JP7462068B2 - 少なくとも１つのバッテリのバッテリ状態の試験方法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項１の上位概念（前置部）に応じた少なくとも１つのバッテリのバッテリ状態の試験方法に関する。本発明の第２の視点は、請求項１４の上位概念（前置部）に応じた少なくとも１つのバッテリのバッテリ状態の試験装置に関する。
例えば自動車のための、バッテリは、その製造の際に既にいわゆるバッテリ異常（バッテリエラー：Batteriefehler）を有し得る。それ故、このバッテリ異常を可及的に早期に発見（検出）し、異常のあるバッテリを選別して排除するという目的がある。
極めて頻繁に生じるバッテリ異常は一方ではいわゆるバッテリのセパレータに関係し得る。
バッテリセパレータは、バッテリのカソードとアノードないしは蓄電池の負極及び正極を空間的に分離するという課題を有する。セパレータは、内部短絡を回避するために、両電極を互いに対し電気的に絶縁するバリアでなければならない。尤も、セパレータは、電気化学反応がセル内において進行できるためには、同時に、イオンに対して透過性でなければならない。
バッテリセパレータは、良好な出力データ（特性）及び高容量が可能であるよう、内部抵抗が可及的に小さくかつ高パッキング密度（Packungsdichte）が達成できるよう、薄くなければならない。更に、セパレータは、電解液を吸収し、及び、密閉されたセルにおいてガス交換を保証する（可能にする）機能を有する。
典型的なバッテリ異常は、英語で“damaged separator”とも称される損傷セパレータである。
「ショートセパレータ（short separator）」と称されるバッテリ異常の場合、セパレータは短縮（収縮）されており、そのため、セパレータと電極のプレート表面との間の接触面は幾何学的に完全にはカバーされない。
更に、製造時にバッテリのカソード又はアノード上に不純物として蓄積し、そのため、バッテリの性質（特性）を明確に悪化させる不所望のいわゆる物質塊（Massenklumpen）、英語では“mass lump”が生じ得る。
更に、バッテリの短絡を引き起こし得る、英語で“bent plate”とも称される、湾曲電極プレートも存在し得る。
頻繁に見られる更なるバッテリ異常は逆極性（“reverse polarity”）である。これは、バッテリの製造時に誤って電極が取り違えられて使用された場合に起こり得る。
バッテリ異常は、バッテリの製造時だけではなく、バッテリの運転ないし使用中にも起こり得る。なぜなら、バッテリはその寿命の経過中に何回もの充放電プロセスの影響を受けるからである。それに加えて、温度変動による負荷も生じる。これらの要因は、複数の異なる種類の不所望のバッテリ異常ないしバッテリ欠陥の発生可能性に寄与する。
ＤＥ １０ ２０１５ ００５ １３２ Ａ１から、バッテリの個別セル（複数）のセル電圧を検出し、検出したセル電圧を自動的に試験パラメータと比較する自動車用バッテリの試験方法が既知である。これにより、自動車（修理）工場で交換されるバッテリがその引渡し前にその安全性に関し評価されることができる。
ＥＰ １ ０３７ ０６３ Ａ１は、電圧計と電流計を含むバッテリセットにおいて異常検出（発見）のための検出装置を記載している。異常検出は、バッテリセットの内部抵抗を求める（決定する）ことによって行われる。
ＤＥ １０ ２０１３ ０１３ ４７１ Ａ１から、配線異常検出のための、マルチセル式バッテリパックにおけるリード線インピーダンスを求める（決定する）方法が既知である。この場合、バッテリパック内の異なるセルにおける夫々の電位差が異なる符号を有する場合、配線異常が存在すると結論付けられる（推定される）。
バッテリのこの内部抵抗ないしインピーダンスは周波数依存性が強い。内部抵抗は周波数が増大すると小さくなり、無効成分を有し得る。従って、複素インピーダンスともいわれ、大きさ（ゲイン）と位相に応じて、例えばボード線図として、又は、実数部と虚数部に応じて、この場合は（ベクトル）軌跡（Ortskurve）として、表される。
バッテリ挙動を極めて広範囲に観測することにより、電気インピーダンス分光法、略してＥＩＳ、とも称される、いわゆるスペクトルインピーダンス測定が可能になる。この場合―複素数の―内部抵抗が複数の周波数で、例えば０．１Ｈｚ～１ｋＨｚで測定されることができるが、これは測定プロセスを数分間長くし得る。周波数応答ないし（ベクトル）軌跡から電気化学的挙動を読み取ることができる。（ベクトル）軌跡が例えば典型的な推移から大きく外れると、損傷（障害）があると推定する（結論付ける）ことができる。
例えばＤＥ １０ ２００４ ０６３ ４３１ Ａ１からも、電流推移の電流時間積分から及び直線的に低下する電圧応答の電圧時間積分からバッテリの内部抵抗を求める（決定する）ことが見出される。
既述のように、このインピーダンス分光法（ＥＩＳ）は、電気化学系において、即ち、バッテリにおいて、例えば鉛酸蓄電池において、当該系の電気化学的特性（性質）を分析し、特徴付け及び試験するために、既知の方法で使用される。この測定技術では、例えばμＨｚからＭＨｚの間の周波数領域を有する正弦波信号のスペクトルがエネルギ蓄積器に、例えばバッテリに印加され、周波数応答が分析される。
インピーダンスは振幅増大と位相シフトを反映する。インピーダンスは、数キロヘルツから始まってミリヘルツ領域に至るまでの複数の異なる周波数で求められ、かくして、バッテリのインピーダンススペクトルが検出される。温度、充電状態（State of Charge，ＳＯＣ）又は電力負荷によるバッテリ挙動の変化は、対応して変化されるインピーダンス曲線に反映される。
ＥＰ １ ８９２ ５３６ Ａ１からも、経時劣化状態（ＳｏＨ）、充電状態（ＳｏＣ）及び機能実現（Funktionserfuellung）度（ＳｏＦ）の監視が既知であり、そのために、インピーダンス分光法が実行される。インピーダンス分光法においては、バッテリは負荷が加えられず、そのため、この方法は、バッテリ状態即ち充電状態及び経時劣化状態の決定についてのみ適合されている。両パラメータは、小さな負荷電流及び定義された温度において、実際に取得可能な容量ないしフル充電状態において取得可能な最大容量によって計算される。
これを出発点として、ＤＥ １０ ２０１６ ２１６ ６６４ Ａ１は、（１つの）試験パルスが印加される、少なくとも部分的に電気的に駆動される乗物の低電圧バッテリの機能信頼性（機能的安全性）を確認する（求める）ための方法を提案している。この方法では、バッテリの機能信頼性（機能的安全性）はバッテリにおいて試験パルス中に生じる電圧推移と予め設定された機能要求との相関関係から（生じ）、機能信頼性（機能的安全性）は、試験パルス中におけるバッテリの電圧推移が複数の独立の試験基準を満たす場合に、与えられる。
従って、既知の方法では、複数の異常（エラー）を一義的に同定するために、まず、バッテリの１つの異常を特定（確認ないし発見）するためにただ１つの試験が行われる。
ＤＥ １０ ２０１５ ００５ １３２ Ａ１ ＥＰ １ ０３７ ０６３ Ａ１ ＤＥ １０ ２０１３ ０１３ ４７１ Ａ１ ＤＥ １０ ２００４ ０６３ ４３１ Ａ１ ＥＰ １ ８９２ ５３６ Ａ１ ＤＥ １０ ２０１６ ２１６ ６６４ Ａ１
１つ又は複数のバッテリ異常の正確な同定のために、既知の方法では、まず、バッテリにおいて（１つの）単独の測定が行われる。次いで、バッテリは数週間にわたって検疫（検査：Quarantaene）に供される、即ち例えば倉庫において保管される。その後、バッテリは、可能であれば（１つの）更なる異常を検出可能にするために、更に一回試験される。
しかしながら、これは、多数のバッテリが数週間にわたって保管されなければならず、そのため、莫大な保管コストが生じるため、不利である。
これらの既知の試験法によっては、同様に、最も頻繁に生じる５つの異常のうちの検出可能であるのは３つまでのみである。これらの最も頻繁な異常のうちの２つは、バッテリの出荷後及び１～２年の運転期間後にようやく検出されることができる。
この異常検出は、予め設定される試験時間における異常の作用（影響）の程度に依存する。バッテリの製造時における通常の試験は大電流試験（ＨＲＤ）である。しかしながら、この試験によって同定できるのは、直ちに区別される電気的測定値、例えば明白な欠陥のあるセル又は分断されたセルブリッジについてのもの、を有する異常のみである。
しかしながら、品質管理において、新たに製造されたバッテリについて既に、該バッテリが高い電圧ないし容量損失を引き起こす異常を有するか否かについて確認（検出）可能にするために、バッテリは、「検疫所」において保管される必要があり、そして数週間後に電圧ないし容量喪失についての試験が実行可能になる。
更に、既知の試験方法によっては、バッテリ異常の一部はバッテリの長期にわたる機械的又は熱的使用後に又は経時劣化（Alterung）によってようやく有効に（利用可能に）なり得る。例えば、湾曲プレートは、何らかの振動又は経時劣化（硫酸化）後にようやく短絡を引き起こし得るであろう。
既知の先行技術における欠点は、更に、バッテリの機能実現は不十分にしか確認（検出）できないことである。
既述の欠点（複数）を前提とし、本発明の課題は、簡単な手段によってバッテリ異常の格別に早期にかつ正確な検出を可能にする冒頭に掲げたタイプの方法及び装置を提供することである。
この課題は、請求項１に応じた少なくとも１つのバッテリにおけるバッテリ状態の試験方法によって解決される。この課題は、請求項１４に応じた少なくとも１つのバッテリにおけるバッテリ状態の試験装置によって同様に解決される。
具体的には、本発明の第１の視点により、少なくとも１つのバッテリにおけるバッテリ状態の試験方法が提供される。該方法は少なくとも以下の工程：
バッテリの内部抵抗を求めることを含む第１のインピーダンス試験の実行、この場合、バッテリは所定の周波数を有する電流推移が印加され、その結果として生じるバッテリの電圧応答が測定される；
この第１のインピーダンス試験の測定結果の取得及び記憶；
試験パルスないし放電パルスによるバッテリの大電流負荷試験の実行；
第２のインピーダンス試験の実行；
この第２のインピーダンス試験の測定結果の取得及び記憶；
バッテリ状態が導き出されることができるように、前記第１のインピーダンス試験の測定結果、前記第２のインピーダンス試験の測定結果及び／又は前記大電流負荷試験の測定結果が互いに関係付けられることによる、試験の評価
を含むこと
を特徴とする（形態１）。
更に、本発明の第２の視点により、本発明の方法を実行するための、少なくとも１つのバッテリについてのバッテリ状態の試験装置が提供される。
前記試験装置は、バッテリの内部抵抗を求めることを含む少なくとも第１のインピーダンス試験及び第２のインピーダンス試験を実行するためのインピーダンス測定装置を有し、
前記試験装置は、試験パルスないし放電パルスによるバッテリの大電流負荷試験を実行するための大電流装置を有し、
前記試験装置は、試験の評価をするための評価ユニットを有すること
を特徴とする（形態１４）。
ここに本発明の好ましい形態を示す。
（形態１）上記本発明の第１の視点参照。
（形態２）上記形態１に記載の方法において、
前記第１のインピーダンス試験の測定結果と前記第２のインピーダンス試験の測定結果の差分値が生成され、これから、この差分値が予め設定される閾値又は予め設定される範囲の外部にあるか否かについて導き出されることが好ましい。
（形態３）上記形態１又は２に記載の方法において、
前記大電流負荷試験は凡そ１～１０秒の期間又は３秒の期間実行されることが好ましい。
（形態４）上記形態１～３の何れかに記載の方法において、
個々の測定の測定値は、自由に構成可能に互いに関係付けられることが好ましい。
（形態５）上記形態１～４の何れかに記載の方法において、
複数の個別試験方法が１つのバッテリについて実行され、個々の測定結果の結果が互いに関係付けられることにより、異常のあるバッテリが同定されることが好ましい。
（形態６）上記形態５に記載の方法において、
前記１つのバッテリについての複数の個別試験方法は、一定の電流でのバッテリの放電、一定の電圧での放電、一定の電力での放電、直流電圧内部抵抗測定又は交流抵抗の測定であり、これらの試験方法の幾つか又は全てが試験シーケンスにおいて順次実行され、対応する測定結果が互いに組み合わせられることが好ましい。
（形態７）上記形態１～６の何れかに記載の方法において、
前記バッテリの前記第１のインピーダンス試験及び／又は前記第２のインピーダンス試験は一定の周波数で実行されることが好ましい。
（形態８）上記形態１～７の何れかに記載の方法において、
前記バッテリの前記第１のインピーダンス試験及び／又は前記第２のインピーダンス試験は複数の周波数で実行されることが好ましい。
（形態９）上記形態１～８の何れかに記載の方法において、
前記バッテリの前記第１のインピーダンス試験及び／又は前記第２のインピーダンス試験は所定の周波数スペクトルで実行されることが好ましい。
（形態１０）上記形態１～９の何れかに記載の方法において、
前記大電流負荷試験の試験パルスは１～１０秒の又は２～４秒の又は３秒のパルス継続時間の間維持されることが好ましい。
（形態１１）上記形態１～１０の何れかに記載の方法において、
前記大電流負荷試験の試験パルスは５００～３０００アンペアの電流強さを有すること、又は、前記大電流負荷試験の試験パルスは前記バッテリのＣレートの１倍から１０倍の間の値にほぼ相当する電流強さを有することが好ましい。
（形態１２）上記形態１～１１の何れかに記載の方法において、
前記大電流負荷試験の試験パルスの電流強さは段階的に大きくされることが好ましい。
（形態１３）上記形態１～１２の何れかに記載の方法において、
前記バッテリの放電は、一定の電流又は一定の電圧で又は一定の電力で測定され、測定結果が記憶されることが好ましい。
（形態１４）上記本発明の第２の視点参照。
（形態１５）上記形態１４に記載の試験装置において、
前記評価ユニットは、前記第１のインピーダンス試験及び前記第２のインピーダンス試験の測定結果を取得及び記憶するよう構成されていること、
前記評価ユニットによって、前記第１のインピーダンス試験、前記第２のインピーダンス試験及び／又は前記大電流負荷試験の測定結果は、バッテリ状態が導き出されることができるように、互いに関係付けられることが好ましい。
本発明は、とりわけバッテリ異常を特定（確認ないし発見）するための、少なくとも１つのバッテリにおけるバッテリ状態の試験方法に関し、該方法は少なくとも以下の工程を含む：
バッテリの内部抵抗を求める（決定する）ことを含む第１のインピーダンス試験の実行、この場合、バッテリは所定の電流推移が負荷（印加）され、その結果として生じるバッテリの電圧応答が測定される；
この第１のインピーダンス試験の測定結果の取得及び記憶；
好ましくは数秒間の、試験パルスないし放電パルスによるバッテリの大電流負荷試験（Belastungs-Hochstromtest）の実行；
好ましくは１～１０秒の、とりわけ２秒の、休止（間を空けた）後の、第２のインピーダンス試験の実行；
この第２のインピーダンス試験の測定結果の取得及び記憶；
バッテリ状態が、とりわけ異常のあるバッテリが存在するか否かについて、導き出されることができるように、第１のインピーダンス試験の測定結果、第２のインピーダンス試験の測定結果及び／又は大電流負荷試験の測定結果が互いに関係付けられる、とりわけ差引計算される（verrechnet）、ことによる（ことによって行われる）、試験の評価。
換言すれば、まず、バッテリについて１つのインピーダンス試験が行われる。この種のバッテリ試験は数秒間持続し得る。次いで、大電流負荷試験が行われ、そして、もう一度、１つのインピーダンス試験が第１のインピーダンス試験に対する比較測定として行われる。
第１のインピーダンス試験の測定結果は、第２のインピーダンス試験の測定結果と関係付けられる、例えば差引計算される。そして、この結果から及び大電流試験（の結果）によって、欠陥のあるバッテリが選別されることができ、そして、欠陥のあるバッテリは簡単な方法で（選別）排除されることができる。
既述のように、内部抵抗は、電圧が予め定義された閾値、例えばカットオフ電圧（Abschaltspannung）未満に低下する前に、所定のエネルギを処理するバッテリの能力を特徴付ける。
バッテリの全内部抵抗は、オーム抵抗と、分極抵抗とも称される電荷移動抵抗（英語でCharge Transfer (Resistance) ＲＣＴ）とからなる。オーム抵抗は、電極抵抗、電解液抵抗、セパレータ抵抗及び各部の接触抵抗を意味し、ただ１つの周波数での電気化学的インピーダンス試験、いわゆるＡＣＲによって評価されることができる。
バッテリの電荷移動抵抗を求める（決定する）ために、バッテリは２つの高速インパルスで放電され、電圧降下が放電電流に応じて評価されることができる。このプロセスは、バッテリの直流のみを使用し、ＤＣＲ試験とも称される。このようにして、バッテリの全内部抵抗を得て、これから電荷移動抵抗を求めることができる。これら２つの試験方法即ちＡＣＲ及びＤＣＲは、極めて限定された試験時間中におけるバッテリ出力（性能）の最大の試験可能性を提供するが、このことはとりわけ生産ラインにおいて有利である。なぜなら、それによって、サイクル時間（Taktzeiten）は延長（遅延）されないからである。
大電流負荷試験では、バッテリは試験パルスないし放電パルスによって相対的に大きな電流で放電され、電圧は試験中及び試験後に観察（モニタ）される。バッテリのこの負荷によって、バッテリの電気化学的性質（特性）は変化される。この変化は、インピーダンス分析によって異常のあるバッテリと異常のないバッテリの比率として反映されることができる。
英語でハイレート放電（High Rate Discharge）、ＨＲＤ、とも称される大電流負荷試験は、大電流によるバッテリの放電によって行われる。例えば、バッテリは１０倍超のいわゆるＣレートで放電されることができる。
Ｃレートは、バッテリの、とりわけ蓄電池（Akku）の、その容量に関する充電又は放電電流を記述する。Ｃレートによって、例えば、定格容量に依存する、最大許容可能充電又は放電電流が与えられることができる。逆の場合に（逆に）、放電電流の強さに依存する蓄電池容量を規定するために、ファクタも使用される。Ｃファクタ（C-Faktor）は、この電流と容量の商として定義される。例えば、７０Ａｈの容量の場合、１０倍放電電流は７００Ａの電流強さに相当するであろう。バッテリは一定電流、一定電圧又は一定電力で放電可能である。
大電流負荷試験では、バッテリ状態についてのメッセージを出すために、開路（開放）電圧（open circuit voltage、ＯＣＶ）と放電パルスの終点における負荷（閉路）電圧（constant current voltage）を使用することができる。
被試験バッテリは、例えば、いわゆる液式（geflutet）鉛酸蓄電池であり得るが、密閉式蓄電池やリチウムイオン蓄電池でもあり得る。
本発明の第１の有利な実施形態に応じ、第１のインピーダンス試験の測定結果と第２のインピーダンス試験の測定結果の差分（値）が生成され、これから、この差分値が予め設定される範囲（Intervall）の外部にあるか否かについて導き出される。差分値を用いることによって、バッテリ状態の容認できない悪化（劣化）が存在するか又は切迫している（その兆候がある）かについて、求められる（確認される）。例えば、異常のあるバッテリは異常のないバッテリに対して１０％～３０％の、とりわけ２０％の、偏差（Abweichung）を有し得る。
本発明の有利な一発展形態に応じ、大電流負荷試験は凡そ１～１０秒の期間、とりわけ３秒の期間、実行される。この期間は、バッテリの品質を保証するために、及び、より多くの異常のあるバッテリを選別することができるために、有利である。従来技術から知られているような顕著により長い試験時間は、生産の遅延をもたらし、製造プロセスにおける莫大なエネルギ損失を引き起こす。
本発明の更なる有利な一変形形態では、個々の測定の測定値（複数）は自由に構成可能に（konfigurierbar）互いに関係付けられる。個々の方法ステップ（工程）の測定値を記憶することにより、これらの測定値は複数の異なる試験プロフィール（Testprofile）について比較され、更なる評価及び統計計算（処理）のために考慮されることができる。ユーザは、バッテリのタイプと容量に応じて、電流、電圧、試験時間、休止時間（Pausezeit）及び評価限界（Auswertungslimit）のような特定の試験パラメータを調節することができる。そして、実際の測定値は従前の測定データと統計的に比較されることができる。このため、結果（複数）の平均値と標準偏差を求め、例えば評価閾値を規定（定義）するために使用することができる。
本発明の有利な一実施形態では、複数の、とりわけ３～５の、個別試験方法が１つのバッテリについて実行され、個々の測定結果の結果が互いに関係付けられることにより、異常のあるバッテリが同定される。例えば、一定の電流でのバッテリの放電（定電流放電：constant current discharge）、一定の電圧での放電（定電圧放電：constant voltage discharge）、一定の電力での放電（定電力放電：constant power discharge）、直流電圧内部抵抗測定（ＤＣ（直流）内部抵抗：DC internal resistance）及び交流抵抗の測定（ＡＣ（交流）インピーダンス：AC impedanz）の試験方法が（１つの）試験シーケンスにおいて順次実行され、対応する測定結果が互いに組み合わせられることができる。
本発明の更なる一発展形態に応じ、バッテリの第１のインピーダンス試験及び／又は第２のインピーダンス試験は一定の（固定）周波数で、とりわけ凡そ１ｋＨｚの周波数で、実行される。この測定は単一周波数測定とも称される。選択される周波数は、バッテリタイプ及び試験時間に依存する。例えば鉛蓄電池の場合、インピーダンス値は、安定的な（一定の）実部と凡そ１００Ｈｚから凡そ１ｋＨｚまでの小さな虚部を有する。単一周波数試験は、（１つの）周波数スペクトルでの測定と比べて、試験時間が短縮され、それにも拘らず、バッテリ（状態）の意味のある指標（情報）が得られるという利点を有する。単一周波数法は、電解液抵抗とも称されるバッテリの内部オーム抵抗を表すＡＣＲ試験としても知られている。本発明に応じ、本方法は数ミリ秒で実行可能である。かくして、バッテリの製造時に生産ラインにおいていわゆる（ライン）終端試験機（End-of-Line-Testmaschinen）での使用は問題なく可能である。
本発明の一発展形態では、バッテリの第１のインピーダンス試験及び／又は第２のインピーダンス試験は複数の周波数で、とりわけ凡そ０．５Ｈｚ、５０Ｈｚ及び５００Ｈｚで実行される。これは、測定結果が可及的により意味のある最適な周波数領域を得る可能性を提供する。
本発明の更なる有利な一実施形態では、バッテリの第１のインピーダンス試験及び／又は第２のインピーダンス試験が（１つの）周波数スペクトルで、とりわけ０．１Ｈｚから１ＭＨｚの間の周波数スペクトルで実行される。
インピーダンスを計算する場合、フーリエ級数を使用することができる。かくして、スペクトルの特定の周波数領域、例えば鉛酸蓄電池については０．１Ｈｚから７．５ｋＨｚ、を使用することによって、バッテリの等価回路（Ersatzschaltkreis）のパラメータを同定（特定）することができる。例えば、いわゆるナイキスト線図を用いることにより、インピーダンスの測定値は複素数へのフーリエ変換によって実数及び虚数として記述されることができる。このために、バッテリは凡そ０．１Ｈｚから７．５ｋＨｚの周波数スペクトルで刺激（活性化）され、信号応答が測定される必要がある。この線図を用いることにより、等価回路のパラメータが特定されないし読み取られることができる。このパラメータ化は、バッテリの電気化学的特性（性質）をより良好に試験可能にすることに寄与する。このようにして、バッテリにおける異常（エラー）もインピーダンス分析に反映されることができる。
本発明の更なる一変形形態に応じ、大電流負荷試験の放電パルスは１～１０秒の、好ましくは２～４秒の、とりわけ３秒の、パルス継続時間（パルス幅）の間維持される。これは、生産サイクルを増大し、エネルギ損失を低減する。
鉛酸蓄電池の領域においては、大電流負荷試験の試験パルスないし放電パルスが凡そ５００から３０００アンペアの電流強さを有することが想定され得る。選択される電流強さはバッテリ容量に依存し、バッテリメーカー及び負荷時間に応じて特定（規定）され得る。ここでは、原理的には、バッテリのＣレートが適用され、例えば、バッテリは、Ｃレートの１倍から２０倍（１Ｃから２０Ｃ）の間の（１つの）値で負荷されることができる。既述のように、Ｃレートは、バッテリの、とりわけ蓄電池の、その容量に関する充電電流又は放電電流を記述する。Ｃレートによって、例えば、定格容量に依存する、最大許容可能充電又は放電電流が与えられることができる。例えば、１５倍のＣレート（１５Ｃ）は１５００Ａの電流強さの１００ＡＨバッテリに相当するであろう。
有利な一方法では、大電流負荷試験の試験パルスないし放電パルスの電流強さは段階的に（階段状に）大きくされることができる。これによって、夫々のバッテリ構造について、異常（エラー）が可能な限り良好に同定（特定）されることができる最適な負荷度を規定する（定める）ことができる。更に、バッテリの不必要な負荷も回避される。
負荷下におけるバッテリの挙動を正確に試験するために、いわゆる放電曲線、即ち、試験中におけるバッテリの放電時の電圧と電流（の関係）を形成することも可能である。バッテリの放電は、一定の電流又は一定の電圧又は一定の電力で測定され、その測定値は記憶されることができる。
本発明の独立の一思想に応じ、とりわけ上記の方法を実行するための、少なくとも１つのバッテリについてのバッテリ状態の試験装置が提供される。該試験装置は、バッテリの内部抵抗を求める（決定する）ことを含む少なくとも第１のインピーダンス試験及び第２のインピーダンス試験を実行するためのインピーダンス測定装置を有し、該試験装置は、試験パルスないし放電パルスによるバッテリの大電流負荷試験を実行するための大電流装置を有し、該試験装置は、試験の評価をするための評価ユニットを有する。
本発明の有利な一実施形態に応じ、評価ユニットは、第１のインピーダンス試験及び第２のインピーダンス試験の測定結果を取得及び記憶するよう構成されており、とりわけ、評価ユニットによって、第１のインピーダンス試験及び第２のインピーダンス試験及び／又は大電流負荷試験の測定結果は、バッテリ状態が、とりわけ異常のあるバッテリが存在するか否かについて、導き出されることができるように、互いに関係付けられ、とりわけ差引計算される（verrechnet）。
本発明の更なる目標、利点、特徴及び適用可能性は図面を用いた一実施例についての以下の説明から明らかになる。これに関し、説明される及び／又は図面に記載される特徴はすべてそれ自体（単独）で又は意味のある任意の組み合わせで、特許請求の範囲又はその参照引用（Rueckbeziehung）におけるそれらの関係とは独立にも、本発明の対象を構成する。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら発明の理解を助けるためのものであり、本発明を図示の態様に限定することは意図していない。
バッテリ状態決定方法の一例のフロー（チャート）。 バッテリ状態決定装置の一例。 測定結果の例示的グラフの一例。
同じ又は同じ作用を有する構成要素は、実施例を用いて以下に説明する図面の各図において、可読性を改善するために、（同じ）図面参照符号が付記されている。
例えば自動車のためのバッテリ１０は製造時において既にいわゆるバッテリ異常（エラー）を有し得る。従って、目標は、このバッテリ異常を可及的に早期に検出（認識）し、異常のあるバッテリ１７を選別して排除することである。
既に説明したように、典型的なバッテリ異常の１つは、英語で“damaged separator”とも称される損傷セパレータである。“ショートセパレータ（short separator）”と称されるバッテリ異常の場合、セパレータは短縮（収縮）されており、そのため、セパレータと電極のプレート表面との間の接触面は幾何学的に完全にはカバーされない。
更に、製造時にバッテリのカソード又はアノードに不純物として蓄積し、そのため、バッテリの性質（特性）を明確に悪化させる不所望のいわゆる物質塊（Massenklumpen）、英語では“mass lump”が生じ得る。
更に、バッテリの短絡を引き起こし得る、英語で“bent plate”とも称される、湾曲電極プレートも存在し得る。
頻繁に見られる更なるバッテリ異常は逆極性（“reverse polarity”）である。これは、バッテリ１０の製造時に誤って電極（正極と負極）が取り違えられて使用された場合に起こり得る。
さて、この種の異常をバッテリ１０の製造時において既に確認（検出）可能にして、欠陥バッテリ１７を直接的に（直ちに）選別して排除可能にするために、本発明は、バッテリ状態を決定するための方法及び装置１１を提案する。
図１は、とりわけバッテリ異常を特定（確認ないし発見）するための、少なくとも１つのバッテリ１０におけるバッテリ状態の試験方法であって、少なくとも以下の工程（複数）を含む方法の一例のフローチャートを示す。
バッテリ１０の内部抵抗を求める（決定する）ことを含む第１のインピーダンス試験の実行（をする工程）、この場合、バッテリ１０は所定の周波数を有する電流推移が加えられ、その結果として生じるバッテリ１０の電圧応答が測定される；この種のバッテリ試験は数秒間持続し得る。
この場合、この第１のインピーダンス試験１の測定結果が収集（取得）され、記憶５される。これらの測定値は後の更なるインピーダンス試験のための基準値として用いられる。
次に、試験パルスないし放電パルスによるバッテリ１０の大電流負荷試験（負荷・大電流試験）３が実行される。大電流負荷試験３では、バッテリ１０は、相対的に大きな電流を有する試験パルスないし放電パルスによって放電され、電圧は試験中及び試験後に観測（モニタ）される。バッテリ１０のこの負荷によって、その電気化学的特性は変化される。この変化は、異常のないバッテリ１０に対する異常のあるバッテリ１０の割合（比率）を反映するため、インピーダンス分析において利用可能である。
例えば、バッテリ１０は、いわゆるＣレート（C-Rate）の１０倍超で放電され得る。ここで、Ｃレートは、バッテリの、とりわけ蓄電池の、その容量に関係付けられた充電電流又は放電電流を記述する。例えば７０Ａｈの容量の場合、１０倍放電電流は７００Ａの電流（の強さ）に相当するであろう。バッテリは、一定の電流、一定の電圧又は一定の電力で放電され得る。
大電流負荷試験３では、バッテリ状態についてメッセージを出すために、開路（開放）電圧及び放電パルスの終点における負荷電圧を使用することができる。
被試験バッテリ１０は、例えば、いわゆる液式（geflutet）鉛酸蓄電池であり得るが、密閉式蓄電池やリチウムイオン蓄電池でもあり得る。
バッテリ１０のこの負荷に続けて、第２のインピーダンス試験２が実行され、その測定結果もまた収集（取得）され、記憶６される。この第２のインピーダンス試験２は、第１のインピーダンス試験１に対する比較測定として使用される。
バッテリ１０の第１のインピーダンス試験１及び／又は第２のインピーダンス試験２は、一定の（１つの）周波数で、とりわけ凡そ１ｋＨｚの周波数で実行可能である。この測定は単一周波数測定とも称される。選択される周波数は、バッテリのタイプ及び許容（される）試験時間に依存する。例えば鉛蓄電池の場合、インピーダンス値は、一定の（stabil）実部と凡そ１００Ｈｚから凡そ１ｋＨｚまでの小さな虚部を有する。尤も、バッテリ１０の第１のインピーダンス試験１及び／又は第２のインピーダンス試験２は複数の周波数で、とりわけ凡そ０．５Ｈｚ、５０Ｈｚ及び５００Ｈｚで、或いは、所定の周波数スペクトルで、とりわけ０．１Ｈｚから１ＭＨｚの周波数スペクトルで実行されることも考えられる。
本発明において本質的であるのは、これらの試験、即ち、インピーダンス試験１、２とそれらの間に行われる大電流負荷試験３の評価７である。第１のインピーダンス試験１の測定結果と第２のインピーダンス試験２の測定結果は、バッテリ状態が、とりわけ異常のあるバッテリ１７が存在するか否かについて、導き出されることができるように、評価ユニット１６において互いに関係付けられる、とりわけ差引計算される（verrechnet）。
本実施例では、第１のインピーダンス試験１の測定結果と第２のインピーダンス試験２の測定結果との差分（値）８が生成され、これから、この差分値８が予め設定される範囲の外部にあるか否かについて導き出される。バッテリ状態の容認できない悪化（劣化）が存在するか又は切迫している（その兆候がある）かについて、差分値８によって求められる（確認される）。例えば、異常のあるバッテリ１０は異常のないバッテリ１０に対して１０％～３０％の、とりわけ２０％の、偏差（Abweichung）を有し得る。
図３はそのような試験の結果を示す。同図において、ｘ軸（横軸）には被試験バッテリ１０の数（番号）４が記載（プロット）されている、即ち、各被試験バッテリ１０には、対応する測定点を有する一義的な（固有の）数が割り当てられている。従って、本実施例では、２６個のバッテリ１０を試験した。
ｙ軸（縦軸）には、第１のインピーダンス試験１と第２のインピーダンス試験２の測定値の差分（値）８が記載されている。本実施例では、これの範囲は０．０９～０．１７である。
図３から更に見出すことができるように、評価のために、インピーダンス測定１、２の間の差分（値）８のための０．１３の閾値９が予め設定された。所定の範囲（ないし幅）を予め設定することも考えられるであろう。
１～２１の番号が割り当てられたバッテリ１０はすべて、閾値９より小さい差分を表す値８を有する。これに対し、２２～２６の番号を有するバッテリ１０についての差分値８はこの閾値９より顕著に大きい。これらのバッテリ１０は欠陥バッテリ１７、即ちバッテリ異常を有するバッテリである。
図２は、とりわけ上記の方法を実行するための、少なくとも１つのバッテリ１０についてのバッテリ状態の試験装置１１の一例を示す。試験装置１１は、バッテリ１０の内部抵抗を求める（決定する）ことを含む、少なくとも第１のインピーダンス試験１及び第２のインピーダンス試験２を実行するためのインピーダンス測定装置１２を有する。
２つのインピーダンス試験１、２より多くのインピーダンス試験及び複数の大電流負荷試験３を実行し、個々の測定結果を相応に組み合わせることも、本発明の意義において考えられることは勿論である。
更に、試験パルスないし放電パルスによってバッテリ１０の大電流負荷試験３を実行し、測定するための大電流装置１３が設けられている。
測定コンタクト（接触）部、とりわけインピーダンス測定のための４極式測定コンタクト（接触）部には図面参照符号１５が付記されている。これに続いて、とりわけクランプ電流計（Zangenstrom）ないし電流計クランプ（Stromzange）として構成可能なクランプメータ（Stromklemmen）１４を備えている。
更に、試験装置１１は、試験の評価７のための評価ユニット１６を有する。評価ユニット１６は、第１のインピーダンス試験１、第２のインピーダンス試験２及び／又は大電流試験３の測定結果の取得及び記憶をするよう構成されている。
評価ユニット１６は、試験装置１１のコントロールないしレギュレーションのために使用され、デジタルベースでプログラムされるプログラマブルロジックコントローラ（ＳＰＳ：speicherprogrammierbare Steuerung）であり得る。ＳＰＳは、最も単純な場合、入力部（複数）、出力部（複数）、オペレーティングシステム（ファームウェア）及びインタフェイスを有し、アプリケーションプログラムはインタフェイスを介してロード可能である。アプリケーションプログラムは、入力部（複数）に依存して出力部（複数）がスイッチされる仕方を規定する。更に、評価ユニット１６は、本実施例では、（第１、第２の）インピーダンス試験の測定値を分析し、測定結果を出力するよう構成されている。
（１つの）バッテリ１０について複数の、とりわけ３つから５つの個別試験方法が実行され、個別測定結果（複数）の結果（複数）が互いに関係付けられることにより、異常のあるバッテリ１７を同定（特定）することも、本発明の意義において考えられる。例えば、一定の電流でのバッテリ１０の放電（定電流放電）、一定の電圧での放電（定電圧放電）、一定の電力での放電（定電力放電）、直流電圧内部抵抗測定（ＤＣ内部抵抗）及び交流抵抗の測定（ＡＣインピーダンス）の試験方法が（１つの）試験シーケンスにおいて順次実行され、対応する測定結果が互いに組み合わせられることができる。
ここに本発明の可能な態様を付記する。
（付記１）とりわけバッテリ異常を特定するための、少なくとも１つのバッテリにおけるバッテリ状態の試験方法。該方法は少なくとも以下の工程：
バッテリの内部抵抗を求めることを含む第１のインピーダンス試験の実行、この場合、バッテリは所定の周波数を有する電流推移が印加され、その結果として生じるバッテリの電圧応答が測定される；
この第１のインピーダンス試験の測定結果の取得及び記憶；
試験パルスないし放電パルスによるバッテリの大電流負荷試験の実行；
第２のインピーダンス試験の実行；
この第２のインピーダンス試験の測定結果の取得及び記憶；
バッテリ状態が、とりわけ異常のあるバッテリが存在するか否かについて、導き出されることができるように、前記第１のインピーダンス試験の測定結果、前記第２のインピーダンス試験の測定結果及び／又は前記大電流負荷試験の測定結果が互いに関係付けられる、とりわけ差引計算される、ことによる、試験の評価
を含む。
（付記２）上記の方法において、
前記第１のインピーダンス試験の測定結果と前記第２のインピーダンス試験の測定結果の差分値が生成され、これから、この差分値が予め設定される閾値又は予め設定される範囲の外部にあるか否かについて導き出される。
（付記３）上記の、とりわけ付記１又は２に記載の方法において、
前記大電流負荷試験は凡そ１～１０秒の期間、とりわけ３秒の期間、実行される。
（付記４）上記の、とりわけ付記１～３の何れかに記載の方法において、
個々の測定の測定値、とりわけ前記第１のインピーダンス試験、前記第２のインピーダンス試験及び／又は前記大電流負荷試験測定値は、自由に構成可能に互いに関係付けられる。
（付記５）上記の、とりわけ付記１～４の何れかに記載の方法において、
複数の、とりわけ３～５の、個別試験方法が１つのバッテリについて実行され、個々の測定結果の結果が互いに関係付けられることにより、異常のあるバッテリが同定される。
（付記６）上記の、とりわけ付記５に記載の方法において、
前記１つのバッテリについての複数の個別試験方法は、一定の電流でのバッテリの放電、一定の電圧での放電、一定の電力での放電、直流電圧内部抵抗測定又は交流抵抗の測定であり、とりわけ、これらの試験方法の幾つか又は全てが試験シーケンスにおいて順次実行され、対応する測定結果が互いに組み合わせられる。
（付記７）上記の、とりわけ付記１～６の何れかに記載の方法において、
前記バッテリの前記第１のインピーダンス試験及び／又は前記第２のインピーダンス試験は一定の周波数で、とりわけ凡そ１ｋＨｚの周波数で、実行される。
（付記８）上記の、とりわけ付記１～７の何れかに記載の方法において、
前記バッテリの前記第１のインピーダンス試験び／又は前記第２のインピーダンス試験は複数の周波数で、とりわけ凡そ０．５Ｈｚ、５０Ｈｚ及び５００Ｈｚで、実行される。
（付記９）上記の、とりわけ付記１～８の何れかに記載の方法において、
前記バッテリの前記第１のインピーダンス試験及び／又は前記第２のインピーダンス試験は所定の周波数スペクトルで、とりわけ０．１Ｈｚから１ＭＨｚの周波数スペクトルで、実行される。
（付記１０）上記の、とりわけ付記１～９の何れかに記載の方法において、
前記大電流負荷試験の試験パルスは１～１０秒の、好ましくは２～４秒の、とりわけ３秒の、パルス継続時間の間維持される。
（付記１１）上記の、とりわけ付記１～１０の何れかに記載の方法において、
前記大電流負荷試験の試験パルスは５００～３０００アンペアの電流強さを有すること、又は、前記大電流負荷試験の試験パルスは前記バッテリのＣレートの１倍から１０倍の間の値にほぼ相当する電流強さを有する。
（付記１２）上記の、とりわけ付記１～１１の何れかに記載の方法において、
前記大電流負荷試験の試験パルスの電流強さは段階的に大きくされる。
（付記１３）上記の、とりわけ付記１～１２の何れかに記載の方法において、
前記バッテリの放電は、一定の電流又は一定の電圧で又は一定の電力で測定され、測定結果が記憶される。
（付記１４）上記の、とりわけ付記１～１３の何れかに記載の方法を実行するための、少なくとも１つのバッテリについてのバッテリ状態の試験装置。
前記試験装置は、バッテリの内部抵抗を求めることを含む少なくとも第１のインピーダンス試験及び第２のインピーダンス試験を実行するためのインピーダンス測定装置を有する；
前記試験装置は、試験パルスないし放電パルスによるバッテリの大電流負荷試験を実行するための大電流装置を有する；
前記試験装置は、試験の評価をするための評価ユニットを有する。
（付記１５）上記の、とりわけ付記１４に記載の試験装置において、
前記評価ユニットは、前記第１のインピーダンス試験及び前記第２のインピーダンス試験の測定結果を取得及び記憶するよう構成されている；
とりわけ、前記評価ユニットによって、前記第１のインピーダンス試験、前記第２のインピーダンス試験及び／又は前記大電流負荷試験の測定結果は、バッテリ状態が、とりわけ異常のあるバッテリが存在するか否かについて、導き出されることができるように、互いに関係付けられ、とりわけ差引計算される（verrechnet）。
１ 第１のインピーダンス試験
２ 第２のインピーダンス試験
３ 大電流負荷試験
４ 被試験バッテリの数（番号）
５ 測定結果の取得及び記憶
６ 測定結果の取得及び記憶
７ 試験の評価
８ 差分（値）
９ 予め設定される閾値
１０ バッテリ
１１ 試験装置
１２ インピーダンス測定装置
１３ 大電流装置
１４ 電流クランプ
１５ インピーダンス測定のための測定コンタクト（接触）部
１６ 評価ユニット
１７ 欠陥バッテリ

Claims (15)

  1. 少なくとも１つのバッテリにおけるバッテリ状態の試験方法であって、該方法は少なくとも以下の工程：
    バッテリ（１０）の内部抵抗を求めることを含む第１のインピーダンス試験（１）の実行、この場合、バッテリ（１０）は所定の周波数を有する電流推移が印加され、その結果として生じるバッテリ（１０）の電圧応答が測定される；
    この第１のインピーダンス試験（１）の測定結果（５）の取得及び記憶；
    試験パルスないし放電パルスによるバッテリ（１０）の大電流負荷試験（３）の実行；
    第２のインピーダンス試験（２）の実行；
    この第２のインピーダンス試験（２）の測定結果（６）の取得及び記憶；
    バッテリ状態が導き出されることができるように、前記第１のインピーダンス試験（１）の測定結果、前記第２のインピーダンス試験（２）の測定結果及び／又は前記大電流負荷試験（３）の測定結果が互いに関係付けられることによる、試験の評価（７）
    を含むこと
    を特徴とする、方法。
  2. 請求項１に記載の方法において、
    前記第１のインピーダンス試験（１）の測定結果と前記第２のインピーダンス試験（２）の測定結果の差分値（８）が生成され、これから、この差分値（８）が予め設定される閾値（９）又は予め設定される範囲の外部にあるか否かについて導き出されること
    を特徴とする、方法。
  3. 請求項１又は２に記載の方法において、
    前記大電流負荷試験（３）は凡そ１～１０秒の期間又は３秒の期間実行されること
    を特徴とする、方法。
  4. 請求項１～３の何れかに記載の方法において、
    個々の測定の測定値は、自由に構成可能に互いに関係付けられること
    を特徴とする、方法。
  5. 請求項１～４の何れかに記載の方法において、
    複数の個別試験方法が１つのバッテリ（１０）について実行され、個々の測定結果の結果が互いに関係付けられることにより、異常のあるバッテリ（１０）が同定されること
    を特徴とする、方法。
  6. 請求項５に記載の方法において、
    前記１つのバッテリ（１０）についての複数の個別試験方法は、一定の電流でのバッテリ（１０）の放電、一定の電圧での放電、一定の電力での放電、直流電圧内部抵抗測定又は交流抵抗の測定であり、これらの試験方法の幾つか又は全てが試験シーケンスにおいて順次実行され、対応する測定結果が互いに組み合わせられること
    を特徴とする、方法。
  7. 請求項１～６の何れかに記載の方法において、
    前記バッテリ（１０）の前記第１のインピーダンス試験（１）及び／又は前記第２のインピーダンス試験（２）は一定の周波数で実行されること
    を特徴とする、方法。
  8. 請求項１～７の何れかに記載の方法において、
    前記バッテリ（１０）の前記第１のインピーダンス試験（１）及び／又は前記第２のインピーダンス試験（２）は複数の周波数で実行されること
    を特徴とする、方法。
  9. 請求項１～８の何れかに記載の方法において、
    前記バッテリ（１０）の前記第１のインピーダンス試験（１）及び／又は前記第２のインピーダンス試験（２）は所定の周波数スペクトルで実行されること
    を特徴とする、方法。
  10. 請求項１～９の何れかに記載の方法において、
    前記大電流負荷試験（３）の試験パルスは１～１０秒の又は２～４秒の又は３秒のパルス継続時間の間維持されること
    を特徴とする、方法。
  11. 請求項１～１０の何れかに記載の方法において、
    前記大電流負荷試験（３）の試験パルスは５００～３０００アンペアの電流強さを有すること、又は、前記大電流負荷試験（３）の試験パルスは前記バッテリ（１０）のＣレートの１倍から１０倍の間の値にほぼ相当する電流強さを有すること
    を特徴とする、方法。
  12. 請求項１～１１の何れかに記載の方法において、
    前記大電流負荷試験（３）の試験パルスの電流強さは段階的に大きくされること
    を特徴とする、方法。
  13. 請求項１～１２の何れかに記載の方法において、
    前記バッテリ（１０）の放電は、一定の電流又は一定の電圧で又は一定の電力で測定され、測定結果が記憶されること
    を特徴とする、方法。
  14. 請求項１～１３の何れかに記載の方法を実行するための、少なくとも１つのバッテリ（１０）についてのバッテリ状態の試験装置であって、
    前記試験装置（１１）は、バッテリ（１０）の内部抵抗を求めることを含む少なくとも第１のインピーダンス試験（１）及び第２のインピーダンス試験（２）を実行するためのインピーダンス測定装置（１２）を有し、
    前記試験装置（１１）は、試験パルスないし放電パルスによるバッテリ（１０）の大電流負荷試験（３）を実行するための大電流装置（１３）を有し、
    前記試験装置（１１）は、試験の評価（７）をするための評価ユニット（１６）を有すること
    を特徴とする、試験装置。
  15. 請求項１４に記載の試験装置において、
    前記評価ユニット（１６）は、前記第１のインピーダンス試験（１）及び前記第２のインピーダンス試験（２）の測定結果（５）を取得及び記憶するよう構成されていること、
    前記評価ユニット（１６）によって、前記第１のインピーダンス試験（１）、前記第２のインピーダンス試験（２）及び／又は前記大電流負荷試験（３）の測定結果は、バッテリ状態が導き出されることができるように、互いに関係付けられること
    を特徴とする、試験装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014232697A (ja) 2013-05-30 2014-12-11 エスペック株式会社 充放電試験装置、充放電試験システム、充放電試験装置用の給電アダプタおよび充放電試験方法
CN106249165A (zh) 2016-08-25 2016-12-21 超威电源有限公司 一种单体铅酸蓄电池优劣判定的测试方法
JP2019163957A (ja) 2018-03-19 2019-09-26 トヨタ自動車株式会社 二次電池システムおよび二次電池の劣化状態推定方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5193067A (en) * 1988-12-05 1993-03-09 Nippondenso Co., Ltd. Battery condition detecton apparatus
JP3598873B2 (ja) * 1998-08-10 2004-12-08 トヨタ自動車株式会社 二次電池の状態判定方法及び状態判定装置、並びに二次電池の再生方法
JP4030217B2 (ja) 1999-03-12 2008-01-09 トヨタ自動車株式会社 組電池の異常判定装置および異常判定方法
EP1548452A1 (de) 2003-12-26 2005-06-29 Günter Jost Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Innenwiderstandes eines Batterieblockes
EP1892536B1 (de) 2006-08-22 2012-04-11 Delphi Technologies, Inc. Batterieüberwachungssystem
US9157968B1 (en) * 2011-02-22 2015-10-13 Securaplane Technologies, Inc. System and method for characterizing the health of a rechargeable battery
JP5403191B2 (ja) * 2011-11-08 2014-01-29 新神戸電機株式会社 蓄電池状態監視システム
DE102013013471A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen Verfahren zur Bestimmung der Zuleitungsimpedanz in mehrzelligen Batteriepacks zur Leitungsfehlererkennung
JP6471463B2 (ja) * 2014-11-06 2019-02-20 日立化成株式会社 蓄電池状態監視システム、蓄電池状態監視方法、および蓄電池状態監視プログラム
DE102015005132A1 (de) 2015-04-22 2015-12-03 Daimler Ag Verfahren zur Überprüfung einer Batterie
US10295611B2 (en) * 2015-06-09 2019-05-21 Premier Technologies, Ltd. Efficient battery tester
DE102016216664A1 (de) 2016-09-02 2018-03-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Feststellung der Funktionssicherheit einer Batterie
CN107782974A (zh) * 2017-10-23 2018-03-09 北京大城绿川科技有限公司 一种蓄电池内阻在线检测方法及装置
US11802917B1 (en) * 2022-05-25 2023-10-31 Infineon Technologies Ag Impedance measurements in battery management circuits

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014232697A (ja) 2013-05-30 2014-12-11 エスペック株式会社 充放電試験装置、充放電試験システム、充放電試験装置用の給電アダプタおよび充放電試験方法
CN106249165A (zh) 2016-08-25 2016-12-21 超威电源有限公司 一种单体铅酸蓄电池优劣判定的测试方法
JP2019163957A (ja) 2018-03-19 2019-09-26 トヨタ自動車株式会社 二次電池システムおよび二次電池の劣化状態推定方法

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