JP7511346B2 - Apparatus and method for measuring power storage device - Google Patents

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本発明は、蓄電デバイスの状態を測定する測定装置及び測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring device and a measuring method for measuring the state of an electricity storage device.

特許文献1には、エージング時間における二次電池の電圧降下量に基づいて二次電池の良否判定を行う検査方法が開示されている。この検査方法では、二次電池の状態を正極及び負極を開放した状態で二次電池を数日から数週間保存し、自己放電により電圧が低下した後に電圧を測定することで、二次電池の内部状態を推定している。 Patent Document 1 discloses an inspection method for determining whether a secondary battery is good or bad based on the amount of voltage drop in the secondary battery over an aging period. In this inspection method, the secondary battery is stored for several days to several weeks with the positive and negative electrodes open, and the voltage is measured after the voltage has dropped due to self-discharge, thereby estimating the internal state of the secondary battery.

特開2015-072148号公報JP 2015-072148 A

特許文献1の検査方法では、自己放電により電圧が低下するまでエージング時間として数日から数週間の間、二次電池を保存する必要がある。 The inspection method of Patent Document 1 requires that the secondary battery be stored for an aging period of several days to several weeks until the voltage drops due to self-discharge.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、短い時間で蓄電デバイスの状態を測定することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to measure the state of an electricity storage device in a short time.

本発明のある態様によれば、正極に接続される内部抵抗と前記内部抵抗及び負極間に接続される蓄電部と前記蓄電部に並列接続されて前記正極及び前記負極を開放した状態で流れる電流である自己放電電流が流れる放電抵抗とを有する等価回路で表される蓄電デバイスの測定装置は、基準電圧を出力する基準電圧源と、前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極接続され、他の蓄電デバイスの既知の自己放電電流の基準値に基づいて定められる定電流を前記蓄電デバイスに供給する定電流供給手段と、前記蓄電デバイスの正極と前記基準電圧源の正極との間に接続され、前記蓄電デバイスの正極と前記基準電圧源の正極との電位差を測定する測定手段と、測定した前記電位差の時間的変化の傾きに基づいて、前記蓄電デバイスの良否を判定し、又は、前記蓄電デバイスの内部温度、前記自己放電電流、前記放電抵抗の抵抗値、若しくは前記蓄電部の静電容量を演算する演算手段と、を備える。前記基準電圧は、前記蓄電デバイスの電圧と前記基準電圧との電位差が前記蓄電デバイスの電圧よりも小さくなるように定められ。前記演算手段は、測定した前記電位差の時間的変化の傾きが正常範囲内である場合に前記蓄電デバイスが正常であると判定し、測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す温度テーブルを用いて前記蓄電デバイスの内部温度を演算し、測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式又は演算テーブルを用いて前記蓄電デバイスの前記自己放電電流又は前記放電抵抗の抵抗値を演算し、又は、測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式を用いて前記蓄電部の静電容量を演算する。前記測定手段は、前記電位差として、前記測定手段を介して前記基準電圧が前記蓄電デバイスに印加されるととも前記蓄電デバイスに前記定電流が供給されている状態において前記蓄電デバイスの電圧と前記基準電圧との電位差を測定する。 According to one aspect of the present invention, a measuring device for an electric storage device represented by an equivalent circuit having an internal resistance connected to a positive electrode, an electric storage unit connected between the internal resistance and a negative electrode, and a discharge resistance connected in parallel to the electric storage unit through which a self-discharge current flows, which is a current flowing in a state where the positive electrode and the negative electrode are open , includes a reference voltage source that outputs a reference voltage, a constant current supply means that is connected to the positive electrode and the negative electrode of the electric storage device and supplies the electric storage device with a constant current that is determined based on a reference value of a known self-discharge current of another electric storage device, a measuring means that is connected between the positive electrode of the electric storage device and the positive electrode of the reference voltage source and measures a potential difference between the positive electrode of the electric storage device and the positive electrode of the reference voltage source, and a calculation means that judges the quality of the electric storage device based on a gradient of a change in the measured potential difference over time , or calculates an internal temperature of the electric storage device, the self-discharge current, the resistance value of the discharge resistor, or the capacitance of the electric storage unit. The reference voltage is determined so that the potential difference between the voltage of the electric storage device and the reference voltage is smaller than the voltage of the electric storage device. The calculation means determines that the power storage device is normal when the slope of the measured change in potential difference over time is within a normal range, calculates an internal temperature of the power storage device using a temperature table indicating the relationship between the slope of the measured change in potential difference over time and the current value of the constant current, calculates the self-discharge current of the power storage device or the resistance value of the discharge resistor using a formula or a calculation table indicating the relationship between the slope of the measured change in potential difference over time and the current value of the constant current, or calculates the capacitance of the power storage unit using a formula indicating the relationship between the slope of the measured change in potential difference over time and the current value of the constant current. The measurement means measures, as the potential difference, the potential difference between the voltage of the power storage device and the reference voltage in a state in which the reference voltage is applied to the power storage device via the measurement means and the constant current is supplied to the power storage device .

本発明の他の態様によれば、蓄電デバイスの状態を測定する測定方法は、前記蓄電デバイスの電圧に対して基準となる基準電圧を生成し、前記蓄電デバイスに定電流を供給し、前記蓄電デバイスの電圧と前記基準電圧との電位差を測定し、測定した前記電位差の変化に基づいて前記蓄電デバイスの内部状態を演算する。 According to another aspect of the present invention, a method for measuring the state of an energy storage device generates a reference voltage that serves as a reference for the voltage of the energy storage device, supplies a constant current to the energy storage device, measures the potential difference between the voltage of the energy storage device and the reference voltage, and calculates the internal state of the energy storage device based on a change in the measured potential difference.

これらの態様によれば、定電流が蓄電デバイスに供給されることによって、蓄電デバイスの内部状態の違いに起因する蓄電デバイスの電圧変化が大きくなるので、蓄電デバイスの測定時間を短縮することができる。これに加え、蓄電デバイスの電圧と基準電圧との電位差が測定されることにより、蓄電デバイスの電圧について主に変動成分が抽出されることになるので、測定手段の分解能を上げることができる。それゆえ、蓄電デバイスの電圧変化を短い時間で推定することが可能となる。 According to these aspects, by supplying a constant current to the power storage device, the voltage change of the power storage device caused by differences in the internal state of the power storage device becomes large, and the measurement time of the power storage device can be shortened. In addition, by measuring the potential difference between the voltage of the power storage device and the reference voltage, mainly the fluctuation component of the voltage of the power storage device is extracted, and the resolution of the measurement means can be increased. Therefore, it becomes possible to estimate the voltage change of the power storage device in a short time.

このように、内部状態の違いに起因する蓄電デバイスの電圧変化を大きくしつつ測定手段の分解能を上げることが可能となるので、短い時間で蓄電デバイスの状態を測定することができる。 In this way, it is possible to increase the resolution of the measuring means while increasing the voltage change in the electricity storage device caused by differences in the internal state, so that the state of the electricity storage device can be measured in a short time.

図1は、本発明の第1実施形態に係る蓄電デバイスの測定装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a measuring apparatus for an electricity storage device according to a first embodiment of the present invention. 図2は、第1実施形態に係る測定装置による測定方法を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a measurement method using the measurement device according to the first embodiment. 図3は、測定方法に含まれる状態演算処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of a state calculation process included in the measurement method. 図4は、蓄電デバイスの充電時間に対しての蓄電デバイスの電圧と基準電圧との電位差の変化の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a change in the potential difference between the voltage of the power storage device and a reference voltage with respect to the charging time of the power storage device. 図5は、蓄電デバイスの充電時間に対しての蓄電デバイスの電圧変化の比較例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a comparative example of a change in voltage of an electricity storage device with respect to a charging time of the electricity storage device. 図6は、第2実施形態に係る蓄電デバイスの測定装置の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a measuring apparatus for an electricity accumulation device according to the second embodiment. 図7は、第3実施形態に係る状態演算処理を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a state calculation process according to the third embodiment.

(第1実施形態)
以下、図1から図5を参照して、本発明の第1実施形態に係る蓄電デバイス10の測定装置(以下、単に「測定装置」と称する。)1について説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a measuring apparatus 1 for an electricity storage device 10 according to a first embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as a "measuring apparatus") will be described with reference to Figs. 1 to 5.

まず、図1を参照して、蓄電デバイス10の構成及び測定装置1の構成について説明する。図1は、測定装置1の構成を示す図である。 First, the configuration of the power storage device 10 and the configuration of the measurement device 1 will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the measurement device 1.

蓄電デバイス10は、例えば、リチウムイオン二次電池の単一の蓄電セルである。蓄電デバイス10は、二次電池(化学電池)に限らず、例えば、電気二重層キャパシタであってもよい。また、蓄電デバイス10は、複数の蓄電セルが直列に接続されてなる蓄電モジュールであってもよい。 The power storage device 10 is, for example, a single power storage cell of a lithium ion secondary battery. The power storage device 10 is not limited to a secondary battery (chemical battery) and may be, for example, an electric double layer capacitor. The power storage device 10 may also be a power storage module in which multiple power storage cells are connected in series.

蓄電デバイス10は、図1のように、等価回路モデルによって示される。蓄電デバイス10は、等価回路モデルによれば、正極電極11と、負極電極12と、蓄電部13と、内部抵抗14と、並列抵抗15と、を有する。蓄電部13、内部抵抗14及び並列抵抗15は、蓄電デバイス10の内部状態を表わす等価回路である。 The power storage device 10 is shown by an equivalent circuit model as shown in FIG. 1. According to the equivalent circuit model, the power storage device 10 has a positive electrode 11, a negative electrode 12, a power storage unit 13, an internal resistance 14, and a parallel resistance 15. The power storage unit 13, the internal resistance 14, and the parallel resistance 15 form an equivalent circuit that represents the internal state of the power storage device 10.

蓄電部13は、蓄電デバイス10の静電容量成分である。蓄電部13は、蓄電デバイス10のセル電圧よりも高い電圧が印加されると、電荷が蓄積されて充電される。蓄電部13では、充電時に流れる電流が比較的小さい場合には主に電気二重層反応が起こり、充電時に流れる電流が比較的大きい場合には主に化学反応が起こる。ここでは、蓄電部13の静電容量をCst[F]とし、蓄電部13に流れる電流をIst[A]とする。 The power storage unit 13 is a capacitance component of the power storage device 10. When a voltage higher than the cell voltage of the power storage device 10 is applied to the power storage unit 13, electric charges are accumulated and the power storage unit 13 is charged. In the power storage unit 13, when the current flowing during charging is relatively small, an electric double layer reaction mainly occurs, and when the current flowing during charging is relatively large, a chemical reaction mainly occurs. Here, the capacitance of the power storage unit 13 is Cst [F], and the current flowing through the power storage unit 13 is Ist [A].

内部抵抗14は、正極電極11と負極電極12との間で、蓄電部13に直列に接続される直列抵抗である。ここでは、内部抵抗14の抵抗値をRir[mΩ]とし、内部抵抗14に流れる電流をIir[A]とする。 The internal resistor 14 is a series resistor connected in series to the power storage unit 13 between the positive electrode 11 and the negative electrode 12. Here, the resistance value of the internal resistor 14 is Rir [mΩ], and the current flowing through the internal resistor 14 is Iir [A].

並列抵抗15は、蓄電部13に並列に接続される抵抗であり、放電抵抗とも称される。並列抵抗15には、自己放電電流、いわゆる漏れ電流が流れる。ここでは、並列抵抗15の抵抗値をRpr[kΩ]とし、並列抵抗15に流れる自己放電電流をIpr[A]とする。 The parallel resistor 15 is a resistor connected in parallel to the power storage unit 13, and is also called a discharge resistor. A self-discharge current, a so-called leakage current, flows through the parallel resistor 15. Here, the resistance value of the parallel resistor 15 is Rpr [kΩ], and the self-discharge current flowing through the parallel resistor 15 is Ipr [A].

測定装置1は、蓄電デバイス10の状態を測定するための装置である。測定装置1は、定電流供給手段としての定電流源20と、電圧生成手段としての基準電圧源30と、測定手段としての電圧計40と、演算手段としてのコントローラ50と、表示部60と、を備える。 The measuring device 1 is a device for measuring the state of the power storage device 10. The measuring device 1 includes a constant current source 20 as a constant current supply means, a reference voltage source 30 as a voltage generating means, a voltmeter 40 as a measuring means, a controller 50 as a computing means, and a display unit 60.

定電流源20は、蓄電デバイス10の内部状態を検出するための定電流を蓄電デバイス10に供給することにより蓄電デバイス10を充電する直流電源である。定電流源20は、蓄電デバイス10に供給される電流を所定の大きさに維持する。定電流源20は、蓄電デバイス10にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を供給して蓄電デバイス10を充電する。このとき、定電流源20から供給される定電流は、例えば10[μA]である。 The constant current source 20 is a DC power source that charges the power storage device 10 by supplying a constant current to the power storage device 10 for detecting the internal state of the power storage device 10. The constant current source 20 maintains the current supplied to the power storage device 10 at a predetermined magnitude. The constant current source 20 charges the power storage device 10 by supplying a constant current that is smaller than the overvoltage in the power storage device 10 and is at a magnitude that mainly generates an electric double layer reaction. At this time, the constant current supplied from the constant current source 20 is, for example, 10 [μA].

ここで、蓄電デバイス10に定電圧を印加して蓄電デバイス10を充電する場合は、蓄電デバイス10にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電圧を安定して印加することは困難である。これに対して、定電流源20を用いて比較的小さい電流を供給することは容易である。よって、測定装置1では、定電流源20を用いることによって、蓄電デバイス10にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を安定して供給することができる。 Here, when applying a constant voltage to the power storage device 10 to charge the power storage device 10, it is difficult to stably apply a constant voltage that is smaller than the overvoltage in the power storage device 10 and that mainly generates an electric double layer reaction. In contrast, it is easy to supply a relatively small current using the constant current source 20. Therefore, by using the constant current source 20, the measuring device 1 can stably supply a constant current that is smaller than the overvoltage in the power storage device 10 and that mainly generates an electric double layer reaction.

基準電圧源30は、蓄電デバイス10の電圧に対して基準となる基準電圧を生成する。本実施形態における基準電圧源30は、電圧生成回路によって構成される。基準電圧源30の基準電圧は、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差が蓄電デバイス10の電圧よりも小さくなるように定められる。例えば、基準電圧は、複数の蓄電デバイス10の電圧についての平均値、最頻値又は中央値などの統計値に設定される。 The reference voltage source 30 generates a reference voltage that serves as a reference for the voltage of the power storage device 10. In this embodiment, the reference voltage source 30 is configured by a voltage generation circuit. The reference voltage of the reference voltage source 30 is determined so that the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage is smaller than the voltage of the power storage device 10. For example, the reference voltage is set to a statistical value such as the average value, mode, or median of the voltages of multiple power storage devices 10.

本実施形態の基準電圧は、蓄電デバイス10の電圧を基準とし所定の範囲内の値に設定される。蓄電デバイス10の電圧が3V(ボルト)程度である場合は、所定の範囲は、蓄電デバイス10の電圧に対して「-1V」から「+1V」までの範囲に設定することができる。 The reference voltage in this embodiment is set to a value within a predetermined range based on the voltage of the power storage device 10. If the voltage of the power storage device 10 is about 3V (volts), the predetermined range can be set to a range from "-1V" to "+1V" relative to the voltage of the power storage device 10.

また、電圧計40の分解能を確保する観点から、電圧計40が7桁半(7 1/2)の直流電圧計である場合は、上記所定の範囲は、蓄電デバイス10の電圧に対して「-100mV」から「+100mV」までの範囲に設定することが好ましい。蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差が100mV未満である場合は、7桁半(7 1/2)の直流電圧計の分解能を10[nV]まで上げたとしても、測定した電位差の変化を精度良く検出することが可能となる。 In addition, from the viewpoint of ensuring the resolution of the voltmeter 40, if the voltmeter 40 is a seven and a half (7 1/2) digit DC voltmeter, it is preferable to set the above-mentioned predetermined range to a range of "-100 mV" to "+100 mV" with respect to the voltage of the power storage device 10. If the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage is less than 100 mV, it is possible to accurately detect changes in the measured potential difference even if the resolution of the seven and a half (7 1/2) digit DC voltmeter is increased to 10 nV.

これに代えて、電圧計40として測定レンジを±10mVまで縮小可能な直流電圧計を用いる場合は、上記所定の範囲は、蓄電デバイス10の電圧に対して「-10mV」から「+10mV」までの範囲に設定することがより好ましい。 Alternatively, if a DC voltmeter whose measurement range can be reduced to ±10 mV is used as the voltmeter 40, it is more preferable to set the above-mentioned predetermined range to a range from "-10 mV" to "+10 mV" with respect to the voltage of the power storage device 10.

電圧計40は、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧源30の基準電圧との電位差を測定する直流電圧計である。即ち、電圧計40は、定電流源20から蓄電デバイス10に定電流が供給されることによって生じる蓄電デバイス10の電圧変化のうち主に変動成分を抽出する。電圧計40は、測定した電位差を時系列に示す電気信号をコントローラ50に出力する。この電気信号には、蓄電デバイス10の電圧のうち直流成分の一部又は全部が除去されている。 The voltmeter 40 is a DC voltmeter that measures the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage of the reference voltage source 30. That is, the voltmeter 40 mainly extracts the fluctuation component of the voltage change of the power storage device 10 caused by the supply of a constant current from the constant current source 20 to the power storage device 10. The voltmeter 40 outputs an electrical signal that indicates the measured potential difference in a time series to the controller 50. This electrical signal has some or all of the DC component of the voltage of the power storage device 10 removed.

本実施形態では、電圧計40は、定電流源20から定電流が供給された状態を含み、少なくとも二回以上、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧源30の基準電圧との電位差を測定する。電圧計40は、抵抗素子41と、検出手段としての検出部42と、を備える。 In this embodiment, the voltmeter 40 measures the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage of the reference voltage source 30 at least twice, including when a constant current is supplied from the constant current source 20. The voltmeter 40 includes a resistive element 41 and a detector 42 as a detector.

抵抗素子41は、蓄電デバイス10の正極電極11と基準電圧源30の正極電極との間に接続される検出抵抗素子である。抵抗素子41の抵抗値は、例えば1~10[MΩ]である。抵抗素子41に流れる電流は、定電流源20から蓄電デバイス10に供給される定電流よりも小さい。 The resistive element 41 is a detection resistive element connected between the positive electrode 11 of the power storage device 10 and the positive electrode of the reference voltage source 30. The resistance value of the resistive element 41 is, for example, 1 to 10 MΩ. The current flowing through the resistive element 41 is smaller than the constant current supplied from the constant current source 20 to the power storage device 10.

蓄電デバイス10の内部状態の測定精度を確保する観点から、抵抗素子41に流れる電流は、定電流に対して数十分の一未満にするのが好ましい。本実施形態では、抵抗素子41に流れる電流が定電流に対して百分の一程度となるように抵抗素子41の抵抗値が設定されている。このため、抵抗素子41に流れる電流は100[nA]程度である。 From the viewpoint of ensuring the measurement accuracy of the internal state of the energy storage device 10, it is preferable that the current flowing through the resistive element 41 is less than a few tenths of the constant current. In this embodiment, the resistance value of the resistive element 41 is set so that the current flowing through the resistive element 41 is about one percent of the constant current. Therefore, the current flowing through the resistive element 41 is about 100 nA.

検出部42は、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差として、抵抗素子41の両端に生じる電圧を検出する。検出部42は、検出した電圧の値に対応する電気信号をコントローラ50に出力する。 The detection unit 42 detects the voltage across the resistor element 41 as the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and a reference voltage. The detection unit 42 outputs an electrical signal corresponding to the value of the detected voltage to the controller 50.

コントローラ50は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ50は、複数のマイクロコンピュータを用いて構成することも可能である。コントローラ50は、ROMに記憶されたプログラムをCPUによって読み出すことによって、測定装置1の各種動作を制御する制御装置である。 The controller 50 is composed of a microcomputer equipped with a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input/output interface (I/O interface). The controller 50 can also be composed of multiple microcomputers. The controller 50 is a control device that controls various operations of the measuring device 1 by reading out programs stored in the ROM using the CPU.

コントローラ50は、定電流源20から蓄電デバイス10への電力供給を制御し、電圧計40を用いて蓄電デバイス10の内部状態を演算する。即ち、コントローラ50は、電圧計40が測定した電位差に基づいて蓄電デバイス10の内部状態を演算する。 The controller 50 controls the power supply from the constant current source 20 to the power storage device 10 and calculates the internal state of the power storage device 10 using the voltmeter 40. That is, the controller 50 calculates the internal state of the power storage device 10 based on the potential difference measured by the voltmeter 40.

本実施形態では、コントローラ50は、定電流源20から蓄電デバイス10に定電流を供給した状態において電圧計40から電気信号を取得し、その電気信号に示される蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差の時間変化を検出する。検出した電位差の時間変化は、蓄電デバイス10の電圧変化、即ち直流成分を除去した変動成分として用いられる。コントローラ50は、検出した蓄電デバイス10の電圧変化に基づいて蓄電デバイス10の自己放電状態などの内部状態を推定する。 In this embodiment, the controller 50 acquires an electrical signal from the voltmeter 40 while a constant current is being supplied from the constant current source 20 to the power storage device 10, and detects the change over time in the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and a reference voltage, which is indicated by the electrical signal. The detected change over time in the potential difference is used as the voltage change of the power storage device 10, i.e., the fluctuation component with the DC component removed. The controller 50 estimates the internal state of the power storage device 10, such as the self-discharge state, based on the detected voltage change of the power storage device 10.

例えば、コントローラ50は、検出した蓄電デバイス10の電圧変化に基づき、蓄電デバイス10の内部状態についての良否を判定する。あるいは、コントローラ50は、検出した蓄電デバイス10の電圧変化に基づき、並列抵抗15に流れる自己放電電流、並列抵抗15の抵抗値又は蓄電部13の静電容量を算出してもよい。 For example, the controller 50 determines whether the internal state of the power storage device 10 is good or bad based on the detected voltage change of the power storage device 10. Alternatively, the controller 50 may calculate the self-discharge current flowing through the parallel resistor 15, the resistance value of the parallel resistor 15, or the capacitance of the power storage unit 13 based on the detected voltage change of the power storage device 10.

本実施形態では、コントローラ50は、蓄電デバイス10の電圧変化が正常範囲内である場合には、蓄電デバイス10が正常であると判定し、蓄電デバイス10の電圧変化が正常範囲内でない場合には、蓄電デバイス10が異常であると判定する。このように、コントローラ50は、蓄電デバイス10の良否を判定する。 In this embodiment, the controller 50 determines that the power storage device 10 is normal if the voltage change of the power storage device 10 is within the normal range, and determines that the power storage device 10 is abnormal if the voltage change of the power storage device 10 is not within the normal range. In this way, the controller 50 determines whether the power storage device 10 is good or bad.

コントローラ50は、判定した結果を示す判定情報、又は自己放電電流などを算出した結果を示す内部情報を、蓄電デバイス10の自己放電状態に関する情報として生成する。このように、コントローラ50は、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差に基づいて蓄電デバイス10の自己放電状態に関する情報を生成する。 The controller 50 generates, as information regarding the self-discharge state of the power storage device 10, determination information indicating the result of the determination, or internal information indicating the result of calculating the self-discharge current, etc. In this way, the controller 50 generates information regarding the self-discharge state of the power storage device 10 based on the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage.

表示部60は、コントローラ50による判定結果又は算出結果などの情報を表示して使用者に通知する。表示部60は、例えばタッチスクリーンであり、使用者が情報を視認可能、かつ使用者が操作可能なように構成される。 The display unit 60 displays information such as the results of judgments or calculations made by the controller 50 to inform the user. The display unit 60 is, for example, a touch screen, and is configured so that the user can view the information and can operate it.

次に、図2乃至図5を参照して、測定装置1を用いた蓄電デバイス10の内部状態を測定する方法について説明する。図2及び図3は、本実施形態の測定装置1を用いた測定方法を示すフローチャートである。図4は、蓄電デバイス10の充電時間に対する蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差の変化の一例を示す図である。図5は、比較例として、蓄電デバイス10の充電時間に対する蓄電デバイス10の電圧自体の変化を示す図である。 Next, a method for measuring the internal state of the electricity storage device 10 using the measuring device 1 will be described with reference to Figures 2 to 5. Figures 2 and 3 are flowcharts showing a measuring method using the measuring device 1 of this embodiment. Figure 4 is a diagram showing an example of a change in the potential difference between the voltage of the electricity storage device 10 and a reference voltage versus the charging time of the electricity storage device 10. Figure 5 is a diagram showing, as a comparative example, a change in the voltage of the electricity storage device 10 itself versus the charging time of the electricity storage device 10.

図2に示す例では、測定装置1は、例えば雰囲気温度を一定に維持可能な恒温槽の中に蓄電デバイス10を収容するなどして、蓄電デバイス10の温度変化を抑制した環境にて蓄電デバイス10の状態を測定する処理を実行する。 In the example shown in FIG. 2, the measuring device 1 performs a process of measuring the state of the energy storage device 10 in an environment in which temperature changes in the energy storage device 10 are suppressed, for example by housing the energy storage device 10 in a thermostatic chamber capable of maintaining a constant ambient temperature.

まず、上記処理を実行するにあたり、測定装置1を蓄電デバイス10に接続する。本実施形態では、蓄電デバイス10、定電流源20、基準電圧源30及び電圧計40を準備し、蓄電デバイス10に定電流源20が並列に接続され、蓄電デバイス10の正極電極11と定電流源20の正極電極との間に電圧計40が接続される。 First, to execute the above process, the measuring device 1 is connected to the energy storage device 10. In this embodiment, the energy storage device 10, the constant current source 20, the reference voltage source 30, and the voltmeter 40 are prepared, and the constant current source 20 is connected in parallel to the energy storage device 10, and the voltmeter 40 is connected between the positive electrode 11 of the energy storage device 10 and the positive electrode of the constant current source 20.

ステップS1では、基準電圧源30は、蓄電デバイス10の電圧に対して基準となる基準電圧を生成する。例えば、コントローラ50により基準電圧源30に電力が供給される。 In step S1, the reference voltage source 30 generates a reference voltage that serves as a reference for the voltage of the power storage device 10. For example, power is supplied to the reference voltage source 30 by the controller 50.

ステップS2では、コントローラ50は、電圧計40に対し、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧源30の基準電圧との電位差を測定させる。これにより、電圧計40によって、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差に対応する電気信号がコントローラ50に入力される。 In step S2, the controller 50 causes the voltmeter 40 to measure the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage of the reference voltage source 30. As a result, the voltmeter 40 inputs an electrical signal corresponding to the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage to the controller 50.

ステップS3では、コントローラ50は、定電流源20から蓄電デバイス10に定電流を供給して充電を開始する。 In step S3, the controller 50 starts charging by supplying a constant current from the constant current source 20 to the power storage device 10.

ステップS4では、コントローラ50は、電気信号により示される蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差に基づいて蓄電デバイス10の内部状態を演算する状態演算処理を実行する。この状態演算処理については図3を参照して後述する。 In step S4, the controller 50 executes a state calculation process to calculate the internal state of the power storage device 10 based on the potential difference between the voltage of the power storage device 10 indicated by the electrical signal and a reference voltage. This state calculation process will be described later with reference to FIG. 3.

ステップS4の処理が完了すると、本実施形態における測定方法についての一連の処理手順が終了する。 When the processing of step S4 is completed, the series of processing steps for the measurement method in this embodiment is completed.

図3には、ステップS4で実行される状態演算処理の一例が示されている。この例では、コントローラ50は、状態演算処理(S4)として、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差に基づき蓄電デバイス10の良否を判定する。 Figure 3 shows an example of the state calculation process executed in step S4. In this example, the controller 50 performs the state calculation process (S4) to determine whether the energy storage device 10 is good or bad based on the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and a reference voltage.

ステップS41では、コントローラ50は、充電を開始してからの経過時間である充電時間が所定の時間を超えたか否かを判定する。所定の時間は、例えば電圧計40の分解能を電位差が測定可能な分解能の限界まで上げた状態において蓄電デバイス10が正常な場合と異常な場合とで電位差の時間変化に差が現れる程度の長さに予め設定される。 In step S41, the controller 50 determines whether the charging time, which is the time elapsed since the start of charging, has exceeded a predetermined time. The predetermined time is preset to a length that, for example, causes a difference in the change in the potential difference over time to appear between when the power storage device 10 is normal and when it is abnormal, when the resolution of the voltmeter 40 is increased to the limit of the resolution at which the potential difference can be measured.

ステップS41にて、充電時間が所定の時間を超えていないと判定された場合には、コントローラ50は、充電時間が所定の時間を超えると判定されるまで待機する。一方、充電時間が所定の時間を超えたと判定された場合には、コントローラ50は、ステップS42へ移行する。 If it is determined in step S41 that the charging time has not exceeded the predetermined time, the controller 50 waits until it is determined that the charging time exceeds the predetermined time. On the other hand, if it is determined that the charging time has exceeded the predetermined time, the controller 50 proceeds to step S42.

このように、電圧計40は、定電流の供給開始時(充電開始時)の電位差である初期電位差と、定電流源20から定電流が供給された状態における電位差である充電電位差と、を測定する。即ち、電圧計40は、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を、定電流源20から定電流が供給された状態を含み二回以上測定する。 In this way, the voltmeter 40 measures the initial potential difference, which is the potential difference when the supply of the constant current starts (when charging starts), and the charging potential difference, which is the potential difference when a constant current is supplied from the constant current source 20. That is, the voltmeter 40 measures the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage at least twice, including when a constant current is supplied from the constant current source 20.

ステップS42では、コントローラ50は、電圧計40を用いて測定した蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差に基づき、蓄電デバイス10の電圧変化を検出する。具体的には、コントローラ50は、充電開始時の初期電位差と、定電流源20から定電流が供給された状態における充電電位差と、に基づき、蓄電デバイス10の電圧変化の近似直線を求める。より詳細には、コントローラ50は、制御周期ごとに測定した電位差に基づき、最小二乗法によって蓄電デバイス10の電圧変化の近似直線を求める。 In step S42, the controller 50 detects the voltage change of the power storage device 10 based on the potential difference between the voltage of the power storage device 10 measured using the voltmeter 40 and a reference voltage. Specifically, the controller 50 calculates an approximation line of the voltage change of the power storage device 10 based on the initial potential difference at the start of charging and the charging potential difference in a state in which a constant current is supplied from the constant current source 20. More specifically, the controller 50 calculates an approximation line of the voltage change of the power storage device 10 by the least squares method based on the potential difference measured for each control period.

これに代えて、コントローラ50は、充電開始時の初期電位差と、定電流源20から定電流が供給された状態における充電電位差との差分から蓄電デバイス10の電圧変化を検出するようにしてもよい。この場合、電圧計40によって蓄電デバイス10の電圧を二回測定すればよいので、例えばマルチプレクサを用いて切り換えて電位差測定を行うことも可能である。それゆえ、測定装置1を簡素化することができる。 Alternatively, the controller 50 may detect the voltage change of the energy storage device 10 from the difference between the initial potential difference at the start of charging and the charging potential difference when a constant current is supplied from the constant current source 20. In this case, it is sufficient to measure the voltage of the energy storage device 10 twice using the voltmeter 40, so it is also possible to perform potential difference measurement by switching using, for example, a multiplexer. Therefore, the measurement device 1 can be simplified.

ステップS43では、コントローラ50は、近似直線の傾きが所定範囲内であるか否かを判定する。近似直線の傾きが上限値と下限値との間の所定範囲内であると判定された場合には、蓄電デバイス10は正常な状態であるので、コントローラ50は、ステップS44へ移行する。一方、ステップS43にて、近似直線の傾きが所定範囲内ではない、即ち所定範囲の上限値よりも大きいか、又は所定範囲の下限値よりも小さいと判定された場合には、蓄電デバイス10は異常な状態であるので、コントローラ50は、ステップS45へ移行する。 In step S43, the controller 50 determines whether the slope of the approximated line is within a predetermined range. If it is determined that the slope of the approximated line is within a predetermined range between the upper limit and the lower limit, the power storage device 10 is in a normal state, and the controller 50 proceeds to step S44. On the other hand, if it is determined in step S43 that the slope of the approximated line is not within the predetermined range, i.e., is greater than the upper limit of the predetermined range or less than the lower limit of the predetermined range, the power storage device 10 is in an abnormal state, and the controller 50 proceeds to step S45.

ここで、図4及び図5の具体例を参照して、ステップS42及びステップS43の処理について説明する。図4及び図5の横軸は、共に充電時間[s]であり、蓄電デバイス10の充電を開始してからの経過時間である。 Here, the processing of steps S42 and S43 will be described with reference to the specific examples of Figures 4 and 5. The horizontal axis in both Figures 4 and 5 represents the charging time [s], which is the elapsed time from the start of charging the power storage device 10.

図4に示す例では、電圧計40によって蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差が測定されており、測定した電位差の直流成分が比較的小さいため、電圧計40の分解能は10[nV]に設定されている。図4の縦軸は、電圧計40が測定した充電電位差と初期電位差との差分[μV]である。 In the example shown in FIG. 4, the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage is measured by the voltmeter 40, and since the DC component of the measured potential difference is relatively small, the resolution of the voltmeter 40 is set to 10 nV. The vertical axis of FIG. 4 is the difference [μV] between the charging potential difference and the initial potential difference measured by the voltmeter 40.

図4に示す実線のデータは、蓄電デバイス10が正常な状態であるときの電位差の変化であり、実線の直線は、ステップS42の処理によって求めた電位差の変化の近似直線Ln1である。一方、図4に示す点線のデータは、蓄電デバイス10が異常な状態であるときの電位差の変化であり、破線の直線は、ステップS42の処理によって求めた電位差の変化の近似直線La1である。以下では、近似直線Ln1の傾きをRnとし、近似直線La1の傾きをRaとする。 The solid line data shown in FIG. 4 is the change in potential difference when the power storage device 10 is in a normal state, and the solid line is the approximate line Ln1 of the change in potential difference obtained by the processing of step S42. On the other hand, the dotted line data shown in FIG. 4 is the change in potential difference when the power storage device 10 is in an abnormal state, and the dashed line is the approximate line La1 of the change in potential difference obtained by the processing of step S42. In the following, the slope of the approximate line Ln1 is referred to as Rn, and the slope of the approximate line La1 is referred to as Ra.

また、図4に示す二本の二点鎖線の直線は、近似直線の傾きの上限値Rmaxと下限値Rminとを各々示すものであり、二本の二点鎖線の直線の間が、蓄電デバイス10が正常な状態における傾きである。なお、近似直線の傾きの上限値Rmax及び下限値Rminは、正常な状態の蓄電デバイス10を用いて予め実測して求めた近似直線の例えば±10%に設定される。 The two dashed two-dot lines shown in FIG. 4 respectively indicate the upper limit Rmax and lower limit Rmin of the slope of the approximation line, and the area between the two dashed two-dot lines is the slope when the energy storage device 10 is in a normal state. The upper limit Rmax and lower limit Rmin of the slope of the approximation line are set to, for example, ±10% of the approximation line obtained by measuring in advance using the energy storage device 10 in a normal state.

図4を参照すると、実線で示す近似直線Ln1(傾きRn)は、近似直線の傾きの上限値Rmaxと下限値Rminとの間に入っている。よって、コントローラ50は、蓄電デバイス10が正常な状態であると判定する。一方、破線で示す近似直線La1(傾きRa)は、近似直線の傾きの上限値Rmaxと下限値Rminとの間に入っていない。よって、コントローラ50は、蓄電デバイス10が異常な状態であると判定する。 Referring to FIG. 4, the approximated straight line Ln1 (slope Rn) shown by a solid line is between the upper limit value Rmax and the lower limit value Rmin of the slope of the approximated straight line. Therefore, the controller 50 determines that the power storage device 10 is in a normal state. On the other hand, the approximated straight line La1 (slope Ra) shown by a dashed line is not between the upper limit value Rmax and the lower limit value Rmin of the slope of the approximated straight line. Therefore, the controller 50 determines that the power storage device 10 is in an abnormal state.

このように、コントローラ50は、近似直線の傾きが上限値Rmaxと下限値Rminとの間に入っているか否かに基づいて、蓄電デバイス10が正常な状態であるか、あるいは異常な状態であるかを判定する。即ち、コントローラ50は、測定した蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差に基づき直流成分を大部分除去した蓄電デバイス10の電圧変化を検出し、当該電圧変化が正常範囲内である場合に蓄電デバイス10が正常であると判定する。 In this way, the controller 50 determines whether the power storage device 10 is in a normal or abnormal state based on whether the slope of the approximation line is between the upper limit value Rmax and the lower limit value Rmin. That is, the controller 50 detects the voltage change of the power storage device 10 from which most of the DC component has been removed based on the potential difference between the measured voltage of the power storage device 10 and the reference voltage, and determines that the power storage device 10 is normal if the voltage change is within the normal range.

なお、図4に示す例では、蓄電デバイス10の良否判定に60[s]の測定時間T1をかけているが、実線で示す近似直線Ln1と破線で示す近似直線La1との傾きの差は、20[s]程度が経過すれば明確に確認できる。このように、測定装置1では、蓄電デバイス10の良否判定を数十秒程度の短い時間で実行することができる。 In the example shown in FIG. 4, a measurement time T1 of 60 seconds is used to determine whether the energy storage device 10 is good or bad, but the difference in slope between the approximation line Ln1 shown by the solid line and the approximation line La1 shown by the dashed line can be clearly confirmed after about 20 seconds has passed. In this way, the measurement device 1 can perform a quality determination of the energy storage device 10 in a short time of about several tens of seconds.

一方、図5では、比較例として蓄電デバイス10の電圧自体が測定されており、直流成分が除去されていないため、電圧計の分解能は10[μV]に設定されている。図5の縦軸は、定電流源20から定電流を供給した状態における蓄電デバイス10の電圧である充電電圧と蓄電デバイス10の開放電圧(OCV)との差分[μV]である。 In contrast, in FIG. 5, as a comparative example, the voltage of the power storage device 10 itself is measured, and the DC component is not removed, so the resolution of the voltmeter is set to 10 μV. The vertical axis of FIG. 5 is the difference [μV] between the charging voltage, which is the voltage of the power storage device 10 when a constant current is supplied from the constant current source 20, and the open circuit voltage (OCV) of the power storage device 10.

実線に示すデータは、蓄電デバイス10が正常な状態であるときの電圧変化であり、実線の直線は、ステップS42の処理によって求めた電圧変化の近似直線Ln0である。一方、図5に示す点線のデータは、蓄電デバイス10が異常な状態であるときの電圧変化であり、破線の直線は、ステップS42の処理によって求めた電圧変化の近似直線La0である。 The data shown by the solid line is the voltage change when the power storage device 10 is in a normal state, and the solid line is the approximate line Ln0 of the voltage change obtained by the processing of step S42. On the other hand, the dotted line data shown in FIG. 5 is the voltage change when the power storage device 10 is in an abnormal state, and the dashed line is the approximate line La0 of the voltage change obtained by the processing of step S42.

蓄電デバイス10の電圧自体の測定では、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定する場合と比較して、蓄電デバイス10の電圧変化の直流成分が大きいため電圧計の分解能を上げるにつれて電圧計の内部ノイズの影響が大きくなる。それゆえ、図5に示す例では、電圧計の分解能が、図4に示した例に比べて低く設定されている。 When measuring the voltage of the energy storage device 10 itself, the DC component of the voltage change of the energy storage device 10 is large compared to measuring the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and a reference voltage, so the effect of internal noise of the voltmeter increases as the resolution of the voltmeter is increased. Therefore, in the example shown in Figure 5, the resolution of the voltmeter is set lower than in the example shown in Figure 4.

その結果、図5に示すように、蓄電デバイス10の良否判定には600[s]の測定時間T0を要している。実線で示す近似直線Ln0と破線で示す近似直線La0との傾きの差は、200[s]程度が経過すれば確認できるため、良否判定を数分程度の短い時間で実行することも可能である。しかしながら、蓄電デバイス10の電圧自体を測定する手法では、図4に示した本実施形態の測定時間T1と比較して、蓄電デバイス10の良否判定に十倍程度の時間を要することがわかる。 As a result, as shown in FIG. 5, a measurement time T0 of 600 [s] is required to determine whether the energy storage device 10 is good or bad. The difference in slope between the approximation line Ln0 shown by the solid line and the approximation line La0 shown by the dashed line can be confirmed after about 200 [s] has elapsed, so it is possible to perform the quality determination in a short time of about a few minutes. However, it can be seen that the method of measuring the voltage of the energy storage device 10 itself requires about ten times the time to determine whether the energy storage device 10 is good or bad, compared to the measurement time T1 of this embodiment shown in FIG. 4.

以上のように、本実施形態では、定電流源20からの定電流によって蓄電デバイス10を充電し、定電流が供給された状態を含み二回以上電圧を測定して蓄電デバイス10の電圧変化を検出する。そして検出した蓄電デバイス10の電圧変化が正常範囲内であるか否かを判断し、電圧変化が正常範囲内である場合に、蓄電デバイス10が正常であると判定する。そのため、蓄電デバイス10の電圧が自己放電により低下するまで待つ必要がないので、蓄電デバイス10の良否判定にかかる時間が短い。 As described above, in this embodiment, the power storage device 10 is charged with a constant current from the constant current source 20, and the voltage change of the power storage device 10 is detected by measuring the voltage at least twice, including the state in which the constant current is being supplied. Then, it is determined whether the detected voltage change of the power storage device 10 is within a normal range, and if the voltage change is within the normal range, it is determined that the power storage device 10 is normal. Therefore, since there is no need to wait until the voltage of the power storage device 10 drops due to self-discharge, the time required to determine whether the power storage device 10 is good or bad is short.

これに加え、本実施形態では、電圧計40を用いて蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定することで、蓄電デバイス10の電圧自体を測定する場合と比較して、電圧計40の内部ノイズの影響を抑えながら電圧計40の分解能を上げることができる。それゆえ、蓄電デバイス10の良否判定に要する時間を短縮することができる。 In addition, in this embodiment, by using the voltmeter 40 to measure the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and a reference voltage, the resolution of the voltmeter 40 can be increased while suppressing the effects of internal noise of the voltmeter 40, compared to when the voltage of the power storage device 10 itself is measured. Therefore, the time required to determine whether the power storage device 10 is good or bad can be shortened.

したがって、短い時間で蓄電デバイス10の良否判定を行うことができる。 Therefore, it is possible to determine whether the energy storage device 10 is good or bad in a short time.

このとき、定電流源20は、蓄電デバイス10にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を供給して蓄電デバイス10を充電する。よって、定電流の大きさが小さいので、内部抵抗14に流れる電流Iir[A]に対して蓄電部13に流れる電流Ist[A]の割合が大きい。そのため、並列抵抗15の有無による充電曲線の傾きの差が大きくなるので、蓄電デバイス10が正常であるか否かの判定が容易である。 At this time, the constant current source 20 charges the electricity storage device 10 by supplying a constant current that is smaller than the overvoltage in the electricity storage device 10 and is large enough to cause an electric double layer reaction. Therefore, since the magnitude of the constant current is small, the ratio of the current Ist [A] flowing through the electricity storage unit 13 to the current Iir [A] flowing through the internal resistance 14 is large. Therefore, the difference in the slope of the charging curve depending on whether or not the parallel resistor 15 is present is large, making it easy to determine whether or not the electricity storage device 10 is normal.

図3に戻り、ステップS43の処理が終了すると、コントローラ50は、ステップS44に進む。 Returning to FIG. 3, when the processing of step S43 is completed, the controller 50 proceeds to step S44.

ステップS44では、コントローラ50は、蓄電デバイス10が正常な状態であるとして、表示部60にその旨を表示して使用者に通知する。一方、ステップS45では、コントローラ50は、蓄電デバイス10が異常な状態であるとして、表示部60にその旨を表示して使用者に通知する。 In step S44, the controller 50 determines that the power storage device 10 is in a normal state, and notifies the user by displaying that fact on the display unit 60. On the other hand, in step S45, the controller 50 determines that the power storage device 10 is in an abnormal state, and notifies the user by displaying that fact on the display unit 60.

以上の状態演算処理(S4)を実行することにより、蓄電デバイス10の良否判定が完了する。 By executing the above state calculation process (S4), the quality determination of the energy storage device 10 is completed.

上記実施形態では電圧計40が、初期電位差として蓄電デバイス10の充電を開始してから蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定したが、これに代えて蓄電デバイス10の充電を開始する前に蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を初期電位差として測定してもよい。この場合であっても、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を、定電流が供給された状態を含み二回以上測定することができるので、蓄電デバイス10の電圧変化の近似直線を求めることができる。 In the above embodiment, the voltmeter 40 measured the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage as the initial potential difference after the charging of the power storage device 10 was started. Alternatively, the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage may be measured as the initial potential difference before the charging of the power storage device 10 is started. Even in this case, the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage can be measured two or more times, including when a constant current is supplied, so that an approximate straight line of the voltage change of the power storage device 10 can be obtained.

次に、第1実施形態による作用効果について説明する。 Next, the effects of the first embodiment will be described.

本実施形態における蓄電デバイス10の状態を測定する測定装置1は、蓄電デバイス10に定電流を供給する定電流源20と、蓄電デバイス10の電圧に対して基準となる基準電圧を生成する基準電圧源30と、を備える。さらに測定装置1は、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定する電圧計40と、測定した電位差の変化に基づいて蓄電デバイス10の内部状態を演算するコントローラ50と、を備える。 In this embodiment, the measuring device 1 for measuring the state of the energy storage device 10 includes a constant current source 20 for supplying a constant current to the energy storage device 10, and a reference voltage source 30 for generating a reference voltage that serves as a reference for the voltage of the energy storage device 10. The measuring device 1 further includes a voltmeter 40 for measuring the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and the reference voltage, and a controller 50 for calculating the internal state of the energy storage device 10 based on changes in the measured potential difference.

また、蓄電デバイス10の状態を測定する測定方法は、蓄電デバイス10の電圧に対して基準となる基準電圧を生成する。さらに測定方法は、蓄電デバイス10に定電流を供給し、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定し、測定した電位差の変化に基づいて蓄電デバイス10の内部状態を演算する。 The measurement method for measuring the state of the energy storage device 10 generates a reference voltage that serves as a reference for the voltage of the energy storage device 10. The measurement method further supplies a constant current to the energy storage device 10, measures the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and the reference voltage, and calculates the internal state of the energy storage device 10 based on the change in the measured potential difference.

蓄電デバイス10の電圧変化は、蓄電デバイス10の内部状態の違いによって変わる。そのため、上述した構成によれば、蓄電デバイス10に定電流が供給されることによって蓄電デバイス10の電圧変化が大きくなるので、蓄電デバイス10の内部状態を測定するのに要する時間を短縮することができる。 The voltage change of the power storage device 10 varies depending on the internal state of the power storage device 10. Therefore, according to the above-described configuration, the voltage change of the power storage device 10 increases when a constant current is supplied to the power storage device 10, and therefore the time required to measure the internal state of the power storage device 10 can be shortened.

これに加え、上述した構成によれば、蓄電デバイス10の電圧を直接測定する代わりに、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定するので、蓄電デバイス10の電圧について主に変動成分を抽出することが可能となる。それゆえ、電圧計40の分解能を上げることが可能となるので、蓄電デバイス10の電圧変化を迅速に推定することができる。 In addition, according to the above-mentioned configuration, instead of directly measuring the voltage of the energy storage device 10, the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and a reference voltage is measured, so that it is possible to extract mainly the fluctuating components of the voltage of the energy storage device 10. Therefore, it is possible to increase the resolution of the voltmeter 40, so that the voltage change of the energy storage device 10 can be quickly estimated.

このように、内部状態の違いに起因する蓄電デバイス10の電圧変化を大きくしつつ電圧計40の分解能を上げることが可能になるので、短い時間で蓄電デバイス10の状態を測定することができる。 In this way, it is possible to increase the resolution of the voltmeter 40 while increasing the voltage change of the energy storage device 10 caused by differences in the internal state, so that the state of the energy storage device 10 can be measured in a short time.

さらに、上述した構成によれば、蓄電デバイス10に定電圧を供給する場合と比較して、定電流源20を用いて比較的小さい電流を蓄電デバイス10に供給することは容易である。よって、測定装置1では、定電流源20を用いることで、蓄電デバイス10にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を安定して供給することができる。 Furthermore, according to the above-mentioned configuration, it is easy to supply a relatively small current to the electricity storage device 10 using the constant current source 20, compared to the case where a constant voltage is supplied to the electricity storage device 10. Therefore, by using the constant current source 20, the measuring device 1 can stably supply a constant current that is smaller than the overvoltage in the electricity storage device 10 and is large enough to mainly cause an electric double layer reaction.

また、本実施形態における電圧計40は、蓄電デバイス10及び基準電圧源30の各々の正極間に接続される抵抗素子41と、抵抗素子41に生じる電圧を、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差として検出する検出部42と、を備える。 The voltmeter 40 in this embodiment also includes a resistive element 41 connected between the positive electrodes of the power storage device 10 and the reference voltage source 30, and a detection unit 42 that detects the voltage generated in the resistive element 41 as a potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage.

この構成によれば、抵抗値が比較的大きい抵抗素子41を設けることにより、定電流源20から電圧計40へ流れる漏れ電流と、基準電圧源30から蓄電デバイス10へ流れる余計な電流と、を抑制することができる。それゆえ、蓄電デバイス10の内部状態についての推定精度の低下を抑制することができる。 According to this configuration, by providing a resistive element 41 with a relatively large resistance value, it is possible to suppress leakage current flowing from the constant current source 20 to the voltmeter 40 and excess current flowing from the reference voltage source 30 to the energy storage device 10. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the estimation accuracy of the internal state of the energy storage device 10.

また、本実施形態における抵抗素子41に流れる電流は、定電流源20から供給される定電流よりも小さい。 In addition, the current flowing through the resistive element 41 in this embodiment is smaller than the constant current supplied from the constant current source 20.

この構成によれば、定電流よりも小さい電流が抵抗素子41に流れるので、蓄電デバイス10に供給される定電流の過不足が抑制されるので、蓄電デバイス10の測定精度の低下を抑制することができる。 With this configuration, a current smaller than the constant current flows through the resistive element 41, which prevents excess or deficiency of the constant current supplied to the energy storage device 10, thereby preventing a decrease in the measurement accuracy of the energy storage device 10.

また、本実施形態における基準電圧源30によって生成される基準電圧は、抵抗素子41の両端に生じる電圧が蓄電デバイス10の電圧よりも小さくなるように設定される。 In addition, the reference voltage generated by the reference voltage source 30 in this embodiment is set so that the voltage across the resistor element 41 is smaller than the voltage of the power storage device 10.

この構成によれば、蓄電デバイス10の電圧を直接測定する場合と比較して、蓄電デバイス10の電圧変化のうち直流成分が小さくなるので、その分、電圧計40の分解能を上げることが可能になる。したがって、電圧計40の内部ノイズを抑制しつつ、短い時間で蓄電デバイス10の電圧変化を検出することができる。 With this configuration, the DC component of the voltage change of the power storage device 10 is smaller than when the voltage of the power storage device 10 is measured directly, so the resolution of the voltmeter 40 can be increased accordingly. Therefore, the voltage change of the power storage device 10 can be detected in a short time while suppressing the internal noise of the voltmeter 40.

また、本実施形態における定電流源20は、蓄電デバイス10にて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を供給する。 In addition, the constant current source 20 in this embodiment supplies a constant current that is smaller than the overvoltage in the power storage device 10 and is large enough to cause an electric double layer reaction.

この構成によれば、定電流の大きさが比較的小さいので、内部抵抗14に流れる電流Iir[A]に対して蓄電部13に流れる電流Ist[A]の割合が大きくなる。そのため、並列抵抗15の有無による充電曲線の傾きの差が大きくなるので、蓄電デバイス10が正常であるか否かの判定が容易である。 With this configuration, the magnitude of the constant current is relatively small, so the ratio of the current Ist [A] flowing through the power storage unit 13 to the current Iir [A] flowing through the internal resistance 14 becomes large. Therefore, the difference in the slope of the charging curve depending on whether or not the parallel resistor 15 is present becomes large, making it easy to determine whether the power storage device 10 is normal.

また、本実施形態におけるコントローラ50は、電圧計40が測定した電位差の変化に基づいて蓄電デバイス10の自己放電状態に関する情報を生成する。例えば、コントローラ50は、蓄電デバイス10の自己放電状態に関する情報として、蓄電デバイス10の良否判定の結果を出力する。 In addition, the controller 50 in this embodiment generates information regarding the self-discharge state of the power storage device 10 based on the change in the potential difference measured by the voltmeter 40. For example, the controller 50 outputs the result of a quality determination of the power storage device 10 as information regarding the self-discharge state of the power storage device 10.

この構成によれば、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定することによって電圧計40の分解能を上げることが可能になるので、蓄電デバイス10の電圧変化を検出する時間を短縮することができる。それゆえ、短い時間で、蓄電デバイス10の自己放電情報に関する内部情報を生成することが可能になる。 With this configuration, it is possible to increase the resolution of the voltmeter 40 by measuring the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and the reference voltage, and therefore the time required to detect a voltage change in the energy storage device 10 can be shortened. Therefore, it is possible to generate internal information related to the self-discharge information of the energy storage device 10 in a short time.

また、電圧計40は、定電流の供給開始時の初期電位差と、定電流源20から定電流が供給された状態における充電電位差と、を測定し、コントローラ50は、初期電位差と充電電位差とに基づき蓄電デバイス10の電圧変化を検出する。 The voltmeter 40 also measures the initial potential difference at the start of the constant current supply and the charging potential difference when a constant current is being supplied from the constant current source 20, and the controller 50 detects the voltage change of the power storage device 10 based on the initial potential difference and the charging potential difference.

この構成によれば、コントローラ50は、定電流の供給開始時の初期電位差と、定電流源20から定電流が供給された状態における充電電位差と、の差分から電圧変化を検出することが可能となる。この場合、電圧計40を用いて蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を少なくとも二回測定すればよいので、例えばマルチプレクサを用いて切り換えて測定を行うことも可能である。よって、測定装置1を簡素化することができる。 With this configuration, the controller 50 can detect the voltage change from the difference between the initial potential difference at the start of the constant current supply and the charging potential difference when the constant current is being supplied from the constant current source 20. In this case, it is sufficient to measure the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage at least twice using the voltmeter 40, so it is also possible to perform measurements by switching using, for example, a multiplexer. This allows the measurement device 1 to be simplified.

(第2実施形態)
次に、図6を参照して、第2実施形態に係る測定装置1の基準電圧源30について説明する。図6は、測定装置1の構成を示す図である。本実施形態では、基準電圧源30として、他の蓄電デバイス10Aが用いられる点が第1実施形態と異なる。
Second Embodiment
Next, the reference voltage source 30 of the measuring device 1 according to the second embodiment will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is a diagram showing the configuration of the measuring device 1. This embodiment differs from the first embodiment in that another power storage device 10A is used as the reference voltage source 30.

本実施形態に係る基準電圧源30は、蓄電デバイス10と同じ種類である他の蓄電デバイス10Aである。蓄電デバイス10Aは、測定対象である蓄電デバイス10の電圧に対して基準となる基準電圧を生成する。 The reference voltage source 30 in this embodiment is another power storage device 10A of the same type as the power storage device 10. The power storage device 10A generates a reference voltage that serves as a reference for the voltage of the power storage device 10 that is the measurement target.

蓄電デバイス10の良否判定においては、多数の蓄電デバイス10,10Aが同じ環境下に置かれることが想定される。蓄電デバイス10,10Aについては、その雰囲気温度及び雰囲気湿度などが変化することにより、蓄電デバイス10,10Aの内部状態が互いに同じように変化する。 When determining whether the power storage device 10 is good or bad, it is assumed that many power storage devices 10, 10A are placed in the same environment. As the ambient temperature and humidity of the power storage devices 10, 10A change, the internal states of the power storage devices 10, 10A change in the same way.

例えば、雰囲気温度の変化に伴い蓄電デバイス10の内部温度の変化量が大きくなるにつれて蓄電デバイス10の電圧変化の傾きも変化してしまう。この対策として、本実施形態では、蓄電デバイス10と同一環境下に置かれた他の蓄電デバイス10Aの電圧が蓄電デバイス10の基準電圧として用いられる。 For example, as the amount of change in the internal temperature of the power storage device 10 increases with a change in the ambient temperature, the slope of the voltage change of the power storage device 10 also changes. To address this issue, in this embodiment, the voltage of another power storage device 10A placed in the same environment as the power storage device 10 is used as the reference voltage for the power storage device 10.

蓄電デバイス10の電圧変化のうち雰囲気温度及び雰囲気湿度の違いに起因する環境変動成分は、蓄電デバイス10Aの電圧においても同じように重畳されている。それゆえ、蓄電デバイス10の電圧変化を検出するにあたり、蓄電デバイス10の電圧と蓄電デバイス10Aの電圧との電位差を測定することによって、蓄電デバイス10の電圧のうち環境変動成分が主に除去されるので、電圧変化の検出精度を高めることができる。 The environmental fluctuation components of the voltage change of the power storage device 10, which are caused by differences in the ambient temperature and humidity, are also superimposed on the voltage of the power storage device 10A in the same way. Therefore, when detecting the voltage change of the power storage device 10, the environmental fluctuation components of the voltage of the power storage device 10 are mainly removed by measuring the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the voltage of the power storage device 10A, thereby improving the detection accuracy of the voltage change.

以上のように、第2実施形態によれば、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定するにあたり、基準電圧として蓄電デバイス10Aの電圧が用いられるので、測定環境の違いによる蓄電デバイス10の電圧変化の変動を低減することができる。 As described above, according to the second embodiment, when measuring the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and the reference voltage, the voltage of the energy storage device 10A is used as the reference voltage, so that the fluctuation in the voltage change of the energy storage device 10 due to differences in the measurement environment can be reduced.

また、他の蓄電デバイス10Aを基準電圧源30として用いることによって、電圧生成回路を用いる場合と比較して、簡易に測定装置1を構成することができる。したがって、測定装置1を簡易に構成しつつ蓄電デバイス10の内部状態を精度よく測定することができる。 In addition, by using another energy storage device 10A as the reference voltage source 30, the measuring device 1 can be configured more simply than when a voltage generation circuit is used. Therefore, the measuring device 1 can be configured simply while accurately measuring the internal state of the energy storage device 10.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る測定装置1のコントローラ50について説明する。以下では、並列抵抗15の抵抗値を放電抵抗Rprと称し、並列抵抗15に流れる電流を自己放電電流Iprと称する。
Third Embodiment
Next, a description will be given of the controller 50 of the measuring device 1 according to the third embodiment. Hereinafter, the resistance value of the parallel resistor 15 is referred to as a discharge resistance Rpr, and the current flowing through the parallel resistor 15 is referred to as a self-discharge current Ipr.

本実施形態に係るコントローラ50は、蓄電デバイス10の放電抵抗Rpr又は自己放電電流Iprを演算する点が第1実施形態及び第2実施形態とは異なる。 The controller 50 according to this embodiment differs from the first and second embodiments in that it calculates the discharge resistance Rpr or the self-discharge current Ipr of the power storage device 10.

コントローラ50は、定電流源20から蓄電デバイス10に供給される定電流を、第一の電流値を示す定電流と、第二の電流値を示す定電流と、の間で切り替える。以下では、第一の電流値を示す定電流を、単に「第一の定電流」とも称し、第二の電流値を示す定電流を、単に「第二の定電流」とも称する。 The controller 50 switches the constant current supplied from the constant current source 20 to the power storage device 10 between a constant current indicating a first current value and a constant current indicating a second current value. Hereinafter, the constant current indicating the first current value is also simply referred to as the "first constant current," and the constant current indicating the second current value is also simply referred to as the "second constant current."

本実施形態では、第一の電流値は、第1実施形態の定電流と同様、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprの基準値に対して一倍又は数倍に設定される。例えば、第一の電流値は、自己放電電流Iprの基準値を一倍した10[μA]に設定される。また、第二の電流値は、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprの基準値に対して数十倍以上に設定される。例えば、第二の電流値は、自己放電電流Iprの基準値の五十倍に設定される。 In this embodiment, the first current value is set to one or several times the reference value of the self-discharge current Ipr of the power storage device 10, similar to the constant current of the first embodiment. For example, the first current value is set to 10 μA, which is one time the reference value of the self-discharge current Ipr. The second current value is set to several tens of times or more the reference value of the self-discharge current Ipr of the power storage device 10. For example, the second current value is set to 50 times the reference value of the self-discharge current Ipr.

上述した自己放電電流Iprの基準値は、既知の情報であり、例えば、多数の蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを集計した統計データ、又は、電気特性が正常である特定の蓄電デバイス10の自己放電電流Iprの試験結果などを用いて予め定められる。 The reference value of the self-discharge current Ipr described above is known information and is determined in advance using, for example, statistical data that compiles the self-discharge current Ipr of a large number of power storage devices 10, or test results of the self-discharge current Ipr of a specific power storage device 10 whose electrical characteristics are normal.

続いて、コントローラ50は、定電流源20から蓄電デバイス10に供給された定電流ごとに、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差に基づいて蓄電デバイス10の電圧変化を検出する。 Next, the controller 50 detects the voltage change of the energy storage device 10 based on the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and the reference voltage for each constant current supplied from the constant current source 20 to the energy storage device 10.

本実施形態では、コントローラ50は、定電流の各々について、図4に示したように、定電流の供給開始時の初期電位差と、定電流源20から定電流が供給された状態における充電電位差と、に基づき蓄電デバイス10の電圧変化の傾きを求める。これに代えてコントローラ50は、蓄電デバイス10に供給される定電流ごとに、蓄電デバイス10の電圧変化の近似直線Ln1を求め、その近似直線Ln1の傾きを電圧変化の傾きとして用いてもよい。 In this embodiment, the controller 50 calculates the slope of the voltage change of the power storage device 10 for each constant current based on the initial potential difference at the start of the supply of the constant current and the charging potential difference in a state in which the constant current is supplied from the constant current source 20, as shown in FIG. 4. Alternatively, the controller 50 may calculate an approximate straight line Ln1 of the voltage change of the power storage device 10 for each constant current supplied to the power storage device 10, and use the slope of the approximate straight line Ln1 as the slope of the voltage change.

コントローラ50は、定電流ごとに求められた蓄電デバイス10の電圧変化の傾きと、蓄電デバイス10の蓄電部13の静電容量Cstを求める数式と、を用いて、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを演算する。ここで、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprの演算手法について以下に説明する。 The controller 50 calculates the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 using the slope of the voltage change of the power storage device 10 calculated for each constant current and a formula for calculating the capacitance Cst of the power storage unit 13 of the power storage device 10. Here, the method for calculating the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 is described below.

蓄電部13の静電容量Cstを求める数式は、第一の電流値I1を示す定電流を蓄電デバイス10に充電したときの電圧変化の傾きA1と、蓄電部13に充電される電流Ist[A]と、を用いて表わすことができる。蓄電部13に充電される電流Ist[A]は、静電容量Cstに蓄積される単位時間あたりの電荷量であり、図1に示した内部抵抗14に流れる電流である第一の電流値I1から、並列抵抗15に流れる自己放電電流Iprを減じた値(I1-Ipr)に相当する。 The formula for calculating the capacitance Cst of the storage unit 13 can be expressed using the slope A1 of the voltage change when the storage device 10 is charged with a constant current indicating the first current value I1, and the current Ist [A] charged to the storage unit 13. The current Ist [A] charged to the storage unit 13 is the amount of charge stored in the capacitance Cst per unit time, and corresponds to the value (I1-Ipr) obtained by subtracting the self-discharge current Ipr flowing through the parallel resistor 15 from the first current value I1, which is the current flowing through the internal resistor 14 shown in FIG. 1.

したがって、蓄電部13の静電容量Cstを求める数式は、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprと、第一の電流値I1と、第一の定電流を蓄電デバイス10に充電したときの電圧変化の傾きA1と、を用いて、次式(1)のように表わすことができる。 Therefore, the formula for calculating the capacitance Cst of the storage unit 13 can be expressed as the following formula (1) using the self-discharge current Ipr of the storage device 10, the first current value I1, and the slope A1 of the voltage change when the first constant current is charged to the storage device 10.

Figure 0007511346000001
Figure 0007511346000001

さらに、蓄電部13の静電容量Cstを求める数式は、第二の電流値I2と、第二の電流値I2を示す定電流を蓄電デバイス10に充電したときの電圧変化の傾きA2と、を用いて、次式(2)のように表わすことができる。 Furthermore, the formula for calculating the capacitance Cst of the storage unit 13 can be expressed as the following formula (2) using the second current value I2 and the slope A2 of the voltage change when a constant current indicating the second current value I2 is charged to the storage device 10.

Figure 0007511346000002
Figure 0007511346000002

上式(2)については、蓄電部13に充電される電流Ist[A]は、蓄電デバイス10に供給された第二の定電流の電流値I2から自己放電電流Iprを減じた値(I2-Ipr)に相当する。しかしながら、図1に示した内部抵抗14に流れる第二の定電流の電流値I2は、上述のとおり、並列抵抗15に流れる自己放電電流Iprよりも十分に大きいため、次式(3)のように近似することができる。 In the above formula (2), the current Ist [A] charged to the power storage unit 13 corresponds to the value (I2-Ipr) obtained by subtracting the self-discharge current Ipr from the current value I2 of the second constant current supplied to the power storage device 10. However, as described above, the current value I2 of the second constant current flowing through the internal resistance 14 shown in FIG. 1 is sufficiently larger than the self-discharge current Ipr flowing through the parallel resistance 15, and therefore can be approximated as shown in the following formula (3).

Figure 0007511346000003
Figure 0007511346000003

したがって、上式(2)においては、第二の定電流の電流値I2から自己放電電流Iprを減じた電流値(I2-Ipr)に代えて、第二の定電流の電流値I2が用いられている。 Therefore, in the above formula (2), the current value I2 of the second constant current is used instead of the current value (I2-Ipr) obtained by subtracting the self-discharge current Ipr from the current value I2 of the second constant current.

続いて、式(1)及び式(2)を自己放電電流Iprについて解くと、次式(4)が導出される。 Next, by solving equations (1) and (2) for the self-discharge current Ipr, the following equation (4) is derived.

Figure 0007511346000004
Figure 0007511346000004

このように、定電流ごとに求めた電圧変化の傾きA1,A2及び定電流の電流値I1,I2を、蓄電部13の静電容量Cstを求める数式に代入することにより、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを算出することができる。 In this way, the self-discharge current Ipr of the energy storage device 10 can be calculated by substituting the slopes A1 and A2 of the voltage change and the current values I1 and I2 of the constant currents obtained for each constant current into the formula for calculating the capacitance Cst of the energy storage unit 13.

続いて、コントローラ50は、算出した自己放電電流Iprに基づいて蓄電デバイス10の放電抵抗Rprを演算する。 Next, the controller 50 calculates the discharge resistance Rpr of the energy storage device 10 based on the calculated self-discharge current Ipr.

本実施形態では、コントローラ50は、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprにより蓄電デバイス10の開放電圧(OCV)を除して蓄電デバイス10の放電抵抗Rprを算出する。蓄電デバイス10の開放電圧(OCV)は、定電流の供給を開始する前に電圧計40によって測定された蓄電デバイス10の電圧値を用いてもよく、あるいは、蓄電デバイス10の試験結果などを用いて予め定められた電圧値を用いてもよい。 In this embodiment, the controller 50 calculates the discharge resistance Rpr of the power storage device 10 by dividing the open circuit voltage (OCV) of the power storage device 10 by the self-discharge current Ipr of the power storage device 10. The open circuit voltage (OCV) of the power storage device 10 may be the voltage value of the power storage device 10 measured by the voltmeter 40 before starting the supply of constant current, or may be a voltage value determined in advance using test results of the power storage device 10, etc.

これに代えて、コントローラ50は、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprと放電抵抗Rprとの関係を表わす対応テーブル又は関数を予め記憶しておき、この対応テーブル又は関数を用いて放電抵抗Rprを算出してもよい。 Alternatively, the controller 50 may store in advance a correspondence table or function that represents the relationship between the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 and the discharge resistance Rpr, and use this correspondence table or function to calculate the discharge resistance Rpr.

この後、コントローラ50は、算出した蓄電デバイス10の放電抵抗Rprに基づいて蓄電デバイス10が正常であるか否かを判定する。 The controller 50 then determines whether the energy storage device 10 is normal or not based on the calculated discharge resistance Rpr of the energy storage device 10.

本実施形態では、コントローラ50は、蓄電デバイス10の放電抵抗Rprの算出値が所定の抵抗範囲内にあるか否かを判定する。所定の抵抗範囲の上限値及び下限値は、複数の蓄電デバイス10の放電抵抗Rprを集計した統計データ、又は、電気特性が正常である特定の蓄電デバイス10の試験結果などを用いて予め定められる。 In this embodiment, the controller 50 determines whether the calculated value of the discharge resistance Rpr of the power storage device 10 is within a predetermined resistance range. The upper and lower limits of the predetermined resistance range are determined in advance using statistical data that compiles the discharge resistances Rpr of multiple power storage devices 10, or test results of a specific power storage device 10 that has normal electrical characteristics.

コントローラ50は、放電抵抗Rprの算出値が所定の抵抗範囲内にあると判定した場合には、蓄電デバイス10が正常な状態であると判定し、放電抵抗Rprの算出値が所定の範囲内にないと判定した場合には、蓄電デバイス10が異常であると判定する。 When the controller 50 determines that the calculated value of the discharge resistance Rpr is within a predetermined resistance range, it determines that the energy storage device 10 is in a normal state, and when the controller 50 determines that the calculated value of the discharge resistance Rpr is not within the predetermined range, it determines that the energy storage device 10 is abnormal.

これに代えて、放電抵抗Rprごとに蓄電デバイス10の正常又は異常を示す診断テーブルをコントローラ50に予め記憶しておいてもよい。この場合、コントローラ50は、蓄電デバイス10の放電抵抗Rprを算出すると、診断テーブルを参照し、算出した放電抵抗Rprに対応付けられた蓄電デバイス10の内部状態を特定する。 Alternatively, a diagnostic table indicating whether the energy storage device 10 is normal or abnormal for each discharge resistance Rpr may be stored in advance in the controller 50. In this case, when the controller 50 calculates the discharge resistance Rpr of the energy storage device 10, it refers to the diagnostic table and identifies the internal state of the energy storage device 10 associated with the calculated discharge resistance Rpr.

最後に、コントローラ50は、蓄電デバイス10の正常な状態又は異常な状態を示す判定結果を表示部60に出力する。これにより、表示部60の画面には蓄電デバイス10の判定結果が表示される。 Finally, the controller 50 outputs the judgment result indicating whether the power storage device 10 is in a normal state or an abnormal state to the display unit 60. As a result, the judgment result of the power storage device 10 is displayed on the screen of the display unit 60.

なお、本実施形態ではコントローラ50が放電抵抗Rprの算出値に基づいて蓄電デバイス10の良否判定を行ったが、これに代えて、自己放電電流Iprの算出値を用いて蓄電デバイス10が正常な状態であるか否かを判定してもよい。この場合、コントローラ50は、自己放電電流Iprの算出値が例えば所定の電流範囲内にあるか否かを判定し、その算出値が所定の電流範囲内にあると判定したときに蓄電デバイス10が正常な状態であると判定する。 In this embodiment, the controller 50 judges whether the power storage device 10 is in a good or bad state based on the calculated value of the discharge resistance Rpr. Alternatively, the controller 50 may use the calculated value of the self-discharge current Ipr to judge whether the power storage device 10 is in a normal state. In this case, the controller 50 judges whether the calculated value of the self-discharge current Ipr is within a predetermined current range, for example, and judges that the power storage device 10 is in a normal state when it is determined that the calculated value is within the predetermined current range.

また、本実施形態ではコントローラ50が、蓄電デバイス10に電流値が異なる定電流を順次供給するように定電流源20の動作を制御したが、蓄電部13の静電容量Cstが既知であれば、第一の電流値I1を示す定電流のみ供給するようにしてもよい。この場合、コントローラ50には蓄電部13の静電容量Cstが予め記憶され、コントローラ50は、その静電容量Cstと、第一の電流値I1と、第一の電流値I1に対応する電圧変化の傾きA1と、を上式(1)に代入して自己放電電流Iprを算出する。 In addition, in this embodiment, the controller 50 controls the operation of the constant current source 20 so as to sequentially supply constant currents of different current values to the power storage device 10, but if the capacitance Cst of the power storage unit 13 is known, only the constant current indicating the first current value I1 may be supplied. In this case, the capacitance Cst of the power storage unit 13 is stored in advance in the controller 50, and the controller 50 calculates the self-discharge current Ipr by substituting the capacitance Cst, the first current value I1, and the slope A1 of the voltage change corresponding to the first current value I1 into the above formula (1).

コントローラ50に記憶される蓄電部13の静電容量Cstについては、複数の蓄電デバイス10における蓄電部13の静電容量Cstを集計した統計データ、又は、特定の蓄電デバイス10の試験結果などを用いて予め定められる。これに代えて、コントローラ50は、第二の電流値I2を示す定電流を蓄電デバイス10に充電し、そのときの電圧変化の傾きA2と第二の電流値I2とを上式(2)に代入して蓄電部13の静電容量Cstを求めてもよい。 The capacitance Cst of the power storage unit 13 stored in the controller 50 is determined in advance using statistical data that compiles the capacitances Cst of the power storage units 13 in multiple power storage devices 10, or test results of a specific power storage device 10. Alternatively, the controller 50 may charge the power storage device 10 with a constant current that indicates the second current value I2, and substitute the slope A2 of the voltage change at that time and the second current value I2 into the above formula (2) to determine the capacitance Cst of the power storage unit 13.

次に、図7を参照して、第3実施形態に係る測定装置1を用いた状態演算処理(S4)について説明する。図7は、測定装置1を用いた測定方法を示すフローチャートである。 Next, the state calculation process (S4) using the measurement device 1 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a flowchart showing a measurement method using the measurement device 1.

本実施形態に係る状態演算処理(S4)は、図3に示したステップS43の処理に代えて、ステップS51乃至S55の処理を備えている。そのため、ステップS51乃至S55の各処理についてのみここでは説明する。 The state calculation process (S4) according to this embodiment includes steps S51 to S55 instead of step S43 shown in FIG. 3. Therefore, only steps S51 to S55 will be described here.

ステップS42にて、コントローラ50は、図2のステップS3の処理によって設定された第一の電流値I1を示す定電流を充電したときの蓄電デバイス10の電圧変化の近似直線Ln1を求めて近似直線Ln1の傾きA1を取得し、ステップS51へ進む。 In step S42, the controller 50 obtains an approximate straight line Ln1 of the voltage change of the power storage device 10 when the power storage device 10 is charged with a constant current that indicates the first current value I1 set by the processing in step S3 of FIG. 2, obtains the slope A1 of the approximate straight line Ln1, and proceeds to step S51.

ステップS51では、コントローラ50は、定電流源20から蓄電デバイス10に供給される定電流を、第一の定電流から、第一の電流値I1よりも大きい第二の電流値I2を示す定電流へ切り替える。 In step S51, the controller 50 switches the constant current supplied from the constant current source 20 to the power storage device 10 from a first constant current to a constant current indicating a second current value I2 that is greater than the first current value I1.

ステップS52及びステップS53の処理は、それぞれステップS41及びステップS42の処理と同様である。そのため、ステップS52及びS53では、コントローラ50は、所定の時間だけ蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定し、第二の定電流を充電したときの電圧変化の近似直線Ln2を求めて近似直線Ln2の傾きA2を取得する。 The processing of steps S52 and S53 is the same as the processing of steps S41 and S42, respectively. Therefore, in steps S52 and S53, the controller 50 measures the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage for a predetermined period of time, obtains an approximation line Ln2 of the voltage change when the second constant current is charged, and acquires the slope A2 of the approximation line Ln2.

ステップS54では、コントローラ50は、第一の電流値I1及び第二の電流値I2を示す定電流ごとに取得した近似直線の傾きA1,A2に基づいて蓄電デバイス10の放電抵抗Rprを演算する。 In step S54, the controller 50 calculates the discharge resistance Rpr of the energy storage device 10 based on the slopes A1 and A2 of the approximate straight lines obtained for each constant current indicating the first current value I1 and the second current value I2.

本実施形態では、コントローラ50は、第一の電流値I1と、近似直線の傾きA1と、第二の電流値I2と、近似直線の傾きA2と、を上式(4)に代入して蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを算出する。そしてコントローラ50は、蓄電デバイス10の開放電圧(OCV)を蓄電デバイス10の自己放電電流Iprで除して蓄電デバイス10の放電抵抗Rprを算出する。 In this embodiment, the controller 50 calculates the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 by substituting the first current value I1, the slope A1 of the approximation line, the second current value I2, and the slope A2 of the approximation line into the above formula (4). The controller 50 then divides the open circuit voltage (OCV) of the power storage device 10 by the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 to calculate the discharge resistance Rpr of the power storage device 10.

ステップS55では、コントローラ50は、算出した蓄電デバイス10の放電抵抗Rprに基づいて蓄電デバイス10が正常であるか否かを判定する。 In step S55, the controller 50 determines whether the power storage device 10 is normal or not based on the calculated discharge resistance Rpr of the power storage device 10.

本実施形態では、コントローラ50は、放電抵抗Rprの算出値が所定の抵抗範囲内にあるか否かを判定する。放電抵抗Rprの算出値が所定の抵抗範囲内にあると判定された場合には、コントローラ50は、蓄電デバイス10は正常な状態であるため、ステップS44へ進む。一方、放電抵抗Rprの算出値が所定の抵抗範囲内にはない、即ち、抵抗範囲の上限値よりも大きいか、又は抵抗範囲の下限値よりも小さいと判定された場合には、蓄電デバイス10は異常な状態であるため、コントローラ50は、ステップS45へ進む。 In this embodiment, the controller 50 determines whether the calculated value of the discharge resistance Rpr is within a predetermined resistance range. If it is determined that the calculated value of the discharge resistance Rpr is within the predetermined resistance range, the controller 50 proceeds to step S44 since the power storage device 10 is in a normal state. On the other hand, if it is determined that the calculated value of the discharge resistance Rpr is not within the predetermined resistance range, that is, is greater than the upper limit value of the resistance range or is smaller than the lower limit value of the resistance range, the power storage device 10 is in an abnormal state, and the controller 50 proceeds to step S45.

以上の状態演算処理(S4)を実行することで、蓄電デバイス10の良否判定が完了する。 By executing the above state calculation process (S4), the quality determination of the energy storage device 10 is completed.

なお、図7に示す例では、コントローラ50は、蓄電デバイス10に供給される定電流の大きさを一回だけ切り替えて蓄電デバイス10の電圧変化の傾きを二回求めることで蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを算出した。これに代えて、複数回、定電流の大きさを切り替えて電圧変化の近似直線の傾きを順次求めることにより複数の自己放電電流Iprを算出し、これらの平均値又は中央値などの統計値を最終結果として用いてもよい。 In the example shown in FIG. 7, the controller 50 calculates the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 by switching the magnitude of the constant current supplied to the power storage device 10 only once and determining the slope of the voltage change of the power storage device 10 twice. Alternatively, the controller 50 may calculate multiple self-discharge currents Ipr by switching the magnitude of the constant current multiple times and sequentially determining the slope of the approximate line of the voltage change, and use these statistical values such as the average or median as the final result.

また、本実施形態ではコントローラ50が定電流源20から蓄電デバイス10の正極電極11に供給される定電流の大きさを切り替えて蓄電デバイス10の放電抵抗Rprを算出したが、これに限られるものではない。例えば、定電流源20と蓄電デバイス10との接続関係を逆にし、定電流源20から蓄電デバイス10の負極電極12に定電流を供給して蓄電デバイス10を放電し、この状態において定電流の大きさを切り替えてもよい。この場合であっても、上記実施形態のように、蓄電デバイス10の放電抵抗Rprを算出することが可能である。 In addition, in this embodiment, the controller 50 calculates the discharge resistance Rpr of the power storage device 10 by switching the magnitude of the constant current supplied from the constant current source 20 to the positive electrode 11 of the power storage device 10, but this is not limited to the above. For example, the connection relationship between the constant current source 20 and the power storage device 10 may be reversed, and a constant current may be supplied from the constant current source 20 to the negative electrode 12 of the power storage device 10 to discharge the power storage device 10, and the magnitude of the constant current may be switched in this state. Even in this case, it is possible to calculate the discharge resistance Rpr of the power storage device 10 as in the above embodiment.

さらに、本実施形態では定電流源20から蓄電デバイス10に供給される定電流の大きさを切り替えたが、定電流の向きを切り替えても自己放電電流Ipr及び放電抵抗Rprを算出することができる。以下に、蓄電デバイス10に供給される定電流の向きを切り替えた場合における蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを演算する手法について簡単に説明する。 Furthermore, in this embodiment, the magnitude of the constant current supplied from the constant current source 20 to the energy storage device 10 is switched, but the self-discharge current Ipr and discharge resistance Rpr can also be calculated by switching the direction of the constant current. Below, a brief description is given of a method for calculating the self-discharge current Ipr of the energy storage device 10 when the direction of the constant current supplied to the energy storage device 10 is switched.

蓄電部13の静電容量Cstは、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprと、第一の電流値I1を示す定電流を蓄電デバイス10に充電したときの電圧変化の傾きAcと、を用いて次式(5)のように表わすことができる。さらに蓄電部13の静電容量Cstは、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprと、第二の電流値I2を示す定電流によって蓄電デバイス10が放電したときの電圧変化の傾きAdと、を用いて次式(6)のように表わすことができる。 The capacitance Cst of the storage unit 13 can be expressed as the following formula (5) using the self-discharge current Ipr of the storage device 10 and the slope Ac of the voltage change when the storage device 10 is charged with a constant current indicating the first current value I1. Furthermore, the capacitance Cst of the storage unit 13 can be expressed as the following formula (6) using the self-discharge current Ipr of the storage device 10 and the slope Ad of the voltage change when the storage device 10 is discharged with a constant current indicating the second current value I2.

Figure 0007511346000005
Figure 0007511346000005
Figure 0007511346000006
Figure 0007511346000006

上記の式(5)及び式(6)を自己放電電流Iprについて解くと、次式(7)が導出される。 By solving the above equations (5) and (6) for the self-discharge current Ipr, the following equation (7) is derived.

Figure 0007511346000007
Figure 0007511346000007

したがって、第一の電流値I1を示す定電流を充電したときの電圧変化の傾きAcと、第二の電流値I2を示す定電流で放電したときの電圧変化の傾きAdと、を上式(7)に代入することで、蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを算出することができる。そして、算出した自己放電電流Iprで蓄電デバイス10の開放電圧(OCV)を除すことにより放電抵抗Rprが算出される。 Therefore, the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 can be calculated by substituting the slope Ac of the voltage change when charging with a constant current indicating the first current value I1 and the slope Ad of the voltage change when discharging with a constant current indicating the second current value I2 into the above formula (7). The discharge resistance Rpr is then calculated by dividing the open circuit voltage (OCV) of the power storage device 10 by the calculated self-discharge current Ipr.

この場合、第一の電流値I1及び第二の電流値I2については、少なくとも一方の絶対値が、自己放電電流Iprの基準値に対して一倍又は数倍に設定されていればよく、双方の絶対値が、互いに同じ値でも異なる値であってもよい。例えば、第一の電流値I1は、自己放電電流Iprの基準値を一倍した10[μA]に設定され、第二の電流値I2は、第一の電流値I1に「-1」を乗算した値、即ち-10[μA]に設定される。また、電圧変化の傾きAc,Adについては、図4で述べた手法と同様の手法により取得される。 In this case, the absolute value of at least one of the first current value I1 and the second current value I2 needs to be set to one or several times the reference value of the self-discharge current Ipr, and the absolute values of both may be the same or different. For example, the first current value I1 is set to 10 [μA], which is one time the reference value of the self-discharge current Ipr, and the second current value I2 is set to the first current value I1 multiplied by "-1", that is, -10 [μA]. The slopes Ac and Ad of the voltage changes are obtained by the same method as described in FIG. 4.

また、本実施形態ではコントローラ50が定電流の大きさを切り替えたが、定電流の大きさを切り替えた後に定電流の向きを切り替えてもよく、定電流の向きを切り替えた後に定電流の大きさを切り替えてもよい。この場合には、複数の自己放電電流Iprが得られるので、これらの平均値などを最終結果として用いてもよい。 In addition, in this embodiment, the controller 50 switches the magnitude of the constant current, but the direction of the constant current may be switched after switching the magnitude of the constant current, or the magnitude of the constant current may be switched after switching the direction of the constant current. In this case, multiple self-discharge currents Ipr are obtained, and the average value of these may be used as the final result.

また、本実施形態ではコントローラ50が定電流の大きさを切り替えて蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを算出したが、定電流の大きさを切り替えることなく自己放電電流Iprを算出してもよい。例えば、式(1)中の蓄電部13の静電容量Cstが既知であれば、蓄電デバイス10の電圧変化の近似直線の傾きA1を求め、その傾きA1と、第一の電流値I1と、既知の静電容量Cstを上式(1)に代入して自己放電電流Iprを算出してもよい。 In addition, in this embodiment, the controller 50 calculates the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 by switching the magnitude of the constant current, but the self-discharge current Ipr may be calculated without switching the magnitude of the constant current. For example, if the capacitance Cst of the power storage unit 13 in formula (1) is known, the slope A1 of the approximate line of the voltage change of the power storage device 10 may be obtained, and the slope A1, the first current value I1, and the known capacitance Cst may be substituted into the above formula (1) to calculate the self-discharge current Ipr.

あるいは、上式(1)中の蓄電部13の静電容量Cst及び第一の電流値I1に、予め実測した測定値又は予測値をそれぞれ代入して近似直線の傾きA1と自己放電電流Iprとの関係を示す演算テーブルを生成し、これをコントローラ50に予め記録しておいてもよい。この場合、コントローラ50は、近似直線の傾きA1を求めると、演算テーブルを参照し、求めた近似直線の傾きA1に関係付けられた自己放電電流Iprを算出する。 Alternatively, a calculation table showing the relationship between the slope A1 of the approximate line and the self-discharge current Ipr may be generated by substituting a previously measured value or a predicted value for the capacitance Cst of the power storage unit 13 and the first current value I1 in the above formula (1), and this may be recorded in advance in the controller 50. In this case, when the controller 50 determines the slope A1 of the approximate line, it refers to the calculation table and calculates the self-discharge current Ipr associated with the determined slope A1 of the approximate line.

また、蓄電デバイス10の放電抵抗Rprは、上述したように、蓄電デバイス10の開放電圧(OCV)を自己放電電流Iprで除して算出される。このため、蓄電デバイス10の開放電圧(OCV)が既知であれば、近似直線の傾きA1と放電抵抗Rprとの関係を示す演算テーブルを生成してコントローラ50に予め記憶しておいてもよい。この場合、コントローラ50は、蓄電デバイス10の電圧変化の近似直線の傾きA1を求めると、演算テーブルを参照し、求めた近似直線の傾きA1に関係付けられた放電抵抗Rprを算出する。 As described above, the discharge resistance Rpr of the power storage device 10 is calculated by dividing the open circuit voltage (OCV) of the power storage device 10 by the self-discharge current Ipr. Therefore, if the open circuit voltage (OCV) of the power storage device 10 is known, a calculation table showing the relationship between the slope A1 of the approximation line and the discharge resistance Rpr may be generated and stored in advance in the controller 50. In this case, when the controller 50 determines the slope A1 of the approximation line of the voltage change of the power storage device 10, it refers to the calculation table and calculates the discharge resistance Rpr associated with the slope A1 of the determined approximation line.

以上のように、本実施形態では、短時間で検出した蓄電デバイス10の一又は複数の電圧変化に基づいて自己放電電流Ipr又は放電抵抗Rprが算出されるので、コントローラ50は、短い時間で蓄電デバイス10の内部状態を推定することができる。 As described above, in this embodiment, the self-discharge current Ipr or discharge resistance Rpr is calculated based on one or more voltage changes of the energy storage device 10 detected in a short period of time, so that the controller 50 can estimate the internal state of the energy storage device 10 in a short period of time.

次に、第3実施形態による作用効果について説明する。 Next, the effects of the third embodiment will be described.

本実施形態におけるコントローラ50は、電圧計40が測定した電位差の変化に基づき、蓄電デバイス10の自己放電状態に関する情報として蓄電デバイス10の自己放電電流Ipr又は放電抵抗Rprを示す内部情報を生成する。 In this embodiment, the controller 50 generates internal information indicating the self-discharge current Ipr or discharge resistance Rpr of the energy storage device 10 as information regarding the self-discharge state of the energy storage device 10 based on the change in the potential difference measured by the voltmeter 40.

例えば、コントローラ50は、定電流源20を用いて蓄電デバイス10に第一の定電流を供給し、所定の時間経過後に蓄電デバイス10に供給される定電流を切り替えて第二の定電流を供給する。これと共にコントローラ50は、第一及び第二の定電流ごとに、電圧計40から蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を取得し、取得した電位差に基づいて蓄電デバイス10の電圧変化の傾きA1,A2を定電流ごとに算出する。 For example, the controller 50 uses the constant current source 20 to supply a first constant current to the power storage device 10, and after a predetermined time has elapsed, switches the constant current supplied to the power storage device 10 to supply a second constant current. At the same time, the controller 50 obtains the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and a reference voltage from the voltmeter 40 for each of the first and second constant currents, and calculates the slopes A1 and A2 of the voltage change of the power storage device 10 for each constant current based on the obtained potential difference.

そして、コントローラ50は、蓄電デバイス10の電圧変化の傾きA1,A2に基づいて、式(4)又は式(7)を用いて蓄電デバイス10の自己放電電流Iprを算出し、算出した自己放電電流Iprに基づいて放電抵抗Rprを算出する。コントローラ50は、自己放電電流Ipr及び放電抵抗Rprの算出値を蓄電デバイス10の内部情報として表示部60に出力する。 Then, the controller 50 calculates the self-discharge current Ipr of the power storage device 10 using formula (4) or formula (7) based on the slopes A1 and A2 of the voltage change of the power storage device 10, and calculates the discharge resistance Rpr based on the calculated self-discharge current Ipr. The controller 50 outputs the calculated values of the self-discharge current Ipr and the discharge resistance Rpr to the display unit 60 as internal information of the power storage device 10.

このような構成によれば、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差を測定することによって電圧計40の分解能を上げることが可能になるので、第1実施形態及び第2実施形態と同様、短い時間で蓄電デバイス10の内部情報を生成することができる。 With this configuration, it is possible to increase the resolution of the voltmeter 40 by measuring the potential difference between the voltage of the energy storage device 10 and the reference voltage, so that internal information of the energy storage device 10 can be generated in a short time, as in the first and second embodiments.

また、本実施形態におけるコントローラ50は、電圧計40が測定した電位差の変化に基づき、蓄電デバイス10の自己放電状態に関する情報として蓄電デバイス10の良否を示す判定情報を生成する。 In addition, the controller 50 in this embodiment generates judgment information indicating the quality of the energy storage device 10 as information regarding the self-discharge state of the energy storage device 10 based on the change in the potential difference measured by the voltmeter 40.

例えば、コントローラ50は、電圧計40が測定した電位差の変化に基づき算出した自己放電電流Ipr又は放電抵抗Rprが所定の正常範囲内にあるか否かを判定し、判定した結果を判定情報として表示部60に出力する。 For example, the controller 50 determines whether the self-discharge current Ipr or discharge resistance Rpr calculated based on the change in potential difference measured by the voltmeter 40 is within a predetermined normal range, and outputs the determination result to the display unit 60 as determination information.

このような構成によれば、上述した蓄電デバイス10の内部情報と同様、短い時間で蓄電デバイス10の判定情報を生成することができる。 With this configuration, similar to the internal information of the energy storage device 10 described above, judgment information for the energy storage device 10 can be generated in a short time.

このように、本実施形態におけるコントローラ50は、蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差の変化に基づいて蓄電デバイス10の自己放電状態に関する情報を生成する。これにより、短い時間で蓄電デバイス10の状態を表示したり、通知したりすることができる。 In this way, the controller 50 in this embodiment generates information about the self-discharge state of the power storage device 10 based on the change in the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage. This makes it possible to display or notify the state of the power storage device 10 in a short time.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The above describes embodiments of the present invention, but the above embodiments merely show some examples of applications of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments.

例えば、蓄電デバイス10の電圧変化の程度は蓄電デバイス10の内部温度に応じて変わる。この性質を利用して蓄電デバイス10の電圧変化と内部温度との関係を示す温度テーブルをコントローラ50に予め記憶しておき、コントローラ50は、検出した蓄電デバイス10の電圧変化に基づいて蓄電デバイス10の内部温度を推定してもよい。 For example, the degree of voltage change of the power storage device 10 varies depending on the internal temperature of the power storage device 10. Taking advantage of this property, a temperature table showing the relationship between the voltage change and the internal temperature of the power storage device 10 may be stored in advance in the controller 50, and the controller 50 may estimate the internal temperature of the power storage device 10 based on the detected voltage change of the power storage device 10.

また、上記実施形態では蓄電デバイス10の電圧と基準電圧との電位差の変化を用いて自己放電電流Ipr及び放電抵抗Rprを算出したが、蓄電部13の静電容量Cstを算出してもよい。例えば、第二の電流値I2を示す定電流を蓄電デバイス10に充電したときの電圧変化の傾きA2と第二の電流値I2とを上式(2)に代入して蓄電部13の静電容量Cstを算出する。 In addition, in the above embodiment, the self-discharge current Ipr and discharge resistance Rpr are calculated using the change in the potential difference between the voltage of the power storage device 10 and the reference voltage, but the capacitance Cst of the power storage unit 13 may also be calculated. For example, the slope A2 of the voltage change when the power storage device 10 is charged with a constant current indicating the second current value I2 and the second current value I2 are substituted into the above formula (2) to calculate the capacitance Cst of the power storage unit 13.

これに加え、コントローラ50は、算出した蓄電部13の静電容量Cstに基づいて蓄電デバイス10の内部状態を判定してもよい。例えば、コントローラ50は、静電容量Cstの算出値が所定の正常範囲内にあるか否かを判定することにより、蓄電デバイス10の良否を判定する。 In addition, the controller 50 may determine the internal state of the power storage device 10 based on the calculated capacitance Cst of the power storage unit 13. For example, the controller 50 determines whether the power storage device 10 is in good condition by determining whether the calculated value of the capacitance Cst is within a predetermined normal range.

また、上記実施形態では一つの蓄電デバイス10を測定したが、複数の蓄電デバイス10が直列接続された蓄電装置を測定することができる。また、測定装置1には表示部60が含まれているが、表示部60を省略してもよい。 In addition, in the above embodiment, one energy storage device 10 was measured, but it is possible to measure an energy storage device in which multiple energy storage devices 10 are connected in series. Also, although the measuring device 1 includes a display unit 60, the display unit 60 may be omitted.

1 測定装置
10 蓄電デバイス
20 定電流源(定電流供給手段)
30 基準電圧源(電圧生成手段)
30 電圧計(測定手段)
40 コントローラ(演算手段)
13 蓄電部
14 内部抵抗
15 並列抵抗
1 Measuring device 10 Electricity storage device 20 Constant current source (constant current supply means)
30 Reference voltage source (voltage generating means)
30 Voltmeter (measuring means)
40 Controller (calculation means)
13 Storage unit 14 Internal resistance 15 Parallel resistance

Claims (7)

正極に接続される内部抵抗と前記内部抵抗及び負極間に接続される蓄電部と前記蓄電部に並列接続されて前記正極及び前記負極を開放した状態で流れる電流である自己放電電流が流れる放電抵抗とを有する等価回路で表される蓄電デバイスの測定装置であって、
負極が前記蓄電デバイスの負極に接続され、基準電圧を出力する基準電圧源と、
前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極接続され、他の蓄電デバイスの既知の自己放電電流の基準値に基づいて定められる定電流を前記蓄電デバイスに供給する定電流供給手段と、
前記蓄電デバイスの前記正極と前記基準電圧源の正極との間に接続され、前記蓄電デバイスの正極と前記基準電圧源の正極との電位差を測定する測定手段と、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きに基づいて、前記蓄電デバイスの良否を判定し、又は、前記蓄電デバイスの内部温度、前記自己放電電流、前記放電抵抗の抵抗値、若しくは前記蓄電部の静電容量を演算する演算手段と、を備え
前記基準電圧は、前記蓄電デバイスの電圧と前記基準電圧との電位差が前記蓄電デバイスの電圧よりも小さくなるように定められ、
前記演算手段は、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きが正常範囲内である場合に前記蓄電デバイスが正常であると判定し、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す温度テーブルを用いて前記蓄電デバイスの内部温度を演算し、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式又は演算テーブルを用いて前記蓄電デバイスの前記自己放電電流又は前記放電抵抗の抵抗値を演算し、又は、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式を用いて前記蓄電部の静電容量を演算し、
前記測定手段は、前記測定手段を介して前記基準電圧が前記蓄電デバイスの正極に印加されるととも前記蓄電デバイスに前記定電流が供給されている状態において前記蓄電デバイスの電圧と前記基準電圧との電位差を測定する
蓄電デバイスの測定装置。
A measuring device for an electricity storage device represented by an equivalent circuit having an internal resistance connected to a positive electrode, an electricity storage unit connected between the internal resistance and a negative electrode, and a discharge resistance connected in parallel to the electricity storage unit and through which a self-discharge current flows, the self-discharge current being a current that flows in a state in which the positive electrode and the negative electrode are open,
a reference voltage source having a negative electrode connected to the negative electrode of the power storage device and outputting a reference voltage;
a constant current supply means connected to the positive electrode and the negative electrode of the power storage device and configured to supply a constant current determined based on a known reference value of a self-discharge current of another power storage device to the power storage device;
a measuring means connected between the positive electrode of the power storage device and the positive electrode of the reference voltage source, for measuring a potential difference between the positive electrode of the power storage device and the positive electrode of the reference voltage source ;
and a calculation means for determining whether the power storage device is good or bad based on a gradient of a change over time in the measured potential difference, or for calculating an internal temperature of the power storage device, the self-discharge current, the resistance value of the discharge resistor, or the capacitance of the power storage unit ,
the reference voltage is determined such that a potential difference between a voltage of the power storage device and the reference voltage is smaller than the voltage of the power storage device;
The calculation means includes:
determining that the power storage device is normal when the gradient of the measured change in the potential difference over time is within a normal range;
calculating an internal temperature of the power storage device using a temperature table indicating a relationship between a gradient of a change over time in the measured potential difference and a current value of the constant current;
Calculating the self-discharge current of the power storage device or the resistance value of the discharge resistor using a formula or a calculation table showing the relationship between the gradient of the change in the measured potential difference over time and the current value of the constant current, or
calculating a capacitance of the power storage unit using a formula that indicates a relationship between a gradient of a change in the measured potential difference over time and a current value of the constant current;
the measuring means measures a potential difference between a voltage of the power storage device and the reference voltage in a state in which the reference voltage is applied to a positive electrode of the power storage device via the measuring means and the constant current is supplied to the power storage device ;
Measuring equipment for energy storage devices.
請求項1に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記測定手段は、
前記蓄電デバイス及び前記基準電圧源の正極間に接続される抵抗素子と、
前記抵抗素子に生じる電圧を前記電位差として検出する検出手段と、を備える、
蓄電デバイスの測定装置。
The measurement device for an electricity storage device according to claim 1,
The measuring means is
a resistor element connected between the power storage device and a positive electrode of the reference voltage source ;
and a detection means for detecting a voltage generated across the resistance element as the potential difference.
Measuring equipment for energy storage devices.
請求項2に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記抵抗素子に流れる電流は、前記定電流よりも小さい、
蓄電デバイスの測定装置。
The measurement device for an electricity storage device according to claim 2,
The current flowing through the resistance element is smaller than the constant current.
Measuring equipment for energy storage devices.
請求項2又は請求項3に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記基準電圧は、前記抵抗素子に生じる電圧が前記蓄電デバイスの電圧よりも小さくなるように設定される、
蓄電デバイスの測定装置。
The measurement device for an electricity storage device according to claim 2 or 3,
The reference voltage is set so that the voltage generated across the resistance element is smaller than the voltage of the power storage device.
Measuring equipment for energy storage devices.
請求項4に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記基準電圧源は、他の蓄電デバイスを含む、
蓄電デバイスの測定装置。
The measurement device for an electricity storage device according to claim 4,
The reference voltage source includes another power storage device.
Measuring equipment for energy storage devices.
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の蓄電デバイスの測定装置であって、
前記定電流供給手段は、前記蓄電デバイスにて過電圧よりも小さく、主に電気二重層反応が発生する大きさの定電流を供給する、
蓄電デバイスの測定装置。
The measurement device for an electricity storage device according to any one of claims 1 to 5,
the constant current supply means supplies a constant current having a magnitude that is smaller than an overvoltage in the power storage device and that mainly generates an electric double layer reaction.
Measuring equipment for energy storage devices.
正極に接続される内部抵抗と前記内部抵抗及び負極間に接続される蓄電部と前記蓄電部に並列接続されて前記正極及び前記負極を開放した状態で流れる電流である自己放電電流が流れる放電抵抗とを有する等価回路で表される蓄電デバイスの測定方法であって、
負極が前記蓄電デバイスの負極に接続される基準電圧源により、基準電圧を出力する出力ステップと、
前記蓄電デバイスの前記正極及び前記負極に接続される供給手段により、前記蓄電デバイス他の蓄電デバイスの既知の自己放電電流の基準値に基づいて定められる定電流を供給する供給ステップと、
前記蓄電デバイスの前記正極と前記基準電圧源の正極との間に接続される測定手段により、前記基準電圧が前記測定手段を介して前記蓄電デバイスの正極に印加されるととも前記蓄電デバイスに前記定電流が供給されている状態において前記蓄電デバイスの電圧と前記基準電圧との電位差を測定する測定ステップと、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きに基づいて、前記蓄電デバイスの良否を判定し、又は、前記蓄電デバイスの内部温度、前記自己放電電流、前記放電抵抗の抵抗値、若しくは前記蓄電部の静電容量を演算する演算ステップと、を備え、
前記基準電圧は、前記蓄電デバイスの電圧と前記基準電圧との電位差が前記蓄電デバイスの電圧よりも小さくなるように定められ、
前記演算ステップは、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きが正常範囲内である場合に前記蓄電デバイスが正常であると判定し、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す温度テーブルを用いて前記蓄電デバイスの内部温度を演算し、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式又は演算テーブルを用いて前記蓄電デバイスの前記自己放電電流又は前記放電抵抗の抵抗値を演算し、又は、
測定した前記電位差の時間的変化の傾きと前記定電流の電流値との関係を示す数式を用いて前記蓄電部の静電容量を演算する、
蓄電デバイスの測定方法。
A method for measuring an electricity storage device represented by an equivalent circuit having an internal resistance connected to a positive electrode, an electricity storage unit connected between the internal resistance and a negative electrode, and a discharge resistance connected in parallel to the electricity storage unit and through which a self-discharge current flows, the self-discharge current being a current that flows in a state in which the positive electrode and the negative electrode are open,
an output step of outputting a reference voltage by a reference voltage source having a negative electrode connected to the negative electrode of the power storage device;
a supply step of supplying a constant current determined based on a known reference value of a self-discharge current of another power storage device to the power storage device by a supply means connected to the positive electrode and the negative electrode of the power storage device;
a measuring step of measuring a potential difference between a voltage of the power storage device and the reference voltage by a measuring means connected between the positive electrode of the power storage device and the positive electrode of the reference voltage source, in a state in which the reference voltage is applied to the positive electrode of the power storage device via the measuring means and the constant current is supplied to the power storage device ;
A calculation step of determining whether the power storage device is good or bad, or calculating an internal temperature of the power storage device, the self-discharge current, the resistance value of the discharge resistor, or the capacitance of the power storage unit, based on a gradient of a change over time of the measured potential difference ,
the reference voltage is determined such that a potential difference between a voltage of the power storage device and the reference voltage is smaller than the voltage of the power storage device;
The calculation step includes:
determining that the power storage device is normal when the gradient of the measured change in the potential difference over time is within a normal range;
calculating an internal temperature of the power storage device using a temperature table indicating a relationship between a gradient of a change over time in the measured potential difference and a current value of the constant current;
Calculating the self-discharge current of the power storage device or the resistance value of the discharge resistor using a formula or a calculation table showing the relationship between the gradient of the change in the measured potential difference over time and the current value of the constant current, or
calculating a capacitance of the power storage unit using a formula that indicates a relationship between a gradient of a change over time in the measured potential difference and a current value of the constant current;
Measurement methods for energy storage devices.
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