JP2022188935A - 電池測定装置及び電池状態測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
以下、第1実施形態の変形例1について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
以下、第1実施形態の変形例2について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本変形例では、図6に示すように、第1検出線82aが、第2検出線82bに対して複数回交差するように配線されている点で、第1実施形態と異なる。第1検出線82aと第2検出線82bとは、固定部材としてのプリント基板83上に設けられており、プリント基板83に形成されたスルーホール84を用いて互いに異なる層に配置されることで、互いに交差するように配線されている。
次に、第2実施形態の電池測定装置50について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。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。
次に、第3実施形態の電池測定装置50について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。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。
次に、第4実施形態の電池測定装置50について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。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。
・上記実施形態において、交流信号は、正弦波信号に限らない。例えば、矩形波や三角波等の信号であっても構わない。もしくは、交流信号は、測定周波数ωrを含む任意の周波数の合成波であっても構わない。
Claims (10)
- 蓄電池(42)の状態を測定する電池測定装置(50)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(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(56d)と、
前記第1電気経路とは異なる第2電気経路(82)上に設けられ、当該第2電気経路を介して、前記第1電気経路に流れる前記交流信号を測定する交流信号測定部(56c)と、
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、
前記交流信号及び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)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由来の前記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。 - 前記蓄電池の電池容量が25Ah~800Ahであって、電池温度が-10℃~65℃である場合において、前記磁束通過領域の大きさは、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由来の前記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ている請求項1に記載の電池測定装置。
- 蓄電池(42)の状態を測定する電池測定装置(50)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(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(56d)と、
前記第1電気経路とは異なる第2電気経路(82)上に設けられ、当該第2電気経路を介して、前記第1電気経路に流れる前記交流信号を測定する交流信号測定部(56c)と、
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、
前記交流信号及び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)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。 - 前記交流信号測定部は、前記第1電気経路上に設けられた抵抗体(56b)を用いて前記交流信号を測定しており、
前記第2電気経路は、前記抵抗体の両端のうち、第1端と前記交流信号測定部とを接続する第1検出線(82a)と、第2端と前記交流信号測定部とを接続する第2検出線(82b)と、を有し、
前記第1検出線は、前記第2検出線に対して1又は複数回交差するように配線されている請求項1~3のうちいずれか1項に記載の電池測定装置。 - 前記交流信号測定部は、前記第1電気経路上に設けられた抵抗体(56b)を用いて前記交流信号を測定しており、
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又は当該誘導起電力由来のインピーダンスの誤差が、前記範囲内となるように前記抵抗体の抵抗値及び前記磁束通過領域の大きさが設定されている請求項1~4のうちいずれか1項に記載の電池測定装置。 - 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又は当該誘導起電力由来のインピーダンスの誤差が、前記範囲内となるように前記抵抗体の抵抗値と前記磁束通過領域の大きさとの比が設定されている請求項5に記載の電池測定装置。
- 前記交流信号測定部は、前記第1電気経路上に設けられた抵抗体(56b)を用いて前記交流信号を測定しており、
前記交流信号の周波数をωrとし、前記第1電気経路及び前記第2電気経路間の相互インダクタンスをMIとし、前記抵抗体の抵抗値をRsとする場合、ωr×MI/Rsを用いて前記演算部により算出される複素インピーダンスを補正する補正部(53)を備える請求項1~6のうちいずれか1項に記載の電池測定装置。 - 蓄電池(42)の状態を測定する電池測定装置(50)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(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(56d)と、
前記第1電気経路とは異なる第2電気経路(82)上に設けられ、当該第2電気経路を介して、前記第1電気経路に流れる前記交流信号を測定する交流信号測定部(56c)と、
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、
前記交流信号及び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、
前記交流信号測定部は、前記第1電気経路上に設けられた抵抗体(56b)を用いて前記交流信号を測定しており、
前記交流信号の周波数をωrとし、前記第1電気経路及び前記第2電気経路間の相互インダクタンスをMIとし、前記抵抗体の抵抗値をRsとする場合、ωr×MI/Rsを用いて前記演算部により算出される複素インピーダンスを補正する補正部(53)を備える電池測定装置。 - 前記第1電気経路と前記第2電気経路とを固定する固定部材(83)が設けられている請求項1~8のうちいずれか1項に記載の電池測定装置。
- 蓄電池(42)の状態を測定する電池測定装置(50)が実行する電池状態測定方法において、
前記蓄電池の正極と負極との間を結ぶ第1電気経路を介して、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工程と、
前記第1電気経路とは異なる第2電気経路を介して、前記第1電気経路に流れる前記交流信号を測定する交流信号測定工程と、
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工程と、
前記交流信号及び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工程と、を備え、
前記交流信号測定工程では、前記第1電気経路上に設けられた抵抗体を用いて前記交流信号を測定しており、
前記交流信号の周波数をωrとし、前記第1電気経路及び前記第2電気経路間の相互インダクタンスをMIとし、前記抵抗体の抵抗値をRsとする場合、ωr×MI/Rsを用いて前記演算工程で算出される複素インピーダンスを補正する補正工程を備える電池状態測定方法。
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