JP2006071306A - Battery characteristics measuring apparatus - Google Patents
Battery characteristics measuring apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006071306A JP2006071306A JP2004251655A JP2004251655A JP2006071306A JP 2006071306 A JP2006071306 A JP 2006071306A JP 2004251655 A JP2004251655 A JP 2004251655A JP 2004251655 A JP2004251655 A JP 2004251655A JP 2006071306 A JP2006071306 A JP 2006071306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- battery
- capacitor
- characteristic measuring
- measuring apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電池の電気的パラメータを測定する電池特性測定装置に関するものである。 The present invention relates to a battery characteristic measuring apparatus for measuring electric parameters of a battery.
この種の電池特性測定装置として、実用新案登録第3003659号公報に開示されたインピーダンス測定装置が知られている。このインピーダンス測定装置は、トランスと共に交流電源を構成する交流電圧発生器と、内部起電力を有するバッテリー等の測定対象物を流れる交流電流および測定対象物に発生する交流電圧に基づいて測定対象物のインピーダンスを測定するインピーダンス測定回路と、測定対象物の内部起電力(直流電圧)を検出してこの検出した直流電圧と逆極性の補正直流電圧を交流電圧に加算する電圧補正回路とを備えて、測定対象物から直流の放電電流を流れ出させることなくインピーダンスを測定可能に構成されている。このインピーダンス測定装置では、交流電圧発生器がトランスを介して測定対象物に交流電圧を出力する際に、電圧補正回路がこの交流電圧に補正直流電圧を加算する。したがって、このインピーダンス測定装置によれば、測定対象物の内部起電力と等しい直流電圧が重畳された交流電圧を測定対象物に出力しつつ、測定対象物のインピーダンスを測定することができるため、測定対象物からトランス(交流電源)に放電電流が流れることに起因して、測定されるインピーダンスが不安定になるという問題を回避することができる結果、インピーダンスを正確に測定することが可能となっている。 As this type of battery characteristic measuring apparatus, an impedance measuring apparatus disclosed in Utility Model Registration No. 3003659 is known. This impedance measuring apparatus is configured to measure the measurement object based on an AC voltage generator constituting an AC power source together with a transformer, an AC current flowing through the measurement object such as a battery having an internal electromotive force, and an AC voltage generated in the measurement object. An impedance measurement circuit that measures impedance, and a voltage correction circuit that detects an internal electromotive force (DC voltage) of the measurement object and adds a corrected DC voltage of the opposite polarity to the detected DC voltage to the AC voltage, Impedance can be measured without causing a DC discharge current to flow out of the measurement object. In this impedance measuring apparatus, when the AC voltage generator outputs an AC voltage to the measurement object via the transformer, the voltage correction circuit adds the corrected DC voltage to the AC voltage. Therefore, according to this impedance measuring apparatus, it is possible to measure the impedance of the measurement object while outputting to the measurement object an AC voltage on which a DC voltage equal to the internal electromotive force of the measurement object is superimposed. As a result of avoiding the problem that the measured impedance becomes unstable due to the discharge current flowing from the object to the transformer (AC power supply), the impedance can be accurately measured. Yes.
ところが、上記したインピーダンス測定装置には、高い電圧のバッテリーを接続したときに、インピーダンス測定回路や電圧補正回路が破壊されるおそれがあるという問題点が存在する。また、このインピーダンス測定装置には、インピーダンス測定回路が直流電圧に交流電圧が重畳された電圧を検出してこの検出した電圧のうちの交流電圧に相当する交流成分に基づいてインピーダンスを測定するため、交流成分が微少電圧のときには、検出した電圧に含まれている交流成分が相対的に小さくなって交流成分の検出精度が悪化することに起因して、インピーダンスを精度良く測定することが難しいという問題点がある。そこで、バッテリー(電池)から交流電源に放電電流を流れ出させることなく、高い電圧の電池を接続したとしても装置が破壊されずに、しかも、精度良く電池特性を測定可能な電池特性測定装置として、出願人は、図3に示す電池特性測定装置101を開発している。この電池特性測定装置101は、電流供給用のプローブ3,4、電圧検出用のプローブ5,6、I/V変換器7、フィルタ8,9、差動増幅部14、A/D変換器15,16、交流定電圧源102、制御部103およびコンデンサC1を備えて構成されている。
However, the above impedance measuring apparatus has a problem that the impedance measuring circuit and the voltage correcting circuit may be destroyed when a high voltage battery is connected. Further, in this impedance measuring device, since the impedance measuring circuit detects a voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage and measures the impedance based on an AC component corresponding to the AC voltage of the detected voltage, When the AC component is a minute voltage, the AC component contained in the detected voltage becomes relatively small and the AC component detection accuracy deteriorates, so that it is difficult to accurately measure the impedance. There is a point. Therefore, as a battery characteristic measuring device capable of measuring battery characteristics with high accuracy without causing damage to the device even if a high voltage battery is connected without causing a discharge current to flow from the battery (battery) to the AC power source, The applicant has developed a battery
この電池特性測定装置101では、交流定電圧源102が、コンデンサC1およびプローブ3を介して例えば1kHzの周波数の検査用交流電圧(交流信号)を測定対象の電池41に出力することにより、交流電流Itを電池41に供給する。I/V変換器7は、演算増幅器21および抵抗R3を備えて構成されて、入力した交流電流Itを電流/電圧変換して交流電圧Viを出力する。コンデンサC1は、プローブ3と交流定電圧源102との間に接続されて、電池41の直流電圧の交流定電圧源102への出力を防止する。
In this battery
フィルタ8は、コンデンサC101および抵抗R101を用いてCR型のフィルタに構成されて、電池41の一方の電極に発生している電圧をプローブ5を介して入力すると共に、直流成分を除去して交流成分(検査用の交流電圧の周波数成分)を出力する。同様にして、フィルタ9は、コンデンサC102および抵抗R102を用いてCR型のフィルタに構成されて、電池41の他方の電極に発生している電圧をプローブ6を介して入力すると共に、直流成分を除去して交流成分(検査用の交流電圧の周波数成分)を出力する。また、各抵抗R101,R102は、電池41とプローブ5,6との間の接触抵抗が測定値に与える影響を無視できるように、この接触抵抗よりも十分に大きな例えば100kΩ以上(一例として100kΩ)の高い抵抗値に規定されている。一方、コンデンサC101,C102は、フィルタ8,9が交流成分を通過可能な例えば2.2nFの容量値に規定されている。
The
差動増幅部14は、フィルタ8,9から出力された各交流成分を入力して差動増幅する。これにより、差動増幅部14は、検査用交流電圧の出力によって交流電流Itが電池41に流れることに起因して電池41の各電極間に発生する交流電圧(端子間電圧Vbの交流成分)に比例する交流電圧Vaを出力する。A/D変換器15は、差動増幅部14から出力された交流電圧Vaを所定のサンプリング周期でサンプリングすると共にアナログ/ディジタル変換(A/D変換)して電圧データDvを出力する。A/D変換器16は、I/V変換器7から出力された交流電圧Viを所定のサンプリング周期でA/D変換して電流データDiを出力する。制御部103は、電圧データDvおよび電流データDiに基づいて電池41の実効抵抗を算出する。
The
この電池特性測定装置101では、プローブ3と交流定電圧源102との間に接続されたコンデンサC1が、電池41の電圧の交流定電圧源102への出力を防止し、各プローブ5,6と差動増幅部14との間にそれぞれ接続されたコンデンサC101,C102が、電池41の電圧の差動増幅部14への出力を防止する。したがって、電池41の電圧(直流電圧)が高いときであっても、交流定電圧源102および差動増幅部14の電圧破壊を防止することが可能となっている。また、コンデンサC101,C102(フィルタ8,9)が、電池41に発生する交流電圧のみを差動増幅部14に通過させる。したがって、電池41の実効抵抗が精度良く算出される。
ところが、上記した電池特性測定装置101には、以下のような解決すべき課題がある。すなわち、この電池特性測定装置101では、高い電圧の電池41を測定対象とするときの交流定電圧源102の破壊や差動増幅部14の破壊を防止するために、コンデンサC1,C101,C102が配設されている。このため、この電池特性測定装置101では、電池41をセットした際に、コンデンサC1,C101,C102が電池41の直流電位まで充電されている。したがって、コンデンサC1,C101,C102の各端子の電位が安定するまでの間において電池41の実効抵抗についての正確な算出が困難なため、コンデンサC1,C101,C102が充電されるまで測定を待たなければならないという課題がある。
However, the battery
この課題を解決するために、各コンデンサC1,C101,C102の容量を小さくして、電池41のセットから測定開始までの時間を短縮することも考えられる。しかしながら、この電池特性測定装置101では、電池41とプローブ5,6との間の接触抵抗が測定値に与える影響を無視し得るように抵抗R101,R102の抵抗値を大きくしているため、例えば、各コンデンサC101,C102の容量を小さくしたときには、各コンデンサC101,C102の各インピーダンスが大きくなるため、抵抗R101,R102で発生する熱雑音のうちの信号に重畳されるレベルが一層大きくなる。したがって、電池41の実効抵抗を安定して正確に算出するためには、電圧データDvおよび電流データDiに基づいて制御部103によって行われる平均化処理において、より多くの電圧データDvおよび電流データDiについてのデータを入力して平均化せざるを得ないため(言い換えれば、積分時間を長くせざるを得ないため)、この構成には、電池41の実効抵抗の算出に時間が掛かるという新たな解決すべき課題が生じる。
In order to solve this problem, it is conceivable to reduce the capacity of each capacitor C1, C101, C102 to shorten the time from the setting of the
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、低電圧の電池の電気的パラメータについての測定を迅速に開始し、しかも短時間で測定し得る電池特性測定装置を提供することを他の主目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and provides a battery characteristic measuring apparatus that can quickly start measurement of electrical parameters of a low-voltage battery and that can measure in a short time. Main purpose.
上記目的を達成すべく請求項1記載の電池特性測定装置は、電流供給部に対して直流的に接続可能に構成されると共に当該電流供給部を介して測定対象の電池に交流定電流を供給する交流定電流源と、電圧検出部に対して直流的に接続可能に構成されると共に当該電圧検出部を介して前記電池の電圧を入力するバッファと、前記バッファから出力される信号の直流成分を除去するフィルタと、前記フィルタを通過した信号の交流電圧および前記電池を流れる前記交流定電流に基づいて当該電池の電気的パラメータを測定する測定部とを備えている。この場合、本発明における「電流供給部」には、電流供給用のプローブが含まれるだけでなく、電流を供給可能な線材等の各種供給手段が含まれる。また、「電圧検出部」には、電圧検出用のプローブが含まれるだけでなく、電圧を検出可能な線材等の各種検出手段が含まれる。
In order to achieve the above object, the battery characteristic measuring device according to
また、請求項2記載の電池特性測定装置は、請求項1記載の電池特性測定装置において、前記電流供給部および前記交流定電流源の間に接続される第1のコンデンサと、前記電圧検出部および前記バッファの間に接続される第2のコンデンサと、前記第1のコンデンサを短絡する第1のスイッチと、前記第2のコンデンサを短絡する第2のスイッチとを備えている。
The battery characteristic measuring device according to claim 2 is the battery characteristic measuring device according to
また、請求項3記載の電池特性測定装置は、請求項2記載の電池特性測定装置において、前記電流供給部を介して電圧を検出する第1の電圧検出部と、前記電圧検出部を介して電圧を検出する第2の電圧検出部と、前記第1の電圧検出部によって検出された前記電圧に基づいて前記第1のスイッチを制御して前記第1のコンデンサを短絡させると共に前記第2の電圧検出部によって検出された前記電圧に基づいて前記第2のスイッチを制御して前記第2のコンデンサを短絡させる制御部とを備えている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the battery characteristic measuring apparatus according to the second aspect, in which the first voltage detecting unit that detects the voltage via the current supply unit and the voltage detecting unit are used. A second voltage detector for detecting a voltage; and controlling the first switch based on the voltage detected by the first voltage detector to short-circuit the first capacitor and the second And a controller that controls the second switch based on the voltage detected by the voltage detector to short-circuit the second capacitor.
また、請求項4記載の電池特性測定装置は、請求項3記載の電池特性測定装置において、前記測定部は、前記フィルタを通過した信号の前記交流電圧および前記電池を流れる前記交流定電流に基づいて当該電池の実効抵抗を前記電気的パラメータとして測定すると共に、前記第1および第2の電圧検出部のいずれかによって検出された電圧を前記電池の電池電圧として測定する。
The battery characteristic measuring device according to claim 4 is the battery characteristic measuring device according to
請求項1記載の電池特性測定装置によれば、電流供給部に対して直流的に接続可能に構成された交流定電流源と、電圧検出部に対して直流的に接続可能に構成されたバッファとを備えたことにより、基準電圧以下の電池を測定するときには、コンデンサの充電時間が必要な従来の電池特性測定装置101と比較して、交流定電流が電池に直ちに安定して流れると共に電池の端子間電圧がバッファに直ちに安定して出力されるため、電池の電気的パラメータの測定を迅速に開始することができる。また、バッファから出力される信号の直流成分を除去するフィルタを備えたことにより、高抵抗値の抵抗R101,R102および高いインピーダンスのコンデンサC101,C102によって構成されて通過する信号に高いレベルの熱雑音を重畳させる従来の電池特性測定装置101のフィルタ8,9と比較して、フィルタを構成する抵抗およびコンデンサのインピーダンスを低く規定することができる。このため、フィルタを通過した信号に重畳される熱雑音のレベルを十分に小さくすることができる。したがって、積分時間を短くしたとしても測定値を安定して正確に測定できるため、電池の電気的パラメータを十分に短時間で測定することができる。
According to the battery characteristic measuring apparatus of
また、請求項2記載の電池特性測定装置によれば、電流供給部が第1のコンデンサを介して交流定電流源に接続され、電圧検出部が第2のコンデンサを介してバッファ接続され、第1のスイッチが第1のコンデンサを短絡し、第2のスイッチが第2のコンデンサを短絡することにより、交流定電流源およびバッファが破壊されるおそれのない電圧の電池を測定対象とするときには、第1および第2のスイッチで第1および第2のコンデンサを短絡して、電池の電気的パラメータを十分に短時間で測定することができる。また、交流定電流源およびバッファが破壊されるおそれのある電圧の電池を測定対象とするときには、第1および第2のコンデンサを短絡させずに、従来の電池特性測定装置101と同様にして、測定にやや時間を要するものの交流定電流源およびバッファを破壊させることなく電池の電気的パラメータを測定することができる。
According to the battery characteristic measuring apparatus of claim 2, the current supply unit is connected to the AC constant current source via the first capacitor, the voltage detection unit is buffer-connected via the second capacitor, When a battery having a voltage at which the AC constant current source and the buffer are not likely to be destroyed is measured by one switch short-circuiting the first capacitor and the second switch short-circuiting the second capacitor, The first and second capacitors can be short-circuited by the first and second switches, and the electric parameters of the battery can be measured in a sufficiently short time. In addition, when measuring a battery having a voltage that may cause the AC constant current source and the buffer to be destroyed, the first and second capacitors are not short-circuited in the same manner as the conventional battery
また、請求項3記載の電池特性測定装置によれば、制御部が第1の電圧検出部によって検出された電圧に基づいて第1のスイッチを制御して第1のコンデンサを短絡させると共に第2の電圧検出部によって検出された電圧に基づいて第2のスイッチを制御して第2のコンデンサを短絡させることにより、交流定電流源およびバッファを破壊させるおそれのある電圧の出力を自動的に防止するため、オペレータが装置を操作して電池電圧に応じて第1および第2のスイッチを切り換える労力や時間を削減することができると共に、交流定電流源およびバッファの破壊を確実に防止することができる。
According to the battery characteristic measuring apparatus of
また、請求項4記載の電池特性測定装置によれば、測定部が、フィルタを通過した信号の交流電圧および電池を流れる交流定電流に基づいて電池の実効抵抗を電気的パラメータとして測定すると共に、第1および第2の電圧検出部のいずれかによって検出された電圧を電池の電池電圧として測定することにより、第1および第2の電圧検出部のいずれかを電池電圧の測定器に兼用できるため、電池電圧の測定を簡易な構成で行うことができる。 According to the battery characteristic measuring apparatus of claim 4, the measuring unit measures the effective resistance of the battery as an electrical parameter based on the AC voltage of the signal that has passed through the filter and the AC constant current flowing through the battery, and By measuring the voltage detected by one of the first and second voltage detectors as the battery voltage of the battery, it is possible to use either the first or second voltage detector as a battery voltage measuring instrument. The battery voltage can be measured with a simple configuration.
以下、本発明に係る電池特性測定装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, the best mode of a battery characteristic measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、電池特性測定装置1の構成について、図面を参照して説明する。なお、電池特性測定装置101の構成要素と同一の機能を有するものについては、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
Initially, the structure of the battery
電池特性測定装置1は、図1に示すように、交流定電流源2、電流供給用プローブ(本発明における電流供給部に相当し、以下、プローブともいう)3,4、電圧検出用プローブ(本発明における電圧検出部に相当し、以下、プローブともいう)5,6、I/V変換器7、バッファ10,11、フィルタ(具体的にはハイパスフィルタ)12,13、差動増幅部14、A/D変換器15,16、電圧検出部17,18、制御部19、表示部20、コンデンサC1〜C3、抵抗R1,R2およびスイッチSW1〜SW3を備え、測定対象の電池41(例えばリチウムイオン電池)における端子間の電圧を平衡型の回路構成で入力して、電池41の実効抵抗(本発明における電気的パラメータの一例)を測定可能に構成されている。コンデンサC1は、本発明における第1のコンデンサに相当し、プローブ3および交流定電流源2の間に接続される。交流定電流源2は、周波数が例えば1kHzの検査用の交流電流Itをプローブ3,4を介して電池41に出力する。また、交流定電流源2は、出力インピーダンスが高いため、電池41を直流的に直接接続したとしても電池41から放電電流を流れ出させることなく交流電流Itを出力する。スイッチSW1は、本発明における第1のスイッチに相当し、コンデンサC1に並列に接続されると共に、制御部19から出力される切換信号Ss1に従って開閉制御される。具体的には、スイッチSW1は、切換信号Ss1が制御部19から出力されているときには、閉状態に移行してコンデンサC1の両端を短絡することにより、コンデンサC1を介在させることなくプローブ3および交流定電流源2を直流的に接続させる。つまり、交流定電流源2は、プローブ3に対して直流的に接続可能に構成されている。一方、スイッチSW1は、切換信号Ss1が制御部19から出力されていないときには、開状態に移行することにより、コンデンサC1を介在させて、プローブ3および交流定電流源2を直流的に接続させることなく交流的に接続させる。I/V変換器7は、演算増幅器21と、演算増幅器21の出力端子および反転入力端子を接続する抵抗R3とを備えて構成されて、プローブ4を介して電池41を流れる交流電流Itを入力して、電流/電圧変換することで交流電圧Viを生成して出力する。この場合、I/V変換器7は、交流電流Itの電流値をItとし、抵抗R3の抵抗値をR3としたときに、It×R3の電圧値となる交流電圧Viを生成する。
As shown in FIG. 1, the battery
プローブ5,6、コンデンサC2,C3、抵抗R1,R2、スイッチSW2,SW3、バッファ10,11およびフィルタ12,13は、図1に示すように、それぞれ対になって平衡型の回路を構成する。コンデンサC2は、本発明における第2のコンデンサに相当し、プローブ5およびバッファ10の間に接続されて、プローブ5を介して入力された電池41の一方の電極に発生している電圧のうちの直流成分を阻止して検査用交流成分をバッファ10に通過させる。同様にして、コンデンサC3は、本発明における第2のコンデンサに相当し、プローブ6およびバッファ11の間に接続されて、プローブ6を介して入力された電池41の他方の電極に発生している電圧のうちの直流成分を阻止して検査用交流成分をバッファ11に通過させる。抵抗R1,R2は、バッファ10,11の各入力端子の直流電位を規定するためのバイアス抵抗であって、電池41とプローブ5,6との間の接触抵抗が測定値に与える影響を無視できるように、この接触抵抗よりも十分に大きな例えば100kΩの高い抵抗値に規定されている。また、コンデンサC2および抵抗R1によってCR型のハイパスフィルタが構成される。この場合、このハイパスフィルタが検査用交流成分を通過させ、かつ電池41による充電時間が短くなるように、コンデンサC2は、例えば、小さい容量値の2.2nFに規定されている。同様にして、コンデンサC3も、例えば、小さい容量値の2.2nFに規定されている。
スイッチSW2は、本発明における第2のスイッチに相当し、コンデンサC2に並列に接続されると共に、制御部19から出力される切換信号Ss2に従って開閉制御される。具体的には、スイッチSW2は、切換信号Ss2が制御部19から出力されているときには、閉状態に移行してコンデンサC2の両端を短絡することにより、コンデンサC2を介在させることなくプローブ5およびバッファ10を直流的に接続させる。つまり、バッファ10は、プローブ5に対して直流的に接続可能に構成されている。一方、スイッチSW2は、切換信号Ss2が制御部19から出力されていないときには、開状態に移行することにより、コンデンサC2を介在させて、プローブ5およびバッファ10を直流的に接続させることなく交流的に接続させる。同様にして、スイッチSW3は、本発明における第2のスイッチに相当し、コンデンサC3に並列に接続されると共に、制御部19から出力される切換信号Ss3に従って開閉制御される。具体的には、スイッチSW3は、切換信号Ss3が制御部19から出力されているときには、閉状態に移行してコンデンサC3の両端を短絡することにより、コンデンサC3を介在させることなくプローブ6およびバッファ11を直流的に接続させる。つまり、バッファ11は、プローブ6に対して直流的に接続可能に構成されている。一方、スイッチSW3は、切換信号Ss3が制御部19から出力されていないときには、開状態に移行することにより、コンデンサC3を介在させて、プローブ6およびバッファ11を直流的に接続させることなく交流的に接続させる。
The switch SW2 corresponds to the second switch in the present invention, is connected in parallel to the capacitor C2, and is controlled to open and close according to the switching signal Ss2 output from the
バッファ10は、例えばボルテージフォロア接続された演算増幅器で構成されると共に、非反転入力端子がコンデンサC2および抵抗R1に接続されている。バッファ11も同様にしてボルテージフォロア接続された演算増幅器で構成されると共に、非反転入力端子がコンデンサC3および抵抗R2に接続されている。
The
フィルタ12は、一例としてコンデンサC4および抵抗R4を用いてCR型のハイパスフィルタに構成されて、バッファ10から出力される信号の直流成分を阻止すると共に検査用交流成分を差動増幅部14に出力する。同様にして、フィルタ13は、一例としてコンデンサC5および抵抗R5を用いてCR型のハイパスフィルタに構成されて、バッファ11から出力される信号の直流成分を阻止すると共に検査用交流成分を差動増幅部14に出力する。この場合、抵抗R4,R5は、発生する熱雑音のレベルを低くするために、小さい抵抗値(例えば、抵抗値1kΩ)に規定されている。また、抵抗R4,R5は、差動増幅部14の各入力端子の直流電位を規定するためのバイアス抵抗として兼用されている。コンデンサC4,C5は、抵抗R4,R5で発生した熱雑音がバッファ10,11から出力される信号に高いレベルで重畳されるのを回避するべく大きな容量値に規定されると共に、抵抗R4,R5と相俟って検査用交流成分がフィルタ12,13を通過可能にその容量値がそれぞれ規定されている。この場合、コンデンサC4,C5は、例えば容量値0.22μFに規定されている。
As an example, the
一方、従来の電池特性測定装置101のフィルタ8,9やフィルタ12,13で信号に重畳される熱雑音(熱雑音電圧密度)は、各フィルタ8,9,12,13で重畳される熱雑音電圧密度をVnpとし、各フィルタ8,9,12,13を構成する抵抗R101,R102,R4,R5の抵抗値をRとし、各フィルタ8,9,12,13を構成するコンデンサC101,C102,C5,C6のインピーダンスをZcとしたときに、次の式で表される。
Vnp=0.13・√(R)・|Zc/(R+Zc)|
この電池特性測定装置1では、上記したように、フィルタ12,13における抵抗R4,R5は、その抵抗値が、従来のフィルタ8,9における抵抗R101,R102の抵抗値(抵抗値100kΩ)と比較して十分に小さい値の1kΩに規定されている。また、フィルタ12,13におけるコンデンサC4,C5は、その容量値が、従来のフィルタ8,9におけるコンデンサC101,C102の容量値(容量値2.2nF)と比較して十分に大きい0.22μFに規定されている。したがって、フィルタ12,13で重畳される熱雑音のレベルは、抵抗R1,R2の抵抗値およびコンデンサC2,C3のインピーダンス値が従来の抵抗値およびインピーダンス値に対してそれぞれ1/100となる結果、従来のフィルタと比較して1/10のレベルに低減されている。
On the other hand, the thermal noise (thermal noise voltage density) superimposed on the signal by the
Vnp = 0.13 · √ (R) · | Zc / (R + Zc) |
In the battery
差動増幅部14は、フィルタ12,13を通過してフィルタ12,13の出力端子間に出力された交流電圧を差動増幅して交流電圧Vaとして出力する。A/D変換器15は、検査用交流成分をサンプリング可能なサンプリング周期で交流電圧Vaをサンプリングすると共にA/D変換して電圧データDvを出力する。A/D変換器16は、例えばA/D変換器15と同じサンプリング周期で交流電圧Viをサンプリングすると共にA/D変換して電流データDiを出力する。
The
電圧検出部17は、本発明における第1の電圧検出部に相当し、プローブ3,4間の電圧を検出して、この検出した電圧を示す電圧データDk1を制御部19に出力する。電圧検出部18は、本発明における第2の電圧検出部に相当し、プローブ5,6間の電圧を検出して検出した電圧を示す電圧データDk2を制御部19に出力する。
The
制御部19は、本発明における測定部および制御部に相当し、電圧検出部17によって検出された電圧データDk1が予め設定された基準電圧(例えば、交流定電流源2およびバッファ10,11の許容入力電圧の70%の電圧)を超えているか否かを判別し、超えていないと判別したときには切換信号Ss1を出力してスイッチSW1を閉状態に移行させる。また、制御部19は、電圧検出部18によって検出された電圧データDk2が予め設定された上記の基準電圧を超えているか否かを判別し、超えていないと判別したときには切換信号Ss2,Ss3を出力してスイッチSW2,SW3を閉状態に移行させる。また、制御部19は、A/D変換器15から出力される電圧データDvおよびA/D変換器16から出力される電流データDiに基づいて電池41の実効抵抗(本発明における電気的パラメータ)を算出する。この実効抵抗の算出に際して制御部19は、電圧データDvに関して、所定の数の電圧データDvを加算平均することによって実効抵抗算出用の電圧データを求め、この求めた電圧データと、例えば1周期分を加算平均した電流データDiとに基づいて実効抵抗を算出する。この場合、加算平均した電圧データに含まれている熱雑音電圧をVnとし、加算平均する前の電圧データDvに含まれている熱雑音電圧密度をVnpとし、積分時間、つまり加算平均する複数の電圧データDvをサンプリングした期間の総時間をTaとしたときに、熱雑音電圧は、以下の式で近似される。
Vn≒Vnp・√(1/Ta)
例えば、従来の電池特性測定装置101の実効抵抗算出用の電圧データに含まれている熱雑音電圧密度(Vnp)を1とし、従来の電池特性測定装置101の積分時間(Ta)を1としたときには、上記の式によって熱雑音電圧(Vn)は1となる。この場合、一例として、上記したように、フィルタ12,13で重畳される雑音電圧密度(Vnp)は、フィルタ8,9で重畳される雑音電圧密度の1/10のレベルになっている。したがって、電池特性測定装置101と同様の熱雑音電圧(この場合、1)で実効抵抗算出用の電圧データを得るためには、電池特性測定装置101の積分時間よりも約1/100の積分時間で高速に測定を行うことができる。つまり、約1/100の数の電圧データDvで実効抵抗算出用の電圧データを求めることができる。このため、十分に短時間で測定することができる。
The
Vn≈Vnp · √ (1 / Ta)
For example, the thermal noise voltage density (Vnp) included in the voltage data for calculating effective resistance of the conventional battery
また、制御部19は、電圧データDk1および電圧データDk2が予め設定された基準電圧を超えていると判別したときには、切換信号Ss1〜Ss3の出力を停止して各スイッチSW1〜SW3を開状態に移行させることにより、プローブ3および交流定電流源2の間にコンデンサC1を直列接続させると共に、プローブ5,6およびバッファ10,11の間にコンデンサC2,C3を直列接続させ、かつ表示部20に過電圧の警報を表示させる。この場合、コンデンサC2,C3の容量が小さく(インピーダンスが大きく)規定されて、抵抗R1,R2の抵抗値は大きな値に規定されている。したがって、制御部19は、交流電圧Vaに重畳される熱雑音のレベルが高くなるため、実効抵抗算出用の電圧データを求める際に加算平均する電圧データDvのデータ数を増加させる。すなわち、多くの電圧データDvを測定するために、測定時間が長くなる。また、制御部19は、その算出した実効抵抗を表示部20に表示させる。
When the
次に、電池特性測定装置1の全体的な動作について、図面を参照して説明する。
Next, the overall operation of the battery
最初に、制御部19が、電池41にプローブ3〜6を接続させて、電圧検出部17,18から出力される電圧データDk1,Dk2に基づいて、電池41の電池電圧が予め設定された基準電圧以下か否かを判別する。制御部19は、基準電圧以下であると判別したときには、切換信号Ss1〜Ss3を出力してスイッチSW1〜SW3を閉状態にする。次いで、交流定電流源2が、スイッチSW1およびプローブ3,4を介して交流電流Itを電池41に出力する。この際に、スイッチSW1によってコンデンサC1が短絡されているため、コンデンサC1が充電されることなく、交流電流Itは、電池41に直ちに安定供給される。これに応じて、電池41の両端間には、電池41の直流電圧と交流電流Itに起因する交流電圧とが加算された電圧(端子間電圧Vb)が発生する。続いて、I/V変換器7が、交流電流Itを電流/電圧変換して交流電圧Viを出力する。これに応じて、A/D変換器16が、交流電圧ViをA/D変換して電流データDiを制御部19に出力する。
First, the
一方、バッファ10は、電池41の一方の電極の電圧をプローブ5およびスイッチSW2を介して入力して、その入力した電圧を低インピーダンスでフィルタ12に出力する。同様にして、バッファ11が、電池41の他方の電極の電圧をプローブ6およびスイッチSW3を介して入力して、その入力した電圧を低インピーダンスでフィルタ13に出力する。この場合、スイッチSW2,SW3によってコンデンサC2,C3の両端が短絡されているため、コンデンサC2,C3が充電されることなく、電池41の端子間電圧Vbは、バッファ10,11に直ちに入力される。また、抵抗R1,R2の抵抗値が十分に小さいため、この端子間電圧Vbに重畳される抵抗R1,R2の熱雑音電圧は十分に小さく抑えられる。
On the other hand, the
次いで、フィルタ12が、バッファ10から出力された電圧の直流成分を除去しつつ検査用交流成分のみを差動増幅部14に通過させる。同様にして、フィルタ13が、バッファ11から出力された電圧の直流成分を除去しつつ検査用交流成分のみを差動増幅部14に通過させる。続いて、差動増幅部14が、フィルタ12,13からそれぞれ出力された交流電圧を差動増幅して、交流電圧VaをA/D変換器15に出力する。次いで、A/D変換器15が、交流電圧VaをA/D変換した電圧データDvを制御部19に出力する。続いて、制御部19が、電圧データDvおよび電流データDiに基づいて、実効抵抗を算出する。この場合、制御部19は、スイッチSW2,SW3を閉じさせているため、少ないデータ数の電圧データDvを加算平均して実効抵抗算出用の電圧データを算出する。次いで、制御部19は、算出した電池41の実効抵抗を表示部20に表示させる。また、制御部19は、電圧検出部18から出力された電圧データDk1によって示される電池41の電池電圧を検出して、その検出した電池電圧を表示部20に表示させる。以上で、電池41に対する実効抵抗の測定が終了する。
Next, the
一方、高い電圧の電池42にプローブ3〜6を接続させたときには、制御部19は、電圧検出部17,18から出力される電圧データDk1,Dk2に基づいて、電池41の電池電圧が予め設定された基準電圧を超えたと判別する。この際には、制御部19は、切換信号Ss1〜Ss3の出力を停止して各スイッチSW1〜SW3を開状態に移行させることにより、プローブ3および交流定電流源2の間にコンデンサC1を直列接続させると共にプローブ5,6およびバッファ10,11の間にコンデンサC2,C3をそれぞれ直列接続させ、かつ表示部20に過電圧の警報を表示させる。この状態では、コンデンサC1は、電池42の直流電圧の交流定電圧源102に対する直接的な出力を阻止する。また、コンデンサC2は、電池42の一方の電極における直流電圧のバッファ10に対する直接的な出力を阻止する。同様にして、コンデンサC3が、電池42の他方の電極における直流電圧のバッファ11に対する直接的な出力を阻止する。続いて、コンデンサC1〜C3が電池42の直流電位まで充電される充電時間が経過した後に、制御部19が、電圧データDvおよび電流データDiの測定を開始する。この場合、コンデンサC2,C3および抵抗R1,R2は、従来の電池特性測定装置101のハイパスフィルタ8,9と同様にして、通過させる交流電圧に高いレベルの熱雑音を重畳させる。このため、制御部19は、実効抵抗算出用の電圧データを求める際に加算平均する電圧データDvのデータ数を増加させる。
On the other hand, when the
このように、この電池特性測定装置1によれば、プローブ3に直流的に接続される交流定電流源2と、プローブ5,6に直流的に接続されるバッファ10,11とを備えたことにより、基準電圧以下の電池41を測定するときには、コンデンサC1〜C3の充電時間が必要な従来の電池特性測定装置101と比較して、検査用の交流電流Itが電池41に直ちに安定して流れると共に電池41の端子間電圧Vbがバッファ10,11に直ちに安定して出力されるため、電池41の実効抵抗の測定を迅速に開始することができる。さらに、この電池特性測定装置1によれば、バッファ10,11から出力される信号の直流成分を除去するフィルタ12,13を備えたことにより、高抵抗値の抵抗R101,R102および高いインピーダンスのコンデンサC101,C102によって構成されて通過する信号に高いレベルの熱雑音を重畳させる従来のフィルタ8,9と比較して、フィルタ12,13を構成する抵抗R4,R5およびコンデンサC4,C5のインピーダンスを低く規定することができる。このため、フィルタ12,13を通過した信号に重畳される熱雑音のレベルを十分に小さくすることができる。したがって、積分時間を短くしたとしても測定値を安定して正確に測定できるため、電池41の実効抵抗を十分に短時間で測定することができる。
As described above, according to the battery
また、この電池特性測定装置1では、プローブ3がコンデンサC1を介して交流定電流源2に接続され、プローブ5,6がコンデンサC2,C3を介してバッファ10,11に接続され、閉状態において各コンデンサC1〜C3の両端をそれぞれ短絡するスイッチSW1〜SW3がこの各コンデンサC1〜C3に並列に接続されている。したがって、この電池特性測定装置1によれば、交流定電流源2およびバッファ10,11が破壊されるおそれのない基準電圧以下の電池41を測定対象とするときには、スイッチSW1〜SW3を閉状態にして、電池41の実効抵抗を十分に短時間で測定することができる。また、交流定電流源2およびバッファ10,11が破壊されるおそれのある基準電圧を超える電池42を測定対象とするときには、スイッチSW1〜SW3を開状態にして、従来の電池特性測定装置101と同様にして、測定にやや時間を要するものの交流定電流源2およびバッファ10,11を破壊させることなく実効抵抗を測定することができる。
In this battery
また、この電池特性測定装置1では、電圧検出部17,18によって検出された電圧に基づいてスイッチSW1〜SW3を閉状態に制御して各コンデンサC1〜C3の両端をそれぞれ短絡させる。したがって、この電池特性測定装置1によれば、交流定電流源2およびバッファ10,11を破壊させるおそれのある基準電圧を超える電圧の出力を自動的に防止するため、オペレータが装置を操作して電池電圧に応じてスイッチSW1〜SW3を切り換える労力や時間を削減することができると共に、交流定電流源2およびバッファ10,11の破壊を確実に防止することができる。
Further, in the battery
また、この電池特性測定装置1によれば、電圧検出部17によって検出された電圧データDk1および電圧検出部18によって検出された電圧データDk2のいずれかを電池41の電池電圧の測定値とすることにより、電圧検出部17または電圧検出部18を電池電圧の測定器に兼用できるため、電池電圧の測定を簡易な構成で行うことができる。
Further, according to the battery
次に、図2を参照して、電池特性測定装置1Aについて説明する。なお、電池特性測定装置101および電池特性測定装置1の構成要素と同一の機能を有するものについては、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
Next, the battery
最初に、電池特性測定装置1Aの構成について、図面を参照して説明する。
First, the configuration of the battery
電池特性測定装置1Aは、図2に示すように、交流定電流源2、プローブ3〜6、電圧検出部17,18、表示部20、フィルタ25、増幅回路26、ロックインアンプ27、A/D変換器28、制御部29、コンデンサC1,C2、抵抗R1およびスイッチSW1,SW2を備え、測定対象の電池41における端子間の電圧を不平衡型の回路構成で入力して、電池41の実効抵抗を測定可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the battery
フィルタ(具体的にはハイパスフィルタ)25は、本発明におけるバッファおよびフィルタを構成し、バッファ、ハイパスフィルタおよび増幅器の機能を兼用して、スイッチSW2またはコンデンサC2を介して入力した電圧から直流成分を除去しつつ検査用交流成分を増幅して増幅回路26に出力する。また、フィルタ25は、一例として、演算増幅器31,コンデンサC6および抵抗R6,R7を備えた非反転増幅回路で構成されている。演算増幅器31には、そのハイインピーダンスの非反転入力端子にスイッチSW2、コンデンサC2および抵抗R1が接続されている。また、演算増幅器31の出力端子および反転入力端子間には、抵抗R6が接続されると共に、反転入力端子およびグランドGND間には、直列接続された抵抗R7およびコンデンサC6が接続されている。抵抗R6は、抵抗R7よりも高い抵抗値(例えば、抵抗値100kΩ)に規定されて、抵抗R7と共にフィルタ25のゲインを規定する。抵抗R7は、差動増幅器31から出力される信号に重畳される熱雑音のレベルを低くするために、小さい抵抗値(例えば、抵抗値1kΩ)に規定されている。この場合、抵抗R6および抵抗R7で発生する熱雑音のレベルは、抵抗R6および抵抗R7が並列接続されているときの等価抵抗で発生する熱雑音のレベルと等しくなる。したがって、抵抗R7が小さい抵抗値のため、等価抵抗も小さい抵抗値(この場合、約1kΩ)となって、出力する信号に重畳される熱雑音のレベルも十分に低くなる。
The filter (specifically, the high-pass filter) 25 constitutes a buffer and a filter according to the present invention, and also functions as a buffer, a high-pass filter, and an amplifier, and a DC component is obtained from a voltage input via the switch SW2 or the capacitor C2. While being removed, the AC component for inspection is amplified and output to the
増幅回路26は、ハイパスフィルタの機能を有する増幅器であって、フィルタ25によって出力された信号から検査用交流成分を増幅しつつ通過させてロックインアンプ27に出力する。具体的には、増幅回路26は、一例として、演算増幅器32,コンデンサC7および抵抗R8,R9を備えた反転増幅回路で構成されている。演算増幅器32の出力端子および反転入力端子間には、抵抗R9が接続されると共に、非反転入力端子には、直列に接続された抵抗R8およびコンデンサC7が接続されている。抵抗R9は、抵抗R8よりも高い抵抗値(例えば、抵抗値100kΩ)に規定されて、抵抗R8と共に増幅回路26のゲインを規定する。抵抗R8は、演算増幅器32から出力される信号に重畳される熱雑音のレベルを低くするために、小さい抵抗値(例えば、抵抗値1kΩ)に規定されている。この場合、抵抗R8および抵抗R9で発生する熱雑音のレベルは、抵抗R8および抵抗R9が並列接続しているときの等価抵抗で発生する熱雑音のレベルと等しくなる。したがって、抵抗R8が小さい抵抗値のため、等価抵抗も小さい抵抗値(この場合、約1kΩ)になって、出力する信号に重畳される熱雑音のレベルも十分に低くなる。
The
ロックインアンプ27は、増幅回路26から出力された信号と、交流定電流源2から出力された交流電流Itと等しい定電流の参照信号Isの電流値とに基づいて実効抵抗を示す電圧VrをA/D変換器28に出力する。A/D変換器28は、電圧Vrを所定のサンプリング周期でサンプリングすると共にA/D変換して電圧Vrを示す実効抵抗データDrを制御部29に出力する。
The lock-in
制御部29は、A/D変換器28から出力された実効抵抗データDrに基づいて実効抵抗を算出すると共に、その測定した実効抵抗を表示部20に表示させる。この実効抵抗の算出に際して、制御部29は、スイッチSW1,SW2が閉状態のときに、所定の数の実効抵抗データDrを加算平均することによって実効抵抗を算出する。また、スイッチSW1,SW2が開状態のときには、電圧Vrに含まれている熱雑音のレベルが高いため、制御部29は、実効抵抗を求める際に加算平均する実効抵抗データDrのデータ数を増加させる(積分時間を長くする)。
The
次に、電池特性測定装置1Aの全体的な動作について、図面を参照して説明する。なお、電池特性測定装置1の動作と同様の動作については説明を省略する。
Next, the overall operation of the battery
制御部29は、電池41の電池電圧が基準電圧以下であると判別したときには、切換信号Ss1,Ss2を出力してスイッチSW1,SW2を閉状態に移行する。次いで、交流定電流源2が、スイッチSW1およびプローブ3,4を介して交流電流Itを電池41に出力する。同時に、交流定電流源2は、参照信号Isをロックインアンプ27に出力する。
When it is determined that the battery voltage of the
また、電池41の電極間に発生している端子間電圧Vbは、プローブ5およびスイッチSW2を介してフィルタ25に入力される。この場合、閉状態のスイッチSW2によってコンデンサC2が短絡されているため、端子間電圧Vbは、フィルタ25に直ちに入力される。この場合、フィルタ25に入力される端子間電圧Vbに重畳される熱雑音のレベルは極めて僅かに抑えられている。続いて、フィルタ25は、入力した端子間電圧Vbの直流成分を除去しつつ検査用交流成分を増幅して増幅回路26に出力する。この場合にも、フィルタ25から出力される信号に重畳される熱雑音のレベルは極めて僅かに抑えられている。次いで、増幅回路26が、フィルタ25から入力した信号から検査用交流成分を増幅してロックインアンプ27に出力する。この場合、増幅回路26から出力される信号に重畳される熱雑音は低レベルに抑えられている。次いで、ロックインアンプ27が、実効抵抗を示す電圧VrをA/D変換器28に出力する。続いて、A/D変換器28は、電圧VrをA/D変換して実効抵抗データDrを制御部29に出力する。次いで、制御部29が、所定のデータ数の実効抵抗データDrを加算平均して、実効抵抗を算出する。以上により、電池41の測定が終了する。
The inter-terminal voltage Vb generated between the electrodes of the
一方、制御部29は、電池41の電池電圧が基準電圧以下を超えていると判別したときには、電池特性測定装置1の動作と同様にして、切換信号Ss1,Ss2の出力を停止してスイッチSW1,SW2を開状態に移行させることにより、プローブ3および交流定電流源2の間にコンデンサC1を直列接続させる共にプローブ5およびフィルタ25の間にコンデンサC2を直列接続させ、かつ表示部20に過電圧の警報を表示させる。したがって、従来の電池特性測定装置101と同様にして、測定開始までの時間および測定時間が長くなるものの、交流定電流源2およびフィルタ25を破壊させることなく、制御部29によって電池42の実効抵抗および電池電圧が測定される。
On the other hand, when the
この電池特性測定装置1Aによれば、プローブ3に直流的に接続される交流定電流源2と、プローブ5に直流的に接続されるフィルタ25とを備えたことにより、所定の基準電圧以下の電池41を測定するときには、コンデンサの充電時間が必要な従来の電池特性測定装置101と比較して、検査用の交流電流Itを電池41に直ちに安定して出力することができると共に電池の端子間電圧Vbをフィルタ25に直ちに安定して入力させることができるため、電池41の実効抵抗の測定を迅速に開始することができる。また、この電池特性測定装置1Aによれば、フィルタ25を備えたことにより、高いインピーダンスの抵抗R101およびコンデンサC101を備えて構成されて通過信号に高いレベルの熱雑音を重畳させる従来のフィルタ8と比較して、フィルタ25を構成する抵抗R6,R7およびコンデンサC6、並びに増幅回路26を構成する抵抗R8,R9およびコンデンサC7のインピーダンスをそれぞれ低く規定できるため、フィルタ25、増幅回路26を通過する信号に重畳される熱雑音のレベルを十分に低く抑えることができる。したがって、積分時間を短くしたとしても測定値を安定して正確に測定できるため、電池42の実効抵抗を十分に短時間で測定することができる。
According to the battery
また、電池特性測定装置1Aでは、プローブ3がコンデンサC1を介して交流定電流源2に接続され、プローブ5がコンデンサC2を介してフィルタ25に接続され、閉状態において各コンデンサC1,C2の両端をそれぞれ短絡するスイッチSW1,SW2がこの各コンデンサC1,C2に並列に接続されている。したがって、この電池特性測定装置1Aによれば、交流定電流源2およびフィルタ25が破壊されるおそれのない基準電圧以下の電池41が接続されたときには、スイッチSW1,SW2を閉状態に移行して、電池41の実効抵抗を十分に短時間で測定することができる。また、交流定電流源2およびフィルタ25が破壊されるおそれのある基準電圧を超える電池42が接続されたときには、スイッチSW1,SW2を開状態にして、従来の電池特性測定装置101と同様にして、測定に時間を要するものの交流定電流源2およびフィルタ25を破壊させることなく実効抵抗を測定することができる。
In the battery
なお、本発明は、上記した電池特性測定装置1,1Aの構成に限定されない。例えば、制御部19,29が実効抵抗を算出する際に用いるデータ数を変更して積分時間を変更する構成を採用したが、この構成に代えて、サンプリングする際の積分時間をA/D変換器自体に変更させる構成を採用することができる。また、表示部20に警告を表示する構成を採用したが、この構成と共にまたはこの構成に代えて、警告音を出力させる構成を採用することができる。また、本発明におけるフィルタとして、ハイパスフィルタを採用したが、バンドパスフィルタを採用することもできる。また、実効抵抗を測定する構成について説明したが、インピーダンス(本発明における電気的パラメータの他の一例)を測定する構成を採用することもできる。また、スイッチSW1を切り換える基準となる基準電圧と、スイッチSW2(およびSW3)を切り換える基準となる基準電圧とを、別個異なる電圧に設定することができる。
In addition, this invention is not limited to the structure of above-described battery
1,1A 電池特性測定装置
2 交流定電流源
3,4 電流供給用プローブ
5,6 電圧検出用プローブ
10,11 バッファ
12,13,25 フィルタ
17,18 電圧検出部
19,29 制御部
C1〜C3 コンデンサ
SW1〜SW3 スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
電圧検出部に対して直流的に接続可能に構成されると共に当該電圧検出部を介して前記電池の電圧を入力するバッファと、
前記バッファから出力される信号の直流成分を除去するフィルタと、
前記フィルタを通過した信号の交流電圧および前記電池を流れる前記交流定電流に基づいて当該電池の電気的パラメータを測定する測定部とを備えている電池特性測定装置。 An AC constant current source configured to be connectable to a current supply unit in a DC manner and supplying an AC constant current to the battery to be measured through the current supply unit;
A buffer configured to be connectable to a voltage detection unit in a direct current manner and to input the voltage of the battery via the voltage detection unit;
A filter that removes a DC component of the signal output from the buffer;
A battery characteristic measuring device comprising: a measuring unit that measures an electrical parameter of the battery based on an AC voltage of the signal that has passed through the filter and the AC constant current flowing through the battery.
前記電圧検出部および前記バッファの間に接続される第2のコンデンサと、
前記第1のコンデンサを短絡する第1のスイッチと、
前記第2のコンデンサを短絡する第2のスイッチとを備えている請求項1記載の電池特性測定装置。 A first capacitor connected between the current supply unit and the AC constant current source;
A second capacitor connected between the voltage detector and the buffer;
A first switch for short-circuiting the first capacitor;
The battery characteristic measuring device according to claim 1, further comprising a second switch that short-circuits the second capacitor.
前記電圧検出部を介して電圧を検出する第2の電圧検出部と、
前記第1の電圧検出部によって検出された前記電圧に基づいて前記第1のスイッチを制御して前記第1のコンデンサを短絡させると共に前記第2の電圧検出部によって検出された前記電圧に基づいて前記第2のスイッチを制御して前記第2のコンデンサを短絡させる制御部とを備えている請求項2記載の電池特性測定装置。 A first voltage detection unit for detecting a voltage via the current supply unit;
A second voltage detector that detects a voltage via the voltage detector;
Based on the voltage detected by the first voltage detector, the first switch is controlled to short-circuit the first capacitor and based on the voltage detected by the second voltage detector. The battery characteristic measuring device according to claim 2, further comprising a control unit that controls the second switch to short-circuit the second capacitor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004251655A JP4739710B2 (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Battery characteristic measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004251655A JP4739710B2 (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Battery characteristic measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006071306A true JP2006071306A (en) | 2006-03-16 |
JP4739710B2 JP4739710B2 (en) | 2011-08-03 |
Family
ID=36152116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004251655A Active JP4739710B2 (en) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Battery characteristic measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4739710B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140131079A (en) * | 2013-05-03 | 2014-11-12 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method of measuring impedance of battery |
JP2018082511A (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 株式会社村田製作所 | Charger, electronic apparatus, electric vehicle and power system |
JP2021012065A (en) * | 2019-07-04 | 2021-02-04 | 株式会社デンソー | Battery monitoring device |
KR20210071161A (en) * | 2019-12-05 | 2021-06-16 | 동국대학교 산학협력단 | Apparatus and method for predicting state of charge of battery |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11604229B2 (en) | 2020-12-28 | 2023-03-14 | Analog Devices International Unlimited Company | Techniques for determining energy storage device state of health |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05188123A (en) * | 1992-01-10 | 1993-07-30 | Asia Electron Inc | Battery measuring apparatus |
JPH08179017A (en) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Bridgestone Corp | Monitor device for battery impedance |
JPH09281202A (en) * | 1996-02-16 | 1997-10-31 | Hioki Ee Corp | Battery measuring instrument |
-
2004
- 2004-08-31 JP JP2004251655A patent/JP4739710B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05188123A (en) * | 1992-01-10 | 1993-07-30 | Asia Electron Inc | Battery measuring apparatus |
JPH08179017A (en) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Bridgestone Corp | Monitor device for battery impedance |
JPH09281202A (en) * | 1996-02-16 | 1997-10-31 | Hioki Ee Corp | Battery measuring instrument |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140131079A (en) * | 2013-05-03 | 2014-11-12 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method of measuring impedance of battery |
KR101636112B1 (en) * | 2013-05-03 | 2016-07-04 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and method of measuring impedance of battery |
JP2018082511A (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 株式会社村田製作所 | Charger, electronic apparatus, electric vehicle and power system |
JP2021012065A (en) * | 2019-07-04 | 2021-02-04 | 株式会社デンソー | Battery monitoring device |
JP7226147B2 (en) | 2019-07-04 | 2023-02-21 | 株式会社デンソー | battery monitor |
KR20210071161A (en) * | 2019-12-05 | 2021-06-16 | 동국대학교 산학협력단 | Apparatus and method for predicting state of charge of battery |
KR102297543B1 (en) * | 2019-12-05 | 2021-09-02 | 동국대학교 산학협력단 | Apparatus and method for predicting state of charge of battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4739710B2 (en) | 2011-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5620297B2 (en) | Impedance measuring device | |
JP6629915B2 (en) | Impedance characteristic circuit for electrochemical sensor | |
JP2018189651A5 (en) | ||
JP5774386B2 (en) | Impedance measuring device | |
US10663510B2 (en) | Insulation detecting method for electric machine | |
JP2017058176A (en) | Impedance measurement device and method for measuring impedance | |
JP2003223918A (en) | Resistance measurement equipment and diagnostic equipment | |
JP4739710B2 (en) | Battery characteristic measuring device | |
JP4977741B2 (en) | Current detector | |
JP4642413B2 (en) | Current detector | |
DE60227266D1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR MEASURING THE SENSOR CAPACITY | |
JP6232106B1 (en) | Hematocrit whole blood measuring method and its whole blood measuring circuit | |
JP5320929B2 (en) | Current measuring device | |
TWM485518U (en) | Monitoring system of battery internal resistance | |
JP2014010028A (en) | Battery impedance measuring device and method | |
JP4326582B1 (en) | Gas sensor device | |
JP5750313B2 (en) | Wiring confirmation tester and method for outlet with ground electrode | |
JP2007089277A (en) | Leak detector for electric car | |
JP6662033B2 (en) | Method and apparatus for measuring resistance of storage element | |
JP5558251B2 (en) | Integration circuit and voltage detection device | |
JP5274920B2 (en) | Resistance measuring device | |
JPH0783975A (en) | Insulation monitor for electric circuit of non-grounded wiring system | |
JP6984315B2 (en) | Biological signal measuring device, contact state judgment system | |
JP2007212192A (en) | Current measuring circuit and testing apparatus using same | |
JP2019045308A (en) | Line noise testing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100907 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101102 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110426 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110428 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4739710 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |