JP6387116B2 - 内部抵抗測定装置、蓄電池装置、および内部抵抗値導出方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、内部抵抗測定装置、蓄電池装置、および内部抵抗値導出方法に関する。

従来、多数の蓄電池を有する蓄電システムにおいて、蓄電池の経時的劣化を診断する技術が提案されている。この蓄電システムは、蓄電池の経時的劣化を診断するために蓄電池の内部抵抗を検知する必要がある。しかしながら、この蓄電システムは、蓄電池が接続された回路のインピーダンスにより、蓄電池の劣化に伴う内部抵抗を高い精度で検知できない場合があった。

特開平０７−７２２２５号公報 特開２０１０−１６４４４１号公報 特開２０１３−２９４１２号公報 特開平０７−３１２２３３号公報 特開平１１−３１８０３３号公報 特開２０１３−０３７８５９号公報 特開２０１４−１６０５９２号公報

本発明が解決しようとする課題は、蓄電池の内部抵抗を高い精度で検知することができる内部抵抗測定装置、蓄電池装置、および内部抵抗値導出方法を提供することである。

実施形態の内部抵抗測定装置は、信号供給部と、検出部と、制御部と、を持つ。信号供給部は、蓄電池の一方端と他方端とを接続するコンデンサを介した閉ループ線路に交流信号を供給する。検出部は、閉ループ線路における交流信号の信号値を検出する。制御部は、閉ループ線路の抵抗値を変更する抵抗値変更部に対して抵抗値を変更するように指示した前後における検出部により検出された信号値の差に基づいて、蓄電池の内部抵抗値を導出する。

第１の実施形態における内部抵抗測定装置を含む蓄電システム１の構成を示すブロック図。 第１の実施形態における組電池ユニット１２および内部抵抗測定装置６０の構成を示すブロック図。 第１の実施形態における磁気結合部の構造を示す図。 第１の実施形態の内部抵抗測定装置６０が組電池ユニット１２に接続されてない状態を示すブロック図。 第１の実施形態の内部抵抗測定装置６０における磁気結合部が組電池ユニット１２に接続されていない状態を示す図。 第１の実施形態の内部抵抗測定装置６０における磁気結合部が組電池ユニット１２に接続された状態を示す図。 第１の実施形態における閉ループ線路１３０に交流信号を供給したときに検出される交流信号の振幅値と周波数との関係のシミュレーション結果を示す図。 第１の実施形態において、閉ループ線路１３０における合計抵抗値と、検出交流信号の振幅との関係を示す図。 第２の実施形態の内部抵抗測定装置６０により主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する動作手順を示すフローチャート。 第５の実施形態における交流信号の振幅の変化率βと主回路５１の内部抵抗値Ｒｍとの関係を示す図。 第６の実施形態の組電池ユニット１２の構成を示すブロック図。 第６の実施形態の組電池ユニット１２の他の構成を示すブロック図。 第７の実施形態の内部抵抗測定ユニット１５０の構成を示すブロック図。 実施形態の変形例の蓄電システム１の構成を示すブロック図。

以下、実施形態の内部抵抗測定装置、蓄電池装置、および内部抵抗値導出方法を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における内部抵抗測定装置を含む蓄電システム１の構成を示すブロック図である。図２は、第１の実施形態における組電池ユニット１２および内部抵抗測定装置６０の構成を示すブロック図である。図１において電力線は実線で描かれ、通信線は破線により描かれ、図２において、電力線は太線で描かれ、通信線は細線により描かれている。蓄電池ユニット１０は、蓄電池装置１１−１〜１１−ｎ（以下、総称する場合には単に「蓄電池装置１１」と呼ぶ。）を備える。ｎは、例えば１６である。

蓄電池装置１１−１〜１１−ｎは、それぞれ同じ構成を有する。蓄電池装置１１は、組電池ユニット１２−１〜１２−ｍ（以下、総称する場合には単に「組電池ユニット１２」と呼ぶ。）を備える。ｍは、例えば１６である。組電池ユニット１２は、並列に接続されている。

組電池ユニット１２は、例えば、それぞれが同じ構成を有する組電池ユニットである。
組電池ユニット１２は、図２に示すように、電池モジュール１３−１〜１３−ｋ（以下、総称する場合には単に「電池モジュール１３」と呼ぶ。）と、電流センサ部１６と、ＢＭＵ１７とを備える。ｋは、例えば２２である。

電池モジュール１３−１〜１３−ｋは、それぞれ、電池セル部１５−１〜１５−ｋ（以下、総称する場合には単に「電池セル部１５」と呼ぶ。）と、電池セル部１５−１〜１５−ｋの温度及び電圧を監視するＣＭＵ１４−１〜１４−ｋ（以下、総称する場合には単に「ＣＭＵ１４」と呼ぶ。）とを備える。電池セル部１５は、例えばリチウムイオン電池である。なお、以下の説明において、電池モジュール１３−１〜１３−ｋおよび当該電池モジュール１３−１〜１３−ｋを接続する電力線５０を含む回路を「主回路５１」とも呼ぶ。

電池モジュール１３における電池セル部１５は、それぞれ、電力線５０と接続されている。同様に、電流センサ部１６は、電力線５０に接続されている。電池セル部１５は、電力線５０を介して供給された電力を充電し、電力線５０を介して電力を放電させる。電池モジュール１３における電池セル部１５は、複数の電池セルを有し、複数の電池セルを並列及び又は直列に接続させる。

ＣＭＵ１４は、信号線１２１に接続されている。同様に、ＢＭＵ１７は、信号線１２１に接続されている。これによって、ＣＭＵ１４とＢＭＵ１７とは、それぞれ、信号線１２１を介した通信を行うことができる。
ＣＭＵ１４は、電池モジュール１３の電池セル部１５の端子間の電圧と、電池セル部１５の温度と、電池モジュール１３の内部空間の温度とを監視する。ＣＭＵ１４は、監視の結果を表すデータを、信号線１２１を介してＢＭＵ１７に送信する。なお、ＣＭＵ１４は、他の電池モジュール１３のＣＭＵ１４にデータを送信してもよい。
また、ＣＭＵ１４は、信号線１２１を介して、ＢＭＵ１７から送信されたデータを受信する。また、ＣＭＵ１４は、他の電池モジュール１３のＣＭＵ１４から送信されたデータを受信してもよい。

電流センサ部１６は、電池モジュール１３−１〜１３−ｋと直列して、電力線５０に設けられる。電流センサ部１６は、電力線５０に流れる充放電電流の値を測定し、測定した充放電電流値を表すデータを、信号線１２１を介してＢＭＵ１７に送信する。

スイッチ回路１８（コンタクタ）は、電力線５０に接続されると共に、信号線１２１を介してＢＭＵ１７に接続される。スイッチ回路１８は、自回路を有する組電池ユニット１２を、他の組電池ユニット１２に接続することができる。また、スイッチ回路１８は、自回路を有する組電池ユニット１２を、他の組電池ユニット１２から切り離すことができる。スイッチ回路１８は、ＢＭＵ１７から供給された制御信号に応じて開閉動作する。なお、スイッチ回路１８は、手動で開閉操作が可能であってもよい。

第１の充放電端子２２は、蓄電池装置１１の正極側の端子である。第１の充放電端子２２は、スイッチ回路１８を介して、電池モジュール１３の正極側端子に接続される。また、第１の充放電端子２２は、電池端子盤３０の遮断機３１−１の正極側端子に接続される。

第２の充放電端子２３は、蓄電池装置１１の負極側端子である。第２の充放電端子２３は、電池モジュール１３の負極側端子に接続される。また、第２の充放電端子２３は、電池端子盤３０の遮断機３１−１の負極側端子に接続される。

電力線５０には、分岐電力線１２２が接続される。分岐電力線１２２の一方端は、電池モジュール１３−１の正極側端子に接続され、分岐電力線１２２の他方端は、電池モジュール１３−ｋの負極側端子に接続される。分岐電力線１２２には、コンデンサ１３２と、スイッチ部（抵抗値変更部）１３４と、抵抗部１３６とが設けられる。分岐電力線１２２は、電池モジュール１３の一方端と他方端とを接続する閉ループ線路１３０を形成する。
閉ループ線路１３０には、電力線５０、電池モジュール１３、分岐電力線１２２、コンデンサ１３２、スイッチ部１３４および抵抗部１３６が含まれる。

コンデンサ１３２、スイッチ部１３４および抵抗部１３６は、電池モジュール１３と閉ループ線路１３０に沿って直列に接続される。コンデンサ１３２に対してスイッチ部１３４および抵抗部１３６は直列に接続される。抵抗部１３６は、スイッチ部１３４に対して並列に接続される。スイッチ部１３４は、内部抵抗測定装置６０により開閉状態が制御される。スイッチ部１３４は、閉状態（導通状態）において抵抗部１３６の両端を短絡させ、開状態（遮断状態）において抵抗部１３６の両端を開放させる。

ＢＭＵ１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部（不図示）に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。

ＢＭＵ１７は、スイッチ回路１８の開閉状態を制御するための制御信号を出力する。ＢＭＵ１７は、例えばＣＡＮ（Control Area Network）通信線などの多重通信線を介して、他の組電池ユニット１２と、関門制御装置１９（ゲートウェイ装置）と、計測コンピュータ２０との通信を実行する。

関門制御装置１９は、ＢＭＵ１７から受信したデータを、多重通信線を介して、電池端子盤３０の制御コンピュータ３２に転送する。また、関門制御装置１９は、制御コンピュータ３２から受信したデータを、多重通信線を介して、ＢＭＵ１７などに転送する。

計測コンピュータ２０は、電池モジュール１３の電池セル部１５の端子間の電圧と、温度と、電流センサ部１６が測定した値と、ＣＭＵ１４又はＢＭＵ１７によって測定された電池セル部１５の充電率（SOC : State Of Charge）などのデータを、ＢＭＵ１７から受信する。なお、計測コンピュータ２０は、主回路５１の内部抵抗の値を算出してもよい。

直流電源装置２１は、ＰＣＳ４０（Power Conditioning System）から供給される電力を、ＢＭＵ１７とＣＭＵ１４−１〜１４−ｋとに供給する。

電池端子盤３０は、蓄電池ユニット１０をＰＣＳ４０に接続する。電池端子盤３０は、蓄電池装置１１−１〜１１−ｎを備える。蓄電池装置１１−１は、遮断機３１−１に対応する。蓄電池装置１１−ｎは、遮断機３１−ｎに対応する。遮断機３１−１〜３１−ｎは、例えば手動で開閉操作される。

遮断機３１−１〜３１−ｎの正極側の端子に接続された複数の電力線は、一つに纏められてＰＣＳ４０に接続される。ＰＣＳ４０に接続された電力線の直流電圧は、例えば、４９０〜７７８（Ｖ）程度である。遮断機３１は、スイッチ回路１８が溶着した場合でも、蓄電池装置１１−１〜１１−ｎを、蓄電システム１から安全に切り離すことができる。

制御コンピュータ３２は、ＣＰＵ等のプロセッサを備える。制御コンピュータ３２は、遮断機３１−１〜３１−ｎの状態を監視する。制御コンピュータ３２は、ＰＣＳ４０から受信したデータを、蓄電池ユニット１０に転送する。制御コンピュータ３２は、蓄電池ユニット１０から受信したデータを、ＰＣＳ４０に転送する。

ＰＣＳ４０は、ＣＰＵ等のプロセッサと、通信インターフェースとを備える。ＰＣＳ４０は、この通信インターフェースを介して、外部の制御コントローラ（不図示）と通信する。ＰＣＳ４０は、蓄電池ユニット１０から電池端子盤３０を介して入力された直流電圧から、交流電圧を生成する。また、ＰＣＳ４０は、発電装置（不図示）から入力される交流電圧を直流電圧に変換し、蓄電池ユニット１０の電池モジュール１３−１〜１３−ｋに充電する。なお、ＰＣＳ４０によって生成された交流電圧は、トランスによって昇圧されてもよい。

内部抵抗測定装置６０は、閉ループ線路１３０の一部を形成する分岐電力線１２２に接続される。内部抵抗測定装置６０は、円環部６０２、６０８と、配線６０４、６１０とを有する。また、内部抵抗測定装置６０は、配線６０４が接続された送信部６０６と、配線６１０が接続された受信部６１２と、制御部６１４とを有する。
円環部６０２と配線６０４、および円環部６０８と配線６１０は、それぞれ、分岐電力線１２２と磁気的に結合する磁気結合部を構成する。この磁気結合部は、分岐電力線１２２に電気的に非接触である。この磁気結合部は、直流的に絶縁した状態で分岐電力線１２２に交流信号を供給し、分岐電力線１２２に重畳されている交流信号を検出する。

図３は、第１の実施形態における磁気結合部の構造を示す図である。円環部６０２、６０８は、フェライトなどの磁性材料からなる円環部材である。円環部６０２、６０８の穴部には、分岐電力線１２２が円環部６０２、６０８に通される。また、円環部６０２、６０８には、予め定められた回数だけ配線６０４、６１０が巻きつけられる。この巻きつけの回数は、交流信号を分岐電力線１２２に供給又は検出する際に後述の内部抵抗導出性能を考慮して定められる。

送信部６０６は、円環部６０２および配線６０４を介して、交流信号を分岐電力線１２２に重畳させる（信号供給部）。受信部６１２は、円環部６０８および配線６１０を介して、分岐電力線１２２に重畳された交流信号を検出する（検出部）。以下、内部抵抗測定装置６０により分岐電力線１２２に供給する交流信号を「供給交流信号」と呼び、内部抵抗測定装置６０により分岐電力線１２２から検出した交流信号を「検出交流信号」と呼ぶ。
この供給交流信号は、主回路５１の内部抵抗を導出して電池セル部１５の状態を診断するために送受信される信号である。供給交流信号は、例えば、キロヘルツオーダー以上の高周波信号である。交流信号は、閉ループ線路１３０における充放電電流信号に重畳し、充放電電流信号から分離して取り出すことができる信号であればよい。

制御部６１４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサが記憶部（不図示）に記憶されているプログラムを実行することによって機能するソフトウェア機能部である。また、制御部６１４は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア機能部であってよい。

制御部６１４は、送信部６０６を用いて分岐電力線１２２に対して供給交流信号を送信させる。また、制御部６１４は、受信部６１２によって検出された検出交流信号に基づいて、主回路５１の内部抵抗を導出する。制御部６１４は、主回路５１の内部抵抗値に基づいて、電池モジュール１３の劣化を診断する。

第１の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、組電池ユニット１２に対して着脱可能な構成を有する。
図４は、第１の実施形態の内部抵抗測定装置６０が組電池ユニット１２に接続されてない状態を示す組電池ユニット１２のブロック図である。図５は、第１の実施形態の内部抵抗測定装置６０における磁気結合部が組電池ユニット１２に接続されていない状態を示す図である。図６は、第１の実施形態の内部抵抗測定装置６０における磁気結合部が組電池ユニット１２に接続された状態を示す図である。

内部抵抗測定装置６０は、図４に示すように組電池ユニット１２における閉ループ線路１３０に接続されていない状態から、図２に示したように閉ループ線路１３０に接続される。内部抵抗測定装置６０は、制御部６１４とスイッチ部１３４との間が信号線６１６により接続される。制御部６１４とスイッチ部１３４とは、例えば信号線６１６の先端に設けられたコネクタとスイッチ部１３４におけるコネクタとにより接続される。

また、内部抵抗測定装置６０は、図５に示すように、円環部６０２、６０８における間隙部６２０を開状態とし、クランプ動作により分岐電力線１２２に対して円環部６０２、６０８を挟み込む。これにより円環部６０２、６０８の内部に分岐電力線１２２を配置させる。そして、図６に示すように、間隙部６２０を閉状態とすることにより非接触で円環部６０２、６０８と分岐電力線１２２とを位置決めする。さらに、内部抵抗測定装置６０は、間隙部６２０を開状態とすることにより、組電池ユニット１２から切り離される。これにより、内部抵抗測定装置６０は組電池ユニット１２に対して着脱可能となる。
図５および図６に示した円環部６０２、６０８は、例えばエアギャップ付の分割型トロイダルコアを採用することができる。

以下、制御部６１４により実行される主回路５１の内部抵抗の導出処理について説明する。
上述した第１の実施形態において、閉ループ線路１３０には、円環部６０２、６０８が接続された状態において、円環部６０２、６０８によって生じるインダクタンスＬと、コンデンサ１３２のキャパシタンスＣとが直列に接続されたＬＣ共振回路が形成される。このＬＣ共振回路は、所定の周波数領域において共振を発生させる。このＬＣ共振回路の共振周波数をｆｒとすると、ｆｒは以下の式１により表される。
ｆｒ＝１／［２π×（ＬＣ）０．５］ （式１）
このＬＣ共振回路における共振の程度を表すＱ値は、以下の式２により表される。
Ｑ＝（１／Ｒ）×（Ｌ／Ｃ）０．５ （式２）
ＬＣ共振回路における抵抗値Ｒは、式１には含まれないが、式２には含まれる。したがって、ＬＣ共振回路における抵抗値Ｒは、Ｑ値に関係する。

図７に、第１の実施形態における閉ループ線路１３０に供給交流信号を供給したときに検出される検出交流信号の振幅値と周波数との関係のシミュレーション結果を示す図である。この図７に示す交流信号（検出交流信号）の特性は、閉ループ線路１３０の構成を条件設定し、所定振幅の正弦波信号を閉ループ線路１３０に供給したときに検出される電圧波形をシミュレーションした結果である。また、このシミュレーションは、スイッチ部１３４を常時閉状態と設定し（すなわち、抵抗部１３６の抵抗値＝０）、主回路５１の内部抵抗値をｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４（ｒ１＜ｒ２＜ｒ３＜ｒ４）にそれぞれ変化させたときの電圧波形の周波数に対する振幅値をそれぞれ計算した。ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４は、例えば１×１０−１Ωオーダーである。

なお、主回路５１の他の抵抗値が閉ループ線路１３０の全体の抵抗値に対して充分に小さい場合には、閉ループ線路１３０の内部抵抗値は、主回路５１の内部抵抗値とみなすことができる。したがって、主回路５１を含む閉ループ線路の内部抵抗値を制御部６１４が導出した場合、この導出された内部抵抗値は、主回路５１の内部抵抗値と等しいとみなすことができる。主回路５１の他の抵抗値が閉ループ線路１３０の全体の抵抗値に対して充分に小さいとみなせない場合には、予め主回路５１の他の抵抗値を実測しておいて、導出された内部抵抗値から減ずるように補正してもよい。

図７によれば、主回路５１の内部抵抗値が変化しても単一の周波数ｆｒにおいて検出交流信号の振幅のピークが存在し、主回路５１の内部抵抗値が低いほど検出交流信号の振幅のピーク値は高くなることが分かる。すなわち、共振周波数ｆｒが含まれる周波数領域においては、主回路５１の内部抵抗値の相違により、検出交流信号の振幅に顕著な相違が現れることが分かる。

図８は、第１の実施形態において、閉ループ線路１３０における合計抵抗値Ｒｔと、検出交流信号の振幅との関係を示す図である。共振周波数ｆｒ付近における検出交流信号の振幅Ｖｒは、下記の式３に示すように、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔに反比例する。
Ｖｒ＝α／Ｒｔ （式３）
上記式３におけるαの値は、円環部６０２、６０８のインダクタンスＬ、およびコンデンサ１３２のコンデンサ容量Ｃに依存する。これらのインダクタンスＬおよびコンデンサ容量Ｃは、長期的には変動するが、例えば主回路５１の内部抵抗値を測定する数秒程度の短期間では一定値とみなせる。したがって、上記式３より、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔと、検出交流信号の振幅Ｖｒとの関係は、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔが低いほど検出交流信号の振幅は高くなり、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔが高いほど検出交流信号の振幅は低くなる。

上述したように、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔは、スイッチ部１３４を閉状態にした場合において、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍとなる。閉ループ線路１３０の合計抵抗値ＲｔがＲｍの状態において、閉ループ線路１３０に所定振幅の共振周波数ｆｒの交流信号を供給した場合における検出交流信号の振幅をＶｒ１とする。
一方、スイッチ部１３４を開状態にした場合において、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔは、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍに加えて、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆを加えたＲｍ＋Ｒｒｅｆとなる。閉ループ線路１３０の合計抵抗値ＲｔがＲｍ＋Ｒｒｅｆの状態において、閉ループ線路１３０に所定振幅の共振周波数ｆｒの交流信号を供給した場合における検出交流信号の振幅をＶｒ２とする。

Ｖｒ１およびＶｒ２は、式３より、下記のように、
Ｖｒ１＝α／Ｒｍ （式４）
Ｖｒ２＝α／（Ｒｍ＋Ｒｒｅｆ） （式５）
となる。Ｖｒ１とＶｒ２との比は、閉ループ線路１３０の抵抗値が変化する前後における検出交流信号の振幅の変化率βであり、
β＝Ｖｒ１／Ｖｒ２
となり、式４および式５より、
β＝（Ｒｍ＋Ｒｒｅｆ）／Ｒｍ
＝１＋（Ｒｒｅｆ／Ｒｍ） （式６）
となる。この式６より、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍは、
Ｒｍ＝Ｒｒｅｆ／（β−１） （式７）
となる。この式７より、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍは、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆと、検出交流信号の振幅の変化率βとから導出されることが分かる。すなわち、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍは、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆと、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔを変更した前後における検出交流信号の差に基づいて導出される。

以上より、内部抵抗測定装置６０は、閉ループ線路１３０の合計抵抗値ＲｔをＲｍとＲｍ＋Ｒｒｅｆとの間で変更させ、変更させた前後における検出交流信号の振幅の変化率βを算出する。そして、内部抵抗測定装置６０は、算出した検出交流信号の振幅の変化率βと抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆとを式７に代入して、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出することができる。

なお、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍは、測定時の電池セル部１５のＳＯＣ、電池モジュール１３の温度によって変動する。このため、制御部６１４は、上記式７により導出した主回路５１の内部抵抗値Ｒｍ＿ＭＯＬ（Middle of Life）（ＳＯＣ：ｘ％、摂氏ｙ度）を、標準条件（例えばＳＯＣ：５０％、摂氏２５度）に換算してもよい。
また、制御部６１４は、測定精度を高くするため、電池セル部１５の充放電電流がゼロである期間において主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの測定を実施してもよい。分岐電力線１２２に充放電電流値が高いほど円環部６０８が受ける磁束密度が高くなり、検出交流信号に影響を与える。なお、分岐電力線１２２に最大充放電電流が流れても円環部６０８において磁気飽和しないように円環部６０８を設計すれば、内部抵抗測定装置６０は検出交流信号を検出することができる。

以上説明したように、第１の実施形態の内部抵抗測定装置６０によれば、閉ループ線路１３０の抵抗値を変更するように指示した前後における検出交流信号の振幅の変化に基づいて、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する制御部６１４を持つので、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍが変化するほど検出交流信号の振幅の変化が大きくなることを利用して、主回路５１の内部抵抗を高い精度で測定することができる。

また、第１の実施形態によれば、組電池ユニット１２に対して内部抵抗測定装置６０を着脱可能に構成しているので、複数の組電池ユニット１２に対して単一の内部抵抗測定装置６０を順次着脱して各組電池ユニット１２における主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定することができる。これにより、第１の実施形態によれば、蓄電システム１が複数の組電池ユニット１２を有していても、単一の内部抵抗測定装置６０で各組電池ユニット１２における内部抵抗値Ｒｍの測定を実現することができ、蓄電システム１全体としての劣化診断に必要な回路構成およびコストを削減することができる。

さらに、第１の実施形態によれば、第１の抵抗値（略０）と第２の抵抗値（Ｒｒｅｆ）との間で抵抗値を変更するよう指示し、検出交流信号の差と第２の抵抗値とに基づいて主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出することができ、受動部品であるコンデンサ１３２、スイッチ部１３４、および抵抗部１３６という簡単な構成を組電池ユニット１２に有するだけで、高い精度で主回路５１の内部抵抗の測定することができる。

さらに、第１の実施形態によれば、閉ループ線路１３０に流れる充放電電流に検出交流信号を重畳させて主回路５１の内部抵抗を測定するので、電池モジュール１３の動作を停止させる必要が無く、電池モジュール１３の充放電動作と独立して主回路５１の内部抵抗の測定を実施することができる。

さらに、第１の実施形態によれば、測定対象である主回路５１に接続された閉ループ線路１３０に検出交流信号を供給して主回路５１の内部抵抗を測定するので、組電池ユニット１２の劣化度合いがばらついていて、特定の組電池ユニット１２の内部抵抗が高くなっている状態であっても当該組電池ユニット１２の劣化を検出することができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。図９は、第２の実施形態の内部抵抗測定装置６０により主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する動作手順を示すフローチャートである。

内部抵抗測定装置６０は、円環部６０２、６０８が分岐電力線１２２に磁気結合が可能な状態であり、制御部６１４が信号線６１６によりスイッチ部１３４に接続された状態において、ステップＳ１００以降の処理を開始する。先ず、制御部６１４は、閉ループ線路１３０に供給する供給交流信号の周波数ｆを所定のスイープ下限周波数ｆＬに設定し（ステップＳ１００）、送信部６０６および円環部６０２により閉ループ線路１３０に周波数ｆＬの供給交流信号を供給させる（ステップＳ１０２）。

次に制御部６１４は、スイッチ部１３４を閉状態（オン）に切り替え（ステップＳ１０４）、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔを、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍに切り替え、円環部６０８および受信部６１２により閉ループ線路１３０に重畳されている検出交流信号を検出させ、検出交流信号の振幅（Ｖｏｎ（ｆＬ））を記憶する（ステップＳ１０６）。

次に制御部６１４は、スイッチ部１３４を開状態（オフ）に切り替え（ステップＳ１０８）、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔを、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍ＋Ｒｒｅｆに切り替え、円環部６０８および受信部６１２により閉ループ線路１３０に重畳されている検出交流信号を検出させ、検出交流信号の振幅（Ｖｏｆｆ（ｆＬ））を記憶する（ステップＳ１１０）。

次に制御部６１４は、交流信号の周波数ｆに所定の微小な周波数Δｆを加算し（ステップＳ１１２）、加算した周波数（ｆ＋Δｆ）が、所定のスイープ上限周波数ｆＨを超えているか否かを判定する（ステップＳ１１４）。加算した周波数がスイープ上限周波数ｆＨを超えていない場合には（ステップＳ１１４：ＮＯ）、加算した周波数を供給交流信号の周波数ｆに設定してステップＳ１０２以降の処理を繰り返す。
これにより、制御部６１４は、スイープ下限周波数ｆＬからスイープ上限周波数ｆＨまで供給交流信号の周波数ｆをスイープして、Ｖｏｎ（ｆＬ）〜Ｖｏｎ（ｆＨ）およびＶｏｆｆ（ｆＬ）〜Ｖｏｆｆ（ｆＨ）を記憶する。

一方、加算した周波数がスイープ上限周波数ｆＨを超えた場合には（ステップＳ１１４：ＹＥＳ）、制御部６１４は、記憶したＶｏｎ（ｆＬ）〜Ｖｏｎ（ｆＨ）のうちの最大値Ｖｏｎ＿ｍａｘ、およびその時の周波数（共振周波数）ｆｒを求める（ステップＳ１１６）。最大値Ｖｏｎ＿ｍａｘは、閉ループ線路１３０における共振周波数ｆｒに近い周波数の供給交流信号を閉ループ線路１３０に供給したときに検出された検出交流信号の振幅（Ｖｏｎ（ｆｒ））となる。

次に制御部６１４は、求められた最大値Ｖｏｎ（ｆｒ）と共振周波数ｆｒに対応したＶｏｆｆ（ｆｒ）との比（Ｖｏｎ（ｆｒ）／Ｖｏｆｆ（ｆｒ））を、検出交流信号の振幅の変化率βとして算出する（ステップＳ１１８）。

次に制御部６１４は、算出された検出交流信号の振幅の変化率βと、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆとを用いて式７（Ｒｒｅｆ／（β−１））の演算を行って、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する（ステップＳ１２０）。

上述した主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する動作において、スイープ下限周波数ｆＬおよびスイープ上限周波数ｆＨは、予め設定される。閉ループ線路１３０における回路要素の特性パラメータが既知であれば、検出交流信号の周波数特性は、図７に示したように演算することができる。また、閉ループ線路１３０における共振周波数ｆｒは、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍには依存しない。
そこで、第２の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、閉ループ線路１３０における回路要素の特性（インダクタンスおよびキャパシタンス）、および円環部６０２、６０８のインダクタンスに基づいて共振周波数ｆｒを含む周波数範囲をスイープ下限周波数ｆＬおよびスイープ上限周波数ｆＨに設定する。この設定されたスイープ下限周波数ｆＬおよびスイープ上限周波数ｆＨは、制御部６１４の記憶部に記憶しておく。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、スイープ下限周波数ｆＬおよびスイープ上限周波数ｆＨの範囲で次第に供給交流信号の周波数を変更させることにより、供給交流信号の周波数を閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒに近づけるよう変更するので、閉ループ線路１３０における合計抵抗値Ｒｔを変化させた前後における検出交流信号の差を高くすることができ、高い精度で主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定することができる。

また、第２の実施形態によれば、供給交流信号の周波数を次第に変更させると共に検出交流信号を検出させ、検出交流信号のうち最大の信号値を用いて主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出するので、閉ループ線路１３０における共振周波数ｆｒが不明であっても、閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒに近い供給交流信号を重畳させたときの検出交流信号を用いて主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出でき、高い精度で主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定することができる。

なお、制御部６１４は、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する動作を行った後、最大値Ｖｏｎ（ｆｒ）と最大値Ｖｏｆｆ（ｆｒ）を得たときに閉ループ線路１３０に供給する交流信号の周波数を閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒの情報として記憶しておいてもよい。
これにより、制御部６１４は、記憶された閉ループ線路１３０の共振周波数情報に基づいて閉ループ線路１３０に重畳させる供給交流信号の周波数を制御することができる。これにより、制御部６１４は、短時間の動作で、検出交流信号の振幅の変化率βを高くすることができ、さらに主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの精度を高めることができる。
また、制御部６１４は、記憶された閉ループ線路１３０の共振周波数情報に基づいてスイープ下限周波数ｆＬおよびスイープ上限周波数ｆＨの範囲を狭く変更することができ、閉ループ線路１３０の共振周波数に近い周波数を探索する期間を短くすることができる。

さらに、制御部６１４は、複数の組電池ユニット１２の劣化状態を診断するため、組電池ユニット１２ごとに閉ループ線路１３０の共振周波数情報を記憶してもよい。制御部６１４は、組電池ユニット１２の識別情報と共振周波数情報とを対応づけて記憶しておき、内部抵抗測定装置６０が組電池ユニット１２に接続された状態で手動または自動で組電池ユニット１２に対応した閉ループ線路１３０の共振周波数情報を読み出して、閉ループ線路１３０に重畳させる供給交流信号の周波数を制御することができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
第３の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、電池モジュール１３における充放電電流値、電池セル部１５の温度、電池セル部１５の充電率の何れか一つ、または何れか二つ、または全てが所定の範囲内である場合に、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定する。すなわち、第３の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、閉ループ線路１３０に供給交流信号を重畳させる際の電池モジュール１３の充放電電流値、温度、充電率の条件に制約を加える点で、上述した実施形態と相違する。

電池モジュール１３の充放電電流値、電池セル部１５の温度、および電池セル部１５の充電率は、検出交流信号の振幅に影響する。このため、第３の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、電池モジュール１３の充放電電流値、電池セル部１５の温度、電池セル部１５の充電率の何れか一つが所定の範囲内である場合に、交流信号を供給する。所定の範囲とは、温度に関しては、例えば、摂氏１５〜５０度の範囲である。また、所定の範囲とは、充電率に関しては、例えば、２０〜８０（％）である。さらに、所定の範囲とは、充放電電流に関しては、例えば、±１０（Ａ）の範囲である。

第３の実施形態において、内部抵抗測定装置６０は、ＢＭＵ１７と通信を行うために、ＢＭＵ１７との間が信号線で接続される。内部抵抗測定装置６０は、組電池ユニット１２に接続された場合において、制御部６１４により、ＢＭＵ１７から充放電電流値、電池セル部１５の充電率、または電池セル部１５の温度を受信する。
制御部６１４は、受信したＢＭＵ１７から充放電電流値、電池セル部１５の充電率、または電池セル部１５の温度が所定の範囲内である場合に、閉ループ線路１３０に供給交流信号を重畳させて、検出交流信号を検出する。

ここで、電池セル部１５の内部抵抗値は、電池セル部１５の温度の変化に対して非直線性が強い。また、電池セル部１５の内部抵抗値は、電池セル部１５の充電率の変化に対しても非直線性が強い。このため、閉ループ線路１３０に供給交流信号を重畳させる際の電池セル部１５の充電率および電池セル部１５の温度に制約を設ける。これにより、より正確に主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出することができる。
さらに、内部抵抗測定装置６０は、閉ループ線路１３０に供給交流信号を重畳する際の充放電電流の値の条件に制約を設ける。充放電電流値に制約を設けることにより、円環部６０８における磁界が高くなることによる磁気飽和を抑制することができる。

以上説明した第３の実施形態によれば、電池モジュール１３の充放電電流値、電池セル部１５の温度、電池セル部１５の充電率の何れか一つ、または何れか二つ、または全てが所定の範囲内である場合に、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定する。これにより、第３の実施形態によれば、電池モジュール１３の充放電電流値が高い場合や、電池セル部１５の温度または電池セル部１５の充電率が異常な場合に主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを計測することを抑制でき、より高い精度で主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出することができる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
第４の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、検出交流信号の振幅が所定の範囲となるように閉ループ線路１３０に重畳させる供給交流信号の振幅を変更させる。すなわち、上述した実施形態においては閉ループ線路１３０に重畳させる供給交流信号の振幅を一定値に設定して主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定したが、第４の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、閉ループ線路１３０に重畳させる供給交流信号の振幅を制御する点で、上述した実施形態と相違する。

第１の実施形態において説明したように、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍは、検出交流信号の振幅の変化率βに基づいて導出される（式７を参照）。したがって、閉ループ線路１３０に重畳させる供給交流信号の振幅は一定である必要はなく、制御部６１４は、スイッチ部１３４が閉状態である場合において検出交流信号の振幅が所定の範囲内となるように供給交流信号の振幅を調整する。なお、制御部６１４は、スイッチ部１３４に対して閉ループ線路１３０の抵抗値を変更させる前後において閉ループ線路１３０に重畳させる供給交流信号の振幅を一定にすればよい。

以上説明した第４の実施形態によれば、所定の範囲内の振幅の検出交流信号を用いて検出交流信号の振幅の変化率βを算出することができるので、閉ループ線路１３０における抵抗値を変更する前後における検出交流信号の振幅の値を一定レベル以上に確保することができ、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍをより高い精度で導出することができる。

（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
第５の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの変化に対する式７の導出値の感度を高めるように抵抗部１３６の抵抗値が設定される点で、上述した実施形態と相違する。

第１の実施形態において説明したように、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍは、検出交流信号の振幅の変化率βに基づいて導出される（式７を参照）。以下、式７における検出交流信号の振幅の変化率βを変化させたときの主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを試算する。

β＝５の場合、Ｒｍ＝０．２５×Ｒｒｅｆ
β＝４の場合、Ｒｍ＝０．３３３×Ｒｒｅｆ
β＝３の場合、Ｒｍ＝０．５×Ｒｒｅｆ
β＝２．５の場合、Ｒｍ＝０．６６７×Ｒｒｅｆ
β＝２の場合、Ｒｍ＝１×Ｒｒｅｆ
β＝１．５の場合、Ｒｍ＝２×Ｒｒｅｆ
β＝１．３３３の場合、Ｒｍ＝３×Ｒｒｅｆ
β＝１．２５の場合、Ｒｍ＝４×Ｒｒｅｆ
上記の試算結果から（β−１）とＲｍとは反比例の関係にあることがわかる。図１０は、第５の実施形態における検出交流信号の振幅の変化率βと主回路５１の内部抵抗値Ｒｍとの関係を示す図である。主回路５１の内部抵抗値Ｒｍに対する導出精度が最大となるように、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆを決定することについて検討する。

（１）Ｒｍ（ＢＯＬ）＜＜Ｒｒｅｆの場合
主回路５１に劣化がない時の内部抵抗値Ｒｍ（ＢＯＬ）に対して抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆが大きすぎると、検出交流信号の振幅の変化率βが高くなるため主回路５１の劣化に対する検出交流信号の振幅の変化率βの変化は検出しやすくなるが、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆの誤差に対する主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの比率が高くなる。

（２）Ｒｍ（ＢＯＬ）＞＞Ｒｒｅｆの場合
内部抵抗値Ｒｍ（ＢＯＬ）に対して抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆが小さすぎると、検出交流信号の振幅の変化率βが１に近づくので、式７における分母である（β−１）の有効桁数が減り、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの推定誤差が大きくなる。

以上より、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆは主回路５１の内部抵抗値Ｒｍ（ＢＯＬ）に対して大きすぎる場合および小さすぎる場合の双方において主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの測定精度が低下する。このため、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆは適切な範囲がある。
すなわち、検出交流信号の振幅の変化率βは、１に近過ぎず、且つ大きくなり過ぎない範囲が望ましく、２〜３の範囲が望ましい。
Ｒｍ（ＥＯＬ）＝２×Ｒｍ（ＢＯＬ）、すなわち、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍが使用初期の２倍になった時点が寿命であるとすると、
Ｒｒｅｆ＝２×Ｒｍ（ＢＯＬ）、すなわち主回路５１の使用初期においてはβ＝３
とすると、
Ｒｒｅｆ＝Ｒｍ（ＥＯＬ、）、すなわち主回路５１の劣化状態においてはβ＝２
となり、主回路５１の使用初期から劣化するまでにおいて検出交流信号の振幅の変化率βは２〜３の範囲となる。すなわち、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆは、主回路５１の初期状態における内部抵抗値Ｒｍの２倍程度、或いは主回路５１の劣化状態における内部抵抗値Ｒｍの１倍程度が望ましい。また、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆは、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍに対して概ね０．５倍〜４倍の範囲内であればよい。

以上説明したように、第５の実施形態によれば、抵抗部１３６の抵抗値Ｒｒｅｆを主回路５１の内部抵抗値Ｒｍに対して０．５倍から４倍の範囲内にしたので、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの変化に対する式７の導出値の感度を高めることができ、より高い精度で主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定することができる。

（第６の実施形態）
以下、第６の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
第６の実施形態の内部抵抗測定装置６０は、閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒを変更させ、変更された共振周波数ｆｒの供給交流信号を閉ループ線路１３０に重畳させる点で、上述した実施形態と相違する。

図１１は、第６の実施形態の組電池ユニット１２の構成を示すブロック図である。この組電池ユニット１２は、コンデンサ１３２に代えて、閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒを変更させる共振回路部１４０を設ける。この共振回路部１４０は、スイッチ部１３４および抵抗部１３６に対して直列して接続される。共振回路部１４０は、閉ループ線路１３０における共振周波数ｆｒを変更させる構成として、コンデンサまたはインダクタ、コンデンサおよびインダクタの双方を含む。共振回路部１４０は、制御部６１４からの制御信号に基づいて、キャパシタンスまたはインダクタンスが調整される。

図１２は、第６の実施形態の組電池ユニット１２の他の構成を示すブロック図である。
共振回路部１４０は、例えば、閉ループ線路１３０に接続されたスイッチ部１４２と、スイッチ部１４２に対して並列接続されたコンデンサ１４４、１４６とを有する。コンデンサ１４４とコンデンサ１４６とは異なるキャパシタンスを有する。スイッチ部１４２は、制御部６１４からの制御信号に基づいて、閉ループ線路１３０に対してコンデンサ１４４またはコンデンサ１４６の一方を選択的に分岐電力線１２２に接続させる。これにより、制御部６１４は、式１におけるＣ成分を変更させて、閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒを変更させる。

制御部６１４は、共振回路部１４０を制御したときの閉ループ線路１３０における共振周波数ｆｒを予め記憶する。制御部６１４は、コンデンサ１４４が閉ループ線路１３０に接続された状態における閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒ１およびコンデンサ１４４が閉ループ線路１３０に接続された状態における閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒ２を記憶する。

制御部６１４は、閉ループ線路１３０の共振周波数をｆｒ１に制御している状態において、周波数がｆｒ１の供給交流信号を閉ループ線路１３０に重畳させて検出交流信号を得る。これにより、制御部６１４は、共振周波数ｆｒ１における主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを計測することができる。同様に、制御部６１４は、閉ループ線路１３０の共振周波数をｆｒ２に制御している状態において、周波数がｆｒ２の供給交流信号を閉ループ線路１３０に重畳させて検出交流信号を得る。これにより、制御部６１４は、共振周波数ｆｒ２における主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを計測することができる。

共振回路部１４０は、図１２に示した構成に限らず、複数のインダクタンス間で切り替え可能な構成を有していてもよい。例えば、共振回路部１４０は、スイッチ部１４２により巻き線数が変更可能な可変コイルを有する。これにより、制御部６１４は、スイッチ部１４２によって選択的に閉ループ線路１３０のインダクタンスを切り替えさせ、式１に従って閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒを変更することができる。

以上説明したように、第６の実施形態によれば、閉ループ線路１３０の共振周波数ｆｒを変更させ、当該変更された共振周波数ｆｒの供給交流信号を重畳させるので、変更された共振周波数ｆｒに対する主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定することができる。これにより、第６の実施形態によれば、主回路５１の内部抵抗が周波数特性を有する複素インピーダンスであり周波数に対するインピーダンスが異なる場合であっても、周波数毎のインピーダンスを測定して、電池セル部１５の劣化状態をより詳しく測定することができる。

（第７の実施形態）
以下、第７の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。図１３は、第７の実施形態の内部抵抗測定ユニット１５０の構成を示すブロック図である。
第７の実施形態は、分岐電力線１２２に内部抵抗測定装置６０、コンデンサ１３２、スイッチ部１３４、および抵抗部１３６を含む内部抵抗測定ユニット１５０が、電力線５０に対して着脱可能に構成される。

第７の実施形態において、分岐電力線１２２の両端には、コネクタ部１２２ａ−１、１２２ａ−２が設けられる。一方、電力線５０には、コネクタ部１２２ａ−１、１２２ａ−２に対して着脱可能なコネクタ部５０ａ−１、５０ａ−２が設けられる。主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの測定時において、コネクタ部１２２ａ−１はコネクタ部５０ａ−１と接続され、コネクタ部１２２ａ−２はコネクタ部５０ａ−２と接続される。これにより、分岐電力線１２２と電力線５０とは、電気的に接続される。

なお、分岐電力線１２２における両端および電力線５０には、上述した図５および図６に示した円環部６０２、６０８および配線６０４、６１０と同様の構成を有する磁気結合部１５２、１５４が設けられてもよい。この場合、電力線５０と分岐電力線１２２とは、磁気的結合を介して電力および信号を送信する。

以上説明したように、第７の実施形態の内部抵抗測定ユニット１５０によれば、閉ループ線路１３０における抵抗値を変更する抵抗値変更部（１３４、１３６）と、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔを変更するように指示した前後における検出交流信号の差に基づいて主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する制御部６１４とを持つので、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの変化が検出交流信号の振幅比の変化に表れることを利用して、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを高い精度で測定することができる。

また、第７の実施形態によれば、主回路５１に対して内部抵抗測定ユニット１５０を着脱可能に構成しているので、複数の組電池ユニット１２に対して単一の内部抵抗測定ユニット１５０を順次着脱して主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを測定することができる。これにより、蓄電システム１が複数の組電池ユニット１２を有していても、単一の内部抵抗測定ユニット１５０で主回路５１の内部抵抗値Ｒｍの測定を実現することができ、蓄電システム１全体としての劣化診断に必要な回路構成およびコストを削減することができる。

（第８の実施形態）
以下、第８の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。なお、第８の実施形態は、その構成が図１と同様であるので、図示を省略する。
第８の実施形態は、分岐電力線１２２に内部抵抗測定装置６０、コンデンサ１３２、スイッチ部１３４、および抵抗部１３６を含む内部抵抗測定ユニットが、電力線５０に対して固定的に接続される。
この第８の実施形態によれば、閉ループ線路１３０の合計抵抗値Ｒｔを変更するように指示した前後における検出交流信号の差に基づいて、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する制御部６１４を持つので、主回路５１の内部抵抗を高い精度で測定することができる。

（変形例）
以下、上述した実施形態の変形例について説明する。図１４は、実施形態の変形例の蓄電システム１の構成を示すブロック図である。変形例の蓄電システム１は、電池モジュール１３が接続された電力線５０に分岐電力線１２２を介して内部抵抗測定装置６０が接続されると共に、電池モジュール１３、電流センサ部１６およびＢＭＵ１７が電力線５０に接続される点で、上述した実施形態と異なる。

各電池モジュール１３−１〜１３−ｋ、電流センサ部１６、およびＢＭＵ１７は、それぞれ、磁気結合部ＭＣＴ、ＭＣＲを備え、電力線５０と磁気的に結合されている。なお、ＭＣＴは送信側の磁気結合部を、ＭＣＲは受信側の磁気結合部を、それぞれ示している。
これによって、ＣＭＵ１４、電流センサ部１６、およびＢＭＵ１７は、電力線５０および電池セル部１５を介した電力線通信を行うことができる。各磁気結合部ＭＣＴ、ＭＣＲは、例えば、上述した円環部６０２、６０８、配線６０４、６１０と同じ構造を有している。

この変形例の蓄電システム１は、内部抵抗測定装置６０における制御部６１４が、電力線５０および分岐電力線１２２に流れる充放電電流に供給交流信号を重畳させ、電力線５０および分岐電力線１２２に流れる充放電電流に重畳された交流信号の信号値を検出する。これにより、蓄電システム１は、主回路５１における内部抵抗値Ｒｍの測定のための交流信号、および電力線通信（ＰＬＣ通信）のための信号用を電力線５０および分岐電力線１２２を介して送受信でき、電力線５０、分岐電力線１２２をデータ通信と劣化診断の両者で兼用することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、閉ループ線路１３０の抵抗値を変更するように指示した前後における検出交流信号の差に基づいて、主回路５１の内部抵抗値Ｒｍを導出する制御部６１４を持つので、主回路５１の内部抵抗を高い精度で測定することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims (13)

1. 蓄電池の一方端と他方端とを接続するコンデンサを介した閉ループ線路に交流信号を供給する信号供給部と、
   前記閉ループ線路における交流信号の信号値を検出する検出部と、
   前記閉ループ線路の抵抗値を変更する抵抗値変更部に対して抵抗値を変更するように指示した前後における前記検出部により検出された信号値の差に基づいて、前記蓄電池の内部抵抗値を導出する制御部と、
   を有する内部抵抗測定装置。
2. 前記制御部は、第１の抵抗値と前記第１の抵抗値よりも高い第２の抵抗値との間で抵抗値を変更するよう指示し、前記信号値の差と前記第２の抵抗値とに基づいて前記蓄電池の内部抵抗値を導出する、
   請求項１に記載の内部抵抗測定装置。
3. 前記信号供給部は、前記交流信号の周波数を、前記閉ループ線路の共振周波数に近づけるよう変更する、
   請求項１または２に記載の内部抵抗測定装置。
4. 前記制御部は、前記信号供給部により前記交流信号の周波数を次第に変更させると共に前記検出部により前記交流信号の信号値を検出させ、前記検出部により検出された交流信号の信号値のうち最大の信号値を用いて前記蓄電池の内部抵抗値を導出する、
   請求項３に記載の内部抵抗測定装置。
5. 前記制御部は、前記蓄電池の充放電電流値、温度、充電率の少なくとも何れか一つが所定の範囲内である場合に、前記抵抗値を変更させて前記検出部により信号値を検出させる、
   請求項１に記載の内部抵抗測定装置。
6. 前記制御部は、前記検出部により検出された信号値が所定の範囲となるように前記信号供給部により前記交流信号の振幅を変更させる、
   請求項１に記載の内部抵抗測定装置。
7. 前記抵抗値は、前記蓄電池の内部抵抗値の変化に対する導出値の感度を高める値に設定される、
   請求項１に記載の内部抵抗測定装置。
8. 前記制御部は、前記閉ループ線路の共振周波数を変更させる共振回路部に対して共振周波数を変更するよう指示し、前記信号供給部により前記変更された共振周波数の交流信号を供給させる、
   請求項１に記載の内部抵抗測定装置。
9. 前記信号供給部および前記検出部は、前記閉ループ線路に対して着脱可能である、
   請求項１に記載の内部抵抗測定装置。
10. 前記信号供給部および前記検出部は、前記蓄電池が接続された電力線に接続され、
    前記信号供給部は、前記電力線に流れる電流に前記交流信号を重畳させ、
    前記検出部は、前記電力線に流れる電流に重畳された交流信号の信号値を検出する、
    請求項１に記載の内部抵抗測定装置。
11. 蓄電池の一方端と他方端とを接続するコンデンサを介した閉ループ線路に交流信号を供給する信号供給部、および前記閉ループ線路における交流信号の信号値を検出する検出部と、
    前記閉ループ線路における抵抗値を変更する抵抗値変更部と、
    前記閉ループ線路の抵抗値を変更する抵抗値変更部に対して抵抗値を変更するように指示した前後における前記検出部により検出された信号値との差に基づいて、前記蓄電池の内部抵抗値を導出する制御部と、
    を有する内部抵抗測定装置。
12. 蓄電池と、
    前記蓄電池の一方端と他方端とをコンデンサを介して接続する閉ループ線路と、
    前記閉ループ線路における抵抗値を変更する抵抗値変更部と、
    前記閉ループ線路に交流信号を供給する信号供給部と、
    前記閉ループ線路における交流信号の信号値を検出する検出部と、
    前記閉ループ線路の抵抗値を変更する抵抗値変更部に対して抵抗値を変更するように指示した前後における前記検出部により検出された信号値との差に基づいて、前記蓄電池の内部抵抗値を導出する制御部と、
    を有する蓄電池装置。
13. 蓄電池の一方端と他方端とを接続する閉ループ線路の抵抗値が第１の抵抗値である状態で、前記閉ループ線路に交流信号を供給して前記閉ループ線路における交流信号の第１の信号値を検出し、
    前記閉ループ線路の抵抗値が第２の抵抗値である状態で、前記閉ループ線路に交流信号を供給して前記閉ループ線路における交流信号の第２の信号値を検出し、
    前記第１の信号値と前記第２の信号値との差に基づいて、前記蓄電池の内部抵抗値を導出する、
    内部抵抗値導出方法。

Images