JPH04244981A - 密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス測定方法 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス測定方法Info
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- JPH04244981A JPH04244981A JP3011043A JP1104391A JPH04244981A JP H04244981 A JPH04244981 A JP H04244981A JP 3011043 A JP3011043 A JP 3011043A JP 1104391 A JP1104391 A JP 1104391A JP H04244981 A JPH04244981 A JP H04244981A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
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- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
- G01R31/379—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator for lead-acid batteries
-
- G—PHYSICS
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- G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形鉛蓄電池の内部
インピーダンス測定方法に関するものである。
インピーダンス測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より鉛蓄電池の内部インピーダンス
の変化から密閉形鉛蓄電池の性能状態・寿命を判定する
ことが行われている。従来の内部インピーダンスの測定
方法では、被測定密閉形鉛蓄電池の陽極と陰極との間に
、例えば周波数１ＫＨｚ の交流電流を通電し、交流４
端子法により測定した両電極間の交流電圧成分から内部
インピーダンスを測定して、その測定値の増加から電解
液の減少や比重低下、あるいは電解液保持体と極板との
間の密着性の低下等を判定している。
の変化から密閉形鉛蓄電池の性能状態・寿命を判定する
ことが行われている。従来の内部インピーダンスの測定
方法では、被測定密閉形鉛蓄電池の陽極と陰極との間に
、例えば周波数１ＫＨｚ の交流電流を通電し、交流４
端子法により測定した両電極間の交流電圧成分から内部
インピーダンスを測定して、その測定値の増加から電解
液の減少や比重低下、あるいは電解液保持体と極板との
間の密着性の低下等を判定している。
【０００３】しかしながら、周波数が１ＫＨｚ のよう
に比較的高い周波数の交流電流を通電して内部インピー
ダンスを測定する方法では、得られる電池性能の情報の
範囲に限界がある。そこでより多くの情報を得るために
、低い周波数の交流電流を通電して内部インピーダンス
を測定する方法が兼用されるようになった。
に比較的高い周波数の交流電流を通電して内部インピー
ダンスを測定する方法では、得られる電池性能の情報の
範囲に限界がある。そこでより多くの情報を得るために
、低い周波数の交流電流を通電して内部インピーダンス
を測定する方法が兼用されるようになった。
【０００４】密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンスは、
通電する交流電流の周波数が低くなるほど大きくなる傾
向がある。これは活物質と電解液との間の反応抵抗が含
まれるようになるためである。そのために密閉形鉛蓄電
池の性能・寿命の判定方法の一つとして、低い周波数の
交流電流を通電して内部インピーダンスを測定すること
が重要になる。
通電する交流電流の周波数が低くなるほど大きくなる傾
向がある。これは活物質と電解液との間の反応抵抗が含
まれるようになるためである。そのために密閉形鉛蓄電
池の性能・寿命の判定方法の一つとして、低い周波数の
交流電流を通電して内部インピーダンスを測定すること
が重要になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には低
い周波数の交流電流を通電して内部インピーダンスを測
定することは簡単ではない。これは測定時における被測
定電池及び測定装置（増幅器やフィルタ）の過渡応答に
よる誤差の影響が生じるからである。これを避けるため
には、測定装置として周波数特性分析器及びポテンショ
・スタット等を用いる必要があり、装置が比較的大形と
なる上、しかも高価な測定装置が必要でなる問題がある
。ちなみに高い周波数の交流電流を通電して内部インピ
ーダンスを測定する場合には、市販されているｍΩ計を
用いて簡単に交流電圧成分を測定することができる。
い周波数の交流電流を通電して内部インピーダンスを測
定することは簡単ではない。これは測定時における被測
定電池及び測定装置（増幅器やフィルタ）の過渡応答に
よる誤差の影響が生じるからである。これを避けるため
には、測定装置として周波数特性分析器及びポテンショ
・スタット等を用いる必要があり、装置が比較的大形と
なる上、しかも高価な測定装置が必要でなる問題がある
。ちなみに高い周波数の交流電流を通電して内部インピ
ーダンスを測定する場合には、市販されているｍΩ計を
用いて簡単に交流電圧成分を測定することができる。
【０００６】本発明の目的は、低周波数の交流成分を通
電して内部インピダンスを測定する場合における、過渡
応答による誤差の影響を容易に除去することができ、し
かも比較的簡単に密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス
を測定できる方法を提供することにある。
電して内部インピダンスを測定する場合における、過渡
応答による誤差の影響を容易に除去することができ、し
かも比較的簡単に密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス
を測定できる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、密閉形鉛蓄電池の通電電極間に低周波
数の交流電流を通電して測定電極間に発生する交流電圧
成分を検出し、交流電圧成分を増幅してフィルタ処理し
た測定信号に基づいて密閉形鉛蓄電池の内部インピーダ
ンスを測定する密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス測
定方法において、交流電流の通電を開始してから所定時
間経過した後に前記測定信号に基づいて内部インピーダ
ンスを測定する。ここで所定時間とは、電流通電開始後
に過度応答が安定化するまでに必要とされる時間以上の
時間である。なお通電電極は通常陽極端子及び陰極端子
であるが、測定端子は陽極端子及び陰極端子の外に、補
助電極を用いる場合には、陽極端子と補助電極または陰
極端子と補助電極の場合等もある。
めに本発明では、密閉形鉛蓄電池の通電電極間に低周波
数の交流電流を通電して測定電極間に発生する交流電圧
成分を検出し、交流電圧成分を増幅してフィルタ処理し
た測定信号に基づいて密閉形鉛蓄電池の内部インピーダ
ンスを測定する密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス測
定方法において、交流電流の通電を開始してから所定時
間経過した後に前記測定信号に基づいて内部インピーダ
ンスを測定する。ここで所定時間とは、電流通電開始後
に過度応答が安定化するまでに必要とされる時間以上の
時間である。なお通電電極は通常陽極端子及び陰極端子
であるが、測定端子は陽極端子及び陰極端子の外に、補
助電極を用いる場合には、陽極端子と補助電極または陰
極端子と補助電極の場合等もある。
【０００８】
【作用】本発明の方法のように、低周波数の交流電流を
通電電極間に通電して所定時間経過した後に測定信号に
基づいて内部インピーダンスを測定すると、交流通電開
始時の電池及び測定装置内のフィルタ等の過度応答によ
る誤差を除去できる。したがって本発明によれば、低周
波数の交流電流を通電して内部インピーダンスを測定す
る場合の電圧応答を正確に測定することができる。
通電電極間に通電して所定時間経過した後に測定信号に
基づいて内部インピーダンスを測定すると、交流通電開
始時の電池及び測定装置内のフィルタ等の過度応答によ
る誤差を除去できる。したがって本発明によれば、低周
波数の交流電流を通電して内部インピーダンスを測定す
る場合の電圧応答を正確に測定することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１０】図１は本発明の実施例を実施する内部イン
ピーダンス測定装置の一例の概要を示すブロック図であ
りる。同図において、１は周波数発振器であり、本例で
は周波数が０．１Ｈｚ の低周波交流電圧信号を発生す
る。また２は、低周波交流電圧信号を電流信号に変換す
る電圧−電流変換回路である。この電圧−電流変換回路
２は、後述するコントローラ１０の出力により制御され
て、周波数が０．１Ｈｚで一定振幅の交流電流を被測定
電池３に通電する期間を決定する。４は電流検出用抵抗
である。
ピーダンス測定装置の一例の概要を示すブロック図であ
りる。同図において、１は周波数発振器であり、本例で
は周波数が０．１Ｈｚ の低周波交流電圧信号を発生す
る。また２は、低周波交流電圧信号を電流信号に変換す
る電圧−電流変換回路である。この電圧−電流変換回路
２は、後述するコントローラ１０の出力により制御され
て、周波数が０．１Ｈｚで一定振幅の交流電流を被測定
電池３に通電する期間を決定する。４は電流検出用抵抗
である。
【００１１】電圧−電流変換回路２から出力される低周
波数の交流電流は、被測定電池３の陽極端子及び陰極端
子の間に通電される。被測定電池３の陽極端子及び陰極
端子は差動増幅器５の２つの入力端子に接続されており
、差動増幅器５は被測定電池３の陽極端子及び陰極端子
間に生ずる交流電圧成分を増幅する。６は差動増幅器５
の出力側に接続されたローパス・フィルタ等の適宜のフ
ィルタ回路であり、７はフィルタ回路６から出力された
電圧を増幅する増幅器である。８は増幅器７から出力さ
れる交流電圧のピーク・ピーク電圧を検出するピーク・
ピーク電圧検出器であり、９は検出器８の出力に基づい
て電池３の内部インピーダンス算定用の交流電圧成分を
表示する交流電圧計である。この構成により、内部イン
ピーダンスの絶対値を求めることができる。コントロー
ラ１０は、電圧−電流変換回路２及びピーク・ピーク電
圧検出器８の交流電流通電時間及び交流電圧成分検出時
間を制御するものである。
波数の交流電流は、被測定電池３の陽極端子及び陰極端
子の間に通電される。被測定電池３の陽極端子及び陰極
端子は差動増幅器５の２つの入力端子に接続されており
、差動増幅器５は被測定電池３の陽極端子及び陰極端子
間に生ずる交流電圧成分を増幅する。６は差動増幅器５
の出力側に接続されたローパス・フィルタ等の適宜のフ
ィルタ回路であり、７はフィルタ回路６から出力された
電圧を増幅する増幅器である。８は増幅器７から出力さ
れる交流電圧のピーク・ピーク電圧を検出するピーク・
ピーク電圧検出器であり、９は検出器８の出力に基づい
て電池３の内部インピーダンス算定用の交流電圧成分を
表示する交流電圧計である。この構成により、内部イン
ピーダンスの絶対値を求めることができる。コントロー
ラ１０は、電圧−電流変換回路２及びピーク・ピーク電
圧検出器８の交流電流通電時間及び交流電圧成分検出時
間を制御するものである。
【００１２】上記の内部インピーダンス測定装置におい
ては、周波数発振器１から出力される０．１Ｈｚの低周
波交流電圧に対応して、電圧−電流変換回路２が所定の
振幅の大きさの０．１Ｈｚの低周波交流電流を出力する
。この交流電流の通電時間はコントローラ１０により制
御され、本例では一分間である。この通電により電池３
の両端子間に生ずる交流電圧成分は差動増幅器５により
増幅され、不要な成分はフィルタ７で除去される。交流
電圧成分は、増幅器７を経てピーク・ピーク電圧検出器
８に入力される。ピーク・ピーク電圧検出器８は、コン
トローラ１０により制御される交流電流通電時間（本例
では１分）の間において、内通電開始から４５秒経過し
た後に、１５秒間動作して交流電圧成分を測定する。 この交流電圧成分は電圧計９に表示され、表示値から電
池３の内部インピーダンスが算定される。
ては、周波数発振器１から出力される０．１Ｈｚの低周
波交流電圧に対応して、電圧−電流変換回路２が所定の
振幅の大きさの０．１Ｈｚの低周波交流電流を出力する
。この交流電流の通電時間はコントローラ１０により制
御され、本例では一分間である。この通電により電池３
の両端子間に生ずる交流電圧成分は差動増幅器５により
増幅され、不要な成分はフィルタ７で除去される。交流
電圧成分は、増幅器７を経てピーク・ピーク電圧検出器
８に入力される。ピーク・ピーク電圧検出器８は、コン
トローラ１０により制御される交流電流通電時間（本例
では１分）の間において、内通電開始から４５秒経過し
た後に、１５秒間動作して交流電圧成分を測定する。 この交流電圧成分は電圧計９に表示され、表示値から電
池３の内部インピーダンスが算定される。
【００１３】次に上記実施例を用いて実際に蓄電池の内
部インピーダンスを測定した例について説明する。被測
定電池には２Ｖ・２００Ａｈの密閉形鉛蓄電池を用い、
通電交流電流は周波数が０．１Ｈｚで正・負の振幅電流
値を±２Ａとした。交流通電時間及び測定時間はそれぞ
れ前記の通り１分及び１５秒であった。交流電流の通電
を開始した後の４５秒目から１５秒間ピーク・ピーク電
圧検出器８及び電圧計９を動作させて内部インピーダン
スを測定した。このようにして内部インピーダンスを測
定した結果、被測定電池３の使用初期では内部インピー
ダンスが２．０ｍΩであったのが、電池が寿命に達した
状態では内部インピーダンスが１２ｍΩに達することが
確認された。
部インピーダンスを測定した例について説明する。被測
定電池には２Ｖ・２００Ａｈの密閉形鉛蓄電池を用い、
通電交流電流は周波数が０．１Ｈｚで正・負の振幅電流
値を±２Ａとした。交流通電時間及び測定時間はそれぞ
れ前記の通り１分及び１５秒であった。交流電流の通電
を開始した後の４５秒目から１５秒間ピーク・ピーク電
圧検出器８及び電圧計９を動作させて内部インピーダン
スを測定した。このようにして内部インピーダンスを測
定した結果、被測定電池３の使用初期では内部インピー
ダンスが２．０ｍΩであったのが、電池が寿命に達した
状態では内部インピーダンスが１２ｍΩに達することが
確認された。
【００１４】このように、本発明によれば低周波数の交
流電流により鉛蓄電池の内部インピーダンスを良好に測
定し得て、該電池の寿命に至る性能判定に必要な格別の
情報が得られる。
流電流により鉛蓄電池の内部インピーダンスを良好に測
定し得て、該電池の寿命に至る性能判定に必要な格別の
情報が得られる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の方法によれば、低周波数の交流
電流を通電電極間に通電して所定時間経過した後に内部
インピーダンスを測定するため、交流通電開始時の電池
及び測定装置内のフィルタ等の過度応答による誤差を除
去できる。したがって本発明によれば、低周波数の交流
電流を通電して内部インピーダンスを測定する場合の電
圧応答とを正確に測定することができる。
電流を通電電極間に通電して所定時間経過した後に内部
インピーダンスを測定するため、交流通電開始時の電池
及び測定装置内のフィルタ等の過度応答による誤差を除
去できる。したがって本発明によれば、低周波数の交流
電流を通電して内部インピーダンスを測定する場合の電
圧応答とを正確に測定することができる。
【図１】本発明の実施例の概要を示すブロック図である
。
。
１ 周波数発振器
２ 電圧−電流変換器
３ 被測定電池
５ 差動増幅器
６ フィルタ
７ 増幅器
８ ピーク・ピーク電圧検出器
９ 交流電圧計
Claims (1)
- 【請求項１】密閉形鉛蓄電池の通電電極間に低周波数の
交流電流を通電して測定電極間に発生する交流電圧成分
を検出し、前記交流電圧成分を増幅してフィルタ処理し
た測定信号に基づいて前記密閉形鉛蓄電池の内部インピ
ーダンスを測定する密閉形鉛蓄電池の内部インピーダン
ス測定方法であって、前記交流電流の通電を開始してか
ら所定時間経過した後に前記測定信号に基づいて内部イ
ンピーダンスを測定することを特徴とする密閉形鉛蓄電
池の内部インピーダンス測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011043A JPH04244981A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3011043A JPH04244981A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244981A true JPH04244981A (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=11767022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3011043A Pending JPH04244981A (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 密閉形鉛蓄電池の内部インピーダンス測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04244981A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1003045A2 (de) * | 1998-11-18 | 2000-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Spannungsmessschaltung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02236473A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-19 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | シール鉛電池の劣化状態検知方法 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3011043A patent/JPH04244981A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02236473A (ja) * | 1989-03-10 | 1990-09-19 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | シール鉛電池の劣化状態検知方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1003045A2 (de) * | 1998-11-18 | 2000-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Spannungsmessschaltung |
| EP1003045A3 (de) * | 1998-11-18 | 2003-08-13 | Robert Bosch Gmbh | Spannungsmessschaltung |
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