JP7172838B2 - 電池監視装置 - Google Patents
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Description
以下、「電池監視装置」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。
次に、第2実施形態の電池監視装置50について説明する。第2実施形態の電池監視装置50は、いわゆる2位相ロックイン検出を実施する。以下、詳しく説明する。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。
次に、第3実施形態の電池監視装置50について説明する。第3実施形態の電池監視装置50は、信号解析において、高速フーリエ変換(FFT)を実施する。以下、詳しく説明する。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。
・上記実施形態では、電池セル42毎に電池監視装置50を設けたが、複数の電池セル42ごと(例えば、電池モジュール41ごと、組電池40ごと)に、電池監視装置50を設けてもよい。その際、電池監視装置50の機能の一部を共通化してもよい。
Claims (9)
- 電解質と複数の電極とを含む蓄電池の状態を監視する電池監視装置(50)において、
所定の交流信号を出力させる信号制御部(56)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(53)と、
前記蓄電池から電源電圧を入力し、当該電源電圧を、少なくとも前記演算部に供給する電源供給部(51)と、
前記信号制御部に対して前記交流信号の波形を指示する指示信号を出力する波形指示部(158)と、を備え、
前記蓄電池と前記電源供給部との間を結ぶ第1の電気経路と、前記蓄電池と前記信号制御部との間を結ぶ第2の電気経路は、独立して設けられ、
前記信号制御部は、監視対象である前記蓄電池を電源として、所定の交流信号を出力させ、
前記信号制御部は、指示に基づいて通電量を調整するスイッチ部(56a)と、当該スイッチ部に直列に接続された抵抗(56b)と、前記抵抗に流れる電流を検出する電流検出部(56c)と、前記スイッチ部に対して指示を行う指示部(56d)と、を有し、
前記指示部は、前記電流検出部により検出された検出信号と前記指示信号との比較に基づいて検出信号の誤差を補正するように前記スイッチ部に対して、指示を行い、
前記演算部は、前記波形指示部が指示する前記指示信号と前記電流検出部から入力した検出信号とを掛け合わせた値、及び前記指示信号の位相を所定角度シフトさせた信号と前記検出信号とを掛け合わせた値に基づいて前記検出信号の振幅と位相を特定する2位相ロックイン検出を実施し、
前記演算部は、2位相ロックイン検出で特定された前記検出信号と、前記応答信号に基づいて複素インピーダンスを算出する電池監視装置。 - 前記演算部は、前記波形指示部が指示する前記交流信号を第1の参照信号とし、前記応答信号入力部から入力した応答信号と前記第1の参照信号とを掛け合わせた値に基づいて、前記応答信号の実部を算出し、
前記波形指示部が指示する前記交流信号の位相をシフトさせた信号を第2の参照信号とし、前記応答信号入力部から入力した応答信号と前記第2の参照信号とを掛け合わせた値に基づいて、前記応答信号の虚部を算出する請求項1に記載の電池監視装置。 - 前記蓄電池と前記応答信号入力部とを結ぶ電気経路であって、前記応答信号が流れる第3の電気経路は、前記蓄電池と前記電源供給部との間を結ぶ第1の電気経路と、前記蓄電池と前記信号制御部との間を結ぶ第2の電気経路とは独立して設けられている請求項1又は2に記載の電池監視装置。
- 前記応答信号入力部は、前記蓄電池の端子において、接続可能な部分のうち、電極に最も近い部分に接続されている請求項1~3のうちいずれか1項に記載の電池監視装置。
- 前記蓄電池は、複数備えられ、
前記各蓄電池の蓄電状態を取得し、蓄電状態が均等化するように前記蓄電池を放電させる放電制御部(53)を備え、
前記放電制御部は、前記蓄電池から放電させるように前記信号制御部に指示する請求項1~4のうちいずれか1項に記載の電池監視装置。 - 前記演算部は、前記放電制御部から放電指示が行われている場合、複素インピーダンスを算出する請求項5に記載の電池監視装置。
- 前記応答信号入力部は、コンデンサ(C1)を介して前記蓄電池の電圧変動が入力されるように構成されているとともに、増幅器を1段又は複数段有しており、前記増幅器を介して、入力した前記蓄電池の電圧変動を増幅して、応答信号として出力する請求項1~6のうちいずれか1項に記載の電池監視装置。
- 前記蓄電池には、フィルタ回路(55a)及び保護素子(55b)のうち少なくともいずれか一方が接続されている請求項1~7のうちいずれか1項に記載の電池監視装置。
- 前記蓄電池は、複数備えられ、
1の前記演算部により複数の前記蓄電池の状態を監視する請求項1~8のうちいずれか1項に記載の電池監視装置。
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