JP2021117221A - Battery measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池測定装置に関するものである。 The present invention relates to a battery measuring device.
従来から、蓄電池の状態を測定するため、蓄電池の複素インピーダンスを測定することが行われていた（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の発明では、パワーコントローラにより、蓄電池に対して矩形波信号を印加して、その応答信号に基づいて複素インピーダンス特性を算出していた。そして、この複素インピーダンス特性を基に、蓄電池の劣化状態などを判別していた。
Conventionally, in order to measure the state of a storage battery, the complex impedance of the storage battery has been measured (for example, Patent Document 1). In the invention described in
また、特許文献２では、発振器から正弦波電流を蓄電池に流し、その応答信号（電圧変動）をロックインアンプにより検出し、その検出結果に基づいて、複素インピーダンス特性を算出していた。そして、この複素インピーダンス特性を基に、蓄電池の劣化状態などを判別していた。 Further, in Patent Document 2, a sinusoidal current is passed from an oscillator to a storage battery, a response signal (voltage fluctuation) thereof is detected by a lock-in amplifier, and a complex impedance characteristic is calculated based on the detection result. Then, based on this complex impedance characteristic, the deterioration state of the storage battery and the like were determined.
ところで、電気自動車等に使用される蓄電池は、大容量化していく傾向があった。大容量の蓄電池の場合、インピーダンスが小さくなり、応答信号が微弱な信号になりやすい。そして、応答信号が、微弱な信号となると、外部の影響を受けやすいという問題がある。例えば、蓄電池に対して矩形波信号などの交流信号を流す場合、当該交流信号による磁束変化によって、応答信号が入出力される電気経路において誘導起電力が生じる。応答信号は、極めて微弱な信号であるため、この誘導起電力に対しても影響を受けてしまい、測定誤差が生じるという問題がある。 By the way, storage batteries used in electric vehicles and the like tend to have a larger capacity. In the case of a large-capacity storage battery, the impedance becomes small and the response signal tends to be a weak signal. Then, when the response signal becomes a weak signal, there is a problem that it is easily affected by the outside. For example, when an AC signal such as a square wave signal is passed through a storage battery, an induced electromotive force is generated in an electric path in which a response signal is input / output due to a change in magnetic flux due to the AC signal. Since the response signal is an extremely weak signal, it is also affected by this induced electromotive force, and there is a problem that a measurement error occurs.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、応答信号の測定精度を向上させることができる電池測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery measuring device capable of improving the measurement accuracy of a response signal.
上記課題を解決するための第１の手段は、電解質と、複数の電極と、それらを収容する収容ケースと、を含む蓄電池の状態を測定する電池測定装置において、前記蓄電池の正極と負極との間を結ぶ第１電気経路上に設けられ、前記蓄電池から所定の交流信号を出力させる、又は前記蓄電池に所定の交流信号を入力する信号制御部と、前記正極と前記負極との間を結ぶ第２電気経路上に設けられ、当該第２電気経路を介して、前記交流信号に対する前記蓄電池の応答信号を入力する応答信号入力部と、前記応答信号に基づいて前記蓄電池の複素インピーダンスに関する情報を算出する演算部と、を備え、前記蓄電池と前記第２電気経路により囲まれた領域であって、前記第１電気経路に流れる交流信号に基づく磁束が通過する磁束通過領域が形成されており、前記蓄電池の実際の複素インピーダンスと、前記演算部により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩの範囲内となるように前記磁束通過領域の大きさが設定されている。 The first means for solving the above-mentioned problems is in a battery measuring device for measuring the state of a storage battery including an electrolyte, a plurality of electrodes, and a storage case for accommodating them, the positive electrode and the negative electrode of the storage battery. A first signal control unit provided on a first electric path connecting the two, which outputs a predetermined AC signal from the storage battery or inputs a predetermined AC signal to the storage battery, and connects the positive electrode and the negative electrode. A response signal input unit provided on the two electric paths and inputting the response signal of the storage battery to the AC signal via the second electric path, and information on the complex impedance of the storage battery is calculated based on the response signal. A region surrounded by the storage battery and the second electric path, wherein a magnetic flux passing region through which a magnetic flux based on an AC signal flowing in the first electric path passes is formed. The size of the magnetic flux passing region is set so that the error between the actual complex impedance of the storage battery and the complex impedance calculated by the calculation unit is within the range of ± 1 mΩ.
蓄電池の実際の複素インピーダンスと、演算部により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩの範囲内となるように、蓄電池と第２電気経路により囲まれた磁束通過領域が設定されている。これにより、誘導起電力に基づく応答信号の誤差を抑制し、インピーダンスの誤差を抑制することができる。 The magnetic flux passing region surrounded by the storage battery and the second electric path is set so that the error between the actual complex impedance of the storage battery and the complex impedance calculated by the calculation unit is within the range of ± 1 mΩ. Thereby, the error of the response signal based on the induced electromotive force can be suppressed, and the error of the impedance can be suppressed.
第２の手段は、電解質と、複数の電極と、それらを収容する収容ケースと、を含む蓄電池の状態を測定する電池測定装置において、前記蓄電池の正極側電源端子と負極側電源端子との間を結ぶ第１電気経路上に設けられ、前記蓄電池から所定の交流信号を出力させる、又は前記蓄電池に所定の交流信号を入力する信号制御部と、前記正極側電源端子と前記負極側電源端子との間を結ぶ第２電気経路上に設けられ、当該第２電気経路を介して、前記交流信号に対する前記蓄電池の応答信号を入力する応答信号入力部と、前記応答信号に基づいて前記蓄電池の複素インピーダンスを算出する演算部と、を備え、前記収容ケース、前記第２電気経路、前記正極側電源端子、及び前記負極側電源端子により囲まれた領域であって、前記第１電気経路上に流れる交流信号に基づく磁束が通過する磁束通過領域が形成されており、前記第１電気経路上に流れる交流信号に基づいて前記第２電気経路に生じる誘導起電力がゼロを含む起電力許容値範囲内となるように、前記磁束通過領域の大きさが設定されている。 The second means is in a battery measuring device for measuring the state of a storage battery including an electrolyte, a plurality of electrodes, and a storage case for accommodating them, between the positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal of the storage battery. A signal control unit provided on the first electric path connecting the batteries to output a predetermined AC signal from the storage battery or input a predetermined AC signal to the storage battery, the positive electrode side power supply terminal, and the negative electrode side power supply terminal. A response signal input unit provided on a second electric path connecting the two, and inputting a response signal of the storage battery to the AC signal via the second electric path, and a complex of the storage battery based on the response signal. A region surrounded by the storage case, the second electric path, the positive electrode side power supply terminal, and the negative electrode side power supply terminal, which comprises a calculation unit for calculating impedance, and flows on the first electric path. A magnetic flux passing region through which the magnetic flux based on the AC signal passes is formed, and the induced electromotive force generated in the second electric path based on the AC signal flowing on the first electric path is within the permissible electromotive force range including zero. The size of the magnetic flux passing region is set so as to be.
収容ケース、第２電気経路、正極側電源端子、及び負極側電源端子により囲まれた磁束通過領域により、交流信号に基づく誘導起電力の大きさ及びその極性を変更することができる。そこで、磁束通過領域の大きさを適切に設定することにより、誘導起電力がゼロを含む起電力許容値範囲内となるようにした。また、同様にして、インバータ由来のノイズなど、外部信号に基づく誘導起電力も低減することができる。これにより、誘導起電力に基づく応答信号の誤差を抑制することができる。 The magnitude and polarity of the induced electromotive force based on the AC signal can be changed by the magnetic flux passing region surrounded by the accommodating case, the second electric path, the positive electrode side power supply terminal, and the negative electrode side power supply terminal. Therefore, by appropriately setting the size of the magnetic flux passing region, the induced electromotive force is kept within the allowable electromotive force range including zero. Similarly, the induced electromotive force based on an external signal such as noise derived from the inverter can be reduced. Thereby, the error of the response signal based on the induced electromotive force can be suppressed.
（第１実施形態）
以下、「電池測定装置」を車両（例えば、ハイブリッド車や電気自動車）の電源システムに適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the “battery measuring device” is applied to a power supply system of a vehicle (for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle) will be described with reference to the drawings.
図１に示すように、電源システム１０は、回転電機としてのモータ２０と、モータ２０に対して３相電流を流す電力変換器としてのインバータ３０と、充放電可能な組電池４０と、組電池４０の状態を測定する電池測定装置５０と、モータ２０などを制御するＥＣＵ６０と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
モータ２０は、車載主機であり、図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。本実施形態では、モータ２０として、３相の永久磁石同期モータを用いている。
The
インバータ３０は、相巻線の相数と同数の上下アームを有するフルブリッジ回路により構成されており、各アームに設けられたスイッチ（半導体スイッチング素子）のオンオフにより、各相巻線において通電電流が調整される。
The
インバータ３０には、図示しないインバータ制御装置が設けられており、インバータ制御装置は、モータ２０における各種の検出情報や、力行駆動及び発電の要求に基づいて、インバータ３０における各スイッチのオンオフにより通電制御を実施する。これにより、インバータ制御装置は、組電池４０からインバータ３０を介してモータ２０に電力を供給し、モータ２０を力行駆動させる。また、インバータ制御装置は、駆動輪からの動力に基づいてモータ２０を発電させ、インバータ３０を介して、発電電力を変換して組電池４０に供給し、組電池４０を充電させる。
The
組電池４０は、インバータ３０を介して、モータ２０に電気的に接続されている。組電池４０は、例えば百Ｖ以上となる端子間電圧を有し、複数の電池モジュール４１が直列接続されて構成されている。電池モジュール４１は、複数の電池セル４２が直列接続されて構成されている。電池セル４２として、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を用いることができる。各電池セル４２は、電解質と複数の電極とを有する蓄電池である。
The assembled
図２（ａ）に示すように、電池セル４２、より詳しくはその収容ケース４２ａは、扁平の直方体形状に形成されており、その上面において、長手方向両端に、電源端子７１（正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂ）が設けられている。正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂは、収容ケース４２ａから同方向に同程度突出している。そして、図２（ｂ）に示すように、電池セル４２の収容ケース４２ａは、側面が重なるように、短手方向に積層されている。その際、隣接する電池セル４２とは、正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとが互い違いとなるように配置されている。
As shown in FIG. 2A, the
そして、各電池セル４２が、直列に接続されるように、電池セル４２の正極側電源端子７１ａは、隣接する一方側の電池セル４２の負極側電源端子７１ｂにバスバー７３を介して接続されている。そして、電池セル４２の負極側電源端子７１ｂは、隣接する他方側の電池セル４２の正極側電源端子７１ａにバスバー７３を介して接続されている。
Then, the positive electrode side
バスバー７３は、導電性の材料で構成されており、隣接する電源端子７１が届く程度、例えば、短手方向における電池セル４２の厚さ寸法の２〜３倍弱程度の長さを有する薄板状に形成されている。このバスバー７３は、電池セル４２の長手方向において、電源端子７１の外側端部（外側半分）を覆うように各電源端子７１に対して接続（溶接等）されている。
The
図１に示すように、組電池４０の正極側電源端子に接続される正極側電源経路Ｌ１には、インバータ３０等の電気負荷の正極側端子が接続されている。同様に、組電池４０の負極側電源端子に接続される負極側電源経路Ｌ２には、インバータ３０等の電気負荷の負極側端子が接続されている。なお、正極側電源経路Ｌ１及び負極側電源経路Ｌ２には、それぞれリレースイッチＳＭＲ（システムメインリレースイッチ）が設けられており、リレースイッチＳＭＲにより、通電及び通電遮断が切り替え可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the positive electrode side terminal of the electric load such as the
電池測定装置５０は、各電池セル４２の蓄電状態（ＳＯＣ）及び劣化状態（ＳＯＨ）などを測定する装置である。第１実施形態において電池測定装置５０は、電池モジュール４１毎に設けられている。電池測定装置５０は、ＥＣＵ６０に接続されており、各電池セル４２の状態などを出力する。電池測定装置５０の構成については、後述する。
The
ＥＣＵ６０は、各種情報に基づいて、インバータ制御装置に対して力行駆動及び発電の要求を行う。各種情報には、例えば、アクセル及びブレーキの操作情報、車速、組電池４０の状態などが含まれる。
The
次に、電池測定装置５０について詳しく説明する。図３に示すように、第１実施形態では、電池セル４２毎に電池測定装置５０が設けられている。
Next, the
電池測定装置５０は、ＡＳＩＣ部５０ａと、フィルタ部５５と、電流モジュレーション回路５６と、を備えている。ＡＳＩＣ部５０ａは、安定化電源供給部５１と、入出力部５２と、演算部としてのマイコン部５３と、通信部５４と、を備えている。
The
安定化電源供給部５１は、電池セル４２の電源ラインに接続されており、電池セル４２から供給された電力を入出力部５２、マイコン部５３、及び通信部５４に対して供給している。入出力部５２、マイコン部５３、及び通信部５４は、この電力に基づいて駆動する。
The stabilized
入出力部５２は、測定対象とする電池セル４２に対して接続されている。具体的に説明すると、入出力部５２は、電池セル４２から直流電圧を入力（測定）可能な直流電圧入力端子５７を有する。電池セル４２と直流電圧入力端子５７との間には、フィルタ部５５が設けられている。すなわち、直流電圧入力端子５７の正極側端子５７ａと、負極側端子５７ｂとの間には、フィルタ回路としてのＲＣフィルタ５５ａ、及び保護素子としてのツェナーダイオード５５ｂなどが設けられている。つまり、電池セル４２に対して、ＲＣフィルタ５５ａやツェナーダイオード５５ｂなどが並列に接続されている。
The input /
また、入出力部５２は、電池セル４２の端子間において、電池セル４２の内部複素インピーダンス情報を反映した応答信号（電圧変動）を入力するための応答信号入力端子５８を有する。このため、入出力部５２は、応答信号入力部として機能する。
Further, the input /
なお、電池セル４２の正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂは、それぞれ電極（正極又は負極）に繋がっている。そして、応答信号入力端子５８は、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの接続可能な部分のうち、最も電極に近い箇所に接続されることが望ましい。また、直流電圧入力端子５７の接続箇所も同様に、最も電極に近い箇所、又は応答信号入力端子５８の接続箇所の次に近い箇所であることが望ましい。これにより、主電流又は均等化電流による電圧低下の影響を最低限にすることができる。
The positive electrode side
また、入出力部５２は、信号制御部としての電流モジュレーション回路５６に接続されており、電流モジュレーション回路５６に対して、電池セル４２から出力させる正弦波信号（交流信号）を指示する指示信号を出力する指示信号出力端子５９ａを有する。また、入出力部５２は、フィードバック信号入力端子５９ｂを有する。フィードバック信号入力端子５９ｂは、電流モジュレーション回路５６を介して、電池セル４２から実際に出力される（流れる）電流信号を、フィードバック信号として入力する。
Further, the input /
また、入出力部５２は、マイコン部５３に接続されており、直流電圧入力端子５７が入力した直流電圧や、応答信号入力端子５８が入力した応答信号、フィードバック信号入力端子５９ｂが入力したフィードバック信号などをマイコン部５３に対して出力するように構成されている。なお、入出力部５２は、内部にＡＤ変換器を有しており、入力したアナログ信号をデジタル信号に変換してマイコン部５３に出力するように構成されている。
Further, the input /
また、入出力部５２は、マイコン部５３から指示信号を入力するように構成されており、指示信号出力端子５９ａから、電流モジュレーション回路５６に対して指示信号を出力するように構成されている。なお、入出力部５２は、内部にＤＡ変換器を有しており、マイコン部５３から入力したデジタル信号をアナログ信号に変換して、電流モジュレーション回路５６に対して指示信号を出力するように構成されている。また、電流モジュレーション回路５６に指示信号により指示される正弦波信号は、直流バイアスがかけられており、正弦波信号が負の電流（電池セル４２に対して逆流）とならないようになっている。
Further, the input /
電流モジュレーション回路５６は、測定対象である電池セル４２を電源として、所定の交流信号（正弦波信号）を出力させる回路である。具体的に説明すると、電流モジュレーション回路５６は、スイッチ部としての半導体スイッチ素子５６ａ（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）と、半導体スイッチ素子５６ａに直列に接続された抵抗５６ｂとを有する。半導体スイッチ素子５６ａのドレイン端子は、電池セル４２の正極側電源端子７１ａに接続され、半導体スイッチ素子５６ａのソース端子は、抵抗５６ｂの一端に直列に接続されている。また、抵抗５６ｂの他端は、電池セル４２の負極側電源端子７１ｂに接続されている。半導体スイッチ素子５６ａは、ドレイン端子とソース端子との間において通電量を調整可能に構成されている。また、半導体スイッチ素子５６ａの動作領域に応じて、半導体スイッチ素子５６ａにかかる電圧を調整するために、抵抗を電流モジュレーション回路内に直列に挿入する場合もある。
The
また、電流モジュレーション回路５６には、抵抗５６ｂの両端に接続された電流検出部としての電流検出アンプ５６ｃが設けられている。電流検出アンプ５６ｃは、抵抗５６ｂに流れる信号（電流信号）を検出し、検出信号をフィードバック信号として、入出力部５２のフィードバック信号入力端子５９ｂに出力するように構成されている。
Further, the
また、電流モジュレーション回路５６には、フィードバック回路５６ｄが設けられている。フィードバック回路５６ｄは、入出力部５２の指示信号出力端子５９ａから、指示信号を入力するとともに、電流検出アンプ５６ｃからフィードバック信号を入力するように構成されている。そして、指示信号とフィードバック信号とを比較し、その結果を半導体スイッチ素子５６ａのゲート端子に出力するように構成されている。
Further, the
半導体スイッチ素子５６ａは、フィードバック回路５６ｄからの信号に基づいて、指示信号により指示された正弦波信号（所定の交流信号）を電池セル４２から出力させるように、ゲート・ソース間に印加する電圧を調整して、ドレイン・ソース間の電流量を調整する。なお、指示信号により指示される波形と、実際に抵抗５６ｂに流れる波形との間に誤差が生じている場合、半導体スイッチ素子５６ａは、フィードバック回路５６ｄからの信号に基づいて、その誤差が補正されるように、電流量を調整する。これにより、抵抗５６ｂに流れる正弦波信号が安定化する。
The
次に、電池セル４２の複素インピーダンスの算出方法について説明する。電池測定装置５０は、所定周期ごとに、図４に示すインピーダンス算出処理を実行する。
Next, a method of calculating the complex impedance of the
インピーダンス算出処理において、マイコン部５３は、最初に複素インピーダンスの測定周波数を設定する（ステップＳ１０１）。測定周波数は、予め決められた測定範囲内の周波数の中から設定される。
In the impedance calculation process, the
次にマイコン部５３は、測定周波数に基づいて、正弦波信号（所定の交流信号）の周波数を決定し、入出力部５２に対して、当該正弦波信号の出力を指示する指示信号を出力する（ステップＳ１０２）。
Next, the
入出力部５２は、指示信号を入力すると、ＤＡ変換器により、アナログ信号に変換し、電流モジュレーション回路５６に出力する。電流モジュレーション回路５６は、指示信号に基づいて、電池セル４２を電源として正弦波信号を出力させる。具体的には、半導体スイッチ素子５６ａは、フィードバック回路５６ｄを介して入力された信号に基づき、指示信号により指示された正弦波信号を電池セル４２から出力させるように、電流量を調整する。これにより、電池セル４２から正弦波信号が出力される。
When the input /
電池セル４２から正弦波信号を出力させると、すなわち、電池セル４２に外乱を与えると、電池セル４２の端子間に電池セル４２の内部複素インピーダンス情報を反映した電圧変動が生じる。入出力部５２は、応答信号入力端子５８を介して、その電圧変動を入力し、応答信号としてマイコン部５３に出力する。その際、ＡＤ変換器により、デジタル信号に変換して出力する。
When a sine wave signal is output from the
ステップＳ１０２の実行後、マイコン部５３は、入出力部５２から応答信号を入力する（ステップＳ１０３）。また、マイコン部５３は、電流モジュレーション回路５６の抵抗５６ｂに流れる信号（つまり、電池セル４２から出力される交流信号）を電流信号として取得する（ステップＳ１０４）。具体的には、マイコン部５３は、電流検出アンプ５６ｃから出力されたフィードバック信号（検出信号）を、入出力部５２を介して、電流信号として入力する。なお、フィードバック信号の代わりに、電流モジュレーション回路５６に指示した指示信号に比例した値を電流信号としてもよい。
After executing step S102, the
次に、マイコン部５３は、応答信号及び電流信号に基づいて、電池セル４２の複素インピーダンスに関する情報を算出する（ステップＳ１０５）。つまり、マイコン部５３は、応答信号の実部、応答信号の虚部、電流信号の実部、及び電流信号の虚部等に基づいて複素インピーダンスの絶対値、位相のすべて若しくはいずれかを算出する。マイコン部５３は、通信部５４を介して、算出結果をＥＣＵ６０に出力する（ステップＳ１０６）。そして、算出処理を終了する。
Next, the
この算出処理は、測定範囲内の複数の周波数についての複素インピーダンスが算出されるまで繰り返し実行される。ＥＣＵ６０は、算出結果に基づいて、例えば、複素インピーダンス平面プロット（コールコールプロット）を作成し、電極及び電解質などの特性を把握する。例えば、蓄電状態（ＳＯＣ）や劣化状態（ＳＯＨ）を把握する。
This calculation process is repeated until complex impedances for a plurality of frequencies within the measurement range are calculated. The
なお、コールコールプロット全体を必ずしも作成する必要はなく、その一部に着目してもよい。例えば、走行時、一定の時間間隔で特定周波数の複素インピーダンスを測定し、当該特定周波数の複素インピーダンスの時間変化に基づいて、ＳＯＣ、ＳＯＨ及び電池温度等の走行時における変化を把握してもよい。または、１日毎、１周ごと、若しくは１年ごとといった時間間隔で特定周波数の複素インピーダンスを測定し、当該特定周波数の複素インピーダンスの時間変化に基づいて、ＳＯＨ等の変化を把握してもよい。 It is not always necessary to create the entire call call plot, and attention may be paid to a part thereof. For example, the complex impedance of a specific frequency may be measured at regular time intervals during running, and changes in SOC, SOH, battery temperature, etc. during running may be grasped based on the time change of the complex impedance of the specific frequency. .. Alternatively, the complex impedance of a specific frequency may be measured at time intervals such as daily, weekly, or yearly, and changes in SOH or the like may be grasped based on the time change of the complex impedance of the specific frequency.
ところで、電流モジュレーション回路５６が、第１電気経路８１を介して交流信号（正弦波信号等）を電池セル４２から出力させると、交流信号に基づく誘導起電力が第２電気経路８２に生じる。応答信号は、極めて微弱な信号であるため、第２電気経路８２に交流信号に基づく誘導起電力が生じると、測定誤差が生じることとなる。そこで、誘導起電力を低減させるべく、電池測定装置５０を構成している。
By the way, when the
ここで、誘導起電力を低減するための構成を説明する前に、誘導起電力が発生する原理と、それを抑制するための原理について説明する。図５は、第１電気経路８１と、第２電気経路８２と、電池セル４２内の電気経路（電流経路）の一般的なモデルを示した図である。図６は、電池測定装置５０の回路構成を模式的に示す回路図である。
Here, before explaining the configuration for reducing the induced electromotive force, the principle of generating the induced electromotive force and the principle for suppressing it will be described. FIG. 5 is a diagram showing a general model of the first
数式（１）にファラデーの法則を示す。なお、「Ｅ（ｘ，ｔ）」は、電場ベクトルを示し、「Ｌ」は線積分の経路を示す。「Ｂ（ｘ，ｔ）」は磁束密度ベクトルを示す。「Ｓ」は左辺の線積分の経路によって囲まれる部分によって閉じる領域を示す。「ｎ」は「Ｓ」上の点の法線ベクトルを示す。「ｘ」は、電流素片からの位置を示すベクトルであり、「ｔ」は時間を示す。つまり、電場ベクトル「Ｅ（ｘ，ｔ）」と磁束密度ベクトル「Ｂ（ｘ，ｔ）」は、場所と時間に依存する値である。「Ｖｉ（ｔ）」は、誘導起電力を示す。 Faraday's law is shown in formula (1). Note that "E (x, t)" indicates an electric field vector, and "L" indicates a line integral path. “B (x, t)” indicates a magnetic flux density vector. “S” indicates a region closed by a portion surrounded by the line integral path on the left side. “N” indicates the normal vector of the point on “S”. “X” is a vector indicating the position from the current element, and “t” indicates the time. That is, the electric field vector "E (x, t)" and the magnetic flux density vector "B (x, t)" are values that depend on location and time. “Vi (t)” indicates an induced electromotive force.
第１実施形態においては、「Ｅ（ｘ，ｔ）」は、第２電気経路８２における電場ベクトルを示し、「Ｌ」は第２電気経路８２の経路を示す。「Ｂ（ｘ，ｔ）」は第２電気経路８２、電源端子７１及び収容ケース４２ａで囲まれた領域（磁束通過領域Ｓ１０）を通過する磁束密度ベクトルを示す。「Ｓ」は磁束通過領域Ｓ１０の面を表す。「ｘ」は、第１電気経路８１に設定された電流素片からの位置を示すベクトルである。「Ｖｉ（ｔ）」は、第２電気経路８２において生じる誘導起電力を示す。
ファラデーの法則によれば、第２電気経路８２等で囲まれた磁束通過領域Ｓ１０を小さくすれば、誘導起電力を小さくすることができることがわかる。また、第１電気経路８１からの距離を遠くすれば、誘導起電力を小さくすることができることがわかる。
According to Faraday's law, it can be seen that the induced electromotive force can be reduced by reducing the magnetic flux passing region S10 surrounded by the second
しかしながら、図５に示すように、電池セル４２は、構造上、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂを離間して設ける必要がある。このため、第２電気経路８２のうち、ＡＳＩＣ部５０ａから正極側電源端子７１ａに接続される正極側検出線（導線）としての第２Ａ電気経路８２ａと、ＡＳＩＣ部５０ａから負極側電源端子７１ｂに接続される負極側検出線（導線）としての第２Ｂ電気経路８２ｂと、を途中で分岐させる必要がある。
However, as shown in FIG. 5, the
このため、図５に示すように第２電気経路８２を配置すると、収容ケース４２ａ、第２電気経路８２、正極側電源端子７１ａ、及び負極側電源端子７１ｂにより囲まれた領域が大きく形成されることとなる。この領域は、第１電気経路８１に流れる交流信号Ｉに基づく磁束が通過する磁束通過領域Ｓ１０となる。また、第１電気経路８１は、第２電気経路８２と同様に、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂに接続する都合上、第１電気経路８１と第２電気経路８２との距離を遠くすることも限界がある。
Therefore, when the second
したがって、磁束通過領域Ｓ１０の大きさを極力小さくするように以下のような構成にした。図７は、本実施形態における電池測定装置５０の電池セル４２に対する接続態様を模式的に示す側面図である。図７に示すように、ＡＳＩＣ部５０ａに接続されている第２Ａ電気経路８２ａは、予め決められた分岐点Ｂｒ１まで第２Ｂ電気経路８２ｂに沿って配線されている。すなわち、極力隙間がないように第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとを平行に配線している。図７において、ＡＳＩＣ部５０ａから分岐点Ｂｒ１までの第２電気経路８２は、電源端子７１の突出方向に沿って配線されているが、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとが沿って配線されるのであれば、どのように配線されていてもよい。例えば、電池セル４２の短手方向（紙面の垂直方向）に沿って配線されていてもよい。また、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとが沿って配線される際、直線状に配線する必要はなく、同じように曲がるのであれば、任意に曲がっていてもよい。なお、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとがそれぞれ絶縁被膜により覆われている。もしくは、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとの間は絶縁が確保することができる程度の隙間が最低限設けられていてもよい。
Therefore, the configuration is as follows so as to minimize the size of the magnetic flux passing region S10. FIG. 7 is a side view schematically showing a connection mode of the
そして、第２Ａ電気経路８２ａは、当該分岐点Ｂｒ１から正極側電源端子７１ａに向かって配線されている一方、第２Ｂ電気経路８２ｂは、当該分岐点Ｂｒ１から負極側電源端子７１ｂに向かって配線されている。分岐点Ｂｒ１から電源端子７１に向かうとは、例えば、分岐点直後において電流が流れる方向を示すベクトルと、分岐点から電極の任意の点へのベクトルと、を電極上面を含む平面上に射影したそれぞれのベクトルの内積が正の値となる状態のことをいう。
The second A
そして、分岐点Ｂｒ１の位置は、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの突出方向において、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの先端位置と、収容ケース４２ａとの間に配置されている。より詳しくは、分岐点Ｂｒ１は、収容ケース４２ａに当接する位置に設けられている。また、分岐点Ｂｒ１の位置は、電池セル４２の短手方向において、正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの間に配置されている。
The position of the branch point Br1 is arranged between the tip positions of the positive electrode side
なお、図７において、分岐点Ｂｒ１の位置が、電池セル４２の長手方向において、正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの中心に配置されているが、正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの間であれば、任意に変更してもよい。そして、分岐点Ｂｒ１を正極側電源端子７１ａに配置した場合、第２Ｂ電気経路８２ｂのみが、当該分岐点Ｂｒ１から負極側電源端子７１ｂに向かって配線されることとなる。同様に、分岐点Ｂｒ１を負極側電源端子７１ｂに配置した場合、第２Ａ電気経路８２ａのみが、当該分岐点Ｂｒ１から正極側電源端子７１ａに向かって配線されることとなる。
In FIG. 7, the position of the branch point Br1 is arranged at the center of the positive electrode side
そして、第２Ａ電気経路８２ａは、当該分岐点Ｂｒ１から正極側電源端子７１ａに向かって収容ケース４２ａの外周面に沿って直線状に配線されている。一方、第２Ｂ電気経路８２ｂは、当該分岐点Ｂｒ１から負極側電源端子７１ｂに向かって収容ケース４２ａの外周面に沿って直線状に配線されている。なお、第２Ａ電気経路８２ａ及び第２Ｂ電気経路８２ｂは、収容ケース４２ａに対して絶縁が確保されるように、図示しない絶縁部材を介在して当接している。絶縁部材は、第２Ａ電気経路８２ａ及び第２Ｂ電気経路８２ｂを覆う絶縁被膜であってもよいし、回路基板等であってもよい。もしくは、第２電気経路８２と収容ケース４２ａとの間に、絶縁が確保することができる程度の隙間が最低限設けられていてもよい。
The second A
第１実施形態によれば、以下の効果を有する。 According to the first embodiment, it has the following effects.
収容ケース４２ａ、第２電気経路８２、正極側電源端子７１ａ、及び負極側電源端子７１ｂにより囲まれた領域は、第１電気経路８１上に流れる交流信号Ｉに基づく磁束が通過する磁束通過領域Ｓ１０となっている。また、磁束通過領域Ｓ１０は、インバータ３０からのノイズなど、外部信号に基づく磁束が通過する領域でもある。第２電気経路８２において発生する誘導起電力の大きさは、この磁束通過領域Ｓ１０における磁束の大きさ（より正確には磁束の時間変化量の大きさ）に応じたものとなっている。そこで、第２電気経路８２に生じる誘導起電力がゼロを含む起電力許容値範囲内となるように、磁束通過領域Ｓ１０の大きさを設定した。
The region surrounded by the
具体的には、第２Ａ電気経路８２ａを、分岐点Ｂｒ１から正極側電源端子７１ａに向かって配線する一方、第２Ｂ電気経路８２ｂは、分岐点Ｂｒ１から負極側電源端子７１ｂに向かって配線した。そして、分岐点Ｂｒ１の位置を、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの先端位置と、収容ケース４２ａとの間に配置した。
Specifically, the second A
より詳しくは、分岐点Ｂｒ１を、収容ケース４２ａに当接する位置に設けている。そして、第２Ａ電気経路８２ａを、分岐点Ｂｒ１から正極側電源端子７１ａに向かって収容ケース４２ａの外周面に沿って配線している。それとともに、第２Ｂ電気経路８２ｂを、分岐点Ｂｒ１から負極側電源端子７１ｂに向かって収容ケース４２ａの外周面に沿って配線している。
More specifically, the branch point Br1 is provided at a position where it abuts on the
これにより、磁束通過領域Ｓ１０の大きさをできる限り抑制して、誘導起電力に基づく応答信号の誤差を抑制することができる。また、電池セル４２を低背化することが可能となる。また、第１電気経路８１を電源端子７１の先端に接続することにより、電源端子７１の先端に接続される第１電気経路８１から磁束通過領域Ｓ１０を遠ざけることができ、誘導起電力に基づく応答信号の誤差を抑制することができる。なお、第１電気経路８１と第２電気経路８２との相対位置は、固定されていることが望ましい。
As a result, the size of the magnetic flux passing region S10 can be suppressed as much as possible, and the error of the response signal based on the induced electromotive force can be suppressed. In addition, the
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の電池測定装置５０について説明する。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第２実施形態では、基本構成として、第１実施形態のものを例に説明する。
(Second Embodiment)
Next, the
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、図８に示すように、ＡＳＩＣ部５０ａに接続されている第２Ａ電気経路８２ａは、予め決められた分岐点Ｂｒ２まで第２Ｂ電気経路８２ｂに沿って配線されている。そして、第２Ａ電気経路８２ａは、当該分岐点Ｂｒ２において第２Ｂ電気経路８２ｂと分岐するように配線されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 8, the second A
第２実施形態の分岐点Ｂｒ２は、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの突出方向において、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの先端位置と、収容ケース４２ａとの間に配置されていない。つまり、分岐点Ｂｒ２は、電源端子７１の突出方向において、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの先端位置よりも収容ケース４２ａの反対側に配置されている。図８において、電池セル４２の短手方向（紙面の垂直方向）において、分岐点Ｂｒ２の位置は、正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの間に設定されているが、任意に変更可能となっている。電池セル４２の長手方向において、分岐点Ｂｒ２の位置は、正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの間に設定されている。
The branch point Br2 of the second embodiment is arranged between the tip positions of the positive electrode side
そして、第２Ａ電気経路８２ａは、分岐点Ｂｒ２から正極側電源端子７１ａに至るまでの間において、第２Ｂ電気経路８２ｂに対して１回交差するように配線されている。つまり、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとは一旦離れた後、近づいて交差し、その後、各電源端子７１に接続されている。
The second A
図８に基づいて詳しく説明すると、第２Ａ電気経路８２ａは、分岐点Ｂｒ２から負極側電源端子７１ｂに一旦向かってから正極側電源端子７１ａに向かうように配線されている。同様に、第２Ｂ電気経路８２ｂは、分岐点Ｂｒ２から正極側電源端子７１ａに一旦向かってから負極側電源端子７１ｂに向かうように配線されている。第２Ａ電気経路８２ａは、正極側電源端子７１ａに向かう途中で、第２Ｂ電気経路８２ｂに交差している。
Explaining in detail with reference to FIG. 8, the second A
これにより、磁束通過領域Ｓ１０は、第１領域としての第１磁束通過領域Ｓ１１と、第２領域としての第２磁束通過領域Ｓ１２とに分けられることとなる。第１磁束通過領域Ｓ１１は、第２Ｂ電気経路８２ｂよりも正極側電源端子７１ａの側に配置される第２Ａ電気経路８２ａ、及び第２Ａ電気経路８２ａよりも負極側電源端子７１ｂの側に配置される第２Ｂ電気経路８２ｂにより囲まれる領域である。この第２実施形態における第１磁束通過領域Ｓ１１は、正極側電源端子７１ａから交差点Ｃｒ１までの間における第２Ａ電気経路８２ａと、負極側電源端子７１ｂから当該交差点Ｃｒ１までの間における第２Ｂ電気経路８２ｂと、収容ケース４２ａとにより囲まれた領域であるともいえる。
As a result, the magnetic flux passing region S10 is divided into a first magnetic flux passing region S11 as a first region and a second magnetic flux passing region S12 as a second region. The first magnetic flux passing region S11 is arranged on the side of the second A
第２磁束通過領域Ｓ１２は、第２Ｂ電気経路８２ｂよりも負極側電源端子７１ｂの側に配置される第２Ａ電気経路８２ａ、及び第２Ａ電気経路８２ａよりも正極側電源端子７１ａの側に配置される第２Ｂ電気経路８２ｂにより囲まれる領域である。第２実施形態における第２磁束通過領域Ｓ１２は、交差点Ｃｒ１から分岐点Ｂｒ２までの間における第２Ａ電気経路８２ａと、交差点Ｃｒ１から分岐点Ｂｒ１までの間における第２Ｂ電気経路８２ｂと、により囲まれた領域であるともいえる。
The second magnetic flux passing region S12 is arranged on the side of the second A
そして、第１電気経路８１において、図８に示すように交流信号Ｉが流れている場合、電源端子７１の間における磁束の向きは、紙面奥側から手前側となる。このとき、誘導起電力により第１電気経路８１に電流が流れる方向は、図８に示すように反時計回りとなる。そして、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとの位置関係が交差点Ｃｒ１を境に反対となっているため、第１磁束通過領域Ｓ１１を貫く磁束に基づく誘導起電力と、第２磁束通過領域Ｓ１２を貫く磁束に基づく誘導起電力とは、位相が１８０度ずれる。すなわち、誘導起電力が打ち消すように発生することとなる。交流信号Ｉの流れる方向が反対となった場合も同様である。
When the AC signal I is flowing in the first
そして、誘導起電力の大きさは、それぞれ第１磁束通過領域Ｓ１１及び第２磁束通過領域Ｓ１２を通過する磁束の大きさ（より正確には磁束の時間変化量の大きさ）に依存する。したがって、第１磁束通過領域Ｓ１１を通過する交流信号Ｉに基づく第１磁束と、第２磁束通過領域Ｓ１２を通過する交流信号Ｉに基づく第２磁束との差がゼロを含む磁束許容値範囲内となるように、第１磁束通過領域Ｓ１１の大きさに応じて、第２磁束通過領域Ｓ１２の大きさが設定されている。つまり、第１磁束通過領域Ｓ１１を貫く磁束に基づく誘導起電力と、第２磁束通過領域Ｓ１２を貫く磁束に基づく誘導起電力との和が起電力許容値範囲となるように、第１磁束通過領域Ｓ１１の大きさに応じて、第２磁束通過領域Ｓ１２の大きさが設定されている。 The magnitude of the induced electromotive force depends on the magnitude of the magnetic flux passing through the first magnetic flux passing region S11 and the second magnetic flux passing region S12 (more accurately, the magnitude of the amount of time change of the magnetic flux). Therefore, the difference between the first magnetic flux based on the AC signal I passing through the first magnetic flux passing region S11 and the second magnetic flux based on the AC signal I passing through the second magnetic flux passing region S12 is within the magnetic flux allowable value range including zero. The size of the second magnetic flux passing region S12 is set according to the size of the first magnetic flux passing region S11. That is, the first magnetic flux passes so that the sum of the induced electromotive force based on the magnetic flux penetrating the first magnetic flux passing region S11 and the induced electromotive force based on the magnetic flux penetrating the second magnetic flux passing region S12 is within the allowable electromotive force range. The size of the second magnetic flux passing region S12 is set according to the size of the region S11.
例えば、第１磁束通過領域Ｓ１１と、第２磁束通過領域Ｓ１２とが同一平面上にあり、第１電気経路８１との距離が同程度であるならば、第１磁束通過領域Ｓ１１と、第２磁束通過領域Ｓ１２とを同程度の大きさとすることにより、誘導起電力を起電力許容値範囲とすることができる。
For example, if the first magnetic flux passing region S11 and the second magnetic flux passing region S12 are on the same plane and the distances from the first
なお、磁束許容値範囲は、測定のために必要とされる算出精度、応答信号及びノイズ信号の大きさなどを考慮して、任意に設定してよい。また、起電力許容値範囲は、測定のために必要とされる算出精度、応答信号及びノイズ信号の大きさなどを考慮して、任意に設定してよい。本実施形態では、ゼロを中心として、±２００μＶの範囲が起電力許容値範囲とされている。 The magnetic flux allowable value range may be arbitrarily set in consideration of the calculation accuracy required for the measurement, the magnitude of the response signal and the noise signal, and the like. Further, the allowable electromotive force range may be arbitrarily set in consideration of the calculation accuracy required for the measurement, the magnitude of the response signal and the noise signal, and the like. In the present embodiment, the range of ± 200 μV centered on zero is set as the electromotive force allowable value range.
以上により、第１磁束通過領域Ｓ１１を貫く磁束に基づく誘導起電力と、第２磁束通過領域Ｓ１２を貫く磁束に基づく誘導起電力との和が起電力許容値範囲となり、誘導起電力に基づく応答信号の誤差を抑制することができる。 As described above, the sum of the induced electromotive force based on the magnetic flux penetrating the first magnetic flux passing region S11 and the induced electromotive force based on the magnetic flux penetrating the second magnetic flux passing region S12 becomes the allowable electromotive force range, and the response based on the induced electromotive force. Signal error can be suppressed.
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の電池測定装置５０について説明する。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第３実施形態では、基本構成として、第１実施形態のものを例に説明する。
(Third Embodiment)
Next, the
第３実施形態では、図９に示すように、磁束通過領域Ｓ１０を第１の磁気シールド１０１により覆っている。また、第１電気経路８１の少なくとも一部を第２の磁気シールド１０２により覆っている。第２の磁気シールド１０２は、電源端子７１の側にそれぞれ設けられており、電源端子７１の少なくとも一部を覆うようにしている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 9, the magnetic flux passing region S10 is covered with the first
第１の磁気シールド１０１により、交流信号に基づく磁束や外部ノイズに基づく磁束が磁束通過領域Ｓ１０を通過しにくくなり、誘導起電力の発生を抑制することができる。また、第２の磁気シールド１０２により、交流信号Ｉに基づく磁束が磁束通過領域Ｓ１０を通過することを抑制し、誘導起電力を抑制することができる。
The first
なお、第３実施形態では、第１の磁気シールド１０１及び第２の磁気シールド１０２を共に設けたが、いずれか一方だけ設けてもよい。
In the third embodiment, the first
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の電池測定装置５０について説明する。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第４実施形態では、基本構成として、第１実施形態のものを例に説明する。
(Fourth Embodiment)
Next, the
電池測定装置５０を回路基板に配置して、第１電気経路８１及び第２電気経路８２等の配線を固定してもよい。以下、電気経路８１，８２の配線や、電池セル４２と電池測定装置５０の接続態様等について説明する。
The
図１０は、電池セル４２と電池測定装置５０の接続態様を示す模式図である。図１０は、複数の電池セル４２を上面（電源端子７１の設置面）から見た平面図を模している。
FIG. 10 is a schematic view showing a connection mode between the
図１０に示すように、正極側電源端子７１ａと、負極側電源端子７１ｂとの間には、平板状の回路基板７２が設けられている。回路基板７２は、ＰＣＢ（プリント基板）や、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）であり、回路基板７２上に配置された回路素子の周りを、導電性金属の電気経路が張り巡らされている。これにより、電気経路及び回路素子の位置が固定される。よって、第４実施形態において、回路基板７２は、固定部材に相当する。
As shown in FIG. 10, a flat plate-shaped
この際、信号配線（電気経路）は、基本的に２線を対として張り巡らされている。例えば、図３における半導体スイッチ素子５６ａのゲート端子に信号を送るため、ゲート端子に接続される配線と、その信号のいわゆるリターン経路となる配線とが対となって張り巡らされている。ただし、ある２種類上の信号のリターン線を１本の線や、グランドプレーンもしくは電源プレーンなどで共有してもよい。
At this time, the signal wiring (electrical path) is basically laid out in pairs of two wires. For example, in order to send a signal to the gate terminal of the
回路基板７２には、回路素子として、例えば、ＡＳＩＣ部５０ａと、フィルタ部５５と、電流モジュレーション回路５６等が配置（固定）されている。なお、図１０では、図示の都合上、ＡＳＩＣ部５０ａと、電流モジュレーション回路５６の半導体スイッチ素子５６ａのみを図示する。
For example, an
図１０で示されるように、回路基板７２は、積層された複数の電池セル４２の全体に亘るように、電池セル４２の短手方向（図１０において左右方向）に延びるように形成されている。その際、回路基板７２は、各電池セル４２の電源端子７１の間に配置されるように構成されている。また、電源端子７１の設置面に対して対向するように配置されている。
As shown in FIG. 10, the
半導体スイッチ素子５６ａは、各電池セル４２の電源端子７１の間に配置されている。その一方、ＡＳＩＣ部５０ａは、回路基板７２の長手方向（電池セル４２の短手方向）の一端（図１０では右端）であって、電池セル４２とは重複しない位置に配置されている。
The
そして、図１０において破線で示すように、正極側電源端子７１ａと、負極側電源端子７１ｂとの間を直線で結ぶように第１電気経路８１が設けられている。第１電気経路８１上に、半導体スイッチ素子５６ａが配置されている。半導体スイッチ素子５６ａは、つまり、電流モジュレーション回路５６は、第１電気経路８１を介して交流信号を電池セル４２から出力させるように構成されている。
Then, as shown by the broken line in FIG. 10, the first
また、図１０において実線で示すように、各電池セル４２の電源端子７１と、ＡＳＩＣ部５０ａの応答信号入力端子５８とを繋ぐ第２電気経路８２が回路基板７２に設けられている。詳しく説明すると、第２電気経路８２のうち、正極側電源端子７１ａに接続される正極側検出線としての第２Ａ電気経路８２ａは、正極側電源端子７１ａから負極側電源端子７１ｂに向かって直線状に延び、途中で９０度直角に屈曲するように構成されている。その後、第２Ａ電気経路８２ａは、回路基板７２の長手方向に沿ってＡＳＩＣ部５０ａ側に向かって延び、回路基板７２の端部においてＡＳＩＣ部５０ａ側に向かって屈曲している。ただし、本実施形態における９０度屈曲は例示であり、配線が曲げＲを持たないという意味ではない。必要に応じて曲げＲを持つ。また、屈曲部の配線パターンは必ずしも９０度である必要はなく、必要に応じて円弧又は角をとった形としてもよい。
Further, as shown by a solid line in FIG. 10, a second
同様に、第２電気経路８２のうち、負極側電源端子７１ｂに接続される負極側検出線としての第２Ｂ電気経路８２ｂは、負極側電源端子７１ｂから正極側電源端子７１ａに向かって直線状に延び、途中で９０度直角に屈曲するように構成されている。その際、第２Ａ電気経路８２ａと接触しない位置で屈曲している。その後、第２Ｂ電気経路８２ｂは、第２Ａ電気経路８２ａと平行となるように、回路基板７２の長手方向に沿ってＡＳＩＣ部５０ａ側に向かって延びるように形成され、回路基板７２の端部においてＡＳＩＣ部５０ａ側に向かって屈曲している。なお、第２電気経路８２は、第１電気経路８１とは直接交わらないように、少なくとも交差箇所では異なる層に形成されている。
Similarly, of the second
これにより、図１０に示すように、ＡＳＩＣ部５０ａに接続されている第２Ａ電気経路８２ａは、予め決められた分岐点Ｂｒ３まで第２Ｂ電気経路８２ｂに沿って配線されている。すなわち、極力隙間がないように第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとが平行に配線されている。
As a result, as shown in FIG. 10, the second A
そして、第２Ａ電気経路８２ａは、分岐点Ｂｒ３から正極側電源端子７１ａに向かって直線状に配線されている一方、第２Ｂ電気経路８２ｂは、当該分岐点Ｂｒ３から負極側電源端子７１ｂに向かって配線されている。この分岐点Ｂｒ３は、電池セル４２の長手方向及び短手方向において正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの間に配置されている。
The second A
なお、同じ電池セル４２に接続されている第１電気経路８１と第２電気経路８２の場合、異なる層に設けると、層という誘電体を挟むことにより線間の浮遊容量が大きくなる虞がある。このため、できる限り同じ層に形成されていることが望ましい。そして、同じ電池セル４２に接続されている第１電気経路８１と第２電気経路８２とを交差させる場合、交差箇所でおいてのみ異なる層に配線されることが望ましい。また、第２電気経路８２は、第１電気経路８１と交差する場合には、交差領域が最小となるように、直交することが望ましい。
In the case of the first
ちなみに、第２電気経路８２が、ＡＳＩＣ部５０ａに向かうために、他の電池セル４２に接続されている第１電気経路８１と交差する場合、別層を通って交差させている。その際、可能な限り別層になる面積を小さくしている。この場合、他の電池セル４２に接続された電気経路であるため、浮遊容量の影響は小さい。
By the way, when the second
そして、各電池セル４２においても第１電気経路８１及び第２電気経路８２が同様に形成されている。ただし、第２電気経路８２は、半導体スイッチ素子５６ａや、他の電池セル４２に接続されている第１電気経路８１や第２電気経路８２に極力重ならないように設けられている。具体的には、半導体スイッチ素子５６ａは、電池セル４２毎に、その位置を回路基板７２の短手方向（電池セル４２の長手方向）においてずらして配置されている。そして、第２電気経路８２は、回路基板７２の長手方向（電池セル４２の短手方向）に延びる際、他の電池セル４２に接続されている他の第２電気経路８２に重ならないように、他の第２電気経路８２に対して平行に設けられている。その際、回路基板７２の短手方向に互いの第２電気経路８２の位置がずれるように設けられている。
The first
そして、図１１に示すように、回路基板７２は、電源端子７１の突出方向において、電源端子７１の先端よりも収容ケース４２ａの側に配置されている。これにより、分岐点Ｂｒ３の位置は、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの突出方向において、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの先端位置と、収容ケース４２ａとの間に配置されていることとなる。より詳しくは、分岐点Ｂｒ３は、回路基板７２を介して、収容ケース４２ａに当接する位置に設けられている。そして、第２Ａ電気経路８２ａは、当該分岐点Ｂｒ３から正極側電源端子７１ａに向かって収容ケース４２ａの外周面に沿って直線状に配線されている。一方、第２Ｂ電気経路８２ｂは、当該分岐点Ｂｒ３から負極側電源端子７１ｂに向かって収容ケース４２ａの外周面に沿って直線状に配線されている。
Then, as shown in FIG. 11, the
なお、図１１に示すように、各電気経路８１，８２は、Ｌ字状のウェルディングプレート７４を介して電源端子７１の先端に接続されている。ウェルディングプレート７４を介して、交流信号Ｉが上下に往復する可能性があるが、往復することにより当該箇所からの磁束は打ち消されることとなる。
As shown in FIG. 11, each of the
以上のように構成することにより、第３実施形態では、磁束通過領域Ｓ１０の大きさを抑制して、誘導起電力に基づく応答信号の誤差を抑制することができる。また、電池セル４２を低背化することが可能となる。また、バスバー７３から磁束通過領域Ｓ１０を遠ざけることができ、バスバー７３に流れるノイズ（外部信号）に基づく誘導起電力が、第２電気経路８２に生じることを抑制し、応答信号の誤差を抑制することができる。バスバー７３に流れるノイズとは、例えば、インバータ３０の動作に基づくノイズがある。
With the above configuration, in the third embodiment, the size of the magnetic flux passing region S10 can be suppressed, and the error of the response signal based on the induced electromotive force can be suppressed. In addition, the
（第５実施形態）
次に、第５実施形態の電池測定装置５０について説明する。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第５実施形態では、基本構成として、第４実施形態のものを例に説明する。
(Fifth Embodiment)
Next, the
図１２に示すように、第５実施形態において、第２Ａ電気経路８２ａは、回路基板７２の長手方向に沿ってＡＳＩＣ部５０ａ側に向かって延びる際、対となる第２Ｂ電気経路８２ｂに対して、所定間隔で交差するように配線されている。すなわち、第５実施形態において、交流信号Ｉは、回路基板７２の短手方向に流れるため、回路基板７２の長手方向に沿って伸びる第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとの間にできる領域は、磁束通過領域Ｓ１０となる。また、バスバー７３においてもその長手方向（回路基板７２の長手方向）に沿ってインバータ３０に基づく外部信号としてのノイズＩｎが流れ、このノイズに基づく磁束は、磁束通過領域Ｓ１０を通過することとなる。
As shown in FIG. 12, in the fifth embodiment, the second A
そこで、第２実施形態と同様に、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂを所定間隔で交差させることにより、磁束通過領域Ｓ１０を、第１磁束通過領域Ｓ２１と、第２磁束通過領域Ｓ２２とに分けた。第１磁束通過領域Ｓ２１は、第２Ｂ電気経路８２ｂよりも正極側電源端子７１ａの側に配置される第２Ａ電気経路８２ａ、及び第２Ａ電気経路８２ａよりも負極側電源端子７１ｂの側に配置される第２Ｂ電気経路８２ｂにより囲まれる第１領域である。第２磁束通過領域Ｓ２２は、第２Ｂ電気経路８２ｂよりも負極側電源端子７１ｂの側に配置される第２Ａ電気経路８２ａ、及び第２Ａ電気経路８２ａよりも正極側電源端子７１ａの側に配置される第２Ｂ電気経路８２ｂにより囲まれる第２領域である。
Therefore, as in the second embodiment, by intersecting the second A
そして、第２実施形態と同様の理屈で、第１磁束通過領域Ｓ２１を通過する磁束に基づく誘導起電力と、第２磁束通過領域Ｓ２２を通過する磁束に基づく誘導起電力とは、位相が１８０度ずれる。すなわち、誘導起電力が打ち消すように発生することとなる。 Then, in the same theory as in the second embodiment, the phase of the induced electromotive force based on the magnetic flux passing through the first magnetic flux passing region S21 and the induced electromotive force based on the magnetic flux passing through the second magnetic flux passing region S22 is 180. It shifts. That is, the induced electromotive force is generated so as to cancel it.
そして、誘導起電力の大きさは、それぞれ第１磁束通過領域Ｓ２１及び第２磁束通過領域Ｓ２２を通過する磁束の大きさ（より正確には磁束の時間変化量の大きさ）に依存する。したがって、第１磁束通過領域Ｓ２１を通過する第１磁束と、第２磁束通過領域Ｓ２２を通過する第２磁束との差がゼロを含む磁束許容値範囲内となるように、各第１磁束通過領域Ｓ１１の大きさに応じて、第２磁束通過領域Ｓ１２の大きさがそれぞれ設定されている。つまり、第１磁束通過領域Ｓ１１を通過する磁束に基づく誘導起電力と、第２磁束通過領域Ｓ１２を通過する磁束に基づく誘導起電力との和が起電力許容値範囲となるように、第１磁束通過領域Ｓ２１の大きさに応じて、第２磁束通過領域Ｓ２２の大きさが設定されている。 The magnitude of the induced electromotive force depends on the magnitude of the magnetic flux passing through the first magnetic flux passing region S21 and the second magnetic flux passing region S22 (more accurately, the magnitude of the amount of time change of the magnetic flux). Therefore, each first magnetic flux passes so that the difference between the first magnetic flux passing through the first magnetic flux passing region S21 and the second magnetic flux passing through the second magnetic flux passing region S22 is within the magnetic flux allowable value range including zero. The size of the second magnetic flux passing region S12 is set according to the size of the region S11. That is, the first is such that the sum of the induced electromotive force based on the magnetic flux passing through the first magnetic flux passing region S11 and the induced electromotive force based on the magnetic flux passing through the second magnetic flux passing region S12 is within the allowable electromotive force range. The size of the second magnetic flux passing region S22 is set according to the size of the magnetic flux passing region S21.
例えば、第１磁束通過領域Ｓ２１の数及び大きさを、第２磁束通過領域Ｓ２２と同程度にし、等間隔に配置することにより、誘導起電力が起電力許容値範囲となりやすくなっている。また、第１電気経路８１と第１磁束通過領域Ｓ２１との相対位置、第１電気経路８１と第２磁束通過領域Ｓ２２との相対位置も、誘導起電力が起電力許容値範囲となりやすいように設定されている。その際、第１磁束通過領域Ｓ２１の数及び大きさ、第２磁束通過領域Ｓ２２の数及び大きさ、第１電気経路８１と第１磁束通過領域Ｓ２１との相対位置、及び第１電気経路８１と第２磁束通過領域Ｓ２２との相対位置が固定されていることとが望ましい。これにより、設定が変更されて、誘導起電力が変動することを抑制できる。
For example, by setting the number and size of the first magnetic flux passing regions S21 to be about the same as those of the second magnetic flux passing regions S22 and arranging them at equal intervals, the induced electromotive force is likely to be within the allowable electromotive force range. Further, the relative positions of the first
なお、回路基板７２は、第４実施形態と同様に、電源端子７１の設置面に当接するように配置されており、電源端子７１の突出方向において磁束通過領域Ｓ１０は、極めて小さい。このため、上記構成を併せて採用することにより、誘導起電力の発生をより抑制することができる。
The
（第６実施形態）
次に、第４実施形態又は第５実施形態の電池測定装置５０を以下のように変更してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第６実施形態では、基本構成として、第４実施形態のものを例に説明する。
(Sixth Embodiment)
Next, the
図１３に示すように、回路基板７２と収容ケース４２ａとの間に薄板状の磁気シールド２０１を配置している。この磁気シールド２０１は、裏表両面に絶縁被膜２０２，２０３が設けられており、回路基板７２と磁気シールド２０１との間、及び収容ケース４２ａと磁気シールド２０１との間において絶縁が確保されている。そして、回路基板７２は、絶縁被膜２０２を介して磁気シールド２０１に当接している。また、磁気シールド２０１は、絶縁被膜２０３を介して収容ケース４２ａに当接している。そして、回路基板７２は、電源端子７１の突出方向において、電源端子７１の先端と、収容ケース４２ａとの間に配置されている。
As shown in FIG. 13, a thin plate-shaped
この磁気シールド２０１は、複数の貫通孔が設けられたパンチングメタルである。なお、磁気シールド２０１は、金属線による網状もしくは格子状に形成されていてもよい。また、電気経路８１，８２に沿って貫通孔が設けられていてもよい。これらを組み合わせてもよい。
The
これにより、回路基板７２の長手方向に沿って伸びる磁束通過領域Ｓ１０を通過する磁束を抑制することができ、誘導起電力を抑制し、応答信号を精度よく検出することができる。また、回路基板７２は、絶縁被膜２０２を介して磁気シールド２０１に当接しているため、磁気シールド２０１を介して放熱することが可能となる。
As a result, the magnetic flux passing through the magnetic flux passing region S10 extending along the longitudinal direction of the
また、磁気シールド２０１は、複数の貫通孔が設けられたパンチングメタルである。このため、第１電気経路８１と磁気シールド２０１との間、及び第２電気経路８２と磁気シールド２０１との間で、静電容量が増加することを抑制することができる。
Further, the
（第７実施形態）
次に、第４実施形態〜第６実施形態のうちいずれかの電池測定装置５０を以下のように変更してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第７実施形態では、基本構成として、第４実施形態のものを例に説明する。
(7th Embodiment)
Next, the
一般的に、電池セル４２には、電池セル４２の内部圧力が所定以上となった場合に、開口して内部圧力を逃がす防爆弁が設けられている。防爆弁が開口するスペースが必要であり、回路基板７２で防爆弁を開口不能に覆うことは適切でない。そこで、以下のように構成した。
Generally, the
図１４に示すように、各電池セル４２には、電源端子７１の設置面であって、電池セル４２の長手方向において正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの間に防爆弁３０１が設けられている。そして、当該防爆弁３０１を避けるように、回路基板７２には、貫通孔３０２が設けられている。つまり、防爆弁３０１が開口するスペースを確保するように貫通孔３０２が回路基板７２に設けられている。
As shown in FIG. 14, each
なお、回路基板７２に配置される素子及び電気経路は、当該貫通孔３０２を避けるように配置されている。また、第６実施形態において磁気シールド２０１を配置する場合には、磁気シールド２０１においても同様に、防爆弁３０１を避けるように貫通孔を設ける必要がある。
The elements and electrical paths arranged on the
配置スペースが大きいＡＳＩＣ部５０ａは、回路基板７２の長手方向端部に配置されており、電池セル４２の直上に配置されていない。このため、防爆弁３０１を避けるための貫通孔３０２を設けることが容易となっている。
The
（第８実施形態）
次に、第４実施形態〜第６実施形態のうちいずれかの電池測定装置５０を以下のように変更してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第８実施形態では、基本構成として、第４実施形態のものを例に説明する。
(8th Embodiment)
Next, the
一般的に、電池セル４２には、防爆弁が設けられているため、防爆弁が開口するスペースが必要である。そこで、以下のように構成した。
Generally, since the
図１５に示すように、各電池セル４２には、電源端子７１の設置面であって、電池セル４２の長手方向において正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの間に防爆弁３０１が設けられている。そして、回路基板７２は、収容ケース４２ａにおける電源端子７１の設置面、すなわち、防爆弁３０１から所定距離離間するように配置されている。所定距離は、防爆弁３０１が開口するスペースを確保することができる程度の距離である。なお、所定距離は、防爆弁３０１が開口するスペースを最低限確保することができる程度の距離であることが望ましい。これにより、防爆弁３０１が開口することが可能となる。
As shown in FIG. 15, each
このように構成した場合、電源端子７１の突出方向において第２電気経路８２と収容ケース４２ａとの距離が離れ、磁束通過領域Ｓ１０が大きくなる。その結果、誘導起電力が大きくなる虞がある。
In this configuration, the distance between the second
そこで、回路基板７２と収容ケース４２ａとの間に、収容ケース４２ａ側から磁束通過領域Ｓ１０を覆うシールド部材４０１を設けた。シールド部材４０１は、図１６に示すように、帯状の金属線が編み込まれた四角形の籠状に形成されている。
Therefore, a
シールド部材４０１の底面は、回路基板７２の長手方向に沿って長方形状に形成されている。すなわち、シールド部材４０１の底面は、複数の電池セル４２に亘って電池セル４２の短手方向に伸びるように形成されている。シールド部材４０１の底面の外縁には、電源端子７１の突出方向に伸びるように壁部が立設されている。シールド部材４０１は、シールド部材４０１の開口部側が収容ケース４２ａに対向するように電源端子７１の間に配置されている。なお、シールド部材４０１は、籠状に形成されている必要はなく、底部及び壁部に複数の貫通孔が設けられていればそれでよい。
The bottom surface of the
シールド部材４０１は、電池セル４２の長手方向において電源端子７１の間に配置されている。回路基板７２は、シールド部材４０１の底面において、外側から配置されている。
The
以上のように構成することにより、回路基板７２の平面状に伸びる磁束通過領域Ｓ１０は、シールド部材４０１の底面により覆われる。回路基板７２の平面状に伸びる磁束通過領域Ｓ１０とは、回路基板７２の長手方向に沿って伸びる対となる第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとの間に形成される領域のことである。
With the above configuration, the magnetic flux passing region S10 extending in a plane of the
また、回路基板７２の垂直方向に伸びる磁束通過領域Ｓ１０は、シールド部材４０１の底部及び壁部により磁束の通過が抑制される。回路基板７２の垂直方向に伸びる磁束通過領域Ｓ１０とは、例えば、回路基板７２の短手方向に沿って伸びる第２電気経路８２と、収容ケース４２ａと、電源端子７１とにより囲まれた領域のことである。
Further, in the magnetic flux passing region S10 extending in the vertical direction of the
これにより、第２電気経路８２に誘導起電力が発生することを抑制し、応答信号の検出精度を向上させることができる。
As a result, it is possible to suppress the generation of an induced electromotive force in the second
また、回路基板７２は、シールド部材４０１に当接しているため、シールド部材４０１を介して放熱することが可能となる。また、シールド部材４０１は、籠状に形成されており、その開口部が収容ケース４２ａ側に配置されている。このため、シールド部材４０１が防爆弁３０１の開口を妨げることはない。また、シールド部材４０１の壁部には、複数の貫通孔が設けられているため、防爆弁３０１を介して排出されたガスをシールド部材４０１の壁部から逃がすことが可能となる。
Further, since the
また、シールド部材４０１の底部には、複数の貫通孔が設けられているため、第１電気経路８１とシールド部材４０１との間、及び第２電気経路８２とシールド部材４０１との間で、静電容量が増加することを抑制することができる。
Further, since the bottom of the
（第９実施形態）
第４実施形態〜第８実施形態のうちいずれかの電池測定装置５０を以下のように変更してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第９実施形態では、基本構成として、第４実施形態のものを例に説明する。
(9th Embodiment)
The
図１７に示すように、第４実施形態の回路基板７２は、長手方向（電池セル４２の短手方向）において、その端部が屈曲形成されている。第４実施形態において、回路基板７２のうち、電池セル４２の上面と対向し、かつ、電池セル４２の電源端子７１の間に配置された部分を、第１基板７２ａとし、折り曲げられた端部を、第２基板７２ｂとする。ただし、本実施形態における９０度屈曲は例示であり、任意の角度で屈曲していてもよい。
As shown in FIG. 17, the end portion of the
なお、本実施形態において、回路基板７２は、ＦＰＣにより構成して屈曲形成してもよいし、第１基板７２ａと、第２基板７２ｂをそれぞれ設け、コネクタやＦＰＣなどにより電気経路を接続するように構成してもよい。なお、ＦＰＣを屈曲形成した場合には、第１基板７２ａ、第２基板７２ｂは、物理的に分割された別基板でなく、同一基板であるが、説明の都合上、第１基板７２ａ、第２基板７２ｂとしている。
In the present embodiment, the
折り曲げられた第２基板７２ｂは、第１基板７２ａの平面に対して垂直となり、電池セル４２の側面に対して対向するように配置されている。このため、回路基板７２の端部に配置されている第２電気経路８２やＡＳＩＣ部５０ａは、第１電気経路８１や電流モジュレーション回路５６等と同一平面上とならなくなる。そして、このようにＡＳＩＣ部５０ａが、第１電気経路８１等と同一平面上とならなくなる場合、第２基板７２ｂにおける電気経路やＡＳＩＣ部５０ａが、第１電気経路８１と第２電気経路８２とが同一平面上にあった場合と異なる形で交流信号に基づく磁束密度ベクトルの影響を受けることとなる。
The bent
そこで、第２基板７２ｂの周辺を囲むように、シールド部材としての筒状部５０１が設けられている。具体的には、筒状部５０１は、金属製、又は樹脂製、又は炭素製などの導体により、四角筒状に設けられており、筒状部５０１の内部に第２基板７２ｂが収容されるようになっている。これにより、交流信号に基づく磁束密度ベクトルの影響を抑制し、ＡＳＩＣ部５０ａに対する外部磁場等の影響も低減することができ、複素インピーダンスの算出精度を向上させることができる。
Therefore, a
また、第２基板７２ｂを、第１基板７２ａの平面に対して垂直となるように折り曲げることにより、同一平面に設ける場合に比較して、長手方向の距離を短くすることができる。また、第２基板７２ｂを、電池セル４２の側面に対して対向するように配置することにより、小型化が可能となる。
Further, by bending the
なお、図１７（ｂ）に示すように、筒状部５０１の上部（電源端子７１の側）は、開放端とされる一方、下部（電池セル４２の底面側）には、底部５０２が形成されている。この底部５０２には、上下方向に貫通する貫通孔５０２ａが設けられており、筒状部５０１は、上下方向に空気が流れるように構成されている。これにより、第２基板７２ｂの排熱を好適に行うことができる。
As shown in FIG. 17B, the upper portion (the side of the power supply terminal 71) of the
また、この実施形態では、筒状部５０１と、電池セル４２の収容ケース４２ａを別体で構成したが、その一部を共用するようにしてもよい。例えば、筒状部５０１の収容ケース４２ａの側面を、収容ケース４２ａの筒状部５０１の側面として共用してもよい。また、電池セル４２の収容ケース４２ａに限らず、組電池４０の収容ケース（電源ケース）の一部を筒状部５０１の一部と共用してもよい。これにより、小型化することができる。
Further, in this embodiment, the
（第１０実施形態）
次に、第１実施形態〜第９実施形態のうちいずれかの電池測定装置５０を以下のように変更してもよい。なお、以下では、各実施形態で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この第１０実施形態では、基本構成として、第１実施形態のものを例に説明する。第１０実施形態の電池測定装置５０は、いわゆる２位相ロックイン検出を実施する。
(10th Embodiment)
Next, the
図１８に示すように、電池測定装置５０のＡＳＩＣ部５０ａには、電池セル４２の端子間における直流電圧を測定する差動アンプ１５１が設けられている。差動アンプ１５１は、直流電圧入力端子５７の正極側端子５７ａ及び負極側端子５７ｂに接続されており、直流電圧を測定し、出力するように構成されている。
As shown in FIG. 18, the
また、電池測定装置５０のＡＳＩＣ部５０ａには、正弦波信号の出力時における電池セル４２の電圧変動を、応答信号入力端子５８を介して入力する増幅器としてのプリアンプ１５２が設けられている。プリアンプ１５２は、応答信号入力端子５８を介して入力した電圧変動を増幅し、応答信号として出力する。すなわち、応答信号の振幅は、電池セル４２の電圧に比較して微弱な信号であることから、応答信号の検出精度を向上させるため、プリアンプ１５２が設けられている。なお、第１０実施形態では、プリアンプ１５２は、１段であったが、多段にしてもよい。
Further, the
また、図１８に示すように、電池セル４２の正極側電源端子７１ａと正極側の応答信号入力端子５８（プリアンプ１５２の正極側端子側）との間には、直流成分をカットするためのコンデンサＣ１が設けられている。これにより、電池セル４２の電圧変動のうち、直流成分（内部複素インピーダンス情報に関係ない部分）を除くことができ、応答信号の検出精度を向上させることができる。電池セル４２の負極側電源端子７１ｂも同様に、コンデンサＣ２が設けられている。
Further, as shown in FIG. 18, a capacitor for cutting a DC component is provided between the positive electrode side
また、ＡＳＩＣ部５０ａには、差動アンプ１５１から出力される直流電圧と、プリアンプ１５２から出力される応答信号とを切り替える信号切替部１５３が設けられている。信号切替部１５３には、ＡＤ変換器１５４が接続されており、切り替えられた信号（アナログ信号）が、デジタル信号に変換されて出力されるように構成されている。
Further, the
ＡＤ変換器１５４は、第１０実施形態における演算部としてのシグナルプロセッシング部１５５に接続されており、直流電圧を入力するように構成されている。また、ＡＤ変換器１５４は、第１乗算器１５６及び第２乗算器１５７に接続されており、応答信号をそれぞれ入力するように構成されている。
The
第１乗算器１５６には、後述する発振回路１５８が接続されており、第１の参照信号が入力されるようになっている。第１乗算器１５６は、第１の参照信号と、応答信号を乗算して、応答信号の実部に比例した値を算出し、ローパスフィルタ１５９を介して、応答信号の実部に比例した値をシグナルプロセッシング部１５５に出力するようになっている。なお、図１８では、応答信号の実部をＲｅ｜Ｖｒ｜と示す。
An
第２乗算器１５７には、位相シフト回路１６０を介して、発振回路１５８に接続されており、第２の参照信号が入力される。第２の参照信号は、第１の参照信号の位相を９０度（π／２）進ませた信号である。位相シフト回路１６０は、発振回路１５８から入力した正弦波信号（第１の参照信号）の位相を進ませ、第２の参照信号として出力する。
The
第２乗算器１５７は、第２の参照信号と、応答信号を乗算して、応答信号の虚部に比例した値を算出し、ローパスフィルタ１６１を介して、応答信号の虚部に比例した値をシグナルプロセッシング部１５５に出力するようになっている。なお、図１８では、応答信号の虚部をＩｍ｜Ｖｒ｜と示す。
The
発振回路１５８は、設定された正弦波信号を出力する回路であり、波形指示部として機能する。発振回路１５８は、前述したように、第１乗算器１５６及び位相シフト回路１６０に対して、正弦波信号を第１の参照信号として出力する。また、発振回路１５８は、ＤＡ変換器１６２を介して、指示信号出力端子５９ａに接続されており、正弦波信号を指示信号として出力する。
The
フィードバック信号入力端子５９ｂは、ＡＤ変換器１６３に接続されている。を介して、シグナルプロセッシング部１５５に接続されている。シグナルプロセッシング部１５５は、ＡＤ変換器１６３を介して、フィードバック信号入力端子５９ｂからフィードバック信号（検出信号）を入力する。
The feedback
また、ＡＤ変換器１６３は、第３乗算器１６４及び第４乗算器１６５に接続されており、フィードバック信号（検出信号）をそれぞれ入力するように構成されている。第３乗算器１６４には、発振回路１５８が接続されており、第１の参照信号が入力されるようになっている。第３乗算器１６４は、第１の参照信号と、フィードバック信号を乗算して、フィードバック信号の実部に比例した値を算出し、ローパスフィルタ１６６を介して、フィードバック信号の実部に比例した値をシグナルプロセッシング部１５５に出力するようになっている。なお、図１８では、フィードバック信号の実部をＲｅ｜Ｖｆ｜と示す。
Further, the
第４乗算器１６５には、位相シフト回路１６０を介して、発振回路１５８に接続されており、第２の参照信号が入力される。第４乗算器１６５は、第２の参照信号と、フィードバック信号を乗算して、フィードバック信号の虚部に比例した値を算出し、ローパスフィルタ１６７を介して、フィードバック信号の虚部に比例した値をシグナルプロセッシング部１５５に出力するようになっている。なお、図１８では、フィードバック信号の虚部をＩｍ｜Ｖｆ｜と示す。すなわち、フィードバック信号のロックイン検出を行っている。
The
シグナルプロセッシング部１５５は、応答信号の実部に比例した値及び応答信号の虚部に比例した値を入力し、それらの値に基づいて、複素インピーダンスの実部及び虚部を算出する。その際、シグナルプロセッシング部１５５は、入力したフィードバック信号の実部及び虚部を用いて、実際に流れる信号の振幅と、参照信号との位相ずれを加味して、複素インピーダンスの実部及び虚部を算出（補正）する。
The
また、シグナルプロセッシング部１５５は、複素インピーダンスの絶対値と位相を算出する。詳しく説明すると、２位相ロックイン検出により、応答信号の実部と虚部がわかるため、応答信号の位相をθｖとすると、複素平面の極座標表示では|Ｖｒ｜ｅ^ｊθｖのように示すことができる。同様に、電流は、｜Ｉ｜ｅ^ｊθｉに示すように表すことができる。これから複素インピーダンスの極座標表示を｜Ｚ｜ｅ^ｊθｚとすると、Ｖ＝ＺＩから数式（２）のように表すことができる。また、「ｊ」は、ｊ＾２＝−１を満たす虚数単位である。
よって、複素インピーダンスの絶対値は｜Ｚ｜＝｜Ｖｒ｜／｜Ｉ｜、位相はθｖ−θｉから求めることができる。そして、シグナルプロセッシング部１５５は、通信部５４を介して、ＥＣＵ６０に算出結果を出力する。なお、図１８では、複素インピーダンスの絶対値を｜Ｚ｜と示し、その位相をａｒｇ（Ｚ）と示す。
Therefore, the absolute value of the complex impedance can be obtained from | Z | = | Vr | / | I |, and the phase can be obtained from θv−θi. Then, the
次に、第１０実施形態における複素インピーダンス算出処理について図１９に基づいて説明する。複素インピーダンス算出処理は、電池測定装置５０により所定周期ごとに実行される。
Next, the complex impedance calculation process according to the tenth embodiment will be described with reference to FIG. The complex impedance calculation process is executed by the
複素インピーダンス算出処理において、発振回路１５８は、最初に複素インピーダンスの測定周波数を設定する（ステップＳ２０１）。測定周波数は、予め決められた測定範囲内の周波数の中から設定される。第１０実施形態において、測定周波数は、例えば、シグナルプロセッシング部１５５により決定される。
In the complex impedance calculation process, the
次に、信号切替部１５３は、プリアンプ１５２からの応答信号が出力されるように切替を行う（ステップＳ２０２）。切り替えの指示は、例えば、シグナルプロセッシング部１５５により行われる。
Next, the
次に発振回路１５８は、測定周波数に基づいて、正弦波信号（所定の交流信号）の周波数を決定し、ＤＡ変換器１６２を介して、指示信号出力端子５９ａから電流モジュレーション回路５６に対して、当該正弦波信号の出力を指示する指示信号を出力する（ステップＳ２０３）。なお、指示信号の出力指示は、例えば、シグナルプロセッシング部１５５により行われる。ＤＡ変換器１６２によりアナログ信号に変換される際、電池セル４２の電圧を考慮して、適切なオフセット値（直流バイアス）が設定されて、変換される。オフセット値（直流バイアス）の設定は、例えば、シグナルプロセッシング部１５５により行われる。オフセット値（直流バイアス）の設定は、電池セル４２の直流電圧に基づき、行われることが望ましい。なお、電池セル４２の直流電圧は、差動アンプ１５１により測定すればよい。
Next, the
電流モジュレーション回路５６は、指示信号に基づいて、電池セル４２を電源として正弦波信号（交流信号Ｉ）を出力させる（ステップＳ２０４）。これにより、電池セル４２から正弦波信号（交流信号Ｉ）が出力される。
The
電池セル４２から正弦波信号を出力させると、電池セル４２の端子間に電池セル４２の内部複素インピーダンス情報を反映した電圧変動が生じる。プリアンプ１５２は、応答信号入力端子５８を介して、その電圧変動を入力し、応答信号として出力する（ステップＳ２０５）。
When a sine wave signal is output from the
なお、応答信号入力端子５８に入力される際、電圧変動の直流成分はコンデンサＣ１，Ｃ２によりカットされ、電圧変動の特徴部分だけ取り出される。また、プリアンプ１５２は、直流成分がカットされた微弱な電圧変動を増幅させて、応答信号として出力する。その際、ＡＤ変換器１５４は、信号切替部１５３を介して入力された応答信号を、デジタル信号に変換し、出力する。コンデンサＣ１，Ｃ２によりカットされる直流成分の大きさは、電池セル４２の直流電圧に基づき、調整されることが望ましい。同様に、電圧変動をどれだけ増幅させるかは、電池セル４２の直流電圧に基づき、調整されることが望ましい。
When input to the response
第１乗算器１５６は、発振回路１５８から入力した正弦波信号を第１の参照信号とし、ＡＤ変換器１５４から入力した応答信号を乗算して、応答信号の実部に比例した値を算出する（ステップＳ２０６）。同様に、第２乗算器１５７は、位相シフト回路１６０から入力した第２の参照信号と、応答信号を乗算して、応答信号の虚部に比例した値を算出する。
The
これらの値は、ローパスフィルタ１５９及びローパスフィルタ１６１を介して、シグナルプロセッシング部１５５に入力される。なお、ローパスフィルタ１５９及びローパスフィルタ１６１を通過する際、直流成分（ＤＣ成分）以外の信号は減衰し、除去される。
These values are input to the
シグナルプロセッシング部１５５は、フィードバック信号入力端子５９ｂからフィードバック信号（検出信号）を入力する（ステップＳ２０７）。詳しくは、ロックイン検出されたフィードバック信号の実部及び虚部を入力する。
The
シグナルプロセッシング部１５５は、フィードバック信号、及びローパスフィルタ１５９，１６１から入力された信号（実部及び虚部の比例値）に基づいて、複素インピーダンスの実部、虚部、絶対値、及び位相のうちすべて若しくはいずれかを算出する（ステップＳ２０８）。フィードバック信号は、実際に電池セル４２から流れる電流（つまり、フィードバック信号）と参照信号に比例する値との振幅又は位相のずれを補正するために利用される。
The
その後、シグナルプロセッシング部１５５は、通信部５４を介して、算出結果をＥＣＵ６０に出力する（ステップＳ２０９）。そして、算出処理を終了する。
After that, the
この算出処理は、測定範囲内の複数の周波数についての複素インピーダンスが算出されるまで繰り返し実行される。ＥＣＵ６０は、算出結果に基づいて、複素インピーダンス平面プロット（コールコールプロット）を作成し、電極及び電解質などの特性を把握する。例えば、蓄電状態（ＳＯＣ）や劣化状態（ＳＯＨ）を把握する。
This calculation process is repeated until complex impedances for a plurality of frequencies within the measurement range are calculated. The
なお、コールコールプロット全体を必ずしも作成する必要はなく、その一部に着目してもよい。例えば、走行時、一定の時間間隔で特定周波数の複素インピーダンスを測定し、当該特定周波数の複素インピーダンスの時間変化に基づいて、ＳＯＣ、ＳＯＨ及び電池温度等の走行時における変化を把握してもよい。または、１日毎、１周ごと、若しくは１年ごとといった時間間隔で特定周波数の複素インピーダンスを測定し、当該特定周波数の複素インピーダンスの時間変化に基づいて、ＳＯＨ等の変化を把握してもよい。 It is not always necessary to create the entire call call plot, and attention may be paid to a part thereof. For example, the complex impedance of a specific frequency may be measured at regular time intervals during running, and changes in SOC, SOH, battery temperature, etc. during running may be grasped based on the time change of the complex impedance of the specific frequency. .. Alternatively, the complex impedance of a specific frequency may be measured at time intervals such as daily, weekly, or yearly, and changes in SOH or the like may be grasped based on the time change of the complex impedance of the specific frequency.
第１０実施形態の電池測定装置５０では、以下の効果を有する。
The
シグナルプロセッシング部１５５は、応答信号入力端子５８から入力した応答信号と第１の参照信号とを掛け合わせた値に基づいて、応答信号の実部に比例した値を算出する。また、シグナルプロセッシング部１５５は、正弦波信号の位相をシフトさせた信号を第２の参照信号とし、応答信号と第２の参照信号とを掛け合わせた値に基づいて、応答信号の虚部に比例した値を算出する。そして、これらの値に基づいて、複素インピーダンスを算出する。このように、いわゆるロックイン検出を行うことにより、応答信号から、発振回路１５８が指示する正弦波信号の周波数と同一の周波成分のみを抽出することができる。このため、ホワイトノイズやピンクノイズに強くなり、高精度に複素インピーダンスを算出することができる。特に車両に採用する場合、ノイズが多くなるため、好適に複素インピーダンスを算出することができる。また、ノイズに強くなるため、電池セル４２から出力させる電流（正弦波信号）を小さくすることが可能となる。このため、消費電力や電池セル４２や半導体スイッチ素子５６ａの温度上昇を抑制することができる。
The
また、シグナルプロセッシング部１５５は、電流モジュレーション回路５６により電池セル４２から実際に流れる電流を検出したフィードバック信号（検出信号）を入力し、参照信号に比例する値との振幅及び位相のずれを補正している。これにより、複素インピーダンスの算出精度を向上させることができる。
Further, the
また、振幅及び位相のずれを補正しているため、指示信号をアナログ信号に変換する際、誤差が生じても、その誤差をフィードバック信号による補正により抑制することができる。このため、電流モジュレーション回路５６と、ＤＡ変換器１６２との間にフィルタ回路などを設ける必要がなくなり、小型化することができる。
Further, since the amplitude and phase shifts are corrected, even if an error occurs when the instruction signal is converted into an analog signal, the error can be suppressed by the correction by the feedback signal. Therefore, it is not necessary to provide a filter circuit or the like between the
（他の実施形態）
・上記実施形態では、電池モジュール４１毎に電池測定装置５０を設けたが、例えば、電池セル４２ごと、組電池４０ごとに、電池測定装置５０を設けてもよい。また、複数の電池セル４２ごとに電池測定装置５０を設ける場合、電池測定装置５０の機能の一部を共通化してもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the
例えば、図２０に示すように、安定化電源供給部６０１、通信部５４、差動アンプ１５１、プリアンプ１５２、信号切替部１５３、ＡＤ変換器１５４，１６３、シグナルプロセッシング部１５５、乗算器１５６，１５７，１６４，１６５、ローパスフィルタ１５９，１６１，１６６，１６７、発振回路１５８、位相シフト回路１６０、ＤＡ変換器１６２、フィードバック回路５６ｄ、電流検出アンプ５６ｃなどを共通化してもよい。
For example, as shown in FIG. 20, stabilized
この場合、直流電圧、応答信号、指示信号などの各種信号をマルチプレクサ６０２〜６０４のような多重化装置により、信号の切替を可能に構成すればよい。なお、この場合、負電極の電位が電池セル４２ごとに異なる場合がある。このため、各電池セル４２の情報を伝達する際に利用される各電気信号の基準電位が異なる場合がある。そこで、基準電位の差を考慮してシグナルプロセッシング部１５５へ各電気信号を入力する機能を設けて、演算する必要がある。異なる基準電位間の信号伝達手段としては、コンデンサやトランス、電波、光を用いる方法がある。
In this case, various signals such as DC voltage, response signal, and instruction signal may be configured so that the signals can be switched by a multiplexing device such as
・上記実施形態において、フィルタ部５５は、素子のみにより構成されていなくてもよい。例えば、配線、コネクタ接触部、プリント基板のパターン配線やベタパターン間により、又はこれらの構成と素子とが混在する構成であってもよい。
-In the above embodiment, the
・上記実施形態において、電流モジュレーション回路５６と、入出力部５２（又はＤＡ変換器１６２）との間に、フィルタ回路を設けてもよい。これにより、指示信号をアナログ信号に変換する際の誤差を抑制することができる。
-In the above embodiment, a filter circuit may be provided between the
・上記実施形態において、フィードバック回路５６ｄがなくてもよい。また、電流検出アンプ５６ｃにより抵抗５６ｂに流れる電流を検出しなくてもよい。また、マイコン部５３、シグナルプロセッシング部１５５は、フィードバック信号を入力しなくてもよい。
-In the above embodiment, the
・上記実施形態において、直流電圧を検出したが、検出しなくてもよい。また、上記実施形態において、信号切替部１５３を設けなくてもよい。また、上記実施形態において、フィードバック信号も信号切替部１５３により切り替えの対象としてもよい。これにより、ＡＤ変換器１５４，１６３を共通化することができる。
-In the above embodiment, the DC voltage is detected, but it is not necessary to detect it. Further, in the above embodiment, the
・上記実施形態の電池測定装置５０を、車両として、ＨＥＶ，ＥＶ，ＰＨＶ，補機電池、電動飛行機、電動バイク、電動船舶に採用してもよい。また、上記実施形態において、電池セル４２は、並列に接続されていてもよい。
-The
・上記第１０実施形態において、ＡＤ変換時におけるエイリアシングを防止するため、フィルタ回路をプリアンプ１５２の前後、又はＡＤ変換器１５４の直前に設けてもよい。
In the tenth embodiment, the filter circuit may be provided before and after the
・上記実施形態において、電池モジュール４１単位で、状態を測定してもよい。このとき、電池モジュール４１ごとに通信部５４を設ける場合、各通信部５４からＥＣＵ６０への通信は電位基準の異なる絶縁通信となることがある。例えば、絶縁トランスやコンデンサを用いて絶縁通信を行う場合がある。また、組電池４０単位で、状態を測定してもよい。
-In the above embodiment, the state may be measured in units of 41 battery modules. At this time, when the
・上記実施形態において、電池セル４２から出力させる電流信号（交流信号Ｉ）は、正弦波信号に限らない。例えば、交流信号であれば、矩形波や三角波等の信号であっても構わない。
-In the above embodiment, the current signal (AC signal I) output from the
・上記実施形態において、ＥＣＵ６０は、複数のＥＣＵにより構成されていてもよい。例えば、機能ごとに複数のＥＣＵを設けてもよく、また、制御対象ごとに複数のＥＣＵを設けてもよい。例えば、電池用ＥＣＵと、インバータ制御用ＥＣＵとに分けてもよい。
-In the above embodiment, the
・上記実施形態において、ロックイン検出を行う場合、発振回路１５８が指示する正弦波信号を参照信号（第１の参照信号）としたが、検出信号（フィードバック信号）を参照信号としてもよい。また、２位相ロックイン検出を行う場合、検出信号（フィードバック信号）の位相をずらして第２の参照信号とすればよい。
-In the above embodiment, when the lock-in detection is performed, the sine wave signal instructed by the
・上記実施形態において、電池セル４２（電池モジュール４１、組電池４０）は、指示に基づいて正弦波信号を出力している際に（応答信号の出力時）、周辺回路の電源として用いられてもよい。逆に、電池セル４２（電池モジュール４１、組電池４０）は、指示に基づいて正弦波信号を出力している際に（応答信号の出力時）、周辺回路の電源として用いられないように構成してもよい。
-In the above embodiment, the battery cell 42 (
・上記実施形態において、電気経路を回路基板７２の異なる層に配線する場合、ずらして配線することが望ましい。これにより、浮遊容量を低減することができる。
-In the above embodiment, when wiring the electric path to different layers of the
・上記実施形態において、交流信号を電池セル４２から出力させたが、外部電源から電池セル４２に交流信号を入力して外乱を与えてもよい。このとき、交流信号の入力により電池セル４２の蓄電状態（ＳＯＣ等）に変化がないように、充電電荷量と放電電荷量が等しくなるような交流信号を入力してもよい。なお、充電電荷量と放電電荷量に差をつけて、電池セル４２の蓄電状態が所望の値となるように調整してもよい。車両用の電池測定装置５０である場合、外部電源は、車載されているものでもよいし、車外の装置であってもよい。
-In the above embodiment, the AC signal is output from the
例えば、図２１（ａ）に示すように、電池測定装置５０に交流定電流源７０１を備え、電池セル４２に交流信号として交流定電流を入力してもよい。そして、電池測定装置５０の演算部７０２は、電圧計７０３を介して、応答信号を入力し、交流信号と応答信号に基づいてインピーダンスを算出すればよい。
For example, as shown in FIG. 21A, the
この場合、図２１（ｂ）に示すように、電池セル４２と交流定電流源７０１との間のつなぐ電気経路が、第１電気経路８１に相当し、電池セル４２と電圧計７０３との間のつなぐ電気経路が、第２電気経路８２に相当する。そして、この別例においても、図２１（ｂ）に示すように、上記実施形態と同様にして第２電気経路８２の配線を行えばよい。
In this case, as shown in FIG. 21B, the connecting electric path between the
また、例えば、図２２（ａ）に示すように、電池測定装置５０に交流定電圧源７１１を備え、電池セル４２に交流信号として交流定電圧を入力してもよい。そして、電池測定装置５０の演算部７１２は、電流計７１３ａ及び電流センサ７１３ｂを介して、応答信号（電流変動）を入力し、交流信号と応答信号に基づいてインピーダンスを算出すればよい。
Further, for example, as shown in FIG. 22A, the
この場合、図２２（ｂ）に示すように、電流センサ７１３ｂが設けられる電圧印加線７９１が、第１電気経路８１に相当し、電池セル４２と交流定電圧源７１１との間のつなぐ電圧センス線７９２が、第２電気経路８２に相当する。そして、この別例においても、図２２（ｂ）に示すように、上記実施形態と同様にして電圧センス線７９２（第２電気経路８２）の配線を行えばよい。なお、電圧印加線７９１と、電圧センス線７９２のすべて又は一部を同じ磁気シールドにより覆ってもよい。
In this case, as shown in FIG. 22B, the
・上記実施形態において、電池セル４２の形状を任意に変更してもよい。例えば、図２３に示すように、円柱形状に構成されており、上面及び下面に電源端子７２１，７２２が設けられている蓄電池７２０に採用してもよい。この場合、図２３に示すように、第２電気経路８２の分岐点Ｂｒ２１を、蓄電池７２０の外周面に設定し、分岐点Ｂｒ２１から蓄電池７２０に沿って配線するようにすればよい。図２４に示すように、ラミネート側の電池セル４２に対しても同様に採用することができる。
-In the above embodiment, the shape of the
・上記実施形態において、各電池セル４２において、電源端子７１の設置面に、電源端子７１の周りを囲む磁気シールドを設けてもよい。電池セル４２の電源端子７１の設置面に設けられる磁気シールドは、電池セル４２の長手方向内側（すなわち、回路基板７２が配置される側）以外の部分において、電源端子７１を囲むように壁状に設けられていればよい。また、この磁気シールドの高さは、バスバー７３に干渉しないように、電源端子７１の高さ以下とすることが望ましい。また、回路基板７２に、電源端子７１の周りを囲む磁気シールドを設けてもよい。回路基板７２に設けられる磁気シールドは、電池セル４２の長手方向内側から電源端子７１を囲むように設けられていればよい。
-In the above embodiment, in each
・上記実施形態において、電気経路８１，８２を樹脂モールドなどの固定部材により固定してもよい。固定することにより、磁束通過領域Ｓ１０の大きさが変更してしまうことを抑制できる。また、電気経路８１、８２の相対位置が変化することを抑制できる。よって、誘導起電力が変化することを抑制することが可能となる。
-In the above embodiment, the
・上記第２実施形態において、第１磁束通過領域Ｓ１１と、第２磁束通過領域Ｓ１２に分ける場合、第１磁束通過領域Ｓ１１と、第２磁束通過領域Ｓ１２とのいずれかにおいて、透磁率が空気とは異なる部材を配置して、通過する磁束の差が小さくなるように調整してもよい。 When the first magnetic flux passing region S11 and the second magnetic flux passing region S12 are divided in the second embodiment, the magnetic permeability is air in either the first magnetic flux passing region S11 or the second magnetic flux passing region S12. A member different from the above may be arranged so that the difference in the passing magnetic flux is small.
・上記第２実施形態において、磁束通過領域Ｓ１０を、３以上に分けてもよい。この場合、複数回、第２電気経路８２を交差させることとなる。
-In the second embodiment, the magnetic flux passing region S10 may be divided into three or more. In this case, the second
・上記実施形態において、第１電気経路８１の配置が自由である場合、誘導起電力が起電力許容値範囲内となるように、第１電気経路８１と磁束通過領域Ｓ１０との相対位置が設定されていることが望ましい。
-In the above embodiment, when the arrangement of the first
・上記第１〜第３実施形態において、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂは、分岐するまで捻じるように（ツイストさせるように）構成してもよい。これにより、誘導起電力が打ち消しあい、誘導起電力を抑制することができる。
-In the first to third embodiments, the second A
・上記第６実施形態において、図２５に示すように、回路基板７２の上面（収容ケース４２ａに対抗する下面とは反対側の面）を覆う磁気シールド７５０を設けてもよい。
-In the sixth embodiment, as shown in FIG. 25, a
・上記第９実施形態において、複数の電池セル４２を収容する電池ケースを備えてもよい。そして、電池ケースの端部に、筒状部５０１を一体化させてもよい。また、電池セル４２の数が多い場合には、積層される電池セル４２の間に、筒状部５０１を配置してもよい。
-In the ninth embodiment, a battery case for accommodating a plurality of
・上記実施形態において、電池測定装置５０は、車載の組電池４０以外の蓄電池の状態を測定してもよい。
-In the above embodiment, the
・上記第４実施形態において、回路基板７２は、任意に折り曲げてもよい。
-In the fourth embodiment, the
・上記第９実施形態において、筒状部５０１の底部５０２以外の任意の箇所に貫通孔が形成されていてもよい。例えば、筒状部５０１の側面でも構わない。また、筒状部５０１と収容ケース４２ａとの間に隙間を設けてもよい。これにより、冷却性能を向上させることができる。また、筒状部５０１の開口部を貫通孔が形成された磁気シールドにより覆ってもよい。これにより、ノイズによる影響を抑制することができる。
-In the ninth embodiment, a through hole may be formed at any position other than the
・上記実施形態において、特定周波数の複素インピーダンスの振幅、位相等を測定、算出する方法として、ロックイン検出に限らず、ヘテロダイン検出、フーリエ変換等を利用してもよい。 -In the above embodiment, as a method of measuring and calculating the amplitude, phase, etc. of the complex impedance of a specific frequency, not only lock-in detection but also heterodyne detection, Fourier transform, and the like may be used.
・上記実施形態において、マイコン部５３等の演算部が複素インピーダンスの絶対値及び位相差を算出する必要はなく、複素インピーダンスに関する情報を応答信号及び電流信号に基づいて算出し、ＥＣＵ６０等の外部装置に出力してもよい。なお、複素インピーダンスに関する情報は、例えば、複素インピーダンスの絶対値や位相差等を算出するために必要な途中経過（例えば、電流と電圧の実部と虚部のみ）のことである。そして、外部装置に最終結果、つまり、複素インピーダンスの絶対値及び位相差等を算出させてもよい。
-In the above embodiment, it is not necessary for the arithmetic unit such as the
・上記第２実施形態において、分岐点Ｂｒ２の位置を電池セル４２の長手方向及び短手方向において電源端子７１の間であって、突出方向において電源端子７１の先端位置と収容ケース４２ａとの間に配置してもよい。
In the second embodiment, the position of the branch point Br2 is between the
・上記第８実施形態において、シールド部材４０１の底部（回路基板７２が設置される部分）には、図２６に示すように、防爆弁３０１の直上を覆うような防護板４１０を設けてもよい。これにより、防爆弁３０１が開口し、ガスが噴出しても、防護板４１０により回路基板７２が損傷することを確実に防止できる。シールド部材４０１の側面は、ガス管が接続される箇所を除いて穴のない側壁４１１で構成してもよい。そして、図示しないガス管に対応する位置において、側壁４１１に貫通孔４１２を設ければよい。これにより、防爆弁３０１から噴出したガスを貫通孔４１２を介してガス管に誘導することが可能となる。
-In the eighth embodiment, as shown in FIG. 26, a
・上記実施形態において、収容ケース４２ａは、負極側電源端子７１ｂに接続されていてもよい。この場合、負極側電源端子７１ｂは、突出形成されていなくてもよい。そして、負極側検出線としての第２Ｂ電気経路８２ｂは、分岐点Ｂｒ１，Ｂｒ２、Ｂｒ３，Ｂｒ２１から収容ケース４２ａに向かって配線され、収容ケース４２ａに接続されるようにしてもよい。具体的には、図３７に示すように、分岐点Ｂｒ１，Ｂｒ２、Ｂｒ３，Ｂｒ２１から直線状に収容ケース４２ａに向かって配線してもよい。この場合、正極側電源端子７１ａは、収容ケース４２ａと絶縁されている。
-In the above embodiment, the
その際、第１電気経路８１に流れる交流信号に基づいて第２電気経路８２に生じる誘導起電力がゼロを含む起電力許容値範囲内となるように、磁束通過領域Ｓ１０が設定されることは言うまでもない。そして、この条件を満たすならば、分岐点Ｂｒ１，Ｂｒ２、Ｂｒ３，Ｂｒ２１を、任意の場所に設定してよい。
At that time, the magnetic flux passing region S10 may be set so that the induced electromotive force generated in the second
・上記実施形態において、第２電気経路８２の分岐点Ｂｒ１は、第１電気経路８１に流れる交流信号に基づいて第２電気経路８２に生じる誘導起電力がゼロを含む起電力許容値範囲内となるように、磁束通過領域Ｓ１０が設定されるのであれば、任意に領域の大きさや形状を変更してもよい。
In the above embodiment, the branch point Br1 of the second
例えば、第１実施形態において、第２電気経路８２の分岐点Ｂｒ１は、電源端子７１の突出方向において、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの先端位置よりも収容ケース４２ａの反対側に配置されていても構わない。つまり、分岐点Ｂｒ１が、正極側電源端子７１ａ及び負極側電源端子７１ｂの先端位置よりも収容ケース４２ａから離れていてもよい。
For example, in the first embodiment, the branch point Br1 of the second
また、第２電気経路８２の分岐点Ｂｒ１は、正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの対向方向（図５の左右方向）において、正極側電源端子７１ａと負極側電源端子７１ｂとの間に配置されていなくてもよい。つまり、左右方向において電池セル４２（収容ケース４２ａ）の外側に配置されていてもよい。同様に、第２電気経路８２の分岐点Ｂｒ１は、収容ケース４２ａの厚さ方向（短手方向）において、電池セル４２（収容ケース４２ａ）の外側に配置されていてもよい。
Further, the branch point Br1 of the second
・上記実施形態において、磁束通過領域Ｓ１０は、第２電気経路８２、電源端子７１及び収容ケース４２ａで囲まれた領域とされているが、第２電気経路８２と電池セル４２とで囲まれた領域に相当する。磁束通過領域Ｓ１０は、電池セル４２の正極、負極、収容ケース４２ａに収容されている電極群、及び第２電気経路８２で囲まれた領域であってもよい。
In the above embodiment, the magnetic flux passing region S10 is a region surrounded by the second
・上記実施形態において、磁束通過領域Ｓ１０の大きさ及び形状は、電池セル４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩの範囲内となるように設定されるのであれば、任意に変更してもよい。
In the above embodiment, the size and shape of the magnetic flux passing region S10 are set so that the error between the actual complex impedance of the
ここで、より望ましい範囲について説明する。図２７に、電池セル４２の電池容量（Ａｈ）と、必要とされるインピーダンス値測定精度との関係を図示している。必要とされるインピーダンス値測定精度とは、ゼロクロス点を求めるために必要な精度のことを指す。なお、図２７（ａ）〜図２７（ｄ）に示すように、電池セル４２の電池温度（℃）によって、必要とされるインピーダンス値測定精度が変化することがわかる。したがって、図２７によれば、電池容量が２５Ａｈ〜８００Ａｈであって、電池温度が−１０℃〜６５℃である場合、磁束通過領域Ｓ１０の大きさは、電池セル４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１７０μΩの範囲内となるように設定されるのであれば、任意に変更してもよい。
Here, a more desirable range will be described. FIG. 27 illustrates the relationship between the battery capacity (Ah) of the
なお、電池セル４２の実際の複素インピーダンスとは、磁束通過領域Ｓ１０がゼロ又は限りなくゼロに近い値をとるときに算出される値、若しくは、磁束通過領域Ｓ１０に基づく誤差（配線形状に基づく誘導起電力の影響）を所定の数式により定量化して補正することにより得られる値である。また、４端子法若しくは４端子対法を利用してもよい。また、複素インピーダンスの誤差とは、複素インピーダンスの絶対値、実部、及び虚部のうちいずれかの誤差を指す。
The actual complex impedance of the
（変形例１）
次に、上記実施形態の構成の一部を変更した変形例１について説明する。なお、以下では、各実施形態と変形例とで互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、この変形例では、基本構成として、第１実施形態のものを例に説明する。
(Modification example 1)
Next, a
変形例１の電源システムでは、第１実施形態と同様に、回転電機としてのモータ２０と、モータ２０に対して３相電流を流す電力変換器としてのインバータ３０と、充放電可能な組電池１４０と、組電池１４０の状態を測定する電池測定装置５０と、モータ２０などを制御するＥＣＵ６０と、を備えている。
In the power supply system of the first modification, similarly to the first embodiment, the
図２８に示すように、変形例１における組電池１４０は、複数の電池セル１４２が直列に接続されることにより構成されている。図２８（ａ）に示すように、電池セル１４２、より詳しくはその収容ケース１４２ａは、細長い円筒形状に形成されている。電池セル１４２は、長手方向（軸方向）の一方の端部に（図２８では上面に）おいて正極側電源端子１７１ａが設けられ、他方の端部（図２８では下面）において負極側電源端子１７１ｂが設けられている。つまり、本実施形態の電池セル１４２は、ニッケル水素電池やニカド電池のように、電極群１４２ｂが捲かれることにより構成される円柱状の捲回体などが収容ケース１４２ａに収容されて構成されている。正極側電源端子１７１ａは、収容ケース１４２ａから軸方向に突出している。
As shown in FIG. 28, the assembled
そして、図２８（ｂ）に示すように、各電池セル１４２は、１又は複数列に整列するように配置されている。この変形例１では、２列に整列している。その際、隣接する前後の列で、正極側電源端子１７１ａと負極側電源端子１７１ｂとが互い違いとなるように配置されている。なお、図２８（ｂ）では、１列目（奥側の電池セル１４２が４本の列）の正極側電源端子１７１ａは、図において上方に配置され、２列目（手前側の電池セル１４２が３本の列）の正極側電源端子１７１ａは、図において下方に配置されている。
Then, as shown in FIG. 28 (b), each
なお、図２８（ｂ）においては、長手方向（軸方向）が、上下方向となるように縦置きされているが、配置方法は任意であり、水平面と長手方向とが平行となるように平置きされていてもよい。 In addition, in FIG. 28B, the longitudinal direction (axial direction) is vertically arranged so as to be the vertical direction, but the arrangement method is arbitrary, and the horizontal plane and the longitudinal direction are flat so as to be parallel. It may be placed.
そして、図２８（ｂ）に示すように、各電池セル１４２が、直列に接続されるように、電池セル１４２の正極側電源端子１７１ａは、隣接する列の電池セル１４２の負極側電源端子１７１ｂにバスバー１７３を介して接続されている。そして、電池セル１４２の負極側電源端子１７１ｂは、隣接する列の電池セル１４２の正極側電源端子１７１ａにバスバー１７３を介して接続されている。バスバー１７３は、導電性の材料で構成されており、隣接する電源端子１７１が届く程度の長さを有する薄板状に形成されている。
Then, as shown in FIG. 28B, the positive electrode side
そして、各電池セル１４２は、上記実施形態と同様に、電池測定装置５０の測定対象となっている。すなわち、各電池セル１４２の正極側電源端子１７１ａには、ＡＳＩＣ部５０ａの正極側検出線としての第２Ａ電気経路８２ａが接続されており、負極側電源端子１７１ｂには、ＡＳＩＣ部５０ａの負極側検出線としての第２Ｂ電気経路８２ｂが接続されている。また、各電池セル１４２の正極側電源端子１７１ａ及び負極側電源端子１７１ｂには、それぞれ第１電気経路８１が接続されている。より詳しくは、各電池セル１４２の正極側電源端子１７１ａには、第１電気経路８１のうち、正極側変調線としての第１Ａ電気経路８１ａが接続され、負極側電源端子１７１ｂには、第１電気経路８１のうち、負極側変調線としての第１Ｂ電気経路８１ｂが接続されている。なお、第１電気経路８１は、電流モジュレーション回路５６に接続されている。
Then, each
ところで、図２８に示すように、電池セル１４２は、構造上、正極及び負極（つまり、正極側電源端子１７１ａ及び負極側電源端子１７１ｂ）を離間して設ける必要がある。このため、第１実施形態と同様に、第２Ａ電気経路８２ａと、第２Ｂ電気経路８２ｂと、を途中で分岐させる必要がある。したがって、この変形例１においても、電池セル１４２と第２電気経路８２により囲まれた磁束通過領域Ｓ１１０が形成されることとなる。より詳しくは、収容ケース１４２ａ、第２電気経路８２、正極側電源端子１７１ａ、及び負極側電源端子１７１ｂにより囲まれた磁束通過領域Ｓ１１０が形成されることとなる。
By the way, as shown in FIG. 28, the
その際、図２９に示すように配線すると、磁束通過領域Ｓ１１０が大きくなり、第１実施形態と同様の理由から、インピーダンスの測定誤差が大きくなる可能性がある。このため、この変形例１においても、この磁束通過領域Ｓ１１０の大きさを極力小さくすることが望ましい。より詳しくは、磁束通過領域Ｓ１１０の大きさは、電池セル４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩの範囲内となるように設定されることが望ましい。この変形例１では、電池容量が２５Ａｈ〜８００Ａｈであって、電池温度が−１０℃〜６５℃である場合、ゼロクロス点を算出するために、磁束通過領域Ｓ１１０の大きさは、電池セル４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１７０μΩの範囲内となるように設定されるようにしている。
At that time, if wiring is performed as shown in FIG. 29, the magnetic flux passing region S110 becomes large, and the impedance measurement error may become large for the same reason as in the first embodiment. Therefore, even in this
なお、電池セル１４２の実際の複素インピーダンスとは、磁束通過領域Ｓ１１０がゼロ又は限りなくゼロに近い値をとるときに算出される値、若しくは、磁束通過領域Ｓ１１０に基づく誤差（配線形状に基づく誘導起電力の影響）を所定の数式により定量化して補正することにより得られる値である。また、４端子法若しくは４端子対法を利用してもよい。また、複素インピーダンスの誤差とは、複素インピーダンスの絶対値、実部、及び虚部のうちいずれかの誤差を指す。
The actual complex impedance of the
また、変形例１においても、第１電気経路８１に流れる交流信号Ｉに基づいて第２電気経路８２に生じる誘導起電力がゼロを含む起電力許容値範囲内となるように、磁束通過領域Ｓ１１０の大きさが設定されている。すなわち、誘導起電力が起電力許容値範囲内となるように、磁束通過領域Ｓ１１０の大きさ、及び第１電気経路８１と磁束通過領域Ｓ１１０との相対位置が設定されている。
Further, also in the first modification, the magnetic flux passing region S110 so that the induced electromotive force generated in the second
その際、この変形例１では、図３０に示すように配線している。図３０に示すように、ＡＳＩＣ部５０ａに接続されている第２Ａ電気経路８２ａ及び第２Ｂ電気経路８２ｂは、予め決められた分岐点Ｂｒ１１まで互いに沿って配線されている。すなわち、極力隙間がないように第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとを平行に配線している。なお、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとが沿って配線されるのであれば、どのように配線されていてもよい。また、ＡＳＩＣ部５０ａから分岐点Ｂｒ１１に至るまでに、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとは互いに１又は複数回撚られて配線されていてもよい。
At that time, in this
分岐点Ｂｒ１１の位置は、電池セル４２の長手方向において正極側電源端子１７１ａの先端よりも外側に配置されている。そして、第２Ａ電気経路８２ａは、当該分岐点Ｂｒ１１から正極側電源端子１７１ａに向かって配線されている一方、第２Ｂ電気経路８２ｂは、当該分岐点Ｂｒ１１から負極側電源端子１７１ｂに向かって配線されている。
The position of the branch point Br11 is arranged outside the tip of the positive electrode side
より詳しくは、第２Ａ電気経路８２ａは、当該分岐点Ｂｒ１１から長手方向において正極側電源端子１７１ａの直上となるまで直線状に延び、そこから長手方向に沿って正極側電源端子１７１ａに延びるように屈曲している。
More specifically, the second A
一方、第２Ｂ電気経路８２ｂは、分岐点Ｂｒ１１から収容ケース１４２ａの外周面に沿って長手方向に延びるように形成され、電池セル４２の端部（負極側電源端子１７１ｂ側の端部）において屈曲し、負極側電源端子１７１ｂに接続されている。この第２Ｂ電気経路８２ｂは、収容ケース１４２ａに当接するように配線されていることが望ましい。なお、第２Ｂ電気経路８２ｂと収容ケース１４２ａとは絶縁されていることは言うまでもない。
On the other hand, the second B
また、電流モジュレーション回路５６に接続されている第１Ａ電気経路８１ａ及び第１Ｂ電気経路８１ｂは、予め決められた変調線分岐点としての分岐点Ｂｒ１２まで互いに沿って配線されている。すなわち、極力隙間がないように第１Ａ電気経路８１ａと第１Ｂ電気経路８１ｂとを平行に配線している。なお、第１Ａ電気経路８１ａと第１Ｂ電気経路８１ｂとが沿って配線されるのであれば、どのように配線されていてもよい。
Further, the first A
分岐点Ｂｒ１２の位置は、電池セル１４２の長手方向において負極側電源端子１７１ｂ（電池セル４２の負極側電源端子１７１ｂ側の端部）よりも外側に配置されている。そして、第１Ａ電気経路８１ａは、当該分岐点Ｂｒ１２から正極側電源端子１７１ａに向かって配線されている一方、第１Ｂ電気経路８１ｂは、当該分岐点Ｂｒ１２から負極側電源端子１７１ｂに向かって配線されている。
The position of the branch point Br12 is arranged outside the negative electrode side
より詳しくは、第１Ａ電気経路８１ａは、分岐点Ｂｒ１２から収容ケース１４２ａの外周面に沿って長手方向に延びるように形成され、電池セル１４２の端部において屈曲し、正極側電源端子１７１ａに接続されている。なお、第１Ａ電気経路８１ａと収容ケース１４２ａとは絶縁されていることは言うまでもない。第１Ｂ電気経路８１ｂは、分岐点Ｂｒ１２から長手方向に沿って負極側電源端子１７１ｂに延びるように屈曲している。
More specifically, the first A
なお、第１電気経路８１と、第２電気経路８２は、その配線が固定されている。つまり、電池セル４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩ（より望ましくは、±１７０μΩ）の範囲内となるように、磁束通過領域Ｓ１１０の大きさ、及び第１電気経路８１と磁束通過領域Ｓ１０との相対位置が設定（固定）されている。
The wiring of the first
なお、この変形例１において、分岐点Ｂｒ１１と正極側電源端子１７１ａの先端との間の距離は、電池セル１４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩ（より望ましくは、±１７０μΩ）の範囲内となるように設定されるのであれば、任意に設定可能となっている。
In this
また、分岐点Ｂｒ１２と負極側電源端子１７１ｂとの間の距離は、電池セル１４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩ（より望ましくは、±１７０μΩ）の範囲内となるように設定されるのであれば、任意に設定可能となっている。
Further, the distance between the branch point Br12 and the negative electrode side
この変形例１によれば、以下のような効果を有することができる。
According to this
磁束通過領域Ｓ１１０の大きさを、電池セル４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスとの誤差が、±１ｍΩの範囲内となるように設定した。この変形例１では、電池容量を２５Ａｈ〜８００Ａｈの範囲内で設定し、電池温度が−１０℃〜６５℃である場合、電池セル４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスとの誤差が、±１７０μΩの範囲内となるように磁束通過領域Ｓ１１０の大きさを設定した。これにより、複素インピーダンスの測定誤差を抑制することができる。
The size of the magnetic flux passing region S110 was set so that the error between the actual complex impedance of the
また、第２電気経路８２の分岐点Ｂｒ１１を、長手方向において正極側電源端子１７１ａの先端よりも外側に配置した。そして、第２Ａ電気経路８２ａを、当該分岐点Ｂｒ１１から正極側電源端子１７１ａに向かって配線する一方、第２Ｂ電気経路８２ｂを、当該分岐点Ｂｒ１１から負極側電源端子１７１ｂに向かって配線している。より詳しくは、第２Ａ電気経路８２ａを、分岐点Ｂｒ１１から長手方向において正極側電源端子１７１ａの直上となるまで直線状に延ばし、そこから長手方向に沿って正極側電源端子１７１ａに延びるように屈曲させている。一方、第２Ｂ電気経路８２ｂを、分岐点Ｂｒ１１から収容ケース１４２ａの外周面に沿って長手方向に延びるように形成し、電池セル４２の端部（負極側電源端子１７１ｂ側の端部）において屈曲させ、負極側電源端子１７１ｂに接続している。これにより、磁束通過領域Ｓ１１０の大きさを容易に上記のように設定することが可能となる。
Further, the branch point Br11 of the second
また、第１電気経路８１の分岐点Ｂｒ１２の位置は、電池セル１４２の長手方向において負極側電源端子１７１ｂ（電池セル４２の負極側電源端子１７１ｂ側の端部）よりも外側に配置されている。つまり、分岐点Ｂｒ１１の反対側に配置している。これにより、交流信号Ｉが流れる変調線と、磁束通過領域Ｓ１１０との距離を長くすることができる。これにより、誘導起電力を低減し、測定誤差を抑制することができる。
Further, the position of the branch point Br12 of the first
また、ＡＳＩＣ部５０ａから分岐点Ｂｒ１１まで、極力隙間がないように第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂ互いに沿って配線されている。これにより、複素インピーダンスの測定誤差を抑制することができる。なお、ＡＳＩＣ部５０ａから分岐点Ｂｒ１１に至るまでに、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとを１又は複数回撚ることにより、より誤差を低減することが可能となる。
Further, from the
（変形例２）
図３１に示すように、上記変形例１の構成の一部を以下のように変更してもよい。すなわち、図３１の破線で示すように、第２Ｂ電気経路８２ｂは、分岐点Ｂｒ１１から収容ケース１４２ａの内側を通過して、収容ケース１４２ａの端部から端部まで長手方向に延びるように形成されている。そして、第２Ｂ電気経路８２ｂは、電池セル１４２の端部（負極側電源端子１７１ｂ側の端部）において屈曲し、負極側電源端子１７１ｂに接続されている。なお、第２Ｂ電気経路８２ｂは絶縁被膜などで覆われており、収容ケース１４２ａなどと絶縁されていることは言うまでもない。
(Modification 2)
As shown in FIG. 31, a part of the configuration of the
同様に、図３１の破線で示すように、第１Ａ電気経路８１ａは、分岐点Ｂｒ１２から収容ケース１４２ａの内側を通過して、収容ケース１４２ａの端部から端部まで長手方向に延びるように形成されている。そして、第１Ａ電気経路８１ａは、電池セル１４２の端部（正極側電源端子１７１ａ側の端部）において屈曲し、正極側電源端子１７１ａに接続されている。なお、第１Ａ電気経路８１ａは、絶縁被膜などで覆われており、収容ケース１４２ａなどと絶縁されていることは言うまでもない。
Similarly, as shown by the broken line in FIG. 31, the first A
これにより、電池セル１４２と第２電気経路８２とで囲まれた磁束通過領域Ｓ１１０を容易に小さくすることができる。また、配線の一部を、収容ケース１４２ａの内部に配線するため、配線が邪魔になることを抑制することができる。
As a result, the magnetic flux passing region S110 surrounded by the
（変形例３）
図３２〜図３５に示すように、上記変形例１の構成の一部を以下のように変更してもよい。すなわち、組電池１４０の長手方向両端には、それぞれ回路基板８０１，８０２が配置されている。回路基板８０１は、図３２に示すように電池セル１４２の上面に接するように配置されている。詳しくは、奥側に配置されている１列目（４本の列）の電池セル１４２の正極側電源端子１７１ａが、回路基板８０１に接するように回路基板８０１が配置されている。そして、図３３（ａ）、図３４（ａ）に示すように、１列目の電池セル１４２の正極側電源端子１７１ａは、回路基板８０１に配線された第２Ａ電気経路８２ａに接続されている。なお、図３４（ａ）は、回路基板８０１の一部を示す平面図であり、図３４（ｂ）は、１列目の電池セル１４２の一部を示す側面図である。
(Modification example 3)
As shown in FIGS. 32 to 35, a part of the configuration of the
ところで、収容ケース１４２ａは、図３３（ｂ）に示すように、電池セル１４２の正極側電源端子１７１ａ側の端部において、その外縁が長手方向（つまり、正極側電源端子１７１ａの突出方向）に突出するように形成されている。すなわち、図３３（ａ）に示すように、収容ケース１４２ａにおいて、正極側電源端子１７１ａを囲むように、円環状に突出部８０３が形成されている。すなわち、長手方向において、収容ケース１４２ａの正極側電源端子１７１ａ側の端部である突出部８０３は、正極側電源端子１７１ａの先端と同程度の位置（高さ）になるように形成されている。なお、収容ケース１４２ａと、正極側電源端子１７１ａは、絶縁部材により絶縁されている。この突出部８０３は、正極側電源端子１７１ａと同程度突出するように形成されており、回路基板８０１に接する。
By the way, as shown in FIG. 33B, the
そして、収容ケース１４２ａは、負極側電源端子１７１ｂと接続（この変形例では一体化）されている。図３３（ｂ）や、図３４（ｂ）に示すように、突出部８０３は、回路基板８０１に接しており、回路基板８０１に配線された第２Ｂ電気経路８２ｂは、突出部８０３及び収容ケース１４２ａを介して、負極側電源端子１７１ｂに接続されている。
The
また、回路基板８０１は、手前側に配置されている２列目（３本の列）の電池セル１４２の長手方向における上面側に接するように配置されている。その際、１列目の電池セル１４２の負極側電源端子１７１ｂは、回路基板８０１に接する。
Further, the
一方、回路基板８０２は、図３２に示すように電池セル１４２の下面に接するように配置されている。この回路基板８０２の構成は、回路基板８０１と同様であるため、詳細な説明を省略する。なお、図３４（ｃ）は、２列目の電池セル１４２を示す側面図であり、図３４（ｄ）は、回路基板８０２の一部を示す平面図である。
On the other hand, the
この回路基板８０１，８０２には、図示しないＡＳＩＣ部５０ａが配置されており、ＡＳＩＣ部５０ａから分岐点Ｂｒ１１に至るまで、図３３（ａ）や、図３４（ａ）、図３４（ｄ）に示すように、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂは、互いに沿って配線されている。すなわち、極力隙間がないように第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとが、平行に配線されている。なお、ＡＳＩＣ部５０ａから分岐点Ｂｒ１１に至るまでに、第２Ａ電気経路８２ａと第２Ｂ電気経路８２ｂとを互いに交差させ、１又は複数回撚られるように、配線されていてもよい。
An
そして、突出部８０３の直上において第２Ｂ電気経路８２ｂは、突出部８０３と接続されることにより、配線が完了する。一方、第２Ａ電気経路８２ａは、そのまま直進し、正極側電源端子１７１ａの直上において正極側電源端子１７１ａと接続されることにより、配線が完了する。
Then, the second B
これにより、変形例３における分岐点Ｂｒ１１は、図３３（ａ）や、図３４（ａ）、図３４（ｄ）に示すように、第２Ｂ電気経路８２ｂの終端（突出部８０３との接続箇所）付近ということとなる。このため、電池セル１４２と第２電気経路８２とで囲まれた磁束通過領域Ｓ１１０は、図３３（ｂ）に示すようになる。この磁束通過領域Ｓ１１０は、電池セル１４２の実際の複素インピーダンスと、マイコン部５３により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩ（より望ましくは、±１７０μΩ）の範囲内となるように設定されている。
As a result, as shown in FIGS. 33 (a), 34 (a), and 34 (d), the branch point Br11 in the modified example 3 is the end of the second B
なお、分岐点Ｂｒ１１は、変形例１と同様に、長手方向において正極側電源端子１７１ａの先端よりも外側に配置されていることとなる。また、第２Ａ電気経路８２ａは、当該分岐点Ｂｒ１１から正極側電源端子１７１ａに向かって配線されていることとなる。
The branch point Br11 is arranged outside the tip of the positive electrode side
また、図３２や、図３５に示すように、各電池セル１４２を直列に接続するために、バスバー１７３が、回路基板８０１，８０２を介して、隣接する列の正極側電源端子１７１ａと負極側電源端子１７１ｂとを接続している。各バスバー１７３は、電池セル１４２の反対側において回路基板８０１，８０２上に配置されている。なお、回路基板８０１，８０２に各バスバー１７３が配線されていてもよい。また、図示していないが、第１電気経路８１も同様に、回路基板８０１，８０２に配線されていてもよい。
Further, as shown in FIGS. 32 and 35, in order to connect the
この変形例３によれば、回路基板８０１，８０２に第２電気経路８２を配線するため、第２電気経路８２及び電池セル１４２で囲まれた磁束通過領域Ｓ１１０を一定の領域に設定しやすくなる。このため、設計通りに、インピーダンスの誤差を抑制することができる。
According to this
また、第１電気経路８１を回路基板８０１，８０２に配線した場合には、交流信号Ｉが流れる変調線と磁束通過領域Ｓ１１０との位置関係を固定することができる。このため、設計通りに、インピーダンスの誤差を抑制することができる。また、回路基板８０１，８０２に配線することにより、配線や組み立てを簡単に行うことができる。
Further, when the first
なお、変形例３において、第２電気経路８２の配線パターンは、任意に変更してもよい。例えば、図３６（ａ）に示すように、突出部８０３に沿って、円環状の第２Ｂ電気経路８２ｂの配線パターンを設けてもよい。これにより、第２Ｂ電気経路８２ｂと、突出部８０３との接続が容易となる。その際、バスバー１７３は、図３６（ｂ）に示すように設ければよい。
In the third modification, the wiring pattern of the second
（変形例の別例）
・上記変形例１〜３において、電池セル１４２の正極と負極とを入れ替えてもよい。この場合、変形例２において、第２Ａ電気経路８２ａの一部を収容ケース１４２ａ内に配線することとなる。
(Another example of modification)
-In the above-mentioned
・上記変形例１，２において、負極を収容ケース１４２ａに接続し、収容ケース１４２ａを介して第２Ｂ電気経路８２ｂを電池セル４２の負極に接続してもよい。
In the above-mentioned
・上記変形例１〜３では、第１実施形態を基本構成としているが、上述した第２〜第１０実施形態及び他の実施形態のいずれかを基本構成としてもよい。すなわち、上記各実施形態と上記各変形例を組み合わせてもよい。
-In the above-mentioned
・上記実施形態及び各変形例において、磁束許容値範囲は、測定のために必要とされる算出精度、応答信号及びノイズ信号の大きさなどを考慮して、任意に設定してよい。また、起電力許容値範囲は、測定のために必要とされる算出精度、応答信号及びノイズ信号の大きさなどを考慮して、任意に設定してよい。起電力許容値範囲は、例えば、ゼロを中心として、±２００μＶの範囲が起電力許容値範囲としてもよい。 -In the above embodiment and each modification, the magnetic flux allowable value range may be arbitrarily set in consideration of the calculation accuracy required for the measurement, the magnitude of the response signal and the noise signal, and the like. Further, the allowable electromotive force range may be arbitrarily set in consideration of the calculation accuracy required for the measurement, the magnitude of the response signal and the noise signal, and the like. The electromotive force allowable value range may be, for example, a range of ± 200 μV centered on zero as the electromotive force allowable value range.
・上記変形例において、正極側電源端子１７１ａは、突出していなくてもよい。この場合、正極側電源端子１７１ａは、収容ケース１４２ａと絶縁される。また、変形例３において、正極側電源端子１７１ａが突出していない電池セル１４２を利用する場合、長手方向において、収容ケース１４２ａの正極側電源端子１７１ａ側の端部は、正極側電源端子と同程度の位置になるように形成されていればよい。これにより、回路基板８０１，８０２を、正極側電源端子１７１ａ及び収容ケース１４２ａの正極側電源端子側の端部に接するように配置することができる。
-In the above modification, the positive electrode side
・上記実施形態及び変形例において、電池測定装置５０は、並列に接続された電池セル４２，１４２（電池モジュール）のインピーダンスを測定してもよい。つまり、電池容量を増やすために、複数の電池セル４２，１４２を並列接続としてまとめて１つの単位（電池モジュール）としてもよい。この場合、並列接続された１つの単位としての電池モジュール全体のインピーダンス計測を行うため、電池容量とインピーダンス誤差の数値の範囲は、本開示で示した範囲が上記１つの単位（電池モジュール）に対して適応される。すなわち、並列接続された１つの単位としての電池モジュール全体のインピーダンスの誤差が、±１ｍΩの範囲内となるように磁束通過領域Ｓ１０，Ｓ１１０を設定すればよい。また、並列接続された１つの単位としての電池モジュールの電池容量が２５Ａｈ〜８００Ａｈで、電池温度が−１０℃〜６５℃であるならば、インピーダンスの誤差が、±１７０μΩの範囲内となるように磁束通過領域Ｓ１０，Ｓ１１０を設定することがより望ましい。
-In the above-described embodiment and modification, the
同様に、電池測定装置５０は、直列に接続された電池セル４２，１４２（電池モジュール）のインピーダンスを測定してもよい。つまり、複数の電池セル４２，１４２を直列接続としてまとめて１つの単位（電池モジュール）としてもよい。この場合、直列接続された１つの単位としての電池モジュール全体のインピーダンス計測を行う場合、電池容量に関する範囲は直列接続された電池セル４２，１４２ごとを対象とし、インピーダンス誤差の数値の範囲は、直列接続された電池セル４２，１４２の数だけ積算されて適用される。
Similarly, the
例えば、５つの電池セル４２，１４２が直列接続された電池モジュールを１つの単位とみなして、インピーダンスを測定する際、電池モジュールを構成する電池セル４２，１４２の電池容量は、それぞれ２５Ａｈ〜８００Ａｈである場合には、インピーダンスの誤差が、±１７０μΩ×５＝±８５０μΩの範囲内となるように、磁束通過領域Ｓ１０，Ｓ１１０が設定されることが望ましい。
For example, when a battery module in which five
なお、直列接続される場合、電池モジュールを構成する１つの電池セル４２，１４２を、複数の電池セル４２，１４２が並列接続されたものに置き換えてもよい。
When connected in series, one
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。 The disclosure herein is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure includes exemplary embodiments and modifications by those skilled in the art based on them. For example, disclosure is not limited to the parts and / or element combinations shown in the embodiments. Disclosure can be carried out in various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiment. Disclosures include those in which the parts and / or elements of the embodiment are omitted. Disclosures include the replacement or combination of parts and / or elements between one embodiment and another. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. Some technical scopes disclosed are indicated by the claims description and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims statement.
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The controls and methods thereof described in the present disclosure are realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be done. Alternatively, the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
４２，１４２…電池セル、４２ａ，１４２ａ…収容ケース、５０…電池測定装置、５２…入出力部、５３…マイコン部、５６…電流モジュレーション回路、７１ａ，１７１ａ…正極側電源端子、７１ｂ，１７１ｂ…負極側電源端子、８１…第１電気経路、８２…第２電気経路。 42, 142 ... Battery cell, 42a, 142a ... Storage case, 50 ... Battery measuring device, 52 ... Input / output unit, 53 ... Microcomputer unit, 56 ... Current modulation circuit, 71a, 171a ... Positive electrode side power supply terminal, 71b, 171b ... Negative electrode side power supply terminal, 81 ... 1st electric path, 82 ... 2nd electric path.
Claims (28)
前記蓄電池の正極と負極との間を結ぶ第１電気経路（８１）上に設けられ、前記蓄電池から所定の交流信号を出力させる、又は前記蓄電池に所定の交流信号を入力する信号制御部（５６）と、
前記正極と前記負極との間を結ぶ第２電気経路（８２）上に設けられ、当該第２電気経路を介して、前記交流信号に対する前記蓄電池の応答信号を入力する応答信号入力部（５０ａ，５２）と、
前記応答信号に基づいて前記蓄電池の複素インピーダンスに関する情報を算出する演算部（５３）と、を備え、
前記蓄電池と前記第２電気経路により囲まれた領域であって、前記第１電気経路に流れる交流信号に基づく磁束が通過する磁束通過領域（Ｓ１０，Ｓ１１０）が形成されており、
前記蓄電池の実際の複素インピーダンスと、前記演算部により算出される複素インピーダンスの誤差が、±１ｍΩの範囲内となるように前記磁束通過領域の大きさが設定されている電池測定装置。 In a battery measuring device (50) for measuring the state of a storage battery (42, 142) including an electrolyte, a plurality of electrodes, and a storage case (42a, 142a) for accommodating them.
A signal control unit (56) provided on the first electric path (81) connecting the positive electrode and the negative electrode of the storage battery to output a predetermined AC signal from the storage battery or input a predetermined AC signal to the storage battery. )When,
A response signal input unit (50a, 50a, which is provided on a second electric path (82) connecting the positive electrode and the negative electrode and inputs a response signal of the storage battery to the AC signal via the second electric path. 52) and
A calculation unit (53) for calculating information on the complex impedance of the storage battery based on the response signal is provided.
A magnetic flux passing region (S10, S110) through which a magnetic flux based on an AC signal flowing in the first electric path passes is formed in a region surrounded by the storage battery and the second electric path.
A battery measuring device in which the size of the magnetic flux passing region is set so that the error between the actual complex impedance of the storage battery and the complex impedance calculated by the calculation unit is within a range of ± 1 mΩ.
前記蓄電池の正極側電源端子（７１ａ）と負極側電源端子（７１ｂ）との間を結ぶ第１電気経路（８１）上に設けられ、前記蓄電池から所定の交流信号を出力させる、又は前記蓄電池に所定の交流信号を入力する信号制御部（５６）と、
前記正極側電源端子と前記負極側電源端子との間を結ぶ第２電気経路（８２）上に設けられ、当該第２電気経路を介して、前記交流信号に対する前記蓄電池の応答信号を入力する応答信号入力部（５２）と、
前記応答信号に基づいて前記蓄電池の複素インピーダンスに関する情報を算出する演算部（５３）と、を備え、
前記収容ケース（４２ａ）、前記第２電気経路、前記正極側電源端子、及び前記負極側電源端子により囲まれた領域であって、前記第１電気経路に流れる交流信号に基づく磁束が通過する磁束通過領域（Ｓ１０）が形成されており、
前記第１電気経路に流れる交流信号に基づいて前記第２電気経路に生じる誘導起電力がゼロを含む起電力許容値範囲内となるように、前記磁束通過領域の大きさが設定されている電池測定装置。 In a battery measuring device (50) for measuring the state of a storage battery (42) including an electrolyte, a plurality of electrodes, and a storage case (42a) for accommodating them.
It is provided on the first electric path (81) connecting the positive electrode side power supply terminal (71a) and the negative electrode side power supply terminal (71b) of the storage battery, and outputs a predetermined AC signal from the storage battery, or causes the storage battery to output a predetermined AC signal. A signal control unit (56) that inputs a predetermined AC signal, and
A response provided on a second electric path (82) connecting the positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal, and inputting a response signal of the storage battery to the AC signal via the second electric path. Signal input unit (52) and
A calculation unit (53) for calculating information on the complex impedance of the storage battery based on the response signal is provided.
A magnetic flux through which a magnetic flux based on an AC signal flowing in the first electric path passes through a region surrounded by the accommodation case (42a), the second electric path, the positive electrode side power supply terminal, and the negative electrode side power supply terminal. A passage region (S10) is formed,
A battery in which the size of the magnetic flux passing region is set so that the induced electromotive force generated in the second electric path based on the AC signal flowing in the first electric path is within the allowable electromotive force range including zero. measuring device.
前記第２電気経路は、前記正極側電源端子と前記応答信号入力部とを接続する正極側検出線（８２ａ）と、前記負極側電源端子と前記応答信号入力部とを接続する負極側検出線（８２ｂ）と、を有し、
前記正極側検出線は、予め決められた分岐点（Ｂｒ１）まで前記負極側検出線に沿って配線されており、
前記正極側検出線及び前記負極側検出線の少なくともいずれか一方が、当該分岐点から前記正極側電源端子又は前記負極側電源端子に向かって配線されており、
前記分岐点の位置は、前記正極側電源端子及び前記負極側電源端子の先端位置と、前記収容ケースとの間に配置されている請求項４又は５に記載の電池測定装置。 The positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal project in the same direction from the storage case.
The second electric path includes a positive electrode side detection line (82a) connecting the positive electrode side power supply terminal and the response signal input unit, and a negative electrode side detection line connecting the negative electrode side power supply terminal and the response signal input unit. (82b) and
The positive electrode side detection line is wired along the negative electrode side detection line up to a predetermined branch point (Br1).
At least one of the positive electrode side detection line and the negative electrode side detection line is wired from the branch point toward the positive electrode side power supply terminal or the negative electrode side power supply terminal.
The battery measuring device according to claim 4 or 5, wherein the position of the branch point is arranged between the tip positions of the positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal and the storage case.
前記正極側検出線は、予め決められた分岐点まで前記負極側検出線に沿って配線されており、
前記分岐点は、前記正極側電源端子及び前記負極側電源端子の間であって、前記収容ケースに当接する位置に設けられており、
前記正極側検出線は、当該分岐点から前記正極側電源端子に向かって前記収容ケースの外周面に沿って配線されている一方、前記負極側検出線は、当該分岐点から前記負極側電源端子に向かって前記収容ケースの外周面に沿って配線されている請求項４〜６のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The second electric path includes a positive electrode side detection line connecting the positive electrode side power supply terminal and the response signal input unit, and a negative electrode side detection line connecting the negative electrode side power supply terminal and the response signal input unit. Have and
The positive electrode side detection line is wired along the negative electrode side detection line to a predetermined branch point.
The branch point is provided between the positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal at a position where it abuts on the storage case.
The positive electrode side detection line is wired from the branch point toward the positive electrode side power supply terminal along the outer peripheral surface of the housing case, while the negative electrode side detection line is from the branch point to the negative electrode side power supply terminal. The battery measuring device according to any one of claims 4 to 6, which is wired toward the outer peripheral surface of the housing case.
前記正極側検出線は、予め決められた分岐点（Ｂｒ２）まで前記負極側検出線に沿って配線される一方、当該分岐点において前記負極側検出線と分岐するように配線されており、
前記正極側検出線は、前記分岐点から前記正極側電源端子に至るまでの間において、前記負極側検出線に対して１回又は複数回交差するように配線されており、
前記磁束通過領域は、
前記負極側検出線よりも前記正極側電源端子の側に配置される前記正極側検出線、及び前記正極側検出線よりも前記負極側電源端子の側に配置される前記負極側検出線により囲まれる第１領域（Ｓ１１）と、
前記負極側検出線よりも前記負極側電源端子の側に配置される前記正極側検出線、及び前記正極側検出線よりも前記正極側電源端子の側に配置される前記負極側検出線により囲まれる第２領域（Ｓ１２）と、を有し、
前記第１領域を通過する前記交流信号に基づく第１磁束と、前記第２領域を通過する前記交流信号に基づく第２磁束との差がゼロを含む磁束許容値範囲内となるように、前記第１領域の大きさに応じて、前記第２領域の大きさが設定されている請求項４〜７のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The second electric path includes a positive electrode side detection line connecting the positive electrode side power supply terminal and the response signal input unit, and a negative electrode side detection line connecting the negative electrode side power supply terminal and the response signal input unit. Have and
The positive electrode side detection line is wired along the negative electrode side detection line to a predetermined branch point (Br2), and is wired so as to branch off from the negative electrode side detection line at the branch point.
The positive electrode side detection line is wired so as to intersect the negative electrode side detection line once or a plurality of times from the branch point to the positive electrode side power supply terminal.
The magnetic flux passing region is
Surrounded by the positive electrode side detection line arranged closer to the positive electrode side power supply terminal than the negative electrode side detection line, and the negative electrode side detection line arranged closer to the negative electrode side power supply terminal than the positive electrode side detection line. First region (S11) and
Surrounded by the positive electrode side detection line arranged closer to the negative electrode side power supply terminal than the negative electrode side detection line, and the negative electrode side detection line arranged closer to the positive electrode side power supply terminal than the positive electrode side detection line. Has a second region (S12) and
The difference between the first magnetic flux based on the AC signal passing through the first region and the second magnetic flux based on the AC signal passing through the second region is within the magnetic flux allowable value range including zero. The battery measuring device according to any one of claims 4 to 7, wherein the size of the second region is set according to the size of the first region.
前記正極側検出線は、予め決められた分岐点まで前記負極側検出線に沿って配線される一方、当該分岐点において前記負極側検出線と分岐するように配線されており、
前記正極側検出線は、前記分岐点から前記正極側電源端子に至るまでの間において、前記負極側検出線に対して交差するように配線されており、
前記磁束通過領域は、
前記正極側電源端子から交差点（Ｂｒ２）までの間における前記正極側検出線と、前記負極側電源端子から当該交差点までの間における前記負極側検出線と、前記収容ケースとにより囲まれた第１領域と、
前記交差点から前記分岐点（Ｃｒ１）までの間における前記正極側検出線と、前記交差点から前記分岐点までの間における前記負極側検出線と、により囲まれた第２領域と、を有し、
前記第１領域を通過する前記交流信号に基づく第１磁束と、前記第２領域を通過する前記交流信号に基づく第２磁束との差がゼロを含む磁束許容値範囲内となるように、前記第１領域の大きさに応じて、前記第２領域の大きさが設定されている請求項４〜８のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The second electric path includes a positive electrode side detection line connecting the positive electrode side power supply terminal and the response signal input unit, and a negative electrode side detection line connecting the negative electrode side power supply terminal and the response signal input unit. Have and
The positive electrode side detection line is wired along the negative electrode side detection line to a predetermined branch point, and is wired so as to branch off from the negative electrode side detection line at the branch point.
The positive electrode side detection line is wired so as to intersect the negative electrode side detection line from the branch point to the positive electrode side power supply terminal.
The magnetic flux passing region is
A first surrounded by the positive electrode side detection line between the positive electrode side power supply terminal and the intersection (Br2), the negative electrode side detection line between the negative electrode side power supply terminal and the intersection, and the accommodation case. Area and
It has a second region surrounded by the positive electrode side detection line between the intersection and the branch point (Cr1) and the negative electrode side detection line between the intersection and the branch point.
The difference between the first magnetic flux based on the AC signal passing through the first region and the second magnetic flux based on the AC signal passing through the second region is within the magnetic flux allowable value range including zero. The battery measuring device according to any one of claims 4 to 8, wherein the size of the second region is set according to the size of the first region.
前記正極側電源端子及び前記負極側電源端子は、前記収容ケースから同方向に突出しており、
当該回路基板は、前記蓄電池の正極側電源端子（７１ａ）と負極側電源端子（７１ｂ）との間において、前記正極側電源端子及び前記負極側電源端子の先端よりも前記収容ケースの側に配置されている請求項４〜１３のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 A flat circuit board (72) to which the first electric path and the second electric path are wired is provided.
The positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal project in the same direction from the storage case.
The circuit board is arranged between the positive electrode side power supply terminal (71a) and the negative electrode side power supply terminal (71b) of the storage battery on the side of the storage case with respect to the tips of the positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal. The battery measuring device according to any one of claims 4 to 13.
前記第１電気経路及び前記第２電気経路が配線される平板状の回路基板が設けられており、
前記正極側電源端子及び前記負極側電源端子は、前記収容ケースから同方向に突出しており、
当該回路基板は、前記蓄電池の正極側電源端子（７１ａ）と負極側電源端子（７１ｂ）との間であって、前記蓄電池から所定距離離れた位置に配置されており、
前記所定距離は、前記防爆弁が開口するために最低限必要とされる距離である請求項４〜１４のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The storage battery is provided with an explosion-proof valve (301).
A flat plate-shaped circuit board to which the first electric path and the second electric path are wired is provided.
The positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal project in the same direction from the storage case.
The circuit board is located between the positive electrode side power supply terminal (71a) and the negative electrode side power supply terminal (71b) of the storage battery, and is arranged at a position separated from the storage battery by a predetermined distance.
The battery measuring device according to any one of claims 4 to 14, wherein the predetermined distance is the minimum distance required for the explosion-proof valve to open.
前記蓄電池は、扁平の直方体形状に形成され、前記正極側電源端子と前記負極側電源端子は、同一面上に設けられており、
前記第１基板は、前記正極側電源端子と前記負極側電源端子との間において前記正極側電源端子と前記負極側電源端子の設置面に対向するように配置されており、
前記第２基板は、シールド部材（４０１）により囲まれて、前記蓄電池の側面に対向し、かつ、前記第１基板に対して垂直となるように配置されている請求項１４〜１７のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The circuit board includes a first board (72a) in which the signal control unit is installed, and a second substrate (72b) in which the response signal input unit and the calculation unit are installed.
The storage battery is formed in a flat rectangular parallelepiped shape, and the positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal are provided on the same surface.
The first substrate is arranged between the positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal so as to face the installation surface of the positive electrode side power supply terminal and the negative electrode side power supply terminal.
Any of claims 14 to 17, wherein the second substrate is surrounded by a shield member (401) and is arranged so as to face the side surface of the storage battery and to be perpendicular to the first substrate. The battery measuring device according to item 1.
前記蓄電池に対して予め決められた位置に前記回路基板が配置された状態において、前記回路基板のうち、前記防爆弁と対向する領域を避けて、回路素子及び前記電気経路が設けられている請求項１４〜１９のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The storage battery is provided with an explosion-proof valve.
A claim in which a circuit element and an electric path are provided in a state where the circuit board is arranged at a predetermined position with respect to the storage battery, avoiding a region of the circuit board facing the explosion-proof valve. Item 6. The battery measuring device according to any one of Items 14 to 19.
前記正極側検出線は、前記分岐点から前記正極側電源端子に向かって配線されており、前記負極側検出線は、当該分岐点から前記収容ケースに向かって配線され、前記収容ケースに接続されている請求項６〜２０のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The storage case is connected to the negative electrode side power supply terminal, and is connected to the negative electrode side power supply terminal.
The positive electrode side detection line is wired from the branch point toward the positive electrode side power supply terminal, and the negative electrode side detection line is wired from the branch point toward the storage case and connected to the storage case. The battery measuring device according to any one of claims 6 to 20.
前記第２電気経路は、前記正極側電源端子と前記応答信号入力部とを接続する正極側検出線（８２ａ）と、前記負極側電源端子と前記応答信号入力部とを接続する負極側検出線（８２ｂ）と、を有し、
前記正極側検出線及び前記負極側検出線は、前記応答信号入力部から予め決められた分岐点（Ｂｒ１１）まで互いに沿って配線されており、
前記正極側検出線及び前記負極側検出線の少なくともいずれか一方が、当該分岐点から前記正極側電源端子又は前記負極側電源端子に向かって配線されており、
前記分岐点の位置は、前記蓄電池の長手方向において前記正極側電源端子又は前記負極側電源端子の先端よりも外側に配置されている請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The storage battery is formed in a columnar shape, and the positive electrode side power supply terminal (171a) of the storage battery is provided at one end in the longitudinal direction of the storage battery, and the negative electrode side power supply terminal (171b) of the storage battery is provided. ) Is provided at the other end,
The second electric path includes a positive electrode side detection line (82a) connecting the positive electrode side power supply terminal and the response signal input unit, and a negative electrode side detection line connecting the negative electrode side power supply terminal and the response signal input unit. (82b) and
The positive electrode side detection line and the negative electrode side detection line are wired along each other from the response signal input unit to a predetermined branch point (Br11).
At least one of the positive electrode side detection line and the negative electrode side detection line is wired from the branch point toward the positive electrode side power supply terminal or the negative electrode side power supply terminal.
The battery measurement according to any one of claims 1 to 5, wherein the position of the branch point is arranged outside the tip of the positive electrode side power supply terminal or the negative electrode side power supply terminal in the longitudinal direction of the storage battery. Device.
前記正極側検出線は、前記分岐点から前記正極側電源端子に向かって配線されており、前記負極側検出線は、当該分岐点から前記収容ケースに向かって配線され、前記収容ケースに接続されている請求項２２に記載の電池測定装置。 The storage case is connected to the negative electrode side power supply terminal, and is connected to the negative electrode side power supply terminal.
The positive electrode side detection line is wired from the branch point toward the positive electrode side power supply terminal, and the negative electrode side detection line is wired from the branch point toward the storage case and connected to the storage case. The battery measuring device according to claim 22.
前記正極側検出線及び前記負極側検出線は、回路基板（２０１，２０２）上に配線されており、
前記回路基板は、前記正極側電源端子及び前記収容ケースの前記正極側電源端子側の端部に接するように配置され、
前記負極側検出線は、前記収容ケースの端部に接続されている請求項２５に記載の電池測定装置。 In the longitudinal direction, the end portion (203) of the housing case on the positive electrode side power supply terminal side is formed so as to be at the same position as the positive electrode side power supply terminal.
The positive electrode side detection line and the negative electrode side detection line are wired on the circuit board (201, 202).
The circuit board is arranged so as to be in contact with the positive electrode side power supply terminal and the end portion of the storage case on the positive electrode side power supply terminal side.
The battery measuring device according to claim 25, wherein the negative electrode side detection line is connected to an end portion of the housing case.
前記正極側変調線及び前記負極側変調線は、前記信号制御部から予め決められた変調線分岐点（Ｂｒ１２）まで互いに沿って配線されており、
前記正極側変調線及び前記負極側変調線の少なくともいずれか一方が、当該変調線分岐点から前記正極側電源端子又は前記負極側電源端子に向かって配線されており、
前記変調線分岐点は、前記蓄電池を中心としてその長手方向において前記正極側検出線及び前記負極側検出線の前記分岐点とは反対側に配置されている請求項２２〜請求項２７のうちいずれか１項に記載の電池測定装置。 The first electric path includes a positive electrode side modulation line (81a) connecting the positive electrode side power supply terminal and the signal control unit, and a negative electrode side modulation line (81b) connecting the negative electrode side power supply terminal and the signal control unit. ) And,
The positive electrode side modulation line and the negative electrode side modulation line are wired along each other from the signal control unit to a predetermined modulation line branch point (Br12).
At least one of the positive electrode side modulation line and the negative electrode side modulation line is wired from the modulation line branch point toward the positive electrode side power supply terminal or the negative electrode side power supply terminal.
Any of claims 22 to 27, wherein the modulation line branch point is arranged on the side opposite to the branch point of the positive electrode side detection line and the negative electrode side detection line in the longitudinal direction of the storage battery. The battery measuring device according to item 1.
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