JP2017040649A - 内部抵抗算出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度かつ簡単な構成で内部抵抗を算出することができる内部抵抗算出装置を提供する。
【解決手段】二次電池Ｂを充電する充電手段１５と、二次電池Ｂの両端電圧値を測定する電圧測定手段２２と、充電手段１５による充電開始後、電圧測定手段２２が測定した両端電圧値が予め定めた両端電圧値Ｖｃを保持するコンデンサＣ１と、前記両端電圧値が前記第１電圧値Ｖｃとなった後、所定時間以内に所定電流値以上充電電流が変化したときの二次電池Ｂの両端電圧値Ｖｄとして保持するコンデンサＣ２と、両端電圧値Ｖｃである閾値電圧Ｖｔｈとなったときの充電電流値Ｉｃ及び両端電圧値Ｖｄとなったときの充電電流値Ｉｄを測定する電流測定手段２１と、両端電圧値Ｖｃ、両端電圧値Ｖｄ、充電電流値Ｉｃ及び充電電流値Ｉｄに基づいて二次電池Ｂの内部抵抗値を算出するμＣＯＭ３０と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池等の電池の内部抵抗値を算出する内部抵抗算出装置に関する。

例えば、電動モータを用いて走行する電気自動車（ＥＶ）や、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車（ＨＥＶ）などの各種車両には、電動モータの動力源として、リチウムイオン充電池やニッケル水素充電池などの二次電池が搭載されている。

ＥＶやＨＥＶ等に使用される二次電池において劣化度ＳＯＨ（State Of Health）は当該二次電池の初期容量と現在容量の比で決定される。例えば、現在容量が初期容量の８割であればＳＯＨは８０％である。このＳＯＨの検出には様々な方法があるが、その一つに二次電池の内部抵抗値に基づいて予測する方法がある。

二次電池の内部抵抗値の算出方法としては、例えば特許文献１に記載された方法が挙げられる。特許文献１には、蓄電部２５に直列接続された電流検出回路２３と、蓄電部２５に接続された第１サンプルホールド回路２７、および第２サンプルホールド回路２９と、両者の出力が接続された差動増幅回路４３を有する。そして、蓄電部２５を定電流値Ｉｃで充電、または放電させた状態で、充電、または放電の中断時における電圧ホールドタイミングを、中断後既定時間経過した時点とするとともに、充電、または放電の再開時における電圧ホールドタイミングを、電流検出回路２３からの電流値が定電流値Ｉｃに対し検出誤差範囲内で等しくなった時点とすることが記載されている。

特許第５２２８４０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法の場合、内部抵抗算出のための測定をする際に、充電率ＳＯＣ（State Of Charge）を考慮していないため、測定時のＳＯＣにより内部抵抗値にばらつきが生じるという問題があった。

また、特許文献１に記載の方法の場合、内部抵抗算出のために充電又は放電を一時中断する必要がある。

そこで、本発明は、上記のような問題点に鑑み、高精度かつ簡単な構成で内部抵抗を算出することができる内部抵抗算出装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、二次電池の内部抵抗値を算出する内部抵抗算出装置において、前記二次電池を充電又は放電する充放電手段と、前記二次電池の両端電圧値を測定する電圧測定手段と、前記充放電手段による充電又は放電開始後、前記電圧測定手段が測定した前記両端電圧値が予め定めた第１電圧値を保持する第１電圧保持手段と、前記両端電圧値が前記第１電圧値となった後、所定時間以内に所定値以上充電電流又は放電電流が変化したときの前記二次電池の両端電圧値を第２電圧値として保持する第２電圧保持手段と、前記第１電圧値となったときの充電電流値又は放電電流値である第１電流値及び、前記第２電圧値となったときの充電電流値又は放電電流値である第２電流値を測定する電流測定手段と、前記第１電圧値、前記第２電圧値、前記第１電流値及び前記第２電流値に基づいて前記二次電池の内部抵抗値を算出する内部抵抗算出手段と、を有することを特徴とする内部抵抗算出装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記内部抵抗算出手段は、前記第１電圧保持手段が保持する前記第１電圧値と前記第２電圧保持手段が保持する前記第２電圧値との差を算出する差分増幅器を有していることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１電圧保持手段と前記第２電圧保持手段とがそれぞれコンデンサで構成され、前記第１電圧値を保持するコンデンサと前記第２電圧値を保持するコンデンサとを切り替えて前記電池の一方の端子に接続する切替手段を有することを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第２電圧保持手段は、前記所定時間以内に前記所定電流値以上充電電流又は放電電流が変化した後前記コンデンサの充電時間経過後の前記二次電池の両端電圧値を第２電圧値として保持し、前記電流測定手段は、前記充電時間経過後の充電電流値又は放電電流値を第２電流値として測定する、ことを特徴とするものである。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、第１電圧値を予め定めた値としているので、一定のＳＯＣでの測定が可能となる。ＳＯＣと電池端子電圧（両端電圧）には相関関係があることが知られており、一定のＳＯＣで測定することで、ＳＯＣによる内部抵抗のばらつきを無くすことができる。また、内部抵抗算出のために充電又は放電を一時中断する必要がなく、例えばＥＶやＨＥＶにおいて二次電池の充放電が行われれば、内部抵抗の算出タイミングが自然と発生する。

請求項２記載の発明によれば、差動増幅器で第１電圧値と第２電圧値との差分を算出でき、その差分値を必要な増幅率で増幅できるので、第１電圧値と第２電圧値との差分が微小であっても検出することが可能となる。従って、低ノイズ対策や高分解能のＡＤコンバータ等が不要となる。

請求項３記載の発明によれば、切替手段により切り替えて２つのコンデンサに第１電圧値と第２電圧値とが保持されるので、セル電圧の影響を受けずに第１電圧値と第２電圧値とを取得することができる。

請求項４に記載の発明によれば、コンデンサの充電時間経過後に第２電圧値として保持し、そのときの充電電流値又は放電電流値を第２電流値としているので、コンデンサの電位が二次電池の両端電圧値と同じ電圧となるまで待機するため、第２電圧値及び第２電流値を精度良く測定することができる。

本発明の第１の実施形態にかかる内部抵抗算出装置の概略構成図である。 図１に示された二次電池の両端電圧と起電力及び内部抵抗との関係を示した説明図である。 図１に示された内部抵抗算出装置の動作のフローチャートである。 図１に示された内部抵抗算出装置の動作の波形図である。 本発明の第２の実施形態にかかる内部抵抗算出装置の動作のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態にかかる内部抵抗算出装置の動作の波形図である。 本発明の第３の実施形態にかかる内部抵抗算出装置の概略構成図である。 図７に示された二次電池の両端電圧と起電力及び内部抵抗との関係を示した説明図である。 図７に示された内部抵抗算出装置の動作のフローチャートである。 図７に示された内部抵抗算出装置の動作の波形図である。 本発明の第４の実施形態にかかる内部抵抗算出装置の動作のフローチャートである。 本発明の第４の実施形態にかかる内部抵抗算出装置の動作の波形図である。 本発明の第５の実施形態にかかる内部抵抗算出装置の概略構成図である。 図１３に示された内部抵抗算出装置の動作のフローチャートである。 図１３に示された内部抵抗算出装置の動作の波形図である。 多セル接続の場合の内部抵抗算出装置の構成例を示した概略構成図である。 多セル接続の場合の内部抵抗算出装置の構成例を示した概略構成図である。 多セル接続の場合の内部抵抗算出装置の構成例を示した概略構成図である。 多セル接続の場合の内部抵抗算出装置の構成例を示した概略構成図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態にかかる内部抵抗算出装置の概略構成図である。

本実施形態の内部抵抗算出装置は、例えばＥＶに搭載され、当該ＥＶが備える二次電池の内部抵抗値を算出するものである。勿論、ＥＶ以外の二次電池を備えた装置、システムなどに適用してもよい。

図１に示すように、本実施形態の内部抵抗算出装置（図中、符号１で示す）は、図示しないＥＶやＨＥＶ等に搭載された二次電池Ｂに接続され、二次電池Ｂの内部抵抗値を算出する。

この二次電池Ｂは、電圧を生じる起電力部ｅと内部抵抗ｒとを有している。二次電池Ｂは、図２に示すように、両電極（正極Ｂｐ及び負極Ｂｎ）間に電圧Ｖを生じる。二次電池Ｂに対して電流Ｉで充電を行うとき、電圧Ｖは起電力部ｅによる起電力によって生じる電圧値（セル電圧）Ｖｅと内部抵抗ｒに電流が流れることにより生じる電圧値（電圧降下）Ｖｒとの和となる（Ｖ＝Ｖｅ＋Ｖｒ）。従って、電流Ｉが変化すると電圧降下Ｖｒも変化する（Ｖｒ＝Ｒ×Ｉ、Ｒは内部抵抗値）。

本実施形態の内部抵抗算出装置１は、充電手段１５と、電流測定手段２１と、電圧測定手段２２と、差動増幅器２３と、第１アナログ−デジタル変換器２４と、第２アナログ−デジタル変換器２５と、第３アナログ−デジタル変換器２６と、μＣＯＭ３０と、スイッチＳＷと、コンデンサＣ１、Ｃ２と、を有している。

充電手段１５は、例えば、ＥＶ等に接続された外部電源から電力供給されることにより二次電池Ｂに任意の電流値の充電電流を出力することが可能な電源装置を備えている。充電手段１５は、その一対の出力端子が、それぞれ二次電池Ｂの正極Ｂｐ及び負極Ｂｎに接続されている。充電手段１５は、後述するμＣＯＭ３０によって制御されることにより、二次電池Ｂを充電する際に所定の充電電流を出力する。即ち、充電手段は、二次電池Ｂを充電する充放電手段として機能する。

電流測定手段２１は、充電手段１５の一方の端子と二次電池Ｂの正極Ｂｐとの間に直列に設けられており、二次電池Ｂに対して充電方向及び放電方向に流れる電流値を測定して出力する。

電圧測定手段２２は、二次電池Ｂの正極Ｂｐと負極Ｂｎとの間の電圧（両端電圧）に応じた信号（電圧信号）を出力する。本実施形態においては、例えば、後述する第２アナログ−デジタル変換器２５に入力可能な電圧範囲に適合するように、二次電池Ｂの両電極間の電圧を分圧する複数の固定抵抗器などを有して構成されている。

差動増幅器２３は、後述するコンデンサＣ１に保持された二次電池Ｂの両端電圧値と、コンデンサＣ２に保持された二次電池Ｂの両端電圧値と、の差を算出し、増幅率Ａｖで増幅して出力する。

第１アナログ−デジタル変換器２４（以下、「第１Ａ／Ｄ２４」という）は、電流測定手段２１から出力されたアナログ信号を量子化して、当該アナログ信号のデジタル値を示す信号を出力する。同様に、第２アナログ−デジタル変換器２５（以下、「第２Ａ／Ｄ２５」という）は、電圧測定手段２２から出力されたアナログ信号を量子化して、当該アナログ信号のデジタル値を示す信号を出力する。同様に、第３アナログ−デジタル変換器２６（以下、「第３Ａ／Ｄ２６」という）は、差動増幅器２３から出力されたアナログ信号を量子化して、当該アナログ信号のデジタル値を示す信号を出力する。本実施形態において、第１Ａ／Ｄ２４、第２Ａ／Ｄ２５及び第３Ａ／Ｄ２６は、個別の電子部品として実装されているが、これに限定されるものではなく、例えば、後述するμＣＯＭ３０に内蔵されたアナログ−デジタル変換部などを用いて各信号を量子化してもよい。

μＣＯＭ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどを内蔵したマイクロコンピュータであり、内部抵抗算出装置１全体の制御を司る。ＲＯＭには、ＣＰＵを内部抵抗算出手段として機能させるための制御プログラム等が予め記憶されている。ＣＰＵは、この制御プログラムを実行することにより内部抵抗算出手段として機能する。

また、μＣＯＭ３０は、充電手段１５に対して二次電池Ｂへの充電を行わせる制御信号を出力する。また、μＣＯＭ３０は、第１Ａ／Ｄ２４、第２Ａ／Ｄ２５及び第３Ａ／Ｄ２６の出力信号が入力される。さらに、μＣＯＭ３０は、スイッチＳＷの切替信号を出力する。

スイッチＳＷは、一方側の端子ｃから他方側の端子ａ、ｂのいずれかとの接続を切り替えることができるスイッチである。スイッチＳＷの端子ｃは、二次電池Ｂの正極Ｂｐに接続され、端子ａはコンデンサＣ１の一方側及び差動増幅器２３の＋入力端子に接続され、端子ｂはコンデンサＣ２の一方側及び差動増幅器２３の−入力端子に接続される。即ち、スイッチＳＷは、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とを切り替えて二次電池Ｂの正極Ｂｐに接続する切替手段として機能する。

コンデンサＣ１は、一方側がスイッチＳＷの端子ａに接続され、他方側が接地されている小容量のコンデンサである。コンデンサＣ１は、後述するように、スイッチＳＷが端子ａ側に切り替えられているときに、二次電池Ｂの正極Ｂｐと電気的に接続され、コンデンサＣ１の電位を二次電池Ｂｐの両端電圧を等しくすることができる。

コンデンサＣ２は、一方側がスイッチＳＷの端子ｂに接続され、他方側が接地されている小容量のコンデンサである。コンデンサＣ２は、後述するように、スイッチＳＷが端子ｂ側に切り替えられているときに、二次電池Ｂの正極Ｂｐと電気的に接続され、コンデンサＣ２の電位を二次電池Ｂｐの両端電圧を等しくすることができる。

二次電池Ｂの両端電圧Ｖは、上述したように、セル電圧Ｖｅと電圧降下Ｖｒとの和であり、電流（充電電流）が変化すると電圧降下Ｖｒも変化する。ここで、異なる充電電流値Ｉｃ、Ｉｄで充電したときの電圧降下をそれぞれＶｒｃ、Ｖｒｄとすると、Ｉｃ＞Ｉｄの場合、Ｖｒｃ＞Ｖｒｄとなる。そして、電圧降下Ｖｒｃのときの二次電池Ｂの両端電圧値をＶｃ、電圧降下Ｖｒｄのときの二次電池Ｂの両端電圧値をＶｄとすると、Ｖｃ＝Ｖｅ＋Ｖｒｃ、Ｖｄ＝Ｖｅ＋Ｖｒｄなので、Ｖｃ−Ｖｄ＝Ｖｒｃ−Ｖｒｄとなり、二次電池Ｂの両端電圧を差動増幅器２３に入力できれば、Ｖｒｃ−Ｖｒｄを得ることができる。

次に、上述した内部抵抗算出動作について、図３のフローチャート及び図４の波形図を参照して説明する。図３に示したフローチャートは主にμＣＯＭ３０で実行される。なお、フローチャート実行前はスイッチＳＷは端子ｂと端子ｃとが接続されているものとする。

まず、ステップＳ１０１において、二次電池Ｂの充電を開始する。本ステップでは、充電手段１５に充電開始の制御信号を出力し、充電手段１５が二次電池Ｂに対して充電を開始する。それとともに、ステップＳ１０２において、スイッチＳＷを端子ａと端子ｃとが接続されるように切り替える（図４の時刻ｔ１）。このとき、二次電池Ｂには充電電流が流れ、二次電池Ｂの両端電圧は起電力によって生じる電圧値Ｖｅから内部抵抗ｒに電流が流れることにより生じる電圧降下Ｖｒが加算された電位近傍まで上昇する。

次に、ステップＳ１０３において、電圧測定手段２２が検出する二次電池Ｂの両端電圧値Ｖが第１電圧値としての予め定めた閾値電圧Ｖｔｈとなったか否かを判断し、閾値電圧Ｖｔｈでない場合（Ｎｏの場合）は本ステップで待機し、閾値電圧となった場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ１０４において、電流測定手段２１が検出した充電電流値を取得する。なお、この閾値電圧Ｖｔｈは特定の値に限らず±Ｘ％程度の範囲を持った値としてもよい。このＸ％は、取得したい内部抵抗値とＳＯＣの関係で、どの程度ＳＯＣがずれていてもよいかといった観点で任意に決定すればよい。一般的には±５％程度であれば、検出される抵抗値に大きな差は発生しない。このときに取得された充電電流値をＩｃとする。即ち、充電電流値Ｉｃが第１電流値となる。そして、ステップＳ１０５において、スイッチＳＷを端子ｂと端子ｃとが接続されるように切り替える（図４の時刻ｔ２）。

次に、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０５でスイッチＳＷを切り替えてから所定時間以上経過したか否かを判断し、経過した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ１０２に戻り、経過しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ１０７において、充電電流が所定電流値以上減少したか否かを判断し、減少しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ１０６に戻り、減少した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ１０８に進む（図４の時刻ｔ３）。なお、このときは充電電流が減少するので二次電池Ｂの両端電圧値も下降する。

所定時間は、コンデンサＣ１、Ｃ２と差動増幅器２３との精度及び最終的に算出される内部抵抗値Ｒの要求精度により決定される。一般にコンデンサの漏れ電流や差動増幅器の入力インピーダンスによりコンデンサに蓄えられた電荷が放電されてしまう。これによりコンデンサの電位が変化し、差動増幅器が影響を受け最終的に算出される内部抵抗値Ｒの絶対精度が低下する。従って、所定時間は、精度を望まない場合はＶｃがＶｄを下回らない程度、精度を重視する場合は電池の応答速度より少し遅いくらいが理想的である。

所定電流値も、所定時間と同様に最終的に算出される内部抵抗値Ｒの要求精度により決定される。使用する電流測定手段２１の検出分解能により、それより少ない変化を要求することができないからである。従って、所定電流値は、精度を望まない場合は電流検出手段２１の１分解能以上の変化が得られたとき、精度を重視する場合は上記分解能が無視できるくらい電流変化が得られたときが理想的である。但し、所定電流値を大きくとると所定時間が長くなるため、それらのバランスを考慮して決定することが望ましい。

次に、ステップＳ１０８において、ステップＳ１０７で充電電流の減少を検出してからコンデンサＣ２の充電時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合は本ステップで待機し、経過した場合はステップＳ１０９において、電流測定手段２１が検出する充電電流値を取得する。充電時間とは、コンデンサＣ２の電圧が二次電池Ｂの両端電圧と等しくなるまでの時間であり、コンデンサＣ２の容量等により予め定められる値である。このときに取得された充電電流値をＩｄとする（図４の時刻ｔ４）。即ち、充電電流値Ｉｄが第２電流値となる。

次に、ステップＳ１１０において、差動増幅器２３から第３Ａ／Ｄ２６を介した出力を取得する。即ち、差分値を算出する。ステップＳ１０５でスイッチＳＷを切り替えた時点でコンデンサＣ１には、充電電流Ｉｃ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｃ（＝Ｖｔｈ）が保持され、ステップＳ１０９の時点でコンデンサＣ２には、コンデンサＣ２の充電時間経過後の充電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｄが保持されている。即ち、コンデンサＣ１が第１電圧保持手段となり、両端電圧値Ｖｄが第２電圧値、コンデンサＣ２が第２電圧保持手段（第２電圧取得手段）となる。従って、ステップＳ１１０で差動増幅器２３の出力を取得することで充電電流Ｉｃ測定時と充電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧の差分値（Ｖｍ＝（Ｖｃ−Ｖｄ）×Ａｖ）を算出することができる。

そして、ステップＳ１１１において、ステップＳ１０４、Ｓ１０９で取得した充電電流Ｉｃ、Ｉｄと、ステップＳ１１０で算出（取得）した差分値Ｖｍと、に基づいて内部抵抗値を算出する。即ち、内部抵抗値Ｒ＝（Ｖｃ−Ｖｄ）／（Ｉｃ−Ｉｄ）＝Ｖｍ／（Ｉｃ−Ｉｄ）として算出される。勿論、この算出時には、差動増幅器２３の増幅率Ａｖを考慮する。

以上の説明した内部抵抗算出装置１によれば、一回目の充電電流Ｉｃ測定時の電圧値Ｖｃを予め定めた閾値電圧値Ｖｔｈとしているので、一定のＳＯＣでの測定が可能となる。ＳＯＣと電池端子電圧（両端電圧）には相関関係があることが知られており、一定のＳＯＣで測定することで、ＳＯＣによる内部抵抗のばらつきを無くすことができる。また、内部抵抗算出のために充電を一時中断する必要がなく、例えばＥＶやＨＥＶにおいて二次電池Ｂの充電が行われれば、内部抵抗の算出タイミングが自然と発生する。

また、差動増幅器２３で電圧値Ｖｃと電圧値Ｖｄとの差分を算出でき、その差分値を必要な増幅率Ａｖで増幅できるので、電圧値Ｖｃと電圧値Ｖｄとの差分が微小であっても検出することが可能となる。従って、低ノイズ対策や高分解能のＡＤコンバータ等が不要となる。

また、スイッチＳＷにより切り替えて２つのコンデンサＣ１、Ｃ２に電圧値Ｖｃと電圧値Ｖｄとが保持されるので、二次電池Ｂのセル電圧の影響を受けずに電圧値Ｖｃと電圧値Ｖｄとを取得することができる。

また、コンデンサＣ２の充電時間経過後に電圧値Ｖｄとして保持し、そのときの充電電流値Ｉｄを測定しているので、コンデンサＣ２の電位が二次電池Ｂの両端電圧値と同じ電圧となるまで待機するため、電圧値Ｖｄ及び充電電流値Ｉｄを精度良く測定することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図５及び図６を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、概略構成は図１と同様であるが、内部抵抗の算出方法が第１の実施形態と異なる。本実施形態では、異なる充電電流値Ｉｃ、Ｉｄで充電したときの電圧降下をそれぞれＶｒｃ、Ｖｒｄとすると、Ｉｃ＜Ｉｄの場合、Ｖｒｃ＜Ｖｒｄとなる。ここで、電圧降下Ｖｒｃのときの二次電池Ｂの両端電圧値をＶｃ、電圧降下Ｖｒｄのときの二次電池Ｂの両端電圧値をＶｄとすると、Ｖｃ＝Ｖｅ＋Ｖｒｃ、Ｖｄ＝Ｖｅ＋Ｖｒｄなので、Ｖｄ−Ｖｃ＝Ｖｒｄ−Ｖｒｃとなり、二次電池Ｂの両端電圧を差動増幅器２３に入力できれば、Ｖｒｄ−Ｖｒｃを得ることができる。

次に、上述した内部抵抗算出動作について、図５のフローチャート及び図６の波形図を参照して説明する。図５に示したフローチャートは主にμＣＯＭ３０で実行される。フローチャート実行前はスイッチＳＷは端子ａと端子ｃとが接続されているものとする。

まず、ステップＳ２０１において、二次電池Ｂの充電を開始する。本ステップでは、充電手段１５に充電開始の制御信号を出力し、充電手段１５が二次電池Ｂに対して充電を開始する。それとともに、ステップＳ２０２において、スイッチＳＷを端子ｂと端子ｃとが接続されるように切り替える（図６の時刻ｔ１）。このとき、二次電池Ｂには充電電流が流れ、二次電池Ｂの両端電圧は起電力によって生じる電圧値Ｖｅから内部抵抗ｒに電流が流れることにより生じる電圧降下Ｖｒが加算された電位近傍まで上昇する。

次に、ステップＳ２０３において、電圧測定手段２２が検出する二次電池Ｂの両端電圧値Ｖが予め定めた閾値電圧Ｖｔｈとなったか否かを判断し、閾値電圧Ｖｔｈでない場合（Ｎｏの場合）は本ステップで待機し、閾値電圧となった場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ２０４において、電流測定手段２１が検出する充電電流値を取得する。なお、この閾値電圧Ｖｔｈは特定の値に限らず±Ｘ％程度の範囲を持った値としてもよい。このときに取得された充電電流値をＩｃとする。そして、ステップＳ２０５において、スイッチＳＷを端子ａと端子ｃとが接続されるように切り替える（図６の時刻ｔ２）。

次に、ステップＳ２０６において、ステップＳ２０５でスイッチＳＷを切り替えてから所定時間以上経過したか否かを判断し、経過した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ２０２に戻り、経過しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ２０７において、充電電流が所定電流値以上増加したか否かを判断し、増加しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ２０６に戻り、増加した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ２０８に進む（図６の時刻ｔ３）。なお、このときは充電電流が増加するので二次電池Ｂの両端電圧値も上昇する。

次に、ステップＳ２０８において、ステップＳ２０７で充電電流の増加を検出してからコンデンサＣ１の充電時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合は本ステップで待機し、経過した場合はステップＳ２０９において、電流測定手段２１が検出する充電電流値を取得する。充電時間とは、コンデンサＣ１の電圧が二次電池Ｂの両端電圧と等しくなるまでの時間であり、コンデンサＣ１の容量等により予め定められる値である。このときに取得された充電電流値をＩｄとする（図６の時刻ｔ４）。

次に、ステップＳ２１０において、差動増幅器２３から第３Ａ／Ｄ２６を介した出力を取得する。即ち、差分値を算出する。ステップＳ２０５でスイッチＳＷを切り替えた時点でコンデンサＣ２には、充電電流Ｉｃ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｃ（＝Ｖｔｈ）が保持され、ステップＳ２０９の時点でコンデンサＣ１には、充電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｄが保持されている。従って、ステップＳ２１０で差動増幅器２３の出力を取得することで充電電流Ｉｃ測定時と充電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧の差分値（Ｖｍ＝（Ｖｄ−Ｖｃ）×Ａｖ）を算出することができる。

そして、ステップＳ２１１において、ステップＳ２０４、Ｓ２０９で取得した充電電流Ｉｃ、Ｉｄと、ステップＳ２１０で算出（取得）した差分値Ｖｍと、に基づいて内部抵抗値を算出する。即ち、内部抵抗値Ｒ＝（Ｖｄ−Ｖｃ）／（Ｉｄ−Ｉｃ）＝Ｖｍ／（Ｉｄ−Ｉｃ）として算出される。勿論、この算出時には、差動増幅器２３の増幅率Ａｖを考慮する。

本実施形態によれば、一回目の充電電流Ｉｃ測定時の電圧値Ｖｃを予め定めた閾値電圧値Ｖｔｈとしているので、一定のＳＯＣでの測定が可能となる。また、内部抵抗算出のために充電を一時中断する必要がなく、例えばＥＶやＨＥＶにおいて二次電池Ｂの充電が行われれば、内部抵抗の算出タイミングが自然と発生する。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図７乃至図１０を参照して説明する。なお、前述した第１、第２の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

図７に示した本実施形態の内部抵抗算出装置１Ａは、図１に示した内部抵抗算出装置１に対して充電手段１５が放電手段１５Ａとなっている点が異なる。放電手段１５Ａは、その一対の出力端子が、それぞれ二次電池Ｂの正極Ｂｐ及び負極Ｂｎに接続されている。放電手段１５Ａは、後述するμＣＯＭ３０によって制御されることにより、二次電池Ｂを所定の放電電流により放電させる。即ち、放電手段は、二次電池Ｂを放電する充放電手段として機能する。

二次電池Ｂは、図８に示すように、両電極（正極Ｂｐ及び負極Ｂｎ）間に電圧Ｖを生じる。二次電池Ｂに対して電流Ｉで放電を行うとき、電圧Ｖは起電力部ｅによる起電力によって生じる電圧値（セル電圧）Ｖｅと内部抵抗ｒに電流が流れることにより生じる電圧値（電圧降下）Ｖｒとの差となる（Ｖ＝Ｖｅ−Ｖｒ）。従って、電流Ｉが変化すると電圧降下Ｖｒも変化する（Ｖｒ＝Ｒ×Ｉ、Ｒは内部抵抗値）。

異なる放電電流値Ｉｃ、Ｉｄで放電したときの電圧降下をそれぞれＶｒｃ、Ｖｒｄとすると、Ｉｃ＞Ｉｄの場合、Ｖｒｃ＞Ｖｒｄとなる。ここで、電圧降下Ｖｒｃのときの二次電池Ｂの両端電圧値をＶｃ、電圧降下Ｖｒｄのときの二次電池Ｂの両端電圧値をＶｄとすると、Ｖｃ＝Ｖｅ−Ｖｒｃ、Ｖｄ＝Ｖｅ−Ｖｒｄなので、Ｖｄ−Ｖｃ＝Ｖｒｃ−Ｖｒｄとなり、二次電池Ｂの両端電圧を差動増幅器２３に入力できれば、Ｖｒｃ−Ｖｒｄを得ることができる。

次に、上述した内部抵抗算出動作について、図９のフローチャート及び図１０の波形図を参照して説明する。図９に示したフローチャートは主にμＣＯＭ３０で実行される。フローチャート実行前はスイッチＳＷは端子ａと端子ｃとが接続されているものとする。

まず、ステップＳ３０１において、二次電池Ｂの放電を開始する。本ステップでは、放電手段１５Ａに放電開始の制御信号を出力し、放電手段１５Ａが二次電池Ｂに対して放電を開始する。それとともに、ステップＳ３０２において、スイッチＳＷを端子ｂと端子ｃとが接続されるように切り替える（図１０の時刻ｔ１）。このとき、二次電池Ｂには放電電流が流れ、二次電池Ｂの両端電圧は起電力によって生じる電圧値Ｖｅから内部抵抗ｒに電流が流れることにより生じる電圧降下Ｖｒが減算された電位近傍まで下降する。

次に、ステップＳ３０３において、電圧測定手段２２が検出する二次電池Ｂの両端電圧値Ｖが予め定めた閾値電圧Ｖｔｈとなったか否かを判断し、閾値電圧Ｖｔｈでない場合（Ｎｏの場合）は本ステップで待機し、閾値電圧となった場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ３０４において、電流測定手段２１が検出する放電電流値を取得する。なお、この閾値電圧Ｖｔｈは特定の値に限らず±Ｘ％程度の範囲を持った値としてもよい。このときに取得された放電電流値をＩｃとする。そして、ステップＳ３０５において、スイッチＳＷを端子ａと端子ｃとが接続されるように切り替える（図１０の時刻ｔ２）。

次に、ステップＳ３０６において、ステップＳ３０５でスイッチＳＷを切り替えてから所定時間以上経過したか否かを判断し、経過した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ３０２に戻り、経過しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ３０７において、放電電流が所定電流値以上減少したか否かを判断し、減少しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ３０６に戻り、減少した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ３０８に進む（図１０の時刻ｔ３）。なお、このときは放電電流が減少するので二次電池Ｂの両端電圧値が上昇する。

次に、ステップＳ３０８において、ステップＳ３０７で放電電流の減少を検出してからコンデンサＣ１の充電時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合は本ステップで待機し、経過した場合はステップＳ３０９において、電流測定手段２１が検出する放電電流値を取得する。充電時間とは、コンデンサＣ１の電圧が二次電池Ｂの両端電圧と等しくなるまでの時間であり、コンデンサＣ１の容量等により予め定められる値である。このときに取得された放電電流値をＩｄとする（図１０の時刻ｔ４）。

次に、ステップＳ３１０において、差動増幅器２３から第３Ａ／Ｄ２６を介した出力を取得する。即ち、差分値を算出する。ステップＳ３０５でスイッチＳＷを切り替えた時点でコンデンサＣ２には、放電電流Ｉｃ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｃ（＝Ｖｔｈ）が保持され、ステップＳ３０９の時点でコンデンサＣ１には、放電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｄが保持されている。従って、ステップＳ３１０で差動増幅器２３の出力を取得することで放電電流Ｉｃ測定時と放電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧の差分値（Ｖｍ＝（Ｖｄ−Ｖｃ）×Ａｖ）を算出することができる。

そして、ステップＳ３１１において、ステップＳ３０４、Ｓ３０９で取得した放電電流Ｉｃ、Ｉｄと、ステップＳ３１０で算出（取得）した差分値Ｖｍと、に基づいて内部抵抗値を算出する。即ち、内部抵抗値Ｒ＝（Ｖｄ−Ｖｃ）／（Ｉｄ−Ｉｃ）＝Ｖｍ／（Ｉｄ−Ｉｃ）として算出される。勿論、この算出時には、差動増幅器２３の増幅率Ａｖを考慮する。

本実施形態によれば、一回目の放電電流Ｉｃ測定時の電圧値Ｖｃを予め定めた閾値電圧値Ｖｔｈとしているので、一定のＳＯＣでの測定が可能となる。また、内部抵抗算出のために放電を一時中断する必要がなく、例えばＥＶやＨＥＶにおいて二次電池Ｂの放電が行われれば、内部抵抗の算出タイミングが自然と発生する。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図１１及び図１２を参照して説明する。なお、前述した第１〜第３の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、概略構成は図７と同様であるが、内部抵抗の算出方法が第３の実施形態と異なる。本実施形態では、異なる放電電流値Ｉｃ、Ｉｄで放電したときの電圧降下をそれぞれＶｒｃ、Ｖｒｄとすると、Ｉｃ＜Ｉｄの場合、Ｖｒｃ＜Ｖｒｄとなる。ここで、電圧降下Ｖｒｃのときの二次電池Ｂの両端電圧値をＶｃ、電圧降下Ｖｒｄのときの二次電池Ｂの両端電圧値をＶｄとすると、Ｖｃ＝Ｖｅ−Ｖｒｃ、Ｖｄ＝Ｖｅ−Ｖｒｄなので、Ｖｃ−Ｖｄ＝Ｖｒｄ−Ｖｒｃとなり、二次電池Ｂの両端電圧を差動増幅器２３に入力できれば、Ｖｒｄ−Ｖｒｃを得ることができる。

次に、上述した内部抵抗算出動作について、図１１のフローチャート及び図１２の波形図を参照して説明する。図１１に示したフローチャートは主にμＣＯＭ３０で実行される。フローチャート実行前はスイッチＳＷは端子ｂと端子ｃとが接続されているものとする。

まず、ステップＳ４０１において、二次電池Ｂの放電を開始する。本ステップでは、放電手段１５Ａに放電開始の制御信号を出力し、放電手段１５Ａが二次電池Ｂに対して放電を開始する。それとともに、ステップＳ４０２において、スイッチＳＷを端子ａと端子ｃとが接続されるように切り替える（図１２の時刻ｔ１）。このとき、二次電池Ｂには放電電流が流れ、二次電池Ｂの両端電圧は起電力によって生じる電圧値Ｖｅから内部抵抗ｒに電流が流れることにより生じる電圧降下Ｖｒが減算された電位近傍まで下降する。

次に、ステップＳ４０３において、電圧測定手段２２が検出する二次電池Ｂの両端電圧値Ｖが予め定めた閾値電圧Ｖｔｈとなったか否かを判断し、閾値電圧Ｖｔｈでない場合（Ｎｏの場合）は本ステップで待機し、閾値電圧となった場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ４０４において、電流測定手段２１が検出する放電電流値を取得する。なお、この閾値電圧Ｖｔｈは特定の値に限らず±Ｘ％程度の範囲を持った値としてもよい。このときに取得された放電電流値をＩｃとする。そして、ステップＳ４０５において、スイッチＳＷを端子ｂと端子ｃとが接続されるように切り替える（図１２の時刻ｔ２）。

次に、ステップＳ４０６において、ステップＳ４０５でスイッチＳＷを切り替えてから所定時間以上経過したか否かを判断し、経過した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ４０２に戻り、経過しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ４０７において、放電電流が所定電流値以上増加したか否かを判断し、増加しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ４０６に戻り、増加した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ４０８に進む（図１２の時刻ｔ３）。なお、このときは放電電流が増加するので二次電池Ｂの両端電圧値が下降する。

次に、ステップＳ４０８において、ステップＳ４０７で放電電流の増加を検出してからコンデンサＣ２の充電時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合は本ステップで待機し、経過した場合はステップＳ４０９において、電流測定手段２１が検出する放電電流値を取得する。充電時間とは、コンデンサＣ２の電圧が二次電池Ｂの両端電圧と等しくなるまでの時間であり、コンデンサＣ２の容量等により予め定められる値である。このときに取得された放電電流値をＩｄとする（図１２の時刻ｔ４）。

次に、ステップＳ４１０において、差動増幅器２３から第３Ａ／Ｄ２６を介した出力を取得する。即ち、差分値を算出する。ステップＳ４０５でスイッチＳＷを切り替えた時点でコンデンサＣ１には、放電電流Ｉｃ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｃ（＝Ｖｔｈ）が保持され、ステップＳ４０９の時点でコンデンサＣ２には、放電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｄが保持されている。従って、ステップＳ４１０で差動増幅器２３の出力を取得することで放電電流Ｉｃ測定時と放電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧の差分値（Ｖｍ＝（Ｖｃ−Ｖｄ）×Ａｖ）を算出することができる。

そして、ステップＳ４１１において、ステップＳ４０４、Ｓ４０９で取得した放電電流Ｉｃ、Ｉｄと、ステップＳ４１０で算出（取得）した差分値Ｖｍと、に基づいて内部抵抗値を算出する。即ち、内部抵抗値Ｒ＝（Ｖｃ−Ｖｄ）／（Ｉｄ−Ｉｃ）＝Ｖｍ／（Ｉｄ−Ｉｃ）として算出される。勿論、この算出時には、差動増幅器２３の増幅率Ａｖを考慮する。

本実施形態によれば、一回目の放電電流Ｉｃ測定時の電圧値Ｖｃを予め定めた閾値電圧値Ｖｔｈとしているので、一定のＳＯＣでの測定が可能となる。また、内部抵抗算出のために放電を一時中断する必要がなく、ＥＶやＨＥＶにおいて二次電池Ｂの放電が行われれば、内部抵抗の算出タイミングが自然と発生する。

なお、上述した第１〜第４の実施形態では、充電（放電）電流Ｉｃ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値Ｖｃと充電（放電）電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値ＶｄをコンデンサＣ１又はＣ２に保持していたが、Ｖｄを保持するコンデンサは必ずしも設けなくてもよい。Ｖｄを保持するコンデンサを設けない場合は、一定時間経過後にスイッチＳＷを当該コンデンサが設けられていない差動増幅器２３の入力端子に二次電池Ｂの両端電圧値が入力されるように切り替え、さらに一定時間経過した時点の二次電池Ｂの両端電圧値をＶｄとして差分値Ｖｍを算出すればよい。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態を図１３乃至図１５を参照して説明する。なお、前述した第１〜第４の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、第１〜第４の実施形態を組み合わせたものであり、充電時、放電時のいずれの場合、また、電流の増加時、減少時のいずれの場合でも内部抵抗を算出することができるものである。

図１３に本実施形態にかかる内部抵抗算出装置１Ｂの概略構成を示す。内部抵抗算出装置１Ｂは、充放電手段１５Ｂと、電流測定手段２１と、電圧測定手段２２と、差動増幅器２３ａ、２３ｂと、第１アナログ−デジタル変換器２４と、第２アナログ−デジタル変換器２５と、第３アナログ−デジタル変換器２６ａと、第４アナログ−デジタル変換器２６ｂと、μＣＯＭ３０と、スイッチＳＷと、コンデンサＣ１、Ｃ２と、を有している。

図１３に示した構成のうち、電流測定手段２１と、電圧測定手段２２と、第１アナログ−デジタル変換器２４と、第２アナログ−デジタル変換器２５と、μＣＯＭ３０と、スイッチＳＷと、コンデンサＣ１、Ｃ２と、は図１や図７と同様である。

充放電手段１５Ｂは、充電手段１５の機能と放電手段１５Ａの機能とを併せ持つ。即ち、充放電手段１５Ｂは、二次電池を充電又は放電する。

本実施形態では、差動増幅器が２つ設けられている（２３ａ、２３ｂ）が機能としては上述した実施形態と同様に、コンデンサＣ１に保持された二次電池Ｂの両端電圧値と、コンデンサＣ２に保持された二次電池Ｂの両端電圧値と、の差を算出し、増幅率Ａｖで増幅して出力する。

差動増幅器２３ａは、＋入力端子とスイッチＳＷのａ端子とコンデンサＣ１の一方側が接続され、−入力端子とスイッチＳＷのｂ端子とコンデンサＣ２の一方側が接続されている。差動増幅器２３ｂは、＋入力端子とスイッチＳＷのｂ端子とコンデンサＣ２の一方側が接続され、−入力端子とスイッチＳＷのａ端子とコンデンサＣ１の一方側が接続されている。

第３アナログ−デジタル変換器２６ａ（以下、「第３Ａ／Ｄ２６ａ」という）は、差動増幅器２３ａから出力された差分信号を量子化して、当該差分信号に対応するデジタル値を示す信号を出力する。

第４アナログ−デジタル変換器２６ｂ（以下、「第３Ａ／Ｄ２６ｂ」という）は、差動増幅器２３ｂから出力された差分信号を量子化して、当該差分信号に対応するデジタル値を示す信号を出力する。

次に、上述した構成の内部抵抗算出装置１Ｂの内部抵抗算出動作について、図１４のフローチャート及び図１５の波形図を参照して説明する。図１４に示したフローチャートは主にμＣＯＭ３０で実行される。図１４は充電時の動作を示したフローチャートである。なお、フローチャート実行前はスイッチＳＷは端子ａと端子ｃとが接続されているものとする。

まず、ステップＳ５０１において、二次電池Ｂの充電を開始する。本ステップでは、充放電手段１５Ｂに充電開始の制御信号を出力し、充放電手段１５Ｂが二次電池Ｂに対して充電を開始する。それとともに、ステップＳ５０２において、スイッチＳＷを端子ａと端子ｃとが接続されるように切り替える（図１５（ａ）、（ｂ）の時刻ｔ１）。このとき、二次電池Ｂには充電電流が流れ、二次電池Ｂの両端電圧は起電力によって生じる電圧値Ｖｅから内部抵抗ｒに電流が流れることにより生じる電圧降下Ｖｒが加算された電位近傍まで上昇する。

次に、ステップＳ５０３において、電圧測定手段２２が検出する二次電池Ｂの両端電圧値Ｖが予め定めた閾値電圧Ｖｔｈとなったか否かを判断し、閾値電圧Ｖｔｈでない場合（Ｎｏの場合）は本ステップで待機し、閾値電圧となった場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ５０４において、電流測定手段２１が検出する充電電流値を取得する。なお、この閾値電圧Ｖｔｈは特定の値に限らず±Ｘ％程度の範囲を持った値としてもよい。このときに取得された充電電流値をＩｃとする。そして、ステップＳ５０５において、スイッチＳＷを端子ｂと端子ｃとが接続されるように切り替える（図１５（ａ）、（ｂ）の時刻ｔ２）。

次に、ステップＳ５０６において、ステップＳ５０５でスイッチＳＷを切り替えてから所定時間以上経過したか否かを判断し、経過した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ５０２に戻り、経過しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ５０７において、充電電流が所定電流値以上変化したか否かを判断し、変化しない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ５０６に戻り、変化した場合（Ｙｅｓの場合）はステップＳ１０８に進む。なお、このとき充電電流が減少するように変化した場合は二次電池Ｂの両端電圧値が下降し（図１５（ａ）の時刻ｔ３）、充電電流が増加するように変化した場合は二次電池Ｂの両端電圧値が上昇する（図１５（ｂ）の時刻ｔ３）。

次に、ステップＳ５０８において、ステップＳ５０７で充電電流の変化を検出してからコンデンサＣ２の充電時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合は本ステップで待機し、経過した場合はステップＳ５０９において、電流測定手段２１が検出する充電電流値を取得する。充電時間とは、コンデンサＣ２の電圧が二次電池Ｂの両端電圧と等しくなるまでの時間であり、コンデンサＣ２の容量等により予め定められる値である。このときに取得された充電電流値をＩｄとする（図１５（ａ）、（ｂ）の時刻ｔ４）。

次に、ステップＳ５１０において、充電電流Ｉｃ＞充電電流Ｉｄとなるか否かを判断し、Ｙｅｓの場合はステップＳ５１１に進み、ＮＯの場合はステップＳ５１３に進む。即ち、本ステップは充電電流の変化が増加か減少かを判断している。

次に、ステップＳ５１１において、差動増幅器２３ａから第３Ａ／Ｄ２６ａを介した出力を取得する。即ち、差分値を算出する。ステップＳ５０５でスイッチＳＷを切り替えた時点でコンデンサＣ１には、充電電流Ｉｃ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｃ（＝Ｖｔｈ）が保持され、ステップＳ５０９の時点でコンデンサＣ２には、充電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧値であるＶｄが保持されている。差動増幅器２３ａは、＋入力端子にコンデンサＣ１が接続され、−入力端子にコンデンサＣ２が接続されているので、差動増幅器２３ａの出力を取得することで充電電流Ｉｃ測定時と充電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧の差分値（Ｖｍ＝（Ｖｃ−Ｖｄ）×Ａｖ）を算出することができる。

そして、ステップＳ５１２において、ステップＳ５０４、Ｓ５０９で取得した充電電流Ｉｃ、Ｉｄと、ステップＳ５１１で算出（取得）した差分値Ｖｍと、に基づいて内部抵抗値を算出する。即ち、内部抵抗値Ｒ＝（Ｖｃ−Ｖｄ）／（Ｉｃ−Ｉｄ）＝Ｖｍ／（Ｉｃ−Ｉｄ）として算出される。勿論、この算出時には、差動増幅器２３の増幅率Ａｖを考慮する。

一方、ステップＳ５１３においては、差動増幅器２３ｂから第３Ａ／Ｄ２６ｂを介した出力を取得する。即ち、差分値を算出する。差動増幅器２３ｂは、＋入力端子にコンデンサＣ２が接続され、−入力端子にコンデンサＣ１が接続されているので、差動増幅器２３ｂの出力を取得することで充電電流Ｉｃ測定時と充電電流Ｉｄ測定時における二次電池Ｂの両端電圧の差分値（Ｖｍ＝（Ｖｄ−Ｖｃ）×Ａｖ）を算出することができる。

そして、ステップＳ５１４において、ステップＳ５０４、Ｓ５０９で取得した充電電流Ｉｃ、Ｉｄと、ステップＳ５１３で算出（取得）した差分値Ｖｍと、に基づいて内部抵抗値を算出する。即ち、内部抵抗値Ｒ＝（Ｖｄ−Ｖｃ）／（Ｉｄ−Ｉｃ）＝Ｖｍ／（Ｉｄ−Ｉｃ）として算出される。勿論、この算出時には、差動増幅器２３の増幅率Ａｖを考慮する。

なお、図１４のフローチャートと図１５の波形図は、充電時の動作を示したが、放電の場合も同様に二次電池Ｂの内部抵抗値を測定することができる。即ち、放電電流Ｉｃ＞放電電流Ｉｄの場合は両端電圧値Ｖｃ＜両端電圧値Ｖｄとなるので差動増幅器２３ｂの値を取得し、放電電流Ｉｃ＜放電電流Ｉｄの場合は両端電圧値Ｖｃ＞両端電圧値Ｖｄとなるので差動増幅器２３ａの値を取得すればよい。

本実施形態によれば、一回目の充電（放電）電流Ｉｃ測定時の電圧値Ｖｃを予め定めた閾値電圧値Ｖｔｈとしているので、一定のＳＯＣでの測定が可能となる。また、内部抵抗算出のために充放電を一時中断する必要がなく、例えばＥＶやＨＥＶにおいて二次電池Ｂの充放電が行われれば、内部抵抗の算出タイミングが自然と発生する。

また、差動増幅器２３ａ、２３ｂを備えているので、充電、放電のいずれの状態、又は電流が増加、減少のいずれの状態でも内部抵抗値の算出をすることができる。

なお、上述した内部抵抗算出装置１が搭載されるＥＶ等の車両は、加速中は電流が増加する。従って、この際に内部抵抗値を計測したい場合は所定時間以内に所定電流値以上増加したときに測定するとよい。また、減速中は電流が減少する。従って、この際に内部抵抗値を計測したい場合は所定時間以内に所定電流値以上減少したときに測定するとよい。また、減速時は回生電流を制御できるため、例えばドライバーが感じないよう油圧ブレーキを協調させて、総減速量は変わらないようにできれば、測定したい電流値（増加、減少とも）を任意に生成することも可能である。

また、本発明は、多セル直列接続（複数の二次電池が直列接続）の場合でも適用することができる。その場合は、充電手段や放電手段は全体に対して一系統あればよい。

また、多セル直列接続の場合、差動増幅器の後段に設けられるアナログ−デジタル変換器は、例えば８セル毎に１つの割合で設けるようにしてもよい。この場合、スイッチＳＷと、コンデンサＣ１、Ｃ２と、差動増幅器と、は各セル毎に設け、マルチプレクサ（ＭＵＸ）で１つのセルを選択するようにすればよい。図１６、図１７に３セルの場合の例を示す。図１６の構成は、第１セルＢ１、第２セルＢ２に対応するコンデンサＣ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２の他方側が第３セルＢ３に対応するコンデンサＣ３１、Ｃ３２の他方側と同様に接地されている。この場合、負極Ｂｎが接地される第３セルＢ３以外が選択された差分増幅器出力には他セルの電圧降下分が含まれるため、μＣＯＭ３０において、他セルの電圧降下分の減算が必要となる。図１７の構成は、各セルに対応するコンデンサは、当該セルの負極Ｂｎ側に接続されているので、他セルの電圧降下分の減算は不要となる。

或いは、各セルの正極側電位を差動増幅器に接続するスイッチを設け、スイッチ後段のコンデンサＣ１、Ｃ２と、差動増幅器、アナログ−デジタル変換器を１セットだけ設けるようにしてもよい（図１８、図１９を参照）。図１８の構成は、各セルの正極側電位を選択するスイッチＳＷ４を設け、スイッチＳＷ４の後段に、図１等に示したスイッチＳＷを設けている。また、コンデンサＣ１、Ｃ２の他方側は図１等と同様に接地されている。この場合、負極Ｂｎが接地される第３セルＢ３以外の差分増幅器出力には他セルの電圧降下分が含まれるため、μＣＯＭ３０において、他セルの電圧降下分の減算が必要となる。図１９の構成は、前記したスイッチＳＷ４に加えて、各セルの負極側電位を選択するスイッチＳＷ５が設けられている。この場合、スイッチＳＷ５によってコンデンサの他方側を切り替えて測定対象セルの負極側に接続されるようにしているので、他セルの電圧降下分の減算は不要となる。

なお、図１６〜図１９は、図１の構成を多セル接続に対応させた構成であるが、勿論図７、図１３の構成も図１６〜図１９と同様の趣旨に基づいて他セル接続に対応させることができる。

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の内部抵抗算出装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１、１Ａ、１Ｂ 内部抵抗算出装置
１５ 充電手段（充放電手段）
１５Ａ 放電手段（充放電手段）
１５Ｂ 充放電手段
２１ 電流測定手段
２２ 電圧測定手段
２３、２３ａ、２３ｂ 差動増幅器（内部抵抗算出手段）
３０ μＣＯＭ（内部抵抗算出手段）
Ｂ 二次電池
Ｃ１ コンデンサ（第２電圧取得手段、第１電圧保持手段、第２電圧保持手段）
Ｃ２ コンデンサ（第２電圧取得手段、第１電圧保持手段、第２電圧保持手段）
ＳＷ スイッチ（切替手段）
Ｒ 内部抵抗値

Claims (4)

1. 二次電池の内部抵抗値を算出する内部抵抗算出装置において、
   前記二次電池を充電又は放電する充放電手段と、
   前記二次電池の両端電圧値を測定する電圧測定手段と、
   前記充放電手段による充電又は放電開始後、前記電圧測定手段が測定した前記両端電圧値が予め定めた第１電圧値を保持する第１電圧保持手段と、
   前記両端電圧値が前記第１電圧値となった後、所定時間以内に所定値以上充電電流又は放電電流が変化したときの前記二次電池の両端電圧値を第２電圧値として保持する第２電圧保持手段と、
   前記第１電圧値となったときの充電電流値又は放電電流値である第１電流値及び、前記第２電圧値となったときの充電電流値又は放電電流値である第２電流値を測定する電流測定手段と、
   前記第１電圧値、前記第２電圧値、前記第１電流値及び前記第２電流値に基づいて前記二次電池の内部抵抗値を算出する内部抵抗算出手段と、
   を有することを特徴とする内部抵抗算出装置。
2. 前記内部抵抗算出手段は、前記第１電圧保持手段が保持する前記第１電圧値と前記第２電圧保持手段が保持する前記第２電圧値との差を算出する差分増幅器を有していることを特徴とする請求項１に記載の内部抵抗算出装置。
3. 前記第１電圧保持手段と前記第２電圧保持手段とがそれぞれコンデンサで構成され、
   前記第１電圧値を保持するコンデンサと前記第２電圧値を保持するコンデンサとを切り替えて前記二次電池の一方の端子に接続する切替手段を有することを特徴とする請求項２に記載の内部抵抗算出装置。
4. 前記第２電圧保持手段は、前記所定時間以内に前記所定電流値以上充電電流又は放電電流が変化した後前記コンデンサの充電時間経過後の前記二次電池の両端電圧値を第２電圧値として保持し、
   前記電流測定手段は、前記充電時間経過後の充電電流値又は放電電流値を第２電流値として測定する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の内部抵抗算出装置。

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