JP2003075483A - 蓄電装置の等価並列抵抗測定方法 - Google Patents
蓄電装置の等価並列抵抗測定方法Info
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄電装置の等価並列抵抗の測定時間を短縮す
る。 【解決手段】 定電流充電と定電圧充電とを併用して電
気二重層キャパシタなどの蓄電装置（例えば電気二重層
キャパシタ）ＤＵＴの等価並列抵抗Ｒｐを測定するにあ
たって、まず、定電流電源１０にて蓄電装置ＤＵＴを所
定の設定電圧Ｅにまで充電した後、蓄電装置ＤＵＴの開
放端子電圧ＶＯＰＮを測定し、次に、定電圧電源２０に
て開放端子電圧ＶＯＰＮと同電圧で蓄電装置ＤＵＴを充
電し、この定電圧充電時の収束電流ＩＣＯＮと開放端子
電圧ＶＯＰＮとから、等価並列抵抗Ｒｐを求める。
る。 【解決手段】 定電流充電と定電圧充電とを併用して電
気二重層キャパシタなどの蓄電装置（例えば電気二重層
キャパシタ）ＤＵＴの等価並列抵抗Ｒｐを測定するにあ
たって、まず、定電流電源１０にて蓄電装置ＤＵＴを所
定の設定電圧Ｅにまで充電した後、蓄電装置ＤＵＴの開
放端子電圧ＶＯＰＮを測定し、次に、定電圧電源２０に
て開放端子電圧ＶＯＰＮと同電圧で蓄電装置ＤＵＴを充
電し、この定電圧充電時の収束電流ＩＣＯＮと開放端子
電圧ＶＯＰＮとから、等価並列抵抗Ｒｐを求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大容量コンデンサ
やバッテリーなどの蓄電装置が備える等価並列抵抗の測
定方法に関し、さらに詳しく言えば、その等価並列抵抗
を短時間で、より精度よく測定できるようにした蓄電装
置の等価並列抵抗測定方法に関するものである。
やバッテリーなどの蓄電装置が備える等価並列抵抗の測
定方法に関し、さらに詳しく言えば、その等価並列抵抗
を短時間で、より精度よく測定できるようにした蓄電装
置の等価並列抵抗測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】大容量コンデンサやバッテリーは蓄電装
置として、各種の電気機器に電力を供給する電力供給源
として多くの分野で利用されている。その中でも、近年
においては、特に大容量コンデンサとしての電気二重層
キャパシタは、急速充電が可能なデバイスとして注目さ
れている。
置として、各種の電気機器に電力を供給する電力供給源
として多くの分野で利用されている。その中でも、近年
においては、特に大容量コンデンサとしての電気二重層
キャパシタは、急速充電が可能なデバイスとして注目さ
れている。
【０００３】一般的に、蓄電素子はなんらかの固有的な
インピーダンスを有しており、それが入出力特性や素子
内損失などに関与するため、蓄電装置を使用する上で、
そのインピーダンスをあらかじめ測定する必要がある。
その一例として、図６に電気二重層キャパシタの等価回
路図を示す。
インピーダンスを有しており、それが入出力特性や素子
内損失などに関与するため、蓄電装置を使用する上で、
そのインピーダンスをあらかじめ測定する必要がある。
その一例として、図６に電気二重層キャパシタの等価回
路図を示す。
【０００４】電気二重層キャパシタには、そのキャパシ
タ（容量）Ｃに付随して等価直列抵抗Ｒｓと等価並列抵
抗Ｒｐとが存在する。電気二重層キャパシタを充電する
際、キャパシタＣには等価直列抵抗Ｒｓを介して充電電
流Ｉａが流れるが、その一部分が漏れ電流Ｉｂとして等
価並列抵抗Ｒｐを介してキャパシタＣをバイパスして流
れる。
タ（容量）Ｃに付随して等価直列抵抗Ｒｓと等価並列抵
抗Ｒｐとが存在する。電気二重層キャパシタを充電する
際、キャパシタＣには等価直列抵抗Ｒｓを介して充電電
流Ｉａが流れるが、その一部分が漏れ電流Ｉｂとして等
価並列抵抗Ｒｐを介してキャパシタＣをバイパスして流
れる。
【０００５】この内、等価直列抵抗Ｒｓは、電気二重層
キャパシタを所定の設定電圧Ｅにまで例えば定電流Ｉｃ
にて充電した後、その端子間を開放して開放電圧Ｖ
ＯＰＮを測定し、その際の電圧ドロップ分ＶＤＲＯＰと
定電流ＩｃとからＶＤＲＯＰ／Ｉｃなる式により求めら
れる。
キャパシタを所定の設定電圧Ｅにまで例えば定電流Ｉｃ
にて充電した後、その端子間を開放して開放電圧Ｖ
ＯＰＮを測定し、その際の電圧ドロップ分ＶＤＲＯＰと
定電流ＩｃとからＶＤＲＯＰ／Ｉｃなる式により求めら
れる。
【０００６】等価並列抵抗Ｒｐも電気二重層キャパシタ
を充電することにより測定される。この場合の充電方式
は基本的には定電圧充電であるが、定電圧充電のみであ
ると測定に長時間を要することになるため、先に定電流
充電にて所定の設定電圧にまで充電し、その後に定電圧
充電に切り替えることにより、測定時間を短縮すること
が行われている。
を充電することにより測定される。この場合の充電方式
は基本的には定電圧充電であるが、定電圧充電のみであ
ると測定に長時間を要することになるため、先に定電流
充電にて所定の設定電圧にまで充電し、その後に定電圧
充電に切り替えることにより、測定時間を短縮すること
が行われている。
【０００７】図７に、この定電流・定電圧併用充電方式
における電気二重層キャパシタＤＵＴの端子電圧Ｖ
ＤＵＴと、キャパシタＣの電圧Ｖｃと、電気二重層キャ
パシタＤＵＴに流れる電流ＩＤＵＴの波形を示し、これ
に沿って等価並列抵抗Ｒｐの測定例を説明する。
における電気二重層キャパシタＤＵＴの端子電圧Ｖ
ＤＵＴと、キャパシタＣの電圧Ｖｃと、電気二重層キャ
パシタＤＵＴに流れる電流ＩＤＵＴの波形を示し、これ
に沿って等価並列抵抗Ｒｐの測定例を説明する。
【０００８】まず、定電流電源にて電気二重層キャパシ
タＤＵＴをｔ１時点から定電流Ｉｃにて所定の設定電圧
（例えば、定格電圧）Ｅにまで充電する。これにより、
電気二重層キャパシタＤＵＴの端子電圧ＶＤＵＴは、そ
の初期電圧Ｖ０から１次直線的に増大していく。
タＤＵＴをｔ１時点から定電流Ｉｃにて所定の設定電圧
（例えば、定格電圧）Ｅにまで充電する。これにより、
電気二重層キャパシタＤＵＴの端子電圧ＶＤＵＴは、そ
の初期電圧Ｖ０から１次直線的に増大していく。
【０００９】ｔ２時点で端子電圧ＶＤＵＴが設定電圧Ｅ
に達すると、電気二重層キャパシタＤＵＴが定電流電源
より切り離され、その端子間が開放される。このとき、
電気二重層キャパシタＤＵＴの端子電圧ＶＤＵＴは、Ｖ
ＤＲＯＰ（＝等価直列抵抗Ｒｓ×定電流Ｉｃ）だけ低下
する。
に達すると、電気二重層キャパシタＤＵＴが定電流電源
より切り離され、その端子間が開放される。このとき、
電気二重層キャパシタＤＵＴの端子電圧ＶＤＵＴは、Ｖ
ＤＲＯＰ（＝等価直列抵抗Ｒｓ×定電流Ｉｃ）だけ低下
する。
【００１０】次に、ｔ３時点から定電圧電源より電気二
重層キャパシタＤＵＴに設定電圧Ｅを印加して定電圧充
電する。この定電圧充電により、キャパシタＣの電圧Ｖ
ｃは、上記ＶＤＲＯＰ分低下した電圧ＶＣＶＯを初期電
圧として、下記数１の式（１）に示す指数関数ｅｘｐに
したがって経時的に変化する。なお、式（１）は、定電
圧充電回路に関する微分方程式などにより導出される
が、この導出過程は周知の事柄であるため、その説明は
省略する。
重層キャパシタＤＵＴに設定電圧Ｅを印加して定電圧充
電する。この定電圧充電により、キャパシタＣの電圧Ｖ
ｃは、上記ＶＤＲＯＰ分低下した電圧ＶＣＶＯを初期電
圧として、下記数１の式（１）に示す指数関数ｅｘｐに
したがって経時的に変化する。なお、式（１）は、定電
圧充電回路に関する微分方程式などにより導出される
が、この導出過程は周知の事柄であるため、その説明は
省略する。
【００１１】
【数１】
【００１２】式（１）においてｔ＝∞とすると、キャパ
シタＣの電圧Ｖｃは、下記の式（２）に示すようなほぼ
一定の電圧ＶＣＯＮへと収束していく。 ＶＣＯＮ＝ＲＰ／（ＲＳ＋ＲＰ）・Ｅ ・・・・・式（２）
シタＣの電圧Ｖｃは、下記の式（２）に示すようなほぼ
一定の電圧ＶＣＯＮへと収束していく。 ＶＣＯＮ＝ＲＰ／（ＲＳ＋ＲＰ）・Ｅ ・・・・・式（２）
【００１３】これに伴って、電気二重層キャパシタＤＵ
Ｔに流れる電流ＩＤＵＴもほぼ一定の電流ＩＣＯＮに収
束する。この電流ＩＣＯＮは、下記の式（３）に示すよ
うに、印加電圧Ｅと収束電圧ＶＣＯＮとの間の電位差を
等価直列抵抗Ｒｓにより除算して得られる。 ＩＣＯＮ＝（Ｅ−ＶＣＯＮ）／ＲＳ ・・・・・式（３）
Ｔに流れる電流ＩＤＵＴもほぼ一定の電流ＩＣＯＮに収
束する。この電流ＩＣＯＮは、下記の式（３）に示すよ
うに、印加電圧Ｅと収束電圧ＶＣＯＮとの間の電位差を
等価直列抵抗Ｒｓにより除算して得られる。 ＩＣＯＮ＝（Ｅ−ＶＣＯＮ）／ＲＳ ・・・・・式（３）
【００１４】この式（３）に上記式（２）を代入して整
理すると、下記の式（４）に示すように、等価直列抵抗
Ｒｓおよび等価並列抵抗Ｒｐに関する関係式が得られ
る。 Ｒｓ＋Ｒｐ＝Ｅ／ＩＣＯＮ ・・・・・式（４）
理すると、下記の式（４）に示すように、等価直列抵抗
Ｒｓおよび等価並列抵抗Ｒｐに関する関係式が得られ
る。 Ｒｓ＋Ｒｐ＝Ｅ／ＩＣＯＮ ・・・・・式（４）
【００１５】多くの場合、等価直列抵抗Ｒｓは等価並列
抵抗Ｒｐに比べて極めて小さいため（Ｒｓ≪Ｒｐ）、式
（４）に示される関係式は、下記数５の式（５）により
近似できる。 Ｒｐ≒Ｅ／ＩＣＯＮ ・・・・・式（５）
抵抗Ｒｐに比べて極めて小さいため（Ｒｓ≪Ｒｐ）、式
（４）に示される関係式は、下記数５の式（５）により
近似できる。 Ｒｐ≒Ｅ／ＩＣＯＮ ・・・・・式（５）
【００１６】このようにして、電気二重層キャパシタＤ
ＵＴを定電圧充電し、その時の収束電流ＩＣＯＮを測定
することにより、上記式（５）に基づいて電気二重層キ
ャパシタＤＵＴの等価並列抵抗Ｒｐを求めることができ
る。
ＵＴを定電圧充電し、その時の収束電流ＩＣＯＮを測定
することにより、上記式（５）に基づいて電気二重層キ
ャパシタＤＵＴの等価並列抵抗Ｒｐを求めることができ
る。
【００１７】しかしながら、この定電流・定電圧併用充
電方式を採用したとしても、依然として、定電圧充電時
に電気二重層キャパシタＤＵＴに流れる電流がほぼ一定
値を示すまで待つ必要がある。そればかりでなく、電流
が一定値になったかどうかの判定にも微妙なところがあ
り、その判定次第で測定値が左右される。
電方式を採用したとしても、依然として、定電圧充電時
に電気二重層キャパシタＤＵＴに流れる電流がほぼ一定
値を示すまで待つ必要がある。そればかりでなく、電流
が一定値になったかどうかの判定にも微妙なところがあ
り、その判定次第で測定値が左右される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、蓄電装置の等価並列抵抗を短時間かつ高精度に
測定し得る測定方法を提供することにある。
課題は、蓄電装置の等価並列抵抗を短時間かつ高精度に
測定し得る測定方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はいくつかの特徴を備えている。まず、本願
の第１発明は、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置の
等価並列抵抗Ｒｐを測定するにあたって、充電電源とし
ての定電流電源および定電圧電源と、電圧測定手段と、
電流測定手段と、制御手段とを含み、上記制御手段は、
上記定電流電源にて上記蓄電装置を所定の設定電圧Ｅに
まで充電する定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上
記設定電圧Ｅにまで充電した後、上記蓄電装置の端子間
を開放し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の開放端子
電圧ＶＯＰＮを測定する開放端子電圧測定ステップと、
上記定電圧電源にて上記開放端子電圧ＶＯＰＮと同電圧
で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ステップとを順次
実行するとともに、上記電流測定手段にて上記定電圧充
電ステップの任意の時点における充電電流ＩＣＯＮを測
定し、上記開放端子電圧ＶＯＰＮ／上記充電電流Ｉ
ＣＯＮなる演算を行って上記蓄電装置の等価並列抵抗Ｒ
ｐを求めることを特徴としている。
め、本発明はいくつかの特徴を備えている。まず、本願
の第１発明は、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置の
等価並列抵抗Ｒｐを測定するにあたって、充電電源とし
ての定電流電源および定電圧電源と、電圧測定手段と、
電流測定手段と、制御手段とを含み、上記制御手段は、
上記定電流電源にて上記蓄電装置を所定の設定電圧Ｅに
まで充電する定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上
記設定電圧Ｅにまで充電した後、上記蓄電装置の端子間
を開放し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の開放端子
電圧ＶＯＰＮを測定する開放端子電圧測定ステップと、
上記定電圧電源にて上記開放端子電圧ＶＯＰＮと同電圧
で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ステップとを順次
実行するとともに、上記電流測定手段にて上記定電圧充
電ステップの任意の時点における充電電流ＩＣＯＮを測
定し、上記開放端子電圧ＶＯＰＮ／上記充電電流Ｉ
ＣＯＮなる演算を行って上記蓄電装置の等価並列抵抗Ｒ
ｐを求めることを特徴としている。
【００２０】このように、定電流充電後の定電圧充電時
に、開放端子電圧ＶＯＰＮと同電圧を印加することによ
り、その充電当初から充電電流ＩＣＯＮが一定値となる
ため、従来のように収束時間を待つことなく、等価並列
抵抗Ｒｐを求めることができる。
に、開放端子電圧ＶＯＰＮと同電圧を印加することによ
り、その充電当初から充電電流ＩＣＯＮが一定値となる
ため、従来のように収束時間を待つことなく、等価並列
抵抗Ｒｐを求めることができる。
【００２１】次に、本願の第２発明においては、電気二
重層キャパシタなどの蓄電装置の等価並列抵抗Ｒｐを測
定するにあたって、充電電源としての定電流電源および
定電圧電源と、電圧測定手段と、電流測定手段と、制御
手段とを含み、上記制御手段は、上記定電流電源にて上
記蓄電装置を所定の第１設定電圧Ｅ１にまで充電する第
１定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上記第１設定
電圧Ｅ１にまで充電した後、上記蓄電装置の端子間を開
放し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の第１開放端子
電圧Ｖ１ＯＰＮを測定する第１開放端子電圧測定ステッ
プと、上記第１定電流充電ステップにおける充電電流を
Ｉ１とし、上記第１設定電圧Ｅ１と上記第１開放端子電
圧Ｖ１ＯＰＮとの差であるドロップ電圧をＶＤＲＯＰと
して、Ｖ ＤＲＯＰ／Ｉ１から上記蓄電装置の等価直列抵
抗Ｒｓを求める等価直列抵抗測定ステップと、再度、上
記定電流電源より充電電流Ｉ２で上記蓄電装置を第２設
定電圧Ｅ２（上記第１設定電圧Ｅ１＋（上記等価直列抵
抗Ｒｓ×上記充電電流Ｉ２））にまで充電する第２定電
流充電ステップと、上記蓄電装置を上記第２設定電圧Ｅ
２にまで充電した後、上記蓄電装置の端子間を開放し上
記電圧測定手段にて上記蓄電装置の第２開放端子電圧Ｖ
２ＯＰＮを測定する第２開放端子電圧測定ステップと、
上記定電圧電源にて上記第２開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮと
同電圧で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ステップと
を順次実行するとともに、上記電流測定手段にて上記定
電圧充電ステップの任意の時点における充電電流Ｉ
ＣＯＮを測定し、上記第２開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮ／上
記充電電流ＩＣＯＮなる演算を行って上記蓄電装置の等
価並列抵抗Ｒｐを求めることを特徴としている。
重層キャパシタなどの蓄電装置の等価並列抵抗Ｒｐを測
定するにあたって、充電電源としての定電流電源および
定電圧電源と、電圧測定手段と、電流測定手段と、制御
手段とを含み、上記制御手段は、上記定電流電源にて上
記蓄電装置を所定の第１設定電圧Ｅ１にまで充電する第
１定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上記第１設定
電圧Ｅ１にまで充電した後、上記蓄電装置の端子間を開
放し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の第１開放端子
電圧Ｖ１ＯＰＮを測定する第１開放端子電圧測定ステッ
プと、上記第１定電流充電ステップにおける充電電流を
Ｉ１とし、上記第１設定電圧Ｅ１と上記第１開放端子電
圧Ｖ１ＯＰＮとの差であるドロップ電圧をＶＤＲＯＰと
して、Ｖ ＤＲＯＰ／Ｉ１から上記蓄電装置の等価直列抵
抗Ｒｓを求める等価直列抵抗測定ステップと、再度、上
記定電流電源より充電電流Ｉ２で上記蓄電装置を第２設
定電圧Ｅ２（上記第１設定電圧Ｅ１＋（上記等価直列抵
抗Ｒｓ×上記充電電流Ｉ２））にまで充電する第２定電
流充電ステップと、上記蓄電装置を上記第２設定電圧Ｅ
２にまで充電した後、上記蓄電装置の端子間を開放し上
記電圧測定手段にて上記蓄電装置の第２開放端子電圧Ｖ
２ＯＰＮを測定する第２開放端子電圧測定ステップと、
上記定電圧電源にて上記第２開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮと
同電圧で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ステップと
を順次実行するとともに、上記電流測定手段にて上記定
電圧充電ステップの任意の時点における充電電流Ｉ
ＣＯＮを測定し、上記第２開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮ／上
記充電電流ＩＣＯＮなる演算を行って上記蓄電装置の等
価並列抵抗Ｒｐを求めることを特徴としている。
【００２２】この第２発明によれば、第１設定電圧Ｅ１
を蓄電装置の例えば定格電圧（満充電電圧）とした場
合、定電圧電源よりその定格電圧を印加した状態での等
価並列抵抗Ｒｐを求めることができる。なお、第１設定
電圧（定格電圧）の測定精度をより高めるには、上記充
電電流Ｉ２＜上記充電電流Ｉ１とすることが好ましい。
を蓄電装置の例えば定格電圧（満充電電圧）とした場
合、定電圧電源よりその定格電圧を印加した状態での等
価並列抵抗Ｒｐを求めることができる。なお、第１設定
電圧（定格電圧）の測定精度をより高めるには、上記充
電電流Ｉ２＜上記充電電流Ｉ１とすることが好ましい。
【００２３】また、本願の第３発明においては、上記定
電流電源にて上記蓄電装置を所定の設定電圧Ｅにまで充
電する定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上記設定
電圧Ｅにまで充電した後、上記蓄電装置の端子間を開放
し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の開放端子電圧Ｖ
ＯＰＮを測定する開放端子電圧測定ステップと、上記開
放端子電圧ＶＯＰＮより高い電圧または低い電圧を初期
電圧として、上記定電圧電源よりその初期電圧から漸次
電圧がそれぞれ低下または上昇するスイープ電圧を上記
蓄電装置に印加しながら、上記電流測定手段にて上記蓄
電装置に流れる電流の方向が充電する方向から放電する
方向または放電する方向から充電する方向へと逆転する
時点を監視し、その逆転時点における電圧をもって実開
放端子電圧ＶＲＯＰＮとする実開放端子電圧測定ステッ
プと、上記定電圧電源にて上記実開放端子電圧ＶＲ
ＯＰＮと同電圧で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ス
テップとを順次実行するとともに、上記電流測定手段に
て上記定電圧充電ステップの任意の時点における充電電
流ＩＣＯＮを測定し、上記実開放端子電圧ＶＲＯＰＮ／
上記充電電流ＩＣＯＮなる演算を行って上記蓄電装置の
等価並列抵抗Ｒｐを求めることを特徴としている。
電流電源にて上記蓄電装置を所定の設定電圧Ｅにまで充
電する定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上記設定
電圧Ｅにまで充電した後、上記蓄電装置の端子間を開放
し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の開放端子電圧Ｖ
ＯＰＮを測定する開放端子電圧測定ステップと、上記開
放端子電圧ＶＯＰＮより高い電圧または低い電圧を初期
電圧として、上記定電圧電源よりその初期電圧から漸次
電圧がそれぞれ低下または上昇するスイープ電圧を上記
蓄電装置に印加しながら、上記電流測定手段にて上記蓄
電装置に流れる電流の方向が充電する方向から放電する
方向または放電する方向から充電する方向へと逆転する
時点を監視し、その逆転時点における電圧をもって実開
放端子電圧ＶＲＯＰＮとする実開放端子電圧測定ステッ
プと、上記定電圧電源にて上記実開放端子電圧ＶＲ
ＯＰＮと同電圧で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ス
テップとを順次実行するとともに、上記電流測定手段に
て上記定電圧充電ステップの任意の時点における充電電
流ＩＣＯＮを測定し、上記実開放端子電圧ＶＲＯＰＮ／
上記充電電流ＩＣＯＮなる演算を行って上記蓄電装置の
等価並列抵抗Ｒｐを求めることを特徴としている。
【００２４】この第３発明によれば、電圧印加時の電流
方向により、真値にほぼ等しい実際の開放端子電圧が検
出されるため、上記第１発明よりも精度よく、等価並列
抵抗Ｒｐを求めることができる。なお、測定精度をより
高めるには、スイープ電圧を直線的に低下または上昇さ
せることが好ましいが、本発明には階段状に低下または
上昇させる場合も含まれる。
方向により、真値にほぼ等しい実際の開放端子電圧が検
出されるため、上記第１発明よりも精度よく、等価並列
抵抗Ｒｐを求めることができる。なお、測定精度をより
高めるには、スイープ電圧を直線的に低下または上昇さ
せることが好ましいが、本発明には階段状に低下または
上昇させる場合も含まれる。
【００２５】また、本願の第４発明は、上記第１ないし
第３発明を組み合わせてなるもので、多少測定時間がか
かるものの、測定精度においては、もっとも高いものが
得られる。
第３発明を組み合わせてなるもので、多少測定時間がか
かるものの、測定精度においては、もっとも高いものが
得られる。
【００２６】すなわち、本願の第４発明は、上記定電流
電源にて上記蓄電装置を所定の第１設定電圧Ｅ１にまで
充電する第１定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上
記第１設定電圧Ｅ１にまで充電した後、上記蓄電装置の
端子間を開放し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の第
１開放端子電圧Ｖ１ＯＰＮを測定する第１開放端子電圧
測定ステップと、上記第１定電流充電ステップにおける
充電電流をＩ１とし、上記第１設定電圧Ｅ１と上記第１
開放端子電圧Ｖ１ＯＰＮとの差であるドロップ電圧をＶ
ＤＲＯＰとして、ＶＤＲＯＰ／Ｉ１から上記蓄電装置の
等価直列抵抗Ｒｓを求める等価直列抵抗測定ステップ
と、再度、上記定電流電源より充電電流Ｉ ２で上記蓄電
装置を第２設定電圧Ｅ２（上記第１設定電圧Ｅ１＋（上
記等価直列抵抗Ｒｓ×上記充電電流Ｉ２））にまで充電
する第２定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上記第
２設定電圧Ｅ２にまで充電した後、上記蓄電装置の端子
間を開放し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の第２開
放端子電圧Ｖ２ＯＰＮを測定する第２開放端子電圧測定
ステップと、上記定電圧電源より上記第２開放端子電圧
Ｖ２ＯＰＮより高い電圧または低い電圧を初期電圧とし
て、その初期電圧から漸次電圧がそれぞれ低下または上
昇するスイープ電圧を上記蓄電装置に印加しながら、上
記電流測定手段にて上記蓄電装置に流れる電流の方向が
充電する方向から放電する方向または放電する方向から
充電する方向へと逆転する時点を監視し、その逆転時点
における電圧をもって実開放端子電圧ＶＲＯＰＮとする
実開放端子電圧測定ステップと、上記定電圧電源にて上
記実開放端子電圧ＶＲＯＰＮと同電圧で上記蓄電装置を
充電する定電圧充電ステップとを順次実行するととも
に、上記電流測定手段にて上記定電圧充電ステップの任
意の時点における充電電流Ｉ ＣＯＮを測定し、上記実開
放端子電圧ＶＲＯＰＮ／上記充電電流ＩＣＯＮなる演算
を行って上記蓄電装置の等価並列抵抗Ｒｐを求めること
を特徴としている。
電源にて上記蓄電装置を所定の第１設定電圧Ｅ１にまで
充電する第１定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上
記第１設定電圧Ｅ１にまで充電した後、上記蓄電装置の
端子間を開放し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の第
１開放端子電圧Ｖ１ＯＰＮを測定する第１開放端子電圧
測定ステップと、上記第１定電流充電ステップにおける
充電電流をＩ１とし、上記第１設定電圧Ｅ１と上記第１
開放端子電圧Ｖ１ＯＰＮとの差であるドロップ電圧をＶ
ＤＲＯＰとして、ＶＤＲＯＰ／Ｉ１から上記蓄電装置の
等価直列抵抗Ｒｓを求める等価直列抵抗測定ステップ
と、再度、上記定電流電源より充電電流Ｉ ２で上記蓄電
装置を第２設定電圧Ｅ２（上記第１設定電圧Ｅ１＋（上
記等価直列抵抗Ｒｓ×上記充電電流Ｉ２））にまで充電
する第２定電流充電ステップと、上記蓄電装置を上記第
２設定電圧Ｅ２にまで充電した後、上記蓄電装置の端子
間を開放し上記電圧測定手段にて上記蓄電装置の第２開
放端子電圧Ｖ２ＯＰＮを測定する第２開放端子電圧測定
ステップと、上記定電圧電源より上記第２開放端子電圧
Ｖ２ＯＰＮより高い電圧または低い電圧を初期電圧とし
て、その初期電圧から漸次電圧がそれぞれ低下または上
昇するスイープ電圧を上記蓄電装置に印加しながら、上
記電流測定手段にて上記蓄電装置に流れる電流の方向が
充電する方向から放電する方向または放電する方向から
充電する方向へと逆転する時点を監視し、その逆転時点
における電圧をもって実開放端子電圧ＶＲＯＰＮとする
実開放端子電圧測定ステップと、上記定電圧電源にて上
記実開放端子電圧ＶＲＯＰＮと同電圧で上記蓄電装置を
充電する定電圧充電ステップとを順次実行するととも
に、上記電流測定手段にて上記定電圧充電ステップの任
意の時点における充電電流Ｉ ＣＯＮを測定し、上記実開
放端子電圧ＶＲＯＰＮ／上記充電電流ＩＣＯＮなる演算
を行って上記蓄電装置の等価並列抵抗Ｒｐを求めること
を特徴としている。
【００２７】
【発明の実施の形態】次に、本発明のいくつかの実施形
態について説明する。図１に各実施形態に共通に用いら
れる測定系を示す。測定試料ＤＵＴは、先の図６の等価
回路で示した電気二重層コンデンサである。
態について説明する。図１に各実施形態に共通に用いら
れる測定系を示す。測定試料ＤＵＴは、先の図６の等価
回路で示した電気二重層コンデンサである。
【００２８】電気二重層コンデンサＤＵＴの等価並列抵
抗Ｒｐを測定するため、定電流電源１０および定電圧電
源２０の２つの充電電源が用いられる。定電流電源１０
と定電圧電源２０は、スイッチＳＷにより、電気二重層
コンデンサＤＵＴに対して交代的に切り替えられる。
抗Ｒｐを測定するため、定電流電源１０および定電圧電
源２０の２つの充電電源が用いられる。定電流電源１０
と定電圧電源２０は、スイッチＳＷにより、電気二重層
コンデンサＤＵＴに対して交代的に切り替えられる。
【００２９】また、制御手段としてのＣＰＵ３０を備え
るとともに、電気二重層コンデンサＤＵＴの端子間には
電圧計（電圧モニタ）１１が接続され、定電圧充電系に
は電流計（電流モニタ）２１が接続される。
るとともに、電気二重層コンデンサＤＵＴの端子間には
電圧計（電圧モニタ）１１が接続され、定電圧充電系に
は電流計（電流モニタ）２１が接続される。
【００３０】ＣＰＵ３０は、電圧計１１および電流計２
１の各検出信号に基づいてスイッチＳＷの切り替え制御
や各種の演算を行う。ＣＰＵ３０には、操作部３１より
充電設定電圧（目標充電電圧）や測定モードなどが入力
される。
１の各検出信号に基づいてスイッチＳＷの切り替え制御
や各種の演算を行う。ＣＰＵ３０には、操作部３１より
充電設定電圧（目標充電電圧）や測定モードなどが入力
される。
【００３１】次に、図２の波形図を参照して、第１実施
形態としての測定モードについて説明する。なお、図２
には電気二重層コンデンサＤＵＴの端子電圧Ｖ
ＤＵＴと、定電流充電時の定電流Ｉおよび定電圧充電時
の充電電流（電気二重層コンデンサＤＵＴに流れる電
流）ＩＤＵＴの各波形が含まれている。
形態としての測定モードについて説明する。なお、図２
には電気二重層コンデンサＤＵＴの端子電圧Ｖ
ＤＵＴと、定電流充電時の定電流Ｉおよび定電圧充電時
の充電電流（電気二重層コンデンサＤＵＴに流れる電
流）ＩＤＵＴの各波形が含まれている。
【００３２】操作部３１より目標充電電圧Ｅが設定され
ると、ＣＰＵ３０はスイッチＳＷを定電流電源１０側に
切り替えて、電気二重層コンデンサＤＵＴを定電流Ｉに
て充電する。なお、設定電圧Ｅは測定者により任意に選
択されてよいが、電気二重層コンデンサＤＵＴの定格電
圧（満充電電圧）付近に設定されることが好ましい。
ると、ＣＰＵ３０はスイッチＳＷを定電流電源１０側に
切り替えて、電気二重層コンデンサＤＵＴを定電流Ｉに
て充電する。なお、設定電圧Ｅは測定者により任意に選
択されてよいが、電気二重層コンデンサＤＵＴの定格電
圧（満充電電圧）付近に設定されることが好ましい。
【００３３】この定電流充電により、電気二重層コンデ
ンサＤＵＴの端子電圧ＶＤＵＴは、その初期電圧Ｖ０か
らほぼ直線的に増大して行く。端子電圧ＶＤＵＴが設定
電圧Ｅに到達すると、ＣＰＵ３０はスイッチＳＷをニュ
ートラル位置として、電気二重層コンデンサＤＵＴから
定電流電源１０を切り離し、電圧計１１から電気二重層
コンデンサＤＵＴの開放端子電圧ＶＯＰＮを得る。
ンサＤＵＴの端子電圧ＶＤＵＴは、その初期電圧Ｖ０か
らほぼ直線的に増大して行く。端子電圧ＶＤＵＴが設定
電圧Ｅに到達すると、ＣＰＵ３０はスイッチＳＷをニュ
ートラル位置として、電気二重層コンデンサＤＵＴから
定電流電源１０を切り離し、電圧計１１から電気二重層
コンデンサＤＵＴの開放端子電圧ＶＯＰＮを得る。
【００３４】次に、ＣＰＵ３０はスイッチＳＷを定電圧
電源２０側に切り替えて、今度は電気二重層コンデンサ
ＤＵＴを定電圧にて充電する。この場合、ＣＰＵ３０は
電気二重層コンデンサＤＵＴに印加する定電圧を開放端
子電圧ＶＯＰＮと同電圧のＶ ＳＥＴ電圧とする。これに
より、等価並列抵抗Ｒｐの測定に要する充電時間を大幅
に短縮することができる。
電源２０側に切り替えて、今度は電気二重層コンデンサ
ＤＵＴを定電圧にて充電する。この場合、ＣＰＵ３０は
電気二重層コンデンサＤＵＴに印加する定電圧を開放端
子電圧ＶＯＰＮと同電圧のＶ ＳＥＴ電圧とする。これに
より、等価並列抵抗Ｒｐの測定に要する充電時間を大幅
に短縮することができる。
【００３５】すなわち、この電圧ＶＳＥＴ（＝
ＶＯＰＮ）による定電圧充電時において、キャパシタＣ
の電圧をＶｃ，等価並列抵抗Ｒｐによる漏れ電流をＩｂ
とすると、Ｖ ＳＥＴ＝Ｖｃ＋Ｒｓ・Ｉｂで表される（Ｒ
ｓは等価直列抵抗）。
ＶＯＰＮ）による定電圧充電時において、キャパシタＣ
の電圧をＶｃ，等価並列抵抗Ｒｐによる漏れ電流をＩｂ
とすると、Ｖ ＳＥＴ＝Ｖｃ＋Ｒｓ・Ｉｂで表される（Ｒ
ｓは等価直列抵抗）。
【００３６】ここで、キャパシタＣの初期電圧をＶＣ０
として、電圧ＶＳＥＴを印加すると、キャパシタＣの電
圧Ｖｃは、下記数２の式（６）に示す指数関数ｅｘｐに
したがって経時的に変化する。
として、電圧ＶＳＥＴを印加すると、キャパシタＣの電
圧Ｖｃは、下記数２の式（６）に示す指数関数ｅｘｐに
したがって経時的に変化する。
【００３７】
【数２】
【００３８】ＶＳＥＴ＝Ｖｃ＋Ｒｓ・Ｉｂ＝Ｖｃ＋（Ｒ
ｓ／Ｒｐ）×ＶＣ０ であるから、上記式（６）は下記数３の式（７）に書き
換えられる。
ｓ／Ｒｐ）×ＶＣ０ であるから、上記式（６）は下記数３の式（７）に書き
換えられる。
【００３９】
【数３】
【００４０】この式（７）によれば充電時間をｔとし
て、理論的にｔ＝０のときでも、また、ｔ＝∞のときで
もＶｃ＝ＶＣ０である。したがって、定電圧ＶＳＥＴの
印加後において、すぐさま充電電流ＩＤＵＴがほぼ一定
の電流ＩＣＯＮに収束するため、ＶＳＥＴ／ＩＣＯＮな
る除算により等価並列抵抗Ｒｐを求めることができる。
て、理論的にｔ＝０のときでも、また、ｔ＝∞のときで
もＶｃ＝ＶＣ０である。したがって、定電圧ＶＳＥＴの
印加後において、すぐさま充電電流ＩＤＵＴがほぼ一定
の電流ＩＣＯＮに収束するため、ＶＳＥＴ／ＩＣＯＮな
る除算により等価並列抵抗Ｒｐを求めることができる。
【００４１】上記第１実施形態によれば、等価並列抵抗
Ｒｐを短時間で測定できるが、これにより得られる測定
値は、測定者が設定した設定電圧Ｅよりも低い電圧時の
ものである。より設定電圧の精度を求めるならば、次に
説明する第２実施形態の測定モードによることが好まし
い。
Ｒｐを短時間で測定できるが、これにより得られる測定
値は、測定者が設定した設定電圧Ｅよりも低い電圧時の
ものである。より設定電圧の精度を求めるならば、次に
説明する第２実施形態の測定モードによることが好まし
い。
【００４２】図３に、この第２実施形態の測定モード時
における電気二重層コンデンサＤＵＴの端子電圧Ｖ
ＤＵＴと、定電流充電時の定電流Ｉ１，Ｉ２および定電
圧充電時の充電電流Ｉｃの各波形を示す。
における電気二重層コンデンサＤＵＴの端子電圧Ｖ
ＤＵＴと、定電流充電時の定電流Ｉ１，Ｉ２および定電
圧充電時の充電電流Ｉｃの各波形を示す。
【００４３】まず、第１回目の定電流充電として、スイ
ッチＳＷを定電流電源１０側に切り替えて、電気二重層
コンデンサＤＵＴを定電流Ｉ１にて所定の第１設定電圧
Ｅ１にまで充電する。この第１設定電圧Ｅ１は上記第１
実施形態と同じく、電気二重層コンデンサＤＵＴの定格
電圧付近であることが好ましい。
ッチＳＷを定電流電源１０側に切り替えて、電気二重層
コンデンサＤＵＴを定電流Ｉ１にて所定の第１設定電圧
Ｅ１にまで充電する。この第１設定電圧Ｅ１は上記第１
実施形態と同じく、電気二重層コンデンサＤＵＴの定格
電圧付近であることが好ましい。
【００４４】電気二重層コンデンサＤＵＴを第１設定電
圧Ｅ１にまで充電した後、スイッチＳＷをニュートラル
位置にして、電圧計１１にて電気二重層コンデンサＤＵ
Ｔの開放端子電圧（第１回目）Ｖ１ＯＰＮを測定する。
圧Ｅ１にまで充電した後、スイッチＳＷをニュートラル
位置にして、電圧計１１にて電気二重層コンデンサＤＵ
Ｔの開放端子電圧（第１回目）Ｖ１ＯＰＮを測定する。
【００４５】そして、第１設定電圧Ｅ１と開放端子電圧
Ｖ１ＯＰＮとの差であるドロップ電圧Ｖ１ＤＲＯＰと充
電に供された定電流Ｉ１とから、ＶＤＲＯＰ／Ｉ１なる
除算を行って電気二重層コンデンサＤＵＴの等価直列抵
抗Ｒｓを求める。
Ｖ１ＯＰＮとの差であるドロップ電圧Ｖ１ＤＲＯＰと充
電に供された定電流Ｉ１とから、ＶＤＲＯＰ／Ｉ１なる
除算を行って電気二重層コンデンサＤＵＴの等価直列抵
抗Ｒｓを求める。
【００４６】再度、スイッチＳＷを定電流電源１０側に
切り替えて、第２回目の定電流充電として、電気二重層
コンデンサＤＵＴを第２設定電圧Ｅ２まで充電する。こ
の第２回目での充電に供される定電流をＩ２とすると、
第２設定電圧Ｅ２は、第１設定電圧Ｅ１＋（等価直列抵
抗Ｒｓ×定電流Ｉ２）とされる。
切り替えて、第２回目の定電流充電として、電気二重層
コンデンサＤＵＴを第２設定電圧Ｅ２まで充電する。こ
の第２回目での充電に供される定電流をＩ２とすると、
第２設定電圧Ｅ２は、第１設定電圧Ｅ１＋（等価直列抵
抗Ｒｓ×定電流Ｉ２）とされる。
【００４７】すなわち、第２回目の定電流充電後の開放
端子電圧が、第１設定電圧Ｅ１となるように端子開放時
のドロップ電圧（等価直列抵抗Ｒｓ×定電流Ｉ２）を見
込んで第２設定電圧Ｅ２が設定される。なお、第２回目
の定電流充電時の定電流Ｉ２と第１回目の定電流充電時
の定電流Ｉ１は、Ｉ２＜Ｉ１であることが好ましい。
端子電圧が、第１設定電圧Ｅ１となるように端子開放時
のドロップ電圧（等価直列抵抗Ｒｓ×定電流Ｉ２）を見
込んで第２設定電圧Ｅ２が設定される。なお、第２回目
の定電流充電時の定電流Ｉ２と第１回目の定電流充電時
の定電流Ｉ１は、Ｉ２＜Ｉ１であることが好ましい。
【００４８】電気二重層コンデンサＤＵＴを第２設定電
圧Ｅ２にまで充電した後、スイッチＳＷを再びニュート
ラル位置にして、電圧計１１にて電気二重層コンデンサ
ＤＵＴの開放端子電圧（第２回目）Ｖ２ＯＰＮを測定す
る。この開放端子電圧Ｖ２Ｏ ＰＮは第１設定電圧Ｅ１と
ほぼ等しい。
圧Ｅ２にまで充電した後、スイッチＳＷを再びニュート
ラル位置にして、電圧計１１にて電気二重層コンデンサ
ＤＵＴの開放端子電圧（第２回目）Ｖ２ＯＰＮを測定す
る。この開放端子電圧Ｖ２Ｏ ＰＮは第１設定電圧Ｅ１と
ほぼ等しい。
【００４９】そして、スイッチＳＷを定電圧電源２０側
に切り替えて、今度は電気二重層コンデンサＤＵＴを定
電圧にて充電する。この場合、電気二重層コンデンサＤ
ＵＴに印加する定電圧を開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮと同電
圧のＶＳＥＴ電圧（＝第１設定電圧Ｅ１）とする。
に切り替えて、今度は電気二重層コンデンサＤＵＴを定
電圧にて充電する。この場合、電気二重層コンデンサＤ
ＵＴに印加する定電圧を開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮと同電
圧のＶＳＥＴ電圧（＝第１設定電圧Ｅ１）とする。
【００５０】これにより、電気二重層コンデンサＤＵＴ
に、その測定者の所望する電圧（試験電圧）とほぼ等し
い定電圧を印加することが可能となり、上記第１実施形
態と同じく、定電圧ＶＳＥＴの印加後において、すぐさ
ま充電電流ＩＤＵＴがほぼ一定の電流ＩＣＯＮに収束す
るため、ＶＳＥＴ／ＩＣＯＮなる除算により等価並列抵
抗Ｒｐを求めることができる。
に、その測定者の所望する電圧（試験電圧）とほぼ等し
い定電圧を印加することが可能となり、上記第１実施形
態と同じく、定電圧ＶＳＥＴの印加後において、すぐさ
ま充電電流ＩＤＵＴがほぼ一定の電流ＩＣＯＮに収束す
るため、ＶＳＥＴ／ＩＣＯＮなる除算により等価並列抵
抗Ｒｐを求めることができる。
【００５１】なお、上記各実施形態では、電気二重層コ
ンデンサＤＵＴの端子開放電圧を電圧計１１により測定
し、定電圧充電時にその端子開放電圧と同等の定電圧を
印加するようにしているため、電圧計１１の測定精度に
より等価並列抵抗Ｒｐの測定値が影響を受ける場合があ
る。
ンデンサＤＵＴの端子開放電圧を電圧計１１により測定
し、定電圧充電時にその端子開放電圧と同等の定電圧を
印加するようにしているため、電圧計１１の測定精度に
より等価並列抵抗Ｒｐの測定値が影響を受ける場合があ
る。
【００５２】次に説明する第３実施形態の測定モードに
よれば、電圧計１１によることなく電気二重層コンデン
サＤＵＴの端子開放電圧ＶＯＰＮを検出することができ
る。図４に第３実施形態の測定モード時における波形例
を示すが、この例は図２で説明した上記第１実施形態に
適用したものである。
よれば、電圧計１１によることなく電気二重層コンデン
サＤＵＴの端子開放電圧ＶＯＰＮを検出することができ
る。図４に第３実施形態の測定モード時における波形例
を示すが、この例は図２で説明した上記第１実施形態に
適用したものである。
【００５３】まず、定電流電源１０により電気二重層コ
ンデンサＤＵＴを設定電圧Ｅにまで充電した後、定電流
電源１０を切り離して端子間を開放して、その開放端子
電圧ＶＯＰＮを測定する。ここまでは、上記第１実施形
態と同じである。
ンデンサＤＵＴを設定電圧Ｅにまで充電した後、定電流
電源１０を切り離して端子間を開放して、その開放端子
電圧ＶＯＰＮを測定する。ここまでは、上記第１実施形
態と同じである。
【００５４】次に、定電圧電源２０に切り替えて、開放
端子電圧ＶＯＰＮより高い電圧を初期電圧ＥＦとして、
定電圧電源２０よりその初期電圧ＥＦから漸次電圧が階
段状に低下するスイープ電圧ＶＳを電気二重層コンデン
サＤＵＴに印加しながら、電流計２１により電気二重層
コンデンサＤＵＴに流れる電流ＩＤＵＴの方向が逆転す
る時点、すなわち充電方向から放電方向へと転ずる時点
を監視し、その逆転時点におけるスイープ電圧をホール
ドして、実開放端子電圧ＶＲＯＰＮとする。
端子電圧ＶＯＰＮより高い電圧を初期電圧ＥＦとして、
定電圧電源２０よりその初期電圧ＥＦから漸次電圧が階
段状に低下するスイープ電圧ＶＳを電気二重層コンデン
サＤＵＴに印加しながら、電流計２１により電気二重層
コンデンサＤＵＴに流れる電流ＩＤＵＴの方向が逆転す
る時点、すなわち充電方向から放電方向へと転ずる時点
を監視し、その逆転時点におけるスイープ電圧をホール
ドして、実開放端子電圧ＶＲＯＰＮとする。
【００５５】これによれば、電圧計１１によることな
く、実開放端子電圧ＶＲＯＰＮを高精度に検出できる。
以後は、上記第１実施形態と同様に、定電圧電源２０に
て実開放端子電圧ＶＲＯＰＮと同電圧のＶＳＥＴ電圧で
電気二重層コンデンサＤＵＴを定電圧充電する。
く、実開放端子電圧ＶＲＯＰＮを高精度に検出できる。
以後は、上記第１実施形態と同様に、定電圧電源２０に
て実開放端子電圧ＶＲＯＰＮと同電圧のＶＳＥＴ電圧で
電気二重層コンデンサＤＵＴを定電圧充電する。
【００５６】なお、上記第３実施形態ではスイープ電圧
ＶＳを階段状に低下させているが、直線状に低下させて
もよく、むしろ直線の方がより精度よく実開放端子電圧
ＶＲ ＯＰＮを検出できる。また、定電圧電源２０とは別
の電源を用意して、その電源からスイープ電圧ＶＳを得
るようにしてもよい。
ＶＳを階段状に低下させているが、直線状に低下させて
もよく、むしろ直線の方がより精度よく実開放端子電圧
ＶＲ ＯＰＮを検出できる。また、定電圧電源２０とは別
の電源を用意して、その電源からスイープ電圧ＶＳを得
るようにしてもよい。
【００５７】また、スイープ電圧ＶＳの初期電圧ＥＦを
開放端子電圧ＶＯＰＮより低い電圧として、その初期電
圧ＥＦを漸次上昇させて、電気二重層コンデンサＤＵＴ
に流れる電流ＩＤＵＴの方向が逆転する時点を監視する
ようにしてもよい。
開放端子電圧ＶＯＰＮより低い電圧として、その初期電
圧ＥＦを漸次上昇させて、電気二重層コンデンサＤＵＴ
に流れる電流ＩＤＵＴの方向が逆転する時点を監視する
ようにしてもよい。
【００５８】最後に、図５の波形図を参照して、本発明
の第４実施形態の測定モードについて説明する。この第
４実施形態は、上記第２実施形態と第３実施形態を組み
合わせたものである。
の第４実施形態の測定モードについて説明する。この第
４実施形態は、上記第２実施形態と第３実施形態を組み
合わせたものである。
【００５９】まず、上記第２実施形態と同じく、定電流
電源１０により、充電設定電圧をＥ１として電気二重層
コンデンサＤＵＴを定電流Ｉ１にて第１回目の定電流充
電を行った後、端子開放電圧Ｖ１ＯＰＮを測定する。そ
して、そのドロップ電圧Ｖ１ ＤＲＯＰと定電流Ｉ１とか
ら等価直列抵抗Ｒｓを求める。
電源１０により、充電設定電圧をＥ１として電気二重層
コンデンサＤＵＴを定電流Ｉ１にて第１回目の定電流充
電を行った後、端子開放電圧Ｖ１ＯＰＮを測定する。そ
して、そのドロップ電圧Ｖ１ ＤＲＯＰと定電流Ｉ１とか
ら等価直列抵抗Ｒｓを求める。
【００６０】次に、新たな充電目標電圧として第２設定
電圧Ｅ２（＝第１設定電圧Ｅ１＋（等価直列抵抗Ｒｓ×
定電流Ｉ２））を設定し、定電流電源１０により、定電
流Ｉ ２にて第２回目の定電流充電を行う。そして、再び
端子開放電圧Ｖ２ＯＰＮを測定する。
電圧Ｅ２（＝第１設定電圧Ｅ１＋（等価直列抵抗Ｒｓ×
定電流Ｉ２））を設定し、定電流電源１０により、定電
流Ｉ ２にて第２回目の定電流充電を行う。そして、再び
端子開放電圧Ｖ２ＯＰＮを測定する。
【００６１】しかる後、上記第３実施形態と同じく、そ
の開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮより高い電圧を初期電圧ＥＦ
として、定電圧電源２０よりその初期電圧ＥＦから漸次
電圧が例えば階段状に低下するスイープ電圧ＶＳを電気
二重層コンデンサＤＵＴに印加しながら、電気二重層コ
ンデンサＤＵＴに流れる電流の方向が逆転する時点を監
視し、その逆転時点におけるスイープ電圧をホールドし
て、実開放端子電圧ＶＲＯＰＮを検出する。
の開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮより高い電圧を初期電圧ＥＦ
として、定電圧電源２０よりその初期電圧ＥＦから漸次
電圧が例えば階段状に低下するスイープ電圧ＶＳを電気
二重層コンデンサＤＵＴに印加しながら、電気二重層コ
ンデンサＤＵＴに流れる電流の方向が逆転する時点を監
視し、その逆転時点におけるスイープ電圧をホールドし
て、実開放端子電圧ＶＲＯＰＮを検出する。
【００６２】そして、定電圧電源２０より電気二重層コ
ンデンサＤＵＴに実開放端子電圧ＶＲＯＰＮと等しい定
電圧ＶＳＥＴを印加し、その定電圧ＶＳＥＴと充電電流
ＩＤ ＵＴの収束電流ＩＣＯＮとから等価並列抵抗Ｒｐを
求める。
ンデンサＤＵＴに実開放端子電圧ＶＲＯＰＮと等しい定
電圧ＶＳＥＴを印加し、その定電圧ＶＳＥＴと充電電流
ＩＤ ＵＴの収束電流ＩＣＯＮとから等価並列抵抗Ｒｐを
求める。
【００６３】上記各実施形態では、測定対象を電気二重
層キャパシタとしているが、電池についても同様にし
て、その等価並列抵抗を求めることができる。電圧測定
手段および電流測定手段はアナログ式、ディジタル式の
いずれのものでもよい。また、制御手段はＣＰＵ（中央
演算処理装置）と同等の機能を有していれば、名称を問
わず適用可能である。
層キャパシタとしているが、電池についても同様にし
て、その等価並列抵抗を求めることができる。電圧測定
手段および電流測定手段はアナログ式、ディジタル式の
いずれのものでもよい。また、制御手段はＣＰＵ（中央
演算処理装置）と同等の機能を有していれば、名称を問
わず適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定電流充電と定電圧充電とを併用して電気二重層キャパ
シタなどの蓄電装置の等価並列抵抗を測定するにあたっ
て、まず、定電流電源にて蓄電装置を所定の設定電圧に
まで充電した後、蓄電装置の開放端子電圧ＶＯＰＮを測
定し、次に、定電圧電源にて開放端子電圧ＶＯＰＮと同
電圧で蓄電装置を充電するようにしたことにより、蓄電
装置の等価並列抵抗の測定時間を短縮することができ
る。
定電流充電と定電圧充電とを併用して電気二重層キャパ
シタなどの蓄電装置の等価並列抵抗を測定するにあたっ
て、まず、定電流電源にて蓄電装置を所定の設定電圧に
まで充電した後、蓄電装置の開放端子電圧ＶＯＰＮを測
定し、次に、定電圧電源にて開放端子電圧ＶＯＰＮと同
電圧で蓄電装置を充電するようにしたことにより、蓄電
装置の等価並列抵抗の測定時間を短縮することができ
る。
【００６５】また、定電流充電を２回行い、第１回目の
定電流充電後に蓄電装置の等価直列抵抗を求め、第２回
目の定電流充電時には、その充電目標電圧を等価直列抵
抗によるドロップ電圧を加味して高めに設定するように
したことにより、等価並列抵抗を測定する際の設定電圧
を、測定者が設定したい電圧により近づけることができ
る。
定電流充電後に蓄電装置の等価直列抵抗を求め、第２回
目の定電流充電時には、その充電目標電圧を等価直列抵
抗によるドロップ電圧を加味して高めに設定するように
したことにより、等価並列抵抗を測定する際の設定電圧
を、測定者が設定したい電圧により近づけることができ
る。
【００６６】また、定電流充電後にスイープ電圧を印加
しながら、蓄電装置に流れる電流の向きを監視し、その
向きが逆転する時点のスイープ電圧をもって実開放端子
電圧ＶＲＯＰＮを検出するようにしたことによっても、
等価並列抵抗をより精度よく測定することができる。
しながら、蓄電装置に流れる電流の向きを監視し、その
向きが逆転する時点のスイープ電圧をもって実開放端子
電圧ＶＲＯＰＮを検出するようにしたことによっても、
等価並列抵抗をより精度よく測定することができる。
【図１】本発明で使用される測定系を示す回路構成図。
【図２】本発明の第１実施形態を説明するための波形
図。
図。
【図３】本発明の第２実施形態を説明するための波形
図。
図。
【図４】本発明の第３実施形態を説明するための波形
図。
図。
【図５】本発明の第３実施形態を説明するための波形
図。
図。
【図６】電気二重層キャパシタの等価回路図。
【図７】従来の測定方法を説明するための波形図。
１０ 定電流電源
１１ 電圧計（電圧モニタ）
２０ 定電圧電源
２１ 電流計（電流モニタ）
３０ ＣＰＵ
ＤＵＴ 電気二重層キャパシタ（蓄電装置）
Ｒｓ 等価直列抵抗
Ｒｐ 等価並列抵抗
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G016 CB11 CB31 CC06 CC07 CC12
CC19 CC23 CC27 CD03
2G028 AA01 AA02 BE04 CG02 DH03
DH12 DH13 FK01 FK02 LR01
5G003 AA01 BA01 CA02 CA12 CA16
CC02 EA09 GC05
5H030 AA06 AS18 FF42 FF43 FF44
Claims (6)
- 【請求項１】 電気二重層キャパシタなどの蓄電装置の
等価並列抵抗Ｒｐを測定するにあたって、充電電源とし
ての定電流電源および定電圧電源と、電圧測定手段と、
電流測定手段と、制御手段とを含み、上記制御手段は、 上記定電流電源にて上記蓄電装置を所定の設定電圧Ｅに
まで充電する定電流充電ステップと、 上記蓄電装置を上記設定電圧Ｅにまで充電した後、上記
蓄電装置の端子間を開放し上記電圧測定手段にて上記蓄
電装置の開放端子電圧ＶＯＰＮを測定する開放端子電圧
測定ステップと、 上記定電圧電源にて上記開放端子電圧ＶＯＰＮと同電圧
で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ステップとを順次
実行するとともに、 上記電流測定手段にて上記定電圧充電ステップの任意の
時点における充電電流ＩＣＯＮを測定し、上記開放端子
電圧ＶＯＰＮ／上記充電電流ＩＣＯＮなる演算を行って
上記蓄電装置の等価並列抵抗Ｒｐを求めることを特徴と
する蓄電装置の等価並列抵抗測定方法。 - 【請求項２】 電気二重層キャパシタなどの蓄電装置の
等価並列抵抗Ｒｐを測定するにあたって、充電電源とし
ての定電流電源および定電圧電源と、電圧測定手段と、
電流測定手段と、制御手段とを含み、上記制御手段は、 上記定電流電源にて上記蓄電装置を所定の第１設定電圧
Ｅ１にまで充電する第１定電流充電ステップと、 上記蓄電装置を上記第１設定電圧Ｅ１にまで充電した
後、上記蓄電装置の端子間を開放し上記電圧測定手段に
て上記蓄電装置の第１開放端子電圧Ｖ１ＯＰＮを測定す
る第１開放端子電圧測定ステップと、 上記第１定電流充電ステップにおける充電電流をＩ１と
し、上記第１設定電圧Ｅ１と上記第１開放端子電圧Ｖ１
ＯＰＮとの差であるドロップ電圧をＶＤＲＯＰとして、
ＶＤＲＯＰ／Ｉ１から上記蓄電装置の等価直列抵抗Ｒｓ
を求める等価直列抵抗測定ステップと、 再度、上記定電流電源より充電電流Ｉ２で上記蓄電装置
を第２設定電圧Ｅ２（上記第１設定電圧Ｅ１＋（上記等
価直列抵抗Ｒｓ×上記充電電流Ｉ２））にまで充電する
第２定電流充電ステップと、 上記蓄電装置を上記第２設定電圧Ｅ２にまで充電した
後、上記蓄電装置の端子間を開放し上記電圧測定手段に
て上記蓄電装置の第２開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮを測定す
る第２開放端子電圧測定ステップと、 上記定電圧電源にて上記第２開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮと
同電圧で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ステップと
を順次実行するとともに、 上記電流測定手段にて上記定電圧充電ステップの任意の
時点における充電電流ＩＣＯＮを測定し、上記第２開放
端子電圧Ｖ２ＯＰＮ／上記充電電流ＩＣＯＮなる演算を
行って上記蓄電装置の等価並列抵抗Ｒｐを求めることを
特徴とする蓄電装置の等価並列抵抗測定方法。 - 【請求項３】 上記充電電流Ｉ２＜上記充電電流Ｉ１と
する請求項２に記載の蓄電装置の等価並列抵抗測定方
法。 - 【請求項４】 電気二重層キャパシタなどの蓄電装置の
等価並列抵抗Ｒｐを測定するにあたって、充電電源とし
ての定電流電源および定電圧電源と、電圧測定手段と、
電流測定手段と、制御手段とを含み、上記制御手段は、 上記定電流電源にて上記蓄電装置を所定の設定電圧Ｅに
まで充電する定電流充電ステップと、 上記蓄電装置を上記設定電圧Ｅにまで充電した後、上記
蓄電装置の端子間を開放し上記電圧測定手段にて上記蓄
電装置の開放端子電圧ＶＯＰＮを測定する開放端子電圧
測定ステップと、 上記開放端子電圧ＶＯＰＮより高い電圧または低い電圧
を初期電圧として、上記定電圧電源よりその初期電圧か
ら漸次電圧がそれぞれ低下または上昇するスイープ電圧
を上記蓄電装置に印加しながら、上記電流測定手段にて
上記蓄電装置に流れる電流の方向が充電する方向から放
電する方向または放電する方向から充電する方向へと逆
転する時点を監視し、その逆転時点における電圧をもっ
て実開放端子電圧ＶＲＯＰＮとする実開放端子電圧測定
ステップと、 上記定電圧電源にて上記実開放端子電圧ＶＲＯＰＮと同
電圧で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ステップとを
順次実行するとともに、 上記電流測定手段にて上記定電圧充電ステップの任意の
時点における充電電流ＩＣＯＮを測定し、上記実開放端
子電圧ＶＲＯＰＮ／上記充電電流ＩＣＯＮなる演算を行
って上記蓄電装置の等価並列抵抗Ｒｐを求めることを特
徴とする蓄電装置の等価並列抵抗測定方法。 - 【請求項５】 上記スイープ電圧を階段状もしくは直線
的に低下または上昇させる請求項４に記載の蓄電装置の
等価並列抵抗測定方法。 - 【請求項６】 電気二重層キャパシタなどの蓄電装置の
等価並列抵抗Ｒｐを測定するにあたって、充電電源とし
ての定電流電源および定電圧電源と、電圧測定手段と、
電流測定手段と、制御手段とを含み、上記制御手段は、 上記定電流電源にて上記蓄電装置を所定の第１設定電圧
Ｅ１にまで充電する第１定電流充電ステップと、 上記蓄電装置を上記第１設定電圧Ｅ１にまで充電した
後、上記蓄電装置の端子間を開放し上記電圧測定手段に
て上記蓄電装置の第１開放端子電圧Ｖ１ＯＰＮを測定す
る第１開放端子電圧測定ステップと、 上記第１定電流充電ステップにおける充電電流をＩ１と
し、上記第１設定電圧Ｅ１と上記第１開放端子電圧Ｖ１
ＯＰＮとの差であるドロップ電圧をＶＤＲＯＰとして、
ＶＤＲＯＰ／Ｉ１から上記蓄電装置の等価直列抵抗Ｒｓ
を求める等価直列抵抗測定ステップと、 再度、上記定電流電源より充電電流Ｉ２で上記蓄電装置
を第２設定電圧Ｅ２（上記第１設定電圧Ｅ１＋（上記等
価直列抵抗Ｒｓ×上記充電電流Ｉ２））にまで充電する
第２定電流充電ステップと、 上記蓄電装置を上記第２設定電圧Ｅ２にまで充電した
後、上記蓄電装置の端子間を開放し上記電圧測定手段に
て上記蓄電装置の第２開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮを測定す
る第２開放端子電圧測定ステップと、 上記定電圧電源より上記第２開放端子電圧Ｖ２ＯＰＮよ
り高い電圧または低い電圧を初期電圧として、その初期
電圧から漸次電圧がそれぞれ低下または上昇するスイー
プ電圧を上記蓄電装置に印加しながら、上記電流測定手
段にて上記蓄電装置に流れる電流の方向が充電する方向
から放電する方向または放電する方向から充電する方向
へと逆転する時点を監視し、その逆転時点における電圧
をもって実開放端子電圧ＶＲＯＰＮとする実開放端子電
圧測定ステップと、 上記定電圧電源にて上記実開放端子電圧ＶＲＯＰＮと同
電圧で上記蓄電装置を充電する定電圧充電ステップとを
順次実行するとともに、 上記電流測定手段にて上記定電圧充電ステップの任意の
時点における充電電流ＩＣＯＮを測定し、上記実開放端
子電圧ＶＲＯＰＮ／上記充電電流ＩＣＯＮなる演算を行
って上記蓄電装置の等価並列抵抗Ｒｐを求めることを特
徴とする蓄電装置の等価並列抵抗測定方法。
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| JP2001263508A JP4659296B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 蓄電装置の等価並列抵抗測定方法 |
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2001
- 2001-08-31 JP JP2001263508A patent/JP4659296B2/ja not_active Expired - Fee Related
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