JP2014006099A - Deterioration determination method and device for storage battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine the deterioration of a storage battery with high accuracy.SOLUTION: The impedance of each frequency is measured by supplying AC current changed in frequency to a storage battery to discharge it. A phase difference curve is created by detecting an impedance phase difference from a measurement value. The deterioration of the storage battery is determined based on a phase difference area determined by the phase difference curve within a predetermined frequency range.

Description

本発明は、充電によって繰り返し使用が可能な蓄電池の劣化判断方法及び劣化判断装置に関する。   The present invention relates to a storage battery deterioration determination method and a deterioration determination apparatus that can be repeatedly used by charging.

充電することにより繰り返し使用が可能な二次電池として鉛蓄電池等が一般的に用いられている。鉛蓄電池においては充放電を繰り返すことにより負極板にサルフェーションが析出する。サルフェーションは海綿状硫酸鉛の結晶であり、溶解度が低く、負極板に析出することにより負極板の反応面積が減少して鉛蓄電池を劣化させ、充電に支障となる。このようなことから鉛蓄電池の劣化を判断することが従来より行われている。この劣化判断においては、交流電圧を印加することにより蓄電池内の内部インピーダンスを測定する交流インピーダンス測定法が繁用されている。   A lead storage battery or the like is generally used as a secondary battery that can be repeatedly used by charging. In lead-acid batteries, sulfation is deposited on the negative electrode plate by repeated charge and discharge. The sulfation is a spongy lead sulfate crystal and has low solubility, and when deposited on the negative electrode plate, the reaction area of the negative electrode plate is reduced, leading to deterioration of the lead storage battery and hindering charging. For these reasons, it has been conventionally performed to determine the deterioration of a lead storage battery. In this deterioration judgment, an alternating current impedance measuring method for measuring an internal impedance in the storage battery by applying an alternating voltage is frequently used.

交流インピーダンス測定法は交流を蓄電池に印加することにより交流電圧の周波数に応じて変化する内部インピーダンスを測定するものであり、蓄電池を分解することなく蓄電池内の正極、負極を利用して測定できる点で良好である。特許文献1には、交流インピーダンス測定法によって鉛蓄電池の劣化判断を行う従来の手法が開示されている。   The AC impedance measurement method measures the internal impedance that changes according to the frequency of the AC voltage by applying AC to the storage battery, and can be measured using the positive and negative electrodes in the storage battery without disassembling the storage battery. Good. Patent Document 1 discloses a conventional method for determining deterioration of a lead storage battery by an AC impedance measurement method.

特許文献1に記載される劣化判断は、蓄電池に供給する交流電流の周波数を変化させ、各周波数のインピーダンスを測定してインピーダンスの周波数特性曲線を求め、周波数特性曲線に基づいてリアクタンス成分がゼロとなるインピーダンスを求め、このインピーダンス値によって蓄電池の劣化を判断している。   The deterioration determination described in Patent Document 1 is to change the frequency of the alternating current supplied to the storage battery, measure the impedance of each frequency to obtain a frequency characteristic curve of the impedance, and the reactance component is zero based on the frequency characteristic curve. And the deterioration of the storage battery is judged based on the impedance value.

特開2007−333494号公報JP 2007-333494 A

一般に、蓄電池で測定されるインピーダンスは、電極板の抵抗が実抵抗成分としてあらわれ、電極板と電解液との間の電荷移動の抵抗がリアクタンス成分としてあらわれる。蓄電池は充電回数が多くなれば内部抵抗が大きくなり、実抵抗成分及びリアクタンス成分の双方が大きくなる。特許文献1記載の劣化判断では、インピーダンスのリアクタンス成分がゼロとなる周波数で測定するものであるが、充電回数によって大きくなるリアクタンス成分をゼロとした場合においても、実抵抗成分が高い値となっている。従って、リアクタンス成分をゼロとしたインピーダンス値によって劣化を判断しても、高精度での劣化の判断が難しい問題を有している。   In general, in the impedance measured by the storage battery, the resistance of the electrode plate appears as an actual resistance component, and the resistance of charge transfer between the electrode plate and the electrolytic solution appears as a reactance component. As the number of times of charging the storage battery increases, the internal resistance increases, and both the actual resistance component and the reactance component increase. In the deterioration determination described in Patent Document 1, measurement is performed at a frequency at which the reactance component of the impedance becomes zero. However, even when the reactance component that increases with the number of times of charging is set to zero, the actual resistance component has a high value. Yes. Therefore, even if the deterioration is determined based on the impedance value with the reactance component being zero, it is difficult to determine the deterioration with high accuracy.

本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、蓄電池の劣化を高精度で判断することが可能な蓄電池の劣化判断方法及び劣化判断装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a storage battery deterioration determination method and a deterioration determination apparatus capable of determining deterioration of a storage battery with high accuracy.

本発明の蓄電池の劣化判断方法は、周波数を変化させた交流電流を蓄電池に供給して放電させることにより各周波数のインピーダンスを測定し、前記測定値からインピーダンスの位相差を検出し、前記位相差を周波数に対してプロットした位相差曲線を作成し、所定の周波数の範囲内で前記位相差曲線によって決定される位相差面積に基づいて蓄電池の劣化を判断することを特徴とする。   According to the storage battery degradation determination method of the present invention, the impedance of each frequency is measured by supplying an alternating current having a changed frequency to the storage battery and discharging it, and the phase difference of the impedance is detected from the measured value. And a deterioration curve of the storage battery is determined based on a phase difference area determined by the phase difference curve within a predetermined frequency range.

この場合、前記インピーダンスの位相差を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して検出し、前記位相差曲線を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して作成した後、基準蓄電池の位相差曲線と測定蓄電池の位相差曲線との間の差を所定の周波数の範囲内で求め、この位相差曲線の差で決定される差曲線面積を対比して測定蓄電池の劣化を判断することが好ましい。   In this case, the phase difference of the impedance is detected for the measurement storage battery and the reference storage battery, and after the phase difference curve is created for the measurement storage battery and the reference storage battery, the phase difference curve of the reference storage battery and the phase difference curve of the measurement storage battery It is preferable to determine the deterioration of the measurement storage battery by obtaining the difference between the difference curve and the difference curve area determined by the difference in the phase difference curve.

本発明の別の蓄電池の劣化判断方法は、周波数を変化させた交流電流を蓄電池に供給して放電させることにより各周波数のインピーダンスを測定し、測定した周波数毎のインピーダンスの実抵抗成分とリアクタンス成分とをスミスチャートにプロットしてインピーダンス軌跡を作成し、このインピーダンス軌跡に基づいて蓄電池の劣化を判断することを特徴とする。   According to another storage battery deterioration judgment method of the present invention, the impedance of each frequency is measured by supplying and discharging an alternating current whose frequency is changed to the storage battery, and the actual resistance component and reactance component of the impedance for each measured frequency. Are plotted on a Smith chart to create an impedance locus, and deterioration of the storage battery is judged based on the impedance locus.

この場合、前記インピーダンス軌跡を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して作成し、前記測定蓄電池及び基準蓄電池のインピーダンス軌跡を対比して測定蓄電池の劣化を判断することが好ましい。   In this case, preferably, the impedance trajectory is created for the measurement storage battery and the reference storage battery, and the deterioration of the measurement storage battery is determined by comparing the impedance trajectories of the measurement storage battery and the reference storage battery.

以上の蓄電池の劣化判断方法においては、交流電流を0.1〜1kHzの周波数の範囲で変化させることが好ましい。   In the above storage battery deterioration determination method, it is preferable to change the alternating current within a frequency range of 0.1 to 1 kHz.

本発明の蓄電池の劣化判断装置は、交流電流の周波数を変化させる周波数制御部と、前記周波数制御部によって周波数が変化した交流電流を蓄電池に供給して放電させる電流供給部と、前記放電によって変化する蓄電池のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、前記周波数制御部からの参照信号と前記インピーダンス測定部からの測定信号とを同期検波してインピーダンスの位相差を検出する位相差検出部と、前記位相差検出部の位相差を指標として蓄電池の劣化を判断する劣化判断部と、を備えていることを特徴とする。   The storage battery degradation determination device of the present invention includes a frequency control unit that changes the frequency of an alternating current, a current supply unit that supplies and discharges an alternating current whose frequency is changed by the frequency control unit to the storage battery, and a change caused by the discharge. An impedance measurement unit that measures the impedance of the storage battery, a phase difference detection unit that detects a phase difference of the impedance by synchronously detecting a reference signal from the frequency control unit and a measurement signal from the impedance measurement unit, and A deterioration determination unit that determines deterioration of the storage battery using the phase difference of the phase difference detection unit as an index.

この場合、前記劣化判断部は、前記インピーダンスの位相差を前記周波数に対してプロットした位相差曲線を算出する位相差曲線算出部と、所定の周波数の範囲内で前記位相差曲線によって決定される位相差面積に基づいて劣化を判断する判定部とによって形成されることが好ましい。   In this case, the deterioration determination unit is determined by the phase difference curve calculation unit that calculates a phase difference curve in which the phase difference of the impedance is plotted with respect to the frequency, and the phase difference curve within a predetermined frequency range. It is preferably formed by a determination unit that determines deterioration based on the phase difference area.

また、前記位相差検出部は前記インピーダンスの位相差を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して検出し、前記位相差曲線算出部は前記位相差曲線を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して作成し、前記判定部は基準蓄電池の位相差曲線と測定蓄電池の位相差曲線との間の差を所定の周波数の範囲内で求め、この位相差曲線の差で決定される差曲線面積に基づいて測定蓄電池の劣化を判断することが好ましい。   Further, the phase difference detection unit detects a phase difference of the impedance with respect to the measurement storage battery and the reference storage battery, and the phase difference curve calculation unit creates the phase difference curve with respect to the measurement storage battery and the reference storage battery, and the determination The unit calculates the difference between the phase difference curve of the reference storage battery and the phase difference curve of the measurement storage battery within a predetermined frequency range, and the deterioration of the measurement storage battery based on the difference curve area determined by the difference of this phase difference curve Is preferably determined.

本発明の別の蓄電池の劣化判断装置は、交流電流の周波数を変化させる周波数制御部と、前記周波数制御部によって周波数が変化した交流電流を蓄電池に供給して放電させる電流供給部と、前記放電によって変化する蓄電池のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、このインピーダンス測定部が測定したインピーダンスの実抵抗成分とリアクタンス成分とをスミスチャートにプロットしてインピーダンス軌跡を算出するインピーダンス軌跡算出部と、このインピーダンス軌跡算出部によって決定されたインピーダンス軌跡に基づいて蓄電池の劣化を判断する劣化判断部と、を備えていることを特徴とする。   Another storage battery degradation determination device of the present invention includes a frequency control unit that changes the frequency of an alternating current, a current supply unit that supplies and discharges an alternating current whose frequency is changed by the frequency control unit, and the discharge An impedance measuring unit that measures the impedance of the storage battery that varies depending on the impedance, an impedance locus calculating unit that calculates an impedance locus by plotting the actual resistance component and reactance component of the impedance measured by the impedance measuring unit on a Smith chart, and the impedance A deterioration determination unit that determines deterioration of the storage battery based on the impedance locus determined by the locus calculation unit.

この場合、前記インピーダンス軌跡算出部は、測定蓄電池及び基準蓄電池の実抵抗成分とリアクタンス成分とを前記スミスチャートにプロットして前記インピーダンス軌跡を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して算出することが好ましい。   In this case, it is preferable that the impedance locus calculating unit plots the actual resistance component and the reactance component of the measurement storage battery and the reference storage battery on the Smith chart and calculates the impedance locus for the measurement storage battery and the reference storage battery.

以上の蓄電池の劣化判断装置においては、前記周波数制御部は、前記交流電流を0.1〜1kHzの周波数の範囲で変化させることが好ましい。   In the above storage battery deterioration determination device, it is preferable that the frequency controller changes the alternating current in a frequency range of 0.1 to 1 kHz.

本発明の蓄電池の劣化判断方法によれば、広い範囲の周波数の範囲内で蓄電池のインピーダンスを測定するため、蓄電池の劣化を容易に判別することができる。また、位相差曲線を積分して蓄電池の劣化を評価する、またはインピーダンス軌跡から軌跡面積を算出して蓄電池の劣化を評価するため、劣化度合いの定量精度が向上する。これにより蓄電池の劣化判断を高精度に行うことができる。   According to the storage battery degradation determination method of the present invention, since the impedance of the storage battery is measured within a wide frequency range, it is possible to easily determine the degradation of the storage battery. Moreover, since the deterioration of the storage battery is evaluated by integrating the phase difference curve, or the deterioration of the storage battery is evaluated by calculating the locus area from the impedance locus, the quantitative accuracy of the deterioration degree is improved. Thereby, deterioration judgment of a storage battery can be performed with high accuracy.

本発明の蓄電池の劣化判断装置によれば、以上の劣化判断を好適に実施することができる。   According to the storage battery deterioration determination device of the present invention, the above deterioration determination can be suitably performed.

蓄電池を固定周波数で放電した場合の位相差を示すグラフである。It is a graph which shows the phase difference at the time of discharging a storage battery with a fixed frequency. 周波数の変化に応じたインピーダンスを示すグラフである。It is a graph which shows the impedance according to the change of a frequency. 周波数の変化に応じたインピーダンスの位相を示すグラフである。It is a graph which shows the phase of the impedance according to the change of a frequency. 位相差曲線を示すグラフである。It is a graph which shows a phase difference curve. 蓄電池の劣化判断装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the deterioration determination apparatus of a storage battery. 別の蓄電池の劣化判断装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the deterioration determination apparatus of another storage battery. スミス座標を示す正面図である。It is a front view which shows a Smith coordinate. スミスチャートにプロットしたインピーダンス軌跡を示す正面図である。It is a front view which shows the impedance locus | trajectory plotted on the Smith chart. インピーダンス軌跡から軌跡面積を求めた場合を説明する正面図である。It is a front view explaining the case where a locus area is calculated from an impedance locus.

本発明者らは鉛蓄電池に交流電流を供給して放電させた場合の一定の周波数(1kHz)での実抵抗成分及びリアクタンス成分を測定した。図1は測定結果をしめすグラフであり、特性曲線AがCCA値270の鉛蓄電池、特性曲線Bが充電を行って再生することによりCCA値230となっている鉛蓄電池、特性曲線Cが劣化することによりCCA値170となっている鉛蓄電池である。CCA値はコールドクランキングアンペアであり、CCA値が大きいほどエンジンの始動性能が高いことを示している。   The inventors measured an actual resistance component and a reactance component at a constant frequency (1 kHz) when an alternating current was supplied to a lead storage battery and discharged. FIG. 1 is a graph showing the measurement results. The characteristic curve A is a lead storage battery having a CCA value of 270, the characteristic curve B is charged and regenerated, and the lead storage battery having a CCA value of 230 is deteriorated. This is a lead storage battery having a CCA value of 170. The CCA value is a cold cranking ampere, and the larger the CCA value, the higher the engine start performance.

図1における矢印線A1、B1、C1は特性曲線A、B、Cのそれぞれの放電初期における電圧と電流の位相差(位相角度)を示している。矢印線A1の最も位相差が大きく、矢印線C1の位相差が最も小さくなっており、位相差がCCA値の大きさに対応していることが示されている。すなわち蓄電池の位相差がCCA値に対応しており、位相差が大きいほど(すなわちCCA値が大きいほど)鉛蓄電池の劣化が少ないことを示している。このことから放電時の位相差を鉛蓄電池の劣化の指標として用いることが可能であることを理解することができる。本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。   Arrow lines A1, B1, and C1 in FIG. 1 indicate the phase difference (phase angle) between the voltage and current at the initial stage of discharge of the characteristic curves A, B, and C, respectively. The phase difference of the arrow line A1 is the largest and the phase difference of the arrow line C1 is the smallest, indicating that the phase difference corresponds to the magnitude of the CCA value. That is, the phase difference of the storage battery corresponds to the CCA value, and the deterioration of the lead storage battery is less as the phase difference is larger (that is, as the CCA value is larger). From this, it can be understood that the phase difference at the time of discharging can be used as an index of deterioration of the lead storage battery. The present invention has been made based on such knowledge.

本発明における一実施形態の蓄電池の劣化判断方法は、周波数を変化させた交流電流を蓄電池に供給して放電させることにより各周波数のインピーダンスを測定し、前記測定値からインピーダンスの位相差を検出し、前記位相差を周波数に対してプロットした位相差曲線を作成し、所定の周波数の範囲内で前記位相差曲線によって決定される位相差面積に基づいて蓄電池の劣化を判断するものである。ここで、蓄電池としては、鉛蓄電池等の2次電池が対象となる。   According to one embodiment of the present invention, the storage battery deterioration determination method measures the impedance of each frequency by supplying an alternating current whose frequency is changed to the storage battery and discharging it, and detects the phase difference of the impedance from the measured value. A phase difference curve in which the phase difference is plotted with respect to the frequency is created, and deterioration of the storage battery is determined based on a phase difference area determined by the phase difference curve within a predetermined frequency range. Here, a secondary battery such as a lead storage battery is a target for the storage battery.

このような劣化判断方法は、蓄電池に印加する交流電流を固定の周波数とするものではなく、広い範囲の周波数の交流電流を蓄電池に印加して放電するものであり、これにより広い範囲の周波数を得る点に特徴がある。また、交流電流の印加によって発生した広い範囲の周波数に対しては、各周波数のインピーダンスの位相差を検出し、この位相差に基づいて位相差曲線を作成し、作成した位相差曲線に基づいて蓄電池の劣化を判断する点に特徴がある。   Such deterioration judgment method does not set the alternating current applied to the storage battery to a fixed frequency, but applies an alternating current having a wide range of frequencies to the storage battery and discharges it. There is a feature in the point to get. In addition, for a wide range of frequencies generated by the application of alternating current, the phase difference of the impedance of each frequency is detected, a phase difference curve is created based on this phase difference, and based on the created phase difference curve It is characterized in that the deterioration of the storage battery is judged.

この劣化判断においては、インピーダンスの位相差を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して検出し、位相差曲線を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して作成した後、基準蓄電池の位相差曲線と測定蓄電池の位相差曲線との間の差を所定の周波数の範囲内で求め、この位相差曲線の差で決定される差曲線面積を対比して蓄電池の劣化を判断することが良好である。   In this deterioration judgment, the phase difference of the impedance is detected for the measurement storage battery and the reference storage battery, and after the phase difference curve is created for the measurement storage battery and the reference storage battery, the phase difference curve of the reference storage battery and the phase difference of the measurement storage battery are determined. It is preferable to determine the deterioration of the storage battery by obtaining the difference between the curves within a predetermined frequency range and comparing the difference curve area determined by the difference between the phase difference curves.

図2は、蓄電池(鉛蓄電池)に対して広い範囲の周波数の交流電流を供給して蓄電池を放電させることにより得られる各周波数のインピーダンスをプロットしたグラフであり、特性曲線MはCCA値275の蓄電池、特性曲線NはCCA値215の蓄電池にインピーダンスである。図示するように0.1Hz〜1kHzの広い周波数の範囲でインピーダンスが変化する。この実施形態では、この広い範囲の周波数におけるインピーダンス変化に基づいて蓄電池の劣化を判断するものである。図3は図2に基づいて周波数に対する位相をプロットしたグラフであり、特性曲線DはCCA値275の蓄電池D、特性曲線EはCCA値215の蓄電池Eを示す。図3における横軸は周波数軸であり、対数軸で表示されている。   FIG. 2 is a graph plotting the impedance of each frequency obtained by supplying an alternating current of a wide range of frequencies to the storage battery (lead storage battery) to discharge the storage battery, and the characteristic curve M has a CCA value of 275. The storage battery, characteristic curve N is the impedance to the storage battery with a CCA value of 215. As shown in the figure, the impedance changes in a wide frequency range of 0.1 Hz to 1 kHz. In this embodiment, the deterioration of the storage battery is determined based on the impedance change in this wide frequency range. FIG. 3 is a graph in which the phase with respect to the frequency is plotted based on FIG. 2. The characteristic curve D shows the storage battery D with the CCA value 275 and the characteristic curve E shows the storage battery E with the CCA value 215. The horizontal axis in FIG. 3 is the frequency axis and is displayed on the logarithmic axis.

図3において、CCD値が大きい蓄電池Dを劣化判断の際の基準蓄電池、CCD値が小さい蓄電池Eを化判断が必要な測定蓄電池とすることができる。これらの特性曲線D、Eから各周波数における電圧と電流の位相差を算出する。特性曲線Fは算出した蓄電池Dの位相差から蓄電池Eの位相差を差し引いた演算を行うことにより得られた値をプロットしたものである。従って、特性曲線Fは基準蓄電池Dの位相差に対する測定蓄電池Eの位相差の差を周波数に対してプロットした位相差曲線となる。この位相差曲線Fの差の値は図3の右軸であり、単位はradである。   In FIG. 3, a storage battery D having a large CCD value can be used as a reference storage battery for determining deterioration, and a storage battery E having a small CCD value can be used as a measurement storage battery that requires chemical determination. From these characteristic curves D and E, the phase difference between voltage and current at each frequency is calculated. The characteristic curve F is a plot of values obtained by performing a calculation by subtracting the phase difference of the storage battery E from the calculated phase difference of the storage battery D. Therefore, the characteristic curve F is a phase difference curve in which the difference in phase difference of the measurement storage battery E relative to the phase difference of the reference storage battery D is plotted against the frequency. The difference value of the phase difference curve F is the right axis of FIG. 3, and the unit is rad.

位相差曲線Fの作成の後、測定した周波数の範囲内(図3においては約0.1〜1kHzの範囲内)で位相差曲線Fによって決定される位相差面積を算出する。算出した位相差面積は測定蓄電池Eが基準蓄電池Dに対して劣化した度合いを表すものであり、このため算出した位相差面積に基づいて測定蓄電池Eの劣化を判断することができる。   After creating the phase difference curve F, the phase difference area determined by the phase difference curve F is calculated within the measured frequency range (in the range of about 0.1 to 1 kHz in FIG. 3). The calculated phase difference area represents the degree to which the measurement storage battery E has deteriorated with respect to the reference storage battery D. For this reason, the deterioration of the measurement storage battery E can be determined based on the calculated phase difference area.

位相差面積の算出は周波数軸(横軸)に対する位相差曲線Fの面積を約0.1〜1kHzの周波数の範囲内で積分することによりなされる。この算出においては、上記周波数の範囲で行う必要はなく、適宜の周波数の範囲で行うことができる。すなわち算出が容易であり、しかも差が明確な数値となることが可能な周波数の範囲を選択して行うことができる。この実施形態においては、後述するように100〜2000Hzの周波数の範囲内で算出することが良好である。   The calculation of the phase difference area is performed by integrating the area of the phase difference curve F with respect to the frequency axis (horizontal axis) within a frequency range of about 0.1 to 1 kHz. This calculation need not be performed within the above frequency range, but can be performed within an appropriate frequency range. That is, it is possible to select and perform a frequency range that is easy to calculate and in which the difference can be a clear numerical value. In this embodiment, it is preferable to calculate within a frequency range of 100 to 2000 Hz as will be described later.

図4は図3のグラフにおける横軸を対数軸から通常の実数軸に変換して図3の特性曲線Fをプロットしたグラフであり、図3の特性曲線Fは図4においては特性曲線Gとなる。この特性曲線Gは特性曲線Fと同質であり、図3における蓄電池Dの位相差から蓄電池Eの位相差を差し引いた位相差曲線Gとなる。   4 is a graph in which the horizontal axis in the graph of FIG. 3 is converted from a logarithmic axis to a normal real axis and the characteristic curve F of FIG. 3 is plotted. The characteristic curve F of FIG. Become. This characteristic curve G is the same as the characteristic curve F, and becomes a phase difference curve G obtained by subtracting the phase difference of the storage battery E from the phase difference of the storage battery D in FIG.

この位相差曲線Gを作成した後、図4のグラフから位相差を明確に算出できる周波数の範囲内で位相差面積を算出する。図4においては、約100〜2000Hzの周波数の範囲が明確であり、この範囲内における位相差面積を積分により算出する。そして算出した位相差面積に基づいて蓄電池の劣化を判断する。すなわち位相差面積は蓄電池Dの位相差から蓄電池Eに位相差を差し引いた値を積分することにより算出するものであるから、算出された位相差面積は測定蓄電池Eが基準蓄電池Eに対して劣化した度合いを表しており、位相差面積の大小により特性蓄電池Eの劣化状態を把握することができる。   After creating the phase difference curve G, the phase difference area is calculated within the frequency range where the phase difference can be clearly calculated from the graph of FIG. In FIG. 4, the frequency range of about 100 to 2000 Hz is clear, and the phase difference area within this range is calculated by integration. Then, the deterioration of the storage battery is determined based on the calculated phase difference area. That is, since the phase difference area is calculated by integrating the value obtained by subtracting the phase difference from the phase difference of the storage battery D to the storage battery E, the calculated phase difference area is deteriorated by the measurement storage battery E with respect to the reference storage battery E. The deterioration state of the characteristic storage battery E can be grasped by the size of the phase difference area.

このような蓄電池の劣化判断によれば、特定の固定値の周波数だけで蓄電池のインピーダンスを測定するものではなく、広い範囲の周波数の範囲内で蓄電池のインピーダンスを測定するため、位相差(位相角度、図1)よりも位相差面積の積分値が大きな値となる。このため蓄電池の劣化を容易に判別することができる。また、位相差曲線を積分して蓄電池の劣化を評価するため、劣化度合いの定量精度が向上する。これにより蓄電池の劣化判断を高精度に行うことができる。   According to such a deterioration judgment of the storage battery, the impedance of the storage battery is not measured only with a specific fixed frequency, but the impedance of the storage battery is measured within a wide frequency range. The integrated value of the phase difference area is larger than that in FIG. For this reason, it is possible to easily determine the deterioration of the storage battery. Further, since the deterioration of the storage battery is evaluated by integrating the phase difference curve, the quantitative accuracy of the degree of deterioration is improved. Thereby, deterioration judgment of a storage battery can be performed with high accuracy.

なお、この実施形態では、基準蓄電池Dの位相差と測定蓄電池Eの位相差の差によって蓄電池の劣化を判断しているが、これに限られるものではなく、劣化の判断基準となる閾値を予め設定し、この閾値との比較によって劣化を判断しても良い。この場合の判断は、図2の特性曲線Eから位相差曲線を作成し、位相差曲線に基づく位相差面積を所定の周波数の範囲内で算出し、算出した位相差面積を閾値と対比させることにより行うことができる。   In this embodiment, the deterioration of the storage battery is determined based on the difference between the phase difference of the reference storage battery D and the phase difference of the measurement storage battery E. However, the present invention is not limited to this. The deterioration may be determined by setting and comparing with this threshold value. The determination in this case is to create a phase difference curve from the characteristic curve E in FIG. 2, calculate the phase difference area based on the phase difference curve within a predetermined frequency range, and compare the calculated phase difference area with a threshold value. Can be performed.

図5はこの実施形態の劣化判断に用いる劣化判断装置1を示す。符号2は測定対象の蓄電池である。蓄電池2は内部に電圧を保持しているため、劣化判断装置1は交流4端子法でインピーダンスを測定する構造となっている。劣化判断装置1は蓄電池2のそれぞれの端子3,3に対して入出力の端子を2本ずつ接続して劣化判断を行うものであり、周波数制御部5と、電流供給部6と、インピーダンス測定部7と、位相差検出部8と、劣化判断部9とを有している。   FIG. 5 shows a deterioration determination apparatus 1 used for deterioration determination of this embodiment. Reference numeral 2 denotes a storage battery to be measured. Since the storage battery 2 holds a voltage therein, the deterioration determination device 1 has a structure in which impedance is measured by an AC four-terminal method. The degradation determination device 1 is for determining degradation by connecting two input / output terminals to each of the terminals 3 and 3 of the storage battery 2, and includes a frequency control unit 5, a current supply unit 6, and impedance measurement. Unit 7, phase difference detection unit 8, and deterioration determination unit 9.

周波数制御部5は蓄電池2に供給される交流電流の周波数を変化させるものであり、スイープ発振回路11が用いられる。スイープ発振回路11は低周波から高周波に周波数を連続的に変化させる回路である。スイープ発振回路11で変化した周波数は電流供給部6に供給される。   The frequency control unit 5 changes the frequency of the alternating current supplied to the storage battery 2, and a sweep oscillation circuit 11 is used. The sweep oscillation circuit 11 is a circuit that continuously changes the frequency from a low frequency to a high frequency. The frequency changed by the sweep oscillation circuit 11 is supplied to the current supply unit 6.

電流供給部6は周波数が変化した交流電流を蓄電池2に供給するものであり、交流電流の供給によって蓄電池2が放電する。電流供給部6はスイープ発振回路11に接続されたスイープ波形振幅制御回路12及びこの回路12に接続された出力アンプ13からなり、出力アンプ13が蓄電池2の一方の端子3に接続される。なお、スイープ波形振幅制御回路12には、電流電圧変換回路14に接続された整流平滑・積分回路15が接続されている。   The current supply unit 6 supplies an alternating current having a changed frequency to the storage battery 2, and the storage battery 2 is discharged by the supply of the alternating current. The current supply unit 6 includes a sweep waveform amplitude control circuit 12 connected to the sweep oscillation circuit 11 and an output amplifier 13 connected to the circuit 12, and the output amplifier 13 is connected to one terminal 3 of the storage battery 2. The sweep waveform amplitude control circuit 12 is connected to a rectifying / smoothing / integrating circuit 15 connected to the current-voltage conversion circuit 14.

インピーダンス測定部7は放電によって変化する蓄電池2のインピーダンスを各周波数で測定する。インピーダンス測定部7としては、蓄電池2の他方の端子3に接続された電圧差動アンプ17が用いられる。   The impedance measuring unit 7 measures the impedance of the storage battery 2 that changes due to discharge at each frequency. As the impedance measuring unit 7, a voltage differential amplifier 17 connected to the other terminal 3 of the storage battery 2 is used.

位相差検出部8は、電圧差動アンプ17からの測定信号及びスイープ発振回路11からの参照信号が入力されることにより、これらの信号を同期検波する同期検波器18及び同期検波された検波信号に基づいて位相差を検出する位相差検出回路19とによって形成されている。同期検波器18での同期検波により、位相差φは例えば、cosφの値となって位相差検出回路19に出力され、位相差検出回路19では、これに基づいて位相差を検出する。これにより位相差検出部8は各周波数のインピーダンスから各周波数の位相差を検出する。   The phase difference detection unit 8 receives the measurement signal from the voltage differential amplifier 17 and the reference signal from the sweep oscillation circuit 11, thereby synchronously detecting these signals and the synchronously detected detection signal. And a phase difference detection circuit 19 for detecting a phase difference based on the above. By the synchronous detection by the synchronous detector 18, the phase difference φ is output to the phase difference detection circuit 19 as a value of cos φ, for example, and the phase difference detection circuit 19 detects the phase difference based on this. Thereby, the phase difference detector 8 detects the phase difference of each frequency from the impedance of each frequency.

劣化判断部9は位相差検出部8が検出した各周波数の位相差を指標として蓄電池2の劣化を判断するものである。劣化判断部9は位相差曲線算出部21と、判定部22とによって形成されている。位相差曲線算出部21はインピーダンスの位相差を周波数に対してプロットした位相差曲線(特性曲線FまたはG)を算出する演算部である。判定部22は位相差曲線算出部21が算出した位相差曲線によって決定される位相差面積を所定の周波数の範囲内で算出し、算出した位相差面積に基づいて蓄電池2の劣化を判断する。この判断は、上述したように基準蓄電池Dの位相差面積との対比によって行うか、あらかじめ設定した所定の閾値との対比によって行われる。   The deterioration determination unit 9 determines deterioration of the storage battery 2 using the phase difference of each frequency detected by the phase difference detection unit 8 as an index. The deterioration determination unit 9 is formed by a phase difference curve calculation unit 21 and a determination unit 22. The phase difference curve calculation unit 21 is a calculation unit that calculates a phase difference curve (characteristic curve F or G) in which the phase difference of the impedance is plotted against the frequency. The determination unit 22 calculates a phase difference area determined by the phase difference curve calculated by the phase difference curve calculation unit 21 within a predetermined frequency range, and determines deterioration of the storage battery 2 based on the calculated phase difference area. This determination is made by comparison with the phase difference area of the reference storage battery D as described above, or by comparison with a predetermined threshold value set in advance.

次に、本発明の別の実施形態を説明する。この実施形態の劣化判断方法は、周波数を変化させた交流電流を蓄電池に供給して放電させることにより各周波数のインピーダンスを測定し、測定した周波数毎のインピーダンスの実抵抗成分とリアクタンス成分とをスミスチャートにプロットしてインピーダンス軌跡を作成し、このインピーダンス軌跡に基づいて蓄電池の劣化を判断する。   Next, another embodiment of the present invention will be described. The deterioration judgment method of this embodiment measures the impedance of each frequency by supplying an alternating current whose frequency has been changed to the storage battery and discharging it, and calculates the actual resistance component and reactance component of the impedance for each measured frequency. An impedance locus is created by plotting on a chart, and deterioration of the storage battery is determined based on the impedance locus.

この実施形態の劣化判断方法は、上記実施形態と同様に蓄電池に印加する交流電流を固定の周波数とするものではなく、広い範囲の周波数の交流電流を蓄電池に印加して放電し、周波数の広い範囲でインピーダンスを測定するものである。また、この実施形態においては、放電によって得られるインピーダンスをスミスチャートにプロットしてインピーダンス軌跡を作成して劣化を判断する点に特徴がある。   The deterioration judgment method of this embodiment does not use an alternating current applied to the storage battery as a fixed frequency in the same manner as in the above embodiment, but applies and discharges an alternating current of a wide range of frequencies to the storage battery, thereby widening the frequency. Impedance is measured over a range. In addition, this embodiment is characterized in that the impedance obtained by the discharge is plotted on a Smith chart and an impedance locus is created to determine deterioration.

蓄電池の劣化判断においては、インピーダンス軌跡を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して作成し、測定蓄電池及び基準蓄電池のインピーダンス軌跡に基づいて蓄電池の劣化を判断することが良好である。   In determining the deterioration of the storage battery, it is preferable to create an impedance locus for the measurement storage battery and the reference storage battery and determine the deterioration of the storage battery based on the impedance locus of the measurement storage battery and the reference storage battery.

図6はこの実施形態に用いる劣化判断装置1Aを示す。図5の劣化判断装置1と異なる点は、インピーダンス測定部7を構成する電圧差動アンプ17に対してインピーダンス軌跡算出部31が接続され、このインピーダンス軌跡算出部31に劣化判断部32が接続されている点であり、周波数制御部5,電流供給部6は図5の劣化判断装置1と同様である。従って、劣化判断装置1Aにおいても、周波数が広い範囲で変化した交流電流を蓄電池2に供給して放電し、放電によって変化するインピーダンスを各周波数に対応して測定することは図5の劣化判断装置1と同様である。供給する交流電流の周波数の範囲としては、0.1〜1kHzの範囲で適宜選択することができる。   FIG. 6 shows a deterioration determination device 1A used in this embodiment. 5 is different from the deterioration determination device 1 in FIG. 5 in that an impedance locus calculation unit 31 is connected to the voltage differential amplifier 17 constituting the impedance measurement unit 7, and a deterioration determination unit 32 is connected to the impedance locus calculation unit 31. The frequency control unit 5 and the current supply unit 6 are the same as those of the deterioration determination device 1 in FIG. Therefore, in the deterioration determination apparatus 1A, the AC current whose frequency has changed in a wide range is supplied to the storage battery 2 to be discharged, and the impedance that changes due to the discharge is measured corresponding to each frequency. Same as 1. The frequency range of the alternating current to be supplied can be appropriately selected within the range of 0.1 to 1 kHz.

インピーダンス軌跡算出部31はインピーダンス測定部7が測定したインピーダンスの実抵抗成分とリアクタンス成分とをスミスチャートにプロットしてインピーダンス軌跡を算出する。劣化判断部32はこのインピーダンス軌跡に基づいて蓄電池2の劣化を判断する。   The impedance locus calculation unit 31 plots the actual resistance component and reactance component of the impedance measured by the impedance measurement unit 7 on a Smith chart to calculate the impedance locus. The deterioration determination unit 32 determines the deterioration of the storage battery 2 based on the impedance locus.

図7はスミス座標を示し、インピーダンスをRs+jRxと表記した場合、インピーダンスの実抵抗成分はRs座標にプロットされる。Rs座標は左端がゼロ、右端が無限大となっている。図7における円Rxは実抵抗成分が一定な定抵抗円であり、リアクタンス成分の数値Rxがプロットされる。これらのプロットによってインピーダンス軌跡がスミスチャート上に作成される。   FIG. 7 shows Smith coordinates. When the impedance is expressed as Rs + jRx, the actual resistance component of the impedance is plotted on the Rs coordinate. The Rs coordinate is zero at the left end and infinite at the right end. A circle Rx in FIG. 7 is a constant resistance circle having a constant actual resistance component, and a numerical value Rx of the reactance component is plotted. These plots create an impedance locus on the Smith chart.

図8はスミスチャートに作成されたインピーダンス軌跡を示し、軌跡HがCCA値270の蓄電池の放電によるインピーダンス軌跡、軌跡KがCCA値175の蓄電池の放電によるインピーダンス軌跡である。この実施形態では、CCA値が大きい蓄電池(CCA値270)を劣化判断の際の基準蓄電池とし、CCA値が小さい蓄電池(CCA値175)を劣化判断が必要な測定蓄電池とすることができる。   FIG. 8 shows the impedance locus created on the Smith chart, where locus H is the impedance locus due to the discharge of the storage battery with the CCA value 270, and locus K is the impedance locus due to the discharge of the storage battery with the CCA value 175. In this embodiment, a storage battery with a large CCA value (CCA value 270) can be used as a reference storage battery for determination of deterioration, and a storage battery with a small CCA value (CCA value 175) can be used as a measurement storage battery that requires determination of deterioration.

本発明者らがスミスチャートのインピーダンス軌跡と蓄電池のCCA値とを対比させて検討した結果、CCA値が小さくなるほど、すなわち劣化が進行するのにつれてインピーダンス軌跡が内側に収束する傾向を確認している。図8において、基準蓄電池のインピーダンス軌跡Hに対してインピーダンス軌跡K(測定蓄電池)が内側に収束しており、この内側への収束度合いに基づいて測定蓄電池の劣化を判断することができる。   As a result of the examination by comparing the impedance trajectory of the Smith chart and the CCA value of the storage battery, the present inventors have confirmed that the impedance trajectory tends to converge inward as the CCA value decreases, that is, as the deterioration progresses. . In FIG. 8, the impedance trajectory K (measurement storage battery) converges inward with respect to the impedance trajectory H of the reference storage battery, and deterioration of the measurement storage battery can be determined based on the degree of convergence to the inside.

このような実施形態の劣化判断によれば、広い範囲の周波数の範囲内で蓄電池のインピーダンスを測定し、このインピーダンスをスミスチャートにプロットしてインピーダンス軌跡を作成するため、インピーダンス軌跡に基づいて蓄電池の劣化を容易に判別することができる。また、インピーダンス軌跡の収束度合いから蓄電池の劣化を評価するため、劣化度合いの定量精度が向上する。従って蓄電池の劣化判断を高精度に行うことができる。   According to the deterioration determination of such an embodiment, the impedance of the storage battery is measured within a wide frequency range, and this impedance is plotted on a Smith chart to create an impedance locus. Deterioration can be easily determined. Moreover, since the deterioration of the storage battery is evaluated from the degree of convergence of the impedance locus, the quantitative accuracy of the degree of deterioration is improved. Therefore, the deterioration determination of the storage battery can be performed with high accuracy.

この実施形態においては、スミスチャート上のインピーダンス軌跡に加え、インピーダンス軌跡によって決定される軌跡面積に基づいて蓄電池の劣化を判断することも可能である。図9はインピーダンス軌跡H、Kによって軌跡面積を決定した場合を示す。軌跡面積は、測定に使用する周波数の範囲を決めておき、スミスチャートにプロットする始点と終点とを結んだ線で囲まれた領域の面積を積分により算出することができる。   In this embodiment, it is possible to determine the deterioration of the storage battery based on the locus area determined by the impedance locus in addition to the impedance locus on the Smith chart. FIG. 9 shows a case where the locus area is determined by the impedance locus H, K. The trajectory area can be calculated by integrating the area surrounded by a line connecting the start point and the end point plotted on the Smith chart by determining the frequency range used for measurement.

図9における面積Pがインピーダンス軌跡Hの軌跡面積、面積Qがインピーダンス軌跡Kの軌跡面積である。上述したように、劣化が進行するのにつれてインピーダンス軌跡が内側に収束することから、軌跡面積P、Qの大小がCCA値の大小、すなわち劣化の進行度合いに対応している。従って劣化判断部32が2つの軌跡面積P、Qを対比することにより、基準蓄電池(CCA値270の蓄電池)に対する測定蓄電池(CCA値175の蓄電池)の劣化度合いを判断することができる。このようにインピーダンス軌跡の軌跡面積による劣化判断によっても、蓄電池の劣化を容易に判別することができる。この場合、軌跡面積の数値によって蓄電池の劣化を評価するため、劣化度合いの定量精度が向上する。   The area P in FIG. 9 is the locus area of the impedance locus H, and the area Q is the locus area of the impedance locus K. As described above, since the impedance trajectory converges as the deterioration progresses, the magnitudes of the trajectory areas P and Q correspond to the magnitude of the CCA value, that is, the degree of progress of the degradation. Therefore, the deterioration determination unit 32 can compare the two trajectory areas P and Q to determine the degree of deterioration of the measured storage battery (storage battery with CCA value 175) with respect to the reference storage battery (storage battery with CCA value 270). As described above, the deterioration of the storage battery can be easily determined by the deterioration determination based on the locus area of the impedance locus. In this case, since the deterioration of the storage battery is evaluated by the numerical value of the locus area, the quantitative accuracy of the degree of deterioration is improved.

なお、この実施形態では、基準蓄電池のインピーダンス軌跡と測定蓄電池のインピーダンス軌跡との差によって蓄電池の劣化を判断しているが、これに限られるものではなく、劣化の判断基準となる閾値を予め設定し、この閾値との比較によって劣化を判断しても良い。この場合の判断は、測定蓄電池のインピーダンス軌跡を所定の周波数の範囲内で算出し、このインピーダンス軌跡を閾値と対比させることにより行うことができる。
る。
In this embodiment, the deterioration of the storage battery is determined based on the difference between the impedance locus of the reference storage battery and the impedance locus of the measurement storage battery. However, the present invention is not limited to this. However, the deterioration may be determined by comparison with this threshold value. The determination in this case can be made by calculating the impedance locus of the measurement storage battery within a predetermined frequency range and comparing the impedance locus with a threshold value.
The

1、 1A 劣化判断装置
2 蓄電池
5 周波数制御部
6 電流供給部
7 インピーダンス測定部
8 位相差検出部
9、32 劣化判断部
21 位相差曲線算出部
22 判定部
31 インピーダンス軌跡算出部
F、G 位相差曲線
H、K インピーダンス軌跡
P、Q 軌跡面積
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Degradation judgment apparatus 2 Storage battery 5 Frequency control part 6 Current supply part 7 Impedance measurement part 8 Phase difference detection part 9, 32 Degradation judgment part 21 Phase difference curve calculation part 22 Determination part 31 Impedance locus calculation part F, G Phase difference Curve H, K Impedance locus P, Q locus area

Claims (11)

周波数を変化させた交流電流を蓄電池に供給して放電させることにより各周波数のインピーダンスを測定し、前記測定値からインピーダンスの位相差を検出し、前記位相差を周波数に対してプロットした位相差曲線を作成し、所定の周波数の範囲内で前記位相差曲線によって決定される位相差面積に基づいて蓄電池の劣化を判断することを特徴とする蓄電池の劣化判断方法。   A phase difference curve in which the impedance of each frequency is measured by supplying an alternating current having a changed frequency to the storage battery and discharged, the phase difference of the impedance is detected from the measured value, and the phase difference is plotted against the frequency And determining deterioration of the storage battery based on the phase difference area determined by the phase difference curve within a predetermined frequency range. 請求項1記載の蓄電池の劣化判断方法であって、
前記インピーダンスの位相差を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して検出し、前記位相差曲線を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して作成した後、基準蓄電池の位相差曲線と測定蓄電池の位相差曲線との間の差を所定の周波数の範囲内で求め、この位相差曲線の差で決定される差曲線面積を対比して測定蓄電池の劣化を判断することを特徴とする蓄電池の劣化判断方法。
A method for judging deterioration of a storage battery according to claim 1,
After detecting the phase difference of the impedance with respect to the measurement storage battery and the reference storage battery, and creating the phase difference curve with respect to the measurement storage battery and the reference storage battery, between the phase difference curve of the reference storage battery and the phase difference curve of the measurement storage battery A deterioration determination method for a storage battery, wherein the deterioration of the measurement storage battery is determined by comparing the difference curve area determined by the difference of the phase difference curve.
周波数を変化させた交流電流を蓄電池に供給して放電させることにより各周波数のインピーダンスを測定し、測定した周波数毎のインピーダンスの実抵抗成分とリアクタンス成分とをスミスチャートにプロットしてインピーダンス軌跡を作成し、このインピーダンス軌跡に基づいて蓄電池の劣化を判断することを特徴とする蓄電池の劣化判断方法。   Measure the impedance of each frequency by supplying alternating current of varying frequency to the storage battery and discharging it, and plot the actual resistance component and reactance component of the impedance for each measured frequency on a Smith chart to create an impedance locus And determining a deterioration of the storage battery based on the impedance trajectory. 請求項3記載の蓄電池の劣化判断方法であって、
前記インピーダンス軌跡を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して作成し、前記測定蓄電池及び基準蓄電池のインピーダンス軌跡を対比して測定蓄電池の劣化を判断することを特徴とする蓄電池の劣化判断方法。
A method for judging deterioration of a storage battery according to claim 3,
A method for determining deterioration of a storage battery, wherein the impedance locus is created for a measurement storage battery and a reference storage battery, and the deterioration of the measurement storage battery is determined by comparing impedance traces of the measurement storage battery and the reference storage battery.
前記交流電流を0.1〜1kHzの周波数の範囲で変化させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の鉛蓄電池の劣化判断方法。   The deterioration determination method for a lead storage battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the alternating current is changed in a frequency range of 0.1 to 1 kHz. 交流電流の周波数を変化させる周波数制御部と、
前記周波数制御部によって周波数が変化した交流電流を蓄電池に供給して放電させる電流供給部と、
前記放電によって変化する蓄電池のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
前記周波数制御部からの参照信号と前記インピーダンス測定部からの測定信号とを同期検波してインピーダンスの位相差を検出する位相差検出部と、
前記位相差検出部の位相差を指標として蓄電池の劣化を判断する劣化判断部と、を備えていることを特徴とする蓄電池の劣化判断装置。
A frequency controller that changes the frequency of the alternating current;
A current supply unit for supplying and discharging an alternating current whose frequency is changed by the frequency control unit to the storage battery;
An impedance measuring unit that measures the impedance of the storage battery that changes due to the discharge;
A phase difference detection unit for detecting a phase difference of impedance by synchronously detecting a reference signal from the frequency control unit and a measurement signal from the impedance measurement unit;
A deterioration determination unit for a storage battery, comprising: a deterioration determination unit that determines deterioration of the storage battery using the phase difference of the phase difference detection unit as an index.
請求項6記載の蓄電池の劣化判断装置であって、
前記劣化判断部は、前記インピーダンスの位相差を前記周波数に対してプロットした位相差曲線を算出する位相差曲線算出部と、所定の周波数の範囲内で前記位相差曲線によって決定される位相差面積に基づいて劣化を判断する判定部とによって形成されることを特徴とする蓄電池の劣化判断装置。
A storage battery deterioration determination device according to claim 6,
The deterioration determining unit includes a phase difference curve calculating unit that calculates a phase difference curve in which the phase difference of the impedance is plotted with respect to the frequency, and a phase difference area determined by the phase difference curve within a predetermined frequency range. And a determination unit for determining deterioration based on the battery.
請求項7記載の蓄電池の劣化判断装置であって、
前記位相差検出部は前記インピーダンスの位相差を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して検出し、前記位相差曲線算出部は前記位相差曲線を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して作成し、前記判定部は基準蓄電池の位相差曲線と測定蓄電池の位相差曲線との間の差を所定の周波数の範囲内で求め、この位相差曲線の差で決定される差曲線面積に基づいて測定蓄電池の劣化を判断することを特徴とする蓄電池の劣化判断装置。
A storage battery deterioration determination device according to claim 7,
The phase difference detection unit detects the phase difference of the impedance for the measurement storage battery and the reference storage battery, the phase difference curve calculation unit creates the phase difference curve for the measurement storage battery and the reference storage battery, and the determination unit The difference between the phase difference curve of the reference storage battery and the phase difference curve of the measurement storage battery is determined within a predetermined frequency range, and the deterioration of the measurement storage battery is judged based on the difference curve area determined by the difference of the phase difference curve An apparatus for judging deterioration of a storage battery.
交流電流の周波数を変化させる周波数制御部と、
前記周波数制御部によって周波数が変化した交流電流を蓄電池に供給して放電させる電流供給部と、
前記放電によって変化する蓄電池のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部と、
このインピーダンス測定部が測定したインピーダンスの実抵抗成分とリアクタンス成分とをスミスチャートにプロットしてインピーダンス軌跡を算出するインピーダンス軌跡算出部と、
このインピーダンス軌跡算出部によって決定されたインピーダンス軌跡に基づいて蓄電池の劣化を判断する劣化判断部と、を備えていることを特徴とする蓄電池の劣化判断装置。
A frequency controller that changes the frequency of the alternating current;
A current supply unit for supplying and discharging an alternating current whose frequency is changed by the frequency control unit to the storage battery;
An impedance measuring unit that measures the impedance of the storage battery that changes due to the discharge;
An impedance trajectory calculating unit that calculates an impedance trajectory by plotting the actual resistance component and reactance component of the impedance measured by the impedance measuring unit on a Smith chart;
A deterioration determination device for a storage battery, comprising: a deterioration determination unit that determines deterioration of the storage battery based on the impedance locus determined by the impedance locus calculation unit.
請求項9記載の蓄電池の劣化判断装置であって、
前記インピーダンス軌跡算出部は、測定蓄電池及び基準蓄電池の実抵抗成分とリアクタンス成分とを前記スミスチャートにプロットして前記インピーダンス軌跡を測定蓄電池及び基準蓄電池に対して算出することを特徴とする蓄電池の劣化判断装置。
A deterioration determination device for a storage battery according to claim 9,
The impedance trajectory calculating unit plots the actual resistance component and reactance component of the measurement storage battery and the reference storage battery on the Smith chart and calculates the impedance trajectory for the measurement storage battery and the reference storage battery. Judgment device.
前記周波数制御部は、前記交流電流を0.1〜1kHzの周波数の範囲で変化させることを特徴とする請求項6〜10のいずれか1項記載の鉛蓄電池の劣化判断装置。   The deterioration determination device for a lead storage battery according to any one of claims 6 to 10, wherein the frequency control unit changes the alternating current in a frequency range of 0.1 to 1 kHz.
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