DE102011003690A1

DE102011003690A1 - Method for determining ohmic internal resistance of battery, involves subjecting battery to alternating current, where measuring voltage is detected as reaction of battery

Info

Publication number: DE102011003690A1
Application number: DE102011003690A
Authority: DE
Inventors: Michael Wolf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2012-08-09

Abstract

The method involves subjecting a battery to an alternating current (16), where a measuring voltage (17) is detected as a reaction of the battery. The alternating current or the measuring voltage is modified such that the phase shift between the alternating current and the measurement voltage becomes zero. An independent claim is also included for a measuring apparatus for determining an internal resistance of a battery.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messvorrichtung zum Bestimmen eines Innenwiderstands einer Batterie.The invention relates to a method and a measuring device for determining an internal resistance of a battery.

Stand der TechnikState of the art

Bei größeren Batterien, wie bspw. Autobatterien und stationären Batterien, wird in der Regel die Wechselstromleitfähigkeit zur Überprüfung des jeweiligen Batteriezustands angewendet. Dabei wird eine Wechselspannung an die jeweiligen Batterieklemmen angelegt, die als sogenannte Ripple (Spannungs- und Stromschwankung) der Gleichspannung der Batterie überlagert wird, und die Batterie wechselweise lädt und entlädt. Die Wechselstromleitfähigkeit ermöglicht das Testen von größeren Batterien, so wie Fahrzeugbatterien und stationären Batterien. Dabei wird die zu testende Batterie mit Impulsen gespeist, anstelle von sinusförmigen Signalen. Diese Impulse sind gewöhnlich nicht spannungsbegrenzt. Die Wechselstromleitfähigkeit ergibt zuverlässige Messresultate, unter der Bedingung, dass die zu testende Batterie vor der Messung vollgeladen wurde, geruht hat oder kurz entladen worden ist. Die Wechselstromleitfähigkeit ist hingegen unzuverlässig bei tiefem Ladezustand, und manchmal wird eine gute Batterie als fehlerhaft beurteilt. Im Gegensatz dazu kann auch eine fehlerhafte Batterie als gut befunden werden.For larger batteries, such as, for example, car batteries and stationary batteries, the AC conductivity is usually used to check the respective battery condition. In this case, an AC voltage is applied to the respective battery terminals, which is superimposed as a so-called ripple (voltage and current fluctuation) of the DC voltage of the battery, and the battery alternately charges and discharges. The AC conductivity allows the testing of larger batteries, such as vehicle batteries and stationary batteries. In this case, the battery to be tested is fed with pulses, instead of sinusoidal signals. These pulses are usually not voltage limited. The AC conductivity gives reliable measurement results, on the condition that the battery under test has been fully charged before the measurement, has rested or has been briefly discharged. The AC conductivity, on the other hand, is unreliable at low state of charge, and sometimes a good battery is judged to be defective. In contrast, a faulty battery can also be found to be good.

Neben der genannten Wechselstromleitfähigkeit wird seit einiger Zeit zur Erfassung von Batteriekenndaten die sogenannte elektrochemische Impedanz Spektroskopie (EIS) eingesetzt. Im Gegensatz zu Standard-Batteriesensoren, wie bspw. EBS1,2 von Bosch, welche aus Strom-, Spannungs- und Temperaturverläufen Rückschlüsse auf den Batteriezustand ziehen, wird hier das Batteriesystem bzw. die Batterie mit einem Frequenzspektrum angeregt und die Reaktion der Batterie nach Betrag und Phase beurteilt. Die EIS beurteilt die elektrochemischen Charakteristiken einer Batterie durch Anlegen eines Wechselspannungspotentials bei verschiedenen Frequenzen und durch Messen des Stromverlaufs an der elektrochemischen Zelle. Die Messfrequenz kann dabei von 100 μHz bis 100 kHz variieren. Die Anwendung von verschiedenen Frequenzen hat den Vorteil, dass Charakteristiken der Batterie bei verschiedenen Niveaus je nach angelegter Frequenz untersucht werden können. Der Batteriewiderstand enthält einen rein ohmschen Widerstand, eine Induktivität sowie eine Kapazität. Der kapazitive Widerstand ist verantwortlich für den Kapazitätseffekt, der induktive Widerstand für den magnetischen Feldeffekt oder Spuleneffekt. Wenn ein sinusförmiges Signal an eine Batterie gelegt wird, bewirkt der reaktive Widerstand eine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom. Diese Information wird verwendet, um die Batterie zu beurteilen. Eine der Schwierigkeiten bei EIS ist die Auswertung der erhaltenen Daten. Es ist einfach, viele Daten zu ermitteln, aber die praktische Umsetzung dieser Daten ist eine Schwierigkeit. Eine Analyse der erhaltenen Informationen ist sehr schwierig, da die erhaltenen Messresultate nicht allgemein gültig sind, sondern von den jeweiligen Batterien und Batterietypen abhängig sind. Dazu kommt, dass praktisch jede Batterie spezielle Eigenschaften aufweist. Ohne genau definierte Referenzmessresultate und einer Software, um die Resultate zu interpretieren, haben die gesammelten Daten oft nur wenig Aussagekraft.In addition to the mentioned AC conductivity, so-called electrochemical impedance spectroscopy (EIS) has been used for some time to acquire battery characteristics. In contrast to standard battery sensors, such as EBS1,2 from Bosch, which draw conclusions about the battery status from current, voltage and temperature curves, the battery system or the battery is stimulated here with a frequency spectrum and the response of the battery by amount and phase judged. The EIS assesses the electrochemical characteristics of a battery by applying an AC potential at different frequencies and measuring the current flow across the electrochemical cell. The measuring frequency can vary from 100 μHz to 100 kHz. The use of different frequencies has the advantage that characteristics of the battery can be examined at different levels depending on the applied frequency. The battery resistor contains a pure ohmic resistance, an inductance and a capacity. The capacitive resistance is responsible for the capacitance effect, the inductive resistance for the magnetic field effect or coil effect. When a sinusoidal signal is applied to a battery, the reactive resistor causes a phase shift between voltage and current. This information is used to judge the battery. One of the difficulties with EIS is the evaluation of the data obtained. It's easy to get a lot of data, but putting that data into practice is a challenge. An analysis of the information obtained is very difficult, since the measurement results obtained are not generally valid, but are dependent on the respective batteries and battery types. In addition, practically every battery has special properties. Without well-defined reference measurement results and software to interpret the results, the data collected often has little meaning.

Demnach war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine entsprechende Messvorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe es möglich ist, demgegenüber einfach und schnell einen ohmschen Innenwiderstand einer Batterie zu bestimmen.Accordingly, it was an object of the present invention to provide a method and a corresponding measuring device, with the help of which it is possible, in contrast, to easily and quickly determine an internal ohmic resistance of a battery.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Dazu schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen aus Patentanspruch 1 sowie eine Messvorrichtung mit den Merkmalen aus Patentanspruch 6 vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den entsprechenden Unteransprüchen erläutert.For this purpose, the present invention proposes a method with the features of claim 1 and a measuring device with the features of claim 6 before. Advantageous embodiments of the invention are explained in the corresponding subclaims.

Es wird ein Verfahren zur Bestimmung eines ohmschen Innenwiderstands einer Batterie bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Wechselstrom beaufschlagt wird, eine Messspannung als Reaktion der Batterie darauf erfasst und der Wechselstrom und/oder die Messspannung dahingehend modifiziert werden, dass eine Phasenverschiebung zwischen dem Wechselstrom und der Messspannung zu null wird und der ohmsche Innenwiderstand sodann als Quotient der Messspannung und dem Wechselstrom bestimmt wird.A method is provided for determining a resistive internal resistance of a battery, wherein an alternating current is applied to the battery, a measurement voltage is detected in response to the battery thereon and the alternating current and / or the measurement voltage are modified such that a phase shift between the alternating current and the Measuring voltage is zero and the ohmic internal resistance is then determined as a quotient of the measured voltage and the alternating current.

Speziell zur Ermittlung des ohmschen Innenwiderstands der Batterie ist es ausreichend, eine Anregungsfrequenz so zu wählen, dass ein sich ergebender Phasenwinkel zwischen Mess- und Referenzsignal zu null wird. Damit erhält man relativ schnell und einfach den ohmschen Innenwiderstand der Batterie, d. h. eine rein ohmsche Impedanz.Specifically for determining the ohmic internal resistance of the battery, it is sufficient to select an excitation frequency such that a resulting phase angle between the measurement and reference signal is zero. This gives you relatively quickly and easily the ohmic internal resistance of the battery, d. H. a pure ohmic impedance.

Es ist denkbar, zur Beaufschlagung der Batterie mit dem Wechselstrom einen eine entsprechende Wechselspannung erzeugenden Oszillator einzusetzen und die Wechselspannung über einen Spannungs-Strom-Konverter in den Wechselstrom, mit der die Batterie beaufschlagt wird, umzuwandeln.It is conceivable to use a corresponding AC voltage generating oscillator for acting on the battery with the alternating current and to convert the AC voltage via a voltage-current converter into the alternating current, with which the battery is acted upon.

Ferner wird in einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Messspannung mittels eines Verstärkers verstärkt.Furthermore, in a further embodiment of the method according to the invention, the measuring voltage is amplified by means of an amplifier.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Modifizierung des Wechselstroms und/oder der Messspannung eine Phasenregelschleife verwendet. Eine Phasenregelschleife, auch als Phase-Locked-Loop (PLL) bezeichnet, ist eine elektronische Schaltungsanordnung, die eine Phasenlage und damit zusammenhängend die Frequenz eines veränderbaren Oszillators über einen geschlossenen Regelkreis so beeinflussen kann, dass eine möglichst kleine Phasenabweichung zwischen einem äußeren Referenzsignal und dem Oszillator bzw. einem daraus abgeleiteten Signal erzielt werden kann. According to a further embodiment of the method according to the invention, a phase locked loop is used to modify the alternating current and / or the measuring voltage. A phase-locked loop, also referred to as a phase-locked loop (PLL), is an electronic circuit arrangement which can influence a phase position and, associated therewith, the frequency of a variable oscillator via a closed loop in such a way that the smallest possible phase deviation between an external reference signal and the Oscillator or derived therefrom signal can be achieved.

Als Oszillator wird gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ein spannungsgesteuerter Oszillator (engl. Voltage Controlled Oscillator, VCO) eingesetzt.The oscillator used in accordance with a further embodiment of the method according to the invention is a voltage-controlled oscillator (Voltage Controlled Oscillator, VCO).

Bislang wurde der ohmsche Innenwiderstand durch kurzzeitig hohe Entladeströme bestimmt. Damit war eine Erfassung an einen Zeitpunkt dieser nicht beeinflussbaren Entladung gekoppelt. Bei Batterien, bspw. bei Batterien, die nicht einen Anlasserkreis innerhalb eines Kraftfahrzeugs bedienen, ist ein derartiges Verfahren nicht anwendbar. Demgegenüber ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Einsatz einer Phasenregelschleife möglich, eine Anregungsfrequenz selbsttätig zu erzeugen und zu regeln, wobei die Batterie kurzzeitig mit einem vergleichsweise kleinen Wechselstrom gespeist wird. Dadurch ist die Bestimmung des ohmschen Innenwiderstands nicht mehr an den Einsatzzweck der Batterie gekoppelt. Das bedeutet, wann immer eine Innenwiderstandsbestimmung einer Batterie als erforderlich erachtet wird, kann diese Bestimmung jederzeit autark mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden.So far, the ohmic internal resistance has been determined by briefly high discharge currents. This was a detection coupled to a time of this uncontrollable discharge. In batteries, for example. Batteries that do not operate a starter circuit within a motor vehicle, such a method is not applicable. In contrast, it is possible by means of the method according to the invention using a phase locked loop to automatically generate and regulate an excitation frequency, wherein the battery is briefly supplied with a comparatively small alternating current. As a result, the determination of the ohmic internal resistance is no longer coupled to the intended use of the battery. This means that whenever an internal resistance determination of a battery is deemed necessary, this determination can be carried out at any time autonomously by means of the method according to the invention.

Ferner wird von der vorliegenden Erfindung eine Messvorrichtung bereitgestellt, die relativ einfach eine Bestimmung eines Innenwiderstands einer Batterie ermöglicht. Die Messvorrichtung umfasst einen eine Wechselspannung erzeugenden Oszillator, einen die Wechselspannung in einen Wechselstrom umwandelnden Spannungs-Strom-Konverter und einen Phasendetektor. Dabei ist die Messvorrichtung mit ihren Einheiten so strukturiert, dass die Batterie mit dem Wechselstrom beaufschlagt werden kann, eine Messspannung als Reaktion der Batterie darauf mittels des Phasendetektors erfasst werden kann und der Wechselstrom und/oder die Messspannung dahingehend modifiziert werden können, dass sich eine Phasenverschiebung zwischen dem Wechselstrom und der Messspannung zu Null ergibt und der Innenwiderstand als Quotient der Messspannung und dem Wechselstrom bestimmt werden kann.Further, the present invention provides a measuring device that relatively easily enables determination of internal resistance of a battery. The measuring device comprises an oscillator generating an alternating voltage, a voltage-current converter converting the alternating voltage into an alternating current and a phase detector. In this case, the measuring device is structured with its units in such a way that the alternating current can be applied to the battery, a measuring voltage can be detected in response to the battery thereon by means of the phase detector and the alternating current and / or the measuring voltage can be modified such that there is a phase shift between the alternating current and the measuring voltage results in zero and the internal resistance can be determined as a quotient of the measuring voltage and the alternating current.

Die Messvorrichtung kann ferner einen Verstärker zur Verstärkung der Messspannung aufweisen.The measuring device may further comprise an amplifier for amplifying the measuring voltage.

Zur Modifizierung des Wechselstroms und/oder der Messspannung umfasst die Messvorrichtung in einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messvorrichtung eine Phasenregelschleife, in welcher der Phasendetektor und der Oszillator geeigneterweise miteinander gekoppelt sind. Generell umfasst eine Phasenregelschleife einen Phasendetektor, der an seinen beiden Eingängen eine Phasenlage eines Eingangssignals mit der Phasenlage des in der Schleife sich ebenfalls befindenden Oszillators vergleicht und ein Ausgangssignal liefert, das gleich Null ist, wenn keine Phasenabweichung zwischen den beiden Eingängen vorliegt. Ferner umfasst eine Phasenregelschleife in der Regel einen Schleifenfilter mit einer Übertragungsfunktion. In der Regel wird dem Schleifenfilter das Ausgangssignal des Phasendetektors zugeführt, und der Schleifenfilter liefert an seinem Ausgang ein Steuersignal oder Control-Signal. Der Schleifenfilter wird oft auch als Regler bezeichnet. Ferner umfasst eine Phasenregelschleife in der Regel einen steuerbaren Oszillator. In analogen Schaltungen, wie sie auch in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen, ist dieser steuerbare Oszillator in der Regel in Form eines spannungsgesteuerten Oszillators (engl. Voltage Controlled Oscillator, VCO) realisiert. Ein derartig spannungsgesteuerter Oszillator kann bspw. durch eine Kapazitätsdiode in seiner Frequenz verändert werden.For modifying the alternating current and / or the measuring voltage, the measuring device in an advantageous embodiment of the measuring device according to the invention comprises a phase locked loop in which the phase detector and the oscillator are suitably coupled together. Generally, a phase locked loop comprises a phase detector which compares at its two inputs a phase angle of an input signal with the phase position of the oscillator also in the loop and provides an output signal equal to zero if there is no phase deviation between the two inputs. Furthermore, a phase-locked loop usually comprises a loop filter with a transfer function. In general, the loop filter, the output of the phase detector is supplied, and the loop filter provides at its output a control signal or control signal. The loop filter is often referred to as a controller. Furthermore, a phase-locked loop usually comprises a controllable oscillator. In analog circuits, as used in the present invention, this controllable oscillator is usually realized in the form of a voltage-controlled oscillator (Voltage Controlled Oscillator, VCO). Such a voltage-controlled oscillator can, for example, be changed in its frequency by a capacitance diode.

Die erfindungsgemäße Messvorrichtung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens von einzelnen Komponenten der Messvorrichtung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Messvorrichtung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Messvorrichtung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen wenigstens einer Komponente der Messvorrichtung oder der gesamten Messvorrichtung realisiert werden.The measuring device according to the invention is designed to carry out all steps of the presented method. In this case, individual steps of this method can be carried out by individual components of the measuring device. Furthermore, functions of the measuring device or functions of individual components of the measuring device can be implemented as steps of the method. Moreover, it is possible for steps of the method to be realized as functions of at least one component of the measuring device or the entire measuring device.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt ein Messdiagramm zur Ermittlung des ohmschen Innenwiderstands einer Batterie mit Hilfe einer Impedanz-Spektroskopie, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. 1 shows a measurement diagram for determining the resistive internal resistance of a battery by means of impedance spectroscopy, as known from the prior art.

2 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Schaltung, wie sie in einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung vorgesehen sein kann. 2 shows a possible embodiment of a circuit, as it may be provided in an embodiment of a measuring device according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt ein Messdiagramm zur Ermittlung des ohmschen Innenwiderstands einer Batterie mit Hilfe einer Impedanzspektroskopie, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Gezeigt ist hier ein sogenanntes Nyquist-Diagramm, welches einen Verlauf einer Impedanz einer Batterie mit der Frequenz als Parameter darstellt, wobei auf der Abszisse der Realteil der Batterieimpedanz und auf der Ordinate der Imaginärteil der Batterieimpedanz aufgetragen ist. Gezeigt sind drei verschiedene Kurvenverläufe für jeweils verschiedene Ströme. Der Kurvenverlauf von mit einem Kreuz gekennzeichneten Messpunkten zeigt ein Impedanzverhalten für einen hohen Strom. Der Kurvenverlauf von durch ”x” gekennzeichneten Messpunkten zeigt einen Impedanzverlauf für einen mittleren Strom und der Kurvenverlauf von mit Sternen gekennzeichneten Messpunkten zeigt einen Impedanzverlauf für einen niedrigen Strom. Startpunkt ist im Graph oben links bei einem Frequenzwert von 5 kHz, wobei der Imaginärteil der Impedanz hier ungefähr 35 mΩ beträgt. Mit geringer werdender Frequenz sinkt der Imaginärteil der Impedanz bis zu einem Wert 0 bei einer Frequenz von 500 Hz. Auf diesen Punkt wird durch eine PLL-Auswerteschaltung geregelt, so dass der Phasenwinkel 0° beträgt. Der Realwert der Impedanz beträgt hier etwa 3,5 mΩ. Das entspricht dann dem gesuchten Widerstandswert, d. h. der rein ohmschen Impedanz der Batterie. Diese Messung kann durch ein handelsübliches integriertes Phase-locked-Loop-(PLL)System ausgeführt werden. Der Batterieinnenwiderstand berechnet sich dabei als Quotient aus der Messspannung und dem jeweils eingespeisten Wechselstrom bei einem Phasenwinkel von 0°. Im dargestellten Gesamtverlauf variiert die Frequenz, angefangen bei 5 kHz über 500 Hz bei einem Wert 0 für den Imaginärteil der Impedanz bis zu einem Frequenzwert von 0,5 Hz beim Randpunkt unten rechts im Diagramm. 1 shows a measurement diagram for determining the resistive internal resistance of a battery by means of impedance spectroscopy, as known from the prior art. Shown here is a so-called Nyquist diagram, which shows a curve of an impedance of a battery with the frequency as a parameter, wherein the abscissa represents the real part of the battery impedance and the ordinate represents the imaginary part of the battery impedance. Shown are three different curves for different currents. The curve of measuring points marked with a cross shows an impedance behavior for a high current. The waveform of measurement points marked by "x" shows an impedance curve for a mean current, and the waveform of measurement points marked with stars shows a low-current impedance curve. The starting point is in the upper left graph at a frequency value of 5 kHz, where the imaginary part of the impedance is approximately 35 mΩ. As the frequency decreases, the imaginary part of the impedance decreases to a value of 0 at a frequency of 500 Hz. This point is controlled by a PLL evaluation circuit so that the phase angle is 0 °. The real value of the impedance is about 3.5 mΩ here. This then corresponds to the sought resistance value, ie the pure ohmic impedance of the battery. This measurement can be performed by a commercially available integrated phase locked loop (PLL) system. The internal battery resistance is calculated as the quotient of the measuring voltage and the respectively supplied alternating current at a phase angle of 0 °. In the overall course shown, the frequency varies, starting at 5 kHz over 500 Hz at a value 0 for the imaginary part of the impedance up to a frequency value of 0.5 Hz at the edge point in the lower right corner of the diagram.

2 zeigt eine Phasenregelschleife 10 mit einem Phasenkomparator 11, einen Schleifenfilter 12 und einen steuerbaren Oszillator 13. Ferner umfasst die gezeigte Schaltung einen Spannungs-Strom-Konverter, bestehend aus einem Transistor 14 und einem Widerstand 15. Mit der vorgeschlagenen Phasenregelschleife 10 lässt sich die erfindungsgemäß gewünschte Funktionalität einfach realisieren. Der Oszillator 13 erzeugt eine Wechselspannung 21, welche über den Spannungs-Strom-Konverter 14, 15 in einen Wechselstrom 16 umgewandelt wird. Eine hinsichtlich ihres ohmschen Innenwiderstands zu testende Batterie wird kurzzeitig mit dem Wechselstrom 16 belastet. Die Reaktion der Batterie wird als Messspannung 17 über eine zu dem entsprechenden Pluspol der Schleife gehende Fühlerleitung 18 erfasst, mittels eines Verstärkers 19 verstärkt und an einen ersten Eingang 20 des Phasendetektors 11 angelegt. Der Phasendetektor 11 hat an einem weiteren zweiten Eingang 22 die von dem Oszillator erzeugte Wechselspannung 21, so dass der Phasendetektor 11 hier die Phasenlage der Messspannung 17 an seinem Eingang 20 mit der Wechselspannung 21 an seinem zweiten Eingang 22 vergleichen kann. Die Abweichung wird dem Schleifenfilter 12 zugeführt, welcher wiederum den Oszillator 13 so steuern kann, dass dessen erzeugte Wechselspannung letztlich so gewählt ist, dass die daraus resultierende sich ergebende Messspannung der Batterie zu dem Wechselstrom phasengleich ist. Bei Phasengleichheit lässt sich der ohmsche Innenwiderstand der Batterie sehr einfach als Quotient der Beträge der Messspannung zu dem eingespeisten Wechselstrom ermitteln und als Resultat 23 erhalten. Um die Phasenverschiebung zwischen Messspannung 17 und eingespeistem Wechselstrom 16 zu Null zu regeln, wird die Frequenz der Phasenregelschleife 10 so lange nachgeregelt, bis die Phasenverschiebung zu Null geregelt ist. 2 shows a phase locked loop 10 with a phase comparator 11 , a loop filter 12 and a controllable oscillator 13 , Furthermore, the circuit shown comprises a voltage-current converter, consisting of a transistor 14 and a resistance 15 , With the proposed phase locked loop 10 the functionality desired according to the invention can be easily realized. The oscillator 13 generates an AC voltage 21 , which have the voltage-current converter 14 . 15 in an alternating current 16 is converted. A battery to be tested for its ohmic internal resistance becomes short-circuited with the alternating current 16 loaded. The reaction of the battery is called the measuring voltage 17 via a sensor line going to the corresponding positive pole of the loop 18 detected, by means of an amplifier 19 reinforced and to a first entrance 20 of the phase detector 11 created. The phase detector 11 has at another second entrance 22 the AC voltage generated by the oscillator 21 so that the phase detector 11 here the phase position of the measuring voltage 17 at his entrance 20 with the AC voltage 21 at its second entrance 22 can compare. The deviation becomes the loop filter 12 fed, which in turn the oscillator 13 can thus control that its generated AC voltage is ultimately chosen so that the resulting resulting measurement voltage of the battery to the AC is in phase. With phase equality, the ohmic internal resistance of the battery can be determined very simply as a quotient of the amounts of the measuring voltage to the injected alternating current and as a result 23 receive. To the phase shift between measuring voltage 17 and fed AC 16 Zeroing becomes the frequency of the phase locked loop 10 readjusted until the phase shift is regulated to zero.

Claims

Method for determining an ohmic internal resistance of a battery, wherein the battery is supplied with an alternating current ( 16 ), a measuring voltage ( 17 ) detected in response of the battery and the alternating current ( 16 ) and / or the measuring voltage ( 17 ) are modified such that a phase shift between the alternating current ( 16 ) and the measuring voltage ( 17 ) becomes zero, and the ohmic internal resistance ( 23 ) as the quotient of the measuring voltage ( 17 ) and the alternating current ( 16 ) is determined.

Method according to Claim 1, in which the alternating current is supplied to the battery ( 16 ) an oscillator generating an alternating voltage ( 13 ) and the AC voltage via a voltage-current converter ( 14 . 15 ) in the alternating current ( 16 ), with which the battery is charged, is converted.

Method according to claim 1 or 2, wherein the measuring voltage ( 17 ) by means of an amplifier ( 19 ) is strengthened.

Method according to one of the preceding claims, wherein for modifying the alternating current ( 16 ) and / or the measuring voltage ( 17 ) a phase locked loop (PLL) system ( 10 ) is used.

Method according to one of the preceding claims, wherein as oscillator ( 13 ) a voltage controlled oscillator is used.

Measuring device for determining an internal resistance of a battery, wherein the measuring device comprises an oscillator (A) generating an AC voltage 13 ), an alternating voltage into an alternating current ( 16 ) converting voltage-current converter ( 14 . 15 ) and a phase detector ( 11 ), wherein the battery is connected to the alternating current ( 16 ), a measuring voltage ( 17 ) in response of the battery thereon by means of the phase detector ( 11 ) and the alternating current ( 16 ) and / or the measuring voltage ( 17 ) are to be modified so that a phase shift between the alternating current ( 16 ) and the measuring voltage ( 17 ) to zero, and the internal resistance ( 23 ) as the quotient of the measuring voltage ( 17 ) and the alternating current ( 16 ).

Measuring device according to claim 6, wherein the measuring device further comprises an amplifier ( 19 ) for amplifying the measuring voltage ( 17 ) having.

Measuring device according to claim 6 or 7, wherein the oscillator ( 13 ) is a Voltage Controlled Oscillator (VCC).

Measuring device according to one of Claims 6, 7 or 8, the measuring device for modifying the alternating current and / or the measuring voltage comprising a phase-locked loop (PLL) system ( 10 ).