JPH10197613A - Method for measuring internal resistance - Google Patents
Method for measuring internal resistanceInfo
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- JPH10197613A JPH10197613A JP9004289A JP428997A JPH10197613A JP H10197613 A JPH10197613 A JP H10197613A JP 9004289 A JP9004289 A JP 9004289A JP 428997 A JP428997 A JP 428997A JP H10197613 A JPH10197613 A JP H10197613A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリの内部抵
抗を測定する方法に関し、特に放電時の電圧の変化値と
電流値とから、内部抵抗を自動的に算出可能にすること
を目的とする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring an internal resistance of a battery, and more particularly to an automatic calculation of an internal resistance from a voltage change value and a current value at the time of discharging. .
【０００２】バッテリの内部抵抗は、バッテリの特性を
評価するために重要なファクタの一つであって、バッテ
リの試作開発や製品の抜き取り試験等においては、内部
抵抗の測定を行ってその値を決定する必要がある。[0002] The internal resistance of a battery is one of the important factors for evaluating the characteristics of a battery. In the trial development of a battery or a sampling test of a product, the internal resistance is measured and the value is measured. You need to decide.
【０００３】バッテリの内部抵抗の測定を行う場合に
は、閉路時のバッテリの電圧変化を測定する際に、人間
の感覚に頼ることなく、自動的に測定できるようにする
ことが望ましい。[0003] When measuring the internal resistance of a battery, it is desirable to be able to automatically measure the change in the battery voltage when the battery is closed without relying on the human senses.
【０００４】[0004]
【従来の技術】従来、バッテリの内部抵抗を測定する方
法としては、実負荷や外部抵抗を使用して、閉路時の電
流と電圧の実波形をロガー等によって記録したグラフか
ら、放電電流値と、放電電圧の変化のデータを読み取っ
て、内部抵抗を算出する方法がとられていた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of measuring the internal resistance of a battery, a discharge current value and a discharge current value are obtained from a graph in which actual waveforms of current and voltage at the time of closing are recorded by a logger or the like using an actual load or an external resistance. In addition, a method of reading the change data of the discharge voltage and calculating the internal resistance has been adopted.
【０００５】図８は、バッテリの内部抵抗の測定方法を
説明するものであって、Ｉは放電電流、Ｖは放電電圧を
表している。図中においてΔＶは、開路電圧Ｖ0 と放電
電圧Ｖ1 との差であって、内部抵抗に基づく放電時のバ
ッテリの電圧の変化を表している。この場合、内部抵抗
Ｒは、次式によって算出される。 ΔＶ＝Ｖ0 −Ｖ1 …（1) Ｒ＝ΔＶ／Ｉ … (2)FIG. 8 illustrates a method of measuring the internal resistance of a battery, where I represents a discharge current, and V represents a discharge voltage. In the figure, ΔV is a difference between the open circuit voltage V 0 and the discharge voltage V 1, and represents a change in the battery voltage at the time of discharging based on the internal resistance. In this case, the internal resistance R is calculated by the following equation. ΔV = V 0 −V 1 (1) R = ΔV / I (2)
【０００６】従来、内部抵抗測定時におけるバッテリの
電圧変化ΔＶは、試験者がディスプレイ上で、電圧のグ
ラフの傾きの変化を観察して、変曲点を感覚で判断し
て、ΔＶを決定するようにしていた。そのため、内部抵
抗の算出値に、個人差等に基づくばらつきを生じること
を避けられなかった。Conventionally, the battery voltage change ΔV at the time of measuring the internal resistance is determined by the tester observing the change in the slope of the voltage graph on the display, judging the inflection point with a sense, and determining ΔV. Was like that. For this reason, it is unavoidable that the calculated value of the internal resistance fluctuates based on individual differences and the like.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バッテ
リの内部抵抗は、バッテリの性能評価の上で重要なもの
であるから、その測定値に人為的な誤差を含むことは好
ましくなく、常に客観的に正確な測定値を得られるよう
にすることが要求されている。However, since the internal resistance of the battery is important in evaluating the performance of the battery, it is not preferable to include an artificial error in the measured value, and the measured value is always objective. There is a need to be able to obtain accurate measurements.
【０００８】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、バッテリの内部抵抗の測
定に際して、高精度の電子負荷装置と高速サンプリング
システムとを連動させ、ディジタル処理技術を使用し
て、自動測定を行うことによって、人為的な誤差を含ま
ない、高精度の測定値を常に得られるようにすることを
目的としている。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. In measuring the internal resistance of a battery, a high-precision electronic load device and a high-speed sampling system are linked to each other. The purpose of the present invention is to make it possible to always obtain high-precision measurement values that do not include an artificial error by performing automatic measurement by using.
【０００９】[0009]
(1) 本発明の内部抵抗測定方法は、バッテリを放電した
ときのバッテリ電圧の変化値と放電電流値とを測定して
バッテリの内部抵抗を算出する方法において、隣接する
サンプリング点間の電圧差を求める手段と、測定点とこ
の測定点の前後ｒ（ｒは自然数）点の電圧差データの集
合の中央値とこの集合の電圧差データの平均値とから電
圧差データの標準偏差を求める手段と、電圧差データが
標準偏差値を過る点の数をカウントして、このカウント
値が所定のＷ（＝Ｐ×２）（Ｐは自然数）点以下になる
まで、ｒ値を１から順次増加しながら処理を繰り返すこ
とによってｒを次数とするフィルタ処理を行なう手段
と、フィルタ処理結果の電圧差データがバッテリ電流変
化後に最初に標準偏差値を超える点に対応する電圧差デ
ータが平均値である点をバッテリ電圧変化の開始点とし
て判定する手段と、最初に標準偏差値を超えた電圧差デ
ータが再び標準偏差以内の値となったとき、この電圧差
データが、この電圧差データをディジタル値に変換する
アナログディジタル変換器の分解能または要求分解能の
範囲内となる点をバッテリ電圧変化の終了点として判定
する手段と、求められたバッテリ電圧の変化の開始点と
終了点とからバッテリ電圧の変化値を求める手段とを備
える。(1) The internal resistance measuring method according to the present invention is a method for calculating the internal resistance of a battery by measuring a change value of a battery voltage and a discharge current value when the battery is discharged. And a means for calculating a standard deviation of voltage difference data from a median value of a set of voltage difference data at r points (r is a natural number) before and after the measurement point and an average value of the voltage difference data of the set. And the number of points where the voltage difference data exceeds the standard deviation value is counted, and the r value is sequentially increased from 1 until the count value becomes a predetermined W (= P × 2) (P is a natural number) point or less. Means for performing a filtering process in which r is the order by repeating the process while increasing, and voltage difference data corresponding to a point where the voltage difference data as a result of the filtering process first exceeds the standard deviation value after a change in the battery current is represented by an average value. A point Means for determining the start point of the battery voltage change, and when the voltage difference data that first exceeds the standard deviation value again falls within the standard deviation, the voltage difference data converts the voltage difference data into a digital value. Means for determining a point falling within the range of the resolution or required resolution of the analog-to-digital converter as the end point of the battery voltage change, and calculating the battery voltage change value from the obtained start point and end point of the battery voltage change. Means for seeking.
【００１０】このように、バッテリ放電時の電圧, 電流
を高速同時サンプリングして得られたデータから、電圧
変化の開始点と終了点とを判定して、バッテリ電圧の変
化値を自動検出することができる。従って、バッテリの
内部抵抗の算出時、人為的な電圧変化点の判断に基づ
く、バッテリ内部抵抗算出の誤差を防止することができ
るようになる。As described above, the start point and the end point of the voltage change are determined from the data obtained by simultaneously sampling the voltage and current at the time of battery discharge, and the change value of the battery voltage is automatically detected. Can be. Therefore, when calculating the internal resistance of the battery, it is possible to prevent an error in calculating the internal resistance of the battery based on the artificial determination of the voltage change point.
【００１１】(2) (1) の場合に、Ｐの値が２〜３になる
ようにフィルタの次数ｒを調整する。(2) In the case of (1), the order r of the filter is adjusted so that the value of P becomes 2-3.
【００１２】これによって、電圧差のデータが標準偏差
値を過る点の判定が確実に行なわれるようにすることが
できる。Thus, it is possible to reliably determine the point where the data of the voltage difference exceeds the standard deviation value.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態を示
す測定装置ブロック構成図である。図中において、１は
負荷制御部であって、例えば電力トランジスタや電力Ｆ
ＥＴ等の電力制御素子を使用した電子負荷からなり、被
測定バッテリ２から設定された電流を流して電力を消費
することができるものである。FIG. 1 is a block diagram of a measuring apparatus showing an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a load control unit, for example, a power transistor or a power F
It is composed of an electronic load using a power control element such as an ET, and can consume power by flowing a set current from the battery 2 to be measured.
【００１４】３は電圧・電流測定部であって、被測定バ
ッテリ２と負荷制御部１との間に挿入された分流器４の
電圧降下を、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）１１
でディジタル信号に変換して電流測定用データメモリ１
２に保持し、バッテリ２の端子電圧をアナログディジタ
ル変換器（ＡＤＣ）１３でディジタル信号に変換して電
圧測定用データメモリ１４に保持する。Reference numeral 3 denotes a voltage / current measuring unit which converts a voltage drop of the shunt 4 inserted between the battery 2 to be measured and the load control unit 1 into an analog / digital converter (ADC) 11.
And converts it into a digital signal, and stores the current measurement data memory 1
2, the terminal voltage of the battery 2 is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter (ADC) 13 and stored in the voltage measurement data memory 14.
【００１５】５はＣＰＵ部であって、測定制御部を備え
て、計測制御用標準バスＧＰ−ＩＢを介して負荷制御部
１を制御することによって、電子負荷の電流値を規定す
る抵抗値を設定するとともに、ロード・オンの指令を送
出して、通電を開始させる。また測定値演算部を備え
て、測定開始時にデータメモリ１２，１４をクリアして
電圧，電流の測定動作を開始するとともに、ＡＤＣ１
１，１３におけるサンプリング速度を設定し、また電
圧，電流の測定値と内部抵抗値の演算を行なう。Reference numeral 5 denotes a CPU, which includes a measurement control unit and controls the load control unit 1 via a standard bus GP-IB for measurement control, thereby setting a resistance value for defining a current value of the electronic load. At the same time, a load ON command is sent to start energization. Also, a measurement value calculation unit is provided to clear the data memories 12 and 14 at the start of measurement to start voltage and current measurement operations,
The sampling speed is set in steps 1 and 13, and the measured values of the voltage and current and the calculation of the internal resistance are performed.
【００１６】６はコンソール部であって、ＣＰＵ部５に
おいて設定した各種設定値を表示するとともに、ＣＰＵ
部５で算出された電圧，電流および内部抵抗のデータを
表示する。Reference numeral 6 denotes a console unit, which displays various set values set in the CPU unit 5 and has a CPU
The data of the voltage, current and internal resistance calculated by the section 5 are displayed.
【００１７】図２は、本発明による電圧・電流測定方法
を示すフローチャートである。バッテリの電圧，電流の
データを測定する場合には、まず、電圧・電流測定準備
として、電圧・電流測定部３においてデータメモリ１
２，１４をクリアし、電流測定用ＡＤＣ１１と電圧測定
用ＡＤＣ１３のサンプリング周波数を設定したのち、負
荷制御部１において、電子負荷の電流値を設定する。FIG. 2 is a flowchart showing a voltage / current measuring method according to the present invention. When measuring the voltage and current data of the battery, first, in preparation for the voltage and current measurement, the data memory 1 is stored in the voltage and current measurement unit 3.
After clearing 2, 14 and setting the sampling frequency of the ADC 11 for current measurement and the ADC 13 for voltage measurement, the load control unit 1 sets the current value of the electronic load.
【００１８】次に、電圧・電流測定部３において、電
圧，電流の測定を開始するとともに、負荷制御部１にお
いて電子負荷の電流をオンにして、指定された測定時間
の終了を待つ。Next, the voltage / current measurement section 3 starts measuring the voltage and current, turns on the current of the electronic load in the load control section 1, and waits for the end of the specified measurement time.
【００１９】測定時間終了時、負荷制御部１において電
子負荷の電流をオフしたのち、電圧・電流測定部３のデ
ータメモリ１２，１４から、電圧，電流のデータを読み
出して、ＣＰＵ部５に送る。At the end of the measurement time, after the current of the electronic load is turned off by the load control unit 1, voltage and current data are read from the data memories 12 and 14 of the voltage / current measurement unit 3 and sent to the CPU unit 5. .
【００２０】図３は、本発明による電圧・電流測定デー
タの解析方法を示すフローチャートである。電圧，電流
の測定データからバッテリの内部抵抗算出のためのデー
タ解析を行う際には、まず、隣接する電圧データのサン
プル値Ｙ[i],Ｙ[i+1] から、次式によって、サンプリン
グ点間の電圧変化のデータＸ[i] を求める。 Ｘ[i] ＝Ｙ[i] −Ｙ[i+1] …(3) FIG. 3 is a flowchart showing a method of analyzing voltage / current measurement data according to the present invention. When performing data analysis for calculating the internal resistance of a battery from the measured data of voltage and current, first, sampling is performed from the sample values Y [i] and Y [i + 1] of adjacent voltage data by the following equation. Data X [i] of the voltage change between points is obtained. X [i] = Y [i] −Y [i + 1] (3)
【００２１】次に、次式によってデータＸ[i] の前後ｒ
（ｒは自然数）個のデータの集団について中央値Ｒ[i]
を求める。ｒは、はじめ１から処理を開始する。 Ｒ[i] ＝Median（Ｘ[i-r],Ｘ[i-r+1],…, Ｘ[i],…, Ｘ[i+r-1],Ｘ[i+r] ） …(4) Next, according to the following equation, r before and after data X [i]
Median R [i] for a group of (r is a natural number) data
Ask for. r starts processing from the beginning. R [i] = Median (X [ir], X [i-r + 1], ..., X [i], ..., X [i + r-1], X [i + r]) (4)
【００２２】次に、次式によってこの集団を形成するｎ
サンプルについての、平均値meanを求める。 mean＝ Sum｛Ｒ[i] ｝／ｎ …(5) さらに、次式によってこの集団における標準偏差σを求
める。 σ＝〔 Sum｛( Ｒ[i]-mean )2 ｝／ｎ〕1/2 …(6) Next, n which forms this group by the following equation
Find the mean value of the sample. mean = Sum ｛R [i]｝ / n (5) Further, a standard deviation σ in this group is obtained by the following equation. σ = [Sum ｛(R [i] -mean) 2 ｝ / n] 1 / 2 … (6)
【００２３】次に電圧変化のデータをサンプリング点ご
とにプロットしたグラフにおいて、データが(6) 式で求
められた標準変化±σを横切る点をカウントして、この
点の数がＷ（＝Ｐ×２）（Ｐは自然数）以下であるか否
かをみて、Ｗポイント以下でないときは、ｒ＝ｒ＋１と
して、再び同じ処理を繰り返し、Ｗポイント以下になっ
たとき、処理を打ち切ることによって、次数ｒのフィル
タの処理を行なう。Next, in the graph in which the data of the voltage change is plotted for each sampling point, the points at which the data cross the standard change ± σ obtained by the equation (6) are counted, and the number of the points is W (= P × 2) (P is a natural number) or less, if not less than W points, set r = r + 1 and repeat the same processing again. The filter processing of r is performed.
【００２４】図４は、電圧変化のデータの例を示したも
のであって、(a) は時間に対するバッテリ電圧の変化を
示し、(b) は時間に対する電圧変化の大きさの推移を示
している。(b) において、電圧変化の大きさが標準偏差
σを超えてから再び元に戻るようなグラフの変化は、図
示のように、例えば(1),(2) の２箇所において生じてい
る。このうち(1) は、(a) に示すバッテリ電圧の変化に
対応して生じているが、(2) はバッテリ電圧の変化が終
了してから、ノイズに基づいて発生したものである。FIGS. 4A and 4B show examples of voltage change data. FIG. 4A shows a change in the battery voltage with respect to time, and FIG. 4B shows a change in the magnitude of the voltage change with respect to time. I have. In (b), changes in the graph such that the magnitude of the voltage change exceeds the standard deviation σ and then returns to the original state occur at, for example, two points (1) and (2) as shown in the figure. Of these, (1) occurs in response to the battery voltage change shown in (a), while (2) occurs based on noise after the battery voltage change ends.
【００２５】このように、電圧変化のグラフが標準偏差
±σを横切る点の数Ｗをカウントした場合に、Ｐの値が
１以上となる原因は、ノイズに基づくものなので、前述
のｒの値すなわちフィルタの次数を１から順次大きくす
ることによって、Ｐ＝１の状態にすることができ、これ
によって、電圧変化の大きさが標準偏差σを超えてから
再び元に戻るグラフの変化が、必ずバッテリ電圧の変化
のみに対応して生じるようにすることができる。As described above, when the number of points W crossing the standard deviation ± σ in the graph of the voltage change is counted, the cause of the value of P being 1 or more is based on noise. That is, by sequentially increasing the order of the filter from 1, the state of P = 1 can be obtained, whereby the change of the graph that returns to the original state after the magnitude of the voltage change exceeds the standard deviation σ is always It can be made to occur only in response to a change in the battery voltage.
【００２６】しかしながら、データのばらつきがあるた
め、フィルタの次数をあまり大きくすると、電圧変化の
グラフが標準偏差±σを横切る点の判定を確実に行なう
ことが困難になる。そこで実際には、Ｐ＝２〜３程度と
するように、フィルタの次数を調整するのが妥当である
ことが実験的に見いだされている。この場合において、
バッテリ電圧の変化に対応する、標準偏差±σを横切る
電圧変化のグラフの正しい判定は、次のようにして行う
ことができる。However, due to data variations, if the order of the filter is too large, it will be difficult to reliably determine the point where the graph of the voltage change crosses the standard deviation ± σ. Therefore, in practice, it has been experimentally found that it is appropriate to adjust the order of the filter so that P = about 2 to 3. In this case,
Correct determination of a graph of a voltage change across the standard deviation ± σ corresponding to a change in battery voltage can be made as follows.
【００２７】図５は、電圧変化のデータとバッテリ電流
変化との関係を説明するものであって、(a) は時間に対
する電圧変化の大きさの推移を示し、(b) はバッテリ電
流の変化を示している。バッテリ電圧の変化とバッテリ
電流の変化とは対応しているので、図示のように、バッ
テリ電流の変化に対応して、最初に、電圧変化のグラフ
が標準偏差±σを横切る点ａは、バッテリ電圧の変化に
対応して生じたものと判定することができる。なおこの
際、電圧変化のデータとして、１つ前のフィルタ次数の
データを使用することが、点ａの決定を正確に行なうた
めに好適である。FIGS. 5A and 5B illustrate the relationship between the data of the voltage change and the change in the battery current. FIG. 5A shows the change in the magnitude of the voltage change with respect to time, and FIG. 5B shows the change in the battery current. Is shown. Since the change in the battery voltage and the change in the battery current correspond to each other, the point a where the graph of the voltage change first crosses the standard deviation ± σ corresponds to the change in the battery current as shown in FIG. It can be determined that it has occurred in response to a change in voltage. In this case, it is preferable to use the data of the immediately preceding filter order as the data of the voltage change in order to accurately determine the point a.
【００２８】このような判定方法に基づいて、電圧変化
の開始点Ａを、電流変化データと組み合わせて検出す
る。すなわち、電流の変化点に対応して、最初に標準偏
差±σを横切った点ａに対応する、電圧変化値がmeanで
ある点Ａを、電圧変化の開始点として検出することがで
きる。Based on such a determination method, the starting point A of the voltage change is detected in combination with the current change data. That is, the point A having the mean voltage change value corresponding to the point a that first crosses the standard deviation ± σ corresponding to the current change point can be detected as the start point of the voltage change.
【００２９】なお、この場合における電圧変化データ
は、より正確な変化点を検出するために、フィルタの次
数として、なるべく小さい値のものを使用することが望
ましい。例えば、次数ｒを順次−１して、Ａ点の位置が
変化しなくなるような、フィルタ次数をループ処理で算
出して、Ａ点を決定するようにしてもよい。In this case, it is desirable to use as small a value as possible as the filter order in order to detect a more accurate change point. For example, the order r may be sequentially decremented by 1, and the filter order may be calculated by loop processing so that the position of the point A does not change, and the point A may be determined.
【００３０】次に、この場合の電圧変化が落ち付く点
を、電圧変化値が、Ａ点より時間的に後で、標準偏差±
σを横切ってから元に戻って、再び標準偏差±σを横切
る点ｂとして検出する。そして、ｂ点より時間的に後
で、ＡＤＣの分解能に基づく電圧変化データのふらつき
範囲を横切る点として、電圧変化の終了点Ｂを検出す
る。Next, the point at which the voltage change in this case subsides is determined by the standard deviation ±
After crossing σ, it returns to its original state and is detected again as a point b crossing the standard deviation ± σ. Then, an end point B of the voltage change is detected as a point that crosses the fluctuation range of the voltage change data based on the resolution of the ADC after the time point b.
【００３１】図６は、ＡＤＣの分解能を考慮した電圧変
化終了点の検出を説明するものである。ＡＤＣの分解能
が±ｄであった場合、図示のように、サンプル値が分解
能の正値側を挟んで隣接するサンプリング点ｔ2,ｔ3 が
あったときは、両サンプリング点間の正値側の＋ｄの点
を電圧変化終了点Ｂとして検出し、分解能の負値側を挟
んで隣接するサンプリング点があった場合は、両サンプ
リング点間の負値側の−ｄの点を電圧変化終了点Ｂとし
て検出する。FIG. 6 illustrates the detection of the voltage change end point in consideration of the resolution of the ADC. If the resolution of the ADC was ± d, as shown, when the sample value is a sampling point t 2, t 3 adjacent across the positive value side of the resolution positive value side between both sampling points Is detected as the voltage change end point B, and if there is a sampling point adjacent to the negative value side of the resolution, the negative value -d point between both sampling points is the voltage change end point. B is detected.
【００３２】なお、ＡＤＣの分解能が要求分解能より十
分高い場合には、±ｐｄ（ｐは整数）を要求分解能とし
て、これを横切る点としてＢを検出するようにしてもよ
い。If the resolution of the ADC is sufficiently higher than the required resolution, B may be detected as a point crossing the required resolution with ± pd (p is an integer).
【００３３】このようにして、Ａ点とＢ点を決定したの
ち、バッテリ電圧の変化のグラフ上において、Ａ点を電
圧変化の開始点とし、Ｂ点を電圧変化の終了点として、
電圧変化値ΔＶを算出する。After the point A and the point B are determined in this manner, on the graph of the change in the battery voltage, the point A is set as the start point of the voltage change, and the point B is set as the end point of the voltage change.
The voltage change value ΔV is calculated.
【００３４】図７は、本発明方法による電圧変化測定結
果を例示するものであって、(a) はバッテリ電圧のサン
プルデータ、(b) はサンプルデータのフィルタ処理後の
データ、(c) は電圧変化のデータである。図中、＋σは
電圧変化データの標準偏差である。FIGS. 7A and 7B show examples of the results of voltage change measurement according to the method of the present invention. FIG. 7A shows sample data of the battery voltage, FIG. 7B shows data after filtering the sample data, and FIG. It is data of a voltage change. In the figure, + σ is the standard deviation of the voltage change data.
【００３５】(c) において、検出点ａ，ｂと算出点Ａ
は、図４および図５について説明したようにして定めら
れたものであり、算出点Ｂは、図６について説明したよ
うにして定められたものである。両算出点間の時間Δｔ
は、電圧変化の継続時間を示している。また(a) に示す
バッテリ電圧の変化ΔＶは、Ａを電圧変化の開始点と
し、Ｂを電圧変化の終了点とするものであって、その継
続時間はΔｔである。In (c), detection points a and b and calculation point A
Is determined as described with reference to FIGS. 4 and 5, and the calculation point B is determined as described with reference to FIG. Time Δt between both calculation points
Indicates the duration of the voltage change. The battery voltage change ΔV shown in (a) has A as the start point of the voltage change and B as the end point of the voltage change, and its duration is Δt.
【００３６】このようにして求められた電圧変化ΔＶ
と、電圧変化の間に流れたバッテリ電流の平均値とか
ら、(2) 式に基づいて、被試験バッテリの内部抵抗を算
出することができる。The thus obtained voltage change ΔV
And the average value of the battery current flowing during the voltage change, the internal resistance of the battery under test can be calculated based on equation (2).
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ッテリ放電時の電圧, 電流を高速同時サンプリングして
得られたデータから、バッテリ電圧変化の開始点と終了
点とを判定して、バッテリ電圧の変化値を自動検出し、
これに基づいてバッテリの内部抵抗を算出するので、人
為的な電圧変化点の判断に基づく、バッテリ内部抵抗算
出の誤差を防止することができる。As described above, according to the present invention, the starting point and the ending point of the battery voltage change are determined from the data obtained by sampling the voltage and current at the time of battery discharge at a high speed. Automatically detects the change value of the battery voltage,
Since the internal resistance of the battery is calculated based on this, it is possible to prevent an error in calculating the internal resistance of the battery based on the artificial determination of the voltage change point.
【００３８】また本発明によれば、バッテリ放電の制御
および測定の開始を、自動制御することができるので、
測定を短時間に行うことができ、従って、人手による測
定を行う場合のように、不必要に多くのデータを保存す
る必要がなくなる。According to the present invention, the control of battery discharge and the start of measurement can be automatically controlled.
The measurement can be performed in a short time, so that it is not necessary to store an unnecessarily large amount of data as in the case of performing the measurement manually.
【図１】本発明の一実施形態を示す測定装置ブロック構
成図である。FIG. 1 is a block diagram of a measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明による電圧・電流測定方法を示すフロー
チャートである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a voltage / current measurement method according to the present invention.
【図３】本発明による電圧・電流測定データの解析方法
を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for analyzing voltage / current measurement data according to the present invention.
【図４】電圧変化のデータの例を示す図であって、(a)
は時間に対するバッテリ電圧の変化を示し、(b) は時間
に対する電圧変化の大きさの推移を示す。FIG. 4 is a diagram showing an example of data of a voltage change, in which (a)
Shows the change of the battery voltage with respect to time, and (b) shows the change of the magnitude of the voltage change with time.
【図５】電圧変化のデータとバッテリ電流変化との関係
を説明する図であって、(a) は時間に対する電圧変化の
大きさの推移を示し、(b) はバッテリ電流の変化を示
す。5A and 5B are diagrams illustrating a relationship between data of a voltage change and a change in a battery current, wherein FIG. 5A illustrates a change in the magnitude of the voltage change with respect to time, and FIG. 5B illustrates a change in the battery current.
【図６】ＡＤＣの分解能を考慮した電圧変化終了点の検
出を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating detection of a voltage change end point in consideration of the resolution of an ADC.
【図７】本発明方法による電圧変化測定結果を例示する
図であって、(a) はバッテリ電圧のサンプルデータ、
(b) はサンプルデータのフィルタ処理後のデータ、(c)
は電圧変化のデータである。FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating the results of voltage change measurement according to the method of the present invention, wherein FIG.
(b) Sample data after filtering, (c)
Is data of voltage change.
【図８】バッテリの内部抵抗の測定方法を説明する図で
ある。FIG. 8 is a diagram illustrating a method for measuring the internal resistance of a battery.
１ 負荷制御部 ３ 電圧・電流測定部 ５ ＣＰＵ部 ６ コンソール部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Load control part 3 Voltage / current measurement part 5 CPU part 6 Console part
Claims (2)
の変化値と放電電流値とを測定して該バッテリの内部抵
抗を算出する方法において、 隣接するサンプリング点間の電圧差を求める手段と、 測定点と該測定点の前後ｒ（ｒは自然数）点の前記電圧
差データの集合の中央値と該集合の電圧差データの平均
値とから該電圧差データの標準偏差を求める手段と、 前記電圧差データが前記標準偏差値を過る点の数をカウ
ントして、該カウント値が所定のＷ（＝Ｐ×２）（Ｐは
自然数）点以下になるまで、前記ｒ値を１から順次増加
しながら処理を繰り返すことによって前記ｒを次数とす
るフィルタ処理を行なう手段と、 該フィルタ処理結果の電圧差データがバッテリ電流変化
後に最初に前記標準偏差値を超える点に対応する電圧差
データが前記平均値である点をバッテリ電圧変化の開始
点として判定する手段と、 前記最初に標準偏差値を超えた電圧差データが再び標準
偏差以内の値となったとき、該電圧差データが、該電圧
差データをディジタル値に変換するアナログディジタル
変換器の分解能または要求分解能の範囲内となる点をバ
ッテリ電圧変化の終了点として判定する手段と、 前記バッテリ電圧の変化の開始点と終了点とから前記バ
ッテリ電圧の変化値を求める手段とを備えたことを特徴
とする内部抵抗測定方法。1. A method of measuring a change value of a battery voltage and a discharge current value when a battery is discharged to calculate an internal resistance of the battery, comprising: means for determining a voltage difference between adjacent sampling points; Means for calculating a standard deviation of the voltage difference data from a median value of a set of the voltage difference data at r points (r is a natural number) before and after the measurement point and an average value of the voltage difference data of the set; The number of points where the difference data exceeds the standard deviation value is counted, and the r value is sequentially increased from 1 until the count value becomes a predetermined W (= P × 2) (P is a natural number) point or less. Means for performing a filtering process in which r is the order by repeating the process, and voltage difference data corresponding to a point where the voltage difference data as a result of the filtering process first exceeds the standard deviation value after a change in battery current is obtained. flat Means for determining a point which is an average value as a start point of a battery voltage change; and when the voltage difference data which first exceeds the standard deviation value again becomes a value within the standard deviation, the voltage difference data indicates the voltage. Means for determining a point falling within the range of the resolution or required resolution of the analog-to-digital converter for converting the difference data into a digital value as an end point of the battery voltage change; and Means for determining a change value of the battery voltage.
ィルタの次数ｒを調整することを特徴とする請求項１に
記載の内部抵抗測定方法。2. The internal resistance measuring method according to claim 1, wherein the order r of the filter is adjusted so that the value of P becomes 2-3.
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