JP5708658B2 - 積層電池の内部抵抗測定装置及び内部抵抗測定方法 - Google Patents
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Description
図1Aは、本発明による内部抵抗測定装置を適用する積層電池の一例としての燃料電池を説明する外観斜視図である。図1Bは、本発明による内部抵抗測定装置を適用する積層電池の一例としての燃料電池の発電セルの構造を示す分解図である。
正極側電源部531から出力された交流電流は、正極側直流遮断部511を介して、積層電池(燃料電池)の正極に出力され、中途端子213及び中途点直流遮断部513を介して正極側交流電位差検出部521に流れる。このとき内部抵抗及び供給電流に応じた交流電位差V1(V1=Va−Vc)が生じる。この交流電位差V1が正極側交流電位差検出部521で検出される。
図10A及び図10Bは、本発明による積層電池の内部抵抗測定装置の第2実施形態による作用効果のメカニズムを説明する図である。
図13は、本発明による積層電池の内部抵抗測定装置の第3実施形態を示す回路図である。
図15は、本発明による積層電池の内部抵抗測定装置の第4実施形態を示す回路図である。
図16は、本発明による積層電池の内部抵抗測定装置の第5実施形態を示す図である。
図17は、本発明による積層電池の内部抵抗測定装置の第6実施形態を示す図である。
図19は、本発明による積層電池の内部抵抗測定装置の第7実施形態を示す回路図である。
図20は、本発明による積層電池の内部抵抗測定装置の第8実施形態を示す回路図である。
Claims (15)
- 複数の発電要素が積層される積層電池からなる内部抵抗測定対象に接続されて、内部抵抗測定対象に交流電流を出力する交流電源部と、
前記内部抵抗測定対象の正極側の負荷装置に接続される部分の電位から中途部分の電位を引いて求めた電位差である正極側交流電位差と、前記内部抵抗測定対象の負極側の負荷装置に接続される部分の電位から前記中途部分の電位を引いて求めた電位差である負極側交流電位差と、が一致するように交流電流を調整する交流調整部と、
前記調整された交流電流及び交流電位差に基づいて前記積層電池の抵抗を演算する抵抗演算部と、
を含む積層電池の内部抵抗測定装置。 - 複数の発電要素が積層される積層電池を少なくとも含む内部抵抗測定対象に接続されて、内部抵抗測定対象に交流電流を出力する交流電源部と、
前記内部抵抗測定対象の正極側の負荷装置に接続される部分の電位から中途部分の電位を引いて求めた電位差である正極側交流電位差と、前記内部抵抗測定対象の負極側の負荷装置に接続される部分の電位から前記中途部分の電位を引いて求めた電位差である負極側交流電位差と、が一致するように交流電流を調整する交流調整部と、
前記調整された交流電流及び交流電位差に基づいて前記積層電池の抵抗を演算する抵抗演算部と、
を含む積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項1又は2に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記内部抵抗測定対象は、前記積層電池であって、
前記交流調整部は、前記積層電池の正極側の負荷装置に接続される部分の電位から中途部分の電位を引いて求めた電位差である正極側交流電位差と、前記積層電池の負極側の負荷装置に接続される部分の電位から前記中途部分の電位を引いて求めた電位差である負極側交流電位差と、が一致するように交流電流を調整する、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記交流電源部は、前記内部抵抗測定対象の正極側接続部分に直流遮断部を介して接続されて内部抵抗測定対象に交流電流を出力する正極側電源部と、前記内部抵抗測定対象の負極側接続部分に直流遮断部を介して接続されて内部抵抗測定対象に交流電流を出力する負極側電源部と、を含み、
前記交流調整部は、前記正極側交流電位差と前記負極側交流電位差とが一致するように、前記正極側電源部及び前記負極側電源部を調整する、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項4に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記正極側接続部分には、前記正極側電源部が接続される経路とは異なる経路で前記正極側交流電位差を検出する正極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記負極側接続部分には、前記負極側電源部が接続される経路とは異なる経路で前記負極側交流電位差を検出する負極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分には、接地線が直流遮断部を介して接続されるとともに、その接続経路とは異なる経路で前記正極側交流電位差検出器及び前記負極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続される、積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項4に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記正極側接続部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた部分には、前記正極側交流電位差を検出する正極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記負極側接続部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた部分には、前記負極側交流電位差を検出する負極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分には、接地線が直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた正極側の部分には、前記正極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた負極側の部分には、前記負極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続される、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の積層電池の内部抵抗測定装置におい
て、
前記内部抵抗測定対象の正極側接続部分及び負極側接続部分の一方に直流遮断部を介して接続される可変抵抗及び可変コンデンサーと、
前記内部抵抗測定対象の正極側接続部分及び負極側接続部分の他方に直流遮断部を介して接続される固定抵抗と、
前記正極側接続部分又は前記負極側接続部分のいずれか一方と前記中途部分とに直流遮断部を介して接続されて、前記正極側交流電位差又は前記負極側交流電位差を検出する交流電位差検出器と、
を含み、
前記交流電源部は、前記中途部分に直流遮断部を介して接続されて中途部分に交流電流を出力し、
前記交流調整部は、前記正極側交流電位と前記負極側交流電位とが一致するように、前記可変抵抗及び可変コンデンサーを調整する、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項7に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記正極側接続部分には、前記可変抵抗及び前記固定抵抗の一方が接続される経路とは異なる経路が、前記正極側交流電位を前記交流調整部に出力するように直流遮断部を介して接続され、
前記負極側接続部分には、前記可変抵抗及び前記固定抵抗の他方が接続される経路とは異なる経路が、前記負極側交流電位を前記交流調整部に出力するように直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分には、前記交流電源部が接続される経路とは異なる経路で前記交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続される、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項7に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記正極側接続部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた部分には、前記正極側交流電位を前記交流調整部に出力する経路が直流遮断部を介して接続され、
前記負極側接続部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた部分には、前記負極側交流電位を前記交流調整部に出力する経路が直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた部分には、前記交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続される、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記交流電源部は、前記中途部分に直流遮断部を介して接続されて中途部分に交流電流を出力し、
前記交流調整部は、前記内部抵抗測定対象の正極側接続部分に直流遮断部を介して接続されて内部抵抗測定対象の正極側接続部分の電位をゼロする正極側調整部と、前記内部抵抗測定対象の負極側接続部分に直流遮断部を介して接続されて内部抵抗測定対象の負極側接続部分の電位をゼロにする負極側調整部と、を含む、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項10に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記正極側接続部分には、前記正極側調整部が接続される経路とは異なる経路で前記正極側交流電位差を検出する正極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記負極側接続部分には、前記負極側調整部が接続される経路とは異なる経路で前記負極側交流電位差を検出する負極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分には、前記交流電源部が接続される経路とは異なる経路で前記正極側交流電位差検出器及び前記負極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続される、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項10に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記正極側接続部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた部分には、前記正極側交流電位差を検出する正極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記負極側接続部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた部分には、前記負極側交流電位差を検出する負極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた正極側の部分には、前記正極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続され、
前記中途部分から少なくともひとつの発電要素を隔てた負極側の部分には、前記負極側交流電位差検出器が直流遮断部を介して接続される、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の積層電池の内部抵抗測定装置において、
前記中途部分を順次切り替える接続切替変更器をさらに含む、
積層電池の内部抵抗測定装置。 - 複数の発電要素が積層される積層電池からなる内部抵抗測定対象に交流電流を出力する交流出力工程と、
前記内部抵抗測定対象の正極側の負荷装置に接続される部分の電位から中途部分の電位を引いて求めた電位差である正極側交流電位差と、前記内部抵抗測定対象の負極側の負荷装置に接続される部分の電位から前記中途部分の電位を引いて求めた電位差である負極側交流電位差と、が一致するように交流電流を調整する交流調整工程と、
前記調整された交流電流及び交流電位差に基づいて前記積層電池の抵抗を演算する抵抗演算工程と、
を含む積層電池の内部抵抗測定方法。 - 複数の発電要素が積層される積層電池を少なくとも含む内部抵抗測定対象に交流電流を出力して積層電池の内部抵抗を測定する方法において、
前記内部抵抗測定対象の正極側と負極側との中途部分に、正極及び負極に共通の交流電位を与える中途電極を設け、
前記内部抵抗測定対象の正極側と負極側とに交流電流を供給し、
前記内部抵抗測定対象の正極の電位から中途電極の電位を引いて求めた電位差である正極側交流電位差と、前記内部抵抗測定対象の負極の電位から前記中途電極の電位を引いて求めた電位差である負極側交流電位差と、が一致するように交流電流を調整し、
前記調整された交流電流及び交流電位差に基づいて前記積層電池の抵抗を演算する、
積層電池の内部抵抗測定方法。
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