緣距離，所以能夠在母板77上高密度地安裝。
[0054]并且，如圖8?圖12所示，在雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63的基板(印刷基板)65上，熱焊接有水冷式的散熱器67。
[0055]圖13表示圖9所示的電源部53所使用的散熱器67的立體圖，圖14表示圖9所示的電源部53所使用的散熱器67的主視圖，圖15表示圖9所示的電源部53所使用的散熱器67的側(cè)視圖。
[0056]如圖13?圖15所示，散熱器67是正面觀察時大致T字狀的中空的鋁制的塊部件，具有正面觀察時矩形狀的主體部69和從主體部69的左右的上部向側(cè)方突出的臂部71。在一個臂部71的下部沿著主體部69的側(cè)面安裝有冷卻水的流入管73，在另一個臂部71的下部沿著主體部69的側(cè)面安裝有冷卻水的流出管75。
[0057]因此，從流入管73到流出管75在散熱器67內(nèi)構(gòu)成冷卻水的水冷系統(tǒng)。
[0058]并且，如圖9所示，雙向DC-DC變換器59等插入插槽57并與外殼55內(nèi)的后述的母板的插座電連接時，如圖10所示，主體部69的底部與外殼55的蓋體55b的表面抵接。
[0059]圖16表不從外殼主體55a將蓋體55b卸下后的、圖9所不的電源部53的立體圖，圖17表示圖16所示的電源部53的俯視圖，圖18表示圖16所示的電源部53的側(cè)視圖，圖19表示圖16所示的電源部53的主視圖。
[0060]在圖16及圖17中，77是安裝在外殼主體55a內(nèi)的母板。母板77是基板的一例。如圖17?圖19所示，在母板77上與圖9的插槽57對應(yīng)地安裝有多個插座79，雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63的基板65的接觸部插入插槽57而與插座79電連接。
[0061]并且，如圖16所示，在母板77的背面?zhèn)龋瑢δ赴?7進行冷卻的水冷系統(tǒng)81配管為俯視時大致U字狀，水冷系統(tǒng)81與安裝在外殼主體55a的背面?zhèn)鹊膫?cè)面的復式連接器83連接。
[0062]如圖12所示，在復式連接器83上，除了輸出端子85、電壓檢測用的端子87、控制信號用的端子89之外，還安裝有冷卻水的流入用分接器91和流出用分接器(COUpler)93，流入用分接器91和流出用分接器93與水冷系統(tǒng)81的未圖示的流入口和流出口連接。并且，配管(未圖示)從外部與流入用分接器91和流出用分接器93連接，從外部的泵(未圖示)向電源部53加壓輸送的冷卻水流入水冷系統(tǒng)81而對母板77進行冷卻。
[0063]此外，如圖16所示，在母板77上，對于圖17的各插座79的每一個，在各插座79的左右的斜前方設(shè)有一對圓形狀的小孔95，在各小孔95中，安裝于水冷系統(tǒng)81的分接器97向上方突出。進而，如圖9所示，在蓋體55b上也與母板77的小孔95對應(yīng)地設(shè)有與小孔95相同直徑的圓形狀的小孔99，分接器97從各小孔99進一步向上方突出。并且，如圖9所示，將充放電用雙向DC-DC變換器59插入插槽57而使其與插座79 (圖18)連接時，散熱器67的流入管73和流出管75與分接器97連接，水冷系統(tǒng)81和散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)連通。
[0064]這樣，母板77側(cè)的水冷系統(tǒng)81和散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)連通后，流入水冷系統(tǒng)81的冷卻水的一部分流入散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)，充放電用雙向DC-DC變換器59和充電用DC-DC變換器61等被冷卻。
[0065]如前述那樣，在圖1所示的試驗裝置3的載置臺13上，如圖5所示，在規(guī)定的位置載置有電池倉37，該電池倉37在收容部43中最多收容8個二次電池35。
[0066]因此，如圖1、圖2及圖8所示，在位于載置臺13的上方的支持臺15上，與電池倉37側(cè)的二次電池35的電極39、41(圖3)對應(yīng)，正極用及負極用的各8個探針101經(jīng)由彈簧103 (圖2)彈性地插接。并且，在如圖2那樣電極39、41與探針101分離的狀態(tài)下，如圖4那樣使活塞桿31向上方伸長而載置臺13向上方移動規(guī)定量時，電極39、41和探針101分別一對一地接觸。
[0067]進而，在各電源部53的母板77上，相鄰的各2個插座79并聯(lián)地由圖案(未圖示)連接，各圖案與圖8所示的正極用的電源線纜105和負極用的電源線纜107連接。電源線纜105、107是電力用布線的一例。
[0068]如圖1、圖8所示，在本實施方式中，作為一例，正極用的電源線纜105從母板77與插接于支持臺15的左側(cè)(圖8的支持臺15的上側(cè))的8個探針101分別一對一地連接。同樣地，負極用的電源線纜107從母板77與插接于支持臺15的右側(cè)(圖8的支持臺15的下偵D的8個探針101分別一對一地連接。
[0069]因此，如圖2、圖3所示，在載置臺13上載置并列地收容有二次電池35的電池倉37時，與正極的探針101和負極的探針101相對應(yīng)地配置二次電池35的正極的電極39和負極的電極41。
[0070]這樣，試驗裝置3對于I個二次電池35能夠使用相鄰的2個插槽57 (圖9)。即，對于I個二次電池35，能夠在2個插槽57 (圖9)上根據(jù)規(guī)格或用途而安裝雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63。
[0071]圖20表示圖1所示的試驗裝置3的電路框圖。圖20表示對圖1所示的試驗裝置3的一對電源部53的一方將雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63單獨安裝或?qū)⑺鼈兘M合安裝的一例。另外，省略了試驗裝置3的一對電源部53的另一方側(cè)的電路框圖。
[0072]如上述那樣，試驗裝置3對于收容在電池倉37中的各一個二次電池35，能夠使用相鄰的2個插槽57 (圖9)。因此，在圖20中作為一例，對于收容在電池倉37 (圖5)中的I個二次電池35-1，將一個雙向DC-DC變換器59插入電源部53的I個插槽57 (圖9)。然后，對于收容在電池倉37 (圖5)中的另一個二次電池35-2，將一個DC-DC變換器61插入電源部53的一個插槽57 (圖9)。[0073]進而，對于收容在電池倉37 (圖5)中的二次電池35-3、35_4，將DC-DC變換器61和DC-DC變換器63分別插入與二次電池35-3、35-4對應(yīng)的2個插槽57 (圖9)的每一個。
[0074]接著，說明圖20的電路框圖的電連接狀態(tài)。從主電源的電源布線(未圖示)與可回生變壓器109的輸入端子連接。例如，可回生變壓器109將來自主電源的200V的交流電壓變換為DC340V，并從輸出端子輸出變換后的DC340V。在以下的說明中，交流電壓也被稱為AC (Alternating Current)。
[0075]可回生變壓器109的輸出端子經(jīng)由電源布線111與雙向DC-DC變換器113的輸入端子連接。DC-DC變換器113將從可回生變壓器109接受的DC340V降壓到DC48V，并從輸出端子輸出。并且，DC-DC變換器113的輸出端子經(jīng)由電源布線115與電源部53的復式連接器83 (圖8)連接。
[0076]然后，安裝于電源部53的雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63將DC48V輸入降壓到充放電試驗用的DC5V，向每個探針101 (二次電池35側(cè))以DC5V、25A輸出。
[0077]本實施方式的試驗裝置3具有這樣的構(gòu)造，在進行二次電池35的試驗時，首先如圖5所示，二次電池35并列地收容在電池倉37中。然后，收容著二次電池35的電池倉37如圖2所示，從圖1的箭頭方向載置到試驗裝置3的載置臺13上。
[0078]另一方面，根據(jù)試驗的規(guī)格或用途，如圖20那樣在各2個插槽57 (圖9)中對I個二次電池35適當?shù)夭迦胱疃?個雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63。此外，伴隨于此，如圖9所示，安裝于雙向DC-DC變換器59等的散熱器67的流入管73和流出管75與分接管97連接，母板77側(cè)的水冷系統(tǒng)81與散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)相連接。
[0079]然后，如圖20所示，來自DC-DC變換器113的電源布線115與電源部53的復式連接器83 (圖8)連接，此外，來自外部的未圖示的冷卻水用的配管與復式連接器83連接。
[0080]然后，在如圖2那樣電極39、41與探針101分離的狀態(tài)下，如圖4那樣使活塞桿31向上方伸長而載置臺13向上方移動規(guī)定量時，二次電池35的電極39、41與探針101分別一對一地接觸。
[0081 ] 然后，接入主電源的電源后，來自主電源的AC200V被可回生變壓器109變換為DC340V，并由DC-DC變換器113將DC340V降壓到DC48V。然后，由安裝于電源部53的雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63將DC48V輸入降壓到充放電試驗用的DC5V，并以DC5V、25A向每個探針101 (二次電池35側(cè))輸出。
[0082]如圖20所示，在本實施方式中，例如對于二次電池35-1將一個充放電用雙向DC-DC變換器59插入一個插槽57 (圖9)，對于二次電池35_2將一個充電用DC-DC變換器61插入一個插槽57 (圖9)。因此，從雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61對二次電池35-1、35-2 分別輸出 DC5V、25A。
[0083]另一方面，對于二次電池35-3、35_4，在2個插槽57 (圖9)中分別插入DC-DC變換器61和DC-DC變換器63這兩個變換器。因此，分別從DC-DC變換器61和DC-DC變換器63 向二次電池 35-3、35-4 輸出 DC5V、50A。
[0084]然后，如前述那樣，將一個DC-DC變換器61插入一個插槽57 (圖9)而向二次電池35-2輸出DC5V、25A。但是，例如根據(jù)客戶的需求對二次電池35_2需要DC5V、50A輸出的情況下，向剩余的插槽57 (圖9)追加一個充電用DC-DC變換器61即可。由此，能夠使用2個DC-DC 變換器 61 輸出 DC5V、50A。[0085]進而，通過在電源部53的各插槽57 (圖9)中單獨或組合地使用2個雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63，能夠應(yīng)對各種試驗的規(guī)格或用途的變化。
[0086]并且，使外部的泵(未圖示)工作而向電源部53加壓輸送冷卻水時，冷卻水流入水冷系統(tǒng)81而將母板77冷卻，并且冷卻水流入散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)而將充放電用雙向DC-DC變換器59等進行冷卻。
[0087]這樣，圖1的試驗裝置3在探針101附近的支持臺15上安裝了使用雙向DC-DC變換器59等的電源部53，所以與將電源配置在從二次電池分離的場所的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠縮短電源線纜105、107。
[0088]而且，作為像這樣能夠縮短電源線纜105、107的結(jié)果，電源線纜105、107的布線變得容易，所以與以往相比，電源線纜105、107變粗。
[0089]因此，根據(jù)本實施方式的試驗裝置3，在進行二次電池35的試驗時，能夠降低電源線纜105、107上的電力損耗，并且能夠降低阻抗，所以與以往相比，具有響應(yīng)速度變快的優(yōu)點。
[0090]并且，如圖20所示，由電源部53將DC48V降壓到DC5V，從雙向DC-DC變換器59或DC-DC變換器61等以DC5V、25A向每個探針101 (二次電池35_1等)輸出，由此也理解為電力損耗的降低。
[0091 ] S卩，若電壓下降則電流相應(yīng)增加，所以由電源部53將DC48V輸入降壓到DC5V并從雙向DC-DC變換器59等每個輸出DC5V、25A，意味著從DC-DC變換器113向電源部53的電流輸入為2.5A即可。
[0092]與從充放電用的電源向探針輸入25A的以往構(gòu)造相比，在本實施方式中，能夠以2.5A向使用充放電用雙向DC-DC變換器59等的電源部53布線，所以與以往相比，能夠降低電力損耗。
[0093]并且，通過采用雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61等使用了基板65的小型化的卡式電源裝置，實現(xiàn)了試驗裝置3的小型化，并且充電、放電可自由組合而能夠成為簡易構(gòu)造。
[0094]此外，如前述那樣，能夠?qū)㈦p向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63做成非絕緣型，由此能夠縮短絕緣距離，因此能夠?qū)㈦p向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63高密度地安裝。
[0095]進而，通過冷卻水對母板77和雙向DC-DC變換器59等進行冷卻，所以能夠提高電源部53的可靠性，能夠長期良好地使用電源部53。
[0096]另外，在圖1?圖20的試驗裝置3中，作為對雙向DC-DC變換器59、DC_DC變換器61、63進行冷卻的機構(gòu)，采用使用了圖13所示的散熱器67的水冷式的散熱系統(tǒng)，但是也可以取代這樣的散熱系統(tǒng)而使用空冷式的散熱系統(tǒng)。
[0097]例如，也可以不向圖13的散熱器67流入冷卻水而省略流入管73和流出管75，例如將鋁制的散熱器熱焊接于雙向DC-DC變換器59等的基板65，使散熱器作為空冷式的散熱器發(fā)揮功能。
[0098]進而，作為對雙向DC-DC變換器59等進行冷卻的機構(gòu)，雖然未圖示，也可以將圖13的散熱器67的臂部71向下方延伸設(shè)置以與母板77抵接，使散熱器作為向母板77的熱傳導的介質(zhì)發(fā)揮功能。[0099]此外，所述試驗裝置3將二次電池作為試驗對象使用，但是作為試驗對象，當然也可以使用電容器。
[0100]進而，在所述試驗裝置3中，如圖5所示，在電池倉37的收容部43中最多能夠收容8個二次電池35，但是二次電池的最大收容數(shù)不限于此，電池倉的構(gòu)造也不限于所述實施方式。
[0101]進而，所述試驗裝置3對I個二次電池35能夠使用相鄰的2個插槽57，但是也可以對I個二次電池在電源部中設(shè)置2個以上的插槽，根據(jù)試驗的規(guī)格或用途將2個以上的DC-DC變換器61等插入插槽。
[0102]通過以上的詳細說明，實施方式的特征點及優(yōu)點變得明確。這意味著，權(quán)利要求書在不脫離其精神及權(quán)利范圍的范圍內(nèi)包含上述的實施方式的特征點及優(yōu)點。此外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，能夠容易地想到各種改良或變更。因此，具有專利性的實施方式的范圍不限于上述實施方式，也包括實施方式所公開的范圍中包含的適當?shù)母牧技捌涞葍r物。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池的試驗裝置，其特征在于，具有: 探針，安裝在支持臺上，用于與蓄電池連接； 基板，安裝在所述支持臺上，經(jīng)由電力用布線與所述探針連接；以及 輸入輸出電壓為直流十60V以下且一 60V以上的充放電用雙向直流-直流變換器、充電用直流-直流變換器、放電用直流-直流變換器中的至少某一個，經(jīng)由插座與所述基板連接。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于，具有: 基臺，在上方配置所述支持臺； 載置臺，設(shè)置于所述支持臺和所述基臺之間； 收容部件，載置于所述載置臺上，上部開口，以電極朝向上方的方式并列地收容蓄電池；以及 驅(qū)動機構(gòu)，使所述載置臺或支持臺的至少某一個移動，使所述電極與所述探針接觸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述基板、所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器、以及所述放電用直流-直流變換器具有散熱系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述散熱系統(tǒng)具有:沿著所述基板配管并通過從外部流入的冷卻水對所述基板進行冷卻的水冷系統(tǒng)、以及安裝于所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器的水冷系統(tǒng)， 在所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器向所述基板連接時，所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器的水冷系統(tǒng)與基板側(cè)的散熱部連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述基板具有散熱系統(tǒng)，所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器經(jīng)由熱傳導的介質(zhì)與所述基板連接。
6.如權(quán)利要求5所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述散熱系統(tǒng)是沿著所述基板配管并通過從外部流入的冷卻水對所述基板進行冷卻的水冷系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求3所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器具有空冷式的散熱系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述空冷式的散熱系統(tǒng)是安裝于所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器的散熱器。
【文檔編號】H02J7/00GK104009507SQ201310611154
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】西原孝, 岡崎勉 申請人:富士通通訊網(wǎng)絡(luò)株式會社
【專利摘要】本發(fā)明涉及蓄電池的試驗裝置，其目的在于，提供一種在進行蓄電池的試驗時降低電力用布線上的電力損耗的技術(shù)，該蓄電池的試驗裝置的特征在于，具有：探針，安裝在支持臺上，用于與蓄電池連接；基板，安裝在所述支持臺上，經(jīng)由電力用布線與所述探針連接；以及經(jīng)由插座與所述基板連接的輸入輸出電壓為直流＋60V以下且－60V以上的充放電用雙向DC-DC變換器、充電用DC-DC變換器、放電用DC-DC變換器中的至少某一個。
【專利說明】蓄電池的試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二次電池(蓄電池)或電容器等的蓄電池的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在電動汽車或便攜電話等中使用鋰離子二次電池等，二次電池的需求逐漸增加。此外，近年來，開發(fā)并生產(chǎn)了應(yīng)用雙電荷層現(xiàn)象的原理的電容器，在向電動汽車的電源或一般商用電力的儲存的適用上，正在考慮應(yīng)用電容器(例如參照日本特開2010-182930 號公報)。
[0003]并且，在為了評價研發(fā)的二次電池或電容器等蓄電池的性能并評價安全性而進行充放電試驗的充放電試驗裝置中，在充放電用的變換器(整流器)等的電源與蓄電池之間連接著電力用布線(線纜)(例如參照日本特開2004-282894號公報)。
[0004]但是，通過大電流對二次電池或電容器等蓄電池進行充放電的情況下，充放電用的變換器等的電源經(jīng)常配置在與蓄電池分離的場所。因此，連接在電源和蓄電池之間的電力用布線上的電力損耗成為問題，考慮到電力損耗而使用大的變換器等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本申請所公開的蓄電池的試驗裝置的目的在于，提供一種在進行蓄電池的試驗時降低電力用布線上的電力損耗的技術(shù)。
[0006]一個方案的蓄電池的試驗裝置，其特征在于，具有:探針，安裝在支持臺上，用于與蓄電池連接；基板，安裝在所述支持臺上，經(jīng)由電力用布線與所述探針連接；以及經(jīng)由插座與所述基板連接的輸入輸出電壓為直流+ 60V以下且一 60V以上的充放電用雙向DC-DC變換器、充電用DC-DC變換器、放電用DC-DC變換器中的至少某一個。
[0007]根據(jù)本申請所公開的蓄電池的試驗裝置，在進行蓄電池的試驗時，能夠降低以往裝置在電力用布線上的電力損耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是試驗裝置的一個實施方式的立體圖。
[0009]圖2是圖1所示的試驗裝置的側(cè)視圖。
[0010]圖3是圖1所示的試驗裝置的主視圖。
[0011]圖4是表示圖1所示的試驗裝置的載置臺上升后的狀態(tài)的試驗裝置的側(cè)視圖。
[0012]圖5是圖1所示的試驗裝置的載置臺上載置的電池倉(magazine)的整體立體圖。
[0013]圖6是圖5所示的電池倉的側(cè)視圖。
[0014]圖7是圖5所示的電池倉的俯視圖。
[0015]圖8是圖1所示的試驗裝置的俯視圖。
[0016]圖9是圖1所示的試驗裝置的支持臺上安裝的電源部的立體圖。
[0017]圖10是圖9所示的電源部的側(cè)視圖。[0018]圖11是圖9所示的電源部的俯視圖。
[0019]圖12是圖9所示的電源部的后視圖。
[0020]圖13是圖9所示的電源部所使用的散熱器的立體圖。
[0021]圖14是圖9所示的電源部所使用的散熱器的主視圖。
[0022]圖15是圖9所示的電源部所使用的散熱器的側(cè)視圖。
[0023]圖16是從外殼主體將蓋體取下后的、圖9所示的電源部的立體圖。
[0024]圖17是圖16所示的電源部的俯視圖。
[0025]圖18是圖16所示的電源部的側(cè)視圖。
[0026]圖19是圖16所示的電源部的主視圖。
[0027]圖20是圖1所示的試驗裝置的電路框圖。
【具體實施方式】
[0028]以下使用【專利附圖】
【附圖說明】實施方式。
[0029]圖1是試驗裝置的一個實施方式的立體圖。圖2是圖1所示的試驗裝置的側(cè)視圖，圖3是圖1所示的試驗裝置的主視圖，圖4是表示圖1所示的試驗裝置的載置臺上升后的狀態(tài)的試驗裝置的側(cè)視圖。
[0030]在圖1?圖4中，I表示試驗裝置3的基臺，5表示基臺I上立設(shè)的4根支柱。支柱5作為一例為圓柱狀，在基臺I的前側(cè)和后側(cè)各有2根，經(jīng)由安裝托架7安裝在基臺I上。
[0031]如圖1所示，安裝托架7作為一例，由安裝于基臺I上的平板狀的臺座9和與臺座9 一體形成的圓筒狀的安裝筒11構(gòu)成，支柱5的下端插裝在安裝筒11中。另外，基臺I形成為四角被斜切的俯視大致矩形狀。
[0032]在基臺I的上方，4根支柱5所插通的載置臺13經(jīng)由后述的導引部件23而與基臺I平行地配置。并且，在插通載置臺13的4根支柱5的前端，支持臺15經(jīng)由安裝托架17與載置臺13平行地被固接。另外，如圖1所示，載置臺13為板狀，具有與基臺I大致相同的形狀。如圖3所示，支持臺15為板狀，與載置臺13相比，寬度尺寸(圖3的左右方向的寬度尺寸)較短。
[0033]如圖2所示，安裝托架17安裝于支持臺15的背面?zhèn)?，作為一例，具有平板狀的臺座19和與臺座19 一體形成的圓筒狀的安裝筒21，支柱5的上端插裝在安裝筒21中。
[0034]進而，如圖1所示，在載置臺13上安裝有支柱5所插通的4根導引部件23，導引部件23安裝于載置臺13上，作為一例，具有環(huán)狀的臺座25和與臺座25 —體形成的圓筒狀的安裝筒27。并且，支柱5插通安裝筒27，雖然未圖示，在載置臺13上設(shè)有供支柱5插通的插通孔，該插通孔的中心軸與安裝筒27相同。
[0035]如圖2?圖4所示，在基臺I的表面的中央安裝有氣缸29，如圖4所示，氣缸29的活塞桿31與載置臺13的背面的中央連結(jié)。并且，在圖2的活塞桿31縮回的狀態(tài)下，活塞桿31如圖4那樣向上方伸長時，載置臺13沿著插通導引部件23的支柱5向上方移動。
[0036]另外，在本實施方式中，如上述那樣采用了通過氣缸29使載置臺13向上方移動的構(gòu)造，但是也可以通過其他驅(qū)動機構(gòu)使支持臺下降。
[0037]如圖1?圖4所示，在載置臺13上，遍及載置臺13的前后方向(圖2的左右方向)相互平行地安裝有一對導引部件33，該導引部件33具有細長的多邊柱形狀。并且，在2根導引部件33之間，配置有收容了多個二次電池35的樹脂制的電池倉37。
[0038]圖5表示配置于圖1所示的試驗裝置3的載置臺13上的電池倉37的立體圖，圖6表示圖5所示的電池倉37的側(cè)視圖，圖7表示圖5所示的電池倉的俯視圖。
[0039]如圖5?圖7所示，電池倉37是矩形箱狀的盒部件，使正極和負極的一對電極39、41向上方突出，沿著收容部43的長邊方向并列地收容例如8個二次電池35，收容部43的上部開口。另外，二次電池35構(gòu)成為薄壁的矩形形狀，一對電極39、41從二次電池35的I個側(cè)面向一個方向突出。
[0040]如圖7所示，在收容部43的底部，多個間隔壁47與收容部43的前后的側(cè)壁45平行地遍及收容部43的長邊方向以等間隔突出設(shè)置。進而，在間隔壁47與間隔壁47之間、以及間隔壁47與側(cè)壁45之間的收容部43的左右的側(cè)壁49上，分別設(shè)有將二次電池35向上下方向引導的凹狀的導引槽51。
[0041]因此，通過將二次電池35從收容部43的上方沿縱方向插入間隔壁47與間隔壁47之間的導引槽51、間隔壁47與側(cè)壁45之間的導引槽51，使電極39、41向上方突出而將二次電池35并列地收容在電池倉37中。
[0042]像這樣，并列地收容多個二次電池35的電池倉37如圖1的箭頭所示，從試驗裝置3的正面?zhèn)炔迦胍粚б考?3之間而載置于載置臺13上。另外，雖然未圖示，在載置臺13上設(shè)有擋塊，該擋塊將插入到導引部件33之間的電池倉37定位在規(guī)定的位置。
[0043]圖8表示圖1所示的試驗裝置3的俯視圖。此外，圖9表示圖1所示的試驗裝置3的支持臺15上安裝的電源部的立體圖，圖10表示圖9所示的電源部的側(cè)視圖，圖11表示圖9所不的電源部的俯視圖，圖12表不圖9所不的電源部的后視圖。
[0044]在圖8中，53表示安裝在圖1的試驗裝置3的支持臺15上的2個電源部，55表示電源部53的外殼。
[0045]如圖9?圖12所示，外殼55作為一例，比二次電池更厚且寬度更窄，由上部開口的長條的盒狀的外殼主體55a和覆蓋外殼主體55a的上部的開口部的蓋體55b構(gòu)成。
[0046]如圖1、圖8所不,一個電源部53的外殼55通過托架(未圖不)固定在支持臺15的左側(cè)的端部(圖8的支持臺15的上部)，外殼55從試驗裝置3的左側(cè)的側(cè)方朝向支持臺15和朝向下方傾斜角度被固接。同樣，另一個電源部53的外殼55通過托架(未圖示)固定在支持部15的右側(cè)的端部(圖8的支持臺15的下部)，外殼55從試驗裝置3的右側(cè)的側(cè)方朝向支持臺15和朝向下方傾斜地被固接。
[0047]2個外殼55像這樣固接在支持臺15上，如圖3所示，從試驗裝置3的正面?zhèn)?圖1的箭頭側(cè))觀察時，2個電源部53在支持臺15上以大致V字狀配置。
[0048]如圖9所不,在外殼55的蓋體55b上,沿著垂直于蓋體55b的長邊方向的方向，與收容于電池倉37的8個二次電池35對應(yīng)地以等間隔設(shè)有8個插槽(slot )57。并且，在各插槽57中插入輸入輸出的直流電壓為例如+ 60V以下且一 60以上的充放電用的雙向DC-DC變換器(Direct Current-to-Direct Current converter) 59、充電用的 DC-DC 變換器 61、放電用的DC-DC變換器63中的至少某一個。作為一例，在本實施方式中，雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63分別將48V的直流電壓變換為5V的直流電壓(電流值25A)。在以下的說明中，直流電壓也被稱為DC (Direct Current)。
[0049]例如，雙向DC-DC變換器59、DC_DC變換器61、63是分散型的電源系統(tǒng)用的板上電源模塊，是具有向周邊設(shè)備(插座)插拔的基板形狀的、小型化的卡式的電源裝置。因此，作為安全電源，雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63所輸入輸出的直流電壓例如被設(shè)定為60V以下。
[0050]UL (Underwriters Laboratories ;保險業(yè)試驗室)標準，IEC (InternationalElectrotechnical Commission ;國際電子技術(shù)委員會)標準等安全標準將超過60V的直流電壓規(guī)定為危險電壓，要求嚴格的絕緣處理。因此，反過來說，如果是60V以下的直流電壓，則可以將絕緣處理簡化。
[0051]此外，在標準中，越是高電壓，要求越長的絕緣距離。因此，在以往的對超過60V的直流電壓進行處理的電路中，難以達到高密度。
[0052]而在本實施方式中，如后述那樣，構(gòu)造為由雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63將來自DC-DC變換器113的DC48V輸入降壓到DC5V，所以能夠?qū)㈦p向DC-DC變換器59
等高密度地安裝。
[0053]而且，能夠?qū)㈦p向DC-DC變換器59等設(shè)為非絕緣型，所以不需要變壓器，并且能夠縮短絕緣距離，所以能夠在母板77上高密度地安裝。
[0054]并且，如圖8?圖12所示，在雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63的基板(印刷基板)65上，熱焊接有水冷式的散熱器67。
[0055]圖13表示圖9所示的電源部53所使用的散熱器67的立體圖，圖14表示圖9所示的電源部53所使用的散熱器67的主視圖，圖15表示圖9所示的電源部53所使用的散熱器67的側(cè)視圖。
[0056]如圖13?圖15所示，散熱器67是正面觀察時大致T字狀的中空的鋁制的塊部件，具有正面觀察時矩形狀的主體部69和從主體部69的左右的上部向側(cè)方突出的臂部71。在一個臂部71的下部沿著主體部69的側(cè)面安裝有冷卻水的流入管73，在另一個臂部71的下部沿著主體部69的側(cè)面安裝有冷卻水的流出管75。
[0057]因此，從流入管73到流出管75在散熱器67內(nèi)構(gòu)成冷卻水的水冷系統(tǒng)。
[0058]并且，如圖9所示，雙向DC-DC變換器59等插入插槽57并與外殼55內(nèi)的后述的母板的插座電連接時，如圖10所示，主體部69的底部與外殼55的蓋體55b的表面抵接。
[0059]圖16表不從外殼主體55a將蓋體55b卸下后的、圖9所不的電源部53的立體圖，圖17表示圖16所示的電源部53的俯視圖，圖18表示圖16所示的電源部53的側(cè)視圖，圖19表示圖16所示的電源部53的主視圖。
[0060]在圖16及圖17中，77是安裝在外殼主體55a內(nèi)的母板。母板77是基板的一例。如圖17?圖19所示，在母板77上與圖9的插槽57對應(yīng)地安裝有多個插座79，雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63的基板65的接觸部插入插槽57而與插座79電連接。
[0061]并且，如圖16所示，在母板77的背面?zhèn)龋瑢δ赴?7進行冷卻的水冷系統(tǒng)81配管為俯視時大致U字狀，水冷系統(tǒng)81與安裝在外殼主體55a的背面?zhèn)鹊膫?cè)面的復式連接器83連接。
[0062]如圖12所示，在復式連接器83上，除了輸出端子85、電壓檢測用的端子87、控制信號用的端子89之外，還安裝有冷卻水的流入用分接器91和流出用分接器(COUpler)93，流入用分接器91和流出用分接器93與水冷系統(tǒng)81的未圖示的流入口和流出口連接。并且，配管(未圖示)從外部與流入用分接器91和流出用分接器93連接，從外部的泵(未圖示)向電源部53加壓輸送的冷卻水流入水冷系統(tǒng)81而對母板77進行冷卻。
[0063]此外，如圖16所示，在母板77上，對于圖17的各插座79的每一個，在各插座79的左右的斜前方設(shè)有一對圓形狀的小孔95，在各小孔95中，安裝于水冷系統(tǒng)81的分接器97向上方突出。進而，如圖9所示，在蓋體55b上也與母板77的小孔95對應(yīng)地設(shè)有與小孔95相同直徑的圓形狀的小孔99，分接器97從各小孔99進一步向上方突出。并且，如圖9所示，將充放電用雙向DC-DC變換器59插入插槽57而使其與插座79 (圖18)連接時，散熱器67的流入管73和流出管75與分接器97連接，水冷系統(tǒng)81和散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)連通。
[0064]這樣，母板77側(cè)的水冷系統(tǒng)81和散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)連通后，流入水冷系統(tǒng)81的冷卻水的一部分流入散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)，充放電用雙向DC-DC變換器59和充電用DC-DC變換器61等被冷卻。
[0065]如前述那樣，在圖1所示的試驗裝置3的載置臺13上，如圖5所示，在規(guī)定的位置載置有電池倉37，該電池倉37在收容部43中最多收容8個二次電池35。
[0066]因此，如圖1、圖2及圖8所示，在位于載置臺13的上方的支持臺15上，與電池倉37側(cè)的二次電池35的電極39、41(圖3)對應(yīng)，正極用及負極用的各8個探針101經(jīng)由彈簧103 (圖2)彈性地插接。并且，在如圖2那樣電極39、41與探針101分離的狀態(tài)下，如圖4那樣使活塞桿31向上方伸長而載置臺13向上方移動規(guī)定量時，電極39、41和探針101分別一對一地接觸。
[0067]進而，在各電源部53的母板77上，相鄰的各2個插座79并聯(lián)地由圖案(未圖示)連接，各圖案與圖8所示的正極用的電源線纜105和負極用的電源線纜107連接。電源線纜105、107是電力用布線的一例。
[0068]如圖1、圖8所示，在本實施方式中，作為一例，正極用的電源線纜105從母板77與插接于支持臺15的左側(cè)(圖8的支持臺15的上側(cè))的8個探針101分別一對一地連接。同樣地，負極用的電源線纜107從母板77與插接于支持臺15的右側(cè)(圖8的支持臺15的下偵D的8個探針101分別一對一地連接。
[0069]因此，如圖2、圖3所示，在載置臺13上載置并列地收容有二次電池35的電池倉37時，與正極的探針101和負極的探針101相對應(yīng)地配置二次電池35的正極的電極39和負極的電極41。
[0070]這樣，試驗裝置3對于I個二次電池35能夠使用相鄰的2個插槽57 (圖9)。即，對于I個二次電池35，能夠在2個插槽57 (圖9)上根據(jù)規(guī)格或用途而安裝雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63。
[0071]圖20表示圖1所示的試驗裝置3的電路框圖。圖20表示對圖1所示的試驗裝置3的一對電源部53的一方將雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63單獨安裝或?qū)⑺鼈兘M合安裝的一例。另外，省略了試驗裝置3的一對電源部53的另一方側(cè)的電路框圖。
[0072]如上述那樣，試驗裝置3對于收容在電池倉37中的各一個二次電池35，能夠使用相鄰的2個插槽57 (圖9)。因此，在圖20中作為一例，對于收容在電池倉37 (圖5)中的I個二次電池35-1，將一個雙向DC-DC變換器59插入電源部53的I個插槽57 (圖9)。然后，對于收容在電池倉37 (圖5)中的另一個二次電池35-2，將一個DC-DC變換器61插入電源部53的一個插槽57 (圖9)。[0073]進而，對于收容在電池倉37 (圖5)中的二次電池35-3、35_4，將DC-DC變換器61和DC-DC變換器63分別插入與二次電池35-3、35-4對應(yīng)的2個插槽57 (圖9)的每一個。
[0074]接著，說明圖20的電路框圖的電連接狀態(tài)。從主電源的電源布線(未圖示)與可回生變壓器109的輸入端子連接。例如，可回生變壓器109將來自主電源的200V的交流電壓變換為DC340V，并從輸出端子輸出變換后的DC340V。在以下的說明中，交流電壓也被稱為AC (Alternating Current)。
[0075]可回生變壓器109的輸出端子經(jīng)由電源布線111與雙向DC-DC變換器113的輸入端子連接。DC-DC變換器113將從可回生變壓器109接受的DC340V降壓到DC48V，并從輸出端子輸出。并且，DC-DC變換器113的輸出端子經(jīng)由電源布線115與電源部53的復式連接器83 (圖8)連接。
[0076]然后，安裝于電源部53的雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63將DC48V輸入降壓到充放電試驗用的DC5V，向每個探針101 (二次電池35側(cè))以DC5V、25A輸出。
[0077]本實施方式的試驗裝置3具有這樣的構(gòu)造，在進行二次電池35的試驗時，首先如圖5所示，二次電池35并列地收容在電池倉37中。然后，收容著二次電池35的電池倉37如圖2所示，從圖1的箭頭方向載置到試驗裝置3的載置臺13上。
[0078]另一方面，根據(jù)試驗的規(guī)格或用途，如圖20那樣在各2個插槽57 (圖9)中對I個二次電池35適當?shù)夭迦胱疃?個雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63。此外，伴隨于此，如圖9所示，安裝于雙向DC-DC變換器59等的散熱器67的流入管73和流出管75與分接管97連接，母板77側(cè)的水冷系統(tǒng)81與散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)相連接。
[0079]然后，如圖20所示，來自DC-DC變換器113的電源布線115與電源部53的復式連接器83 (圖8)連接，此外，來自外部的未圖示的冷卻水用的配管與復式連接器83連接。
[0080]然后，在如圖2那樣電極39、41與探針101分離的狀態(tài)下，如圖4那樣使活塞桿31向上方伸長而載置臺13向上方移動規(guī)定量時，二次電池35的電極39、41與探針101分別一對一地接觸。
[0081 ] 然后，接入主電源的電源后，來自主電源的AC200V被可回生變壓器109變換為DC340V，并由DC-DC變換器113將DC340V降壓到DC48V。然后，由安裝于電源部53的雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63將DC48V輸入降壓到充放電試驗用的DC5V，并以DC5V、25A向每個探針101 (二次電池35側(cè))輸出。
[0082]如圖20所示，在本實施方式中，例如對于二次電池35-1將一個充放電用雙向DC-DC變換器59插入一個插槽57 (圖9)，對于二次電池35_2將一個充電用DC-DC變換器61插入一個插槽57 (圖9)。因此，從雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61對二次電池35-1、35-2 分別輸出 DC5V、25A。
[0083]另一方面，對于二次電池35-3、35_4，在2個插槽57 (圖9)中分別插入DC-DC變換器61和DC-DC變換器63這兩個變換器。因此，分別從DC-DC變換器61和DC-DC變換器63 向二次電池 35-3、35-4 輸出 DC5V、50A。
[0084]然后，如前述那樣，將一個DC-DC變換器61插入一個插槽57 (圖9)而向二次電池35-2輸出DC5V、25A。但是，例如根據(jù)客戶的需求對二次電池35_2需要DC5V、50A輸出的情況下，向剩余的插槽57 (圖9)追加一個充電用DC-DC變換器61即可。由此，能夠使用2個DC-DC 變換器 61 輸出 DC5V、50A。[0085]進而，通過在電源部53的各插槽57 (圖9)中單獨或組合地使用2個雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63，能夠應(yīng)對各種試驗的規(guī)格或用途的變化。
[0086]并且，使外部的泵(未圖示)工作而向電源部53加壓輸送冷卻水時，冷卻水流入水冷系統(tǒng)81而將母板77冷卻，并且冷卻水流入散熱器67內(nèi)的水冷系統(tǒng)而將充放電用雙向DC-DC變換器59等進行冷卻。
[0087]這樣，圖1的試驗裝置3在探針101附近的支持臺15上安裝了使用雙向DC-DC變換器59等的電源部53，所以與將電源配置在從二次電池分離的場所的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠縮短電源線纜105、107。
[0088]而且，作為像這樣能夠縮短電源線纜105、107的結(jié)果，電源線纜105、107的布線變得容易，所以與以往相比，電源線纜105、107變粗。
[0089]因此，根據(jù)本實施方式的試驗裝置3，在進行二次電池35的試驗時，能夠降低電源線纜105、107上的電力損耗，并且能夠降低阻抗，所以與以往相比，具有響應(yīng)速度變快的優(yōu)點。
[0090]并且，如圖20所示，由電源部53將DC48V降壓到DC5V，從雙向DC-DC變換器59或DC-DC變換器61等以DC5V、25A向每個探針101 (二次電池35_1等)輸出，由此也理解為電力損耗的降低。
[0091 ] S卩，若電壓下降則電流相應(yīng)增加，所以由電源部53將DC48V輸入降壓到DC5V并從雙向DC-DC變換器59等每個輸出DC5V、25A，意味著從DC-DC變換器113向電源部53的電流輸入為2.5A即可。
[0092]與從充放電用的電源向探針輸入25A的以往構(gòu)造相比，在本實施方式中，能夠以2.5A向使用充放電用雙向DC-DC變換器59等的電源部53布線，所以與以往相比，能夠降低電力損耗。
[0093]并且，通過采用雙向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61等使用了基板65的小型化的卡式電源裝置，實現(xiàn)了試驗裝置3的小型化，并且充電、放電可自由組合而能夠成為簡易構(gòu)造。
[0094]此外，如前述那樣，能夠?qū)㈦p向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63做成非絕緣型，由此能夠縮短絕緣距離，因此能夠?qū)㈦p向DC-DC變換器59、DC-DC變換器61、63高密度地安裝。
[0095]進而，通過冷卻水對母板77和雙向DC-DC變換器59等進行冷卻，所以能夠提高電源部53的可靠性，能夠長期良好地使用電源部53。
[0096]另外，在圖1?圖20的試驗裝置3中，作為對雙向DC-DC變換器59、DC_DC變換器61、63進行冷卻的機構(gòu)，采用使用了圖13所示的散熱器67的水冷式的散熱系統(tǒng)，但是也可以取代這樣的散熱系統(tǒng)而使用空冷式的散熱系統(tǒng)。
[0097]例如，也可以不向圖13的散熱器67流入冷卻水而省略流入管73和流出管75，例如將鋁制的散熱器熱焊接于雙向DC-DC變換器59等的基板65，使散熱器作為空冷式的散熱器發(fā)揮功能。
[0098]進而，作為對雙向DC-DC變換器59等進行冷卻的機構(gòu)，雖然未圖示，也可以將圖13的散熱器67的臂部71向下方延伸設(shè)置以與母板77抵接，使散熱器作為向母板77的熱傳導的介質(zhì)發(fā)揮功能。[0099]此外，所述試驗裝置3將二次電池作為試驗對象使用，但是作為試驗對象，當然也可以使用電容器。
[0100]進而，在所述試驗裝置3中，如圖5所示，在電池倉37的收容部43中最多能夠收容8個二次電池35，但是二次電池的最大收容數(shù)不限于此，電池倉的構(gòu)造也不限于所述實施方式。
[0101]進而，所述試驗裝置3對I個二次電池35能夠使用相鄰的2個插槽57，但是也可以對I個二次電池在電源部中設(shè)置2個以上的插槽，根據(jù)試驗的規(guī)格或用途將2個以上的DC-DC變換器61等插入插槽。
[0102]通過以上的詳細說明，實施方式的特征點及優(yōu)點變得明確。這意味著，權(quán)利要求書在不脫離其精神及權(quán)利范圍的范圍內(nèi)包含上述的實施方式的特征點及優(yōu)點。此外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，能夠容易地想到各種改良或變更。因此，具有專利性的實施方式的范圍不限于上述實施方式，也包括實施方式所公開的范圍中包含的適當?shù)母牧技捌涞葍r物。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池的試驗裝置，其特征在于，具有: 探針，安裝在支持臺上，用于與蓄電池連接； 基板，安裝在所述支持臺上，經(jīng)由電力用布線與所述探針連接；以及 輸入輸出電壓為直流十60V以下且一 60V以上的充放電用雙向直流-直流變換器、充電用直流-直流變換器、放電用直流-直流變換器中的至少某一個，經(jīng)由插座與所述基板連接。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于，具有: 基臺，在上方配置所述支持臺； 載置臺，設(shè)置于所述支持臺和所述基臺之間； 收容部件，載置于所述載置臺上，上部開口，以電極朝向上方的方式并列地收容蓄電池；以及 驅(qū)動機構(gòu)，使所述載置臺或支持臺的至少某一個移動，使所述電極與所述探針接觸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述基板、所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器、以及所述放電用直流-直流變換器具有散熱系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述散熱系統(tǒng)具有:沿著所述基板配管并通過從外部流入的冷卻水對所述基板進行冷卻的水冷系統(tǒng)、以及安裝于所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器的水冷系統(tǒng)， 在所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器向所述基板連接時，所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器的水冷系統(tǒng)與基板側(cè)的散熱部連接。
5.如權(quán)利要求1或2所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述基板具有散熱系統(tǒng)，所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器經(jīng)由熱傳導的介質(zhì)與所述基板連接。
6.如權(quán)利要求5所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述散熱系統(tǒng)是沿著所述基板配管并通過從外部流入的冷卻水對所述基板進行冷卻的水冷系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求3所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器具有空冷式的散熱系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的蓄電池的試驗裝置，其特征在于， 所述空冷式的散熱系統(tǒng)是安裝于所述充放電用雙向直流-直流變換器、所述充電用直流-直流變換器及所述放電用直流-直流變換器的散熱器。
【文檔編號】H02J7/00GK104009507SQ201310611154
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】西原孝, 岡崎勉 申請人:富士通通訊網(wǎng)絡(luò)株式會社
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