JP3663577B2

JP3663577B2 - 多チャネル型メータリレー

Info

Publication number: JP3663577B2
Application number: JP34967599A
Authority: JP
Inventors: 文明伊原; 隆司横山
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: JP2001166018A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の測定値が設定した上限値又は下限値を超えた時に、接点をオン、又はオフとするメータリレーを、複数のチャネルに対して共用化できるように構成した多チャネル型メータリレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来例の説明図であり、複数の二次電池Ｂ１〜Ｂｎを直列に充放電装置４０に接続して、この充放電装置４０により、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充電と放電とを行って、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの特性を試験する場合、二次電池Ｂ１〜Ｂｎ対応に端子電圧を測定するメータリレー４１−１〜４１−ｎを設ける。各メータリレー４１−１〜４１−ｎはそれぞれ接点４２−１〜４２−ｎを備えており、且つこの接点４２−１〜４２−ｎをオフとする場合の電圧の上限値又は下限値を設定できるものである。そして、常時はオン状態であって、充放電装置４０に対しては接点４２−１〜４２−ｎによるループを形成している。
【０００３】
充放電試験中に、何れかの二次電池の端子電圧が設定した上限値を超えて上昇又は下限値を超えて低下した場合に、接点がオフとなる。充放電装置４０は、何れかの接点がオフとなると、接点４２−１〜４２−ｎを介したループがオープン状態となるので、二次電池Ｂ１〜Ｂｎに対する充放電動作を停止する。それによって、充放電を継続することによる危険を防止し、且つ他の正常な二次電池の破損を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
充放電装置４０により充放電試験を一括して行う二次電池Ｂ１〜Ｂｎ対応に、それぞれメータリレーを設ける必要があり、メータリレー個々に上限値や下限値の設定を行い、且つ測定値が設定値を超えた時に動作する接点或いはオープンコレクタ構成のトランジスタ回路等を備えており、比較的高価な部品である。従って、多数の二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電試験を行う試験装置が高価となり、且つスペースも比較的大きくなる問題があった。
本発明は、共用化部分を多くして小型且つ経済化を図り、更に、動作の信頼性の向上を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の多チャネル型メータリレーは、（１）測定点に接続する為の測定用接点Ｓ１−１，Ｓ１−２，・・・Ｓｎ−１，Ｓｎ−２と、この測定用接点のオン期間前にオンとする動作確認用接点Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎとの組をチャネル対応に設けたスキャンリレー１と、複数の抵抗Ｒを直列に接続した接続点からチャネル対応の分圧電圧を出力する位置確認用分圧回路と、位置確認用接点を介した分圧電圧と、測定用接点を介した測定点の測定値とを入力してディジタル信号に変換するＡＤ変換器３と、順次チャネル対応に、スキャンリレー１の動作確認用接点をオン，オフ制御した後、測定用接点をオン，オフ制御し、動作確認用接点を介した分圧電圧が正規の動作順序に従ったものであるか否かを判定し、且つ測定用接点を介した測定値が正常であるか否かを判定する制御処理部２とを備えている。
【０００６】
又（２）制御処理部２は、測定値の上限値と下限値との何れか一方又は両方をチャネル対応に設定するセット入力部４やセット選択部５等の手段と、この手段により設定された上限値と下限値との何れか一方を測定値が超えた時にチャネル対応のアラーム表示を行うアラーム表示部８等の手段とを備えている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の説明図であり、１はスキャンリレー、２は制御処理部、３はＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）、４はセット入力部、５はセット選択部、６は表示選択部、７はアラーム表示部、８は表示パネル、９はアラーム出力部、１０は充放電装置、Ｂ１〜Ｂｎは二次電池、ｒは短絡防止用の抵抗、Ｒは分圧回路を構成する抵抗、Ｓ１〜Ｓｎ，Ｓ０は動作確認用接点、Ｓ１−１，Ｓ１−２，・・・Ｓｎ−１，Ｓｎ−２は測定用接点を示す。
【０００８】
分圧回路は、チャネル数に対応した分圧電圧を出力するもので、例えば、１６チャネル構成の場合、分圧電圧を例えば１Ｖ間隔で、１Ｖ，２Ｖ，３Ｖ，・・・１６Ｖとなるように、電圧Ｖと抵抗Ｒとを選定する。又チャネル数が更に多数の場合は、それに対応した分圧電圧を出力できる構成とする。なお、チャネル対応の分圧電圧は、直列に接続した抵抗Ｒを同一の抵抗値とする場合が一般的であるから、同一の電圧間隔となる。しかし、直列に接続した抵抗Ｒをそれぞれ異なる値として、異なる電圧間隔の分圧電圧を得る構成とすることも可能である。
【０００９】
又スキャンリレー１は、チャネル対応の動作確認用接点Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎと測定用接点Ｓ１−１，Ｓ１−２，Ｓ２−１，Ｓ２−２，・・・Ｓｎ−１，Ｓｎ−２とを有し、Ｓ０は共通の動作確認用接点で、各動作確認用接点Ｓ１〜Ｓｎをオンとする時にオンとするものである。又各接点は、制御処理部２によってチャネル対応に順次オン，オフ制御されるもので、例えば、動作確認用接点Ｓ１，Ｓ０をオンとして、分圧回路の電圧ＶをＡＤ変換器３に入力する。次に、動作確認用接点Ｓ１のチャネルと同一の測定用接点Ｓ１−１，Ｓ１−２をオンとし、二次電池Ｂ１の端子電圧をＡＤ変換器３に入力する。次に動作確認用接点Ｓ２，Ｓ０をオンとして、分圧回路のＶ（ｎ−１）／ｎの分圧電圧をＡＤ変換器３に入力し、次に測定用接点Ｓ２−１，Ｓ２−２をオンとし、二次電池Ｂ２の端子電圧をＡＤ変換器３に入力する。以下同様にチャネル対応の各接点のオン，オフを制御する。
【００１０】
又セット入力部４は、測定値の上限値と下限値とを設定する構成を有し、又セット選択部５は、測定対象のチャネルを選択するもので、全チャネルを選択する場合が一般的であるが、任意のチャネルについては測定しないように選択することができる。又表示選択部６は、測定値を表示するチャネルを選択するものである。又アラーム表示部７は、チャネル対応に表示するもので、例えば、測定値が上限値又は下限値を超えた時に連続点灯とし、又動作確認用接点の動作不良の場合は点滅として、アラーム内容の表示を可能とすることができる。又表示パネル８は、選択したチャネルの測定値等を表示する。又アラーム出力部９は、メータリレーの接点による出力と同様の作用を行うものであり、アラーム表示の状態に於いてアラーム信号を充放電装置１０に入力する。
【００１１】
図２は本発明の実施の形態の動作説明図であり、Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎはスキャンリレー１の動作確認用接点、Ｓ１−１，Ｓ２−１，Ｓｎ−１は測定用接点、Ｄ１，Ｄ２，・・・Ｄｎは判定出力、Ｇは良、ＮＧは不良の場合を示す。
【００１２】
最初のスキャン周期に於いて、スキャンリレー１の動作確認用接点Ｓ１，Ｓ０をオンとした時、制御処理部２は、分圧回路からの電圧が印加電圧Ｖ±αを示していれば、正規の順序であるから良Ｇと判定し、次に測定用接点Ｓ１−１，Ｓ１−２をオンとして、二次電池Ｂ１の端子電圧を測定した時、設定した上限値又は下限値を超えていない場合は、良Ｇとし、判定出力を良Ｇとする。なお、αは、印加電圧Ｖの安定度や抵抗Ｒの精度等に対応して、印加電圧Ｖの５％〜１％程度の値とすることができる。
【００１３】
次に動作確認用接点Ｓ２，Ｓ０をオンとし、分圧回路からの電圧が、前述のように、Ｖ（ｎ−１）／ｎ±αを示していれば、正規の順序であるから良Ｇと判定し、次に測定用接点Ｓ２−１，Ｓ２−２をオンとして、二次電池Ｂ２の端子電圧を測定し、設定した上限値又は下限値を超えていない場合は良Ｇとし、判定出力を良Ｇとする。以下同様にして、動作確認用接点Ｓｎのオンとした時の電圧がＶ／ｎ±αを示していれば正規の順序で良Ｇと判定し、又測定用接点Ｓｎ−１，Ｓｎ−２のオンの制御により二次電池Ｂｎの端子電圧を測定し、設定した上限値又は下限値を超えていない場合は良Ｇと判定して、次の周期に移行する。
【００１４】
次の周期に於いて、動作確認用接点Ｓ１，Ｓ０をオンとした時、例えば、分圧電圧がＶ±αの範囲内でない場合は、正規の順序で動作したものではないので、不良ＮＧと判定する。この場合、測定用接点Ｓ１−１，Ｓ１−２をオンとした時の測定値が上限値又は下限値を超えていない良Ｇの場合であっても、判定出力Ｄ１は不良ＮＧとする。又動作確認用接点Ｓ２，Ｓ０をオンとした時、正規の順序と判定し、良Ｇとしても、次の測定用接点Ｓ２−１，Ｓ２−２をオンとした時の測定値が上限値又は下限値を超えていることにより不良ＮＧとした場合は、判定出力Ｄ２を不良ＮＧとする。
【００１５】
この場合、スキャン周期の最初に動作確認用接点Ｓ１をオンとし、最後に動作確認用接点Ｓｎをオンとする順序であるから、動作確認用接点により選択した分圧回路の分圧電圧は順次低くなるように変化する。従って、所定の順序で分圧電圧が低くなる場合は、正規の順序で各接点が動作していると判定する。又前述の場合と反対に、スキャン周期の最初に動作確認用接点Ｓｎをオンとし、最後に動作確認用接点Ｓ１をオンとする順序の場合は、動作確認用接点により選択した分圧電圧は順次高くなるように変化する。従って、所定の順序で分圧電圧が高くなる場合は、正規の順序で各接点が動作していると判定することができる。
【００１６】
又正規の順序に従わない分圧電圧を検出した場合は、スキャンリレー１が正常に動作していないことを示し、測定用接点のオンによる測定値は他の測定点の測定値である可能性が高いので、不良ＮＧと判定する。従って、スキャンリレー１の動作の信頼性を向上することができる。又図１に於いて、前述の不良ＮＧが発生した時に、アラーム出力部９から充放電装置１０にアラーム信号を送出して、充放電装置１０の動作を停止し、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電試験を停止することができる。
【００１７】
図３は操作パネル表示パネルの説明図であり、図１のセット入力部５とセット選択部５と表示選択部６とアラーム表示部７と表示パネル８との機能を持たせた構成の概要を示す。即ち、ＳＥＬは、表示選択部６を構成するチャネル１〜ｎの選択スイッチを示し、ＶＯＬＴは表示パネル８を構成するディジタル電圧計を示す。又ＨｉＳＥＴ，ＬｏＳＥＴ，ＥＮＴは、セット入力部４を構成する上限値設定スイッチと下限値設定スイッチと入力確定スイッチとを示す。なお、上限値設定スイッチと下限値設定スイッチは、複数桁のロータリスイッチ構成とすることができる。
【００１８】
又ＡＬＭはアラーム表示部７を構成するチャネルＣＨ１〜ＣＨｎ対応の発光ダイオード等の表示素子を有し、制御処理部２に於ける測定値と上限値又は下限値との比較により、上限値又は下限値を超えている場合は、そのチャネル対応の表示素子を点灯させる。又スキャナリレー１の不良ＮＧの場合は、点滅表示とすることができる。又チャネルＣＨ１〜ＣＨｎ対応のスイッチは、上側ＯＮに倒した時に、そのチャネル対応の測定をオンとすることを示し、又スイッチを中立位置ＯＦＦとした時に、そのチャネル対応は測定しないことを示し、又スイッチを下側ＳＥＴに倒した時に、そのチャネルＣＨ１〜ＣＨｎ対応の上限値又は下限値の設定を行うことを示す。
【００１９】
前述の上限値又は下限値の設定は、１個のスイッチのみがＳＥＴ側に倒されている時に可能とするもので、その時に、表示パネル８に、前回の設定内容の上限値と下限値とが交互に１秒等の所定の周期で表示される。そして、ＨｉＳＥＴ，ＬｏＳＥＴにより上限値と下限値とを設定して、入力確定スイッチを押下することにより、そのチャネルについての設定が終了する。従って、チャネル対応に上限値又は下限値を設定することができる。
【００２０】
なお、複数のスイッチをＳＥＴ側に倒して、それに対応するチャネルに対して共通の上限値と下限値とを設定する構成とすることも可能である。例えば、二次電池Ｂ１〜Ｂｎが総て同一の特性を有する場合に、端子電圧及びその上限値と下限値とを同一として取り扱うことができるから、チャネルＣＨ１〜ＣＨｎについて共通に設定することも可能である。この設定モードの終了は、チャネル対応のスイッチが総てＯＮ又はＯＦＦとなった時であり、ＯＮのスイッチがあれば、それに対応したチャネルについての測定が開始される。
【００２１】
前述の実施の形態は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの充放電特性の試験時に適用する多チャネル型メータリレーの場合を示すが、測定用接点を接続する測定点は、他の種類の測定点、例えば、流量，圧力，電流，温度等のセンサの出力を測定点として、複数の測定点についてスキャンリレー１を介して設定上限値又は設定下限値を超えたか否かを判定し、保護手段の起動やアラーム発生手段等の起動を行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、二次電池Ｂ１〜Ｂｎの端子電圧等の電圧、或いは、電流，温度，圧力，流量等のセンサの出力を測定点として、その測定点に接続する為の測定用接点Ｓ１−１，Ｓ１−２，・・・Ｓｎ−１，Ｓｎ−２と、動作確認用接点Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎとの組をチャネルＣＨ１〜ＣＨｎ対応に設けたスキャンリレー１と、位置確認用分圧回路と、ＡＤ変換器３と、制御処理部２とを備え、ＡＤ変換器３は、位置確認用接点を介した分圧電圧と、測定用接点を介した測定点の測定値とを入力してディジタル信号に変換して制御処理部２に入力し、制御処理部２は、順次チャネル対応に、スキャンリレー１の動作確認用接点をオン，オフ制御した後、測定用接点をオン，オフ制御し、動作確認用接点を介した分圧電圧が正規の動作順序に従ったものであるか否かを判定し、且つ測定用接点を介した測定値が正常であるか否かを判定するものであり、複数チャネル対応にメータリレーを設ける従来例に比較して、共用部分が多く、小型且つ経済化を図ることができる。又スキャンリレー１を用いて順次各チャネル対応の測定値を入力するものであるが、そのスキャンリレー１の動作確認用接点Ｓ１〜Ｓｎを利用して、動作確認を行うことができるから、時分割的に行う測定の信頼性を向上することができる。
【００２３】
又測定値の上限値と下限値との何れか一方又は両方をチャネルＣＨ１〜ＣＨｎ対応に設定するセット入力部４やセット選択部５等の手段と、この手段により設定された上限値と下限値との何れか一方を測定値が超えた時にチャネル対応のアラーム表示を行うアラーム表示部８等の手段とにより、多チャネル型メータリレーとして、任意のチャネル対応の測定条件を設定することが可能となり、且つ設定条件を超えた測定値の場合にアラーム表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の動作説明図である。
【図３】操作表示パネルの説明図である。
【図４】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１スキャンリレー
２制御処理部
３ＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）
４セット入力部
５セット選択部
６表示選択部
７アラーム表示部
８表示パネル
９アラーム出力部
ｒ短絡防止用の抵抗
Ｒ分圧回路の抵抗
Ｓ１〜Ｓｎ，Ｓ０動作確認用接点
Ｓ１−１，Ｓ１−２〜Ｓｎ−１，Ｓｎ−２測定用接点

Claims

測定点に接続する為の測定用接点と、該測定用接点のオン期間前にオンとする動作確認用接点との組をチャネル対応に設けたスキャンリレーと、
複数の抵抗を直列に接続した接続点からチャネル対応の分圧電圧を出力する位置確認用分圧回路と、
前記位置確認用接点を介した前記分圧電圧と、前記測定用接点を介した前記測定点の測定値とを入力してディジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
順次チャネル対応に、前記スキャンリレーの前記動作確認用接点をオン，オフ制御した後、前記測定用接点をオン，オフ制御し、前記動作確認用接点を介した分圧電圧が正規の動作順序に従ったものであるか否かを判定し、且つ前記測定用接点を介した測定値が正常であるか否かを判定する制御処理部と
を備えたことを特徴とする多チャネル型メータリレー。
前記制御処理部は、測定値の上限値と下限値との何れか一方又は両方をチャネル対応に設定する手段と、該手段により設定された前記上限値と下限値との何れか一方を前記測定値が超えた時にチャネル対応のアラーム表示を行う手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の多チャネル型メータリレー。